CN102909858A - 树脂构件的接合方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供树脂构件的接合方法，该方法在使用激光的树脂构件的接合中可抑制断裂。树脂构件的接合方法包括：以至少一部分重叠的方式配置多个树脂构件的工序、以及一边用玻璃制的加压构件（50）对重叠部加压一边使加压构件（50）扫过并且透过加压构件（50）对重叠部照射激光L的工序。其特征在于，在进行照射的工序中，将加压构件（50）的加压时间设定为3毫秒以上且600毫秒以下。

Description

树脂构件的接合方法

技术领域

本发明涉及树脂构件的接合方法，更具体而言，涉及利用激光将液晶显示装置、电致发光（EL）显示装置、等离子显示器、场发射显示器等图像显示装置等中使用的包括偏光薄膜的光学薄膜接合的方法。

背景技术

迄今，在液晶显示装置等图像显示装置中，利用包括偏光薄膜等的光学薄膜。

作为这种偏光薄膜的制造方法，采用了如下方法：一边将带状的聚乙烯醇（PVA）系原卷薄膜从前端侧送出一边使其经过规定的移动路径，在该移动路径中拉伸，从而形成偏光薄膜。

例如，采用了如下方法：一边从将带状的聚乙烯醇系原卷薄膜卷成辊状而成的原卷卷送出原卷薄膜一边用多个辊限制移动路径，从而使原卷薄膜经过染色浴等各种浴槽内进行染色，进而将染色了的薄膜在移动路径中拉伸，由此形成偏光薄膜。

然而，在这种偏光薄膜的制造方法中，用手工作业使每个原卷薄膜的前端侧经过用辊等限制了的移动路径中的作法是非常繁杂且浪费时间的，因此在前面的原卷薄膜的末端侧接合下一个原卷薄膜的前端侧、顺序连接来形成偏光薄膜。

作为此时的接合手段，迄今采用了粘合带、粘接剂等粘接接合手段、基于铆钉、丝线等的缝合接合手段、基于热封机等的加热熔融接合手段（例如日本特开2007-171897号公报（专利文献1）、日本特开2010-8509号公报（专利文献2））等。

然而，在上述接合中，分别存在下述问题。

·基于粘合带、粘接剂等的粘接接合中的问题

在浸渍到膨润、染色之类的药液中的工序中，由于粘合剂、粘接剂溶解到药液中，会污染药液、构成产品上附着异物的主要原因，而且由于粘合剂、粘接剂流化导致接合强度降低，有时在拉伸工序中会在达到所需拉伸倍率前发生原卷断裂。

·基于铆钉、丝线等的缝合接合中的问题

由于自接合部分产生褶皱，会构成偏光薄膜拉伸不均的原因。而且由于接合强度低，与粘接接合手段同样，有时会在达到所需拉伸倍率前发生原卷断裂。

·基于热封机等的加热熔融接合中的问题

热封机难以只对较窄区域进行加热，因此由于大范围的加热和向周围的传热导致接合部及其周边部的结晶性提高而局部变硬。因此，如果为了提高偏光薄膜的特性而加大拉伸载荷，则有时会发生原卷断裂。

因此，除了上述接合以外，还可以考虑如日本专利第3929958号（专利文献3）中公开的那样应用使用激光接合作为接合手段的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-171897号公报

专利文献2：日本特开2010-8509号公报

专利文献3：日本专利第3929958号

发明内容

发明要解决的问题

然而，如果对于用上述专利文献3的接合方法接合的接合体如制造偏光薄膜时那样进行例如5.25倍以上的拉伸，则由于接合不充分，有时会发生断裂。

本发明鉴于上述问题，以提供在使用激光的树脂构件的接合中可抑制断裂的树脂构件的接合方法作为课题。

用于解决问题的方案

本发明的树脂构件的接合方法的特征在于，其包括：以至少一部分重叠的方式配置多个树脂构件的工序、以及一边用玻璃制的加压构件对重叠部加压一边使该加压构件扫过并且透过该加压构件对重叠部照射激光的工序，在进行照射的工序中，将基于该加压构件的加压时间设定为3毫秒以上且600毫秒以下。

本发明人进行了深入研究，结果发现，通过在使用激光将树脂构件接合的方法中将对重叠部加压的时间设定在上述范围内，会提高接合部处的接合强度。

具体而言，如果加压时间小于3毫秒，则加压时间过短，因而会在接合反应结束之前放开加压构件的加压，难于获得充分的接合状态。另一方面，如果加压时间超过600毫秒，则加压时间过长，因而会由向接合部及其周边部的传热引发高度结晶化，在施加大的拉伸载荷的情况下，应力会在接合部及其周边部集中。

因此，通过将对重叠部加压的时间设定在上述范围内，可以提供即使在对所接合的树脂构件进行了拉伸的情况下也可抑制接合部处的断裂的树脂构件的接合方法。

上述树脂构件的接合方法优选的是，其特征在于，在进行照射的工序中，使用可旋转的圆筒状或球状的加压构件。

由此，能够使加压构件容易进行扫过。因此，能够更准确地控制重叠部整体的加压时间，因而能够进一步抑制接合部的断裂。

上述树脂构件的接合方法优选的是，其特征在于，在进行配置的工序中，以使得重叠部夹着光吸收剂重叠的方式进行配置。

由此，在多个树脂构件为不吸收激光的材料时，会在重叠部吸收激光，因此能够提高接合部处的接合的准确性。

上述树脂构件的接合方法优选的是，其特征在于，在进行照射的工序中，照射800nm以上且11000nm以下的波长的红外激光。

由此，尤其对于聚乙烯醇系树脂薄膜能够提高接合强度而进行接合。

上述树脂构件的接合方法优选的是，其特征在于，在进行配置的工序中，使用具有3μm以上且300μm以下的厚度的树脂构件。

如果厚度为3μm以上，则能够抑制机械强度的降低，如果为300μm以下，则能够抑制光学特性的降低，即使应用于图像显示装置也能够实现薄化。

在上述树脂构件的接合方法中优选的是，其特征在于，在进行配置的工序中，使用包括偏光薄膜的光学薄膜作为树脂构件。

本发明的树脂构件的接合方法由于能够抑制接合部处的断裂，因此可特别适宜地用于需要较大拉伸的、包括偏光薄膜的光学薄膜。

发明的效果

如以上所说明的，根据本发明，将加压构件的加压时间设定为3毫秒以上且600毫秒以下来照射激光，因此能够提供可在使用激光的树脂构件的接合中抑制断裂的树脂构件的接合方法。

附图说明

图1是示意性地示出本发明的实施方式的偏光薄膜的制造方法中使用的装置的立体图。

图2是示意性地示出在本发明的实施方式中将原卷薄膜接合而供给偏光薄膜的制造装置的情况的立体图。

图3是示意性地示出本发明的实施方式中的用于将原卷薄膜接合的接合装置的侧视图。

附图标记说明

1薄膜，1a末端部，1b前端部，3供给部，4浸渍浴，4a膨润浴，4b染色浴，4c交联浴，4d拉伸浴，4f洗涤浴，9辊，9a夹辊，10卷取部，11干燥装置，12层叠用薄膜，40相间构件，50加压构件，60激光照射部，L激光。

具体实施方式

以下列举应用于偏光薄膜的制造方法的实例来对本发明的树脂构件的接合方法的一个实施方式进行说明。

具体而言，一边例示出通过将带状的聚乙烯醇系树脂薄膜彼此接合、将这些聚乙烯醇系树脂薄膜连续供给拉伸装置而制造偏光薄膜的情况，一边进行说明。

首先，边参照附图边对用于实施本实施方式的偏光薄膜的制造方法的优选的拉伸装置进行说明。

上述拉伸装置如图1和图2所示，包括：原卷薄膜供给部3，用于从将带状的聚乙烯醇系树脂薄膜（以下也称为“原卷薄膜”或简称为“薄膜”）卷成卷状而成的原卷卷送出原卷薄膜1；多个浸渍浴4，用于将所送出的原卷薄膜1浸渍在规定的药液中；多个辊9，用于限制原卷薄膜1的移动路径以使原卷薄膜1经过该浸渍浴4内；拉伸部，用于在该移动路径中拉伸原卷薄膜1；以及偏光薄膜卷取部10，用于将在多个浸渍浴4中浸渍且拉伸了的薄膜作为偏光薄膜卷取成卷状。

如图1和图2所示，作为多个浸渍浴4，拉伸装置从薄膜的移动方向上游侧起依次具有以下5种浸渍浴4：膨润浴4a，存有用于使聚乙烯醇系树脂薄膜膨润的膨润液；染色浴4b，存有用于将膨润了的薄膜染色的染色液；交联浴4c，存有用于使构成薄膜的树脂的分子链交联的交联剂液；拉伸浴4d，用于在浴内拉伸薄膜；以及洗涤浴4f，存有用于洗涤经过了该拉伸浴4d的薄膜的洗涤液。

此外，上述拉伸装置在薄膜1的移动路径中的洗涤浴4f的下游侧且卷取部10的上游侧具有用于使附着于薄膜1的洗涤液干燥的干燥装置11，具体而言具有干燥烘箱。

进而，在上述拉伸装置中，在于干燥装置11中干燥了的薄膜的两面侧配置有卷成卷状的表面保护膜（例如三醋酸纤维素薄膜、环烯烃聚合物薄膜）等层叠用薄膜12。拉伸装置具有用于在干燥后的薄膜的两面层叠层叠用薄膜12的层压装置。

作为拉伸部，采用所谓的辊拉伸手段。即，采用如下构成：在移动路径中，配置多组以将薄膜1夹持在其间且向移动方向下游侧送出的方式构成的成对的夹辊9a，并且移动方向下游侧的组的圆周速度比上游侧快。

进而，上述拉伸装置如图2所示，在原卷薄膜1的末端部1a经过受限制的移动路径之前，具体而言，在经过浸渍浴4之前，具有用于以激光熔接将原卷薄膜1的末端部1a与接着该原卷薄膜1经过移动路径内的新的原卷薄膜1的前端部1b连接的接合装置（参照图3）。

另外，在图2中，以涂黑部30表示通过激光照射接合了的部分。

接着，参照图3对本实施方式的接合装置进行说明。另外，图3示出从一个侧面观察接合的新旧原卷薄膜的重叠部时的接合装置的侧面。

如该图3所示，本实施方式的接合装置包括：配置在薄膜的末端部1a与前端部1b的重叠部上的相间构件40、和配置在该相间构件40上的加压构件50、和配置在加压构件50上的激光照射部60。本实施方式的接合装置以如下方式构成：将前面的原卷薄膜1的末端部1a和与其连接的新的原卷薄膜1的前端部1b上下重叠，一边隔着相间构件40用加压构件50对该重叠部加压，一边从激光照射部60照射激光L，从而能够将末端部1a与前端部1b的界面部加热熔融来熔接。

加压构件50由相对于所使用的激光L显示高透明性的玻璃构成。加压构件50可扫过原卷薄膜1的重叠部。

加压构件50只要以可使加压时间为3毫秒以上且600毫秒以下地进行加压的方式构成则没有特别限定，从可以容易地扫过原卷薄膜1的重叠部的角度出发，优选为可旋转的圆筒状或球状。

加压构件50优选以可达到0.5kgf/cm²以上且200kgf/cm²以下、更优选以可达到30kgf/cm²以上且150kgf/cm²以下的加压强度的方式构成。

对于构成加压构件50的材料，只要为玻璃制则没有特别限定，例如可以使用石英、无碱玻璃、Tempax玻璃、Pyrex玻璃、Vycor玻璃、D263、OA10、AF45等。

为了提高激光L的利用效率，加压构件50优选相对于所使用的激光L的波长具有高透明性，优选具有50%以上的透光率，进一步优选具有70%以上的透光率。

相间构件40为了抑制由加压构件50的移动导致的原卷薄膜1中的弯曲、偏移等而以覆盖原卷薄膜1的大致整个重叠部的方式配置。也可以以覆盖原卷薄膜1中的至少一部分非重叠部的方式配置。

相间构件40的厚度优选为50μm以上且小于10mm，进一步优选为1mm以上且小于5mm。如果为50μm以上，则变得容易操作，如果为1mm以上，则变得更容易操作。小于10mm时，可以抑制由吸收、散射导致的激光L到达重叠部的效率降低，小于5mm时，可以进一步抑制激光L到达重叠部的效率降低。

对相间构件40没有特别限定，相对于所使用的激光L的波长，优选具有30%以上的透光率，进一步优选具有50%以上的透光率。

构成相间构件40的材料例如优选为透光性良好的橡胶、具有缓冲性的树脂材料等。作为这种材料，例如可以使用硅橡胶、聚氨酯橡胶等橡胶系材料、聚乙烯等树脂材料。

相间构件40可以是一层也可以是多层。相间构件40为多层时，可以在上述材料的层的基础上层叠使用例如聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、降冰片烯树脂、环烯烃聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰亚胺、三醋酸纤维素等。相间构件40为单层时，可以以单层使用上述各种树脂材料。

激光照射部60沿着新旧原卷薄膜1的重叠部透过加压构件50照射激光L。加压构件50可扫过，因此优选激光照射部60的激光光源也可扫过。作为这种构成，激光照射部60例如具有起如下作用的机构：用于使通过聚光透镜而聚光为所需光束尺寸的点光束沿着新旧原卷薄膜1的重叠部扫过。

在本实施方式中，由激光照射部60照射的激光L承担被光吸收剂吸收而发热的作用，所述光吸收剂通过在一方或两方涂布等手段而配置在将新旧原卷薄膜1重叠而成的重叠部的中间（界面）；如果所使用的光吸收剂的吸收灵敏度高，则对激光的种类没有特别限定。所照射的激光L优选为具有可见光区域或红外区域的半导体激光、纤维激光、飞秒激光、皮秒激光、YAG激光等固体激光、CO₂激光等气体激光等，更优选为廉价且容易得到面内均匀的激光束的半导体激光、纤维激光。此外，为了避免原卷薄膜1的分解、促进熔融，与瞬间投入高能量的脉冲激光相比较优选为连续波的CW激光。

由激光照射部60照射的激光L的输出（功率）、光束尺寸、形状、照射次数、扫过速度等针对作为进行接合的对象的原卷薄膜1和光吸收剂的光吸收率之类的光学特性、熔点、玻璃化转变温度Tg之类的热特性等的不同而适当选择。在使用聚乙烯醇系树脂作为原卷薄膜1时，为了高效地使激光照射部的聚乙烯醇系树脂流化而获得强力的接合，激光照射部60优选以可照射具有200W/cm²以上且10000W/cm²以下、更优选以可照射具有300W/cm²以上且5000W/cm²以下、特别优选以可照射具有1000W/cm²以上且3000W/cm²以下的功率密度的激光L的方式构成。

此外，激光照射部60优选以如下方式构成：在满足照射激光功率密度的功率下具有为新旧原卷薄膜重叠宽度的1/10以上且5倍以下的照射光束面积（照射宽度或光斑直径）。照射宽度为重叠宽度的1/10以上时，重叠部中的接合部大，因此可以抑制在接合后进行输送时发生扇动，可以抑制对良好的输送性的阻碍。如果以照射宽度为重叠宽度的5倍以下的宽度照射激光L，则对接合和拉伸特性带来的影响小，且能量利用效率良好。从该角度出发，照射宽度更优选为重叠宽度的1/5以上且3倍以下。

此外，激光照射部60优选以可照射5J/cm²以上且400J/cm²以下、进一步优选以可照射10J/cm²以上且300J/cm²以下、特别优选以可照射30J/cm²以上且150J/cm²以下的累积照射量的方式构成。

激光L的光束形状可以为圆形，也可以为了获得高功率密度而为线状。

此外，本实施方式中的接合装置可以进一步具有放置进行接合的原卷薄膜1的工作台（未图示）。这种工作台例如可以采用其上表面部由金属、玻璃、树脂、橡胶、陶瓷等形成的台子。

另外，虽然在此不进行详细说明，但如上所述的接合装置可以采用在通常的激光熔接装置以及其外围设备中所利用的各种机构。

接着，对于利用包括这种接合装置的拉伸装置来制造偏光薄膜的方法进行说明。

在本实施方式的偏光薄膜的制造方法中实施以下工序：膨润工序，将带状的原卷薄膜1浸渍在膨润浴4a中使其膨润；染色工序，将膨润了的薄膜浸渍在染色浴4b中进行染色；交联工序，将染色了的薄膜浸渍在交联浴4c中使构成薄膜的树脂的分子链交联；拉伸工序，在拉伸浴4d内对该交联工序后的薄膜进行拉伸；洗涤工序，对该拉伸工序后的薄膜进行洗涤；干燥工序，用干燥装置11对该洗涤了的薄膜进行干燥；以及层叠工序，对该干燥后的薄膜层叠表面保护膜。

然后，本实施方式的偏光薄膜的制造方法如下进行：将一个原卷卷安装于原卷薄膜供给部3，从该原卷薄膜供给部3连续送出原卷薄膜，在其移动路径中实施上述工序并最终实施将完成了层叠工序的产品（偏光薄膜）在偏光薄膜卷取部10卷取成卷状的卷取工序，从而进行。

此外，使用上述的接合装置，在原卷卷的卷取工序结束之前，从新的原卷卷放出原卷薄膜，另行实施将该新的原卷薄膜的前端部1b接合至前面的原卷辊的末端部1a的接合工序，从而接着从该新的原卷辊向拉伸装置供给原卷薄膜来连续制造偏光薄膜。

对供于上述工序的原卷薄膜没有特别限定，作为带状的聚乙烯醇系树脂薄膜，其是作为偏光薄膜使用的聚乙烯醇系高分子树脂材料，可以使用聚乙烯醇薄膜、部分皂化聚乙烯醇薄膜或聚乙烯醇的脱水处理薄膜等。

一般，这些原卷薄膜如上所述以卷成卷状的原卷卷的状态使用。

作为上述聚乙烯醇系原卷薄膜的材料的聚合物的聚合度通常为500以上且10000以下，优选为1000以上且6000以下的范围，更优选在1400以上且4000以下的范围。

进而，在部分皂化聚乙烯醇薄膜的情况下，例如从在水中的溶解性的角度出发，其皂化度优选为75摩尔%以上，更优选为98摩尔%以上，更优选在98.3摩尔%以上且99.8摩尔%以下的范围。

作为上述聚乙烯醇系原卷薄膜的制造方法，可以适当使用通过流延成膜的流延法、浇铸法、挤出法等任意方法将溶解于水或有机溶剂而成的原液成膜的方法等。

原卷薄膜的相位差值优选为5nm以上且10nm以下。

此外，为了得到面内均匀的偏光薄膜，优选聚乙烯醇系原卷薄膜面内的相位差偏差尽可能小，作为原卷薄膜的聚乙烯醇系薄膜的面内相位差偏差，在测定波长1000nm下优选为10nm以下，进一步优选为5nm以下。

聚乙烯醇系原卷薄膜在被接合时的吸水（含水）状态下，优选具有2质量%以上且15质量%以下的吸水率，进一步优选具有4质量%以上且10质量%以下的吸水率。如果非连接原卷薄膜具有15质量%以下的吸水率，则可以抑制加热熔融部由于水分蒸发而起泡、减少接合不良。在吸水率为10质量%以下时，可以进一步抑制接合不良。另一方面，在吸水率为2质量%以上时，未接合的原卷薄膜在加热时的树脂流动性良好，可以抑制接合效率降低。在吸水率为4质量%以上时，可以进一步抑制接合效率降低。

另外，对于上述光吸收率，可以使用日本分光株式会社制造的紫外可见近红外分光光度计、型号“V-670”通过积分球模式测定对象波长区的透射率：T（%）和反射率：R（%）并计算下式而求出。

光吸收率：A（%）＝100-T-R

此外，对于吸水率，通过比较干燥前后的质量而求出，例如，如果为聚乙烯醇系树脂薄膜，可以进行83℃×1小时加热、将其加热减量除以加热前的聚乙烯醇系树脂薄膜的质量而求出。

接着，对于用于用上述拉伸装置对上述原卷薄膜施加拉伸来加工偏光薄膜的各工序进行说明。

膨润工序

在本工序中，例如，一边通过辊9将从原卷薄膜供给部3送出的原卷薄膜的移动速度维持一定，一边将原卷薄膜导入充满水的膨润浴4a中而将其浸渍在水中。

由此将原卷薄膜水洗，可以洗涤原卷薄膜表面的污垢、防粘连剂，并且通过用水使原卷薄膜膨润而可以期待具有防止染色不均等不均匀性的效果。

在膨润浴4a中的膨润液中，除了水以外还可以预先适当添加甘油、碘化钾等，在添加这些时，对于其浓度，如果是甘油，优选设定为5质量%以下，如果是碘化钾，优选设定为10质量%以下。

膨润液的温度优选设定为20℃以上且45℃以下的范围，进一步优选设定为25℃以上且40℃以下。

原卷薄膜在膨润液中浸渍的浸渍时间优选设定为2秒钟以上且180秒钟以下，更优选设定为10秒钟以上且150秒钟以下，特别优选设定为30秒钟以上且120秒钟以下。

此外，可以在该膨润浴中将聚乙烯醇系树脂薄膜沿长度方向拉伸，此时的拉伸倍率优选将由膨润引起的伸展包括在内设定为1.1倍以上且3.5倍以下左右。

染色工序

对于经过了上述膨润工序的薄膜，与膨润工序同样，通过辊9浸渍在存于染色浴4b的染色液中来实施染色工序。

例如可以采用如下方法实施该染色工序：通过将经过了膨润工序的聚乙烯醇系树脂薄膜浸渍在包含碘等二色性物质的染色液中，从而使二色性物质吸附于薄膜。

作为上述二色性物质，可以使用现有公知的物质，例如可列举出碘、有机染料等。

作为有机染料，例如可以使用红色BR、红色LR、红色R、粉色LB、宝石红BL、酒红GS、天蓝LG、柠檬黄、蓝色BR、蓝色2R、海军蓝RY、绿色LG、紫色LB、紫色B、黑色H、黑色B、黑色GSP、黄色3G、黄色R、橙色LR、橙色3R、深红GL、深红KGL、刚果红、亮紫BK、超级蓝（Supra Blue）G、超级蓝（SupraBlue）GL、超级橙（Supra Orange）GL、直接天蓝、直接永固橙（Direct Fast Orange）S、永固黑等。

这些二色性物质可以仅使用一种，也可以组合使用两种以上。

使用上述有机染料时，例如，从实现可见光区域的中和的角度出发，优选将两种以上组合。

作为具体例子，可列举出刚果红与超级蓝G的组合、超级橙GL与直接天蓝的组合、或直接天蓝与永固黑的组合等。

作为上述染色浴的染色液，可以使用将上述二色性物质溶解于溶剂而成的溶液。作为溶剂，通常可以使用水，也可以进一步添加与水具有相容性的有机溶剂来使用。

作为该染色液中的二色性物质的浓度，优选设定为0.010质量%以上且10质量%以下的范围，更优选设定为0.020质量%以上且7质量%以下的范围，特别优选设定为0.025质量%以上且5质量%以下。

此外，由于使用碘作为二色性物质时可以更进一步提高染色效率，因此优选进一步添加碘化物。

作为该碘化物，例如可列举出碘化钾、碘化锂、碘化钠、碘化锌、碘化铝、碘化铅、碘化铜、碘化钡、碘化钙、碘化锡、碘化钛等。

对于这些碘化物的添加比率，在上述染色浴中，优选设定为0.010质量%以上且10质量%以下，更优选设定为0.10质量%以上且5质量%以下。

在这些当中，优选添加碘化钾，碘与碘化钾的比例（质量比）优选设定为1:5~1:100的范围，更优选设定为1:6~1:80的范围，特别优选设定为1:7~1:70的范围。

对薄膜在上述染色浴中的浸渍时间没有特别限定，优选设定为0.5分钟以上且20分钟以下的范围，更优选为1分钟以上且10分钟以下的范围。此外，染色浴的温度优选设定为5℃以上且42℃以下的范围，更优选设定为10℃以上且35℃以下的范围。

此外，可以在该染色浴中将薄膜沿长度方向拉伸，此时的累积的总拉伸倍率优选设定为1.1倍以上且4.0倍以下左右。

另外，作为染色工序，除了如前所述的在染色浴中浸渍的方法以外，例如还可以采用将包含二色性物质的水溶液涂布或喷雾至上述聚合物薄膜的方法。

此外，在本发明中，也可以不进行染色工序而采用以预先混合有二色性物质的聚合物原料进行成膜而得到的薄膜作为所使用的原卷薄膜。

交联工序

接着，将薄膜导入存有交联剂液的交联浴4c、在交联剂液中浸渍薄膜来实施交联工序。

作为交联剂，可以使用现有公知的物质，例如可以使用硼酸、硼砂等硼化合物、乙二醛、戊二醛等。这些交联剂可以仅使用一种，也可以组合使用两种以上。在组合使用两种以上的交联剂时，例如优选为硼酸与硼砂的组合，此外，其添加比例（摩尔比）优选设定为4:6~9:1的范围，更优选设定为5.5:4.5~7:3的范围，最优选设定为6:4。

作为上述交联浴的交联剂液，可以使用将交联剂溶解于溶剂而成的溶液。

作为溶剂，例如可以使用水，也可以进一步组合使用与水具有相容性的有机溶剂。对上述交联剂液中的交联剂的浓度没有特别限定，优选设定为1质量%以上且10质量%以下的范围，更优选设定为2质量%以上且6质量%以下。

在上述交联浴中的交联剂液中，可以为了赋予偏光薄膜以面内均匀的特性而添加碘化物。

作为该碘化物，例如可列举出碘化钾、碘化锂、碘化钠、碘化锌、碘化铝、碘化铅、碘化铜、碘化钡、碘化钙、碘化锡、碘化钛等，在添加这些时的碘化物的含量优选设定为0.05质量%以上且15质量%以下，更优选设定为0.5质量%以上且8质量%以下。

作为交联剂与碘化物的组合，优选为硼酸与碘化钾的组合，硼酸与碘化钾的比例（质量比）优选设定为1:0.1~1:3.5的范围，进一步优选设定为1:0.5~1:2.5的范围。

上述交联浴中的交联剂液的温度一般优选设定为20℃以上且70℃以下的范围，聚乙烯醇系树脂薄膜的浸渍时间一般可以设定为1秒钟以上且15分钟以下的范围内的任一时间，优选设定为5秒钟以上且10分钟以下。

在该交联工序中，可以在交联浴中将薄膜沿长度方向拉伸，此时的累积的总拉伸倍率优选设定为1.1倍以上且5.0倍以下左右。

另外，作为交联工序，与染色工序同样，可以通过涂布或喷雾含交联剂的溶液的方法来实施而代替在交联剂液中浸渍的处理方法。

拉伸工序

拉伸工序是将染色、交联了的聚乙烯醇系树脂薄膜例如以累积的总拉伸倍率达到2倍以上且8倍以下左右的方式沿其长度方向拉伸的工序。作为拉伸工序，例如可以采用湿式拉伸法，该湿式拉伸法在将薄膜浸渍在存于拉伸浴中的溶液中的状态下对其长度方向施加张力来实施拉伸。

作为存于拉伸浴的溶液，并没有特别限定，例如可以使用添加有各种金属盐、碘、硼或锌的化合物的溶液。

作为该溶液的溶剂，可以适当使用水、乙醇或各种有机溶剂。其中，优选使用分别添加了2质量%以上且18质量%以下左右的硼酸和/或碘化钾的溶液。在同时使用该硼酸与碘化钾时，其含有比例（质量比）优选以1:0.1~1:4左右、更优选以1:0.5~1:3左右的比例使用。

作为上述拉伸浴中的溶液的温度，例如优选设定为40℃以上且67℃以下的范围，更优选设定为50℃以上且62℃以下。

洗涤工序

洗涤工序是例如使薄膜经过存有水等洗涤液的洗涤浴、从而将在这之前的处理中附着的硼酸等不需要的残留物冲掉的工序。

在上述水中，优选添加碘化物，例如优选添加碘化钠或碘化钾。

在洗涤浴的水中添加碘化钾时，其浓度一般设定为0.1质量%以上且10质量%以下，优选设定为3质量%以上且8质量%以下。

进而，洗涤液的温度优选设定为10℃以上且60℃以下，更优选设定为15℃以上且40℃以下。

此外，对于洗涤处理的次数、即在洗涤液中浸渍之后从洗涤液中拉上来的重复次数没有特别限定，可以设定为多次，也可以通过在多个洗涤浴中存上添加物的种类、浓度不同的水并使薄膜经过它们来实施洗涤工序。

另外，在将薄膜从各工序中的浸渍浴中拉上来时，可以为了防止发生滴液而通过现有公知的使用夹送辊等刮液辊、或利用气刀将液体刮去等的方法来除去多余的水分。

干燥工序

将在洗涤工序中进行了洗涤的薄膜导入干燥装置11，可以适当用自然干燥、鼓风干燥、加热干燥等最合适的方法进行干燥来实施该干燥工序。

其中，如果为实施基于加热干燥的干燥工序的情况下，加热干燥的条件优选设定为：加热温度为20℃以上且80℃以下左右，干燥时间为1分钟以上且10分钟以下左右。

进而，对于干燥温度，不管上述方法如何，为了防止薄膜劣化而优选尽可能设定为低温。干燥温度优选为60℃以下，特别优选为45℃以下。

层叠工序和卷取工序

在本实施方式中，可以通过实施用卷取辊将经过了如上所述的工序的薄膜卷取的卷取工序而得到卷成卷状的偏光薄膜。

另外，在本实施方式中，也可以在实施层叠工序之后再实施卷取工序，所述层叠工序在于干燥工序中干燥了的偏光薄膜的表面的单侧或两侧适当层叠表面保护用薄膜等。

对于如此制造的偏光薄膜的最终的总拉伸倍率，相对于原卷薄膜，优选为5.25倍以上且8.0倍以下的范围内的任一拉伸倍率，更优选为6.0倍以上且7.0倍以下的范围内的任一拉伸倍率。

优选如上所述的拉伸倍率的理由是：如果最终的总拉伸倍率为5.25倍以上，则可以得到具有高偏光特性的偏光薄膜；如果为8.0倍以下，则可以抑制薄膜发生断裂。

接合工序

通过对原卷辊的整个长度实施如上所述的工序，可以高效地连续制造偏光薄膜，而在本实施方式中，在该原卷辊被全部供给拉伸装置之前，进一步从下一个原卷辊放出聚乙烯醇系树脂薄膜（原卷薄膜），实施将该新的原卷薄膜的前端部1b接合至用拉伸装置实施了各工序的原卷辊的末端部1a的接合工序。

在接合工序中，首先，例如以前面的薄膜的末端部1a与新的薄膜的前端部1b的至少一部分（重叠部）重叠的方式进行配置。此时的重叠宽度优选为0.1mm以上且小于50.0mm，更优选为0.5mm以上且小于30.0mm。如果为0.1mm以上，则容易以高重复精度将具有较宽宽度的原卷薄膜重叠来进行配置。如果为0.5mm以上，则更容易将原卷薄膜重叠来进行配置。另一方面，如果小于50.0mm，则可以减小通过后述的激光熔接而未接合的未接合部，可以抑制在输送中薄膜扇动。如果小于30.0mm，则可以进一步抑制在输送中薄膜扇动。

在该工序中，优选配置具有3μm以上且300μm以下的厚度的原卷薄膜。如果厚度为3μm以上，则可以抑制机械强度降低，如果为300μm以下，则可以抑制光学特性降低，即使应用于图像显示装置也可以实现薄化。

此外，在该工序中，优选以使原卷薄膜夹着光吸收剂重叠的方式进行配置。具体而言，在末端部1a与前端部1b之间（末端部1a与前端部1b的表面的至少任意一方）配置光吸收剂使得末端部1a与前端部1b的接合部处的激光L的光吸收性提高、能够更高效地实施熔接。即，原卷薄膜是会透射激光L的材料，用所配置的光吸收剂吸收激光L。

对于所配置的光吸收剂，为了吸收所使用的激光而发热，例如可以使用炭黑、颜料、染料等。这些吸收剂优选用有机溶剂等稀释、预先通过适合的涂布手段涂布在原卷薄膜重叠部的一方。吸收剂例如可以使用酞菁系吸收剂、萘酞菁系吸收剂、聚甲炔系吸收剂、二苯甲烷系吸收剂、三苯甲烷系吸收剂、醌系吸收剂、偶氮系吸收剂、二亚胺鎓盐、水等。作为使用具有800nm以上且1200nm以下的波长的激光时的吸收剂，例如可以使用美国Gentex公司制造的Clearweld（注册商标）。

作为涂布手段，例如可以使用喷涂机、喷墨打印机、丝网印刷、双流体式、单流体式、超声波式喷雾器、打印器、涂布机等常规手法。

接着，一边用玻璃制的加压构件50对原卷薄膜的重叠部加压一边使加压构件50扫过，并且透过加压构件50照射激光。在该工序中，例如可以如下实施：将前面的薄膜的末端部1a与新的薄膜的前端部1b重叠，一边使加压构件50沿着重叠部进行加压和扫过，一边使激光L沿着该重叠部进行扫过和照射，在薄膜界面处使各自的树脂相熔来形成熔接部，从而实施。

在该进行照射的工序中，将加压构件50的加压时间设定为3毫秒以上且600毫秒以下，优选设定为5毫秒以上且500毫秒以下，更优选设定为20毫秒以上且150毫秒以下。

如果加压时间小于3毫秒，则加压时间过短，因此会在基于激光L的熔融的接合反应结束之前放开加压构件50的加压，从而难以获得充分的接合状态。如果加压时间为5毫秒以上，则会在基于熔融的接合反应结束之后放开加压构件，因此可以获得充分的接合状态。如果加压时间为20毫秒以上，则可以获得更充分的接合状态。

另一方面，如果加压时间超过600毫秒，则加压时间过长，因此会由向接合部及其周边部的传热引发高度结晶化，结果接合部及其周边部高度结晶化，导致在加载大的（例如5.25倍以上）拉伸载荷时，应力会集中于接合部及其周边部。如果加压时间为500毫秒以下，则可以缓和施加于接合部及其周边部的应力。如果加压时间为150毫秒以下，则可以有效地缓和施加于接合部及其周边部的应力。

因此，通过将对重叠部进行加压的时间设定在上述范围内，即使在对所接合的原卷薄膜进行了拉伸的情况下，也可以抑制接合部的断裂。

在此，上述加压时间是由玻璃制加压构件50在静止加压的状态下的加压面积和玻璃制加压构件50的扫过速度算出的值。例如，设圆筒状的玻璃制加压构件50接触原卷薄膜时的面积为1mm×4mm、加压构件50的扫过（旋转）速度为50mm/秒时，（距离1mm）/（速度50mm/秒）为加压时间，算得为20毫秒。

由于透过加压构件50照射激光L，激光L的照射时间不超过加压构件的加压时间，可以与加压构件50的加压时间相同（3毫秒以上且600毫秒以下）。

在该工序中，优选使用可旋转的圆筒状或球状的加压构件50。透过使用这种形状的加压构件50，可以一边抑制重叠部的弯曲一边容易地扫过重叠部，并且可以容易地控制重叠部的加压时间。

此外，优选使用具有能够会聚激光L的聚光透镜等会聚机构的加压构件50。通过使用这种加压构件50，可以提高准确性而对重叠部照射激光L。

此外，在该工序中，作为所照射的激光L，优选使用800nm以上且11000nm以下的波长的红外激光。通过照射这种激光，可以提高接合强度而将聚乙烯醇系树脂薄膜接合。

此外，在该工序中，优选在原卷薄膜与加压构件50之间配置相间构件40。通过对原卷薄膜施加基于相间构件40的加压，可以抑制由加压构件50的扫过导致的重叠部的位置偏移，因此可以稳定地形成接合部。

尤其，加压构件50为圆筒状或球状时，可以抑制在原卷薄膜1重叠了的状态下由于加压构件50的加压·旋转而导致的弯曲或偏移。从该观点出发，优选在玻璃制的加压构件50与包括非接合部的原卷薄膜之间插入透光性良好的橡胶、具有缓冲性的树脂材料等。

在该工序中，在新旧原卷薄膜的重叠部，由于各原卷薄膜的前端部的足够的区域用于接合，因此两前端部不会在输送中扇动，这对于实现薄膜的良好的输送性是优选的。从该观点考虑，新旧原卷薄膜的重叠部处的未接合部的宽度优选为5mm以下，更优选为2mm以下，进一步优选为0mm（重叠部整面被接合）。

通过实施以上工序，可以制造本实施方式中的包括偏光薄膜的光学薄膜。

另外，对所制造的偏光薄膜的厚度没有特别限定，优选为5μm以上且40μm以下。如果厚度为5μm以上，则可以抑制机械强度降低，如果为40μm以下，则可以抑制光学特性降低，即使应用于图像显示装置也可以实现薄化。

如此制得的光学薄膜可以提高接合部的接合强度，因此即使在实施了膨润工序、染色工序、交联工序、拉伸工序、洗涤工序、干燥工序和层叠工序时也可以抑制接合部处的断裂。因此，能够一边抑制断裂问题一边实施高倍率（例如5.25倍以上）下的拉伸。因此，可以制造赋予了高偏光功能的偏光薄膜。此外，在使原卷薄膜1的接合部经过时可以连续地经过而不需要进行降低拉伸载荷等的拉伸条件的变更，因此本实施方式的接合方法具有提高作业效率、提高生产率、提高成品率以及减少材料损耗的效果。

因此，通过本实施方式所制造的偏光薄膜可以作为层叠于液晶元件基板的偏光薄膜等而用于液晶显示装置等，而且除了液晶显示装置以外，还可以作为电致发光显示装置、等离子显示器和场发射显示器等各种图像显示装置中的偏光薄膜使用。

此外，在实际应用时，也可以在两面或单面层叠各种光学层来形成光学薄膜、或实施各种表面处理而用于液晶显示装置等图像显示装置。

作为光学层，只要满足所要求的光学特性则没有特别限定，例如可以使用用于保护偏光薄膜的透明保护层、用于视场角补偿等的取向液晶层、用于层叠其他薄膜的粘合层、还有偏振转换元件、反射板、半透板、相位差板（包括1/2、1/4等波长板（λ板））、视场角补偿膜、增亮膜等图像显示装置等的形成中使用的薄膜。

作为表面处理，可列举出硬涂层处理、抗反射处理、用于抗粘连、防漫射或防眩光的表面处理。

另外，本实施方式中的偏光薄膜的制造方法如上所述，但本发明并不限定于本实施方式，可以在本发明的构思的范围内适当进行设计变更。

此外，在本实施方式中，作为树脂构件，举出了针对偏光薄膜的制造中使用的聚乙烯醇系树脂薄膜的实例，但本发明的树脂构件不限定于聚乙烯醇系树脂薄膜，优选为热塑性树脂。作为热塑性树脂，例如可以使用聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、热塑性聚酰亚胺、三醋酸纤维素、聚甲基丙烯酸甲酯、环烯烃聚合物、降冰片烯树脂、聚甲醛、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚丁二烯、聚氨酯、聚苯乙烯、聚甲基戊烯、聚酰胺、聚缩醛、聚对苯二甲酸丁二醇酯、乙烯醋酸乙烯酯等。这些树脂构件可以是单层也可以是多层，只要至少一层由热塑性树脂构成则没有特别限定。

实施例

接着举出实施例来进一步详细说明本发明，但本发明并不限定于这些例子。

基本条件

·原卷薄膜：

聚乙烯醇树脂薄膜（KURARAY CO.,LTD.制造，厚度75μm、宽度50mm、吸水率6%）

·重叠宽度：

宽度1.8mm

·玻璃制加压构件：

圆筒状（直径10mm、辊宽度15mm）

·相间构件：

聚氨酯橡胶（厚度10mm、硬度90度）

·激光：

半导体激光（波长940nm、功率140W、光束形状4mm×0.6mm（线光束）、功率密度5833W/cm²、扫描速度100mm/秒、累积照射量35J/cm²）

·光吸收剂：

Clearweld LD120C（注册商标）（美国Gentex公司制造，溶剂丙酮）

在下侧的原卷薄膜末端部以宽度5mm、扫过速度200mm/秒、0.4L/min进行涂布

·加压面积：

宽度1.8mm×3mm（3mm为扫过方向的长度）

·加压大小：

以载荷128kgf/cm²按压原卷薄膜重叠部

·加压时间：

以100mm/秒的扫过速度对3mm长度加压，因此为30毫秒

实施例1

在上述基本条件下将新旧原卷薄膜的重叠部接合，一边将所得接合体在如图1所示的拉伸装置中以拉伸倍率在膨润浴中为2.6倍、在染色浴中为3.4倍、在交联浴中为3.6倍、在拉伸浴和洗涤浴中为6.0倍的方式进行拉伸，一边分批制造偏光薄膜，结果没有在接合部发生断裂，成功制造了偏光薄膜。

实施例2

除了将激光功率设定为230W、将扫过速度设定为600mm/秒（加压时间为5毫秒）以外，在上述基本条件下将新旧原卷薄膜接合，除了在拉伸浴和洗涤浴中拉伸5.5倍以外，在实施例1中记载的条件下进行了偏光薄膜的分批制造，结果没有在接合部发生断裂，成功制造了偏光薄膜。

实施例3

除了将激光功率设定为120W、将扫过速度设定为30mm/秒（加压时间为100毫秒）以外，在上述基本条件下将新旧原卷薄膜接合，在实施例1中记载的条件下进行了偏光薄膜的分批制造，结果没有在接合部发生断裂，成功制造了偏光薄膜。

实施例4

除了将激光功率设定为40W、将扫过速度设定为6mm/秒（加压时间为500毫秒）以外，在上述基本条件下将新旧原卷薄膜接合，除了在拉伸浴和洗涤浴中拉伸5.25倍以外，在实施例1中记载的条件下进行了偏光薄膜的分批制造，结果没有在连接部发生断裂，成功制造了偏光薄膜。

实施例5

除了将薄膜宽度变更为宽度2600mm以外，在上述基本条件下将新旧原卷薄膜接合，将所接合的原卷薄膜投入到图1所示的偏光薄膜制造装置中，在实施例1中记载的拉伸条件下以辊对辊方式进行了偏光薄膜制造，结果没有在接合部发生断裂，成功地连续制造了偏光薄膜。

比较例1

除了将激光功率设定为20W、将扫过速度设定为4mm/秒（加压时间为750毫秒）以外，在上述基本条件下将新旧原卷薄膜接合，除了在拉伸浴和洗涤浴中拉伸5.25倍以外，在实施例1中记载的条件下进行了偏光薄膜的分批制造，结果在拉伸浴中于连接部发生断裂，未能制造偏光薄膜。

（比较例2）

除了将激光功率设定为500W、将扫过速度设定为1200mm/秒（加压时间为2.5毫秒）以外，尝试在上述基本条件下将新旧原卷薄膜接合，但未能获得良好的接合。

通过上述内容确认到：根据本实施例，通过将加压构件的加压时间设定为3毫秒以上且600毫秒以下来照射激光，在作为树脂构件的聚乙烯醇系树脂薄膜的接合中可抑制接合部处的断裂。

如上对本发明的实施方式和实施例进行了说明，但从一开始便已预计会将实施方式和实施例的特征适当组合。此外，应该认为本次所公开的实施方式和实施例在所有方面均为例示，并不是制限性的。本发明的范围并不是由上述的实施方式和实施例而是由权利要求书所表示的，旨在包括在与权利要求书等同的意思和范围内的所有变更。

Claims (6)

1.一种树脂构件的接合方法，其特征在于，该方法包括：

以至少一部分重叠的方式配置多个树脂构件的工序、以及

一边用玻璃制的加压构件对重叠部加压一边使所述加压构件扫过并且透过所述加压构件对所述重叠部照射激光的工序，

在所述进行照射的工序中，将所述加压构件的加压时间设定为3毫秒以上且600毫秒以下。

2.根据权利要求1所述的树脂构件的接合方法，其特征在于，在所述进行照射的工序中，使用可旋转的圆筒状或球状的所述加压构件。

3.根据权利要求1或2所述的树脂构件的接合方法，其特征在于，在所述进行配置的工序中，以使所述重叠部夹着光吸收剂重叠的方式进行配置。

4.根据权利要求1或2所述的树脂构件的接合方法，其特征在于，在所述进行照射的工序中，照射800nm以上且11000nm以下的波长的红外激光。

5.根据权利要求1或2所述的树脂构件的接合方法，其特征在于，在所述进行配置的工序中，使用具有3μm以上且300μm以下的厚度的所述树脂构件。

6.根据权利要求1或2所述的树脂构件的接合方法，其特征在于，在所述进行配置的工序中，使用聚乙烯醇系树脂薄膜作为所述树脂构件。

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