TW201536543A - 玻璃樹脂複合體之製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明之課題在於提供一種生產性優異之玻璃樹脂複合體之製造方法。 本發明之玻璃樹脂複合體之製造方法係準備具有第1面及第2面之玻璃片、含有矽烷偶合劑之混合氣體、及樹脂，搬送上述玻璃片，使流體接觸被搬送之上述玻璃片之第2面而調節上述玻璃片之溫度，並使上述混合氣體接觸已經上述流體調節溫度之上述玻璃片之第1面，而於與上述混合氣體接觸後被搬送之上述玻璃片之第1面形成由上述樹脂形成之樹脂層。

Description

玻璃樹脂複合體之製造方法

本發明係關於一種玻璃樹脂複合體之製造方法。

液晶顯示器等顯示裝置或半導體元件等中，為了保護表面而設置有覆蓋玻璃。近年來，伴隨顯示裝置或半導體元件等之小型化、輕量化，推進用於該等之玻璃之極薄化。

若使玻璃變薄則易破裂，因此，於推進薄化之情形時必須同時確保可承受實際使用之強度，一般認為藉由於玻璃基板之表面形成樹脂層並製成複合體而可確保耐衝擊性、耐久性。於該情形時，已知藉由於已實施矽烷偶合劑處理之玻璃基板之表面形成樹脂層而提高玻璃基板與樹脂層之接合強度之方法(例如，參照專利文獻1或2)。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特表2013-123677號公報

[專利文獻2]國際公開2011/010738號

然而，上述方法中，將玻璃基板靜置而以固定之狀態實施矽烷偶合劑處理，故需要玻璃基板之固定及將已實施處理之玻璃基板取出等步驟。因此，處理斷續地進行，故對於提高生產性有限制。

本發明係鑒於上述而成者，其目的在於提供一種生產性優異之 玻璃樹脂複合體之製造方法。

根據本發明之一態樣之玻璃樹脂複合體之製造方法，準備具有第1面及第2面之玻璃片、含有矽烷偶合劑之混合氣體、及樹脂，搬送上述玻璃片，使流體接觸被搬送之上述玻璃片之第2面而調節上述玻璃片之溫度，並使上述混合氣體接觸已經上述流體調節溫度之上述玻璃片之第1面，並於在與上述混合氣體之接觸後被搬送之上述玻璃片之第1面形成由上述樹脂形成之樹脂層。

根據本發明之實施形態，可提供一種生產性優異之玻璃樹脂複合體之製造方法。

10‧‧‧供給輥

11‧‧‧玻璃片

11a‧‧‧玻璃片之第1面

11b‧‧‧玻璃片之第2面

12‧‧‧樹脂層

13‧‧‧玻璃樹脂複合體

20‧‧‧矽烷偶合劑處理裝置

21‧‧‧容器

22‧‧‧擋板

23‧‧‧溫度調節部

25‧‧‧噴嘴

30‧‧‧樹脂層形成裝置

40‧‧‧回收輥

100‧‧‧製造裝置

圖1係例示實施形態中之製造裝置之圖。

圖2係例示實施形態中之矽烷偶合劑處理裝置之構成之圖。

圖3係例示實施形態中之矽烷偶合劑處理裝置之構成之圖。

本發明之玻璃樹脂複合體之製造方法之特徵在於：準備具有第1面及第2面之玻璃片、含有矽烷偶合劑之混合氣體、及樹脂；搬送上述玻璃片；使流體接觸被搬送之上述玻璃片之第2面而調節上述玻璃片之溫度；使上述混合氣體接觸已經上述流體調節溫度之上述玻璃片之第1面；於在與上述混合氣體之接觸後被搬送之上述玻璃片之第1面形成由上述樹脂形成之樹脂層。

以下，參照圖式對用以實施發明之形態進行說明。於各圖式中，有對同一構成部分附同一元件符號並省略重複說明之情形。

<玻璃樹脂複合體之製造方法>

圖1係例示用於本發明之玻璃樹脂複合體之製造方法的製造裝置 100之概略構成之圖。本發明之玻璃樹脂複合體之製造方法係使用例示之製造裝置100，於玻璃片11之表面實施矽烷偶合劑處理，並於處理面形成樹脂層12，而製造玻璃樹脂複合體13。

製造裝置100如圖1所示具有供給輥10、矽烷偶合劑處理裝置20、樹脂層形成裝置30、及回收輥40。

供給輥10設為可以中心軸為中心進行旋轉，玻璃片11於周圍捲繞為捲狀。供給輥10旋轉，使玻璃片11捲出，並對矽烷偶合劑處理裝置20供給玻璃片11。

矽烷偶合劑處理裝置20對藉由被供給輥10捲出而被搬送之玻璃片11之一面進行利用矽烷偶合劑之表面處理。稍後就矽烷偶合劑處理裝置20之構成進行敍述。

樹脂層形成裝置30於藉由矽烷偶合劑處理裝置20於表面實施矽烷偶合劑處理之玻璃片11形成樹脂層12。樹脂層形成裝置30例如藉由在對玻璃片11之表面貼合樹脂膜或塗佈樹脂溶液後進行加熱處理而形成樹脂層12。

回收輥40設為可以中心軸為中心進行旋轉，將於玻璃片11之表面形成有樹脂層12之玻璃樹脂複合體13捲繞為捲狀而回收。

本發明之玻璃樹脂複合體之製造方法中，首先，準備使玻璃片11捲繞為捲狀之供給輥10、用於矽烷偶合劑處理裝置20之含有矽烷偶合劑之混合氣體、及用於樹脂層形成裝置30之樹脂。其次，製造裝置100中，將玻璃片11自供給輥10捲出，並搬送至矽烷偶合劑處理裝置20及樹脂層形成裝置30。玻璃片11藉由通過矽烷偶合劑處理裝置20及樹脂層形成裝置30而連續地被實施處理，於表面形成樹脂層12而成為玻璃樹脂複合體13。如此，本發明之玻璃樹脂複合體之製造方法中，使用製造裝置100連續地進行處理，故耐衝擊性、耐久性等優異之玻璃樹脂複合體13之生產性提高。

再者，亦可設置切斷裝置代替回收輥40，而具有將樹脂層形成裝置30所排出之玻璃樹脂複合體13切斷為所需大小之步驟。又，玻璃樹脂複合體13可如圖1例示般為由供給輥10所供給之長條狀者，亦可為例如藉由輥式輸送機等搬送機構一片片地搬送至矽烷偶合劑處理裝置20及樹脂層形成裝置30之單片狀玻璃基板。

以下，就用於本發明之玻璃樹脂複合體之製造方法之各構成要素進一步詳細地說明。

(玻璃片)

本發明之玻璃樹脂複合體之製造方法中，準備具有第1面及第2面之玻璃片11。第1面及第2面分別意指玻璃片11之正面和背面之任一面，可將玻璃片11之正面或背面之任一面作為第1面。

玻璃片11之材質、組成並無限制，例如可使用鈉鈣玻璃、鹼-硼矽酸玻璃、無鹼-硼矽酸玻璃、無鹼-鋁矽酸鹽玻璃等。其中，無鹼-硼矽酸玻璃、無鹼-鋁矽酸鹽玻璃就耐久性優異、具有較高彈性模數、線膨脹係數較低方面而言較佳。又，無鹼-硼矽酸玻璃及無鹼-鋁矽酸鹽玻璃(以下，稱為「無鹼玻璃」)係於在玻璃上形成半導體元件之情形時不產生因鹼導致之元件之不良，故而較佳。再者，所謂無鹼玻璃，意指於以氧化物表示玻璃組成之情形時，鹼金屬氧化物之含有比率未達1莫耳%(亦可為0莫耳%)之玻璃。

玻璃片11之厚度為10~500μm。若厚度為10μm以上，則於形成有樹脂層12之情形時易獲得充分之耐衝擊性。又，若厚度為500μm以下，則附樹脂之玻璃片11易獲得柔軟性。玻璃片11之厚度更佳為20~300μm，尤佳為30~100μm。

又，玻璃片11之厚度較佳為均勻，具體而言，較佳為厚度之偏差以PV(Peak to Valley，峰谷)值計為15%以下(例如相對於厚度為100μm而偏差為15μm以下)。藉由厚度變得均勻，玻璃片11之外觀變得良 好。

玻璃片11之表面較佳為平坦。玻璃片11越平坦，光線透過率越高，作為表面之粗糙度，以根據JIS B0601規定之算術平均粗糙度(Ra)計，較佳為30nm以下，更佳為1nm以下。又，若玻璃片11之表面平坦，則於在表面積層透明導電膜等電極之情形時，膜電阻變得均勻，變得不易產生缺陷，故而較佳。

玻璃片11之介電常數於10kHz下較佳為5~7。又，玻璃片11之楊氏模數較佳為70~95GPa，更佳為75~90GPa。

玻璃片11之線膨脹係數於0~200℃下，較佳為3×10^-6~5×10^-6/℃(3~5ppm/℃)。具有該等特性之玻璃片11作為光電轉換元件、顯示構件等之保護板、半導體裝置之基材等較佳。

又，玻璃片11亦可為經實施強化處理者。作為強化處理，較佳為化學強化。若為化學強化，對較薄之玻璃片11亦可實施有效之強化處理。玻璃片11藉由實施強化處理，即便較薄、輕量亦可獲得附樹脂塗膜之玻璃片11不易破損之效果。

再者，玻璃片11可為捲繞為捲狀之長條狀玻璃基板，亦可為單片狀玻璃基板。於任一情形時，藉由於表面形成樹脂層12，可於捲繞為捲狀之狀態或積層之狀態下玻璃片11之玻璃面彼此不密接而產生黏連，而獲得脫模性優異之附樹脂之玻璃片11。

(矽烷偶合劑)

用於本發明之玻璃樹脂複合體之製造方法的矽烷偶合劑為含官能基之有機基(有機基藉由碳-矽鍵與矽原子鍵結)及水解性基(及視情形不含有烷基等官能基之有機基)鍵結於矽原子而成之化合物。作為鍵結於矽原子之水解性基，可列舉可藉由水而生成矽氧烷鍵(Si-O)之官能基，具體而言，可例示羥基、烷氧基(尤其為甲氧基、乙氧基)、氯原子。又，亦可使用互相具有反應性之官能基之2種矽烷偶合劑之 反應物。

作為矽烷偶合劑之官能基，可列舉胺基、環氧基、丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、巰基、氟烷基、乙烯基或烯丙基等烯基等。該等官能基之中，就玻璃樹脂複合體13中玻璃片11與樹脂層12之密接性優異方面而言，較佳為胺基、環氧基、丙烯醯氧基、乙烯基。作為經官能基取代之有機基，有碳數2~8之烷基、碳數2~8之烷氧基烷基、經碳數5或6之環烷基取代之碳數2~4之烷基、苯基、經苯基取代之碳數2~4之烷基等。

作為矽烷偶合劑之具體例，可列舉：3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、烯丙基三甲氧基矽烷、烯丙基三乙氧基矽烷、乙烯基三氯矽烷、乙烯基三(2-甲氧乙氧基)矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、烯丙基三甲氧基矽烷等。

(混合氣體)

本發明之玻璃樹脂複合體之製造方法中，準備含有矽烷偶合劑之混合氣體而使用。混合氣體可為僅由矽烷偶合劑之蒸氣所構成，但較佳為載氣與氣體矽烷偶合劑之混合氣體。作為載氣，可例示氮氣、氬氣、空氣等，尤佳地可例示氮氣。

(樹脂)

本發明之玻璃樹脂複合體之製造方法中，準備樹脂，使用該樹脂製造玻璃樹脂複合體13。作為樹脂，例如可例示氟樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、聚酯樹脂(例如聚對苯二甲酸乙二酯樹脂、聚萘二甲酸乙二酯樹脂等)、聚醚碸樹脂、聚碳酸酯樹脂、環氧樹脂、聚烯烴樹脂(例如，聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、氯 乙烯樹脂等)、聚環烯烴系樹脂。該等可單獨使用，亦可混合複數種使用。

樹脂層12係藉由樹脂層形成裝置30使用上述樹脂而形成。即，使含有矽烷偶合劑之混合氣體接觸玻璃片11之第1面而進行矽烷偶合劑處理，加以搬送，其後，於已實施矽烷偶合劑處理之玻璃片11之第1面形成樹脂層12。樹脂層12可利用樹脂膜之貼合而形成，亦可利用樹脂溶液之塗佈、硬化而形成。較佳為進行樹脂膜對玻璃片之貼合之同時、或於進行樹脂膜對玻璃片11之貼合後，進行加熱處理。又，較佳為樹脂溶液對玻璃片11之塗佈、硬化之同時、或於樹脂溶液對玻璃片11之塗佈、硬化之後，進行熱處理。於使用樹脂溶液之情形時，硬化與熱處理可相同。

作為樹脂溶液之塗佈方法，可應用噴霧法、噴墨法、模嘴塗佈法等公知之方法。又，於加熱處理係於樹脂溶液之塗佈後進行之情形時，只要為藉由乾燥而去除溶劑並可形成樹脂層12之方法，則可為任意處理。於加熱處理係於樹脂膜之貼合後進行之情形時，可採用通常之加熱方法。藉由使用該等加熱處理，可提高玻璃片11與樹脂層12之密接力。於貼合樹脂膜之情形時，較佳為於樹脂膜之貼合面事先進行表面處理。作為該表面處理，可例示電漿處理、電暈處理等。

樹脂層12保護玻璃片11之表面，提高玻璃片11之耐衝擊性、耐久性。樹脂層形成裝置30較佳為進行加熱處理。

(玻璃樹脂複合體)

關於玻璃樹脂複合體13，波長為400~700nm之光線透過率較佳為80%以上，更佳為90%以上，尤佳為93%以上。玻璃樹脂複合體13於上述波長範圍，即可見光之範圍中較佳為透明。藉由玻璃樹脂複合體13具有透明性，例如可用於配置於顯示裝置之前表面之保護板。又，例如，於用作發光元件或發電元件等之基材之情形時，不會降低 發光效率、發電效率。

又，關於玻璃樹脂複合體13之厚度，為了外觀變得良好，故較佳為均勻。具體而言，厚度之標準偏差較佳為50%以下，更佳為35%以下。

<矽烷偶合劑處理>

圖2係例示用於本發明之玻璃樹脂複合體之製造方法的製造裝置100中之矽烷偶合劑處理裝置20之構成之圖。

如圖2所示，矽烷偶合劑處理裝置20具有設於玻璃片11之第1面11a側之容器21、及設於玻璃片11之第2面11b側之溫度調節部23。

於容器21中，例如，送入藉由氣化裝置被氣化之矽烷偶合劑及氮氣等載氣混合而成之混合氣體。被送入容器21中之混合氣體因擋板22而於容器21之內部分散並充滿，與玻璃片11之第1面接觸。關於在容器21與溫度調節部23之間搬送之玻璃片11，藉由第1面11a接觸含有矽烷偶合劑之混合氣體，而連續地被實施矽烷偶合劑處理。

溫度調節部23係對玻璃片11之第2面11b吹送保持為特定溫度之空氣等流體而調節玻璃片11之溫度。又，藉由對玻璃片11之第2面11b吹送氣體，而防止含有矽烷偶合劑之混合氣體迴繞至玻璃片11之第2面11b側。作為流體，可為空氣、氮氣、水蒸氣等氣體，亦可為水等液體。於使用氣體作為流體之情形時，較佳為以0.2~3m/s程度之線速度對玻璃片11進行吹送。

藉由使用流體進行玻璃片11之溫度調整，易精確地控制玻璃片11之溫度，且可遍及較廣面積設為均勻之溫度分佈。因此，變得易達成矽烷偶合劑均勻地吸附於玻璃片11之表面之狀態。藉由矽烷偶合劑遍及較廣面積成為均勻之分佈，可遍及較廣面積均勻地控制玻璃片11與樹脂層12之密接力。

本發明之玻璃樹脂複合體之製造方法中，使用以上說明之矽烷 偶合劑處理裝置20，使流體接觸被搬送之玻璃片11之第2面而調節玻璃片11之溫度，並使含有矽烷偶合劑之混合氣體接觸已經流體調節溫度之玻璃片11之第1面。

溫度調節部23之面積(與玻璃片11對向之面積)可與容器21覆蓋玻璃片11之面積大致相同，但較佳為較容器21覆蓋玻璃片11之面積廣。尤佳為與玻璃片11之寬度(圖2中，垂直於紙面之方向上之寬度)大致相同，或較玻璃片11之寬度大。又，溫度調節部之後端(圖2中，紙面右方一端)較佳為與容器21之端部大致相同，或較容器21之端部於玻璃片11之搬送方向上長。又，溫度調節部之前端(圖2中，紙面左方一端)較佳為與容器21之端部大致相同，或較容器21之端部於與玻璃片11搬送方向之逆方向(圖2中，紙面左方向)上長。溫度調節部23之長度(圖2中，紙面左右方向)例如較佳為容器21之長度(圖2中，紙面左右方向)之1~20倍，更佳為2~10倍。若為該態樣，可將玻璃片11於矽烷偶合劑處理之前進行預熱，易調節溫度。

此處，於將含有矽烷偶合劑之混合氣體之露點溫度設為Td、將藉由溫度調節部23進行調節之玻璃片11之溫度設為Ts、將容器21中之含有矽烷偶合劑之混合氣體之溫度設為Tv時，較佳為滿足以下之式(1)之關係，進而，更佳為滿足以下之式(2)之關係。然而，所謂含有矽烷偶合劑之混合氣體之露點溫度Td，為於該溫度Td下矽烷偶合劑之氣液平衡成立之溫度。若含有矽烷偶合劑之混合氣體達到露點溫度(Td)以下，則產生液相之矽烷偶合劑而發生冷凝。露點溫度Td可利用混合氣體中之矽烷偶合劑之比率(稀釋率)進行控制。

Td<Ts‧‧‧(1)

Td<Ts≦Tv‧‧‧(2)

玻璃片11之溫度Ts較佳為高於含有矽烷偶合劑之蒸氣之露點溫度Td。若玻璃片11之溫度Ts高於矽烷偶合劑之露點溫度Td，則不易發生 冷凝，而易提高玻璃片11與樹脂層12之接著強度。

又，若含有矽烷偶合劑之蒸氣之溫度Tv為玻璃片11之溫度Ts以上，則不易發生冷凝，且矽烷偶合劑不過度吸附於玻璃片11，而易提高玻璃片11與樹脂層12之接著強度。因此，含有矽烷偶合劑之蒸氣之溫度Tv較佳為玻璃片11之溫度Ts以上。

於本發明之玻璃樹脂複合體之製造方法中，考慮例如玻璃片11之搬送速度為1m/min、玻璃片11之搬送方向上之容器21之寬度為300mm、含有矽烷偶合劑之蒸氣之露點溫度Td為35℃的情形。於該情形時，例如藉由將玻璃片11之溫度Ts設為37~40℃、將含有矽烷偶合劑之蒸氣之溫度Tv設為40~50℃，可良好地進行矽烷偶合劑處理。

又，本發明之玻璃樹脂複合體之製造方法中，亦可使用圖3例示之構成之矽烷偶合劑處理裝置20，自噴嘴25對玻璃片11吹送含有矽烷偶合劑之蒸氣。

於圖3例示之構成中，噴嘴25係藉由對玻璃片11之第1面11a吹送含有矽烷偶合劑之蒸氣，而對玻璃片11之第1面11a實施矽烷偶合劑處理。噴嘴25係藉由一面於與被搬送之玻璃片11之搬送方向正交之寬度方向上往返移動一面吹送蒸氣，而對玻璃片11之第1面11a之整個面實施矽烷偶合劑處理。再者，噴嘴25可設置複數個。

如以上所說明般，根據本發明之玻璃樹脂複合體13之製造方法，藉由連續地進行對玻璃片11之矽烷偶合劑處理及樹脂層12之形成，而玻璃樹脂複合體13之生產性提高。

又，矽烷偶合劑處理中，藉由調節玻璃片11之溫度、含有矽烷偶合劑之蒸氣之溫度，變得易調整矽烷偶合劑之吸附之過度不足。因此，藉由如此於經實施矽烷偶合劑處理之玻璃片11之表面形成樹脂層12，可提高玻璃片11與樹脂層12之接合強度。

進而，矽烷偶合劑處理中，對玻璃片11之第2面11b吹送流體而調 節玻璃片11之溫度，藉此防止對與玻璃片11之第1面11a接觸之含有矽烷偶合劑之蒸氣向第2面11b之迴繞。因此，不於玻璃片11之第2面11b側吸附矽烷偶合劑，可製造玻璃面保持清潔之玻璃樹脂複合體13。因矽烷偶合劑迴繞，而玻璃片11之第2面之潤濕特性發生變化。即，因有並非意圖之潤濕特性之變化，而第2面之加工出現阻礙。因此，根據本發明之實施形態，連續地處理玻璃片11而可提高生產性，且不改變第2面之表面特性。

以上，已就實施形態之玻璃樹脂複合體之製造方法進行說明，但本發明並不限定於上述實施形態，於本發明之範圍內可進行各種變形及改良。

本國際申請案係主張基於2014年2月6日提出申請之日本專利申請案2014-021683號之優先權者，且將日本專利申請案2014-021683號之全部內容引用於本國際申請案。

10‧‧‧供給輥

11‧‧‧玻璃片

12‧‧‧樹脂層

13‧‧‧玻璃樹脂複合體

20‧‧‧矽烷偶合劑處理裝置

30‧‧‧樹脂層形成裝置

40‧‧‧回收輥

100‧‧‧製造裝置

Claims (6)

1. 一種玻璃樹脂複合體之製造方法，其係準備具有第1面及第2面之玻璃片、含有矽烷偶合劑之混合氣體、及樹脂，搬送上述玻璃片，使流體接觸被搬送之上述玻璃片之第2面而調節上述玻璃片之溫度，使上述混合氣體接觸已經上述流體調節溫度之上述玻璃片之第1面，於與上述混合氣體接觸後被搬送之上述玻璃片之第1面形成由上述樹脂形成之樹脂層。
2. 如請求項1之玻璃樹脂複合體之製造方法，其中上述混合氣體之露點溫度Td、藉由上述流體調節之上述玻璃片之溫度Ts、接觸上述玻璃片之上述混合氣體之溫度Tv滿足Td<Ts<Tv之關係。
3. 如請求項1或2之玻璃樹脂複合體之製造方法，其中上述樹脂層係藉由使用上述樹脂形成之樹脂膜貼合於上述玻璃片而形成。
4. 如請求項1或2之玻璃樹脂複合體之製造方法，其中上述樹脂層係藉由含有上述樹脂之樹脂溶液塗佈於上述玻璃片而形成。
5. 如請求項1至4中任一項之玻璃樹脂複合體之製造方法，其中上述玻璃片為長條之玻璃基板，藉由自被捲繞為捲狀之狀態被捲出而被搬送，且於形成有上述樹脂層後被捲取回收。
6. 如請求項1至4中任一項之玻璃樹脂複合體之製造方法，其中上述玻璃片為單片狀之玻璃基板，且藉由搬送機構被搬送。