(57)【要約】【課題】引張弾性率の異なるフィルムの貼り合わせにおいて、カールの発生を防止することを可能とするラミネート装置及び積層フィルムの製造方法を提供する。【解決手段】第１の熱ロール６と、第１のニップロール８とに無端金属ベルト１２が架け渡されており、無端金属ベルト１２を挟んで第１の熱ロール６とは反対側に第２の熱ロール５が配置されており、無端金属ベルト１２を挟んで第１のニップロール８とは反対側に第２のニップロール７が配置されており、長尺状の第１のフィルム１が無端金属ベルト１２と第２の熱ロール５との間に供給され、第１，第２のニップロール８，７が対向している部分において第１のフィルム１に第２のフィルムが積層されるように構成されており、無端金属ベルト１２を幅方向外側からみたときに、第１，第２の熱ロール６，５間の位置から、第１，第２のニップロール８，７間の位置までの無端金属ベルト１２部分が直線状とされている、ラミネート装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺状の第１のフィルムと、長尺状の第２のフィルムとを貼り合わせて積層フィルムを製造するためのラミネート装置であって、
相対的に上流側に配置された第１の熱ロールと、相対的に下流側に配置された第１のニップロールと、前記第１の熱ロール及び前記第１のニップロール間に架け渡されている無端金属ベルトと、
前記無端金属ベルトを挟んで前記第１の熱ロールとは反対側に配置された第２の熱ロールと、
前記無端金属ベルトを挟んで前記第１のニップロールとは反対側に配置された第２のニップロールとを備え、
前記第１のフィルムが、前記第１，第２の熱ロールが配置されている位置において、前記無端金属ベルトと前記第２の熱ロール間に供給され、前記第１，第２のニップロールが前記無端金属ベルトを挟んで対向している部分において、長尺状の前記第１のフィルム及び前記第２のフィルムが前記無端金属ベルトと前記第２のニップロール間に供給されるとともに、前記第１のフィルムに前記第２のフィルムが積層されるように構成されており、
前記無端金属ベルトを幅方向外側からみたとき、前記第１，第２の熱ロール間の位置から、前記第１，第２のニップロール間の位置までの前記無端金属ベルト部分が直線状とされている、ラミネート装置。
【請求項２】
前記第２のニップロールよりも相対的に下流側に配置されており、前記無端金属ベルトが架け渡されている搬送ロールをさらに備える、請求項１に記載のラミネート装置。
【請求項３】
前記無端金属ベルトを幅方向外側からみたとき、前記第１，第２の熱ロール間の位置から、前記搬送ロールに架け渡されている位置までの前記無端金属ベルト部分が直線状とされている、請求項２に記載のラミネート装置。
【請求項４】
前記第１のフィルムに前記第２のフィルムが積層されて形成されている積層フィルムを前記第１，第２のニップロールよりも下流側において巻き取る巻き取りロールをさらに備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載のラミネート装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のラミネート装置を用いた積層フィルムの製造方法であって、第１の長尺状フィルムとして、引張弾性率が２０〜３００ＭＰａ、厚みが１〜１０００μｍ、軟化点が５０℃〜１７０℃の範囲にある第１のフィルムと、引張弾性率が３５００〜１００００ＭＰａ及び厚みが１〜１０００μｍの範囲にある第２のフィルムとを用い、第１のフィルムの軟化点をＴｓ（℃）としたとき、第１，第２の熱ロールの温度をＴｓ−３０℃〜Ｔｓ−１０℃の範囲とする、積層フィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長尺状の第１のフィルムに長尺状の第２のフィルムを貼り合わせるためのラミネート装置及び積層フィルムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
異種フィルム同士の貼り合わせにおいて、特にフィルムのたるみが大きい場合においては、テンションをかけることにより貼り合わせ時のしわや気泡の発生を防止している。また、引張弾性率の大きく異なる異種フィルムの貼り合わせの場合、フィルム界面で内部応力が残留しカールが発生するという問題がある。
【０００３】
特許文献１は、カールの生じた積層フィルムに水分を吸収させ、カールする積層フィルムの内側に位置する樹脂層を外側にして湾曲させることでカールを矯正する手法である。
【０００４】
しかしながら、水分により加水分解を起こしたり、湾曲により割れや破断を生じる樹脂フィルムも多く、貼り合わせの段階でカールを防止することが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５８−３３４２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
通常のドライラミネーション装置にてネートを行う場合、接着界面でのしわや気泡の発生を防ぐためにフィルムにテンションをかけ、引き延ばしてしわを伸ばした状態で貼り合わせを行う。しかし、貼り合わされるフィルムの引張弾性率が大きく異なる場合、テンションをかけた際の歪みがフィルムによって異なる。従って、フィルム間の界面で内部応力が残留し、それがカールとなって現れるという問題があった。カールが大きくなるとハンドリングしにくくなり、その後の製品の欠陥につながるおそれがある。
【０００７】
本発明の目的は、引張弾性率の異なるフィルムの貼り合わせにおいて、カールの発生を防止することを可能とするラミネート装置及び積層フィルムの製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るラミネート装置は、長尺状の第１のフィルムと、長尺状の第２のフィルムとを貼り合わせて積層フィルムを製造するためのラミネート装置であって、相対的に上流側に配置された第１の熱ロールと、相対的に下流側に配置された第１のニップロールと、前記第１の熱ロール及び前記第１のニップロール間に架け渡されている無端金属ベルトと、前記無端金属ベルトを挟んで前記第１の熱ロールとは反対側に配置された第２の熱ロールと、前記無端金属ベルトを挟んで前記第１のニップロールとは反対側に配置された第２のニップロールとを備え、前記第１のフィルムが、前記第１，第２の熱ロールが配置されている位置において、前記無端金属ベルトと前記第２の熱ロール間に供給され、前記第１，第２のニップロールが前記無端金属ベルトを挟んで対向している部分において、長尺状の前記第１のフィルム及び前記第２のフィルムが前記無端金属ベルトと前記第２のニップロール間に供給されるとともに、前記第１のフィルムに前記第２のフィルムが積層されるように構成されており、前記無端金属ベルトを幅方向外側からみたとき、前記第１，第２の熱ロール間の位置から、前記第１，第２のニップロール間の位置までの前記無端金属ベルト部分が直線状とされている。
【０００９】
本発明に係るラミネート装置のある特定の局面では、前記第２のニップロールよりも相対的に下流側に配置されており、前記無端金属ベルトが架け渡されている搬送ロールをさらに備えられている。
【００１０】
本発明に係るラミネート装置の他の特定の局面では、前記無端金属ベルトを幅方向外側からみたとき、前記第１，第２の熱ロール間の位置から、前記搬送ロールに架け渡されている位置までの前記無端金属ベルト部分が直線状とされている。
【００１１】
本発明に係るラミネート装置では、前記第１のフィルムに前記第２のフィルムが積層されて形成されている積層フィルムを前記第１，第２のニップロールよりも下流側において巻き取る巻き取りロールをさらに備えられていてもよい。
【００１２】
本発明に係る積層フィルムの製造方法は、本発明に従って構成されているラミネート装置を用いた積層フィルムの製造方法であって、第１の長尺状フィルムとして、引張弾性率が２０〜３００ＭＰａ、厚みが１〜１０００μｍ、軟化点が５０℃〜１７０℃の範囲にある第１のフィルムと、引張弾性率が３５００〜１００００ＭＰａ及び厚みが１〜１０００μｍの範囲にある第２のフィルムとを用い、第１のフィルムの軟化点をＴｓ（℃）としたとき、第１，第２の熱ロールの温度をＴｓ−３０℃〜Ｔｓ−１０℃の範囲とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のラミネート装置によれば、第１のフィルムを無端金属ベルトの直線状部分に熱圧着させるので、第１のフィルムにテンションをかけることなく第１のフィルムの貼り合わせ面を水平に保つことができるため、第１及び第２のフィルムの貼り合わせ時のカールの発生を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のラミネート装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の具体的な実施形態を、図面を参照しつつ発明する。
【００１６】
本発明の一実施形態のラミネート装置を図１を参照しつつ説明する。本実施形態のラミネート装置は第１のフィルム１と第２のフィルム２とを貼り合わせ積層フィルム３を製造するラミネート装置である。第１のフィルム１及び第２のフィルム２は、いずれも長尺状のフィルムである。また、第１のフィルム１と第２のフィルム２とは異なっている。より詳細には、第１のフィルムの引張弾性率と、第２のフィルムの引張弾性率が異なっている。好ましくは、第１のフィルム１が引張弾性率２０〜３０００［ＭＰａ］、厚み１〜１０００［μｍ］、軟化点５０〜１７０［℃］であり、第２のフィルム２が引張弾性率３５００〜１００００［ＭＰａ］、厚み１〜１０００［μｍ］である。
【００１７】
もっとも、本実施形態のラミネート装置で貼り合わされる第１，第２のフィルム１，２の引張弾性率は上記特定の引張弾性率範囲及び厚み範囲に限定されるものではない。
【００１８】
なお、フィルムの上記引張弾性率はＪＩＳ  Ｋ  ７１６１により測定された値である。
【００１９】
なお、第１のフィルム１に第２のフィルム２を貼り合わせるために、第２のフィルム２には、接着剤または粘着剤が塗布されている。
【００２０】
上記第２のフィルム２に塗布されている接着剤や粘着剤は第１のフィルムと第２のフィ
ルムを貼りあわせることができるものであれば特に制限はなく、アクリル樹脂、アイオノマー樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂など一般的なものを使用することができる。
【００２１】
接着剤及び粘着剤の塗布方法としては、第２のフィルムに接着剤及び粘着剤を塗布することができる方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、スクリーン印刷法等が挙げられる。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態のラミネート装置は、無端金属ベルト１２を有する。無端金属ベルト１２は、第１の熱ロール６、第１のニップロール８、搬送ロール９、熱ロール１０間に架け渡されている。搬送ロール９は図示しない回転駆動源に連結されている。搬送ロール９は図示の矢印方向に回転駆動される。他方、第１の熱ロール６、第１のニップロール８及び熱ロール１０は、回転自在に設けられている。搬送ロール９が図示の矢印方向に回転された場合、無端金属ベルト１２が矢印Ａで示す方向に移動される。その結果、第１の熱ロール６、第１のニップロール８及び熱ロール１０は、図示の矢印で示すように回転方向に回転される。
【００２３】
上記第１の熱ロール６よりも相対的に下流側に上記第１のニップロール８が配置されている。第１の熱ロール６と、無端金属ベルト１２を挟んで反対側に第２の熱ロール５が配置されている。また、第１のニップロール８と、無端金属ベルト１２を挟んで反対側に第２のニップロール７が配置されている。
【００２４】
本実施形態では、第１，第２の熱ロール６，５の上流側に搬送ロール４が配置されている。搬送ロール４は、第１のフィルム１を搬送し、第１，第２の熱ロール６，５間に供給するために設けられている。
【００２５】
また、搬送ロール９の下流側には、巻き取りロール１１が配置されている。巻き取りロール１１は、後述する積層フィルム３を巻き取る。従って、巻き取りロール１１は図示しない駆動源に連結されており、図示の矢印方向に回転駆動される。
【００２６】
本実施形態のラミネート装置の特徴は、無端金属ベルト１２が、第１，第２の熱ロール６，５間の位置から第１，第２のニップロール８，７間の位置に至る部分が少なくとも、無端金属ベルト１２を幅方向外側からみたときに直線状とされていることにある。ここで、無端金属ベルト１２の幅方向とは、無端金属ベルト１２が搬送される方向と直交する方向をいうものとする。
【００２７】
なお、搬送ロール９の位置は図示の位置に限定されず、無端金属ベルト１２を搬送し得るように無端金属ベルト１２にテンションをかけ得る限り、搬送ロール９は任意の位置に配置することができる。
【００２８】
もっとも、好ましくは、無端金属ベルト１２を、第１，第２の熱ロール６，５間に位置している部分から、第１，第２のニップロール８，７間を超え、搬送ロール９に至る部分まで、幅方向外側からみたとき直線状とすることが好ましい。その場合には、ニップロール８の径によるフィルムの伸びを防止することができ、カール防止効果をより一層高めることができる。
【００２９】
熱ロール１０は、第１の熱ロール６から、第１のニップロール８及び搬送ロール９を経由して搬送されてきた無端金属ベルト１２の温度を再度加熱するために設けられている。熱ロール１０を設けることにより、無端金属ベルト１２の温度を、第１，第２の熱ロール
６，５の温度と第１の熱ロール６に接触するに先立ちほぼ等しくすることができる。もっとも、熱ロール１０は必ずしも設けられずともよい。
【００３０】
第１の熱ロール６と第２の熱ロール５とは、図示しない熱源により同じ温度に加熱されている。もっとも、第１の熱ロール６と第２の熱ロール５の温度は等しくなくともよい。
【００３１】
本実施形態のラミネート装置では、搬送ロール４に接触している長尺状の第１のフィルム１が、第１，第２の熱ロール６，５間に供給され、第１，第２のニップロール８，７間に搬送される。すなわち、第１の熱ロール６の外周面に接触している無端金属ベルト１２と、第２の熱ロール５との間に第１のフィルム１が供給される。それによって、第１のフィルム１が、第１，第２の熱ロール６，５の温度及び該温度に近い温度まで加熱される。しかる後、第１のフィルム１は、無端金属ベルト１２に仮圧着された状態を保ちつつ、第２のニップロール７及び第１のニップロール８と無端金属ベルト１２を挟んで対向している位置まで移動される。なお、本発明において仮圧着とはロール搬送後、搬送ロール９の地点で容易に剥離可能な状態を意味するものである。
【００３２】
第１，第２のニップロール８，７が対向している領域において、第２のフィルム２が第１のフィルム１に積層される。この場合、第１のフィルム１が、上記無端金属ベルト１２の直線状部分において無端金属ベルト１２に仮圧着されて加熱されているため、第１のフィルム１においてテンションを解き、残留応力を無くすことができる。従って、テンションが加わらない状態で、すなわち、第１のフィルム１と第２のフィルム２との間の界面において内部応力が生じない状態で、第１のフィルム１に第２のフィルム２を積層することができる。しかる後、得られた積層フィルム３が搬送ロール９が設けられている部分を通過し、巻き取りロール１１によって巻き取られる。
【００３３】
上記のように、本実施形態のラミネート装置では、無端金属ベルト１２が上記直線状部分を有し、該直線状部分において第１のフィルム１が無端金属ベルト１２に熱圧着されて搬送されている。そのため、第１のフィルム１にテンションをかけることなく第１，第２のニップロール８，７が対向している部分において第２のフィルム２を積層することができる。よって、引張弾性率が異なる第１のフィルム１と第２のフィルム２を積層する場合であっても、積層フィルム３におけるカールの発生を確実に抑制することが可能となる。
【００３４】
また、第１のフィルム１が無端金属ベルト１２上に圧着された後でも第１のニップロール８の曲率による第１のフィルム１の伸びは生じ難い。そのため、第１のフィルム１の無端金属ベルト１２からの剥離を防止でき、第１のニップロール８の径によるフィルムの伸びも防止することができる。
【００３５】
熱ロール１０は、第１のフィルム１が無端金属ベルト１２に仮に熱圧着される位置よりも上流側に配置されている。従って、無端金属ベルト１２は第１のフィルム１の仮圧着される位置よりも上流側であらかじめ加熱しておくことができるので、効率的にフィルム１を仮圧着することができる。また搬送ロール９の地点では降温されるため、積層フィルム３を剥がしやすくすることができる。
【００３６】
前記無端金属ベルト１２の材質は特に制限がないが、熱伝導率、柔軟性、耐熱性に優れ安価な炭素鋼、ニッケル合金、チタン、アルミニウム、銅などが好ましく、またスリーブの厚みは、厚いとポリエチレンとの接直面が加熱できず接着不良となり、薄いと製造が困難となるため０．１〜１．０ｍｍ程度であることが好ましい。
【００３７】
熱ロール６，５の温度が低すぎると第１のフィルム１と無端金属ベルト１２との密着力が低くなるため貼り合わせ前や貼り合わせ中の剥離につながる可能性がある。また、高す
ぎると第１のフィルム１が融解し、仮圧着及び貼り合わせ時に厚みが変化したり、巻取り工程にてフィルム１にダメージを与えたりてしまうおそれがある。よって、熱ロール６，５の温度は、第１のフィルム１の軟化点Ｔｓより１０〜３０℃低い温度であることが好ましい。
【００３８】
なお、軟化点ＴｓはＪＩＳ  Ｋ  ７１９６により測定されるものである。
【００３９】
（実施例、比較例）
次に、本発明の実施例と比較例とを説明する。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００４０】
上記実施形態のラミネート装置を用いて、第１のフィルム及び第２のフィルムの貼り合わせを行った。なお、第１のフィルムの種類と、熱ロールの温度とを変化させた。
【００４１】
（実施例１）
第１のフィルム（材質：ポリスチレン、三菱樹脂社製、品番：サントクリア、厚み５０μｍ及び引張弾性率２５００ＭＰａ、軟化点９０℃）と、第２のフィルム（材質：ポリエチレンテレフタレート、三菱樹脂社製、品番：ダイアホイル、厚み２５μｍ及び引張弾性率５５００ＭＰａ、軟化点７０℃）を貼り合わせた。なお、第２のフィルムの第１のフィルムに積層される面には、アクリル系粘着剤（新線工業社製、品番：ＨＴ−６５３７ＡＭ）を２５μｍの厚みとなるように塗工しておいた。第１，第２の熱ロール６，５の温度は７０℃に設定した。
【００４２】
（実施例２）
第１，第２の熱ロールの温度を８０℃に設定したこと以外は実施例１と同様として、積層フィルムを得た。
【００４３】
（実施例３）
第１，第２の熱ロール６，５の温度を６０℃に設定したこと以外は実施例１と同様として、積層フィルムを得た。
【００４４】
（実施例４）
厚み５０μｍ、引張弾性率２５００ＭＰａ、軟化点５０℃の第１のフィルム（材質：ポリ塩化ビニル、三菱樹脂社製、品番：ビニカ）と、厚み２５μｍ、引張弾性率５５００ＭＰａの第２のフィルム（材質：ポリエチレンテレフタレート、三菱樹脂社製、品番：ダイアホイル）とを貼り合わせた。第１，第２の熱ロール６，５の温度は３０℃に設定した。
【００４５】
（実施例５）
厚み５０μｍ、引張弾性率２５００ＭＰａ、軟化点１７０℃の第１のフィルム（材質：ポリブチレンテレフタレート、三菱樹脂社製、品番：ノバデュラン）と、厚み２５μｍ、引張弾性率５５００ＭＰａの第２のフィルム（材質：ポリエチレンテレフタレート、三菱樹脂社製、品番：ダイアホイル）とを貼り合わせた。第１，第２の熱ロール６，５の温度は１５０℃に設定した。
【００４６】
（比較例１）
厚み５０μｍ、引張弾性率２５００ＭＰａ、軟化点９０℃の第１のフィルム（材質：ポリスチレン、三菱樹脂社製、品番：サントクリア）と、厚み２５μｍ、引張弾性率５５００ＭＰａの第２のフィルム（材質：ポリエチレンテレフタレート、三菱樹脂社製、品番：ダイアホイル）とを貼り合わせた。第１，第２の熱ロール６，５の温度は９０℃に設定した。
【００４７】
（比較例２）
第１，第２の熱ロール６，５の温度を５０℃に設定したこと以外は実施例１と同様にして、積層フィルムを得た。
【００４８】
（比較例３）
厚み５０μｍ、引張弾性率２５００ＭＰａ、軟化点４０℃の第１のフィルム（材質：ポリビニルアルコール、クラレ社製、品番：ポバール）と、厚み２５μｍ、引張弾性率５５００ＭＰａの第２のフィルム（材質：ポリエチレンテレフタレート、三菱樹脂社製、品番：ダイアホイル）とを貼り合わせた。第１，第２の熱ロール６，５の温度は２０℃に設定した。
【００４９】
（比較例４）
厚み５０μｍ、引張弾性率２５００ＭＰａ、軟化点１８０℃の第１のフィルム（材質：ポリエーテルイミド、三菱樹脂社製、品番：スぺリオ）と、厚み２５μｍ、引張弾性率５５００ＭＰａの第２のフィルム（材質：ポリエチレンテレフタレート、三菱樹脂社製、品番：ダイアホイル）とを貼り合わせた。第１，第２の熱ロール６，５の温度は１６０℃に設定した。
【００５０】
＜しわの測定＞
１００ｍｍ×１００ｍｍサイズの積層フィルムを平坦な平面上におき、ＴＤ方向の量端部をテープで固定する。この状態でのフィルムの表面と浮き上がりの高度差を測定した。この値が３ｍｍ以下であれば○、それより大きければ×とした。
【００５１】
＜カールの測定＞
１００ｍｍ×１００ｍｍサイズの積層フィルムを平坦な平面上におき、端部の水平面からの浮き上がり高さを測定した。浮き上がり量が３ｍｍ以下であれば○、それより大きければ×とした。
【００５２】
＜剥離強度の測定＞
剥離強度は、ＪＩＳ  Ｋ  ６８５４−２に規定の１８０℃ピール試験に準拠した方法により測定し、剥離強度が１．０〜３．０ Ｎ／ｃｍであれば○、それ以外であれば×とした。
【００５３】
【表１】
2014233918.tif 000003
【符号の説明】
【００５４】
１…第１のフィルム
２…第２のフィルム
３…積層フィルム
４…搬送ロール
５…第２の熱ロール
６…第１の熱ロール
７…第２のニップロール
８…第１のニップロール
９…搬送ロール
１０…金属スリーブ搬送熱ロール
１１…巻き取りロール
１２…無端金属ベルト
【図１】
2014233918.tif 000004