JPWO2009093505A1 - ガラス樹脂複合体の製造方法 - Google Patents

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Abstract

本発明は、ガラスの持つ耐薬品性、耐擦傷性、ガスバリヤー性等を損なうことなく、前記ガラスが極めて薄いものであっても十分な搬送性、ハンドリング性および二次加工性を備え、かつ連続操業することができる、次のガラス樹脂複合体の製造方法を提供する。溶融ガラスを成形してガラスリボンを得る成形工程と、前記ガラスリボンの幅方向両端部を切断する端部切断工程とを具備し、さらに、前記端部切断工程を経た後の前記ガラスリボンを溶融樹脂押出装置の口金内を通過させ、その主面および端面に溶融樹脂を付与して樹脂被膜を形成する樹脂被膜形成工程、および／または、前記端部切断工程を経た後の前記ガラスリボンを、該ガラスリボンよりも幅の広い２枚の樹脂フィルムで挟み、前記樹脂フィルムの幅方向両端部を接着して被覆するフィルム積層工程を具備する、ガラス樹脂複合体の製造方法。

Description

本発明はガラス樹脂複合体の製造方法に関する。
近年、ディスプレイ用基板や、センサー・素子カバーなどの用途において使用されるガラス板の薄肉化が進んでいる。しかしながら、ガラス板の板厚が薄くなる程、ガラス本来の有する脆性が顕在化し、搬送時や二次加工時のハンドリング等が困難となる。
この問題を解決するために、ガラスリボンに樹脂フィルムを積層する方法が提案されている。ここで、ガラスリボンを図２により説明する。ガラスリボン１００とは、同図に示すような長尺のシート状ガラスを意味し、平面状の第１面１０１および第２面１０２からなる主面と、前記ガラスリボンの厚さ方向に面を構成する２つの端面１０４とを有するものである。前記端面１０４は、耳部（幅方向における両端部）を切断した後においては切断面となる。
ガラス積層体の製造方法としては、フロート法、リドロー法、フュージョン法またはダウンドロー法などによりガラスフィルムを製造し、その製造工程の途中でプラスチックフィルムを積層するガラス積層体の製造方法が特許文献１に記載されている。
また、例えば特許文献２には、特定の厚さのガラスフィルムの製造工程で、所定の厚さにローラで引き取られているガラスフィルムに、対ガラス接着層を有するとともに、特定の厚さの特定の性能を有するプラスチックフィルムを、前記対ガラス接着層がガラスフィルムと対応する状態で連続的に積層固着し、管状のボビンに連続的に巻き取るプラスチックフィルム・ガラスフィルム積層体の製造方法が記載されている。
また、例えば特許文献３には、ダウンドロー法において、所定のドロー速度で所定の厚さのガラスフィルムを製造する工程、前記ガラスフィルムを直列化させる工程、ガラスフィルム表面の予備処理をする工程、ポリマー層を液相中において所定の厚さに直接適用する工程を含むガラス／プラスチック複合体フィルムの製造方法が記載されている。
さらに、例えば特許文献４には、互いにガラス基材を被覆できる程度の面積を有し、かつ互いに実質的に同一の樹脂からなる第１および第２の樹脂基材によって該ガラス基材を被覆し、その際、ガラス基材の外周全てに、第１および第２の樹脂基材ともに、接着代を設けるようにガラス基材を配置し、両樹脂基材の接着代同士を重ね合わせて、溶剤接着により封止する製造方法が記載されている。
特開２００１−９７７３３号公報 特開２００１−１１３６３１号公報 特表２００２−５３４３０５号公報 特開２００７−１０８３４号公報
特許文献１、２に記載の製造方法では、樹脂で被覆されていないガラスリボンと比較して、ガラス強度の保持性およびハンドリングの容易性は向上すると考えられる。しかしながらガラス端面が保護されないので、ガラス強度は不十分である。
また、特許文献３に記載の方法ではガラスリボンを樹脂の液相中に浸漬するので、ガラスリボン端面にも樹脂が付着すると考えられるが、樹脂液の表面張力の影響で、ガラスリボンの端面と主面との境界部（エッジ部分）に樹脂は付着しないと考えられる。この場合、ガラスリボン端面の強度は不十分となる。また、この方法では、製品として出荷する際には幅を整えること等を目的として樹脂層を有するガラスリボンの端部を切断する必要がある。このため出荷時には既にガラスリボン端面が樹脂で被覆されておらず、露出していることになる。よって十分な搬送性およびハンドリング性を具備しない。さらに、当該ガラスリボンを購入した者が加工する（二次加工する）際にも、当然にガラスリボン端面は露出しているので、二次加工時においてガラスリボンが破損する可能性が高い。すなわち二次加工性（二次加工の容易性）が低い。
さらに、特許文献４に記載の方法は、ガラス基材の外周全てに接着代を設けるようにガラス基材を配置して、接着代同士を重ね合わせて溶剤接着して封止する製造方法である。すなわち、特許文献４に記載の方法は、ガラス基材を毎葉処理することを前提としており、この方法では連続的にガラス樹脂複合体を製造することはできない。
本発明は上記のような問題点に鑑みてなされたものである。すなわち、ガラスが極めて薄いものであっても十分な搬送性、ハンドリング性および二次加工性を備え、かつ連続的に製造すること（以下、連続操業とする）ができるガラス樹脂複合体の製造方法を提供することを目的とする。
本発明者は上記課題を解決するために鋭意検討を重ね、本発明を完成した。
本発明は以下のガラス樹脂複合体の製造方法を提供する。
（１）溶融ガラスを成形してガラスリボンを得る成形工程と、前記ガラスリボンの幅方向両端部を切断する端部切断工程とを具備し、さらに、前記端部切断工程を経た後の前記ガラスリボンを溶融樹脂押出装置の口金内を通過させて、その主面および端面に溶融樹脂を付与し、樹脂被膜を形成する樹脂被膜形成工程、および／または、前記端部切断工程を経た後の前記ガラスリボンを、該ガラスリボンよりも幅の広い２枚の樹脂フィルムで挟み、前記樹脂フィルムの幅方向両端部を接着して被覆するフィルム積層工程を具備する、ガラス樹脂複合体の製造方法。
（２）前記溶融樹脂押出装置の口金から出る直前における前記溶融樹脂の粘度が、５００（１／ｓ）のせん断速度において１０−１Ｐａ・ｓ〜１０３Ｐａ・ｓである、上記（１）に記載のガラス樹脂複合体の製造方法。
（３）前記端部切断工程を経た後の前記ガラスリボンの幅をＷＧ（ｍｍ）、厚さをＴＧ（ｍｍ）、前記樹脂フィルムの幅をＷＲ（ｍｍ）とするとき、（ＷＲ−ＷＧ）／２≧ＴＧ＋０．１を満足する、上記（１）または（２）に記載のガラス樹脂複合体の製造方法。
（４）前記フィルム積層工程における前記樹脂フィルムの接着が、熱融着または接着剤による接着である、上記（１）〜（３）のいずれかに記載のガラス樹脂複合体の製造方法。
本発明によれば、ガラスの持つ耐薬品性、耐擦傷性、ガスバリヤー性等を損なうことなく、前記ガラスが極めて薄いものであっても十分な搬送性、ハンドリング性および二次加工性を備えたガラス樹脂複合体を連続的に製造することができる。
図１は、実施例の製造ラインを説明するための概略図である。 図２は、本発明におけるガラスリボンを説明するための概略図である。
符号の説明
１ 製造ライン
１０ ガラスリボン
１１ フュージョンパイプ
１３ 溶融ガラス
１５ 成形・徐冷ゾーン
１７ ローラー
１９ レーザー切断装置
２１ 洗浄装置
２３ ニップロール
２３１ フィルム
２５ ニップロール
２７ ボビン
３０ ガラス樹脂複合体
１００ ガラスリボン
１０１ 主面
１０２ 主面
１０４ 端面
本発明について説明する。
本発明は、溶融ガラスを成形してガラスリボンを得る成形工程と、前記ガラスリボンの幅方向両端部を切断する端部切断工程とを具備し、さらに、前記端部切断工程を経た後の前記ガラスリボンを溶融樹脂押出装置の口金内を通過させ、その主面および端面に溶融樹脂を付与して樹脂被膜を形成する樹脂被膜形成工程、および／または、前記端部切断工程を経た後の前記ガラスリボンを、該ガラスリボンよりも幅の広い２枚の樹脂フィルムで挟み、前記樹脂フィルムの幅方向両端部を接着して被覆するフィルム積層工程を具備する、ガラス樹脂複合体の製造方法である。
すなわち本発明は、次の（ａ）〜（ｄ）に示す態様を包含する。
（ａ）前記成形工程、前記端部切断工程および前記樹脂被膜形成工程を、この順に具備するガラス樹脂複合体の製造方法。
（ｂ）前記成形工程、前記端部切断工程および前記フィルム積層工程を、この順に具備するガラス樹脂複合体の製造方法。
（ｃ）前記成形工程、前記端部切断工程、前記樹脂被膜形成工程および前記フィルム積層工程を、この順に具備するガラス樹脂複合体の製造方法。
（ｄ）前記成形工程、前記端部切断工程、前記フィルム積層工程および前記樹脂被膜形成工程を、この順に具備するガラス樹脂複合体の製造方法。
初めに本発明における成形工程について説明する。
成形工程は、溶融ガラスを成形してガラスリボンを得る工程である。
溶融ガラスの種類は特に限定されない。例えば従来公知のソーダライムガラス、硼珪酸ガラス、無アルカリガラス等を得るための組成を有する溶融ガラスであってよい。中でも得られるガラスリボンの強度や化学的耐久性が優れる点で、無アルカリガラスが好ましい。また、線膨張係数が５００×１０−７／℃以下である板状ガラスが得られるものであることが好ましく、入手の容易性から約２００×１０−７／℃である板状ガラスが得られるものがより好ましい。本発明のガラス樹脂複合体から樹脂被膜または樹脂フィルムを剥離して得られる板ガラスを表示装置等の基板用に好ましく用いることができるが、その場合、線膨張係数が５００×１０−７／℃以下の板ガラスが得られると、表示装置製造工程における加熱工程の際に熱変形が小さいため、所望の画素サイズに対応する微細なパターニングを比較的容易に行うことができるからである。
なお、線膨張係数はＪＩＳ Ｒ３１０２（１９９５年）に規定されるものを意味する。
溶融ガラスを得る方法も特に限定されない。例えば従来公知の方法が挙げられる。具体的には、例えば粉末状ガラス原料をガラス溶融窯内で１１００〜１５００℃程度の温度で溶融して得る方法が挙げられる。
このような溶融ガラスを成形する方法も特に限定されない。例えば、従来公知のガラスリボンを得ることができる従来公知の方法を適用することができる。具体的には例えばフロート法、フュージョン法、ダウンドロー法、スロットダウン法またはリドロー法を適用することができる。
ただし、成形工程の後にガラスリボンの端部を切断する必要が生じる成形方法に限られる。例えば、ガラスリボンの端部をロールで把持しつつ成形する方法が挙げられる。例えば従来公知のフュージョン法では、成形した直後の未だ完全に固化する前のガラスリボンの端部をプリングロールと呼ばれる治具で幅方向の両側に引っ張り、ガラスリボンの厚さおよび幅を調整する。このようにロールで把持するとガラスリボンの端部の把持した部分の表面に傷が生じ、製品としての品質が低下するのでその部分を切断する必要が生じる。
このような方法によって得たガラスリボンの厚さ、長さ、幅等は特に限定されない。
厚さは１０〜３００μｍであることが好ましく、５０〜２００μｍであることがさらに好ましい。ガラスリボンの厚さが薄すぎると強度が低すぎ、後の樹脂被膜および／または樹脂フィルムの形成が困難となる。また、厚さが厚すぎると、ガラス自体の可撓性が失われるため、本発明によって得られるガラス樹脂複合体をロール状に巻き取ることが困難になる。
ガラスリボンの長さは３〜３００ｍであることが好ましく、１０〜１００ｍであることがより好ましい。長さが３〜３００ｍであると連続生産に適しているからである。この長さが長すぎると巻き取った際のロール径が大きくなりすぎ、取り扱いが困難となる。
幅は１０〜２０００ｍｍであることが好ましく、１００〜１８００ｍｍであることがより好ましい。幅が狭すぎるとその用途が制限されるため好ましくない。また、幅が広すぎると積層するフィルムの製造が困難となり、その入手が困難となる。
このような成形工程によってガラスリボンを連続的に成形して、連続的に端部切断工程へ供給することが好ましい。
次に本発明における端部切断工程について説明する。
端部切断工程は、前記ガラスリボンの幅方向両端部を切断する工程である。
端部切断工程において前記ガラスリボンの幅方向両端部を切断する方法は特に限定されない。例えば従来公知の方法で切断することができる。具体的には例えば従来公知のレーザーを用いた切断方法が挙げられる。レーザーで切断すると、得られるガラスリボンの端部の強度が保持されるので好ましい。また、レーザーで切断して得られるガラスリボンの端面はやや丸みとなり、端面と主面との境界（エッジ）が鋭角または直角となり難いので好ましい。エッジが鋭角または直角になると後に被覆する樹脂フィルムや樹脂被膜が、この鋭角のエッジによって破損する可能性があり好ましくない。その他の切断方法としては、ホイールカッターを押し当て、ガラス表面に鋭利な傷をつけ、その直後に当該箇所を連続的または局所的に変形させることによって、表面につけた傷を進展させ、切断する方法が挙げられる。なお、前記ガラスリボンの端部には、前記成形工程においてロールで把持すること等によって表面に傷が生じやすい。切断する端部は、このようなロールの把持跡を含む部分で、概ね前記ガラスリボン幅方向の末端から２〜２００ｍｍ程度の部分である。
ガラスリボンの端部をレーザー等で切断した後は、必要に応じて洗浄、乾燥を行う。これらの工程は、従来公知の方法で行うことができる。
このような端部切断工程によってガラスリボンの幅方向両端部を連続的に切断し、両端部が切断されたガラスリボンは連続的に次の工程へ供給することが好ましい。
次に本発明における樹脂被膜形成工程について説明する。
樹脂被膜形成工程は、前記端部切断工程を経た後の前記ガラスリボンを溶融樹脂押出装置の口金内を通過させて、その主面および端面に溶融樹脂を付与し、樹脂被膜を形成する工程である。
ここで「前記端部切断工程を経た後の前記ガラスリボン」とは、前記端部切断工程によって端部を切断されたガラスリボン、またはこの端部が切断されたガラスリボンをさらに後述するフィルム積層工程に供して得たガラスリボンを意味する。
このような「前記端部切断工程を経た後の前記ガラスリボン」を、樹脂被膜形成工程において便宜的に「ガラスリボンα」ともいう。
樹脂被膜形成工程では、溶融樹脂押出装置を用いてガラスリボンαの表面に溶融樹脂からなる樹脂被膜を形成する。
溶融樹脂押出装置は、口金を有し、その中をガラスリボンαを通過させてガラスリボンαの主面および端面に溶融樹脂を付与し、樹脂被膜を形成できるものであれば特に限定されず、従来公知のものであってよい。
例えば口金として矩形断面のクロスヘッドダイを有し、その中をガラスリボンαを通過させながら、その表面に溶融樹脂を付与することできる押出装置が挙げられる。
口金を通過した後は、例えば室内で放置することで樹脂被膜は固化する。連続的に樹脂被膜を形成する場合は、次工程までの距離や時間を調整することで樹脂被膜を固化させることができる。次工程までの距離や時間を確保できない等の場合は、口金を通過した後に形成された樹脂被膜を従来公知の冷却手段で冷却することもできる。
ここで、クロスヘッドダイ等の口金によってガラスリボンαの表面に被膜を形成する際の溶融樹脂の粘度、すなわち前記溶融樹脂押出装置の口金から出る直前における前記溶融樹脂の粘度は、１０−１Ｐａ・ｓ〜１０３Ｐａ・ｓであることが好ましく、５．０×１０−１Ｐａ・ｓ〜５．０×１０２Ｐａ・ｓであることがより好ましく、８．０×１０−１Ｐａ・ｓ〜３．０×１０２Ｐａ・ｓであることがさらに好ましい。前記溶融樹脂の粘度が低すぎると、口金を出た直後の樹脂の変形が大きく賦形が困難となる。一方、粘度が高すぎるとこれを押し出すために口金内での溶融樹脂の圧力を高くする必要が生じ、その結果溶融樹脂の吐出圧力が高くなりすぎてガラスリボンαを折損するおそれがある。溶融樹脂の粘度が上記範囲であれば、ガラスリボンαの表面に溶融樹脂を良好に付与できる。
なお、溶融樹脂の粘度は、溶融樹脂の押出時の口金設定温度をサンプル測定時の設定温度として、せん断速度＝５００（１／ｓ）にてレオメーターで測定した値を意味するものとする。
ガラスリボンαの表面に形成する樹脂被膜の厚さは特に限定されず、搬送等によって容易に破損せず、ガラスリボンαの表面を保護することができる程度であればよい。具体的には、樹脂被膜の厚さは、１〜５００μｍであることが好ましく、５〜３００μｍであるとより好ましく、１０〜１５０μｍであるとさらに好ましい。
また、樹脂被膜の厚さは、ガラスリボンαの主面および端面において、ガラスリボンαの厚さの１／１０以上の厚さであることが好ましく、１／８以上であることがより好ましく、１／５以上であることがさらに好ましい。薄すぎると被覆効果が十分に発揮されず、ガラスリボンの強度が不十分となるおそれがある。厚さの上限は特定されないが、必要以上に厚くなるとコストの高騰を招くのでガラスリボンの厚さの５倍以下が好ましい。
なお、樹脂被膜の厚さは、樹脂被膜をガラスリボンαの表面に形成した後常温にまで冷却し、その後、前記被膜を形成する樹脂をガラスリボンαの表面から剥離してマイクロメーターを用いて測定した値を意味するものとする。
また、溶融樹脂押出装置で樹脂被膜を形成するために用いる樹脂は、ガラスリボンαに強靭性を付与し得るものであれば特に限定されない。本発明によって得られるガラス樹脂複合体の用途により要求される耐熱性や耐薬品性、透明性等に応じて選択することができる。例えばポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、トリアセチルセルロース樹脂、ポリイミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂およびフッ素樹脂等が挙げられる。また、これらの共重合体やフィラー等の添加剤を含有したものでもよい。
端部切断工程を経たガラスリボンαは、樹脂被膜形成工程に直ちに供することが好ましい。
すなわち、上記（ａ）または（ｃ）の態様の場合、端部切断工程においてガラスリボンの端部をレーザー切断装置等で切断した後、なるべく早く、その表面に樹脂を付与して樹脂被膜を形成することが好ましい。切断した後にしばらく時間が経過したり、切断する場所と樹脂被膜を形成する場所とがある程度以上離れていたりすると、ガラスリボンの表面に傷が付く可能性が高まり、傷を有する表面上に樹脂被膜を形成する可能性が大きくなるからである。このように表面に傷を有していると、ガラスリボンが破損し易くなるので好ましくない。レーザー切断装置等で切断した後、樹脂被膜を形成するまでの時間は、例えば６００秒以下であることが好ましく、３００秒以下であることがより好ましい。また、レーザー切断装置の配置箇所と樹脂被膜形成箇所との距離は、例えば２０ｍ以下であることが好ましく、１０ｍ以下であることがより好ましい。
よって、端部切断工程におけるガラスリボン端部の切断と樹脂被膜形成工程における樹脂被膜の形成とが連続的に行われることが好ましい。後に図１を用いて説明する態様のように、成形工程で成形したガラスリボンをローラーによって搬送しつつ、連続的にガラスリボン端部を切断し、さらに樹脂被膜を形成することが好ましい。そして、樹脂被膜が形成された長尺状（リボン状）のガラス樹脂複合体は、ローラーで搬送してロール状に巻き取ることが好ましい。また、レーザー切断装置の配置箇所と樹脂被膜形成箇所との間に存するローラーの数はできるだけ少ないほうが好ましく、例えば１００個以下であることが好ましく、５０個以下であることがより好ましい。
次に本発明におけるフィルム積層工程について説明する。
フィルム積層工程は、前記端部切断工程を経た後の前記ガラスリボンを、該ガラスリボンよりも幅の広い２枚の樹脂フィルムで挟み、前記樹脂フィルムの幅方向両端部を接着して被覆する工程である。
ここで「前記端部切断工程を経た後の前記ガラスリボン」とは、前記端部切断工程によって端部を切断されたガラスリボン、またはこの端部が切断されたガラスリボンをさらに前記樹脂被膜形成工程に供して得たガラスリボンを意味する。
このような「前記端部切断工程を経た後の前記ガラスリボン」を、フィルム積層工程において便宜的に「ガラスリボンβ」ともいう。
フィルム積層工程では、ガラスリボンβを、その厚さ方向において、ガラスリボンβよりも幅の広い２枚の樹脂フィルムで挟み、その後、２枚の樹脂フィルムの幅方向両端部同士を接着して、ガラスリボンβの表面（主面および端面）を被覆する。
樹脂フィルムの種類は特に限定されない。例えば前記樹脂被膜と同様の樹脂からなるフィルムを用いることができる。２枚の樹脂フィルムの種類は同一であっても異なってもよい。
樹脂フィルムの厚さも特に限定されず、搬送等によって容易に破損せず、ガラスリボンβの表面を保護することができる程度であればよい。樹脂フィルムの厚さとしては、１〜５００μｍが好ましく、５〜３００μｍであるとより好ましく、１０〜１５０μｍであるとさらに好ましい。樹脂フィルムの厚さはガラスリボンβの厚さの１／１０以上であることが好ましく、１／８以上であることがより好ましく、１／５以上であることがさらに好ましい。また、５倍以下であることが好ましく、３倍以下であることがよりに好ましく、２倍以下であることがさらに好ましい。樹脂フィルムが薄すぎると、ガラスリボンβを保護する効果が不十分になる場合がある。また厚すぎると、樹脂フィルムのモジュラスが大きくなりすぎ、ガラスリボンβを折損する可能性が生じるという点で好ましくない。
なお、樹脂フィルムの厚さは、樹脂フィルムをガラスリボンβの表面から取り除いてマイクロメーターを用いて測定した値を意味するものとする。
また、樹脂フィルムの幅も特に限定されず、２枚の樹脂フィルムによってガラスリボンβを被覆することができればよい。２枚の樹脂フィルムの幅が異なるものであってもよいが、ほぼ同じであって、かつ、ガラスリボンβの幅と厚さとの合計よりも大きい幅であることが好ましい。すなわち、ガラスリボンβの幅をＷＧ（ｍｍ）、厚さをＴＧ（ｍｍ）、樹脂フィルムの幅をＷＲ（ｍｍ）とするとき、ＷＧ＋ＴＧ＜ＷＲを満たすものであることが好ましい。２枚の樹脂フィルムの接着が容易になるからである。
また、２枚の樹脂フィルムの両方においてＷＧ、ＷＲおよびＴＧが、次の関係式を満たすことが好ましい。
θ≧（ＷＲ−ＷＧ）／２≧ＴＧ＋γ
ここでγは０．１ｍｍ以上であり、０．５ｍｍ以上であることが好ましく、１．０ｍｍ以上であることがより好ましく、２．０ｍｍ以上であるとさらに好ましい。したがって、樹脂フィルムの幅ＷＲ（ｍｍ）は、ガラスリボンβの幅ＷＧ（ｍｍ）および厚さＴＧ（ｍｍ）に対して、（ＷＲ−ＷＧ）／２≧ＴＧ＋０．１を満足していればよい。γが上記値であれば、２枚の樹脂フィルムの接着がより容易であり、接着が強固になる。
また、θは特に限定されないが１００ｍｍ以下であることが好ましく、５０ｍｍ以下であることがより好ましく、２５ｍｍ以下であることがさらに好ましい。θが大きすぎると２枚の樹脂フィルムの接着がかえって困難となるからである。
フィルム積層工程では、このような樹脂フィルムによって、ガラスリボンβをその厚さ方向において挟む。つまり、ガラスリボンβの一方の主面上に１枚の樹脂フィルムの主面を接触させる。このとき、ガラスリボンβと樹脂フィルムとは全面を密着させることが好ましい。そして、ガラスリボンβの他方の主面上にも同様に、もう１枚の樹脂フィルムの主面を接触させる（同様に、全面を密着させることが好ましい。）。ここで、例えばニップロール等を用いてガラスリボンβの主面上に樹脂フィルムを接触させることができる。
ガラスリボンβの表面を樹脂フィルムで被覆する場合、ガラスリボンβの２つの主面の少なくとも一方において、樹脂フィルムをガラスリボンβの主面に接着してもよい。このように樹脂フィルムをガラスリボンβの主面に接着して製造したガラス樹脂複合体を利用する際は、両面の２枚の樹脂フィルムを剥がして用いる場合や、片面の１枚だけ剥がし、他方の面の１枚は残したまま用いる場合、さらに、両面の２枚とも残したまま用いる場合があるが、少なくとも１枚を残した状態で各種デバイスの基材として用いる場合は、樹脂フィルムとガラスリボンβとの主面が接着していることが好ましい。例えば、表面に接着・粘着処理を施した樹脂フィルムをガラスリボンβに接しさせることで、接着することができる。接着・粘着処理とは樹脂フィルムの表面に各種プライマー処理、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤、熱可塑性接着剤、ＵＶ硬化性接着剤等を付与する処理である。
また、ここでガラスリボンβの幅方向の中心部と、樹脂フィルムの幅方向の中心部とが接するように樹脂フィルムで挟むことが好ましい。こうすることにより、樹脂フィルムの両端部であってガラスリボンβと接しない部分の長さが均等になり、樹脂フィルム同士の接着が容易となるからである。
２枚の樹脂フィルムの端部同士を接着する方法は特に限定されない。２枚の樹脂フィルムをニップロール等で挟み接着することが好ましい。熱融着または接着剤による接着であることが好ましい。樹脂フィルムが熱可塑性樹脂の場合は熱融着によって接着することが好ましい。より簡便、確実に接着することができるからである。また、樹脂フィルムの主面が接着・粘着処理されている場合は、そのまま端部を圧着するのみで接着することができる。この他、樹脂フィルムのガラスリボンからはみ出した部分に予め接着・粘着することができる層を形成しておき接着してもよい。
このように２枚の樹脂フィルムの端部同士を接着すると、ガラスリボンβの端部における樹脂フィルムの厚さは、ガラスリボンβの主面における樹脂フィルムの厚さよりも厚くなる。よって、ガラスリボンβの端部の保護が十分となる。
端部切断工程を経たガラスリボンβは、フィルム積層工程に直ちに供することが好ましい。
すなわち、上記（ｂ）または（ｄ）の態様の場合、端部切断工程においてガラスリボンの端部をレーザー等で切断した後、なるべく早く、その表面に樹脂フィルムで被覆することが好ましい。切断した後にしばらく時間が経過したり、切断する場所と樹脂フィルムで被覆する場所とが離れていたりすると、ガラスリボンの表面に傷が付く可能性が高まり、傷を有する表面を樹脂フィルムで被覆する可能性が大きくなるからである。このように表面に傷を有していると、ガラスリボンが破損し易くなるので好ましくない。レーザー等で切断した後、樹脂フィルムで被覆するまでの時間は、例えば６００秒以下であることが好ましく、３００秒以下であることがより好ましい。また、レーザー切断装置の配置箇所と樹脂フィルム被覆装置配置箇所との距離は、例えば２０ｍ以下であることが好ましく、１０ｍ以下であることがより好ましい。
よって、端部切断工程におけるガラスリボン端部の切断とフィルム積層工程における樹脂フィルムによる被覆とが連続的に行われることが好ましい。後に図１を用いて説明する態様のように、成形工程で成形したガラスリボンをローラーによって搬送しつつ、連続的にガラスリボン端部を切断し、さらに樹脂フィルムで被覆することが好ましい。そして、樹脂フィルムで被覆された長尺状（リボン状）のガラス樹脂複合体は、ローラーで搬送してロール状に巻き取ることが好ましい。また、レーザー配置箇所と樹脂フィルム被覆装置配置箇所との間に存するローラーの数はできるだけ少ないほうが好ましく、例えば１００個以下であることが好ましく、５０個以下であることがより好ましい。
また、上記（ｃ）の態様の場合でも、前記樹脂被膜形成工程において樹脂被膜が形成された後、なるべく早く、その表面に樹脂フィルムを被覆することが好ましい。樹脂フィルムは樹脂被膜を保護するために形成する場合があるが、樹脂被膜に傷が付く前に樹脂フィルムで覆うことが好ましいからである。
よって、端部切断工程におけるガラスリボン端部の切断と、樹脂被膜形成工程における樹脂被膜の形成と、フィルム積層工程における樹脂フィルムによる被覆とが、連続的に行われることが好ましい。後に図１を用いて説明する態様のように、成形工程で成形したガラスリボンをローラーによって搬送しつつ、連続的にガラスリボン端部を切断し、引き続いて樹脂被膜を形成し、樹脂フィルムで被覆することが好ましい。さらに、樹脂フィルムで被覆された長尺状（リボン状）のガラス樹脂複合体は、ローラーで搬送してロール状に巻き取ることが好ましい。
図１に示す態様ではフュージョンパイプ１１の下部に成形・冷却ゾーンを有し、このゾーンを通過したガラスリボンはローラー１７に沿って流れ、水平方向へ搬送され次工程に供される。しかし、ガラスリボンをこのように成形・冷却ゾーンで水平方向に搬送させずに下方に搬送し、該成形・冷却ゾーンのさらに下部に次工程を配置するように構成することが好ましい。成形後鉛直下方向へ搬送されている間はガラスリボンの端部のみをローラー１７で支えているため、ガラスリボンとローラーとの接触部分が極少なく、またガラスリボンが鉛直方向に存するので、ガラスリボンにローラーによる傷が付き難いからである。図１に示す態様のように水平方向へ搬送されると、ガラスリボンとローラーとの接点においてガラスリボンに傷が付く可能性がある。水平方向へ搬送するためのローラーは、通常、ガラスリボンの全面を支えるローラーとなっている。
本発明で得られるガラス樹脂複合体は、ガラスリボン自体の表面および端面に傷がほとんどないため、物理的な曲げ応力に強い。よって、リボン状（長尺状）のガラス樹脂複合体を連続的に製造しながらロール状に巻き取ることができる。ロール状のガラス樹脂複合体は、これをさらに加工する際（例えばこれを購入等した第三者が各種デバイスの基材に用いる際）に、保管スペースが少なくて済むだけではなく、ロール・トゥ・ロール方式によるデバイス製造工程を採用することができ生産性を向上させることができる。
例えば、本発明により得たロール状のガラス樹脂複合体を解放しながら、連続的にフォトリソグラフィ工程へガラス樹脂複合体を供給しつつ、当該工程でガラス樹脂複合体の表面上に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成し、その後、所望の長さにガラス樹脂複合体を切断してＴＦＴ付きガラス基板を得ることができる。
また、本発明では、２枚の樹脂フィルムにおけるガラスリボンの両端からはみ出した部分同士を接着することで、ガラス樹脂複合体を得ることができる。そして、ガラス樹脂複合体におけるこのはみ出した部分を第三者が切断するだけで、必要に応じて容易に樹脂フィルムをガラスリボンから除去することができる。この場合、樹脂被膜を有する態様のガラスリボンにおいては、樹脂被膜自体はガラスリボンに熱融着している状態である。したがって、樹脂フィルムを有する態様、樹脂被膜を有する態様、または樹脂フィルムと樹脂被膜の両方を有する態様のいずれであっても、ガラスリボンの両端からはみ出した部分だけを接着してガラス樹脂複合体を製造でき、ガラス樹脂複合体を得るために接着剤や粘着剤を使わなくてもよいため、接着剤や粘着剤中に含まれる化合物が製造工程内において飛散することを防止でき好ましい。また、ガラス樹脂複合体を購入等した第三者の製造工程等においても、同様に汚染される懸念がないため好ましい。
（実施例１）
図１に示す製造ライン１で連続的に本発明を実施し、ロール状のガラス樹脂複合体を得た。
図１を用いて説明する。
フュージョンパイプ１１の上部の溝へ溶融ガラス１３を流し込んで薄板状のガラス板を連続的に成形する既知のフュージョン法によって、線膨張係数２００×１０−７／℃、厚さ１００μｍのガラスリボン１０（ＡＮ１００、旭硝子株式会社製）を毎分３ｍのスピードで連続的に成形した。
フュージョンパイプ１１の下部に配置した成形・徐冷ゾーン１５により、ガラスリボン１０の両端部をローラー１７で把持した。そして、この把持した部分をレーザー切断装置１９によって連続的に切り落とし、ガラスリボン１０の幅を７００ｍｍとした。
その後、洗浄装置２１でガラスリボン１０の表面を洗浄した後、ガラスリボン１０の流れに同期させながら、ラミネート装置のニップロール２３によって、幅７１０ｍｍ、厚さ１００μｍのポリカーボネート製のフィルム２３１をガラスリボン１０の両面に密着させた。ここでガラスリボン１０の幅方向の中心とフィルム２３１の幅方向の中心とが接するようにした。また、ニップロール２３の表面温度を１５０℃とした。
次に、ガラスリボン１０を挟む２枚のフィルム２３１の端部同士を表面温度を３００℃に設定した熱融着装置のニップロール２５で熱融着させた。そして、得られたガラス樹脂複合体３０を直径８００ｍｍのボビン２７を用いてロール状に巻き取った。
その結果、連続して４０ｍの長さのガラス樹脂複合体３０を、無傷の状態でロール状に巻き取ることが可能であった。
（実施例２）
実施例１においてガラスリボン１０を挟むために用いた２枚のポリカーボネート製のフィルム２３１のうちの１枚を、表面にアクリル系粘着材層を形成したポリカーボネートフィルムとした。アクリル系粘着材層とポリカーボネートフィルムとの厚さの和は１１０μｍであった。また、実施例１では、樹脂フィルム２３１同士を３００℃に設定したニップロール２５で挟んで熱融着させたが、実施例２では、ニップロール２５の温度を常温に設定した。そして、これら以外は実施例１と同様とした。
このような方法で処理することで、一方の樹脂フィルムの主面全体がガラスリボン１０の主面に接着し、２枚のフィルムの端部同士が前記粘着層で接着されたガラス樹脂複合体を得た。
その結果、連続して４０ｍの長さのガラス樹脂複合体３０を、無傷の状態でロール状に巻き取ることが可能であった。
（実施例３）
実施例１において用いた２枚の幅７１０ｍｍ、厚さ１００μｍのポリカーボネート製のフィルム２３１の代わりに、幅７１０ｍｍ、厚さ５０μｍのポリエステル製のフィルムと、幅７１０ｍｍで、両端部各５ｍｍの幅にシリコン系接着層が形成された厚さ５０μｍのポリエステル製のフィルムとを用いた。また、実施例２と同様に、ニップロール２５の表面温度を常温に設定した。そして、これら以外は実施例１と同様とした。
このような方法で処理することで、ロール状のガラス樹脂複合体を得た。
その結果、連続して４０ｍの長さのガラス樹脂複合体３０を、無傷の状態でロール状に巻き取ることが可能であった。
（実施例４）
実施例１において７００ｍｍとしたガラスリボン１０の幅を１００ｍｍとした。また、実施例１において用いたポリカーボネート製のフィルム２３１およびニップロール２３の代わりに、クロスヘッドダイを装着した押し出し成形機を用いて、ガラスリボン１０の表面（主面および端面）に、均一に６０μｍの樹脂被膜を形成した。ここで前記樹脂被膜は、４００℃で溶融した熱可塑性のポリイミド樹脂（５００（１／ｓ）のせん断速度において、粘度：３００Ｐａ・ｓ）をガラスリボン１０の表面に付与することで形成した。そして、これら以外は実施例１と同様とした。
このような方法で処理することで、ガラスリボンの表面がポリイミド樹脂で被覆されたロール状のガラス樹脂複合体を得た。
その結果、連続して４０ｍの長さのガラス樹脂複合体３０を、無傷の状態でロール状に巻き取ることが可能であった。
（比較例１）
実施例１において用いた幅７１０ｍｍのポリカーボネートフィルム２３１の代わりに、幅７００ｍｍのポリカーボネートフィルムを用いたことを以外は実施例１と同様とした。
すなわち、ガラスリボン１０の端面は樹脂フィルムで覆われていない。
このような方法で処理することで、ロール状のガラス樹脂複合体を得た。
その結果、連続して４０ｍの長さのガラス樹脂複合体３０を無傷の状態でロール状に巻き取ることが可能であった。しかし、端部において数箇所傷が生じ、その傷からガラスリボンにクラックが入った。傷が生じた箇所はガラスリボンの長さ方向の１０ｍ当り、平均２．５箇所であった。
（比較例２）
樹脂フィルムを接着させないこと以外は実施例１と同様とした。
そして、ガラスリボンをロール状に巻き取ることを試みたが、巻取りの途中でガラスリボンが折損し、連続して３ｍも巻き取ることができなかった。
上記のように、比較例１の製造方法の場合はガラスリボンに傷が生じ、比較例２の製造方法の場合はロール状に巻き取ることが不可能であったが、実施例１〜４の場合は長尺のガラス樹脂複合体を無傷の状態でロール状に巻き取ることが可能であった。
すなわち、本発明の製造方法によれば、厚さ１００μｍという極めて薄いガラスリボンであっても、ガラスが持つ性能を損なうことなく十分な搬送性、ハンドリング性、及び二次加工性を備えつつ、連続操業に供することができる。
本発明は、ガラスが極めて薄いものであっても十分な搬送性、ハンドリング性および二次加工性を備えたガラス樹脂複合体を製造するのに有効であり、ディスプレイ用基板や、センサー・素子カバーなどの用途において使用できるガラス樹脂複合体に利用できる。
なお、２００８年１月２５日に出願された日本特許出願２００８−１４４３０号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。

Claims (4)

  1. 溶融ガラスを成形してガラスリボンを得る成形工程と、前記ガラスリボンの幅方向両端部を切断する端部切断工程とを具備し、さらに、前記端部切断工程を経た後の前記ガラスリボンを溶融樹脂押出装置の口金内を通過させて、その主面および端面に溶融樹脂を付与し樹脂被膜を形成する樹脂被膜形成工程、および／または、前記端部切断工程を経た後の前記ガラスリボンを、該ガラスリボンよりも幅の広い２枚の樹脂フィルムで挟み、前記樹脂フィルムの幅方向両端部を接着して被覆するフィルム積層工程を具備する、ガラス樹脂複合体の製造方法。
  2. 前記溶融樹脂押出装置の口金から出る直前における前記溶融樹脂の粘度が、５００（１／ｓ）のせん断速度において１０−１Ｐａ・ｓ〜１０３Ｐａ・ｓである、請求項１に記載のガラス樹脂複合体の製造方法。
  3. 前記端部切断工程を経た後の前記ガラスリボンの幅をＷＧ（ｍｍ）、厚さをＴＧ（ｍｍ）、前記樹脂フィルムの幅をＷＲ（ｍｍ）とするとき、（ＷＲ−ＷＧ）／２≧ＴＧ＋０．１を満足する、請求項１または２に記載のガラス樹脂複合体の製造方法。
  4. 前記フィルム積層工程における前記樹脂フィルムの接着が、熱融着または接着剤による接着である、請求項１〜３のいずれかに記載のガラス樹脂複合体の製造方法。
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