JP2007105990A - 凹凸状シートの製造方法及び装置 - Google Patents

凹凸状シートの製造方法及び装置 Download PDF

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Abstract

【課題】表面に規則的な微細凹凸パターンが形成された凹凸状シートを、欠陥なく高品質で、かつ高ラインスピードで生産性よく製造する。
【解決手段】シートWの表面にエンボスローラ13表面の凹凸を転写形成する凹凸状シートの製造方法である。樹脂液が塗布されることにより表面に樹脂液層が形成されているシートを連続走行させ、樹脂液層の温度がT1の状態にあるシートを回転するエンボスローラ13に巻き掛け、樹脂液層にエンボスローラ表面の凹凸を転写し、シート状体がエンボスローラに巻き掛けられている状態で樹脂液層を硬化させ、樹脂液層を硬化させた後のシートを樹脂液層の温度がT1より5°C以上低い状態でエンボスローラより剥離する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、凹凸状シートの製造方法及び装置に係り、特に、表面に規則的な微細凹凸パターンが形成された反射防止効果等を有するエンボスシート等のシート状物を、欠陥なく高品質で、かつ高ラインスピードで生産性よく製造するのに好適な凹凸状シートの製造方法及び装置に関する。
近年、液晶等の電子ディスプレイの用途に、反射防止効果を有するエンボスシートが採用されている。また、レンチキュラーレンズやフライアイレンズ等の平板状レンズ、光拡散シート、輝度向上シート、光導波路シート、プリズムシート等のエンボスシートが使用されている。このようなエンボスシートとしては、従来より、表面に規則的な微細凹凸パターンが形成されたものが公知である。このような規則的な微細凹凸パターンを形成する手法としては、従来より各種の方法が知られている(特許文献1〜7参照)。
たとえば、図6に示されるような構成の装置において、表面に規則的な凹凸パターンが形成されているスタンパーローラ1の表面に塗布手段2で樹脂を塗布し、連続走行されるシート3をスタンパーローラ1とニップローラ4とで挟み、スタンパーローラ1の樹脂をシート3に接触させた状態で、電離放射線を樹脂に照射して硬化させ、その後シート3をリリースローラ5に巻き掛けてスタンパーローラ1より剥離させる内容が開示されている。
また、図7に示されるような構成の装置において、連続走行されるシート3の表面に予め樹脂を塗布しておき、このシート3を、規則的な凹凸パターンが形成されているスタンパーローラ1とニップローラ4とで挟み、スタンパーローラ1の凹凸パターンを樹脂に転写させた状態で、電離放射線を樹脂に照射して硬化させ、その後シート3をリリースローラ5に巻き掛けてスタンパーローラ1より剥離させる内容が開示されている。
特許第2533379号公報 特許第2891344号公報 特開平11−300768号公報 特開2000−141481号公報 特開平6−142603号公報 特開2002−67057号公報 特開平9−131846号公報
このようなプロセスにおいて、重要なポイントの1つは、硬化樹脂が、転写工程において、充分に硬化していることである。すなわち、硬化不足の場合には、パターン形状が正確に転写・形成されないばかりか、剥離不良が発生して、品質に大きな影響を及ぼすことがあるからである。
特に、生産性を上げるために、製造ラインの速度を増加させていくと、放射線の照射量が少なくなり、放射線の照射時間が短くなってしまい、この懸念が増大する。このために、放射線の出力を上げたり、エンボスローラの径を大きいものに交換する等の対策があるものの、大幅なコスト増となる。このため、より効率的に硬化度を上げたり、硬化時間を短縮できるような施策が望まれている。
更に、他の重要なポイントとして、剥離工程での剥離不良(樹脂がエンボスローラに残存してしまう不良)の対策が挙げられており、安定した剥離が長時間にわたってできるような条件や手段の開発が望まれている。
ところが、従来の技術(特許文献1〜7等)では、硬化を促進させる手段について言及しているものはない。一方、剥離を良化させる手段として、ローラに剥離処理を施す例は数多くあるが、転写を繰返していくうちに処理効果が薄れ、ライン停止させて、再処理(剥離処理)を施す必要が生じてしまう。
たとえば、特許文献5においては、硬化樹脂をローラに圧着させる時には放射線を照射せずに、剥離の直前直後の樹脂に放射線を照射する構成が開示されている。ところが、この構成は、剥離を促進させる可能性はあるものの、硬化を促進せずに、樹脂の温度が上がってしまい、剥離をかえって悪化させる懸念がある。
特許文献6においては、エンボスローラの外周面温度分布及び硬化樹脂の温度分布を所定範囲内に制御する構成が開示されている。ところが、この構成は、ローラや樹脂温度の分布を規定するもので、条件安定化には有益であるものの、硬化促進や剥離良化に直接つなげられないという問題がある。
特許文献7においては、硬化樹脂を加熱溶融させて、冷却ローラにてエンボス処理した後に、放射線を照射して硬化させる構成が開示されている。ところが、この構成では、エンボス処理時の樹脂粘度が高く、またエンボス処理後に樹脂を硬化させるために、μmオーダの忠実な微細パターンの転写は困難である。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、表面に規則的な微細凹凸パターンが形成された凹凸状シートを、欠陥なく高品質で、かつ高ラインスピードで生産性よく製造するのに好適な凹凸状シートの製造方法及び装置を提供することを目的とする。
本発明は、前記目的を達成するために、シート状体の表面に、凹凸ローラ表面の凹凸を転写形成する凹凸状シートの製造方法において、樹脂液が塗布されることにより、表面に樹脂液層が形成されている帯状可撓性のシート状体を連続走行させ、前記樹脂液層の温度がT1の状態にある前記シート状体を、回転する前記凹凸ローラに巻き掛け、前記樹脂液層に前記凹凸ローラ表面の凹凸を転写し、前記シート状体が前記凹凸ローラに巻き掛けられている状態で前記樹脂液層を硬化させ、前記樹脂液層を硬化させた後のシート状体を、前記樹脂液層の温度がT1より5°C以上低い状態で前記凹凸ローラより剥離することを特徴とする凹凸状シートの製造方法を提供する。
また、このために、本発明は、帯状可撓性のシート状体を送り出すシート状体供給手段と、前記シート状体の表面に樹脂液を塗布する塗布手段と、前記樹脂液の温度を制御する液温制御手段と、前記シート状体を、回転する前記凹凸ローラに巻き掛けるとともに、前記凹凸ローラに対向配置されるニップローラとで挟圧することにより前記樹脂液層に前記凹凸ローラ表面の凹凸を転写形成する転写手段と、前記シート状体が前記凹凸ローラに巻き掛けられている状態で前記樹脂液を硬化させる樹脂液硬化手段と、硬化された前記樹脂液層の温度を制御する樹脂温制御手段と、前記樹脂液層が硬化された後のシート状体を前記凹凸ローラに対向配置される剥離ローラに巻き掛けることにより前記凹凸ローラより剥離する剥離手段と、を備えたことを特徴とする凹凸状シートの製造装置を提供する。
本発明によれば、樹脂液層の温度がT1の状態にあるシート状体を、凹凸ローラに巻き掛けローラ表面の凹凸を転写し、シート状体が凹凸ローラに巻き掛けられている状態で樹脂液層を硬化させ、樹脂液層を硬化させた後のシート状体を、樹脂液層の温度がT1より5°C以上低い状態で凹凸ローラより剥離する。
すなわち、本発明者達は、硬化樹脂の硬化速度を上げ、必要な放射線の照射量及び照射時間を抑制でき、かつ剥離に問題ない条件を得るべく各種の検討を繰り返した結果、硬化樹脂の温度が高いほど硬化が速く、一方、樹脂の温度が低いほど剥離しやすいことを見出した。そして、照射直前まで樹脂の温度を上げておき、剥離時には、樹脂の温度を下げる(温度がT1より5°C以上低い状態)ことにより、硬化・剥離に最適な条件を得られることを見出した。
なお、本明細書において「凹凸ローラ」とは、円柱状のローラの表面に凹凸パターン(エンボス形状用が形成されたエンボスローラのみならず、エンドレスベルト等のベルト状体の表面に凹凸パターン(エンボス形状)が形成されたものをも含むものとする。このようなベルト状体であっても、円柱状のエンボスローラと同様に作用し、同様の効果が得られるからである。
本発明において、加熱手段により前記樹脂液層の温度をT1になるように制御することが好ましい。このような加熱手段により樹脂液層の温度を制御できれば、硬化・剥離に最適な条件を得やすい。
また、本発明において、前記加熱手段が、塗布前の前記樹脂液を加熱する手段及び/又は塗布後の前記樹脂液を加熱する手段であることが好ましい。このような加熱手段により樹脂液層の温度を制御できれば、硬化・剥離に最適な条件を得やすい。
また、本発明において、前記凹凸ローラの内部に冷却手段を設けることが好ましい。このように、凹凸ローラの内部に冷却手段を設ければ、硬化・剥離に最適な条件を得やすい。なお、凹凸ローラの内部の冷却手段としては、たとえばローラ内部に冷水を循環させる機構が採用できる。
また、本発明において、前記シート状体が前記凹凸ローラに巻き掛けられた直後より前記樹脂液層の硬化を開始させることが好ましい。このように、シート状体が凹凸ローラに巻き掛けられた直後より樹脂液層の硬化を開始させれば、硬化・剥離に最適な条件を得やすい。たとえば、凹凸ローラの近傍に樹脂液硬化手段(放射線照射手段)を設けることにより達成できる。
また、本発明において、前記シート状体を前記凹凸ローラより剥離する際に冷却手段により前記シート状体を冷却することが好ましい。このように、剥離部において、外部の冷却手段(たとえば、冷風吹き付け装置等)によりシート状体を冷却すれば、硬化・剥離に最適な条件を得やすい。
また、本発明において、前記樹脂液が放射線硬化樹脂液であり、前記樹脂液層の硬化が該樹脂液層に放射線照射を施すことによりなされることが好ましい。このような放射線硬化樹脂液を使用することにより、樹脂の硬化が容易となる。
また、本発明において、前記シート状体に転写形成された凹凸パターンのピッチが100μm以下であることが好ましい。また、本発明において、前記凹凸状シートが光学フイルムとして使用されることが好ましい。
以上説明したように、本発明によれば、表面に規則的な微細凹凸パターンが形成された凹凸状シートを、欠陥なく高品質で、かつ高ラインスピードで生産性よく製造することができる。
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施態様について説明する。図1は、本発明が適用されるエンボスシートの製造装置10の構成を示す概念図である。このエンボスシートの製造装置10は、シート供給手段11と、塗布手段12と、乾燥手段19と、液温制御手段であるヒータ21と、凹凸ローラであるエンボスローラ13と、ニップローラ14と、樹脂硬化手段15と、剥離ローラ16と、樹脂温制御手段である冷却ノズル23と、保護フィルム供給手段17と、シート巻き取り手段18、等とより構成される。
シート状体供給手段であるシート供給手段11は、シート状体であるシートWを送り出すもので、シートWが巻回された送り出しロール等より構成される。
塗布手段12は、シートWの表面に放射線硬化樹脂液を塗布する装置であり、放射線硬化樹脂液を供給する液供給源12Aと、液供給装置(送液ポンプ)12Bと、塗布ヘッド12Cと、塗布の際にシートWを巻き掛けて支持する支持ローラ12Dと、液供給源12Aより塗布ヘッド12Cまで放射線硬化樹脂液を供給するための配管等より構成される。なお、塗布ヘッド12Cとしては、ダイコータ(エクストルージョン方式のコータ)の塗布ヘッドが採用されている。
乾燥手段19は、たとえば図1に示されるトンネル状の乾燥装置のように、シートWに塗布された塗布液を均一に乾燥させることができるものであれば、公知の各種方式のものが採用できる。たとえば、ヒータによる輻射加熱方式のもの、熱風循環方式のもの、遠赤外線方式のもの、真空方式のもの等が採用できる。
液温制御手段であるヒータ21は、シートWに塗布された塗布液を加熱する装置であり、板状のヒータ、赤外線ランプ、熱風吹き付け手段等の公知の加熱手段が採用できる。要は、塗布液を温度T1まで加熱できる手段であればよい。
エンボスローラ13としては、シートWの表面に、ローラ表面の凹凸を転写形成できる、凹凸パターンの精度、機械的強度、真円度等を有することが求められる。このようなエンボスローラ13としては、金属製のローラが好ましい。
エンボスローラ13の外周面には、規則的な微細凹凸パターンが形成されている。このような規則的な微細凹凸パターンは、製品としてのエンボスシート表面の微細凹凸パターンを反転した形状であることが求められる。
製品としてのエンボスシートとしては、微細凹凸パターンが二次元配列された、たとえばレンチキュラーレンズや、微細凹凸パターンが三次元配列された、たとえばフライアイレンズ、円錐、角錐等の微細な錐体をXY方向に敷きつめた平板レンズ等が対象となり、エンボスローラ13の外周面の規則的な微細凹凸パターンは、これに対応させる。
エンボスローラ13の外周面の規則的な微細凹凸パターンの形成方法としては、エンボスローラ13の表面をダイヤモンドバイト(シングルポイント)で切削加工する方法、エンボスローラ13の表面にフォトエッチング、電子線描画、レーザー加工等で直接凹凸を形成する方法が採用でき、また、薄い金属製の板状体の表面にフォトエッチング、電子線描画、レーザー加工、光造形法等で凹凸を形成し、この板状体をローラの周囲に巻き付け固定し、エンボスローラ13とする方法が採用できる。
その他、金属より加工しやすい素材の表面にフォトエッチング、電子線描画、レーザー加工、光造形法等で凹凸を形成し、この形状の反転型を電鋳等により形成して薄い金属製の板状体を作成し、この板状体をローラの周囲に巻き付け固定し、エンボスローラ13とする方法も採用できる。特に反転型を電鋳等により形成する場合には、1つの原盤(マザー)より複数の同一形状の板状体が得られるという特長がある。
エンボスローラ13の表面には、離型処理を施すことが好ましい。このように、エンボスローラ13の表面に離型処理を施すことにより、微細凹凸パターンの形状が良好に維持できる。離型処理としては、公知の各種方法、たとえば、フッ素樹脂によるコーティング処理が採用できる。なお、エンボスローラ13には駆動手段が設けられていることが好ましい。エンボスローラ13は、図示の矢印ように、反時計方向(CCW)に回転する。
また、エンボスローラ13の内部に冷却手段を設けることもできる。このように、エンボスローラ13の内部に冷却手段を設ければ、硬化・剥離に最適な条件を得やすい。なお、エンボスローラ13の内部の冷却手段としては、たとえばローラ内部に冷水を循環させる機構が採用できる。
ニップローラ14は、エンボスローラ13と対になってシートWを押圧しながらローラ成形加工するもので、所定の機械的強度、真円度等を有することが求められる。ニップローラ14表面の縦弾性係数(ヤング率)は、小さ過ぎるとローラ成形加工が不十分となり、大き過ぎるとゴミ等の異物の巻き込みに敏感に反応し欠点を生じやすいことより、適宜の値とすることが好ましい。なお、ニップローラ14には駆動手段が設けられていることが好ましい。ニップローラ14は、図示の矢印ように、時計方向(CW)に回転する。
エンボスローラ13とニップローラ14との間に所定の押圧力を付与するべく、エンボスローラ13とニップローラ14のいずれかに加圧手段を設けることが好ましい。同様に、エンボスローラ13とニップローラ14との隙間(クリアランス)を正確に制御できるような微調整手段を、エンボスローラ13とニップローラ14のいずれかに設けることが好ましい。
樹脂硬化手段15は、ニップローラ14の下流側においてエンボスローラ13に対向して設けられる光照射手段である。この樹脂硬化手段15は、光照射によってシートWを透過して樹脂液層を硬化をさせるもので、樹脂の硬化特性に応じた波長の光(放射線)を照射でき、シートWの搬送速度に応じた量の放射線を照射できることが好ましい。樹脂硬化手段15として、たとえば、シートWの幅と略同一長さの円柱状照射ランプが採用できる。また、この円柱状照射ランプを複数本平行に設けることもでき、この円柱状照射ランプの背面に反射板を設けることもできる。
特に、本発明の効果を得るためには、シートWがエンボスローラ13に巻き掛けられた直後より樹脂液層の硬化が開始できるように、樹脂硬化手段15をニップローラ14に近接させて設けることが好ましい。このように、シートWがエンボスローラ13に巻き掛けられた直後より樹脂液層の硬化を開始させれば、硬化・剥離に最適な条件を得やすい。
剥離ローラ16は、エンボスローラ13と対になってエンボスローラ13からシートWを剥離させるもので、所定の機械的強度、真円度等を有することが求められる。剥離箇所において、エンボスローラ13の周面上に巻き掛けられたシートWを回転するエンボスローラ13と剥離ローラ16とで挟みながら、シートWをエンボスローラ13から剥離させて剥離ローラ16に巻き掛ける。この動作を確実にすべく、剥離ローラ16には駆動手段が設けられていることが好ましい。剥離ローラ16は、図示の矢印ように、時計方向(CW)に回転する。
なお、硬化により樹脂等の温度が上昇するような場合には、剥離時にシートWを冷却させて剥離を確実にすべく、剥離ローラ16に冷却手段を設ける構成も採用できる。
樹脂温制御手段である冷却ノズル23は、シートWをエンボスローラ13から剥離させて剥離ローラ16に巻き掛ける部分を冷却させるための外部冷却手段である。この冷却ノズル23より所定温度のエアを剥離部に吹き付けて、シートWを冷却すれば、硬化・剥離に最適な条件を得やすい。なお、樹脂温制御手段として冷却ノズル23以外の構成も採用できる。
なお、図示は省略したが、エンボスローラ13の押圧箇所(9時の位置)から剥離箇所(3時の位置)までの間に複数のバックアップローラを対向して設け、この複数のバックアップローラとエンボスローラ13とでシートWを押圧しながら硬化処理を行う構成も採用できる。
シート巻き取り手段18は、剥離後のシートWを収納するもので、シートWを巻き取る巻き取りロール等より構成される。このシート巻き取り手段18において、隣接して設けられる保護フィルム供給手段17より供給される保護フィルムHがシートWの表面に供給され、両フィルムが重なった状態で、シート巻き取り手段18に収納される。
エンボスシートの製造装置10において、塗布手段12とエンボスローラ13との間、剥離ローラ16とシート巻き取り手段18との間等に、シートWの搬送路を形成するガイドローラ等を設けてもよく、その他、必要に応じてシートWの搬送中の弛みを吸収すべく、テンションローラ等を設けることもできる。
次に、本発明に適用される各材料について説明する。シートWとしては、樹脂フィルム、紙(レジンコーティッド紙、合成紙、等)、金属箔(アルミニウムウェブ等)等を使用できる。樹脂フィルの材質としては、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、ポリ酢酸ビニル、ポリエステル、ポリオレフィン、アクリル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアミド、PET(ポリエチレンテレフタレート)、二軸延伸を行ったポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアミドイミド、ポリイミド、芳香族ポリアミド、セルロースアシレート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースダイアセテート等の公知のものが使用できる。これらのうち、特に、ポリエステル、セルロースアシレート、アクリル、ポリカーボネート、ポリオレフィンが好ましく使用できる。
シートWの幅としては、0. 1〜3mが、シートWの長さとしては、1000〜100000mが、シートWの厚さとしては、1〜300μmのものがそれぞれ一般的に採用される。ただし、これ以外のサイズの適用も妨げられるものではない。
これらのシートWは、あらかじめコロナ放電、プラズマ処理、易接着処理、熱処理、除塵処理などを行っておいてもよい。シートWの表面粗さRaはカットオフ値0.25mmにおいて3〜10nmが好ましい。
また、シートWには、あらかじめ接着層等の下地層を設け乾燥硬化させたもの、裏面に他の機能層があらかじめ形成されたもの、等を用いてもよい。同様に、シートWとして1層構成のもののみならず、2層以上の構成のものも採用できる。また、シートWは、光が透過できるような透明体、半透明体であることが好ましい。
本発明に使用可能な樹脂は(メタ)アクロイル基、ビニル基やエポキシ基などの反応性基含有化合物と、紫外線などの放射線照射にて該反応性基含有化合物を反応させうるラジカルやカチオン等の活性種を発生する化合物を含有するものが使用できる。
特に硬化の速さからは、(メタ)アクロイル基、ビニル基などの不飽和基を含有する反応性基含有化合物(モノマ−)と、光によりラジカルを発生する光ラジカル重合開始剤の組み合わせが好ましい。中でも(メタ)アクリレ−ト、ウレタン(メタ)アクリレ−ト、エポキシ(メタ)アクリレ−ト、ポリエステル(メタ)アクリレ−トなどの(メタ)アクロイル基含有化合物が好ましい。
この(メタ)アクロイル基含有化合物としては(メタ)アクロイル基が1個あるいは2個以上含有した化合物を用いることができる。また、上記のアクロイル基、ビニル基などの不飽和基を含有する反応性基含有化合物(モノマ−)は必要に応じて、単独で用いても、複数種を混合して用いても良い。
このような、(メタ)アクロイル基含有化合物としては、たとえば、(メタ)アクロイル基含有化合物を1個だけ含有する単官能モノマ−としてイソボルニル(メタ)アクリレート、ボルニル(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、4−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、アクリロイルモルホリン、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、アミル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、へキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ウンデシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシエチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレートが挙げられる。
更に芳香環を有する単官能モノマ−として、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシ−2−メチルエチル(メタ)アクリレート、フェノキシエトキシエチル(メタ)アクリレート、3−フェノキシ−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−フェニルフェノキシエチル(メタ)アクリレート、4−フェニルフェノキシエチル(メタ)アクリレート、3−(2−フェニルフェニル)−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、エチレンオキシドを反応させたp−クミルフェノールの(メタ)アクリレート、2−ブロモフェノキシエチル(メタ)アクリレート、4−ブロモフェノキシエチル(メタ)アクリレート、2,4−ジブロモフェノキシエチル(メタ)アクリレート、2,6−ジブロモフェノキシエチル(メタ)アクリレート、2,4,6−トリブロモフェニル(メタ)アクリレート、2,4,6−トリブロモフェノキシエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
このような、芳香を有する環単官能モノマ−の市販品としては、アロニックスM113、M110、M101、M102、M5700、TO−1317(以上、東亞合成(株)製)、ビスコート#192、#193、#220、3BM(以上、大阪有機化学工業(株)製)、NKエステルAMP−10G、AMP−20G(以上、新中村化学工業(株)製)、ライトアクリレートPO−A、P−200A、エポキシエステルM−600A、ライトエステルPO(以上、共栄社化学(株)製)、ニューフロンティアPHE、CEA、PHE−2、BR−30、BR−31、BR−31M、BR−32(以上、第一工業製薬(株)製)等が挙げられる。
また、(メタ)アクリロイル基を分子中に2つ有する不飽和モノマーとしては、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、1,9−ノナンジオールジアクリレートなどのアルキルジオールジアクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレートなどのポリアルキレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンメタノールジアクリレート等が挙げられる。
ビスフェノール骨格をもつ不飽和モノマ−としては、エチレンオキシド付加ビスフェノールA(メタ)アクリル酸エステル、エチレンオキシド付加テトラブロモビスフェノールA(メタ)アクリル酸エステル、プロピレンオキシド付加ビスフェノールA(メタ)アクリル酸エステル、プロピレンオキシド付加テトラブロモビスフェノールA(メタ)アクリル酸エステル、ビスフェノールAジグリシジルエーテルと(メタ)アクリル酸とのエポキシ開環反応で得られるビスフェノールAエポキシ(メタ)アクリレート、テトラブロモビスフェノールAジグリシジルエーテルと(メタ)アクリル酸とのエポキシ開環反応で得られるテトラブロモビスフェノールAエポキシ(メタ)アクリレート、ビスフェノールFジグリシジルエーテルと(メタ)アクリル酸とのエポキシ開環反応で得られるビスフェノールFエポキシ(メタ)アクリレート、テトラブロモビスフェノールFジグリシジルエーテルと(メタ)アクリル酸とのエポキシ開環反応で得られるテトラブロモビスフェノールFエポキシ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
このような構造を有する不飽和モノマ−の市販品としては、ビスコート#700、#540(以上、大阪有機化学工業(株)製)、アロニックスM−208、M−210(以上、東亞合成(株)製)、NKエステルBPE−100、BPE−200、BPE−500、A−BPE−4(以上、新中村化学(株)製)、ライトエステルBP−4EA、BP−4PA、エポキシエステル3002M、3002A、3000M、3000A(以上、共栄社化学(株)製)、KAYARAD R−551、R−712(以上、日本化薬(株)製)、BPE−4、BPE−10、BR−42M(以上、第一工業製薬(株)製)、リポキシVR−77、VR−60、VR−90、SP−1506、SP−1506、SP−1507、SP−1509、SP−1563(以上、昭和高分子(株)製)、ネオポールV779、ネオポールV779MA(日本ユピカ(株)製)等が挙げられる。
更に、3官能以上の(メタ)アクリレート不飽和モノマ−としては、3価以上の多価アルコールの(メタ)アクリレート、たとえばトリメチロールプロパンリト(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリオキシエチル(メタ)アクリレート、トリス(2−アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート等が挙げられ、市販品としては、アロニックスM305、M309、M310、M315、M320、M350、M360、M408(以上、東亞合成(株)製、ビスコート#295、#300、#360、GPT、3PA、#400(以上、大阪有機化学工業(株)製)、NKエステルTMPT、A−TMPT、A−TMM−3、A−TMM−3L、A−TMMT(以上、新中村化学(株)製)、ライトアクリレートTMP−A、TMP−6EO−3A、PE−3A、PE−4A、DPE−6A(以上、共栄社化学(株)製、KAYARAD PET−30、GPO−303、TMPTA、TPA−320、DPHA、D−310、DPCA−20、DPCA−60(以上、日本化薬(株)製)等が挙げられる。
加えてウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーを配合してもよい。ウレタン(メタ)アクリレートとしては、たとえばポリエチレングリコール、ポリテトラメチルグリコール等のポリエーテルポリオール;コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フタル酸、テトラヒドロ(無水)フタル酸、ヘキサヒドロ(無水)フタル酸等の二塩基酸とエチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール等のジオールの反応によって得られるポリエステルポリオール;ポリε−カプロラクトン変性ポリオール;ポリメチルバレロラクトン変性ポリオール;エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール等のアルキルポリオール;エチレンオキシド付加ビスフェノールA、プロピレンオキシド付加ビスフェノールA等のビスフェノールA骨格アルキレンオキシド変性ポリオール;エチレンオキシド付加ビスフェノールF、プロピレンオキシド付加ビスフェノールF等のビスフェノールF骨格アルキレンオキシド変性ポリオール、又はそれらの混合物とトリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート等の有機ポリイソシアネートと2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等のヒドロキシ基含有(メタ)アクリレートから製造されるウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー等が挙げられる。ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーは、本発明の硬化性組成物の粘度を適度に保つ上で好ましい。
これらウレタン(メタ)アクリレートの市販品のモノマーとしては、たとえばアロニックスM120、M−150、M−156、M−215、M−220、M−225、M−240、M−245、M−270(以上、東亞合成(株)製)、AIB、TBA、LA、LTA、STA、ビスコート#155、IBXA、ビスコート#158、#190、#150、#320、HEA、HPA、ビスコート#2000、#2100、DMA、ビスコート#195、#230、#260、#215、#335HP、#310HP、#310HG、#312(以上、大阪有機化学工業(株)製)、ライトアクリレートIAA、L−A、S−A、BO−A、EC−A、MTG−A、DMP−A、THF−A、IB−XA、HOA、HOP−A、HOA−MPL、HOA−MPE、ライトアクリレート3EG−A、4EG−A、9EG−A、NP−A、1,6HX−A、DCP−A(以上、共栄社化学(株)製)、KAYARADTC−110S、HDDA、NPGDA、TPGDA、PEG400DA、MANDA、HX−220、HX−620(以上、日本化薬(株)製)、FA−511A、512A、513A(以上、日立化成(株)製)、VP(BASF製)、ACMO、DMAA、DMAPAA(以上、興人(株)製)等が挙げられる。
ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーは、(a)ヒドロキシ基含有(メタ)アクリレート、(b)有機ポリイソシアネート及び(c)ポリオールの反応物として得られるものであるが、(a)ヒドロキシ基含有(メタ)アクリレートと(b)有機ポリイソシアネートを反応させた後、次いで(c)ポリオールを反応させた反応物であることが好ましい。
以上の不飽和モノマ−は単独で用いても良く、必要に応じて複数種を混合して用いても良い。
光ラジカル重合開始剤としては、たとえばアセトフェノン、アセトフェノンベンジルケタール、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、キサントン、フルオレノン、べンズアルデヒド、フルオレン、アントラキノン、トリフェニルアミン、カルバゾール、3−メチルアセトフェノン、4−クロロベンゾフェノン、4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、チオキサントン、ジエチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノ−プロパン−1−オン、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、ビス−(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルフォスフィンオキシド、エチル−2,4,6−トリメチルベンゾイルエトキシフェニルォスフィンオキシドなどが挙げられる。
光ラジカル重合開始剤の市販品としては、たとえばIrgacure184、369、651、500、819、907、784、2959、CGI1700、CGI1750、CGI11850、CG24−61、Darocurl116、1173(以上、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)、LucirinLR8728、8893X(以上BASF社製)、ユベクリルP36(UCB社製)、KIP150(ランベルティ社製)等が挙げられる。これらの中で、液状で溶解しやすく、高感度という観点からはLucirinLR8893Xが好ましい。
光ラジカル重合開始剤は全組成物中に、0.01〜10重量%、特に0.5〜7重量%配合されるのが好ましい。配合量の上限は組成物の硬化特性や硬化物の力学特性および光学特性、取り扱い等の点からこの範囲が好ましく、配合量の下限は、硬化速度の低下防止の点からこの範囲が好ましい。
本発明の組成物には更に光増感剤を配合することができ、当該光増感剤としては、たとえばトリエチルアミン、ジエチルアミン、N−メチルジエタノールアミン、エタノールアミン、4−ジメチルアミノ安息香酸、4−ジメチルアミノ安息香酸メチル、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル等が挙げられ、市販品としては、たとえばユベクリルP102、103、104、105(以上、UCB社製)等が挙げられる。
更にまた、上記成分以外に必要に応じて各種添加剤として、たとえば酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、シランカップリング剤、塗面改良剤、熱重合禁止剤、レベリング剤、界面活性剤、着色剤、保存安定剤、可塑剤、滑剤、溶媒、フィラー、老化防止剤、濡れ性改良剤、離型剤等を必要に応じて配合することができる。
ここで、酸化防止剤としては、たとえばIrganox1010、1035、1076、1222(以上、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)、Antigen P、3C、FR、GA−80(住友化学工業(株)製)等が挙げられ、紫外線吸収剤としては、たとえばTinuvin P、234、320、326、327、328、329、213(以上、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)、Seesorb102、103、110、501、202、712、704(以上、シプロ化成(株)製)等が挙げられ、光安定剤としては、たとえばTinuvin 292、144、622LD(以上、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)、サノールLS770(三共(株)製)、Sumisorb TM−061(住友化学工業(株)製)等が挙げられ、シランカップリング剤としては、たとえばγ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルトリメトキシシラン、市販品として、SH6062、6030(以上、東レ・ダウ コーニング・シリコーン(株)製)、KBE903、603、403(以上、信越化学工業(株)製)等が挙げられ、塗面改良剤としては、たとえばジメチルシロキサンポリエーテル等のシリコーン添加剤や、非イオン性フルオロ界面活性剤が挙げられ、シリコーン添加剤の市販品としてはDC−57、DC−190(以上、ダウ コーニング社製)、SH−28PA、SH−29PA、SH−30PA、SH−190(以上、東レ・ダウ コーニング・シリコーン(株)製)、KF351、KF352、KF353、KF354(以上、信越化学工業(株)製)、L−700、L−7002、L−7500、FK−024−90(以上、日本ユニカー(株)製)、非イオン性フルオロ界面活性剤の市販品としてはFC-430、FC-171(以上 3M(株))、メガファックF-176、F-177、R-08、F780(以上 大日本インキ(株)製)等が挙げられ、離型剤としてはプライサーフA208F(第一工業製薬(株)製)等が挙げられる。
本発明の樹脂液の粘度調整のための有機溶剤としては、樹脂液と混合した時に、析出物や相分離、白濁などの不均一がなく混合できるものであればよく、たとえば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソプチルケトン、エタノール、プロパノール、ブタノール、2−メトキシエタノール、シクロヘキサノール、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、トルエンなどが挙げられ、必要に応じてこれらを複数種混合して用いてもよい。
有機溶剤を添加した場合は、製品の製造工程中にて、有機溶剤を乾燥、蒸発する工程が必要になるが、蒸発残りの溶剤が大量に製品に残留した場合、製晶の機械物性が劣化したり、製品として使用中に有機溶剤が蒸発、拡散し、悪臭や健康に悪影響を及ぼす懸念がある。このため、有機溶剤としては、高沸点のものは残留溶剤量が多くなり好ましくない。
ただし、あまりに低沸点の場合は、激しく蒸発するため、面状が荒れたり、乾燥時の気化熱により組成物表面に結露水が付着して、この跡が面状欠陥になったり、蒸気濃度が高くなり引火等の危険が増す。
したがって、有機溶剤の沸点としては50°C以上、150°C以下が好ましく、70°C以上、120°C以下がより好ましい。素材の溶解性や、沸点の観点から、有機溶剤としてはメチルエチルケトン(bp.79.6°C)、1−プロパノール(bp.97.2°C)などが好ましい。
本発明の樹脂液に添加される有機溶剤の添加量は、溶剤の種類や、溶剤添加前の樹脂液の粘度にもよるが、充分に塗布性が改善されるためには、10重量%以上、40重量%以下の範囲であり、好ましくは15重量%以上、30重量%以下の範囲である。有機溶剤の添加量があまり少量だと、粘度低減の効果や塗布量アップの効果が小さく、塗布性が充分に改良されない。
しかし、樹脂液を多く希釈しすぎると、粘度が低すぎてシート状体の上で液が流動してムラが発生したり、シート状体の裏面に液が回るなどの問題が発生する。また、乾燥工程において充分に乾燥しきれず、製品中に有機溶剤が多量に残留してしまい、製品機能の劣化や、製品使用中に揮発して悪臭を発生したり、健康への悪影響を及ぼす懸念が生じる。
本発明の樹脂液は、前記の各成分を常法により混合して製造することができ、必要に応じて加熱溶解により製造できる。このようにして調製される樹脂液の粘度は、通常10〜50000mPa・s/25°Cである。
シートWやエンボスローラ13に樹脂液を供給する場合には、粘度が高すぎると、均一に組成物を供給するのが難しくなり、レンズを製造する際、塗布むらやうねり、気泡の混入が生じたりするため、目的とするレンズ厚を得るのが難しくなり、レンズとしての性能を充分に発揮できない。
特に、ラインスピードを高速化したときにその傾向が顕著になる。したがって、この場合には液粘度は低い方が好ましく、10〜100mPa・sが好ましく、10〜50mPa・sがより好ましい。このような低い粘度は、有機溶剤を適当量添加することにより調整が可能である。また、塗布液の保温設定により、粘度を調整することも可能である。
一方、溶剤蒸発後の粘度が低すぎると、エンボスローラ13で型押しする際、レンズ厚のコントロールが難しく、一定厚の均一なレンズを形成できない場合がある。好ましい粘度は10〜3000mPa・sである。有機溶剤を混合している場合は、樹脂液の供給からエンボスローラ13で型押しするまでの工程間に、有機溶剤を加熱乾燥などにより蒸発させる工程を設けることにより、樹脂液供給時は低粘度で均一に液供給ができ、エンボスローラ13で型押しする際は、有機溶剤を乾燥させ、より高粘度化させた樹脂液で均一に型押しすることが可能になる。
本発明の樹脂液を放射線によって硬化させることにより得られる硬化物は、プリズムレンズシートの場合、以下の物性(屈折率、軟化点)を有するものであることが特に好ましい。
屈折率としては、硬化物の25°Cにおいて1.55以上が好ましく、1.56以上がより好ましい。硬化物の25°Cにおける屈折率が1.55未満であると、本組成物を用いてプリズムレンズシートを形成した場合、充分な正面輝度を確保することができない場合が生じるからである。
軟化点としては、40°C以上が好ましく、50°C以上がより好ましい。軟化点が40°C未満の場合には耐熱性が充分でない場合があるからである。
次に、図1に戻って、エンボスシートの製造装置10の作用について説明する。シート状体供給手段11より、一定速度でシートWを送り出す。シートWは塗布手段12へ送り込まれ、シートWの表面に樹脂液が塗布される。塗布後に乾燥手段19によりシートWに塗布された樹脂液が乾燥され、溶剤分が蒸発する。
次いで、ヒータ21によりシートWに塗布された樹脂液が温度T1近傍(T1又はこれより若干高い温度)まで加熱される。なお、特にヒータ21がなくても、乾燥手段19により、加熱されていてもよい。
温度T1は、樹脂液の組成によって最適範囲が異なるが、たとえば樹脂液の主成分がMEKの場合には、温度T1は30〜60°Cが好ましい。この温度T1は、剥離時の硬化した樹脂の温度よりも、5°C以上高いこと、そしてその差が大きいほど望ましいが、転写前の樹脂液によりシートWに変形を生じるような高い温度は好ましくない。したがって、シートWの材質にもよるが、温度T1は60°C以下が望ましい。
なお、放射線照射したときの、硬化した樹脂の反応基の残存率をFT−IRにより測定したところ、樹脂の温度が高いほうが、残存率の低下(硬化速度)が顕著になり、樹脂温度が高いほど、硬化速度も高くなることがオフラインテストにより確認できた。
次いで、シートWはエンボスローラ13とニップローラ14からなる成形手段へ送り込まれる。これにより、連続走行するシートWを、エンボスローラ13の9時の位置において、回転するエンボスローラ13とニップローラ14とで押圧しながらローラ成形加工がなされる。すなわち、シートWを、回転するエンボスローラ13に巻き掛け、温度T1近傍の樹脂層にエンボスローラ13表面の凹凸を転写する。
次いで、シートWがエンボスローラ13に巻き掛けられている状態で、樹脂硬化手段15によりシートWを透過して樹脂液層に放射線照射を行い、樹脂液層を硬化させる。その後、エンボスローラ13の3時の位置において、シートWを剥離ローラ16に巻き掛けることによりエンボスローラ13から剥離する。
剥離する際に、冷却ノズル23より所定温度のエアを剥離部に吹き付けて、シートWを冷却する。そして、樹脂液層の温度がT1より5°C以上低い状態でエンボスローラ13より剥離する。
この剥離時の樹脂液層の温度は、低いほど小さい力で剥離できることがオフラインテストで確認できた。一方、剥離時の樹脂液層の温度が低すぎた場合、そのために樹脂温制御手段である冷却ノズル23の能力を大幅に上げることとなり、エネルギーを浪費することや、低すぎる温度で結露してしまう懸念もあるため、剥離時の樹脂液層の温度は20°C以上が好ましい。
なお、ライン速度を上げるにしたがって、放射線照射される時間が短くなるので、照射出力を上げることが必要となるが、更に、低速のライン速度に比べて、剥離もしやすさも、より要求されるため、転写前の樹脂温度と剥離時の樹脂温度との温度差をできるだけつけることが好ましい。
なお、図1には示していないが、シートWを剥離した後、硬化を更に促進させるため、再度放射線照射を行うこともできる。
剥離されたシートWは、シート巻き取り手段18に搬送され、保護フィルム供給手段17より供給される保護フィルムHがシートWの表面に供給され、両フィルムが重なった状態でシート巻き取り手段18の巻き取りロールにより巻き取られ、収納される。
このように、シートW表面に樹脂層が厚さむらなく形成され、更に、エンボスローラ13による型押しも安定・均一になされる。これにより、表面に規則的な微細凹凸パターンが形成された凹凸状シートを、欠陥なく高品質で製造することができる。
以上、本発明に係る凹凸状シートの製造方法及び装置の実施形態の例について説明したが、本発明は上記実施形態の例に限定されるものではなく、各種の態様が採り得る。
たとえば、本実施形態の例では、ローラ状のエンボスローラ13を使用する態様を採用したが、エンドレスベルト等のベルト状体の表面に凹凸パターン(エンボス形状)が形成されたものを使用する態様も採用できる。このようなベルト状体であっても、円柱状のローラと同様に作用し、同様の効果が得られるからである。
以下に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
[樹脂液の調整]
図2の表に示す化合物を記載の重量比にて混合し、50°Cに加熱して攪拌溶解し、樹脂液を得た。なお、各化合物の名称と内容は以下の通りである。
EB3700:エベクリル3700、ダイセルUC(株)製、
ビスフェノールAタイプエポキシアクリレート、
(粘度:2200mPa・s/65°C)
BPE200:NKエステルBPE−200、新中村化学(株)製、
エチレンオキシド付加ビスフェノールAメタクリル酸エステル、
(粘度:590mPa・s/25°C)
BR−31 :ニューフロンティアBR−31、第一工業製薬工業(株)製、
トリブロモフェノキシエチルアクリレート、
(常温で固体、融点50°C以上)
LR8893X:Lucirin LR8893X、BASF(株)製の北ラジカル発生剤、
エチル−2,4,6−トリメチルベンゾイルエトキシフェニルオスフィンオキシド
MEK :メチルエチルケトン
[エンボスシートの製造]
図1に示される構成のエンボスシートの製造装置10を使用してエンボスシートの製造を行った。
シートWとして、幅500mm、厚さ100μmの透明なPET(ポリエチレンテレフタレート)のフィルムを使用した。
エンボスローラ13として、長さ(シートWの幅方向)が700mm、直径が300mmのS45C製で表面の材質をニッケルとしたローラを使用した。ローラの表面の略500mm幅の全周に、ダイヤモンドバイト(シングルポイント)を使用した切削加工により、ローラ軸方向のピッチが50μmの溝を形成した。溝の断面形状は、頂角が90度の三角形状で、溝の底部も平坦部分のない90度の三角形状である。すなわち、溝幅は50μmであり、溝深さは約25μmである。この溝は、ローラの周方向に継ぎ目がないエンドレスとなるので、このエンボスローラ13により、シートWに断面が三角形のレンチキュラーレンズ(プリズムシート)が形成できる。ローラの表面には、溝加工後にニッケルメッキを施した。エンボスローラ13の概略断面図を図3に示す。
塗布手段12としてダイコータを使用した。塗布手段12の塗布ヘッド12Cとして、エクストルージョンタイプのものを使用した。
塗布液F(樹脂液)として、既述の図2の表に記載の液を使用した。なお、後述の図5の表に示される樹脂温度と走行速度との組み合わせにて各実施例および比較例のサンプルの製造を行った。
塗布液F(樹脂液)の湿潤状態の厚さは、有機溶剤乾燥後の膜厚が20μmになるように、塗布ヘッド12Cへの塗布液Fの供給量を液供給装置(送液ポンプ)12Bにより制御した。
乾燥手段19として、熱風循環方式の装置を用いた。熱風の温度は100°Cに設定した。
ヒータ21により加熱された樹脂液(シートWに塗布された樹脂液)の温度の測定は、非接触方式の放射温度計により行った。
ニップローラ14として、直径が200mmで、表面にゴム硬度が90のシリコンゴムの層を形成したローラを使用した。エンボスローラ13とニップローラ14とでシートWを押圧するニップ圧(実効のニップ圧)は、0.5Paとした。
樹脂硬化手段15として、メタルハライドランプを使用し、1000mJ/cmのエネルギーで照射を行った。
以上により、図5の表に示された各実施例及び比較例に対応する、凹凸パターンが形成されたシートWを得た。
[エンボス形状の評価]
このシートWを切断し、凹凸パターンの複数箇所における断面形状をSEM(走査型電子顕微鏡)を使用して測定することによりエンボス形状の評価を行った。シートW(エンボスシート)の概略断面形状を図4に示す。
エンボス形状の評価は、ほぼエンボスローラ形状を再現しているものを○と、若干変形あるものを△と、かなり変形あるものを×と、3段階の評価で行った。
[ローラの汚れの評価]
連続10時間運転した後のエンボスローラ面を目視で観察して評価した。良好なものを○と、若干汚れあるものを△と、かなり汚れあるものを×と、3段階の評価で行った。
図5の表によれば、実施例1〜3では、エンボス形状の評価も、ローラの汚れの評価も、結果は全て○であった。これに対し、比較例では、エンボス形状の評価において、ライン速度が小さい比較例1のみ○である、他の比較例2及び3は△であった。また、比較例では、ローラの汚れの評価において、全て△であった。
以上の結果より、樹脂液の温度を適正に制御することにより、面状ムラがなく表面に規則的な微細凹凸パターンが形成された凹凸状シートを、欠陥なく高品質で、かつ、高ラインスピードで生産性よく製造することができるという本発明の効果が確認できた。
本発明が適用されるエンボスシートの製造装置の構成を示す概念図 樹脂液の調合を示す表 エンボスローラの概要を示す断面図 エンボスシートの概要を示す断面図 実施例及び比較例の条件及び評価結果を示す表 従来例のエンボスシートの製造装置の構成を示す概念図 従来例のエンボスシートの製造装置の他の構成を示す概念図
符号の説明
10…エンボスシートの製造装置、11…シート供給手段、12…塗布手段、13…エンボスローラ、14…ニップローラ、15…樹脂硬化手段、16…剥離ローラ、17…保護フィルム供給手段、18…シート巻き取り手段、21…ヒータ、23…冷却ノズル、H…保護フィルム、W…シート

Claims (11)

  1. シート状体の表面に、凹凸ローラ表面の凹凸を転写形成する凹凸状シートの製造方法において、
    樹脂液が塗布されることにより、表面に樹脂液層が形成されている帯状可撓性のシート状体を連続走行させ、
    前記樹脂液層の温度がT1の状態にある前記シート状体を、回転する前記凹凸ローラに巻き掛け、前記樹脂液層に前記凹凸ローラ表面の凹凸を転写し、
    前記シート状体が前記凹凸ローラに巻き掛けられている状態で前記樹脂液層を硬化させ、
    前記樹脂液層を硬化させた後のシート状体を、前記樹脂液層の温度がT1より5°C以上低い状態で前記凹凸ローラより剥離することを特徴とする凹凸状シートの製造方法。
  2. 加熱手段により前記樹脂液層の温度をT1になるように制御することを特徴とする請求項1に記載の凹凸状シートの製造方法。
  3. 前記加熱手段が、塗布前の前記樹脂液を加熱する手段及び/又は塗布後の前記樹脂液を加熱する手段であることを特徴とする請求項1又は2に記載の凹凸状シートの製造方法。
  4. 前記凹凸ローラの内部に冷却手段を設けることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の凹凸状シートの製造方法。
  5. 前記シート状体が前記凹凸ローラに巻き掛けられた直後より前記樹脂液層の硬化を開始させることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の凹凸状シートの製造方法。
  6. 前記シート状体を前記凹凸ローラより剥離する際に冷却手段により前記シート状体を冷却することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の凹凸状シートの製造方法。
  7. 前記樹脂液が放射線硬化樹脂液であり、前記樹脂液層の硬化が該樹脂液層に放射線照射を施すことによりなされることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の凹凸状シートの製造方法。
  8. 前記シート状体に転写形成された凹凸パターンのピッチが100μm以下であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の凹凸状シートの製造方法。
  9. 前記凹凸状シートが光学フイルムとして使用されることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の凹凸状シートの製造方法。
  10. 帯状可撓性のシート状体を送り出すシート状体供給手段と、
    前記シート状体の表面に樹脂液を塗布する塗布手段と、
    前記樹脂液の温度を制御する液温制御手段と、
    前記シート状体を、回転する前記凹凸ローラに巻き掛けるとともに、前記凹凸ローラに対向配置されるニップローラとで挟圧することにより前記樹脂液層に前記凹凸ローラ表面の凹凸を転写形成する転写手段と、
    前記シート状体が前記凹凸ローラに巻き掛けられている状態で前記樹脂液を硬化させる樹脂液硬化手段と、
    硬化された前記樹脂液層の温度を制御する樹脂温制御手段と、
    前記樹脂液層が硬化された後のシート状体を前記凹凸ローラに対向配置される剥離ローラに巻き掛けることにより前記凹凸ローラより剥離する剥離手段と、
    を備えたことを特徴とする凹凸状シートの製造装置。
  11. 前記樹脂液硬化手段が、前記凹凸ローラの近傍に設けられた放射線照射手段であることを特徴とする請求項10に記載の凹凸状シートの製造装置。
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