JP2013043292A - 積層体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、表層シート11にレーザ光を吸収する物質を含むシートを有する積層体10の該表層シート11をカットもしくはハーフカットする積層体の製造方法であって、表層シート11に第1スポット径D1の第1レーザ光L1を前記表層シート11に対して相対移動させながら照射し、表層シート11の該第1レーザ光L1の照射底部に表層シート11の一部を残した第1カット溝21を作製した後、第1スポット径D1よりも小さい第2スポット径D2の第2レーザ光L2を第1カット溝21の底部にそって照射し、第1カット溝21の底部に残した表層シート11のみをカットもしくはハーフカットして第2カット溝を作製する積層体の製造方法を提供する。
【選択図】図1
Description
特許文献1には、2層目にレーザ光を吸収する材を配置し、表層を切断する技術が開示されている。この切断方法では、中間層にレーザビームによるエネルギーを吸収する物質の層またはこの物質を含有する層を配する積層構造が必要になり、積層体構造も積層体成形工程も複雑になる。
また特許文献2には、ビーム径を変化させながらレーザ光を任意の回数照射するレーザ加工装置について開示されている。このレーザ加工装置では、薄膜の積層体のレーザ光照射側の表層のみを切断した場合、その下層への損傷については言及されていない。
前記表層シートに第1スポット径の第1レーザ光を前記表層シートに対して相対移動させながら照射し、前記表層シートの該第1レーザ光の照射底部に前記表層シートの一部を残した第1カット溝を作製した後、
前記第1スポット径よりも小さい第2スポット径の第2レーザ光を前記第1カット溝の底部にそって照射し、前記第1カット溝の底部に残した前記表層シートのみをカットもしくはハーフカットして第2カット溝を作製する積層シートの製造方法を提供する。
染料としては、アゾ染料、アントラキノン染料、インジゴ染料、フタロシアニン染料等が挙げられる。
金属もしくは金属化合物の微粉末としては、アルミニウム粉、ブロンズ粉、亜鉛粉、ステンレス粉、ニッケル粉等の金属粉、酸化亜鉛粉、酸化鉄粉等の金属酸化物粉、等が挙げられる。
また、光吸光剤としては、赤外線領域に光吸収特性を持つような赤外線吸収剤もある。赤外線吸収剤としては、近赤外線吸収剤が挙げられる。近赤外線吸収剤としては、顔料と染料を含むもの、シアニン系色素、ジイモニウム系色素等が挙げられる。
第1レーザ光L1の第1スポット径D1と第2レーザ光L2の第2スポット径D2の比率D2/D1は、カット溝の外観上の観点から1/2ないし1/10が好ましく、1/3ないし1/5がより好ましい。
またカットもしくはハーフカットのラインは、直線状、曲線状、波線状、折れ線状等、任意の形状に作製することができる。
さらにカット位置は、使用時に無理なく剥がし取れる範囲で中央部に限らず任意の位置や方向に作製することができる。
さらに上記レーザ光によるカットを下層の第2層12に影響がないように行うことで、第1層11を剥がし取った時の第2層12の外観上の美しさが維持できる。また第1層11が第2層12に融着することがないので第1層11が剥がしやすくなる。
まず、前記図2に示すように、表層から順に、第1層(表層シート)11、第2層(密封フィルム)12、第3層(保持シート)13、第4層14を積層した積層体10を作製する。表層シート11は、レーザ光を吸収する物質を含むシートもしくはレーザ光を吸収するシートからなり、第2層12表面への液の付着を抑えて第2層12表面を乾燥した状態に保つ機能を有する。第2層12は、第3層13の水分の蒸散を防止する機能を有する。第3層13は美容液を保持する層を有する。第4層14は、ハンドリング性を確保する機能を有する。
また、「レーザカット」工程後の積層体10の搬送において、搬送テンションによってカット溝23にテンションが加わり表層シート11のカット溝23がカット状態とすることもできる。
この場合、ハーフカット状態からカット状態にすることが容易となる観点から、積層体10にゲル層または伸縮層が含まれていることが好ましい。
身体貼付用シートの変形例として、シート状外用消炎鎮痛剤を、以下に説明する。
図4に示すように、不織布からなる第3層13上に、消炎鎮痛成分を保持した水溶性ゲル層からなる第2層12が被覆され、その表面側に保護シートとなる表層シート11が被覆されている。この身体貼付用シート15を使用するときは、図示していない密封袋から身体貼付用シート15を取り出し、さらに保護シートである表層シート11をカット溝23から剥がし取る。このとき、表層シート11のみにカット溝23が作製され、表層シート11がカットもしくはハーフカットされているので、表層シート11の端部を指でつまんで容易に剥がせるようになっている。例えば、第2、第3層12、13は表層シート11よりも柔らかいので、カット溝23を境にしてカット溝23と反対側に曲げることにより、カット溝23から表層シート11が第2層12より浮き上がり、その浮き上がった表層シート11を指でつまんで容易に剥がすことができる。そして、消炎鎮痛成分が含侵された第2層12側を肌に密着させて所定時間だけ貼り付けることにより、皮膚に消炎鎮痛成分が浸透して、患部に消炎、鎮痛等の効果が得られる。
また、表層シート11にカット溝23が波線状に作製されていることから、カット溝23を境にしてカット溝23と反対側に曲げたときに、カット溝23から表層シート11の波線の凸部が第2層12より浮き上がるため、その浮き上がった表層シート11を指で摘まんで、より容易に剥がすことができる。
発振波長:1090nm、
レーザ出力:0W〜30Wの範囲で可変、
TEMモード:TEM00、
パルス周波数:60kHz〜120kHzの範囲で可変、
集光、走査光学系:レンズ光学系およびミラー光学系、
焦点位置でのスポットサイズ:70μm、
焦点はずし量:−21mm〜+21mmの範囲で可変(ただし、レーザ光入射方向へのはずし量を焦点位置が発振器に近づく方向をマイナスとする。)、
レーザ光走査速度:0mm/s〜12000mm/sの範囲で可変である。
実施例1は、上記レーザ加工装置を用い、2回のレーザ光照射で積層体10の表層シート11の切断加工を行った。積層体10のサイズは40mm×70mmで、中央部を短辺方向にかつ直線状に加工を行った。その加工条件は、1回目の第1レーザ光L1の照射では、レーザ出力:12W、パルス周波数:60kHz、第1スポットサイズD1:280μm(焦点はずし量:プラス側に5mm)、第1走査速度:10mm/sに設定し、2回目の第1レーザ光L2の照射では、第2スポットサイズD2:70μm(焦点はずし量:無し)、第2走査速度:50mm/sに変更し、その他の条件は1回目と同様に設定した。
比較例1は、実施例1と同様の積層体10を用い、実施例1と同様のレーザ加工装置を用いて、1回のレーザ光Lの照射で表層シート11の切断加工を行った。その加工条件は、レーザ出力:12W、パルス周波数:60kHz、スポットサイズD:70μm(焦点はずし量:無し)、第1走査速度:45mm/sである。
比較例2は、実施例1と同様の積層体10を用い、実施例1と同様のレーザ加工装置を用いて、1回のレーザ光Lの照射で表層シート11の切断加工を行った。その加工条件は、レーザ出力:12W、パルス周波数:60kHz、スポットサイズD:280μm(焦点はずし量:プラス側に5mm)、第1走査速度:5mm/sである。
比較例3は、実施例1と同様の積層体10を用い、実施例1と同様のレーザ加工装置を用いて、2回のレーザ光L1、L2の照射で表層シート11の切断加工を行った。その加工条件は、1回目の第1レーザ光L1の照射では、レーザ出力:12W、パルス周波数:60kHz、第1スポットサイズD1:70μm(焦点はずし量:無し)、第1走査速度:50mm/sに設定し、2回目の第2レーザ光L2の照射では、第2スポットサイズD2:280μm(焦点はずし量:プラス側に5mm)に変更し、その他の条件は1回目と同様に設定した。
実施例1では、第2層12の熱的損傷はなく、また飛散物の発生や焦げの発生もなく外観が良好なカット溝23が形成された。
比較例1では、第2層12の熱的損傷はないが、カット溝23の側壁に飛散物の付着や焦げの発生が見られ、外観が不良なカット溝23が形成された。
比較例2では、カット溝23底部の第2層12が黒く変色した熱的損傷が認められるが、カット溝23の側壁に飛散物の付着や焦げの発生は見られず、溝側壁の外観が良好なカット溝23が形成された。
比較例3では、第2層12の熱的損傷はないが、カット溝23の側壁上部に飛散物の付着や焦げの発生が見られ、外観が不良なカット溝23が形成された。
11 第1層(表層シート)
12 第2層
13 第3層
14 第4層
15 身体貼付用シート
21 第1カット溝
22 第2カット溝
23 カット溝
41 レーザ発振器
42 Z軸フォーカスレンズ
43 XYスキャナ
Claims (8)
- 照射されたレーザ光を吸収する物質を含むシートもしくは該レーザ光を吸収する材料からなるシートを、最表面に配された表層シートに有する積層体の該表層シートをカットもしくはハーフカットする積層体の製造方法であって、
前記表層シートのレーザ光照射面におけるスポットサイズが第1スポット径となる第1レーザ光を前記表層シートに対して相対移動させながら照射し、前記表層シートの該第1レーザ光の照射底部に前記表層シートの一部を残した第1カット溝を作製した後、
前記第1スポット径よりも小さい第2スポット径となる第2レーザ光を前記第1カット溝の底部にそって照射し、前記第1カット溝の底部に残した前記表層シートをカットもしくはハーフカットして第2カット溝を作製する積層体の製造方法。 - 前記表層シートは、前記第1、第2レーザ光を吸収する物質に光吸収剤を含む樹脂シートからなる
請求項1記載の積層体の製造方法。 - 前記光吸収剤は、顔料、染料、金属もしくは金属化合物の微粉末のいずれか1種以上を含む
請求項2記載の積層体の製造方法。 - 前記顔料は白色顔料または黒色顔料であり、
前記第1、第2レーザ光は前記顔料に吸収される発振波長を有する
請求項2記載の積層体の製造方法。 - 前記光吸収剤は、近赤外線吸収剤であり、
前記第1、第2レーザ光は前記近赤外線吸収剤に吸収される近赤外線の発振波長を有する
請求項2、請求項3または請求項4記載の積層体の製造方法。 - 前記積層体は、表層より、照射されたレーザ光を吸収する物質を含む樹脂層もしくは該レーザ光を吸収する樹脂層からなる前記表層シート、該レーザ光を吸収しない樹脂層、ゲル層を順に有する
請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の積層体の製造方法。 - 前記積層体は、表層より、照射されたレーザ光を吸収する物質を含む樹脂層もしくは該レーザ光を吸収する樹脂層からなる前記表層シート、ゲル層、該レーザ光を吸収しない樹脂層を順に有する
請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の積層シートの製造方法。 - 表層に、照射されたレーザ光を吸収する物質を含む表層シートもしくは該レーザ光を吸収する表層シートを積層した積層体を作製する工程と、
前記表層シートをレーザ光照射によりカットもしくはハーフカットする工程の後に前記積層体を所定の形状に型抜きする工程を有し、
前記レーザ光照射は、前記表層シートのレーザ光照射面におけるスポットサイズが第1スポット径となる第1レーザ光を前記表層シートに対して相対移動させながら照射し、前記表層シートの該第1レーザ光の照射底部に前記表層シートの一部を残した第1カット溝を作製した後、前記第1スポット径よりも小さい第2スポット径となる第2レーザ光を前記第1カット溝の底部にそって照射し、前記第1カット溝の底部に残した前記表層シートをカットもしくはハーフカットして第2カット溝を作製する身体貼付用シートの製造方法。
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