ガラスロール及びガラスロールの製造方法
【課題】ガラスフィルムの外周面側に重ねられる保護フィルムによって、ガラスフィルムの巻取り開始側の端部が巻芯の周囲から浮き上がるという事態を可及的に抑制し、ガラスフィルムに割れが生じ難い安定した梱包状態を実現する。
【解決手段】ガラスロール１は、ガラスフィルム２の外周面側に樹脂フィルム３を重ねて巻芯４の周りに巻き取ったものである。樹脂フィルム３は、１００ｋＰａ〜１ＧＰａの張力を付与された状態でガラスフィルム２の外周面側に重ねられる。ガラスフィルム２の厚みをｔｇ［ｍ］、その引張弾性率をＥｇ［Ｐａ］とし、保護フィルムの厚みをｔｐ［ｍ］、その引張弾性率をＥｐ［Ｐａ］とし、巻芯４の外径をＲ［ｍ］とした場合に、｛（ｔｇ×Ｅｇ）／（ｔｐ×Ｅｐ）｝×（ｔｇ／Ｒ）≦０．１、且つ、１×１０-5≦ｔｇ／Ｒ≦１×１０-3なる関係が成立する。
【解決手段】ガラスロール１は、ガラスフィルム２の外周面側に樹脂フィルム３を重ねて巻芯４の周りに巻き取ったものである。樹脂フィルム３は、１００ｋＰａ〜１ＧＰａの張力を付与された状態でガラスフィルム２の外周面側に重ねられる。ガラスフィルム２の厚みをｔｇ［ｍ］、その引張弾性率をＥｇ［Ｐａ］とし、保護フィルムの厚みをｔｐ［ｍ］、その引張弾性率をＥｐ［Ｐａ］とし、巻芯４の外径をＲ［ｍ］とした場合に、｛（ｔｇ×Ｅｇ）／（ｔｐ×Ｅｐ）｝×（ｔｇ／Ｒ）≦０．１、且つ、１×１０-5≦ｔｇ／Ｒ≦１×１０-3なる関係が成立する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラスフィルムをロール状に巻き取ったガラスロールの改良技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、近年における映像表示装置は、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイなどに代表されるフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）が主流となっている。これらのＦＰＤの基板には、気密性・平坦性・耐熱性・透光性・絶縁性などの各種要求特性を確保するためにガラス基板が使用される。そして、軽量化の観点から、当該ＦＰＤに使用されるガラス基板は、薄板化の一途を辿っているのが実情である。特に有機ＥＬディスプレイなどのＦＰＤにおいては、表示画面を曲げて使用する用途も考えられることから、可撓性を付与すべく、ガラス基板の薄板化が期待されている。
【０００３】
また、有機ＥＬは、ディスプレイのように微細な三原色をＴＦＴにより明滅させずに、単色（例えば白色）のみで発光させて屋内照明の光源などの平面光源として利用されつつある。そして、有機ＥＬの照明装置は、ガラス基板が可撓性を有すれば、自由に発光面を変形させることが可能となり、使用用途が大幅に広がるという利点がある。そのため、この種の照明装置に使用されるガラス基板においても、十分な可撓性を確保する観点から大幅な薄板化が推進されている。
【０００４】
そして、このような薄板化の要請を受けて、フィルム状（例えば、厚みが３００μｍ以下）まで薄板化が図られたガラスフィルムが開発されるに至っている。このガラスフィルムは、適度な可撓性を有することから、巻芯の周りにロール状に巻き取ったガラスロールの状態で収容される場合がある（例えば、特許文献１参照）。このようにすれば、ガラスフィルムの収容スペースが小さくなることから、輸送効率の向上を図ることができる。また、ロール・トゥー・ロール（Roll to Roll）装置で、上流側のガラスロールから巻き出したガラスフィルムに対して、切断や成膜などの各種処理を連続的に施すことが可能となり、生産効率の大幅な向上を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１３２３５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ガラスフィルムは、高い可撓性を有するという利点がある反面、破損を来たし易いという欠点がある。そのため、ガラスフィルムをロール状に巻き取る際には、巻き取られたガラスフィルム同士が接触して破損するのを防止するために、ガラスフィルムに保護フィルムとして樹脂フィルムを重ね、この樹脂フィルムとガラスフィルムを一緒に巻芯の周囲に巻き取るのが通例である。
【０００７】
しかしながら、ガラスフィルムはある程度の可撓性を有するものの、樹脂フィルムと比較した場合には、相対的に弾性率が大きくなる。そのため、図４（ａ）に示すように、ガラスフィルム２の巻取り開始側の端部が、巻芯４の外周面に沿わずに、樹脂フィルム３を外径側に押し上げながら浮き上がる現象が生じる場合がある。そして、図４（ｂ）に示すように、ガラスフィルム２の端部が浮き上がったままであると、ガラスフィルム２を巻芯４の周りに約１周巻き進めた段階で、図中のＸで示す箇所で、ガラスフィルム２の端部が、巻芯４の周囲に新たに巻き取られる後続のガラスフィルム２を外径側に押し上げて不当に屈曲させる。その結果、Ｘで示す箇所において、ガラスフィルム２に大きな曲げ応力が作用し、ガラスフィルム２が割れるという問題がある。
【０００８】
また、仮に、ガラスフィルム２の端部が巻取り時に割れなかったとしても、輸送時などに事後的に衝撃が加わった際に、巻芯４の周囲から浮き上がっているガラスフィルム２の端部に押し上げられ、曲げ応力が作用している部位に応力集中が生じて割れるという問題がある。
【０００９】
以上の実情に鑑み、本発明は、ガラスフィルムの巻取り開始側の端部に巻芯の周囲からの浮き上がりが発生するという事態を可及的に抑制し、ガラスフィルムに割れが生じ難い安定した梱包状態を実現することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために創案された本発明は、ガラスフィルムに保護フィルムを重ねて巻芯の周りにロール状に巻き取ったガラスロールにおいて、前記保護フィルムが、巻き取り方向に１００ｋＰａ〜１ＧＰａの張力を付与された状態で前記ガラスフィルムの外周面側に重ねられると共に、前記ガラスフィルムの厚みをｔｇ［ｍ］、その引張弾性率をＥｇ［Ｐａ］とし、前記保護フィルムの厚みをｔｐ［ｍ］、その引張弾性率をＥｐ［Ｐａ］とし、前記巻芯の外径をＲ［ｍ］とした場合に、
｛（ｔｇ×Ｅｇ）／（ｔｐ×Ｅｐ）｝×（ｔｇ／Ｒ）≦０．１
且つ
ｔｇ／Ｒ≦１×１０-3
なる関係が成立することに特徴づけられる。
【００１１】
すなわち、ｔｇ×Ｅｇ［ｍ・Ｐａ］が大きくなるほど、ガラスフィルムの復元力が大きくなり、ガラスフィルムが巻芯の周囲から浮き上がろうとする力が大きくなる。また、ｔｇ／Ｒが大きくなるほど、巻取り径に対してガラスフィルムの厚みが相対的に大きくなっていくので、ガラスフィルムが巻芯の周囲から浮き上がろうとする力が大きくなる。一方、ｔｐ×Ｅｐ［ｍ・Ｐａ］が大きくなるほど、保護フィルムに張力を作用させた際に、ガラスフィルムを巻芯側に押え付ける力が増す。換言すれば、保護フィルムによってガラスフィルムの巻芯からの浮き上がり（跳ね上がり）を抑制する力が大きくなる。
【００１２】
そこで、本発明者等は、これらの点に着目して鋭意検討した結果、保護フィルムの張力を適正に管理した状態で、ｔｇ／Ｒ≦１×１０-3且つ｛（ｔｇ×Ｅｇ）／（ｔｐ×Ｅｐ）｝×（ｔｇ／Ｒ）≦０．１なる関係を満足するガラスロールであれば、樹脂フィルムによるガラスフィルムの浮き上がりを防止しようとする力が、ガラスフィルム自体が巻芯から浮き上がろうとする力に対して有効に作用し、ガラスフィルムの巻取り開始側の端部が巻芯の周囲から浮き上がるという事態を確実に防止することができることを見出した。
【００１３】
ここで、ｔｇ／Ｒを上記数値範囲に限定している理由は、次の通りである。すなわち、ｔｇ／Ｒが１×１０-3を超えると、ガラスフィルムの厚みに対して巻芯の外径が小さくなりすぎて、ガラスフィルムを巻芯の周囲に沿わせたときに、ガラスフィルムに不当に大きな応力が作用して、ガラスフィルムが破損するおそれがあるためである。
【００１４】
また、保護フィルムに作用する張力を上記数値範囲に限定している理由は、次の通りである。すなわち、保護フィルムに付与する張力が１００ｋＰａ未満では、保護フィルムに作用する張力が弱すぎて、保護フィルムによってガラスフィルムを巻芯側に押え付け難くなる。一方、保護フィルムに付与する張力が１ＧＰａを超えると、保護フィルムに破断が生じるおそれがある。よって、これらの問題を回避すべく、保護フィルムに付与する張力は上記数値範囲に限定した。そして、この範囲内の張力であれば、ガラスフィルムと保護フィルムを相互に隙間なく密着させた状態で巻芯の周囲に巻き取ることが可能となる。なお、保護フィルムに付与する張力は、１５〜４０ＭＰａの範囲内であることが好ましい。
【００１５】
上記の構成において、ｔｇ／Ｒが、１×１０-5以上（１×１０-5〜１×１０-3）であることが好ましい。
【００１６】
すなわち、ｔｇ／Ｒが１×１０-5未満であると、ガラスフィルムの厚みに対して巻芯の外径が相対的に大きくなり、ガラスフィルムを巻芯の周囲に沿わせたときに、ガラスフィルムに作用する応力（曲げ応力）は小さくなる。そのため、ガラスフィルムが破損するという事態は生じ難くなるが、巻芯のサイズが不当に大きくなって輸送効率が低下してしまう。よって、この問題を回避すべく、ｔｇ／Ｒは上記数値範囲であることが好ましい。
【００１７】
上記の構成において、ｔｇ×Ｅｇが、５．０×１０5〜５．０×１０7［ｍ・Ｐａ］で、ｔｐ×Ｅｐが、１．０×１０4〜１．０×１０7［ｍ・Ｐａ］であることが好ましい。
【００１８】
このようにすれば、ｔｇ×Ｅｇと、ｔｐ×Ｅｐの範囲がより最適化され、保護フィルムによってガラスフィルムをより確実に巻芯側へと押し付けることができる。
【００１９】
この場合、ｔｇ×Ｅｇが、５．０×１０6〜５．０×１０7［ｍ・Ｐａ］で、ｔｐ×Ｅｐが、１．０×１０5〜１．０×１０7［ｍ・Ｐａ］で、ｔｇ／Ｒが、５×１０-5〜８．０×１０-4であることがより好ましい。
【００２０】
すなわち、ｔｇ×Ｅｇ、ｔｐ×Ｅｐ、及びｔｇ／Ｒの間の関係がより良好に保たれ、保護フィルムによるガラスフィルムの押え付け効果をより有利に作用させることができる。
【００２１】
上記の課題を解決するために創案された本発明は、ガラスフィルムに保護フィルムを重ねて巻芯の周りにロール状に巻き取ったガラスロールの製造方法であって、前記保護フィルムが、巻き取り方向に１００ｋＰａ〜１ＧＰａの張力が付与された状態で、前記ガラスフィルムの外周面側に重ねられると共に、前記ガラスフィルムの厚みをｔｇ［ｍ］、その引張弾性率をＥｇ［Ｐａ］とし、前記保護フィルムの厚みをｔｐ［ｍ］、その引張弾性率をＥｐ［Ｐａ］とし、前記巻芯の外径をＲ［ｍ］とした場合に、
｛（ｔｇ×Ｅｇ）／（ｔｐ×Ｅｐ）｝×（ｔｇ／Ｒ）≦０．１
なる関係が成立するように、前記保護フィルムが重ねられた前記ガラスフィルムを巻き取ることに特徴づけられる。
【００２２】
このような方法によれば、既に述べた同様の作用効果を享受することができる。
【００２３】
上記の方法において、ｔｇ／Ｒが、１×１０-5以上であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２４】
以上のような本発明によれば、ガラスフィルムの外周面側に重ねられる保護フィルムによって、ガラスフィルムの巻取り開始側の端部が巻芯の周囲から浮き上がるという事態を可及的に抑制し、ガラスフィルムに割れが生じ難い安定した梱包状態を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態に係るガラスロールを示す図である。
【図２】本実施形態に係るガラスロールの製造方法を説明するための図である。
【図３】本実施形態に係るガラスロールの別の製造方法を説明するための図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、従来のガラスロールの問題点を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００２７】
図１は、本発明の実施形態に係るガラスロールを示す斜視図である。このガラスロール１は、ガラスフィルム２の外周面側に、保護フィルムとしての樹脂フィルム３を重ねた状態で、ガラスフィルム２と樹脂フィルム３を一緒に巻芯４の周囲に巻き取ったものである。なお、巻芯４の外周面には、予め樹脂フィルム３が巻回されており、巻芯４の周囲に巻き取られたガラスフィルム２が巻芯４の外周面に直接接触するのを防止している（例えば、図３及び図４を参照）。
【００２８】
ガラスフィルム２は、オーバーフローダウンドロー法により成形された厚み１〜６００μｍ（好ましくは１〜３００μｍ、更に好ましくは１０〜２００μｍ）の長尺体であって、例えば、液晶ディスプレイ・プラズマディスプレイ・有機ＥＬディスプレイ等のＦＰＤ、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や、有機ＥＬ照明等のカバーガラス、医療品のガラス容器、窓板ガラス、積層軽量窓ガラスなどに利用される。このような厚みに設定した理由は、当該数値範囲の厚みであれば、ガラスフィルム２に対して適度な可撓性と強度を付与することができ、巻取り時において支障を来たすことがないためである。換言すれば、ガラスフィルム２の厚みが１μｍ未満であると、強度不足によって取り扱いが面倒になり、ガラスフィルム２の厚みが６００μｍを超えると、可撓性が不十分となって巻取り半径を不当に大きくせざるを得なくなるという不具合が生じるためである。
【００２９】
ガラスフィルム２の幅は、１００ｍｍ以上であることが好ましく、３００ｍｍ以上であることがより好ましく、５００ｍｍ以上であることが更に好ましい。なお、ガラスフィルム２は、小型の携帯電話用等の小画面ディスプレイから大型のテレビ受像機等の大画面ディスプレイに至るまで、多岐に亘るデバイスに使用される。そのため、ガラスフィルム２の幅は、最終的には、使用されるデバイスの基板の大きさに応じて適宜選択することが好ましい。
【００３０】
ガラスフィルム２のガラス組成としては、シリカガラスやホウケイ酸ガラスなどのケイ酸塩ガラスなどの種々のガラス組成を使用することができるが、無アルカリガラスであることが好ましい。これは、ガラスフィルム２にアルカリ成分が含有されていると、所謂ソーダ吹きと称される現象が生じて構造的に粗となり、ガラスフィルム２を湾曲させた場合に、経年劣化により構造的に粗となった部分から破損が生じるおそれがあるためである。なお、ここでいう無アルカリガラスとは、アルカリ成分を実質的に含有していないガラスのことであって、具体的には、アルカリ金属酸化物が１０００ｐｐｍ以下（好ましくは５００ｐｐｍ以下、より好ましくは３００ｐｐｍ以下）であることをいう。
【００３１】
また、ガラスフィルム２の強度確保の観点からは、ガラスフィルム２の少なくとも幅方向両端面は、レーザー割断やレーザー溶断などのレーザー切断によって切断された切断面から構成されていることが好ましい。このようにすれば、ガラスフィルム２の幅方向両端面が、マイクロクラック等の破損原因となる欠陥のない高強度断面となる。具体的には、レーザー割断を利用した場合には、切断後に研磨等を施さなくても、ガラスフィルム２の幅方向両端面の算術平均粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１に準拠）を０．１μｍ以下（好ましくは、０．０５μｍ以下）とすることができる。ここで、レーザー割断とは、レーザーの加熱作用による膨張と、冷媒の冷却作用による収縮とによって生じる熱応力を利用することで、初期クラックを進展させてガラスフィルム２を切断する方法である。一方、レーザー溶断はレーザーエネルギーによる加熱でガラスを軟化・溶融した部位に高圧ガスを噴射する切断方法であって、端面は一旦溶融するため平滑であり、その断面形状は略円弧状になっている。このためガラス端面が何かと接触しても端面にマイクロクラックが発生し難くい。
【００３２】
樹脂フィルム３の厚みは、２０〜１０００μｍ（より好ましくは２５〜５００μｍ）であることが好ましい。また、樹脂フィルム３の幅は、ガラスフィルム２の幅方向両端面を種々の接触から保護するためにガラスフィルム２の幅よりも大きいことが好ましい。勿論、樹脂フィルム３の厚みや幅は、これに限定されるものではない。
【００３３】
樹脂フィルム３としては、例えば、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、ナイロン(登録商標)フィルム（ポリアミドフィルム）、ポリイミドフィルム、セロファンなどの有機樹脂フィルム（合成樹脂フィルム）などを使用することができる。更に、緩衝性能を確保する観点から、樹脂フィルム３として、ポリエチレン発泡樹脂製フィルムなどの発泡樹脂フィルムを使用してもよい。
【００３４】
そして、以上のような構成を備えたガラスロール１は、特徴的構成として次の２つの条件を満足する。
【００３５】
第一に、巻取り時に樹脂フィルム３に巻き取り方向（長手方向）に１００ｋＰａ〜１ＧＰａの範囲内の張力が付与されている点である。
【００３６】
このようにすれば、ガラスフィルム２と樹脂フィルム３を相互に隙間なく密着させた状態で巻芯の周囲に巻き取ることが可能となるので、巻芯４の周りに巻き取られたガラスフィルム２に緩みが生じ難くなる。なお、樹脂フィルム３の張力は、１５〜４０ＭＰａの範囲内であることが好ましい。
【００３７】
そして、第二に、ガラスフィルム２の厚みをｔｇ［ｍ］、その引張弾性率をＥｇ［Ｐａ］とし、樹脂フィルム３の厚みをｔｐ［ｍ］、その引張弾性率をＥｐ［Ｐａ］とし、巻芯の外径をＲ［ｍ］とした場合に、
｛（ｔｇ×Ｅｇ）／（ｔｐ×Ｅｐ）｝×（ｔｇ／Ｒ）≦０．１・・・（１）
且つ
１×１０-5≦（ｔｇ／Ｒ）≦１×１０-3・・・（２）
なる関係が成立する点である。
【００３８】
すなわち、式（１）のうち、ｔｇ×Ｅｇ及びｔｇ／Ｒはガラスフィルム２自体が巻芯４の周囲から浮き上がろうとする力を表しており、ｔｐ×Ｅｐは樹脂フィルム３がガラスフィルム２の巻芯４からの浮き上がりを防止する力を表している。そして、これらの関係が式（１）を満たせば、樹脂フィルム３によるガラスフィルム２の浮き上がりを防止しようとする力が、ガラスフィルム２自体が巻芯４から浮き上がろうとする力に対して有効に作用し、ガラスフィルム２の巻取り開始側の端部の浮き上がりを確実に防止することができる。
【００３９】
ここで、式（２）のような関係式を規定している理由は、次の通りである。すなわち、ｔｇ／Ｒが１×１０-3を超えると、ガラスフィルム２の厚みｔｇに対して巻芯４の外径Ｒが小さくなりすぎ、ガラスフィルム２を巻芯４の周囲に沿わせたときに、ガラスフィルム２に作用する応力が不当に大きくなり破損するおそれがある。一方、ｔｇ／Ｒが１×１０-5未満であると、前記応力によってガラスフィルム２が破損するという事態は生じ難くなるが、巻芯４のサイズが不当に大きくなり、輸送効率の悪化を招くことになる。よって、これらの問題を回避すべく、ｔｇ／Ｒの範囲を上記数値範囲に限定した。
【００４０】
なお、ｔｇ×Ｅｇが５．０×１０5〜５．０×１０7［ｍ・Ｐａ］であって、且つ、ｔｐ×Ｅｐが１．０×１０4〜１．０×１０7［ｍ・Ｐａ］であることが好ましく、ｔｇ×Ｅｇが５．０×１０6〜５．０×１０7［ｍ・Ｐａ］であって、且つ、ｔｐ×Ｅｐが１．０×１０5〜１．０×１０7［ｍ・Ｐａ］であると共に、ｔｇ／Ｒが５×１０-5〜８．０×１０-4であることがより好ましい。
【００４１】
次に、以上のように構成されたガラスロールの製造方法を説明する。
【００４２】
まず、図２に示すように、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、リドロー法などのダウンドロー法を実行する成形装置５によって、ガラスフィルム２を製造する。次に、製造されたガラスフィルム２を成形装置５から下方に誘導しながら、その搬送経路途中でローラ群６などによって略水平方向に湾曲させる。その後、略水平方向に湾曲させたガラスフィルム２をその姿勢を維持したまま、ベルトコンベアなどの搬送装置７によって下流側に搬送する。そして、最後に搬送経路の下流端で、搬送装置７によって搬送されてくるガラスフィルム２を巻芯４の周りに連続的に巻き取る。
【００４３】
この際、樹脂ロール８から引き出された樹脂フィルム３が、ガラスフィルム２の外周面側に重ねられ、ガラスフィルム２と一緒に巻芯４の周りに巻き取られる。そして、樹脂フィルム３には、ニップローラ９などによって、巻き取り方向に１００ｋＰａ〜１ＧＰａの張力が付与される。
【００４４】
また、式（１）及び式（２）を満足するように、ガラスフィルム２と樹脂フィルム３のそれぞれの厚み（ｔｇ，ｔｐ）や弾性率（Ｅｇ，Ｅｐ）、及び巻芯４の外径（Ｒ）が予め設定される。具体的には、製造すべきガラスフィルム２の要求特性（厚みや弾性率を含む）は予め決まっていることから、これらガラスフィルム２の要求特性に応じて、樹脂フィルム３の厚み・弾性率及び巻芯４の外径を調整し、式（１）及び式（２）を満足するような巻取り条件を設定する。
【００４５】
なお、図３に示すように、ロール・トゥー・ロール（Roll to Roll）装置によってガラスフィルム２が巻き取られたガラスロール１を再度巻き直すことで、上記の条件を満足するガラスロール１を製造するようにしてもよい。なお、この場合にも、ガラスフィルム２の厚み・弾性率に応じて、樹脂フィルム３の厚み・弾性率や、巻芯４の外径を調整し、式（１）及び式（２）を満足するような巻取り条件を設定する。
【実施例】
【００４６】
本発明に係る実施例を説明する。
【００４７】
ガラスフィルムの元となるガラスとして、日本電気硝子株式会社製のＯＡ−１０Ｇ（引張弾性率７３ＧＰａ）を用いた。そして、ガラスフィルムとしては、このガラスをオーバーフローダウンドロー法により所定の厚みに成形し、幅８００ｍｍ、長さ１５ｍにレーザー割断（フルボディー割断）したものを使用した。
【００４８】
樹脂フィルムとしては、所定の引張弾性率と厚みを有するＰＥＴフィルムを、幅９００ｍｍ、長さ２０ｍに切断したものを使用した。
【００４９】
巻芯としては、所定の外径を有し、厚みが１０ｍｍで且つ軸方向長さが１０００ｍｍの塩化ビニル製の管を使用した。
【００５０】
ガラスロールは、次のようにして作製した。まず、樹脂フィルムに巻き取り方向に沿って２０ＭＰａの張力を付与しながら、この樹脂フィルムを巻芯の周囲に５周又は５ｍの長さ相当分だけ巻き付ける。次に、ガラスフィルムを、新たに巻き取られる樹脂フィルムと、先に巻芯の周囲に巻き取られた樹脂フィルムの間に挿入し、樹脂フィルムの相互間に巻き込みながら順次巻き取っていく。
【００５１】
そして、このようにガラスロールを作製する際に、ガラスフィルムの巻取り開始側の端部や、この端部が接触するガラスフィルムの被接触部に、破損が生じるか否かを検査した。その結果を表１に示す。なお、表中の巻取り可否の項目において、「◎」は非常に安定した状態でガラスロールを製造できることを示し、「○」は「◎」よりは劣るものの安定した状態でガラスロールを製造できることを示し、「△」は多少の難があるものの、実用上問題ない程度の状態でガラスロールを製造できることを示し、「×」はガラスロールの製造過程でガラスフィルムに破損が生じることを示している。また、式（１）に示す｛（ｔｇ×Ｅｇ）／（ｔｐ×Ｅｐ）｝×（ｔｇ／Ｒ）の値を巻取り可能指数と称するものとする。
【００５２】
【表１】
【００５３】
この結果から、比較例１、比較例３、比較例５のように、巻取り可能指数が０．１を超えると、ガラスフィルムの弾性復元力が大きくなり、ガラスフィルムの巻芯からの浮き上がり、ガラスフィルムを巻き込む部分（巻取り開始側の端部など）でガラスフィルムが破損してしまう。
【００５４】
また、比較例２、比較例４のように、巻取り可能指数が０．１以下であってもｔｇ／Ｒが１×１０-3を超えると、ガラスフィルムの厚みに対して巻芯の外径が小さくなりすぎ、ガラスフィルムを巻芯の周囲に沿わせたときにガラスフィルムに大きな応力（曲げ応力）が作用し、破損し易くなる。
【００５５】
これに対し、実施例１〜実施例２０では、巻取り可能指数が０．１以下であって、且つ、ｔｇ／Ｒが１×１０-3以下である。そして、この条件を満足する実施例１〜実施例２０では、ガラスフィルムに破損を生じさせることなく、ガラスロールを製造することができるという結果を得た。
【００５６】
ここで、実施例２０のように、ｔｇ／Ｒが１×１０-5未満であると、ガラスフィルムの厚みに対して巻芯の外径が相対的に大きくなり、ガラスフィルムを巻芯の周囲に沿わせたときにガラスフィルムに作用する応力（曲げ応力）が小さくなり、ガラスフィルムが破損する危険性は少なくなる。しかし、この場合には巻芯のサイズが不当に大きくなり、生産性が悪化したり、輸送効率が悪化するという不具合が生じるおそれがある。そのため、実施例１〜実施例１９のように、ｔｇ／Ｒは、１×１０-5〜１×１０-3であることが好ましい。
【００５７】
また、実施例１７のように、ｔｇ×Ｅｇが５．０×１０5［ｍ・Ｐａ］未満の場合、ガラスロールを製造することは可能であるが、ガラスフィルムに皺が入るという現象が生じる場合があった。この場合、樹脂フィルムに張力を付与してガラスフィルムに密着させたときに、ガラスフィルムに不要な応力が作用し、輸送時に破損が生じるおそれがあるなど取り扱い難くなる。また、実施例１９のように、ｔｇ×Ｅｇが５．０×１０7［ｍ・Ｐａ］を超える場合、巻き取り径が大きくなる傾向にある。同様に、実施例１６のように、ｔｐ×Ｅｐが１．０×１０4［ｍ・Ｐａ］未満である場合、樹脂フィルムが柔らかくなりすぎ、ｔｇ×Ｅｇが５．０×１０5〜５．０×１０7［ｍ・Ｐａ］を示すガラスフィルムを、確実に巻芯の周囲に沿って巻き取ることが困難になるおそれがある。一方、実施例１８のように、ｔｐ×Ｅｐが１．０×１０7［ｍ・Ｐａ］を超える場合、樹脂フィルムが硬くなりすぎ、ガラスフィルムに重ねて巻芯の周囲に巻き取る際に必要以上に大きな張力を付与する必要が生じ、作業性が悪くなるおそれがある。したがって、ガラスロールにおいては、ｔｇ×Ｅｇが５．０×１０5〜５．０×１０7［ｍ・Ｐａ］で、ｔｐ×Ｅｐが１．０×１０4〜１．０×１０7［ｍ・Ｐａ］であることが好ましいと言える。これは、この範囲を満足する実施例１〜実施例１５において、ガラスロールの状態が良好であることからも確認することができる。また、ガラスロールの状態が最も良好となる実施例３〜６、１１〜１３から、ｔｇ×Ｅｇが５．０×１０6〜５．０×１０7［ｍ・Ｐａ］で、ｔｐ×Ｅｐが１．０×１０5〜１．０×１０7［ｍ・Ｐａ］で、ｔｇ／Ｒが５×１０-5〜８．０×１０-4であることが最も好ましいことを認識することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１ ガラスロール
２ ガラスフィルム
３ 樹脂フィルム
４ 巻芯
５ 成形装置
６ ローラ群
７ 搬送装置
８ 樹脂ロール
９ ニップローラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラスフィルムをロール状に巻き取ったガラスロールの改良技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、近年における映像表示装置は、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイなどに代表されるフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）が主流となっている。これらのＦＰＤの基板には、気密性・平坦性・耐熱性・透光性・絶縁性などの各種要求特性を確保するためにガラス基板が使用される。そして、軽量化の観点から、当該ＦＰＤに使用されるガラス基板は、薄板化の一途を辿っているのが実情である。特に有機ＥＬディスプレイなどのＦＰＤにおいては、表示画面を曲げて使用する用途も考えられることから、可撓性を付与すべく、ガラス基板の薄板化が期待されている。
【０００３】
また、有機ＥＬは、ディスプレイのように微細な三原色をＴＦＴにより明滅させずに、単色（例えば白色）のみで発光させて屋内照明の光源などの平面光源として利用されつつある。そして、有機ＥＬの照明装置は、ガラス基板が可撓性を有すれば、自由に発光面を変形させることが可能となり、使用用途が大幅に広がるという利点がある。そのため、この種の照明装置に使用されるガラス基板においても、十分な可撓性を確保する観点から大幅な薄板化が推進されている。
【０００４】
そして、このような薄板化の要請を受けて、フィルム状（例えば、厚みが３００μｍ以下）まで薄板化が図られたガラスフィルムが開発されるに至っている。このガラスフィルムは、適度な可撓性を有することから、巻芯の周りにロール状に巻き取ったガラスロールの状態で収容される場合がある（例えば、特許文献１参照）。このようにすれば、ガラスフィルムの収容スペースが小さくなることから、輸送効率の向上を図ることができる。また、ロール・トゥー・ロール（Roll to Roll）装置で、上流側のガラスロールから巻き出したガラスフィルムに対して、切断や成膜などの各種処理を連続的に施すことが可能となり、生産効率の大幅な向上を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１３２３５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ガラスフィルムは、高い可撓性を有するという利点がある反面、破損を来たし易いという欠点がある。そのため、ガラスフィルムをロール状に巻き取る際には、巻き取られたガラスフィルム同士が接触して破損するのを防止するために、ガラスフィルムに保護フィルムとして樹脂フィルムを重ね、この樹脂フィルムとガラスフィルムを一緒に巻芯の周囲に巻き取るのが通例である。
【０００７】
しかしながら、ガラスフィルムはある程度の可撓性を有するものの、樹脂フィルムと比較した場合には、相対的に弾性率が大きくなる。そのため、図４（ａ）に示すように、ガラスフィルム２の巻取り開始側の端部が、巻芯４の外周面に沿わずに、樹脂フィルム３を外径側に押し上げながら浮き上がる現象が生じる場合がある。そして、図４（ｂ）に示すように、ガラスフィルム２の端部が浮き上がったままであると、ガラスフィルム２を巻芯４の周りに約１周巻き進めた段階で、図中のＸで示す箇所で、ガラスフィルム２の端部が、巻芯４の周囲に新たに巻き取られる後続のガラスフィルム２を外径側に押し上げて不当に屈曲させる。その結果、Ｘで示す箇所において、ガラスフィルム２に大きな曲げ応力が作用し、ガラスフィルム２が割れるという問題がある。
【０００８】
また、仮に、ガラスフィルム２の端部が巻取り時に割れなかったとしても、輸送時などに事後的に衝撃が加わった際に、巻芯４の周囲から浮き上がっているガラスフィルム２の端部に押し上げられ、曲げ応力が作用している部位に応力集中が生じて割れるという問題がある。
【０００９】
以上の実情に鑑み、本発明は、ガラスフィルムの巻取り開始側の端部に巻芯の周囲からの浮き上がりが発生するという事態を可及的に抑制し、ガラスフィルムに割れが生じ難い安定した梱包状態を実現することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために創案された本発明は、ガラスフィルムに保護フィルムを重ねて巻芯の周りにロール状に巻き取ったガラスロールにおいて、前記保護フィルムが、巻き取り方向に１００ｋＰａ〜１ＧＰａの張力を付与された状態で前記ガラスフィルムの外周面側に重ねられると共に、前記ガラスフィルムの厚みをｔｇ［ｍ］、その引張弾性率をＥｇ［Ｐａ］とし、前記保護フィルムの厚みをｔｐ［ｍ］、その引張弾性率をＥｐ［Ｐａ］とし、前記巻芯の外径をＲ［ｍ］とした場合に、
｛（ｔｇ×Ｅｇ）／（ｔｐ×Ｅｐ）｝×（ｔｇ／Ｒ）≦０．１
且つ
ｔｇ／Ｒ≦１×１０-3
なる関係が成立することに特徴づけられる。
【００１１】
すなわち、ｔｇ×Ｅｇ［ｍ・Ｐａ］が大きくなるほど、ガラスフィルムの復元力が大きくなり、ガラスフィルムが巻芯の周囲から浮き上がろうとする力が大きくなる。また、ｔｇ／Ｒが大きくなるほど、巻取り径に対してガラスフィルムの厚みが相対的に大きくなっていくので、ガラスフィルムが巻芯の周囲から浮き上がろうとする力が大きくなる。一方、ｔｐ×Ｅｐ［ｍ・Ｐａ］が大きくなるほど、保護フィルムに張力を作用させた際に、ガラスフィルムを巻芯側に押え付ける力が増す。換言すれば、保護フィルムによってガラスフィルムの巻芯からの浮き上がり（跳ね上がり）を抑制する力が大きくなる。
【００１２】
そこで、本発明者等は、これらの点に着目して鋭意検討した結果、保護フィルムの張力を適正に管理した状態で、ｔｇ／Ｒ≦１×１０-3且つ｛（ｔｇ×Ｅｇ）／（ｔｐ×Ｅｐ）｝×（ｔｇ／Ｒ）≦０．１なる関係を満足するガラスロールであれば、樹脂フィルムによるガラスフィルムの浮き上がりを防止しようとする力が、ガラスフィルム自体が巻芯から浮き上がろうとする力に対して有効に作用し、ガラスフィルムの巻取り開始側の端部が巻芯の周囲から浮き上がるという事態を確実に防止することができることを見出した。
【００１３】
ここで、ｔｇ／Ｒを上記数値範囲に限定している理由は、次の通りである。すなわち、ｔｇ／Ｒが１×１０-3を超えると、ガラスフィルムの厚みに対して巻芯の外径が小さくなりすぎて、ガラスフィルムを巻芯の周囲に沿わせたときに、ガラスフィルムに不当に大きな応力が作用して、ガラスフィルムが破損するおそれがあるためである。
【００１４】
また、保護フィルムに作用する張力を上記数値範囲に限定している理由は、次の通りである。すなわち、保護フィルムに付与する張力が１００ｋＰａ未満では、保護フィルムに作用する張力が弱すぎて、保護フィルムによってガラスフィルムを巻芯側に押え付け難くなる。一方、保護フィルムに付与する張力が１ＧＰａを超えると、保護フィルムに破断が生じるおそれがある。よって、これらの問題を回避すべく、保護フィルムに付与する張力は上記数値範囲に限定した。そして、この範囲内の張力であれば、ガラスフィルムと保護フィルムを相互に隙間なく密着させた状態で巻芯の周囲に巻き取ることが可能となる。なお、保護フィルムに付与する張力は、１５〜４０ＭＰａの範囲内であることが好ましい。
【００１５】
上記の構成において、ｔｇ／Ｒが、１×１０-5以上（１×１０-5〜１×１０-3）であることが好ましい。
【００１６】
すなわち、ｔｇ／Ｒが１×１０-5未満であると、ガラスフィルムの厚みに対して巻芯の外径が相対的に大きくなり、ガラスフィルムを巻芯の周囲に沿わせたときに、ガラスフィルムに作用する応力（曲げ応力）は小さくなる。そのため、ガラスフィルムが破損するという事態は生じ難くなるが、巻芯のサイズが不当に大きくなって輸送効率が低下してしまう。よって、この問題を回避すべく、ｔｇ／Ｒは上記数値範囲であることが好ましい。
【００１７】
上記の構成において、ｔｇ×Ｅｇが、５．０×１０5〜５．０×１０7［ｍ・Ｐａ］で、ｔｐ×Ｅｐが、１．０×１０4〜１．０×１０7［ｍ・Ｐａ］であることが好ましい。
【００１８】
このようにすれば、ｔｇ×Ｅｇと、ｔｐ×Ｅｐの範囲がより最適化され、保護フィルムによってガラスフィルムをより確実に巻芯側へと押し付けることができる。
【００１９】
この場合、ｔｇ×Ｅｇが、５．０×１０6〜５．０×１０7［ｍ・Ｐａ］で、ｔｐ×Ｅｐが、１．０×１０5〜１．０×１０7［ｍ・Ｐａ］で、ｔｇ／Ｒが、５×１０-5〜８．０×１０-4であることがより好ましい。
【００２０】
すなわち、ｔｇ×Ｅｇ、ｔｐ×Ｅｐ、及びｔｇ／Ｒの間の関係がより良好に保たれ、保護フィルムによるガラスフィルムの押え付け効果をより有利に作用させることができる。
【００２１】
上記の課題を解決するために創案された本発明は、ガラスフィルムに保護フィルムを重ねて巻芯の周りにロール状に巻き取ったガラスロールの製造方法であって、前記保護フィルムが、巻き取り方向に１００ｋＰａ〜１ＧＰａの張力が付与された状態で、前記ガラスフィルムの外周面側に重ねられると共に、前記ガラスフィルムの厚みをｔｇ［ｍ］、その引張弾性率をＥｇ［Ｐａ］とし、前記保護フィルムの厚みをｔｐ［ｍ］、その引張弾性率をＥｐ［Ｐａ］とし、前記巻芯の外径をＲ［ｍ］とした場合に、
｛（ｔｇ×Ｅｇ）／（ｔｐ×Ｅｐ）｝×（ｔｇ／Ｒ）≦０．１
なる関係が成立するように、前記保護フィルムが重ねられた前記ガラスフィルムを巻き取ることに特徴づけられる。
【００２２】
このような方法によれば、既に述べた同様の作用効果を享受することができる。
【００２３】
上記の方法において、ｔｇ／Ｒが、１×１０-5以上であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２４】
以上のような本発明によれば、ガラスフィルムの外周面側に重ねられる保護フィルムによって、ガラスフィルムの巻取り開始側の端部が巻芯の周囲から浮き上がるという事態を可及的に抑制し、ガラスフィルムに割れが生じ難い安定した梱包状態を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態に係るガラスロールを示す図である。
【図２】本実施形態に係るガラスロールの製造方法を説明するための図である。
【図３】本実施形態に係るガラスロールの別の製造方法を説明するための図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、従来のガラスロールの問題点を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００２７】
図１は、本発明の実施形態に係るガラスロールを示す斜視図である。このガラスロール１は、ガラスフィルム２の外周面側に、保護フィルムとしての樹脂フィルム３を重ねた状態で、ガラスフィルム２と樹脂フィルム３を一緒に巻芯４の周囲に巻き取ったものである。なお、巻芯４の外周面には、予め樹脂フィルム３が巻回されており、巻芯４の周囲に巻き取られたガラスフィルム２が巻芯４の外周面に直接接触するのを防止している（例えば、図３及び図４を参照）。
【００２８】
ガラスフィルム２は、オーバーフローダウンドロー法により成形された厚み１〜６００μｍ（好ましくは１〜３００μｍ、更に好ましくは１０〜２００μｍ）の長尺体であって、例えば、液晶ディスプレイ・プラズマディスプレイ・有機ＥＬディスプレイ等のＦＰＤ、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や、有機ＥＬ照明等のカバーガラス、医療品のガラス容器、窓板ガラス、積層軽量窓ガラスなどに利用される。このような厚みに設定した理由は、当該数値範囲の厚みであれば、ガラスフィルム２に対して適度な可撓性と強度を付与することができ、巻取り時において支障を来たすことがないためである。換言すれば、ガラスフィルム２の厚みが１μｍ未満であると、強度不足によって取り扱いが面倒になり、ガラスフィルム２の厚みが６００μｍを超えると、可撓性が不十分となって巻取り半径を不当に大きくせざるを得なくなるという不具合が生じるためである。
【００２９】
ガラスフィルム２の幅は、１００ｍｍ以上であることが好ましく、３００ｍｍ以上であることがより好ましく、５００ｍｍ以上であることが更に好ましい。なお、ガラスフィルム２は、小型の携帯電話用等の小画面ディスプレイから大型のテレビ受像機等の大画面ディスプレイに至るまで、多岐に亘るデバイスに使用される。そのため、ガラスフィルム２の幅は、最終的には、使用されるデバイスの基板の大きさに応じて適宜選択することが好ましい。
【００３０】
ガラスフィルム２のガラス組成としては、シリカガラスやホウケイ酸ガラスなどのケイ酸塩ガラスなどの種々のガラス組成を使用することができるが、無アルカリガラスであることが好ましい。これは、ガラスフィルム２にアルカリ成分が含有されていると、所謂ソーダ吹きと称される現象が生じて構造的に粗となり、ガラスフィルム２を湾曲させた場合に、経年劣化により構造的に粗となった部分から破損が生じるおそれがあるためである。なお、ここでいう無アルカリガラスとは、アルカリ成分を実質的に含有していないガラスのことであって、具体的には、アルカリ金属酸化物が１０００ｐｐｍ以下（好ましくは５００ｐｐｍ以下、より好ましくは３００ｐｐｍ以下）であることをいう。
【００３１】
また、ガラスフィルム２の強度確保の観点からは、ガラスフィルム２の少なくとも幅方向両端面は、レーザー割断やレーザー溶断などのレーザー切断によって切断された切断面から構成されていることが好ましい。このようにすれば、ガラスフィルム２の幅方向両端面が、マイクロクラック等の破損原因となる欠陥のない高強度断面となる。具体的には、レーザー割断を利用した場合には、切断後に研磨等を施さなくても、ガラスフィルム２の幅方向両端面の算術平均粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１に準拠）を０．１μｍ以下（好ましくは、０．０５μｍ以下）とすることができる。ここで、レーザー割断とは、レーザーの加熱作用による膨張と、冷媒の冷却作用による収縮とによって生じる熱応力を利用することで、初期クラックを進展させてガラスフィルム２を切断する方法である。一方、レーザー溶断はレーザーエネルギーによる加熱でガラスを軟化・溶融した部位に高圧ガスを噴射する切断方法であって、端面は一旦溶融するため平滑であり、その断面形状は略円弧状になっている。このためガラス端面が何かと接触しても端面にマイクロクラックが発生し難くい。
【００３２】
樹脂フィルム３の厚みは、２０〜１０００μｍ（より好ましくは２５〜５００μｍ）であることが好ましい。また、樹脂フィルム３の幅は、ガラスフィルム２の幅方向両端面を種々の接触から保護するためにガラスフィルム２の幅よりも大きいことが好ましい。勿論、樹脂フィルム３の厚みや幅は、これに限定されるものではない。
【００３３】
樹脂フィルム３としては、例えば、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、ナイロン(登録商標)フィルム（ポリアミドフィルム）、ポリイミドフィルム、セロファンなどの有機樹脂フィルム（合成樹脂フィルム）などを使用することができる。更に、緩衝性能を確保する観点から、樹脂フィルム３として、ポリエチレン発泡樹脂製フィルムなどの発泡樹脂フィルムを使用してもよい。
【００３４】
そして、以上のような構成を備えたガラスロール１は、特徴的構成として次の２つの条件を満足する。
【００３５】
第一に、巻取り時に樹脂フィルム３に巻き取り方向（長手方向）に１００ｋＰａ〜１ＧＰａの範囲内の張力が付与されている点である。
【００３６】
このようにすれば、ガラスフィルム２と樹脂フィルム３を相互に隙間なく密着させた状態で巻芯の周囲に巻き取ることが可能となるので、巻芯４の周りに巻き取られたガラスフィルム２に緩みが生じ難くなる。なお、樹脂フィルム３の張力は、１５〜４０ＭＰａの範囲内であることが好ましい。
【００３７】
そして、第二に、ガラスフィルム２の厚みをｔｇ［ｍ］、その引張弾性率をＥｇ［Ｐａ］とし、樹脂フィルム３の厚みをｔｐ［ｍ］、その引張弾性率をＥｐ［Ｐａ］とし、巻芯の外径をＲ［ｍ］とした場合に、
｛（ｔｇ×Ｅｇ）／（ｔｐ×Ｅｐ）｝×（ｔｇ／Ｒ）≦０．１・・・（１）
且つ
１×１０-5≦（ｔｇ／Ｒ）≦１×１０-3・・・（２）
なる関係が成立する点である。
【００３８】
すなわち、式（１）のうち、ｔｇ×Ｅｇ及びｔｇ／Ｒはガラスフィルム２自体が巻芯４の周囲から浮き上がろうとする力を表しており、ｔｐ×Ｅｐは樹脂フィルム３がガラスフィルム２の巻芯４からの浮き上がりを防止する力を表している。そして、これらの関係が式（１）を満たせば、樹脂フィルム３によるガラスフィルム２の浮き上がりを防止しようとする力が、ガラスフィルム２自体が巻芯４から浮き上がろうとする力に対して有効に作用し、ガラスフィルム２の巻取り開始側の端部の浮き上がりを確実に防止することができる。
【００３９】
ここで、式（２）のような関係式を規定している理由は、次の通りである。すなわち、ｔｇ／Ｒが１×１０-3を超えると、ガラスフィルム２の厚みｔｇに対して巻芯４の外径Ｒが小さくなりすぎ、ガラスフィルム２を巻芯４の周囲に沿わせたときに、ガラスフィルム２に作用する応力が不当に大きくなり破損するおそれがある。一方、ｔｇ／Ｒが１×１０-5未満であると、前記応力によってガラスフィルム２が破損するという事態は生じ難くなるが、巻芯４のサイズが不当に大きくなり、輸送効率の悪化を招くことになる。よって、これらの問題を回避すべく、ｔｇ／Ｒの範囲を上記数値範囲に限定した。
【００４０】
なお、ｔｇ×Ｅｇが５．０×１０5〜５．０×１０7［ｍ・Ｐａ］であって、且つ、ｔｐ×Ｅｐが１．０×１０4〜１．０×１０7［ｍ・Ｐａ］であることが好ましく、ｔｇ×Ｅｇが５．０×１０6〜５．０×１０7［ｍ・Ｐａ］であって、且つ、ｔｐ×Ｅｐが１．０×１０5〜１．０×１０7［ｍ・Ｐａ］であると共に、ｔｇ／Ｒが５×１０-5〜８．０×１０-4であることがより好ましい。
【００４１】
次に、以上のように構成されたガラスロールの製造方法を説明する。
【００４２】
まず、図２に示すように、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、リドロー法などのダウンドロー法を実行する成形装置５によって、ガラスフィルム２を製造する。次に、製造されたガラスフィルム２を成形装置５から下方に誘導しながら、その搬送経路途中でローラ群６などによって略水平方向に湾曲させる。その後、略水平方向に湾曲させたガラスフィルム２をその姿勢を維持したまま、ベルトコンベアなどの搬送装置７によって下流側に搬送する。そして、最後に搬送経路の下流端で、搬送装置７によって搬送されてくるガラスフィルム２を巻芯４の周りに連続的に巻き取る。
【００４３】
この際、樹脂ロール８から引き出された樹脂フィルム３が、ガラスフィルム２の外周面側に重ねられ、ガラスフィルム２と一緒に巻芯４の周りに巻き取られる。そして、樹脂フィルム３には、ニップローラ９などによって、巻き取り方向に１００ｋＰａ〜１ＧＰａの張力が付与される。
【００４４】
また、式（１）及び式（２）を満足するように、ガラスフィルム２と樹脂フィルム３のそれぞれの厚み（ｔｇ，ｔｐ）や弾性率（Ｅｇ，Ｅｐ）、及び巻芯４の外径（Ｒ）が予め設定される。具体的には、製造すべきガラスフィルム２の要求特性（厚みや弾性率を含む）は予め決まっていることから、これらガラスフィルム２の要求特性に応じて、樹脂フィルム３の厚み・弾性率及び巻芯４の外径を調整し、式（１）及び式（２）を満足するような巻取り条件を設定する。
【００４５】
なお、図３に示すように、ロール・トゥー・ロール（Roll to Roll）装置によってガラスフィルム２が巻き取られたガラスロール１を再度巻き直すことで、上記の条件を満足するガラスロール１を製造するようにしてもよい。なお、この場合にも、ガラスフィルム２の厚み・弾性率に応じて、樹脂フィルム３の厚み・弾性率や、巻芯４の外径を調整し、式（１）及び式（２）を満足するような巻取り条件を設定する。
【実施例】
【００４６】
本発明に係る実施例を説明する。
【００４７】
ガラスフィルムの元となるガラスとして、日本電気硝子株式会社製のＯＡ−１０Ｇ（引張弾性率７３ＧＰａ）を用いた。そして、ガラスフィルムとしては、このガラスをオーバーフローダウンドロー法により所定の厚みに成形し、幅８００ｍｍ、長さ１５ｍにレーザー割断（フルボディー割断）したものを使用した。
【００４８】
樹脂フィルムとしては、所定の引張弾性率と厚みを有するＰＥＴフィルムを、幅９００ｍｍ、長さ２０ｍに切断したものを使用した。
【００４９】
巻芯としては、所定の外径を有し、厚みが１０ｍｍで且つ軸方向長さが１０００ｍｍの塩化ビニル製の管を使用した。
【００５０】
ガラスロールは、次のようにして作製した。まず、樹脂フィルムに巻き取り方向に沿って２０ＭＰａの張力を付与しながら、この樹脂フィルムを巻芯の周囲に５周又は５ｍの長さ相当分だけ巻き付ける。次に、ガラスフィルムを、新たに巻き取られる樹脂フィルムと、先に巻芯の周囲に巻き取られた樹脂フィルムの間に挿入し、樹脂フィルムの相互間に巻き込みながら順次巻き取っていく。
【００５１】
そして、このようにガラスロールを作製する際に、ガラスフィルムの巻取り開始側の端部や、この端部が接触するガラスフィルムの被接触部に、破損が生じるか否かを検査した。その結果を表１に示す。なお、表中の巻取り可否の項目において、「◎」は非常に安定した状態でガラスロールを製造できることを示し、「○」は「◎」よりは劣るものの安定した状態でガラスロールを製造できることを示し、「△」は多少の難があるものの、実用上問題ない程度の状態でガラスロールを製造できることを示し、「×」はガラスロールの製造過程でガラスフィルムに破損が生じることを示している。また、式（１）に示す｛（ｔｇ×Ｅｇ）／（ｔｐ×Ｅｐ）｝×（ｔｇ／Ｒ）の値を巻取り可能指数と称するものとする。
【００５２】
【表１】
【００５３】
この結果から、比較例１、比較例３、比較例５のように、巻取り可能指数が０．１を超えると、ガラスフィルムの弾性復元力が大きくなり、ガラスフィルムの巻芯からの浮き上がり、ガラスフィルムを巻き込む部分（巻取り開始側の端部など）でガラスフィルムが破損してしまう。
【００５４】
また、比較例２、比較例４のように、巻取り可能指数が０．１以下であってもｔｇ／Ｒが１×１０-3を超えると、ガラスフィルムの厚みに対して巻芯の外径が小さくなりすぎ、ガラスフィルムを巻芯の周囲に沿わせたときにガラスフィルムに大きな応力（曲げ応力）が作用し、破損し易くなる。
【００５５】
これに対し、実施例１〜実施例２０では、巻取り可能指数が０．１以下であって、且つ、ｔｇ／Ｒが１×１０-3以下である。そして、この条件を満足する実施例１〜実施例２０では、ガラスフィルムに破損を生じさせることなく、ガラスロールを製造することができるという結果を得た。
【００５６】
ここで、実施例２０のように、ｔｇ／Ｒが１×１０-5未満であると、ガラスフィルムの厚みに対して巻芯の外径が相対的に大きくなり、ガラスフィルムを巻芯の周囲に沿わせたときにガラスフィルムに作用する応力（曲げ応力）が小さくなり、ガラスフィルムが破損する危険性は少なくなる。しかし、この場合には巻芯のサイズが不当に大きくなり、生産性が悪化したり、輸送効率が悪化するという不具合が生じるおそれがある。そのため、実施例１〜実施例１９のように、ｔｇ／Ｒは、１×１０-5〜１×１０-3であることが好ましい。
【００５７】
また、実施例１７のように、ｔｇ×Ｅｇが５．０×１０5［ｍ・Ｐａ］未満の場合、ガラスロールを製造することは可能であるが、ガラスフィルムに皺が入るという現象が生じる場合があった。この場合、樹脂フィルムに張力を付与してガラスフィルムに密着させたときに、ガラスフィルムに不要な応力が作用し、輸送時に破損が生じるおそれがあるなど取り扱い難くなる。また、実施例１９のように、ｔｇ×Ｅｇが５．０×１０7［ｍ・Ｐａ］を超える場合、巻き取り径が大きくなる傾向にある。同様に、実施例１６のように、ｔｐ×Ｅｐが１．０×１０4［ｍ・Ｐａ］未満である場合、樹脂フィルムが柔らかくなりすぎ、ｔｇ×Ｅｇが５．０×１０5〜５．０×１０7［ｍ・Ｐａ］を示すガラスフィルムを、確実に巻芯の周囲に沿って巻き取ることが困難になるおそれがある。一方、実施例１８のように、ｔｐ×Ｅｐが１．０×１０7［ｍ・Ｐａ］を超える場合、樹脂フィルムが硬くなりすぎ、ガラスフィルムに重ねて巻芯の周囲に巻き取る際に必要以上に大きな張力を付与する必要が生じ、作業性が悪くなるおそれがある。したがって、ガラスロールにおいては、ｔｇ×Ｅｇが５．０×１０5〜５．０×１０7［ｍ・Ｐａ］で、ｔｐ×Ｅｐが１．０×１０4〜１．０×１０7［ｍ・Ｐａ］であることが好ましいと言える。これは、この範囲を満足する実施例１〜実施例１５において、ガラスロールの状態が良好であることからも確認することができる。また、ガラスロールの状態が最も良好となる実施例３〜６、１１〜１３から、ｔｇ×Ｅｇが５．０×１０6〜５．０×１０7［ｍ・Ｐａ］で、ｔｐ×Ｅｐが１．０×１０5〜１．０×１０7［ｍ・Ｐａ］で、ｔｇ／Ｒが５×１０-5〜８．０×１０-4であることが最も好ましいことを認識することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１ ガラスロール
２ ガラスフィルム
３ 樹脂フィルム
４ 巻芯
５ 成形装置
６ ローラ群
７ 搬送装置
８ 樹脂ロール
９ ニップローラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
保護フィルムにガラスフィルムを重ねて巻芯の周りにロール状に巻き取ったガラスロールにおいて、
前記保護フィルムが、巻き取り方向に１００ｋＰａ〜１ＧＰａの張力を付与された状態で前記ガラスフィルムの外周面側に重ねられると共に、前記ガラスフィルムの厚みをｔｇ［ｍ］、その引張弾性率をＥｇ［Ｐａ］とし、前記保護フィルムの厚みをｔｐ［ｍ］、その引張弾性率をＥｐ［Ｐａ］とし、前記巻芯の外径をＲ［ｍ］とした場合に、
｛（ｔｇ×Ｅｇ）／（ｔｐ×Ｅｐ）｝×（ｔｇ／Ｒ）≦０．１
且つ
ｔｇ／Ｒ≦１×１０-3
なる関係が成立することを特徴とするガラスロール。
【請求項２】
ｔｇ／Ｒが、１×１０-5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】
ｔｇ×Ｅｇが、５．０×１０5〜５．０×１０7［ｍ・Ｐａ］で、ｔｐ×Ｅｐが、１．０×１０4〜１．０×１０7［ｍ・Ｐａ］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】
ｔｇ×Ｅｇが、５．０×１０6〜５．０×１０7［ｍ・Ｐａ］で、ｔｐ×Ｅｐが、１．０×１０5〜１．０×１０7［ｍ・Ｐａ］で、ｔｇ／Ｒが、５×１０-5〜８．０×１０-4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５】
保護フィルムにガラスフィルムを重ねて巻芯の周りにロール状に巻き取ったガラスロールの製造方法であって、
前記保護フィルムが、巻き取り方向に１００ｋＰａ〜１ＧＰａの張力が付与された状態で、前記ガラスフィルムの外周面側に重ねられると共に、
前記ガラスフィルムの厚みをｔｇ［ｍ］、その引張弾性率をＥｇ［Ｐａ］とし、前記保護フィルムの厚みをｔｐ［ｍ］、その引張弾性率をＥｐ［Ｐａ］とし、前記巻芯の外径をＲ［ｍ］とした場合に、
｛（ｔｇ×Ｅｇ）／（ｔｐ×Ｅｐ）｝×（ｔｇ／Ｒ）≦０．１
且つ
ｔｇ／Ｒ≦１×１０-3
なる関係が成立するように、前記保護フィルムが重ねられた前記ガラスフィルムを巻き取ることを特徴とするガラスロールの製造方法。
【請求項６】
ｔｇ／Ｒが、１×１０-5以上であることを特徴とする請求項５に記載のガラスロールの製造方法。
【請求項１】
保護フィルムにガラスフィルムを重ねて巻芯の周りにロール状に巻き取ったガラスロールにおいて、
前記保護フィルムが、巻き取り方向に１００ｋＰａ〜１ＧＰａの張力を付与された状態で前記ガラスフィルムの外周面側に重ねられると共に、前記ガラスフィルムの厚みをｔｇ［ｍ］、その引張弾性率をＥｇ［Ｐａ］とし、前記保護フィルムの厚みをｔｐ［ｍ］、その引張弾性率をＥｐ［Ｐａ］とし、前記巻芯の外径をＲ［ｍ］とした場合に、
｛（ｔｇ×Ｅｇ）／（ｔｐ×Ｅｐ）｝×（ｔｇ／Ｒ）≦０．１
且つ
ｔｇ／Ｒ≦１×１０-3
なる関係が成立することを特徴とするガラスロール。
【請求項２】
ｔｇ／Ｒが、１×１０-5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】
ｔｇ×Ｅｇが、５．０×１０5〜５．０×１０7［ｍ・Ｐａ］で、ｔｐ×Ｅｐが、１．０×１０4〜１．０×１０7［ｍ・Ｐａ］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】
ｔｇ×Ｅｇが、５．０×１０6〜５．０×１０7［ｍ・Ｐａ］で、ｔｐ×Ｅｐが、１．０×１０5〜１．０×１０7［ｍ・Ｐａ］で、ｔｇ／Ｒが、５×１０-5〜８．０×１０-4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５】
保護フィルムにガラスフィルムを重ねて巻芯の周りにロール状に巻き取ったガラスロールの製造方法であって、
前記保護フィルムが、巻き取り方向に１００ｋＰａ〜１ＧＰａの張力が付与された状態で、前記ガラスフィルムの外周面側に重ねられると共に、
前記ガラスフィルムの厚みをｔｇ［ｍ］、その引張弾性率をＥｇ［Ｐａ］とし、前記保護フィルムの厚みをｔｐ［ｍ］、その引張弾性率をＥｐ［Ｐａ］とし、前記巻芯の外径をＲ［ｍ］とした場合に、
｛（ｔｇ×Ｅｇ）／（ｔｐ×Ｅｐ）｝×（ｔｇ／Ｒ）≦０．１
且つ
ｔｇ／Ｒ≦１×１０-3
なる関係が成立するように、前記保護フィルムが重ねられた前記ガラスフィルムを巻き取ることを特徴とするガラスロールの製造方法。
【請求項６】
ｔｇ／Ｒが、１×１０-5以上であることを特徴とする請求項５に記載のガラスロールの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−１８８１６２（Ｐ２０１２−１８８１６２Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５５５３２（Ｐ２０１１−５５５３２）
【出願日】平成２３年３月１４日（２０１１．３．１４）
【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２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１４日（２０１１．３．１４）
【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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