JP4275468B2

JP4275468B2 - Concave and convex pattern forming material, concave and convex pattern receptor, concave and convex pattern forming method, transfer foil, and optical article

Info

Publication number: JP4275468B2
Application number: JP2003171315A
Authority: JP
Inventors: 美貴子北條
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2003-06-16
Filing date: 2003-06-16
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2023-06-16
Also published as: JP2005010230A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、賦型性及び賦型維持性に優れ、特に、光学物品の微細凹凸表面構造を形成するのに適した凹凸パターン形成材料、これを用いて凹凸パターンを形成する方法、及び、これらを用いて得られる転写箔、及び光学物品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光硬化性樹脂組成物を、例えば、支持体上に塗工して光硬化性樹脂層を形成し、この光硬化性樹脂層の表面に凹凸パターンを付与した後、紫外線や電子線等の活性エネルギー線により露光して該樹脂層を硬化させ、形成された凹凸パターン面に金属蒸着や屈折率の異なる層を積層することにより、回折格子やレリーフホログラム等の光学物品が形成されている。
【０００３】
一般的な形成方法としては、液状の光硬化性樹脂組成物を使用して光硬化反応で成形する方法が用いられている。例えば、液状の光硬化性樹脂組成物をポリエステルフィルム等の透明な支持体上に塗布して液状の光硬化性樹脂層を形成し、その上に微細凹凸を有するスタンパーを圧接した状態で支持体側から光照射を行って硬化させた後でスタンパーを取り外す方法や、スタンパー上に液状の光硬化性樹脂を流し込み、支持体を圧接して樹脂層を広げ、支持体側から光照射を行って硬化させた後にスタンパーを取り外す方法や、スタンパーに樹脂を充填しておき、支持体を重ねて支持体側から光照射を行って硬化させた後にスタンパーを取り外し、樹脂を支持体に転写する方法等がある。しかし、これら液状の光硬化性樹脂組成物を用いて形成する方法においては、支持体裏面側から光を照射するので、支持体が照射する光に対して透明でなければならないという制約や、支持体が光吸収性を有する場合には硬化不足となる、硬化が完了するまでスタンパーを取り外せないので工程に時間がかかる、光硬化性樹脂層が液状なので圧接したスタンパーとの間に気泡が入り欠陥になりやすい、或いは、硬化した樹脂層からスタンパーを引き剥がす時に樹脂層表面が荒れたり、クラックが入ったり、パターンが欠けたり、基材と樹脂層が剥離する等の破壊が生じる等の問題がある。
【０００４】
特許文献１には、所謂ソフトセグメントとハードセグメントを有する化合物であって、環状構造を有するエポキシアクリレートを含む場合があるオリゴマー組成物を放射線重合することにより生成された交差結合重合体からなり、微細構造を担持する表面を有する光学用物品が開示されている。しかしながら、上記オリゴマー組成物は、母型に注入又は充填して硬化するように用いられる液状組成物であるため、上述の液状の光硬化性樹脂組成物を用いて形成する方法に伴う問題を生じる上、更に、ソフトセグメントの導入による生成硬化物の表面硬度の低下や、耐候性低下の問題を生じる。
【０００５】
また特許文献２には、環状構造を有するエポキシアクリレートを含有する光学シート用電離放射線硬化型樹脂組成物が開示されている。しかしながら、この樹脂組成物は２５℃における粘度が１０００〜１２０００ｃｐｓと低く、液状組成物であるため、硬化が完了するまでスタンパーを取り外せないので工程に時間がかかる等、上述の液状の光硬化性樹脂組成物を用いて形成する方法に伴う問題を生じる。
【０００６】
一方、回折格子やレリーフホログラム等の光学物品を形成する別の方法としては、室温で高粘度又は固体の光硬化性樹脂組成物を支持体上に塗布して光硬化性樹脂層を形成し、その上にスタンパーを圧接し引き剥がした後で光照射を行って硬化させる方法がある（特許文献３、特許文献４）。この方法によれば、光硬化性樹脂層に光を直接照射するので充分に硬化させることができる、光硬化性樹脂組成物が高粘度又は固体なので塗工と複製を別工程で行うことができる、スタンパーを引き剥がして光照射を行えるのでスタンパーの圧接と硬化を別工程で行うことができる、樹脂層面から光を照射できるため支持体が光に対して不透明であっても良い、また、成形しながら光を照射する必要がないため両面一括成形できる等の利点がある。更に、光硬化性樹脂層とスタンパーの間に気泡が入り難いので正確にパターン形成できる、光硬化性樹脂層からスタンパーを引き剥がす時に樹脂層表面に糸引きが生じ難い等の利点がある。
【０００７】
しかし、室温で高粘度又は固体の光硬化性樹脂組成物を用いる方法においては、未硬化の樹脂層からスタンパーを引き剥がすためスタンパーのキャビティ内に光硬化性樹脂組成物の一部が付着して残りやすい（版取られ現象）、複製すべき凹凸パターンが微細になるほどスタンパーのキャビティ内に光硬化性樹脂組成物が流れ込み難くなるため正確に賦型できない、未硬化の樹脂層からスタンパーを引き剥がした後で光照射するので硬化が完了するまでの間にパターン崩れを引き起こし易い等の問題がある。
【０００８】
特許文献５には、かさ高い基を有するウレタン変性アクリル系樹脂と離型剤とを必須成分として含有する光硬化性樹脂組成物が記載されている。この樹脂組成物によって上記諸問題を解決することはできた。
【０００９】
しかしながら、上記特許文献５に記載された樹脂組成物をもってしても、エンボス時に充分加熱する必要があるために、高速で凹凸パターンを形成することは非常に困難である。また、近年の非常に複雑な光学的凹凸パターンは、上記特許文献５に記載された樹脂組成物をもってしても版取られ、樹脂の賦型性及びパターン崩れの問題を起こさず正確に複製することは非常に困難である。
【００１０】
更に、従来の樹脂組成物は、溶剤が実際上必須成分として含まれているため、作業時の安全性の問題や、残留溶剤が後工程に及ぼす蒸着阻害等の不具合を生じていた。
【００１１】
【特許文献１】
特公平４−５６８１号公報
【特許文献２】
特開平７−２３３２２７号公報
【特許文献３】
特開昭６０−２５４１７４号公報
【特許文献４】
特開昭６１−１５６２７３号公報
【特許文献５】
特開２０００−６３４５９号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記実状に鑑みて成し遂げられたものであり、その第一の目的は、版取られが少なく、賦型性及び賦型維持性に優れ、凹凸パターンを有する表面構造を精度よく、高速に複製できる凹凸パターン形成材料、特に、近年の非常に複雑な微細凹凸パターンも正確に複製できる凹凸パターン形成材料を提供することにある。
【００１３】
また、本発明の第二の目的は、上記材料を用いる凹凸パターン受容体、凹凸パターン形成方法を提供することにある。
【００１４】
また、本発明の第三の目的は、上記の凹凸パターン形成材料及び形成方法を用いた凹凸パターン転写箔、及び凹凸パターンを有する光学物品を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために提供される本発明に係る凹凸パターン形成材料は、１分子内にエチレン性不飽和結合を２つ以上及び環状構造を含み、２５℃における粘度が５００００ｍＰａ・ｓ以上であるエポキシアクリレートが固形分全体の６０質量％以上、１分子内にエチレン性不飽和結合を２つ以上含み、２５℃において粘度が２００００ｍＰａ・ｓ以下であるモノマー及び／又はオリゴマーが固形分全体の１０〜４０質量％含まれ、且つ、２５℃における粘度が２００００ｍＰａ・ｓ以上の光硬化性樹脂組成物からなり、光学物品の凹凸パターンを形成するために用いられることを特徴とする。
【００１６】
本発明の凹凸パターン形成材料に用いられる、１分子内にエチレン性不飽和結合を２つ以上、及び環状構造を含み、２５℃において粘度が５００００ｍＰａ・ｓ以上のエポキシアクリレートは、２５℃においては高粘性体又は固体であるが、エンボス加工や塗工のプロセス温度に加熱すると容易に軟化して粘度が低下し、製品の使用環境温度である常温に戻すと瞬時に固化する。従って、当該エポキシアクリレートを固形分全体の５０質量％以上含む本発明の凹凸パターン形成材料は、常温では高粘度又は固体状の流動しない凹凸パターン形成層を形成することが可能であり、エンボス加工の際に加熱すると粘度が低下してスタンパーのキャビティ内に容易に流れ込んで正確に賦型され、スタンパーからは版取られを起こさずにきれいに剥離することができる。更に、硬化させる前にスタンパーから取り除いても、瞬時の冷却で固化されるためパターン崩れを起こし難い。このため、非常に複雑な凹凸パターンでも非常に精度良く複製することができる。また、スタンパーを取り除いた後に光硬化を行うことが可能であるため、支持体は透明だけでなく不透明なものも用いることができ、両面に一括して凹凸を形成することも可能である。
【００１７】
また、本発明の凹凸パターン形成材料は少ない加熱で低粘度化するため、エンボス時に短時間の加熱ですみ、高速で凹凸パターンを形成することができる。エンボス加工の高速化が図れるため、生産性が向上する。
【００１８】
更に、本発明の凹凸パターン形成材料は加熱により容易に低粘度化するため、組成物中に溶剤を含まなくても塗布することが可能であり、この場合には、作業時の安全性が向上し、残留溶剤が後工程に及ぼす蒸着阻害等の不具合が低減される。
【００１９】
また、上記エポキシアクリレートは１分子内にエチレン性不飽和結合を２つ以上有するため、本発明の凹凸パターン形成材料は光硬化性を有する。従って、本発明の凹凸パターン形成材料は、エンボス加工のプロセス温度よりも低い温度で硬化させることができ、硬化工程でのパターン崩れも起こし難く、エンボス加工により形成した凹凸パターンを充分に固定できると共に、強度等の充分な皮膜物性を得ることができる。
【００２０】
本発明の凹凸パターン形成材料は、粘度低下、架橋密度の向上の点から、１分子内にエチレン性不飽和結合を２つ以上含み、２５℃において粘度が２００００ｍＰａ・ｓ以下であるモノマー及び／又はオリゴマーを含む。
【００２１】
前記エポキシアクリレートの環状構造は、ビスフェノール型、水添ビスフェノール型、ビフェノール型、ノボラック型、及びナフタレン型から選択される１種以上であることが未硬化状態でスタンパーから剥離した場合の凹凸形状維持性の点から好ましい。
【００２２】
また、無溶剤で塗工するためには、３０〜１２０℃のいずれかの温度において、粘度が１００００ｍＰａ・ｓ以下となることが好ましい。
【００２３】
溶剤を含まないか又は組成物全体の３質量％以下の割合で含むことは、作業時の安全性や蒸着阻害を低減する点から好ましい。
【００２４】
上記凹凸パターン形成材料を支持体上に塗布して形成した塗膜表面の水の接触角が硬化前後において９０°以上ある場合には、スタンパーからの離型性が良好となり、版取られ現象が起こり難くなるので好ましい。
【００２５】
次に本発明に係る凹凸パターン受容体は、少なくとも前記本発明に係る凹凸パターン形成材料を用いて形成されたものである。
【００２６】
本発明に係る凹凸パターン受容体は、溶剤を含まないか又は組成物全体の３質量％以下の割合で含む前記本発明に係る凹凸パターン形成材料を、加熱して溶融させることにより支持体上に塗布して形成しても良い。
【００２７】
次に、本発明に係る凹凸パターン形成方法は、少なくとも前記本発明に係る凹凸パターン形成材料を用いて形成された凹凸パターン形成層を備える凹凸パターン受容体の表面に、凹凸形状を設けたスタンパーを圧接することにより凹凸パターンを形成することを特徴とする。
【００２８】
凹凸パターンを充分に固定し、強度等の皮膜物性を充分にする点から、通常、更に光照射して前記凹凸パターン形成層を硬化させる。
【００２９】
凹凸パターンを充分に硬化させたり、生産性を向上させることができる点から、前記凹凸パターン形成層からスタンパーを取り除いた後に光照射して、当該凹凸パターン形成層を硬化させて凹凸パターンを固定することが好ましい。また、スタンパーから取り除く前に光照射して、当該凹凸パターン形成層を硬化させて凹凸パターンを固定しても良い。
【００３０】
本発明によれば、第一の支持体上に、少なくとも上記凹凸パターン形成材料からなり、凹凸パターンが形成された凹凸パターン形成層が転写可能に設けられている凹凸パターン転写箔を形成することが可能である。凹凸パターン転写箔を利用する場合には、複雑な表面形状の物品等の直接エンボス加工を行うことが困難な物品の表面や、ロール状に巻き取ることができないガラス、プラスチック、金属板等の支持体に、凹凸パターンを連続転写によって形成することが可能である。
【００３１】
また、本発明によれば、レリーフホログラムや回折格子の凹凸パターンを複製できることは言うまでもなく、サイズが比較的大きい１００μｍ以上のようなフレネルレンズ等の光学物品の他、より高度な光学的機能を有する複雑な凹凸パターン、例えば、全光線及び／又は特定の波長の光の反射、透過、散乱、偏光、集光又は干渉の少なくとも一つを制御する光学素子や、情報記録素子等の凹凸パターンであっても精度良く且つエンボス加工により大量連続生産することが可能である。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下において本発明を詳しく説明する。本発明に係る凹凸パターン形成材料は、１分子内にエチレン性不飽和結合を２つ以上及び環状構造を含み、２５℃における粘度が５００００ｍＰａ・ｓ以上であるエポキシアクリレートが固形分全体の５０質量％以上含まれ、２５℃における粘度が２００００ｍＰａ・ｓ以上の光硬化性樹脂組成物からなるものである。
【００３３】
なお、組成物の固形分には、溶剤を除く全ての成分が含まれ、例えば液状のモノマー成分もこれに含まれる。また、本発明において光とは、光反応性官能基に光反応を引き起こさせることが可能な可視及び非可視領域の波長が全て含まれ、また、放射線等の電離放射線を全て含む。例えばマイクロ波、赤外線、可視光、紫外線、Ｘ線、α線、電子線等が全て含まれるが、主に紫外線、電子線等が用いられる。
【００３４】
また、本発明において粘度は、ＪＩＳ−Ｋ７１１７に示される回転粘度計により得られる値をいうが、５００００ｍＰａ・ｓの粘度の樹脂が測定できる上記回転粘度計で測定することができない高粘度や固体の樹脂は、粘度５００００ｍＰａ・ｓ以上であるとみなすことができる。高粘度材料はレオメータ（粘度粘弾性測定装置）や、動的粘弾性測定装置等によって動的粘度を測定することができる。動的粘度は、より低周波数領域の測定値が、粘度の値と一致する。本発明おいては、５００００ｍＰａ・ｓ以上の高粘度材料の粘度は、動的粘弾性測定装置（例えば（株）ユービーエム製のＲｈｅｏｇｅｌ−Ｅ４０００）を使い、液体せん断治具を用いて、基本周波数１０Ｈｚで正弦波を与えたときの粘弾性データから動的粘度を算出する。本発明に用いられる高粘度材料は、動的粘度が測定周波数によって変わらないか、或いは低周波数領域でより高くなるため、１０Ｈｚでの動的粘度の測定値が５００００ｍＰａ・ｓより充分高ければ、粘度も５００００ｍＰａ・ｓより充分高いとみなすことができる。
【００３５】
本発明の凹凸パターン形成材料に用いられる、１分子内にエチレン性不飽和結合を２つ以上、及び環状構造を含み、２５℃において粘度が５００００ｍＰａ・ｓ以上のエポキシアクリレートは、２５℃においては高粘性体又は固体であるが、エンボス加工や塗工のプロセス温度に加熱すると容易に軟化して粘度が低下し、製品の使用環境温度である常温に戻すと瞬時に固化する。これは上記エポキシアクリレートに含まれる環状構造が剛直であることによって配列し易く、規則的な構造を持ちやすいため、狭い温度範囲で急に粘度低下したり可逆的に粘度上昇したりすると推定される。
【００３６】
従って、当該エポキシアクリレートを固形分全体の５０質量％以上含む本発明の凹凸パターン形成材料は、常温では高粘度又は固体状の流動しない凹凸パターン形成層を形成することが可能であり、エンボス加工の際に加熱すると粘度が低下してスタンパーのキャビティ内に容易に流れ込んで正確に賦型され、スタンパーからは版取られを起こさずにきれいに剥離することができる。更に、硬化させる前にスタンパーから取り除いても、瞬時の冷却で固化されるためパターン崩れを起こし難い。このため、非常に複雑な凹凸パターンでも非常に精度良く複製することができる。また、スタンパーを取り出した後に光硬化を行うことが可能であるため、支持体は透明だけでなく不透明なものも用いることができ、両面に一括して凹凸を形成することも可能である。
【００３７】
また、本発明の凹凸パターン形成材料は少ない加熱で低粘度化するため、エンボス時に短時間の加熱ですみ、高速で凹凸パターンを形成することができる。エンボス加工の高速化が図れるため、生産性が向上する。
【００３８】
更に、上記エポキシアクリレートは加熱により容易に低粘度化するため、組成物中に溶剤を含まなくても塗布することが可能であり、この場合には、作業時の安全性が向上し、残留溶剤が後工程に及ぼす蒸着阻害等の不具合が低減される。
【００３９】
また、上記エポキシアクリレートは１分子内にエチレン性不飽和結合を２つ以上有するため、本発明の凹凸パターン形成材料は光硬化性を有する。従って、本発明の凹凸パターン形成材料は、エンボス加工のプロセス温度よりも低い温度で硬化させることができ、硬化工程でのパターン崩れも起こし難く、エンボス加工により形成した凹凸パターンを充分に固定できると共に、強度等の充分な皮膜物性を得ることができる。
【００４０】
本発明の凹凸パターン形成材料は、常温では流動しない凹凸パターンを形成するために２５℃における粘度が２００００ｍＰａ・ｓ以上とし、更に、スタンパーを圧接し、取り除いた後でも凹凸パターンが崩れないようにするためには、高粘性体であることが好ましく、２５℃の粘度が５００００ｍＰａ・ｓ以上であることが好ましく、特に２５℃の粘度が８００００ｍＰａ・ｓ以上又は固体であることが好ましい。
【００４１】
また、本発明の凹凸パターン形成材料は、少ない熱でエンボス加工が可能となる点から軟化温度が低い方が好ましく、エンボス加工時の適した樹脂温度は６０〜８０℃であるため、軟化温度は８０℃以下、更に６０℃以下であることが好ましい。この場合の軟化温度は、（株）ユービーエム製のＲｈｅｏｇｅｌ−Ｅ４０００を用い、２５℃で高粘性体である材料を一旦加温して液体せん断治具に詰めて、昇温速度３℃、基本周波数１０Ｈｚの条件で正弦波を与えながら昇温過程の動的粘弾性を測定する。得られる動的貯蔵弾性率の値は、軟化温度以下ではほぼ一定だが、軟化が開始すると急激に低下するため、動的貯蔵弾性率プロットの変曲点を、ここでは軟化温度という。
【００４２】
本発明に用いられる１分子内にエチレン性不飽和結合を２つ以上及び環状構造を含むエポキシアクリレートは、１分子内に２つ以上のエポキシ基及び環状構造を有する化合物に、エチレン性不飽和結合とカルボン酸を有する化合物を反応させて得られるもので、エポキシ基のカルボン酸による開環付加反応により製造されるものである。エポキシアクリレートは、エポキシ基の開環による水酸基を含むエポキシ残基を有することが特徴である。
【００４３】
１分子内に２つ以上のエポキシ基及び環状構造を有する化合物としては、１分子内に２つ以上のエポキシ基及び環状構造を有するグリシジルエーテル化合物が好ましく用いられ、このようなグリシジルエーテル化合物としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂；それらの水添ビスフェノール型エポキシ樹脂；ビフェノール型エポキシ樹脂；ビキシレノール型エポキシ樹脂；フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、キシレノールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂；ナフタレン骨格を有するエポキシ樹脂；脂環式骨格を有するエポキシ樹脂；イソシアヌレート骨格、フルオレン骨格等を有するエポキシ樹脂；等が挙げられる。中でも、凹凸パターン賦型時、スタンパーを取り除いた後の凹凸形状維持性の点から、前記エポキシアクリレートの環状構造が、ビスフェノール型、水添ビスフェノール型、ビフェノール型、ノボラック型、及びナフタレン型から選択される１種以上であるものが好ましく用いられる。
【００４４】
エチレン性不飽和結合とカルボン酸を有する化合物は、１分子内にエチレン性不飽和結合を１つ以上及びカルボキシル基を有する分子を使用することができる。エチレン性不飽和結合とカルボン酸を有する化合物は、例えば、（メタ）アクリル酸が挙げられるが、その他にも１分子中にエチレン性不飽和結合を１つ以上及び水酸基を有する分子と酸無水物を反応させることにより合成することができる。
【００４５】
エチレン性不飽和結合を１つ以上及び水酸基を有する分子としては、例えば、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシシクロヘキシルメタ（アクリレート）等のヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート類；トリメチロールプロパンモノ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、ペンタエリスリトールモノ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールジ（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、ジペンタエリスリトールジ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００４６】
酸無水物としては、例えば、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水コハク酸、無水テトラヒドロフタル酸、４−メチル−テトラヒドロ無水フタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸等が挙げられる。
【００４７】
上記エポキシアクリレートは、単独でも２種以上混合して用いられても良い。２５℃における粘度が５００００ｍＰａ・ｓ以上、好ましくは８００００ｍＰａ・ｓ以上又は固体のエポキシアクリレートが、本発明に係る凹凸パターン形成材料中に、固形分全体の５０質量％以上となるように用いられる。本発明に係る凹凸パターン形成材料には、２５℃における粘度が５００００ｍＰａ・ｓ未満のエポキシアクリレートを配合しても良いが、その場合には、本発明に係る凹凸パターン形成材料中に、固形分全体の５０質量％を超えない範囲で、且つ組成物全体の２５℃における粘度が２００００ｍＰａ・ｓ以上となるように配合する。
【００４８】
本発明に係る凹凸パターン形成材料には、組成物の粘度低下、架橋密度の向上の点から、１分子内にエチレン性不飽和結合を２つ以上含み、２５℃において粘度が２００００ｍＰａ・ｓ以下である反応性モノマー及び／又はオリゴマーを配合してもよい。
【００４９】
このような反応性モノマーとしては、例えば、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）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、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ビスフェノール系ジ（メタ）アクリレート、エチレンオキシド（以下、ＥＯ）変性フタル酸ジ（メタ）アクリレート等の２官能のモノマー；トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ＥＯ変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、プロピレンオキシド（以下、ＰＯ）変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート等の３官能のモノマー；ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート等の４官能のモノマー；ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等の５官能以上のモノマーが挙げられる。
【００５０】
また、反応性オリゴマーとしては、例えば、ウレタンアクリレート類、ポリエステルアクリレート類、ポリブタジエンアクリレート類、ポリエーテルアクリレート類、エポキシアクリレート類等が挙げられ、これらのうち、２５℃において粘度が２００００ｍＰａ・ｓ以下であるものを好ましく用いることができる。
【００５１】
ウレタンアクリレート類としては、２個以上のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物と、２個以上の水酸基を有する化合物と、１個以上の水酸基及び１個以上の（メタ）アクリロイル基を有する化合物を反応させて得られるウレタンアクリレート、又は、２個以上のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物と、２個以上の水酸基及び１個以上の（メタ）アクリロイル基を有する化合物を反応させて得られるウレタンアクリレートが好ましい。
【００５２】
ウレタンアクリレートの合成に用いる２個以上のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物としては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、２，４−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、水素添加キシリレンジイソシアネート等が挙げられる。ウレタンアクリレートの合成に用いる２個以上の水酸基を有する化合物としては、例えば、１，３−ブタンジオール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、グリセリン等が挙げられる。また、ウレタンアクリレートの合成に用いる１個以上の水酸基及び１個以上の（メタ）アクリロイル基を有する化合物としては、例えば、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート等が挙げられる。
【００５３】
ポリエステルアクリレート類としては、２個以上の水酸基を有する化合物又は環状エステル化合物と多塩基酸とから合成したポリエステル化合物に、さらに（メタ）アクリロイル基を持つ化合物を反応させて得られるポリエステルアクリレートが好ましい。
【００５４】
ポリエステルアクリレートの合成に用いる２個以上の水酸基を有する化合物としては、例えば上記ウレタンアクリレートの合成に用いるものと同じものを用いることができる。ポリエステルアクリレートの合成に用いる環状エステル化合物としては、例えば、ε−カプロラクトン等のラクトン化合物、その誘導体、若しくは当該ラクトン化合物とグリシジルメタクリレート等のエポキシ化合物との付加反応生成物を挙げることができる。ポリエステルアクリレートの合成に用いる多塩基酸としては、例えば、アジピン酸等の飽和多塩基酸、マレイン酸等の不飽和多塩基酸、フタル酸等の芳香族多塩基酸を挙げることができる。
【００５５】
ポリエーテルアクリレート類としては、分子中に２個以上の水酸基を有する化合物に、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを反応させて得られるポリエーテル化合物に、例えば、アルキル（メタ）アクリレート等の反応性官能基を有するエステルを反応させ、エステル交換法等によって合成して得られるものが好ましい。
【００５６】
エポキシアクリレート類としては、上述のエポキシアクリレートのうち、２５℃において粘度が２００００ｍＰａ・ｓ以下であるものを好ましく用いることができる。
【００５７】
上記モノマー及び／又はオリゴマーを使用しない場合又はその使用量が少なすぎる場合には、得られる硬化樹脂層の強度、耐熱性、耐擦傷性、耐水性、耐薬品性、基材に対する密着性が不充分となる場合がある。一方、モノマー或いはオリゴマーの使用量が多すぎる場合には、複製時の版取られ、未硬化状態でスタンパーを取り除いた時に凹凸形状が維持できなくなる場合がある。かかる観点からモノマー及び／又はオリゴマーは、本発明に係る凹凸パターン形成材料の固形分全量中に５〜４５質量％、更に１０〜４０質量％の割合で配合するのが好ましい。
【００５８】
本発明に係る凹凸パターン形成材料には、必要に応じて、光重合開始剤、重合禁止剤、さらに離型剤、有機金属カップリング剤等の他の成分を配合することができる。
【００５９】
光重合開始剤は、エポキシアクリレートや反応性モノマー及び／又はオリゴマーの反応形式の違い（例えばラジカル重合やカチオン重合など）に応じて適切な活性種を発生させるものを用いる。エポキシアクリレートに含まれるエチレン性二重結合はラジカル重合であることから、光ラジカル開始剤を用いることが特に好ましい。
【００６０】
光ラジカル開始剤としては、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、α−メチルベンゾイン、α−フェニルベンゾイン、アントラキノン、メチルアントラキノン、アセトフェノン、２，２−ジエトキシアセトフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトン、ベンジルジアセチルアセトフェノン、ベンゾフェノン、ｐ−クロロベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオフェノン、ジフェニルジスルフィド、テトラメチルチウラムスルフィド、α−クロルメチルナフタレン、アントラセン、ヘキサクロロブタジエン、ペンタクロロブタジエン、ミヒラーズケトン、２−クロロチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、ベンジルジメチルケタール、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキサイド、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパノン−１，２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン等がある。
【００６１】
上記光重合開始剤は、本発明にかかる凹凸パターン形成材料の固形分全量に対して０．５〜１０質量％の割合で配合するのが好ましい。光重合開始剤は１種のみを単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００６２】
本発明の凹凸パターン形成材料には、貯蔵安定性を向上させるために、重合禁止剤を配合してもよい。重合禁止剤としては、例えば、ハイドロキノン、ｔ−ブチルハイドロキノン、カテコール、ハイドロキノンモノメチルエーテル等のフェノール類；ベンゾキノン、ジフェニルベンゾキノン等のキノン類；フェノチアジン類；銅類等を用いることができる。重合禁止剤は、凹凸パターン形成材料の固形分全量に対して０．１〜１０質量％の割合で配合するのが好ましい。
【００６３】
また、本発明の凹凸パターン形成材料は、離型剤を配合することが好ましい。離型剤を配合することにより、凹凸パターン形成層に押し付けたスタンパーを取り除く時に凹凸パターン形成材料の版取られを防止し、スタンパーを長期間連続して使用（反復エンボス性）することができるようになる。
【００６４】
離型剤としては従来公知の離型剤、例えば、ポリエチレンワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、アミドワックス、モンタン酸ワックス、油脂系のワックス等のワックス類；弗素系、リン酸エステル系の界面活性剤；シリコーン系オイル、シリコーン樹脂等のシリコーン系離型剤；フッ素化合物、フッ化ビニリデン等のフッ素樹脂等のフッ素系離型剤；等の何れも使用可能である。
【００６５】
特に、樹脂との相溶性の点からシリコーン系離型剤が好ましい。シリコーン系離型剤には、ポリシロキサン、変性シリコーンオイル、トリメチルシロキシケイ酸を含有するポリシロキサン、シリコーン系アクリル樹脂等がある。
【００６６】
変性シリコーンオイルは、ポリシロキサンの側鎖及び／又は末端を変性したものであり、例えばアミノ変性、エポキシ変性、カルボキシル変性、カルビノール変性、（メタ）アクリル変性、メルカプト変性、フェノール変性、ポリエーテル変性、メチルスチリル変性、アルキル変性、フッ素変性等が挙げられる。一つのポリシロキサン分子に上記したような変性方法の２つ以上を行うこともできる。
【００６７】
シリコーン系アクリル樹脂は、（メタ）アクリロイル変性シリコーンオイルや、ケイ素を含有するモノマーを共重合或いはグラフト化したアクリル樹脂が用いられる。
【００６８】
上記シリコーン系離型剤は１種類のみ或いは２種類以上を組み合わせて添加することができる。
【００６９】
離型剤は、本発明の凹凸パターン形成材料の固形分全量中に０．１〜１０質量％の割合で配合するのが好ましい。離型剤の割合が上記範囲未満では、スタンパーと凹凸パターン形成層の離型性が不十分となりやすい。一方、離型剤の割合が上記範囲を超えると組成物の塗工時のはじきによる塗膜面の面荒れの問題が生じたり、製品において基材自身及び近接する層、例えば、蒸着層の密着性を阻害したり、転写時に皮膜破壊等（膜強度が弱くなりすぎる）を引き起こす等の点で好ましくない。
【００７０】
本発明の凹凸パターン形成材料には、凹凸パターンを有する表面構造の耐熱性、強度、或いは、金属蒸着層との密着性を高めるために、有機金属カップリング剤を配合してもよい。有機金属カップリング剤としては、例えば、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、ジルコニウムカップリング剤、アルミニウムカップリング剤、スズカップリング剤等の各種カップリング剤を使用できる。
【００７１】
上記有機金属カップリング剤は、耐熱性、強度、蒸着層との密着性の付与効果及び組成物の安定性、成膜性の点から、本発明の凹凸パターン形成材料の固形分全量中に０．１〜１０質量％の割合で配合するのが好ましい。
【００７２】
本発明の凹凸パターン形成材料は、凹凸パターン形成時の塑性変形特性を保ちながら、所望の粘度に調整し、未硬化前にスタンパーを取り除いた後の形状維持性を良好とするため、無機微粒子類を配合してもよい。
【００７３】
無機微粒子としては、例えば希釈モノマー中でコロイド状の形態となる等、組成物中に均一に分散させることが可能なものを用いる。
【００７４】
また、無機微粒子は、塗膜に充分な透明性を確保するために、いわゆる超微粒子サイズのものを用いる。ここで「超微粒子」とはサブミクロンオーダーの粒子のことであり、一般的に「微粒子」と呼ばれている数μｍから数１００μｍの粒子径を有する粒子よりも粒子径の小さいものを意味している。本発明において用いられる無機微粒子の具体的なサイズは、凹凸パターン形成材料が適用される光学物品の用途及びグレードによっても相違するが、一般的には一次粒子径が１ｎｍ〜３００ｎｍの範囲のものを用いるのが好ましい。一次粒子径が１ｎｍ未満では、凹凸パターン形成材料の塑性変形特性、及び未硬化前の凹凸形状の維持性を充分に改善させることが困難になり、一方、一次粒子径が３００ｎｍを超えると、透明性が損なわれ光学用物品の用途によっては透明性が不充分となる場合がある。
【００７５】
無機微粒子の具体例としては、ＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂、ＺｒＯ₂、ＳｎＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃等の金属酸化物微粒子を挙げることができ、これらの中から上記したようにコロイド状分散可能で且つサブミクロンオーダーの粒子サイズを有するものを選択して用いるのが好ましく、特に、コロイダルシリカ（ＳｉＯ₂）微粒子を用いるのが好ましい。
【００７６】
また、微粒子同士で又はエポキシアクリレート等の硬化性成分との間で共有結合等の化学結合を形成させるため、表面に（メタ）アクリロイル基等の反応性官能基を導入した無機微粒子を使用することができる。
【００７７】
無機微粒子は、塑性変形特性、及び未硬化前の凹凸形状の維持性の改善及び充分な強度や表面硬度の点から、本発明の凹凸パターン形成材料の固形分全量中に０．１〜３０質量％の割合で配合するのが好ましく、１〜２０質量％の割合で配合するのが特に好ましい。
【００７８】
本発明の凹凸パターン形成材料は、前記所望の粘度に調整するため、０．１〜１０質量％の範囲でポリマー類を配合してもよい。
【００７９】
ポリマー類としては、それ自体が硬化性を有しているもの及び有していないもののいずれを用いてもよく、また、２種類以上のポリマーを組み合わせて用いても良い。ポリマー類としては、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリオレフィン、スチロール樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリウレタン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリカーボネート、メラミン樹脂、尿素樹脂、アルキッド樹脂、フェノール樹脂、セルロース樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリアセタール樹脂等が挙げられるが、これらに限定されない。
【００８０】
また、本発明に係る凹凸パターン形成材料を支持体上に塗布して形成した塗膜表面の水の接触角が光硬化前及び後において９０°以上ある場合には、スタンパーからの離型性が良好となり、版取られ現象が起こり難くなるので好ましい。なお、水の接触角は、接触角計により、水滴と膜面のなす角を観察により求める。
【００８１】
本発明に用いられるエポキシアクリレートは、２５℃においては高粘性体又は固体であるが、加熱すると容易に軟化して粘度が低下し、製品の使用環境温度である常温に戻すと瞬時に固化する。従って、当該エポキシアクリレートを固形分全体の５０質量％以上含む本発明の凹凸パターン形成材料は、常温では高粘度又は固体状で流動しないが、３０〜１２０℃のいずれかの温度において、特に好ましくは８０〜１２０℃の温度にした時に、粘度が１００００ｍＰａ・ｓ以下、好ましくは８０００ｍＰａ・ｓ以下に低下する場合には、溶剤を含まないか、又は組成物全体の３質量％以下含むだけで、加熱して溶融させることにより支持体上に塗布することが可能である。溶剤を用いない又は少なくすることで、作業時の安全性の問題や、残留溶剤が後工程に及ぼす蒸着阻害等の不具合が改善される。
【００８２】
本発明の凹凸パターン形成材料は、従来のように、希釈溶剤を用いて塗布液の状態に調製し、凹凸パターンの形成に用いることもできる。この場合塗布液は、通常、固形分濃度が１０〜６０質量％程度となるように調節される。
【００８３】
溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロルベンゼン、テトラヒドロフラン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、酢酸エチル、１，４−ジオキサン、１，２−ジクロロエタン、ジクロルメタン、クロロホルム、メタノール、エタノール、イソプロパノール等、またはそれらの混合溶剤を用いることができる。
【００８４】
上記凹凸パターン形成材料は、基材フィルム等の支持体の表面に塗布し、必要に応じて乾燥させて凹凸パターン形成材料の層（凹凸パターン形成層）を形成して凹凸パターン受容体を作製し、当該凹凸パターン受容体の凹凸パターン形成層表面にスタンパーを圧接してエンボス加工を行い、凹凸パターン形成層を露光等の適切な方法で硬化させることにより、光学的機能を有する凹凸パターンを形成することができ、光学物品やスタンパーとして利用できる。
【００８５】
本発明に係る凹凸パターン受容体は、少なくとも前記本発明に係る凹凸パターン形成材料を用いて形成される。凹凸パターン受容体は、例えば、上記凹凸パターン形成材料を基材フィルム等の支持体の表面に塗布し、必要に応じて乾燥させて凹凸パターン形成材料の層（凹凸パターン形成層）を形成して製造される。
【００８６】
上記凹凸パターン形成材料が、溶剤を含まないか又は含んでいても組成物全体の３質量％以下の割合で含む場合には、当該凹凸パターン形成材料を加熱して溶融することにより、支持体上に塗布して、凹凸パターン受容体が製造される。
【００８７】
凹凸パターン形成層は、支持体の片面に形成されても良いし、両面に形成されても良い。本発明の凹凸パターン受容体に用いられる前記本発明に係る凹凸パターン形成材料は、硬化させる前にスタンパーから取り除いても、瞬時の冷却で固化されてパターン崩れを起こし難いため、スタンパーを取り除いた後で凹凸パターン形成層の前面から光照射して硬化させることも可能である。本発明の凹凸パターン受容体は、必ずしもスタンパーを圧接した状態で硬化させなくても良いため、両面に一括して凹凸を形成する凹凸パターン受容体としても適している。
【００８８】
凹凸パターン形成層は、例えばグラビアコーターを用いて塗布し、次いで必要に応じて組成物に含まれている有機溶剤を乾燥させて作製される。上記グラビアコーター以外の塗工機としては、例えばロールコーター、カーテンコーター、フローコーター、リップコーター、ドクターブレードコーター等も使用できる。凹凸パターン形成層の厚さは、適宜調整されるが、通常０．１〜５．０μｍ程度である。
【００８９】
支持体に凹凸パターン形成層を塗工する前に、必要に応じてアンカー層、剥離層、金属薄膜層、オーバーコート層等の他の層を形成してもよい。凹凸パターン受容体に用いられる支持体等は適宜公知のものを用いることができるが、支持体、剥離層、金属薄膜層等は後述する転写箔に用いられるものと同様のものが好ましく用いられる。
【００９０】
本発明に係る凹凸パターン形成方法は、前記本発明に係る凹凸パターン形成材料を用いて形成された凹凸パターン形成層を備える、前記本発明に係る凹凸パターン受容体の表面に、凹凸形状を設けたスタンパーを圧接することにより凹凸パターンを形成する。
【００９１】
通常、凹凸パターン受容体の凹凸パターン形成層表面にスタンパーを圧接してエンボス加工を行った後、更に光照射して前記凹凸パターン形成層を硬化させて凹凸パターンを固定することにより、凹凸パターンを形成する。この場合には、エンボス加工により形成した凹凸パターンを充分に固定できると共に、強度等の充分な皮膜物性を得ることができる。
【００９２】
凹凸パターン形成層を硬化させる工程では、スタンパーを取り除く前に、スタンパーを圧接した状態で硬化させてもよいが、前記本発明に係る凹凸パターン形成材料は、硬化させる前にスタンパーから取り除いても瞬時の冷却で固化されてパターン崩れを起こし難いため、スタンパーを取り除いた後で凹凸パターン形成層の前面から光照射して硬化させることが可能である。スタンパーを圧接した状態で硬化させる場合には、支持体裏面側から光を照射するので、支持体が透明でなければならないという制約や、支持体が光吸収性を有する場合には硬化不足となる、硬化が完了するまでスタンパーを取り除けないので工程に時間がかかるという問題がある。それに対し、スタンパーを取り除いた後で凹凸パターン形成層の前面から光照射して硬化させる場合には、支持体の制約がなく、充分に硬化させることが可能である上、取り除いたスタンパーはエンボス工程で連続使用できるので連続生産性に優れている。更に、両面に一括して凹凸を形成するにも適している。一方、スタンパーを圧接した状態で硬化させる場合には、凹凸をより正確に固定でき、版取られ等がより起こり難いというメリットがある。
【００９３】
また、凹凸パターン形成層に凹凸パターンを形成した後に、必要に応じて金属薄膜層、オーバーコート層、感圧又は感熱接着剤層等の他の層を形成してもよい。
【００９４】
凹凸パターン受容体は、凹凸パターンの表面構造を付与すべき最終製品であってもよいが、中間的な転写媒体であってもよい。すなわち本発明においては、上記凹凸パターン形成材料を第一の支持体に塗布して凹凸パターン形成層を形成し、該凹凸パターン形成層に凹凸パターンを形成することで転写箔を作製し、当該凹凸パターン形成層を硬化させた後で、第二の支持体（最終製品）上に転写することが可能である。転写箔を用いる場合には、最終製品の表面に直接エンボス加工を行う必要が無い、或いは、転写箔上に予め凹凸パターンを大量連続形成することができる等の利点があり、例えば、複雑な表面形状の物品等の直接エンボス加工を行うことが困難な物品の表面や、ロール状に巻き取ることができないガラス、プラスチック、金属板等の支持体に、凹凸パターンを連続転写によって形成することも可能である。
【００９５】
本発明において凹凸パターン転写箔は、第一の支持体上に、少なくとも前記凹凸パターン形成材料からなり、且つ、第一の支持体から剥離して第二の支持体に転写することが可能な状態で凹凸パターン形成層が設けられ、該凹凸パターン形成層に凹凸パターンが形成されている積層体であり、必要に応じて、上記凹凸パターン形成層に加えて剥離層、反射層、接着剤層或いはその他の層の１又は２以上を設けることができる。例えば図１に示すように、転写箔１は、支持体２上に剥離層３、凹凸パターン形成層４、反射層５、及び、接着剤層６を順次積層した構成としてもよい。
【００９６】
凹凸パターン受容体、転写箔を作製する場合の支持体としては、通常、可撓性のある基材フィルムが用いられ、強度や耐熱性等の点でポリエチレンテレフタレート等のプラスチックフィルムが適しているが、プラスチックフィルムに限られず、また、可撓性が無くてもよく、金属板や紙等の他の材質を支持体として利用してもよい。また、紙等の含浸性ある支持体を用いる場合には、支持体組織内に凹凸パターン形成層が含浸した状態で形成されてもよく、このような状態であっても支持体上に設けられた凹凸パターン形成層の一形態に含まれる。また、ホログラム等の凹凸パターンの大量生産性を考慮して基材フィルムとして連続フィルムを用いてもよいが、枚葉状の基材フィルムを用いてもよい。
【００９７】
剥離層は、転写箔の剥離性や箔切れ性を向上させる目的で凹凸パターン形成層の下層に必要に応じて設けられ、転写箔から何らかの被転写面（第二の支持体）に凹凸パターン形成層と共に転写された後は最表面になる層である。剥離層としては、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、セルロース樹脂、シリコーン樹脂、塩化ゴム、カゼイン、各種界面活性剤、金属酸化物等の中から１種のみ選んで単独で又は２種以上を選んで混合して用いることができる。または、凹凸パターン形成層に使用する本発明の凹凸パターン形成材料に、これらを添加剤として添加したものも、剥離層として用いることができる。
【００９８】
反射層は、例えばレリーフホログラムを形成する場合に凹凸パターン上に設けられる。反射層として光を反射する不透明な金属薄膜を用いると不透明タイプのホログラムとなり、透明な物質でホログラム層と屈折率差がある反射層を設ける場合は透明タイプとなるが、どちらも使用できる。反射層は、凹凸パターン形成層の樹脂と屈折率の異なる透明材料を用いて形成することができる。この場合の屈折率は、凹凸パターン形成層の樹脂の屈折率より大きくても小さくてもよいが、屈折率の差は０．１以上が好ましく、より好ましくは０．５以上であり、１．０以上が最適である。
【００９９】
金属薄膜は、例えば、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｇｅ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｓｂ、Ｐｂ、Ｐｄ、Ｃｄ、Ｂｉ、Ｓｎ、Ｓｅ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｒｂ等の金属及びその酸化物、窒化物、硫化物等を単独若しくは２種類以上組み合わせた混合物からなり、化学蒸着や物理蒸着等の真空蒸着、昇華、スパッタリング、反応性スパッタリング、イオンプレーティング、電気メッキ等の公知の方法で形成できる。上記金属薄膜の中でもＡｌ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｕ等が特に好ましく、その膜厚は１〜１０，０００ｎｍ、望ましくは２０〜２００ｎｍの範囲である。
【０１００】
酸化チタン（ＴｉＯ₂）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）等の屈折率が比較的高い金属化合物は、粒子径が小さい場合には透明性も得られるので、透明タイプ反射層として好適に使用される。
【０１０１】
高屈折率膜は、高屈折率材料の塗工液を用いて形成することができ、例えば、高屈折率フィラーを分散した塗工液の塗工、金や銀のコロイド溶液の塗工、ゾルゲル反応に代表される有機金属化合物の加水分解重縮合反応による塗膜形成等により形成できる。
【０１０２】
また、接着剤層は、凹凸パターン形成層の転写性、及び、転写後における被転写面に対する密着性を向上させる目的で、或いは、エンボス加工後の凹凸パターン形成層の表面を反射膜や保護膜で被覆する場合には、これらの層に対する密着性を向上させる目的で凹凸パターン形成層の最表面に設けられ、凹凸パターン形成層と共に転写された後は最下層となる層である。
【０１０３】
接着剤層としては、感熱性接着性樹脂として公知のものを使用できる。例えば、ポリイソプレンゴム、ポリイソブチレンゴム、スチレンブタジエンゴム等のゴム系；ポリ（メタ）アクリル酸メチル、ポリ（メタ）アクリル酸エチル、ポリ（メタ）アクリル酸プロピル、ポリ（メタ）アクリル酸ブチル、ポリ（メタ）アクリル酸−２−エチルヘキシル等の（メタ）アクリル酸エステル系；ポリイソブチルエーテル等のポリビニルエーテル系；ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体等のポリ塩化ビニル系；ポリアクリルアミド、ポリメチロールアクリルアミド等のポリアミド系；ポリ塩化ビニル等の塩化ビニル系；ポリビニルブチラール、酢酸ビニル／アクリル酸オクチル、酢酸ビニル／アクリル酸ブチル、塩化ビニリデン／アクリル酸ブチル等の他のビニル系；ポリスチレン等の芳香族ビニル系；及びポリ塩化オレフィン等が挙げられ、これらの中から１種のみ選んで単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【０１０４】
本発明の凹凸パターン形成方法を、レリーフホログラムの転写箔を例にとって、転写箔の作製、凹凸パターンの複製及び転写の各段階に分けて、具体的に説明する。なお、使用される符号は図１〜３を参照するためのものである。
【０１０５】
＜転写箔の作製＞
先ず、ポリエチレンテレフタレート等の連続プラスチックからなる基材フィルム２をロールストックから繰り出す。繰り出した基材フィルムの上に剥離剤の塗工液をグラビアコーターを用いて塗布し、次いで、前記塗工液に含まれている有機溶剤が飛散する温度、例えば、ｌ００〜１６５℃に設定した加熱炉内に０．１〜１分間程度導いて乾燥させて、剥離層３を形成する。この剥離層３の上に、引き続き本発明に係る凹凸パターン形成材料をグラビアコーターを用いて塗布する。また、本発明に係る凹凸パターン形成材料が無溶剤の場合には、ヒーター付きコーティングユニットにて８０〜１２０℃で加熱溶融して塗布する。上記凹凸パターン形成材料が溶剤を含む場合には、次いで組成物に含まれている有機溶剤が飛散する温度、例えば、ｌ００〜１６５℃に設定した加熱炉内に０．１〜１分間程度導いて乾燥させる。上記凹凸パターン形成材料が無溶剤の場合には乾燥工程は不要である。以上のようにして、凹凸パターン形成層４を形成して転写箔１を作製する。上記グラビアコーター以外の塗工機としては、例えばロールコーター、カーテンコーター、フローコーター、リップコーター、ドクターブレードコーター、ダイコーター等も使用できる。凹凸パターン形成層の厚さは、通常０．１〜５．０μｍ程度である。作製した転写箔１は、装置のコーティングユニットから複製ユニットへ搬送される。
【０１０６】
＜凹凸パターンの複製＞
次に、複製ユニットへ搬送された転写箔１に、凹凸パターン形成層の表面にレリーフホログラムのスタンパーを圧接してエンボス加工を行い、凹凸パターンを形成する。
【０１０７】
図２は、連続シート状の転写箔を用いて、凹凸パターンを連続生産する方法の一例を示した図である。図２において、連続シート状の転写箔１は、支持ローラ７により複製ユニットへ搬送されてエンボス工程に供給される。エンボス工程内の搬送路上には、例えば、レーザー光や電子線を用いて作った母型から引き続き作成したスタンパー８を周面に装着した金属ロ−ル９ａとペーパーロール９ｂよりなる１対のエンボスローラー９が設置されている。なお、複製装置のエンボスローラーとしては、樹脂製版によりマスターホログラムから複製ホログラムを作成し、これをシリンダー上に貼り付けたものも使用できる。
【０１０８】
転写箔１がエンボスローラーの間を通過する時に、凹凸パターン形成層にスタンパーが圧接され、凹凸パターン４’が形成される。ホログラムパターンのエンボス加工は、例えば、熱ロール温度１００〜２００℃、プレス圧５×１０³〜５×１０⁶Ｐａで行う。この範囲のプレス条件でエンボス加工を行う場合には、凹凸パターン形成層の樹脂温度が６０〜８０℃の温度域内又はその付近の温度に調節され、エンボス加工に適した粘度になる。熱ロール温度を上記範囲より高くすると、エンボス加工を高速で行うことができるが、基材フィルムのダメージが大きくなる。また、熱ロール温度を上記範囲より低くすると、樹脂温度を上昇させるのに時間がかかるので、エンボス工程が遅くなる。
【０１０９】
上記例示のエンボス加工は片面エンボスであるが、両面エンボスでもよい。エンボスに当たっては、エンボスロールの温度設定が重要であり、エンボス形状を再現する観点からは比較的高温で、比較的高い圧力でエンボスするのが好ましいが、エンボス版への付着を防止するためには比較的低い圧力でエンボスするのが好ましく、全く逆の関係となる。また、有効に作用する熱容量から考えた場合は、複製するフィルムの搬送速度も重要である。凹凸パターン形成材料のエンボスロールへの付着を低減するためには、上述した離型剤の選定も重要である。
【０１１０】
連続シート状の転写箔１がエンボスローラーの間を通過すると、エンボスローラーは、転写箔の供給速度に合わせて回転し、凹凸パターン形成層４上にエンボス加工が繰り返され、凹凸パターン４’が連続的に賦形される。
【０１１１】
転写箔１がエンボスローラーの間を通過すると、凹凸パターン形成層の凹凸パターンが賦形された部分はスタンパーから引き剥がされ、硬化工程が行われる。この例では、照射源１０を用いて凹凸パターン形成層を光硬化させる。光照射による凹凸パターン形成層の硬化は、スタンパーを圧接したままの状態で行なっても良いが、スタンパーを外した後で硬化を行うことにより、圧接工程と硬化工程を独立並行して行うことが好ましい。圧接工程と硬化工程を分離することにより、スタンパーの稼働率が高くなり、しかも、凹凸パターン形成層の表面に直接且つ均一に光照射を行うことにより硬化作業の効率も上がるので、生産性が高い。
【０１１２】
硬化に用いる光としては、高エネルギー電離放射線及び紫外線が挙げられる。高エネルギー電離放射線源としては、例えば、コッククロフト型加速器、ハンデグラーフ型加速器、リニヤーアクセレーター、ベータトロン、サイクロトロン等の加速器によって加速された電子線が工業的に最も便利且つ経済的に使用されるが、その他に放射性同位元素や原子炉等から放射されるγ線、Ｘ線、α線、中性子線、陽子線等の放射線も使用できる。紫外線源としては、例えば、紫外線螢光灯、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、キセノン灯、炭素アーク灯、太陽灯等が挙げられる。
【０１１３】
凹凸パターンを形成し硬化させた後、凹凸パターン形成層の上には、必要に応じて、さらに金属蒸着層のような反射層５や、耐擦傷性や耐汚染性を高めるための透明保護膜を形成してもよい。例えば、アルミニウムを６００Åの厚さに真空蒸着することで、反射層を形成することができる。
【０１１４】
また、凹凸パターン形成層の上に反射層や保護膜等の層を付加する場合には、さらにその上に接着剤層６を付加してもよい。例えば、アクリル系感熱シール剤をグラビアコートで塗工し、１００℃で乾燥させ、乾燥膜厚を３ｇ／ｍ^２の接着剤層を形成することができる。
【０１１５】
このようにして作製された連続シート状の転写箔１は、枚葉状に切断される。或いは連続シート状の転写箔１は、凹凸パターンの形成後に再び巻き取られてロールストックとされ、保存又は運搬されてもよい。
【０１１６】
図３は、連続シート状の転写箔を用いて凹凸パターンを連続生産する別の方法を示した図である。図３において、連続シート状の転写箔１は、支持ローラ７により搬送されてエンボス工程に供給される。
【０１１７】
エンボス工程内の搬送路上には、作製すべき凹凸パターンを反転させたキャビティ形状を有するスタンパー８を３６０度全周に渡って装着した金属ローラー９ａと、転写箔１が金属ローラー９ａと密着する段階の前半（好ましくは密着を開始した直後）の位置において転写箔１を金属ローラー９ａに押しつける圧接ローラー９ｃと、転写箔１が金属ローラー９ａと密着する段階の後半（好ましくは密着が終了する直前）において転写箔１を金属ローラー９ａに押しつける圧接ローラー９ｄよりなる一組のエンボスローラー９が設置されている。
【０１１８】
金属ローラー９ａの回転軸は、転写箔１の搬送路の高さからオフセットされている。そのため、転写箔１は、金属ローラーの周面と線接触するのではなく、面接触し、スタンパー８による賦形を充分に行うことができる。転写箔１の搬送路と金属ローラー９ａの高低差は、転写箔１が、金属ローラー９ａの周面と広い面積で接触できるように調節することが好ましい。
【０１１９】
凹凸パターン形成層は、金属ローラー９ａ又は前半部の圧接ローラー９ｃ、或いは、その両方を加熱する熱ロールにより軟化させることができる。この場合の熱ロール温度、プレス圧、凹凸パターン形成層の樹脂温度等の条件は、上述した図２と同様である。
【０１２０】
また、後半部の圧接ローラー９ｄを必要に応じて冷却ロールとすることで、軟化した凹凸パターン形成層を冷却し、エンボス加工後の形状維持性を改善することができる。
【０１２１】
転写箔１の凹凸パターン形成層は、スタンパーに圧接されている状態で照射源１１により予備硬化させてもよい。凹凸パターン形成層をスタンパーに圧接した状態で光照射により予備的に半硬化させることで、スタンパーを剥がした後、本硬化を行なうまでの間の型崩れが生じにくくなり、形状維持性を改善することができる。
【０１２２】
転写箔１が金属ローラー９ａと後半の圧接ローラー９ｄの間を通過すると、凹凸パターン形成層の凹凸パターン４’が賦形された部分はスタンパーから引き剥がされ、硬化工程において照射源１０を用いて凹凸パターン形成層を光硬化させる。
【０１２３】
＜凹凸パターンの転写＞
次に、凹凸パターンを形成した転写箔の凹凸パターン形成層の上に、第二の支持体の被転写面を向き合わせて重ね合せ、ホログラムを転写しようとする部分の転写箔を基材フィルム側から加圧ローラーや加圧板で加熱・加圧して溶融接着させた後、転写箔を剥離することにより、凹凸パターンを有する凹凸パターン形成層が第二の支持体上に転写される。転写の際の温度及び圧力は、加圧方式（ロール式、スタンピング式）及び加圧時間等の加圧方法に関する要因のほか、支持体の材質と溶融温度、感熱接着剤の溶融温度、感熱接着剤と支持体材質の密着性等の要因によって条件が大きく異なってくるため、適宜調節する。
【０１２４】
このようにして転写工程が完了し、凹凸パターン形成材料の硬化物からなると共に、レリーフホログラムの凹凸パターンを形成した表面構造を有する硬化樹脂層を備えた光学物品が得られる。
【０１２５】
本発明によれば、上記レリーフホログラムと同様の方法により又は上記方法を必要に応じて修正して、前記本発明に係る凹凸パターン形成材料の硬化物からなると共に、様々な光学的機能を有する凹凸パターンが形成された表面構造を有する硬化樹脂層を備えた光学物品を作製することが可能である。
【０１２６】
前記本発明に係る凹凸パターン形成材料は、様々な大きさの凹凸パターンを形成することができ、具体的には例えば、凹凸パターンの幅（ピッチ）が１００ｎｍ〜５００μｍの凹凸パターンを形成することができる。
【０１２７】
従来、エンボス加工で複製されているホログラムの凹凸パターンは、幅（ピッチ）が約５００〜１５００ｎｍ及び幅に対する深さ（深さ／幅）が１／３以下程度であるものが一般的である。本発明によれば、このような凹凸パターンを複製できることは言うまでもなく、より高度な光学的機能を有する複雑な凹凸パターン、例えば、凹凸パターンの幅（ピッチ）が約２００ｎｍ以下であったり、或いは、幅に対する深さ（深さ／幅）の比が１以上であるパターンを複製する場合でも、スタンパーの圧接時にキャビティ内に凹凸パターン形成材料を充分に流し込むことができ、スタンパーを引き剥がす時に版取られを起こさず、スタンパーを取り除いた後のパターン崩れも起こし難いため、凹凸パターンを精度良く且つエンボス加工により大量連続生産することが可能である。
【０１２８】
本発明の凹凸パターン形成材料を用いるエンボス加工により作製される光学物品としては、全光線及び／又は特定の波長の光の反射、透過、散乱、偏光、集光又は干渉の少なくとも一つを制御する光学素子が挙げられる。光の波長以下の周期的凹凸パターンからなる素子（サブ波長構造素子）としては、例えば、反射防止性能を有する構造（Ｍｏｔｈ−ｅｙｅ）、偏光板、位相差板が挙げられる。
【０１２９】
また上記光学素子としては、凹凸パターンが１００μｍ〜数百μｍのものも挙げられ、例えば、液晶ディスプレイのバックライト部材や、プロジェクションスクリーン等の部材として用いられるフレネルレンズ、レンチキュラーレンズ、光拡散板等の他、導光板、又はプリズムシートが挙げられる。
【０１３０】
更に、本発明の凹凸パターン形成材料を用いるエンボス加工により作製される光学物品としては、例えば、通常約１μｍの幅の凹凸が刻まれているレリーフ型ホログラムや回折格子が挙げられる。レリーフホログラムや回折格子は、その意匠性を利用して、グラフィックアーツ及び意匠用途で使用されるレリーフホログラムや回折格子、例えば、いわゆるプリクラ等のアミューズメント商品又は景品、包装、葉書・封書、ノベルティグッズ等に付されるものや、複雑な絵柄を利用して、例えばクレジットカード、ＩＤカード、商品券、紙幣等のセキュリティ用途や偽造防止用途に使用されている。
【０１３１】
また、光の波長以下の凹凸パターンが形成される、計算機ホログラム（Computer Generated Hologram）が挙げられる。これは、計算機により光の波長を制御する凹凸パターンを合成することができる技術（例えば、特開２００２−４０２１９号公報参照）であり、凹凸パターンは光の波長以下のサイズで制御され、光反射板、ホログラフィ画像を作ることができるものである。この技術によって、高セキュリティ性を持つ画像や、光反射板等の光学素子を作製することができる。
【０１３２】
また光学物品としては、凹凸ピットを形成して情報を記録する、情報記録素子が挙げられる。情報記録素子の凹凸パターンの大きさは記録量にもよるが、例えば０．２μｍ〜０．８μｍである。情報記録素子としては、例えば、情報記録ホログラム、光カード、光ディスク等を挙げることができる。
【０１３３】
本発明は、レリーフホログラムや回折格子以上に複雑又は精密に光を制御する用途に適用可能であるが、レリーフホログラムや回折格子に適用する場合にも、ただ単に明るいホログラムを得るだけでなく、複雑なデザインをもつレリーフホログラムや回折格子を形成できる。
【０１３４】
また本発明は、その他にも、微細な配線パターン、光導波路に用いられるパターン、ラボ・オン・ア・チップ等に使用されるマイクロサイズ、ナノサイズの微細な溝や流路を連続で形成する際にも、応用することができる。
【０１３５】
更に本発明は、微細なパターンの形成だけでなく、１００μｍ以上のサイズも複製できること、本発明の製造方法により不透明基材への凹凸形成も容易であることから、壁紙やパッケージへの意匠性付与にも応用することができる。
【０１３６】
また、本発明によれば、非常に高い精度で凹凸パターンを形成できるので、光学物品に付与すべき凹凸パターンを型にして相補的な凹凸パターンを複製し、これをスタンパーとして使用することが可能である。
【０１３７】
【実施例】
（実施例１）
下記の組成で凹凸パターン形成用材料１を調製した。２５℃においては固体であったので、動的粘弾性測定方法（（株）ユービーエム製のＲｈｅｏｇｅｌ−Ｅ４０００を使い、液体せん断治具を用いて、基本周波数１０Ｈｚで正弦波を与えたときの粘弾性データから動的粘度を算出、以下同様）で動的粘度測定したところ、５×１０⁹ｍＰａ・ｓであった。
＜凹凸パターン形成用材料１＞
・エポキシアクリレート（２５℃固体）（商品名：リポキシＶＲ−６０、昭和高分子製）：６０重量部
・反応性オリゴマー（ウレタンアクリレート；２５℃粘度２００００ｍＰａ・ｓ）（商品名：紫光ＵＶ−１７００Ｂ、日本合成化学工業製）：３０重量部
・２官能モノマー（ネオペンチルグリコールジアクリレート；２５℃粘度５ｍＰａ・ｓ）（商品名：ＮＰＧＤＡ、日本化薬製）：５重量部
・光重合開始剤（商品名：イルガキュア９０７、チバスペシャルティケミカルズ製）：５重量部。
【０１３８】
（実施例２）
下記の組成で凹凸パターン形成用材料２を調製した。２５℃においては、固体であった。上記と同様の動的粘弾性測定によれば、動的粘度は、９×１０⁸ｍＰａ・ｓであった。
＜凹凸パターン形成用材料２＞
・エポキシアクリレート（２５℃固体）（商品名：リポキシＶＲ−９０、昭和高分子製）：７０重量部
・反応性オリゴマー（ウレタンアクリレート；２５℃粘度２００００ｍＰａ・ｓ）（商品名：紫光ＵＶ−１７００Ｂ、日本合成化学工業製）：１５重量部
・２官能モノマー（ヘキサンジオールジアクリレート；２５℃粘度５ｍＰａ・ｓ）（商品名：ＨＤＤＡ、日本化薬製）：１０重量部
・光重合開始剤（商品名：イルガキュア９０７、チバスペシャルティケミカルズ製）：５重量部。
【０１３９】
（比較例１）
下記の組成で凹凸パターン形成用材料Ｃ１を調製した。２５℃においては、固体であった。上記と同様の動的粘弾性測定によれば、動的粘度は、１×１０⁹ｍＰａ・ｓであった。
＜凹凸パターン形成用材料Ｃ１＞
・ポリメチルメタクリレート（２５℃固体）（商品名：ＢＲ−８５、三菱レイヨン製）：３０重量部
・ウレタンアクリレート（商品名：紫光ＵＶ−１７００Ｂ、日本合成化学工業製）：６５重量部
・光重合開始剤（商品名：イルガキュア９０７、チバスペシャルティケミカルズ製）：５重量部。
【０１４０】
（比較例２）
下記の組成で凹凸パターン形成用材料Ｃ２を調製した。２５℃における粘度は、１００００ｍＰａ・ｓであった。
＜凹凸パターン形成用材料Ｃ２＞
・エポキシアクリレート（２５℃粘度１００００ｍＰａ・ｓ）（商品名：リポキシＶＲ−７７、昭和高分子製）：９５重量部
・光重合開始剤（商品名：イルガキュア９０７、チバスペシャルティケミカルズ製）：５重量部。
【０１４１】
（評価）
（１）凹凸パターン受容体の作製
実施例１,２及び比較例１，２の各組成物をメチルエチルケトンに溶解し、固形分２０％の溶液とした。そこに、シリコーンオイル（商品名Ｘ−２４−８２０１、信越化学製）を１質量％添加して、よく撹拌した。その後、支持体（ポリエチレンテレフタラートフィルム；商品名ダイヤホイルＴ−６００Ｅ、三菱ポリエステルフィルム製)にバーコーターによりコーティングして、１００℃のオーブンで３０秒乾燥させ、約２μｍの厚みの凹凸パターン形成層を有する凹凸パターン受容体を作製した。
【０１４２】
（２）水の接触角測定
（１）で得られた凹凸パターン受容体に、積算露光量が６００ｍＪ／ｃｍ²となるように紫外線を樹脂コーティング面から照射して、硬化させた。硬化前後の膜面の水の接触角を接触角計によって測定した。
【０１４３】
（３）凹凸パターン形成テスト１
スタンパーとしては、ピッチが０．５μｍ、高さが０．３μｍのラインアンドスペースパターンを持つニッケルスタンパーを用いた。スタンパーの凹凸パターン面と、（１）で得られた凹凸パターン受容体の凹凸パターン形成層を重ね、約１３０℃に加熱した熱ロールで、３ＭＰａの応力をかけ、１５ｍ／分のスピードで圧着させた。その後、約３０℃の冷却ロールを通してフィルムを剥離した。圧着から剥離までの時間は約１秒であった。剥離したフィルムは約１分、室温で保持し、その後積算露光量が６００ｍＪ／ｃｍ2となるように紫外線を照射し、回折格子の刻まれたフィルムを得た。
【０１４４】
得られたフィルムの光沢度を目視により観察し、回折格子の明るさを評価した。回折格子の明るさにより、回折格子の性能及び凹凸形状の再現性を評価することができる。回折格子の明るいものを良好（○）、暗い部分が存在するものを不良(×）とした。
【０１４５】
また、得られたフィルムの表面をＡＦＭ（原子間力顕微鏡）で観察し、回折格子の深さを測定した。ＡＦＭは、Nano Scope III型ＡＦＭ（Digital Instruments製）を使用し、走査モードはタッピングモードで測定を行った。ニッケルスタンパーに対して深さの再現率が９０％以上のものを良好（○）、９０％未満のものを不良（×）とした。
【０１４６】
また、エンボス加工後の形状を観察し、糸引き状の荒れのないものを良好（○）、あるものを不良（×）と評価した。また、版とられの有無を観察し、ニッケルスタンパー上に樹脂が残っていないものを良好（○）と評価した。評価結果を第１表に示す。
【０１４７】
（４）凹凸パターン形成テスト２
実施例１,２及び比較例１，２の各組成物をメチルエチルケトンに溶解し、固形分２０％の溶液とした。そこに、シリコーンオイル（商品名Ｘ−２４−８２０１、信越化学製）を３質量％添加して、よく撹拌した。その後、支持体（ポリエチレンテレフタラートフィルム；商品名ダイヤホイルＴ−６００Ｅ、三菱ポリエステルフィルム製)にバーコーターによりコーティングして、１００℃のオーブンで３０秒乾燥させ、約２μｍの厚みの凹凸パターン形成層を有する凹凸パターン受容体を作製した。スタンパーとしては、ピッチが３００ｎｍ、高さが２５０ｎｍの凸部が、縦横に正方格子状に規則正しく配列し、谷側が山側より尖った形状の微細凹凸形状を有する、ニッケルめっきプレートからなるスタンパーを用いた。これは、反射防止性能を有するＭｏｔｈ−ｅｙｅと呼ばれる形状である。スタンパーの凹凸パターン面と、凹凸パターン形成層を重ね、約１３０℃に加熱した熱ロールで、３ＭＰａの応力をかけ、１５ｍ／分のスピードで圧着させた。その後、約３０℃の冷却ロールを通してフィルムを剥離した。圧着から剥離までの時間は約１秒であった。剥離したフィルムは約１分、室温で保持し、その後積算露光量が６００ｍＪ／ｃｍ²となるように紫外線を照射し、回折格子の刻まれたフィルムを得た。
【０１４８】
得られた微細凹凸パターンフィルムの裏面を遮光し、５°の入射角から可視光を入射し、その反対光の反射率（波長６５０ｎｍ）を測定した。反射率が小さいほど反射防止性能を有する、すなわち、微細凹凸パターンが正確に刻めていることを示す。微細凹凸パターンを形成しないフィルムではこの条件で測定した反射率は３％以上になる。評価結果を表１に示す。
【０１４９】
（５）凹凸パターン形成テスト３
実施例１,２及び比較例１，２の各組成物を、１１０℃のオーブンで加熱して、溶融させた。そこに、シリコーンオイル（商品名ＢＹＫ−３０７、ビックケミー製）を１質量％添加して、１３０℃のホットプレートを用意し、その上に支持体（ポリエチレンテレフタラートフィルム；商品名ダイヤホイルＴ−６００Ｅ、三菱ポリエステルフィルム製)を置き、溶融樹脂をコーティングして凹凸パターン形成層を有するパターン受容体を作製した。
【０１５０】
凹凸パターン形成条件、及び、評価は上記凹凸パターン形成テスト１と同様に行った。
【０１５１】
なお、コーティング性の評価は、２〜１０μｍの範囲の薄膜形成ができるものをコーティング可能（○）、粘度が高くコーティングできないものをコーティング不可能（×）と評価した。評価結果を第１表に示す。
【０１５２】
（６）凹凸パターン形成テスト４
１３０℃のホットプレートの代わりに１００℃のホットプレートを使用したほかは凹凸パターン形成テスト２と同様の条件で支持体に溶融樹脂をコーティングし、約２００μｍの厚みの凹凸パターン形成層を有するパターン受容体を作製した。
【０１５３】
スタンパーとしては、ピッチが２００μｍ、高さが１００μｍで図４に示すようなパターンを持つ金属製の金型を用いた。スタンパーの凹凸パターン面と、凹凸パターン形成層を重ね、約１３０℃に加熱した熱ロールで、６ＭＰａの応力をかけ、１５ｍ／分のスピードで圧着させた。その後、約３０℃の冷却ロールを通してフィルムを剥離した。圧着から剥離までの時間は約１秒であった。剥離したフィルムは約１分、室温で保持し、その後積算露光量が６００ｍＪ／ｃｍ²となるように紫外線を照射し、回折格子の刻まれたフィルムを得た。評価は、光沢度を除き、上記凹凸パターン形成テスト１、３と同様に行った。評価結果を第１表に示す。
【０１５４】
【表１】

【発明の効果】
以上に述べたように、本発明の凹凸パターン形成材料は、常温では高粘度又は固体状の流動しない凹凸パターン形成層を形成することが可能であり、エンボス加工の際に加熱すると粘度が低下してスタンパーのキャビティ内に容易に流れ込んで正確に賦型され、スタンパーからは版取られを起こさずにきれいに剥離することができる。更に、硬化させる前にスタンパーを取り除いても、瞬時の冷却で固化されるためパターン崩れを起こし難い。このため、非常に複雑な凹凸パターンでも非常に精度良く複製することができる。また、スタンパーを取り除いた後で凹凸パターン形成層の前面から光照射して硬化させることも可能である。従って、充分に硬化させることが可能である上、両面に一括して凹凸を形成することも可能である。更に、支持体は透明だけでなく不透明なものも用いることができ、取り除いたスタンパーはエンボス工程で連続使用できるので連続生産性に優れている。
【０１５５】
また、本発明の凹凸パターン形成材料は少ない加熱で低粘度化するため、エンボス時に短時間の加熱ですみ、高速で凹凸パターンを形成することができる。エンボス加工の高速化が図れるため、生産性が向上する。
【０１５６】
更に、上記エポキシアクリレートは加熱により容易に低粘度化するため、組成物中に溶剤を含まなくても塗布することが可能であり、この場合には、作業時の安全性が向上し、残留溶剤が後工程に及ぼす蒸着阻害等の不具合が低減される。
【０１５７】
また、上記エポキシアクリレートは１分子内にエチレン性不飽和結合を２つ以上有するため、本発明の凹凸パターン形成材料は光硬化性を有する。従って、本発明の凹凸パターン形成材料は、エンボス加工のプロセス温度よりも低い温度で硬化させることができ、硬化工程でのパターン崩れも起こし難く、エンボス加工により形成した凹凸パターンを充分に固定化できると共に、強度等の充分な皮膜物性を得ることができる。
【０１５８】
また、本発明に係る凹凸パターン形成方法によれば、凹凸パターン形成層からスタンパーを取り除いた後で硬化させることができるため、凹凸パターンを連続大量生産することが可能である。
【０１５９】
また、上記本発明に係る凹凸パターン形成材料は、支持体上に常温では高粘度又は固体状の流動しない凹凸パターン形成層を形成することができるため、凹凸パターン転写箔を形成することも可能である。凹凸パターン転写箔を利用する場合には、生産性をさらに向上させることができる。
【０１６０】
本発明によれば、レリーフホログラムや回折格子の凹凸パターンを複製できることは言うまでもなく、サイズが比較的大きい１００μｍ以上のようなフレネルレンズ等の光学物品の他、より高度な光学的機能を有する複雑な凹凸パターン、例えば、全光線及び／又は特定の波長の光の反射、透過、散乱、偏光、集光又は干渉の少なくとも一つを制御する光学素子や、情報記録素子等の凹凸パターンであっても精度良く且つエンボス加工により大量連続生産することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】凹凸パターン転写箔の一例についての模式的断面図である。
【図２】凹凸パターン作成方法の一例を説明するための図である。
【図３】凹凸パターン作成方法の一例を説明するための図である。
【図４】凹凸パターンの一例を示す図である。
【符号の説明】
１…転写箔
２…支持体
３…剥離層
４…凹凸パターン形成層
４’…凹凸パターン
５…反射層
６…接着層
７…支持ローラー
８…スタンパー
９…エンボスローラー
９ａ…金属ローラー
９ｂ…ペーパーローラー
９ｃ…圧接ローラー
９ｄ…圧接ローラー
１０…照射源
１１…照射源（予備硬化）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is excellent in moldability and moldability maintenance, and in particular, a concavo-convex pattern forming material suitable for forming a fine concavo-convex surface structure of an optical article, a method for forming a concavo-convex pattern using the same, and these The present invention relates to a transfer foil and an optical article obtained using
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, a photocurable resin composition is applied onto a support to form a photocurable resin layer, and an uneven pattern is applied to the surface of the photocurable resin layer, and then ultraviolet rays, electron beams, etc. An optical article such as a diffraction grating or a relief hologram is formed by curing the resin layer by exposure to active energy rays and laminating layers having different refractive indexes on the formed uneven pattern surface. .
[0003]
As a general forming method, a method of forming by a photocuring reaction using a liquid photocurable resin composition is used. For example, a liquid photocurable resin composition is applied onto a transparent support such as a polyester film to form a liquid photocurable resin layer, and a stamper having fine irregularities is pressed onto the support side. After removing the stamper after curing by light irradiation, pouring a liquid photocurable resin onto the stamper, pressing the support to expand the resin layer, and then curing by applying light from the support side Thereafter, there are a method of removing the stamper, a method of filling the stamper with resin, a method of transferring the resin to the support by removing the stamper after the support is stacked and irradiated with light from the support side and cured. However, in the method of forming using these liquid photocurable resin compositions, since the light is irradiated from the back side of the support, there is a restriction that it must be transparent to the light irradiated by the support. If the body is light-absorbing, curing will be insufficient, the process will take time because the stamper cannot be removed until curing is complete, and the photocurable resin layer is liquid, so bubbles will enter between the pressed stamper and defects Or when the stamper is peeled off from the cured resin layer, the surface of the resin layer becomes rough, cracks are formed, the pattern is chipped, or the substrate and the resin layer are peeled off. is there.
[0004]
Patent Document 1 is a compound having a so-called soft segment and a hard segment, which is composed of a cross-linked polymer formed by radiation polymerization of an oligomer composition that may contain an epoxy acrylate having a cyclic structure, An optical article having a surface carrying a structure is disclosed. However, since the oligomer composition is a liquid composition used to be cured by being injected or filled into a matrix, there is a problem associated with the method of forming using the liquid photocurable resin composition described above. In addition, there is a problem that the surface hardness of the resulting cured product is lowered due to the introduction of the soft segment and the weather resistance is lowered.
[0005]
Patent Document 2 discloses an ionizing radiation curable resin composition for optical sheets containing an epoxy acrylate having a cyclic structure. However, since this resin composition has a low viscosity at 25 ° C. of 1000 to 12000 cps and is a liquid composition, the above-mentioned liquid photocurable resin is not suitable for the process because it takes time to remove the stamper until the curing is completed. Problems associated with the method of forming with the composition arise.
[0006]
On the other hand, as another method of forming an optical article such as a diffraction grating or a relief hologram, a photocurable resin composition having a high viscosity or a solid is applied on a support at room temperature to form a photocurable resin layer, On top of that, there is a method in which a stamper is pressed and peeled off and then cured by light irradiation (Patent Documents 3 and 4). According to this method, the photocurable resin layer is directly irradiated with light so that it can be sufficiently cured. Since the photocurable resin composition is highly viscous or solid, coating and replication can be performed in separate steps. The stamper can be peeled off and light can be irradiated, so the stamper can be pressed and cured in separate steps. The light can be irradiated from the resin layer surface, so the support can be opaque to the light. However, since there is no need to irradiate light, there is an advantage that double-sided batch molding can be performed. Further, there are advantages that bubbles are difficult to enter between the photocurable resin layer and the stamper, so that the pattern can be formed accurately, and when the stamper is peeled off from the photocurable resin layer, the surface of the resin layer is less likely to be stringed.
[0007]
However, in the method using a photocurable resin composition having a high viscosity or a solid at room temperature, a part of the photocurable resin composition is adhered in the cavity of the stamper in order to peel off the stamper from the uncured resin layer. The stamper is peeled off from the uncured resin layer, which tends to remain (the phenomenon of plate-cutting), and the harder the photocurable resin composition flows into the cavity of the stamper as the uneven pattern to be replicated becomes finer. Then, since light is irradiated, there is a problem that pattern collapse is likely to occur until the curing is completed.
[0008]
Patent Document 5 describes a photocurable resin composition containing a urethane-modified acrylic resin having a bulky group and a release agent as essential components. The resin composition could solve the above problems.
[0009]
However, even with the resin composition described in Patent Document 5, it is very difficult to form a concavo-convex pattern at a high speed because it is necessary to sufficiently heat during embossing. In addition, a very complicated optical uneven pattern in recent years can be taken even with the resin composition described in Patent Document 5 and accurately replicated without causing problems of resin moldability and pattern collapse. It is very difficult.
[0010]
Furthermore, since the conventional resin composition contains a solvent as an essential component, problems such as a safety problem during work and a hindrance to deposition caused by a residual solvent on a subsequent process have occurred.
[0011]
[Patent Document 1]
Japanese Examined Patent Publication No. 4-5681
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 7-233227
[Patent Document 3]
JP-A-60-254174
[Patent Document 4]
JP 61-156273 A
[Patent Document 5]
JP 2000-63459 A
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been accomplished in view of the above-mentioned actual situation, and the first object thereof is that the plate structure is small, the moldability and the mold maintenance are excellent, the surface structure having the concavo-convex pattern with high accuracy and high speed. An object of the present invention is to provide a concavo-convex pattern forming material that can be replicated on the surface, in particular, a concavo-convex pattern forming material that can accurately replicate a very complex fine uneven pattern in recent years.
[0013]
The second object of the present invention is to provide a concavo-convex pattern receptor and a concavo-convex pattern forming method using the above materials.
[0014]
The third object of the present invention is to provide a concavo-convex pattern transfer foil using the concavo-convex pattern forming material and the forming method, and an optical article having the concavo-convex pattern.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The concavo-convex pattern-forming material according to the present invention provided to achieve the above object includes two or more ethylenically unsaturated bonds and a cyclic structure in one molecule, and has a viscosity at 25 ° C. of 50000 mPa · s or more. Epoxy acrylate 60% by mass or more of monomers and / or oligomers containing 2 or more ethylenically unsaturated bonds in one molecule and having a viscosity of 20000 mPa · s or less at 25 ° C. , From a photocurable resin composition having a viscosity at 25 ° C. of 20000 mPa · s or more It is used for forming an uneven pattern of an optical article. .
[0016]
An epoxy acrylate that contains two or more ethylenically unsaturated bonds in one molecule and a cyclic structure, and has a viscosity of 50000 mPa · s or more at 25 ° C., is used at the uneven pattern forming material of the present invention. Although it is a viscous material or solid, it softens easily when heated to the embossing or coating process temperature, and the viscosity is lowered. When it is returned to room temperature, which is the use environment temperature of the product, it instantly solidifies. Therefore, the concavo-convex pattern forming material of the present invention containing the epoxy acrylate in an amount of 50% by mass or more based on the total solid content can form a concavo-convex pattern forming layer that does not flow at a high viscosity or a solid state at room temperature. When heated at this time, the viscosity is lowered and it flows easily into the cavity of the stamper to be accurately shaped, and can be peeled cleanly from the stamper without causing plate removal. Furthermore, even if it is removed from the stamper before being cured, it is hard to cause pattern collapse because it is solidified by instantaneous cooling. For this reason, even a very complicated concavo-convex pattern can be reproduced with very high accuracy. In addition, since the photocuring can be performed after the stamper is removed, the support can be not only transparent but also opaque, and unevenness can be formed on both sides at once.
[0017]
Moreover, since the uneven pattern forming material of the present invention lowers the viscosity with a small amount of heating, the uneven pattern can be formed at a high speed by heating for a short time during embossing. Productivity is improved because the embossing speed can be increased.
[0018]
Furthermore, since the uneven pattern forming material of the present invention is easily reduced in viscosity by heating, it can be applied without containing a solvent in the composition. In this case, safety during operation is improved. In addition, problems such as deposition hindrance that the residual solvent exerts on the post-process are reduced.
[0019]
Moreover, since the said epoxy acrylate has two or more ethylenically unsaturated bonds in 1 molecule, the uneven | corrugated pattern formation material of this invention has photocurability. Therefore, the concavo-convex pattern forming material of the present invention can be cured at a temperature lower than the process temperature of embossing, hardly cause pattern collapse in the curing process, and can sufficiently fix the concavo-convex pattern formed by embossing. Sufficient film properties such as strength can be obtained.
[0020]
The concavo-convex pattern forming material of the present invention includes a monomer having two or more ethylenically unsaturated bonds in one molecule and having a viscosity of 20,000 mPa · s or less at 25 ° C. Contains oligomers.
[0021]
The epoxy acrylate cyclic structure is one or more selected from bisphenol type, hydrogenated bisphenol type, biphenol type, novolac type, and naphthalene type, and maintains the uneven shape when peeled from the stamper in an uncured state. From the point of view, it is preferable.
[0022]
Moreover, in order to apply without a solvent, it is preferable that a viscosity will be 10000 mPa * s or less in any temperature of 30-120 degreeC.
[0023]
The inclusion of a solvent or a proportion of 3% by mass or less of the entire composition is preferable from the viewpoint of reducing safety during work and hindering vapor deposition.
[0024]
When the contact angle of water on the surface of the coating film formed by applying the concavo-convex pattern forming material on the support is 90 ° or more before and after curing, the release property from the stamper becomes good, and the plate is removed. This is preferable because it is difficult to occur.
[0025]
Next, the concavo-convex pattern receptor according to the present invention is formed using at least the concavo-convex pattern forming material according to the present invention.
[0026]
The concavo-convex pattern receptor according to the present invention does not contain a solvent or contains the concavo-convex pattern-forming material according to the present invention, which is contained in a proportion of 3% by mass or less of the whole composition, on the support by heating and melting. It may be formed by coating.
[0027]
Next, the method for forming a concavo-convex pattern according to the present invention includes a stamper provided with a concavo-convex shape on the surface of a concavo-convex pattern receptor having at least a concavo-convex pattern forming layer formed using the concavo-convex pattern forming material according to the present invention. A concavo-convex pattern is formed by pressure contact.
[0028]
In order to sufficiently fix the concavo-convex pattern and to ensure film properties such as strength, the concavo-convex pattern forming layer is usually cured by further light irradiation.
[0029]
In order to sufficiently cure the concavo-convex pattern or improve productivity, after removing the stamper from the concavo-convex pattern formation layer, light irradiation is performed to cure the concavo-convex pattern formation layer and fix the concavo-convex pattern. It is preferable. Further, before removing from the stamper, the concavo-convex pattern may be fixed by irradiating with light to cure the concavo-convex pattern forming layer.
[0030]
According to the present invention, a concavo-convex pattern transfer foil comprising at least the concavo-convex pattern forming material and provided with a concavo-convex pattern forming layer on which a concavo-convex pattern is formed can be formed on a first support. Is possible. When using concavo-convex pattern transfer foil, it is difficult to carry out direct embossing, such as articles with complex surface shapes, and supports glass, plastic, metal plates, etc. that cannot be rolled up An uneven pattern can be formed on the body by continuous transfer.
[0031]
In addition, according to the present invention, it is needless to say that a relief hologram or a concavo-convex pattern of a diffraction grating can be duplicated. Complex concavo-convex patterns, such as concavo-convex patterns such as optical elements that control at least one of reflection, transmission, scattering, polarization, condensing, or interference of all rays and / or light of a specific wavelength, and information recording elements. However, it is possible to carry out mass production with high accuracy and embossing.
[0032]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention is described in detail below. The concavo-convex pattern-forming material according to the present invention contains 50 mass% of the total solid content of epoxy acrylate containing two or more ethylenically unsaturated bonds and a cyclic structure in one molecule and having a viscosity at 25 ° C of 50000 mPa · s or more. It is contained above and consists of a photocurable resin composition having a viscosity at 25 ° C. of 20000 mPa · s or more.
[0033]
The solid content of the composition includes all components except the solvent, for example, a liquid monomer component. In the present invention, light includes all wavelengths in the visible and non-visible regions that can cause a photoreactive functional group to cause a photoreaction, and includes all ionizing radiation such as radiation. For example, microwaves, infrared rays, visible light, ultraviolet rays, X-rays, α rays, electron beams and the like are all included, but ultraviolet rays, electron beams and the like are mainly used.
[0034]
In the present invention, the viscosity refers to a value obtained by a rotational viscometer shown in JIS-K7117. However, the viscosity cannot be measured with the above rotational viscometer capable of measuring a resin having a viscosity of 50000 mPa · s. The resin can be regarded as having a viscosity of 50000 mPa · s or more. The high viscosity material can be measured for dynamic viscosity using a rheometer (visco-viscoelasticity measuring device), a dynamic viscoelasticity measuring device, or the like. As for the dynamic viscosity, the measured value in the lower frequency region matches the value of the viscosity. In the present invention, the viscosity of a high-viscosity material of 50000 mPa · s or higher is measured using a dynamic viscoelasticity measuring device (for example, Rheogel-E4000 manufactured by UBM Co., Ltd.), using a liquid shearing jig, and a fundamental frequency. The dynamic viscosity is calculated from the viscoelastic data when a sine wave is applied at 10 Hz. The high-viscosity material used in the present invention has a dynamic viscosity that does not change depending on the measurement frequency or becomes higher in the low frequency region. Therefore, if the measured value of the dynamic viscosity at 10 Hz is sufficiently higher than 50000 mPa · s, the viscosity Can be considered to be sufficiently higher than 50000 mPa · s.
[0035]
An epoxy acrylate that contains two or more ethylenically unsaturated bonds in one molecule and a cyclic structure, and has a viscosity of 50000 mPa · s or more at 25 ° C., is used at the uneven pattern forming material of the present invention. Although it is a viscous material or solid, it softens easily when heated to the embossing or coating process temperature, and the viscosity is lowered. When it is returned to room temperature, which is the use environment temperature of the product, it instantly solidifies. It is presumed that the cyclic structure contained in the epoxy acrylate is easy to arrange due to its rigidity and has a regular structure, so that the viscosity suddenly decreases or the viscosity increases reversibly in a narrow temperature range. .
[0036]
Therefore, the concavo-convex pattern forming material of the present invention containing the epoxy acrylate in an amount of 50% by mass or more based on the total solid content can form a concavo-convex pattern forming layer that does not flow at a high viscosity or a solid state at room temperature. When heated at this time, the viscosity is lowered and it flows easily into the cavity of the stamper to be accurately shaped, and can be peeled cleanly from the stamper without causing plate removal. Furthermore, even if it is removed from the stamper before being cured, it is hard to cause pattern collapse because it is solidified by instantaneous cooling. For this reason, even a very complicated concavo-convex pattern can be reproduced with very high accuracy. In addition, since the photocuring can be performed after the stamper is taken out, the support can be not only transparent but also opaque, and unevenness can be collectively formed on both sides.
[0037]
Moreover, since the uneven pattern forming material of the present invention lowers the viscosity with a small amount of heating, the uneven pattern can be formed at a high speed by heating for a short time during embossing. Productivity is improved because the embossing speed can be increased.
[0038]
Furthermore, since the above-mentioned epoxy acrylate is easily reduced in viscosity by heating, it can be applied even without a solvent in the composition. In this case, the safety during operation is improved, and the residual solvent Inconveniences such as deposition hindrance affecting the subsequent processes are reduced.
[0039]
Moreover, since the said epoxy acrylate has two or more ethylenically unsaturated bonds in 1 molecule, the uneven | corrugated pattern formation material of this invention has photocurability. Therefore, the concavo-convex pattern forming material of the present invention can be cured at a temperature lower than the process temperature of embossing, hardly cause pattern collapse in the curing process, and can sufficiently fix the concavo-convex pattern formed by embossing. Sufficient film properties such as strength can be obtained.
[0040]
The concavo-convex pattern forming material of the present invention has a viscosity at 25 ° C. of 20000 mPa · s or more in order to form a concavo-convex pattern that does not flow at room temperature. For this purpose, a high-viscosity material is preferable, the viscosity at 25 ° C. is preferably 50000 mPa · s or more, and the viscosity at 25 ° C. is particularly preferably 80000 mPa · s or more or a solid.
[0041]
Moreover, since the uneven | corrugated pattern formation material of this invention has a lower softening temperature from the point that embossing is possible with little heat, since the suitable resin temperature at the time of embossing is 60-80 degreeC, softening temperature is It is preferably 80 ° C. or lower, and more preferably 60 ° C. or lower. The softening temperature in this case is Rheogel-E4000 manufactured by UBM Co., Ltd., a material having a high viscosity is once heated at 25 ° C., and packed in a liquid shearing jig. The dynamic viscoelasticity of the temperature rising process is measured while applying a sine wave under the condition of a frequency of 10 Hz. The value of the dynamic storage elastic modulus obtained is almost constant below the softening temperature, but rapidly decreases when the softening starts. Therefore, the inflection point of the dynamic storage elastic modulus plot is referred to herein as the softening temperature.
[0042]
The epoxy acrylate having two or more ethylenically unsaturated bonds and a cyclic structure in one molecule used in the present invention is combined with an ethylenically unsaturated bond to a compound having two or more epoxy groups and a cyclic structure in one molecule. It is obtained by reacting a compound having a carboxylic acid with a ring-opening addition reaction of the epoxy group with a carboxylic acid. Epoxy acrylate is characterized by having an epoxy residue containing a hydroxyl group by ring opening of the epoxy group.
[0043]
As the compound having two or more epoxy groups and a cyclic structure in one molecule, a glycidyl ether compound having two or more epoxy groups and a cyclic structure in one molecule is preferably used. As such a glycidyl ether compound, Bisphenol type epoxy resins such as bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin and bisphenol S type epoxy resin; hydrogenated bisphenol type epoxy resin; biphenol type epoxy resin; bixylenol type epoxy resin; phenol novolac type epoxy resin , Cresol novolac type epoxy resins, xylenol novolak type epoxy resins and other novolak type epoxy resins; naphthalene skeleton epoxy resins; alicyclic skeleton epoxy resins; isocyanurate skeletons, fluores Epoxy resins having a down skeleton and the like; and the like. Among them, the cyclic structure of the epoxy acrylate is selected from bisphenol type, hydrogenated bisphenol type, biphenol type, novolac type, and naphthalene type from the viewpoint of maintaining the uneven shape after removing the stamper when forming the uneven pattern. One or more of these are preferably used.
[0044]
As the compound having an ethylenically unsaturated bond and a carboxylic acid, a molecule having one or more ethylenically unsaturated bonds and a carboxyl group in one molecule can be used. Examples of the compound having an ethylenically unsaturated bond and a carboxylic acid include (meth) acrylic acid. In addition, one or more ethylenically unsaturated bonds and a molecule having a hydroxyl group and an acid anhydride are included in one molecule. Can be synthesized by reacting.
[0045]
Examples of the molecule having one or more ethylenically unsaturated bonds and a hydroxyl group include hydroxyalkyl such as hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, hydroxybutyl (meth) acrylate, and hydroxycyclohexyl meta (acrylate). (Meth) acrylates; trimethylolpropane mono (meth) acrylate, trimethylolpropane diacrylate, pentaerythritol mono (meth) acrylate, pentaerythritol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol di ( (Meth) acrylate, dipentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol pen Data (meth) acrylate.
[0046]
Examples of the acid anhydride include maleic anhydride, phthalic anhydride, succinic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, 4-methyl-tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, and the like.
[0047]
The above epoxy acrylates may be used alone or in combination of two or more. The viscosity at 25 ° C. is 50000 mPa · s or more, preferably 80000 mPa · s or more, or a solid epoxy acrylate is used in the concavo-convex pattern forming material according to the present invention so that the solid content is 50% by mass or more. The concavo-convex pattern forming material according to the present invention may be blended with an epoxy acrylate having a viscosity at 25 ° C. of less than 50000 mPa · s. In a range not exceeding 50% by mass, the composition is blended so that the viscosity at 25 ° C. of the entire composition is 20000 mPa · s or more.
[0048]
The uneven pattern forming material according to the present invention contains two or more ethylenically unsaturated bonds in one molecule from the viewpoint of decreasing the viscosity of the composition and improving the crosslinking density, and has a viscosity of 20000 mPa · s or less at 25 ° C. A certain reactive monomer and / or oligomer may be blended.
[0049]
Examples of such reactive monomers include triethylene glycol di (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di ( Bifunctional monomers such as (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, bisphenol-based di (meth) acrylate, ethylene oxide (hereinafter referred to as EO) modified phthalic acid di (meth) acrylate; trimethylolpropane tri ( (Meth) acrylate, EO-modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, propylene oxide (hereinafter referred to as PO) -modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) ) Trifunctional monomers such as acrylate; tetrafunctional monomers such as pentaerythritol tetra (meth) acrylate and ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate; dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate and the like 5 or more functional monomers.
[0050]
Examples of the reactive oligomer include urethane acrylates, polyester acrylates, polybutadiene acrylates, polyether acrylates, epoxy acrylates, etc. Among them, the viscosity at 25 ° C. is 20000 mPa · s or less. Those can be preferably used.
[0051]
As urethane acrylates, an isocyanate compound having two or more isocyanate groups, a compound having two or more hydroxyl groups, and a compound having one or more hydroxyl groups and one or more (meth) acryloyl groups are reacted. Urethane acrylate obtained by reacting the obtained urethane acrylate or an isocyanate compound having two or more isocyanate groups with a compound having two or more hydroxyl groups and one or more (meth) acryloyl groups is preferred.
[0052]
Examples of the isocyanate compound having two or more isocyanate groups used for the synthesis of urethane acrylate include hexamethylene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, and hydrogenated xylylene diisocyanate. Examples of the compound having two or more hydroxyl groups used for the synthesis of urethane acrylate include 1,3-butanediol, trimethylolpropane, pentaerythritol, and glycerin. Examples of the compound having one or more hydroxyl groups and one or more (meth) acryloyl groups used for the synthesis of urethane acrylate include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, trimethylolpropane diacrylate, and pentaerythritol triacrylate. , Dipentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate and the like.
[0053]
The polyester acrylate is preferably a polyester acrylate obtained by reacting a compound having two or more hydroxyl groups or a polyester compound synthesized from a cyclic ester compound and a polybasic acid with a compound having a (meth) acryloyl group.
[0054]
As the compound having two or more hydroxyl groups used for the synthesis of the polyester acrylate, for example, the same compounds as those used for the synthesis of the urethane acrylate can be used. Examples of the cyclic ester compound used for the synthesis of the polyester acrylate include a lactone compound such as ε-caprolactone, a derivative thereof, or an addition reaction product of the lactone compound and an epoxy compound such as glycidyl methacrylate. Examples of the polybasic acid used for the synthesis of the polyester acrylate include saturated polybasic acids such as adipic acid, unsaturated polybasic acids such as maleic acid, and aromatic polybasic acids such as phthalic acid.
[0055]
Examples of polyether acrylates include polyether compounds obtained by reacting alkylene oxides such as ethylene oxide and propylene oxide with compounds having two or more hydroxyl groups in the molecule, and reactions such as alkyl (meth) acrylates. Those obtained by reacting an ester having a functional functional group and synthesizing by an ester exchange method or the like are preferred.
[0056]
As the epoxy acrylates, those having a viscosity of 20000 mPa · s or less at 25 ° C. among the above-mentioned epoxy acrylates can be preferably used.
[0057]
When the above monomers and / or oligomers are not used or when the amount used is too small, the strength, heat resistance, scratch resistance, water resistance, chemical resistance, and adhesion to the substrate of the resulting cured resin layer are poor. May be sufficient. On the other hand, if the amount of monomer or oligomer used is too large, the plate may be taken at the time of replication, and the uneven shape may not be maintained when the stamper is removed in an uncured state. From this viewpoint, it is preferable that the monomer and / or oligomer is blended in a proportion of 5 to 45% by mass and further 10 to 40% by mass in the total solid content of the uneven pattern forming material according to the present invention.
[0058]
If necessary, the concavo-convex pattern forming material according to the present invention may contain other components such as a photopolymerization initiator, a polymerization inhibitor, a mold release agent, and an organometallic coupling agent.
[0059]
As the photopolymerization initiator, a photopolymerization initiator that generates an appropriate active species according to the difference in the reaction mode of the epoxy acrylate and the reactive monomer and / or oligomer (for example, radical polymerization or cationic polymerization) is used. Since the ethylenic double bond contained in the epoxy acrylate is radical polymerization, it is particularly preferable to use a photo radical initiator.
[0060]
Examples of the photo radical initiator include benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, α-methylbenzoin, α-phenylbenzoin, anthraquinone, methylanthraquinone, acetophenone, 2,2-diethoxyacetophenone, 2, 2-dimethoxy-2-phenylacetone, benzyldiacetylacetophenone, benzophenone, p-chlorobenzophenone, 2-hydroxy-2-methylpropiophenone, diphenyldisulfide, tetramethylthiuram sulfide, α-chloromethylnaphthalene, anthracene, hexachlorobutadiene, Pentachlorobutadiene, Michler's ketone, 2-chlorothioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, benzyldimethylket Bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropanone-1,2-hydroxy-2-methyl- 1-phenylpropan-1-one, 1- [4- (2-hydroxyethoxy) -phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one, and the like.
[0061]
The photopolymerization initiator is preferably blended at a ratio of 0.5 to 10% by mass with respect to the total solid content of the uneven pattern forming material according to the present invention. A photoinitiator may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.
[0062]
In order to improve the storage stability, the uneven pattern forming material of the present invention may contain a polymerization inhibitor. As a polymerization inhibitor, for example, phenols such as hydroquinone, t-butylhydroquinone, catechol and hydroquinone monomethyl ether; quinones such as benzoquinone and diphenylbenzoquinone; phenothiazines; coppers and the like can be used. The polymerization inhibitor is preferably blended at a ratio of 0.1 to 10% by mass with respect to the total solid content of the uneven pattern forming material.
[0063]
Moreover, it is preferable that the uneven | corrugated pattern formation material of this invention mix | blends a mold release agent. By adding a mold release agent, when removing the stamper pressed against the concavo-convex pattern forming layer, the plate of the concavo-convex pattern forming material can be prevented and the stamper can be used continuously for a long time (repetitive embossing). become.
[0064]
As the release agent, conventionally known release agents, for example, waxes such as polyethylene wax, paraffin wax, microcrystalline wax, amide wax, montanic acid wax, oil-based wax; fluorine-based and phosphate-based surface activity Any of the following agents can be used: silicone release agents such as silicone oils and silicone resins; fluorine release agents such as fluorine compounds and fluorine resins such as vinylidene fluoride;
[0065]
In particular, a silicone release agent is preferable from the viewpoint of compatibility with the resin. Examples of the silicone release agent include polysiloxane, modified silicone oil, polysiloxane containing trimethylsiloxysilicic acid, and silicone acrylic resin.
[0066]
The modified silicone oil is obtained by modifying the side chain and / or terminal of polysiloxane, for example, amino modification, epoxy modification, carboxyl modification, carbinol modification, (meth) acryl modification, mercapto modification, phenol modification, polyether modification. , Methylstyryl modification, alkyl modification, fluorine modification and the like. Two or more of the above-described modification methods can be performed on one polysiloxane molecule.
[0067]
As the silicone-based acrylic resin, (meth) acryloyl-modified silicone oil or acrylic resin copolymerized or grafted with a monomer containing silicon is used.
[0068]
The silicone release agent can be added alone or in combination of two or more.
[0069]
The release agent is preferably blended at a ratio of 0.1 to 10% by mass in the total solid content of the uneven pattern forming material of the present invention. When the ratio of the release agent is less than the above range, the release property between the stamper and the uneven pattern forming layer tends to be insufficient. On the other hand, if the ratio of the release agent exceeds the above range, the surface of the coating film may be rough due to repelling during coating of the composition, or the substrate itself and the adjacent layer in the product, for example, the adhesion of the vapor deposition layer It is not preferable from the viewpoint of inhibiting the properties and causing film breakage or the like during transfer (film strength becomes too weak).
[0070]
An organic metal coupling agent may be blended with the concavo-convex pattern forming material of the present invention in order to improve the heat resistance, strength, or adhesion of the surface structure having the concavo-convex pattern to the metal vapor deposition layer. As the organometallic coupling agent, for example, various coupling agents such as a silane coupling agent, a titanium coupling agent, a zirconium coupling agent, an aluminum coupling agent, and a tin coupling agent can be used.
[0071]
The organometallic coupling agent is 0% in the total solid content of the concavo-convex pattern forming material of the present invention from the viewpoints of heat resistance, strength, effect of imparting adhesion to the deposited layer, stability of the composition, and film formability. It is preferable to mix | blend in the ratio of 1-10 mass%.
[0072]
The concavo-convex pattern forming material of the present invention is made of inorganic fine particles to maintain the plastic deformation characteristics during the formation of the concavo-convex pattern, and to adjust the viscosity to a desired value and to improve the shape maintenance after removing the stamper before uncured. May be blended.
[0073]
As the inorganic fine particles, those that can be uniformly dispersed in the composition, such as a colloidal form in a diluted monomer, are used.
[0074]
In addition, inorganic fine particles having a so-called ultrafine particle size are used in order to ensure sufficient transparency of the coating film. Here, “ultrafine particles” are particles of submicron order, and generally mean particles having a particle diameter smaller than particles having a particle diameter of several μm to several hundred μm, which are generally called “fine particles”. ing. The specific size of the inorganic fine particles used in the present invention varies depending on the use and grade of the optical article to which the uneven pattern forming material is applied, but generally the primary particle diameter is in the range of 1 nm to 300 nm. It is preferable to use it. If the primary particle diameter is less than 1 nm, it becomes difficult to sufficiently improve the plastic deformation characteristics of the uneven pattern forming material and the sustainability of the uneven shape before uncured, while if the primary particle diameter exceeds 300 nm, it is transparent. And the transparency may be insufficient depending on the use of the optical article.
[0075]
Specific examples of inorganic fine particles include SiO ₂ TiO ₂ , ZrO ₂ , SnO ₂ , Al ₂ O _Three Among these, it is preferable to select and use a colloidal dispersible particle having a particle size on the order of submicron as described above, particularly colloidal silica (SiO 2). ₂ It is preferable to use fine particles.
[0076]
In addition, in order to form a chemical bond such as a covalent bond between fine particles or with a curable component such as epoxy acrylate, use inorganic fine particles having a reactive functional group such as a (meth) acryloyl group introduced on the surface. Can do.
[0077]
The inorganic fine particles are 0.1 to 30 mass in the total solid content of the concavo-convex pattern forming material of the present invention from the viewpoints of plastic deformation characteristics, improvement of ruggedness shape maintenance properties before uncured and sufficient strength and surface hardness. It is preferable to mix | blend in the ratio of%, and it is especially preferable to mix | blend in the ratio of 1-20 mass%.
[0078]
In order to adjust the uneven pattern forming material of the present invention to the desired viscosity, polymers may be blended in the range of 0.1 to 10% by mass.
[0079]
As the polymers, any of those having curable properties per se and those not having them may be used, or two or more kinds of polymers may be used in combination. Examples of polymers include acrylic resin, polyester, epoxy resin, polyolefin, styrene resin, polyamide, polyimide, polyamideimide, polyurethane, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, polycarbonate, melamine resin, urea resin, alkyd resin, Examples include, but are not limited to, phenolic resins, cellulose resins, diallyl phthalate resins, silicone resins, polyarylate resins, polyacetal resins, and the like.
[0080]
In addition, when the contact angle of water on the surface of the coating film formed by applying the concavo-convex pattern forming material according to the present invention on the support is 90 ° or more before and after photocuring, the releasability from the stamper is This is preferable because it is good and the phenomenon of taking a plate is less likely to occur. The contact angle of water is obtained by observing the angle formed between the water droplet and the film surface with a contact angle meter.
[0081]
The epoxy acrylate used in the present invention is a high-viscosity or solid at 25 ° C., but softens easily when heated to lower the viscosity, and instantly solidifies when returned to room temperature, which is the use environment temperature of the product. Therefore, the concavo-convex pattern forming material of the present invention containing the epoxy acrylate in an amount of 50% by mass or more based on the total solid content is highly viscous or solid at room temperature and does not flow, but particularly preferably at any temperature of 30 to 120 ° C. When the viscosity is reduced to 10000 mPa · s or less, preferably 8000 mPa · s or less when the temperature is set to 80 to 120 ° C., the solvent is not contained, or only 3% by mass or less of the whole composition is heated. Then, it can be applied on the support by melting. By not using or reducing the amount of the solvent, problems such as safety problems at the time of work and vapor deposition inhibition that the residual solvent exerts on the post-process are improved.
[0082]
The concavo-convex pattern forming material of the present invention can be prepared in the state of a coating solution using a diluting solvent as in the prior art, and can also be used for forming a concavo-convex pattern. In this case, the coating solution is usually adjusted so that the solid content concentration is about 10 to 60% by mass.
[0083]
Solvents include acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, benzene, toluene, xylene, chlorobenzene, tetrahydrofuran, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, ethyl acetate, 1,4-dioxane, 1, 2-Dichloroethane, dichloromethane, chloroform, methanol, ethanol, isopropanol, or a mixed solvent thereof can be used.
[0084]
The concavo-convex pattern forming material is applied to the surface of a support such as a base film, and dried as necessary to form a concavo-convex pattern forming material layer (concavo-convex pattern forming layer) to produce a concavo-convex pattern receptor. Then, a concavo-convex pattern having an optical function is formed by pressing a stamper on the surface of the concavo-convex pattern forming layer of the concavo-convex pattern receptor to perform embossing and curing the concavo-convex pattern forming layer by an appropriate method such as exposure. It can be used as an optical article or stamper.
[0085]
The concavo-convex pattern receptor according to the present invention is formed using at least the concavo-convex pattern forming material according to the present invention. The concavo-convex pattern receptor is formed, for example, by applying the concavo-convex pattern forming material to the surface of a support such as a base film and drying it as necessary to form a concavo-convex pattern forming material layer (concave pattern forming layer). Manufactured.
[0086]
When the concavo-convex pattern forming material does not contain a solvent or contains a solvent at a ratio of 3% by mass or less of the whole composition, the concavo-convex pattern forming material is heated and melted on the support. Is applied to produce an uneven pattern receptor.
[0087]
The concavo-convex pattern forming layer may be formed on one side of the support or on both sides. Even if the concavo-convex pattern forming material according to the present invention used for the concavo-convex pattern receptor of the present invention is removed from the stamper before being cured, it is hard to cause pattern collapse due to instantaneous cooling, so after removing the stamper It is also possible to cure by irradiating light from the front surface of the concavo-convex pattern forming layer. The concavo-convex pattern receptor of the present invention does not necessarily have to be cured in a state where the stamper is in pressure contact, and is therefore suitable as a concavo-convex pattern receptor for forming concavo-convex on both sides at once.
[0088]
The concavo-convex pattern forming layer is produced, for example, by applying using a gravure coater and then drying the organic solvent contained in the composition as necessary. As a coating machine other than the gravure coater, for example, a roll coater, a curtain coater, a flow coater, a lip coater, a doctor blade coater and the like can be used. The thickness of the concavo-convex pattern forming layer is appropriately adjusted, but is usually about 0.1 to 5.0 μm.
[0089]
Before applying the uneven pattern forming layer to the support, other layers such as an anchor layer, a release layer, a metal thin film layer, and an overcoat layer may be formed as necessary. Although the support etc. which are used for an uneven | corrugated pattern receptor can use a well-known thing suitably, the thing similar to what is used for the transfer foil mentioned later is used preferably for a support body, a peeling layer, a metal thin film layer, etc.
[0090]
The concavo-convex pattern forming method according to the present invention includes a concavo-convex pattern forming layer formed using the concavo-convex pattern forming material according to the present invention, and a concavo-convex shape is provided on the surface of the concavo-convex pattern receptor according to the present invention. An uneven pattern is formed by pressing the stamper.
[0091]
Usually, after embossing by pressing a stamper on the surface of the concavo-convex pattern receiving layer of the concavo-convex pattern receiver, the concavo-convex pattern is fixed by fixing the concavo-convex pattern by further irradiating light to cure the concavo-convex pattern forming layer. Form. In this case, the uneven pattern formed by embossing can be sufficiently fixed and sufficient film properties such as strength can be obtained.
[0092]
In the step of curing the concavo-convex pattern forming layer, the stamper may be cured in pressure contact before removing the stamper. However, the concavo-convex pattern forming material according to the present invention may be instantaneously removed from the stamper before curing. It is hard to cause pattern collapse due to solidification by cooling, so that it is possible to cure by removing light from the front surface of the concavo-convex pattern forming layer after removing the stamper. When curing with the stamper in pressure contact, light is irradiated from the back side of the support, so that the support must be transparent, and if the support has light absorption, curing is insufficient. Since the stamper cannot be removed until the curing is completed, there is a problem that the process takes time. On the other hand, when the stamper is removed and then cured by light irradiation from the front surface of the concavo-convex pattern forming layer, there is no restriction on the support and it can be cured sufficiently, and the removed stamper can be embossed. Because it can be used continuously, it has excellent continuous productivity. Furthermore, it is also suitable for forming unevenness on both sides at once. On the other hand, in the case where the stamper is cured while being pressed, there is an advantage that the unevenness can be fixed more accurately and the plate is not easily taken off.
[0093]
Moreover, after forming an uneven | corrugated pattern in an uneven | corrugated pattern formation layer, you may form other layers, such as a metal thin film layer, an overcoat layer, a pressure-sensitive or heat-sensitive adhesive layer, as needed.
[0094]
The concavo-convex pattern receptor may be a final product to which the surface structure of the concavo-convex pattern is to be imparted, but may be an intermediate transfer medium. That is, in the present invention, the concavo-convex pattern forming material is applied to a first support to form a concavo-convex pattern forming layer, and a concavo-convex pattern is formed on the concavo-convex pattern forming layer to produce a transfer foil. After the patterning layer is cured, it can be transferred onto a second support (final product). When using a transfer foil, there is an advantage that it is not necessary to directly emboss the surface of the final product, or a large number of uneven patterns can be formed in advance on the transfer foil. It is also possible to form an uneven pattern by continuous transfer on the surface of an article that is difficult to directly emboss, such as a shaped article, or on a support such as glass, plastic, or metal plate that cannot be rolled up. It is.
[0095]
In the present invention, the concavo-convex pattern transfer foil is made of at least the concavo-convex pattern forming material on the first support, and can be peeled off from the first support and transferred to the second support. Is a laminate in which a concavo-convex pattern forming layer is provided and a concavo-convex pattern is formed on the concavo-convex pattern forming layer, and if necessary, in addition to the concavo-convex pattern forming layer, a release layer, a reflective layer, an adhesive layer or One or more of the other layers can be provided. For example, as shown in FIG. 1, the transfer foil 1 may have a configuration in which a peeling layer 3, an uneven pattern forming layer 4, a reflective layer 5, and an adhesive layer 6 are sequentially laminated on a support 2.
[0096]
As a support for producing a concavo-convex pattern receptor and a transfer foil, a flexible base film is usually used, and a plastic film such as polyethylene terephthalate is suitable in terms of strength and heat resistance. The material is not limited to a plastic film, and may not be flexible, and other materials such as a metal plate and paper may be used as a support. In the case of using an impregnated support such as paper, it may be formed in a state in which the concavo-convex pattern forming layer is impregnated in the support structure, and even in such a state, it is provided on the support. It is included in one form of the uneven pattern forming layer. In addition, a continuous film may be used as the substrate film in consideration of mass productivity of a concavo-convex pattern such as a hologram, but a sheet-like substrate film may be used.
[0097]
The release layer is provided as needed on the lower layer of the concavo-convex pattern forming layer for the purpose of improving the peelability of the transfer foil and the foil cutting property, and the concavo-convex pattern is formed on the transfer surface (second support) from the transfer foil. It is the layer that becomes the outermost surface after being transferred together with the layer. As the release layer, for example, only one kind selected from acrylic resin, polyester resin, polyvinyl chloride resin, cellulose resin, silicone resin, chlorinated rubber, casein, various surfactants, metal oxides, etc., alone or 2 More than seeds can be selected and mixed for use. Or what added these as an additive to the uneven | corrugated pattern formation material of this invention used for an uneven | corrugated pattern formation layer can also be used as a peeling layer.
[0098]
The reflective layer is provided on the concavo-convex pattern when forming a relief hologram, for example. When an opaque metal thin film that reflects light is used as the reflective layer, an opaque type hologram is obtained. When a reflective layer having a refractive index difference from the hologram layer is provided with a transparent material, the transparent type is used. The reflective layer can be formed using a transparent material having a refractive index different from that of the resin of the uneven pattern forming layer. The refractive index in this case may be larger or smaller than the refractive index of the resin of the concavo-convex pattern forming layer, but the difference in refractive index is preferably 0.1 or more, more preferably 0.5 or more. Zero or more is optimal.
[0099]
The metal thin film is, for example, a metal such as Cr, Ti, Fe, Co, Ni, Cu, Ag, Au, Ge, Al, Mg, Sb, Pb, Pd, Cd, Bi, Sn, Se, In, Ga, and Rb. And a mixture of oxides, nitrides, sulfides, etc., alone or in combination of two or more, and known vacuum deposition such as chemical vapor deposition and physical vapor deposition, sublimation, sputtering, reactive sputtering, ion plating, electroplating, etc. The method can be used. Among the metal thin films, Al, Cr, Ni, Ag, Au and the like are particularly preferable, and the film thickness is in the range of 1 to 10,000 nm, desirably 20 to 200 nm.
[0100]
Titanium oxide (TiO ₂ ), A metal compound having a relatively high refractive index, such as zinc sulfide (ZnS), can be used as a transparent reflective layer because it can provide transparency when the particle size is small.
[0101]
The high refractive index film can be formed using a coating liquid of a high refractive index material, for example, coating of a coating liquid in which a high refractive index filler is dispersed, coating of a colloidal solution of gold or silver, sol gel It can be formed by forming a coating film by hydrolysis polycondensation reaction of an organometallic compound represented by the reaction.
[0102]
The adhesive layer is used for the purpose of improving the transferability of the concavo-convex pattern forming layer and the adhesion to the transferred surface after transfer, or the surface of the concavo-convex pattern forming layer after embossing is used as a reflective film or a protective film. Is coated on the outermost surface of the concavo-convex pattern forming layer for the purpose of improving the adhesion to these layers, and is the lowermost layer after being transferred together with the concavo-convex pattern forming layer.
[0103]
As the adhesive layer, a known heat-sensitive adhesive resin can be used. For example, rubber systems such as polyisoprene rubber, polyisobutylene rubber, styrene butadiene rubber; poly (meth) methyl acrylate, poly (meth) ethyl acrylate, poly (meth) acrylate, poly (meth) acrylate, (Meth) acrylic acid esters such as poly (meth) acrylic acid-2-ethylhexyl; polyvinyl ethers such as polyisobutyl ether; polyvinyl chlorides such as polyvinyl acetate and vinyl chloride-vinyl acetate copolymer; polyacrylamide Polyamides such as polymethylolacrylamide; Vinyl chlorides such as polyvinyl chloride; Other vinyls such as polyvinyl butyral, vinyl acetate / octyl acrylate, vinyl acetate / butyl acrylate, vinylidene chloride / butyl acrylate; polystyrene, etc. An aromatic vinyl system of; and Li chloride olefin and the like, can be used alone or in combination of two or more select only one among these.
[0104]
The method for forming a concavo-convex pattern according to the present invention will be specifically described by taking a transfer foil of a relief hologram as an example and dividing it into each stage of preparation of the transfer foil, duplication of the concavo-convex pattern, and transfer. In addition, the code | symbol used is for referring FIGS. 1-3.
[0105]
<Production of transfer foil>
First, the base film 2 made of continuous plastic such as polyethylene terephthalate is fed out from the roll stock. A coating solution of a release agent was applied onto the unrolled base film using a gravure coater, and then set to a temperature at which the organic solvent contained in the coating solution was scattered, for example, l00 to 165 ° C. The release layer 3 is formed by introducing the powder into a heating furnace for about 0.1 to 1 minute and drying it. On the release layer 3, the uneven pattern forming material according to the present invention is subsequently applied using a gravure coater. Moreover, when the uneven | corrugated pattern formation material which concerns on this invention is a solvent-free, it heat-melts and apply | coats at 80-120 degreeC with a coating unit with a heater. When the concavo-convex pattern forming material contains a solvent, it is led to a temperature at which the organic solvent contained in the composition is scattered, for example, about 0.1 to 1 minute in a heating furnace set at l00 to 165 ° C. dry. When the concavo-convex pattern forming material is solvent-free, a drying step is unnecessary. As described above, the concavo-convex pattern forming layer 4 is formed to produce the transfer foil 1. As a coating machine other than the gravure coater, for example, a roll coater, a curtain coater, a flow coater, a lip coater, a doctor blade coater, a die coater and the like can be used. The thickness of the concavo-convex pattern forming layer is usually about 0.1 to 5.0 μm. The produced transfer foil 1 is conveyed from the coating unit of the apparatus to the duplication unit.
[0106]
<Reproduction of uneven pattern>
Next, the relief foil stamper is pressed onto the surface of the concavo-convex pattern forming layer and embossed on the transfer foil 1 conveyed to the duplication unit to form a concavo-convex pattern.
[0107]
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a method for continuously producing a concavo-convex pattern using a continuous sheet-like transfer foil. In FIG. 2, the continuous sheet-like transfer foil 1 is conveyed to a duplication unit by a support roller 7 and supplied to an embossing process. On the conveyance path in the embossing process, for example, a pair of embossing composed of a metal roll 9a and a paper roll 9b on which a stamper 8 continuously created from a mother die made using a laser beam or an electron beam is mounted on the peripheral surface. A roller 9 is installed. In addition, as an embossing roller of the duplicating apparatus, a duplication hologram created from a master hologram by resin plate making and pasted on a cylinder can be used.
[0108]
When the transfer foil 1 passes between the embossing rollers, the stamper is pressed against the concavo-convex pattern forming layer to form the concavo-convex pattern 4 ′. The embossing of the hologram pattern is, for example, a hot roll temperature of 100 to 200 ° C. and a press pressure of 5 × 10. ^Three ~ 5x10 ⁶ Perform at Pa. When embossing is performed under the pressing conditions in this range, the resin temperature of the concavo-convex pattern forming layer is adjusted to a temperature within or near the temperature range of 60 to 80 ° C., and the viscosity becomes suitable for embossing. When the hot roll temperature is higher than the above range, embossing can be performed at a high speed, but the damage to the base film is increased. Moreover, since it will take time to raise resin temperature when a hot roll temperature is made lower than the said range, an embossing process becomes slow.
[0109]
The embossing illustrated above is single-sided embossing, but double-sided embossing may be used. In embossing, it is important to set the temperature of the embossing roll. From the viewpoint of reproducing the embossing shape, it is preferable to emboss at a relatively high temperature and relatively high pressure, but in order to prevent adhesion to the embossing plate. It is preferable to emboss at a relatively low pressure, which is exactly the opposite relationship. Further, when considering the heat capacity that acts effectively, the conveyance speed of the film to be duplicated is also important. In order to reduce adhesion of the concavo-convex pattern forming material to the embossing roll, the selection of the release agent described above is also important.
[0110]
When the continuous sheet-like transfer foil 1 passes between the embossing rollers, the embossing roller rotates in accordance with the supply speed of the transfer foil, and the embossing is repeated on the uneven pattern forming layer 4 so that the uneven pattern 4 ′ is continuous. Shaped.
[0111]
When the transfer foil 1 passes between the embossing rollers, the portion of the concavo-convex pattern forming layer where the concavo-convex pattern is shaped is peeled off from the stamper, and a curing process is performed. In this example, the uneven pattern forming layer is photocured using the irradiation source 10. Curing of the concavo-convex pattern forming layer by light irradiation may be performed with the stamper kept in pressure contact, but by performing the curing after removing the stamper, the pressure contact process and the curing process can be performed independently and in parallel. preferable. By separating the pressure welding process and the curing process, the working rate of the stamper is increased, and the efficiency of the curing work is increased by direct and uniform light irradiation on the surface of the concavo-convex pattern forming layer, resulting in high productivity. .
[0112]
Examples of the light used for curing include high energy ionizing radiation and ultraviolet rays. As a high-energy ionizing radiation source, for example, an electron beam accelerated by an accelerator such as a cockcroft accelerator, a handagraaf accelerator, a linear accelerator, a betatron, or a cyclotron is industrially most conveniently and economically used. However, radiation such as γ rays, X rays, α rays, neutron rays, proton rays emitted from radioisotopes or nuclear reactors can also be used. Examples of the ultraviolet ray source include an ultraviolet fluorescent lamp, a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultrahigh-pressure mercury lamp, a xenon lamp, a carbon arc lamp, and a solar lamp.
[0113]
After forming the concavo-convex pattern and curing, on the concavo-convex pattern forming layer, if necessary, a reflective layer 5 such as a metal vapor deposition layer, or a transparent protective film for enhancing scratch resistance and stain resistance May be formed. For example, the reflective layer can be formed by vacuum-depositing aluminum to a thickness of 600 mm.
[0114]
In addition, when a layer such as a reflective layer or a protective film is added on the concavo-convex pattern forming layer, an adhesive layer 6 may be further added thereon. For example, an acrylic heat-sensitive sealant is applied with a gravure coat, dried at 100 ° C., and a dry film thickness of 3 g / m ² The adhesive layer can be formed.
[0115]
The continuous sheet-like transfer foil 1 produced in this way is cut into sheets. Alternatively, the continuous sheet-shaped transfer foil 1 may be wound again after the formation of the concavo-convex pattern to form a roll stock, which may be stored or transported.
[0116]
FIG. 3 is a diagram showing another method for continuously producing a concavo-convex pattern using a continuous sheet-like transfer foil. In FIG. 3, the continuous sheet-like transfer foil 1 is conveyed by the support roller 7 and supplied to the embossing process.
[0117]
A metal roller 9a on which a stamper 8 having a cavity shape obtained by inverting the concavo-convex pattern to be produced is mounted on the entire conveyance path in the embossing process, and the transfer foil 1 is in close contact with the metal roller 9a. Pressure roller 9c that presses the transfer foil 1 against the metal roller 9a at the position of the first half (preferably immediately after the start of close contact), and the second half of the stage where the transfer foil 1 is in close contact with the metal roller 9a (preferably immediately before the end of close contact). A set of embossing rollers 9 composed of a pressing roller 9d that presses the transfer foil 1 against the metal roller 9a is provided.
[0118]
The rotation axis of the metal roller 9 a is offset from the height of the transfer path of the transfer foil 1. Therefore, the transfer foil 1 is not in line contact with the peripheral surface of the metal roller, but is in surface contact and can be sufficiently shaped by the stamper 8. The height difference between the transfer path of the transfer foil 1 and the metal roller 9a is preferably adjusted so that the transfer foil 1 can contact the peripheral surface of the metal roller 9a over a wide area.
[0119]
The concavo-convex pattern forming layer can be softened by a heat roller that heats the metal roller 9a, the pressure roller 9c in the first half, or both. In this case, the conditions such as the hot roll temperature, the pressing pressure, and the resin temperature of the concavo-convex pattern forming layer are the same as those in FIG.
[0120]
Moreover, the softened uneven | corrugated pattern formation layer can be cooled by making the press roller 9d of a latter half part into a cooling roll as needed, and the shape maintainability after embossing can be improved.
[0121]
The concavo-convex pattern forming layer of the transfer foil 1 may be precured by the irradiation source 11 while being pressed against the stamper. Preliminarily semi-curing by light irradiation with the concavo-convex pattern forming layer pressed against the stamper, it becomes difficult to lose shape until the main curing is performed after the stamper is peeled off, improving the shape maintenance property be able to.
[0122]
When the transfer foil 1 passes between the metal roller 9a and the latter pressure roller 9d, the portion of the concavo-convex pattern forming layer where the concavo-convex pattern 4 ′ is shaped is peeled off from the stamper, and the irradiation source 10 is used in the curing process. The concavo-convex pattern forming layer is photocured.
[0123]
<Transfer of uneven pattern>
Next, on the uneven pattern forming layer of the transfer foil on which the uneven pattern is formed, the transfer surface of the second support is faced and superimposed, and the portion of the transfer foil where the hologram is to be transferred is placed on the base film side. Then, the film is heated and pressed with a pressure roller or a pressure plate to melt and bond it, and then the transfer foil is peeled off, whereby the concavo-convex pattern forming layer having the concavo-convex pattern is transferred onto the second support. The temperature and pressure at the time of transfer are factors related to the pressure method (roll type, stamping type) and pressure method, as well as the material and melting temperature of the support, the melting temperature of the heat-sensitive adhesive, and the heat-sensitive adhesive. Since the conditions vary greatly depending on factors such as the adhesion between the agent and the support material, the conditions are adjusted accordingly.
[0124]
In this way, the transfer process is completed, and an optical article comprising a cured resin layer having a surface structure on which a relief hologram relief pattern is formed, which is made of a cured product of the relief pattern forming material, is obtained.
[0125]
According to the present invention, the unevenness having various optical functions, comprising the cured product of the uneven pattern forming material according to the present invention, by the same method as the relief hologram or by modifying the method as necessary. It is possible to produce an optical article provided with a cured resin layer having a surface structure on which a pattern is formed.
[0126]
The concavo-convex pattern forming material according to the present invention can form concavo-convex patterns of various sizes. Specifically, for example, a concavo-convex pattern having a concavo-convex pattern width (pitch) of 100 nm to 500 μm can be formed. it can.
[0127]
Conventionally, the concavo-convex pattern of a hologram replicated by embossing generally has a width (pitch) of about 500 to 1500 nm and a depth (depth / width) with respect to the width of about 1/3 or less. According to the present invention, it is needless to say that such a concavo-convex pattern can be duplicated, and a complex concavo-convex pattern having a more advanced optical function, for example, the width (pitch) of the concavo-convex pattern is about 200 nm or less, Even when a pattern with a ratio of depth to depth (depth / width) of 1 or more is replicated, the concave / convex pattern forming material can be sufficiently poured into the cavity when the stamper is pressed, and the plate is removed when the stamper is peeled off. Therefore, it is difficult to cause pattern collapse after the stamper is removed. Therefore, it is possible to mass-produce a concavo-convex pattern with high accuracy by embossing.
[0128]
As an optical article produced by embossing using the concavo-convex pattern forming material of the present invention, at least one of reflection, transmission, scattering, polarization, condensing or interference of all light rays and / or light of a specific wavelength is controlled. An optical element is mentioned. As an element (subwavelength structure element) which consists of a periodic uneven | corrugated pattern below the wavelength of light, the structure (Math-eye) which has antireflection performance, a polarizing plate, and a phase difference plate are mentioned, for example.
[0129]
Examples of the optical element include those having a concavo-convex pattern of 100 μm to several hundred μm. For example, a backlight member of a liquid crystal display, a Fresnel lens used as a member of a projection screen, a lenticular lens, a light diffusion plate, etc. Other examples include a light guide plate or a prism sheet.
[0130]
Furthermore, examples of the optical article produced by embossing using the concavo-convex pattern forming material of the present invention include, for example, a relief hologram or a diffraction grating in which concavo-convex portions having a width of about 1 μm are usually engraved. Relief holograms and diffraction gratings can be used for relief holograms and diffraction gratings used in graphic arts and design applications, such as amusement products such as so-called photo clubs, gifts, packaging, postcards / sealings, novelty goods, etc. For example, credit cards, ID cards, gift certificates, banknotes and the like are used for security applications and forgery prevention applications, using attached symbols and complex patterns.
[0131]
Moreover, a computer generated hologram (Computer Generated Hologram) in which a concavo-convex pattern having a wavelength equal to or smaller than the wavelength of light is formed. This is a technique (for example, refer to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-40219) that can synthesize a concavo-convex pattern for controlling the wavelength of light by a computer. A plate, a holographic image can be made. With this technique, an image having high security and an optical element such as a light reflector can be produced.
[0132]
As an optical article, there is an information recording element for recording information by forming concave and convex pits. The size of the concavo-convex pattern of the information recording element is, for example, 0.2 μm to 0.8 μm, although it depends on the recording amount. Examples of the information recording element include an information recording hologram, an optical card, and an optical disk.
[0133]
The present invention can be applied to applications that control light more complicatedly or more precisely than relief holograms and diffraction gratings. However, when applied to relief holograms and diffraction gratings, the present invention is not limited to simply obtaining bright holograms. Relief holograms and diffraction gratings with simple designs can be formed.
[0134]
In addition, the present invention continuously forms fine wiring patterns, patterns used for optical waveguides, micro-sized and nano-sized fine grooves and channels used for lab-on-a-chip, etc. It can also be applied.
[0135]
Furthermore, the present invention is capable of replicating not only fine patterns but also sizes of 100 μm or more, and it is easy to form irregularities on opaque substrates by the production method of the present invention. It can also be applied to.
[0136]
In addition, according to the present invention, a concavo-convex pattern can be formed with very high accuracy, so that a complementary concavo-convex pattern can be duplicated using a concavo-convex pattern to be applied to an optical article as a mold, and this can be used as a stamper. It is.
[0137]
【Example】
(Example 1)
An uneven pattern forming material 1 was prepared with the following composition. Since it was solid at 25 ° C., the viscosity was measured when a dynamic viscoelasticity measurement method (Rheogel-E4000 manufactured by UBM Co., Ltd. was used and a sine wave was applied at a fundamental frequency of 10 Hz using a liquid shearing jig. The dynamic viscosity was calculated from the elasticity data by the calculation of the dynamic viscosity from the elasticity data. ⁹ mPa · s.
<Rough pattern forming material 1>
Epoxy acrylate (25 ° C. solid) (trade name: Lipoxy VR-60, manufactured by Showa Polymer): 60 parts by weight
-Reactive oligomer (urethane acrylate; viscosity at 25 ° C. 20000 mPa · s) (trade name: Murasaki UV-1700B, manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry): 30 parts by weight
Bifunctional monomer (neopentyl glycol diacrylate; 25 ° C. viscosity 5 mPa · s) (trade name: NPGDA, Nippon Kayaku): 5 parts by weight
Photopolymerization initiator (trade name: Irgacure 907, manufactured by Ciba Specialty Chemicals): 5 parts by weight.
[0138]
(Example 2)
An uneven pattern forming material 2 was prepared with the following composition. It was a solid at 25 ° C. According to the same dynamic viscoelasticity measurement as above, the dynamic viscosity is 9 × 10. ⁸ mPa · s.
<Rough pattern forming material 2>
・ Epoxy acrylate (solid at 25 ° C.) (Brand name: Lipoxy VR-90, manufactured by Showa Polymer): 70 parts by weight
-Reactive oligomer (urethane acrylate; viscosity at 25 ° C. 20000 mPa · s) (trade name: Murasaki UV-1700B, manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry): 15 parts by weight
Bifunctional monomer (hexanediol diacrylate; 25 ° C. viscosity 5 mPa · s) (trade name: HDDA, Nippon Kayaku): 10 parts by weight
Photopolymerization initiator (trade name: Irgacure 907, manufactured by Ciba Specialty Chemicals): 5 parts by weight.
[0139]
(Comparative Example 1)
An uneven pattern forming material C1 was prepared with the following composition. It was a solid at 25 ° C. According to the same dynamic viscoelasticity measurement as described above, the dynamic viscosity is 1 × 10 ⁹ mPa · s.
<Rough pattern forming material C1>
Polymethylmethacrylate (25 ° C. solid) (trade name: BR-85, manufactured by Mitsubishi Rayon): 30 parts by weight
-Urethane acrylate (trade name: Purple light UV-1700B, manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry): 65 parts by weight
Photopolymerization initiator (trade name: Irgacure 907, manufactured by Ciba Specialty Chemicals): 5 parts by weight.
[0140]
(Comparative Example 2)
An uneven pattern forming material C2 was prepared with the following composition. The viscosity at 25 ° C. was 10,000 mPa · s.
<Rough pattern forming material C2>
Epoxy acrylate (25 ° C viscosity 10000 mPa · s) (trade name: Lipoxy VR-77, Showa High Polymer): 95 parts by weight
Photopolymerization initiator (trade name: Irgacure 907, manufactured by Ciba Specialty Chemicals): 5 parts by weight.
[0141]
(Evaluation)
(1) Production of uneven pattern receptor
The compositions of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 were dissolved in methyl ethyl ketone to obtain a solution having a solid content of 20%. 1 mass% of silicone oil (trade name X-24-8201, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was added thereto and stirred well. Thereafter, a support (polyethylene terephthalate film; trade name Diafoil T-600E, manufactured by Mitsubishi Polyester Film) is coated with a bar coater, dried in an oven at 100 ° C. for 30 seconds, and an uneven pattern forming layer having a thickness of about 2 μm. A concavo-convex pattern receptor having the above was prepared.
[0142]
(2) Water contact angle measurement
The integrated exposure amount is 600 mJ / cm on the concavo-convex pattern receptor obtained in (1). ² The resin coating surface was irradiated with ultraviolet rays so as to be cured. The contact angle of water on the film surface before and after curing was measured with a contact angle meter.
[0143]
(3) Concavity and convexity pattern formation test 1
A nickel stamper having a line and space pattern with a pitch of 0.5 μm and a height of 0.3 μm was used as the stamper. The concavo-convex pattern surface of the stamper and the concavo-convex pattern forming layer of the concavo-convex pattern receptor obtained in (1) are overlapped, and a pressure of 3 MPa is applied with a heat roll heated to about 130 ° C. and pressed at a speed of 15 m / min. It was. Thereafter, the film was peeled off through a cooling roll at about 30 ° C. The time from pressure bonding to peeling was about 1 second. The peeled film was kept at room temperature for about 1 minute, and then irradiated with ultraviolet rays so that the integrated exposure amount was 600 mJ / cm 2 to obtain a film with a diffraction grating.
[0144]
The glossiness of the obtained film was visually observed to evaluate the brightness of the diffraction grating. Depending on the brightness of the diffraction grating, the performance of the diffraction grating and the reproducibility of the uneven shape can be evaluated. A bright diffraction grating was evaluated as good (◯), and a dark diffraction grating was determined as poor (×).
[0145]
Further, the surface of the obtained film was observed with an AFM (atomic force microscope), and the depth of the diffraction grating was measured. As the AFM, Nano Scope III type AFM (manufactured by Digital Instruments) was used, and the scanning mode was a tapping mode. A nickel stamper with a depth reproducibility of 90% or more was evaluated as good (◯), and a sample with less than 90% as defective (×).
[0146]
Moreover, the shape after embossing was observed, and the thing without a string-like roughness was evaluated as good (◯), and a certain one was evaluated as defective (×). In addition, the presence or absence of the plate was observed, and the case where no resin remained on the nickel stamper was evaluated as good (◯). The evaluation results are shown in Table 1.
[0147]
(4) Concavity and convexity pattern formation test 2
The compositions of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 were dissolved in methyl ethyl ketone to obtain a solution having a solid content of 20%. 3 mass% of silicone oil (trade name X-24-8201, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was added thereto and stirred well. Thereafter, a support (polyethylene terephthalate film; trade name Diafoil T-600E, manufactured by Mitsubishi Polyester Film) is coated with a bar coater, dried in an oven at 100 ° C. for 30 seconds, and an uneven pattern forming layer having a thickness of about 2 μm. A concavo-convex pattern receptor having the above was prepared. As the stamper, a stamper made of a nickel plating plate having convex and concave portions having a pitch of 300 nm and a height of 250 nm regularly arranged in a square lattice shape in the vertical and horizontal directions and having a fine uneven shape in which the valley side is pointed from the mountain side was used. . This is a shape called Moth-eye having antireflection performance. The concavo-convex pattern surface of the stamper and the concavo-convex pattern forming layer were overlapped, and a pressure of 3 MPa was applied with a heat roll heated to about 130 ° C., and the pressure was pressed at a speed of 15 m / min. Thereafter, the film was peeled off through a cooling roll at about 30 ° C. The time from pressure bonding to peeling was about 1 second. The peeled film is held at room temperature for about 1 minute, and then the integrated exposure is 600 mJ / cm. ² The film was engraved with a diffraction grating.
[0148]
The back surface of the obtained fine uneven pattern film was shielded from light, visible light was incident from an incident angle of 5 °, and the reflectance (wavelength 650 nm) of the opposite light was measured. The smaller the reflectance, the higher the antireflection performance, that is, the fine concavo-convex pattern is accurately engraved. In a film that does not form a fine uneven pattern, the reflectance measured under these conditions is 3% or more. The evaluation results are shown in Table 1.
[0149]
(5) Concavity and convexity pattern formation test 3
The compositions of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 were melted by heating in an oven at 110 ° C. Thereto, 1% by mass of silicone oil (trade name BYK-307, manufactured by Big Chemie) was added to prepare a 130 ° C. hot plate, on which a support (polyethylene terephthalate film; trade name Diafoil T-600E) was prepared. (Mitsubishi Polyester Film Co., Ltd.) was placed and coated with a molten resin to prepare a pattern receptor having an uneven pattern forming layer.
[0150]
The concavo-convex pattern formation conditions and evaluation were performed in the same manner as the concavo-convex pattern formation test 1.
[0151]
In addition, evaluation of coating property evaluated that what can form a thin film in the range of 2-10 micrometers was coatable ((circle)), and a thing with a high viscosity which cannot be coated was evaluated as uncoating (x). The evaluation results are shown in Table 1.
[0152]
(6) Concavity and convexity pattern formation test 4
Pattern acceptance having a concavo-convex pattern forming layer with a thickness of about 200 μm, coated with a molten resin on the support under the same conditions as the concavo-convex pattern formation test 2 except that a 100 ° C. hot plate was used instead of the 130 ° C. hot plate The body was made.
[0153]
As the stamper, a metal mold having a pattern as shown in FIG. 4 having a pitch of 200 μm and a height of 100 μm was used. The concavo-convex pattern surface of the stamper and the concavo-convex pattern forming layer were overlapped, and a pressure of 6 MPa was applied with a heat roll heated to about 130 ° C., and pressure-bonded at a speed of 15 m / min. Thereafter, the film was peeled off through a cooling roll at about 30 ° C. The time from pressure bonding to peeling was about 1 second. The peeled film is held at room temperature for about 1 minute, and then the integrated exposure is 600 mJ / cm. ² The film was engraved with a diffraction grating. The evaluation was performed in the same manner as in the above-described uneven pattern formation tests 1 and 3 except for the glossiness. The evaluation results are shown in Table 1.
[0154]
[Table 1]

【The invention's effect】
As described above, the concavo-convex pattern forming material of the present invention can form a high-viscosity or solid non-flowing concavo-convex pattern forming layer at room temperature, and the viscosity decreases when heated during embossing. Thus, it can easily flow into the cavity of the stamper and be accurately shaped, and can be peeled cleanly without causing the plate to be removed. Furthermore, even if the stamper is removed before curing, the pattern is not easily broken because it is solidified by instantaneous cooling. For this reason, even a very complicated concavo-convex pattern can be reproduced with very high accuracy. Further, after removing the stamper, it is also possible to cure by irradiating light from the front surface of the concavo-convex pattern forming layer. Therefore, it is possible to sufficiently cure, and it is also possible to form unevenness on both sides at once. Furthermore, the support can be not only transparent but also opaque, and the removed stamper can be used continuously in the embossing process, so it has excellent continuous productivity.
[0155]
Moreover, since the uneven pattern forming material of the present invention lowers the viscosity with a small amount of heating, the uneven pattern can be formed at a high speed by heating for a short time during embossing. Productivity is improved because the embossing speed can be increased.
[0156]
Furthermore, since the above-mentioned epoxy acrylate is easily reduced in viscosity by heating, it can be applied even without a solvent in the composition. In this case, the safety during operation is improved, and the residual solvent Inconveniences such as deposition hindrance affecting the subsequent processes are reduced.
[0157]
Moreover, since the said epoxy acrylate has two or more ethylenically unsaturated bonds in 1 molecule, the uneven | corrugated pattern formation material of this invention has photocurability. Therefore, the concavo-convex pattern forming material of the present invention can be cured at a temperature lower than the process temperature of the embossing process, hardly cause pattern collapse in the curing process, and can sufficiently fix the concavo-convex pattern formed by the embossing process. In addition, sufficient film properties such as strength can be obtained.
[0158]
Moreover, according to the uneven | corrugated pattern formation method which concerns on this invention, since it can harden | cure after removing a stamper from an uneven | corrugated pattern formation layer, it is possible to mass-produce a concavo-convex pattern continuously.
[0159]
Moreover, since the uneven | corrugated pattern formation material which concerns on the said invention can form the uneven | corrugated pattern formation layer which is a high viscosity or solid state which does not flow at normal temperature on a support body, it is also possible to form uneven | corrugated pattern transfer foil. is there. When the uneven pattern transfer foil is used, productivity can be further improved.
[0160]
According to the present invention, it is needless to say that a relief hologram or a concavo-convex pattern of a diffraction grating can be duplicated. In addition to a relatively large optical article such as a Fresnel lens having a relatively large size of 100 μm or more, a complex having a more advanced optical function. An uneven pattern, for example, an optical element that controls at least one of reflection, transmission, scattering, polarization, condensing, or interference of all light rays and / or light of a specific wavelength, and an uneven pattern such as an information recording element Mass production is possible with high accuracy and embossing.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an example of an uneven pattern transfer foil.
FIG. 2 is a diagram for explaining an example of a method for creating an uneven pattern.
FIG. 3 is a diagram for explaining an example of a method for creating an uneven pattern.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an uneven pattern.
[Explanation of symbols]
1. Transfer foil
2 ... Support
3 ... release layer
4 ... Uneven pattern forming layer
4 '... Uneven pattern
5 ... Reflective layer
6 ... Adhesive layer
7 ... Support roller
8 ... Stamper
9 ... Embossed roller
9a ... Metal roller
9b ... Paper roller
9c ... Pressure contact roller
9d ... Pressure contact roller
10 ... Irradiation source
11 ... Irradiation source (pre-curing)

Claims

An epoxy acrylate containing two or more ethylenically unsaturated bonds and a cyclic structure in one molecule and having a viscosity at 25 ° C. of 50000 mPa · s or more is 60% by mass or more of the entire solid content , and ethylenically unsaturated in one molecule. Photocuring that contains two or more bonds and has a viscosity of 20000 mPa · s or less at 25 ° C. and a monomer and / or oligomer of 10 to 40% by mass of the total solid content and a viscosity at 25 ° C. of 20000 mPa · s or more. A concavo- convex pattern-forming material comprising an adhesive resin composition and used for forming a concavo-convex pattern of an optical article .

The concavo-convex pattern forming material according to claim 1 , wherein the viscosity is 10,000 mPa · s or less at any temperature of 30 to 120 ° C.

At 90 ° or more in the uneven pattern forming material prior to contact angle photocuring of water of the coating film surface formed by coating on a support and after the uneven pattern forming material according to any of claims 1 to 3 .

The uneven | corrugated pattern formation material in any one of Claims 1 thru | or 4 which does not contain a solvent or contains in the ratio of 3 mass% or less of the whole composition.

At least claim it formed using an uneven pattern forming material according to 1 to 5 or, uneven pattern receptors.

The uneven | corrugated pattern receiver of Claim 6 formed by apply | coating the uneven | corrugated pattern forming material in any one of the said Claims 1 thru | or 4 on a support body.

The uneven | corrugated pattern receiver of Claim 6 formed by apply | coating and forming the uneven | corrugated pattern formation material of the said Claim 5 on a support body by heating and melting.

A method for producing a concavo-convex pattern receptor, comprising the step of applying the concavo-convex pattern forming material according to claim 5 on a support by heating and melting the material.

At least on the surface of the claims 1 to 5 uneven pattern receptors having an uneven pattern forming layer formed by using an uneven pattern forming material according to any one, the uneven pattern by pressing a stamper having a concavo-convex shape A method for forming an uneven pattern.

The concavo-convex pattern formation method according to claim 10, wherein the concavo-convex pattern receptor is the concavo-convex pattern receptor according to claim 8.

Furthermore, the uneven | corrugated pattern formation method of Claim 10 or 11 which hardens the said uneven | corrugated pattern formation layer by light irradiation.

The uneven | corrugated pattern formation method of Claim 12 which light-irradiates after removing a stamper from the said uneven | corrugated pattern formation layer, and hardens the said uneven | corrugated pattern formation layer.

The uneven | corrugated pattern formation method of Claim 12 which light-irradiates before removing a stamper from the said uneven | corrugated pattern formation layer, and hardens the said uneven | corrugated pattern formation layer.

6. A concavo-convex pattern transfer in which a concavo-convex pattern forming layer made of at least the concavo-convex pattern forming material according to any one of claims 1 to 5 is provided on a support so that the concavo-convex pattern is formed on the concavo-convex pattern forming layer. Foil.

Characterized in that it comprises a surface structure having an uneven pattern formed thereon with a cured product of the uneven pattern forming material according to any one of claims 1 to 5, the optical article.

The optical article according to claim 16, wherein the uneven pattern is an optical element that controls at least one of reflection, transmission, scattering, polarization, light collection, and interference of all light rays and / or light of a specific wavelength.

The optical article according to claim 16, wherein the uneven pattern is a relief hologram, a diffraction grating, or a computer generated hologram.

The optical article according to claim 17, wherein the optical element is a structure having antireflection performance, a polarizing plate, or a retardation plate.

The optical article according to claim 17, wherein the optical element is a Fresnel lens, a lenticular lens, a light guide plate, a light diffusion plate, or a prism sheet.

The optical article according to claim 16, wherein the uneven pattern has a structure for recording information.