KR101747057B1 - 오버플로 하향인발 융합 공정을 사용해 공동인발하여 만들어진 다층 유리 시트 - Google Patents

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Abstract

증가된 기계적인 강도를 갖는 투명 유리 시트는 표면 압축 레이어에 의해 둘러싸인 내측 레이어를 포함하고, 이 경우 상기 내측 레이어와 상기 표면 압축 레이어의 열 팽창 계수의 차이는 50x10-7℃-1 이상이고 그리고 상기 표면 압축 레이어는 적어도 대략 300 MPa의 압축 스트레스를 갖는다.

Description

오버플로 하향인발 융합 공정을 사용해 공동인발하여 만들어진 다층 유리 시트{Multi-Layer Glass Sheet Made by Co-drawing Using the Overflow Downdraw Fusion Process}
본 발명은 2010년 6월 29일에 출원되고 "Glass Sheets with Improved Mechanical Strength"를 발명의 명칭으로 하는 미국특허출원 제61/359,409호를 우선권 주장하고 있으며, 상기 특허문헌의 내용은 참조를 위해 본 발명의 명세서에 통합되어 있다.
본 발명은 전반적으로 유리 시트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 증가된 기계적인 강도를 갖는 유리 시트에 관한 것이다.
유리의 외측 표면이 압축된 상태에 있다면 유리 물품의 기계적인 강도가 상당히 증가될 수 있다는 것이 오랜 기간 입증되어 왔다. 유리 레이어의 열 팽창 계수(CTE, Coefficient of Thermal Expansion) 차이를 갖는 인접한 유리 레이어를 사용하여 유리를 강화시키는 것이 또한 논의되고 있다.
더욱이, 유리 시트의 기계적인 강도가 이온 교환 공정(ion exchange process)을 사용하여 실질적으로 증가될 수 있다고 알려졌다. 그러나, 이러한 공정은 유리의 치수 및 조성에 따라 달성될 수 있는 이온 교환의 양으로써 한정될 수 있다. 더욱이, 이러한 공정은 생산 비용 및 생산 시간을 상당히 증가시킬 수 있고, 실질적인 부가적인 작업실의 공간을 필요로 하며, 그리고 폐물 처리 문제가 있다. 따라서, 유리 시트에 증가된 기계적인 강도를 제공하는 것이 바람직하며, 이 경우 이온 교환 공정이 유리의 생산 또는 처리에 요구되지 않는다.
본원 발명의 하나의 실시예는 표면 압축 레이어 그리고 상기 표면 압축 레이어에 인접한 내측 레이어를 포함한 투명 유리 시트에 관한 것이다. 0℃와 300℃ 사이에서, 내측 레이어와 표면 압축 레이어의 열 팽창 계수의 차이는 50x10-7℃- 1 이고 그리고 상기 표면 압축 레이어는 적어도 대략 300 MPa의 압축 스트레스를 갖는다.
본원 발명의 부가적인 특징과 장점은 아래의 상세한 설명에 설명되어 있고, 적어도 당업자라면 상세한 설명으로부터 또는 아래 기재된 상세한 설명과, 청구범위뿐만 아니라 첨부된 도면을 포함하여, 본 명세서에 기재된 실시예를 실시함으로써 보다 용이하게 파악할 수 있을 것이다.
상기 기재한 일반적인 설명과 아래 기재된 상세한 설명 모두는 다양한 실시예를 나타내는 것으로서, 청구범위로 특정된 본원발명의 특징과 특성의 전반적이고 개략적인 이해를 돕기 위한 것임을 알 수 있을 것이다.
첨부한 도면은 다양한 실시예의 이해를 더욱 돕기 위하여 제공되어 본 명세서의 일부를 이루도록 통합되어 있음을 알 수 있을 것이다. 본 발명의 도면은 본 명세서에 기재된 다양한 실시예를 나타내고 있으며, 상세한 설명과 함께 청구범위의 원칙과 작동을 설명하기 위해 사용된다.
도 1은 본 발명의 명세서에 개시된 바와 같은 유리 시트의 단면도이고;
도 2는 단 하나의 레이어의 융합 인발된 유리 시트를 만들도록 사용될 수 있는 융합 인발 기기의 사시도이며;
도 3은 본 발명의 명세서에 개시된 실시예를 이루도록 사용될 수 있는 상부 성형 용기와 하부 성형 용기를 구비한 융합 인발 기기의 일부의 단면도이다.
본 출원인은 표면상에서 압축 스트레스를 갖는 투명 유리 시트를 제조하는 방법을 제시하고 있으며, 상기 투명 유리 시트를 제조하는 방법에서 압축 레이어의 두께 및 압축 스트레스의 양은 폭넓은 범위의 조성, 크기 및 두께에 대한 유리 시트에서 용이하게 조정(dial)될 수 있다.
본 발명의 명세서에 사용된 바와 같이, "투명한(transparent)"이라는 용어는 고상의 재료를 의미하도록 사용되었고 상기 고상의 재료에 있어서 재료를 통과하는 가시 스펙트럼의 적어도 80%의 복사가 재료에 의해 흡수되거나 또는 산란되는 것이 아닌 상기 재료를 통해 투과된다. 특히 바람직한 투명한 재료는, 상기 재료를 통과하는 가시 스펙트럼의 적어도 95%의 복사가 재료에 의해 흡수되거나 또는 산란되는 것이 아닌 상기 재료를 투과하는 재료를 포함한다.
본 발명의 명세서에 사용된 바와 같이, "인 시투 결정화 공정(in situ crystallization process)"이라는 표현은 결정화시킬 수 있는 성형된 유리가 열 처리 스케줄에 영향을 받는 공정을 의미하며, 상기 열 처리 스케줄에서 유리의 온도는 어닐링 온도나 또는 어닐링 점 이하의 온도로부터, 소정량의 시간 동안에 유리의 어닐링 점 이상의 제 1 온도로 유지되고 이후에 결정질 상태에서의 유리의 퍼센티지가 실질적으로 상기 열 처리 스케줄 다음에 보다 큰 영향을 받도록 유리의 어닐링 점 이하의 온도로 소정의 속도로 하강되는, 상기 유리의 어닐링 점 이상의 온도까지 소정의 속도(predetermined rate)로 상승된다.
본 발명의 명세서에 사용된 바와 같이, "이온 교환 공정"이라는 표현은 유리 표면에 있는 이온보다 더 큰 이온 반경을 갖는 이온을 함유한 가열된 용액에 성형된 가열된 유리가 침지되는 공정을 의미하여, 상기 공정에서보다 작은 이온이 보다 큰 이온으로써 대체되고 그리고 유리의 기계적인 강도가 증가된다.
본 발명의 명세서에 사용된 바와 같이, "반드시 BaO를 포함하지 않는"이라는 표현은 유리가 대략 0.1 mol % BaO 이하를 함유한다는 것을 의미한다.
표면상에 압축 스트레스를 갖는 본 발명의 명세서에 개시된 바와 같은 투명 유리 시트는 표면 압축 레이어 및 상기 표면 압축 레이어에 인접한 내측 레이어를 포함한 투명 유리 시트를 포함한다. 이러한 시트는 융합 인발 공정을 사용하여 제조될 수 있으며, 상기 융합 인발 공정에서 표면 압축 레이어는 내측 레이어의 외측으로 인발된다. 도 1은 내측 레이어(14)를 둘러싸는 표면 압축 레이어(12)를 구비한 유리 시트(10)의 단면도로서, 상기 도면에 있어서 상기 유리 시트의 단면의 중앙이 x=0로 지시되고 그리고 상기 유리 시트의 단면의 최외측 엣지가 xouter로 지시된다.
융합 인발 공정은 용융된 유리 원 재료를 받아들이는 채널을 구비한 인발 탱크를 사용한다. 채널은 상기 채널의 양면에서 상기 채널의 길이부를 따라 상부에서 개방된 위어(weir)를 구비한다. 채널이 용융된 재료로 충전될 때, 상기 용융된 유리가 위어를 오버플로한다. 중력 때문에, 용융된 유리가 인발 탱크의 외측 표면 아래로 유동한다. 이들 외측 표면은 하향 내측으로 뻗어있어 인발 탱크의 아래 엣지에서 결합한다. 2개의 유동하는 유리 표면이 이러한 엣지에서 만나, 단 하나의 유동하는 시트를 융합하고 형성한다. 융합 인발 방법은, 채널 상을 유동하는 2개의 유리 필름이 함께 융합하기 때문에, 최종 유리 시트의 외측 표면이 기기의 임의의 부분과 접촉하지 않는다는 점에서 장점이 된다. 따라서, 표면 특성은 이러한 접촉에 의해 영향을 받지 않는다.
도 2는 단 하나의 레이어의 융합 인발된 유리 시트를 만들도록 사용될 수 있는 융합 인발 기기의 사시도이다. 융합 인발 기기는 개구(136)를 포함한 성형 용기(135)를 포함하며, 상기 개구(136)는 트로프(137)로 유동하는 용융된 유리(126)를 수용하고 이후 루트(139)라 알려진 곳에서 함께 융합하기 전에 2개의 면(138a 및 138b)을 오버플로하여 아래로 흐른다. 루트(139)는 유리 시트(105)를 형성하기 위하여 2개의 면(138a 및 138b)이 함께 만나고 그리고 견인 롤 조립체(140a)에 의해 하향 인발되기 전에 용융된 유리(126)의 2개의 오버플로 벽부가 재결합(예를 들면, 재융합)하는 곳이다. 견인 롤 조립체(140a)는 제 1 롤 조립체(200) 및 제 2 롤 조립체(202)를 포함한다. 제 1 롤 조립체(200)는 제 1 롤(206)을 지지하는 2개의 견인 롤 지지 아암(204a 및 204b)을 포함한다. 이와 같이, 제 2 롤 조립체(202)는 제 2 롤(212)을 지지하는 2개의 견인 롤 지지 아암(210a 및 210b)을 포함한다. 견인 롤 조립체(140a)는 또한 모터(216)(예를 들면, 1hp 모터(216))를 포함한 차동 구동기(214)(예를 들면, 장치(155))를 통합하고 있으며, 상기 모터는 2개의 90° 기어 박스(220 및 222)를 순차로 구동시키는 차동 축(218)을 구동시키도록 연결된다. 제 1의 90° 기어 박스(220)는 제 1 롤(206)과 연결되어(interface) 상기 제 1 롤을 구동시킨다. 그리고, 제 2의 90° 기어 박스(222)는 제 2 롤(212)과 연결되어 상기 제 2 롤을 구동시킨다.
본 발명의 명세서에 개시된 바와 같은 유리 시트는, 표면 압축 레이어로써 둘러싸인 내측 레이어를 갖는 투명 유리 시트를 제공하기 위하여, 도 2에 도시된 융합 인발 기기를 수정함으로써 만들어질 수 있다. 특히, 도 2에 도시된 융합 인발 기기는 표면 압축 레이어를 분배하는 용기를 구비하고 표면 압축 레이어에 의해 둘러싸이도록 내측 레이어를 분배하는 용기를 구비하도록 변경될 수 있다. 이러한 융합 인발 기기의 일부의 단면이 도 3에 도시되어 있다. 융합 인발 기기는 상부 성형 용기(131') 및 하부 성형 용기(135')를 포함한다. 상부 성형 용기(131')는 표면 압축 레이어에 대한 용융된 유리(128')를 수용하도록 개구(도시 생략)를 포함하고, 그리고 하부 성형 용기(135')는 내측 레이어에 대한 용융된 유리(126')를 수용하도록 개구(도시 생략)를 포함한다. 용융된 유리(126')는 트로프(137')로 유동하고 이후 루트(139')에서 함께 융합하기 전에 2개의 면(138a' 및 138b') 상을 오버플로한다. 용융된 유리(128')는 트로프(133')로 유동하고 이후 용융된 유리(126') 상을 오버플로하여 유리 시트(105')를 형성한다. 부가적인 유리 레이어가 요구된다면, 융합 인발 기기는 부가적인 용기를 포함하도록 변경될 수 있어 부가적인 레이어를 분배한다. 이와 관련하여, 융합 인발 기기는 견인 롤 조립체(140a)를 포함하는, 도 2에 도시된 융합 인발 기기와 유사할 수 있다.
본 발명의 명세서에 개시된 바와 같은 투명 유리 시트를 인발할 때, 스트레스는 표면 압축 레이어 및 내측 레이어의 열적 특성 및 기계적인 특성이 상이하다면, 인발 공정 동안에 유도될 수 있다. 특히, 열적 스트레스 및 기계적인 스트레스는 상이한 레이어 사이의 열 및 점도 부조화(mismatch) 때문에 인발 공정 동안에 유도될 수 있다. 내측 레이어의 열 팽창 계수(CTE)가 표면 압축 레이어의 열 팽창 계수(CTE)보다 더 크거나, 또는 상기 내측 레이어의 점도가 상기 표면 압축 레이어의 점도 보다 더 크다면, 표면 압축 레이어에서의 압축 스트레스가 얻어질 수 있다.
열 팽창 계수(CTE) 및 점도 부조화 모두를 갖는 표면 압축 레이어 및 내측 레이어의 경우에 있어서, 총 스트레스는 열적 (열 팽창 계수(CTE) 부조화) 스트레스 그리고 기계적 (점도 부조화) 스트레스의 중첩(superposition)에 의해 계산된다, 즉
Figure 112016025376138-pat00001
(1)
2개의 층상 시트에 대하여, 주어진 위치에서의 열적 스트레스가 아래 식에서와 같이 계산될 수 있다:
Figure 112016025376138-pat00002
(2)
상기 식에서 Tset은 설정 온도이고, Troom은 실내 온도이고, E는 영의 계수이며, α는 열 팽창 계수이고, υ은 푸와송(Poisson)의 비이다.
매개변수 c(T)는 영역 평균화된 열 팽창 계수(area averaged CTE)이고 그리고 아래 방정식과 같이 계산된다:
Figure 112016025376138-pat00003
(3)
시트의 상이한 레이어에서의 상이한 유리가 또한 상이한 점도 및 영의 계수를 갖는 상이한 구역에서 초래될 수 있다. 점도/영의 계수 부조화 스트레스가 아래와 같이 추정된다:
Figure 112016025376138-pat00004
(4)
상기 식에서 F는 인발 동안의 인발 견인력이고, A는 시트 단면적(A = 2xouterW)이고, h 및 E는 x 위치에서의 점도 및 영의 계수이다.
본 발명의 명세서에 개시된 바와 같은 투명 유리 시트는 표면 압축 레이어를 구비하고, 이 경우 상기 표면 압축 레이어의 압축 스트레스는 적어도 대략 300 MPa이다. 본 출원인은 표면 압축 레이어가 적어도 300 MPa의 압축 스트레스를 갖는다는 것을 언급함으로써, 상기 표면 압축 레이어가 압축된 상태에 있으며, 이 경우 상기 압축 스트레스의 절대값이나 또는 그 크기가 적어도 300MPa이라는 것을 의미하게 하였다. 압축 스트레스 값은, 모든 내용이 참조를 위해 본 발명의 명세서에 포함되어 있는 ASTM F218 "Standard Method for Analyzing Stress in Glass"에서 정의된 바와 같이 편광계를 사용한 광탄성 측정을 이용해 결정될 수 있다.
본 발명의 명세서에서 언급한 열 팽창 계수(CTE)는 0℃와 300℃ 사이의 주어진 재료나 또는 레이어의 평균 열팽창 계수(CTE)이다.
유리 레이어나 또는 구역의 연화점은 온도나 또는 구역에서의 유리의 점도가 대략 107.6 poise (즉, 3.981x107 poise)와 동일한 온도로 정의된다. 연화점 근처의 온도에서의 유리의 점도와 유리의 연화점은, 모든 내용이 참조를 위해 본 발명의 명세서에 포함되어 있는 ASTM C338-93 (2008) "Standard Test Method for Softening Point of Glass"를 사용하여 결정될 수 있다.
본 발명의 명세서에 개시된 바와 같은 유리 시트의 표면 압축 레이어와 내측 레이어의 열 팽창 계수(CTE)의 차이는 50x10-7℃- 1이상이고, 예를 들면 75x10-7℃-1 이상이며, 또 예를 들면 90x10-7℃- 1이상이고, 50x10-7℃- 1와 100x10-7℃-1 사이일 수 있고, 또한 75x10-7℃-1 와 100x10-7℃-1 사이일 수 있으며, 이 경우 상기 내측 레이어의 열 팽창 계수(CTE)는 상기 표면 압축 레이어의 열 팽창 계수(CTE)보다 더 크다. 표면 압축 레이어에 대한 내측 레이어의 열 팽창 계수(CTE) 비는 바람직하게 2.5 이상이고, 예를 들면 3 이상이며, 또한 3.5 이상이고, 경우에 따라서는 4 이상이며, 2.5와 5 사이일 수 있고, 예를 들면 3과 5 사이일 수 있다. 한 세트의 일례의 바람직한 실시예에 있어서, 표면 압축 레이어의 열 팽창 계수(CTE)의 범위는 대략 25x10-7℃-1 내지 대략 35x10-7℃- 1 이고, 그리고 내측 레이어의 열 팽창 계수(CTE)의 범위는 대략 75x10-7℃-1 내지 대략 125x10-7℃-1이다.
본 발명의 명세서에 개시된 실시예는 표면 압축 레이어와 내측 레이어의 연화점이 동일한 온도를 갖거나 또는 거의 동일한 온도를 갖는 실시예를 포함하는 경우나 또는 상기 표면 압축 레이어의 연화점이 상기 내측 레이어의 연화점 이상의 온도를 갖는 실시예를 포함하는 경우에, 바람직한 실시예에 있어서, 상기 표면 압축 레이어의 연화점이 상기 내측 레이어의 연화점 이하의 적어도 40℃이고, 예를 들면 상기 내측 레이어의 연화점 이하의 적어도 60℃이며, 또한 예를 들면 상기 내측 레이어의 연화점 이하의 적어도 80℃이고, 더욱 예를 들면 상기 내측 레이어의 연화점 이하의 적어도 100℃이며, 더더욱 예를 들면 상기 내측 레이어의 연화점 이하의 적어도 120℃이다. 예를 들면, 바람직한 실시예에 있어서, 표면 압축 레이어의 연화점과 내측 레이어의 연화점의 차이가 40℃와 150℃ 사이이고, 예를 들면 60℃와 150℃ 사이이고, 또한 예를 들면 80℃와 150℃ 사이이며, 그리고 더욱 예를 들면 100℃와 150℃ 사이이다. 바람직하게는, 내측 레이어의 연화점의 범위(± 200℃)에서 상기 내측 레이어의 점도에 대한 표면 압축 레이어의 점도의 비의 범위는 대략 0.1 내지 대략 0.9이고, 예를 들면 대략 0.1 내지 대략 0.5이고, 또 예를 들면 대략 0.1 내지 대략 0.3이며, 더더욱 예를 들면 대략 0.1 내지 대략 0.2이다.
본 발명의 명세서에 개시된 바와 같은 유리 시트의 총 두께에 대한 레이어나 또는 내측 레이어의 두께의 비는 바람직하게는 적어도 대략 0.8이고, 예를 들면 적어도 대략 0.85이고, 또한 예를 들면 적어도 대략 0.9이며, 그리고 더욱 예를 들면 적어도 대략 0.95이다. 본 발명의 명세서에 개시된 바와 같은 유리 시트의 두께의 범위는 임의의 특정 두께로 한정되지 않지만 바람직하게는 대략 0.3 mm 내지 대략 3 mm이거나, 또는 대략 0.3 mm 내지 대략 1.5 mm이다.
본 발명의 명세서에 개시된 바와 같은 투명 유리 시트는 바람직하게는 적어도 대략 5 파운드의 견인력에서 인발되고, 예를 들면 적어도 대략 25 파운드의 견인력에서 인발되고, 또한 예를 들면 적어도 대략 50 파운드의 견인력에서 인발되며, 더욱 예를 들면 적어도 대략 100 파운드의 견인력에서 인발되고, 대략 5 내지 대략 250 파운드 사이의 견인력에서 인발될 수 있고, 예를 들면 대략 25 내지 대략 200 파운드 사이의 견인력에서 인발될 수 있다.
유리 시트가 인발되는 그 상대 두께 및 힘뿐만 아니라 표면 압축 및 내측 레이어의 점도 특성 및 열 팽창 계수(CTE)가 선택될 수 있어, 표면 압축 레이어는 적어도 대략 300 MPa, 예를 들면 적어도 대략 400 MPa, 더욱 예를 들면 적어도 대략 500 MPa, 더욱더 예를 들면 적어도 대략 600 MPa, 더더욱 예를 들면 적어도 대략 700 MPa, 대략 300 MPa 내지 대략 1000 MPa 사이, 예를 들면 대략 500 MPa 내지 대략 1000 MPa 사이의 압축 스트레스를 갖는다.
한 세트의 일례의 바람직한 실시예에 있어서, 표면 압축 레이어는 알카라인 토류 보로-알루미노규산염(alkaline earth boro-aluminosilicate) 유리를 포함하고 그리고 내측 레이어는 알칼리 알루미노규산염(alkali aluminosilicate) 유리를 포함한다. 표면 압축 레이어에 사용된 알카라인 토류 보로-알루미노규산염의 열 팽창 계수(CTE)의 범위는 바람직하게는 대략 25x10-7℃-1 내지 대략 35x10-7℃- 1이다. 내측 레이어에 사용된 알칼리 알루미노규산염 유리의 열 팽창 계수(CTE)의 범위는 바람직하게 대략 75x10-7℃-1 내지 대략 125x10-7℃-1이다.
표면 압축 레이어에 사용된 알카라인 토류 보로-알루미노규산염 유리는 바람직하게는 (i) 65 ≤ SiO2 ≤ 75 %; (ii) 7 ≤ Al2O3 ≤ 13 %; (iii) 5 ≤ B2O3 ≤ 15 %; (iv) 5 ≤ CaO ≤ 15 %; (v) 0 ≤ BaO ≤ 5%; (vi) 0 ≤ MgO ≤ 3%; 그리고 (vii) 0 ≤ SrO ≤ 5 % 인 산화물 주성분의 중량 퍼센트를 포함한다. 바람직하게는, 알카라인 토류 보로-알루미노규산염 유리는 반드시 BaO를 포함하지 말아야 한다. 표면 압축 레이어에 사용될 수 있는 일례의 알카라인 토류 보로-알루미노규산염 유리는 Corning Incorporated에서 판매하는 Eagle XG®유리이다.
내측 레이어에 사용된 알칼리 알루미노규산염 유리는 바람직하게는 (i) 50 ≤ SiO2 ≤ 65 %; (ii) 10 ≤ Al2O3 ≤ 20 %; (iii) 0 ≤ MgO ≤ 5 %; (iv) 10 ≤ Na2O ≤ 20 %; (iv) 0 ≤ K2O ≤ 5 %; 그리고 (v) B2O3, CaO, ZrO2 및 Fe2O3 중 적어도 하나가 ≥ 0 및 ≤ 1 % 인 산화물 주성분의 중량 퍼센트를 포함한다. 내측 레이어에 사용될 수 있는 일 실시예의 알칼리 알루미노규산염 유리는 Corning Incorporated에서 판매하는 Gorilla® 유리이다.
표면 압축 레이어 및 내측 레이어는 그 열 팽창 계수(CTE) 및/또는 점도 특성을 더욱 변경하는 도판트(dopant)나 또는 재료를 각각 선택적으로 함유할 수 있다.
본 발명의 명세서에 개시된 투명 유리 시트의 바람직한 실시예에 있어서, 투명 유리 시트의 레이어는 인 시투 결정화 공정에 영향을 받지 않는다. 바람직하게는, 유리 시트에서의 10 ppm 이하의 임의의 레이어가 결정질의 상태에 있고, 더욱 바람직하게는 유리 시트에서의 5 ppm 이하의 임의의 레이어가 결정질의 상태에 있고, 그리고 더더욱 바람직하게는 유리 시트에서의 1 ppm 이하의 임의의 레이어가 결정질의 상태에 있다.
바람직하게는, 투명 유리 시트의 레이어는 이온 교환 공정에 영향을 받지 않는다.
압축 스트레스시 점도(기계적인 스트레스), 두께 비, 및 열 팽창 계수(CTE) 효과(열적 스트레스)를 검토하기 위하여, 일련의 일례의 유리 시트가 표면 압축 레이어와 내측 레이어 사이의 점도와 상기 열 팽창 계수(CTE)의 가변 비를 갖을 뿐만 아니라 상기 유리 시트의 총 두께와 내측 레이어의 두께 사이의 가변 비를 갖도록 성형되었다. 아래의 표에서 기록된 각각의 유리 시트가 0.05 센티미터의 두께 및 35 센티미터의 폭을 갖고 그리고 50 파운드의 견인력에서 인발되도록 성형되었다. 각각의 실시예에 있어서 유리 시트의 표면 압축 레이어는 대략 31.8x10-7℃-1의 열 팽창 계수(CTE)와 대략 985℃의 연화점을 갖도록 성형되었다. 표에 기록된 각각의 실시예에 대하여, 표면 압축 레이어에 대한 내측 레이어의 점도 비는 표면 압축 레이어의 연화점에 대한 온도에서, 특히 각각의 실시예에 있어서의 표면 압축 레이어의 점도가 대략 3.981x107 poise인 대략 985℃의 온도에서, 이들 레이어의 각각의 점도에 기초한다.
*표면 압축 레이어에 대한 내측 레이어의 열 팽창 계수(CTE)의 비가 각각의 실시예에 있어서 대략 3인 일례의 성형된 유리 시트가 표 1에 설명되어 있다(즉, 상기 내측 레이어의 열 팽창 계수(CTE)는 상기 내측 레이어와 상기 표면 압축 레이어 사이의 열 팽창 계수(CTE)의 차가 대략 63.6x10-7℃- 1이도록 대략 95.4x10-7℃- 1임).
실시예 No. 내측 레이어에 대한 표면 압축 레이어의 점도 비 총 시트 두께에 대한 내측 레이어의 두께 비 표면 압축 레이어에 유도된 총 압축 스트레스(MPa)
1 1 0.6 343
2 1 0.8 457
3 1 0.9 514
4 1 0.95 542
5 0.5 0.6 344
6 0.5 0.8 457
7 0.5 0.9 514
8 0.5 0.95 543
9 0.2 0.6 344
10 0.2 0.8 458
11 0.2 0.9 515
12 0.2 0.95 543
13 0.1 0.6 344
14 0.1 0.8 458
15 0.1 0.9 515
16 0.1 0.95 543
표면 압축 레이어에 대한 내측 레이어의 열 평창 계수(CTE)의 비가 각각의 실시예에 있어서 대략 4인 일례의 성형된 유리 시트가 표 2에 설명되어 있다(즉, 상기 내측 레이어와 상기 표면 압축 레이어 사이의 열 팽창 계수(CTE)의 차가 대략 95.4x10-7℃-1이도록, 상기 내측 레이어의 열 팽창 계수(CTE)가 대략 127.2x10-7℃-1이다).
실시예
No.		 내측 레이어에 대한 표면 압축 레이어의 점도 비 총 시트 두께에 대한 내측 레이어의 두께 비 표면 압축 레이어에 유도된 총 압축 스트레스(MPa)
17 1 0.4 345
18 1 0.6 515
19 1 0.8 685
20 1 0.9 770
21 1 0.95 813
22 0.5 0.4 345
23 0.5 0.6 516
24 0.5 0.8 686
25 0.5 0.9 771
26 0.5 0.95 814
27 0.2 0.4 346
28 0.2 0.6 516
29 0.2 0.8 686
30 0.2 0.9 771
31 0.2 0.95 814
32 0.1 0.4 346
33 0.1 0.6 516
34 0.1 0.8 686
35 0.1 0.9 771
36 0.1 0.95 814
적어도 300 MPa의 압축 스트레스를 갖는 표면 압축 레이어를 취함으로써, 본 명세서에 개시된 투명 유리 시트가 향상된 기계적인 특성, 특히 이온 교환 공정에 영향을 받을 필요가 없는 증가된 기계적인 강도를 가질 수 있다.
따로 특별히 확실하게 언급하지 않았다면, 본 발명의 명세서에서 설명된 임의의 방법이 특정 순서로 실행되는 단계를 필요로 하는 것으로 이해되어서는 안된다는 것을 알 수 있을 것이다. 따라서, 방법 청구항은 방법의 단계로 순차로 실제 언급되지 않았고 특히 상기 단계가 특정 순서로 한정되도록 청구범위나 또는 상세한 설명에서 언급되지 않았으며 임의의 특정 순서를 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다.
당업자라면 본 발명에 대한 여러 변경 및 수정이 본 발명의 범주 또는 사상의 범위 내에서 이루어질 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명의 범주 및 사상을 포함한 개시된 실시예의 여러 변경, 조합 및 수정이 당업자에 의해 행해질 수 있으므로, 본 발명은 첨부된 청구범위의 범주 내의 모든 것을 포함하여 이해될 수 있다.

Claims (6)

  1. 표면 압축 레이어와 상기 표면 압축 레이어에 인접한 내측 레이어를 포함하는 투명 유리 시트로서,
    상기 내측 레이어의 열 팽창 계수(CTE)는 상기 표면 압축 레이어의 열 팽창 계수보다 더 크고,
    상기 표면 압축 레이어는 적어도 300 MPa의 압축 스트레스를 갖고,
    상기 투명 유리 시트의 두께에 대한 상기 내측 레이어의 두께의 비가 0.9 이하인, 표면 압축 레이어와 상기 표면 압축 레이어에 인접한 내측 레이어를 포함하는 투명 유리 시트.
  2. 청구항 1에 있어서,
    0℃와 300℃ 사이의 온도 범위에서 상기 내측 레이어의 열 팽창 계수와 상기 표면 압축 레이어의 열 팽창 계수의 차이가 50x10-7℃-1 이상인, 표면 압축 레이어와 상기 표면 압축 레이어에 인접한 내측 레이어를 포함한 투명 유리 시트.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 투명 유리 시트의 상기 두께에 대한 상기 내측 레이어의 상기 두께의 비는 적어도 0.8인, 표면 압축 레이어와 상기 표면 압축 레이어에 인접한 내측 레이어를 포함한 투명 유리 시트.
  4. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 표면 압축 레이어는 알카라인 토류 보로알루미노규산염(alkaline earth boroaluminosilicate) 유리를 포함하고 그리고 내측 레이어는 알칼리 알루미노규산염(alkali aluminosilicate) 유리를 포함하는, 표면 압축 레이어와 상기 표면 압축 레이어에 인접한 내측 레이어를 포함한 투명 유리 시트.
  5. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 투명 유리 시트의 레이어는 이온 교환 공정(ion exchange process)에 영향을 받지 않고, 그리고
    상기 투명 유리 시트의 레이어는 인 시투 결정화 공정(in situ crystallization process)에 영향을 받지 않는, 표면 압축 레이어와 상기 표면 압축 레이어에 인접한 내측 레이어를 포함한 투명 유리 시트.
  6. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 표면 압축 레이어는 상기 내측 레이어를 둘러싸는 동일한 두께의 2개의 표면 압축 레이어를 포함하는, 표면 압축 레이어와 상기 표면 압축 레이어에 인접한 내측 레이어를 포함한 투명 유리 시트.
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