CN116568500A - 多层结构体 - Google Patents

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稻垣淳一
佐藤启介
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Abstract

本多层结构体具有支持体、在上述支持体上通过粘着剂层而层叠的树脂层以及上述树脂层上所层叠的玻璃层，上述玻璃层的厚度为10μm以上300μm以下，在将上述支持体的线膨胀系数设为CTE[ppm/℃]，将上述粘着剂层的厚度设为d[μm]，将上述粘着剂层的弹性模量设为E[GPa]，设为a＝CTE/(d/E)时，a的值为3以下。

Description

多层结构体
技术领域
本发明涉及多层结构体。
背景技术
已知使2层以上的层层叠的多层结构体。作为一例，可举出在板厚薄的玻璃层(玻璃膜)上层叠有银反射层的多层结构体。该多层结构体的厚度在例如，10～200μm的范围内。该多层结构体例如，由通过向下拉引法而成型的玻璃辊来获得。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-231744号公报
发明内容
发明要解决的课题
上述那样的板厚薄的玻璃层非常地脆，因此易于产生裂缝，此外操作性差，由此例如，提出了在玻璃层的单侧粘贴树脂层等以增强，提高了操作性的多层结构体。
然而，多层结构体在高温环境下、高温高湿环境下重复使用的情况下，有时玻璃层产生裂缝。
本发明是鉴于上述方面而提出的，其目的在于提供玻璃层不易产生裂缝的多层结构体。
用于解决课题的方法
本多层结构体具有支持体、在上述支持体上通过粘着剂层而层叠的树脂层以及上述树脂层上所层叠的玻璃层，上述玻璃层的厚度为10μm以上300μm以下，在将上述支持体的线膨胀系数设为CTE[ppm/℃]，将上述粘着剂层的厚度设为d[μm]，将上述粘着剂层的弹性模量设为E[GPa]，设为a＝CTE/(d/E)时，a的值为3以下。
发明的效果
根据公开的技术，能够提供玻璃层不易产生裂缝的多层结构体。
附图说明
图1为例示本实施方式涉及的多层结构体的断面图。
图2为表示粘着剂层的厚度/弹性模量与支持体的线膨胀系数的关系的图。
图3为表示实施例和比较例的条件和结果的图。
具体实施方式
以下，参照附图对于具体实施方式进行说明。各附图中，同一构成部分附上同一符号，有时省略重复的说明。
图1为例示本实施方式涉及的多层结构体的断面图。如图1所显示那样，多层结构体1具有支持体10、粘着剂层20、树脂层30、金属层40、接着剂层50以及玻璃层60。粘着剂层20、树脂层30、金属层40、接着剂层50和玻璃层60依次层叠于支持体10的上面10a。
多层结构体1的平面形状(从支持体10的上面10a的法线方向观察的形状)为例如，矩形状。然而，并不限定于此，多层结构体1的平面形状能够为圆形状、椭圆形状、它们的复合、其它适当的形状。
多层结构体1例如，能够作为镜来使用。多层结构体1中，玻璃层60的厚度为10μm以上300μm以下。多层结构体1中，玻璃层60的厚度薄，玻璃层60的表面与金属层40的距离极其近。因此，多层结构体1中，能够解决像双重地显现的以往的板玻璃的课题而显现出清晰的像。
这里，对于多层结构体1的各部分材料等进行说明。
[支持体]
支持体10支持树脂层30、玻璃层60。支持体10的厚度能够为例如，1mm以上5mm以下左右。支持体10的线膨胀系数优选为100ppm/℃以下。作为支持体10的材料，可举出例如，树脂、玻璃、金属等。支持体10优选线膨胀系数小，在这一点上，作为支持体10的材料，优选使用玻璃、金属。
另一方面，在提高多层结构体1的操作性这一点上，优选将支持体10由重量轻的材料形成。在该情况下，支持体10的每单位面积的重量优选为8kg/m2以下。在该情况下，能够将支持体10由树脂材料形成，优选选定线膨胀系数小的树脂材料。作为线膨胀系数小的树脂材料，可举出例如，利用熔融成膜没有拉伸的制法而制作的低收缩的丙烯酸系树脂、利用拉伸制法而制作的低收缩的聚碳酸酯系树脂等。
[粘着剂层]
粘着剂层20设置于支持体10与树脂层30之间。作为粘着剂层20，使用任意的适当的粘着剂。作为粘着剂层20的材料，可举出例如，丙烯酸系粘着剂、有机硅系粘着剂、橡胶系粘着剂等。粘着剂层20的厚度没有特别限定，例如，为5μm以上500μm以下左右。
[树脂层]
树脂层30在支持体10上通过粘着剂层20而层叠。树脂层30由1层或多个层来构成。在树脂层30由多个层形成的情况下，优选隔着具有接着功能的密着层进行层叠。树脂层30的总厚度从挠性的观点考虑，只要为20μm以上1000μm以下即可，优选为25μm以上500μm以下，更优选为50μm以上200μm以下的范围。在树脂层30由1层构成的情况下，树脂层30的厚度能够为例如，20μm以上150μm以下的范围。
作为树脂层30的材料，可举出例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯系树脂等聚酯系树脂、降冰片烯系树脂等环烯烃系树脂、聚醚砜系树脂、聚碳酸酯系树脂、丙烯酸系树脂、聚烯烃系树脂、聚酰亚胺系树脂、聚酰胺系树脂、聚酰亚胺酰胺系树脂、聚芳酯系树脂、聚砜系树脂、聚醚酰亚胺系树脂、纤维素系树脂、氨基甲酸酯系树脂等。
[金属层]
金属层40层叠于树脂层30上。金属层40为隔着玻璃层60和接着剂层50将入射的可见光进行反射的层。作为金属层40的材料，优选可见光反射率高的材料，可举出例如，铝、银、银合金等。金属层40的厚度没有特别限定，例如，为10nm以上500nm以下左右。金属层40能够在树脂层30的上面，例如，通过溅射法、蒸镀法、镀覆法等而形成。
另外，金属层40可以形成于玻璃层60的下面。在该情况下，粘着剂层20、树脂层30、接着剂层50、金属层40和玻璃层60依次层叠于支持体10的上面10a。金属层40能够在玻璃层60的下面，例如，通过溅射法、蒸镀法、镀覆法等而形成。
然而，只要在需要金属层40的情况下设置即可。在多层结构体1不具有金属层40的情况下，例如，能够作为保有玻璃的质感、硬度的轻量的玻璃板而使用。
[接着剂层]
作为接着剂层50，由可见光透射率高的材料形成。接着剂层50的厚度为例如，0.1μm以上25μm以下。作为接着剂层50，能够利用例如，丙烯酸系粘着剂、有机硅系粘着剂、橡胶系粘着剂、紫外线固化性丙烯酸系接着剂、紫外线固化性环氧系接着剂、热固性环氧系接着剂、热固性三聚氰胺系接着剂、热固性苯酚系接着剂、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)中间膜、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)中间膜等。
另外，在本说明书中，所谓粘着剂，为在常温下具有接着性，以轻的压力接着于被着体的层。因此，即使在剥离贴着于粘着剂的被着体的情况下，粘着剂也保持实用上的粘着力。另一方面，所谓接着剂，为通过介于物质之间而能够结合物质的层。因此，在剥离贴着于接着剂的被着体的情况下，接着剂不具有实用上的接着力。
[玻璃层]
玻璃层60通过接着剂层50而层叠于金属层40上。玻璃层60没有特别限定，能够根据目的采用适当的物质。玻璃层60根据利用组成的分类，可举出例如，钠钙玻璃、硼酸玻璃、硅酸铝玻璃、石英玻璃等。另外，根据利用碱成分的分类，可举出无碱玻璃、低碱玻璃。上述玻璃的碱金属成分(例如，Na2O、K2O、Li2O)的含量优选为15重量％以下，进一步优选为10重量％以下。
玻璃层60的厚度如果考虑玻璃所具有的表面硬度、气密性、耐腐蚀性，则优选为10μm以上。另外，由于期望玻璃层60具有膜那样的挠性，因此玻璃层60的厚度优选为300μm以下。玻璃层60的厚度进一步优选为20μm以上200μm以下，特别优选为30μm以上150μm以下。
玻璃层60的波长550nm时的光透射率优选为85％以上。玻璃层60的波长550nm时的折射率优选为1.4～1.65。玻璃层60的密度优选为2.3g/cm3～3.0g/cm3，进一步优选为2.3g/cm3～2.7g/cm3。
玻璃层60的成型方法没有特别限定，能够根据目的采用适当的物质。代表性地，玻璃层60能够将包含二氧化硅、氧化铝等主原料、芒硝、氧化锑等消泡剂以及碳等还原剂的混合物在1400℃～1600℃左右的温度进行熔融，成型为薄板状之后，冷却并制作。作为玻璃层60的成型方法，可举出例如，流孔下拉法、熔合法、浮漂法等。通过这些方法而成型为板状的玻璃层为了薄板化，或提高平滑性，可以根据需要利用氢氟酸等溶剂进行化学地研磨。
另外，可以在玻璃层60的上面(没有形成接着剂层50一侧的面)设置防污层、防反射层、导电层、反射层、装饰层等功能层。
[多层结构体的操作性和玻璃层的裂缝]
如果玻璃层60薄，则操作性差，因此玻璃层60易于产生裂缝。因此，多层结构体1中，通过在最下层设置支持体10，从而提高操作性。
作为支持体10，可以使用玻璃，但是由于玻璃重，因此多层结构体1的总体的重量增加而操作性恶化。因此，在重视操作性的情况下，优选将支持体10由树脂材料形成。
然而，在支持体10使用树脂材料的情况下，如果将多层结构体1在高温环境(例如，80℃)或高温高湿环境(例如，60℃95％)下使用，则树脂材料产生热膨胀。因此，如果任何对策都没有实施，则在将多层结构体1在高温环境或高温高湿环境下重复使用的情况下，有时由于树脂材料的热膨胀而玻璃层60产生局部的变形，玻璃层60带入裂缝。
因此，多层结构体1中，实施了即使在支持体10使用树脂材料的情况下，玻璃层60也不产生裂缝那样的对策。关于此，以下进行说明。另外，树脂层30通过接着剂层50与玻璃层60接着，因此显示与玻璃层60几乎同样的行动。因此，关于玻璃层60的裂缝，树脂层30的热膨胀能够无视。
发明人等认为利用粘着剂层20吸收支持体10的热膨胀，缓和对于玻璃层60的影响，反复进行研究，结果发现图2那样的关系。图2为表示粘着剂层20的厚度d[μm]/弹性模量E[GPa]与支持体10的线膨胀系数CTE[ppm/℃]的关系的图。
图2中，横轴的厚度d[μm]/弹性模量E[GPa]越沿箭头方向(右方向)行进，则粘着剂层20越易于追随支持体10的热膨胀。此外，纵轴的线膨胀系数CTE[ppm/℃]越沿箭头方向(上方向)行进，则支持体10越易于由于热膨胀而变形。
图2的斜线表示a＝CTE[ppm/℃]/(厚度d[μm]/弹性模量E[GPa])。与图2的斜线相比靠下侧的区域(1)和(2)中，玻璃层60没有产生裂缝。与此相对，在与图2的斜线相比靠上侧的区域(3)中，玻璃层60产生裂缝。
即，如果支持体10的CTE[ppm/℃]小，则粘着剂层20的厚度d[μm]/弹性模量E[GPa]即使小，玻璃层60也没有产生裂缝。即使在支持体10的CTE[ppm/℃]大的情况下，通过增大粘着剂层20的厚度d[μm]/弹性模量E[GPa]，从而支持体10的热膨胀被缓和，因此玻璃层60没有产生裂缝。
区域(1)例如，为在支持体10使用玻璃的情况下获得的特性。此外，区域(2)例如，为在支持体10使用树脂材料的情况下获得的特性。即，在支持体10使用玻璃的情况下，无论粘着剂层20的厚度d[μm]/弹性模量E[GPa]的大小，玻璃层60都不产生裂缝。与此相对，在支持体10使用树脂材料的情况下，考虑树脂材料的线膨胀系数，以成为与图2的斜线相比靠下侧的方式，调整粘着剂层20的厚度d[μm]/弹性模量E[GPa]，从而能够抑制玻璃层60的裂缝。
根据发明人等的研究，如果a＝CTE[ppm/℃]/(厚度d[μm]/弹性模量E[GPa])为3以下，则能够抑制由支持体10的热膨胀引起的玻璃层60的裂缝。在支持体10使用玻璃的情况下，a的值为0.3左右，在支持体10使用树脂材料的情况下，a的值为1以上。
因此，在能够一定程度容许多层结构体1的重量的情况下，优选以使a的值为0.2以上3以下的方式，选定支持体10、粘着剂层20。另一方面，为了减轻多层结构体1的重量，支持体10需要使用树脂材料，在该情况下，优选以使a的值成为1以上3以下的方式，选定支持体10、粘着剂层20。即使在任一情况下，如果a≤3，则能够抑制玻璃层60的裂缝。
此外，从确实地抑制玻璃层60的裂缝的观点考虑，支持体10的线膨胀系数优选为5[ppm/℃]≤CTE≤100[ppm/℃]。此外，粘着剂层20的厚度优选为d≥50[μm]，优选为d≥100[μm]，进一步优选为d≥150[μm]。
[实施例1]
实施例1中，制作图1所显示的结构的多层结构体，研究操作性和玻璃层的裂缝产生。由实施例1制作的多层结构体中，玻璃层的材料使用日本电气硝子公司制OA-10G，厚度为约100μm。粘着剂层的材料使用丙烯酸系树脂，厚度为约100μm，弹性模量为约3[GPa]。支持体的材料使用丙烯酸系树脂，线膨胀系数为70ppm/℃。在该情况下，a＝2.1[GPa·ppm/℃·μm]。
[实施例2]
实施例2中，制作图1所显示的结构的多层结构体，研究操作性和玻璃层的裂缝产生。由实施例2制作的多层结构体中，玻璃层的材料使用日本电气硝子公司制OA-10G，厚度为约100μm。粘着剂层的材料使用丙烯酸系树脂，厚度为约100μm，弹性模量为约3[GPa]。支持体的材料使用板玻璃，线膨胀系数为9ppm/℃。在该情况下，a＝0.3[GPa·ppm/℃·μm]。
[实施例3]
实施例3中，制作图1所显示的结构的多层结构体，研究操作性和玻璃层的裂缝产生。由实施例3制作的多层结构体中，玻璃层的材料使用日本电气硝子公司制OA-10G，厚度为约100μm。粘着剂层的材料使用丙烯酸系树脂，厚度为约150μm，弹性模量为约3[GPa]。支持体的材料使用丙烯酸系树脂，线膨胀系数为70ppm/℃。在该情况下，a＝1.4[GPa·ppm/℃·μm]。
[比较例1]
比较例1中，制作图1所显示的结构的多层结构体，研究操作性和玻璃层的裂缝产生。由比较例1制作的多层结构体中，玻璃层的材料使用日本电气硝子公司制OA-10G，厚度为约100μm。粘着剂层的材料使用丙烯酸系树脂，厚度为约30μm，弹性模量为约3[GPa]。支持体的材料使用丙烯酸系树脂，线膨胀系数为70ppm/℃。在该情况下，a＝7.0[GPa·ppm/℃·μm]。
将实施例1～3和比较例1的条件和结果归纳于图3。另外，关于玻璃层的裂缝产生，对于实施例1～3和比较例1的任一例，将多层结构体于温度60℃湿度95％的环境放置12小时之后进行了确认。
由图3能够确认，如果为a≤3，则玻璃层没有产生裂缝。此外，在要进一步提高操作性的情况下，可以说支持体优选使用树脂材料。
以上，对于优选的实施方式等进行了详细地说明，但并不限定于上述实施方式等，能够不脱离权利要求所记载的范围，对于上述实施方式等施加各种变形和置换。
本国际申请主张基于2020年11月27日申请的日本专利申请2020-196632号的优先权，将日本专利申请2020-196632号的全部内容援用至本国际申请中。
符号的说明
1 多层结构体
10 支持体
10a 上面
20 粘着剂层
30 树脂层
40 金属层
50 接着剂层
60 玻璃层。

Claims (8)

1.一种多层结构体，其具有:
支持体、
在所述支持体上通过粘着剂层而层叠的树脂层、以及
在所述树脂层上所层叠的玻璃层，
所述玻璃层的厚度为10μm以上300μm以下，
在将所述支持体的线膨胀系数设为CTE[ppm/℃]，将所述粘着剂层的厚度设为d[μm]，将所述粘着剂层的弹性模量设为E[GPa]，设为a＝CTE/(d/E)时，a的值为3以下。
2.根据权利要求1所述的多层结构体，
所述CTE为100ppm/℃以下。
3.根据权利要求1或2所述的多层结构体，
所述d为50μm以上。
4.根据权利要求1～3的任一项所述的多层结构体，
所述支持体的每单位面积的重量为8kg/m2以下。
5.根据权利要求4所述的多层结构体，
所述a的值为1以上。
6.根据权利要求5所述的多层结构体，
所述支持体由树脂材料形成。
7.根据权利要求6所述的多层结构体，
所述树脂材料为丙烯酸系树脂或聚碳酸酯系树脂。
8.根据权利要求1～7的任一项所述的多层结构体，
其具有层叠于所述树脂层与所述玻璃层之间的金属层。
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