JP2018126890A - 保護フィルム付き金型及び凹凸構造を有する物品の製造方法 - Google Patents

保護フィルム付き金型及び凹凸構造を有する物品の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】表面に付着した異物を抑制した凹凸構造の反転構造を有する金型を提供する。また、表面欠陥を抑制した凹凸構造を有する物品を提供する。【解決手段】金型と、金型の表面に付与した保護フィルムと、を含む、保護フィルム付き金型であって、金型が、転写により凹凸構造を形成するための金型であり、保護フィルムが、温度上昇により粘着力が大きくなる自己粘着フィルムである、保護フィルム付き金型。以下の工程A〜工程Cを順次含む、凹凸構造を有する物品の製造方法。工程A:0℃〜40℃の環境下で、転写により凹凸構造を形成するための金型の表面に、保護フィルムとして温度上昇により粘着力が大きくなる自己粘着フィルムを付与する工程。工程B:前記金型の温度を50℃〜90℃に昇温し、前記保護フィルムを剥離する工程。工程C:前記金型の表面に活性エネルギー線硬化性組成物を供給し、前記活性エネルギー線硬化性組成物を硬化させる工程。【選択図】 図2

Description

本発明は、保護フィルム付き金型及び凹凸構造を有する物品の製造方法に関する。
プリズムシートやモスアイフィルム等の凹凸構造を有する物品は、一般に凹凸構造の反転構造を有する金型から転写して製造することが多い。凹凸構造の反転構造を有する金型の製造後から凹凸構造を有する物品の製造を始めるまでの間、金型の運搬や保管等の工程を有する。これらの工程中、金型の表面の埃や塵等の異物の付与防止や金型の表面の傷付き防止を目的として、金型の表面に保護フィルムを付与する場合が多い。
特に、モスアイフィルムは、金型の表面の異物や傷を基点に、反射防止性能という本来の性能を損なう恐れがあるため、金型の表面において、より高度な異物付与防止や傷付き防止が求められている。
金型の保護方法として、例えば、特許文献1には、ポリプロピレンシートとアルミ箔とが積層された保護シートを用いた方法が開示されている。
特開2010−228347号公報
しかしながら、特許文献1に開示されている保護シートによる保護方法は、金型の製造時に発生する異物が、凹凸構造を有する物品の製造時までそのまま残存するという課題を有する。
また、粘着剤が被着体に馴染むことで密着する一般的な粘着フィルムによる保護方法は、凹凸構造の反転構造を有する金型の製造時に発生する異物を粘着フィルム剥離時に除去することができるが、長期間粘着フィルムを付与した場合に、場所、期間、温度、荷重等の保存条件により粘着力が変化し、金型の表面に粘着剤が残存するという課題を有する。
そこで、本発明は、これらの課題を解決し、表面に付着した異物を抑制した凹凸構造の反転構造を有する金型を提供することにある。また、本発明は、表面欠陥を抑制した凹凸構造を有する物品を提供することにある。
本発明は、以下の態様を有する。
[1]金型と、金型の表面に付与した保護フィルムと、を含む、保護フィルム付き
金型であって、金型が、転写により凹凸構造を形成するための金型であり、
保護フィルムが、温度上昇により粘着力が大きくなる自己粘着フィルムで
ある、保護フィルム付き金型。
[2]凹凸構造が、モスアイ構造である、[1]に記載の保護フィルム付き金型。
[3]金型が、ロール状である、[1]又は[2]に記載の保護フィルム付き金型。
[4]23℃におけるアクリル板に対する自己粘着フィルムの粘着力が、
0.3N/25mm以下である、[1]〜[3]のいずれかに記載の保護フィ
ルム付き金型。
[5]75℃におけるアクリル板に対する自己粘着フィルムの粘着力が、
0.4N/25mm以上である、[1]〜[4]のいずれかに記載の保護フィ
ルム付き金型。
[6]自己粘着フィルムの粘着剤が、エラストマーである、[1]〜[5]のいずれ
かに記載の保護フィルム付き金型。
[7]以下の工程A〜工程Cを順次含む、凹凸構造を有する物品の製造方法。
工程A:0℃〜40℃の環境下で、転写により凹凸構造を形成するための金型
の表面に、保護フィルムとして温度上昇により粘着力が大きくなる
自己粘着フィルムを付与する工程。
工程B:前記金型の温度を50℃〜90℃に昇温し、前記保護フィルムを剥離
する工程。
工程C:前記金型の表面に活性エネルギー線硬化性組成物を供給し、前記活性
エネルギー線硬化性組成物を硬化させる工程。
[8]凹凸構造が、モスアイ構造である、[7]に記載の凹凸構造を有する物品の
製造方法。
[9]金型が、ロール状である、[7]又は[8]に記載の凹凸構造を有する物品の
製造方法。
[10]自己粘着フィルムの粘着剤が、エラストマーである、[7]〜[9]のいずれ
かに記載の凹凸構造を有する物品の製造方法。
[11]凹凸構造を有する物品が、反射防止フィルムである、[7]〜[10]のいず
れかに記載の凹凸構造を有する物品の製造方法。
本発明の保護フィルム付き金型は、保護フィルム剥離後に凹凸構造の反転構造を有する金型の表面に付着した異物を抑制することができる。
また、本発明の凹凸構造を有する物品の製造方法は、得られる凹凸構造を有する物品の表面欠陥を抑制することができる。
金型の表面に保護フィルムを付与する方法の一例を示す模式的断面図で ある。 凹凸構造を有する物品の製造方法に用いる製造装置の一例を示す模式的断面 図である。 23℃〜75℃におけるアクリル板に対する実施例・比較例で用いた保護 フィルムの粘着力を示すグラフである。
(保護フィルム付き金型)
本発明の保護フィルム付き金型は、金型と、金型の表面に付与した保護フィルムと、を含む。
(金型)
金型は、転写により凹凸構造を形成するための金型であれば、特に限定されない。
金型としては、例えば、プリズムシート用金型、マイクロレンズシート用金型、モスアイフィルム用金型等が挙げられる。これらの金型の中でも、本発明の効果である異物の抑制の効果をより必要とすることから、モスアイフィルム用金型が好ましい。
金型の形状としては、例えば、ロール状、ベルト状、平板状等が挙げられる。これらの金型の形状の中でも、凹凸構造を有する物品の生産性に優れることから、ロール状、ベルト状が好ましく、ロール状がより好ましい。
金型の製造方法としては、例えば、リソグラフィ法によって表面に凹凸構造の反転構造を設ける方法、レーザー加工によって表面に凹凸構造の反転構造を設ける方法、複数の細孔を有する陽極酸化ポーラスアルミナを表面に形成する方法、凹凸構造を有する母型から電鋳法等で複製する方法等が挙げられる。これらの金型の製造方法の中でも、凹凸構造を有する物品の生産性に優れることから、レーザー加工によって表面に凹凸構造の反転構造を設ける方法、複数の細孔を有する陽極酸化ポーラスアルミナを表面に形成する方法が好ましく、本発明の効果である異物の抑制の効果をより必要とするモスアイフィルムの生産性に優れることから、複数の細孔を有する陽極酸化ポーラスアルミナを表面に形成する方法がより好ましい。
リソグラフィ法としては、例えば、電子ビームリソグラフィ法、レーザー干渉リソグラフィ法等が挙げられる。
リソグラフィ法によって表面に凹凸構造の反転構造を設ける方法としては、例えば、基材の表面にフォトレジスト膜を塗布し、紫外線レーザー、電子線、X線等で露光し、現像することによって、レジストパターンからなる凹凸構造を表面に形成する方法、前記レジストパターンを介して基材をドライエッチング等によって選択的にエッチングし、レジストパターンを除去して、凹凸構造を基材の表面に直接形成する方法等が挙げられる。
複数の細孔を有する陽極酸化ポーラスアルミナを表面に形成する方法としては、例えば、アルミニウムをシュウ酸、硫酸、リン酸等を電解液として所定の電圧にて陽極酸化する方法等が挙げられる。
アルミニウムをシュウ酸、硫酸、リン酸等を電解液として所定の電圧にて陽極酸化する方法によれば、高純度アルミニウムを定電圧で長時間陽極酸化した後、酸化皮膜の全部又は一部を一旦除去し、再び陽極酸化することで、非常に高規則性の細孔が自己組織化的に形成された陽極酸化ポーラスアルミナを形成できるため、好ましい。また、2回目に陽極酸化する工程で陽極酸化処理と孔径拡大処理とを組み合わせることで、断面が矩形でなく三角形や釣鐘型である細孔も形成可能となる。更に、陽極酸化処理及び孔径拡大処理の時間、回数、条件等を適宜調節することにより、細孔最奥部の角度を鋭くすることも可能となる。
複数の細孔を有する陽極酸化ポーラスアルミナを表面に形成する方法の具体例は、例えば、特開2015−129706号公報に記載された方法等が挙げられる。
(保護フィルム)
保護フィルムは、温度上昇により粘着力が大きくなる自己粘着フィルムである。具体的には、23℃におけるアクリル板に対する自己粘着フィルムの粘着力が、0.3N/25mm以下であり、75℃におけるアクリル板に対する自己粘着フィルムの粘着力が、0.4N/25mm以上である自己粘着フィルムである。
23℃におけるアクリル板に対する自己粘着フィルムの粘着力は、0.3N/25mm以下が好ましく、0.01N/25mm〜0.3N/25mmがより好ましく、0.05N/25mm〜0.25N/25mm以下が更に好ましい。23℃におけるアクリル板に対する自己粘着フィルムの粘着力が0.01N/25mm以上であると、金型と保護フィルムとの付着性に優れる。また、23℃におけるアクリル板に対する自己粘着フィルムの粘着力が0.3N/25mm以下であると、長期間粘着フィルムを付与したとしても、金型の表面の粘着剤の残存を抑制することができる。
75℃におけるアクリル板に対する自己粘着フィルムの粘着力は、0.4N/25mm以上が好ましく、0.4N/25mm〜2N/25mmがより好ましく、0.5N/25mm〜1N/25mm以下が更に好ましい。75℃におけるアクリル板に対する自己粘着フィルムの粘着力が0.4N/25mm以上であると、凹凸構造の反転構造を有する金型の製造時に発生する異物を粘着フィルム剥離時に除去することができる。また、75℃におけるアクリル板に対する自己粘着フィルムの粘着力が2N/25mm以下であると、金型の表面の粘着剤の残存を抑制することができる。
自己粘着フィルムの粘着力は、50℃〜90℃の各温度において、0.4N/25mm以上であることが好ましい。50℃〜90℃の各温度におけるアクリル板に対する自己粘着フィルムの粘着力は、0.4N/25mm以上が好ましく、0.4N/25mm〜2N/25mmがより好ましく、0.5N/25mm〜1N/25mm以下が更に好ましい。50℃〜90℃の各温度におけるアクリル板に対する自己粘着フィルムの粘着力が0.4N/25mm以上であると、凹凸構造の反転構造を有する金型の製造時に発生する異物を粘着フィルム剥離時に除去することができる。また、50℃〜90℃の各温度におけるアクリル板に対する自己粘着フィルムの粘着力が2N/25mm以下であると、金型の表面の粘着剤の残存を抑制することができる。
自己粘着フィルムの粘着剤は、23℃におけるアクリル板に対する自己粘着フィルムの粘着力が、0.3N/25mm以下であり、75℃におけるアクリル板に対する自己粘着フィルムの粘着力が、0.4N/25mm以上であれば、特に限定されないが、23℃におけるアクリル板に対する自己粘着フィルムの粘着力が、0.3N/25mm以下、75℃におけるアクリル板に対する自己粘着フィルムの粘着力が、0.4N/25mm以上を達成することから、エラストマーが好ましい。
自己粘着フィルムは、23℃におけるアクリル板に対する自己粘着フィルムの粘着力が、0.3N/25mm以下であり、75℃におけるアクリル板に対する自己粘着フィルムの粘着力が、0.4N/25mm以上であれば、市販の自己粘着フィルムを用いてもよい。具体的には、例えば、フタムラ化学(株)製の「FSA−010M」、「FSA−020M」、「FSA−010C」、「FSA−010B」、「FSA−020B」(商品名)等が挙げられる。
(凹凸構造を有する物品の製造方法)
本発明の凹凸構造を有する物品の製造方法は、以下の工程A〜工程Cを順次含む。
工程A:0℃〜40℃の環境下で、転写により凹凸構造を形成するための金型の表面
に、保護フィルムとして温度上昇により粘着力が大きくなる自己粘着フィル
ムを付与する工程。
工程B:前記金型の温度を50℃〜90℃に昇温し、前記保護フィルムを剥離する
工程。
工程C:前記金型の表面に活性エネルギー線硬化性組成物を供給し、前記活性エネル
ギー線硬化性組成物を硬化させる工程。
(工程A)
工程Aは、0℃〜40℃の環境下で、転写により凹凸構造を形成するための金型の表面に、保護フィルムとして温度上昇により粘着力が大きくなる自己粘着フィルムを付与する工程である。
工程Aは、金型の表面に付着した異物を抑制することができることから、凹凸構造の反転構造を有する金型の製造直後に行うことが好ましい。
保護フィルムを付与する環境は、自己粘着フィルムの自己粘着性が発生しない温度であることが好ましく、0℃〜40℃が好ましく、5℃〜35℃がより好ましい。
金型の表面に保護フィルムを付与する方法は、金型を保護することができ、保護フィルムを剥離しやすいことから、図1に示す方法が好ましい。以下、図1を用いて金型の表面に保護フィルムを付与する方法を説明するが、金型の表面に保護フィルムを付与する方法は、図1に限定されるものではない。
図1に示す金型の表面に保護フィルムを付与する方法は、保護フィルム13が、ロール状の金型11の回転方向上流側から回転方向下流側に向かって巻かれ、保護フィルムの後端13aが、保護フィルム13と接触するように配置され、保護フィルムの先端13bが、保護フィルム23の一部とオーバーラップして保護フィルム23の外周面に接触するように配置されている。
保護フィルムの長さは、金型を保護することができ、保護フィルムを剥離しやすいことから、ロール状の金型の外周長よりも長いことが好ましく、ロール状の金型の外周長の1.5倍以上が好ましい。
保護フィルムの先端は、必ずしも保護フィルムの外周面に接着されている必要はなく、意図せずに保護フィルムの先端がロール状の金型から外れない程度に保持されていればよい。
(工程B)
工程Bは、金型の温度を50℃〜90℃に昇温し、保護フィルムを剥離する工程である。
工程Bは、金型の表面に付着した異物を抑制することができることから、凹凸構造を有する物品の製造(工程C)直前に行うことが好ましい。
保護フィルムを剥離する環境は、自己粘着フィルムの自己粘着性が発生する温度であることが好ましく、50℃〜90℃が好ましく、55℃〜85℃がより好ましい。
(工程C)
工程Cは、金型の表面に活性エネルギー線硬化性組成物を供給し、活性エネルギー線硬化性組成物を硬化させる工程である。
金型の表面に活性エネルギー線硬化性組成物を供給し、活性エネルギー線硬化性組成物を硬化させる方法は、凹凸構造の転写性、凹凸構造を有する物品の生産性に優れることから、凹凸構造の反転構造を有する金型と基材との間に、活性エネルギー線硬化性組成物を挟持した状態で、活性エネルギー線硬化性組成物を硬化させた後、硬化物と金型とを分離する方法が好ましい。
活性エネルギー線硬化性組成物は、活性エネルギー線を照射することで重合反応が進行し、硬化する組成物である。
活性エネルギー線としては、例えば、可視光線、紫外線、電子線、プラズマ、熱線(赤外線等)等が挙げられる。これらの活性エネルギー線の中でも、活性エネルギー線硬化性組成物の硬化性に優れることから、紫外線、電子線が好ましく、紫外線がより好ましい。
活性エネルギー線硬化性組成物は、重合性化合物、重合開始剤、及び、必要に応じて、他の添加剤を含むことが好ましい。
重合性化合物としては、例えば、分子中にラジカル重合性結合及びカチオン重合性結合の少なくとも1種を含むモノマー、オリゴマー、反応性ポリマー等が挙げられる。これらの重合性化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
ラジカル重合性結合を有するモノマーとしては、例えば、(メタ)アクリロイル基、ビニル基等を有する単官能モノマー、(メタ)アクリロイル基、ビニル基等を有する多官能モノマー等が挙げられる。これらのラジカル重合性結合を有するモノマーは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本明細書において、(メタ)アクリルは、アクリル、メタクリル又はその両方をいう。
カチオン重合性結合を有するモノマーとしては、エポキシ基、オキセタニル基、オキサゾリル基、ビニルオキシ基等を有するモノマー等が挙げられる。これらのカチオン重合性結合を有するモノマーは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
分子中にラジカル重合性結合及びカチオン重合性結合の少なくとも1種を含むオリゴマー又は反応性ポリマーとしては、例えば、不飽和ジカルボン酸と多価アルコールとの縮合物等の不飽和ポリエステル化合物;ポリエステル(メタ)アクリレート;ポリエーテル(メタ)アクリレート;ポリオール(メタ)アクリレート;エポキシ(メタ)アクリレート;ウレタン(メタ)アクリレート;カチオン重合型エポキシ化合物;側鎖に前記ラジカル重合性結合を有するモノマーの単独又は共重合ポリマー等が挙げられる。これらの分子中にラジカル重合性結合及びカチオン重合性結合の少なくとも1種を含むオリゴマー又は反応性ポリマーは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
重合開始剤としては、例えば、公知の光重合開始剤、公知の電子線重合開始剤、公知の熱重合開始剤等が挙げられる。これらの重合開始剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
他の添加剤としては、例えば、非反応性のポリマー、酸化防止剤、離型剤、滑剤、可塑剤、帯電防止剤、光安定剤、難燃剤、難燃助剤、重合禁止剤、紫外線吸収剤、充填剤、シランカップリング剤、強化剤、無機フィラー、耐衝撃性改質剤等が挙げられる。これらの他の添加剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
凹凸構造の表面に撥水性を付与する(具体的には、凹凸構造と水との接触角を90°以上とする)場合、疎水性の材料を形成しうる活性エネルギー線硬化性組成物として、フッ素含有化合物、シリコーン系化合物を用いることが好ましい。
凹凸構造の表面に親水性を付与する(具体的には、凹凸構造と水との接触角が25°以下とする)場合、親水性の材料を形成しうる活性エネルギー線硬化性組成物として、四官能以上の多官能(メタ)アクリレートと二官能以上の親水性(メタ)アクリレートとを併用することが好ましい。
活性エネルギー線硬化性組成物の具体的な組成等は、例えば、特開2013−175733号公報、特開2015−129947号公報に記載された組成等が挙げられる。
金型と基材との間に活性エネルギー線硬化性組成物を挟持する方法としては、例えば、金型と基材との間に活性エネルギー線硬化性組成物を配置した状態で金型と基材とを押圧することによって、金型の凹凸構造に活性エネルギー線硬化性組成物を注入する方法等が挙げられる。
(基材)
基材の材料としては、例えば、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂;ポリカーボネート樹脂;ポリスチレン、メチルメタクリレート−スチレン共重合体等のスチレン樹脂;セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートブチレート等のセルロース樹脂;ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂;ポリアミド樹脂;ポリイミド樹脂;ポリエーテルスルフォン樹脂;ポリスルフォン樹脂;ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、脂環式ポリオレフィン等のポリオレフィン樹脂;ポリ塩化ビニル等の塩化ビニル樹脂;ポリビニルアセタール樹脂;ポリエーテルケトン樹脂;ポリウレタン樹脂;ガラス等が挙げられる。これらの基材の材料の中でも、光透過性、取り扱い性に優れることから、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、セルロース樹脂が好ましく、ポリエステル樹脂、セルロース樹脂がより好ましい。
基材の形態としては、例えば、フィルム、シート等の公知の形態等が挙げられる。これらの基材の形態の中でも、凹凸構造を有する物品の生産性、取り扱い性に優れることから、フィルム、シートが好ましい。
基材の製造方法としては、例えば、射出成形法、押出成形法、キャスト成形法等の公知の製造方法等が挙げられる。これらの基材の製造方法の中でも、生産性に優れることから、押出成形法、キャスト成形法が好ましい。
基材の表面には、密着性、帯電防止性、耐擦傷性、耐候性等の特性を改良する目的として、コーティング処理、コロナ処理等が施されていてもよい。
活性エネルギー線硬化性組成物の硬化物と基材との屈折率差は、活性エネルギー線硬化性組成物の硬化物の層と基材との界面における光の反射を抑制することができ、反射防止性能等の光学性能に優れることから、0.3以下が好ましく、0.1以下がより好ましい。
(工程B・工程C)
工程Bと工程Cは、保護フィルムを剥離しやすく、金型の表面に粘着剤が残存することなく、保護フィルム剥離後に金型の表面に付着した異物を抑制することができ、凹凸構造を有する物品の生産性に優れ、凹凸構造を有する物品の表面欠陥を抑制することができることから、図2に示す製造装置を用いることが好ましい。以下、図2に示す製造装置を用いて工程Bと工程Cを具体的に説明するが、工程Bと工程Cは、図2に示す製造装置を用いる方法に限定されるものではない。
図2に示す製造装置を用いた工程Bと工程Cの流れは、以下の通りである。
表面に保護フィルム13を付与したロール状の金型11を製造装置に取り付け、金型を50℃〜90℃の範囲内に昇温し、自己粘着フィルムである保護フィルム13の粘着力を上げる。基材29を、ニップロール25、ロール状の金型11及び剥離ローラ27に架け渡す。基材29の架け渡しの際、ロール状の金型11には保護フィルム13が付与されているので、擦れ等により金型11の表面の傷付きが防止される。
次いで、ニップロール25と剥離ローラ27とをロール状の金型11に近づけ、基材29をロール状の金型11に押し付ける。ここで、保護フィルム13と基材29との粘着力が保護フィルム13とロール状の金型11との粘着力より大きければ、保護フィルムの先端13bを折り返し、保護フィルムの先端13bにおける保護フィルム13の粘着力により基材29に保護フィルム23を貼り付け、基材29を走行させながら、保護フィルム23をロール状の金型11より剥離する。保護フィルム13と基材29との粘着力が保護フィルム13とロール状の金型11との粘着力より小さければ、保護フィルムの先端13bと基材29とを粘着テープ等で貼り付け、基材29を走行させながら、保護フィルム23をロール状の金型11より剥離する。
次いで、タンク21から活性エネルギー線硬化性組成物をロール状の金型11と基材29の間に供給し、ニップロール25で押圧し、基材29を走行させながら、活性エネルギー線照射装置23により活性エネルギー線を照射し、活性エネルギー線硬化性組成物を硬化させ、凹凸構造を有する物品が得られる。
工程Bと工程Cとの間は、基材を走行させ続けてもよく、基材の走行を一旦停止してもよい。
(凹凸構造)
凹凸構造は、複数の凸部及び複数の凸部間に形成される凹部からなる。
凹凸構造の隣接する凸部間の平均間隔(ピッチ)は、特に限定されないが、凹凸構造を有する物品がモスアイフィルムの場合、反射防止性能に優れることから、可視光線の波長以下、即ち、400nm以下が好ましく、380nm以下がより好ましい。
凹凸構造を有する物品がモスアイフィルムの場合、凹凸構造の隣接する凸部間の平均間隔は、20nm〜300nmが好ましく、80nm〜200nmがより好ましい。凹凸構造の隣接する凸部間の平均間隔が20nm以上であると、陽極酸化ポーラスアルミナの複数の細孔を転写して凸部を形成する場合に凸部を形成しやすい。また、凹凸構造の隣接する凸部間の平均間隔が300nm以下であると、陽極酸化ポーラスアルミナの複数の細孔を転写して凸部を形成する場合に、細孔間隔を大きくするための電圧を抑制することができ、陽極酸化ポーラスアルミナを工業的に製造しやすい。
本明細書において、隣接する凸部間の平均間隔は、電子顕微鏡観察を用いて、隣接する凸部間の間隔(凸部の中心から隣接する凸部の中心までの距離)を無作為に10点測定し、これらの値を平均した値とする。
凹凸構造を有する物品がモスアイフィルムの場合、凸部の平均高さは、60nm〜400nmが好ましく、90nm〜350nmがより好ましい。凸部の平均高さが60nm以上であると、最低反射率や特定波長の反射率の上昇を抑制することができ、反射防止性能に優れる。また、凸部の平均高さが400nm以下であると、凸部を形成しやすく、凸部の耐擦傷性に優れる。
本明細書において、凸部の平均高さは、電子顕微鏡観察を用いて、凸部の最頂部と隣接する凹部の最底部との間の垂直距離を無作為に10点測定し、これらの値を平均した値とする。
凹凸構造を有する物品がモスアイフィルムの場合、凸部のアスペクト比(凸部の平均高さ/隣接する凸部間の平均間隔)は、0.8〜5.0が好ましく、1.2〜4.0がより好ましく、1.5〜3.0が更に好ましい。凸部のアスペクト比が0.8以上であると、反射防止性能に優れる。また、凸部のアスペクト比が5.0以下であると、凸部を形成しやすく、凸部の耐擦傷性に優れる。
凹凸構造を有する物品がモスアイフィルムの場合、凸部の形状としては、例えば、円錐形状、角錐形状、釣鐘形状、円柱形状等が挙げられる。これらの凸部の形状は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらの凸部の形状の中でも、空気から凹凸構造を形成する材料表面まで連続的に屈折率を増大させて、低反射率と低波長依存性を両立させた反射防止性能を発現させることができることから、高さ方向と直交する方向の凸部断面積が最頂部から深さ方向に連続的に増加する形状が好ましく、円錐形状、角錐形状、釣鐘形状がより好ましい。
凸部は、微細な複数の凸部が合一して1つの凸部となったものであってもよい。
得られた凹凸構造を有する物品は、プリズムシート、マイクロレンズシート、モスアイフィルムに好適に用いることができ、本発明の効果である異物の抑制の効果をより必要とするモスアイフィルムに特に好適に用いることができる。
モスアイフィルムは、反射防止フィルムとして好適に用いることができる。
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
(アクリル板に対する保護フィルムの粘着力測定)
実施例・比較例で用いた保護フィルムについて、剥離試験機(機種名「IPT−200−50N」、(株)イマダ製)を用い、剥離速度300mm/minの条件で、23℃〜75℃におけるアクリル板(商品名「アクリライトL001」、三菱レイヨン(株)製)に対する保護フィルムの粘着力を測定した。
評価結果を、表1及び図3に示す。
[製造例1]金型の製造
純度99.99%のアルミニウムインゴットを、外径200mm、内径155mm、長さ350mmに切断した圧延痕のない円筒状のアルミニウム基材に、羽布研磨処理を施した後、過塩素酸/エタノール混合溶液中(体積比=1/4)で電解研磨し、鏡面化した。
得られたアルミニウム基材について、0.3Mシュウ酸水溶液中で、直流40V、温度16℃の条件で10分間陽極酸化を行った。その後、アルミニウム基材を、6質量%リン酸/1.8質量%クロム酸混合水溶液に浸漬して、酸化皮膜を除去した。
得られたアルミニウム基材について、0.3Mシュウ酸水溶液中で、直流40V、温度16℃の条件で30秒間陽極酸化を行った。
得られた酸化皮膜が形成されたアルミニウム基材を、30℃の5質量%リン酸水溶液に8分間浸漬して、細孔径拡大処理を行った(孔径拡大処理工程)。その後、アルミニウム基材について、0.3Mシュウ酸水溶液中で、直流40V、温度16℃の条件で30秒間陽極酸化を行った(酸化皮膜成長工程)。この孔径拡大処理工程と酸化皮膜成長工程とを合計4回繰り返し、最後に孔径拡大処理工程を行って、設計上では平均間隔100nm、深さ200nmの略円錐形状の細孔を有する陽極酸化アルミナが表面に形成されたロール状の金型を得た。
[製造例2]活性エネルギー線硬化性組成物の調製
ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとの混合物20質量部、ペンタエリスリトールトリアクリレートとペンタエリスリトールテトラアクリレートとの混合物19質量部、ポリエチレングリコールジアクリレート40質量部及びジメチルアクリルアミド20質量部を混合し、更に、第1の光重合開始剤(商品名「イルガキュア184」、BASF社製)1質量部、第2の光重合開始剤(商品名「イルガキュア819」、BASF社製)0.5質量部及び内部離型剤(商品名「TDP−2」、日光ケミカルズ(株)製)0.1質量部を加えて混合し、活性エネルギー線硬化性組成物を調製した。
[実施例1]
製造例1で得られたロール状の金型の周囲に、保護フィルム(商品名「FSA−020M」、フタムラ化学(株)製、幅350mm)を配置した。保護フィルムは、ロール状の金型の回転方向上流側から回転方向下流側に向かって巻き、保護フィルムの長さは、ロール状の金型の外周長の2倍とした。
次いで、図2に示す製造装置に、表面に保護フィルムを付与したロール状の金型を取り付け、金型を75℃に昇温し、基材(商品名「コスモシャインA4300」、東洋紡(株)製、ポリエチレンテレフタレート基材、厚さ75μm)をニップロール、ロール状の金型及び剥離ローラに架け渡した。
次いで、ニップロールと剥離ローラとをロール状の金型に近づけ、基材をロール状の金型に押し付けた。保護フィルムの先端と基材とを粘着テープ等で貼り付け、基材を走行させながら、保護フィルムをロール状の金型より剥離した。
次いで、タンクから製造例2で得られた活性エネルギー線硬化性組成物をロール状の金型と基材の間に供給し、ニップロールで押圧し、基材を走行させながら、活性エネルギー線照射装置により紫外線を照射し、活性エネルギー線硬化性組成物を硬化させ、得られた硬化物を金型から剥離し、凹凸構造を有する物品を得た。
結果、保護フィルム剥離時に、粘着剤が金型の表面に残存することなく、かつ、金型の製造時に発生した異物を除去することができ、欠陥のない凹凸構造を有する物品(モスアイフィルム)を得ることができた。
[比較例1]
保護フィルムとして、自己粘着フィルム(商品名「FSA−100M」、フタムラ化学(株)製)を用いた以外は、実施例1と同様に操作を行った。
結果、保護フィルム剥離時に、粘着剤が金型の表面に残存し、欠陥のない凹凸構造を有する物品を得ることができなかった。
[比較例2]
保護フィルムとして、自己粘着フィルム(商品名「FSA−150M」、フタムラ化学(株)製)を用いた以外は、実施例1と同様に操作を行った。
結果、保護フィルム剥離時に、粘着剤が金型の表面に残存し、欠陥のない凹凸構造を有する物品を得ることができなかった。
[比較例3]
保護フィルムとして、ポリプロピレンフィルム(厚さ25μm)とアルミ箔(厚さ12μm)とが積層されたフィルムを用いた以外は、実施例1と同様に操作を行った。
結果、保護フィルム剥離時に、金型の製造時に発生した異物が金型の表面に残存し、欠陥のない凹凸構造を有する物品を得ることができなかった。
11 金型
13 保護フィルム
13a 保護フィルム後端
13b 保護フィルム先端
21 タンク
23 活性エネルギー線照射装置
25 ニップロール
27 剥離ローラ
29 基材

Claims (11)

  1. 金型と、金型の表面に付与した保護フィルムと、を含む、保護フィルム付き金型であって、
    金型が、転写により凹凸構造を形成するための金型であり、
    保護フィルムが、温度上昇により粘着力が大きくなる自己粘着フィルムである、
    保護フィルム付き金型。
  2. 凹凸構造が、モスアイ構造である、請求項1に記載の保護フィルム付き金型。
  3. 金型が、ロール状である、請求項1又は2に記載の保護フィルム付き金型。
  4. 23℃におけるアクリル板に対する自己粘着フィルムの粘着力が、0.3N/25mm以下である、請求項1〜3のいずれかに記載の保護フィルム付き金型。
  5. 75℃におけるアクリル板に対する自己粘着フィルムの粘着力が、0.4N/25mm以上である、請求項1〜4のいずれかに記載の保護フィルム付き金型。
  6. 自己粘着フィルムの粘着剤が、エラストマーである、請求項1〜5のいずれかに記載の保護フィルム付き金型。
  7. 以下の工程A〜工程Cを順次含む、凹凸構造を有する物品の製造方法。
    工程A:0℃〜40℃の環境下で、転写により凹凸構造を形成するための金型の表面
    に、保護フィルムとして温度上昇により粘着力が大きくなる自己粘着フィル
    ムを付与する工程。
    工程B:前記金型の温度を50℃〜90℃に昇温し、前記保護フィルムを剥離する
    工程。
    工程C:前記金型の表面に活性エネルギー線硬化性組成物を供給し、前記活性エネル
    ギー線硬化性組成物を硬化させる工程。
  8. 凹凸構造が、モスアイ構造である、請求項7に記載の凹凸構造を有する物品の製造方法。
  9. 金型が、ロール状である、請求項7又は8に記載の凹凸構造を有する物品の製造方法。
  10. 自己粘着フィルムの粘着剤が、エラストマーである、請求項7〜9のいずれかに記載の凹凸構造を有する物品の製造方法。
  11. 凹凸構造を有する物品が、反射防止フィルムである、請求項7〜10のいずれかに記載の凹凸構造を有する物品の製造方法。
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