KR101940087B1 - 유리 합지 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유리판 사이에 삽입하여 이용되는 유리 합지에 관한 것이다.
본 발명의 유리 합지는, 셀룰로오스 펄프를 주성분으로 하고, JIS P8121-2:2012에 준하여 측정한 고해도가 200~700mlcsf인 셀룰로오스 펄프를 초지한 것으로, 평량이 10~100g/㎡이며, 3D 시트 애널라이저로 측정한 바탕 지수가 15 이하인 것을 특징으로 한다.

Description

유리 합지{GLASS SLIP SHEET}

본 발명은 유리판 사이에 삽입하여 이용되는 유리 합지에 관한 것이다.

액정 디스플레이나 플라스마 디스플레이라고 하는 플랫 패널 디스플레이용의 유리판을 여러 장 쌓아서 보관, 운반하는 유통 과정이나 제조 공정에서 유리판을 보호하기 위해 유리 합지가 이용되고 있다.

플랫 패널 디스플레이용의 기판 재료로 이용되는 유리판은, 일반 건축용 창 유리판이나 차량용 창 유리판 등에 비해, 높은 표면 평활성이 요구된다. 플랫 패널 디스플레이용의 유리판에서는 유리판 표면에 전자 부재 등이 박막 형성되기 때문에, 다른 용도로 이용되는 유리판에 비해 유리판 표면에 요구되는 청정도나 표면 평탄성은 매우 높다. 이러한 용도의 유리판에서는, 다른 유리판과 접촉하는 것 등에 의해 조금이라도 손상이나 오염이 발생하면, 디스플레이로서의 성능에 불량이 발생할 우려가 있다.

또한, 최근에는 유리의 대형화·양산화에 따라, 반송 효율을 높이기 위해 유리판을 최대한 겹쳐서 반송하게 되므로, 유리 합지와의 접촉 면적이 증대하는 경향이 있다. 유리판과 유리 합지와의 접촉 면적이나 접촉 압력이 증대하면, 유리 합지 중에 존재하는 이물질 등에 의해 유리판에 흠집이 발생할 우려가 높아진다. 또한, 유리 합지 중에 포함되는 수지분 등이 옮겨져, 유리판 표면을 오염시킬 우려도 높아지고 있다.

따라서, 유리판들 사이에 삽입되는 유리 합지에 대해서는, 높은 품질이 요구되고 있다.

유리 합지로 인한 흠집이나 오염을 저감시키기 위해, 예를 들어 특허문헌 1에는, 펄프 원료를 주성분으로 하는 유리용 합지가 개시되어 있다. 이 유리용 합지는, 평량이 30~60g/㎡이며, 인접한 측정점의 최대 종이 두께 차이가 8μm 이하이며, 또한, 종이 두께의 최대치와 최소치의 차이가 16μm 이하인 것을 특징으로 한다.

특허문헌 2에는, 펄프 배합을 규정하고, 압축 일량이 0.15J/㎡ 이상이며, 또한 압축 회복률을 50% 이상으로 함으로써, 완충성을 향상시켜 유리판 표면에 흠집 발생을 억제하는 기술이 개시되어 있다.

특허문헌 1: 일본특개 제2009-184704호 공보 특허문헌 2: 일본특개 제2006-44674호 공보

상기의 종래 기술은, 유리 합지가 갖는 물리적 특성이나 형태를 개량하여, 흠집 방지나 밀착성, 오염성의 향상 등을 도모하려는 것이다. 그러나 제조 공정이 증대하거나, 새로운 원료나 제조 설비가 필요하거나 하기 때문에, 제조 관리나 생산성의 측면에서 더욱 개량의 여지를 갖고 있었다.

본 발명은, 이러한 상황을 감안하여 이루어진 것이다. 본 발명은 유리를 여러 장 쌓아서 보관, 운반하는 유통 과정이나 제조 공정에서, 유리판 표면의 흠집을 억제할 수 있는 유리 합지를 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해, 기존의 접근방식과는 반대로, 유리 합지의 바탕을 불균일화 함으로써, 유리판 표면에 흠집의 발생을 억제할 수 있는 것을 찾아내고, 본 발명을 창안하기에 이르렀다. 즉, 본 발명은 다음과 같은 구성을 갖는 것이다.

(1) 셀룰로오스 펄프를 주성분으로 하고 JIS P8121-2:2012에 준하여 측정한 고해도가 200~700mlcsf인 셀룰로오스 펄프를 초지한 것으로, 평량이 10~100g/㎡이며, 3D 시트 애널라이저로 측정한 바탕 지수가 15 이하인 유리 합지.

(2) 두께가 25~250μm이며, 밀도가 0.4~1.2g/㎤인 상기 (1)에 기재된 유리 합지.

본 발명의 유리 합지는, 유리판을 여러 장 쌓아서 보관·운반하는 유통 과정에서 유리판 표면의 흠집을 억제할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시형태를 구체적으로 설명한다. 본 발명은 이러한 실시형태에 한정하여 해석되는 것은 아니다.

본 발명자들은 유리 합지로 인한 흠집이나 오염을 저감시키기 위해, 다양한 제조 조건에서 유리 합지를 제조하고, 유리 합지의 제조 조건과 유리판의 흠집이나 오염과의 관계에 대해 검토를 진행했다. 그 결과, 의외로, 비교적 바탕의 질이 떨어지고, 바탕 얼룩이 존재하는 유리 합지를 이용할 때, 유리판의 흠집이나 오염 발생이 억제되는 것을 찾아냈다. 이 결과는 기존 업계의 상식과는 반대 방향을 지향하는 것이다.

이에 본 발명자들은 상기와 같은 결과가 발생한 이유에 대해, 추가 조사를 진행한 결과, 다음과 같이 생각하고 있다. 바탕 얼룩에 의해 생긴 유리 합지 중 상대적으로 두꺼운 부분은, 그 두께에 의해 유리판에 대한 쿠션으로 작용하게 된다. 한편, 유리 합지 중 상대적으로 얇은 부분에서는, 유리 합지와 유리판과의 접촉 압력이 직아진다. 이러한 작용에 의해, 어떤 경우에도 유리판에 대해서는 흠집이 개선되는 방향으로 작용하는 것으로 추정하고 있다.

또한, 바탕의 질이 떨어지는 유리 합지에서는, 유리 합지와 유리판은 전면으로 접촉하는 일이 없고, 유리 합지 중, 상대적으로 두꺼운 부분이 유리판과 주로 접촉하게 되므로, 유리 합지 중의 수지분 등의 전이는 억제되어, 유리판의 오염도 개선되는 것을 찾아냈다.

여기서, 유리 합지 중에 포함된 유리판 표면의 오염 물질로는, 유리 합지 중에 포함되는 점착성 물질인 수지분을 들 수 있다. 그 대부분은 나무 중에 포함되어있는 수지 등의 천연계 불순물 등이다. 이 수지분은, 특히, 종이 중에 0.2 질량% 이상 포함되어 있으면 유리판의 표면을 오염시킬 가능성이 커진다. 가능하면 세정 등의 방법으로 제거되는 것이 바람직하지만, 완전히 제거하는 것은 어렵다.

다음으로, 본 발명자들은 유리판의 흠집 발생이 억제되는 유리 합지의 바탕 얼룩의 정도를 수치화하는 것을 검토했다. 그 결과 미국의 M/K systems 사의 3D 시트 애널라이저가 바탕 얼룩의 정량화에 유용하다는 것을 판명하였다. 이 3D 시트 애널라이저를 이용하여, 유리판 표면의 흠집을 억제하기 위해 유효한 유리 합지의 바탕 지수를 검토했다. 그 결과, 유리 합지의 바탕 지수를 15 이하로 하는 것이 효과적임을 찾아내, 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.

본 실시 형태의 유리 합지는 셀룰로오스 펄프를 주성분으로 한다. 유리 합지에 사용하는 셀룰로오스 펄프로는, 각종의 것을 1종 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 크라프트 펄프(KP), 설파이트 펄프(SP), 소다 펄프(AP) 등의 화학 펄프; 세미 케미컬 펄프(SCP), 케미 그라운드 우드 펄프(CGP) 등의 반(半) 화학 펄프; 쇄목 펄프(GP), 서모 메카니칼 펄프(TMP, BCTMP), 리파이너 그라운드 우드 펄프(RGP) 등의 기계 펄프; 닥나무, 삼지닥나무, 대마, 케나프 등을 원료로 하는 비 목재 섬유 펄프를 들 수 있다. 이 외에, 합성 펄프, 합성 섬유, 레이온 섬유 등을 배합해도 좋다. 셀룰로오스 펄프에 사용하는 목재는, 침엽수재로도 활엽수재로도 좋으며, 또한 혼합하여 사용해도 좋다.

본 실시 형태의 유리 합지는 JIS P8121-2:2012에 준하여 측정한 고해도가 200~700mlcsf인 셀룰로오스 펄프를 초지(抄紙)한 것이다.

셀룰로오스 펄프의 JIS P8121-2:2012에 의한 고해도는, 200~700mlcsf로 한다. 여기서, 고해도는, JIS P8121-2:2012에 의한 캐나다 표준 여수도(Canadian standard freeness)이다. 또한, JIS P8121-2:2012는 ISO 5267-2:2001에 대응하고 있기 때문에, JIS P8121-2:2012에 준하여 측정한 고해도는, ISO 5267-2:2001에 준하여 측정한 고해도와 같다. 고해도를 200~700mlcsf의 범위로 함으로써, 유리 합지로서 필요한 기계적 강도와 가공성을 가진다고 할 수 있다. 고해도는, 400~700mlcsf인 것이 보다 바람직하다. 고해도 200~700mlcsf로 조제하기 위해 펄프를 고해하는 방법에 대해서는, 공지의 방법을 사용할 수 있다.

유리 합지의 평량은 10~100g/㎡의 범위이다. 평량은 35~80g/㎡인 것이 보다 바람직하다. 평량은 작은 쪽이 운반시의 질량이 줄어들기 때문에 바람직하지만, 평량이 10g/㎡ 미만이면, 충분한 완충성을 부여할 수 없다. 또한, 평량이 100g/㎡를 초과하면, 운반시의 질량이 무거워 바람직하지 않다. 유리 합지의 평량 측정은 JIS P8124에 준하여 실시한다.

유리 합지의 두께는 25~250μm인 것이 바람직하고, 60~200μm인 것이 보다 바람직하다. 또한, 유리 합지의 밀도는 0.4~1.2g/㎤인 것이 바람직하고, 0.5~1.1g/㎤인 것이 보다 바람직하다. 또한, 유리 합지의 두께 및 밀도의 측정은 JIS P8118에 준하여 실시한다.

본 실시 형태의 유리 합지는, 3D 시트 애널라이저로 측정한 바탕 지수가 15 이하이다. 3D 시트 애널라이저는 종이의 바탕을 정량적으로 측정하기 위해 이용되는 것이다. 본 발명자들은 유리 합지의 바탕 지수를 정량화시키기 위한 방법에 대해 검토를 거듭한 결과, 미국, M/K systems사 제조의 3D 시트 애널라이저가 재현성이 좋으며, 유리 합지의 바탕을 정량화할 수 있는 것을 찾아냈다. 이 장치는 종이의 셀룰로오스 섬유의 분산 상태를 광학적인 화상으로 하여, 그 화상을 수치 처리함으로써, 그 균일성 정도를 정량화시킨 것이다.

이 3D 시트 애널라이저를 이용하여 바탕을 정량화시킨 지표가, 바탕 지수이다. 바탕 지수의 산출은 구체적으로는 다음과 같이 실시한다.

1) 유리 합지를 유리제 드럼에 감아, 회전시키면서, 드럼 축 위에 설치된 광원(백색광)을 유리 합지에 조사한다.

2) 유리 합지를 투과한 빛을 광 검출기로 검출하고, 측정 점수 100,000점의 투과광의 강도를 64단계 강도의 계급으로 분류한다.

3) 64단계 강도의 계급 중, 최다 도수(피크 값)를, 100개 이상의 도수를 갖는 가진 계급 수로 나누어, 이것을 1/100로 한 수치를 바탕 지수로 한다.

즉, 바탕 지수 = (최다 도수/100 도수의 계급 수) × 1/100

100 미만인 도수의 계급은, 유리 합지의 전체를 결정짓는 것은 아니므로, 무시한다. 최다 도수가 크고, 100 이상의 도수를 갖는 계급수가 적을수록, 바탕 지수는 커지고, 균일한 유리 합지라고 말할 수 있다. 반대로, 바탕 얼룩이 있어 바탕 균일성이 열등한 유리 합지일수록, 바탕 지수는 작아진다.

본 발명자들은, 이 바탕 지수와 유리판 표면의 흠집 정도의 관계를 검토했다. 그 결과, 플랫 패널 디스플레이용이라는 특정 용도에서, 실용적으로 지장이 생기지 않는 수준까지 유리판 표면의 흠집을 억제하기 위해, 유리 합지의 바탕 지수를 15 이하로 하는 것이 필요하다는 것을 찾아냈다. 즉, 3D 시트 애널라이저로 측정한 바탕 지수가 15 이하인 유리 합지라면, 흠집 허용레벨까지 억제하는 것이 가능하다. 유리 합지의 바탕 지수는, 보다 바람직하게는 10 이하이다.

바탕 지수가 15 이하의 유리 합지가 되도록 초지하는 방법으로는 예를 들어, 다음과 같은 방법이 있다.

(1) 와이어 쉐이킹 장치의 진폭, 진동수를 작게 한다.

(2) 와이어 쉐이킹 장치의 진동을 정지시킨다.

(3) 포밍 보드의 하이드로 포일(카운터 블레이드)의 사용 개수를 늘려, 초기 탈수량을 증대시킨다.

(4) 유입 농도를 증가시킨다. 예를 들어, 통상의 유입 농도가 0.5%인 경우, 1% 정도로 한다.

이러한 방법 가운데 한 가지를 단독으로, 또는 여러 가지 방법을 적절히 조합하여 채용할 수 있다. 구체적인 조건은 원료 펄프의 종류나 장치의 구조 등에 의해, 얻어지는 유리 합지의 바탕이 변동하기 때문에, 몇 개의 조건을 바꾸어 제조한 유리 합지의 바탕을 측정하여, 양자 관계를 확인하면서, 적절한 조건으로 설정할 수 있다.

본 실시 형태의 유리 합지의 초조 내첨 약품은, 유리판 표면을 오염시키지 않는 것이나 흠집을 내지 않는 범위에서 첨가하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 황산 알루미늄, 황산, 로진, 스틸렌 말레인산, 알케닐 무수 호박산, 알킬 케텐 다이머 등의 사이즈제, 폴리 아크릴 아미드 등의 각종 지력 증강제, 여수 수율 향상제, 폴리 아미드 폴리아민 에피클로로 히드린 등의 내수화제, 유연제, 정전기 방지제, 소포제, 슬라임 컨트롤 제, 전료, 염료 등을 사용할 수 있다. 또한, 유리 합지의 표면이나 뒷면에 상기 제품 이외에, 물, 유리 세정제, 폴리 비닐 알코올, 폴리 아크릴 아미드, 전분 등을 도포나 함침시키는 것도 가능하다.

상기 약품을 도포 또는 함침시키는 수단으로서는, 예를 들면, 2개의 롤 사이즈 프레스, 트랜스퍼 롤 코터(게이트 롤 코터, 메시 코터, KCM 코터, 챔피언 머신 코터 등), 필름 트랜스퍼 사이즈 프레스(시무사이저 블레이드 메탈릭 사이즈 프레스 등), 빌 블레이드 코터(스탠다드 코터, 디퍼렌셜 코터, 콤비 코터), 투 스트림 코터, 베루버퍼 코터, 바 코터, 블레이드 코터, 에어 나이프 코터, 롯드 코터, 캬렌더 코터 등을 이용할 수 있다.

본 실시 형태의 유리 합지를 제조하기 위한 제조 장치, 제조 조건에는 특히 제한이 없고 공지의 제조 장치, 제조 조건을 적절하게 선택하여 이용할 수 있다. 예를 들어, 장망, 포머, 트윈 와이어 포머, 원망 포머, 경사 포머로, 단층 또는 여러 층의 종이로 초지 할 수 있다. 또한, 바탕을 적당히 조절하여, 지면의 평활성이나 폭 방향의 균일성을 제어할 목적으로, 댄디 롤을 사용하여도 좋다.

본 실시 형태의 유리 합지는, 표면에 미세한 요철을 형성하는 엠보스 가공이나, 크레이프(crepe)화 처리를 실시하고 있다. 엠보스 가공은 엠봇사 또는 요철 금형 등을 이용하여 실시되며, 점상, 쇄선상, 직선상, 파상 등의 형상으로 가공된다. 크레이프화 처리를 실시하는 방법으로서는, 초지기의 ?트(wet) 파트의 프레스 롤 위 또는 건조기 위에 설치된 닥터에서 밀착된 시트를 박리하여 크레이프화 하는 방법을 들 수 있다.

실시예

이하, 실시 예에 의해 본 발명을 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 배합을 나타내는 숫자는 고형분 또는 유효성분의 질량 기준의 수치이다. 또한, 특히 기재가 없는 경우에 대해서, 초조한 종이는 JIS P8111에 준하여 처리를 행한 후, 측정이나 테스트에 제공했다. 바탕 지수의 측정, 흠집 발생 시험, 흠집 발생 평가의 자세한 내용은 아래와 같다.

<유리 합지의 바탕 지수의 측정>

유리 합지를 광학식 바탕계인 3D 시트 애널라이저(미국, M/K systems사 제품, M/K975)를 사용하여 바탕 지수를 측정했다. 바탕 지수가 작은 쪽이, 바탕이 떨어지는(바탕 얼룩이 있는) 것을 보여준다.

<유리판 표면의 흠집 발생 시험>

300mm×300mm의 플랫 패널 디스플레이용 유리판에, 310mm×310mm 유리 합지를 대고, 0.7Mpa로 10초간 프레스를 행하는 방법에 있어서, 300mm×300mm의 플랫 패널 디스플레이용 유리판과 동일하게, 310mm×310mm 유리 합지를 1회 프레스할 때마다 새것으로 바꾸어, 2000회 프레스를 반복하여, 시험 후의 플랫 패널 디스플레이용 유리판을 얻었다.

<유리판 표면의 흠집 발생성 평가>

상기 시험 후 플랫 패널 디스플레이용 유리판 표면을 브러싱 세정한 후 스포트라이트를 유리판 표면에 대고, 유리판 표면의 흠집을 육안 및 현미경으로 카운트했다. 흠집 발생성 평가는 다음과 같이 실시하였다.

○: 0개~4개의 흠집이었음

×: 5개 이상의 흠집이었음

<실시예 1>

시판 NBKP(침엽수 표백 크라프트 펄프) 100% 펄프 슬러리를 더블 디스크 리파이너에 의해 400mlcsf까지 고해했다. 상기에서 얻은 원료를, 장망 초지기에서 초지할 때, 와이어 파트에서 와이어 쉐이킹 장치의 진폭, 진동을 정지시켰다. 포밍 보드, 하이드로 포일, 흡입 상자를 이용하여 탈수하고 초지하여, 건조시켜, 평량이 45g/㎡인 본 발명의 유리 합지를 얻었다.

<실시예 2>

더블 디스크 리파이너에 의해 600mlcsf까지 고해한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 유리 합지를 얻었다.

<실시예 3>

장망 초지기로 초지할 때, 와이어 쉐이킹 장치를 사용하여, 하이드로 포일의 갯수를 실시예 1의 2배로 하여 초지한 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 유리 합지를 얻었다.

<비교예 1>

더블 디스크 리파이너에 의해 150mlcsf까지 고해한 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 유리 합지를 얻었다.

<비교예 2>

장망 초지기로 초지할 때, 와이어 쉐이킹 장치를 사용하여 초지한 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 유리 합지를 얻었다.

이상과 같이, 제조한 유리 합지의 바탕 지수와 유리판 표면의 흠집 발생성 평가 결과를 표 1에 보여준다.

	펄프의 고해도 (mlcsf)	평량(g/㎡)	두께(㎛)	밀도(g/㎤)	바탕 지수	흠집 발생성
실시예 1	400	45	73	0.62	9	○
실시예 2	600	45	76	0.59	10	○
실시예 3	400	45	73	0.62	13	○
비교예 1	150	45	68	0.62	18	×
비교예 2	400	45	73	0.62	24	×

실시예 1 내지 3의 유리 합지는, 바탕 지수가 15 이하이며, 흠집 발생성이 양호한 것이었다. 한편, 비교예 1과 비교예 2는, 바탕 지수가 15를 초과하는 것이며, 흠집 발생성이 불량했다.

Claims (2)

1. JIS P8121-2:2012에 준하여 측정한 고해도가 200~700mlcsf인 셀룰로오스 펄프를 초지한 것으로, 평량이 10~100g/㎡이며, 3D 시트 애널라이저로 측정한 바탕 지수가 15 이하인, 유리 합지.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   두께가 25~250μm이며, 밀도가 0.4~1.2g/㎤인, 유리 합지.