KR101886885B1 - 유연성 유리용 롤 및 롤링하는 방법 - Google Patents

Abstract

유리 리본(20)의 롤(10)은 0.3 mm 이하의 두께를 가지고, 유연한 두께 물질 간층(40)은 유리 리본과 함께 감긴다. 간층의 특성은 최소의 측 방향 오프셋(9)으로 롤을 형성하기 위해 선택된다. 예를 들면, 간층 및 유리 리본 간의 정적 마찰 계수는 3.0 이상일 수 있다(0.5 N의 수직력으로 측정됨). 다른 특성들은 간층의 폭, 두께 및 컴플라이언스를 포함할 수 있다. 롤의 층들 간의 롤 와인딩 파라미터, 예를 들면, 웹 장력 및 압력이 측 방향 오프셋을 최소화시키기 위해 선택되는 유리 리본을 롤링하는 방법을 개시하기도 한다..

Description

유연성 유리용 롤 및 롤링하는 방법{ROLL OF FLEXIBLE GLASS AND METHOD FOR ROLLING}

본 출원은 2010년 5월 28일에 출원된 미국 가출원 제61/349,438호를 기반으로 한 우선권 주장 출원이다.

본 발명은 유연성 유리용 롤 및 유리를 롤링하는 방법에 관한 것이다. 특히 본 발명은 간층과 함께 감기는 유연성 유리 리본용 롤, 및 유리를 간층과 함께 감는 방법에 관한 것이다.

연속적인 리본을 형성하는데도 불구하고, 유리는 통상적으로 냉각 및 경화하자마자 시트들로 분할된다. 최근 제품 트랜드(예를 들면, 앞 평면 기판의 이페이퍼(ePaper), 광전지 모듈, 터치 센서, 솔리드 상태의 조명, 및 전자 제품의 보호 커버 시트에서)는 보다 얇은 요건을 필요로 하여, 보다 얇은 유리를 획득하려 한다. 그러나 유리 두께가 감소됨에 따라서, 이러한 시트들은 보다 유연하게 된다. 이는 처리 관점에 대한 과제를 만들어 내며, 특히 0.3 mm 이하의 두께의 유리를 만드는 과제이기도 하다. 이에 따라서, 처리를 용이하게 하는 방식으로 유리를 얇게 하는 롤에 대한 시도가 있어 왔다. 그러나, 롤 공정을 연속적으로 실행하는 과제를 만드는 유리의 고유한 특징이 여러 개 있다. 우선, 형성되는 유리의 에지 "비드들(beads)"은 그 사이에서 일정한 두께 영역보다 실질적으로 두껍다. 둘째로, 유리는 표면 결함들에 대해 극히 민감하다. 이러한 결점은 균열을 발생시키고 파손을 일으키는 응력점을 만들어낸다. 이로써, 물질의 스플링식 롤(spooled roll)에 통상적으로 있는 바와 같이, 유리 접촉면 자체에 직접 유리를 가지는 것은 바람직하지 않다. 이러한 첫번째, 두번째 특성으로부터의 과제는 유리 리본을 감을 시에 유리 리본의 층들 간의 다양한 삽입 물질을 사용함으로써 해결된다. 셋째로, 해결되지 않은 점(롤링된 얇은 유리 리본, 즉, 0.3 mm 이하의 유리 리본에 관한 이들의 효과에 의함), 즉 본 발명자들이 인식하는 한 이러한 점에 대해 해결되지 않는 점을 본 발명의 발명자들은 형성 공정이 유리 리본 및/또는 캠버(2개의 에지 비드들 간의 냉각 차이에 의해 발생된 일 방향으로의 연속적인 곡률)의 폭에 걸친 두께 차이를 도입할 수 있다는 점에 주목하였다. 리본에 걸친 서로 다른 두께 및/또는 캠버를 이용하여 유리 리본을 롤링할 시에, 측 방향 힘은 스플링된 롤에서 발생되고, 이는 감기는 롤 상에서 직선형 측벽들보다는 오히려 각이지는 결과를 가져온다. 일부 경우에서, 측 벽의 각도는 유리 리본이 감기게 되는 스플(spool)의 플랜지(flange)에 접촉하는 유리 리본을 만들어 유리 리본에 손상 위험이 있게 될 수 있다. 추가로, 연속적인 제조 공정에서 유리 리본을 사용하기 위해 롤을 푸는 경우에, 스플의 각이진 측벽은 공정 어려움을 가져온다.

이에 따라서, 직선형 측벽들을 갖춘, 유리 리본을 감을 수 있는 롤들이 필요하다.

직선형 측벽들을 갖는 유리 리본을 감는 롤을 형성하기 위해서, 발명자들은 다른 것들 중에서, 리본에 걸친 두께 차이 및/또는 캠버의 효과가 삽입 물질 및 롤링 조건을 적합하게 선택함으로써 대응될 수 있다는 것을 발견하였다.

일부 적절한 삽입 물질의 특성은 감기는 유리 리본과의 마찰 계수, 유리 리본에 대한 간층의 폭, 컴플라이언스 및 두께이다. 우선, 삽입 물질 및 감기는 유리 리본 간의 마찰 계수가 충분히 큰 삽입 물질을 선택하는 것은 두께 차이 및/또는 캠버에 의해 만들어진 저항력을 제공하는데 도움을 줄 수 있다. 추가로, 충분히 큰 마찰 계수는 차후 처리 중에 롤이 완전한 상태를 이루는데 도움을 줄 수 있는데, 이하에 기술된 바와 같이 롤의 층들 간에서 압력이 매우 낮은 롤들에서도 그러하다. 특히, 간층과 유리 리본 간의 바람직한 정적 마찰 계수는 약 3.0 이상(0.5N 수직력으로 측정됨)인 것으로 발견되고, 또 다른 정적 마찰 계수는 약 3.0 내지 약 4.6(0.5 N의 수직력으로 측정됨)인 것으로 발견되고, 또 다른 정적 마찰 계수는 약 3.4 내지 약 4.2(0.5N 수직력으로 측정됨)인 것으로 발견되었다. 둘째로, 유리 리본의 폭보다 작은 폭을 가진 간층은 간층 및 유리 리본 간의 접촉이 유리 리본의 중앙 영역에서 일어나도록 하고, 이때 상기 유리 리본의 중앙 영역에는 두께 변화가 적다. 추가로, 이러한 상대적인 폭은 유리 리본이 상기 유리 리본의 길이 방향 축을 중심으로 자유롭게 피봇되도록 하는데, 이는 유리 리본의 캠버 효과 때문일 수 있다. 셋째로, 간층은 유리 리본의 중앙부에 존재할 수 있는 두께 차이를 수용하도록, 두께가 유연해야 하거나 압축될 시에도 그러해야 한다. 간층 물질에 적합한 강도는 약 28.14 N/mm 이하, 또는 약 27.12 N/mm 이하, 또는 약 26.1 N/mm 이하인 것으로 발견되었고, 모든 범위의 하한값은 0 보다 크다. 상술된 강도를 달성하기 위해서, 간층은 예를 들면 폴리에틸렌 폼(개방 또는 폐쇄 셀), 물결형의 종이 물질, 또는 엠보싱 또는 텍스처화된 표면을 가진 연성 폴리비닐 물질의 시트로 형성될 수 있다. 넷째로, 유리 리본의 에지들 상에서 비드들을 가진 유리 리본을 감을 시에, 간층은 충분한 두께를 가지도록 선택되는데, 이하에서 기술된 바와 같이 롤링 조건으로 압축될 시에 그러하고, 그 결과 비드들은 서로 접촉되지 않는다. 비드들을 구비한 유리 리본을 롤링하는 성능은 유리 리본의 제조를 용이하게 한다.

일부 적절한 롤링 조건들은 롤의 층들 간의 압력 및 웹 장력이다. 특히, 발명자가 발견한 바와 같이, 웹 장력의 선형 인치당 1-2 파운드(0.179 내지 0.357 kg/cm), 및 층들 간의 압력의 평방 인치당 15-50 파운드(1.054 내지 3.515 kg/square cm)가 통상적인 웹 와인딩 공정 파라미터이되, 얇은 유리 리본를 사용하여 롤에서 각이진 측 벽들을 만들어낼 시에 그러하다. 나아가, 종래 지식과는 다르게, 발명자가 발견한 바와 같이, 층들 간의 웹 장력 및 압력을 증가하는 것은 실제로 측벽 특성을 악화시킬 수 있다. 놀랍게도, 발명자가 발견한 바와 같이, 층들 간의 낮은 웹 장력 및 낮은 압력을 사용하는 것은 롤에서 직선형 측벽들을 만들어낸다. 특히, 선형 인치당 0 파운드(0 kg/cm)보다 크지만, 선형 인치당 0.25 파운드(0.045 kg/cm) 이하인 웹 장력은 롤 상에서 직선형 측벽들을 만들어 낸다. 추가로, 평방 인치당 10 파운드(0.703 kg/square cm) 이하이지만, 평방 인치당 0 파운드(0 kg/square cm)보다 큰 롤에서 층들 간의 압력은 롤 상에 직선형 측벽들을 만들어낸다. 평방 인치당 7 파운드(0.492 kg/square cm) 이하이지만, 평방 인치당 0 파운드(0 kg/square cm)보다 큰 롤에서 층들 간의 또 다른 압력은 롤 상에서 직선형 측벽들을 만들어낼 수도 있다. 나아가, 간층과 유리 리본 간의 상술된 마찰 계수는 롤의 층들 간의 상술된 특이한 낮은 웹 장력과 압력을 사용하여 가능해진다. 또한, 층들 간의 압력이 너무 낮고 또는/그리고 마찰 계수가 너무 낮은 조합으로 인해 간층 마찰이 충분하지 못한 경우, 연속적인 감김은 서로 측 방향으로 슬라이딩할 수 있고, 바람직하지 않게는 "포개져 짧아진(telescoped)" 측 벽을 만들어 낼 수 있다.

추가적인 특징 및 이점은 다음의 상세한 설명에서 기술될 것이고, 다음의 상세한 설명, 청구항 및 첨부된 도면을 포함한 본원에 개시된 바와 같이, 이와 같은 설명은 기술 분야의 통상의 기술자에게 있어 부분적으로 손쉽게 명확해질 수 있거나, 기술 분야의 통상의 기술자라면 실시예를 시행함으로써 인식될 것이다. 이해하여야 하는 바와 같이, 상술된 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명 모두는 대표적인 실시예에서 나타나고, 청구항의 특성 및 특징을 이해시키려는 개요 또는 구성을 제공하려는 의도를 갖는다.

첨부된 도면은 본 발명의 추가적인 이해를 제공하기 위해 포함되고, 이러한 명세서의 일부에 병합되고 그 일부를 구성하기도 한다. 도면은 예를 들면 본 발명의 원리 및 동작을 설명하는 상세한 설명과 함께 한 이상의 실시예(들)을 도시한다. 이해하여야 하는 바와 같이, 본 명세서 및 도면에서 개시된 본 발명의 다양한 수단은 임의 및 모든 조합에서 사용될 수 있다. 비-제한적인 예에서, 본 발명의 다양한 특징은 다음의 양태에 기술된 바와 같이 서로 조합하여 결합될 수 있다:

제 1 양태에 따라서, 유리 리본 롤이 제공되고 상기 유리 리본 롤은:

유리 리본; 및

0.3 mm 이하의 두께를 가진 유리 리본과 함께 감기는 간층을 포함하며,

상기 간층과 상기 유리 리본 간의 정적 마찰 계수(static coefficient of friction)는 3.0 이상(0.5 N의 수직력으로 측정됨)이다.

제 2 양태에 따라서, 양태 1 또는 양태 31에 따른 롤이 제공되고, 정적 마찰 계수는 3.0 내지 4.6이다(0.5 N의 수직력으로 측정됨).

제 3 양태에 따라서, 양태 1 또는 양태 31에 따른 롤이 제공되고, 정적 마찰 계수는 3.4 내지 4.2인 이다(0.5 N의 수직력으로 측정됨).

제 4 양태에 따라서, 양태 1 내지 3 중 어느 한 양태 또는 양태 31 내지 36 중 어느 한 양태에 따른 롤이 제공되고, 간층의 강도(stiffness)는 28.14 N/mm 이하이다.

제 5 양태에 따라서, 양태 1 내지 3 중 어느 한 양태 또는 양태 31 내지 36 중 어느 한 양태에 따른 롤이 제공되고, 간층의 강도는 27.12 N/mm 이하이다.

제 6 양태에 따라서, 양태 1 내지 3 중 어느 한 양태 또는 양태 31에 따른 롤이 제공되고, 간층의 강도는 26.1 N/mm 이하이다.

제 7 양태에 따라서, 양태 1 내지 6 중 어느 한 양태에 따른 롤이 제공되고, 유리 리본의 연속적인 층들 간의 압력은 평방 인치당 10 파운드(0.703 kg/square cm) 이하이다.

제 8 양태에 따라서, 양태 1 내지 7 중 어느 한 양태 또는 양태 31 내지 36 중 어느 한 양태에 따른 롤이 제공되고, 간층 및 유리 리본은, 상기 유리 리본의 최내곽 층과 최외곽 층 간의 측 방향 오프셋이 1.6 mm 이하가 되도록 감기는데, 롤이 150 개 층까지의 유리 리본을 포함할 시에도 그러하다.

제 9 양태에 따라서, 양태 1 내지 8 중 어느 한 양태 또는 양태 31 내지 36 중 어느 한 양태에 따른 롤이 제공되고, 간층은, 서로 떨어져 배치되고 폭을 가진 제 1 부분 및 제 2 부분을 포함하고, 상기 폭은 상기 유리 리본의 중앙의 ± 10% 내에 중앙에 위치하고, 상기 유리 리본은 외부 단부를 가지며, 그리고 추가로 상기 외부 단부 상에는 간층이 배치되어 있지 않는다.

제 10 양태에 따라서, 양태 1 내지 8 중 어느 한 양태 또는 양태 31 내지 36 중 어느 한 양태에 따른 롤이 제공되고, 간층은 제 1 폭을 가지고, 상기 유리 리본은 제 2 폭 및 외부 단부를 가지고, 상기 제 1 폭은 상기 제 2 폭 미만이며, 그리고 추가로 상기 외부 단부 상에는 간층이 배치되어 있지 않는다.

제 11 양태에 따라서, 양태 1 내지 10 중 어느 한 양태 또는 양태 31 내지 36 중 어느 한 양태에 따른 롤이 제공되고, 유리 리본은 상기 유리 리본의 에지들 중 하나에 비드를 포함한다.

제 12 양태에 따라서, 양태 11에 따른 롤이 제공되고, 간층은 70 kPa(10 psi)까지의 롤 와인딩 압력(roll-winding pressure)으로 압축될 수 있는 두께를 가지고, 상기 비드는 두께를 가지며, 간층 두께는 비드 두께와 리본 두께 간의 차이보다 크다.

제 13 양태에 따라서, 양태 1 내지 12 중 어느 한 양태에 따른 롤이 제공되고, 간층은 폴리에틸렌 폼을 포함한다.

제 14 양태에 따라서, 양태 1 내지 13 중 어느 한 양태에 따른 롤이 제공되고, 롤은 코어를 더 포함하고, 상기 코어 주위에는 유리 리본 및 간층이 감긴다.

제 15 양태에 따라서, 유리 리본을 감는 방법이 제공되고, 상기 방법은:

유리 리본과 함께 간층을 감는 단계를 포함하고, 상기 유리 리본은 0.3 mm 이하의 두께를 가지고, 상기 간층과 상기 유리 리본 간의 정적 마찰 계수는 3.0 이상(0.5 N의 수직력으로 측정됨)이다.

제 16 양태에 따라서, 양태 15에 따른 방법이 제공되고, 정적 마찰 계수는 3.0 내지 4.6이다(0.5 N의 수직력으로 측정됨).

제 17 양태에 따라서, 양태 15에 따른 방법이 제공되고, 정적 마찰 계수는 3.4 내지 4.2이다(0.5 N의 수직력으로 측정됨).

제 18 양태에 따라서, 양태 15 내지 17 중 어느 한 양태에 따른 방법이 제공되고, 간층의 강도는 28.14 N/mm 이하이다.

제 19 양태에 따라서, 양태 15 내지 17 중 어느 한 양태에 따른 방법이 제공되고, 간층의 강도는 27.12 N/mm 이하이다.

제 20 양태에 따라서, 양태 15 내지 17 중 어느 한 양태에 따른 방법이 제공되고, 간층의 강도는 26.1 N/mm 이하이다.

제 21 양태에 따라서, 양태 15 내지 20 중 어느 한 양태에 따른 방법이 제공되고, 감는 단계는, 유리 리본의 연속적인 층들 간의 최종 압력이 평방 인치당 0 파운드(0 kg/square cm)보다 크고 평방 인치당 10 파운드(0.703 kg/square cm) 이하가 되도록, 실행된다.

제 22 양태에 따라서, 양태 15 내지 21 중 어느 한 양태에 따른 방법이 제공되고, 감는 단계는, 유리 리본의 연속적인 층들 간의 최종 압력이 평방 인치당 0 파운드(0 kg/square cm)보다 크고 평방 인치당 7 파운드(0.492 kg/square cm) 이하가 되도록, 실행된다.

제 23 양태에 따라서, 양태 15 내지 22 중 어느 한 양태에 따른 방법이 제공되고, 감는 단계는, 유리 리본의 연속적인 층들 간의 최종 압력이 유리 리본 상에서 평방 인치당 0 파운드(0 kg/square cm)보다 크고 평방 인치당 0.25 파운드(0.045 kg/cm) 이하인 웹 장력(web tension)으로 실행된다.

제 24 양태에 따라서, 양태 15 내지 23 중 어느 한 양태에 따른 방법이 제공되고, 감는 단계는, 상기 유리 리본이 최내곽 층 및 최외곽 층에 배치되도록 실행되며, 최내곽 층과 최외곽 층 간의 측 방향 오프셋은 1.6 mm 이하이고, 유리 리본(20)의 약 150 개 층까지 또는 그 이상을 가진 롤들일 수 있고, 이때 상기 약 150 개 이상의 층까지의 예는 2 개 이상의 층, 3 개 이상의 층, 4 개 이상의 층, 5 개 이상의 층, 6 개 이상의 층, 7 개 이상의 층, 8 개 이상의 층, 9 개 이상의 층, 10 개 이상의 층, 15 개 이상의 층, 20 개 이상의 층, 30 개 이상의 층, 40 개 이상의 층, 50 개 이상의 층, 60 개 이상의 층, 70 개 이상의 층, 80 개 이상의 층, 90 개 이상의 층, 100 개 이상의 층, 110 개 이상의 층, 120 개 이상의 층, 130 개 이상의 층, 140 개 이상의 층, 1-150 개의 층, 2-150 개의 층, 3-150 개의 층, 4-150 개의 층, 5-150 개의 층, 6-150 개의 층, 7-150 개의 층, 8-150 개의 층, 9-150 개의 층, 10-150 개의 층, 15-150 개의 층, 20-150 개의 층, 30-150 개의 층, 40-150 개의 층, 50-150 개의 층, 60-150 개의 층, 70-150 개의 층, 80-150 개의 층, 90-150 개의 층, 100-150 개의 층, 110-150 개의 층, 120-150 개의 층, 130-150 개의 층, 또는 140-150 개의 층이다.

제 25 양태에 따라서, 양태 15 내지 24 중 어느 한 양태에 따른 방법이 제공되고, 간층은, 서로 떨어져 배치되고 폭을 가진 제 1 부분 및 제 2 부분을 포함하고, 상기 폭은 상기 유리 리본의 중앙의 ± 10% 내에 중앙에 위치하고, 상기 유리 리본은 외부 단부를 가지며, 그리고 추가로 상기 외부 단부 상에는 간층이 배치되어 있지 않는다.

제 26 양태에 따라서, 양태 15 내지 24 중 어느 한 양태에 따른 방법이 제공되고, 간층은 제 1 폭을 가지고, 상기 유리 리본은 제 2 폭 및 외부 단부를 가지고, 상기 제 1 폭은 상기 제 2 폭 미만이며, 그리고 추가로 상기 외부 단부 상에는 간층이 배치되어 있지 않다.

제 27 양태에 따라서, 양태 15 내지 26 중 어느 한 양태에 따른 방법이 제공되고, 유리 리본은 상기 유리 리본의 에지들 중 하나에 비드를 포함한다.

제 28 양태에 따라서, 양태 27에 따른 방법이 제공되고, 간층은 70 kPa(10 psi)까지의 롤 와인딩 압력으로 압축될 수 있는 두께를 가지고, 비드는 두께를 가지며, 간층 두께는 비드 두께와 리본 두께 간의 차이보다 크다.

제 29 양태에 따라서, 양태 15 내지 28 중 어느 한 양태에 따른 방법이 제공되고, 간층은 폴리에틸렌 폼을 포함한다.

제 30 양태에 따라서, 양태 15 내지 29 중 어느 한 양태에 따른 방법이 제공되고, 감는 단계는 코어 주위의 간층 및 유리 리본을 감는 단계를 포함한다.

제 31 양태에 따라서, 롤 물질이 제공되고, 상기 롤 물질은: 유리 리본과 함께 감기는 삽입 물질이며, 롤의 층들 간의 압력이 평방 인치당 10 파운드 이하(≤ 10 pounds)(0.703 kg/ square cm)이고, 평방 인치당 0 파운드보다 크다(0 kg/ square cm).

제 32 양태에 따라서, 양태 31의 롤 물질이 제공되고, 롤의 층들 간의 압력이 평방 인치당 7 파운드 이하(≤ 7 pounds)(0.492 kg/ square cm)이고, 평방 인치당 0 파운드보다 크다(0 kg/ square cm).

제 33 양태에 따라서, 양태 31 또는 양태 32의 롤 물질이 제공되고, 삽입 물질은 유연한 두께이다.

제 34 양태에 따라서, 양태 33의 롤 물질이 제공되고, 삽입 물질은 폴리에틸렌 폼이다.

제 35 양태에 따라서, 양태 31 내지 34 중 어느 한 양태의 롤 물질이 제공되고, 간층 롤 압력은 전체 롤에 대해 거의 일정하다.

제 36 양태에 따라서, 양태 31 내지 35 중 어느 한 양태의 롤 물질이 제공되고, 유리 리본은 0.3 mm 이하(≤ 0.3 mm)의 두께를 가진다.

도 1은 롤 와인딩 공정(roll winding process)의 개략적인 도면이다.
도 2는 도 1의 라인 2-2를 절개한 간층 물질 및 유리 리본의 롤의 개략적인 단면도이다.
도 3은 도 1의 롤의 개략적인 상부도이다.
도 4는 도 2에 도시된 것과 유사한 간층 및 유리 리본의 롤의 개략적인 단면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 것과 유사하지만, 또 다른 실시예에 따른 간층 물질과 유리 리본의 롤의 개략적인 단면도이다.
도 6은 도 2에 도시된 것과 유사하지만, 또 다른 실시예에 따른 간층 물질과 유리 리본의 롤의 개략적인 단면도이다.

설명 목적을 위해, 그리고 제한 없는 다음의 상세한 설명에서, 특정 상세한 설명을 개시한 예시의 실시예는 본 발명의 다양한 원리의 전반적인 이해를 제공하기 위해 설명된다. 그러나, 기술 분야의 통상의 기술자에게 명백한 바와 같이, 본원의 이점을 갖는 본 발명은 본원에 개시된 특정 상세한 설명으로부터 벗어나 다른 실시예들에서 실행될 수 있다. 게다가, 공지된 장치, 방법 및 물질에 대한 설명은 본 발명의 다양한 원리의 설명의 애매성을 피하기 위해 생략될 것이다. 최종적으로, 적용하는 경우마다, 동일한 참조 번호는 동일한 소자를 의미한다.

범위는 "약" 하나의 특정 값으로부터, 및/또는 "약" 다른 특정값까지와 같이 본 명세서에서 표현될 수 있다. 이러한 범위가 표현된 경우, 또 다른 실시예는 하나의 특정 값으로부터 및/또는 다른 특정 값까지를 포함한다. 이와 유사하게, 선행사로 "약"의 사용에 의하여 값이 근사값으로 표현된 경우, 상기 특정값이 다른 실시예를 형성할 수 있음이 이해되어야 한다. 상기 범위의 각각의 끝점은 상기 다른 끝점과 상당히 관련되며, 상기 다른 끝점과 독립적이라는 것이 또한 이해될 것이다.

본원에서 사용되는 방향 용어 - 예를 들면, 업, 다운, 좌, 우, 앞, 뒤, 상, 하는 도시된 도면을 참조하여서만 구현되고, 절대적인 배향으로 해석되어서는 아니된다.

별다른 언급이 없다면, 본원에서 설명되는 방법은 특정 순서로 단계가 실행되는 것으로 이해되어서는 아니된다. 이에 따라서, 방법 청구항은 그 단계 이후의 순서로 실제로 언급되지 않거나, 상기 단계가 특정 순서에 제한받는 설명 또는 청구항에 특별하게 언급되지 않으며, 여러 측면에서 순서를 가지고 추론되어서도 아니된다. 이는 이해에 대해 표현이 가능한 얽히지 않게 하며, 다음을 포함한다: 단계 또는 동작 흐름의 장치에 대한 논리 사항; 문법 구성 또는 구두점으로부터 얻어진 어구의 자명한 의미; 명세서에 기술된 실시예의 수 및 형태.

본원에서 사용되는 바와 같이, 단수 형태의 "a", "an" 및 "the"는 문맥상 명백하게 다른 것을 지시하지 않는다면 다수의 대상을 포함한다. 그러므로, 예를 들어, "구성요소"는 문맥상 명확하게 다른 것을 지적하지 않는다면, 둘 이상의 이러한 성분을 갖는 양태를 포함한다.

도 1은 유리 리본(20)을 롤링하는 공정의 개략적인 도면이다. 유리 리본(20)은 적합한 방법 예를 들면, 하부인발(down-draw), 용융 인발, 상부인발, 슬롯 인발(slot draw) 또는 플로팅에 의해 만들어진 후, 방향(11)으로 회전하는 롤(10)을 향하여 방향(1)을 따라 공급된다. 동시에, 간층 물질(40)은 방향(3)으로 회전하는 롤(2)로부터 풀리며, 방향(4)을 따라 공급된다. 간층 물질(40)은 가이드 롤러들(16)에 의해 롤(10)에 위치한다. 일 양태에 따라서, 간층(40)은, 유리 리본(20)이 간층(40)의 연속적인 층들 간의 닙(nip)(6)으로 공급되기 전에 한 번 이상 코어(12)를 중심으로 감기게 된다(도 2 참조). 또 다른 양태에 따라서, 유리 리본(20)은 코어(12) 주위에서 감기게 되고, 그 후 간층(40)은 유리 리본(20)의 연속적인 층들 간의 닙으로 공급되지만, 앞에 말한 양태가 바람직하다. 어느 경우이든 간에, 유리 리본(20) 및 간층(40)은 코어(12) 주위의 롤(10)을 형성하기 위해 함께 감기게 된다. 코어(12)는 롤(10)에 남아있을 수 있거나 그로부터 제거될 수 있다. 코어(12)가 롤(10)에 남아있을 시에, 최내곽 층(간층 물질 또는 유리 리본)은 코어(12)에 부착될 수 있다. 코어(12)를 롤(10)에 유지시키고 간층 물질(40)을 코어(12)에 부착하는 것은 차후 공정 단계에서 풀어지는 동안 전제 스풀링된 유리(spooled glass)/간층 팩이 측면으로 이동하는 것을 방지하는데 도움을 준다.

롤(10)의 단면은 도 1의 라인 2-2를 따라 절개한 도면인 도 2에 도시되지만, 도 2에서는 설명을 더 명확하게 하기 위해 상부 중간 층을 생략하였다. 도 2에 도시된 바와 같이, 롤(10)은 유리 리본(20), 간층(40), 그리고 선택적으로 코어(12)를 포함하고, 이때 상기 코어 주위에는 유리 리본(20) 및 간층(40)이 감겨 있다. 코어(12)는, 존재할 시에, 중앙 길이 방향 축(13), 및 코어(12)의 가로 방향의 중앙 축(14)을 포함한다.

유리 리본(20)은 최내곽 층(21), 중간 층(23) 및 최외곽 층(25)에 배치된다. 단지 3 개의 층만이 도시되었지만, 층들(21 및 25) 간의 중간 층들(23)의 적합한 수(0을 포함)가 존재할 수 있다. 유리 리본(20)은 약 50 미크론 내지 약 300 미크론일 수 있는 두께(26) 및 폭(24)을 가진다. 유리 리본(20)은 형성 공정으로 인해 두께가 변화할 가능성이 가장 큰 외부 단부들(outboard end portions)(28)도 포함할 수 있다. 나아가, 유리 리본은 에지들 또는 컷 에지들(cut edges)과 같이 형성될 수 있는 에지들(204)을 포함한다. 추가로, 유리 리본의 최외곽 층(25)과 최내곽 층(21) 사이에 측 방향 오프셋(lateral offset)(9)이 있다. 측 방향 오프셋(9)은 유리 리본(20)의 2 개의 인접한 층들 간에 존재할 수도 있다. 게다가, 도 3에 도시된 바와 같이, 유리 리본(20)은 중앙 길이 방향 축(22)을 포함한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 일 양태에 따르면, 간층 물질(40)은 거리(45)만큼 떨어진 제 1 스트립(41) 및 제 2 스트립(43)으로 형성된다. 간층(40)은 하나의 층의 스트립(41, 43) 상의 외부 에지들(44) 간에서 전체 폭(42)을 포함한다. 또한, 간층(40)은 두께(46)를 포함한다.

캠버(camber) 효과(예를 들면, 형성 공정 동안 2 개의 에지 비드들(edge beads) 간의 냉각 차이에 의해 발생된 일 방향으로의 연속적인 곡률)는 도 3을 참조하여 설명될 수 있고, 도 3은 롤(10)의 상부도이다(설명의 용이성 목적을 위해 간층(40) 생략). 이러한 논의를 간단하게 하기 위해, 캠버가 롤(10)의 측 방향 오프셋에 영향을 미치는 전용 팩터(only factor)라 가정하자. 코어(12)가 중앙 길이 방향 축(13)을 중심으로 회전할 시에, 유리 리본(20)은 롤(10)에 감기게 된다. 유리 리본(20)에 캠버가 존재하지 않은 경우, 유리 리본(20)의 중앙 길이 방향 축(22)은 중앙 길이 방향 축(13)에 실질적으로 수직을 이룬 상태로 있고, 이로 인해, 유리 리본(20)은 직선형 측 벽들, 즉 측 방향 오프셋이 약간 있을 수 있는 측 벽들을 가진 롤(10)에 감기게 된다. 그러나, 캠버가 존재할 시에, 유리 리본(20)은 연속적으로 곡선을 이루게 되어 그 결과 길이 방향 축(22)은 이중 방향 화살표(15)에 의해 도시된 방향으로 악화되는 방식으로 굽어지게 된다. 이로 인해, 유리 리본(20) 상에 생성된 힘은 화살표(5) 방향으로 이동하는 경향이 있어서, 롤(10)의 측면들은 각이 지게 되고, 측 방향 오프셋은 증가될 수 있다.

직선형 측벽들을 가진, 즉 작은 측 방향 오프셋(9)을 가진 감겨진 유리 리본의 롤(10)을 형성하기 위해서(유리 리본의 인접한 층 간 사이까지, 게다가 전체적으로는 유리 리본의 최내곽 층(21)으로부터 최외곽 층(25) 까지), 발명자가 발견한 바와 같이, 다른 것들 중에서 캠버의 효과는 삽입 물질(interleaf material) 및 롤링 조건을 적절하게 선택함으로써 대응될 수 있다.

삽입 물질의 일부 적절한 특성은 감겨진 유리 리본과의 마찰 계수, 유리 리본 폭에 대해 간층 폭, 컴플라이언스(compliance), 두께이다.

발명자가 발견한 바와 같이, 유리 리본과의 정적 마찰 계수가 약 3.0(0.5N 수직력으로 측정됨) 이상으로 크거나, 약 3.0 내지 약 4.6(0.5N 수직력으로 측정됨)이거나, 약 3.4 내지 4.2(0.5N 수직력으로 측정됨)인 간층을 선택하는 것은 직선형 측벽들과 함께 롤을 유지시키는데 도움을 줄 수 있다. 이러한 범위의 정적 마찰 계수는 도 2와 관련되어 상술된 바와 같이 캠버의 효과에 저항하고 처리 중에 적소에서 롤의 층들을 유지시키는데 도움을 주는 힘을 만드는데 도움을 준다. 정적 마찰 계수가 높을수록, 롤은 캠버의 효과에 더 큰 저항을 나타내고, 롤은 처리 중에 보다 안정하게 될 것이다. 정적 마찰 계수가 너무 작으면, 감기게 될 시에 유리 리본에 캠버 효과를 저항하는 충분한 힘을 만들지 못하고, 롤 벽들은 각이지거나, 단계식을 이루거나 더 이상 직선형으로 이루어지지는 못하게 된다. 나아가, 정적 마찰 계수가 너무 낮으면, 롤 처리 중 롤의 층들을 적소에 유지시키는 힘은 충분하지 못하게 된다.

상술된 범위 내의 정적 마찰 계수를 가진 간층 물질(40)을 선택함으로써, 유리 리본(20)의 최내곽 층(21) 및 유리 리본의 최외곽 층(25) 간의 1.6 mm 이하인 측 방향 오프셋(9)을 가진 롤을 만들어낼 수 있다(도 2 참조). 1.6 mm 이하인 측 방향 오프셋(9)은 유리 리본(20)의 약 150 개 층까지 또는 그 이상을 가진 롤들(10)도 얻어질 수 있으며, 이때 상기 약 150 개 이상의 층까지의 예는 2 개 이상의 층, 3 개 이상의 층, 4 개 이상의 층, 5 개 이상의 층, 6 개 이상의 층, 7 개 이상의 층, 8 개 이상의 층, 9 개 이상의 층, 10 개 이상의 층, 15 개 이상의 층, 20 개 이상의 층, 30 개 이상의 층, 40 개 이상의 층, 50 개 이상의 층, 60 개 이상의 층, 70 개 이상의 층, 80 개 이상의 층, 90 개 이상의 층, 100 개 이상의 층, 110 개 이상의 층, 120 개 이상의 층, 130 개 이상의 층, 140 개 이상의 층, 1-150 개의 층, 2-150 개의 층, 3-150 개의 층, 4-150 개의 층, 5-150 개의 층, 6-150 개의 층, 7-150 개의 층, 8-150 개의 층, 9-150 개의 층, 10-150 개의 층, 15-150 개의 층, 20-150 개의 층, 30-150 개의 층, 40-150 개의 층, 50-150 개의 층, 60-150 개의 층, 70-150 개의 층, 80-150 개의 층, 90-150 개의 층, 100-150 개의 층, 110-150 개의 층, 120-150 개의 층, 130-150 개의 층, 또는 140-150 개의 층이다. 이러한 작은 측 방향 오프셋(9) 양은 롤이 제조 공정에서 쉽게 풀리도록 한다.

간층 물질(40)의 폭 및 두께는 또한 직선형 측벽들을 가진 롤(10)을 만드는데도 도움을 줄 수 있다. 예를 들면, 도 2를 참조하면, 간층(40)의 폭(42)은 유리 리본의 폭(24) 미만이 되도록 선택될 수 있다. 폭(24) 미만이 되도록 폭(42)을 선택함으로써, 유리 리본(20)은 크로스 웹 두께 차이(differential cross web thickness) 및 캡버의 효과로 인해 이중 방향 화살표(5)의 방향으로 보다 자유롭게 피봇함으로써, 이러한 효과를 보상하기에 필요한 압축량은 감소될 수 있다. 추가로, 간층(40)은 유리 리본(20)의 외부 단부들(28)로부터 멀리 떨어져 위치한다. 이에 따라서, 두께 변화의 가능성이 적은 유리 리본(20)의 중앙부 상에 간층 물질(41, 43)을 위치시킴으로써, 롤(10)은 보다 안정될 수 있고 직선형 측벽들을 가질 수도 있다. 나아가, 스트립들(41, 43)은 거리(45)가 유리 리본(20)의 중앙(7)(가로 방향)으로부터 ±10% 내에 중앙에 위치하도록 놓일 수 있다. 도 4 참조. 대안으로, 또는 덧붙여, 스트립은 전체 폭(42)이 유리 리본(20)의 중앙(7)으로부터 ±10% 내의 중앙에 위치하도록 놓일 수 있다. 도 2 참조. 후자의 경우, 스트립은 다시 외부 단부들(28)로부터 떨어져 위치한다. 후자의 경우는 2 개의 스트립들(41, 43)로 사용될 수 있거나 2 개 미만 또는 그 이상이 존재할 시에 그러하다.

도 5는 유리 리본(20) 및 간층(40) 각각의 대안 실시예를 도시한다. 이해하야여 하는 바와 같이, 상기 도면에 도시된 유리 리본(20)은 다른 도면들의 간층 물질로 사용될 수 있고, 상기 도면에서의 간층(40)은 다른 도면의 유리 리본(20)으로 사용될 수 있다. 다른 도면들과의 주요한 차이는 유리 리본(20) 및 간층 물질(40)의 물리적인 구성에 있다. 이에 따라서, 주요 차이를 이해할 수 있도록 손쉽게 설명하고, 남아있는 속성은 동일하게 남아있을 것이며, 동일한 기호는 동일한 참조 번호로 표기된다. 이러한 도면에서 도시된 바와 같이, 유리 리본(20)은 두께(32)를 가진 비드들(30)을 포함한다. 나아가, 간층 물질(40)은 폭(42), 외부 에지(44), 및 두께(46)를 갖는 하나의 연속적인 부분으로 형성된다. 두께(46)는, 이하에 기술된 바와 같이, 간층(40)이 롤의 층들 간의 압력을 받게 될 시에 간층(40)이 인접한 비드들(30) 간의 갭(34)을 유지시켜 유리 리본(20)이 서로 접촉하는 비드들(30)의 손상 없이 롤(10)에 감아지도록 선택된다. 다시, 상술된 바와 같이, 폭(42)은 폭(24) 미만이며, 간층 물질(40)은, 유리 리본에서의 두께 변화가 비드들(30)의 존재로 인해 악화되는 외부 단부들(28) 상에 배치되지 않는다. 다시, 폭(42)은 유리 리본(20)의 중앙(7)의 ±10% 내의 중앙에 위치할 수 있다.

마지막으로, 간층 특성에 관한 한, 간층 물질(40)의 컴플라이언스는 유리 리본(20)의 두께 변화를 보상함으로써 직선형 측벽들을 가진 롤(10)을 형성하는 역할을 한다. 두께 변화 효과는 도 6을 참조하여 기술될 것이다. 이러한 도면에서, 모멘트에 대한 비드들(30)을 무시하고, 도시된 바와 같이, 유리 리본은 좌측편 에지 상의 두께(27), 및 상기 두께보다 큰 우측편 에지 상의 제 2 두께(29)를 가진다. 간층(40)이 유연하지 않고 강하다면, 보다 큰 두께(29)는 유리 리본(20)이 좌측에서 우측으로 상향을 향하여 기울어지도록 한다(도 6에 도시된 바와 같이 롤(10)의 상부를 도시함). 그렇게 기울어짐으로써, 그 후에 층(23)은 롤(10)의 측벽이 우측으로 이동하도록 하는 화살표(5) 방향으로 옆 층(23)을 누르는 경향이 있다. 두께 차이 효과는, 리본(20)이 형성될 시에 두께(27, 29)의 동일한 차이가 반복될 수 있는 것과 같이 서로 만들어질 수 있다. 그러나, 유연한 간층 물질(40)을 선택함으로써, 간층(40)은 두께(27, 29) 차이를 보상한다. 특히, 간층(40)은 보다 큰 두께(29)를 가진 유리 리본(20)의 일부에 접할 시에 보다 압축되고, 보다 작은 두께(27)을 가진 유리 리본(20)의 일부에 접할 시에 덜 압출될 수 있다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 롤 압축을 받을 시에, 간층(40)은 우측편으로 보다 작은 두께(49)를 가지고 좌측편으로 보다 큰 두께(47)를 가진다고 하면, 층(23)은 두께(27, 29) 차이에도 불구하고 대략적으로 수평 배향을 이룰 수 있다. 이 경우에, 두께(49)는 비드들(30) 사이에서 적합한 갭(34)을 유지시키는데도 여전히 충분하다. 간층 물질(40)에 대한 적합한 강도는 약 28.14 N/mm 이하 또는 약 27.12 N/mm 이하, 또는 약 26.1 N/mm 이하라고 밝혀졌고, 모든 범위에 대한 하한 값은 0보다 크다. 상술된 강도를 달성하기 위해서, 간층(40)은 예를 들면, 폴리에틸렌 폼(polyethylene foam)(개방 또는 폐쇄 셀), 물결형의 종이 물질, 또는 엠보싱 또는 텍스처화된 표면(textured surface)을 가진 연성 폴리비닐 물질(soft polyvinyl material)의 시트로 형성될 수 있다.

롤링 조건들(rolling conditions)은 또한 직선형 측벽들을 가진 롤을 형성하는데 부분적으로 작용한다. 일부 적절한 롤링 조건들은 롤의 층들 간의 압력 및 웹 장력(web tension)이다. 놀랍게도, 발명자는, 층들 간에서 낮은 압력 및 낮은 웹 장력을 사용하면, 롤에서 직선형 측벽들을 만들어낼 수 있다는 것을 알아냈다. 즉, 여기서 "낮은"은 통상적으로 기대치보다 낮은 것을 의미한다. 특히, 선형 인치당 0 파운드(0 kg/cm)보다 크지만 선형 인치당 0.25 파운드(0.045 kg/cm) 이하인 웹 장력은 롤 상의 직선형 측벽들을 만들어낸다. 추가로, 평방 인치당 0 파운드(0 kg/square cm)보다 크고 평방 인치당 10 파운드(0.703 kg/square cm) 이하의 롤의 층들 간의 압력은 롤 상에서 직선형 측벽들을 만들어 낸다. 평방 인치당 7 파운드(0.492 kg/square cm) 이하지만 평방 인치당 0 파운드보다 큰 롤의 층들 간의 또 다른 압력은 롤 상의 직선형 측벽들을 만들어 낸다. 나아가, 상술된 간층과 유리 리본 간의 마찰 계수는 롤의 층들 간에서 상술된 특이한 낮은 웹 장력과 압력을 사용하여 가능해진다. 웹 장력과 압력 범위는 상술된 최소 측 방향 오프셋(9)을 만들기 위해 본원에서 기술된 간층 물질(40)과 유리 리본(20)의 구성으로 사용될 수 있는데, 이는 롤이 약 150 개의 층까지 또는 그 이상의 유리 리본(20)을 포함할 시에도 그러하다.

본 발명의 상술된 실시예에서 강조되어야 하는 바와 같이, 특히 "바람직한" 실시예들은 단지 가능한 예시이기 때문에, 단지 본 발명의 다양한 원리의 명료한 이해를 기술하기 위함이다. 다수의 변화 및 변형이 본 발명의 다양한 원리 및 기술 사상으로부터 실질적으로 벗어남 없이 본 발명의 상술된 실시예로 구현될 수 있다. 상기와 같은 모든 변형 및 변화는 이러한 개시 및 본 발명의 권리 범위 내에서 본원에 포함될 수 있고 다음 청구항에 의해 보호를 받는다.

예를 들면, 코어가 그의 단부들에서 플랜지들 없이 도시되었지만, 플랜지들은 존재할 수도 있다. 나아가, 상기 플랜지들은 코어에 영구적으로 부착될 수 있거나, 제거가능할 수 있다.

추가로, 간층의 3 개의 층들 및 유리 리본의 3 개의 층이 롤 상에 감기게 되는 것으로 도시되었지만, 적합한 수의 층들이 존재할 수도 있다.

나아가, 유리 리본의 층이 롤의 최외곽 층으로 도시되었지만, 그럴 필요는 없다. 즉, 간층은 상기 층을 보호하기 위하여 유리 리본의 최외곽 층 주위로 한번 이상 감기게 될 수 있다. 이와 유사하게, 간층이 롤의 최내곽 층으로 도시되었지만, 그럴 필요는 없다; 유리 리본의 최내곽 층은 롤의 최내곽 층일 수 있다. 그럼에도 불구하고, 유리 리본의 최내곽 층을 보호하기 위해 롤의 최내곽 층으로 간층을 갖는 것이 바람직할 수 있다.

나아가, 유리 리본(20)의 중앙(7)이 코어(12)의 중앙(14)과 정렬로 되어 있는 것으로 도시되었지만, 그와 같은 경우는 그럴 필요가 없다.

Claims (36)

1. 유리 리본 롤로서,
   유리 리본; 및
   0.3 mm 이하의 두께를 가진 유리 리본과 함께 감기는 간층(interlayer)을 포함하며,
   상기 간층과 상기 유리 리본 간의 정적 마찰 계수는 3.0 이상(0.5 N의 수직력으로 측정됨)이고,
   유리 리본의 연속적인 층들 간의 압력은 평방 인치당 10 파운드(0.703 kg/square cm) 이하인 것을 특징으로 하는, 유리 리본 롤.
2. 물질의 롤로서,
   유리 리본과 함께 감기는 간층을 포함하며,
   롤의 층들 간의 압력이 평방 인치당 10 파운드 이하(≤ 10 pounds)(0.703 kg/ square cm)이고, 평방 인치당 0 파운드보다 크고(0 kg/ square cm),
   유리 리본과 함께 간층이 감길 때 직선형 측벽들을 만들어 내는 것을 특징으로 하는, 물질의 롤.
3. 청구항 1 에 있어서,
   상기 간층의 강도는 28.14 N/mm 이하인 것을 특징으로 하는, 유리 리본 롤.
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 간층은, 서로 떨어져 배치되고 폭을 가진 제 1 부분 및 제 2 부분을 포함하고,
   상기 폭은 상기 유리 리본의 중앙의 ± 10% 내에 중앙에 위치하고,
   상기 유리 리본은 외부 단부를 가지며, 그리고
   추가로 상기 외부 단부 상에는 간층이 배치되어 있지 않은 것을 특징으로 하는 롤.
5. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 간층은 제 1 폭을 가지고,
   상기 유리 리본은 제 2 폭 및 외부 단부를 가지고,
   상기 제 1 폭은 상기 제 2 폭 미만이며, 그리고
   추가로 상기 외부 단부 상에는 간층이 배치되어 있지 않은 것을 특징으로 하는 롤.
6. 유리 리본을 감는 방법으로서,
   유리 리본과 함께 간층(interlayer)을 감는 단계를 포함하고,
   상기 유리 리본은 0.3 mm 이하의 두께를 가지고,
   상기 간층과 상기 유리 리본 간의 정적 마찰 계수는 3.0 이상(0.5 N의 수직력으로 측정됨)이고, 그리고
   감는 단계는 유리 리본 상에서 선형 인치당 0 파운드(0 kg/cm)보다 크고 선형 인치당 0.25 파운드(0.045 kg/cm) 이하인 웹 장력을 실행되는 것을 특징으로 하는, 유리 리본을 감는 방법.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 간층의 강도는 28.14 N/mm 이하인 것을 특징으로 하는, 유리 리본을 감는 방법.
8. 청구항 6에 있어서,
   상기 감는 단계는, 유리 리본의 연속적인 층들 간의 최종 압력이 평방 인치당 0 파운드(0 kg/square cm)보다 크고 평방 인치당 10 파운드(0.703 kg/square cm) 이하가 되도록 실행되는 것을 특징으로 하는, 유리 리본을 감는 방법.
9. 청구항 6 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 간층은, 서로 떨어져 배치되고 폭을 가진 제 1 부분 및 제 2 부분을 포함하고,
   상기 폭은 상기 유리 리본의 중앙의 ± 10% 내에 중앙에 위치하고,
   상기 유리 리본은 외부 단부를 가지며, 그리고
   추가로 상기 외부 단부 상에는 간층이 배치되어 있지 않은 것을 특징으로 하는, 유리 리본을 감는 방법.
10. 청구항 6 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 간층은 제 1 폭을 가지고,
    상기 유리 리본은 제 2 폭 및 외부 단부를 가지고,
    상기 제 1 폭은 상기 제 2 폭 미만이며, 그리고
    추가로 상기 외부 단부 상에는 간층이 배치되어 있지 않은 것을 특징으로 하는, 유리 리본을 감는 방법.
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