KR20170015364A - 건축학적 설계품 및 여러 적용을 위한 가요성 유리 적층 구조체 - Google Patents

건축학적 설계품 및 여러 적용을 위한 가요성 유리 적층 구조체 Download PDF

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Abstract

가요성 유리 적층 구조체는 0.3 mm 보다 크지 않는 두께를 갖는 가요성 유리 기판을 포함한다. 가요성 유리 적층 구조체는 가요성 유리 기판을 구비한 가요성 유리 층을 포함한다. 특성 제어 층은 가요성 유리 층에 적층된다. 가요성 유리 적층의 중립 축선은 가요성 유리 층이 압축 굽힘 구성일 경우, 가요성 유리 층 외측에 위치된다.

Description

건축학적 설계품 및 여러 적용을 위한 가요성 유리 적층 구조체{FLEXIBLE GLASS LAMINATE STRUCTURES FOR ARCHITECTURAL DESIGN AND OTHER APPLICATIONS}
본 출원은 2014년 06월 06일에 출원된 미국특허 가출원번호 제62/008,833호를 우선권 주장하고 있으며, 이 특허문헌의 내용은 참조를 위해 본 명세서에 모두 통합되어 있다.
본 발명은 가요성 유리 적층 구조체에 관한 것이고, 더욱 상세하게는, 건축학적 설계품 및 여러 적용을 위한 가요성 유리 적층 구조체에 관한 것이다.
유리는 종종 건축학적 디자인 매체용으로 실행하는(performing) 표면으로서 우수하다고 고려된다. 예시적인 사용에는 벽부 장식, 창, 문, 등이 포함된다. 스크래치, 내화학성과 내열성, 및 기밀성과 관련하여 유리 표면의 고유 내구성과 결합되는, 화려한 매끈한 표면의 심미적인 표현(appeal)은 독특한 특성 세트를 제공할 수 있다. 그러나, 건축학적 디자인 매체로서 유리의 시장 점유율은 종래 유리와 관련해 존재하는 문제점에 기인하여 비교적 낮을 수 있다. 건축물용 전형적인 유리 및 유리-함유 제품은 무겁고 비가요성을 갖는다. 용이하게 조정되고(예를 들면, 운송되고) 설치되는 건축학적 설계품에 사용하는데 적당한 유리 적층 구조체가 필요하게 된다.
본 개념은 건축학적 설계품에 사용하는데 적당하고 용이하게 포장, 운송 및 설치되고, 스크래치, 내화학성과 내열성, 및 기밀성과 관련되는 화려한 매끈한 표면과 같은 유리의 요구되는 특성을 유지하는 가요성 유리 적층 구조체를 제공하는 단계를 포함한다. 적용예에는 예를 들면, 비용을 상당히 감소시키는 가요성 벽부-크기의 마커 보드와 같은 의사소통 도구 뿐만 아니라, 로비와 공공 구역에서 사용하기 위한 예술적 사용자 지정간판(artistic custom signage), 장식 건축학적 표면이 포함된다.
제1 특징에 따라, 가요성 유리 적층 구조체는:
0.3 mm 보다 크지 않는 두께를 갖는 가요성 유리 기판을 포함한 가요성 유리 층; 및
접착제 층에 의해 상기 가요성 유리 층에 적층된 특성 제어 층;을 포함하고,
상기 특성 제어 층은 약 0.03 N㎥/kg과 약 0.4 N㎥/kg 사이의 단위 영역 중량 비 대 유효 강성을 갖고,
상기 가요성 유리 적층의 중립 축선은 상기 가요성 유리 층이 압축 굽힘 구성인 상태에서 상기 가요성 유리 층 외측에 위치된다.
제2 특징에 따라, 특징 1의 구조체가 제공되며, 여기서 상기 가요성 유리 기판은 약 100 MPa 보다 작지 않은 유리 엣지 강도를 갖는다.
제3 특징에 따라, 특징 1이나 특징 2의 구조체가 제공되며, 여기서 상기 특성 제어 층은 하나 이상의 강성 제어 층을 포함한다.
제4 특징에 따라, 특징 1 - 3 중 어느 한 특징의 구조체가 제공되며, 여기서 상기 특성 제어 층은 하나 이상의 강성 제어 층을 포함하고, 하나 이상의 강성 제어 층 중에서 적어도 하나의 강성 제어 층이 약 0.03 N㎥/kg과 약 0.4 N㎥/kg 사이의 범위 외측의 단위 영역 중량 비 대 유효 강성을 갖는 재료를 포함하고, 그리고 상기 특성 제어 층은 약 0.03 N㎥/kg와 약 0.4 N㎥/kg 사이의 범위 내의 단위 영역 중량 비 대 유효 강성을 갖는 재료를 포함한다.
제5 특징에 따라, 특징 1 - 특징 4 중 어느 한 특징의 구조체가 제공되며, 상기 구조체는 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 보다 큰 제1 방향의 강성을 갖는다.
제6 특징에 따라, 특징 1 - 특징 5 중 어느 한 특징의 구조체가 제공되며, 접착제 층에 위치된 필름 층을 더 포함하고, 상기 필름 층은 가요성 유리 층을 통해 보여질 수 있는 장식 패턴을 포함한다.
제7 특징에 따라, 특징 1 - 특징 5 중 어느 한 특징의 구조체가 제공되며, 상기 구조체는 가요성 유리 기판의 표면 상에 장식 패턴을 더 포함한다.
제8 특징에 따라, 특징 1 - 특징 7 중 어느 한 특징의 구조체가 제공되며, 상기 특성 제어 층은 자화 철을 갖는 폴리머 층을 포함한다.
제9 특징에 따라, 특징 1 - 특징 8 중 어느 한 특징의 구조체가 제공되며, 상기 가요성 유리 적층의 상기 중립 축선은 상기 가요성 유리 적층 구조체가 많아야 약 30 인치의 내경으로 롤된 상태에서, 접착제 층에 위치된다.
제10 특징에 따라, 가요성 유리 적층 구조체 성형 방법은:
0.3 mm 보다 크지 않는 두께를 갖는 가요성 유리 층과, 특성 제어 층을 함께 접착제를 사용해 적층하는 단계; 및
장식 패턴이 상기 가요성 유리 층을 통해 보여질 수 있도록, 상기 특성 제어 층과 상기 가요성 유리 층 사이에 상기 장식 패턴을 위치시키는 단계;를 포함하고,
상기 가요성 유리 적층 구조체의 중립 축선은, 상기 가요성 유리 층이 압축 굽힘 구성인 상태에서, 상기 가요성 유리 층 외측에 위치된다.
제11 특징에 따라, 특징 10의 방법이 제공되며, 상기 방법은 상기 가요성 유리 적층 구조체의 중립 축선이 상기 가요성 유리 기판 외측에 위치된 상태에서, 상기 가요성 유리 층이 굽힘 중심과 마주하도록, 상기 가요성 유리 적층 구조체를 구부리는 단계를 더 포함한다.
제12 특징에 따라, 특징 10 또는 특징 11의 방법이 제공되며, 여기서 상기 가요성 유리 적층 구조체의 중립 축선은 상기 가요성 유리 적층 구조체가 많아야 약 30 인치의 내경으로 롤된 상태에서 접착제 층 내에 위치된다.
제13 특징에 따라, 특징 10 - 특징 12 중 어느 한 특징의 방법이 제공되며, 특성 제어 층에 하나 이상의 강성 제어 층이 제공되는 단계가 포함된다.
제14 특징에 따라, 특징 10 - 특징 13 중 어느 한 특징의 방법이 제공되며, 특성 제어 층에 하나 이상의 강성 제어 층이 제공되는 단계가 포함되며, 상기 하나 이상의 강성 제어 층 중 적어도 하나의 강성 제어 층이 약 0.03 N㎥/kg과 약 0.4 N㎥/kg 사이의 범위 외측의 단위 영역 중량 비 대 유효 강성을 갖는 재료를 포함하고, 그리고 상기 특성 제어 층은 약 0.03 N㎥/kg과 약 0.4 N㎥/kg 사이의 범위 내의 단위 영역 중량 비 대 유효 강성을 갖는 재료를 포함한다.
제15 특징에 따라, 특징 10 - 특징 14 중 어느 한 특징의 방법이 제공되며, 여기서 장식 패턴을 위치시키는 단계는 특성 제어 층과 가요성 유리 층 사이의, 접착제 층에 장식 패턴을 포함한 필름 층을 위치시키는 단계를 포함한다.
제16 특징에 따라, 특징 10 - 특징 14 중 어느 한 특징의 방법이 제공되며, 여기서 장식 패턴을 위치시키는 단계는 가요성 유리 기판의 표면에 상기 장식 패턴을 제공하는 단계를 포함한다.
제17 특징에 따라, 특징 10 - 특징 16 중 어느 한 특징의 방법이 제공되며, 자화 철을 포함한 폴리머 층을 특성 제어 층에 제공하는 단계를 포함한다.
제18 특징에 따라, 가요성 유리 적층 구조체의 롤은
0.3 mm 보다 크지 않는 두께를 갖는 가요성 유리 층과, 접착제 층에 의해 상기 가요성 유리 층에 적층된 특성 제어 층을 포함하고;
상기 가요성 유리 적층 구조체는 많아야 약 30 인치의 내경으로 롤의 중심에 대해 감기고;
상기 가요성 유리 층은, 상기 가요성 유리 적층 구조체의 중립 축선이 상기 가요성 유리 층 외측에 위치되도록, 상기 가요성 유리 적층 구조체의 내측 마주한 측에 위치된다.
제19 특징에 따라, 특징 18의 롤이 제공되며, 여기서 특성 제어 층은 하나 이상의 강성 제어 층을 포함한다.
제20 특징에 따라, 특징 18 또는 특징 19의 롤이 제공되며, 여기서 특성 제어 층은 하나 이상의 강성 제어 층을 포함하고, 상기 하나 이상의 강성 제어 층 중 적어도 하나의 강성 제어 층이 약 0.03 N㎥/kg과 약 0.4 N㎥/kg 사이 범위 외측의 단위 영역 중량 비 대 유효 강성을 갖는 재료를 포함하고, 그리고 상기 특성 제어 층은 약 0.03 N㎥/kg과 약 0.4 N㎥/kg 사이 범위 내의 단위 영역 중량 비 대 유효 강성을 갖는 재료를 포함한다.
제21 특징에 따라, 특징 18 - 특징 20 중 어느 한 특징의 롤이 제공되고, 접착제 층에 위치된 필름 층을 더 포함하고, 여기서 상기 필름 층은 가요성 유리 층을 통해 보여질 수 있는 장식 패턴을 포함한다.
제22 특징에 따라, 특징 18 - 특징 20 중 어느 한 특징의 롤이 제공되고, 가요성 유리 기판의 표면에 장식 패턴을 더 포함한다.
제23 특징에 따라, 특징 18 - 특징 22 중 어느 한 특징의 롤이 제공되고, 여기서 특성 제어 층은 자화 철을 갖는 폴리머 층을 포함한다.
제24 특징에 따라, 특징 18 - 특징 23 중 어느 한 특징의 롤이 제공되고, 여기서 가요성 유리 적층 구조체의 중립 축선이 접착제 층에 위치된다.
제25 특징에 따라, 특징 18 - 특징 24 중 어느 한 특징의 롤이 제공되고, 여기서 가요성 유리 층은 약 100 MPa 보다 작지 않는 유리 엣지 강도를 갖는다.
부가적인 특징 및 장점이 아래 상세한 설명에 설명되어 있고, 당업자라면 상세한 설명으로부터 부분적으로 용이하게 파악될 것이고 그리고 기재된 바람직한 실시예 및 첨부된 도면에 예시적으로 나타내어지고 첨부된 청구범위에 기재된 바와 같은 발명을 실시함으로써 알 수 있을 것이다. 상기 일반적인 설명과 아래 상세한 설명 모두는 단지 본 발명의 예시이며, 청구된 바와 같은 본 발명의 특징 및 특성의 전반적인 또는 개괄적인 이해를 돕기 위해 제공되었다는 것을 알 수 있을 것이다.
첨부한 도면은 본 발명의 이해를 더욱 돕기 위해 제공되었으며, 본 명세서에 통합되어 본 명세서의 일부를 이룬다. 도면은 하나 이상의 실시예를 나타내고 있으며, 실시예를 통해, 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리와 이해를 설명하도록 사용된다. 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 다양한 특징이 임의의 조합된 구성과 모든 조합된 구성에 사용될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
도 1은 일 실시예의 가요성 유리 적층 구조체의 측 단면도이고;
도 2는 장식 패턴을 갖는, 일 실시예의 가요성 유리 적층 구조체의 사시도이고;
도 3은 도 1의 가요성 유리 적층 구조체와 사용하기 위한 일 실시예의 특성 제어의 개략적인 측면도이고;
도 4는 압축 굽힘 구성인, 일 실시예의 가요성 유리 적층 구조체의 개략적인 측면도이고;
도 5는 가요성 유리 적층 구조체용 가요성 유리 층의 두께 대 적층 강성의 실례의 곡선을 나타낸 도면이고;
도 6은 많은 재료에 대한 기판 단위 영역 중량 대 기판 유효 강성의 그래프이고;
도 7은 롤된 가요성 유리 적층 구조체의 가요성 유리 층에서의 인장 응력을 최소화하거나 제거하는데 필요한 특성 제어의 탄성 계수 값의 실례의 그래프이며; 그리고
도 8은 건축학적 설계품에 사용된, 일 실시예의 가요성 유리 적층 구조체의 도면이다.
아래 상세한 설명에 있어서, 단지 설명을 위한 것으로서, 특정 상세한 사항을 개시하고 있는 예시적인 실시예가 본 발명의 다양한 원리의 전반적인 이해를 제공하도록 설명되지만, 이들 설명된 사항만으로 본 발명이 한정되지 않는다. 그러나, 본 발명을 이해하고 있는 당업자에게는, 본 발명이 본 명세서에 기재된 특정 실시예의 범위 내에 속하는 다른 실시예로 실시될 수도 있다는 것이 명확하다. 더욱이, 잘 알려진 장치, 방법 및 재료의 기재는 본 발명의 다양한 원리의 기재를 더욱 명확하게 하기 위해 생략될 수 있다. 최종적으로, 가능하다면, 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 인용하고 있다.
범위는 "약" 하나의 특별한 값으로부터 및/또는 "약" 다른 한 특별한 값까지로 본 명세서에서 표현될 수 있다. 이와 같은 범위가 나타내어졌을 때, 다른 한 실시예는 하나의 특별한 값으로부터 및/또는 다른 특별한 값까지 포함한다. 이와 비슷하게, 상기 "약"을 사용하여, 값이 근사치로 표현되었을 경우, 특별한 값이 다른 한 실시예를 형성한다는 것을 알 수 있을 것이다. 각각의 범위의 끝점은 다른 끝점과 관련하여, 그리고 다른 끝점과 독립적으로 모두 중요하다는 것을 또한 알 수 있을 것이다.
본 명세서에서 사용된 바와 같은 방향관련 용어(예를 들면, 상측, 하측, 우측, 좌측, 전방, 후방, 상부, 하부)는 도시된 도면을 참조하여 단지 나타내기 위한 것이며, 절대적인 방향이나 위치를 나타내기 위한 것이 아니다.
따로 특별하게 언급하지 않았다면, 방법의 단계가 특별한 순서로 실행되는 것을 요구하는 것으로 본 명세서에서 설명된 임의의 방법이 기재된 것이 아님을 알 수 있을 것이다. 이에 따라, 방법 청구항은 방법의 단계로써 이어지는 순서를 실제로 언급하지 않는 경우 또는 특별한 순서로 방법의 단계가 한정된다고 청구범위나 상세한 설명에서 따로 특별하게 언급하지 않은 경우, 어떤 경우에서도, 한 순서로 지시되기 위한 것은 아니다. 이는 작동 흐름이나 또는 단계의 배치와 관련한 논리적 사항; 구두법이나 문법적 구조로부터 유도되는 명백한 의미; 명세서에 기재된 실시예의 타입이나 수;를 포함하는 해석을 위한 임의의 가능한 표현되지 않은 근거를 포함한다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 본 명세서에 기재된 용어가 단수의 형태를 취하고 있을지라도, 따로 특별히 언급하지 않았다면, 상기 용어는 복수의 의미도 포함할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서, 예를 들면, "구성요소"에 대한 언급은 따로 특별히 언급하지 않았다면, 2개 이상의 이러한 구성요소를 갖는 특징을 포함한다.
가요성 유리 기판은, 최초 평평한 상태에서 시작하여, 1-축의 만곡(가요성 유리 기판이 비정질(amorphous) 재료이고 그 특성은 등방성이라고 추정) 동안에, 다양한 상이한 굽힘 축선을 따라서 동일하게 잘 구부러질 수 있다. 가요성 유리 기판은, 2-축의 만곡 동안에, 동시에 상이한 축선을 따라서 구부러질 때, 종종 보다 큰 응력을 받게 된다. 충격, 강하 또는 조정 동안에, 가요성 유리 기판의 예측불가한 2-축의 만곡이 발생할 수 있고, 이는 상기 가요성 유리 기판에 손상을 초래할 수 있다. 여러 경우에 대해, 가요성 유리 기판이 하나의 예측가능한 1-축의 굽힘 상태에서 우선적으로 구부러질 수 있는 한편으로, (예를 들면, 롤에서) 패키징과 (예를 들면, 코너 주위에서) 설치를 위해 가요성을 유지한다면 유리할 수 있다. 가요성 유리 적층 구조체는 가요성 유리 층이 상당한 압축 량을 받는 1-축의 굽힘을 허용하지만, 그러나 가요성 유리 층이 장력을 받게 되는 1-축의 굽힘 및 2-축의 굽힘을 제한하게 형성될 수 있다.
더욱이, 저 탄성 계수 적층 구조체가 벽부나 또는 다른 수직-배향된 지지 표면과 같은, 다양한 건축학적 구조체에 가요성 유리 적층 구조체를 적용하기 어렵게 할 수 있다. 가요성 유리 적층 구조체가 매우 큰 가요성을 갖는다면, 설치 공정 동안에 용이하게 구부러질 것이고, 상기 가요성 유리 층을 파단하거나 그렇지 않으면 손상시킬 가능성이 있다. 가요성 유리 적층 구조체가 매우 단단하다면, 적층부로 롤되기 어려울 수 있고 상당한 크기의 선적 컨테이너에 배치하기 어려울 수 있다. 고 강성은 또한 가요성 유리 적층 구조체가 적용될 수 있는 건축학적 표면의 곡률을 제한할 수 있다. (즉, 스풀의 중심과 마주하는) 내측 표면 상의 가요성 유리 층을 갖는 스풀에 롤된 가요성 유리 적층 구조체를 손상시킬 가능성을 감소시키기 위하여, 중립 축선은 가요성 유리 층 외측에(예를 들면, 접착제 층에) 위치될 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "중립 축선"은 가요성 유리 적층 구조체의 단면에서의 축선이며, 이 축선을 따라서 굽힘 시 길이방향 응력 또는 압력(strain)의 변화가 없다. 이렇게 하면, 유리 파쇄를 초래할 수 있는 가요성 유리 층에 존재하는 인장 응력을 감소시킬 수 있거나 제거할 수 있다. 이를 위해, 가요성 유리 적층 구조체는 롤의 중심에 마주해 위치되고 그리고 중립 축선의 위치에 기인하여 확대된 유리의 인장 응력을 만들 수 있는, 외측에서 유리를 구비한 롤이나 유리 측으로부터 멀리 구부러질 수 없다.
본 명세서에 기재된 실시예는 전반적으로 용이하게 포장되고, 운송되고 그리고 설치되며 건축학적 설계품에 사용되는데 적당한 화려한 매끈한 표면, 스크래치와 관련된 내구성, 내화학성과 내열성, 및 기밀성과 같은 유리의 요구되는 특성을 유지하는 가요성 유리 적층 구조체에 관한 것이다. 가요성 유리 적층 구조체는 상기 가요성 유리 적층 구조체가 스풀 상에 롤될 수 있도록 충분한 가요성을 가질 수 있으며, 상기 스풀의 외경은 상기 가요성 유리 적층 구조체의 가요성 유리 층 파쇄없이, 롤된 가요성 유리 층에서의 인장 응력을 최소화하고 또한 상기 가요성 유리 층의 파쇄 위험성을 감소시킨 상태에서 용이하게 풀려지는 사전결정된 크기(예를 들면, 대략 7 인치와 약 30 인치 사이)를 갖는다.
가요성 유리 적층 구조체는 간편한 크기로 가요성 유리 적층 구조체를 롤할 수 있는 충분한 가요성을 갖는 강성-대-중량 비를 가질 수 있지만, 그러나 가요성 유리 층의 파쇄 가능성을 최소화하는 충분한 강성과 조정의 용이성을 갖는다. 가요성 유리 적층 구조체는 다른 방향에 비해 한 축선, 즉 롤 축선에 평행한 방향으로 보다 큰 강성을 가질 수 있고, 상기 축선을 중심으로 적층물이 롤되며, 그리고 롤되는 동안 유리 파쇄 위험을 감소시키기 위해 상기 가요성 유리 적층 구조체의 조성 및 가요성 유리 층의 위치에 기인하여 다양한 직경으로 롤될 때에 가요성 유리 층에서 인장 응력을 가지지 않을 수 있다. 가요성 유리 적층 구조체에 대한 예시적인 적용예가 예를 들면, 비용을 상당히 감소시키는 가요성 벽부-크기의 마커 보드와 같은 의사소통 도구 뿐만 아니라 로비와 공공 구역에 사용하기 위한 예술적 사용자 지정간판, 장식 건축학적 표면을 포함한다.
도 1을 살펴보면, 예시적인 가요성 유리 적층 구조체(10)의 측면도가 나타나 있다. 가요성 유리 적층 구조체(10)는 가요성 유리 기판(14)으로 형성된 가요성 유리 층(12)과, 가요성 유리 층(12)에 적층된 특성 제어 층(16)을 포함한다. 특성 제어 층(16)은 금속(예를 들면, 알루미늄, 구리 또는 스테인레스 스틸), 플라스틱(예를 들면, 비닐), 유리(예를 들면, 섬유유리), 세라믹, 합성물(예를 들면, 폴리머 매트릭스에서의 자화 철) 또는 이들의 조합된 재료와 같은, 가요성 유리 층(12)과 상이한 재료(18)로 형성된다. 여러 실시예에 있어서, 특성 제어 층(16)은 비-유리 기판 층이다. 다양한 실시예에 있어서, 특성 제어 층은 실질적인 솔리드 시트(예를 들면, 포일 또는 필름), 메쉬(예를 들면, 직포 또는 부직포 메쉬), 또는 다른 한 적당한 구조체를 포함할 수 있다.
특성 제어 층(16)은 예를 들면, 폴리에틸렌 테라프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 에틸렌 테트라플루오로에틸렌(ETFE), 또는 써모폴리머 폴리올레핀(폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 블럭 코폴리머 폴리프로필렌(BCPP), 또는 고무의 폴리머/필러 블렌드-TPOTM), 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리비닐뷰테레이트, 폴리비닐 클로라이드, 폴리에틸렌 및 치환된 폴리에틸렌, 폴리하이드록시뷰티레이트, 폴리하이드록시비닐뷰티레이트, 폴리에테르이미드, 폴리아미드, 폴리에틸렌나팔레이트, 폴리이미드, 폴리에테르, 폴리술폰, 폴리비닐아세틸렌, 투명한 써모플라스틱, 투명한 폴리부타디엔, 폴리시아노아크릴레이트, 셀룰로스-기반의 폴리머, 폴리아크릴레이트 및 폴리메타크릴레이트, 폴리비닐알콜, 폴리설피드, 폴리비닐 부티랄, 폴리메틸 메타크릴레이트 및 폴리실록산 중 임의의 하나 이상의 폴리머 재료를 사용해 성형될 수 있다. 또한 프리-폴리머 또는 프리-컴파운드로 증착/코팅될 수 있고, 이후 에폭시-수지, 폴리우레탄, 페놀-포름알데히드 수지, 및 멜라민-포름알데히드 수지처럼 변환될 수 있는 폴리머가 사용될 수 있다. 폴리머 층은 여러 사용을 위해 투명할 수 있지만, 그러나 여러 사용에 필요하지 않을 수 있다. 다양한 특성 제어 층(16)에 대한 재료의 선택은 아래에서 더욱 상세하게 기재되어 있다.
접착제 층(20)은 그 각각의 보드 표면(24 및 26) 사이의 경계면에서 가요성 유리 층(12)을 특성 제어 층(16)에 적층하도록 사용될 수 있는 접착 재료(22)로 형성될 수 있다. 접착 재료(22)는 비-접착제 중간층, 접착제, 접착제의 시트나 필름, 액상의 접착제, 파우더 접착제, 압력 민감성 접착제, 자외선-광 경화가능한 접착제, 열 경화가능한 접착제, 또는 이와 비슷한 다른 접착제나 이들 접착제의 조합일 수 있다. 접착 재료(22)는 적층 동안에 가요성 유리(14)를 특성 제어 층(16)에 부착하는데 조력할 수 있다. 여러 예의 저 온도 접착 재료는 UV Flexcon V29TT에 의해 경화되는 Norland 68, (실내 온도에서의 압력으로 접합됨) 3M OCA 8211, 8212, 8146, 및 8172, 3M 4905, OptiClear® 접착제, 실리콘, 아크릴레이트, 광학용 투명 접착제(optically clear adhesive), 봉합재(encapsulant) 재료, 폴리우레탄, 폴리비닐뷰티레이트, 에틸렌비닐아세테이트, 이오노머, 및 목재 접착제를 포함한다. Graphicmount 및 Facemount와 같은 전형적인 그래픽 접착제가 또한 (예를 들면, 미국 플로리다 주에 위치한 LexJet Corporation에서 제공하는 바와 같은 접착제) 사용될 수 있다. 여러 예의 보다 고 온도 접착 재료에는 DuPont SentryGlas, DuPont PV 5411, Japan World Corporation 재료 FAS 및 폴리비닐 부티랄 수지가 포함된다. 접착제 층(20)은 약 1000 ㎛ 이하(예를 들면, 약 500 ㎛ 이하, 약 250 ㎛ 이하, 약 50 ㎛ 이하, 40 ㎛ 이하, 약 25 ㎛ 이하, 또는 약 0.1 mm 내지 약 5 mm)의 두께를 갖도록 얇을 수 있다. 접착제는 또한 칼라, 장식, 열 또는 UV 저항, AR 여과 등과 같은 여러 기능성 구성요소를 수용할 수 있다. 접착 재료(22)는 경화시 광학적으로 투명할 수 있거나, 또는 그렇지 않으면 불투명할 수 있다. 접착 재료(22)가 접착제의 필름이거나 시트인 실시예에 있어서, 상기 접착 재료(22)는 도 2에 도시된 바와 같이, 가요성 유리의 두께를 통해 보여질 수 있는 장식 패턴이나 또는 디자인을 가질 수 있다.
도 2에 있어서, 가요성 유리 적층 구조체(10)는 접착 재료(22)의 필름이나 시트로 형성된 접착제 층(20)을 포함한다. 여러 실시예에 있어서, 접착 재료(22)는 가요성 유리 층(12)의 외측 표면(32)으로부터 보여질 수 있는 줄무늬(30)의 패턴을 갖는다. 여러 실시예에 있어서, 특성 제어 층은 장식 패턴을 제공할 수 있고 및/또는 상기 장식 패턴은 가요성 유리 기판(14)의 어느 한 표면에 제공될 수 있다. 여러 실시예에 있어서, 장식 패턴은 다수의 층(12, 16 및/또는 20)에 제공될 수 있거나, 또는 장식을 갖는 필름과 같은 별개의 비-접착제 층에 의해 제공될 수 있다. 여러 공기 거품이 적층 동안에 또는 이후에 가요성 유리 적층 구조체에 혼입될 수 있게 되지만, 그러나 100 ㎛이거나 이보다 더 작은 직경을 갖는 공기 거품이 적층된 유리 구조체의 충격 저항에 영향을 미치지 않을 수 있다. 공기 거품의 형성은 적층 동안에 구조체의 표면에 압력을 적용하거나 진공 적층 시스템의 사용에 의해 감소될 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 가요성 유리 층(12)이 접착제 없이 적층될 수 있다.
가요성 유리 기판(14)은 약 0.3 mm 이하의 두께(34)를 가질 것이며, 단지 예를 들자면, 약 0.01 mm - 0.05 mm, 약 0.05 mm - 0.1 mm, 약 0.1 mm - 0.15 mm, 약 0.15 mm - 0.3 mm, 약 .100 내지 약 .200 mm, 0.3 mm, 0.275 mm, 0.25 mm, 0.225 mm, 0.2 mm, 0.19 mm, 0.18 mm, 0.17 mm, 0.16 mm, 0.15 mm, 0.14 mm, 0.13 mm, 0.12 mm, 0.11 mm, 0.10 mm, 0.09 mm, 0.08 mm, 0.07 mm, 0.06 mm, 0.05 mm, 0.04 mm, 0.03 mm, 0.02 mm, 또는 0.01 mm의 두께를 가질 수 있지만, 이들 두께로 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 가요성 유리 기판(14)은 유리, 유리 세라믹, 세라믹 재료 또는 이들의 합성물로 성형될 수 있다. 고 품질 가요성 유리 기판을 성형하는 융합 공정(예를 들면, 하향인발 공정)이 다양한 장치에 사용될 수 있고, 그리고 하나의 이러한 적용예는 평탄한 패널 디스플레이이다. 융합 공정에서 만들어진 유리 기판은, 다른 방법에 의해 만들어진 유리 기판과 비교하였을 때, 우수한 평탄도 및 매끈함을 갖는 표면을 구비한다. 융합 공정은 미국특허 제3,338,696호 및 제3,682,609호에 기재되어 있다. 다른 적당한 유리 기판 성형 방법이 플로트 공정(float process), 상향인발 및 슬롯 인발 방법을 포함한다. 부가적으로, 가요성 유리 기판(14)은 또한 미국 특허 공개번호 제2012/0034435 A1호에 또한 기재된 0 내지 0.047 g/㎠ 보다 큰 범위로 표면에서 Ag 이온 농도를 포함한 유리에 대한 화학 조성을 사용함으로써 항균성의 특성을 가질 수 있다. 가요성 유리(14)는 미국 특허 공개번호 제2011/0081542 A1호에 더욱 기재된 바와 같이, 요구되는 항균성의 특성을 얻기 위해, 은으로 이루어진 유약(glaze)으로써 코팅될 수 있거나, 그렇지 않으면 은 이온으로 도프될 수 있다. 부가적으로, 가요성 유리(14)는 요구되는 항균성의 효과를 달성하도록, 50% SiO2, 25% CaO, 및 25% Na2O의 몰 조성을 가질 수 있다.
가요성 유리 기판(14)이 일단 성형된다면, 다양한 기기 및 공정을 사용하여 특성 제어 층(16)에 적층될 수 있다. 여러 예에는 예를 들면, 접착 재료(22)를 사용하여, 압력 및/또는 열이 가요성 유리 기판(14)을 특성 제어 층(16)에 접합하도록 사용되는 시트-대-시트 적층물이 포함된다. 다른 한 예로서, 롤-투-시트(roll-to-sheet) 또는 롤-투-롤 적층 방법이 사용될 수 있고, 여기서, 다시 한번, 압력이 공급 롤로부터의 연속의 기판이나 또는 복수의 개별 기판 중 어느 하나의 기판으로서, 상기 공급 롤로부터의 연속의 리본의 가요성 유리 기판(14)을 특성 제어 층(16)에 접합하도록 사용된다. 가요성 유리 적층 구조체가 최종, 요구되는 치수로 성형될 수 있는 경우, 이는 상기 가요성 유리 적층 구조체가 형성된 이후에, 상기 가요성 유리 적층 구조체의 여러 타입의 성형(예를 들면, 절단)이 요구되는 경우일 수 있다. 이들 예에 있어서, 가요성 유리 적층 구조체는, 프리포옴 가요성 유리 적층 구조체가 예를 들면, 요구되는 치수로의 설치 위치에서 최종 처리를 받게 된다는 점에서 프리포옴 가요성 유리 적층 구조체로 언급될 수 있다.
도 3을 살펴보면, 특성 제어 층(16)은 다수의 강성 제어 층(40, 42 및 44)을 포함할 수 있다. 실례의 실시예에 있어서, 3개의 강성 제어 층(40, 42 및 44)이 도시되어 있으나, 그러나 3개 보다 적은 강성 제어 층(예를 들면, 1개 또는 2개) 또는 3개 이상의 강성 제어 층(예를 들면, 4 개 이상, 또는 5 개 이상, 또는 10 개 이상)이 사용될 수 있다. 접착제 층(46)이 강성 제어 층(40 및 42) 사이에 위치되고, 그리고 접착제 층(48)이 강성 제어 층(42 및 44) 사이에 위치되어, 강성 제어 층(40, 42 및 44)이 스택으로 함께 결속된다. 다른 한 접착제 층(50)이 필름 층(52)(예를 들면, 장식 필름)을 강성 제어 층(40)에 접합하도록 사용될 수 있다. 다른 한 필름 층(54)이 접착제 층(56)에 의해 강성 제어 층(44)에 접합될 수 있다. 다수의 강성 제어 층은, 하나 이상의 개별 강성 제어 층이 요구되는 범위를 벗어난 단위 영역 중량 비에 대한 강성을 갖는 재료를 포함할지라도, 단위 영역 중량 비에 대한 적당한 유효 강성을 특성 제어 층이 가질 수 있게 한다. 필름 층(52 및 54)은 예를 들면, 약 6 ㎛와 약 105 ㎛ 사이의 두께 및 약 0.7 MPa와 대략 7 MPa 사이의 탄성 계수를 갖는 PET와 같은 플라스틱일 수 있다. 필름은 (예를 들면, 건조된 소거(erase) 표면용) 흰색 표면이나 또는 프린트 장식된 표면을 제공할 수 있는 비닐이나 테이프를 형성하도록 접착제 층(50 및 56) 내에 제공될 수 있다.
도 4를 살펴보면, 롤된 가요성 유리 적층 구조체(60)의 개략적으로 도시된 한 부분이 상기 기재된 바와 같이, 가요성 유리 기판(64)으로 성형된 가요성 유리 층(62)과, 접착제 층(68)에 의해 상기 가요성 유리 층(62)에 적층된 특성 제어 층(66)을 포함한다. 점(C)은 롤(70)의 중심 축선을 나타내며, 상기 롤은 가요성 유리 적층 구조체(60)의 다수의 층을 포함한다. 알 수 있는 바와 같이, 가요성 유리 적층 구조체(60)는 점(C) 주위에서 구부러지고, 이는 가요성 유리 적층 구조체(60) 내에서 인장 응력 및 압축 응력을 유도한다. 가요성 유리 기판(64)은 점(C)에 마주하여, 가요성 유리 적층 구조체(60)의 내측 면쪽(72)에 위치된다. 가요성 유리 층(62)의 외측 주위에서 구부러진 특성 제어 층(66)과 이러한 방식으로 가요성 유리 적층 구조체(60)를 구부리는 것은 상기 가요성 유리 층(62)에 대한 "압축 굽힘 구성"으로 본 명세서에서 언급된다. 아래에서 더욱 상세하게 기재된 바와 같이, 롤되는 경우, (i) 가요성 유리 적층 구조체의 조정 및 설치를 용이하게 하기 위해 강성과 가요성 사이의 요구되는 밸런스를 제공하기 위하여, 그리고 (ⅱ) 예를 들면, 접착제 층(68)내에서, 가요성 유리 층(62) 외측에 가요성 유리 적층 구조체(60)의 중립 축선(NA)을 위치시킴으로써, 상기 가요성 유리 층(62) 내에서 인장 응력을 감소시키거나 또는 제거하기 위하여, 재료 및 이 재료와 관련된 탄성 계수 그리고 두께가 선택될 수 있다. 달리 말하자면, 가요성 유리 적층 구조체(60)의 중립 축선(NA)은 가요성 유리 층(62)의 외측에 위치될 수 있어, 가요성 유리 리본(64)이 롤될 때, 인장 응력의 존재를 유리하게도 제거함으로써 압축 응력만이 존재한다.
알 수 있는 바와 같이, 가요성 유리 층(62)의 두께는 가요성 유리 적층 구조체(60)의 가요성에 영향을 미칠 수 있다. 도 5는 적층 강성의 실례의 곡선 대 가요성 유리 층(62)의 두께를 나타내고 있다. 곡선(63)은 가요성 유리 층(62)의 두께(T)가 변함에 따라 이동하는(shifting) 중립 축선(NA)을 나타낸다. 이러한 예에서 알 수 있는 바와 같이, 가요성 유리 층(62)의 두께(T)가 증대함에 따라(화살표 65로 나타내어짐), 가요성 유리 적층 구조체(60)의 강성(S)이 강성 상한(78)에 도달한다. 가요성 유리 적층 구조체(60)가 매우 단단하다면, 예를 들면, 가요성 유리 적층 구조체(60)를 상당한 크기의 선적 컨테이너에 배치시키기 위하여, 상기 가요성 유리 적층 구조체(60)가 롤되기 어려울 수 있다. 가요성 유리 적층 구조체(60)의 고 강성이 또한 건축학적 구조체의 코너와 굽힘부에 대한 상기 가요성 유리 적층 구조체(60)의 순응성을 제한할 수 있다. 가요성 유리 층(62)의 두께가 감소함에 따라(화살표 67로 나타내어짐), 가요성 유리 적층 구조체(60)의 강성이 강성 하한(80)에 도달한다. 가요성 유리 적층 구조체가 매우 큰 가요성을 갖는다면, 가요성 유리 적층 구조체(60)는 상기 가요성 유리 적층 구조체(60)의 조정을 어렵게 하는 설치 공정 동안에 용이하게 구부러질 것이며, 이는 상기 가요성 유리 층에 손상을 유도할 수 있다.
임의의 특정 이론으로 한정하고자 하는 것은 아니지만, 특성 제어 층(66)과, 이에 따른 전체 가요성 유리 적층 구조체(60)의 강성이 조정 및 설치를 최적화하기 위해 가요성 유리 적층 구조체(60)의 강성 및 가요성 모두를 제어하도록 선택될 수 있는 한편으로, 가요성 유리 층(62)의 외측 중립 축선(NA)의 위치를 선택함으로써 롤될 때 상기 가요성 유리 층(62) 내의 인장 응력을 감소시키거나 제거한다고 여겨진다. 다양한 기판의 유효 강성(S')이 아래 식으로써 계산될 수 있으며,
Figure pct00001
상기 식에서, E는 탄성 계수이고, 그리고 I는 캔틸레버 빔의 관성 모우멘트이고, 그리고 아래 식으로써 얻어지고,
Figure pct00002
상기 식에서, b는 빔의 폭이고, 그리고 h는 빔의 높이이다. 정규화하면,
Figure pct00003
상기 식에서, S'는 유효 강성이다. 도 6은 유효 강성 값 대 다양한 기판 재료에 대한 단위 영역 중량을 나타낸 도면이다.
가요성 유리 적층 구조체는 상기 가요성 유리 적층 구조체의 롤링이 사전결정된 직경으로 가능하도록 충분한 가요성을 제공할 수 있어, 롤이 전형적인 주거용 문 및/또는 가게 문을 통해 끼워맞춰질 수 있고, 하지만 설치 및 조정을 위해 충분하게 강성을 가질 수 있다. 예를 들면, 적당한 특성 제어 재료 유효 강성 / 단위 영역 중량 비는 약 0.03 N㎥/kg와 약 0.4 N㎥/kg 사이일 수 있다. 가요성 유리 적층 구조체는 또한 주름부(wrinkle)가 없는 벽부나 라운드처리된 표면 상에 납작 놓일 수 있다(lie flat). 가요성 유리 적층 구조체의 강성은 상기 가요성 유리 적층 구조체를 형성하는 각각의 층의 두께와 탄성 계수에 의해 주로 영향을 받는다. 이와 관련하여, 적용가능한 재료, 층 두께, 탄성 계수, 유리 엣지 강도 및 접착제 특성이 선택될 수 있다. 가요성 유리 층에 대해, 약 250 ㎛ 보다 크지 않은, 예를 들면 약 50 ㎛와 250 ㎛ 사이의 두께가 약 50 GPa와 약 100 GPa 사이의 탄성 계수로써 사용될 수 있다. 여러 실시예에 있어서, 가요성 유리 층에 손상을 입히지 않으면서 신뢰가능한 조정 및 설치를 위해 적어도 약 100 MPa(예를 들면, 적어도 약 200 MPa)의 엣지 강도를 유지하는 것이 바람직할 수 있다. 접착제 층에 대해, 두께는 적어도 부분적으로, 다양한 층에 사용되는 탄성 계수 및 재료에 따라 결정될 수 있다. 약 10 ㎛와 약 500 ㎛ 사이의 접착제 층 두께는 대략 7 kPa 및 약 2760 kPa의 탄성 계수로써 사용될 수 있다. 적당한 접착 재료가 아크릴 및 실리콘을 포함하고, 그리고 압력 민감성 접착제 및 액상 접착제일 수 있다. 접착제 이송 테이프는 또한 플라스틱 필름(예를 들면, PET)의 각각의 측에서 약 12 ㎛ 및 약 38 ㎛의 접착제를 갖는 예를 들면, 약 0.5와 약 1 mil 사이의 두께의 플라스틱 필름을 구비하도록 사용될 수 있다. 임의의 필름 층에 대해, 약 6 ㎛와 약 102 ㎛ 사이의 필름 두께가 약 0.7 MPa와 대략 7 MPa 사이의 탄성 계수로써 사용될 수 있다. 일례로서, 접착제 층 내에 놓인 PET 필름이 가요성 유리 층을 통해 보여질 수 있는 흰색 표면이나 또는 장식된 표면을 제공할 수 있다.
상기 언급한 바와 같이, 가요성 유리 층은 매우 얇을 수 있고 그리고 가요성 유리 적층 구조체(60)에 대해 충분한 가요성을 제공하기 위하여, 약 300 ㎛ 보다 크지 않은 두께(예를 들면, 약 250 ㎛ 이하, 예를 들면, 약 100 ㎛ 이하, 예를 들면 50 ㎛ 이하의 두께) 보다 크지 않은 두께를 가질 수 있다. 가요성 유리 적층 구조체(60)가 도 4로써 도시된 바와 같이 롤되는 예에 있어서, 고유 가요성 또는 탄성 계수 값에 적어도 부분적으로 기초한 강성 제어 층을 포함한 특성 제어 층(66)의 선택은 롤에서의 굽힘에 기인하여 가요성 유리 층(62)에서의 인장 응력을 최소화하거나 심지어 제거하도록 사용될 수 있다.
특성 제어 층에서의 강성 제어 층은 가요성 유리 층과 접착제 층 사이의 경계면(도 4의 경계면(88) 참조)에 또는 이 근처에 중립 축선(NA)를 위치시키도록 사용될 수 있다. 가요성 유리 층과 접착제 층 사이의 경계면에 또는 이 근처에 중립 축선(NA)을 위치시키면, (특성 제어 층에 중립 축선(NA)을 위치시키는 것에 비해) 상기 가요성 유리 층에서의 인장 응력을 피할 수 있으면서, 가요성 유리 적층 구조체의 가요성을 증대시킬 수 있다. 따라서, 여러 실시예에 있어서, 중립 축선(NA)은 접착제 층 내에 위치된다. 도 6에서의 상한 및 하한(90 및 92) 사이의 영역은 가요성 유리 층 내의 인장 응력을 제거하면서, 가요성 유리 적층 구조체가 롤될 수 있게 하는 상기 가요성 유리 층의 외측에 중립 축선(NA)을 위치시키도록 사용될 수 있는 단위 영역당 예시적인 강성 및 중량을 나타내고 있다. 아래 표 1을 살펴보면, 예를 들면, PolyMag® (600 ㎛ 두께)는 표 1에 나타난 대략적인 0.01 GPa 탄성 계수 값보다는, 접착제 층과 가요성 유리 층 사이의 경계면에 중립 축선(NA)을 위치시키기 위해, 대략적으로 약 16 GPa의 탄성 계수를 필요로 할 수 있다. 이에 따라, 하나 이상의 부가적인 강성 제어 층이 사용될 수 있다.
(i) 가요성 유리 층, (ⅱ) 강성 제어 층, 및 (ⅲ) 접착제 층으로 이루어진 3개의-층의 적층에 대해, 강성 제어 층(Ep)의 탄성 계수는 아래 기재된 방정식에 기초하여 롤될 때, 상기 가요성 유리 층에서의 인장 응력을 최소화하도록 결정될 수 있다:
Figure pct00004
상기 식에서 적층 응력 계수(F)는 다음과 같이 정의된다:
Figure pct00005
또한, 상기 식에서
δ = EA/EG
α = tA/tG
β = tP/tG
r = EP/EG
EA= 접착제 층의 탄성 계수
EG = 유리 층의 탄성 계수
tA = 접착제의 두께
tP = 강성 층의 두께
tG = 유리 층의 두께이다.
상기 식에 기초하여, F는 유리에 가해진 응력(σmax)이 방정식에 기초하여 유리/접착제 경계면에서 0이도록, 적층의 중립 축선(NA)을 위치시키기 위해 0과 동일할 필요가 있을 수 있다:
Figure pct00006
상기 식에서 R은 적층에 대한 곡률 반경이다. 0과 동일한 F에 기초하여, 최대 압축 응력이 방정식에 기초하여 표면(88)에 가해진 상태에서, 적층이 오목한 형상으로 만곡될 때, 유리에 단지 압축 응력이 가해지고(도 4):
Figure pct00007
.
F의 값을 0과 -1 사이의 값으로 변경하면, 표면(94)에서 가해진 압축 응력의 증가가 초래될 것이다(도 4). -1과 동일한 F에서, 표면(94)에서의 압축 응력이 오목한 형상 아래 맨 유리에 가해진 압축 응력과 동일하다. 이는, 즉: 다음과 같다:
Figure pct00008
.
도 7은 도 4에 도시된 바와 같은 롤된 가요성 유리 적층 구조체의 가요성 유리 층에서의 인장 응력을 최소화하거나 제거하는데 필요한 특성 제어(또는 강성 제어) 층의 탄성 계수의 값의 실례의 그래프이며, 상기 식에서 α는 접착제/유리 두께 비이고, β는 특성 제어/유리 두께 비이다. 알 수 있는 바와 같이, 접착제/유리 두께 비가 증가함에 따라, 가요성 유리 층에서 인장 응력을 최소화하는데 필요한 특성 제어의 탄성 계수 값이 감소한다. 반대로, 접착제/유리 두께 비가 감소함에 따라, 가요성 유리 층에서 인장 응력을 최소화하는데 필요한 특성 제어의 탄성 계수 값이 증대한다. 이와 같이, 특성 제어/유리 두께 비가 증대함에 따라, 가요성 유리 층에서의 인장 응력을 최소화하는데 필요한 특성 제어의 탄성 계수 값이 감소한다. 특성 제어/유리 두께 비가 증대함에 따라, 가요성 유리 층에서 인장 응력을 최소화하는데 필요한 특성 제어의 탄성 계수 값이 증대한다. 이러한 실례의 예에 대해, 가요성 유리 층의 탄성 계수는 대략 73.6 GPa일 수 있고, 그리고 접착제 층에 대한 탄성 계수는 약 20 MPa일 수 있다.
특성 제어 층 또는 강성 제어 층은 가요성과 강성 사이의 요구되는 밸런스 뿐만 아니라, 자석을 가요성 유리 적층 구조체에 부착시키는 능력과 같은 여러 특징을 제공하도록 선택될 수 있다. 강성 제어 층에 대한 재료의 선택은 전체 가요성 유리 적층 구조체에 대한 최종 두께와 중량을 제공할 수 있고, 그리고 또한 심미적 특성 및 다른 특성을 처리할 수 있다. 일례로서, 얇은 탄소 스틸 시트(예를 들면, 대략 760 ㎛ 두께)는 자석이 부착될 수 있는 비교적 경량의 기판을 제공할 수 있다. 다른 한 일례로서, 자화 철 파티클을 갖는 고무 시트가 자석이나 다른 재료를 가요성 유리 적층 구조체에 부착하거나 또는 가요성 유리 적층 구조체를 다른 한 구조체(예를 들면, 자성의 벽부 또는 보드)에 부착하는 능력 및 고 가요성을 비교적 중량의 기판에 제공할 수 있다. 다른 한 일례로서, 탄소 섬유 층은 두께가 얇은 상태에서 보다 큰 강성을 선호되는 방향으로 부여할 수 있다. 여러 예에 있어서, 선호되는 방향에서의 보다 큰 강성이 배향된 섬유(예를 들면, 서로 실질적으로 평행하게 배치됨)를 갖는 섬유 합성물 층(예를 들면, 폴리머에 삽입된 섬유유리 포함)이나, 홈형 또는 채널형 층(예를 들면, 미국 조지아주 브런즈윅에 위치한 Kerfkore Company가 상표명 Kerfkore, Timberflex, Flexboard, FlexGreen, econoKORE, 또는 Foamkore으로 상업적으로 제공하는 하나 이상의 굽힘가능한 기판을 포함)을 포함하는 특성 제어 층을 사용하여 달성될 수 있다. 이와 같이 함으로서, 가요성 유리 적층 구조체는 한 방향으로 가요성이 더 클 수 있고 다른 방향으로의 롤링에 비해 작은 반경으로의 롤링을 가능하게 한다. 다른 방향 외의(over) 한 방향으로 보다 큰 강성은 가요성 유리 적층 구조체의 조정 및 설치에 도움이 될 수 있다.
일례의 특성 제어 층이 강성 제어 이외의 특별한 결과에 대해 사용됨에 따라, 미국 펜실베니아주 에리에 위치한 Eriez Magnetics이 상업적으로 제공하는 PolyMag®가 특성 제어로서 사용될 수 있는 가요성, 플라스틱 수지 또는 고무 재료에 자성 파티클을 삽입한다. PolyMag® 재료는 무거운 경향이 있으며, 가요성 및 부가적인 강성 제어 층이 사용될 수 있다. 강성 제어 층은 많아야 약 30 인치 이하(예를 들면, 대략 7 인치와 30 인치 사이)의 내경으로 가요성 유리 적층 구조체를 롤하는데 충분한 가요성을 가질 수 있다. 장식이나 다른 특성으로 사용하기 위하거나 하나 이상의 강성 제어 층으로서 적당할 수 있는 다양한 특성 제어 재료가 200 ㎛의 가요성 유리 두께, 73.6 GPa의 유리 탄성 계수, 50 ㎛의 접착제 두께 및 20　MPa의 접착제 탄성 계수에 대해 아래 표 1에 나타나 있다.
특성 PolyMag® Jet Steel 30 게이지 스테인레스 스틸
기판 탄성 계수, GPa 0.01 200 200
기판 두께, ㎛ 600 250 310
유효 강성(S'), N-m 0.00018 0.26 0.5
F 1 -1.12 -0.64
중립 축선(NA) 위치 tG/2 1.56 x tG 1.73 x tG
표 1: 예시적인 특성 제어
(F = 적층 응력 계수; tG = 유리 두께)
도 8을 살펴보면, 일례의 가요성 유리 적층 구조체(100)가 건축학적 설계품에 사용하기 위한 실례가 나타나 있다. 이러한 실시예에 있어서, 가요성 유리 적층 구조체(100)는 그 높이(예를 들면, 약 3 피트처럼, 약 1 피와 약 5 피트 사이)보다 더 큰 길이(예를 들면, 약 10 피트 이상, 예를 들면, 약 20 피트 이상, 예를 들면, 약 25 피트 이상)를 갖는 연속의 리본으로서 형성될 수 있다. 알 수 있는 바와 같이, 가요성 유리 적층 구조체(100)는 코너(106)에서 서로 수직으로 배치된 벽부(102 및 104)를 따라 적용될 수 있다. 가요성 유리 적층 구조체(100)는 예를 들면, 약 12 인치의 굽힘 반경으로, 코너(106)가 연속적으로 라운드처리될 수 있다.
가요성 유리 적층 구조체(100)는 다양한 구역(110, 112 및 114)을 포함할 수 있으며, 각각의 구역은 하나 이상의 상이한 목적으로 사용된다. 예를 들면, 구역(110)은 가요성 유리 층을 통해 보여질 수 있는 장식 패턴(예를 들면, 장식 필름을 사용하여 형성됨)을 갖는 심미적 목적으로 사용될 수 있다. 구역(112)은 건조된 소거용 마커 또는 다른 적당한 필기 장치가 가요성 유리 표면 상에서 제거가능하게 필기되도록 사용될 수 있는 필기 영역을 제공할 수 있다. 구역(114)은 텔레비젼이나 또는 다른 장치를 보는 것이 가능하도록 투명할 수 있다. 여러 실시예에 있어서, 개구는 가전제품, 텔레비젼, 컴퓨터 스크린 등과 같은 전자 장치를 수용하도록 가요성 유리 적층 구조체를 통해 형성될 수 있다.
가요성 유리 적층 구조체(100)는 예를 들면, 스풀 조립체(120)를 사용하여, 벽부(102 및 104)에 신뢰가능하게 장착될 수 있다. 가요성 유리 적층 구조체(100)의 가요성 및 응력 조정 배치(arrangement)는 상기 가요성 유리 적층 구조체(100)가 (예를 들면, 최소 반경(14) 및 최대 반경(24)으로) 스풀 조립체(120) 주위에 감길 수 있게 하고 그리고 건축학적 표면에 적용되도록 감기지 않게 할 수 있다. 적층 구조체(100)가 비교적 경량이면, 리프트-조력 장치를 필요로 하지 않고도 가요성 유리 적층 구조체(100)의 설치 및 조정이 가능하게 된다. 핸들(122)(예를 들면, 접힘가능한 핸들)이 설치에 도움이 되도록 제공될 수 있다. 가이드 레일은 가요성 유리 적층 구조체(100)의 설치 동안에 스풀 조립체(120)를 가이드하는데 도움이 되도록 벽부를 따라 위치될 수 있다.
본 발명의 상기 기재된 실시예, 특히 임의의 "바람직한" 실시예가 본 발명의 다양한 원리의 명확한 이해를 위해 단지 설명된 예시적인 사항의 일례일 뿐이라는 것을 알 수 있을 것이다. 많은 변경 및 수정이 실질적으로 본 발명의 다양한 원리와 사상의 범주 내에서 본 발명의 상기 기재된 실시예에 대해 행해졌다. 이러한 모든 변경 및 수정이 아래 청구범위와 본 명세서의 범주 내에 포함된다.

Claims (25)

  1. 가요성 유리 적층 구조체로서,
    0.3 mm 보다 크지 않는 두께를 갖는 가요성 유리 기판을 포함한 가요성 유리 층; 및
    상기 가요성 유리 층에 적층된 특성 제어 층;을 포함하고,
    상기 특성 제어 층은 약 0.03 N㎥/kg과 약 0.4 N㎥/kg 사이의 단위 영역 중량 비에 대한 유효 강성을 가지며, 그리고
    상기 가요성 유리 적층 구조체의 중립 축선은, 상기 가요성 유리 층이 압축 굽힘 구성일 경우, 상기 가요성 유리 층 외측에 위치되는, 가요성 유리 적층 구조체.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 가요성 유리 기판은 약 100 MPa 보다 더 작지 않은 유리 엣지 강도를 갖는, 가요성 유리 적층 구조체.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 특성 제어 층은 하나 이상의 강성 제어 층을 포함하는, 가요성 유리 적층 구조체.
  4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 특성 제어 층은 하나 이상의 강성 제어 층을 포함하고, 상기 하나 이상의 강성 제어 층 중 적어도 하나의 강성 제어 층이 약 0.03 N㎥/kg과 약 0.4 N㎥/kg 사이의 범위 외측의 단위 영역 중량 비 대 유효 강성을 갖는 재료를 포함하고, 그리고 상기 특성 제어 층은 약 0.03 N㎥/kg와 약 0.4 N㎥/kg 사이의 범위 내의 단위 영역 중량 비에 대한 유효 강성을 갖는 재료를 포함하는, 가요성 유리 적층 구조체.
  5. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 방향과 상이한 제2 방향에서 더 큰 상기 제1 방향에서의 강성을 갖는, 가요성 유리 적층 구조체.
  6. 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가요성 유리 층과 상기 특성 제어 층 사이에 위치된 필름 층을 더 포함하고, 상기 필름 층은 상기 가요성 유리 층을 통해 보여질 수 있는 장식 패턴을 상부에 포함하는, 가요성 유리 적층 구조체.
  7. 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가요성 유리 기판의 표면 상에 장식 패턴을 더 포함하는, 가요성 유리 적층 구조체.
  8. 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 특성 제어 층은 자화 철을 갖는 폴리머 층을 포함하는, 가요성 유리 적층 구조체.
  9. 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 특성 제어 층은 접착제 층에 의해 상기 가요성 유리 층에 적층되고, 그리고 상기 가요성 유리 적층의 중립 축선은, 상기 가요성 유리 적층 구조체가 많아야 약 30 인치의 내경으로 롤될 때, 상기 접착제 층에 위치되는, 가요성 유리 적층 구조체.
  10. 가요성 유리 적층 구조체 성형 방법으로서,
    0.3 mm보다 더 크지 않는 두께를 갖는 가요성 유리 층과, 특성 제어 층을 함께 적층하는 단계; 및
    상기 가요성 유리 층을 통해 장식 패턴이 보여질 수 있도록, 상기 특성 제어 층과 상기 가요성 유리 층 사이에 상기 장식 패턴을 위치시키는 단계;를 포함하고,
    상기 가요성 유리 적층 구조체의 중립 축선은, 상기 가요성 유리 층이 압축 굽힘 구성인 경우, 상기 가요성 유리 층 외측에 위치되는, 가요성 유리 적층 구조체 성형 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 가요성 유리 적층 구조체의 중립 축선이 상기 가요성 유리 기판의 외측에 위치된 상태에서, 상기 가요성 유리 기판이 굽힘 중심과 마주하도록, 상기 가요성 유리 적층 구조체를 굽히는 단계를 더 포함하는, 가요성 유리 적층 구조체 성형 방법.
  12. 청구항 10 또는 11에 있어서,
    상기 가요성 유리 층 및 상기 특성 제어 층은 접착제 층을 사용하여 함께 적층되고, 그리고 상기 가요성 유리 적층 구조체의 중립 축선은, 상기 가요성 유리 적층 구조체가 많아야 약 30 인치의 내경으로 롤될 때, 상기 접착제 층 내에 위치되는, 가요성 유리 적층 구조체 성형 방법.
  13. 청구항 10 내지 12 중 어느 한 항에 있어서,
    하나 이상의 강성 제어 층을 상기 특성 제어 층에 제공하는 단계를 포함하는, 가요성 유리 적층 구조체 성형 방법.
  14. 청구항 10 내지 13 중 어느 한 항에 있어서,
    하나 이상의 강성 제어 층을 상기 특성 제어 층에 제공하는 단계를 더 포함하고, 상기 하나 이상의 강성 제어 층 중 적어도 하나의 강성 제어 층이 약 0.03 N㎥/kg과 약 0.4 N㎥/kg 사이의 범위 외측의 단위 영역 중량 비 대 유효 강성을 갖는 재료를 포함하고, 그리고 상기 특성 제어 층은 약 0.03 N㎥/kg과 약 0.4 N㎥/kg 사이의 범위 내의 단위 영역 중량 비 대 유효 강성을 갖는 재료를 포함하는, 가요성 유리 적층 구조체 성형 방법.
  15. 청구항 10 내지 14 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장식 패턴을 위치시키는 단계는 상기 특성 제어 층과 상기 가요성 유리 층 사이에 상기 장식 패턴을 포함한 필름 층을 위치시키는 단계를 포함하는, 가요성 유리 적층 구조체 성형 방법.
  16. 청구항 10 내지 14 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장식 패턴을 위치시키는 단계는 상기 가요성 유리 기판의 표면에 상기 장식 패턴을 제공하는 단계를 포함하는, 가요성 유리 적층 구조체 성형 방법.
  17. 청구항 10 내지 16 중 어느 한 항에 있어서,
    자화 철을 포함한 폴리머 층을 상기 특성 제어 층에 제공하는 단계를 포함하는, 가요성 유리 적층 구조체 성형 방법.
  18. 가요성 유리 적층 구조체의 롤으로서,
    0.3 mm 보다 크지 않는 두께를 갖는 가요성 유리 층과, 상기 가요성 유리 층에 적층된 특성 제어 층을 포함하고,
    상기 가요성 유리 적층 구조체는 많아야 약 30 인치의 내경으로 롤의 중심에 대해 감기고,
    상기 가요성 유리 층은, 상기 가요성 유리 적층 구조체의 중립 축선이 상기 가요성 유리 층 외측에 위치되도록, 상기 가요성 유리 적층 구조체의 내측 마주한 측에 위치되는, 가요성 유리 적층 구조체의 롤.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 특성 제어 층은 하나 이상의 강성 제어 층을 포함하는, 가요성 유리 적층 구조체의 롤.
  20. 청구항 18 또는 19에 있어서,
    상기 특성 제어 층은 하나 이상의 강성 제어 층을 포함하고, 상기 하나 이상의 강성 제어 층 중 적어도 하나의 강성 제어 층이 약 0.03 N㎥/kg과 약 0.4 N㎥/kg 사이의 범위 외측의 단위 영역 중량 비 대 유효 강성을 갖는 재료를 포함하고, 그리고 상기 특성 제어 층은 약 0.03 N㎥/kg과 약 0.4 N㎥/kg 사이의 범위 내의 단위 영역 중량 비 대 유효 강성을 갖는 재료를 포함하는, 가요성 유리 적층 구조체의 롤.
  21. 청구항 18 내지 20 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가요성 유리 층과 상기 특성 제어 층 사이에 위치된 필름 층을 더 포함하고, 상기 필름 층은 상기 가요성 유리 층을 통해 보여질 수 있는 장식 패턴을 포함하는, 가요성 유리 적층 구조체의 롤.
  22. 청구항 18 내지 20 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가요성 유리 기판의 표면 상에 장식 패턴을 더 포함하는, 가요성 유리 적층 구조체의 롤.
  23. 청구항 18 내지 22 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 특성 제어 층은 자화 철을 갖는 폴리머 층을 포함하는, 가요성 유리 적층 구조체의 롤.
  24. 청구항 18 내지 23 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 특성 제어 층은 접착제 층을 갖는 상기 가요성 유리 층에 적층되고, 그리고 상기 가요성 유리 적층의 중립 축선이 상기 접착제 층에 위치되는, 가요성 유리 적층 구조체의 롤.
  25. 청구항 18 내지 24 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가요성 유리 층은 약 100 MPa 보다 작지 않은 엣지 강도를 갖는, 가요성 유리 적층 구조체의 롤.
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