KR102000340B1

KR102000340B1 - 박형 유리 제품 및 그것을 제조하기 위한 방법

Info

Publication number: KR102000340B1
Application number: KR1020170104034A
Authority: KR
Inventors: 프랑크 뷜레스펠드; 도리스 모젤러; 귄터 플란츠너
Original assignee: 쇼오트 아게
Priority date: 2016-08-17
Filing date: 2017-08-17
Publication date: 2019-07-15
Also published as: CN107759054A; DE102016115297A1; KR20180020110A

Abstract

뛰어난 표면 품질과 동시에 매우 얇은 두께를 갖는 유리 제품이 제안된다. 제품은 스크린, 집광 렌즈, 광학 및 마이크로 광학 소자, 필터 유리, 배리어층 및 지문 센서의 커버 유리로서 용도에 적합하다. 제품의 제조를 위해 기계적 손상 및 불균일성을 방지하는 특수한 제조 방법이 이용된다.

Description

박형 유리 제품 및 그것을 제조하기 위한 방법{THIN GLASS PRODUCT AND METHOD FOR ITS PRODUCTION}

본 발명은 유리 제품을 성형하기 위한 방법 및 장치, 성형된 유리 제품, 및 성형된 유리 제품의 용도에 관한 것이다. 유리 제품은 특히 유리 리본 또는 유리 플레이트이다.

선행기술에 기본적으로 드로잉(drawing)에 의해 유리 리본을 제조하는 것이 공개되어 있다. 따라서 WO 02/051757 A2호는 1 ㎜ 미만의 두께를 갖는 유리 플레이트의 제조를 위한 방법 및 장치를 기술한다. 상기 간행물에서 소위 다운 드로(Down Draw) 공법이 설명되고, 상기 공법에서 유리 용융물은 슬롯 노즐을 통해 드로잉 탱크로부터 배출되고 아래로 드로잉되어 유리 리본을 형성한다. 유리 리본의 수직 드로잉을 위해 드로잉 롤러가 사용된다. 이 경우 0.7 ㎜의 두께를 갖는 유리 리본이 달성된다. 또한, 유리 리본을 리본 방향에 대해 가로방향으로 늘리기 위해, 롤 또는 롤러가 제공될 수 있다. 슬롯 노즐의 영역에서 가이드 바디가 사용될 수 있고, 상기 가이드 바디에서 유리가 양측에서 아래로 흐름으로써, 유리 리본의 뒤틀림(warp)이 감소할 수 있다.

또한, DE 1 596 484 B1호는 유리 리본의 드로잉을 위한 장치 및 방법을 공개한다. 방법은 마찬가지로 다운 드로 공법이다. 슬롯 노즐의 영역에서 가이드 바디가 사용된다. 성형된 유리 리본은 응고 후에 구동되는 롤에 의해 드로잉된다. 가이드 바디를 이용하는 다운 드로 공법은 때로는 "뉴 다운 드로 공법"이라고도 한다. 본 출원에서 용어 "다운 드로"는 가이드 바디를 이용하는 방법 및 이용하지 않는 방법을 포함한다.

US 3,338,696 A호는 소위 오버플로우 용융(overflow fusion) 방법을 기술하고, 상기 방법에서 유리 용융물은 횡단면에서 볼 때 아래로 뾰족하게 테이퍼링되는 드로잉 트로프(drawing trough)의 2개의 길이방향 에지를 통해 흐르고, 드로잉 트로프의 팁에서 합쳐져서 유리 리본을 형성한다.

US 3,635,687 A호는 소위 리드로 공법을 기술하고, 상기 공법에서 유리 리본은 유리 용융물로부터 직접 드로잉되는 것이 아니라, 유리 프리폼(preform)으로부터 드로잉된다. 즉, 프리폼의 상단부가 장치 내로 고정되고, 부분적으로 가열되어 프리폼의 자유 단부에서 드로잉되므로, 상기 프리폼은 길게 연장된다. 이 경우 리본의 수직 드로잉을 위해 롤이 사용될 수 있다.

드로잉 공법으로 유리 리본을 성형하는 일련의 다양한 방법들이 당업자에게 공개되어 있다. 드로잉 공법은 해를 거듭하면서 점점 더 발전되어 개선되었고, 따라서 오늘날은 "박형 유리"라고도 하는 매우 얇은 유리가 제조될 수 있다. 리드로 공법의 분야에서 최근의 개발의 예는 DE 10 2014 100 750 A1호에 기술되어 있다. 상기 간행물에서 프리폼의 변형 구역의 최적화에 의해 박형 유리의 특히 높은 수율이 가능해진다. 이미 성과가 달성되었음에도 우수한 표면 품질을 갖는 점점 더 얇은 유리 제품에 대한 요구가 존재한다.

선행기술의 드로잉 공법들은 공통적으로, 가장 최신의 방법들의 경우에도 성형된 유리 리본이 어떤 식으로든 유리의 운반을 위한 가이드 수단과 접촉할 수밖에 없다는 것이다. 이러한 가이드 수단은 예를 들어 롤, 캐터필러(caterpillar) 또는 롤러이다. 그러나 유리의 운반의 방향 및/또는 속도에 영향을 미치는 그리퍼 또는 다른 가이드 수단이 고려될 수도 있다(US 7,231,786 B2호 참조).

박형 유리는 유연성과 작은 면적 중량의 장점을 제공한다. 그러나 낮은 기계적 부하 수용 능력 및 표면 품질을 컨트롤하기 어려운 것이 단점이다. 표면 품질의 수치는 특히 거칠기, 뒤틀림, 평행성 및 TTV이다. 특히 얇은 유리 리본들의 기계적 안정성은 특히 당업자에게 당면한 과제이다. 선행기술에서 이용되는 조치는 가이드 수단의 접촉면을 위해 점점 더 연질의 재료들을 사용하는 것이다. 더 연질의 재료들은, 유리 리본을 직접적으로 손상시키지 않는 장점을 제공하고, 또한 가이드 수단에 유리 리본의 충분한 점착이 달성된다. 그럼에도, 매번 유리 리본은 손상되고, 심지어 상기 유리 리본은 파손 또는 파열된다. 따라서 특히 박형 유리 제품의 제조 가능성은 당업자에게 더 두꺼운 유리 제품에서 문제가 되지 않았던 특수한 당면 과제이다. 특히 경미한 뒤틀림을 갖는 매우 얇은 유리 제품의 제조는 특히 어려우며, 선행기술에 공개된 방법으로는 불가능하다. 따라서 유리가 얇을수록 경미한 뒤틀림을 달성하는 것은 어려워진다.

본 발명의 과제는, 얇은 두께에도 불구하고 표면 품질과 관련해서 엄격한 요구들을 충족하는 유리 제품을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 과제는 드로잉 공법에서 성형된 유리 리본의 손상을 저지하는 동시에 유리 제품의 매우 양호한 표면 품질을 보장하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

상기 과제는 특허 청구항의 대상들에 의해 해결된다.

유리 제품

본 발명은 10 내지 1000 ㎜의 폭, 1 내지 150 ㎛의 두께 및 적어도 하나의 가열 연마된 표면을 갖는 유리 제품에 관한 것으로, 이 경우 유리는 최대 2000 ㎛의 뒤틀림 및 820 미만의 누프 경도(knoop hardness)를 갖는다. 바람직한 실시예에서 폭은 적어도 50 ㎜, 적어도 100 ㎜ 또는 적어도 200 ㎜이다. 폭은 바람직하게 800 ㎜, 특히 700 ㎜, 600 ㎜, 450 ㎜ 또는 304.8 ㎜를 초과해서는 안 된다.

150 ㎛보다 작거나 같은 유리 두께를 갖는 유리 제품, 특히 50 ㎛보다 작거나 같은 유리 두께를 갖는 유리 제품의 제조는 특히 어려움을 수반하는데, 그 이유는 운송 수단과 접촉 시 재료가 매우 쉽게 파손되기 때문이다. 두께 및 뒤틀림과 같은 유리 리본 특성의 컨트롤을 위해 특히 열간 성형 영역으로부터 실내 온도까지 열처리로(oven)에 의한 확실하고 균일한 운반이 중요하다. 상기 운반은 특히 유리 리본의 벌지(bulge), 칩핑(chipping), 균열 또는 시간에 따른 변동 없이 이루어져야 한다. 운반은 특히 가이드 수단의 정전기적 효과에 의해 달성된다. 이러한 균일한 운반은 왜곡되지 않은 유리 리본의 바람직한 냉각 곡선을 야기하고, 이하에서 상세히 설명되는 전도성 가이드 수단에 의해 보장된다. 선두 제조업체의 명세서에서, 유리 제품의 두께가 작아질수록 뒤틀림이 증가하여 컨트롤이 더 어려워진다는 것이 제시된다. 이는 당업자의 경험이기도 하다.

본 발명의 유리 제품은 바람직하게 본 발명의 방법에 따라 제조 가능하거나 제조된다. 본 발명의 유리 제품은 바람직하게 최대 300 ㎛, 특히 최대 200 ㎛의 뒤틀림을 갖는다. 이는 특히 1 내지 50 ㎛의 두께를 갖는 유리 제품에 해당한다. 대안 실시예에서 유리 제품은 바람직하게 최대 2000 ㎛, 특히 최대 1500 ㎛의 뒤틀림을 갖는다. 유리 제품의 뒤틀림은 특히 바람직하게 < 1800 ㎛, < 1200 ㎛, < 1000 ㎛, < 800 ㎛, < 600 ㎛, 또는 < 400 ㎛이다. 이는 특히 > 50 내지 150 ㎛의 두께를 갖는 유리 제품에 해당한다. 본 발명에 따른 유리 제품은 1000 ㎜에 이르는 폭을 갖는다.

본 발명의 "유리 제품"은 특히 예를 들어 드로잉 공법을 이용해서 얻을 수 있는 유리 리본일 수 있다. 실시예에서 유리 제품은 특히 유리 리본의 분할에 의해 얻을 수 있는 유리 플레이트이다. "두께"란 본 명세서에서 특히 평균 두께를 의미한다.

뒤틀림은 DIN 50441-5:2001에 따른 방법으로 결정된다. 값은 유리 제품의 굴곡의 정도이다. 경미한 뒤틀림은 유리 제품들의 후속 가공을 위해 중요하다. 이는 특히 박형 유리 제품에 적용된다.

"가열 연마된 표면"은 특히 낮은 거칠기로 특징되는 표면이다. 본 발명에 따른 제조 방법에 의해 특수한 표면 특성들을 갖는 유리 제품이 제조될 수 있다. 유리 제품은 이를 얻을 수 있는 제조 방법들에 따라 적어도 하나의, 특히 2개의 가열 연마된 표면을 갖는다. 기계적 연마와 달리 가열 연마 시 표면은 그라인딩되는 것이 아니라, 연마할 재료가 매끄럽게 흐를 정도로 고온으로 가열된다. 따라서 가열 연마에 의해 매끄러운 표면의 제조를 위한 비용은 기계적으로 연마된 표면의 제조시보다 훨씬 낮다. 가열 연마된 표면의 거칠기는 기계적으로 연마된 표면보다 작다. "표면"이란 본 발명에 따른 유리 제품과 관련해서 상부면 및/또는 하부면을 의미하고, 즉 나머지 면들과 달리 가장 큰 2개의 면이다.

본 발명의 박형 유리의 가열 연마된 표면(들)은 바람직하게 최대 5 ㎚, 바람직하게 최대 3 ㎚ 그리고 특히 바람직하게 최대 1 ㎚의 자승 거칠기(square roughness; Rq 또는 RMS)를 갖는다. 거칠기 깊이(Rt)는 박형 유리의 경우 바람직하게 최대 6 ㎚, 더 바람직하게는 최대 4 ㎚, 그리고 특히 바람직하게 최대 2 ㎚이다. 거칠기 깊이는 DIN EN ISO 4287에 따라 결정된다. 거칠기(Ra)는 본 발명에 따라 바람직하게 1 ㎚ 미만이다.

기계적으로 연마된 표면의 경우 거칠기 값들은 더 좋지 않다. 또한, 기계적으로 연마된 표면에서 연마 흔적은 원자간력 현미경(atomic force microscope)으로 검출할 수 있다. 또한, 기계적 연마제의 AFM 잔류물 중에, 예컨대 다이아몬드 분말, 산화철 및/또는 CeO₂가 검출될 수 있다. 기계적으로 연마된 표면은 연마 후에 항상 세척되어야 하기 때문에, 유리의 표면에 특정 이온의 침출이 발생한다. 특정한 이온의 이러한 감소는 이차이온질량 분석법(ToF-SIMS)으로 입증될 수 있다. 이러한 이온들은 예를 들어 Ca, Zn, Ba 및 알칼리 금속이다.

본 발명의 유리 제품들은 매우 얇을 수 있다. 바람직한 실시예에서 유리 제품들은 100 ㎛를 넘지 않는, 50 ㎛를 넘지 않는, 30 ㎛를 넘지 않는, 20 ㎛를 넘지 않는, 또는 10 ㎛를 넘지 않는 두께를 갖는다.

본 발명에 따른 방법에 의해 특히 바람직한 특성들을 갖는 유리 제품을 얻을 수 있다. 이러한 특성들에 TTV(total thickness variation; 층 두께 편차) 및 기울기(TTV pro 25.4 ㎜)를 포함된다. 유리 제품은 바람직하게 최대 35 ㎛, 특히 최대 30 ㎛, 더 바람직하게 최대 25 ㎛, 특히 최대 15 ㎛, 최대 10 ㎛ 또는 최대 5 ㎛의 TTV-값들(SEMI MF 1530:2007에 따라)을 갖는다. 유리 제품들은 바람직하게 최대 35 ㎛, 특히 최대 30 ㎛, 더 바람직하게 최대 25 ㎛, 특히 최대 15 ㎛, 최대 10 ㎛ 또는 5 ㎛의 기울기 값을 갖는다.

방법

본 발명의 과제는 유리 제품을 성형하기 위한 방법에 의해 해결된다.

a. 이 경우 유리는 적어도 부분적으로 유리의 변형이 가능한 온도로 가열되고 또는 유리의 변형이 가능한 온도이고,

b. 유리는 드로잉에 의해 성형되어 최대 150 ㎛의 두께를 갖는 박형 유리 리본을 형성하고,

c. 박형 유리 리본은 변형이 이루어지는 영역 밖으로 운반되고,

d. 박형 유리 리본은 박형 유리 리본의 운반 방향 및/또는 속도에 영향을 주는데 적합한 적어도 하나의 가이드 수단과 적어도 부분적으로 접촉하고,

상기 가이드 수단은 10⁷ Ω*㎝ 미만의, 특히 10⁵ Ω*㎝ 미만의 비 전기 저항을 갖는다.

얻어진 박형 유리 리본은 특히 유리 플레이트처럼 더 작은 유리 제품으로 세분될 수 있고, 특히 커팅될 수 있다.

유리 리본의 유리 표면은 드로잉 중에 심하게 정전기적으로 하전되는 것이 밝혀졌다. 이는 선행기술에서 가이드 수단의 정전기적 하전을 야기하고, 이로 인해 가이드 수단에 주변 오염물이 달라붙는다. 이러한 문제는 매우 얇은 유리의 경우에 주변 오염물의 절감으로는 방지될 수 없는데, 그 이유는 유리 필터는 가이드 수단 표면의 손상 없이 다시 제거될 수 없기 때문이다. 이러한 부착은 깨끗한 유리 리본 위에 손상을 일으킨다. 심한 경우에 유리 리본 자체가 가이드 수단에 점착되어 파손된다. 표면 손상의 문제는 특히 연질 유리에서 더 심하게 나타난다. 따라서 선행기술에서 지금까지 30 ㎛ 미만의 두께를 갖는 유리 제품이 가이드 수단을 이용한 드로잉 공법에 의해 제조될 수 없고, 특히 작은 뒤틀림을 갖는 유리 제품이 제조될 수 없다. 실시예에서 박형 유리 리본은 50 ㎛ 미만, 특히 30 ㎛ 미만 또는 10 ㎛ 미만의 두께를 갖는다.

유리의 변형이 가능한 온도는 특히 최대 10⁸ dPas의 유리 점도에 상응하는 온도이다. 이러한 점도에서 유리를 성형하여, 특히 하나 또는 다수의 가이드 수단을 이용해서 유리 위에 인장력을 가함으로써 리본을 형성하는 것이 가능하다. 다운 드로- 또는 오버플로우 용융 공법의 경우에 유리 용융물이 제공되고, 상기 유리 용융물은 해당 온도를 갖는 한편, 리드로 공법 시 프리폼이 먼저 더 낮은 온도에서 제공된 후에 가열된다. 온도가 너무 높아서는 안 된다. 오히려 10⁴ dPas의 유리 점도에 바람직하게 미달되어서는 안 된다. 너무 낮은 점도의 경우 드로잉 속도는 중력에 의해 심하게 영향을 받고, 불충분한 표면 특성, 특히 높은 뒤틀림이 얻어진다.

변형이 이루어지는 영역 밖으로 유리가 옮겨지는 즉시, 특히 공정 조건에서 변형이 이루어지지 않는 온도로 유리를 추가로 냉각하고 또는 추가로 냉각된다. 이러한 온도는 특히 적어도 10¹⁰ dPas의, 바람직하게 적어도 10¹² dPas의 점도, 그리고 특히 바람직하게 10¹⁴ dPas의 점도에 해당한다. 이러한 높은 점도에서 유리 리본의 표면은 본 발명에 따라 사용된 가이드 수단에 의해 함께 손상되지 않는다.

가이드 수단은 바람직하게 롤, 캐터필러, 롤러, 그리퍼, 또는 그것의 조합이다. 바람직하게는 가이드 수단은 실린더형 베이스 형태를 갖는다. 특히 가이드 수단은 적어도 하나의 접촉면을 갖고, 상기 접촉면에 의해 가이드 수단과 성형된 유리 리본이 접촉한다. 접촉 순간에 유리 리본의 접촉된 섹션과 관련해서 성형은 바람직하게 종료된다. 유리는 즉, 변형이 더 이상 이루어지지 않는 상태이다. 그럼에도, 유리는 이때 가이드 수단에 달라붙는 오염물에 의한 스크래치 및 손상과 관련해서 특히 민감한 표면을 갖는다.

유리는 바람직하게 규산염 유리, 인산염 유리, 붕산염 유리, 게르마늄산염 유리, 또는 칼코겐화물 유리의 그룹에서 선택된다. 특히 바람직한 유리는 붕규산염 유리, 알칼리규산염 유리, 토류알칼리규산염 유리, 알루모규산염 유리, 티타늄규산염 유리, 란탄붕산염 유리, 또는 불화인산염 유리이다.

본 발명의 실시예에서 특히 낮은 경도를 갖고 따라서 기계적 작용에 특히 민감하게 반응하는 유리들이 가공될 수 있다. 실시예에서 유리는 820 미만의, 바람직하게는 700 미만의, 특히 560 미만의 또는 400 미만의 누프 경도를 갖는다(DIN EN ISO 4545-1:2015). 이로 인해 본 발명의 유리 제품들이 얻어진다. 이러한 낮은 경도를 갖는 유리는 특히 시중에서 구매 가능한 유리, N-FK51A, SF57 N-FK51A. SF57, SF57HTultra, N-PK52A, SF6, SF6HT, N-FK58, SF56A, SF1, SF4, P-SF68, SF2, SF5, N-PK51, N-PSK53A, F2, F2HT, SF10, N-SF66, P-SF67, F5, LF5, LF5HTi, LF1, LLF1HTi, SF11, K10, N-KF9, N-KZFS2, N-LASF9, N-LASF9HT, N-SF14, FK5HTi, K7, LAFN7, N-FK5, N-KZFS4, N-KZFS4HT, N-SF4, N-SF57, N-SF57HT, N-SF57HTultra, N-BAK1, N-BAK2, N-K5, N-KZFS11, N-LAF2, N-LAF7, N-ZK7, P-SF8, P-SK57, P-SK57Q1, N-SF2, N-BALF4, N-SF1, N-SF10, N-BAK4, N-BAK4HT, N-SF6, N-SF6HT, N-SF6HTultra, N-SK2, N-SK2HT, N-KZFS5, N-BAF51, N-BK10, N-LAK12, N-KZFS8, N-SK11, N-SSK2, N-SSK8, N-BASF2, N-LASF40, N-SK4, N-SK5 및 Borofloat®이다.

본 발명에 따라 적어도 하나의 가이드 수단이 사용된다. 바람직한 실시예에서, 특히 유리 리본의 속도가 영향을 받게 하려면, 적어도 2개의 가이드 수단, 특히 적어도 2개의 롤러 또는 롤이 사용된다. 실시예에 따라 훨씬 많은 가이드 수단, 특히 20개, 16개, 12개, 또는 8개에 이르는 가이드 수단이 사용될 수도 있다. 가이드 수단은 바람직하게, 유리 리본을 드로잉 방향으로 드로잉하기에 적합하다. 유리 리본의 드로잉을 중력에 의해서가 아니라, 가이드 수단을 이용해서 유발하는 것이 바람직한 것으로 입증되었다.

특히 연질 및/또는 특히 얇은 유리의 경우에 성형된 유리의 손상을 방지하기 위해, 가이드 수단은 바람직하게 접촉면을 갖고, 상기 접촉면은 경도 Shore A 40 내지 100을 갖는다(DIN EN ISO 868:2003-10, 제목(독일어): 플라스틱 및 경질 고무- 듀로미터로 압입 경도의 결정(Shore-경도)(ISO 868:2003); 독일어판 EN ISO 868:2003). 상기 범위는, 가이드 수단에 대한 성형된 유리 리본의 충분한 점착을 보장하기 위해 바람직한 것으로 입증되었다. 경도가 너무 높으면 유리 파손의 위험이 증가하는 동시에 점착력은 감소한다. 경도가 너무 낮으면 점착력이 너무 크고, 매우 얇은 유리는 점착으로 인해 손상될 수 있다. 기본적으로 본 발명에 따라 가이드 수단의 접촉면을 위해 선행기술에서보다 연질의 재료들이 사용될 수 있는데, 그 이유는 가이드 수단에 대한 성형된 유리 리본의 과도하게 높은 점착성은 낮은 비저항에 의해 방지되기 때문이다. 이러한 더 연질의 롤을 사용함으로써 표면 손상 위험이 추가로 감소될 수 있다.

가이드 수단은 특히 고분자 재료로 이루어질 수 있고, 바람직하게는 엘라스토머 플라스틱, 바람직하게는 합성 고무, 예컨대 EPDM(에틸렌-프로필렌-디엔-고무), FKM(플루오로 카본-고무) 또는 AC(아크릴레이트-고무)로 이루어질 수 있다. 적어도 150℃까지 내열성을 갖는 재료를 사용하는 것이 바람직한 것으로 입증되었다.

본 발명의 방법은 드로잉 공법, 특히 다운 드로-, 오버플로우 용융- 또는 리드로 공법이다.

실시예에서 가이드 수단의 전하가 방출된다. 이는 특히 예컨대 와이어 또는 케이블과 같은 도전성 재료와 가이드 수단, 특히 접촉면의 접촉에 의해 이루어질 수 있다. 바람직하게는 이는 가이드 수단, 특히 그것의 접촉면과 접촉하는 도전성 브러시 또는 슬라이더를 이용해서 이루어진다.

본 발명에 따른 방법의 적용 시, 매우 작은 두께에서도 특히 작은 뒤틀림을 갖는 본 발명에 따른 유리 제품을 제조하는 것이 가능하다. 가이드 수단은 유리 리본과 오염물의 부착과 관련해서, 뒤틀림을 야기하는 영향 인자들이 최소화되도록 최적화된다.

장치

본 발명에 따라 또한 유리 제품을 성형하기 위한 장치는,

a. 유리의 변형이 가능한 온도로 유리를 가열하고 또는 유리를 지지하기 위한 적어도 하나의 가열 장치,

b. 적어도 하나의 유리 용기

c. 드로잉에 의해 성형되어 최대 150 ㎛의 두께를 갖는 박형 유리 리본을 형성할 수 있는 적어도 하나의 성형 영역,

d. 박형 유리 리본의 운반 방향 및/또는 속도에 영향을 주는데 적합한 적어도 하나의 가이드 수단을 포함하고, 이 경우 가이드 수단은 10⁷ Ω*㎝ 미만, 특히 10⁵ Ω*㎝ 미만의 비 전기 저항을 갖는다.

실시예에서 장치는 유리 용기가 따라서 유리로 이루어진 프리폼에 의해 형성되는 리드로잉 장치이고 또는 장치는 유리로 이루어진 프리폼을 위한 홀더를 포함한다. 다른 실시예에서 장치는 다운 드로- 또는 오버플로우 용융 장치이고, 상기 장치에서 유리 용기는 드로잉 트로프에 의해 형성된다. 다운 드로 장치의 경우에 드로잉 트로프는 하단부에 슬롯 노즐을 갖는다. 장치는 슬롯 노즐 하부의 영역에 하나 또는 다수의 가이드 바디를 가질 수 있다.

가열 장치는 바람직하게 저항 히터, IR-히터, 버너, 레이저 및 그것의 조합에서 선택된다.

또한, 장치는 당업자에게 공개된, 여기에 상세히 설명되지 않은 다른 부품들을 포함할 수 있다. 특히 적어도 하나의 냉각 장치가 여기에 포함된다. 다운 드로- 또는 오버플로우 용융 공법의 경우에 또한, 용융 장치, 예를 용융 도가니 또는 용융 트로프가 제공될 수 있다.

용도

본 발명에 따라 본 발명의 유리 제품의 용도는 스크린, 집광 렌즈, 광학 및 마이크로 광학 소자, 필터 유리, 배리어층 및 지문 센서를 위한 커버 유리이다.

실시예

비교 실시예

DE 10 2014 100 750 A1호에 기술된 리드로잉 장치에서 Borofloat 타입의 유리가 10 ㎛의 두께로 드로잉되었다. 가이드 수단으로서 드로잉 롤이 사용되었고, 상기 드로잉 롤은 > 10⁹ Ω*㎝의 비저항을 갖는다. 가이드 수단에서 매우 얇은 유리 리본의 강한 점착이 이루어지므로, 유리 리본은 찢어져서 롤의 접촉면에 고정 결합된다.

실시예

비교 실시예와 동일한 실험이, < 10⁵ Ω*㎝의 비저항을 갖는 드로잉 롤을 위한 재료가 사용되도록 변형되어 실행되었다. 이 경우, 유리 리본이 찢어지지 않거나 가이드 수단에 점착되지 않고, 10 ㎛의 순두께를 갖는 리본을 드로잉하는 것이 가능했다. 리본으로 제조된 유리 플레이트(약 150 x 150 ㎜)는 1400 ㎛의 뒤틀림을 가졌다.

도면은 축적을 따르지 않는다. 도면들은 설명에만 이용되고, 보호 대상을 제한하지 않는다.

도 1a는 롤 형태의 본 발명에 따른 가이드 수단을 도시한 사시도.
도 1b는 롤 형태의 본 발명에 따른 가이드 수단을 도시한 단면도.
도 2는 오버플로우 용융 방법에 따라 유리 리본을 성형하기 위한 장치를 도시한 단면도.
도 3은 다운 드로 방법에 따라 유리 리본을 성형하기 위한 장치를 도시한 단면도.
도 4는 리드로잉 방법에 따라 유리 리본을 성형하기 위한 장치를 도시한 단면도.

도 1a는 롤 형태의 본 발명에 따른 가이드 수단을 도시한다. 롤은 접촉면(11)을 갖고, 상기 접촉면에 의해 상기 롤은 성형된 유리 리본과 접촉한다. 접촉면(11)은 가이드 수단의 외장(13)의 부분이다. 가이드 수단은 반드시 완전히 외장(13)의 재료로 이루어지지 않아도 된다. 오히려 가이드 수단은 코어(12)를 포함할 수도 있고, 상기 코어는 외장(13)과 다른 재료로 제조될 수 있다. 코어(12)를 외장(13)보다 내구성 있고 더 낮은 탄성의 재료로 형성하는 것이 주로 바람직하다. 코어(12)를 위한 바람직한 재료들은 특히 금속, 예를 들어 강이다. 알파벳 A는 가이드 수단을 통과하는 대칭축을 나타낸다. 본 발명의 가이드 수단은 구동장치를 포함하도록 또는 구동장치 없이 형성될 수 있다. 바람직한 실시예에서 가이드 수단이 구동되고, 따라서 상기 가이드 수단은 유리 리본으로 장력을 가할 수 있다. 바람직한 실시예에서 가이드 수단은 드로잉 롤이다. 도 1a에서, 가이드 수단은 본 발명에 따라 바람직한 원형 횡단면을 갖는 것을 알 수 있다. 원형 횡단면을 갖는 형상, 특히 가이드 수단의 바람직한 실린더형 형상은 유리 리본 위로 특수한 힘 전달과 균일한 접촉을 가능하게 한다. 따라서 유리 리본의 국부적인 과도한 부하는 방지된다. 도 1a와 관련한 실시예는 본 발명에 따른 다른 가이드 수단에도 상응하게 적용될 수 있고, 이로써 가이드 수단으로서 롤에 제한되지 않는다.

도 1b는 본 발명에 따른 가이드 수단의 횡단면을 도시한다. 이 경우에도 접촉면(11), 외장(13) 및 코어 재료(12)가 도시된다.

도 2는 오버플로우 용융 방법에 따라 유리 리본을 성형하기 위한 장치의 단면이 도시된다. 화살표들은 유리 용융물(14)의 흐름 방향을 나타낸다. 유리 용융물(14)은 드로잉 트로프(20) 내에 제공되고, 상기 드로잉 트로프의 에지를 통해 유리 용융물이 양측으로 넘어가서 드로잉 트로프에서 아래로 흐름으로써, 드로잉 트로프의 테이퍼링되는 하단부에 모아져 유리 리본(15)을 형성할 수 있다. 가이드 수단(10)은, 성형된 유리 리본(15)의 방향과 속도가 설정에 부합하는 것을 보장한다.

도 3은 다운 드로 공법에 따라 유리 리본을 성형하기 위한 장치의 단면도를 도시한다. 유리 용융물(14)은 드로잉 트로프(20) 형태의 유리 용기 내에 위치하고, 거기에서부터 유리 용융물(14)은 슬롯 노즐(21)을 통해 배출된다. 드로잉 노즐(21)로부터 배출 후에 유리 용융물(14)은 가이드 바디(16)에 도달하고, 상기 가이드 바디에서 유리 용융물이 양측으로 아래로 흐름으로써, 상기 가이드 바디의 하단부에 모아져 유리 리본(15)을 형성할 수 있다. 유리 리본(15)은 가이드 수단(10)을 이용해서 아래로 드로잉된다.

도 4는 리드로 공법에 따라 유리 리본을 성형하기 위한 장치의 개략적인 단면도를 도시한다. 장치는 프리폼(17)을 포함하고, 상기 프리폼은 홀더(18)에 고정된다. 프리폼은 두께 D를 갖고, 방법이 진행되면서 더 작은 두께 d로 드로잉된다. 프리폼(17)은 장치의 상부 영역에 배치된 가이드 수단(10)을 이용해서 아래로 이동된다. 장치의 하부 영역에 다른 가이드 수단(10)이 위치하고, 상기 가이드 수단은 성형된 유리 리본(15)을 아래로 드로잉한다. 하부 가이드 수단(10)의 드로잉 속도는 상부 가이드 수단(10)의 드로잉 속도보다 크고, 따라서 프리폼(17)에 비해 성형된 유리 리본(15)의 감소한 두께가 얻어진다. 프리폼(17)의 변형은 변형 구역(19)에서 이루어진다.

10 : 가이드 수단 11 : 접촉면
12 : 코어 13 : 외장
14 : 유리 용융물 15 : 성형된 유리 리본
16 : 가이드 바디 17 : 프리폼
18 : 홀더 19 : 변형 구역
20 : 드로잉 트로프 21 : 슬롯 노즐

Claims

유리 제품을 성형하기 위한 방법으로서,
a. 유리는 적어도 부분적으로 유리의 변형이 가능한 온도로 가열되고 또는 유리의 변형이 가능한 온도이고,
b. 유리는 드로잉에 의해 성형되어 최대 150 ㎛의 두께를 갖는 박형 유리 리본(15)을 형성하고,
c. 박형 유리 리본(15)은 변형이 이루어지는 영역 밖으로 운반되고,
d. 박형 유리 리본(15)은 박형 유리 리본(15)의 운반의 방향 및 속도 중 적어도 하나에 영향을 주는데 적합한 적어도 하나의 가이드 수단(10)과 적어도 부분적으로 접촉하는 방법에 있어서,
가이드 수단(10)은 10⁷ Ω*㎝ 미만의 비 전기 저항을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 박형 유리 리본(15)은 50 ㎛ 미만의 두께를 갖는 것인 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 가이드 수단(10)은 롤, 캐터필러, 롤러, 또는 그리퍼인 것인 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 방법은 다운 드로-, 오버플로우 용융- 또는 리드로 공법인 것인 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 가이드 수단(10)은 경도 Shore A 40 내지 100을 갖는 것인 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 유리는 820 미만의 누프 경도를 갖는 것인 방법.
유리 제품을 성형하기 위한 장치로서,
a. 유리의 변형이 가능한 온도로 유리를 가열하고 또는 유리를 지지하기 위한 적어도 하나의 가열 장치,
b. 적어도 하나의 유리 용기,
c. 드로잉에 의해 성형되어 최대 150 ㎛의 두께를 갖는 박형 유리 리본(15)을 형성할 수 있는 적어도 하나의 성형 영역,
d. 박형 유리 리본(15)의 운반의 방향 및 속도 중 적어도 하나에 영향을 주는데 적합한 적어도 하나의 가이드 수단(10)을 포함하는 장치에 있어서,
가이드 수단(10)은 10⁷ Ω*㎝ 미만의 비 전기 저항을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
제7항에 있어서, 장치는 리드로잉 장치이고, 상기 장치에서 유리 용기는 프리폼(17)에 의해 형성되거나, 또는
장치는 다운 드로- 또는 오버플로우 용융 장치이고, 상기 장치에서 유리 용기는 드로잉 트로프(20)에 의해 형성되는 것인 장치.
제7항 또는 제8항에 따른 장치로서, 가이드 수단(10)과 접촉하는 도전성 브러시 또는 슬라이더를 이용해서 가이드 수단(10)의 전하가 방출되는 것인 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가이드 수단(10)의 전하가 방출되는 것인 방법.
제10항에 있어서, 상기 전하는 상기 가이드 수단(10)과 접촉하는 도전성 브러시 또는 슬라이더를 이용해서 방출되는 것인 방법.
제1항에 따른 유리 제품을 성형하기 위한 방법에 따라 성형된 유리 제품으로서, 10 내지 1000 ㎜의 폭, 1 내지 150 ㎛의 두께 및 적어도 하나의 가열 연마된 표면을 갖는 유리 제품에 있어서,
유리는 최대 2000 ㎛의 뒤틀림 및 820 미만의 누프 경도를 갖는 것을 특징으로 하는 유리 제품.
제12항에 있어서, 1 내지 50 ㎛의 두께 및 최대 2000 ㎛의 뒤틀림을 갖는 유리 제품.
제12항에 있어서, 50 ㎛ 초과 150 ㎛ 이하의 두께 및 최대 300 ㎛의 뒤틀림을 갖는 유리 제품.
제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 50 ㎜의 폭을 갖는 유리 제품.