JP5422855B2 - 転写ロールとその製造方法およびそれを用いて製造したフィルムまたはシート - Google Patents
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Description
また、実際に表面に凸凹を形成し、この凸凹を正確に転写しようとする転写ロールの特許文献1がある。
しかしながら、このような離型剤は、人体に有害であるばかりではなく、環境に対しても負荷が大きいという課題があった。
第2の発明は、表面が大きな凸凹と小さな凸凹に複合加工されており、それぞれの凸凹の表面が撥水撥油防汚性離型膜で被われていることを特徴とする転写ロールである。
あるいは、少なくとも表面をブラスト加工あるいはディンプル加工、する工程と、化学エッチングあるいは電解エッチングする工程と、撥水撥油防汚性離型膜を形成する工程を用いて、
表面が微細な凸凹に加工されており、前記凸凹の表面が撥水撥油防汚性離型膜で被われている、
あるいは、表面が大きな凸凹と小さな凸凹に複合加工されており、それぞれの凸凹の表面が撥水撥油防汚性離型膜で被われている離型剤が不要な転写ロールを提供する。
また、凸凹の凸部面積が凹部面積より小さく、且つ凸部間隔が凹部深さより小さな転写ロールであると、離型性能をさらに向上する上で都合がよい。
さらにまた、撥水撥油防汚性離型膜が−CF3基を含んでいると、離型性能を向上できて都合がよい
また、撥水撥油防汚性離型膜が単分子膜であると、転写ロール形状を損なわないので都合がよい。
またここで、撥水撥油防汚性離型膜を形成する工程において、少なくともフッ化炭素基とアルコキシシリルキを含むアルコキシシラン系化合物とシラノール縮合触媒と非水系の有機溶媒を混合して作成した反応液、あるいは少なくともフッ化炭素基とトリクロロシリル基を含むクロロシラン系化合物と非水系の有機溶媒を混合して作成した反応液か、少なくともフッ化炭素基とイソシアネート基を含むイソシアネート系化合物と非水系の有機溶媒を混合して作成した反応液を用いると、耐久性の高い離型膜を形成できて好都合である。
さらにまた、シラノール縮合触媒に助触媒として、ケチミン化合物、又は有機酸、金属酸化合物、アルジミン化合物、エナミン化合物、オキサゾリジン化合物、アミノアルキルアルコキシシラン化合物から選ばれる少なくとも1つを混合して用いると、処理時間を短縮できて都合がよい。
さらに、リン酸エッチング液で表面をエッチングして2〜0.5ミクロン粗さの小さな凸凹3を形成した。(図2)
なお、この表面粗さ条件では、表面での可視光反射がかなり大きくなったが、大きな凸凹が不規則であり、且つ400〜40ナノメートルの大きさとし、小さな凸凹が大きな凸凹の1/10未満から1ナノメート以上の大きさに加工すると、離型性に優れ且つ可視光の表面反射を極めて小さくできた。したがって、透明なシートやフィルムを製造する場合には、大きな凸凹が400〜40ナノメートルの大きさとし、小さな凸凹が大きな凸凹の1/10未満から1ナノメート以上の大きさに加工しておくほうがより好ましい。
なお、ここで、性能はやや劣り、単分子膜は得られなかったが、余分な未反応の吸着液を洗浄除去する工程を省き、そのまま液中から取り出したままで蒸発させても、実用レベルでは問題がない撥水撥油性に優れたアルミニウム製の転写ロールを製造できた。
ここで、離型膜が、撥水撥油防汚性単分子膜であると、膜厚がナノメートルレベルであるため、ロール表面にあらかじめ加工した凸凹が2ナノメート以上であれば、この形状を損なうことはなかった。
さらに、大きな凸凹が400〜40ナノメートルの大きさであり、小さな凸凹が大きな凸凹の1/10未満から1ナノメート以上のものでも、見かけ上の臨界表面エネルギーを2mN/m以下にできることが判明した。
また、このときの表面粗さを調べてみると、大きな凸凹の凸部面積が凹部面積より小さく、且つ小さな凸凹の凸部間隔が凹部深さより小さなほうが、表面エネルギーを小さくできる効果が高いことが判明した。
特に、表面粗さが表1の場合、見かけ上の臨界表面エネルギーは、1以下となり、表面エネルギーが19.7mN/mのシリコーンオイルでも、液滴接触角を117.6度に制御できた。この条件での、基板表面のSEM観察写真を図5に示す。また、シリコーンオイル(表面エネルギーは19.7mN/m)液滴の撥油状態の断面写真を図6に示す。
(2) CF3(CH2)3Si(CH3)2(CH2)15Si(OCH3)3
(3) CF3(CF2)5(CH2)2Si(CH3)2(CH2)9Si(OCH3)3
(4) CF3(CF2)7(CH2)2Si(CH3)2(CH2)9Si(OCH3)3
(5) CF3COO(CH2)15Si(OCH3)3
(6) CF3(CF2)5(CH2)2Si(OCH3)3
(7) CF3CH2O(CH2)15Si(OC2H5)3
(8) CF3(CH2)3Si(CH3)2(CH2)15Si(OC2H5)3
(9) CF3(CF2)5(CH2)2Si(CH3)2(CH2)9Si(OC2H5)3
(10) CF3(CF2)7(CH2)2Si(CH3)2(CH2)9Si(OC2H5)3
(11) CF3COO(CH2)15Si(OC2H5)3
(12) CF3(CF2)5(CH2)2Si(OC2H5)3
(13) CF3(CF2)7(CH2)2SiCH3(OCH3)2
(14) CF3(CF2)5(CH2)2SiCH3(OCH3)2
あるいは、少なくともフッ化炭素基とイソシアネート基を含むイソシアネート系化合物と非水系の有機溶媒を混合して作成した反応液を用いても同様に、耐摩耗性に優れた離型膜で被覆した転写ロールを製造できた。
(22) CF3(CH2)3Si(CH3)2(CH2)15SiCl3
(23) CF3(CF2)5(CH2)2Si(CH3)2(CH2)9SiCl3
(24) CF3(CF2)7(CH2)2Si(CH3)2(CH2)9SiCl3
(25) CF3COO(CH2)15SiCl3
(26) CF3(CF2)5(CH2)2Si(NCO)3
(27) CF3CH2O(CH2)15Si(NCO)3
(28) CF3(CH2)3Si(CH3)2(CH2)15Si(NCO)3
(29) CF3(CF2)5(CH2)2Si(CH3)2(CH2)9Si(NCO)3
(30) CF3(CF2)7(CH2)2Si(CH3)2(CH2)9Si(NCO)3
(31) CF3COO(CH2)15Si(NCO)3
(32) CF3(CF2)5(CH2)2Si(NCO)3
実際に、エポキシ系の熱硬化性樹脂、あるいはフェノール系の熱可塑性プラスチックあるいはアクリル系の光硬化樹脂を用いてフィルムやシートを成形してみたが、離型剤を用いなくとも、成形樹脂の離型性は極めて良好であった。
あるいは、少なくともフッ化炭素基とイソシアネート基を含むイソシアネート系化合物と非水系の有機溶媒を混合して作成した反応液を用いても、同様の耐摩耗性に優れた離型膜で被覆した転写ロールを製造できた。
より好ましくは、1:3〜1:0であった。
特に、転写ロールに付着しやすいポリウレタン樹脂や、シリコーン樹脂、ホルマリン樹脂の離型には極めて有効である。
1’ 表面が大きな凸凹と小さな凸凹に複合加工されアルミニウム製転写ロール
2 大きな凸凹
3 小さな凸凹
4 水酸基
5 撥水撥油防汚性単分子膜
6 表面が大きな凸凹と小さな凸凹に複合加工され、さらに離型膜として撥水撥油防汚性単分子膜が形成されたアルミニウム製転写ロール
Claims (3)
- 表面が大きな凸凹と小さな凸凹に複合加工されている転写ロールであり、前記大きな凸凹の大きな凸部表面を含む全表面が前記小さな凸凹に加工されており、前記小さな凸凹の表面全面が撥水撥油防汚性離型膜で被われている転写ロールにおいて、少なくとも大きな凸凹が500〜0.4ミクロンであり、小さな凸凹が大きな凸凹の1/10未満から10ナノメート以上、または大きな凸凹が400〜40ナノメートルであり、小さな凸凹が大きな凸凹の1/10未満から1ナノメート以上であることを特徴とする転写ロール。
- 大きな凸凹の大きな凸部面積が大きな凹部面積より小さく、且つ大きな凸部間隔が大きな凹部深さより小さなことを特徴とする請求項1項に記載の転写ロール。
- 請求項1または2に記載の転写ロールを用いて製造した、表面が大きな凸凹と小さな凸凹に複合加工されているフィルムまたはシートであって、前記大きな凸凹が400〜40ナノメートルであり、前記小さな凸凹が大きな凸凹の1/10未満から1ナノメート以上であり、さらに前記大きな凸凹の大きな凸部表面を含む全表面が小さな凸凹に加工されていて、加工前に比べて可視光に対する表面反射が小さいことを特徴とするフィルムまたはシート。
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