CN105121114B - 热塑性膜的制造方法 - Google Patents

热塑性膜的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105121114B
CN105121114B CN201480021206.0A CN201480021206A CN105121114B CN 105121114 B CN105121114 B CN 105121114B CN 201480021206 A CN201480021206 A CN 201480021206A CN 105121114 B CN105121114 B CN 105121114B
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
film
hole
mould
manufacture method
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201480021206.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105121114A (zh
Inventor
箕浦洁
森冈聪子
广藤诚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Publication of CN105121114A publication Critical patent/CN105121114A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105121114B publication Critical patent/CN105121114B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/26—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer
    • B32B3/30—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer characterised by a layer formed with recesses or projections, e.g. hollows, grooves, protuberances, ribs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/16—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
    • B01D39/1692—Other shaped material, e.g. perforated or porous sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/02—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C43/021—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles characterised by the shape of the surface
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C67/00—Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00
    • B29C67/20—Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00 for porous or cellular articles, e.g. of foam plastics, coarse-pored
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/08—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/10—Filtering material manufacturing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

本发明提供一种热塑性膜的制造方法，对于至少形成有以具有熔点Tm1的热塑性树脂P1为主体的A层、及以具有玻璃化转变温度Tg2的热塑性树脂P2为主体的B层的层叠结构体，通过将表面具有突起结构的模具在加热至Tm1以上且Tg2以上的温度的状态下按压于该层叠结构体的A层侧，从而能够在A层形成以所期望的位置及密度分布配置并具有所期望的形状的贯通孔。

Description

热塑性膜的制造方法
技术领域
本发明涉及一种具有贯通孔的热塑性膜的制造方法。通过本方法得到的具有贯通孔的膜能够作为具有过滤、细胞培养、细胞分离、气体透过、透湿等功能的需要微米尺寸至纳米尺寸的微细贯通孔的部件使用。另外，在这样的用途中，以谋求高性能化的目的，特别适合使用具有孔形状、配置被高精度地控制了的贯通孔的热塑性膜。
背景技术
作为具有孔形状、配置被高精度地控制了的贯通孔的热塑性膜的制造方法，可举出注射成型、对膜的电子射线加工、蚀刻、热压印等。注射成型中，可以通过将熔融的树脂填充于形成有突起的模具中来成型具有贯通孔的膜。另外，电子射线加工中，可以通过将电子束对膜表面照射，使其从表面向内部熔融而形成贯通孔。另外，蚀刻中，可以通过使由气体或液体构成的蚀刻材料与膜表面上被掩模遮蔽的区域以外的开口部接触，化学或物理地去除树脂而形成贯通孔。
另外，专利文献1、专利文献2中公开了对热塑性膜按压表面具有加热了的突起结构的模具而在膜形成贯通孔的热压印技术。此外，作为提高贯通孔成型精度的手段，专利文献3中公开了如下方法：通过将熔融的树脂涂布于表面形成有突起的模具表面，之后，用加压板加压并冷却模具而制造具有贯通孔的膜。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-154852号公报
专利文献2：日本特开2013-30605号公报
专利文献3：日本特开2011-230396号公报
发明内容
发明要解决的课题
注射成型中，膜的薄型化或贯通孔的微细化是困难的。另外，需要对模具填充及取出树脂的工序，且不能对辊对辊状态的膜进行处理，因此，存在生产性低的问题。另外，电子射线加工中，由于需要极多的加工时间，所以存在生产性低，难以适用于量产的问题。另外，蚀刻中，存在难以在深度方向形成均一的孔径的问题。此外，专利文献1、专利文献2所公开的压印技术中，在开口部端面形成毛边少的贯通孔是困难的。作为其理由可举出：树脂变形受粘弹性特性支配，不适合开孔的塑性变形。在利用专利文献3所公开的熔融转印技术的制造方法中，由于需要对模具涂布树脂、及加热冷却模具、取出制品的工序，所以不能对辊对辊状态的膜进行处理，因此，存在生产性低的问题。
用于解决课题的技术方案
为了解决上述课题，本发明提供以下的热塑性膜的制造方法。
(1)一种热塑性膜的制造方法，其特征在于，对于至少层叠含有具有熔点Tm1的热塑性树脂P1的A层、及含有具有玻璃化转变温度Tg2的热塑性树脂P2的B层的层叠结构体，通过将表面具有突起结构的模具加热至Tm1以上且Tg2以上的温度并按压于该层叠结构体的A层侧，从而在A层形成贯通孔，在B层形成与所述贯通孔连通的凹部。
(2)一种热塑性膜的制造方法，其特征在于，对于至少层叠含有具有熔点Tm1的热塑性树脂P1的A层、及含有具有玻璃化转变温度Tg2的热塑性树脂P2的B层的层叠结构体，通过将表面具有突起结构的模具加热至Tm1以上且Tg2以上的温度并按压于该层叠结构体的A层侧，从而在A层形成贯通孔，在B层形成与该贯通孔连通的凹部，然后将所述A层和所述B层剥离，得到包含所述A层的具有贯通孔的热塑性膜。
(3)根据(1)或(2)所述的热塑性膜的制造方法，其特征在于，所述熔点 Tm1与所述玻璃化转变温度Tg2之差(Tm1-Tg2)为-30～60℃。
(4)根据(3)所述的热塑性膜的制造方法，其特征在于，所述熔点Tm1与所述玻璃化转变温度Tg2之差(Tm1-Tg2)为-10～0℃。
(5)根据(1)～(4)中任一项所述的热塑性膜的制造方法，其特征在于，所述热塑性树脂P1为聚乙烯或聚丙烯。
(6)根据(1)～(5)中任一项所述的热塑性膜的制造方法，其特征在于，所述热塑性树脂P2为聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯。
(7)根据(1)～(6)中任一项所述的热塑性膜的制造方法，其特征在于，所述贯通孔的孔径为1～100μm。
(8)根据(1)～(7)中任一项所述的热塑性膜的制造方法，其特征在于，所述A层的厚度为5～50μm。
(9)根据(1)～(8)中任一项所述的热塑性膜的制造方法，其特征在于，所述突起结构为将锥状和圆柱状连接起来的结构。
发明效果
根据本发明，对于至少层叠含有具有熔点Tm1的热塑性树脂P1的A层、及含有具有玻璃化转变温度Tg2的热塑性树脂P2的B层的层叠结构体，通过将表面具有突起结构的模具加热至Tm1以上且Tg2以上的温度并按压于该层叠结构体的A层侧，从而可以形成以所期望的位置及密度分布配置于A层、且具有所期望的形状的贯通孔。
附图说明
图1是表示本发明的具有贯通孔的热塑性膜的制造方法的实施方式的一例的流程图。
图2是表示本发明的具有贯通孔的热塑性膜的制造方法的实施方式的一例的流程图。
图3是表示适用于本发明的制造方法的模具的一例的立体图。
图4是表示适用于本发明的模具的一例的截面图。
图5是表示实现本发明的具有贯通孔的膜的制造方法的装置的一例的 截面概略图。
图6是表示实现本发明的具有贯通孔的膜的制造方法的装置的一例的截面概略图。
图7是通过实施例1记载的本发明的制造方法制造的膜的扫描型电子显微镜下的表面照片。
图8是通过实施例1记载的本发明的制造方法制造的膜的扫描型电子显微镜下的截面照片。
图9是通过实施例2记载的本发明的制造方法制造的膜的扫描型电子显微镜下的表面照片。
图10是通过实施例2记载的本发明的制造方法制造的膜的扫描型电子显微镜下的截面照片。
图11是通过比较例1记载的本发明的制造方法制造的膜的扫描型电子显微镜下的表面照片。
图12是通过比较例1记载的本发明的制造方法制造的膜的扫描型电子显微镜下的截面照片。
附图标记说明
10：层叠结构体
11：A层
12：B层
20：模具
21：突起结构
50：层叠结构体
50a：A层
50b：B层
51：卷出辊
52：卷出单元
53：模具
54：加压单元
55：剥离装置
56：膜剥离装置
57、58：卷取辊
59：加压板
60、61：缓冲装置
62：卷取单元
70：层叠结构体
71：A层
72：B层
73、74：卷出辊
75：层叠装置
76：加热辊
77：模具
78：夹持辊
79：冷却辊
80：剥离辊
81：膜剥离装置
82、83：卷取辊
具体实施方式
本发明涉及具有贯通孔的热塑性膜的制造方法。
本发明的制造方法之一是一种热塑性膜的制造方法，其特征在于，对于至少层叠含有具有熔点Tm1的热塑性树脂P1的A层、及含有具有玻璃化转变温度Tg2的热塑性树脂P2的B层的层叠结构体，通过将表面具有突起结构的模具加热至Tm1以上且Tg2以上的温度并按压于该层叠结构体的A层侧，从而在A层形成贯通孔，在B层形成与该贯通孔连通的凹部。
另外，本发明的另一制造方法是一种热塑性膜的制造方法，其特征在于，对于至少层叠含有具有熔点Tm1的热塑性树脂P1的A层、及含有具有 玻璃化转变温度Tg2的热塑性树脂P2的B层的层叠结构体，通过将表面具有突起结构的模具加热至Tm1以上且Tg2以上的温度并按压于该层叠结构体的A层侧，从而在A层形成贯通孔，在B层形成与该贯通孔连通的凹部，然后将上述A层和上述B层剥离，获得包含上述A层的具有贯通孔的热塑性膜。
以下，参照附图说明本发明的实施方式。
图1、图2是表示本发明的具有贯通孔的热塑性膜的制造方法的实施方式的一例的流程图。图3是表示适用于本发明的制造方法的模具的一例的立体图。
首先，如图1(a)所示，准备层叠了A层11和B层12的层叠结构体10、和在表面于规定位置配置有独立的突起结构的模具20。A层11含有熔点Tm1的热塑性树脂P1，B层含有玻璃化转变温度Tg2的热塑性树脂P2。
在此，作为各层中所含的各热塑性树脂的比例，将层整体设为100质量％时，优选含有60质量％以上的该热塑性树脂。进而，更优选含有80质量％以上。另外，各层中，除了热塑性树脂P1或热塑性树脂P2以外，还可以含有用于赋予成型性或脱模性的添加物或涂层成分。此外，虽然上限值没有特别限定，但100质量％为实质的上限。
另外，A层与B层的界面优选为可剥离的，对于A层与B层的界面，优选利用通过涂布等形成的粘接剂的作用而层叠。另外，本实施方式中，虽然对A层和B层的2层层叠结构进行了说明，但也可以隔着B层在与A层相反一侧设置其它层。如果A层表面的涂层采用与A层相同构成的材料，则成型后的平面性会变高，所以优选。
层叠结构体是指层叠2层以上的含有不同成分的层的结构体。此外，层叠结构体可以为利用辊对辊输送的连续体膜，也可以为单片体片材。
玻璃化转变温度是指，通过依照JIS K7244-4(1999)记载的方法，在试料动态振幅速度(驱动频率)为1Hz、拉伸模式、夹具间距离5mm、升温速度2℃/分钟下测定温度依存性(温度分散)时，tanδ为极大时的温度。
另外，在此所说的熔点是指通过DSC(差示量热分析)所得的、升温过 程(升温速度：20℃/分钟)下的熔点Tm，与上述同样地通过基于JIS K7121(1999)的方法，以20℃/分钟的升温速度从25℃加热至300℃(1stRUN)，在该状态下保持5分钟，接着急冷至25℃以下，再以20℃/分钟的升温速度从室温升温至300℃，将所得的2ndRun的结晶溶解波峰的峰值温度设为该树脂的熔点。
本发明中，先加热表面具有突起结构21的模具20。加热以使模具成为Tm1以上且Tg2以上的温度范围的方式进行。也可以在模具和层叠结构体接触的状态下进行加热。通过先使其接触，可以使层叠结构体的平面性以良好的状态保持。
此外，虽然模具加热温度的上限值没有限定，但优选为热塑性树脂P1的热分解温度以下且热塑性树脂P2的热分解温度以下。
接着，如图1(b)所示，以使突起结构面与加热的状态下的层叠结构体10的A层11的表面接触的方式加压并按压模具20。通过加压，若突起结构21具有适当的高度，则突起结构21穿透A层11并穿刺到B层12。然后，如图1(c)所示，模具20和层叠结构体10成为无间隙地连接的状态。
此时的必要的压力和加压时间取决于膜的材质、转印形状、尤其是凹凸的纵横比，大致上加压压力的优选的范围为1～100MPa，成型时间的优选的范围为0.01～60秒。
加压压力的更优选的范围为10～80MPa，进一步优选的范围为30～60MPa。另外，成型时间的更优选的范围为1～50秒，进一步优选的范围为3～30秒。
另外，也可以通过位置控制而将模具20按压于层叠结构体10。即，也可以使模具20移动至预先所设定的位置并按压于层叠结构体10。预先设定的位置是指包含模具的突起结构的平面可以无间隙地接于A层的表面的位置。
此外，也可以在升压后，在保持着模具位置的情况下除压，而保持模具20和层叠结构体10的接触状态。
接着，如图1(c)所示，在保持着加压的状态或接触的状态下冷却模具。 冷却优选为进行至构成B层的热塑性树脂P2的玻璃化转变温度Tg2以下。通过冷却至Tg2以下，能够抑制从层叠结构体10剥离模具20后的树脂变形，且能够形成精度高的贯通孔，所以优选。
接着，如图1(d)所示，从模具20剥离层叠结构体10。就剥离而言，在相对于层叠结构体表面垂直的方向上以使模具、层叠结构体分开的方式使其移动。在层叠结构体为连续体膜的情况下，优选沿相对于层叠结构体表面垂直的方向连续施加张力，以使线状的剥离位置连续移动的方式进行剥离。也可以保持于该状态，在即将使用具有贯通孔的膜之前剥离B层。B层系具有作为覆盖膜的功能，若在即将使用之前剥离，则表面不易刮伤，另外，由于可以在直到即将使用之前作为厚且刚性高的膜来处理，因而作业性良好，所以优选。
另外，图2是追加了上述剥离工序的图。图2(a)～(d)由于与图1(a)～(d)相同，所以省略说明。图2(e)中，从B层12剥离A层11。从抑制剥离痕迹的观点出发，剥离优选为沿相对于A层或B层的表面垂直的方向对A层或B层施加张力，以使线状的剥离位置连续移动的方式进行剥离。
通过实施利用图1或图2所说明的上述工序，A层11成为具有高精度地控制了形状的贯通孔的膜。通过上述的制造方法，A层在成型时为熔融状态，所以按压突起结构时的A层会以接近粘性材料的行为引起塑性变形，形成在开口部端面的毛边少的贯通孔。另外，在进一步压入突起图案(突起结构)时，在B层引起粘弹性变形，突起结构能够平顺地进入B层内部，因此，在A层与B层的界面也能够形成毛边少的干净的端面。
另外，本发明中，A层11中所含的热塑性树脂P1的熔点Tm1和B层中所含的热塑性树脂P2的玻璃化转变温度Tg2之差Tm1-Tg2优选为-30至60℃。低于-30℃时，B层的变形需要大的力，所以在形成贯通孔时，有时妨碍突起结构平顺地进入B层。若变得较60℃高，则有时B层的弹性降低，且有时A层与B层的界面的平面性降低。
在本发明中，Tm1-Tg2为5～60℃也是优选的一个方式。即，作为A层11中所含的热塑性树脂P1的材质，熔点Tm优选比B层中所含的热塑性树脂 P2的玻璃化转变温度Tg2高5～60℃。更优选高20～50℃，进一步优选高30～40℃。低于5℃时，B层的变形需要大的力，所以在形成贯通孔时，有时妨碍突起结构平顺地进入B层。若变得高于60℃，则有时B层的弹性降低，且有时A层及B层的平面性降低。
另外，从在A层与B层的边界面的A层开口部最大限度地抑制毛边且高精度地成型的观点出发，熔点Tm1和玻璃化转变温度Tg2之差(Tm1-Tg2)优选为-10～0℃。低于-10℃时，有时开口的尺寸精度降低。若变得高于0℃，则有时在端面产生毛边。
即，在兼具A层与B层的界面的良好平面性、在开口部成型抑制了毛边的高精密度贯通孔方面，优选在成型时B层有一定范围的硬度。另外，由于成型时的模具温度的B层中所含的树脂的储能模量为0.005～0.5GPa，更优选为0.01～0.1GPa的范围，从而能够进一步提高A层与B层的界面的平面性、在成型贯通孔时的开口部的毛边的抑制。低于0.005GPa时，有时A层与B层的界面的平面性降低且A层中未形成贯通孔，或变得容易在贯通孔的开口部产生毛边。另一方面，若超过0.5GPa，则有时在B层难以变形，模具的突起结构无法插入直到深部，难以成型规定的形状精度的贯通孔。
作为构成A层11的热塑性树脂的主要成分，具体而言优选为聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚异丁烯、聚丁烯、聚甲基戊烯等聚烯烃系树脂，因为其模具脱模性良好，所以优选使用。此外，主要成分是指将构成A层的树脂整体设为100质量％时，占50质量％以上的成分。此外，主要成分优选为50质量％以上，更优选为80质量％以上。此外，虽然上限值没有特别限定，但100质量％为实质的上限。
在本发明中，热塑性树脂P1优选为聚乙烯或聚丙烯。通过使用聚乙烯或聚丙烯，可以以较低的温度成型贯通孔，所以容易提高生产性。
作为构成B层12的热塑性树脂的主要成分，具体而言优选使用聚对苯二甲酸乙二酯、聚-2,6-萘二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯等聚酯系树脂，聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚异丁烯、聚丁烯、聚甲基戊烯等聚烯烃系树脂，聚酰胺系树脂、聚酰亚胺系树脂、聚醚 系树脂、聚酯酰胺系树脂、聚醚酯系树脂、丙烯酸系树脂、聚氨酯系树脂、聚碳酸酯系树脂或聚氯乙烯系树脂等。特别优选为聚甲基丙烯酸甲酯。此外，主要成分是指将构成B层的树脂整体设为100质量％时，占50质量％以上的成分。另外，主要成分优选为50质量％以上，更优选为80质量％以上。
在本发明中，热塑性树脂P2优选为聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯。特别优选为聚甲基丙烯酸甲酯。通过使用聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯，可以高精度地成型与贯通孔连通的凹部。
A层或B层可以为由上述树脂的单一体构成的层，也可以为由多个树脂层构成的层叠体。该情况下，与单一体的层相比，能够赋予脱模性、耐摩擦性等表面特性等。这样，即使在制成由多个树脂层构成的层叠体的情况下，在A层及B层的各层中，只要主要的热塑性树脂成分满足上述要件即可。
另外，作为A层及B层的制造方法，可以通过熔融挤出热塑性树脂而制膜。在表层设置脱膜层或粘接层等的情况下，只要使用进行共挤出而加工成膜状的方法即可，但也可以在制膜后通过涂布而设置。另外，也可以使用将表层原料挤出并层叠于以单膜制作的膜的方法。另外，就A层和B层的层叠而言，除了利用辊夹压而层叠的方法之外，还可以采用通过加热的辊等而热层叠的方法等。
此外，在适用于本发明的膜中，可以在聚合时或聚合后添加各种添加剂。作为可以添加配合的添加剂的例子，例如可举出有机微粒、无机微粒、分散剂、染料、荧光增白剂、抗氧化剂、耐候剂、抗静电剂、脱膜剂、增粘剂、增塑剂、pH调整剂及盐等。尤其是作为脱模剂，优选在聚合时少量添加长链羧酸或长链羧酸盐等低表面张力的羧酸或其衍生物、及长链醇或其衍生物、改性硅油等低表面张力的醇化合物等。
另外，作为适用于本发明的A层的优选的厚度(膜厚)，优选为5～50μm的范围内，更优选为10～40μm，进一步优选为10～30μm。低于5μm时，有时难以进行操作。另外，在大于50μm的情况下，有时在形成贯通孔时，模具的尖端温度变得容易改变，且在贯通时在端面容易产生毛边。
另外，贯通孔的孔径优选为1～100μm。更优选为20～80μm，特别优选 为30～50μm。在此，孔径是指形成于A层的B层侧表面的开口部的孔径。若为圆形则为直径，在非圆形的情况下，为将开口部替换成等面积的圆形时的直径。孔径低于1μm时，有时精度上困难，另外，在大于100μm的情况下，形成贯通孔需要大的加压力，而有时使装置大型化。此外，在大于100μm的情况下，大多适用冲孔等机械性加工。
接着，使用图3、图4说明模具形状。图3是适用于本发明的模具的一例的立体图，图4(a)、(b)是适用于本发明的模具的一例的截面图。
在模具20的外表面，在规定位置配置有突起结构21。突起结构是指在设于模具上的凸部结构，突起结构可以在模具上仅设置同一形状，也可以设置多种不同形状。
突起结构的配置、密度优选设为与作成制品规格所要求的贯通孔的配置、密度相同。一般而言，为100nm～1mm的间距。此外，间距是指突起结构的重复间隔。
模具的材质优选为强度和导热系数高的金属，例如优选为镍、钢、不锈钢、铜等。另外，为了使加工性提高，也可以使用对外表面实施了镀敷的材料。
突起结构的高度、截面形状根据所要求的贯通孔的形状、膜的厚度决定。对于突起结构的高度，优选为可穿刺A层11的厚度的长度。即，在成型时，在模具20密合于层叠结构体10时，可穿刺A层11的高度。
通过图4(a)、(b)说明具体的形状的例子。图4(a)中所示的突起结构为将圆锥和圆柱连结起来的突起结构。图4(b)所示的突起结构为仅是圆锥的突起结构。不论为其中任一种形状，对于尖端，与平坦相比，更优选为尖的。突起结构特别优选为锥状和圆柱状的连结结构。其原因是，通过尖端为锥状，在成型开始时提高对层叠结构体所施加的压力从而容易变形。另外，通过从中途起变成圆柱状，能够形成尺寸精度高、孔径恒定的贯通孔。此外，除了上述举出的形状之外，也可以为组合方锥形和四棱柱的构成等。
表面具有突起结构的各模具的作成方法可举出在金属表面实施直接切削或激光加工或电子射线加工的方法、对金属表面所形成的镀敷皮膜实施 直接切削或激光加工或电子射线加工的方法、对它们实施电铸造的方法等。另外，可举出将抗蚀剂涂布于基板上后，通过光刻手法而以规定的构图形成抗蚀剂后，蚀刻处理基板而形成凹部，在除去抗蚀剂后，通过电铸造而获得其反转图案的方法等。通过应用各向异性蚀刻，可获得锥状的图案。等作为基板，除了金属板之外，也可以应用硅基板。
贯通孔是指从层的一面穿刺至另一面的空间。另外，与贯通孔连通的凹部是指与通过突起结构形成于A层的贯通孔连结的B层的凹部。
本发明的具有贯通孔的膜可通过经由图5、图6所示的装置的工艺来制造。图5、图6表示用于通过在由A层和B层的层叠构成的膜状层叠结构体的A层形成贯通孔，进而将A层和B层剥离而制造由A层构成的具有贯通孔的膜的制造装置的截面概略图。
图5所示的例子中，预先将层叠了由A层构成的膜和由B层构成的膜而成的层叠结构体50从卷出辊51抽出的卷出单元52、和表面形成有突起结构且被加热了的模具53，按压于间歇传送来的层叠结构体50并进行加压，之后，通过在保持着接触状态的情况下冷却，从而在层叠结构体50的A层50a中形成规定的贯通孔。同时，在B层通过突起结构形成与贯通孔连通的凹部。
经由形成规定的贯通孔的加压转印工序用的加压单元54、在加压转印工序中将贴附于模具53的层叠结构体50从模具53剥离的剥离装置55、将由A层50a构成的膜和由B层50b构成的膜剥离的膜剥离装置56，将各膜卷取于各卷取辊57、58上。剥离装置55由将层叠结构体50以呈S字状环抱的方式把持的一对平行配置辊构成。在加压单元54内通过模具53将间歇传送来的层叠结构体50的一面进行热成型，热成型后，使上述剥离装置55向上游侧移动，由此，使贴附于模具53的层叠结构体50从模具53依序剥离。
此外，图5中，59表示加压板，60、61表示为使在层叠结构体50的模具53部分的间歇输送顺利进行而设置的缓冲装置。通过这样的工艺，能够以高的生产性间歇地进行对A层的贯通孔形成和对B层的凹部形成(热成型)。
图6所示的例子中，从各卷出辊73、74抽出构成A层71和B层72的膜， 通过层叠装置75形成层叠结构体70。之后，层叠结构体70通过加热辊76供给至加热了的表面形成有突起结构的环状带的模具77上。
在模具77的外表面形成有突起结构，在即将与层叠结构体70接触之前，通过加热辊76进行加热。被连续供给的层叠结构体70通过夹持辊78被按压于模具77的加工突起结构的表面，在层叠结构体的A层71上形成贯通孔。同时，在B层72形成与贯通孔连通的凹部。
之后，层叠结构体70在与模具77的表面密合的状态下被输送至冷却辊79的外表面位置。层叠结构体70通过冷却辊79经由模具77并通过热传导冷却后，通过剥离辊80从模具77剥离，经过剥离成由A层构成的膜和由B层构成的膜的膜剥离装置81，将各膜卷取于卷取辊82、83。通过这样的工艺，能够以高的生产性连续地热成型形成有贯通孔的由A层构成的膜。
[用途例]
以上的热塑性树脂膜的制造方法中，能够自由地设计微米尺寸至纳米尺寸的微细孔径的形状，而且能够廉价且生产性好地制造热塑性树脂膜。由于通过本发明的制造方法得到的热塑性树脂膜均一地形成微米尺寸至纳米尺寸的微细孔径，所以适用于需要通孔的过滤、细胞培养、细胞分离、透气、透湿等。
实施例
(实施例1)
(1)层叠结构体
A层使用含有以聚丙烯为主体的聚合物(熔点为144℃)的厚度30μm的膜、B层使用含有以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为主体的聚合物(玻璃化转变温度为105℃)的厚度175μm的膜。此外，A层的一侧的表层具有以低密度聚乙烯为主体的厚度6μm的粘接层。以将A层的粘接层贴合于B层的表面的方式层叠，构成层叠结构体。
(2)模具
使用整面配置有三角锥突起结构的模具。三角锥是底面的边长为 230μm的正三角形，高度为70μm，整面无间隙地配置。加工突起结构的区域为200mm(膜宽度方向)×400mm(膜输送方向)的区域。模具的材质为以厚度20mm的铜作为母材并对表面实施镀镍膜的材料，通过机械加工而在镀敷膜上形成三角锥图案。
(3)成型装置及条件
装置应用图5所示的装置。加压单元为利用油压泵加压的机构，在内部装设有上下2片的加压板，分别与加热装置、冷却装置连结。模具设置于下侧的加压板的上面。另外，用于剥离贴附于模具的膜的剥离装置设置于加压单元内。
成型时的模具温度设为150℃，作为加压力，在整面施加5MPa的压力。加压时间为30秒。另外，剥离时的模具温度为80℃。通过从模具剥离膜，获得具有A层和B层的热塑性膜，即在A层具有贯通孔且在B层具有与该贯通孔连通的凹部的热塑性膜。
将这样的热塑性膜(从模具剥离的膜)接着连续送出至下游侧的卷取装置侧，将A层和B层剥离，并各自卷取。由此，得到含有具有贯通孔的A层的热塑性膜。
(4)成型结果
图7、图8表示成型的膜(A层)的利用扫描型电子显微镜((株)キーエンスVE-7800)拍摄的照片。图7是从模具接触面观察A层的照片，图8是观察A层截面的照片。按照设计，均一地形成具有边长为45μm的三角形开口部的贯通孔。若将开口部的三角形形状替换成等面积的圆，则孔径相当于33μm。另外，在由B层构成的膜上均一地形成有对应于三角锥突起形状的与贯通孔连通的凹部。
(实施例2)
(1)层叠结构
A层使用含有以聚丙烯为主体的聚合物(熔点为144℃)的厚度30μm的膜、B层使用含有以聚碳酸酯(PC)为主体的聚合物(玻璃化转变温度为146℃)的厚度180μm的膜。此外，在A层的一侧的表层具有以低密度聚乙烯为主 体的厚度6μm的粘接层。以使A层的粘接层贴合于B层表面的方式层叠，构成层叠结构体。
(2)模具
使用整面配置有三角锥突起结构的模具。三角锥是底面的边长为230μm的正三角形，高度为70μm，整面无间隙地配置。加工了突起结构的区域为200mm(膜宽度方向)×400mm(膜输送方向)的区域。模具的材质为以厚度20mm的铜作为母材并且对表面实施了镀镍膜的材料，通过机械加工而在镀敷膜上形成三角锥图案。
(3)成型装置及条件
装置应用图5所示的装置。加压单元为利用油压泵加压的机构，在内部装设有上下2片的加压板，并分别与加热装置、冷却装置连结。模具设置于下侧的加压板的上面。另外，用于剥离贴附于模具的膜的剥离装置设置于加压单元内。
成型时的模具温度设为160℃，作为加压力，在整面上施加5MPa的压力。加压时间为30秒。另外，剥离时的模具温度为80℃。通过从模具剥离膜，得到具有A层和B层的热塑性膜，即在A层具有贯通孔、在B层具有与该贯通孔连通的凹部的热塑性膜。
将这样的热塑性膜(从模具剥离的膜)接着连续送出至下游侧的卷取装置侧，将A层和B层剥离，并各自卷取。由此，得到含有具有贯通孔的A层的热塑性膜。
(4)成型结果
图9、图10表示成型的膜(A层)的利用扫描型电子显微镜((株)キーエンスVE-7800)拍摄的照片。图9是从模具接触面观察A层的照片，图10是观察A层截面的照片。按照设计，均一地形成具有边长为45μm的三角形开口部的贯通孔。若将开口部的三角形形状替换成等面积的圆，则孔径相当于33μm。另外，由图10可知，图10的A层的下侧的表面(在剥离前与B层接触的面)的平面性高，可获得毛边少的贯通孔膜。
另外，在由B层构成的膜上均一地形成有对应于三角锥突起形状的与 贯通孔连通的凹部。
(比较例1)
(1)层叠结构
A层使用含有以聚丙烯为主体的聚合物(熔点为144℃)的厚度30μm的膜、B层使用含有以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为主体的聚合物(玻璃化转变温度为105℃)的厚度175μm的膜。此外，在A层的一侧的表层具有以低密度聚乙烯为主体的厚度6μm的粘接层。以使A层的粘接层贴合于B层表面的方式层叠，构成层叠结构体。
(2)模具
使用整面配置有三角锥突起结构的模具。三角锥是底面的边长为230μm的正三角形，高度为70μm，整面无间隙地配置。加工了突起结构的区域为200mm(膜宽度方向)×400mm(膜输送方向)的区域。模具的材质为以厚度20mm的铜作为母材并且对表面实施了镀镍膜的材料，通过机械加工而在镀敷膜上形成三角锥图案。
(3)成型装置及条件
装置应用图5所示的装置。加压单元为利用油压泵加压的机构，在内部装设有上下2片的加压板，并分别与加热装置、冷却装置连结。模具设置于下侧的加压板的上面。另外，用于剥离贴附于模具的膜的剥离装置设置于加压单元内。
成型时的模具温度设为130℃，作为加压力，在整面上施加5MPa的压力。加压时间为30秒。另外，剥离时的模具温度为80℃。将剥离的膜送出至下游侧的卷取装置侧，将A层和B层剥离，并各自卷取。
(4)成型结果
图11、图12表示成型的膜(A层)的利用扫描型电子显微镜((株)キーエンスVE-7800)拍摄的照片。图11是从模具接触面观察A层的照片，图12是观察A层截面的照片。A层中未获得贯通孔。另外，由图12可知，图12的A层的下侧表面(在剥离前与B层接触的面)的平面性不良。

Claims (9)

1.一种热塑性膜的制造方法，其特征在于，对于至少层叠有包含具有熔点Tm1的热塑性树脂P1的A层、及包含具有玻璃化转变温度Tg2的热塑性树脂P2的B层的层叠结构体，通过将表面具有突起结构的模具加热至Tm1以上且Tg2以上的温度并按压于该层叠结构体的A层侧，从而在A层形成贯通孔，在B层形成与所述贯通孔连通的凹部。
2.一种热塑性膜的制造方法，其特征在于，对于至少层叠有包含具有熔点Tm1的热塑性树脂P1的A层、及包含具有玻璃化转变温度Tg2的热塑性树脂P2的B层的层叠结构体，通过将表面具有突起结构的模具加热至Tm1以上且Tg2以上的温度并按压于该层叠结构体的A层侧，从而在A层形成贯通孔，在B层形成与所述贯通孔连通的凹部，然后将所述A层与所述B层剥离，得到包含所述A层的具有贯通孔的热塑性膜。
3.根据权利要求1或2所述的热塑性膜的制造方法，其特征在于，所述熔点Tm1与所述玻璃化转变温度Tg2之差即Tm1-Tg2为-30～60℃。
4.根据权利要求3所述的热塑性膜的制造方法，其特征在于，所述熔点Tm1与所述玻璃化转变温度Tg2之差即Tm1-Tg2为-10～0℃。
5.根据权利要求1或2所述的热塑性膜的制造方法，其特征在于，所述热塑性树脂P1为聚乙烯或聚丙烯。
6.根据权利要求1或2所述的热塑性膜的制造方法，其特征在于，所述热塑性树脂P2为聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯。
7.根据权利要求1或2所述的热塑性膜的制造方法，其特征在于，所述贯通孔的孔径为1～100μm。
8.根据权利要求1或2所述的热塑性膜的制造方法，其特征在于，所述A层的厚度为5～50μm。
9.根据权利要求1或2所述的热塑性膜的制造方法，其特征在于，所述突起结构为将锥状和圆柱状连接起来的结构。
CN201480021206.0A 2013-04-18 2014-04-08 热塑性膜的制造方法 Active CN105121114B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013087076 2013-04-18
JP2013-087076 2013-04-18
PCT/JP2014/060166 WO2014171365A1 (ja) 2013-04-18 2014-04-08 熱可塑性フィルムの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105121114A CN105121114A (zh) 2015-12-02
CN105121114B true CN105121114B (zh) 2016-11-30

Family

ID=51731309

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480021206.0A Active CN105121114B (zh) 2013-04-18 2014-04-08 热塑性膜的制造方法

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6380102B2 (zh)
CN (1) CN105121114B (zh)
TW (1) TWI624370B (zh)
WO (1) WO2014171365A1 (zh)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR112015022813A2 (pt) * 2013-03-12 2017-07-18 3M Innovative Properties Co filmes poliméricos em multicamadas e métodos para produzir os mesmos
KR101688364B1 (ko) 2014-04-22 2016-12-20 샤프 가부시키가이샤 살균 작용을 구비한 표면을 갖는 합성 고분자막, 합성 고분자막을 갖는 적층체, 합성 고분자막의 표면을 사용한 살균 방법, 및 합성 고분자막의 표면의 재활성화 방법
WO2015166725A1 (ja) * 2014-04-28 2015-11-05 シャープ株式会社 殺菌作用を有するフィルターおよび容器
US10251393B2 (en) 2014-11-20 2019-04-09 Sharp Kabushiki Kaisha Synthetic polymer film having surface provided with bactericidal activity
JP6401298B2 (ja) 2014-12-25 2018-10-10 シャープ株式会社 食品を保存する方法、食品用フィルム、食品用容器および食品を取り扱う方法
JP6470410B2 (ja) 2015-06-23 2019-02-13 シャープ株式会社 殺菌作用を備えた表面を有する合成高分子膜
US10375953B2 (en) 2015-07-17 2019-08-13 Sharp Kabushiki Kaisha Synthetic polymer film having surface that is provided with bactericidal action, and film comprising same
JP6786930B2 (ja) * 2015-07-31 2020-11-18 東レ株式会社 熱可塑性樹脂フィルムの製造方法
JP6605612B2 (ja) 2015-09-17 2019-11-13 シャープ株式会社 殺菌作用を備えた表面を有する合成高分子膜、合成高分子膜の製造方法および合成高分子膜の表面を用いた殺菌方法
WO2017111148A1 (ja) 2015-12-26 2017-06-29 東レ・メディカル株式会社 細胞分取培養増殖容器及び細胞分取培養増殖方法
WO2018187372A2 (en) * 2017-04-03 2018-10-11 U.S. Department Of Veterans Affairs Microfluidic diffusion devices and systems, and methods of manufacturing and using same
US10968292B2 (en) 2017-09-26 2021-04-06 Sharp Kabushiki Kaisha Synthetic polymer film whose surface has microbicidal activity, photocurable resin composition, manufacturing method of synthetic polymer film, and sterilization method with use of surface of synthetic polymer film
CN117612811A (zh) * 2017-10-30 2024-02-27 伊利诺斯工具制品有限公司 一种绝缘复合薄膜及电器部件
JP2019084744A (ja) * 2017-11-07 2019-06-06 東レ株式会社 金型、それを用いた熱可塑性樹脂フィルムの製造方法、および、熱可塑性フィルム
JP6751731B2 (ja) 2018-02-21 2020-09-09 シャープ株式会社 合成高分子膜および合成高分子膜の製造方法
JP6761437B2 (ja) 2018-03-15 2020-09-23 シャープ株式会社 殺菌作用を備えた表面を有する合成高分子膜、合成高分子膜を有するプラスチック製品、合成高分子膜の表面を用いた殺菌方法、光硬化性樹脂組成物、および合成高分子膜の製造方法
CN116829272A (zh) * 2021-02-05 2023-09-29 东丽株式会社 层叠体的制造方法、高分子薄膜的制造方法及层叠体

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006326860A (ja) * 2005-05-23 2006-12-07 Asia Genshi Kk 多孔フィルムおよびその製造方法
CN1988998A (zh) * 2004-11-22 2007-06-27 住友电气工业株式会社 处理方法、处理设备以及根据该方法制造的微结构

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040126538A1 (en) * 2002-01-18 2004-07-01 Corcoran Craig S. Sheet having microsized architecture
JP2006015523A (ja) * 2004-06-30 2006-01-19 Konica Minolta Holdings Inc 成形方法及び成形装置
JP2009090538A (ja) * 2007-10-09 2009-04-30 Sumitomo Electric Ind Ltd プラスチック薄膜の製造方法
JP2009090615A (ja) * 2007-10-12 2009-04-30 Sumitomo Electric Ind Ltd プラスチック薄膜の製造方法
JP2009113461A (ja) * 2007-10-18 2009-05-28 Ricoh Elemex Corp 微細貫通孔構造体の製造装置、微細貫通孔構造体の製造方法、微細貫通孔構造体、液滴吐出ノズル、液滴吐出フィルタ、液滴吐出ヘッド、および液滴吐出装置
JP2010046598A (ja) * 2008-08-21 2010-03-04 Panasonic Corp ガス吸着フィルタの製造方法およびガス吸着フィルタ
JP2010125843A (ja) * 2008-12-01 2010-06-10 Ricoh Elemex Corp 微細貫通孔構造体の製造方法、微細貫通孔構造体、液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置
US20100193469A1 (en) * 2009-02-05 2010-08-05 National Cheng Kung University Method for manufacturing micro/nano three-dimensional structure
JP5072899B2 (ja) * 2009-04-17 2012-11-14 株式会社日本製鋼所 貫通孔を有する微細構造成形体の製造方法及び製造装置
JP5152935B2 (ja) * 2010-04-28 2013-02-27 株式会社日本製鋼所 貫通孔を有する微細構造成形体の製造方法及び微細構造成形体素材

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1988998A (zh) * 2004-11-22 2007-06-27 住友电气工业株式会社 处理方法、处理设备以及根据该方法制造的微结构
JP2006326860A (ja) * 2005-05-23 2006-12-07 Asia Genshi Kk 多孔フィルムおよびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP6380102B2 (ja) 2018-08-29
TW201446517A (zh) 2014-12-16
JPWO2014171365A1 (ja) 2017-02-23
WO2014171365A1 (ja) 2014-10-23
TWI624370B (zh) 2018-05-21
CN105121114A (zh) 2015-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105121114B (zh) 热塑性膜的制造方法
KR101805000B1 (ko) 형성 방법
JP4335225B2 (ja) 樹脂成形体の製造方法および装置
JP6786930B2 (ja) 熱可塑性樹脂フィルムの製造方法
TW200820853A (en) Manufacturing method of flexible substrate
KR100899310B1 (ko) 광학 시트 제조 장치, 광학 시트 제조 방법 및 이를이용하여 제조된 광학 시트
DE102007023286B4 (de) Verfahren zur Herstellung einer Membran in einem Rahmen
CN102896775A (zh) 树脂片、树脂片的制造方法及贯通孔形成装置
CN104345375A (zh) 导光板的制造方法及导光板
JP2018001626A (ja) 離型フィルムおよび樹脂成形品の製造方法
EP2441577A1 (en) In-mold label and method for producing the same
JP5328040B2 (ja) 微細構造を有する積層体及びその製造方法
JP5152935B2 (ja) 貫通孔を有する微細構造成形体の製造方法及び微細構造成形体素材
JP2017170741A (ja) 造形プレートおよびそれを用いた立体物の造形方法
KR101435947B1 (ko) 공 구조를 갖는 적층물을 이용한 인몰드 사출 방법
TWI273969B (en) Apparatus of making substrate with surface profile and the method thereof
JP2012189667A (ja) 導光板の製造方法
JP2019084744A (ja) 金型、それを用いた熱可塑性樹脂フィルムの製造方法、および、熱可塑性フィルム
CN117202485B (zh) 一种fpcb线路板、组合模切生产工艺及生产设备
JP3912019B2 (ja) 薄肉成形品の製造方法、薄肉成形品の製造装置
JP2006248125A (ja) 表面にパターンを有するボードを製作する装置及びその方法
JP2009090615A (ja) プラスチック薄膜の製造方法
CN110843299A (zh) 热压制品的制备方法及热压基材
CN117641734A (zh) 极薄线路板的生产方法
TW201034459A (en) Display, frame module, and method for fabricating the same

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant