JP2016074182A - Glass-resin integrated member - Google Patents

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澁谷 崇
Takashi Shibuya
崇 澁谷
渋谷 幸一
Koichi Shibuya
幸一 渋谷
圭輔 花島
Keisuke Hanashima
圭輔 花島
暢彦 竹下
Nobuhiko Takeshita
暢彦 竹下
美砂 松野
Misa Matsuno
美砂 松野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a glass-resin integrated member in which a glass and a resin are joined without the use of an adhesive.SOLUTION: Provided is a glass-resin integrated member including a glass substrate having a first surface, and a resin installed on the first surface, and in the first surface, the maximum height roughness Rz is 100 nm or more, and the first surface has a convex shaped portion in which at least a portion of the root portion is constricted inwardly as compared to the tip portion.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、例えば表示装置の保護部材、例えばスマートフォンの前面カバー部材等に使用され得る、ガラス−樹脂一体化部材に関する。   The present invention relates to a glass-resin integrated member that can be used, for example, for a protective member of a display device, for example, a front cover member of a smartphone.

ガラス部品と樹脂部品とが一体化されて構成されるガラス−樹脂一体化部材は、例えば、携帯電子機器の表示面など、幅広い製品に適用されている。例えば、通常、スマートフォンのような携帯型電子機器の表示面には、前面カバー部材が配置されるが、この前面カバー部材として、ガラス−樹脂一体化部材が使用されている。   A glass-resin integrated member formed by integrating a glass part and a resin part is applied to a wide range of products such as a display surface of a portable electronic device. For example, a front cover member is usually disposed on the display surface of a portable electronic device such as a smartphone, and a glass-resin integrated member is used as the front cover member.

そのようなガラス−樹脂一体化部材は、例えば、ガラス部品と、該ガラス部品の周囲に配置される樹脂部品とを、接着材を介して接合することにより、製造することができる(特許文献1)。   Such a glass-resin integrated member can be manufactured, for example, by bonding a glass component and a resin component arranged around the glass component via an adhesive (Patent Document 1). ).

国際公開第2013/084550号International Publication No. 2013/084550

前述のように、ガラス−樹脂一体化部材は、ガラス部品と樹脂部品とを接着材を介して接合することにより構成される。   As described above, the glass-resin integrated member is configured by joining a glass component and a resin component via an adhesive.

しかしながら、従来のガラス−樹脂一体化部材の構成では、ガラス部品と樹脂部品の間に接着剤を配置する工程が必須であるため、部材の製造工程が煩雑化するという問題がある。   However, in the structure of the conventional glass-resin integrated member, since the process of arrange | positioning an adhesive agent between a glass component and a resin component is essential, there exists a problem that the manufacturing process of a member becomes complicated.

また、このような接着材は、美感の点から問題になる場合がある。例えば、スマートフォンの前面カバー部材に、接着材を含むガラス−樹脂一体化部材を使用した場合、部材中の接着材が容易に視認されてしまい、これによりスマートフォンの高級感が損なわれたり、意匠性が低下したりする可能性がある。   Moreover, such an adhesive material may be a problem from the viewpoint of aesthetics. For example, when a glass-resin integrated member containing an adhesive is used for the front cover member of a smartphone, the adhesive in the member is easily visually recognized, thereby impairing the sense of quality of the smartphone, May be reduced.

本発明は、このような背景に鑑みなされたものであり、本発明では、ガラスと樹脂とが接着材を使用せずに接合された、ガラス−樹脂一体化部材を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a background, and an object of the present invention is to provide a glass-resin integrated member in which glass and resin are joined without using an adhesive. .

本発明では、ガラス−樹脂一体化部材であって、
第1の表面を有するガラス基板と、前記第1の表面上に設置された樹脂とを有し、
前記第1の表面において、最大高さ粗さRzは100nm以上であり、
前記第1の表面は、根元部分の少なくとも一部が先端部分に比べて内方にくびれた凸状部を有する、ガラス−樹脂一体化部材が提供される。
In the present invention, a glass-resin integrated member,
A glass substrate having a first surface; and a resin placed on the first surface;
In the first surface, the maximum height roughness Rz is 100 nm or more,
The first surface is provided with a glass-resin integrated member having a convex portion in which at least a part of a root portion is constricted inward compared to a tip portion.

本発明では、ガラスと樹脂とが接着材を使用せずに接合された、ガラス−樹脂一体化部材を提供することができる。   The present invention can provide a glass-resin integrated member in which glass and resin are bonded without using an adhesive.

本発明の一実施形態によるガラス−樹脂一体化部材に適用され得るガラス基板の断面を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the cross section of the glass substrate which can be applied to the glass-resin integrated member by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態によるガラス−樹脂一体化部材の断面を模式的に示した拡大図である。It is the enlarged view which showed typically the cross section of the glass-resin integrated member by one Embodiment of this invention. 第1の一体化部材の製造方法を模式的に示したフロー図である。It is the flowchart which showed the manufacturing method of the 1st integrated member typically. スマートフォンのような携帯電子機器に使用される前面カバー部材を模式的に示した斜視図である。It is the perspective view which showed typically the front cover member used for portable electronic devices like a smart phone. 図4におけるA−A線での断面を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the cross section in the AA in FIG. ガラス部分と樹脂部分とを有する積層部材の断面を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the cross section of the laminated member which has a glass part and a resin part. 例1において使用した凹凸基板Aの第1の表面における断面SEM写真である。4 is a cross-sectional SEM photograph of the first surface of the concavo-convex substrate A used in Example 1. FIG. 例1において使用した凹凸基板Aの第1の表面における表面SEM写真である。4 is a surface SEM photograph of the first surface of the concavo-convex substrate A used in Example 1. 例1において使用した一体化サンプルAの形態を概略的に示した図である。FIG. 3 is a diagram schematically showing the form of an integrated sample A used in Example 1. 例3において使用した凹凸基板Cの第1の表面の表面SEM写真である。4 is a surface SEM photograph of the first surface of the concavo-convex substrate C used in Example 3. 例4において使用した凹凸基板Dの第1の表面における断面SEM写真である。10 is a cross-sectional SEM photograph of the first surface of the concavo-convex substrate D used in Example 4. 例4において使用した一体化サンプルDの断面SEM写真である。6 is a cross-sectional SEM photograph of an integrated sample D used in Example 4.

以下、本発明の一実施形態について説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.

本発明の一実施形態によるガラス−樹脂一体化部材は、ガラス基板と、該ガラス基板の第1の表面に設置された樹脂とを有する。また、本発明の一実施形態によるガラス−樹脂一体化部材において、ガラス基板の第1の表面は、ナノメートルオーダーの多数の凹凸を有する。より具体的には、ガラス基板の第1の表面は、最大高さ粗さRzが100nm以上であり、特異凸状部を有する。   The glass-resin integrated member by one Embodiment of this invention has a glass substrate and resin installed in the 1st surface of this glass substrate. In the glass-resin integrated member according to one embodiment of the present invention, the first surface of the glass substrate has a large number of irregularities on the order of nanometers. More specifically, the first surface of the glass substrate has a maximum height roughness Rz of 100 nm or more and has a unique convex portion.

ここで、図1を参照して、ガラス基板の第1の表面に形成される特異凸状部およびその効果について説明する。図1には、本発明の一実施形態によるガラス−樹脂一体化部材に適用され得るガラス基板の断面を模式的に示す。   Here, with reference to FIG. 1, the specific convex-shaped part formed in the 1st surface of a glass substrate and its effect are demonstrated. In FIG. 1, the cross section of the glass substrate which can be applied to the glass-resin integrated member by one Embodiment of this invention is shown typically.

図1に示すように、このガラス基板10は、ナノメートルオーダーの多数の凸状部50を有する第1の表面12を有する。そして、これらの凸状部50の中には、特異凸状部が含まれる。特異凸状部とは、凸状部50のうち、根元部分の少なくとも一部が、先端部分に比べて内方にくびれている形状を意味する。   As shown in FIG. 1, this glass substrate 10 has the 1st surface 12 which has many convex-shaped parts 50 of nanometer order. And in these convex-shaped parts 50, a unique convex-shaped part is contained. The unique convex portion means a shape in which at least a part of the root portion of the convex portion 50 is constricted inward compared to the tip portion.

例えば、図1に示した例では、2つの特異凸状部51、52が認められる。このうち特異凸状部51は、根元部分の一方の側(右側)が内方にくびれている。一方、特異凸状部52は、根元部分の両方の側が内方にくびれており、いわゆるネック部53を有する。ネック部53とは、第1の表面12に形成された凸状部50において、上部に比べて断面が小さくなっている下側部分、いわゆる狭窄部を意味する。   For example, in the example shown in FIG. 1, two unique convex portions 51 and 52 are recognized. Among these, the unique convex portion 51 is narrowed inward on one side (right side) of the root portion. On the other hand, the unique convex portion 52 is narrowed inward on both sides of the root portion, and has a so-called neck portion 53. The neck portion 53 means a lower portion, that is, a so-called narrowed portion, whose cross section is smaller than that of the upper portion of the convex portion 50 formed on the first surface 12.

本願では、2つの特異凸状部51、52を区別するため、特に、特異凸状部52を、ネック部53を有する凸状部と称する場合がある。   In the present application, in order to distinguish the two unique convex portions 51 and 52, in particular, the unique convex portion 52 may be referred to as a convex portion having a neck portion 53.

なお、凸状部におけるネック部53の有無は、以下のように判断できる。すなわち、図1に示すように、ガラス基板10に対して、一つの凸状部(例えば特異凸状部52)の最も径が小さくなっている部分(P点)を通るように、ガラス基板10の厚さ方向に平行な直線L1を引く。この直線L1が、P点より上部(第1の表面12からより遠ざかる方向)で特異凸状部52と交差する場合、その特異凸状部52は、ネック部53を有すると判断できる。   In addition, the presence or absence of the neck part 53 in a convex part can be judged as follows. That is, as shown in FIG. 1, the glass substrate 10 passes through a portion (point P) having the smallest diameter of one convex portion (for example, the unique convex portion 52) with respect to the glass substrate 10. A straight line L1 parallel to the thickness direction is drawn. When the straight line L1 intersects the singular convex portion 52 above the point P (in a direction further away from the first surface 12), it can be determined that the singular convex portion 52 has the neck portion 53.

このような特異凸状部51、52を有する第1の表面12は、例えば、ガラス基板10を高温のフッ化水素(HF)ガスでエッチング処理することにより、形成することができる。   The first surface 12 having such unique convex portions 51 and 52 can be formed, for example, by etching the glass substrate 10 with a high-temperature hydrogen fluoride (HF) gas.

特異凸状部51、52を有する第1の表面12上に樹脂を形成した場合、アンカー効果により該樹脂とガラス基板10との間の密着性を高めることができる。従って、この場合、ガラス基板10と樹脂との間に、接着材を介在させる必要がなくなり、接着材を有しないガラス−樹脂一体化部材を構成することが可能となる。   When the resin is formed on the first surface 12 having the unique convex portions 51 and 52, the adhesion between the resin and the glass substrate 10 can be enhanced by the anchor effect. Therefore, in this case, it is not necessary to interpose an adhesive between the glass substrate 10 and the resin, and a glass-resin integrated member having no adhesive can be configured.

特に、第1の表面12に形成された、特異凸状部51、52を含む微細な凹凸に、樹脂が空間を設けることなく充填された場合、ガラス基板10と樹脂の間で、アンカー効果が顕著となり極めて良好な密着性を得ることができる。   In particular, when the resin is filled in the fine irregularities including the unique convex portions 51 and 52 formed on the first surface 12 without providing a space, an anchor effect is generated between the glass substrate 10 and the resin. It becomes noticeable and extremely good adhesion can be obtained.

このように、本発明の一実施形態によるガラス−樹脂一体化部材では、特異凸状部51、52を含む微細な凹凸を有する第1の表面12の存在により、接着材を使用しなくても、ガラス基板10と樹脂の間に、アンカー効果による有意に高い密着性を得ることができる。特に、第1の表面12がネック部53を有する特異凸状部52を有する場合、アンカー効果が顕著となり、ガラス基板10と樹脂の間で、極めて良好な密着性を得ることができる。   Thus, in the glass-resin integrated member according to an embodiment of the present invention, the presence of the first surface 12 having fine irregularities including the unique convex portions 51 and 52 does not require the use of an adhesive. In addition, significantly high adhesion due to the anchor effect can be obtained between the glass substrate 10 and the resin. In particular, when the first surface 12 has the unique convex portion 52 having the neck portion 53, the anchor effect becomes remarkable, and extremely good adhesion can be obtained between the glass substrate 10 and the resin.

(本発明の一実施形態によるガラス−樹脂一体化部材)
次に、図2を参照して、本発明の一実施形態について詳しく説明する。
(Glass-resin integrated member according to one embodiment of the present invention)
Next, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

図2には、本発明の一実施形態によるガラス−樹脂一体化部材(以下、「第1の一体化部材」という)の断面を模式的に示す。   In FIG. 2, the cross section of the glass-resin integrated member (henceforth "the 1st integrated member") by one Embodiment of this invention is shown typically.

図2に示すように、第1の一体化部材100は、ガラス基板110と、樹脂140とを有する。   As shown in FIG. 2, the first integrated member 100 includes a glass substrate 110 and a resin 140.

ガラス基板110は、第1の表面112および第2の表面114を有する。ガラス基板110の第1の表面112は、ナノメートルオーダーの多数の凹凸を有し、これらの中には、特異凸状部151、152が含まれる。   The glass substrate 110 has a first surface 112 and a second surface 114. The first surface 112 of the glass substrate 110 has a large number of irregularities on the order of nanometers, and among these, unique convex portions 151 and 152 are included.

ガラス基板110の第1の表面112において、最大高さ粗さRzは100nm以上である。最大高さ粗さRzは、2001 JIS B0601に基づいて測定することができる。最大高さ粗さRzが大きいほど、ガラス基板110の第1の表面112と樹脂140との間におけるアンカー効果が顕著になり、密着性が向上する。   In the first surface 112 of the glass substrate 110, the maximum height roughness Rz is 100 nm or more. The maximum height roughness Rz can be measured based on 2001 JIS B0601. As the maximum height roughness Rz is larger, the anchor effect between the first surface 112 of the glass substrate 110 and the resin 140 becomes more prominent, and the adhesion is improved.

また、ガラス基板110の第1の表面112において、算術平均粗さRaは10nm以上であることが好ましい。算術平均粗さRaは、1994 JIS B0601に基づいて測定することができる。   In addition, on the first surface 112 of the glass substrate 110, the arithmetic average roughness Ra is preferably 10 nm or more. The arithmetic average roughness Ra can be measured based on 1994 JIS B0601.

なお、ネック部153の、ガラス基板110の厚さ方向と垂直な方向における断面の最大寸法は、例えば50nm〜400nmの範囲である。   The maximum dimension of the cross section of the neck portion 153 in the direction perpendicular to the thickness direction of the glass substrate 110 is, for example, in the range of 50 nm to 400 nm.

第1の一体化部材100において、樹脂140は、ガラス基板110の第1の表面112の上に直接配置される。すなわち、ガラス基板110と樹脂140の間には、接着材は設置されていない。これは、接着材を使用しなくても、第1の表面112におけるナノメートルオーダーの多数の凹凸の存在のため、ガラス基板110と樹脂140の間に、良好な密着性が得られるためである。なお、ガラス基板110と樹脂140の間の密着性は、例えば、以降の例1または例4に示すような方法で測定することができる。特に、例1の方法で測定される密着強度は、4MPa以上であることが好ましい。   In the first integrated member 100, the resin 140 is directly disposed on the first surface 112 of the glass substrate 110. That is, no adhesive is installed between the glass substrate 110 and the resin 140. This is because good adhesion can be obtained between the glass substrate 110 and the resin 140 due to the presence of many irregularities in the order of nanometers on the first surface 112 without using an adhesive. . In addition, the adhesiveness between the glass substrate 110 and the resin 140 can be measured by a method as shown in the following Example 1 or Example 4, for example. In particular, the adhesion strength measured by the method of Example 1 is preferably 4 MPa or more.

以上のように、第1の一体化部材100では、製造工程を簡略化することができる。また、第1の一体化部材100では、例えば、この第1の一体化部材100をスマートフォンのような携帯電子機器の前面カバー部材に適用した際に、接着材が視認されて意匠性が悪くなるという問題を、有意に回避することができる。   As described above, in the first integrated member 100, the manufacturing process can be simplified. Moreover, in the 1st integrated member 100, when this 1st integrated member 100 is applied to the front cover member of portable electronic devices, such as a smart phone, an adhesive material is visually recognized and design property worsens. This problem can be avoided significantly.

(各構成部材の仕様について)
次に、図2に示したような第1の一体化部材100を構成する各部材の仕様等について、詳しく説明する。
(Specifications of each component)
Next, the specifications of each member constituting the first integrated member 100 as shown in FIG. 2 will be described in detail.

(ガラス基板110)
ガラス基板110の寸法および組成等は、特に限られない。ガラス基板110は、例えば、0.05mm〜10mmの厚さを有しても良い。
(Glass substrate 110)
The dimensions and composition of the glass substrate 110 are not particularly limited. The glass substrate 110 may have a thickness of 0.05 mm to 10 mm, for example.

また、ガラス基板110は、例えば、ソーダライムガラス、アルミノシリケートガラス、ホウケイ酸ガラス、および無アルカリガラス等で構成されても良い。   The glass substrate 110 may be made of, for example, soda lime glass, aluminosilicate glass, borosilicate glass, alkali-free glass, or the like.

前述のように、ガラス基板110の第1の表面112は、多数の微細な凹凸を有する。より具体的には、ガラス基板110の第1の表面112において、最大高さ粗さRzは100nm以上である。例えば、最大高さ粗さRzは、100nm〜500nmの範囲であり、例えば、110nm〜400nmの範囲であっても良い。   As described above, the first surface 112 of the glass substrate 110 has a large number of fine irregularities. More specifically, the maximum height roughness Rz on the first surface 112 of the glass substrate 110 is 100 nm or more. For example, the maximum height roughness Rz is in the range of 100 nm to 500 nm, and may be in the range of 110 nm to 400 nm, for example.

また、算術平均粗さRaは10nm以上であることが好ましい。例えば、算術平均粗さRaは、10nm〜50nmの範囲であり、15nm〜45nmの範囲であっても良い。   The arithmetic average roughness Ra is preferably 10 nm or more. For example, the arithmetic average roughness Ra is in the range of 10 nm to 50 nm, and may be in the range of 15 nm to 45 nm.

また、前述のように、ガラス基板110の第1の表面112は、特異凸状部151、152を有する。   Further, as described above, the first surface 112 of the glass substrate 110 has the unique convex portions 151 and 152.

このような第1の表面112を有するガラス基板110は、例えば、高温のガラス基板110の第1の表面112を、フッ化水素(HF)ガスでエッチング処理することにより製造することができる。   The glass substrate 110 having such a first surface 112 can be manufactured, for example, by etching the first surface 112 of the high-temperature glass substrate 110 with hydrogen fluoride (HF) gas.

なお、後述するように、ガラス基板110をHFガスでエッチング処理した際に、第1の表面112に柱状結晶物が生成される場合がある。   As will be described later, when the glass substrate 110 is etched with HF gas, columnar crystals may be generated on the first surface 112 in some cases.

柱状結晶物は、例えば、全長が30nm〜100nmの範囲であり、最大幅が1nm〜50nmの範囲であり、アスペクト比が1〜10の範囲である。   The columnar crystal has, for example, a total length in the range of 30 nm to 100 nm, a maximum width in the range of 1 nm to 50 nm, and an aspect ratio in the range of 1 to 10.

この柱状結晶物は、ガラス基板110を構成するガラス成分で構成され、ガラス基板110を、HFガスを用いて、比較的強い条件下(例えば、エッチング温度が500℃以上、およびHFガス濃度が2vol%以上など)でエッチング処理した際に形成される傾向にある。従って、この柱状結晶物の有無を、HFガスによるエッチング処理条件の強弱の判定の目安として使用することができる。また、この柱状析出物は第1の表面112と結合しているため、それ自体も特異凸状部51、52と同様に、密着性を高める効果を奏する。   This columnar crystal is composed of a glass component constituting the glass substrate 110, and the glass substrate 110 is subjected to relatively strong conditions (for example, an etching temperature of 500 ° C. or more and an HF gas concentration of 2 vol.) Using HF gas. %) Or the like). Therefore, the presence or absence of this columnar crystal can be used as a standard for determining the strength of the etching treatment conditions with HF gas. In addition, since the columnar precipitate is bonded to the first surface 112, the columnar precipitate itself has an effect of improving the adhesion as in the case of the unique convex portions 51 and 52.

なお、ガラス基板110は、化学強化処理されても良い。通常の場合、化学強化処理は、ガラス基板110に、前述のような特徴を有する第1の表面112を形成した後に実施される。   Note that the glass substrate 110 may be chemically strengthened. In a normal case, the chemical strengthening process is performed after the first surface 112 having the above-described characteristics is formed on the glass substrate 110.

ここで、「化学強化処理(法)」とは、アルカリ金属を含む溶融塩中にガラス基板を浸漬させ、ガラス基板の最表面に存在する原子径の小さなアルカリ金属(イオン)を、溶融塩中に存在する原子径の大きなアルカリ金属(イオン)と置換する技術の総称を言う。「化学強化処理(法)」では、処理されたガラス基板の表面には、処理前の元の原子よりも原子径の大きなアルカリ金属(イオン)が配置される。このため、ガラス基板の表面に圧縮応力層を形成することができ、これによりガラス基板の強度が向上する。   Here, “chemical strengthening treatment (method)” means that a glass substrate is immersed in a molten salt containing an alkali metal, and an alkali metal (ion) having a small atomic diameter present on the outermost surface of the glass substrate is dissolved in the molten salt. Is a generic term for technologies that replace alkali metals (ions) with large atomic diameters. In the “chemical strengthening treatment (method)”, an alkali metal (ion) having a larger atomic diameter than the original atoms before the treatment is disposed on the surface of the treated glass substrate. For this reason, a compressive stress layer can be formed on the surface of the glass substrate, thereby improving the strength of the glass substrate.

例えば、ガラス基板がナトリウム(Na)を含む場合、化学強化処理の際、このナトリウムは、溶融塩(例えば硝酸塩)中で、例えばカリウム(K)と置換される。あるいは、例えば、ガラス基板がリチウム(Li)を含む場合、化学強化処理の際、このリチウムは、溶融塩(例えば硝酸塩)中で、例えばナトリウム(Na)および/またはカリウム(K)と置換されても良い。   For example, when the glass substrate contains sodium (Na), this sodium is replaced with, for example, potassium (K) in the molten salt (for example, nitrate) during the chemical strengthening treatment. Alternatively, for example, when the glass substrate contains lithium (Li), during the chemical strengthening treatment, the lithium is replaced with, for example, sodium (Na) and / or potassium (K) in a molten salt (for example, nitrate). Also good.

また、ガラス基板110は、1%以下のヘイズ、例えば、0.9%以下のヘイズを有しても良い。この場合、透明性が向上する。   Further, the glass substrate 110 may have a haze of 1% or less, for example, a haze of 0.9% or less. In this case, transparency is improved.

(樹脂140)
第1の一体化部材100に含まれる樹脂140の種類は、特に限られない。樹脂140は、例えば、熱可塑性樹脂または硬化性樹脂であっても良い。
(Resin 140)
The type of the resin 140 included in the first integrated member 100 is not particularly limited. The resin 140 may be, for example, a thermoplastic resin or a curable resin.

このうち、熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ナイロン樹脂、ABS樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、およびポリアクリル樹脂等が挙げられる。一方、硬化性樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、エポキシ樹脂、およびウレタン樹脂等が挙げられる。   Among these, examples of the thermoplastic resin include polycarbonate resin, nylon resin, ABS resin, polyolefin resin, polyester resin, and polyacrylic resin. On the other hand, examples of the curable resin include acrylic resins, epoxy resins, and urethane resins.

ガラス基板110に樹脂140を設置する方法は、特に限られない。例えば、樹脂140は、射出成形法、射出圧縮成形法または塗布法、ラミネート法、またはプレス法により、ガラス基板110の第1の表面112に設置されても良い。   The method for installing the resin 140 on the glass substrate 110 is not particularly limited. For example, the resin 140 may be placed on the first surface 112 of the glass substrate 110 by an injection molding method, an injection compression molding method or a coating method, a laminating method, or a pressing method.

特に、射出圧縮成形法では、ガラス基板110の第1の表面112に存在する微細な空間、例えば特異凸状部152のネック部153の周囲にまで、樹脂140を十分に充填することができる。この場合、ガラス基板110と樹脂140の間の密着性がよりいっそう向上する。   In particular, in the injection compression molding method, the resin 140 can be sufficiently filled up to a minute space existing on the first surface 112 of the glass substrate 110, for example, around the neck portion 153 of the unique convex portion 152. In this case, the adhesion between the glass substrate 110 and the resin 140 is further improved.

(本発明の一実施形態によるガラス−樹脂一体化部材の製造方法)
次に、本発明の一実施形態によるガラス−樹脂一体化部材の製造方法の一例について説明する。なお、ここでは、一例として、図2に示したような第1の一体化部材100を例に、その製造方法について説明する。従って、各部材を参照する際には、図2に示した参照符号を使用する。
(Method for producing a glass-resin integrated member according to an embodiment of the present invention)
Next, an example of the manufacturing method of the glass-resin integrated member by one Embodiment of this invention is demonstrated. Here, as an example, the manufacturing method of the first integrated member 100 as shown in FIG. 2 will be described. Therefore, when referring to each member, the reference numerals shown in FIG. 2 are used.

図3には、第1の一体化部材100の製造方法のフローを模式的に示す。   In FIG. 3, the flow of the manufacturing method of the 1st integrated member 100 is shown typically.

図3に示すように、第1の一体化部材100の製造方法は、
(i)ガラス基板を準備するステップ(ステップS110)と、
(ii)ガラス基板に、特異凸状部を含む、ナノメートルオーダーの多数の凹凸を有する第1の表面を形成するステップ(ステップS120)と、
(iii)ガラス基板を化学強化処理するステップ(ステップS130)と、
(iv)前記ガラス基板の第1の表面に、樹脂を設置するステップ(S140)と、
を有する。
As shown in FIG. 3, the manufacturing method of the first integrated member 100 is as follows.
(I) preparing a glass substrate (step S110);
(Ii) forming a first surface having a large number of irregularities on the order of nanometers on the glass substrate, including a unique convex part (step S120);
(Iii) a step of chemically strengthening the glass substrate (step S130);
(Iv) installing a resin on the first surface of the glass substrate (S140);
Have

なお、ステップS130は、必須の工程ではなく、省略しても良い。   Note that step S130 is not an essential step and may be omitted.

以下、各工程について説明する。   Hereinafter, each step will be described.

(ステップS110)
まず、第1の一体化部材100のガラス部分となるガラス基板110が準備される。
(Step S110)
First, a glass substrate 110 that serves as a glass portion of the first integrated member 100 is prepared.

前述のように、ガラス基板110の組成は、特に限られない。また、ガラス基板110の寸法および形状は、特に限られない。例えば、ガラス基板110の厚さは、0.05mm〜10mmの範囲であっても良い。   As described above, the composition of the glass substrate 110 is not particularly limited. Moreover, the dimension and shape of the glass substrate 110 are not particularly limited. For example, the thickness of the glass substrate 110 may be in the range of 0.05 mm to 10 mm.

(ステップS120)
次に、ステップS110で準備したガラス基板110に、前述のような特徴を有する「第1の表面112」が形成される。あるいは、ステップS110で準備したガラス基板110の第1の表面が、前述のような特徴を示すように加工される。
(Step S120)
Next, the “first surface 112” having the above-described characteristics is formed on the glass substrate 110 prepared in step S110. Or the 1st surface of the glass substrate 110 prepared by step S110 is processed so that the above characteristics may be shown.

第1の表面112の形成方法は、特に限られない。例えば、ガラス基板110を高温のHFガスでエッチング処理することにより、前述のような特徴を有する第1の表面112を形成しても良い。   The method for forming the first surface 112 is not particularly limited. For example, the first surface 112 having the above-described characteristics may be formed by etching the glass substrate 110 with high-temperature HF gas.

特に、HFガスによるエッチング処理の場合、例えば、HFガス濃度(例えば0.1vol%〜10vol%)、エッチング時のガラス基板110の温度(以下、エッチング温度と称する)(例えば400℃〜800℃)、およびエッチング時間(例えば1秒〜数分)などのエッチング条件を変化させることにより、ナノメートルオーダーの凹凸の寸法および形態などを制御することが可能になる。特に、比較的強いエッチング処理条件(例えば、エッチング温度が500℃以上、およびHFガス濃度が2vol%以上など)を選定することにより、ネック部153を有する特異凸状部152の存在確率を増加させることができる。なお、この場合、前述の柱状結晶物が生成する可能性も高くなる。   In particular, in the case of etching treatment with HF gas, for example, HF gas concentration (for example, 0.1 vol% to 10 vol%), temperature of glass substrate 110 during etching (hereinafter referred to as etching temperature) (for example, 400 ° C. to 800 ° C.) By changing the etching conditions such as the etching time (for example, 1 second to several minutes), it is possible to control the size and form of the unevenness on the order of nanometers. In particular, by selecting relatively strong etching conditions (for example, an etching temperature of 500 ° C. or higher and an HF gas concentration of 2 vol% or higher), the existence probability of the unique convex portion 152 having the neck portion 153 is increased. be able to. In this case, the possibility that the above-described columnar crystal is generated is also increased.

(ステップS130)
次に、第1の表面112を有するガラス基板110が化学強化処理される。これにより、ガラス基板110の強度が向上する。ただし、この工程は、必須の工程ではなく、省略しても良い。また、この工程は、ステップS120の前に実施しても良い。
(Step S130)
Next, the glass substrate 110 having the first surface 112 is chemically strengthened. Thereby, the strength of the glass substrate 110 is improved. However, this step is not an essential step and may be omitted. Further, this step may be performed before step S120.

化学強化処理の条件は、特に限られず、一般的な化学強化処理条件を適用しても良い。   The conditions for the chemical strengthening treatment are not particularly limited, and general chemical strengthening treatment conditions may be applied.

化学強化処理に使用される溶融塩の種類としては、例えば、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、塩化ナトリウム、および塩化カリウム等の、アルカリ金属硝酸塩、アルカリ金属硫酸塩、およびアルカリ金属塩化物塩などが挙げられる。これらの溶融塩は、単独で用いても、複数種を組み合わせて用いても良い。   Examples of the molten salt used for the chemical strengthening treatment include alkali metal nitrates, alkali metal sulfates, and alkali metal chlorides such as sodium nitrate, potassium nitrate, sodium sulfate, potassium sulfate, sodium chloride, and potassium chloride. Examples include salt. These molten salts may be used alone or in combination of two or more.

化学強化処理温度(溶融塩の温度)は、使用される溶融塩の種類によっても異なるが、例えば、350℃〜550℃の範囲であっても良い。   The chemical strengthening treatment temperature (molten salt temperature) varies depending on the type of molten salt used, but may be, for example, in the range of 350 ° C to 550 ° C.

化学強化処理は、例えば、350℃〜550℃の溶融硝酸カリウム塩中に、ガラス基板110を2分〜20時間程度浸漬することにより、実施しても良い。経済的かつ実用的な観点からは、350〜500℃、1〜10時間で実施されることが好ましい。   The chemical strengthening treatment may be performed, for example, by immersing the glass substrate 110 in a molten potassium nitrate salt at 350 ° C. to 550 ° C. for about 2 minutes to 20 hours. From an economical and practical viewpoint, it is preferably performed at 350 to 500 ° C. for 1 to 10 hours.

なお、例えば、スマートフォンの前面カバー部材などへの適用を想定した場合、ステップS110〜ステップS130を経て調製されたガラス基板110のヘイズは、1%以下となっていることが好ましい。   In addition, for example, when application to the front cover member of a smart phone etc. is assumed, it is preferable that the haze of the glass substrate 110 prepared through steps S110 to S130 is 1% or less.

(ステップS140)
次に、ガラス基板110の第1の表面112上に、樹脂140が設置される。設置される樹脂140の種類は特に限られず、樹脂140は、例えば、熱可塑性樹脂および硬化性樹脂などから選定できる。硬化性樹脂としては、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、湿気硬化型樹脂などが挙げられ、光硬化性樹脂としては紫外線硬化性樹脂が好ましい。
(Step S140)
Next, the resin 140 is placed on the first surface 112 of the glass substrate 110. The kind of the resin 140 to be installed is not particularly limited, and the resin 140 can be selected from, for example, a thermoplastic resin and a curable resin. Examples of the curable resin include a thermosetting resin, a photocurable resin, and a moisture curable resin. As the photocurable resin, an ultraviolet curable resin is preferable.

樹脂140を設置する方法は、特に限られない。樹脂140は、例えば、射出成形法または塗布法により、ガラス基板110の第1の表面112に設置されても良い。   The method for installing the resin 140 is not particularly limited. The resin 140 may be installed on the first surface 112 of the glass substrate 110 by, for example, an injection molding method or a coating method.

特に、射出成形法では、ガラス基板110の第1の表面112に存在する微細な空間隙間、例えば特異凸状部152のネック部153の周囲にまで、樹脂140を十分に充填することができる。従って、この方法で樹脂140を形成した場合、ガラス基板110と樹脂140の間の密着性がよりいっそう向上する。   In particular, in the injection molding method, the resin 140 can be sufficiently filled up to a minute space gap existing on the first surface 112 of the glass substrate 110, for example, around the neck portion 153 of the unique convex portion 152. Therefore, when the resin 140 is formed by this method, the adhesion between the glass substrate 110 and the resin 140 is further improved.

以上の工程により、図2に示したような第1の一体化部材100を製造することができる。   Through the above steps, the first integrated member 100 as shown in FIG. 2 can be manufactured.

(本発明によるガラス−樹脂一体化部材の適用例)
次に、図4および図5を参照して、前述のような特徴を有する本発明によるガラス−樹脂一体化部材の一適用例について説明する。
(Application example of glass-resin integrated member according to the present invention)
Next, an application example of the glass-resin integrated member according to the present invention having the above-described features will be described with reference to FIGS.

図4には、スマートフォンのような携帯電子機器に使用される前面カバー部材の斜視図を模式的に示す。また、図5には、図4におけるA−A線での断面を模式的に示す。   FIG. 4 schematically shows a perspective view of a front cover member used in a portable electronic device such as a smartphone. FIG. 5 schematically shows a cross section taken along line AA in FIG.

図4および図5に示すように、この前面カバー部材300は、ガラス基板310と、該ガラス基板310の周囲に枠状に形成された枠状部材341とを有する。   As shown in FIGS. 4 and 5, the front cover member 300 includes a glass substrate 310 and a frame-shaped member 341 formed in a frame shape around the glass substrate 310.

ガラス基板310は、おもて面316、裏面317、および端面318を有し、ガラス基板310のおもて面316は、前面カバー部材300の外表面側(すなわちユーザがタッチ操作する側)となり、ガラス基板310の裏面317は、前面カバー部材300の内表面側(すなわちスマートフォンの内部素子側)となる。   The glass substrate 310 has a front surface 316, a back surface 317, and an end surface 318. The front surface 316 of the glass substrate 310 is the outer surface side of the front cover member 300 (that is, the side on which the user performs a touch operation). The back surface 317 of the glass substrate 310 is the inner surface side of the front cover member 300 (that is, the internal element side of the smartphone).

枠状部材341は、樹脂で構成され、前面カバー部材300の外表面側において、ガラス基板310のおもて面316とレベルが揃うように形成される。また、枠状部材341は、ガラス基板310の周囲に沿って、ガラス基板310を支持する断面が略「L字」型の支持部344を有する。このL字型の支持部344は、ガラス基板310の裏面317の一部(周囲)および端面318と実質的に接触する。   The frame-shaped member 341 is made of resin and is formed on the outer surface side of the front cover member 300 so as to be level with the front surface 316 of the glass substrate 310. Further, the frame-shaped member 341 includes a support portion 344 having a substantially “L-shaped” cross section that supports the glass substrate 310 along the periphery of the glass substrate 310. The L-shaped support portion 344 substantially contacts a part (periphery) of the back surface 317 and the end surface 318 of the glass substrate 310.

ここで、従来の前面カバー部材では、ガラス基板と枠状部材との接触部(すなわちガラス基板と支持部との間)に接着材が配置され、この接着材により、ガラス基板と枠状部材とが接合される。   Here, in the conventional front cover member, an adhesive is disposed at a contact portion between the glass substrate and the frame-shaped member (that is, between the glass substrate and the support portion). Are joined.

これに対して、前面カバー部材300では、ガラス基板310がL字型の支持部344と接触する「接触部」の少なくとも一部に、前述のような特徴を有する「第1の表面」が形成されている。すなわち、「接触部」の少なくとも一部は、算術平均粗さRaが10nm以上であり、最大高さ粗さRzが100nm以上であり、ナノメートルオーダーの多数の凹凸を有するように構成される。また、ナノメートルオーダーの多数の凹凸の中には、特異凸状部が含まれる。   On the other hand, in the front cover member 300, the “first surface” having the above-described characteristics is formed on at least a part of the “contact portion” where the glass substrate 310 contacts the L-shaped support portion 344. Has been. That is, at least a part of the “contact portion” is configured to have an arithmetic average roughness Ra of 10 nm or more, a maximum height roughness Rz of 100 nm or more, and a large number of irregularities on the order of nanometers. In addition, among the many irregularities on the order of nanometers, unique convex portions are included.

例えば、図5において、ガラス基板310の裏面317の枠状部材341の支持部344と接触する領域が、そのような第1の表面を有しても良い。あるいは、ガラス基板310の裏面317の枠状部材341の支持部344と接触する領域、およびガラス基板310の端面318の両方が、そのような第1の表面を有しても良い。   For example, in FIG. 5, a region in contact with the support portion 344 of the frame-shaped member 341 on the back surface 317 of the glass substrate 310 may have such a first surface. Or both the area | region which contacts the support part 344 of the frame-shaped member 341 of the back surface 317 of the glass substrate 310, and the end surface 318 of the glass substrate 310 may have such a 1st surface.

この場合、接着材を使用しなくても、ガラス基板310と枠状部材341の間に、良好な密着性を得ることができる。この結果、接着材の存在による、前面カバー部材の美感の劣化を回避することができる。   In this case, good adhesiveness can be obtained between the glass substrate 310 and the frame-shaped member 341 without using an adhesive. As a result, it is possible to avoid deterioration of the aesthetic appearance of the front cover member due to the presence of the adhesive.

またガラス基板310の裏面317全体が凹凸されている場合、ガラス基板310とLCDパネル(非図示)の間を光学接着剤(非図示)で接合する場合、ガラス基板310と光学接着剤間の密着性が向上する。   When the entire back surface 317 of the glass substrate 310 is uneven, when the glass substrate 310 and the LCD panel (not shown) are joined with an optical adhesive (not shown), the glass substrate 310 and the optical adhesive are in close contact with each other. Improves.

(本発明によるガラス−樹脂一体化部材の別の適用例)
次に、図6を参照して、前述のような特徴を有する本発明によるガラス−樹脂一体化部材の別の適用例について説明する。
(Another application example of the glass-resin integrated member according to the present invention)
Next, another application example of the glass-resin integrated member according to the present invention having the above-described features will be described with reference to FIG.

図6には、ガラス部分と樹脂部分とを有する積層部材の断面図を模式的に示す。   In FIG. 6, sectional drawing of the laminated member which has a glass part and a resin part is shown typically.

図6に示すように、この積層部材500は、ガラス層511と樹脂層542とを相互に積層することにより構成される。ガラス層511は、主表面512を有し、この主表面512上に、樹脂層542が層状に形成される。「主表面(512)」とは、ガラス層511の表面のうち、最も大きな面積を有する表面を意味する。   As shown in FIG. 6, the laminated member 500 is configured by laminating a glass layer 511 and a resin layer 542 with each other. The glass layer 511 has a main surface 512, and the resin layer 542 is formed in a layer shape on the main surface 512. “Main surface (512)” means the surface having the largest area among the surfaces of the glass layer 511.

ここで、ガラス層511の主表面512は、前述のような特徴を有する「第1の表面」を有する。すなわち、ガラス層511の主表面512の少なくとも一部は、算術平均粗さRaが10nm以上であり、最大高さ粗さRzが100nm以上であり、ナノメートルオーダーの多数の凹凸を有するように構成される。また、ナノメートルオーダーの多数の凹凸の中には、特異凸状部が含まれる。   Here, the main surface 512 of the glass layer 511 has a “first surface” having the above-described characteristics. That is, at least a part of the main surface 512 of the glass layer 511 has an arithmetic average roughness Ra of 10 nm or more, a maximum height roughness Rz of 100 nm or more, and a large number of irregularities on the order of nanometers. Is done. In addition, among the many irregularities on the order of nanometers, unique convex portions are included.

この場合、ガラス層511と樹脂層542の間に接着材を使用しなくても、両者の間に、良好な密着性を得ることができる。この結果、接着材の存在による美感の劣化を回避することができる。   In this case, good adhesion can be obtained between the glass layer 511 and the resin layer 542 without using an adhesive. As a result, it is possible to avoid deterioration of aesthetics due to the presence of the adhesive.

以上、図4〜図6を参照して、本発明によるガラス−樹脂一体化部材の2つの適用例について説明した。ただし、本発明によるガラス−樹脂一体化部材が、その他の用途にも適用可能であることは、当業者には明らかである。   In the above, with reference to FIGS. 4-6, the two application examples of the glass-resin integrated member by this invention were demonstrated. However, it will be apparent to those skilled in the art that the glass-resin integrated member according to the present invention can be applied to other uses.

次に、本発明による実施例について説明する。   Next, examples according to the present invention will be described.

(例1)
以下の方法により、ガラスと樹脂を接合させたサンプルを作製した。
(Example 1)
A sample in which glass and resin were joined was produced by the following method.

まず、縦約50mm×横約12.5mm×厚さ約0.5mmの寸法を有するアルミノシリケート製のガラス基板を準備した。次に、このガラス基板の一方の主表面(第1の表面)に対して、高温のHFガスによるエッチング処理を行った。エッチング処理の温度は、580℃とし、エッチングガスとして、窒素+3.1vol%HFの混合ガスを使用した。エッチング時間は、10秒とした。   First, an aluminosilicate glass substrate having dimensions of about 50 mm in length, about 12.5 mm in width, and about 0.5 mm in thickness was prepared. Next, an etching process using high-temperature HF gas was performed on one main surface (first surface) of the glass substrate. The temperature of the etching process was 580 ° C., and a mixed gas of nitrogen + 3.1 vol% HF was used as an etching gas. The etching time was 10 seconds.

次に、このガラス基板を化学強化処理した。化学強化処理は、ガラス基板全体を、410℃の硝酸カリウム溶融塩中に浸漬することにより実施した。処理時間は、2時間とした。   Next, this glass substrate was chemically strengthened. The chemical strengthening treatment was performed by immersing the entire glass substrate in 410 ° C. potassium nitrate molten salt. The processing time was 2 hours.

これにより、第1の表面がエッチング処理された化学強化処理ガラス基板(以下、「凹凸基板A」という)が得られた。   As a result, a chemically strengthened glass substrate (hereinafter referred to as “uneven substrate A”) in which the first surface was etched was obtained.

図7には、凹凸基板Aの第1の表面における断面SEM写真の一例を示す。また、図8には、凹凸基板Aの第1の表面における表面SEM写真を示す。これらの図から、凹凸基板Aの第1の表面には、多数の微細な凹凸が形成されており、その中には、前述の特異凸状部が多数含まれていることがわかる。また、これらの図には、アスペクト比が2から5の範囲の柱状結晶物も多数認められた。   In FIG. 7, an example of the cross-sectional SEM photograph in the 1st surface of the uneven substrate A is shown. FIG. 8 shows a surface SEM photograph of the first surface of the concavo-convex substrate A. From these figures, it can be seen that a large number of fine irregularities are formed on the first surface of the irregular substrate A, and that many of the above-mentioned unique convex portions are included therein. In these figures, many columnar crystals having an aspect ratio in the range of 2 to 5 were also observed.

得られた凹凸基板Aにおいて、第1の表面の表面粗さを測定した。表面粗さRaおよびRzの測定には、走査型プローブ顕微鏡(SPI3800N:エスアイアイ・ナノテクノロジー社製)を使用し、JIS B0601(2001年)に基づいて実施した。測定は、カバーガラスの2μm四方の領域に対して、取得データ数1024×1024として実施した。測定の結果、算術平均粗さRaは37nmであり、最大高さ粗さRzは330nmであった。   In the obtained uneven substrate A, the surface roughness of the first surface was measured. The surface roughness Ra and Rz were measured based on JIS B0601 (2001) using a scanning probe microscope (SPI3800N: manufactured by SII Nano Technology). The measurement was carried out with the number of acquired data being 1024 × 1024 for a 2 μm square area of the cover glass. As a result of the measurement, the arithmetic average roughness Ra was 37 nm, and the maximum height roughness Rz was 330 nm.

ヘイズメータ(HZ−2:スガ試験機社製)を用いて、凹凸基板Aのヘイズ(濁り度)を測定した。ヘイズの測定は、JIS K7361−1に基づいて実施した。光源には、C光源を使用した。測定の結果、ヘイズは、0.8%であり、十分に低い値が得られた。   The haze (turbidity) of the concavo-convex substrate A was measured using a haze meter (HZ-2: manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.). The haze was measured based on JIS K7361-1. A C light source was used as the light source. As a result of the measurement, the haze was 0.8%, and a sufficiently low value was obtained.

次に、凹凸基板Aの一部に樹脂を射出成形して、ガラスと樹脂を接合させたサンプル(以下、「一体化サンプルA」と称する)を作製した。樹脂には、ガラスファイバー入りナイロン系の熱可塑性樹脂(レオナ90G50:旭化成社製)を使用した。   Next, a sample (hereinafter referred to as “integrated sample A”) in which a resin was injection-molded on a part of the concavo-convex substrate A to join the glass and the resin was produced. As the resin, a glass-filled nylon thermoplastic resin (Leona 90G50: manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd.) was used.

図9には、一体化サンプルAの形態を概略的に示す。   In FIG. 9, the form of the integrated sample A is shown schematically.

図9に示すように、一体化サンプルAは、凹凸基板A(610)の第1の表面612の先端部分に、樹脂部分640を接着することにより形成した。樹脂部分640の寸法は、縦約50mm×横約12.5mm×厚さ2mmとした。凹凸基板A(610)と樹脂部分640が重なり合う部分の幅Wは、約13mmである。   As shown in FIG. 9, the integrated sample A was formed by adhering a resin portion 640 to the tip portion of the first surface 612 of the concavo-convex substrate A (610). The dimensions of the resin portion 640 were about 50 mm long × about 12.5 mm wide × 2 mm thick. The width W of the portion where the concavo-convex substrate A (610) and the resin portion 640 overlap is about 13 mm.

得られた一体化サンプルAを用いて、凹凸基板A(610)と樹脂部分640の間の密着強度の測定を行った。密着強度は、一体化サンプルAの凹凸基板A(610)の外端部619および樹脂部分640の外端部649を、相互に反対に(図9の矢印の方向に)引張り、一体化サンプルAが破損した際の強度を測定することにより実施した。   Using the obtained integrated sample A, the adhesion strength between the concavo-convex substrate A (610) and the resin portion 640 was measured. The adhesion strength is determined by pulling the outer end 619 of the concavo-convex substrate A (610) of the integrated sample A and the outer end 649 of the resin portion 640 opposite to each other (in the direction of the arrow in FIG. 9). It was carried out by measuring the strength at the time of breakage.

測定の結果、密着強度は、28MPaと見積もられた。   As a result of the measurement, the adhesion strength was estimated to be 28 MPa.

以下の表1の(例1)の欄には、凹凸基板Aのエッチング処理条件、凹凸基板Aの第1の表面の表面粗さ、凹凸基板Aのヘイズ、および一体化サンプルAの密着強度試験結果などをまとめて示した。   In the column of (Example 1) in Table 1 below, the etching treatment conditions of the uneven substrate A, the surface roughness of the first surface of the uneven substrate A, the haze of the uneven substrate A, and the adhesion strength test of the integrated sample A The results are summarized.

(例2)
例1の場合と同様の方法により、ガラスと樹脂を接合させたサンプルを作製した。
(Example 2)
A sample in which glass and resin were joined was produced in the same manner as in Example 1.

ただし、この例2では、ガラス基板のエッチング処理条件として、例1の場合とは異なる条件を採用した。その結果、例1の場合とは異なる第1の表面を有するガラス基板(以下、「凹凸基板B」という)が得られた。   However, in Example 2, conditions different from those in Example 1 were adopted as the glass substrate etching conditions. As a result, a glass substrate having a first surface different from that in Example 1 (hereinafter referred to as “uneven substrate B”) was obtained.

凹凸基板Bにおいても、第1の表面には、多数の微細な凹凸が形成されており、その中には、特異凸状部が多数含まれていることが確認された。ただし、凹凸基板Bでは、観察領域内には、柱状結晶物は認められなかった。   Also in the concavo-convex substrate B, it was confirmed that a large number of fine irregularities were formed on the first surface, and that a large number of unique convex portions were included therein. However, in the concavo-convex substrate B, no columnar crystal was observed in the observation region.

得られた凹凸基板Bにおいて、第1の表面の表面粗さを測定した。測定の結果、算術平均粗さRaは23nmであり、最大高さ粗さRzは230nmであった。   In the obtained uneven substrate B, the surface roughness of the first surface was measured. As a result of the measurement, the arithmetic average roughness Ra was 23 nm, and the maximum height roughness Rz was 230 nm.

また、凹凸基板Bのヘイズは、0.6%であり、十分に低い値が得られた。   Moreover, the haze of the concavo-convex substrate B was 0.6%, and a sufficiently low value was obtained.

次に、凹凸基板Bを用いて、例1の場合と同様の方法により、ガラスと樹脂を接合させたサンプル(以下、「一体化サンプルB」と称する)を作製した。また、この一体化サンプルBを用いて、密着強度の測定を行った。   Next, a sample (hereinafter referred to as “integrated sample B”) in which glass and a resin were joined was produced using the concavo-convex substrate B by the same method as in Example 1. Further, using this integrated sample B, the adhesion strength was measured.

測定の結果、密着強度は、4MPaと見積もられた。   As a result of the measurement, the adhesion strength was estimated to be 4 MPa.

前述の表1の(例2)の欄には、凹凸基板Bのエッチング処理条件、凹凸基板Bの第1の表面の表面粗さ、凹凸基板Bのヘイズ、および一体化サンプルBの密着強度試験結果などをまとめて示した。   In the column of (Example 2) in Table 1 above, the etching conditions of the concavo-convex substrate B, the surface roughness of the first surface of the concavo-convex substrate B, the haze of the concavo-convex substrate B, and the adhesion strength test of the integrated sample B The results are summarized.

(例3)
例1の場合と同様の方法により、ガラスと樹脂を接合させたサンプルを作製した。
(Example 3)
A sample in which glass and resin were joined was produced in the same manner as in Example 1.

ただし、この例3では、ガラス基板のエッチング処理条件として、例1および例2の場合とは異なる条件を採用した。その結果、例1および例2の場合とは異なる第1の表面を有するガラス基板(以下、「凹凸基板C」という)が得られた。   However, in Example 3, different conditions from those in Examples 1 and 2 were adopted as the etching conditions for the glass substrate. As a result, a glass substrate having a first surface different from those in Examples 1 and 2 (hereinafter referred to as “uneven substrate C”) was obtained.

図10には、凹凸基板Cの第1の表面における表面形態(SEM写真)の一例を示す。この図から、凹凸基板Cの第1の表面には、微細な凹凸はほとんど認められず、代わりに小さなピットが多数形成されていることが確認された。すなわち、凹凸基板Cの第1の表面は、比較的平坦な形態であった。   In FIG. 10, an example of the surface form (SEM photograph) in the 1st surface of the uneven substrate C is shown. From this figure, it was confirmed that on the first surface of the concavo-convex substrate C, almost no fine concavo-convex was observed, and many small pits were formed instead. That is, the first surface of the concavo-convex substrate C was in a relatively flat form.

得られた凹凸基板Cにおいて、第1の表面の表面粗さを測定した。測定の結果、算術平均粗さRaは6nmであり、最大高さ粗さRzは90nmであった。   In the obtained uneven substrate C, the surface roughness of the first surface was measured. As a result of the measurement, the arithmetic average roughness Ra was 6 nm, and the maximum height roughness Rz was 90 nm.

また、凹凸基板Cのヘイズは、0.5%であった。   Moreover, the haze of the uneven substrate C was 0.5%.

次に、凹凸基板Cを用いて、例1の場合と同様の方法により、ガラスと樹脂を接合させたサンプル(以下、「一体化サンプルC」と称する)を作製した。また、この一体化サンプルCを用いて、密着強度の測定を行った。   Next, a sample (hereinafter referred to as “integrated sample C”) in which glass and a resin were joined was produced using the uneven substrate C by the same method as in Example 1. Moreover, the adhesion strength was measured using the integrated sample C.

測定の結果、密着強度は、2MPa未満と見積もられた。   As a result of the measurement, the adhesion strength was estimated to be less than 2 MPa.

前述の表1の(例3)の欄には、には、凹凸基板Cのエッチング処理条件、凹凸基板Cの第1の表面の表面粗さ、凹凸基板Cのヘイズ、および一体化サンプルCの密着強度試験結果などをまとめて示した。   In the column of (Example 3) in Table 1 above, the etching processing conditions for the uneven substrate C, the surface roughness of the first surface of the uneven substrate C, the haze of the uneven substrate C, and the integrated sample C The adhesion strength test results are summarized.

一体化サンプルA〜Cにおける密着強度試験結果の比較から、凹凸基板の第1の表面が、Ra≧10nmおよびRz≧100nmを満たすような表面粗さを有し、特異凸状部を有する場合、凹凸基板と樹脂部分の間に、比較的良好な密着力が得られることがわかった。   From the comparison of the adhesion strength test results in the integrated samples A to C, when the first surface of the concavo-convex substrate has a surface roughness that satisfies Ra ≧ 10 nm and Rz ≧ 100 nm, and has a specific convex portion, It was found that a relatively good adhesion can be obtained between the concavo-convex substrate and the resin portion.

(例4)
以下の方法により、ガラスと樹脂を接合させたサンプルを作製した。
(Example 4)
A sample in which glass and resin were joined was produced by the following method.

まず、縦約50mm×横約50mm×厚さ約2mmの寸法を有するソーダライム製のガラス基板を準備した。次に、このガラス基板の一方の主表面(第1の表面)に対して、高温のHFガスによるエッチング処理を行った。エッチング処理の温度は、580℃とし、エッチングガスとして、窒素+1.9vol%HFの混合ガスを使用した。エッチング時間は、10秒とした。   First, a glass substrate made of soda lime having dimensions of about 50 mm long × about 50 mm wide × about 2 mm thick was prepared. Next, an etching process using high-temperature HF gas was performed on one main surface (first surface) of the glass substrate. The temperature of the etching process was 580 ° C., and a mixed gas of nitrogen + 1.9 vol% HF was used as an etching gas. The etching time was 10 seconds.

これにより、第1の表面がエッチング処理されたガラス基板(以下、「凹凸基板D」という)が得られた。なお、凹凸基板Dでは、化学強化処理は実施していない。   Thereby, the glass substrate (henceforth "concavo-convex substrate D") by which the 1st surface was etched was obtained. In the uneven substrate D, no chemical strengthening treatment is performed.

図11には、凹凸基板Dの第1の表面における断面形態(SEM写真)の一例を示す。この図から、凹凸基板Dの第1の表面には、多数の微細な凹凸が形成されており、その中には、前述の特異凸状部が多数含まれていることがわかる。   In FIG. 11, an example of the cross-sectional form (SEM photograph) in the 1st surface of the uneven substrate D is shown. From this figure, it can be seen that a large number of fine irregularities are formed on the first surface of the irregular substrate D, and that many of the above-mentioned specific convex portions are included therein.

得られた凹凸基板Dにおいて、第1の表面の表面粗さを測定した。測定の結果、算術平均粗さRaは17nmであり、最大高さ粗さRzは140nmであった。   In the obtained uneven substrate D, the surface roughness of the first surface was measured. As a result of the measurement, the arithmetic average roughness Ra was 17 nm, and the maximum height roughness Rz was 140 nm.

ヘイズメータを用いて、凹凸基板Dのヘイズを測定した。測定の結果、ヘイズは、0.5%であり、十分に低い値が得られた。   The haze of the concavo-convex substrate D was measured using a haze meter. As a result of the measurement, the haze was 0.5%, and a sufficiently low value was obtained.

次に、凹凸基板Dの第1の表面に樹脂を塗布して、ガラス上に樹脂層が配置されたサンプル(以下、「一体化サンプルD」と称する)を作製した。樹脂には、アクリル系の紫外線硬化性樹脂を使用した。樹脂の塗布後に1分間、紫外線露光を行い、樹脂層(厚さ5μm)を硬化させた。   Next, resin was applied to the first surface of the concavo-convex substrate D, and a sample in which a resin layer was disposed on glass (hereinafter referred to as “integrated sample D”) was produced. As the resin, an acrylic UV curable resin was used. The resin layer (thickness 5 μm) was cured by exposing to ultraviolet light for 1 minute after application of the resin.

図12には、一体化サンプルDの断面形態(SEM写真)の一例を示す。この図から、樹脂層は、凹凸基板Dの第1の表面に、空間を設けることなく配置されており、第1の表面に存在する特異凸状部を含む微細な凹凸部分が、樹脂で十分に充填されていることがわかる。   In FIG. 12, an example of the cross-sectional form (SEM photograph) of the integrated sample D is shown. From this figure, the resin layer is arranged on the first surface of the concavo-convex substrate D without providing a space, and the fine concavo-convex portion including the unique convex portion existing on the first surface is sufficiently made of resin. It turns out that it is filled.

得られた一体化サンプルDを用いて、密着性評価試験を実施した。密着性評価試験は、JIS K5600−5−6に準拠した方法で実施した。この試験では、樹脂の上に接着テープを貼り付けた後、接着テープを一気に剥ぎ取る処理が行われる。そして、試験後の接着テープに樹脂層が付着しているかどうかを評価することにより、樹脂層と凹凸基板Dの間の密着力を判定することができる。   An adhesion evaluation test was carried out using the obtained integrated sample D. The adhesion evaluation test was performed by a method based on JIS K5600-5-6. In this test, after the adhesive tape is pasted on the resin, the adhesive tape is peeled off at a stroke. And the adhesive force between the resin layer and the uneven | corrugated board | substrate D can be determined by evaluating whether the resin layer has adhered to the adhesive tape after a test.

密着性評価試験の結果、接着テープ側には樹脂層は付着しておらず、樹脂層と凹凸基板Dの間には、良好な密着性が得られていることがわかった。   As a result of the adhesion evaluation test, it was found that the resin layer did not adhere to the adhesive tape side, and good adhesion was obtained between the resin layer and the uneven substrate D.

以下の表2の(例4)の欄には、凹凸基板Dのエッチング処理条件、凹凸基板Dの第1の表面の表面粗さ、凹凸基板Dのヘイズ、および一体化サンプルDの密着性評価試験結果などをまとめて示した。   In the column of (Example 4) in Table 2 below, etching conditions for the uneven substrate D, surface roughness of the first surface of the uneven substrate D, haze of the uneven substrate D, and adhesion evaluation of the integrated sample D The test results are summarized.

(例5)
例4の場合と同様の方法により、ガラスと樹脂を接合させたサンプル(以下、「一体化サンプルE」と称する)を作製した。ただし、この例5では、ガラス基板に対してエッチング処理を実施せず、準備したガラス基板をそのまま使用した。
(Example 5)
A sample in which glass and resin were joined (hereinafter referred to as “integrated sample E”) was produced in the same manner as in Example 4. However, in this Example 5, the glass substrate prepared was not used, and the prepared glass substrate was used as it was.

ガラス基板の第1の表面における算術平均粗さRaは0.2nmであり、最大高さ粗さRzは3nmであった。また、ガラス基板のヘイズは、0.3%であった。その他の作製条件は、例4の場合と同様である。   The arithmetic average roughness Ra on the first surface of the glass substrate was 0.2 nm, and the maximum height roughness Rz was 3 nm. Moreover, the haze of the glass substrate was 0.3%. The other manufacturing conditions are the same as in Example 4.

得られた一体化サンプルEを用いて、前述の密着性評価試験を実施した。その結果、樹脂層はガラス基板から容易に剥離され、両者の間には、良好な密着性が生じていないことがわかった。   Using the obtained integrated sample E, the above-described adhesion evaluation test was performed. As a result, it was found that the resin layer was easily peeled from the glass substrate, and good adhesion was not generated between them.

前述の表2の(例5)の欄には、例5におけるガラス基板の第1の表面の表面粗さ、ガラス基板のヘイズ、および一体化サンプルEの密着性評価試験結果などをまとめて示した。   In the column of (Example 5) in Table 2 above, the surface roughness of the first surface of the glass substrate in Example 5, the haze of the glass substrate, the adhesion evaluation test results of the integrated sample E, and the like are collectively shown. It was.

例4と例5における密着性評価試験結果の比較から、例4における一体化サンプルDでは、接着材を使用しなくても、ガラスと樹脂の間に良好な密着性が得られることが確認された。   From the comparison of the adhesion evaluation test results in Example 4 and Example 5, it was confirmed that in the integrated sample D in Example 4, good adhesion can be obtained between the glass and the resin without using an adhesive. It was.

本発明は、例えば表示装置の保護部材、例えばスマートフォンの前面カバー部材等に利用することができる。   The present invention can be used for, for example, a protective member of a display device, for example, a front cover member of a smartphone.

10 ガラス基板
12 第1の表面
50 凸状部
51 特異凸状部
52 特異凸状部
53 ネック部
100 第1の一体化部材
110 ガラス基板
112 第1の表面
114 第2の表面
140 樹脂
150 凸状部
151 特異凸状部
152 特異凸状部
153 ネック部
300 前面カバー部材
310 ガラス基板
316 おもて面
317 裏面
318 端面
341 枠状部材
344 L字型の支持部
500 積層部材
511 ガラス層
512 主表面
542 樹脂層
610 凹凸基板A
612 第1の表面
619 凹凸基板Aの外端部
640 樹脂部分
649 樹脂部分の外端部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Glass substrate 12 1st surface 50 Convex part 51 Singular convex part 52 Singular convex part 53 Neck part 100 1st integrated member 110 Glass substrate 112 1st surface 114 2nd surface 140 Resin 150 Convex shape Part 151 Unique convex part 152 Unique convex part 153 Neck part 300 Front cover member 310 Glass substrate 316 Front face 317 Rear face 318 End face 341 Frame member 344 L-shaped support part 500 Laminated member 511 Glass layer 512 Main surface 542 Resin layer 610 Uneven substrate A
612 First surface 619 Outer end portion of uneven substrate A 640 Resin portion 649 Outer end portion of resin portion

Claims (11)

ガラス−樹脂一体化部材であって、
第1の表面を有するガラス基板と、
前記第1の表面上に設置された樹脂とを有し、
前記第1の表面において、最大高さ粗さRzは100nm以上であり、
前記第1の表面は、根元部分の少なくとも一部が先端部分に比べて内方にくびれた凸状部を有する、ガラス−樹脂一体化部材。
A glass-resin integrated member,
A glass substrate having a first surface;
Having a resin installed on the first surface;
In the first surface, the maximum height roughness Rz is 100 nm or more,
The glass-resin integrated member, wherein the first surface has a convex portion in which at least a part of a root portion is constricted inward compared to a tip portion.
前記第1の表面において、算術平均粗さRaは10nm以上である、請求項1に記載のガラス−樹脂一体化部材。   2. The glass-resin integrated member according to claim 1, wherein the first surface has an arithmetic average roughness Ra of 10 nm or more. 前記凸状部は、ネック部を有する、請求項1または2に記載のガラス−樹脂一体化部材。   The glass-resin integrated member according to claim 1, wherein the convex portion has a neck portion. 前記ガラス基板は、1%以下のヘイズを有する、請求項1乃至3のいずれか一つに記載のガラス−樹脂一体化部材   The glass-resin integrated member according to any one of claims 1 to 3, wherein the glass substrate has a haze of 1% or less. 前記樹脂は、熱可塑性樹脂および硬化性樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一つの樹脂を含む、請求項1乃至4のいずれか一つに記載のガラス−樹脂一体化部材。   The glass-resin integrated member according to any one of claims 1 to 4, wherein the resin includes at least one resin selected from the group consisting of a thermoplastic resin and a curable resin. 前記ガラス基板は、アルミノシリケートガラスである、請求項1乃至5のいずれか一つに記載のガラス−樹脂一体化部材。   The glass-resin integrated member according to any one of claims 1 to 5, wherein the glass substrate is aluminosilicate glass. 前記ガラス基板は、化学強化処理されている、請求項1乃至6のいずれか一つに記載のガラス−樹脂一体化部材。   The glass-resin integrated member according to any one of claims 1 to 6, wherein the glass substrate is chemically strengthened. 前記第1の表面は、前記ガラス基板をフッ化水素ガスでエッチング処理することにより形成される、請求項1乃至7のいずれか一つに記載のガラス−樹脂一体化部材。   The glass-resin integrated member according to any one of claims 1 to 7, wherein the first surface is formed by etching the glass substrate with hydrogen fluoride gas. 前記第1の表面は、全長が30nm〜100nmの範囲であり、最大幅が1nm〜50nmの範囲の柱状結晶物を有する、請求項1乃至8のいずれか一つに記載のガラス−樹脂一体化部材。   The glass-resin integration according to any one of claims 1 to 8, wherein the first surface has a columnar crystal having a total length in a range of 30 nm to 100 nm and a maximum width in a range of 1 nm to 50 nm. Element. 前記樹脂は、前記ガラス基板の周囲に、枠状に形成されている、請求項1乃至9のいずれか一つに記載のガラス−樹脂一体化部材。   The glass-resin integrated member according to claim 1, wherein the resin is formed in a frame shape around the glass substrate. 前記樹脂は、前記ガラス基板の前記第1の表面上に、層状に形成されている、請求項1乃至9のいずれか一つに記載のガラス−樹脂一体化部材。   The glass-resin integrated member according to any one of claims 1 to 9, wherein the resin is formed in a layered manner on the first surface of the glass substrate.
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