ガラスロール及びその製造方法
【課題】
厚み０．５〜３００μｍの長尺なガラスフィルムを巻き取ってガラスロールを作製した際に、ガラスロールの内層部に位置するガラスフィルムの破損を抑制すること。
【解決手段】
厚みが０．５〜３００μｍであり、密度が２．４５ｇ／ｃｍ３未満のガラスフィルム１０をロール状に巻き取ることによって、ガラスロール１５を作製する。
厚み０．５〜３００μｍの長尺なガラスフィルムを巻き取ってガラスロールを作製した際に、ガラスロールの内層部に位置するガラスフィルムの破損を抑制すること。
【解決手段】
厚みが０．５〜３００μｍであり、密度が２．４５ｇ／ｃｍ３未満のガラスフィルム１０をロール状に巻き取ることによって、ガラスロール１５を作製する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等のフラットパネルディスプレイや、太陽電池、リチウムイオン電池、デジタルサイネージ、タッチパネル、電子ペーパー等のデバイスのガラス基板、及び有機ＥＬ照明等のデバイスのカバーガラスや医薬品パッケージ、ガラス−樹脂積層体等に使用されるガラスフィルムを、巻き取ったガラスロールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、省スペース化の観点から、ＣＲＴ型ディスプレイに替わり、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ等のフラットパネルディスプレイが普及してきている。これらのフラットパネルディスプレイにおいては、更なる薄型化が要請されている。特に有機ＥＬディスプレイには、折りたたみや巻き取ることによって持ち運びを容易にすると共に、平面だけではなく曲面にも使用可能とすることが求められている。また平面だけではなく、曲面にも使用可能とすることが求められているのはディスプレイに限られるものではなく、例えば自動車の車体表面や建築物の屋根、柱や外壁など、曲面を有する物体の表面に太陽電池を形成したり、有機ＥＬ照明を形成することが望まれている。従ってフラットパネルディスプレイを始めとする各種ガラス板には、曲面にも対応可能な高い可撓性を満足する更なる薄肉化が要求されており、例えば特許文献１、２に開示されているように厚み０．４ｍｍ未満の薄板ガラスが開発されるに至っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３３５９２８号公報
【特許文献２】特表２００２−５４４１０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところでフラットパネルディスプレイの可撓性を確保するという観点からは、樹脂フィルムをガラス板の代替品として使用することも考えられる。しかしながら、樹脂フィルムは、ガラス板に比べて気体のバリア性（ガスバリア性）に劣るという問題がある。例えば有機ＥＬディスプレイの場合は、使用される発光体が酸素や水蒸気等の気体との接触により劣化を来すため、ガスバリア性の低い樹脂フィルムをガラス板の代替品として使用することはできない。従ってガスバリア性確保の観点からも、ガラス板の薄肉化がより一層重要性を増しているのが実情である。
【０００５】
またガラス板の薄肉化を図ると、これをロール状に巻き取ることが可能となり、省スペース化、梱包時の取り扱い性等の観点から好ましい梱包形態であると考えられる。
【０００６】
しかしながら、例えば図２に示すように、ガラス板の厚みを２００μｍ以下のフィルム状になるまで薄肉化し、所謂ガラスフィルム１０の状態とし、それを、支持棒１１を設けた巻芯１２に巻き取ることによりガラスロール１５を製作すると共に、床面等の載置面上に置かれた台座１４の軸保持部材１３に、支持棒１１を保持させることにより、ガラスロール１５を載置面から離反させた状態に維持すると、ガラスロール１５の内層部のガラスフィルムが破損することがあった。
【０００７】
本発明は、上述したような従来技術の問題点を解決するためになされたものであって、厚み０．５〜３００μｍのガラスフィルムを巻き取ったガラスロールの内層部に位置するガラスフィルムの破損を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者等は、上記目的を達成すべき鋭意検討を行った結果、図２の梱包形態において、ガラスフィルム１０の一部が破損する原因は、巻芯１２に巻き取られるガラスフィルム１０が長尺になると、ガラスロール１５の重量が大きくなり、その内側上方（巻芯１２の上部付近）に位置するガラスフィルム１０に大きな荷重がかかることによって破損することを見いだし、本発明を提案するに至った。
。
【０００９】
本発明の請求項１に係るガラスロールは、厚みが０．５〜３００μｍであり、密度が２．４５ｇ／ｃｍ３未満のガラスフィルムをロール状に巻き取ることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の請求項２に係るガラスロールは、請求項１に記載のガラスロールにおいて、ガラスフィルムの巻き取り長さが、５０ｍ以上であることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の請求項３に係るガラスロールは、請求項１又は２に記載のガラスロールにおいて、ガラスフィルムの両表面が、未研磨面であることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の請求項４に係るガラスロールは、請求項１〜３のいずれかに記載のガラスロールにおいて、ガラスフィルムが、質量％で、ＳｉＯ２ ５８〜７０％、Ａｌ２Ｏ３ １２〜２２％、Ｂ２Ｏ３ ３〜１７％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ ５〜１２％の組成を含有するガラスから作製されてなることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の請求項５に係るガラスロールは、請求項１〜４のいずれかに記載のガラスロールにおいて、ガラスフィルムが巻芯に巻き取られてなることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の請求項６に係るガラスロール梱包体は、請求項１〜５のいずれかに記載のガラスロールが、その下方の載置面と接触しないように保持されてなることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の請求項７に係るガラスロール梱包体は、請求項６に記載のガラスロール梱包体において、ガラスロールの中心軸に支持棒を設け、載置面上に置かれた台座の軸保持部材に、支持棒を保持させたことを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の請求項８に係るガラスロール梱包体は、請求項６に記載のガラスロール梱包体において、ガラスロールの中心軸に支持棒を設け、この支持棒を吊り下げ支持して前記載置面の上方に保持したことを特徴とするものである。
【００１７】
本発明の請求項９に係るガラスロール梱包体は、請求項６に記載のガラスロール梱包体において、ガラスフィルムが巻芯に巻き取られ、巻芯の両端部にフランジが設けられ、
フランジの外周面が載置面に当接していることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の請求項１に係るガラスロールによれば、ガラスフィルムの厚みが０．５〜３００μｍであるため、容易にロール状に巻き取ることができる。またガラスフィルムの密度が２．４５ｇ／ｃｍ３未満であり、非常に軽量であるため、例えば図２に示すような梱包形態で、長尺のガラスフィルム１０を巻芯１２に巻き取り、支持棒１１を介して軸受１３を有する台座１４にガラスロール１５を配置した場合でも、ガラスロール１５の内側上方（巻芯の上部付近）に位置するガラスフィルム１０にかかる荷重が軽減される。そのためガラスロール１５の内層部のガラスフィルム１０の破損を効果的に抑制することが可能となる。
【００１９】
本発明の請求項２に係るガラスロールによれば、ガラスフィルムの巻き取り長さが、５０ｍ以上であるため、より長尺なガラスフィルムをロール状に何重にも巻き取ったとしても、ガラスフィルムの密度が２．４５ｇ／ｃｍ３未満であるため、ガラスロールの重量を軽量にすることができ、ガラスロールの内層部のガラスフィルムの破損を効果的に抑制することが可能となる。また、５０ｍ以上の長尺なガラスフィルムをロール状に巻き取っていることから、ロールツーロールの方式で表面加工することが可能となり、フラットパネルディスプレイ、太陽電池、有機ＥＬ照明などの基板を効率良く製造することができる。ガラスフィルムの巻き取り長さが長くなるほど、ロールツーロール方式に適するため、ガラスロール内層部のガラスフィルムの破損が起こらないように配慮しながら、１００ｍ以上、２００ｍ以上、５００ｍ以上、さらには１０００ｍ以上とすることが好ましい。
【００２０】
本発明の請求項３に係るガラスロールによれば、ガラスフィルムの両表面が、未研磨面であるため、表面平滑性に優れたガラスフィルムが得られる。尚、ガラスフィルムの表面をＡＦＭ（原子間力顕微鏡）で観察した場合に、研磨面については無数の微細な傷状の研磨スジを確認することができる。一方、未研磨面については、研磨面に形成されているような無数の微細な傷状の研磨スジを確認することができない。
【００２１】
本発明の請求項４に係るガラスロールによれば、ガラスフィルムが、質量％で、ＳｉＯ２ ５８〜７０％、Ａｌ２Ｏ３ １２〜２２％、Ｂ２Ｏ３ ３〜１７％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ ５〜１２％の組成を含有するガラスから作製されてなるため、２．４５ｇ／ｃｍ３未満の密度を達成しやすい。
【００２２】
本発明の請求項５に係るガラスロールによれば、ガラスフィルムが巻芯に巻き取られてなるため、ガラスフィルムを巻き取る際に、巻芯にガラスフィルムを固定することができ、ガラスフィルムを強固に巻き取ることができる。
【００２３】
本発明の請求項６に係るガラスロール梱包体によれば、請求項１〜６のいずれかに記載のガラスロールが、その下方の載置面と接触しないように保持されてなるため、ガラスロールが載置面と接触することによる破損を防止することができる。尚、ここで載置面とは、ガラスロールの下方の床面や梱包箱の底面等を意味する。
【００２４】
本発明の請求項７に係るガラスロール梱包体によれば、ガラスロールの中心軸に支持棒を設けると共に、この支持棒を、載置面上に置かれた台座の軸保持部材に保持させてなるため、ガラスロールが載置面と接触することによる破損を確実に防止することができる。また、ガラスフィルムの密度が２．４５ｇ／ｃｍ３未満であるため、ガラスロールの総重量を軽減することができ、軸保持部材にかかる荷重を低減させることができる。
【００２５】
本発明の請求項８に係るガラスロール梱包体によれば、ガラスロールの中心軸に支持棒を設けると共に、この支持棒を、吊り下げ支持して載置面の上方に保持してなるため、ガラスロールが載置面と接触することによる破損を確実に防止することができる。また、ガラスフィルムの密度が２．４５ｇ／ｃｍ３未満であるため、ガラスロールの総重量を軽減することができ、容易に吊り下げを行うことができる。
【００２６】
本発明の請求項９に係るガラスロール梱包体によれば、ガラスフィルムが巻芯に巻き取られ、巻芯の両端部にフランジを設け、フランジの外周面が載置面に当接しているため、ガラスロールが載置面と接触することによる破損を確実に防止することができる。また、ガラスフィルムの密度が２．４５ｇ／ｃｍ３未満であるため、ロール体の総重量を軽減することができ、ガラスロールを載置面に載置したときにフランジにかかる荷重を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係るガラスロールの製造方法を示す説明図である。
【図２】ガラスロールの中心軸に支持棒を取り付け、台座の軸保持部材に支持棒を保持させた状態を示す斜視図である。
【図３】ガラスロールの巻芯にフランジを設けた状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明に係るガラスロールの好適な実施形態について説明する。
【００２９】
本発明で使用するガラスフィルムの厚みは０．５〜３００μｍである。このような厚みのガラスフィルムは、ダウンドロー法によりガラスを下方に引き出してフィルム状に連続的に成形することによって得ることができる。ガラスフィルムの厚みが０．５μｍより小さくなると、破損しやすくなり、３００μｍより大きくなると、可撓性が不十分となり、ロール状に巻き取るのが困難となる。ガラスフィルムの厚みは、５〜２００μｍ、５〜１００μｍ、さらには５〜５０μｍが好ましい。
【００３０】
ガラスフィルムの密度は、２．４５ｇ／ｃｍ３未満である。そのため、軽量化を図ることができ、例えば長さ５０ｍ以上のガラスフィルムを巻き取り、ガラスロールの中心軸に支持棒を取り付け、ガラスロールの外表面が載置面と接触しない状態となるように保持した場合でも、ガラスロールの内側上方に位置するガラスフィルムにかかる荷重が軽減される。そのためガラスフィルムの破損を抑制することが可能となる。ガラスフィルムの密度は、その長さが長くなるほど、低くすることが望ましい。例えばガラスフィルムの巻き取り長さが１００ｍ以上の場合は、２．４２ｇ／ｃｍ３未満、巻き取り長さが２００ｍ以上の場合は、２．４０ｇ／ｃｍ３未満にすることが望ましい。
【００３１】
ガラスフィルムの板幅は、５０ｍｍ以上であることが好ましい。これにより幅広なガラスフィルムをロール状に巻き取ったとしても、ガラスフィルムの密度が２．４５ｇ／ｃｍ３未満であるため、ガラスロールの総重量を軽減することができる。有機ＥＬディスプレイでは、１枚のガラス基板の表面に複数のＴＦＴを形成した後、各パネル毎に切り出す、所謂多面取りが行われるため、ガラスフィルムの板幅が大きいほど、パネル１枚当たりのコストを低減することが可能となる。よってガラスフィルムの板幅は、１００ｍｍ以上、２００ｍｍ以上、３００ｍｍ以上、５００ｍｍ以上、６００ｍｍ以上、８００ｍｍ以上、さらには１０００ｍｍ以上が好ましい。尚、ガラスフィルムの板幅は、例えばオーバーフローダウンドロー法の場合、ガラスを板状に成形するための成形体の大きさ、形状、エッジローラの位置等によって調整することができる。尚、エッジローラとは、成形体の最も近くに設置されるローラのことであり、成形体から流下したガラスリボンの両端部を把持し、ガラスリボンを冷却しながら幅方向（横方向）に張力を付与する機能を有している。
【００３２】
ガラスフィルムの成形方法としては、ガラスの薄肉化が容易なダウンドロー法が好適である。ダウンドロー法としては、オーバーフローダウンドロー法、スロットダウンドロー法、リドロー法のいずれかが採用できる。特にオーバーフローダウンドロー法またはリドロー法を採用すると、未研磨で表面品位に優れたガラスフィルムが得られるため好ましい。オーバーフローダウンドロー法またはリドロー法によって、表面品位に優れたガラスフィルムを製造できる理由は、ガラスフィルムの表面となるべき面（両表面）が空気以外と接触せず、自由表面の状態で成形されるからである。ここでオーバーフローダウンドロー法とは、上部に樋部を形成した耐火物製の成形体に、溶融ガラスを供給し、溶融ガラスを成形体の樋部の両側から溢れさせ、成形体の下端部で合流させた後、下方に延伸成形することによって板状に成形する方法である。またリドロー法とは、板状のガラス母材を加熱し、下方に延伸成形することによって、ガラス母材より薄い板ガラスを成形（再成形）する方法である。
【００３３】
ガラスフィルムをオーバーフローダウンドロー法で成形する場合には、成形時にガラス中に失透が発生しないように、ガラスの液相温度が１２００℃以下、１１５０℃以下、１１３０℃以下であることが好ましい。また液相温度における粘度が、１０５．０ｄＰａ・ｓ以上、１０５．２ｄＰａ・ｓ以上であることが好ましい。
【００３４】
またガラスフィルムの表面には、種々の機能膜が形成されるため、表面が平滑であることに加えて、機能膜の熱膨張係数と整合するような熱膨張係数を有することが好ましい。具体的には、３０〜３８０℃の温度範囲において、２５〜４０×１０−７／℃、特に３０〜３５×１０−７／℃の熱膨張係数を有することが好ましい。
【００３５】
またガラスフィルムは、フラットパネルディスプレイ等のデバイス作製時に高温に曝されるため、耐熱性が要求される。そのためガラスの耐熱性の指標である歪点が６００℃以上、６３０℃以上、特に６５０℃以上であることが好ましい。
【００３６】
またガラスフィルムは、質量％で、ＳｉＯ２ ５８〜７０％、Ａｌ２Ｏ３ １２〜２２％、Ｂ２Ｏ３ ３〜１７％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ ５〜１２％の組成を含有するガラスから作製すると、ガラスの溶融性、成形性、耐熱性等を向上すると共に、低密度化を図りやすいため好ましい。
【００３７】
上記のとおりガラス成分の含有量を限定した理由は、次のとおりである。
【００３８】
ＳｉＯ２の含有量が多くなるほど、ガラスの低密度化を図りやすくなるが、多すぎるとガラスの溶融性が低下するため好ましくない。よってＳｉＯ２の含有量は、５８〜７０％、好ましくは６０〜６８％、より好ましくは６０〜６５％である。
【００３９】
Ａｌ２Ｏ３を所定量含有させると、ガラス組成のバランスを調整し、ガラスの失透を抑えやすくなる。よってＡｌ２Ｏ３の含有量は、１２〜２２％、好ましくは１３〜２０、より好ましくは１５〜１８である。
【００４０】
Ｂ２Ｏ３は、融剤として働き、高温粘性を下げ、溶融性を向上する成分であるが、多すぎると耐熱性が低下しやすくなる。Ｂ２Ｏ３の含有量は、３〜１７％、好ましくは３〜１５％、より好ましくは５〜１４％、さらに好ましくは７〜１２％である。
【００４１】
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯのアルカリ土類金属酸化物（ＲＯ）は、高温粘性を下げ、溶融性を向上する成分であるが、これらの含有量が多くなると密度が高くなる。よってＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの合量）で５〜１２％、好ましくは５〜１１％に規制すべきである。
【００４２】
尚、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの各々の含有量が多すぎると、成形時にガラスが失透しやすくなる。よってＭｇＯは、０〜８％、好ましくは０〜６％、より好ましくは０〜３％に規制すべきである。またＣａＯは、０〜１０％、好ましくは１〜９％、より好ましくは３〜８％に規制すべきである。さらにＳｒＯは、０〜１０％、好ましくは０〜６％、より好ましくは０〜３％、さらに好ましくは０．５〜３％に規制すべきである。またＢａＯは、０〜１０％、好ましくは０〜６％、より好ましくは０〜３％、さらに好ましくは０〜１％に規制すべきである。また特にＢａＯは、ガラスの密度を上昇させやすい成分であるため、実質的に含有しないことが好ましい。
【００４３】
本発明においては、上記成分以外にも、ガラスの溶融性、成形性、密度等を考慮して、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、Ｌａ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＺｒＯ２、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３の１種または２種以上を１０％まで含有させることができる。
【００４４】
また清澄剤として、Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ＳｎＯ２、Ｆ、Ｃｌ、ＳＯ３の１種または２種以上を０〜３％含有させることができる。但し、Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、Ｆ、特にＡｓ２Ｏ３とＳｂ２Ｏ３は、環境的観点から、その使用をできるだけ控えるべきであり、それぞれ０．１％未満に規制することが望ましい。一方、ＳｎＯ２、Ｃｌ、ＳＯ３を合量で０．００１〜１％、好ましくは０．０１〜０．５％含有させることが望ましい。ＳｎＯ２は、０〜１％、好ましくは０．０１〜０．５％、特に０．０５〜０．４％含有させることが望ましい。
【００４５】
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏは、ガラスの粘性を低下したり、熱膨張係数を調整する成分であるが、多量に添加すると、液相粘度が低下して成形時に失透しやすくなる。よってＬｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ（Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏの合量）の含有量は、３％以下、１％以下、さらには実質的に含有しないことが望ましい。
【００４６】
本発明においては、ガラスフィルムをロール状に巻き取る際、保護シートに重ねて巻き取っても良い。これによってガラスフィルムの両表面が保護シートによって保護されることになる。またガラスロールからガラスフィルムを引き出す際、容易に保護シートと分離することができるため、開梱時のガラスフィルムの破損も可及的に低減することができる。
【００４７】
保護シートとしては、アイオノマーフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリアクリロニトリルフィルム、エチレン酢酸ビニル共重合体フィルム、エチレン−ビニルアルコール共重合体フィルム、エチレン−メタクリル酸共重合体フィルム、ポリアミド樹脂フィルム（ナイロンフィルム）、ポリイミド樹脂フィルム、セロファン等の樹脂製緩衝材、合紙、不織布等を使用することができるが、特にポリエチレン発泡樹脂製シートが、衝撃吸収性に優れ、引っ張り応力に対しても強いため最適である。
【００４８】
本発明に係るガラスロールは、巻芯によって巻き取られることが好ましい。これによって、ガラスフィルムを巻き取る際に、巻芯にガラスフィルムを固定することができるため、ガラスフィルムを強固に巻き取ることができる。また、ガラスフィルムを巻き取ったガラスロールに外側から圧力が加わったとしても、巻芯の存在によってガラスフィルムが内側に曲がることがないため、ガラスフィルムに不当な引っ張り応力がかかるのを防止することができ、ガラスフィルムの破損をより確実に防止することができる。
【００４９】
巻芯の長さは、ガラスフィルムの幅よりも長いことが好ましい。これによって、ガラスロールの側縁部よりも巻芯の両端を突出させることができ、打突等によるガラスフィルムの側縁部の微細な傷や欠けを防止しやすくなる。
【００５０】
巻芯の材質としては、アルミニウム合金、ステンレス鋼、マンガン鋼、炭素鋼等の金属、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ジアリルテレフタレート樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル等の熱可塑性樹脂、もしくはこれらの熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂に、ガラス繊維や炭素繊維等の強化繊維を混合した強化プラスチック、紙管等を使用することができる。特にアルミニウム合金や強化プラスチックは強度の面において優れているため、また紙は軽量化を図ることができるため好ましい。
【００５１】
ガラスロールの中心軸に支持棒を設ける場合、巻芯と支持棒を一体物としても良いし、両者を別々に作製し、一体化させても良い。例えば巻芯の中心部に孔を設け、その孔に支持棒を挿入して一体化することが可能である。支持棒の材質としては、巻芯の材質と同様のものが使用可能である。
【００５２】
本発明に係るガラスロールを横方向又は縦方向に載置すると、その自重により載置面側から破損しやすいため、載置面（床面や梱包箱の底面）と接触しない状態で保持されてなるガラスロール梱包体とすることが望ましい。例えば図２のように長尺のガラスフィルム１０を巻き取り、その中心軸に支持棒１１を取り付け、この支持棒１１を、載置面上に置かれた台座１４の軸保持部材１３に保持させることが望ましい。図２の梱包形態以外にも、ガラスロールの中心軸に取り付けた支持棒を、梱包箱内で吊り下げ支持することによって、ガラスロールの外表面が載置面（梱包箱の底面）と接触しないようにしても良い。さらに図３に示すように、ガラスフィルム１０を巻芯に巻き取り、巻芯の両端部にフランジ１６を設け、このフランジ１６の外周面を載置面（梱包箱の底面）と接触させることによって、ガラスロール１５が載置面と接触しないようにしても良い。尚、図３のフランジ１６の形状は、円形であるが、多角形状とすると載置面に載置した時に、ガラスロール１５が転がるのを防止することができる。またフランジ１６は、巻芯に着脱可能としても良い。また上記したようなガラスロール梱包体は、図示しない気密性を有する梱包箱に収納するようにすると、清浄な状態を維持できるため好ましい。
【実施例】
【００５３】
図１は、本発明に係るガラスロールの製造方法を示す説明図である。図中、１０はガラスフィルム、１２は巻芯、１５はガラスロール、１８はエッジローラ、１９は引っ張りローラ、２０は支持ローラ、２１は両端部分離装置、２３は保護シートを示している。
【００５４】
オーバーフローダウンドロー法に使用する成形体１７の下端で溶融ガラスを合流させて板状に成形されたガラスフィルム１０は、エッジローラ１８によって幅方向に張力を付与されながら、複数の引っ張りローラ１９により下方に延伸され、厳密に温度管理された成形ゾーンＡ、徐冷ゾーン（アニーラ）Ｂ、冷却ゾーンＣを通過する。冷却ゾーンＣを通過したガラスフィルム１０は、下方から支持ローラ２０によって支持されながら水平方向に湾曲された後、幅方向両端部（耳部）が、両端部分離装置２１によって除去される。両端部分離装置２１としては、板引き方向と平行にレーザーを照射し、ガラスフィルム１０の両端部（耳部）を切り離すためのレーザー切断装置が適している。レーザー切断装置を使用することにより、ガラスフィルム１０の切断面が滑らかになるため、ガラスフィルム１０が割れ難くなる。
【００５５】
幅方向両端部が分離されたガラスフィルム１０の外周面には、保護シートロール２２から引き出された保護シート２３が重ねられ、巻芯１２の表面に沿わせるようにしてガラスフィルム１０と保護シート２３をロール状に巻き取る。ガラスフィルム１０が所定の長さに巻き取られると、幅方向切断機（図示省略）にて幅方向に切断され、ガラスロール１５が作製される。また合わせて、保護シート２３も、ガラスロール１５の外表面を覆うような長さに切断される。
【００５６】
表１は、ガラスフィルムの組成と特性を示すものであり、Ｎｏ．１〜７は、実施例、Ｎｏ．８は比較例である。
【００５７】
【表１】
【００５８】
表１の試料Ｎｏ．１〜８の各ガラスフィルムは、以下のようにして作製した。まず表中の組成となるようにガラス原料を調合し、ガラス溶融炉に供給して１５００〜１６００℃で溶融した。次いでオーバーフローダウンドロー法により板状に成形した後、下方に延伸してガラスフィルム１０を作製した。成形に当たっては、最終的なフィルム幅が１５００ｍｍ、フィルム厚が５０μｍとなるようにガラス供給量や板引き速度を調節した。
【００５９】
次いで両端部分離装置２１によりガラスフィルム１０の両端部を切り離した後、巻芯１２に巻き取り、５０ｍの長さで巻き取った後で幅方向に切断した。
【００６０】
こうして得られたガラスロール１５を使用して、図２に示すようなガラスロール梱包体を作製し、数日間保管した後、ガラスフィルム１０を引き出して破損の有無を調べたところ、密度が２．４５ｇ／ｃｍ３未満のガラスフィルム１０（試料Ｎｏ．１〜７）は、破損箇所が無かったが、密度が２．５０ｇ／ｃｍ３のガラスフィルム１０（試料Ｎｏ．８）は、ガラスロール１５の内側上部（巻芯の上部付近）に位置する箇所が破損していた。
【００６１】
尚、表中の密度は、周知のアルキメデス法により測定した。
【００６２】
熱膨張係数は、ディラトメーターを用いて、３０〜３８０℃の温度範囲における平均熱膨張係数を測定したものである。熱膨張係数の測定試料として、ガラス板を白金ボートに入れ、１４００〜１４５０℃で３０分間リメルトし、端面にＲ加工を施したφ５ｍｍ×２０ｍｍの円柱状のガラス試料を使用した。
【００６３】
歪点は、ＡＳＴＭ Ｃ３３６−７１の方法に基づいて測定した。この値が高いほど、ガラスの耐熱性が高いことを意味する。
【００６４】
粘度１０４．０、１０３．０、１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度は、白金球引き上げ法により測定した。この温度が低いほど、ガラスの溶融性に優れていることになる。
【００６５】
液相温度は、ガラスを粉砕し、標準篩３０メッシュ（５００μｍ）を通過し、５０メッシュ（３００μｍ）に残るガラス粉末を白金ボートに入れ、温度勾配炉中に２４時間保持して、結晶の析出する温度を測定したものである。液相粘度は、液相温度におけるガラスの粘度を示す。液相温度が低く、液相粘度が高いほど、耐失透性に優れ、成形性に優れている。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明のガラスロールは、フラットパネルディスプレイ、太陽電池、有機ＥＬ照明などに使用されるガラスフィルムを巻き取るガラスロールとして好適に使用することができる。
【符号の説明】
【００６７】
１０ ガラスフィルム
１１ 支持棒
１２ 巻芯
１３ 軸保持部材
１４ 台座
１５ ガラスロール
１６ フランジ
１７ 成形体
１８ エッジローラ
１９ 引っ張りローラ
２０ 支持ローラ
２１ 両端部分離装置
２２ 保護シートロール
２３ 保護シート
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等のフラットパネルディスプレイや、太陽電池、リチウムイオン電池、デジタルサイネージ、タッチパネル、電子ペーパー等のデバイスのガラス基板、及び有機ＥＬ照明等のデバイスのカバーガラスや医薬品パッケージ、ガラス−樹脂積層体等に使用されるガラスフィルムを、巻き取ったガラスロールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、省スペース化の観点から、ＣＲＴ型ディスプレイに替わり、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ等のフラットパネルディスプレイが普及してきている。これらのフラットパネルディスプレイにおいては、更なる薄型化が要請されている。特に有機ＥＬディスプレイには、折りたたみや巻き取ることによって持ち運びを容易にすると共に、平面だけではなく曲面にも使用可能とすることが求められている。また平面だけではなく、曲面にも使用可能とすることが求められているのはディスプレイに限られるものではなく、例えば自動車の車体表面や建築物の屋根、柱や外壁など、曲面を有する物体の表面に太陽電池を形成したり、有機ＥＬ照明を形成することが望まれている。従ってフラットパネルディスプレイを始めとする各種ガラス板には、曲面にも対応可能な高い可撓性を満足する更なる薄肉化が要求されており、例えば特許文献１、２に開示されているように厚み０．４ｍｍ未満の薄板ガラスが開発されるに至っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３３５９２８号公報
【特許文献２】特表２００２−５４４１０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところでフラットパネルディスプレイの可撓性を確保するという観点からは、樹脂フィルムをガラス板の代替品として使用することも考えられる。しかしながら、樹脂フィルムは、ガラス板に比べて気体のバリア性（ガスバリア性）に劣るという問題がある。例えば有機ＥＬディスプレイの場合は、使用される発光体が酸素や水蒸気等の気体との接触により劣化を来すため、ガスバリア性の低い樹脂フィルムをガラス板の代替品として使用することはできない。従ってガスバリア性確保の観点からも、ガラス板の薄肉化がより一層重要性を増しているのが実情である。
【０００５】
またガラス板の薄肉化を図ると、これをロール状に巻き取ることが可能となり、省スペース化、梱包時の取り扱い性等の観点から好ましい梱包形態であると考えられる。
【０００６】
しかしながら、例えば図２に示すように、ガラス板の厚みを２００μｍ以下のフィルム状になるまで薄肉化し、所謂ガラスフィルム１０の状態とし、それを、支持棒１１を設けた巻芯１２に巻き取ることによりガラスロール１５を製作すると共に、床面等の載置面上に置かれた台座１４の軸保持部材１３に、支持棒１１を保持させることにより、ガラスロール１５を載置面から離反させた状態に維持すると、ガラスロール１５の内層部のガラスフィルムが破損することがあった。
【０００７】
本発明は、上述したような従来技術の問題点を解決するためになされたものであって、厚み０．５〜３００μｍのガラスフィルムを巻き取ったガラスロールの内層部に位置するガラスフィルムの破損を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者等は、上記目的を達成すべき鋭意検討を行った結果、図２の梱包形態において、ガラスフィルム１０の一部が破損する原因は、巻芯１２に巻き取られるガラスフィルム１０が長尺になると、ガラスロール１５の重量が大きくなり、その内側上方（巻芯１２の上部付近）に位置するガラスフィルム１０に大きな荷重がかかることによって破損することを見いだし、本発明を提案するに至った。
。
【０００９】
本発明の請求項１に係るガラスロールは、厚みが０．５〜３００μｍであり、密度が２．４５ｇ／ｃｍ３未満のガラスフィルムをロール状に巻き取ることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の請求項２に係るガラスロールは、請求項１に記載のガラスロールにおいて、ガラスフィルムの巻き取り長さが、５０ｍ以上であることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の請求項３に係るガラスロールは、請求項１又は２に記載のガラスロールにおいて、ガラスフィルムの両表面が、未研磨面であることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の請求項４に係るガラスロールは、請求項１〜３のいずれかに記載のガラスロールにおいて、ガラスフィルムが、質量％で、ＳｉＯ２ ５８〜７０％、Ａｌ２Ｏ３ １２〜２２％、Ｂ２Ｏ３ ３〜１７％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ ５〜１２％の組成を含有するガラスから作製されてなることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の請求項５に係るガラスロールは、請求項１〜４のいずれかに記載のガラスロールにおいて、ガラスフィルムが巻芯に巻き取られてなることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の請求項６に係るガラスロール梱包体は、請求項１〜５のいずれかに記載のガラスロールが、その下方の載置面と接触しないように保持されてなることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の請求項７に係るガラスロール梱包体は、請求項６に記載のガラスロール梱包体において、ガラスロールの中心軸に支持棒を設け、載置面上に置かれた台座の軸保持部材に、支持棒を保持させたことを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の請求項８に係るガラスロール梱包体は、請求項６に記載のガラスロール梱包体において、ガラスロールの中心軸に支持棒を設け、この支持棒を吊り下げ支持して前記載置面の上方に保持したことを特徴とするものである。
【００１７】
本発明の請求項９に係るガラスロール梱包体は、請求項６に記載のガラスロール梱包体において、ガラスフィルムが巻芯に巻き取られ、巻芯の両端部にフランジが設けられ、
フランジの外周面が載置面に当接していることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の請求項１に係るガラスロールによれば、ガラスフィルムの厚みが０．５〜３００μｍであるため、容易にロール状に巻き取ることができる。またガラスフィルムの密度が２．４５ｇ／ｃｍ３未満であり、非常に軽量であるため、例えば図２に示すような梱包形態で、長尺のガラスフィルム１０を巻芯１２に巻き取り、支持棒１１を介して軸受１３を有する台座１４にガラスロール１５を配置した場合でも、ガラスロール１５の内側上方（巻芯の上部付近）に位置するガラスフィルム１０にかかる荷重が軽減される。そのためガラスロール１５の内層部のガラスフィルム１０の破損を効果的に抑制することが可能となる。
【００１９】
本発明の請求項２に係るガラスロールによれば、ガラスフィルムの巻き取り長さが、５０ｍ以上であるため、より長尺なガラスフィルムをロール状に何重にも巻き取ったとしても、ガラスフィルムの密度が２．４５ｇ／ｃｍ３未満であるため、ガラスロールの重量を軽量にすることができ、ガラスロールの内層部のガラスフィルムの破損を効果的に抑制することが可能となる。また、５０ｍ以上の長尺なガラスフィルムをロール状に巻き取っていることから、ロールツーロールの方式で表面加工することが可能となり、フラットパネルディスプレイ、太陽電池、有機ＥＬ照明などの基板を効率良く製造することができる。ガラスフィルムの巻き取り長さが長くなるほど、ロールツーロール方式に適するため、ガラスロール内層部のガラスフィルムの破損が起こらないように配慮しながら、１００ｍ以上、２００ｍ以上、５００ｍ以上、さらには１０００ｍ以上とすることが好ましい。
【００２０】
本発明の請求項３に係るガラスロールによれば、ガラスフィルムの両表面が、未研磨面であるため、表面平滑性に優れたガラスフィルムが得られる。尚、ガラスフィルムの表面をＡＦＭ（原子間力顕微鏡）で観察した場合に、研磨面については無数の微細な傷状の研磨スジを確認することができる。一方、未研磨面については、研磨面に形成されているような無数の微細な傷状の研磨スジを確認することができない。
【００２１】
本発明の請求項４に係るガラスロールによれば、ガラスフィルムが、質量％で、ＳｉＯ２ ５８〜７０％、Ａｌ２Ｏ３ １２〜２２％、Ｂ２Ｏ３ ３〜１７％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ ５〜１２％の組成を含有するガラスから作製されてなるため、２．４５ｇ／ｃｍ３未満の密度を達成しやすい。
【００２２】
本発明の請求項５に係るガラスロールによれば、ガラスフィルムが巻芯に巻き取られてなるため、ガラスフィルムを巻き取る際に、巻芯にガラスフィルムを固定することができ、ガラスフィルムを強固に巻き取ることができる。
【００２３】
本発明の請求項６に係るガラスロール梱包体によれば、請求項１〜６のいずれかに記載のガラスロールが、その下方の載置面と接触しないように保持されてなるため、ガラスロールが載置面と接触することによる破損を防止することができる。尚、ここで載置面とは、ガラスロールの下方の床面や梱包箱の底面等を意味する。
【００２４】
本発明の請求項７に係るガラスロール梱包体によれば、ガラスロールの中心軸に支持棒を設けると共に、この支持棒を、載置面上に置かれた台座の軸保持部材に保持させてなるため、ガラスロールが載置面と接触することによる破損を確実に防止することができる。また、ガラスフィルムの密度が２．４５ｇ／ｃｍ３未満であるため、ガラスロールの総重量を軽減することができ、軸保持部材にかかる荷重を低減させることができる。
【００２５】
本発明の請求項８に係るガラスロール梱包体によれば、ガラスロールの中心軸に支持棒を設けると共に、この支持棒を、吊り下げ支持して載置面の上方に保持してなるため、ガラスロールが載置面と接触することによる破損を確実に防止することができる。また、ガラスフィルムの密度が２．４５ｇ／ｃｍ３未満であるため、ガラスロールの総重量を軽減することができ、容易に吊り下げを行うことができる。
【００２６】
本発明の請求項９に係るガラスロール梱包体によれば、ガラスフィルムが巻芯に巻き取られ、巻芯の両端部にフランジを設け、フランジの外周面が載置面に当接しているため、ガラスロールが載置面と接触することによる破損を確実に防止することができる。また、ガラスフィルムの密度が２．４５ｇ／ｃｍ３未満であるため、ロール体の総重量を軽減することができ、ガラスロールを載置面に載置したときにフランジにかかる荷重を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係るガラスロールの製造方法を示す説明図である。
【図２】ガラスロールの中心軸に支持棒を取り付け、台座の軸保持部材に支持棒を保持させた状態を示す斜視図である。
【図３】ガラスロールの巻芯にフランジを設けた状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明に係るガラスロールの好適な実施形態について説明する。
【００２９】
本発明で使用するガラスフィルムの厚みは０．５〜３００μｍである。このような厚みのガラスフィルムは、ダウンドロー法によりガラスを下方に引き出してフィルム状に連続的に成形することによって得ることができる。ガラスフィルムの厚みが０．５μｍより小さくなると、破損しやすくなり、３００μｍより大きくなると、可撓性が不十分となり、ロール状に巻き取るのが困難となる。ガラスフィルムの厚みは、５〜２００μｍ、５〜１００μｍ、さらには５〜５０μｍが好ましい。
【００３０】
ガラスフィルムの密度は、２．４５ｇ／ｃｍ３未満である。そのため、軽量化を図ることができ、例えば長さ５０ｍ以上のガラスフィルムを巻き取り、ガラスロールの中心軸に支持棒を取り付け、ガラスロールの外表面が載置面と接触しない状態となるように保持した場合でも、ガラスロールの内側上方に位置するガラスフィルムにかかる荷重が軽減される。そのためガラスフィルムの破損を抑制することが可能となる。ガラスフィルムの密度は、その長さが長くなるほど、低くすることが望ましい。例えばガラスフィルムの巻き取り長さが１００ｍ以上の場合は、２．４２ｇ／ｃｍ３未満、巻き取り長さが２００ｍ以上の場合は、２．４０ｇ／ｃｍ３未満にすることが望ましい。
【００３１】
ガラスフィルムの板幅は、５０ｍｍ以上であることが好ましい。これにより幅広なガラスフィルムをロール状に巻き取ったとしても、ガラスフィルムの密度が２．４５ｇ／ｃｍ３未満であるため、ガラスロールの総重量を軽減することができる。有機ＥＬディスプレイでは、１枚のガラス基板の表面に複数のＴＦＴを形成した後、各パネル毎に切り出す、所謂多面取りが行われるため、ガラスフィルムの板幅が大きいほど、パネル１枚当たりのコストを低減することが可能となる。よってガラスフィルムの板幅は、１００ｍｍ以上、２００ｍｍ以上、３００ｍｍ以上、５００ｍｍ以上、６００ｍｍ以上、８００ｍｍ以上、さらには１０００ｍｍ以上が好ましい。尚、ガラスフィルムの板幅は、例えばオーバーフローダウンドロー法の場合、ガラスを板状に成形するための成形体の大きさ、形状、エッジローラの位置等によって調整することができる。尚、エッジローラとは、成形体の最も近くに設置されるローラのことであり、成形体から流下したガラスリボンの両端部を把持し、ガラスリボンを冷却しながら幅方向（横方向）に張力を付与する機能を有している。
【００３２】
ガラスフィルムの成形方法としては、ガラスの薄肉化が容易なダウンドロー法が好適である。ダウンドロー法としては、オーバーフローダウンドロー法、スロットダウンドロー法、リドロー法のいずれかが採用できる。特にオーバーフローダウンドロー法またはリドロー法を採用すると、未研磨で表面品位に優れたガラスフィルムが得られるため好ましい。オーバーフローダウンドロー法またはリドロー法によって、表面品位に優れたガラスフィルムを製造できる理由は、ガラスフィルムの表面となるべき面（両表面）が空気以外と接触せず、自由表面の状態で成形されるからである。ここでオーバーフローダウンドロー法とは、上部に樋部を形成した耐火物製の成形体に、溶融ガラスを供給し、溶融ガラスを成形体の樋部の両側から溢れさせ、成形体の下端部で合流させた後、下方に延伸成形することによって板状に成形する方法である。またリドロー法とは、板状のガラス母材を加熱し、下方に延伸成形することによって、ガラス母材より薄い板ガラスを成形（再成形）する方法である。
【００３３】
ガラスフィルムをオーバーフローダウンドロー法で成形する場合には、成形時にガラス中に失透が発生しないように、ガラスの液相温度が１２００℃以下、１１５０℃以下、１１３０℃以下であることが好ましい。また液相温度における粘度が、１０５．０ｄＰａ・ｓ以上、１０５．２ｄＰａ・ｓ以上であることが好ましい。
【００３４】
またガラスフィルムの表面には、種々の機能膜が形成されるため、表面が平滑であることに加えて、機能膜の熱膨張係数と整合するような熱膨張係数を有することが好ましい。具体的には、３０〜３８０℃の温度範囲において、２５〜４０×１０−７／℃、特に３０〜３５×１０−７／℃の熱膨張係数を有することが好ましい。
【００３５】
またガラスフィルムは、フラットパネルディスプレイ等のデバイス作製時に高温に曝されるため、耐熱性が要求される。そのためガラスの耐熱性の指標である歪点が６００℃以上、６３０℃以上、特に６５０℃以上であることが好ましい。
【００３６】
またガラスフィルムは、質量％で、ＳｉＯ２ ５８〜７０％、Ａｌ２Ｏ３ １２〜２２％、Ｂ２Ｏ３ ３〜１７％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ ５〜１２％の組成を含有するガラスから作製すると、ガラスの溶融性、成形性、耐熱性等を向上すると共に、低密度化を図りやすいため好ましい。
【００３７】
上記のとおりガラス成分の含有量を限定した理由は、次のとおりである。
【００３８】
ＳｉＯ２の含有量が多くなるほど、ガラスの低密度化を図りやすくなるが、多すぎるとガラスの溶融性が低下するため好ましくない。よってＳｉＯ２の含有量は、５８〜７０％、好ましくは６０〜６８％、より好ましくは６０〜６５％である。
【００３９】
Ａｌ２Ｏ３を所定量含有させると、ガラス組成のバランスを調整し、ガラスの失透を抑えやすくなる。よってＡｌ２Ｏ３の含有量は、１２〜２２％、好ましくは１３〜２０、より好ましくは１５〜１８である。
【００４０】
Ｂ２Ｏ３は、融剤として働き、高温粘性を下げ、溶融性を向上する成分であるが、多すぎると耐熱性が低下しやすくなる。Ｂ２Ｏ３の含有量は、３〜１７％、好ましくは３〜１５％、より好ましくは５〜１４％、さらに好ましくは７〜１２％である。
【００４１】
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯのアルカリ土類金属酸化物（ＲＯ）は、高温粘性を下げ、溶融性を向上する成分であるが、これらの含有量が多くなると密度が高くなる。よってＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの合量）で５〜１２％、好ましくは５〜１１％に規制すべきである。
【００４２】
尚、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの各々の含有量が多すぎると、成形時にガラスが失透しやすくなる。よってＭｇＯは、０〜８％、好ましくは０〜６％、より好ましくは０〜３％に規制すべきである。またＣａＯは、０〜１０％、好ましくは１〜９％、より好ましくは３〜８％に規制すべきである。さらにＳｒＯは、０〜１０％、好ましくは０〜６％、より好ましくは０〜３％、さらに好ましくは０．５〜３％に規制すべきである。またＢａＯは、０〜１０％、好ましくは０〜６％、より好ましくは０〜３％、さらに好ましくは０〜１％に規制すべきである。また特にＢａＯは、ガラスの密度を上昇させやすい成分であるため、実質的に含有しないことが好ましい。
【００４３】
本発明においては、上記成分以外にも、ガラスの溶融性、成形性、密度等を考慮して、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、Ｌａ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＺｒＯ２、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３の１種または２種以上を１０％まで含有させることができる。
【００４４】
また清澄剤として、Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ＳｎＯ２、Ｆ、Ｃｌ、ＳＯ３の１種または２種以上を０〜３％含有させることができる。但し、Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、Ｆ、特にＡｓ２Ｏ３とＳｂ２Ｏ３は、環境的観点から、その使用をできるだけ控えるべきであり、それぞれ０．１％未満に規制することが望ましい。一方、ＳｎＯ２、Ｃｌ、ＳＯ３を合量で０．００１〜１％、好ましくは０．０１〜０．５％含有させることが望ましい。ＳｎＯ２は、０〜１％、好ましくは０．０１〜０．５％、特に０．０５〜０．４％含有させることが望ましい。
【００４５】
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏは、ガラスの粘性を低下したり、熱膨張係数を調整する成分であるが、多量に添加すると、液相粘度が低下して成形時に失透しやすくなる。よってＬｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ（Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏの合量）の含有量は、３％以下、１％以下、さらには実質的に含有しないことが望ましい。
【００４６】
本発明においては、ガラスフィルムをロール状に巻き取る際、保護シートに重ねて巻き取っても良い。これによってガラスフィルムの両表面が保護シートによって保護されることになる。またガラスロールからガラスフィルムを引き出す際、容易に保護シートと分離することができるため、開梱時のガラスフィルムの破損も可及的に低減することができる。
【００４７】
保護シートとしては、アイオノマーフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリアクリロニトリルフィルム、エチレン酢酸ビニル共重合体フィルム、エチレン−ビニルアルコール共重合体フィルム、エチレン−メタクリル酸共重合体フィルム、ポリアミド樹脂フィルム（ナイロンフィルム）、ポリイミド樹脂フィルム、セロファン等の樹脂製緩衝材、合紙、不織布等を使用することができるが、特にポリエチレン発泡樹脂製シートが、衝撃吸収性に優れ、引っ張り応力に対しても強いため最適である。
【００４８】
本発明に係るガラスロールは、巻芯によって巻き取られることが好ましい。これによって、ガラスフィルムを巻き取る際に、巻芯にガラスフィルムを固定することができるため、ガラスフィルムを強固に巻き取ることができる。また、ガラスフィルムを巻き取ったガラスロールに外側から圧力が加わったとしても、巻芯の存在によってガラスフィルムが内側に曲がることがないため、ガラスフィルムに不当な引っ張り応力がかかるのを防止することができ、ガラスフィルムの破損をより確実に防止することができる。
【００４９】
巻芯の長さは、ガラスフィルムの幅よりも長いことが好ましい。これによって、ガラスロールの側縁部よりも巻芯の両端を突出させることができ、打突等によるガラスフィルムの側縁部の微細な傷や欠けを防止しやすくなる。
【００５０】
巻芯の材質としては、アルミニウム合金、ステンレス鋼、マンガン鋼、炭素鋼等の金属、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ジアリルテレフタレート樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル等の熱可塑性樹脂、もしくはこれらの熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂に、ガラス繊維や炭素繊維等の強化繊維を混合した強化プラスチック、紙管等を使用することができる。特にアルミニウム合金や強化プラスチックは強度の面において優れているため、また紙は軽量化を図ることができるため好ましい。
【００５１】
ガラスロールの中心軸に支持棒を設ける場合、巻芯と支持棒を一体物としても良いし、両者を別々に作製し、一体化させても良い。例えば巻芯の中心部に孔を設け、その孔に支持棒を挿入して一体化することが可能である。支持棒の材質としては、巻芯の材質と同様のものが使用可能である。
【００５２】
本発明に係るガラスロールを横方向又は縦方向に載置すると、その自重により載置面側から破損しやすいため、載置面（床面や梱包箱の底面）と接触しない状態で保持されてなるガラスロール梱包体とすることが望ましい。例えば図２のように長尺のガラスフィルム１０を巻き取り、その中心軸に支持棒１１を取り付け、この支持棒１１を、載置面上に置かれた台座１４の軸保持部材１３に保持させることが望ましい。図２の梱包形態以外にも、ガラスロールの中心軸に取り付けた支持棒を、梱包箱内で吊り下げ支持することによって、ガラスロールの外表面が載置面（梱包箱の底面）と接触しないようにしても良い。さらに図３に示すように、ガラスフィルム１０を巻芯に巻き取り、巻芯の両端部にフランジ１６を設け、このフランジ１６の外周面を載置面（梱包箱の底面）と接触させることによって、ガラスロール１５が載置面と接触しないようにしても良い。尚、図３のフランジ１６の形状は、円形であるが、多角形状とすると載置面に載置した時に、ガラスロール１５が転がるのを防止することができる。またフランジ１６は、巻芯に着脱可能としても良い。また上記したようなガラスロール梱包体は、図示しない気密性を有する梱包箱に収納するようにすると、清浄な状態を維持できるため好ましい。
【実施例】
【００５３】
図１は、本発明に係るガラスロールの製造方法を示す説明図である。図中、１０はガラスフィルム、１２は巻芯、１５はガラスロール、１８はエッジローラ、１９は引っ張りローラ、２０は支持ローラ、２１は両端部分離装置、２３は保護シートを示している。
【００５４】
オーバーフローダウンドロー法に使用する成形体１７の下端で溶融ガラスを合流させて板状に成形されたガラスフィルム１０は、エッジローラ１８によって幅方向に張力を付与されながら、複数の引っ張りローラ１９により下方に延伸され、厳密に温度管理された成形ゾーンＡ、徐冷ゾーン（アニーラ）Ｂ、冷却ゾーンＣを通過する。冷却ゾーンＣを通過したガラスフィルム１０は、下方から支持ローラ２０によって支持されながら水平方向に湾曲された後、幅方向両端部（耳部）が、両端部分離装置２１によって除去される。両端部分離装置２１としては、板引き方向と平行にレーザーを照射し、ガラスフィルム１０の両端部（耳部）を切り離すためのレーザー切断装置が適している。レーザー切断装置を使用することにより、ガラスフィルム１０の切断面が滑らかになるため、ガラスフィルム１０が割れ難くなる。
【００５５】
幅方向両端部が分離されたガラスフィルム１０の外周面には、保護シートロール２２から引き出された保護シート２３が重ねられ、巻芯１２の表面に沿わせるようにしてガラスフィルム１０と保護シート２３をロール状に巻き取る。ガラスフィルム１０が所定の長さに巻き取られると、幅方向切断機（図示省略）にて幅方向に切断され、ガラスロール１５が作製される。また合わせて、保護シート２３も、ガラスロール１５の外表面を覆うような長さに切断される。
【００５６】
表１は、ガラスフィルムの組成と特性を示すものであり、Ｎｏ．１〜７は、実施例、Ｎｏ．８は比較例である。
【００５７】
【表１】
【００５８】
表１の試料Ｎｏ．１〜８の各ガラスフィルムは、以下のようにして作製した。まず表中の組成となるようにガラス原料を調合し、ガラス溶融炉に供給して１５００〜１６００℃で溶融した。次いでオーバーフローダウンドロー法により板状に成形した後、下方に延伸してガラスフィルム１０を作製した。成形に当たっては、最終的なフィルム幅が１５００ｍｍ、フィルム厚が５０μｍとなるようにガラス供給量や板引き速度を調節した。
【００５９】
次いで両端部分離装置２１によりガラスフィルム１０の両端部を切り離した後、巻芯１２に巻き取り、５０ｍの長さで巻き取った後で幅方向に切断した。
【００６０】
こうして得られたガラスロール１５を使用して、図２に示すようなガラスロール梱包体を作製し、数日間保管した後、ガラスフィルム１０を引き出して破損の有無を調べたところ、密度が２．４５ｇ／ｃｍ３未満のガラスフィルム１０（試料Ｎｏ．１〜７）は、破損箇所が無かったが、密度が２．５０ｇ／ｃｍ３のガラスフィルム１０（試料Ｎｏ．８）は、ガラスロール１５の内側上部（巻芯の上部付近）に位置する箇所が破損していた。
【００６１】
尚、表中の密度は、周知のアルキメデス法により測定した。
【００６２】
熱膨張係数は、ディラトメーターを用いて、３０〜３８０℃の温度範囲における平均熱膨張係数を測定したものである。熱膨張係数の測定試料として、ガラス板を白金ボートに入れ、１４００〜１４５０℃で３０分間リメルトし、端面にＲ加工を施したφ５ｍｍ×２０ｍｍの円柱状のガラス試料を使用した。
【００６３】
歪点は、ＡＳＴＭ Ｃ３３６−７１の方法に基づいて測定した。この値が高いほど、ガラスの耐熱性が高いことを意味する。
【００６４】
粘度１０４．０、１０３．０、１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度は、白金球引き上げ法により測定した。この温度が低いほど、ガラスの溶融性に優れていることになる。
【００６５】
液相温度は、ガラスを粉砕し、標準篩３０メッシュ（５００μｍ）を通過し、５０メッシュ（３００μｍ）に残るガラス粉末を白金ボートに入れ、温度勾配炉中に２４時間保持して、結晶の析出する温度を測定したものである。液相粘度は、液相温度におけるガラスの粘度を示す。液相温度が低く、液相粘度が高いほど、耐失透性に優れ、成形性に優れている。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明のガラスロールは、フラットパネルディスプレイ、太陽電池、有機ＥＬ照明などに使用されるガラスフィルムを巻き取るガラスロールとして好適に使用することができる。
【符号の説明】
【００６７】
１０ ガラスフィルム
１１ 支持棒
１２ 巻芯
１３ 軸保持部材
１４ 台座
１５ ガラスロール
１６ フランジ
１７ 成形体
１８ エッジローラ
１９ 引っ張りローラ
２０ 支持ローラ
２１ 両端部分離装置
２２ 保護シートロール
２３ 保護シート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚みが０．５〜３００μｍであり、密度が２．４５ｇ／ｃｍ３未満のガラスフィルムをロール状に巻き取ってなることを特徴とするガラスロール。
【請求項２】
ガラスフィルムの巻き取り長さが、５０ｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載のガラスロール。
【請求項３】
ガラスフィルムの両表面が、未研磨面であることを特徴とする請求項１又は２に記載のガラスロール。
【請求項４】
ガラスフィルムが、質量％で、ＳｉＯ２ ５８〜７０％、Ａｌ２Ｏ３ １２〜２２％、Ｂ２Ｏ３ ３〜１７％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ ５〜１２％の組成を含有するガラスから作製されてなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のガラスロール。
【請求項５】
ガラスフィルムが巻芯に巻き取られてなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のガラスロール。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のガラスロールが、その下方の載置面と接触しないように保持されてなることを特徴とするガラスロール梱包体。
【請求項７】
ガラスロールの中心軸に支持棒を設け、前記載置面上に置かれた台座の軸保持部材に、前記支持棒を保持させたことを特徴とする請求項６に記載のガラスロール梱包体。
【請求項８】
ガラスロールの中心軸に支持棒を設け、該支持棒を吊り下げ支持して前記載置面の上方に保持したことを特徴とする請求項６に記載のガラスロール梱包体。
【請求項９】
ガラスフィルムが巻芯に巻き取られ、巻芯の両端部にフランジが設けられ、フランジの外周面が前記載置面に当接していることを特徴とする請求項６に記載のガラスロール梱包体。
【請求項１】
厚みが０．５〜３００μｍであり、密度が２．４５ｇ／ｃｍ３未満のガラスフィルムをロール状に巻き取ってなることを特徴とするガラスロール。
【請求項２】
ガラスフィルムの巻き取り長さが、５０ｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載のガラスロール。
【請求項３】
ガラスフィルムの両表面が、未研磨面であることを特徴とする請求項１又は２に記載のガラスロール。
【請求項４】
ガラスフィルムが、質量％で、ＳｉＯ２ ５８〜７０％、Ａｌ２Ｏ３ １２〜２２％、Ｂ２Ｏ３ ３〜１７％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ ５〜１２％の組成を含有するガラスから作製されてなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のガラスロール。
【請求項５】
ガラスフィルムが巻芯に巻き取られてなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のガラスロール。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のガラスロールが、その下方の載置面と接触しないように保持されてなることを特徴とするガラスロール梱包体。
【請求項７】
ガラスロールの中心軸に支持棒を設け、前記載置面上に置かれた台座の軸保持部材に、前記支持棒を保持させたことを特徴とする請求項６に記載のガラスロール梱包体。
【請求項８】
ガラスロールの中心軸に支持棒を設け、該支持棒を吊り下げ支持して前記載置面の上方に保持したことを特徴とする請求項６に記載のガラスロール梱包体。
【請求項９】
ガラスフィルムが巻芯に巻き取られ、巻芯の両端部にフランジが設けられ、フランジの外周面が前記載置面に当接していることを特徴とする請求項６に記載のガラスロール梱包体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−２２５４２９（Ｐ２０１１−２２５４２９Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６３６４３（Ｐ２０１１−６３６４３）
【出願日】平成２３年３月２３日（２０１１．３．２３）
【出願人】（０００２３２２４３）日本電気硝子株式会社 (1,447)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２３日（２０１１．３．２３）
【出願人】（０００２３２２４３）日本電気硝子株式会社 (1,447)
【Ｆターム（参考）】
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