JP6649627B2 - 積層体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ガラス板と支持板とを接着層を介して積層一体化させた積層体を製造するための方法に関する。

ガラス板は、単体では、耐候性、耐薬品性、耐擦傷性に優れる反面、物理衝撃に対して破損しやすいという欠点を持つ。そこで、ガラス板の欠点を解消できる板体として、超薄板ガラスであるガラスフィルムのようなガラス板と、これの支持板としての樹脂板とを積層一体化させた積層体が提案されている。この積層体では、樹脂板の表面側および裏面側の各々に、接着層としての接着シートを介してガラス板を貼り合わせてある（特許文献１を参照）。

樹脂板は、ガラス板との比較において、耐候性、耐薬品性、耐擦傷性に劣る反面、物理衝撃に対して強いという利点がある。このため、上記の積層体によれば、ガラス板と樹脂板との各々の短所を、各々の長所により補完することができる。加えて、樹脂板はガラス板よりも比重が小さいことから、上記の積層体によれば、同じ厚みのガラス板に比べて、大幅に軽量化を図ることも可能である。

特開２０１６−１７９５４８号公報

ところで、上記の積層体を製造する際には、完成した積層体に外観不良部が残存しやすいという問題がある。外観不良部の具体例としては、積層体に備わったガラス板の表面に形成される凹凸部を挙げることができる。この凹凸部は、ガラス板の表面上で円形状に形成される場合もあるし、筋状に形成される場合もある。このような凹凸部は、埃等の存在により形成されやすい。

外観不良部が積層体に存在すると、例えば、積層体の光学的な特性が損なわれたり、積層体に対して更に機能性フィルム（例えば、反射防止膜等）を貼り付ける場合に、ガラス板と機能性フィルムとの相互間に気泡が混入したりする等の不具合が発生する。そのため、積層体の製造方法について、外観不良部の残存を防止できる技術の確立が期待されていた。

上記の事情に鑑みなされた本発明は、ガラス板と支持板とを接着層を介して積層一体化させた積層体を製造するに際し、外観不良部の残存を防止することを技術的な課題とする。

上記の課題を解決するために創案された本発明は、ガラス板と支持板とを接着層を介して積層一体化させることで、積層体を作製する作製工程を含んだ積層体の製造方法であって、接着層として熱可塑性樹脂を用いると共に、積層体に外観不良部が含まれている場合には、作製工程の実行後に、積層体の外観不良部が存する部位において、接着層を加熱して軟化させた状態でガラス板を加圧することで、外観不良部を修正する修正工程を実行することに特徴付けられる。

この方法では、加熱によって軟化する熱可塑性樹脂を接着層として用いている。そして、本方法においては、積層体に外観不良部が含まれている場合に、修正工程を実行することで、積層体の外観不良部が存する部位（以下、不良部位と表記）にて、接着層を加熱して軟化させた状態でガラス板を加圧する。この修正工程の実行により、不良部位にて、ガラス板、及び、ガラス板と重なった軟化した状態にある接着層の両者を変形させることが可能となる。そして、両者の変形を利用して外観不良部を修正することができる。以上のことから、本方法によれば、ガラス板と支持板とを接着層を介して積層一体化させた積層体を製造するに際し、外観不良部の残存を防止することが可能となる。

上記の方法において、外観不良部が、ガラス板の表面に存する凹凸部である場合には、修正工程で凹凸部を加圧して平坦化させる。

この場合、不良部位にて、凹凸部の加圧に伴い、凹凸部および凹凸部と重なった軟化した状態にある接着層の両者を変形させることで、凹凸部を平坦化させることができる。

上記の方法において、修正工程の実行には、ガラス板を加圧しながらガラス板を介した接着層の加熱が可能な加圧加熱手段を用いることが好ましい。

このようにすれば、不良部位にて、ガラス板の加圧と接着層の加熱とを同時に行うことが可能となるので、極めて効率的に外観不良部の修正を行うことができる。

上記の方法において、加圧加熱手段を、ガラス板の表面に沿って外観不良部が存する部位、及び、その周辺を移動させることが好ましい。

このようにすれば、加圧加熱手段は、不良部位のみでなく、その周辺をガラス板の表面に沿って移動しながらガラス板を加圧し、接着層を加熱することになる。これにより、不良部位のみでガラス板、及び、軟化した状態にある接着層が過度に変形し、これに起因して、外観不良部の不良の程度が却って悪化してしまうような虞を的確に排除することが可能となる。

上記の方法において、加圧加熱手段とガラス板の表面との相互間に、耐熱性を備えた保護シートを介在させることが好ましい。

このようにすれば、加圧加熱手段とガラス板の表面との衝突や摺動に起因し、ガラス板の表面に傷が生じる等の不具合の発生を確実に回避できる。

本発明によれば、ガラス板と支持板とを接着層を介して積層一体化させた積層体を製造するに際し、外観不良部の残存を防止することが可能となる。

本発明の実施形態に係る積層体の製造方法において、作製工程を示す縦断側面図である。 本発明の実施形態に係る積層体の製造方法において、作製工程を示す縦断側面図である。 本発明の実施形態に係る積層体の製造方法において、修正工程を示す縦断側面図である。 （ａ）、（ｂ）は、本発明の実施形態に係る積層体の製造方法において、修正工程を示す縦断側面図である。

以下、本発明の実施形態に係る積層体の製造方法について、添付の図面を参照して説明する。なお、本実施形態の説明で参照する各図面においては、説明を簡便にするため、積層体や、積層体を構成する各要素の厚みを実際よりも誇張して図示している。

図１及び図２に示すように、積層体の製造方法は、支持板としての樹脂板１と、これの表裏両側にそれぞれ貼り合わせるガラス板２とを、接着層としての接着シート３を介して積層一体化させることで、積層体４を作製する作製工程を含んでいる。本方法では、図３及び図４に示すように、作製された積層体４に外観不良部５が含まれている場合には、積層体４の外観不良部５が存する部位にて、接着シート３を加熱して軟化させた状態でガラス板２を加圧することで、外観不良部５を修正する修正工程を実行する。

図１に示すように、作製工程の実行には、積層体４の元となる組立体４ｘを表裏両側から挟む一対の当て板６と、組立体４ｘ及び一対の当て板６を内部に収容する袋体７と、袋体７の内部の気体を吸引するポンプ８と、内部が真空状態とされた袋体７を収容するオートクレーブ（図示省略）とを用いる。

組立体４ｘは、樹脂板１と二枚のガラス板２と二つの接着シート３とを、相互に積み重ねて組み立てたものである。なお、組立体４ｘに埃や塵芥等の異物が混入することを防止するため、組立体４ｘは、例えば、クリーンルーム内で組み立てる。

樹脂板１は、例えば、ポリカーボネート、アクリル、ＰＥＴ、ＰＥＮ等の透明な樹脂で構成される。樹脂板１の厚みは、ガラス板２よりも大きく、例えば、５０μｍ〜３０ｍｍである。ガラス板２は、例えば、ソーダガラス、アルミノシリケートガラス、強化ガラス、ホウケイ酸ガラスにより構成することができる。また、ガラス板２は、例えば、可撓性を有する無アルカリガラスにより構成することができる。ガラス板２の厚みは、例えば、２０００μｍ以下である。ガラス板２の厚みは、７００μｍ以下であることが好ましく、３００μｍ以下であることがより好ましく、１００μｍ以下であることが更に好ましい。接着シート３は、エチレン−酢酸ビニル共重合（ＥＶＡ）、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）等の熱可塑性樹脂でなる透明な接着剤で構成される。接着シート３の厚みは、例えば、１００μｍ〜８００μｍである。なお、本実施形態では、接着シート３として、６０℃〜８５℃位の温度で軟化するものを用いている。

当て板６は、ガラス板２よりも厚みが大きい板であり、例えば、ガラス板２と同一の組成でなるガラス板で構成される。当て板６の面積は、ガラス板２の面積と同程度（ガラス板２と同一、又は、ガラス板２よりも僅かに小さい）である。組立体４ｘを構成するガラス板２と当て板６との間には、例えば、テフロン（登録商標）等でなる低摩擦シート９を介在させている。低摩擦シート９の面積は、ガラス板２の面積よりも大きく、ガラス板２の周囲から食み出している。

袋体７は、ゴム等の伸縮性を有する材質で構成されると共に、ポンプ８と接続された管１０を挿入することが可能な開口部を有する。袋体７の開口部は、円環状に形成されたゴム等の固定具１１によって管１０に固定でき、これにより、袋体７の内部の気密性を保持することが可能である。

作製工程を実行する際には、まず、図１に示すように、低摩擦シート９を介して組立体４ｘを表裏両側から一対の当て板６で挟んだ状態で、袋体７の内部に収容する。次に、袋体７の開口部に管１０を挿入し、袋体７の開口部を固定具１１で管１０に固定する。その後、ポンプ８を稼働させて袋体７の内部の気体を吸引し、袋体７の内部を真空状態にする。これにより、図２に示すように、袋体７が縮んで当て板６に密着する。さらに、袋体７の縮みに伴って、当て板６が組立体４ｘを表裏両側から押圧（図２に矢印Ａで示すように押圧）した状態となる。

次に、内部が真空状態とされた袋体７をオートクレーブ内に投入し、袋体７ごと組立体４ｘを加圧および加熱する。これに伴って、組立体４ｘに備わった接着シート３を軟化させる。軟化後に接着シート３が冷え固まることで、樹脂板１とガラス板２とが接着シート３を介して強固に接着し、両者が積層一体化されることで、積層体４が作製される。以上により作製工程が完了する。

図３に示すように、修正工程の実行には、積層体４を構成するガラス板２を表面２ａ側から加圧（図３に矢印Ｂで示すように加圧）しながら、ガラス板２を介して間接的に接着シート３の加熱が可能な加圧加熱手段１２と、必要に応じて加圧加熱手段１２とガラス板２の表面２ａとの相互間に介在させる耐熱性を備えた保護シート１３とを用いる。

加圧加熱手段１２は、自在に温度変更が可能な平坦面１２ａを備えた機器である。加圧加熱手段１２は、保護シート１３を間に挟んだ状態でガラス板２の表面２ａに沿って移動（図３に矢印Ｃで示すように移動）しつつ、ガラス板２を加圧および加熱する。これにより、加圧加熱手段１２が通過した箇所では、加圧加熱手段１２の平坦面１２ａからガラス板２に加えられた熱が、更にガラス板２と重なった接着シート３を加熱し、その結果、図３にクロスハッチングを施して示すように、接着シート３に軟化した軟化部３ａが生じる。また、加圧加熱手段１２が通過した箇所では、加圧加熱手段１２の平坦面１２ａからガラス板２に加えられた圧力により、ガラス板２、及び、ガラス板２に重なった接着シート３の軟化部３ａが変形し、ガラス板２の表面２ａが平坦となる。

保護シート１３は、例えば、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）等で構成される表面が平滑なシートである。保護シート１３の厚みは、例えば、５０μｍ〜１００μｍである。

修正工程は、作製工程で作製された積層体４について外観検査を行った結果、外観不良部５が発見された場合に実行する。なお、本実施形態では、図４（ａ）に示すように、外観不良部５が、ガラス板２の表面２ａに形成された凹部５ａである場合を例に挙げる。凹部５ａは、ガラス板２の表面２ａ上で円形状に形成される場合もあるし、筋状に形成される場合もある。

修正工程を実行する際には、はじめに、発見された凹部５ａに対してマーキングを行う。次に、凹部５ａを覆うようにガラス板２の表面２ａ上に保護シート１３を敷く。次に、保護シート１３を間に挟んだ状態で、加圧加熱手段１２をガラス板２の表面２ａに沿って凹部５ａが存する部位と、その周辺のみを移動させる。このとき、加圧加熱手段１２の平坦面１２ａの温度は、例えば、１３０℃〜１４０℃とする。また、加圧加熱手段１２がガラス板２の表面２ａ上を移動する速度は、３０ｍｍ／ｓ〜７０ｍｍ／ｓとする。なお、加圧加熱手段１２は、ガラス板２を平面視した場合に、円を描くように移動させる等して、ガラス板２の表面２ａ上で一箇所に留まらせることなく、連続的に移動させる。この結果、図４（ｂ）に示すように、凹部５ａが加圧され、凹部５ａおよび凹部５ａと重なった接着シート３の軟化部３ａが変形し、凹部５ａが平坦化される。以上により修正工程が完了し、本実施形態に係る積層体の製造方法が終了する。

ここで、本発明に係る積層体の製造方法は、上記の実施形態で説明した態様に限定されるものではない。例えば、修正工程は、上記の実施形態で説明した作製工程と同様の態様により実行することも可能である。すなわち、外観不良部が発見された積層体を表裏両側から一対の当て板で挟んだ状態で、積層体および一対の当て板を袋体の内部に収容し、袋体の内部の気体を吸引して真空状態とした後、袋体をオートクレーブ内に投入して積層体を加圧および加熱する態様により、修正工程を実行してもよい。この場合、修正工程では、接着シート全体を軟化させた状態でガラス板を加圧することになる。

また、上記の実施形態では、樹脂板の表裏両側に接着シートを介してガラス板を貼り合せた積層体を対象として、外観不良部を修正しているが、樹脂板の表裏片側のみに接着シートを介してガラス板を貼り合せた積層体を対象として、外観不良部を修正してもよい。さらに、上記の実施形態では、支持板として樹脂板を用いているが、支持板は樹脂以外で構成された板であってもよい。

１ 樹脂板
２ ガラス板
２ａ 表面
３ 接着シート
４ 積層体
５ 外観不良部
５ａ 凹部
１２ 加圧加熱手段
１３ 保護シート

Claims (5)

1. ガラス板と支持板とを接着層を介して積層一体化させることで、積層体を作製する作製工程を含んだ積層体の製造方法であって、
   前記接着層として熱可塑性樹脂を用いると共に、
   前記積層体に外観不良部が含まれている場合には、前記作製工程の実行後に、前記積層体の前記外観不良部が存する部位において、前記接着層を加熱して軟化させた状態で前記ガラス板を加圧することで、前記外観不良部を修正する修正工程を実行することを特徴とする積層体の製造方法。
2. 前記外観不良部が、前記ガラス板の表面に存する凹凸部であると共に、前記修正工程では、前記凹凸部を加圧して平坦化させることを特徴とする請求項１に記載の積層体の製造方法。
3. 前記修正工程の実行には、前記ガラス板を加圧しながら該ガラス板を介した前記接着層の加熱が可能な加圧加熱手段を用いることを特徴とする請求項１又は２に記載の積層体の製造方法。
4. 前記加圧加熱手段を、前記ガラス板の表面に沿って前記外観不良部が存する部位、及び、その周辺を移動させることを特徴とする請求項３に記載の積層体の製造方法。
5. 前記加圧加熱手段と前記ガラス板の表面との相互間に、耐熱性を備えた保護シートを介在させることを特徴とする請求項３又は４に記載の積層体の製造方法。

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