JP4509299B2

JP4509299B2 - ロール成形型

Info

Publication number: JP4509299B2
Application number: JP2000129637A
Authority: JP
Inventors: 陸司渡辺; 克也藤澤
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 2000-04-28
Filing date: 2000-04-28
Publication date: 2010-07-21
Anticipated expiration: 2020-04-28
Also published as: JP2001310340A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面に微細な凹凸パターンを備えたフレネルレンズシート、プリズムレンズシート、レンチキュラレンズシートなどの各種光学シートまたは光学フィルムの製造に用いられるロール成形型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
透過型スクリーン用のフレネルレンズ、プリズムレンズ、レンチキュラレンズ、各種光学フィルムなどに、表面に微細な凹凸パターンを有する光学用途向けのシートあるいはフィルムが用いられている。このようなシートは、通常、プレス法、キャスト法等の方法により成形されている。しかし、プレス法によりシートを作製するためには、加熱、加圧、冷却という３つのサイクルを要し、成形に比較的長い時間が必要であり、生産性が低いという課題が存在する。キャスト法によりシートを作製する際にも、金型にモノマーを流し込んで重合するための時間がかかり生産性が低いという課題が存在し、また多数の金型が必要になるという課題も存在する。プレス法およびキャスト法に存在する上記の課題を解消するため、成形型と基材フィルム（以下、この明細書ではフィルムとシートとを区別せず、フィルムにはシートも含まれる。）との間に電離放射線硬化樹脂（２Ｐ樹脂）を流し込み、電離放射線を照射することによって電離放射線硬化樹脂を硬化重合する２Ｐ成形法が開発されている。２Ｐ成形法を高い生産性で行うため、凹凸パターンが設けられたスタンパが取り付けられたロール状の成形型を用いて、表面に凹凸を持つ光学フィルム等を連続的に製造する技術が開発されている（以下、これを連続光重合成形法という。）。連続光重合成形法において、ロールにスタンパを取り付ける方法として、スタンパをロールにネジで固定する方法、スタンパを機械的に引張りながらロールに巻き付けて固定する方法などがある。また、エポキシ樹脂等の接着剤を用いてスタンパとロールとを固定する方法もある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ロールとスタンパとの間に隙間ができたり、スタンパ端面の継目部が盛り上がったりすると、ロール成形型の平面性が低くなり、連続成形時に硬化不良を生じさせたり、成形品の製品価値を低下させたりする。上記従来のスタンパを取り付ける方法では、ロール成形型の平面性が不十分であり、硬化不良、製品価値の低下が生じる。さらに、スタンパとロールとを接着剤で固定する方法では、スタンパを交換しようとする毎にロールも交換しなければならず、作業が煩雑であり、また、製造コストの上昇を招く。
【０００４】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたもので、連続光重合成形法に用いられる平面性に優れたロール成形型を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決する、表面に微細な凹凸パターンを備えたスタンパが取り付けられて、電離放射線硬化樹脂を用いた連続成形に用いられる本発明のロール成形型は、ロールの外周部分に粘着剤層が設けられ、ロール幅方向の粘着剤層上の一部にスタンパ材料と同じ金属からなる補助層が設けられたロールに、スタンパの端部が補助層の上に位置するようにスタンパが巻き付けられて、粘着剤層でスタンパがロールに固定されており、該スタンパの端部同士がハンダで接着されてなるものである。大型のロール成形型等では、複数枚のスタンパを貼り合わせて使用しても良い。補助層の厚さが１０μｍ以下であり、かつ、ハンダで接着されるスタンパの端部が補助層の上に重ね合わされた積層部分のロール幅方向の幅が２ｍｍ以下であることが、ロール成形型の平面性がより高くなる点で好ましい。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に従って説明する。本発明のロール成形型の一例の断面図を図１に示す。本発明のロール成形型１は、ロールの外周部分に粘着剤層３が設けられ、ロール幅方向の粘着層上の一部にスタンパ材料と同じ金属からなる補助層４が設けられたロール６に、スタンパ２の継ぎ目が補助層の上に位置するようにスタンパ２が巻き付けられて、粘着剤層３でスタンパ２がロール６に固定されている。そして、スタンパ２の端部同士がハンダ（低融点金属）５で接着されている。このロール６としては、アルミニウム、黄銅、銅等の金属や、シリコン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、ポリメチルペンタン樹脂等の合成樹脂から作製したものを用いることができる。スタンパには、フレネルレンズ、プリズムレンズ、レンチキュラレンズ等のレンズの微細パターンや、回折格子等の光学部品の微細パターンが反転された凹凸パターンが形成されている。粘着剤層として両面粘着テープを使用することが、スタンパの交換時に、粘着剤を溶解する溶剤中に浸漬することによってスタンパを容易に剥離することができ、金属ロールの再利用が容易となる点で好ましい。スタンパは一般に金属製であり、電離放射線硬化樹脂を用いた原盤を導電化処理し、次いでＮｉ電鋳することにより作製することができる。
【０００７】
スタンパの継目部の拡大図を図２に示す。スタンパ２の端部同士を低融点金属で接続するにあたり、両端部の距離は５００μｍ以下であることが望ましい。しかし、本発明のように補助層を設けておけば、両端部の距離が５００μｍより大きい場合でも、接続固定が容易である。低融点金属５はスタンパ２の端面継目部の固定部となるとともに、このロール型を用いて電離放射線硬化樹脂で成形された成形品の離型面となる。このため、離型耐久性を向上させるため、接着後、低融点金属がスタンパ上に盛り上がる高さが１０μｍ以下になるように低融点金属の表面を研磨加工することが好ましい。
【０００８】
本発明のロール成形型を用いた連続光重合成形装置の概略図を図３に示す。図１において、ロール状成形型１にはスタンパが取り付けられている。電離放射線硬化樹脂層が形成されて上記ロール状成形型１に押圧される基材シートとしては、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂、トリ酢酸セルロース樹脂、ポリエステル樹脂からなるシートまたはフィルムを用いることができる。
【０００９】
本発明においては、図３に示すように、基材シート巻出器８からポリカーボネートフィルム等からなる基材シートが一定速度で送り出される。電離放射線硬化樹脂が塗布装置９により基材シート上に所定の膜厚になるように塗布される。電離放射線硬化樹脂が塗布された基材シートは、ロール状成形型７に加圧ロール（図示しない）等を用いて押圧される。そして、電離放射線照射装置１０によって電離放射線が照射される。電離放射線が照射されることによって、電離放射線硬化樹脂層が硬化される。基材シートは、上記ロール状成形型７から上記電離放射線硬化樹脂層とともに離型され、巻取り器１１で巻取られる。
【００１０】
【実施例】
以下、実施例により本発明をより具体的に説明する。
【００１１】
（実施例）
ガラス板（３７０ｍｍ×３１０ｍｍ×１．１ｍｍ）上に一定膜厚になるように電離放射線硬化性樹脂を塗布し、マスクを用いた電離放射線露光、現像および熱処理の工程により、段差が２０μｍで、ピッチが４０〜１００μｍの微細凹凸パターンを持つ原盤を得た。この原盤に導電化処理を施し、Ｎｉ電鋳を行って膜厚が３００μｍのＮｉスタンパを作製した。これを外寸が２８０ｍｍ×３４４ｍｍになるようにカットした。同様の方法で作製した３枚のＮｉスタンパの微細凹凸パターン面側にそれぞれ保護フィルムを貼った。微細凹凸パターン面を下側にして、端部同士の距離が１．５ｍｍになるように３枚のＮｉスタンパを並べ、１つのＮｉスタンパ端面には厚さが１０μｍで幅が３ｍｍのＮｉ板（補助層に該当する。）を幅が５ｍｍの粘着テープ（１）で貼付けて、２つの接続部端部上には厚さが１０μｍで幅が３ｍｍのＮｉ板（補助層に該当する。）を幅が５ｍｍの粘着テープ（１）で貼付けて、２８０ｍｍ×１０３６．５ｍｍ（３４４ｍｍ×３（枚）＋１．５ｍｍ×２＋１．５ｍｍ）の大きさのスタンパを作製した。
【００１２】
次に、微細凹凸パターン面が上側になるようにスタンパを裏返し、３つの端面継目部上に幅が５ｍｍの粘着テープ（２）を貼り付けた。再度、スタンパを裏返して、微細凹凸パターン面を下側にして、粘着テープ（１）を厚さが１０μｍのＮｉ板が剥がれないように剥離した。また、直径が３３０ｍｍで長さが５００ｍｍの金属ロールの円周中央部に、両面粘着テープ（粘着剤層に該当する。）を貼り付けた。この金属ロールに、上記の通りに処理したスタンパを微細凹凸パターン面を表側にして巻き付けた。巻き付け後、粘着テープ（２）を剥離した。その後、Ｎｉスタンパ端面継目部をやに入りハンダ（ＪＭ−２０：（株）弘輝製）で接着固定した。さらに、平面性、離型耐久性の向上を図るため、低融点金属表面を研磨装置で研磨した。
【００１３】
上記の通り作製したロール成形型を図３に示す装置のロール成形型として用いて、連続光重合成形により微細凹凸パターンを具備する光学シートを得た。１０００回転後の離型性、パターン転写性に変化は見られなかった。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明により、連続光重合成形法に用いられる平面性に優れたロール成形型が提供される。これにより、スタンパ剥離、スタンパ端面継目部の割れ、離型不良が無くなり、安定生産が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のロール成形型の一例の断面図である。
【図２】本発明のロール成形型の一例の部分拡大図である。
【図３】本発明のロール成形型が使用される成形装置の一例の概略図である。
【符号の説明】
１…ロール成形型
２…スタンパ
３…粘着層
４…補助層
５…ハンダ（低融点金属）
６…金属ロール

Claims

表面に微細な凹凸パターンを備えたスタンパが取り付けられて、電離放射線硬化樹脂を用いた連続成形に用いられるロール成形型であって、ロールの外周部分に粘着剤層が設けられ、ロール幅方向の粘着剤層上の一部にスタンパ材料と同じ金属からなる補助層が設けられたロールに、スタンパの端部が補助層の上に位置するようにスタンパが巻き付けられて、粘着剤層でスタンパがロールに固定されており、該スタンパの端部同士がハンダで接着されてなるロール成形型。
補助層の厚さが１０μｍ以下であり、かつ、ハンダで接着されるスタンパの端部が補助層の上に重ね合わされた積層部分のロール幅方向の幅が２ｍｍ以下である請求項１記載のロール成形型。