KR19990008535A

KR19990008535A - 적층발포유리

Info

Publication number: KR19990008535A
Application number: KR1019970030525A
Authority: KR
Inventors: 현부성; 김무경
Original assignee: 송은용; 요업기술원
Priority date: 1997-07-02
Filing date: 1997-07-02
Publication date: 1999-02-05

Abstract

본 발명은 발포유리를 제조하는데 있어서, 강도 증진 및 기타의 물성증진을 목적으로한 적층구조에 관한 것이다. 발포유리는 독립기공 조직을 갖기 때문에 유리의 기본 물성외에 높은 기공율에서 기인하는 단열성, 경량성, 가공성 등의 물성을 갖는 재료이다. 현재까지 발포유리는 최대 450mm×300mm×50mm 내외의 크기로 가공되어 단열재, 연돌라이닝재 등으로 사용되고 있다. 발포유리는 경량성, 내후성 등의 물성을 갖기 때문에 건축물의 내외장재로 사용될 수 있는 재료이다. 건출자재로 사용되기 위해서는 대형의 판상으로 발포유리가 제조되어야 하는데 이를 위해서는 강도가 개선되어야 한다. 발포유리의 경량성, 단열성 등의 물성을 해치지 않으면서 강도를 증진시키는 방법은 강도를 발현할 수 있는 층과 발포유리층이 적층되는 구조를 갖게하는 것이다. 이러한 적층구조로는 1, 발포유리의 중간에 발포되지 않은 유리층 혹은 금속제 보강물 혹은 금속제 보강물이 삽입된 발포되지 않은 유리층을 갖는 적층구조 2. 발포유리의 양표면에 발포되지 않은 유리층을 갖는 적층구조 3. 1.과 2.의 방법을 병용하는 적층구조 4. 3의 방법에서 중간층이 2개이상인 적층구조가 있다. 이러한 적층구조의 발포유리는 기존의 발포유리보다 우수한 강도를 나타내기 때문에 경량건축자재로 사용 가능한 대형판상의 것을 제조할 수 있다.

Description

적층발포유리

제1도는 발포유리의 중간에 발포되지 않은 유리층 혹은 금속제의 보강물 혹은 금속제 보강물이 삽입된 발포되지 않은 유리층이 적층되어 있는 구조.

제2도는 발포유리의 양표면에 발포되지 않은 유리층이 적층된 구조.

제3도는 발포유리의 중간에 발포되지 않은 유리층 혹은 금속제의 보강물 혹은 금속제 보강물이 삽입된 발포되지 않은 유리층이 적층되고 또한 양표면에 발포되지 않은 유리층이 적층된 구조.

제4도는 발포유리의 중간에 발포되지 않은 유리층 혹은 금속제 보강물 혹은 금속제 보강물이 삽입된 발포되지 않은 유리층이 2개층 이상 적층되고 동시에 양표면에 발포되지 않은 유리층이 적층된 구조.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 발포유리층2: 발포되지 않은 유리층 혹은 금속제 보강물 혹은 금속제 보강물이 삽입된 발포되지 않은 유리층

3: 발포되지 않은 유리층

본 발명은 발포유리를 제조하는데 있어서, 강도 증진 및 기타의 물성증진을 목적으로한 적층구조에 관한 것이다. 발포유리(發泡유리, 多泡유리, foam glass, multicellular glass)란 균질한 독립기공 조직의 유리로서, 유리의 기본 물성외에 높은 기공율에서 기인하는 단열성, 경량성, 가공성, 방음성 등의 물성을 갖는 재료로서 현재까지 보냉재, 연돌라이닝재 등으로 사용되어 왔다. 발포유리는 미분의 유리가루와 적당량의 발포제, 발포조제, 성형조제 등을 혼합하여 이것을 가열하여 소결과 동시에 발포를 시킨 후 서냉하므로서 제조된다. 이때 사용되는 유리는 판유리용 소다석회유리, 병유리용 소다석회유리, 이화학용 붕규산유리 등의 기존 유리제품의 분쇄물, 혹은 브라운관용 유리의 연마슬러지, 판유리 면취가공 슬러지, 폐유리분 등을 사용하기도 하고 특정의 발포제와 반응하여 발포가 잘 되도록 설계된 조성의 유리를 제조하여 사용하기도 한다. 유리가루의 입도분포와 발포상태는 밀접한 관련을 갖기 때문에 원하는 물성을 얻기 위해서는 입도를 적절히 조절해야 한다. 유리의 조성과 입도가 정해지면 다음으로 이것에 적당한 발포제를 선정하여 적당량의 발포제와 유리분말을 균질하게 혼합한다. 성형은 결합제를 가하여 가압성형하는 방법과 결합제 없이 거푸집을 사용하는 방법이 있다. 성형후 유리분말의 소결온도, 발포제의 종류 및 량, 성형방법 등을 고려한 열처리스케즐에 따라서 열처리하고 이를 서냉하여 발포유리를 제조한다.

위의 설명과 같은 방법으로 제조된 발포유리는 최대 450mm×300mm×50mm 내외의 크기로 가공되어 단열재, 연돌라이닝재 등으로 사용되고 있다. 발포유리의 경량성, 내후성 등의 특장을 최대한 발휘할 수 있는 응용분야는 건축용 내외장재이다. 이러한 분야의 응용를 위해서는 대형의 판상발포유리가 제조되어야 하는데 이를 위해서는 강도가 개선되어야 한다. 강도증진을 시키는 방법으로는 유리의 조성을 변화시키는 방법과 발포유리의 구조를 특별하게 하는 방법이 있다. 조성적인 방법은 고강도의 유리조성을 사용하는 것인데, 유리강도의 조성의존성이 크지 않기 때문에 큰 효과를 보기 어려운 방법이다. 구조적인 방법으로는 기공율을 낮추는 방법이 있는데 이는 강도증진과 더불어 발포유리의 최장 물성인 경량성과 가공성을 해치기 때문에 좋은 방법이 아니다.

발포유리의 강도를 증진시키기 위해서 가장 좋은 방법은 발포되지 않은 유리층을 발포유리의 중간에 만들어 주거나 발포유리의 중심부에 금속제 보강물을 삽입하는 방법 또는 금속제 보강물과 발포유리의 강고한 결합을 위하여 발포되지 않은 유리층과 금속제 보강물을 동시에 삽입하는 방법이다. 이렇게 하므로서 기존의 발포유리보다 두께를 얇게 하면서도 더 큰 강도를 얻을 수 있으므로 대형 판상의 발포유리를 제조할 수 있다. 이때 중간층이 되는 발포되지 않은 유리층의 조성은 발포층의 조성과 같거나 이와 유사한 조성의 유리이면 된다. 또 금속제 보강물은 발포유리의 소성에 견딜 수 있는 것을 사용해야 한다. 이러한 구조의 적층발포유리물 도식적으로 나타낸 것이 도면의 제1도이다. 또 다른 방법으로 발포유리의 양표면에 발포되지 않은 유리층을 적층하므로서 발포유리의 강도 증진을 도모할 수 있다. 특히 이 방법의 장점은 양표면의 유리층이 청결함과 미려함을 즐길 수 있을 뿐만 아니라 유리층에 무기안료를 혼합하므로서 색상도 자유롭게 표현할 수 있다는 장점을 갖고 있고 또 발포유리의 흡수율을 낮출수 있다. 또한 양표면의 유리층의 열팽창계수가 발포유리의 열팽창계수 보다 작은 유리조성을 선택하게 되면, 소성후 냉각되고 난 후에 표면에 압축응력이 발생하여 더욱 강도가 증진된다는 장점도 갖고 있다. 이러한 구조의 적층발포유리를 도식적으로 나타낸 것이 도면의 제2도이다. 발포유리의 강도를 더욱 증진시키기 위해서 위에 설명한 2가지 방법을 병용하는 방법이 있다. 즉, 발포유리의 중간층에 발포되지 않은 유리층 혹은 금속제 보강물 혹은 금속제 보강물이 삽입된 발포되지 않은 유리층을 만들어 주고 동시에 양표면에는 발포되지 않은 유리층을 만들어 준다. 이때 양표면의 유리층은 용도에 따라서 색상을 부여할 수도 있고, 발포유리보다 열팽창계수가 작은 유리를 사용하므로서 압축응력을 부여할 수도 있다. 이러한 구조의 적층발포유리를 도식적으로 나타낸 것이 도면의 제3도이다. 위의 설명과 같은 적층구조를 갖게 하므로서 강도가 증진되어 대형의 판상 발포유리를 제조할 수 있다. 또한 어떠한 경우에는 두께가 두꺼워지더라도 강도가 아주 높은 발포유리가 필요할 수도 있다. 이러한 경우에는 발포유리의 양표면에 발포되지 않은 유리층을 적층하고 동시에 내부에는 발포되지 않은 유리층 혹은 금속제 보강물 혹은 금속제 보강물이 삽입된 발포되지 않은 유리층을 발포유리의 내부에 2층 혹은 그 이상의 층을 삽입할 수도 있다. 이러한 구조의 적층발포유리를 도식적으로 나타낸 것이 도면의 제4도이다. 위의 설명과 같은 구조의 적층발포유리는 대형판상으로 제조하여도 강도가 크기 때문에 건축용 내외장재로 사용할 수 있다.

Claims

판유리용 소다석회유리, 병유리용 소다석회유리, 이화학용 붕규산유리 등의 기존 유리제품의 분쇄물, 혹은 브라운관용 유리의 연마슬러지, 판유리 면취가공 슬러지, 폐유리분 등의 유리분 혹은 발포가 잘 되도록 설계된 조성의 유리용융물의 분쇄물 혹은 그외의 유리분쇄물과 발포제로서 탄소, 탄산칼슘, 돌로마이트, 인산칼슘, 탄화규소 혹은 그외의 발포제를 사용하고, 결합제를 가하여 압축가압성형하거나 거푸집을 이용하거나 혹은 그외의 방법으로 성형하여 발포유리를 제조하는데 있어서, 강도증진 및 기타의 물성증진을 목적으로 도면 제1도와 같이 발포유리의 중간에 발포되지 않은 유리층 혹은 금속제 보강물 혹은 금속제 보강물이 삽입된 발포되지 않은 유리층을 갖는 적층구조의 발포유리
제1항과 같이 발포유리를 제조하는데 있어서 도면 제2도와 같이 발포유리의 양표면에 발포되지 않은 유리층을 갖는 적층구조의 발포유리
도면 제3도와 같이 제1항 및 제2항의 적층구조를 동시에 갖는 적층구조의 발포유리
도면 제4도와 같이 발포유리의 양표면에 발포되지 않은 유리층을 갖음과 동시에 중간층이 2개 이상인 적층구조의 발포유리