KR20150123867A

KR20150123867A - 유리 에지 코팅 방법

Info

Publication number: KR20150123867A
Application number: KR1020157026321A
Authority: KR
Inventors: 펠리페 미구엘 주스; 그레고리 윌리엄 키예스; 히데키 마사키
Original assignee: 코닝 인코포레이티드
Priority date: 2013-02-28
Filing date: 2014-02-24
Publication date: 2015-11-04
Also published as: CN105392748A; CN105392748B; WO2014133949A1; US9187364B2; JP2016514044A; TWI606021B; TW201442972A; EP2961708A1; US20140242291A1

Abstract

유리 에지 코팅 방법은 분사 분배기에 코팅 재료를 공급하는 단계를 포함한다. 액적은 분사 분배기의 노즐로부터 분사된다. 코팅 재료의 비드들은 노즐과 둘레 에지 사이를 스탠드오프 거리로 떨어뜨린 후 상기 둘레 에지 상에 액적을 떨어뜨리도록 배열함으로써 유리 제품의 상기 둘레 에지 상에 퇴적하고, 이후 각각의 비드가 상기 둘레 에지 상에 다수의 방향으로 유동됨으로써, 상기 둘레 에지 상에 코팅을 형성한다.
분사하는 동안, 상기 비드들이 상기 둘레 에지를 따라 다수의 위치에 퇴적되도록 상기 노즐과 둘레 에지간 상대적 이동을 제공한다.

Description

유리 에지 코팅 방법{METHOD OF GLASS EDGE COATING}

본 출원은 35 U.S.C.§119 하에 2013년 2월 28일 출원된 미국 가출원 제61/770,382호를 우선권 주장하고 있으며, 상기 특허 문헌의 내용은 참조를 위해 본 발명에 모두 포함된다.

본 발명은 유리 기판의 강화에 관한 것이다.

Papanu 등에 의해 발표된 미국 특허 제6,120,908호(이하 "'908 특허"라 함)는, 유리 에지를 강화 조성물로 코팅함으로써, 유리가 스코어링 및 절단에 의해 절단될 때와 같이 표면 결함에 의해 약화된 평탄 유리에 대한 강도를 강화하거나 복원하는 방법을 기술하고 있다. 상기 '908 특허는 특히 유용한 강화 조성물이 실란계 조성물, 특히 폴리머화된 가교-결합 실록산(siloxane)을 함유하는 수용액인 것을 개시하고 있다. 또한, 상기 '908 특허는 그러한 강화 조성물이 스프레잉, 드립핑(dripping), 딥핑(dipping), 페인팅, 또는 바람직한 페인팅 또는 브러싱에 의해 액체, 증기, 에어로졸(aerosol)의 인가에 적절한 소정의 다른 기술에 의해 적용될 수 있다는 것을 개시하고 있다.

미국 특허출원공개 제2012/040,146호는 딥핑, 페인팅, 스프레잉, 다이로부터의 분배 등과 같은 방법을 이용하여 5 ㎛ 내지 50 ㎛ 범위의 코팅 두께로 폴리머 재료에 의해 유리 기판의 에지를 코팅함으로써 박막 유리 기판의 높은 휨 강도를 유지하는 것을 기술하고 있다.

Bookbinder 등에 의한 미국 특허출원공개 제2010/0,285,260호는 주입 몰딩과 같은 공정을 이용하여 폴리머로 유리 에지를 오버-몰딩함으로써 유리 에지를 강화시키는 방법을 개시하고 있다.

Edwards 등에 의한 미국 특허출원공개 제2010/0285,277호는 금속 재료를 유리 에지에 본딩(bonding)함으로써 유리 에지를 강화시키는 방법을 기술하고 있다.

Chen 등에 의한 미국 특허출원공개 제2010/0,221,501호는 성형 섬유를 유리 에지에 본딩함으로써 유리 에지를 강화시키는 방법을 기술하고 있다.

따라서, 노동 강도를 높이지 않고, 자동화될 수 있고, 비교적 저렴하며, 심미감 및 입체감으로부터 바람직하지 않은 유리 표면을 제공하지 않는 유리 에지 강화 방법이 필요하다.

일 실시예에 있어서, 유리 에지 코팅 방법은 분사 분배기에 코팅 재료를 공급하는 단계를 포함한다. 상기 유리 에지 코팅 방법은 상기 분사 분배기의 노즐로부터 다수의 액적(즉, 작은 물방울; droplet)을 분사하는 단계를 더 포함한다. 상기 유리 에지 코팅 방법은 노즐과 둘레 에지 사이를 스탠드오프 거리(standoff distance)로 떨어뜨린 후 그 둘레 에지 상에 액적을 떨어뜨리도록 배열함으로써 유리 제품의 둘레 에지 상에 코팅 재료의 비드(bead)를 퇴적하고, 이후 각각의 비드가 상기 둘레 에지 상에 다수의 방향으로 유동됨으로써, 상기 둘레 에지 상에 코팅을 형성하는 단계를 포함한다. 상기 유리 에지 코팅 방법은 비드가 둘레 에지를 따라 다수의 위치에 퇴적되도록 분사하는 동안 상기 노즐과 둘레 에지간 상대적 이동을 제공하는 단계를 더 포함한다.

상기 방법의 가능한 장점은 유연성과 확장성을 포함한다. 다양한 유리 제품 크기, 두께, 및 둘레 형태가 상기 방법에 의해 다루어질 수 있다. 상기 방법은 유리 제품의 차후의 코팅을 향상시키기 위해 코팅 전 및 후에 획득된 유리 형태 및 코팅 데이터를 이용할 수 있다. 상기 액적의 분사는 수직 또는 수평 방위로 행해질 수 있으며, 분배기 및 유리 제품 중 어느 하나 또는 그 모두가 노즐과 둘레 에지간 상대적 이동을 제공하도록 이동된다. 액적의 비접촉 분배는 둘레 에지에 새로운 결함을 유도하거나 생성할 기회를 없앨 것이다. 그러한 분배 속도는 매우 빠르며, 예컨대 대량 생산을 가능하게 하는 200 mm/s 이상이 될 수 있다.

분사는 둘레 에지를 코팅하는데 필요한 매우 정확한 양의 재료를 분배할 수 있게 하며, 이는 유리 표면에서 오버플로우하지 않도록 최소로 둘레 에지의 코팅을 허용한다. 상기 방법은 둘레 에지에 오목형태, 돌출형태, 및 다른 형태의 코팅을 허용한다. 상기 방법은, 분배기 및/또는 유리 제품의 복잡한 이동 제어를 필요로 하지 않고, 작은 굴곡 반경, 예컨대 5 mm보다 작은 굴곡 반경으로 둘레 에지의 코너의 코팅을 가능하게 한다. 상기 분사는 노즐과 둘레 에지간 비교적 큰 스탠드오프에서 발생할 수 있으며, 이는 그러한 코팅 공정이 ±0.1 mm 정도일 수 있는 유리 치수 변화에 덜 민감하게 한다.

상기 기술한 설명의 실시예들은 본 발명 개시의 도입을 제공하기 위한 것이다. 그러한 실시예들은 그러한 개시 또는 부가의 청구항의 중대한 또는 결정적인 요소들을 나타내거나 또는 그 범주를 기술하려는 것은 아니다. 수반되는 도면들을 참조하여 이하 다양한 실시예들에 대해 좀더 상세히 기술한다.

다음은 수반되는 도면들을 기술한다. 그 도면들은 일정 크기로 정해질 필요는 없으며, 그 도면의 소정의 형태 또는 소정의 범위가 크기에 있어 과장되거나 또는 명확성 및 간결성을 위해 개략적으로 나타낼 것이다.
도 1a는 유리 제품의 사시도이다.
도 1b는 도 1a의 유리 제품의 단면도이다.
도 1c는 오목형태를 갖는 둘레 에지를 나타낸다.
도 1d는 불-노즈 프로파일(bull-nose profile)을 갖는 둘레 에지를 나타낸다.
도 1e는 챔퍼된(chamfered) 프로파일을 갖는 둘레 에지를 나타낸다.
도 2는 에지-코팅된 유리 제품을 나타낸다.
도 3은 유리 제품을 코팅하기 위한 공정을 나타낸다.
도 4a는 분사에 의해 둘레 에지를 코팅하기 위한 공정을 나타낸다.
도 4b는 분사 노즐 및 둘레 에지간 선형 상대적 이동으로 둘레 에지의 둥근 코너 상에 액적을 분사하는 것을 나타낸다.
도 4c는 분사 노즐과 둘레 에지간 선형 상대적 이동으로 둘레 에지의 오목형태에 액적을 분사하는 것을 나타낸다.
도 4d는 액적을 분사하는 동안 둘레 형태를 따르는 분배기를 나타낸다.
도 5a는 둘레 에지 상의 비-오버랩핑(non-overlapping) 비드를 나타낸다.
도 5b는 둘레 에지 상의 오버랩핑 비드를 나타낸다.
도 5c는 둘레 에지 상의 2개의 라인을 따라 퇴적된 비드를 나타낸다.
도 6a는 평탄한 프로파일을 갖는 둘레 에지 상의 비교적 작은 비드를 나타낸다.
도 6b는 불-노즈 프로파일을 갖는 둘레 에지 상의 비교적 작은 비드를 나타낸다.
도 6c는 챔퍼된 프로파일을 갖는 둘레 에지 상의 비교적 작은 비드를 나타낸다.
도 6d는 챔퍼된 프로파일을 갖는 둘레 에지 상의 비교적 큰 비드를 나타낸다.
도 7은 둘레 에지에 대한 분사 노즐의 각도를 나타낸다.

다음의 상세한 설명에 있어서, 다양한 특정 상세한 설명은 발명의 실시예들에 대한 전체 이해를 제공하기 위해 기술된다. 그러나, 본원에 기술된 다양한 실시예들이 이들 특정 상세한 설명의 일부 또는 전부 없이 실시될 수 있다는 것은 통상의 기술자에게는 자명할 것이다. 다른 예에 있어서, 본 발명 개시의 형태들을 불필요하게 불명확하게 하지 않기 위해 공지의 형태 또는 공정들이 기술되지 않을 수 있다. 또한, 유사하거나 또는 동일한 참조부호가 공통 또는 유사한 요소들을 식별하기 위해 사용될 것이다.

도 1a 및 1b는 유리의 두께(16)에 의해 분리되고 둘레 에지(18)에 의해 경계된 대향의 표면들(12, 14)을 갖춘 유리 제품(10)을 나타낸다. 용어 "둘레 에지"는 유리제품의 둘레에 따른 전체 에지를 나타내기 위한 것이다. 상기 유리 제품(10)은 소정의 적절한 둘레 형태를 가질 것이다. 예컨대, 도 1a에 나타낸 바와 같이, 상기 유리 제품(10)은 둥근 코너를 갖는 직사각형 둘레 형태, 또는 둥근-직사각형 둘레 형태를 갖는다. 오목형태 및 돌출형태와 같은 형태들은 둘레 에지(18) 상에 형성될 것이다. 예컨대, 도 1c는 둘레 에지(18a)에 형성된 오목형태(20)를 나타낸다. 그러한 유리 제품(10)의 둘레 에지는 소정의 적절한 프로파일, 예컨대 평탄한 형태(도 1b의 18), 불-노즈 형태(도 1d의 18b), 챔퍼 형태(도 1e의 18c) 등을 가질 것이다.

통상, 상기 대향의 표면들(12, 14)은 평탄할 것이다. 선택적으로, 상기 대향의 표면들(12, 14)들은 굴곡질 수 있다. 만약 대향의 표면들(12, 14)이 평탄하거나 또는 약간 굴곡지면, 상기 유리 제품(10)은 평탄한 유리 제품으로 부른다. 몇몇의 경우, 그러한 대향의 표면들(12, 14)은 접시 또는 슬레드(sled)와 같은 3차원 형태로 형성되며, 그러한 경우 유리 제품은 성형 유리 제품이라고 부른다. 통상, 대향의 표면들(12, 14)간 유리의 두께(16)는 균일한 제품이 되는데, 즉 그러한 유리 제품은 평탄한 유리 제품이거나 성형 유리 제품이다. 하나 또는 그 이상의 실시예에 있어서, 유리의 두께(16)는 1.0 mm 또는 그 이하가 될 것이다. 몇몇 실시예들에 있어서, 유리의 두께는 0.7 mm 또는 그 이하가 될 것이다.

하나 또는 그 이상의 실시예에 있어서, 상기 유리 제품(10)은 비순수 유리 시트, 예컨대 처리되지 않은 유리 시트로부터 얻어진 유리 조각으로부터 형성된다. 하나의 특정 예에 있어서, 유리 시트는 퓨전 다운드로우 공정 또는 플롯(float) 유리 공정과 같은 평탄한 유리 시트 또는 리본을 만들기 위한 적절한 공정을 이용하여 만들어진다. 유리 시트의 표면들과 심한 접촉이 이루어지기 전에, 배면-접착 페이퍼 또는 플라스틱 또는 폴리머 코팅과 같은 보호 재료가 그 표면에 적용된다. 다음에, 그러한 보호 재료가 제거되고, 유리 시트가 이온-교환 공정 또는 템퍼링(tempering)과 같은 강화 공정에 들어간다. 강화 후, 유리 시트는 기계적인 분리 또는 레이저 분리와 같은 소정의 적절한 방법을 이용하여 보다 작은 유리 조각으로 분리된다. 다음에, 분리된 각각의 유리 조각의 에지는 원하는 둘레 형태 및 크기를 갖는 유리 제품을 형성하도록 기계가공된다.

상기 기술한 바와 같이 준비된 유리 제품의 둘레 에지는 그러한 강화 공정에 의해 달성된 상주 압축 스트레스를 상당히 자유롭게 한다. 유리와 같은 취성 재료(즉, 깨지기 쉬운 재료)에 있어서, 파열(fracture)은 유리 재료의 결함 또는 극소 크랙(crack)에서 최초 발생하여 그 유리 재료에 걸쳐 빠르게 확산한다. 둘레 에지가 상주 압축 스트레스에 의해 크게 보호받지 못하는 곳에서, 그러한 둘레 에지의 결함은 잠재적인 파열의 장소가 되어, 전체적인 낮은 파열 강도를 갖는 유리 제품을 제공한다. 그러한 둘레 에지에서의 결함은 예컨대 분리 및/또는 기계가공 공정 또는 이후의 유리 제품의 처리로부터 야기된다. 하나 또는 그 이상의 실시예들에 있어서, 유리 제품의 파열 강도를 증가 또는 복원하기 위해, 코팅이 그러한 둘레 에지에 적용된다. 코팅이 둘레 에지를 덮고, 이에 의해 그 둘레 에지에서의 치명적인 결함으로 파열을 야기하는 둘레 에지와의 직접적인 접촉을 방지한다. 심지어 유리 제품이 상기 기술된 특정 방식으로 준비되지 않더라도 코팅이 유리 제품의 둘레 에지에 적용된다는 것을 알아야 할 것이다.

도 2는 유리 제품(10)에 적용된 코팅(22)을 나타낸다. 그러한 코팅(22)의 재료는 UV 경화성 폴리머 또는 다른 적절한 에지 코팅 재료로부터 선택될 것이다. 하나 또는 그 이상의 실시예에 있어서, 상기 코팅(22)은 유리 제품(10)의 둘레에 걸쳐 일정한 두께를 갖는다. 상기 코팅(22)의 두께는 25 ㎛ 내지 100 ㎛의 범위가 될 것이다. 바람직한 실시예에 있어서, 상기 코팅(22)의 두께는 50 ㎛ 내지 100 ㎛의 범위가 될 것이다. 하나 또는 그 이상의 실시예에 있어서, 상기 코팅(22)은 둘레 에지(18; 도 1a의 18 참조)와 유리 표면들(12, 14; 도 1b의 14 참조)간 트랜지션(24, 26; transition)(도 1a의 26 참조)으로 확장한다. 바람직하게, 상기 코팅(22)은 그러한 둘레 에지와 유리 표면들(12, 14)간 트랜지션들을 넘어 확장하지 않는다(또는 그 유리 표면들(12, 14)의 일부를 덮지 않는다). 그러나, 만약 코팅(22)이 그 트랜지션들(24, 26)을 넘어 확장하면(또는 유리 표면들(12, 14)의 일부를 덮으면), 그러한 확장(또는 덮음)은 무시할 정도로 최소가 될 것이다. 하나 또는 그 이상의 실시예들에 있어서, 상기 코팅(22)은 유리 제품(10)에 대해 또렷하지 않다. 즉, 상기 코팅과 유리 제품간 경계가 정상적인 시야의 거리에서 육안으로 또렷하지 않다. 따라서, 예컨대 만약 유리 제품(10)이 뚜렷하면, 상기 코팅(22) 또한 뚜렷할 것이다. 하나 또는 그 이상의 실시예에 있어서, 상기 코팅(22)은 전체 또는 일부 파장의 전송에 있어 그러한 유리 재료와 광학적으로 매칭된다. 상기 코팅(22)은 또한 열팽창에 있어 상기 유리 재료와 매칭된다. 하나 또는 그 이상의 실시예에 있어서, 상기 코팅(22)은 둘레 에지에 새로운 결함을 유도하는 그 둘레 에지(18)와 대상의 접촉을 피하는 비접촉 분배 방법을 이용하여 상기 유리 제품(10)의 둘레 에지(18)에 적용된다.

하나 또는 그 이상의 실시예에 있어서, 도 3에 나타낸 바와 같이, 유리 제품(10)의 둘레 에지를 코팅하는 공정은 적절한 이미징 시스템(30)을 이용하여 측정 스테이션(28)에서 유리 제품(10)의 둘레 형태를 측정하는 것을 포함한다. 상기 이미징 시스템은 유리 제품(10)의 둘레 에지를 포함하는 이미지를 캡쳐하고 1 ㎛ 내에 둘레 에지를 정확하게 판독할 수 있는 카메라-기반 시스템과 관련된다. 상기 이미징 시스템(30)은 둘레 형태를 측정하기 위해 그 유리 제품(10)의 둘레를 따라 이동될 수 있거나, 또는 둘레 형태가 측정될 수 있도록 상기 이미징 시스템(30)에 대해 상기 유리 제품(10)이 이동될 수 있다. 그러한 둘레 형태를 측정한 후, 유리 제품(10)은 코팅 스테이션(32)으로 이동되고, 여기서 비접촉 분배기(34)가 둘레 에지(18) 상에 코팅 재료(22)를 퇴적하는데 사용된다. 다음에, 그 둘레 에지(18) 상에 코팅 재료를 갖는 유리 제품(10)은 경화 스테이션(36)으로 이동되고, 여기서 그 둘레 에지(18) 상에 코팅 재료(22)가 예컨대 자외선 방사 소스(38)를 이용하여 경화된다. 경화 후, 에지 코팅(22)을 갖는 유리 제품(10)은 측정 스테이션(28)으로 리턴되고, 여기서 그 에지-코팅된 유리 제품(10)의 둘레 형태가 측정될 수 있다. 그러한 코팅 전과 후의 유리 제품(10)의 둘레 형태의 차이는 코팅의 두께로 나타날 것이다. 그러한 측정은 상기 코팅(22)이 일정한 두께를 갖는지를 결정하는데 사용될 수 있다. 상기 측정은 또한 차후의 코팅 공정을 위해 스테이션(32)에서 코팅 분배 파라미터를 조절 또는 조정하는데 사용될 수 있다.

도 4a는 그러한 코팅 공정을 더 나타낸다. 하나 또는 그 이상의 실시예에 있어서, 비접촉 분배기(34)는 노즐(40)로부터 액적(46)을 분사할 수 있는 분사 분배기이다. 그러한 분배기 몸체(41)는 압전기, 열전기, 및 압력 수단과 같은 소정의 적절한 수단에 의해 활성화되는 밸브(42)를 포함한다. 그러한 밸브(42)는 노즐(40)의 오리피스(orifice)를 통해 분출된 유체의 볼륨을 제어하기 위해 개방 및 폐쇄된다. 상기 분배기(34)는 몇몇 실시예들에서 주사기형 유체 공급 장치인 유체 공급 장치(44)로부터 코팅 재료를 수신한다. 비록 나타내진 않았지만, 상기 분배기(34)는 노즐(40)로부터 분출된 코팅 재료가 원하는 코팅 특성을 갖는 유리 제품의 둘레 에지를 코팅하는데 적절한 특정 온도 또는 점성으로 유지되도록 상기 분배기 몸체(41) 또는 밸브(42)를 가열하기 위한 가열기 및 그와 유사한 것을 포함할 것이다. 분사 분배기는 상업적으로 이용가능하다. 하나의 바람직한 상업적인 분사 분배기는 EFD, Inc.에 의한 PicoDot 분사 분배 시스템이 있다. 분사 분배기는 또한 특허 문헌, 예컨대 Abernathy 등에 의한 미국 특허 제8,257,779호 및 Ahmadi 등에 의한 US 2007/0145164에 기술되어 있다. 상기 분사 분배기(34)는 비접촉 방식으로 재료를 분사하기 위한 종래의 공지된 소정의 분사 분배기를 가질 수 있다. 소정의 적절한 분사 분배기 구성의 분사 파라미터는 원하는 에지 코팅 특성을 달성하도록 맞추어져야 한다.

상기 노즐(40)은 이 노즐(40)과 둘레 에지(18)간 스탠드오프 거리(45; standoff distance)로 상기 유리 제품(10)의 둘레 에지(18)에 대해 대향의 관계로 배열된다. 그러한 스탠드오프 거리는 0.5 mm 내지 7 mm의 범위이나, 통상 0.5 mm 내지 1 mm의 범위가 될 것이다. 상기 노즐(40)의 오리피스로부터 분사된 코팅 재료의 액적(46)은 그 스탠드오프 거리(45)를 통해 떨어져 코팅 재료의 비드들(50)로서 그 둘레 에지(18) 상에 떨어진다. 그 분배 속도는 200 mm/s 이상이 될 수 있다. 상기 노즐(40)과 둘레 에지(18)간 상대적 이동은 분배기(34)가 액적(46)을 분사함에 따라 제공되며, 이에 따라 둘레 에지(18)에 걸친 다양한 위치에 퇴적되는 비드들(50)을 생성한다. 그러한 상대적 이동은 유리 제품(10)에 대해 분배기(34)를 이동하거나 또는 유리 제품(10)을 분배기(34)에 대해 이동하거나 또는 그 분배기(34) 및 유리 제품(10)을 상호 이동함으로써 제공될 수 있다. 상기 스탠드오프 거리(45)는 일정하거나 또는 상대적 이동에 따라 변경될 수 있다. 상기 분배기(34)는 액적(46)을 분사하는 동안, 심지어 도 4b 및 4c에 나타낸 바와 같이 그 둘레 에지의 비직선 부분에 비드들(50)이 퇴적될 때 조차 직선 또는 선형 경로를 따라 이동될 수 있다. 도 4b 및 4c에 나타낸 예들에 있어서, 그러한 스탠드오프 거리(45)는 둘레 에지(18)에 대한 노즐(40)의 위치에 따라 변할 것이다. 선택적으로, 그러한 분배기(34), 또는 노즐(40)은 스탠드오프 거리(45)가 일정한 도 4d에 나타낸 바와 같이 그 둘레 에지(18)의 외형 윤곽을 따를 수 있다.

각각의 비드(50)가 둘레 에지(18)에 퇴적된 후, 그 비드(50)는 그러한 공정에서 둘레 에지(18)의 일부를 코팅하는 모든 방향으로 유동하기 시작할 것이다. 도 5a 및 5b는 그 둘레 에지(18) 상의 비드들(50)의 유동을 나타낸다. 그 비드들(50)은 둘레 에지(18)와 그 대향의 유리 표면들간 트랜지션들 쪽으로 그리고 서로를 향해 유동한다. 각각의 비드(50)가 유동되는 속도는 코팅 재료의 점성 및 둘레 에지의 표면 조건에 좌우될 것이다. 결국, 상기 비드들(50)은 예컨대 둘레 에지(18)를 따라 도 4a의 연속 코팅(52)을 형성하도록 결합된다. 그러한 연속 코팅의 평탄성 및 안정성은 코팅 재료의 점성 및 둘레 에지의 표면 조건에 좌우될 것이다.

비드들은 다양한 형태로 둘레 에지 상에 퇴적될 수 있다. 예컨대, 도 5a 및 5b는 그 둘레 에지(18)를 따라 단일의 라인으로 퇴적된 비드들(50)을 나타내고, 반면 도 5c는 그 둘레 에지(18)를 따라 2개의 라인으로 퇴적된 비드들(50)을 나타낸다. 그 비드들(50)의 유동 방향은 도 5a-5b에 화살표로 나타냈다.

상기 비드들(50)은 이들이 예컨대 도 5a에 나타낸 바와 같이 초기에 오버랩되지 않도록, 또는 예컨대 도 5b 및 5c에 나타낸 바와 같이 초기에 오버랩되도록 퇴적될 것이다. 그러한 오버랩핑 비드들(50)은 이 비드들(50)이 최종 결합될 때 형성된 연속의 코팅이 평탄해질 경우 장점을 가질 것이다.

유리 제품의 두께에 비해 비교적 작은 비드들이 둘레 에지에 퇴적될 수 있다. 도 6a는 평탄한 프로파일을 갖는 둘레 에지(18) 상에 비교적 작은 비드(50a)를 나타낸다. 도 6b는 불-노즈형프로파일을 갖는 둘레 에지 상에 비교적 작은 비드(50b)를 나타낸다. 도 6a 및 6b에 있어서, 그러한 작은 비드들(50a, 50b)은 유리 제품의 둘레 에지들(18, 18b)과 대향의 표면들(12, 14)간 트랜지션들로 유동될 것이다. 도 6c는 또한 챔퍼된 프로파일을 갖는 둘레 에지(18c) 상에 비교적 작은 비드들(50c)을 나타낸다. 이 경우, 그러한 비드들(50c)은, 도 5c의 비드들(50c)로 나타낸 바와 같이, 둘레 에지(18c)를 따라 2개의 라인으로 퇴적된다.

상기 유리 제품의 두께에 비해 비교적 큰 비드들이 그 둘레 에지 상에 퇴적될 수 있다. 도 6d는 챔퍼된 프로파일을 갖는 둘레 에지(18c) 상의 비교적 큰 비드(50d)를 나타낸다. 상기 기술된 비교적 작은 비드들, 특히 단일의 라인으로 퇴적된 것들에 비해, 비교적 큰 비드들에 대한 유동 시간이 감소된다. 그러한 유동 시간은 트랜지션 영역을 평탄하게 할 뿐만 아니라 그 둘레 에지를 완전하게 덮기 위한 비드 유동에 필요한 시간이다.

일반적으로, 그러한 비드들의 크기 및 배열은 유동 시간에 영향을 줄 수 있다. 통상, 각각의 비드들이 둘레 에지 상에 퇴적될 때 그 유리 제품의 두께보다 크지 않도록 액적의 분사가 이루어진다. 이는 비드들이 유리 제품의 대향의 표면들 상에서 오버플로우하지 않고 그 둘레 에지를 유동하여 코팅되게 할 것이다. 예컨대, 코팅 재료의 그러한 각각의 비드들(50a, 50b, 50c, 50d)의 크기는 유리 제품(16; 도 1b, 6a의 16 참조)의 두께의 20% 내지 95%의 범위가 될 것이다.

상기 분배기(34; 도 4a) 및 유리 제품(10; 도 4a)은 코팅 공정 동안 수평 방위 또는 수직 방위로 배열될 것이다. 모세관력 및 표면 장력이 중력보다 좀더 지배적인 요인이기 때문에, 코팅 재료는 수평 방위로 적절하게 둘레 에지를 적시고 덮는다.

코팅 공정 동안, 분배기(34)는 노즐(40)이 예컨대 도 4a에 나타낸 바와 같이 둘레 에지(18)의 라인 세그먼트에 수직이도록 배열될 수 있다. 상기 분배기(34)는 또한 노즐(40)이 그 둘레 에지(18)의 라인 세그먼트에 대한 수직선에 대해 경사지도록 배열될 수도 있다. 예컨대, 도 7은 그 둘레 에지(18)에 대한 수직선에 대해 각도 θ의 노즐(40)을 나타낸다. 그 각도 θ는 1 내지 45°의 범위가 될 것이다. 수직선에 대해 노즐을 경사지게 하는 것은 타원형 또는 좀더 타원형 비드들을 허용할 것이다. 오버랩된 타원형 비드들간 트랜지션은 오버랩된 원형의 비드들간 트랜지션보다 더 평탄해지는 경향이 있다. 따라서, 타원형 비드들이 원형 비드들에 비해 좀더 균일한 코팅을 가능하게 한다.

다양한 중요한 파라미터들이 코팅 공정에 포함되며, 원하는 코팅 특성을 달성하기 위해 조절될 수 있다. 예컨대, 분배기에 사용된 밸브의 타입은 코팅 재료의 점성 또는 다른 특성에 따라 선택될 수 있다. 그러한 점성은 예컨대 500 내지 10,000 cp의 범위가 될 것이다. 그러한 밸브의 온도는 둘레 에지 상에 퇴적될 때 그 비드들의 유동을 촉진하는 일정한 온도 및 비교적 낮은 점성으로 분배기 내측에 그 코팅 재료를 유지하도록 조절될 수 있다. 상기 유리 제품은 둘레 에지 상에 퇴적될 때 그 비드들의 온도에 매칭되는 일정한 온도로 유지될 수 있다. 이는 유리 제품 또는 비드들의 열 충격을 감소시키고 비드들의 유동을 촉진하게 한다.

밸브의 펄스 타임 및 사이클 타임은 조절될 수 있는 다른 파라미터들이다. 그러한 펄스 타임은 시간의 지속 기간이고, 밸브가 개방되어 분배기로부터 분사된 재료의 볼륨을 조절한다. 상기 사이클 타임은 각 밸브의 개방 사이의 타이밍이다. 분배 속도를 조절하는 밸브 속도 또는 가속은 또 다른 중요한 파라미터이다. 니팅 포인트(knitting point)로도 알려진 분사의 시작 및 정지의 위치도 또 다른 중요한 파라미터이다. 통상 주사기 형태의 재료 전달 시스템에 인가된 공기 압력, 노즐과 둘레 에지간 스탠드오프 거리, 분사 각도, 및 유동 시간은 또 다른 중요한 파라미터들이다. 공기 압력은 밸브 펄스로서 밸브에 대한 코팅 재료의 연속 전달을 조절한다. 보다 높은 온도에서, 다른 분사 파라미터가 일정하게 유지되면 더 많은 코팅 재료가 전달될 것이다. 그러나, 펄스 시간, 즉 압력 설정에서 밸브가 개방되는 시간을 증가시킴으로써 더 많은 코팅 재료가 분사될 수 있다. 따라서, 공기 압력은 단지 전달된 코팅 재료의 양을 조절하기 위한 파라미터가 아니다.

예 1 - 코팅 공정에 대한 파라미터 설정의 예가 표 1에 나타나 있다. 표 1에 나타낸 값들은 단지 예시일 뿐이다. 사용된 코팅 재료 및 원하는 코팅 성능 또는 품질에 따라 다른 값들이 선택될 것이다.

표 1

한정된 수의 실시예들이 본원에 기술되었지만, 본 발명 개시의 이점을 갖는 통상의 기술자라면 본 발명 개시 및 수반된 청구항의 범주를 벗어나지 않는 다른 실시예들이 안출될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명 개시의 범주는 부가된 청구항에 의해서만 제한될 것이다.

Claims

분사 분배기에 코팅 재료를 공급하는 단계;
상기 분사 분배기의 노즐로부터 다수의 액적을 분사하는 단계;
상기 노즐과 둘레 에지 사이를 스탠드오프 거리(standoff distance)로 떨어뜨린 후 상기 둘레 에지 상에 액적을 떨어뜨리도록 배열함으로써 유리 제품의 상기 둘레 에지 상에 코팅 재료의 비드를 퇴적하고, 이후 각각의 비드가 상기 둘레 에지 상에 다수의 방향으로 유동됨으로써, 상기 둘레 에지 상에 코팅을 형성하는 단계; 및 상기 비드들이 상기 둘레 에지를 따라 다수의 위치에 퇴적되도록 분사하는 동안 상기 노즐과 둘레 에지간 상대적 이동을 제공하는 단계를 포함하는, 유리 에지 코팅 방법.
청구항 1에 있어서,
스탠드오프 거리는 분사 동안 0.5 mm 내지 7 mm의 범위인, 유리 에지 코팅 방법.
청구항 1에 있어서,
상대적 이동은 노즐이 이 노즐과 둘레 형태간 일정한 스탠드오프 거리를 허용하는 유리 제품의 둘레 형태를 따르게 하는, 유리 에지 코팅 방법.
청구항 1에 있어서,
상대적 이동은 노즐이 이 노즐과 둘레 형태간 스탠드오프 거리의 변화를 허용하는 선형 경로를 따르게 하는, 유리 에지 코팅 방법.
청구항 1에 있어서,
코팅 재료의 점성은 비드들이 유리 제품의 둘레 에지와 대향의 표면들간 트랜지션(transition)에 상기 비드들이 퇴적되는 위치들로부터 유동되도록 선택되는, 유리 에지 코팅 방법.
청구항 1에 있어서,
비드들은 둘레 에지를 따라 연속 코팅을 형성하기 위해 유동되어 결합되는, 유리 에지 코팅 방법.
청구항 1에 있어서,
비드들은 둘레 에지를 따라 단일의 라인으로 퇴적되는, 유리 에지 코팅 방법.
청구항 1에 있어서,
비드들은 둘레 에지를 따라 다수의 라인으로 퇴적되는, 유리 에지 코팅 방법.
청구항 1에 있어서,
각각의 비드는 둘레 에지에 퇴적될 때 유리 제품의 두께보다 작은 크기를 갖는, 유리 에지 코팅 방법.
청구항 1에 있어서,
노즐은 둘레 에지에 수직으로 정렬되는, 유리 에지 코팅 방법.
청구항 1에 있어서,
노즐은 이 노즐이 경사지는 동안 둘레 에지 상에 퇴적된 각각의 비드가 그 비드가 유동하기 전에 타원형 형태를 갖도록 둘레 에지에 대한 수직선에 대해 경사지는, 유리 에지 코팅 방법.
청구항 1에 있어서,
코팅 재료는 UV 경화성 폴리머이며, 둘레 에지 상에 형성된 코팅을 경화하는 단계를 더 포함하는, 유리 에지 코팅 방법.
청구항 12에 있어서,
둘레 에지 상에 비드들을 퇴적하기 전 그리고 둘레 에지 상에 코팅을 경화하기 전에 유리 제품의 둘레 형태를 측정하는 단계를 더 포함하는, 유리 에지 코팅 방법.
청구항 13에 있어서,
둘레 형태의 측정에 기초하여 다수의 액적의 분사를 제어하는 하나 또는 그 이상의 파라미터를 조절하는 단계를 더 포함하는, 유리 에지 코팅 방법.
청구항 1에 있어서,
퇴적은 둘레 에지 상에 형성된 코팅이 25 ㎛와 100 ㎛ 사이 범위의 두께를 갖도록 퇴적하는, 유리 에지 코팅 방법.
청구항 1에 있어서,
비드들의 유동은 둘레 에지로 한정되는, 유리 에지 코팅 방법.
청구항 1에 있어서,
코팅 재료는 코팅이 유리 제품에 대해 또렷하지 않도록 유리 제품의 재료에 광학적으로 매칭하는, 유리 에지 코팅 방법.
청구항 1에 있어서,
분사 동안 분사 분배기의 분배 속도는 200 mm/s보다 큰, 유리 에지 코팅 방법.
분사 분배기에 코팅 재료를 공급하는 단계;
상기 분사 분배기의 노즐로부터 다수의 액적을 분사하는 단계;
1 mm보다 작은 두께를 갖는 평탄한 유리 제품의 둘레 에지 상에 코팅 재료의 비드들을 퇴적하고, 이후 각각의 비드가 상기 둘레 에지 상에 다수의 방향으로 유동됨으로써, 상기 둘레 에지 상에 25 ㎛ 내지 100 ㎛ 범위의 두께를 갖는 코팅을 형성하는 단계; 및
상기 비드들이 상기 둘레 에지를 따라 다수의 위치에 퇴적되도록 분사하는 동안 상기 노즐과 둘레 에지간 상대적 이동을 제공하는 단계를 포함하며,
상기 각각의 비드는 상기 평탄한 유리 제품의 두께보다 작은 크기를 갖고, 상기 비드들을 퇴적하는 것은 상기 노즐과 둘레 에지 사이를 스탠드오프 거리(standoff distance)로 떨어뜨린 후 상기 둘레 에지 상에 액적을 떨어뜨리도록 배열하는 것을 포함하는, 유리 에지 코팅 방법.