JP5712733B2 - Microstructure transfer film manufacturing method and manufacturing apparatus - Google Patents

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本発明は、熱可塑性フィルムの表面に微細な凹凸パターン構造を転写することにより微細構造転写フィルムを製造する方法およびその装置に関する。本方法により得られた微細構造転写フィルムは、拡散、集光、反射、透過等の光学的な機能を有する光学フィルム等、ミクロンサイズからナノサイズの微細構造をその表面に必要とする部材として用いられる。   The present invention relates to a method and an apparatus for producing a microstructure transfer film by transferring a fine concavo-convex pattern structure onto the surface of a thermoplastic film. The microstructure transfer film obtained by this method is used as a member that requires micron-sized to nano-sized microstructures on its surface, such as optical films having optical functions such as diffusion, light collection, reflection, and transmission. It is done.

プリズムシート、光拡散シート、レンズシート等の光学フィルムに用いられる光学フィルムの製造方法として、表面に微細な凹凸パターンが形成されているベルト状の金型の表面に、フィルムを押圧し、該フィルムの表面に金型の微細な凹凸パターンを転写する方法がある。そして、長尺の熱可塑性材料からなるフィルムに適用可能で、巻き出しから転写工程を経て巻き取りまで連続的に処理される方法または装置が提案されている。   As a method for producing an optical film used for an optical film such as a prism sheet, a light diffusion sheet, or a lens sheet, the film is pressed against the surface of a belt-shaped mold having a fine uneven pattern formed on the surface, and the film There is a method of transferring a fine concavo-convex pattern of a mold onto the surface of the mold. A method or apparatus that can be applied to a film made of a long thermoplastic material and that is continuously processed from unwinding through a transfer process to winding is proposed.

特許文献1に、微細構造を表面に形成したエンドレスベルトからなる金型を適用して、加熱した金型に熱可塑性樹脂からなるフィルムを押圧してフィルム表面に微細凹凸構造を形成した後、金型を冷却してからフィルムを剥離する方法が記載されている。金型の加熱および冷却は、エンドレスベルトからなる金型を加熱ロールおよび冷却ロールと接触させることにより行われ、フィルムへの微細構造の転写は、加熱ロールと、加熱ロールと対向するニップロールとの間にエンドレスベルトからなる金型とフィルムを挟圧することにより行われている。この構造では、転写時の温度と、剥離時の温度を独立に制御できるので、転写時の金型温度を高く設定しても、剥離性が問題とならないので、高い精度での微細凹凸構造の転写が可能である。   After applying a die made of an endless belt having a fine structure formed on the surface to Patent Document 1 and pressing a film made of a thermoplastic resin on the heated die to form a fine concavo-convex structure on the film surface, A method for peeling the film after cooling the mold is described. The mold is heated and cooled by bringing the endless belt mold into contact with the heating roll and the cooling roll, and the fine structure is transferred to the film between the heating roll and the nip roll facing the heating roll. It is carried out by sandwiching a mold made of an endless belt and a film. In this structure, the temperature at the time of transfer and the temperature at the time of peeling can be controlled independently, so even if the mold temperature at the time of transfer is set high, the releasability does not become a problem. Transcription is possible.

特開2008−260268号公報JP 2008-260268 A

しかしながら、特許文献1に記載の微細構造転写フィルムの製造方法を用いた場合、厚さの薄いフィルム(100μm以下)では加圧成形前にシワが入り、全幅で均一にパターンが転写できないという問題があった。シワが入る原因は、加圧成形部での急激な温度上昇によりフィルムが熱伸びを引き起こそうとするのに対して、ニップ部で伸びが拘束されるためである。特に、厚みが薄いフィルムは剛性が小さくシワが入りやすい。さらに、ニップ部でシワが折れて転写後のフィルム表面に折れジワの痕となって残ることが多い。また、厚みが薄いフィルムでは加圧成形部で熱伝導により非成形面も高温となりやすいが、ニップロール等の加圧部材と非成形面が直接、接触することにより非成形面に加圧部材表面の凹凸が転写し、製品の品位を低下させるという問題があった。   However, when the method for producing a microstructure transfer film described in Patent Document 1 is used, there is a problem that a thin film (100 μm or less) is wrinkled before pressure molding, and a pattern cannot be transferred uniformly over the entire width. there were. The reason for wrinkles is that the film tends to cause thermal elongation due to a rapid temperature rise at the pressure forming portion, whereas the elongation is constrained at the nip portion. In particular, a thin film has small rigidity and tends to wrinkle. Furthermore, wrinkles are often broken at the nip portion, and are often left on the surface of the film after transfer as wrinkle marks. In addition, in the case of a thin film, the non-molded surface tends to become high temperature due to heat conduction in the pressure-molded part, but when the non-molded surface such as a nip roll is in direct contact with the non-molded surface, There was a problem that the unevenness was transferred and the quality of the product was lowered.

本発明の目的は、上記の問題を解消することであり、熱可塑性樹脂からなるフィルムの表面に微細構造を形成したエンドレスベルトからなる金型を押し当てて、フィルムの表面に微細構造を連続的に転写する微細構造転写フィルムの製造方法および製造装置において、厚さが薄い等、剛性が小さくシワの入りやすいフィルムに対しても、高品位かつ幅方向に均一に高精度なパターン形状を連続的に転写できる微細構造転写フィルムの製造方法および製造装置を提供することにある。   An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned problem, and press a mold made of an endless belt having a microstructure formed on the surface of a film made of a thermoplastic resin so that the microstructure is continuously applied to the surface of the film. In the manufacturing method and manufacturing equipment for fine structure transfer film to be transferred to the film, high-quality and uniform high-precision pattern shape in the width direction is continuously applied to the film with low rigidity and easy to wrinkle. It is an object to provide a manufacturing method and a manufacturing apparatus of a fine structure transfer film that can be transferred to a film.

本発明は、
表面に微細構造が形成されたエンドレスベルト状の金型を、加熱された加熱ロールに抱かせながら加熱する金型加熱工程と、
成形用フィルムの転写側表面と前記金型の微細構造表面とを密着させた状態で、前記加熱ロール、及び、前記加熱ロールと平行に配置されて表面が弾性体に覆われたニップロールから構成される一対のロールにより、ニップ加圧する加圧転写工程と、
加圧後の前記金型と前記成形用フィルムを密着させたまま冷却ゾーンまで搬送する搬送工程と、
前記冷却ゾーンで金型とフィルムを密着させたまま金型側から冷却する金型冷却工程と、
冷却後の金型と前記成形用フィルムとを剥離する剥離工程と、
を少なくとも含むことにより、金型の表面に形成された微細構造を、加熱した成形用フィルムの表面に転写する微細構造転写フィルムの製造方法であって、
前記加圧転写工程、前記搬送工程、前記金型冷却工程、及び、前記剥離工程において、前記成形用フィルムの前記転写側表面とは逆側の面に保護フィルムを積層させた状態にすることを特徴とする微細構造転写フィルムの製造方法。
The present invention
A mold heating step in which an endless belt-shaped mold having a microstructure formed on the surface is heated while being held in a heated heating roll; and
In a state where the transfer side surface of the molding film and the fine structure surface of the mold are in close contact with each other, the heating roll and a nip roll that is arranged in parallel with the heating roll and whose surface is covered with an elastic body are configured. A pressure transfer step of nip pressing with a pair of rolls,
A transporting step of transporting the pressed mold and the molding film to the cooling zone while keeping them in close contact with each other;
A mold cooling step of cooling from the mold side while keeping the mold and the film in close contact in the cooling zone;
A peeling step of peeling the mold after cooling and the molding film;
Is a method for producing a microstructure transfer film that transfers the microstructure formed on the surface of the mold to the surface of the heated molding film,
In the pressure transfer step, the transport step, the mold cooling step, and the peeling step, a state in which a protective film is laminated on a surface opposite to the transfer side surface of the molding film is used. A method for producing a feature-structured microstructure transfer film.

または、表面に微細構造が形成されたエンドレスベルト状の金型と、
前記金型を加熱するための加熱ロールと、加熱ロールと平行に配置され、表面が弾性体に覆われたニップロールと、前記加熱ロールと前記ニップロールを用いた挟圧手段とを少なくとも備えた加圧機構と、
前記金型を冷却するための冷却ロールと、
金型に密着した成形用フィルムを剥がすための離型手段と、
前記加熱ロールおよび前記冷却ロールを回転させて、前記金型を搬送する搬送手段と、
加圧機構よりも搬送方向上流側で成形用フィルムと保護フィルムとを積層するフィルム積層手段と、
前記離型手段よりも搬送方向下流側で成形用フィルムと保護フィルムとを剥離するための積層フィルム剥離手段と、
を備えたことを特徴とする微細構造転写フィルムの製造装置である。
Or, an endless belt-shaped mold with a fine structure formed on the surface,
A heating roll for heating the mold, are arranged parallel to the heating roll, the surface comprising at least a nip roll covered with an elastic body, and a clamping means with the nip roll and the heating roll pressure Pressure mechanism,
A cooling roll for cooling the mold,
A mold release means for peeling off the molding film adhered to the mold;
A conveying means for conveying the mold by rotating the heating roll and the cooling roll;
Film laminating means for laminating a forming film and a protective film on the upstream side in the transport direction from the pressurizing mechanism;
Laminated film peeling means for peeling the molding film and the protective film on the downstream side in the transport direction from the mold release means,
It is the manufacturing apparatus of the fine structure transfer film characterized by including.

本発明によれば、熱可塑性樹脂からなるフィルムに、表面に微細構造を形成したエンドレスベルトからなる金型を押し当てて、フィルムの表面に微細構造を連続的に転写する微細構造転写フィルムの製造方法および製造装置において、厚さが薄い等、剛性が小さくシワの入りやすいフィルムに対して、保護フィルムを積層した状態で加圧転写部に成形用フィルムを供給することにより、加圧成形部でのフィルムのシワを防止し、幅方向で均一に高精度な形状転写が可能となる。また、成形用フィルムの非成形面が直接、加圧部材に接触することがないので非成形面の品位が向上する。   According to the present invention, a microstructure transfer film for continuously transferring a microstructure to the surface of a film by pressing a mold made of an endless belt having a microstructure formed on the surface of a film made of a thermoplastic resin. In a method and a manufacturing apparatus, by supplying a molding film to a pressure transfer unit in a state where a protective film is laminated on a film having a small rigidity and being easily wrinkled, such as a thin thickness, It is possible to prevent wrinkling of the film and to transfer the shape uniformly and accurately in the width direction. In addition, since the non-molded surface of the molding film does not directly contact the pressure member, the quality of the non-molded surface is improved.

本発明を適用した微細構造転写フィルム製造装置の一実施形態を、成形用フィルム幅方向から見た概略図である。It is the schematic which looked at one Embodiment of the microstructure transfer film manufacturing apparatus to which this invention was applied from the film width direction for shaping | molding. 本発明を適用した微細構造転写フィルム製造装置の一実施形態において、加圧転写部の構造を、成形用フィルムの搬送方向から見た概略図である。In one Embodiment of the microstructure transfer film manufacturing apparatus to which this invention is applied, it is the schematic which looked at the structure of the pressure transfer part from the conveyance direction of the film for shaping | molding. 本発明の一実施形態における、ニップロール表面の弾性層の変形量を示すための概略図である。It is the schematic for showing the deformation amount of the elastic layer of the nip roll surface in one Embodiment of this invention. 本発明を適用した微細構造転写フィルム製造装置の一実施形態において、加圧転写部の構造を、成形用フィルムの搬送方向から見た概略図である。In one Embodiment of the microstructure transfer film manufacturing apparatus to which this invention is applied, it is the schematic which looked at the structure of the pressure transfer part from the conveyance direction of the film for shaping | molding. 本発明を適用した微細構造転写フィルム製造装置の一実施形態において、加圧転写部の構造を、成形用フィルムの搬送方向から見た概略図である。In one Embodiment of the microstructure transfer film manufacturing apparatus to which this invention is applied, it is the schematic which looked at the structure of the pressure transfer part from the conveyance direction of the film for shaping | molding. 本発明を適用した微細構造転写フィルム製造装置の一実施形態において、加圧転写部の構造を、成形用フィルムの搬送方向から見た概略図である。In one Embodiment of the microstructure transfer film manufacturing apparatus to which this invention is applied, it is the schematic which looked at the structure of the pressure transfer part from the conveyance direction of the film for shaping | molding. 成形したフィルムの断面の走査型電子顕微鏡で観察した画像である。It is the image observed with the scanning electron microscope of the cross section of the shape | molded film. 加熱ロールの直径分布である。It is a diameter distribution of a heating roll. 成形したフィルムの断面の走査型電子顕微鏡で観察した画像である。It is the image observed with the scanning electron microscope of the cross section of the shape | molded film.

本発明の微細構造転写フィルムの製造装置は、表面に微細構造が形成されたエンドレスベルト状の金型と、前記金型を加熱するための加熱ロールと、加熱ロールと平行に配置され、表面が弾性体に覆われたニップロールと、前記加熱ロールと前記ニップロールを用いた挟圧手段とを少なくとも備えた加圧機構と、前記金型を冷却するための冷却ロールと、金型に密着した成形用フィルムを剥がすための離型手段と、前記加熱ロールおよび前記冷却ロールを回転させて、前記金型を搬送する搬送手段と、加圧機構よりも搬送方向上流側で成形用フィルムと保護フィルムとを積層するフィルム積層手段と、前記離型手段よりも搬送方向下流側で成形用フィルムと保護フィルムとを剥離するための積層フィルム剥離手段と、を備えたことを特徴とするものである。 An apparatus for producing a microstructure transfer film according to the present invention includes an endless belt-shaped mold having a microstructure formed on a surface, a heating roll for heating the mold, and a heating roll. a nip roll covered with an elastic body, and a pressing mechanism having at least a clamping means with the nip roll and the heating roll, a cooling roll for cooling the mold, molding in close contact with the mold A mold release means for peeling the film for use, a conveyance means for rotating the heating roll and the cooling roll to convey the mold, a molding film and a protective film on the upstream side in the conveyance direction with respect to the pressurizing mechanism, And a laminated film peeling means for peeling the forming film and the protective film on the downstream side in the transport direction from the mold releasing means. It is intended.

図1に、本発明の実施形態の一例を示す、微細構造転写フィルムの製造装置1を成形用フィルム幅方向から見た概略断面図を示す。   In FIG. 1, the schematic sectional drawing which looked at the manufacturing apparatus 1 of the microstructure transfer film which shows an example of embodiment of this invention from the film width direction for shaping | molding is shown.

図1に示すように、本発明の微細構造転写フィルムの製造装置1は、前記のエンドレスベルト状である金型3と、該金型3を懸架する加熱ロール4と冷却ロール5と、加熱ロール4と平行に配置され、成形用フィルム2を加圧成形するニップロール6と、成形後のフィルムを金型3より剥離する離型手段たる剥離ロール7を備えている。そして加熱ロール4とニップロール6は、両ロールで金型3と成形用フィルム2と保護フィルム20とを積層した状態で挟んで加圧するために、少なくともどちらか一方が押圧手段14に接続され、加圧機構として構成されている。また、加熱ロール4と冷却ロール5に懸架した金型3を周回させるように搬送するための搬送手段として、加熱ロール4および/または冷却ロール5を回転駆動する駆動部を備えている。また、成形用フィルムの巻き出し、巻き取り用として、巻出ロール9、巻取ロール10を備えており、さらに、成形用フィルム2の搬送経路に合うようにガイドロールを1本ないしは複数備えている。そして、ニップロール6と加熱ロール4で挟圧してから、剥離ロール7で成形用フィルム2と金型3とを離型する間で、成形用フィルム2の非転写側表面2bに保護フィルム20を積層させておくために、保護ラミネート装置21をニップ部より搬送方向の上流側に設け、さらに、保護フィルムを成形用フィルム2から剥がすための保護フィルム剥がし装置22を剥離ロール7より搬送方向の下流側に備える。   As shown in FIG. 1, the microstructure transfer film manufacturing apparatus 1 of the present invention includes a die 3 having the endless belt shape, a heating roll 4 and a cooling roll 5 that suspends the die 3, and a heating roll. 4, a nip roll 6 that press-molds the molding film 2 and a peeling roll 7 that is a releasing means for peeling the film after molding from the mold 3. At least one of the heating roll 4 and the nip roll 6 is connected to the pressing means 14 in order to sandwich and press the mold 3, the molding film 2, and the protective film 20 with both rolls. It is configured as a pressure mechanism. Moreover, the drive part which rotationally drives the heating roll 4 and / or the cooling roll 5 is provided as a conveyance means for conveying so that the metal mold | die 3 suspended by the heating roll 4 and the cooling roll 5 may circulate. In addition, it is provided with an unwinding roll 9 and a winding roll 10 for unwinding and winding the forming film, and further includes one or a plurality of guide rolls so as to fit the conveying path of the forming film 2. Yes. And after pinching with the nip roll 6 and the heating roll 4, the protective film 20 is laminated | stacked on the non-transfer side surface 2b of the shaping | molding film 2 between releasing the shaping | molding film 2 and the metal mold | die 3 with the peeling roll 7. Therefore, a protective laminating device 21 is provided on the upstream side in the conveying direction from the nip portion, and a protective film peeling device 22 for peeling the protective film from the molding film 2 is provided downstream of the peeling roll 7 in the conveying direction. Prepare for.

微細構造転写フィルム製造装置1による一連の成形の動作は以下のとおりである。巻出ロール9より巻き出した成形用フィルム2を保護フィルムラミネート装置21によって成形用フィルムの非転写側表面2bに保護フィルム20を積層した状態とし、加熱ロール4により加熱された金型3上に供給する。金型3と積層された成形用フィルム2はニップロール6により金型3の微細構造が加工された表面3aに押し付けられ、成形用フィルムの転写側表面2aに金型3の表面の形状に対応する形状、すなわち金型3の微細構造とは逆パターンの微細構造が転写成形される。その後、成形用フィルム2は、転写側表面2aに金型3が密着した状態、かつ、非転写側表面で保護フィルム20が密着した状態で冷却ロール5の外表面まで搬送される。成形用フィルム2は、冷却ロール5によって金型3を介して熱伝導により冷却された後、剥離ロール7によって成形用フィルム2から剥離する。次に、金型から剥離した成形用フィルム2の非転写表面2bに積層された保護フィルムを、保護フィルム剥がし装置22によって剥がしてから巻取ロール10に巻き取る。上記の動作が連続的に行われる。   A series of molding operations by the microstructure transfer film manufacturing apparatus 1 is as follows. The molding film 2 unwound from the unwinding roll 9 is brought into a state in which the protective film 20 is laminated on the non-transfer side surface 2b of the molding film by the protective film laminating device 21, and is placed on the mold 3 heated by the heating roll 4. Supply. The molding film 2 laminated with the mold 3 is pressed against the surface 3a on which the microstructure of the mold 3 is processed by the nip roll 6, and corresponds to the shape of the surface of the mold 3 on the transfer side surface 2a of the molding film. A fine structure having a pattern opposite to the fine structure of the mold 3 is transferred and molded. Thereafter, the molding film 2 is conveyed to the outer surface of the cooling roll 5 in a state where the mold 3 is in close contact with the transfer side surface 2a and in a state where the protective film 20 is in close contact with the non-transfer side surface. The molding film 2 is cooled by heat conduction through the mold 3 by the cooling roll 5 and then peeled from the molding film 2 by the peeling roll 7. Next, the protective film laminated on the non-transfer surface 2b of the molding film 2 peeled off from the mold is peeled off by the protective film peeling device 22 and then wound around the take-up roll 10. The above operation is continuously performed.

上記装置構成および動作により、成形用フィルム2は非成形面側に保護フィルム20を積層した状態で金型に押しつける動作が可能となる。成形用フィルム2は、金型を押しつけるニップ部で加熱ロールからの伝熱により急激に温度上昇し、熱伸びを引き起こそうとする。一方、ニップ部では成形用フィルムは圧力を受け幅方向の変形が拘束されるので、成形用フィルムにしわが入る懸念がある。特に、厚みが100μm以下の薄いフィルムは熱容量が小さく温度上昇が激しい上に剛性も小さいのでしわが入りやすい。これに対して本発明のように保護フィルムを積層することにより、成形用フィルム自体の熱伸びが抑制される。成形用フィルムの非成形面側から保護フィルムに熱が伝わり、成形用フィルムの非成形面側において温度上昇が抑制されるためである。成形用フィルムは表層の金型と接触する微細構造転写領域においてのみ高温になれば良いので、フィルム内部や非成形面側の温度上昇が抑えられても転写性能にはさほど影響は無い。また、成形用フィルムと保護フィルムを積層することにより、成形用フィルム単体の場合と比較して見かけの厚みが向上し剛性があがるのでニップ部でのシワを抑制できる。   With the above apparatus configuration and operation, the molding film 2 can be pressed against the mold with the protective film 20 laminated on the non-molding surface side. The film for molding 2 suddenly rises in temperature due to heat transfer from the heating roll at the nip portion where the mold is pressed, and tries to cause thermal elongation. On the other hand, at the nip portion, the molding film is subjected to pressure and the deformation in the width direction is restricted, so that there is a concern that wrinkles may occur on the molding film. In particular, a thin film having a thickness of 100 μm or less is likely to wrinkle because it has a small heat capacity, a large temperature rise and a small rigidity. On the other hand, by laminating the protective film as in the present invention, the thermal elongation of the molding film itself is suppressed. This is because heat is transmitted from the non-molding surface side of the molding film to the protective film, and the temperature rise is suppressed on the non-molding surface side of the molding film. Since the molding film only needs to have a high temperature only in the fine structure transfer region in contact with the surface mold, the transfer performance is not significantly affected even if the temperature rise in the film or on the non-molded surface side is suppressed. Further, by laminating the molding film and the protective film, the apparent thickness is improved and the rigidity is increased as compared with the case of the molding film alone, so that wrinkles at the nip portion can be suppressed.

また、上述したように成形用フィルムの非成形面側は保護フィルムに熱が逃げることで温度上昇が抑制される上に、直接、ニップロール表面と接触することが無いので、非成形面側にニップロール表面の形状が転写されることがなく、製品の品位向上につながる。特に、ディスプレイ用等で使われる光学フィルム等は、非成形面側の表面状態が製品の性能に大きく影響を及ぼすことがあり、非成形面側の品位は重要である。   In addition, as described above, the non-molding surface side of the molding film is prevented from rising in temperature by heat escaping to the protective film, and is not directly in contact with the nip roll surface. The shape of the surface is not transferred, leading to improved product quality. In particular, for optical films and the like used for displays and the like, the surface state on the non-molded surface side may greatly affect the performance of the product, and the quality on the non-molded surface side is important.

以下に、各構成部材について説明していく。保護フィルムラミネート装置21はラミネートロール23とニップロール24は成形用フィルム2のパスライン及び保護フィルム20のパスラインを挟んで離接できるようにエアーシリンダーがロール長手方向の端部に取り付けられている。エアーシリンダーへのエアー供給圧力によりニップ圧力を制御する。ラミネートロール23は所定の速度でラミネートできるように駆動手段に連結しても良いし、搬送方向の下流側にある加熱ロール4を駆動する駆動手段と動作を同期させて同じ周速で回転するように構成しても良い。同期させる手段としては歯車やベルト等を用いて機械的に連結するか、各回転軸端部にサーボモーターを接続して回転量が同じになるように同期制御するのが好ましい。
また、ラミネートロール23またはニップロール24の表面は、一定の弾性および粘着性のあるゴム材質のものを適用すれば、保護フィルム20を全幅にわたってエアー等を排除しながら均一にラミネートする効果が高まる。例えば、ゴム硬度(JIS K6253 改訂年2006)が好ましくは50〜90°、より好ましくは60〜80°で、表面の中心線平均粗さが(JIS B0601 改訂年2001)が好ましくは0.1μm〜1.0μmの範囲が良い。好適な材質としては、EPDM(エチレンプロピレンジエンゴム)、シリコーンゴム、フッ素ゴム等がある。各ロールのゴム硬度が90よりも大きかったり、中心線平均粗さが1μmよりも大きいものの場合、保護フィルムとロール間の密着性が十分でないために成形用フィルムたる基材と保護フィルムとの間にエアーを噛み込むことがあり、均一なラミネートが困難な場合がある。一方、ゴム硬度が50未満では、ラミネート動作時のゴム変形が大きいために、保護フィルムが十分な力でラミネートされず、密着力が低下し問題となることがある。なお、成形用フィルム幅方向の単位長さあたりのラミネート線圧は、用いる基材やフィルムにもよるが、0.1〜10N/cmの範囲が適度な密着力を得る上で好ましい。
Below, each structural member is demonstrated. In the protective film laminating apparatus 21, an air cylinder is attached to an end in the longitudinal direction of the roll so that the laminating roll 23 and the nip roll 24 can be separated from each other with the pass line of the molding film 2 and the pass line of the protective film 20 in between. The nip pressure is controlled by the air supply pressure to the air cylinder. The laminating roll 23 may be connected to a driving means so that it can be laminated at a predetermined speed, or may be rotated at the same peripheral speed in synchronism with the driving means for driving the heating roll 4 on the downstream side in the conveying direction. You may comprise. As a means for synchronizing, it is preferable to mechanically connect using a gear, a belt, or the like, or to connect the servo motor to the end of each rotating shaft and perform synchronous control so that the rotation amount is the same.
Moreover, if the surface of the laminate roll 23 or the nip roll 24 is made of a rubber material having a certain elasticity and adhesiveness, the effect of uniformly laminating the protective film 20 over the entire width while excluding air or the like is enhanced. For example, the rubber hardness (JIS K6253 revised year 2006) is preferably 50 to 90 °, more preferably 60 to 80 °, and the surface center line average roughness (JIS B0601 revised year 2001) is preferably 0.1 μm to A range of 1.0 μm is preferable. Suitable materials include EPDM (ethylene propylene diene rubber), silicone rubber, fluorine rubber and the like. When the rubber hardness of each roll is greater than 90 or the center line average roughness is greater than 1 μm, the adhesiveness between the protective film and the roll is not sufficient, and therefore, between the base film and the protective film as the molding film. In some cases, air may be entrapped and uniform lamination may be difficult. On the other hand, when the rubber hardness is less than 50, since the rubber deformation during the laminating operation is large, the protective film is not laminated with sufficient force, which may cause a problem in that the adhesion force is lowered. In addition, although the lamination linear pressure per unit length of the film width direction for shaping | molding is based also on the base material and film to be used, the range of 0.1-10 N / cm is preferable when obtaining moderate adhesive force.

次に、加熱ロール4と、加熱ロール4と対となるニップロール6により成形用フィルム2と保護フィルム20が挟圧される、加圧成形部の装置構成について以下に図面を用いて説明する。   Next, an apparatus configuration of a pressure molding unit in which the molding film 2 and the protective film 20 are sandwiched between the heating roll 4 and the nip roll 6 paired with the heating roll 4 will be described with reference to the drawings.

図2は本発明を適用した微細構造転写フィルム製造装置において、加熱ロール4と、加熱ロール4に対向するニップロール6により、成形用フィルム2が金型3に押圧される構造を、成形用フィルムの搬送方向から見た模式図である。   FIG. 2 shows a structure in which a forming film 2 is pressed against a mold 3 by a heating roll 4 and a nip roll 6 facing the heating roll 4 in a microstructure transfer film manufacturing apparatus to which the present invention is applied. It is the schematic diagram seen from the conveyance direction.

ニップロール6は芯層の外表面に弾性層11を被覆した構造である。芯層は、強度および加工精度が求められ、例えば鋼や繊維強化樹脂、セラミックス、アルミ合金などが適用される。また、弾性層11は、押圧力により変形する層であり、ゴムに代表される樹脂層もしくはエラストマー材質が好ましく適用される。芯層はその両端部で軸受13によって回転支持されており、さらに図3の前記軸受13は、シリンダなどの押圧手段14と接続されている。ニップロール6はこの押圧手段14のストロークにより開閉し、成形用フィルム2を挟圧または開放する。   The nip roll 6 has a structure in which the outer surface of the core layer is covered with an elastic layer 11. The core layer is required to have strength and processing accuracy. For example, steel, fiber reinforced resin, ceramics, aluminum alloy or the like is applied. The elastic layer 11 is a layer that is deformed by a pressing force, and a resin layer represented by rubber or an elastomer material is preferably applied. The core layer is rotatably supported by bearings 13 at both ends thereof, and the bearing 13 in FIG. 3 is connected to pressing means 14 such as a cylinder. The nip roll 6 is opened and closed by the stroke of the pressing means 14 to clamp or release the molding film 2.

また、ニップロール6は所望のプロセスやフィルム材質に合わせて、温調機構を有しても良い。温調機構としては、ロール内部を中空にしてカートリッジヒーターや誘導加熱装置を埋め込んだり、内部に流路を加工して油や水、蒸気等の熱媒を流すことにより、ロール内部から加熱する構造でも良い。また、ロール外表面付近に赤外線加熱ヒーターを設置して、ロール外表面から加熱する構造でも良い。   Further, the nip roll 6 may have a temperature adjustment mechanism in accordance with a desired process and film material. The temperature control mechanism is a structure that heats from the inside of the roll by hollowing the inside of the roll and embedding a cartridge heater or induction heating device, or by processing a flow path in the inside and flowing a heat medium such as oil, water, or steam But it ’s okay. Further, an infrared heater may be installed near the outer surface of the roll and heated from the outer surface of the roll.

ニップロール6の加工精度は、JIS B 0621(改訂年1984)にて定義される円筒度公差において0.03mm以下、円周振れ公差において0.03mm以下であることが好ましい。これらの値が大きくなりすぎると、挟圧時の加熱ロール4とニップロール6の間に部分的な隙間ができるため、成形用フィルム2を幅方向で均一な力で押圧できなくなり、成形用フィルム2の転写側表面2aに転写ムラが生じる場合がある。また、弾性層11の表面粗さは、JIS B 0601(改訂年2001)にて定義される、算術平均粗さRaが1.6μm以下のものが好ましい。Raが1.6μmを超えると、押圧時に成形用フィルム2の裏面に、弾性層11の表面形状が転写してしまう場合があるためである。   The processing accuracy of the nip roll 6 is preferably 0.03 mm or less in the cylindricity tolerance defined in JIS B 0621 (revised year 1984) and 0.03 mm or less in the circumferential runout tolerance. If these values become too large, there will be a partial gap between the heating roll 4 and the nip roll 6 at the time of clamping, so that the molding film 2 cannot be pressed with a uniform force in the width direction. Transfer unevenness may occur on the transfer-side surface 2a. The surface roughness of the elastic layer 11 is preferably one having an arithmetic average roughness Ra of 1.6 μm or less as defined in JIS B 0601 (revised year 2001). This is because when the Ra exceeds 1.6 μm, the surface shape of the elastic layer 11 may be transferred to the back surface of the molding film 2 during pressing.

ニップロール6の弾性層11の耐熱性は、160℃以上の耐熱温度を有するものが好ましく、さらに好ましくは180℃以上の耐熱温度を有するものが好ましい。ここで耐熱温度とはその温度で24時間放置したときの引張強さの変化率が10%を超えるときの温度を言う。   The heat resistance of the elastic layer 11 of the nip roll 6 is preferably one having a heat resistance temperature of 160 ° C. or higher, more preferably one having a heat resistance temperature of 180 ° C. or higher. Here, the heat resistant temperature refers to the temperature at which the rate of change in tensile strength when left at that temperature for 24 hours exceeds 10%.

弾性層11の材質としては、例えばゴムを用いる場合には、シリコーンゴムやEPDM、ネオプレン、CSM(クロロスルホルン化ポリエチレンゴム)、ウレタンゴム、NBR(ニトリルゴム)、エボナイトなどを用いることができる。更に高い弾性率と硬度を求める場合には、カレンダーローラ用樹脂としてゴムメーカ各社から上記ゴムに特殊な処方を用いたものや、じん性を向上させた硬質耐圧樹脂(例:ポリエステル樹脂)を用いることができる。   As the material of the elastic layer 11, for example, when rubber is used, silicone rubber, EPDM, neoprene, CSM (chlorosulfonated polyethylene rubber), urethane rubber, NBR (nitrile rubber), ebonite, or the like can be used. When seeking higher elastic modulus and hardness, use a special prescription for the rubber from the rubber manufacturers as a resin for calender rollers, or use a hard pressure resistant resin (eg polyester resin) with improved toughness. Can do.

図3は押圧力が与えられたときのニップロール6のみを取り出して、成形用フィルム2の幅方向から見た概略図である。このとき、弾性層11の厚さ方向には変形量δが発生し、これにともないニップロール6と成形用フィルム2は接触幅Bをもって接触する。弾性層11の変形量δを制御するために、好ましくは弾性層11のゴム硬度がASTM D2240:2005(ショアD)規格で70〜97°の範囲であることが好ましい。なぜなら、硬度が70°を下回ると弾性層11の変形量δが大きくなり、成形用フィルム2との接触幅Bが大きくなりすぎて、微細構造の転写に必要な圧力を確保することができなくなる恐れがあり、また硬度が97°を超えると、逆に該層の変形量δが小さくなり、接触幅Bが小さくなりすぎて、微細構造の転写に必要な押圧時間が確保できない恐れがあるためである。   FIG. 3 is a schematic view of the nip roll 6 taken out when the pressing force is applied and viewed from the width direction of the forming film 2. At this time, a deformation amount δ is generated in the thickness direction of the elastic layer 11, and accordingly, the nip roll 6 and the forming film 2 are in contact with each other with a contact width B. In order to control the deformation amount δ of the elastic layer 11, the rubber hardness of the elastic layer 11 is preferably in the range of 70 to 97 ° in accordance with ASTM D2240: 2005 (Shore D) standard. This is because when the hardness is less than 70 °, the amount of deformation δ of the elastic layer 11 increases, the contact width B with the molding film 2 becomes too large, and it becomes impossible to ensure the pressure necessary for transferring the fine structure. If the hardness exceeds 97 °, the deformation amount δ of the layer is decreased, and the contact width B is too small, so that the pressing time necessary for transferring the fine structure may not be secured. It is.

次に、ニップロール6と金型3を挟んで対向する加熱ロール4について説明する。加熱ロール4はニップ時に荷重を受けるので、強度および加工精度が求められ、さらに加熱手段を含む。材質としては、例えば鋼や繊維強化樹脂、セラミックス、アルミ合金などが考えられる。また、加熱手段としては内部を中空にしてカートリッジヒーターや誘導加熱装置を設置したり、内部に流路を加工して油や水、蒸気等の熱媒を流すことにより、ロール内部から加熱する構造でも良い。また、ロール外表面付近に赤外線加熱ヒーターや誘導加熱装置を設置して、ロール外表面から加熱する構造でも良い。   Next, the heating roll 4 facing the nip roll 6 and the mold 3 will be described. Since the heating roll 4 receives a load at the time of nip, strength and processing accuracy are required, and further includes heating means. Examples of the material include steel, fiber reinforced resin, ceramics, and aluminum alloy. Also, as a heating means, a structure that heats from the inside of the roll by hollowing the inside and installing a cartridge heater or an induction heating device, or processing a flow path inside and flowing a heat medium such as oil, water, or steam But it ’s okay. Further, an infrared heater or induction heating device may be installed near the outer surface of the roll and heated from the outer surface of the roll.

加熱ロール4の加工精度も、前述したニップロール6と同じく、JIS B 0621(改訂年1984)にて定義される円筒度公差において0.03mm以下、円周振れ公差において0.03mm以下であることが好ましい。これらの値が大きくなりすぎると、挟圧時の加熱ロール4とニップロール6の間に部分的な隙間ができるため、成形用フィルム2を均一に押圧できなくなり、成形用フィルム2の転写側表面2aに転写ムラが生じる場合がある。また、加熱ロール4の表面粗さは、JIS B 0601(改訂年2001)にて定義される、算術平均粗さRaで0.2μm以下のものが好ましい。Raが0.2μmを超えると、金型3の裏面に加熱ロール4の形状が転写し、さらにそれが成形用フィルム2の微細構造面2aに転写してしまう場合があるためである。   The processing accuracy of the heating roll 4 may be 0.03 mm or less in the cylindricity tolerance defined in JIS B 0621 (revision year 1984) and 0.03 mm or less in the circumferential runout tolerance as in the nip roll 6 described above. preferable. If these values are too large, a partial gap is formed between the heating roll 4 and the nip roll 6 at the time of clamping, so that the molding film 2 cannot be pressed uniformly, and the transfer-side surface 2a of the molding film 2 is lost. Transfer unevenness may occur. Moreover, the surface roughness of the heating roll 4 is preferably 0.2 μm or less in terms of arithmetic average roughness Ra as defined in JIS B 0601 (revised year 2001). This is because if the Ra exceeds 0.2 μm, the shape of the heating roll 4 is transferred to the back surface of the mold 3, which may be transferred to the fine structure surface 2 a of the molding film 2.

加熱ロール4の表面には、硬質クロムめっき、セラミック溶射、ダイヤモンド・ライク・カーボン・コーティングなどの高硬度皮膜の形成処理を施すことが好ましい。なぜなら、加熱ロール4は常に金型3と接触しているうえ、ニップロール6による押圧力を受けるため、その表面は非常に磨耗しやすく、加熱ロール4の表面が磨耗したり、傷がはいったりすると、前述したようなフィルムの転写ムラや、フィルムへのロール表面形状の転写といった問題が生じるためである。
また、加圧部の幅方向において圧力を端部に向かって徐々に低下させることが好ましい。幅方向に圧力の勾配をつけることにより、成形用フィルム2および保護フィルム20ともに搬送方向のシワが入りにくくなるため、転写後の両フィルムの界面で空気だまりが発生しにくい。その結果、シワや界面の空気だまりに起因する転写ムラを抑制できる。
The surface of the heating roll 4 is preferably subjected to a treatment for forming a hard coating such as hard chrome plating, ceramic spraying, diamond-like carbon coating, or the like. Because the heating roll 4 is always in contact with the mold 3 and is subjected to a pressing force by the nip roll 6, the surface thereof is very easily worn, and the surface of the heating roll 4 is worn or scratched. This is because problems such as uneven transfer of the film as described above and transfer of the roll surface shape onto the film occur.
Further, it is preferable to gradually reduce the pressure toward the end in the width direction of the pressurizing unit. By applying a pressure gradient in the width direction, both the forming film 2 and the protective film 20 are less likely to be wrinkled in the transport direction, so that air accumulation is less likely to occur at the interface between the two films after transfer. As a result, transfer unevenness due to wrinkles and air accumulation at the interface can be suppressed.

好ましい圧力分布としては、中央から端部に向かって圧力の極小点をもつことなく、中央から端部に向かって単調減少することが好ましい。単調に減少するとは減少しながら推移するという意味であり、減少率が変動しても良い。ここで、減少率とは1cmあたりの圧力変化量の絶対値のことである。さらに好ましくは、減少率が中央から端部に向かって増加することが好ましい。このような圧力分布をもつことにより、加圧転写部で圧力がかかった時に、成形用フィルムと保護フィルムとの間にある空気層が排出されやすく、シワが抑制できる。圧力の減少量としては加圧面幅方向の中央部と端部との間で1〜10MPa/m程度が目安である。   As a preferable pressure distribution, it is preferable that the pressure decreases monotonously from the center toward the end without having a minimum point of pressure from the center toward the end. Monotonically decreasing means that the rate decreases while the rate of decrease may fluctuate. Here, the reduction rate is the absolute value of the pressure change amount per 1 cm. More preferably, the decreasing rate increases from the center toward the end. By having such a pressure distribution, when pressure is applied at the pressure transfer section, the air layer between the molding film and the protective film is easily discharged, and wrinkles can be suppressed. The amount of pressure decrease is approximately 1 to 10 MPa / m between the center portion and the end portion in the pressing surface width direction.

図4は、加圧部で加熱ロール4の直径を中央部から端部に向かって徐々に小さくした場合の、加圧成形部の装置構成を示す模式図である。弾性層11の変形量が加圧部の幅方向外側に向かうにつれて小さくなり、それに従い、成形用フィルム2に負荷される圧力も加圧部の幅方向端部に向かうにつれて小さくなる。その結果、成形用フィルム2の金型3より幅方向外側に位置する領域に加わる圧力が小さくなり、転写時のシワや界面の空気だまりを抑制できる。   FIG. 4 is a schematic diagram showing an apparatus configuration of the pressure forming unit when the diameter of the heating roll 4 is gradually reduced from the central part toward the end part in the pressing part. The amount of deformation of the elastic layer 11 decreases as it goes outward in the width direction of the pressing part, and accordingly, the pressure applied to the forming film 2 also decreases as it goes toward the end of the pressing part in the width direction. As a result, the pressure applied to the region located outside in the width direction from the mold 3 of the molding film 2 is reduced, and wrinkles during transfer and air accumulation at the interface can be suppressed.

変化させる直径としては上述した圧力の減少量となるように設計する。これは、弾性層11の厚さや機械特性に依存するものであり、厚み10〜20mmで硬度はショアD90°の材質のゴムからなる弾性層を適用した場合で0.1〜1mm/mの範囲が好ましく適用できる。   The diameter to be changed is designed to be the above-described pressure reduction amount. This depends on the thickness and mechanical characteristics of the elastic layer 11, and is in the range of 0.1 to 1 mm / m when an elastic layer made of rubber having a thickness of 10 to 20 mm and a hardness of Shore D 90 ° is applied. Is preferably applicable.

また、図5に、ニップロール6の加圧部の直径を幅方向中央部から端部に向かって小さくした構造を示す。芯材に径の変化を持たせて、外表面の弾性体の厚みは加圧部の全幅で同じとすることが好ましい。加圧した時の圧力分布は、弾性体の厚みの変化量によって決まる。芯材の径を変化させ、弾性体の厚みを同じにすることにより、加圧した時の弾性体の厚みの変化量は図5に示すように、幅方向中央部で最も大きく、端部で最も小さくなり、結果として、幅方向の圧力分布として、中央部で圧力が最も高くなり、端部で最も小さくなっている。   FIG. 5 shows a structure in which the diameter of the pressing portion of the nip roll 6 is reduced from the center in the width direction toward the end. It is preferable that the diameter of the core material is changed, and the thickness of the elastic body on the outer surface is the same over the entire width of the pressure unit. The pressure distribution when pressurized is determined by the amount of change in the thickness of the elastic body. By changing the diameter of the core material and making the thickness of the elastic body the same, the amount of change in the thickness of the elastic body when pressurized is the largest at the center in the width direction as shown in FIG. As a result, the pressure distribution in the width direction has the highest pressure at the center and the lowest at the end.

ニップロールの好ましい直径分布の変化としては上述した圧力の減少量となるように設計する。これは、弾性層11の厚さや機械特性に依存するものであり、厚み10〜20mmで硬度はショアD90°の材質のゴムからなる弾性層を適用した場合で0.1〜1mm/mの範囲が好ましく適用できる。   A preferable change in the diameter distribution of the nip roll is designed to be the above-described pressure reduction amount. This depends on the thickness and mechanical characteristics of the elastic layer 11, and is in the range of 0.1 to 1 mm / m when an elastic layer made of rubber having a thickness of 10 to 20 mm and a hardness of Shore D 90 ° is applied. Is preferably applicable.

図6に、金型3の厚みを加圧の中央部から幅方向外側に向かって徐々に小さくしている構造を示す。金型の加圧部の厚み分布は中央部で最も厚くし、加圧部端部で最も薄くすることが好ましい。金型の厚みの幅方向の変化は、加圧した時に弾性体の厚みの変化量となってあらわれる。したがって、図6に示すように、加圧した時の弾性体の厚みの変化量が中央部で最も大きく、端部で最も小さくなり、結果として、幅方向の圧力分布は中央部で圧力が最も高くなり、端部で最も小さくできる。   FIG. 6 shows a structure in which the thickness of the mold 3 is gradually reduced from the central part of the pressure toward the outside in the width direction. The thickness distribution of the pressurizing part of the mold is preferably the thickest at the central part and the thinnest at the end of the pressurizing part. The change in the width direction of the mold thickness appears as a change in the thickness of the elastic body when pressed. Therefore, as shown in FIG. 6, the amount of change in the thickness of the elastic body when pressurized is the largest at the center and the smallest at the end, and as a result, the pressure distribution in the width direction is the highest in the center. It becomes higher and can be the smallest at the end.

金型の好ましい厚みの分布としては上述した圧力の減少量となるように設計すればよいが、金型の適正な総厚みは0.3mm以下であるので、0.1〜0.15mm/mの範囲が好ましく適用される。   The preferable thickness distribution of the mold may be designed so that the above-described pressure decrease amount is obtained. However, since the appropriate total thickness of the mold is 0.3 mm or less, 0.1 to 0.15 mm / m. The range of is preferably applied.

加熱ロール4とニップロール6の相対位置精度は、JIS B 0621(改訂年1984)にて定義される平行度公差において、0.1mm以下とすることが好ましい。平行度公差が0.1mm超となった場合、成形用フィルム2に負荷される押圧力が幅方向で均一あるいは設計どおりの圧力分布とならず、転写ムラが生じたり、フィルムの蛇行が発生する場合がある。
また、両ロールの加圧時のたわみ量の合計は、金型の幅方向長さW内において50μm以下とすることが好ましく、さらに好ましくは30μm以下とすることが好ましい。たわみ量が50μm超となると、ニップロール6の弾性層11が変形に追従しきれなくなり、成形用フィルム2に負荷される押圧力が不均一となる。
The relative positional accuracy between the heating roll 4 and the nip roll 6 is preferably 0.1 mm or less in the parallelism tolerance defined in JIS B 0621 (revised year 1984). When the parallelism tolerance exceeds 0.1 mm, the pressing force applied to the forming film 2 is not uniform in the width direction or the pressure distribution as designed, and transfer unevenness or film meandering occurs. There is a case.
The total amount of deflection when both rolls are pressed is preferably 50 μm or less, more preferably 30 μm or less, in the width direction length W of the mold. When the amount of deflection exceeds 50 μm, the elastic layer 11 of the nip roll 6 cannot follow the deformation and the pressing force applied to the forming film 2 becomes non-uniform.

好ましいニップ圧は、図2〜3に示されるように、押圧手段14によりニップロール6に与えられる力P、成形用フィルム2とニップロール6の接触長さB、金型3の幅方向長さWであるときに、σ=P/(B×W)で定義される見かけのニップ圧σを80MPa以上とすることが好ましく、さらに好ましくは100MPa以上とすることが好ましい。また、弾性層11の押圧距離、すなわち接触長さBは、4〜8mmの範囲内であることが好ましく、さらに好ましくは5〜7mmの範囲内であることが好ましい。接触長さBが4mmよりも狭くなると、成形用フィルム2への微細構造転写に十分な押圧時間が確保できなくなる。一方、8mmよりも広くなると、前述のニップ圧を十分な値で確保することが難しくなる。   As shown in FIGS. 2 to 3, the preferred nip pressure is a force P applied to the nip roll 6 by the pressing means 14, a contact length B between the molding film 2 and the nip roll 6, and a width direction length W of the mold 3. In some cases, the apparent nip pressure σ defined by σ = P / (B × W) is preferably 80 MPa or more, and more preferably 100 MPa or more. Further, the pressing distance of the elastic layer 11, that is, the contact length B is preferably in the range of 4 to 8 mm, more preferably in the range of 5 to 7 mm. When the contact length B is less than 4 mm, it is not possible to ensure a sufficient pressing time for transferring the fine structure to the molding film 2. On the other hand, if it becomes wider than 8 mm, it becomes difficult to ensure the above-mentioned nip pressure with a sufficient value.

金型3は、表面に微細構造面を加工されたエンドレスベルトである。   The mold 3 is an endless belt whose surface has a fine structure.

材質は強度と熱伝導率が高い金属が好ましく、例えばニッケルや鋼、ステンレス鋼、銅などが好ましい。また、上記の金属ベルトの表面に鍍金を施したものを使用してもよい。   The material is preferably a metal having high strength and thermal conductivity, such as nickel, steel, stainless steel, or copper. Moreover, you may use what gave the surface of said metal belt.

表面に微細構造をもつ金型3の作成方法については、金属ベルトの表面に直接切削やレーザー加工を施工する方法、金属ベルトの表面に形成した鍍金皮膜に直接切削やレーザー加工を施工する方法、微細構造を内面に有する円筒状の原版に電気鋳造を施す方法、金属ベルトの表面に微細構造面を有する薄板を連続して張り付ける方法などが挙げられる。   Regarding the method of creating the mold 3 having a fine structure on the surface, a method of directly cutting or laser processing on the surface of the metal belt, a method of directly cutting or laser processing on the plating film formed on the surface of the metal belt, Examples thereof include a method of electrocasting a cylindrical original plate having a fine structure on the inner surface, and a method of continuously attaching a thin plate having a fine structure surface to the surface of a metal belt.

エンドレス状の金属ベルトは、所定の厚み、長さを持つ金属板の端部同士を突き合わせ溶接する方法、所定の倍の厚みの金属板を所定の半分の長さで溶接してエンドレス状にした後に圧延する方法、などによって製造される。このとき、厚みは金属ベルトの強度とハンドリング性の理由により、0.1〜0.3mmの範囲とすることが好ましい。この範囲よりも厚みが小さくなると、加熱ロール4と冷却ロール5によって懸架されるときに与えられる張力により、金属ベルトが破断あるいは塑性変形する恐れがある。一方、この範囲よりも厚みが大きい場合、金属ベルトの曲げ剛性が大きくなりすぎて、加熱ロール4および冷却ロール5に懸架したり、これらのロールに懸架した状態で搬送させることが難しくなる。   An endless metal belt is a method in which the ends of metal plates having a predetermined thickness and length are butt welded, and a metal plate having a predetermined double thickness is welded to a predetermined half length to make it endless. It is manufactured by a method of rolling later. At this time, the thickness is preferably in the range of 0.1 to 0.3 mm due to the strength of the metal belt and the handling property. If the thickness is smaller than this range, the metal belt may be broken or plastically deformed by the tension applied when suspended by the heating roll 4 and the cooling roll 5. On the other hand, when the thickness is larger than this range, the bending rigidity of the metal belt becomes too large, and it becomes difficult to suspend the belt on the heating roll 4 and the cooling roll 5 or to carry it while being suspended on these rolls.

エンドレス状の金属ベルトの表面に鍍金を施す場合は、鍍金の材質はニッケルや銅などが好ましい。鍍金の厚みは0.03〜0.1mmの範囲とすることが好ましい。金属ベルトの厚みに対して鍍金の厚みが大きくなると、金属ベルトと鍍金の境界面で剥離が発生する恐れがある。一方、鍍金の厚みが小さすぎると、微細構造を精度よく加工することが困難となる。
エンドレスベルト金型の製造方法の一例を以下に示す。
When plating the surface of the endless metal belt, the material of the plating is preferably nickel or copper. The thickness of the plating is preferably in the range of 0.03 to 0.1 mm. If the thickness of the plating is larger than the thickness of the metal belt, peeling may occur at the interface between the metal belt and the plating. On the other hand, if the thickness of the plating is too small, it becomes difficult to process the fine structure with high accuracy.
An example of the manufacturing method of the endless belt mold is shown below.

まず、好ましくは厚み0.3mm以下、長さ1000mm以上のステンレス鋼板の端部を突き合わせ溶接し、エンドレス状の金属ベルトに加工する。続いて、この金属ベルトを鍍金処理用の治具に固定し、外側表面に好ましくは厚み0.1mm以下のニッケル鍍金処理を施す。その後、鍍金処理された金属ベルトを加工治具ロールに嵌合し、旋盤加工機にて金属ベルトの鍍金層に所定の微細構造を切削加工する。   First, an end portion of a stainless steel plate preferably having a thickness of 0.3 mm or less and a length of 1000 mm or more is butt-welded and processed into an endless metal belt. Subsequently, the metal belt is fixed to a jig for plating, and nickel plating with a thickness of preferably 0.1 mm or less is applied to the outer surface. Thereafter, the plated metal belt is fitted into a processing jig roll, and a predetermined fine structure is cut into the plated layer of the metal belt by a lathe machine.

微細構造とは、高さ10nm〜1mmの凸形状がピッチ10nm〜1mm、より好ましくは高さ1μm〜100μmの凸形状がピッチ1μm〜100μmで周期的に繰り返された形状のことを示し、例えば、三角形状の溝が複数個ストライプ状に並んでいるものであったり、矩形、半円形状もしくは半楕円形状等でも良い。さらには溝が直線である必要はなく、曲線のストライプパターンでも良い。また、その稜線方向はベルトの周方向に限らず幅方向であっても良い。さらに、微細構造は他にも直線状あるいは曲線状に連続したものに限られず、半球や円錐や直方体などの凸形状あるいは凹形状がドット状に離散的に配置されたものでも良い。   The fine structure indicates a shape in which a convex shape having a height of 10 nm to 1 mm is periodically repeated with a convex shape having a pitch of 1 μm to 100 μm, more preferably a pitch of 1 μm to 100 μm, A plurality of triangular grooves may be arranged in stripes, or may be rectangular, semicircular or semielliptical. Furthermore, the groove does not have to be a straight line, and may be a curved stripe pattern. The ridge line direction is not limited to the circumferential direction of the belt, and may be the width direction. Furthermore, the fine structure is not limited to a continuous linear shape or curved shape, and may be a convex shape such as a hemisphere, a cone, or a rectangular parallelepiped, or a concave shape that is discretely arranged in a dot shape.

冷却ロール5は例えば内部に通水路が設けられ、一定の温度の水を連続して循環させる水冷式の冷却手段などによって冷却されることが好ましい。そして金型3との接触面における熱伝導により金型3を冷却する。   The cooling roll 5 is preferably cooled, for example, by a water-cooled cooling means that is provided with a water passage inside and continuously circulates water having a constant temperature. Then, the mold 3 is cooled by heat conduction at the contact surface with the mold 3.

各ロールの端部は、ころがり軸受などにより回転支持される。加熱ロール4はモータ等の駆動手段と連結され、速度を制御しながら回転可能となっている。また冷却ロール5はベルト金型を通じて、加熱ロール4の駆動力により回転することが好ましい。速度として好ましくは1〜30m/分の範囲で搬送すれば、微細構造を高精度に転写しながら生産性を高くすることができるが、微細構造の成形性と、成形フィルムの生産性のバランスを考慮すると、さらに好ましくは、速度は10〜20m/分の範囲とすることが好ましい。ニップロール6の駆動手段は、加熱ロール4の端部とチェーンまたはベルトなどで連結し、加熱ロール4と連動して回転できるようにしたり、あるいは、加熱ロール4と速度を同期可能なモータなどを用いて独立して回転させることが好ましいが、回転自在の構造とし、成形用フィルム2との摩擦によって回転されるようにしても良い。
巻出ロール9および巻取ロール10はともに成形用フィルム2を巻きつけるコアを固定できる構造となっており、端部はモータ等の駆動手段と連結され、速度を制御しながら回転可能となっている。また、トルク制御により、成形用フィルム2に与えられる張力を調整できることが好ましい。
The end of each roll is rotatably supported by a rolling bearing or the like. The heating roll 4 is connected to driving means such as a motor, and is rotatable while controlling the speed. The cooling roll 5 is preferably rotated by the driving force of the heating roll 4 through a belt mold. If the speed is preferably in the range of 1 to 30 m / min, the productivity can be increased while the microstructure is transferred with high accuracy. However, the balance between the moldability of the microstructure and the productivity of the molded film is balanced. In consideration, it is more preferable that the speed is in the range of 10 to 20 m / min. The driving means of the nip roll 6 is connected to the end of the heating roll 4 with a chain or a belt, and can be rotated in conjunction with the heating roll 4 or a motor capable of synchronizing the speed with the heating roll 4 is used. However, it may be rotated independently and may be rotated by friction with the forming film 2.
Both the unwinding roll 9 and the winding roll 10 have a structure capable of fixing a core around which the forming film 2 is wound, and the end portion is connected to a driving means such as a motor and can be rotated while controlling the speed. Yes. Moreover, it is preferable that the tension applied to the molding film 2 can be adjusted by torque control.

剥離ロール7は冷却ロール6と同様に冷却手段を内蔵しており、成形用フィルム2を裏面側から冷却し、金型3からの剥離を補助する役割を果たす。剥離ロール7の成形用フィルム2に対する押圧力は特に制限されず、剥離ロール7の周面が成形用フィルム2の裏面に密着していればよい。   Like the cooling roll 6, the peeling roll 7 has a built-in cooling means, and cools the molding film 2 from the back surface side, and plays a role of assisting the peeling from the mold 3. The pressing force of the peeling roll 7 against the molding film 2 is not particularly limited as long as the peripheral surface of the peeling roll 7 is in close contact with the back surface of the molding film 2.

上記の装置を用いて微細構造が表面に形成されたフィルムの製造方法を説明する。
本発明の微細構造転写フィルムの製造方法は、表面に微細構造が形成されたエンドレスベルト状の金型を、加熱された加熱ロールに抱かせながら加熱する金型加熱工程と、成形用フィルムの転写側表面と前記金型の微細構造表面とを密着させた状態で、前記加熱ロール、及び、前記加熱ロールと平行に配置されて表面が弾性体に覆われたニップロールから構成される一対のロールにより、ニップ加圧する加圧転写工程と、加圧後の前記金型と前記成形用フィルムを密着させたまま冷却ゾーンまで搬送する搬送工程と、前記冷却ゾーンで金型とフィルムを密着させたまま金型側から冷却する金型冷却工程と、冷却後の金型と前記成形用フィルムとを剥離する剥離工程と、を少なくとも含むことにより、金型の表面に形成された微細構造を、加熱した成形用フィルムの表面に転写することにより微細構造転写フィルムを製造する微細構造転写フィルムの製造方法であって、前記加圧転写工程、前記搬送工程、前記金型冷却工程、及び、前記剥離工程において、前記成形用フィルムの前記転写側表面とは逆側の面に保護フィルムを積層させた状態にすることを特徴とするものである。
The manufacturing method of the film in which the fine structure was formed on the surface using said apparatus is demonstrated.
The method for producing a microstructure transfer film of the present invention includes a mold heating step in which an endless belt-shaped mold having a microstructure formed on the surface is heated while being held in a heated heating roll, and a transfer of the molding film. In a state where the side surface and the microstructure surface of the mold are in close contact with each other, the heating roll and a pair of rolls that are arranged in parallel to the heating roll and the surface is covered with an elastic body , A pressure transfer process for pressurizing the nip, a transporting process for transporting the pressed mold and the molding film to the cooling zone in close contact, and a mold with the mold and the film in close contact with each other in the cooling zone. The microstructure formed on the surface of the mold is heated by including at least a mold cooling process for cooling from the mold side and a peeling process for peeling the cooled mold and the molding film. A method for producing a microstructure transfer film for producing a microstructure transfer film by transferring to a surface of a molding film, wherein the pressure transfer step, the transport step, the mold cooling step, and the peeling step In this embodiment, a protective film is laminated on the surface opposite to the transfer-side surface of the molding film.

適用される成形用フィルムは熱可塑性樹脂を主たる成分とした成形用フィルムであり、具体的に、好ましくは、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。このなか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。   The molding film to be applied is a molding film containing a thermoplastic resin as a main component, and specifically, preferably a polyester-based resin such as polyethylene terephthalate, polyethylene-2, 6-naphthalate, polypropylene terephthalate, and polybutylene terephthalate. Polyolefin resins such as polyethylene, polystyrene, polypropylene, polyisobutylene, polybutene, polymethylpentene, polyamide resins, polyimide resins, polyether resins, polyesteramide resins, polyetherester resins, acrylic resins, polyurethane Resin, polycarbonate resin, or polyvinyl chloride resin. Among these, there are various types of monomers to be copolymerized, and it is particularly easy to adjust material properties, so that polyester resins, polyolefin resins, polyamide resins, acrylic resins, or mixtures thereof are used. It is preferable that the thermoplastic resin is mainly formed from the selected thermoplastic resin, and it is more preferable that the above-mentioned thermoplastic resin is 50% by weight or more.

成形用フィルム2は上述の樹脂の単体からなるフィルムであっても構わないし、複数の樹脂層からなる積層体であってもよい。この場合、単体フィルムと比べて、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、フィルム全体が前述の熱可塑性樹脂を主たる成分とする要件を満たすことが好ましいが、フィルム全体としては前記要件を満たしていなくても、少なくとも前記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形成することができる。特に、フィルムの成形性を良くするために金型温度を高温にしたい場合は、表層にガラス転移点が低く微細構造を転写しやすい樹脂、芯層にガラス転移点が高く強度の強い樹脂、という構成のフィルムを用いることで、フィルムの平面性を維持しつつ、フィルムの成形性を高めることができる。   The molding film 2 may be a film made of the above-mentioned resin alone or a laminate made of a plurality of resin layers. In this case, compared with a single film, surface characteristics such as slipperiness and friction resistance, mechanical strength, and heat resistance can be imparted. Thus, when it is a laminate composed of a plurality of resin layers, it is preferable that the entire film satisfies the requirement that the above-mentioned thermoplastic resin is the main component, but the entire film does not satisfy the requirement, If a layer satisfying at least the above requirements is formed on the surface layer, the surface can be easily formed. In particular, when it is desired to increase the mold temperature in order to improve the moldability of the film, the surface layer is a resin having a low glass transition point and easy to transfer a fine structure, and the core layer is a resin having a high glass transition point and high strength. By using a film having a configuration, it is possible to improve the moldability of the film while maintaining the flatness of the film.

また、本発明に適用する成形用フィルムの好ましい厚さ(厚み、膜厚)としては、10〜100μmの範囲であることが好ましい。10μm未満では成形するのに十分な厚みがなく、また100μmを越える場合はフィルムの剛性が十分であり、保護フィルムが無くても連続転写が可能である。特に、厚みが50μm以下の成形用フィルムでは離型搬送工程でフィルム剛性不足によりシワが入りやすいので、上記で説明した本発明の装置および方法は転写時のシワ抑制に有効である。   Moreover, it is preferable that it is the range of 10-100 micrometers as preferable thickness (thickness, film thickness) of the film for shaping | molding applied to this invention. If the thickness is less than 10 μm, the thickness is not sufficient for molding. If the thickness exceeds 100 μm, the film has sufficient rigidity, and continuous transfer is possible even without a protective film. In particular, in a molding film having a thickness of 50 μm or less, wrinkles are likely to occur due to insufficient film rigidity in the mold release conveyance process, so that the apparatus and method of the present invention described above are effective for suppressing wrinkles during transfer.

また、本発明に適用される保護フィルムは、成形用フィルムが接触する表面の全部あるいは一部に粘着層が積層されるように構成された粘着層と基材層との2層積層体があげられる。なお、2層積層体以外に他の層を含んでいても良い。   Further, the protective film applied to the present invention is a two-layer laminate of an adhesive layer and a base material layer configured such that the adhesive layer is laminated on all or part of the surface with which the molding film contacts. It is done. In addition to the two-layer laminate, other layers may be included.

かかる基材層としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、セロファン、ジアセチルセルロースフィルム、トリアセチルセルロースフィルム、アセチルセルロースブチレートフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム、ポリスチレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリスルホンフィルム、ポリエーテルエーテルケトンフィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、ポリエーテルイミドフィルム、ポリイミドフィルム、フッ素樹脂フィルム、ナイロンフィルム、アクリル樹脂フィルム等を挙げることができる。
また、かかる粘着層としては、アクリル系、ゴム系、シリコーン系の粘着樹脂を使用することができる。
Examples of the base material layer include polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyethylene film, polypropylene film, cellophane, diacetyl cellulose film, triacetyl cellulose film, acetyl cellulose butyrate film, polyvinyl chloride film, and polychlorinated chloride. Vinylidene film, polyvinyl alcohol film, ethylene-vinyl acetate copolymer film, polystyrene film, polycarbonate film, polymethylpentene film, polysulfone film, polyetheretherketone film, polyethersulfone film, polyetherimide film, polyimide film, fluorine Resin film, nylon film, acrylic resin film, etc. Rukoto can.
As such an adhesive layer, an acrylic, rubber-based, or silicone-based adhesive resin can be used.

また、本発明に適用する保護フィルムとしては自己粘着タイプのものでも良い。特に、非成形面や比較的平滑に近い面に対する保護フィルムとして適している。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリカーボネート、アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル又は紙類等を基材層としてエチレン酢酸ビニル共重合体系、エチレン−α−オレフィン共重合体系(直鎖状低密度ポリエチレン)等を表面に接着層として形成したものを挙げることができる。   The protective film applied to the present invention may be a self-adhesive type. In particular, it is suitable as a protective film for non-molded surfaces and relatively smooth surfaces. For example, polyester-based resins such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, polyolefin, polyamide, polycarbonate, acrylic resin, polyvinyl chloride, paper, etc. Examples thereof include a system (linear low density polyethylene) or the like formed on the surface as an adhesive layer.

また、本発明に適用する保護フィルムの厚みとしては、20μm〜200μmの範囲が好ましい。20μmより薄い場合は保護フィルムのハンドリングが困難で、また、成形用フィルムと積層した時の剛性向上の効果が小さい。また、200μmより大きい場合は、ハンドリングが困難であり、また、材料コストの増大が問題となる。
本発明の実施形態の一例を図1、2を用いて説明する。
Moreover, as thickness of the protective film applied to this invention, the range of 20 micrometers-200 micrometers is preferable. When it is thinner than 20 μm, it is difficult to handle the protective film, and the effect of improving the rigidity when laminated with the molding film is small. On the other hand, when the thickness is larger than 200 μm, handling is difficult, and an increase in material cost becomes a problem.
An example of an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

まず準備段階として、成形用フィルム2を巻出ロール9より引き出し、保護フィルムラミネート装置21で積層した状態として加熱ロール4と冷却ロール5に懸架された金型3上に沿わせ、剥離ロール7、保護フィルム剥がし装置22を経由し、巻取ロール10で巻き取っている状態とする。保護フィルムは保護フィルム巻出ロールから引き出し、剥がし装置で剥がされた保護フィルムは保護フィルム巻取ロール25で巻き取る。   First, as a preparatory stage, the forming film 2 is pulled out from the unwinding roll 9 and is laminated on the heating roll 4 and the cooling roll 5 in a state of being laminated by the protective film laminating apparatus 21, and the peeling roll 7, It is set as the state which is winding up with the winding roll 10 through the protective film peeling apparatus 22. FIG. The protective film is pulled out from the protective film unwinding roll, and the protective film peeled off by the peeling device is wound up by the protective film winding roll 25.

保護フィルムラミネート装置21においては、保護フィルム20と成形用フィルム2の積層は加圧転写工程において加圧されない非加圧部31のみで粘着層を介して粘着されていることが好ましい。加圧部で粘着層が存在すると、加圧時の圧力と熱により界面で過度な粘着状態を形成してしまうためである。過度な粘着状態は、加圧時に両フィルムの界面の空気の逃げ場を無くすため、局所的なエアーだまりにより転写ムラを引き起こすことがある。また、保護フィルムの剥がす時に大きな力を必要とするために、成形用フィルムの変形を引き起こすことがある。一方、全幅にわたって保護フィルムと成形用フィルムの粘着箇所が存在しないと界面で両フィルムがすべり、蛇行やシワの原因となる場合がある。   In the protective film laminating apparatus 21, it is preferable that the protective film 20 and the molding film 2 are laminated through the adhesive layer only by the non-pressurized portion 31 that is not pressurized in the pressure transfer process. This is because if an adhesive layer is present in the pressurizing part, an excessive adhesive state is formed at the interface due to pressure and heat during pressurization. An excessive adhesive state eliminates air escape at the interface between the two films during pressurization, and may cause transfer unevenness due to local air accumulation. Further, since a large force is required when the protective film is peeled off, the molding film may be deformed. On the other hand, if there is no adhesive part between the protective film and the molding film over the entire width, the two films may slide at the interface, which may cause meandering and wrinkling.

続いて、駆動手段により成形用フィルム2を低速で搬送しながら、加熱ロール4の加熱手段及び冷却ロール5の冷却手段を作動し、加熱ロール4及び冷却ロール5の表面温度が所定の温度になるまで温調する。加熱ロール4の表面温度、冷却ロール5の表面温度の条件は、成形用フィルム2の材質、金型3の微細構造の形状、アスペクト比等に依存し、加熱ロール4の表面温度は180〜250℃、冷却ロール5の表面温度は20〜80℃で設定される。また、温調中の搬送速度は0.1〜5m/分とすることが好ましい。加熱ロール4の表面温度が180℃未満では成形時の成形用フィルムが十分に軟化できずに成形性が低下する場合がある。一方、250℃超ではフィルムが粘性体に近くなりすぎて加圧したときにフィルム体として形状を保持することが難しくなる。また、冷却ロールの温度を80℃超ではフィルムの固化が不十分で、フィルムを剥離する時にフィルムを構成する樹脂が切れて金型に残ってしまうことがある。一方、冷却ロールを20℃未満は金型を必要以上に冷却することになり、金型を加熱するのに無駄なエネルギーを要することになる。   Subsequently, while the molding film 2 is conveyed at a low speed by the driving means, the heating means of the heating roll 4 and the cooling means of the cooling roll 5 are operated, and the surface temperature of the heating roll 4 and the cooling roll 5 becomes a predetermined temperature. Adjust the temperature until. The conditions of the surface temperature of the heating roll 4 and the surface temperature of the cooling roll 5 depend on the material of the molding film 2, the shape of the microstructure of the mold 3, the aspect ratio, etc., and the surface temperature of the heating roll 4 is 180-250. The surface temperature of the cooling roll 5 is set at 20 to 80 ° C. Moreover, it is preferable that the conveyance speed during temperature control shall be 0.1-5 m / min. If the surface temperature of the heating roll 4 is less than 180 ° C., the molding film at the time of molding may not be sufficiently softened and the moldability may be lowered. On the other hand, when the temperature exceeds 250 ° C., the film becomes too close to a viscous body and it is difficult to maintain the shape as a film body when the film is pressurized. When the temperature of the cooling roll exceeds 80 ° C., the film is not sufficiently solidified, and when the film is peeled off, the resin constituting the film may be cut and remain in the mold. On the other hand, if the cooling roll is less than 20 ° C., the mold is cooled more than necessary, and wasteful energy is required to heat the mold.

加熱ロール4及び冷却ロール5の表面温度が設定値まで温調されたら、フィルムを成形速度で搬送すると同時に、ニップロール6を閉じ、加熱ロール4とニップロール6で成形用フィルム2、保護フィルム20及び金型3を加圧し、金型3の微細構造面3aの形状を成形用フィルム2の転写側表面2aに転写する。このときの条件として、フィルムの成形速度は1〜30m/分、ニップ圧力は80MPa以上120MPa以下の範囲で設定される。   When the surface temperature of the heating roll 4 and the cooling roll 5 is adjusted to the set value, the film is conveyed at the molding speed, and at the same time, the nip roll 6 is closed and the heating roll 4 and the nip roll 6 are used to form the molding film 2, the protective film 20, and the gold. The mold 3 is pressurized, and the shape of the microstructure surface 3 a of the mold 3 is transferred to the transfer side surface 2 a of the molding film 2. As conditions at this time, the film forming speed is set in the range of 1 to 30 m / min, and the nip pressure is set in the range of 80 MPa to 120 MPa.

ニップ圧力は80Ma未満では微細構造パターンを転写する場合、十分に樹脂が変形しきれず成形不良となることが多い。また、120MPa超は金型のパターンが変形するおそれがあることと、強度設計上、装置が大型となりコストが問題となる。   When the nip pressure is less than 80 Ma, when the fine structure pattern is transferred, the resin cannot be sufficiently deformed, resulting in poor molding in many cases. On the other hand, if it exceeds 120 MPa, the pattern of the mold may be deformed, and the apparatus becomes large due to the strength design, resulting in a problem of cost.

フィルムの連続転写は、金型の周回動作に合わせて各工程を並べると、金型加熱工程、加圧転写工程、搬送工程、金型冷却工程、剥離工程から構成される。金型3は加熱ロール4と接触する部分において、常に高温の加熱ロール4からの熱伝導により加熱され、加熱ロール4とニップロール6によって挟圧されるまでに、金型3の温度は加熱ロール4の表面温度まで昇温される(金型加熱工程)。成形用フィルム2は、加熱ロール4とニップロール6による挟圧部において加熱された金型3に押し当てられ、軟化したフィルムを構成する樹脂が金型3の微細構造面3aのパターン内に充填される(加圧転写工程)。金型3に押圧されたフィルムは、金型3に密着したまま冷却ゾーンまで搬送される(搬送工程)。ここで冷却ゾーンとは金型3と冷却ロール5が接触している範囲を示す。フィルムは該冷却ゾーンにおいて、冷却ロール5との熱伝導により、金型3ごとフィルムを構成する樹脂のガラス転移点以下まで冷却される(冷却工程)。冷却後のフィルムは剥離ロール7により、冷却ロール5から連続的に剥がすように離型される(剥離工程)。剥離後のフィルムは巻取ロール10に巻き取られる。   The continuous transfer of the film is composed of a mold heating process, a pressure transfer process, a transport process, a mold cooling process, and a peeling process when the processes are arranged in accordance with the rotating operation of the mold. The mold 3 is always heated by heat conduction from the high-temperature heating roll 4 at the portion in contact with the heating roll 4, and the temperature of the mold 3 is changed to the temperature of the heating roll 4 before being sandwiched between the heating roll 4 and the nip roll 6. The temperature is raised to the surface temperature (die heating step). The molding film 2 is pressed against the mold 3 heated in the clamping part by the heating roll 4 and the nip roll 6, and the resin constituting the softened film is filled in the pattern of the microstructure surface 3 a of the mold 3. (Pressure transfer process). The film pressed against the mold 3 is conveyed to the cooling zone while being in close contact with the mold 3 (conveying step). Here, the cooling zone indicates a range where the mold 3 and the cooling roll 5 are in contact with each other. In the cooling zone, the film is cooled to the glass transition point or less of the resin constituting the film together with the mold 3 by heat conduction with the cooling roll 5 (cooling step). The film after cooling is released from the cooling roll 5 by the peeling roll 7 (peeling process). The film after peeling is wound up on a winding roll 10.

また、図4、図5、図6に示す構成等により、加圧転写工程における圧力分布を、フィルム幅方向の中央部から端部に向かって小さくすることが好ましい。幅方向に圧力の勾配をつけることにより、成形用フィルム2および保護フィルム20とともに搬送方向のシワが入りにくくなるため、転写後の両フィルムの界面で空気だまりが発生しにくい。その結果、シワや界面の空気だまりに起因する転写ムラを抑制できる。   In addition, it is preferable to reduce the pressure distribution in the pressure transfer step from the central portion in the film width direction toward the end by the configuration shown in FIGS. 4, 5, and 6. By applying a pressure gradient in the width direction, wrinkles in the conveyance direction are difficult to enter together with the forming film 2 and the protective film 20, so that air accumulation is less likely to occur at the interface between the two films after transfer. As a result, transfer unevenness due to wrinkles and air accumulation at the interface can be suppressed.

実施例1
成形用フィルム2には、シクロオレフィンポリマーからなる厚さ40μmのフィルム(商品名ゼオノアZF14−040、株式会社オプテス製)幅は220mmとした。
保護フィルム20に188μmの厚みを有するポリエステルフィルム(商品名ルミラーT60、東レ株式会社製)を適用した。
金型3は厚み0.2mmのステンレス鋼ベルトの表面に厚み0.1mmのニッケル鍍金をしたものに、ピッチ24μm、深さ12μmのV溝形状を該ベルトの周方向と平行に切削加工して作成した。また、該ベルトの幅は200mm、周長は1200mmとした。
加熱ロール4は炭素鋼からなる筒状の芯材の表面に硬質クロム鍍金をしたものを用いた。加熱ロール4の金型3を懸架する中央部の外径は180mm、幅方向長さは204mmとした。加熱手段には赤外線ランプヒータを用い、加熱ロール4の表面温度を210℃まで加熱した。
冷却ロール5は加熱ロール4と同様に、炭素鋼を芯材とし、表面に硬質クロム鍍金をしたものを用いた。冷却ロール5は内部を循環する流水により、常に表面温度50℃に保った。
ニップロール6は外径が160mmの炭素鋼からなる筒状の芯材表面に、弾性層11としてポリエステル樹脂(硬度:ショア D80°)を20mmの厚みで被膜したものを用いた。
押圧手段14には空気圧シリンダを用いてニップロール6に対し押圧力120kNを負荷した。このとき、ニップロール6と成形用フィルム2との接触幅Bを、圧力測定フィルム(プレスケール、富士フィルム株式会社製)を用いて確認したところ全幅で6mmであり、成形用フィルム2に負荷される圧力が100MPaとなり、幅方向で均一であった。
フィルムの搬送速度を1m/分から最大30m/分まで徐々にあげていったところ、いずれの速度でも成形用フィルムにシワがはいることなく、金型に加工された微細形状を均一に連続的に転写することができた。
なお、10m/分までV溝形状をほぼ100%転写することができた。図7に10m/分の時の成形後のフィルムの断面を走査型電子顕微鏡で観察した結果を示す。
Example 1
The film for molding 2 was made of a cycloolefin polymer having a thickness of 40 μm (trade name: ZEONOR ZF14-040, manufactured by Optes Co., Ltd.), and the width was 220 mm.
A polyester film (trade name Lumirror T60, manufactured by Toray Industries, Inc.) having a thickness of 188 μm was applied to the protective film 20.
The mold 3 is formed by cutting a 0.1 mm thick nickel plating on the surface of a 0.2 mm thick stainless steel belt and cutting a V groove shape with a pitch of 24 μm and a depth of 12 μm in parallel with the circumferential direction of the belt. Created. The belt had a width of 200 mm and a circumferential length of 1200 mm.
As the heating roll 4, a cylindrical core material made of carbon steel having a hard chrome plated surface was used. The outer diameter of the central part for suspending the mold 3 of the heating roll 4 was 180 mm, and the length in the width direction was 204 mm. An infrared lamp heater was used as the heating means, and the surface temperature of the heating roll 4 was heated to 210 ° C.
As with the heating roll 4, the cooling roll 5 was made of carbon steel as a core material and hard chrome plated on the surface. The cooling roll 5 was always kept at a surface temperature of 50 ° C. by running water circulating inside.
As the nip roll 6, a surface of a cylindrical core made of carbon steel having an outer diameter of 160 mm was coated with a polyester resin (hardness: Shore D80 °) with a thickness of 20 mm as the elastic layer 11.
The pressing means 14 was loaded with a pressing force of 120 kN on the nip roll 6 using a pneumatic cylinder. At this time, when the contact width B between the nip roll 6 and the molding film 2 was confirmed using a pressure measurement film (Prescale, manufactured by Fuji Film Co., Ltd.), the total width was 6 mm, and the molding film 2 was loaded. The pressure was 100 MPa and was uniform in the width direction.
When the film transport speed was gradually increased from 1 m / min to a maximum of 30 m / min, the fine shape processed into the mold was continuously and uniformly without any wrinkles on the molding film at any speed. I was able to transcribe.
Note that almost 100% of the V-groove shape could be transferred up to 10 m / min. The result of having observed the cross section of the film after a shaping | molding at the time of 10 m / min in FIG. 7 with the scanning electron microscope is shown.

実施例2
成形用フィルム2には、シクロオレフィンポリマーからなる厚さ40μmのフィルム(商品名ゼオノアZF14−040、株式会社オプテス製)幅は220mmとした。
保護フィルム20に188μmの厚みを有するポリエステルフィルム(商品名ルミラーT60、東レ株式会社製)を適用した。
金型3は厚み0.2mmのステンレス鋼ベルトの表面に厚み0.1mmのニッケル鍍金をしたものに、ピッチ24μm、深さ12μmのV溝形状を該ベルトの周方向と平行に切削加工して作成した。また、該ベルトの幅は200mm、周長は1200mmとした。
加熱ロール4は炭素鋼からなる筒状の芯材の表面に硬質クロム鍍金をしたものを用いた。加熱ロール4の金型3を懸架する中央部の外径は180mm、幅方向長さは204mmとした。直径は加圧部中央部で180mmとし、端部に向かうにしたがって徐々に直径を小さくした。直径分布は図8に示す。
冷却ロール5は加熱ロール4と同様に、炭素鋼を芯材とし、表面に硬質クロム鍍金をしたものを用いた。冷却ロール5は内部を循環する流水により、常に表面温度50℃に保った。
ニップロール6は外径が160mmの炭素鋼からなる筒状の芯材表面に、弾性層11としてポリエステル樹脂(硬度:ショア D80°)を20mmの厚みで被膜したものを用いた。
押圧手段14には空気圧シリンダを用いてニップロール6に対し押圧力120kNを負荷した。このとき、ニップロール6と成形用フィルム2との接触幅Bを、圧力測定フィルム(プレスケール、富士フィルム株式会社製)を用いて確認したところ中央部で6.5mmで両端部で5.5mmであり、成形用フィルム2に負荷される圧力が中央部で高く、端部で小さくなっていた。
フィルムの搬送速度を1m/分まで最大30m/分まで徐々にあげていったところ、いずれの速度でも成形用フィルムにシワがはいることなく、金型に加工された微細形状を連続的に転写することができた。
なお、15m/分までV溝形状をほぼ100%転写することができた。図9に15m/分の時の成形後のフィルムの断面を走査型電子顕微鏡で観察した結果を示す。
Example 2
The film for molding 2 was made of a cycloolefin polymer having a thickness of 40 μm (trade name: ZEONOR ZF14-040, manufactured by Optes Co., Ltd.), and the width was 220 mm.
A polyester film (trade name Lumirror T60, manufactured by Toray Industries, Inc.) having a thickness of 188 μm was applied to the protective film 20.
The mold 3 is formed by cutting a 0.1 mm thick nickel plating on the surface of a 0.2 mm thick stainless steel belt and cutting a V groove shape with a pitch of 24 μm and a depth of 12 μm in parallel with the circumferential direction of the belt. Created. The belt had a width of 200 mm and a circumferential length of 1200 mm.
As the heating roll 4, a cylindrical core material made of carbon steel having a hard chrome plated surface was used. The outer diameter of the central part for suspending the mold 3 of the heating roll 4 was 180 mm, and the length in the width direction was 204 mm. The diameter was 180 mm at the center of the pressurizing part, and the diameter was gradually reduced toward the end. The diameter distribution is shown in FIG.
As with the heating roll 4, the cooling roll 5 was made of carbon steel as a core material and hard chrome plated on the surface. The cooling roll 5 was always kept at a surface temperature of 50 ° C. by running water circulating inside.
As the nip roll 6, a surface of a cylindrical core made of carbon steel having an outer diameter of 160 mm was coated with a polyester resin (hardness: Shore D80 °) with a thickness of 20 mm as the elastic layer 11.
The pressing means 14 was loaded with a pressing force of 120 kN on the nip roll 6 using a pneumatic cylinder. At this time, when the contact width B between the nip roll 6 and the molding film 2 was confirmed using a pressure measurement film (Prescale, manufactured by Fuji Film Co., Ltd.), the central portion was 6.5 mm and both ends were 5.5 mm. Yes, the pressure applied to the molding film 2 was high at the center and small at the end.
When the film transport speed was gradually increased up to 1 m / min up to 30 m / min, the fine shape processed into the mold was continuously transferred without any wrinkles on the molding film at any speed. We were able to.
Note that almost 100% of the V-groove shape could be transferred up to 15 m / min. The result of having observed the cross section of the film after the shaping | molding at the time of 15 m / min in FIG. 9 with the scanning electron microscope is shown.

実施例3
成形用フィルム2には、シクロオレフィンポリマーからなる厚さ100μmのフィルム(商品名ゼオノアZF14−100、株式会社オプテス製)幅は220mmとした。
保護フィルム20に188μmの厚みを有するポリエステルフィルム(商品名ルミラーT60、東レ株式会社製)を適用した。
金型3は厚み0.2mmのステンレス鋼ベルトの表面に厚み0.1mmのニッケル鍍金をしたものに、ピッチ24μm、深さ12μmのV溝形状を該ベルトの周方向と平行に切削加工して作成した。また、該ベルトの幅は200mm、周長は1200mmとした。
加熱ロール4は炭素鋼からなる筒状の芯材の表面に硬質クロム鍍金をしたものを用いた。加熱ロール4の金型3を懸架する中央部の外径は180mm、幅方向長さは204mmとした。加熱手段には赤外線ランプヒータを用い、加熱ロール4の表面温度を210℃まで加熱した。
冷却ロール5は加熱ロール4と同様に、炭素鋼を芯材とし、表面に硬質クロム鍍金をしたものを用いた。冷却ロール5は内部を循環する流水により、常に表面温度50℃に保った。
ニップロール6は外径が160mmの炭素鋼からなる筒状の芯材表面に、弾性層11としてポリエステル樹脂(硬度:ショア D80°)を20mmの厚みで被膜したものを用いた。
押圧手段14には空気圧シリンダを用いてニップロール6に対し押圧力120kNを負荷した。このとき、ニップロール6と成形用フィルム2との接触幅Bを、圧力測定フィルム(プレスケール、富士フィルム株式会社製)を用いて確認したところ全幅で6.5mmであり、成形用フィルム2に負荷される圧力が幅方向で均一であった。
フィルムの搬送速度を1m/分まで最大30m/分まで徐々にあげていったところ、いずれの速度でも成形用フィルムにシワがはいることなく、金型に加工された微細形状を均一に連続的に転写することができた。
なお、10m/分までV溝形状をほぼ100%転写することができた。
Example 3
The forming film 2 was made of a cycloolefin polymer having a thickness of 100 μm (trade name: Zeonore ZF14-100, manufactured by Optes Co., Ltd.), and the width was 220 mm.
A polyester film (trade name Lumirror T60, manufactured by Toray Industries, Inc.) having a thickness of 188 μm was applied to the protective film 20.
The mold 3 is formed by cutting a 0.1 mm thick nickel plating on the surface of a 0.2 mm thick stainless steel belt and cutting a V groove shape with a pitch of 24 μm and a depth of 12 μm in parallel with the circumferential direction of the belt. Created. The belt had a width of 200 mm and a circumferential length of 1200 mm.
As the heating roll 4, a cylindrical core material made of carbon steel having a hard chrome plated surface was used. The outer diameter of the central part for suspending the mold 3 of the heating roll 4 was 180 mm, and the length in the width direction was 204 mm. An infrared lamp heater was used as the heating means, and the surface temperature of the heating roll 4 was heated to 210 ° C.
As with the heating roll 4, the cooling roll 5 was made of carbon steel as a core material and hard chrome plated on the surface. The cooling roll 5 was always kept at a surface temperature of 50 ° C. by running water circulating inside.
As the nip roll 6, a surface of a cylindrical core made of carbon steel having an outer diameter of 160 mm was coated with a polyester resin (hardness: Shore D80 °) with a thickness of 20 mm as the elastic layer 11.
The pressing means 14 was loaded with a pressing force of 120 kN on the nip roll 6 using a pneumatic cylinder. At this time, when the contact width B between the nip roll 6 and the molding film 2 was confirmed using a pressure measurement film (Prescale, manufactured by Fuji Film Co., Ltd.), the total width was 6.5 mm. The applied pressure was uniform in the width direction.
The film transport speed was gradually increased up to 1 m / min up to 30 m / min. Even at any speed, the molding film was not wrinkled, and the fine shape processed into the mold was continuously uniform. Could be transcribed.
Note that almost 100% of the V-groove shape could be transferred up to 10 m / min.

比較例1
成形用フィルム2には、シクロオレフィンポリマーからなる厚さ40μmのフィルム(商品名ゼオノアZF14−040、株式会社オプテス製)幅は220mmとした。
保護フィルム20は適用しなかった。
金型3は厚み0.2mmのステンレス鋼ベルトの表面に厚み0.1mmのニッケル鍍金をしたものに、ピッチ24μm、深さ12μmのV溝形状を該ベルトの周方向と平行に切削加工して作成した。また、該ベルトの幅は200mm、周長は1200mmとした。
加熱ロール4は炭素鋼からなる筒状の芯材の表面に硬質クロム鍍金をしたものを用いた。加熱ロール4の金型3を懸架する中央部の外径は180mm、幅方向長さは204mmとした。
冷却ロール5は加熱ロール4と同様に、炭素鋼を芯材とし、表面に硬質クロム鍍金をしたものを用いた。冷却ロール5は内部を循環する流水により、常に表面温度50℃に保った。
ニップロール6は外径が160mmの炭素鋼からなる筒状の芯材表面に、弾性層11としてポリエステル樹脂(硬度:ショア D80°)を20mmの厚みで被膜したものを用いた。
押圧手段14には空気圧シリンダを用いてニップロール6に対し押圧力120kNを負荷した。このとき、ニップロール6と成形用フィルム2との接触幅Bを、圧力測定フィルム(プレスケール、富士フィルム株式会社製)を用いて確認したところ全幅で5.5mmであり、成形用フィルム2に負荷される圧力は幅方向で均一であった。
フィルムの搬送速度を1m/分から最大30m/分まで徐々にあげていったところ、いずれの速度でも成形用フィルムにシワが入ったり、フィルムが破断し、微細形状を連続的に転写することができず、破断がない部分でも成形後のフィルムに折れジワが残った。
Comparative Example 1
The film for molding 2 was made of a cycloolefin polymer having a thickness of 40 μm (trade name: ZEONOR ZF14-040, manufactured by Optes Co., Ltd.), and the width was 220 mm.
The protective film 20 was not applied.
The mold 3 is formed by cutting a 0.1 mm thick nickel plating on the surface of a 0.2 mm thick stainless steel belt and cutting a V groove shape with a pitch of 24 μm and a depth of 12 μm in parallel with the circumferential direction of the belt. Created. The belt had a width of 200 mm and a circumferential length of 1200 mm.
As the heating roll 4, a cylindrical core material made of carbon steel having a hard chrome plated surface was used. The outer diameter of the central part for suspending the mold 3 of the heating roll 4 was 180 mm, and the length in the width direction was 204 mm.
As with the heating roll 4, the cooling roll 5 was made of carbon steel as a core material and hard chrome plated on the surface. The cooling roll 5 was always kept at a surface temperature of 50 ° C. by running water circulating inside.
As the nip roll 6, a surface of a cylindrical core made of carbon steel having an outer diameter of 160 mm was coated with a polyester resin (hardness: Shore D80 °) with a thickness of 20 mm as the elastic layer 11.
The pressing means 14 was loaded with a pressing force of 120 kN on the nip roll 6 using a pneumatic cylinder. At this time, when the contact width B between the nip roll 6 and the molding film 2 was confirmed using a pressure measurement film (Prescale, manufactured by Fuji Film Co., Ltd.), the total width was 5.5 mm. The applied pressure was uniform in the width direction.
When the film transport speed was gradually increased from 1 m / min to a maximum of 30 m / min, the molding film was wrinkled at any speed, the film was broken, and the fine shape could be transferred continuously. No wrinkles remained in the film after molding even in the portion without breakage.

比較例2
成形用フィルム2には、シクロオレフィンポリマーからなる厚さ100μmのフィルム(商品名ゼオノアZF14−040、株式会社オプテス製)幅は220mmとした。
保護フィルム20は適用しなかった。
金型3は厚み0.2mmのステンレス鋼ベルトの表面に厚み0.1mmのニッケル鍍金をしたものに、ピッチ24μm、深さ12μmのV溝形状を該ベルトの周方向と平行に切削加工して作成した。また、該ベルトの幅は200mm、周長は1200mmとした。
加熱ロール4は炭素鋼からなる筒状の芯材の表面に硬質クロム鍍金をしたものを用いた。加熱ロール4の金型3を懸架する中央部の外径は180mm、幅方向長さは204mmとした。
冷却ロール5は加熱ロール4と同様に、炭素鋼を芯材とし、表面に硬質クロム鍍金をしたものを用いた。冷却ロール5は内部を循環する流水により、常に表面温度50℃に保たれた。
ニップロール6は外径が160mmの炭素鋼からなる筒状の芯材表面に、弾性層11としてポリエステル樹脂(硬度:ショア D80°)を20mmの厚みで被膜したものを用いた。
押圧手段14には空気圧シリンダを用いてニップロール6に対し押圧力120kNを負荷した。このとき、ニップロール6と成形用フィルム2との接触幅Bを、圧力測定フィルム(プレスケール、富士フィルム株式会社製)を用いて確認したところ全幅で6mmであり、成形用フィルム2に負荷される圧力は幅方向で均一であった。
フィルムの搬送速度を1m/分から最大30m/分まで徐々にあげていったところ、時々、成形用フィルムにシワが入った状態で加圧転写されることがあり、均一に微細形状を転写することができず、成形後のフィルムの一部に折れジワが残った。
Comparative Example 2
The forming film 2 was made of a cycloolefin polymer having a thickness of 100 μm (trade name: Zeonore ZF14-040, manufactured by Optes Co., Ltd.), and the width was 220 mm.
The protective film 20 was not applied.
The mold 3 is formed by cutting a 0.1 mm thick nickel plating on the surface of a 0.2 mm thick stainless steel belt and cutting a V groove shape with a pitch of 24 μm and a depth of 12 μm in parallel with the circumferential direction of the belt. Created. The belt had a width of 200 mm and a circumferential length of 1200 mm.
As the heating roll 4, a cylindrical core material made of carbon steel having a hard chrome plated surface was used. The outer diameter of the central part for suspending the mold 3 of the heating roll 4 was 180 mm, and the length in the width direction was 204 mm.
As with the heating roll 4, the cooling roll 5 was made of carbon steel as a core material and hard chrome plated on the surface. The cooling roll 5 was always kept at a surface temperature of 50 ° C. by flowing water circulating inside.
As the nip roll 6, a surface of a cylindrical core made of carbon steel having an outer diameter of 160 mm was coated with a polyester resin (hardness: Shore D80 °) with a thickness of 20 mm as the elastic layer 11.
The pressing means 14 was loaded with a pressing force of 120 kN on the nip roll 6 using a pneumatic cylinder. At this time, when the contact width B between the nip roll 6 and the molding film 2 was confirmed using a pressure measurement film (Prescale, manufactured by Fuji Film Co., Ltd.), the total width was 6 mm, and the molding film 2 was loaded. The pressure was uniform in the width direction.
When the film transport speed is gradually increased from 1 m / min to a maximum of 30 m / min, sometimes the film is pressed and transferred with wrinkles in the molding film, and the fine shape is transferred uniformly. The film was not folded and wrinkles remained on a part of the film after molding.

1:微細構造転写フィルムの製造装置
2:成形用フィルム
2a:成形用フィルムの転写側表面
3:金型
3a:金型の微細構造面
4:加熱ロール
5:冷却ロール
6:ニップロール
7:剥離ロール
9:巻出ロール
10:巻取ロール
11:弾性層
13:軸受
14:押圧手段
20:保護フィルム
21:保護ラミネート装置
22:保護フィルム剥がし装置
23:ラミネートロール
24:ニップロール
25:巻取ロール
31:非加圧部
W:エンドレスベルト金型の幅方向長さ
δ:ニップロール表面の弾性層の厚さ方向変形量
P:押圧手段によりニップロールに与えられる力
B:ニップロール表面弾性層の変形に伴う成形用フィルムとの接触幅
σ:加圧部において成形用フィルムに加わる圧力
1: Microstructure transfer film manufacturing apparatus 2: Molding film 2a: Molding film transfer side surface 3: Mold 3a: Mold microstructure surface 4: Heating roll 5: Cooling roll 6: Nip roll 7: Peeling roll 9: unwinding roll 10: winding roll 11: elastic layer 13: bearing 14: pressing means 20: protective film 21: protective laminating device 22: protective film peeling device 23: laminating roll 24: nip roll 25: winding roll 31: Non-pressurized portion W: Length in width direction of endless belt mold δ: Deformation amount in thickness direction of elastic layer on nip roll surface P: Force applied to nip roll by pressing means B: For molding accompanying deformation of nip roll surface elastic layer Width of contact with film σ: Pressure applied to the film for molding at the pressure part

Claims (10)

表面に微細構造が形成されたエンドレスベルト状の金型を、加熱された加熱ロールに抱かせながら加熱する金型加熱工程と、
成形用フィルムの転写側表面と前記金型の微細構造表面とを密着させた状態で、前記加熱ロール、及び、前記加熱ロールと平行に配置されて表面が弾性体に覆われたニップロールから構成される一対のロールにより、ニップ加圧する加圧転写工程と、
加圧後の前記金型と前記成形用フィルムを密着させたまま冷却ゾーンまで搬送する搬送工程と、
前記冷却ゾーンで金型とフィルムを密着させたまま金型側から冷却する金型冷却工程と、
冷却後の金型と前記成形用フィルムとを剥離する剥離工程と、
を少なくとも含むことにより、金型の表面に形成された微細構造を、加熱した成形用フィルムの表面に転写する微細構造転写フィルムの製造方法であって、
前記加圧転写工程、前記搬送工程、前記金型冷却工程、及び、前記剥離工程において、前記成形用フィルムの前記転写側表面とは逆側の面に保護フィルムを積層させた状態にすることを特徴とする微細構造転写フィルムの製造方法。
A mold heating step in which an endless belt-shaped mold having a microstructure formed on the surface is heated while being held in a heated heating roll; and
In a state where the transfer side surface of the molding film and the fine structure surface of the mold are in close contact with each other, the heating roll and a nip roll that is arranged in parallel with the heating roll and whose surface is covered with an elastic body are configured. A pressure transfer step of nip pressing with a pair of rolls,
A transporting step of transporting the pressed mold and the molding film to the cooling zone while keeping them in close contact with each other;
A mold cooling step of cooling from the mold side while keeping the mold and the film in close contact in the cooling zone;
A peeling step of peeling the mold after cooling and the molding film;
Is a method for producing a microstructure transfer film that transfers the microstructure formed on the surface of the mold to the surface of the heated molding film,
In the pressure transfer step, the transport step, the mold cooling step, and the peeling step, a state in which a protective film is laminated on a surface opposite to the transfer side surface of the molding film is used. A method for producing a feature-structured microstructure transfer film.
前記成形用フィルムの厚みが10μm以上、100μm以下であることを特徴とする請求項1に記載の微細構造転写フィルムの製造方法。 The thickness of the said film for shaping | molding is 10 micrometers or more and 100 micrometers or less, The manufacturing method of the microstructure transfer film of Claim 1 characterized by the above-mentioned. 加圧転写工程における圧力分布を、フィルム幅方向の中央部から端部に向かって小さくすることを特徴とする請求項1または2に記載の微細構造転写フィルムの製造方法。 3. The method for producing a microstructure transfer film according to claim 1, wherein the pressure distribution in the pressure transfer step is reduced from the center portion in the film width direction toward the end portion. 4. 前記金型加熱工程において、加熱後の金型表面温度が180〜250℃であって、前記加圧転写工程において、フィルムに負荷されるニップ圧が80MPa以上であって、前記金型冷却工程において、冷却後の金型表面温度が20〜80℃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構造転写フィルムの製造方法。 In the mold heating step, the mold surface temperature after heating is 180 to 250 ° C., and in the pressure transfer step, the nip pressure applied to the film is 80 MPa or more, and in the mold cooling step The method for producing a microstructure transfer film according to any one of claims 1 to 3, wherein the mold surface temperature after cooling is 20 to 80 ° C. 前記保護フィルムと前記成形用フィルムの積層状態は、前記加圧転写工程の非加圧部のみで粘着層を介して粘着されてい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構造転写フィルムの製造方法。 The lamination state of the said protective film and the said film for shaping | molding is adhere | attached through the adhesion layer only in the non-pressurization part of the said pressure transfer process, The Claim 1 characterized by the above-mentioned. Manufacturing method of fine structure transfer film. 表面に微細構造が形成されたエンドレスベルト状の金型と、
前記金型を加熱するための加熱ロールと、加熱ロールと平行に配置され、表面が弾性体に覆われたニップロールと、前記加熱ロールと前記ニップロールを用いた挟圧手段とを少なくとも備えた加圧機構と、
前記金型を冷却するための冷却ロールと、
金型に密着した成形用フィルムを剥がすための離型手段と、
前記加熱ロールおよび前記冷却ロールを回転させて、前記金型を搬送する搬送手段と、
加圧機構よりも搬送方向上流側で成形用フィルムと保護フィルムとを積層するフィルム積層手段と、
前記離型手段よりも搬送方向下流側で成形用フィルムと保護フィルムとを剥離するための積層フィルム剥離手段と、
を備えたことを特徴とする微細構造転写フィルムの製造装置。
An endless belt-shaped mold with a fine structure formed on the surface;
A heating roll for heating the mold, are arranged parallel to the heating roll, the surface comprising at least a nip roll covered with an elastic body, and a clamping means with the nip roll and the heating roll pressure Pressure mechanism,
A cooling roll for cooling the mold,
A mold release means for peeling off the molding film adhered to the mold;
A conveying means for conveying the mold by rotating the heating roll and the cooling roll;
Film laminating means for laminating a forming film and a protective film on the upstream side in the transport direction from the pressurizing mechanism;
Laminated film peeling means for peeling the molding film and the protective film on the downstream side in the transport direction from the mold release means,
An apparatus for producing a microstructure transfer film, comprising:
前記ニップロールの表面の弾性体のゴム硬度が、ASTM D2240:2005規格で70〜97°であることを特徴とする請求項6に記載の微細形状転写フィルムの製造装置。 The apparatus for producing a fine shape transfer film according to claim 6, wherein the rubber hardness of the elastic body on the surface of the nip roll is 70 to 97 ° according to ASTM D2240: 2005 standard. 前記加熱ロールの加圧部において、ロールの直径が幅方向中央から外側に向かって徐々に小さくなることを特徴とする請求項6または7に記載の微細構造転写フィルムの製造装置。 The apparatus for producing a microstructure transfer film according to claim 6 or 7, wherein in the pressurizing part of the heating roll, the diameter of the roll gradually decreases from the center in the width direction toward the outside. 前記ニップロールの加圧部において、ロールの直径が幅方向中央から外側に向かって徐々に小さくなることを特徴とする請求項6または7に記載の微細構造転写フィルムの製造装置。 The apparatus for producing a microstructure transfer film according to claim 6 or 7, wherein in the pressurizing part of the nip roll, the diameter of the roll gradually decreases from the center in the width direction toward the outside. 前記金型の加圧部において、金型の厚みが幅方向の中央から外側に向かって徐々に小さくなることを特徴とする請求項6または7に記載の微細構造転写フィルムの製造装置。
The apparatus for producing a microstructure transfer film according to claim 6 or 7, wherein in the pressurizing portion of the mold, the thickness of the mold gradually decreases from the center in the width direction toward the outside.
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