JP2008194863A - 成形体およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の光重合性樹脂組成物による成形体の製造方法は、光重合性樹脂組成物を成形型に充填する工程と、成形型に充填された光重合性樹脂組成物に、インテグレーターレンズ34を含む光学系を経由した平行光を照射して光重合性樹脂組成物を重合硬化させ、光重合性樹脂組成物からなるマトリックスと、マトリックス内に所定パターンで配設され該マトリックスと屈折率が異なる複数の柱状構造体とからなる相分離構造を有する成形体を形成する工程と、を備え、インテグレーターレンズが、複数個のレンズ部が六方格子状に配置されることによって構成され、柱状構造体が、マトリックス中で六方格子状に配置されていることを特徴とする。
【選択図】図7
Description
このため、この成形体には、異方性拡散媒体などとしては利用可能であるが、入射光を特定の位置に回折させることが必要な光学ローパスフィルタなどとして使用することができないという問題がある。
光重合性樹脂組成物による成形体の製造方法であって、
光重合性樹脂組成物を成形型に充填する工程と、
前記成形型に充填された光重合性樹脂組成物に、インテグレーターレンズを含む光学系を経由した平行光を照射して前記光重合性樹脂組成物を重合硬化させ、光重合性樹脂組成物からなるマトリックスと、該マトリックス内に所定パターンで配設され該マトリックスと屈折率が異なる複数の柱状構造体とからなる相分離構造を有する成形体を形成する工程と、を備え、前記インテグレーターレンズが、複数個のレンズ部が六方格子状に配置されることによって構成され、前記柱状構造体が、マトリックス中で六方格子状に配置されていることを特徴とする成形体の製造方法、が提供される。
光重合性樹脂組成物にインテグレーターレンズを含む光学系を経由した平行光を照射することによって製造され、光重合性樹脂組成物からなるマトリックスと該マトリックス内に所定パターンで配列され該マトリックスと屈折率が異なる複数の柱状構造体とからなる相分離構造を有し、前記インテグレーターレンズが、複数個のレンズ部が六方格子状に配置されることによって構成され、前記柱状構造体が、マトリックス中で六方格子状に配置されている、ことを特徴とする成形体が提供される。
マトリックス2と柱状構造体4とは、いずれも光透過性を有するが、屈折率が異なっている。マトリックス2と柱状構造体4との間の屈折率差は、これに限られるものではないが0.0001以上あれば良く、好ましくは0.001以上であり、より好ましくは0.01以上である。
図2は、本実施形態の成形体1を製造する際に、原料となる光重合性樹脂組成物が充填される成形型(セル)10の平面図であり、図3は、図2のIII−III線に沿った成形型10の断面図である。
また、二枚の透明プラスチックフィルムの間に空隙を設け、その空隙内に光重合性樹脂組成物を保持するようにしてもよい。この場合には、二枚の長尺の透明プラスチックフィルムを、ロールから巻き出して間に空隙を維持しながら搬送し、この空隙に光重合性樹脂組成物を充填し、その後、光照射を行うことで、連続的に成形体1を製造することも可能である。
図4に示されているように、本実施形態では、成形型10の空間部14内に封入された光重合性樹脂組成物16に、照射光源20の平行な照射光22を照射して、光重合性樹脂組成物16を重合硬化させて成形体1を得る。
照度分布=(最大値−最小値)/(最大値+最小値)×100・・・(式)
照明光源20は、照射光は発生させるランプ28と、ランプ28の背面側に配置されランプ28からの光を集光する楕円集光鏡30と、ランプ28および楕円集光鏡30からの光束Lを反射する平面鏡32を備えている。
使用する波長としては、光硬化性樹脂を硬化可能な波長を含んでいることが必要であり、用いる開始剤の吸収波長に応じて選ばれるが、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、低圧水銀灯、Deep-UVランプなどの水銀を用いたランプでは、水銀の輝線である紫外域の313nm(j線)、365nm(i線)や可視域の405nm(h線)、436nm(g線)も光開始剤を適当に選択すれば使用できる。それ以外のランプの場合も光開始剤の吸収波長に応じた波長域の光が用いられる。
また、本発明においては、該柱状構造体の規則的な配列を得る為には照射光の波長幅が狭いほうが良く、従って、半値全幅で100nm以下であることが好ましく、20nm以下であることがより好ましい。
このとき、単レンズが六方格子状に配列したインテグレーターレンズを備えた照射光源からの平行光で、光重合性樹脂組成物を重合させることによって、この微小構造(柱状構造体)が規則的に配列させられる。
ここで、単レンズとは、凸レンズ、凹レンズ、シリンドリカルレンズ、屈折率分布レンズなどインテグレーターを構成する最小単位のレンズを意味する。
光重合性樹脂組成物16には、多官能モノマーが含まれることが好ましい。このような多官能モノマーとしては、(メタ)アクリロイル基を含む(メタ)アクリルモノマーや、ビニル基、アリル基等を含有するものが、特に好ましい。
また、光重合性樹脂組成物16として、上記のような多官能モノマーあるいはオリゴマーとともに、分子内に1個の重合性炭素−炭素二重結合を有する単官能モノマーあるいはオリゴマーを使用してもよい。このような単官能モノマーあるいはオリゴマーとしては、(メタ)アクリロイル基を含む(メタ)アクリルモノマーや、ビニル基、アリル基等を含有するものが、特に好ましい。
さらに、光重合性樹脂組成物16には、前記多官能モノマーあるいはオリゴマーと重合性炭素−炭素二重結合を持たない化合物を含む均一溶解混合物を用いることもできる。
重合性炭素−炭素二重結合を持たない化合物としては、例えば、ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレンオキシド、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ナイロン等のポリマー類、トルエン、n−ヘキサン、シクロヘキサン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルアルコール、エチルアルコール、酢酸エチル、アセトニトリル、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフランのような低分子化合物、有機ハロゲン化合物、有機ケイ素化合物、可塑剤、安定剤のような添加剤等が挙げられる。
光重合性樹脂組成物16に使用する光重合開始剤は、紫外線等の活性エネルギー線を照射して重合を行う通常の光重合で用いられるものであれば、特に限定されるものではなく、例えば、ベンゾフェノン、ベンジル、ミヒラーズケトン、2−クロロチオキサントン、ベンゾインエチルエーテル、ジエトキシアセトフェノン、p−t−ブチルトリクロロアセトフェノン、ベンジルジメチルケタール、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピルフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1、ジベンゾスベロン等が挙げられる。
(実施例1)
フェノキシエチルアクリレート30質量部とトリメチロールプロパントリメタクリレート70質量部からなる混合物に、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン0.6質量部を溶解させ光重合性樹脂組成物を得た。得られた光重合性樹脂組成物を、20mmφ、厚さ0.2mmのガラスセル中にフィルム状に封入した。次いで、表面に対して垂直方向から、光強度分布が略一定であり、レンズが六方格子状に配列されたインテグレーターレンズを用いた平行光照射装置からのコリメーション半角が0.9°である紫外平行光を2500mJ/cm2照射し光重合性樹脂組成物を重合硬化しプラスチックフィルムを得た。
実施例1と同じ組成の光重合性樹脂組成物を、20mmφ、厚さ0.2mmのガラスセル中にフィルム状に封入した。次いで、表面に対して垂直方向から、光強度分布が略一定であり、インテグレーターレンズを用いずに平行光化した紫外光を2500mJ/cm2照射して光重合性樹脂組成物を重合硬化しプラスチックフィルムを得た。
2:マトリックス
4:柱状構造体
10:成形型(セル)
12:本体部
14:空間部
16:光重合性樹脂組成物
18:カバー
20:照射光源
28:ランプ
34:インテグレーターレンズ
Claims (4)
- 光重合性樹脂組成物による成形体の製造方法であって、
光重合性樹脂組成物を成形型に充填する工程と、
前記成形型に充填された光重合性樹脂組成物に、インテグレーターレンズを含む光学系を経由した平行光を照射して前記光重合性樹脂組成物を重合硬化させ、光重合性樹脂組成物からなるマトリックスと、該マトリックス内に所定パターンで配設され該マトリックスと屈折率が異なる複数の柱状構造体とからなる相分離構造を有する成形体を形成する工程と、を備え、
前記インテグレーターレンズが、複数個のレンズ部が六方格子状に配置されることによって構成され、
前記柱状構造体が、マトリックス中で六方格子状に配置されている、
ことを特徴とする成形体の製造方法。 - 前記光重合性樹脂組成物が、アクリル樹脂からなる、
請求項1に記載の成形体の製造方法。 - 光重合性樹脂組成物にインテグレーターレンズを含む光学系を経由した平行光を照射することによって製造され、光重合性樹脂組成物からなるマトリックスと該マトリックス内に所定パターンで配列され該マトリックスと屈折率が異なる複数の柱状構造体とからなる相分離構造を有し、
前記インテグレーターレンズが、複数個のレンズ部が六方格子状に配置されることによって構成され、
前記柱状構造体が、マトリックス中で六方格子状に配置されている、
ことを特徴とする成形体。 - 前記光重合性樹脂組成物が、アクリル樹脂からなる、
請求項3に記載の成形体。
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