JP6171327B2 - ガラス合紙およびガラス板梱包体 - Google Patents
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Description
特に、FPD用のガラス板(ガラス基板)は、表面に微細な電気配線(以下、配線とも言う)、電極、電気回路、および隔壁等の素子が形成されるので、表面に僅かな疵や汚染が有っても、断線や短絡等の不良の原因となる。そのため、これらの用途に用いられるガラス板には、高い表面の清浄性が要求される。
この汚染物質は、水洗のみでガラス板の表面から除去することは困難である。そのため、汚染物質の除去は、例えば、酸やアルカリを用いた洗浄を行う必要が有る。しかしながら、このような洗浄は、洗浄時の作業環境を悪化させると共に、洗浄および廃液処理のコストも増大させる。しかも、このような洗浄を行っても、汚染物質をガラス板の表面から完全に除去するのは、困難である。
また、特許文献2には、四硼酸ナトリウムを50mg/m2以上含有するガラス合紙が記載されている。
さらに、特許文献3には、高級飽和脂肪酸の含有率を0.08質量%以下としたガラス合紙を用いて、ガラス板を梱包したガラス板梱包体が記載されている。
しかしながら、これらのガラス合紙では、FPD用のガラス板など、表面に配線や電極等の素子が形成されるガラス板に用いた際に、ガラス合紙からの転写によるガラス板表面の汚染に起因する、微細な配線、電極、電気回路等の不良の発生を十分に抑制するのは、困難である。
また、透気度が20秒以上であるのが好ましい。
本発明のガラス合紙は、このようなガラス板の積層に用いられるガラス合紙であって、各種のガラス板の積層に利用可能である。中でも、表面に、配線、電極、電気回路、および隔壁等の素子を形成されるガラス板の積層に用いられるのが好ましく、特に、プラズマディスプレイや液晶ディスプレイなどのFPD用のガラス板(ガラス基板)を積層する際に、ガラス板の間に介在されるガラス合紙であるのが好ましい。
本発明のガラス合紙は、このような構成を有することにより、このガラス合紙を用いて積層されたFPD用のガラス板などの表面に、配線、電極、電気回路、および隔壁等の素子を形成した際に、配線や電極等に生じる不良を、大幅に低減できる。
しかしながら、本発明者らの検討によれば、FPD用のガラス板などの、表面に配線や電極等の素子を形成されるガラス板では、ガラス合紙からガラス板への樹脂成分の転写を抑制しても、表面に配線や電極等を形成した際に、配線等の不良が、決して低くはない確率で発生する。
ところが、本発明者らの検討によれば、このような微細な配線等を形成する際には、ガラス板の表面に僅かな金属異物が存在しても、配線となる金属薄膜(金属化合物薄膜)の成膜や、エッチングによるパターンニング等の阻害要因となる。そのため、ガラス合紙からガラス板に金属が転写されると、この金属が異物となってガラス板に配線や電極等を形成した際の不良発生の大きな要因となる。
すなわち、本発明のガラス合紙を用いることにより、FPD用のガラス板などの表面の金属異物を除去するための高度な洗浄等を行わなくても、ガラス板の表面に微細な配線、電極、電気回路、および隔壁等の素子を形成した際に、金属異物に起因する配線等の不良の発生を、大幅に抑制できる。従って、本発明のガラス合紙を用いることにより、FPDなどの生産コストを低減し、歩留りを向上できる。
金属元素の含有量が0.1質量%を超えると、ガラス合紙からガラス板への金属の転写を、十分に抑制できず、ガラス合紙からガラス板に転写された金属異物に起因する配線などの断線や短絡等の素子の不良発生の低減効果を十分に得られない。
なお、本発明のガラス合紙の第1の態様において、金属元素の中には、半金属も含む。なお、本発明において、半金属とは、ホウ素、ケイ素、ゲルマニウム、ヒ素、アンチモンおよびテルルの6種の元素を示す。
なお、本発明のガラス合紙の第1の態様および後述する第2の態様において、含有する金属元素の具体例としては、チタン、アルミニウム、鉄、亜鉛、クロム、銅およびケイ素の少なくとも一種が例示される。
ガラス合紙の金属元素含有量を、この量とすることにより、本発明のガラス合紙を用いたFPD用ガラス板などの表面に配線や電極等を形成した際に発生する断線や短絡等の素子の不良を、より好適に抑制することができる。
しかしながら、金属元素含有量が極端に少ない(例えば、0質量%に近い)ガラス合紙は、製造に手間やコストがかかる。この点を考慮すると、本発明のガラス合紙において、金属元素の含有量は、0.03質量%以上であるのが好ましい。なお、本発明のガラス合紙において、含有する金属元素の種類は、特に限定されない。
透気度を10秒以上、特に20秒以下とすることにより、このような金属元素含有量を0.1質量%以下にすることの効果と、後述する封じ込め効果との相乗効果により、より好適に、ガラス合紙からガラス板への金属の転写を抑制できる。
また、これらの原料は、古紙であっても、バージンパルプであっても、古紙とバージンパルプとの混合物であってもよい。中でも、バージンパルプが好ましい。
好適な一例として、ガラス合紙の製紙工程において、乾燥工程の前および途中の少なくとも一方でシャワー洗浄を行う製造方法、ならびに、乾燥後に超音波照射および吸引を行う製造方法が例示される。
図1に示すように、紙原料液(パルプを水で希釈した液体)は、ヘッドボックス12から、ワイヤパート14に設置された下ワイヤ16の上に、シート状に供給される。下ワイヤ16に供給された紙原料液は、次いで、下ワイヤ16と上ワイヤ18とによって挟み込まれることにより、均一の厚さに広げられると共に、脱水されて、湿紙(紙)となる。
下ワイヤ16および上ワイヤ18は、複数のローラに掛け渡されて、図示を省略するモータの駆動力を、複数のローラの中の駆動ローラに伝達することにより、所定の速度で周回移動されている。
プレスパート20を通過した湿紙は、複数本のローラで構成されるドライヤパート24に搬送され、ドライヤパート24を通過中に、例えば約120℃の雰囲気で乾燥される。
カレンダパート26においてカレンダ処理を施された紙は、ガラス合紙としてリール28に巻き取られ、ロール状(以下、ジャンボロール30とする)にされる。
具体的には、図2に概念的に示すように、ガラス合紙は、ジャンボロール30から送り出され、カッタ34によって所定幅に切断(長手方向に切断)され、ワインダ36によって巻き取られる。ジャンボロール30から送り出したガラス合紙が、所定長さになった時点で、カッタ34によって所定長さに切断(幅方向に切断)されて、所定の幅で、長尺なガラス合紙を巻回してなるロール32とされて、ガラスメーカ等に出荷される。
なお、このカットシートへの切断は、ガラス合紙のメーカで行ってもよい。
すなわち、ドライヤパート24の前(プレスパート20とドライヤパート24との間)、および、ドライヤパート24の中の少なくとも一方に、シャワーを設け、乾燥前および乾燥中の少なくとも一方において、紙を、金属元素等を含まない清浄な水でシャワー洗浄する。これにより、紙に含まれる金属や金属含有成分を叩き出すことができ、金属元素の含有量が0.1質量%以下である、本発明のガラス合紙を製造できる。
なお、ドライヤパート24の前やドライヤパート24の中の洗浄用シャワーは、紙の搬送方向に、複数箇所、設けてもよい。
一例として、図2に示すジャンボロール30とロール32との間のガラス合紙の搬送経路中(一カ所もしくは複数箇所)において、超音波照射装置および吸引装置を設けて、搬送されるガラス合紙に超音波を照射し、かつ、超音波照射部の近傍で、吸引手段で吸引を行う。これにより、超音波の照射によってガラス合紙中に含まれる金属や金属含有成分を叩き出し、かつ、放出された金属等の異物をガラス合紙の近傍から除去することができ、金属元素の含有量が0.1質量%以下である、本発明のガラス合紙を製造できる。
例えば、ドライヤパート24とカレンダパート26との間、カレンダパート26とリール28との間で、このような超音波照射および吸引を行ってもよい。さらに、ガラス合紙の使用先であるガラスメーカにおいて、ロール32からガラス合紙を引き出してカットシート状に切断するまでの間や、ガラス合紙をカットシート状に切断した後に、このような超音波照射および吸引を行ってもよい。
また、これらのタイミングの複数を併用して、乾燥した紙やガラス合紙への超音波照射および吸引を行ってもよい。
なお、本発明のガラス合紙の第2の態様は、透気度が10秒以上で、かつ、金属元素含有量に限定が無い以外は、前記第1の態様のガラス合紙と同様であるので(すなわち、透気度の限定を有する以外は、公知のガラス合紙と同様であるので)、以下の説明は、異なる点を主に行う。
そのため、ガラス合紙の透気度を10秒以上とすることにより、ガラス合紙が含有する金属や金属含有成分を、ガラス合紙の内部に封じ込めることができる。その結果、前述のように、ガラス合紙からFPD用のガラス板等に転写された金属異物に起因する配線等の不良発生を、大幅に低減できる。
すなわち、本発明のガラス合紙の第2の態様によれば、通常のガラス合紙のように、0.1質量%を超える金属元素を含有しても、ガラス合紙からガラス板に転写された金属異物に起因する配線等の不良発生を、大幅に低減できる。
ガラス合紙の透気度を、この範囲とすることにより、本発明のガラス合紙を用いるガラス板の表面に配線や電極等を形成した際における不良の発生を、より好適に抑制できる。
しかしながら、透気度が極端に高いガラス合紙は、先と同様、製造に手間やコストがかかる。この点を考慮すると、本発明のガラス合紙において、透気度は、60秒以下であるのが好ましい。
好適な一例として、ガラス合紙の製紙工程において、カレンダ処理を行って、ガラス合紙の透気度を10秒以上とする方法が例示される。一例として、図1に示すガラス合紙の製造装置において、カレンダパート26において、カレンダロールによる押圧力の調整等、カレンダ処理の条件を調整することによって、透気度が10秒以上である、本発明のガラス合紙の第2の態様を製造する方法が例示される。
本発明のガラス合紙は、このような構成を有することにより、ガラス合紙からガラス板への金属や金属含有成分の転写を抑制して、ガラス板に配線や電極等を形成した際に、金属異物に起因する配線等の不良を大幅に低減できる。
例えば、前述の図1に示すガラス合紙の製造装置において、ドライヤパート24とカレンダパート26との間に、コータパートが設けられる場合には、此処でコート剤を塗布すればよい。
この処理剤としては、一例として、アルカリ成分を含有せず(10000ppm以下)、水溶性有機酸塩として、単糖類、少糖類および多糖類の少なくとも1つのカルボン酸塩を含有する処理液が例示される。中でも、水溶性有機酸塩は、アルギン酸、ヒアルロン酸、コンドロイチンおよびへパリン等の多糖類のカルボン酸塩が好ましく、その中でも、カルボキシル基が、アンモニウムイオンや金属イオン等の陽イオンで置換されてなる多糖類のカルボン酸塩が好ましく、特に、アルギン酸アンモニウムが好ましい。
この処理剤に関しては、国際公開第2007−007530号に詳述されている。
一例として、塗布方法としては、バーコータ、ブレードコータ、エアナイフコータ、ロールコータ等が例示される。また、必要に応じて、温風やヒータによるコート剤の乾燥や、紫外線等の光照射や加熱等によるコート剤の硬化(架橋)等を行ってもよい。
図3に示すガラス板梱包体50は、パレット52に、複数枚のガラス板Gを積層してなるものである。パレット52は、公知のガラス板梱包用のパレットであり、基台54と、基台54の上面に立設された傾斜台56と、基台54の上面に載置された載置台58とを有する。
傾斜台56の水平方向の一面(ガラス板Gとの接触面=背面)は、鉛直方向に対して傾斜している(以下、傾斜面とも言う)。この傾斜面の角度は、積層されたガラス板Gが安定して積載、保管および搬送できる角度であればよく、通常、水平方向に対して85°以下であり、例えば、85°〜70°である。
また、載置台58の上面は、水平方向に対して傾斜台56に向かって下降するように傾斜する。図示例においては、一例として、載置台58の上面は、傾斜台56の傾斜面に対して90°となるように構成される。
また、ガラス板Gの間には、前述の本発明のガラス合紙60が介在される。ガラス合紙60は、ガラス板Gよりも大きなサイズであり、ガラス板Gの全面を覆うように、ガラス板Gの間に介在される。
なお、積層されたガラス板Gと傾斜台56との間にも、同様に本発明のガラス合紙60を介在させてもよく、また、最前面のガラス板Gの表面を同様に本発明のガラス合紙60で覆ってもよい。
さらに、必要に応じて、最前面のガラス板G(ガラス合紙)に当て板を当接して、帯状体を掛け渡して傾斜台56に固定してもよく、また、全てのガラス板Gを覆うようにカバーを掛けてもよい。
なお、本発明のガラス板梱包体は、図3に示すガラス板梱包体50のようにガラス板Gを立て掛けて積層するものに限定はされず、例えば実用新案登録第3165973号公報に示される板状体収納容器のように、ガラス板Gを水平に積層したものであってもよい。
図1および図2に示す、一般的なガラス合紙の製造装置において、ドライヤパート24の途中2箇所に、紙を洗浄するためのシャワーを設けた。
このような製造装置を用い、原料としてバージンパルプを用いて、ドライヤパート24において、純水によって紙のシャワー洗浄を行いつつ乾燥を行い、ガラス合紙を作製した。なお、本例では、カレンダパート26でのカレンダ処理は行わなかった。
その結果、ガラス合紙の金属元素の含有量は、0.08質量%であった。
ドライヤパート24における紙のシャワー洗浄を行わない以外は、実施例1と同様にして、ガラス合紙を作製した。
作製したガラス合紙を、実施例1と同様に分析したところ、金属元素の含有量は0.15質量%であった。
図1および図2に示す、一般的なガラス合紙の製造装置において、カッタ34とロール32との間に、超音波照射装置と吸引装置とを設けた。
このような製造装置を用い、原料としてバージンパルプを用いて、カッタ34とワインダ36との間で、ガラス合紙に超音波を照射し、かつ、超音波照射位置の近傍での吸引を行いつつ、ガラス合紙を作製した。なお、本例では、カレンダパート26でのカレンダ処理は行わなかった。
作製したガラス合紙を、実施例1と同様に分析したところ、金属元素の含有量は0.09質量%であった。
カッタ34とワインダ36との間での、ガラス合紙への超音波照射および吸引を行わない以外は、実施例2と同様にして、ガラス合紙を作製した。
作製したガラス合紙を、実施例1と同様に分析したところ、金属元素の含有量は0.12質量%であった。
図1および図2に示す、一般的なガラス合紙の製造装置を用い、原料としてバージンパルプを用いて、ガラス合紙を作製した。
なお、本例においては、カレンダパート26におけるカレンダ処理の条件は、100kg/cmとした。
作製したガラス合紙を、後述するガラス板のサイズに合わせてカットシート状に切断して、ガラス合紙の透気度を、『JIS P8117:2009』に準拠して測定したところ、15秒であった。
参考として、実施例1と同様に、このガラス合紙を分析したところ、金属元素の含有量は0.15質量%であった。
カレンダパート26においてカレンダ処理を行わない以外は、実施例3と同様にして、ガラス合紙を作製した。
作製したガラス合紙の透気度を、実施例3と同様に測定したところ、9秒であった。
参考として、実施例1と同様に、このガラス合紙を分析したところ、金属元素の含有量は0.15質量%であった。
以上の実施例1〜3および比較例1〜3で作製したガラス合紙を、厚さが0.5mmで、1500×1300mmサイズのFPD用のガラス板(旭硝子株式会社製 液晶用ガラスAN100)の間に介在させて、複数枚のガラス板を積層したガラス板積層体にした。
このガラス板積層体を、実施例1〜3および比較例1〜3の各ガラス合紙毎に、5パレット分(ガラス板2000枚)、作製した。
このガラス板積層体を、一般的なガラス板梱包用のパレットに積載して、ガラス板梱包体にした。
このようにして作製したガラス板梱包体を、台湾から高砂まで船で搬送した。
次いで、選択した全てのガラス板の表面に、幅が5μmの直線状の配線を、80μmの間隔で形成した。
その結果、実施例1〜3のガラス合紙を用いて積層したガラス板では、全てのガラス板で、配線に断線および短絡は認められなかった。
これに対し、比較例1〜3のガラス合紙を用いて積層したガラス板では、全てのガラス板で、配線に断線および短絡の少なくとも一方が確認された。
以上の結果より、本発明の効果は明らかである。
14 ワイヤパート
16 下ワイヤ
18 上ワイヤ
20 プレスパート
24 ドライヤパート
26 カレンダパート
28 リール
30 ジャンボロール
32 ロール
34 カッタ
36 ワインダ
50 ガラス板梱包体
52 パレット
54 基台
56 傾斜台
58 載置台
60 ガラス合紙
G ガラス板
Claims (6)
- 複数枚のガラス板を積層する際に、ガラス板間に介在させるガラス合紙であって、金属元素の含有量が0.03質量%以上0.1質量%以下であり、
前記ガラス板が、幅3〜5μm、50〜200μmの間隔で配線を形成するために用いられるガラス板であることを特徴とするガラス合紙。 - 透気度が10秒以上である請求項1に記載のガラス合紙。
- 透気度が20秒以上である請求項1または2に記載のガラス合紙。
- チタン、アルミニウム、鉄、亜鉛、クロム、銅およびケイ素の少なくとも一種を含有する請求項1〜3のいずれか1項に記載のガラス合紙。
- 複数枚のガラス板を、間に請求項1〜4のいずれか1項に記載のガラス合紙を介在させて積層したことを特徴とするガラス板梱包体。
- 前記ガラス板が、フラットパネルディスプレイ用のガラス板である請求項5に記載のガラス板梱包体。
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