ガラス繊維強化樹脂フィルムおよびその切断方法、ならびにガラス繊維強化樹脂パネルおよびその製造方法
【課題】本発明の課題は、樹脂粉、ガラス粉、ガラス玉等の粉塵の発生を大幅に抑制しつつ切断端面の平滑度が高いガラス繊維強化樹脂フィルムを効率よく生成することができるガラス繊維強化樹脂フィルムの切断方法を提供することにある。
【解決手段】本発明に係るガラス繊維強化樹脂フィルムの切断方法では、レーザ加工ヘッド２００とガラス繊維強化樹脂フィルムＴＰとが一方向に相対移動されながら、レーザ加工ヘッドから断続的に照射されるレーザ光線ＬＢにより一つ前にあけた孔Ｈｎ−１の一部に重なるように新たな孔Ｈｎがあけられる処理が繰り返されることによってガラス繊維強化樹脂フィルムが切断される。
【解決手段】本発明に係るガラス繊維強化樹脂フィルムの切断方法では、レーザ加工ヘッド２００とガラス繊維強化樹脂フィルムＴＰとが一方向に相対移動されながら、レーザ加工ヘッドから断続的に照射されるレーザ光線ＬＢにより一つ前にあけた孔Ｈｎ−１の一部に重なるように新たな孔Ｈｎがあけられる処理が繰り返されることによってガラス繊維強化樹脂フィルムが切断される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス繊維強化樹脂フィルムおよびその切断方法に関する。また、本発明は、ガラス繊維強化樹脂パネルおよびその製造方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、液晶表示素子や有機ＥＬ表示素子用の表示素子基板（特にアクティブマトリックスタイプ）、カラーフィルター基板、太陽電池用基板等として透明なガラス繊維強化樹脂フィルムが採用されつつある。
【０００３】
ところで、通常、このようなガラス繊維強化樹脂フィルムは、先ず、フィルムロールとして製造される。このため、ガラス繊維強化樹脂フィルムを上述の基板として使用するには、ガラス繊維強化樹脂フィルムを所定の寸法に切断する必要がある。そして、このようなガラス繊維強化樹脂フィルムを切断する手法としては、ゲーベル刃やギャング刃などのスリッター刃により切断する手法（以下「スリッター切断手法」という）、ウェットダイシング法により切断する手法（以下「ウェットダイシング手法」という）、レーザ光線を利用して切断する手法（以下「レーザ切断手法」という）などが挙げられる（例えば、特開２００４−２６９７２７号公報参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２１９５６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、スリッター切断手法を利用してガラス繊維強化樹脂フィルムを切断すると、多量の樹脂粉やガラス粉が生じてしまう。このため、この手法によりガラス繊維強化樹脂フィルムを切断すると、ガラス繊維強化樹脂フィルムの切断工程以降の工程において切断後のガラス繊維強化樹脂フィルムに樹脂粉やガラス粉が付着して不良品が多発するおそれがある。なお、切断後のガラス繊維強化樹脂フィルムを洗浄して樹脂粉やガラス粉を洗い流すことも考えられるが、洗浄設備や乾燥設備が別途必要となり、望ましい解決方法とは言い難い。
【０００６】
また、ウェットダイシング手法を利用してガラス繊維強化樹脂フィルムを切断すると、切断と同時に切削水により樹脂粉やガラス粉が洗い流されるため、スリッター切断手法を用いたときに起こるような問題は生じないが、切断速度が遅く、乾燥設備が別途必要となり、望ましい解決方法とは言い難い。
【０００７】
また、単純にレーザ切断手法を利用してガラス繊維強化樹脂フィルムを切断すると、切断端面においてガラス繊維の溶融固化物（以下「ガラス玉」という）が生成することが多い。そして、このガラス球が後工程において脱落して切断後のガラス繊維強化樹脂フィルムに付着して不良品が多発するおそれがある。なお、切断後のガラス繊維強化樹脂フィルムを洗浄してガラス玉を洗い流すことも考えられるが、洗浄設備や乾燥設備が別途必要となり、望ましい解決方法とは言い難い。
【０００８】
本発明の課題は、樹脂粉、ガラス粉、ガラス玉等の粉塵の発生を大幅に抑制しつつ、切断端面の平滑度が高いガラス繊維強化樹脂フィルムを効率よく生成することができるガラス繊維強化樹脂フィルムの切断方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）
【００１０】
一の局面に係るガラス繊維強化樹脂フィルムの切断方法では、レーザ加工ヘッドとガラス繊維強化樹脂フィルムとが一方向に相対移動されながら、レーザ加工ヘッドから断続的に照射されるレーザ光線により一つ前にあけた孔（以下「基準孔」という）の一部に重なるように新たな孔（以下「新設孔」という）があけられる処理が繰り返されることによってガラス繊維強化樹脂フィルムが切断される。なお、ここにいう「ガラス繊維強化樹脂フィルム」中のガラス繊維は、クロス材であってもよいし、一方向材であってもよい。また、ガラス繊維強化樹脂フィルム中の樹脂成分としては、例えば、エポキシ樹脂、アクリレート樹脂の透明樹脂などが挙げられる。また、ここにいう「レーザ」としては、炭酸ガスレーザ（波長：９．２〜９．６μｍ）が好ましい。エポキシ樹脂、アクリレート樹脂の透明樹脂が吸収しやすいからである。また、このガラス繊維強化樹脂フィルムの切断方法において、切断完了時の新設孔を除き、新設孔は次の基準孔となる。また、このガラス繊維強化樹脂フィルムの切断方法では、ガラス繊維強化樹脂フィルムの少なくとも片側に保護フィルムが貼付されていてもかまわない。また、レーザ光のパルス間隔や、ピーク波長、照射時間等は、ガラス繊維強化樹脂フィルムの切断端面においてガラス玉が生じない又は生じにくくなる程度に調整することが好ましい。
【００１１】
本願発明者らの鋭意検討の結果、このガラス繊維強化樹脂フィルムの切断方法において適切なレーザ加工条件を選択すれば、８ｍ／ｍｉｎという高い速度でガラス繊維強化樹脂フィルムを切断することができ、切断端面においてガラス球が成長せず切断端面の平滑度が高いガラス繊維強化樹脂フィルムを得ることができることが明らかとなっている。このため、このガラス繊維強化樹脂フィルムの切断方法を利用すれば、樹脂粉、ガラス粉、ガラス玉等の粉塵の発生を大幅に抑制しつつ、切断端面の平滑度が高いガラス繊維強化樹脂フィルムを効率よく生成することができる。
（２）
【００１２】
なお、新設孔をあけるときのレーザ光線照射方向は、基準孔をあけるときのレーザ光線照射方向と逆であるのが好ましい。なお、かかる場合、レーザ加工ヘッドが２つ用意されていてもよいし、ミラーが利用されてもよい。
【００１３】
このようにすれば、ガラス繊維強化樹脂フィルムの入熱分布を表側部と裏側部との間で均一化することができ、ガラス繊維強化樹脂フィルムを良好に切断することができる。
（３）
また、基準孔と新設孔との重なり度合いは２５％以上９０％以下であるのが好ましい。
【００１４】
本願発明者らの鋭意検討の結果、基準孔と新設孔との重なり度合いをこの数値範囲とすると切断端面の平滑度が高いガラス繊維強化樹脂フィルムを得られることが明らかとなっている。このため、このようにすれば、切断端面の平滑度が高いガラス繊維強化樹脂フィルムを得ることができる。
（４）
【００１５】
また、ガラス繊維強化樹脂フィルムの切断速度の向上という観点からすると、基準孔と新設孔との重なり度合いは２５％以上５０％未満であるのが好ましく、ガラス繊維強化樹脂フィルムの切断端面の平滑度の向上という観点からすると、基準孔と新設孔との重なり度合いは５０％以上９０％以下であるのが好ましい。
（５）
【００１６】
他の局面に係るガラス繊維強化樹脂パネルの製造方法は、切断工程および製造工程を備える。切断工程では、上述のガラス繊維強化樹脂フィルムの切断方法によりガラス繊維強化樹脂フィルムが切断される。製造工程では、切断工程において切断されたガラス繊維強化樹脂フィルムからガラス繊維強化樹脂パネルが製造される。
（６）
【００１７】
他の局面に係るレーザ加工装置は、レーザ加工ヘッド、相対移動装置および制御装置を備える。レーザ加工ヘッドは、レーザ光線を断続的に照射する。相対移動装置は、レーザ加工ヘッドとレーザ加工対象物とを一方向に相対移動させる。制御装置は、レーザ加工ヘッドとレーザ加工対象物との相対移動量およびレーザ光線の照射時間を少なくとも制御して、レーザ加工ヘッドから断続的に照射されるレーザ光線により、一つ前にあけた孔の一部に重なるように新たな孔をあける処理を繰り返す。
【００１８】
本願発明者らの鋭意検討の結果、このレーザ加工装置において適切なレーザ加工条件を選択すれば、８ｍ／ｍｉｎという高い速度でガラス繊維強化樹脂フィルムを切断することができ、切断端面においてガラス球が成長せず切断端面の平滑度が高いガラス繊維強化樹脂フィルムを得ることができることが明らかとなっている。このため、このレーザ加工装置を利用すれば、樹脂粉、ガラス粉、ガラス玉等の粉塵の発生を大幅に抑制しつつ、切断端面の平滑度が高いガラス繊維強化樹脂フィルムを効率よく製造することができる。
（７）
【００１９】
他の局面に係るレーザ加工装置の制御方法は、レーザ光線を断続的に照射するレーザ加工ヘッドと、レーザ加工ヘッドとレーザ加工対象物とを一方向に相対移動させる相対移動装置とを備えるレーザ加工装置の制御方法である。そして、このレーザ加工装置の制御方法では、レーザ加工ヘッドとレーザ加工対象物との相対移動量およびレーザ光線の照射時間が制御されて、レーザ加工ヘッドから断続的に照射されるレーザ光線により、一つ前にあけた孔の一部に重なるように新たな孔があけられる処理が繰り返される。
【００２０】
本願発明者らの鋭意検討の結果、このレーザ加工装置の制御方法において適切なレーザ加工条件を選択すれば、８ｍ／ｍｉｎという高い速度でガラス繊維強化樹脂フィルムを切断することができ、切断端面においてガラス球が成長せず切断端面の平滑度が高いガラス繊維強化樹脂フィルムを得ることができることが明らかとなっている。このため、このレーザ加工装置の制御方法を利用すれば、樹脂粉、ガラス粉、ガラス玉等の粉塵の発生を大幅に抑制しつつ、切断端面の平滑度が高いガラス繊維強化樹脂フィルムを効率よく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施の形態に係るレーザ加工装置の構成を示す概念図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係るレーザ加工装置の制御用コンピュータの構成を示す概念図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係るレーザ加工装置の制御用コンピュータの記憶部に記憶されるレーザ装置仕様情報の概念図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係るレーザ加工装置によりガラス繊維強化透明樹脂フィルムを切断する方法を示す概念図である。
【図５】図４のＡ−Ａ断面図である。
【図６】貫通孔のオーバーラップ率を小さくした場合の切断溝の形状を示す図である。
【図７】貫通孔のオーバーラップ率を大きくした場合の切断溝の形状を示す図である。
【図８】変形例（Ａ）に係るレーザ加工装置の構成を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本実施の形態に係るレーザ加工装置１００は、図１に示されるように、主に、パルスレーザ発振装置１１０、切り出し用マスク１２０、コリメータ１８０、加工ヘッド２００、加工ヘッド移動機構３００、ステージ１３０、加工ヘッドコントローラ１４０および制御用コンピュータ１５０から構成されている。以下、これらの構成について詳述する。
【００２３】
なお、本実施の形態においてこのレーザ加工装置１００は、ガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰ（図１参照）を高速切断する機能を有する。なお、切断対象であるガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰについては後に詳述する。
＜レーザ加工装置の構成＞
（１）パルスレーザ発振装置
【００２４】
パルスレーザ発振装置１１０は、パルスレーザ（短パルス・高ピーク炭酸ガスレーザ）ＬＢの発振源である。このパルスレーザ発振装置１１０からパルスレーザＬＢが出射されると、そのパルスレーザＬＢは、切り出し用マスク１２０およびコリメータ１８０を通過し、ミラー２１０により屈折された後、集光レンズ２２０を通過して、切断対象であるガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰに照射される。
（２）切り出し用マスク
【００２５】
切り出し用マスク１２０には、直径約１０ｍｍの円形の開口が形成されている。そして、この開口の面積よりも断面積が大きいパルスレーザＬＢをこの開口に通過させることにより、ほぼ均一な強度分布を有するパルスレーザＬＢが得られる。
（３）コリメータ
コリメータ１８０は、切り出し用マスク１２０を通過したパルスレーザＬＢを整形する。
（４）加工ヘッド
【００２６】
加工ヘッド２００は、図１に示されるように、主に、ミラー２１０、集光レンズ２２０およびアシストガス噴出装置（図示せず）から構成され、加工ヘッド移動機構３００によってＸ軸に沿ってＸ１方向またはＸ２方向にスライド移動することができる。以下、これらの構成について詳述する。
（４−１）ミラー
ミラー２１０は、パルスレーザＬＢが切断対象に照射されるように、パルスレーザ発振装置１１０から発振されるパルスレーザＬＢを屈折させる。
（４−２）集光レンズ
【００２７】
集光レンズ２２０は、切断対象上にスリットの像を結像させると共にパルスレーザＬＢを切断対象に集光させる。なお、本実施の形態では、この集光レンズ２２０により直径約１０ｍｍのパルスレーザＬＢが焦点において直径約８０μｍに集光される。そして、本実施の形態では、この集光されたパルスレーザＬＢを照射してガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰに多数の連続的な貫通孔を形成する。
（４−３）アシストガス噴出装置
アシストガス噴出装置は、アシストガスを切断対象の切断箇所に噴出して、切断面の冷却や、切断時に発生する昇華物の除去を効率的に行う。
（５）加工ヘッド移動機構
【００２８】
加工ヘッド移動機構３００は、加工ヘッド２００をＸ軸に沿ってＸ１方向またはＸ２方向にスライド移動させる機構である。なお、この加工ヘッド移動機構３００中の駆動部（図示せず）には、第１通信線１６１を介して加工ヘッドコントローラ１４０が通信接続されている。
（６）ステージ
【００２９】
ステージ１３０は、切断対象を載置するための平台である。また、このステージ１３０には、切断対象の切断箇所に１〜５ｍｍの溝が形成されている。そして、このステージ１３０の下部から溝を介して切断対象が吸引されることにより切断対象がステージ１３０に吸着されると共に昇華物の吸引が効率的に行われる。
（７）加工ヘッドコントローラ
【００３０】
加工ヘッドコントローラ１４０は、上述の通り、第１通信線１６１を介して加工ヘッド移動機構３００の駆動部に通信接続されており、加工ヘッド２００の移動方向および移動量を制御する。
（８）制御用コンピュータ
【００３１】
制御用コンピュータ１５０は、図２に示されるように、主に、ＭＰＵ（マイクロプロセッサ）１５１、記憶部１５２、ユーザインタフェース１５３、制御インタフェース１５４から構成されている。以下、これらの構成について詳述する。
（８−１）ＭＰＵ
【００３２】
ＭＰＵ１５１は、記憶部１５２に格納されたＯＳ（オペレーティングシステム）１５２ａを実行することにより制御用コンピュータ２０の全体を制御する。また、このＭＰＵ１５１は、加工制御プログラム１５２ｂを実行することにより、パルスレーザ発振装置１１０および加工ヘッドコントローラ１４０を制御する。
（８−２）記憶部
記憶部１５２には、ＯＳ１５２ａ、加工制御プログラム１５２ｂおよびレーザ装置設定情報１５２ｃが格納されている。
【００３３】
加工制御プログラム１５２ｂは、ＯＳ１５２ａの配下で可動するアプリケーションプログラムであり、ＭＰＵ１５１によって実行されることにより、パルスレーザ発振装置１１０および加工ヘッドコントローラ１４０を制御する。
【００３４】
レーザ装置設定情報１５２ｃには、予め切断対象毎に用意された設定情報が含まれている。設定情報中の設定項目としては、図３に示されるように、ＯＮ ＴＩＭＥ（レーザ光照射時間）１７１、ＯＦＦ ＴＩＭＥ（レーザ光照射停止時間）１７２、加工ヘッド移動速度１７３、焦点１７４、ビームモード１７５、集光レンズ倍率１７６および結像方式１７７が例示される。なお、ＯＮ ＴＩＭＥ（レーザ光照射時間）１７１、ＯＦＦ ＴＩＭＥ（レーザ光照射停止時間）１７２およびビームモード１７５はパルスレーザ発振装置１１０に対する設定項目であり、加工ヘッド移動速度１７３、焦点１７４、集光レンズ倍率１７６および結像方式１７７は加工ヘッドコントローラ１４０に対する設定項目である。そして、この設定情報は加工制御プログラム１５２ｂにより参照される。
【００３５】
なお、本実施の形態において、ＯＮ ＴＩＭＥは１０〜３０μｓであることが好ましく、ＯＦＦ ＴＩＭＥは１００〜４００μｓであることが好ましく、加工ヘッド移動速度は６〜９ｍ／ｍｉｎであることが好ましく、焦点はガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰの表面にあるか厚み方向の中間点にあるのが好ましい。また、このような設定によって、加工ヘッド２００は、パルスレーザＬＢ１ショットにつき１０〜５０μｍずつＸ１方向またはＸ２方向にスライド移動していく。そして、上述の通り、パルスビームＬＢの直径は約８０μｍである。このため、この設定であれば、パルスレーザＬＢによりガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰに貫通孔がＸ軸に沿って次々と重なるように連続して形成され、この結果、ガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰが切断されることになる。なお、この切断の様子については後に図面を用いて詳述する。
（８−３）ユーザインタフェース
【００３６】
ユーザインタフェース１５３は、例えば、ディスプレイや、キーボード、マウス等で構成されており、制御用コンピュータ１５０からユーザに対して出力される各種情報を表示したり、ユーザに対して制御用コンピュータ１５０への情報入力手段を提供したりする。
（８−４）制御インタフェース
【００３７】
制御インタフェース１５４は、第２通信線１６２を介して加工ヘッドコントローラ１４０に通信接続され、第３通信線１６３を介してパルスレーザ発振装置１１０に通信接続されており、制御用コンピュータ１５０の制御対象であるパルスレーザ発振装置１１０や加工ヘッドコントローラ１４０と制御用コンピュータ１５０との間における情報の入出力を媒介する。
＜ガラス繊維強化透明樹脂フィルム＞
【００３８】
本実施の形態において切断対象となるガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰとしては、例えば、特開２００６−２１９５６９号公報や、特開２００７−１６８１５０号公報、特開２００４−２３１９３４号公報、特開２００４−２３８５３２号公報、特開２００４−２６９７２７号公報に示されるもの等が挙げられる。
【００３９】
これらの公報にも示されているように、ガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰを構成するガラス繊維材は、クロス材であってもよいし、一方向材であってよい。また、ガラス繊維材がクロス材である場合、ガラス繊維の織り組織としては、平織り、ななこ織り、朱子織り、綾織り等が挙げられる。また、このガラス繊維材の素材としては、Ｅガラスや、Ｃガラス、Ａガラス、Ｓガラス、Ｄガラス、Ｔガラス、ＮＥガラス、石英ガラス、低誘導率ガラス、高誘導率ガラス等が挙げられる。
【００４０】
ガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰを構成する透明樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）などの熱可塑性のアクリル樹脂、２つ以上の官能基を有する（メタ）アクリレートを主成分とする硬化したアクリレート樹脂、２つ以上のエポキシ基を有する化合物を硬化させたエポキシ樹脂、ノルボルネン誘導体やシクロヘキサンジエン誘導体を重合したシクロオレフィン樹脂、オレフィン−マレイミド交互共重合体、ポリ−４−メチルペンテン−１などのオレフィン樹脂、ＣＲ−３９などの光学レンズ用の熱硬化性樹脂などが挙げられる。
【００４１】
また、２つ以上の官能基を有する（メタ）アクリレートとしては、例えば、脂環式（メタ）アクリレート、ヒドロキシピバルアルデヒドとトリメチロールプロパンのアセタール化合物のジ（メタ）アクリレートなどの環状エーテル型ジ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、水添ビスフェノールＡエチレンオキサイド付加物のジ（メタ）アクリレートなどが挙げられる。
【００４２】
また、エポキシ樹脂としては、硬化剤によっても異なるが、例えば、無水物系硬化剤の場合には脂環式エポキシ樹脂やトリグリシジルイソシアヌレートなどが挙げられる。なお、これらエポキシ樹脂は、ガラス繊維材と屈折率を合わすことができれば単独で用いられてもかまわないが、屈折率を調整する目的で他のエポキシ樹脂が併用されてもかまわない。
【００４３】
また、透明樹脂中には、必要に応じて、透明性、耐溶剤性、耐熱性等の特性を損なわない範囲で、少量の酸化防止剤、紫外線吸収剤、染顔料、他の無機フィラー等の充填剤等が含まれていてもかまわない。
【００４４】
なお、このようなガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰの製造において、ガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰを透明にするには、上記ガラス繊維材の屈折率と透明樹脂の屈折率とをほぼ同一にする必要がある。
＜レーザ加工装置によるガラス繊維強化透明樹脂フィルムの切断の様子＞
【００４５】
本実施の形態では、切断対象であるガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰは、図４および図５に示されるようにして切断される。なお、ここでは、パルスレーザＬＢにより形成される貫通孔Ｈｎ，Ｈｎ−１のオーバーラップ率（ガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰの平面視における貫通孔の重なり度合い（Ｘ軸における長さ基準））は５０％とされている。
【００４６】
このレーザ加工装置１００においてガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰの切断が開始されると、図４および図５に示されるように、貫通孔Ｈｎ，Ｈｎ−１がＸ１方向（Ｘ２方向であってもよい）に向かって次々と重なるように連続して形成され、切断溝Ｇｒが形成される。なお、図４および図５中、符号Ｈｎで示される貫通孔（新設孔）は最新の貫通孔であり、符号Ｈｎ−１で示される貫通孔（基準孔）は最新の貫通孔Ｈｎの一つ前に形成された貫通孔である。また、図５中、符号ｔはガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰの厚み方向を示している。
【００４７】
なお、本実施の形態に係るレーザ加工装置１００において貫通孔Ｈｎ，Ｈｎ−１のオーバーラップ率は上述の設定項目に対応する入力情報を変更することにより変更することができる。
【００４８】
例えば、図６に示されるように、オーバーラップ率を小さくすれば、さらに高速でガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰを切断することができるが、切断端面の平滑度は低くなる。
その一方、図７に示されるように、オーバーラップ率を大きくすれば、切断速度は遅くなるが切断端面の平滑度は高くなる。
＜実施例＞
以下、実施例を示して本発明をさらに詳しく説明する。
【実施例１】
【００４９】
（１）ガラス繊維強化透明樹脂フィルムの作製
【００５０】
先ず、下記化学式（１）の構造を有する水添ビフェニル型脂環式エポキシ樹脂（Ｅ−ＢＰ、ダイセル化学工業製）９９重量部、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン（ＫＢＭ３０３、信越化学工業製）１重量部、芳香族スルホニウム系熱カチオン触媒（ＳＩ−１００Ｌ、三新化学製）１重量部を混合してエポキシ樹脂組成物を調製した。
【００５１】
【化１】
【００５２】
次に、Ｔガラス系ガラスクロス（厚さ９５μｍ、屈折率１．５２０、日東紡績製、ＷＴＸ１１６Ｆ）に上記エポキシ樹脂組成物を含浸させた後に脱泡を行い、プリプレグを調製した。
【００５３】
そして、離型処理したガラス板でこのプリプレグを挟み込んだものを８０℃で２時間加熱処理した後、２５０℃で更に２時間加熱処理して厚み０．１ｍｍのガラス繊維強化透明樹脂フィルム（ガラスフィラー含有量：６３重量％）を得た。
（２）パルスレーザによるガラス繊維強化透明樹脂フィルムの切断
【００５４】
アイオーレーザ有限会社製のレーザ加工システム（搭載レーザ加工ヘッド：ＣＯＨＥＲＥＮＴ Ｋ−２２５（短パルス炭酸ガスレーザ），出力：２２５Ｗ，ピークパワー：２００−６５０Ｗ）を上述のように制御して、上記ガラス繊維強化透明樹脂フィルム（保護フィルムは貼付されていない）を切断した。なお、このときのＯＮ ＴＩＭＥは３０μｓであり、ＯＦＦ ＴＩＭＥは４００μｓであり、加工ヘッド移動速度は８ｍ／ｍｉｎであり、焦点は−０．１ｍｍ（つまり、焦点はフィルムの下面）であり、ビームモードはシングルビームモードであった。また、このときの加工ヘッドの移動ピッチは５７μｍであり、オーバーラップ率は３８％であった。
【００５５】
ガラス繊維強化透明樹脂フィルムの切断面を光学顕微鏡にて観察したところ、その切断面にはガラス玉の発生も極めて少なく、平滑性も実用上十分に高いものであった。
【実施例２】
【００５６】
ＯＮ ＴＩＭＥを１０μに設定し、ＯＦＦ ＴＩＭＥを１００μｓに設定した以外は実施例１と同様にして、実施例１で用いたガラス繊維強化透明樹脂フィルムを切断した。また、このときの加工ヘッドの移動ピッチは１５μｍであり、オーバーラップ率は８１％であった。
【００５７】
ガラス繊維強化透明樹脂フィルムの切断面を光学顕微鏡にて観察したところ、その切断面にはガラス玉の発生も極めて少なく、平滑性も実用上十分に高いものであった。
【実施例３】
【００５８】
ＯＮ ＴＩＭＥを２０μに設定し、ＯＦＦ ＴＩＭＥを２００μｓに設定した以外は実施例１と同様にして、実施例１で用いたガラス繊維強化透明樹脂フィルムを切断した。
【００５９】
ガラス繊維強化透明樹脂フィルムの切断面を光学顕微鏡にて観察したところ、その切断面にはガラス玉の発生も極めて少なく、平滑性も実用上十分に高いものであった。
【実施例４】
【００６０】
ＯＮ ＴＩＭＥを２０μに設定し、ＯＦＦ ＴＩＭＥを２００μｓに設定し、焦点を０ｍｍ（つまり、焦点はフィルムの上面）に設定した以外は実施例１と同様にして、実施例１で用いたガラス繊維強化透明樹脂フィルムを切断した。
【００６１】
ガラス繊維強化透明樹脂フィルムの切断面を光学顕微鏡にて観察したところ、その切断面にはガラス玉の発生も極めて少なく、平滑性も実用上十分に高いものであった。
【実施例５】
【００６２】
焦点を０ｍｍ（つまり、焦点はフィルムの上面）に設定した以外は実施例１と同様にして、実施例１で用いたガラス繊維強化透明樹脂フィルムを切断した。
【００６３】
ガラス繊維強化透明樹脂フィルムの切断面を光学顕微鏡にて観察したところ、その切断面にはガラス玉の発生も極めて少なく、平滑性も実用上十分に高いものであった。
＜変形例＞
（Ａ）
【００６４】
先の実施の形態に係るレーザ加工装置１００では１つの加工ヘッド２００からガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰに対してパルスレーザＬＢが照射されたが、加工ヘッド２００をステージの高さ方向両側に配置し、両加工ヘッド２００からガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰに対して交互にパルスレーザＬＢを照射するようにしてもかまわない。かかる手段としては、図８に示されるようなレーザ加工装置１００ａを用いることが考えられる。
【００６５】
レーザ加工装置１００ａでは、図１に示されるレーザ加工装置１００の加工ヘッド２００および加工ヘッド移動機構３００がステージ１３０ａの裏側にも配置されており、パルスレーザ発振装置１１０から照射されるパルスレーザＬＢがミラー４１０，４２０によって裏側の加工ヘッド２００にも供給される。なお、ミラー４１０は一定の時間間隔でＹ軸に沿って上下方向にスライド移動する。このため、パルスレーザＬＢは、ステージ１３０ａの表側の加工ヘッド２００と裏側の加工ヘッド２００とに交互に供給される。また、ミラー４２０は固定されている。また、ステージ１３０ａには、Ｘ軸方向に沿って溝（パルスレーザＬＢの通過路）が形成されている。また、加工ヘッドコントローラ１４０ａには、第１通信線１６１を介してステージ１３０ａの表側の加工ヘッド移動機構３００の駆動部が通信接続されると共に、第４通信線１６４を介してステージ１３０ａの裏側の加工ヘッド移動機構３００の駆動部が通信接続される。そして、加工ヘッドコントローラ１４０ａは、制御用コンピュータ１５０からの指令に従って、ステージ１３０ａの両側の加工ヘッド移動機構３００の駆動部を制御する。
【００６６】
このようにすれば、ガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰの入熱分布を表側部と裏側部との間で均一化することができ、ガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰをより良好に切断することができる。
【００６７】
なお、別の手段としては、図８に示されるレーザ加工装置１００ａからミラー４１０，４２０を除去すると共に同レーザ加工装置１００ａにパルスレーザ発振装置１１０、切り出し用マスク１２０およびコリメータ１８０をさらに追加して、ステージ１３０ａの裏側の加工ヘッド２００へもう一つのパルスレーザ発振装置１１０からもう一つの切り出し用マスク１２０およびコリメータ１８０を介してパルスレーザＬＢを照射する手段や、図１に示されるレーザ加工装置１００において加工ヘッド２００からガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰに向かって照射されるパルスレーザＬＢを、一定の時間間隔でＸ軸方向に沿ってＸ１，Ｘ２方向にスライド移動するミラーで間欠的に屈折させて、さらに固定ミラー（１つであっても複数であってもかまわない）でそのパルスレーザＬＢをステージ１３０の裏側に導き、加工ヘッド２００と同一方向にスライド移動する別のスライドミラーでそのパルスレーザＬＢをガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰの裏側に照射する手法などが考えられる。
（Ｂ）
【００６８】
先の実施の形態に係るレーザ加工装置１００では加工ヘッド２００がＸ軸に沿ってスライド移動するように構成されていたが、加工ヘッド２００を固定し、ステージ１３０を３軸移動ステージとしてもかまわない。
（Ｃ）
【００６９】
先の実施の形態では特に言及しなかったが、ビームモードは、シングルビームモードが採用されてもかまわないし、フラットビームモード（外周付近で強度が高いビームの照射モード）が採用されてもかまわない。
（Ｄ）
【００７０】
先の実施の形態では特に言及しなかったが、ロール状のガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰの短手方向両側を、ガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰの長手方向に沿って直列に配置される複数のチャックで挟み込み、切断処理が完了する度にレーザ加工装置１００のステージ１３０上にガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰを順次繰り出すようにしてもかまわない。
（Ｅ）
【００７１】
先の実施の形態に係るレーザ加工装置１００では切り出し用マスク１２０として直径約１０ｍｍの円形の開口が形成されたものが採用されていたが、切り出し用マスク１２０に形成される開口の形状やサイズについては特に限定されるものではなく、ガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰの種別に応じて適宜選択することができる。例えば、開口の形状は正方形などであってもかまわない。かかる場合、ガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰの切断端面の平滑度の向上を期待することができる。
（Ｆ）
【００７２】
先の実施の形態に係るレーザ加工装置１００では、切り出し用マスク１２０の後方にコリメータ１８０が配置されたが、コリメータ１８０は切り出し用マスク１２０の前方に配置されてもかまわない。
【符号の説明】
【００７３】
２００ 加工ヘッド
ＬＢ パルスレーザ
Ｈｎ 新設孔
Ｈｎ−１ 基準孔
ＴＰ ガラス繊維強化透明樹脂フィルム
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明に係るガラス繊維強化樹脂フィルムの切断方法は、樹脂粉、ガラス粉、ガラス玉等の粉塵の発生を大幅に抑制しつつ、切断端面の平滑度が高いガラス繊維強化樹脂フィルムを効率よく生成することができるという特徴を有しており、従前のガラス繊維強化樹脂フィルムの切断方法の代替方法として有用である。また、本発明に係るガラス繊維強化樹脂フィルムの切断方法は、例えば、プリプレグ等の繊維強化基材の切断に適用されても同様の作用効果を奏することが期待され、従前のプリプレグ等の繊維強化基材の切断方法の代替方法として有用であると思われる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス繊維強化樹脂フィルムおよびその切断方法に関する。また、本発明は、ガラス繊維強化樹脂パネルおよびその製造方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、液晶表示素子や有機ＥＬ表示素子用の表示素子基板（特にアクティブマトリックスタイプ）、カラーフィルター基板、太陽電池用基板等として透明なガラス繊維強化樹脂フィルムが採用されつつある。
【０００３】
ところで、通常、このようなガラス繊維強化樹脂フィルムは、先ず、フィルムロールとして製造される。このため、ガラス繊維強化樹脂フィルムを上述の基板として使用するには、ガラス繊維強化樹脂フィルムを所定の寸法に切断する必要がある。そして、このようなガラス繊維強化樹脂フィルムを切断する手法としては、ゲーベル刃やギャング刃などのスリッター刃により切断する手法（以下「スリッター切断手法」という）、ウェットダイシング法により切断する手法（以下「ウェットダイシング手法」という）、レーザ光線を利用して切断する手法（以下「レーザ切断手法」という）などが挙げられる（例えば、特開２００４−２６９７２７号公報参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２１９５６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、スリッター切断手法を利用してガラス繊維強化樹脂フィルムを切断すると、多量の樹脂粉やガラス粉が生じてしまう。このため、この手法によりガラス繊維強化樹脂フィルムを切断すると、ガラス繊維強化樹脂フィルムの切断工程以降の工程において切断後のガラス繊維強化樹脂フィルムに樹脂粉やガラス粉が付着して不良品が多発するおそれがある。なお、切断後のガラス繊維強化樹脂フィルムを洗浄して樹脂粉やガラス粉を洗い流すことも考えられるが、洗浄設備や乾燥設備が別途必要となり、望ましい解決方法とは言い難い。
【０００６】
また、ウェットダイシング手法を利用してガラス繊維強化樹脂フィルムを切断すると、切断と同時に切削水により樹脂粉やガラス粉が洗い流されるため、スリッター切断手法を用いたときに起こるような問題は生じないが、切断速度が遅く、乾燥設備が別途必要となり、望ましい解決方法とは言い難い。
【０００７】
また、単純にレーザ切断手法を利用してガラス繊維強化樹脂フィルムを切断すると、切断端面においてガラス繊維の溶融固化物（以下「ガラス玉」という）が生成することが多い。そして、このガラス球が後工程において脱落して切断後のガラス繊維強化樹脂フィルムに付着して不良品が多発するおそれがある。なお、切断後のガラス繊維強化樹脂フィルムを洗浄してガラス玉を洗い流すことも考えられるが、洗浄設備や乾燥設備が別途必要となり、望ましい解決方法とは言い難い。
【０００８】
本発明の課題は、樹脂粉、ガラス粉、ガラス玉等の粉塵の発生を大幅に抑制しつつ、切断端面の平滑度が高いガラス繊維強化樹脂フィルムを効率よく生成することができるガラス繊維強化樹脂フィルムの切断方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）
【００１０】
一の局面に係るガラス繊維強化樹脂フィルムの切断方法では、レーザ加工ヘッドとガラス繊維強化樹脂フィルムとが一方向に相対移動されながら、レーザ加工ヘッドから断続的に照射されるレーザ光線により一つ前にあけた孔（以下「基準孔」という）の一部に重なるように新たな孔（以下「新設孔」という）があけられる処理が繰り返されることによってガラス繊維強化樹脂フィルムが切断される。なお、ここにいう「ガラス繊維強化樹脂フィルム」中のガラス繊維は、クロス材であってもよいし、一方向材であってもよい。また、ガラス繊維強化樹脂フィルム中の樹脂成分としては、例えば、エポキシ樹脂、アクリレート樹脂の透明樹脂などが挙げられる。また、ここにいう「レーザ」としては、炭酸ガスレーザ（波長：９．２〜９．６μｍ）が好ましい。エポキシ樹脂、アクリレート樹脂の透明樹脂が吸収しやすいからである。また、このガラス繊維強化樹脂フィルムの切断方法において、切断完了時の新設孔を除き、新設孔は次の基準孔となる。また、このガラス繊維強化樹脂フィルムの切断方法では、ガラス繊維強化樹脂フィルムの少なくとも片側に保護フィルムが貼付されていてもかまわない。また、レーザ光のパルス間隔や、ピーク波長、照射時間等は、ガラス繊維強化樹脂フィルムの切断端面においてガラス玉が生じない又は生じにくくなる程度に調整することが好ましい。
【００１１】
本願発明者らの鋭意検討の結果、このガラス繊維強化樹脂フィルムの切断方法において適切なレーザ加工条件を選択すれば、８ｍ／ｍｉｎという高い速度でガラス繊維強化樹脂フィルムを切断することができ、切断端面においてガラス球が成長せず切断端面の平滑度が高いガラス繊維強化樹脂フィルムを得ることができることが明らかとなっている。このため、このガラス繊維強化樹脂フィルムの切断方法を利用すれば、樹脂粉、ガラス粉、ガラス玉等の粉塵の発生を大幅に抑制しつつ、切断端面の平滑度が高いガラス繊維強化樹脂フィルムを効率よく生成することができる。
（２）
【００１２】
なお、新設孔をあけるときのレーザ光線照射方向は、基準孔をあけるときのレーザ光線照射方向と逆であるのが好ましい。なお、かかる場合、レーザ加工ヘッドが２つ用意されていてもよいし、ミラーが利用されてもよい。
【００１３】
このようにすれば、ガラス繊維強化樹脂フィルムの入熱分布を表側部と裏側部との間で均一化することができ、ガラス繊維強化樹脂フィルムを良好に切断することができる。
（３）
また、基準孔と新設孔との重なり度合いは２５％以上９０％以下であるのが好ましい。
【００１４】
本願発明者らの鋭意検討の結果、基準孔と新設孔との重なり度合いをこの数値範囲とすると切断端面の平滑度が高いガラス繊維強化樹脂フィルムを得られることが明らかとなっている。このため、このようにすれば、切断端面の平滑度が高いガラス繊維強化樹脂フィルムを得ることができる。
（４）
【００１５】
また、ガラス繊維強化樹脂フィルムの切断速度の向上という観点からすると、基準孔と新設孔との重なり度合いは２５％以上５０％未満であるのが好ましく、ガラス繊維強化樹脂フィルムの切断端面の平滑度の向上という観点からすると、基準孔と新設孔との重なり度合いは５０％以上９０％以下であるのが好ましい。
（５）
【００１６】
他の局面に係るガラス繊維強化樹脂パネルの製造方法は、切断工程および製造工程を備える。切断工程では、上述のガラス繊維強化樹脂フィルムの切断方法によりガラス繊維強化樹脂フィルムが切断される。製造工程では、切断工程において切断されたガラス繊維強化樹脂フィルムからガラス繊維強化樹脂パネルが製造される。
（６）
【００１７】
他の局面に係るレーザ加工装置は、レーザ加工ヘッド、相対移動装置および制御装置を備える。レーザ加工ヘッドは、レーザ光線を断続的に照射する。相対移動装置は、レーザ加工ヘッドとレーザ加工対象物とを一方向に相対移動させる。制御装置は、レーザ加工ヘッドとレーザ加工対象物との相対移動量およびレーザ光線の照射時間を少なくとも制御して、レーザ加工ヘッドから断続的に照射されるレーザ光線により、一つ前にあけた孔の一部に重なるように新たな孔をあける処理を繰り返す。
【００１８】
本願発明者らの鋭意検討の結果、このレーザ加工装置において適切なレーザ加工条件を選択すれば、８ｍ／ｍｉｎという高い速度でガラス繊維強化樹脂フィルムを切断することができ、切断端面においてガラス球が成長せず切断端面の平滑度が高いガラス繊維強化樹脂フィルムを得ることができることが明らかとなっている。このため、このレーザ加工装置を利用すれば、樹脂粉、ガラス粉、ガラス玉等の粉塵の発生を大幅に抑制しつつ、切断端面の平滑度が高いガラス繊維強化樹脂フィルムを効率よく製造することができる。
（７）
【００１９】
他の局面に係るレーザ加工装置の制御方法は、レーザ光線を断続的に照射するレーザ加工ヘッドと、レーザ加工ヘッドとレーザ加工対象物とを一方向に相対移動させる相対移動装置とを備えるレーザ加工装置の制御方法である。そして、このレーザ加工装置の制御方法では、レーザ加工ヘッドとレーザ加工対象物との相対移動量およびレーザ光線の照射時間が制御されて、レーザ加工ヘッドから断続的に照射されるレーザ光線により、一つ前にあけた孔の一部に重なるように新たな孔があけられる処理が繰り返される。
【００２０】
本願発明者らの鋭意検討の結果、このレーザ加工装置の制御方法において適切なレーザ加工条件を選択すれば、８ｍ／ｍｉｎという高い速度でガラス繊維強化樹脂フィルムを切断することができ、切断端面においてガラス球が成長せず切断端面の平滑度が高いガラス繊維強化樹脂フィルムを得ることができることが明らかとなっている。このため、このレーザ加工装置の制御方法を利用すれば、樹脂粉、ガラス粉、ガラス玉等の粉塵の発生を大幅に抑制しつつ、切断端面の平滑度が高いガラス繊維強化樹脂フィルムを効率よく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施の形態に係るレーザ加工装置の構成を示す概念図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係るレーザ加工装置の制御用コンピュータの構成を示す概念図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係るレーザ加工装置の制御用コンピュータの記憶部に記憶されるレーザ装置仕様情報の概念図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係るレーザ加工装置によりガラス繊維強化透明樹脂フィルムを切断する方法を示す概念図である。
【図５】図４のＡ−Ａ断面図である。
【図６】貫通孔のオーバーラップ率を小さくした場合の切断溝の形状を示す図である。
【図７】貫通孔のオーバーラップ率を大きくした場合の切断溝の形状を示す図である。
【図８】変形例（Ａ）に係るレーザ加工装置の構成を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本実施の形態に係るレーザ加工装置１００は、図１に示されるように、主に、パルスレーザ発振装置１１０、切り出し用マスク１２０、コリメータ１８０、加工ヘッド２００、加工ヘッド移動機構３００、ステージ１３０、加工ヘッドコントローラ１４０および制御用コンピュータ１５０から構成されている。以下、これらの構成について詳述する。
【００２３】
なお、本実施の形態においてこのレーザ加工装置１００は、ガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰ（図１参照）を高速切断する機能を有する。なお、切断対象であるガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰについては後に詳述する。
＜レーザ加工装置の構成＞
（１）パルスレーザ発振装置
【００２４】
パルスレーザ発振装置１１０は、パルスレーザ（短パルス・高ピーク炭酸ガスレーザ）ＬＢの発振源である。このパルスレーザ発振装置１１０からパルスレーザＬＢが出射されると、そのパルスレーザＬＢは、切り出し用マスク１２０およびコリメータ１８０を通過し、ミラー２１０により屈折された後、集光レンズ２２０を通過して、切断対象であるガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰに照射される。
（２）切り出し用マスク
【００２５】
切り出し用マスク１２０には、直径約１０ｍｍの円形の開口が形成されている。そして、この開口の面積よりも断面積が大きいパルスレーザＬＢをこの開口に通過させることにより、ほぼ均一な強度分布を有するパルスレーザＬＢが得られる。
（３）コリメータ
コリメータ１８０は、切り出し用マスク１２０を通過したパルスレーザＬＢを整形する。
（４）加工ヘッド
【００２６】
加工ヘッド２００は、図１に示されるように、主に、ミラー２１０、集光レンズ２２０およびアシストガス噴出装置（図示せず）から構成され、加工ヘッド移動機構３００によってＸ軸に沿ってＸ１方向またはＸ２方向にスライド移動することができる。以下、これらの構成について詳述する。
（４−１）ミラー
ミラー２１０は、パルスレーザＬＢが切断対象に照射されるように、パルスレーザ発振装置１１０から発振されるパルスレーザＬＢを屈折させる。
（４−２）集光レンズ
【００２７】
集光レンズ２２０は、切断対象上にスリットの像を結像させると共にパルスレーザＬＢを切断対象に集光させる。なお、本実施の形態では、この集光レンズ２２０により直径約１０ｍｍのパルスレーザＬＢが焦点において直径約８０μｍに集光される。そして、本実施の形態では、この集光されたパルスレーザＬＢを照射してガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰに多数の連続的な貫通孔を形成する。
（４−３）アシストガス噴出装置
アシストガス噴出装置は、アシストガスを切断対象の切断箇所に噴出して、切断面の冷却や、切断時に発生する昇華物の除去を効率的に行う。
（５）加工ヘッド移動機構
【００２８】
加工ヘッド移動機構３００は、加工ヘッド２００をＸ軸に沿ってＸ１方向またはＸ２方向にスライド移動させる機構である。なお、この加工ヘッド移動機構３００中の駆動部（図示せず）には、第１通信線１６１を介して加工ヘッドコントローラ１４０が通信接続されている。
（６）ステージ
【００２９】
ステージ１３０は、切断対象を載置するための平台である。また、このステージ１３０には、切断対象の切断箇所に１〜５ｍｍの溝が形成されている。そして、このステージ１３０の下部から溝を介して切断対象が吸引されることにより切断対象がステージ１３０に吸着されると共に昇華物の吸引が効率的に行われる。
（７）加工ヘッドコントローラ
【００３０】
加工ヘッドコントローラ１４０は、上述の通り、第１通信線１６１を介して加工ヘッド移動機構３００の駆動部に通信接続されており、加工ヘッド２００の移動方向および移動量を制御する。
（８）制御用コンピュータ
【００３１】
制御用コンピュータ１５０は、図２に示されるように、主に、ＭＰＵ（マイクロプロセッサ）１５１、記憶部１５２、ユーザインタフェース１５３、制御インタフェース１５４から構成されている。以下、これらの構成について詳述する。
（８−１）ＭＰＵ
【００３２】
ＭＰＵ１５１は、記憶部１５２に格納されたＯＳ（オペレーティングシステム）１５２ａを実行することにより制御用コンピュータ２０の全体を制御する。また、このＭＰＵ１５１は、加工制御プログラム１５２ｂを実行することにより、パルスレーザ発振装置１１０および加工ヘッドコントローラ１４０を制御する。
（８−２）記憶部
記憶部１５２には、ＯＳ１５２ａ、加工制御プログラム１５２ｂおよびレーザ装置設定情報１５２ｃが格納されている。
【００３３】
加工制御プログラム１５２ｂは、ＯＳ１５２ａの配下で可動するアプリケーションプログラムであり、ＭＰＵ１５１によって実行されることにより、パルスレーザ発振装置１１０および加工ヘッドコントローラ１４０を制御する。
【００３４】
レーザ装置設定情報１５２ｃには、予め切断対象毎に用意された設定情報が含まれている。設定情報中の設定項目としては、図３に示されるように、ＯＮ ＴＩＭＥ（レーザ光照射時間）１７１、ＯＦＦ ＴＩＭＥ（レーザ光照射停止時間）１７２、加工ヘッド移動速度１７３、焦点１７４、ビームモード１７５、集光レンズ倍率１７６および結像方式１７７が例示される。なお、ＯＮ ＴＩＭＥ（レーザ光照射時間）１７１、ＯＦＦ ＴＩＭＥ（レーザ光照射停止時間）１７２およびビームモード１７５はパルスレーザ発振装置１１０に対する設定項目であり、加工ヘッド移動速度１７３、焦点１７４、集光レンズ倍率１７６および結像方式１７７は加工ヘッドコントローラ１４０に対する設定項目である。そして、この設定情報は加工制御プログラム１５２ｂにより参照される。
【００３５】
なお、本実施の形態において、ＯＮ ＴＩＭＥは１０〜３０μｓであることが好ましく、ＯＦＦ ＴＩＭＥは１００〜４００μｓであることが好ましく、加工ヘッド移動速度は６〜９ｍ／ｍｉｎであることが好ましく、焦点はガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰの表面にあるか厚み方向の中間点にあるのが好ましい。また、このような設定によって、加工ヘッド２００は、パルスレーザＬＢ１ショットにつき１０〜５０μｍずつＸ１方向またはＸ２方向にスライド移動していく。そして、上述の通り、パルスビームＬＢの直径は約８０μｍである。このため、この設定であれば、パルスレーザＬＢによりガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰに貫通孔がＸ軸に沿って次々と重なるように連続して形成され、この結果、ガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰが切断されることになる。なお、この切断の様子については後に図面を用いて詳述する。
（８−３）ユーザインタフェース
【００３６】
ユーザインタフェース１５３は、例えば、ディスプレイや、キーボード、マウス等で構成されており、制御用コンピュータ１５０からユーザに対して出力される各種情報を表示したり、ユーザに対して制御用コンピュータ１５０への情報入力手段を提供したりする。
（８−４）制御インタフェース
【００３７】
制御インタフェース１５４は、第２通信線１６２を介して加工ヘッドコントローラ１４０に通信接続され、第３通信線１６３を介してパルスレーザ発振装置１１０に通信接続されており、制御用コンピュータ１５０の制御対象であるパルスレーザ発振装置１１０や加工ヘッドコントローラ１４０と制御用コンピュータ１５０との間における情報の入出力を媒介する。
＜ガラス繊維強化透明樹脂フィルム＞
【００３８】
本実施の形態において切断対象となるガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰとしては、例えば、特開２００６−２１９５６９号公報や、特開２００７−１６８１５０号公報、特開２００４−２３１９３４号公報、特開２００４−２３８５３２号公報、特開２００４−２６９７２７号公報に示されるもの等が挙げられる。
【００３９】
これらの公報にも示されているように、ガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰを構成するガラス繊維材は、クロス材であってもよいし、一方向材であってよい。また、ガラス繊維材がクロス材である場合、ガラス繊維の織り組織としては、平織り、ななこ織り、朱子織り、綾織り等が挙げられる。また、このガラス繊維材の素材としては、Ｅガラスや、Ｃガラス、Ａガラス、Ｓガラス、Ｄガラス、Ｔガラス、ＮＥガラス、石英ガラス、低誘導率ガラス、高誘導率ガラス等が挙げられる。
【００４０】
ガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰを構成する透明樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）などの熱可塑性のアクリル樹脂、２つ以上の官能基を有する（メタ）アクリレートを主成分とする硬化したアクリレート樹脂、２つ以上のエポキシ基を有する化合物を硬化させたエポキシ樹脂、ノルボルネン誘導体やシクロヘキサンジエン誘導体を重合したシクロオレフィン樹脂、オレフィン−マレイミド交互共重合体、ポリ−４−メチルペンテン−１などのオレフィン樹脂、ＣＲ−３９などの光学レンズ用の熱硬化性樹脂などが挙げられる。
【００４１】
また、２つ以上の官能基を有する（メタ）アクリレートとしては、例えば、脂環式（メタ）アクリレート、ヒドロキシピバルアルデヒドとトリメチロールプロパンのアセタール化合物のジ（メタ）アクリレートなどの環状エーテル型ジ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、水添ビスフェノールＡエチレンオキサイド付加物のジ（メタ）アクリレートなどが挙げられる。
【００４２】
また、エポキシ樹脂としては、硬化剤によっても異なるが、例えば、無水物系硬化剤の場合には脂環式エポキシ樹脂やトリグリシジルイソシアヌレートなどが挙げられる。なお、これらエポキシ樹脂は、ガラス繊維材と屈折率を合わすことができれば単独で用いられてもかまわないが、屈折率を調整する目的で他のエポキシ樹脂が併用されてもかまわない。
【００４３】
また、透明樹脂中には、必要に応じて、透明性、耐溶剤性、耐熱性等の特性を損なわない範囲で、少量の酸化防止剤、紫外線吸収剤、染顔料、他の無機フィラー等の充填剤等が含まれていてもかまわない。
【００４４】
なお、このようなガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰの製造において、ガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰを透明にするには、上記ガラス繊維材の屈折率と透明樹脂の屈折率とをほぼ同一にする必要がある。
＜レーザ加工装置によるガラス繊維強化透明樹脂フィルムの切断の様子＞
【００４５】
本実施の形態では、切断対象であるガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰは、図４および図５に示されるようにして切断される。なお、ここでは、パルスレーザＬＢにより形成される貫通孔Ｈｎ，Ｈｎ−１のオーバーラップ率（ガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰの平面視における貫通孔の重なり度合い（Ｘ軸における長さ基準））は５０％とされている。
【００４６】
このレーザ加工装置１００においてガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰの切断が開始されると、図４および図５に示されるように、貫通孔Ｈｎ，Ｈｎ−１がＸ１方向（Ｘ２方向であってもよい）に向かって次々と重なるように連続して形成され、切断溝Ｇｒが形成される。なお、図４および図５中、符号Ｈｎで示される貫通孔（新設孔）は最新の貫通孔であり、符号Ｈｎ−１で示される貫通孔（基準孔）は最新の貫通孔Ｈｎの一つ前に形成された貫通孔である。また、図５中、符号ｔはガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰの厚み方向を示している。
【００４７】
なお、本実施の形態に係るレーザ加工装置１００において貫通孔Ｈｎ，Ｈｎ−１のオーバーラップ率は上述の設定項目に対応する入力情報を変更することにより変更することができる。
【００４８】
例えば、図６に示されるように、オーバーラップ率を小さくすれば、さらに高速でガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰを切断することができるが、切断端面の平滑度は低くなる。
その一方、図７に示されるように、オーバーラップ率を大きくすれば、切断速度は遅くなるが切断端面の平滑度は高くなる。
＜実施例＞
以下、実施例を示して本発明をさらに詳しく説明する。
【実施例１】
【００４９】
（１）ガラス繊維強化透明樹脂フィルムの作製
【００５０】
先ず、下記化学式（１）の構造を有する水添ビフェニル型脂環式エポキシ樹脂（Ｅ−ＢＰ、ダイセル化学工業製）９９重量部、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン（ＫＢＭ３０３、信越化学工業製）１重量部、芳香族スルホニウム系熱カチオン触媒（ＳＩ−１００Ｌ、三新化学製）１重量部を混合してエポキシ樹脂組成物を調製した。
【００５１】
【化１】
【００５２】
次に、Ｔガラス系ガラスクロス（厚さ９５μｍ、屈折率１．５２０、日東紡績製、ＷＴＸ１１６Ｆ）に上記エポキシ樹脂組成物を含浸させた後に脱泡を行い、プリプレグを調製した。
【００５３】
そして、離型処理したガラス板でこのプリプレグを挟み込んだものを８０℃で２時間加熱処理した後、２５０℃で更に２時間加熱処理して厚み０．１ｍｍのガラス繊維強化透明樹脂フィルム（ガラスフィラー含有量：６３重量％）を得た。
（２）パルスレーザによるガラス繊維強化透明樹脂フィルムの切断
【００５４】
アイオーレーザ有限会社製のレーザ加工システム（搭載レーザ加工ヘッド：ＣＯＨＥＲＥＮＴ Ｋ−２２５（短パルス炭酸ガスレーザ），出力：２２５Ｗ，ピークパワー：２００−６５０Ｗ）を上述のように制御して、上記ガラス繊維強化透明樹脂フィルム（保護フィルムは貼付されていない）を切断した。なお、このときのＯＮ ＴＩＭＥは３０μｓであり、ＯＦＦ ＴＩＭＥは４００μｓであり、加工ヘッド移動速度は８ｍ／ｍｉｎであり、焦点は−０．１ｍｍ（つまり、焦点はフィルムの下面）であり、ビームモードはシングルビームモードであった。また、このときの加工ヘッドの移動ピッチは５７μｍであり、オーバーラップ率は３８％であった。
【００５５】
ガラス繊維強化透明樹脂フィルムの切断面を光学顕微鏡にて観察したところ、その切断面にはガラス玉の発生も極めて少なく、平滑性も実用上十分に高いものであった。
【実施例２】
【００５６】
ＯＮ ＴＩＭＥを１０μに設定し、ＯＦＦ ＴＩＭＥを１００μｓに設定した以外は実施例１と同様にして、実施例１で用いたガラス繊維強化透明樹脂フィルムを切断した。また、このときの加工ヘッドの移動ピッチは１５μｍであり、オーバーラップ率は８１％であった。
【００５７】
ガラス繊維強化透明樹脂フィルムの切断面を光学顕微鏡にて観察したところ、その切断面にはガラス玉の発生も極めて少なく、平滑性も実用上十分に高いものであった。
【実施例３】
【００５８】
ＯＮ ＴＩＭＥを２０μに設定し、ＯＦＦ ＴＩＭＥを２００μｓに設定した以外は実施例１と同様にして、実施例１で用いたガラス繊維強化透明樹脂フィルムを切断した。
【００５９】
ガラス繊維強化透明樹脂フィルムの切断面を光学顕微鏡にて観察したところ、その切断面にはガラス玉の発生も極めて少なく、平滑性も実用上十分に高いものであった。
【実施例４】
【００６０】
ＯＮ ＴＩＭＥを２０μに設定し、ＯＦＦ ＴＩＭＥを２００μｓに設定し、焦点を０ｍｍ（つまり、焦点はフィルムの上面）に設定した以外は実施例１と同様にして、実施例１で用いたガラス繊維強化透明樹脂フィルムを切断した。
【００６１】
ガラス繊維強化透明樹脂フィルムの切断面を光学顕微鏡にて観察したところ、その切断面にはガラス玉の発生も極めて少なく、平滑性も実用上十分に高いものであった。
【実施例５】
【００６２】
焦点を０ｍｍ（つまり、焦点はフィルムの上面）に設定した以外は実施例１と同様にして、実施例１で用いたガラス繊維強化透明樹脂フィルムを切断した。
【００６３】
ガラス繊維強化透明樹脂フィルムの切断面を光学顕微鏡にて観察したところ、その切断面にはガラス玉の発生も極めて少なく、平滑性も実用上十分に高いものであった。
＜変形例＞
（Ａ）
【００６４】
先の実施の形態に係るレーザ加工装置１００では１つの加工ヘッド２００からガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰに対してパルスレーザＬＢが照射されたが、加工ヘッド２００をステージの高さ方向両側に配置し、両加工ヘッド２００からガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰに対して交互にパルスレーザＬＢを照射するようにしてもかまわない。かかる手段としては、図８に示されるようなレーザ加工装置１００ａを用いることが考えられる。
【００６５】
レーザ加工装置１００ａでは、図１に示されるレーザ加工装置１００の加工ヘッド２００および加工ヘッド移動機構３００がステージ１３０ａの裏側にも配置されており、パルスレーザ発振装置１１０から照射されるパルスレーザＬＢがミラー４１０，４２０によって裏側の加工ヘッド２００にも供給される。なお、ミラー４１０は一定の時間間隔でＹ軸に沿って上下方向にスライド移動する。このため、パルスレーザＬＢは、ステージ１３０ａの表側の加工ヘッド２００と裏側の加工ヘッド２００とに交互に供給される。また、ミラー４２０は固定されている。また、ステージ１３０ａには、Ｘ軸方向に沿って溝（パルスレーザＬＢの通過路）が形成されている。また、加工ヘッドコントローラ１４０ａには、第１通信線１６１を介してステージ１３０ａの表側の加工ヘッド移動機構３００の駆動部が通信接続されると共に、第４通信線１６４を介してステージ１３０ａの裏側の加工ヘッド移動機構３００の駆動部が通信接続される。そして、加工ヘッドコントローラ１４０ａは、制御用コンピュータ１５０からの指令に従って、ステージ１３０ａの両側の加工ヘッド移動機構３００の駆動部を制御する。
【００６６】
このようにすれば、ガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰの入熱分布を表側部と裏側部との間で均一化することができ、ガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰをより良好に切断することができる。
【００６７】
なお、別の手段としては、図８に示されるレーザ加工装置１００ａからミラー４１０，４２０を除去すると共に同レーザ加工装置１００ａにパルスレーザ発振装置１１０、切り出し用マスク１２０およびコリメータ１８０をさらに追加して、ステージ１３０ａの裏側の加工ヘッド２００へもう一つのパルスレーザ発振装置１１０からもう一つの切り出し用マスク１２０およびコリメータ１８０を介してパルスレーザＬＢを照射する手段や、図１に示されるレーザ加工装置１００において加工ヘッド２００からガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰに向かって照射されるパルスレーザＬＢを、一定の時間間隔でＸ軸方向に沿ってＸ１，Ｘ２方向にスライド移動するミラーで間欠的に屈折させて、さらに固定ミラー（１つであっても複数であってもかまわない）でそのパルスレーザＬＢをステージ１３０の裏側に導き、加工ヘッド２００と同一方向にスライド移動する別のスライドミラーでそのパルスレーザＬＢをガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰの裏側に照射する手法などが考えられる。
（Ｂ）
【００６８】
先の実施の形態に係るレーザ加工装置１００では加工ヘッド２００がＸ軸に沿ってスライド移動するように構成されていたが、加工ヘッド２００を固定し、ステージ１３０を３軸移動ステージとしてもかまわない。
（Ｃ）
【００６９】
先の実施の形態では特に言及しなかったが、ビームモードは、シングルビームモードが採用されてもかまわないし、フラットビームモード（外周付近で強度が高いビームの照射モード）が採用されてもかまわない。
（Ｄ）
【００７０】
先の実施の形態では特に言及しなかったが、ロール状のガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰの短手方向両側を、ガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰの長手方向に沿って直列に配置される複数のチャックで挟み込み、切断処理が完了する度にレーザ加工装置１００のステージ１３０上にガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰを順次繰り出すようにしてもかまわない。
（Ｅ）
【００７１】
先の実施の形態に係るレーザ加工装置１００では切り出し用マスク１２０として直径約１０ｍｍの円形の開口が形成されたものが採用されていたが、切り出し用マスク１２０に形成される開口の形状やサイズについては特に限定されるものではなく、ガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰの種別に応じて適宜選択することができる。例えば、開口の形状は正方形などであってもかまわない。かかる場合、ガラス繊維強化透明樹脂フィルムＴＰの切断端面の平滑度の向上を期待することができる。
（Ｆ）
【００７２】
先の実施の形態に係るレーザ加工装置１００では、切り出し用マスク１２０の後方にコリメータ１８０が配置されたが、コリメータ１８０は切り出し用マスク１２０の前方に配置されてもかまわない。
【符号の説明】
【００７３】
２００ 加工ヘッド
ＬＢ パルスレーザ
Ｈｎ 新設孔
Ｈｎ−１ 基準孔
ＴＰ ガラス繊維強化透明樹脂フィルム
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明に係るガラス繊維強化樹脂フィルムの切断方法は、樹脂粉、ガラス粉、ガラス玉等の粉塵の発生を大幅に抑制しつつ、切断端面の平滑度が高いガラス繊維強化樹脂フィルムを効率よく生成することができるという特徴を有しており、従前のガラス繊維強化樹脂フィルムの切断方法の代替方法として有用である。また、本発明に係るガラス繊維強化樹脂フィルムの切断方法は、例えば、プリプレグ等の繊維強化基材の切断に適用されても同様の作用効果を奏することが期待され、従前のプリプレグ等の繊維強化基材の切断方法の代替方法として有用であると思われる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ加工ヘッドとガラス繊維強化樹脂フィルムとを一方向に相対移動させながら、前記レーザ加工ヘッドから断続的に照射されるレーザ光線により一つ前にあけた孔（以下「基準孔」という）の一部に重なるように新たな孔（以下「新設孔」という）をあける処理を繰り返すことによってガラス繊維強化樹脂フィルムを切断する、ガラス繊維強化樹脂フィルムの切断方法。
【請求項２】
前記新設孔をあけるときのレーザ光線照射方向は、前記基準孔をあけるときのレーザ光線照射方向と逆である
請求項１に記載のガラス繊維強化樹脂フィルムの切断方法。
【請求項３】
前記基準孔と前記新設孔との重なり度合いは、２５％以上９０％以下である
請求項１または２に記載のガラス繊維強化樹脂フィルムの切断方法。
【請求項４】
前記基準孔と前記新設孔との重なり度合いは、２５％以上５０％未満である
請求項３に記載のガラス繊維強化樹脂フィルムの切断方法。
【請求項５】
前記基準孔と前記新設孔との重なり度合いは、５０％以上９０％以下である
請求項３に記載のガラス繊維強化樹脂フィルムの切断方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載のガラス繊維強化樹脂フィルムの切断方法により前記ガラス繊維強化樹脂フィルムを切断する切断工程と、
前記切断工程において切断された前記ガラス繊維強化樹脂フィルムからガラス繊維強化樹脂パネルを製造する製造工程と
を備える、ガラス繊維強化樹脂パネルの製造方法。
【請求項７】
請求項１から５のいずれかのガラス繊維強化樹脂フィルムの切断方法により切断される、ガラス繊維強化樹脂フィルム。
【請求項８】
請求項６の記載にガラス繊維強化樹脂パネルの製造方法により製造される、ガラス繊維強化樹脂パネル。
【請求項１】
レーザ加工ヘッドとガラス繊維強化樹脂フィルムとを一方向に相対移動させながら、前記レーザ加工ヘッドから断続的に照射されるレーザ光線により一つ前にあけた孔（以下「基準孔」という）の一部に重なるように新たな孔（以下「新設孔」という）をあける処理を繰り返すことによってガラス繊維強化樹脂フィルムを切断する、ガラス繊維強化樹脂フィルムの切断方法。
【請求項２】
前記新設孔をあけるときのレーザ光線照射方向は、前記基準孔をあけるときのレーザ光線照射方向と逆である
請求項１に記載のガラス繊維強化樹脂フィルムの切断方法。
【請求項３】
前記基準孔と前記新設孔との重なり度合いは、２５％以上９０％以下である
請求項１または２に記載のガラス繊維強化樹脂フィルムの切断方法。
【請求項４】
前記基準孔と前記新設孔との重なり度合いは、２５％以上５０％未満である
請求項３に記載のガラス繊維強化樹脂フィルムの切断方法。
【請求項５】
前記基準孔と前記新設孔との重なり度合いは、５０％以上９０％以下である
請求項３に記載のガラス繊維強化樹脂フィルムの切断方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載のガラス繊維強化樹脂フィルムの切断方法により前記ガラス繊維強化樹脂フィルムを切断する切断工程と、
前記切断工程において切断された前記ガラス繊維強化樹脂フィルムからガラス繊維強化樹脂パネルを製造する製造工程と
を備える、ガラス繊維強化樹脂パネルの製造方法。
【請求項７】
請求項１から５のいずれかのガラス繊維強化樹脂フィルムの切断方法により切断される、ガラス繊維強化樹脂フィルム。
【請求項８】
請求項６の記載にガラス繊維強化樹脂パネルの製造方法により製造される、ガラス繊維強化樹脂パネル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−９８３８１（Ｐ２０１１−９８３８１Ａ）
【公開日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５５１９０（Ｐ２００９−２５５１９０）
【出願日】平成２１年１１月６日（２００９．１１．６）
【出願人】（０００００２１４１）住友ベークライト株式会社 (2,927)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月６日（２００９．１１．６）
【出願人】（０００００２１４１）住友ベークライト株式会社 (2,927)
【Ｆターム（参考）】
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