積層体の製造方法
【課題】積層体の表層シートをカットもしくはハーフカットする際、表層シートより下層がダメージを受けることないレーザ加工による積層体の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明は、表層シート１１にレーザ光を吸収する物質を含むシートを有する積層体１０の該表層シート１１をカットもしくはハーフカットする積層体の製造方法であって、表層シート１１に第１スポット径Ｄ１の第１レーザ光Ｌ１を前記表層シート１１に対して相対移動させながら照射し、表層シート１１の該第１レーザ光Ｌ１の照射底部に表層シート１１の一部を残した第１カット溝２１を作製した後、第１スポット径Ｄ１よりも小さい第２スポット径Ｄ２の第２レーザ光Ｌ２を第１カット溝２１の底部にそって照射し、第１カット溝２１の底部に残した表層シート１１のみをカットもしくはハーフカットして第２カット溝を作製する積層体の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明は、表層シート１１にレーザ光を吸収する物質を含むシートを有する積層体１０の該表層シート１１をカットもしくはハーフカットする積層体の製造方法であって、表層シート１１に第１スポット径Ｄ１の第１レーザ光Ｌ１を前記表層シート１１に対して相対移動させながら照射し、表層シート１１の該第１レーザ光Ｌ１の照射底部に表層シート１１の一部を残した第１カット溝２１を作製した後、第１スポット径Ｄ１よりも小さい第２スポット径Ｄ２の第２レーザ光Ｌ２を第１カット溝２１の底部にそって照射し、第１カット溝２１の底部に残した表層シート１１のみをカットもしくはハーフカットして第２カット溝を作製する積層体の製造方法を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は積層体の製造方法に関し、特には身体貼付用シート等の異種材料を積層した積層体の最表層に配された表層シートのみをカットもしくはハーフカットする積層体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄膜を積層した積層体の最表面に配された表層シートのみをカットもしくはハーフカット（以下、単にカット、という場合がある。）する場合、ダイカットロールやトムソン刃のような刃物を用いた切断では、表層シートのみを精度良く切断することは困難であり、表層シートの下層（２層目以下）に損傷を与えてしまう。
特許文献１には、２層目にレーザ光を吸収する材を配置し、表層を切断する技術が開示されている。この切断方法では、中間層にレーザビームによるエネルギーを吸収する物質の層またはこの物質を含有する層を配する積層構造が必要になり、積層体構造も積層体成形工程も複雑になる。
また特許文献２には、ビーム径を変化させながらレーザ光を任意の回数照射するレーザ加工装置について開示されている。このレーザ加工装置では、薄膜の積層体のレーザ光照射側の表層のみを切断した場合、その下層への損傷については言及されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０‐０８０９７１号公報
【特許文献２】特開２００５−０９５９３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
積層体の表層シートのみをカットもしくはハーフカットする際、表層シートより下層がダメージを受けることなく外観が損なわれることがないレーザ加工による積層体の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、照射されたレーザ光を吸収する物質を含むシートもしくは該レーザ光を吸収する材料からなるシートを、最表面に配された表層シートに有する積層体の該表層シートをカットもしくはハーフカットする積層体の製造方法であって、
前記表層シートに第１スポット径の第１レーザ光を前記表層シートに対して相対移動させながら照射し、前記表層シートの該第１レーザ光の照射底部に前記表層シートの一部を残した第１カット溝を作製した後、
前記第１スポット径よりも小さい第２スポット径の第２レーザ光を前記第１カット溝の底部にそって照射し、前記第１カット溝の底部に残した前記表層シートのみをカットもしくはハーフカットして第２カット溝を作製する積層シートの製造方法を提供する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の積層体の製造方法は、表層シートのレーザ加工時に表層シートより下層にダメージを与えることなく、表層シートのみのカットもしくはハーフカットを、カット溝の側壁およびその周囲の外観を良好に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の積層体の製造方法の好ましい一実施形態を示した模式的断面図である。
【図２】本発明の積層体の製造方法で加工される積層体の好ましい一例を示した模式的断面図である。
【図３】本発明の好ましい実施形態によって製造された身体貼付用シートの一例を示した模式的斜視図である。
【図４】本発明の好ましい実施形態によって製造された身体貼付用シートの変形例を示した模式的斜視図である。
【図５】本発明のレーザ加工装置の集光光学系の構成図である。
【図６】実施例１および比較例１〜３で、それぞれ採用したレーザ光の照射方法を対比して示した模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明に係る積層体の製造方法の好ましい一実施形態について、図１および図２を参照して、以下に説明する。
【０００９】
図２に示すように、積層体１０は、表層より第１層（以下、表層シートともいう。）１１を含む４層からなる。すなわち、最表面から第１層１１、第２層１２、第３層１３、第４層１４の順に積層されているものである。この積層数は４層に限定されることはなく、２層または３層であっても、５層以上の積層数があってもよい。
【００１０】
上記第１層１１は、照射されたレーザ光を吸収する物質を含む樹脂層もしくは該レーザ光を吸収する樹脂層からなる。樹脂層としてはフィルム、不織布等が上げられる。第１層１１中に含有されるレーザ光を吸収する物質には、光吸収剤が挙げられる。光吸収剤としては、顔料、染料、金属もしくは金属化合物の微粉末、機能性添加剤である光吸収剤等が挙げられる。
【００１１】
顔料としては、無機顔料と有機顔料が挙げられる。無機顔料としては、白色顔料、赤色顔料、黒色顔料等が挙げられる。例えば白色顔料としては、亜鉛華、リトポン（バリウム硫酸塩（６８−７０質量％）および酸化亜鉛の微量の亜鉛硫化（２８−３０質量％）の混合物）、二酸化チタン、沈降性硫酸バリウム、およびバライト粉等が挙げられる。赤色顔料としては、酸化鉄赤等が挙げられる。黄色顔料としては、ニッケルチタン黄、ストロンチウム黄等が挙げられる。青色顔料としては、ウルトラマリン青、プロシア青（フェロシアン化鉄カリ）等が挙げられる。黒色顔料としては、カーボンブラック、黒酸化鉄等が挙げられる。有機顔料としては、アゾ顔料、多環顔料、レーキ顔料等が挙げられる。例えば多環顔料を色相ごとに例示すると、紫（菫）色顔料としては、オキサジン（ジオキサジン）、キナクリドン、ペリレン、インジゴイド、アントラキノン、キサンテン、ベンツイミダゾロン、ビオランスロン等が挙げられる。青色顔料としては、フタロシアニン、アントラキノン、インジゴイド等が挙げられる。緑色顔料としては、フタロシアニン、ペリレン、アゾメチン等が挙げられる。黄色顔料としては、イソインドリノン、イソインドリン、キノフタロン、アントラキノン（フラバトロン）、アゾメチン、キサンテン等が挙げられる。橙色顔料としては、ジケトピロロピロール、ペリレン、アントラキノン、ペリノン、キナクリドン等が挙げられる。赤色顔料としては、アントラキノン、キナクリドン、ジケトピロロピロール、ペリレン、インジゴイド等が挙げられる。
染料としては、アゾ染料、アントラキノン染料、インジゴ染料、フタロシアニン染料等が挙げられる。
金属もしくは金属化合物の微粉末としては、アルミニウム粉、ブロンズ粉、亜鉛粉、ステンレス粉、ニッケル粉等の金属粉、酸化亜鉛粉、酸化鉄粉等の金属酸化物粉、等が挙げられる。
また、光吸光剤としては、赤外線領域に光吸収特性を持つような赤外線吸収剤もある。赤外線吸収剤としては、近赤外線吸収剤が挙げられる。近赤外線吸収剤としては、顔料と染料を含むもの、シアニン系色素、ジイモニウム系色素等が挙げられる。
【００１２】
上記第１レーザ光Ｌ１、第２レーザ光Ｌ２に近赤外レーザ光を用いた場合、近赤外レーザ光を吸収しやすい物質として、白色顔料、黒色顔料、近赤外線吸収剤等が挙げられ、好ましくは白色顔料、近赤外線吸収剤が挙げられる。白色顔料としては、好ましくは、亜鉛華、二酸化チタン等が挙げられる。近赤外線吸収剤としては、市販品のＢＡＳＦ社製Ｌｕｍｏｇｅｎ ＩＲ（商品名）、オリエント化学工業社製ｅＢＩＮＤ ＬＡＷ（商品名）等が挙げられる。
【００１３】
また、上記第１層１１の樹脂層を上記顔料で着色した場合、上記顔料の吸収スペクトルの波長に適合した波長のレーザ光を用いることが好ましい。例えば、白色顔料に亜鉛華、二酸化チタンを用いた場合、近赤外領域に光の吸収帯域があり、その帯域に発振波長を有するレーザ光として、近赤外レーザ光がある。近赤外レーザ光としては、イッテルビウム（Ｙｂ＋）ドープファイバレーザ光（波長：１０９０ｎｍ）、ネオジム（Ｎｄ＋）ドープＹＡＧレーザ光（波長：１０６４ｎｍ）、ネオジム（Ｎｄ＋）ドープガラスレーザ光（波長：１０６５ｎｍ）等を挙げることができる。特に、レーザ光発振が安定していて、スポットサイズを数十μｍに絞り込めるファイバレーザ光を用いることが好ましい。
【００１４】
上述の近赤外レーザ光を吸収する物質は、上記樹脂層に含有されたときの第１層１１のレーザ光吸収率が高い方が好ましく、吸収率を高めることによって、小さなエネルギー密度でスポットサイズを小さくしてレーザ加工が可能になるので、第１カット溝２１の幅を狭くすることが可能になる。したがって、樹脂層に対する顔料の含有率は、所望の吸収率が得られるように調整される。
【００１５】
上記第１層１１を構成する樹脂の一例としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、アクリル樹脂、等が挙げられる。また、第１層１１を構成するレーザ光を吸収する樹脂としては、近赤外レーザ光を７０％ないし８０％程度吸収する高密度ポリエチレン（白色）、ポリプロピレン等が挙げられる。
【００１６】
第２層１２には、種々の樹脂を用いることができるが、第１層１１よりも融点が高い材料が好ましい。しかも、レーザ光を透過する材料が好ましい。第２層１２には、第１レーザ光Ｌ１および第２レーザ光Ｌ２を吸収する物質を含まない樹脂又は該レーザ光Ｌ１，Ｌ２を吸収しない樹脂からなることが好ましい。しかしながら、第１層１１よりも融点が低い材料であっても本発明の積層体の製造方法では、第２層１２への熱影響を最小限に抑えることができるために、例えば、ポリエチレン（低密度ポリエチレン（融点：１３０℃程度））、ポリ塩化ビニル（融点：１８０℃）等も用いることができる。また第３層１３、第４層１４は特定の材料に限定されることはなく、種々の材料を用いることができるが、レーザ光を透過する材料が好ましい。第３層１３および第４層１４についても、第２層１２と同様に、第１レーザ光Ｌ１及び第２レーザ光Ｌ２を吸収する物質を含まない樹脂または該レーザ光Ｌ１，Ｌ２を吸収しない樹脂からなることが好ましい。なお、第３層１３がゲル状である場合、その冷却効果のため第２層１２への熱影響をさらに抑制することができるためより好ましい。
【００１７】
上述した積層体１０の第１層１１をレーザ光照射によってカットもしくはハーフカットする。まず図１（１）に示すように、上記第１層１１のレーザ光照射面におけるスポットサイズが第１スポット径Ｄ１となる第１レーザ光Ｌ１と上記第１層１１とを相対移動させながら照射し、上記第１層１１の該第１レーザ光Ｌ１の照射底部に上記第１層１１の一部を残した状態に第１カット溝２１を作製する。この相対移動は、第１レーザ光Ｌ１を走査しても、積層体１０を移動させてもよい。次に図１（２）に示すように、上記第１スポット径Ｄ１よりも小さい第２スポット径Ｄ２となる第２レーザ光Ｌ２を前記第１カット溝２１の底部にそって照射し、第１カット溝２１の底部に残した第１層１１をカットもしくはハーフカットする。この場合も、第２レーザ光Ｌ２と上記第１層１１とを相対移動させながら第２レーザ光Ｌ２を照射する。この相対移動は、第２レーザ光Ｌ２を走査しても、積層体１０を移動させてもよい。この結果、第１カット溝２１の底部に第２カット溝２２が作製される。なお、本明細書では、「カット」は完全に切り離した状態をいい、「ハーフカット」とは第２カット溝２２の底部の一部に切り離していない部分が残っている状態をいう。第１レーザ光Ｌ１の第１スポット径Ｄ１は、第１層１１の最表面におけるスポットサイズである。
第１レーザ光Ｌ１の第１スポット径Ｄ１と第２レーザ光Ｌ２の第２スポット径Ｄ２の比率Ｄ２／Ｄ１は、カット溝の外観上の観点から１／２ないし１／１０が好ましく、１／３ないし１／５がより好ましい。
またカットもしくはハーフカットのラインは、直線状、曲線状、波線状、折れ線状等、任意の形状に作製することができる。
さらにカット位置は、使用時に無理なく剥がし取れる範囲で中央部に限らず任意の位置や方向に作製することができる。
【００１８】
上記積層シートの製造方法におけるレーザ加工では、第１スポット径Ｄ１の第１レーザ光Ｌ１を第１層１１に対して相対移動するように走査しながら照射することで、第１層１１は第１レーザ光Ｌ１が走査された軌跡にそって第１レーザ光Ｌ１を吸収して除去加工され、第１カット溝２１が作製される。このようにして、第１レーザ光Ｌ１の照射領域に存在する顔料がその第１レーザ光Ｌ１を吸収して発熱し、その発熱によって顔料周囲の樹脂が加熱され、３次元的に熱が拡散して、その一部分が溶融、蒸発して、第１レーザ光Ｌ１が走査された軌跡に沿って第１カット溝２１が作製される。このとき、第１レーザ光Ｌ１の照射面におけるエネルギー密度が高くなりすぎると顔料が急激に発熱することによって、第１層１１が急激に加熱されるので爆発的に蒸発する。このため、薄い第１層１１は裏面側まで除去加工が進み、その時の熱によって下層の第２層１２まで熱的損傷を受ける。しかしながら、本発明の製造方法では、第１層１１に作製される第１カット溝２１の底部に第１層１１の一部分を残すように除去加工するので、第２層１２が熱的損傷を受けることがない。これは、第１カット溝２１の底部に残された第１層１１の部分で第１レーザ光Ｌ１が吸収されることにより、第２層１２に照射される第１レーザ光Ｌ１の照射エネルギーが弱まることにも起因する。さらに、第１レーザ光Ｌ１の照射領域に第１層１１の一部を残すようにレーザ光照射を行うことから、第１レーザ光Ｌ１は大きなエネルギー密度を必要としないので、第１レーザ光Ｌ１の照射領域が爆発的な燃焼を起こすことなく、溶融、蒸発して、外観を損なう飛散物をほとんど発生することなく、焦げることも無い。
【００１９】
第２レーザ光Ｌ２の照射では、第１レーザ光Ｌ１よりも小さな第２スポット径Ｄ２でレーザ光照射が行われ、その結果、第１カット溝２１の底部に残された第１層１１の一部が除去され第２カット溝２２が作製される。このように第１カット溝２１の底部に第２カット溝２２が形成されて、第１層１１のみがカットもしくはハーフカットされる。第２レーザ光Ｌ２の照射で除去される第１層１１の部分は非常に薄く、また第２レーザ光Ｌ２の第２スポット径Ｄ２が小さいため、第２レーザ光Ｌ２の照射により第１層１１が溶融、蒸発しても、それによって発生する熱量は微少である。このため、発生した熱によって、下層の第２層１２が熱的損傷を受けることはない。また、第２レーザ光Ｌ２を照射する際は、第１カット溝２１の底部に残された第１層１１が第２レーザ光Ｌ２を吸収して第２層１２に照射される第２レーザ光Ｌ２を弱めるので、第２レーザ光Ｌ２自体によって第２層１２が損傷を受けることはない。このような観点から第２層１２は、レーザ光自体によって加熱されないように、第１レーザ光Ｌ１、第２レーザ光Ｌ２を透過しやすい材料であることが好ましい。また、第１層１１よりも第２層１２の融点が低くなる場合であっても、第２レーザ光Ｌ２の照射により発生する熱量は微少のため第２層１２が受ける熱的損傷は最小限に抑えることができる。また、第２レーザ光Ｌ２の照射エネルギー量を調整することで、レーザ光照射領域の焦げや飛散物の発生が抑えられるので、良好な外観を得ることができる。
さらに上記レーザ光によるカットを下層の第２層１２に影響がないように行うことで、第１層１１を剥がし取った時の第２層１２の外観上の美しさが維持できる。また第１層１１が第２層１２に融着することがないので第１層１１が剥がしやすくなる。
【００２０】
以上、説明したように、本発明の積層体の製造方法では、第１層１１のレーザ加工時に第２層１２から下層にダメージを与えることなく第１層１１のみのカットもしくはハーフカットを外観が良好に実現することができる。
【００２１】
次に、本発明に係る顔に用いられる美容シートの製造方法の好ましい一実施形態について、以下に説明する。本発明の美容シートの製造方法の一部には、上述の積層体の製造方法が適用される。
まず、前記図２に示すように、表層から順に、第１層（表層シート）１１、第２層（密封フィルム）１２、第３層（保持シート）１３、第４層１４を積層した積層体１０を作製する。表層シート１１は、レーザ光を吸収する物質を含むシートもしくはレーザ光を吸収するシートからなり、第２層１２表面への液の付着を抑えて第２層１２表面を乾燥した状態に保つ機能を有する。第２層１２は、第３層１３の水分の蒸散を防止する機能を有する。第３層１３は美容液を保持する層を有する。第４層１４は、ハンドリング性を確保する機能を有する。
【００２２】
具体的には、まず、「ゲル配合／混練」工程において、美容液を含む各種原料を配合して混練を行い、カルボキシメチルセルロース（以下、ＣＭＣと記す。）を含む中間体ゲルを作製し、「ダイ塗工」工程において、それをダイに通して二軸延伸ポリプロピレン（以下、ＯＰＰと記す。）ライナーからなる第４層１４の表層側に薄いシート状に加工してＣＭＣゲル層からなる第３層１３を塗工する。さらに第３層１３の表面側に順にポリエチレン層（厚さ５μｍ）の第２層１２、上述の表層シート１１を配して貼り合わせ、積層体１０を得る。
【００２３】
次に「レーザカット」工程を行い、表層シート１１の所定の位置をカットもしくはハーフカットして第１カット溝２１および第２カット溝２２からなるカット溝２３を作製する。このカット溝２３は、表層シート１１の長手方向のほぼ中央部を通るように短手方向に作製されることが好ましい。これにより、積層体１０全体をカット溝２３とは反対側に湾曲させると、カット溝２３で表層シート１１の一部がめくれ易くなって剥がしやすくなる。この「レーザカット」工程は、上述した本発明の積層体の製造方法による。さらに、「型抜き」工程によって、上記積層体１０を所定の身体貼付用シートの形状に型抜きをする。この型抜きは一般の型抜き装置を用いる。上記「レーザカット」工程と「型抜き」工程は逆の順序で行ってもよいが、「型抜き」工程を後から行うことにより、「レーザカット」工程のハーフカットの状態になってしまったものも型抜き時に抜き刃によって表層シート１１に掛かるテンションにより完全にカットされることが期待できるため、「レーザカット」工程の後に「型抜き」工程を行うことがより好ましい。
また、「レーザカット」工程後の積層体１０の搬送において、搬送テンションによってカット溝２３にテンションが加わり表層シート１１のカット溝２３がカット状態とすることもできる。
この場合、ハーフカット状態からカット状態にすることが容易となる観点から、積層体１０にゲル層または伸縮層が含まれていることが好ましい。
【００２４】
上述の型抜きされた積層体１０の第４層１４を剥離し、第３層１３を下側にしてトレー上に配する。次に「ピロー挿入」工程において密封袋に上記トレーとともにトレー上に配した積層体１０を密封袋に挿入する。そして身体貼付用シートが作製される。次に「カートン／パッケージ詰め」工程において、上記身体貼付用シートが封入された袋を、所定個数を１カートンとし、複数カートンを１パッケージとして包装する。
【００２５】
上述の身体貼付用シートの製造方法によって作製された身体貼付用シートは、図３に示す構成を有する。すなわち、図３に示すように、美容液を保持したＣＭＣゲル層からなる第３層１３上に水分の蒸散を防止する第２層１２が被覆され、その表面側に保護シートとなる表層シート１１が被覆されている。この身体貼付用シート１５を使用するときは、図示していないトレーから身体貼付用シート１５を取り出し、さらに保護シートである表層シート１１をカット溝２３から剥がし取る。このとき、表層シート１１のみにカット溝２３が作製され、表層シート１１がカットもしくはハーフカットされているので、表層シート１１の端部を指でつまんで容易に剥がせるようになっている。例えば、第２、第３層１２、１３は表層シート１１よりも柔らかいので、カット溝２３を境にしてカット溝２３と反対側に曲げることにより、カット溝２３から表層シート１１が第２層１２より浮き上がり、その浮き上がった表層シート１１を指でつまんで容易に剥がすことができる。そして、美容液が含侵された第３層１３側を肌に密着させて所定時間だけ貼り付けることにより、肌に美容液が浸透して美容成分が与えられる。
【００２６】
上述の身体貼付用シートは、美容や医療用の有効成分を肌に浸透させる手段であり、肌に潤いや張り等を与えるフェイスマスクや目もとシート等の美容シート、皮膚疾患、創傷等の患部を保護、緩和、治癒等を目的とする創傷被覆シート等があり、創傷被覆シートには、肩こり、腰痛、打ち身、捻挫等の痛みや腫れ等を緩和するシート状外用消炎鎮痛剤も含むものとする。その他、顔や身体に装飾を施すシートにも用いられる。
身体貼付用シートの変形例として、シート状外用消炎鎮痛剤を、以下に説明する。
図４に示すように、不織布からなる第３層１３上に、消炎鎮痛成分を保持した水溶性ゲル層からなる第２層１２が被覆され、その表面側に保護シートとなる表層シート１１が被覆されている。この身体貼付用シート１５を使用するときは、図示していない密封袋から身体貼付用シート１５を取り出し、さらに保護シートである表層シート１１をカット溝２３から剥がし取る。このとき、表層シート１１のみにカット溝２３が作製され、表層シート１１がカットもしくはハーフカットされているので、表層シート１１の端部を指でつまんで容易に剥がせるようになっている。例えば、第２、第３層１２、１３は表層シート１１よりも柔らかいので、カット溝２３を境にしてカット溝２３と反対側に曲げることにより、カット溝２３から表層シート１１が第２層１２より浮き上がり、その浮き上がった表層シート１１を指でつまんで容易に剥がすことができる。そして、消炎鎮痛成分が含侵された第２層１２側を肌に密着させて所定時間だけ貼り付けることにより、皮膚に消炎鎮痛成分が浸透して、患部に消炎、鎮痛等の効果が得られる。
また、表層シート１１にカット溝２３が波線状に作製されていることから、カット溝２３を境にしてカット溝２３と反対側に曲げたときに、カット溝２３から表層シート１１の波線の凸部が第２層１２より浮き上がるため、その浮き上がった表層シート１１を指で摘まんで、より容易に剥がすことができる。
【実施例】
【００２７】
以下に、上述の積層体の製造方法により積層体を製造した実施例および比較例により本発明をさらに詳細に説明する。本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００２８】
積層体１０は、表面側より順に、白色顔料を含むポリエチレンテレフタレートからなる表層シート１１（厚さ７５μｍ）、ポリエチレン（低密度ポリエチレン）からなる第２層１２（厚さ５μｍ）、ＣＭＣゲル層からなる第３層１３（厚さ１５００μｍ）、ＯＰＰからなる第４層１４（厚さ６０μｍ）を順に積層したものからなる。上記表層シート１１の切断加工には、レーザ加工装置として、Ｙｂ（イッテルビウム）をドープしたファイバレーザ加工装置（株式会社キーエンス社製、レーザマーカー ＭＤ-Ｆ３０００）を用いた。このレーザ加工装置は以下のような性能を有する。
発振波長：１０９０ｎｍ、
レーザ出力：０Ｗ〜３０Ｗの範囲で可変、
ＴＥＭモード：ＴＥＭ００、
パルス周波数：６０ｋＨｚ〜１２０ｋＨｚの範囲で可変、
集光、走査光学系：レンズ光学系およびミラー光学系、
焦点位置でのスポットサイズ：７０μｍ、
焦点はずし量：−２１ｍｍ〜＋２１ｍｍの範囲で可変（ただし、レーザ光入射方向へのはずし量を焦点位置が発振器に近づく方向をマイナスとする。）、
レーザ光走査速度：０ｍｍ／ｓ〜１２０００ｍｍ／ｓの範囲で可変である。
【００２９】
上記レーザ加工装置の集光、走査光学系は以下のような構成を有する。図５に示すように、レーザ発振器４１から照射されたレーザ光をＺ軸フォーカスレンズ４２により焦点位置を変化させ、ＸＹスキャナ４３により所定の位置にレーザ光を走査する。ここで、Ｚ軸フォーカスレンズ４２はＸＹスキャナ４３により走査されたレーザ光が集光光学系から照射位置平面の任意の位置においてスポット径が変化しないように作動する。また、焦点はずし量によりスポット径を任意の大きさに変更することができる。
【００３０】
レーザ加工される積層体は固定してＺ軸フォーカスレンズ４２とＸＹスキャナ４３によりレーザ光を走査することで、照射面に対してレーザ光の相対移動を可能にした。
【００３１】
［実施例１］
実施例１は、上記レーザ加工装置を用い、２回のレーザ光照射で積層体１０の表層シート１１の切断加工を行った。積層体１０のサイズは４０ｍｍ×７０ｍｍで、中央部を短辺方向にかつ直線状に加工を行った。その加工条件は、１回目の第１レーザ光Ｌ１の照射では、レーザ出力：１２Ｗ、パルス周波数：６０ｋＨｚ、第１スポットサイズＤ１：２８０μｍ（焦点はずし量：プラス側に５ｍｍ）、第１走査速度：１０ｍｍ／ｓに設定し、２回目の第１レーザ光Ｌ２の照射では、第２スポットサイズＤ２：７０μｍ（焦点はずし量：無し）、第２走査速度：５０ｍｍ／ｓに変更し、その他の条件は１回目と同様に設定した。
【００３２】
［比較例１−３］
比較例１は、実施例１と同様の積層体１０を用い、実施例１と同様のレーザ加工装置を用いて、１回のレーザ光Ｌの照射で表層シート１１の切断加工を行った。その加工条件は、レーザ出力：１２Ｗ、パルス周波数：６０ｋＨｚ、スポットサイズＤ：７０μｍ（焦点はずし量：無し）、第１走査速度：４５ｍｍ／ｓである。
比較例２は、実施例１と同様の積層体１０を用い、実施例１と同様のレーザ加工装置を用いて、１回のレーザ光Ｌの照射で表層シート１１の切断加工を行った。その加工条件は、レーザ出力：１２Ｗ、パルス周波数：６０ｋＨｚ、スポットサイズＤ：２８０μｍ（焦点はずし量：プラス側に５ｍｍ）、第１走査速度：５ｍｍ／ｓである。
比較例３は、実施例１と同様の積層体１０を用い、実施例１と同様のレーザ加工装置を用いて、２回のレーザ光Ｌ１、Ｌ２の照射で表層シート１１の切断加工を行った。その加工条件は、１回目の第１レーザ光Ｌ１の照射では、レーザ出力：１２Ｗ、パルス周波数：６０ｋＨｚ、第１スポットサイズＤ１：７０μｍ（焦点はずし量：無し）、第１走査速度：５０ｍｍ／ｓに設定し、２回目の第２レーザ光Ｌ２の照射では、第２スポットサイズＤ２：２８０μｍ（焦点はずし量：プラス側に５ｍｍ）に変更し、その他の条件は１回目と同様に設定した。
【００３３】
上述のようにレーザ加工して得られたカット溝２３について評価を行った結果を表１に示す（なお表１中のレーザ光照射方法は図６に示す。）。カット性の評価のうち、ダメージ評価は光学顕微鏡による目視観察により行った。第２層１２への熱的損傷が認められない場合を○、認められる場合を×で表した。また外観評価も光学顕微鏡による目視観察により行った。カット溝２３の内壁およびその周辺に飛散物の付着や焦げの発生が認められない場合を○、認められる場合を×で表した。総合評価は、カット性の評価の全ての項目で○の場合をカット性が優れているとして○で表し、一つでも×の評価があるものは不良として×で表した。
【００３４】
【表１】
【００３５】
上記評価結果から以下のことがわかる。
実施例１では、第２層１２の熱的損傷はなく、また飛散物の発生や焦げの発生もなく外観が良好なカット溝２３が形成された。
比較例１では、第２層１２の熱的損傷はないが、カット溝２３の側壁に飛散物の付着や焦げの発生が見られ、外観が不良なカット溝２３が形成された。
比較例２では、カット溝２３底部の第２層１２が黒く変色した熱的損傷が認められるが、カット溝２３の側壁に飛散物の付着や焦げの発生は見られず、溝側壁の外観が良好なカット溝２３が形成された。
比較例３では、第２層１２の熱的損傷はないが、カット溝２３の側壁上部に飛散物の付着や焦げの発生が見られ、外観が不良なカット溝２３が形成された。
【００３６】
したがって、上述の実施例１に記載された製造方法で表層シート１１にカット溝２３を作製することによって、第２層１２を損傷することなく、かつ外観が良好なカット溝２３を作製することができる。
【符号の説明】
【００３７】
１０ 積層体
１１ 第１層（表層シート）
１２ 第２層
１３ 第３層
１４ 第４層
１５ 身体貼付用シート
２１ 第１カット溝
２２ 第２カット溝
２３ カット溝
４１ レーザ発振器
４２ Ｚ軸フォーカスレンズ
４３ ＸＹスキャナ
【技術分野】
【０００１】
本発明は積層体の製造方法に関し、特には身体貼付用シート等の異種材料を積層した積層体の最表層に配された表層シートのみをカットもしくはハーフカットする積層体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄膜を積層した積層体の最表面に配された表層シートのみをカットもしくはハーフカット（以下、単にカット、という場合がある。）する場合、ダイカットロールやトムソン刃のような刃物を用いた切断では、表層シートのみを精度良く切断することは困難であり、表層シートの下層（２層目以下）に損傷を与えてしまう。
特許文献１には、２層目にレーザ光を吸収する材を配置し、表層を切断する技術が開示されている。この切断方法では、中間層にレーザビームによるエネルギーを吸収する物質の層またはこの物質を含有する層を配する積層構造が必要になり、積層体構造も積層体成形工程も複雑になる。
また特許文献２には、ビーム径を変化させながらレーザ光を任意の回数照射するレーザ加工装置について開示されている。このレーザ加工装置では、薄膜の積層体のレーザ光照射側の表層のみを切断した場合、その下層への損傷については言及されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０‐０８０９７１号公報
【特許文献２】特開２００５−０９５９３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
積層体の表層シートのみをカットもしくはハーフカットする際、表層シートより下層がダメージを受けることなく外観が損なわれることがないレーザ加工による積層体の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、照射されたレーザ光を吸収する物質を含むシートもしくは該レーザ光を吸収する材料からなるシートを、最表面に配された表層シートに有する積層体の該表層シートをカットもしくはハーフカットする積層体の製造方法であって、
前記表層シートに第１スポット径の第１レーザ光を前記表層シートに対して相対移動させながら照射し、前記表層シートの該第１レーザ光の照射底部に前記表層シートの一部を残した第１カット溝を作製した後、
前記第１スポット径よりも小さい第２スポット径の第２レーザ光を前記第１カット溝の底部にそって照射し、前記第１カット溝の底部に残した前記表層シートのみをカットもしくはハーフカットして第２カット溝を作製する積層シートの製造方法を提供する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の積層体の製造方法は、表層シートのレーザ加工時に表層シートより下層にダメージを与えることなく、表層シートのみのカットもしくはハーフカットを、カット溝の側壁およびその周囲の外観を良好に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の積層体の製造方法の好ましい一実施形態を示した模式的断面図である。
【図２】本発明の積層体の製造方法で加工される積層体の好ましい一例を示した模式的断面図である。
【図３】本発明の好ましい実施形態によって製造された身体貼付用シートの一例を示した模式的斜視図である。
【図４】本発明の好ましい実施形態によって製造された身体貼付用シートの変形例を示した模式的斜視図である。
【図５】本発明のレーザ加工装置の集光光学系の構成図である。
【図６】実施例１および比較例１〜３で、それぞれ採用したレーザ光の照射方法を対比して示した模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明に係る積層体の製造方法の好ましい一実施形態について、図１および図２を参照して、以下に説明する。
【０００９】
図２に示すように、積層体１０は、表層より第１層（以下、表層シートともいう。）１１を含む４層からなる。すなわち、最表面から第１層１１、第２層１２、第３層１３、第４層１４の順に積層されているものである。この積層数は４層に限定されることはなく、２層または３層であっても、５層以上の積層数があってもよい。
【００１０】
上記第１層１１は、照射されたレーザ光を吸収する物質を含む樹脂層もしくは該レーザ光を吸収する樹脂層からなる。樹脂層としてはフィルム、不織布等が上げられる。第１層１１中に含有されるレーザ光を吸収する物質には、光吸収剤が挙げられる。光吸収剤としては、顔料、染料、金属もしくは金属化合物の微粉末、機能性添加剤である光吸収剤等が挙げられる。
【００１１】
顔料としては、無機顔料と有機顔料が挙げられる。無機顔料としては、白色顔料、赤色顔料、黒色顔料等が挙げられる。例えば白色顔料としては、亜鉛華、リトポン（バリウム硫酸塩（６８−７０質量％）および酸化亜鉛の微量の亜鉛硫化（２８−３０質量％）の混合物）、二酸化チタン、沈降性硫酸バリウム、およびバライト粉等が挙げられる。赤色顔料としては、酸化鉄赤等が挙げられる。黄色顔料としては、ニッケルチタン黄、ストロンチウム黄等が挙げられる。青色顔料としては、ウルトラマリン青、プロシア青（フェロシアン化鉄カリ）等が挙げられる。黒色顔料としては、カーボンブラック、黒酸化鉄等が挙げられる。有機顔料としては、アゾ顔料、多環顔料、レーキ顔料等が挙げられる。例えば多環顔料を色相ごとに例示すると、紫（菫）色顔料としては、オキサジン（ジオキサジン）、キナクリドン、ペリレン、インジゴイド、アントラキノン、キサンテン、ベンツイミダゾロン、ビオランスロン等が挙げられる。青色顔料としては、フタロシアニン、アントラキノン、インジゴイド等が挙げられる。緑色顔料としては、フタロシアニン、ペリレン、アゾメチン等が挙げられる。黄色顔料としては、イソインドリノン、イソインドリン、キノフタロン、アントラキノン（フラバトロン）、アゾメチン、キサンテン等が挙げられる。橙色顔料としては、ジケトピロロピロール、ペリレン、アントラキノン、ペリノン、キナクリドン等が挙げられる。赤色顔料としては、アントラキノン、キナクリドン、ジケトピロロピロール、ペリレン、インジゴイド等が挙げられる。
染料としては、アゾ染料、アントラキノン染料、インジゴ染料、フタロシアニン染料等が挙げられる。
金属もしくは金属化合物の微粉末としては、アルミニウム粉、ブロンズ粉、亜鉛粉、ステンレス粉、ニッケル粉等の金属粉、酸化亜鉛粉、酸化鉄粉等の金属酸化物粉、等が挙げられる。
また、光吸光剤としては、赤外線領域に光吸収特性を持つような赤外線吸収剤もある。赤外線吸収剤としては、近赤外線吸収剤が挙げられる。近赤外線吸収剤としては、顔料と染料を含むもの、シアニン系色素、ジイモニウム系色素等が挙げられる。
【００１２】
上記第１レーザ光Ｌ１、第２レーザ光Ｌ２に近赤外レーザ光を用いた場合、近赤外レーザ光を吸収しやすい物質として、白色顔料、黒色顔料、近赤外線吸収剤等が挙げられ、好ましくは白色顔料、近赤外線吸収剤が挙げられる。白色顔料としては、好ましくは、亜鉛華、二酸化チタン等が挙げられる。近赤外線吸収剤としては、市販品のＢＡＳＦ社製Ｌｕｍｏｇｅｎ ＩＲ（商品名）、オリエント化学工業社製ｅＢＩＮＤ ＬＡＷ（商品名）等が挙げられる。
【００１３】
また、上記第１層１１の樹脂層を上記顔料で着色した場合、上記顔料の吸収スペクトルの波長に適合した波長のレーザ光を用いることが好ましい。例えば、白色顔料に亜鉛華、二酸化チタンを用いた場合、近赤外領域に光の吸収帯域があり、その帯域に発振波長を有するレーザ光として、近赤外レーザ光がある。近赤外レーザ光としては、イッテルビウム（Ｙｂ＋）ドープファイバレーザ光（波長：１０９０ｎｍ）、ネオジム（Ｎｄ＋）ドープＹＡＧレーザ光（波長：１０６４ｎｍ）、ネオジム（Ｎｄ＋）ドープガラスレーザ光（波長：１０６５ｎｍ）等を挙げることができる。特に、レーザ光発振が安定していて、スポットサイズを数十μｍに絞り込めるファイバレーザ光を用いることが好ましい。
【００１４】
上述の近赤外レーザ光を吸収する物質は、上記樹脂層に含有されたときの第１層１１のレーザ光吸収率が高い方が好ましく、吸収率を高めることによって、小さなエネルギー密度でスポットサイズを小さくしてレーザ加工が可能になるので、第１カット溝２１の幅を狭くすることが可能になる。したがって、樹脂層に対する顔料の含有率は、所望の吸収率が得られるように調整される。
【００１５】
上記第１層１１を構成する樹脂の一例としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、アクリル樹脂、等が挙げられる。また、第１層１１を構成するレーザ光を吸収する樹脂としては、近赤外レーザ光を７０％ないし８０％程度吸収する高密度ポリエチレン（白色）、ポリプロピレン等が挙げられる。
【００１６】
第２層１２には、種々の樹脂を用いることができるが、第１層１１よりも融点が高い材料が好ましい。しかも、レーザ光を透過する材料が好ましい。第２層１２には、第１レーザ光Ｌ１および第２レーザ光Ｌ２を吸収する物質を含まない樹脂又は該レーザ光Ｌ１，Ｌ２を吸収しない樹脂からなることが好ましい。しかしながら、第１層１１よりも融点が低い材料であっても本発明の積層体の製造方法では、第２層１２への熱影響を最小限に抑えることができるために、例えば、ポリエチレン（低密度ポリエチレン（融点：１３０℃程度））、ポリ塩化ビニル（融点：１８０℃）等も用いることができる。また第３層１３、第４層１４は特定の材料に限定されることはなく、種々の材料を用いることができるが、レーザ光を透過する材料が好ましい。第３層１３および第４層１４についても、第２層１２と同様に、第１レーザ光Ｌ１及び第２レーザ光Ｌ２を吸収する物質を含まない樹脂または該レーザ光Ｌ１，Ｌ２を吸収しない樹脂からなることが好ましい。なお、第３層１３がゲル状である場合、その冷却効果のため第２層１２への熱影響をさらに抑制することができるためより好ましい。
【００１７】
上述した積層体１０の第１層１１をレーザ光照射によってカットもしくはハーフカットする。まず図１（１）に示すように、上記第１層１１のレーザ光照射面におけるスポットサイズが第１スポット径Ｄ１となる第１レーザ光Ｌ１と上記第１層１１とを相対移動させながら照射し、上記第１層１１の該第１レーザ光Ｌ１の照射底部に上記第１層１１の一部を残した状態に第１カット溝２１を作製する。この相対移動は、第１レーザ光Ｌ１を走査しても、積層体１０を移動させてもよい。次に図１（２）に示すように、上記第１スポット径Ｄ１よりも小さい第２スポット径Ｄ２となる第２レーザ光Ｌ２を前記第１カット溝２１の底部にそって照射し、第１カット溝２１の底部に残した第１層１１をカットもしくはハーフカットする。この場合も、第２レーザ光Ｌ２と上記第１層１１とを相対移動させながら第２レーザ光Ｌ２を照射する。この相対移動は、第２レーザ光Ｌ２を走査しても、積層体１０を移動させてもよい。この結果、第１カット溝２１の底部に第２カット溝２２が作製される。なお、本明細書では、「カット」は完全に切り離した状態をいい、「ハーフカット」とは第２カット溝２２の底部の一部に切り離していない部分が残っている状態をいう。第１レーザ光Ｌ１の第１スポット径Ｄ１は、第１層１１の最表面におけるスポットサイズである。
第１レーザ光Ｌ１の第１スポット径Ｄ１と第２レーザ光Ｌ２の第２スポット径Ｄ２の比率Ｄ２／Ｄ１は、カット溝の外観上の観点から１／２ないし１／１０が好ましく、１／３ないし１／５がより好ましい。
またカットもしくはハーフカットのラインは、直線状、曲線状、波線状、折れ線状等、任意の形状に作製することができる。
さらにカット位置は、使用時に無理なく剥がし取れる範囲で中央部に限らず任意の位置や方向に作製することができる。
【００１８】
上記積層シートの製造方法におけるレーザ加工では、第１スポット径Ｄ１の第１レーザ光Ｌ１を第１層１１に対して相対移動するように走査しながら照射することで、第１層１１は第１レーザ光Ｌ１が走査された軌跡にそって第１レーザ光Ｌ１を吸収して除去加工され、第１カット溝２１が作製される。このようにして、第１レーザ光Ｌ１の照射領域に存在する顔料がその第１レーザ光Ｌ１を吸収して発熱し、その発熱によって顔料周囲の樹脂が加熱され、３次元的に熱が拡散して、その一部分が溶融、蒸発して、第１レーザ光Ｌ１が走査された軌跡に沿って第１カット溝２１が作製される。このとき、第１レーザ光Ｌ１の照射面におけるエネルギー密度が高くなりすぎると顔料が急激に発熱することによって、第１層１１が急激に加熱されるので爆発的に蒸発する。このため、薄い第１層１１は裏面側まで除去加工が進み、その時の熱によって下層の第２層１２まで熱的損傷を受ける。しかしながら、本発明の製造方法では、第１層１１に作製される第１カット溝２１の底部に第１層１１の一部分を残すように除去加工するので、第２層１２が熱的損傷を受けることがない。これは、第１カット溝２１の底部に残された第１層１１の部分で第１レーザ光Ｌ１が吸収されることにより、第２層１２に照射される第１レーザ光Ｌ１の照射エネルギーが弱まることにも起因する。さらに、第１レーザ光Ｌ１の照射領域に第１層１１の一部を残すようにレーザ光照射を行うことから、第１レーザ光Ｌ１は大きなエネルギー密度を必要としないので、第１レーザ光Ｌ１の照射領域が爆発的な燃焼を起こすことなく、溶融、蒸発して、外観を損なう飛散物をほとんど発生することなく、焦げることも無い。
【００１９】
第２レーザ光Ｌ２の照射では、第１レーザ光Ｌ１よりも小さな第２スポット径Ｄ２でレーザ光照射が行われ、その結果、第１カット溝２１の底部に残された第１層１１の一部が除去され第２カット溝２２が作製される。このように第１カット溝２１の底部に第２カット溝２２が形成されて、第１層１１のみがカットもしくはハーフカットされる。第２レーザ光Ｌ２の照射で除去される第１層１１の部分は非常に薄く、また第２レーザ光Ｌ２の第２スポット径Ｄ２が小さいため、第２レーザ光Ｌ２の照射により第１層１１が溶融、蒸発しても、それによって発生する熱量は微少である。このため、発生した熱によって、下層の第２層１２が熱的損傷を受けることはない。また、第２レーザ光Ｌ２を照射する際は、第１カット溝２１の底部に残された第１層１１が第２レーザ光Ｌ２を吸収して第２層１２に照射される第２レーザ光Ｌ２を弱めるので、第２レーザ光Ｌ２自体によって第２層１２が損傷を受けることはない。このような観点から第２層１２は、レーザ光自体によって加熱されないように、第１レーザ光Ｌ１、第２レーザ光Ｌ２を透過しやすい材料であることが好ましい。また、第１層１１よりも第２層１２の融点が低くなる場合であっても、第２レーザ光Ｌ２の照射により発生する熱量は微少のため第２層１２が受ける熱的損傷は最小限に抑えることができる。また、第２レーザ光Ｌ２の照射エネルギー量を調整することで、レーザ光照射領域の焦げや飛散物の発生が抑えられるので、良好な外観を得ることができる。
さらに上記レーザ光によるカットを下層の第２層１２に影響がないように行うことで、第１層１１を剥がし取った時の第２層１２の外観上の美しさが維持できる。また第１層１１が第２層１２に融着することがないので第１層１１が剥がしやすくなる。
【００２０】
以上、説明したように、本発明の積層体の製造方法では、第１層１１のレーザ加工時に第２層１２から下層にダメージを与えることなく第１層１１のみのカットもしくはハーフカットを外観が良好に実現することができる。
【００２１】
次に、本発明に係る顔に用いられる美容シートの製造方法の好ましい一実施形態について、以下に説明する。本発明の美容シートの製造方法の一部には、上述の積層体の製造方法が適用される。
まず、前記図２に示すように、表層から順に、第１層（表層シート）１１、第２層（密封フィルム）１２、第３層（保持シート）１３、第４層１４を積層した積層体１０を作製する。表層シート１１は、レーザ光を吸収する物質を含むシートもしくはレーザ光を吸収するシートからなり、第２層１２表面への液の付着を抑えて第２層１２表面を乾燥した状態に保つ機能を有する。第２層１２は、第３層１３の水分の蒸散を防止する機能を有する。第３層１３は美容液を保持する層を有する。第４層１４は、ハンドリング性を確保する機能を有する。
【００２２】
具体的には、まず、「ゲル配合／混練」工程において、美容液を含む各種原料を配合して混練を行い、カルボキシメチルセルロース（以下、ＣＭＣと記す。）を含む中間体ゲルを作製し、「ダイ塗工」工程において、それをダイに通して二軸延伸ポリプロピレン（以下、ＯＰＰと記す。）ライナーからなる第４層１４の表層側に薄いシート状に加工してＣＭＣゲル層からなる第３層１３を塗工する。さらに第３層１３の表面側に順にポリエチレン層（厚さ５μｍ）の第２層１２、上述の表層シート１１を配して貼り合わせ、積層体１０を得る。
【００２３】
次に「レーザカット」工程を行い、表層シート１１の所定の位置をカットもしくはハーフカットして第１カット溝２１および第２カット溝２２からなるカット溝２３を作製する。このカット溝２３は、表層シート１１の長手方向のほぼ中央部を通るように短手方向に作製されることが好ましい。これにより、積層体１０全体をカット溝２３とは反対側に湾曲させると、カット溝２３で表層シート１１の一部がめくれ易くなって剥がしやすくなる。この「レーザカット」工程は、上述した本発明の積層体の製造方法による。さらに、「型抜き」工程によって、上記積層体１０を所定の身体貼付用シートの形状に型抜きをする。この型抜きは一般の型抜き装置を用いる。上記「レーザカット」工程と「型抜き」工程は逆の順序で行ってもよいが、「型抜き」工程を後から行うことにより、「レーザカット」工程のハーフカットの状態になってしまったものも型抜き時に抜き刃によって表層シート１１に掛かるテンションにより完全にカットされることが期待できるため、「レーザカット」工程の後に「型抜き」工程を行うことがより好ましい。
また、「レーザカット」工程後の積層体１０の搬送において、搬送テンションによってカット溝２３にテンションが加わり表層シート１１のカット溝２３がカット状態とすることもできる。
この場合、ハーフカット状態からカット状態にすることが容易となる観点から、積層体１０にゲル層または伸縮層が含まれていることが好ましい。
【００２４】
上述の型抜きされた積層体１０の第４層１４を剥離し、第３層１３を下側にしてトレー上に配する。次に「ピロー挿入」工程において密封袋に上記トレーとともにトレー上に配した積層体１０を密封袋に挿入する。そして身体貼付用シートが作製される。次に「カートン／パッケージ詰め」工程において、上記身体貼付用シートが封入された袋を、所定個数を１カートンとし、複数カートンを１パッケージとして包装する。
【００２５】
上述の身体貼付用シートの製造方法によって作製された身体貼付用シートは、図３に示す構成を有する。すなわち、図３に示すように、美容液を保持したＣＭＣゲル層からなる第３層１３上に水分の蒸散を防止する第２層１２が被覆され、その表面側に保護シートとなる表層シート１１が被覆されている。この身体貼付用シート１５を使用するときは、図示していないトレーから身体貼付用シート１５を取り出し、さらに保護シートである表層シート１１をカット溝２３から剥がし取る。このとき、表層シート１１のみにカット溝２３が作製され、表層シート１１がカットもしくはハーフカットされているので、表層シート１１の端部を指でつまんで容易に剥がせるようになっている。例えば、第２、第３層１２、１３は表層シート１１よりも柔らかいので、カット溝２３を境にしてカット溝２３と反対側に曲げることにより、カット溝２３から表層シート１１が第２層１２より浮き上がり、その浮き上がった表層シート１１を指でつまんで容易に剥がすことができる。そして、美容液が含侵された第３層１３側を肌に密着させて所定時間だけ貼り付けることにより、肌に美容液が浸透して美容成分が与えられる。
【００２６】
上述の身体貼付用シートは、美容や医療用の有効成分を肌に浸透させる手段であり、肌に潤いや張り等を与えるフェイスマスクや目もとシート等の美容シート、皮膚疾患、創傷等の患部を保護、緩和、治癒等を目的とする創傷被覆シート等があり、創傷被覆シートには、肩こり、腰痛、打ち身、捻挫等の痛みや腫れ等を緩和するシート状外用消炎鎮痛剤も含むものとする。その他、顔や身体に装飾を施すシートにも用いられる。
身体貼付用シートの変形例として、シート状外用消炎鎮痛剤を、以下に説明する。
図４に示すように、不織布からなる第３層１３上に、消炎鎮痛成分を保持した水溶性ゲル層からなる第２層１２が被覆され、その表面側に保護シートとなる表層シート１１が被覆されている。この身体貼付用シート１５を使用するときは、図示していない密封袋から身体貼付用シート１５を取り出し、さらに保護シートである表層シート１１をカット溝２３から剥がし取る。このとき、表層シート１１のみにカット溝２３が作製され、表層シート１１がカットもしくはハーフカットされているので、表層シート１１の端部を指でつまんで容易に剥がせるようになっている。例えば、第２、第３層１２、１３は表層シート１１よりも柔らかいので、カット溝２３を境にしてカット溝２３と反対側に曲げることにより、カット溝２３から表層シート１１が第２層１２より浮き上がり、その浮き上がった表層シート１１を指でつまんで容易に剥がすことができる。そして、消炎鎮痛成分が含侵された第２層１２側を肌に密着させて所定時間だけ貼り付けることにより、皮膚に消炎鎮痛成分が浸透して、患部に消炎、鎮痛等の効果が得られる。
また、表層シート１１にカット溝２３が波線状に作製されていることから、カット溝２３を境にしてカット溝２３と反対側に曲げたときに、カット溝２３から表層シート１１の波線の凸部が第２層１２より浮き上がるため、その浮き上がった表層シート１１を指で摘まんで、より容易に剥がすことができる。
【実施例】
【００２７】
以下に、上述の積層体の製造方法により積層体を製造した実施例および比較例により本発明をさらに詳細に説明する。本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００２８】
積層体１０は、表面側より順に、白色顔料を含むポリエチレンテレフタレートからなる表層シート１１（厚さ７５μｍ）、ポリエチレン（低密度ポリエチレン）からなる第２層１２（厚さ５μｍ）、ＣＭＣゲル層からなる第３層１３（厚さ１５００μｍ）、ＯＰＰからなる第４層１４（厚さ６０μｍ）を順に積層したものからなる。上記表層シート１１の切断加工には、レーザ加工装置として、Ｙｂ（イッテルビウム）をドープしたファイバレーザ加工装置（株式会社キーエンス社製、レーザマーカー ＭＤ-Ｆ３０００）を用いた。このレーザ加工装置は以下のような性能を有する。
発振波長：１０９０ｎｍ、
レーザ出力：０Ｗ〜３０Ｗの範囲で可変、
ＴＥＭモード：ＴＥＭ００、
パルス周波数：６０ｋＨｚ〜１２０ｋＨｚの範囲で可変、
集光、走査光学系：レンズ光学系およびミラー光学系、
焦点位置でのスポットサイズ：７０μｍ、
焦点はずし量：−２１ｍｍ〜＋２１ｍｍの範囲で可変（ただし、レーザ光入射方向へのはずし量を焦点位置が発振器に近づく方向をマイナスとする。）、
レーザ光走査速度：０ｍｍ／ｓ〜１２０００ｍｍ／ｓの範囲で可変である。
【００２９】
上記レーザ加工装置の集光、走査光学系は以下のような構成を有する。図５に示すように、レーザ発振器４１から照射されたレーザ光をＺ軸フォーカスレンズ４２により焦点位置を変化させ、ＸＹスキャナ４３により所定の位置にレーザ光を走査する。ここで、Ｚ軸フォーカスレンズ４２はＸＹスキャナ４３により走査されたレーザ光が集光光学系から照射位置平面の任意の位置においてスポット径が変化しないように作動する。また、焦点はずし量によりスポット径を任意の大きさに変更することができる。
【００３０】
レーザ加工される積層体は固定してＺ軸フォーカスレンズ４２とＸＹスキャナ４３によりレーザ光を走査することで、照射面に対してレーザ光の相対移動を可能にした。
【００３１】
［実施例１］
実施例１は、上記レーザ加工装置を用い、２回のレーザ光照射で積層体１０の表層シート１１の切断加工を行った。積層体１０のサイズは４０ｍｍ×７０ｍｍで、中央部を短辺方向にかつ直線状に加工を行った。その加工条件は、１回目の第１レーザ光Ｌ１の照射では、レーザ出力：１２Ｗ、パルス周波数：６０ｋＨｚ、第１スポットサイズＤ１：２８０μｍ（焦点はずし量：プラス側に５ｍｍ）、第１走査速度：１０ｍｍ／ｓに設定し、２回目の第１レーザ光Ｌ２の照射では、第２スポットサイズＤ２：７０μｍ（焦点はずし量：無し）、第２走査速度：５０ｍｍ／ｓに変更し、その他の条件は１回目と同様に設定した。
【００３２】
［比較例１−３］
比較例１は、実施例１と同様の積層体１０を用い、実施例１と同様のレーザ加工装置を用いて、１回のレーザ光Ｌの照射で表層シート１１の切断加工を行った。その加工条件は、レーザ出力：１２Ｗ、パルス周波数：６０ｋＨｚ、スポットサイズＤ：７０μｍ（焦点はずし量：無し）、第１走査速度：４５ｍｍ／ｓである。
比較例２は、実施例１と同様の積層体１０を用い、実施例１と同様のレーザ加工装置を用いて、１回のレーザ光Ｌの照射で表層シート１１の切断加工を行った。その加工条件は、レーザ出力：１２Ｗ、パルス周波数：６０ｋＨｚ、スポットサイズＤ：２８０μｍ（焦点はずし量：プラス側に５ｍｍ）、第１走査速度：５ｍｍ／ｓである。
比較例３は、実施例１と同様の積層体１０を用い、実施例１と同様のレーザ加工装置を用いて、２回のレーザ光Ｌ１、Ｌ２の照射で表層シート１１の切断加工を行った。その加工条件は、１回目の第１レーザ光Ｌ１の照射では、レーザ出力：１２Ｗ、パルス周波数：６０ｋＨｚ、第１スポットサイズＤ１：７０μｍ（焦点はずし量：無し）、第１走査速度：５０ｍｍ／ｓに設定し、２回目の第２レーザ光Ｌ２の照射では、第２スポットサイズＤ２：２８０μｍ（焦点はずし量：プラス側に５ｍｍ）に変更し、その他の条件は１回目と同様に設定した。
【００３３】
上述のようにレーザ加工して得られたカット溝２３について評価を行った結果を表１に示す（なお表１中のレーザ光照射方法は図６に示す。）。カット性の評価のうち、ダメージ評価は光学顕微鏡による目視観察により行った。第２層１２への熱的損傷が認められない場合を○、認められる場合を×で表した。また外観評価も光学顕微鏡による目視観察により行った。カット溝２３の内壁およびその周辺に飛散物の付着や焦げの発生が認められない場合を○、認められる場合を×で表した。総合評価は、カット性の評価の全ての項目で○の場合をカット性が優れているとして○で表し、一つでも×の評価があるものは不良として×で表した。
【００３４】
【表１】
【００３５】
上記評価結果から以下のことがわかる。
実施例１では、第２層１２の熱的損傷はなく、また飛散物の発生や焦げの発生もなく外観が良好なカット溝２３が形成された。
比較例１では、第２層１２の熱的損傷はないが、カット溝２３の側壁に飛散物の付着や焦げの発生が見られ、外観が不良なカット溝２３が形成された。
比較例２では、カット溝２３底部の第２層１２が黒く変色した熱的損傷が認められるが、カット溝２３の側壁に飛散物の付着や焦げの発生は見られず、溝側壁の外観が良好なカット溝２３が形成された。
比較例３では、第２層１２の熱的損傷はないが、カット溝２３の側壁上部に飛散物の付着や焦げの発生が見られ、外観が不良なカット溝２３が形成された。
【００３６】
したがって、上述の実施例１に記載された製造方法で表層シート１１にカット溝２３を作製することによって、第２層１２を損傷することなく、かつ外観が良好なカット溝２３を作製することができる。
【符号の説明】
【００３７】
１０ 積層体
１１ 第１層（表層シート）
１２ 第２層
１３ 第３層
１４ 第４層
１５ 身体貼付用シート
２１ 第１カット溝
２２ 第２カット溝
２３ カット溝
４１ レーザ発振器
４２ Ｚ軸フォーカスレンズ
４３ ＸＹスキャナ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照射されたレーザ光を吸収する物質を含むシートもしくは該レーザ光を吸収する材料からなるシートを、最表面に配された表層シートに有する積層体の該表層シートをカットもしくはハーフカットする積層体の製造方法であって、
前記表層シートのレーザ光照射面におけるスポットサイズが第１スポット径となる第１レーザ光を前記表層シートに対して相対移動させながら照射し、前記表層シートの該第１レーザ光の照射底部に前記表層シートの一部を残した第１カット溝を作製した後、
前記第１スポット径よりも小さい第２スポット径となる第２レーザ光を前記第１カット溝の底部にそって照射し、前記第１カット溝の底部に残した前記表層シートをカットもしくはハーフカットして第２カット溝を作製する積層体の製造方法。
【請求項２】
前記表層シートは、前記第１、第２レーザ光を吸収する物質に光吸収剤を含む樹脂シートからなる
請求項１記載の積層体の製造方法。
【請求項３】
前記光吸収剤は、顔料、染料、金属もしくは金属化合物の微粉末のいずれか１種以上を含む
請求項２記載の積層体の製造方法。
【請求項４】
前記顔料は白色顔料または黒色顔料であり、
前記第１、第２レーザ光は前記顔料に吸収される発振波長を有する
請求項２記載の積層体の製造方法。
【請求項５】
前記光吸収剤は、近赤外線吸収剤であり、
前記第１、第２レーザ光は前記近赤外線吸収剤に吸収される近赤外線の発振波長を有する
請求項２、請求項３または請求項４記載の積層体の製造方法。
【請求項６】
前記積層体は、表層より、照射されたレーザ光を吸収する物質を含む樹脂層もしくは該レーザ光を吸収する樹脂層からなる前記表層シート、該レーザ光を吸収しない樹脂層、ゲル層を順に有する
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の積層体の製造方法。
【請求項７】
前記積層体は、表層より、照射されたレーザ光を吸収する物質を含む樹脂層もしくは該レーザ光を吸収する樹脂層からなる前記表層シート、ゲル層、該レーザ光を吸収しない樹脂層を順に有する
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の積層シートの製造方法。
【請求項８】
表層に、照射されたレーザ光を吸収する物質を含む表層シートもしくは該レーザ光を吸収する表層シートを積層した積層体を作製する工程と、
前記表層シートをレーザ光照射によりカットもしくはハーフカットする工程の後に前記積層体を所定の形状に型抜きする工程を有し、
前記レーザ光照射は、前記表層シートのレーザ光照射面におけるスポットサイズが第１スポット径となる第１レーザ光を前記表層シートに対して相対移動させながら照射し、前記表層シートの該第１レーザ光の照射底部に前記表層シートの一部を残した第１カット溝を作製した後、前記第１スポット径よりも小さい第２スポット径となる第２レーザ光を前記第１カット溝の底部にそって照射し、前記第１カット溝の底部に残した前記表層シートをカットもしくはハーフカットして第２カット溝を作製する身体貼付用シートの製造方法。
【請求項１】
照射されたレーザ光を吸収する物質を含むシートもしくは該レーザ光を吸収する材料からなるシートを、最表面に配された表層シートに有する積層体の該表層シートをカットもしくはハーフカットする積層体の製造方法であって、
前記表層シートのレーザ光照射面におけるスポットサイズが第１スポット径となる第１レーザ光を前記表層シートに対して相対移動させながら照射し、前記表層シートの該第１レーザ光の照射底部に前記表層シートの一部を残した第１カット溝を作製した後、
前記第１スポット径よりも小さい第２スポット径となる第２レーザ光を前記第１カット溝の底部にそって照射し、前記第１カット溝の底部に残した前記表層シートをカットもしくはハーフカットして第２カット溝を作製する積層体の製造方法。
【請求項２】
前記表層シートは、前記第１、第２レーザ光を吸収する物質に光吸収剤を含む樹脂シートからなる
請求項１記載の積層体の製造方法。
【請求項３】
前記光吸収剤は、顔料、染料、金属もしくは金属化合物の微粉末のいずれか１種以上を含む
請求項２記載の積層体の製造方法。
【請求項４】
前記顔料は白色顔料または黒色顔料であり、
前記第１、第２レーザ光は前記顔料に吸収される発振波長を有する
請求項２記載の積層体の製造方法。
【請求項５】
前記光吸収剤は、近赤外線吸収剤であり、
前記第１、第２レーザ光は前記近赤外線吸収剤に吸収される近赤外線の発振波長を有する
請求項２、請求項３または請求項４記載の積層体の製造方法。
【請求項６】
前記積層体は、表層より、照射されたレーザ光を吸収する物質を含む樹脂層もしくは該レーザ光を吸収する樹脂層からなる前記表層シート、該レーザ光を吸収しない樹脂層、ゲル層を順に有する
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の積層体の製造方法。
【請求項７】
前記積層体は、表層より、照射されたレーザ光を吸収する物質を含む樹脂層もしくは該レーザ光を吸収する樹脂層からなる前記表層シート、ゲル層、該レーザ光を吸収しない樹脂層を順に有する
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の積層シートの製造方法。
【請求項８】
表層に、照射されたレーザ光を吸収する物質を含む表層シートもしくは該レーザ光を吸収する表層シートを積層した積層体を作製する工程と、
前記表層シートをレーザ光照射によりカットもしくはハーフカットする工程の後に前記積層体を所定の形状に型抜きする工程を有し、
前記レーザ光照射は、前記表層シートのレーザ光照射面におけるスポットサイズが第１スポット径となる第１レーザ光を前記表層シートに対して相対移動させながら照射し、前記表層シートの該第１レーザ光の照射底部に前記表層シートの一部を残した第１カット溝を作製した後、前記第１スポット径よりも小さい第２スポット径となる第２レーザ光を前記第１カット溝の底部にそって照射し、前記第１カット溝の底部に残した前記表層シートをカットもしくはハーフカットして第２カット溝を作製する身体貼付用シートの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−４３２９２（Ｐ２０１３−４３２９２Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８０２４４（Ｐ２０１１−１８０２４４）
【出願日】平成２３年８月２２日（２０１１．８．２２）
【出願人】（００００００９１８）花王株式会社 (8,290)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２２日（２０１１．８．２２）
【出願人】（００００００９１８）花王株式会社 (8,290)
【Ｆターム（参考）】
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