JP2014136338A - ガラス板−樹脂板積層体 - Google Patents

Abstract

【課題】高い機械的耐久性を有するガラス板−樹脂板積層体を提供する。
【解決手段】ガラス板−樹脂板積層体１は、樹脂板３０と、第１のガラス板２０と、第２のガラス板２１と、第１の粘着剤層４０と、第２の粘着剤層４１とを備える。樹脂板３０は、第１及び第２の主面３０ａ、３０ｂを有する。第１のガラス板２０は、樹脂板３０の第１の主面３０ａの上に配されている。第１のガラス板２０の厚みは、３００μｍ以下である。第２のガラス板２１は、樹脂板３０の第２の主面３０ｂの上に配されている。第２のガラス板２１の厚みは、３００μｍ以下である。第１の粘着剤層４０は、第１のガラス板２１と樹脂板３０とを粘着している。第２の粘着剤層４１は、第２のガラス板２１と樹脂板とを粘着している。第１の粘着剤層４０の厚みが、相対的に薄く、第２の粘着剤層４１の厚みが、相対的に厚い。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガラス板−樹脂板積層体に関する。

従来、携帯電話などの電子機器のディスプレイなどの保護板として、ガラス板が使用されている。例えば、特許文献１には、ガラス板をディスプレイの保護板に使用することが開示されている。しかしながら、ガラス板は樹脂板などと比べて重いという問題がある。

このような問題を解決するために、例えば、特許文献２に記載のように、ガラス板−樹脂板積層体をディスプレイなどの保護板として使用することが考えられる。

特開２００６−８３０４５号公報 特開２００３−３９５９７号公報

ガラス板−樹脂板積層体の機械的耐久性をさらに高めたいという要望が高まってきている。

本発明は、高い機械的耐久性を有するガラス板−樹脂板積層体を提供することを主な目的とする。

本発明に係る第１のガラス板−樹脂板積層体は、樹脂板と、第１のガラス板と、第２のガラス板と、第１の粘着剤層と、第２の粘着剤層とを備える。樹脂板は、第１及び第２の主面を有する。第１のガラス板は、樹脂板の第１の主面の上に配されている。第１のガラス板の厚みは、３００μｍ以下である。第２のガラス板は、樹脂板の第２の主面の上に配されている。第２のガラス板の厚みは、３００μｍ以下である。第１の粘着剤層は、第１のガラス板と樹脂板とを粘着している。第２の粘着剤層は、第２のガラス板と樹脂板とを粘着している。第１の粘着剤層の厚みが、相対的に薄く、第２の粘着剤層の厚みが、相対的に厚い。

なお、本発明において、「粘着剤層」とは、粘着剤を含む層である。

本発明に係る第１のガラス板−樹脂板積層体において、第１の粘着剤層の貯蔵弾性率が相対的に高く、第２の粘着剤層の貯蔵弾性率が相対的に低いことが好ましい。

本発明に係る第２のガラス板−樹脂板積層体は、樹脂板と、第１のガラス板と、第２のガラス板と、第１の粘着剤層と、第２の粘着剤層とを備える。樹脂板は、第１及び第２の主面を有する。第１のガラス板は、樹脂板の第１の主面の上に配されている。第１のガラス板の厚みは、３００μｍ以下である。第２のガラス板は、樹脂板の第２の主面の上に配されている。第２のガラス板の厚みは、３００μｍ以下である。第１の粘着剤層は、第１のガラス板と樹脂板とを粘着している。第２の粘着剤層は、第２のガラス板と樹脂板とを粘着している。第１の粘着剤層の貯蔵弾性率が、相対的に高く、第２の粘着剤層の貯蔵弾性率が、相対的に低い。

本発明に係る第１及び第２のガラス板−樹脂板積層体において、第１の粘着剤層の厚みは、第１のガラス板の厚みよりも薄いことが好ましい。

本発明によれば、高い機械的耐久性を有するガラス板−樹脂板積層体を提供することができる。

第１の実施形態に係るガラス板−樹脂板積層体の略図的断面図である。 第２の実施形態に係るガラス板−樹脂板積層体の略図的断面図である。

以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、以下の実施形態は、単なる一例であり、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されない。

また、実施形態などにおいて参照する各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照することとする。また、実施形態などにおいて参照する図面は、模式的に記載されたものであり、図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。図面相互間においても、物体の寸法比率などが異なる場合がある。具体的な物体の寸法比率などは、以下の説明を参酌して判断されるべきである。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るガラス板−樹脂板積層体の略図的断面図である。ガラス板−樹脂板積層体１は、樹脂板３０を備えている。

樹脂板３０を構成する樹脂は、特に限定されない。樹脂板３０を構成する樹脂としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂、エチレンメタクリル酸共重合体樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂などが挙げられる。

樹脂板３０を構成する樹脂が、アクリル樹脂またはポリカーボネート樹脂である場合、ガラス板−樹脂板積層体１の透明度をより高くすることができる。

樹脂板３０は、第１の主面３０ａと第２の主面３０ｂとを有する。樹脂板３０の第１の主面３０ａの上には、第１のガラス板２０が配されている。樹脂板３０の第２の主面３０ｂの上には、第２のガラス板２１が配されている。

第１及び第２のガラス板２０，２１の厚みは、それぞれ、３００μｍ以下である。第１及び第２のガラス板２０，２１の厚みは、それぞれ、２０μｍ〜２００μｍ程度であることが好ましく、５０μｍ〜１００μｍ程度であることがより好ましい。

第１及び第２のガラス板２０，２１を構成するガラスは、特に限定されない。第１及び第２のガラス板２０，２１は、例えば、ソーダガラスなどからなるものであってもよいが、無アルカリガラスからなることが好ましい。第１及び第２のガラス板２０，２１が、例えば、ソーダガラスからなる場合、第１及び第２のガラス板２０，２１の表面に白濁が生じることがある。ガラスは一般的に耐候性に優れるが、それでも長期間に亘って外部環境に曝された状況でガラスを使用し続けると、ガラスにアルカリ成分が含有されている場合には、ガラスの表層において陽イオンの置換が生じ、いわゆるソーダ吹きの現象が生じ、構造的に粗となるおそれがあり、ガラスフィルムの透光性が悪化するおそれがある。一方、無アルカリガラスは、このような白濁を生じにくい。よって、特にガラス板−樹脂板積層体１に高い透明性が求められる場合、第１及び第２のガラス板２０，２１は、それぞれ、無アルカリガラスからなることが好ましい。

なお、本発明において、無アルカリガラスとは、実質的にＬｉ，Ｎａ，Ｋなどのアルカリ金属成分を含まないガラスをいい、具体的には、アルカリ金属成分の含有量が、酸化物換算で、１０００ｐｐｍ以下であるガラスをいう。アルカリ金属成分の含有量は、酸化物換算で、５００ｐｐｍ以下であることが好ましく、３００ｐｐｍ以下であることがより好ましい。

第１及び第２のガラス板２０，２１は、それぞれ、オーバーフローダウンドロー法で製造されたガラス材からなることが好ましい。これにより、厚み３００μｍ以下のガラスを大量かつ安価に直接作製することができる。オーバーフローダウンドロー法を使用すると、直接ガラスフィルムを成形することができるため、研磨や研削、ケミカルエッチング等によってガラスフィルムの厚みの調整をする必要がない。また、オーバーフローダウンドロー法は、成形時にガラス板の両面が、成形部材と接触しない成形法であり、得られたガラス板の両面（透光面）は火づくり面となっており、研磨しなくても高い表面品位を得ることができる。これにより、ガラス板と粘着剤層との密着力を向上させることができ、より正確かつ精密に積層させることが可能となる。

第１のガラス板２０と樹脂板３０とは、第１の粘着剤層４０によって粘着されている。第２のガラス板２１と樹脂板３０とは、第２の粘着剤層４１によって粘着されている。

第１の粘着剤層４０の厚みが相対的に薄く、第２の粘着剤層４１の厚みが、相対的に厚い。すなわち、第２の粘着剤層４１は、第１の粘着剤層４０よりも相対的に厚みが厚い。第２の粘着剤層４１の厚みは、第１の粘着剤層４０の厚みの１．２倍以上程度であることが好ましく、２倍以上程度であることがより好ましく、３倍以上程度であることがさらに好ましい。

第１の粘着剤層４０の厚みは、５μｍ〜３００μｍ程度であることが好ましく、２５μｍ〜２５０μｍ程度であることがより好ましく、５０μｍ〜１００μｍ程度であることがさらに好ましい。第２の粘着剤層４１の厚みは、１０μｍ〜５００μｍ程度であることが好ましく、２５μｍ〜３００μｍ程度であることがより好ましく、５０μｍ〜１５０μｍ程度であることがさらに好ましい。

第１の粘着剤層４０の貯蔵弾性率が相対的に高く、第２の粘着剤層４１の貯蔵弾性率が相対的に低いことが好ましい。すなわち、第１の粘着剤層４０は、第２の粘着剤層４１よりも、貯蔵弾性率が相対的に高いことが好ましい。

第１の粘着剤層４０の貯蔵弾性率は、第２の粘着剤層４１の貯蔵弾性率の５倍以上程度であることが好ましく、１０倍以上程度であることがより好ましく、５０倍以上程度であることがさらに好ましい。

第１及び第２の粘着剤層４０，４１を構成する粘着剤としては、例えば、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ゴム系粘着剤などが挙げられる。

第１の粘着剤層４０の厚みは、第１のガラス板２０の厚みよりも薄いことが好ましい。第１の粘着剤層４０の厚みは、第１のガラス板２０の厚みの等倍未満程度であることが好ましく、０．８倍以下程度であることがより好ましく、０．５倍以下程度であることがさらに好ましい。

本発明者は、鋭意研究の結果、粘着剤層が薄い場合は、粘着剤層の厚みを大きくしていくことによりガラス板−樹脂板積層体の機械的耐久性を高めることができることを見出した。これは、粘着剤層の厚みを大きくすることによりガラス板−樹脂板積層体の柔軟性が全体として高められるためであると考えられる。しかしながら、本発明者がさらに鋭意研究した結果、粘着剤層の厚みが厚すぎると、ガラス板−樹脂板積層体が割れる前に、応力が付与される側のガラス板が破損してしまい、結果として、機械的耐久性が低くなることが見出された。即ち、粘着剤層を厚くしすぎると、ガラス板−樹脂板積層体が損傷するときの応力がかえって小さくなってしまうことが見出された。この原因は、流動性が高い粘着剤層の厚みが厚くなることによって、厚い粘着剤層の上に配されたガラス板が局所的に大きく変形しやすくなるためであると考えられる。

そこで、ガラス板−樹脂板積層体１では、第１の粘着剤層４０の厚みが相対的に薄くされており、第２の粘着剤層４１の厚みが相対的に厚くされている。このため、第１の粘着剤層４０と第２の粘着剤層４１との平均厚みが厚くされつつ、第１の粘着剤層４０の厚みが相対的に薄くされている。このため、第１のガラス板２０側から応力が加えられた際に、第１のガラス板２０が損傷しにくく、かつ、ガラス板−樹脂板積層体１が割れにくい。即ち、第１のガラス板２０側から応力が加えられた際にガラス板−樹脂板積層体１が損傷する応力の大きさを大きくすることができる。換言すれば、優れた機械的耐久性を有するガラス板−樹脂板積層体１を得ることができる。なお、ガラス板−樹脂板積層体を割れにくくする観点からは、第１及び第２の粘着剤層の両方を厚くすることが好ましい。しかしながら、この場合は、ガラス板−樹脂板積層体が割れる前に応力が加えられる側のガラス板が損傷してしまうため、結果として機械的耐久性が低くなる。

一方、応力が加えられる側のガラス板の損傷を抑制する観点からは、第１及び第２の粘着剤層の両方を薄くすることが好ましい。しかしながら、この場合は、ガラス板−樹脂板積層体の柔軟性が全体として低下し、ガラス板−樹脂板積層体が割れやすくなる。従って、ガラス板−樹脂板積層体の機械的耐久性が低くなる。

さらに、ガラス板−樹脂板積層体１では、第１の粘着剤層４０の貯蔵弾性率が相対的に高く、第２の粘着剤層の貯蔵弾性率が相対的に低い。このため、第１の粘着剤層４０と第２の粘着剤層４１との平均貯蔵弾性率を低くしつつ、第１の粘着剤層４０の貯蔵弾性率を高くすることができる。よって、ガラス板−樹脂板積層体１全体としての柔軟性がさらに高くされており、且つ、第１のガラス板２０の局所的な変形がさらに効果的に抑制されている。従って、第１のガラス板２０側から応力が加えられた際に、第１のガラス板２０の損傷をさらに効果的に抑制できると共に、ガラス板−樹脂板積層体１の割れもさらに効果的に抑制することができる。その結果、さらに優れた機械的耐久性を実現することができる。

（第２の実施形態）
図２は、第２の実施形態に係るガラス板−樹脂板積層体の略図的断面図である。

図２に示すガラス板−樹脂板積層体２は、第１の粘着剤層４０の厚みと第２の粘着剤層４１の厚みとが等しい点で第１の実施形態に係るガラス板−樹脂板積層体１と異なる。第１の実施形態のその点以外の説明を、第２の実施形態にも援用するものとする。

ガラス板−樹脂板積層体２においては、第１の粘着剤層４０の貯蔵弾性率が相対的に高く、第２の粘着剤層の貯蔵弾性率が相対的に低い。このため、第１の粘着剤層４０と第２の粘着剤層４１との平均貯蔵弾性率を低くしつつ、第１の粘着剤層４０の貯蔵弾性率を高くすることができる。よって、ガラス板−樹脂板積層体１全体としての柔軟性が高くされており、且つ、第１のガラス板２０の局所的な変形が抑制されている。従って、第１のガラス板２０側から応力が加えられた際に、第１のガラス板２０の損傷を抑制できると共に、ガラス板−樹脂板積層体１の割れも抑制することができる。その結果、優れた機械的耐久性を実現することができる。

以下、本発明について、具体的な実施例に基づいて、さらに詳細に説明する。本発明は、以下の実施例に何ら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施することが可能である。

（実施例１）
厚さ５００μｍのポリカーボネート樹脂（タキロン株式会社製のＰＣＳＭ ＰＳ６１０）からなる樹脂板の上側に、厚さ５０μｍのアクリル系基材レス粘着シートＡを粘着させ、その上に厚さ１００μｍの第１のガラス板（日本電気硝子株式会社製無アルカリガラス ＯＡ−１０Ｇ）を粘着させた。一方、このポリカーボネート樹脂の下側には、厚さ５０μｍのアクリル系基材レス粘着シートＡを３枚重ねて粘着させ、その上に厚さ１００μｍの第２のガラス板（日本電気硝子株式会社製無アルカリガラス ＯＡ−１０Ｇ）を粘着させた。以上により、ガラス板−樹脂板積層体を作製した。

次に、得られたガラス板−樹脂板積層体について、三点曲げ試験により、最大たわみ量を測定した。実施例１で得られたガラス板−樹脂板積層体を２０×１２０ｍｍ角に切断し、これを第１のガラス板が上側になるようにして、８０ｍｍの間隔を空けて置かれた平行棒の上に載せた。平行棒の間の中心、かつ、平行棒と平行な線上において、第１のガラス板の上から下向きに、ガラス板−樹脂板積層体が損傷するまで押圧した。押圧した部分の変位量を最大たわみ量とした。三点曲げ試験の結果を表１に示す。

（実施例２）
第１の粘着剤層として厚さ２５μｍのアクリル系基材レス粘着シートＢを４枚重ねて粘着させ、第２の粘着剤層として、厚さ５０μｍのアクリル系基材レス粘着シートＡを２枚重ねて粘着させたこと以外は、実施例１と同様にして三点曲げ試験を行い、実施例２で得られたガラス板−樹脂板積層体の最大たわみ量を測定した。結果を表１に示す。アクリル系基材レス粘着シートＢの貯蔵弾性率は、２５℃で９．５×１０^６Ｐａであり、アクリル系基材レス粘着シートＡの貯蔵弾性率は、２５℃で１６×１０^４Ｐａであった。

（実施例３）
第１の粘着剤層として厚さ２５μｍのアクリル系基材レス粘着シートＢを２枚重ねて粘着させ、第２の粘着剤層として、厚さ５０μｍのアクリル系基材レス粘着シートＡを３枚重ねて粘着させたこと以外は、実施例１と同様にして三点曲げ試験を行い、実施例３で得られたガラス板−樹脂板積層体の最大たわみ量を測定した。結果を表１に示す。

（比較例１）
第１の粘着剤層として厚さ５０μｍのアクリル系基材レス粘着シートＡを２枚重ねて粘着させ、第２の粘着剤層として、厚さ５０μｍのアクリル系基材レス粘着シートＡを２枚重ねて粘着させたこと以外は、実施例１と同様にして三点曲げ試験を行い、比較例１で得られたガラス板−樹脂板積層体の最大たわみ量を測定した。結果を表１に示す。なお、比較例１では、第２のガラス板が割れる前に、第１のガラス板が割れた。

（比較例２）
第１の粘着剤層として厚さ５０μｍのアクリル系基材レス粘着シートＡを３枚重ねて粘着させ、第２の粘着剤層として、厚さ５０μｍのアクリル系基材レス粘着シートＡを粘着させたこと以外は、実施例１と同様にして三点曲げ試験を行い、比較例２で得られたガラス板−樹脂板積層体の最大たわみ量を測定した。結果を表１に示す。なお、比較例２では、第２のガラス板が割れる前に、第１のガラス板が割れた。

（比較例３）
第１の粘着剤層として厚さ５０μｍの粘着剤層アクリル系基材レス粘着シートＡを２枚重ねて粘着させ、第２の粘着剤層として、厚さ２５μｍのアクリル系基材レス粘着シートＢを４枚重ねて粘着させたこと以外は、実施例１と同様にして三点曲げ試験を行い、比較例３で得られたガラス板−樹脂板積層体の最大たわみ量を測定した。結果を表１に示す。なお、比較例３では、第２のガラス板が割れる前に、第１のガラス板が割れた。

１，２…ガラス板−樹脂板積層体
２０…第１のガラス板
２１…第２のガラス板
３０…樹脂板
３０ａ…第１の主面
３０ｂ…第２の主面
４０…第１の粘着剤層
４１…第２の粘着剤層

Claims (4)

1. 第１及び第２の主面を有する樹脂板と、
   前記第１の主面の上に配された、厚みが３００μｍ以下である第１のガラス板と、
   前記第２の主面の上に配された、厚みが３００μｍ以下である第２のガラス板と、
   前記第１のガラス板と前記樹脂板とを粘着している第１の粘着剤層と、
   前記第２のガラス板と前記樹脂板とを粘着している第２の粘着剤層と、
   を備え、
   前記第１の粘着剤層の厚みが相対的に薄く、前記第２の粘着剤層の厚みが相対的に厚い、ガラス板−樹脂板積層体。
2. 前記第１の粘着剤層の貯蔵弾性率が相対的に高く、前記第２の粘着剤層の貯蔵弾性率が相対的に低い、請求項１に記載のガラス板−樹脂板積層体。
3. 第１及び第２の主面を有する樹脂板と、
   前記第１の主面の上に配された、厚みが３００μｍ以下である第１のガラス板と、
   前記第２の主面の上に配された、厚みが３００μｍ以下である第２のガラス板と、
   前記第１のガラス板と前記樹脂板とを粘着している第１の粘着剤層と、
   前記第２のガラス板と前記樹脂板とを粘着している第２の粘着剤層と、
   を備え、
   前記第１の粘着剤層の貯蔵弾性率が相対的に高く、前記第２の粘着剤層の貯蔵弾性率が相対的に低い、ガラス板−樹脂板積層体。
4. 前記第１の粘着剤層の厚みは、前記第１のガラス板の厚みよりも薄い、請求項１〜３のいずれか一項に記載のガラス板−樹脂板積層体。

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