KR102197388B1 - 곡면 유리의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 곡면 유리 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 곡면 유리의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 곡면 유리에 관한 것이다.
Description
본 발명은 곡면 유리의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 곡면 유리에 관한 것이다.
유리는 특유의 투명함으로 인해 다양한 생활공간에 적용되어 온 소재이다. 건물, 차량 등의 다양한 분야에 유리가 사용되고 있으며, 유리가 사용되는 목적에 따라, 유리의 광투과도를 극대화하거나 방사율을 낮추어 사용하고 있다. 또한, 이러한 유리들은 적용되는 분야에 따라 곡면으로 성형되어 사용되고 있다.
유리를 곡면으로 성형하는 방법으로는 자중성형과 압착성형 두 가지 방법이 일반적으로 사용되고 있다. 자중성형은 유리의 테두리를 고정하는 성형 틀을 이용하며, 성형하고자 하는 유리의 연화점 부근까지 온도를 상승시키고 유리의 자중(self-load)에 의해 유리가 굽힘(sagging)되는 것을 이용하여 성형하는 방법이다. 반면, 압착성형은 성형하고자 하는 유리를 충분히 가열시킨 상태에서 미리 설정된 모양으로 형성된 틀로 압착하여 성형하는 방법이다.
특히, 자중성형 방법을 사용하는 경우, 광투과도가 높은 유리는 성형로의 열선으로부터 공급되는 복사에너지를 투과시켜, 열을 충분히 흡수하기 못하여 곡면으로 성형하기 어려운 문제가 있다. 또한, 방사율이 낮은 저방사 코팅 유리 등의 경우에는 적외선 에너지를 반사하여, 열을 충분히 흡수하지 못하여 곡면으로 성형하기 어려운 문제가 있다.
이에, 광투과도가 높은 유리 또는 방사율이 낮은 유리 등을 곡면으로 성형하는 방법이 필요한 실정이다.
본 명세서는 곡면 유리의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 곡면 유리를 제공하고자 한다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 하기의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시상태는 유리 기재를 준비하는 단계; 상기 유리 기재의 적어도 일면 상에 열전달 유리를 적층하여, 유리 적층체를 형성하는 단계; 및 상기 유리 적층체의 적어도 일면을 가열하며, 자중성형에 의해 상기 유리 적층체를 곡면 성형하는 단계;를 포함하고, 상기 곡면 성형하는 단계는, 상기 열전달 유리가 흡수한 복사열이 상기 유리 기재에 전달되어 상기 유리 기재가 곡면 성형되는 것인 곡면 유리의 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 실시상태는 상기 곡면 유리의 제조 방법으로 제조되는 곡면 유리를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 곡면 유리의 제조 방법은 광흡수율이 낮은 유리 기재를 곡면으로 용이하게 성형할 수 있다.
본 발명의 효과는 상술한 효과로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본원 명세서 및 첨부된 도면으로부터 당업자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시상태에 따른 유리 기재를 자중성형하는 것을 개략적으로 나타낸 도면이다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 단위 "중량%"는 부재의 총 중량에 대하여, 부재에 포함되는 성분의 중량 비율을 의미할 수 있다.
본원 명세서 전체에서, “광흡수율”은 유리에 입사되는 광에 대하여, 유리가 광을 흡수하는 비율을 의미할 수 있으며, 광에 대한 유리의 광투과율(%)과 광반사율(%)을 100%에서 뺀 값을 의미할 수 있다. 구체적으로, “광투과율”은 유리에 입사되는 광량에 대한 유리를 투과한 광량의 비율을 의미할 수 있고, “광반사율”은 유리에 입사되는 광량에 대한 유리에서 반사된 광량의 비율을 의미할 수 있다. 이때, 유리에 입사되는 광량, 유리를 투과한 광량 및 유리에서 반사된 광량은 분광광도계(Lambda 950, PerkinElmer 社) 등을 이용하여 측정할 수 있다.
본원 명세서 전체에서, “방사율”이란 적외선 파장 영역에 있는 적외선 에너지의 흡수 정도를 의미할 수 있다. 구체적으로, 본원 명세서 전체에서 유리의 방사율은 780 nm 이상 2500 nm 이하 파장의 적외선 에너지의 흡수 정도를 의미할 수 있다. 보다 구체적으로, 방사율은, 이론적으로 외부 에너지를 흡수한 후 100% 복사하고 표면 반사하지 않는 물체인 흑체(Blackbody)의 방사율(ε)을 1로 설정하여, 흑체에 대한 상대적인 값을 의미할 수 있다. 유리의 방사율은 당업계에 알려진 다양한 방법을 통하여 측정될 수 있으며, 일 예로 분광광도계(Lambda 950, PerkinElmer 社)를 이용하여 유리의 방사율을 측정할 수 있다.
본원 명세서 전체에서, 유리의 “곡률반경”은 곡면으로 성형된 유리 표면의 미소지점에서 모든 방향을 따라 곡면에 가장 근사한 원호의 반경의 최소값을 의미할 수 있으며, 3D Scanner(Faro/Focus S) 등을 이용하여 곡면으로 성형된 유리 표면을 스캔, 모델링하여 곡률반경을 측정할 수 있다.
본 발명자들은 광투과도가 높은 유리 또는 방사율이 낮은 유리의 적어도 일면 상에 광흡수율이 우수한 유리를 배치하고, 광흡수율이 우수한 유리에 발생되는 열을 이용함으로써, 광투과도가 높은 유리 또는 방사율이 낮은 유리를 자중성형 방법을 통해 곡면으로 성형하는 것이 용이함을 밝혀내어, 하기와 같이 광투과도가 높은 유리 또는 방사율이 낮은 유리를 곡면으로 성형하는 방법을 개발하였다.
이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 실시상태는 유리 기재를 준비하는 단계; 상기 유리 기재의 적어도 일면 상에 열전달 유리를 적층하여, 유리 적층체를 형성하는 단계; 및 상기 유리 적층체의 적어도 일면을 가열하며, 자중성형에 의해 상기 유리 적층체를 곡면 성형하는 단계;를 포함하고, 상기 곡면 성형하는 단계는, 상기 열전달 유리가 흡수한 복사열이 상기 유리 기재에 전달되어 상기 유리 기재가 곡면 성형되는 것인 곡면 유리의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 광흡수율이 낮은 유리 기재를 곡면으로 용이하게 성형할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 유리 기재는 적외선 파장의 광에 대한 광흡수율이 0 % 초과 20 % 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 유리 기재는 780 nm 이상 2500 nm 이하의 적외선 파장 중 어느 하나의 파장 값을 가지는 가지는 광에 대한 광흡수율이 0 % 초과 20 % 이하일 수 있다.
열선이 구비된 성형로 등을 이용하여 전술한 광흡수율을 가지는 유리를 자중성형 방법으로 곡면 성형하는 것은 용이하지 않다. 구체적으로, 성형로에 구비된 열선으로부터 적외선 등을 포함하는 광이 발생되고, 상기 광에 포함되는 복사선이 운반하는 복사에너지가 유리에 전달될 수 있다. 다만, 적외선 파장의 광에 대하여 전술한 범위의 광흡수율을 가지는 유리는 광을 충분히 흡수하지 못하고, 광의 복사선이 운반하는 복사에너지를 충분히 흡수하지 못한다. 이에 의해, 광흡수율이 낮은 유리는 충분히 용융되지 못하고, 목적하는 곡률반경을 가지는 곡면으로 성형되는 것이 용이하지 않다.
반면, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 열전달 유리는 상기 유리 기재보다 적외선 파장의 광에 대한 광흡수율이 클 수 있다. 구체적으로, 상기 열전달 유리는 상기 유리 기재보다 780 nm 이상 2500 nm 이하의 적외선 파장의 광에 대한 광흡수율이 클 수 있다. 즉, 상기 열전달 유리는 열선으로부터 발생되는 적외선 등을 포함하는 광을 효과적으로 흡수할 수 있으며, 광의 복사선이 운반하는 복사에너지를 용이하게 흡수할 수 있다. 복사에너지를 통해 상기 열전달 유리는 복사열을 흡수할 수 있고, 열전달 유리에 발생된 복사열은 전도 및/또는 대류를 통해 상기 유리 기재로 전달될 수 있다. 상기 열전달 유리로부터 전달되는 열에 의해, 상기 유리 기재는 가열될 수 있다. 상기 유리 기재의 전 영역이 균일하게 가열되어, 유리 기재의 연화점 부근까지 온도가 올라가 용융됨에 따라, 유리 기재의 자중에 의해 곡면으로 성형되는 것이 용이할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 유리 적층체를 형성하는 단계는 상기 유리 기재의 적어도 일면 상에 열전달 유리를 적층하여, 유리 적층체를 제조할 수 있다. 일 예로, 상기 유리 기재의 하면 상에 상기 열전달 유리를 적층할 수 있고, 상기 유리 기재의 상면 상에 상기 열전달 유리를 적층할 수 있고, 상기 유리 기재의 상면 및 하면 상에 상기 열전달 유리를 적층할 수 있다. 상기 열전달 유리에 발생되는 열을 상기 유리 기재에 효과적으로 전달하고, 상기 유리 기재에 열구배가 발생되는 것을 방지하기 위하여, 상기 유리 기재의 상면 및 하면 상에 열전달 유리를 각각 적층할 수 있다. 구체적으로, 상기 유리 기재의 일면 상에 제1 열전달 유리를 구비시키고, 상기 유리 기재의 타면 상에 제2 열전달 유리를 구비시킴으로써, 상기 제1 열전달 유리 및 상기 제2 열전달 유리에 발생되는 열을 상기 유리 기재에 효과적으로 전달할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여, 제1 열전달 유리 및 제2 열전달 유리를 상기 유리 기재에 적층하는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시상태에 따른 유리 기재를 자중성형하는 것을 개략적으로 나타낸 도면이다. 구체적으로, 도 1은 복사에너지에 의해 제1 열전달 유리(200) 및 제2 열전달 유리(300)에 발생된 복사열이 유리 기재(100)에 전달되는 것을 나타낸 것이며, 도 1에 표시된 빨간색 화살표는 열이 전달되는 것을 나타낸 것이다. 도 1을 참고하면, 제1 열전달 유리(200) 및 제2 열전달 유리(300)에 발생된 열이 유리 기재(100)에 전달됨에 따라, 유리 기재(100)는 가열, 용융되고 자중에 의해 성형될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 곡면 성형하는 단계는 상기 유리 적층체의 적어도 일면을 가열하여, 상기 유리 적층체에 복사에너지를 제공할 수 있다. 상기 유리 적층체에 복사에너지가 제공됨에 따라, 상기 유리 적층체가 가열될 수 있다. 복사에너지를 제공하는 장치로 당업계에 공지된 것이 사용될 수 있고, 유리 적층체에 복사에너지를 제공할 수 있는 장치라면 그 제한이 없다. 일 예로, 복사에너지를 제공하는 장치로 열선이 구비된 전기 가열로를 사용할 수 있다. 또한, 전기 가열로는 상기 유리 적층체의 상면, 하면, 좌측면, 및 우측면 중 적어도 한면을 통해 상기 유리 적층체에 복사에너지를 제공할 수 있다. 본 발명에서는 상기 유리 적층체의 좌측면 및 우측면에 복사에너지를 제공할 수 있는 전기 가열로를 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 곡면 성형하는 단계에서, 곡면으로 성형되는 상기 유리 기재의 곡률은, 곡면으로 성형되는 열전달 유리의 곡률과 실질적으로 동일할 수 있다. 구체적으로, 곡면으로 성형되는 상기 유리 기재의 곡률반경은 상기 제1 열전달 유리 및 상기 제2 열전달 유리의 곡률반경과 실질적으로 동일할 수 있다. 유리의 곡률반경이 실질적으로 동일하다는 것은, 유리의 곡률반경이 서로 완전하게 동일한 경우뿐만 아니라, 제조하는 과정에서 유리의 곡률반경에 미세한 차이가 발생되어도, 품질 및 광학적 물성 등에 영향을 미치지 않는 정도를 의미할 수 있다.
상기 유리 기재의 하면에 상기 제1 열전달 유리를 구비시키고, 상기 유리 기재의 상면에 상기 제2 열전달 유리를 구비시킬 수 있다. 상기 제1 열전달 유리 및 상기 제2 열전달 유리에 복사에너지가 전달되어 복사열이 발생됨에 따라, 상기 제1 열전달 유리 및 상기 제2 열전달 유리는 용융될 수 있고, 상기 제1 열전달 유리 및 상기 제2 열전달 유리에 발생된 열이 상기 유리 기재에 전달되어, 상기 유리 기재가 용융될 수 있다. 상기 제1 열전달 유리, 유리 기재 및 제2 열전달 유리가 용융되고, 자중에 의하여 굽힘이 발생됨에 따라, 상기 유리 기재는 상기 제1 열전달 유리 및 상기 제2 열전달 유리의 곡률과 동일한 곡률을 가지는 곡면으로 성형될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 적외선 파장의 광에 대하여, 상기 열전달 유리의 광흡수율과 상기 유리 기재의 광흡수율 비는 2:1 내지 50:1일 수 있다. 구체적으로, 780 nm 이상 2500 nm 이하의 적외선 파장 중 어느 하나의 파장 값을 가지는 가지는 광에 대하여, 상기 열전달 유리의 광흡수율과 상기 유리 기재의 광흡수율 비는 2:1 내지 50:1일 수 있다. 즉, 상기 제1 열전달 유리의 광흡수율과 상기 유리 기재의 광흡수율 비는 2:1 내지 50:1일 수 있고, 상기 제2 열전달 유리의 광흡수율과 상기 유리 기재의 광흡수율 비는 2:1 내지 50:1일 수 있다. 또한, 780 nm 이상 2500 nm 이하의 적외선 파장 중 어느 하나의 파장 값을 가지는 가지는 광에 대하여, 상기 열전달 유리의 광흡수율과 상기 유리 기재의 광흡수율 비는 2.5:1 내지 40:1, 5:1 내지 30:1, 10:1 내지 20:1, 2.5:1 내지 20:1, 또는 25:1 내지 40:1일 수 있다.
780 nm 이상 2500 nm 이하의 적외선 파장 중 어느 하나의 파장 값을 가지는 가지는 광에 대하여, 상기 열전달 유리의 광흡수율과 상기 유리 기재의 광흡수율 비를 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 유리 기재를 효과적으로 곡면 성형할 수 있다. 구체적으로, 상기 열전달 유리의 광흡수율과 상기 유리 기재의 광흡수율 비를 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 열전달 유리가 복사에너지를 충분히 흡수하지 못하여, 상기 유리 기재에 충분한 열을 전달하지 못하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 열전달 유리에 흡수되는 복사에너지의 양이 많아, 자중성형 과정에서 상기 열전달 유리의 가운데 부분에서만 필요 이상으로 곡률이 커지는 소위 배부름 현상이 발생되는 것을 방지하여, 상기 유리 기재에 배부름 현상이 발생되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 상기 유리 기재의 하면에 구비되는 열전달 유리가 과하게 성형됨에 따라, 열전달 유리와 유리 기재 사이에 들뜸이 발생되어 유리 기재로 열이 전달되지 않은 현상을 억제할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 적외선 파장의 광에 대하여, 상기 열전달 유리의 광흡수율은 30 % 이상 60 % 이하일 수 있다. 구체적으로, 780 nm 이상 2500 nm 이하의 적외선 파장 중 어느 하나의 파장 값을 가지는 가지는 광에 대하여, 상기 열전달 유리의 광흡수율은 30 % 이상 60 % 이하일 수 있다. 즉, 상기 제1 열전달 유리의 광흡수율은 30 % 이상 60 % 이하일 수 있고, 상기 제2 열전달 유리의 광흡수율은 30 % 이상 60 % 이하일 수 있다. 또한, 780 nm 이상 2500 nm 이하의 적외선 파장 중 어느 하나의 파장 값을 가지는 가지는 광에 대한 상기 제1 열전달 유리 및 제2 열전달 유리 각각의 광흡수율은 35 % 이상 55 % 이하, 40 % 이상 50 % 이하, 35 % 이상 45 % 이하, 또는 50 % 이상 60 % 이하일 수 있다.
적외선 파장의 광에 대한 상기 열전달 유리의 광흡수율을 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 유리 기재를 용융시킬 수 있는 정도로, 상기 열전달 유리에 복사열을 발생시킬 수 있다. 즉, 전술한 범위의 광흡수율을 가지는 상기 열전달 유리는 복사에너지를 효과적으로 흡수하여, 상기 유리 기재에 전달할 수 있는 복사열을 충분히 발생시킬 수 있다. 또한, 적외선 파장의 광에 대한 상기 열전달 유리의 광흡수율을 전술한 범위로 조절함으로써, 열전달 유리에 발생되는 복사열이 충분하지 않아, 상기 유리 기재가 완전하게 용융되지 않는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 유리 기재의 하면에 구비되는 열전달 유리가 과하게 성형됨에 따라, 열전달 유리와 유리 기재 사이에 들뜸이 발생되어 유리 기재로 열이 전달되지 않은 현상을 억제할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 적외선 파장의 광에 대한 상기 열전달 유리의 광흡수율을 조절함으로써, 상기 열전달 유리가 곡면으로 성형되는 정도를 제어할 수 있다. 즉, 상기 제1 열전달 유리 및 상기 제2 열전달 유리의 곡률을 제어할 수 있다. 이를 통해, 곡면으로 성형되는 상기 유리 기재의 곡률을 용이하게 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 열전달 유리의 광흡수율과 상기 제2 열전달 유리의 광흡수율은 동일하거나 상이할 수 있다. 다만, 상기 제1 열전달 유리의 광흡수율과 상기 제2 열전달 유리의 광흡수율이 상이한 경우, 상기 유리 기재의 하면에 구비되는 상기 제1 열전달 유리의 광흡수율이 상기 유리 기재의 상면에 구비되는 상기 제2 열전달 유리의 광흡수율보다 작은 것이 바람직할 수 있다. 상기 제1 열전달 유리의 광흡수율을 상기 제2 열전달 유리의 광흡수율보다 작게함으로써, 상기 유리 기재에 배부름 현상이 발생되는 것을 억제할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 유리 기재는 적외선 파장의 광에 대한 광투과도가 85 % 이상 95 % 이하인 고투과도 유리일 수 있다. 구체적으로, 상기 유리 기재는 780 nm 이상 2500 nm 이하의 적외선 파장 중 어느 하나의 파장 값을 가지는 가지는 광에 대한 광투과도가 85 % 이상 95 % 이하인 고투과도 유리일 수 있다. 상기 고투과도 유리의 광투과도는 당업계에서 유리 등의 광투과도를 측정하는 장비 및 방법을 이용하여 측정할 수 있다. 일 예로, 분광광도계를 이용하여, 고투과도 유리에 입사되는 광량를 측정하고, 고투과유리를 투과한 광량를 측정하여 계산할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 적외선 파장의 광에 대한 광투과도가 85 % 이상 95 % 이하인 고투과도 유리를 자중성형 방법으로 용이하게 곡면 성형할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 유리 기재는 방사율이 0.1 이상 0.4 이하인 저방사 코팅 유리일 수 있다. 구체적으로, 780 nm 이상 2500 nm 이하의 적외선 파장 중 어느 하나의 파장 값을 가지는 가지는 광에 대한 상기 유리 기재의 방사율은 0.1 이상 0.4 이하일 수 있다.
상기 유리 기재는 유리의 적어도 일면 상에 저방사 코팅층을 형성한 저방사 코팅 유리일 수 있다. 상기 저방사 코팅층은 당업계에서 사용되는 공지된 물질을 포함할 수 있으며, 저방사 물성을 구현하는 것이면 그 제한이 없다. 일 예로, 상기 저방사 코팅층은 Ag, Au, Cu, Al, Pt 및 이온 도핑 금속 산화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 저방사 코팅 유리의 방사율은 당업계에서 유리 등의 방사율을 측정하는 장비 및 방법을 이용하여 측정할 수 있다. 일 예로, 분광광도계를 이용하여 유리의 방사율을 측정할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 방사율이 0.1 이상 0.4 이하인 저방사 코팅 유리를 자중성형 방법으로 용이하게 곡면 성형할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 적외선 파장의 광에 대하여, 상기 열전달 유리의 광투과도는 40 % 이상 70 % 이하일 수 있다. 구체적으로, 780 nm 이상 2500 nm 이하의 적외선 파장 중 어느 하나의 파장 값을 가지는 가지는 광에 대하여, 상기 열전달 유리의 광투과도는 40 % 이상 70 % 이하일 수 있다. 즉, 상기 제1 열전달 유리의 광투과도는 40 % 이상 70 % 이하일 수 있고, 상기 제2 열전달 유리의 광투과도는 40 % 이상 70 % 이하일 수 있다. 또한, 적외선 파장의 광에 대하여, 상기 열전달 유리의 광투과도는 45 % 이상 65 % 이하, 50 % 이상 55 % 이하, 40 % 이상 45 % 이하, 50 % 이상 60 % 이하, 또는 65 % 이상 70 % 이하일 수 있다.
적외선 파장의 광에 대한 상기 열전달 유리의 광투과도를 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 열전달 유리는 복사에너지를 효과적으로 흡수할 수 있다. 즉, 상기 유리 기재에 열을 전달하여 융융시킬 수 있을 정도로, 상기 열전달 유리에 복사열이 충분히 발생될 수 있다. 또한, 상기 제1 열전달 유리의 광투과도와 상기 제2 열전달 유리의 광투과도는 동일하거나 상이할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 열전달 유리의 방사율은 0.6 이상 0.9 이하일 수 있다. 구체적으로, 1 ㎛ 이상 3 ㎛ 이하의 적외선 파장 광에 대하여, 상기 열전달 유리의 방사율은 0.7 이상 0.9 이하일 수 있다. 즉, 상기 제1 열전달 유리 및 제2 열전달 유리 각각의 방사율은 0.7 이상 0.9 이하일 수 있다. 또한, 상기 열전달 유리의 방사율은 0.75 이상 0.85 이하, 0.7 이상 0.78 이하, 또는 0.78 이상 0.87 이하일 수 있다. 상기 열전달 유리의 방사율을 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 열전달 유리에 충분한 복사열이 발생될 수 있다. 또한, 상기 제1 열전달 유리의 방사율과 상기 제2 열전달 유리의 방사율은 동일하거나 상이할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 열전달 유리는 광흡수율 조절제를 포함하며, 상기 광흡수율 조절제의 함량은 상기 열전달 유리 총 중량에 대하여, 0.05 중량% 이상 2 중량% 이하일 수 있다. 즉, 상기 제1 열전달 유리는 광흡수율 조절제를 포함하며, 상기 광흡수율 조절제의 함량은 상기 제1 열전달 유리 총 중량에 대하여 0.05 중량% 이상 2 중량% 이하일 수 있다. 또한, 상기 제2 열전달 유리는 광흡수율 조절제를 포함하며, 상기 광흡수율 조절제의 함량은 상기 제2 열전달 유리 총 중량에 대하여 0.05 중량% 이상 2 중량% 이하일 수 있다. 또한, 상기 열전달 유리에 포함되는 광흡수율 조절제의 함량은 열전달 유리 총 중량에 대하여, 0.09 중량% 이상 1.8 중량% 이하, 0.5 중량% 이상 1.5 중량% 이하, 0.05 중량% 이상 0.1 중량% 이하, 0.2 중량% 이상 1.0 중량% 이하, 또는 1.3 중량% 이상 1.8 중량% 이하일 수 있다.
상기 열전달 유리에 포함되는 광흡수율 조절제의 함량을 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 열전달 유리의 광흡수율을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 열전달 유리의 투명성이 저하되는 것을 방지할 수 있고, 상기 열전달 유리에 발생된 열을 상기 유리 기재에 효과적으로 전달할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광흡수율 조절제는 상기 열전달 유리의 광학적 물성을 조절하는 것일 수 있다. 상기 광흡수율 조절제는 철분, 코발트 바이올렛(Cobalt Violet), 황화카드뮴, 크롬산염, 페로시안화물, 규산염, 인산염, 프탈로시아닌계 화합물 및 디옥사진(Dioxazine)계 화합물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 광흡수율 조절제로 철분을 사용하는 경우, 상기 열전달 유리는 옅은 녹색을 띌수 있다. 또한, 상기 제1 열전달 유리에 포함되는 광흡수율 조절제와 상기 제2 열전달 유리에 포함되는 광흡수율 조절제의 종류는 동일하거나 상이할 수 있다. 또한, 상기 제1 열전달 유리에 포함되는 광흡수율 조절제의 함량과 상기 제2 열전달 유리에 포함되는 광흡수율 조절제의 함량은 동일하거나 상이할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 곡면 유리의 제조 방법은 상기 열전달 유리를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 열전달 유리를 제거함으로써, 곡면으로 성형된 유리를 제공할 수 있다. 또한, 상기 유리 기재의 일면 상에 상기 제1 열전달 유리를 구비시키고, 상기 유리 기재의 타면 상에 상기 제2 열전달 유리를 구비시킨 경우, 상기 제1 열전달 유리를 제거하거나, 상기 제2 열전달 유리를 제거하거나, 또는 상기 제1 열전달 유리 및 상기 제2 열전달 유리를 제거할 수 있다. 상기 제거되지 않은 제1 열전달 유리 또는 제2 열전달 유리를 상기 유리 기재에 접합하여, 곡면 접합 유리를 제조할 수도 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 접합 필름 또는 접착제를 이용하여 상기 유리 기재의 적어도 일면 상에 상기 열전달 유리를 접합하는 단계를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 유리 기재를 곡면으로 성형한 후에, 상기 열전달 유리를 제거하지 않고, 접합 필름 또는 접착제를 이용하여 상기 열전달 유리를 상기 유리 기재 상에 접합하여, 곡면 접합 유리를 제조할 수 있다. 일 예로, 상기 적층체를 준비하는 단계에서, 상기 제1 열전달 유리 및 유리 기재 사이에 상기 접합 필름 또는 접착제를 구비시키고, 상기 제2 열전달 유리 및 유리 기재 사이에 상기 접합 필름 또는 접착제를 구비시켜, 곡면 성형 단계 후에 상기 제1 열전달 유리 및 유리 기재를 접합하고, 상기 제2 열전달 유리 및 유리 기재를 접합할 수 있다.
또한, 곡면 성형하는 단계 후, 상기 제1 열전달 유리 및 유리 기재 사이에 상기 접합 필름 또는 접착제를 구비시키고, 상기 제2 열전달 유리 및 유리 기재 사이에 상기 접합 필름 또는 접착제를 구비시켜, 접합 단계를 수행할 수도 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 열전달 유리와 상기 유리 기재를 접합하는 단계는 80℃ 이상 140℃ 이하의 온도에서 수행될 수 있다. 80℃ 이상 140℃ 이하의 온도에서 상기 제1 열전달 유리 및 유리 기재를 접합하거나, 상기 제2 열전달 유리 및 유리 기재를 접합함으로써, 접합 필름 또는 접착제가 변성되어 접착력이 감소되는 것을 방지할 수 있으며, 제조 비용을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 접합 필름은 단층 또는 다층일 수 있다. 또한, 접합 필름을 2층 이상으로 할 경우, 각 층은 조성이 서로 상이할 수 있으며, 각 층의 두께는 동일하거나 상이할 수 있다. 접합 필름은 폴리비닐알코올과 폴리비닐부티랄 공중합체 필름 등 당 분야에서 접합 유리를 접합할 때 사용되는 재질의 (공)중합체 필름을 특별한 제한 없이 채택하여 사용할 수 있다. 일 예로，상기 접합 필름은 폴리에틸렌, 에틸렌아세트산 비닐 공중합체, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 메타크릴 수지, 폴리염화비닐, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 셀룰로오스아세테이트, 디알릴프탈레이트 수지, 요소 수지, 멜라민 수지, 불포화 폴리에스테르, 폴리비닐부티랄, 폴리비닐포르말, 폴리비닐알코올, 아세트산 비닐수지, 이오노머, 폴리메틸펜텐, 염화비닐리덴, 폴리술폰, 폴리불화비닐리덴, 메타크릴-스티렌 공중합 수지, 폴리아릴레이트, 폴리알릴술폰, 폴리부타디엔, 폴리에테르술폰, 및 폴리에테르에테르케톤 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 접합 필름의 두께는 0.5 mm 이상 1 mm 이하일 수 있으나, 이를 한정하는 것은 아니다. 다만, 접합 필름의 두께가 0.5 mm 미만인 경우에는 상기 열전달 유리와 유리 기재 사이의 접착력이 충분하지 않아, 상기 열전달 유리와 유리 기재 계면에 박리가 생기는 등의 문제가 발생될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 접착제는 OCA(Optically Clear Adhesive), LOCA(Liquid Optically Clear Adhesive) 또는 OCR(Optically Clear Resin)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 곡면 유리의 일면 상에 상기 접착제가 0.5 mm 이상 1.5 mm 이하의 두께로 도포되어, 상기 제1 곡면 유리와 상기 곡면 유리 기재가 접합될 수 있다. 또한, 상기 제2 곡면 유리의 일면 상에 상기 접착제가 0.5 mm 이상 1.5 mm 이하의 두께로 도포되어, 상기 제2 곡면 유리와 상기 곡면 유리 기재가 접합될 수 있다.
본 발명의 다른 실시상태는 상기 곡면 유리의 제조 방법으로 제조되는 곡면 유리를 제공한다.
따라서, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 곡면으로 성형되고 광흡수율이 낮은 유리를 용이하게 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 곡면 유리의 곡률반경은 1000 R 이상일 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 1000 R 이상의 곡률반경을 가지며, 광흡수율이 낮은 유리를 제공할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시상태는 곡면 접합 유리를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태는 상기 곡면 유리; 상기 곡면 유리의 일면 상에 접합되는 제1 유리; 및 상기 곡면 유리의 타면 상에 접합되는 제2 유리;를 포함하고, 상기 제1 유리 및 상기 제2 유리는 상기 곡면 유리 상에 정합된 상태로 곡면을 이루며 휘어진 것인 곡면 접합 유리를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 낮은 광흡수율을 가지는 곡면 유리를 포함하는 곡면 접합 유리를 구현할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 곡면 유리의 오목한 일면 상에 상기 제1 유리가 정합된 상태로 곡면을 이루며 휘어진 상태로 접합될 수 있고, 상기 곡면 유리의 볼록한 타면 상에 상기 제2 유리가 정합된 상태로 곡면을 이루며 휘어진 상태로 접합될 수 있다. 즉, 상기 곡면 접합 유리는 제1 곡면 유리, 곡면 유리 기재 및 제2 곡면 유리를 포함할 수 있다.
상기 제1 곡면 유리 및 상기 제2 곡면 유리가 상기 곡면 유리에 정합됨에 따라, 상기 곡면 접합 유리에 포함되는 곡면 유리 상호간에 들뜸이 발생되는 것을 억제할 수 있으며, 곡면 접합 유리의 투과 성능을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 접합 필름 또는 접착제를 매개로 하여, 상기 제1 곡면 유리와 상기 곡면 유리가 접합되고, 상기 제2 곡면 유리와 상기 곡면 유리가 접합될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 곡면 접합 유리에 포함되는 상기 접합 필름 또는 접착제는 본 발명의 일 실시상태에 따른 곡면 유리의 제조 방법에서 사용되는 접합 필름 또는 접착제와 동일할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 열성형된 제1 곡면 유리 및 제2 곡면 유리가 상기 곡면 유리에 접합된 곡면 접합 유리를 제공할 수 있다. 또한, 탄성변형된 제1 곡면 유리 및 제2 곡면 유리가 상기 곡면 유리 기재에 접합된 곡면 접합 유리를 제공할 수 있다, 구체적으로, 평판의 제1 유리 및 상기 곡면 유리 기재 사이에 접합 필름을 위치키고, 평판의 제2 유리 및 상기 곡면 유리 기재 사이에 접합 필름을 위치시킨 후, 상기 제1 유리 및 상기 제2 유리를 탄성변형시켜, 곡면 접합 유리를 제조할 수 있다.
상기 평판의 제1 유리 및 평판의 제2 유리를 탄성변형시키는 방법으로 당업계에서 통상적으로 사용되는 방법이라면 특별히 제한되지 않는다. 일 예로， 고온 롤러 또는 진공 링 (ring)/진공 백(bag) 공정을 이용한 압착공정을 통하여, 대략 20℃ 이상 35℃ 이하의 상온에서 상기 평판의 제1 유리 및 평판의 제2 유리에 탄성 변형을 가할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 유리 및 상기 제2 유리 각각은 780 nm 이상 2500 nm 이하의 적외선 파장 중 어느 하나의 파장 값을 가지는 가지는 광에 대한 광흡수율이 상기 유리 기재보다 큰 것일 수 있다. 즉, 상기 곡면 접합 유리에 포함되는 제1 곡면 유리 및 제2 곡면 유리는 적외선 파장 광에 대한 광흡수율은 상기 유리 기재보다 클 수 있다. 상기 제1 곡면 유리 및 상기 제2 곡면 유리의 광흡수율을 조절함으로써, 상기 곡면 접합 유리 전체의 광흡수율을 용이하게 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 유리 및 상기 제2 유리 각각은 본 발명의 일 실시상태에 따른 유리 기재의 성형 방법에서 사용되는 상기 제1 열전달 유리 및 제2 열전달 유리와 각각 동일한 것일 수 있다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 기술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
실시예
1
2000 nm 파장의 적외선 광에 대한 광투과도가 약 92 %이고, 두께 500 ㎛인 유리 기재를 준비하였다. 준비된 유리 기재의 2000 nm 파장의 적외선 광에 대한 광흡수율은 약 1 %이었다. 2000 nm 파장의 적외선 광에 대한 광투과도가 약 70 %이고, 두께 2100 ㎛인 제1 열전달 유리를 준비하였다. 준비된 제1 열전달 유리의 2000 nm 파장의 적외선 광에 대한 광흡수율은 약 30 %이었다. 2000 nm 파장의 적외선 광에 대한 광투과도가 65 %이고, 두께 2100 ㎛인 제2 열전달 유리를 준비하였다. 준비된 제2 열전달 유리의 2000 nm 파장의 적외선 광에 대한 광흡수율은 약 34 %이었다.
이후, 준비된 제1 열전달 유리와 제2 열전달 유리 사이에 준비된 유리 기재를 구비시켜, 유리 적층체를 제조하였다. 이후, 유리 적층체를 열선이 구비된 성형로(제품명, 제조사) 내에 위치시키고, 유리 적층체의 좌측면과 우측면을 620 ℃에서 1200 초간 가열하며, 자중을 이용하여 곡면으로 성형하였다. 이후, 곡면으로 성형된 유리 적층체에서 제1 열전달 유리 및 제2 열전달 유리를 제거하여, 곡면으로 성형된 유리 기재를 제조하였다.
곡면으로 성형된 유리 기재의 곡률반경은 약 2200 R이었다. 또한, 성형된 유리 기재의 표면 상태는 우수한 것을 확인하였고, 유리 기재에 배부름 현상이 발생되지 않는 것을 확인하였다. 또한, 성형된 유리 기재는 전체적으로 매끄러운 곡면을 가지는 것을 확인하였다.
실시예
2
2000 nm 파장의 적외선 광에 대한 방사율이 약 0.2이고, 두께 500 ㎛인 유리 기재를 준비하였다. 준비된 유리 기재의 2000 nm 파장의 적외선 광에 대한 광흡수율은 약 1 %이었다. 2000 nm 파장의 적외선 광에 대한 방사율이 약 0.75이고, 두께 2100 ㎛인 제1 열전달 유리를 준비하였다. 준비된 제1 열전달 유리의 2000 nm 파장의 적외선 광에 대한 광흡수율은 약 31 %이었다. 2000 nm 파장의 적외선 광에 대한 방사율이 약 0.8이고, 두께 2100 ㎛인 제2 열전달 유리를 준비하였다. 준비된 제2 열전달 유리의 2000 nm 파장의 적외선 광에 대한 광흡수율은 약 35 %이었다.
전술한 유리 기재, 제1 열전달 유리 및 제2 열전달 유리를 준비한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로, 곡면으로 성형된 유리 기재를 제조하였다.
곡면으로 성형된 유리 기재의 곡률반경은 약 2400 R이었다. 또한, 곡면 유리 기재에 배부름 현상이 발생되지 않는 것을 확인하였고, 성형된 유리 기재는 전체적으로 매끄러운 곡면을 가지는 것을 확인하였다.
실시예
3
상기 실시예 1에서 준비한 것과 동일한 유리 기재를 준비하였다. 유리 총 중량에 대하여, 철분의 함량이 약 0.5 중량%이고, 두께 2100 ㎛인 제1 열전달 유리를 준비하였다. 준비된 제1 열전달 유리의 2000 nm 파장의 적외선 광에 대한 광흡수율은 약 31 %이었다. 유리 총 중량에 대하여, 철의 함량이 약 0.6 중량%이고, 두께 2100 ㎛인 제2 열전달 유리를 준비하였다. 준비된 제2 열전달 유리의 2000 nm 파장의 적외선 광에 대한 광흡수율은 약 33 %이었다.
전술한 유리 기재, 제1 열전달 유리 및 제2 열전달 유리를 준비한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로, 곡면으로 성형된 유리 기재를 제조하였다.
곡면으로 성형된 유리 기재의 곡률반경은 약 2000 R이었다. 또한, 곡면으로 성형된 유리 기재의 표면 상태는 우수한 것을 확인하였고, 성형된 유리 기재는 전체적으로 매끄러운 곡면을 가지는 것을 확인하였다.
비교예
1
상기 실시예 1에서 준비한 것과 동일한 유리 기재를 준비하였다. 2000 nm 파장의 적외선 광에 대한 광투과도가 약 75 %이고, 두께 2100 ㎛인 제1 열전달 유리를 준비하였다. 준비된 제1 열전달 유리의 2000 nm 파장의 적외선 광에 대한 광흡수율은 약 27 %이었다. 2000 nm 파장의 적외선 광에 대한 광투과도가 약 73 %이고, 두께 2100 ㎛인 제2 열전달 유리를 준비하였다. 준비된 제2 열전달 유리의 2000 nm 파장의 적외선 광에 대한 광흡수율은 약 28 %이었다.
전술한 유리 기재, 제1 열전달 유리 및 제2 열전달 유리를 준비한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로, 곡면으로 성형된 유리 기재를 제조하였다.
곡면으로 성형된 유리 기재의 곡률반경은 약 3100 R이었다. 다만, 비교예 1에서 성형된 유리 기재의 표면에 주름이 발생된 것을 확인하였다. 또한, 실시예 1 내지 실시예 3에서 성형된 유리 기재 대비, 비교예 1에서 성형된 유리 기재는 매끄럽지 않은 곡면을 가지는 것을 확인하였다.
따라서, 본 발명의 일 실시상태에 따른 곡면 유리의 제조 방법은 고투과도 유리 또는 고방사 유리로부터 표면 품질, 곡면성이 우수한 곡면 유리를 제조할 수 있다.
100: 유리 기재
200: 제1 열전달 유리
300: 제2 열전달 유리
200: 제1 열전달 유리
300: 제2 열전달 유리
Claims (12)
- 유리 기재를 준비하는 단계;
상기 유리 기재의 적어도 일면 상에 열전달 유리를 적층하여, 유리 적층체를 형성하는 단계; 및
상기 유리 적층체의 적어도 일면을 가열하며, 자중성형에 의해 상기 유리 적층체를 곡면 성형하는 단계;를 포함하고,
상기 곡면 성형하는 단계는, 상기 열전달 유리가 흡수한 복사열이 상기 유리 기재에 전달되어 상기 유리 기재가 곡면 성형되는 것이고,
적외선 파장의 광에 대하여, 상기 열전달 유리의 광흡수율은 30 % 이상 60 % 이하인 곡면 유리의 제조 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 열전달 유리를 제거하는 단계를 더 포함하는 것인 곡면 유리의 제조 방법. - 청구항 1에 있어서,
접합 필름 또는 접착제를 이용하여 상기 유리 기재의 적어도 일면 상에 상기 열전달 유리를 접합하는 단계를 더 포함하는 것인 곡면 유리의 제조 방법. - 청구항 1에 있어서,
적외선 파장의 광에 대하여, 상기 열전달 유리의 광흡수율과 상기 유리 기재의 광흡수율 비는 2:1 내지 50:1 인 것인 곡면 유리의 제조 방법. - 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 유리 기재는 적외선 파장의 광에 대한 광투과도가 85 % 이상 95 % 이하인 고투과도 유리인 것인 곡면 유리의 제조 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 유리 기재는 방사율이 0.1 이상 0.4 이하인 저방사 코팅 유리인 것인 곡면 유리의 제조 방법. - 청구항 1에 있어서,
적외선 파장의 광에 대하여, 상기 열전달 유리의 광투과도는 40 % 이상 70 % 이하인 것인 곡면 유리의 제조 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 열전달 유리의 방사율은 0.6 이상 0.9 이하인 것인 곡면 유리의 제조 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 열전달 유리는 광흡수율 조절제를 포함하며,
상기 광흡수율 조절제의 함량은 상기 열전달 유리 총 중량에 대하여, 0.05 중량% 이상 2 중량% 이하인 것인 곡면 유리의 제조 방법. - 청구항 10에 있어서,
상기 광흡수율 조절제는 철분, 코발트 바이올렛, 황화카드뮴, 크롬산염, 페로시안화물, 규산염, 인산염, 프탈로시아닌계 화합물 및 디옥사진계 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 것인 곡면 유리의 제조 방법. - 청구항 1에 따른 방법으로 제조되는 곡면 유리.
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| KR1020170158513A KR102197388B1 (ko) | 2017-11-24 | 2017-11-24 | 곡면 유리의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 곡면 유리 |
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2017
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