ラミネート物の製造方法及び装置
【課題】基材にラミネートされた（貼り合わされた）樹脂膜表面にクレータの発生が少なく表面外観に優れたラミネート物を製造することができる。
【解決手段】走行する帯状の基材２４の面に、押出ダイ１４から溶融状態で吐出した熱可塑性樹脂の樹脂膜１２を被覆させながらニップローラ１８と冷却ローラ１６とで基材２４と樹脂膜１２とをニップして貼り合わせてラミネート物２８を製造する際に、製造されたラミネート物２８のうちの樹脂膜１２の膜厚が、基材２４に貼り合わされるニップ位置における樹脂膜１２の膜厚の２０〜８５％の範囲になるようにニップを行い、該ニップ位置Ｍを通過する樹脂膜１２の通過量を絞るようにした。
【解決手段】走行する帯状の基材２４の面に、押出ダイ１４から溶融状態で吐出した熱可塑性樹脂の樹脂膜１２を被覆させながらニップローラ１８と冷却ローラ１６とで基材２４と樹脂膜１２とをニップして貼り合わせてラミネート物２８を製造する際に、製造されたラミネート物２８のうちの樹脂膜１２の膜厚が、基材２４に貼り合わされるニップ位置における樹脂膜１２の膜厚の２０〜８５％の範囲になるようにニップを行い、該ニップ位置Ｍを通過する樹脂膜１２の通過量を絞るようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラミネート物の製造方法及び装置に係り、特に、ラミネート物の樹脂膜表面に生じるクレータの発生を抑制する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
写真印画紙用基材等のラミネート物の製造には、走行する基材に、押出ダイから吐出したポリオレフィン等の熱可塑性樹脂の樹脂膜を、ニップローラと冷却ローラとの間のニップ位置で被覆させると共にニップして圧着することにより、樹脂膜を基材にラミネートする押出ラミネート方法（押出コーティング方法とも称す）が広く採用されている。
【０００３】
このラミネート物の製造において、基材にラミネートされた樹脂膜の表面に微細な細孔（以下、「クレータ」と称す）が生じることがある。そして、このクレータの数が多いと製品の外観が損なわれるだけでなく、ラミネート物を例えば写真印画紙用支持体として使用する場合には光沢感も低下するので、製品の価値が著しく低下する。
【０００４】
クレータの発生は、ライン速度や樹脂膜厚、ダイから吐出する樹脂の吐出温度、ニップするニップ圧等の条件と関係があるといわれているが、その原因については未だ明らかにはされていない。
【０００５】
クレータ発生の防止対策を開示した先行技術としては例えば、樹脂に着目して、ポリエステル樹脂とポリエチレン樹脂を混合した樹脂組成物を使用する対応策（特許文献１）、基材に着目して、基材を金属ロールや合成ロールでカレンダー処理した直後に樹脂膜をラミネートする対応策（特許文献２）、工程に着目して、冷却ロールの表面粗さを規定すると共にニップする雰囲気を減圧及び遮風するようにした対応策（特許文献３）がある。
【特許文献１】特開平８−２８６３１９号公報
【特許文献２】特開平４−８１８３６号公報
【特許文献３】特開平８−２５４７８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記した特許文献１〜３のクレーター発生防止対策は、それなりに効果はあるものの、その効果を発揮して製造できるラミネート物の種類が限られており、様々な種類のラミネート物には適用できないという問題がある。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、基材にラミネートされた（貼り合わされた）樹脂膜表面にクレータの発生が少なく表面外観に優れたラミネート物を製造することができ、しかも製造するラミネート物の種類に関係なく適用できるラミネート物の製造方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１は前記目的を達成するために、走行する帯状の基材の面に、ダイから溶融状態で吐出した熱可塑性樹脂の樹脂膜を被覆させながらニップローラと冷却ローラとで基材と樹脂膜とをニップして貼り合わせるラミネート物の製造方法において、前記製造方法で製造されたラミネート物のうちの樹脂膜の膜厚が、前記基材に貼り合わされるニップ位置における樹脂膜の膜厚の２０〜８５％の範囲になるように前記ニップを行い、該ニップ位置を通過する前記樹脂膜の通過量を絞ることを特徴とするラミネート物の製造方法を提供する。
【０００９】
本発明によれば、製造されたラミネート物のうちの樹脂膜の膜厚が、基材に貼り合わされるニップ位置における樹脂膜の膜厚の２０〜８５％の範囲になるようにニップを行い、該ニップ位置を通過する樹脂膜の通過量を絞ることにより、ニップ位置の上流側に樹脂膜の適切な溜まり部を形成するようにしたので、樹脂膜表面のクレータ発生が少なく表面外観に優れたラミネート物を製造することができる。しかも本発明は製造するラミネート物の種類に関係なく適用できる。
【００１０】
請求項２は請求項１において、前記基材の表面粗さを該基材表面に存在する凹凸の平均周期長さで表したときに、該平均周期長さが５０μｍ以下、又は１００μｍ以上であることを特徴とする。
【００１１】
請求項１の発明に加えて、請求項２で規定した平均周期長さの表面粗さを有する基材を用いれば、更にクレータの発生を抑制することができる。
【００１２】
請求項３は請求項１又は２において、前記基材の表面粗さを該基材表面に存在する凹凸の高低差で表したときに、該高低差の最大が５μｍ以下であることを特徴とする。
【００１３】
請求項１又は請求項２の発明に加えて、請求項３で規定した表面粗さを有する基材を用いれば、クレータの発生を一層抑制することができる。
【００１４】
請求項４は請求項１〜３のいずれかにおいて、前記ラミネート物は、写真印画紙用支持体であることを特徴とする。
【００１５】
本発明のラミネート物の製造方法は、ラミネート物として写真印画紙用支持体を製造する際に特に有効である。
【００１６】
本発明の請求項５は前記目的を達成するために、走行する帯状の基材の面に、ダイから溶融状態で吐出した熱可塑性樹脂の樹脂膜を被覆させながらニップローラと冷却ローラとで基材と樹脂膜とをニップして貼り合わせるラミネート物の製造装置において、前記基材に貼り合わされるニップ位置における樹脂膜の膜厚を測定する第１の膜厚測定手段と、前記ラミネート物のうちの樹脂膜の膜厚を測定する第２の膜厚測定手段と、前記第１及び第２の膜厚測定手段の測定結果に基づいて前記ニップローラと冷却ローラとのニップとのニップ圧を調整して該ニップ位置を通過する前記樹脂膜の通過量を制御するコントローラと、を備えたことを特徴とするラミネート物の製造装置を提供する。
【００１７】
請求項５は、請求項１の方法発明を装置発明として構成したもので、第１の膜厚測定手段で測定した基材に貼り合わされるニップ位置における樹脂膜の膜厚と、第２の膜厚測定手段で測定したラミネート物のうちの樹脂膜の膜厚とに基づいて、ニップローラと冷却ローラとのニップとのニップ圧を調整して該ニップ位置を通過する樹脂膜の通過量を制御するコントローラとを設けた。これにより、樹脂膜表面のクレータ発生が少なく表面外観に優れたラミネート物を製造することができ、しかも本発明は製造するラミネート物の種類に関係なく適用できる。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように本発明に係るラミネート物の製造方法及び装置によれば、基材にラミネートされた（貼り合わされた）樹脂膜表面にクレータの発生が少なく表面外観に優れたラミネート物を製造することができ、しかも製造するラミネート物の種類に関係なく適用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下添付図面に従って本発明に係るラミネート物の製造方法及び装置の好ましい実施の形態について詳説する。
【００２０】
図１は、本発明におけるラミネート物の製造装置１０の全体構成図である。
【００２１】
図１に示すように、溶融状態の熱可塑性樹脂の樹脂膜１２が押し出される押出ダイ１４の下方には、冷却ローラ１６とニップローラ１８とが平行に隣接配置されると共に、冷却ローラ１６を挟んでニップローラ１８の反対側には、剥離ローラ２０が冷却ローラ１６に平行して隣接配置される。更に、ニップローラ１８を挟んで冷却ローラ１６の反対側には、バックアップローラ２２が設けられる。そして、走行する帯状の基材２４は、冷却ローラ１６とニップローラ１８とが接するニップ位置Ｍにおいて押出ダイ１４から押し出された樹脂膜１２が被覆されながらニップされ、基材２４と樹脂膜１２とが貼り合わされる。樹脂膜１２が貼り合わされた基材２４は、樹脂膜側を冷却ローラ１６面に接しながら走行して冷却され、剥離ローラ２０により冷却ローラ１６から剥離される。これによりラミネート物２８が製造される。
【００２２】
また、ニップローラ１８及びバックアップローラ２２には、冷却ローラ１６に対する押圧力を制御してニップ圧を調整する押圧力調整装置３０、３０がそれぞれ設けられ、後記するコントローラ３２によって制御される。押圧力調整装置３０としては、例えば油圧シリンダ等を使用できる。
【００２３】
また、ラミネート物の製造装置１０には、基材２４に貼り合わされるニップ位置Ｍにおける樹脂膜１２の膜厚を測定する第１の膜厚測定手段３４が設けられる。この第１の膜厚測定手段３４は、図２に示すように、主として、冷却ローラ１６とニップローラ１８のギャップ量Ｇを測定する測定装置３８と、測定装置３８で測定したギャップ量Ｇと予め求めておいた基材２４の厚みとからニップ位置Ｍにおける樹脂膜１２の厚みを演算するコンピュータ４０とで構成される。
【００２４】
測定装置３８は、主として冷却ローラ１６とニップローラ１８との回転軸１６Ａ、１８Ａにそれぞれ取り付けられた円板状のディスク４２、４４と、それぞれのディスク４２、４４の周縁部を撮像する２台のＣＣＤカメラ４６、４８と、冷却ローラ１６とニップローラ１８とのそれぞれの振動を周波数解析する２台のＦＦＴアナライザー５０、５２とで構成される。この場合、１台のＣＣＤカメラで冷却ローラ１６とニップローラ１８のディスク４２、４４を撮像してもよいが、撮像視野が大きくなって撮像精度が下がるので、２台のＣＣＤカメラ４６、４８を使用することが好ましい。また、それぞれのディスク４２、４４の径は冷却ローラ１６とニップローラ１８の径と一致するように形成される。
【００２５】
そして、第１の膜厚測定手段３４によりニップ位置Ｍにおける樹脂膜１２の厚みを測定するには、ディスク４２、４４間の距離をＣＣＤカメラ４６、４８で測定すると共に、ＦＦＴアナライザー５０、５２で冷却ローラ１６とニップローラ１８の回転時における振動を測定し、それぞれの測定データがコンピュータ４０に入力される。コンピュータ４０では、これらのデータをキャリブレーションした上で冷却ローラ１６とニップローラ１８の回転時におけるギャップ量Ｇを演算し、このギャップ量Ｇから予め測定した基材２４の厚みを差し引くことにより、ニップ位置Ｍにおける樹脂膜１２の厚みを算出する。尚、本実施の形態では、第１の膜厚測定手段３４を上記のように構成したが、ニップ位置Ｍの前で樹脂膜厚みを精度良く直接測定できる膜厚測定センサーがあれば、それを使用するようにしてもよい。
【００２６】
更に、剥離ローラ２０で剥離されたラミネート物２８の樹脂膜面側の近傍には、ラミネート物２８のうちの樹脂膜１２の膜厚を測定する非接触式の第２の膜厚測定手段３６が設けられる。第２の膜厚測定手段３６としては、樹脂膜１２と基材２４の界面からの反射光の光路差によって発生する干渉光データから膜厚を測定する干渉式等を好適に用いることができる。これら第１及び第２の膜厚測定手段３４、３６で測定された測定値は、コントローラ３２に逐次入力される。コントローラ３２には、第１の膜厚センサー３４で測定された膜厚値（Ａ）に対する第２の膜厚センサー３６で測定された膜厚値（Ｂ）の膜厚比率［（Ｂ／Ａ）×１００％］を演算する演算部が設けられると共に、演算部には膜厚比率が２０〜８５％の範囲内で一定の膜厚比率（例えば８０％）が設定値として設定されている。この設定値はコントローラ３２の入力手段（図示せず）からの入力により変更可能である。そして、コントローラ３２は第１及び第２の膜厚センサー３４、３６の測定値に基づいて演算部で演算された膜厚比率が８０％になるように、ニップローラ１８及びバックアップローラ２２の押圧力調整装置３０を制御する。
【００２７】
次に、上記の如く構成された製造装置１０を用いてラミネート物２８を製造する製造方法を説明する。
【００２８】
押出ダイ１４から溶融状態で吐出した熱可塑性樹脂の樹脂膜１２と、走行する基材２４とがニップ位置Ｍにおいて合流し、ニップローラ１８と冷却ローラ１６とで樹脂膜１２と基材２４とをニップする。これにより、基材２４に樹脂膜１２が貼り合わされる。樹脂膜が貼り合わされた基材２４は、樹脂膜面を冷却ローラ１６に接触させながら剥離ローラ２０に搬送される。これにより、樹脂膜１２が冷却される。樹脂膜が冷却された基材２４は、剥離ローラ２０で剥離される。これにより、ラミネート物２８が製造される。
【００２９】
かかるラミネート物２８の製造において、基材２４に貼り合わされるニップ位置Ｍにおける樹脂膜１２の膜厚（Ａ）が第１の膜厚測定手段３４で測定されると共に、ラミネート物２８のうちの樹脂膜１２の膜厚（Ｂ）が第２の膜厚測定手段３６で測定される。そして、第１及び第２の膜厚測定手段３４、３６の測定値がコントローラ３２に入力される。コントローラ３２は、演算部で膜厚比率［（Ｂ／Ａ）×１００％］を演算し、演算した演算値と設定値（例えば８０％）とを比較し、演算値と設定値が一致するようにニップローラ１８及びバックアップローラ２２の押圧力調整装置３０の押圧力を調整するフィードバック制御により、ニップ位置Ｍを通過する樹脂膜１２の通過量を適切に絞る。
【００３０】
このように、押出ダイ１４から溶融状態で吐出された樹脂膜１２がニップ位置Ｍで通過量が絞られることにより、図３に示すように、ニップ位置Ｍの直ぐ上流側に樹脂膜１２の溜まり部１２Ａ（樹脂膜１２が膨らんだ部分）が形成される。この溜まり部１２Ａの作用により基材２４表面（樹脂膜１２と合わさる側の面）に凹凸があっても凹部が樹脂膜１２表面（冷却ロール１６に接触する側の面）に写ってクレータになることがない。これにより、樹脂膜表面にクレータの発生が少なく表面外観に優れたラミネート物２８を製造することができる。しかも本発明のラミネート物の製造方法は製造するラミネート物２８の種類に関係なく適用できる。
【００３１】
この溜まり部１２Ａは大きすぎても小さすぎてもラミネート物２８の表面外観に悪影響を及ぼし、溜まり部１２Ａが適切な大きさになるようにニップ位置Ｍを通過する樹脂膜１２の通過量を絞ることが重要である。そして、本発明者は、かかる観点からニップ位置Ｍで絞る樹脂膜１２の通過量を鋭意検討し、製造されたラミネート物２８のうちの樹脂膜１２の膜厚が、基材に貼り合わされるニップ位置における樹脂膜１２の膜厚の２０〜８５％の範囲になるようにニップ位置Ｍを通過する樹脂膜１２の通過量を絞るようにした。これは、膜厚比率が２０％を下回るほどに大きな溜まり部１２Ａが形成されると、溜まり部１２Ａが不安定になり、製造されたラミネート物２８の樹脂膜面の膜厚分布が大きくなるためである。膜厚比率の下限である２０％は設備的な面での限界であると考えられる。一方、膜厚比率が８５％を超えるほどに小さな溜まり部ではクレータの発生数を減少させる効果を十分に発揮できないためである。尚、膜厚比率２０〜８５％とは、冷却ロール１６で樹脂膜１２が冷却されることによる膜厚の薄膜化も含めた値である。また、図３には溜まり部１２Ａの大きさを誇張して描いているが、樹脂膜１２自体がミクロンオーダーの厚みであり、膜厚比率を２０〜８５％にすることによる溜まり部１２Ａの膨らみの変化は肉眼では判別しにくい程度である。
【００３２】
ラミネート物２８の樹脂膜表面のクレータの発生を少なくするには、上記した膜厚比率に加えて、樹脂膜１２に貼り合わされる基材２４の表面粗さが所定の表面粗さを満足することが好ましい。即ち、基材２４の表面粗さを該基材表面に存在する凹凸の平均周期長さで表したときに、該平均周期長さが５０μｍ以下、又は１００μｍ以上であることが好ましい。更には、基材２４の表面粗さを該基材表面に存在する凹凸の高低差（Ｈ）で表したときに、該高低差の最大（Ｈmax ）が５μｍ以下であることが好ましい。
【００３３】
これは、図４に示すように、平均周期長さが５０μｍ以下の凹凸のように凹部Ａ〜凹部ＡまでのピッチＰ１、又は凸部Ｂ〜凸部ＢまでのピッチＰ２が短い細かな凹凸の繰り返しの場合や、或いは平均周期長さが１００μｍ以上のように凹部Ａ〜凹部ＡまでのピッチＰ１、又は凸部Ｂ〜凸部ＢまでのピッチＰ２が長いブロードな凹凸の繰り返しの場合には、基材の凹凸が貼り合わされた樹脂膜の表面（冷却ローラ側の面）に写りにくい傾向にある。逆に、平均周期長さが５０μｍを超えて１００μｍ未満の場合には、基材２４の凹凸が貼り合わされた樹脂膜の表面に写り易く、凹部の写りが樹脂膜表面にクレータとなって現れる。従って、平均周期長さが５０μｍ以下、又は１００μｍ以上である表面粗さを有する基材２４を用いれば、それだけクレータの発生を抑制することができる。尚、基材表面の凹凸の平均高さに中心線を引き、中心線よりも突出した部分を凸部Ｂとし、中心線よりも窪んだ部分を凹部Ａとした。
【００３４】
更には、基材表面の凹凸の高低差の最大が５μｍ以下のように深さの浅い凹部Ａは樹脂膜表面に写りにくく、樹脂膜表面にクレータとなって現れにくい。従って、高低差５μｍ以下の表面粗さを有する基材２４を用いれば、それだけクレータの発生を抑制することができる。
【００３５】
また、図１には示しなかったが、基材２４と樹脂膜１２とのニップ位置Ｍの近傍に、冷却ローラ１６面に向けて、例えばＣＯ2 ガス，Ｏ2 ガス，Ｈｅガス等の樹脂膜透過性のあるガスを噴出するガス噴出ノズルを設けることが好ましい。ガス噴出ノズルから樹脂膜１２に対して透過性のあるガスを冷却ローラ１６面に向けて吹付けてガスのカーテンを形成し、冷却ローラ１６の回転に伴ってニップ位置Ｍに向けて流れる同伴エアを遮断し、透過性を有するガスに置換する。これにより、樹脂膜１２と冷却ローラ１６とで囲まれたエリアＥにおいて、樹脂膜１２の面にガスが同伴されても透過性を有するガスであれば、樹脂膜１２にへこみを形成しにくくなるので、クレータの発生を更に効果的に抑制することができる。
【００３６】
このように、本発明は、クレータの発生を抑制でき、表面外観に優れたラミネート物２８を製造することができる。特に、ライン速度が３００ｍ／分を超すような高速度領域でも、クレータ数の発生を効果的に抑制できるので、生産性を向上させることができる。更にはクレータを顕著に減少できることから樹脂膜１２の膜厚をも薄くすることができ、これにより原材料費を削減することができる。
【実施例】
【００３７】
次に、本発明のラミネート物の製造装置１０を使用してラミネート物２８を製造した実施例を説明する。
【００３８】
実施例は、厚み１７５μｍ、幅３００ｍｍの帯状の基材２４（原紙）の表面に、厚み２５μｍの樹脂膜１２（ポリエチレン）をラミネートしてラミネート物２８を製造した。
【００３９】
表１は、基材２４の表面粗さを示す平均周期長さを１００μｍで一定にした場合において、膜厚比率［（Ｂ／Ａ）×１００％］とクレータ数との関係を示したものである。
【００４０】
また、表２は、膜厚比率を８５％に一定にした場合において、基材２４の平均周期長さとクレータ数との関係を示したものである。ライン速度としては、高速な３００ｍ／分で行った。尚、ガス噴出ノズルからのガス噴射は行っていない。
【００４１】
表１及び表２における「クレータ数」は、製造されたラミネート物２８の樹脂膜面１ｃｍ2 当たりの個数である。
【００４２】
【表１】
【００４３】
【表２】
表１の結果から分かるように、膜厚比率を小さくするに従って、クレータ数が減少する傾向にあり、試験２の膜厚比率９０％から試験３の膜厚比率８５％になったときにクレータ数が顕著に低減した。また、膜厚比率を小さくするに従って、クレータ数が減少する傾向にあるが、設備的な面から膜厚比率２０％が限界である。
【００４４】
このように、膜厚分布が２０〜８５％の範囲になるようにニップを行い、該ニップ位置Ｍを通過する樹脂膜１２の通過量を絞ることで、樹脂膜表面にクレータの発生が少なく表面外観に優れたラミネート物２８を製造することができた。しかも、樹脂膜の種類を変えて行ったが、同様の結果を得ることができ、製造するラミネート物の種類に関係なく適用できる。
【００４５】
表２の結果から分かるように、平均周期長さが５０μｍ以下の試験１２〜１４、及び１００μｍ以上の試験７〜９は、５０μｍを超えて１００μｍ未満の試験９〜１１に比べてクレータ数が少なかった。このことから、表１の膜厚比率を２０〜８５％にするのに加えて、基材２４の平均周期長さを５０μｍ以下、或いは１００μｍ以上にすることで、クレータ数を更に低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明のラミネート物の製造装置の全体構成図
【図２】第１の膜厚測定手段の構成の一例を説明する説明図
【図３】本発明の作用を説明する説明図
【図４】基材の表面粗さを説明する説明図
【符号の説明】
【００４７】
１０…製造装置、１２…樹脂膜、１２Ａ…溜まり部、１４…押出ダイ、１６…冷却ローラ、１８…ニップローラ、２０…剥離ローラ、２２…バックアップローラ、２４…基材、３０…押圧力調整装置、３２…コントローラ、３４…第１の膜厚測定手段、３６…第２の膜厚測定手段、３８…測定装置、４０…コンピュータ、４２、４４…ディスク、４６、４８…ＣＣＤカメラ、５０、５２…ＦＦＴアナライザー、Ｍ…ニップ位置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラミネート物の製造方法及び装置に係り、特に、ラミネート物の樹脂膜表面に生じるクレータの発生を抑制する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
写真印画紙用基材等のラミネート物の製造には、走行する基材に、押出ダイから吐出したポリオレフィン等の熱可塑性樹脂の樹脂膜を、ニップローラと冷却ローラとの間のニップ位置で被覆させると共にニップして圧着することにより、樹脂膜を基材にラミネートする押出ラミネート方法（押出コーティング方法とも称す）が広く採用されている。
【０００３】
このラミネート物の製造において、基材にラミネートされた樹脂膜の表面に微細な細孔（以下、「クレータ」と称す）が生じることがある。そして、このクレータの数が多いと製品の外観が損なわれるだけでなく、ラミネート物を例えば写真印画紙用支持体として使用する場合には光沢感も低下するので、製品の価値が著しく低下する。
【０００４】
クレータの発生は、ライン速度や樹脂膜厚、ダイから吐出する樹脂の吐出温度、ニップするニップ圧等の条件と関係があるといわれているが、その原因については未だ明らかにはされていない。
【０００５】
クレータ発生の防止対策を開示した先行技術としては例えば、樹脂に着目して、ポリエステル樹脂とポリエチレン樹脂を混合した樹脂組成物を使用する対応策（特許文献１）、基材に着目して、基材を金属ロールや合成ロールでカレンダー処理した直後に樹脂膜をラミネートする対応策（特許文献２）、工程に着目して、冷却ロールの表面粗さを規定すると共にニップする雰囲気を減圧及び遮風するようにした対応策（特許文献３）がある。
【特許文献１】特開平８−２８６３１９号公報
【特許文献２】特開平４−８１８３６号公報
【特許文献３】特開平８−２５４７８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記した特許文献１〜３のクレーター発生防止対策は、それなりに効果はあるものの、その効果を発揮して製造できるラミネート物の種類が限られており、様々な種類のラミネート物には適用できないという問題がある。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、基材にラミネートされた（貼り合わされた）樹脂膜表面にクレータの発生が少なく表面外観に優れたラミネート物を製造することができ、しかも製造するラミネート物の種類に関係なく適用できるラミネート物の製造方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１は前記目的を達成するために、走行する帯状の基材の面に、ダイから溶融状態で吐出した熱可塑性樹脂の樹脂膜を被覆させながらニップローラと冷却ローラとで基材と樹脂膜とをニップして貼り合わせるラミネート物の製造方法において、前記製造方法で製造されたラミネート物のうちの樹脂膜の膜厚が、前記基材に貼り合わされるニップ位置における樹脂膜の膜厚の２０〜８５％の範囲になるように前記ニップを行い、該ニップ位置を通過する前記樹脂膜の通過量を絞ることを特徴とするラミネート物の製造方法を提供する。
【０００９】
本発明によれば、製造されたラミネート物のうちの樹脂膜の膜厚が、基材に貼り合わされるニップ位置における樹脂膜の膜厚の２０〜８５％の範囲になるようにニップを行い、該ニップ位置を通過する樹脂膜の通過量を絞ることにより、ニップ位置の上流側に樹脂膜の適切な溜まり部を形成するようにしたので、樹脂膜表面のクレータ発生が少なく表面外観に優れたラミネート物を製造することができる。しかも本発明は製造するラミネート物の種類に関係なく適用できる。
【００１０】
請求項２は請求項１において、前記基材の表面粗さを該基材表面に存在する凹凸の平均周期長さで表したときに、該平均周期長さが５０μｍ以下、又は１００μｍ以上であることを特徴とする。
【００１１】
請求項１の発明に加えて、請求項２で規定した平均周期長さの表面粗さを有する基材を用いれば、更にクレータの発生を抑制することができる。
【００１２】
請求項３は請求項１又は２において、前記基材の表面粗さを該基材表面に存在する凹凸の高低差で表したときに、該高低差の最大が５μｍ以下であることを特徴とする。
【００１３】
請求項１又は請求項２の発明に加えて、請求項３で規定した表面粗さを有する基材を用いれば、クレータの発生を一層抑制することができる。
【００１４】
請求項４は請求項１〜３のいずれかにおいて、前記ラミネート物は、写真印画紙用支持体であることを特徴とする。
【００１５】
本発明のラミネート物の製造方法は、ラミネート物として写真印画紙用支持体を製造する際に特に有効である。
【００１６】
本発明の請求項５は前記目的を達成するために、走行する帯状の基材の面に、ダイから溶融状態で吐出した熱可塑性樹脂の樹脂膜を被覆させながらニップローラと冷却ローラとで基材と樹脂膜とをニップして貼り合わせるラミネート物の製造装置において、前記基材に貼り合わされるニップ位置における樹脂膜の膜厚を測定する第１の膜厚測定手段と、前記ラミネート物のうちの樹脂膜の膜厚を測定する第２の膜厚測定手段と、前記第１及び第２の膜厚測定手段の測定結果に基づいて前記ニップローラと冷却ローラとのニップとのニップ圧を調整して該ニップ位置を通過する前記樹脂膜の通過量を制御するコントローラと、を備えたことを特徴とするラミネート物の製造装置を提供する。
【００１７】
請求項５は、請求項１の方法発明を装置発明として構成したもので、第１の膜厚測定手段で測定した基材に貼り合わされるニップ位置における樹脂膜の膜厚と、第２の膜厚測定手段で測定したラミネート物のうちの樹脂膜の膜厚とに基づいて、ニップローラと冷却ローラとのニップとのニップ圧を調整して該ニップ位置を通過する樹脂膜の通過量を制御するコントローラとを設けた。これにより、樹脂膜表面のクレータ発生が少なく表面外観に優れたラミネート物を製造することができ、しかも本発明は製造するラミネート物の種類に関係なく適用できる。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように本発明に係るラミネート物の製造方法及び装置によれば、基材にラミネートされた（貼り合わされた）樹脂膜表面にクレータの発生が少なく表面外観に優れたラミネート物を製造することができ、しかも製造するラミネート物の種類に関係なく適用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下添付図面に従って本発明に係るラミネート物の製造方法及び装置の好ましい実施の形態について詳説する。
【００２０】
図１は、本発明におけるラミネート物の製造装置１０の全体構成図である。
【００２１】
図１に示すように、溶融状態の熱可塑性樹脂の樹脂膜１２が押し出される押出ダイ１４の下方には、冷却ローラ１６とニップローラ１８とが平行に隣接配置されると共に、冷却ローラ１６を挟んでニップローラ１８の反対側には、剥離ローラ２０が冷却ローラ１６に平行して隣接配置される。更に、ニップローラ１８を挟んで冷却ローラ１６の反対側には、バックアップローラ２２が設けられる。そして、走行する帯状の基材２４は、冷却ローラ１６とニップローラ１８とが接するニップ位置Ｍにおいて押出ダイ１４から押し出された樹脂膜１２が被覆されながらニップされ、基材２４と樹脂膜１２とが貼り合わされる。樹脂膜１２が貼り合わされた基材２４は、樹脂膜側を冷却ローラ１６面に接しながら走行して冷却され、剥離ローラ２０により冷却ローラ１６から剥離される。これによりラミネート物２８が製造される。
【００２２】
また、ニップローラ１８及びバックアップローラ２２には、冷却ローラ１６に対する押圧力を制御してニップ圧を調整する押圧力調整装置３０、３０がそれぞれ設けられ、後記するコントローラ３２によって制御される。押圧力調整装置３０としては、例えば油圧シリンダ等を使用できる。
【００２３】
また、ラミネート物の製造装置１０には、基材２４に貼り合わされるニップ位置Ｍにおける樹脂膜１２の膜厚を測定する第１の膜厚測定手段３４が設けられる。この第１の膜厚測定手段３４は、図２に示すように、主として、冷却ローラ１６とニップローラ１８のギャップ量Ｇを測定する測定装置３８と、測定装置３８で測定したギャップ量Ｇと予め求めておいた基材２４の厚みとからニップ位置Ｍにおける樹脂膜１２の厚みを演算するコンピュータ４０とで構成される。
【００２４】
測定装置３８は、主として冷却ローラ１６とニップローラ１８との回転軸１６Ａ、１８Ａにそれぞれ取り付けられた円板状のディスク４２、４４と、それぞれのディスク４２、４４の周縁部を撮像する２台のＣＣＤカメラ４６、４８と、冷却ローラ１６とニップローラ１８とのそれぞれの振動を周波数解析する２台のＦＦＴアナライザー５０、５２とで構成される。この場合、１台のＣＣＤカメラで冷却ローラ１６とニップローラ１８のディスク４２、４４を撮像してもよいが、撮像視野が大きくなって撮像精度が下がるので、２台のＣＣＤカメラ４６、４８を使用することが好ましい。また、それぞれのディスク４２、４４の径は冷却ローラ１６とニップローラ１８の径と一致するように形成される。
【００２５】
そして、第１の膜厚測定手段３４によりニップ位置Ｍにおける樹脂膜１２の厚みを測定するには、ディスク４２、４４間の距離をＣＣＤカメラ４６、４８で測定すると共に、ＦＦＴアナライザー５０、５２で冷却ローラ１６とニップローラ１８の回転時における振動を測定し、それぞれの測定データがコンピュータ４０に入力される。コンピュータ４０では、これらのデータをキャリブレーションした上で冷却ローラ１６とニップローラ１８の回転時におけるギャップ量Ｇを演算し、このギャップ量Ｇから予め測定した基材２４の厚みを差し引くことにより、ニップ位置Ｍにおける樹脂膜１２の厚みを算出する。尚、本実施の形態では、第１の膜厚測定手段３４を上記のように構成したが、ニップ位置Ｍの前で樹脂膜厚みを精度良く直接測定できる膜厚測定センサーがあれば、それを使用するようにしてもよい。
【００２６】
更に、剥離ローラ２０で剥離されたラミネート物２８の樹脂膜面側の近傍には、ラミネート物２８のうちの樹脂膜１２の膜厚を測定する非接触式の第２の膜厚測定手段３６が設けられる。第２の膜厚測定手段３６としては、樹脂膜１２と基材２４の界面からの反射光の光路差によって発生する干渉光データから膜厚を測定する干渉式等を好適に用いることができる。これら第１及び第２の膜厚測定手段３４、３６で測定された測定値は、コントローラ３２に逐次入力される。コントローラ３２には、第１の膜厚センサー３４で測定された膜厚値（Ａ）に対する第２の膜厚センサー３６で測定された膜厚値（Ｂ）の膜厚比率［（Ｂ／Ａ）×１００％］を演算する演算部が設けられると共に、演算部には膜厚比率が２０〜８５％の範囲内で一定の膜厚比率（例えば８０％）が設定値として設定されている。この設定値はコントローラ３２の入力手段（図示せず）からの入力により変更可能である。そして、コントローラ３２は第１及び第２の膜厚センサー３４、３６の測定値に基づいて演算部で演算された膜厚比率が８０％になるように、ニップローラ１８及びバックアップローラ２２の押圧力調整装置３０を制御する。
【００２７】
次に、上記の如く構成された製造装置１０を用いてラミネート物２８を製造する製造方法を説明する。
【００２８】
押出ダイ１４から溶融状態で吐出した熱可塑性樹脂の樹脂膜１２と、走行する基材２４とがニップ位置Ｍにおいて合流し、ニップローラ１８と冷却ローラ１６とで樹脂膜１２と基材２４とをニップする。これにより、基材２４に樹脂膜１２が貼り合わされる。樹脂膜が貼り合わされた基材２４は、樹脂膜面を冷却ローラ１６に接触させながら剥離ローラ２０に搬送される。これにより、樹脂膜１２が冷却される。樹脂膜が冷却された基材２４は、剥離ローラ２０で剥離される。これにより、ラミネート物２８が製造される。
【００２９】
かかるラミネート物２８の製造において、基材２４に貼り合わされるニップ位置Ｍにおける樹脂膜１２の膜厚（Ａ）が第１の膜厚測定手段３４で測定されると共に、ラミネート物２８のうちの樹脂膜１２の膜厚（Ｂ）が第２の膜厚測定手段３６で測定される。そして、第１及び第２の膜厚測定手段３４、３６の測定値がコントローラ３２に入力される。コントローラ３２は、演算部で膜厚比率［（Ｂ／Ａ）×１００％］を演算し、演算した演算値と設定値（例えば８０％）とを比較し、演算値と設定値が一致するようにニップローラ１８及びバックアップローラ２２の押圧力調整装置３０の押圧力を調整するフィードバック制御により、ニップ位置Ｍを通過する樹脂膜１２の通過量を適切に絞る。
【００３０】
このように、押出ダイ１４から溶融状態で吐出された樹脂膜１２がニップ位置Ｍで通過量が絞られることにより、図３に示すように、ニップ位置Ｍの直ぐ上流側に樹脂膜１２の溜まり部１２Ａ（樹脂膜１２が膨らんだ部分）が形成される。この溜まり部１２Ａの作用により基材２４表面（樹脂膜１２と合わさる側の面）に凹凸があっても凹部が樹脂膜１２表面（冷却ロール１６に接触する側の面）に写ってクレータになることがない。これにより、樹脂膜表面にクレータの発生が少なく表面外観に優れたラミネート物２８を製造することができる。しかも本発明のラミネート物の製造方法は製造するラミネート物２８の種類に関係なく適用できる。
【００３１】
この溜まり部１２Ａは大きすぎても小さすぎてもラミネート物２８の表面外観に悪影響を及ぼし、溜まり部１２Ａが適切な大きさになるようにニップ位置Ｍを通過する樹脂膜１２の通過量を絞ることが重要である。そして、本発明者は、かかる観点からニップ位置Ｍで絞る樹脂膜１２の通過量を鋭意検討し、製造されたラミネート物２８のうちの樹脂膜１２の膜厚が、基材に貼り合わされるニップ位置における樹脂膜１２の膜厚の２０〜８５％の範囲になるようにニップ位置Ｍを通過する樹脂膜１２の通過量を絞るようにした。これは、膜厚比率が２０％を下回るほどに大きな溜まり部１２Ａが形成されると、溜まり部１２Ａが不安定になり、製造されたラミネート物２８の樹脂膜面の膜厚分布が大きくなるためである。膜厚比率の下限である２０％は設備的な面での限界であると考えられる。一方、膜厚比率が８５％を超えるほどに小さな溜まり部ではクレータの発生数を減少させる効果を十分に発揮できないためである。尚、膜厚比率２０〜８５％とは、冷却ロール１６で樹脂膜１２が冷却されることによる膜厚の薄膜化も含めた値である。また、図３には溜まり部１２Ａの大きさを誇張して描いているが、樹脂膜１２自体がミクロンオーダーの厚みであり、膜厚比率を２０〜８５％にすることによる溜まり部１２Ａの膨らみの変化は肉眼では判別しにくい程度である。
【００３２】
ラミネート物２８の樹脂膜表面のクレータの発生を少なくするには、上記した膜厚比率に加えて、樹脂膜１２に貼り合わされる基材２４の表面粗さが所定の表面粗さを満足することが好ましい。即ち、基材２４の表面粗さを該基材表面に存在する凹凸の平均周期長さで表したときに、該平均周期長さが５０μｍ以下、又は１００μｍ以上であることが好ましい。更には、基材２４の表面粗さを該基材表面に存在する凹凸の高低差（Ｈ）で表したときに、該高低差の最大（Ｈmax ）が５μｍ以下であることが好ましい。
【００３３】
これは、図４に示すように、平均周期長さが５０μｍ以下の凹凸のように凹部Ａ〜凹部ＡまでのピッチＰ１、又は凸部Ｂ〜凸部ＢまでのピッチＰ２が短い細かな凹凸の繰り返しの場合や、或いは平均周期長さが１００μｍ以上のように凹部Ａ〜凹部ＡまでのピッチＰ１、又は凸部Ｂ〜凸部ＢまでのピッチＰ２が長いブロードな凹凸の繰り返しの場合には、基材の凹凸が貼り合わされた樹脂膜の表面（冷却ローラ側の面）に写りにくい傾向にある。逆に、平均周期長さが５０μｍを超えて１００μｍ未満の場合には、基材２４の凹凸が貼り合わされた樹脂膜の表面に写り易く、凹部の写りが樹脂膜表面にクレータとなって現れる。従って、平均周期長さが５０μｍ以下、又は１００μｍ以上である表面粗さを有する基材２４を用いれば、それだけクレータの発生を抑制することができる。尚、基材表面の凹凸の平均高さに中心線を引き、中心線よりも突出した部分を凸部Ｂとし、中心線よりも窪んだ部分を凹部Ａとした。
【００３４】
更には、基材表面の凹凸の高低差の最大が５μｍ以下のように深さの浅い凹部Ａは樹脂膜表面に写りにくく、樹脂膜表面にクレータとなって現れにくい。従って、高低差５μｍ以下の表面粗さを有する基材２４を用いれば、それだけクレータの発生を抑制することができる。
【００３５】
また、図１には示しなかったが、基材２４と樹脂膜１２とのニップ位置Ｍの近傍に、冷却ローラ１６面に向けて、例えばＣＯ2 ガス，Ｏ2 ガス，Ｈｅガス等の樹脂膜透過性のあるガスを噴出するガス噴出ノズルを設けることが好ましい。ガス噴出ノズルから樹脂膜１２に対して透過性のあるガスを冷却ローラ１６面に向けて吹付けてガスのカーテンを形成し、冷却ローラ１６の回転に伴ってニップ位置Ｍに向けて流れる同伴エアを遮断し、透過性を有するガスに置換する。これにより、樹脂膜１２と冷却ローラ１６とで囲まれたエリアＥにおいて、樹脂膜１２の面にガスが同伴されても透過性を有するガスであれば、樹脂膜１２にへこみを形成しにくくなるので、クレータの発生を更に効果的に抑制することができる。
【００３６】
このように、本発明は、クレータの発生を抑制でき、表面外観に優れたラミネート物２８を製造することができる。特に、ライン速度が３００ｍ／分を超すような高速度領域でも、クレータ数の発生を効果的に抑制できるので、生産性を向上させることができる。更にはクレータを顕著に減少できることから樹脂膜１２の膜厚をも薄くすることができ、これにより原材料費を削減することができる。
【実施例】
【００３７】
次に、本発明のラミネート物の製造装置１０を使用してラミネート物２８を製造した実施例を説明する。
【００３８】
実施例は、厚み１７５μｍ、幅３００ｍｍの帯状の基材２４（原紙）の表面に、厚み２５μｍの樹脂膜１２（ポリエチレン）をラミネートしてラミネート物２８を製造した。
【００３９】
表１は、基材２４の表面粗さを示す平均周期長さを１００μｍで一定にした場合において、膜厚比率［（Ｂ／Ａ）×１００％］とクレータ数との関係を示したものである。
【００４０】
また、表２は、膜厚比率を８５％に一定にした場合において、基材２４の平均周期長さとクレータ数との関係を示したものである。ライン速度としては、高速な３００ｍ／分で行った。尚、ガス噴出ノズルからのガス噴射は行っていない。
【００４１】
表１及び表２における「クレータ数」は、製造されたラミネート物２８の樹脂膜面１ｃｍ2 当たりの個数である。
【００４２】
【表１】
【００４３】
【表２】
表１の結果から分かるように、膜厚比率を小さくするに従って、クレータ数が減少する傾向にあり、試験２の膜厚比率９０％から試験３の膜厚比率８５％になったときにクレータ数が顕著に低減した。また、膜厚比率を小さくするに従って、クレータ数が減少する傾向にあるが、設備的な面から膜厚比率２０％が限界である。
【００４４】
このように、膜厚分布が２０〜８５％の範囲になるようにニップを行い、該ニップ位置Ｍを通過する樹脂膜１２の通過量を絞ることで、樹脂膜表面にクレータの発生が少なく表面外観に優れたラミネート物２８を製造することができた。しかも、樹脂膜の種類を変えて行ったが、同様の結果を得ることができ、製造するラミネート物の種類に関係なく適用できる。
【００４５】
表２の結果から分かるように、平均周期長さが５０μｍ以下の試験１２〜１４、及び１００μｍ以上の試験７〜９は、５０μｍを超えて１００μｍ未満の試験９〜１１に比べてクレータ数が少なかった。このことから、表１の膜厚比率を２０〜８５％にするのに加えて、基材２４の平均周期長さを５０μｍ以下、或いは１００μｍ以上にすることで、クレータ数を更に低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明のラミネート物の製造装置の全体構成図
【図２】第１の膜厚測定手段の構成の一例を説明する説明図
【図３】本発明の作用を説明する説明図
【図４】基材の表面粗さを説明する説明図
【符号の説明】
【００４７】
１０…製造装置、１２…樹脂膜、１２Ａ…溜まり部、１４…押出ダイ、１６…冷却ローラ、１８…ニップローラ、２０…剥離ローラ、２２…バックアップローラ、２４…基材、３０…押圧力調整装置、３２…コントローラ、３４…第１の膜厚測定手段、３６…第２の膜厚測定手段、３８…測定装置、４０…コンピュータ、４２、４４…ディスク、４６、４８…ＣＣＤカメラ、５０、５２…ＦＦＴアナライザー、Ｍ…ニップ位置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行する帯状の基材の面に、ダイから溶融状態で吐出した熱可塑性樹脂の樹脂膜を被覆させながらニップローラと冷却ローラとで基材と樹脂膜とをニップして貼り合わせるラミネート物の製造方法において、
前記製造方法で製造されたラミネート物のうちの樹脂膜の膜厚が、前記基材に貼り合わされるニップ位置における樹脂膜の膜厚の２０〜８５％の範囲になるように前記ニップを行い、該ニップ位置を通過する前記樹脂膜の通過量を絞ることを特徴とするラミネート物の製造方法。
【請求項２】
前記基材の表面粗さを該基材表面に存在する凹凸の平均周期長さで表したときに、該平均周期長さが５０μｍ以下、又は１００μｍ以上であることを特徴とする請求項１のラミネート物の製造方法。
【請求項３】
前記基材の表面粗さを該基材表面に存在する凹凸の高低差で表したときに、該高低差の最大が５μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２のラミネート物の製造方法。
【請求項４】
前記ラミネート物は、写真印画紙用支持体であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１のラミネート物の製造方法。
【請求項５】
走行する帯状の基材の面に、ダイから溶融状態で吐出した熱可塑性樹脂の樹脂膜を被覆させながらニップローラと冷却ローラとで基材と樹脂膜とをニップして貼り合わせるラミネート物の製造装置において、
前記基材に貼り合わされるニップ位置における樹脂膜の膜厚を測定する第１の膜厚測定手段と、
前記ラミネート物のうちの樹脂膜の膜厚を測定する第２の膜厚測定手段と、
前記第１及び第２の膜厚測定手段の測定結果に基づいて前記ニップローラと冷却ローラとのニップとのニップ圧を調整して該ニップ位置を通過する前記樹脂膜の通過量を制御するコントローラと、を備えたことを特徴とするラミネート物の製造装置。
【請求項１】
走行する帯状の基材の面に、ダイから溶融状態で吐出した熱可塑性樹脂の樹脂膜を被覆させながらニップローラと冷却ローラとで基材と樹脂膜とをニップして貼り合わせるラミネート物の製造方法において、
前記製造方法で製造されたラミネート物のうちの樹脂膜の膜厚が、前記基材に貼り合わされるニップ位置における樹脂膜の膜厚の２０〜８５％の範囲になるように前記ニップを行い、該ニップ位置を通過する前記樹脂膜の通過量を絞ることを特徴とするラミネート物の製造方法。
【請求項２】
前記基材の表面粗さを該基材表面に存在する凹凸の平均周期長さで表したときに、該平均周期長さが５０μｍ以下、又は１００μｍ以上であることを特徴とする請求項１のラミネート物の製造方法。
【請求項３】
前記基材の表面粗さを該基材表面に存在する凹凸の高低差で表したときに、該高低差の最大が５μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２のラミネート物の製造方法。
【請求項４】
前記ラミネート物は、写真印画紙用支持体であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１のラミネート物の製造方法。
【請求項５】
走行する帯状の基材の面に、ダイから溶融状態で吐出した熱可塑性樹脂の樹脂膜を被覆させながらニップローラと冷却ローラとで基材と樹脂膜とをニップして貼り合わせるラミネート物の製造装置において、
前記基材に貼り合わされるニップ位置における樹脂膜の膜厚を測定する第１の膜厚測定手段と、
前記ラミネート物のうちの樹脂膜の膜厚を測定する第２の膜厚測定手段と、
前記第１及び第２の膜厚測定手段の測定結果に基づいて前記ニップローラと冷却ローラとのニップとのニップ圧を調整して該ニップ位置を通過する前記樹脂膜の通過量を制御するコントローラと、を備えたことを特徴とするラミネート物の製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００６−２１２９１５（Ｐ２００６−２１２９１５Ａ）
【公開日】平成１８年８月１７日（２００６．８．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２７４４７（Ｐ２００５−２７４４７）
【出願日】平成１７年２月３日（２００５．２．３）
【出願人】（０００００５２０１）富士写真フイルム株式会社 (7,609)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月１７日（２００６．８．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月３日（２００５．２．３）
【出願人】（０００００５２０１）富士写真フイルム株式会社 (7,609)
【Ｆターム（参考）】
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