JP6252299B2 - 凹凸構造付きフィルム製造方法、及び凹凸構造付きフィルムロール体の製造方法 - Google Patents
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- Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
Description
本発明のさらなる目的は、フィルム間の摩擦による傷の発生、フィルムのブロッキング、しわ、ねじれ等の少ない凹凸構造付きフィルムロール体を効率的に製造できる、凹凸構造付きフィルムロール体の製造方法を提供することにある。
すなわち、本発明によれば、下記[1]〜[8]が提供される。
前記照射工程は、波長範囲λ1〜λ2における前記フィルムの透過率の最大値Tmax%、最小値Tmin%、及びこれらの平均値Tavg%が、下記式(1):
(Tmax−Tmin)/(100−Tavg)×100≦15・・・式(1)
を満たす条件で行う、凹凸構造付きフィルム製造方法。
〔2〕 前記フィルムは、炭化水素重合体を含む、〔1〕に記載の凹凸構造付きフィルム製造方法。
〔3〕 前記炭化水素重合体が、脂環式構造含有重合体である、〔2〕に記載の凹凸構造付きフィルム製造方法。
〔4〕 前記レーザー装置が、炭酸ガスレーザー装置である、〔1〕〜〔3〕のいずれか1項に記載の凹凸構造付きフィルム製造方法。
〔5〕 前記波長範囲λ1〜λ2が、波長9.3μmを含む、〔1〕〜〔4〕のいずれか1項に記載の凹凸構造付きフィルム製造方法。
〔6〕 前記フィルムが、基材層と、前記基材層の表面上に形成された易滑層とを含む、〔1〕〜〔5〕のいずれか1項に記載の凹凸構造付きフィルム製造方法。
〔7〕 前記フィルムが長尺フィルムであり、
前記照射工程が、前記フィルムの少なくとも一方の面であって、幅方向における少なくとも一方の端部に凹凸構造を形成する工程である、〔1〕〜〔6〕のいずれか1項に記載の凹凸構造付きフィルム製造方法。
〔8〕 〔7〕に記載の凹凸構造付きフィルム製造方法により得られる凹凸構造付きフィルムを、フィルム幅方向に平行な軸を回転軸として巻回する工程を含む、凹凸構造付きフィルムロール体の製造方法。
本発明の凹凸構造付きフィルムロール体の製造方法によれば、フィルム間の摩擦による傷の発生、フィルムのブロッキング、しわ、ねじれ等の少ない凹凸構造付きフィルムロール体を効率的に製造できる。
本発明の製造方法は、フィルムの少なくとも一方の面にレーザー装置から出光するレーザー光を照射し、凹凸構造を形成する照射工程を含む。フィルムにレーザー光を照射すると、レーザー光が照射された場所において局所的に熱溶融又はアブレーションが生じる。このため、レーザー光が照射された場所では、フィルムに、凹凸構造としての凸状の変形及び凹状の変形を生じさせることができる。
本発明の製造方法における照射工程は、照射するレーザー光の波長範囲λ1〜λ2(本願においては、λ1は波長範囲の最小値、λ2は波長範囲の最大値を表す。)におけるフィルムの透過率の最大値Tmax%、最小値Tmin%、及びこれらの平均値Tavg%が、下記式(1):
(Tmax−Tmin)/(100−Tavg)×100≦15・・・式(1)
を満たす条件で行う。
調整(a):レーザー光の中心波長を変更する。
調整(b):レーザー光の波長範囲を狭くする。
調整(c):フィルムの材料を変更する。
また、中心波長がたとえば9.3μmのレーザー装置をただ単に用いたとしても、出光波長範囲が特定範囲外(たとえば中心波長を中心として±0.04μm超等)となる場合には、凹凸構造の高さに不具合となり得るほどの変動を来すことがあり好ましくない。すなわち、中心波長が9.3μmのレーザー装置としては、出光波長範囲が特定範囲内(たとえば中心波長を中心として±0.04μm以内等)であるものを用いることが好ましい。
本発明の製造方法に供するフィルムは、特に限定されず、レーザー光により加工可能な各種のフィルムを用いうる。フィルムは、延伸フィルムであってもよく、未延伸フィルムであってもよい。
本発明の製造方法に供するフィルムは、炭化水素重合体を含むことが好ましい。「炭化水素重合体を含む」フィルムには、炭化水素重合体を含む樹脂の層を1層以上備えるフィルム、及び炭化水素重合体を含む樹脂の層の1層以上と、その他の層を1層以上とを備えるフィルムの両方が含まれる。
本発明の製造方法に供するフィルムの好ましい態様として、基材層と、前記基材層の表面上に形成された易滑層とを含むものが好ましく挙げられる。フィルムがその表面に易滑層を備える場合、フィルムの滑り性を向上させることができ、フィルムのハンドリング性を良好なものとし、フィルム間の摩擦による傷の発生、ブロッキング及びしわを安定して抑制できる。
ポリオール化合物として、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−ブチレングリコール、1,3−ブチレングリコール、2,3−ブチレングリコール、1,4−ブチレングリコール、1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサングリコール、2,5−ヘキサンジオール、ジプロピレングリコール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、トリシクロデカンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、2,2−ジメチルプロパンジオール、1,4−ブタンジオールなどが挙げられる。
ポリエーテルポリオールとして、例えば、前記のポリオール化合物のアルキレンオキシド付加物;アルキレンオキシドと環状エーテル(例えばテトラヒドロフランなど)との開環(共)重合体;ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレングリコール−プロピレングリコールの共重合体;グリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリヘキサメチレングリコール、ポリオクタメチレングリコールなどのグリコール類;などが挙げられる。
ポリエステルポリオールとして、例えば、アジピン酸、コハク酸、セバシン酸、グルタル酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸等のジカルボン酸又はその無水物と、上記(1)で挙げられたようなエチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタメチレンジオール、ネオペンチルグリコールなどのポリオール化合物とを、水酸基過剰の条件で重縮合させて得られたものなどが挙げられる。より具体的には、例えば、エチレングリコール−アジピン酸縮合物、ブタンジオール−アジピン縮合物、ヘキサメチレングリコール−アジピン酸縮合物、エチレングリコール−プロピレングリコール−アジピン酸縮合物、またはグリコールを開始剤としてラクトンを開環重合させたポリラクトンジオールなどが挙げられる。
ポリエーテルエステルポリオールとして、例えば、エーテル基含有ポリオール(例えば、前記(2)のポリエーテルポリオールやジエチレングリコール等)あるいは、これと他のグリコールとの混合物を上記(3)で例示したようなジカルボン酸又はその無水物に加えてアルキレンオキシドを反応させてなるものなどが挙げられる。より具体的には、例えば、ポリテトラメチレングリコール−アジピン酸縮合物などが挙げられる。
ポリカーカーボネートポリオールとしては、例えば、一般式HO−R−(O−C(O)−O−R)x−OH(ただし、式中、Rは炭素原子数1〜12の飽和脂肪酸ポリオール残基を示す。また、xは分子の繰り返し単位の数を示し、通常5〜50の整数である。)で示される化合物などが挙げられる。これらは、飽和脂肪族ポリオールと置換カーボネート(例えば、炭酸ジエチル、ジフェニルカーボネートなど)とを、水酸基が過剰となる条件で反応させるエステル交換法;前記飽和脂肪族ポリオールとホスゲンとを反応させるか、または必要に応じて、その後さらに飽和脂肪族ポリオールを反応させる方法;などにより得ることができる。
なお、微粒子は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
易滑層に対する親水性表面処理としては、例えば、コロナ放電処理、プラズマ処理、火炎処理、紫外線照射処理などが挙げられる。中でも、処理効率の点などからコロナ放電処理及び大気圧プラズマ処理が好ましく、コロナ放電処理が特に好ましい。
照射工程を経て得られた凹凸構造付きフィルムは、必要に応じて、フィルム幅方向に平行な軸を回転軸として巻き取り、それにより凹凸構造付きフィルムのロール体を製造しうる。再び図1の例を参照して説明すると、得られた凹凸構造付きフィルム100は、円筒形の巻芯150に、巻芯150の軸151が凹凸構造付きフィルム100の幅方向と平行となるよう巻きつけられる。巻芯150を、その軸151を回転軸として回転させることにより、凹凸構造付きフィルム100を巻回し、凹凸構造付きフィルムロール体160を得ることができる。凹凸構造付きフィルムロール体160は、凹凸構造付きフィルム100の端部110及び120に高さの変動が抑制された凹凸構造130が形成されているので、しわ、ねじれ等の不具合が抑制され、保管及び運搬が容易なものとすることができる。
凹凸領域内の凸部をランダムに100箇所抽出し、フィルムの表面に対して凸部が突出している高さを、干渉型表面形状測定装置(ZYGO社製「NewView7200」)を用いて測定し、平均値、最大値、及び最小値を求め、平均値に対して最大値及び最小値が何パーセント変動しているかを計算した。結果を表1に示す。
凹凸構造付きフィルムのロール体の状態を、目視で、ねじれ、しわ等の不具合の有無について観察し、下記の評価基準に従って評価した。評価結果を表1に示す。
○:しわ及びねじれが確認されなかった。
△:しわ又はねじれが観察された。
×:顕著なしわ又はねじれが観察された。
実施例及び比較例のそれぞれにおいて、フィルム10として用いたフィルムについて、Perkin Elmer製「Spectrum100」を用いて、透過する光の波長と透過率との関係を測定した。当該測定結果から、照射工程において用いたレーザー光の出光波長範囲における透過率、平均値Tavg、最大値Tmax、及び最小値Tminを計算した。
(1−1.基材層の製造)
脂環式構造含有重合体樹脂(日本ゼオン社製「ZEONOR」;ガラス転移温度135℃)のペレットを、空気を流通させた熱風乾燥器を用いて70℃で2時間乾燥した後、直径65mmのスクリューを備えた樹脂溶融混練機を有するTダイ式フィルム溶融押出し成形機を使用し、溶融樹脂温度270℃、Tダイの幅1500mmの成形条件で、厚さ100μm、幅1200mm、長さ2000mの、基材層として用いるフィルムを製造した。
温度計、攪拌機、窒素導入管および冷却管を備えた2000mlの四つ口フラスコに、ポリエステルポリオールであるマキシモールFSK−2000(川崎化成工業社製、水酸基価56mgKOH/g)840gと、多価イソシアネート成分であるトリレンジイソシアネート119gと、溶媒であるメチルエチルケトン200gとを入れ、窒素を導入しながら75℃で1時間反応させた。反応終了後、60℃まで冷却し、酸構造を導入するためにジメチロールプロピオン酸35.6gを加え、75℃で反応させて、イソシアネート基(−NCO基)の含有量が0.5%の酸構造含有水系ウレタン樹脂溶液を得た。次いで、この酸構造含有水系ウレタン樹脂溶液を40℃にまで冷却し、水1500gと、中和剤である水酸化ナトリウム10.6gとを加え、ホモミキサーで高速撹拌することにより乳化を行った。この乳化液から加熱減圧下によりメチルエチルケトンを留去した後、シリカビーズ(日本アエロジル社製「アエロジル130」;平均粒子径16nm)99.5gを加え攪拌し、さらに固形分濃度が10%になるように水を加えて中和処理し、水系ウレタン樹脂の水分散体を得た。
図1に模式的に示す形態で、工程(1−2)で得られたフィルムをフィルム10として用いて照射工程を実施し、凹凸構造付きフィルム100を製造した。
フィルム10の易滑層を有する側の面に、レーザー装置20及び21からレーザー光を照射し、凹凸構造を有する凹凸領域11及び12を形成し、凹凸構造付きフィルム100を製造した。凹凸領域11及び12の幅W110及びW120は、それぞれ15mmとした。フィルム10を搬送するラインスピードは10m/分とした。
得られた凹凸構造付きフィルムについて、凹凸構造の高さの変動を評価した。加えて、凹凸構造付きフィルムのロール体の状態を評価した。結果を表1に示す。
レーザー装置として、炭酸ガスレーザー装置を用い、レーザー装置の出力を40W、出光波長の中心波長を9.27μm、出光波長範囲を、中心波長を中心として±0.04μmとした他は、実施例1と同様にして、フィルムに凹凸構造を形成し、凹凸構造付きフィルム及びロール体を得て、評価及び測定を行った。結果を表1に示す。
レーザー装置として、炭酸ガスレーザー装置を用い、レーザー装置の出力を45W、出光波長の中心波長を10.2μm、出光波長範囲を、中心波長を中心として±0.1μmとした他は、実施例1と同様にして、フィルムに凹凸構造を形成し、凹凸構造付きフィルム及びロール体を得て、評価及び測定を行った。結果を表1に示す。
レーザー装置として、炭酸ガスレーザー装置を用い、レーザー装置の出力を20W、出光波長の中心波長を10.60μm、出光波長範囲を、中心波長を中心として±0.03μmとした他は、実施例1と同様にして、フィルムに凹凸構造を形成し、凹凸構造付きフィルム及びロール体を得て、評価及び測定を行った。結果を表1に示す。
炭酸ガスレーザー装置を用い、レーザー装置の出力を40W、出光波長の中心波長を9.3μm、出光波長範囲を、中心波長を中心として±0.2μmとした他は、実施例1と同様にして、フィルムに凹凸構造を形成し、凹凸構造付きフィルム及びロール体を得て、評価及び測定を行った。結果を表1に示す。
2)ねじれが観察された。
11,12 端部
20,21 レーザー装置
100 凹凸構造付きフィルム
110,120 凹凸領域
130 凹凸構造
140 領域
150 巻芯
160 凹凸構造付きフィルムロール体
A 搬送方向
MD MD方向
TD TD方向
W110,W120 幅
Claims (8)
- フィルムの少なくとも一方の面に、レーザー装置から出光する波長範囲λ1〜λ2のレーザー光を照射し、凹凸構造を形成する照射工程を含み、
前記照射工程は、波長範囲λ1〜λ2における前記フィルムの透過率の最大値Tmax%、最小値Tmin%、及びこれらの平均値Tavg%が、下記式(1):
(Tmax−Tmin)/(100−Tavg)×100≦15・・・式(1)
を満たす条件で行う、凹凸構造付きフィルム製造方法。 - 前記フィルムは、炭化水素重合体を含む、請求項1に記載の凹凸構造付きフィルム製造方法。
- 前記炭化水素重合体が、脂環式構造含有重合体である、請求項2に記載の凹凸構造付きフィルム製造方法。
- 前記レーザー装置が、炭酸ガスレーザー装置である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の凹凸構造付きフィルム製造方法。
- 前記波長範囲λ1〜λ2は、中心波長として9.2〜9.4μmの範囲中の波長を含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の凹凸構造付きフィルム製造方法。
- 前記フィルムが、基材層と、前記基材層の表面上に形成された易滑層とを含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の凹凸構造付きフィルム製造方法。
- 前記フィルムが長尺フィルムであり、
前記照射工程が、前記フィルムの少なくとも一方の面であって、幅方向における少なくとも一方の端部に凹凸構造を形成する工程である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の凹凸構造付きフィルム製造方法。 - 請求項7に記載の凹凸構造付きフィルム製造方法により得られる凹凸構造付きフィルムを、フィルム幅方向に平行な軸を回転軸として巻回する工程を含む、凹凸構造付きフィルムロール体の製造方法。
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