KR20150095117A - 유리 이송용 롤러 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 코팅층에 크랙 뿐만 아니라 미세 돌기도 형성되지 않는, 다시 말해 매끄러운 표면층을 갖는 유리 이송용 롤러 및 이러한 유리 이송용 롤러 제조 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 유리 이송용 롤러는, 원통 형상의 모재; 상기 모재를 둘러싸는 형태로 코팅되어 연마된 제1코팅층; 및 상기 제1코팅층의 연마 중에 생성되어 상기 제1코팅층의 틈에 메워진 파우더를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

유리 이송용 롤러 및 그 제조 방법{Roller for transferring glass and method for manufacturing the same}
본 발명은 이송 롤러에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유리를 이송하는데 사용되는 유리 이송용 롤러 및 유리 이송용 롤러의 제조 방법에 관한 것이다.
유리판(유리 기판)은 창유리, 차량의 윈도 스크린, 거울 등과 같이 다양한 분야에서 이용되고 있으며, 그 종류 또한 용도에 맞게 매우 다양하게 개발되어 이용되고 있다. 특히, 최근에는 LCD나 PDP, 유기 EL과 같은 평판 디스플레이 장치의 산업 발전이 급속하게 이루어지면서, 이러한 유리판에 대한 수요가 급속하게 증가하고 있다.
유리판은, 혼합 및 용융된 유리 원료가 성형 단계를 거치면서 일정한 형태를 가지게 된 후, 서냉 등의 공정을 거치면서 제조된다.
이와 같은 유리판 제조 과정에서, 제조 중에 있는 유리판을 이송하기 위하여 유리 이송용 롤러가 사용된다. 이러한 유리 이송용 롤러는, 냉각되어 고화되기 전의 유리와 직접 접촉하기 때문에, 유리 이송용 롤러의 표면 재질 내지 형태에 따라 유리의 품질에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 롤러의 표면에 고화되기 전 상태의 유리가 접착되어 유리의 표면이 벗겨지거나, 벗겨진 유리 표면 입자가 롤러에 접착된 상태로 유리를 이송하게 되어 이후 이송되어 오는 유리 표면이 손상될 우려가 있다.
따라서, 유리 이송용 롤러의 표면에는 코팅층이 형성되는 것이 일반적이다. 이러한 유리 이송용 롤러는, 유리와의 미반응성 및 고온 안정성, 분위기 가스와의 반응성 등을 고려하여, SUS 재질의 모재에 지르코니아(ZrO2)와 같은 성분을 포함한 세라믹 소재의 코팅층이 형성된 상태로 사용되고 있다.
그런데, 모재와 코팅층은 서로 다른 재질로 이루어져 있고, 이로 인해 양자의 열팽창계수는 차이가 있다. 따라서, SUS 모재에 지르코니아를 포함하는 코팅층을 형성할 경우 코팅층에 크랙이 발생할 우려가 있다. 보다 구체적으로 살펴보면, 모재의 열팽창계수가 코팅층의 열팽창계수 보다 큰 것이 일반적이기 때문에 열팽창시 모재를 둘러싼 코팅층에 크랙이 발생할 우려가 있다.
도 1은, 종래기술에 따른 유리 이송용 롤러의 코팅층에 크랙이 형성된 모습의 일 예를 나타낸 확대 부분 단면도이다.
도 1을 참조하면, 유리 이송용 롤러(R)의 코팅층(20)에는 크랙(C)이 형성되어 있다. 이러한 크랙(C)은, 모재(10)의 팽창 정도보다 모재(10)를 둘러싸는 코팅층(20)의 팽창 정도가 작기 때문에 발생하게 된다. 쉽게 말해, 모재(10)의 팽창에 견디지 못한 코팅층(20)에 균열이 발생하는 것이다. 한편, 이러한 크랙(C)을 통해 분위기 가스 등이 모재(10)에 쉽게 침투할 수 있게 되고, 이로 인해 모재(10)가 변형되는 등의 문제가 발생할 우려가 있다.
따라서, 이와 같은 열팽창에 의한 크랙(C) 발생을 줄이기 위해, 코팅층(20)을 치밀하지 않게 형성하는 경우도 있다. 코팅층(20)을 치밀하지 않게 형성할 경우, 다시 말해 다공성의(porous) 코팅층(20)을 형성할 경우, 코팅층(20)에 미세공(pore, P)이 형성될 수 있는데, 이러한 미세공(P)은 열팽창에 의한 크랙 발생을 줄이는 효과를 발휘할 수 있다. 그러나, 이러한 미세공(P)은 코팅층(20)의 외부 표면에 미세개공(open pore)을 형성하는 또 다른 문제점을 발생시킨다.
도 2는, 종래 기술에 따른 유리 이송용 롤러의 코팅층 표면에 미세개공이 형성된 모습의 일 예를 나타낸 확대 부분 단면도이다.
도 2를 참조하면, 유리 이송용 롤러(R)의 코팅층 표면에 미세개공(open pore, O)이 형성되어 있다. 이러한 미세개공(O)에 산화 주석(SnO2) 등이 생성되면, 유리 이송용 롤러에 울퉁불퉁한 요철부가 형성될 수 있다. 이와 같이 형성된 요철부는 유리 하부에 스크래치를 발생시킬 수 있고, 이는 유리의 품질에 악영향을 미치게 된다. 또한, 이러한 상태로 유리 이송용 롤러(R)를 장기간 사용할 경우 미세개공(O)에 분위기 가스 및/또는 주석(Sn) 등이 침투하여 모재(10)에까지 악영향을 미치게 될 우려가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 코팅층에 크랙 뿐만 아니라 요철부도 형성되지 않는, 다시 말해 매끄러운 표면층을 갖는 유리 이송용 롤러 및 이러한 유리 이송용 롤러를 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 유리 이송용 롤러는, 원통 형상의 모재; 상기 모재를 둘러싸는 형태로 코팅되어 연마된 제1코팅층; 및 상기 제1코팅층의 연마 중에 생성되어 상기 제1코팅층의 틈에 메워진 파우더를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 제1코팅층에는, 미세공이 형성된 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 제1코팅층을 둘러싸는, 제2코팅층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 제2코팅층은, 상기 제1코팅층보다 높은 치밀도를 갖는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 제1코팅층 및 상기 제2코팅층은 동일한 성분으로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 제2코팅층은, 표면이 연마된 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 모재는, SUS 재질로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 제1코팅층은, 세라믹 재질로 이루어진 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 제1코팅층은, 지르코니아를 포함하는 지르코니아계 세라믹 재질로 이루어진 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 제1코팅층은, 상기 지르코니아에 산화물이 첨가된 안정화 지르코니아를 포함하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 산화물의 함량은, 안정화 지르코니아의 총 중량 대비 3중량% 내지 15중량%인 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 산화물은, Y2O3, CaO, MgO 및 CeO로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 유리 제조 장치는 상술한 유리 이송용 롤러를 포함한다.
한편, 본 발명에 따른 유리 제조 장치에 의해 유리를 제조할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 유리 이송용 롤러 제조 방법은, 원통 형상의 모재를 준비하는 단계; 상기 모재를 둘러싸는 제1코팅층을 형성하는 단계; 상기 제1코팅층을 연마하는 단계; 및 상기 연마 단계에서 생성된 제1코팅층의 파우더로 상기 제1코팅층에 형성된 틈을 메우는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 제1코팅층 형성 단계는, 제1코팅층에 미세공이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 틈을 메우는 단계 이후에, 상기 제1코팅층을 둘러싸는 제2코팅층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 제2코팅층은, 상기 제1코팅층보다 높은 치밀도를 갖는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 제1코팅층 및 상기 제2코팅층은 동일한 성분으로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 제2코팅층의 표면을 연마하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 모재는, SUS 재질로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 제1코팅층은, 세라믹 재질로 이루어진 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 제1코팅층은, 지르코니아를 포함하는 지르코니아계 세라믹 재질로 이루어진 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 제1코팅층은, 상기 지르코니아에 산화물이 첨가된 안정화 지르코니아를 포함하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 산화물의 함량은, 안정화 지르코니아의 총 중량 대비 3중량% 내지 15중량%인 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 산화물은, Y2O3, CaO, MgO 및 CeO로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 제1코팅층을 연마하고, 연마에 의해 생성된 파우더로 제1코팅층에 생성된 틈을 메울 수 있다. 즉, 제1코팅층에 형성된 크랙 및/또는 미세개공이 파우더에 의해 메워지므로, 유리 이송용 롤러는 매끄러운 표면층을 가질 수 있다.
뿐만 아니라, 제1코팅층을 둘러싸고, 제1코팅층보다 치밀한 제2코팅층을 형성함으로써 유리 이송용 롤러는 보다 매끄러운 표면층을 가질 수 있다.
상술한 본 발명의 효과 및 다른 효과들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은, 종래 기술에 따른 유리 이송용 롤러의 코팅층에 크랙이 형성된 모습의 일 예를 나타낸 확대 부분 단면도이다.
도 2는, 종래 기술에 따른 유리 이송용 롤러의 코팅층 표면에 미세개공이 형성된 모습의 일 예를 나타낸 확대 부분 단면도이다.
도 3은, 본 발명의 일 측면에 따른 유리 이송용 롤러의 제1코팅층이 연마되기 전의 상태를 나타낸 확대 부분 단면도이다.
도 4는, 도 3의 제1코팅층을 연마 장치가 연마하는 모습을 나타낸 확대 부분 단면도이다.
도 5는, 도 4의 연마 과정에 의해 생성된 제1코팅층의 파우더에 의해 제1코팅층의 크랙이 메워진 모습을 나타낸 확대 부분 단면도이다.
도 6은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유리 이송용 롤러의 제1코팅층 표면의 미세개공이 연마 과정에 의해 생성된 제1코팅층의 파우더에 의해 메워진 모습을 나타낸 확대 부분 단면도이다.
도 7은, 도 5의 제1코팅층의 외부에 제2코팅층이 더 형성된 모습을 나타낸 확대 부분 단면도이다.
도 8은, 도 7의 제2코팅층을 연마 장치가 연마하는 모습을 나타낸 확대 부분 단면도이다.
도 9는, 도 6의 제1코팅층의 외부에 제2코팅층이 더 형성된 다음 제2코팅층을 연마 장치가 연마하는 모습을 나타낸 확대 부분 단면도이다.
도 10은, 본 발명의 일 측면에 따른 유리 이송용 롤러의 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시형태는 통상의 기술자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이므로 도면에서의 구성요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시될 수 있다. 따라서, 각 구성요소의 크기나 비율은 실제적인 크기나 비율을 전적으로 반영하는 것은 아니다.
도 3은, 본 발명의 일 측면에 따른 유리 이송용 롤러의 제1코팅층이 연마되기 전의 상태를 나타낸 확대 부분 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 유리 이송용 롤러(R)는, 모재(100), 제1코팅층(210)을 포함한다.
상기 모재(100)는, 유리 이송용 롤러(R)의 기초가 되는 구조물로서, 원통 형상일 수 있다. 또한, 상기 모재(100)는 SUS 재질로 이루어지는 것이 바람직하나, 모재(100)의 재질이 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1코팅층(210)은, 모재(100)를 둘러싸는 형태로 모재(100)의 표면상에 코팅될 수 있다. 상기 제1코팅층(210)은, 제조 중의 유리와의 접착 여부 등을 고려할 때, 세라믹 재질로 이루어지는 것이 좋다. 상기 제1코팅층(210)을 이루는 세라믹으로, 산화물계, 탄화물계, 질화물계 등의 세라믹이 사용될 수 있다. 일 예로, 지르코니아(ZrO2)를 주성분으로 하는 지르코니아계 세라믹이 사용될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 제1코팅층은, 지르코니아(ZrO2)에 산화물이 첨가된 안정화 지르코니아를 포함하는 지르코니아계 세라믹 재질로 이루어질 수 있다. 여기서, 안정화 지르코니아는 부분 안정화 지르코니아 및 완전 안정화 지르코니아를 포함하는 의미로 사용된다. 또한, 지르코니아에 첨가될 수 있는 산화물로는, Y2O3, CaO, MgO, CeO 등이 있으며, 이러한 산화물이 적어도 하나 이상 첨가될 수 있다. 또한, 상기 지르코니아에 첨가되는 산화물의 함량은, 안정화 지르코니아의 총 중량 대비 3중량% 내지 15중량%인 것이 좋다.
특히, 이러한 지르코니아계 세라믹은, 고온에 있어서도 유리, 주석 및/또는 산화주석 등이 부착되기 어렵다는 장점이 가지기 때문에 유리 이송용 롤러(R)의 코팅층으로 많이 사용된다.
한편, 본 발명에 따른 유리 이송용 롤러(R)의 코팅층이 상술한 재질에 한정되는 것이 아니다. 즉, 2종 이상의 세라믹으로 이루어질 수도 있으며, 세라믹이 아닌 다른 재질로 구현될 수 있음은 물론이다.
바람직하게는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 모재(100)와 상기 제1코팅층(210) 사이에 접착층(B)이 더 형성될 수 있다. 이러한 접착층(B)은, 모재(100)와 제1코팅층(210)의 열팽창계수의 차이를 완화하기 위해 금속 합금(metal alloy) 또는 서멧(cermet)으로 이루어지는 것이 좋다. 바꾸어 말해, 접착층(B)의 열팽창계수는, 모재(100)의 열팽창계수 보다 작고, 제1코팅층(210)의 열팽창계수 보다 큰 값을 갖는 것이 좋다. 한편, 상기 접착층을 이루는 서멧으로는, 산화물 분산계 서멧, 탄화물 분산계 서멧 또는 붕화물 분산계 서멧 등이 채용될 수 있다.
한편, 이와 같이 상기 모재(100)와 상기 제1코팅층(210) 사이에 접착층(B)이 더 형성될 경우에는, 상기 제1코팅층(210)은 모재(100)를 직접 둘러싸는 것이 아니라 모재(100)를 둘러싸는 접착층(B)을 둘러싸는 형태를 띄게 된다.
본 발명에 따른 유리 이송용 롤러(R)는 파우더(d)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 파우더(d)는, 제1코팅층(210)에 형성된 틈에 메워진 상태로 유리 이송용 롤러(R)를 구성할 수 있다.
상기 파우더(d)는, 제1코팅층(210)에 형성된 틈을 메울수 있을 정도의 미세한 분말을 의미한다. 특히, 본 발명에 있어서, 파우더(d)는, 제1코팅층(210)이 연마됨으로 인해 생성된 미립자 분말로서 제1코팅층(210)과 동일한 성분으로 이루어질 수 있다.
한편, 여기서, 제1코팅층(210)에 형성된 틈은, 다양한 종류의 공극을 의미한다. 일 예로, 제1코팅층(210)에 형성된 틈은, 모재(100)와 제1코팅층(210)의 열팽창계수 차이 등으로 인해 형성된 크랙(C)일 수 있다. 다른 예로, 제1코팅층(210)에 형성된 틈은, 다공성의 제1코팅층(210)에 형성된 미세공(P) 중 제1코팅층(210)의 표면에 노출된 미세개공(O)일 수 있다. 이와 같이, 제1코팅층(210)의 표면에 미세개공(O)이 형성되는 경우는, 제1코팅층(210)의 치밀도(density)가 비교적 낮은 경우이다.
다시 말해, 모재(100)를 둘러싸는 제1코팅층(210)을 형성하는 코팅 슬러리가 치밀하지 못할 경우, 코팅층에 미세공(P)이 형성되는 등으로 인해 제1코팅층(210)에 미세공(P)이 형성될 수 있고, 이러한 미세공(P) 중 일부는 표면에 노출되어 미세개공(O)이 된다.
도 4는, 도 3의 제1코팅층을 연마하는 모습을 나타낸 확대 부분 단면도이고, 도 5는, 도 4의 연마 과정에 의해 생성된 제1코팅층의 파우더에 의해 제1코팅층의 크랙이 메워진 모습을 나타낸 확대 부분 단면도이다.
도 4를 참조하면, 제1코팅층(210)에 크랙(C)이 형성되어 있고, 연마 장치(G)가 제1코팅층(210)을 연마하고 있다. 연마 장치(G)에 의해 제1코팅층(210)이 연마되고, 연마의 부산물로 파우더(d)가 생성된다. 이러한 파우더(d)는 도 5에 도시된 바와 같이 제1코팅층(210)에 형성된 크랙(C)을 메우게 된다.
한편, 상기 도시된 연마 장치(G)는, 하부에 연마 패드(Gp)를 구비하고 이러한 연마 패드(Gp)를 회전시킴으로써, 제1코팅층(210)을 연마할 수 있다. 다만, 이는 일 예로서, 본 발명에 따른 연마 방법이 이에 한정되는 것은 아니며, 공지된 다양한 연마 방법에 의해 제1코팅층(210)이 연마될 수 있음은 물론이다.
상기 도 4 및 도 5에서는, 제1코팅층(210)에 형성된 크랙(C)을 메우는 예를 나타내고 있다. 이와 같이 연마를 통해 제1코팅층(210)에 형성된 틈을 메우는 과정은 제1코팅층(210)에 미세개공(O)이 형성된 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 6은, 연마 과정에 의해 생성된 제1코팅층의 파우더로 제1코팅층의 미세개공이 메워진 모습을 나타낸 확대 부분 단면도이다.
도 6을 참조하면, 도 4 및 도 5와 달리, 제1코팅층(210)의 표면에 미세개공(O)이 형성되어 있다. 이와 같이 제1코팅층(210)의 표면에 미세개공(O)이 형성된 경우에도 연마 과정을 통해 미세개공(O)을 메울 수 있다. 즉, 연마 장치(G)가 제1코팅층(210)을 연마하면, 연마의 부산물로 파우더(d)가 생성된다. 생성된 파우더(d)는 도 6에 도시된 바와 같이 제1코팅층(210)에 형성된 미세개공(O)을 메울 수 있다.
이와 같이, 제1코팅층(210)에 형성된 틈을 파우더(d)로 메움으로써, 제1코팅층(210)은 매끄러운 표면을 가질 수 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 유리 이송용 롤러(R)는, 제2코팅층(220)을 더 포함할 수 있다.
상기 제2코팅층(220)은 제1코팅층(210)을 둘러싸도록 형성될 수 있다. 특히, 제2코팅층(220)은 제1코팅층(210)에 형성된 틈이 파우더(d)에 의해 메워진 상태에서 제1코팅층(210)의 외부 표면을 둘러싸도록 코팅층을 형성할 수 있다.
도 7은, 도 5의 제1코팅층의 외부에 제2코팅층이 더 형성된 모습을 나타낸 확대 부분 단면도이다.
도 7을 참조하면, 제1코팅층(210)에 형성된 미세개공(O)이 파우더(d)에 의해 메워진 후, 제1코팅층(210)의 외부 표면을 제2코팅층(220)이 둘러싸고 있다.
이러한 제2코팅층(220)은, 제1코팅층(210)에 형성된 크랙(C) 또는 미세개공(O)이 파우더(d)에 의해 메워진 다음에 형성되는 것이 좋다. 제1코팅층(210)에 형성된 크랙(C) 또는 미세개공(O)이 메워지지 않은 상태로 제2코팅층(220)이 형성되면, 제2코팅층(220)의 크랙(C) 또는 미세개공(O)의 형태가 그대로 제2코팅층(220)에 형성될 수 있기 때문이다.
또한, 제2코팅층(220)은, 인접하는 제1코팅층(210)과의 열팽창계수의 차이로 인한 문제점을 최소화하기 위해 제1코팅층(210)과 열팽창계수의 차이가 적은 재질로 형성되는 것이 좋다. 따라서, 바람직하게는, 제2코팅층(220)은 제1코팅층(210)과 동일한 재질로 형성되는 것이 좋다. 즉, 제2코팅층도 제1코팅층과 마찬가지로 세라믹 재질로 이루어질 수 있다. 이때, 제2코팅층은, 지르코니아계 세라믹 재질로 이루어질 수 있으며, 제2코팅층에 포함되는 지르코니아에는 산화물이 첨가될 수 있다는 점 등은 제1코팅층과 마찬가지이다.
또한, 제2코팅층(220)은, 충분히 높은 치밀도를 가져서 제2코팅층(220)에 미세공(P)이 형성되지 않도록 하는 것이 좋다. 제2코팅층(220)이 형성될 경우, 제2코팅층(220)은 유리 이송용 롤러(R)의 최외면을 둘러싸는 층으로서, 이송되는 유리와 직접 접촉하는 층이기 때문에 매끄러운 상태를 유지하는 것이 좋다. 따라서, 제2코팅층(220)의 표면에는 미세개공(O)이 형성되지 않도록 하는 것이 좋다.
한편, 제2코팅층(220)이 충분히 높은 치밀도를 가지더라도, 제2코팅층(220)에는 크랙(C)이 발생할 우려가 적다. 제2코팅층(220)의 열팽창계수는, 제2코팅층(220)과 인접하는 제1코팅층(210)의 열팽창계수와 동일한 값을 가지거나, 양자의 차이가 크지 않기 때문에 열팽창으로 인한 크랙(C)이 발생할 우려가 적다.
바람직하게는, 제2코팅층(220)은, 표면이 연마되는 것이 좋다.
도 8은, 도 7의 제2코팅층을 연마하는 모습을 나타낸 확대 부분 단면도이다.
도 8을 참조하면, 제1코팅층(210)을 둘러싸는 제2코팅층(220)이 연마 장치(G)에 의해 연마되는 모습이 나타나 있다. 제2코팅층(220)이 형성될 경우, 제2코팅층(220)은 유리 이송용 롤러(R)의 최외면을 둘러싸게 되므로, 최대한 매끄러운 상태를 유지하는 것이 좋다. 따라서, 제2코팅층(220)은 연마되는 것이 좋다.
또한, 도 8 등에 도시된 바와 같이, 제1코팅층(210)에 형성된 틈을 메우는 과정에서, 파우더(d)가 제1코팅층(210)의 틈을 완벽하게 메우지 못할 수 있으므로, 제1코팅층(210)에 의해 형성된 표면이 매끄럽지 않을 수 있다. 따라서, 제1코팅층(210)을 둘러싸는 제2코팅층(220)의 표면도 제1코팅층(210)의 형상과 같이 매끄럽지 않을 수 있다. 즉, 도 8에 도시된 바와 같이, 제2코팅층(220)의 표면에도 울퉁불퉁한 요철부(e)가 존재할 수 있다. 이와 같이, 제2코팅층(220)을 연마하는 과정을 통해 매끄럽지 못한 표면을 연마함으로써, 유리 이송용 롤러(R)의 표면층을 보다 매끄럽게 할 수 있다.
이하에서는, 도 9를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 유리 이송용 롤러에 대해 설명하도록 한다.
도 9는, 도 6의 제1코팅층의 외부에 제2코팅층이 더 형성된 다음 제2코팅층을 연마 장치가 연마하는 모습을 나타낸 확대 부분 단면도이다.
도 9를 참조하면, 모재(100)를 접착층(B)이 둘러싸고 있다. 도시된 접착층(B)의 열팽창계수는, 모재(100)와 제1코팅층(210)의 열팽창계수 차이로 인한 문제점을 완화하기 위해, 모재(100)의 열팽창계수와 제1코팅층(210)의 열팽창계수의 사이에 존재하는 값을 갖는다.
제1코팅층(210)은 이러한 접착층(B)을 둘러싸는 형태를 갖는다. 여기서, 제1코팅층(210)은 열팽창에 의한 크랙(C)이 발생하는 것을 최소화하기 위해 치밀도(density)가 낮은 다공성의(porous) 코팅 슬러리로 코팅된다. 따라서, 제1코팅층(210)에는 미세공(P)이 형성되고, 제1코팅층(210)의 외부 표면에는 미세개공(O)이 형성된다.
제1코팅층(210)의 미세개공(O)은 파우더(d)로 메워지는데, 이러한 파우더(d)는, 제1코팅층(210)이 연마됨으로 인해, 생성된 연마 과정의 부산물이다.
도 9에서, 제2코팅층(220)이 제1코팅층(210)을 둘러싸고 있는데, 제2코팅층(220)은, 제1코팅층(210)과 동일한 재질을 갖지만, 제1코팅층(210) 보다 치밀도가 높아서 미세공(P)이 형성되지 않는다. 또한 제2코팅층(220)에는 크랙(C)도 형성되지 않는다. 이는 제1코팅층(210)과 제2코팅층(220)의 열팽창계수가 같기 때문에 열팽창에 의한 영향을 받지 않기 때문이다.
한편, 이와 같은 유리 이송용 롤러(R)는, 연마 장치(G)에 의해 최외부의 제2코팅층(220)이 연마됨으로써 더욱 매끄러운 표면층을 가질 수 있게 된다.
본 발명에 따른 유리 제조 장치는 상술한 유리 이송용 롤러(R)를 포함할 수 있다. 이러한 유리 제조 장치는, 유리 이송용 롤러(R) 이외에 서냉 수단 및 유리판 연마 수단 등을 더 포함할 수 있다.
이하에서는, 도 10을 참조하여 본 발명에 따른 유리 이송용 롤러 제조 방법에 대해 설명하도록 한다.
도 10은, 본 발명의 일 측면에 따른 유리 이송용 롤러의 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 10을 참조하면, 먼저 원통 형상의 모재(100)를 준비한다(S110). 바람직하게는, 상기 모재(100)는, SUS 재질로 이루어지는 것이 좋다. 이어서, 모재(100)를 둘러싸는 제1코팅층(210)을 형성한다(S120). 바람직하게는, 제1코팅층(210)은 모재(100)와의 열팽창계수 차이로 인한 크랙(C) 발생을 줄이기 위해 다공성의 코팅 슬러리로 형성되는 것이 좋다. 다시 말해, 제1코팅층(210)에는 미세공(P)이 형성되는 것이 좋다. 또한 바람직하게는, 상기 제1코팅층(210) 형성 단계(S120) 이전에 모재(100)를 둘러싸는 접착층(B)이 형성될 수 있으며, 상기 접착층(B)은 열팽창으로 인한 문제를 완화할 수 있도록 모재(100)와 제1코팅층(210)의 열팽창계수의 사이값을 갖는 것이 좋다.
다음으로, 제1코팅층(210)을 연마한다(S130). 이때, 상술한 연마 장치(G)가 이용될 수 있다. 그 다음으로, 제1코팅층(210)의 연마 과정에서 생성된 제1코팅층(210)의 파우더(d)를 이용하여 제1코팅층(210)에 형성된 틈을 메운다(S140).
그 다음으로, 제1코팅층(210)을 둘러싸는 제2코팅층(220)을 형성한다(S150). 이때, 제2코팅층(220)은, 유리 이송용 롤러(R)의 표면층을 형성하므로 미세개공(O)이 형성되지 않을 정도의 높은 치밀도를 갖는 것이 좋다. 상술한 바와 같이, 제2코팅층(220)이 높은 치밀도를 갖더라도, 제2코팅층(220)은 열팽창에 의한 영향을 받지 않으므로 크랙(C) 또한 발생하지 않는다. 마지막으로, 제1코팅층(210)의 표면을 연마하여(S160) 표면층의 미세 요철부(e)를 제거한다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
R: 유리 이송용 롤러
C: 코팅층에 형성된 크랙
P: 코팅층에 형성된 미세공
O: 코팅층의 표면에 형성된 미세개공
d: 파우더
G: 연마 장치
Gp: 연마 패드
100: 모재
210: 제1코팅층
220: 제2코팅층
B: 접착층

Claims (26)

  1. 원통 형상의 모재;
    상기 모재를 둘러싸는 형태로 코팅되어 연마된 제1코팅층; 및
    상기 제1코팅층의 연마 중에 생성되어 상기 제1코팅층의 틈에 메워진 파우더
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 이송용 롤러.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1코팅층에는, 미세공이 형성된 것을 특징으로 하는 유리 이송용 롤러.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1코팅층을 둘러싸는, 제2코팅층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 이송용 롤러.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제2코팅층은, 상기 제1코팅층보다 높은 치밀도를 갖는 것을 특징으로 하는 유리 이송용 롤러.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1코팅층 및 상기 제2코팅층은 동일한 성분으로 형성된 것을 특징으로 하는 유리 이송용 롤러.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 제2코팅층은, 표면이 연마된 것을 특징으로 하는 유리 이송용 롤러.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 모재는, SUS 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 유리 이송용 롤러.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1코팅층은, 세라믹 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 유리 이송용 롤러.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1코팅층은, 지르코니아를 포함하는 지르코니아계 세라믹 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 유리 이송용 롤러.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1코팅층은, 상기 지르코니아에 산화물이 첨가된 안정화 지르코니아를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 이송용 롤러.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 산화물의 함량은, 안정화 지르코니아의 총 중량 대비 3중량% 내지 15중량%인 것을 특징으로 하는 유리 이송용 롤러.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 산화물은, Y2O3, CaO, MgO 및 CeO로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 이송용 롤러.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 유리 이송용 롤러를 포함하는 유리 제조 장치.
  14. 제 13 항에 따른 유리 제조 장치에 의해 제조된 유리.
  15. 원통 형상의 모재를 준비하는 단계;
    상기 모재를 둘러싸는 제1코팅층을 형성하는 단계;
    상기 제1코팅층을 연마하는 단계; 및
    상기 연마 단계에서 생성된 제1코팅층의 파우더로 상기 제1코팅층에 형성된 틈을 메우는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 이송용 롤러 제조 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제1코팅층 형성 단계는,
    제1코팅층에 미세공이 형성되는 것을 특징으로 하는 유리 이송용 롤러 제조 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 틈을 메우는 단계 이후에,
    상기 제1코팅층을 둘러싸는 제2코팅층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 이송용 롤러 제조 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제2코팅층은, 상기 제1코팅층보다 높은 치밀도를 갖는 것을 특징으로 하는 유리 이송용 롤러 제조 방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 제1코팅층 및 상기 제2코팅층은 동일한 성분으로 형성된 것을 특징으로 하는 유리 이송용 롤러 제조 방법.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 제2코팅층의 표면을 연마하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 이송용 롤러 제조 방법.
  21. 제 15 항에 있어서,
    상기 모재는, SUS 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 유리 이송용 롤러 제조 방법
  22. 제 15 항에 있어서,
    상기 제1코팅층은, 세라믹 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 유리 이송용 롤러 제조 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 제1코팅층은, 지르코니아를 포함하는 지르코니아계 세라믹 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 유리 이송용 롤러 제조 방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 제1코팅층은, 상기 지르코니아에 산화물이 첨가된 안정화 지르코니아를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 이송용 롤러 제조 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 산화물의 함량은, 안정화 지르코니아의 총 중량 대비 3중량% 내지 15중량%인 것을 특징으로 하는 유리 이송용 롤러 제조 방법.
  26. 제 24 항에 있어서,
    상기 산화물은, Y2O3, CaO, MgO 및 CeO로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 이송용 롤러 제조 방법.
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