WO2018066903A1 - 곡면 접합 유리 및 곡면 접합 유리의 제조 방법 - Google Patents

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이창희
윤재혁
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Definitions

  • the present invention relates to a method for producing curved laminated glass and curved laminated glass.
  • a bonding film is comprised from resin, such as polyvinyl butyral (PVB), and prevents broken glass from scattering.
  • thinning laminated glass is considered for the purpose of lightening an automobile, but considering that an external object collides with an automobile etc., it is proposed to make the glass outside a car thicker than the glass inside a car. .
  • automotive laminated glass has been produced through a bonding process after molding two pieces of glass used for bonding to have a curved surface having a desired shape.
  • FIG. 1 schematically shows a thick plate glass, a laminated film and a laminated glass before bonding curved laminated glass according to a conventional method.
  • the curved thick glass 10 and the curved thin glass 30 are prepared, and a bonding film 20 is interposed therebetween to perform bonding.
  • the molding of each of the glass 10, 30 is molded in a self-weight manner by inserting a release agent between the glass and then exposed to high temperature in the state placed on the mold, or between the upper and lower mold (mold) After the insertion, it is molded and prepared by a press method for applying pressure at high temperature.
  • the present invention is to provide a method for producing curved laminated glass and curved laminated glass.
  • One embodiment of the invention the curved soda lime glass; And curved thin glass provided on the concave surface of the curved soda lime glass, wherein the curved soda lime glass has a thickness greater than that of the curved thin glass and is adjacent to the curved soda lime glass.
  • a curved laminated glass is provided in which compressive stress is formed on the opposite side of the glass face.
  • Another embodiment of the present invention provides a curved soda-lime glass preparing step for preparing a curved soda-lime glass; A thin glass preparation step of providing a thin plate glass on a concave surface of the curved soda lime glass; And a bonding step of elastically deforming the thin glass to be bonded onto the concave surface of the soda lime glass, wherein the thickness of the curved soda lime glass is greater than the thickness of the thin thin glass sheet of elastically deformed glass, It provides a method for producing curved laminated glass in which compressive stress is formed on the opposite side of the curved thin glass surface adjacent to the curved soda lime glass.
  • the compressive stress is formed on the opposite side of one surface of the curved sheet glass adjacent to the curved soda lime glass, it is possible to provide a curved laminated glass with improved impact resistance and breakage strength.
  • the curved laminated glass can be effectively reduced in weight due to the high mechanical properties of the curved thin glass.
  • curved laminated glass can be economically produced through a simple process.
  • FIG. 1 schematically shows a thick plate glass, a laminated film and a laminated glass before bonding curved laminated glass according to a conventional method.
  • FIG. 2 is a view showing the curved laminated glass according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a view showing a result of securing the rigidity according to the thickness ratio of the curved soda-lime glass and the curved thin glass according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a view showing a process of bonding the thin glass on the concave surface of the curved soda lime glass according to an embodiment of the present invention.
  • a member when a member is located "on" another member, this includes not only when one member is in contact with another member but also when another member exists between the two members.
  • One embodiment of the invention the curved soda lime glass; And curved thin glass provided on the concave surface of the curved soda lime glass, wherein the curved soda lime glass has a thickness greater than that of the curved thin glass and is adjacent to the curved soda lime glass.
  • a curved laminated glass is provided in which compressive stress is formed on the opposite side of the glass face.
  • the compressive stress is formed on the opposite side of one surface of the curved sheet glass adjacent to the curved soda lime glass, it is possible to provide a curved laminated glass with improved impact resistance and breakage strength.
  • FIG. 2 is a view showing the curved laminated glass according to an embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 2 is a view showing curved laminated glass in which one convex surface of the curved thin glass 200 is bonded by the bonding film 300 on one concave surface of the curved soda lime glass 100.
  • the curved soda lime glass 100 includes one concave surface and a convex surface
  • the curved thin glass 200 includes a convex surface and a concave surface.
  • the compressive stress may be formed on the other concave surface of the curved thin glass.
  • compressive stress may be formed on the opposite surface of the curved thin glass surface adjacent to the curved soda lime glass . That is, the curved laminated glass including the curved thin glass having the compressive stress formed on the other concave surface may be excellent in impact resistance and breakage strength.
  • the curved laminated glass can be effectively reduced in weight due to the high mechanical properties of the curved thin glass.
  • the curved thin glass may have excellent mechanical properties than the curved soda lime glass.
  • the curved thin glass has excellent mechanical properties compared to the curved soda lime glass, even when the curved laminated glass includes a curved thin glass having a thickness smaller than that of the curved soda lime glass, the impact resistance of the curved laminated glass And mechanical properties such as durability.
  • the Vickers hardness ratio of the curved soda lime glass and the curved thin glass may be 1: 1.1 to 1: 1.3. Specifically, the Vickers hardness ratio of the curved soda lime glass and the curved thin glass may be 1: 1.12 to 1: 1.27, 1: 1.15 to 1: 1.25, or 1: 1.2 to 1: 1.23.
  • the curved laminated glass including the curved thin glass having a higher hardness than the curved soda lime glass may have excellent wear resistance, scratch resistance, and durability.
  • the Vickers hardness of the curved sheet glass may be 5.5 GPa or more and 7 GPa or less.
  • the curved thin glass may have a Vickers hardness of 5.8 GPa or more and 6.9 GPa or less, 6.0 GPa or more and 6.7 GPa or less, or 6.2 GPa or more and 6.5 GPa or less.
  • Curved laminated glass including curved thin glass having a Vickers hardness value in the above-described range may be excellent in impact resistance, wear resistance and durability.
  • the Vickers hardness of the curved thin glass When the Vickers hardness of the curved thin glass is less than 5.5 GPa, a problem may occur that the impact resistance of the curved laminated glass is lowered, and when the Vickers hardness of the curved thin glass exceeds 7 GPa, the manufacturing cost of the thin glass is increased. Due to this, a problem may arise that the manufacturing cost of the curved laminated glass is increased.
  • the soda lime glass may have a Vickers hardness of 5.2 GPa or more and 5.8 GPa or less.
  • the Vickers hardness of the curved sheet glass and the curved soda lime glass can be calculated by pressing the glass using Vickers indenter and measuring the size of the marks. Specifically, at a temperature of 24 ° C. and a humidity of 35 RH%, a Vickers hardness of the curved sheet glass and the curved soda lime glass is set according to ASTM C1327-08 standard by setting the indentation load to 200 gf and the indentation holding time to 20 seconds. Can be measured.
  • the fracture toughness ratio of the curved soda lime glass and the curved thin glass may be 1: 1.3 to 1: 1.5.
  • the fracture toughness ratio of the curved soda-lime glass and the curved thin glass may be 1: 1.35 to 1: 1.49, 1: 1.37 to 1: 1.45, or 1: 1.39 to 1: 1.45.
  • the curved thin glass has fracture toughness in the above-described range compared to the curved soda-lime glass, so that the fracture resistance to the external impact of the curved laminated glass can be improved, and the breakage strength of the curved laminated glass can be effectively prevented. have.
  • the fracture toughness value of the curved sheet glass may be 1.0 MPa ⁇ m 1/2 or more and 1.3 MPa ⁇ m 1/2 or less.
  • the fracture toughness value of the curved sheet glass is 1.1 MPa ⁇ m 1/2 or more, 1.25 MPa ⁇ m 1/2 or less, 1.15 MPa ⁇ m 1/2 or more, 1.25 MPa ⁇ m 1/2 or less, or 1.18 MPa ⁇ m 1/2 or more and 1.21 MPa ⁇ m 1/2 or less.
  • the curved laminated glass including curved thin glass having a fracture toughness value in the above-described range may be excellent in impact resistance.
  • the fracture toughness of the curved thin glass is less than 1.0 MPa / m 2 , a problem may occur in that the thin glass is broken in the process of bonding the thin plate glass to the concave one surface of the curved soda lime glass. The problem that the impact resistance of glass falls may arise. Moreover, when the fracture toughness of the said curved thin glass exceeds 1.3 MPa / m ⁇ 2 >, productivity of the thin glass original plate for forming the said curved thin glass falls, and there exists a problem that the manufacturing cost of curved laminated glass increases.
  • the fracture toughness value of the curved soda-lime glass may be 0.7 MPa ⁇ m 1/2 or more and 0.85 MPa ⁇ m 1/2 or less.
  • the fracture toughness value of the curved soda lime glass may be 0.75 MPa ⁇ m 1/2 or more and 0.83 MPa ⁇ m 1/2 or less, or 0.77 MPa ⁇ m 1/2 or more and 0.8 MPa ⁇ m 1/2 or less.
  • the fracture toughness values of the curved soda-lime glass and the curved sheet glass were measured using an indentation fracture toughness method, which is calculated by using crack length, indentation marks, load, etc. after pressing until the cracks occur in the glass with the Vickers indenter. can do. Specifically, under the temperature of 24 °C, humidity of 35RH%, indentation load is set to 2Kgf based on KS L 1600: 2010 standard, the fracture toughness value of the curved sheet glass and the curved soda lime glass can be measured have.
  • the elastic modulus ratio of the curved soda-lime glass and the curved thin glass may be 1: 1.01 to 1: 1.2.
  • the elastic modulus ratio of the curved soda-lime glass and the curved sheet glass is 1: 1.04 to 1: 1.17, 1: 1.06 to 1: 1.15, 1: 1.08 to 1: 1.12, or 1: 1.08 to 1: 1.15 Can be.
  • the curved thin glass may have a modulus of elasticity in the above-described range compared to the curved soda lime glass, and thus the curved laminated glass may have a robust structure even when the thin curved glass is lighter and thinner than the curved soda lime glass. .
  • the elastic modulus of the curved thin glass may be 70 GPa or more and 90 GPa or less.
  • the curved thin glass may have an elastic modulus of 73 GPa or more and 87 GPa or less, 75 GPa or more and 85 GPa or less, 78 GPa or more and 80 GPa or less, 75 GPa or more and 80 GPa or less, or 80 GPa or more and 90 GPa or less.
  • the curved soda-lime glass may have an elastic modulus of 65 GPa or more and 75 GPa or less.
  • the elastic modulus of the curved sheet glass and the curved soda lime glass can be measured by a three-point bending test.
  • the elastic modulus of the curved sheet glass and the curved soda lime glass may be measured by a three point bending test using a universal testing machine (UTM) at a temperature of 24 ° C. and a humidity of 35 RH%.
  • UTM universal testing machine
  • the width of the sample is set to 20 mm
  • the support span is set to 50 mm
  • the displacement and the load measured through the UTM device are measured by strain and stress.
  • the elastic modulus can be derived from the slope calculated by linear fitting the SS curve.
  • the thickness ratio of the curved soda lime glass and the curved thin glass may be 1: 0.1 to 1: 0.5.
  • the thickness ratio of the curved soda lime glass and the curved thin glass is 1: 0.2 to 1: 0.5, 1: 0.2 to 1: 0.4, 1: 0.25 to 1: 0.3, or 1: 0.25 to 1: 0.45 days Can be.
  • the thickness ratio of the curved soda lime glass and the curved thin glass is less than 1: 0.1, a problem may occur in that impact resistance of the curved laminated glass is reduced, and the thickness ratio of the curved soda lime glass and the curved thin glass is 1: If it exceeds 0.5, a problem may arise that it is difficult to effectively reduce the weight of the curved laminated glass.
  • FIG. 3 is a view showing a result of securing the rigidity according to the thickness ratio of the curved soda-lime glass and the curved thin glass according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an analysis of the amount of deflection of the center part by applying a constant load to the center part while fixing the four corners of the curved laminated glass according to the exemplary embodiment of the present invention.
  • the x axis represents the total glass thickness and the y axis represents the amount of glass deflection, that is, the degree of warpage.
  • [Asymmetry ratio (AR)] [thickness of curved thin glass] / [thickness of curved soda lime glass] may satisfy a range of 0.1 to 0.5. As the AR becomes smaller, the thickness of the curved thin glass becomes thinner, and the thickness of the curved soda lime glass becomes thicker. Referring to Figure 3, by adjusting the thickness ratio of the curved sheet glass and the curved soda lime glass in the above range, it is possible to secure the rigidity by lowering the degree of bending of the curved laminated glass.
  • the rigidity increase effect, the weight reduction effect and the thinning effect of the curved laminated glass It can improve more.
  • the curved thin sheet glass may satisfy the above-described fracture toughness value, modulus of elasticity, Vickers hardness, and the like. It can be adopted without any special limitation.
  • the thin glass may be an alkali free glass.
  • the curved thin glass may be curved non-alkali glass.
  • the composition of the curved alkali free glass is Si0 2 46 wt% or more and 57 wt% or less, Al 2 O 3 21 wt% or more and 29 wt% or less, MgO 3 wt% or more and 14 wt% or less, CaO 11 wt per 100 wt% of the composition.
  • a glass composition comprising at least 16 wt% and at least 1 wt% SrO and at most 5 wt% and containing substantially no alkali metal oxide can be used.
  • the alkali metal oxide is not substantially contained means that the alkali metal oxide is not contained in the glass at all, or even if it contains a part, the content is extremely small compared to other components and contains an amount that can be neglected as the composition component of the glass. And the like.
  • it means that it may contain the trace amount of alkali metal elements unavoidably mixed in glass from the refractory which contacts a molten glass, the impurity in a glass raw material, etc ..
  • the curved alkali free glass may be an alkali free glass containing less than 1% of an alkali metal (Li, Na, K, etc.) oxide in terms of mass percentage of oxide conversion. Any mechanical properties, weather resistance, surface smoothness, etc. can be used without limitation.
  • An alkali-free borosilicate glass or an alkali-free alumino borosilicate glass may be used as the curved alkali-free glass, and an alkali-free glass produced by a float method, a downdraw method or a fusion method may be used.
  • the curved non-alkali glass has no or very low alkali component that weakens the bonding strength of the glass, and thus the surface wear resistance and impact resistance are high even at a small thickness, compared to general glass, effectively reducing the laminated glass, wear resistance and durability Can be improved.
  • the curved thin glass may be tempered glass or non-tempered glass.
  • the curved thin glass may be non-reinforced glass that is not chemically strengthened, non-reinforced glass that is not thermally strengthened, non-reinforced glass that is not tempered using chemistry and heat.
  • the tempered glass is to increase the strength of the glass, imparting impact resistance, elasticity resistance, etc., there is a thermally tempered glass using physical heat and chemically tempered glass using chemical ion exchange.
  • molding tempered glass is not easy, the defect rate of curved laminated glass is high, and there existed a problem that the cost of manufacturing curved laminated glass was high.
  • the ion-reinforced glass as the cleaning process is required after the ion-reinforcement process at a high temperature for a predetermined time, there is a problem that the production time of the curved laminated glass increases and the production cost is increased.
  • the present invention it is possible to use a non-reinforced thin glass glass that has not undergone a process such as chemical strengthening and heat strengthening, it is easy to process and can reduce the manufacturing cost by eliminating the strengthening process, it is conventional strengthening Problems that may occur in the process of manufacturing curved laminated glass using glass can be solved, and manufacturing cost and manufacturing time can be shortened.
  • the thin glass may not be tempered, so that when the windshield is applied, even when breakage occurs, it may be easy to secure a visual field.
  • the curved soda-lime glass if it satisfies the above-described fracture toughness value, modulus of elasticity, Vickers hardness, etc., glass composed of components and contents commonly used as the window glass of the vehicle in the art Can be adopted without any particular limitation.
  • the curved soda-lime glass for example, Si0 2 65 wt% or more and 75 wt% or less, Al 2 O 3 0 wt% or more and 10 wt% or less, NaO 2 10 wt% or more and 15 wt% or less per 100 wt% of the composition.
  • Glass having a composition comprising at least 0 wt% of K 2 O and at most 5 wt%, CaO at least 1 wt% and at most 12 wt%, and MgO at least 0 wt% and at most 8 wt%, although the desired mechanical properties, weather resistance, and surface may be used. As long as smoothness can be obtained, it can be used without limitation.
  • As the curved soda-lime glass glass produced by a float method using a float bath, glass drawn by a down draw method or a fusion method may be used.
  • the thickness of the curved thin glass may be 0.3 mm or more and 1.0 mm or less.
  • the thickness of the curved thin glass may be 0.3 mm or more and 0.8 mm or less, 0.4 mm or more and 0.6 mm or less, 0.3 mm or more and 0.7 mm or less, or 0.5 mm or more and 0.8 mm or less.
  • the curved laminated glass including the curved thin glass having a thickness in the above-described range can be effectively thinner and lighter at the same time as it is excellent in impact resistance.
  • the thickness of the curved sheet glass is less than 0.3 mm, the impact resistance of the curved laminated glass may be reduced, and if the thickness of the curved sheet glass exceeds 1 mm, it is difficult to obtain the weight reduction and thinning effect of the curved laminated glass. Can be.
  • the present invention due to the high mechanical properties of the curved sheet glass having a thickness in the above-described range, it is possible to effectively achieve the weight reduction and thinning of the curved laminated glass, and to resist local impact and to break Even in this case, the secondary damage caused by the disturbance of the user's view or the scattered glass also has a very small advantage compared to the tempered glass.
  • the thickness of the curved soda lime glass may be 2 mm or more and 3 mm or less. Specifically, the thickness of the curved soda lime glass may be 2.5 mm or more and 3 mm or less. If the thickness of the curved soda-lime glass is less than 2 mm may cause a problem that the impact resistance of the curved laminated glass is reduced, if the thickness of the curved soda-lime glass exceeds 3 mm to reduce the weight and thickness of the curved laminated glass Can be hard to get.
  • the upper limit and the lower limit of the thickness of the curved sheet glass and the curved soda lime glass included in the curved laminated glass may be determined in consideration of elastically absorbing external force and mechanical impact force applied to the curved laminated glass.
  • the curved laminated glass including the curved sheet glass and the curved soda lime glass having a thickness in the above-described range, the existing two laminated soda lime glass having a thickness of about 2.1 mm
  • it may have a thickness of 50% or more and 80% or less, and may have a weight of 50% or more and 80% or less. Therefore, according to one embodiment of the present invention, it is possible to easily implement a lightweight, thinner curved laminated glass than conventional curved laminated glass.
  • the curved thin glass may be bonded onto the concave surface of the curved soda lime glass by a bonding film or an adhesive.
  • one convex surface of the curved thin glass may be bonded onto one concave surface of the curved soda lime glass by a bonding film or an adhesive.
  • the bonding film according to an embodiment of the present invention may be a single layer or a multilayer.
  • the composition of each layer may differ, and the thickness of each layer may be the same or different.
  • the bonding film can be used by adopting a (co) polymer film of a material commonly used as a bonding layer in laminated glass in the art, such as polyvinyl alcohol (PVA) and polyvinyl butyral (PVB) copolymer film, without particular limitation. have.
  • PVA polyvinyl alcohol
  • PVB polyvinyl butyral
  • polyethylene PE
  • ethylene vinyl acetate copolymer EVA
  • polypropylene PP
  • polystyrene PS
  • methacryl resin PMA
  • polyvinyl chloride PVC
  • PET polyethylene terephthalate
  • PBT poly Butylene terephthalate
  • CA diallyl phthalate resin
  • UP urea resin
  • MF melamine resin
  • unsaturated polyester polyvinyl butyral
  • PV formal PVF
  • PVVAL polyvinyl alcohol
  • PVc vinyl acetate resin
  • IO ionomer
  • TPX polymethylpentene
  • PVDC vinylidene chloride
  • PVDF polysulfone
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • MS Methacryl-styrene copolymer resin
  • MS polyarylate
  • PAR polyallyl sulfone
  • PASF polyallyl sulfone
  • BR polybutadiene
  • the thickness of the bonding film may be 0.5 mm or more and 1 mm or less. Specifically, the thickness of the bonding film may be 0.6 mm or more and 0.9 mm or less.
  • the thickness of the laminated film is less than 0.5 mm, the shock absorbency of the laminated film is lowered, and the adhesive force to the curved thin glass and the curved soda lime glass is insufficient, so that the force for fixing the curved thin glass and the curved soda lime glass becomes weak. Problems such as interfacial peeling may occur.
  • the thickness of a laminated film exceeds 1.0 mm, the problem that the rigidity of a curved laminated glass may fall may arise.
  • a laminated film having a thickness in the above range may be used.
  • the adhesive may include at least one of an optically clear adhesive (OCA), a liquid optically clear adhesive (LOCA), and an optically clear resin (OCR).
  • OCA optically clear adhesive
  • LOCA liquid optically clear adhesive
  • OCR optically clear resin
  • the adhesive may be applied to a thickness of 0.5 mm or more and 1.5 mm or less on one surface of the curved thin glass or one concave surface of the curved soda lime glass.
  • the curved thin glass and the curved soda lime glass may be in a matched state.
  • a state in which the curved thin glass and the curved soda lime glass are matched may mean a state in which the curved thin glass and the curved soda lime glass are formed together at the same position.
  • the curved thin sheet glass and the curved soda lime glass are matched, it is possible to suppress the occurrence of lifting between the glass in the curved laminated glass, and the permeation performance of the curved laminated glass can be improved.
  • the curved laminated glass including the curved thin glass and the curved soda lime glass may have a structure in which both sides thereof are bent more than the center portion.
  • the curved laminated glass having the above structure can be applied to automotive glass.
  • the present invention may be applied to a front window, a side window, a rear window and a sunroof window among automotive glass.
  • the curved laminated glass when applied to the front window of the vehicle glass, can reduce the resistance to the running wind hit during driving of the car in a streamlined curved shape.
  • the curved laminated glass in which one concave surface of the curved soda lime glass 100 and the convex other surface of the curved thin glass glass 200 are bonded may be used as an automotive glass.
  • the curved thin glass 200 is located inside the automotive glass, even if the curved laminated glass is broken, the curved thin glass 200 is not scattered, so that the occupant may be effectively prevented from being injured.
  • the curved sheet glass and the curved soda lime glass may have the same radius of curvature.
  • the radius of curvature of the curved soda-lime glass and the curved thin glass may be formed differently according to the use of the glass to be applied.
  • the curved sheet glass and the curved soda lime glass may each independently include one or more coloring components.
  • a coloring component By adding a coloring component to the said curved sheet glass and curved soda-lime glass, a heat-transfer function can be provided to a curved laminated glass.
  • Fe 2 O 3 , CoO, Se, and the like may be used as the coloring component, but is not limited thereto.
  • the content of the colored components included in the curved thin glass and the curved soda lime glass may be adjusted according to the use of the curved laminated glass.
  • the content of Fe 2 0 3 is 0.0001 part by weight or more and 2 parts by weight or less
  • CoO content is 0.0005 part by weight or more and 1 part by weight or less
  • Se content is 0.01 part by weight or more by 0.1 part by weight based on 100 parts by weight of the glass composition.
  • the curved sheet glass below can be used for automotive glass.
  • the visible light transmittance of the curved laminated glass can be formed to 70% or more.
  • the visible light transmittance of the curved laminated glass may be formed at about 5%.
  • Another embodiment of the present invention provides a curved soda-lime glass preparing step for preparing a curved soda-lime glass; A thin glass preparation step of providing a thin plate glass on a concave surface of the curved soda lime glass; And a bonding step of elastically deforming the thin glass to be bonded onto the concave surface of the soda lime glass, wherein the thickness of the curved soda lime glass is greater than the thickness of the thin thin glass sheet of elastically deformed glass, It provides a method for producing curved laminated glass in which compressive stress is formed on the opposite side of the curved thin glass surface adjacent to the curved soda lime glass.
  • curved laminated glass can be economically produced through a simple process.
  • the curved soda lime glass, curved thin glass, laminated film, etc. in the curved laminated glass manufacturing method according to another embodiment of the present invention the curved soda lime glass, curved surface in the curved laminated glass according to an embodiment of the present invention described above It may be the same as thin glass, laminated film, and the like.
  • FIG. 4 is a view showing a process of bonding the thin glass on the concave surface of the curved soda lime glass according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 illustrates placing the laminated film 300 and the plate-shaped thin glass 210 on the concave surface of the curved soda-lime glass 100 molded into a curved surface, and elastically deforming the plate-shaped thin glass 210.
  • It is a figure showing manufacturing the curved laminated glass including the curved thin plate glass 200 bonded on the concave one surface of the curved soda lime glass 100 through the bonding film 300.
  • the soda lime glass and the laminated glass in the curved soda-lime glass preparation step and the thin glass preparation step, can be cut to the desired size.
  • the side surfaces of the soda-lime glass and the laminated glass may be beveled.
  • the curved soda-lime glass preparing step may be a curved soda-lime glass by manufacturing a curved soda-lime glass to a curved surface using a method commonly used in the art.
  • the plate-shaped soda-lime glass is placed on the mold in such a manner that it is exposed to high temperature and formed in a self-weight manner, or the plate-like soda-lime glass is inserted between upper and lower molds, and then pressure is applied at a high temperature. Molding can be performed by a press method.
  • plate-shaped soda-lime glass can be formed into a curved surface at a temperature of 500 ° C. or more and 700 ° C. or less by using a self-weight method.
  • the bonding step may elastically deform the thin glass at a temperature of 20 ° C or more and 35 ° C or less.
  • the plate-shaped thin glass is placed on the concave surface of the curved soda-lime glass, and the plate-shaped thin glass is elastically deformed at a temperature of 20 ° C. or more and 35 ° C. or less to form the concave surface of the curved soda-lime glass.
  • the curved laminated glass including the curved thin plate glass bonded to the sheet can be produced.
  • the plate-shaped thin glass after processing the soda-lime glass to the curved surface, the plate-shaped thin glass can be elastically deformed at a temperature of 20 °C or more and 35 °C or less, processing the glass to the curved surface through the conventional heating process
  • the manufacturing process of the curved laminated glass is simplified. Therefore, according to the other Example of this invention, the process cost and process time of curved laminated glass can be shortened.
  • the inside of the curved laminated glass Impact and breakage strength can be improved.
  • the method of applying elastic deformation to the thin plate-shaped glass is not particularly limited as long as it is a method commonly used in the art.
  • the curved sheet glass may be elastically deformed at room temperature of 20 ° C. or more and 35 ° C. or less through a pressing process using a high temperature roller or a vacuum ring / vacuum bag process to produce curved thin glass. Can be.
  • the bonding step may bond the curved thin glass on the concave surface of the curved soda lime glass using a bonding film or adhesive.
  • a bonding film or adhesive For example, after placing a bonding film between one surface of the plate-shaped thin glass and one concave surface of the curved soda lime glass, the curved sheet glass elastically deformed by the bonding film on one surface of the curved soda lime glass Can be bonded. Further, by applying an adhesive on one surface of the plate-shaped thin glass and / or one concave surface of the curved soda lime glass, the curved sheet glass elastically deformed via the adhesive is bonded onto the concave surface of the curved soda lime glass. You can.
  • the bonding step may be performed at 80 ° C or more and 140 ° C or less.
  • a high temperature and high pressure treatment may be performed in an autoclave to complete bonding of the elastically deformed curved sheet glass and the curved soda lime glass.
  • the bonding film or adhesive used to bond the elastically deformed curved sheet glass onto the concave surface of the curved soda lime glass according to another embodiment of the present invention is used in the curved laminated glass according to one embodiment of the present invention. It may be the same as the bonding film or the adhesive.
  • the thickness ratio of the curved soda lime glass and the thin glass may be 1: 0.1 to 1: 0.5.
  • the thickness ratio of the curved soda lime glass and the curved thin glass is 1: 0.2 to 1: 0.5, 1: 0.2 to 1: 0.4, 1: 0.25 to 1: 0.3, or 1: 0.25 to 1: 0.45 days Can be.
  • the thickness of the curved thin glass may be 0.3 mm or more and 1.0 mm or less.
  • the thickness of the curved thin glass may be 0.3 mm or more and 0.8 mm or less, 0.4 mm or more and 0.6 mm or less, 0.3 mm or more and 0.7 mm or less, or 0.5 mm or more and 0.8 mm or less.
  • the curved laminated glass including the curved thin glass having a thickness in the above-described range can be effectively thinner and lighter at the same time as it is excellent in impact resistance.
  • the thickness of the curved soda lime glass may be 2 mm or more and 3 mm or less. Specifically, the thickness of the curved soda lime glass may be 2.5 mm or more and 3 mm or less. If the thickness of the curved soda-lime glass is less than 2 mm may cause a problem that the impact resistance of the curved laminated glass is reduced, if the thickness of the curved soda-lime glass exceeds 3 mm to reduce the weight and thickness of the curved laminated glass Can be hard to get.
  • the Vickers hardness ratio of the curved soda lime glass and the curved thin glass may be 1: 1.1 to 1: 1.3. Specifically, the Vickers hardness ratio of the curved soda lime glass and the curved thin glass may be 1: 1.12 to 1: 1.27, 1: 1.15 to 1: 1.25, or 1: 1.2 to 1: 1.23.
  • the curved laminated glass including the curved thin glass having a higher hardness than the curved soda lime glass may have excellent wear resistance, scratch resistance, and durability.
  • the Vickers hardness of the curved thin glass may be more than 5.5 GPa 7 GPa.
  • the curved thin glass may have a Vickers hardness of 5.8 GPa or more and 6.9 GPa or less, 6.0 GPa or more and 6.7 GPa or less, or 6.2 GPa or more and 6.5 GPa or less.
  • Curved laminated glass including curved thin glass having a Vickers hardness value in the above-described range may be excellent in wear resistance and durability.
  • the soda lime glass may have a Vickers hardness of 5.2 GPa or more and 5.8 GPa or less.
  • the elastic modulus and fracture toughness values of the curved sheet glass and curved soda lime glass according to another embodiment of the present invention may be the same as the elastic modulus and fracture toughness values of the curved sheet glass and curved soda lime glass according to one embodiment of the present invention. Can be.
  • the curved thin glass may be non-tempered glass.
  • the non-reinforced thin glass which has not undergone chemical strengthening and heat strengthening process can be used, and thus, the manufacturing cost of the curved laminated glass can be reduced by easily processing and eliminating the strengthening process, thereby reducing the manufacturing cost and manufacturing time. It can be shortened.
  • the thin glass may not be tempered, so that when the windshield is applied, even when breakage occurs, it may be easy to secure a visual field.
  • the curved soda lime glass and the curved thin glass may have substantially the same radius of curvature.
  • the curved soda-lime glass and the curved sheet glass have substantially the same radius of curvature, when the curved soda-lime glass and the curved sheet glass have the same radius of curvature. Even if there is a difference, the curved soda-lime glass and the curved thin glass may be bonded to each other after having the same radius of curvature.
  • the curved soda-lime glass and the curved sheet glass may have the same radius of curvature, which may be more precisely matched, and thus the permeation performance of the curved laminated glass may be improved.
  • the curved laminated glass is used in a front window for an automobile, the user has an advantage of more clearly securing a field of view.
  • a curved laminated glass in which one convex surface of the curved thin glass glass 200 is bonded on one concave surface of the curved soda lime glass 100 may be manufactured. Since the curved thin glass is bonded to one concave surface of the curved soda lime glass, it may be desirable that the thin plate glass before elastically deforming to the curved surface has a smaller dimension than the flat soda lime glass before being processed into curved surfaces. . In addition, it may be desirable to bond the elastic sheet so that the curved thin sheet glass is edged together at the same position as the curved soda lime glass.
  • Alkali free glass with a thickness of 0.5 mm comprising Si0 2 61 wt%, Al 2 O 3 16 wt%, MgO 3 wt%, CaO 8 wt%, and SrO 0.05 wt% per 100 wt% of thin glass
  • Soda-lime glass was prepared, and soda-lime glass was used for 73 wt% of Si0 2 , 0.15 wt% of Al 2 O 3 , 14 wt% of Na 2 O, 0.03 wt% of K 2 O, and 9 wt% of CaO and 4 wt% of MgO.
  • Soda-lime glass having a thickness of 2.0 mm and containing% was prepared.
  • a polyvinyl butyral (PVB) film having a thickness of 0.76 mm was prepared as a bonding film.
  • the elastic modulus of the alkali-free glass is 78 GPa
  • the Vickers hardness is 6.3 GPa
  • the fracture toughness is 1.20 MPa ⁇ m 1/2
  • the elastic modulus of the soda-lime glass is 72 GPa
  • the Vickers hardness is 5.6 GPa
  • the fracture toughness is 0.85. MPa ⁇ m 1/2 .
  • the soda lime glass was heated at 600 ° C. for 60 seconds and processed into a curved surface using its own weight. Thereafter, the bonding film was placed between the concave one surface of the soda-lime glass processed into a curved surface and the alkali free glass, and pressed under a vacuum ring at a pressure of 20 ° C. and 300 torr to elastically deform the alkali free glass. Thereafter, the pressed alkali free glass and the soda lime glass were treated in an autoclave under conditions of 130 ° C. and 10 bar to prepare a curved laminated glass.
  • Example 2 the curved laminated glass was manufactured in the same manner as in Example 1, except that soda-lime glass having a thickness of 2.1 mm was prepared.
  • soda-lime glass having a PVB film having a thickness of 0.34 mm were prepared as a bonding film.
  • the soda-lime glass has an elastic modulus of 72 GPa, a Vickers hardness of 5.6 GPa, and fracture toughness of 0.85 MPa ⁇ m 1/2 .
  • each of the two soda lime glasses was heated at 600 ° C. for 60 seconds and processed into a curved surface using its own weight. Thereafter, the bonding film was placed between two sheets of soda-lime glass processed into a curved surface, and pressed under pressure at 80 ° C. and 300 torr. The compressed soda-lime glass was treated in an autoclave at 130 ° C. and 11.76 bar to prepare curved laminated glass.
  • Comparative Example 2 except that two sheets of soda lime glass having a thickness of 2.1 mm were prepared, the curved laminated glass was manufactured in the same manner as in Comparative Example 1.
  • Example of the present invention in which two soda-lime glasses are heated and cured by a self-weighting method, compared to Comparative Example 1 and Comparative Example 2, the alkali-free glass is elastically deformed and bonded to one concave surface of the soda-lime glass processed into a curved surface.
  • 1 and Example 2 were able to produce the curved laminated glass bonded together in the state in which the curved alkali free glass and the curved soda-lime glass were matched, and it was confirmed that the productivity of curved laminated glass can be improved.

Abstract

본 발명의 일 실시예는 곡면 소다라임 유리; 및 상기 곡면 소다라임 유리의 오목한 면 상에 구비되는 곡면의 박판 유리;를 포함하고, 상기 곡면 소다라임 유리의 두께는 상기 곡면 박판 유리의 두께보다 크고, 상기 곡면 소다라임 유리에 인접하는 상기 곡면 박판 유리 면의 반대면에서 압축 응력이 형성되는 것인 곡면 접합 유리를 제공한다.

Description

곡면 접합 유리 및 곡면 접합 유리의 제조 방법
본 명세서는 2016년 10월 7일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제 10-2016-0130076호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 발명에 포함된다.
본 발명은 곡면 접합 유리 및 곡면 접합 유리의 제조 방법에 관한 것이다.
자동차 차창 동의 용도로, 곡면 성형된 2 장의 유리와, 그 2 장의 유리 사이에 접합 필름이 형성되어 있는 접합 유리가 널리 보급되어 있다. 2 장의 유리는, 제조 공정 비용을 절감하기 위한 목적으로, 동일한 유리 조성, 동일한 판두께를 갖도록 제조되는 경우가 많다. 접합 필름은, 폴리비닐부티랄(PVB) 등의 수지로 구성되며, 깨진 유리가 비산되는 것을 방지한다.
최근에는, 자동차의 경량화를 목적으로 하여, 접합 유리를 박판화하는 것이 검토되고 있는데, 외부 물체가 자동차에 충돌하는 것 등을 고려하여, 차 외측의 유리를 차 내측의 유리보다 두껍게 하는 것이 제안되어 있다. 이러한 자동차 접합 유리는 일반적으로, 접합에 사용되는 유리 2장을 목적하는 형상의 곡면을 갖도록 성형한 후에, 접합 과정을 거쳐 제조되어 왔다.
도 1은 종래 방법에 따라 곡면 접합 유리를 접합하기 전의 후판 유리, 접합 필름 및 박판 유리를 개략적으로 도시한 것이다. 도 1을 참고하면, 곡면 성형된 두꺼운 유리(10)와 곡면 성형된 얇은 유리(30)가 준비되고, 이들 사이에 접합 필름(20)이 개재되어 접합이 이루어진다. 이 때, 각각의 유리(10, 30)의 성형은 유리 사이에 이형제를 삽입한 후에 성형틀에 올려놓은 상태로 고온에 노출시켜 자중 방식으로 성형되거나, 또는 상/하 몰드(mold) 사이에 유리를 삽입한 후에 고온에서 압력을 인가하는 프레스(press) 방식으로 성형되어 준비된다.
그러나, 상기와 같이 상이한 두께를 갖는 2장의 유리를 성형하여 접합 유리를 제조하는 경우에는 2장의 유리 굽힘성이 상이하기 때문에 목적하는 형상으로 성형이 이루어지지 않을 수 있고， 또한, 2장의 유리의 성형 온도를 달리하는 경우에도 목적하는 형상으로 성형되지 않는 문제가 발생할 수 있다. 나아가, 유리 사이에 이형제를 삽입한 후에 성형하는 경우에는 유리 사이에 개재되는 이형제에 의해 유리 표면에 흠집이 발생할 우려가 있고, 몰드를 이용한 성형 공정시에는 1장의 접합 유리를 생산하기 위하여 2회의 성형 작업을 거쳐야 하기 때문에 생산 원가 상승의 요인으로 작용하게 된다.
이에, 접합 유리의 경량화를 달성함과 동시에 접합 유리의 충격 내구도를 향상시킬 수 있는 기술이 필요한 실정이다.
본 발명은 곡면 접합 유리 및 곡면 접합 유리의 제조 방법을 제공하고자 한다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 하기의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예는 곡면 소다라임 유리; 및 상기 곡면 소다라임 유리의 오목한 면 상에 구비되는 곡면의 박판 유리;를 포함하고, 상기 곡면 소다라임 유리의 두께는 상기 곡면 박판 유리의 두께보다 크고, 상기 곡면 소다라임 유리에 인접하는 상기 곡면 박판 유리 면의 반대면에서 압축 응력이 형성되는 것인 곡면 접합 유리를 제공한다.
본 발명의 다른 실시예는 곡면 소다라임 유리를 준비하는 곡면 소다라임 유리 준비단계; 상기 곡면 소다라임 유리의 오목한 면 상에 판상의 박판 유리를 구비시키는 박판 유리 준비단계; 및 상기 박판 유리를 탄성 변형시켜, 상기 소다라임 유리의 오목한 면 상에 접합되도록 하는 접합단계;를 포함하고, 상기 곡면 소다라임 유리의 두께는 탄성 변형된 상기 곡면의 박판 유리의 두께보다 크고, 상기 곡면 소다라임 유리에 인접하는 상기 곡면 박판 유리 면의 반대면에서 압축 응력이 형성되는 것인 곡면 접합 유리의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 곡면 소다라임 유리에 인접하는 곡면 박판 유리 일면의 반대면에 압축 응력이 형성됨에 따라, 내충격성 및 파손 강도가 향상된 곡면 접합 유리를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 곡면 박판 유리의 높은 기계적 물성으로 인하여 곡면 접합 유리를 효과적으로 경량화시킬 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 곡면 접합 유리를 간단한 공정을 통해 경제적으로 제조할 수 있다.
도 1은 종래 방법에 따라 곡면 접합 유리를 접합하기 전의 후판 유리, 접합 필름 및 박판 유리를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 접합 유리를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 소다라임 유리와 곡면 박판 유리의 두께 비에 따른 강성 확보 결과를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 소다라임 유리의 오목한 면 상에 박판 유리를 접합하는 과정을 나타낸 도면이다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
또한, 본 명세서에서 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본 발명자들은 곡면으로 성형된 소다라임 유리의 일면 상에 박판 유리를 탄성 변형시켜 접합하는 경우, 탄성 변형되는 무알칼리의 유리의 일면 및 타면 중에 소다라임 유리와 접합되지 않은 타면에 압축 응력이 형성됨에 따라, 내충격성 및 파손 강도가 향상된 곡면 접합 유리를 구현할 수 있음을 밝혀 내어, 하기와 같은 곡면 접합 유리 및 그 제조 방법을 개발하였다.
이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 실시예는 곡면 소다라임 유리; 및 상기 곡면 소다라임 유리의 오목한 면 상에 구비되는 곡면의 박판 유리;를 포함하고, 상기 곡면 소다라임 유리의 두께는 상기 곡면 박판 유리의 두께보다 크고, 상기 곡면 소다라임 유리에 인접하는 상기 곡면 박판 유리 면의 반대면에서 압축 응력이 형성되는 것인 곡면 접합 유리를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 곡면 소다라임 유리에 인접하는 곡면 박판 유리 일면의 반대면에 압축 응력이 형성됨에 따라, 내충격성 및 파손 강도가 향상된 곡면 접합 유리를 제공할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 접합 유리를 나타낸 도면이다. 구체적으로, 도 2는 곡면 소다라임 유리(100)의 오목한 일면 상에 곡면 박판 유리(200)의 볼록한 일면이 접합 필름(300)에 의하여 접합된 곡면 접합 유리를 나타낸 도면이다. 도 2를 참고하면, 상기 곡면 소다라임 유리(100)는 오목한 일면과 볼록한 타면을 포함하고, 상기 곡면 박판 유리(200)는 볼록한 일면과 오목한 타면을 포함하며. 상기 곡면 박판 유리의 오목한 타면에 압축 응력이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 판상의 박판 유리가 탄성 변형되어 곡면 박판 유리로 형성되는 과정에서, 상기 곡면 소다라임 유리에 인접하는 상기 곡면 박판 유리 면의 반대면에 압축 응력이 형성될 수 있다. 즉, 오목한 타면에 압축 응력이 형성된 곡면 박판 유리를 포함하는 곡면 접합 유리는 내충격성 및 파손 강도가 우수할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 곡면 박판 유리의 높은 기계적 물성으로 인하여 곡면 접합 유리를 효과적으로 경량화시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 곡면 박판 유리는 상기 곡면 소다라임 유리 보다 우수한 기계적 물성을 보유할 수 있다. 상기 곡면 박판 유리는 상기 곡면 소다라임 유리 대비 기계적 물성이 우수하여, 상기 곡면 접합 유리가 상기 곡면 소다라임 유리의 두께보다 작은 두께를 가지는 곡면 박판 유리를 포함하는 경우에도, 상기 곡면 접합 유리의 내충격성 및 내구성 등의 기계적 물성이 우수할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 곡면 소다라임 유리와 상기 곡면 박판 유리의 비커스 경도 비는 1:1.1 내지 1:1.3일 수 있다. 구체적으로, 상기 곡면 소다라임 유리와 상기 곡면 박판 유리의 비커스 경도 비는 1:1.12 내지 1:1.27, 1:1.15 내지 1:1.25, 또는 1:1.2 내지 1:1.23일 수 있다. 상기 곡면 소다라임 유리보다 높은 경도를 보유하는 상기 곡면 박판 유리를 포함하는 곡면 접합 유리는 내마모성, 내스크레치성 및 내구성이 우수할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 곡면 박판 유리의 비커스 경도는 5.5 GPa 이상 7 GPa 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 곡면 박판 유리는 5.8 GPa 이상 6.9 GPa 이하, 6.0 GPa 이상 6.7 GPa 이하, 또는 6.2 GPa 이상 6.5 GPa 이하의 비커스 경도를 가질 수 있다. 전술한 범위의 비커스 경도 값을 가지는 곡면 박판 유리를 포함하는 곡면 접합 유리는 내충격성, 내마모성 및 내구성 등이 우수할 수 있다. 상기 곡면 박판 유리의 비커스 경도가 5.5 GPa 미만인 경우에는 상기 곡면 접합 유리의 내충격성이 저하되는 문제가 발생될 수 있고, 상기 곡면 박판 유리의 비커스 경도가 7 GPa를 초과하는 경우에는 박판 유리의 제조원가 상승으로 인하여, 상기 곡면 접합 유리의 제조 비용이 증가되는 문제가 발생될 수 있다. 또한, 상기 소다라임 유리는 5.2 GPa 이상 5.8 GPa 이하의 비커스 경도를 가질 수 있다.
상기 곡면 박판 유리 및 상기 곡면 소다라임 유리의 비커스 경도는 비커스 압입자를 이용하여 유리를 누른 후 자국의 크기를 측정하여 계산할 수 있다. 구체적으로, 24 ℃의 온도, 35RH%의 습도 조건에서, ASTM C1327-08 규격에 의거하고 압입하중을 200gf, 압입유지 시간을 20초로 설정하여, 상기 곡면 박판 유리 및 상기 곡면 소다라임 유리의 비커스 경도를 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 곡면 소다라임 유리와 상기 곡면 박판 유리의 파괴인성 비는 1:1.3 내지 1:1.5일 수 있다. 구체적으로, 상기 곡면 소다라임 유리와 상기 곡면 박판 유리의 파괴인성 비는 1:1.35 내지 1:1.49, 1:1.37 내지 1:1.45, 또는 1:1.39 내지 1:1.45일 수 있다. 상기 곡면 박판 유리는 상기 곡면 소다라임 유리 대비 전술한 범위의 파괴인성을 보유하고 있어, 곡면 접합 유리의 외부충격에 대한 파괴저항성을 향상시킬 수 있고, 곡면 접합 유리의 파손강도 저하를 효과적으로 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 곡면 박판 유리의 파괴인성 값은 1.0 MPa·m1/2 이상 1.3 MPa·m1/2 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 곡면 박판 유리의 파괴인성 값은 1.1 MPa·m1/2 이상 1.25 MPa·m1/2 이하, 1.15 MPa·m1/2 이상 1.25 MPa·m1/2 이하, 또는 1.18 MPa·m1/2 이상 1.21 MPa·m1/2 이하일 수 있다. 전술한 범위의 파괴인성 값을 가지는 곡면 박판 유리를 포함하는 곡면 접합 유리는 내충격성이 우수할 수 있다.
상기 곡면 박판 유리의 파괴인성이 1.0 MPa/m2 미만인 경우, 판상의 박판 유리를 상기 곡면 소다라임 유리의 오목한 일면에 접합하는 과정에서 박판 유리가 파손되는 문제가 발생될 수 있고, 제조되는 곡면 접합 유리의 내충격성이 저하되는 문제가 발생될 수 있다. 또한, 상기 곡면 박판 유리의 파괴인성이 1.3 MPa/m2을 초과하는 경우, 상기 곡면 박판 유리를 형성하기 위한 박판 유리 원판의 생산성이 저하되어, 곡면 접합 유리의 제조 비용이 증가되는 문제가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 곡면 소다라임 유리의 파괴인성 값은 0.7 MPa·m1/2 이상 0.85 MPa·m1/2 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 곡면 소다라임 유리의 파괴인성 값은 0.75 MPa·m1/2 이상 0.83 MPa·m1/2 이하, 또는 0.77 MPa·m1/2 이상 0.8 MPa·m1/2 이하일 수 있다.
상기 곡면 소다라임 유리 및 곡면 박판 유리의 파괴인성 값은 비커스 압입자로 유리에 균열이 생길 때까지 누른 후 균열 길이, 압입자 자국, 하중 등을 이용하여 계산하는 방법인 indentation fracture toughness 측정법을 이용하여 측정할 수 있다. 구체적으로, 24 ℃의 온도, 35RH%의 습도 조건에서, KS L 1600:2010 규격에 의거하고 압입하중은 2Kgf로 설정하여, 상기 곡면 박판 유리 및 상기 곡면 소다라임 유리의 파괴인성 값을 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 곡면 소다라임 유리와 상기 곡면 박판 유리의 탄성계수 비는 1:1.01 내지 1:1.2일 수 있다. 구체적으로, 상기 곡면 소다라임 유리와 상기 곡면 박판 유리의 탄성계수 비는 1:1.04 내지 1:1.17, 1:1.06 내지 1:1.15, 1:1.08 내지 1:1.12, 또는 1:1.08 내지 1:1.15일 수 있다. 상기 곡면 박판 유리는 상기 곡면 소다라임 유리 대비 전술한 범위의 탄성계수를 보유하고 있어, 상기 곡면 접합 유리는 상기 곡면 소다라임 유리 보다 경량, 박형인 곡면 박판 유리를 포함하는 경우에도 강건한 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 곡면 박판 유리의 탄성계수는 70 GPa 이상 90 GPa 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 곡면 박판 유리는 73 GPa 이상 87 GPa 이하, 75 GPa 이상 85 GPa 이하, 78 GPa 이상 80 GPa 이하, 75 GPa 이상 80 GPa 이하, 또는 80 GPa 이상 90 GPa 이하의 탄성계수를 가질 수 있다. 또한, 상기 곡면 소다라임 유리는 65 GPa 이상 75 GPa 이하의 탄성계수를 가질 수 있다.
상기 곡면 박판 유리 및 상기 곡면 소다라임 유리의 탄성계수는 3점굽힘 시험으로 측정할 수 있다. 구체적으로, 24 ℃의 온도, 35RH%의 습도 조건에서, UTM(universal testing machine) 장비를 사용한 3점 굽힘(3point bending) 시험을 통해 상기 곡면 박판 유리 및 상기 곡면 소다라임 유리의 탄성계수를 측정할 수 있다. 보다 구체적으로, 샘플의 폭(width)은 20mm, 지지 간격(support span)을 50 mm로 설정하고, UTM 장비을 통하여 측정된 변위(displacement)와 하중(load)을 변형량(strain)과 응력(stress)으로 변환하여 S-S(strain-stress) 곡선(curve)를 도출한 후, S-S 곡선을 리니어 피팅(liner fitting)하여 산출한 기울기를 통해 탄성계수를 도출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 곡면 소다라임 유리와 상기 곡면 박판 유리의 두께 비는 1:0.1 내지 1:0.5일 수 있다. 구체적으로, 상기 곡면 소다라임 유리와 상기 곡면 박판 유리의 두께 비는 1:0.2 내지 1:0.5, 1:0.2 내지 1:0.4, 1:0.25 내지 1:0.3, 또는 1:0.25 내지 1:0.45일 수 있다. 상기 곡면 소다라임 유리와 상기 곡면 박판 유리의 두께 비를 전술한 범위로 조절함으로써, 곡면 접합 유리의 강성 하락에 따른 파손 확률이 증가되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 제조되는 곡면 접합 유리를 효과적으로 경량화, 박형화시킬 수 있다. 상기 곡면 소다라임 유리와 상기 곡면 박판 유리의 두께 비가 1:0.1 미만인 경우, 곡면 접합 유리의 내충격성이 저하되는 문제가 발생될 수 있고, 상기 곡면 소다라임 유리와 상기 곡면 박판 유리의 두께 비가 1:0.5를 초과하는 경우, 곡면 접합 유리를 효과적으로 경량화시키는 것이 어려운 문제가 발생될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 소다라임 유리와 곡면 박판 유리의 두께 비에 따른 강성 확보 결과를 나타낸 도면이다. 구체적으로, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 접합 유리의 네 모서리를 고정한 상태에서 중앙부에 일정한 하중을 인가하여 중앙부의 처짐량을 분석한 것을 나타낸 도면이다. 도 3에서 x축은 총 유리 두께를 나타내고 y축은 유리 처짐량, 즉 휘어진 정도를 나타낸다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, [곡면 박판 유리의 두께]/[곡면 소다라임 유리의 두께]인 AR(Asymmetry ratio)은 0.1 내지 0.5 범위를 만족할 수 있다. AR이 작아질수록 상기 곡면 박판 유리의 두께는 얇아지고, 상기 곡면 소다라임 유리의 두께는 두꺼워짐을 의미한다. 도 3을 참고하면, 상기 곡면 박판 유리와 곡면 소다라임 유리의 두께 비를 전술한 범위로 조절하여, 곡면 접합 유리의 휘어진 정도를 낮추어 강성을 확보할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 곡면 박판 유리(200) 및 곡면 소다라임 유리(100)의 두께 비를 전술한 범위로 조절하여, 곡면 접합 유리의 강성 증대 효과, 경량화 효과 및 박형화 효과를 보다 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 곡면 박판 유리는 전술한 파괴인성 값, 탄성계수, 비커스 경도 등을 만족하는 것이라면, 당 분야에서 운송수단의 창유리로서 통상적으로 사용되는 성분 및 함량으로 구성된 유리를 특별한 제한 없이 채택하여 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 박판 유리는 무알칼리 유리일 수 있다. 구체적으로, 상기 곡면 박판 유리는 곡면 무알칼리 유리일 수 있다. 상기 곡면 무알칼리 유리의 조성은 조성물 100 wt%당 Si02 46 wt% 이상 57 wt% 이하, Al2O3 21 wt% 이상 29 wt% 이하, MgO 3 wt% 이상 14 wt% 이하, CaO 11 wt% 이상 16 wt% 이하, 및 SrO 1 wt% 이상 5 wt% 이하를 포함하고, 알칼리 금속 산화물을 실질적으로 함유하지 않는 유리 조성이 사용될 수 있다.
알칼리 금속 산화물을 실질적으로 함유하지 않는다는 것은, 유리 중에 알칼리 금속 산화물이 전혀 포함되어 있지 않거나, 일부 포함되어 있더라도 다른 성분에 비해 그 함유량이 극히 미미하여 유리의 조성 성분으로 무시할 수 있을 정도의 양을 포함한 경우 등을 의미한다. 예를 들어, 실질적이란 유리의 제조 공정에 있어서 용융 유리와 접촉하는 내화물이나 유리 원료 중의 불순물 등으로부터 불가피하게 유리 중에 혼입되는 미량의 알칼리 금속 원소를 함유하고 있어도 좋다는 의미이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 곡면 무알칼리 유리는 산화물 환산의 질량 백분율 표시로 1% 미만의 알칼리 금속(Li, Na, K 등) 산화물을 함유하고 있는 무알칼리 유리를 사용할 수 있으며, 원하는 기계적 성질, 내후성, 표면 평활성 등을 얻을 수 있는 것이면 제한 없이 사용할 수 있다. 상기 곡면 무알칼리 유리로 무알칼리 붕규산 유리 또는 무알칼리 알루미노 붕규산 유리를 사용할 수 있고, 플로트 법에 의해 제조된 유리, 다운드로우 방식이나 퓨전 방식에 의해 제조된 무알칼리 유리를 사용할 수도 있다.
또한, 상기 곡면 무알칼리 유리는 유리의 결합력을 약화시키는 알칼리 성분이 없거나 극히 적기 때문에 일반 유리에 비하여 작은 두께에서도 표면의 내마모성, 내충격성이 높아, 접합 유리를 효과적으로 경량화시킬 수 있으며, 내마모성 및 내구성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 곡면 박판 유리는 강화 유리 또는 비강화 유리일 수 있다. 다만, 상기 곡면 박판 유리로 비강화 유리를 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 구체적으로, 상기 곡면 박판 유리는 화학적으로 강화되지 않은 비강화 유리, 열로 강화되지 않은 비강화 유리, 화학 및 열을 이용하여 강화되지 않은 비강화 유리일 수 있다.
일반적인 강화 유리는 유리의 강도를 높이고 내충격성, 내탄력성 등을 부여한 것으로，물리적 열을 이용한 열 강화 유리와 화학적 이온교환을 이용한 화학 강화 유리가 있다. 상기의 강화 유리를 사용하여 곡면 접합 유리를 제조하는 경우, 강화 유리를 가공 및 성형하는 과정이 용이하지 않아 곡면 접합 유리의 불량률이 높으며, 곡면 접합 유리를 제조하는 비용이 높은 문제가 있었다. 또한, 이온 강화 유리의 경우, 고온에서 일정 시간 동안 이온 강화 과정을 거친 후 세정 과정이 요구됨에 따라, 곡면 접합 유리의 제조 시간 증가 및 생산 원가가 상승되는 문제가 있다.
반면, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 화학적 강화 및 열 강화 등의 공정을 거치지 않은 비강화 박판 유리를 사용할 수 있어, 가공이 용이하며 강화 과정을 생략함으로써 제조 비용을 감소시킬 수 있으므로, 종래 강화 유리를 사용하여 곡면 접합 유리를 제조하는 과정에서 발생될 수 있는 문제를 해결할 수 있고, 제조 단가 및 제조 시간을 단축시킬 수 있다. 또한, 상기 박판 유리는 강화 처리를 하지 않아, 윈드쉴드 (windshield) 적용 시, 파손이 발생하여도 시야 확보가 용이할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 곡면 소다라임 유리는 전술한 파괴인성 값, 탄성계수, 비커스 경도 등을 만족하는 것이라면, 당 분야에서 운송수단의 창유리로서 통상적으로 사용되는 성분 및 함량으로 구성된 유리를 특별한 제한 없이 채택하여 사용할 수 있다. 상기 곡면 소다라임 유리로, 예를 들면, 조성물 100 wt%당 Si02 65 wt% 이상 75 wt% 이하, Al2O3 0 wt% 이상 10 wt% 이하, NaO2 10 wt% 이상 15 wt% 이하, K2O 0 wt% 이상 5 wt% 이하, CaO 1 wt% 이상 12 wt% 이하 및 MgO 0 wt% 이상 8 wt% 이하를 포함하는 조성의 유리를 사용할 수 있으나, 원하는 기계적 성질, 내후성, 표면 평활성 등을 얻을 수 있는 것이면 제한 없이 사용할 수 있다. 또한, 상기 곡면 소다라임 유리로 플로트 배스(float bath)를 이용하는 플로트(float) 법에 의해 제조된 유리, 다운드로우(down draw) 방식이나 퓨전 방식에 의해 제조된 유리를 사용할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 곡면 박판 유리의 두께는 0.3 mm 이상 1.0 mm 이하일 수 있다. 구체적으로 상기 곡면 박판 유리의 두께는 0.3 mm 이상 0.8 mm 이하, 0.4 mm 이상 0.6 mm 이하, 0.3 mm 이상 0.7 mm 이하, 또는 0.5 mm 이상 0.8 mm 이하일 수 있다. 전술한 범위의 두께를 가지는 곡면 박판 유리를 포함하는 곡면 접합 유리는 내충격성이 우수함과 동시에, 효과적으로 박형화, 경량화될 수 있다.
상기 곡면 박판 유리의 두께가 0.3 mm 미만이면 곡면 접합 유리의 내충격성이 감소되는 문제가 발생될 수 있으며, 상기 곡면 박판 유리의 두께가 1 mm를 초과하면 곡면 접합 유리의 경량화, 박형화 효과를 얻기 힘들 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전술함 범위의 두께를 가지는 곡면 박판 유리의 높은 기계적 물성으로 인하여, 곡면 접합 유리의 경량화 및 박형화를 효과적으로 달성할 수 있고, 국부적 충격에 강하며 파손이 되는 경우에도 사용자의 시야 방해나 비산 유리에 의한 2차 피해도 강화 유리에 비하여 매우 적은 이점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 곡면 소다라임 유리의 두께는 2 mm 이상 3 mm 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 곡면 소다라임 유리의 두께는 2.5 mm 이상 3 mm 이하일 수 있다. 상기 곡면 소다라임 유리의 두께가 2 mm 미만인 경우에는 곡면 접합 유리의 내충격성이 감소되는 문제가 발생될 수 있고, 상기 곡면 소다라임 유리의 두께가 3 mm를 초과하면 곡면 접합 유리의 경량화 및 박형화 효과를 얻기 힘들 수 있다. 또한, 상기 곡면 접합 유리에 포함되는 곡면 박판 유리 및 곡면 소다라임 유리 두께의 상한 값과 하한 값은 곡면 접합 유리에 인가되는 외력, 기계적인 충격력을 탄성적으로 흡수하는 것을 고려하여 결정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전술한 범위의 두께를 가지는 상기 곡면 박판 유리 및 곡면 소다라임 유리를 포함하는 곡면 접합 유리는, 기존의 약 2.1 mm의 두께를 가지는 소다라임 유리 2개가 접합된 기존의 곡면 접합 유리 대비, 50 % 이상 80 % 이하의 두께를 가질 수 있고, 50 % 이상 80 % 이하의 무게를 가질 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 기존의 곡면 접합 유리 대비 경량화, 박형화된 곡면 접합 유리를 용이하게 구현할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 곡면 박판 유리는 접합 필름 또는 접착제에 의하여 상기 곡면 소다라임 유리의 오목한 면 상에 접합될 수 있다. 구체적으로, 상기 곡면 박판 유리의 볼록한 일면은 접합 필름 또는 접착제에 의하여 상기 곡면 소다라임 유리의 오목한 일면 상에 접합될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 접합 필름은 단층 혹은 다층일 수 있다. 또한, 접합 필름을 2층 이상으로 할 경우, 각 층의 조성은 서로 상이할 수 있으며, 각 층의 두께는 동일하거나 상이할 수 있다. 접합 필름은 폴리비닐알코올(PVA)과 폴리비닐부티랄(PVB) 공중합체 필름 등, 당 분야에서 접합 유리에 접합층으로서 통상적으로 사용되는 재질의 (공)중합체 필름을 특별한 제한 없이 채택하여 사용할 수 있다. 구체적으로, 폴리에틸렌(PE), 에틸렌아세트산 비닐 공중합체(EVA), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS), 메타크릴 수지(PMA), 폴리염화비닐(PVC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 셀룰로오스아세테이트(CA), 디알릴프탈레이트 수지(DAP), 요소 수지(UP), 멜라민 수지(MF), 불포화 폴리에스테르, 폴리비닐부티랄(PVB), 폴리비닐포르말(PVF), 폴리비닐알코올(PVAL), 아세트산 비닐수지(PVAc), 이오노머(IO), 폴리메틸펜텐(TPX), 염화비닐리덴(PVDC), 폴리술폰(PSF), 폴리불화비닐리덴(PVDF), 메타크릴-스티렌 공중합 수지(MS), 폴리아릴레이트(PAR), 폴리알릴술폰(PASF), 폴리부타디엔(BR), 폴리에테르술폰(PESF), 또는 폴리에테르에테르케톤(PEEK)을 사용할 수 있다. 상기 접합 필름으로 상기 곡면 박판 유리와 곡면 소다라임 유리를 원하는 강도로 고정시킬 수 있는 접착력을 가지며, 가시광선에 대한 투과 성능과 화학적 내구성이 우수한 것을 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 접합 필름의 두께는 0.5 mm 이상 1 mm 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 접합 필름의 두께는 0.6 mm 이상 0.9 mm 이하일 수 있다. 접합 필름의 두께가 0.5 mm 미만인 경우에는 접합 필름의 충격 흡수성이 저하되고, 상기 곡면 박판 유리 및 곡면 소다라임 유리에 대한 접착력이 충분하지 않아 곡면 박판 유리와 곡면 소다라임 유리를 고정하는 힘이 약해지면서 계면 박리가 생기는 등의 문제가 발생될 수 있다. 한편, 접합 필름의 두께가 1.0 mm를 초과하면 곡면 접합 유리의 강성이 저하되는 문제가 발생될 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 곡면 접합 유리의 강성을 유지하며 곡면 박판 유리와 곡면 소다라임 유리를 안정적으로 고정하기 위하여, 전술한 범위의 두께를 가지는 접합 필름을 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 접착제는 OCA(Optically Clear Adhesive), LOCA(Liquid Optically Clear Adhesive) 및 OCR(Optically Clear Resin) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 접착제는 상기 곡면 박판 유리의 일면 또는 상기 곡면 소다라임 유리의 오목한 일면 상에 0.5 mm 이상 1.5 mm 이하의 두께로 도포될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 곡면 박판 유리와 상기 곡면 소다라임 유리는 정합된 상태일 수 있다. 본 명세서에서, 상기 곡면 박판 유리와 상기 곡면 소다라임 유리는 정합된 상태는 상기 곡면 박판 유리와 상기 곡면 소다라임 유리가 동일한 위치에서 함께 가장자리를 형성한 상태를 의미할 수 있다. 상기 곡면 박판 유리와 상기 곡면 소다라임 유리가 정합됨에 따라, 곡면 접합 유리에서 유리 상호간에 들뜸이 발생되는 것이 억제될 수 있고, 곡면 접합 유리의 투과 성능이 향상될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 곡면 박판 유리 및 상기 곡면 소다라임 유리를 포함하는 곡면 접합 유리는 가운데 부분보다 양 옆이 더욱 휘어지는 구조를 가질 수 있다. 상기 구조를 가지는 곡면 접합 유리를 자동차용 유리에 적용할 수 있다. 예를 들면, 자동차용 유리 중 전면 윈도우, 측면 윈도우, 후면 윈도우 및 선루프 윈도우 등에 적용될 수 있다. 특히, 자동차용 유리 중 전면 윈도우에 적용하는 경우, 상기 곡면 접합 유리는 유선형의 곡면형상으로 자동차의 주행 중 부딪히는 주행풍과의 저항을 감소시킬 수 있다.
도 2를 참고하면, 상기 곡면 소다라임 유리(100)의 오목한 일면과 상기 곡면 박판 유리(200)의 볼록한 타면이 접합된 곡면 접합 유리는 자동차용 유리로 사용될 수 있다. 상기 곡면 박판 유리(200)가 자동차용 유리의 내측에 위치하는 경우, 곡면 접합 유리가 파손되더라도, 상기 곡면 박판 유리(200)가 비산되지 않으므로, 탑승자가 상해를 입는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 곡면 박판 유리와 상기 곡면 소다라임 유리는 동일한 곡률 반경을 가질 수 있다. 또한, 상기 곡면 소다라임 유리와 곡면 박판 유리의 곡률반경은 적용되는 유리의 용도에 따라 상이하게 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 곡면 박판 유리 및 곡면 소다라임 유리는 각각 독립적으로, 1종 이상의 착색 성분을 추가로 포함할 수 있다. 상기 곡면 박판 유리 및 곡면 소다라임 유리에 착색 성분을 첨가함으로써, 곡면 접합 유리에 열차단 기능을 부여할 수 있다. 상기 착색 성분으로, Fe203, CoO, Se 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 곡면 박판 유리 및 곡면 소다라임 유리에 포함되는 착색 성분의 함량은 상기 곡면 접합 유리가 사용되는 용도에 따라 조절될 수 있다. 일 예로, 유리 조성물 100중량부에 대하여 Fe203의 함량이 0.0001 중량부 이상 2 중량부 이하, CoO의 함량이 0.0005 중량부 이상 1 중량부 이하, Se의 함량이 0.01 중량부 이상 0.1 중량부 이하인 곡면 박판 유리는 자동차용 유리에 사용될 수 있다. 상기 곡면 접합 유리를 자동차용 유리 중 전면 윈도우 또는 측후면 윈도우로 적용하는 경우, 상기 착색 성분의 함량을 조절하여, 상기 곡면 접합 유리의 가시광 투과율을 70% 이상으로 형성할 수 있다. 또한, 상기 곡면 접합 유리를 자동차용 유리 중 썬루프 윈도우로 적용하는 경우에는 상기 곡면 접합 유리의 가시광 투과율을 약 5%로 형성할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 곡면 소다라임 유리를 준비하는 곡면 소다라임 유리 준비단계; 상기 곡면 소다라임 유리의 오목한 면 상에 판상의 박판 유리를 구비시키는 박판 유리 준비단계; 및 상기 박판 유리를 탄성 변형시켜, 상기 소다라임 유리의 오목한 면 상에 접합되도록 하는 접합단계;를 포함하고, 상기 곡면 소다라임 유리의 두께는 탄성 변형된 상기 곡면의 박판 유리의 두께보다 크고, 상기 곡면 소다라임 유리에 인접하는 상기 곡면 박판 유리 면의 반대면에서 압축 응력이 형성되는 것인 곡면 접합 유리의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 곡면 접합 유리를 간단한 공정을 통해 경제적으로 제조할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 곡면 접합 유리 제조 방법에서의 상기 곡면 소다라임 유리, 곡면 박판 유리, 접합 필름 등은 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 접합 유리에서의 곡면 소다라임 유리, 곡면 박판 유리, 접합 필름 등과 동일한 것일 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 소다라임 유리의 오목한 면 상에 박판 유리를 접합하는 과정을 나타낸 도면이다. 구체적으로, 도 4는 곡면으로 성형된 곡면 소다라임 유리(100)의 오목한 면 상에 접합 필름(300)과 판상의 박판 유리(210)를 위치시키고, 판상의 박판 유리(210)를 탄성 변형시켜, 접합 필름(300)을 통해 곡면 소다라임 유리(100)의 오목한 일면 상에 접합되는 곡면 박판 유리(200)를 포함하는 곡면 접합 유리를 제조하는 것을 나타낸 도면이다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 곡면 소다라임 유리 준비단계 및 상기 박판 유리 준비단계에서, 상기 소다라임 유리와 박판 유리를 목적하는 크기로 재단할 수 있다. 또한, 곡면 접합 유리를 제조하는 과정에서 상기 소다라임 유리와 박판 유리가 파손되는 것을 방지하기 위하여, 상기 소다라임 유리와 박판 유리의 측면을 베벨링 가공할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 곡면 소다라임 유리 준비단계는 당업계에서 통상적으로 사용되는 방법을 이용하여, 판상의 소다라임 유리를 곡면으로 가공하여 곡면 소다라임 유리를 제조할 수 있다. 일 예로, 성형틀에 판상의 소다라임 유리를 올려 놓은 상태로 고온에 노출시켜 자중 방식으로 성형하거나, 또는 상/하 몰드(mold) 사이에 판상의 소다라임 유리를 삽입한 후에 고온에서 압력을 인가하는 프레스(press) 방식으로 성형을 할 수 있다. 구체적으로, 500 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도에서 자중 방식을 이용하여 판상의 소다라임 유리를 곡면으로 성형할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 접합단계는 20 ℃ 이상 35 ℃ 이하의 온도에서 상기 박판 유리를 탄성 변형시킬 수 있다. 구체적으로, 상기 곡면 소다라임 유리의 오목한 면 상에 상기 판상의 박판 유리를 위치시키고, 상기 판상의 박판 유리를 20 ℃ 이상 35 ℃ 이하의 온도에서 탄성 변형시켜, 상기 곡면 소다라임 유리의 오목한 면 상에 접합된 곡면 박판 유리를 포함하는 곡면 접합 유리를 제조할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 소다라임 유리를 곡면으로 가공한 후, 판상의 박판 유리를 20 ℃ 이상 35 ℃ 이하의 온도에서 탄성 변형시킬 수 있어, 기존의 가열 공정을 통해 유리를 곡면으로 가공하는 공정 대비, 곡면 접합 유리의 제조 공정이 간소화되는 이점이 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 곡면 접합 유리의 공정 비용 및 공정 시간을 단축시킬 수 있다.
또한, 상기 판상의 박판 유리가 탄성 변형되어 곡면 박판 유리로 형성되는 과정에서, 상기 곡면 소다라임 유리에 인접하는 상기 곡면 박판 유리 면의 반대면에 압축 응력이 형성됨에 따라, 상기 곡면 접합 유리의 내충격성 및 파손 강도가 향상될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 판상의 박판 유리에 탄성 변형을 가하는 방법은 당업계에서 통상적으로 사용되는 방법이라면 특별히 제한되지 않는다. 일 예로, 고온 롤러 또는 진공 링 (ring)/진공 백(bag) 공정을 이용한 압착공정을 통하여, 20 ℃ 이상 35 ℃ 이하의 상온에서 상기 판상의 박판 유리를 탄성 변형시켜, 곡면 박판 유리를 제조할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 접합단계는 상기 곡면 박판 유리를 접합 필름 또는 접착제를 이용하여 상기 곡면 소다라임 유리의 오목한 면 상에 접합할 수 있다. 일 예로, 상기 판상의 박판 유리의 일면과 상기 곡면 소다라임 유리의 오목한 일면 사이에 접합 필름을 위치시킨 후, 접합 필름을 매개로 하여 탄성 변형된 곡면 박판 유리를 상기 곡면 소다라임 유리의 일면 상에 접합시킬 수 있다. 또한, 상기 판상의 박판 유리의 일면 및/또는 상기 곡면 소다라임 유리의 오목한 일면 상에 접착제를 도포함으로써, 상기 접착제를 매개로 하여 탄성 변형된 곡면 박판 유리를 곡면 소다라임 유리의 오목한 면 상에 접합시킬 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 접합단계는 80℃ 이상 140℃ 이하에서 수행될 수 있다. 탄성 변형된 곡면 박판 유리와 곡면 소다라임 유리를 80℃ 이상 140℃ 이하의 온도에서 접합함으로써, 접합 필름 또는 접착제가 변성되어 접착력이 감소되는 것을 방지할 수 있으며, 곡면 접합 유리의 제조 비용을 감소시킬 수 있다.
나아가, 오토클레이브(autoclave)에서 고온, 고압 처리하는 공정을 수행하여, 탄성 변형된 곡면 박판 유리와 곡면 소다라임 유리의 접합을 완료할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 상기 곡면 소다라임 유리의 오목한 면 상에 상기 탄성 변형된 곡면 박판 유리를 접합하기 위하여 사용되는 접합 필름 또는 접착제는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 접합 유리에서 사용되는 접합 필름 또는 접착제와 동일할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 곡면 소다라임 유리와 상기 박판 유리의 두께 비는 1:0.1 내지 1:0.5일 수 있다. 구체적으로, 상기 곡면 소다라임 유리와 상기 곡면 박판 유리의 두께 비는 1:0.2 내지 1:0.5, 1:0.2 내지 1:0.4, 1:0.25 내지 1:0.3, 또는 1:0.25 내지 1:0.45일 수 있다. 상기 곡면 소다라임 유리와 상기 곡면 박판 유리의 두께 비를 전술한 범위로 조절함으로써, 곡면 접합 유리의 강성 하락에 따른 파손 확률이 증가되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 제조되는 곡면 접합 유리를 효과적으로 경량화, 박형화시킬 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 곡면 박판 유리의 두께는 0.3 mm 이상 1.0 mm 이하일 수 있다. 구체적으로 상기 곡면 박판 유리의 두께는 0.3 mm 이상 0.8 mm 이하, 0.4 mm 이상 0.6 mm 이하, 0.3 mm 이상 0.7 mm 이하, 또는 0.5 mm 이상 0.8 mm 이하일 수 있다. 전술한 범위의 두께를 가지는 곡면 박판 유리를 포함하는 곡면 접합 유리는 내충격성이 우수함과 동시에, 효과적으로 박형화, 경량화될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 곡면 소다라임 유리의 두께는 2 mm 이상 3 mm 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 곡면 소다라임 유리의 두께는 2.5 mm 이상 3 mm 이하일 수 있다. 상기 곡면 소다라임 유리의 두께가 2 mm 미만인 경우에는 곡면 접합 유리의 내충격성이 감소되는 문제가 발생될 수 있고, 상기 곡면 소다라임 유리의 두께가 3 mm를 초과하면 곡면 접합 유리의 경량화 및 박형화 효과를 얻기 힘들 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 곡면 소다라임 유리와 상기 곡면 박판 유리의 비커스 경도 비는 1:1.1 내지 1:1.3일 수 있다. 구체적으로, 상기 곡면 소다라임 유리와 상기 곡면 박판 유리의 비커스 경도 비는 1:1.12 내지 1:1.27, 1:1.15 내지 1:1.25, 또는 1:1.2 내지 1:1.23일 수 있다. 상기 곡면 소다라임 유리보다 높은 경도를 보유하는 상기 곡면 박판 유리를 포함하는 곡면 접합 유리는 내마모성, 내스크레치성 및 내구성이 우수할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 곡면 박판 유리의 비커스 경도는 5.5 GPa 이상 7 GPa 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 곡면 박판 유리는 5.8 GPa 이상 6.9 GPa 이하, 6.0 GPa 이상 6.7 GPa 이하, 또는 6.2 GPa 이상 6.5 GPa 이하의 비커스 경도를 가질 수 있다. 전술한 범위의 비커스 경도 값을 가지는 곡면 박판 유리를 포함하는 곡면 접합 유리는 내마모성, 내구성이 우수할 수 있다. 또한, 상기 소다라임 유리는 5.2 GPa 이상 5.8 GPa 이하의 비커스 경도를 가질 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 곡면 박판 유리와 곡면 소다라임 유리의 탄성계수, 파괴인성 값은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 박판 유리와 곡면 소다라임 유리의 탄성계수, 파괴인성 값과 동일할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 곡면 박판 유리는 비강화 유리일 수 있다. 구체적으로, 화학적 강화 및 열 강화 등의 공정을 거치지 않은 비강화 박판 유리를 사용할 수 있어, 가공이 용이하며 강화 과정을 생략함으로써 곡면 접합 유리의 제조 비용을 감소시킬 수 있으므로, 제조 단가 및 제조 시간을 단축시킬 수 있다. 또한, 상기 박판 유리는 강화 처리를 하지 않아, 윈드쉴드 (windshield) 적용 시, 파손이 발생하여도 시야 확보가 용이할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 곡면 소다라임 유리와 상기 곡면 박판 유리는 실질적으로 동일한 곡률 반경을 가질 수 있다. 상기 곡면 소다라임 유리와 상기 곡면 박판 유리가 실질적으로 동일한 곡률 반경을 가진다는 것은, 곡면 소다라임 유리와 곡면 박판 유리가 동일한 곡률 반경을 가지는 경우, 곡면 소다라임 유리와 곡면 박판 유리의 곡률 반경이 다소 차이가 있더라도 상기 곡면 소다라임 유리와 곡면 박판 유리가 접합된 후에는 서로 동일한 곡률 반경을 가지는 경우 등을 의미할 수 있다.
상기 곡면 소다라임 유리 및 곡면 박판 유리는 동일한 곡률 반경을 가질 수 있어, 보다 정밀하게 정합될 수 있으며 이를 통해 제조되는 곡면 접합 유리의 투과 성능이 향상될 수 있다. 상기 곡면 접합 유리를 자동차용 전면 윈도우에 사용하는 경우, 사용자는 보다 명확하게 시야를 확보할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 도 4에서와 같이, 곡면 소다라임 유리(100)의 오목한 일면 상에 곡면 박판 유리(200)의 볼록한 일면이 접합된 곡면 접합 유리를 제조할 수 있다. 상기 곡면 박판 유리는 상기 곡면 소다라임 유리의 오목한 일면에 접합되기 때문에, 곡면으로 탄성 변형되기 전의 판상의 박판 유리는 곡면으로 가공되기 전의 판상의 상기 소다라임 유리보다 작은 치수를 가지는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 탄성 변형된 상기 곡면 박판 유리가 상기 곡면 소다라임 유리와 동일한 위치에서 함께 가장자리를 형성하여 정합되도록, 접합하는 것이 바람직할 수 있다.
[부호의 설명]
100: 곡면 소다라임 유리
200: 곡면 박판 유리
210: 판상의 박판 유리
300: 접합 필름
이하 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하는 것은 아니다.
실시예 1
박판 유리로 조성물 100 wt%당 Si02 61 wt%, Al2O3 16 wt%, MgO 3 wt%, CaO 8 wt% 이하, 및 SrO 0.05 wt%를 포함하며 0.5 mm의 두께를 가지는 무알칼리 유리를 준비하였고, 소다라임 유리로 조성물 100 wt%당 Si02 73 wt%, Al2O3 0.15 wt%, Na2O 14 wt%, K2O 0.03 wt%, 및 CaO 9 wt% 및 MgO 4 wt%를 포함하며 2.0 mm의 두께를 가지는 소다라임 유리를 준비하였다. 또한, 접합 필름으로 0.76 mm의 두께를 가지는 폴리비닐부티랄(PVB) 필름을 준비하였다. 상기 무알칼리 유리의 탄성계수는 78 GPa, 비커스 경도는 6.3 GPa, 파괴 인성은 1.20 MPa·m1/2이고, 상기 소다라임 유리의 탄성계수는 72 GPa, 비커스 경도는 5.6 GPa, 파괴 인성은 0.85 MPa·m1/2이다.
먼저, 상기 소다라임 유리를 600 ℃에서 60초간 가열하며 자중을 이용하여 곡면으로 가공하였다. 이후, 곡면으로 가공된 상기 소다라임 유리의 오목한 일면과 무알칼리 유리 사이에 상기 접합 필름을 놓고, 20 ℃, 300 torr의 압력 조건에서 진공 링으로 압착하여, 무알칼리 유리를 탄성 변형시켰다. 이후, 압착된 무알칼리 유리와 소다라임 유리를 오토클레이브에서 130 ℃, 10 bar 의 조건으로 처리하여 곡면 접합 유리를 제조하였다.
실시예 2
실시예 2에서는 2.1 mm의 두께를 가지는 소다라임 유리를 준비하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 곡면 접합 유리를 제조하였다.
비교예 1
조성물 100 wt%당 Si02 73 wt%, Al2O3 0.15 wt%, Na2O 14 wt%, K2O 0.03 wt%, 및 CaO 9 wt% 및 MgO 4 wt%를 포함하며 2.0 mm의 두께를 가지는 소다라임 유리 2장 및 0.34mm 두께의 PVB 필름을 접합 필름으로 준비하였다. 상기 소다라임 유리의 탄성계수는 72 GPa, 비커스 경도는 5.6 GPa, 파괴 인성은 0.85 MPa·m1/2이다.
먼저, 상기 2장의 소다라임 유리 각각을 600 ℃에서 60초간 가열하며 자중을 이용하여 곡면으로 가공하였다. 이후, 곡면으로 가공된 소다라임 유리 2장 사이에 접합 필름을 놓고 80 ℃, 300 torr의 압력 조건에서 가압 압착하였다. 압착된 상기 소다라임 유리를 오토클레이브에서 130 ℃, 11.76 bar의 조건으로 처리하여 곡면 접합 유리를 제조하였다.
비교예 2
비교예 2에서는 2.1 mm의 두께를 가지는 소다라임 유리 2장을 준비하는 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 곡면 접합 유리를 제조하였다.
제조 결과
2장의 소다라임 유리를 가열하며 자중 성형 방법으로 곡면 가공한 비교예 1 및 비교예 2 대비, 무알칼리 유리를 탄성 변형시켜 곡면으로 가공된 소다라임 유리의 오목한 일면 상에 접합시키는 본 발명의 실시예 1 및 실시예 2는 곡면 무알칼리 유리와 곡면 소다라임 유리가 정합된 상태로 접합된 곡면 접합 유리를 빠른 속도로 생산할 수 있어, 곡면 접합 유리의 생산성을 향상시킬 수 있는 것을 확인할 수 있었다.

Claims (13)

  1. 곡면 소다라임 유리; 및
    상기 곡면 소다라임 유리의 오목한 면 상에 구비되는 곡면의 박판 유리;를 포함하고,
    상기 곡면 소다라임 유리의 두께는 상기 곡면 박판 유리의 두께보다 크고,
    상기 곡면 소다라임 유리에 인접하는 상기 곡면 박판 유리 면의 반대면에서 압축 응력이 형성되는 것인 곡면 접합 유리.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 곡면 소다라임 유리와 상기 곡면 박판 유리의 두께 비는 1:0.1 내지 1:0.5인 것인 곡면 접합 유리.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 곡면 박판 유리의 두께는 0.3 mm 이상 1.0 mm 이하인 것인 곡면 접합 유리.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 곡면 소다라임 유리와 상기 곡면 박판 유리의 비커스 경도 비는 1:1.1 내지 1:1.3인 것인 곡면 접합 유리.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 곡면 박판 유리의 비커스 경도는 5.5 GPa 이상 7 GPa 이하인 것인 곡면 접합 유리.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 곡면 박판 유리는 접합 필름 또는 접착제에 의하여 상기 곡면 소다라임 유리의 오목한 면 상에 접합되는 것인 곡면 접합 유리.
  7. 곡면 소다라임 유리를 준비하는 곡면 소다라임 유리 준비단계;
    상기 곡면 소다라임 유리의 오목한 면 상에 판상의 박판 유리를 구비시키는 박판 유리 준비단계; 및
    상기 박판 유리를 탄성 변형시켜, 상기 소다라임 유리의 오목한 면 상에 접합되도록 하는 접합단계;를 포함하고,
    상기 곡면 소다라임 유리의 두께는 탄성 변형된 상기 곡면의 박판 유리 두께보다 크고,
    상기 곡면 소다라임 유리에 인접하는 상기 곡면 박판 유리 면의 반대면에서 압축 응력이 형성되는 것인 곡면 접합 유리의 제조 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 접합단계는 20 ℃ 이상 35 ℃ 이하의 온도에서 상기 박판 유리를 탄성 변형시키는 것인 곡면 접합 유리의 제조 방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 접합단계는 상기 곡면 박판 유리를 접합 필름 또는 접착제를 이용하여 상기 곡면 소다라임 유리의 오목한 면 상에 접합하는 것인 곡면 접합 유리의 제조 방법.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 곡면 소다라임 유리와 상기 박판 유리의 두께 비는 1:0.1 내지 1:0.5인 것인 곡면 접합 유리의 제조 방법.
  11. 청구항 7에 있어서,
    상기 곡면 박판 유리의 두께는 0.3 mm 이상 1.0 mm 이하인 것인 곡면 접합 유리의 제조 방법.
  12. 청구항 7에 있어서,
    상기 곡면 소다라임 유리와 상기 곡면 박판 유리의 비커스 경도 비는 1:1.1 내지 1:1.3인 것인 곡면 접합 유리의 제조 방법.
  13. 청구항 7에 있어서,
    상기 곡면 박판 유리의 비커스 경도는 5.5 GPa 이상 7 GPa 이하인 것인 곡면 접합 유리의 제조 방법.
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