TWI547449B - 玻璃－樹脂積層體及將其捲繞的玻璃捲以及玻璃捲的製造方法 - Google Patents
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Description
本發明是有關於一種在樹脂膜上積層玻璃膜的玻璃-樹脂積層體、捲繞該玻璃-樹脂積層體的玻璃捲以及玻璃捲的製造方法，而上述之玻璃膜使用於液晶顯示器或有機電致發光(Electroluminescence，EL)顯示器等平板顯示器(flat panel display)中所使用的玻璃基板、太陽電池的玻璃基板等裝置的玻璃基板，以及有機EL照明的蓋玻璃(cover glass)等中。
考慮到省空間化的觀點，近年來液晶顯示器、電漿顯示器、有機EL顯示器、場發射顯示器等平板顯示器正普及，其代替了陰極射線管(Cathode-Ray Tube，CRT)型顯示器。對於這些平板顯示器而言，被進一步要求薄型化。特別是有機EL顯示器，要求其可藉由折疊或捲繞而容易搬運，同時要求其不僅能夠於平面亦能夠於曲面使用。而且，要求不僅能夠於平面亦能夠於曲面使用的並不限於顯示器，例如，若是能夠在汽車的車體表面或建築物的屋頂、柱子或外壁等具有曲面的物體表面形成太陽電池，或者形成有機EL照明，則其用途會變得廣泛。因此，對於這些裝置中所使用的基板或蓋玻璃而言，被要求更加薄板化與高可撓性。另外，進一步薄板化、賦予高可撓性的玻璃膜，於鋰離子(lithium ion)電池、數位電子看板(digital signage)、觸控面板(touch panel)、電子紙(e-paper)等玻璃基
板等裝置的玻璃基板、有機EL照明的蓋玻璃、醫藥品包裝(package)或窗板玻璃(window glass)的輕量化等中的利用也被期待著。
在有機EL顯示器或有機EL照明等有機EL裝置中所用的發光體會由於與氧等氣體接觸而發生劣化。由於對有機EL裝置中所使用的基板要求高阻氣(gas barrier)性，因此被期待著在基板上使用玻璃。然而，玻璃基板與樹脂膜並不同，因在拉伸應力較弱故而可撓性低，若藉由將玻璃基板彎曲而對玻璃基板表面施加拉伸應力，則易導致破損。為了對玻璃基板賦予可撓性而必須進行上述的薄板化，從而提出了下述專利文獻1中所揭示的厚度小於等於200μm的玻璃膜。
長形的玻璃膜有所謂捲繞成捲狀而可捆包、搬送的優點，但為了防止玻璃膜的破損，有必要在玻璃膜之間插入插內隔片(Inserting Paper)，且在後製程中貼合能夠剝離的樹脂膜。例如，在專利文獻2中提出了於玻璃膜上積層能夠剝離的樹脂膜的玻璃-樹脂積層體。
然而，專利文獻2中所記載的玻璃-樹脂積層體，在玻璃膜的一邊的面上，貼上於賦予張力的狀態下能夠剝離的樹脂膜時，在樹脂膜側會有大的翹曲，而此結果會使得在樹脂膜發生皺痕，產生所謂自動剝離的現象，且會有無法充分地得到所謂防止玻璃膜的破損的效果之問題。
專利文獻1：日本專利特開2008-133174號公報
專利文獻2：日本專利特開2001-097733號公報
本發明是為了解決如上述之先前技術的問題點而完成的，其目的在於提供一種玻璃-樹脂積層體，而此玻璃-樹脂積層體能夠抑制在長形的玻璃膜上貼合樹脂膜後的翹曲，且能夠確實地防止起因於翹曲之樹脂膜的皺痕與剝離。
為了解決上述課題，本發明提供一種玻璃-樹脂積層體，其在厚度1~300μm的長形的玻璃膜的至少一邊的面上，將厚度1~300μm、拉伸彈性率大於等於0.3GPa的長形的樹脂膜，於從長形的玻璃膜的短邊方向(寬度方向)兩側端突出的狀態下以能夠剝離地積層。
在本發明中，長形的樹脂膜的黏著力較佳為1×10-3~5×10-1N/10mm。
在本發明的玻璃-樹脂積層體中，長形的玻璃膜的長度較佳為大於等於1000mm。
在本發明的玻璃-樹脂積層體中，長形的玻璃膜的寬度較佳為大於等於5mm。
在本發明的玻璃-樹脂積層體中，長形的樹脂膜較佳為從長形的玻璃膜的短邊方向兩側端突出大於等於1mm。
另外，本發明還提供一種玻璃捲，其將上述之玻璃-樹脂積層體捲繞而形成。
此外，本發明又提供一種玻璃捲的製造方法，其藉由在厚度1~300μm的長形的玻璃膜的至少一邊的面上，將
厚度1~300μm、拉伸彈性率大於等於0.3GPa的長形的樹脂膜，於從長形的玻璃膜的短邊方向兩側端突出的狀態下以能夠剝離地進行積層而製作玻璃-樹脂積層體後，將前述玻璃-樹脂積層體捲繞成捲狀。
在本發明的玻璃捲的製造方法中，較佳為在長形的樹脂膜上賦予張力的狀態下，於長形的玻璃膜上進行積層。
由於本發明的玻璃-樹脂積層體為在厚度1~300μm的長形的玻璃膜的至少一邊的面上，將厚度1~300μm、拉伸彈性率大於等於0.3GPa且能夠剝離的長形的樹脂膜，於從長形的玻璃膜的短邊方向兩側端突出的狀態下積層而形成，因此可抑制玻璃-樹脂積層體的翹曲，且可防止起因於翹曲之樹脂膜的皺痕與剝離。
在玻璃-樹脂積層體發生翹曲的原因被認為是若在玻璃膜的單面上，於賦予張力的狀態下貼合樹脂膜，因為會有欲要將樹脂膜復原至原本的形狀的力發生作用。而且，玻璃-樹脂積層體的翹曲越大，會越易於在樹脂膜會發生皺痕，且產生自動剝離。
另外，在一邊積層長形的玻璃膜與長形的樹脂膜，一邊捲繞的情況，兩者的短邊方向兩側端的位置容易發生偏移，而玻璃膜的一部份會未被樹脂膜所覆蓋。如上述的玻璃膜，由於在被樹脂膜覆蓋的部分與未被覆蓋的部分之間不同的應力加成，因此容易造成形狀變化，而更加容易變成樹脂膜剝離。
然而，本案發明的玻璃-樹脂積層體，由於長形的樹脂
膜的拉伸彈性率大於等於0.3GPa，因此在玻璃膜上貼合後欲要復原的力較小，且可將翹曲抑制至最小限度。另外，由於長形的樹脂膜是在自長形的玻璃膜的短邊方向兩側端突出的狀態下積層而形成，因此能夠成為玻璃膜的至少一邊的面的全面被樹脂膜覆蓋的狀態，而可抑制因不均等應力加成所造成之樹脂膜的剝離。再者，本發明中的拉伸彈性率是溫度23℃時的值。
本發明的玻璃-樹脂積層體，若長形的樹脂膜的黏著力為1×10-3~5×10-1N/10mm，由於其是弱黏著性，因此會變得能夠容易地自玻璃膜剝離。
本發明的玻璃-樹脂積層體，若長形的玻璃膜的長度大於等於1000mm，則捲繞成玻璃捲是容易的。由於長形的玻璃膜越長，搬送性、操作性會提高，因此較佳為大於等於1×104mm(10m)、大於等於5×104mm(50m)，還有大於等於1×105mm(100m)。不過，從生產效率(成品率)的觀點來考量，長形的玻璃膜的長度較佳為小於等於1×107mm(10000m)。
本發明的玻璃-樹脂積層體，若長形的玻璃膜的寬度大於等於5mm，則可使用於各種顯示器、電子裝置或太陽電池中。由於長形的玻璃膜的寬度越大，越易適用至大型化，因此較佳為大於等於100mm、大於等於300mm、大於等於600mm，還有大於等於850mm。不過，從生產效率(成品率)的觀點來考量，長形的玻璃膜的寬度較佳為小於等於3000mm。
本發明的玻璃-樹脂積層體，若長形的樹脂膜為自長形的玻璃膜的短邊方向兩側端突出大於等於1mm時，則能夠確實地保護玻璃膜的全面。
本發明的玻璃捲為將玻璃-樹脂積層體捲繞成捲狀的回捲體，且捆包或搬送是容易的。
本發明的玻璃捲的製造方法，由於藉由在厚度1~300μm的長形的玻璃膜的至少一邊的面上，將厚度1~300μm、拉伸彈性率大於等於0.3GPa且能夠剝離的長形的樹脂膜，於從長形的玻璃膜的短邊方向兩側端突出的狀態下進行積層而製作玻璃-樹脂積層體後，將前述玻璃-樹脂積層體捲繞成捲狀。因此，可抑制玻璃-樹脂積層體的翹曲，且可防止起因於翹曲之樹脂膜的皺痕與剝離。此外，在長形的玻璃膜與長形的樹脂膜的寬度相同的情況，將兩者捲繞成捲狀時，使正確地符合相互的兩側端並貼合幾乎是不可能的，但在本發明的製造方法中，由於是自長形的玻璃膜的短邊方向兩側端突出的狀態下來積層長形的樹脂膜，因此玻璃膜的至少一邊的面的全面可被樹脂膜覆蓋。
本發明的玻璃捲的製造方法，若在長形的樹脂膜上賦予張力的狀態下，於長形的玻璃膜上進行積層，則可防止貼合時的皺痕等的發生。另外，由於在從玻璃膜的短邊方向兩側端突出的狀態下積層長形的樹脂膜，因此也能夠把持樹脂膜的突出部而增加張力。
以下，一邊參照圖面，一邊對本發明中涉及的玻璃-
樹脂積層體及捲繞玻璃-樹脂積層體的玻璃捲的較佳實施形態進行說明。
如圖1(a)、圖1(b)所示，本發明中涉及的玻璃-樹脂積層體1具有在長形的玻璃膜2的一邊的面上，將長形的樹脂膜3於從長形的玻璃膜2的短邊方向兩側端突出的狀態下積層而形成的構造。
玻璃膜2的材質為可使用硼矽酸玻璃(borosilicate glass)、矽玻璃(silica glass)、鹼石灰玻璃(soda lime glass)、無鹼玻璃(non-alkali glass)等，但最較佳為無鹼玻璃(non-alkali glass)。上述的理由如下：若玻璃膜2中含有鹼成分，則會於其表面層發生陽離子的取代，產生所謂的蘇打發泡(soda blowing)的現象，從而在構造上會變粗糙，而若使玻璃膜2彎曲來使用，則會有因經年劣化而由變粗的部分發生破損的可能性。另外，此處所謂無鹼玻璃是指實質上不含鹼成分的玻璃，具體而言，其是指鹼成分為小於等於1000ppm的玻璃。本發明中之鹼成分的含有量較佳為鹼成分小於等於500ppm，更佳為鹼成分小於等於300ppm。
玻璃膜2的厚度為1μm~300μm，更佳為5μm~200μm、10μm~100μm、20μm~50μm。玻璃膜2的厚度越小，強度往往會變得不足，進而在自玻璃-樹脂積層體1將玻璃膜2剝離時則越易導致玻璃膜2的破損。另一方面，玻璃膜2的厚度越大，其可撓性會變差，且成為玻璃捲的捲繞會變困難，而由於即使貼合了樹脂膜3，翹曲也會變
得難以產生，因此使用拉伸彈性率大的樹脂膜的必要性會越小。
本發明中所使用的玻璃膜2為可藉由溢流下拉法(overflow down draw method)、狹縫下拉法(slot down draw method)、再拉法(redraw method)等而成形，但較佳為藉由如圖2所示的溢流下拉法而成形。溢流下拉法為由溶融玻璃使玻璃板成形時，玻璃板的兩面不與成形構件接觸的成形法，從而在所獲得的玻璃板的兩面(透光面)難以產生損傷，即便不進行研磨亦可獲得高表面品質。
在圖2中，於剖面為楔型的成形體4上將所供給的溶融玻璃分別自成形體4的兩側面朝下方流下，而在下端部41進行合流之後的玻璃帶(glass ribbon)G，一邊藉由一對冷卻輥(roller)5來限制短邊方向的收縮，一邊朝下方拉伸至規定的厚度為止而變薄。接著，將達到前述規定厚度的玻璃帶G在緩冷爐(退火爐(annealer))中緩慢地冷卻，一邊以退火輥6等拉伸至下方，一邊除去玻璃帶G的熱變形，並將其切斷成規定尺寸，以成形為玻璃膜2。
如圖1(a)、圖1(b)所示，樹脂膜3為自玻璃膜2的短邊方向兩端緣突出而積層。突出量較佳為自玻璃膜2的短邊方向兩側端21起1mm~200mm，更佳為5mm~100mm、5mm~50mm、10mm~40mm。上述的樹脂膜3的突出量越小，在捲繞玻璃膜2與樹脂膜3時，於玻璃膜2的全面確實地覆蓋樹脂膜3會越困難。另一方面，樹脂膜3的突出量越大，會越難裝卸玻璃-樹脂積層體。
樹脂膜3的厚度為1~300μm，較佳為10~200μm、30~100μm。樹脂膜3的厚度越大，玻璃-樹脂積層體1的翹曲會越大。另一方面，樹脂膜3的厚度越小，操作性與強度會降低。
由於樹脂膜3的拉伸彈性率越大，玻璃-樹脂積層體1的翹曲會越小，因此拉伸彈性率較佳為大於等於0.3GPa、大於等於0.5GPa、大於等於1GPa、大於等於2GPa。另外，樹脂膜的拉伸彈性率較佳為小於等於玻璃膜的楊氏模數(Young's modulus)。樹脂膜3的材質可以使用聚乙烯對苯二甲酸酯(Polyethylene Terephthalate，PET)、聚醯胺(polyamide)、聚亞醯胺(polyimide)、聚酯(Polyester，PE)、聚碳酸酯(polycarbonate)、聚丙烯酸酯(acrylic)、聚萘二甲酸乙二酯(Polyethylene Naphthalate，PEN)、聚丙烯(polypropylene)、聚苯乙烯(polystyrene)、高密度聚乙烯(high density polyethylene)、聚環烯(polycycloolefin)等。
在樹脂膜3的單面(上面)上形成能夠剝離的黏著層(圖式省略)，其黏著力較佳為1×10-3~5×10-1N/10mm、5×10-3~3×10-1N/10mm、1×10-2~1×10-1N/10mm。根據上述，由於樹脂膜3會成為弱黏著性，因此能夠容易地將樹脂膜3從玻璃膜2剝離(分離)。若黏著力太小，會變得無法得到充分的黏著性，相反地若黏著力太大，則會變得難以剝離。再者，黏著層的材料、厚度等也可以依照得到所希望的特性的方式來適宜地選擇。
在本發明中，於玻璃膜2之未積層樹脂膜3側的面
上，也可視情況而積層第2的樹脂膜(省略圖式)。如此，則變得能夠保護玻璃膜2的全體。
第2的樹脂膜的寬度與樹脂膜3的寬度為略相同，或者亦可為更大。在第2的樹脂膜上也可形成黏著層，但也可以不形成黏著層，藉由樹脂膜3的黏著力而能夠剝離地接著。換句話說，在樹脂膜3的突出部合併非黏著性的第2的樹脂膜的兩側端，並藉由樹脂膜3的黏著力也可將兩者貼附在一起。另外，第2的樹脂膜的材料可以使用具有使捲繞成為可能之可撓性的樹脂，其較佳為例如使用與樹脂膜3同樣的樹脂。
圖3為本發明中涉及的玻璃捲的說明圖。
本發明中涉及的玻璃捲7為藉由將上述的玻璃-樹脂積層體1捲繞成捲狀而形成。上述的玻璃捲7為使上述玻璃-樹脂積層體1的樹脂膜3在外側的方式捲繞在芯材(core)上，而樹脂膜3是從玻璃膜2的短邊方向兩側端突出的狀態下貼合，由於其之拉伸彈性率大於等於0.3GPa，因此即使從玻璃捲7將玻璃-樹脂積層體1拉出後，也不會發生翹曲，且樹脂膜3也不會從玻璃膜2而自動剝離。
以下，依據實施例與比較例來說明本發明。
表1為表示實施例(試料No.1)與比較例(試料No.2、3)的玻璃-樹脂積層體。
表1的各試料為如下所製作。
首先，準備厚度50μm、寬度300mm、長度3000mm的無鹼玻璃(日本電氣硝子股份有限公司製OA-10G)，以作為玻璃膜。另外，準備表中所示的材質、厚度、寬度、長度3000mm的樹脂膜，以作為樹脂膜。再者，PET是意指聚乙烯對苯二甲酸酯樹脂，PE是意指聚酯樹脂，而在各樹脂的一邊的面上形成有厚度1μm、黏著力2.7×10-2N/10mm的黏著層。
接著，在玻璃膜的一邊的面上，一邊於玻璃膜的短邊方向兩側端突出的狀態下貼合樹脂膜，一邊藉由使樹脂膜在外側的方式捲繞至芯材(外徑165mm、寬度500mm的管狀體)，而將各試料(玻璃-樹脂積層體)捲繞成捲狀。由上述所得到的玻璃捲的捲繞張力為170N，將其放置1小時之後，把試料拉出。之後，調查在所謂捲繞各試料成捲的
方向的逆方向上使之彎曲時的剝離性(逆向彎曲試驗)，以及在平面上載置時的剝離性(平放試驗)。再者，於逆向彎曲試驗中為將試料沿著外徑85mm的聚氯乙烯(Polyvinyl chloride，PVC)管的表面而彎曲。
上述的結果如下：實施例的試料No.1的玻璃-樹脂積層體不被認定是完全皺痕與剝離，但比較例的試料2、3的玻璃-樹脂積層體於逆向彎曲試驗中使試料彎曲時會剝離。另外，於平放試驗中，會存在有因載置試料之後而翹曲的部分，且樹脂膜自短邊方向兩側端剝離後，經過數分鐘全部會剝離。
此外，關於試料No.1的玻璃-樹脂積層體，當把持樹脂膜的突出部而自玻璃膜將其剝下時，玻璃膜並不會破損，且可容易地將兩者剝離(分開)。
由以上所述可知，試料No.1的玻璃-樹脂積層體為即使捲繞成捲狀後樹脂膜也不會自動剝離，且於平板顯示器(flat panel display)與太陽電池等用途中，可容易地組裝至在進行透明導電膜等的成膜處理、圖案化、清洗處理等種種電子裝置製造相關處理時的捲對捲(roll-to-roll)製程。
本發明的玻璃-樹脂積層體為可較佳地使用在液晶顯示器或有機電致發光(Electroluminescence，EL)顯示器等平板顯示器或太陽電池等裝置中所使用的玻璃基板、有機EL照明的蓋玻璃(cover glass)、鋰離子(lithium ion)電池、數位電子看板(digital signage)、觸控面板(touch panel)、電子紙
(e-paper)等玻璃基板等裝置的玻璃基板、有機EL照明的蓋玻璃、醫藥品包裝(package)或窗板玻璃(window glass)的輕量化等中。
1‧‧‧玻璃-樹脂積層體
2‧‧‧玻璃膜
3‧‧‧樹脂膜
4‧‧‧成形體
5‧‧‧冷卻輥
6‧‧‧退火輥
7‧‧‧玻璃捲
21‧‧‧兩側端
41‧‧‧下端部
G‧‧‧玻璃帶
圖1(a)是表示本發明中所涉及的玻璃-樹脂積層體的平面圖。
圖1(b)是圖1(a)之A-A線剖面圖。
圖2是玻璃膜的製造裝置的說明圖。
圖3是本發明中所涉及的玻璃捲的說明圖。
1‧‧‧玻璃-樹脂積層體
2‧‧‧玻璃膜
3‧‧‧樹脂膜
21‧‧‧兩側端
Claims (7)
- 一種玻璃-樹脂積層體，其特徵為：在厚度1~300μm的長形的玻璃膜的至少一邊的面上，將厚度1~300μm、拉伸彈性率大於等於0.3GPa且能夠剝離的長形的樹脂膜，於從前述長形的玻璃膜的短邊方向兩側端突出的狀態下積層而形成。
- 如申請專利範圍第1項所述之玻璃-樹脂積層體，其中前述長形的玻璃膜的長度為大於等於1000mm。
- 如申請專利範圍第1項所述之玻璃-樹脂積層體，其中前述長形的玻璃膜的寬度為大於等於5mm。
- 如申請專利範圍第1項所述之玻璃-樹脂積層體，其中前述長形的樹脂膜從前述長形的玻璃膜的短邊方向兩側端突出大於等於1mm。
- 一種玻璃捲，包括：將如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之玻璃-樹脂積層體捲繞而形成。
- 一種玻璃捲的製造方法，包括：藉由在厚度1~300μm的長形的玻璃膜的至少一邊的面上，將厚度1~300μm、拉伸彈性率大於等於0.3GPa且能夠剝離的長形的樹脂膜，於從前述長形的玻璃膜的短邊方向兩側端突出的狀態下進行積層而製作玻璃-樹脂積層體後，將前述玻璃-樹脂積層體捲繞成捲狀。
- 如申請專利範圍第6項所述之玻璃捲的製造方法，更包括在前述長形的樹脂膜上賦予張力的狀態下，於前述長形的玻璃膜上進行積層。
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