JP2013014744A - ガラス織布、透明ガラス繊維複合樹脂シート、表示体装置および太陽電池 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明の課題は、ガラス繊維複合樹脂シートに対して、「縦方向および横方向の線膨張係数の均等性」、および「さらなる透明性」を付与することができるガラス織布を提供することにある。
【解決手段】本発明に係るガラス織布１５０は、複数の第１ガラス繊維束１５１ａおよび複数の第２ガラス繊維束１５１ｂを備える。第１ガラス繊維束は、第１方向に配向する。第２ガラス繊維束は、平面視において第１方向と略直交する方向に沿って第１ガラス繊維束に織り込まれている。そして、このガラス織布において、単位幅当たりの第２ガラス繊維束中のガラス成分の断面積に対する単位幅当たりの第１ガラス繊維束中のガラス成分の断面積の比は、１．０４以上１．４０以下である。
【選択図】 図１
【解決手段】本発明に係るガラス織布１５０は、複数の第１ガラス繊維束１５１ａおよび複数の第２ガラス繊維束１５１ｂを備える。第１ガラス繊維束は、第１方向に配向する。第２ガラス繊維束は、平面視において第１方向と略直交する方向に沿って第１ガラス繊維束に織り込まれている。そして、このガラス織布において、単位幅当たりの第２ガラス繊維束中のガラス成分の断面積に対する単位幅当たりの第１ガラス繊維束中のガラス成分の断面積の比は、１．０４以上１．４０以下である。
【選択図】 図１
Description
本発明は、ガラス織布、透明ガラス繊維複合樹脂シート、表示体装置および太陽電池に関する。
過去に、表示素子用基板、太陽電池用基板としてガラス基板の代りに「透明樹脂と、ガラスクロスとを複合化させた透明ガラス繊維複合樹脂シート」を採用することが提案されている（例えば、特開２０１１−０６８７８１号公報等参照）。
ところで、近年、表示素子用基板、太陽電池用基板として採用される透明ガラス繊維複合樹脂シートには、「縦方向および横方向の線膨張係数の均等性」、および「さらなる透明性」が求められている。
本発明の課題は、透明ガラス繊維複合樹脂シートに対して、「縦方向および横方向の線膨張係数の均等性」、および「さらなる透明性」を付与することができるガラス織布を提供することにある。
（１）
本発明に係るガラス織布は、複数の第１ガラス繊維束および複数の第２ガラス繊維束を備える。なお、ここにいう「ガラス繊維束」とは、ガラスヤーンである。第１ガラス繊維束は、第１方向に配向する。第２ガラス繊維束は、平面視において第１方向と略直交する方向（以下「第２方向」と称する）に沿って第１ガラス繊維束に織り込まれている。そして、このガラス織布において、単位幅当たりの第２ガラス繊維束中のガラス成分の断面積に対する単位幅当たりの第１ガラス繊維束中のガラス成分の断面積の比は、１．０４以上１．４０以下である。ここで、ガラス成分の断面積とは、ガラス繊維束（ガラスヤーン）を構成する各ガラスフィラメントの断面積の総和をいう。
本発明に係るガラス織布は、複数の第１ガラス繊維束および複数の第２ガラス繊維束を備える。なお、ここにいう「ガラス繊維束」とは、ガラスヤーンである。第１ガラス繊維束は、第１方向に配向する。第２ガラス繊維束は、平面視において第１方向と略直交する方向（以下「第２方向」と称する）に沿って第１ガラス繊維束に織り込まれている。そして、このガラス織布において、単位幅当たりの第２ガラス繊維束中のガラス成分の断面積に対する単位幅当たりの第１ガラス繊維束中のガラス成分の断面積の比は、１．０４以上１．４０以下である。ここで、ガラス成分の断面積とは、ガラス繊維束（ガラスヤーン）を構成する各ガラスフィラメントの断面積の総和をいう。
ところで、第１方向をＭＤ方向（流れ方向）とし、第２方向をＴＤ方向（垂直方向）としてこのガラス織布を透明ガラス繊維複合樹脂シート製造装置にセットして透明ガラス繊維複合樹脂シートを作製した場合、その透明ガラス繊維複合樹脂シートのヘイズ値を低減することができることが分かった。
また、このガラス織布において、単位幅当たりの第２ガラス繊維束中のガラス成分の断面積に対する単位幅当たりの第１ガラス繊維束中のガラス成分の断面積の比は、１．０４以上１．４０以下である。このため、このガラス織布は、透明ガラス繊維複合樹脂シートに加工された場合に、縦方向と横方向とにおける線膨張係数の差を十分に小さくすることができる。
したがって、このガラス織布は、透明ガラス繊維複合樹脂シートに加工された場合に、透明ガラス繊維複合樹脂シートのヘイズ値を低減することができると共にさらに、透明ガラス繊維複合樹脂シートの縦方向と横方向とにおける線膨張係数の差を十分に小さくすることができる。よって、このガラス織布は、透明ガラス繊維複合樹脂シートに対して、「縦方向および横方向の線膨張係数の均等性」および「さらなる透明性」を付与することができる。
（２）
上述の（１）に係るガラス織布において、第１ガラス繊維束それぞれのガラス成分の断面積は、第２ガラス繊維束それぞれのガラス成分の断面積と実質的に等しいことが好ましい。また、かかる場合、単位幅当たりの第２ガラス繊維束の本数に対する単位幅当たりの第１ガラス繊維束の本数の比は、１．０２以上１．１８以下であることが好ましい。
上述の（１）に係るガラス織布において、第１ガラス繊維束それぞれのガラス成分の断面積は、第２ガラス繊維束それぞれのガラス成分の断面積と実質的に等しいことが好ましい。また、かかる場合、単位幅当たりの第２ガラス繊維束の本数に対する単位幅当たりの第１ガラス繊維束の本数の比は、１．０２以上１．１８以下であることが好ましい。
これによれば、このガラス織物は、同じ太さのガラス繊維束だけで、上述の（１）に係るガラス織布と同様の効果を得ることができる。このため、ガラス織布、延いては透明ガラス繊維複合樹脂シートの製造コストを低く維持することができる。
なお、上記（１）、（２）に記載されるような透明ガラス繊維複合樹脂シートを得るためには、（１）、（２）に記載されるガラス繊維またはガラス繊維束の断面積比または本数比がガラス織布全体の８０％以上の領域において成立すればよい。
（３）
本発明に係る透明ガラス繊維複合樹脂シートは、上述のガラス織布およびマトリックス樹脂を備える。マトリックス樹脂は、ガラス織布中に含有される。なお、このような透明ガラス繊維複合樹脂シートは、太陽電池用の基板、表示体装置を構成する表示素子用基板として使用することができる。また、マトリックス樹脂は、脂環構造を有する樹脂を主成分とすることが好ましい。また、脂環構造を有する樹脂は、脂環式エポキシ樹脂であることが好ましい。また、脂環式エポキシ樹脂は、下記一般式（Ａ）で表わされるものが好ましく、硬化後におけるガラス織布との屈折率差が波長５８９ｎｍにおいて０．０１以下であることがより好ましい。以下、屈折率に関して記載する場合は、波長５８９ｎｍにおける屈折率をいう。
（上記式中、−Ｘ−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ２−、−ＣＨ２−、−ＣＨ（ＣＨ３）−、−Ｃ（ＣＨ３）２−または単結合である。）
本発明に係る透明ガラス繊維複合樹脂シートは、上述のガラス織布およびマトリックス樹脂を備える。マトリックス樹脂は、ガラス織布中に含有される。なお、このような透明ガラス繊維複合樹脂シートは、太陽電池用の基板、表示体装置を構成する表示素子用基板として使用することができる。また、マトリックス樹脂は、脂環構造を有する樹脂を主成分とすることが好ましい。また、脂環構造を有する樹脂は、脂環式エポキシ樹脂であることが好ましい。また、脂環式エポキシ樹脂は、下記一般式（Ａ）で表わされるものが好ましく、硬化後におけるガラス織布との屈折率差が波長５８９ｎｍにおいて０．０１以下であることがより好ましい。以下、屈折率に関して記載する場合は、波長５８９ｎｍにおける屈折率をいう。
これによれば、このガラス繊維複合樹脂シートは、ヘイズ値を低減することができると共に、縦方向と横方向とにおける線膨張係数の差を小さくすることができる。
本発明の実施の形態に係るガラス織布１５０は、図１に示されるように、縦方向ガラスヤーン（経糸）１５１ａおよび横方向ガラスヤーン（緯糸）１５１ｂから形成されている。なお、ガラス織布１５０の織組織としては、平織り（図１参照）、ななこ織り、朱子織り、綾織り等が挙げられ、特に均一性等の観点から平織りが好ましい。ガラス織布を構成するガラス繊維の素材としては、Ｅガラス、Ｃガラス、Ａガラス、Ｓガラス、Ｄガラス、Ｔガラス、ＮＥガラス、石英ガラス、低誘導率ガラス、高誘導率ガラス等が挙げられ、特に光学特性等が優れているという点からＥガラス、Ｓガラス、Ｔガラス、ＮＥガラスが好ましい。なお、本実施の形態において、透明ガラス繊維複合樹脂シート１６０が製造される際、ガラス織布１５０は、縦方向ガラスヤーン１５１ａがＭＤ方向（流れ方向）を向き、横方向ガラスヤーン１５１ｂがＴＤ方向（垂直方向）を向くようにして製造装置にセットされる。
本実施の形態において、「単位幅当たりの横方向ガラスヤーン１５１ｂ中のガラス成分の断面積」に対する「単位幅当たりの縦方向ガラスヤーン１５１ａ中のガラス成分の断面積」の比は、１．０４以上１．４０以下である。なお、「縦方向および横方向の線膨張係数の均等性」および「さらなる透明性」のバランスを良好にするという観点から、「単位幅当たりの横方向ガラスヤーン１５１ｂ中のガラス成分の断面積」に対する「単位幅当たりの縦方向ガラスヤーン１５１ａ中のガラス成分の断面積」の比は１．２１以上１．３９以下であるのがより好ましく、１．２５以上１．３５以下であることがさらに好ましい。
横方向ガラスヤーン１５１ｂが縦方向ガラスヤーン１５１ａと同一のガラスヤーンである場合、「単位幅当たりの横方向ガラスヤーン１５１ｂの本数」に対する「単位幅当たりの縦方向ガラスヤーン１５１ａの本数」の比は１．０２以上１．１８以下であるのが好ましい。なお、「縦方向および横方向の線膨張係数の均等性」および「さらなる透明性」のバランスを良好にするという観点から、「単位幅当たりの横方向ガラスヤーン１５１ｂの本数」に対する「単位幅当たりの縦方向ガラスヤーン１５１ａの本数」の比は１．１０以上１．１８以下であるのがより好ましく、１．１２以上１．１６以下であることがさらに好ましい。
本発明の実施の形態に係る透明ガラス繊維複合樹脂シート１６０は、図２に示されるように、上述のガラス織布１５０、およびマトリックス樹脂１６１を備える。なお、高い透明性を備える透明ガラス繊維複合樹脂シート１６０を得るためには、ガラス織布１５０とマトリックス樹脂１６１との屈折率の差の絶対値が０．０１以下であることが好ましい。この条件を満たせば、透明ガラス繊維複合樹脂シート１６０を表示素子用の基板として用いた場合に、良好な透明性を備えるといえる。
透明ガラス繊維複合樹脂シート１６０が表示素子用基板、照明装置用基板、太陽電池用基板として利用される場合、マトリックス樹脂１６１には、耐熱性、透明性等が求められる。そのようなマトリックス樹脂１６１としては、具体的には、例えば、ガラス転移温度が１８０度Ｃ以上のもの、熱変形温度が２００度Ｃ以上のもの、熱膨張率が１００ｐｐｍ／Ｋ以下のものが望ましい。ここで、耐熱性、透明性等を兼ね備えるマトリックス樹脂としては、例えば、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、フェノール樹脂、シアネート樹脂およびこれらのブレンド樹脂が挙げられる。エポキシ系樹脂としては、例えば、脂環式エポキシ樹脂が挙げられる。この脂環式エポキシ樹脂の中でも、下記一般式（Ａ）で示される脂環式エポキシ樹脂が好ましい。
（上記式中、−Ｘ−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ２−、−ＣＨ２−、−ＣＨ（ＣＨ３）−、−Ｃ（ＣＨ３）２−または単結合である。）
また、アクリル系樹脂としては、例えば、熱硬化性または光硬化性のアクリル系樹脂などが挙げられる。
また、上述以外のマトリックス樹脂としては、脂環構造を有するエポキシ系樹脂、脂環構造を有するアクリル系樹脂等の脂環構造を有する樹脂を主成分とするものであることが好ましい。
マトリックス樹脂１６１とガラス織布１５０とを複合化させる方法としては、例えば、マトリックス樹脂１６１をガラス織布１５０に塗布して含浸させる方法、または、マトリックス樹脂１６１を充填させた容器にガラス織布１５０を投入する方法などが挙げられる。なお、この際、雰囲気を減圧状態にすることで含浸性を向上させても良い。
以上、上述の透明ガラス繊維複合樹脂シート１６０を表示素子用基板、照明装置用基板、太陽電池用基板として使用することにより、透明性、均一性に優れた高品質な表示装置、照明装置または太陽電池を作製することが可能となる。
＜実施例＞
以下、実施例および比較例を示して本発明をより詳細に説明する。なお、本発明は、これらの実施例に限定されることはない。
以下、実施例および比較例を示して本発明をより詳細に説明する。なお、本発明は、これらの実施例に限定されることはない。
１．透明ガラス繊維複合樹脂シートの作製
下記化学式（１）を有する水添ビフェニル型脂環式エポキシ樹脂Ｅ−ＢＰ（ダイセル化学工業株式会社製，硬化（架橋）後の屈折率１．５２２）９５重量部と、グリシジル型脂環構造エポキシ樹脂（三菱化学株式会社製ＹＸ−８０００，硬化（架橋）後の屈折率１．５１）５重量部と、芳香族スルホニウム系熱カチオン硬化剤（三新化学工業株式会社製ＳＩ−１００Ｌ）１重量部とを混合して、樹脂組成物を調製した。
下記化学式（１）を有する水添ビフェニル型脂環式エポキシ樹脂Ｅ−ＢＰ（ダイセル化学工業株式会社製，硬化（架橋）後の屈折率１．５２２）９５重量部と、グリシジル型脂環構造エポキシ樹脂（三菱化学株式会社製ＹＸ−８０００，硬化（架橋）後の屈折率１．５１）５重量部と、芳香族スルホニウム系熱カチオン硬化剤（三新化学工業株式会社製ＳＩ−１００Ｌ）１重量部とを混合して、樹脂組成物を調製した。
次いで、上述の樹脂組成物をＴガラス系ガラスクロス（厚さ９５μｍ）に含浸させて樹脂含浸ガラスクロスを調製した後、その樹脂含浸ガラスクロスに対して脱泡処理を行った。なお、このガラスクロスにおいて、ＭＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーンの本数は５８本であり、ＴＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーンの本数は５０本であった。すなわち、「ＴＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーンの本数」に対する「ＭＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーンの本数」の比は１．１６であった。つまり、このガラスクロスにおいて、「ＴＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーン中のガラス成分の断面積」に対する「ＭＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーン中のガラス成分の断面積」の比は１．３５であった。そして、この樹脂含浸ガラスクロスを「離型処理された２枚のガラス板」に挟み込んだ状態で、８０度Ｃで２時間加熱した後、さらに２５０度Ｃで２時間加熱して、厚さ９７μｍの透明ガラス繊維複合樹脂シートを得た。
２．各種物性の測定
（１）ガラスクロスの屈折率の測定
１００ｍｍ四方のガラスクロスをベンジルアルコール（屈折率１．５４）に浸漬した。さらに、アセトキシエトキシエタン（屈折率１．４０６）をベンジルアルコールで浸漬したガラスクロスへ少量添加し、ＪＩＳ Ｋ ７１３６に準拠した条件で濁度計（日本電色工業株式会社製、ＮＤＨ２０００）を用いて５点のヘイズを測定した。その後、ベンジルアルコールで浸漬したガラスクロスへ再度アセトキシエトキシエタンを少量添加し、ヘイズを測定する作業をヘイズ値が最小を示すまで繰り返した。最小のヘイズ値を示した比率で混合液を再度調整した後、アッベ屈折計（株式会社アタゴ製ＤＲ−Ａ１）を用いてこの混合液の屈折率を測定し、得られた値をガラスクロスの屈折率とした。この結果、本実施例に係るガラスクロスの屈折率は１．５２０であった。
（１）ガラスクロスの屈折率の測定
１００ｍｍ四方のガラスクロスをベンジルアルコール（屈折率１．５４）に浸漬した。さらに、アセトキシエトキシエタン（屈折率１．４０６）をベンジルアルコールで浸漬したガラスクロスへ少量添加し、ＪＩＳ Ｋ ７１３６に準拠した条件で濁度計（日本電色工業株式会社製、ＮＤＨ２０００）を用いて５点のヘイズを測定した。その後、ベンジルアルコールで浸漬したガラスクロスへ再度アセトキシエトキシエタンを少量添加し、ヘイズを測定する作業をヘイズ値が最小を示すまで繰り返した。最小のヘイズ値を示した比率で混合液を再度調整した後、アッベ屈折計（株式会社アタゴ製ＤＲ−Ａ１）を用いてこの混合液の屈折率を測定し、得られた値をガラスクロスの屈折率とした。この結果、本実施例に係るガラスクロスの屈折率は１．５２０であった。
（２）マトリックス樹脂の屈折率の測定
離型処理されたガラス板に硬化前のマトリックス樹脂を塗布し、マトリックス樹脂の液膜を形成した。その後、液膜の４辺に厚み２００μｍのスペーサを配置し、同じく離型処理されたガラス板をスペーサを介して液膜の上に乗せ、液膜をガラス板で挟み込んだ。この液膜を挟み込んだガラス板を、８０度Ｃで２時間加熱した後、さらに２５０度Ｃで２時間加熱することにより、厚み２００μｍの樹脂フィルムを得た。得られた樹脂フィルムの屈折率をアッベ屈折計（株式会社アタゴ製ＤＲ−Ａ１）を用いて測定し、硬化後のマトリックス樹脂の屈折率とした。この結果、本実施例に係るマトリックス樹脂の屈折率は１．５２１であった。
離型処理されたガラス板に硬化前のマトリックス樹脂を塗布し、マトリックス樹脂の液膜を形成した。その後、液膜の４辺に厚み２００μｍのスペーサを配置し、同じく離型処理されたガラス板をスペーサを介して液膜の上に乗せ、液膜をガラス板で挟み込んだ。この液膜を挟み込んだガラス板を、８０度Ｃで２時間加熱した後、さらに２５０度Ｃで２時間加熱することにより、厚み２００μｍの樹脂フィルムを得た。得られた樹脂フィルムの屈折率をアッベ屈折計（株式会社アタゴ製ＤＲ−Ａ１）を用いて測定し、硬化後のマトリックス樹脂の屈折率とした。この結果、本実施例に係るマトリックス樹脂の屈折率は１．５２１であった。
（３）線膨張係数の測定
上述の透明ガラス繊維複合樹脂シートから試験片を切り出し、その試験片を熱応力歪測定装置（セイコー電子株式会社製ＴＭＡ／ＳＳ１２０Ｃ型）にセットした。次に、窒素雰囲気下、無荷重で雰囲気温度を３０度Ｃから１５０度Ｃまで５度Ｃ／分の昇温速度で上昇させた後、一旦０度Ｃまで冷却した。そして、試験片に５ｇの荷重をかけて試験片を引っ張りながら、雰囲気温度を３０度Ｃから１５０度Ｃまで５度Ｃ／分の昇温速度で上昇させ、線膨張係数の測定を行った。この結果、本実施例に係る透明ガラス繊維複合樹脂シートのＭＤ方向の線膨張係数は９．５ｐｐｍ／Ｋであり、ＴＤ方向の線膨張係数は１０．２ｐｐｍ／Ｋであった（表１参照）。つまり、この透明ガラス繊維複合樹脂シートでは、ＭＤ方向の線膨張係数とＴＤ方向の線膨張係数との差が僅か０．７ｐｐｍ／Ｋであった。
上述の透明ガラス繊維複合樹脂シートから試験片を切り出し、その試験片を熱応力歪測定装置（セイコー電子株式会社製ＴＭＡ／ＳＳ１２０Ｃ型）にセットした。次に、窒素雰囲気下、無荷重で雰囲気温度を３０度Ｃから１５０度Ｃまで５度Ｃ／分の昇温速度で上昇させた後、一旦０度Ｃまで冷却した。そして、試験片に５ｇの荷重をかけて試験片を引っ張りながら、雰囲気温度を３０度Ｃから１５０度Ｃまで５度Ｃ／分の昇温速度で上昇させ、線膨張係数の測定を行った。この結果、本実施例に係る透明ガラス繊維複合樹脂シートのＭＤ方向の線膨張係数は９．５ｐｐｍ／Ｋであり、ＴＤ方向の線膨張係数は１０．２ｐｐｍ／Ｋであった（表１参照）。つまり、この透明ガラス繊維複合樹脂シートでは、ＭＤ方向の線膨張係数とＴＤ方向の線膨張係数との差が僅か０．７ｐｐｍ／Ｋであった。
（４）透明ガラス繊維複合樹脂シートのヘイズの測定
透明ガラス繊維複合樹脂シートのヘイズを、日本電色工業株式会社製のＮＤＨ２０００を用いて測定した。なお、測定条件は、ＪＩＳ Ｋ７１３６の規定に従った。この結果、上述の透明ガラス繊維複合樹脂シートのヘイズは僅か２．１％であった（表１参照）。
透明ガラス繊維複合樹脂シートのヘイズを、日本電色工業株式会社製のＮＤＨ２０００を用いて測定した。なお、測定条件は、ＪＩＳ Ｋ７１３６の規定に従った。この結果、上述の透明ガラス繊維複合樹脂シートのヘイズは僅か２．１％であった（表１参照）。
３．総評
以上より、本実施例に係る透明ガラス繊維複合樹脂シートは、ヘイズが小さいのみならずＭＤ方向およびＴＤ方向の線膨張係数の差が十分に小さく、樹脂とガラスクロスの屈折率の差の絶対値も０．００１と小さいことから、表示素子用基板、太陽電池用基板として好ましかった。
以上より、本実施例に係る透明ガラス繊維複合樹脂シートは、ヘイズが小さいのみならずＭＤ方向およびＴＤ方向の線膨張係数の差が十分に小さく、樹脂とガラスクロスの屈折率の差の絶対値も０．００１と小さいことから、表示素子用基板、太陽電池用基板として好ましかった。
１．透明ガラス繊維複合樹脂シートの作製
「Ｅ−ＢＰ９５重量部」を「下記化学式（２）を有する脂環式エポキシ樹脂Ｅ−ＤＯＡ（ダイセル化学工業株式会社製，硬化（架橋）後の屈折率１．５１３）８５重量部と、オキセタニル基含有シルキセスキオキサン（以下「ＯＸ−ＳＱＨ」と略する）（東亜合成株式会社，硬化（架橋）後の屈折率１．４７０）１０重量部との混合物」に代え、ガラスクロスを「ＭＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーンの本数が５２本であり、ＴＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーンの本数が５０本であるＮＥガラス系ガラスクロス（厚さ９５μｍ，「ＴＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーンの本数」に対する「ＭＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーンの本数」の比１．０４，ＴＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーン中のガラス成分の断面積」に対する「ＭＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーン中のガラス成分の断面積」の比１．０８」）」に代えた以外は、実施例１と同様にして透明ガラス繊維複合樹脂シートを作製した。
「Ｅ−ＢＰ９５重量部」を「下記化学式（２）を有する脂環式エポキシ樹脂Ｅ−ＤＯＡ（ダイセル化学工業株式会社製，硬化（架橋）後の屈折率１．５１３）８５重量部と、オキセタニル基含有シルキセスキオキサン（以下「ＯＸ−ＳＱＨ」と略する）（東亜合成株式会社，硬化（架橋）後の屈折率１．４７０）１０重量部との混合物」に代え、ガラスクロスを「ＭＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーンの本数が５２本であり、ＴＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーンの本数が５０本であるＮＥガラス系ガラスクロス（厚さ９５μｍ，「ＴＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーンの本数」に対する「ＭＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーンの本数」の比１．０４，ＴＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーン中のガラス成分の断面積」に対する「ＭＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーン中のガラス成分の断面積」の比１．０８」）」に代えた以外は、実施例１と同様にして透明ガラス繊維複合樹脂シートを作製した。
２．各種物性の測定
実施例１と同様にして実施例２に係るガラスクロスおよび硬化後のマトリックス樹脂の屈折率、透明ガラス繊維複合樹脂シートの線膨張係数およびヘイズの測定を行った。この結果、ガラスクロスの屈折率は１．５１０、硬化後のマトリックス樹脂の屈折率は１．５０７、実施例２に係る透明ガラス繊維複合樹脂シートのＭＤ方向の線膨張係数は１２．１ｐｐｍ／Ｋ、ＴＤ方向の線膨張係数は１２．８ｐｐｍ／Ｋ、ヘイズは１．８％であった（表１参照）。
実施例１と同様にして実施例２に係るガラスクロスおよび硬化後のマトリックス樹脂の屈折率、透明ガラス繊維複合樹脂シートの線膨張係数およびヘイズの測定を行った。この結果、ガラスクロスの屈折率は１．５１０、硬化後のマトリックス樹脂の屈折率は１．５０７、実施例２に係る透明ガラス繊維複合樹脂シートのＭＤ方向の線膨張係数は１２．１ｐｐｍ／Ｋ、ＴＤ方向の線膨張係数は１２．８ｐｐｍ／Ｋ、ヘイズは１．８％であった（表１参照）。
３．総評
以上より、本実施例に係る透明ガラス繊維複合樹脂シートは、ヘイズが小さいのみならずＭＤ方向およびＴＤ方向の線膨張係数の差が僅か０．７ｐｐｍ／Ｋと十分に小さく、樹脂とガラスクロスの屈折率の差の絶対値も０．００３と小さいことから、表示素子用基板、太陽電池用基板として好ましかった。
以上より、本実施例に係る透明ガラス繊維複合樹脂シートは、ヘイズが小さいのみならずＭＤ方向およびＴＤ方向の線膨張係数の差が僅か０．７ｐｐｍ／Ｋと十分に小さく、樹脂とガラスクロスの屈折率の差の絶対値も０．００３と小さいことから、表示素子用基板、太陽電池用基板として好ましかった。
１．透明ガラス繊維複合樹脂シートの作製
マトリックス樹脂を、「下記化学式（３）を有するジシクロペンタジエン骨格型ジアクリレート（ダイセル・サイテック株式会社製ＩＲＲ−２１４Ｋ，硬化（架橋）後の屈折率１．５２９）１００重量部と、光ラジカル重合開始剤（チバスペシャリティケミカル製イルガキュア１８４）０．５重量とを混合して調製した」こと、ガラスクロスを、「ＭＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーンの本数が５５本でありＴＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーンの本数が５０本であるＳガラス系ガラスクロス（厚さ９５μｍ，「ＴＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーンの本数」に対する「ＭＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーンの本数」の比１．１０，「ＴＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーン中のガラス成分の断面積」に対する「ＭＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーン中のガラス成分の断面積」の比１．２１」）」に代えたこと、「樹脂含浸ガラスクロスを「離型処理された２枚のガラス板」に挟み込んだ状態で、その両面に約５００ｍＪ／ｃｍ２の紫外光線を照射してマトリックス樹脂を硬化させた後に、その硬化後の樹脂含浸ガラスクロスを真空オーブンにて１００度Ｃで３時間加熱した後、さらに２５０度Ｃで２時間加熱して、厚さ９８μｍの透明ガラス繊維複合樹脂シートを得た」こと以外は、実施例１と同様にして透明ガラス繊維複合樹脂シートを作製した。
マトリックス樹脂を、「下記化学式（３）を有するジシクロペンタジエン骨格型ジアクリレート（ダイセル・サイテック株式会社製ＩＲＲ−２１４Ｋ，硬化（架橋）後の屈折率１．５２９）１００重量部と、光ラジカル重合開始剤（チバスペシャリティケミカル製イルガキュア１８４）０．５重量とを混合して調製した」こと、ガラスクロスを、「ＭＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーンの本数が５５本でありＴＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーンの本数が５０本であるＳガラス系ガラスクロス（厚さ９５μｍ，「ＴＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーンの本数」に対する「ＭＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーンの本数」の比１．１０，「ＴＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーン中のガラス成分の断面積」に対する「ＭＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーン中のガラス成分の断面積」の比１．２１」）」に代えたこと、「樹脂含浸ガラスクロスを「離型処理された２枚のガラス板」に挟み込んだ状態で、その両面に約５００ｍＪ／ｃｍ２の紫外光線を照射してマトリックス樹脂を硬化させた後に、その硬化後の樹脂含浸ガラスクロスを真空オーブンにて１００度Ｃで３時間加熱した後、さらに２５０度Ｃで２時間加熱して、厚さ９８μｍの透明ガラス繊維複合樹脂シートを得た」こと以外は、実施例１と同様にして透明ガラス繊維複合樹脂シートを作製した。
２．各種物性の測定
マトリックス樹脂の屈折率を測定する際、「液膜を挟み込んだガラス板を、８０度Ｃで２時間加熱した後、さらに２５０度Ｃで２時間加熱することにより、厚み２００μｍの樹脂フィルムを得た」ことに代えて、「液膜を挟み込んだガラス板の両面に約５００ｍＪ／ｃｍ２の紫外光線を照射して樹脂組成物を硬化させ、硬化した樹脂組成物を１００度Ｃで３時間、その後２５０度Ｃで２時間、それぞれ真空オーブンを用いて加熱することにより、厚み２００μｍの樹脂フィルムを得た」こと以外は、実施例１と同様にして実施例３に係るガラスクロスおよび硬化後のマトリックス樹脂の屈折率、透明ガラス繊維複合樹脂シートの線膨張係数およびヘイズの測定を行った。この結果、ガラスクロスの屈折率は１．５３０、硬化後のマトリックス樹脂の屈折率は１．５２９、実施例２に係る透明ガラス繊維複合樹脂シートのＭＤ方向の線膨張係数は１０．３ｐｐｍ／Ｋ、ＴＤ方向の線膨張係数は１１．１ｐｐｍ／Ｋ、ヘイズは２．４％であった（表１参照）。
マトリックス樹脂の屈折率を測定する際、「液膜を挟み込んだガラス板を、８０度Ｃで２時間加熱した後、さらに２５０度Ｃで２時間加熱することにより、厚み２００μｍの樹脂フィルムを得た」ことに代えて、「液膜を挟み込んだガラス板の両面に約５００ｍＪ／ｃｍ２の紫外光線を照射して樹脂組成物を硬化させ、硬化した樹脂組成物を１００度Ｃで３時間、その後２５０度Ｃで２時間、それぞれ真空オーブンを用いて加熱することにより、厚み２００μｍの樹脂フィルムを得た」こと以外は、実施例１と同様にして実施例３に係るガラスクロスおよび硬化後のマトリックス樹脂の屈折率、透明ガラス繊維複合樹脂シートの線膨張係数およびヘイズの測定を行った。この結果、ガラスクロスの屈折率は１．５３０、硬化後のマトリックス樹脂の屈折率は１．５２９、実施例２に係る透明ガラス繊維複合樹脂シートのＭＤ方向の線膨張係数は１０．３ｐｐｍ／Ｋ、ＴＤ方向の線膨張係数は１１．１ｐｐｍ／Ｋ、ヘイズは２．４％であった（表１参照）。
以上より、本実施例に係る透明ガラス繊維複合樹脂シートは、ヘイズが小さいのみならずＭＤ方向およびＴＤ方向の線膨張係数の差が僅か０．８ｐｐｍ／Ｋと十分に小さく、マトリックス樹脂とガラスクロスの屈折率の差の絶対値も０．００１と小さいことから、表示素子用基板、太陽電池用基板として好ましかった。
（比較例１）
（比較例１）
１．透明ガラス繊維複合樹脂シートの作製
ガラスクロスを「ＭＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーンの本数が６０本であり、ＴＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーンの本数が５０本であるＴガラス系ガラスクロス（厚さ９５μｍ，「ＴＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーンの本数」に対する「ＭＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーンの本数」の比１．２０，「ＴＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーン中のガラス成分の断面積」に対する「ＭＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーン中のガラス成分の断面積の比１．４４」）」に代えたこと以外は、実施例１と同様にして透明ガラス繊維複合樹脂シートを作製した
ガラスクロスを「ＭＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーンの本数が６０本であり、ＴＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーンの本数が５０本であるＴガラス系ガラスクロス（厚さ９５μｍ，「ＴＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーンの本数」に対する「ＭＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーンの本数」の比１．２０，「ＴＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーン中のガラス成分の断面積」に対する「ＭＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーン中のガラス成分の断面積の比１．４４」）」に代えたこと以外は、実施例１と同様にして透明ガラス繊維複合樹脂シートを作製した
２．各種物性の測定
実施例１と同様にして比較例１に係るガラスクロスの屈折率、透明ガラス繊維複合樹脂シートの線膨張係数およびヘイズの測定を行った。この結果、ガラスクロスの屈折率は１．５２１、ＭＤ方向の線膨張係数は８．３ｐｐｍ／Ｋ、ＴＤ方向の線膨張係数は１２．５ｐｐｍ／Ｋ、ヘイズは２．１％であった（表１参照）。
実施例１と同様にして比較例１に係るガラスクロスの屈折率、透明ガラス繊維複合樹脂シートの線膨張係数およびヘイズの測定を行った。この結果、ガラスクロスの屈折率は１．５２１、ＭＤ方向の線膨張係数は８．３ｐｐｍ／Ｋ、ＴＤ方向の線膨張係数は１２．５ｐｐｍ／Ｋ、ヘイズは２．１％であった（表１参照）。
３．総評
以上より、本実施例に係る透明ガラス繊維複合樹脂シートは、硬化後のマトリックス樹脂とガラスクロスの屈折率の差の絶対値は０．００１と小さいが、ＭＤ方向およびＴＤ方向の線膨張係数の差が４．２ｐｐｍ／Ｋと大きく、表示素子用基板、太陽電池用基板として好ましくなかった。
（比較例２）
以上より、本実施例に係る透明ガラス繊維複合樹脂シートは、硬化後のマトリックス樹脂とガラスクロスの屈折率の差の絶対値は０．００１と小さいが、ＭＤ方向およびＴＤ方向の線膨張係数の差が４．２ｐｐｍ／Ｋと大きく、表示素子用基板、太陽電池用基板として好ましくなかった。
（比較例２）
１．透明ガラス繊維複合樹脂シートの作製
ガラスクロスを「ＭＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーンの本数が５０本であり、ＴＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーンの本数が５０本であるＮＥガラス系ガラスクロス（厚さ９５μｍ，「ＴＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーンの本数」に対する「ＭＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーンの本数」の比１．００，「ＴＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーン中のガラス成分の断面積」に対する「ＭＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーン中のガラス成分の断面積」の比１．００）」に代えた以外は、実施例２と同様にして透明ガラス繊維複合樹脂シートを作製した。
ガラスクロスを「ＭＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーンの本数が５０本であり、ＴＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーンの本数が５０本であるＮＥガラス系ガラスクロス（厚さ９５μｍ，「ＴＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーンの本数」に対する「ＭＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーンの本数」の比１．００，「ＴＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーン中のガラス成分の断面積」に対する「ＭＤ方向の１インチ幅当たりのガラスヤーン中のガラス成分の断面積」の比１．００）」に代えた以外は、実施例２と同様にして透明ガラス繊維複合樹脂シートを作製した。
２．各種物性の測定
実施例１と同様にして比較例２に係るガラスクロスの屈折率、透明ガラス繊維複合樹脂シートの線膨張係数およびヘイズの測定を行った。この結果、ガラスクロスの屈折率は１．５１０、ＭＤ方向の線膨張係数は１２．３ｐｐｍ／Ｋ、ＴＤ方向の線膨張係数は１３．１ｐｐｍ／Ｋ、ヘイズは４．１％であった（表１参照）。
実施例１と同様にして比較例２に係るガラスクロスの屈折率、透明ガラス繊維複合樹脂シートの線膨張係数およびヘイズの測定を行った。この結果、ガラスクロスの屈折率は１．５１０、ＭＤ方向の線膨張係数は１２．３ｐｐｍ／Ｋ、ＴＤ方向の線膨張係数は１３．１ｐｐｍ／Ｋ、ヘイズは４．１％であった（表１参照）。
以上より、本実施例に係る透明ガラス繊維複合樹脂シートは、ＭＤ方向およびＴＤ方向の線膨張係数の差は僅か０．８ｐｐｍ／Ｋと小さく、硬化後のマトリックス樹脂とガラスクロスの屈折率の差の絶対値も０．００３と小さい。しかし、ヘイズが４．１％と大きいことから、表示素子用基板、太陽電池用基板として好ましくなかった。
（比較例３）
（比較例３）
１．透明ガラス繊維複合樹脂シートの作製
「Ｅ−ＤＯＡ８５重量部」を「Ｅ−ＤＯＡ５０重量部」に代えたこと、および「ＯＸ−ＳＱＨ１０重量部」を「ＯＸ−ＳＱＨ５０重量部」に代えたこと以外は、比較例２と同様にして透明ガラス繊維複合樹脂シートを作製した。
「Ｅ−ＤＯＡ８５重量部」を「Ｅ−ＤＯＡ５０重量部」に代えたこと、および「ＯＸ−ＳＱＨ１０重量部」を「ＯＸ−ＳＱＨ５０重量部」に代えたこと以外は、比較例２と同様にして透明ガラス繊維複合樹脂シートを作製した。
２．各種物性の測定
実施例１と同様にして本実施例に係る硬化後のマトリックス樹脂の屈折率、および透明ガラス繊維複合樹脂シートの線膨張係数およびヘイズの測定を行った。硬化後のマトリックス樹脂の屈折率は１．４９２、ＭＤ方向の線膨張係数は１２．３ｐｐｍ／Ｋ、ＴＤ方向の線膨張係数は１３．１ｐｐｍ／Ｋ、ヘイズは８．２％であった（表１参照）。
実施例１と同様にして本実施例に係る硬化後のマトリックス樹脂の屈折率、および透明ガラス繊維複合樹脂シートの線膨張係数およびヘイズの測定を行った。硬化後のマトリックス樹脂の屈折率は１．４９２、ＭＤ方向の線膨張係数は１２．３ｐｐｍ／Ｋ、ＴＤ方向の線膨張係数は１３．１ｐｐｍ／Ｋ、ヘイズは８．２％であった（表１参照）。
以上より、本実施例に係る透明ガラス繊維複合樹脂シートは、ＭＤ方向およびＴＤ方向の線膨張係数の差は僅か０．８ｐｐｍ／Ｋと小さいが、硬化後のマトリックス樹脂とガラスクロスの屈折率の差の絶対値が０．０１８と大きく、また、ヘイズも８．２％と大きいことから、表示素子用基板、太陽電池用基板として好ましくなかった。
１５０ ガラスクロス（ガラス織布）
１５１ａ 縦方向ガラスヤーン（第１ガラス繊維束）
１５１ｂ 横方向ガラスヤーン（第２ガラス繊維束）
１６０ 透明ガラス繊維複合樹脂シート（ガラス繊維複合樹脂シート）
１６１ マトリックス樹脂
１５１ａ 縦方向ガラスヤーン（第１ガラス繊維束）
１５１ｂ 横方向ガラスヤーン（第２ガラス繊維束）
１６０ 透明ガラス繊維複合樹脂シート（ガラス繊維複合樹脂シート）
１６１ マトリックス樹脂
本発明に係るガラス織布は、ガラス繊維複合樹脂シートに加工された場合に、ガラス繊維複合樹脂シートのヘイズ値を低減することができ、ガラス繊維複合樹脂シートに高い透明性を付与できる。さらに、ガラス繊維複合樹脂シートの縦方向と横方向とにおける線膨張係数の差を小さくすることができるという特徴を有するので、特に表示装置用、照明装置用、太陽電池用の樹脂基板として有用である。
Claims (9)
- 第１方向に配向する複数の第１ガラス繊維束と、
平面視において前記第１方向と略直交する方向に沿って前記第１ガラス繊維束に織り込まれる複数の第２ガラス繊維束と
を備え、
単位幅当たりの前記第２ガラス繊維束中のガラス成分の断面積に対する前記単位幅当たりの前記第１ガラス繊維束中のガラス成分の断面積の比は、１．０４以上１．４０以下である
ガラス織布。 - 前記第１ガラス繊維束それぞれのガラス成分の断面積は、前記第２ガラス繊維束それぞれのガラス成分の断面積と実質的に等しく、
前記単位幅当たりの前記第２ガラス繊維束の本数に対する前記単位幅当たりの前記第１ガラス繊維束の本数の比は、１．０２以上１．１８以下である
請求項１に記載のガラス織布。 - 請求項１および２に記載のいずれかひとつのガラス織布と、
前記織布中に含有されるマトリックス樹脂と
を備える、透明ガラス繊維複合樹脂シート。 - ガラス織布の屈折率とマトリックス樹脂の屈折率との差が０．０１以下である
請求項３に記載の透明ガラス繊維複合樹脂シート。 - 前記マトリックス樹脂は、脂環構造を有する樹脂を主成分とする
請求項３または４のいずれかに記載の透明ガラス繊維複合樹脂シート。 - 前記脂環構造を有する樹脂は、脂環式エポキシ樹脂である
請求項５に記載の透明ガラス繊維複合樹脂シート。 - 前記脂環式エポキシ樹脂は、下記一般式（Ａ）で表わされる
請求項６に記載の透明ガラス繊維複合樹脂シート。
- 請求項３から７のいずれか一つに記載される透明ガラス繊維複合樹脂シートを備える表示体装置。
- 請求項３から７のいずれか一つに記載される透明ガラス繊維複合樹脂シートを備える太陽電池。
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