JP2017065930A - Method for producing glass sheet with resin coating film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、樹脂塗膜付ガラスシートの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a glass sheet with a resin coating film.
液晶ディスプレイ等の表示装置や、半導体素子等には、表面を保護するためにカバーガラスが設けられている。近年では、表示装置や半導体素子等の小型化・軽量化に伴って、これらに用いられるガラスの極薄化が進められている。 A display device such as a liquid crystal display, a semiconductor element, and the like are provided with a cover glass to protect the surface. In recent years, with the reduction in size and weight of display devices and semiconductor elements, the glass used for these devices has been made extremely thin.
ガラスは薄くすると割れ易くなるため、薄化を進める場合には、実使用に耐え得る強度を同時に確保する必要がある。そこで、ガラス基板の表面に樹脂層を形成して複合体とし、耐衝撃性、耐久性を確保することが考えられている。ガラス等の基板表面に薄膜を形成する方法としては、スプレー法、インクジェット法、印刷法等、従来より様々な方法が提案されている(例えば、特許文献1〜3参照)。 When glass is thinned, it becomes easy to break. Therefore, when progressing in thinning, it is necessary to ensure strength that can withstand actual use at the same time. Therefore, it is considered that a resin layer is formed on the surface of the glass substrate to form a composite to ensure impact resistance and durability. As a method for forming a thin film on the surface of a substrate such as glass, various methods such as a spray method, an ink jet method, and a printing method have been proposed (for example, see Patent Documents 1 to 3).
しかしながら、上記した従来の方法では、薄膜を形成する薄膜形成装置にガラス基板を固定した状態で処理を行うため、処理が断続的にならざるを得ず、生産性を向上させることが難しい。また、装置内へのガラス基板の設置時、あるいは装置からのガラス基板の取り出し時にかかる負荷や、装置内の治具等との接触によって傷付いたり、場合によっては破損する可能性があり、生産性が低下する要因となる。 However, in the conventional method described above, since the processing is performed in a state where the glass substrate is fixed to a thin film forming apparatus for forming a thin film, the processing must be intermittent, and it is difficult to improve productivity. In addition, there is a possibility that the glass substrate may be damaged by contact with the load applied when the glass substrate is installed in the device or when the glass substrate is taken out of the device, or with a jig in the device, and in some cases This is a factor that decreases the performance.
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、連続的に処理可能であり、生産性が向上された樹脂塗膜付きガラスシートの製造方法を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the above, Comprising: It aims at providing the manufacturing method of the glass sheet with a resin coating film which can be processed continuously and productivity was improved.
本発明の一態様によれば、樹脂塗膜付きガラスシートの製造方法であって、ノズル及び対向電極を有するエレクトロスプレー装置と、前記ノズルに送液される樹脂溶液と、厚さが10〜300μmのガラスシートとを準備し、前記エレクトロスプレー装置を用いて、搬送されている前記ガラスシートに前記樹脂溶液を塗布し、前記ガラスシートに樹脂塗膜を形成する。 According to one aspect of the present invention, there is provided a method for producing a glass sheet with a resin coating film, an electrospray apparatus having a nozzle and a counter electrode, a resin solution fed to the nozzle, and a thickness of 10 to 300 μm. And the resin solution is applied to the glass sheet being transported using the electrospray apparatus to form a resin coating film on the glass sheet.
本発明の実施形態によれば、連続的に処理可能であり、生産性が向上された樹脂塗膜付きガラスシートの製造方法を提供できる。 According to the embodiment of the present invention, it is possible to provide a method for producing a glass sheet with a resin coating film that can be continuously processed and has improved productivity.
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。 Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted.
<樹脂塗膜付きガラスシート製造装置>
図1は、実施形態における樹脂塗膜付きガラスシート製造装置100の概略構成を例示する図である。樹脂塗膜付きガラスシート製造装置100は、ガラスシート11の表面に樹脂塗膜12を形成し、樹脂塗膜付きガラスシート13を製造する。
<Glass sheet manufacturing equipment with resin coating>
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a glass
ガラスシート製造装置100は、図1に示す様に、供給ロール10、エレクトロスプレー装置20、乾燥装置30、回収ロール40を有する。
As shown in FIG. 1, the glass
供給ロール10は、中心軸を中心に回転可能に設けられ、周囲にガラスシート11がロール状に巻き回されている。供給ロール10は、回転してガラスシート11を繰り出し、エレクトロスプレー装置20にガラスシート11を供給する。
The
エレクトロスプレー装置20は、ノズル及びノズルに対向する対向電極を有し、ノズルと対向電極との間を搬送されるガラスシート11の片面もしくは両面に、エレクトロスプレー法により樹脂塗膜12を形成する。エレクトロスプレー装置20の構成については後述する。
The
乾燥装置30は、エレクトロスプレー装置20により表面に湿潤樹脂塗膜12'が形成されたガラスシート11を加熱し、湿潤樹脂塗膜12'から溶媒を除去して乾燥させ、樹脂塗膜12を形成する。ガラスシート11は、搬送されてエレクトロスプレー装置20及び乾燥装置30を通過し、表面に樹脂塗膜12が形成された樹脂塗膜付きガラスシート13となる。なお、乾燥装置30は、加熱して樹脂塗膜12から溶媒を除去可能であればよく、方式、構成等は限定されない。
The
回収ロール40は、中心軸を中心に回転可能に設けられ、ガラスシート11の表面に樹脂塗膜12が形成された樹脂塗膜付きガラスシート13をロール状に巻き付けて回収する。
The
以上で説明した樹脂塗膜付きガラスシート製造装置100では、搬送されているガラスシート11に樹脂塗膜12の形成処理が連続的に行われる。したがって、樹脂塗膜付きガラスシート製造装置100を用いた樹脂塗膜付きガラスシート13の製造方法では、この様に処理が連続的に行われることで生産性が向上し、耐衝撃性、耐久性等に優れた樹脂塗膜付きガラスシート13を得ることができる。
In the glass
なお、回収ロール40の代わりに、乾燥装置30から排出される樹脂塗膜付きガラスシート13を所望の大きさに切断する切断装置が設けられてもよい。また、エレクトロスプレー装置20の後段に、ガラスシート13の表面に残留する電荷を除去する除電装置が設けられてもよい。また、エレクトロスプレー装置20の前段に、ガラスシート13の表面を逆電荷に予め帯電させるための荷電装置が設けられてもよい。さらに、ガラスシート13は、図1に例示する様に、供給ロール10から供給される長尺状のものであってもよく、予め所定の大きさの枚葉状に形成されて一枚ずつエレクトロスプレー装置20及び乾燥装置30に搬送されてもよい。生産性が高い点でガラスシート13は、供給ロール10から供給される長尺状のものが好ましい。
Instead of the
なお、図1ではガラスシート11と樹脂塗膜付きガラスシート13とが、エレクトロスプレー装置20の前後で同一平面上に存在するように描かれているが、必ずしも同一平面上に存在させなくてもよい。
In FIG. 1, the
<エレクトロスプレー装置>
次に、エレクトロスプレー装置20について説明する。図2は、エレクトロスプレー装置20の構成を例示する概略図である。エレクトロスプレー装置20は、ノズル21、対向電極22、電源24を有し、ノズル21と対向電極22との間を搬送されているガラスシート11の表面に湿潤樹脂塗膜12'を形成する。
<Electrospray device>
Next, the
ノズル21は、電源24の正極または負極に接続されて電圧が印加され、ノズル21の先端とアースに接続されている対向電極22との間に電界を形成する。
The
ノズル21には樹脂溶液23が送液されており、電源24からノズル21に印加される電圧により、帯電した樹脂溶液23がノズル21先端の吐出口から散布される。ノズル21の吐出口から散布された樹脂溶液23は、クーロン力により反発し、電荷を持つ液滴に分裂する。分裂によって樹脂溶液23に含まれる溶媒が揮発し、揮発によって電荷密度が上昇することで、樹脂溶液23の液滴はさらに反発して分裂を繰り返す。分裂を繰り返して微粒子化された樹脂溶液23の液滴は、ノズル21と対向電極22との間に形成されている電界に導かれて、ガラスシート11の表面に付着して樹脂塗膜を形成する。
A
ノズル21に印加される印加電圧、ノズル21の先端と対向電極22との距離、樹脂溶液23の送液速度、樹脂溶液23の送液圧力、エレクトロスプレー装置20内の環境湿度等は、ガラスシート11に形成する湿潤樹脂塗膜12'の厚さ(樹脂塗膜12の厚さ)、ガラスシート11の搬送速度等に応じて、適宜設定される。
The applied voltage applied to the
ノズル21に印加される印加電圧(ノズル21と対向電極22との電位差)は、特に限定されないが、例えば、5〜30kVが好ましく、5〜25kVがより好ましく、10〜20kVがさらに好ましい。印加電圧が上記下限値以上であれば、ガラスシート11の表面に樹脂溶液23が塗布される面積を必要な大きさに保つことができ、生産性を向上しやすい。また、印加電圧が上記上限値以下であれば、樹脂溶液23がガラスシート11の表面にまだらに塗布され難くなり、均一な湿潤樹脂塗膜12'を得られやすくなる。
The applied voltage (potential difference between the
ノズル21の先端と対向電極22との距離は、特に限定されないが、例えば、10〜200mmが好ましく、30〜200mmがより好ましく、50〜150mmがさらに好ましい。ノズル21の先端と対向電極22との距離が上記下限値以上であれば、ガラスシート11の表面に樹脂溶液23が塗布される面積を必要な大きさに保つことができ、生産性を向上しやすい。また、上記上限値以下であれば、樹脂溶液23がガラスシート11の表面にまだらに塗布され難くなり、均一な湿潤樹脂塗膜12'を得られやすくなる。特にノズル21の先端と対向電極22との距離を不必要に離すと、液滴が飛行している間に過度に溶媒が蒸発し、湿潤樹脂塗膜12'の形成が不均一になりやすい。
Although the distance of the front-end | tip of the
樹脂溶液23の送液速度は、特に限定されないが、例えば、1つのノズルあたりで、10〜2000μL/分が好ましく、50〜1000μL/分がより好ましく、100〜1000μL/分がさらに好ましい。送液速度が上記上限値以下であれば、均一な湿潤樹脂塗膜12'を得られやすくなる。また送液速度が上記下限値以上であれば、生産性を向上させることができ、またレベリングするのに充分な溶媒が存在するため湿潤樹脂塗膜12'の均質性を確保しやすい。
Although the liquid feeding speed of the
樹脂溶液23の送液圧力は、特に限定されないが、例えば、1kPa〜0.5MPaが好ましく、5kPa〜0.1MPaがより好ましい。送液圧力が上記上限値以下であれば、樹脂塗膜の均一性を良好に維持しやすい。また送液速度が上記下限値以上であれば、生産性を高くしやすく、またレベリングするのに充分な溶媒が存在するため湿潤樹脂塗膜12'の均質性を確保しやすい。
Although the liquid feeding pressure of the
エレクトロスプレー装置20内の環境湿度(相対湿度)は、特に限定されないが、例えば、20〜90%が好ましく、30〜90%が好ましく、60〜90%がさらに好ましい。湿度が上記下限値以上であれば、樹脂溶液23がガラスシート11の表面にまだらに塗布され難くなり、均一な湿潤樹脂塗膜12'が得られやすくなる。また、湿度が上記上限値以下であれば、ガラスシート11の表面に樹脂溶液23が塗布される面積を必要な大きさに保つことができ、生産性が向上される。
Although the environmental humidity (relative humidity) in the
ガラスシート11の搬送速度は、特に限定されないが、例えば、0.1〜100m/分が好ましく、1〜50m/分がより好ましい。特にガラスシート11は連続的に搬送されることが、生産性を高くしやすい点で好ましい。
Although the conveyance speed of the
ガラスシート11に樹脂溶液23を塗布する際にエレクトロスプレー法を用いると、ノズル21がガラスシート11に接触しないため、ガラスシート11の破損を抑制できる。特に搬送されている薄いガラスシート11は、わずかな衝撃で破損する可能性がある。この様な破損のリスクはガラス表面に傷などの欠陥が存在すると高くなる傾向にある。このため傷をつける可能性を抑制する必要がある。この点でノズル21のヘッドがガラスシート11と接触しないエレクトロスプレー法は優れている。すなわち破損しやすい薄いガラスシート11への連続的な塗布が、エレクトロスプレー法を採用することで可能になる。
When the electrospray method is used when the
またエレクトロスプレー法では、ガラスシート11に厚さムラ(厚さが不均一な状態)がある場合、または、ガラスシート11に振動(ノズル21とガラスシート11との距離の変動)が発生した場合であっても、形成される湿潤樹脂塗膜12'の厚さを均一に保ちやすいという長所がある。さらに電界を用いないスプレー法では、塗着効率が低く、樹脂の利用効率が低いという欠点や、わずかな条件変動に由来する湿潤樹脂塗膜12'の厚さの不均一が発生しやすいという欠点がある。
Further, in the electrospray method, when the
本発明で採用されるエレクトロスプレー法は、ノズル21から樹脂溶液23を吐出する際に気体を用いないエアレス法であることが好ましい。エアレス法であることにより塗着効率を高くしやすい。
The electrospray method employed in the present invention is preferably an airless method that does not use gas when the
なお、ノズル21は、ガラスシート11の搬送方向に直交する幅方向に複数設けられてもよい。また、複数のノズル21が幅方向に並べられたノズル列が、ガラスシート11の搬送方向に複数設けられてもよい。複数のノズル21を設けることで、ガラスシート11のより大きな面積に樹脂塗膜を形成することが可能になり、生産性が向上する。複数のノズル21の配置は、格子状に配列されていてもよく、千鳥配列(zigzag alignment)であってもよい。ノズル相互の干渉が少ないことから千鳥配列が好ましい。
A plurality of
また、複数のノズル21を設けた場合に、個々のノズル21に印加される電圧は均一であってもよく、ノズル毎に調整可能であってもよい。湿潤樹脂塗膜12'の厚さを均一にしやすくなるため、印加電圧をノズル毎に調整できることが好ましい。また印加電圧の極性は複数のノズル21で同じであってもよく、正負交互であってもよい。
When a plurality of
またノズル21には、樹脂溶液23が塗布される領域を制御するためのガードリングが設けられていてもよい。
Further, the
またノズル21の向きは、重力方向で垂直に下向きに設けられていてもよく、斜め、水平、または、上向きに設けられてもよい。特にノズル先端からの液ダレなどによる湿潤樹脂塗膜12'の欠陥を抑制するために、ノズルの向きは重力方向の垂直から10度以上傾斜させることが好ましく、30度以上傾斜させることがより好ましい。ただし水平に設けるとは、重力方向の垂直から90度傾斜させた場合である。
The direction of the
対向電極22は、例えば導電性の金属材料で形成された板状部材であり、アースに接続されてノズル21の先端から所定の距離に設けられる。なお、対向電極22は、電源24のノズル21が接続されている極とは異なる極に接続されることが好ましい。また、対向電極22と搬送されるガラスシート11との間には、空間が設けられることが好ましい。対向電極22とガラスシート11とは、接触面積を小さくする様に設けられている。最も望ましい態様は、接触しないことである。
The
対向電極22は、ガラスシート11の搬送方向に沿った曲面(より好ましくはガラスシート11を挟んでノズル21とは反対側に中心または軸が存在する曲面)を有していることが好ましい。すなわちガラスシート11が対向電極22に沿って曲がった状態において樹脂溶液23が(好ましくは円弧の外側から)塗布されることが好ましい。この態様であれば、ガラスシート11自身の剛性により位置が安定し、均質な膜厚を有する湿潤樹脂塗膜12'が得られやすい。さらにこの態様であれば、ガラスシート11に潜傷等の欠点があった場合であっても、樹脂溶液23がこれらの欠点をカバーしやすい。このような対向電極22としてはローラ電極、エアターンバー(電極)が挙げられる。
The
また、ノズル21に対向して設けられる電極としては、図3に示す様に、回転自在に設けられたローラ電極25であってもよい。ローラ電極25は、ガラスシート11を傷つけることがない様に、搬送されるガラスシート11に同期して回転する様に制御される。
Further, the electrode provided opposite to the
ローラ電極25の表面は、ガラスシート11との接触面積を少なくする観点で粗くすることが好ましい。その粗度としては、例えば、JIS B0601で規定される算術平均粗さ(Ra)で0.05〜1μmが好ましく、0.1〜0.6μmがより好ましい。
The surface of the
ローラ電極25の大きさとしては、特に限定されないが、例えば、その直径が50〜1000mmが好ましく、200〜1000mmがより好ましい。
Although it does not specifically limit as a magnitude | size of the
ローラ電極25とガラスシート11とは接触面積を少なくすることが好ましく、ローラ電極25を構成する金属とガラスシート11とが直接接触しないことがより好ましい。直接接触しないためにはローラ電極25の表面から気体を噴き出して浮上させる方法、ローラ電極25の表面に液膜を設ける方法、ローラ電極25の表面を樹脂で被覆する方法等が挙げられる。
It is preferable to reduce the contact area between the
ローラ電極25の表面は、特に滑りやすいフッ素樹脂で被覆されていることが好ましい。当該フッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)等が好適に例示できる。
It is preferable that the surface of the
また、電極としては、図4に示す様に、エアターンバー27であってもよい。エアターンバー27は、ガラスシート11の搬送経路が屈曲する部分に設けられ、表面から空気を噴射してガラスシート11を非接触で支持する。エアターンバー27は、ガラスシート11を非接触で支持するため、ガラスシート11の表面を傷付けることがない。
The electrode may be an
エアターンバー27におけるガラスシートの浮上距離は、特に制限されないが、例えば、0.1〜5mmが好ましく、0.5〜3mmがより好ましい。
Although the flying distance of the glass sheet in the
図5及び図6は、ガラスシート11の両面に樹脂塗膜を形成するエレクトロスプレー装置20の構成を例示する概略図である。
5 and 6 are schematic views illustrating the configuration of the
エレクトロスプレー装置20は、例えば図5に示す様に、ガラスシート11の搬送経路が屈曲する2箇所に、電源24に接続されたノズル21と、アースに接続されたエアターンバー27とを設け、それぞれガラスシート11の異なる面に樹脂塗膜を形成する構成であってもよい。また、例えば図6に示す様に、ガラスシート11の搬送経路が屈曲する部分の前後に、ノズル21と対向電極22とを設け、それぞれガラスシート11の異なる面に樹脂塗膜を形成する構成であってもよい。何れの構成によっても、ガラスシート11の両面に樹脂塗膜が形成された樹脂塗膜付きガラスシート13を形成できる。また、それぞれのノズル21における塗布の後に個別に乾燥装置を設けてもよい。なお、図5及び図6に示すエレクトロスプレー装置20の構成は一例であり、異なる構成でガラスシート11の両面に樹脂塗膜を形成してもよい。
For example, as shown in FIG. 5, the
<ガラスシート>
ガラスシート11は、材質、組成に制限はなく、例えばソーダライムガラス、アルカリ−ホウケイ酸ガラス、無アルカリ−ホウケイ酸ガラス、無アルカリ−アルミノシリケートガラス等を用いることができる。このうち、無アルカリ−ホウケイ酸ガラス、無アルカリ−アルミノシリケートガラスは、耐久性に優れ、高い弾性率を有し、線膨張係数が低い点で好ましい。また、無アルカリ−ホウケイ酸ガラス及び無アルカリ−アルミノシリケートガラス(以下では、「無アルカリガラス」という)は、ガラスの上に半導体素子を形成する場合に、アルカリによる素子の不良が発生しないため好ましい。なお、無アルカリガラスとは、ガラス組成を酸化物で表した場合に、アルカリ金属酸化物の含有割合が1モル%未満(0モル%であってもよい)のガラスをいう。
<Glass sheet>
The
ガラスシート11の厚さは、10〜300μmである。厚さが10μm以上であれば、樹脂塗膜12が形成された場合における耐衝撃性を十分に得ることができ、破損し難くなる。また、厚さが300μm以下であれば、樹脂塗膜付きガラスシート13が柔軟性を得られやすくなる。ガラスシート11の厚さは、20〜200μmがより好ましく、30〜100μmが特に好ましい。
The thickness of the
また、ガラスシート11の厚さは、均一であることが好ましく、具体的には、厚さの偏差が、PV(Peak to Valley)値で15%以下(例えば厚さが100μmに対して、偏差が15μm以下)であることが好ましい。厚さが均一になることで、ガラスシート11の外観が良好になる。
Further, the thickness of the
ガラスシート11の表面は、平坦であることが好ましい。ガラスシート11は、平坦であるほど光線透過率が高くなり、表面の粗度としては、JIS B0601で規定される算術平均粗さ(Ra)で、30nm以下が好ましく、1nm以下がより好ましい。また、ガラスシート11の表面が平坦であると、表面に透明導電膜等の電極を積層した場合に、膜抵抗が均一となり欠陥が生じにくくなるため好ましい。
The surface of the
ガラスシート11の誘電率は、10kHzにおいて5〜7が好ましい。またガラスシート11のヤング率は、70〜95GPaが好ましく、75〜90GPaがより好ましい。
The dielectric constant of the
ガラスシート11の線膨張係数は、0〜200℃において、3×10−6〜5×10−6/℃(3〜5ppm/℃)が好ましい。これらの特性を有するガラスシート11は、光電変換素子、表示部材等の保護板、半導体装置の基材等として好適である。
The linear expansion coefficient of the
なお、ガラスシート11は、強化処理が施されたものであってもよい。強化処理としては化学強化が好ましい。化学強化であれば、薄いガラスシート11に対しても有効な強化処理を施すことができる。ガラスシート11が強化処理を施されることで、薄く、軽量であっても樹脂塗膜付きガラスシート11が破損しにくくなるという効果が得られる。
The
<樹脂塗膜>
ガラスシート11に形成される樹脂塗膜12は、ガラスシート11の表面を保護し、表面に傷が付いたり、破損するのを防止する。また、ガラスシート11が割れた場合には、破片が飛散するのを防止する。
<Resin coating film>
The
エレクトロスプレー装置20において、ノズル21からガラスシート11に散布される樹脂溶液23は、例えば、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂の何れかを含み、これらの何れかを含む樹脂塗膜12がガラスシート11に形成される。
In the
樹脂溶液23としては、上記した何れかの樹脂を含み、ノズル21からガラスシート11に散布可能なものであれば制限はない。樹脂溶液23は、樹脂を溶媒に溶解してもよく、溶媒中で樹脂を合成して用いてもよい。また、樹脂溶液23は、樹脂と溶媒以外の成分を含んでもよく、例えばフッ素樹脂を用いる場合には、アルコキシシラン、アルキルシリケートオリゴマー等のシラン類の様に、塗膜を形成する際に樹脂と反応しうる化合物を含んでもよい。
The
樹脂溶液23の固形分は、0.1〜70質量%が好ましく、1〜15質量%が好ましい。ただし固形分とは、溶液を乾燥させて得られる固形分が溶液全体に含まれる割合をいう。例えば、1gの溶液をアルミカップに入れ、100℃のオーブンで10分間乾燥させて測定することができる。樹脂溶液23に用いる溶媒としては、樹脂を溶解可能なものであればよく、沸点は50〜300℃が好ましく、100〜250℃が好ましい。
The solid content of the
樹脂塗膜12の厚さは、0.1〜1000μmが好ましく、0.1〜500μmがより好ましく、1〜20μmが特に好ましい。また、樹脂塗膜12の厚さは、ガラスシート11の厚さを1としたときに、ガラスシート11の厚さに対して0.001〜10であることが好ましく、0.01〜5であることがより好ましく、0.1〜1が特に好ましい。
The thickness of the
(フッ素樹脂)
樹脂塗膜12は、以下で説明するフッ素樹脂を含むことで、耐久性、耐候性、撥水性、防汚性、透明性等に優れた樹脂塗膜付きガラスシート13が形成される。
(Fluorine resin)
By including the fluororesin described below, the
本発明におけるフッ素樹脂とは、溶媒溶解性の硬化性フッ素樹脂の硬化物、溶媒溶解性のフッ素樹脂、及びそれらの混合物からなる群から選ばれるフッ素樹脂をいう。なお、「溶媒溶解性の硬化性フッ素樹脂の溶液」と「溶媒溶解性のフッ素樹脂の溶液」とをまとめて「フッ素樹脂溶液」という場合がある。ここで、溶媒溶解性であるとは、厳密な意味での溶液とすることが可能である場合のみに限定されず、安定に分散した状態が維持できている状態を含む。また、溶液状態で多少濁りが見られる状態であってもよい。さらに、フッ素樹脂溶液は、ろ過処理されたものであることが好ましい。特に公称の目開きが5μm以下のろ紙を用いてろ過処理されたものが、異物が除去されて平滑な樹脂塗膜12を得られるため好ましい。
The fluororesin in the present invention refers to a fluororesin selected from the group consisting of a cured product of a solvent-soluble curable fluororesin, a solvent-soluble fluororesin, and a mixture thereof. The “solvent-soluble curable fluororesin solution” and the “solvent-soluble fluororesin solution” may be collectively referred to as “fluororesin solution”. Here, the solvent solubility is not limited to a case where a solution in a strict sense can be obtained, but includes a state where a stably dispersed state can be maintained. Moreover, the state in which some turbidity is seen in a solution state may be sufficient. Furthermore, it is preferable that the fluororesin solution is filtered. In particular, it is preferable to use a filter paper having a nominal opening of 5 μm or less because a smooth
フッ素樹脂のフッ素含量は、5質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましい。フッ素含量が多いと、樹脂の吸水率及び比誘電率が低くなり、素子を形成した場合の信頼性、耐久性が高くなる点で好ましい。フッ素含量の上限は、溶液化がし易いことから76質量%以下が好ましく、70質量%以下がより好ましい。ここで、フッ素含量とは、分子量のうちのフッ素原子が占める割合であり、通常は単量体の化学式を基準に算出する。複数の重合体を混合して用いる場合には、それらの混合比(質量比)からフッ素含量を算出する。 The fluorine content of the fluororesin is preferably 5% by mass or more, and more preferably 10% by mass or more. A high fluorine content is preferable in that the water absorption rate and relative dielectric constant of the resin are lowered, and the reliability and durability when an element is formed are increased. The upper limit of the fluorine content is preferably 76% by mass or less and more preferably 70% by mass or less because it is easy to make a solution. Here, the fluorine content is the proportion of the molecular weight occupied by fluorine atoms, and is usually calculated based on the chemical formula of the monomer. When a plurality of polymers are mixed and used, the fluorine content is calculated from the mixing ratio (mass ratio) thereof.
具体的なフッ素樹脂(重合体)としては、含フッ素オレフィンの重合体、含フッ素ジエン化合物の環化重合体等が挙げられる。含フッ素オレフィンとしては、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、トリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、フルオロアルキル(メタ)アクリレート、フルオロアルキルビニルエーテル、ペルフルオロ(アルキルジオキソール)等が挙げられる。環化重合しうる含フッ素ジエン化合物としては、ペルフルオロ(アリルビニルエーテル)、ペルフルオロ(ブテニルビニルエーテル)等が挙げられる。 Specific examples of the fluororesin (polymer) include a fluorinated olefin polymer and a fluorinated diene compound cyclized polymer. Fluorinated olefins include vinyl fluoride, vinylidene fluoride, trifluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, fluoroalkyl (meth) acrylate, fluoroalkyl vinyl ether, perfluoro (alkyldioxole), etc. Is mentioned. Examples of the fluorine-containing diene compound that can be cyclopolymerized include perfluoro (allyl vinyl ether) and perfluoro (butenyl vinyl ether).
これらの重合体は、前述の単量体(含フッ素オレフィン等)の単独重合体であってもよく、共重合体であってもよい。共重合体の場合は、上記含フッ素オレフィン等とフッ素原子を含まない単量体との共重合体であってもよい。フッ素原子を含まない単量体としては、例えば、オレフィン類、アルキルビニルエーテル等のビニルエーテル類、アルキルビニルエステル等のビニルエステル類、アルキル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレート類等が挙げられる。また、フッ素原子を含まない単量体は水酸基等の反応性基を有する化合物であってもよい。なお、「(メタ)アクリレート」とは、アクリレートとメタクリレートとを合わせての表記である。 These polymers may be homopolymers of the aforementioned monomers (such as fluorine-containing olefins) or may be copolymers. In the case of a copolymer, it may be a copolymer of the above fluorine-containing olefin and the like and a monomer not containing a fluorine atom. Examples of the monomer not containing a fluorine atom include olefins, vinyl ethers such as alkyl vinyl ether, vinyl esters such as alkyl vinyl ester, and (meth) acrylates such as alkyl (meth) acrylate. Moreover, the monomer which does not contain a fluorine atom may be a compound having a reactive group such as a hydroxyl group. “(Meth) acrylate” is a combination of acrylate and methacrylate.
溶媒可溶性のフッ素樹脂としては、フッ化ビニリデンの単独重合体または共重合体、ペルフルオロ(アルキルジオキソール)等の環状含フッ素単量体(重合性不飽和基の炭素原子が環を構成する炭素原子である単量体)の単独重合体または共重合体、環化重合しうる含フッ素ジエン化合物の単独重合体または共重合体、テトラフルオロエチレンとビニルアルコールとの共重合体、フルオロアルキル(メタ)アクリレートとフッ素原子を含まない(メタ)アクリレート類との共重合体等が挙げられる。なお、上記環状含フッ素単量体の単独重合体または共重合体、及び、環化重合しうる含フッ素ジエン化合物の単独重合体または共重合体は、主鎖に環構造を有する重合体(主鎖の炭素原子の一部が環を構成する炭素原子である重合体)である。 Solvent-soluble fluororesins include vinylidene fluoride homopolymers or copolymers, cyclic fluorine-containing monomers such as perfluoro (alkyldioxole) (carbons in which the carbon atoms of the polymerizable unsaturated groups constitute the ring) (Monomers that are atoms) homopolymers or copolymers, homopolymers or copolymers of fluorinated diene compounds that can be cyclopolymerized, copolymers of tetrafluoroethylene and vinyl alcohol, fluoroalkyl (meta And a copolymer of acrylate and (meth) acrylates containing no fluorine atom. The homopolymer or copolymer of the cyclic fluorine-containing monomer and the homopolymer or copolymer of the fluorine-containing diene compound capable of cyclopolymerization are polymers having a ring structure in the main chain (mainly A polymer in which a part of the carbon atoms of the chain is a carbon atom constituting a ring).
溶媒可溶性のフッ素樹脂としては、フッ化ビニリデンの単独重合体、ペルフルオロ(ジメチルジオキソール)とテトラフルオロエチレンとの共重合体、ペルフルオロ(ブテニルビニルエーテル)の環化重合体及びテトラフルオロエチレンとビニルアルコールとの共重合体が好ましく、特にフッ化ビニリデンの単独重合体とペルフルオロ(ブテニルビニルエーテル)の環化重合体が好ましい。なお、フッ化ビニリデンの単独重合体は加熱処理により架橋しうる重合体であるが、本発明では溶媒可溶性のフッ素樹脂(硬化性フッ素樹脂ではないもの)とする。 Solvent-soluble fluororesins include homopolymers of vinylidene fluoride, copolymers of perfluoro (dimethyldioxole) and tetrafluoroethylene, cyclized polymers of perfluoro (butenyl vinyl ether), and tetrafluoroethylene and vinyl. A copolymer with alcohol is preferable, and a homopolymer of vinylidene fluoride and a cyclized polymer of perfluoro (butenyl vinyl ether) are particularly preferable. The homopolymer of vinylidene fluoride is a polymer that can be crosslinked by heat treatment, but in the present invention, it is a solvent-soluble fluororesin (not a curable fluororesin).
溶媒可溶性の硬化性フッ素樹脂としては、クロロトリフルオロエチレンまたはテトラフルオロエチレンと水酸基等の硬化性官能基を有するアルキルビニルエーテル類の共重合体、ビニル基等の重合性官能基を有する含フッ素アリーレンエーテル重合体等が挙げられる。また、前記テトラフルオロエチレンとビニルアルコールとの共重合体にアルキルシリケートオリゴマーを反応させて硬化性フッ素樹脂とすることもできる。 Examples of the solvent-soluble curable fluororesin include copolymers of chlorotrifluoroethylene or tetrafluoroethylene and alkyl vinyl ethers having a curable functional group such as a hydroxyl group, and fluorine-containing arylene ethers having a polymerizable functional group such as a vinyl group. A polymer etc. are mentioned. Alternatively, the copolymer of tetrafluoroethylene and vinyl alcohol can be reacted with an alkyl silicate oligomer to obtain a curable fluororesin.
反応性基を有する硬化性フッ素樹脂は、その反応性基と反応する官能基を有する化合物を硬化剤や架橋剤として使用して硬化物とすることができる。例えば、水酸基を有する硬化性フッ素樹脂はイソシアネート基を有する硬化剤等で硬化物とすることができる。また、ビニル基等の重合性官能基を有するフッ素樹脂はラジカル発生剤等で硬化物とすることができる。 The curable fluororesin having a reactive group can be made into a cured product using a compound having a functional group that reacts with the reactive group as a curing agent or a crosslinking agent. For example, a curable fluororesin having a hydroxyl group can be made into a cured product with a curing agent having an isocyanate group. In addition, a fluororesin having a polymerizable functional group such as a vinyl group can be cured with a radical generator or the like.
溶媒可溶性の硬化性フッ素樹脂としては、クロロトリフルオロエチレンと水酸基含有ビニルエーテル類等との共重合体からなる水酸基含有フッ素樹脂、テトラフルオロエチレンとビニルアルコールとの共重合体にアルキルシリケートオリゴマーを反応させて得られる硬化性フッ素樹脂、ビニル基を有する含フッ素アリーレンエーテル重合体が好ましく、特にビニル基を有する含フッ素アリーレンエーテル重合体が好ましい。 Examples of the solvent-soluble curable fluororesin include a hydroxyl group-containing fluororesin composed of a copolymer of chlorotrifluoroethylene and a hydroxyl group-containing vinyl ether, or a copolymer of tetrafluoroethylene and vinyl alcohol with an alkyl silicate oligomer. And a fluorinated arylene ether polymer having a vinyl group, particularly preferably a fluorinated arylene ether polymer having a vinyl group.
フッ素樹脂のガラス転移温度としては、200℃以下が好ましく、150℃以下がより好ましい。ガラス転移温度が低いと樹脂塗膜12に応力が残りにくく、樹脂塗膜付きガラスシート13の反り等が抑えられて平坦性が維持される。フッ素樹脂の透過率としては、波長が400〜700nmの範囲において、80%以上が好ましく、90%以上がより好ましい。
As a glass transition temperature of a fluororesin, 200 degrees C or less is preferable and 150 degrees C or less is more preferable. When the glass transition temperature is low, stress hardly remains in the
(ポリイミド樹脂)
樹脂塗膜12は、以下で説明するポリイミド樹脂を含むことで、耐久性、耐候性、耐熱性、機械的強度特性等に優れた樹脂塗膜付きガラスシート13が形成される。
(Polyimide resin)
By including the polyimide resin described below, the
本発明におけるポリイミド樹脂としては、ポリアミド酸(ポリアミック酸)を溶媒に溶解したものを塗布し、塗布後に樹脂を乾燥・硬化させて得られるポリイミド樹脂が好ましい。ポリアミド酸溶液は、ろ過処理されたものであることが好ましい。特に公称の目開きが5μm以下のろ紙を用いてろ過処理されたものが、異物が除去されて平滑な樹脂塗膜12を得られるため好ましい。
The polyimide resin in the present invention is preferably a polyimide resin obtained by applying a polyamic acid dissolved in a solvent and drying and curing the resin after application. The polyamic acid solution is preferably filtered. In particular, it is preferable to use a filter paper having a nominal opening of 5 μm or less because a smooth
ポリイミド樹脂としては、芳香族ポリイミド樹脂、脂肪族ポリイミド樹脂が挙げられる。耐熱性に優れるため芳香族ポリイミド樹脂が好ましい。 Examples of the polyimide resin include aromatic polyimide resins and aliphatic polyimide resins. An aromatic polyimide resin is preferred because of its excellent heat resistance.
(ポリエステル樹脂)
樹脂塗膜12は、以下で説明するポリエステル樹脂を含むことで、耐久性、電気特性、機械的強度特性等に優れた樹脂塗膜付きガラスシート13が形成される。
(Polyester resin)
By including the polyester resin described below, the
本発明におけるポリエステル樹脂の溶液としては、ポリエステル樹脂を溶媒に溶解したものが挙げられる。ポリエステル樹脂溶液は、ろ過処理されたものであることが好ましい。特に公称の目開きが5μm以下のろ紙を用いてろ過処理されたものが、異物が除去されて平滑な樹脂塗膜12を得られるため好ましい。
Examples of the polyester resin solution in the present invention include a polyester resin dissolved in a solvent. The polyester resin solution is preferably filtered. In particular, it is preferable to use a filter paper having a nominal opening of 5 μm or less because a smooth
ポリエステル樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等の芳香族ポリエステル樹脂;ポリカプロラクトン、ポリ乳酸等の脂肪族ポリエステル樹脂が挙げられる。耐熱性に優れるため芳香族ポリエステル樹脂が好ましい。 Examples of the polyester resin include aromatic polyester resins such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN); and aliphatic polyester resins such as polycaprolactone and polylactic acid. An aromatic polyester resin is preferred because of its excellent heat resistance.
(ポリカーボネート樹脂)
樹脂塗膜12は、以下で説明するポリカーボネート樹脂を含むことで、耐久性、電気特性、機械的強度特性等に優れた樹脂塗膜付きガラスシート13が形成される。
(Polycarbonate resin)
By including the polycarbonate resin described below, the
本発明におけるポリカーボネート樹脂の溶液としては、ポリカーボネート樹脂を溶媒に溶解したものが挙げられる。ポリカーボネート樹脂溶液は、ろ過処理されたものであることが好ましい。特に公称の目開きが5μm以下のろ紙を用いてろ過処理されたものが、異物が除去されて平滑な樹脂塗膜12を得られるため好ましい。
Examples of the polycarbonate resin solution in the present invention include those obtained by dissolving a polycarbonate resin in a solvent. The polycarbonate resin solution is preferably filtered. In particular, it is preferable to use a filter paper having a nominal opening of 5 μm or less because a smooth
<樹脂塗膜付きガラスシート>
ガラスシート11の片面または両面に樹脂塗膜12が形成された樹脂塗膜付きガラスシート13は、波長が400〜700nmにおける光線透過率が80%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましく、93%以上であることが特に好ましい。樹脂塗膜付きガラスシート13は、上記波長範囲、すなわち可視光の範囲において透明であることが好ましい。樹脂塗膜付きガラスシート13は、透明性を有することで、例えば表示装置の前面に配置される保護板に用いられることが可能になる。また、例えば発光素子や発電素子等の基材として用いられた場合において、発光効率、発電効率を下げることがない。
<Glass sheet with resin coating>
The
また、樹脂塗膜付きガラスシート13の厚さは、外観が良好になるため均一であることが好ましい。具体的には、厚さの標準偏差が50%以下であることが好ましく、35%以下であることがより好ましい。
Moreover, since the external appearance becomes favorable, it is preferable that the thickness of the
以上で説明した様に、本実施形態に係る樹脂塗膜付きガラスシートの製造方法によれば、耐衝撃性、耐久性等に優れた樹脂塗膜付きガラスシート13の製造が可能であり、搬送されているガラスシート11の表面に連続的に樹脂塗膜を形成できるため、生産性が向上する。また、ガラスシート11に非接触で樹脂塗膜を形成でき、ガラスシート11の損傷等により生産性が低下することがない。
As explained above, according to the method for producing a glass sheet with a resin coating film according to the present embodiment, it is possible to produce the
以上、実施形態に係る樹脂塗膜付ガラスシートの製造方法について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。 As mentioned above, although the manufacturing method of the glass sheet with a resin coating film concerning embodiment was demonstrated, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation and improvement are possible within the scope of the present invention.
10 供給ロール
11 ガラスシート
12 樹脂塗膜
13 樹脂塗膜付きガラスシート
20 エレクトロスプレー装置
21 ノズル
22 対向電極
23 樹脂溶液
25 ローラ電極
27 エアターンバー
20 乾燥装置
40 回収ロール
100 樹脂塗膜付きガラスシート製造装置
DESCRIPTION OF
Claims (9)
ノズル及び対向電極を有するエレクトロスプレー装置と、前記ノズルに送液される樹脂溶液と、厚さが10〜300μmのガラスシートとを準備し、
前記エレクトロスプレー装置を用いて、搬送されている前記ガラスシートに前記樹脂溶液を塗布し、前記ガラスシートに樹脂塗膜を形成する、
樹脂塗膜付きガラスシートの製造方法。 A method for producing a glass sheet with a resin coating,
Preparing an electrospray apparatus having a nozzle and a counter electrode, a resin solution fed to the nozzle, and a glass sheet having a thickness of 10 to 300 μm;
Using the electrospray device, the resin solution is applied to the glass sheet being conveyed, and a resin coating film is formed on the glass sheet.
The manufacturing method of the glass sheet with a resin coating film.
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