KR101246509B1

KR101246509B1 - 투명 기판 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR101246509B1
Application number: KR1020117010303A
Authority: KR
Inventors: 다이스케 핫토리; 다케시 무라시게; 요시마사 사카타; 다카시 야마오카; 다츠키 나가츠카
Original assignee: 닛토덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2008-11-07
Filing date: 2009-11-04
Publication date: 2013-03-25
Also published as: US20110244225A1; KR20110066226A; TW201026496A; CN102209693A; WO2010053092A1; EP2363383A4; EP2899170A1; EP2899170B1; EP2363383A1; TWI445619B

Abstract

박형화가 가능하고, 고온 고습 환경하에서의 무기 유리와 수지층 사이의 밀착성, 굴곡성, 가요성 및 내충격성이 우수하며, 또한 유리의 크랙의 진전을 현저하게 방지하는 투명 기판을 제공하는 것.
본 발명의 투명 기판은, 무기 유리와, 그 무기 유리의 편측 또는 양측에, 열가소성 수지의 용액을 도포함으로써 얻어진 수지층을 포함하는, 투명 기판으로서, 그 용액이, 말단에 수산기를 갖는 제 1 열가소성 수지를 함유하고, 그 무기 유리와 그 수지층 사이에 에폭시기 말단 커플링제층을 구비하고, 그 무기 유리 상에 그 커플링제층이 직접 형성되고, 그 커플링제층 상에 그 수지층이 직접 형성되어 있다.

Description

투명 기판 및 그 제조 방법{TRANSPARENT SUBSTRATE AND METHOD FOR PRODUCTION THEREOF}

본 발명은 투명 기판 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은, 박형화가 가능하고, 고온 고습 환경하에서의 무기 유리와 수지층 사이의 밀착성, 굴곡성, 가요성 및 내충격성이 우수하며, 또한 유리의 크랙의 진전을 현저하게 방지하는 투명 기판에 관한 것이다.

최근, 영상 통신 기술의 발전에 따라, 플랫 패널 디스플레이 (FPD : 예를 들어, 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치) 와 같은 표시 장치는, 경량·박형화가 진행되고 있다. 종래, 표시 장치의 기판에는, 대부분의 경우 유리 기판이 사용되고 있다. 유리 기판은, 투명성이나 내용제성, 가스 배리어성, 내열성이 우수하다. 그러나, 유리 기판을 구성하는 유리재의 박형화를 도모하면, 경량화됨과 동시에 가요성이 우수하지만, 내충격성이 불충분해져, 핸들링이 곤란해지는 문제가 발생한다.

박형 유리 기판의 핸들링성을 향상시키기 위해서, 유리 기판의 표면에 수지층이 형성된 가요성 기판이 개시되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 및 2). 이와 같은 가요성 기판에 사용되는 수지층의 형성 방법으로는, 열경화성 수지 혹은 UV 경화성 수지를 유리에 직접 도포하여 경화시키는 방법이나 열가소성 수지를 점착제 또는 접착제를 개재하여 첩부(貼付)하는 방법을 일반적으로 생각할 수 있다. 그러나, 이들 방법에서는 이하에 나타내는 바와 같은 점에서 유리를 보강하는 데에 있어서 충분하다고는 할 수 없다. 먼저, 열경화성 수지 또는 UV 경화성 수지를 사용한 경우, 일반적으로 당해 수지가 매우 무르기 때문에, 유리의 파단과 함께 수지 자체가 파단되어 버려 유리의 파괴를 억제하는 효과가 적다. 다음으로, 열가소성 수지를 점착제 또는 접착제로 첩부한 경우, 열가소성 수지는 매우 강인하지만 점착제 또는 접착제가 유리의 보강에 간섭하여 충분히 유리를 보강할 수 없다. 또한, 상기 방법에서는, 유리 기판과 수지층의 밀착성도 불충분하다. 이와 같은 밀착성의 문제는, 고온 고습 환경하의 밀착성에 대한 높은 신뢰성이 요구되는 표시 소자의 제조 공정에 있어서 특히 현저해진다. 이들 문제는, 태양 전지용 및 조명 소자용의 기판에 대해서도 동일하게 존재하여, 유리 기판과 수지층 사이의 밀착성, 굴곡성 및 내충격성이 우수한 투명 기판이 요구되고 있다.

일본 공개특허공보 평11-329715호 일본 공개특허공보 2008-107510호

본 발명은 상기 종래의 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 박형화가 가능하고, 고온 고습 환경하에서의 무기 유리와 수지층 사이의 밀착성, 굴곡성, 가요성 및 내충격성이 우수하며, 또한 유리의 크랙의 진전을 현저하게 방지하는 투명 기판을 제공하는 것이다.

일 실시형태에 있어서는, 본 발명의 투명 기판은, 무기 유리와, 그 무기 유리의 편측 또는 양측에, 열가소성 수지의 용액을 도포함으로써 얻어진 수지층을 포함하는, 투명 기판으로서, 그 용액이, 말단에 수산기를 갖는 제 1 열가소성 수지를 함유하고, 그 무기 유리와 그 수지층 사이에 에폭시기 말단 커플링제층을 구비하고, 그 무기 유리 상에 그 커플링제층이 직접 형성되고, 그 커플링제층 상에 그 수지층이 직접 형성되어 있다.

다른 실시형태에 있어서는, 본 발명의 투명 기판은, 무기 유리와, 그 무기 유리의 편측 또는 양측에, 열가소성 수지의 용액을 도포함으로써 얻어진 수지층을 포함하는, 투명 기판으로서, 그 수지층이, 말단에 수산기를 갖는 제 1 열가소성 수지 및 에폭시기 말단 커플링제를 함유하는 제 1 캐스팅 용액을 그 무기 유리 상에 도포함으로써 얻어진 제 1 열가소성 수지층, 및 제 2 열가소성 수지를 함유하는 제 2 캐스팅 용액을 그 제 1 열가소성 수지층 상에 도포함으로써 얻어진 제 2 열가소성 수지층을 포함한다.

바람직한 실시형태에 있어서는, 상기 수산기가 페놀성 수산기이다.

바람직한 실시형태에 있어서는, 상기 말단에 수산기를 갖는 제 1 열가소성 수지가, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리에테르술폰, 폴리에테르이미드, 폴리술폰, 폴리아릴레이트 및 폴리카보네이트로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종을 말단 수산기 변성한 열가소성 수지이다.

바람직한 실시형태에 있어서는, 본 발명의 투명 기판은, 총두께가 150 ㎛ 이하이다.

바람직한 실시형태에 있어서는, 상기 무기 유리의 두께가 100 ㎛ 이하이다.

바람직한 실시형태에 있어서는, 상기 말단에 수산기를 갖는 제 1 열가소성 수지의 유리 전이 온도가 150 ℃ ∼ 350 ℃ 이다.

바람직한 실시형태에 있어서는, 상기 말단에 수산기를 갖는 제 1 열가소성 수지의 중량 평균 분자량이, 폴리에틸렌옥사이드 환산으로 2.0×10⁴ ∼ 150×10⁴ 이다.

바람직한 실시형태에 있어서는, 상기 수지층의 25 ℃ 에 있어서의 탄성률이 1 ㎬ 이상이다.

바람직한 실시형태에 있어서는, 상기 수지층의 25 ℃ 에 있어서의 파괴 인성치가 1 ㎫·m^1/2 ∼ 10 ㎫·m^1/2 이다.

바람직한 실시형태에 있어서는, 상기 투명 기판에 크랙을 넣어 굴곡시켰을 때의 파단 직경이 50 ㎜ 이하이다.

바람직한 실시형태에 있어서는, 상기 에폭시기 말단 커플링제의 함유량이, 상기 제 1 열가소성 수지 100 중량부에 대하여 10 중량부 ∼ 50 중량부이다.

바람직한 실시형태에 있어서는, 상기 제 1 캐스팅 용액이 고리형 에테르 화합물 및/또는 고리형 에테르 화합물의 고리형 부분이 개환된 화합물을 추가로 함유하고, 그 고리형 에테르 화합물 및/또는 고리형 에테르 화합물의 고리형 부분이 개환된 화합물의 함유량이, 상기 제 1 열가소성 수지 100 중량부에 대하여 5 중량부 ∼ 50 중량부이다.

바람직한 실시형태에 있어서는, 상기 제 1 열가소성 수지층의 두께가 20 ㎛ 이하이다.

바람직한 실시형태에 있어서는, 상기 제 2 열가소성 수지의 유리 전이 온도가 150 ℃ ∼ 350 ℃ 이다.

바람직한 실시형태에 있어서는, 상기 제 2 열가소성 수지층의 25 ℃ 에 있어서의 탄성률이 1.5 ㎬ ∼ 10 ㎬ 이다.

바람직한 실시형태에 있어서는, 상기 제 2 열가소성 수지층의 25 ℃ 에 있어서의 파괴 인성치가 1.5 ㎫·m^1/2 ∼ 10 ㎫·m^1/2 이다.

본 발명의 다른 국면에 의하면, 본 발명의 투명 기판을 사용하여 제조된 표시 소자가 제공된다.

본 발명의 다른 국면에 의하면, 본 발명의 투명 기판을 사용하여 제조된 태양 전지가 제공된다.

본 발명의 다른 국면에 의하면, 본 발명의 투명 기판을 사용하여 제조된 조명 소자가 제공된다.

본 발명의 다른 국면에 의하면, 투명 기판의 제조 방법이 제공된다. 이 제조 방법은, 무기 유리의 표면을 에폭시기 말단 커플링제에 의해 커플링 처리하는 공정과, 그 커플링 처리된 무기 유리 표면에, 말단에 수산기를 갖는 열가소성 수지를 함유하는 용액을 도포하여, 수지층을 형성하는 공정을 포함한다.

본 발명에 의하면, 말단에 수산기를 갖는 열가소성 수지와 에폭시기 말단 커플링제를 조합하여 사용함으로써, 박형화가 가능하고, 고온 고습 환경하에서의 무기 유리와 수지층 사이의 밀착성, 굴곡성, 가요성 및 내충격성이 우수하며, 또한 유리의 크랙의 진전을 현저하게 방지하는 투명 기판을 제공할 수 있다.

도 1(a) 는, 본 발명의 바람직한 실시형태에 의한 투명 기판의 개략 단면도이다. 도 1(b) 는, 본 발명의 다른 바람직한 실시형태에 의한 투명 기판의 개략 단면도이다.

A. 투명 기판의 전체 구성

도 1(a) 는, 본 발명의 바람직한 실시형태에 의한 투명 기판의 개략 단면도이다. 이 투명 기판 (100) 은, 무기 유리 (10) 와, 무기 유리 (10) 의 편측 또는 양측 (바람직하게는 도시된 예와 같이 양측) 에 배치된 수지층 (11, 11') 을 구비하고, 무기 유리 (10) 와 수지층 (11, 11') 사이에 에폭시기 말단 커플링제층 (12, 12') 을 추가로 구비한다.

상기 에폭시기 말단 커플링제층 (12, 12') 은, 바람직하게는, 도 1(a) 에 나타내는 바와 같이, 상기 무기 유리 (10) 상에 직접 (즉, 접착제 또는 점착제를 개재하지 않고) 형성되어 있다. 또한, 상기 수지층 (11, 11') 은, 바람직하게는, 도 1(a) 에 나타내는 바와 같이, 상기 에폭시기 말단 커플링제층 (12, 12') 상에 직접 (즉, 접착제 또는 점착제를 개재하지 않고) 형성되어 있다. 이와 같은 구성이면, 수지층 (11, 11') 이, 접착제 또는 점착제를 개재하여 무기 유리 (10) 에 형성되는 것보다, 보다 강고하게 무기 유리 (10) (커플링제층을 갖는 무기 유리) 와 밀착시킬 수 있기 때문에, 치수 안정성이 우수하고, 절단시에 크랙이 잘 진전되지 않는 투명 기판을 얻을 수 있다.

상기 에폭시기 말단 커플링제층 (12, 12') 은, 바람직하게는, 무기 유리 (10) 와 화학 결합 (대표적으로는 공유 결합) 되어 있다. 그 결과, 상기 무기 유리 (10) 와 상기 에폭시기 말단 커플링제층 (12, 12') 의 밀착성이 우수한 투명 기판을 얻을 수 있다.

상기 수지층 (11, 11') 은, 상기 에폭시기 말단 커플링제층 (12, 12') 과 화학 결합 (대표적으로는 공유 결합) 에 의해 결합, 또는 상호 작용하고 있는 것으로 추측된다. 그 결과, 상기 에폭시기 말단 커플링제층 (12, 12') 과 상기 수지층 (11, 11') 의 밀착성이 우수한 투명 기판을 얻을 수 있다고 생각된다.

도 1(b) 는, 본 발명의 다른 바람직한 실시형태에 의한 투명 기판의 개략 단면도이다. 이 투명 기판 (200) 은, 무기 유리 (10) 와 무기 유리 (10) 의 편측 또는 양측 (바람직하게는 도시된 예와 같이 양측) 에 각각 배치된 수지층 (21, 21') 을 갖는다. 수지층 (21, 21') 은, 제 1 열가소성 수지층 (1, 1') 과 제 2 열가소성 수지층 (2, 2') 을 갖는다.

제 1 열가소성 수지층 (1, 1') 은, 바람직하게는, 도 1(b) 에 나타내는 바와 같이, 무기 유리 (10) 에 직접 (즉, 접착제 또는 점착제를 개재하지 않고) 형성되고, 그 제 1 열가소성 수지층 (1, 1') 상에, 또한 제 2 열가소성 수지층 (2, 2') 이 직접 (즉, 접착제 또는 점착제를 개재하지 않고) 형성된다. 말단에 수산기를 갖는 제 1 열가소성 수지 및 에폭시계 말단 커플링제를 함유하는 제 1 캐스팅 용액을 도포함으로써 얻어지는 제 1 열가소성 수지층 (1, 1') 이, 무기 유리 (10) 에 직접 형성되도록 수지층 (21, 21') 을 형성함으로써, 접착제나 점착제를 개재하여 무기 유리에 수지층을 형성한 경우에 비해, 고온 고습 환경하에서도 무기 유리와 수지층의 밀착성이 우수하고, 또한 절단시에 크랙이 진전되기 어려운 투명 기판이 얻어진다.

상기 제 1 캐스팅 용액에 함유되는 에폭시기 말단 커플링제는, 바람직하게는, 무기 유리 (10) 와 화학 결합 (대표적으로는 공유 결합) 되어 있다. 그 결과, 상기 무기 유리 (10) 와 상기 제 1 열가소성 수지층 (1, 1') 의 밀착성이 우수한 투명 기판을 얻을 수 있다.

본 발명의 투명 기판은, 필요에 따라, 최외층에 임의의 적절한 그 밖의 층을 구비할 수 있다. 상기 그 밖의 층으로는, 예를 들어 하드 코트층, 투명 도전성층 등을 들 수 있다.

상기 투명 기판의 총두께는, 그 구성에 따라 임의의 적절한 값으로 설정될 수 있다. 바람직하게는 150 ㎛ 이하이고, 더욱 바람직하게는 140 ㎛ 이하이며, 특히 바람직하게는 80 ㎛ ∼ 130 ㎛ 이다. 본 발명에 의하면, 상기와 같이 수지층을 가짐으로써, 무기 유리의 두께를 종래의 유리 기판보다 현격히 얇게 할 수 있다. 즉, 수지층은 얇더라도 내충격성 및 인성의 향상에 기여할 수 있기 때문에, 경량·박형이며, 또한 우수한 내충격성을 갖는 투명 기판이 얻어진다. 무기 유리 및 수지층의 두께는 후술한다.

상기 투명 기판에 크랙을 넣어 굴곡시켰을 때의 파단 직경은, 바람직하게는 50 ㎜ 이하이고, 보다 바람직하게는 40 ㎜ 이하이다. 본 발명의 투명 기판은, 특정 수지층을 구비함으로써, 우수한 가요성 (예를 들어, 상기와 같은 범위의 파단 직경) 을 나타낸다.

상기 투명 기판의 헤이즈치는, 바람직하게는 10 ％ 이하이고, 보다 바람직하게는 5 ％ 이하이다. 이와 같은 특성의 투명 기판이면, 예를 들어 표시 소자에 사용한 경우에 양호한 시인성이 얻어진다.

상기 투명 기판의 파장 550 ㎚ 에 있어서의 투과율은, 바람직하게는 80 ％ 이상이고, 보다 바람직하게는 85 ％ 이상이다. 상기 투명 기판은, 바람직하게는, 180 ℃ 에서 2 시간의 가열 처리를 한 후의 광 투과율의 감소율이 5 ％ 이내이다. 이와 같은 감소율이면, 플랫 패널 디스플레이의 제조 프로세스에 있어서 필요한 가열 처리를 해도, 실용상 허용 가능한 광 투과율을 확보할 수 있기 때문이다.

상기 투명 기판의 표면 조도 (Ra) (실질적으로는, 상기 수지층 또는 상기 그 밖의 층의 표면 조도 (Ra)) 는, 바람직하게는 50 ㎚ 이하이고, 더욱 바람직하게는 30 ㎚ 이하, 특히 바람직하게는 10 ㎚ 이하이다. 상기 투명 기판의 기복은, 바람직하게는 0.5 ㎛ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.1 ㎛ 이하이다. 이와 같은 특성의 투명 기판이면, 품질이 우수하다. 또한, 이와 같은 특성은, 예를 들어 후술하는 제법에 의해 실현될 수 있다.

상기 투명 기판은, 그 선팽창 계수가, 바람직하게는 15 ppm/℃ 이하이고, 더욱 바람직하게는 10 ppm/℃ 이하이며, 특히 바람직하게는 1 ppm/℃ ∼ 10 ppm/℃ 이다. 상기 투명 기판은, 상기 무기 유리를 구비함으로써, 우수한 치수 안정성 (예를 들어, 상기와 같은 범위의 선팽창 계수) 을 나타낸다. 보다 구체적으로는, 상기 무기 유리 자체가 강직한 것에 추가하여, 상기 수지층이 그 무기 유리에 구속됨으로써 수지층의 치수 변동도 억제할 수 있다. 그 결과, 상기 투명 기판은 전체로서 우수한 치수 안정성을 나타내고, 예를 들어, 본 발명의 투명 기판을 표시 소자에 사용한 경우에, 복수의 열처리 공정에 제공되어도 화소의 차이나 배선의 파단·균열이 잘 발생하지 않는다.

B. 무기 유리

본 발명의 투명 기판에 사용되는 무기 유리는, 판 형상인 것이면, 임의의 적절한 것이 채용될 수 있다. 상기 무기 유리는, 조성에 따른 분류에 의하면, 예를 들어 소다석회유리, 붕산유리, 알루미노규산유리, 석영유리 등을 들 수 있다. 또한, 알칼리 성분에 따른 분류에 의하면, 무알칼리 유리, 저알칼리 유리를 들 수 있다. 상기 무기 유리의 알칼리 금속 성분 (예를 들어, Na₂O, K₂O, Li₂O) 의 함유량은, 바람직하게는 15 중량％ 이하이고, 더욱 바람직하게는 10 중량％ 이하이다.

상기 무기 유리의 두께는, 바람직하게는 100 ㎛ 이하이고, 더욱 바람직하게는 20 ㎛ ∼ 90 ㎛ 이며, 특히 바람직하게는 30 ㎛ ∼ 80 ㎛ 이다. 본 발명에 있어서는, 무기 유리의 편측 또는 양측에 수지층을 가짐으로써, 무기 유리의 두께를 얇게 할 수 있다.

상기 무기 유리의 파장 550 ㎚ 에 있어서의 투과율은, 바람직하게는 85 ％ 이상이다. 상기 무기 유리의 파장 550 ㎚ 에 있어서의 굴절률 (n_g) 은, 바람직하게는 1.4 ∼ 1.65 이다.

상기 무기 유리의 밀도는, 바람직하게는 2.3 g/㎤ ∼ 3.0 g/㎤ 이고, 더욱 바람직하게는 2.3 g/㎤ ∼ 2.7 g/㎤ 이다. 상기 범위의 무기 유리이면, 경량의 투명 기판이 얻어진다.

상기 무기 유리의 성형 방법은 임의의 적절한 방법이 채용될 수 있다. 대표적으로는, 상기 무기 유리는, 실리카나 알루미나 등의 주원료와, 망초나 산화안티몬 등의 소포제와, 카본 등의 환원제를 함유하는 혼합물을, 1400 ℃ ∼ 1600 ℃ 의 온도에서 용융시켜, 박판 형상으로 성형한 후, 냉각시켜 제작된다. 상기 무기 유리의 박판 성형 방법으로는, 예를 들어 슬롯 다운드로법, 퓨전법, 플로트법 등을 들 수 있다. 이들 방법에 의해 판 형상으로 성형된 무기 유리는, 박판화하거나 평활성을 높이거나 하기 위해서, 필요에 따라 불화수소산 등의 용제에 의해 화학 연마되어도 된다.

상기 무기 유리는, 시판되는 것을 그대로 사용해도 되고, 혹은 시판되는 무기 유리를 원하는 두께가 되도록 연마하여 사용해도 된다. 시판되는 무기 유리로는, 예를 들어, 코닝사 제조 「7059」, 「1737」또는「EAGLE2000」, 아사히 유리사 제조 「AN100」, NH 테크노글래스사 제조 「NA-35」, 닛폰 전기 유리사 제조 「OA-10」, 쇼트사 제조 「D263」또는「AF45」등을 들 수 있다.

C. 수지층

일 실시형태에 있어서는, 본 발명의 투명 기판에 사용되는 수지층은, 도 1(a) 에 나타내는 바와 같이, 에폭시기 말단 커플링제층을 개재하여, 상기 무기 유리의 편측 또는 양측에 형성된다. 당해 수지층은, 상기 무기 유리의 편측 또는 양측에, 말단에 수산기를 갖는 제 1 열가소성 수지의 용액을 도포함으로써 얻어진다.

다른 실시형태에 있어서는, 본 발명의 투명 기판에 사용되는 수지층은, 도 1(b) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 열가소성 수지층 및 제 2 열가소성 수지층을 포함한다. 상기 제 1 열가소성 수지층은, 상기 말단에 수산기를 갖는 제 1 열가소성 수지 및 에폭시기 말단 커플링제를 함유하는 제 1 캐스팅 용액을 상기 무기 유리 상에 도포함으로써 얻어진다. 제 2 열가소성 수지층은, 제 2 캐스팅 용액을 제 1 열가소성 수지층 상에 각각 도포함으로써 얻어진다.

상기 수지층의 파장 550 ㎚ 에 있어서의 광 투과율은, 바람직하게는 80 ％ 이상이다. 상기 수지층의 파장 550 ㎚ 에 있어서의 굴절률 (n_r) 은, 바람직하게는 1.3 ∼ 1.7 이다.

상기 수지층의 25 ℃ 에 있어서의 탄성률은, 바람직하게는 1 ㎬ 이상이고, 더욱 바람직하게는 1.5 ㎬ 이상이다. 상기 범위로 함으로써, 무기 유리를 얇게 한 경우에도, 당해 수지층이 변형시의 결함에 대한 인열 방향의 국소적인 응력을 완화시키기 때문에, 무기 유리에 대한 크랙이나 파단이 잘 발생하지 않게 된다.

상기 수지층의 25 ℃ 에 있어서의 파괴 인성치는, 바람직하게는 1 ㎫·m^1/2 ∼ 10 ㎫·m^1/2 이고, 더욱 바람직하게는 2 ㎫·m^1/2 ∼ 6 ㎫·m^1/2 이다.

상기 수지층은 내약품성을 갖는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 표시 소자 제작시의 세정 공정 등에 사용되는 용제에 대하여 내약품성을 갖는 것이 바람직하다. 표시 소자 제작시의 세정 공정 등에 사용되는 용제로는 아세톤을 들 수 있다.

상기 수지층의 두께는, 바람직하게는 1 ㎛ ∼ 60 ㎛, 더욱 바람직하게는 1 ㎛ ∼ 40 ㎛ 이다.

상기 수지층이 상기 무기 유리의 양측에 배치되는 경우, 각각의 수지층의 두께는 동일해도 되고 상이해도 된다. 바람직하게는, 각각의 수지층의 두께는 동일하다. 또한 각각의 수지층은, 동일한 열가소성 수지로 구성되어도 되고, 상이한 열가소성 수지로 구성되어도 된다. 바람직하게는, 각각의 수지층은 동일한 열가소성 수지로 구성된다. 따라서, 가장 바람직하게는, 각각의 수지층은 동일한 열가소성 수지에 의해 동일한 두께가 되도록 구성된다. 이와 같은 구성이면, 가열 처리되어도, 무기 유리의 양면에 열 응력이 균등하게 가해지기 때문에, 휨이나 기복이 극히 발생하기 어려워진다.

상기 수지층은, 목적에 따라 임의의 적절한 첨가제를 추가로 함유할 수 있다. 상기 첨가제로는, 예를 들어 희석제, 노화 방지제, 변성제, 계면 활성제, 염료, 안료, 변색 방지제, 자외선 흡수제, 유연제, 안정제, 가소제, 소포제, 보강제 등을 들 수 있다. 수지 조성물에 함유되는 첨가제의 종류, 수 및 양은, 목적에 따라 적절히 설정될 수 있다.

C-1. 말단에 수산기를 갖는 제 1 열가소성 수지

상기 말단에 수산기를 갖는 제 1 열가소성 수지를 사용하면, 고온 고습 환경하에서도 무기 유리와의 밀착성이 우수하며, 또한 인성도 우수한 수지층을 얻을 수 있다. 이와 같이 인성이 우수한 수지층을 사용하면, 절단시의 크랙이 잘 진전되지 않는 투명 기판을 얻을 수 있다. 또한, 상기 수지층이 말단에 수산기를 갖는 제 1 열가소성 수지를 함유하고 있으면, 본 발명의 투명 기판이 상기 무기 유리와 상기 수지층 사이에 에폭시기 말단 커플링제층을 구비하는 경우, 상기 수지층과 에폭시기 말단 커플링제층을 강고하게 밀착시킬 수 있다. 이것은, 상기 수산기와 상기 에폭시기 말단 커플링제의 에폭시기가 반응하여 화학 결합하거나, 또는 상호 작용할 수 있기 때문인 것으로 추측된다. 그 결과, 상기 에폭시기 말단 커플링제층과 상기 무기 유리의 강고한 밀착성과 함께, 상기 말단에 수산기를 갖는 제 1 열가소성 수지와 상기 무기 유리 (에폭시기 말단 커플링제층을 갖는 무기 유리) 가 강고하게 밀착된 투명 기판을 얻을 수 있다. 또한, 이와 같이 무기 유리와의 밀착성이 우수한 수지층은, 무기 유리에 강력하게 구속되어 치수 변동이 작아진다. 그 결과, 상기 수지층을 구비하는 투명 기판은 우수한 치수 안정성을 나타낸다.

상기 말단에 수산기를 갖는 제 1 열가소성 수지는, 말단에 수산기를 갖는 열가소성 수지이면, 임의의 적절한 것이 채용될 수 있다. 상기 제 1 열가소성 수지의 구체예로는, 폴리이미드, 폴리이미드아미드, 폴리에테르술폰, 폴리에테르이미드, 폴리술폰, 폴리아릴레이트, 폴리카보네이트 등을 말단 수산기 변성한 열가소성 수지를 들 수 있다. 이들 열가소성 수지는, 단독으로, 또는 2 종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 이와 같은 열가소성 수지를 사용하면, 고온 고습 환경하에서도 상기 무기 유리 또는 상기 에폭시기 말단 커플링제층과의 밀착성이 우수하며, 또한 인성도 우수한 수지층을 얻을 수 있다. 이와 같이 인성이 우수한 수지층을 사용하면, 절단시의 크랙이 잘 진전되지 않는 투명 기판을 얻을 수 있다. 또한, 상기 말단 수산기 변성은 임의의 적절한 방법이 사용될 수 있다.

상기 말단에 수산기를 갖는 제 1 열가소성 수지의 함유량은, 제 1 열가소성 수지의 용액에 함유되는 열가소성 수지 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 80 중량부 ∼ 100 중량부, 더욱 바람직하게는 90 중량부 ∼ 100 중량부, 특히 바람직하게는 100 중량부이다.

상기 말단에 수산기를 갖는 제 1 열가소성 수지의 중합도는, 바람직하게는 90 ∼ 6200, 더욱 바람직하게는 130 ∼ 4900, 특히 바람직하게는 150 ∼ 3700 이다.

상기 말단에 수산기를 갖는 제 1 열가소성 수지의 중량 평균 분자량은, 폴리에틸렌옥사이드 환산으로, 바람직하게는 2.0×10⁴ ∼ 150×10⁴ 이고, 더욱 바람직하게는 3×10⁴ ∼ 120×10⁴ 이며, 특히 바람직하게는 3.5×10⁴ ∼ 90×10⁴ 이다. 상기 말단에 수산기를 갖는 열가소성 수지의 중량 평균 분자량이 2.0×10⁴ 미만이면, 상기 열가소성 수지층의 인성이 부족하여, 무기 유리를 보강한다는 효과가 불충분해질 우려가 있고, 150×10⁴ 를 초과하면 지나치게 고점도로 되기 때문에 핸들링성이 나빠질 우려가 있다.

상기 말단에 수산기를 갖는 제 1 열가소성 수지의 유리 전이 온도는, 150 ℃ ∼ 350 ℃ 이고, 바람직하게는 180 ℃ ∼ 320 ℃ 이며, 더욱 바람직하게는 210 ℃ ∼ 290 ℃ 이다. 이와 같은 범위이면, 내열성이 우수한 투명 기판을 얻을 수 있다.

상기 수산기는, 바람직하게는 페놀성 수산기이다. 페놀성 수산기를 갖는 열가소성 수지이면, 본 발명의 투명 기판이 상기 무기 유리와 상기 수지층 사이에 에폭시기 말단 커플링제층을 구비하는 경우에 상기 수지층과 상기 에폭시기 말단 커플링제층을 강고하게 밀착시킬 수 있다.

상기 수산기의 함유량은, 말단에 수산기를 갖는 제 1 열가소성 수지 100 중합도당, 바람직하게는 0.3 이상이고, 더욱 바람직하게는 0.5 ∼ 2.0 이다. 수산기의 함유량이 이와 같은 범위이면, 상기 에폭시기 말단 커플링제와의 반응성이 우수한 열가소성 수지를 얻을 수 있다.

상기 말단에 수산기를 갖는 제 1 열가소성 수지로는, 시판되는 것을 사용해도 된다. 시판되는 말단에 수산기를 갖는 열가소성 수지로는, 예를 들어 스미토모 화학사 제조의 「스미카엑셀 5003P」등을 들 수 있다.

C-2. 제 1 열가소성 수지층 및 제 2 열가소성 수지층

상기 수지층이 제 1 열가소성 수지층 및 제 2 열가소성 수지층을 포함하는 실시형태에 있어서는, 무기 유리의 편측 또는 양측의 표면에, 제 1 열가소성 수지층, 제 2 열가소성 수지층의 순서로 각각 적층된다.

C-2-1. 제 1 열가소성 수지층

상기 제 1 열가소성 수지층은, 상기 말단에 수산기를 갖는 제 1 열가소성 수지 및 에폭시기 말단 커플링제를 함유하는 제 1 캐스팅 용액을 상기 무기 유리 상에 도포함으로써 얻어진다.

상기 제 1 캐스팅 용액에 함유되는 말단에 수산기를 갖는 제 1 열가소성 수지로는, 상기에서 설명한 말단에 수산기를 갖는 열가소성 수지가 사용될 수 있다.

상기 제 1 캐스팅 용액은, 에폭시기 말단 커플링제를 함유한다. 상기 에폭시기 말단 커플링제 중의 에폭시기는, 상기 제 1 열가소성 수지와 화학 결합 또는 상호 작용할 수 있는 것으로 추측되고, 상기 에폭시기 말단 커플링제 중의 실릴기는, 상기 무기 유리가 갖는 치환기 (예를 들어, 수산기) 와 화학 결합할 수 있기 때문에, 제 1 열가소성 수지층은 상기 무기 유리와의 밀착성도 우수하다. 결과적으로, 본 발명의 투명 기판은, 무기 유리와 제 1 열가소성 수지층의 밀착성이 향상되어, 고온 고습 환경하에서도 우수한 밀착성을 갖는다.

상기 제 1 캐스팅 용액에 함유되는 에폭시기 말단 커플링제로는, 임의의 적절한 것을 사용할 수 있다. 구체예로는, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란 등을 들 수 있다.

상기 제 1 캐스팅 용액에 함유되는 에폭시기 말단 커플링제는, 시판품을 사용해도 된다. 시판되는 에폭시기 말단 커플링제로는, 예를 들어 신에츠 화학 공업사 제조, 상품명 「KBM-303」(2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란), 상품명 「KBM-403」(3-글리시독시프로필트리메톡시실란), 상품명 「KBE-402」(3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란), 상품명 「KBE-403」(3-글리시독시프로필트리에톡시실란) 등을 들 수 있다.

상기 제 1 캐스팅 용액에 함유되는 에폭시기 말단 커플링제의 함유량은, 제 1 열가소성 수지 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 10 중량부 ∼ 50 중량부이고, 보다 바람직하게는 15 중량부 ∼ 40 중량부이며, 더욱 바람직하게는 20 중량부 ∼ 35 중량부이다. 에폭시기 말단 커플링제의 함유량을 상기 범위로 함으로써, 무기 유리와 수지층의 밀착성을 충분히 향상시킬 수 있다. 또한, 투명 기판의 총두께를 두껍게 해도, 원하는 헤이즈치를 갖는 투명 기판이 얻어진다.

상기 제 1 열가소성 수지층의 파장 550 ㎚ 에 있어서의 투과율은, 바람직하게는 80 ％ 이상이다. 상기 제 1 열가소성 수지층의 파장 550 ㎚ 에 있어서의 굴절률 (n_r) 은, 바람직하게는 1.3 ∼ 1.7 이다.

상기 제 1 열가소성 수지층의 25 ℃ 에 있어서의 탄성률은, 바람직하게는 1 ㎬ 이상이고, 더욱 바람직하게는 1.5 ㎬ 이상이다. 상기 범위로 함으로써, 무기 유리를 얇게 한 경우에도, 당해 수지층이 변형시의 결함에 대한 인열 방향의 국소적인 응력을 완화시키기 때문에, 무기 유리에 대한 크랙이나 파단이 잘 발생하지 않게 된다.

상기 제 1 열가소성 수지층의 25 ℃ 에 있어서의 파괴 인성률은, 바람직하게는 1 ㎫·m^1/2 ∼ 10 ㎫·m^1/2 이고, 더욱 바람직하게는 2 ㎫·m^1/2 ∼ 6 ㎫·m^1/2 이다.

상기 제 1 열가소성 수지층의 두께는 바람직하게는 20 ㎛ 이하이다. 제 1 열가소성 수지층의 두께를 상기 범위로 함으로써, 고온 고습 환경하에서도 무기 유리와 제 2 열가소성 수지층의 충분한 밀착성이 얻어진다. 제 1 열가소성 수지층의 두께는, 보다 바람직하게는 0.001 ㎛ ∼ 20 ㎛ 이고, 더욱 바람직하게는 0.001 ㎛ ∼ 15 ㎛ 이며, 특히 바람직하게는 0.01 ㎛ ∼ 10 ㎛ 이다. 상기 바람직한 범위이면, 충분한 투명성을 만족하는 투명 기판을 얻을 수 있다.

C-2-2. 제 2 열가소성 수지층

상기 제 2 열가소성 수지층은, 제 2 캐스팅 용액을 제 1 열가소성 수지층 상에 도포함으로써 얻어진다. 제 2 캐스팅 용액은, 제 2 열가소성 수지를 함유한다. 제 2 열가소성 수지층은, 단일의 층이어도 되고, 복수의 층이어도 된다. 제 2 열가소성 수지층이 복수의 층인 경우, 그 복수의 층은 동일한 수지 조성물로부터 형성되어 있어도 되고, 상이한 수지 조성물로부터 형성되어 있어도 된다.

상기 제 2 열가소성 수지는, 상기 제 1 열가소성 수지와 상용성을 나타내는 것이면, 임의의 적절한 것을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 에폭시계 수지, 아크릴계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지, 폴리올레핀계 수지, 노르보르넨계 수지 등의 시클로올레핀계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드아미드계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 폴리술폰계 수지, 폴리에테르이미드계 수지 등을 들 수 있다.

상기 제 2 열가소성 수지의 유리 전이 온도는, 바람직하게는 150 ℃ ∼ 350 ℃ 이고, 보다 바람직하게는 170 ℃ ∼ 330 ℃ 이며, 더욱 바람직하게는 190 ℃ ∼ 300 ℃ 이다. 이와 같은 범위이면, 내열성이 우수한 투명 기판을 얻을 수 있다.

상기 제 2 열가소성 수지층의 파장 550 ㎚ 에 있어서의 투과율은, 바람직하게는 80 ％ 이상이다. 상기 제 2 열가소성 수지층의 파장 550 ㎚ 에 있어서의 굴절률 (n_r) 은, 바람직하게는 1.3 ∼ 1.7 이다.

상기 제 2 열가소성 수지층의 25 ℃ 에 있어서의 탄성률은, 바람직하게는 1.5 ㎬ ∼ 10 ㎬ 이고, 보다 바람직하게는 1.8 ㎬ ∼ 9 ㎬ 이며, 더욱 바람직하게는 2 ㎬ ∼ 8 ㎬ 이다. 이와 같은 범위이면, 무기 유리를 얇게 한 경우에도, 당해 제 2 열가소성 수지층이 변형시의 결함에 대한 인열 방향의 국소적인 응력을 완화시키기 때문에, 무기 유리에 대한 크랙이나 파단이 잘 발생하지 않게 된다.

상기 제 2 열가소성 수지층의 25 ℃ 에 있어서의 파괴 인성치는, 바람직하게는 1.5 ㎫·m^1/2 ∼ 10 ㎫·m^1/2 이고, 보다 바람직하게는 2 ㎫·m^1/2 ∼ 8 ㎫·m^1/2 이며, 특히 바람직하게는 2.5 ㎫·m^1/2 ∼ 6 ㎫·m^1/2 이다. 이와 같은 범위이면, 제 2 열가소성 수지층에 함유되는 제 2 열가소성 수지가 충분한 점도를 갖기 때문에, 무기 유리의 크랙의 진전이나 파단을 막고, 양호한 굴곡성을 갖는 투명 기판을 얻을 수 있다. 제 2 열가소성 수지층의 25 ℃ 에 있어서의 파괴 인성치가 1.5 ㎫·m^1/2 이상이면, 높은 굴곡성을 실현할 수 있지만, 통상, 파괴 인성치의 상한치는 10 ㎫·m^1/2 이다.

상기 제 2 열가소성 수지층은 내약품성을 갖는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 표시 소자 제작시의 세정 공정 등에 사용되는 용제에 대하여 내약품성을 갖는 것이 바람직하다. 표시 소자 제작시의 세정 공정 등에 사용되는 용제로는 아세톤을 들 수 있다.

상기 제 2 열가소성 수지층의 두께는, 바람직하게는 5 ㎛ ∼ 60 ㎛, 보다 바람직하게는 20 ㎛ ∼ 50 ㎛, 더욱 바람직하게는 20 ㎛ ∼ 40 ㎛ 이다.

상기 제 2 열가소성 수지층이 투명 기판의 양측에 배치되는 경우, 제 2 열가소성 수지층의 두께는 동일해도 되고, 상이해도 된다. 바람직하게는, 제 2 열가소성 수지층의 두께는 동일하다. 특히 바람직하게는, 무기 유리의 양측에 배치된 제 2 열가소성 수지층은, 동일한 조성에 의해 동일한 두께가 되도록 구성된다. 이와 같은 구성이면, 가열 처리되어도, 무기 유리의 양면에 열 응력이 균등하게 가해지기 때문에, 휨이나 기복이 극히 발생하기 어려워진다.

C-3. 그 밖의 함유 화합물

상기 수지층은, 바람직하게는, 이미다졸류, 고리형 에테르 화합물 및/또는 고리형 에테르 화합물의 고리형 부분이 개환된 화합물을 추가로 함유한다. 상기 수지층이 이와 같은 화합물을 함유하고 있으면, 상기 무기 유리와 상기 수지층을 안정적으로 밀착시킬 수 있기 때문에, 높은 수율로 투명 기판을 얻을 수 있다. 예를 들어, 상기 무기 유리와 상기 수지층 사이에 에폭시기 말단 커플링제층을 구비하는 경우에는, 에폭시기 말단 커플링제층을 갖는 무기 유리와 상기 수지층을 안정적으로 밀착시킬 수 있다. 또한, 수지층이 제 1 열가소성 수지층 및 제 2 열가소성 수지층을 포함하는 경우에는, 제 1 열가소성 수지층과 무기 유리를 안정적으로 밀착시킬 수 있다.

상기 이미다졸류, 고리형 에테르 화합물 및/또는 고리형 에테르 화합물의 고리형 부분이 개환된 화합물을 함유하는 수지층은, 당해 화합물을 첨가한 말단에 수산기를 갖는 제 1 열가소성 수지의 용액을 무기 유리 상 또는 에폭시기 말단 커플링제층 상에 도포함으로써 얻을 수 있다. 즉, 상기 무기 유리와 상기 수지층 사이에 에폭시기 말단 커플링제층을 구비하는 경우에는, 당해 화합물을 첨가한 말단에 수산기를 갖는 제 1 열가소성 수지의 용액을 에폭시기 말단 커플링제층 상에 도포함으로써 얻을 수 있다. 또한, 상기 수지층이 제 1 열가소성 수지층 및 제 2 열가소성 수지층을 포함하는 경우에는, 당해 화합물을 첨가한 말단에 수산기를 갖는 제 1 열가소성 수지 및 에폭시기 말단 커플링제를 함유하는 제 1 캐스팅 용액을 무기 유리 상에 도포함으로써 얻을 수 있다.

상기 이미다졸류로는, 예를 들어 2-메틸이미다졸, 2-운데실이미다졸, 2-헵타데실이미다졸, 1,2-디메틸이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 2-페닐이미다졸, 2-페닐-4-메틸이미다졸, 1-벤질-2-메틸이미다졸, 1-벤질-2-페닐이미다졸, 1-시아노에틸-2-메틸이미다졸, 1-시아노에틸-2-운데실이미다졸, 1-시아노에틸-2-에틸-4-메틸이미다졸, 1-시아노에틸-2-페닐이미다졸, 에폭시이미다졸애덕트, 2,3-디하이드로-1H-피롤로[1,2-a]벤즈이미다졸, 1-도데실-2-메틸-3-벤질이미다졸륨클로라이드, 2-페닐-4,5-디하이드록시메틸이미다졸, 2-페닐-4-메틸-5-하이드록시메틸이미다졸, 1-시아노에틸-2-운데실이미다졸륨트리멜리테이트, 1-시아노에틸-2-페닐이미다졸륨트리멜리테이트, 2,4-디아미노-6-[2'-메틸이미다졸릴-(1')]-에틸-s-트리아진, 2,4-디아미노-6-[2'-운데실이미다졸릴-(1')]-에틸-s-트리아진, 2,4-디아미노-6-[2'-에틸-4'-메틸이미다졸릴-(1')]-에틸-s-트리아진 등을 들 수 있다.

상기 고리형 에테르 화합물로는, 임의의 적절한 것을 사용할 수 있고, 예를 들어, 옥세탄류 등의 4 원자 고리의 고리형 에테르 화합물, 테트라하이드로푸란류 등의 5 원자 고리의 고리형 에테르 화합물, 테트라하이드로피란류 등의 6 원자 고리의 고리형 에테르 화합물, 에폭시류 등을 들 수 있다. 고리형 에테르 화합물의 고리형 부분이 개환된 화합물로는, 임의의 적절한 고리형 에테르 화합물을 개환시킨 것을 사용할 수 있고, 예를 들어, 상기 고리형 에테르 화합물을 개환시킨 화합물을 들 수 있다. 고리형 에테르 화합물의 개환 방법으로는 임의의 적절한 방법이 사용된다.

상기 에폭시류로는, 분자 중에 에폭시기를 갖는 것이면, 임의의 적절한 것을 사용할 수 있다. 상기 에폭시류로는, 예를 들어 비스페놀 A 형, 비스페놀 F 형, 비스페놀 S 형 및 이들의 수첨가물 등의 비스페놀형 ; 페놀 노볼락형이나 크레졸 노볼락형 등의 노볼락형 ; 트리글리시딜이소시아누레이트형이나 히단토인형 등의 함질소 고리형 ; 지환식형 ; 지방족형 ; 나프탈렌형, 비페닐형 등의 방향족형 ; 글리시딜에테르형, 글리시딜아민형, 글리시딜에스테르형 등의 글리시딜형 ; 디시클로펜타디엔형 등의 디시클로형 ; 에스테르형 ; 에테르에스테르형 ; 및 이들의 변성형 등의 에폭시계 수지를 들 수 있다. 이들 에폭시계 수지는, 단독으로, 또는 2 종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 바람직하게는, 상기 에폭시류는, 비스페놀 A 형 에폭시계 수지, 지환식형 에폭시계 수지, 함질소 고리형 에폭시계 수지, 또는 글리시딜형 에폭시계 수지이다. 또한, 일본 공개특허공보 2008-107510호에 개시되어 있는 에폭시계 프레폴리머를 사용해도 된다.

상기 옥세탄류는, 바람직하게는, 하기 일반식 (Ⅰ), (Ⅱ), 또는 (Ⅲ) 으로 나타내는 화합물이다.

[화학식 1]

상기 식 (Ⅰ) 중, R₁ 은 수소 원자, 시클로알킬기, 페닐기, 나프틸기, 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬기를 나타낸다.

[화학식 2]

[화학식 3]

상기 식 (Ⅲ) 중, R₂ 는 시클로알킬기, 페닐기, 나프틸기, 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬기를 나타낸다. n 은 1 부터 5 까지의 정수이다.

상기 옥세탄류로는, 예를 들어 3-에틸-3-하이드록시메틸옥세탄(옥세탄알코올), 2-에틸헥실옥세탄, 자일릴렌비스옥세탄, 3-에틸-3{[(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시]메틸}옥세탄 등을 들 수 있다.

상기 고리형 에테르 화합물 및/또는 고리형 에테르 화합물의 고리형 부분이 개환된 화합물로는, 시판되는 것을 사용해도 된다. 시판되는 고리형 에테르 화합물 및/또는 고리형 에테르 화합물의 고리형 부분이 개환된 화합물로는, 예를 들어 토아 합성사 제조의 아론옥세탄 OXT-221, 다이셀 화학 공업 제조의 셀록사이드 2021P, EHPE3150, DIC 사 제조의 에피크론 HP4032 등을 들 수 있다.

상기 이미다졸류의 첨가량으로는, 상기 말단에 수산기를 갖는 제 1 열가소성 수지 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 0.5 중량부 ∼ 5 중량부, 더욱 바람직하게는 1 중량부 ∼ 4 중량부이다. 고리형 에테르 화합물 및/또는 고리형 에테르 화합물의 고리형 부분이 개환된 화합물의 함유량은, 상기 말단에 수산기를 갖는 제 1 열가소성 수지 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 5 중량부 ∼ 50 중량부, 보다 바람직하게는 5 중량부 ∼ 30 중량부이고, 더욱 바람직하게는 5 중량부 ∼ 20 중량부이다. 고리형 에테르 화합물 및/또는 고리형 에테르 화합물의 고리형 부분이 개환된 화합물의 함유량을 상기 범위로 함으로써, 가열하에서의 고리형 에테르 화합물 유래의 수지층의 착색을 억제할 수 있다.

D. 에폭시기 말단 커플링제층

일 실시형태에 있어서는, 본 발명의 투명 기판은, 상기 수지층과 상기 무기 유리 사이에 에폭시기 말단 커플링제층을 구비한다. 에폭시기 말단 커플링제층은, 상기 수지층이 커플링제를 함유하지 않는 경우 (예를 들어, 도 1(a) 에 나타내는 실시형태의 경우) 에 바람직하게 사용된다. 보다 바람직하게는, 상기 에폭시기 말단 커플링제층은 상기 무기 유리 상에 직접 배치된다.

상기 에폭시기 말단 커플링제층은, 상기 무기 유리를 에폭시기 말단 커플링제에 의해 커플링 처리함으로써 얻어진다. 상기 에폭시기 말단 커플링제층은 상기 수지층과의 밀착성이 우수하다. 이것은, 상기 에폭시기 말단 커플링제 중의 에폭시기가, 상기 말단에 수산기를 갖는 열가소성 수지와 화학 결합 또는 상호 작용할 수 있기 때문인 것으로 추측된다. 또한, 상기 에폭시기 말단 커플링제 중의 실릴기는, 상기 무기 유리가 갖는 치환기 (예를 들어, 수산기) 와 화학 결합할 수 있기 때문에, 상기 에폭시기 말단 커플링제층은 상기 무기 유리와의 밀착성도 우수하다.

상기 에폭시기 말단 커플링제층에 사용되는 에폭시기 말단 커플링제의 구체예로는, C-2-1 항에서 설명한 에폭시기 말단 커플링제를 들 수 있다.

상기 에폭시기 말단 커플링제층의 두께는, 바람직하게는 0.001 ㎛ ∼ 10 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.001 ㎛ ∼ 2 ㎛ 이다.

E. 그 밖의 층

상기 투명 기판은, 필요에 따라, 최외층에 임의의 적절한 그 밖의 층을 구비할 수 있다. 상기 그 밖의 층으로는, 예를 들어 하드 코트층, 투명 도전성층 등을 들 수 있다.

상기 하드 코트층은, 상기 투명 기판에 내약품성, 내찰상성 및 표면 평활성을 부여시키는 기능을 갖는다.

상기 하드 코트층을 구성하는 재료로는, 임의의 적절한 것을 채용할 수 있다. 상기 하드 코트층을 구성하는 재료로는, 예를 들어 에폭시계 수지, 아크릴계 수지, 실리콘계 수지 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. 그 중에서도 바람직하게는, 내열성이 우수한 에폭시계 수지이다. 상기 하드 코트층은 이들 수지를 열 또는 활성 에너지선에 의해 경화시켜 얻을 수 있다.

상기 투명 도전성층은, 전극 또는 전자파 실드로서 기능할 수 있다.

상기 투명 도전성층에 사용될 수 있는 재료로는, 예를 들어 구리, 은 등의 금속 ; 인듐주석산화물 (ITO), 인듐아연산화물 (IZO) 등의 금속 산화물 ; 폴리티오펜, 폴리아닐린 등의 도전성 고분자 ; 카본나노튜브를 함유하는 조성물 등을 들 수 있다.

F. 투명 기판의 제조 방법

본 발명의 투명 기판의 제조 방법으로는, 예를 들어, 상기 무기 유리의 표면을 에폭시기 말단 커플링제에 의해 커플링 처리하는 공정과, 커플링 처리된 상기 무기 유리 표면에, 상기 말단에 수산기를 갖는 열가소성 수지를 함유하는 용액을 도포하여, 수지층을 형성하는 공정을 포함하는 제조 방법 (1), 상기 무기 유리의 표면에, 상기 제 1 캐스팅 용액을 직접 도포하여, 제 1 열가소성 수지층을 형성하는 공정, 및 그 제 1 열가소성 수지층 상에, 상기 제 2 캐스팅 용액을 직접 도포하여, 제 2 열가소성 수지층을 형성하는 공정을 포함하는 제조 방법 (2) 등을 들 수 있다.

F-1. 제조 방법 (1)

상기 커플링 처리의 방법으로는, 임의의 적절한 방법이 채용될 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어, 상기 에폭시기 말단 커플링제의 용액을 상기 무기 유리의 표면에 도포한 후, 열처리하는 방법을 들 수 있다.

상기 에폭시기 말단 커플링제의 용액을 조제할 때에 사용하는 용매로는, 에폭시기 말단 커플링제와 반응하지 않는 용매이면, 임의의 적절한 용매를 사용할 수 있다. 당해 용매로는, 예를 들어 헥산, 헥사데칸 등의 지방족 탄화수소계 용매, 벤젠, 톨루엔, 자일렌 등의 방향족계 용매, 염화메틸렌, 1,1,2-트리클로로에탄 등의 할로겐탄화수소계 용매, 테트라하이드로푸란, 1,4-디옥산 등의 에테르계 용매, 메탄올, 프로판올 등의 알코올계 용매, 아세톤, 2-부타논 등의 케톤계 용매, 및 물을 들 수 있다.

상기 커플링 처리시의 열처리 방법은, 임의의 적절한 열처리 방법이 채용될 수 있다. 대표적으로는, 열처리 온도는 50 ℃ ∼ 150 ℃ 이고, 열처리 시간은 1 분 ∼ 20 분이다. 열처리에 의해, 에폭시기 말단 커플링제와 무기 유리 표면을 화학 결합에 의해 결합시킬 수 있다.

상기 제조 방법 (1) 에 있어서의 도포 공정시에 사용되는 용매로는, 케톤계 용매, 할로겐계 용매, 방향족계 용매, 고극성 용매 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. 케톤계 용매로는, 예를 들어 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로펜타논, 시클로헥사논 등을 들 수 있다. 할로겐계 용매로는, 예를 들어 염화메틸렌, 염화에틸렌, 클로로포름, 사염화탄소, 트리클로로에탄 등을 들 수 있다. 방향족계 용매로는, 예를 들어 톨루엔, 자일렌, 벤젠, 페놀 등을 들 수 있다. 고극성 용매로는, 예를 들어 디메틸술폭시드, N-메틸피롤리돈, 디메틸포름아미드, 아세토아세트산에틸 등을 들 수 있다.

상기 말단에 수산기를 갖는 열가소성 수지를 함유하는 용액의 도포 방법으로는, 에어 닥터 코팅, 블레이드 코팅, 나이프 코팅, 리버스 코팅, 트랜스퍼 롤 코팅, 그라비아 롤 코팅, 키스 코팅, 캐스트 코팅, 스프레이 코팅, 슬롯 오리피스 코팅, 캘린더 코팅, 전착 코팅, 딥 코팅, 다이 코팅 등의 코팅법 ; 플렉소 인쇄 등의 볼록판 인쇄법, 다이렉트 그라비아 인쇄법, 오프셋 그라비아 인쇄법 등의 오목판 인쇄법, 오프셋 인쇄법 등의 평판 인쇄법, 스크린 인쇄법 등의 공판(孔版) 인쇄법 등의 인쇄법을 들 수 있다.

상기 제조 방법 (1) 에 있어서, 상기 수지층은, 바람직하게는 상기 말단에 수산기를 갖는 열가소성 수지를 함유하는 용액을 도포한 후, 도포층을 건조시켜 얻어진다. 건조 방법으로는, 임의의 적절한 건조 방법 (예를 들어, 자연 건조, 송풍 건조, 가열 건조) 이 채용될 수 있다. 예를 들어, 가열 건조의 경우에는, 건조 온도는 대표적으로는 100 ℃ ∼ 200 ℃ 이고, 건조 시간은 대표적으로는 1 분 ∼ 30 분이다. 건조되고 있는 동안에, 에폭시기 말단 커플링제와 말단에 수산기를 갖는 열가소성 수지를 반응시킬 수 있다.

F-2. 제조 방법 (2)

상기 제조 방법 (2) 에 있어서의 제 1 열가소성 수지층의 형성 방법은, 말단에 수산기를 갖는 제 1 열가소성 수지, 및 에폭시기 말단 커플링제를 함유하는 제 1 캐스팅 용액을 무기 유리의 편측 또는 양측에 도포하여 도포층을 형성하는 도포 공정, 그 도포층을 건조시키는 건조 공정, 및 건조 후의 도포층을 열처리하는 열처리 공정으로 이루어진다. 제 1 캐스팅 용액은, 바람직하게는, 또한 고리형 에테르 화합물 및/또는 고리형 에테르 화합물의 고리형 부분이 개환된 화합물을 함유한다. 제 1 캐스팅 용액에 있어서의, 말단에 수산기를 갖는 제 1 열가소성 수지, 에폭시기 말단 커플링제, 그리고 고리형 에테르 화합물 및/또는 고리형 에테르 화합물의 고리형 부분이 개환된 화합물의 함유량은 상기한 바와 같다.

상기 제 1 캐스팅 용액의 도포 공정시에 사용되는 도포 용매는, 상기 제조 방법 (1) 의 도포 공정과 동일한 용매가 사용될 수 있다.

상기 제 1 캐스팅 용액의 도포 방법으로는, 상기 제조 방법 (1) 의 도포 방법과 동일한 방법이 사용될 수 있다.

상기 제 1 열가소성 수지층은, 바람직하게는 제 1 캐스팅 용액을 도포한 후, 도포층을 건조시켜 얻어진다. 건조 방법으로는, 임의의 적절한 건조 방법 (예를 들어, 자연 건조, 송풍 건조, 가열 건조) 이 채용될 수 있다. 예를 들어, 가열 건조의 경우에는, 건조 온도는 대표적으로는 100 ℃ ∼ 200 ℃ 이고, 건조 시간은 대표적으로는 1 ∼ 30 분이다. 건조되고 있는 동안에, 에폭시기 말단 커플링제와 말단에 수산기를 갖는 제 1 열가소성 수지를 반응시킬 수 있다.

상기 제 1 열가소성 수지층의 열처리 방법은, 임의의 적절한 열처리 방법이 채용될 수 있다. 대표적으로는, 열처리 온도는 50 ℃ ∼ 180 ℃ 이고, 열처리 시간은 1 ∼ 20 분이다. 열처리에 의해, 에폭시기 말단 커플링제와 무기 유리 표면을 화학 결합에 의해 결합시킬 수 있다.

이어서, 상기 방법으로 형성된 제 1 열가소성 수지층 상에, 제 2 캐스팅 용액을 직접 도포하여, 제 2 열가소성 수지층을 형성한다. 제 2 열가소성 수지층은, 상기 제 1 열가소성 수지층의 형성 방법과 동일한 방법을 사용하여 형성될 수 있다. 구체적으로는, 제 2 열가소성 수지층의 형성 방법은, 제 2 열가소성 수지를 함유하는 제 2 캐스팅 용액을 제 1 열가소성 수지층 상에 도포하여 도포층을 형성하는 도포 공정과, 그 도포층을 건조시키는 건조 공정으로 이루어진다. 도포 공정에 대해서는 상기와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

상기 제 2 열가소성 수지층의 건조 방법으로는, 임의의 적절한 건조 방법 (예를 들어, 자연 건조, 송풍 건조, 가열 건조) 이 채용될 수 있다. 예를 들어, 가열 건조의 경우에는, 건조 온도는 대표적으로는 80 ℃ ∼ 150 ℃ 이고, 건조 시간은 대표적으로는 1 ∼ 30 분이다.

상기 제조 방법 (2) 에 있어서는, 바람직하게는, 형성된 제 1 열가소성 수지층 및 제 2 열가소성 수지층, 즉, 수지층을 더욱 건조시키는 건조 공정과, 건조 후의 수지층을 열처리하는 열처리 공정을 포함한다. 이들 공정을 포함함으로써, 무기 유리, 제 1 열가소성 수지층, 및 제 2 열가소성 수지층 사이의 화학 결합, 또는 상호 작용을 보다 강고하게 할 수 있다. 건조 방법으로는, 상기 임의의 적절한 방법이 채용될 수 있고, 가열 건조 방법의 경우, 건조 온도는 대표적으로는 100 ℃ ∼ 200 ℃ 이고, 건조 시간은 대표적으로는 1 ∼ 30 분이다. 열처리 방법은, 임의의 적절한 열처리 방법이 채용될 수 있고, 대표적으로는, 열처리 온도는 50 ℃ ∼ 180 ℃ 이고, 열처리 시간은 1 ∼ 20 분이다.

G. 용도

본 발명의 투명 기판은, 임의의 적절한 표시 소자, 태양 전지 또는 조명 소자에 사용될 수 있다. 표시 소자로는, 예를 들어 액정 디스플레이, 플라즈마 디스플레이, 유기 EL 디스플레이, 전자 페이퍼 등을 들 수 있다. 조명 소자로는, 예를 들어 유기 EL 소자 등을 들 수 있다.

실시예

이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 전혀 한정되지 않는다. 한편, 두께는 안리츠 제조 디지털 마이크로미터 「KC-351C 형」을 사용하여 측정하였다.

실시예 1

말단 수산기 변성 (말단 수산기 함유량 : 평균 100 중합량당 1.6 의 말단 수산기) 된 폴리에테르술폰 (스미카엑셀 5003P : 스미토모 화학사 제조) 36.2 g 을 시클로펜타논 172 g 및 N,N-디메틸포름아미드 10.8 g 의 혼합 용매에 녹여, 용액 16.5 중량％ 를 얻었다. 또한, 그 용매 30 g 에 대하여, 2-메틸이미다졸 0.15 g 과, 3,4-에폭시시클로헥세닐메틸-3',4'-에폭시시클로헥센카르복실레이트 (셀록사이드 2021 : 다이셀 화학 공업사 제조) 0.25 g 과, 3-에틸-3{[(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시]메틸}옥세탄 (아론옥세탄 OXT-221 : 토아 합성사 제조) 0.2 g 을 첨가하여 캐스팅 용액으로 하였다.

별도로, 무기 유리 (D263 : 쇼트사 제조, 두께 50 ㎛, 세로 10 ㎝ × 가로 4 ㎝) 의 편면 표면을 메틸에틸케톤으로 세정 후, 코로나 처리를 실시하고, 계속해서 에폭시기 말단 커플링제 (KBM-403 : 신에츠 화학 공업사 제조) 를 당해 무기 유리의 편면 표면에 도포한 후, 110 ℃ 에서 5 분간 열처리를 하였다. 상기 커플링 처리한 무기 유리 표면에 상기 캐스팅 용액을 도포하고, 150 ℃ 에서 10 분간, 170 ℃ 에서 20 분간 건조를 실시하여, 수지층을 형성하였다.

동일한 처리를 상기 무기 유리의 다른 일방의 표면에도 실시하여, 총두께 120 ㎛ 의 투명 기판 (수지층/에폭시기 말단 커플링제층/무기 유리/에폭시기 말단 커플링제층/수지층) 을 얻었다.

또한, 무기 유리의 양면에 형성된 각 층은, 각각 세로 10 ㎝ × 가로 3 ㎝ 의 크기로 하고, 상기 무기 유리의 세로 10 ㎝ × 가로 1 ㎝ 부분은 노출시켰다.

실시예 2

에폭시기 말단 커플링제 (KBM-403 : 신에츠 화학 공업사 제조) 대신에, 에폭시기 말단 커플링제 (KBE-403 : 신에츠 화학 공업사 제조) 를 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 투명 기판을 얻었다.

실시예 3

폴리에테르술폰에 폴리아릴레이트 (M-1000 : 유니치카사 제조) 3.62 g 을 혼합한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 투명 기판을 얻었다.

실시예 4

말단 수산기 변성 (말단 수산기 함유량 : 평균 100 중합량당 1.6 의 말단 수산기) 된 폴리에테르술폰 (스미카엑셀 5003P : 스미토모 화학사 제조) 36.2 g 을 시클로펜타논 172 g, 및 N,N-디메틸포름아미드 10.8 g 의 혼합 용매에 녹여, 말단에 수산기를 갖는 폴리에테르술폰이 16.5 중량％ 인 용액을 얻었다. 얻어진 용액에, 레벨링제 (BYK307, 빅케미사 제조) 0.027 g, 3,4-에폭시시클로헥세닐메틸-3',4'-에폭시시클로헥센카르복실레이트 (셀록사이드 2021P : 다이셀 화학 공업사 제조) 1.81 g, 3-에틸-3{[(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시]메틸}옥세탄 (아론옥세탄 OXT-221 : 토아 합성사 제조) 1.45 g, 2-메틸이미다졸 1.09 g, 에폭시기 말단 커플링제 (KBM-403 : 신에츠 화학 공업사 제조) 9.05 g 을 첨가하여, 제 1 캐스팅 용액을 얻었다.

무기 유리 (D263 : 쇼트사 제조, 두께 50 ㎛, 세로 10 ㎝ × 가로 4 ㎝) 의 편면 표면을 메틸에틸케톤으로 세정 후, 코로나 처리를 실시하고, 상기 제 1 캐스팅 용액을 도포하고, 100 ℃ 에서 10 분간 건조시키고, 또한 170 ℃ 에서 20 분간 열처리하여, 두께가 1 ㎛ 인 제 1 열가소성 수지층을 형성하였다. 타방의 면에 대해서도 동일한 처리를 하여, 제 1 열가소성 수지층을 형성하였다.

폴리아릴레이트 (M-4000 : 유니치카사 제조) 90 g 을 시클로펜타논 600 g 에 녹여, 제 2 캐스팅 용액을 얻었다. 얻어진 제 2 캐스팅 용액을, 상기 제 1 열가소성 수지층 상에 도포하고, 90 ℃ 에서 15 분간 건조시켰다. 또한, 타방의 면의 제 1 열가소성 수지층 상에도 제 2 캐스팅 용액을 도포하고, 85 ℃ 에서 10 분간 건조시켰다. 이어서, 양면을 130 ℃ 에서 10 분간 건조시키고, 또한 170 ℃ 에서 20 분간 열처리하여, 편측의 두께가 36.5 ㎛ 인 제 2 열가소성 수지층을 형성하였다. 이와 같이 하여, 총두께 125 ㎛ 의 투명 기판 (제 2 열가소성 수지층/제 1 열가소성 수지층/무기 유리/제 1 열가소성 수지층/제 2 열가소성 수지층) 을 얻었다.

실시예 5

폴리아릴레이트 1 (M-4000 : 유니치카사 제조) 대신에 폴리아릴레이트 2 (U-100 : 유니치카사 제조) 를 사용한 것 이외에는 실시예 4 와 동일하게 하여, 총두께가 125 ㎛ 인 투명 기판을 얻었다.

실시예 6

제 1 열가소성 수지층의 두께를 10 ㎛ 로 한 것 이외에는 실시예 4 와 동일하게 하여, 총두께가 143 ㎛ 인 투명 기판을 얻었다.

(비교예 1)

에폭시기 말단 커플링제를 사용하지 않은 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 투명 기판을 얻었다.

(비교예 2)

말단 수산기 변성된 폴리에테르술폰 (스미카엑셀 5003P : 스미토모 화학사 제조) 대신에 말단 수산기 변성을 하지 않은 폴리에테르술폰 (스미카엑셀 5200P : 스미토모 화학사 제조) 을 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 투명 기판을 얻었다.

(비교예 3)

에폭시기 말단 커플링제 (KBM-403 : 신에츠 화학 공업사 제조) 대신에 아미노기 말단 커플링제 (KBM-603 : 신에츠 화학 공업사 제조) 를 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 투명 기판을 얻었다.

(비교예 4)

무기 유리 (D263 : 쇼트사 제조, 두께 50 ㎛, 세로 10 ㎝ × 가로 4 ㎝) 의 편면 표면을 메틸에틸케톤으로 세정 후, 코로나 처리를 실시하고, 계속해서 에폭시기 함유 커플링제 (KBM-403 : 신에츠 화학 공업사 제조) 를 당해 무기 유리의 편면 표면에 도포한 후, 110 ℃ 에서 5 분간 열처리하였다. 커플링 처리한 상기 무기 유리 표면에 광 카티온 경화제 (SP-170 : 아데카사 제조) 를 첨가한 에폭시 수지 (셀록사이드 2021p : 다이셀 화학 공업사 제조) 를 도포하고, UV 광 (파장 : 365 ㎚, 적산 광량 : 300 mJ/㎠ 이상) 으로 수지를 경화시켰다. 동일한 처리를 무기 유리의 다른 일방의 표면에도 실시한 후, 150 ℃ 에서 30 분간 열처리하여 미반응 성분을 반응시켜, 총두께 120 ㎛ 의 투명 기판 (에폭시 수지층/에폭시기 함유 커플링제층/무기 유리/에폭시기 함유 커플링제층/에폭시 수지층) 을 얻었다.

(비교예 5)

무기 유리 (D263 : 쇼트사 제조, 두께 50 ㎛, 세로 10 ㎝ × 가로 4 ㎝) 의 편면 표면을 메틸에틸케톤으로 세정 후, 아크릴계 점착제를 전사한 PET 를, 아크릴계 점착제면이 무기 유리와 접촉하도록 하여 무기 유리에 첩착(貼着)하였다. 동일한 처리를 무기 유리의 다른 일방의 표면에도 실시하여, 총두께 146 ㎛ 의 투명 기판 (PET 층/아크릴계 점착제/무기 유리/아크릴계 점착제/PET 층) 을 얻었다.

또한, 무기 유리의 양면에 형성된 각 층은, 각각 세로 10 ㎝ × 가로 3 ㎝ 의 크기로 형성하고, 상기 무기 유리의 세로 10 ㎝ × 가로 1 ㎝ 부분은 노출시켰다.

(비교예 6)

말단에 수산기를 갖는 폴리에테르술폰 (스미카엑셀 5003P : 스미토모 화학사 제조) 대신에 말단에 수산기를 갖지 않는 폴리에테르술폰 (스미카엑셀 5200P : 스미토모 화학사 제조) 을 사용한 것 이외에는 실시예 4 와 동일하게 하여, 총두께가 125 ㎛ 인 투명 기판을 얻었다.

(비교예 7)

에폭시기 말단 커플링제 (KBM403 : 신에츠 화학 공업사 제조) 대신에 아미노기 함유 커플링제 (KBM603 : 신에츠 화학 공업사 제조) 를 사용한 것 이외에는 실시예 4 와 동일하게 하여, 총두께가 125 ㎛ 인 투명 기판을 얻었다.

(참고예 1)

폴리아릴레이트 (M-4000, 유니치카사 제조) 90 g 을 염화메틸렌 600 g 에 녹이고, 또한 레벨링제 (BYK307 : 빅케미사 제조) 0.0675 g 을 첨가한 캐스팅 용액을 얻었다.

무기 유리 (두께 : 50 ㎛, 세로 10 ㎝ × 가로 4 ㎝) 의 편면 표면을 메틸에틸케톤으로 세정 후, 코로나 처리를 실시하고, 아미노기 함유 커플링제 (KBM-603, 신에츠 화학 공업사 제조) 를 도포하고, 110 ℃ 에서 10 분간 건조시켰다. 커플링 처리를 한 무기 유리 상에 상기 캐스팅 용액을 도포하고, 40 ℃ 에서 15 분간 건조시켰다. 타방의 면에도 동일하게 커플링 처리를 하고, 상기 캐스팅 용액을 도포하고, 40 ℃ 에서 10 분간 건조시켰다. 이어서, 양면을 60 ℃ 에서 10 분간, 110 ℃ 에서 20 분간 건조시킨 후, 200 ℃ 에서 20 분간 열처리를 실시하여, 총두께가 125 ㎛ 인 투명 기판 (폴리아릴레이트층/아미노기 함유 커플링제층/무기 유리/아미노기 함유 커플링제층/폴리아릴레이트층) 을 얻었다.

〈평가〉

상기에서 얻어진 투명 기판을 하기 방법으로 평가하였다. 결과를 표 1 및 표 2 에 나타낸다.

(1) 밀착성 시험 A

JIS K 5400 의 바둑판 눈금 박리 시험에 의해 평가하였다. 즉, 얻어진 투명 기판의 편면 최외층의 표면 상 가로세로 10 ㎜ 중에 1 ㎜ 간격으로 커터로 절개선을 넣어 100 개의 바둑판 눈금을 만들고, 점착 테이프를 그 위에 첩부한 후 박리하여, 무기 유리로부터 박리된 수지층의 바둑판 눈금의 수에 의해 밀착성을 평가하였다.

또한, 실시예 4 ∼ 6, 비교예 6 ∼ 7 및 참고예 1 은 박리된 수지층의 바둑판 눈금의 수가 0 개인 경우에는 ○, 1 개 이상인 경우에는 × 로 하였다.

(2) 밀착성 시험 B

실시예에서 얻어진 투명 기판을, 온도 60 ℃, 습도 90 ％ 의 환경하에 500 시간 두고, 500 시간 경과 후의 투명 기판에 대하여, 상기 밀착성 시험 A 와 동일하게 JIS K 5400 의 바둑판 눈금 박리 시험에 의해 밀착성을 평가하였다.

박리된 수지층의 바둑판 눈금의 수가 0 개인 경우에는 ○, 1 개 이상인 경우에는 × 로 하였다.

(3) 파단 직경

(a) 상기에서 얻어진 투명 기판을 평가용 시료로서 준비하였다.

(b) 무기 유리 노출 부분의 세로변 단부(端部)의 중앙에 5 ㎜ 이하의 크랙을 넣었다.

(c) 평가용 시료의 세로변을 굴곡시켜, 크랙이, 무기 유리 노출 부분을 진전하여, 더욱 수지 등의 적층 영역에 있어서 1 ㎝ 진전한 시점에서의, 세로변을 원주로 하는 원의 직경을 파단 직경으로 하였다.

(4) 헤이즈

(주) 무라카미 색채 기술 연구소 제조 헤이즈미터 「HM-150」을 사용하여 JIS K 7136 에 기초하여, 상기에서 얻어진 투명 기판의 헤이즈치를 측정하였다.

상기에서 얻어진 투명 기판의 최외층 (실시예 1 ∼ 3 및 비교예 1 ∼ 3 의 수지층, 실시예 4 ∼ 6 및 비교예 6 ∼ 7 의 제 2 열가소성 수지층, 비교예 4 의 에폭시 수지층, 비교예 5 의 PET 층, 그리고 참고예 1 의 폴리아릴레이트층) 의 탄성률을 이하의 방법으로 평가하였다. 결과를 표 1 및 표 2 에 나타낸다.

(5) 탄성률

Hysitron 사 제조 제품명 「Tribo Indenter」를 사용하여, 하드 코트층의 단일 압입 측정 (압입 인자 : Berkovich (삼각뿔형), 압입 깊이 : 230 ㎚ ∼ 280 ㎚) 에 의해 측정하였다.

상기에서 얻어진 투명 기판의 최외층을 구성하는 수지의 파괴 인성치 및 유리 전이 온도 (Tg) 를 이하의 방법으로 평가하였다. 결과를 표 1 및 표 2 에 나타낸다.

(6) 파괴 인성치

두께 50 ㎛, 폭 2 ㎝, 길이 15 ㎝ 의 직사각형 형상의 수지 샘플을 제작하고, 직사각형 길이 방향의 단부 (중앙 부분) 에 크랙 (5 ㎜) 을 넣었다. 오토그래프 (시마즈 제작소 제조, AG-I) 에 의해 직사각형 길이 방향으로 인장 응력을 가하고 크랙으로부터의 수지 파단시의 응력을 측정하였다. 시험 조건은, 척간 거리를 10 ㎝, 인장 속도를 10 ㎜/min 으로 하여 실시하였다. 얻어진 파단시의 인장 응력 (σ) 과 크랙 길이 (a), 샘플 폭 (b) 을 이하의 식 (우치다 로카쿠호 발행 오카다 아키라 저 「세라믹스의 파괴학」P.68 ∼ 70) 에 대입하여, 파단시의 파괴 인성치 (K_IC) 를 구하였다.

(7) 유리 전이 온도 (Tg)

DSC (시차 주사 열량계) 를 사용하여, 피크의 변극점으로부터 평가하였다.

표 1 및 표 2 로부터 분명한 바와 같이, 실시예 1 ∼ 6 의 투명 기판은, 에폭시기 말단 커플링제와 말단에 수산기를 갖는 열가소성 수지를 조합하여 사용함으로써, 무기 유리와 수지층의 밀착성이 우수하다. 또한, 말단에 수산기를 갖는 열가소성 수지 유래의 수지층을 사용함으로써, 파단 직경이 낮고, 탄성률 및 파괴 인성치가 높은 투명 기판을 얻을 수 있다. 이들은, 본 발명의 투명 기판이, 굴곡성, 가요성 및 내충격성이 우수하며, 또한 유리의 크랙의 진전을 현저하게 방지할 수 있는 것을 나타내고 있다.

또한, 실시예 4 ∼ 6 의 투명 기판은, 고온 고습 (온도 : 60 ℃, 습도 : 90 ％) 의 환경하에 500 시간 둔 후에도, 무기 유리와 수지층의 밀착성이 우수하였다. 또한 헤이즈치도 억제되어 있었다.

산업상 이용가능성

본 발명의 투명 기판은, 표시 소자, 태양 전지 또는 조명 소자에 사용될 수 있다. 표시 소자로는, 예를 들어 액정 디스플레이, 플라즈마 디스플레이, 유기 EL 디스플레이, 전자 페이퍼 등을 들 수 있다. 조명 소자로는, 예를 들어 유기 EL 소자 등을 들 수 있다.

1, 1' : 제 1 열가소성 수지층
2, 2' : 제 2 열가소성 수지층
10 : 무기 유리
11, 11', 21, 21' : 수지층
12, 12' : 에폭시기 말단 커플링제층
100, 200 : 투명 기판

Claims

무기 유리와,
상기 무기 유리의 편측 또는 양측에, 열가소성 수지의 용액을 도포함으로써 얻어진 수지층을 포함하는, 투명 기판으로서,
상기 용액이, 말단에 수산기를 갖는 제 1 열가소성 수지를 함유하고,
상기 무기 유리와 상기 수지층 사이에 에폭시기 말단 커플링제층을 구비하고,
상기 무기 유리 상에 상기 커플링제층이 직접 형성되고, 상기 커플링제층 상에 상기 수지층이 직접 형성되어 있는, 투명 기판.
무기 유리와,
상기 무기 유리의 편측 또는 양측에, 열가소성 수지의 용액을 도포함으로써 얻어진 수지층을 포함하는, 투명 기판으로서,
상기 수지층이, 말단에 수산기를 갖는 제 1 열가소성 수지 및 에폭시기 말단 커플링제를 함유하는 제 1 캐스팅 용액을 상기 무기 유리 상에 도포함으로써 얻어진 제 1 열가소성 수지층, 및 제 2 열가소성 수지를 함유하는 제 2 캐스팅 용액을 상기 제 1 열가소성 수지층 상에 도포함으로써 얻어진 제 2 열가소성 수지층을 포함하는, 투명 기판.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 수산기가 페놀성 수산기인, 투명 기판.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 말단에 수산기를 갖는 제 1 열가소성 수지가, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리에테르술폰, 폴리에테르이미드, 폴리술폰, 폴리아릴레이트 및 폴리카보네이트로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종을 말단 수산기 변성한 열가소성 수지인, 투명 기판.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
총두께가 150 ㎛ 이하인, 투명 기판.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 무기 유리의 두께가 100 ㎛ 이하인, 투명 기판.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 말단에 수산기를 갖는 제 1 열가소성 수지의 유리 전이 온도가 150 ℃ ∼ 350 ℃ 인, 투명 기판.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 말단에 수산기를 갖는 제 1 열가소성 수지의 중량 평균 분자량이, 폴리에틸렌옥사이드 환산으로 2.0×10⁴ ∼ 150×10⁴ 인, 투명 기판.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 수지층의 25 ℃ 에 있어서의 탄성률이 1 ㎬ 이상인, 투명 기판.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 수지층의 25 ℃ 에 있어서의 파괴 인성치가 1 ㎫·m^1/2 ∼ 10 ㎫·m^1/2 인, 투명 기판.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 투명 기판에 크랙을 넣어 굴곡시켰을 때의 파단 직경이 50 ㎜ 이하인, 투명 기판.
제 2 항에 있어서,
상기 에폭시기 말단 커플링제의 함유량이, 상기 제 1 열가소성 수지 100 중량부에 대하여 10 중량부 ∼ 50 중량부인, 투명 기판.
제 2 항 또는 제 12 항에 있어서,
상기 제 1 캐스팅 용액이 고리형 에테르 화합물 및/또는 고리형 에테르 화합물의 고리형 부분이 개환된 화합물을 추가로 함유하고,
상기 고리형 에테르 화합물 및/또는 고리형 에테르 화합물의 고리형 부분이 개환된 화합물의 함유량이, 상기 제 1 열가소성 수지 100 중량부에 대하여 5 중량부 ∼ 50 중량부인, 투명 기판.
제 2 항 또는 제 12 항에 있어서,
상기 제 1 열가소성 수지층의 두께가 20 ㎛ 이하인, 투명 기판.
제 2 항 또는 제 12 항에 있어서,
상기 제 2 열가소성 수지의 유리 전이 온도가 150 ℃ ∼ 350 ℃ 인, 투명 기판.
제 2 항 또는 제 12 항에 있어서,
상기 제 2 열가소성 수지층의 25 ℃ 에 있어서의 탄성률이 1.5 ㎬ ∼ 10 ㎬ 인, 투명 기판.
제 2 항 또는 제 12 항에 있어서,
상기 제 2 열가소성 수지층의 25 ℃ 에 있어서의 파괴 인성치가 1.5 ㎫·m^1/2 ∼ 10 ㎫·m^1/2 인, 투명 기판.
제 1 항, 제 2 항 및 제 12 항 중 어느 한 항에 기재된 투명 기판을 사용하여 제조된, 표시 소자.
제 1 항, 제 2 항 및 제 12 항 중 어느 한 항에 기재된 투명 기판을 사용하여 제조된, 태양 전지.
제 1 항, 제 2 항 및 제 12 항 중 어느 한 항에 기재된 투명 기판을 사용하여 제조된, 조명 소자.
무기 유리의 표면을 에폭시기 말단 커플링제에 의해 커플링 처리하는 공정과,
상기 커플링 처리된 무기 유리 표면에, 말단에 수산기를 갖는 열가소성 수지를 함유하는 용액을 도포하여, 수지층을 형성하는 공정을 포함하는, 투명 기판의 제조 방법.