KR20110030431A - 유리조각 및 코팅된 유리조각 - Google Patents

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Abstract

내열성 및 화학적 내구성이 향상된 인편상 유리 10은, 60≤SiO2≤70, 5≤Al2O3≤15, 1≤MgO≤10, 10≤CaO≤25 및 4＜(Li2O＋Na2O＋K2O)＜9 (상기 숫자들은 모두 질량%를 의미한다.)를 만족하는 유리질 원료로부터 형성된다. 유리질 원료의 작업 온도로부터 실투온도를 뺀 온도차 ΔT는, 0 ~ 200 ℃인 것이 바람직하다. 유리질 원료의 유리 전이 온도는 560 ~ 750 ℃인 것이 바람직하다. 유리질 원료의 내산성 지표인 ΔW는 0.05 ~ 1.2 질량%인 것이 바람직하다.

Description

인편상 유리 및 코팅된 인편상 유리{Scale-like glass and coated scale-like glass}
본 발명은, 예를 들어 수지 조성물, 도료, 잉크, 화장품 등에 혼합되어 뛰어난 색조나 광택을 발휘할 수 있는 유리조각 및 코팅된 유리조각에 관한 것이다.
상기 유리조각은 예를 들면 수지 조성물(수지 매트릭스), 수지 조성물로부터 얻을 수 있는 수지 성형체중에 분산시키는 경우, 수지 조성물 및 수지 성형체의 강도나 치수 정확도를 향상시킬 수 있다. 나아가 유리조각은 라이닝재로서 도료에 배합되어, 금속이나 콘크리트 표면에 적용된다. 상기 유리조각은 이들의 표면을 금속으로 코팅함으로써 금속색을 나타내게 된다. 나아가 상기 유리조각의 표면은 반사광의 간섭에 의한 간섭색을 나타내기 위해 금속 산화물로 코팅될 수 있다. 즉, 금속 코팅 또는 금속 산화물이 코팅된 유리조각은 바람직하게는 광택안료로서 사용된다. 상기 유리조각을 사용한 광택안료는 바람직하게는 도료 및 화장품 등의 색조와 광택이 중요한 분야에서 사용된다.
상기 유리조각은 예를 들면 용해된 유리질 재료를 주입 노즐을 통해 풍선형태로 부풀려 중공형상 유리막으로 제조하고, 상기 중공형상 유리막(hollow glass film)을 프레싱 롤러로 분쇄하는 것으로써 제조된다. 상기 제조 공정을 고려할 때 유리조각은 우수한 용해성, 양호한 성형성, 적합한 온도-점도 특성 및 작업 온도보다 실투(devitrification)온도가 낮은 것이 요구된다. 상기 작업 온도는 유리의 점도가 100 Pa·s(1000P)일 때의 온도이다. 나아가, 상기 실투온도는 용해된 유리질 재료내에 결정이 생성되고 성장하기 시작할 때의 온도이다.
온도-점도 특성에 있어, 특히 작업 온도가 너무 높은 경우 유리조각을 형성하는 것이 어렵기 때문에, 작업 온도가 1300℃ 이하인 것이 바람직하다. 유리의 낮은 작업온도는 유리 원료를 용해할 때의 연료비를 절약할 수 있다. 또한, 용해 가마 또는 유리조각의 제조 장치에 발생되는 열손상이 감소되므로, 용해 가마 또는 제조 장치의 수명을 늘릴 수 있다.
나아가, 금속 코팅 또는 금속 산화물 코팅을 유리조각 표면에 형성할 때, 상기 유리조각은 고온 처리될 수 있다. 또한, 유리조각 또는 코팅된 유리조각은 도료에 혼합되며, 가열 건조용 도료와 같은 용도로 이용되어 고온 처리되는 경우가 있다. 따라서 유리조각은 충분한 내열성이 요구된다. 이른바 판유리 조성으로 일반적으로 이용되고 있는 소다 라임 유리는, 알칼리 금속 산화물을 다량으로 포함하여, 내열성이 충분하지 않았다. 도료 또는 화장품에 혼합되는 유리조각의 용도를 고려하면, 코팅막 또는 코팅에는 내산성, 내알칼리성 등이 요구된다. 따라서 유리조각은 높은 화학적 내구성이 요구된다.
이러한 요구에 대해, 본 출원인은 하기와 같은 유리조각을 제안했다. 예를 들어 특허 문헌 1에서는 이산화규소(SiO2)의 함유량, 이산화규소와 산화알루미늄(Al2O3)의 합계 함유량, 산화마그네슘(MgO)과 산화칼슘(CaO)의 합계 함유량, 및 산화리튬(Li2O) 및 산화나트륨(Na2O) 및 산화칼륨(K2O)의 합계 함유량을 특정한 유리조각을 제안했다.
특허 문헌 2에서는 이산화규소의 함유량, 산화마그네슘과 산화칼슘과의 합계 함유량, 산화리튬과 산화나트륨과 산화칼륨과의 합계 함유량 및 이산화티타늄(TiO2)의 함유량을 특정한 유리조각을 제안했다.
특허 문헌 1 : 일본 공개특허 2007-145699호 특허 문헌 2 : 일본 공개특허 2007-145700호
이산화규소 및 산화알루미늄은 유리의 골격을 형성하는 성분이다. 이산화규소 및 산화알루미늄의 함유량이 충분하지 않은 경우, 유리 전이 온도가 높아지지 않아, 내열성이 부족하다. 나아가, 이산화규소는 내산성을 향상시키는 경향을 나타내지만, 산화알루미늄은 내산성을 떨어뜨리는 경향을 나타낸다. 따라서 이산화규소 및 산화알루미늄의 조절이 중요하다. 산화마그네슘 및 산화칼슘은 유리의 실투온도 및 점도를 양호하게 조정하는 성분이다.
그러나 특허 문헌 1 및 2 에는, 산화알루미늄의 함유량이 5% 이하인 것이 바람직하다고 기재되어 있다. 또한 실시예에있어 산화알루미늄의 함유량이 특허 문헌 1에서는 3.20 질량%이하이며, 특허 문헌 2에서는 4.84 질량% 이하로 기재되어있다. 특허 문헌 1 및 2에서는, 이산화규소의 함유량이 산화알루미늄의 함유량에 비해 과잉으로 설정되어 있다. 따라서 유리조각의 내열성이 부족하다. 나아가 내수성과 같은 화학적 내구성도 감소된다.
또한, 특허 문헌 1 및 2에 기재되어 있는 유리조각은 모두 산화리튬, 산화나트륨 및 산화칼륨의 합계 함유량(Li2O+Na2O+K2O)이 13 질량% 이상이다. 그러나 상기 (Li2O+Na2O+K2O)의 함유량이 13 질량% 이상인 경우, 특히 산화나트륨(Na2O)의 함유량이 높은 경우에는, 유리조각은 낮은 내열성을 갖게 된다.
본 발명의 목적은 내열성 및 화학적 내구성이 향상된 유리조각 및 코팅된 유리조각을 제공하는 데 있다.
본 발명자들은 상기 목적을 달성하기 위하여, 유리조각의 바람직한 유리 조성에 대해 연구하였다. 상기 연구의 결과를 토대로 이산화규소(SiO2) 및 산화알루미늄(Al2O3)의 함유량, 그리고 알칼리 금속 산화물의 합계 함유량(Li2O+Na2O+K2O)을 제어함으로써 내열성, 화학적 내구성(특히 내산성) 및 성형성을 향상시킨 유리조각을 발견하고, 본 발명을 완성했다.
즉, 본 발명에 따른 제1의 측면은 하기와 같은 특징을 가지는 유리조각이다: 상기 유리조각은 하기 질량%로 나타내어진 조성의 유리질 재료로부터 형성된다;
60≤SiO2≤70,
5≤Al2O3≤15,
1≤MgO≤10,
10≤CaO≤25,
4<(Li2O+Na2O+K2O)<9.
일예로써, 유리질 재료의 작업 온도와 실투온도의 차이인 온도차ΔT는 0 ~ 200 ℃ 이다. 일예로써, 유리질 재료의 유리 전이 온도는 560 ~ 750 ℃ 이다. 일예로써, 유리질 재료의 내산성 지표인 ΔW는 0.05 ~ 1.2 질량% 이다.
본 발명의 제 1 측면에 따른 코팅된 유리조각은 제 1 측면에 따른 유리조각, 상기유리조각의 표면을 코팅하는 금속 또는 금속 산화물을 주성분으로 하는 코팅을 포함한다.
본 발명의 제 1 측면에 따른 유리조각을 형성하는 유리질 재료는 60≤SiO2≤70 및 5≤Al2O3≤15를 만족하도록 설정되어 있다. 이는 이산화규소 및 산화알루미늄의 함유량이 충분히 확보되어 이산화규소와 산화알루미늄에 의한 유리의 골격을 형성하는 기능을 충분하다. 나아가, 유리 전이 온도가 높고, 용해성이 우수하며, 내산성 및 내수성을 향상시킬 수 있다. 또한, 산화마그네슘 및 산화칼슘의 함유량이 1≤MgO≤10 및 10≤CaO≤25로 설정되어 있다. 이는 유리의 내열성을 유지하면서, 유리 형성시에 있어서의 실투온도 및 점도를 만족시킬 수 있다. 나아가, 산화리튬, 산화나트륨 및 산화칼륨의 합계량이 4<(Li2O+Na2O+K2O)<9로 설정되어 있다. 이와 같이 알칼리 금속 산화물의 함유량이 충분하다. 따라서 유리 형성시의 실투온도 및 점도를 만족시킬 수 있다. 상기 조성을 가지는 유리질 재료는 유리조각의 내열성 및 화학적 내구성을 향상시킬 수 있다.
유리질 재료의 작업 온도와 실투온도의 차이인 온도차 ΔT가 0 ~ 200 ℃인 경우, 유리 형성 시에 있어서의 실투는 억제되며, 더욱 균질한 유리조각을 얻을 수 있다.
유리질 재료의 유리 전이 온도가 560 ~ 750 ℃인 경우, 유리조각의 내열성을 향상된다.
유리질 재료의 내산성 지표인 ΔW가 0.05 ~ 1.2 질량%인 경우, 유리조각의 내산성을 높일 수 있다.
유리조각의 표면이 금속 또는 금속 산화물을 주성분으로 하는 코팅에 의해 코팅된 유리조각은 코팅에 의해 금속색, 간섭색 또는 이와 유사한 색을 발색할 수 있다.
본 발명에 따른 유리조각은 내열성, 화학적 내구성 및 성형성이 뛰어난 효과가 있으며, 수지 조성물, 도료, 잉크, 화장품 등에 혼합되어 뛰어난 색조나 광택을 발휘할 수 있다.
도 1의 (a)는 일 실시예에 있어서 유리조각을 모식적으로 나타내는 개략도이고, (b)는 유리조각을 나타내는 평면도이고;
도 2는 코팅된 유리조각을 모식적으로 나타낸 단면도이고;
도 3은 기판의 표면에 형성된 유리조각 또는 코팅된 유리조각을 포함하는 코팅막의 상태를 나타낸 단면도이고;
도 4는 유리조각을 제조하는 장치를 나타낸 단면도이고; 또한
도 5는 유리조각을 제조하는 또 다른 장치를 나타내는 단면도이다.
이하, 일 실시예를 도면에 근거하여 상세하게 설명한다.
본 명세서에 있어서, 조성을 나타내는 수치는 질량%를 의미한다. 본 실시예의 유리조각을 제조하는 유리질 재료의 조성은 질량 %로선 나타내어져 다음과 같이 설정된다.
60≤SiO2≤70,
5≤Al2O3≤15,
1≤MgO≤10,
10≤CaO≤25,
4<(Li2O+Na2O+K2O)<9.
본 명세서에 있어서, 상기 SiO2는 이산화규소(규산), Al2O3는 산화알루미늄(알루미나), MgO는 산화마그네슘, CaO는 산화칼슘, Li2O는 산화리튬, Na2O는 산화나트륨 및 K2O는 산화칼륨을 의미한다.
도 1 (a)는 유리조각 10을 나타내는 투시도이고, 도 1 (b)는 유리조각 10을 나타내는 평면도이다. 도 1 (a)에 나타낸 바와 같이, 유리조각 10은 0.1 ~ 15 μm의 평균두께 t를 가진다. 나아가, 유리조각 10의 종횡비(평균 입자 지름 a/평균 두께 t)는 2 ~ 1000 이다. 따라서 유리조각 10은 박형 입자이다. 상기 유리조각 10의 평면 형상은 도 1 (b)에 나타낸 육각 형태(hexagonal), 오각형태(pentagonal), 팔각형태(octagonal) 등이 있다. 본 명세서에 있어서, 평균 입자 지름 a는 유리조각 10을 도 1 (b)에 나타내었듯이 평면시 했을 때의 면적 S의 평방근에 의해서 정의된다(a=S1/2).
다음으로, 유리조각 10의 조성, 유리조각 10의 제조 방법, 유리조각 10의 물리적 특성, 코팅된 유리조각 및 용도(수지 조성물, 도료, 잉크 조성물 및 화장품)에 대해 순차적으로 설명한다.
<유리조각 10의 조성>
<SiO2>
이산화규소(SiO2)는, 유리조각 10의 골격을 형성하는 주성분이다. 본 명세서에 있어서, 주성분이란 함유량이 가장 많은 성분인 것을 의미한다. 나아가 이산화규소(SiO2)는 유리의 내열성을 보관 유지하면서 유리 형성시의 실투온도 및 점도를 조정하는 성분이다. 상기 이산화규소(SiO2)의 함유량이 60 질량% 미만인 경우에는, 실투온도가 매우 상승하게 된다. 이는 유리조각 10의 제조를 어렵게 만듬과 동시에, 유리조각 10의 내산성이 악화된다. 이산화규소(SiO2)의 함유량이 70 질량%를 초과하는 경우에는, 유리의 녹는점이 너무 높아져서 원료를 균일하게 용융시키는 것이 어렵게 된다.
따라서, 이산화규소(SiO2)의 하한은, 60 질량% 이상이며, 63 질량% 이상이 바람직하고, 64 질량% 이상이 더욱 바람직하고, 65 질량%를 초과하는 것이 가장 바람직하다. 이산화규소(SiO2)의 상한은, 70 질량% 이하이며, 69 질량% 이하가 바람직하고, 68 질량% 이하가 더욱 바람직하고, 67 질량%이하가 가장 바람직하다. 따라서 이산화규소(SiO2)의 함유량의 범위는 상기 상한과 하한의 임의조합으로부터 선택되며, 예를 들면 63 ~ 68 질량%인 것이 바람직하다.
<B2O3>
삼산화 2붕소(B2O3)는, 유리의 골격을 형성하는 성분이며, 유리 형성시의 실투온도 및 점도를 조정하는 성분이기도 하다. 상기 삼산화 2붕소(B2O3)의 함유량은 0≤B2O3≤6인 것이 바람직하다. 삼산화 2붕소(B2O3)의 함유량이 6 질량%를 초과하는 경우, 유리를 용해 할 때에 용해 가마나 축열 가마(heat storage kiln)의 노벽(furnace wall)을 침식해 가마의 수명을 현저하게 저하시킨다. 따라서, 삼산화 2붕소(B2O3)의 상한은, 6 질량% 이하가 바람직하고, 2 질량% 미만인 것이 더욱 바람직하고, 1 질량% 미만이 더더욱 바람직하고, 실질적으로 함유하지 않는 것이 가장 바람직하다.
<Al2O3>
산화알루미늄(Al2O3)은 유리조각 10의 골격을 형성하는 성분이며, 내열성을 유지하면서 유리 형성시의 실투온도 및 점도를 조정하는 성분이기도 하다. 나아가 산화알루미늄(Al2O3)은 내수성을 향상시키는 성분이며, 동시에 내산성을 악화시키는 성분이기도 하다. 산화알루미늄(Al2O3)이 5 질량% 미만인 경우에는, 실투온도 및 점도의 조정을 충분히 실시할 수 없으며, 내수성을 충분히 향상시킬 수 없다. 반면, 산화알루미늄(Al2O3)의 함유량이 15 질량%를 초과하는 경우, 유리의 녹는점이 너무 높아져서 원료를 균일하게 용융시키는 것이 어려우며, 또한 내산성도 악화된다. 따라서 산화알루미늄(Al2O3)의 하한은 5 질량% 이상이며, 6 질량% 이상이 바람직하고, 8 질량% 이상이 더욱 바람직하며, 10 질량%이상이 가장 바람직하다. 산화알루미늄(Al2O3)의 상한은 15 질량% 이하이며, 13 질량% 이하가 바람직하고, 12 질량% 미만이 더욱 바람직하다. 따라서 산화알루미늄(Al2O3)의 함유량 범위는, 상기 상한과 하한의 임의조합으로부터 선택될 수 있으며, 예를 들면 8 ~ 13 질량%인 것이 바람직하다.
<MgO, CaO>
산화마그네슘(MgO)과 산화칼슘(CaO)은 유리의 내열성을 유지하면서, 유리 형성시의 실투온도 및 점도를 조정하는 성분이다. 상기 산화마그네슘(MgO)의 함유량은 1≤MgO≤10이다. 산화마그네슘(MgO)의 함유량이 1 질량% 미만인 경우에는, 실투온도 및 점도를 조정하는데 충분한 효과를 얻을 수 없다. 산화마그네슘(MgO)의 함유량이 10 질량%를 초과하는 경우에는, 실투온도가 너무 상승해서 유리조각 10을 제조하는 것이 어려워진다. 따라서, 산화마그네슘(MgO)의 하한은 1 질량% 이상이며, 2 질량% 이상이 바람직하다. 산화마그네슘(MgO)의 상한은 10 질량% 이하이며, 8 질량% 이하가 바람직하고, 5 질량% 이하가 더욱 바람직하며, 4 질량% 이하가 가장 바람직하다. 따라서 산화마그네슘(MgO)의 함유량 범위는 상기 상한과 하한의 임의조합으로부터 선택될 수 있으며, 예를 들면 2 ~ 5 질량%인 것이 바람직하다.
산화칼슘(CaO)의 함유량은 10≤CaO≤25이다. 산화칼슘(CaO)의 함유량이 10 질량% 미만인 경우, 실투온도 및 점도를 충분히 조정할 수 없게 된다. 산화칼슘(CaO)의 함유량이 25 질량%를 초과하는 경우, 실투온도가 너무 상승해서 유리조각 10을 제조하는 것이 어려워진다. 따라서 산화칼슘(CaO)의 하한은 10 질량% 이상이며, 12 질량% 이상이 바람직하고, 14 질량% 이상이 더욱 바람직하며, 15 질량%를 초과하는 것이 가장 바람직하다. 산화칼슘(CaO)의 상한은 25 질량% 이하이며, 23 질량% 이하가 바람직하고, 21 질량% 이하가 더욱 바람직하며, 20 질량% 이하가 가장 바람직하다. 따라서 산화칼슘(CaO)의 함유량 범위는 상기 상한과 하한의 임의조합에 의해 결정될 수 있으며, 예를 들면 12 ~ 21 질량%인 것이 바람직하다.
<SrO>
산화스트론튬(SrO)은 유리 형성시의 실투온도 및 점도를 조정하는 성분이다. 또한, 산화스트론튬(SrO)은 유리의 내산성을 악화시키는 성분이기도 하다. 산화스트론튬(SrO)은 필수적이진 않지만, 유리 형성시의 실투온도 및 점도를 조정하기 위한 성분으로서 사용될 수 있다. 그러나 산화스트론(SrO)의 함유량이 10 질량%를 초과하는 경우 내산성이 악화된다. 따라서 산화스트론(SrO)의 상한은 10 질량% 이하가 바람직하고, 5 질량% 이하가 더욱 바람직하며, 2 질량% 이하가 더더욱 바람직하고, 실질적으로 함유하지 않는 것이 가장 바람직하다.
<BaO>
산화바륨(BaO)은 유리 형성시의 실투온도 및 점도를 조정하는 성분이다. 반면, 산화바륨(BaO)은 유리의 내산성을 악화시키는 성분이기도 하다. 산화바륨(BaO)은 필수성분은 아니지만, 유리 형성시의 실투온도 및 점도를 조정하기 위한 성분으로서 사용될 수 있다. 그러나 산화바륨(BaO)의 함유량이 10 질량%를 초과하는 경우, 내산성이 악화된다. 따라서 산화바륨(BaO)의 상한은, 10 질량% 이하가 바람직하고, 5 질량% 이하가 더욱 바람직하며, 2 질량% 이하가 더더욱 바람직하고, 실질적으로 함유하지 않는 것이 가장 바람직하다.
<ZnO>
산화아연(ZnO)은 유리 형성시의 실투온도 및 점도를 조정하는 성분이다. 반면, 산화아연(ZnO)은 쉽게 증발할 수 있으며 또한 용해시에 비산될 수 있다. 산화아연(ZnO)의 함유량이 10 질량%를 초과하는 경우, 증발에 의한 성분비의 변동이 현저해지며, 유리의 함유량 관리가 어려워진다. 따라서 산화아연(ZnO)의 상한은 10 질량% 이하가 바람직하고, 5 질량% 이하가 더욱 바람직하며, 2 질량% 이하가 더더욱 바람직하고, 실질적으로 함유하지 않는 것이 가장 바람직하다.
<Li2O, Na2O, K2O>
알칼리 금속 산화물(Li2O, Na2O, K2O)은 유리 형성시의 실투온도 및 점도를 조정하는 성분이다. 알칼리 금속 산화물의 합계 함유량(Li2O+Na2O+K2O)은, 4<(Li2O+Na2O+K2O)<9이다. 상기 알칼리 금속 산화물의 합계 함유량(Li2O+Na2O+K2O)이 4 질량% 이하인 경우, 유리의 녹는점이 너무 높아져 원료를 균일하게 용융시키는 것이 어려워진다. 또한, 유리조각 10을 제조하는 것이 어려워진다. 알칼리 금속 산화물의 합계 함유량(Li2O+Na2O+K2O)이 9 질량% 이상인 경우에는, 유리 전이 온도가 낮아져 유리의 내열성이 악화된다. 따라서 알칼리 금속 산화물의 합계 함유량(Li2O+Na2O+K2O)의 하한은 4 질량%를 초과하며, 4.5 질량% 이상이 바람직하고, 5 질량% 이상이 더욱 바람직하다. 알칼리 금속 산화물의 합계 함유량(Li2O+Na2O+K2O)의 상한은 9 질량% 미만이며, 8.5 질량% 이하가 바람직하고, 8 질량% 이하가 더욱 바람직하다. 알칼리 금속 산화물의 합계 함유량(Li2O+Na2O+K2O)의 범위는 상기 상한과 하한의 임의조합으로부터 선택될 수 있으며, 예를 들면 4.5 ~ 8.5 질량%가 바람직하다.
산화리튬(Li2O)은 필수성분은 아니지만, 유리 형성시의 실투온도 및 점도를 조정하기 위한 성분으로서 사용하는 것이 바람직하다. 나아가 산화리튬은 유리의 녹는점을 낮추는 효과가 있어, 산화리튬을 함유하는 경우 유리 원료를 균일하게 용융시키는 것이 쉬워진다. 또한, 산화리튬(Li2O)은 작업 온도를 낮추는 효과가 있다. 그 결과 유리조각 10의 제조가 쉬워진다. 그러나, 산화리튬(Li2O)의 함유량이 5 질량%를 초과하는 경우, 유리 전이 온도가 낮아져 유리의 내열성이 악화된다. 또한, 작업온도가 너무 낮아지는 것은 실투온도와 관계되며, 유리조각 10을 제조하는 것이 어려워진다. 따라서 산화리튬(Li2O)의 하한은 0 질량% 이상이 바람직하고, 0.1 질량% 이상이 더욱 바람직하고, 0.5 질량% 이상이 더더욱 바람직하고, 1 질량% 이상이 가장 바람직하다. 산화리튬(Li2O)의 상한은 5 질량% 이하가 바람직하고, 4 질량% 이하가 더욱 바람직하며, 3 질량% 이하가 더더욱 바람직하고, 2 질량% 미만이 가장 바람직하다. 산화리튬(Li2O)의 범위는 상기 상한과 하한의 임의조합으로부터 선택될 수 있으며, 예를 들면 0.5 ~ 3 질량%가 바람직하다.
산화나트륨(Na2O)은 필수성분은 아니지만, 유리 형성시의 실투온도 및 점도를 조정하기 위한 성분으로서 사용하는 것이 바람직하다. 그러나, 산화나트륨(Na2O) 함유량의 상한이 9 질량% 이상에서는, 유리 전이 온도가 낮아져, 유리의 내열성이 나빠진다. 따라서 산화나트륨(Na2O)의 하한은 0 질량% 이상인 것이 바람직하고, 1 질량% 이상인 것이 더욱 바람직하며, 2 질량%를 초과하는 것이 더더욱 바람직하고, 3 질량%를 초과하는 것이 가장 바람직하다. 산화나트륨(Na2O)의 상한은 9 질량% 미만인 것이 바람직하고, 8 질량% 이하가 더욱 바람직하며, 7 질량% 이하가 더더욱 바람직하다. 산화나트륨(Na2O)의 범위는 상기 상한과 하한의 임의조합이 선택될 수 있으며, 예를 들면 1 ~ 8 질량%가 바람직하다.
산화칼륨(K2O)은 필수성분은 아니지만, 유리 형성시의 실투온도 및 점도를 조정하기 위한 성분으로서 사용하는 것이 바람직하다. 그러나 산화칼륨(K2O)의 함유량이 5 질량%를 초과하는 경우, 유리 전이 온도가 낮아져 유리의 내열성이 나빠진다. 따라서 산화칼륨(K2O)의 하한은 0 질량% 이상이 바람직하고, 0.1 질량% 이상이 더욱 바람직하다. 산화칼륨(K2O)의 상한은 5 질량% 이하가 바람직하고, 4 질량%이하가 더욱 바람직하며, 3 질량% 이하가 더더욱 바람직하고, 2 질량% 미만이 가장 바람직하다. 산화칼륨(K2O)의 함유량은 상기 상한과 하한의 임의조합으로부터 선택될 수 있으며, 예를 들면 0 ~ 4 질량%가 바람직하다.
<TiO2>
이산화티타늄(TiO2)은 유리의 용해성 및 유리조각 10의 화학적 내구성 및 자외선 흡수 특성을 향상시키는 성분이다. 따라서 이산화티타늄(TiO2)은 필수 성분은 아니지만, 유리의 용해성 및 유리조각 10의 화학적 내구성 및 광학 특성을 조정하기 위한 성분으로서 포함되는 것이 바람직하다. 그러나, 이산화티타늄(TiO2)의 함유량이 5 질량%를 초과하는 경우, 유리의 실투온도가 과도하게 상승하여, 유리조각 10을 제조하는 것이 어려워진다. 따라서, 이산화티타늄(TiO2)의 하한은 0 질량% 이상이 바람직하고, 0.1 질량% 이상이 더욱 바람직하다. 이산화티타늄(TiO2)의 상한은 5 질량% 이하가 바람직하고, 2 질량% 이하가 더욱 바람직하며, 1 질량% 미만이 더더욱 바람직하다.
<ZrO2>
산화지르코늄(ZrO2)은 유리 형성시의 실투온도 및 점도를 조정하는 성분이다. 나아가, 산화지르코늄(ZrO2)는 유리의 실투성장속도를 상승시키는 기능을 가지고 있다. 그러나 산화지르코늄(ZrO2)의 함유량이 5 질량%를 초과하는 경우, 실투온도가 과도하게 상승하며, 유리조각 10을 제조하는 것이 어려워진다. 따라서 산화지르코늄(ZrO2)의 함유량 상한은 5 질량% 이하가 바람직하고, 2 질량% 이하가 보다 바람직하며, 1 질량% 이하가 더더욱 바람직하고, 실질적으로 함유하지 않는 것이 가장 바람직하다.
<Fe>
일반적으로, 유리중의 철(Fe)은, Fe2 +또는 Fe3 + 상태로 존재한다. Fe3 +는 유리조각 10의 자외선 흡수 특성을 높이는 성분이며, Fe2 +는 열선 흡수 특성을 높이는 성분이다. 따라서 철(Fe)은 필수 성분은 아니지만, 유리조각 10의 광학 특성을 조정하기 위한 성분으로서 포함되는 것이 바람직하다. 나아가, 철(Fe)은 의도적으로 포함하지 않더라도, 공업용 원료에 의해 불가피하게 혼합되는 경우도 있다. 한편, 철(Fe)의 함유량이 많아지면, 유리조각 10의 착색이 현저하게 저하된다. 상기 착색은 유리조각 10의 색조나 광택이 중요시되는 용도에 대해서는, 바람직하지않다. 따라서 철(Fe)의 상한은 Fe2O3로 환산한 경우 5 질량% 이하가 바람직하고, 2 질량% 이하가 더욱 바람직하며, 0.5 질량% 이하가 더더욱 바람직하고, 0.1 질량% 이하가 특히 바람직하며, 실질적으로 함유하지 않는 것이 가장 바람직하다.
<SO3>
삼산화황(SO3)은 필수 성분은 아니지만, 기포제거제(fining agent)로서 포함되어 될 수 있다. 유산염(sulfate) 원료를 사용하는 경우, 0.5 질량% 이하의 함유량으로 포함될 수 있다.
<F>
불소(F)는 증발되기 쉽기 때문에, 용해시에 비산할 가능성이 있다. 나아가 유리내의 함유량을 관리하기 어렵다. 따라서 불소(F)는 실질적으로 함유하지 않는 것이 바람직하다.
<SiO2-Al2O3>
유리조각 10의 내산성을 중시하는 경우, 유리조각 10의 내산성을 향상시키는 SiO2의 함유량과 내산성을 악화시키는 Al2O3의 함유량의 차이(SiO2-Al2O3)가 중요하다.상기 차이는 50≤(SiO2-Al2O3)≤60인 것이 바람직하다. (SiO2-Al2O3)가 50 질량% 미만인 경우, 유리조각 10의 내산성이 부족하게 된다. (SiO2-Al2O3)가 60 질량%를 초과하는 경우, 실투온도가 과도하게 상승하여 유리조각 10을 제조하는 것이 어렵게된다. 따라서 (SiO2-Al2O3)의 하한은 50 질량% 이상이 바람직하고, 51 질량% 이상이 더욱 바람직하며, 52 질량% 이상이 더더욱 바람직하고, 53 질량%를 초과하는 것이 가장 바람직하다. (SiO2-Al2O3)의 상한은 60 질량% 이하가 바람직하고, 59 질량% 이하가 더욱 바람직하며, 58 질량% 이하가 더더욱 바람직하고, 57 질량% 이하가 가장 바람직하다. (SiO2-Al2O3)의 함유량 범위는 상기 상한과 하한의 임의조합으로부터 선택될 수 있으며, 예를 들면 51 ~ 59 질량%이다.
<MgO+CaO>
유리조각 10의 성형성을 중시하는 경우, 유리 형성시의 실투온도 및 점도를 조정하는 성분인 산화마그네슘(MgO) 및 산화칼슘(CaO)의 함유량 합(MgO+CaO)이 중요하다.상기 산화마그네슘(MgO) 및 산화칼슘(CaO)의 함유량 합은 11≤(MgO+CaO)≤35인 것이 바람직하다. (MgO+CaO)가 11 질량% 미만인 경우, 유리조각 10의 내산성이 불충분해진다. (MgO+CaO)의 함유량이 35 질량%를 초과하는 경우, 실투온도가 과도하게 상승하며, 유리조각 10을 제조하는 것이 어려워진다. 따라서 (MgO+CaO)의 하한은 11 질량% 이상이 바람직하고, 13 질량% 이상이 더욱 바람직하며, 14 질량%를 초과하는 것이 더더욱 바람직하고, 15 질량% 이상이 특히 바람직하며, 17 질량%를 초과하는 것이 가장 바람직하다. (MgO+CaO)의 상한은 35 질량% 이하가 바람직하고, 30 질량% 이하가 더욱 바람직하며, 26 질량% 이하가 더더욱 바람직하고, 24 질량% 이하가 가장 바람직하다. (MgO+CaO)의 함유량 범위는 상기 상한과 하한의 임의조합으로부터 선택될 수 있으며, 예를 들면 13 ~ 30 질량%이다.
본 실시예에 있어서, 물질을 실질적으로 함유 시키지 않는 경우, 예를 들면 공업용 원료에 있어 불가피하게 혼합되는 경우를 제외하고는 의도적으로 포함시키는 것이 없음을 의미한다. 더욱 구체적으로는 0.1 질량% 미만의 함유량을 의미한다.
상기 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 있어서 유리조각 10을 제조하기 위한 유리질 재료는 SiO2, Al2O3, MgO 및 CaO를 필수 성분으로 한다. 나아가, 상기 유리질 재료는 Li2O, Na2O 및 K2O를 포함하는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 함유 하며, 필요한 경우 B2O3, SrO, BaO, ZnO, TiO2, ZrO2, 산화철(FeO 또는 Fe2O3), SO3 등을 함유할 수 있다.
<유리조각 10의 제조 방법>
본 실시예의 유리조각 10은, 예를 들어 도 4에 나타낸 제조 장치를 이용해 제조될 수 있다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 내화가마수반(fire-retardant kiln basin)내에서 용융된 상기 유리 조성을 가지는 유리질 재료 21은 블로우 노즐 22를 통해 운반된 가스 23에 의해 풍선형태로 부풀어 올라 중공형상 유리막(hollow glass film) 24로 형성된다. 상기 결과물인 중공형상 유리막 24는 두개의 프레싱 롤러 25에 의해서 분쇄되며, 유리조각 10을 얻을 수 있다.
본 실시예의 유리조각 10은 예를 들면, 도 5에 나타낸 제조 장치를 이용하여 제조될 수 있다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 회전 컵(rotary cup) 26에 부어진 용융된 상태의 상기 유리 조성을 가지는 유리질 재료 21은 원심력에 의해 회전 컵 26 상부 끝으로부터 방사방향(radial direction)으로 유출되며, 상하에 배치된 고리모양의 플레이트 27 사이 틈새를 흐르는 공기흐름에 흡기(aspirated)되어 고리모양 사이클론형 포집기(collector) 28에 도입된다. 고리모양 플레이트 27 사이 틈새를 통과하는 동안 상기 유리질 재료 21은 박막 형태로 냉각, 고체화되고, 또한 미세조각으로 분쇄됨으로써, 유리조각 10을 얻을 수 있다.
<유리 조성물의 물리적 특성>
본 실시예의 유리조각 10의 물리적 특성에 대해서, 이하 상세하게 설명한다.
<온도 특성>
용해 유리의 점도가 100 Pa·s(1000P) 일 때의 온도는 작업 온도로 나타낼 수 있으며, 유리조각 10의 형성에 가장 적합한 온도이다. 예를 들면, 도 4의 제조 장치에 있어서, 중공형상 유리막 24의 평균 두께 즉, 유리조각 10의 평균 두께는 0.1 ~ 15 μm이다. 상기 중공형상 유리막 24를 형성할 때, 유리의 온도 저하가 현저하게 나타난다. 상기 온도 저하로 인하여 중공형상 유리막 24의 가소성이 급격하게 저하되고, 또한 상기 중공형상 유리막 24를 성장시키는 것이 어려워진다. 상기 가소성의 저하는 중공형상 유리막 24가 균일하게 성장하는 것을 어렵게하며, 상기 유리막 두께 격차가 발생할 수 있다. 따라서 상기 작업 온도는 1100 ℃ 이상인 것이 바람직하고, 1150 ℃ 이상인 것이 더욱 바람직하며, 1180 ℃ 이상인 것이 더더욱 바람직하고, 1200 ℃ 이상인 것이 가장 바람직하다.
상기 작업 온도가 1300 ℃를 초과하는 경우, 상기 유리 제조 장치로 열에 의한 부식이 발생할 수 있다. 이는 장치의 수명이 단축시킬 수 있다. 나아가, 낮은 작업 온도는 유리 원료를 용해할 때 연료비를 줄일 수 있다. 따라서 상기 작업 온도는 1300 ℃ 이하인 것이 바람직하고, 1280 ℃ 이하인 것이 더욱 바람직하며, 1260 ℃ 이하인 것이 더더욱 바람직하고, 1250 ℃ 이하인 것이 가장 바람직하다. 상기 실투온도는 약 1100 ~ 1250 ℃ 이다. 본 명세서에 있어서, 실투란 용해된 유리질 재료 21 내에서 생성되고 성장한 결정에 의해 탁해지는 것(turbid)을 의미한다. 상기 용해된 유리질 재료 21로부터 제조된 유리는 결정화된 응집물을 포함할 수 있으나, 유리조각 10으로서 사용되기에는 바람직하지 않다.
작업 온도로부터 실투온도를 뺀 온도차 ΔT가 증가할수록, 유리 형성시 실투가 발생되는 것이 어려워져, 보다 균질한 유리조각 10을 높은 수율로 제조할 수 있게 된다. ΔT가 0 ℃ 이상인 유리인 경우, 예를 들면 도 4 또는 도 5의 제조 장치는 높은 수율로 유리조각 10을 제조하는 데 사용될 수 있다. 따라서 ΔT는 0 ℃ 이상인 것이 바람직하고, 20 ℃ 이상인 것이 더욱 바람직하며, 40 ℃ 이상인 것이 더더욱 바람직하고, 50 ℃ 이상인 것이 가장 바람직하다. 그러나 유리 조성의 조정을 용이하게 하기위해서는 ΔT가 200 ℃ 이하인 것이 바람직하고, ΔT가 180 ℃ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 150 ℃ 이하인 것이 특히 바람직하다.
<유리 전이 온도>
유리조각 10은 유리 전이 온도(유리 전이점, Tg)가 높을수록 내열성이 높으며, 고온 가열이 요구되는 공정시 변형하는 것이 어려워진다. 유리 전이 온도가 560 ℃ 이상인 경우, 유리조각 10의 표면에 금속 또는 금속 산화물을 주성분으로 하는 코팅 형성공정에 있어서 유리조각 10의 형태가 변형이 잘 일어나니 않는다. 상기 유리조각 10 또는 코팅된 유리조각은 도료에 혼합될 수 있으며, 인화도장 등의 용도에 이용될 수 있다. 본 실시예에서 규정된 유리 조성은 560 ℃ 이상의 유리 전이 온도를 가지는 유리를 용이하게 얻을 수 있다. 유리조각 10의 유리 전이 온도는 560 ℃ 이상인 것이 바람직하고, 580 ℃ 이상인 것이 더욱 바람직하며, 600 ℃ 이상인 것이 더더욱 바람직하다. 유리 전이 온도의 상한은 약 750 ℃인 것이 바람직하다.
<화학적 내구성>
본 실시예의 유리조각 10은 내산성, 내수성, 내알칼리성등의 화학적 내구성이 뛰어나다. 따라서 본 실시예의 유리조각 10은 수지 성형체, 도료, 화장품, 잉크 등의 용도로 적합하게 사용될 수 있다.
내산성의 지표로는 하기와 같은 질량 감소율 ΔW를 이용한다. 유리조각 10을 제조하기 위한 유리질 재료는 분쇄되고, JIS Z 8801에 규정되는 710μm 메쉬(mesh) 보조 거름망 및 590μm 메쉬 표준 거름망을 통과한다. 420μm 메쉬의 표준거름망을 통과하지 못하는 크기의 유리 분말은 유리의 비중과 같은 질량에 해당하는 양으로 80℃, 10 질량%의 황산 수용액 100 mL에 72시간 침지하여 질량 감소율 ΔW을 얻을 수 있다. 상기 질량 감소율 ΔW가 낮을수록 내산성이 높은 것을 의미한다. 상기 측정 방법은 일본 광학 유리 공업회 규격(JOGIS)의 “광학유리의 화학적 내구성 측정 방법(분말법)”를 준수하고 있다. 그러나 하기 예시들에서는 일본 광학 유리 공업회 규격(JOGIS)의 측정 방법에서 이용되는 0.01N(mol/L) 초산 수용액을 10 질량%의 황산 수용액 대신하여 이용되었다. 상기 황산 수용액의 온도는 80 ℃로 설정하였으며, 액체량은 JOGIS의 측정 방법에서의 80 mL 대신 100 mL로 설정하였다. 나아가, 수행시간은 JOGIS의 측정 방법에서의 60분 대신, 72시간으로 설정하였다. 유리조각 10을 제조하기위한 유리질 재료는 통상의 유리 원료를 용해하여 제작한 유리 샘플이다.
유리조각 10을 함유하는 도료 등을 산성 환경하에서 부식방지 라이닝재로 이용하는 경우, 상기 지표(질량 감소율ΔW)에 따른 유리의 내산성은 작은 값인 것이 바람직하다. 질량 감소율 ΔW가 큰 값을 나타내는 경우, 산성 환경하에서 부식방지 라이닝재의 부식방지성이 떨어진다. 따라서 질량 감소율 ΔW는 1.2 질량% 이하가 바람직하고, 0.8 질량% 이하가 더욱 바람직하며, 0.5 질량% 이하가 더더욱 더 바람직하고, 0.4 질량% 이하가 가장 바람직하다. 질량 감소율 ΔW의 하한은 일반적으로 약 0.05 질량%이다.
<코팅된 유리조각>
도 2에 모식적으로 나타낸 바와 같이, 유리조각 10을 중심으로 상기 유리조각의 표면에 금속 또는 금속 산화물을 주성분으로 하는 코팅 11이 형성됨으로써, 코팅된 유리조각 12를 제조할 수 있다. 상기 코팅 11은 적어도 1종의 금속 및 금속 산화물에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 상기 코팅 11은 단층, 혼합층 및 복층 중 어느 하나일 수 있다.
더욱 구체적으로, 코팅 11은 은, 금, 백금, 팔라듐 및 니켈로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 금속에 의해 형성된다. 대안으로는, 코팅 11은 산화 티타늄, 산화알루미늄, 산화철, 산화코발트, 산화지르코늄, 산화아연, 산화주석 및 이산화규소로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 금속 산화물에 의해 형성된다. 상기 예시들 중에서 굴절률 및 투명성이 높고, 간섭색의 발색이 우수한 산화티타늄 및 특징이 있는 간섭색을 발색할 수 있는 산화철이 바람직하다.
코팅 11은 금속을 주성분으로 하는 제1막과 금속 산화물을 주성분으로 하는 제2막을 포함하는 적층막일 수 있다. 코어가 되는 유리조각 10의 표면 전체로 코팅 11이 형성될 수 있다. 대안으로는, 유리조각 10의 표면의 일부에 코팅 11이 형성될 수 있다.
코팅 11은 용도에 의해서 적절히 설정되는 두께를 가진다. 코팅 11을 유리조각 10의 표면에 형성하는 방법으로는 일반적으로 알려져 있는 방법 중 어떠한 방법도 사용될 수 있다. 예를 들면, 스퍼터링법, 졸-겔법, 화학기상증착법(CVD), 액상증착공정(LPD, 금속염으로부터 산화물을 증착시키는 공정)이 사용될 수 있다. 상기 액상증착공정(LPD)은 반응용액으로부터 기판 등에 금속 산화물의 박막을 증착시키는 방법이다.
<용도(수지 조성물, 도료, 잉크 조성물 및 화장품)>
유리조각 10 또는 코팅된 유리조각 12는 종래의 방법에 의해 안료 또는 보강용 충전재로서 수지 조성물, 도료, 잉크 조성물 및 화장품 등에 혼합된다. 이는 수지 조성물, 도료 및 잉크 조성물의 색조 및 광택을 높일 수 있다. 나아가 상기 수지 조성물, 도료 및 잉크 조성물을 사용할 때, 치수 정확도 및 강도 등을 향상시킬 수 있다. 도 3은 상기 유리조각 10을 도료에 혼합하고 기재 13의 표면에 도포한 예를 설명하기 위한 모식적인 단면도이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 유리조각 10 또는 코팅된 유리조각 12는 코팅막 14의 수지 매트릭스(resin matrix) 15에 분산되어있다.
수지 조성물, 도료, 잉크 조성물 및 화장품은 일반적으로 알려져 있는 것인 경우, 용도에 따라 적절히 선택하여 이용할 수 있다. 상기 유리조각 10과 상기 재료들의 혼합비는 적절히 설정될 수 있다. 나아가 유리조각 10과 상기 재료들과의 혼합방법은 일반적으로 알려져 있는 방법 중 어떠한 방법도 적용될 수 있다. 예를 들면 유리조각 10 또는 코팅된 유리조각 12를 도료와 혼합하는 경우, 모재 수지에 열강화성 수지, 열가소성 수지 또는 경화제를 적절히 선택하여 혼합할 수 있다.
열강화성 수지로는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지, 요소수지(urea resin), 불소 수지(fluorocarbon resin), 폴리에스테르-우레탄 경화 수지, 에폭시-폴리에스테르 경화 수지, 아크릴-폴리에스테르 수지, 아크릴-우레탄 경화 수지, 아크릴-멜라민 경화 수지, 폴리에스테르-멜라민 경화 수지 등이 될 수 있다.
열가소성 수지로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 폴리염화비닐, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리부틸렌, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 또는 상기 물질들을 형성하는 단량체의 공중합체, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리페닐렌 에테르, 폴리 에테르 에테르 케톤, 액정 고분자(I형, II형 또는 III형), 열가소성 불소 수지 등이 있다.
경화제로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 폴리이소시아네이트, 아민, 폴리아미드, 다가산(polybasic acid), 산무수물(acid anhydride), 폴리설파이드, 트리플루오르화 붕소산(boron trifluoride acid), 산성 디히드라지드, 이미다졸 등이 있다.
나아가 유리조각 10 또는 코팅된 유리조각 12를 수지 조성물과 혼합하는 경우, 모재 수지에 상기 열강화성 수지 또는 열가소성 수지가 사용될 수 있다.
상기 잉크 조성물은 각종 볼펜, 펠트 펜 등의 필기도구용 잉크 및 그라비아 잉크, 오프셋 잉크 등의 인쇄 잉크와 같은 어떠한 형태의 잉크 조성물도 될수 있다. 상기 유리조각 10 또는 코팅된 유리조각 12는 상기 잉크조성물 중 어떠한 잉크조성물에도 적용될 수 있다. 상기 잉크 조성물을 구성하는 용제(vehicle)는 안료를 분산시키며, 종이에 잉크를 고착(solidify)시키는 기능을 한다. 용제는 수지류, 기름 및 용매 등으로부터 형성된다.
필기도구용 잉크 용재(vehicle)의 예는 아크릴 수지, 스티렌-아크릴 공중합체, 폴리비닐 알코올, 폴리 아크릴레이트, 아크릴 단량체-비닐아세테이트 공중합체, 잔탄검(xanthan gum)등의 미생물유래 다당류, 구아검(guar gum)등의 수용성 다당류 등을 포함한다. 나아가 용매의 예는 물, 알코올, 탄화수소, 에스테르 등을 포함한다.
그라비아 잉크의 용제(vehicle)는 검 로진(gum rosin), 우드 로진(wood rosin), 톨유 로진(tall oil rosin), 라임 로진(lime rosin), 로진에스테르(rosin ester), 말레산수지, 폴리아미드 수지, 비닐 수지, 질산셀룰로오스(celllulose nitrate), 초산셀룰로오스, 에틸 셀룰로오스, 염화 고무, 고리화 고무, 에틸렌-초산비닐 공중합 수지, 우레탄 수지, 폴리에스테르 수지, 알키드 수지, 길소나이트(gilsonite), 다마르(dammar), 쉘락(shellac) 등의 수지 또는 상기 수지들의 혼합물, 상기 수지를 수용화한 수용성 수지 또는 상기 수지들이 용해된 에멀젼 수지(emulsion resin)등을 포함한다. 상기 용매의 예는 탄화수소, 알코올, 에테르, 에스테르, 물을 포함한다.
오프셋 잉크의 용제(vehicle)는 로진 변성 페놀 수지, 석유 수지, 알키드 수지 및 상기 수지들 중 하나로부터 얻어지는 건조 변성 수지등의 수지 및 아마인유(linseed oil), 동유(tung oil), 콩기름 등의 기름을 포함한다. 상기 용매의 예는 n-파라핀, 이소파라핀, 방향족 탄소화합물(aromatic), 나프텐(naphthene),α-올레핀, 물 등을 포함한다. 상기 각종 용제 성분으로는 염료, 안료, 계면활성제, 윤활제, 소포제, 레벨링제(leveling agent) 등 관용의 첨가제를 적절히 선택하여 혼합할 수 있다.
화장품은 얼굴용 화장품, 메이크업 화장품 및 헤어용 화장품 등의 폭 넓은 범위의 화장품을 포함한다. 상기 화장품들 중 파운데이션, 훼이스파우더(face powder), 아이섀도우(eye shadow), 메이크업 베이스(make up base), 네일 에나멜, 아이라이너, 마스카라, 립스틱, 팬시 파우더 등의 메이크업 화장품에 적용될 수 있다.
화장품의 용도에 따라서, 필요한 경우 소수화 처리가 유리조각 10에 적용될 수 있다. 상기 소수화 처리는 하기 5개의 방법 중 어떠한 하나의 방법을 통하여 수행될 수 있다.
(1) 메틸하이드로젠폴리실록산, 고점도 실리콘 오일 또는 실리콘 수지와 같은 실리콘 화합물을 이용하는 처리 방법.
(2) 음이온 계면활성제 또는 양이온 계면활성제와 같은 계면활성제를 이용한 처리 방법.
(3) 나일론, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리에틸렌, 다양한 형태의 불소 수지(폴리 테트라 플루오르 에틸렌 수지(PTFE), 테트라 플루오르 에틸렌-퍼플루오로 알킬 비닐 에테르 공중합체(PFA), 테트라 플루오르 에틸렌-헥사 플루오르 프로필렌 공중합체(FEP), 테트라 플루오르 에틸렌-에틸렌 공중합체(ETFE), 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF), 폴리 클로로트리 플루오르 에틸렌(PCTFE) 등), 폴리 아미노산 등과 같은 고분자 화합물을 이용하는 처리 방법.
(4) 퍼플루오로기를 함유하는 화합물, 레시틴(lecithin), 콜라겐, 금속 비누(metal soap), 친유성 왁스, 다가 알코올 부분 에스테르(polyalcohol partial ester) 또는 완전 에스테르(complete ester) 등을 이용하는 처리 방법.
(5) 상기 방법들을 복합한 처리 방법.
상기 방법들 이외의 일반적으로 분말의 소수화 처리에 적용할 수 있는 방법들도 이용될 수 있다.
일반적으로 화장품에 사용되는 다른 재료들은 필요에 상기의 화장품들에 혼합될 수 있다. 예를 들면, 무기 분말, 유기 분말, 안료 또는 색소, 에스테르, 기름 성분, 유기용매, 수지, 가소제(plasticizer), 자외선 흡수제, 산화 방지제, 방부제, 계면활성제, 보습제, 향수, 물, 알코올, 증점제(thickening agent) 등이 사용될 수 있다.
상기 무기분말은 탈크, 카올린, 견운모, 백운모, 흑운모, 리티아운모, 질석(vermiculite), 탄산마그네슘, 탄산칼슘, 규조토, 규산마그네슘, 규산칼슘, 규산알루미늄, 황산바륨, 텅스텐산금속염, 실리카, 하이드록시아파타이트, 제올라이트, 질화붕소, 세라믹스 파우더 등을 포함한다.
상기 유기유기은 나일론 파우더, 폴리에틸렌 파우더, 폴리스티렌 파우더, 벤조구아나민파우다, 폴리테트라플루오르에틸렌 파우더, (디스티렌벤젠폴리머 파우더), 에폭시 수지 파우더, 아크릴 수지 파우더, 미정질(microcrystalline) 셀룰로오스 등을 들 수 있다.
안료는 크게 무기 안료와 유기안료로 구별된다.
무기 안료의 예는 색에 따라 구별지어지는 하기의 안료를 포함한다. 무기 백색 안료 : 산화티타늄 및 산화아연. 무기 적색 안료 : 산화철(적산화철, colcothar), 티타늄산철. 무기 갈색 안료 : γ-산화철. 무기 황색 안료 : 황산화철, 황토. 무기 흑색 안료 : 흑산화철, 카본 블랙. 무기 보라색 안료 : 망고바이올렛, 코발트 바이올렛. 무기 녹색 안료 : 티타늄산코발트. 무기 청색 안료 : 군청, 프러시안 블루(prussian blue).
펄안료(pearl pigment)의 예는 산화티타늄이 코팅된 운모, 산화티타늄이 코팅된 비스무스 옥시클로라이드, 비스무스 옥시클로라이드, 산화티타늄이 코팅된 탈크, 피쉬 스케일 호일(fish scale foil), 착색 산화티타늄이 코팅된 운모 등을 포함한다. 나아가 금속 분말 안료는 알루미늄 파우더 및 구리파우더를 포함한다.
유기안료의 예는 적색 201호, 적색 202호, 적색 204호, 적색 205호, 적색 220호, 적색 226호, 적색 228호, 적색 405호, 오렌지색 203호, 오렌지색 204호, 황색 205호, 황색 401호 및 청색 404호를 포함한다.
탈크, 탄산칼슘, 황산바륨, 산화지르코늄, 알루미늄 화이트와 같은 체질 안료(extender pigment)에 있어서 하기의 염료를 진홍색화(laking)에 의해 유기안료가 얻어진다. 염료의 예는 적색 3호, 적색 104호, 적색 106호, 적색 227호, 적색 230호, 적색 401호, 적색 505호, 오렌지색 205호, 황색 4호, 황색 5호, 황색 202호, 황색 203호, 녹색 3호 및 청색 1호 등을 포함한다. 나아가 색소의 예는 클로로필 및 β-카로틴과 같은 천연색소를 포함한다.
탄화수소의 예는 스쿠알렌, 유동 파라핀, 유동 폴리이소부틸렌, 바셀린, 마이크로크리스탈린 왁스(microcrystalline wax), 지랍(ozokerite), 세레신(ceresin), 미리스트산(myristic acid), 팔미트산(palmitic acid), 스테아린산, 올레익산, 이소스테아린산, 세틸알코올, 헥실데칸올(hexyldecanol), 올레일 알코올, 헥사데실 2-에틸헥사노에이트, 팔미트산 2-에틸헥실 에스테르, 2-옥틸도데실 미리스테이트, 네오펜틸 글라이콜 디-2-에틸헥사노에이트, 글리세롤 트리스(2-에틸헥사노에이트), 2-옥틸도데실 올레에이트, 이소프로필 미리스트에이트, 글리세롤트리스이소스테아레이트, 글리세롤 트리(코코넛 오일 지방산)에스테르, 올리브유, 아보가드유, 밀랍, 미리스틸 미리스테이트, 밍크유, 라놀린(lanolin) 등을 포함한다.
나아가 상기 에스테르의 예는 실리콘유, 고급 지방산, 기름, 지방 등을 포함한다. 상기 오일성분의 예는 고급 알코올 왁스 등을 포함한다. 유기용매의 예는 아세톤, 톨루엔, 초산 부틸, 초산 에스테르 등을 포함한다.수지의 예는 알키드 수지 및 요소수지 등을 포함한다. 가소제의 예는 장뇌(camphor), 아세틸트리부틸 시트레이트 등을 포함한다. 추가적으로 자외선 흡수제, 산화 방지제, 방부제, 계면활성제, 보습제, 향수, 물, 알코올, 증점제 등이 사용될 수 있다.
상기 화장품의 형태는 특별히 제한되지 않으며, 분말, 케이크, 연필, 막대기, 페이스트(paste), 액체, 에멀젼, 크림 등의 형태일 수 있다.
상기 실시예에 있어서의 효과를 하기에 나타낸다.
본 실시예의 유리조각 10에 있어서, 유리조각 10을 제조하기 위한 유리질 재료의 조성은 60≤SiO2≤70 및 5≤Al2O3≤15로 설정되었다. 이는 이산화규소 및 산화알루미늄의 함유량 및 이산화규소와 산화알루미늄이 유리의 골격을 형성하는 기능을 충분히 얻을 수 있다. 나아가 유리 전이 온도가 높고, 용해성이 우수하며, 내산성 및 내수성을 높일 수 있다. 나아가 산화리튬, 산화나트륨 및 산화칼륨의 합계 함유량은 4<(Li2O+Na2O+K2O)<9로 설정되었다. 이는 유리 형성시의 실투온도 및 점도를 양호하게 조정할 수 있다. 추가적으로 산화마그네슘 및 산화칼슘의 함유량이 1≤MgO≤10 및 10≤CaO≤25로 설정되어 있다. 이는 유리의 내열성을 유지하면서, 유리 형성시의 실투온도 및 점도를 양호하게 할 수 있다.
따라서, 유리조각 10의 내열성 및 화학적 내구성이 향상된다. 뛰어난 내열성은 유리조각 10이 고온으로 가열되었을 때 변형을 억제할 수 있다. 나아가 뛰어난 내산성은 유리조각 10이 예를 들어 산성 환경하에서의 부식방지 라이닝재로 적용될 때와 예를 들어 산성 용액을 이용한 액상법에 의해 형성되는 코팅의 기재로서사용될 때 효과적이다. 또한, 작업 온도를 상대적으로 저온으로 제어할 수 있다. 이는 유리조각 10의 제조를 가능하게 한다.
유리조각 10을 제조하기 위한 유리질 재료의 작업 온도로부터 실투온도의 차로부터 얻어지는 온도차 ΔT는 0 ~ 200 ℃로 설정되었다. 이는 유리 형성 시에 있어 실투를 억제할 수 있음과 동시에, 보다 균질한 유리조각 10을 얻을 수 있게한다.
유리조각 10을 제조하기 위한 유리질 재료의 유리 전이 온도는 560 ~ 750 ℃로 설정되었다. 이는 유리조각 10의 내산성을 향상시킬 수 있다.
유리조각 10을 제조하기 위한 유리질 재료의 내산성 지표인 ΔW는 0.05 ~ 1.2 질량%로 설정되었다. 이는 유리조각의 내산성을 높일 수 있다.
코팅된 유리조각 12에 있어서, 유리조각 10의 표면은 금속 또는 금속 산화물을 주성분으로 하는 코팅 11로 코팅되어 있다. 코팅 11은 금속색 또는 간섭색의 발색을 가능하게 한다. 따라서 상기 코팅된 유리조각 12는 광택안료로서 적합하게 사용될 수 있다.
이하, 상기 실시예들을 더욱 구체적으로 설명한다. 그러나 본 발명이 하기 실시예들에 의해 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1 ~ 60, 비교예 1 ~ 11>
표 1 ~ 표 7에 나타낸 조성들은 규사(silica sand)등과 같은 통상의 유리 원료를 각각의 실시예 및 비교예를 위한 유리질 원료의 배치(batch)를 제조하기 위해 혼합함으로써 제조되었다. 각각의 배치를 가열하기 위하여 전기로가 사용되었으며, 1400 ~ 1600 ℃까지 배치를 가열하여 용해시켰다. 상기 조건은 조성이 균일하게 될 때까지 약 4시간 동안 유지되었다. 상기 용해된 유리질 원료는 철판(steel plate)으로 부어졌으며, 전기로 내에서 상온까지 서서히 냉각하여 유리 샘플을 얻었다.
상기 방법으로 제조된 유리 샘플에 있어서, 열팽창계수를 시판중인 팽창계(Rigaku Corporation, Thermomechanical Analyzer TMA8510)를 이용하여 측정하였으며, 열팽창계수 곡선으로부터 유리 전이 온도를 계산해내었다. 통상의 백금구(platinum ball) 상승법에 의해 점도와 온도의 상관관계를 조사하였으며, 상기 백금구 상승법의 결과로부터 작업 온도를 계산해내었다. 상기 백금구 상승법이란 용해된 유리로 백금구를 담구고, 상기 백금구를 등속 운동으로 끌어올릴 때의 부하 하중(저항)과 백금구에 일하는 중력이나 부력등의 관계를 미소입자가 유체내부에서 침강 할 때의 점도와 낙하 속도의 관계를 나타낸 스토크(Stokes) 법칙에 적용시켜 점도를 측정하는 방법이다.
유리 샘플을 분쇄하고 JIS Z 8801에 규정되는 표준 거름망 1.0 mm 메쉬를 통과시킨 후, 표준 거름망 2.8 mm 메쉬를 통과하지 못하는 크기의 유리를 백금 보트에 넣어 온도기울기(900 ~ 1400 ℃)를 갖춘 전기로에서 2시간 동안 가열하였다. 결정이 나타나는 지점에 대응하는 전기로의 최고 온도로부터 실투온도를 계산해내었다. 전기로내의 위치에 의한 온도 거동의 불균형을 보상할 수 있도록, 전기로내에 사전설정해둔 장소의 온도 거동을 미리 측정했다. 상기 사전설정해둔 장소에 유리 샘플을 위치시키고 실투온도를 측정했다.
표 1 ~ 표 7에 상기 측정 결과를 나타내었다. 표 1 ~ 표 7의 유리 조성은 모두 질량%로 나타내어진 값이다. ΔT는 상기한 바와 같이 작업 온도로부터 실투온도를 뺀 온도차이다. ΔW는 상기한 바와 같이 내산성의 지표이다. 상기 유리 샘플은 분쇄되었다. JIS Z 8801에 규정되는 보조 거름망 710μm 메쉬 및 표준 거름망 590μm 메쉬를 통과하되, 표준 거름망 420μm 메쉬를 통과하지 못하는 크기의 유리 분말을 유리의 비중과 같은 중량으로 80℃, 10 질량%의 황산 수용액 100 mL에 72시간 침지했을 경우 질량 감소율을 계산해내었다.
조성(질량%) 또는 물리적 특성 실시예1 실시예2 실시예 3 실시예4 실시예5 실시예6 실시예7 실시예8 실시예9 실시예10
SiO2 66.17 66.53 66.39 65.91 66.59 66.14 66.16 64.48 64.82 64.11
B2O3 - - - - - - - - - -
Al2O3 11.13 11.19 11.17 11.09 11.20 11.13 11.13 11.01 11.07 11.87
MgO 2.08 2.09 2.09 2.07 2.09 2.07 2.08 2.86 2.87 2.86
CaO 15.94 16.02 15.99 15.41 16.04 15.86 15.93 14.66 14.73 14.68
SrO - - - 0.86 - - - - - -
BaO - - - - - - - - - -
ZnO - - - - - - - - - -
Li2O 2.31 2.82 2.47 2.30 3.07 2.31 2.31 1.30 1.80 1.80
Na2O 1.88 0.86 1.89 1.87 - 1.88 1.88 3.90 2.89 2.88
K2O 0.48 0.49 - 0.48 1.01 0.48 0.48 0.48 0.48 0.48
Li2O + Na2O + K2O 4.67 4.17 4.36 4.65 4.08 4.67 4.67 5.68 5.17 5.16
TiO2 - - - - - 0.13 - 1.31 1.32 1.31
ZrO2 - - - - - - - - - -
Fe2O3 - - - - - - 0.03 - - -
유리전이온도 (℃) 610 607 609 610 605 613 612 627 615 613
실투(失透)온도
(℃)		 1179 1151 1176 1175 1157 1178 1179 1185 1174 1174
작업온도 (℃) 1239 1238 1238 1240 1226 1241 1240 1246 1240 1237
△T (℃) 60 87 62 65 69 63 61 61 66 63
△W (질량%) 0.12 0.09 0.12 0.12 0.08 0.12 0.12 0.21 0.25 0.30
조성(질량%) 또는 물리적 특성 실시예11 실시예12 실시예 13 실시예14 실시예15 실시예16 실시예17 실시예18 실시예19 실시예20
SiO2 64.69 63.98 64.43 63.77 64.22 64.72 64.63 64.47 66.47 67.30
B2O3 - - - - - - - - - -
Al2O3 11.05 11.85 11.84 11.81 11.80 11.89 11.04 11.01 9.41 9.53
MgO 2.87 2.86 2.79 2.85 2.78 2.94 2.94 2.86 2.19 2.22
CaO 14.70 14.65 14.28 14.61 14.23 15.07 15.05 14.64 16.20 16.40
SrO - - - - - - - - - -
BaO - - - - - - - - - -
ZnO - - - - - - - - - -
Li2O 1.46 1.46 1.46 1.30 1.30 1.46 1.31 1.30 1.31 2.33
Na2O 3.91 3.90 3.89 3.88 3.88 3.91 3.91 3.90 3.93 2.22
K2O - - - 0.48 0.48 - 0.48 0.48 0.48 -
Li2O + Na2O + K2O 5.37 5.36 5.35 5.66 5.66 5.37 5.70 5.68 5.72 4.55
TiO2 1.32 1.31 1.31 1.31 1.31 - 0.66 1.31 - -
ZrO2 - - - - - - - - - -
Fe2O3 - - - - - - - 0.03 - -
유리전이온도 (℃) 625 628 623 632 628 623 628 622 626 607
실투(失透)온도
(℃)		 1185 1183 1183 1186 1183 1191 1186 1180 1200 1187
작업온도 (℃) 1241 1242 1251 1246 1255 1249 1244 1245 1249 1232
△T (℃) 56 59 68 60 72 58 58 65 49 45
△W (질량%) 0.30 0.35 0.32 0.36 0.33 0.27 0.27 0.29 0.13 0.08
조성(질량%) 또는 물리적 특성 실시예21 실시예22 실시예 23 실시예24 실시예25 실시예26 실시예27 실시예28 실시예29 실시예30
SiO2 63.68 64.31 64.08 64.36 65.13 66.96 66.27 66.33 64.49 65.40
B2O3 - - - - - - - - - -
Al2O3 10.96 11.07 11.03 11.08 14.29 11.18 11.06 11.07 11.10 11.09
MgO 2.86 3.09 2.79 2.95 1.84 4.66 1.95 2.38 2.83 2.82
CaO 17.77 15.82 14.32 15.09 14.14 11.96 15.54 14.04 15.12 12.53
SrO - - - - - - - - - -
BaO - - - - - - - - - -
ZnO - - - - - - - - - -
Li2O 0.22 1.31 1.80 1.81 2.27 1.82 1.80 1.85 1.85 1.95
Na2O 4.17 3.92 2.88 2.90 1.85 2.92 2.89 3.78 3.78 5.53
K2O 0.34 0.48 0.48 0.48 0.48 0.49 0.48 0.54 0.55 0.68
Li2O + Na2O + K2O 4.73 5.71 5.16 5.19 4.60 5.23 5.17 6.17 6.18 8.16
TiO2 - - 2.63 1.32 - - - - 0.26 -
ZrO2 - - - - - - - - - -
Fe2O3 - - - 0.03 - - - - - -
유리전이온도 (℃) 683 627 616 625 631 618 613 603 607 584
실투(失透)온도
(℃)		 1228 1198 1175 1181 1136 1230 1200 1180 1177 1170
작업온도 (℃) 1271 1242 1232 1226 1278 1283 1257 1253 1221 1228
△T (℃) 43 44 57 45 142 53 57 73 44 58
△W (질량%) 0.39 0.28 0.34 0.27 0.21 0.18 0.14 0.14 0.18 0.17
조성(질량%) 또는 물리적 특성 실시예31 실시예32 실시예 33 실시예34 실시예35 실시예36 실시예37 실시예38 실시예39 실시예40
SiO2 65.36 64.21 65.38 64.58 65.10 66.40 65.16 65.34 63.60 64.48
B2O3 - - - - - - - - - -
Al2O3 11.08 11.05 11.08 10.95 11.03 11.09 11.04 11.07 10.95 11.10
MgO 2.29 2.85 2.19 3.25 2.61 2.82 3.04 2.38 3.24 3.01
CaO 15.10 15.21 16.16 13.55 14.58 12.53 13.08 14.04 13.56 15.43
SrO - - - - - - - - - -
BaO - - - - - - - - - -
ZnO - - - - - - - - - -
Li2O 1.85 1.35 1.81 0.37 1.35 1.90 1.40 1.90 0.41 1.81
Na2O 3.78 4.79 2.90 6.77 4.78 4.65 5.65 4.64 7.62 2.90
K2O 0.54 0.54 0.48 0.54 0.54 0.62 0.62 0.62 0.61 0.48
Li2O + Na2O + K2O 6.17 6.68 5.19 7.68 6.67 7.17 7.67 7.16 8.64 5.19
TiO2 - - - - - - - - - 0.79
ZrO2 - - - - - - - - - -
Fe2O3 - - - - - - - - - -
유리전이온도 (℃) 609 610 620 646 618 590 597 595 625 623
실투(失透)온도
(℃)		 1188 1193 1193 1210 1198 1173 1185 1178 1201 1187
작업온도 (℃) 1234 1237 1237 1277 1247 1260 1249 1232 1255 1288
△T (℃) 46 44 44 67 49 87 64 54 54 41
△W (질량%) 0.15 0.28 0.17 0.29 0.22 0.14 0.21 0.18 0.34 0.18
조성(질량%) 또는 물리적 특성 실시예41 실시예42 실시예 43 실시예44 실시예45 실시예46 실시예47 실시예48 실시예49 실시예50
SiO2 65.94 65.06 64.51 64.53 63.29 63.67 65.48 64.83 64.28 64.87
B2O3 - - - - - - - 0.57 1.15 -
Al2O3 11.01 11.03 11.10 11.11 10.89 12.62 11.10 11.07 11.06 11.00
MgO 2.57 2.80 3.05 2.96 2.81 2.59 2.42 2.19 2.19 2.17
CaO 11.84 12.46 13.15 14.22 14.99 14.48 16.80 16.15 16.14 15.12
SrO - - - - - - - - - 1.70
BaO - - - - - - - - - -
ZnO - - - - - - - - - -
Li2O 1.45 1.45 1.95 1.90 - 1.34 1.76 1.80 1.80 1.79
Na2O 6.51 6.52 5.54 4.66 7.49 4.75 2.03 2.89 2.89 2.87
K2O 0.68 0.68 0.69 0.62 0.54 0.54 0.41 0.48 0.48 0.48
Li2O + Na2O + K2O 8.64 8.65 8.18 7.18 8.03 6.63 4.20 5.17 5.17 5.14
TiO2 - - - - - - - - - -
ZrO2 - - - - - - - - - -
Fe2O3 - - - - - - - - - -
유리전이온도 (℃) 590 591 586 598 652 623 632 617 616 616
실투(失透)온도
(℃)		 1177 1177 1173 1173 1227 1184 1180 1182 1172 1182
작업온도 (℃) 1264 1244 1214 1222 1268 1248 1245 1225 1215 1239
△T (℃) 87 67 41 49 41 64 65 43 43 57
△W (질량%) 0.15 0.20 0.28 0.23 0.40 0.33 0.17 0.21 0.26 0.17
조성(질량%) 또는 물리적 특성 실시예51 실시예52 실시예 53 실시예54 실시예55 실시예56 실시예57 실시예58 실시예59 실시예60
SiO2 64.37 64.86 64.34 65.11 64.84 65.23 65.26 64.14 64.04 63.01
B2O3 - - - - - - - - - -
Al2O3 10.91 10.99 10.91 11.04 10.99 11.06 11.06 11.04 11.02 10.85
MgO 2.16 2.17 2.16 2.18 2.17 2.17 2.17 2.82 2.80 2.66
CaO 14.09 15.58 15.00 15.17 14.19 15.97 16.06 15.03 14.94 14.21
SrO 3.37 - - - - - - - - -
BaO - 1.26 2.49 - - - - - - -
ZnO - - - 1.34 2.67 - - - - -
Li2O 1.78 1.79 1.78 1.80 1.79 1.80 1.80 1.35 1.35 -
Na2O 2.85 2.87 2.85 2.89 2.87 2.89 2.89 4.78 4.78 7.45
K2O 0.47 0.48 0.47 0.48 0.48 0.48 0.48 0.54 0.54 0.53
Li2O + Na2O + K2O 5.10 5.14 5.10 5.17 5.14 5.17 5.17 6.67 6.67 7.98
TiO2 - - - - - - - 0.26 0.26 1.29
ZrO2 - - - - - 0.41 - - - -
Fe2O3 - - - - - - 0.26 0.03 0.26 -
유리전이온도 (℃) 617 617 616 617 620 621 623 615 619 653
실투(失透)온도
(℃)		 1172 1188 1182 1171 1153 1188 1188 1188 1188 1215
작업온도 (℃) 1243 1238 1241 1247 1241 1243 1236 1229 1232 1264
△T (℃) 71 50 59 76 88 55 48 41 44 49
△W (질량%) 0.19 0.17 0.18 0.12 0.09 0.16 0.15 0.28 0.26 0.44
조성(질량%)
또는
물리적 특성		 비교예1 비교예2 비교예 3 비교예4 비교예5 비교예6 비교예7 비교예8 비교예9 비교예 10 비교예11
SiO2 72.76 67.05 54.84 71.91 58.93 63.92 64.76 67.43 65.08 64.66 62.96
B2O3 - 4.68 5.95 - - - - - - - -
Al2O3 1.88 4.02 14.52 11.02 11.18 15.77 9.24 9.62 8.38 9.22 8.98
MgO 3.58 2.58 0.38 1.87 3.19 2.11 - 10.54 0.86 0.82 2.21
CaO 7.62 6.53 22.80 10.05 21.48 13.13 19.34 5.47 16.15 15.44 15.73
ZnO - 3.61 - - - - - - - - -
Li2O - 0.59 - 1.80 1.82 1.77 0.32 0.33 9.54 - -
Na2O 13.20 10.17 0.49 2.88 2.92 2.83 5.87 6.11 - 9.85 -
K2O 0.95 0.77 0.30 0.48 0.49 0.47 0.47 0.49 - - 10.11
Li2O+Na2O+K2O 14.15 11.53 0.79 5.16 5.23 5.07 6.66 6.93 9.54 9.85 10.11
Fe2O3 - - 0.25 - - - - - - - -
F - - 0.48 - - - - - - - -
유리전이온도
(℃)		 553 549 681 625 620 645 663 664 513 635 735
실투(失透)온도
(℃)		 1020 986 1090 1164 1220 1148 1312 1332 1071 1270 1337
작업온도 (℃) 1172 1165 1205 1382 1157 1307 1258 1327 1184 1244 1354
△T (℃) 152 179 115 218 -63 159 -54 -5 113 -26 17
△W (질량%) 0.40 0.50 7.40 0.07 0.48 0.35 0.24 0.44 0.30 0.30 0.27
실시예 1 ~ 60의 유리 전이 온도는 584 ~ 683 ℃였다. 이는 상기 유리가 뛰어난 내열성능을 가지는 것을 나타낸다. 상기 유리의 작업 온도는 1214 ~ 1283 ℃였다. 이는 유리조각을 제조하는데 바람직한 온도이다. 나아가 ΔT(작업 온도-실투온도)는 41 ~ 142 ℃였다. 이는 유리조각 10의 제조 공정에 있어서, 실투를 일으키지 않는 온도차이다. 상기 유리에 있어서, 내산성의 지표인 질량 감소율 ΔW는 0.08 ~ 0.44 질량%였다. 이는 상기 유리조각 10이 우수한 내산성을 가지는 것을 나타낸다.
반면, 비교예 1에 나타내어진 종래의 판유리 조성은 유리 전이 온도가 553 ℃이며, 이는 실시예 1 ~ 60에 해당하는 유리의 유리 전이 온도보다 낮고, 내열성이 나쁘다.
비교예 2에 나타내어진 종래의 C 유리는 유리 전이 온도가 549 ℃이며, 이는 실시예 1 ~ 60에 해당하는 유리의 유리 전이 온도보다 낮고, 내열성이 나쁘다.
비교예 3에 나타내어진 종래의 E 유리는 질량 감소율 ΔW가 7.40 질량%로 높으며, 내산성이 떨어진다.
비교예 4에 나타내어진 유리의 작업 온도는 1382 ℃이며, 실시예 1 ~ 60에 해당하는 유리의 작업 온도보다 높다.
비교예 5에 나타내어진 유리의 ΔT(작업 온도-실투온도)는 -63℃이며, 실시예 1 ~ 60에 해당하는 유리의 ΔT보다 작다.
비교예 6에 나타내어진 유리의 작업 온도는 1307℃이며, 실시예 1 ~ 60에 해당하는 유리의 작업 온도보다 높다.
비교예 7에 나타내어진 유리의 ΔT(작업 온도-실투온도)는 -54℃이며, 실시예 1 ~ 60에 해당하는 유리의 ΔT보다 작다.
비교예 8에 나타내어진 유리의 작업 온도는 1327 ℃이며, 실시예 1 ~ 60에 해당하는 유리의 작업 온도보다 높다. 나아가 상기 유리의 ΔT(작업 온도-실투온도)는 -5℃이며, 실시예 1 ~ 60에 해당하는 유리의 ΔT보다 작다.
비교예 9에 나타내어진 유리의 유리 전이 온도는 513 ℃이며, 실시예 1 ~ 60에 해당하는 유리의 유리 전이 온도보다 매우 낮다.
비교예 10에 나타내어진 유리의 ΔT(작업 온도-실투온도)는 -26 ℃이며, 실시예 1 ~ 60에 해당하는 유리의 ΔT보다 작다.
비교예 11에 나타내어진 유리의 작업 온도는 1354 ℃이며, 실시예 1 ~ 60에 해당하는 유리의 작업 온도보다 높다.
상기 결과들에 있어, 실시예 1 ~ 60과 같이 이산화규소(SiO2), 산화알루미늄(Al2O3), 알칼리 토류 금속 산화물(MgO, CaO) 및 알칼리 금속 산화물(Li2O, Na2O, K2O)의 함유량이 본 발명의 범위내인 유리는 뛰어난 내열성, 화학적 내구성(내산성) 및 성형성을 가진다.
또한, 실시예 1 ~ 60 및 비교예 10의 유리를 유리조각 및 코팅된 유리조각의 제조에 사용하였다. 각 조성의 유리들은 전기로 내에서 재 용해되었으며, 냉각되면서 펠렛(pellet)으로 형성되었다. 상기 펠렛은 평균 두께가 0.5~1μm인 유리조각 제조를 위하여 도 1에 나타내어진 제조 장치에 투입되었다. 유리조각 평균 두께는 전자현미경(Keyence Corporation, Real Surface View Microscope, VE-7800)를 이용해 100개의 유리조각 단면으로부터 유리조각의 두께를 측정하였고, 이를 통하여 유리조각의 평균두께를 계산해내었다.
<실시예 61 ~ 120>
상기와 같은 방법으로 제조된 실시예 1 ~ 60의 조성을 가지는 유리조각으로부터 실시예 61 ~ 120의 코팅된 유리조각 12를 하기 방법을 통하여 각각 제조했다. 우선, 상기 유리조각을 미리 설정해둔 직경으로 분쇄하였다. 액상법에 의해 상기 유리조각 표면을 산화티타늄으로 코팅하였다. 상기 액상법은 금속염으로부터 산화티타늄을 유리조각 10의 표면에 증착시키는 방법이다. 더욱 구체적으로는, 이온 교환수에 금속염으로써 염화제일주석이수화물(stannous chloride dihydrate)을 용해시키고, 희석된 염산을 첨가하여 pH 2.0 ~ 2.5로 조절하였다. 유리조각 10은 상기 용액을 교반시키는 상태에서 첨가되었고 10 분후에 여과되었다. 이 후, 이온 교환수로 염화백금산6수화물(chloroplatinic acid hexahydrate)을 용해시켰으며, 상기 여과된 유리조각 10을 이온 교환수로 교반 하면서 투입하였고, 10 분후에 여과하였다. 이 후, 이온 교환수에 염산수용액(35 질량%)을 첨가하여 pH 0.7의 염산 산성 용액을 얻었다. 상기 산성 용액으로 유리조각 10을 교반 하면서 투입하였고, 용액의 온도 75 ℃가 되도록 가열하였다.
나아가 사염화티타늄(TiCl4)용액을 티타늄 환산시 0.2 g/분의 비율로 상기 용액에 첨가하였다. 이와 동시에 pH가 변화하지 않게 수산화나트륨을 첨가하였다. 중화반응을 통해 산화티타늄(TiO2) 또는 이의 수화물이 2시간에 걸쳐 유리조각 10의 표면에 증착되었다. 그 후, 코팅 11이 형성된 유리조각 10은 여과되었으며, 180 ℃의 온도에서 2시간 동안 건조되었다. 상기 방법에 의해 제조된 상기 코팅된 유리조각 12는 전자현미경을 통해 관찰되었고, 유리조각 10의 표면에 산화티타늄 코팅 11이 형성된 것을 확인하였다.
<실시예 121 ~ 180>
실시예 1 ~ 60의 조성을 가지는 유리조각으로부터 실시예 121 ~ 180의 코팅된 유리조각 12를 하기 방법을 통하여 각각 제조하였다. 우선, 유리조각을 적절한 직경의 입자로 분쇄하였다. 이 후, 통상적인 무전해도금법에 의해 유리조각 표면으로 은을 코팅하였다. 상기 통상적인 무전해도금법에 대해 설명한다. 우선, 유리조각 10으로 염화제일주석이수화물과 염화백금산6수화물(chloroplatinic acid hexahydrate)에 의한 전처리를 상기 실시예 61 ~ 120과 동일하게 수행하였다. 이 후, 이온 교환수 10 L에 질산은 200 g와 적절한 양의 암모니아수를 첨가하여 은 수용액을 제조하였다. 상기 은 수용액으로 전처리가 수행된 유리조각 1 kg를 교반 하면서 첨가하였다. 나아가 14 질량%의 주석산 칼륨나트륨(sodium-potassium tartrate) 수용액을 환원액으로써 첨가하였고, 유리조각 10의 표면에 은을 코팅하였다. 그 후, 상기 유리조각 10을 여과하였고, 400 ℃의 온도에서 2시간 동안 건조시켰다. 이를 통하여 유리조각 10의 표면에 코팅 11의 은이 코팅된 코팅된 유리조각 12를 얻었다.
상기 방법으로 제조된 코팅된 유리조각 12를 전자현미경으로 관찰하였고, 유리조각 10의 표면에 코팅 11의 은이 형성되어 있는 것을 확인했다.
<실시예 181 ~ 240 및 비교예 12>
실시예 1 ~ 60의 조성을 가지는 유리조각을 미리 설정해둔 입자 지름으로 분쇄하였고, 이를 폴리에스테르 수지와 혼합하여 유리조각 10을 함유하는 실시예 181 ~ 240의 폴리에스테르 수지 조성물을 각각 얻었다. 상기 폴리에스테르 수지 조성물은 유리조각 10의 분산성이 좋고, 외형이 우수하다.
반면, 비교예 12는 비교예 10의 조성을 가지는 유리조각 10을 미리 설정해둔 입자 지름으로 분쇄하였고, 이를 폴리에스테르 수지와 혼합하였다. 그 결과, 비교예 10의 유리조각 10은 불투명해졌다. 따라서 폴리에스테르 수지 조성물의 외형은 바람직하지 않았다.
<실시예 241 ~ 300>
실시예 61 ~ 120의 코팅된 유리조각 12를 에폭시 아크릴레이트와 혼합하여, 코팅된 유리조각 12를 함유하는 실시예 241 ~ 300의 비닐 에스테르 도료를 각각 얻었다. 상기 비닐 에스테르 도료는 코팅된 유리조각 12의 분산성이 좋고, 외형도 우수하였다.
<실시예 301 ~ 360>
실시예 61 ~ 120의 코팅된 유리조각 12를 얼굴용 화장품인 파운데이션과 혼합하여, 코팅된 유리조각 12를 함유 하는 실시예 301 ~ 360의 화장품를 각각 얻었다. 상기 화장품은 코팅된 유리조각 12의 분산성이 우수하고, 화장품으로서 적합하였다.
<실시예 361 ~ 420>
실시예 61 ~ 120의 코팅된 유리조각 12를 착색제, 수지 및 유기용매를 포함하는 잉크 조성물과 혼합하여, 코팅된 유리조각 12를 함유하는 실시예 361 ~ 420의 잉크 조성물을 각각 얻었다. 상기 잉크 조성물은 코팅된 유리조각 12의 분산성이 우수하고, 잉크 조성물로서 적합하였다.
상기 각 실시예들은 하기와 같이 변경될 수 있다.
유리질 원료의 조성에 있어서, SiO2+Al2O3의 범위를 한정하고, 유리의 골격을 형성하는 성분의 범위를 명확하게 할 수 있다.
알칼리 금속 산화물(Li2O+Na2O+K2O)에 있어 일가의(univalent) 알칼리 금속의 산화물인 산화 세슘(Ce2O), 산화루비듐(Rb2O) 등을 첨가할 수 있다.
유리질 원료의 조성에 있어서, 알칼리 금속 산화물 Li2O, Na2O 및 K2O 중 하나 또는 2개의 성분 범위를 명확하게 할 수도 있다.
유리조각 10은 두께 방향에 있어 다른 단면 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 2가지 주면(principal surface)이 서로 평행한 형태일 수 있다. 대안으로는, 상기 2가지 주면이 기울어진(inclined) 형태(테이퍼상) 등의 다른 형태일 수 있다.
이하, 상기 실시예로부터 파악될 수 있는 기술적 사상에 대해 설명한다.
상기 유리질 원료는 50≤(SiO2-Al2O3)≤60을 만족하도록 설정되어 있다. 이 경우, 유리조각의 내산성이 향상된다.상기 유리질 원료의 작업 온도는 1100 ~ 1300 ℃이다. 이 경우, 본 발명에 따른 청구항 1 내지 청구항 4의 어느 한 항과 관련된 발명의 효과가 추가되고, 유리조각을 형성할 때 작업성(workability)이 향상된다.
코팅된 유리조각의 코팅 주성분인 금속은 니켈, 금, 은, 백금 및 팔라듐으로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이다. 코팅된 유리조각의 코팅 주성분인 금속산화물은 산화티타늄, 산화철, 산화코발트, 산화지르코늄, 산화아연, 산화주석 및 산화규소로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이다.
수지 조성물은 상기 유리조각 또는 상기 코팅된 유리조각을 함유하는 것을 특징으로 한다. 상기 수지 조성물을 통해 강도, 치수 정확도 등의 물리적 특성이 향상된 수지 성형체를 얻을 수 있다.
도료는 상기 유리조각 또는 상기 코팅된 유리조각을 함유하는 것을 특징으로 한다. 이는 도료로부터 형성되는 도막(paint film)에 금속색 또는 광택을 추가할 수 있다.
잉크 조성물은 상기 유리조각 또는 상기 코팅된 유리조각을 함유하는 것을 특징으로 한다. 이는 잉크 조성물로부터 형성되는 문자, 그림 등에 금속색 또는 광택을 추가할 수 있다.
화장품은 상기 유리조각 또는 상기 코팅된 유리조각을 함유하는 것을 특징으로 한다. 이는 화장품을 얼굴 등에 바른 후 색조나 광택을 추가할 수 있다.

Claims (7)

  1. 하기의 조성의 유리질 원료로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 유리조각;
    60≤SiO2≤70,
    5≤Al2O3≤15,
    1≤MgO≤10,
    10≤CaO≤25,
    4<(Li2O+Na2O+K2O)<9
    (상기 숫자들은 모두 질량%를 의미한다.).
  2. 제1항에 있어서, 상기 유리질 원료의 작업 온도로부터 실투온도를 뺀 온도차 ΔT는 0 ~ 200 ℃인 것을 특징으로 하는 유리조각.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 유리질 원료의 유리 전이 온도는560 ~ 750 ℃인 것을 특징으로 하는 유리조각.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유리질 원료의 내산성 지표인 ΔW가 0.05~1.2 질량%인 것을 특징으로 하는 유리조각.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 유리조각의 표면을 덮는 코팅은 금속 또는 금속산화물을 주성분으로 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅된 유리조각.
  6. 하기의 조성으로 구성된 유리질 원료를 용해한 후, 상기 유리질 원료를 분쇄하는 것을 포함하는 제1항에 따른 유리조각의 제조방법;
    60≤SiO2≤70,
    5≤Al2O3≤15,
    1≤MgO≤10,
    10≤CaO≤25,
    4<(Li2O+Na2O+K2O)<9
    (상기 숫자들은 모두 질량%를 의미한다.).
  7. 제1항의 유리조각을 형성하기 위한 하기 조성을 만족하는 유리질 원료;
    60≤SiO2≤70,
    5≤Al2O3≤15,
    1≤MgO≤10,
    10≤CaO≤25,
    4<(Li2O+Na2O+K2O)<9
    (상기 숫자들은 모두 질량%를 의미한다.).
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Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110044874A (ko) * 2008-08-27 2011-05-02 닛폰 이타가라스 가부시키가이샤 인편상 유리 및 코팅된 인편상 유리
JP5372790B2 (ja) * 2010-01-19 2013-12-18 ニチコン株式会社 電解コンデンサ
CN102558910B (zh) * 2010-12-09 2013-12-04 中国科学院金属研究所 一种接枝环氧树脂的玻璃鳞片填料的制备方法
US8968354B2 (en) 2011-10-26 2015-03-03 Boston Scientific Scimed, Inc. Extended protection embolic filter
WO2013085050A1 (ja) * 2011-12-09 2013-06-13 日本板硝子株式会社 光輝性顔料、それを含有する化粧料、塗料組成物および樹脂組成物、並びに光輝性顔料の製造方法
US9359251B2 (en) 2012-02-29 2016-06-07 Corning Incorporated Ion exchanged glasses via non-error function compressive stress profiles
US9139469B2 (en) 2012-07-17 2015-09-22 Corning Incorporated Ion exchangeable Li-containing glass compositions for 3-D forming
US11079309B2 (en) 2013-07-26 2021-08-03 Corning Incorporated Strengthened glass articles having improved survivability
US9517968B2 (en) 2014-02-24 2016-12-13 Corning Incorporated Strengthened glass with deep depth of compression
TWI773291B (zh) 2014-06-19 2022-08-01 美商康寧公司 無易碎應力分布曲線的玻璃
KR20200130746A (ko) 2014-10-08 2020-11-19 코닝 인코포레이티드 금속 산화물 농도 구배를 포함한 유리 및 유리 세라믹
US10150698B2 (en) 2014-10-31 2018-12-11 Corning Incorporated Strengthened glass with ultra deep depth of compression
CN115572078A (zh) 2014-11-04 2023-01-06 康宁股份有限公司 深层非易碎应力曲线及其制造方法
US10579106B2 (en) 2015-07-21 2020-03-03 Corning Incorporated Glass articles exhibiting improved fracture performance
US11613103B2 (en) 2015-07-21 2023-03-28 Corning Incorporated Glass articles exhibiting improved fracture performance
EP3360851A4 (en) * 2015-10-05 2019-05-22 AGC Inc. GLASS FOR INFORMATION CARRIER SUBSTRATE, GLASS SUBSTRATE FOR INFORMATION CARRIER, AND MAGNETIC DISK
EP3909927A1 (en) 2015-12-11 2021-11-17 Corning Incorporated Fusion-formable glass-based articles including a metal oxide concentration gradient
EP4269368A3 (en) 2016-04-08 2023-11-22 Corning Incorporated Glass-based articles including a stress profile comprising two regions, and methods of making
KR20220113539A (ko) 2016-04-08 2022-08-12 코닝 인코포레이티드 금속 산화물 농도 구배를 포함하는 유리-계 제품
WO2018079335A1 (ja) * 2016-10-27 2018-05-03 日本板硝子株式会社 フレーク状ガラス及び樹脂組成物
CN114772925B (zh) 2016-11-10 2023-10-27 日本板硝子株式会社 玻璃填料及其制造方法
CN108911479B (zh) * 2018-07-27 2021-03-19 成都源永科技发展有限公司 一种工业污泥玻璃化添加药剂

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0340938A (ja) 1989-07-07 1991-02-21 Nippon Sheet Glass Co Ltd 紫外線吸収フレーク状ガラス
US6508083B1 (en) * 1996-08-21 2003-01-21 Nippon Electric Glass Co., Ltd. Alkali-free glass and method for producing the same
JPH10198028A (ja) 1996-11-18 1998-07-31 Toray Ind Inc 感光性グレーズペーストおよびグレーズ基板
JPH10297930A (ja) * 1997-04-24 1998-11-10 Nippon Electric Glass Co Ltd 結晶化ガラス製建築用仕上材
JPH11240734A (ja) * 1998-02-27 1999-09-07 Asahi Glass Co Ltd 基板に用いるためのガラス組成物
JP4320823B2 (ja) 1998-02-27 2009-08-26 旭硝子株式会社 基板用ガラス組成物
US6313052B1 (en) 1998-02-27 2001-11-06 Asahi Glass Company Ltd. Glass for a substrate
JPH11310429A (ja) 1998-04-27 1999-11-09 Asahi Glass Co Ltd 基板に用いるためのガラス組成物
JPH11310432A (ja) * 1998-04-27 1999-11-09 Asahi Glass Co Ltd 基板用ガラス組成物
JP3069790B1 (ja) 1999-09-08 2000-07-24 日本フエロー株式会社 陶磁器釉薬用フリットの製造方法
JP4023976B2 (ja) * 2000-01-31 2007-12-19 日本板硝子株式会社 フレーク状ガラス
JP3822805B2 (ja) 2001-07-05 2006-09-20 松下電工株式会社 釉薬組成物及び防汚陶磁器
WO2003018498A1 (de) * 2001-08-22 2003-03-06 Schott Glas Antimikrobielles, entzündungshemmendes, wundheilendes und desinfizierendes glas und dessen verwendung
WO2004076372A1 (ja) * 2003-02-27 2004-09-10 Nippon Sheet Glass Company, Limited 鱗片状ガラスおよびその製造方法
JP2005097080A (ja) 2003-08-29 2005-04-14 Nippon Sheet Glass Co Ltd 鱗片状ガラス
US7285508B2 (en) 2003-08-29 2007-10-23 Nippon Sheet Glass Company, Limited Glass flake
DE602005019202D1 (de) * 2004-12-24 2010-03-18 Nippon Sheet Glass Co Ltd Schuppenglas
JP2007145699A (ja) 2005-10-31 2007-06-14 Nippon Sheet Glass Co Ltd 鱗片状ガラス
JP2007145700A (ja) 2005-10-31 2007-06-14 Nippon Sheet Glass Co Ltd 鱗片状ガラス
ATE399820T1 (de) 2006-06-09 2008-07-15 Eckart Gmbh Effektpigmente mit titanoxyd enthaltenden glasschuppen
CN101472850B (zh) * 2006-06-23 2011-09-21 日本板硝子株式会社 鳞片状玻璃

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