KR20210073783A - 내충격성 및 안전강도가 개선된 안전유리의 접합방법 - Google Patents

내충격성 및 안전강도가 개선된 안전유리의 접합방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폴리카보네이트와 유리로 이루어진 내충격성 및 안전강도가 개선된 안전유리를 광학접합필름을 이용하여 접합하는 안전유리의 접합방법에 관한 것이며, 일정 규격으로 재단한 강화유리, 폴리카보네이트 판상체, 제1 내충격성 강화필름 및 제2 내충격성 강화필름을 광학용 투명 접착필름(optically clear adhesive ; OCA)으로 접합하는 내충격성 및 안전강도가 개선된 안전유리의 접합방법으로 이루어진다.
본 발명의 따른 안전유리의 접합방법은 광학용 투명 접착필름가 상온 내지 중온 에서 접착작업이 가능하므로 접착공정이 간단한 특징이 있고, 빛 투과율이 높아 고투명성이고, 접합 후 침식으로 인해 발생하는 크랙과 헤이즈 등을 예방할 수 있다.

Description

내충격성 및 안전강도가 개선된 안전유리의 접합방법{Method for laminating method of safety glass with improved impact resistance and safety strength}
본 발명은 내충격성 및 안전강도가 개선된 안전유리의 접합방법에 관한 것이며, 구체적으로는 폴리카보네이트와 유리로 이루어진 안전유리를 광학용 접합필름을 이용하여 접합하는 안전유리의 접합방법에 관한 것이다.
일반적으로 안전유리는 넓은 의미에서는 강화유리와 접합유리를 총칭하며, 접합유리는 유리판과 유리판을 접합하거나 유리판과 수지필름을 접착 수지층을 통하여 제조하기 때문에 유리의 두께 증가에 의한 부피와 하중의 증가에 따른 문제점이 발생하므로 합성수지재료인 폴리카보네이트 시트를 이용하여 유리를 일부 대체함으로써 하중증가와 충격강도에 따른 문제점을 보완하고 있다.
상기 유리를 폴리카보네이트 시트로 일부 대체한 안전유리는 폴리카보네이트와 방탄유리를 경화수지와 접착테이프를 이용하여 접착시킨 후 폴리카보네이트와 방탄유리 틈새를 실리콘으로 패킹하여 제조하는 안전유리는 시간이 지남에 경과함에 따라 폴리카보네이트의 수축으로 인하여 실리콘 패킹사이가 벌어지고, 기름, 습한 먼지 입자, 절삭유 등이 공기 중에 연무하는 작업환경에 노출되기 때문에 폴리카보네이트는 표면에 존재하는 미세한 틈으로 절삭유체가 침투하여 폴리카보네이트의 내충격성을 현저히 저감시킨다.
폴리카보네이트와 유리를 접합시키는 안전유리와 관련하여 선행기술을 예로 들면, 특허문헌1에 건물 외벽용 안전 접합유리를 제조함에 있어서, 기 가공된 볼트 조립홀로 볼트를 삽입하여 조립한 하부 유리판과, 상부 유리판 사이로 폴리비닐 부티랄(PVB)쉬트를 삽입하여 예압오븐에서 60~80℃로 예열처리를 하여 적층하는 유리 적층공정과; 상기 적층된 상,하 유리판의 외곽과, 하부 유리판 저면의 볼트 돌출부분을 내열 고무패킹으로 조립하여 밀폐되게 마감하는 패킹 마감공정과; 상기 적층된 상,하 유리판을 가열로 내부에서 120~150℃로 공압열처리하여 상기 폴리비닐 부티랄(PVB)쉬트가 용융되면서 상하 유리판을 접합하는 가열 접합공정 및 상온에서 냉각하는 냉각공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 건물 외벽용 안전 접합유리의 제조방법을 개시하고 있으며, 특허문헌2에 폴리비닐부티랄(PVB), 에틸비닐아세테이트(EVA), 폴리올레핀 엘라스토머, 폴리우레탄 및 에틸렌-아크릴공중합체수지막으로 이루어진 군으로부터 선택되는 접합필름 또는 접합액을 이용하여 폴리카보네이트 적층시트에 유리플레이트를 양면으로 접합한 유리-폴리카보네이트-유리 접합시트를 개시하고 있다.
또 특허문헌3에 폴리카보네이트판과 강화유리가 접착필름에 의해 접합되고, 상기 접착필름은 그 선팽창 비율이 상기 폴리카보네이트판의 선 팽창률과 강화유리의 열팽창률 사이에 있는 것이 사용되는 것을 특징으로 하는 적층유리를 개시하고 있다.
KR 10-0753009 B KR 10-2019-0123346 A JP 2005-67150 A
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 내충격성 및 안전강도가 개선된 안전유리의 접합방법의 제공에 관한 것이며, 보다 상세하게는 폴리카보네이트와 유리로 이루어진 내충격성 및 안전강도가 개선된 안전유리를 광학용 접합필름을 이용하여 접합하는 안전유리 접합방법의 제공에 목적이 있는 것이다.
본 발명의 과제의 해결수단으로 내충격성 및 안전강도가 개선된 안전유리의 접합방법은 일정 규격으로 재단한 강화유리, 폴리카보네이트 판상체, 제1 내충격성 강화필름 및 제2 내충격성 강화필름을 광학용 투명 접착필름(optically clear adhesive; OCA)으로 접합하는 내충격성 및 안전강도가 개선된 안전유리의 접합방법으로 이루어진다.
본 발명에 따른 내충격성 및 안전강도가 개선된 안전유리의 접합방법의 일 실시형태는 a). 일정 규격의 강화유리, 제1 내충격성 강화필름, 제2 내충격성 강화필름 및 폴리카보네이트 판상체를 준비하는 제1공정, b). 강화유리의 일 측면에 광학용 투명 접착필름를 위치시키고 압착하여 광학용 투명 접착필름이 접착된 강화유리를 얻는 제2공정, c). 상기 제2공정의 강화유리의 광학용 투명 접착필름 면에 제1 내충격성 강화필름, 제2 내충격성 강화필름 및 폴리카보네이트 판상체 순으로 접착시키기 위하여 제1 내충격성 강화필름, 제2 내충격성 강화필름 및 폴리카보네이트 판상체 사이로 광학용 투명 접착필름을 게재하고, 진공 조건에서 압착하여 가접착 적층체를 얻는 제3공정 및 d), 상기 제3공정의 가접착 적층체를 오토 크레이브(Auto Clave)에 의해 미세기포를 제거하여 안전유리 적층체를 얻는 제4공정을 포함하는 것으로 이루어진다.
본 발명에 따른 안전유리는 유리 일부를 폴리카보네이트 판상체로 대체하고 내충격성 강화필름을 병용함으로써 전체적인 안전유리의 두께를 감소시키면서도 안전강도를 향상시키는 것으로 이루어진다.
본 발명에 따른 상기 강화유리는 폴리카보네이트 필름 양면에 고분자 접착필름를 이용하여 2장의 판유리가 접합된 방탄유리가 선택된다.
본 발명에 따른 폴리카보네이트 판상체는 아크릴공중합체 10 ~ 20중량%를 함유한 폴리카보네이트 판상체가 선택될 수 있으며, 아크릴공중합체 10 ~ 20중량%를 함유한 폴리카보네이트는 투명성이 개선되고 내스크래치성이 강화되어 표면강도가 개선되는 것으로 이루어진다.
본 발명의 따른 내충격성 및 안전강도가 개선된 안전유리의 접합방법은 광학용 투명 접착필름가 상온 내지 중온 에서 접착작업이 가능하므로 접착공정이 간단한 특징이 있다.
또한 빛 투과율이 높아 고투명성이고, 접합 후 침식으로 인해 발생하는 크랙과 헤이즈 등을 예방할 수 있으므로 기름, 습한 먼지 입자, 절삭유 등이 공기 중에 연무하는 작업환경에 노출되는 기계공작용 안전유리에 특히 적합한 장점을 지니고 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 안전유리 세로단면의 접착구조를 확대하여 대략적으로 나타낸 도면
이하에서는 본 발명을 실시하기 위한 구체적 내용에 의해 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만 아래 기재 내용에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 안전유리 세로단면의 접착구조를 확대하여 대략적으로 나타낸 도면으로, 도 1을 참고하여 본원발명을 보다 구체적으로 설명하면,
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 접합방법에 따라 접착된 안전유리(A)의 접합구조는 강화유리(1), 제1 내충격성 강화필름(2) 제2 내충격성 강화필름(3) 및 폴리카보네이트 판상체(4)가 순차적으로 광학용 투명 접착필름(optically clear adhesive ; OCA)에 의해 접착된 접착구조로 이루어져 있다.
본 발명에 따른 내충격성 및 안전강도가 개선된 안전유리(A)의 접합방법의 일 실시형태는 a). 일정 규격의 강화유리(1), 제1 내충격성 강화필름(2), 제2 내충격성 강화필름(3) 및 폴리카보네이트 판상체(4)를 준비하는 제1공정, b). 강화유리(1)의 일 측면에 광학용 투명 접착필름(OCA)를 위치시키고 압착하여 광학용 투명 접착필름이 접착된 강화유리를 얻는 제2공정, c). 상기 제2 공정의 강화유리의 광학용 투명 접착필름(OCA) 면에 제1 내충격성 강화필름(2), 제2 내충격성 강화필름(3) 및 폴리카보네이트 판상체(4) 순으로 접착시키기 위하여 제1 내충격성 강화필름, 제2 내충격성 강화필름 및 폴리카보네이트 판상체 사이로 광학용 투명 접착필름(OCA)을 게재하고, 진공 조건에서 압착하여 가접착 적층체를 얻는 제3공정 및 d), 상기 제3공정의 가접착 적층체를 오토 크레이브(Auto Clave)에 의해 미세기포를 제거하여 안전유리 적층체를 얻는 제4공정을 포함하는 것으로 이루어진다.
본 발명에 따른 상기 제1공정은 안전유리를 접합하기 위한 준비공정이며, 목적하는 규격의 강화유리(1), 제1 내충격성 강화필름(2), 제2 내충격성 강화필름(3) 및 폴리카보네이트 판상체(4)를 준비하는 것으로 이루어진다.
상기 강화유리(1)는 50 ~ 100㎛ 두께의 폴리카보네이트 필름 양면에 고분자 접착필름를 이용하여 2장의 판유리(1a, 1b)가 접합된 방탄유리가 선택되며, 고분자 접착필름은 통상적으로 알려진 접합유리에 채용되는 접착필름이며, 폴리비닐부티랄(PVB) 필름, 폴리에스테르 필름, 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 필름, 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름 등이다.
상기 판유리의 두께는 안전유리의 내충격성 및 경량성을 감안하여 1.4 ~ 2.3㎜의 소다라임유리, 리튬알루미노실리케이트(Lithium Alumino Silicate)유리 또는 알칼리알루미노실리케이트(Alkali Alumino Silicate)유리 등이 선택되지만 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 2장의 판유리 중에서 안전유리의 구조를 기준으로 외측에 위치하는 판유리(1a)와 내측에 위치하는 판유리(1b)는 두께에 차이가 있을 수 있으며, 외측 판유리(1a)/내측 판유리(1b)의 두께비는 1.2 ~ 2.3로 이루어지며, 바람직하게는 1.2 ~ 1.6로 이루어진다.
본 발명에 따른 상기 제2공정은 1차적으로 강화유리에 광학용 투명 접착필름를 접합시키는 공정이며, 대기 중에서 강화유리에 광학용 투명 접착필름(OCA)을 위치시키고 가압로울러 등의 압착수단으로 압착하여 접착착시키는 것으로 이루어진다.
상기 광학용 투명 접착필름(OCA: optically clear adhesive)은 높은 광투과율을 나타내는 투명한 양면 테이프 타입으로 아크릴(acryl)계, 실리콘(silicone)계, 우레탄(urethane)계 등이 있으며, 아크릴계 고분자가 바람직하고, 광학용 투명 접착필름(OCA: optically clear adhesive)은 널리 시판하고 있으므로 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련자이면 쉽게 선택하여 사용할 수 있다.
상기 광학용 투명 접착필름(OCA)은 테이프, 시트 형태로 제작되어 제공되기 때문에 접착공정에서 취급이 매유 용이하고, 작은 압력으로 피착물인 상부 기재나 하부 기재 표면에 접착이 가능하며, 또한 처리공정(curing process)이 필요없고 액체 접착제처럼 접착부위에서 흐르는 문제가 생기지 않는다.
본 발명에 따른 상기 제3공정은 제2공정의 광학용 투명 접착필름이 접착된 강화유리에서 광학용 투명 접착필름과 제1 내충격성 강화필름(2), 제2 내충격성 강화필름(3) 및 폴리카보네이트 판상체(4)의 순으로 접착시키는 공정이다.
상기 제3공정에서는 강화유리에 접착된 광학용 투명 접착필름에 제1 내충격성 강화필름(2), 제2 내충격성 강화필름(3) 및 폴리카보네이트 판상체(4)이 배치되면서 제1 내충격성 강화필름(2), 제2 내충격성 강화필름(3) 및 폴리카보네이트 판상체(4) 사이에 상기 광학용 투명 접착필름(OCA)을 위치시켜 진공 조건하에서 압착하여 접착하는 것으로 이루어진다.
또 폴리카보네이트 판상체(4)는 아크릴공중합체 10 ~ 20중량%를 함유한 폴리카보네이트 판상체가 선택될 수 있으며, 아크릴공중합체 10 ~ 20중량%를 함유한 폴리카보네이트는 투명성이 개선되고 내스크래치성이 강화되어 표면강도가 개선되는 것으로 이루어진다.
상기 제3공정은 가접착된 적층체를 얻는 단계이며, 25℃에서 진공도 0.5Mpa 감압조건에서 압착하며, 진공조건에서 압착하는것에 의해 접착부위의 미세 기포가 제거되면서 접착되는 효과를 달성한다.
상기 제3공정에서 선택하는 제1 내충격성 강화필름(2) 및 제2 내충격성 강화필름(3)으로는 50 ~ 100㎛ 두께의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름, 폴리카보네이트(PC) 필름 또는 폴리우레탄(PU) 필름으로 이루어지며, 제1 내충격성 강화필름(2) 및 제2 내충격성 강화필름(3)은 동일하거나 다를 수 있다.
상기 PET 필름은 투명하며, 주름현상이나 구김, 고온의 열에도 열변형이 낮아 치수안정성이 높고, 내습성 및 내수성이 적으며, 열전도율이 낮고, 강인성이 뛰어나며, 상기 폴리카보네이트 필름은 유리와 비슷한 투명성을 나타내며, 내충격성이 우수하고, 성형가공성이 우수하여 본 발명에 의해 접합유리에 사용되어 내충격성을 강화하는 작용을 나타낸다.
본 발명에 따른 제4공정은 제3공정에서 진공 하에 압착하여 탈기된 가접착 적층체를 오토 크레이브(Auto Clave)에 의해 미세기포를 제거하여 안전유리 적층체를 얻는 공정이다.
상기 제4공정에서는 가접착 적층체를 오토 클레이브(Auto Clave) 내에 수용하고 0.3 ~ 1.0MPa, 80 ~ 100℃의 조건에서 가압 처리하는 것에 의해 각각의 층과 광학용 투명 접착필름(OCA)과의 접합면에 존재하는 기포가 완전히 제거되어 접착이 완전하게 이루어진다.
본 발명의 안전유리는 광학용 투명 접착필름(OCA)을 선택 사용함으로써 라미네이트 공법을 이용하여 접합할 수 있으며, 라미네이트 공법에 의한 접합방법을 설명하면,
상기 준비된 소재의 라미네이트 층을 수평하게 배열하고, 각 층과 층 사이에 개재할 광학용 투명 접착필름(OCA)을 가장자리까지 충분히 접착될 수 있도록 넉넉히 재단한 다음, 라미네이트 시스템에 장착하여 각 라미네이트 층에 광학용 투명 접착필름(OCA)을 개재하여 적합한 온도 조건과 압력 조건으로 라미네이팅하여 접착시킨다.
상기 라미네이션 가공법은 작업자의 수작업 제조공정이 간편화되며 접착공정에 따른 작업자의 능률이 제고되고, 생산적 손실이 줄어드는 장점이 있으며 압착 후, 투기성을 갖지 않아 절삭유 및 금속작업유체의 침투를 막을 수 있을 뿐만 아니라 가시성 확보도 개선되는 특징이 있다.
A; 본 발명의 안전유리
1: 방탄유리
2:제1 내충격성 강화필름
3: 제2 내충격성 강화필름
4: 폴리카보네이트 판상체

Claims (7)

  1. a). 일정 규격의 강화유리(1), 제1 내충격성 강화필름(2), 제2 내충격성 강화필름(3) 및 폴리카보네이트 판상체(4)를 준비하는 제1 공정,
    b). 강화유리(1)의 일 측면에 광학용 투명 접착필름(OCA)를 위치시키고 압착하여 광학용 투명 접착필름이 접착된 강화유리를 얻는 제2공정,
    c). 상기 제2공정의 강화유리의 광학용 투명 접착필름(OCA) 면에 제1 내충격성 강화필름(2), 제2 내충격성 강화필름(3) 및 폴리카보네이트 판상체(4) 순으로 접착시키기 위하여 제1 내충격성 강화필름, 제2 내충격성 강화필름 및 폴리카보네이트 판상체 사이로 광학용 투명 접착필름(OCA)을 게재하고, 진공 조건에서 압착하여 가접착 적층체를 얻는 제3공정 및
    d), 상기 제3공정의 가접착 적층체를 오토 크레이브(Auto Clave)에 의해 미세기포를 제거하여 안전유리 적층체를 얻는 제4공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 내충격성 및 안전강도가 개선된 안전유리의 접합방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 강화유리(1)는 50 ~ 100㎛ 두께의 폴리카보네이트 필름 양면에 2장의 판유리가 접합된 방탄유리이고, 판유리는 1.4 ~ 2.3㎜의 소다라임(Soda Lime)유리, 리튬알루미노실리케이트(Lithium Alumino Silicate)유리 또는 알칼리알루미노실리케이트(Alkali Alumino Silicate)유리로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 내충격성 및 안전강도가 개선된 안전유리의 접합방법.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 2장의 판유리 중에서 안전유리의 구조를 기준으로 외측에 위치하는 판유리/내측에 위치하는 판유리의 두께비는 1.2 ~ 2.3로 이루어진 것을 특징으로 하는 내충격성 및 안전강도가 개선된 안전유리의 접합방법.
  4. 청구항 1에 있어서, 제1 내충격성 강화필름(2) 및 제2 내충격성 강화필름(3)은 50 ~ 100㎛ 두께의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름, 폴리카보네이트(PC) 필름 또는 폴리우레탄(PU) 필름이 선택되는 것을 특징으로 하는 내충격성 및 안전강도가 개선된 안전유리의 접합방법.
  5. 청구항 1에 있어서, 폴리카보네이트 판상체(4)는 아크릴공중합체 10 ~ 20중량%를 함유한 폴리카보네이트 판상체인 것을 특징으로 하는 내충격성 및 안전강도가 개선된 안전유리의 접합방법.
  6. 청구항 1, 청구항 2, 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서 제3공정의 진공조건이 25℃, 진공도 0.5Mpa 감압조건에서 압착하는 것을 특징으로 하는 내충격성 및 안전강도가 개선된 안전유리의 접합방법.
  7. 청구항 6에 있어서, 제4공정은 가접착 적층체를 오토 크레이브(Auto Clave) 내에서 0.3 ~ 1.0MPa, 80 ~ 100℃의 조건 하에 미세기포를 제거하는 것을 특징으로 하는 내충격성 및 안전강도가 개선된 안전유리의 접합방법.
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