JP2008137282A - 凹凸状シートの製造方法及び光学フィルム - Google Patents
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Abstract
【課題】欠陥なく高品質で、かつ生産性よく、低コストで製造するのに好適な凹凸状シートの製造方法を提供する。
【解決手段】走行する帯状可撓性支持体Wの表面に電離放射線で硬化する樹脂膜を連続的に形成して、該樹脂膜面に、所望の凹凸パターンを有するスタンパーで該凹凸パターンを転写しながら電離放射線を照射して樹脂膜を硬化した後、該硬化した樹脂膜を帯状可撓性支持体Wから剥離するパターン転写方式により凹凸状シートを製造する方法であって、スタンパーとして、凹凸パターンの原版ローラ15を製造し、原版ローラ15を用いてパターン転写方式により、凹凸パターンを有する樹脂製の帯状複製物を製造し、樹脂製の帯状複製物の両端を繋いでエンドレス状のベルトにしたエンボスベルト20を使用する。
【選択図】 図3
【解決手段】走行する帯状可撓性支持体Wの表面に電離放射線で硬化する樹脂膜を連続的に形成して、該樹脂膜面に、所望の凹凸パターンを有するスタンパーで該凹凸パターンを転写しながら電離放射線を照射して樹脂膜を硬化した後、該硬化した樹脂膜を帯状可撓性支持体Wから剥離するパターン転写方式により凹凸状シートを製造する方法であって、スタンパーとして、凹凸パターンの原版ローラ15を製造し、原版ローラ15を用いてパターン転写方式により、凹凸パターンを有する樹脂製の帯状複製物を製造し、樹脂製の帯状複製物の両端を繋いでエンドレス状のベルトにしたエンボスベルト20を使用する。
【選択図】 図3
Description
本発明は、凹凸状シートの製造方法及び光学フィルムに係り、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光学フィルムに関する。
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1〜6参照)。
たとえば、図7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8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。
特開平11−262958号公報
特開平11−300768号公報
特開2001−314815号公報
特開2002−67057号公報
特開2002−365405号公報
特開2001−314815号公報
ここで、特許文献1〜6の方法によって凹凸状シートを量産する際に重要課題となるものの1つは、スタンパーローラの製作加工である。スタンパーローラの製作加工としては、例えば、ローラ表面をダイヤモンドバイトにて切削加工する方法があるが、ミクロンオーダのパターン形成では、極めて高精度の加工が要求されるとともに加工時間も膨大なものとなり、加工費用だけでも数百万から数千万円も必要になる。そして、量産によりスタンパーローラの消耗があるため予備のローラを準備しておく必要があり、さらに、製造中のトラブル等でローラ表面に傷などが付いたりするとローラの修正はほぼ不可能であり、このローラに要するコストは極めて増大してしまうという問題があった。
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、かつ生産性よく、低コストで製造するのに好適な凹凸状シートの製造方法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、走行する帯状可撓性支持体の表面に電離放射線で硬化する樹脂膜を連続的に形成して、該樹脂膜面に、所望の凹凸パターンを有するスタンパーで該凹凸パターンを転写しながら電離放射線を照射して前記樹脂膜を硬化した後、該硬化した樹脂膜を前記帯状可撓性支持体から剥離するパターン転写方式により凹凸状シートを製造する方法であって、前記スタンパーとして、前記凹凸パターンの原版を製造し、前記原版を用いて前記パターン転写方式により、前記凹凸パターンを有する樹脂製の帯状複製物を製造し、前記樹脂製の帯状複製物の両端を繋いでエンドレス状のベルトにしたエンボスベルトを使用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。
請求項1に記載の発明によれば、原版で凹凸パターン形状が形成された樹脂製の帯状複製物を製造し、原版は樹脂製の帯状複製物が無くなり再度樹脂製の帯状複製物を製造するまでは使用せずに保管しておく。そして、樹脂製の帯状複製物を適当な長さにしてシート両端を繋げてエンドレスベルトとし、このエンドレスベルトをエンボスベルトとして凹凸状シートを製造する。従って、高価である原版の消耗がなく、製造中のトラブル等で原版ローラ表面に傷などが付いたりすることがないので、欠陥なく高品質で、かつ生産性よく、低コストで凹凸状シートを製造することができる。なお、ここで、エンボスベルトが消耗または傷などが付いた場合には、残りの樹脂製の帯状複製物でエンボスベルトを製造し使用することで、欠陥のない高品質な凹凸状シートを製造することができる。
なお、樹脂製の帯状複製物を製造するにあたり樹脂を硬化する方法は、電離放射線で硬化する方法、熱で硬化する方法、化学反応により硬化する方法が考えられる。
請求項2に記載の発明は、請求項1の発明において、前記凹凸パターンの原版は、ローラであることを特徴とする。
請求項2によれば、凹凸パターンの原版がローラであることで、平面状のスタンプ型の原版と違い、連続的に樹脂製の帯状複製物を製造することができる。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2の発明において、前記凹凸パターンの原版は、前記凹凸パターンを有する樹脂製の帯状複製物よりも高い耐性を有する材料で製造されていることを特徴とする。
請求項3によれば、樹脂製の帯状複製物よりも高い耐性を有する材料で凹凸パターンの原版を製造することで、好適な樹脂製の帯状複製物を製造することができる。
なお、ここで「耐性」とは、原版が帯状複製物よりも、電離放射線に対しては脆性破壊耐性があること、熱硬化に対しては融点が高いこと、化学反応硬化に対しては使用薬品に対して耐薬品性が高いこと、をいう。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3の発明において、前記凹凸状シートには、凹凸パターン形状が形成された面、又は両面に保護フィルムをラミネートすることを特徴とする。
請求項4によれば、製造された凹凸状シートの少なくとも凹凸パターン形状が形成された面を保護フィルムでラミネートすることで、形成された凹凸パターン形状に傷等の欠陥のない高品質な凹凸状シートを提供することができる。
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4の発明において前記エンボスベルトは前記樹脂製の帯状複製物に金属製基材が貼り合わされていることを特徴とする。
請求項5によれば、樹脂製の帯状複製物のパターン形成と反対の面に、金属製基材が貼り合わされていることで、エンボスベルトの耐久性を向上させることができる。
請求項6に記載の発明は、請求項1〜5の何れか1の発明において、前記樹脂製複製物を前記パターン転写方式により製造する際の電離放射線の照射量は、前記凹凸シートを前記パターン転写方式により製造する際の電離放射線の照射量の1.5倍以上とすることを特徴とすることを特徴とする。
請求項6によれば、樹脂製複製物をパターン転写方式により製造する際の電離放射線の照射量を、凹凸状シートをパターン転写方式により製造する際の電離放射線の照射量の1.5倍以上とすることで、樹脂製複製物の凹凸パターンの硬度を高くすることができるので、エンボスベルトの機械的強度を向上させることができる。
請求項7に記載の発明は、請求項1〜6の何れか1の発明において、樹脂製複製物のパターン側の面に、離型処理を施していること特徴とする。
請求項7によれば、樹脂製複製物のパターン側の面に、離型処理を施すことで、シート状体へのパターン形状の転写・剥離が良好となる。
請求項8に記載の発明は、請求項1〜7の何れか1の発明において、走行する前記エンボスベルトの張力を制御することを特徴とする。
請求項8によれば、走行するエンボスベルトの張力を制御することで、シート状体の走行速度が安定し、シート状体へのパターン形状の転写が良好となる。
請求項9に記載の発明は、請求項1〜8の何れか1の発明において、前記エンボスベルトの表面を検査手段により異物や欠陥を検出することを特徴とする。
請求項9によれば、エンボスベルトの表面を検査手段により異物や欠陥を検出し、異物や欠陥が検出された場合にはエンボスベルトを残りの樹脂製の帯状複製物で製造された新しいエンボスベルトに取り替えることで、生産性よく凹凸状シートを製造することができる。
請求項10に記載の発明は、請求項1〜9の何れか1の発明において、前記所望のパターン形状のピッチが100μm以下であることを特徴とする。
請求項10によれば、本発明は、製造する凹凸状シートのパターン形状のピッチが100μm以下である場合に特に有効である。
請求項11に記載の発明は、請求項1〜10の何れか1に記載の製造方法で製造された凹凸状シートを光学用途に使用することを特徴とする光学フィルムである。
本発明において、凹凸状シートが光学フィ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、かつ生産性よく、低コストで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。尚、原版は、以下の例で説明する金属製のローラに限られず、平面状のスタンプ型の原版でも良く、また、金属製でなくても良い。
図1に示すように、本発明の実施形態は、所望の凹凸パターン形状を表面に設けた金属製の原版ローラを製造する工程(I)と、金属製の原版ローラを用いて凹凸パターン形状が設けられた樹脂性の帯状複製物を製造する工程(II)と、樹脂製の帯状複製物の両端を繋げてエンドレス状のベルトにしたエンボスベルトを製造する工程(III)と、エンボスベルトを用いて、凹凸パターン形状の凹凸状シートを製造する工程(IV)と、からなる。
図2は、本発明に係る金属製の原版ローラを用いて凹凸パターン形状が設けられた樹脂性の帯状複製物を製造する工程(II)に用いる樹脂製の帯状複製物の製造装置10の構成を示す構成図である。この樹脂製の帯状複製物の製造装置10は、帯状可撓性支持体供給手段11と、塗布手段12と、原版ローラ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、保護フィルム供給手段17と、樹脂製の帯状複製物巻き取り手段18、等とより構成される。
まず、所望の凹凸パターン形状を表面に設けた金属製の原版ローラを製造する工程(I)で製作される原版ローラ13について説明する。
原版ローラ13は、帯状可撓性支持体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。このような原版ローラ13としては、金属製のローラが好ましい。
原版ローラ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、本発明においては、製品としての凹凸状シート表面の微細凹凸パターンと同一形状であることが求められる。
製品としての凹凸状シートとしては、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、原版ローラ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。
原版ローラ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、原版ローラ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、原版ローラ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、原版ローラ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、原版ローラ13とする方法も採用できる。
このように製造された原版ローラ13が図2に示す樹脂製の帯状複製物の製造装置10に設けられている。
帯状可撓性支持体供給手段11は、帯状可撓性支持体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、帯状可撓性支持体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、塗布の際に帯状可撓性支持体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2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。
原版ローラ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、原版ローラ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、フッ素樹脂やシリコーン樹脂によるコーティング処理が採用できる。特には、フッ素化合物やシリコーン化合物を、蒸着もしくはスパッタ処理により、パターン形成面に薄膜形成することも有効である。なお、原版ローラ13には駆動手段が設けられていることが好ましい。原版ローラ13は、図示の矢印ように、反時計方向(CCW)に回転する。
ニップローラ14は、原版ローラ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。
原版ローラ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、原版ローラ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、原版ローラ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、原版ローラ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の下流側において原版ローラ13に対向して設けられる放射線照射装置である。この樹脂硬化手段15は、放射線の照射によってシートWを透過して樹脂液層を硬化させるもので、樹脂の硬化特性に応じた波長の放射線(光)を照射でき、帯状可撓性支持体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、帯状可撓性支持体Wの幅と略同一長さの円柱状の放射線ランプが採用できる。また、この円柱状の放射線ランプを複数本平行に設けることもでき、この放射線ランプの背面に反射板を設けることもできる。
また、樹脂硬化手段15から放射される放射線が、エンボスローラ(凹凸ローラ)13表面の凹凸が帯状可撓性支持体Wの表面に転写形成される前の塗布層に照射されないように、遮光部材15Aが設けられていることが好ましい。
剥離ローラ16は、原版ローラ13と対になって原版ローラ13から帯状可撓性支持体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、原版ローラ13の周面上に巻き掛けられた帯状可撓性支持体Wを回転する原版ローラ13と剥離ローラ16とで挟みながら、帯状可撓性支持体Wを原版ローラ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、剥離時に帯状可撓性支持体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。
なお、図示は省略したが、原版ローラ13の押圧箇所(3時の位置)から剥離箇所(9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原版ローラ13とで帯状可撓性支持体Wを押圧しながら硬化処理を行う構成も採用できる。
樹脂製の帯状複製物巻き取り手段18は、剥離後の帯状可撓性支持体(樹脂製の帯状複製物)Wを収納するもので、帯状可撓性支持体(樹脂製の帯状複製物)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が帯状可撓性支持体(樹脂製の帯状複製物)Wの表面に供給され、両フィルムが重なった状態で、樹脂製の帯状複製物巻き取り手段18に収納される。
次に、製造された樹脂製の帯状複製物を用いて、エンボスベルトを作成する(図1の工程(III))。樹脂製の帯状複製物を適当な長さにカットし、そのシート端部をバターン形状が表側になるように繋げることでエンドレスベルトを作成する。この際にエンドレスベルトの裏側には別の基材を貼り付けて補強してもよい。 このように製造されたエンドレスベルトは、以下で述べるエンボスベルトとして使用される。
図3は、図1の凹凸パターン形状の凹凸状シートを製造する工程(IV)に用いる凹凸状シートの製造装置10’の構成を示す構成図である。この樹脂製の帯状複製物の製造装置10は、シート状体供給手段11’と、塗布手段12と、エンボスベルト20と、ニップローラ14と、樹脂硬化手段15と、剥離ローラ16と、保護フィルム供給手段17と、凹凸状シート巻き取り手段18’、等とより構成される。
ここで、図2に示した樹脂製の帯状複製物の製造装置10との違いは、原版ローラ13がエンボスベルト20になっている点である。従って、凹凸状シートの製造装置10’は、樹脂製の帯状複製物の製造装置10の原版ローラ13をエンボスベルト20に置き換えることで達成される。そのため、エンボスベルト20以外のシート状体供給手段11’、塗布手段12、樹脂硬化手段15、剥離ローラ16、保護フィルム供給手段17、凹凸状シート巻き取り手段18’、等は、樹脂製の帯状複製物の製造装置10の帯状可撓性支持体供給手段11、塗布手段12、樹脂硬化手段15、剥離ローラ16、保護フィルム供給手段17、樹脂製の帯状複製物巻き取り手段18、等をそのまま用いることができる。
以下、図3の説明において、図2と同じものについては説明を省略する。
図3に示すように、エンボスベルト20はローラ21、22、23、24に巻きつけられており、ローラ22にはニップローラ14が、ローラ24には剥離ローラ16がエンボスベルト20を介して接するように配置されている。なお、ローラ21、22、23、24の少なくとも何れか1個のローラには駆動手段が設けられており、図示の矢印ように、反時計方向(CCW)に回転する。
また、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。
エンボスベルト20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、ローラ22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、エンボスベルト20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、ローラ22とニップローラ14のいずれかに設けることが好ましい。
剥離ローラ16は、ローラ24と対になってエンボスベルト20からシート状体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、エンボスベルト20の周面上に巻き掛けられたシート状体W’を回転するローラ14と剥離ローラ16とで挟みながら、シート状体W’をエンボスベルト20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。
このように設置されたエンボスベルト20を用いて凹凸状シートを製造することで、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、かつ生産性よく、低コストで製造するのに好適な凹凸状シートの製造方法を提供することができる。
即ち、原版ローラ13で凹凸パターン形状が形成された樹脂製の帯状複製物を製造し、原版ローラ13は樹脂製の帯状複製物が無くなり再度樹脂製の帯状複製物を製造するまでは使用せずに保管しておき、樹脂製の帯状複製物を適当な長さにしてシート両端を繋げてエンドレスベルトとし、このエンドレスベルトをエンボスベルト20として凹凸状シートを製造する。こうすることで、高価であるローラの消耗がなく、製造中のトラブル等でローラ表面に傷などが付いたりすることがないので、欠陥なく高品質で、かつ生産性よく、低コストで凹凸状シートを製造することができる。そして、エンボスベルト20が消耗または傷などが付いた場合には、残りの樹脂製の帯状複製物でエンボスベルト20を製造し使用することで、欠陥のない高品質な凹凸状シートを製造することができる。このように製造されたエンボスベルト20はエンボスローラに比べ1/10〜1/100程度のコストで製作することができる。
そして、図2の製造装置10と同様に、製造された凹凸状シートの少なくとも凹凸パターン形状が形成された面を保護フィルムでラミネートすることで、形成された凹凸パターン形状に傷等の欠陥のない高品質な凹凸状シートを提供することができる。
なお、走行するエンボスベルト20の張力は、例えば、ローラ21を前後させることで制御することができる。走行するエンボスベルト20の張力を制御することで、シート状体W’の走行速度が安定し、シート状体W’への凹凸パターン形状の転写が良好となる。
また、エンボスベルト20の表面に検査手段(不図示)を設け、異物や欠陥を検出することが好ましい。エンボスベルト20の表面を検査手段により異物や欠陥を検出し、異物や欠陥が検出された場合にはエンボスベルト20を残りの樹脂製の帯状複製物で製造された新しいエンボスベルト20に取り替えることで、生産性よく凹凸状シートを製造することができる。また、例えば、CCDカメラをエンボスベルト20の巾方向に配列させて、常時観察や画像処理により、オンライン中で欠陥等を検出し、あるレベル以上の欠陥が発生した場合は、オンラインもしくはオフラインで洗浄するような措置を備えることもできる。
さらに、製造する凹凸状シートの凹凸パターン形状のピッチが100μm以下である場合に本発明は特に有効である。ピッチが100μm以下のエンボスローラを製作するのは100μmより大きいピッチのエンボスローラを製作するのに比べ、大幅に製造コストがかかるからである。
エンボスベルト20の長さは、長ければ長いほど繋ぎ目が製造された凹凸状シートに形成されてしまう頻度が少なくなるため有利であるが、1m〜3m程度が現実的だと思われる。
次に、本発明に適用される各材料について説明する。帯状可撓性支持体Wとシート状体W’は、同一のものでも異なるものでもよいが、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。
帯状可撓性支持体Wとシート状体W’の幅としては、0. 1〜3mが、帯状可撓性支持体Wとシート状体W’の長さとしては、1000〜100000mが、帯状可撓性支持体Wとシート状体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。
これらの帯状可撓性支持体Wとシート状体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。帯状可撓性支持体Wとシート状体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、帯状可撓性支持体Wとシート状体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、帯状可撓性支持体Wとシート状体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、帯状可撓性支持体Wとシート状体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。
樹脂液を供給する場合に粘度が高すぎると、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、原版ローラ13やエンボスベルト20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、樹脂液の供給から原版ローラ13やエンボスベルト20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、原版ローラ13やエンボスベルト20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。
なお、樹脂製の帯状複製物を製造する際の樹脂と、凹凸状シートを製造する際の樹脂は、同一の樹脂を用いてもよいが、剥離性を上げるために凹凸状シートの製造の際には、樹脂製の帯状複製物を製造する場合の紫外線照射量を1.5倍以上とすることが好ましい。このように紫外線照射量を1.5倍以上とすることで、樹脂の架橋度を上げることができるので、剥離性を向上させることができる。もしくは、エンドレスベルトを製造する場合の紫外線硬化樹脂に、剥離性を高めるための材料を添加しておくことも好ましい。いずれにしても、使用する材料特性やプロセス条件に合わせて、最適な材料を選択することが必要となる。
以上、本発明に係る凹凸状シートの製造方法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、図4に示すように、エンボスベルト20が2つのローラ21、25に巻きつけられている態様も考えられる。
また、別態様として、樹脂製の帯状複製物の硬化方法は、上記の電離放射線による硬化のほかに、熱による硬化や化学反応による硬化が考えられる。その場合には、スタンプ型やローラ型の原版の材質は、樹脂製の帯状複製物よりも高い耐性を有する材料で凹凸パターンの原版を製造することが好ましい。なお、ここで「耐性」とは、原版が帯状複製物よりも、電離放射線に対しては脆性破壊耐性があること、熱硬化に対しては融点が高いこと、化学反応硬化に対しては使用薬品に対して耐薬品性が高いこと、をいう。
図5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)製の光ラジカル発生剤、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
[原版ローラの製造]
金属製の原版ローラ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、高さ25μ、ピッチ50μの図6に示した四角錐アレイを形成した。ローラの表面には、溝加工後にニッケルメッキを施した。
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)製の光ラジカル発生剤、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
[原版ローラの製造]
金属製の原版ローラ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、高さ25μ、ピッチ50μの図6に示した四角錐アレイを形成した。ローラの表面には、溝加工後にニッケルメッキを施した。
[樹脂製の帯状複製物の作製]
図2に示される構成の樹脂製の帯状複製物の製造装置10を使用して樹脂製の帯状複製物の製造を行った。帯状可撓性支持体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。
図2に示される構成の樹脂製の帯状複製物の製造装置10を使用して樹脂製の帯状複製物の製造を行った。帯状可撓性支持体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。
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5の表に記載の液を使用し製造を行った。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。
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/cm2 のエネルギーで照射を行った。ライン速度は0.5m/minとした。
[エンボスベルトの作製]
その樹脂製の帯状複製物を2.5mカットし端部をつないでエンドレス状のベルトにした。このとき、事前にアルミテープに接着して、補強した。具体的には、アルミテープ(片側粘着剤付き)をラインの巻き取り前にラミネートして、オンラインにて作製した。
その樹脂製の帯状複製物を2.5mカットし端部をつないでエンドレス状のベルトにした。このとき、事前にアルミテープに接着して、補強した。具体的には、アルミテープ(片側粘着剤付き)をラインの巻き取り前にラミネートして、オンラインにて作製した。
[凹凸状シート(四角錐アレイシート)の製造]
図3の製造ラインにて、上記エンボスベルトを使用した。このとき、ローラ21に張力調整装置を付帯した。シート状体W’として、幅450mm、厚さ100μmの透明なPETのフィルムを使用した。
図3の製造ラインにて、上記エンボスベルトを使用した。このとき、ローラ21に張力調整装置を付帯した。シート状体W’として、幅450mm、厚さ100μmの透明なPETのフィルムを使用した。
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5の表に記載の液を使用し製造を行った。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。
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。エンボスベルト20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、2000mJ/cm2 のエネルギーで照射を行った。このときのライン速度は10m/minとした。
以上の方法によって、良好な四角錐アレイシートを製造することができた。なお、ロール表面に凸の四角錐を切削加工することは可能であるが、凹の四角錐の加工はできないため、シート表面に凸の四角錐を形成するには、本発明は有効な手段となる。
10…樹脂製の帯状複製物の製造装置、10’…凹凸状シートの製造装置、11…帯状可撓性支持体供給手段、11’…シート状体供給手段、12…塗布手段、13…原版ローラ、14…ニップローラ、15…樹脂硬化手段(放射線照射装置)、15A…遮光部材、16…剥離ローラ、17…保護フィルム供給手段、18…樹脂製の帯状複製物巻き取り手段、18’…凹凸状シート巻き取り手段、20…エンボスベルト、21,22,23,24,25…ローラ、30…四角錐、H…保護フィルム、W…帯状可撓性支持体(シート)、W’…シート状体(シート)
Claims (11)
- 走行する帯状可撓性支持体の表面に電離放射線で硬化する樹脂膜を連続的に形成して、該樹脂膜面に、所望の凹凸パターンを有するスタンパーで該凹凸パターンを転写しながら電離放射線を照射して前記樹脂膜を硬化した後、該硬化した樹脂膜を前記帯状可撓性支持体から剥離するパターン転写方式により凹凸状シートを製造する方法であって、
前記スタンパーとして、
前記凹凸パターンの原版を製造し、
前記原版を用いて前記パターン転写方式により、前記凹凸パターンを有する樹脂製の帯状複製物を製造し、
前記樹脂製の帯状複製物の両端を繋いでエンドレス状のベルトにしたエンボスベルトを使用することを特徴とする凹凸状シートの製造方法。 - 前記凹凸パターンの原版は、ローラであ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。
- 前記凹凸パターンの原版は、前記凹凸パターンを有する樹脂製の帯状複製物よりも高い耐性を有する材料で製造されてい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。
- 前記凹凸状シートには、凹凸パターン形状が形成された面、又は両面に保護フィルムをラミネートすることを特徴とする請求項1〜3の何れか1に記載の凹凸状シートの製造方法。
- 前記エンボスベルトは前記樹脂製の帯状複製物に金属製基材が貼り合わされていることを特徴とする請求項1〜4の何れか1に記載の凹凸状シートの製造方法。
- 前記樹脂製複製物を前記パターン転写方式により製造する際の電離放射線の照射量は、前記凹凸シートを前記パターン転写方式により製造する際の電離放射線の照射量の1.5倍以上とすることを特徴とすることを特徴とする請求項1〜5の何れか1に記載の凹凸状シートの製造方法。
- 前記樹脂製複製物のパターン側の面に、離型処理を施していることを特徴とする請求項1〜6の何れか1に記載の凹凸状シートの製造方法。
- 走行する前記エンボスベルトの張力を制御することを特徴とする請求項1〜7の何れか1に記載の凹凸状シートの製造方法。
- 前記エンボスベルトの表面を検査手段により異物や欠陥を検出することを特徴とする請求項1〜8の何れか1に記載の凹凸状シートの製造方法。
- 前記所望のパターン形状のピッチが100μm以下であることを特徴とする請求項1〜9の何れか1に記載の凹凸状シートの製造方法。
- 請求項1〜10の何れか1に記載の製造方法で製造された凹凸状シートを光学用途に使用することを特徴とする光学フィルム。
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