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KR102201846B1 - Composition for manufacturing tempered glass and method for manufacturing tempered glass - Google Patents

Composition for manufacturing tempered glass and method for manufacturing tempered glass Download PDF

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KR102201846B1
KR102201846B1 KR1020190077333A KR20190077333A KR102201846B1 KR 102201846 B1 KR102201846 B1 KR 102201846B1 KR 1020190077333 A KR1020190077333 A KR 1020190077333A KR 20190077333 A KR20190077333 A KR 20190077333A KR 102201846 B1 KR102201846 B1 KR 102201846B1
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 칼륨염; 및 제1 칼륨염과 상이한 제2 칼륨염을 포함하고, 상기 제1 칼륨염은 질산칼륨염(KNO3)이고, 상기 제2 칼륨염은 1.4 내지 2.0의 비중을 갖는 저비중 칼륨염이고, 상기 제2 칼륨염은 전체 조성물 100 중량부에 대하여 1 중량부 내지 30 중량부 포함되는, 강화 유리 제조용 조성물이 제공된다.According to an embodiment of the present invention, the first potassium salt; And a second potassium salt different from the first potassium salt, wherein the first potassium salt is a potassium nitrate salt (KNO 3 ), the second potassium salt is a low specific gravity potassium salt having a specific gravity of 1.4 to 2.0, the The second potassium salt is provided with a composition for preparing a tempered glass, which is contained in an amount of 1 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the total composition.

Description

강화 유리 제조용 조성물 및 강화 유리 제조 방법{COMPOSITION FOR MANUFACTURING TEMPERED GLASS AND METHOD FOR MANUFACTURING TEMPERED GLASS}A composition for manufacturing a tempered glass, and a method for manufacturing a tempered glass TECHNICAL FIELD TECHNICAL FIELD The composition for manufacturing a tempered glass and a method for manufacturing a tempered glass TECHNICAL FIELD

본 발명은 강화 유리 제조용 조성물 및 강화 유리 제조 방법에 관한 것으로, 이온 유동성을 증대시켜 이온 교환 속도를 개선할 수 있는 강화 유리 제조용 조성물 및 강화 유리 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a composition for producing a tempered glass and a method for producing a tempered glass, and to a composition for producing a tempered glass and a method for producing a tempered glass capable of improving ion exchange rate by increasing ion fluidity.

최근, 유리 패널의 대형화와 함께 두께와 중량을 감소시키기 위한 경량화와 박형화가 요구됨에 따라 구조적 취약성을 보완할 수 있는 강화 방법의 연구가 활발하게 진행되고 있다.Recently, as a glass panel is required to be lighter and thinner to reduce thickness and weight, research on a reinforcing method capable of supplementing structural weaknesses is being actively conducted.

특히, 폴더블(Foldable) 스마트폰에 적용 가능한 초박형 유리(UTG: Ultra Thin Glass)가 제작됨에 따라, 유리 강화 기술의 필요성이 더욱 요구되고 있다.In particular, as UTG (Ultra Thin Glass) applicable to foldable smartphones is being manufactured, the need for glass reinforcement technology is further required.

하지만, 기존의 고비중 질산칼륨(KNO3) 용윰염을 이용한 유리 강화 기술의 경우, 이온 교환 속도가 느려 강화 유리의 생산성 및 품질 균일성이 떨어지는 문제점이 있어 왔다.However, in the case of the glass reinforcing technology using the existing high specific gravity potassium nitrate (KNO 3 ) dissolved salt, there has been a problem in that the productivity and quality uniformity of the tempered glass are poor due to the slow ion exchange rate.

이에, 이온 유동성을 증대시켜 이온 교환 속도를 개선하기 위한 강화 유리 제조 기술의 필요성이 더욱 제기되고 있다.Accordingly, the need for a technology for manufacturing a tempered glass to improve ion exchange rate by increasing ion fluidity is further raised.

본 발명의 목적은, 이온 유동성을 증대시켜 이온 교환 속도를 개선함에 따라, 강화 유리의 생산성, 수율 및 품질 균일성을 향상시킬 수 있는 강화 유리 제조용 조성물을 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide a composition for producing a tempered glass capable of improving the productivity, yield, and quality uniformity of the tempered glass by increasing ion fluidity to improve the ion exchange rate.

또한, 본 발명의 목적은, 서로 다른 조건의 강화 단계를 분리 실시함에 따라, 유리의 압축 응력과 이온 침투 깊이를 각각 조절함으로써, 유리의 파손을 방지하고, 내 충격성을 향상시킬 수 있는 강화 유리 제조 방법을 제공함에 있다.In addition, an object of the present invention is to prepare a tempered glass capable of preventing breakage of the glass and improving impact resistance by controlling the compressive stress and ion penetration depth of the glass, respectively, by separating the reinforcing steps under different conditions. In providing a way.

본 발명의 일 실시예에 따른 강화 유리 제조용 조성물은, 제1 칼륨염; 및 제1 칼륨염과 상이한 제2 칼륨염을 포함하고, 제1 칼륨염은 2.0 보다 높은 비중을 갖는 1 중량부 내지 30 중량부 포함된다. 고비중 칼륨염이고, 제2 칼륨염은 1.4 내지 2.0의 비중을 갖는 저비중 칼륨염이고, 제2 칼륨염은 전체 조성물 100 중량부에 대하여The composition for manufacturing a tempered glass according to an embodiment of the present invention includes a first potassium salt; And a second potassium salt different from the first potassium salt, and the first potassium salt contains 1 to 30 parts by weight having a specific gravity higher than 2.0. It is a high specific gravity potassium salt, the second potassium salt is a low specific gravity potassium salt having a specific gravity of 1.4 to 2.0, and the second potassium salt is based on 100 parts by weight of the total composition.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 저비중 칼륨염은, 퍼타슘 포메이트((Potassium Formate), 퍼타슘 옥살레이트(Potassium Oxalate), 퍼타슘 아세테이트(Potassium Acetate), 퍼타슘 메톡사이드(Potassium Methoxide), 퍼타슘 에톡사이드 (Potassium Ethoxide), 및 퍼타슘 바이카보네이트(Potassium bicarbonate) 칼륨염 중 적어도 하나 이상을 포함한다.In one embodiment of the present invention, the low specific gravity potassium salt is potassium formate (Potassium Formate), potassium oxalate (Potassium Oxalate), potassium acetate (Potassium Acetate), potassium methoxide , Potassium Ethoxide, and Potassium bicarbonate potassium salt.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 강화 유리 제조용 조성물은 300℃ 내지 550℃의 온도로 제공된다.In one embodiment of the present invention, the composition for preparing a tempered glass is provided at a temperature of 300°C to 550°C.

본 발명의 일 실시예에 따른 강화 유리 제조 방법은, 제1 온도 범위에서 제1 강화 유리 제조용 조성물에 유리를 침지하는 제1 강화 단계; 및 제1 온도 범위와 다른 제2 온도 범위에서 제2 강화 유리 제조용 조성물에 유리를 침지하는 제2 강화 단계를 포함하고, 제1 강화 유리 제조용 조성물과 제2 강화 유리 제조용 조성물 각각은 제1 칼륨염; 및 제1 칼륨염과 상이한 제2 칼륨염을 포함하고, 제1 칼륨염은 2.0 보다 높은 비중을 갖는 고비중 칼륨염이고, 제2 칼륨염은 1.4 내지 2.0의 비중을 갖는 저비중 칼륨염으로 제공된다.Tempered glass manufacturing method according to an embodiment of the present invention, a first tempered step of immersing the glass in the composition for producing a first tempered glass in a first temperature range; And a second reinforcing step of immersing the glass in the composition for producing a second tempered glass in a second temperature range different from the first temperature range, wherein each of the composition for producing the first tempered glass and the composition for producing the second tempered glass is a first potassium salt ; And a second potassium salt different from the first potassium salt, wherein the first potassium salt is a high specific gravity potassium salt having a specific gravity higher than 2.0, and the second potassium salt is provided as a low specific gravity potassium salt having a specific gravity of 1.4 to 2.0. do.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 강화 단계는 450℃ 내지 550℃의 온도에서 수행된다.In an embodiment of the present invention, the first strengthening step is performed at a temperature of 450°C to 550°C.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 제2 강화 단계는 제1 강화 단계 보다 낮은 온도에서 수행된다.In one embodiment of the present invention, the second strengthening step is performed at a lower temperature than the first strengthening step.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 제2 강화 단계는 300℃ 내지 500℃의 온도에서 수행된다.In one embodiment of the present invention, the second strengthening step is performed at a temperature of 300°C to 500°C.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 강화 유리 제조용 조성물 내 제2 칼륨염 함량과 제2 강화 유리 제조용 조성물 내 제2 칼륨염 함량은 서로 상이하게 제공된다.In one embodiment of the present invention, the content of the second potassium salt in the composition for producing the first tempered glass and the content of the second potassium salt in the composition for producing the second tempered glass are provided differently from each other.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 제2 강화 유리 제조용 조성물 내 제2 칼륨염 함량은 제1 강화 유리 제조용 조성물 내 제2 칼륨염 함량 보다 낮게 제공된다.In one embodiment of the present invention, the content of the second potassium salt in the composition for producing the second tempered glass is provided lower than the content of the second potassium salt in the composition for producing the first tempered glass.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 저비중 칼륨염은, 퍼타슘 포메이트((Potassium Formate), 퍼타슘 옥살레이트(Potassium Oxalate), 퍼타슘 아세테이트(Potassium Acetate), 퍼타슘 메톡사이드(Potassium Methoxide), 퍼타슘 에톡사이드 (Potassium Ethoxide), 및 퍼타슘 바이카보네이트(Potassium bicarbonate) 칼륨염 중 적어도 하나 이상을 포함한다.In one embodiment of the present invention, the low specific gravity potassium salt is potassium formate (Potassium Formate), potassium oxalate (Potassium Oxalate), potassium acetate (Potassium Acetate), potassium methoxide , Potassium Ethoxide, and Potassium bicarbonate potassium salt.

본 발명의 일 실시예에 따른 강화 유리 제조용 조성물 및 강화 유리 제조 방법을 사용하면, 이온 유동성을 증대시켜 이온 교환 속도를 개선함에 따라, 강화 유리의 생산성, 수율 및 품질 균일성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.When the composition for manufacturing a tempered glass and a method for manufacturing a tempered glass according to an embodiment of the present invention are used, the ion exchange rate is improved by increasing ion fluidity, thereby improving the productivity, yield, and quality uniformity of the tempered glass. There is.

또한, 서로 다른 조건의 강화 단계를 분리 실시함에 따라, 유리의 압축 응력과 이온 침투 깊이를 각각 조절함으로써, 유리의 파손을 방지하고, 내 충격성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, by separating the reinforcing steps under different conditions, by respectively adjusting the compressive stress and the ion penetration depth of the glass, there is an effect of preventing breakage of the glass and improving the impact resistance.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 강화 유리 제조 방법의 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 강화 유리 제조 방법을 통해 제작된 강화 유리를 도시한 단면도이다.
1 is a flow chart of a method for manufacturing a tempered glass according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing a tempered glass manufactured through a method for manufacturing a tempered glass according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구면적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail through exemplary drawings. In describing the present invention, when it is determined that a spherical description of a related known configuration or function may obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

또한, 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.In addition, the advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described later in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, only these embodiments make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to completely inform the scope of the invention to those who have, and the invention is only defined by the scope of the claims.

일반적으로, 강화 유리 제조 방법은 물리 강화 및 화학 강화로 구분된다.In general, the method of manufacturing tempered glass is divided into physical strengthening and chemical strengthening.

물리 강화는 유리를 약 550℃ 내지 약 700℃ 사이의 온도에서 가열하여 급냉함으로써 유리의 내부 강도를 강화하는 방식으로서, 열을 가하면 유리 내부의 온도 구배가 완만하게 형성됨에 따라 자연스러운 강화가 이루어지게 된다.Physical reinforcement is a method of reinforcing the internal strength of the glass by heating the glass at a temperature between about 550°C and about 700°C and rapidly cooling it. When heat is applied, natural strengthening is achieved as the temperature gradient inside the glass is gently formed. .

물리 강화 방식은 일반적으로 두께 1㎜ 이상의 유리에 사용되며, 강화 유리문, 자동차용 유리 등에 주로 사용된다.The physical reinforcement method is generally used for glass with a thickness of 1 mm or more, and is mainly used for tempered glass doors and automobile glass.

반면, 초박형 유리의 경우, 내부에서 온도 구배가 매끄럽게 형성되기 어려운 박형의 두께를 가지기 때문에, 일정 온도 이상의 열을 가하면 쉽게 깨어지는 현상이 발생한다. 따라서, 초박형 유리의 경우, 화학 강화를 이용하는 것이 일반적이다.On the other hand, in the case of ultra-thin glass, since it has a thin thickness that is difficult to form a smooth temperature gradient inside, a phenomenon that is easily broken occurs when heat above a certain temperature is applied. Therefore, in the case of ultra-thin glass, it is common to use chemical strengthening.

화학 강화는 무기염에 유리를 접촉시켜 유리의 표면에서 무기염과의 상호 이온 교환을 유도함에 따라, 표면 압축 응력이 잔류하는 화학 강화층(압축 응력층)을 형성하는 기술이다.Chemical strengthening is a technique of forming a chemical strengthening layer (compressive stress layer) in which surface compressive stress remains by contacting glass with an inorganic salt to induce mutual ion exchange with the inorganic salt on the surface of the glass.

예를 들면, 유리판 표면의 이온 반경이 작은 알칼리 금속 이온(전형적으로는 Li+ 이온, Na+ 이온)을 이온 반경이 보다 큰 알칼리 이온(전형적으로는 Li+ 이온에 대해서는 Na+ 이온 또는 K+ 이온이고, Na+ 이온에 대해서는 K+ 이온)에 치환함으로써, 유리의 표면에 압축 응력이 잔류하고, 유리의 강도가 향상된다.For example, alkali metal ions with a small ionic radius on the surface of a glass plate (typically Li + ions, Na + ions) are converted to alkali ions with a larger ionic radius (typically Na + ions or K + ions for Li + ions). and, by substituting the K + ion) for the Na + ion, and a compressive stress remains on the surface of the glass, thus improving the strength of glass.

상기 무기염에 유리를 접촉시키는 방법으로는, 건식 이온 교환 방법과 습식 이온 교환 방법이 있다.As a method of bringing the inorganic salt into contact with glass, there are a dry ion exchange method and a wet ion exchange method.

건식 이온 교환 방법은 염을 함유하는 코팅액 또는 페이스트(paste)를 유리 표면에 도포 혹은 분사하거나 증착함으로써 수행된다.The dry ion exchange method is carried out by applying, spraying, or depositing a coating liquid or paste containing a salt on a glass surface.

습식 이온 교환 방법의 경우, 유리를 용융된 염을 포함하는 염 수조(salt bath)에 침지하여 유리에 이온을 공급함으로써 수행된다. 유리 표면과 용융된 염 사이의 이온 교환 공정은, 상승된 온도 분위기에서 염 수조에 침지된 유리로 이온이 농도 차이에 의한 확산에 의해 침투함으로써 이루어진다.In the case of the wet ion exchange method, it is carried out by immersing the glass in a salt bath containing a molten salt to supply ions to the glass. The ion exchange process between the glass surface and the molten salt is achieved by the penetration of ions into the glass immersed in the salt bath in an elevated temperature atmosphere by diffusion due to the difference in concentration.

본 발명의 강화 유리 제조용 조성물 및 강화 유리 제조 방법은 특히 습식 이온 교환 방식에 적용될 수 있다.The composition for producing tempered glass and the method for producing tempered glass of the present invention can be particularly applied to a wet ion exchange method.

이하에서는, 습식 이온 교환 방식에 사용되는 본 발명의 일 실시예에 따른 강화 유리 제조용 조성물에 대해 설명한다.Hereinafter, a composition for manufacturing a tempered glass according to an embodiment of the present invention used in a wet ion exchange method will be described.

본 발명의 일 실시예에 따른 강화 유리 제조용 조성물은 제1 칼륨염 및 제1 칼륨염과 상이한 제2 칼륨염을 포함할 수 있다.The composition for manufacturing a tempered glass according to an embodiment of the present invention may include a first potassium salt and a second potassium salt different from the first potassium salt.

제1 칼륨염은 고비중 칼륨염일 수 있다. 예를 들어, 제1 칼륨염은 질산칼륨염(KNO3)일 수 있다. 상기 질산칼륨염(KNO3)은 침지 방식의 화학 강화에 사용되는 가장 보편적인 칼륨 소스 용액으로서, 약 2.11의 비중을 가질 수 있다.The first potassium salt may be a high specific gravity potassium salt. For example, the first potassium salt may be a potassium nitrate salt (KNO 3 ). The potassium nitrate salt (KNO 3 ) is the most common potassium source solution used for chemical strengthening of an immersion method, and may have a specific gravity of about 2.11.

제1 칼륨염은 수산화인산칼륨(K2HPO4), 염화칼륨(KCl), 인산칼륨(K2PO4), 황산칼륨(K2SO4), 수산화칼륨(KOH) 혹은 크로뮴산칼륨(K2CrO4) 등일 수 있으며, 이외에도, 약 2.0 초과의 비중을 갖는 칼륨염이라면 모두 제1 칼륨염으로 사용할 수 있다.The first potassium salt is potassium hydroxide phosphate (K 2 HPO 4 ), potassium chloride (KCl), potassium phosphate (K 2 PO 4 ), potassium sulfate (K 2 SO 4 ), potassium hydroxide (KOH) or potassium chromate (K 2 ). CrO 4 ) and the like, and in addition, any potassium salt having a specific gravity of more than about 2.0 can be used as the first potassium salt.

제2 칼륨염은 저비중 칼륨염일 수 있다. 저비중 칼륨염은 질산칼륨염(KNO3) 보다 상대적으로 작은 비중을 갖는 칼륨 소스 용액으로서, 약 1.4 내지 약 2.0의 비중을 갖는 칼륨염일 수 있다.The second potassium salt may be a low specific gravity potassium salt. The low specific gravity potassium salt is a potassium source solution having a relatively smaller specific gravity than the potassium nitrate salt (KNO 3 ), and may be a potassium salt having a specific gravity of about 1.4 to about 2.0.

저비중 칼륨염은, 퍼타슘 포메이트((Potassium Formate), 퍼타슘 옥살레이트(Potassium Oxalate), 퍼타슘 아세테이트(Potassium Acetate), 퍼타슘 메톡사이드(Potassium Methoxide), 퍼타슘 에톡사이드 (Potassium Ethoxide), 및 퍼타슘 바이카보네이트(Potassium bicarbonate) 칼륨염 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.Low specific gravity potassium salts include: Potassium Formate, Potassium Oxalate, Potassium Acetate, Potassium Methoxide, and Potassium Ethoxide. , And Potassium bicarbonate (Potassium bicarbonate) may include at least one or more of a potassium salt.

저비중 칼륨염은 상술한 종류에 한정되는 것은 아니며, 약 1.4 내지 약 2.0의 비중을 갖는 칼륨염이라면 모두 사용될 수 있다.The low specific gravity potassium salt is not limited to the above types, and any potassium salt having a specific gravity of about 1.4 to about 2.0 may be used.

저비중 칼륨염은 고비중 칼륨염 보다 비중이 작고 가벼운 특성이 있다. 이에 따라, 저비중 칼륨염을 포함하는 본 발명의 강화 유리 제조용 조성물의 경우, 고온에서 가스의 발생이 활발하게 되며, 강화 유리 제조용 조성물 내의 이온들의 유동성을 향상시킴으로써, 이온의 확산 속도를 향상시킬 수 있다. 이로 인해, 강화 유리 생산성을 높일 수 있는 이점이 있으며, 강화 유리의 표면상에서의 품질 균일성 또한 개선할 수 있는 효과가 있다.Low specific gravity potassium salt has a smaller specific gravity and lighter characteristics than high specific gravity potassium salt. Accordingly, in the case of the composition for preparing a tempered glass of the present invention containing a low specific gravity potassium salt, gas is actively generated at a high temperature, and by improving the fluidity of ions in the composition for producing a tempered glass, the diffusion rate of ions can be improved. have. For this reason, there is an advantage of improving the productivity of the tempered glass, and there is an effect of improving the uniformity of quality on the surface of the tempered glass.

또한, 종래의 경우, 이온 침투 깊이(DOL: Depth of Penetration)와 압축 응력을 동시에 향상시키고자 하는 요구에도 불구하고, 시간과 온도 변수만을 조절하기 때문에 용융염의 온도가 높아지면 이온 침투 깊이는 증가시킬 수 있으나 압축 응력은 오히려 감소하는 문제점이 있었다.In addition, in the case of the conventional case, despite the demand to simultaneously improve the depth of penetration (DOL) and compressive stress, only the time and temperature variables are controlled, so that when the temperature of the molten salt increases, the ion penetration depth increases. However, there is a problem that the compressive stress is rather reduced.

하지만, 본 발명의 강화 유리 제조용 조성물은, 저비중 칼륨염을 포함함에 따라 용융점이 낮아지고, 동일한 온도에서 활성화 에너지가 높아지는 이점이 있다. 이로 인해, 교환되는 이온이 유리 표면을 통하여 더 깊숙이 침투할 수 있으므로 표면으로부터의 이온 침투성이 더욱 향상되는 효과가 있다.However, the composition for producing a tempered glass of the present invention has the advantage of lowering the melting point and increasing the activation energy at the same temperature as the low specific gravity potassium salt is included. For this reason, since the ions to be exchanged can penetrate deeper through the glass surface, there is an effect of further improving ion permeability from the surface.

또한, 저비중 칼륨염의 경우, 고비중의 다른 칼륨염 대비 유리전이온도가 상대적으로 낮은 특성이 있으므로, 강화 처리 시, 온도 제어가 비교적 수월한 이점이 있다. 더하여, 저비중 칼륨염은 끓는점이 낮게 형성되므로, 비교적 낮은 온도에서도 가스 발생 효과가 커서 이온 간의 확산이 용이하다는 효과가 있다.In addition, in the case of a low specific gravity potassium salt, since the glass transition temperature is relatively low compared to other high specific gravity potassium salts, there is an advantage of relatively easy temperature control during the tempering treatment. In addition, since the low specific gravity potassium salt is formed with a low boiling point, the gas generation effect is large even at a relatively low temperature, so that diffusion between ions is easy.

제2 칼륨염은 전체 조성물 100 중량부에 대하여 약 1 중량부 내지 약 30 중량부 비율로 포함될 수 있다. 제2 칼륨염이 약 1 중량부 미만 포함되는 경우, 제2 칼륨염에 의한 이온 확산 효과가 미미할 수 있다. 또한, 제2 칼륨염이 약 30 중량부 보다 많이 포함되는 경우, 공정 내에서 상대적으로 많은 양의 에너지가 제2 칼륨염의 상변이 에너지로 사용될 수 있고, 이에 따라 높은 공정 온도가 필요할 수 있다. 공정 온도가 높아지는 경우, 유리 강화 공정 내에서 유리가 파손될 우려가 크다. 또한 제2 칼륨염의 비율이 높을 경우 강화 유리 제조용 조성물의 제조 단가가 지나치게 높아질 수 있다.The second potassium salt may be included in an amount of about 1 part by weight to about 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the total composition. When the second potassium salt is included in less than about 1 part by weight, the ion diffusion effect by the second potassium salt may be insignificant. In addition, when the second potassium salt is included in an amount greater than about 30 parts by weight, a relatively large amount of energy may be used as the phase shift energy of the second potassium salt in the process, and thus a high process temperature may be required. When the process temperature becomes high, there is a high possibility that the glass will be damaged in the glass reinforcing process. In addition, when the ratio of the second potassium salt is high, the manufacturing cost of the composition for manufacturing a tempered glass may be too high.

본 발명의 강화 유리 제조용 조성물은, 상기 저비중 칼륨염만으로 구성될 수도 있으나, 저비중 칼륨염의 경우 가격이 높아서 제품의 단가가 상승하는 문제가 있다. 이에, 비교적 저렴한 고비중의 질산칼륨염(KNO3)을 혼합하여 강화 유리 제조용 조성물을 제조하면, 생산 비용을 낮출 수 있는 이점이 있다.The composition for manufacturing a tempered glass of the present invention may be composed of only the low specific gravity potassium salt, but in the case of the low specific gravity potassium salt, there is a problem that the cost of the product is increased because the price is high. Accordingly, when a composition for preparing a tempered glass is prepared by mixing a relatively inexpensive high specific gravity potassium nitrate salt (KNO 3 ), there is an advantage of lowering the production cost.

이하에서는, 상술한 본 발명의 강화 유리 제조용 조성물을 사용하여 강화 유리를 제조하는 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a tempered glass using the composition for manufacturing a tempered glass of the present invention will be described.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 강화 유리 제조 방법을 도시한 순서도이다.1 is a flow chart showing a method of manufacturing a tempered glass according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 강화 유리 제조 방법은 제1 온도 범위에서 제1 강화 유리 제조용 조성물에 유리를 침지하는 제1 강화 단계(S100)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a method of manufacturing a tempered glass includes a first tempered step (S100) of immersing the glass in a composition for producing a first tempered glass in a first temperature range.

제1 강화 단계(S100)에서는 제1 강화 유리 제조용 조성물에 유리를 침지함으로써, 유리 내의 나트륨 이온을 칼륨 이온과 상호 치환하고 유리의 강도를 높일 수 있다.In the first strengthening step (S100), by immersing the glass in the composition for preparing the first strengthened glass, sodium ions in the glass are mutually substituted with potassium ions, and the strength of the glass may be increased.

제1 강화 단계(S100)는 약 450℃ 내지 약 550℃의 온도에서 약 2시간 내지 약 20시간 동안 수행될 수 있다.The first strengthening step S100 may be performed at a temperature of about 450° C. to about 550° C. for about 2 hours to about 20 hours.

이 때, 강화 온도는 유리전이온도 이하에서 수행되는 것이 바람직하다. 강화 온도가 유리전이온도를 넘어서게 되면, 변형 및 왜곡이 발생하게 되어, 유리 내부의 이온들 사이에 응력을 형성하여 강화층을 형성하는 것이 불가능해진다.In this case, the tempering temperature is preferably performed at or below the glass transition temperature. When the strengthening temperature exceeds the glass transition temperature, deformation and distortion occur, and it becomes impossible to form a strengthening layer by forming stress between ions in the glass.

강화 온도 및 시간은 상기에 한정되는 것은 아니며, 유리의 크기, 두께, 나트륨의 함량 등에 따라 적절히 조절될 수 있다.The tempering temperature and time are not limited to the above, and may be appropriately adjusted according to the size, thickness, and sodium content of the glass.

예를 들면, 약 0.4mm의 두께를 가지는 유리의 경우 약 3시간 정도 침지시킬 수 있으며, 약 0.7mm 유리의 경우 약 4시간 정도 침지시킬 수 있다.For example, a glass having a thickness of about 0.4mm may be immersed for about 3 hours, and a glass having a thickness of about 0.7mm may be immersed for about 4 hours.

상기 제1 강화 단계(S100)와 같은 화학 강화를 수행하는 경우, 유리 표면층의 화학적 조성이 화학 강화를 수행하기 전과 달라진다. 표면층의 화학적 조성은 유리 표면층으로부터 내층까지 서서히 변화하게 되며, 이온 유동성 및 전기 전도도 등과 같은 유리의 특성 또한 유리의 표면층으로부터 내층까지 변화하게 된다.When chemical strengthening such as the first strengthening step (S100) is performed, the chemical composition of the glass surface layer is different from before the chemical strengthening. The chemical composition of the surface layer gradually changes from the surface layer of the glass to the inner layer, and properties of the glass such as ion fluidity and electrical conductivity also change from the surface layer to the inner layer of the glass.

또한, 유리의 화학적 조성에 따라 유리 표면층의 전기 전도도가 달라지며, 이는 전기적 파괴(electrical breakdown)에 대한 유리의 저항성에 강한 영향을 미친다. 이때 유리 표면층에 포함된 이온의 유동성이 낮아질수록 전기 전도도는 낮아지고 유리의 강도는 높아진다.In addition, the electrical conductivity of the glass surface layer varies depending on the chemical composition of the glass, which has a strong influence on the resistance of the glass to electrical breakdown. At this time, the lower the fluidity of the ions contained in the glass surface layer, the lower the electrical conductivity and the higher the strength of the glass.

따라서, 유리 표면층의 이온 유동성을 낮추기 위해, 작은 크기의 이온을 보다 낮은 유동성을 갖는 큰 크기의 이온으로 치환함으로써, 유리 표면층의 이온 유동성을 감소시킬 수 있게 된다. 이러한 이온 유동성의 감소 정도는 이온 교환 과정에 참여하는 이온의 종류 및 농도에 달려있다.Therefore, in order to lower the ionic fluidity of the glass surface layer, it is possible to reduce the ionic fluidity of the glass surface layer by substituting ions of a small size with ions of a large size having a lower fluidity. The degree of this decrease in ion mobility depends on the type and concentration of ions participating in the ion exchange process.

본 발명의 경우, 유리를 제1 칼륨염 및 제2 칼륨염을 포함하는 강화 유리 제조용 조성물에 침지시킴으로써, 유리 강화를 수행할 수 있다. 이때 제1 칼륨염은 2.0 보다 높은 비중을 갖는 고비중 칼륨염이고, 제2 칼륨염은 약 1.4 내지 약 2.0의 비중을 갖는 저비중 칼륨염일 수 있다. 강화 유리 제조용 조성물에 유리가 침지된 상태에서, 크기가 작은 Na+ 이온(원자 크기 0.98Å)이 유리로부터 확산되어 나오고 크기가 큰 K+ 이온(원자 크기 1.33Å)이 Na+ 이온이 있던 자리에 침투하게 된다.In the case of the present invention, glass reinforcement can be performed by immersing the glass in a composition for preparing a tempered glass containing a first potassium salt and a second potassium salt. At this time, the first potassium salt may be a high specific gravity potassium salt having a specific gravity higher than 2.0, and the second potassium salt may be a low specific gravity potassium salt having a specific gravity of about 1.4 to about 2.0. When the glass is immersed in the composition for making tempered glass, small Na + ions (atomic size 0.98 Å) diffuse out of the glass, and large K + ions (atomic size 1.33 Å) are in the place where Na + ions exist. Will penetrate.

즉, K+ 이온은 Na+ 이온에 비해 많은 공간을 차지하므로, 유리를 냉각시킴에 따라 서로 압력을 가하게 되어 압축 응력이 발생하고, 큰 표면 밀도를 갖는 강화 유리가 형성되게 되는 것이다. 이러한 압축 응력층(강화층)은 유리의 내부 혹은 표면에서의 균열 발생 및 스크래치 발생을 방지할 수 있다.That is, since K + ions occupy more space than Na + ions, as the glass is cooled, pressure is applied to each other, resulting in compressive stress, and a tempered glass having a large surface density is formed. This compressive stress layer (reinforcement layer) can prevent the occurrence of cracks and scratches in the interior or surface of the glass.

제2 강화 단계(S200)는 제1 강화 단계(S100) 이후 수행되는 것으로서, 상기 제1 강화 단계(S100)와 상이한 온도에서 화학 강화하는 단계이다.The second strengthening step (S200) is performed after the first strengthening step (S100), and is a step of chemical strengthening at a temperature different from that of the first strengthening step (S100).

제2 강화 단계(S200)는 약 300℃ 내지 약 500℃의 온도에서 수행될 수 있다.The second strengthening step (S200) may be performed at a temperature of about 300°C to about 500°C.

제 2 강화 단계는 제1 강화 단계(S100)와의 강화 환경 조건을 서로 상이하게 설정함으로써, 각 단계에서의 이온 침투 깊이를 독립적으로 제어하기 위해 수행된다.The second strengthening step is performed to independently control the ion penetration depth in each step by setting the strengthening environmental conditions different from each other from the first strengthening step S100.

이에 따라, 제1 강화 단계(S100)만을 수행하는 경우와 비교하여, 보다 세밀하게 이온 침투 깊이를 조절하는 것이 가능하므로, 균일하고 우수한 품질의 응력층을 형성할 수 있는 이점이 있다.Accordingly, compared to the case of performing only the first reinforcing step (S100), since it is possible to more precisely control the ion penetration depth, there is an advantage in that a stress layer of uniform and excellent quality can be formed.

실시예에 있어서, 제2 강화 단계(S200)는 제1 강화 단계(S100) 보다 더 낮은 온도에서 수행될 수 있다.In an embodiment, the second strengthening step S200 may be performed at a lower temperature than the first strengthening step S100.

예를 들면, 제1 강화 단계(S100)는 약 500℃의 온도에서 수행될 수 있으며, 제2 강화 단계(S200)는 약 400℃의 온도에서 수행될 수 있다. 제1 강화 단계(S100)에서 높은 온도가 가해짐에 따라, 1차적으로 유리 내부 가장 깊은 침투 깊이까지 칼륨 이온이 침투하도록 제어할 수 있다. 이후, 제2 강화 단계(S200)에서는 제1 강화 단계(S100)보다 낮은 온도를 가함으로써, 칼륨 이온이 유리의 얕은 표면에 고루 침투할 수 있도록 제어함으로써, 원활한 이온 교환이 수행될 수 있다.For example, the first strengthening step S100 may be performed at a temperature of about 500°C, and the second strengthening step S200 may be performed at a temperature of about 400°C. As a high temperature is applied in the first strengthening step (S100), it is possible to control the potassium ions to penetrate to the deepest penetration depth inside the glass. Thereafter, in the second strengthening step S200, a temperature lower than that of the first strengthening step S100 is applied to control the potassium ions to evenly penetrate the shallow surface of the glass, so that smooth ion exchange may be performed.

만약, 반대로 제1 강화 단계(S100)가 제2 강화 단계(S200)보다 낮은 온도가 가해지는 경우, 입자가 큰 칼륨 이온이 유리의 내부까지 침투할 수 있는 충분한 강화 온도가 가해지지 않아, 침투 깊이가 떨어지는 문제점이 있다.If, on the contrary, when a temperature lower than that of the first strengthening step (S100) is applied to the second strengthening step (S200), a sufficient strengthening temperature to allow the large particle potassium ions to penetrate into the glass is not applied, so that the penetration depth There is a problem with falling.

이에 따라, 유리의 표면과 가까운 얕은 층에서 치환되는 경우가 발생하고, 이후 제2 강화 단계(S200)에서 높은 온도를 가하여도 표면층에서 치환된 큰 입자의 칼륨 이온이 다른 칼륨 이온들의 유리 내부로의 이동을 막는 현상이 발생한다. 즉, 유리 조직 내부 깊은 층까지 원활한 이온 교환 혹은 확산이 어려운 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 가장 높은 온도에서부터 낮은 온도까지 단계적으로 강화가 수행되도록 실험을 설계하는 것이 바람직하다.Accordingly, a case of substitution occurs in a shallow layer close to the surface of the glass, and even if a high temperature is applied in the second strengthening step (S200), the potassium ions of the large particles substituted in the surface layer are transferred to the inside of the glass. A phenomenon that prevents movement occurs. That is, it may be difficult to smooth ion exchange or diffusion to deep layers inside the glass tissue. Therefore, it is desirable to design the experiment so that the strengthening is performed step by step from the highest temperature to the lowest temperature.

제2 강화 단계(S200)에서 유리는 제2 강화 유리 제조용 조성물에 침지될 수 있다. 제2 강화 유리 제조용 조성물과 제1 강화 유리 제조용 조성물은 상술한 것과 같이 각각 제1 칼륨염, 제2 칼륨염을 포함할 수 있다. 제1 강화 유리 제조용 조성물과 제2 강화 유리 제조용 조성물에 대해서는 상술한 강화 유리 제조용 조성물에 대한 사항이 적용될 수 있다.In the second strengthening step (S200), the glass may be immersed in the composition for manufacturing the second strengthened glass. The composition for manufacturing the second tempered glass and the composition for manufacturing the first tempered glass may each include a first potassium salt and a second potassium salt, as described above. For the composition for producing the first tempered glass and the composition for producing the second tempered glass, the above-described composition for producing the tempered glass may be applied.

제1 강화 유리 제조용 조성물과 제2 강화 유리 제조용 조성물은 서로 다른 조성을 가질 수 있다. 구체적으로, 제1 강화 유리 제조용 조성물 내 제2 칼륨염 함량과 제2 강화 유리 제조용 조성물 내 제2 칼륨염 함량은 서로 상이할 수 있다.The composition for producing the first tempered glass and the composition for producing the second tempered glass may have different compositions. Specifically, the content of the second potassium salt in the composition for producing the first tempered glass and the content of the second potassium salt in the composition for producing the second tempered glass may be different from each other.

제2 칼륨염에 포함된 저비중 칼륨염의 경우 끓는점이 낮게 형성되어, 고비중 칼륨염 대비 상변이가 더욱 빨리 일어나는 특성이 있다.In the case of the low specific potassium salt contained in the second potassium salt, the boiling point is formed to be low, and the phase shift occurs more quickly than the high specific potassium salt.

이 때, 제1 강화 단계(S100)보다 낮은 온도에서 제2 강화 단계(S200)가 수행되는 경우, 이온 교환에 사용되어야 할 열 에너지가 저비중 칼륨염의 상변이에 먼저 사용되는 현상이 발생하게 된다.At this time, when the second strengthening step (S200) is performed at a temperature lower than the first strengthening step (S100), a phenomenon in which the thermal energy to be used for ion exchange is first used for the phase transition of the low specific gravity potassium salt occurs. .

이에 따라, 상변이 이후 이온 교환에 사용될 충분한 열이 제공되지 않아, 치환 속도가 떨어지게 되고, 이온 교환이 원활하게 이루어지지 않는 문제점이 있다.Accordingly, there is a problem in that sufficient heat to be used for ion exchange after phase shift is not provided, so that the replacement rate is lowered and ion exchange is not performed smoothly.

따라서, 제2 강화 단계(S200)에서 사용되는 침지 용액의 제2 칼륨염의 함량을 제1 강화 단계(S100) 대비 낮춤으로써, 제2 칼륨염이 포함하는 저비중 칼륨염의 상변이에 사용되는 열 에너지 소모를 최소화하고, 이에 따라 치환 속도를 개선할 수 있다.Therefore, by lowering the content of the second potassium salt in the immersion solution used in the second strengthening step (S200) compared to the first strengthening step (S100), the thermal energy used for the phase transition of the low specific gravity potassium salt contained in the second potassium salt It is possible to minimize consumption, and thus improve the replacement speed.

본 발명의 일 실시예에 따르면 제1 강화 단계(S100)와 제2 강화 단계(S200)의 공정 조건을 달리함으로써, 서로 다른 강화 조건을 형성하고, 이에 따라 상대적으로 깊은 영역까지 고르게 이온이 교환될 수 있도록 한다.According to an embodiment of the present invention, different strengthening conditions are formed by different process conditions of the first strengthening step (S100) and the second strengthening step (S200), and accordingly, ions are exchanged evenly to a relatively deep area. Make it possible.

이로 인해 기존의 화학 강화 공법 대비, 미세 크랙 및 스크래치의 발생을 최소화하여 유리의 파손을 방지할 수 있고, 내 충격성을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Due to this, compared to the conventional chemical strengthening method, the occurrence of fine cracks and scratches can be minimized to prevent glass breakage, and there is an effect of further improving impact resistance.

나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 강화 유리 제조 방법은 다음과 같은 추가적인 단계들을 더 포함할 수 있다.Furthermore, the method for manufacturing a tempered glass according to an embodiment of the present invention may further include the following additional steps.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상술한 제1 강화 단계 및 제2 강화 단계 이전에 예열 단계가 수행될 수 있다.In an embodiment of the present invention, a preheating step may be performed before the first and second strengthening steps described above.

전술한 고온의 강화 유리 제조용 조성물에 예열되지 않은 유리와 유리의 가공 시 유리를 지지하고 보조하는 지그(Jig)를 침전시키는 경우, 두 물질의 팽창계수의 차이에 의해 유리의 파손 및 불량이 발생할 우려가 있다.In the case of preheating glass that has not been preheated in the above-described composition for producing tempered glass and a jig that supports and assists the glass during processing, there is a concern that damage and defects may occur due to the difference in the expansion coefficient of the two materials. There is.

따라서, 유리를 강화 처리하기 이전 예열하는 과정을 거침으로써, 유리 내 조직의 활성도를 높일 수 있을 뿐만 아니라, 지그와의 열팽창 정도를 유사하게 맞출 수 있는 이점이 있다.Therefore, by going through a process of preheating the glass prior to the tempering treatment, it is possible to increase the activity of the structure within the glass, as well as to match the degree of thermal expansion with the jig similarly.

예열 조건은 유리의 크기 및 두께와, 강화 유리 제조용 조성물의 조성비 혹은 온도 조건에 따라 적절하게 조절될 수 있다. 그러나 예열 온도는 강화 온도 보다는 낮아야 하며, 약 70℃ 내지 약 400℃의 온도 범위로 제공될 수 있다.The preheating conditions may be appropriately adjusted according to the size and thickness of the glass and the composition ratio or temperature conditions of the composition for producing a tempered glass. However, the preheating temperature should be lower than the tempering temperature, and may be provided in a temperature range of about 70°C to about 400°C.

이 때, 예열 온도가 약 70℃ 미만의 열을 가하는 경우, 충분한 예열이 이루어지지 않을 수 있으며, 약 400℃를 초과하는 경우, 강화 온도를 초과할 수 있으므로, 약 350℃ 전후의 온도를 유지하는 것이 바람직하다.At this time, if the preheating temperature is less than about 70℃, sufficient preheating may not be achieved, and if it exceeds about 400℃, the reinforcement temperature may be exceeded, so that the temperature is maintained around 350℃. It is desirable.

예열 시간은 유리의 내부에까지 열이 전달될 수 있을 정도의 시간이면 충분하며, 약 20분 내지 약 90분 동안 수행될 수 있다. The preheating time is sufficient as long as heat can be transferred to the inside of the glass, and may be performed for about 20 minutes to about 90 minutes.

이러한 예열 단계는 본 발명의 강화 유리 제조 방법에 필수적이며, 예열 단계를 수행함으로써, 유리 내부 이온의 흐름을 원활하게 하여 이온의 상호 교환이 보다 잘 일어나게 할 수 있는 효과가 있다.Such a preheating step is essential to the method of manufacturing the tempered glass of the present invention, and by performing the preheating step, there is an effect of facilitating the flow of ions inside the glass so that the exchange of ions can occur better.

또한, 실시예에 있어서, 제1 강화 단계 이후 제2 강화 단계 이전에 추가적으로 수행되는 서냉 단계가 수행될 수 있다.In addition, in an embodiment, a slow cooling step that is additionally performed after the first strengthening step and before the second strengthening step may be performed.

서냉 단계는 강화 처리된 유리를 서서히 냉각시키는 단계로서, 유리의 변형 및 파손을 방지하고, 유리에 잔류하는 응력을 제거하기 위한 단계이다. The slow cooling step is a step of gradually cooling the tempered glass, preventing deformation and breakage of the glass, and removing stress remaining on the glass.

서냉 단계를 거치면서, 유리 표면의 압축 강도를 얻음과 동시에 유리의 내부 조직의 조밀성을 향상시킬 수 있고, 표면 조직 또한 균일하게 유지되어 미려한 표면을 얻을 수 있게 된다.Through the slow cooling step, the compressive strength of the glass surface can be obtained, and at the same time, the density of the internal structure of the glass can be improved, and the surface structure is also maintained uniformly, thereby obtaining a beautiful surface.

유리가 박형 또는 소형일수록, 다단계의 냉각 처리가 필수적으로 요구된다. 이 때, 급냉시키는 경우, 유리의 강도는 다소 향상될 수 있으나 유리의 파손 우려가 있으므로, 온수를 이용해 단계적으로 서냉시키는 방법이 가장 바람직하다.The thinner or smaller the glass is, the more necessary multi-stage cooling treatment is required. At this time, in the case of rapid cooling, the strength of the glass may be slightly improved, but there is a risk of damage to the glass, so the method of gradually slow cooling using hot water is most preferable.

서냉시, 온수의 온도는 약 40℃ 내지 약 90℃로 제공될 수 있다.During slow cooling, the temperature of hot water may be provided at about 40°C to about 90°C.

또한, 실시예에 있어서, 상술한 서냉 단계 이후, 유리 표면의 이물질 또는 절삭분을 제거하기 위한 세척 단계가 수행될 수 있다.In addition, in an embodiment, after the above-described slow cooling step, a washing step for removing foreign substances or chips on the glass surface may be performed.

강화 유리 제조를 위한 각 공정에 있어서의 청결도는 강화 유리의 품질의 균일성 및 불량률 저하에 상당히 영향을 미치며, 제조된 유리의 투과율에 영향을 미칠 수 있으므로 세척 과정이 요구된다.The cleanliness in each process for manufacturing the tempered glass significantly affects the uniformity of the quality of the tempered glass and lowering the defect rate, and may affect the transmittance of the manufactured glass, so a cleaning process is required.

이 때, 고압 분사를 통해 세척을 하는 경우 유리 표면에 스크래치가 발생할 우려가 있으므로, 자연압에 의한 흐름 세척 방법을 사용하는 것이 바람직하다.At this time, since there is a concern that scratches may occur on the glass surface when washing through high-pressure spraying, it is preferable to use a flow washing method using natural pressure.

또한, 실시예에 있어서, 강화 처리가 완료된 강화 유리의 수분 및 잠열을 제거하는 수분 및 잠열 제거 단계가 수행될 수 있다.In addition, in an embodiment, a water and latent heat removal step of removing moisture and latent heat of the tempered glass on which the reinforcement treatment has been completed may be performed.

강화 처리가 완료된 직후의 유리는, 수분 및 잠열이 제거되어야 강화 처리된 강도가 완전하게 나타나므로, 제조된 강화 유리를 별도의 포장 처리 없이 상온에서 방치시킴으로써, 수분 및 잠열을 제거해주어야 한다.The glass immediately after the reinforcement treatment is completed, the strength and the latent heat must be removed to fully exhibit the reinforced strength, and thus the prepared tempered glass must be left at room temperature without a separate packaging treatment to remove moisture and latent heat.

이러한 수분 및 잠열 제거 단계는 서냉 단계 이후, 약 1일 내지 약 3일 정도 수행될 수 있다.The step of removing moisture and latent heat may be performed for about 1 to about 3 days after the slow cooling step.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 강화 유리 제조 방법을 통해 제작된 강화 유리를 도시한 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing a tempered glass manufactured through a method of manufacturing a tempered glass according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 실제 강화 유리(10)의 밀도는 유리의 중심에 존재하는 중앙층(200)의 외측 테두리로부터 응력층(100) 표면을 향하여 서서히 고밀도화되기 때문에, 중앙층(200)과 응력층(100)의 사이에는 밀도가 급격하게 변화하는 명확한 경계는 존재하지 않을 수 있다.Referring to FIG. 2, since the density of the actual tempered glass 10 is gradually increased from the outer edge of the central layer 200 present in the center of the glass toward the surface of the stress layer 100, the central layer 200 and the stress There may not be a clear boundary between the layers 100 in which the density rapidly changes.

여기서, 중앙층(200)이란 유리 중심부에 존재하며, 응력층(100)으로부터 둘러싸인 층을 나타낼 수 있다. 이 중앙층(200)은 응력층(100)과는 달리 이온 교환이 되지 않은 층이다.Here, the central layer 200 exists in the center of the glass and may represent a layer surrounded by the stress layer 100. Unlike the stress layer 100, the central layer 200 is a layer that is not subjected to ion exchange.

예를 들면, 본 발명의 강화 유리 제조용 조성물에 유리를 침지시키는 경우, 응력층(100)은 유리 표면층 내부의 나트륨 이온이 칼륨 이온으로 치환됨에 따라 형성되므로, 칼륨이 다수 분포되게 된다.For example, when the glass is immersed in the composition for producing a tempered glass of the present invention, the stress layer 100 is formed as sodium ions inside the glass surface layer are replaced with potassium ions, so that a large number of potassium is distributed.

이와 달리, 어느 정도 칼륨이 유리의 중앙부까지 침투하기는 어려우므로, 유리의 중앙부에는 나트륨을 포함하고 있는 중앙층(200)이 형성되며, 응력층(100)에 의해 보호된다.On the contrary, it is difficult for potassium to penetrate to the central portion of the glass to some extent, so the central layer 200 containing sodium is formed in the central portion of the glass, and is protected by the stress layer 100.

여기에서, 중앙층(200)의 나트륨 이온이 모두 칼륨 이온으로 치환되는 경우, 유리 내부 조직에 응력층(100)을 형성하기 어려워, 오히려 강화가 원활하게 수행되지 않는다.Here, when all of the sodium ions of the central layer 200 are replaced with potassium ions, it is difficult to form the stress layer 100 in the internal structure of the glass, and the strengthening is not performed smoothly.

따라서, 중앙층(200)의 나트륨의 함량을 일정 범위 내에서 유지하는 것이 유리 강화 기술의 핵심이다.Therefore, maintaining the sodium content of the central layer 200 within a certain range is the core of the glass strengthening technology.

이를 위해 침지 용액의 조성비, 온도 및 침지 시간과 같은 강화 환경 조건의 제어를 통해 칼륨 이온의 유리 내부 침투 깊이(DOL: Depth of Penetration)를 적절하게 조절할 필요가 있다.For this, it is necessary to appropriately control the depth of penetration (DOL) of potassium ions into the glass through the control of the reinforced environmental conditions such as the composition ratio of the immersion solution, the temperature and the immersion time.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 강화 유리 제조 방법이 서로 다른 공정조건에서 수행되는 제1 강화 단계 및 제2 강화 단계를 포함함에 따라, 각 단계별 이온 침투 깊이를 독립적으로 제어하는 것이 가능하다.According to an embodiment of the present invention, as the method of manufacturing a tempered glass includes a first strengthening step and a second strengthening step performed under different process conditions, it is possible to independently control the ion penetration depth in each step.

즉, 유리 내부의 중앙층 주위에서부터 유리 표면층까지 칼륨 이온을 고르게 침투시킴으로써, 균일하고 우수한 품질의 강화 유리를 제조할 수 있다.In other words, by evenly penetrating potassium ions from the center layer inside the glass to the glass surface layer, it is possible to manufacture a tempered glass of uniform and excellent quality.

이로 인해, 기존의 화학 강화 공법 대비 미세 크랙 및 스크래치의 발생을 최소화하여 유리의 파손을 방지할 수 있고, 내 충격성을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Accordingly, it is possible to prevent glass breakage by minimizing the occurrence of fine cracks and scratches compared to the conventional chemical strengthening method, and to further improve impact resistance.

이상에서 기재된 "포함하다”의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.The term "includes" described above means that the corresponding component may be included unless otherwise stated, and thus other components may be further included rather than excluding other components. All terms, including technical or scientific terms, unless otherwise defined, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. Terms commonly used, such as terms, should be interpreted as being consistent with the meaning in the context of the related technology, and are not interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present invention.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain the technical idea, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

10 : 강화 유리
100 : 응력층
200 : 중앙층
10: tempered glass
100: stress layer
200: center floor

Claims (10)

제1 칼륨염; 및
제1 칼륨염과 상이한 제2 칼륨염을 포함하고,
상기 제1 칼륨염은 2.0 보다 높은 비중을 갖는 고비중 칼륨염이고,
상기 제2 칼륨염은 1.4 내지 2.0의 비중을 갖는 저비중 칼륨염이고,
상기 제2 칼륨염은 전체 조성물 100 중량부에 대하여 1 중량부 내지 30 중량부 포함되는, 강화 유리 제조용 조성물.
First potassium salt; And
It contains a second potassium salt different from the first potassium salt,
The first potassium salt is a high specific gravity potassium salt having a specific gravity higher than 2.0,
The second potassium salt is a low specific gravity potassium salt having a specific gravity of 1.4 to 2.0,
The second potassium salt is contained 1 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the total composition, a composition for producing a tempered glass.
제1 항에 있어서,
상기 저비중 칼륨염은,
퍼타슘 포메이트((Potassium Formate), 퍼타슘 옥살레이트(Potassium Oxalate), 퍼타슘 아세테이트(Potassium Acetate), 퍼타슘 메톡사이드(Potassium Methoxide), 퍼타슘 에톡사이드 (Potassium Ethoxide), 및 퍼타슘 바이카보네이트(Potassium bicarbonate) 칼륨염 중 적어도 하나 이상을 포함하는, 강화 유리 제조용 조성물.
The method of claim 1,
The low specific gravity potassium salt,
Potassium Formate, Potassium Oxalate, Potassium Acetate, Potassium Methoxide, Potassium Ethoxide, and Potassium Bicarbonate (Potassium bicarbonate) A composition for producing a tempered glass containing at least one or more of potassium salts.
제1항에 있어서,
상기 강화 유리 제조용 조성물은 300℃ 내지 550℃의 온도로 제공되는, 강화 유리 제조용 조성물.
The method of claim 1,
The composition for preparing the tempered glass is provided at a temperature of 300°C to 550°C, a composition for producing a tempered glass.
제1 온도 범위에서 제1 강화 유리 제조용 조성물에 유리를 침지하는 제1 강화 단계; 및
상기 제1 온도 범위와 다른 제2 온도 범위에서 제2 강화 유리 제조용 조성물에 유리를 침지하는 제2 강화 단계를 포함하고,
상기 제1 강화 유리 제조용 조성물과 상기 제2 강화 유리 제조용 조성물 각각은
제1 칼륨염; 및
제1 칼륨염과 상이한 제2 칼륨염을 포함하고,
상기 제1 칼륨염은 2.0 보다 높은 비중을 갖는 고비중 칼륨염이고,
상기 제2 칼륨염은 1.4 내지 2.0의 비중을 갖는 저비중 칼륨염인, 강화 유리 제조 방법.
A first tempering step of immersing the glass in the composition for producing a first tempered glass in a first temperature range; And
Including a second strengthening step of immersing the glass in the composition for producing a second strengthened glass in a second temperature range different from the first temperature range,
Each of the composition for producing the first tempered glass and the composition for producing the second tempered glass
First potassium salt; And
It contains a second potassium salt different from the first potassium salt,
The first potassium salt is a high specific gravity potassium salt having a specific gravity higher than 2.0,
The second potassium salt is a low specific gravity potassium salt having a specific gravity of 1.4 to 2.0, the tempered glass manufacturing method.
제4 항에 있어서,
상기 제1 강화 단계는 450℃ 내지 550℃의 온도에서 수행되는, 강화 유리 제조 방법.
The method of claim 4,
The first strengthening step is carried out at a temperature of 450 ℃ to 550 ℃, tempered glass manufacturing method.
제4 항에 있어서,
상기 제2 강화 단계는 상기 제1 강화 단계 보다 낮은 온도에서 수행되는, 강화 유리 제조 방법.
The method of claim 4,
The second strengthening step is performed at a lower temperature than the first strengthening step.
제4 항에 있어서,
상기 제2 강화 단계는 300℃ 내지 500℃의 온도에서 수행되는, 강화 유리 제조 방법.
The method of claim 4,
The second strengthening step is performed at a temperature of 300°C to 500°C.
제4 항에 있어서,
상기 제1 강화 유리 제조용 조성물 내 상기 제2 칼륨염 함량과 상기 제2 강화 유리 제조용 조성물 내 상기 제2 칼륨염 함량은 서로 상이한, 강화 유리 제조 방법.
The method of claim 4,
The content of the second potassium salt in the composition for producing the first tempered glass and the content of the second potassium salt in the composition for producing the second tempered glass are different from each other, a method for producing a tempered glass.
제 8항에 있어서,
상기 제2 강화 유리 제조용 조성물 내 상기 제2 칼륨염 함량은 상기 제1 강화 유리 제조용 조성물 내 상기 제2 칼륨염 함량 보다 낮은, 강화 유리 제조 방법.
The method of claim 8,
The content of the second potassium salt in the composition for producing the second tempered glass is lower than the content of the second potassium salt in the composition for producing the first tempered glass.
제4 항에 있어서,
상기 저비중 칼륨염은,
퍼타슘 포메이트((Potassium Formate), 퍼타슘 옥살레이트(Potassium Oxalate), 퍼타슘 아세테이트(Potassium Acetate), 퍼타슘 메톡사이드(Potassium Methoxide), 퍼타슘 에톡사이드 (Potassium Ethoxide), 및 퍼타슘 바이카보네이트(Potassium bicarbonate) 칼륨염 중 적어도 하나 이상을 포함하는, 강화 유리 제조 방법.
The method of claim 4,
The low specific gravity potassium salt,
Potassium Formate, Potassium Oxalate, Potassium Acetate, Potassium Methoxide, Potassium Ethoxide, and Potassium Bicarbonate (Potassium bicarbonate) A method for producing a tempered glass comprising at least one or more of potassium salts.
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