KR20050026420A - 마킹 열처리 기판 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 기판에 증착된 마킹 코팅물은 기계 수단에 의해 완전히 제거될 수 없는 밀접하고 점착성 접착을 나타내도록 기판 표면 상에 거친 마킹 구역(rough marking zone)을 생성하는 단계를 포함하는, 기판의 하나의 표면 상에 증착된 마킹층(marking layer)을 개질시키고, 열처리를 시각적으로 마킹함으로써 열처리 기판, 특히 템퍼링(tempering)된 창유리의 시각적인 마킹(visual marking)에 관한 것이다.

Description

마킹 열처리 기판{MARKING HEAT-TREATED SUBSTRATES}

특허청구범위 제 1 항의 서문의 특징을 갖는 열처리 기판, 특히 템퍼링(tempering)된 창유리, 및 특허청구범위 제 7 항에 따른 이러한 방법에 의해 마킹된 기판에 관한 것이다.

초기 특징은 열처리 이후에 창유리를 마킹하기 위한 방법을 개시하고 있는 국제 공고공보 제 WO 00/02825 A1 호에 유래한다. 본 명세서에서 언급된 바람직한 적용 경우에 따라, 템퍼링 작동 이후에 에이징 시험(aging test)을 겪은 템퍼링된 창유리에 국부의 착색 마킹이 제공된다. 이러한 마킹은, 예를 들어 템퍼링한 이후지만 에이징하기 전에 창유리의 표면 상에, 또는 대안적으로는 에이징을 커버하는 박막 상에 소정의 시점에서 스크린 인쇄(screen printing)함으로써 국부적으로 도포되는 특정 감온변색성 유기 컬러(thermochromic organic color)에 의해 생성된다.

열간 유지 시험(heat soak test)을 이용하여 템퍼링된 창유리는 중요한 황화니켈 함유물을 포함하지 않는 것으로 알려져 있다. 이 같은 함유물은 템퍼링된 창유리의 수명 동안에 예상할 수 없는 결과를 갖는 갑작스럽고 자발적인 파쇄를 초래한다. 창유리가 소정의 시간-온도 곡선에 따라 일반적으로 180 내지 340℃, 특히 약 300℃의 최대 온도까지 가열되는 열간 유지 시험 동안에, 창유리는 이들이 장착되기 전에 랜덤(random) 형식으로 파손된다. 창유리의 템퍼링은 이들 온도에서 여전히 소실되지 않는다. 임의의 경우, 이러한 열간 유지 시험은 매우 많은 시간이 들며, 필수적으로 상대적으로 높은 장착 비용을 발생시킨다.

감온변색성 컬러가 시험 이전에 도포되는 경우, 이는 컬러의 가역적인 전환에 의해 영구적으로 변경된다. 결과적으로, 열간 유지 시험은 완성되고 열 시험/처리되며 템퍼링된 창유리 상에서 즉시 수행되는 것이 가능하다. 매우 소량 잔류하는 컬러조차도 열간 유지 시험이 수행되었던 이후에 적절한 방법에 의해 확인될 수 있다.

본원에서 기술된 용도에 있어서, 감온변색성 안료로서 화학물인 철(II, III) 헥사시아노페레이트를 포함하는 감온변색성 컬러가 적합할 수 있다. 이 같은 시판용 안료의 예는 "Mannox Blue 510"이다. 상기 컬러는 그의 조성물로 인해 유리에 양호한 접착성을 나타내어야 한다.

이러한 종류의 착색된 마킹은 특히 에나멜과 비교될 수 없다. 이들은 유리의 표면을 침투하거나 여기에 지속적인 방식으로 접착한다. 반대로, 열간 유지 시험 이후에 칼날 또는 강모(steel wool)를 이용하여 완전히 및 실질적으로 임의의 소량도 없이 유리의 표면으로부터 이들을 제거하는 것은 원칙적으로 가능하다. 그 결과, 시험된 유리의 신뢰성있는 확인이 가능하지 않거나, 다른 방식으로 볼 때 어떠한 컬러 마크도 없는 창유리가 열간 유지 시험을 겪지 않는다는 사실을 확실히 배제하는 것이 가능하지 않다. 따라서, 이들로부터 유래한 컬러 마크의 지시값 및 양의 가시적인 증거는 바람직하게 못하게 제한되어 있다.

그러나, 또한 템퍼링 이전에 마킹 컬러를 도포하고, 열간 유지 시험을 수행함이 없이 열적 템퍼링에 의해서만 컬러 변경을 생성하는 것이 가능해서는 안 된다. 상술한 컬러는 유리를 템퍼링하기에 필요한 온도(600℃ 훨씬 초과)와 같이 실질적으로 300℃ 초과의 고온의 작용 이후에 유리 표면에 대한 모든 접착성을 손실하여, 이들은 마킹을 위해서 더 이상 사용될 수 없다.

문헌 독일특허 제 DE 3 940 749 C1에서는 스크린 인쇄에 의해 증착된 층에서 국부적인 컬러 변경이 지워지지 않도록 표시되는 본 창유리의 특성을 통해서 유도되는 창유리의 영구적인 마킹 또는 인쇄를 위한 방법이 또한 공지되어 있다. 이는 유기 물질(컬러 또는 잉크)로 구성된 마킹이 소정의 도안에서 무기 스크린-인쇄 페이스트(paste)로 인쇄하기 전에 창유리의 표면 상에 국부적으로 도포된다는 사실에 의해 공지된 방법에 나타나 있다. 후속적으로 도포된 스크린 인쇄 페이스트의 고온 베이킹 동안, 유기 화합물을 휘발한다. 따라서, 국부적인 섭동(perturbation) 또는 심지어 정공(hole)이 유기 코팅물에서 나타나고, 이들은 명백히 시각적으로 인지가능하다. 이들 도안의 개질 또는 제거는 베이킹된 무기 코팅물을 동시에 제거함으로써만 가능하다.

스크린 인쇄에 의해 기판 상에 증착된 코팅물에서 줄무늬(striation)의 형태 또는 유사한 특징으로 미세 구조를 생성하는 것이 공지되어 있다(독일 특허출원 제 DE 4 111 625 C2 호 및 유럽 특허출원 제 EP 0 281 351 B1 호). 상술한 경우에, 이들 국부적인 불균질성(heterogeneity)은 베이킹 작동 이후에 필수적으로 전기적으로 수행되는 스크린 인쇄 페이스트의 납땜가능성(brazability)을 개선시키도록 작용하거나, 대안적으로는 납땜 장소의 접착성을 개선시키도록 작용한다.

본 발명의 목적은 기판이 영구적으로 마킹되도록 기판의 표면으로부터 마킹 컬러가 기계적으로 제거됨을 확보하는 열처리를 겪은 기판의 시각적인 마킹 방법을 제안하는 것이다. 본 발명의 목적은 또한 본 발명에 따른 마킹이 제공된 기판, 특히 창유리를 제안하는 것이다.

상기 방법에 있어서, 이러한 문제점은 특허청구범위 제 1 항의 특징에 의해 본 발명에 따라 해결된다. 특허청구범위 제 10 항의 특징은 상응하는 기판을 나타낸다. 특허청구범위 제 2 항 또는 상기 독립항의 이들 종속항의 특징은 특허청구주제의 유리한 개선을 나타낸다.

마킹층 또는 대안적으로는 마킹 컬러가 기계적인 수단에 의해 제거될 수 없도록 방지하기 위해, 마킹 영역은 템퍼링 이전에 기판의 표면 상에서 생성된다. 기판에 일반적인 (활면(smooth)) 표면과는 구별되는 표면 구조가 제공되고, 특히 착색 영역과 여기에 도포된 마킹층 사이에 밀접하고 점착성 접착을 초래하고, 적절한 경우에 마킹층의 깊이 방향으로 침투할 수도 있다.

마킹 영역은, 예를 들어 화학 및/또는 기계 작용(산 에칭(acid etching), 분사(sandblasting), 연마(grinding))에 의해 감온변색성 마킹 컬러의 특히 양호한 접착성을 달성하기 위해 활면 표면을 국부적으로 개질시킴으로써 기판 자체의 활면 표면의 국부적인 개질에 의해 생성될 수 있다. 이러한 경우에, 평탄하지 않은 작은 영역 및 작은 공동은 기판의 표면에서 나타나야 하며, 이들은 기판의 전체 인쇄에 대한 부정적인 효과를 갖지 않지만, 마킹을 증착시키기 위한 매우 양호한 기부(base)를 형성하며, 그 결과로서 공동은 엄청난 비용을 들여서 제거될 수 있고, 거의 항상 이의 소량이 여전히 남게 된다.

대안적인 접근법은 특히 열 템퍼링 동안에 베이킹될 코팅물의 형태로 부가적인 표면 구조의 증착에 의존한다. 이렇게 형성된 마킹 영역은 또한 미세 다공성이거나 또한 적절한 구조를 갖는 구조를 형성하며, 한편으로는 마킹 컬러가 잘 접착하고, 다른 한편으로는 소량도 남기지 않고 컬러를 실질적으로는 제거할 수 없는 구조를 형성한다.

베이킹될 코팅물이 마킹 영역을 형성하는 경우, 표면을 커버하는 코팅물을 차단하는 구조형 패턴 또는 도안의 형태로 감온변색성 컬러의 점착성 및 침투성을 개선시키는 표면 구조를 갖는 코팅물이 제공된다. 이미 토의된 스크린 인쇄에 관한 선행 기술분야는, 필요한 경우에 전체 두께에 걸쳐, 그 결과 기판의 표면의 바로 아래까지 이 같은 코팅물에 차단을 제공할 가능성을 개시하고 있다. 그러나, 무질서하거나 불규칙한 구조를 생성할 수도 있다.

본 발명에 따른 개선된 마킹은 마킹 영역이 기판을 마킹하기 위한 스탬프(stamp)의 일부로서 제공되는 경우에 특히 신중한 방식으로, 및 비교적 낮은 부가적인 비용을 들여서 생성될 수 있다. 일반적으로 템퍼링된 창유리에 제조사의 스탬프가 제공되어, 이것이 실재 제조사, 제조 장소 및 제조 날짜 등까지 밝혀낼 수 있도록 한다. 이러한 구역은 컬러로 마킹된 영역/표면 일부에 새롭게 사용될 수 있다.

마킹 영역이 기판 자체의 표면을 개질시킴으로써 생성되면, 이러한 경우에 "에칭" 스탬프를 이용하여 소정의 재생가능한 확인 마크를 생성할 수도 있다. 본 기판, 예를 들어 창유리의 두께에 따라, 이러한 마킹 영역은 심지어 그 결과로서 거의 보이지 않는 시점에서 가장자리 상에 놓일 수 있다. 원칙적으로 보다 높은 비용을 들여서 창유리의 하나의 가장자리 상에 인쇄된 마킹 영역을 도포할 수도 있다.

그 결과, 미세하고 제한된 평탄하지 않은 영역(스크래치(scratch) 및 피트(pit))은 기판의 나머지 표면에 비해 거친(rough) 내부 표면을 동시에 갖는 기판의 표면 상의 마킹 영역에 국부적으로 나타난다. 도포될 마킹 컬러는 평탄하지 않은 이들 영역을 채우고, 이들의 거친 표면에 접착한다.

물론, 몇몇 마킹 영역은 동일한 기판에 제공될 수 있고, 2개의 상술한 실시태양은 또한 서로 접착될 수도 있다.

인접한 마킹 영역의 마킹층과 구조형 표면 사이의 밀접한 접착 때문에, 더 이상은 창유리, 칼날 또는 기타 도구를 사용하여 컬러를 완전히 제거할 수 없다. 심지어 유리솜(glass wool)을 이용하여 강하게 문질러도, 현미경을 이용하여 컬러의 잔류물을 여전히 확인할 수 있다. 게다가, 임의의 문제점 없이 분석에 의해 컬러가 사용되는 지를 결정할 수 있다.

그럼에도 불구하고, 베이킹된 코팅물 또는 도포된 표면 구조 이외에 마킹을 제거하기 위해 승인되지 않은 시도가 있었을지라도, 이는 모든 경우에 기판의 표면 상에 명백한 소량이 남길 것이며, 이는 사람들이 본 기판이 잘 다루어졌는지 의심하게 할 수 있다.

본 발명의 특허청구 주제의 기타 세부사항 및 이점은 예시적인 실시예의 도면, 및 하기 본 발명의 상세한 설명에 의해 제공될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 마킹으로 템퍼링된 창유리 상의 인쇄되고 베이킹된 제조사의 스탬프의 하나의 실시태양을 나타낸 도면.

도 2는 마킹 구역을 통해 도 1의 라인 II-II을 따라 도시된, 특정한 치수가 없는 확장된 횡단면을 나타낸 도면.

도 1에서, 제조사의 스탬프(2)는 오직 단편으로 예시된 템퍼링된 창유리(1)의 표면 상에 인쇄되고 베이킹된다. 이는 먼저 제조 장소 및 가능하게는 제조사의 상표를 나타낸다. 또한, 스탬프(2)는 이것이 템퍼링된 단일(monolithic) 유리임을 나타낸다. ESG는 템퍼링된 안전 유리를 나타내고, "H"는 열간 유지 시험이 수행되었음을 의미하고, 스탬프는 또한 상응하는 DIN 표준을 나타낸다.

본 발명에 따라, 부가적인 마킹 영역(3)은 도 2와 관련하여 더욱 상세하게 토의될 스탬프에 첨가되었다.

이러한 부가적인 마킹 영역(3)은 예로서 주어진 예시와는 달리 스탬프(2)에 접착될 필요는 없지만, 오히려 이는 창유리의 표면 상에, 및 심지어는 가장자리 상에 임의의 시점에 놓일 수도 있다는 것이 곧장 지적되어야 한다. 그러나, 본원에 도시된 배열은 스탬프(2)가 임의의 제거 동안에 어려움 없이 시각적으로 검사되어야 하고, 따라서 동시에 마킹 영역(3)이 또한 확인될 수 있기 때문에 가장 유용하게 보인다.

도 2의 확장된 횡단면에서 알 수 있는 바와 같이, 마킹 영역(3)은 본질적으로 베이킹되고 스탬프(2)와 동일한 작동 동안에 창유리(1)의 표면(4)에 도포되는 적절한 페이스트로 이루어진 편평한 성분(5)으로 구성된다. 도 1에 이미 도시된 바와 같이, 이러한 경우에 상기 성분(5)은 원형의 라인에 둘러싸이고 립(rib, 6)을 갖는 그리드 패턴(grid pattern)의 형태이다. 상기 립(6)은 유리의 표면 위로 약 5 내지 약 35㎛ 정도 돌출되고, 유리의 표면이 노출될 수 있는 저부에서 항상 중간 공간(7)을 제한한다.

성분(5)에 의해 커버되는 표면 상의 증착은 중간 공간(7)을 침투하지만 그리드 패턴의 립(6)의 상부면을 또한 커버하였거나 커버할 수 있는 감온변색성 컬러(8)의 페인트이다. 중간 공간(7)은 컬러(8)를 침투하도록 충분히 커야 하지만, 기계 도구에 의한 단순한 인열(tearing)이 방지됨을 확보하도록 충분히 작아야 한다. 제조 기법의 견지에서, 예를 들어 0.5 내지 0.7㎜의 너비(W)를 갖는 중간 공간은 문제를 야기하지 않는다. 따라서, 기판의 표면 위의 성분(5)의 높이는 중간 공간의 너비에 비해 훨씬 더 큰 크기로 본원에서 도시되어 있다.

본 발명의 목적에 있어서, 컬러(8)가 유리의 표면에 수직으로 침투하는 것이 절대적으로 필요하지는 않다. 이미 상술된 바와 같이, 잔류물이 존재하지 않고, 소량도 존재하지 않으면서 성분(5)의 기부의 승인되지 않은 완전한 제거를 방지하기에는 충분하다. 베이킹 이후에 편평한 스크린 인쇄 성분이 특정한 다공성을 갖는다면, 상기 장소 또는 기부의 기공(pore)에 영구적으로 세팅(setting)될 수 있는 감온변색성 컬러를 증착시키기 위해 연속적인 장소 또는 연속적인 기부의 형태로 성분(5)을 제공하는 것이 심지어 생각할 수 있다. 그러나, 본원에서 그리드 패턴을 갖는 것이 바람직한데, 이는 상기 그리드 패턴이 형태 및 정량 둘 모두의 측면에서 감온변색성 컬러의 제한된 증착을 선호하기 때문이다. 이는, 열간 유지 시험이 수행되기 전에 일련의 산업 공정에서 착색된 마킹의 기계화에 기여하고, 따라서 이의 비용을 감소시킨다.

Claims (15)

1. 열처리가 수행되었음을 시각적으로 나타내는, 기판의 표면상의 증착된 마킹층(marking layer, 8)을 개질시킴으로써, 열처리 기판, 특히 창유리(1)를 시각적으로 마킹하는 방법으로서,

   상기 마킹 영역(3)은 기판의 표면 상에 생성되되, 상기 마킹 영역의 표면은 기판의 표면 상에 증착된 마킹층(8)이 여기에 밀접하고 점착성 접착을 나타내고, 상기 마킹층이 기계 수단을 이용하여 완전히 제거될 수 없도록, 기판의 표면에 대해 개질되는 것을 특징으로 하는, 열처리 기판, 특히 창유리(1)의 시각적인 마킹 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 감온변색성 안료(thermochromic pigment)를 포함하는 컬러는 마킹층으로서 사용되되, 상기 안료의 컬러는 열처리를 위해 의도된 온도에서 가역적으로 개질되는 것을 특징으로 하는, 열처리 기판, 특히 창유리(1)의 시각적인 마킹 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 열-템퍼링된 창유리(1)는 기판으로서 사용되고, 열간 유지 시험(heat soak test)은 이의 열처리를 위해 수행되는 것을 특징으로 하는, 열처리 기판, 특히 창유리(1)의 시각적인 마킹 방법.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마킹층(8)을 증착시키기 위해 의도된 마킹 영역(3)은 국부적으로 제한된 화학 작용 및/또는 기계 작용에 의해 기판의 표면 상에 생성되되, 상기 작용 동안에 마킹층(8)이 침투할 수 있는 이러한 표면에서 공동(hollow)이 나타나는 것을 특징으로 하는, 열처리 기판, 특히 창유리(1)의 시각적인 마킹 방법.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마킹층(8)을 증착시키기 위해 의도된 마킹 영역(3)은 평탄하지 않은 표면 구조를 갖는 코팅물(5)을 증착시킴으로써 생성되는 것을 특징으로 하는, 열처리 기판, 특히 창유리(1)의 시각적인 마킹 방법.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 코팅물(5)은 상기 마킹층(8)이 도입되는 제한된 개방형 중간 공간(7)을 갖는 기판의 표면 상에 증착되는 것을 특징으로 하는, 열처리 기판, 특히 창유리(1)의 시각적인 마킹 방법.
7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 코팅물(5)은 스크린 인쇄(screen printing)에 의해 증착된 후, 상기 마킹층(8)이 증착되기 전에, 특히 기판으로서 사용된 창유리(1)를 열 템퍼링(heat tempering)하는 동안에 베이킹(baking)되는 것을 특징으로 하는, 열처리 기판, 특히 창유리(1)의 시각적인 마킹 방법.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마킹 영역(3)은 기판의 표면 상에 제공된 마킹 스탬프(marking stamp, 2)의 표면의 일부인 것을 특징으로 하는, 열처리 기판, 특히 창유리(1)의 시각적인 마킹 방법.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 한편으로는 상기 마킹 영역(3)의 크기 및 표면 구조, 및 다른 한편으로는 상기 마킹 영역(3)의 양 및 밀도(consistency)는 대량 생산에서 상기 마킹층(8)의 물질의 동일한 양이 상기 마킹 영역(3)에서 항상 증착되도록 서로 변경(tailoring)되는 것을 특징으로 하는, 열처리 기판, 특히 창유리(1)의 시각적인 마킹 방법.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열처리는 180 내지 340℃이 최대 온도를 갖는 것을 특징으로 하는, 열처리 기판, 특히 창유리(1)의 시각적인 마킹 방법.
11. 시각적으로 인식가능한 방식으로 기판의 열처리에 의해 개질된 국부적으로 증착된 마킹층을 갖는 열처리 기판, 특히 템퍼링된 창유리(1)로서,

    상기 마킹 영역(3)은 기판의 표면 상에 상기 마킹층(8)을 위한 기부로서 생성되되, 상기 마킹 영역은 상기 마킹층과 밀접한 접착을 형성할 수 있는 거친 표면(rough surface) 구조를 갖고, 상기 층이 단순한 수단에 의해 완전히 제거될 수 없는 것을 특징으로 하는, 열처리 기판, 특히 템퍼링된 창유리(1).
12. 제 11 항에 있어서, 상기 마킹 영역(3)은 상기 기판 자체의 표면에 형성된 공동에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는, 열처리 기판, 특히 템퍼링된 창유리(1).
13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서, 상기 마킹 영역(3)은 하나의 도안(design) 또는 그리드 패턴(grid pattern)으로 코팅물(5)을 스크린-인쇄함으로써 기판의 표면에 도포되는 것을 특징으로 하는, 열처리 기판, 특히 템퍼링된 창유리(1).
14. 제 13 항에 있어서, 상기 코팅물(5)은 베이킹되어, 기판의 표면에 고착된 제조사의 마크의 일부를 형성하는 것을 특징으로 하는, 열처리 기판, 특히 템퍼링된 창유리(1).
15. 제 11 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코팅물(5)은 기판(1)의 표면까지 도달하는 중간 공간을 갖는 교차 립(intersecting rib, 6)의 그리드를 포함하는 것을 특징으로 하는, 열처리 기판, 특히 템퍼링된 창유리(1).