KR101868351B1

KR101868351B1 - 장식용 글래스 패널의 제조 방법 및 그를 이용한 글래스 패널

Info

Publication number: KR101868351B1
Application number: KR1020110127164A
Authority: KR
Inventors: 이진수; 이승필; 조창민
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2011-11-30
Filing date: 2011-11-30
Publication date: 2018-07-19
Also published as: US20130136905A1; CN103130419B; KR20130060872A; BR102012031366B1; US9415626B2; EP2599639B1; US20150165815A1; BR102012031366A2; EP2599639A1; CN103130419A

Abstract

본 발명은 장식용 글래스 패널의 제조 방법 및 그를 이용한 글래스 패널에 관한 것으로서, 본 발명의 일 측면에 의하면, 글래스 패널 모재에 소정 형태의 패턴을 갖도록 접착제를 도포하는 패턴 형성단계; 접착제가 도포된 글래스 패널 모재 표면에 유리분말을 도포하는 유리분말 도포단계; 유리분말을 도포한 상태에서 상기 글래스 패널을 가열하여 도포된 접착제를 경화시키는 접착제 경화단계; 상기 유리분말의 융점보다 낮은 온도로 가열하는 예열단계; 상기 유리분말의 융점보다 높고 상기 글래스 패널 모재의 융점보다 낮은 온도로 가열하는 융착단계; 글래스 패널을 냉각하는 냉각단계; 및 상기 글래스 패널의 배면에 소정 형태의 배면 패턴을 부착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 장식용 글래스 패널의 제조방법이 제공된다.

Description

장식용 글래스 패널의 제조 방법 및 그를 이용한 글래스 패널{MANUFACTURING METHOD OF DECO GLASS PANEL AND A GLASS PANEL USING THE SAME}

본 발명은 장식용 글래스 패널의 제조 방법 및 그를 이용한 글래스 패널에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 글래스 패널의 표면에 소정 형태의 패턴이 형성되는 장식용 글래스 패널의 제조 방법에 관한 것이다.

냉장고, 에어컨 또는 세탁기와 같은 가전 제품의 본체는 일반적으로 금속제 패널 또는 합성수지제 패널로 이루어지지만, 디자인이 중요시되는 고급 제품의 경우 좀 더 다양한 재질의 마감재가 사용되고 있다. 이러한 마감재의 일 예로서 글래스 패널을 들 수 있다. 글래스 패널은 광택도 및 경도의 면에서 합성수지나 금속에 비해서 우수하여 고가 제품 위주로 적용되고 있다.

경우에 따라서는 상기 글래스 패널에 특정 형태의 무늬나 패턴을 부가하기도 한다. 이를 위해, 글래스 패널의 저면에 의도한 무늬나 패턴이 그려진 시트를 부착하지만, 이는 입체감이 부족할 뿐더러 무늬나 패턴이 잘 부각되지 못하는 단점이 있다.

이러한 단점을 해소하기 위해서, 글라스 패널의 표면에 직접 도료나 안료를 이용하여 무늬 또는 패턴을 갖도록 할 수도 있지만, 유리 소재의 특성으로 인해서 이러한 무늬나 패턴이 쉽게 박리될 수 있고, 장기간 사용시에는 무늬 또는 패턴이 오염되어 오히려 외관이 저하되는 문제가 있었다. 또한, 상기 도료 및 안료의 재질 상의 한계로 인해서 요철감이 느껴지는 입체적 패턴을 형성하는 것이 어렵다. 물론, 도포된 패턴의 두께를 증가시키는 것에 의해서 어느 정도 입체감을 줄 수도 있지만, 상술한 바와 같이 도료나 안료층으로 이루어진 패턴의 강도가 현저하게 낮기 때문에 내구성이 부족하고 오염에 취약한 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 단점을 극복하기 위해 안출된 것으로서, 글래스 패널에 도포된 소정의 무늬나 패턴이 쉽게 박리되지 않으면서도 요철감을 느낄 수 있는 패턴을 갖는 글래스 패널의 제조방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 삼고 있다.

본 발명은 또한, 글래스 패널에 도포된 소정의 무늬나 패턴이 쉽게 박리되지 않으면서도 요철감을 느낄 수 있는 패턴을 갖는 글래스 패널을 제공하는 것을 또 다른 기술적 과제로 삼고 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 의하면, 글래스 패널 모재에 소정 형태의 패턴을 갖도록 접착제를 도포하는 패턴 형성단계; 접착제가 도포된 글래스 패널 모재 표면에 유리분말을 도포하는 유리분말 도포단계; 유리분말을 도포한 상태에서 상기 글래스 패널을 가열하여 도포된 접착제를 경화시키는 접착제 경화단계; 상기 유리분말의 융점보다 낮은 온도로 가열하는 예열단계; 상기 유리분말의 융점보다 높고 상기 글래스 패널 모재의 융점보다 낮은 온도로 가열하는 융착단계; 글래스 패널을 냉각하는 냉각단계; 및 상기 글래스 패널의 배면에 소정 형태의 배면 패턴을 부착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 장식용 글래스 패널의 제조방법이 제공된다.

본 발명의 상기 측면에서는 글래스 패널의 표면에 패턴이나 무늬를 형성함에 있어서, 종래와 같이 염료나 안료를 이용하는 것이 아니라 유리분말을 소정 패턴으로 도포한 후 이를 융착시켜서 형성하도록 하고 있다. 이를 통해서, 형성된 패턴이 보다 견고하고 안정적으로 부착되어 있게 되며, 심미적인 측면에서도 마치 글래스 패널을 잘라서 부착한 듯한 효과를 주므로 상품성을 향상시키게 된다. 아울러, 패턴이 글래스 패널 모재의 표면으로부터 돌출되도록 형성되므로 입체감도 향상된다.

특히, 상기 글래스 패널의 배면에 소정 형태의 배면 패턴을 부착하여, 마치 배면 패턴이 글래스 패널 모재의 표면으로부터 돌출되어 형성되는 것과 같은 느낌을 줄 수 있다. 상기 배면 패턴은 안료나 도료를 이용하여 다양한 색상으로 형성할 수 있기 때문에, 임의의 형태 및 색상을 갖는 입체 패턴을 형성할 수 있게 된다.

아울러, 유리분말을 융착시키는 과정에서 유리분말을 용융온도로 직접 가열하는 것이 아니라, 글래스 패널 모재를 예열하는 단계를 둠으로써, 급속한 온도상승으로 인해 유리분말이 모재 표면으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있게 된다.

여기서, 상기 배면 패턴은 상기 글래스 패널의 배면에 안료나 도료를 도포하여 형성될 수도 있고, 상기 배면 패턴은 상기 글래스 패널의 배면에 배면 패턴이 도포되어 있는 필름을 부착하여 형성될 수도 있다.

또한, 상기 배면 패턴은 상기 글래스 패널의 상면에서 보았을 때, 상기 유리분말층의 외곽선을 벗어나지 않도록 배치될 수 있다. 이를 통해, 배면 패턴 전체가 입체감을 갖도록 할 수 있다. 이 경우, 상기 배면 패턴의 폭은 유리분말로 형성된 패턴의 폭보다 작게 형성될 수 있다. 경우에 따라서는, 배면 패턴이 상기 유리분말의 외곽선을 벗어나도록 형성할 수도 있다. 이 경우, 배면 패턴의 일부는 입체 형태로, 일부는 평면 형태로 보이도록 할 수 있고, 보다 다양한 형태로 패턴을 표현할 수 있게 한다.

여기서, 상기 예열단계에서는 440 ~ 460℃의 온도로 60 ~ 75초간 가열할 수 있고, 상기 융착단계에서는 630 ~ 715℃의 온도로 60 ~ 75초간 가열할 수 있다.

여기서, 상기 패턴 형성단계는 소정 패턴을 제외한 부분이 막힌 메쉬를 준비하는 단계; 준비된 메쉬를 글래스 패널 모재에 거치하는 단계; 상기 메쉬의 상부에 접착제를 도포하는 단계; 및 상기 메쉬를 제거하는 단계;를 포함할 수 있다.

상기 메쉬는 일종의 마스크로서 기능하여 보다 용이하게 의도한 패턴대로 접착제를 도포할 수 있도록 할 뿐만 아니라, 접착제가 메쉬를 통과하면서 포함된 이물질이 걸러지는 동시에 글래스 패널 모재 표면에 고르게 도포되도록 한다.

한편, 상기 유리분말은 임의의 방법으로 제조될 수 있는데, 일 예로서 무연 유리판을 제조한 후, 이를 가열된 상태에서 급냉하면 열응력으로 인해서 유리가 작은 조각으로 분쇄되게 된다. 만일, 얻어진 유리 분말의 입경이 의도한 경우보다 큰 경우에는 별도의 분쇄과정을 통해서 의도한 입경의 유리분말을 얻을 수 있다. 여기서, 상기 유리분말은 0.2 내지 0.35mm의 평균입경을 갖도록 할 수 있다.

한편, 상기 접착제 경화단계는 제1 온도로 가열하는 가경화 단계; 및 상기 제1 온도보다 낮은 제2 온도로 가열하는 본경화 단계;를 포함할 수 있다. 접착제를 경화시키는 것을 통해서 후에 있을 유리분말 융착단계에서 유리입자가 흐트러지거나 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 다만, 접착제의 건조속도를 빨리 하기 위해서는 고온으로 가열하면 되지만, 지나치게 고온으로 가열하는 경우 접착제의 특성이 변질될 우려가 있고, 지나치게 저온으로 가열하면 건조속도가 늦어져서 접착제가 모재 표면에서 원래의 패턴을 유지하지 못하고 퍼지게 된다. 따라서, 상기와 같이 초기에 고온으로 가열하여 접착제가 어느 정도 경화되도록 한 후 온도를 낮춰서 가열하면 접착제의 변질을 막을 수 있다.

여기서, 상기 제1 온도는 240 ~ 260℃이고, 제2 온도는 170 ~ 190℃의 범위에 있을 수 있으며, 상기 본경화 단계는 가경화 단계에 비해서 2배의 시간 동안 가열할 수 있다.

여기서, 상기 유리분말은 중량비로 SiO₂ : 11~20%, ZnO :30 ~ 35%, B₂O₃ : 15 ~ 20%, Na₂O : 10 ~ 18%, Al₂O₃ : 1 ~ 5%, ZrO₂ : 1 ~ 4%, CaO : 1 ~ 4% 및 기타 불순물을 포함하도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 유리분말은 중량비로 Fe₂O₃ : 0.05 ~ 0.25% 및 MnO : 0.001 ~ 0.004%를 추가적으로 포함할 수 있다.

한편, 상기 냉각단계는 표면에 공기 또는 물을 분사하여 냉각하는 예냉단계; 및 공기 중에 방치하여 상온까지 냉각하는 본냉단계;를 포함할 수 있다. 이렇게 가열된 글래스 패널을 급속 냉각한 후 상온까지 서냉함으로써 보다 높은 강도를 갖도록 할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 유리로 이루어지는 모재; 상기 모재의 상면에 도포된 접착제층; 상기 접착제층의 상부에 융착되는 유리분말층; 및 상기 모재의 배면에 배치되는 배면 패턴;을 포함하고, 상기 배면 패턴은 상기 모재의 상면에서 보았을 때, 상기 유리분말층의 외곽선을 벗어나지 않도록 배치되는 것을 특징으로 하는 장식용 글래스 패널이 제공된다.

여기서, 상기 유리분말층은 SiO₂ : 11~20%, ZnO :30 ~ 35%, B₂O₃ : 15 ~ 20%, Na₂O : 10 ~ 18%, Al₂O₃ : 1 ~ 5%, ZrO₂ : 1 ~ 4%, CaO : 1 ~ 4% 및 기타 불순물을 포함할 수 있다. 또한, 상기 유리분말은 중량비로 Fe₂O₃ : 0.05 ~ 0.25% 및 MnO : 0.001 ~ 0.004%를 추가적으로 포함할 수 있다.

그리고, 상기 배면 패턴의 저면에 필름층이 추가적으로 구비될 수 있다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 측면들에 의하면, 글래스 패널의 표면에 패턴이나 무늬를 형성함에 있어서, 종래와 같이 염료나 안료를 이용하는 것이 아니라 유리분말을 소정 패턴으로 도포한 후 이를 융착시켜서 형성하는 것을 통해서, 형성된 패턴이 보다 견고하고 안정적으로 부착되어 있게 되며, 심미적인 측면에서도 마치 글래스 패널을 잘라서 부착한 듯한 효과를 주므로 상품성을 향상시키게 된다. 아울러, 글래스 패널의 배면에 부착되는 배면 패턴이 글래스 패널 모재의 표면으로부터 돌출되는 것처럼 보이게 되므로, 다양한 색상과 형태를 갖는 패턴을 입체감 있게 형성하는 것이 가능해진다. 상기 유리분말층은 도료 및 안료를 도포하여 형성한 것에 비해서 높은 경도 및 강도를 가지며, 오염에도 강하기 때문에 장기간 사용하여도 초기의 상태와 가깝게 유지될 수 있다.

또한, 유리분말을 융착시키는 과정에서 예열단계를 둠으로써, 급속한 온도 상승으로 인해서 유리분말이 모재표면으로부터 이탈되는 것을 최소화하여, 보다 균일하고 미려한 표면을 얻을 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 장식용 글래스 패널의 일 실시예를 도시한 단면도이다.
도 2 내지 도 5는 본 발명에 따른 장식용 글래스 패널의 일 실시예가 제조되는 과정을 도시한 단면도이다.
도 6은 도 1에 도시된 실시예가 도어에 적용된 냉장고를 도시한 사시도이다.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 장식용 글래스 패널의 제조방법의 실시예에 대해서 상세하게 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 장식용 글래스 패널의 일 실시예를 도시한 단면도이다. 도 1을 참조하면, 상기 실시예(100)는 최하층에 임의의 유리로 이루어지는 모재(110)를 구비하고 있다. 상기 모재(110)는 장식용 글래스 패널이 장착되는 대상물의 형태에 따라서 다양한 형태를 가질 수 있으며, 상기 실시예(100)에서는 대략 직사각형의 형태를 갖고 있다.

상기 모재(110)의 표면에 접착제층(120)이 배치된다. 상기 접착제층(120)은 접착제를 소형의 패턴으로 도포한 후 경화하여 형성된 것으로서, 후술할 유리분말층을 고정하는 역할을 하게 된다.

그리고, 상기 유리분말층(130)은 유리분말을 융착하여 형성된 것으로서, 융착전에 대략 0.2 내지 0.35mm의 평균입경을 갖는 유리분말이 서로 융착되어 하나의 층을 이루고 있다.

그리고, 상기 모재(110)의 저면에는 배면 패턴(150)이 도포되어 있다. 상기 배면 패턴(150)은 도 1에서 상부로부터 상기 모재를 보았을 때, 상기 유리분말층(130)의 외곽선을 벗어나지 않도록 배치되어 있다. 즉, 상기 유리분말층(130)의 폭 보다 상기 배면 패턴(150)의 폭이 같거나 작게(도 1에서는 작게 형성됨) 형성된다. 따라서, 상기 모재(110)의 상부에서 보았을 때는, 상기 배면 패턴(150)이 상기 유리분말층(130) 및 모재(110)를 투과하여 사용자에게 보여지므로, 마치 배면 패턴(150) 그 자체가 모재(110)의 표면으로부터 돌출되는 것처럼 보여지게 된다. 이로 인해서, 배면 패턴(150)에 입체감을 부여할 수 있게 된다.

그리고, 상기 배면 패턴(150)의 저면에는 보호 필름(160)이 부착된다. 상기 보호 필름(160)은 상기 배면 패턴(150)을 보호하는 역할을 하게 된다.

여기서, 상기 배면 패턴(150)은 다양한 방법으로 상기 모재(110)의 배면에 부착될 수 있다. 일 예로, 상기 배면 패턴(150)은 상기 모재(110)의 배면에 실크 스크린 인쇄법 등을 이용하여 직접 인쇄될 수도 있고, 상기 보호 필름(160)에 먼저 배면 패턴을 형성한 후, 상기 보호 필름(160)을 상기 모재(110)의 배면에 부착하는 방식으로도 형성될 수 있다.

도 1에서는 보호 필름(160)에 배면 패턴을 미리 인쇄하여 모재의 배면에 부착하고 있지만, 직접 모재의 배면에 인쇄하는 경우에는 상기 보호 필름(160)은 생략될 수 있다.

한편, 상기 유리분말은 상기 융착과정에서 글래스 패널 모재에 용이하게 용착되어야 할 뿐만 아니라 가전제품의 외관을 형성하게 되므로 장기간 사용하더라도 그 형태나 색상의 변화가 최소화되어야 한다. 이를 위해서, 상기 유리분말은 중량비로 SiO₂ : 11~20%, ZnO :30 ~ 35%, B₂O₃ : 15 ~ 20%, Na₂O : 10 ~ 18%, Al₂O₃ : 1 ~ 5%, ZrO₂ : 1 ~ 4%, CaO : 1 ~ 4%를 포함하게 된다. 또한, 상기 유리분말은 착색제로서 중량비로 Fe₂O₃ : 0.05 ~ 0.25% 및 MnO : 0.001 ~ 0.004%를 포함하고 있다. 이하 각 성분에 대해서 설명한다.

SiO₂

SiO₂는 유리 형성 성분이며, 높은 내산성을 얻기 위해 필수인 성분이다. 또한, 별도의 유리 형성 성분인 B₂O₃ 와 공존시킴으로써, 안정한 유리를 형성할 수 있는 것으로, 11~20%의 범위로 함유시킨다. SiO₂의 함유량이 많아질수록 유리의 연화점이 상승하고, 성형성 및 작업성이 곤란해져서 고른 융착층을 얻기가 힘들고, 함유량이 낮을수록 내산성이 낮아진다. 이를 고려하여, 상기 SiO₂의 함량을 11~20%의 범위로 결정하였다.

ZnO

ZnO는 필수적이지 않지만 유리의 연화점을 저하시키는 역할을 한다. 즉, ZnO의 함량이 높아질수록 유리의 연화점이 낮아져 낮은 온도에서도 유리분말이 서로 융착될 수 있게 되므로, 본 발명에서는 30 ~ 35%를 함유하도록 하고 있다. 만일, ZnO이 35%를 초과하는 경우 화학적 내구성이 저하되거나 유리가 불안정해질 수 있고, 30% 미만에서는 연화점이 지나치게 높아서 작업성을 저하시키는 원인이 된다.

B₂O₃

B₂O₃는 유리 형성 성분으로 유리 용융을 용이하게 하여 융착과정에서 유리에 적당한 유동성을 부여하여 융착된 유리표면의 평활도를 높인다, 아울러, 유리의 열팽창계수에 있어서 과도한 상승을 억제하여 융착과정에서 유리입자가 모재로부터 박리되는 것을 억제한다. 따라서, 15% 미만인 경우에는 유동성이 불충분해져서 장식용 글래스 패널로서 적합한 외관을 얻기가 어렵고, 20%를 초과하면 내산성이 불충분해지고, 또한 유리의 안정성이 저하된다.

Na₂O

Na₂O도 유리 용융시에 용해성을 향상시키고 연화점을 낮추는 역할을 하게 된다. 따라서, 본 발명에서는 용해성 및 융착성 향상의 측면에서 그 하한을 10%로 하였으나, 18%를 초과하게 되면 유리의 내산성이 저하되고 열팽창계수가 과도하게 증가하게 되어 18%을 상한으로 결정하였다. 한편, Na₂O와 유사한 특성을 갖는 K₂O 나 Li₂O도 첨가할 수 있다.

Al₂O₃

Al₂O₃는 유리를 안정화시키거나 화학적 내구성, 광택 및 경도를 높이는 효과를 갖는 것으로서, 성분 함량이 높을수록 상기 효과는 강화되는 것이지만 반면에 연화온도가 높아지는 문제가 있다. 따라서, 본원 발명에서는 1 ~ 5%를 첨가하는 것으로 하였다.

ZrO₂

ZrO₂는 유리의 내산성을 향상시키고 화학적 내구성을 높이는 역할을 한다. 다만, 그 성분 함량이 높아질수록 융착 과정에서 결정화되는 속도가 증가하여 소결하기가 어려워지므로 본원에서는 1 ~ 4%의 비율로 첨가하도록 하고 있다.

CaO

CaO는 유리를 안정화시키고, 유리의 청징 및 균질화에 도움을 주는 효과가 있으나 과도하게 함유되는 경우에는 오히려 유리가 불안정해지므로 1 ~ 4%의 비율로 첨가하도록 하고 있다.

MgO

유리 성분의 CaO 일부를 MgO로 치환하면 고온에서 유리점도가 낮아지고 열팽창계수가 작아지면서 성형성을 향상시키게 된다. 아울러 내열성도 향상시키기 때문에 본원에서는 1 ~ 4%의 비율로 첨가하고 있다.

Fe₂O₃, MnO

Fe₂O₃ 및 MnO는 착색제로서 사용되며, 의도한 색상에 따라서 그 함유량을 결정할 수 있다. 본원에서는 각각 0.05 ~ 0.25% 및 0.001 ~ 0.004%를 함유하도록 하고 있다.

이제 상기 실시예의 제조과정에 대해서 설명한다. 우선 도 2에 도시된 바와 같이, 글래스 패널 모재(110)를 준비한 후 그 표면에 메쉬재질로 이루어지는 마스크(140)를 배치한다. 상기 마스크(140)는 메쉬가 막혀 있는 폐쇄부(142)와 메쉬가 개방되어 있는 개방부(144)를 포함하는데, 상기 개방부(144)는 상기 글래스 패널 모재(110)에 형성할 패턴과 동일한 형태를 갖도록 형성된다. 따라서, 상기 마스크(140)가 모재(110)의 상부에 부착된 상태에서 상기 마스크(140)의 상부로부터 접착제를 도포하면, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 개방부(144)에 도포된 접착제는 상기 모재(110)의 표면에 도포되지만, 폐쇄부(142)에 도포된 접착제는 모재(110)의 표면에는 도포되지 않는다.

이 상태에서 상기 마스크(140)를 제거하면, 도 4에 도시된 바와 같이 접착제층(120)만이 모재(110)의 표면에 잔류하게 된다. 그 후, 모재(110)의 상부로부터 유리분말을 도포한 후, 유리분말을 털어내면 접착제층(120)이 존재하는 부분에만 유리분말이 잔류하게 되어, 도 5에 도시된 형태가 된다.

여기서, 상기 유리분말은 무연유리판을 분쇄하는 방식으로 제조될 수 있다. 무연유리판을 제조하고 분쇄하는 방법을 임의의 방법을 사용할 수 있는 것이지만, 가열된 무연유리판을 급냉하는 방식으로도 제조할 수 있다. 즉, 제조가 완료된 무연유리판 또는 제조과정에서 가열된 상태에 있게 되는 무연유리판을 급냉시키면 열응력으로 인해서 무연유리판이 미세한 입자로 조각나게 된다. 본 실시예에서 상기 유리분말의 평균입경은 0.2 내지 0.35mm의 것을 사용하고 있다. 0.2mm 미만에서는 유리입자가 지나치게 가벼워져서 제조공정 중에서 입자가 날리는 문제가 있을뿐더러 융착과정에서도 재질감을 살리지 못할 수 있고, 0.35mm를 초과하면 용착과정이 지나치게 길어지는 문제가 있다.

만일, 열응력에 의해 분쇄된 유리분말의 평균입경이 상기 범위에 있지 않은 경우, 추가적으로 분쇄공정을 거쳐서 원하는 수준의 평균입경을 갖는 유리분말을 얻을 수 있다. 그리고, 상기 실시예에 사용된 유리분말의 성분 및 그 비율을 하기 표 1과 같다.

상기 과정을 거쳐서 준비된 글래스 패널 모재는 약 250℃의 온도로 가열된다. 상기 온도는 상기 유리분말의 연화점보다 낮은 온도이며, 이를 통해 상기 접착제층이 가경화된다. 가경화가 완료된 후, 약 180℃의 온도조건으로 본 경화를 진행한다. 이렇게 접착제를 경화시키는 과정을 통해서, 이어질 융착단계에서 유리분말이 모재 표면으로부터 이탈되는 것을 막을 수 있게 된다.

이때, 가경화 단계에서의 가열온도는 240 ~ 260℃ 사이의 온도로 가열할 수 있고, 240℃ 보다 낮은 경우에는 경화속도가 늦어 가경화 단계를 수행하는 효용성이 저하되고, 260℃ 보다 높은 경우에는 접착제의 특성이 저하될 수 있다.

여기서, 상기 경화단계에서의 온도가 높을수록 경화속도는 빨라지지만 지나치게 온도를 높이면 접착제의 특성이 변질될 우려가 있다. 다만, 경화과정이 길어질수록 도포된 접착제가 모재 표면에서 퍼지면서 패턴이 흐트러질 우려가 있으므로, 경화에 적합한 온도보다 높은 온도에서 신속하게 경화를 진행하여 접착제 표면이 우선적으로 경화되도록 하면 경화속도를 단축하면서도 효과적으로 경화를 진행할 수 있다. 여기서, 가경화단계에 소요되는 시간은 본 경화단계에서 소요되는 시간의 절반 정도로 설정할 수 있다.

본경화 단계에서의 가열온도는 170 ~ 190℃ 사이로 한다. 만일, 170℃ 보다 낮은 경우에는 경화속도가 지나치게 늦어져 접착제의 퍼짐이 발생될 수 있고, 190℃ 보다 높은 경우에는 접착제가 변질될 우려가 있다. 특히, 본경화 단계는 가경화 단계에 비해서 2배의 시간 동안 진행되므로 가열온도를 가경화 단계에 비해서 낮은 온도로 설정한다.

접착제층의 경화가 완료되면 유리분말을 융착시켜 소성하는 융착단계를 거치게 된다. 이때, 상기 융착단계를 실시하기 전에 먼저 약 450℃의 온도에서 60 ~ 75초간 모재를 예열한 후에, 630 ~ 715℃의 온도에서 60 ~ 75초간 가열한다. 이렇게 예열단계를 두어 급속한 온도상승으로 인해 유리분말이 모재 표면으로부터 튀어나가는 것을 방지하고, 이를 통해서 패턴이 변형되는 것을 막을 수 있게 된다. 여기서, 상기 예열단계에서의 온도는 유리분말의 융점보다 낮은 온도로 설정되고, 융착단계에서는 융점보다 높은 온도로 설정된다.

유리분말의 융착이 완료되면 글래스 패널을 냉각하는 냉각단계를 거치게 되는데, 상기 냉각단계는 상온의 공기를 공기분사노즐을 이용하여 글래스 패널 표면에 분사하는 급속 냉각단계와 개방된 공간에 방치하여 상온까지 냉각되는 서냉단계를 포함한다. 이렇게 글래스 패널을 급냉 및 서냉하는 것을 통해서 글래스 패널의 열처리가 이루어져 강도를 더욱 높일 수 있게 된다.

글래스 패널의 냉각이 완료되면, 상기 글래스 패널의 배면에 배면 패턴(150)을 부착한다. 상기 배면 패턴(150)은 글래스 패널의 배면에 직접 인쇄하여 형성될 수도 있고, 도 1에서 설명한 바와 같이 배면 패턴이 사전에 인쇄된 보호 필름을 글래스 패널의 배면에 부착하는 것을 통해 형성될 수도 있다.

이렇게 제조된 글래스 패널은 냉장고, 세탁기, 식기 세척기, 에어컨 또는 기타 가전제품의 외관을 장식하는데 이용될 수 있다. 도 6은 상기 실시예(100)가 적용된 냉장고의 외관을 개략적으로 도시한 사시도이다. 도 6을 참조하면, 상기 냉장고의 본체(10)의 전면에 구비되는 두 개의 도어(12, 14) 중 냉동실측 도어(14)의 상하부에 서로 다른 배면 패턴을 갖는 두 개의 글래스 패널(100, 100')이 각각 부착되어 있음을 알 수 있다.

이러한 배면 패턴은 글래스 패널의 표면에 도료나 안료 등으로 단순히 인쇄하여 형성한 것에 비해서, 표면으로부터 요철되어 있는 것처럼 보이므로 사용자로 하여금 입체감을 주게 되어 상품성을 향상시키는 데 기여한다.

Claims

글래스 패널 모재에 소정 형태의 패턴을 갖도록 접착제를 도포하는 패턴 형성단계;
접착제가 도포된 글래스 패널 모재 표면에 유리분말을 도포하는 유리분말 도포단계;
유리분말을 도포한 상태에서 상기 글래스 패널을 가열하여 도포된 접착제를 경화시키는 접착제 경화단계;
상기 유리분말의 융점보다 낮은 온도로 가열하는 예열단계;
상기 유리분말의 융점보다 높고 상기 글래스 패널 모재의 융점보다 낮은 온도로 가열하는 융착단계;
글래스 패널을 냉각하는 냉각단계; 및
상기 글래스 패널의 배면에 소정 형태의 배면 패턴을 부착하는 단계를 포함하고,
상기 접착제 경화단계는,
240 ~ 260℃로 가열하는 가경화 단계; 및
170 ~ 190℃로 가열하는 본경화 단계를 포함하고,
상기 예열단계는 440 ~ 460℃의 온도로 60 ~ 75초간 가열하고,
상기 융착단계는 630 ~ 715℃의 온도로 60 ~ 75초간 가열하는 것을 특징으로 하는 장식용 글래스 패널의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 배면 패턴은 상기 글래스 패널의 배면에 안료나 도료를 도포하여 형성되는 것을 특징으로 하는 장식용 글래스 패널의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 배면 패턴은 상기 글래스 패널의 배면에 배면 패턴이 도포되어 있는 필름을 부착하여 형성되는 것을 특징으로 하는 장식용 글래스 패널의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 유리분말 도포단계에서 도포된 유리분말은 유리분말층을 형성하고,
상기 배면 패턴은 상기 글래스 패널의 상면에서 보았을 때, 상기 유리분말층의 외곽선을 벗어나지 않도록 배치되는 것을 특징으로 하는 글래스 패널의 제조방법.
제4항에 있어서,
상기 배면 패턴의 폭은 유리분말로 형성된 패턴의 폭보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 장식용 글래스 패널의 제조방법.
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제1항에 있어서,
상기 패턴 형성단계는
소정 패턴을 제외한 부분이 막힌 메쉬를 준비하는 단계;
준비된 메쉬를 글래스 패널 모재에 거치하는 단계;
상기 메쉬의 상부에 접착제를 도포하는 단계; 및
상기 메쉬를 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 장식용 글래스 패널의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 유리분말 도포단계에서 상기 유리분말은 가열된 무연유리판을 급냉하여 분쇄하는 방식으로 제조되는 것을 특징으로 하는 장식용 글래스 패널의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 유리분말은 0.2 내지 0.35mm의 평균입경을 갖는 것을 특징으로 하는 장식용 글래스 패널의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 냉각단계는
표면에 공기 또는 물을 분사하여 냉각하는 예냉단계; 및
공기 중에 방치하여 상온까지 냉각하는 본냉단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 장식용 글래스 패널의 제조방법.
유리로 이루어지는 모재;
상기 모재의 상면에 도포된 접착제층;
상기 접착제층의 상부에 융착되는 유리분말층; 및
상기 모재의 배면에 배치되는 배면 패턴;을 포함하고,
상기 배면 패턴은 상기 모재의 상면에서 보았을 때, 상기 유리분말층의 외곽선을 벗어나지 않도록 배치되고,
상기 유리분말층은,
중량비로 SiO₂ : 11~20%, ZnO :30 ~ 35%, B₂O₃ : 15 ~ 20%, Na₂O : 10 ~ 18%, Al₂O₃ : 1 ~ 5%, ZrO₂ : 1 ~ 4%, CaO : 1 ~ 4%, Fe₂O₃ : 0.05 ~ 0.25%, MnO : 0.001 ~ 0.004% 및 기타 불순물을 포함하는 것을 특징으로 하는 장식용 글래스 패널.
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제14항에 있어서,
상기 배면 패턴의 저면에 필름층이 추가적으로 구비되는 것을 특징으로 하는 장식용 글래스 패널.