JP5903451B2 - Manufacturing method of sheet joined body - Google Patents
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- B29C66/71—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the composition of the plastics material of the parts to be joined
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- B29C66/73—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
- B29C66/733—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the optical properties of the material of the parts to be joined, e.g. fluorescence, phosphorescence
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Description
本発明は、シート接合体の製造方法、シート接合体、ロール体、光学用フィルム、及び偏光フィルムに関し、例えば、帯状のシート部材どうしを接合してシート接合体を製造するシート接合体の製造方法、該製造方法で得られるシート接合体、該シート接合体がロール状に巻かれて得られるロール体、該シート接合体若しくは該ロール体を備えてなる光学用フィルム、及び該光学用フィルムを備えてなる偏光フィルムに関する。 The present invention relates to a method for producing a sheet joined body, a sheet joined body, a roll body, an optical film, and a polarizing film, for example, a method for producing a sheet joined body by joining strip-shaped sheet members together to produce a sheet joined body. A sheet joined body obtained by the production method, a roll body obtained by winding the sheet joined body into a roll, an optical film comprising the sheet joined body or the roll body, and the optical film. The present invention relates to a polarizing film.
従来、帯状のシート部材を連続的に加工機に供給して加工を施すような場合において、先行するシート部材に続けて新たなシート部材を加工機に供給するべく、先行するシート部材の末端部分に新たなシート部材の先端部分を接合すること(いわゆる、スプライス)が行われている。また、このような場合に限らず、シート部材どうしを端部で接合してシート接合体を作製するシート接合体の製造方法が広く実施されている。 Conventionally, in a case where a belt-shaped sheet member is continuously supplied to a processing machine and processed, a terminal portion of the preceding sheet member is supplied to supply a new sheet member to the processing machine following the preceding sheet member. In other words, a tip portion of a new sheet member is joined (so-called splice). Moreover, not only in such a case, the manufacturing method of the sheet | seat joined body which joins a sheet | seat member in an edge part and produces a sheet | seat joined body is implemented widely.
従来、この種のシート接合体の製造方法としては、図7(a)〜(c)に示すように、粘着層103aを有する粘着テープ(以下、「テープ」ともいう)103によりシート部材101、102どうしを接合する方法が知られている。
Conventionally, as a method for manufacturing this type of sheet joined body, as shown in FIGS. 7A to 7C, a
また、他の方法としては、図8(a)に示すように、レーザー光100Rに対して透明性を示すシート部材101、102どうしを光吸収剤104を介して重ね合わせ、該重ね合わせられた部分にレーザー光100Rを照射し該シート部材101、102どうしを熱溶着させて接合する方法や、図8(b)に示すように、レーザー光100Rに対して光吸収性を示すシート部材101に、レーザー光100Rに対して透明性を示すシート部材102を重ね合わせ、該重ね合わせられた部分にレーザー光100Rを照射し該シート部材101、102どうしを熱溶着させて接合する方法が知られている。また、他の方法としては、図8(c)に示すように、レーザー光100Rに対して透明性を示すシート部材101、102の端部どうしを突き合わせ、この突き合わせられた部分を、光吸収剤104が塗布された接合部材105で、シート部材101、102と接合部材105との界面に光吸収剤104が位置するように被覆し、該接合部材105で被覆されている箇所にレーザー光100Rを照射し前記シート部材101、102と前記接合部材105とを熱溶着させて接合する方法なども知られている(例えば、特許文献1)。
As another method, as shown in FIG. 8A, the
しかしながら、これらの方法では、作製されるシート接合体の接合部分に段差が生じ、例えば、図9(a)、(b)のように、シート接合体107をロール状に巻き取ったもの(ロール体)を外側から取り出して別のロールに巻き取らせる、いわゆるロールトゥロールによって該シート接合体107を搬送する際には、接合部分(継ぎ目、テープ、接合部材等)の段差(エッジ)がロール108を通過する時に該ロール108に負荷がかかってしまう虞がある。また、該シート接合体107をロール108で巻き取った際に、この段差に起因した打痕がこの段差の周辺部分に生じ得ることから、製品の取り出し効率が悪くなるという虞もある。さらに、例えば、該シート接合体107に別のシートをラミネートする際には、該シート接合体107と別のシートとの間の接合部分付近に気泡を混入させ製品歩留まりを下げてしまうという虞もある。
However, in these methods, a step is produced in the joined portion of the sheet joined body to be produced. For example, as shown in FIGS. 9A and 9B, the sheet joined
斯かる観点から、図10に示すように、発熱媒体106に光吸収剤104を塗布し、シート部材101、102を突き合わせ、シート部材101、102と発熱媒体106との界面に光吸収剤104が位置するように前記突き合わせられる部分を発熱媒体106で被覆し、該発熱媒体106で被覆されている箇所にレーザー光100Rを照射し前記シート部材101、102どうしのみを熱溶着させて接合させ、前記突き合わせられる部分から前記発熱媒体106を剥離することにより、シート接合体107を作製する方法が考えられる。
From such a viewpoint, as shown in FIG. 10, the
しかるに、斯かる方法では、熱溶着による接合を繰り返し実施する場合、熱溶着後は発熱媒体106に塗布された光吸収剤104が消失し、熱溶着毎に発熱媒体106に光吸収剤104を塗布する工程が必要となり手間がかかってしまうという問題がある。また、光吸収剤104分のコストがかかってしまうという問題がある。さらに、発熱媒体106や発熱媒体106に光吸収剤104を塗布する塗布装置が必要になり、初期コストがかかり、また、これらの設置分だけシート接合体を製造する装置自体が大がかりなものになり発熱媒体や塗布装置の配置を工夫して省スペース化を図る手間が必要になってしまうという問題もある。さらに、発熱媒体は、一般的に幅5mm程度、長さ1m程度、厚さ200μm以下と非常に細長く薄いために操作性が悪く、また、シート部材の突き合わせ部(突き合わせられる部分)へ精度よく配置することが困難である。さらに、光吸収剤104を塗布すべき部分以外にも非意図的に異物として光吸収剤104が付着した場合、製品歩留まりが低下してしまうという虞もある。
However, in such a method, when joining by heat welding is repeatedly performed, the light absorbent 104 applied to the
本発明は、上記問題点に鑑み、少なくとも接合部分の段差を小さくでき、光吸収剤を用いずともシート部材どうしを接合してシート接合体を簡便に製造し得るシート接合体の製造方法を提供することを課題とする。 In view of the above problems, the present invention provides a method for producing a sheet joined body that can at least reduce the level difference at the joining portion and can easily produce a sheet joined body by joining sheet members without using a light absorber. The task is to do.
本発明は、シート部材の端面どうしを突き合わせ、用いるレーザー光の波長に対して光吸収性を有する光吸収部材に、突き合わせられた部分を当接させ、該光吸収部材にレーザー光を照射して発熱させることにより、前記シート部材の端面どうしを熱溶着させ、前記光吸収部材から、突き合わせられた部分を剥離して、シート接合体とすることを特徴とするシート接合体の製造方法にある。
前記照射では、突き合わせられた部分にレーザー光を照射し、突き合わせられた部分を通過したレーザー光を前記光吸収部材に照射する。
In the present invention, the end faces of the sheet member are brought into contact with each other, the abutted portion is brought into contact with a light absorbing member having light absorptivity with respect to the wavelength of the laser beam to be used, and the light absorbing member is irradiated with laser light. By producing heat, the end faces of the sheet member are thermally welded, and the butted portion is peeled off from the light absorbing member to form a sheet joined body.
In the irradiation, a laser beam is irradiated to the abutted portion, and the light absorbing member is irradiated with a laser beam that has passed through the abutted portion.
また、本発明は、シート部材の端面どうしを突き合わせ、突き合わせられた部分をダイヤモンドライクカーボン部材に当接させ、該ダイヤモンドライクカーボン部材にレーザー光を照射して発熱させることにより、前記シート部材の端面どうしを熱溶着させ、前記ダイヤモンドライクカーボン部材から、突き合わせられた部分を剥離して、シート接合体とすることを特徴とするシート接合体の製造方法にある。
前記照射では、突き合わせられた部分にレーザー光を照射し、突き合わせられた部分を通過したレーザー光を前記ダイヤモンドライクカーボン部材に照射する。
尚、ダイヤモンドライクカーボンは、グラファイト構造とダイヤモンド構造が混在するアモルファスカーボンを意味する。
Further, the present invention provides an end face of the sheet member by abutting the end faces of the sheet member, bringing the abutted portion into contact with the diamond-like carbon member, and generating heat by irradiating the diamond-like carbon member with laser light. The sheet joined body manufacturing method is characterized in that the two are heat-welded and the butted portions are peeled off from the diamond-like carbon member to form a sheet joined body.
In the irradiation, the diamond-like carbon member is irradiated with laser light that is applied to the abutted portion and the laser light that has passed through the abutted portion.
Diamond-like carbon means amorphous carbon in which a graphite structure and a diamond structure are mixed.
斯かるシート接合体の製造方法によれば、ダイヤモンドライクカーボンがレーザー光を吸収し且つ発熱する性質を有するため、レーザー光を吸収するダイヤモンドライクカーボン部材を用いることにより、熱溶着による接合を繰り返し実施する場合に於いて、高価な光吸収剤を用いることなくシート接合体を作製することができる。従って、光吸収剤を塗布する工程分だけリードタイムを短くできる。また、塗布設備や光吸収剤の材料コストを抑制することができる。さらに、光吸収剤起因の異物が生じることがないため製品歩留まりを向上させることができる。
また、斯かるシート接合体の製造方法によれば、シート部材どうしが互いに端面のみを介して接合された状態となるため、接合部分に段差の少ないシート接合体を製造することができる。そして、この接合部分が緩和された状態での接合となることから、このシート接合体を巻き取った場合には、打痕が生じ難くなり、製品の取り出し効率が高いものとなるという利点もある。
従って、斯かるシート接合体の製造方法によれば、接合部分に段差が生じ難く且つ高価な光吸収剤を用いずともシート部材どうしを接合してシート接合体を簡便に製造し得る。
特に、斯かるシート接合体の製造方法は、所謂ロールトゥロール搬送工程が含まれる原反フィルムの製造方法における、先行する原反フィルムの終端側に次の原反フィルムの先端側を接合することで順次連続して帯状の長尺フィルムとする、所謂スプライスに適した方法である。
According to such a method for manufacturing a sheet joined body, since diamond-like carbon has the property of absorbing laser light and generating heat, by using a diamond-like carbon member that absorbs laser light, repeated joining by thermal welding is performed. In this case, the sheet joined body can be produced without using an expensive light absorber. Therefore, the lead time can be shortened by the process of applying the light absorber. Moreover, the material cost of an application equipment and a light absorber can be suppressed. Furthermore, since the foreign substance resulting from a light absorber does not arise, a product yield can be improved.
In addition, according to the method for manufacturing a sheet joined body, since the sheet members are joined to each other only through the end faces, a sheet joined body with few steps can be produced at the joined portion. And since this joined part is joined in a relaxed state, when this sheet joined body is wound up, there is an advantage that dents are less likely to occur and the product take-out efficiency is high. .
Therefore, according to such a method for manufacturing a sheet joined body, it is difficult to produce a step in the joined portion, and the sheet joined body can be easily produced by joining sheet members without using an expensive light absorber.
In particular, the manufacturing method of such a sheet joined body is to join the leading end side of the next original film to the end side of the preceding original film in the manufacturing method of the original film including a so-called roll-to-roll conveying step. This is a method suitable for so-called splicing, in which a continuous belt-like long film is formed.
さらに、本発明は、シート部材の端面どうしを突き合わせ、該突き合わせられる部分に、用いるレーザー光の波長に対して光吸収性を有するセラミックス部材を当接させ、該セラミックス部材に前記レーザー光を照射して発熱させることにより、シート部材の端面どうしを熱溶着させ、前記突き合わせられる部分から前記セラミックス部材を剥離して、シート接合体とすることを特徴とするシート接合体の製造方法にある。
前記照射では、突き合わせられた部分にレーザー光を照射し、突き合わせられた部分を通過したレーザー光を前記セラミックス部材に照射する。
Further, according to the present invention, the end faces of the sheet member are abutted against each other, a ceramic member having a light absorptivity with respect to the wavelength of the laser beam to be used is brought into contact with the abutted portion, and the laser beam is irradiated to the ceramic member. In the method for manufacturing a sheet joined body, the end surfaces of the sheet members are thermally welded to generate heat, and the ceramic member is peeled off from the abutted portions to form a sheet joined body.
In the irradiation, the abutted portion is irradiated with a laser beam, and the ceramic member is irradiated with a laser beam that has passed through the abutted portion.
斯かるシート接合体の製造方法によれば、シート部材どうしが互いに端面のみを介して接合された状態となるため、接合部分に段差の少ないシート接合体を製造することができるという利点がある。そして、この接合部分が緩和された状態での接合となることから、このシート接合体を巻き取った場合には、打痕が生じ難くなり、製品の取り出し効率が高いものとなるという利点もある。
また、レーザー光を吸収するセラミックス部材を用いることにより、熱溶着による接合を繰り返し実施する場合に於いて、熱溶着毎に光吸収剤を塗布する手間を省くことができ簡便にシート接合体を製造することができるという利点もある。
即ち、斯かるシート接合体の製造方法によれば、接合部分に段差が生じ難く且つ簡便にシート接合体を製造し得るシート接合体の製造方法を提供することができる。
According to such a method for manufacturing a sheet joined body, since the sheet members are joined to each other only through the end faces, there is an advantage that a sheet joined body with few steps can be produced at the joined portion. And since this joined part is joined in a relaxed state, when this sheet joined body is wound up, there is an advantage that dents are less likely to occur and the product take-out efficiency is high. .
In addition, by using a ceramic member that absorbs laser light, it is possible to save time and effort to apply a light absorbent for each thermal welding, and to easily manufacture a sheet joined body in the case of repeatedly performing welding by thermal welding. There is also an advantage that it can be done.
That is, according to such a method for manufacturing a sheet joined body, it is possible to provide a method for producing a sheet joined body that is unlikely to cause a step at a joined portion and can be easily produced.
また、本発明は、シート部材の端面どうしを突き合わせ、突き合わせられた部分を、用いるレーザー光の波長に対して光吸収性を有する光吸収部材を当接させ、該光吸収部材にレーザー光を照射して発熱させることにより、前記シート部材の端面どうしを熱溶着させ、前記光吸収部材から、突き合わせられた部分を剥離することにより得られたことを特徴とするシート接合体にある。
前記照射では、突き合わせられた部分にレーザー光を照射し、突き合わせられた部分を通過したレーザー光を前記光吸収部材に照射する。
In the present invention, the end surfaces of the sheet member are abutted against each other, the abutted portion is brought into contact with a light absorbing member having a light absorptivity with respect to the wavelength of the laser light to be used, and the light absorbing member is irradiated with the laser light. Then, the sheet member is obtained by heat-welding the end faces of the sheet member by heat generation, and peeling the abutted portion from the light absorbing member.
In the irradiation, a laser beam is irradiated to the abutted portion, and the light absorbing member is irradiated with a laser beam that has passed through the abutted portion.
さらに、本発明は、シート部材の端面どうしを突き合わせ、突き合わせられた部分を、用いるレーザー光の波長に対して光吸収性を有する光吸収部材を当接させ、該光吸収部材にレーザー光を照射して発熱させることにより、前記シート部材の端面どうしを熱溶着させ、前記光吸収部材から、突き合わせられた部分を剥離することによりシート接合体が得られ、該シート接合体がロール状に巻かれることにより得られたことを特徴とするロール体にある。
前記照射では、突き合わせられた部分にレーザー光を照射し、突き合わせられた部分を通過したレーザー光を前記光吸収部材に照射する。
Further, according to the present invention, the end surfaces of the sheet member are abutted against each other, the abutted portion is brought into contact with a light absorbing member having light absorptivity with respect to the wavelength of the laser light to be used, and the light absorbing member is irradiated with the laser light. By generating heat, the end faces of the sheet member are thermally welded to each other, and the abutted portion is peeled off from the light absorbing member to obtain a sheet joined body, which is wound into a roll. It is in the roll body characterized by having obtained by this.
In the irradiation, a laser beam is irradiated to the abutted portion, and the light absorbing member is irradiated with a laser beam that has passed through the abutted portion.
また、本発明は、前記シート接合体、又は前記ロール体を備えてなることを特徴とする光学用フィルムにある。 The present invention also provides an optical film comprising the sheet joined body or the roll body.
さらに、本発明は、前記光学用フィルムを備えてなることを特徴とする偏光フィルムにある。 Furthermore, the present invention is a polarizing film comprising the optical film.
以上のように、本発明によれば、少なくとも接合部分の段差を小さくでき、光吸収剤を用いずともシート部材どうしを接合してシート接合体を簡便に製造し得るという効果が奏される。 As described above, according to the present invention, it is possible to reduce at least the level difference of the joint portion, and it is possible to easily manufacture the sheet joined body by joining the sheet members without using the light absorber.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
本実施形態のシート接合体の製造方法は、シート部材の端面どうしを突き合わせ、用いるレーザー光の波長に対して光吸収性を有する光吸収部材に、突き合わせられた部分を当接させ、該光吸収部材にレーザー光を照射して発熱させることにより、前記シート部材の端面どうしを熱溶着させ、前記光吸収部材から、突き合わせられた部分を剥離して、シート接合体とする方法である。
前記光吸収部材は、板状に形成されてなる。
以下、前記光吸収部材としてダイヤモンドライクカーボン部材を用いる方法、及び前記光吸収部材としてセラミックス部材を用いる方法を例にとって説明する。
In the manufacturing method of the sheet joined body of the present embodiment, the end surfaces of the sheet member are butted together, the butted portion is brought into contact with a light absorbing member having light absorption with respect to the wavelength of the laser beam to be used, and the light absorption is performed. By irradiating the member with laser light to generate heat, the end faces of the sheet member are thermally welded, and the butted portion is peeled off from the light absorbing member to form a sheet joined body.
The light absorbing member is formed in a plate shape.
Hereinafter, a method using a diamond-like carbon member as the light absorbing member and a method using a ceramic member as the light absorbing member will be described as examples.
<第1実施形態のシート接合体の製造方法:ダイヤモンドライクカーボン部材>
まず、第1実施形態のシート接合体の製造方法について説明する。第1実施形態のシート接合体の製造方法では、光吸収部材として、ダイヤモンドライクカーボン部材を用いる。
具体的には、第1実施形態のシート接合体の製造方法では、一のシート部材の端部と他のシート部材の端部とを重ね、該重ねられた端部双方を同時に切断することによって、これらの端部に互いに合致する端面たる切り口を形成する端面形成工程と、該端面形成工程で形成された一方の端面と他方の端面とを突き合わせ、突き合わせられた部分をダイヤモンドライクカーボン部材に当接する突き合わせ工程と、該突き合わせ部をダイヤモンドライクカーボン部材(「DLC部材」ともいう。)と共に固定する工程と、該ダイヤモンドライクカーボン部材にレーザー光を照射して発熱させることにより、シート部材の端面どうしを熱溶着させ、前記ダイヤモンドライクカーボン部材から、突き合わせられた部分を剥離して、シート接合体とする接合工程とを実施する。
<Method for producing sheet joined body of first embodiment: diamond-like carbon member>
First, the manufacturing method of the sheet joined body of a 1st embodiment is explained. In the manufacturing method of the sheet joined body of the first embodiment, a diamond-like carbon member is used as the light absorbing member.
Specifically, in the manufacturing method of the sheet joined body of the first embodiment, the end of one sheet member and the end of another sheet member are overlapped, and both the overlapped ends are cut simultaneously. The end surface forming step for forming cuts that are end surfaces that coincide with each other at these ends, and one end surface formed in the end surface forming step are abutted against the other end surface, and the abutted portion is applied to the diamond-like carbon member. A process of fixing the butted portion together with a diamond-like carbon member (also referred to as a “DLC member”), and irradiating the diamond-like carbon member with laser light to generate heat; Is heat-welded, and the butted portion is peeled off from the diamond-like carbon member to form a sheet joined body. To implement and focus process.
前記一のシート部材および他のシート部材としては、同種の熱可塑性樹脂を備えたものが一般的であるが、同種のものである場合に限定されず、互いに熱溶着可能な材料であれば異なる種類のものであってもよく、例えば、相溶性のある異種の熱可塑性樹脂を使用することもできる。
前記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、トリアセチルセルロース、ポリメチルメタクリレート樹脂、シクロオレフィンポリマー、ノルボルネン樹脂、ポリオキシメチレン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、エチレンビニルアセテート樹脂などが挙げられる。
The one sheet member and the other sheet member are generally provided with the same kind of thermoplastic resin, but are not limited to the same kind, and may be different as long as they are heat-weldable to each other. For example, it is possible to use different types of compatible thermoplastic resins.
Examples of the thermoplastic resin include polycarbonate resin, polyvinyl alcohol resin, polyethylene resin, polypropylene resin, polyethylene terephthalate resin, polyvinyl chloride resin, thermoplastic polyimide resin, triacetyl cellulose, polymethyl methacrylate resin, cycloolefin polymer, norbornene. Resin, polyoxymethylene resin, polyetheretherketone resin, polyetherimide resin, polyamideimide resin, polybutadiene resin, polyurethane resin, polystyrene resin, polymethylpentene resin, polyamide resin, polyacetal resin, polybutylene terephthalate resin, ethylene vinyl acetate Resin etc. are mentioned.
また、前記シート部材は、単層のものであってもよく、積層されたものであってもよく、少なくとも1層が熱可塑性樹脂で構成されていれば、特に限定されない。
積層のシート部材としては、例えば、基材層と、粘着剤付きの保護フィルム層とがラミネートされたものを挙げることができる。
尚、このような積層のシート部材を溶着する場合、各層を一時的に剥離して各層毎に独立してしてもよく、積層のまま溶着してもよい。基材層と保護フィルム層との相溶性が悪く、溶融させても混合層を形成しない場合には、積層のまま溶着しても溶着後に基材層と保護フィルム層とを剥離することが可能である。
Moreover, the said sheet | seat member may be a single layer thing, may be laminated | stacked, and will not be specifically limited if at least 1 layer is comprised with the thermoplastic resin.
Examples of the laminated sheet member include a laminate of a base material layer and a protective film layer with an adhesive.
In addition, when welding the laminated | stacked sheet | seat member, each layer may be peeled temporarily and it may be independent for every layer, and may be welded with lamination | stacking. If the compatibility between the base material layer and the protective film layer is poor and a mixed layer is not formed even when melted, the base material layer and the protective film layer can be peeled after welding even if they are welded in a laminated state. It is.
さらに、前記シート部材の厚みとしては、5μm乃至200μmが好ましく、20μm乃至100μmが更に好ましい。第1実施形態のシート接合体の製造方法は、前記シート部材の厚みが5μm以上であることにより、厚みの分シート接合体の接合強度が十分に高いものとなるという利点がある。また、前記シート部材の厚みが200μm以下であることにより、レーザー光によりDLC部材から発生した熱がシート部材の深さ方向(厚さ方向)全域にわたって熱が伝わり十分に熱溶着させることができるという利点がある。 Furthermore, the thickness of the sheet member is preferably 5 μm to 200 μm, and more preferably 20 μm to 100 μm. The sheet joined body manufacturing method of the first embodiment has an advantage that the joint strength of the sheet joined body is sufficiently high by the thickness when the thickness of the sheet member is 5 μm or more. Further, when the thickness of the sheet member is 200 μm or less, the heat generated from the DLC member by the laser light is transmitted over the entire depth direction (thickness direction) of the sheet member and can be sufficiently heat-welded. There are advantages.
また、前記シート部材は、前記レーザー光に対する光透過率が30%以上であることが好ましく、50%以上であることがより好ましい。
なお、「光透過率」は、「100%−“光吸収率(%)”」にて示される値で下記式(1)によって求められる値である。
透過光強度÷入射光強度×100% ・・・(1)
(ただし、「入射光強度」は、「照射光強度−表面反射光強度」によって求められる。)
Further, the sheet member preferably has a light transmittance of 30% or more with respect to the laser light, and more preferably 50% or more.
The “light transmittance” is a value represented by “100% −“ light absorption rate (%) ”” and obtained by the following formula (1).
Transmitted light intensity ÷ incident light intensity × 100% (1)
(However, “incident light intensity” is determined by “irradiation light intensity−surface reflected light intensity”.)
前記端面形成工程では、図1(a)に示すように、一のシート部材10の端部と他のシート部材20の端部とを重ねた状態でシート部材10、20双方を固定配置し、刃物40などを用いた一般的なシート部材10、20の切断方法により、該重ねられた端部双方を一度に切断することによって、これらの端部に互いに合致する端面たる切り口を形成する。シート部材10、20の固定方法としては、例えば、シート部材10、20を吸着により固定する吸着装置30等を用いて固定する方法など、一般的な固定方法を用いることができる。
In the end face forming step, as shown in FIG. 1A, both the
そして、前記端面形成工程では、図1(b)に示すように、一のシート部材の切れ端10aと他のシート部材の切れ端20aを切れ端回収部(図示せず)に移送する。
In the end face forming step, as shown in FIG. 1B, the
第1実施形態のシート接合体の製造方法は、前記端面形成工程を実施することにより、前記突き合わせ工程において、突き合わせられた端面どうしを略平行な状態にして一方の端面と他方の端面とを突き合わせることができるという利点を有する。 In the manufacturing method of the sheet joined body according to the first embodiment, by performing the end surface forming step, in the abutting step, the abutted end surfaces are brought into a substantially parallel state so that one end surface is abutted against the other end surface. Has the advantage of being able to.
前記突き合わせ工程では、図1(c)に示すように、シート部材10、20それぞれを吸着装置30で固定しつつ、シート部材10、20が載置されるステージ50(ステージ50は図2に記載。)上へと移動させ、該吸着装置30を微調整して該端面形成工程で形成された一方の端面と他方の端面とを突き合わせる。
In the abutting step, as shown in FIG. 1C, the
また、前記突き合わせ工程では、シート部材10、20間のギャップの長さ(シート部材10、20間にできる隙間における端面に垂直な方向の長さのうち最大のもの)を、シート部材の厚み未満にすることが好ましく、シート部材の厚みの半値未満にすることが更に好ましく、シート部材の厚みの三分の一未満にすることが特に好ましい。第1実施形態のシート接合体の製造方法は、前記ギャップの長さをシート部材の厚み未満にすることにより、レーザー光によりDLC部材から発生した熱によってシート部材の樹脂が溶融されて流動化されることによりギャップを埋め、良好な接合状態及び強度を得ることができるという利点がある。
In the abutting step, the length of the gap between the
さらに、前記突き合わせ工程では、カメラ(図示せず)等が備えられたギャップモニター(図示せず)を用いて前記ギャップの長さを測定し、イレギュラーな要因(例えば、地震等)によって該ギャップの長さが規定値以上になってしまった場合には、シート部材10、20を固定する吸着装置30の少なくとも何れか一方を移動させて微調整することにより、該ギャップの長さを規定値よりも小さくさせてもよい。
Further, in the matching step, the length of the gap is measured using a gap monitor (not shown) equipped with a camera (not shown) or the like, and the gap is measured due to irregular factors (for example, earthquake etc.). If the length of the gap becomes equal to or greater than the specified value, the gap length is set to the specified value by moving and finely adjusting at least one of the
前記接合工程では、図2に示すように、突き合わせられた部分にDLC部材50aが接するように配されたステージ50上で、突き合わせられた部分を、透明ガラスである加圧部材60で押圧して加圧固定しつつ、突き合わせられた部分をDLC部材50aに当接させ、該DLC部材50aに前記レーザー光Rを照射して発熱させることにより、シート部材10、20の端面どうしを熱溶着させて接合し、前記DLC部材50aから、突き合わせられた部分を剥離して、シート接合体80を作製する。
尚、「該突き合わせられる部分に、突き合わせられた部分をDLC部材50aに当接させる方法」としては、「該突き合わせられる部分を、DLC部材50aの上面に載置して当接させる方法」(図5)や、「該突き合わせられる部分を、DLC部材50aの下面に押し付けて当接させる方法」等が挙げられる。
In the joining step, as shown in FIG. 2, the butted portion is pressed with a
In addition, as "a method of bringing the abutted portion into contact with the
前記加圧固定時における加圧強度は、レーザー光Rが照射される部分である、突き合わせられた部分に於いて、0.5〜100kgf/cm2 であることが好ましく、10〜70kgf/cm2 であることが更に好ましい。 Pressurizing pressure strength of the pressurized圧固scheduled is a portion where the laser beam R is irradiated, in the abutted portion is preferably 0.5~100kgf / cm 2, 10~70kgf / cm 2 More preferably.
前記加圧部材60の形状は、突き合わせられた部分に荷重がかかっていれば特に限定されるものではないが、該形状としては、例えば、平板、円筒、球状のものなどを使用することができる。
The shape of the pressurizing
前記加圧部材60の厚みは、3mm以上30mm未満が好ましく、5mm以上20mm未満が更に好ましい。前記接合工程は、厚みが3mm以上の加圧部材60を用いることにより、加圧部材60自体が加圧固定時に歪み難くなり良好な加圧固定をすることができるという利点がある。また、前記接合工程は、厚みが30mm未満の加圧部材60を用いることにより、レーザー光Rが加圧部材60を透過する際にレーザー光Rが損失され難くなり、前記シート部材10、20どうしを効率よく熱溶着させやすくなるという利点がある。
The thickness of the
前記加圧部材60を構成する透明ガラスを例示すると、「テンパックス」の商品名で市販されている硬質ホウ珪酸ガラス、「パイレックス(登録商標)」の商品名で市販されているホウ珪酸ガラス、「バイコール」の商品名で市販されている96%シリカガラス、「D263」として市販のバリウムホウ珪酸ガラス、「OA10」として市販の無アルカリガラス、「AF45」の商品名で市販されているアルミノホウ珪酸ガラスをはじめとして、溶融石英、無アルカリガラス、鉛アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、石英ガラス等が挙げられる。
Examples of the transparent glass constituting the
前記加圧部材60は、レーザー光Rが加圧部材60を透過する際にレーザー光Rが損失され難くなり前記シート部材10、20どうしを効率よく溶着させやすくなるという観点から、レーザー光Rの波長に対して50%よりも高い光透過率を有していることが好ましく、70%よりも高い光透過率を有していることが更に好ましい。
From the viewpoint that the laser beam R is less likely to be lost when the laser beam R passes through the
前記接合工程では、突き合わせられた部分の大面積を前記加圧部材60で均一に加圧して全域に渡って良好な接合を行うという観点から、突き合わせられた部分と前記加圧部材60との間に、透明性があり且つ前記加圧部材60よりも弾性が低い相間部材70を介装させてもよい。
In the joining step, the large area of the abutted portion is uniformly pressed by the
前記相間部材70の材料としては、ゴム材料(例えば、シリコンラバー、ウレタンラバー等)や樹脂材料(例えば、ポリエチレン等)等が挙げられる。
Examples of the material of the
また、前記相間部材70は、単層のものであってもよく、積層されたものであってもよい。
Further, the
また、前記相間部材70は、用いるレーザー光Rの波長に対して、50%よりも高い光透過率を有していることが好ましく、70%よりも高い光透過率を有していることが更に好ましい。
The
さらに、前記相間部材70の厚みは、50μm以上5mm未満が好ましく、1mm以上3mm未満が更に好ましい。前記接合工程では、厚みが50μm以上の相間部材70を用いることにより、弾性が十分に低い相間部材70を用いることになり、突き合わせられた部分の大面積を前記加圧部材70でより均一に加圧して全域に渡ってより一層良好な接合を行うことができるという利点がある。また、厚みが5mm未満の相間部材70を用いることにより、レーザー光Rが相間部材70を透過する際にレーザー光Rが損失され難くなり、前記シート部材10、20どうしを効率よく熱溶着させやすくなるという利点がある。
Furthermore, the thickness of the
前記接合工程で用いるレーザー光Rは、前記DLC部材50aを発熱させる役目を担うものであり、本発明の効果を損ねない範囲であれば、レーザーの種類は特に限定されない。該レーザーは、熱へのエネルギーの変換効率が良い波長である可視光域または赤外線域の光を有するという観点から、好ましくは、半導体レーザー、ファイバーレーザー、フェムト秒レーザー、YAGレーザーなどの固体レーザー、CO2 レーザーなどのガスレーザーである。これらの中でも、安価で且つ空間的に面内均一な強度のレーザービームが容易に得られるという観点から、半導体レーザーやファイバーレーザーがより好ましい。フェムト秒レーザーやピコ秒レーザーによるプロセスのような多光子吸収過程を経由するプロセスにおいては、レーザー波長に対するシート部材10、20の透明性に関係なく、レーザーの焦点位置や投入エネルギーを最適化することにより、接合を達成させることが可能である。また、シート部材10、20の分解を避けつつ溶融を促すという観点から、瞬間的に高いエネルギーを投入するパルスレーザーよりも連続波のCWレーザーのほうが好ましい。
The laser beam R used in the bonding step plays a role of generating heat to the
前記レーザーに関し、出力(パワー)、パワー密度、ビーム形状、照射回数、走査速度、照射時間、及び積算照射量などは、シート部材10、20やDLC部材の光吸収率といった光学特性や融点、ガラス転移点(Tg)といった熱特性などの違いによって適宜設定すればよい。
尚、照射するレーザーのパワー密度としては、前記DLC部材を介してレーザー光Rによりシート部材10、20の突き合わせられた部分を溶融し流動化させて強固な接合を得るという観点から、50W/cm2 乃至3,000W/cm2 が好ましく、200W/cm2 乃至1,500W/cm2 がさらに好ましく、250W/cm2 乃至1,000W/cm2 が特に好ましい。
また、積算照射量としては、同様の観点から、10J/cm2 乃至300J/cm2 が好ましく、20J/cm2 乃至150J/cm2 がさらに好ましく、30J/cm2 乃至100J/cm2 が特に好ましい。
Regarding the laser, the output (power), power density, beam shape, number of irradiation, scanning speed, irradiation time, integrated irradiation amount, etc. are optical characteristics such as light absorption rate of the
The power density of the irradiated laser is 50 W / cm from the viewpoint of obtaining a strong joint by melting and fluidizing the abutted portions of the
As the integrated irradiation dose, from the same viewpoint, preferably 10J / cm 2 to 300 J / cm 2, more preferably 20 J / cm 2 to 150 J / cm 2, particularly preferably 30 J / cm 2 to 100 J / cm 2 .
前記接合工程では、シート部材10、20どうしが突き合わせられた部分に沿ってレーザー光Rを照射することにより、シート部材10、20を透過したレーザー光RがDLC部材50aに照射される。
尚、前記接合工程では、集光レンズによって所望のビームサイズに集光されたスポットビームを、突き合わせられた部分に走査照査することが可能である。また、シリンドリカルレンズや回折光学素子等の光学部材によってライン状のレーザービームを生じさせ、突き合わせられた部分に照査することも可能である。さらに、さらに、突き合わせられた部分に沿ってレーザー光源を複数配置して、無走査によって一括に照射することも可能である。
In the joining step, the laser beam R transmitted through the
In the joining step, it is possible to scan and check the spot beam focused to a desired beam size by the condensing lens on the abutted portion. It is also possible to generate a line-shaped laser beam by an optical member such as a cylindrical lens or a diffractive optical element and to check the abutted portion. Furthermore, it is also possible to arrange a plurality of laser light sources along the abutted portions and irradiate all at once without scanning.
前記ステージ50は、土台部50bの表面に前記DLC部材aが設けられて形成されてなる。
具体的には、前記ステージ50は、前記DLC部材50aが、PVD法(例えば、真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタ法、レーザーアブレーション法、イオンビームデポジション法、及びイオン注入法等)及びCVD法(例えば、熱CVD法、プラズマCVD法)等の方法により前記土台部50bに設けられて形成されてなる。
また、前記ステージ50は、前記土台部50bと前記DLC部材50aとの間にプライマー層(図示せず)が設けられて形成されてもよい。プライマー層の材質としては、例えばシリコーン系材料等が挙げられる。該プライマー層が設けられてなることにより、DLC部材50aの密着性が向上され、DLC部材50aが土台部50bから剥離し難くなるという利点がある。
The
Specifically, in the
The
第1実施形態のシート接合体の製造方法では、前記DLC部材50aは、照射されたレーザー光Rを吸収して発熱し、対象とするシート部材10、20へ熱を伝えてシート部材10、20どうしを熱溶着させる役割を担う。
In the manufacturing method of the sheet joined body of the first embodiment, the
前記DLC部材50aの厚みは、0.1μm乃至5.0μmが好ましく、0.3μm乃至2.0μmが更に好ましく、0.5μm乃至1.5μmが特に好ましい。第1実施形態のシート接合体の製造方法は、該厚みが0.1μm以上であることにより、DLC部材50aがレーザー光Rを吸収しやすくなり、シート部材10、20を効率良く熱溶着しやすくなるという利点がある。また、該厚みが5.0μm以下であることにより、DLC部材50aの変温時に、土台部50bとDLC部材50aとの線膨張係数の違いによって土台部50bからDLC部材50aが剥がれてしまうのを抑制することができるという利点がある。
The thickness of the
また、前記DLC部材50aの光吸収率は、用いるレーザー光Rに対して、10%以上が好ましく、20%以上が更に好ましく、30%以上が特に好ましい。第1実施形態のシート接合体の製造方法は、前記DLC部材50aの光吸収率が、用いるレーザー光Rに対して10%以上であることにより、照射するレーザー光Rのエネルギーの利用効率が高くなるという利点がある。
Further, the light absorption rate of the
また、前記DLC部材50aは、撥水性に優れていることが好ましく、具体的には、水(1μL)に対する接触角が70°以上であることが好ましく、該接触角が80°以上であることが更に好ましい。第1実施形態のシート接合体の製造方法は、前記接触角が70°以上であることにより、溶融凝固したシート接合体がDLC部材50aに融着し難くなり、レーザー接合後にDLC部材50aから、突き合わせられた部分を容易に剥離することができるという利点がある。
The
さらに、前記DLC部材50aは、撥水性を向上させる目的でフッ素元素を含有していてもよく、また、要求仕様に応じて適宜最適な元素を含有してもよい。
Furthermore, the
前記土台部50bの材質は、本発明の効果を損ねない範囲であれば特に限定されるものではないが、該土台部50bの材質としては、金属、ガラス、樹脂、ゴム、セラミックス等が挙げられるが、ガラスが特に好ましい。第1実施形態のシート接合体の製造方法は、該土台部50bの材質がガラスであることにより、ガラスの熱伝導率が比較的低いため、レーザー光Rの照射によってDLC部材50aから発生した熱が土台部50b側に移動し難くなり、該熱をシート部材10、20に効率良く伝えることができるという利点がある。また、ガラスの耐熱性が高いため、土台部50bの耐久性が高くなるという利点もある。
The material of the
第1実施形態のシート接合体の製造方法は、上記のように構成されているので、以下の利点を有するものである。
すなわち、第1実施形態のシート接合体の製造方法は、前記ダイヤモンドライクカーボン部材50aを上述のように用いることにより、少なくとも接合部分の段差を小さくでき、光吸収剤を用いずともシート部材どうしを接合してシート接合体を簡便に製造し得る。
従って、第1実施形態のシート接合体の製造方法では、光吸収剤を用いなくてもよい。また、従来よりも少ない量のみの光吸収剤を用いてもよい。
Since the manufacturing method of the sheet joined body of a 1st embodiment is constituted as mentioned above, it has the following advantages.
That is, in the manufacturing method of the sheet joined body of the first embodiment, by using the diamond-
Therefore, in the manufacturing method of the sheet joined body of a 1st embodiment, it is not necessary to use a light absorber. Moreover, you may use the light absorber of only the quantity smaller than before.
<第2実施形態のシート接合体の製造方法:セラミックス部材>
次に、第2実施形態のシート接合体の製造方法について説明する。第1実施形態のシート接合体の製造方法では、光吸収部材として、セラミックス部材を用いる。
具体的には、第2実施形態のシート接合体の製造方法では、一のシート部材の端部と他のシート部材の端部とを重ね、該重ねられた端部双方を一度に切断することによってこれらの端部に互いに合致する端面たる切り口を形成させる端面形成工程と、該端面形成工程で形成された一方の端面と他方の端面とを突き合わせる突き合わせ工程と、シート部材の端面どうしを突き合わせ、該突き合わせられる部分に、用いるレーザー光の波長に対して光吸収性を有するセラミックス部材を当接させ、該セラミックス部材に前記レーザー光を照射して発熱させることにより、シート部材の端面どうしを熱溶着させて接合し、前記突き合わせられる部分から前記セラミックス部材を剥離して、シート接合体を作製する接合工程とを実施する。
<Manufacturing method of sheet joined body of second embodiment: ceramic member>
Next, the manufacturing method of the sheet joined body of a 2nd embodiment is explained. In the manufacturing method of the sheet joined body of the first embodiment, a ceramic member is used as the light absorbing member.
Specifically, in the method for manufacturing a sheet joined body according to the second embodiment, the end of one sheet member and the end of another sheet member are overlapped, and both the overlapped ends are cut at a time. The end surface forming step for forming cuts corresponding to each other at these end portions, the butting step for matching one end surface formed in the end surface forming step with the other end surface, and the end surfaces of the sheet members are butted together Then, a ceramic member having light absorptivity with respect to the wavelength of the laser beam to be used is brought into contact with the abutted portion, and the ceramic member is irradiated with the laser beam to generate heat, whereby the end surfaces of the sheet member are heated. Bonding is performed by bonding, and the ceramic member is peeled off from the abutted portions to form a sheet bonded body.
前記一のシート部材および他のシート部材としては、同種の熱可塑性樹脂から構成されたものが一般的であるが、同種のものである場合に限定されず、互いに熱溶着可能な材料であれば異なる種類のものであってもよく、例えば、相溶性のある異種の熱可塑性樹脂を使用することもできる。
前記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、トリアセチルセルロース、ポリメチルメタクリレート樹脂、シクロオレフィンポリマー、ノルボルネン樹脂、ポリオキシメチレン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリブタジエン樹脂、熱可塑性ポリウレタン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、エチレンビニルアセテート樹脂などが挙げられる。
The one sheet member and the other sheet member are generally composed of the same kind of thermoplastic resin, but are not limited to the same kind of materials, and may be materials that can be thermally welded to each other. Different types may be used, for example, different types of compatible thermoplastic resins may be used.
Examples of the thermoplastic resin include polycarbonate resin, polyvinyl alcohol resin, polyethylene resin, polypropylene resin, polyethylene terephthalate resin, polyvinyl chloride resin, thermoplastic polyimide resin, triacetyl cellulose, polymethyl methacrylate resin, cycloolefin polymer, norbornene. Resin, polyoxymethylene resin, polyetheretherketone resin, polyetherimide resin, polyamideimide resin, polybutadiene resin, thermoplastic polyurethane resin, polystyrene resin, polymethylpentene resin, polyamide resin, polyacetal resin, polybutylene terephthalate resin, ethylene Examples include vinyl acetate resin.
また、前記シート部材は、シート部材が搬送されながら加工処理がいわゆるロールトゥロールで実施されるため、1μm以上2mm以下の厚みを有するものが好ましく、10μm以上200μm以下の厚みを有するものがより好ましい。 In addition, the sheet member is preferably processed to be so-called roll-to-roll while the sheet member is conveyed, and therefore preferably has a thickness of 1 μm or more and 2 mm or less, more preferably 10 μm or more and 200 μm or less. .
さらに、前記シート部材は、単層であってもよく、積層であってもよい。積層のシート部材としては、例えば、基材層と、粘着剤付きの保護フィルム層とがラミネートされたものを挙げることができる。
尚、このような積層のシート部材を溶着する場合、各層を一時的に剥離して各層毎に独立してしてもよく、積層のまま溶着してもよい。基材層と保護フィルム層との相溶性が悪く、溶融させても混合層を形成しない場合には、積層のまま溶着しても溶着後に基材層と保護フィルム層とを剥離することが可能である。
Furthermore, the sheet member may be a single layer or a laminate. Examples of the laminated sheet member include a laminate of a base material layer and a protective film layer with an adhesive.
In addition, when welding the laminated | stacked sheet | seat member, each layer may be peeled temporarily and it may be independent for every layer, and may be welded with lamination | stacking. If the compatibility between the base material layer and the protective film layer is poor and a mixed layer is not formed even when melted, the base material layer and the protective film layer can be peeled after welding even if they are welded in a laminated state. It is.
また、前記シート部材は、前記レーザー光に対する光透過率が好ましくは30%よりも大きく、より好ましくは50%よりも高い。
なお、「光透過率」は、「100%−“光吸収率(%)”」にて示される値で下記式(1)によって求められる値である。
透過光強度÷入射光強度×100% ・・・(1)
(ただし、「入射光強度」は、「照射光強度−表面反射光強度」によって求められる。)
Further, the sheet member preferably has a light transmittance with respect to the laser light of greater than 30%, more preferably greater than 50%.
The “light transmittance” is a value represented by “100% −“ light absorption rate (%) ”” and obtained by the following formula (1).
Transmitted light intensity ÷ incident light intensity × 100% (1)
(However, “incident light intensity” is determined by “irradiation light intensity−surface reflected light intensity”.)
前記端面形成工程では、図4(a)に示すように、一のシート部材10の端部と他のシート部材20の端部とを重ねた状態でシート部材10、20双方を固定配置し、該重ねられた端部双方を刃物40などを用いた一般的なシート部材10、20の切断方法により一度に切断することによって、これらの端部に互いに合致する端面たる切り口を形成させる。シート部材10、20の固定方法としては、例えば、シート部材10、20それぞれが載置されるステージ50(ステージ50は図5に記載。)に取り付けられた吸着装置30等を用いてシート部材10、20それぞれを吸着により固定する等の一般的な固定方法を用いることができる。
In the end face forming step, as shown in FIG. 4A, both the
そして、前記端面形成工程では、図4(b)に示すように、一のシート部材の切れ端10aと他のシート部材の切れ端20aを切れ端回収部(図示せず)に移送する。
In the end face forming step, as shown in FIG. 4B, the
第2実施形態のシート接合体の製造方法は、前記端面形成工程を実施することにより、前記突き合わせ工程において、突き合わせられる端面どうしを略平行な状態にして一方の端面と他方の端面とを突き合わせることができるという利点を有し、例えば、シート部材10、20間のギャップの長さ(シート部材10、20間にできる隙間における端面に垂直な方向の長さのうち最大のもの)をシート部材の厚さの1.5倍以下にし得るという利点がある。
従って、第2実施形態のシート接合体の製造方法は、該突き合わせられる部分の溶着が不均一となってしまうことが抑制され、シート接合体の接合部分の信頼性向上が図られ得るという利点がある。
In the manufacturing method of the sheet joined body of the second embodiment, by performing the end surface forming step, the end surfaces to be abutted are brought into a substantially parallel state in the abutting step so that one end surface is abutted against the other end surface. For example, the length of the gap between the
Therefore, the manufacturing method of the sheet joined body of the second embodiment has an advantage that the welding of the abutted portions is suppressed from becoming uneven, and the reliability of the joined portion of the sheet joined body can be improved. is there.
前記突き合わせ工程では、図4(c)に示すように、シート部材10、20それぞれを吸着装置30で固定しつつ、シート部材10、20が載置されるステージ50(ステージ50は図5に記載。)の少なくとも何れか一方を移動させて微調整し該端面形成工程で形成された一方の端面と他方の端面とを突き合わせる。
In the abutting step, as shown in FIG. 4C, the
また、前記突き合わせ工程では、前記ギャップの長さをカメラ(図示せず)等を利用したギャップモニター(図示せず)を用いて測定し、イレギュラーな要因(例えば、地震等)によって該ギャップの長さが規定値以上になってしまった場合には、シート部材10、20それぞれを吸着装置30で固定しつつ、シート部材10、20が載置されるステージ50の少なくとも何れか一方を移動させて微調整することにより、該ギャップの長さを規定値よりも小さくさせてもよい。
In the abutting step, the length of the gap is measured using a gap monitor (not shown) using a camera (not shown) or the like, and an irregular factor (such as an earthquake) causes the gap to be measured. If the length exceeds the specified value, the
前記接合工程では、図5に示すように、セラミックス部材50cが前記突き合わせられた部分に接するように配されたステージ50上で前記突き合わせられた部分を、透明ガラスである加圧部材60で押圧して加圧固定しつつ、該突き合わせられる部分に、レーザー光Rの波長に対して光吸収性を有するセラミックス部材50cを当接させ、該セラミックス部材に前記レーザー光Rを照射して発熱させることにより、シート部材10、20の端面どうしを熱溶着させて接合し、前記突き合わせられる部分から前記セラミックス部材を剥離して、シート接合体80を作製する。
尚、「該突き合わせられる部分に、レーザー光Rの波長に対して光吸収性を有するセラミックス部材50cを当接させる方法」としては、「該突き合わせられる部分を、セラミックス部材50cの上面に載置して当接させる方法」(図5)や、「該突き合わせられる部分を、セラミックス部材50cの下面に押し付けて当接させる方法」等が挙げられる。
In the joining step, as shown in FIG. 5, the abutted portion is pressed with a
The “method of bringing the
前記加圧固定時における加圧強度は、レーザー光Rが照射される部分である前記突き合わせられた部分に於いて、0.5〜100kgf/cm2 であることが好ましく、1〜20kgf/cm2 であることが更に好ましい。 Pressurizing pressure strength of the pressurized圧固punctual, at the abutted portion laser light R is a moiety that is irradiated is preferably 0.5~100kgf / cm 2, 1~20kgf / cm 2 More preferably.
前記加圧部材60の形状は、前記突き合わせられた部分に荷重がかかっていれば特に限定されるものではないが、該形状としては、例えば、平板、円筒、球状のものなどを使用することができる。
The shape of the
前記加圧部材60の厚みは、3mm以上30mm未満が好ましく、5mm以上20mm未満が更に好ましい。前記接合工程は、厚みが3mm以上の加圧部材60を用いることにより、加圧部材60自体が加圧固定時に歪み難くなり良好な加圧固定をすることができるという利点がある。また、前記接合工程は、厚みが30mm未満の加圧部材60を用いることにより、レーザー光Rが加圧部材60を透過する際にレーザー光Rが損失され難くなり、前記シート部材10、20どうしを効率よく熱溶着させやすくなるという利点がある。
The thickness of the
前記加圧部材60を構成する透明ガラスを例示すると、「テンパックス」の商品名で市販されている硬質ホウ珪酸ガラス、「バイコール」の商品名で市販されている96%シリカガラス、「パイレックス(登録商標)」の商品名で市販されているホウ珪酸ガラス、「OA10」として市販の無アルカリガラス、「AF45」の商品名で市販されているアルミノホウ珪酸ガラス、「D263」として市販のバリウムホウ珪酸ガラスをはじめとして、溶融石英、無アルカリガラス、鉛アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、石英ガラス等が挙げられる。
Examples of the transparent glass constituting the
前記加圧部材60は、レーザー光Rが加圧部材60を透過する際にレーザー光Rが損失され難くなり前記シート部材10、20どうしを効率よく溶着させやすくなるという観点から、レーザー光Rの波長に対して30%よりも高い光透過率を有していることが好ましく、特には、50%よりも高い光透過率を有していることがさらに好ましく、70%よりも高い光透過率を有していることが最も好ましい。
From the viewpoint that the laser beam R is less likely to be lost when the laser beam R passes through the
前記接合工程では、前記突き合わせられる部分の大面積を前記加圧部材60で均一に加圧して全域に渡って良好な接合を行うという観点から、前記突き合わせられる部分と前記加圧部材60との間に、透明性があり且つ前記加圧部材60よりも弾性が低い相間部材70を介装させてもよい。
In the bonding step, the large area of the abutted portion is uniformly pressed by the
該相間部材70の材料としては、ゴム材料(例えば、シリコンラバー、ウレタンラバー等)や樹脂材料(例えば、ポリウレタン等)等が挙げられる。
Examples of the material of the
前記相間部材70の厚みは、50μm以上5mm未満が好ましく、1mm以上3mm未満が更に好ましい。前記接合工程では、厚みが50μm以上の相間部材70を用いることにより、弾性が十分に低い相間部材70を用いることになり、前記突き合わせられる部分の大面積を前記加圧部材70でより均一に加圧して全域に渡ってより一層良好な接合を行うことができるという利点がある。また、前記接合工程では、厚みが5mm未満の相間部材70を用いることにより、レーザー光Rが相間部材70を透過する際にレーザー光Rが損失され難くなり、前記シート部材10、20どうしを効率よく溶着させやすくなるという利点がある。
The thickness of the
前記相間部材70は、用いるレーザー光Rの波長に対して30%よりも高い光透過率を有していることが好ましく、特には、50%よりも高い光透過率を有していることがさらに好ましく、70%よりも高い光透過率を有していることが最も好ましい。
The
前記接合工程で用いるレーザー光Rは、前記セラミックス部材50cを介することにより発熱するものであれば、レーザーの種類は限定されるものではない。該レーザーは、好ましくは、熱へのエネルギーの変換効率が良い波長である可視光域または赤外線域の光を有するという観点から、半導体レーザー、ファイバーレーザー、フェムト秒レーザー、YAGレーザーなどの固体レーザー、CO2 レーザーなどのガスレーザーである。これらの中でも、安価で且つ空間的に面内均一な強度のレーザービームが容易に得られるという観点から、半導体レーザーやファイバーレーザーがより好ましい。フェムト秒レーザーやピコ秒レーザーによるプロセスのような多光子吸収過程を経由するプロセスにおいては、レーザー波長に対するシート部材10、20の透明性に関係なく、レーザーの焦点位置や投入エネルギーを最適化することにより、接合を達成させることが可能である。また、シート部材10、20の分解を避けつつ溶融を促すという観点から、瞬間的に高いエネルギーを投入するパルスレーザーよりも連続波のCWレーザーのほうが好ましい。
The type of laser is not limited as long as the laser beam R used in the bonding step generates heat through the
レーザーの出力(パワー)、パワー密度、ビーム形状、照射回数、走査速度、照射時間、積算照射両などは、シート部材10、20やセラミックス部材50の光吸収率といった光学特性や融点、Tgといった熱特性などの違いに対して適宜設定すればよい。レーザー照射によって照射部位のシート部材10、20を溶融させて2枚のシート部材10、20間のギャップを確実に埋めるためにレーザー光Rはギャップの長さ以上の幅に集光照射されることが好ましい。
The laser output (power), power density, beam shape, number of irradiations, scanning speed, irradiation time, integrated irradiation, and the like are the optical characteristics such as the light absorptivity of the
前記接合工程では、集光レンズによって所望のビームサイズに集光されたスポットビームを、所望の接合箇所に走査照査することでシート部材10、20どうしを接合することが可能である。また、ガルバノスキャナーによってレーザーヘッドは固定した状態でビームを走査照査してもよい。さらに、接合面に沿ってレーザー光源を複数配置して、無走査によって一括に照射してもよい。また、スループットを向上させる目的で、シート部材10、20の表裏面からレーザー光Rを照射してもよい。
In the joining step, it is possible to join the
第2実施形態では、シート部材10、20自体が溶融してシート部材10、20間のギャップを埋めることでシート部材10、20どうしの接合を達成させるという観点から、レーザー照射前の状態においてゼロギャップ(該ギャップがないこと)が理想だが、前記突き合わせ工程においてギャップの長さをシート部材10、20の厚さの1.5倍以下にシート部材10、20を配置し、さらに前記接合工程において該ギャップの長さ以上の照射巾でレーザー光Rを照射すれば、良好な接合が可能となる。
In the second embodiment, the
前記セラミックス部材50cは、光吸収性を有するセラミックス部材であり、例えば、カーボングラファイト構造を有するセラミックス(カーボンセラミックス)や窒化ケイ素、炭化ケイ素、アモルファスカーボン、グラッシーカーボン、光吸収性を付与したガラス(熱線吸収フィルタ等)などの非金属無機材料である。
前記セラミックス部材50cとしては、レーザー光Rを効率的に吸収して発熱するという観点から、カーボンセラミックスを用いることが好ましい。
また、前記セラミックス部材50cは、30%よりも高い光吸収率(用いるレーザー光に対する光吸収率)を有することが好ましく、50%よりも高い光吸収率を有することがさらに好ましい。さらに、前記セラミックス部材50cは、レーザー照射によってシート部材10、20が溶けた際に一緒に溶けてしまわないように、シート部材10、20よりも耐熱性が優れていることが好ましく、具体的には、500℃よりも高い融点を有することが好ましく、700℃よりも高い融点を有することが更に好ましい。また、前記セラミックス部材50cは、溶融凝固したシート部材10、20がセラミックス部材50cに固着してしまうのを防止すべく、撥水性が優れていることが好ましく、具体的には、水に対する接触角が80°よりも高いことが好ましく、水に対する接触角が90°よりも高いことが更に好ましい。さらに、前記セラミックス部材50cは、レーザー照射によって発生した熱を効率良くシート部材10、20に伝達するという観点から、熱伝導率が低いことが好ましく、具体的には、熱伝導率が100W/m/Kよりも低いことが好ましく、熱伝導率が50W/m/Kよりも低いことが更に好ましく、熱伝導率が20W/m/Kよりも低いことがより更に好ましい。また、前記セラミックス部材50cは、汚れ転写の防止の目的や撥水性が優れるという観点から、表面処理がなされたものであることが好ましい。
前記セラミックス部材50cとしては、例えば、イビデン社製のカーボンセラミックスやグラッシーカーボン、日本ファインセラミックス社製の窒化ケイ素、ユニチカ社製のアモルファスカーボン、渋谷光学社製の熱線吸収フィルタなどを用いることが出来る。
前記セラミックス部材50cの形状は、セラミックス部材50cが前記突き合わせられる部分に面接していれば特に限定されない。
The
As the
The
As the
The shape of the
前記ステージ50は、前記セラミックス部材50cが前記突き合わせられる部分に接する面と反対側のセラミックス部材50cの面側が、前記セラミックス部材50cよりも弾性が低いクッション部材50dで形成されていることが好ましい。
前記接合工程は、該クッション部材50dにより、前記突き合わせられる部分の大面積を前記加圧部材70でより均一に加圧して全域に渡ってより一層良好な接合を行うことができるという利点がある。
該クッション部材50dの材料としては、例えば、ゴム材料(例えば、シリコンラバー、ウレタンラバー等)や樹脂材料(例えば、ポリウレタン等)等が挙げられる。
The
The joining step has an advantage that the
Examples of the material of the
第2実施形態のシート接合体の製造方法は、上記のように構成されているので、以下の利点を有するものである。
すなわち、第2実施形態のシート接合体の製造方法は、前記セラミックス部材50cを上述のように用いることにより、少なくとも接合部分の段差を小さくでき、光吸収剤を用いずともシート部材どうしを接合してシート接合体を簡便に製造し得る。
従って、第2実施形態のシート接合体の製造方法では、光吸収剤を用いなくてもよい。また、従来よりも少ない量のみの光吸収剤を用いてもよい。
Since the manufacturing method of the sheet joined body of a 2nd embodiment is constituted as mentioned above, it has the following advantages.
That is, in the method for manufacturing a sheet joined body according to the second embodiment, by using the
Therefore, in the manufacturing method of the sheet joined body of a 2nd embodiment, it is not necessary to use a light absorber. Moreover, you may use the light absorber of only the quantity smaller than before.
<他実施形態のシート接合体の製造方法>
第1、第2実施形態のシート接合体の製造方法は、上記構成により、上記利点を有するものであったが、本発明のシート接合体の製造方法は、第1、第2実施形態のシート接合体の製造方法に限定されず、適宜設計変更可能である。
例えば、第1、第2実施形態のシート接合体の製造方法は、一のシート部材10の端面に他のシート部材20の端面を突き合わせるが、本発明のシート接合体の製造方法は、一のシート部材10の端面に該シート部材10の他の端面を突き合わせてもよい。具体的には、本発明のシート接合体の製造方法は、一のシート部材10の端部と該一のシート部材10の他の端部とを重ね、該重ねられた端部双方を一度に切断することによってこれらの端部に互いに合致する端面たる切り口を形成させる端面形成工程と、該端面形成工程で形成された一方の端面と他方の端面とを突き合わせる突き合わせ工程と、前記接合工程とを実施してもよい。
<The manufacturing method of the sheet | seat joined body of other embodiment>
Although the manufacturing method of the sheet joined body of the first and second embodiments has the above-described advantages due to the above configuration, the manufacturing method of the sheet joined body of the present invention is the sheet of the first and second embodiments. It is not limited to the manufacturing method of a joined body, A design change is possible suitably.
For example, in the manufacturing method of the sheet joined body according to the first and second embodiments, the end face of the
また、本発明のシート接合体の製造方法では、原反の終端部、いわゆる端尺を、2以上回収しシート部材として用いてもよい。
端尺は、従来、再利用が十分になされずに廃棄されていたという問題を有するが、斯かるシート接合体の製造方法のように、端尺をシート部材として再利用しつつ、巻き取っても打痕が生じ難いシート接合体を製造することは、材料ロスの抑制や産廃削減の観点からも好ましい。
Moreover, in the manufacturing method of the sheet | seat conjugate | zygote of this invention, you may collect | recover two or more termination | terminus parts of a raw material, what is called an end measure, and use as a sheet | seat member.
Conventionally, the end measure has a problem that it has been discarded without being sufficiently reused. However, like the method of manufacturing such a sheet joined body, the end measure is reused as a sheet member while being wound up. However, it is also preferable to produce a sheet joined body that hardly causes dents from the viewpoint of suppressing material loss and reducing industrial waste.
さらに、第1、第2実施形態のシート接合体の製造方法の何れか一方に記載された工程や、各工程で用いる物等を、他方の方法に適用してもよい。 Furthermore, you may apply the process described in any one of the manufacturing method of the sheet | seat joined body of 1st, 2nd embodiment, the thing used at each process, etc. to the other method.
<本実施形態のシート接合体、ロール体、光学用フィルム、及び偏光フィルム>
本実施形態のシート接合体の製造方法は、上記の如く構成されてなるが、次に、本実施形態のシート接合体、ロール体、光学用フィルム、及び偏光フィルムについて説明する。
<Sheet bonded body, roll body, optical film, and polarizing film of this embodiment>
The manufacturing method of the sheet joined body of this embodiment is configured as described above. Next, the sheet joined body, roll body, optical film, and polarizing film of this embodiment will be described.
本実施形態のシート接合体は、シート部材の端面どうしを突き合わせ、突き合わせられた部分を、用いるレーザー光の波長に対して光吸収性を有する光吸収部材を当接させ、該光吸収部材にレーザー光を照射して発熱させることにより、前記シート部材の端面どうしを熱溶着させ、前記光吸収部材から、突き合わせられた部分を剥離することにより得られたシート接合体である。
本実施形態のシート接合体は、接合部分の厚みが、シート部材自体の厚みに対して、好ましくは1.3倍以下、より好ましくは1.2倍以下である。本実施形態のシート接合体は、接合部分の厚みが、シート部材自体の厚みに対して、好ましくは1.3倍以下であることにより、図6に示すように、シート接合体80をロール90でロール状に巻き取った場合に、接合部分80aによる打痕が生じ難いという利点がある。
In the sheet joined body of the present embodiment, the end surfaces of the sheet members are butted together, and the butted portions are brought into contact with a light absorbing member having light absorptivity with respect to the wavelength of the laser light to be used. It is a sheet joined body obtained by heat-welding end faces of the sheet member by irradiating light to cause heat generation, and peeling a butted portion from the light absorbing member.
In the sheet joined body of the present embodiment, the thickness of the joined portion is preferably 1.3 times or less, more preferably 1.2 times or less with respect to the thickness of the sheet member itself. In the sheet joined body of this embodiment, the thickness of the joined portion is preferably 1.3 times or less with respect to the thickness of the sheet member itself, so that the sheet joined
また、本実施形態のロール体は、本実施形態のシート接合体がロール状に巻かれることにより得られたロール体である。 Moreover, the roll body of this embodiment is a roll body obtained by winding the sheet joined body of this embodiment in a roll shape.
さらに、本実施形態の光学用フィルムは、本実施形態のシート接合体、又は本実施形態のロール体を備えてなる。
本実施形態の光学用フィルムとしては、例えば、液晶表示装置などに用いられる偏光板用保護フィルム(例えば、トリアセチルセルロール、シクロオレフィンポリマー等)の2以上の端尺を、本実施形態のシート接合体の製造方法のシート部材として用いて接合することにより得られる長尺原反が挙げられる。
Furthermore, the optical film of the present embodiment includes the sheet joined body of the present embodiment or the roll body of the present embodiment.
As the optical film of the present embodiment, for example, two or more end lengths of a protective film for a polarizing plate (for example, triacetyl cellulose, cycloolefin polymer, etc.) used for a liquid crystal display device, etc. are used as the sheet of the present embodiment. A long original fabric obtained by joining using as a sheet member of the manufacturing method of a joined object is mentioned.
また、本実施形態の偏光フィルムは、本実施形態の光学用フィルムを備えてなる。
本実施形態の偏光フィルムとしては、例えば、前記長尺原反と、ポリビニルアルコールフィルムが延伸されさらに染色されて得られた偏光子とを、接着剤を介して貼り合わせることにより得られる偏光板が挙げられる。
Moreover, the polarizing film of this embodiment comprises the optical film of this embodiment.
As the polarizing film of the present embodiment, for example, there is a polarizing plate obtained by laminating the long original fabric and a polarizer obtained by stretching and further staining a polyvinyl alcohol film through an adhesive. Can be mentioned.
次に、実施例および比較例を挙げて本発明についてさらに具体的に説明する。 Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples.
<試験例1:ダイヤモンドライクカーボン部材>
(実施例1−1)
実施例1のシート接合体の製造方法では、下記のシート部材、レーザー、加圧部材、ステージを用いた。
シート部材1 材質 TAC(富士フィルム社製、トリアセチルセルロース)
厚み 80μm
巾 30mm
シート部材2 該シート部材1と同じもの
レーザー 種類 半導体レーザー
ビーム トップハットビーム
波長 940nm
スポット 2mmφ
レーザーパワー 20W
パワー密度 610W/cm2
走査速度 15mm/s
積算照射量 25J/cm2
加圧部材 材質 石英ガラス(厚み:10mm)
加圧部材とシート部材との間にシリコンラバー(1mm厚)を挿入
加重 20kgf/cm2 で押し付け
ステージ DLC部材 (厚み:1.3μm、光吸収率:35%@940mm、接触角:70°@水1μL)
土台部 溶融石英ガラス(厚み:5mm)
<Test Example 1: Diamond-like carbon member>
(Example 1-1)
In the manufacturing method of the sheet joined body of Example 1, the following sheet member, laser, pressure member, and stage were used.
Thickness 80μm
Width 30mm
Sheet member 2 Same as the
Beam Top hat beam
Wavelength 940nm
Spot 2mmφ
Laser power 20W
Power density 610W / cm 2
Scanning speed 15mm / s
Integrated dose 25J / cm 2
Pressure member Material Quartz glass (thickness: 10mm)
Silicon rubber (1 mm thick) is inserted between the pressure member and sheet member
Pressing stage with a load of 20 kgf / cm 2 DLC member (thickness: 1.3 μm, light absorption rate: 35% @ 940 mm, contact angle: 70 ° @
Base part Fused quartz glass (thickness: 5mm)
シート部材1の端面とシート部材2の端面とをDLC部材上で突き合わせ、突き合わせられた部分を加圧部材でステージのDLC部材に押圧しつつ、前記レーザー光を該DLC部材の1ラインに走査照射して発熱させることにより、シート部材の端面どうしを熱溶着させ、突き合わせられた部分から前記DLC部材を剥離して、シート接合体を作製した。
The end surface of the
光吸収剤を用いることなくレーザー接合することができ、得られたシート接合体は、せん断強度が120N/30mm巾と良好な接合性を示した。また、得られたシート接合体の接合部分の断面の拡大画像(図3)を取得したところ、該シート接合体は、継ぎ目や段差がなく外観上も高品位のシート接合体であることが確認された。さらに、光吸収剤を用いていないため、光吸収剤起因の異物発生はないものと断定される。 Laser joining was possible without using a light absorber, and the obtained sheet joined body showed a good joining property with a shear strength of 120 N / 30 mm width. Moreover, when the enlarged image (FIG. 3) of the cross section of the joined part of the obtained sheet joined body was acquired, it was confirmed that the sheet joined body is a high-quality sheet joined body with no joints or steps. It was done. Furthermore, since no light absorber is used, it is determined that no foreign matter is generated due to the light absorber.
(実施例1−2)
巾が1,330mmであるシート部材1、2を用いたこと以外は、実施例1−1と同様にして、実施例1−1よりも巾が広いシート接合体を得た。
得られたシート接合体に対して、張力300N、搬送速度20m/minで、所謂ロールトゥロールの搬送テストを行ったところ、シート接合体の破断が生じずに、良好な搬送が行われたことが確認できた。さらに、シート接合体の接合部分には段差が少ないために、ロールトゥロールを行った搬送機器の繰り出し部から巻き取り部の間に設けられてなるガイドローラーには、目立った外傷は見受けられなかった。また、実施例1−1と同様に、光吸収剤起因の異物発生はないものと断定される。
(Example 1-2)
Except having used the
When the so-called roll-to-roll conveyance test was performed on the obtained sheet joined body at a tension of 300 N and a conveyance speed of 20 m / min, the sheet joined body was not broken and was successfully conveyed. Was confirmed. Furthermore, since there are few steps in the joined part of the sheet joined body, no conspicuous trauma is found on the guide roller provided between the feeding part and the winding part of the conveying device that has performed roll-to-roll. It was. Further, as in Example 1-1, it is determined that no foreign matter is generated due to the light absorber.
(実施例1−3)
実施例1−1記載のシート部材と同じ材質で幅1.330mm、長さ25mの端尺をシート部材1として用い、実施例1−1記載のシート部材と同じ材質で幅1.330mm、長さ30mの端尺をシート部材2として用いたこと以外は、実施例1−1と同じ方法で総長55mのシート接合体を作製した。
そして、該シート接合体をコア径3インチのコアに搬送速度10m/min、搬送張力300Nで搬送しながら巻き取ってロール体を得た。
得られたロール体のシート部材を観察したところ、接合部分に起因した打痕は観察されなかった。なお、接合部分の厚みを計測したところ、接合部分の厚みは、90μm(TAC基材の厚み:80μm)であり、通常部(接合部分以外の部分)の厚みに対して1.2倍未満の厚みであった。
(Example 1-3)
The same material as the sheet member described in Example 1-1, an end measure having a width of 1.330 mm and a length of 25 m is used as the
The sheet joined body was wound around a core having a core diameter of 3 inches while being conveyed at a conveyance speed of 10 m / min and a conveyance tension of 300 N to obtain a roll body.
When the sheet member of the obtained roll body was observed, the dent resulting from the joining part was not observed. In addition, when the thickness of the joined portion was measured, the thickness of the joined portion was 90 μm (TAC substrate thickness: 80 μm), which is less than 1.2 times the thickness of the normal portion (the portion other than the joined portion). It was thickness.
(実施例1−4)
実施例1−3で得られたロール体と、ポリビニルアルコールフィルム(厚み:75μm、幅:3,000mm)が延伸されさらに染色されて得られた偏光子とを、接着剤を介して貼り合わせて、偏光フィルムを製造した。
該偏光フィルムの外観評価を行ったところ、接合部分に起因した打痕は観察されなかった。さらに、接合部分以外は、偏光フィルムとしての機能を有しており、製品として用いることができることが確認できた。
(Example 1-4)
The roll body obtained in Example 1-3 and a polarizer obtained by stretching and further staining a polyvinyl alcohol film (thickness: 75 μm, width: 3,000 mm) were bonded together via an adhesive. A polarizing film was produced.
When the appearance of the polarizing film was evaluated, no dent resulting from the bonded portion was observed. Furthermore, it has confirmed that it has a function as a polarizing film except a junction part, and can be used as a product.
(比較例1−1)
ステージとしてDLC部材が設けられてないものを用いたこと、シート部材1の端面とシート部材2の端面とを、光吸収剤(Gentex社製 Clearweld(登録商標、10nL/mm2 )を介してステージ上で重ね合わせて、光吸収率を40%としたこと、レーザーパワーを30Wとし、走査速度を100mm/secとしたこと以外は、実施例1−1と同様にして、シート接合体を得た。
得られたシート接合体は、せん断強度が180N/30mm巾と良好な接合性を示した。しかしながら、比較例1−1の方法では、光吸収剤を用いる必要があるため、材料及び装置コストが高く、また、塗布工程を経るためにリードタイムが長くなってしまった。また、シート接合体の接合部分周辺をウエス(布)で簡易的にふき取ったところ、光吸収剤起因の汚れが確認された。所謂ロールトゥロールでシート接合体を搬送する場合には、光吸収剤がニップローラー等への汚れ付着の原因になる虞がある。さらに、シート接合体の接合部分には、重ね合わせによる段差が生じているため、該シート接合体をローラー等で搬送する際に、ローラー等へ外傷を与えてしまうことが懸念される。
(Comparative Example 1-1)
A stage without a DLC member was used as a stage, and the end surface of the
The obtained sheet joined body showed good joining properties with a shear strength of 180 N / 30 mm width. However, in the method of Comparative Example 1-1, since it is necessary to use a light absorber, the material and the apparatus cost are high, and the lead time is long due to the application process. Further, when the periphery of the joined portion of the sheet joined body was simply wiped off with a cloth (cloth), contamination due to the light absorbent was confirmed. When the sheet joined body is conveyed by a so-called roll-to-roll, there is a possibility that the light absorbent may cause dirt to adhere to the nip roller or the like. Furthermore, since a level difference due to superposition occurs in the joined portion of the sheet joined body, there is a concern that the roller etc. may be damaged when the sheet joined body is transported by a roller or the like.
(比較例1−2)
実施例1−1のシート部材1、2の端面どうしを突き合わせ、該突き合わせられた部分に粘着テープとしてのダンプロンテープ(日東電工社製、No.375、幅:50mm、厚み:90μm)を貼り、シート部材1及びシート部材2を接合して、シート接合体を得た。
該シート接合体を用いたこと以外は実施例1−3と同様にしてロール体を得た。
ロール体のシート部材の外観を観察したところ、テープの段差に起因した打痕が観察された。
(Comparative Example 1-2)
The end surfaces of the
A roll body was obtained in the same manner as in Example 1-3 except that the sheet joined body was used.
When the appearance of the sheet member of the roll body was observed, dents due to the steps of the tape were observed.
(比較例1−3)
実施例1−1のシート部材1、2の端部どうしを3cm重ね合わせ、インパルスシール(ニクロム線(幅:3mm)、温度:230℃、加熱時間:5秒)を用いて、この重ね合わせられた部分を溶融接合して、シート接合体を得た。
該シート接合体を用いたこと以外は実施例1−3と同様にしてロール体を得た。
ロール体のシート部材の外観を観察したところ、重ね合わせられた部分(接合部分)の段差に起因した打痕が観察された。
(Comparative Example 1-3)
The end portions of the
A roll body was obtained in the same manner as in Example 1-3 except that the sheet joined body was used.
When the appearance of the sheet member of the roll body was observed, a dent resulting from the step of the overlapped portion (joined portion) was observed.
<試験例2:セラミックス部材>
(実施例2−1)
実施例2−1のシート接合体の製造方法では、下記のシート部材、レーザー、加圧部材、ステージを用いた。
シート部材1 材質 TAC(富士フィルム社製、トリアセチルセルロース)
厚み 80μm
サイズ 50mm×50mm
シート部材2 該シート部材1と同じもの
レーザー 波長 940nm
出力 80W
スポット 2mmφ
走査速度 25mm/s
加圧部材 材質 溶融石英ガラス
加圧部材とシート部材との間にシリコンラバー(1mm厚)を挿入
厚み 10mm
圧力 20kgf/cm2
ステージ 上面部分 セラミックス部材(カーボンセラミックス(イビデン社製、T−6))
上面部分以外 シリコンラバー3mm厚
<Test Example 2: Ceramic member>
(Example 2-1)
In the manufacturing method of the sheet joined body of Example 2-1, the following sheet member, laser, pressure member, and stage were used.
Thickness 80μm
Size 50mm x 50mm
Sheet member 2 Same as the
Output 80W
Spot 2mmφ
Scanning speed 25mm / s
Pressure member Material Fused silica glass
Silicon rubber (1 mm thick) is inserted between the pressure member and sheet member
Thickness 10mm
Pressure 20kgf / cm 2
Stage Upper surface part Ceramics member (Carbon ceramics (Ibiden, T-6))
Silicon rubber 3mm thickness except for the top surface
ステージ上でシート部材1の端面とシート部材2の端面とを突き合わせ、該突き合わせられた部分を加圧部材でステージのセラミックス部材に押圧しつつ、前記レーザー光を該セラミックス部材の1ラインに走査照射して発熱させることにより、シート部材の端面どうしを熱溶着させ、前記突き合わせられる部分から前記セラミックス部材を剥離して、シート接合体を作製した。
The end surface of the
その結果、引張強度が180N/40mm巾の良好な接合性を有するシート接合体が得られたことが確認された。また、得られた接合体は段差の少ない高品位の接合形状を有していることが確認された。 As a result, it was confirmed that a sheet joined body having a good joining property with a tensile strength of 180 N / 40 mm width was obtained. Moreover, it was confirmed that the obtained joined body has a high-quality joined shape with few steps.
(実施例2−2)
下記のシート部材、レーザーを用い、更に、シリコンラバーとセラミックス部材との間にポリイミド(カプトン(商標登録)、デュポン社製、125μm厚)が配されたステージ(セラミックス部材、シリコンラバーは実施例2−1と同じもの)を用いたこと以外は、実施例2−1のシート接合体の製造方法と同様にしてシート接合体を作製した。
シート部材1 材質 PVA(クラレ社製、ポリビニルアルコール)
厚み 70μm
サイズ 50mm×50mm
シート部材2 該シート部材1と同じもの
レーザー 波長 940nm
出力 70W
スポット 2mmφ
走査速度 25mm/s
(Example 2-2)
A stage (ceramic member, silicon rubber is Example 2) in which polyimide (Kapton (registered trademark), manufactured by DuPont, 125 μm thickness) is disposed between a silicon rubber and a ceramic member, using the following sheet member and laser. A sheet joined body was produced in the same manner as in the method for producing a sheet joined body of Example 2-1, except that the same one was used.
Thickness 70μm
Size 50mm x 50mm
Sheet member 2 Same as the
Output 70W
Spot 2mmφ
Scanning speed 25mm / s
その結果、引張強度が120N/40mm巾の良好な接合性を有するシート接合体が得られたことが確認された。また、得られた接合体は段差の少ない高品位の接合形状を有していることが確認された。 As a result, it was confirmed that a sheet joined body having a good joining property with a tensile strength of 120 N / 40 mm width was obtained. Moreover, it was confirmed that the obtained joined body has a high-quality joined shape with few steps.
(実施例2−3)
下記のシート部材を用い、更に、実施例2−2で用いたものと同じステージを用いたこと以外は、実施例2−1のシート接合体の製造方法と同様にしてシート接合体を作製した。
シート部材1 材質 PET(ルミラー、ポリエチレンテレフタレート)
厚み 50μm
サイズ 50mm×50mm
シート部材2 該シート部材1と同じもの
(Example 2-3)
A sheet joined body was produced in the same manner as in the method for producing a sheet joined body of Example 2-1, except that the following sheet member was used and the same stage as that used in Example 2-2 was used. .
Thickness 50μm
Size 50mm x 50mm
Sheet member 2 Same as
その結果、引張強度が90N/40mm巾の良好な接合性を有するシート接合体が得られたことが確認された。また、得られた接合体は段差の少ない高品位の接合形状を有していることが確認された。 As a result, it was confirmed that a sheet joined body having a good joining property with a tensile strength of 90 N / 40 mm width was obtained. Moreover, it was confirmed that the obtained joined body has a high-quality joined shape with few steps.
(実施例2−4)
レーザー 出力 70W
ステージ 上面部分 セラミックス部材(窒化ケイ素(日本ファインセラミックス社製))
上記条件を変更したこと以外は、実施例2−1記載の条件・接合方式でレーザー接合性の評価を行った。
(Example 2-4)
Laser output 70W
Stage Upper surface part Ceramic material (Silicon nitride (manufactured by Nippon Fine Ceramics))
Except that the above conditions were changed, laser bondability was evaluated by the conditions and bonding methods described in Example 2-1.
その結果、引張強度が70N/25mm巾の良好な接合性を有するシート接合体が得られたことが確認された。また、得られた接合体は段差の少ない高品位の接合形状を有していることが確認された。 As a result, it was confirmed that a sheet joined body having a good joining property with a tensile strength of 70 N / 25 mm width was obtained. Moreover, it was confirmed that the obtained joined body has a high-quality joined shape with few steps.
(実施例2−5)
レーザー 出力 30W
ステージ 上面部分 セラミックス部材(アモルファスカーボン(ユニチカ社製))
上記条件を変更したこと以外は、実施例2−1記載の条件・接合方式でレーザー接合性の評価を行った。
(Example 2-5)
Laser output 30W
Stage Upper surface part Ceramics member (Amorphous carbon (manufactured by Unitika))
Except that the above conditions were changed, laser bondability was evaluated by the conditions and bonding methods described in Example 2-1.
その結果、引張強度が60N/25mm巾の良好な接合性を有するシート接合体が得られたことが確認された。また、得られた接合体は段差の少ない高品位の接合形状を有していることが確認された。 As a result, it was confirmed that a sheet joined body having a good joining property with a tensile strength of 60 N / 25 mm width was obtained. Moreover, it was confirmed that the obtained joined body has a high-quality joined shape with few steps.
(実施例2−6)
レーザー 出力 20W
走査速度 15mm/s
ステージ 上面部分 セラミックス部材(グラッシーカーボン(イビデン社製))
上記条件を変更したこと以外は、実施例2−1記載の条件・接合方式でレーザー接合性の評価を行った。
(Example 2-6)
Laser power 20W
Scanning speed 15mm / s
Stage Upper surface part Ceramic material (glassy carbon (made by IBIDEN))
Except that the above conditions were changed, laser bondability was evaluated by the conditions and bonding methods described in Example 2-1.
その結果、引張強度が100N/25mm巾の良好な接合性を有するシート接合体が得られたことが確認された。また、得られた接合体は段差の少ない高品位の接合形状を有していることが確認された。 As a result, it was confirmed that a sheet joined body having a good joining property with a tensile strength of 100 N / 25 mm width was obtained. Moreover, it was confirmed that the obtained joined body has a high-quality joined shape with few steps.
(実施例2−7)
レーザー 出力 30W
走査速度 15mm/s
ステージ 上面部分 セラミックス部材(熱吸収フィルタ(渋谷光学社製))
上記条件を変更したこと以外は、実施例2−1記載の条件・接合方式でレーザー接合性の評価を行った。
(Example 2-7)
Laser output 30W
Scanning speed 15mm / s
Stage Upper surface part Ceramics member (Heat absorption filter (by Shibuya Optical Co., Ltd.))
Except that the above conditions were changed, laser bondability was evaluated by the conditions and bonding methods described in Example 2-1.
その結果、引張強度が100N/25mm巾の良好な接合性を有するシート接合体が得られたことが確認された。また、得られた接合体は段差の少ない高品位の接合形状を有していることが確認された。 As a result, it was confirmed that a sheet joined body having a good joining property with a tensile strength of 100 N / 25 mm width was obtained. Moreover, it was confirmed that the obtained joined body has a high-quality joined shape with few steps.
(実施例2−8)
実施例2−1記載のシート部材と同じ材質で幅1.330mm、長さ25mの端尺をシート部材1として用い、実施例2−1記載のシート部材と同じ材質で幅1.330mm、長さ30mの端尺をシート部材2として用いたこと以外は、実施例2−1と同じ方法で総長55mのシート接合体を作製した。
そして、該シート接合体をコア径3インチのコアに搬送速度10m/min、搬送張力300Nで搬送しながら巻き取ってロール体を得た。
得られたロール体のシート部材を観察したところ、接合部分に起因した打痕は観察されなかった。なお、接合部分の厚みを計測したところ、接合部分の厚みは、90μm(TAC基材の厚み:80μm)であり、通常部(接合部分以外の部分)の厚みに対して1.2倍未満の厚みであった。
(Example 2-8)
The same material as the sheet member described in Example 2-1 and an end measure having a width of 1.330 mm and a length of 25 m are used as the
The sheet joined body was wound around a core having a core diameter of 3 inches while being conveyed at a conveyance speed of 10 m / min and a conveyance tension of 300 N to obtain a roll body.
When the sheet member of the obtained roll body was observed, the dent resulting from the joining part was not observed. In addition, when the thickness of the joined portion was measured, the thickness of the joined portion was 90 μm (TAC substrate thickness: 80 μm), which is less than 1.2 times the thickness of the normal portion (the portion other than the joined portion). It was thickness.
(実施例2−9)
実施例2−8で得られたロール体と、ポリビニルアルコールフィルム(厚み:75μm、幅:3,000mm)が延伸され、さらに染色されて得られた偏光子とを、接着剤を介して貼り合わせて、偏光フィルムを製造した。
該偏光フィルムの外観評価を行ったところ、接合部分に起因した打痕は観察されなかった。さらに、接合部分以外は、偏光フィルムとしての機能を有しており、製品として用いることができることが確認できた。
(Example 2-9)
The roll obtained in Example 2-8 and a polarizer obtained by stretching and further dyeing a polyvinyl alcohol film (thickness: 75 μm, width: 3,000 mm) are bonded together via an adhesive. Thus, a polarizing film was manufactured.
When the appearance of the polarizing film was evaluated, no dent resulting from the bonded portion was observed. Furthermore, it has confirmed that it has a function as a polarizing film except a junction part, and can be used as a product.
(比較例2−1)
比較例2−1のシート接合体の製造方法では、下記の発熱媒体、光吸収剤、ステージを用い、更に、実施例2−1と同じシート部材、加圧部材、レーザーを用いた。
発熱媒体 ポリイミド(カプトン(商標登録)、デュポン社製、125μm厚)
光吸収剤 Clearweld(商標登録)(ジェンテックス社製、LD120C)
光吸収率40%(波長が940nmの光に対して)
ステージ シリコンラバー3mm厚
(Comparative Example 2-1)
In the manufacturing method of the sheet joined body of Comparative Example 2-1, the following heating medium, light absorber, and stage were used, and the same sheet member, pressure member, and laser as in Example 2-1 were used.
Heating medium Polyimide (Kapton (registered trademark), manufactured by DuPont, 125 μm thick)
Light Absorber Clearweld (registered trademark) (Gentex Corporation, LD120C)
Stage Silicon rubber 3mm thickness
2つの発熱媒体それぞれ片面に光吸収剤を塗布した。次に、シート部材1の端面とシート部材2の端面とを突き合わせ、シート部材に光吸収剤が塗布された面が接するように該突き合わせられた部分を前記発熱媒体2つで挟んだ状態で、これらをステージに載置した。そして、ステージ上で該突き合わせられた部分を加圧部材で押圧しつつ、レーザー光を発熱媒体の1ラインに走査照射して発熱させることにより、シート部材の端面どうしを熱溶着させ、前記突き合わせられる部分から前記発熱媒体を剥離して、シート接合体を作製した。
A light absorber was applied to one side of each of the two heating media. Next, the end surface of the
その結果、引張強度が170N/40mm巾の良好な接合性を有するシート接合体が得られたことが確認された。また、得られた接合体は段差の少ない高品位の接合形状を有していることが確認された。
しかしながら、レーザー照射前に発熱媒体の表面に塗布した光吸収剤は、レーザー照射後には消失しており、再度レーザー接合作業を行うには、光吸収剤を発熱媒体に塗布する必要があり、比較例2−1のシート接合体の製造方法では、本発明のシート接合体の製造方法に比して、時間とコストがかかってしまうことが明らかとなった。
As a result, it was confirmed that a sheet joined body having a good joining property with a tensile strength of 170 N / 40 mm width was obtained. Moreover, it was confirmed that the obtained joined body has a high-quality joined shape with few steps.
However, the light absorber applied to the surface of the heat generating medium before the laser irradiation disappears after the laser irradiation, and it is necessary to apply the light absorber to the heat generating medium to perform the laser bonding operation again. It was revealed that the method for producing a sheet joined body of Example 2-1 takes time and cost as compared with the method for producing a sheet joined body of the present invention.
(比較例2−2)
実施例2−1のシート部材1、2の端面どうしを突き合わせ、該突き合わせられた部分に粘着テープとしてのダンプロンテープ(日東電工社製、No.375、幅:50mm、厚み:90μm)を貼り、シート部材1及びシート部材2を接合して、シート接合体を得た。
該シート接合体を用いたこと以外は実施例2−8と同様にしてロール体を得た。
ロール体のシート部材の外観を観察したところ、テープの段差に起因した打痕が観察された。
(Comparative Example 2-2)
The end surfaces of the
A roll body was obtained in the same manner as in Example 2-8 except that the sheet joined body was used.
When the appearance of the sheet member of the roll body was observed, dents due to the steps of the tape were observed.
(比較例2−3)
実施例2−1のシート部材1、2の端部どうしを3cm重ね合わせ、インパルスシール(ニクロム線(幅:3mm)、温度:230℃、加熱時間:5秒)を用いて、この重ね合わせられた部分を溶融接合して、シート接合体を得た。
該シート接合体を用いたこと以外は実施例2−8と同様にしてロール体を得た。
ロール体のシート部材の外観を観察したところ、重ね合わせられた部分(接合部分)の段差に起因した打痕が観察された。
(Comparative Example 2-3)
The end portions of the
A roll body was obtained in the same manner as in Example 2-8 except that the sheet joined body was used.
When the appearance of the sheet member of the roll body was observed, a dent resulting from the step of the overlapped portion (joined portion) was observed.
10:一のシート部材、10a:切れ端、20:他のシート部材、20a:切れ端、30:吸着装置、40:刃物、50:ステージ、50a:ダイヤモンドライクカーボン部材(DLC部材)、50b:土台部、50c:セラミックス部材、50d:クッション部材、60:加圧部材、70:相間部材、80:シート接合体、80a:接合部分、90:ロール、R:レーザー光、101:シート部材、102:シート部材、103:粘着テープ、103a:粘着層、104:光吸収剤、105:接合部材、106:発熱媒体、107:シート接合体、108:ロール、100R:レーザー光
10: one sheet member, 10a: piece, 20: other sheet member, 20a: piece, 30: suction device, 40: blade, 50: stage, 50a: diamond-like carbon member (DLC member), 50b:
Claims (11)
前記照射では、突き合わせられた部分にレーザー光を照射し、突き合わせられた部分を通過したレーザー光を前記光吸収部材に照射することを特徴とするシート接合体の製造方法。 By abutting the end faces of the sheet member, bringing the abutted part into contact with a light absorbing member having light absorptivity with respect to the wavelength of the laser light to be used, and irradiating the light absorbing member with laser light to generate heat , By thermally welding the end surfaces of the sheet member, peeling the abutted portion from the light absorbing member, to form a sheet assembly,
In the irradiation, a laser beam is irradiated to the abutted portion, and the light absorbing member is irradiated with a laser beam that has passed through the abutted portion.
前記照射では、突き合わせられた部分にレーザー光を照射し、突き合わせられた部分を通過したレーザー光を前記ダイヤモンドライクカーボン部材に照射することを特徴とするシート接合体の製造方法。 The end surfaces of the sheet members are abutted, the abutted portions are brought into contact with the diamond-like carbon member, and the diamond-like carbon member is irradiated with laser light to generate heat, thereby heat-welding the end surfaces of the sheet members, From the diamond-like carbon member, the butted portion is peeled to form a sheet joined body,
In the irradiation, a laser beam is irradiated to the abutted portion, and the diamond-like carbon member is irradiated with a laser beam that has passed through the abutted portion.
前記照射では、突き合わせられた部分にレーザー光を照射し、突き合わせられた部分を通過したレーザー光を前記セラミックス部材に照射することを特徴とするシート接合体の製造方法。 By abutting the end faces of the sheet member, abutting a ceramic member having light absorptivity with respect to the wavelength of the laser beam to be used, and causing the ceramic member to generate heat by irradiating the laser beam, Heat welding the end surfaces of the sheet member, peeling the ceramic member from the abutted portion, to form a sheet joined body,
In the irradiation, a laser beam is irradiated onto the abutted portion, and the ceramic member is irradiated with a laser beam that has passed through the abutted portion.
前記突き合わせを、前記切断により形成された一方の端面と他方の端面とを突き合わせることにより実施する請求項1〜10の何れか一項に記載のシート接合体の製造方法。 By overlapping the end of one sheet member and the end of another sheet member and simultaneously cutting both of the stacked ends, a cut that is an end surface that matches each other is formed at these ends,
The manufacturing method of the sheet joined body according to any one of claims 1 to 10, wherein the butting is performed by butting one end surface formed by the cutting with the other end surface.
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