KR20110000332A - 접합제, 이를 이용하는 박판 유리의 적층 접합 방법 및 박판 화학강화 유리의 제조방법 - Google Patents

접합제, 이를 이용하는 박판 유리의 적층 접합 방법 및 박판 화학강화 유리의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 접합제 총 중량을 기준으로 70~90 중량%의, 입경이 10~150 ㎛인 로진(rosin) 분말; 접합제 총 중량을 기준으로 5~15 중량%의 담마 고무(dammar gum); 및 접합체 총 중량을 기준으로 5~15 중량%의 쉘락(shellac)을 포함하는 접합제에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 박판 유리 표면에 상기 접합제를 도포한 후, 적층하는 단계; 상기 적층된 박판 유리를 열풍가열접합하는 단계; 상기 열풍가열접합된 박판 유리를 가압 상태에서 1차 냉각시키는 단계; 및 상기 1차 냉각된 박판 유리를 상온에서 2차 냉각시키는 단계를 포함하는 박판 유리의 적층 접합 방법 및 이를 이용하는 박판 화학강화 유리의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면 박판 유리 적층 접합 시에 접합면을 균일하게 형성할 수 있으며, 적층 접합된 각 박판 유리 사이의 간격도 일정하게 형성할 수 있다. 또한, 접합면 사이에 공기층이 형성되지 않아 접합 효율성을 향상시킬 수 있으며, 후속 공정에서의 불량 발생을 방지할 수 있다.
유리, 접합, 접합제, 로진, 담마고무, 쉘락

Description

접합제, 이를 이용하는 박판 유리의 적층 접합 방법 및 박판 화학강화 유리의 제조방법{BONDING AGNET, METHOD FOR BONDING THIN FLAT GLASS USING THE SAME AND METHOD FOR MANUFACTURING THIN CHEMICALLY-TEMPERED GLASS}
본 발명은 접합제, 이를 이용하는 박판 유리의 적층 접합 방법 및 박판 화학강화 유리의 제조방법에 관한 것이다.
휴대폰, 네비게이션, 모바일, 가전 제품 등의 디스플레이 창에 이용되는 재질로는 가공성이 양호하고 무게가 가벼우며, 비용이 낮은 측면에서 아크릴이 일반적으로 이용되어 왔다. 그러나, 아크릴은 물리적 충격에 의하여 표면 긁힘 등의 표면 손상이 쉽게 발생하는 단점을 가지고 있다.
이에 따라, 최근에는 향상된 표면 강도 및 높은 디스플레이 해상도 등의 우수한 특성을 갖는 박판 강화유리가 디스플레이 창으로 널리 이용되고 있다. 디스플레이 창으로 이용되는 박판 강화유리는 일반적으로 원판 소재인 박판 유리에 대하여 재단, 면삭, 면취, 세척 및 강화 공정을 수행함으로써 제조된다.
그러나 상기 박판 유리는 두께가 매우 얇기 때문에, 가공 및 취급이 용이하지 않으며, 전술한 재단, 면삭, 면취, 세척 및 강화 공정 수행시 표면 및 측면 손상에 의한 불량 발생 등의 문제가 있다. 이에 따라, 생산성이 저하될 뿐 아니라, 가공 비용면에서 비효율적이므로, 제조 공정 상의 많은 어려움과 단점을 가지고 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 우선 적절한 접합제를 이용하여 박판 유리를 적층하여 일체화한 후, 여러 장의 박판 유리를 동시에 재단하고 측면 가공한 후, 적층된 박판 유리를 낱장으로 분리하여 면취 가공 공정 및 강화 공정을 수행하는 적층가공법이 도입되었다. 적층가공법에 의하면 전술한 공정 상의 문제점을 해결하여 생산성을 높이고, 표면 및 측면 손상에 의한 불량 발생을 감소시킬 수 있어 공정의 효율성을 높일 수 있다.
이와 같은 접합제를 이용하여 박판 유리를 적층 접합하여 가공하는 방법의 예로는, 대한민국 특허 제10-826846호에, 송진을 170℃ 이내로 가열하여 용융시키고, 여기에 박판 유리를 침지시켜 표면에 송진층이 형성된 여러 장의 박판 유리를 적층한 후 냉각시킴으로써, 박판 유리를 적층 접합하여 가공하는 방법이 알려져 있다.
상기 방법에 있어서는 필수적으로 송진을 용융시켜 송진 용융액에 유리 원판을 침지시켜야 하므로, 170℃ 이내의 온도, 적어도 150℃의 온도를 계속 유지하여야 한다. 이 경우, 제조과정 중에 발생하는 송진 자체의 고유한 불쾌한 냄새와 고온에서 발생하는 타르의 악취로 인하여 작업 환경이 매우 열악하며 폭발 위험성도 있다. 또한, 상기와 같은 고온 상태에서는 송진 용융액 중의 타르 성분이 증가하게 되어 색이 점점 검은색으로 변화하고 점도도 증가하게 되므로, 이를 이용하여 박판 유리를 접합하면 접합면이 균일하게 형성될 수 없는 문제점이 있다. 아울러, 용융된 송진의 점도가 증가하면, 박판 유리 침지시 함유되는 대기 중의 공기가 완전히 제거되지 못하게 되어 적층된 박판 유리 사이에 공기층이 형성된다. 이와 같은 공기층에 의하여 적층된 박판 유리 사이의 간격이 일정하게 형성되지 않으므로 후속 공정에서 불량 발생으로 이어질 수 있다. 또한, 장시간, 예를 들어 20일 내지 30일 동안 사용한 후에는 송진 용융액 전체를 폐기하여야 하기 때문에, 소정 사용기간이 경과한 후에는 송진 용융액을 교체하는 번거로움이 있으며, 나아가 재료 소모량이 많아져 생산 단가의 상승 요인이 된다.
따라서, 박판 유리의 적층 접합에 이용될 수 있는 우수한 특성을 갖는 접합제 및 이를 이용하는 효율적인 접합방법에 대한 요구가 여전히 존재한다. 이러한 박판 유리의 적층 접합에 있어서는 특히, 적절한 접합제의 선택이 중요하다. 이에 따라, 박판 유리에 적용된 후 재단 및 후속 가공 과정에서 적층 접합된 박판 유리들이 고정된 상태로 유지되어 서로 미끄러지지 않을 정도의 접합력을 가지며, 이후 분리 시에는 쉽게 낱장으로 분리될 수 있고, 분리된 이후에도 유리 낱장의 양 표면에 접합제가 고르게 잔류되어 표면 보호를 위한 보호 피막층을 형성할 수 있는 특성을 가진 접합제의 개발이 요구되는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위한 것으로, 박판 유리의 적층 접합 시에 접합면이 균일하며, 박판 유리 간의 간격이 일정하게 형성될 수 있어 접합 효율성이 우수하며, 악취 등을 발생시키지 않고, 후속 공정에서의 불량 발생도 감소시킬 수 있는 것을 특징으로 하는, 특정 크기로 분쇄된 로진 분말을 포함하는 접합제, 이를 이용하는 박판 유리의 적층 접합 방법 및 박판 화학강화 유리의 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는 접합제 총 중량을 기준으로 70~90 중량%의, 입경이 10~150 ㎛인 로진(rosin) 분말; 접합제 총 중량을 기준으로 5~15 중량%의 담마 고무(dammar gum); 및 접합체 총 중량을 기준으로 5~15 중량%의 쉘락(shellac)을 포함하는 접합제를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예는 박판 유리 표면에 상기 접합제를 도포한 후, 적층하는 단계; 상기 적층된 박판 유리를 열풍가열접합하는 단계; 상기 열풍가열접합된 박판 유리를 가압 상태에서 1차 냉각시키는 단계; 및 상기 1차 냉각된 박판 유리를 상온에서 2차 냉각시키는 단계를 포함하는 박판 유리의 적층 접합 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 또 다른 일 실시예는 상기 방법에 따라 적층 접합된 박판 유리를 재단하는 단계; 상기 재단된 박판 유리에 대하여 측면가공 공정, 홀(hole) 가공 공정 및 측면 홈파기 가공 공정을 수행하는 단계; 상기 가공된 박판 유리를 낱장으로 분리한 후, 면취 가공 공정을 수행하는 단계; 상기 면취 가공 공정을 거친 박판 유리를 표면전처리하는 단계; 상기 표면전처리된 박판 유리에 대하여 화학강화공정을 수행하는 단계; 및 상기 화학강화공정을 거친 박판 유리를 표면후처리하는 단계를 포함하는 박판 화학강화 유리의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 접합제를 이용하면 박판 화학강화 유리 제조에 있어서 박판 유리의 적층 접합 시에 접합면이 균일하게 형성되고, 접합된 각 박판 유리 사이의 간격도 일정하게 형성되며, 접합면 사이에 공기층이 형성되지 않아 접합 효율성을 높일 수 있다.
나아가, 상기 접합제를 이용하면, 적층 접합된 박판 유리를 쉽게 낱장으로 분리할 수 있으며, 분리된 후에도 박판 유리 낱장의 표면에 일정량의 접합제가 잔류하여 보호피막층을 형성함으로써 후속 공정에서 표면 보호제 역할을 수행할 수 있다.
따라서, 박판 화학강화 유리 제조를 위한 후속 공정 수행 시 우려되는 불량 발생율도 저하시킬 수 있으며, 가공 공정의 효율성을 향상시킬 수 있어, 최종적으로 제조되는 박판 화학강화 유리의 안정적이며 효율적인 생산성과 품질을 확보할 수 있다.
또한, 종래 방법에서 문제시되던 악취 발생, 폭발 위험성 또는 색 변화 등이 방지되고, 버려지는 재료가 없으므로, 간편하고 효율적인 방법으로 박판 유리의 접합 및 이에 따른 박판 강화 유리 제조가 더욱 효과적으로 이루어질 수 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 접합제는 접합제 총 중량을 기준으로 70~90 중량%의, 입경이 10~150 ㎛인 로진(rosin) 분말; 접합제 총 중량을 기준으로 5~15 중량%의 담마 고무(dammar gum); 및 접합체 총 중량을 기준으로 5~15 중량%의 쉘락(shellac)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
로진은 송진을 증류하여 얻어지는 천연 수지로서, 아메에트산(C20H30O2)을 주성분으로, 네오아비에트산, 레포피마르산, 하이드로아비에트산, 피마르산, 덱스톤산 등의 각종 수지산 및 소량의 회분을 함유한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 접합제에 포함되는 로진은 입경이 10~150 ㎛인 분말 상태인 것을 특징으로 한다. 로진 분말의 입경이 150 ㎛을 초과하는 경우에는 박판 유리 접합에 이용되는 경우 유리 표면에 스크래치나 흠집을 야기할 수 있 으며, 접합 시에 로진 분말을 용융하기 위한 열풍가열접합 시간이 길어져 공정 효율성을 저하시킬 수 있다. 또한, 로진 분말의 입경이 10 ㎛ 미만인 경우에는 입경 감소에 따른 더 이상의 추가적인 이점을 기대하기 어려우며, 분쇄 가공에 비용이 많이 소모되므로 오히려 비경제적이다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 로진 분말은 10~150 ㎛ 범위 내의 서로 상이한 입경을 갖는 2종 이상이 혼합된 것을 이용할 수 있다. 서로 상이한 입경을 갖는 2종 이상의 로진 분말을 이용하는 경우에도, 박판 유리의 열풍가열접합 시간, 박판 유리 표면의 스크래치나 흠결 등에 영향을 미치지 않으므로 동등한 효과를 얻을 수 있다.
일 실시예에서는, 일반적으로 덩어리 상태로 시판되는 로진을 상기 입경을 갖도록 분쇄하여 이용할 수 있다. 분쇄 방법은 기술 분야에 공지된 방법 중에서 적절한 방법을 선택할 수 있으며, 특히 제한되는 것은 아니다.
분말 상태의 로진은 25℃ 이하, 특히 15~25℃의 온도에서 보관하는 것이 바람직하다. 25℃를 초과하는 온도에서는 로진 분말의 뭉침 현상이 발생할 수 있으며, 15℃ 미만의 온도에서는 보관상 이점은 있으나 온도 유지 측면에서 고비용이므로 비경제적이다.
본 발명에 따른 접합제는 입경이 10~150 ㎛인 로진 분말을 접합제 총 중량을 기준으로 70~90 중량% 포함하는 것이 바람직하다. 로진 분말의 함량이 상기 범위 미만인 경우에는, 박판 유리 적층 접합에 이용된 경우 원하는 접합력을 발휘하기 어려우며, 상기 범위를 초과하는 경우에는, 점도가 지나치게 높아져 박판 유리 적 층 접합시 적층면에 공기층이 형성되어 후속 공정에서 불량이 발생할 수 있으며, 접합면이나 적층 접합 간격 등 접합상태가 불량해질 수 있다.
담마 고무는 동남아시아에서 자라는 딥테로카르푸스과(Dipterocarpaceae) 나무의 수피로부터 채취되는 천연 경질 수지이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 접합제에 포함되는 담마 고무는 온도 상승에 따른 로진 분말의 뭉침 현상을 방지하는 역할을 할 수 있다.
상기 실시예에서, 담마 고무는 접합체 총 중량을 기준으로 5~15 중량% 포함되는 것이 바람직하다. 담마 고무의 함량이 15 중량%를 초과하는 경우에는 접착강도가 지나치게 높아져서 적층 접합한 박판 유리의 분리가 어려워지며, 5 중량% 미만인 경우에는 로진 분말의 뭉침 현상을 효과적으로 상쇄하지 못하여 뭉침 방지 효과를 발휘할 수 없다.
쉘락은 개각충인 락패각충(Laccifer(Tachardia), Lacca Keer(Coccidae))의 수지성 분비물인 락(Lac)을 탄산나트륨 용액에 녹이고, 차아염소산나트륨으로 표백한 다음 묽은 황산으로 침전시켜 건조한 입자상 천연 수지이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 접합제에 포함되는 쉘락은 박판 유리 적층 접합시, 열풍가열접합 후 냉각하게 되면, 유리 표면에 얇은 보호 피막을 형성할 수 있다. 이에 따라 적층 접합된 박판 유리를 낱장으로 분리한 후에 유리 표면에 잔류하는 접합제의 견고성이 높아지므로, 후속 공정에서 발생할 수 있는 표면 스크래치나 흠결을 효과적으로 방지할 수 있다.
상기 실시예에서, 쉘락은 접합제 총 중량을 기준으로 5~15 중량% 포함되는 것이 바람직하다. 쉘락의 함량이 15 중량%를 초과하는 경우에는 접착강도가 지나치게 높아져 적층 접합한 박판 유리의 분리가 어려우며, 5 중량% 미만인 경우에는 유리 표면에 잔류하는 접합제의 견고성 향상에 영향을 미치지 못한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 접합체는 박판 화학강화 유리 제조에 있어서, 박판 유리의 적층 접합에 유용하게 이용될 수 있다.
전술한 본 발명의 실시예에 따른 접합제는 박판 유리의 적층 접합에 이용된 경우, 1.0 ㎏f/㎟ 내지 3.0 ㎏f/㎟의 접착강도를 가질 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 접합제는 이와 같은 접착강도를 가짐으로써, 박판 유리의 적층 접합에 이용된 경우 재단, 측면 가공, 홀(hole) 가공, 측면 홈파기 공정 등의 후속 공정에서 적층 접합된 박판 유리들이 고정된 상태로 유지될 수 있으며, 이후 분리시에 쉽게 낱장으로 분리될 수 있다. 또한, 분리 후에도, 상기 접합제는 분리된 박판 유리 낱장의 표면에 일정량이 잔류하여 유리 표면 보호를 위한 보호 피막층을 형성할 수 있다.
접합제의 접착강도가 1.0 ㎏f/㎟ 미만인 경우에는 적층 접합된 박판 유리에 대한 재단, 측면 가공, 홀(hole) 가공, 측면 홈파기 공정 등의 후속 공정에서 가해지는 기계적 힘에 의하여 적층 접합된 박판 유리들이 서로 분리되므로 공정 수행이 어렵다. 또한, 접착제의 접합강도가 3.0 ㎏f/㎟을 초과하는 경우에는 재단, 측면 가공, 홀(hole) 가공, 측면 홈파기 공정 등의 후속 공정에서 가해지는 기계적 힘에 대하여 적층 접합 상태를 유지할 수는 있으나, 이후 낱장으로 분리하기 위하여 과도한 힘을 필요로 하므로 분리가 불가능하며, 유리가 깨지거나 손상될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 박판 유리의 적층 접합 방법은 박판 유리 표면에 상기 접합제를 도포한 후, 적층하는 단계; 상기 적층된 박판 유리를 열풍가열접합하는 단계; 상기 열풍가열접합된 박판 유리를 가압 상태에서 1차 냉각시키는 단계; 및 상기 1차 냉각된 박판 유리를 상온에서 2차 냉각시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
전술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 접합제는 분말 상태의 단일 물질 또는 혼합물 형태이며, 이를 분체 도장기 등을 이용하여 접합하고자 하는 박판 유리 표면에 균일하게 도포할 수 있다. 이러한 도포 방법은 당업계에 널리 공지되어 있으며, 공정 조건 등에 따라 적절히 선택하여 이용할 수 있다.
이와 같이 표면에 접합제가 도포된 박판 유리를 여러 장 적층한다. 적층되는 박판 유리의 개수는 공정 조건 등에 따라 필요한 만큼 적절하게 선택할 수 있다.
박판 유리 표면에 상기 접합제를 도포한 후, 적층하는 단계는 적층된 박판 유리가 이탈하지 않도록 고정시킨 상태에서 이루어지는 것이 바람직하다. 예를 들어, 박판 유리의 모서리를 고정할 수 있는 하부베이스 상에 박판 유리를 올려 놓고, 접합제를 도포한 후 적층할 수 있다.
이후, 적층된 박판 유리를 열풍가열접합한다. 열풍가열접합은 열풍로 내에서 이루어질 수 있다.
열풍가열접합 온도는 120~160℃의 범위인 것이 바람직하다. 열풍가열접합 온도가 120℃ 미만인 경우에는 접합제 분말이 완전히 녹지 않아 박판 유리 적층면 사이에 공기층이 발생하여 제품 불량이 발생할 수 있으며, 160℃를 초과하는 경우에는 접합제에 포함된 로진 분말의 색이 탁해지며, 타르 성분이 발생할 수 있다.
열풍가열접합 시간은 10~30분의 범위인 것이 바람직하다. 열풍가열접합 시간이 10분 미만인 경우에는 적층 접합된 박판 유리의 개수가 많은 경우 개별적인 박판 유리의 온도가 충분히 상승하지 못하므로 접합제가 완전히 녹지 않아 접합이 효율적으로 완전히 이루어지지 못하며, 박판 유리 적층 접합면 사이에 공기층이 발생하여 후속 공정에서 불량을 야기할 수 있다. 또한, 열풍가열접합 시간이 30분을 초과하는 경우에는 시간 증가에 따른 더 이상의 이점을 기대하기 어려우며 오히려 비경제적이다.
열풍가열접합 단계 이후, 적층 접합된 박판 유리를 가압 상태에서 1차 냉각시킨다.
1차 냉각 단계에서 접합 효율을 높이기 위하여 가해지는 압력은 3.0 ㎏f/㎟ 내지 4.0 ㎏f/㎟ 일 수 있다. 적층 접합된 박판 유리에 가해지는 압력이 상기 범위 미만인 경우에는, 박판 유리의 적층 접합이 완전히 이루어지지 않거나 또는 적층 접합에 소요되는 시간이 증가하여 비효율적이며, 상기 범위를 초과하는 경우에는 박판 유리에 가해지는 압력이 지나치게 커져 유리 자체가 손상될 우려가 있다.
가압 상태에서 이루어지는 1차 냉각 시간은 10~20분인 것이 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 1차 냉각 단계를 거친 적층 접합된 박판 유리를 상온에서 2차 냉각시킴으로써 박판 유리가 완전히 적층 접합된다. 2차 냉각 시간은 3~4시간인 것이 바람 직하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 적층 접합 방법에 의하면, 특정 범위의 입경을 갖는 로진을 포함하는 분말 상태의 접합제를 이용함으로써 간편하고 용이한 방법으로 박판 유리를 적층 접합할 수 있다. 또한, 종래 방법에 따른 고온 유지 시에 발생하는 악취를 방지할 수 있으며, 접합제의 색이 변색되지 않으며, 접합면이 균일하게 형성되고 적층 간격도 일정하게 유지될 수 있다. 나아가, 적층면 사이에 공기층이 형성되지 않으므로 이후 후속 공정에서 불량 발생도 방지되며, 버려지는 재료가 없으므로 비용 절감을 가져올 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 박판 화학강화 유리의 제조방법은 상기 방법에 따라 적층 접합된 박판 유리를 재단하는 단계; 상기 재단된 박판 유리에 대하여 측면가공 공정, 홀(hole) 가공 공정 및 측면 홈파기 가공 공정을 수행하는 단계; 상기 가공된 박판 유리를 낱장으로 분리한 후, 면취 가공 공정을 수행하는 단계; 상기 면취 가공 공정을 거친 박판 유리를 표면전처리하는 단계; 상기 표면전처리된 박판 유리에 대하여 화학강화공정을 수행하는 단계; 및 상기 화학강화공정을 거친 박판 유리를 표면후처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
박판 유리는 박판 화학강화 유리로 가공되는 유리 원판을 나타낸다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 박판 화학강화 유리를 제조하기 위한 일 단계는 유리 원판인 박판 유리를 전술한 바와 같은 접합제를 이용하여 적층 접합하는 것이다. 접합제 및 이를 이용하여 박판 유리를 적층 접합하는 방법은 상기에 상세하게 설명한 바와 같다.
적층 접합된 박판 유리를 원하는 크기에 따라 재단한다. 재단은 당업계에 공지되어 있는 방법 중 적절한 방법을 선택하여 수행할 수 있으며, 예를 들어, 적층 접합된 박판 유리를 X축 방향으로 재단한 후, 다시 Y축 방향으로 재단함으로써, 원하는 크기를 갖는 적층 접합된 박판 유리의 블록을 형성할 수 있다.
이후, 재단된 박판 유리를 측면가공한다. 이러한 측면가공은 재단된 박판 유리의 측면을 매끄럽게 형성하기 위한 것으로, 구체적인 방법은 당업계에 공지되어 있으며, 본 발명에서는 공지된 방법 중 적절한 방법을 선택하여 이용할 수 있다.
재단 및 측면가공을 거친 박판 유리에 대하여 홀(hole) 가공 공정 및 측면 홈파기 가공 공정을 수행한다. 이러한 홀 가공 및 측면 홈파기 가공은 당업계에 공지되어 있으며, 본 발명에서는 공지된 방법 중 적절한 방법을 선택하여 이용할 수 있다.
이후, 이와 같이 가공 단계를 거친 적층 접합된 박판 유리를 낱장으로 분리한다. 전술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 접합제는 적층 접합된 박판 유리가 상기 재단 및 후속 가공 공정에서 고정된 상태로 유지되어 서로 미끄러지지 않으며, 분리시에는 쉽게 낱장으로 분리될 수 있는 정도의 접착강도를 갖는다. 바람직하게, 상기 접합제의 접착강도는 1.0 ㎏f/㎟ 내지 3.0 ㎏f/㎟의 범위이다. 이러한 접착강도를 갖는 상기 접합제를 이용하여 적층 접합된 박판 유리는 낱장으로 쉽게 분리될 수 있다.
분리된 박판 유리 낱장의 표면에는 접합제가 잔류하여 보호피막층을 형성하 게 되며, 이러한 잔류 접합제는 후속 공정에서 표면 스크래치나 흠집 등으로부터 표면을 보호하는 역할과 함께, 미끄러짐도 방지할 수 있다.
낱장으로 분리된 박판 유리에 대하여 면취 가공 공정을 수행한다. 날카로운 모시리를 가공하는 공정은 당업계에 공지되어 있으며, 본 발명에서는 공지된 방법 중 적절한 방법을 선택하여 이용할 수 있다.
이와 같이 면취 가공 공정을 거친 박판 유리를 표면전처리한다. 표면전처리 단계는 상기 박판 유리를 알칼리 세정제, 이소프로필알코올(IPA) 또는 트리클로로에틸렌(TCE)을 이용하여 초음파 세척한 후, 불산(HF)으로 표면처리함으로써 이루어질 수 있다. 이러한 표면전처리 단계에 의하여 박판 유리 표면에 잔류하는 접합제를 제거할 수 있다.
표면전처리 단계 이후, 박판 유리에 대하여 화학강화 공정을 수행한다. 화학강화 공정은 당업계에 공지되어 있으며, 본 발명에서는 공지된 방법 중 적절한 방법을 선택하여 이용할 수 있다. 예를 들어, 상기 박판 유리를 420~450℃의 온도에서 질산칼륨 용액(비중 2.11, 농도 99.85% 이상)에 침지시킴으로써, 박판 유리를 화학강화시킬 수 있다.
화학강화 공정 이후에, 박판 유리를 표면후처리한다. 표면후처리는 박판 유리를 초순수(deionized water)를 이용하여 세정함으로써 이루어질 수 있다. 이러한 표면후처리 단계에 의하여 화학강화 공정 이후 잔류하는 이물질이나 오염물질 등을 제거할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 박판 화학강화 유리의 제조방법에 따르면, 불량 발생이 감소되며, 악취 발생, 폭발 위험성 또는 색 변화 등이 방지될 뿐 아니라, 버려지는 재료가 없으므로, 용이하고 효율적인 방법으로 박판 화학강화 유리를 제조할 수 있다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예 및 비교예를 이용하여 보다 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 10
로진은 시판되는 덩어리 형태의 로진(수입상사: 신원무역)을 하기 표 1에 기재된 입경을 갖도록 분쇄하여 이용하였다.
상기 분쇄된 로진 분말, 담마고무 및 쉘락을 하기 표 1에 나타낸 조성에 따라 혼합하여 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 10의 접합제를 제조하였다.

 로진 입경(㎛)
 함량(중량%)
로진 담마고무 쉘락
실시예 1 50 90 5 5
실시예 2 100 90 5 5
실시예 3 100 80 10 10
실시예 4 100 70 15 15
비교예 1 200 90 5 5
비교예 2 250 90 5 5
비교예 3 50 98 1 1
비교예 4 50 99 0.5 0.5
비교예 5 100 99 0.5 0.5
비교예 6 100 98 1 1
비교예 7 100 50 25 25
비교예 8 100 60 20 20
비교예 9 6 50 25 25
비교예 10 200 40 25 35
이와 같이 제조된 상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 10의 접합제를 분체 도장기를 이용하여 두께 0.7 ㎜, 크기 470 ㎜ × 370 ㎜인 박판 유리 표면에 균일하게 도포한 후, 70장의 박판 유리를 적층하였다. 적층된 박판 유리 상부 및 하부를 잘 고정하고, 160℃ 열풍로 내에서 약 30분 동안 열풍가열접합하였다. 이후 3.5 ㎏f/㎟의 압력을 가한 상태에서, 1차 냉각시킨 후, 상온에서 3시간 동안 2차 냉각시켜 박판 유리를 적층 접합하였다.
시험예 1: 로진 분말의 입경 차이에 따른 비교
전술한 실시예 1 및 2와 비교예 1 및 2에 대하여, 로진 분말의 입경 차이에 따른 박판 유리 접합 시 접합 결과를 비교하였다. 평가는 전체적인 적층 접합 상태에 대한 육안 평가, 및 후속 공정인 재단, 측면가공 공정, 홀 가공 공정 및 측면 홈파기 가공 공정에서 적층면 사이에 형성된 공기층에 기인하는 불량 발생 유무 등에 의하여 이루어졌다.
실시예 1 및 2의 경우에는, 접합제가 박판 유리 표면에 균일하게 도포되었으며, 적층 간격도 규칙적으로 일정하게 형성되었으며, 적층면 사이에 공기층이 발생하지 않아 후속 공정에서 불량 발생이 없었다.
그러나, 로진 분말의 입경이 150 ㎛을 초과하는 비교예 1 및 2의 경우에는 박판 유리 표면에 약간의 흡집이 발생하였으며, 열풍가열접합에 의하여 로진 분말이 완전히 용융되지 않아, 적층 접합된 박판 유리 적층면 사이에 공기층이 발생하였다. 이에 따라 후속적으로 재단, 측면가공 공정, 홀 가공 공정 및 측면 홈파기 가공 공정 수행시, 유리가 깨지거나 손상되는 등의 불량이 발생하였다.
시험예 2: 접합제에 따른 접합 강도 및 접합 결과 평가
상기 실시예 1 내지 4와 비교예 3 내지 10에 따라 제조된 접합제를 박판 유리의 적층 접합에 이용하는 경우, 그 효과를 하기와 같이 평가하였다.
먼저, 적층 접합된 박판 유리에 대하여 접착강도를 측정함으로써, 박판 강화 유리 제조에 있어서, 재단, 측면가공 공정, 홀 가공 공정 및 측면 홈파기 가공 공정 등의 후속 공정 수행시 고정된 상태를 유지하여 공정 수행이 가능한지, 및 이후 쉽게 낱장으로 분리가 이루어질 수 있는지를 평가하였다.
접착강도는 Instron 사의 강도 측정기(Model 1011)를 이용하여 측정하였으며, 적층된 박판 유리의 면취에 45°각도로 인장력을 가하여 분리 정도를 측정함으로써 접착강도를 결정하였다.
또한, 상기 적층 접합된 박판 유리에 대하여 실제로 재단, 측면가공 공정, 홀 가공 공정 및 측면 홈파기 가공 공정을 수행한 후, 낱장으로 분리하는 분리 과정을 수행하여 그 결과를 평가하였다.
접착강도(㎏f/㎟) 재단, 측면 가공, 홀 가공 및 측면 홈파기 가공 결과 평가 분리 과정 결과 평가
실시예 1 1.5 가공 공정시 분리현상 없음 양호하게 잘 떨어짐
실시예 2 1.5 가공 공정시 분리현상 없음 양호하게 잘 떨어짐
실시예 3 2.6 가공 공정시 분리현상 없음 양호하게 잘 떨어짐
실시예 4 3.0 가공 공정시 분리현상 없음 양호하게 잘 떨어짐
비교예 3 0.3 가공 공정시 적층접합된 박판 유리가 하부에서 서로 분리되어 이탈됨 박판 유리의 적층접합면 일부가 떨어져 나감
비교예 4 0.5 가공 공정시 적층접합된 박판 유리가 하부에서 서로 분리되어 이탈됨 박판 유리의 적층접합면 일부가 떨어져 나감
비교예 5 0.5 가공 공정시 적층접합된 박판 유리가 하부에서 서로 분리되어 이탈됨 박판 유리의 적층접합면 일부가 떨어져 나감
비교예 6 0.3 가공 공정시 적층접합된 박판 유리가 하부에서 서로 분리되어 이탈됨 박판 유리의 적층접합면 일부가 떨어져 나감
비교예 7 5.5 가공 공정시 분리현상 없음 힘을 많이 가하여 일부 유리가 깨지는 현상이 발생함
비교예 8 4.6
 가공 공정시 분리현상 없음 힘을 많이 가하여 일부 유리가 깨지는 현상이 발생함
비교예 9 5.5 가공 공정시 분리현상 없음 힘을 많이 가하여 일부 유리가 깨지는 현상이 발생함
비교예 10 4.9 가공 공정시 분리현상 없음 힘을 많이 가하여 일부 유리가 깨지는 현상이 발생함
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 4에 따른 접합제를 이용하여 박판 유리를 접합한 경우, 1.5~3.0 ㎏f/㎟ 범위의 접착강도를 나타내었다. 이러한 접착강도를 갖는 본 발명에 따른 접합제를 이용한 경우, 적층 접합된 박판 유리에 대한 재단, 측면 가공, 홀 가공 및 측면 홈파기 가공 공정시 가해지는 힘을 견디면서, 적층 접합된 상태로 고정되어 유지될 수 있어 재단, 측면 가공, 홀 가공 및 측면 홈파기 가공 공정이 원활히 수행될 수 있었다. 또한, 이후 상기 접착강도 정도의 힘을 가함으로써 쉽게 낱장으로 분리가 가능하였다.
반면에, 비교예 7 내지 10에 따른 접합제를 이용하여 박판 유리를 접합한 경우, 4.9 ㎏f/㎟ 이상의 높은 접착강도를 나타내었다. 이와 같은 비교예 7 내지 10에 따른 접합제를 이용한 경우, 재단, 측면 가공, 홀 가공 및 측면 홈파기 가공 공정시 가해지는 힘은 견딜 수 있으나, 그 접착강도가 너무 크기 때문에 이후 쉽게 낱장으로 분리되지 않고, 유리가 깨지는 현상이 발생하였다.
또한, 비교예 3 내지 6에 따른 접합제를 이용하여 박판 유리를 접합한 경우, 0.3 ㎏f/㎟ 이하의 낮은 접착강도를 나타내었다. 이와 같은 비교예 3 내지 6에 따른 접합제를 이용한 경우, 재단, 측면 가공, 홀 가공 및 측면 홈파기 가공 공정시 가해지는 힘을 견디지 못하여, 적층 접합된 박판 유리가 하부에서 분리되어 깨지거나 손상되었다. 이에 따라 원하는 크기 및 형태로의 재단, 측면 가공, 홀 가공 및 측면 홈파기 가공 공정이 이루어질 수 없었다.
시험예 3: 열풍가열접합 조건에 따른 접합 결과 평가
전술한 시험예 1에 기재된 바와 같이 상기 실시예 1의 접합제를 이용하여 박판 유리를 접합하되, 열풍가열접합 조건을 하기와 같이 변화시켜 적용한 후 접합 상태 및 접합제 변화 등의 접합 결과를 관찰하였다.
구분
 열풍가열접합 조건 접합결과
온도(℃) 시간(h)
시험예3-1 120 40 적층 접합면에 기포가 형성되지 않으며, 투명한 노란색을 나타냄
시험예3-2 140 30 적층 접합면에 기포가 형성되지 않으며, 투명한 노란색을 나타냄
시험예3-3 150 30 적층 접합면에 기포가 형성되지 않으며, 투명한 노란색을 나타냄
시험예3-4 160 20 적층 접합면에 기포가 형성되지 않으며, 투명한 노란색을 나타냄
시험예3-5 150 8 접합제가 완전하게 녹지 않아, 적층 접합되지 않은 부분이 발생하였음, 적층 접합면에 기포가 형성됨
시험예3-6 160 5 접합제가 완전하게 녹지 않아, 적층 접합되지 않은 부분이 발생하였음, 적층 접합면에 기포가 형성됨
시험예3-7 100 30 적층 접합면에 기포가 많이 형성되었으며, 적층 접합이 완전히 이루어지지 않음
시험예3-8 110 30 적층 접합면에 기포가 많이 형성되었으며, 적층 접합이 완전히 이루어지지 않음
시험예3-9 170 30 접합제가 탔으며, 색이 약간 검정색을 나타내며, 악취가 발생함
시험예3-10 180 30 접합제가 탔으며, 색이 약간 검정색을 나타내며, 악취가 발생함
상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 열풍가열접합 온도를 120℃ 미만으로 하면, 접합제 분말이 완전히 용융되지 않게 되어, 박판 유리 사이의 적층 접합면에 공기층이 발생하였다. 이에 따라 후속 재단, 측면 가공, 홀 가공 및 측면 홈파기 가공 공정에서 유리가 깨지거나 손상되는 등의 불량으로 이어지게 된다. 또한, 열풍가열접합 온도가 160℃를 초과하는 경우에는 접합제 분말의 색이 탁해지고 불균일해지며, 타르 성분 발생으로 악취가 발생하였다.
또한, 열풍가열접합 시간을 10분 미만으로 한 경우에는 접합제 분말이 완전히 용융되지 않는 부분이 발생하게 되어, 접합상태가 불량하였으며, 박판 유리 사이의 적층 접합면에 공기층이 발생하였다. 이러한 공기층에 의하여 후속 재단, 측면 가공, 홀 가공 및 측면 홈파기 가공 공정 수행 시 유리가 깨지거나 손상되었다.

Claims (14)

  1. 접합제 총 중량을 기준으로 70~90 중량%의, 입경이 10~150 ㎛인 로진(rosin) 분말;
    접합제 총 중량을 기준으로 5~15 중량%의 담마 고무(dammar gum); 및
    접합체 총 중량을 기준으로 5~15 중량%의 쉘락(shellac)을 포함하는
    접합제.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 로진 분말은 10~150 ㎛ 범위 내의 서로 상이한 입경을 갖는 2종 이상이 혼합된 것인
    접합제.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 접합제는 박판 유리의 적층 접합에 이용되는
    접합제.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 접합제는 박판 유리의 적층 접합에 이용되는 경우, 1.0 ㎏f/㎟ 내지 3.0 ㎏f/㎟의 접착강도를 갖는
    접합제.
  5. 박판 유리 표면에 제1항에 따른 접합제를 도포한 후, 적층하는 단계;
    상기 적층된 박판 유리를 열풍가열접합하는 단계;
    상기 열풍가열접합된 박판 유리를 가압 상태에서 1차 냉각시키는 단계; 및
    상기 1차 냉각된 박판 유리를 상온에서 2차 냉각시키는 단계를 포함하는
    박판 유리의 적층 접합 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 접합제의 도포는 분체 도장기를 이용하여 이루어지는
    박판 유리의 적층 접합 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 열풍가열접합 단계는 120~160℃의 온도에서, 10~40분 동안 이루어지는
    박판 유리의 적층 접합 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 1차 냉각 단계는 3.0 ㎏f/㎟ 내지 4.0 ㎏f/㎟의 압력을 가한 상태에서 10~20분 동안 이루어지는
    박판 유리의 적층 접합 방법.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 2차 냉각 단계는 상온에서, 3~4시간 동안 이루어지는
    박판 유리의 적층 접합 방법.
  10. 제5항에 있어서,
    박판 유리 표면에 제1항의 접합제를 도포한 후, 적층하는 단계는 적층된 박판 유리가 이탈하지 않도록 고정시킨 상태에서 이루어지는
    박판 유리의 적층 접합 방법.
  11. 제5항의 방법에 따라 적층 접합된 박판 유리를 재단하는 단계;
    상기 재단된 박판 유리에 대하여 측면가공 공정, 홀(hole) 가공 공정 및 측면 홈파기 가공 공정을 수행하는 단계;
    상기 가공된 박판 유리를 낱장으로 분리한 후, 면취 가공 공정을 수행하는 단계;
    상기 면취 가공 공정을 거친 박판 유리를 표면전처리하는 단계;
    상기 표면전처리된 박판 유리에 대하여 화학강화공정을 수행하는 단계; 및
    상기 화학강화공정을 거친 박판 유리를 표면후처리하는 단계를 포함하는
    박판 화학강화 유리의 제조방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 표면전처리 단계는 알칼리 세정제, 이소프로필알코올(IPA) 또는 트리클로로에틸렌(TCE)을 이용하여 초음파 세척한 후, 불산(HF)으로 표면처리함으로써 이루어지는
    박판 화학강화 유리의 제조방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 화학강화공정은 박판 유리를 질산칼륨 용액에 침지시킴으로써 이루어지 는
    박판 화학강화 유리의 제조방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 표면후처리 단계는 초순수(deionized water)를 이용하여 세정함으로써 이루어지는
    박판 화학강화 유리의 제조방법.
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