WO2020110644A1 - カットフィルムの製造方法 - Google Patents

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WO2020110644A1
WO2020110644A1 PCT/JP2019/043594 JP2019043594W WO2020110644A1 WO 2020110644 A1 WO2020110644 A1 WO 2020110644A1 JP 2019043594 W JP2019043594 W JP 2019043594W WO 2020110644 A1 WO2020110644 A1 WO 2020110644A1
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WO
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cut film
cut
film
laser
thermoplastic resin
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PCT/JP2019/043594
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English (en)
French (fr)
Inventor
拓也 三浦
Original Assignee
日本ゼオン株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/38—Removing material by boring or cutting
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a cut film.
  • a film including a thermoplastic resin layer may be used as an optical film provided in an image display device.
  • such films have been required to have higher precision when processed according to the form of the final product. Therefore, as a film processing method, a laser beam processing method may be used because it can be processed more precisely than mechanical cutting with a knife (Patent Documents 1 and 2).
  • Patent Documents 1 and 2 the technique described in Patent Document 3 is known as a technique related to laser processing.
  • the laser-affected zone is usually formed around the cut surface.
  • the laser treatment affected area means a portion where the thermoplastic resin layer contained in the film cut by the laser beam is deformed by the heat generated at the time of cutting.
  • the deformation of the thermoplastic resin layer includes both increasing the thickness of the thermoplastic resin layer and decreasing the thickness of the thermoplastic resin layer. If the width and height of such a laser-affected zone are large, it may cause swelling of the edges of the film, dimensional changes, and wrinkles. Therefore, it is required to develop a cutting method that can reduce the width and height of the laser-affected zone.
  • the present invention provides a method capable of producing a cut film in which a pre-cut film containing a thermoplastic resin layer is cut with a laser beam to suppress irregularities in a cut surface and a width of a laser treatment affected portion is small. With the goal.
  • the present inventor has conducted studies to solve the above problems. As a result, the present inventor has found that the above problems can be solved by using a laser beam in a specific wavelength range and cutting a film having an absorbance in a specific range, and completed the present invention. That is, the present invention includes the following.
  • the present invention it is possible to provide a method for producing a cut film in which a pre-cut film containing a thermoplastic resin layer is cut with a laser beam to suppress unevenness on a cut surface and a width of a laser treatment affected portion is small.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a cut film manufactured from a pre-cut film including a thermoplastic resin layer as an example.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a cut film manufactured from a pre-cut film including a thermoplastic resin layer and a polarizer layer as another example.
  • the “long” film refers to a film having a length of 5 times or more with respect to the width, preferably having a length of 10 times or more, specifically, a roll.
  • the upper limit of the length of the film is not particularly limited and may be, for example, 100,000 times or less the width.
  • a method of manufacturing a cut film according to an embodiment of the present invention includes cutting a pre-cut film including a thermoplastic resin layer with laser light having a specific wavelength to obtain a cut film. According to the method for manufacturing a cut film of the present embodiment, it is possible to suppress unevenness on the cut surface of the cut film, and it is possible to reduce the width of the laser-processed portion in the cut film.
  • the method for manufacturing a cut film according to this embodiment includes a step of preparing a pre-cut film.
  • the pre-cut film is a target to be cut in the manufacturing method according to the present embodiment.
  • the pre-cut film has a specific range of absorbance at the wavelength of the laser light used for cutting.
  • the absorbance of the pre-cut film at the wavelength of the laser light is 0.02 or more, preferably 0.03 or more, more preferably 0.04 or more. Since the pre-cut film has an absorbance in this range, the pre-cut film can be cut with a laser beam.
  • the upper limit of the absorbance is not particularly limited, but is usually 4.0 or less, preferably 3.0 or less, and more preferably 2.0 or less from the viewpoint of facilitating the acquisition of the pre-cut film.
  • the absorbance in the range of ⁇ 5 nm before and after the wavelength of the laser beam used for cutting is measured, and the averaged value can be taken as the absorbance at the wavelength of the laser beam.
  • the absorbance of the pre-cut film indicates the absorption of light transmitted from one surface of the pre-cut film to the other surface.
  • the absorbance at the wavelength of laser light can be measured by an ultraviolet-visible spectrophotometer (eg, "UV-1800" manufactured by Shimadzu Corporation).
  • Examples of the method for adjusting the absorbance of the pre-cut film to a desired value include a method in which a polymer having absorption in the wavelength of laser light is used as the polymer contained in the thermoplastic resin layer; and light capable of absorbing laser light. Examples include a method using a thermoplastic resin containing an absorbent.
  • the pre-cut film includes a thermoplastic resin layer.
  • the thermoplastic resin layer is a layer formed of a thermoplastic resin.
  • the thermoplastic resin usually contains a thermoplastic polymer. As the polymer contained in the thermoplastic resin, one kind may be used alone, or two kinds or more may be used in combination at an arbitrary ratio.
  • the polymer examples include alicyclic structure-containing polymer, triacetyl cellulose, polyethylene terephthalate, and polycarbonate.
  • the alicyclic structure-containing polymer is preferable because it has excellent properties such as transparency, dimensional stability, retardation exhibiting property, and stretchability at low temperature.
  • the thermoplastic resin containing the alicyclic structure-containing polymer may be hereinafter referred to as “alicyclic structure-containing resin”. Therefore, the thermoplastic resin layer is preferably a layer of alicyclic structure-containing resin.
  • An alicyclic structure-containing polymer is a polymer in which the structural unit of the polymer has an alicyclic structure.
  • Alicyclic structure-containing polymer a polymer having an alicyclic structure in the main chain, a polymer having an alicyclic structure in the side chain, a polymer having an alicyclic structure in the main chain and side chains, and, It can be a mixture of any two or more of these.
  • a polymer having an alicyclic structure in the main chain is preferable from the viewpoint of mechanical strength and heat resistance.
  • alicyclic structure examples include a saturated alicyclic hydrocarbon (cycloalkane) structure and an unsaturated alicyclic hydrocarbon (cycloalkene, cycloalkyne) structure.
  • cycloalkane structure and a cycloalkene structure are preferable, and a cycloalkane structure is particularly preferable, from the viewpoint of mechanical strength and heat resistance.
  • the number of carbon atoms constituting the alicyclic structure is preferably 4 or more, more preferably 5 or more, preferably 30 or less, more preferably 20 or less, and particularly preferably, per alicyclic structure. Is 15 or less. When the number of carbon atoms constituting the alicyclic structure is within this range, the mechanical strength, heat resistance and moldability of the alicyclic structure-containing resin are highly balanced.
  • the proportion of structural units having an alicyclic structure can be selected according to the intended use of the cut film.
  • the proportion of the structural unit having an alicyclic structure in the alicyclic structure-containing polymer is preferably 55% by weight or more, more preferably 70% by weight or more, and particularly preferably 90% by weight or more.
  • the ratio of the structural unit having an alicyclic structure in the alicyclic structure-containing polymer is within this range, the transparency and heat resistance of the alicyclic structure-containing resin are good.
  • cycloolefin polymers are preferable.
  • the cycloolefin polymer is a polymer having a structure obtained by polymerizing a cycloolefin monomer.
  • the cycloolefin monomer is a compound having a ring structure formed of carbon atoms and having a polymerizable carbon-carbon double bond in the ring structure.
  • Examples of the polymerizable carbon-carbon double bond include a carbon-carbon double bond capable of polymerization such as ring-opening polymerization.
  • examples of the ring structure of the cycloolefin monomer include a monocycle, a polycycle, a condensed polycycle, a bridged ring, and a polycycle combining these.
  • a polycyclic cycloolefin monomer is preferable from the viewpoint of highly balancing the properties such as dielectric properties and heat resistance of the resulting polymer.
  • cycloolefin polymers preferred are norbornene-based polymers, monocyclic cycloolefin-based polymers, cyclic conjugated diene-based polymers, and hydrides thereof.
  • the norbornene-based polymer is particularly preferable because it has good moldability.
  • Examples of the norbornene-based polymer include a ring-opening polymer of a monomer having a norbornene structure and its hydride; an addition polymer of a monomer having a norbornene structure and its hydride.
  • Examples of the ring-opening polymer of a monomer having a norbornene structure include ring-opening homopolymers of one kind of monomer having a norbornene structure and ring-opening of two or more kinds of monomers having a norbornene structure. Examples thereof include a copolymer, a monomer having a norbornene structure, and a ring-opening copolymer with an arbitrary monomer copolymerizable therewith.
  • addition polymers of monomers having a norbornene structure include addition homopolymers of one kind of monomer having a norbornene structure and addition copolymers of two or more kinds of monomers having a norbornene structure. And an addition copolymer with a monomer having a norbornene structure and any monomer copolymerizable therewith.
  • a hydride of a ring-opening polymer of a monomer having a norbornene structure is particularly preferable from the viewpoint of moldability, heat resistance, low hygroscopicity, dimensional stability, light weight and the like.
  • the alicyclic structure-containing resin may include any polymer other than the alicyclic structure-containing polymer in addition to the alicyclic structure-containing polymer.
  • the arbitrary polymer other than the alicyclic structure-containing polymer one type may be used alone, or two or more types may be used in combination at any ratio.
  • the proportion of the alicyclic structure-containing polymer in the alicyclic structure-containing resin is ideally 100% by weight, preferably 80% by weight or more, more preferably 90% by weight or more, and particularly preferably 99% by weight or more. Is. By setting the ratio of the alicyclic structure-containing polymer to be at least the lower limit value of the above range, an alicyclic structure-containing resin having a small haze can be obtained.
  • the thermoplastic resin may further contain optional components in addition to the polymer.
  • the optional component include a light absorber capable of absorbing laser light.
  • the content of the light absorber in the thermoplastic resin is preferably 20% by weight or less, more preferably 15% by weight or less, further preferably 10% by weight or less, usually 0% by weight or more, and 0.01% by weight. It may be more than.
  • colorants such as pigments and dyes; optical brighteners; dispersants; plasticizers; heat stabilizers; light stabilizers; antistatic agents; antioxidants; fine particles; surfactants and the like.
  • additives include additives.
  • the thermoplastic resin layer preferably has a high absorbance at the wavelength of the laser light used for cutting. Specifically, the absorbance of the thermoplastic resin layer at the wavelength of the laser light is preferably within the same range as the above-mentioned range of the absorbance of the uncut film. When the thermoplastic resin layer has such an absorbance, unevenness on the cut surface of the cut film can be effectively suppressed, and the width of the laser treatment affected portion in the cut film can be effectively reduced.
  • the thermoplastic resin layer may be stretched.
  • the polymer molecules in the layer are usually oriented and can have optical anisotropy. Therefore, optical characteristics such as retardation can be adjusted within a desired range.
  • the thickness of the thermoplastic resin layer is preferably 1 ⁇ m or more, more preferably 3 ⁇ m or more, even more preferably 5 ⁇ m or more, particularly preferably 10 ⁇ m or more, and preferably 200 ⁇ m or less, more preferably 150 ⁇ m or less, particularly preferably It is 100 ⁇ m or less.
  • the thickness of the thermoplastic resin layer is at least the lower limit value of the above range, handling of the pre-cut film and the cut film becomes easy. Moreover, when it is at most the upper limit value, cutting with laser light becomes easy.
  • the pre-cut film may be a film having a single-layer structure having only one layer or a film having a multi-layer structure having two or more layers.
  • the pre-cut film may include a plurality of thermoplastic resin layers formed of thermoplastic resins having different compositions.
  • the pre-cut film may further include a polarizer layer as an arbitrary layer other than the thermoplastic resin layer.
  • a polarizer layer for example, polyvinyl alcohol, a film of a suitable vinyl alcohol-based polymer such as partially formalized polyvinyl alcohol, a dyeing treatment with a dichroic substance such as iodine and a dichroic dye, a stretching treatment, and a crosslinking treatment.
  • a film that has been subjected to an appropriate treatment such as, and the like in an appropriate order and manner.
  • a polarizer layer made of a polyvinyl alcohol resin film containing polyvinyl alcohol is preferable.
  • Such a polarizer layer is capable of transmitting linearly polarized light when natural light is incident thereon, and is particularly preferably one having excellent light transmittance and polarization degree.
  • the thickness of the polarizer layer is generally 5 ⁇ m to 80 ⁇ m, but is not limited to this.
  • the pre-cut film may include any layer such as an adhesive layer in addition to the polarizer layer.
  • the thermoplastic resin layer is arranged on the outermost side. Further, it is preferable to install a pre-cut film on the laser oscillator side so that the thermoplastic resin layer faces and cut with a laser beam. Thereby, the unevenness on the cut surface of the cut film can be effectively suppressed, and the width of the laser treatment affected portion in the cut film can be effectively reduced.
  • the pre-cut film may be a long film or a sheet of film, and is preferably a long film.
  • the thickness of the film before cutting is preferably 1 ⁇ m or more, more preferably 3 ⁇ m or more, even more preferably 5 ⁇ m or more, particularly preferably 10 ⁇ m or more, and preferably 100 ⁇ m or less, more preferably 80 ⁇ m or less, particularly preferably 60 ⁇ m. It is below.
  • the thickness of the pre-cut film is not less than the lower limit of the above range, the pre-cut film and the cut film can be easily handled. Moreover, when it is at most the upper limit value, cutting with laser light becomes easy.
  • the pre-cut film is cut with a laser beam to obtain a cut film.
  • a laser beam is emitted from a laser oscillator, and the laser beam is applied to the portion to be cut of the pre-cut film to cut the film.
  • the wavelength of laser light used for cutting is 900 nm or longer, preferably 1000 nm or longer, and 3000 nm or shorter, preferably 2000 nm or shorter.
  • the wavelength of the laser light is within the above range, it is possible to suppress the unevenness on the cut surface of the cut film, and it is possible to reduce the width of the laser treatment affected portion in the cut film.
  • the wavelength of the laser light can be set to a desired value by appropriately selecting the laser medium of the laser oscillator that emits the laser light.
  • a solid medium can be preferably used as the laser medium.
  • Types of laser oscillators using a solid medium include YAG laser, ruby laser, glass laser, YVO 4 laser, fiber laser, ZnSe laser, ZnS laser, and photoexcited semiconductor laser oscillators.
  • the laser medium it is possible to use a medium containing a base material suitable for emitting a laser beam having a desired wavelength as described above.
  • a base material suitable for emitting a laser beam having a desired wavelength as described above.
  • the base material include YAG, YVO 4 , ZnSe, and ZnS.
  • a solid medium formed by crystallizing these materials can be preferably used as a laser medium.
  • the laser medium may include the host material described above and a dopant.
  • dopants include ytterbium, holmium, thulium, erbium, titanium, and neodymium.
  • host materials that make up the laser medium include Nd:YAG, Nd:YVO 4 , Er:YAG, Ho:YAG, Cr:ZnSe, and Cr:ZnS.
  • the base material By using the laser medium composed of these dopants: the base material, laser light having a desired wavelength can be easily obtained.
  • the laser light is preferably pulsed laser light.
  • the pulse width of the pulsed laser light is preferably 500 ps or less, more preferably 300 ps or less, and even more preferably 100 ps or less.
  • the frequency of the pulsed laser light is preferably 1 kHz or higher, more preferably 10 kHz or higher, preferably 1 GHz or lower, more preferably 100 MHz or lower.
  • a pulsed laser is a laser that emits light in a pulse configured by turning on and off the output, and a pulse width is a length of time from on to off in one shot pulse.
  • the frequency of the pulsed laser light is the number of cycles formed by turning on and off in one second, and one cycle is composed of a combination of time from on to off and time from off to next on. To be done.
  • pulsed laser light By using such pulsed laser light, it is possible to effectively suppress the generation of heat due to the irradiation of the laser light. As a result of suppressing the generation of heat, unevenness on the cut surface of the cut film can be effectively suppressed, and the width of the laser treatment affected portion in the cut film can be effectively reduced. Furthermore, a small pulse width and a small frequency usually enable a particularly precise cutting process, which is particularly advantageous in a smooth curve process.
  • the lower limit of the pulse width is not particularly limited, but may be 50 fs or more, for example.
  • the average output (output intensity) of the laser light is preferably 0.1 W or more, more preferably 1 W or more, further preferably 5 W or more, preferably 200 W or less, more preferably 100 W or less, further preferably 50 W or less. ..
  • the output intensity of the laser light is equal to or higher than the lower limit value of the above range, the pre-cut film can be quickly cut.
  • it is at most the upper limit value unevenness on the cut surface of the cut film can be effectively suppressed, and the width of the laser treatment affected portion in the cut film can be effectively reduced.
  • the number of laser light irradiations may be once or multiple times. For example, a certain point of the pre-cut film may be irradiated with pulsed laser light a plurality of times to cut the pre-cut film at the point. Further, for example, the pre-cut film may be cut along the line by irradiating laser light so as to repeatedly scan the same line of the pre-cut film.
  • the specific number of irradiations can be appropriately set according to factors such as the thickness of the film before cutting and the output intensity of laser light.
  • a cut film can be manufactured.
  • the cut film is a film obtained by cutting the pre-cut film, and thus includes a thermoplastic resin layer.
  • the pre-cut film includes any layers such as an adhesive layer and a polarizer layer, the cut film also includes any such layers.
  • the composition, physical properties and thickness of these thermoplastic resin layers and optional layers are usually the same as those in the uncut film.
  • the cut film manufactured by the manufacturing method according to the present embodiment can suppress the formation of irregularities on the cut surface of the thermoplastic resin layer. Therefore, the cut film can usually have a flat cut surface by laser light.
  • the cut film manufactured by the manufacturing method according to the present embodiment can reduce the width and height of the laser-affected zone in the thermoplastic resin layer.
  • the width of the laser-affected zone in the thermoplastic resin layer of the cut film can be preferably 60 ⁇ m or less, more preferably 50 ⁇ m or less.
  • the lower limit of the width of the laser-affected zone is ideally 0 ⁇ m, but it may be 1 ⁇ m or more.
  • the height of the laser-affected zone in the thermoplastic resin layer of the cut film (hereinafter sometimes simply referred to as “affected zone height”) can be preferably 30 ⁇ m or less, more preferably 19 ⁇ m or less.
  • the lower limit of the affected portion height is ideally 0 ⁇ m, but may be 1 ⁇ m or more.
  • the width and height of the laser-affected zone can be measured by the following method.
  • the cut film is cut using a microtome.
  • cutting using a microtome is performed so that a cross section perpendicular to the line in which the laser beam scans the surface of the film before cutting is scanned.
  • the width L and the height H of the laser treatment affected part can be measured.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a cut film manufactured from a pre-cut film including a thermoplastic resin layer as an example.
  • a laser processing affected portion 111 may be formed as a portion deformed by heat generated during cutting.
  • the laser-affected zone 111 of the thermoplastic layer 110 includes: A cut surface 112 of the thermoplastic resin layer 110. A portion 113 where the thickness of the thermoplastic resin layer 110 is thicker than that before cutting in a region adjacent to the cut surface 112 of the thermoplastic resin layer 110.
  • the portion 113 in which the thickness of the thermoplastic resin layer 110 is thicker than before cutting is often observed as a portion that is higher than the portion 114 other than the laser processing affected portion 111.
  • the width L of the laser treatment affected area is the width in the in-plane direction of the film in the portion of the thermoplastic resin layer 110 of the cut film 100 affected by the laser treatment. That is, the width L is the distance from the position of the portion closest to the center X of the cut portion to the position of the portion farthest from the center X of the cut portion and affected by the laser processing.
  • the in-plane direction of the film means a direction perpendicular to the thickness direction of the film.
  • the width L of the laser-affected zone 111 is the distance between the following two positions: The position of the cut surface 112 of the thermoplastic resin layer 110 that is closest to the center X of the cut portion. The position of the end of the portion 113 where the thickness D of the thermoplastic resin layer 110 is thicker than before cutting, opposite to the cut surface 112.
  • the height H of the laser processing affected area is the height of the portion of the thermoplastic resin layer 110 of the cut film 100 that is affected by the laser processing. That is, as shown in FIG. 1, the height H is the distance between the level of the top 113U of the thickened portion 113 and the level of the upper surface 114 of the portion 114 other than the laser processing-affected portion 111.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a cut film manufactured from a pre-cut film including a thermoplastic resin layer and a polarizer layer as another example.
  • the width L of the laser processing affected area 211 can be determined as in the cut film 100 shown in FIG. Specifically, the width L of the laser-affected zone 211 is the distance between the following two positions: The position of the portion of the cut surface 212 of the cut film 200 closest to the center X of the cut portion. The position of the end of the portion 213 where the thickness D of the cut film 200 is thicker than before cutting, opposite to the cut surface 212.
  • the cut film thus obtained may be optionally treated, if necessary.
  • an optional treatment include a stretching treatment, a surface treatment, a laminating treatment with another film, and the like.
  • the cut film can be used for any purpose.
  • a cut film may be used as an optical film.
  • the cut film may be used alone or in combination with any other member.
  • it may be incorporated into a display device such as a liquid crystal display device, an organic electroluminescence display device, a plasma display device, an FED (field emission) display device, and a SED (surface electric field) display device.
  • the cut film may be used as a protective film for the polarizer.
  • a Fourier transform infrared spectrophotometer (“Frontier MIR/NIR” manufactured by Perkin Elmer Japan Co., Ltd.) was used for measuring the absorbance in the thickness direction of the pre-cut film in Comparative Example 1.
  • the transmission method was adopted as the measuring method.
  • the measurement wavelength is in a range including ⁇ 5 nm before and after the laser light wavelength used for cutting (that is, 10.595 ⁇ m to 10.605 ⁇ m), and by taking an average of the range of ⁇ 5 nm before and after the laser light wavelength used for cutting, Absorbance was determined.
  • the sample film having a cut surface by laser light was observed to examine the presence or absence of an uncut portion.
  • the sample film was cut using a microtome. At this time, cutting using a microtome was performed so that a cross section perpendicular to the line scanned by the laser beam was obtained.
  • the cross section of this microtome was observed with an optical microscope, and the presence or absence of unevenness on the cut surface due to laser light was examined. From the results thus examined, the section cut by the laser beam was evaluated according to the following criteria.
  • Example 1 (1-1. Step of preparing pre-cut film)
  • an alicyclic structure-containing resin containing a norbornene-based polymer (“Zeonor” manufactured by Nippon Zeon Co., glass transition temperature 138° C.) was prepared.
  • This alicyclic structure-containing resin was melt-extruded into a film form using a T-die type film melt extrusion molding machine to obtain a pre-cut film consisting of only the alicyclic structure-containing resin layer.
  • the melt extrusion conditions were a die lip of 800 ⁇ m, a T-die width of 300 mm, a molten resin temperature of 260° C., and a cast roll temperature of 115° C.
  • the thickness of the film before cutting that is, the thickness of the resin layer was 25 ⁇ m.
  • the absorbance of the film before cutting was measured.
  • the measurement was performed according to the above-mentioned "Measurement method of absorbance". Therefore, in this example, measurement was performed in the measurement wavelength range of 1059 nm to 1069 nm. Since the average of the absorbances at the wavelengths of 1059 nm to 1069 nm was 0.02, it was confirmed that the absorbance at the wavelength of the pulsed laser light in the cutting step was 0.02 or more.
  • Nd:YAG laser oscillator (“RAPID NX” manufactured by Coherent Co., Ltd.) was prepared as a laser oscillator. From this laser oscillator, pulsed laser light was emitted with the wavelength, pulse width and output shown in Table 1. The surface of the pre-cut film was irradiated with this pulsed laser light, and the surface of the pre-cut film was linearly scanned with the laser light. The scanning speed and the number of scans were appropriately adjusted, and irradiation was performed until cutting at the scanning line was achieved. As a result, a cut film having a cut surface was obtained. The obtained cut film was evaluated by the method described above.
  • Examples 2 to 9 and Comparative Example 1 The pre-cut film, type of laser oscillator, laser wavelength, laser pulse width, and laser oscillator output were changed as shown in Table 1.
  • Comparative Example 1 the same film as that used in Example 1 was used as the pre-cut film. Except for these changes, the pre-cut film was prepared, the absorbance was measured, the cutting step was performed, and the cut film was evaluated by the same operations as in Example 1. The details of the changes are as follows.
  • Examples 4 to 6 as the pre-cut film, a film having a thickness of 30 ⁇ m and including only a layer of the alicyclic structure-containing resin was used.
  • This pre-cut film was prepared by the same operation as in (1-1) of Example 1 except that the conditions for melt extrusion of the alicyclic structure-containing resin were changed.
  • Example 7 a commercially available PET (polyethylene terephthalate) film (Lumirror T60, manufactured by Toray Industries, Inc.) having a thickness of 50 ⁇ m was used as the film before cutting.
  • PET polyethylene terephthalate
  • Example 8 a 75 ⁇ m-thick fill film including a layer of alicyclic structure-containing resin and a layer of PVA (polyvinyl alcohol) was used as the pre-cut film.
  • the method for preparing this film is as follows. That is, a film having a thickness of 25 ⁇ m and formed of a resin containing iodine and polyvinyl alcohol was prepared as a polarizer layer. In this polarizer layer, iodine was adsorbed to polyvinyl alcohol in an oriented state.
  • the layer of the alicyclic structure-containing resin produced in Example 1 was attached to one surface of this polarizer layer using an adhesive.
  • As the adhesive CS9621 (manufactured by Nitto Denko Corporation) was used.
  • a pre-cut film including a layer of the alicyclic structure-containing resin, an adhesive layer (thickness 25 ⁇ m), and a polarizer layer was obtained in this order.
  • the laser light was irradiated so that the laser light was incident on the surface of the pre-cut film on the side of the alicyclic structure-containing resin layer.
  • the laser oscillator used in each of the examples and comparative examples is as follows.
  • Examples 1, 7 and 8 Product name "RAPID NX", manufactured by Coherent Example 2: Product name “RAPID FX”, manufactured by Coherent Example 3: Product name "SUPER RAPID-HE”, manufactured by Coherent Inc. 4: Product name "ELPP-1645", manufactured by IPG Photonics, Inc.
  • Example 5 Product name "HLPP-2090", manufactured by IPG Photonics, Inc.
  • Example 6 Product name "CLPF-2400-10-70-1,” IPG Photonics Manufactured
  • Example 9 Product name "MATRIX 1064-10-30", manufactured by Coherent Comparative Example 1: Product name "J-3-10.6", manufactured by Coherent Co., Ltd.
  • the absorbance was measured in accordance with the above-mentioned "Method for measuring absorbance” in a wavelength range suitable for the wavelength of the laser light used.
  • Example 9 it was possible to perform cutting with a small affected portion height.
  • uneven shapes were recognized at the cross-section ends, and the cutting result was relatively poor.
  • Example 1 the boundary of the cut surface was slightly unclear, while in Examples 2 and 6, the boundary of the cut surface was clear. This is because, when the pulse width is relatively wide, the heat of the laser light was transmitted from the processed part to the periphery, whereas when the pulse width is relatively narrow, it is possible to break the molecular bonds before the heat is transmitted. It can be guessed that it was because it was done.
  • Comparative Example 1 there was an uneven shape due to heat melting at the end of the cross section, and the cut had a high affected portion height.
  • Cut Film 110 Thermoplastic Resin Layer 111 Laser-Influenced Area 112 Cut Surface 113 Thickened Area 113U Top of Thickened Area 114 Area Other than Laser-Influenced Area 114U Upper Surface of Area Except Laser-Influenced Area 200 Cut Film 210 Thermoplastic resin layer 211 Laser-treated affected area 212 Cut surface 213 Thickened portion 220 Polarizer layer L Laser-treated affected area width H Affected area height X Cutting point center A

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Abstract

熱可塑性樹脂層を含むカット前フィルムを、波長９００ｎｍ以上３０００ｎｍ以下のレーザー光で切断して、カットフィルムを得ることを含み、前記カット前フィルムは、前記レーザー光の波長における吸光度が、０．０２以上である、カットフィルムの製造方法。好ましくは、前記レーザー光の媒体が固体であり、その母体材料が、ＹＡＧ、ＹＶＯ４、ＺｎＳｅ、及びＺｎＳのいずれかである。好ましくは、前記レーザー光は、パルス幅１００ｐｓ以下のパルスレーザー光である。

Description

カットフィルムの製造方法
　本発明は、カットフィルムの製造方法に関する。
　熱可塑性樹脂層を含むフィルムは、画像表示装置に備えられる光学フィルムなどとして用いられることがある。近年、このようなフィルムは、最終製品の形態に応じて加工する際の精度を高めることが求められている。そこで、フィルムの加工方法として、ナイフによる機械的な切断と比較して精密な加工が可能であることから、レーザー光による加工方法が用いられることがある（特許文献１～２）。
　他方、レーザー加工に関する技術として、特許文献３記載の技術が知られている。
特開２０１６－５７４０３号公報 特開２０１７－１５１１６４号公報 国際公開第２０１８／１００６３８号（対応公報：米国特許出願公開第２０１９／２８３１７９号明細書）
　熱可塑性樹脂層を含むフィルムをレーザー光によって切断すると、従来は、その切断面に凹凸が生じ、平坦な切断面が得られないことがあった。この切断には、穿孔も含まれる。切断面の凹凸は、寸法精度の低下の原因となったり、破損の起点となったりする可能性がある。よって、切断面における凹凸を抑制できる切断方法の開発が求められる。
　また、フィルムをレーザー光によって切断すると、通常は、その切断面の周囲に、レーザー処理影響部が形成される。レーザー処理影響部とは、レーザー光によって切断されたフィルムに含まれる熱可塑性樹脂層が切断時に発生した熱によって変形した部分をいう。前記の熱可塑性樹脂層の変形には、熱可塑性樹脂層の厚みが大きくなること、及び、熱可塑性樹脂層の厚みが小さくなることの両方が含まれる。このようなレーザー処理影響部の幅及び高さが大きいと、フィルムの端部の盛り上がり、寸法の変化、及び、シワの発生の原因となりうる。よって、レーザー処理影響部の幅及び高さを小さくできる切断方法の開発が求められている。
　従って、本発明は、熱可塑性樹脂層を含むカット前フィルムを、レーザー光で切断して、切断面における凹凸が抑制され且つレーザー処理影響部の幅が小さいカットフィルムを製造できる方法を提供することを目的とする。
　本発明者は、前記の課題を解決するべく検討を行った。その結果、本発明者は、特定の波長範囲のレーザー光を用い、特定の範囲の吸光度を有するフィルムを切断することにより、前記課題が解決されることを見出し、本発明を完成させた。
　すなわち、本発明は、以下のものを含む。
　〔１〕　熱可塑性樹脂層を含むカット前フィルムを、波長９００ｎｍ以上３０００ｎｍ以下のレーザー光で切断して、カットフィルムを得ることを含み、
　前記カット前フィルムは、前記レーザー光の波長における吸光度が、０．０２以上である、カットフィルムの製造方法。
　〔２〕　前記レーザー光の媒体が固体である、〔１〕に記載のカットフィルムの製造方法。
　〔３〕　前記レーザー光の母体材料が、ＹＡＧ、ＹＶＯ４、ＺｎＳｅ、及びＺｎＳのいずれかである、〔１〕又は〔２〕に記載のカットフィルムの製造方法。
　〔４〕　前記レーザー光が、パルス幅１００ｐｓ以下のパルスレーザー光である、〔１〕～〔３〕のいずれか一項に記載のカットフィルムの製造方法。
　〔５〕　前記熱可塑性樹脂層が、脂環式構造含有樹脂の層である、〔１〕～〔４〕のいずれか一項に記載のカットフィルムの製造方法。
　〔６〕　前記カット前フィルムの厚みが、１００μｍ以下である、〔１〕～〔５〕のいずれか１項に記載のカットフィルムの製造方法。
　〔７〕　前記カット前フィルムが、更に偏光子層を含む、〔１〕～〔６〕のいずれか１項に記載のカットフィルムの製造方法。
　本発明によれば、熱可塑性樹脂層を含むカット前フィルムを、レーザー光で切断して、切断面における凹凸が抑制され且つレーザー処理影響部の幅が小さいカットフィルムを製造できる方法を提供できる。
図１は、一例としての熱可塑性樹脂層を含むカット前フィルムから製造されたカットフィルムを模式的に示す断面図である。 図２は、別の一例としての熱可塑性樹脂層及び偏光子層を含むカット前フィルムから製造されたカットフィルムを模式的に示す断面図である。
　以下、本発明について実施形態及び例示物を示して詳細に説明する。ただし、本発明は以下に示す実施形態及び例示物に限定されるものではなく、本発明の請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施しうる。
　以下の説明において、「長尺」のフィルムとは、幅に対して、５倍以上の長さを有するフィルムをいい、好ましくは１０倍若しくはそれ以上の長さを有し、具体的にはロール状に巻き取られて保管又は運搬される程度の長さを有するフィルムをいう。フィルムの長さの上限は、特に制限は無く、例えば、幅に対して１０万倍以下としうる。
　下記においては、カット前フィルムを水平に載置し、これに対し垂直方向上側からレーザー光を照射する例を参照して説明を行う。
　［１．カットフィルムの製造方法の概要］
　本発明の一実施形態に係るカットフィルムの製造方法は、熱可塑性樹脂層を含むカット前フィルムを、特定の波長のレーザー光で切断して、カットフィルムを得ることを含む。本実施形態のカットフィルムの製造方法によれば、カットフィルムの切断面における凹凸を抑制でき、また、カットフィルムにおけるレーザー処理影響部の幅を小さくすることができる。
　［２．カット前フィルムを用意する工程］
　本実施形態に係るカットフィルムの製造方法は、カット前フィルムを用意する工程を含む。カット前フィルムは、本実施形態に係る製造方法において切断される対象である。
　カット前フィルムは、切断に用いるレーザー光の波長において、特定の範囲の吸光度を有する。具体的には、レーザー光の波長におけるカット前フィルムの吸光度は、０．０２以上であり、好ましくは０．０３以上、より好ましくは０．０４以上である。カット前フィルムがこの範囲の吸光度を有するので、そのカット前フィルムをレーザー光によって切断することができる。吸光度の上限は、特段の制限は無いが、カット前フィルムの入手を容易にする観点から、通常４．０以下、好ましくは３．０以下、より好ましくは２．０以下である。切断に用いるレーザー光波長の前後±５ｎｍの範囲の吸光度を測定し、その平均を採った値を、レーザー光の波長における吸光度としうる。
　カット前フィルムの吸光度は、カット前フィルムの一方の面から他方の面へ透過する光の吸収を示したものである。レーザー光の波長における吸光度は、紫外可視分光光度計（例、島津製作所製「ＵＶ－１８００」）によって測定できる。
　カット前フィルムの吸光度を所望の値に調整する方法の例としては、熱可塑性樹脂層に含まれる重合体としてレーザー光の波長に吸収を有するものを採用する方法；及びレーザー光を吸収可能な光吸収剤を含む熱可塑性樹脂を用いる方法が挙げられる。
　カット前フィルムは、熱可塑性樹脂層を含む。熱可塑性樹脂層は、熱可塑性樹脂により形成された層である。熱可塑性樹脂は、通常、熱可塑性の重合体を含む。熱可塑性樹脂に含まれる重合体は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
　重合体としては、例えば、脂環式構造含有重合体、トリアセチルセルロース、ポリエチレンテレフタレート、及びポリカーボネートが挙げられる。中でも、透明性、寸法安定性、位相差発現性、及び低温での延伸性等の特性に優れることから、脂環式構造含有重合体が好ましい。脂環式構造含有重合体を含む熱可塑性樹脂を、以下「脂環式構造含有樹脂」ということがある。よって、熱可塑性樹脂層は、脂環式構造含有樹脂の層であることが好ましい。
　脂環式構造含有重合体は、重合体の構造単位が脂環式構造を有する重合体である。脂環式構造含有重合体は、主鎖に脂環式構造を有する重合体、側鎖に脂環式構造を有する重合体、主鎖及び側鎖に脂環式構造を有する重合体、並びに、これらの２以上の任意の比率の混合物でありうる。中でも、機械的強度及び耐熱性の観点から、主鎖に脂環式構造を有する重合体が好ましい。
　脂環式構造の例としては、飽和脂環式炭化水素（シクロアルカン）構造、及び不飽和脂環式炭化水素（シクロアルケン、シクロアルキン）構造が挙げられる。中でも、機械強度及び耐熱性の観点から、シクロアルカン構造及びシクロアルケン構造が好ましく、中でもシクロアルカン構造が特に好ましい。
　脂環式構造を構成する炭素原子数は、一つの脂環式構造あたり、好ましくは４個以上、より好ましくは５個以上であり、好ましくは３０個以下、より好ましくは２０個以下、特に好ましくは１５個以下である。脂環式構造を構成する炭素原子数がこの範囲であると、脂環式構造含有樹脂の機械強度、耐熱性及び成形性が高度にバランスされる。
　脂環式構造含有重合体において、脂環式構造を有する構造単位の割合は、カットフィルムの使用目的に応じて選択しうる。脂環式構造含有重合体における脂環式構造を有する構造単位の割合は、好ましくは５５重量％以上、更に好ましくは７０重量％以上、特に好ましくは９０重量％以上である。脂環式構造含有重合体における脂環式構造を有する構造単位の割合がこの範囲にあると、脂環式構造含有樹脂の透明性及び耐熱性が良好となる。
　脂環式構造含有重合体の中でも、シクロオレフィン重合体が好ましい。シクロオレフィン重合体とは、シクロオレフィン単量体を重合して得られる構造を有する重合体である。また、シクロオレフィン単量体は、炭素原子で形成される環構造を有し、かつ該環構造中に重合性の炭素－炭素二重結合を有する化合物である。重合性の炭素－炭素二重結合の例としては、開環重合等の重合が可能な炭素－炭素二重結合が挙げられる。また、シクロオレフィン単量体の環構造の例としては、単環、多環、縮合多環、橋かけ環及びこれらを組み合わせた多環等が挙げられる。中でも、得られる重合体の誘電特性及び耐熱性等の特性を高度にバランスさせる観点から、多環のシクロオレフィン単量体が好ましい。
　前記のシクロオレフィン重合体の中でも好ましいものとしては、ノルボルネン系重合体、単環の環状オレフィン系重合体、環状共役ジエン系重合体、及び、これらの水素化物等が挙げられる。これらの中でも、ノルボルネン系重合体は、成形性が良好なため、特に好適である。
　ノルボルネン系重合体の例としては、ノルボルネン構造を有する単量体の開環重合体及びその水素化物；ノルボルネン構造を有する単量体の付加重合体及びその水素化物が挙げられる。また、ノルボルネン構造を有する単量体の開環重合体の例としては、ノルボルネン構造を有する１種類の単量体の開環単独重合体、ノルボルネン構造を有する２種類以上の単量体の開環共重合体、並びに、ノルボルネン構造を有する単量体及びこれと共重合しうる任意の単量体との開環共重合体が挙げられる。更に、ノルボルネン構造を有する単量体の付加重合体の例としては、ノルボルネン構造を有する１種類の単量体の付加単独重合体、ノルボルネン構造を有する２種類以上の単量体の付加共重合体、並びに、ノルボルネン構造を有する単量体及びこれと共重合しうる任意の単量体との付加共重合体が挙げられる。これらの中で、ノルボルネン構造を有する単量体の開環重合体の水素化物は、成形性、耐熱性、低吸湿性、寸法安定性、軽量性などの観点から、特に好適である。
　脂環式構造含有樹脂は、脂環式構造含有重合体に加えて、脂環式構造含有重合体以外の任意の重合体を含みうる。脂環式構造含有重合体以外の任意の重合体は、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。
　脂環式構造含有樹脂における脂環式構造含有重合体の割合は、理想的には１００重量％であり、好ましくは８０重量％以上、より好ましくは９０重量％以上、特に好ましくは９９重量％以上である。脂環式構造含有重合体の割合を前記範囲の下限値以上にすることにより、ヘイズの小さい脂環式構造含有樹脂を得ることができる。
　熱可塑性樹脂は、重合体以外に、更に任意の成分を含んでいてもよい。任意の成分としては、例えば、レーザー光を吸収できる光吸収剤が挙げられる。熱可塑性樹脂における光吸収剤の含有率は、好ましくは２０重量％以下、より好ましくは１５重量％以下、更に好ましくは１０重量％以下であり、通常０重量％以上であり、０．０１重量％以上であってもよい。
　さらに、任意の成分としては、顔料、染料等の着色剤；蛍光増白剤；分散剤；可塑剤；熱安定剤；光安定剤；帯電防止剤；酸化防止剤；微粒子；界面活性剤等の添加剤が挙げられる。
　熱可塑性樹脂層は、切断に用いられるレーザー光の波長における吸光度が、高いことが好ましい。具体的には、レーザー光の波長における熱可塑性樹脂層の吸光度は、カット前フィルムの吸光度として上述した範囲と同じ範囲に収まることが好ましい。このような吸光度を熱可塑性樹脂層が有する場合に、カットフィルムの切断面における凹凸を効果的に抑制でき、また、カットフィルムにおけるレーザー処理影響部の幅を効果的に小さくできる。
　熱可塑性樹脂層は、延伸処理が施されていてもよい。延伸処理が施された熱可塑性樹脂層は、通常、層内の重合体分子が配向し、光学異方性を有することができる。よって、レターデーション等の光学特性を所望の範囲に調整することができる。
　熱可塑性樹脂層の厚みは、好ましくは１μｍ以上、より好ましくは３μｍ以上、さらにより好ましくは５μｍ以上、特に好ましくは１０μｍ以上であり、また、好ましくは２００μｍ以下、より好ましくは１５０μｍ以下、特に好ましくは１００μｍ以下である。熱可塑性樹脂層の厚みが前記範囲の下限値以上である場合、カット前フィルム及びカットフィルムのハンドリングが容易になる。また、上限値以下である場合、レーザー光での切断が容易になる。
　カット前フィルムは、１層のみを備える単層構造のフィルムであってもよく、２以上の層を備える複層構造のフィルムであってもよい。
　例えば、カット前フィルムは、組成の異なる熱可塑性樹脂で形成された複数の熱可塑性樹脂層を備えていてもよい。
　また、例えば、カット前フィルムは、熱可塑性樹脂層以外の任意の層として、更に偏光子層を含んでいてもよい。偏光子層としては、例えば、ポリビニルアルコール、部分ホルマール化ポリビニルアルコール等の適切なビニルアルコール系重合体のフィルムに、ヨウ素及び二色性染料等の二色性物質による染色処理、延伸処理、架橋処理等の適切な処理を適切な順序及び方式で施したフィルムが挙げられる。中でも、ポリビニルアルコールを含むポリビニルアルコール樹脂フィルムからなる偏光子層が好ましい。このような偏光子層は、自然光を入射させると直線偏光を透過させうるものであり、特に、光透過率及び偏光度に優れるものが好ましい。偏光子層の厚さは、５μｍ～８０μｍが一般的であるが、これに限定されない。
　さらに、カット前フィルムは、偏光子層以外にも、粘着層などの任意の層を備えていてもよい。
　カット前フィルムが複層構造を有する場合、最も外側に熱可塑性樹脂層が配置されていることが好ましい。また、レーザー発振器側に熱可塑性樹脂層が向くようにカット前フィルムを設置して、レーザー光により切断することが好ましい。これにより、カットフィルムの切断面における凹凸を効果的に抑制でき、また、カットフィルムにおけるレーザー処理影響部の幅を効果的に小さくできる。
　カット前フィルムは、長尺のフィルムであってもよいし、枚葉のフィルムであってもよく、好ましくは長尺のフィルムである。
　カット前フィルムの厚みは、好ましくは１μｍ以上、より好ましくは３μｍ以上、さらにより好ましくは５μｍ以上、特に好ましくは１０μｍ以上であり、また、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは８０μｍ以下、特に好ましくは６０μｍ以下である。カット前フィルムの厚みが前記範囲の下限値以上である場合、カット前フィルム及びカットフィルムのハンドリングが容易になる。また、上限値以下である場合、レーザー光での切断が容易になる。
　［３．レーザー光による切断工程］
　本実施形態に係る製造方法では、カット前フィルムを用意した後、そのカット前フィルムをレーザー光で切断して、カットフィルムを得る工程を行う。通常は、レーザー発振器からレーザー光を出光させ、そのレーザー光をカット前フィルムの切断したい部分に照射して、切断を行う。
　切断に用いるレーザー光の波長は、９００ｎｍ以上、好ましくは１０００ｎｍ以上であり、且つ３０００ｎｍ以下、好ましくは２０００ｎｍ以下である。レーザー光の波長が、前記範囲に収まることにより、カットフィルムの切断面における凹凸を抑制でき、また、カットフィルムにおけるレーザー処理影響部の幅を小さくすることができる。
　レーザー光の波長は、当該レーザー光を出光するレーザー発振器のレーザー媒体を適宜選択することにより、所望の値としうる。
　本発明において、レーザー媒体としては、固体の媒体を好ましく使用しうる。固体の媒体を使用するレーザー発振器の種類としては、ＹＡＧレーザー、ルビーレーザー、ガラスレーザー、ＹＶＯ４レーザー、ファイバーレーザー、ＺｎＳｅレーザー、ＺｎＳレーザー、及び光励起半導体レーザーの発振器が挙げられる。
　レーザー媒体としては、上に述べた所望の波長のレーザー光を出光するのに適した母体材料を含む媒体を使用しうる。当該母体材料の好ましい例としては、ＹＡＧ、ＹＶＯ４、ＺｎＳｅ、及びＺｎＳが挙げられる。これらの材料が結晶となり形成された固体の媒体を、レーザー媒体として好ましく用いうる。
　レーザー媒体は、上に述べた母体材料と、ドーパントとを含みうる。かかるドーパントの例としては、イッテルビウム、ホルミウム、ツリウム、エルビウム、チタン、及びネオジムが挙げられる。
　レーザー媒体を構成するドーパント：母体材料の組み合わせの例としては、Ｎｄ：ＹＡＧ、Ｎｄ：ＹＶＯ４、Ｅｒ：ＹＡＧ、Ｈｏ：ＹＡＧ、Ｃｒ：ＺｎＳｅ、及びＣｒ：ＺｎＳが挙げられる。これらのドーパント：母体材料により構成されたレーザー媒体を使用することにより、所望の波長のレーザー光を容易に得ることができる。
　レーザー光は、パルスレーザー光であることが好ましい。パルスレーザー光のパルス幅は、好ましくは５００ｐｓ以下、より好ましくは３００ｐｓ以下、さらにより好ましくは１００ｐｓ以下である。パルスレーザー光の周波数は、好ましくは１ｋＨｚ以上、より好ましくは１０ｋＨｚ以上であり、好ましくは１ＧＨｚ以下、より好ましくは１００ＭＨｚ以下である。パルスレーザーとは、出力のオン及びオフにより構成されるパルスで出光するレーザーであり、パルス幅とは、一つのショットのパルスにおける、オンからオフまでの時間の長さである。パルスレーザー光の周波数とは、１秒間における、オン及びオフにより構成される周期の数であり、１つの周期は、オンからオフまでの時間と、オフから次のオンまでの時間の組み合わせにより構成される。このようなパルスレーザー光を用いることにより、レーザー光の照射による熱の発生を効果的に抑制できる。熱の発生の抑制の結果、カットフィルムの切断面における凹凸を効果的に抑制でき、また、カットフィルムにおけるレーザー処理影響部の幅を効果的に小さくできる。更には、パルス幅及び周波数が小さいと、通常、特に精密な切断加工が可能であり、曲線の滑らかな加工において特に有利である。パルス幅の下限は、特に限定されないが、例えば５０ｆｓ以上としうる。
　レーザー光の平均出力（出力強度）は、好ましくは０．１Ｗ以上、より好ましくは１Ｗ以上、更に好ましくは５Ｗ以上であり、好ましくは２００Ｗ以下、より好ましくは１００Ｗ以下、更に好ましくは５０Ｗ以下である。レーザー光の出力強度が前記範囲の下限値以上である場合、カット前フィルムを速やかに切断できる。また、上限値以下である場合、カットフィルムの切断面における凹凸を効果的に抑制でき、また、カットフィルムにおけるレーザー処理影響部の幅を効果的に小さくできる。
　レーザー光の照射回数は、１回でもよく、複数回でもよい。例えば、カット前フィルムのある地点にパルスレーザー光を複数回照射して、当該地点でカット前フィルムを切断してもよい。また、例えば、カット前フィルムの同一線上を繰り返し走査するようにレーザー光を照射して、その線でカット前フィルムを切断してもよい。具体的な照射回数は、カット前フィルムの厚み、レーザー光の出力強度等の要素に応じて、適切に設定しうる。
　［４．製造されるカットフィルム］
　上述した製造方法によれば、カットフィルムを製造できる。カットフィルムは、カット前フィルムを切断して得られるフィルムであるので、熱可塑性樹脂層を含む。また、カット前フィルムが、粘着層及び偏光子層などの任意の層を含む場合、カットフィルムもかかる任意の層を含む。これら熱可塑性樹脂層及び任意の層の組成、物性及び厚みは、通常、カット前フィルムにおけるものと同じである。
　本実施形態に係る製造方法により製造されたカットフィルムは、熱可塑性樹脂層の切断面における凹凸の形成が抑制できる。よって、カットフィルムは、通常、レーザー光による平坦な切断面を有することができる。
　本実施形態に係る製造方法により製造されたカットフィルムは、熱可塑性樹脂層におけるレーザー処理影響部の幅及び高さを小さくできる。具体的には、カットフィルムの熱可塑性樹脂層におけるレーザー処理影響部の幅は、好ましくは６０μｍ以下、より好ましくは５０μｍ以下にできる。レーザー処理影響部の幅の下限は、理想的には０μｍであるが、１μｍ以上であってもよい。カットフィルムの熱可塑性樹脂層におけるレーザー処理影響部の高さ（以下において、単に「影響部高さ」という場合がある）は、好ましくは３０μｍ以下、より好ましくは１９μｍ以下にできる。影響部高さの下限は、理想的には０μｍであるが、１μｍ以上であってもよい。
　レーザー処理影響部の幅及び高さは、下記方法により測定できる。
　カットフィルムを、ミクロトームを用いて切断する。この際、ミクロトームを用いた切断は、レーザー光がカット前フィルムの表面を走査した線に垂直な断面が得られるように行なう。その後、ミクロトームで切った断面を光学顕微鏡で観察することで、レーザー処理影響部の幅Ｌ及び高さＨを測定できる。
　カットフィルムにおけるレーザー処理影響部の幅Ｌ及び高さＨについて、図面を用いて更に詳細に説明する。図１は、一例としての熱可塑性樹脂層を含むカット前フィルムから製造されたカットフィルムを模式的に示す断面図である。
　図１に示す通り、カットフィルム１００に含まれる熱可塑性樹脂層１１０には、切断時に発生した熱によって変形した部分として、レーザー処理影響部１１１が形成されうる。
　通常、熱可塑性樹脂層１１０のレーザー処理影響部１１１は、以下のものを含む：
　・熱可塑性樹脂層１１０の切断面１１２。
　・熱可塑性樹脂層１１０の切断面１１２に隣接する領域において熱可塑性樹脂層１１０の厚みが切断前よりも厚くなった部分１１３。
　熱可塑性樹脂層１１０において、この熱可塑性樹脂層１１０の厚みが切断前よりも厚くなった部分１１３は、レーザー処理影響部１１１以外の部分１１４よりも盛り上がった部分として観察されることが多い。
　レーザー処理影響部の幅Ｌとは、カットフィルム１００の熱可塑性樹脂層１１０における、レーザー処理により影響を受けた部分のフィルム面内方向の幅である。即ち、幅Ｌは、切断箇所の中心Ｘに最も近い部分の位置から、切断箇所の中心Ｘから最も遠い、レーザー処理により影響を受けた部分の位置までの距離である。また、フィルム面内方向とは、フィルムの厚み方向に垂直な方向を表す。具体的には、レーザー処理影響部１１１の幅Ｌは、以下の２つの位置の間の距離である：
　・熱可塑性樹脂層１１０の切断面１１２の、切断箇所の中心Ｘに最も近い部分の位置。
　・熱可塑性樹脂層１１０の厚みＤが切断前よりも厚くなった部分１１３の切断面１１２とは反対側の端の位置。
　レーザー処理影響部の高さＨとは、カットフィルム１００の熱可塑性樹脂層１１０における、レーザー処理により影響を受けた部分の高さである。即ち、図１に示す通り、高さＨは、厚みが厚くなった部分１１３の頂部１１３Ｕの水準と、レーザー処理影響部１１１以外の部分１１４の上面１１４の水準との距離である。
　図２は、別の一例としての熱可塑性樹脂層及び偏光子層を含むカット前フィルムから製造されたカットフィルムを模式的に示す断面図である。
　図２に示す熱可塑性樹脂層２１０及び偏光子層２２０を含むカットフィルム２００においても、図１に示すカットフィルム１００と同様に、レーザー処理影響部２１１の幅Ｌを決定しうる。具体的には、レーザー処理影響部２１１の幅Ｌは、以下の２つの位置の間の距離である：
　・カットフィルム２００の切断面２１２の、切断箇所の中心Ｘに最も近い部分の位置。
　・カットフィルム２００の厚みＤが切断前よりも厚くなった部分２１３の切断面２１２とは反対側の端の位置。
　こうして得られたカットフィルムには、必要に応じて、任意の処理を施してもよい。このような任意の処理としては、例えば、延伸処理、表面処理、他のフィルムとの貼り合わせ処理等が挙げられる。
　前記のカットフィルムは、任意の用途に用いうる。例えば、カットフィルムを光学フィルムとして用いてもよい。また、カットフィルムは、それ単独で用いてもよく、他の任意の部材と組み合わせて用いてもよい。例えば、液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス表示装置、プラズマ表示装置、ＦＥＤ（電界放出）表示装置、ＳＥＤ（表面電界）表示装置等の表示装置に組み込んで用いてもよい。更に、カットフィルムは、偏光子の保護フィルムとして用いてもよい。
　以下、実施例を示して本発明について具体的に説明する。ただし、本発明は以下に示す実施例に限定されるものではなく、本発明の請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施しうる。
　以下に説明する操作は、別に断らない限り、常温及び常圧の条件において行った。
　［評価方法］
　（吸光度の測定方法）
　実施例におけるカット前フィルムの厚み方向における吸光度の測定には、紫外可視赤外分光光度計（日本分光社製「Ｖ－７２００」）を用いた。測定波長は、それぞれの実施例における、切断に用いたレーザー光波長の前後±５ｎｍの範囲（例えば実施例１であれば１０５９ｎｍ～１０６９ｎｍ、実施例２であれば１０２５ｎｍ～１０３５ｎｍ）を含む範囲とし、切断に用いたレーザー光波長の前後±５ｎｍの範囲の平均を採ることにより、吸光度を求めた。
　比較例１におけるカット前フィルムの厚み方向における吸光度の測定には、フーリエ変換赤外分光分析装置（パーキンエルマージャパン社製「Ｆｒｏｎｔｉｅｒ　ＭＩＲ／ＮＩＲ」）を用いた。測定方法としては、透過法を採用した。測定波長は、切断に用いたレーザー光波長の前後±５ｎｍ（即ち１０．５９５μｍ～１０．６０５μｍ）を含む範囲とし、切断に用いたレーザー光波長の前後±５ｎｍの範囲の平均を採ることにより、吸光度を求めた。
　（レーザー光による切断面の評価方法）
　レーザー光による切断面を有する試料フィルムを観察して、未切断部分の有無を調べた。
　また、前記の試料フィルムを、ミクロトームを用いて切断した。この際、ミクロトームを用いた切断は、レーザー光が走査した線に垂直な断面が得られるように行った。このミクロトームによる断面を光学顕微鏡で観察し、レーザー光による切断面の凹凸の有無を調べた。
　こうして調べた結果から、レーザー光による切断面を、下記の基準で評価した。
　Ａ：良い。切断ができ、かつ切断面の境界がはっきり分かる（影響部高さＨ１９μｍ以下）
　Ｂ：やや悪い。切断できるが、断面の熱溶けが大きい（影響部高さＨ１９μｍ超３０μｍ以下）
　Ｃ：悪い。切断できるが、断面の熱溶けが大きい（影響部高さＨ３０μｍ超）
　（レーザー処理影響部の幅Ｌ及び影響部高さＨの測定方法）
　レーザー光による切断面を有する試料フィルムを、ミクロトームを用いて切断した。この際、ミクロトームを用いた切断は、レーザー光が走査した線に垂直な断面が得られるように行った。この断面を光学顕微鏡で観察し、レーザー処理影響部の幅Ｌ及び影響部高さＨを測定した。
　〔実施例１〕
　（１－１．カット前フィルムを用意する工程）
　熱可塑性樹脂として、ノルボルネン系重合体を含む脂環式構造含有樹脂（日本ゼオン社製「ゼオノア」、ガラス転移点温度１３８℃）を用意した。この脂環式構造含有樹脂を、Ｔダイ式のフィルム溶融押出成形機を使用して、フィルム状に溶融押出して、脂環式構造含有樹脂の層のみからなるカット前フィルムを得た。溶融押出の条件は、ダイリップ８００μｍ、Ｔダイの幅３００ｍｍ、溶融樹脂温度２６０℃、キャストロール温度１１５℃であった。カット前フィルムの厚み、すなわち樹脂層の厚みは、２５μｍであった。
　カット前フィルムの吸光度を測定した。測定は、前記の「吸光度の測定方法」に則り行った。したがって、本実施例では測定波長１０５９ｎｍ～１０６９ｎｍの範囲で測定した。波長１０５９ｎｍ～１０６９ｎｍの吸光度の平均は０．０２であったことから、切断工程におけるパルスレーザー光の波長での吸光度が０．０２以上であることが確認された。
　（１－２．切断工程）
　レーザー発振器として、Ｎｄ：ＹＡＧレーザー発振器（コヒレント社製「ＲＡＰＩＤ　ＮＸ」）を用意した。このレーザー発振器から、表１に示す波長、パルス幅及び出力でパルスレーザー光を出光させた。このパルスレーザー光を、カット前フィルムの表面に照射し、レーザー光でカット前フィルム表面を、直線状に走査した。走査速度及び走査回数を適宜調整し、走査線における切断が達成されるまで照射を行った。これにより、切断面を有するカットフィルムが得られた。
　得られたカットフィルムを、上述した方法で評価した。
　〔実施例２～９及び比較例１〕
　カット前フィルム、レーザー発振器の種類、レーザーの波長、レーザーのパルス幅、及びレーザー発振器の出力を表１に示すように変更した。また、比較例１では、カット前フィルムとして実施例１で用いたものと同じフィルムを用いた。これらの変更点以外は、実施例１と同じ操作により、カット前フィルムの用意、その吸光度の測定、切断工程、及びカットフィルムの評価を行った。変更点の詳細は、以下の通りである。
　実施例４～６では、カット前フィルムとして、脂環式構造含有樹脂の層のみからなる厚み３０μｍのフィルムを用いた。このカット前フィルムは、脂環式構造含有樹脂の溶融押出の条件を変更した他は、実施例１の（１－１）と同じ操作により用意した。
　実施例７では、カット前フィルムとして、厚み５０μｍの市販のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム（ルミラーＴ６０、東レ社製）を用いた。
　実施例８では、カット前フィルムとして、脂環式構造含有樹脂の層及びＰＶＡ（ポリビニルアルコール）の層を含む、厚み７５μｍのフィルを用いた。このフィルムの調製方法は、以下の通りである。即ち、ヨウ素及びポリビニルアルコールを含む樹脂で形成された厚み２５μｍのフィルムを、偏光子層として用意した。この偏光子層において、ヨウ素は、配向した状態でポリビニルアルコールに吸着していた。この偏光子層の一方の面に、実施例１で製造した脂環式構造含有樹脂の層を、粘着剤を用いて貼り合わせた。粘着剤としては、ＣＳ９６２１（日東電工社製）を使用した。これにより、脂環式構造含有樹脂の層、粘着層（厚み２５μｍ）及び偏光子層をこの順に備える、カット前フィルムを得た。このカット前フィルムを用いた切断工程においては、レーザー光の照射は、カット前フィルムの脂環式構造含有樹脂の層側の面にレーザー光が入射するよう行った。
　実施例及び比較例のそれぞれで使用したレーザー発振器は、下記の通りである。
　実施例１、７及び８：製品名「ＲＡＰＩＤ　ＮＸ」、コヒレント社製
　実施例２：製品名「ＲＡＰＩＤ　ＦＸ」、コヒレント社製
　実施例３：製品名「ＳＵＰＥＲ　ＲＡＰＩＤ－ＨＥ」、コヒレント社製
　実施例４：製品名「ＥＬＰＰ－１６４５」、ＩＰＧフォトニクス社製
　実施例５：製品名「ＨＬＰＰ－２０９０」、ＩＰＧフォトニクス社製
　実施例６：製品名「ＣＬＰＦ－２４００－１０－７０－１」、ＩＰＧフォトニクス社製
　実施例９：製品名「ＭＡＴＲＩＸ１０６４－１０－３０」、コヒレント社製
　比較例１：製品名「Ｊ－３－１０．６」、コヒレント社製
　実施例及び比較例のそれぞれにおいて、カット前フィルムの吸光度の測定は、前記の「吸光度の測定方法」に則り、使用したレーザー光の波長に適合した波長範囲において行った。
　［結果］
　実施例及び比較例の結果を、下記の表１に示す。表１において、略称の意味は、下記の通りである。
　フィルム樹脂：カット前フィルムを構成する樹脂の種類。ＣＯＰ：脂環式構造含有樹脂。ＰＥＴ：ポリエチレンテレフタレート。ＣＯＰ／ＰＶＡ：脂環式構造含有樹脂／ポリビニルアルコール。
　フィルム厚み：カット前フィルムの厚み。
　吸光度：カット前フィルムのレーザー吸光度。９００～３０００ｎｍ波長範囲内におけるレーザー光の波長±５ｎｍの平均値。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　実施例１～９では、いずれにおいても、影響部高さの小さい切断を行うことができた。但し、実施例９では、断面端に凹凸の形状が認められ、切断結果が比較的不良であった。また、実施例１、３～５及び７～８では切断面の境界が若干不明確であった一方、実施例２及び６では、切断面の境界が明確であった。これは、パルス幅が比較的広い場合にはレーザー光の熱が加工部から周辺に伝わっていたのに対し、パルス幅が比較的狭い場合には熱が伝わる前に分子の結合を切ることができたためであるものと推測しうる。比較例１では、断面端に熱溶けによる凹凸の形状があり、影響部高さの高い切断となった。
　１００　カットフィルム
　１１０　熱可塑性樹脂層
　１１１　レーザー処理影響部
　１１２　切断面
　１１３　厚くなった部分
　１１３Ｕ　厚くなった部分の頂部
　１１４　レーザー処理影響部以外の部分
　１１４Ｕ　レーザー処理影響部以外の部分の上面
　２００　カットフィルム
　２１０　熱可塑性樹脂層
　２１１　レーザー処理影響部
　２１２　切断面
　２１３　厚くなった部分
　２２０　偏光子層
　Ｌ　レーザー処理影響部の幅
　Ｈ　影響部高さ
　Ｘ　切断箇所の中心A

Claims (7)

  1. 　熱可塑性樹脂層を含むカット前フィルムを、波長９００ｎｍ以上３０００ｎｍ以下のレーザー光で切断して、カットフィルムを得ることを含み、
    　前記カット前フィルムは、前記レーザー光の波長における吸光度が、０．０２以上である、カットフィルムの製造方法。
  2. 　前記レーザー光の媒体が固体である、請求項１に記載のカットフィルムの製造方法。
  3. 　前記レーザー光の母体材料が、ＹＡＧ、ＹＶＯ４、ＺｎＳｅ、及びＺｎＳのいずれかである、請求項１又は２に記載のカットフィルムの製造方法。
  4. 　前記レーザー光が、パルス幅１００ｐｓ以下のパルスレーザー光である、請求項１～３のいずれか一項に記載のカットフィルムの製造方法。
  5. 　前記熱可塑性樹脂層が、脂環式構造含有樹脂の層である、請求項１～４のいずれか一項に記載のカットフィルムの製造方法。
  6. 　前記カット前フィルムの厚みが、１００μｍ以下である、請求項１～５のいずれか１項に記載のカットフィルムの製造方法。
  7. 　前記カット前フィルムが、更に偏光子層を含む、請求項１～６のいずれか１項に記載のカットフィルムの製造方法。
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