JP5104228B2 - 微細形状転写シートの製造装置および微細形状転写シートの製造方法 - Google Patents

微細形状転写シートの製造装置および微細形状転写シートの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5104228B2
JP5104228B2 JP2007290360A JP2007290360A JP5104228B2 JP 5104228 B2 JP5104228 B2 JP 5104228B2 JP 2007290360 A JP2007290360 A JP 2007290360A JP 2007290360 A JP2007290360 A JP 2007290360A JP 5104228 B2 JP5104228 B2 JP 5104228B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
fine shape
transfer sheet
base material
mold
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2007290360A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2008137380A (ja
Inventor
潔 箕浦
宣嗣 千木良
文保 野村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Priority to JP2007290360A priority Critical patent/JP5104228B2/ja
Publication of JP2008137380A publication Critical patent/JP2008137380A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5104228B2 publication Critical patent/JP5104228B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)

Description

本発明は、微細形状転写シートの製造装置および微細形状転写シートの製造方法に関する。更に詳しくは、皺が入ることがなく転写ムラを発生することのない微細形状転写シートの製造装置と微細形状転写シートの製造方法に関する。
従来、導光板、光拡散板、レンズ等の光学フィルムを製造する手段として、薄いフィルムなどのシート状基材の表面に、金型(スタンパー)の表面に設けた微細凹凸形状を転写するプレス成形方法が知られている(特許文献1、特許文献2)。
このようなプレス成形法では、特にシート状基材に対する金型(スタンパー)のプレス時にシワが入りやすく、それが原因で転写ムラを起こすことがあった。
このような観点にもとづいて、スタンパーと基材の間に中間基材(緩衝材)を介してプレスすることが提案されている(特許文献3)。
しかし、特許文献3の提案では、具体的な緩衝材として、物性などは検討されておらず、例えば、市販されているポリイミドフィルム、テフロン(登録商標)、シリコーンゴム、PETフィルム、ポリエチレンフィルム、NBR等を使用することが提案されているに止まる。しかし、これら市販されている材料をそのまま使用しても、プレスの際に基材に皺が入り転写ムラを引き起こすという問題は完全に解消されるわけではなかった。
また、転写板と基材とを中間基材(ゴムシート)を介してプレスするようにし、該ゴムシートのクッション性を利用して、金型に僅かな寸法誤差があってもゴムが吸収して均一な転写を行うという提案がされている(特許文献4)。
しかし、この特許文献4による提案は、特許文献3の提案と同様に、これら市販のゴムシート材料をそのまま適用したのでは、やはりプレスの際にフィルムに皺が入り転写ムラを引き起こすという不都合は解消されなかった。
特開2005−199455号公報 特開2005−310286号公報 特開2004−288804号公報(段落0018) 特開2004−74770号公報(段落0042)
本発明の目的は、上述したような点に鑑み、プレスされる際に、シート状基材に皺が入ることなく、転写ムラを発生することなく転写成型することのできる微細形状転写シートの製造装置と微細形状転写シートの製造方法を提供することにある。
上述した目的を達成する本発明の微細形状転写シートの製造装置は、以下の(1)の構成からなるものである。
)シート状の樹脂基材および微細形状を備えた金型を中間基材を介して加熱・加圧することによって微細形状を賦形する微細形状転写シート製造装置において、前記中間基材として、該中間基材の前記樹脂基材側の表面が、ゴム材質に滑り処理を施したものを用いてなること特徴とする微細形状転写シートの製造装置。
また、これら本発明の微細形状転写シートの製造装置において、より具体的構成として好ましくは、以下の()〜()のいずれかの構成からなるものである。
)前記中間基材の前記樹脂基材側の表面の表面粗さが中心線平均粗さRaで1.0〜10.0μmの範囲であることを特徴とする()に記載の微細形状転写シートの製造装置。
前記中間基材が1種類の板状体で構成されてなり、かつ熱抵抗が1.0×10−3K/W以下であることを特徴とする上記(1)または(2)に記載の微細形状転写シートの製造装置。
前記中間基材が1種類の板状体で構成されてなり、かつ圧縮弾性率が1.0MPa〜200MPaの範囲の中間基材であることを特徴とする、上記(1)〜()のいずれかに記載の微細形状転写シートの製造装置。
前記中間基材が1種類の板状体で構成されてなり、かつ面内の曲げ剛性が、前記金型の長手方向および該長手方向と直角をなす方向で1.0×10−5N・m〜1.0×10−2N・mの範囲であることを特徴とする上記(1)〜()のいずれかに記載の微細形状転写シートの製造装置。
)前記中間基材の前記樹脂基材側の表面の表面抵抗値が1.0×10Ω/□以下であることを特徴とする上記(1)〜()のいずれかに記載の微細形状転写シートの製造装置。
また、上述した目的を達成する微細形状転写シートの製造方法は、以下の()の構成からなるものである。
)シート状の樹脂基材および微細形状を備えた金型を中間基材を介して加熱・加圧することによって微細形状を賦形する微細形状転写シートの製造方法において、前記中間基材として該中間基材の前記樹脂基材側の表面が、ゴム材質に滑り処理を施したものを用いることを特徴とする微細形状転写シートの製造方法。
シート状基材はプレスされる際に、温度変化による熱変形を起こすものであるが、この点に関連して各請求項の本発明は、以下の効果を有する。
請求項にかかる本発明の微細形状転写シートの製造装置を用いれば、シート状基材表面を接する中間基材は好ましい滑り状態を有することにより、基材が中間基材に拘束されることなく熱変形するので、プレスする際に基材表面に皺が入りにくく、転写ムラの発生を抑制でき、優れた微細形状転写シートを製造することができる微細形状転写シートの製造装置が提供される。
請求項にかかる本発明の微細形状転写シートの製造装置を用いれば、上述した請求項に記載の効果をより明確に有した状態で、優れた微細形状転写シートを製造することができる微細形状転写シートの製造装置が提供される。
請求項にかかる本発明の微細形状転写シートの製造装置を用いれば、中間基材を介して基材を加圧する加圧盤の熱を基材に効率良く伝えて温調サイクルを短くでき、特に、上述した請求項1または2に記載の効果をより明確に有した状態で、優れた微細形状転写シートを高い生産性のもとで製造することができる微細形状転写シートの製造装置が提供される。
請求項にかかる本発明の微細形状転写シートの製造装置を用いれば、中間基材に好ましいクッション性を持たせることができ、より面内で均一性の高い転写が可能になり、特に、上述した請求項1〜のいずれかに記載の効果をより明確に有した状態で、より微細な形状でかつ大きなサイズの微細形状転写シートの生産に対応できる微細形状転写シートの製造装置が提供される。
請求項にかかる本発明の微細形状転写シートの製造装置を用いれば、中間基材に皺が入りにくいので、全面均一に転写ムラのない成形を容易に達成し得る微細形状転写シートの製造装置が提供される。
請求項6にかかる本発明の微細形状転写シートの製造装置を用いれば、プレス成形中の微細形状転写シートの帯電を抑制して、プレス開放時の中間基材への貼り付きを防止できるので安定した成型、離型動作を実現しうる微細形状転写シートの製造装置が提供される。
請求項7にかかる本発明の微細形状転写シートの製造方法を用いれば、シート状基材表面を接する中間基材とのすべりを良い状態にすることができ、これにより基材が中間基材に拘束されることなく熱変形するので、プレスする際に基材表面に皺が入りにくく転写ムラの発生を抑制でき、優れた微細形状転写シートを製造することができる。
以下、更に詳しく本発明の微細形状転写シートの製造装置と微細形状転写シートの製造方法について、説明する。
まず、微細形状転写シートの製造装置は、シート状の樹脂基材および微細形状を備えた金型を中間基材を介して加熱・加圧することによって微細形状を賦形する微細形状転写シート製造装置において、前記中間基材として、本文中で定義する樹脂フィルムとの静摩擦係数が0.5以下のものを用いてなるものである。
かかる構成とすることにより、シート状基材表面を接する中間基材と、該基材とのすべりを良い状態にすることができ、これにより基材が中間基材に拘束されることなく熱変形することができ、プレスする際に基材表面に皺が入りにくく、転写ムラの発生を抑制できる。
また、本発明の微細形状転写シートの製造装置は、シート状の樹脂基材および微細形状を備えた金型を中間基材を介して加熱・加圧することによって微細形状を賦形する微細形状転写シート製造装置において、前記中間基材として、該中間基材の前記樹脂基材側の表面が、ゴム材質に滑り処理を施したものを用いてなるものである。かかる構成とすることにより、シート状基材表面を接する中間基材と、該基材とのすべりを良い状態にすることができ、これにより基材が中間基材に拘束されることなく熱変形することができ、プレスする際に基材表面に皺が入りにくく、転写ムラの発生を抑制できる。
かかる本発明の微細形状転写シートの製造装置において、好ましくは、前記中間基材の前記樹脂基材側の表面の表面粗さが中心線平均粗さRa(JIS B0601(2001年版))で1.0〜10.0μmの範囲内のものである。
あるいは、好ましくは、前記中間基材が1種類の板状体で構成されてなり、かつ熱抵抗が1.0×10−3K/W以下であるものである。これにより加圧盤の熱を中間基材を介して短時間で転写シートに伝えられる。該中間基材の熱抵抗の下限値は、1.0×10−6K/Wである。この値未満は技術的に実現がむずかしい。ここで中間基材の熱抵抗は、(中間基材の厚み)/(中間基材の熱伝導率)で計算される値である。中間基材の熱伝導率は例えば、130mm×130mmの大きさにカットしたサンプルを京都電子工業(株)製迅速熱伝導率計(QTM−500)によって測定することができる。
あるいはまた、好ましくは、前記中間基材が1種類の板状体で構成されてなり、かつ圧縮弾性率が1.0〜200MPa以下の中間基材であるものである。中間基材の圧縮弾性率をこの範囲とするのが好ましいのは、シートの厚みムラがあっても中間基材のクッション性により、シート平面性に中間基材が追従して、成形面内でムラなく均一に転写できるからである。ここで、中間基材の圧縮弾性率は、50mm×50mm(初期面積:25cm)にカットしたサンプルを(株)島津製作所製オートグラフ(AG−100kND)と、(株)島津製作所製ロードセル(SFL−100kNAG)を用いて、圧縮速度0.5mm/分の速度で圧縮力が25kNとなるまで圧縮し、縦軸に圧縮力/初期面積、横軸に厚み/初期厚みをとって表した曲線での縦軸が5MPa(圧縮力12.5kN)における傾きと定義する。
さらにまた、好ましくは、前記中間基材が1種類の板状体で構成されてなり、かつ面内の金型の長手方向および該長手方向と直角をなす方向での曲げ剛性が、それぞれ1.0×10−5N・m〜1.0×10−2N・mの範囲にあることが良い。1.0×10−5N・m以上であれば、プレス成形中に中間基材に皺が入りにくく、転写ムラの極めて少ない成形が可能となる。1.0×10−2N・m以下であれば、シート材料の厚みムラに対して良好に追従して変形できる。なお、曲げ剛性は中間基材の断面2次モーメントと縦弾性係数との積であらわされる。断面2次モーメントは求める方向の曲げ剛性に対して、該方向と垂直な断面の形状より計算される値である。また、中間基材の縦弾性係数は、幅10mm、掴み間隔50mmとなるようにカットしたサンプルを(株)島津製作所製小型卓上試験機(EZ−L)にセットして5mm/分の速度で引張り応力が5MPaとなるまで引張り、縦軸に引張り応力、横軸に歪み(引張り方向)をとって表した曲線での縦軸が2.5MPaにおける傾きと定義する。
さらにまた、好ましくは、中間基材の前記樹脂基材(以下、転写シート)側の表面の表面抵抗値が1.0×10Ω/□以下であることが良い。通常、絶縁体である転写シートは加圧成型中に帯電する。転写シートが帯電したまま金型へのプレスを開放した時、転写シートが中間基材に貼り付いているため、転写シートが金型から無理矢理に剥がされる場合がある。この時、転写シートの成型面に線状の離型跡が残ることがある。そこで、中間基材の転写シート側の表面抵抗値を1.0×10Ω/□以下とすることにより、転写シートの中間基材側表面に帯電した電荷を中間基材を介してアースに逃がすことができるので、転写シートの中間基材への貼り付きを抑制して、成形面の離型跡を防止することができる。また、プレス開放速度を早くできるのでサイクルタイムが短くなり生産性を向上できる。一方、1.0×10Ω/□より大きい場合、成型後の転写シートが中間基材に貼り付き、プレス開放時に離型跡を発生させたり、プレス開放速度を遅くすることによる生産性低下をもたらすことがある。ここで、表面抵抗値はJIS K 6911(1995年版)に基づいた測定法により得られる値である、例えば、(株)ダイアインスツルメンツ製のハイレスタ UP(MCP−HT450:JIS K 6911(1995年版)準拠)や同社製のロレスタ GP(MCP−T610:JIS K 7194(1994年版)準拠)等によって測定できる。そして、中間基材が主に絶縁材料から構成される場合は本範囲の表面抵抗値を得るために中間基材の表面に帯電防止剤を含む層をコーティング等により形成するのが良い。帯電防止剤としてはアニオン性界面活性剤やカチオン性界面活性剤等が一般的であるがこれらに限られるものではない。また、金属、カーボン類等の導電性粒子を分散させた液をコーティングして導電層を設けたり、蒸着やスパッタ等により導電性を設けても良い。
上記の特性を有する中間基材は、1種類の板状体のものでもよい。さらに、上記の特性を有する中間基材は、金型とプレス板の間隙のばらつきや転写シートの厚みムラに追従して全面で均一に成形できるように成型時に体積変化することが好ましい。また、成形後に変形が回復するように弾性領域内で適用することが好ましい。さらにまた、圧力分布のばらつきによる成形ムラを防止するために、中間基材の厚み分布は平均値を中心として±3%の範囲内に抑えることが好ましい。
また、微細形状転写シートの製造方法は、シート状の樹脂基材および微細形状を備えた金型を中間基材を介して加熱・加圧することによって微細形状を賦形する微細形状転写シートの製造方法において、前記中間基材として、本文中で定義する樹脂フィルムとの静摩擦係数が0.5以下である中間基材を用いることを特徴とする。
また、上述した目的を達成する本発明の微細形状転写シートの製造方法は、シート状の樹脂基材および微細形状を備えた金型を中間基材を介して加熱・加圧することによって微細形状を賦形する微細形状転写シートの製造方法において、前記中間基材として該中間基材の前記樹脂基材側の表面が、ゴム材質に滑り処理を施したものを用いることを特徴とする。
図1に、かかる本発明の微細形状転写シートの製造装置を、基材シートとしてフィルムを用いた場合で、該フィルム幅方向から見た概略断面図を示す。
図1に示すように、本発明の微細形状転写シートの製造装置1は、プレスユニット10と、離型ユニット20と、ヒーターユニット30と、冷却ユニット40と、巻出ユニット50、巻取ユニット60から構成される。巻出ユニット50でロール状に巻き取られたフィルム2が、巻き出されて、プレスユニット10で金型3の微細凹凸形状が加工された表面3aに押しつけられて、フィルムの成形面2aに微細凹凸形状が転写成形され、巻取ユニット60によりロール状に巻き取られる。巻出ユニット50と巻取ユニット60は、上記のフィルムの搬送装置である。
プレスユニット10は、加圧プレート(上)14aが支柱11をガイドにして昇降移動できるように、プレスシリンダー12に連結されている。支柱11はフレーム(上)16aとフレーム(下)16bに挟まれるように配設されている。加圧プレート(上)14aの下面には温調プレート(上)15aが取り付けられている。一方、加圧プレート(下)14bの上面には温調プレート(下)15bが取り付けられている。各温調プレートには、それぞれ、加熱ユニット30、冷却ユニット40が配管、配線等を介して接続されている。そして、金型3は温調プレート(下)15bの上側表面に取り付けられて、下側温調プレートを介して、加熱、冷却制御される。なお、金型3は温調プレート(上)15aの下面に取り付けられてもよい。なお、各プレートのフィルム押圧面側の平面度は10μm以下が好ましく、さらに好ましくは5μm以下が好ましい。
プレスシリンダーは図示しない油圧ポンプとオイルタンクに接続されており、油圧ポンプにより加圧プレート(上)14aの昇降動作および、加圧力の制御を行う。また、本実施形態では油圧方式のプレスシリンダーを適用しているが、加圧力を制御できる機構であれば、いかなるものでもよい。
圧力範囲は0.1MPa〜20MPaの範囲で制御できることが好ましく、さらに好ましくは、1MPaで〜10MPaの範囲で制御できることが好ましい。
プレスシリンダーの昇圧速度は0.01MPa/s〜1MPa/sの範囲で制御できることが好ましく、さらに好ましくは、0.05MPa/s〜0.5MPa/sの範囲で制御できることが好ましい。
本発明に用いられる金型3について説明する。金型の転写面は、微細なパターンを有するものであり、金型に該パターンを形成する方法としては、機械加工、レーザー加工、フォトリソグラフィ、電子線描画方法等がある。ここで、金型に形成される「微細形状」とは、高さ10nm〜1mm、周期10nm〜1mmで周期的に繰り返された凸形状である。凸形状の高さはより好ましくは1μm〜100μmであり、周期はより好ましくは1μm〜100μmである。また、凸形状の例としては、三角錐、円錐、四角柱、レンズ形状等に代表される任意の形状の突起物が離散状、ドット状で配されたものや、断面が三角、四角、台形、半円、楕円等に代表される任意の形状の突起物がストライプ状に配されたもの等がある。金型の材質としては、所望のプレス時の強度、パターン加工精度、フィルムの離型性が得られるものであればよく、例えば、ステンレス、ニッケル、銅等を含んだ金属材料、シリコーン、ガラス、セラミックス、樹脂、もしくは、これらの表面に離型性を向上させるための有機膜を被覆させたものが好ましく用いられる。該金型の微細なパターンは、フィルム表面に付与したい微細な凹凸パターンに対応して形成されているものである。
また、フィルムにある程度の厚みムラがあっても全面でムラなく成形できるように、温調プレート(上)15aとフィルム2の間に中間基材17を設置する。
該中間基材17としては、樹脂シート基材との静摩擦係数が0.5以下のものを用いるか、あるいは、樹脂シート基材と接する側の表面がゴム材質の滑り処理を施したものを用いる。
中間基材17として、樹脂シート基材との静摩擦係数が0.5以下のものを用いることにより、プレス成形時に樹脂シートが熱等の影響で変形するときに、中間基材との間で滑りが生じ、樹脂シートに皺が入ることなくプレスされ良好な成型ができるので好ましく、さらに好ましくは、該摩擦係数が0.3以下のものを用いることである。
なお、本発明において、該静摩擦係数は、後述するように、ヘイドン(HEIDON)式摩擦測定法を用いて、表面の中心線平均粗さRa=10nm、十点平均粗さRz=150nmで、該表面が表面コート処理を施されていないポリエチレンテレフタレートフィルム(例えば、東レ株式会社製ポリエチレンテレフタレートフィルム「ルミラー」(登録商標)、品番6XV670の粗面側、フィルム厚み6.3μm、粗面側のRa=10nm、粗面側のRz=150nm)の該表面と摩擦して測定した値である。かかる測定に際して、ポリエチレンテレフタレートフィルムの厚みは、本質的なものではないので、特に規定すべきものではないが、中間基材との静摩擦係数を測定するに際しての摩擦時、フィルムが破れたりしないように5μm以上であることが好ましい。表面の中心線平均粗さRa=10nm、表面の十点平均粗さRz=150nmのポリエチレンテレフタレートフィルムと摩擦して測定した値としている理由は、次の通りである。すなわち、本発明が好ましく適用される樹脂シートでは、概ね上記特性のポリエチレンテレフタレートフィルムと摩擦抵抗が同等、あるいはそれよりも摩擦抵抗が小さい。したがって、上記特性のポリエチレンテレフタレートフィルムを基準とした中間基材であれば、実際に転写する樹脂シート基材との静摩擦係数はほぼ0.5以下となり得るものだからである。0.5以下であれば、中間基材との間で良好な滑り状態となり、ムラの少ない成形が可能となる。ここで、フィルムの中心線平均粗さRa値、十点平均粗さRz値はJIS B 0601(2001年版)で規定するRa、Rzに相当するものであ。なお、上記特性のポリエチレンテレフタレートフィルムとの静摩擦係数の下限については特に定めるものではないが、技術的な実現性を考慮すると好ましくは0.1以上である。
なお、表面の中心線平均粗さRa=10nm以下、かつ十点平均粗さRz=150nm以下で、該表面が表面コート処理を施されていないポリエチレンテレフタレートフィルムの該表面と中間基材との静摩擦係数が0.5以下であれば、該中間基材は上記特性のポリエチレンテレフタレートフィルム(表面の中心線平均粗さRa=10nm、十点平均粗さRz=150nmで、該表面が表面コート処理を施されていないポリエチレンテレフタレートフィルム)との静摩擦係数が0.5以下となるものである。この理由は、フィルム材料においては、表面粗さが小さいほど真実接触面積が増大して、静摩擦係数が大きくなるので(例えば、加工技術研究会:工業用プラスチックフィルム(1991)の244頁を参照)、Raが10nm以下かつRzが150nm以下のフィルムとの静摩擦係数が0.5以下であれば、Ra=10nmかつRz=150nmのフィルムとの静摩擦係数も0.5以下となるからである。したがって、本発明を実施するにあたっては、上述した特定の特性を持つポリエチレンテレフタレートフィルム(表面の中心線平均粗さRa=10nm、十点平均粗さRz=150nmで、該表面が表面コート処理を施されていないポリエチレンテレフタレートフィルム)との静摩擦係数の測定が、該フィルムの入手が困難等の理由により、正確に測定できないときは、代わりに、表面の中心線平均粗さRa=10nm以下、かつ十点平均粗さRz=150nm以下であって、該表面が表面コート処理を施されていないポリエチレンテレフタレートフィルムを使用して中間基材との静摩擦係数を測定し、その結果から上述した特定の特性を持つポリエチレンテレフタレートフィルムとの静摩擦係数を推定してもよいものであり、そのようにして本発明の実施をすることができる。
上述した静摩擦係数が0.5以下である中間基材を得る方法は、各種の手法があると考えられるが、本発明者等の今までの各種知見によれば、例えば、後述する中間基材の樹脂基材側の表面をゴム材質に滑り処理を施したものとすることなどにより実現することができる。
中間基材の母材料は、例えば、厚みが0.3mm〜1.0mmのエチレン・プロピレン・ジエンゴム(EPDM)、シリコーンゴム、ブチルゴムあるいはフッ素ゴム等を好ましく用いることができ、さらに好ましくは、130℃以上の耐熱温度を有したものであり、耐熱温度とはその温度で24時間放置したときの引張り強さの変化率が10%を超えるときの温度をいう。
本発明において、「樹脂シート基材と接する側の表面がゴム材質の滑り処理を施したもの」とは、中間基材の表面が、シリコーンゴム、EPDMゴム、ブチルゴム、フッ素ゴムなどのゴム材質で形成され、かつその表面が滑り処理を施されているものをいい、「滑り処理」とは、フッ素系材料がコーティングされたり、あるいは、酸処理等の薬品処理、UV処理、機械加工などにより表面粗さを増大させたものや、あるいは、凹凸形状を有する型を押し当てながら成形して表面に凹凸を成形させたもの等であり、樹脂シート基材との静摩擦係数を低下させる処理をいうものである。
本発明においては、中間基材として、上述したような中間基材の樹脂基材側の表面をゴム材質に滑り処理を施したものを用いれば、上述した静摩擦係数を低下させる効果が明確にあり、本発明の所期の効果を得ることができ、それは、上述した静摩擦係数が0.5以下レベルまでは到達していない中間基材であっても該効果は認められるものである。
次に、上記の離型装置たる離型ユニット20について説明する。図1に示したように、離型ユニットは剥離ロール21と補助ロール22から構成され、剥離ロール21には図示しない剥離ロール回転手段が接続されて、指定の回転数で回転制御される。剥離ロール回転手段は、回転数を制御できるものであればよいが、回転量を厳密に制御できるようにサーボモータがより好ましい。また、剥離ロール21が回転しながら、金型3の表面に略平行にスムーズに移動できるように、直動用の案内ガイド等が加圧プレート(下)14bの上面に取り付けられている。
一方、補助ロール22は、剥離ロール21の外表面に沿うように旋回できるように、上記の補助ロール移動手段たる補助ロール旋回手段が接続されている。補助ロール旋回手段は電磁モータ、空圧を利用したアクチュエータ等、補助ロールを剥離ロールの周辺でその外周に沿って昇降移動させうるものであればいかなるものでもよい。そして、補助ロールの両端はロール軸心を中心に自在に回転できるように取り付けられている。
実際にフィルムを金型表面から離型し、さらに、次に成形するフィルムの供給動作を説明する。
離型動作前は、巻取側端位置で補助ロール22を剥離ロール21のほぼ上方まで移動させる。その後、剥離ロール回転手段により剥離ロールを回転させる。剥離ロールは回転とともに、金型3の表面に沿ってフィルム巻出側へ直進移動し、同時に金型に貼り付いたフィルムを剥離ロールに抱きつかせながら離型していく。金型の全領域でフィルムの離型が完了すると、剥離ロールが回転しないようにブレーキをかけながら、下流側にある搬送駆動ロールを回転させてフィルムを引っ張る。すると、剥離ロールと補助ロールにフィルムが抱きついた状態で、剥離ロールと補助ロールのユニットがフィルム巻取側へ直進移動する。
剥離ロールが巻取側の端位置まで戻ったら、補助ロール旋回手段により、補助ロールを剥離ロールのほぼ下方に旋回移動させて、フィルムを開放する。上記の剥離動作は剥離ロールの回転速度に依存し、剥離速度はロールの周速とほぼ同速度で行える。そのため、厳密に剥離動作を制御することが可能となり、あらゆる成型材料、条件に対してもスムーズな剥離条件を容易に作り出すことができる。
また、離型ユニットの別の実施形態について説明する。上記で説明した構成に加えて、剥離ロールにリニアモーター、電磁シリンダー、空圧シリンダー等の剥離ロール直動手段を連結する。フィルムを剥離する場合は、剥離ロール回転手段に一定トルクを保持させながら、剥離ロール直動手段を駆動して、離型ユニットを巻出側へ移動させながら剥離を行う。剥離動作が完了すれば、上記と同様に剥離ロールの回転を止めた状態で、下流側にある搬送駆動ロールを回転させて、フィルムを引っ張る。
次に、加熱ユニット30について説明する。加熱ユニット30は温調プレート(上)、(下)15a、15bをアルミ合金とし、プレート内に鋳込んだ電熱ヒーターにより制御するものが良い。また、温調プレート内に鋳込んだ銅あるいはステンレス配管、もしくは、機械加工により加工した穴の内部に温調された熱媒体を流すことにより加熱制御するものでもよい。さらには両者を組み合わせた装置構成でもよい。
熱媒体としてはバーレルサーム(松村石油(株))、NeoSK−OIL(綜研テクニックス(株))等が良く、また、100℃以上に加熱された水を循環させてもよい。そして、効率良く伝熱ができるように、配管内部のレイノズル数が1.0×104 〜12×104 の範囲になることが好ましい。
また、鋳込みヒーター、カートリッジヒーター等にする場合は、温調プレートを分割制御できることが好ましい。
温調プレートは昇温中、降温中、一定温調中のすべてにおいて、レンジで10℃以内、さらに好ましくは5℃以内の温度分布におさまることが好ましい。
また、金型に直接、熱媒配管ラインを加工し、金型を直接温調するようにしてもよい。次に、冷却ユニット40について説明する。冷却ユニットは温調プレート(上)(下)15a、15bに鋳込んだ銅あるいはステンレス配管、もしくは機械加工により加工した穴の内部に温調された冷媒体を流すことにより冷却制御する。
冷媒体としては、水が最適であるが、エチレングリコール溶液などでもよい。温度は10℃〜50℃の範囲が好ましく、効率良く伝熱できるように、配管内でのレイノズル数が1.0×104 〜12×104 の範囲になることが好ましい。
フィルム搬送装置たる巻出ユニット50、巻取ユニット60について説明する。巻出ユニット50は巻出ロール回転手段51と、搬送ロール52a〜52dと、引出バッファ部53と、フィルム固定部54から構成される。巻取ユニット60は巻取ロール回転手段61と、搬送ロール62a〜62dと、巻取バッファ部63と、搬送駆動ロール64と、フィルム固定部65から構成される。
引出バッファ部53、巻取バッファ部63はそれぞれボックス55、66とこれらに接続された吸引排気手段56、67から構成される。吸引排気手段56、67は真空ポンプ等、エアーを吸引、排気できるものであれば良く、ボックス内のエアーを排気することにより、ボックス内に挿入されたフィルムの表裏面で圧力差を与えることにより、一定の張力を付与するとともにボックス内でフィルムを弛ませて保持する。ボックス内に挿入されるフィルムの長さは、フィルムを成形する前後で間欠的に搬送するフィルム長さ分が適当である。さらに、ボックス55、66内にはセンサー57a、57b、68a、68bが取り付けられている。センサーは所定位置でフィルムを検知できるものであればよい。上記した離型ユニットによりフィルムが離型、搬送されて、ボックス内でセンサー検知位置からフィルムが外れたときに、上下流の巻出ロール回転手段51、あるいは巻取ロール回転手段61を駆動して、フィルムを巻き出し、あるいは巻き取り、常に、ボックス内で所定位置にフィルムを弛ましておくことができる。
また、フィルム固定部54、65は表面に吸引孔が形成された平板であることが好ましいが、さらに、クリップでフィルムを挟む機構のもの、あるいは、これらを組み合わせたものでもよい。
フィルム固定部54、65はプレス動作を行うときは両方とも作動させる。そして、フィルムを離型するときはフィルム固定部54を作動させてフィルムを固定し、フィルム固定部65が開放させることが好ましい。また、フィルムを供給するときはフィルム固定部54、65を両方とも開放することが好ましい。
搬送駆動ロール64は図示しないがモータ等の回転駆動手段に連結されて、フィルム搬送時にはニップロール64aが搬送駆動ロール64に近接し、フィルムを挟み、搬送駆動ロール64にてトルク制御を行いながらフィルムを一定張力のもとで搬送する。
本装置に適用される樹脂シート状基材たるフィルム2は、ガラス転移温度Tgが、好ましくは40〜180℃のものであり、より好ましくは50〜160℃であり、最も好ましくは50〜120℃である熱可塑性樹脂を主たる成分とするフィルムである。ガラス転移温度Tgがこの範囲を下回ると、成形品の耐熱性が低くなり形状が経時変化するため好ましくない。また、この範囲を上回ると、成形温度を高くせざるを得ないものとなりエネルギー的に非効率であり、またフィルムの加熱/冷却時の体積変動が大きくなりフィルムが金型に噛み込んで離型できなくなったり、また離型できたとしてもパターンの転写精度が低下したり、部分的にパターンが欠けて欠点となる場合がある等の理由により好ましくない。ここで、ガラス転移温度Tgとは、JIS K−7244(1999年版)に基づいた方法により、試料動的振幅速さ(駆動周波数)を1Hz、引張モード、チャック間距離5mm、昇温度速度2℃/minでの温度依存性(温度分散)を測定したときに、tanδが極大となる温度のことである。
本発明に適用される熱可塑性樹脂を主たる成分とした樹脂シート状基材は、好ましくは、具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−2、6−ナフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリブテン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリエステルアミド系樹脂、ポリエーテルエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、あるいはポリ塩化ビニル系樹脂などからなるものである。これらの中で共重合するモノマー種が多様であり、かつ、そのことによって材料物性の調整が容易であるなどの理由から、特にポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、アクリル系樹脂またはこれらの混合物から選ばれる熱可塑性樹脂から主として形成されていることが好ましく、上述の熱可塑性樹脂が50重量%以上からなることがさらに好ましい。
本発明に適用するシート材料は、熱可塑性樹脂を主体とした薄板状物であればよいが、上述の樹脂の単体からなるフィルムであってもかまわないし、複数の樹脂層からなる積層体であってもよい。この場合、単体シートと比べて、易滑性や、耐摩擦性などの表面特性や、機械的強度、耐熱性を付与することができる。このように複数の樹脂層からなる積層体とした場合は、シート全体が前述の要件を満たすことが好ましいが、シート全体としては前述要件を満たしていなくても、少なくとも前述の要件を満たす層が表層に形成されていれば容易に表面を成形することができる。
また、本発明に適用するシート材料の好ましい厚さ(厚み、膜厚)としては、0.01〜3mmの範囲、特に0.01〜1mmの範囲であることが好ましい。0.01mm未満では、成形するのに十分な厚みがなく、また、3mmを超えるものではフィルムの剛性により搬送が一般に難しい。ただし、枚葉状に処理するシートであれば、搬送たわみ等を抑制するため、0.3mm以上、より好ましくは1mm以上の厚みを有した板状体が好ましい。
本発明に適用するフィルムの形成方法としては、例えば、単体シートの場合、シート形成用材料を押出機内で加熱溶融し、口金から冷却したキャストドラム上に押し出してシート状に加工する方法(溶融キャスト法)が挙げられる。その他の方法として、シート形成用材料を溶媒に溶解させ、その溶液を口金からキャストドラム、エンドレスベルト等の支持体上に押し出して膜状とし、次いで、かかる膜層から溶媒を乾燥除去させてシート状に加工する方法(溶液キャスト法)等も挙げられる。
また、積層体の製造方法としては、二つの異なる熱可塑性樹脂を二台の押出機に投入し、溶融して口金から冷却したキャストドラム上に共押出してシート状に加工する方法(共押出法)、単膜で作製したシートに被覆層原料を押出機に投入して溶融押出して口金から押出しながらラミネートする方法(溶融ラミネート法)、単膜で作製したシートと易表面賦形性シートをそれぞれ別々に単膜作製し、加熱されたロール群などにより熱圧着する方法(熱ラミネート法)、その他、シート形成用材料を溶媒に溶解させ、その溶液をシート上に塗布する方法(コーティング法)等が挙げられる。また、易表面賦形性シート積層体の場合にも上述の溶融ラミネート法、熱ラミネート法、コーティング法等を用いることができる。かかる基材は、下地調整材や下塗り材などの処理が施されたものであっても良い。また、他の機能をもった基材との複合体としての構成も好ましい。
また、本発明に適用するフィルムには、重合時もしくは重合後に各種の添加剤を加えることができる。添加配合することができる添加剤の例としては、例えば、有機微粒子、無機微粒子、分散剤、染料、蛍光増白剤、酸化防止剤、耐候剤、帯電防止剤、離型剤、増粘剤、可塑剤、pH調整剤および塩などが挙げられる。特に、離型剤として、長鎖カルボン酸、もしくは長鎖カルボン酸塩、などの低表面張力のカルボン酸やその誘導体、および、長鎖アルコールやその誘導体、変性シリコーンオイルなどの低表面張力のアルコール化合物等を重合時に少量添加することが好ましく行われる。
次に、微細形状転写シートの製造装置1による一連のフィルム成形動作について説明する。図2と図3は、本発明の装置を用いて、ロール状の連続フィルムを間欠成形する動作をフィルム幅方向から見た概略断面図であり、以下に説明するプロセス(A)〜(K)の流れで成形するものである。
(A)あらかじめ、金型3をプレスユニット10にセットした後、フィルム2を巻出ユニット50にセットし、フィルム2の巻出部を引き出し、ガイドロールを経由し、プレスユニット内の金型の表面に沿わせ、さらに、離型ユニット20を経由して、巻取ユニット60で巻き取る。(図2(a)参照)
(B)次に、加熱ユニットを作動させて、温調プレート(上)15a、温調プレート(下)15bをともに成型温度まで上昇させる。
(C)プレスユニット10を作動させて、温調プレート(上)15aを下降させて、金型3の表面と温調プレート(上)との間にフィルムを挟むようにプレスする。このとき、フィルム固定部54および65を作動させてフィルムを固定しておく。温度、プレス圧力、昇圧速度、加圧時間等の条件は、フィルムの材質、転写形状、特に凹凸のアスペクト比等に依存する。概ね、成形温度は100〜180℃、プレス圧力は1〜10MPa、成形時間が1秒〜60秒、昇圧速度は0.05MPa/s〜1MPa/sの範囲で設定される(図2(b)参照)。
(D)加熱しながらのプレスを完了した後、冷却ユニットを作動させて、温調プレート(上)15a、温調プレート(下)15bを降温させる。なお、冷却中もプレス加圧を継続していることが好ましい。冷却温度は金型表面の温度がフィルムを離型するのに十分に冷却されるように設定される。例えば、金型3の表面温度がフィルムのガラス転移点以下まで冷却を行うのが良い。
(E)冷却完了後、プレス圧力を開放して、温調プレート(上)15aを離型ユニット20がプレス装置内を水平移動させるのに十分なスペースを確保できる位置まで上昇させる(図2(c)参照)。
(F)温調プレート(上)15aが上昇を完了した後、フィルム固定部65を開放して、補助ロール旋回手段を駆動して、補助ロール22を剥離ロール21の上部まで旋回移動させて、フィルム2を剥離ロール21、補助ロール22に抱きつかせる(図2(d)参照)。
(G)その後、剥離ロール21をフィルム表面で23aの方向に回転させる。剥離ロール21は、フィルム表面との摩擦力により回転と同時に23bの方向に移動する。移動はプレス装置の加圧プレートに設けた剥離ロール直動ガイドに案内されながら移動する。この時に、金型表面に密着したフィルムが良好に離型される(図3(e)参照)。
(H)金型3の巻出側端部まで剥離が完了すると、剥離ロールの回転を停止する(図3(f)参照)。
(I)その後、剥離ロールが回転しないようにブレーキをかけて、フィルム固定部54を開放して、搬送駆動ロール64を回転させることにより、剥離ロール21と補助ロール22が相対位置を維持したまま、巻取側へ移動する。このとき、巻出側から新しいフィルムを引き出すとともに、成形したフィルムは巻取側に送り出される(図3(g)参照)。
(J)フィルムの引き出しが終わると、フィルム固定部54でフィルムを固定した後、補助ロールがもとの位置まで旋回して戻り、フィルム固定部65でフィルムを固定する。新しいフィルムが供給されることにより、あらかじめ引出バッファ部53で弛ましてあったフィルムが巻き取り側に引き出されるが、センサー57bによりフィルムが検知する位置まで、巻出ロール回転手段を作動させて、巻出ロールから新たなフィルムが引出バッファ部に供給される。一方、成型が完了したフィルムが送り出されると、送り出された長さ相当のフィルムは、一時的に巻取バッファ部63で保留され、センサー68aでフィルムを検知しなくなるまで、すなわち、新たに溜まった分の長さ相当のフィルムを、巻取ロール回転手段を作動させて巻き取る(図3(h)参照)。
(K)フィルムの離型が完了すると同時に、またはその直前から温調プレート(上)(下)の加熱を開始する。そして、プレスユニット10を作動させて、温調プレート(上)をフィルムの上面付近まで下降させておく。
昇温が完了した後にプレス成形を行い、上述した(C)からの動作を繰り返す。
上記の(F)〜(H)の動作により、スムーズな離型動作を間欠式フィルムの成形サイクルに組み込むことが可能となり、離型跡の少ない高品質な成形フィルムを生産できる。
また、上記の(I)の動作により、次サイクルで成形するフィルムを素早くプレスユニット内に供給することができるので、高い生産性で間欠的フィルム成形を実現できる。そして、両者のフィルムの離型動作、供給動作を組み合わせることにより、高品質な成形フィルムを高い生産性で生産できる。
(1)静摩擦係数の測定法:
本発明において、「摩擦係数」は、ヘイドン(HEIDON)式摩擦測定法を用いて、表面の中心線平均粗さRa=10nm、十点平均粗さRz=150nmで、該表面が表面コート処理を施されていないポリエチレンテレフタレートフィルム(例えば、東レ株式会社製ポリエチレンテレフタレートフィルム「ルミラー」(登録商標)、(品番6XV670の粗面側、フィルム厚み6.3μm、粗面側のRa=10nm、粗面側のRz=150nm)と摩擦して測定した値である。
なお、フィルムの中心線平均粗さRa値、十点平均粗さRz値は、JIS B 0601(2001年版)で規定するRa、Rzに相当するものであり、ともにエスアイアイ・ナノテクノロジー社製卓上小型プローブ顕微鏡「Nanopics」で、フィルムの切断片をスライドガラスに固定して、DFMモードで40μm□の範囲を190sec/frameの走査速度でスキャンし測定したものである。
静摩擦係数の測定は、試験サンプル数を5個(n数5)として、それぞれ、HEIDON社製トライボギア TYPE10で求めた。
(2)中間基材の中心線平均粗さの測定法:
JIS B 0601(2001年版)に基づいて、(株)東京精密製粗さ測定機(サーフコム130A)を用いて、カットオフ0.8mm、測定長5mm、測定スピード0.3mm/秒の条件で中心線平均粗さ(Ra)を5回測定し、その平均値を算出し、中心線平均粗さとした。
(3)中間基材の熱抵抗の測定法
中間基材の熱伝導率を、130mm×130mmの大きさにカットしたサンプルを京都電子工業(株)製迅速熱伝導率計(QTM−500)によって測定し(n数5)、その平均値を熱伝導率とした。そして、マイクロメーターによって中間基材の厚みを測定し(n数5の平均値)、(厚み)/(熱伝導率)で計算される値を熱抵抗とした。
(4)中間基材の圧縮弾性率の測定法:
50mm×50mm(初期面積:25cm)にカットしたサンプル(n数5)を(株)島津製作所製オートグラフ(AG−100kND)と、(株)島津製作所製ロードセル(SFL−100kNAG)を用いて、圧縮速度0.5mm/分の速度で圧縮力が25kNとなるまで圧縮し、縦軸に圧縮力/初期面積、横軸に厚み/初期厚みをとって表した曲線での縦軸が5MPa(圧縮力12.5kN)における傾き求め、n数における平均値を圧縮弾性率とした。
(5)中間基材の曲げ剛性の測定法:
幅10mm、掴み間隔50mmとなるようにカットしたサンプル(n数5)を(株)島津製作所製小型卓上試験機(EZ−L)にセットして5mm/分の速度で引張り応力が5MPaとなるまで引張り、縦軸に引張り応力、横軸に歪み(引張り方向)をとって表した曲線での縦軸が2.5MPaにおける傾きを求め、n数における平均値をその中間基材の縦弾性係数とした。そして、断面2次モーメントとして、該方向と垂直な断面の幅(b)と高さ(h)から計算される値(b×h)/12を採用した。曲げ剛性は縦弾性係数と断面2次モーメントの積として求めた。
(6)中間基材の表面抵抗値の測定法:
100mm×100mmにカットしたサンプル(n数5)を(株)ダイアインスツルメンツ製ハイレスタ UP(MCP−HT450)または同社製ロレスタ GP(MCP−T610:JIS K 7194(1994年版)準拠)によって測定し、n数における平均値を表面抵抗値とした。測定レンジにより両測定器を使い分けた。
〔実施例1〕
(1)金型サイズ:500mm(フィルム幅方向)×800mm(フィルム走行方向)×20mm(厚み)。
(2)金型材質:銅。
(3)微細形状:ピッチ50μm、凸部幅25μm、凸部高さ50μmで、フィルム走行方向から見たときの断面が矩形形状のものを使用した。
(4)プレス装置:最大3000kNまで加圧できるもので、加圧は油圧ポンプによってされる。プレス装置内にはアルミ合金製でサイズが700mm(フィルム幅方向)×1000mm(フィルム走行方向)の温調プレートが上下に2枚取り付けられ、それぞれ、加熱装置、冷却装置に連結されている。なお、金型は下側の温調プレートに取り付けられている。加熱装置は熱媒循環装置で、熱媒はバーレルサーム#400(松村石油株式会社製)で、150℃に加熱したものを100L/minの流量で流す。また、冷却装置は冷却水循環装置で、20℃に冷却された水を150L/minの流量で流すものである。
(5)中間基材:上側の温調プレートと基材(PETフィルム)との間に、厚み0.2mm、表面にダイヤモンドライクカーボンをコーティングすることによりPETフィルムとの静摩擦係数が0.20となるシリコーンゴムシート(熱抵抗:1.0×10−3K/W、圧縮弾性率45MPa、曲げ剛性(金型長手方向)6.7×10−4N・m、曲げ剛性(金型長手方向と直角方向)1.1×10−3N・m、表面抵抗:1.0×1013Ω/□以上)を貼り付ける。
(6)離型装置:図1に示したものと同じ構成で剥離ロールと補助ロールを組み合わせたものを使用した。
(7)基材:ポリエチレンテレフタレートからなり、厚みが100μm(厚みむら:±10μm)、幅は520mmである。該フィルムはプレス装置を挟んで対向に設置した巻出、巻取装置によって、送り出され、巻き取られる。
(8)動作方法:上記の装置を用い、以下のように間欠的に成型を行った。あらかじめ、フィルムを巻出装置から巻取装置までプレス装置を経由して通しておく。次に、温調プレートが上下ともに110℃となるまで加熱した後、上側プレートを下降させて、フィルムのプレスを開始する。プレスは金型表面で5MPaで、30秒実施した。その後、プレスを継続したまま、温調プレートを上下ともに冷却する。各温調プレートが60℃になったときに冷却を停止する。上下ともに冷却が完了すれば、プレスを開放する。上側プレートを上限まで上昇させ、離型装置を駆動して、フィルムを離型する。
(9)上記の動作を繰り返し、10枚の成型フィルムを作成した。成型面を目視で評価した結果、全面均一な転写状態であった。
〔実施例2〕
(1)金型サイズ:実施例1と同じものを使用した。
(2)金型材質:実施例1と同じものを使用した。
(3)微細形状:実施例1と同じものを使用した。
(4)プレス装置:実施例1と同じものを使用した。
(5)中間基材:上側の温調プレートと基材(PETフィルム)との間に、厚み0.2mmで基材側表面の中心線平均粗さが2.5μmでPETフィルムとの静摩擦係数が0.48のシリコーンゴムシート(熱抵抗:1.0×10−3K/W、圧縮弾性率45MPa、曲げ剛性(金型長手方向)6.7×10−4N・m、曲げ剛性(金型長手方向と直角方向)1.1×10−3N・m、表面抵抗:1.0×1013Ω/□以上)を貼り付ける。
(6)プレス装置:実施例1と同じものを使用した。
(7)離型装置:実施例1と同じものを使用した。
(8)基材:ポリエチレンテレフタレートからなり、厚みが100μm(厚みむら:±10μm)、幅は520mmである。該フィルムはプレス装置を挟んで対向に設置した巻出、巻取装置によって、送り出され、巻き取られる。
(9)動作方法:実施例1と同じである。
(10)上記の動作を繰り返し、10枚の成型フィルムを作成した。成型面を目視で評価した結果、全面均一な転写状態であった。
〔実施例3〕
(1)金型サイズ:実施例1と同じものを使用した。
(2)金型材質:実施例1と同じものを使用した。
(3)微細形状:実施例1と同じものを使用した。
(4)プレス装置:実施例1と同じものを使用した。
(5)中間基材:上側の温調プレートと基材(PETフィルム)との間に、厚み0.2mmで中心線平均粗さが2.5μmのシリコーンゴムと基材側表面にアルミ蒸着した厚さ0.1mmのフィルム(PET)を積層した中間基材を貼り付ける。なお、成形するPETフィルム表面にアルミ蒸着面が接触するように配置する。アルミ蒸着面の静摩擦係数は0.35、中間基材の熱抵抗は1.0×10−3K/W、圧縮弾性率は50MPa、曲げ剛性(金型長手方向)は3.9×10−3N・m、曲げ剛性(金型長手方向と直角方向)は5.6×10−3N・m、表面抵抗1.5Ω/□であった。
(6)プレス装置:実施例1と同じものを使用した。
(7)離型装置:実施例1と同じものを使用した。
(8)基材:ポリエチレンテレフタレートからなり、厚みが100μm(厚みむら:±10μm)、幅は520mmである。該フィルムはプレス装置を挟んで対向に設置した巻出、巻取装置によって、送り出され、巻き取られる。
(9)動作方法:実施例1と同じである。
(10)上記の動作を繰り返し、10枚の成型フィルムを作成した。成型面を目視で評価した結果、全面均一な転写状態であった。また、成型圧力開放時に中間基材への成形フィルムの貼り付きや粘着は全く見られず、極めてスムーズな離型動作が行えた。
〔比較例1〕
(1)金型サイズ:実施例1と同じものを使用した。
(2)金型材質:実施例1と同じものを使用した。
(3)微細形状:実施例1と同じものを使用した。
(4)プレス装置:実施例1と同じものを使用した。
(5)中間基材:上側の温調プレートと基材(PETフィルム)との間に、厚み0.2mmで基材側表面の中心線平均粗さが0.5μmでPETフィルムとの静摩擦係数が0.60のシリコーンゴムシート(熱抵抗:1.0×10−3K/W、圧縮弾性率45MPa、曲げ剛性(金型長手方向)6.7×10−4N・m、曲げ剛性(金型長手方向と直角方向)1.1×10−3N・m、表面抵抗:1.0×1013Ω/□以上)を貼り付ける。
(6)プレス装置:実施例1と同じものを使用した。
(7)離型装置:実施例1と同じものを使用した。
(8)基材:ポリエチレンテレフタレートからなり、厚みが100μm(厚みむら:±10μm)、幅は520mmである。該フィルムはプレス装置を挟んで対向に設置した巻出、巻取装置によって、送り出され、巻き取られる。
(9)動作方法:実施例1と同じである。
(10)上記の動作を繰り返し、10枚の成型フィルムを作成した。成型面を目視で評価した結果、10枚のうち3枚において、フィルム走行方向に転写できていないスジ状の非転写部が見られた。
〔比較例2〕
(1)金型サイズ:実施例1と同じものを使用した。
(2)金型材質:実施例1と同じものを使用した。
(3)微細形状:実施例1と同じものを使用した。
(4)プレス装置:実施例1と同じものを使用した。
(5)中間基材:無し
(6)プレス装置:実施例1と同じものを使用した。
(7)離型装置:実施例1と同じものを使用した。
(8)基材:ポリエチレンテレフタレートからなり、厚みが100μm(厚みむら:±10μm)、幅は520mmである。該フィルムはプレス装置を挟んで対向に設置した巻出、巻取装置によって、送り出され、巻き取られる。
(9)動作方法:実施例1と同じである。
(10)上記の動作を繰り返し、10枚の成型フィルムを作成した。成型面を目視で評価した結果、10枚中7枚において、一部フィルム走行方向に転写できていないスジ状の非転写部が見られた。
図1は、本発明の微細形状転写シートの製造装置を、基材シートとしてフィルムを用いた場合で、該フィルム幅方向から見た概略断面図である。 図2は、図1に示した本発明の装置を用いて、ロール状の連続フィルムを間欠成形する動作をフィルム幅方向から見た概略断面図である。 図3は、図1に示した本発明の装置を用いて、ロール状の連続フィルムを間欠成形する動作をフィルム幅方向から見た概略断面図であり、図2に示した動作に続く下流での動作を示したものである。
符号の説明
1:間欠式微細形状転写シートの製造装置
2:シート状の樹脂基材
3:金型
10:プレスユニット
11:支柱
12:プレスシリンダー
13:昇降ガイド
14a、b:加圧プレート(上)、(下)
15a、b:温調プレート(上)、(下)
16:フレーム
17:中間基材
20:離型ユニット
21:剥離ロール
22:補助ロール
30:ヒーターユニット
40:冷却ユニット
50:巻出ユニット
51:巻出ロール回転手段
52a〜d:ガイドロール
53:引出バッファ部
54:フィルム固定部
55:ボックス
56:吸引排気手段
57a、b:センサー
60:巻取ユニット
61:巻取ロール回転手段
62a〜d:ガイドロール
63:巻取バッファ部
64:搬送駆動ロール
65:フィルム固定部
66:ボックス
67:吸引排気手段
68a、b:センサー

Claims (7)

  1. シート状の樹脂基材および微細形状を備えた金型を中間基材を介して加熱・加圧することによって微細形状を賦形する微細形状転写シート製造装置において、前記中間基材として、該中間基材の前記樹脂基材側の表面が、ゴム材質に滑り処理を施したものを用いてなることを特徴とする微細形状転写シートの製造装置。
  2. 前記中間基材の前記樹脂基材側の表面の表面粗さが中心線平均粗さRaで1.0〜10.0μmの範囲であることを特徴とする請求項1に記載の微細形状転写シートの製造装置。
  3. 前記中間基材が1種類の板状体で構成されてなり、かつ熱抵抗が1.0×10−3K/W以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の微細形状転写シートの製造装置。
  4. 前記中間基材が1種類の板状体で構成されてなり、かつ圧縮弾性率が1.0MPa〜200MPaの範囲の中間基材であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の微細形状転写シートの製造装置。
  5. 前記中間基材が1種類の板状体で構成されてなり、かつ前記中間基材の面内の曲げ剛性が、前記金型の長手方向および該長手方向と直角をなす方向で1.0×10−5N・m〜1.0×10−2N・mの範囲であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の微細形状転写シートの製造装置。
  6. 前記中間基材の前記樹脂基材側の表面の表面抵抗値が1.0×10Ω/□以下であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の微細形状転写シートの製造装置。
  7. シート状の樹脂基材および微細形状を備えた金型を中間基材を介して加熱・加圧することによって微細形状を賦形する微細形状転写シートの製造方法において、前記中間基材として該中間基材の前記樹脂基材側の表面が、ゴム材質に滑り処理を施したものを用いることを特徴とする微細形状転写シートの製造方法。
JP2007290360A 2006-11-10 2007-11-08 微細形状転写シートの製造装置および微細形状転写シートの製造方法 Active JP5104228B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007290360A JP5104228B2 (ja) 2006-11-10 2007-11-08 微細形状転写シートの製造装置および微細形状転写シートの製造方法

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006305912 2006-11-10
JP2006305912 2006-11-10
JP2007290360A JP5104228B2 (ja) 2006-11-10 2007-11-08 微細形状転写シートの製造装置および微細形状転写シートの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008137380A JP2008137380A (ja) 2008-06-19
JP5104228B2 true JP5104228B2 (ja) 2012-12-19

Family

ID=39599335

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007290360A Active JP5104228B2 (ja) 2006-11-10 2007-11-08 微細形状転写シートの製造装置および微細形状転写シートの製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5104228B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7338295B2 (ja) * 2019-07-25 2023-09-05 住友ベークライト株式会社 成形体の製造方法
JP7379983B2 (ja) * 2019-09-19 2023-11-15 住友ベークライト株式会社 成形体の製造方法
JP7467889B2 (ja) * 2019-11-08 2024-04-16 住友ベークライト株式会社 微細凹凸構造が設けられた成形体

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE793335A (fr) * 1971-12-27 1973-04-16 Teldec Telefunken Decca Dispositif pour le marquage de porteurs d'information se composant d'une feuille de matiere synthetique.
FR2209967B1 (ja) * 1972-12-08 1979-03-30 Thomson Csf
JP3714707B2 (ja) * 1995-08-08 2005-11-09 共同印刷株式会社 賦形シートの製造方法
JP2006048881A (ja) * 2004-08-09 2006-02-16 Toshiba Corp インプリント装置及びインプリント方法
JP2006137019A (ja) * 2004-11-10 2006-06-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd 形状転写方法
WO2008047540A1 (fr) * 2006-09-27 2008-04-24 Toray Industries, Inc. Système de formation de film intermittent et procédé de formation de film intermittent

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008137380A (ja) 2008-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4135768B2 (ja) 間欠式フィルム成形装置及び成型方法
TWI379760B (en) Apparatus for forming film with intermittent interval and method for forming film with intermittent interval
JP5482202B2 (ja) 表面に微細な凹凸パターンを有するフィルムの製造方法および製造装置
JP4946871B2 (ja) 微細形状転写シートの製造方法および製造装置
JP4135769B2 (ja) 間欠式フィルム成形装置および成形方法
JP5104228B2 (ja) 微細形状転写シートの製造装置および微細形状転写シートの製造方法
JP5293318B2 (ja) 間欠式フィルム成形方法および間欠式フィルム成形装置
JP5104232B2 (ja) 微細形状転写シートの成形装置
JP2014162009A (ja) 両面構造フィルムの製造方法および製造装置
JP6311395B2 (ja) 凹凸構造フィルムの製造方法および製造装置
JP2010030192A (ja) 微細形状転写シート、微細形状転写シートの製造方法
JP5082738B2 (ja) 微細形状転写シートの製造装置
JP5304303B2 (ja) 微細形状転写シートの製造装置および微細形状転写シートの製造方法
JP4929008B2 (ja) 長尺フィルム表面に対する間欠式フィルム成形方法および成形装置
JP2009029061A (ja) 微細形状転写シートの製造装置および微細形状転写シートの製造方法
JP4929006B2 (ja) 間欠式フィルム成形装置および成型方法
JP2009166409A (ja) 微細形状転写用シート
JP2010046882A (ja) 微細形状転写シートの製造方法
JP2009255411A (ja) 微細形状転写シートの製造方法
JP2009172940A (ja) 微細形状転写シートの製造方法
JP5683579B2 (ja) 微細表面構造を有するフィルムの製造方法および製造装置
JP2010214750A (ja) 微細形状転写用フィルム、微細形状転写フィルムおよびその製造方法
JP2010094934A (ja) 微細形状転写シートの製造装置
JP2010030055A (ja) 微細形状転写用シート
JP2008087227A (ja) 微細形状転写シートの製造方法および製造装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20101015

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120420

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120508

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120704

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120904

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120917

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5104228

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151012

Year of fee payment: 3