KR20130008471A

KR20130008471A - 수지 필름 접합체의 제조 방법

Info

Publication number: KR20130008471A
Application number: KR1020120075427A
Authority: KR
Inventors: 나오유끼 마쯔오; 마유 시모다; 노부유끼 다까미
Original assignee: 닛토덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2011-07-12
Filing date: 2012-07-11
Publication date: 2013-01-22
Also published as: JP2013018207A; CN102873868A; TW201302441A

Abstract

본 발명은, 수지 필름 부재의 단부면끼리를 맞대고, 사용하는 레이저광의 파장에 대하여 상기 수지 필름 부재보다도 광흡수율이 높고, 산술 평균 거칠기(Ra)가 0.5 ㎛ 미만인 표면을 갖는 광흡수 부재를 사용하고, 상기 단부면끼리가 맞대어진 부분을 상기 표면에 접촉시켜, 상기 광흡수 부재에 레이저광을 조사하여 발열시킴으로써, 상기 수지 필름 부재의 단부면끼리를 열용착시키고, 상기 광흡수 부재로부터 상기 맞대어진 부분을 박리하여, 수지 필름 접합체로 하는 것을 특징으로 하는 수지 필름 접합체의 제조 방법을 제공한다.

Description

수지 필름 접합체의 제조 방법 {METHOD OF MANUFACTURING RESIN FILM JOINED BODY}

본 발명은, 수지 필름 접합체의 제조 방법에 관한 것으로, 예를 들어 띠 형상의 수지 필름 부재끼리를 접합하여 수지 필름 접합체를 제작하는 수지 필름 접합체의 제조 방법에 관한 것이다.

종래, 띠 형상의 수지 필름 부재를 연속적으로 가공기에 공급하여 가공을 실시하는 경우에 있어서, 선행하는 수지 필름 부재에 이어서 새로운 수지 필름 부재를 가공기에 공급하기 위해, 선행하는 수지 필름 부재의 말단 부분에 새로운 수지 필름 부재의 선단 부분을 접합하는 것(소위, 스플라이스)이 행해지고 있다. 또한, 이와 같은 경우에 한하지 않고, 수지 필름 부재끼리를 단부에서 접합하여 수지 필름 접합체를 제작하는 수지 필름 접합체의 제조 방법이 널리 실시되고 있다.

이러한 종류의 수지 필름 접합체의 제조 방법으로서는, 도 4의 (a)에 도시한 바와 같이, 레이저광(100R)에 대하여 투과성을 나타내는 수지 필름 부재(101, 102)끼리를, 광흡수제(104)를 개재하여 중첩하고, 상기 중첩된 부분에 레이저광(100R)을 조사하여, 상기 수지 필름 부재(101, 102)끼리를 열용착시켜 접합하는 방법이 제안되어 있다(특허문헌 1 참조).

또한, 다른 방법으로서는, 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 레이저광(100R)에 대하여 투과성을 나타내는 수지 필름 부재(101, 102)의 단부끼리를 맞대고, 이 맞대어진 부분을, 광흡수제(104)가 도포된 접합 부재(105)로, 수지 필름 부재(101, 102)와 접합 부재와의 계면에 광흡수제(104)가 위치하도록 피복하고, 상기 접합 부재(105)로 피복되어 있는 부위에 레이저광(100R)을 조사하여 수지 필름 부재(101, 102)와 접합 부재(105)를 열용착시켜서 접합하는 방법 등도 알려져 있다.

일본 특허 제3682620호

그러나, 이들 방법에서는, 수지 필름 부재끼리를 중첩하거나, 수지 필름 부재와 접착 부재를 열용융시키거나 하기 위해 제작되는 수지 필름 접합체의 접합 부분에 단차가 발생하는 경우가 있다. 이 경우, 예를 들어 수지 필름 접합체를 롤 형상으로 권취한 것을 외측으로부터 취출하여 다른 롤에 권취시키는, 소위 롤 투 롤에 의해 상기 수지 필름 접합체를 반송할 때에는, 접합 부분(이음매, 접합 부재 등)의 단차(에지)가 반송용 롤러를 통과할 때에 상기 롤러에 상처를 입히는 경우가 있다. 또한, 상기 수지 필름 접합체를 롤 형상으로 권취하였을 때에, 이 단차에 기인한 타격 흠집이 이 단차의 주변 부분에 발생할 수 있으므로 제품의 취출 효율이 나빠진다는 우려도 있다.

따라서, 도 5에 도시한 바와 같이, 발열 매체(106)에 광흡수제(104)를 도포하고, 수지 필름 부재(101, 102)를 맞대어 수지 필름 부재(101, 102)와 발열 매체(106)의 계면에 광흡수제(104)가 위치하도록 상기 맞대어지는 부분을 발열 매체(106)로 피복하고, 상기 발열 매체(106)로 피복되어 있는 부위에 레이저광(100R)을 조사하여 수지 필름 부재(101, 102)끼리만을 열용착시켜 접합시키고, 상기 맞대어진 부분을 발열 매체(106)로부터 박리함으로써, 수지 필름 접합체(107)를 제작하는 방법을 생각할 수 있다.

그러나, 이러한 방법에서는, 열용착 후, 발열 매체(106)에 도포된 광흡수제(104)가 수지 필름 접합체(107)에 부착되어서 발열 매체(106)로부터 소실된다는 점에서, 열용착 시마다 발열 매체(106)에 광흡수제(104)를 도포하는 공정이 필요하게 되어 리드 타임이 길어진다고 하는 문제가 있다. 또한, 광흡수제(104)를 도포하는 도포 장치가 필요하게 되기 때문에 초기 비용이 들고, 또한, 그만큼의 수지 필름 접합체를 제조하는 장치 자체가 대규모화 된다는 문제도 있다. 또한, 광흡수제를 도포해야 할 부분 이외에도 비의도적으로 이물질로서 광흡수제(104)가 부착된 경우, 제품 수율이 저하되어 버린다는 우려도 있다.

따라서, 이들 문제점을 해결하기 위하여, 예를 들어 상기와 같이 광흡수제가 도포된 발열 매체 대신에 광흡수성을 갖는 재료가 예를 들어 막 형상 등에 성형되어 이루어지는 광흡수 부재를 사용하는 방법도 생각할 수 있다. 이 방법은, 예를 들어 상기한 바와 같은 2개의 수지 필름 부재가 맞대어진 부분에 상기 광흡수 부재를 접촉시키고, 상기 광흡수 부재에 레이저광을 조사하여 수지 필름 부재끼리만을 열용착시켜 접합하고, 상기 맞대어진 부분을 상기 광흡수 부재로부터 박리함으로써, 수지 필름 접합체를 제작하는 방법이다.

그러나, 이러한 방법에서는, 열용융된 수지 필름 부재가 광흡수 부재의 표면에 부착되는 경우가 있고, 이러한 부착이 발생하면, 열용착된 수지 필름 부재를 상기 표면으로부터 박리하는 것이 곤란해지거나, 부착된 수지 필름 부재가 상기 표면에 고착하여 상기 광흡수 부재를 재이용하는 것이 곤란해지거나 해서, 효율이 나빠진다.

본 발명은, 상기 문제점을 감안하여, 접합 부분의 단차를 작게 하고, 광흡수제를 도포하는 공정을 필요로 하지 않고, 또한 광흡수제가 이물질로서 부착되는 것을 억제하면서, 효율적으로 수지 필름 부재끼리를 접합하여 수지 필름 접합체를 제작할 수 있는 수지 필름 접합체의 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명에 관한 수지 필름 접합체의 제조 방법은,

수지 필름 부재의 단부면끼리를 맞대서 접합하여 수지 필름 접합체로 하는 수지 필름 접합체의 제조 방법이며,

사용하는 레이저광의 파장에 대하여 상기 수지 필름 부재보다도 광흡수율이 높고, 산술 평균 거칠기(Ra)가 0.5 ㎛ 미만인 표면을 갖는 광흡수 부재를 사용하고,

상기 단부면끼리 맞대어진 부분을 상기 표면에 접촉시켜, 상기 광흡수 부재에 레이저광을 조사하여 발열시킴으로써, 상기 수지 필름 부재의 단부면끼리를 열용착시켜, 상기 광흡수 부재로부터 상기 맞대어진 부분을 박리하고, 수지 필름 접합체로 하는 것을 특징으로 한다.

이러한 수지 필름 접합체의 제조 방법에 의하면, 상기 광흡수 부재가 레이저광을 흡수하여 발열함으로써 수지 필름 부재의 단부면끼리를 열용착함으로써, 이하의 작용 효과를 발휘한다.

즉, 수지 필름 부재끼리 서로 단부면만을 통해 접합된 상태로 되기 때문에, 접합 부분에 단차가 적은 수지 필름 접합체를 제조할 수 있다. 그리고, 이렇게 접합 부분의 단차를 적게 할 수 있기 때문에, 수지 필름 접합체를 반송용 롤러를 사용하여 반송한 경우에는, 당해 반송용 롤러의 손상 등을 방지할 수 있다. 또한, 수지 필름 접합체를 권취한 경우에는, 타격 흠집이 발생하기 어려워, 제품의 취출 효율을 높일 수 있다.

또한, 광흡수제를 도포하는 공정을 필요로 하지 않고 수지 필름 접합체를 제작할 수 있다. 따라서, 광흡수제를 도포하는 공정분만 리드 타임을 짧게 할 수 있고, 또한, 도포 설비에 부수되는 비용을 억제할 수 있다. 또한, 광흡수제가 이물질로서 수지 필름 접합체에 부착되는 것을 억제할 수 있기 때문에, 제품 수율을 향상시킬 수 있다.

이에 덧붙여, 상기 표면의 산술 평균 거칠기(Ra)가 0.5 ㎛ 미만인 것에 의해, 상기 표면의 요철이 적어지기 때문에, 앵커 효과를 억제할 수 있다. 이에 의해, 열용융된 수지 필름 부재가 광흡수 부재의 표면에 부착되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 열용착된 수지 필름 부재를 광흡수 부재로부터 박리하기 쉽게 할 수 있고, 또한, 광흡수 부재를 반복해 사용할 수 있기 때문에, 효율적으로 된다.

따라서, 이러한 수지 필름 접합체의 제조 방법에 의하면, 접합 부분의 단차를 작게 하면서, 광흡수제의 도포 공정을 필요로 하지 않고, 또한 광흡수제가 이물질로서 부착되는 것을 억제하면서, 효율적으로 수지 필름 부재끼리를 접합하고, 수지 필름 접합체를 제작할 수 있다.

상기 제조 방법에 있어서는, 상기 표면의 10점 평균 거칠기(Rz)가, 10 ㎛ 미만인 것이 바람직하다.

이와 같이, 표면의 10점 평균 거칠기(Rz)가 10 ㎛ 미만인 것에 의해, 상기 표면의 요철을 보다 적게 할 수 있기 때문에, 앵커 효과를 보다 억제할 수 있다.

상기 제조 방법에 있어서는, 상기 광흡수 부재가 상기 레이저광의 파장에 대하여 10 ％ 이상의 광흡수율을 갖는 것이 바람직하다.

이와 같이, 광흡수 부재가 상기 10 ％ 이상의 광흡수율을 가짐으로써, 보다 확실하게, 보다 효율적으로 수지 필름 부재끼리를 열용착할 수 있다.

상기 제조 방법에 있어서는, 상기 광흡수 부재는 다이아몬드 라이크 카본, 글래시 카본 또는 카본 그래파이트를 함유하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 광흡수 부재가 다이아몬드 라이크 카본, 글래시 카본 또는 카본 그래파이트인 것에 의해, 레이저광을 보다 효율적으로 흡수하여 발열하는 것이 가능하게 된다. 또한, 상기 표면의 산술 평균 거칠기를 상기 범위로 하기 쉬워진다.

상기 제조 방법에 있어서는, 상기 레이저광이 800 nm 이상 2000 nm 이하의 파장을 갖는 것이 바람직하다.

이와 같이, 레이저광의 파장이 근적외선 영역인 것에 의해, 열로의 에너지 변환 효율이 좋고, 또한, 안정한 레이저광이 얻기 쉬워진다.

상기 제조 방법에 있어서는, 상기 수지 필름 부재가, 150 ㎛ 이하의 두께를 갖는 것이 바람직하다.

이와 같이, 수지 필름 부재가 150 ㎛ 이하의 두께를 가짐으로써, 레이저광 조사에 의해 발생된 열이 수지 필름 부재의 두께 방향 전역에 걸쳐 보다 전해지기 쉬워지기 때문에, 수지 필름 부재를 보다 충분하게 열용융시키기 쉬워진다.

상기 제조 방법에 있어서는, 상기 수지 필름 부재가 300 ℃ 이하인 융점 또는 유리 전이점을 갖는 열가소성 수지를 함유하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 수지 필름 부재가 300 ℃ 이하인 융점 또는 유리 전이점을 갖는 열가소성 수지를 함유함으로써, 수지 필름 부재를 열용융시키기 쉬워진다.

상기 제조 방법에 있어서는, 상기 수지 필름 부재가 트리아세틸셀룰로오스 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리카르보네이트 수지, 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 시클로올레핀 중합체, 노르보르넨 수지 또는 폴리비닐알코올 수지 중 어느 하나 이상을 함유하는 것이 바람직하다.

이들 수지는, 모두 300 ℃ 이하인 융점 또는 유리 전이점을 갖기 때문에, 상기한 바와 같이 수지 필름 부재를 열용융시키기 쉬워진다.

도 1은 일 실시 형태에 관한 수지 필름 접합체의 제조 방법에 있어서의 단부면 형성 공정 및 맞대는 공정을 나타낸 개략 공정도.
도 2는 일 실시 형태에 관한 수지 필름 접합체의 제조 방법에 있어서의 접합 공정을 도시한 도면.
도 3은 본 실시 형태에 관한 수지 필름 접합체를 롤 형상으로 권취하는 공정을 도시한 도면.
도 4는 종래 기술인, 레이저광을 사용한 수지 필름 접합체의 제조 방법을 도시한 도면.
도 5는 고려할 수 있는, 레이저광을 사용한 수지 필름 접합체의 제조 방법을 도시한 도면.

이하, 본 발명의 일 실시 형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.

본 실시 형태의 수지 필름 접합체의 제조 방법은, 수지 필름 부재의 단부면끼리 맞대서 접합하여 수지 필름 접합체로 하는 수지 필름 접합체의 제조 방법이며, 사용하는 레이저광의 파장에 대하여 상기 수지 필름 부재보다도 광흡수율이 높고, 산술 평균 거칠기(Ra)가 0.5 ㎛ 미만인 표면을 갖는 광흡수 부재를 사용하고, 상기 단부면끼리 맞대어진 부분을 상기 표면에 접촉시켜, 상기 광흡수 부재에 레이저광을 조사하여 발열시킴으로써, 상기 수지 필름 부재의 단부면끼리를 열용착시켜, 상기 광흡수 부재로부터 상기 맞대어진 부분을 박리하고, 수지 필름 접합체로 하는 방법이다.

구체적으로는, 본 실시 형태의 수지 필름 접합체의 제조 방법에서는, 제1 수지 필름 부재의 단부와 제2 수지 필름 부재의 단부를 중첩하고, 상기 중첩된 단부 양쪽을 동시에 절단함으로써, 이들 단부에 서로 합치하는 단부면인 절취부를 형성하는 단부면 형성 공정과, 상기 단부면 형성 공정에서 형성된 한쪽의 단부면과 다른 쪽의 단부면을 맞대고, 맞대어진 부분을 광흡수 부재의 표면에 접촉시키는 맞대기 공정과, 상기 맞대어진 부분을 광흡수 부재와 함께 고정시키는 공정과, 상기 광흡수 부재에 레이저광을 조사하여 발열시킴으로써, 수지 필름 부재의 단부면끼리를 열용착시켜, 상기 광흡수 부재로부터 상기 맞대어진 부분을 박리하고, 수지 필름 접합체로 하는 접합 공정을 실시한다.

상기한 제1 수지 필름 부재 및 제2 수지 필름 부재로는 동종의 열가소성 수지를 함유하고 있는 것이 일반적이지만, 동종인 경우에 한정되지 않고, 서로 열용착 가능한 재료이면 상이한 종류의 것일 수도 있고, 예를 들어 상용성이 있는 이종의 열가소성 수지를 사용할 수도 있다.

또한, 이러한 열가소성 수지는, 300 ℃ 이하인 융점을 갖는 것이 바람직하고, 250 ℃ 이하인 융점을 갖는 것이 보다 바람직하다. 상기 열가소성 수지가 300 ℃ 이하인 융점을 가짐으로써, 수지 필름 부재를 열용융시키기 쉬워진다.

또한, 상기한 바와 같은 열가소성 수지가 융점을 갖지 않는 비정질성 열가소성 수지인 경우에는, 상기 열가소성 수지는 300 ℃ 이하의 유리 전이점을 갖는 것이 바람직하고, 250 ℃ 이하의 유리 전이점을 갖는 것이 보다 바람직하다. 상기 열가소성 수지가 300 ℃ 이하의 유리 전이점을 가짐으로써, 수지 필름 부재를 열용융시키기 쉬워진다.

이와 같이, 상기 열가소성 수지가, 300 ℃ 이하인 융점 또는 유리 전이점을 가짐으로써, 수지 필름 부재를 열용융시키기 쉬워진다.

이러한 열가소성 수지로는 예를 들어 폴리카르보네이트 수지, 폴리비닐알코올 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리염화비닐 수지, 열가소성 폴리이미드 수지, 트리아세틸셀룰로오스 수지, 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 시클로올레핀 중합체, 노르보르넨 수지, 폴리옥시메틸렌 수지, 폴리에테르에테르케톤 수지, 폴리에테르이미드 수지, 폴리아미드이미드 수지, 폴리부타디엔 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리메틸펜텐 수지, 폴리아미드 수지, 폴리아세탈 수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지, 에틸렌비닐아세테이트 수지 등을 들 수 있다. 또한, 상기 열가소성 수지로서, 이들 중 어느 하나를 사용할 수도 있고, 2개 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다.

또한 상기 열가소성 수지는, 이들 수지 중, 트리아세틸셀룰로오스 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리카르보네이트 수지, 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 시클로올레핀 중합체, 노르보르넨 수지 또는 폴리비닐알코올 수지 중 적어도 하나 이상인 것이 바람직하다. 이들 수지는, 모두 300 ℃ 이하인 융점 또는 유리 전이점을 갖기 때문에, 상기한 바와 같이 수지 필름 부재를 열용융시키기 쉬워진다.

또한, 상기 수지 필름 부재는, 단층인 것이어도 좋고, 복수층이 적층된 것이어도 좋고, 적어도 하나의 층이 열가소성 수지로 구성되어 있으면, 특별히 한정되지 않는다.

복수층이 적층된 수지 필름 부재로는 예를 들어 기재층과, 점착제가 형성된 보호 필름층이 라미네이트된 것을 들 수 있다.

또한, 이러한 복수층이 적층된 수지 필름 부재를 열용착할 경우, 각 층을 일시적으로 박리하여 각 층마다 열용착해도 되고, 복수층이 적층된 채 열용착해도 된다. 예를 들어, 기재층과 보호 필름층의 상용성이 나빠, 양층을 열용융시켜도 혼합층을 형성하지 않는 경우에는, 양층이 적층된 수지 필름 부재끼리 열용착해도, 열용착 후에 기재층과 보호 필름층을 박리하는 것이 가능하다.

또한, 상기 수지 필름 부재의 두께로서는 150 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 100 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 상기 두께가 150 ㎛ 이하인 것에 의해, 레이저광의 조사에 의해 광흡수 부재로부터 발생한 열에너지가 수지 필름 부재의 두께 방향(깊이 방향) 전역에 걸쳐서 보다 전달되기 쉬우므로, 수지 필름 부재끼리 보다 충분히 열용착시키기 쉬워진다.

한편, 수지 필름 부재의 두께가 5 ㎛ 이상인 것이 바람직하고, 20 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 상기 두께가 5 ㎛ 이상인 것에 의해, 두께 분만큼 수지 필름 접합체의 접합 강도를 보다 충분히 높일 수 있다.

또한, 상기 수지 필름 부재는 상기 레이저광에 대한 광투과율이 30 ％ 이상인 것이 바람직하고, 50 ％ 이상인 것이 보다 바람직하다.

또한, 「광투과율」은 「100 ％- "광흡수율(％)"」로 나타내어지는 값으로, 하기 식(1)에 의해 구해지는 값이다.

투과광 강도÷ 입사광 강도×100 ％...(1)

(단, 「입사광 강도」는, 「조사광 강도- 표면 반사광 강도」에 의해 구해진다.)

상기 단부면 형성 공정에서는, 도 1의 (a)에 도시한 바와 같이, 제1 수지 필름 부재(10)의 단부와 제2 수지 필름 부재(20)의 단부를 중첩한 상태에서 수지 필름 부재(10, 20) 양쪽을 고정 배치하고, 칼(40) 등을 사용한 일반적인 수지 필름 부재(10, 20)의 절단 방법에 의해, 상기 중첩된 단부 양쪽을 한번에 절단함으로써, 이들 단부에 서로 합치하는 단부면인 절취부를 형성한다. 수지 필름 부재(10, 20)의 고정 방법으로는, 예를 들어, 수지 필름 부재(10, 20)를 흡착에 의해 고정하는 흡착 장치(30) 등을 사용하여 고정하는 방법 등, 일반적인 고정 방법을 사용할 수 있다.

그리고, 상기 단부면 형성 공정에서는, 도 1의 (b)에 도시한 바와 같이, 제1 수지 필름 부재의 절취 단부(10a)와 제2 수지 필름 부재의 절취 단부((20)a)를, 절취 단부 회수부(도시하지 않음)로 이송한다.

본 실시 형태의 수지 필름 접합체의 제조 방법은, 상기 단부면 형성 공정을 실시함으로써, 상기 맞대기 공정에 있어서, 맞대어진 단부면끼리를 대략 평행한 상태로 하여 한쪽의 단부면과 다른 쪽의 단부면을 맞댈 수 있다.

상기 맞대기 공정에서는, 도 1의 (c)에 도시한 바와 같이, 수지 필름 부재(10, 20) 각각을 흡착 장치(30)로 고정하면서, 수지 필름 부재(10, 20)가 적재되는 스테이지(50)(스테이지(50)는 도 2에 기재) 위로 이동시키고, 원하는 갭으로 하기 위해 필요에 따라 상기 흡착 장치(30)를 미세 조정하여, 상기 단부면 형성 공정에서 형성된 단부면과 다른 쪽의 단부면을 맞댄다.

또한, 상기 맞대기 공정에서는, 수지 필름 부재(10, 20) 사이의 갭의 길이(수지 필름 부재(10, 20) 사이에 자르는 간극에 있어서의 단부면에 수직인 방향의 길이 중 최대의 것)을, 수지 필름 부재의 두께 미만으로 하는 것이 바람직하고, 수지 필름 부재의 두께의 반값 미만으로 하는 것이 더욱 바람직하고, 수지 필름 부재의 두께의 1/3 미만으로 하는 것이 특히 바람직하다. 본 실시 형태의 수지 필름 접합체의 제조 방법은, 상기 갭의 길이를 수지 필름 부재의 두께 미만으로 함으로써, 레이저광의 조사에 의해 광흡수 부재로부터 발생한 열에너지에 의해 수지 필름 부재의 수지가 열용융되어서 유동화됨으로써, 이에 의해, 갭을 메우고, 양호한 접합 상태 및 강도를 얻을 수 있다.

또한, 상기 맞대기 공정에서는, 카메라(도시하지 않음) 등이 구비된 갭 모니터(도시하지 않음)를 사용하여 상기 갭의 길이를 측정하고, 불규칙한 요인(예를 들어, 지진 등)에 의해 상기 갭의 길이가 규정값 이상으로 되어 버린 경우에는, 수지 필름 부재(10, 20)를 고정하는 흡착 장치(30)의 적어도 어느 한쪽을 이동시켜 미세 조정함으로써, 상기 갭의 길이를 규정값보다도 작게 해도 된다.

상기 접합 공정에서는, 도 2에 도시한 바와 같이, 맞대어진 부분에 광흡수 부재(50a)가 접하도록 배치된 스테이지(50) 위에서, 상기 맞대어진 부분을 투명 유리인 가압 부재(60)로 가압하여 가압 고정하면서, 상기 맞대어진 부분을 광흡수 부재(50a)에 접촉시킨다. 그리고, 이렇게 가압 고정된 상태에서, 광흡수 부재(50a)에 레이저광(R)을 조사하여 발열시킴으로써, 수지 필름 부재(10, 20)의 단부면끼리를 열용착시켜서 접합하고, 광흡수 부재(50a)로부터 상기 맞대어진 부분을 박리하여, 수지 필름 접합체(80)를 제작한다.

또한, 상기 맞대어진 부분을 광흡수 부재(50a)에 접촉시키는 방법으로서는 상기 맞대어진 부분을 광흡수 부재(50a)의 상면에 적재하여 접촉시키는 방법(도 2) 외에, 상기 맞대어진 부분을 광흡수 부재(50a)의 하면에 가압하여 접촉시키는 방법(도시하지 않음) 등을 들 수 있다.

상기 가압 고정 시에 있어서의 가압 강도는 레이저광(R)이 조사되는 부분인, 맞대어진 부분에 있어서, 0.5 내지 100 kgf/㎠인 것이 바람직하고, 10 내지 70 kgf/㎠인 것이 더욱 바람직하다.

가압 부재(60)의 형상은, 맞대어진 부분에 하중이 가해지면 특별히 한정되는 것은 아니나, 상기 형상으로는 예를 들어 평판, 원통, 구 형상의 것 등을 사용할 수 있다.

가압 부재(60)의 두께는, 3 ㎜ 이상 30 ㎜ 미만이 바람직하고, 5 ㎜ 이상 20 ㎜ 미만이 더욱 바람직하다. 상기 접합 공정에서는 두께가 3 ㎜ 이상의 가압 부재(60)를 사용함으로써, 가압 부재(60) 자체가 가압 고정 시에 왜곡되기 어려워지므로 양호한 가압 고정을 할 수 있다. 또한, 상기 접합 공정에서는 두께가 30 ㎜ 미만의 가압 부재(60)를 사용함으로써, 레이저광(R)이 가압 부재(60)를 투과할 때에 레이저광(R)이 손실되기 어려워져, 수지 필름 부재(10, 20)끼리를 효율적으로 열용착시키기 쉬워진다.

가압 부재(60)를 구성하는 투명 유리를 예시하면, 「템팍스」라는 상품명으로 시판되고 있는 경질 붕규산 유리, 「파이렉스」라는 상품명으로 시판되고 있는 붕규산 유리, 「바이코어」라는 상품명으로 시판되고 있는 96 ％ 실리카 유리, 「D263」으로 시판되고 있는 바륨붕규산 유리, 「OA10」으로 시판되고 있는 무알칼리 유리, 「AF45」라는 상품명으로 시판되고 있는 알루미노붕규산 유리를 비롯하여, 용융 석영, 무알칼리 유리, 납 알칼리 유리, 소다석회 유리, 석영 유리 등을 들 수 있다.

가압 부재(60)는, 레이저광(R)이 가압 부재(60)를 투과할 때에 레이저광(R)이 손실되기 어려워져 상기 수지 필름 부재(10, 20)끼리를 효율적으로 열용착시키기 쉬워진다는 관점에서, 레이저광(R)의 파장에 대하여 50 ％보다 높은 광투과율을 갖고 있는 것이 바람직하고, 70 ％보다도 높은 광투과율을 갖고 있는 것이 더욱 바람직하다.

상기 접합 공정에서는, 맞대어진 부분의 대면적을 가압 부재(60)로 균일하게 가압하여 전역에 걸쳐서 양호한 접합을 행한다는 관점에서, 맞대어진 부분과 가압 부재(60) 사이에, 레이저광(R)에 대한 투과성이 있고, 또한 가압 부재(60)보다도 쿠션성이 우수한 상간 부재(70)를 개재 장착시켜도 된다.

상간 부재(70)의 재료로서는, 고무 재료(예를 들어, 실리콘 러버, 우레탄 러버 등)나 수지 재료(예를 들어, 폴리에틸렌 등) 등을 들 수 있다.

또한, 상간 부재(70)는, 단층인 것이어도 되고, 복수층이 적층된 것이어도 된다.

또한, 상간 부재(70)는, 사용하는 레이저광(R)의 파장에 대하여, 50 ％보다도 높은 광투과율을 갖고 있는 것이 바람직하고, 70 ％보다 높은 광투과율을 갖고 있는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 상간 부재(70)의 두께는 50 ㎛ 이상 5 ㎜ 미만이 바람직하고, 1 ㎜ 이상 3 ㎜ 미만이 더욱 바람직하다. 상기 접합 공정에서는, 두께가 50 ㎛ 이상인 상간 부재(70)를 사용함으로써, 가압에 의해 발생한 힘을, 보다 충분히 분산하는 것이 가능하게 된다. 이에 의해, 맞대어진 부분의 대면적을 가압 부재(60)로 보다 균일하게 가압하여 전역에 걸쳐서 한층 양호한 접합을 행할 수 있다. 또한, 두께가 5 ㎜ 미만인 상간 부재(70)를 사용함으로써, 레이저광(R)이 상간 부재(70)를 투과할 때에 레이저광(R)이 손실되기 어려워져, 수지 필름 부재(10, 20)끼리를 효율적으로 열용착시키기 쉬워진다.

상기 접합 공정에서 사용하는 레이저광(R)은, 광흡수 부재(50a)를 발열시키는 역할을 담당하는 것이며, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위이면, 레이저의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 상기 레이저는, 열로의 에너지의 변환 효율이 좋은 파장인 가시광 영역 또는 적외선 영역의 광을 갖는다는 관점에서, 바람직하게는 반도체 레이저, 파이버 레이저, 펨토초 레이저, YAG 레이저 등의 고체 레이저, CO₂ 레이저 등의 가스 레이저이다. 이들 중에서도, 저렴하고 또한 공간적으로 면내 균일한 강도의 레이저 빔이 용이하게 얻어진다는 관점에서, 반도체 레이저나 파이버 레이저가 보다 바람직하다. 펨토초 레이저나 피코초 레이저에 의한 프로세스와 같은 다광자 흡수 과정을 경유하는 프로세스에 있어서는, 레이저 파장에 대한 수지 필름 부재(10, 20)의 투명성에 관계없이, 레이저의 초점 위치나 투입 에너지를 최적화함으로써, 접합을 달성시키는 것이 가능하게 된다. 또한, 수지 필름 부재(10, 20)의 분해를 피하면서 열용융을 촉구한다는 관점에서, 순간적으로 높은 에너지를 투입하는 펄스 레이저보다 연속파의 CW 레이저 쪽이 바람직하다.

상기 레이저에 관하여, 출력(파워), 파워 밀도, 빔 형상, 조사 횟수, 주사 속도, 조사 시간 및 적산 조사량 등은, 수지 필름 부재(10, 20)나 광흡수 부재(50a)의 광흡수율과 같은 광학 특성이나, 융점, 유리 전이점(Tg)과 같은 열특성 등의 차이에 따라 적절하게 설정하면 된다.

또한, 조사하는 레이저의 파워 밀도로서는, 광흡수 부재를 통하여 레이저광(R)에 의해 수지 필름 부재(10, 20)가 맞대어진 부분을 열용융하여 유동화시켜 견고한 접합을 얻는다는 관점에서, 50 W/㎠ 내지 3,000 W/㎠가 바람직하고, 200 W/㎠ 내지 1,500 W/㎠가 더욱 바람직하며, 250 W/㎠ 내지 1,000 W/㎠가 특히 바람직하다.

또한, 적산 조사량으로서는, 같은 관점에서, 10 J/㎠ 내지 300 J/㎠가 바람직하고, 20 J/㎠ 내지 150 J/㎠가 더욱 바람직하며, 30 J/㎠ 내지 100 J/㎠가 특히 바람직하다.

상기 접합 공정에서는, 수지 필름 부재(10, 20)끼리 맞대어진 부분을 따라 레이저광(R)을 조사함으로써, 수지 필름 부재(10, 20)를 투과한 레이저광(R)이 광흡수 부재(50a)에 조사된다.

또한, 상기 접합 공정에서는, 집광 렌즈에 의해 원하는 빔 크기로 집광된 스폿 빔을, 맞대어진 부분에 주사하면서 조사하는 것이 가능하다. 또한, 원통형 렌즈나 회절 광학 소자 등의 광학 부재에 의해 라인 형상의 레이저 빔을 발생시키고, 맞대어진 부분에 조사하는 것도 가능하다. 또한, 맞대어진 부분을 따라서 레이저광원을 복수 배치하여, 무주사에 의해 일괄적으로 조사하는 것도 가능하다.

레이저광의 파장은, 800 nm 내지 2000 nm인 것이 보다 바람직하다. 이와 같이, 레이저광의 파장이 근적외선 영역인 것에 의해, 열로의 에너지 변환 효율이 좋고, 또한, 안정된 레이저광을 얻기 쉬워진다.

광흡수 부재(50a)는, 사용하는 레이저광의 파장에 대하여 수지 필름 부재보다도 광흡수율이 높고, 산술 평균 거칠기(Ra)가 0.5 미만인 표면을 갖는다.

이러한 광흡수 부재(50a)가, 사용하는 레이저광의 파장에 대하여 수지 필름 부재보다도 광흡수율이 높게 구성되어 있음으로써, 조사된 레이저광(R)을 흡수 발열하고, 대상으로 하는 수지 필름 부재(10, 20)에 열을 전달하여 수지 필름 부재(10, 20)끼리를 열용착시키는 역할을 담당한다.

또한, 광흡수 부재(50a)는 사용하는 레이저광에 대하여 10 ％ 이상의 광흡수율을 갖는 것이 바람직하고, 20 ％ 이상의 광흡수율을 갖는 것이 더욱 바람직하고, 30 ％ 이상의 광흡수율을 갖는 것이 특히 바람직하다.

광흡수 부재(50a)가, 상기 10 ％ 이상의 광흡수율을 가짐으로써, 보다 확실하게 수지 필름 부재를 열용융시킬 수 있다. 또한, 레이저광의 레이저 파워가 비교적 낮아도, 충분히 수지 필름 부재를 열용융시키는 것이 가능하게 되고, 에너지 효율이 보다 높아진다.

이러한 광흡수율은, 분광 광도계(JASCO사제, V-670, 적분구 사용)에 의해 측정할 수 있다.

또한, 상기 광흡수율은, 광흡수 부재(50a)의 두께나 성분 비율 등에 의해, 조정할 수 있다.

또한, 상기 광흡수 부재(50a)가, 산술 평균 거칠기(Ra)가 0.5 ㎛ 미만인 표면을 가짐으로써, 상기 표면의 요철이 적어지기 때문에, 앵커 효과를 억제할 수 있다. 이에 의해, 열용융된 수지 필름 부재(10, 20)가 광흡수 부재(50a)에 부착되기 어려워진다. 따라서, 열용착한 수지 필름 부재(10, 20)를 광흡수 부재(50a)로부터 박리하기 쉽게 할 수 있다. 또한, 열용착한 수지 필름 부재가 광흡수 부재(50a)에 부착되어서 고착하는 것을 방지할 수 있기 때문에, 광흡수 부재(50a)를 반복해 사용할 수 있다. 따라서, 수지 필름 부재의 접합이 효율적으로 된다.

상기와 같이 표면의 요철을 적게 할 수 있다는 관점에서, 상기 산술 평균 거칠기가 0.3 ㎛ 미만인 것이 바람직하고, 0.1 ㎛ 미만인 것이 더욱 바람직하다.

또한, 상기 산술 평균 거칠기(Ra)는, 비접촉식 표면 조도계(Veeco사제, WYKO, NT-9100, 대물 렌즈 배율 50배)에 의해 측정할 수 있다.

또한, 상기 산술 평균 거칠기(Ra)는, 광흡수 부재(50a)의 표면에 화학적 연마법이나 물리적 연마법 등의 연마 처리를 실시함으로써 조정할 수 있다.

또한, 광흡수 부재(50a)의 표면의 10점 평균 거칠기(Rz)가, 10 ㎛ 미만인 것이 바람직하고, 7 ㎛ 미만인 것이 보다 바람직하다.

상기 표면의 10점 평균 거칠기(Rz)가 10 ㎛ 미만인 것에 의해, 상기 표면의 요철을 보다 적게 할 수 있기 때문에, 앵커 효과의 발생을 보다 억제할 수 있다.

이에 의해, 열용융된 수지 필름 부재(10, 20)가 광흡수 부재(50a)에, 보다 부착되기 어려워진다.

따라서, 열용착한 수지 필름 부재를, 광흡수 부재(50a)로부터, 보다 박리하기 쉽게 할 수 있다.

또한, 열용착한 수지 필름 부재가 광흡수 부재(50a)에 부착되어서 고착하는 것을, 보다 방지할 수 있고, 광흡수 부재(50a)를, 보다 반복해서 사용해 쉽게 할 수 있다. 따라서, 수지 필름 부재의 접합이, 보다 효율적으로 된다.

또한, 상기 10점 평균 거칠기(Rz)는, 비접촉식 표면 조도계(Veeco사제, WYKO, NT-9100, 대물 렌즈 배율 50배)에 의해 측정할 수 있다.

또한, 상기 10점 평균 거칠기(Rz)는, 광흡수 부재(50a)의 표면에 화학적 연마법이나 물리적 연마법 등의 연마 처리를 실시하는 것 등에 의해 조정할 수 있다.

또한, 상기 광흡수 부재(50a)는, 레이저광 조사에 의해 수지 필름 부재(10, 20)이 용해된 때에 함께 용해되어 버리지 않도록 수지 필름 부재(10, 20)보다도 내열성이 우수한 것이 바람직하다. 구체적으로는 광흡수 부재(50a)의 융점이 수지 필름 부재(10, 20)의 융점보다도 높은 것이 바람직하고, 상기 광흡수 부재(50a)의 융점이 300 ℃ 이상인 것이 바람직하다. 또한, 광흡수 부재(50a)의 산화 온도가 300 ℃ 이상인 것이 바람직하고, 350 ℃ 이상인 것이 보다 바람직하다. 이러한 산화 온도가 300 ℃ 이상인 것에 의해, 수지 필름 부재(10, 20)를 열 용융시키기 위하여 발생한 열에 의해 광흡수 부재(50a)가 산화하는 것을 방지하기 쉬우므로, 광흡수성의 저하나 특성의 변화를 방지하고, 보다 확실하게 반복 사용하는 것이 가능하게 된다. 또한, 이러한 특성의 변화로서는, 예를 들어 광흡수 부재(50a)로서 후술하는 다이아몬드 라이크 카본을 함유하고 있는 경우에는, 표면의 산화 반응에 의해 상기 표면의 구조가 그래파이트화하고, 이 그래파이트화에 의해 광흡수성이 변화하거나 전기 전도성이 변화하거나 하는 것 등을 들 수 있다.

또한, 광흡수 부재(50a)는, 레이저광 조사에 의해 발생한 열을 효율적으로 수지 필름 부재(10, 20)에 전달한다고 하는 관점에서, 열전도율이 낮은 것이 바람직하고, 구체적으로는, 열전도율이 100 W/m/K보다도 낮은 것이 바람직하고, 열전도율이 50 W/m/K보다도 낮은 것이 더욱 바람직하고, 열전도율이 20 W/m/K보다도 낮은 것이 보다 한층 바람직하다.

이러한 광흡수 부재(50a)는, 다이아몬드 라이크 카본(DLC), 글래시 카본 또는 카본 그래파이트를 함유하고 있는 것이 바람직하다. 이에 의해, 레이저광(R)을 효율적으로 흡수하여 발열할 수 있다. 또한, 상기 표면의 산술 평균 거칠기를 상기 범위로 하기 쉬워진다.

또한, 다이아몬드 라이크 카본은 그래파이트 구조와 다이아몬드 구조가 혼재하는 아몰퍼스카본을 의미한다.

광흡수 부재(50a)의 형상은, 상기 맞대어진 부분의 하면 또는 상면에 접촉하는 표면을 갖고 있으면, 특별히 한정되지 않는다. 또한, 본 실시 형태에서는, 광흡수 부재(50a)는, 막 형상으로 형성되어서, 토대부(50b)의 표면에 배치되어 있고, 상기 토대부(50b)와 함께 스테이지(50)에 구비되어 있다.

구체적으로는, PVD법(예를 들어, 진공 증착법, 이온 플레이팅법, 스퍼터법, 레이저 애브레이션법, 이온 빔 디포지션법 및 이온 주입법 등)및 CVD법(예를 들어, 열 CVD법, 플라즈마 CVD법) 등의 방법에 의해, 막 형상의 광흡수 부재(50a)가 상기 토대부(50b)에 설치되어 있다. 이와 같이, 광흡수 부재(50a)가 막 형상인 것에 의해, 레이저광(R)의 조사에 의해 발생된 열을 광흡수 부재(50a)의 표층에 남겨 두기 쉽고, 즉 토대부(50b)측으로 발산되기 어렵기 때문에 효율적으로 수지 필름 부재에 열을 전달하여 수지 필름끼리를 접합하는 것이 가능하게 된다.

또한, 상기 광흡수 부재(50a)의 표면의 물(1μL)에 대한 접촉각이 60°이상인 것이 바람직하고, 70 °이상인 것이 보다 바람직하다. 상기 접촉각이 60°이상인 것에 의해, 상기 표면의 발수성이 우수해지기 때문에, 열용융시킨 수지 필름 부재(10, 20)가 광흡수 부재(50a)에 부착되기 어려워진다. 이에 의해, 열용착한 수지 필름을 광흡수 부재(50a)로부터 보다 용이하게 박리할 수 있다. 또한, 열용착한 수지 필름 부재가 광흡수 부재(50a)에 부착되어 고착되는 것을 더 방지할 수 있고, 보다 확실하게 광흡수 부재(50a)를 반복해 사용할 수 있다. 따라서, 수지 필름 부재의 접합이 보다 효율적으로 된다.

광흡수 부재(50a)의 표면은, 비커스 경도가 1000 Hv 이상인 것이 바람직하고, 2000 Hv 이상인 것이 더욱 바람직하며, 3000 Hv 이상인 것이 특히 바람직하다. 상기 표면의 비커스 경도가 1000 Hv 미만이면 상기 표면이 레이저광의 흡수로 발생된 열에 의한 응력에 견딜 수 없고, 변형되어 제작된 수지 필름 접합체의 품질을 저하시킬 우려가 있다. 이에 대해, 비커스 경도가 1000 Hv 이상인 것에 의해, 상기 표면이 상기 열에 의한 응력에 충분히 견딜 수 있고, 제작된 수지 필름 접합체의 품질의 저하를 억제할 수 있다.

또한, 광흡수 부재(50a)의 표면은, 오염 전사를 방지할 수 있다는 관점이나, 발수성이 우수하다는 관점에서, 표면 처리가 이루어져 있어도 된다. 이러한 표면 처리로서는, 예를 들어 불소 처리 등을 들 수 있다.

광흡수 부재(50a)의 두께는, 0.1 ㎛ 내지 5.0 ㎛가 바람직하고, 0.3 ㎛ 내지 2.0 ㎛가 더욱 바람직하며, 0.5 ㎛ 내지 1.5 ㎛가 특히 바람직하다. 상기 두께가 0.1 ㎛ 이상인 것에 의해, 광흡수 부재(50a)가 레이저광(R)을 흡수하기 쉬워져, 수지 필름 부재(10, 20)를 효율적으로 열용착하기 쉬워진다. 또한, 상기 두께가 5.0 ㎛ 이하인 것에 의해, 본 실시 형태와 같이 광흡수 부재(50a)가 토대부(50b)의 표면에 배치되어 있는 경우에는, 광흡수 부재(50a)의 변온 시에, 토대부(50b)와 광흡수 부재(50a)의 선팽창 계수의 차이에 의해 토대부(50b)로부터 광흡수 부재(50a)가 박리되어 버리는 것을 억제할 수 있다.

또한, 상기 광흡수 부재(50a)는, 발수성을 향상시킬 목적으로 불소 원소를 함유하고 있어도 되고, 또한, 요구되는 사양에 따라서 적절히 최적인 원소를 함유할 수도 있다. 또한, 광흡수 부재(50a)가 불소를 함유하고 있는 경우의 일 형태로서, 상기한 바와 같은 광흡수 부재(50a)의 표면의 불소 처리를 들 수 있다.

또한, 상기한 바와 같이, 본 실시 형태의 스테이지(50)는 토대부(50b)와 상기 토대부(50b)의 표면에 배치된 광흡수 부재(50a)를 구비하고 있다.

토대부(50b)의 재질은, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위이면 특별히 한정되는 것은 아니나, 상기 토대부(50b)의 재질로서는, 금속, 유리, 수지, 고무, 세라믹스 등을 들 수 있다. 이들 중, 유리가 특히 바람직하다. 토대부(50b)의 재질이 유리인 것에 의해, 유리의 열전도율이 비교적 낮기 때문에, 레이저광(R)의 조사에 의해 광흡수 부재(50a)로부터 발생된 열이 토대부(50b)측으로 이동하기 어려워져, 상기 열을 수지 필름 부재(10, 20)에 효율적으로 전달할 수 있다. 또한, 유리의 내열성이 높기 때문에, 토대부(50b)의 내구성이 높아진다.

또한, 스테이지(50)는 광흡수 부재(50a)와 토대부(50b) 사이에 프라이머층(도시하지 않음)을 구비하고 있어도 된다. 프라이머층의 재질로서는, 예를 들어 실리콘계 재료 등을 들 수 있다. 이와 같이, 프라이머층을 구비함으로써, 토대부(50b)에 대한 광흡수 부재(50a)의 밀착성이 향상되어, 광흡수 부재(50a)가 토대부(50b)로부터 박리되기 어려워진다.

상기와 같이, 본 실시 형태의 수지 필름 접합체의 제조 방법에 의하면, 접합 부분(80a)의 단차를 작게 하고, 광흡수제를 도포하는 공정을 필요로 하지 않고, 또한 광흡수제가 이물질로서 부착되는 것을 억제하면서, 효율적으로 수지 필름 부재(10, 20)끼리를 접합하여 수지 필름 접합체(80)를 제작할 수 있다.

또한, 본 실시 형태의 수지 필름 접합체의 제조 방법에서는, 광흡수제를 도포하지 않아도 되지만, 한편 종래보다도 적은 양의 광흡수제를 사용해도 된다.

또한, 본 실시 형태의 수지 필름 접합체의 제조 방법은, 특히, 롤 형상으로 권취된 원재료 필름을 풀어내고, 풀어내진 원재료 필름을 권취하는, 소위 롤 투 롤 반송 공정이 포함되는 원재료 필름의 제조 방법에 있어서의, 선행하는 원재료 필름의 종단부측에 다음 원재료 필름의 선단측을 접합함으로써 순서대로 연속하여 띠 형상의 긴 필름으로 하는, 소위 스플라이스에 적합한 방법이다.

또한, 본 실시 형태의 수지 필름 접합체의 제조 방법에 의해 제작된 수지 필름 접합체에 있어서의, 접합 부분(즉, 레이저 조사로 발생된 열에 의한 영향을 받은 부분)의 두께와, 접합되지 않고 있는 부분(즉, 레이저 조사로 발생된 열에 의한 영향을 받지 않고 있는 부분)의 두께의 차는, 20 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 10 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 이러한 두께의 차가 20 ㎛ 이하인 것에 의해, 수지 필름 접합체를 롤 형상으로 권취할 때, 이러한 두께의 차에 기인하는 타격 흠집의 발생 등을 더 억제할 수 있다. 또한, 타격 흠집을 더 억제한다는 관점에서, 상기 접합되어 있지 않은 부분에 대한 상기 접합 부분의 비율(비율=상기 접합 부분/상기 접합되어 있지 않은 부분)이 1.5 이하인 것이 바람직하고, 1.2 이하인 것이 보다 바람직하다.

또한, 이러한 두께의 차는, 예를 들어 레이저 조사 조건, 가압 조건, 가압 부재의 경도 등을 적절히 설정함으로써 조정할 수 있다.

또한, 본 실시 형태의 수지 필름 접합체의 제조 방법에 의해 제작된 수지 필름 접합체는, 도 3에 도시한 바와 같이, 수지 필름 접합체(80)가 롤 형상으로 감김으로써 얻어진 롤체(90)로 할 수도 있다.

또한, 상기한 수지 필름 접합체나 롤체는, 예를 들어 이들을 구비한 광학 필름에 적용할 수 있다. 이러한 광학용 필름으로는, 예를 들어 액정 표시 장치 등에 사용되는 편광판용 보호 필름(예를 들어, 트리아세틸셀룰로오스, 시클로올레핀 중합체 등)의 2 이상의 끝단부를, 본 실시 형태의 수지 필름 접합체의 제조 방법의 수지 필름 부재로서 사용하여 접합함으로써 얻어지는 긴 원재료를 들 수 있다. 또한, 이러한 광학용 필름은, 예를 들어 이것을 구비한 편광 필름에 적용할 수도 있다. 이러한 편광 필름으로는, 예를 들어 상기 긴 원재료와, 폴리비닐알코올 필름이 염색되고, 연신되어 얻어진 편광자를, 접착제를 통하여 접합함으로써 얻어지는 편광판을 들 수 있다.

<다른 실시 형태의 수지 필름 접합체의 제조 방법>

본 발명의 수지 필름 접합체의 제조 방법은, 상기 실시 형태의 수지 필름 접합체의 제조 방법에 한정되지 않고, 적절하게 설계 변경이 가능하다.

예를 들어, 상기 실시 형태의 수지 필름 접합체의 제조 방법은, 제1 수지 필름 부재(10)의 단부면에 제2 수지 필름 부재(20)의 단부면을 맞대지만, 본 발명의 수지 필름 접합체의 제조 방법은, 그 밖에도 하나의 수지 필름 부재(10)의 단부면에 상기 수지 필름 부재(10)의 다른 단부면을 맞대도 된다. 구체적으로는, 본 발명의 수지 필름 접합체의 제조 방법은, 하나의 수지 필름 부재(10)의 하나의 단부와 상기 수지 필름 부재(10)의 다른 단부를 중첩하고, 상기 중첩된 단부 양쪽을 한번에 절단함으로써 이들 단부에 서로 합치하는 단부면인 절취부를 형성시키는 단부면 형성 공정과, 상기 단부면 형성 공정에서 형성된 한쪽 단부면과 다른 쪽 단부면을 맞대는 맞대기 공정과, 상기 접합 공정을 실시해도 된다.

또한, 본 발명의 수지 필름 접합체의 제조 방법에서는, 원재료의 종단부, 소위 끝단부를, 예를 들어 2 이상 회수하여, 이들을 수지 필름 부재로서 사용해도 된다.

끝단부는, 종래, 재이용이 충분히 이루어지지 않고 폐기되던 문제를 갖지만, 이러한 수지 필름 접합체의 제조 방법과 같이, 끝단부를 수지 필름 부재로서 재이용하면서, 권취해도 타격 흠집이 발생하기 어려운 수지 필름 접합체를 제조하는 것은, 재료 손실의 억제나 산업 폐기물 삭감의 관점에서도 바람직하다.

본 발명에 관한 수지 필름 접합체의 제조 방법은, 상기 실시 형태의 구성에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명에 관한 수지 필름 접합체의 제조 방법의 작용 효과는, 상기한 작용 효과에 한정되는 것은 아니다. 본 발명에 관한 수지 필름 접합체의 제조 방법은, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다.

실시예

이어서, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명에 대하여 더욱 구체적으로 설명한다.

(실시예 1)

하기의 수지 필름 부재, 레이저, 가압 부재, 스테이지를 사용하였다.

수지 필름 부재 1의 단부면과 수지 필름 부재 2의 단부면을 DLC 부재 위에서 맞대고, 맞대어진 부분을 가압 부재로 스테이지의 DLC 부재의 표면에 가압하면서, 상기 레이저광을 상기 DLC 부재의 1 라인에 주사 조사하여 발열시킴으로써, 수지 필름 부재의 단부면끼리를 열용착시키고, 맞대어진 부분으로부터 DLC 부재를 박리하여, 수지 필름 접합체를 제작하였다.

그 결과, 광흡수제를 도포하는 공정을 이용함이 없이, 단차가 없는 수지 필름 접합체를 제작할 수 있었다. 또한, 얻어진 수지 필름 접합체는, 인장 강도가 110 N/30 ㎜ 폭으로 양호한 접합성을 나타냈다. 또한, DLC 부재 표면에 수지 필름 부재의 부착은 확인되지 않고, 열용착한 수지 필름 부재로부터 DLC 부재를 용이하게 박리할 수 있었다.

(실시예 2)

수지 필름 부재로서 폴리비닐알코올(구라레사제, 두께 75 ㎛, 폭 30 ㎜, 융점 230 ℃, 광흡수율 1 ％이하)을 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 수지 필름 접합체를 제작하였다.

그 결과, 광흡수제를 이용하지 않고, 단차가 없는 수지 필름 접합체를 제작할 수 있었다. 또한, 얻어진 접합체는, 인장 강도가 90 N/30 ㎜으로 양호한 접합성을 나타냈다. 또한, DLC 부재 표면에 수지 필름 부재의 부착은 허용되지 않고, 열용착된 수지 필름 부재로부터 DLC 부재를 용이하게 박리할 수 있다.

(실시예 3)

스테이지의 광흡수 부재로서, 글래시 카본 부재(이비덴사제, 두께: 1 ㎜, 광흡수율: 82 ％, 물 1μL에 대한 접촉각: 66.8°, 산화 온도: 500 ℃, 산술 평균 거칠기: 0.173 ㎛, 10점 평균 거칠기: 8.01 ㎛)를 사용하고, 토대부를 형성하지 않고 시트 형상의 글래시 카본 부재를 스테이지로서 사용한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 수지 필름 접합체를 제작하였다.

그 결과, 광흡수제를 이용하지 않고, 단차가 없는 수지 필름 접합체를 제작할 수 있었다. 또한, 얻어진 접합체는, 인장 강도가 100 N/30 ㎜으로 양호한 접합성을 나타냈다. 또한, 글래시 카본 부재의 표면에 대하여 수지 필름 부재의 부착은 확인되지 않고, 열용착한 수지 필름 부재로부터 글래시 카본 부재를 용이하게 박리할 수 있었다.

(실시예 4)

이러한 조건을 사용하는 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 수지 필름 부재 1과 수지 필름 부재 2를 접합했다.

그 결과, 광흡수제를 이용하지 않고, 단차가 없는 수지 필름 접합체를 제작할 수 있었다. 또한, 얻어진 접합체는, 인장 강도가 120 N/30 ㎜으로 양호한 접합성을 나타냈다. 또한, 카본 그래파이트 부재의 표면에 대하여 수지 필름 부재의 부착은 확인되지 않고, 열용착한 수지 필름 부재로부터 카본 그래파이트 부재를 용이하게 박리할 수 있었다.

(비교예 1)

폴리이미드 필름(듀퐁사제, 캡톤 V, 두께: 75 ㎛)의 상면에 광흡수제(젠텍스사제 클리어웰드(Clearweld)(등록 상표) LD 120 C, 10 nL/㎟)를 도포하고, 폴리이미드 필름층과 상기 광흡수제층으로 이루어지는 적층체를 제작함으로써, 상기 광흡수제의 파장 940 nm에서의 광흡수율을 30 ％로 설정했다. 또한, 스테이지로서, 광흡수 부재가 설치되지 않는 토대부만을 사용하고, 상기 광흡수제층이 상측에 배치되도록 상기 적층체를 토대부의 상면에 적재한 후, 광흡수제층 위에서 수지 필름 부재 1의 단부면과 수지 필름 부재 2의 단부면을 맞댔다. 그리고, 레이저 파워를 50 W, 주사 속도를 40 ㎜/sec으로 했다. 그 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 수지 필름 접합체를 얻었다.

그 결과, 얻어진 접합체는, 인장 강도가 90 N/30 ㎜으로 양호한 접합성을 나타냈다. 그러나, 얻어진 수지 필름 접합체의 접합 부분 주변을 걸레(천)로 간이적으로 닦아낸 바, 광흡수제에 기인한 오염이 확인되었다. 따라서, 이 광흡수제가, 소위 롤 투 롤로 수지 필름 접합체를 반송하는 경우에, 광흡수제가 닙 롤러 등에의 오염 부착의 원인이 되거나 하는 등의 문제를 발생시킬 수 있다는 것을 알게 되었다.

(참고예)

광흡수 부재의 두께를 0.2 ㎛, 광흡수 부재의 표면의 산술 평균 거칠기를, 0.08 ㎛, 10점 평균 거칠기를, 0.61 ㎛, 파장 940 nm에서의 광흡수율을 8 ％로 하는 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 수지 필름 접합체를 제작했다.

그 결과, 레이저광을 광흡수 부재에 조사함으로써 발생한 열에너지가 불충분했기 때문에, 수지 필름 접합체의 전단 속도가 10 N/30 ㎜으로 낮아서, 접합이 불충분했다.

(실시예 5)

광흡수 부재의 두께를 0.2 ㎛, 광흡수 부재의 표면의 산술 평균 거칠기를, 0.08 ㎛, 10점 평균 거칠기를 0.61 ㎛, 파장 940 nm에서의 광흡수율을 8 ％로 하고, 레이저 파워를 80 W로 하는 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 수지 필름 접합체를 제작했다.

그 결과, 얻어진 접합체는, 전단 속도가 90 N/30 ㎜으로 양호한 접합성을 나타냈다. 그러나, 접합에 필요한 에너지가 많아서, 에너지 절약을 도모할 수는 없었다.

(비교예 2)

스테이지로서 광흡수 부재가 설치되지 않는 토대부만을 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 수지 필름 접합체를 제작하였다. 이때, 토대부인 석영 유리판에 있어서의 파장 940 nm에서의 광흡수율은 1 ％ 미만이고, 물 1μL에 대한 접촉각은 67°, 산화 온도 1600 ℃, 산술 평균 거칠기: 0.038 ㎛, 10점 평균 거칠기: 0.33 ㎛)이었다.

그 결과, 석영 유리판은 광흡수성이 불충분했기 때문에, 수지 필름 부재 1 및 2를 열용융시키는데도 충분한 열에너지를 발생시킬 수 없었으므로, 수지 필름 부재 1 및 2를 접합할 수 없었다.

(비교예 3)

광흡수 부재로서, 카본 카본 그래파이트(두께 1.2 ㎜, 파장 940 nm에서의 광흡수율: 91 ％, 물 1μL에 대한 접촉각: 120°, 산화 온도 500 ℃, 산술 평균 거칠기: 0.580 ㎛, 10점 평균 거칠기: 6.5 ㎛)를 사용하고, 토대부의 상면에 상기 카본 그래파이트층을 형성하여 스테이지를 제작한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 수지 필름 부재 1의 단부면과 수지 필름 부재 2의 단부면을 열용착했다.

그리고, 이렇게 열용착한 수지 필름 부재 1 및 수지 필름 부재 2를 광흡수 부재로부터 박리한 바, 수지 필름 부재 1 및 수지 필름 부재 2 중 적어도 어느 한쪽에 기인하는 TAC가 부착되어 있었다.

이로 인해, 이 광흡수 부재는, 재이용할 수 없었다.

(비교예 4)

광흡수 부재로서, 카본 그래파이트(두께 1 ㎜, 파장 940 nm에서의 광흡수율: 90 ％, 물 1μL에 대한 접촉각: 121°, 산화 온도 500 ℃, 산술 평균 거칠기: 0.51㎛, 10점 평균 거칠기:12.6 ㎛)를 사용하고, 토대부의 상면에 상기 카본 그래파이트층을 형성하여 스테이지를 제작한 것이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 수지 필름 부재 하나의 단부면과 수지 필름 부재 2의 단부면을 열용착했다.

이로 인해, 이 광흡수 부재는 재이용할 수 없었다.

10: 제1 수지 필름 부재
10a: 절취 단부
20: 제2 수지 필름 부재
20a: 절취 단부
30: 흡착 장치
40: 칼
50: 스테이지
50a: 광흡수 부재
50b: 토대부
60: 가압 부재
70: 상간 부재
80: 수지 필름 접합체
80a: 접합 부분
90: 롤
R: 레이저광
101: 수지 필름 부재
102: 수지 필름 부재
104: 광흡수제
105: 접합 부재
106: 발열 매체
107: 수지 필름 접합체
100R: 레이저광

Claims

수지 필름 부재의 단부면끼리를 맞대서 접합하여 수지 필름 접합체로 하는 수지 필름 접합체의 제조 방법이며,
사용하는 레이저광의 파장에 대하여 상기 수지 필름 부재보다도 광흡수율이 높고, 산술 평균 거칠기(Ra)가 0.5 ㎛ 미만인 표면을 구비한 광흡수 부재를 사용하고,
상기 단부면끼리가 맞대어진 부분을 상기 표면에 접촉시켜, 상기 광흡수 부재에 레이저광을 조사하여 발열시킴으로써, 상기 수지 필름 부재의 단부면끼리를 열용착시키고,
상기 광흡수 부재로부터 상기 맞대어진 부분을 박리하여, 수지 필름 접합체로 하는 수지 필름 접합체의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 표면의 10점 평균 거칠기(Rz)가 10 ㎛ 미만인 것을 특징으로 하는 수지 필름 접합체의 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 광흡수 부재는, 레이저광의 파장에 대하여 10 ％ 이상의 광흡수율을 갖는 것을 특징으로 하는 수지 필름 접합체의 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 광흡수 부재는 다이아몬드 라이크 카본, 글래시 카본 또는 카본 그래파이트를 함유하는 것을 특징으로 하는 수지 필름 접합체의 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 레이저 광은 800 nm 이상 2000 nm 이하의 파장을 갖는 것을 특징으로 하는 수지 필름 접합체의 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 수지 필름 부재는 150 ㎛ 이하의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 수지 필름 접합체의 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 수지 필름 부재가, 300 ℃ 이하의 융점 또는 유리 전이점을 갖는 열가소성 수지를 함유하는 것을 특징으로 하는 수지 필름 접합체의 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 수지 필름 부재는, 트리아세틸셀룰로오스 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리카르보네이트 수지, 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 시클로올레핀 중합체, 노르보르넨 수지 또는 폴리비닐알코올 수지 중 하나 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 수지 필름 접합체의 제조 방법.