JP4140128B2 - Roll-shaped resin mold and method for manufacturing lens sheet using the resin mold - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定の形状面を有する型を用いて、紫外線硬化型樹脂又は電子線硬化型樹脂の硬化物から成るレンズ部を基材シートの片面に形成して得られるレンズシートの製造方法において、
ロール状の樹脂型とその樹脂型を用いた光学部品等に用いられるレンズシートの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、フレネルレンズシートの製造方法として、代表的な手法として、以下のものが知られている。
熱可塑性樹脂を、加熱されたスタンパを用いて押圧し、レンズ面を成形する所謂熱プレス成形法、溶融軟化された熱可塑性樹脂組成物を金型内に注入し、固化させてフレネルレンズ面を成形するキャスティング成形法が採用されている。
また、近年ではこのような熱可塑性樹脂ではなく、紫外線硬化型樹脂や電子線硬化型樹脂等を用いてフレネルレンズ面を成形する手法も開発されている。
【0003】
このような樹脂を使用する方法として、
▲1▼特開昭61−177215号公報
紫外線を透過する透明樹脂板と、レンズを構成する所定形状の凹凸(フレネルレンズ面)が形成されたスタンパの凹凸形成面とによって規定される空隙に紫外線硬化型樹脂を充填した後、前記樹脂に前記透明樹脂板側より紫外線を照射して前記樹脂を硬化させ、前記透明樹脂板と重合接着させることによって、積層構成のフレネルレンズを製造する方法。
▲2▼特開昭61−248707号公報
フレネルレンズの金型と、光透過性を有するフィルムもしくはシート状の薄板との間に、樹脂硬化線(紫外線,電子線など)の照射で硬化する樹脂を真空中で充填し、樹脂硬化線を照射して樹脂を前記金型の形状に硬化させ、フレネルレンズを成型する方法。
▲3▼特開平3−81702号公報
レンズ型上の一側縁に紫外線硬化型樹脂液の液溜りができるように塗布すると共にこの上に透明樹脂フィルムを被覆し、該フィルムの液溜り側から反対側にかけてしごきながら紫外線硬化型樹脂を展延させる方法。
等が提案されている。
【0004】
上記▲1▼の方法によれば、紫外線硬化型樹脂をレンズ型上に展延させる際、あるいはこの上に透明樹脂板を重ねる際に、気泡が入り易く、しかも一旦入った気泡を抜くことは至難なことである。
また、上記▲2▼の方法によれば、樹脂充填時の気泡の混入防止対策として、透明樹脂薄板と金型との隙間であるキャビティ内を真空にして樹脂を吸引する構造をとっているが、これには以下に例示される問題点がある。
(1)一般に真空注入では、樹脂の粘度に応じて各種の問題を有している。低粘度の放射線硬化型樹脂でないと、樹脂の流動速度が遅いため、充填時間や動力を要することになり、低粘度の樹脂だと、充填後に周辺部から中心部へ樹脂や気泡が移動する惧れがある。
(2)樹脂内に含まれている気泡が真空にすることにより体積が膨張し、かえって気泡となって残る。
(3)大面積のキャビティ内を真空にすると、透明樹脂薄板には大きな荷重がかかるため、たわみなく製作することは実用上困難であると共に、大面積のキャビティ部を密閉することも実用上困難である。
(4)充填時のキャビティ厚さに応じて、各種の弊害が存在する。すなわち、キャビティ厚さが薄いと、その部分の樹脂の流動速度が通常部分よりも遅くなり、海島状の気泡が生じると共に充填時間が長くなる。キャビティ厚さが厚いと、海島状の気泡の問題は生じないが、樹脂の使用量が増大し、価格上昇を招くことになる。
【0005】
気泡の混入の問題の解決を図ったものとして、上記▲3▼の提案があり、透明樹脂フィルムを用い、この柔軟性を利用しながら気泡のない性能の優れたレンズシートを製造しようとするものであるが、上記の方法は、枚葉での生産の上では好適であるが、レンズシートが間欠的に搬送されるもので、生産性効率が悪い。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記課題を鑑みなされたもので、離型性、転写性に優れたロール状の樹脂型とその型を用いた連続成形が可能で、生産効率の優れ、気泡のない優れた性能のレンズシートの製造方法を供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、
所定の形状面を有する型を用いて、紫外線硬化型樹脂又は電子線硬化型樹脂の硬化物から成るレンズ部を基材シートの片面に形成して得られるレンズシートの製造方法において、
レンズと逆形状を有する金属切削金型からシリコン樹脂を用いて形状を転写して得られるレンズ部シリコン樹脂層と樹脂フィルム基材とを一体としたレンズ面を有するフィルム状型を、鉄芯シリンダーに巻き付けながら熱硬化型樹脂を展延塗布し、該樹脂を熱硬化させた後、前記シリコン樹脂フィルム型を剥離し、更に高温で完全熱硬化せしめてなることを特徴とするロール状の樹脂型である。
【0008】
請求項2記載の発明は、
請求項1記載のロール状の樹脂型において、前記熱硬化型樹脂が、液状エポキシ樹脂とノボラック型エポキシ樹脂及び/又はビスフェノールS型エポキシ樹脂からなるエポキシ樹脂とシリコン変成化合物と酸無水物と硬化促進剤を必須成分とするエポキシ樹脂組成物であることを特徴とする。
【0009】
請求項3記載の発明は、
請求項1又は2記載のロール状の樹脂型において、前記鉄芯シリンダーの表面が、アンカーコート剤で表面処理を施されたことを特徴とする。
【0010】
請求項4記載の発明は、
所定の形状面を有する型を用いて、紫外線硬化型樹脂又は電子線硬化型樹脂の硬化物から成るレンズ部を基材シートの片面に形成して得られるレンズシートの製造方法において、
請求項1乃至3記載の何れかのロール状の樹脂型を用いたことを特徴とするのレンズシートの製造方法である。
【0011】
【発明の実施の形態】
図に基づいて、本発明の実施の形態について、一例としてレンズ面がフレネルレンズ面の場合について説明する。
図1は、本発明におけるフレネルレンズ面を有するフィルム状型を作成する説明図である。
平面状の金属板に縦型旋盤を用いて切削加工によってフレネルレンズの逆形状面11を形成した金型10を作成する。この金型をマスターとし、金型10の表面にシリコン樹脂20を供給し(a)、フィルム基材30を被覆しながら、プレスロール40にてしごきながらシリコン樹脂20を金型表面に延展させながら母型を取り(b)、形状を転写して得られるシリコン樹脂層とフィルム基材とを一体としたフレネルレンズの逆形状面51を有するフィルム状型50(c)を作成する。
【0012】
前記鉄芯シリンダーの表面を、2−アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸もしくは変性エーテル型ポリエステル組成物を必須成分とするアンカーコート剤で処理を施したことを特徴とする。これによって、鉄芯シリンダーの表面とエポキシ樹脂との接着性が向上する。
【0013】
本発明で用いられるシリコン樹脂は、縮合型は精密型取りには不適であり、付加重合型シリコン樹脂が望ましい。
シリコンの主剤と硬化剤を所定の分量で混ぜた後、真空脱気を行い、金属金型に塗布し、ロールプレスで扱きながら気泡を除去して形成する。ロール回転速度及びプレス圧力を制御することにより気泡を容易に除去できる。
【0014】
次に、図2に基づいて本発明におけるフレネルレンズエンボスロールスタンパの作成方法について説明する。
鉄芯シリンダー60の表面を、2−アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸もしくは変性エーテル型ポリエステル組成物を必須成分とするアンカーコート剤で処理を施し、アンカーコート層90を設ける。フレネルレンズ面51を有するフィルム状型50を上記の鉄芯シリンダー60に巻き付けながら熱硬化型樹脂70を展延塗布し(a)、熱硬化させた後、前記フィルム状型50を剥離し(b)、更に高温で完全硬化せしめて、フレネルレンズ面101を有するロール状樹脂型100(c)を作成する。
【0015】
前記熱硬化型樹脂が、液状エポキシ樹脂とノボラック型エポキシ樹脂及び/又はビスフェノールS型エポキシ樹脂からなるエポキシ樹脂とシリコン変成化合物と酸無水物と硬化促進剤を必須成分とするエポキシ樹脂組成物であることを特徴とする。これによって、型からの成型物の離型性、型形状の成型物への転写性が優れる。
エンボスロールに巻き付けるため塗工性能から使用時に1000〜3000cps程度、熱硬化時以降にクラックや反りの発生防止、コスト面から、1.0mm以下の薄さにするのが望ましい。また、熱硬化時にロール上部から下部にエポキシ樹脂が流れ落ちないようにテンションをかけた状態でシリコン型とエンボスロールの間に固定する必要がある。約65℃で約5時間固化させた後、シリコン型を剥がして、更に150〜200℃で10時間完全に固化させる。これより、紫外線硬化型樹脂及び電子線硬化型樹脂のモノマーによる腐食がされ難く、エポキシ型の耐久性が向上する。
【0016】
本発明のレンズシートの製造方法の一例として、フレネルレンズシートの製造方法について説明する。
巻き出しロールから供給される透明樹脂フィルムに塗布装置により紫外線硬化型樹脂又は電子線硬化型樹脂からなる樹脂組成物を塗布し、フレネルレンズエンボスロールスタンパに供給し、透明樹脂フィルムを介して、紫外線又は電子線照射装置によって紫外線又は電子線を照射して、フレネルレンズ面を透明樹脂フィルムに硬化接着せしめ、フレネルレンズシートを得る。
【0017】
本発明で使用される前記透明樹脂フィルムとしては、具体的にはポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂やこれらの複合体などの合成樹脂などのフィルム状のものが用いられる。
本発明においては、中でも、PET(ポリエチレンテレフタレート),PVC(ポリ塩化ビニル)、PC(ポリカーボネイト),PMMA(ポリメチルメタアクリレート)、MS(メタクリルスチレン)などが好ましい。また、基材の厚みはロール型による巻き取り成形のため、0.7mm以下のものが望ましい。
また、拡散剤として、例えばガラスビーズ,シリカ,無機系酸化物,無機系炭酸化物,無機系硫酸化物,有機系樹脂ビーズなどや、離型剤として、例えばフッ素系,シリコーン系のものが添加された基材が使用されることもある。
【0018】
金型に塗布する紫外線硬化型樹脂又は電子線硬化型樹脂としては、様々なものがあるが、代表的なものは、分子中にアクリロイル基を有する紫外線硬化型樹脂であり、エポキシアクリレート系,ウレタンアクリレート系,ポリエステルアクリレート系,ポリオールアクリレート系のオリゴマー、ポリマーと単官能・2官能・あるいは多官能重合性(メタ)アクリル系モノマー、例えばテトラヒドロフルフリルアクリレート,2−ヒドロキシエチルアクリレート,2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート,ポリエチレングリコールジアクリレート,ポリプロピレングリコールジアクリレート,トリメチロールプロパントリアクリレート,ペンタエリトリトールトリアクリレート,ペンタエリトリトールテトラアクリレートなどのモノマー、オリゴマー、ポリマーなどの混合物が使用される。
【0019】
放射線硬化型樹脂に配合されるものとして、光重合開始剤、例えばベンゾフェノン,ジエチルチオキサントン,ベンジルジメチルケタール,2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン,1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン,2−メチル−1−〔4−(メチルチオ)フェニル〕−2−モリフォリノプロパン−1,アシルホスフィンオキサイドなどがあるが、光重合開始剤は100%反応するわけではなく、未反応のものが成形されたレンズの性能に悪影響を及ぼすことから、0.1〜7重量%の範囲、好ましくは0.5〜5重量%で、未硬化部が残らない程度に添加量をとどめるべきである。
【0020】
また、場合によっては、希釈剤が用いられることもあり、有機溶剤、例えばアセトン,エタノール,メタノール,酢酸エチル,クロロホルム,四塩化炭素,テトラヒドロフラン,シクロヘキサン,ジエチルエーテル,メチルエチルケトン,トルエン,ベンゼンなどが使用される。
【0021】
その他に添加されるものとして、紫外線吸収剤,光安定剤,界面活性剤,消泡剤,帯電防止剤,酸化防止剤,難燃剤などがあるが、これらの添加剤は、成形されるレンズの性能に悪影響を及ぼさないものや、悪影響を及ぼさない程度の添加量でなければならない。
また、必要に応じて、拡散剤として、例えばガラスビーズ,シリカ,無機系酸化物,無機系炭酸化物,無機系硫酸化物,有機系樹脂ビーズなどや、離型剤として、例えばフッ素系,シリコーン系のものが添加することもできる。
【0022】
上記の樹脂組成物を、ロールコート、フローコート、コンマコート、リップコート等の方法によって塗布することができる。
樹脂組成物の塗布後必要に応じて、樹脂組成物表面をスムージングを行うことにより平滑面とすることができる。スムージングは、例えば、ドクターブレード、エアーナイフ、リバースロール等の方法で行うことができる。
【0023】
本発明において、紫外線又は電子線の照射時間や照射強度は、紫外線硬化型樹脂又は電子線硬化型樹脂からなる樹脂組成物、樹脂層の厚さによって異なるが、紫外線の場合は、500〜3、000Wの紫外線を10〜30秒程度照射するのが好ましい。電子線の場合は、1〜50メガラッド程度照射するのが好ましい。
【0024】
尚、本発明は、上記のフレネルレンズシートではなく、レンチキュラーシートやプリズムレンズシートを製造する手段としても有用な製造方法である。さらに、上記の光学部品のみならず、化粧板等の凹凸形状を有する建装材の分野の成形品を製造する方法としても採用できる。
【0025】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明する。
【0026】
(実施例1)
<フレネル金属金型>
真鍮板を縦型旋盤に取り付け、平面だし切削実施後、渦巻き状にフレネルレンズの逆型切削を行う。これには約50インチサイズで5日間を要する。次に、切削終了後、クロムメッキを行い表面保護処理を実施する。
【0027】
<シリコン母型>
信越化学もしくは東芝シリコーン樹脂の付加型シリコンを用いて、主剤と硬化剤を調合し、真空脱気を行なう。これを、50インチ金属金型の上端部に300gほど塗布してバック材にシリコン処理を施したPETを用い、ロールプレスでゆっくり扱きながら脱気を行い、型どりを行う。50℃で約2時間で十分固化する。常温なら1日放置が必要である。
【0028】
<エポキシ成形型>
予め、2−アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸を必須成分とするアンカーコート剤で処理を施した金属ロールの上端部に常温で液状のエポキシ樹脂とノボラック型エポキシ樹脂及びビスフェノールS型エポキシ樹脂からなるエポキシ樹脂とシリコン変成化合物と酸無水物と硬化促進剤を必須成分とする所定の混合比のエポキシ樹脂組成物からなるエポキシ樹脂を棒状に塗布する。バック材にシリコン型を用いて、ロールを50℃程度に加温し、ニップロールで脱気しながらエポキシ樹脂を薄く塗りの伸ばし、厚みを2mm以下になるようにする。この状態で65℃で5時間熱硬化させる。次に、シリコン母型を剥がして、さらに200℃で10時間完全に反応させる。
紫外線硬化型樹脂及び電子線硬化型樹脂のモノマーによる腐食に耐えられる実用性のエポキシ成形型が得られた。
【0029】
<フレネルレンズ材料>
基材:ポリカーボネート樹脂(0.5mm厚み)でロール状に巻き取られたもの。
紫外線硬化型樹脂:反応性プレポリマー(紫外線硬化型樹脂)の組成ウレタンアクリレートオリゴマー(NK−オリゴU−4HA 新中村化学製)47重量%と、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート(アロニックスM−5700東亜合成製)30重量%と、テトラヒドロフルフリルアクリレート(ビスコート#150 大阪有機化学製)20重量%と、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(イルガキュア184日本チバガイギー製)3重量%とを混合したもの。
【0030】
基材に予め紫外線硬化型樹脂を均一に塗布して、エポキシ樹脂の成型パターンが刻まれたエンボスロールに抱かせ、ニップロールにおいて脱気しながらUV樹脂をパターン状に硬化させる。ここで、脱気に影響する因子は成形速度とニップ圧力及び樹脂液溜まり量である。
成形速度は速すぎるとカスレが生じ、遅すぎると液ダレを生じてしまう。また、ニップ圧力は強すぎても弱すぎても気泡が混入してしまう。フレネルパターンの場合、円周状のため気泡の混入しない条件も非常に狭い。樹脂液溜まりは不足した場合に気泡が混入する。
多い分には気泡は混入しないが、成型幅の制御が難しくなるため適正な範囲が存在する。
【0031】
(実施例2)
銅メッキを施したシリンダーを超精密NC旋盤に取り付け、ファインピッチのシリンドリカルレンズを並設したレンチキュラー型をダイヤモンドバイトで切削する。次に、数ミクロンの厚さのクロムメッキを施す。
シリコン母型は、実施例1と同様に付加型シリコンを用いて、シリコン処理を施したバック基材としてPET樹脂フィルムを用い、ロールプレスでゆっくり扱きながら脱気を行い型どりを行う。
次に、実施例1と同様に、予め2−アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸を必須成分とするアンカーコート剤を鉄芯シリンダーに塗布紫外線硬化させる。熱硬化樹脂のエポキシ樹脂を、上記で得られたレンチキュラー面を有するフィルム型を被せてロールプレスで巻き付け圧延する。
これによって得られたロール状エポキシ樹脂型を用いて、紫外線硬化型樹脂を用いて、実施例1と同様にしてレンチキュラーレンズシートを製造する。
【0032】
(実施例3)
天然木目柄の化粧板を製造する方法の実施例について以下に述べる。
まず、原稿(板材)からシリコン型取りを行う。次に、紫外線硬化型樹脂をシリコン型に流し込み圧延してUV硬化させ第2の型を作成する。これにシリコン離型処理を施し、エポキシ樹脂で圧延して元形状と逆型を作成する。これに再度シリコンでフィルム基材に型取りを行う。このシリコンフィルム型を用いて、実施例1、2と同様にシリンダーにエポキシ樹脂からなるロール状樹脂型を作成する。
上記で得られたロール状樹脂型を用いて、連続した巻き取り状の化粧板を製造する。
【0033】
【発明の効果】
本発明により、離型性、転写性に優れたロール状の樹脂型とその型を用いた連続成形が可能で、生産効率の優れ、気泡のない優れた性能のレンズシートの製造方法を提案することができる。
樹脂型であるために再版が容易で、安価に型を作成できる。
さらに、レンズシート等の光学部品のみならず、凹凸形状を有する建装材分野等の成形品の製造方法としても採用でき、広い分野への展開が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における、一例としてレンズ形状がフレネルレンズ面を有するフィルム状型を作成する説明図。
【図2】本発明における、一例としてレンズ形状がフレネルレンズ面を有するエンボスロール状の樹脂型を作成する説明図。
【符号の説明】
10……金属金型
11、51、101……フレネルレンズ面
20……シリコン樹脂
30……樹脂フィルム基材
40、80……プレスロール
50……フィルム型
60……鉄芯シリンダー
70……エポキシ樹脂
90……アンカーコート層
100……ロール状樹脂型
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a lens sheet obtained by forming a lens part made of a cured product of an ultraviolet curable resin or an electron beam curable resin on one side of a base sheet using a mold having a predetermined shape surface. ,
The present invention relates to a roll-shaped resin mold and a method for manufacturing a lens sheet used for an optical component using the resin mold.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a typical method for manufacturing a Fresnel lens sheet, the following is known.
A so-called hot press molding method in which a thermoplastic resin is pressed using a heated stamper to mold a lens surface, a melt-softened thermoplastic resin composition is injected into a mold and solidified to form a Fresnel lens surface. Casting molding method is used.
In recent years, a method for molding a Fresnel lens surface using not a thermoplastic resin but an ultraviolet curable resin, an electron beam curable resin, or the like has been developed.
[0003]
As a method of using such a resin,
(1) Japanese Patent Laid-Open No. Sho 61-177215 An ultraviolet ray is formed in a gap defined by a transparent resin plate that transmits ultraviolet rays, and an unevenness forming surface of a stamper on which unevenness (Fresnel lens surface) having a predetermined shape forming a lens is formed. A method of manufacturing a Fresnel lens having a laminated structure by filling a curable resin, irradiating the resin with ultraviolet rays from the transparent resin plate side, curing the resin, and polymerizing and bonding the resin to the transparent resin plate.
(2) Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-248707 Resin that is cured by irradiation of resin curing lines (ultraviolet rays, electron beams, etc.) between a Fresnel lens mold and a light-transmitting film or sheet-like thin plate Is filled in a vacuum, irradiated with a resin curing line to cure the resin to the shape of the mold, and molding a Fresnel lens.
(3) JP-A-3-81702 A coating is applied to one side edge of a lens mold so that an ultraviolet curable resin liquid can be pooled, and a transparent resin film is coated thereon, and from the liquid pool side of the film A method of spreading UV curable resin while squeezing over the opposite side.
Etc. have been proposed.
[0004]
According to the above method (1), when the ultraviolet curable resin is spread on the lens mold or when the transparent resin plate is overlaid on the lens mold, it is easy for air bubbles to enter and once the air bubbles are removed It is difficult.
Further, according to the above method (2), as a measure for preventing air bubbles from being mixed at the time of resin filling, a structure is adopted in which the inside of the cavity, which is the gap between the transparent resin thin plate and the mold, is evacuated to suck the resin. This has the following problems.
(1) Generally, vacuum injection has various problems depending on the viscosity of the resin. If it is not a low-viscosity radiation curable resin, the flow rate of the resin is slow, which requires filling time and power. If it is a low-viscosity resin, the resin and bubbles may move from the periphery to the center after filling. There is.
(2) When the bubbles contained in the resin are evacuated, the volume expands and remains as bubbles.
(3) If the inside of a large area cavity is evacuated, a large load is applied to the transparent resin thin plate, making it difficult to manufacture without bending and practically difficult to seal a large area cavity. It is.
(4) There are various adverse effects depending on the cavity thickness at the time of filling. That is, when the cavity thickness is thin, the flow rate of the resin in that portion becomes slower than that in the normal portion, and sea-island-like bubbles are generated and the filling time becomes long. If the cavity thickness is large, the problem of sea-island bubbles does not occur, but the amount of resin used increases and the price increases.
[0005]
In order to solve the problem of air bubbles, the proposal (3) above is proposed, and a transparent resin film is used to produce a lens sheet having excellent performance without bubbles while using this flexibility. However, although the above method is suitable for production on a single wafer, the lens sheet is conveyed intermittently, and the productivity efficiency is poor.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and is capable of continuous molding using a roll-shaped resin mold excellent in releasability and transferability, and has excellent production efficiency and excellent performance without bubbles. It aims at providing the manufacturing method of this lens sheet.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1
In a method for producing a lens sheet obtained by forming a lens portion made of a cured product of an ultraviolet curable resin or an electron beam curable resin on one side of a base sheet using a mold having a predetermined shape surface,
A film-shaped mold having a lens surface in which a lens silicon resin layer and a resin film substrate are integrated is obtained by transferring a shape from a metal cutting mold having a shape opposite to that of a lens using silicon resin. A roll-shaped resin mold characterized in that a thermosetting resin is spread and applied while being wound around, the resin is heat-cured, and then the silicon resin film mold is peeled off and further completely heat-cured at a high temperature. It is.
[0008]
The invention according to claim 2
2. The roll-shaped resin mold according to claim 1, wherein the thermosetting resin is an epoxy resin composed of a liquid epoxy resin, a novolac epoxy resin, and / or a bisphenol S epoxy resin, a silicon modifying compound, an acid anhydride, and curing acceleration. It is an epoxy resin composition containing an agent as an essential component.
[0009]
The invention described in claim 3
3. The roll-shaped resin mold according to claim 1 or 2, wherein the surface of the iron core cylinder is subjected to a surface treatment with an anchor coating agent.
[0010]
The invention according to claim 4
In a method for producing a lens sheet obtained by forming a lens portion made of a cured product of an ultraviolet curable resin or an electron beam curable resin on one side of a base sheet using a mold having a predetermined shape surface,
A lens sheet manufacturing method using the roll-shaped resin mold according to claim 1.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Based on the drawings, the case where the lens surface is a Fresnel lens surface will be described as an example of the embodiment of the present invention.
FIG. 1 is an explanatory diagram for creating a film mold having a Fresnel lens surface in the present invention.
The metal mold | die 10 which formed the reverse-shaped surface 11 of the Fresnel lens by cutting using a vertical lathe on the planar metal plate is created. Using this mold as a master, supplying the silicon resin 20 to the surface of the mold 10 (a), while covering the film base material 30 and spreading the silicon resin 20 on the mold surface while squeezing with a press roll 40 A film mold 50 (c) having a reverse shaped surface 51 of a Fresnel lens in which a base mold is taken (b) and a silicon resin layer obtained by transferring the shape and a film substrate is integrated is created.
[0012]
The surface of the iron core cylinder is treated with an anchor coating agent containing 2-acryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid or a modified ether type polyester composition as an essential component. This improves the adhesion between the surface of the iron core cylinder and the epoxy resin.
[0013]
As the silicone resin used in the present invention, the condensation type is not suitable for precision molding, and an addition polymerization type silicone resin is desirable.
After a predetermined amount of silicon main ingredient and curing agent are mixed, vacuum degassing is performed, and the mixture is applied to a metal mold, and bubbles are removed while being handled by a roll press. Bubbles can be easily removed by controlling the roll rotation speed and the press pressure.
[0014]
Next, a method for producing a Fresnel lens embossing roll stamper according to the present invention will be described with reference to FIG.
The surface of the iron core cylinder 60 is treated with an anchor coating agent containing 2-acryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid or a modified ether type polyester composition as an essential component, and an anchor coating layer 90 is provided. While the film-shaped mold 50 having the Fresnel lens surface 51 is wound around the iron core cylinder 60, the thermosetting resin 70 is spread applied (a) and thermally cured, and then the film-shaped mold 50 is peeled off (b ), And then completely cured at a high temperature to produce a roll-shaped resin mold 100 (c) having a Fresnel lens surface 101.
[0015]
The thermosetting resin is an epoxy resin composition comprising, as essential components, an epoxy resin composed of a liquid epoxy resin, a novolac type epoxy resin and / or a bisphenol S type epoxy resin, a silicon modifying compound, an acid anhydride, and a curing accelerator. It is characterized by that. Thereby, the release property of the molded product from the mold and the transfer property to the molded product of the mold shape are excellent.
Since it is wound around an embossing roll, it is desirable to make it about 1.0 to 3000 cps at the time of use from the viewpoint of coating performance, and to reduce the thickness to 1.0 mm or less from the viewpoint of preventing the occurrence of cracks and warpage after thermosetting and cost. Moreover, it is necessary to fix between the silicon mold and the embossing roll in a state where tension is applied so that the epoxy resin does not flow down from the upper part of the roll to the lower part during heat curing. After solidifying at about 65 ° C. for about 5 hours, the silicon mold is peeled off and further solidified at 150 to 200 ° C. for 10 hours. As a result, corrosion by the monomers of the ultraviolet curable resin and the electron beam curable resin is hardly caused, and the durability of the epoxy type is improved.
[0016]
As an example of the method for producing a lens sheet of the present invention, a method for producing a Fresnel lens sheet will be described.
The transparent resin film supplied from the unwinding roll is coated with a resin composition made of an ultraviolet curable resin or an electron beam curable resin by a coating device, supplied to the Fresnel lens embossing roll stamper, and the ultraviolet rays are passed through the transparent resin film. Alternatively, the Fresnel lens surface is cured and bonded to the transparent resin film by irradiating ultraviolet rays or an electron beam with an electron beam irradiation device, and a Fresnel lens sheet is obtained.
[0017]
Specifically, the transparent resin film used in the present invention is a film such as a polyester resin, a polyolefin resin, a polystyrene resin, a methacrylic resin, a polycarbonate resin, a synthetic resin such as a vinyl chloride resin or a composite thereof. Is used.
In the present invention, among them, PET (polyethylene terephthalate), PVC (polyvinyl chloride), PC (polycarbonate), PMMA (polymethyl methacrylate), MS (methacryl styrene) and the like are preferable. Further, the thickness of the base material is preferably 0.7 mm or less because of roll forming by a roll mold.
Further, as a diffusing agent, for example, glass beads, silica, inorganic oxides, inorganic carbonates, inorganic sulfates, organic resin beads, etc., and as release agents, for example, fluorine-based or silicone-based ones are added. In some cases, a different substrate is used.
[0018]
There are various types of ultraviolet curable resin or electron beam curable resin to be applied to the mold, but typical ones are ultraviolet curable resins having an acryloyl group in the molecule, such as epoxy acrylate and urethane. Acrylate, polyester acrylate, polyol acrylate oligomers, polymers and monofunctional, bifunctional, or polyfunctional polymerizable (meth) acrylic monomers such as tetrahydrofurfuryl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxy-3 -Phenoxypropyl acrylate, polyethylene glycol diacrylate, polypropylene glycol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, etc. Nomar, oligomers, mixtures of such polymers is used.
[0019]
Photopolymerization initiators such as benzophenone, diethylthioxanthone, benzyldimethyl ketal, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, There are 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropane-1, acylphosphine oxide, etc., but the photopolymerization initiator does not react 100%, but unreacted ones. Since the performance of the molded lens is adversely affected, the addition amount should be kept within a range of 0.1 to 7% by weight, preferably 0.5 to 5% by weight, so that no uncured part remains.
[0020]
In some cases, a diluent may be used, and organic solvents such as acetone, ethanol, methanol, ethyl acetate, chloroform, carbon tetrachloride, tetrahydrofuran, cyclohexane, diethyl ether, methyl ethyl ketone, toluene, benzene and the like are used. The
[0021]
Other additives include UV absorbers, light stabilizers, surfactants, antifoaming agents, antistatic agents, antioxidants, flame retardants, etc. These additives are used for molded lenses. It must be added in such an amount that does not adversely affect the performance or does not adversely affect the performance.
Further, if necessary, as a diffusing agent, for example, glass beads, silica, inorganic oxides, inorganic carbonates, inorganic sulfates, organic resin beads, etc., and as release agents, for example, fluorine-based, silicone-based Can also be added.
[0022]
The above resin composition can be applied by a method such as roll coating, flow coating, comma coating, lip coating or the like.
If necessary after application of the resin composition, the surface of the resin composition can be made smooth by smoothing. Smoothing can be performed by a method such as a doctor blade, an air knife, or a reverse roll.
[0023]
In the present invention, the irradiation time and irradiation intensity of ultraviolet rays or electron beams vary depending on the resin composition comprising the ultraviolet curable resin or the electron beam curable resin, and the thickness of the resin layer. It is preferable to irradiate ultraviolet rays of 000 W for about 10 to 30 seconds. In the case of an electron beam, it is preferable to irradiate about 1 to 50 megarads.
[0024]
The present invention is a production method useful as means for producing a lenticular sheet or a prism lens sheet instead of the above-mentioned Fresnel lens sheet. Furthermore, it can be employed not only as an optical component described above but also as a method for producing a molded product in the field of building materials having an uneven shape such as a decorative board.
[0025]
【Example】
Examples of the present invention will be described below.
[0026]
(Example 1)
<Fresnel metal mold>
A brass plate is attached to a vertical lathe, and after flattening and cutting, the Fresnel lens is reverse-cut in a spiral shape. This takes about 50 inches and 5 days. Next, after the cutting is finished, chrome plating is performed to perform surface protection treatment.
[0027]
<Silicon mold>
Using the addition type silicon of Shin-Etsu Chemical or Toshiba silicone resin, the main agent and the curing agent are prepared and vacuum deaeration is performed. About 300 g of this is applied to the upper end of a 50-inch metal mold and PET with silicon treatment applied to the back material is used, and deaeration is performed while slowly handling with a roll press to perform die shaping. It solidifies sufficiently in about 2 hours at 50 ° C. If it is at room temperature, it must be left for one day.
[0028]
<Epoxy mold>
It consists of an epoxy resin that is liquid at room temperature, a novolac epoxy resin, and a bisphenol S epoxy resin on the upper end of a metal roll that has been previously treated with an anchor coating agent containing 2-acryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid as an essential component. An epoxy resin made of an epoxy resin composition having a predetermined mixing ratio containing an epoxy resin, a silicon modifying compound, an acid anhydride, and a curing accelerator as essential components is applied in a rod shape. A silicon mold is used as the backing material, the roll is heated to about 50 ° C., and the epoxy resin is thinly applied while being deaerated with a nip roll so that the thickness becomes 2 mm or less. In this state, heat curing is performed at 65 ° C. for 5 hours. Next, the silicon matrix is peeled off and further reacted at 200 ° C. for 10 hours.
A practical epoxy mold capable of withstanding corrosion by the monomers of the ultraviolet curable resin and the electron beam curable resin was obtained.
[0029]
<Fresnel lens material>
Base material: Rolled up with polycarbonate resin (0.5 mm thickness).
Ultraviolet curable resin: Composition of reactive prepolymer (ultraviolet curable resin) 47% by weight of urethane acrylate oligomer (NK-oligo U-4HA made by Shin-Nakamura Chemical) and 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate (Aronix M- 5700 Toa Gosei Co., Ltd.) 30 wt%, tetrahydrofurfuryl acrylate (Biscoat # 150 Osaka Organic Chemical Co., Ltd.) 20 wt%, and 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (Irgacure 184 made by Nippon Ciba Geigy) 3 wt%.
[0030]
An ultraviolet curable resin is uniformly applied to the base material in advance, and is held on an embossing roll in which an epoxy resin molding pattern is engraved, and the UV resin is cured in a pattern while being deaerated in a nip roll. Here, factors affecting deaeration are a molding speed, a nip pressure, and a resin liquid pool amount.
If the molding speed is too fast, dullness will occur, and if it is too slow, dripping will occur. In addition, bubbles are mixed if the nip pressure is too strong or too weak. In the case of the Fresnel pattern, the condition that bubbles do not enter is very narrow due to the circumferential shape. When the resin liquid pool is insufficient, air bubbles are mixed.
Although air bubbles are not mixed in a large amount, there is an appropriate range because it becomes difficult to control the molding width.
[0031]
(Example 2)
A cylinder with copper plating is attached to an ultra-precision NC lathe, and a lenticular type with fine pitch cylindrical lenses arranged side by side is cut with a diamond tool. Next, chromium plating with a thickness of several microns is applied.
As in Example 1, the silicon matrix is made of additive silicon, a PET resin film is used as the back substrate subjected to silicon treatment, and degassing is performed while slowly handling with a roll press.
Next, in the same manner as in Example 1, an anchor coating agent containing 2-acryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid as an essential component in advance is applied to an iron core cylinder and UV-cured. The epoxy resin of thermosetting resin is covered with the film mold having the lenticular surface obtained above and wound and rolled with a roll press.
A lenticular lens sheet is produced in the same manner as in Example 1 using an ultraviolet curable resin using the roll-shaped epoxy resin mold obtained in this manner.
[0032]
(Example 3)
Examples of a method for producing a natural wood grain decorative board are described below.
First, a silicon mold is taken from an original (plate material). Next, an ultraviolet curable resin is poured into a silicon mold, rolled and UV cured to create a second mold. This is subjected to silicon release treatment and rolled with an epoxy resin to create an original shape and a reverse mold. This is again mold-molded on the film substrate with silicon. Using this silicon film mold, a roll-shaped resin mold made of an epoxy resin is formed on the cylinder in the same manner as in Examples 1 and 2.
A continuous wound decorative board is produced using the roll-shaped resin mold obtained above.
[0033]
【The invention's effect】
According to the present invention, a roll-shaped resin mold having excellent releasability and transferability and a method for producing a lens sheet having excellent performance that is capable of continuous molding using the mold, excellent in production efficiency, and free of bubbles are proposed. be able to.
Since it is a resin mold, reprinting is easy and a mold can be produced at low cost.
Furthermore, it can be employed not only as an optical component such as a lens sheet but also as a manufacturing method of a molded product in the field of building materials having a concavo-convex shape, and can be developed in a wide range of fields.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram for creating a film mold having a Fresnel lens surface as an example in the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram for creating an embossing roll-shaped resin mold having a Fresnel lens surface as an example in the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Metal mold 11, 51, 101 ... Fresnel lens surface 20 ... Silicone resin 30 ... Resin film base material 40, 80 ... Press roll 50 ... Film type 60 ... Iron core cylinder 70 ... Epoxy Resin 90 …… Anchor coat layer 100 …… Roll type resin mold

Claims (4)

所定の形状面を有する型を用いて、紫外線硬化型樹脂又は電子線硬化型樹脂の硬化物から成るレンズ部を基材シートの片面に形成して得られるレンズシートの製造に用いる樹脂型であって
レンズと逆形状を有する金属切削金型からシリコン樹脂を用いて形状を転写して得られるレンズ部シリコン樹脂層と樹脂フィルム基材とを一体としたレンズ面を有するフィルム状型を、鉄芯シリンダーに巻き付けながら熱硬化型樹脂を展延塗布し、該樹脂を熱硬化させた後、前記シリコン樹脂フィルム型を剥離し、更に高温で完全熱硬化せしめてなることを特徴とするロール状の樹脂型。
It is a resin mold used for manufacturing a lens sheet obtained by forming a lens part made of a cured product of an ultraviolet curable resin or an electron beam curable resin on one side of a base sheet using a mold having a predetermined shape surface. And
A film-shaped mold having a lens surface in which a lens silicon resin layer and a resin film substrate are integrated is obtained by transferring a shape from a metal cutting mold having a shape opposite to that of a lens using silicon resin. A roll-shaped resin mold characterized in that a thermosetting resin is spread and applied while being wound around, the resin is heat-cured, and then the silicon resin film mold is peeled off and further completely heat-cured at a high temperature. .
前記熱硬化型樹脂が、液状エポキシ樹脂とノボラック型エポキシ樹脂及び/又はビスフェノールS型エポキシ樹脂からなるエポキシ樹脂とシリコン変成化合物と酸無水物と硬化促進剤を必須成分とするエポキシ樹脂組成物であることを特徴とする請求項1記載のロール状の樹脂型。  The thermosetting resin is an epoxy resin composition comprising a liquid epoxy resin, a novolac type epoxy resin and / or an epoxy resin comprising a bisphenol S type epoxy resin, a silicon modifying compound, an acid anhydride, and a curing accelerator as essential components. The roll-shaped resin mold according to claim 1. 前記鉄芯シリンダーの表面が、アンカーコート剤で表面処理を施されたことを特徴とする請求項1又は2記載のロール状の樹脂型。  The roll-shaped resin mold according to claim 1 or 2, wherein the surface of the iron core cylinder is surface-treated with an anchor coating agent. 所定の形状面を有する型を用いて、紫外線硬化型樹脂又は電子線硬化型樹脂の硬化物から成るレンズ部を基材シートの片面に形成して得られるレンズシートの製造方法において、請求項1乃至3記載の何れかのロール状の樹脂型を用いたことを特徴とするレンズシートの製造方法。  In the manufacturing method of the lens sheet obtained by forming the lens part which consists of hardened | cured material of an ultraviolet curable resin or an electron beam curable resin on the single side | surface of a base material sheet using the type | mold which has a predetermined shape surface. A method for producing a lens sheet, characterized in that any one of the roll-shaped resin molds according to claim 3 is used.
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