KR102252182B1 - 곡면 접합 유리의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 곡면 접합 유리 - Google Patents

곡면 접합 유리의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 곡면 접합 유리 Download PDF

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Abstract

본 발명은 곡면 접합 유리의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 곡면 접합 유리에 관한 것이다.

Description

곡면 접합 유리의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 곡면 접합 유리{MANUFACTURING METHOD FOR CURVED LAMINATED GLASS AND CURVED LAMINATED GLASS MANUFACTURED BY THE SAME}
본 발명은 곡면 접합 유리의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 곡면 접합 유리에 관한 것이다.
유리는 특유의 투명함으로 인해 다양한 생활공간에 적용되어 온 소재이다. 특히, 2 장의 유리가 접합된 접합 유리가 사용되고 있으며, 유리가 사용되는 목적에 따라 곡면을 이루며 휘어진 형태의 곡면 접합 유리가 사용되고 있다. 또한, 곡면 접합 유리의 부피 및 중량을 감소시키기 위하여, 후판 유리와 박판 유리를 사용하여, 곡면 접합 유리를 제조하고 있다.
곡면 접합 유리를 제조하기 위하여, 자중성형, 압착성형 및 냉간성형 방법이 일반적으로 사용되고 있다. 자중성형은 유리의 테두리를 고정하는 성형 틀을 이용하며, 성형하고자 하는 유리의 연화점 부근까지 온도를 상승시키고, 유리의 자중에 의해 유리가 굽힘(sagging)되는 것을 이용하여 성형한 후, 성형된 유리를 접합하는 방법이다. 또한, 압착성형은 성형하고자 하는 유리를 충분히 가열시킨 상태에서 미리 설정된 모양으로 형성된 틀로 압착하여 성형한 후, 성형된 유리를 접합하는 방법이다. 또한, 냉간성형은 곡면으로 성형된 유리의 오목한 면에 다른 유리를 배치하고, 진공기술을 이용하여 다른 유리를 탄성변형 시켜 곡면으로 성형한 후, 성형된 유리를 접합하는 방법이다.
냉간성형을 이용하여 박판 유리를 곡면으로 성형하는 경우, 박판 유리는 면적 대비 두께가 얇아 탄성변형되는 과정에서, 박판 유리에 좌굴(bucking) 현상이나 주름이 발생되는 문제가 있다. 특히, 박판 유리의 너비에 대한 두께의 비가 작아질수록, 곡면으로 성형된 박판 유리에 좌굴 현상이나 주름이 보다 더 발생된다.
이에, 박판 유리를 냉간성형하는 경우에도 박판 유리에 좌굴 현상이나 주름이 발생되는 것이 억제된 곡면 접합 유리를 제조하는 기술이 필요한 실정이다.
본 명세서는 곡면 접합 유리의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 곡면 접합 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 곡면 후판 유리를 준비하는 단계; 상기 곡면 후판 유리의 두께보다 얇은 두께를 갖는 판상의 박판 유리를 준비하는 단계; 연성층 및 탄성층을 포함하는 지지필름을 상기 박판 유리의 일면 상에 적층하는 단계; 상기 박판 유리의 타면과 상기 곡면 후판 유리의 오목한 면 사이에 접합필름 또는 접착제를 위치시키는 단계; 및 상기 지지필름이 구비된 상기 박판 유리를 탄성변형시켜, 상기 곡면 후판 유리의 오목한 면과 정합되도록 상기 박판 유리를 접합하는 단계;를 포함하는 곡면 접합 유리의 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 실시상태는 상기 곡면 접합 유리의 제조 방법으로 제조되는 곡면 접합 유리를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 곡면 접합 유리의 제조 방법은 두께가 얇은 판상의 박판의 유리를 탄성변형시키는 경우에도, 곡면으로 성형되는 박판 유리에 발생될 수 있는 좌굴 현상이나 주름을 효과적으로 억제할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 곡면 접합 유리의 제조 방법은 광학적 품질이 우수한 곡면 접합 유리를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 낮은 곡률반경을 가지며, 경량화 및 박형화된 곡면 접합 유리를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시상태에 따른 곡면 접합 유리를 제조하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시상태에 따른 파손 방지층을 이용하여 곡면 접합 유리를 제조하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시상태에 따른 곡면 후판 유리와 곡면 박판 유리의 두께 비에 따른 강성 확보 결과를 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 "wt%"는 부재의 총 중량에 대하여, 부재에 포함되는 성분의 중량 비율을 의미할 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. 이를 통해, 단곡면을 가지는 유리 또는 복곡면을 가지는 유리의 곡률반경을 측정할 수 있다.
본원 명세서 전체에서, 어느 부재의 “탄성계수”는 JIS-K6251-1 규격에 따라 준비한 샘플의 양 끝 단을 고정시킨 후, 샘플의 두께 방향에 수직한 방향으로 힘을 가하여 인장율(Strain)에 따른 단위 면적당의 응력(Stress)을 측정하여 얻어진 값을 말하며, 이 때 측정 기기로는, 인장강도계(Zwick/Roell Z010 UTM) 등을 사용할 수 있다.
본 발명자들은 연성층 및 탄성층을 포함하는 지지필름을 이용하여, 두께가 얇은 박판 유리에 탄성변형을 가해 곡면 접합 유리를 제조하는 경우, 박판 유리로부터 성형된 곡면 박판 유리에 발생될 수 있는 좌굴 현상이나 주름이 억제할 수 있음을 밝혀내어, 하기와 같이 곡면 접합 유리를 제조하는 방법을 개발하였다.
이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 실시상태는 곡면 후판 유리를 준비하는 단계; 상기 곡면 후판 유리의 두께보다 얇은 두께를 갖는 판상의 박판 유리를 준비하는 단계; 연성층 및 탄성층을 포함하는 지지필름을 상기 박판 유리의 일면 상에 적층하는 단계; 상기 박판 유리의 타면과 상기 곡면 후판 유리의 오목한 면 사이에 접합필름 또는 접착제를 위치시키는 단계; 및 상기 지지필름이 구비된 상기 박판 유리를 탄성변형시켜, 상기 곡면 후판 유리의 오목한 면과 정합되도록 상기 박판 유리를 접합하는 단계;를 포함하는 곡면 접합 유리의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 곡면 접합 유리의 제조 방법은 두께가 얇은 판상의 박판의 유리를 탄성변형시키는 경우에도, 곡면으로 성형되는 박판 유리에 발생될 수 있는 좌굴 현상이나 주름을 효과적으로 억제할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 연성층 및 탄성층을 포함하는 지지필름을 판상의 상기 박판 유리의 일면 상에 적층할 수 있다. 상기 지지필름 상에 판상의 상기 박판 유리를 적층함으로써, 상기 박판 유리의 두께를 증가시키는 것과 동일한 효과를 구현할 수 있다. 두께가 얇은 판상의 박판 유리에 탄성변형을 가하는 경우, 판상의 박판 유리는 너비에 대한 두께의 비가 작아, 곡면으로 성형된 박판 유리(이하, 곡면 박판 유리라 함)에 좌굴 현상이나 주름이 발생될 수 있다. 특히, 판상의 박판 유리의 두께가 작아질수록, 제조되는 곡면 박판 유리에 발생되는 좌굴 현상이 주름이 심화될 수 있다.
반면, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 지지필름 상에 판상의 상기 박판 유리를 적층하고 탄성변형시켜, 판상의 상기 박판 유리를 곡면으로 성형할 수 있다. 즉, 상기 지지필름이 구비된 박판 유리에 탄성변형을 가하는 과정에서, 마치 두꺼운 두께를 가지는 후판 유리에 탄성변형을 가하는 경우와 유사하게, 상기 박판 유리에 탄성변형이 가해질 수 있다. 구체적으로, 판상의 상기 박판 유리 상에 상기 지지필름을 구비시켜, 상기 박판 유리의 너비에 대한 두께 비를 증가시키것과 동일한 효과를 구현함으로써, 박판 유리를 탄성변형시켜 제조되는 곡면 박판 유리에 발생될 수 있는 좌굴 현상이나 주름을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 상기 지지필름이 구비된 박판 유리를 탄성변형시키는 과정에서, 상기 지지필름이 상기 박판 유리를 지지함으로써, 곡면으로 성형되는 박판 유리에 좌굴 현상이나 주름이 발생되는 것을 보다 효과적으로 억제할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 종래의 냉간성형방법 대비, 좌굴 현상이나 주름의 발생이 억제된 우수한 품질을 가지는 곡면 접합 유리를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 곡면 후판 유리를 준비하는 단계는 당업계에서 유리를 곡면으로 성형하는 공지된 방법을 이용하여, 후판 유리를 곡면으로 성형할 수 있다. 일 예로, 자중성형 방법 또는 압착성형 방법을 이용하여 곡면 후판 유리를 제조할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 후판 유리로 소다라임 유리를 사용할 수 있다. 구체적으로, 상기 후판 유리로 운송수단의 창유리로서 통상적으로 사용되는 유리를 특별한 제한 없이 채택하여 사용할 수 있다. 일 예로, 상기 후판 유리로, 조성물 100 wt%당 Si02 65 wt% 이상 75 wt% 이하, Al2O3 0 wt% 이상 10 wt% 이하, NaO2 10 wt% 이상 15 wt% 이하, K2O 0 wt% 이상 5 wt% 이하, CaO 1 wt% 이상 12 wt% 이하 및 MgO 0 wt% 이상 8 wt% 이하를 포함하는 조성물로부터 형성된 소다라임 유리를 사용할 수 있다. 또한, 플로트 배스(float bath)를 이용하는 플로트(float) 법에 의해 제조된 소다라임 유리, 다운드로우(down draw) 방식이나 퓨전 방식에 의해 제조된 소다라임 유리를 상기 후판 유리로 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 판상의 상기 박판 유리로 운송수단의 창유리로서 통상적으로 사용되는 유리를 특별한 제한 없이 채택하여 사용할 수 있다. 구체적으로, 상기 박판 유리로 무알칼리 유리를 사용할 수 있다.
일 예로, 상기 박판 유리로, 조성물 100 wt%당 Si02 46 wt% 이상 62 wt% 이하, Al2O3 15 wt% 이상 29 wt% 이하, MgO 3 wt% 이상 14 wt% 이하, CaO 5 wt% 이상 16 wt% 이하, 및 SrO 0.01 wt% 이상 5 wt% 이하를 포함하고, 알칼리 금속 산화물을 실질적으로 함유하지 않는 조성물로부터 형성된 무알칼리 유리를 사용할 수 있다.
알칼리 금속 산화물을 실질적으로 함유하지 않는다는 것은, 유리 중에 알칼리 금속 산화물이 전혀 포함되어 있지 않거나, 일부 포함되어 있더라도 다른 성분에 비해 그 함유량이 극히 미미하여 유리의 조성 성분으로 무시할 수 있을 정도의 양을 포함한 경우 등을 의미할 수 있다. 예를 들어, 실질적이란 유리의 제조 공정에 있어서 용융 유리와 접촉하는 내화물이나 유리 원료 중의 불순물 등으로부터 불가피하게 유리 중에 혼입되는 미량의 알칼리 금속 원소를 함유하는 경우를 의미할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 박판 유리로 사용될 수 있는 무알칼리 유리는 산화물 환산의 질량 백분율 표시로 1% 미만의 알칼리 금속(Li, Na, K 등) 산화물을 함유하고 있는 무알칼리 유리를 사용할 수 있다. 또한, 상기 박판 유리로, 무알칼리 붕규산 유리 또는 무알칼리 알루미노 붕규산 유리를 사용할 수 있다. 또한, 상기 박판 유리로, 플로트 법에 의해 제조된 유리, 다운드로우 방식이나 퓨전 방식에 의해 제조된 유리를 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 박판 유리의 두께는 상기 후판 유리의 두께보다 얇을 수 있다. 즉, 판상의 상기 박판 유리로부터 제조되는 곡면 박판 유리의 두께는 상기 곡면 후판 유리의 두께보다 얇을 수 있다. 또한, 상기 후판 유리와 상기 박판 유리의 두께 비는 1:0.1 내지 1:0.5일 수 있다. 구체적으로, 상기 후판 유리와 상기 박판 유리의 두께 비는 1:0.15 내지 1:0.45, 1:0.25 내지 1:0.3, 1:0.15 내지 1:0.25, 또는 1:0.3 내지 1:0.45일 수 있다. 상기 후판 유리와 상기 박판 유리의 두께 비를 전술한 범위로 조절함으로써, 강성 하락에 의해 상기 곡면 후판 유리와 상기 곡면 박판 유리를 포함하는 곡면 접합 유리가 파손되는 확률을 효과적으로 감소시킬 수 있다. 또한, 보다 얇은 두께를 가지는 곡면 접합 유리를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 판상의 상기 박판 유리의 두께는 0.3 mm 이상 1.0 mm 이하일 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 좌굴 현상이나 주름의 발생이 억제되고, 0.3 mm 이상 1.0 mm 이하의 두께를 가지는 곡면 박판 유리를 포함하는 곡면 접합 유리를 용이하게 제조할 수 있다. 또한, 0.3 mm 이상 1.0 mm 이하의 두께를 가지는 곡면 박판 유리를 이용하여, 종래의 곡면 접합 유리보다 두께가 얇은 곡면 접합 유리를 용이하게 제조할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 박판 유리를 접합하는 단계는 상기 지지필름이 구비된 판상의 상기 박판 유리에 탄성변형을 가할 수 있다. 즉, 상기 지지필름이 구비된 판상의 상기 박판 유리를 탄성변형시키는 과정에서, 상기 박판 유리 및 상기 지지필름이 탄성변형되고, 상기 박판 유리 및 상기 지지필름이 곡면으로 성형될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 곡면 후판 유리는 단곡면 또는 복곡면을 가지는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 곡면 후판 유리는 1축으로 성형되어 1방향으로만 곡률을 가지는 단곡면 형태의 곡면 유리일 수 있다. 또한, 상기 곡면 후판 유리는 2축으로 성형되어 다방향으로 곡률을 가지는 복곡면 형태의 곡면 유리일 수 있다. 일 예로, 복곡면 형태의 곡면 후판 유리는 포물면(paraboloid)을 가지는 곡면 유리일 수 있다.
또한, 판상의 상기 박판 유리는 탄성변형되는 과정에서, 상기 곡면 후판 유리의 형태로 성형될 수 있다. 즉, 판상의 박판 유리는 탄성변형되어, 단곡면을 가지는 곡면 유리 또는 복곡면을 가지는 곡면 유리로 성형될 수 있다. 한편, 판상의 박판 유리를 기존의 방법으로 탄성변형시켜 복곡면을 가지는 곡면 유리로 성형하는 경우, 성형된 곡면 유리에 좌굴 현상 및/또는 주름이 발생되는 정도가 심화되는 문제가 있다. 다만, 본 발명의 일 실시상태에 따른 곡면 접합 유리의 제조 방법은, 판상의 상기 박판 유리에 지지필름을 적층하고 상기 박판 유리를 탄성변형시킴으로써, 탄성변형된 곡면 박판 유리에 좌굴 및/또는 주름이 발생되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
따라서, 상기 곡면 접합 유리의 제조 방법은 단곡면 형태 또는 복곡면 형태의 곡면 접합 유리를 용이하게 제조할 수 있다.
상기 지지필름이 구비된 판상의 상기 박판 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 지지필름이 구비된 판상의 상기 박판 유리를 탄성변형시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 박판 유리의 타면과 상기 곡면 후판 유리의 오목한 면 사이에 접합필름 또는 접착제를 위치시킬 수 있다. 구체적으로, 상기 박판 유리의 타면 상에 상기 접합필름 또는 접착제를 구비시키거나, 상기 곡면 후판 유리의 오목한 면 상에 상기 접합필름 또는 접착제를 구비시킬 수 있다. 이를 통해, 곡면으로 성형되는 상기 박판 유리를 상기 곡면 후판 유리의 오목한 면 상에 접합시킬 수 있다. 구체적으로, 접합필름 또는 접착제를 매개로, 곡면 박판 유리의 볼록한 면과 상기 곡면 후판 유리의 오목한 면이 접합될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 접합필름은 단층 또는 다층일 수 있다. 구체적으로, 다층 접합필름을 사용하는 경우, 각 층의 조성은 동일하거나 상이할 수 있고, 각 층의 두께는 동일하거나 상이할 수 있다. 접합필름은 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 접합필름은 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 접합필름의 두께는 0.5 mm 이상 1 mm 이하일 수 있으나, 이를 한정하는 것은 아니다. 다만, 접합필름의 두께를 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 곡면 박판 유리와 상기 곡면 후판 유리 사이의 접착력이 충분하지 않아, 상기 곡면 박판 유리로부터 상기 곡면 후판 유리가 떨어지는 문제를 방지할 수 있다. 또한, 접합필름의 두께를 전술한 범위로 조절함으로써, 박형화된 곡면 접합 유리를 제조할 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. 상기 곡면 후판 유리의 오목한 면 또는 상기 곡면 박판 유리의 볼록한 면 상에 상기 접착제를 0.5 mm 이상 1.5 mm 이하의 두께로 도포하여, 상기 곡면 후판 유리와 상기 곡면 박판 유리를 접합할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 지지필름이 구비된 판상의 상기 박판 유리는 탄성변형되어 상기 곡면 후판 유리의 오목한 면과 정합되어 접합될 수 있다. 따라서, 판상의 상기 박판 유리로부터 성형된 곡면 박판 유리의 곡률과 상기 곡면 후판 유리의 곡률은 실질적으로 동일할 수 있다. 유리의 곡률이 실질적으로 동일하다는 것은, 유리의 곡률이 서로 완전하게 동일한 경우뿐만 아니라, 제조하는 과정에서 유리의 곡률에 미세한 차이가 발생되나, 품질 및 광학적 물성 등에 영향을 미치지 않는 정도를 의미할 수 있다. 즉, 상기 곡면 박판 유리의 곡률반경과 상기 곡면 후판 유리의 곡률반경은 동일할 수 있다.
또한, 판상의 상기 박판 유리는 탄성변형되어 복곡면 후판 유리의 오목한 면과 정합됨으로써, 복곡면 박판 유리로 성형될 수 있다. 이를 통해, 복곡면 후판 유리와 복곡면 박판 유리를 포함하는 복곡면 접합 유리를 제조할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 연성층 및 상기 탄성층을 포함하는 상기 지지필름은 탄성변형되는 것이 용이할 수 있고, 판상의 박판 유리가 탄성변형되는 과정에서 상기 지지필름은 탄성변형되는 상기 박판 유리를 효과적으로 지지할 수 있다. 이를 통해, 판상의 상기 박판 유리로부터 제조되는 상기 곡면 박판 유리에 좌굴 현상이나 주름이 발생되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시상태에 따른 곡면 접합 유리를 제조하는 방법을 나타낸 도면이다. 구체적으로, 도 1의 (A)는 판상의 박판 유리(200)의 일면 상에 연성층(310) 및 탄성층(320)을 포함하는 지지필름(300)을 적층하고, 판상의 박판 유리(200)의 타면 상에 접합필름(500)을 구비시키는 것을 나타낸 것이다. 또한, 도 1의 (B)는 지지필름이 구비된 판상의 박판 유리(200)를 탄성변형시켜, 곡면 박판 유리(210)를 곡면 후판 유리(100)에 접합하는 것을 나타낸 것이다. 또한, 도 1의 (C)는 곡면 박판 유리(210)로부터 지지필름(300)을 제거하여, 최종적으로 곡면 접합 유리(1000)를 제조하는 것을 나타낸 도면이다.
도 1을 참고하면, 판상의 상기 박판 유리(200)가 탄성변형됨에 따라, 상기 곡면 박판 유리(210)의 오목한 면에 압축 응력이 형성될 수 있다. 상기 곡면 박판 유리의 오목한 면에 압축 응력이 형성됨으로써, 제조되는 곡면 접합 유리는 우수한 내충격성 및 파손 강도를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 곡면 접합 유리의 제조 방법은 상기 곡면 후판 유리의 볼록한 면 상에 파손 방지층을 구비하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 곡면 후판 유리의 곡률반경과 상기 파손 방지층의 곡률반경은 동일할 수 있다. 즉, 상기 파손 방지층은 곡면으로 성형된 것이며, 상기 곡면 후판 유리의 볼록한 면 상에 상기 파손 방지층의 오목한 면이 접합될 수 있다.
상기 곡면 후판 유리의 볼록한 면 상에 파손 방지층을 구비시킴으로써, 상기 지지필름이 구비된 판상의 상기 박판 유리를 탄성변형시키는 과정에서, 상기 곡면 후판 유리가 파손되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 구체적으로, 판상의 박판 유리 상에 지지필름이 구비된 적층체의 두께는 상기 곡면 후판 유리의 두께보다 두꺼울 수 있다. 상기 적층체의 두께가 상기 곡면 후판 유리의 두께보다 두꺼운 경우, 판상의 상기 박판 유리를 탄성변형시키는 과정에서 상기 곡면 후판 유리가 파손되는 문제가 발생될 수 있다. 반면, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 곡면 후판 유리의 볼록한 면 상에 파손 방지층을 구비시킴으로써, 판상의 상기 박판 유리를 탄성변형시키는 과정에서 상기 곡면 후판 유리가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 파손 방지층의 두께는 1 mm 이상일 수 있다. 구체적으로, 상기 파손 방지층의 두께는 1 mm 이상 12 mm 이하, 13 mm 이상 19 mm 이하, 또는 20 mm 이상 25 mm 이하일 수 있다. 전술한 두께 범위를 가지는 파손 방지층을 사용함으로써, 상기 곡면 후판 유리가 파손되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 상기 파손 방지층의 재질을 선택함으로써, 상기 파손 방지층의 두께를 조절할 수 있다. 상기 파손 방지층은 금속 필름, 세라믹 필름 및 고분자 필름 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 상기 파손 방지층의 종류를 제한하는 것은 아니다.
도 2는 본 발명의 일 실시상태에 따른 파손 방지층을 이용하여 곡면 접합 유리를 제조하는 방법을 나타낸 도면이다. 구체적으로, 도 2의 (A)는 판상의 박판 유리(200)의 일면 상에 연성층(310) 및 탄성층(320)을 포함하는 지지필름(300)을 적층하고, 판상의 박판 유리(200)의 타면 상에 접합필름(500)을 구비시키고, 곡면 후판 유리(100)의 볼록한 면에 곡면으로 성형된 파손 방지층(400)을 구비시킨 것을 나타낸 것이다. 도 2의 (B)는 지지필름(300)이 구비된 판상의 상기 박판 유리(200)를 탄성변형시켜, 곡면 박판 유리(210)를 곡면 후판 유리(100)에 접합하는 것을 나타낸 것이다. 또한, 도 2의 (C)는 곡면 박판 유리(210)로부터 지지필름(300)을 제거하여, 최종적으로 곡면 접합 유리(1000)를 제조하는 것을 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 판상의 상기 박판 유리와 상기 지지필름의 두께 비는 1:1 내지 1:50일 수 있다. 구체적으로, 판상의 상기 박판 유리와 상기 지지필름의 두께 비는 1:1 내지 1:1.5, 1:3 내지 1:12, 또는 1:14 내지 1:50일 수 있다. 판상의 상기 박판 유리와 상기 지지필름의 두께 비를 전술한 범위로 조절함으로써, 판상의 상기 박판 유리로부터 성형된 곡면 박판 유리에 좌굴 현상이나 주름이 발생되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 구체적으로, 판상의 상기 박판 유리와 상기 지지필름의 두께 비를 전술한 범위로 조절함으로써, 곡면 박판 유리에 좌굴 현상이나 주름이 발생되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 지지필름이 판상의 박판 유리를 지지하며 탄성변형되는 것이 용이할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 연성층 및 상기 탄성층은 판상의 상기 박판 유리의 일면 상에 순차적으로 구비될 수 있다. 즉, 상기 탄성층, 연성층 및 판상의 박판 유리가 순차적으로 적층될 수 있다. 후술하는 바와 같은 탄성계수 범위 및 두께 범위를 가지는 상기 연성층 상에 판상의 상기 박판 유리를 적층하는 경우, 판상의 상기 박판 유리를 탄성변형시키는 과정에서 상기 연성층은 탄성변형되는 상기 박판 유리와 보다 밀착하며, 상기 박판 유리를 지지할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 탄성층, 연성층 및 박판 유리의 적층 순서를 설정함으로써, 상기 곡면 박판 유리에 좌굴 현상이나 주름이 발생되는 것을 보다 효과적으로 억제할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 곡면 박판 유리의 제조 방법은 상기 지지필름을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 지지필름이 구비된 판상의 상기 박판 유리를 탄성변형시켜 곡면 박판 유리로 성형한 후, 상기 곡면 박판 유리로부터 상기 지지필름을 박리시킬 수 있다. 이를 통해, 곡면 후판 유리와 곡면 박판 유리가 접합된 곡면 접합 유리를 제조할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 점착필름 또는 점착제를 매개로, 상기 지지필름 상에 판상의 상기 박판 유리를 구비시킬 수 있다. 구체적으로, 점착필름 또는 점착제를 매개로, 상기 연성층과 판상의 상기 박판 유리는 점착된 상태일 수 있다. 따라서, 상기 지지필름이 구비된 판상의 박판 유리를 탄성변형시킨 이후에 상기 연성층을 상기 박판 유리로부터 박리하여, 상기 지지필름을 용이하게 제거할 수 있다.
또한, 접착필름 또는 접착제를 매개로, 상기 지지필름 상에 포함되는 상기 연성층과 상기 탄성층은 접합될 수 있다. 구체적으로, 접착필름 또는 접착제를 이용하여, 상기 연성층과 상기 탄성층을 접착시킴으로써, 상기 지지필름이 구비된 판상의 상기 박판 유리가 탄성변형되는 과정에서, 상기 연성층과 상기 탄성층이 분리되는 것을 억제할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 곡면 접합 유리의 제조 방법은 상기 곡면 후판 유리와 곡면으로 성형된 상기 박판 유리가 접합된 곡면 접합 유리를 80 ℃ 이상 140 ℃ 이하의 온도에서 열처리하는 단계를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 판상의 박판 유리를 상온에서 탄성변형시켜 곡면 후판 유리에 접합하고, 곡면 박판 유리로부터 지지필름을 제거한 후, 상기 곡면 접합 유리를 전술한 온도 범위에서 열처리할 수 있다. 전술한 온도 범위에서 곡면 접합 유리를 열처리함으로써, 곡면 박판 유리와 곡면 후판 유리의 접합력을 향상시킬 수 있으며, 접합필름 또는 접착제가 변성되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 곡면 접합 유리의 제조 방법은 2회 이상의 열처리 단계를 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 곡면 접합 유리를 약 90 ℃의 온도에서 열처리한 후, 약 120 ℃의 온도에서 다시 열처리하여 최종적으로 곡면 접합 유리를 제조할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 연성층의 탄성계수는 1 MPa 이상 100 MPa 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 연성층의 탄성계수는 10 MPa 이상 85 MPa 이하, 20 MPa 이상 60 MPa 이하, 35 MPa 이상 50 MPa 이하, 1 MPa 이상 15 MPa 이하, 20 MPa 이상 35 MPa 이하, 40 MPa 이상 45 MPa 이하, 55 MPa 이상 70 MPa 이하, 또는 80 MPa 이상 95 MPa 이하일 수 있다. 상기 연성층의 탄성계수를 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 지지필름이 구비된 판상의 상기 박판 유리를 탄성변형시키는 과정에서, 상기 연성층은 탄성변형되는 상기 박판 유리와 보다 밀착하여 상기 박판 유리를 지지할 수 있다. 또한, 상기 지지필름이 탄성변형되는 과정에서, 상기 연성층과 상기 탄성층이 분리되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 탄성층의 탄성계수는 60 MPa 이상 20,000 MPa 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 탄성층의 탄성계수는 100 MPa 이상 18,000 MPa 이하, 200 MPa 이상 15,000 MPa 이하, 500 MPa 이상 10,000 MPa 이하, 1,000 MPa 이상 8,000 MPa 이하, 2,000 MPa 이상 6,000 MPa 이하, 3,000 MPa 이상 5,000 MPa 이하, 200 MPa 이상 1,000 MPa 이하, 2,500 MPa 이상 5,000 MPa 이하, 7,000 MPa 이상 10,000 MPa 이하, 12,000 MPa 이상 15,000 MPa 이하, 또는 16,000 MPa 이상 18,000 MPa 이하일 수 있다. 상기 탄성층의 탄성계수를 전술한 범위로 조절함으로써, 지지필름이 구비된 판상의 상기 박판 유리가 탄성변형되는 과정에서 상기 박판 유리를 효과적으로 지지할 수 있는 지지필름을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 연성층과 상기 탄성층의 두께 비는 1:0.05 내지 1:25일 수 있다. 구체적으로, 상기 연성층과 상기 탄성층의 두께 비는 1:0.05 내지 1:5, 1:6 내지 1:10, 또는 1:12 내지 1:25일 수 있다. 상기 연성층과 상기 탄성층의 두께 비를 전술한 범위로 조절함으로써, 탄성변형되는 상기 박판 유리를 효과적으로 지지할 수 있다. 또한, 상기 지지필름이 탄성변형되는 과정에서, 상기 지지필름에 포함되는 상기 연성층과 상기 탄성층이 분리되는 것을 억제할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 연성층의 두께는 0.2 mm 이상 20 mm 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 연성층의 두께는 0.5 mm 이상 18 mm 이하, 2 mm 이상 15 mm 이하, 5 mm 이상 10 mm 이하, 0.5 mm 이상 2 mm 이하, 5 mm 이상 10 mm 이하, 또는 13 mm 이상 18 mm 이하일 수 있다. 상기 연성층의 두께를 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 지지필름이 구비된 판상의 상기 박판 유리가 탄성변형되는 과정에서 상기 연성층은 상기 탄성변형되는 상기 박판 유리에 용이하게 밀착될 수 있다. 또한, 상기 지지필름이 구비된 판상의 상기 박판 유리가 탄성변형되는 과정에서, 연성층이 파손되는 것을 억제할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 탄성층의 두께는 1 mm 이상 5 mm 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 탄성층의 두께는 1.5 mm 이상 4.5 mm 이하, 2 mm 이상 3.5 mm 이하, 2.5 mm 이상 3 mm 이하, 1.5 mm 이상 2.5 mm 이하, 또는 3 mm 이상 4.5 mm 이하일 수 있다. 상기 탄성층의 두께를 전술한 범위로 조절함으로써, 탄성변형이 용이한 지지필름을 제공할 수 있다. 또한, 상기 지지필름이 구비된 판상의 상기 박판 유리가 탄성변형되는 과정에서 상기 탄성층이 파손되는 것을 억제할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 전술한 탄성계수를 가지는 것이라면 상기 연성층 및 상기 탄성층으로, 당업계에서 사용되는 소재를 특별한 제한 없이 채택하여 사용할 수 있다. 일 예로, 상기 연성층은 고무, 실리콘, 실리콘 고무, 바이톤, 폴리염화비닐 및 네오프렌 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 탄성층은 폴리에틸렌(polyethylene, PE), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리스티렌(polystyrene, PS), 폴리비닐리덴불화물(polyvinylidenefluoride, PVdF), 폴리테트라 플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate, PET), 폴리메타크릴산(polymethy lmethAcrylate, PMMA), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile, PAN), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 및 아크릴로나이트릴 부타디엔 스티렌(acrylonitrile butadiene styrene, ABS) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 판상의 상기 박판 유리는 곡률반경이 500 R 이상 8,000 R 이하인 곡면 박판 유리로 성형될 수 있다. 구체적으로, 제조되는 곡면 박판 유리의 곡률반경은 500 R 이상 2,000 R 이하, 2,500 R 이상 6,000 R 이하, 또는 6,500 R 이상 8,000 R 이하일 수 있다. 종래의 냉간성형 방법으로 성형되는 곡면 박판 유리의 최소 곡률반경은 대략 2000R 수준이었다. 따라서, 본 발명의 일 실시상태에 따른 곡면 접합 유리의 제조 방법은 종래의 냉간성형 방법 대비, 곡률반경이 작은 곡면 박판 유리를 포함하는 곡면 접합 유리를 용이하게 제조할 수 있다.
또한, 상기 박판 유리로부터 성형된 복곡면 박판 유리의 곡률반경은 500 R 이상 8,000 R 이하일 수 있다. 상기 복곡면 박판 유리의 곡률반경은, 복곡면 박판 유리의 중앙으로부터 동일 거리로 이격된 복수의 지점에서 측정된 곡률반경의 최소값일 수 있다.
본 발명의 다른 실시상태는 상기 곡면 접합 유리의 제조 방법으로 제조되는 곡면 접합 유리를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 낮은 곡률반경을 가지며, 경량화 및 박형화된 곡면 접합 유리를 제공할 수 있다. 또한, 상기 곡면 접합 유리는 좌굴이나 주름의 발생이 억제된 곡면 박판 유리를 포함하고 있어, 우수한 광학적 품질을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 곡면 접합 유리에 포함되는 상기 곡면 후판 유리, 곡면 박판 유리, 접합필름 및 접착제 각각은 상기 곡면 접합 유리를 제조하는 방법의 곡면 후판 유리, 곡면 박판 유리, 접합필름 및 접착제와 각각 동일할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 곡면 후판 유리 및 곡면으로 성형된 상기 박판 유리의 곡률반경은 500 R 이상 8,000 R 이하일 수 있다. 즉, 상기 곡면 접합 유리의 곡률반경은 500 R 이상 8,000 R 이하일 수 있다. 또한, 상기 곡면 접합 유리는 복곡면 형태를 가질 수 있으며, 상기 복곡면 접합 유리의 곡률반경은 500 R 이상 8,000 R 이하일 수 있다. 상기 복곡면 접합 유리의 곡률반경은, 복곡면 접합 유리의 중앙으로부터 동일 거리로 이격된 복수의 지점에서 측정된 곡률반경의 최소값일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 곡면 박판 유리는 탄성변형된 것으로, 상기 곡면 박판 유리의 오목한 일면에 압축 응력이 형성될 수 있어, 상기 곡면 접합 유리는 내충격성 및 내구성 등의 기계적 물성이 우수할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 곡면 후판 유리와 상기 곡면 박판 유리의 두께 비는 1:0.1 내지 1:0.5일 수 있다. 구체적으로, 상기 곡면 후판 유리와 상기 곡면 박판 유리의 두께 비는 1:0.2 내지 1:0.5, 1:0.2 내지 1:0.4, 1:0.25 내지 1:0.3, 또는 1:0.25 내지 1:0.45일 수 있다. 상기 곡면 후판 유리와 상기 곡면 박판 유리의 두께 비를 전술한 범위로 조절함으로써, 곡면 접합 유리의 강성 하락에 따른 파손 확률이 증가되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 제조되는 곡면 접합 유리를 효과적으로 경량화, 박형화시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시상태에 따른 곡면 후판 유리와 곡면 박판 유리의 두께 비에 따른 강성 확보 결과를 나타낸 도면이다. 구체적으로, 도 3은 본 발명의 일 실시상태에 따른 곡면 접합 유리의 네 모서리를 고정한 상태에서 중앙부에 일정한 하중을 인가하여 중앙부의 처짐량을 분석한 것을 나타낸 도면이다. 도 3에서 x축은 총 유리 두께를 나타내고 y축은 유리 처짐량, 즉 휘어진 정도를 나타낸다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, [곡면 박판 유리의 두께]/[곡면 후판 유리의 두께]인 AR(Asymmetry ratio)은 0.1 내지 0.5 범위를 만족할 수 있다. AR이 작아질수록 상기 곡면 박판 유리의 두께는 얇아지고, 상기 곡면 후판 유리의 두께는 두꺼워짐을 의미한다. 도 3을 참고하면, 상기 곡면 박판 유리와 곡면 후판 유리의 두께 비를 전술한 범위로 조절하여, 곡면 접합 유리의 휘어진 정도를 낮추어 강성을 확보할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 곡면 박판 유리 및 곡면 후판 유리의 두께 비를 전술한 범위로 조절하여, 곡면 접합 유리의 강성 증대 효과, 경량화 효과 및 박형화 효과를 보다 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 곡면 박판 유리의 두께는 0.3 mm 이상 1.0 mm 이하일 수 있다. 구체적으로 상기 곡면 박판 유리의 두께는 0.3 mm 이상 0.8 mm 이하, 0.4 mm 이상 0.6 mm 이하, 0.3 mm 이상 0.7 mm 이하, 또는 0.5 mm 이상 0.8 mm 이하일 수 있다. 전술한 범위의 두께를 가지는 곡면 박판 유리를 포함하는 곡면 접합 유리는 내충격성이 우수함과 동시에, 효과적으로 박형화, 경량화될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 곡면 후판 유리의 두께는 2 mm 이상 3 mm 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 곡면 후판 유리의 두께는 2.5 mm 이상 3 mm 이하일 수 있다. 상기 곡면 후판 유리의 두께를 전술한 범위로 조절함으로써, 곡면 접합 유리를 효과적으로 경량화, 박형화시킬 수 있고, 곡면 접합 유리의 내충격성이 저하되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 상기 곡면 접합 유리에 포함되는 곡면 박판 유리 및 곡면 후판 유리 두께의 상한 값과 하한 값은 곡면 접합 유리에 인가되는 외력, 기계적인 충격력을 탄성적으로 흡수하는 것 등을 고려하여 결정될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 전술한 범위의 두께를 가지는 상기 곡면 박판 유리 및 곡면 박판 유리를 포함하는 곡면 접합 유리는, 기존의 약 2.1 mm의 두께를 가지는 소다라임 유리 2개가 접합된 기존의 곡면 접합 유리 대비, 50 % 이상 80 % 이하의 두께를 가질 수 있고, 50 % 이상 80 % 이하의 무게를 가질 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 기존의 곡면 접합 유리 대비 경량화, 박형화된 곡면 접합 유리를 용이하게 구현할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 곡면 후판 유리와 상기 곡면 박판 유리의 비커스 경도 비는 1:1.1 내지 1:1.3일 수 있다. 구체적으로, 상기 곡면 후판 유리와 상기 곡면 박판 유리의 비커스 경도 비는 1:1.12 내지 1:1.27, 1:1.15 내지 1:1.25, 또는 1:1.2 내지 1:1.23일 수 있다. 상기 곡면 후판 유리보다 높은 경도를 보유하는 상기 곡면 박판 유리를 포함하는 곡면 접합 유리는 내마모성, 내스크레치성 및 내구성이 우수할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 곡면 박판 유리의 비커스 경도는 5.5 GPa 이상 7 GPa 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 곡면 박판 유리는 5.8 GPa 이상 6.9 GPa 이하, 6.0 GPa 이상 6.7 GPa 이하, 또는 6.2 GPa 이상 6.5 GPa 이하의 비커스 경도를 가질 수 있다. 전술한 범위의 비커스 경도 값을 가지는 곡면 박판 유리를 포함하는 곡면 접합 유리는 내충격성, 내마모성 및 내구성 등이 우수할 수 있다. 또한, 곡면 접합 유리의 제조 비용을 절감할 수 있다. 또한, 상기 곡면 후판 유리는 5.2 GPa 이상 5.8 GPa 이하의 비커스 경도를 가질 수 있다.
상기 곡면 박판 유리 및 상기 곡면 후판 유리의 비커스 경도는 비커스 압입자를 이용하여 유리를 누른 후 자국의 크기를 측정하여 계산할 수 있다. 구체적으로, 24 ℃의 온도, 35RH%의 습도 조건에서, ASTM C1327-08 규격에 의거하고 압입하중을 200gf, 압입유지 시간을 20초로 설정하여, 상기 곡면 박판 유리 및 상기 곡면 후판 유리의 비커스 경도를 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 곡면 후판 유리와 상기 곡면 박판 유리의 파괴인성 비는 1:1.3 내지 1:1.5일 수 있다. 구체적으로, 상기 곡면 후판 유리와 상기 곡면 박판 유리의 파괴인성 비는 1:1.35 내지 1:1.49, 1:1.37 내지 1:1.45, 또는 1:1.39 내지 1:1.45일 수 있다. 상기 곡면 박판 유리는 상기 곡면 후판 유리 대비 전술한 범위의 파괴인성을 보유하고 있어, 곡면 접합 유리의 외부충격에 대한 파괴저항성을 향상시킬 수 있고, 곡면 접합 유리의 파손강도 저하를 효과적으로 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 곡면 박판 유리의 파괴인성 값은 1.0 MPa·m1/2 이상 1.3 MPa·m1/2 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 곡면 박판 유리의 파괴인성 값은 1.1 MPa·m1/2 이상 1.25 MPa·m1/2 이하, 1.15 MPa·m1/2 이상 1.25 MPa·m1/2 이하, 또는 1.18 MPa·m1/2 이상 1.21 MPa·m1/2 이하일 수 있다. 전술한 범위의 파괴인성 값을 가지는 곡면 박판 유리를 포함하는 곡면 접합 유리는 내충격성이 우수할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 곡면 후판 유리의 파괴인성 값은 0.7 MPa·m1/2 이상 0.85 MPa·m1/2 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 곡면 후판 유리의 파괴인성 값은 0.75 MPa·m1/2 이상 0.83 MPa·m1/2 이하, 또는 0.77 MPa·m1/2 이상 0.8 MPa·m1/2 이하일 수 있다.
상기 곡면 박판 유리 및 곡면 후판 유리의 파괴인성 값은 비커스 압입자로 유리에 균열이 생길 때까지 누른 후 균열 길이, 압입자 자국, 하중 등을 이용하여 계산하는 방법인 indentation fracture toughness 측정법을 이용하여 측정할 수 있다. 구체적으로, 24 ℃의 온도, 35RH%의 습도 조건에서, KS L 1600:2010 규격에 의거하고 압입하중은 2Kgf로 설정하여, 상기 곡면 박판 유리 및 상기 곡면 후판 유리의 파괴인성 값을 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 곡면 후판 유리와 상기 곡면 박판 유리의 탄성계수 비는 1:1.01 내지 1:1.2일 수 있다. 구체적으로, 상기 곡면 후판 유리와 상기 곡면 박판 유리의 탄성계수 비는 1:1.04 내지 1:1.17, 1:1.06 내지 1:1.15, 1:1.08 내지 1:1.12, 또는 1:1.08 내지 1:1.15일 수 있다. 상기 곡면 박판 유리는 상기 곡면 후판 유리 대비 전술한 범위의 탄성계수를 보유하고 있어, 상기 곡면 접합 유리는 상기 곡면 후판 유리 보다 경량, 박형인 곡면 박판 유리를 포함하는 경우에도 강건한 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 곡면 박판 유리의 탄성계수는 70 GPa 이상 90 GPa 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 곡면 박판 유리는 73 GPa 이상 87 GPa 이하, 75 GPa 이상 85 GPa 이하, 78 GPa 이상 80 GPa 이하, 75 GPa 이상 80 GPa 이하, 또는 80 GPa 이상 90 GPa 이하의 탄성계수를 가질 수 있다. 또한, 상기 곡면 후판 유리는 65 GPa 이상 75 GPa 이하의 탄성계수를 가질 수 있다.
상기 곡면 박판 유리 및 상기 곡면 후판 유리의 탄성계수는 3점굽힘 시험으로 측정할 수 있다. 구체적으로, 24 ℃의 온도, 35RH%의 습도 조건에서, UTM(universal testing machine) 장비를 사용한 3점 굽힘(3point bending) 시험을 통해 상기 곡면 박판 유리 및 상기 곡면 후판 유리의 탄성계수를 측정할 수 있다. 보다 구체적으로, 샘플의 폭(width)은 20mm, 지지 간격(support span)을 50 mm로 설정하고, UTM 장비을 통하여 측정된 변위(displacement)와 하중(load)을 변형량(strain)과 응력(stress)으로 변환하여 S-S(strain-stress) 곡선(curve)를 도출한 후, S-S 곡선을 리니어 피팅(liner fitting)하여 산출한 기울기를 통해 탄성계수를 도출할 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
유리 100 wt%당 Si02 61 wt%, Al2O3 16 wt%, MgO 3 wt%, CaO 8 wt% 이하, 및 SrO 0.05 wt%를 포함하며 0.5 mm의 두께를 가지는 무알칼리 유리를 박판 유리로 준비하였고, 유리 100 wt%당 Si02 72 wt%, Al2O3 0.15 wt%, Na2O 14 wt%, K2O 0.03 wt%, 및 CaO 9 wt% 및 MgO 4 wt%를 포함하며 2.0 mm의 두께를 가지는 소다라임 유리를 후판 유리로 준비하였다. 또한, 접합필름으로 0.5 mm의 두께를 가지는 폴리비닐부티랄 필름을 준비하였다. 상기 무알칼리 유리의 탄성계수는 78 GPa, 비커스 경도는 6.3 GPa, 파괴 인성은 1.20 MPa·m1/2이었고, 상기 소다라임 유리의 탄성계수는 72 GPa, 비커스 경도는 5.6 GPa, 파괴 인성은 0.85 MPa·m1/2이었다. 또한, 연성층으로 3 mm 두께를 가지고 탄성계수가 50 MPa인 실리콘 고무판을 준비하고, 탄성층으로 3 mm 두께를 가지고 탄성계수가 230 MPa인 폴리카보네이트 판을 준비하였다. 탄성층 상에 연성층을 적층하여, 지지필름을 제조하였다.
먼저, 후판 유리를 600 ℃에서 60초간 가열하며 자중을 이용하여, 곡면 후판 유리를 제조하였다. 곡면으로 성형된 곡면 후판 유리의 곡률반경은 약 1200R이었다. 이후, 지지필름의 연성층 상에 박판 유리를 부착하고, 박판 유리 상에 접합필름을 부착하였다. 이후, 곡면 후판 유리의 오목한 면에 접합필름이 인접하도록 위치시키고, 약 20 ℃의 온도, 약 10 torr의 압력 조건에서 진공 링으로 압착하여, 곡면으로 성형된 박판 유리를 곡면 후판 유리에 접합하였다. 이후, 곡면 박판 유리에서 지지필름을 제거하고, 곡면 접합 유리를 약 90 ℃의 온도, 160 torr의 압력 조건에서 30 분 동안 1차 열처리하고, 약 130 ℃의 온도, 9,800 torr의 압력 조건에서 60 분 동안 2차 열처리하여, 최종적으로 곡면 접합 유리를 제조하였다. 제조된 곡면 접합 유리의 곡률반경은 약 1200R이었고, 곡면 접합 유리에 포함된 곡면 박판 유리에 좌굴 현상 및 주름이 발생되지 않은 것을 확인하였다.
실시예 2
30 mm의 두께를 가지고, 곡률반경이 약 1200R인 이산화규소 판을 파손 방지층으로 준비하고, 파손 방지층을 곡률반경이 약 1200R인 곡면 후판 유리의 볼록한 면 상에 구비시킨 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 곡면 접합 유리를 제조하였다. 제조된 곡면 접합 유리의 곡률반경은 약 1200R이었고, 곡면 접합 유리에 포함된 곡면 박판 유리에 좌굴 현상 및 주름이 발생되지 않은 것을 확인하였다.
실시예 3
연성층으로 5 mm 두께를 가지고 탄성계수가 30 MPa인 실리콘 고무판을 준비하고, 탄성층으로 5 mm 두께를 가지고 탄성계수가 3000 MPa인 아크릴로나이트릴 부타디엔 스티렌 판을 준비한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 곡면 접합 유리를 제조하였다. 제조된 곡면 접합 유리의 곡률반경은 약 1200R이었고, 곡면 접합 유리에 포함된 곡면 박판 유리에 좌굴 현상 및 주름이 발생되지 않은 것을 확인하였다.
비교예 1
상기 실시예 1과 동일한 박판 유리, 후판 유리를 준비하였다. 이후, 후판 유리를 600 ℃에서 60초간 가열하며 자중을 이용하여 곡면으로 성형하여, 곡면 후판 유리를 제조하였다. 곡면으로 가공된 곡면 후판 유리의 곡률반경은 약 1200R이었다. 이후, 박판 유리 상에 접합필름을 부착하고, 곡면 후판 유리의 오목한 면에 접합필름이 인접하도록 위치시키고, 20 ℃, 300 torr의 압력 조건에서 진공 링으로 압착하였다. 이 때, 판상의 박판 유리로부터 성형된 곡면 박판 유리에 금이 발생되는 것을 확인하였으며, 곡면 박판 유리의 표면에 좌굴 현상 및 주름이 발생되는 것을 확인하였다.
따라서, 본 발명의 일 실시상태에 따른 곡면 접합 유리의 제조 방법은 좌굴 현상 및 주름의 발생이 억제된 곡면 박판 유리를 포함하는 곡면 접합 유리를 제조할 수 있다.
100: 곡면 후판 유리
200: 박판 유리
210: 곡면 박판 유리
300: 지지필름
310: 연성층
320: 탄성층
400: 파손 방지층
500: 접합필름
1000: 곡면 접합 유리

Claims (15)

  1. 곡면 후판 유리를 준비하는 단계;
    상기 곡면 후판 유리의 두께보다 얇은 두께를 갖는 판상의 박판 유리를 준비하는 단계;
    연성층 및 탄성층을 포함하는 지지필름을 상기 박판 유리의 일면 상에 적층하는 단계;
    상기 박판 유리의 타면과 상기 곡면 후판 유리의 오목한 면 사이에 접합필름 또는 접착제를 위치시키는 단계;
    상기 지지필름이 구비된 상기 박판 유리를 탄성변형시켜, 상기 곡면 후판 유리의 오목한 면과 정합되도록 상기 박판 유리를 접합하는 단계; 및
    상기 지지필름을 제거하는 단계;를 포함하는 곡면 접합 유리의 제조 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 연성층 및 상기 탄성층은 상기 박판 유리의 일면 상에 순차적으로 구비된 것인 곡면 접합 유리의 제조 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 곡면 후판 유리의 볼록한 면 상에 파손 방지층을 구비하는 단계를 더 포함하는 것인 곡면 접합 유리의 제조 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 곡면 후판 유리와 곡면으로 성형된 상기 박판 유리가 접합된 곡면 접합 유리를 80 ℃ 이상 140 ℃ 이하의 온도에서 열처리하는 단계를 더 포함하는 것인 곡면 접합 유리의 제조 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    판상의 상기 박판 유리는 곡률반경이 500 R 이상 8,000 R 이하인 곡면 박판 유리로 성형되는 것인 곡면 접합 유리의 제조 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 박판 유리의 두께는 0.3 mm 이상 1.0 mm 이하인 것인 곡면 접합 유리의 제조 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 연성층의 탄성계수는 1 MPa 이상 100 MPa 이하인 것인 곡면 접합 유리의 제조 방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 탄성층의 탄성계수는 60 MPa 이상 20,000 MPa 이하인 것인 곡면 접합 유리의 제조 방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 연성층과 상기 탄성층의 두께 비는 1:0.05 내지 1:25인 것인 곡면 접합 유리의 제조 방법.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 연성층의 두께는 0.2 mm 이상 20 mm 이하인 것인 곡면 접합 유리의 제조 방법.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 탄성층의 두께는 1 mm 이상 5 mm 이하인 것인 곡면 접합 유리의 제조 방법.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 곡면 후판 유리는 단곡면 또는 복곡면을 가지는 것인 곡면 접합 유리의 제조 방법.
  13. 청구항 1에 따른 방법으로 제조되는 곡면 접합 유리.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 곡면 후판 유리 및 곡면으로 성형된 상기 박판 유리의 곡률반경은 500 R 이상 8,000 R 이하인 곡면 접합 유리.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 곡면 후판 유리와 상기 박판 유리의 두께 비는 1:0.1 내지 1:0.5인 것인 곡면 접합 유리.
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