薄膜彼此的熱熔接接合方法以及光學(xué)薄膜的制造方法
【專利說明】薄膜彼此的熱熔接接合方法以及光學(xué)薄膜的制造方法
[0001 ]本申請為2012年01月05日遞交的申請?zhí)枮?01210001849.1，發(fā)明名稱為薄膜彼此的熱熔接接合方法以及接合裝置與光學(xué)薄膜的制造方法的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種薄膜彼此的熱熔接接合方法以及光學(xué)薄膜的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0003]隨著液晶顯示裝置(以下稱作LCD(Liquid Crystal Display))的普及，偏光薄膜的需求劇增。偏光薄膜一般是在具有偏光能的偏光層的兩面或單面經(jīng)由粘結(jié)劑層而貼附著保護薄膜。作為偏光層的原材料，一般使用聚乙稀醇(polyvinyI alcohol，PVA)系薄膜。偏光薄膜是通過將呈卷(roll)狀地卷繞有該PVA系薄膜的坯卷的薄膜前端部送往延伸裝置，進行規(guī)定的處理且對其進行延伸而制造(例如，參照專利文獻1、專利文獻2)。
[0004]此時，要效率良好地進行延伸處理，優(yōu)選并非對每多個坯卷以批次(batch)式進行延伸處理，而是連續(xù)地進行延伸處理。為了對多個坯卷進行連續(xù)延伸處理，必須將延伸處理中的坯卷(以下稱作“舊卷”)的薄膜后端部與接下來要延伸的坯卷(以下稱作“新卷”)的薄膜前端部予以接合。
[0005]作為將薄膜彼此的后端部與前端部予以接合的裝置，例如有專利文獻3中揭示的帶子(web)的對接接合裝置以及接合方法。該接合方法是將薄膜彼此的后端部和前端部保持于吸附鼓(drum)且進行切割，并利用接合膠帶(tape)來予以接合。
[0006]但是，對于利用接合膠帶來進行接合的方法而言，僅接合部的厚度或剛性不同于其他薄膜部分，因此有在延伸處理時接合部發(fā)生剝離或斷裂的問題。
[0007]由于此問題，因而例如專利文獻4所揭示的，進行有以下處理，S卩，將薄膜彼此的后端部與前端部予以重合并進行熱恪接(熱封(heat seal))。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0009]專利文獻
[0010]專利文獻1:日本專利特開2008-122988號公報[0011 ] 專利文獻2:日本專利特開2008-250326號公報
[0012]專利文獻3:日本專利特開2007-055704號公報
[0013]專利文獻4:日本專利特開2004-160665號公報
[0014]但是，以往的熱熔接接合方法存在以下問題，S卩:薄膜彼此重合并熱熔接的接合部易造成褶皺，從而易在褶皺的內(nèi)部產(chǎn)生空氣滯留。尤其，適合于制造偏光元件的薄膜即PVA系薄膜的材質(zhì)柔軟且為薄膜狀，并且由于近來的薄膜寬度的加寬化(例如3m以上)，在熱熔接時易產(chǎn)生褶皺。而且，所制造的PVA系薄膜是卷繞成中高的卷狀而加以保管，因此在展開薄膜時，薄膜易造成褶皺。所謂中高卷，是指以中央部的卷徑比端部的卷徑粗的方式來卷繞，薄膜寬度方向的中央部與端部的薄膜伸展不同。
[0015]并且，如果在接合部產(chǎn)生褶皺而在褶皺內(nèi)部產(chǎn)生空氣滯留，則將難以獲得充分的接合強度。其結(jié)果，實際情況是，在延伸處理時接合部發(fā)生剝離或斷裂的問題依然未得到解決。
[0016]而且，在將薄膜彼此的后端部與前端部予以重合并熱熔接之后，如果在后端部或前端部未熔接的尾端部分(后端部或前端部的端部)大，則會在尾端(tail)部分的邊界處引起張力集中，從而薄膜易斷裂。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]本發(fā)明是有鑒于此類情況而完成，其目的在于提供一種薄膜彼此的熱熔接接合方法以及接合裝置與光學(xué)薄膜的制造方法，可避免在對薄膜彼此的后端部與前端部進行熱熔接之后產(chǎn)生褶皺或尾端部分變長，因此例如在延伸處理時接合部也不會發(fā)生剝離或斷裂。
[0018]為了達成所述目的，本發(fā)明的第I方案所涉及的薄膜彼此的熱熔接接合方法是將帶狀的第I薄膜的后端部與帶狀的第2薄膜的前端部予以重合并熱熔接接合，其至少包括:面壓施加工序，將所述第I薄膜與所述第2薄膜的接合區(qū)域部分予以重合，并利用在該接合區(qū)域部分的兩側(cè)相對向配置的吸引箱(box)彼此的平坦的吸附面加以包夾，從而對所述重合部分的兩面施加面壓;離開移動工序，在施加所述面壓之后，使所述第I薄膜及第2薄膜由所述各吸引箱的吸附面吸引保持，并使該吸引箱彼此向所述重合部分離開的方向移動；切割工序，在使所述第I薄膜及第2薄膜離開的狀態(tài)下切割各薄膜，以在第I薄膜及第2薄膜的所述接合區(qū)域部分形成所述后端部與所述前端部；以及熱熔接工序，使所述吸引箱彼此接近移動，對由所述形成的第I帶狀薄膜的后端部和第2帶狀薄膜的前端部重合而成的接合部進行熱熔接，從而將薄膜彼此接合。
[0019]根據(jù)上述第I方案，在將第I薄膜及第2薄膜彼此熱熔接接合之前，對第I薄膜與第2薄膜的接合區(qū)域部分的兩側(cè)施加面壓。即，利用相對向配置且具有平坦的吸附面的吸引箱來包夾接合區(qū)域部分，以對接合區(qū)域部分施加面壓，因此能夠使接合區(qū)域部分的褶皺伸展而消除該褶皺。因此，由于在對薄膜彼此的后端部與前端部進行熱熔接之后不會產(chǎn)生褶皺，因此例如即使在延伸處理時接合部也不會發(fā)生剝離或斷裂。而且，可將用于在熱熔接時保持第I薄膜及第2薄膜的后端部或前端部的吸引箱用于消除褶皺，因此不需要用于消除褶皺的特別的裝置。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)裝置的縮小化(compact)。
[0020]在本發(fā)明中，優(yōu)選進行上述第I方案的主要特征即面壓施加工序與上述第2方案的主要特征即重合寬度調(diào)整工序這兩者。由此，不會發(fā)生在面壓施加工序中消除了褶皺的薄膜在調(diào)整接合部的重合寬度時再次產(chǎn)生褶皺的問題。
[0021]在本發(fā)明的一方案所涉及的熱熔接接合方法中，優(yōu)選還包括:第I薄膜搬送工序，將所述第I薄膜從卷繞支撐使用中的舊卷的第I卷軸(reel)通過所述一對吸引箱之間而搬送至對該第I薄膜實施所需處理的薄膜延伸處理部;第2薄膜抽出工序，將所述第2薄膜從卷繞支撐接下來要使用的新卷的第2卷軸抽出至所述吸引箱彼此之間；以及儲放(reservoir)工序，將與對所述第I薄膜及第2薄膜進行熱熔接接合的所需時間相當?shù)拈L度的第I薄膜儲放至設(shè)在所述吸引箱與所述薄膜延伸處理部之間的儲槽內(nèi)，可一邊停止所述第I薄膜的搬送以進行熱熔接，一邊將該第I薄膜供給至所述薄膜延伸處理部。
[0022]本發(fā)明的一方案所涉及的熱熔接接臺方法可在將裝入有用于接合的熱熔接接合裝置的制造線予以停止的狀態(tài)下使用。但是，通過具備上述結(jié)構(gòu)，無須停止制造線便可將第I薄膜及第2薄膜彼此接合。
[0023]在上述方案所涉及的熱熔接接合方法中，所述吸引箱的吸附面的摩擦系數(shù)為4以下，優(yōu)選為2以下，尤其優(yōu)選為I以下。作為所述吸引箱的吸附面，例如可較佳地使用聚四氟乙烯。
[0024]在上述方案所涉及的熱熔接接合方法中，優(yōu)選在所述接合區(qū)域部分的兩側(cè)，分別固定配置輔助吸引箱，所述輔助吸引箱的吸附面與所述吸引箱的吸附面在相同平面，且所述輔助吸引箱的吸附面的摩擦系數(shù)比所述吸引箱的吸附面的摩擦系數(shù)小，在從所述切割工序至所述熱熔接工序之間的步驟中，以不會妨礙所述熱熔接的方式來吸引保持所述切割的第I薄膜及第2薄膜的切割端附近。
[0025]由此，可防止切割的第I薄膜以及第2薄膜的切割端附近因自重而下垂。而且，輔助吸引箱的吸附面的摩擦系數(shù)比吸引箱的吸附面小而光滑性良好，因此在重合寬度調(diào)整工序中使第I薄膜及第2薄膜滑動時即使在吸附面上摩擦也不會造成褶皺或劃痕。因此，能夠提高熱熔接接合的精度。
[0026]在上述方案所涉及的熱熔接接合方法中，優(yōu)選所述重合寬度調(diào)整工序是在使所述相對向配置的吸引箱彼此的距離比所述切割工序更接近的狀態(tài)下進行。由此，能夠更確實地防止切割的第I薄膜以及第2薄膜的切割端附近因自重而下垂。
[0027]在上述方案中，優(yōu)選所述第I薄膜及第2薄膜是光學(xué)薄膜制造用的PVA系薄膜。上述方案當然可進行PVA系薄膜以外的薄膜的熱熔接接合。但是，優(yōu)選的原因在于，在如PVA系薄膜般材質(zhì)柔軟且如光學(xué)薄膜制造用般薄膜厚度極薄的情況下，易造成褶皺，起因于褶皺的空氣滯留會減弱接合強度。
[0028]在上述方案所涉及的熱熔接接合方法中，優(yōu)選在所述面壓施加工序中，以0.2MPa?0.8MPa來對所述接合區(qū)域部分進行加壓。更優(yōu)選為0.4MPa?0.8MPa的范圍。如果小于0.2MPa，則幾乎看不到使褶皺伸展的效果，并且，如果超過0.8MPa，則有可能會使薄膜面產(chǎn)生加壓不均。
[0029]在上述方案所涉及的熱熔接接合方法中，優(yōu)選在所述熱熔接工序中，以所述接合部的第I薄膜及第2薄膜各自的端部中的未進行所述熱熔接的未熔接區(qū)域為1.5mm以下的方式來進行熱熔接。
[0030]如果接合部的第I薄膜及第2薄膜中的未進行熱熔接的未熔接區(qū)域(尾端部分)超過1.5mm而較大，則在薄膜搬送時存在尾端部分亂動或掛到搬送輥上的危險，薄膜易發(fā)生剝離或斷裂。
[0031]在上述方案所涉及的熱熔接接合方法中，優(yōu)選在熱熔接工序中，使相對于與所述薄膜長度方向正交的方向的傾斜角度以20°以上60°以下的范圍傾斜而進行熱熔接。由此，例如能夠提尚延伸處理時等的接合部的耐斷裂性。
[0032]在上述方案所涉及的熱熔接接合方法中，優(yōu)選在熱熔接工序中包括:切取工序，在所述熱熔接工序的前段或后段，將所述熱熔接之前的接合部或熱熔接之后的接合部的薄膜寬度方向兩端部切取成圓弧狀。由此，例如能夠提高延伸處理時等的接合部的耐斷裂性。
[0033]為了達成所述目的，本發(fā)明的一方案所涉及的光學(xué)薄膜的制造方法，在對薄膜實施各種處理而制造光學(xué)薄膜的制造線上，至少具備對所述薄膜進行延伸處理的延伸處理工序，包括:在所述制造線的上游位置，進行上述方案所涉及的薄膜彼此的熱熔接接合方法的工序。
[0034]根據(jù)上述方案所涉及的光學(xué)薄膜的制造方法，由于進行上述熱熔接接合方法，因此在對薄膜進行延伸處理的延伸處理工序中，薄膜的接合部不會發(fā)生剝離或斷裂。由此，能夠飛躍性地提高光學(xué)薄膜的生產(chǎn)效率。
[0035]在上述方案所涉及的光學(xué)薄膜的制造方法中，優(yōu)選所述薄膜為PVA系薄膜。其原因在于，PVA系薄膜的材質(zhì)柔軟，在光學(xué)用的情況下薄膜厚度極薄，因此易造成褶皺，上述方案所涉及的熱熔接方法尤其有效。
[0036](發(fā)明的效果)
[0037]根據(jù)本發(fā)明的薄膜彼此的熱熔接接合方法以及接合裝置，能夠避免在對薄膜彼此的后端部與前端部進行熱熔接之后產(chǎn)生褶皺或尾端部分變長。因此，如果將該熱熔接接合方法適用于光學(xué)薄膜的制造方法，則例如即使在延伸處理時接合部也不會發(fā)生剝離或斷
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【附圖說明】
[0038]圖1是在光學(xué)薄膜的制造線上裝入有熱熔接接合裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0039]圖2是熱熔接接合裝置的沿著薄膜搬送方向的側(cè)面圖。
[0040]圖3A的(A)、圖3A的(B)、圖3A的(C)、圖3A的(D)、圖3A的(E)是表示熱熔接接合方法的(A)?(E)的步驟的步驟圖。
[0041 ]圖3B的(F)、圖3B的(G)、圖3B的(H)、圖3B的(I)、圖3B的(J)是表示熱熔接接合方法的(F)?(J)的步驟的步驟圖。
[0042]圖3C的(K)、圖3C的(L)、圖3C的(M)是表示熱熔接接合方法的(K)?(M)的步驟的步驟圖。
[0043]圖4(A)、圖4(B)是對吸引箱的吸附面的光滑性和保持力進行說明的圖。
[0044]圖5(A)、圖5(B)、圖5(C)是對接合部的尾端部分的長度進行說明的說明圖。
[0045 ]圖6是對斜向接合進行說明的說明圖。
[0046]圖7(A)、圖7(B)是將接合部的薄膜寬度方向兩端部切取成圓弧狀的說明圖。
[0047]圖8的(FD、圖8的(H1)、圖8的(I1)是在未設(shè)置輔助吸引箱時易產(chǎn)生的問題的說明圖。
[0048]圖9的(FD、圖9的(H1)、圖9的(I1)是對設(shè)置輔助吸引箱帶來的作用效果進行說明的說明圖。
[0049][符號的說明]
[0050]1:偏光薄膜的制造線[0051 ] 2:薄膜供給部
[0052]3:薄膜延伸處理部
[0053]4:膨潤槽
[0054]6:染色槽
[0055]8:硬膜槽
[0056]10:延伸槽<