JP2015166300A

JP2015166300A - 樹脂付きガラス板の製造方法及びその製造方法を用いて得た樹脂付きガラス板

Info

Publication number: JP2015166300A
Application number: JP2014041567A
Authority: JP
Inventors: 高木　俊輔; Shunsuke Takagi; 俊輔高木
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 2014-03-04
Filing date: 2014-03-04
Publication date: 2015-09-24

Abstract

【課題】ガラス板の端面に樹脂がほぼ均一に塗布されることにより安定した機械特性が得られる樹脂付きガラス板の製造方法及び樹脂付きガラス板を提供する。
【解決手段】所定の厚みで設けられた樹脂シートの上で、ガラス板を辺方向に転がして、前記ガラス板の端面に前記樹脂シートの樹脂を塗布する樹脂付きガラス板の製造方法。ガラス板の端面を樹脂シートの上で周回させる前記の製造方法。ガラス板が矩形である前記の製造方法。前記製造方法を用いて得た樹脂付きガラス板であって、前記樹脂付きガラス板の端面における樹脂の断面形状がほぼ同形状である樹脂付きガラス板。
【選択図】図２

Description

本発明は、樹脂付きガラス板の製造方法及びその製造方法を用いて得た樹脂付きガラス板に関する。さらには、本発明は、安定した機械特性（曲げ特性）が得られる樹脂付きガラス板の製造方法及び樹脂付きガラス板に関する。

通常、ガラス板は大板のガラス板を小片に切断して所望のサイズのガラス板を得ているが、ガラスの性質上、切断面に生じるミクロなクラックがガラス板の機械特性（曲げ特性）のばらつきの１つの要因となっている。このばらつきを抑制するためにガラス板の端面に樹脂を設ける等の検討がされている（特許文献１、２参照）。樹脂の塗布方法には手塗りやディップ等の方法があるが、塗布厚みがばらつき、安定な機械特性（曲げ特性）が得られないことから簡便かつ均一に樹脂を塗布する方法が求められている。

特開２０１２-１１１６８８号公報特表２０１２-５２７３９９号公報

本発明は、ガラス板の端面に樹脂がほぼ均一に塗布されることにより安定した機械特性が得られる樹脂付きガラス板の製造方法及び樹脂付きガラス板を提供することを目的とする。

本発明者は、鋭意検討の結果、以下によって課題を解決することができることを見出した。
即ち、本発明は、所定の厚みで設けられた樹脂シートの上で、ガラス板を辺方向に転がして、前記ガラス板の端面に前記樹脂シートの樹脂を塗布する樹脂付きガラス板の製造方法に関する。
また、本発明の製造方法は、前記ガラス板の端面を前記樹脂シートの上で周回させることが好ましい。
また、本発明の製造方法は、ガラス板が矩形であることが好ましい。
また、本発明は、前記製造方法を用いて得た樹脂付きガラス板であって、前記樹脂付きガラス板の端面における樹脂の断面形状がほぼ同形状である樹脂付きガラス板に関する。

本発明の製造方法によれば、樹脂シート上で、ガラス板の側面を転がして端面（側面）に樹脂を塗布することによって、ガラス板の端面に樹脂をほぼ均一に塗布できる。また、前記方法を用いて得た樹脂付きガラス板は、ガラス板の端面に樹脂がほぼ均一に塗布できることによって、より安定な機械特性が得られる樹脂付きガラス板の製造方法及び樹脂付きガラス板を提供することができる。

本発明によるガラス板への樹脂転写塗布の方法の概略図である。本発明による樹脂シートの作製方法の概略図である。比較例１、２のディップ方式による塗布方法の概略図である。本発明によって得られる樹脂付きガラスの断面の概略図の一例である。実施例１〜４と比較例１、２の４点曲げ強度の測定結果をワイブルプロットにしたグラフである。

本発明は、所定の厚みで設けられた樹脂シートの上で、ガラス板を辺方向に転がして、前記ガラス板の端面に前記樹脂シートの樹脂を塗布する樹脂付きガラス板の製造方法である。
使用されるガラス板の材質について説明する。本発明においてガラス板とは、ガラス、セラミック、ガラスセラミックの少なくとも１つを含む基材であって、大判ガラスから個片化したものをいい、個片化の方法としては、レーザー切断、ホイールスクライブ、ウォータージェット、サンドブラスト等によって切断される。

ガラス板の形状について説明する。前記ガラス板の形状は２つ以上の面を有するものであり、面と面とを結ぶ端面を有する。また、ガラス板の形状は、矩形（ただし、それぞれの内角は１８０°未満である）であることが好ましい。矩形であることによって、ガラス板を辺方向に転がしやすくなり、ガラス板の端面に樹脂をほぼ均一に塗布できる。

前記ガラス板の端面は、研磨処理、ＣＮＣ（コンピュータ数値制御）加工、面取り加工、フッ酸処理加工等を施し、曲面、又は多面となっていてもよい。

ガラス板の端面に塗布する樹脂について説明する。樹脂シートを形成し、端面に塗布する樹脂は、限定するものではないが、当技術分野において、周知の弾性があるポリマー材料を含むことが好ましい。樹脂は使用時には液状もしくは塑性変形することが好ましく、塗布後に、光、熱、湿気等により弾性ポリマーとして正常を示すものがより好ましい。

また、一実施形態においては、ポリマー材料は、シリコーン、エポキシ、アクリレート、ウレタン、及びそれらの組み合わせの少なくとも１種類を含むことが好ましい。ポリマー材料の例として、ＵＶ（紫外線）硬化型樹脂が挙げられ、例えば、（Ａ）数平均分子量が９００〜１０,０００で、末端がアクリロキシ基またはメタクリロキシ基であるポリブタジエン、（Ｂ）上記（Ａ）成分５０質量部に対して１〜５０質量部の不飽和二重結合を有する単量体、（Ｃ）上記（Ａ）成分と上記（Ｂ）成分の総量１００質量部に対して０.１〜１０質量部の光重合開始剤を含有してなるポリマー樹脂材料などが挙げられる。なお、上記数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法（ＧＰＣ）により測定し、標準ポリスチレンを用いて作成した検量線により求めることができる。

樹脂シートを形成する樹脂の粘度は、Ｂ型粘度計を用いて２５℃の条件にて測定できる。樹脂の粘度は、０.０１Ｐａ・ｓ以上の場合は樹脂が流出しづらくシートの形成が行いやすい傾向にあり、１００Ｐａ・ｓ以下の場合は流動性があり、樹脂シートの作製操作を容易に行うことができるため、０.０１〜１００Ｐａ・ｓが好ましい。より好ましくは０.１〜１０Ｐａ・ｓであり、０.５〜５Ｐａ・ｓになると樹脂シートの作製が容易になり、さらに好ましい。

樹脂シートについて説明する。本発明において樹脂シートとは、シート状の樹脂膜であり、例えば、液状の樹脂をシート状に引き伸ばしたもののことを指す。樹脂シートは金属やテフロン（登録商標）、ガラスなどの平らな下地に形成する。このとき、転写を行うガラスの端面が滑らないように下地の上に滑り止めを設けるとより好ましい。従って、樹脂シートの樹脂は、未硬化あるいは半硬化の状態である。

前記樹脂シートの厚みを変えることで端面に塗布する樹脂の厚みを目的の厚みにすることができる。任意のアプリケーターやバーコーター等を用いることで目的の厚みを持った均一な樹脂シートを得ることができる。なお、樹脂シートの厚みは特に限定しないが、好ましくは１〜５００μｍであり、より好ましくは１０〜１００μｍであり、さらに好ましくは３０〜５０μｍである。樹脂シートの厚みが、１〜５００μｍの範囲内であることによって、ガラス板の端面に樹脂をほぼ均一に塗布することが可能となる。

前記滑り止めは凹凸を持ち、転写を行う際に下地とガラス端面が横に滑ることの防止とシート状に引き伸ばした樹脂の流出を抑制する役割を持つ。端面に塗布する樹脂の厚みによるが、滑り止めの凹凸の粗さとして転写の行いやすさからＲｚｊｉｓの値が３０μｍ〜１μｍが好ましく、１０μｍ〜３μｍだとより好ましい。前記滑り止めの表面に凹凸が全く無いとガラス板端面と滑り止めの間に樹脂が入り、ガラス板が滑り、樹脂の塗布が行いづらくなる。一方で滑り止め表面の凹凸が３０μｍを超えると端面に転写する樹脂の均一性が悪くなる傾向にある。

前記滑り止めの材質として、両面テープ、紙テープ、紙等が挙げられる。

前記ガラス板に前記樹脂シートの樹脂を転写する方法を説明する。前記樹脂シートに対しガラス板を垂直に置き、ガラス板を辺方向に転がし、ガラス板の端面が樹脂シートに接触するようにガラス板を回転させることでガラス板の端面に樹脂を、ほぼ均一に塗布する。また、ガラス板は、少なくとも１回転させること、すなわち周回させることが好ましい。なお、ほぼ均一に塗布するとは、ガラス板の端面に塗布された樹脂の膜厚において、平均値のばらつきを示す変動係数ＣＶが５％以下の状態である。樹脂の膜厚のばらつきが前記範囲内であることによって、ガラス板の端面に樹脂がほぼ均一に塗布された状態となり、ガラス板において、安定な機械特性（曲げ特性）が得られる。

樹脂を転写するときに、ガラス板の全周に樹脂を転写した後、転写を開始した場所に再度転写を行うことで、ガラス板全周に樹脂を塗布することが可能となる。このとき樹脂は液状なので二重に塗布を行った場所が厚くなることなく転写が行える。

ガラス板６の端面に転写（塗布）した樹脂は液体の性質により、例えば、端面に沿って図４に示したようなかまぼこ状の樹脂（硬化後）７になる。ほぼ均一に塗布が行われることにより、ガラス板６のどの場所でも、樹脂７は、ほぼ同じ断面形状（断面形状がほぼ同形状）を形成し、安定な厚みで塗布された樹脂付きガラスを得ることができる。ガラス板６の端面に転写（塗布）した樹脂を、適宜、ＵＶ、加熱等で硬化させ、樹脂付きガラス板が作製される。ガラス板６のどの端面においても、塗布され、硬化した樹脂７が、ほぼ同じ断面形状であることによって、ガラス板６において、安定な機械特性（曲げ特性）が得られる。なお、前記方法を用いて樹脂を塗布すると、ガラスの端面の形状にもよるが、樹脂の凝集エネルギーによってかまぼこ型の樹脂断面形状が得られる。塗布、硬化した樹脂７がほぼ同じ断面形状であるとは、例えば、かまぼこ型の断面積の差が４０％以内であるような形状である状態を示す。

以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に制限されるものではない。

［ガラス板］
大判から個片化されたガラスとして松浪硝子工業株式会社製ソーダガラス(６０ｍｍ×８０ｍｍ×０.５５ｍｍ、面取り加工有り)を使用した。

［樹脂ａ］
（Ａ）成分としてＴＥ-２０００（日本曹達株式会社製、アクリル変性ポリブタジエン樹脂、数平均分子量：約１,０００）５２質量部、（Ｂ）成分として２-ヒドロオキシエチルアクリレート３５質量部、ラウリルアクリレート１０質量部、（Ｃ）成分としてＮ,Ｎ´-テトラエチル-４,４´-ジアミノベンゾフェノン０.２質量部、２-（ｏ-クロロフェニル）-４,５-ジフェニルイミダゾール二量体２.５質量部を６０℃で加熱攪拌して光硬化型ポリマー樹脂ａを得た。樹脂の粘度は、Ｂ型粘度計（東機産業）を用いて、Ｍ３ロータ、測定温度２５℃、回転数３０ｍｉｎ^―１、３分間回転を行うことで測定した。粘度は１.５Ｐａ・ｓであった。以降の粘度も同様にして測定した。

［樹脂ｂ］
樹脂ａのＴＥ-２０００を４８質量部、ラウリルアクリレートを１４質量部に換えた以外は樹脂ａと同様にして樹脂ｂを得た。粘度(測定条件は樹脂ａと同じ)は１Ｐａ・ｓであった。

［樹脂シート作製］
図１に示すように、以上で得た樹脂４について樹脂シート５を作製した。樹脂シート５の下地１として、１４０ｍｍ×１８０ｍｍ×２ｍｍのガラス板を用いた。下地１の上に滑り止め２として無塵紙を両面テープによって設けた。無塵紙を貼り付けた下地１の上に樹脂４を垂らし、バーコーター３を用いて樹脂シート５を作製した。

［実施例１］
樹脂ａを用いて樹脂シート５を作製した。樹脂シート５作製時に使用するバーコーター３の厚みを７５μｍに設定した。図２に示すように前記ガラス板６の端面と、樹脂シート５とが接触するように樹脂シート５の上を回転させ、ガラス板６の端面全周に樹脂を塗布した。アイグラフィックス株式会社製ＵＶ照射装置にて硬化を行った。照射出力は照度計（ウシオ電機株式会社製）にて測定し、照射強度４００ｍＷ／ｃｍ^２で総照射量が３５０ｍＪ／ｃｍ^２になるように照射して目的の樹脂付きガラス板を得た。

［実施例２］
樹脂ｂを用いて樹脂シートを作製した。それ以外の条件は実施例１と同様とした。

［実施例３］
樹脂ａを用いて樹脂シートを作製した。樹脂シート作製時に使用するバーコーターの厚みを５０μｍに設定した。それ以外の条件は実施例１と同様とした。

［実施例４］
樹脂ｂを用いて樹脂シートを作製した。樹脂シート作製時に使用するバーコーターの厚みを５０μｍに設定した。それ以外の条件は実施例１と同様とした。

［比較例１］
樹脂ａについてディップ方式でガラス板６の端面に樹脂４の塗布を行った。図３に示すようにディップ方式は樹脂４の液面にガラス板６の端面が均一に接するように上方から接触させ、ゆっくりと上方に引き上げることで樹脂４の塗布を行った。樹脂４を塗布したガラス板６は実施例１と同様にＵＶ照射装置で硬化し、樹脂付きガラス板を得た。

［比較例２］
樹脂ｂについて比較例１と同様にディップ方式での塗布を行い、樹脂付きガラス板を得た。

実施例１〜４および比較例１、２で得られた樹脂付きガラス板について、下記均一塗布性と曲げ特性の評価を行った。
〔均一塗布性〕
実施例１〜４および比較例１、２で得られた樹脂付きガラス板について、光学顕微鏡(ＯＬＹＭＰＵＳ製ＳＺＸ１６)を用いて画像処理による樹脂膜厚み測定を行った。樹脂塗布前のガラス基板について、主面に垂直な方向から写真撮影を行い、樹脂塗布後に同じ場所の撮影を行った。画像より樹脂の塗布された厚みを測定した。
〔曲げ特性〕
実施例１〜４および比較例１、２で得られた樹脂付きガラス板についてオートグラフ（株式会社島津製作所製ＥＺ-ＴＥＳＴ）を用いて４点曲げ試験を実施した。下部支点間距離を５０ｍｍ、ポンチ間距離を２５ｍｍ、ポンチローラーの半径４ｍｍ、ポンチの首振り機構有りの条件で４点曲げ試験を行った。
前記均一塗布性の評価結果を表１に示した。また、前記曲げ強度（曲げ特性）の評価結果を纏めて表２に示した。

表１に示されるように、実施例１〜４に対し、比較例１〜２では、樹脂膜厚みの平均値の大きさに対するばらつきを示す変動係数ＣＶが高くなっていて、ばらつきが大きいことがわかる。

表２に示されるように、比較例１、比較例２では４点曲げ強度の平均値が、転写方式に比べ半分程度の値になる。また、実施例の転写方式に比べ、比較例のディップ方式では平均値の大きさに対するばらつきを示す変動係数ＣＶが大きくなり、試験ごとのばらつきが大きいことがわかる。

実施例１〜４と比較例１〜２のばらつきの度合いについてワイブルプロットを用いて図５に示した。

図５のワイブルプロットでは４点曲げ強度の値が高くなるほどプロット点が右側に寄る。またプロットを結んだ近似曲線の傾きが大きくなるほど４点曲げ強度のばらつきが少ないことを示す。図５に示されるように、実施例１〜４の転写方式ではプロットが右寄りにあり、プロットの傾きも大きくなっている。このことから実施例１〜４の方法では４点曲げ強度のばらつきが小さいことがわかる。一方で比較例１〜２のディップ方式ではプロットの点が実施例１〜４のものに比べて左寄りにあり、プロットの傾きが小さくなっていることがわかる。このことから比較例１〜２の方法では４点曲げ強度のばらつきが大きくなることがわかる。

特定の実施形態を示して説明したが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、様々な変更及び置換がなされ得る。したがって、本発明は例示により説明されており、それらには限定されない。

１下地、２滑り止め、３バーコーター、４樹脂（液状）、５樹脂シート、６個片化されたガラス板、７樹脂（硬化後）。

Claims

所定の厚みで設けられた樹脂シートの上で、ガラス板を辺方向に転がして、前記ガラス板の端面に前記樹脂シートの樹脂を塗布する樹脂付きガラス板の製造方法。
ガラス板の端面を樹脂シートの上で周回させる請求項１に記載の樹脂付きガラス板の製造方法。
ガラス板が矩形である請求項１又は２に記載の樹脂付きガラス板の製造方法。
請求項１〜３の何れかに記載の樹脂付きガラス板の製造方法を用いて得た樹脂付きガラス板であって、前記樹脂付きガラス板の端面における樹脂の断面形状がほぼ同形状である樹脂付きガラス板。