JP5973561B2 - 相異するようにパターン硬化された微細構造化物品を作製する方法 - Google Patents
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Description
項目1.物品の製造方法であって、方法は、
複数のキャビティを含む微細構造化表面を有する成形ツールを提供する工程と、
複数のキャビティを第1放射線硬化性樹脂で少なくとも部分的に充填する工程と、
少なくとも1つの第1区域及び少なくとも1つの第2区域を含む、対応するパターンを有する一部硬化した樹脂をもたらすために、第1の放射線硬化性樹脂を第1パターン照射に暴露する工程であって、少なくとも1つの第1区域が第1のパターン照射によって照射され、少なくとも1つの第2区域は第1のパターン照射によって照射されない工程と、
微細構造化表面、及び内部に相異するように硬化されたパターンを有する、物品を提供するために、少なくとも1つの第1区域及び少なくとも1つの第2区域の両方を第2照射に暴露する工程と、
微細構造化表面、及び内部の相異するように硬化されたパターンを有する物品を成形ツールから分離する工程とを、含む、物品の作製方法。
複数のキャビティを含む第1微細構造化表面を有する第1成形ツールを提供する工程と、
複数のキャビティを、オーバーレイ要素の第1主要表面上に配置された放射線硬化性樹脂で少なくとも部分的に充填する工程と、
少なくとも1つの第1区域及び少なくとも1つの第2区域を含む、対応するパターンを有する一部硬化した樹脂に接着されたオーバーレイ要素を含む、複数の硬化された樹脂をもたらすために、第1の放射線硬化性樹脂を第1パターン照射に暴露する工程であって、少なくとも1つの第1区域が第1のパターン照射によって照射され、少なくとも1つの第2区域は第1のパターン照射によって照射されない工程と、
少なくとも1つの第2区域の硬化性樹脂の一部が成形ツールに残るように、一部硬化した複合物を成形ツールから分離し、少なくとも1つの第2区域において微細構造を有さない表面を備える、分離した一部硬化した複合物をもたらす工程と、
第1微細構造化表面及び内部に相異するように硬化されたパターンを有する、複合物を提供するために、成形ツールから分離された一部硬化した複合物を第2照射に暴露する工程とを含む、方法。
第1の微細構造化表面、及び内部に相異するように硬化されたパターンを有する複合体物品のオーバーレイ要素の第2主要表面上に配置された、第2の放射線硬化性樹脂を有する、第2の複数のキャビティを少なくとも部分的に充填する工程と、
第1主要表面上の第1微細構造化表面及び内部の差別的構造化パターン、並びに第2主要表面上の第2微細構造化表面を有する物品をもたらすために、第2放射線硬化性樹脂を第3照射に暴露する工程と、
第2成形ツールから物品を分離する工程とを更に含む、項目17に記載の方法。
複数のキャビティを含む微細構造化表面を有する成形ツールを提供する工程と、
複数のキャビティを、オーバーレイ要素の主要表面上に配置された放射線硬化性樹脂で少なくとも部分的に充填する工程と、
少なくとも1つの第1区域及び少なくとも1つの第2区域を含む、対応するパターンを有する一部硬化した樹脂に接着されたオーバーレイ要素を含む、複数の硬化された樹脂をもたらすために、第1の放射線硬化性樹脂をパターン照射に暴露する工程であって、少なくとも1つの第1区域がパターン照射によって照射され、少なくとも1つの第2区域はパターン照射によって照射されない工程と、
一部硬化した複合体を成形ツールから分離する工程と、
微細構造化表面を有する複合体物品をもたらすために、少なくとも1つの第2区域から放射線硬化性樹脂を取り除く工程と、を含む、方法。
複数のキャビティを含む微細構造化表面を有する成形ツールを提供する工程と、
複数のキャビティを第1放射線硬化性樹脂で少なくとも部分的に充填する工程と、
オーバーレイ要素を第1放射線硬化性樹脂に接触させる工程と、
少なくとも1つの第1区域及び少なくとも1つの第2区域を含む、対応するパターンを有する第1の一部硬化した樹脂をもたらすために、第1の放射線硬化性樹脂を第1パターン照射に暴露する工程であって、少なくとも1つの第1区域が第1のパターン照射によって照射され、少なくとも1つの第2区域は第1のパターン照射によって照射されない工程と、
第1の更に硬化した樹脂をもたらすために、第1の一部硬化した樹脂を第1の被覆照射に暴露する工程であって、第1の更に硬化した樹脂はオーバーレイ要素に接着する、工程と、
第1の更に硬化した樹脂の少なくとも一部を成形ツールから分離する工程と、
第2の放射線硬化性樹脂で複数のキャビティを少なくとも部分的に充填する工程と、
第1の更に硬化した樹脂を第2の放射線硬化性樹脂と接触させる工程と、
少なくとも1つの第3区域及び少なくとも1つの第4区域を含む、対応するパターンを有する一部硬化した樹脂をもたらすために、第1の放射線硬化性樹脂を第1パターン照射に暴露する工程であって、少なくとも1つの第3区域が第2のパターン照射によって照射され、少なくとも1つの第4区域は第1のパターン照射によって照射されない工程と、
複合体物品をもたらすために第2の一部硬化した樹脂を第2の被覆照射に暴露する工程であって、第2の更に硬化した樹脂は第1の更に硬化した樹脂に接着し、第1の更に硬化した樹脂がオーバーレイ要素に接着する、工程と、
複合体物品を成形ツールから分離する工程と、を含む、複合体物品を作製する方法。
複数のキャビティを含む微細構造化表面を有する成形ツールを提供する工程と、
複数のキャビティを第1放射線硬化性樹脂で部分的に充填する工程と、
少なくとも1つの第1区域及び少なくとも1つの第2区域を含む、対応するパターンを有する第1の一部硬化した樹脂をもたらすために、第1の放射線硬化性樹脂を第1パターン照射に暴露する工程であって、少なくとも1つの第1区域が第1のパターン照射によって照射され、少なくとも1つの第2区域は第1のパターン照射によって照射されない工程と、
第1の更に硬化した樹脂をもたらすために第1の一部硬化した樹脂を第1被覆照射に暴露する工程と、
複数のキャビティにおいて、第2放射線硬化性樹脂を第1の更に硬化した樹脂に接触させる工程と、
オーバーレイ要素を第2放射線硬化性樹脂に接触させる工程と、
少なくとも1つの第3区域及び少なくとも1つの第4区域を含む、対応するパターンを有する一部硬化した樹脂をもたらすために、第2の放射線硬化性樹脂を第2パターン照射に暴露する工程であって、少なくとも1つの第3区域が第2のパターン照射によって照射され、少なくとも1つの第4区域は第1のパターン照射によって照射されない工程と、
複合体物品をもたらすために第2の一部硬化した樹脂を第2被覆照射に暴露する工程であって、第1の更に硬化した樹脂は第2の更に硬化した樹脂に接着し、第2の更に硬化した樹脂がオーバーレイ要素に接着する、工程と、
複合体物品を成形ツールから分離する工程と、を含む、複合体物品を作製する方法。
第1の放射線硬化性組成物(組成物1)は、25重量%のBAED−1、12%のDEAEMA、38重量%のTMPTA、25重量%のHDDA、0.5/100部(pph)TPO、0.2pphのI1035、及び0.5pphのT405をガラスジャー内で混合することによって調整された。約100グラムの組成物が調整された。
第2の放射線硬化性組成物(組成物2)は、74.5重量%のAUA、24.5重量%のHDDA、1.0重量%のD1173、及び0.5pph TPOをガラスジャー内で混合することによって調整された。100グラムの組成物が調整された。
第3の放射線硬化性組成物(組成物3)が、49.5重量%のHDDA、49.5重量%のTMTPA、及び1重量%のTPOを混合することによって調整された。100グラムの組成物が調整された。
第4の放射線硬化性組成物(組成物4)は、25重量%のBAED−1、50重量%のTMPTA、25重量%のHDDA、0.5/100部(pph)TPO、0.5pphのD1173をガラスジャー内で混合することによって調整された。約100グラムの組成物が調整された。
第5の放射線硬化性組成物(組成物5)は、74.5重量%のBAED−1、24.5重量%のPEA、0.5重量%のD1173、及び0.5重量%のTPOを混合することによって調整された。約100グラムの組成物が調整された。
第6の放射線硬化性組成物(組成物6)は、64.7重量%のBAED、24.9重量%のPEA、9.95重量%のTMPTA、0.35重量%のD1173、及び0.1重量%のTPOを混合することによって調整された。約100グラムの組成物が調整された。
第7放射線硬化性組成物(組成物7)は、75重量%のDiPETPA、25重量%のHDDA、0.3/100部(pph)のMB、0.4pphのI7460と不透明のプラスチックジャー内で混合することによって調整された。約100グラムの組成物が調整され、使用前に10μmフィルターを通じて濾過された。
再帰反射性物品は、以下の手順を使用して調整された。約10グラムの組成物1は、加熱された微細構造化ツールの上方微細構造面上に注がれ、その後ドクターブレードとして250μmのポリエステルテレフタレート(PET)フィルムを使用して均一に拡散された。ツールは25cm×30cmであり、厚さ760μmのニッケルプレートであった。ツールは、43μmの深さ、及び86μmのピッチを有する、コーナーキューブキャビティからなる微細構造化表面を有した。ツールは、60℃に設定された磁気ホットプレート上に配置された。ドクターブレードを使用してツールのキャビティに組成物1を充填した後、透明な、75μmでシリコーンコーティングされたPET剥離ライナーが、インクローラーを使用して、コーティングされたツールの上面に積層された。その後、剥離ライナーの上にマスキングフィルムが配置された。マスキングフィルムは、図3に示される画像のネガ画像であった、黒い背景上の明るい画像を有する、100μm PETフォトリトグラフ印刷されたフィルムであった。0.6cm厚さの透明なガラスプレートがその後、マスクの上に配置された。
再帰反射性物品は、以下の手順を使用して調整された。約10グラムの組成物1は、加熱された微細構造化ツールの上方微細構造面上に注がれ、その後ドクターブレードとして250μmのPETフィルムを使用して均一に拡散された。ツールは25cm×30cmであり、厚さ760μmのニッケルプレートであった。ツールは、89μmの深さ、及び178μmのピッチを有する、コーナーキューブキャビティからなる微細構造化表面を有した。ツールは、60℃に設定された磁気ホットプレート上に配置された。ドクターブレードを使用してツールのキャビティに組成物1を充填した後、75μmのPAUでコーティングされた、透明な50μmのPETオーバーレイフィルムが、インクローラーを使用して、コーティングされたツールの上面に積層された。その後、オーバーレイフィルムの上にマスキングフィルムが配置された。マスキングフィルムは、図6Aに示されるように、黒い背景上の明るい画像を有する、50μm PETフォトリソグラフ印刷されたフィルムであった(M2は約26mm)。0.6cm厚さの透明なガラスプレートがその後、マスクの上に配置された。発光ダイオード(LED)の配列はその後、コーティングされたツール、オーバーレイフィルム、マスキングフィルム、及びガラスプレートからなるアセンブリの上に配置された。配列は、それぞれ36 LEDの2列からなり(Clearstone Technologies,Minneapolis,MNから、商標名「CF 1000」で得られた395nmの波長)、3cm×38cmフレーム内に合計72のLEDが配置された。LEDは、コーティングされた組成物を硬化させるために約6メートル/分でガラスプレートにわたって手動で2回往復させた。
プリズム物品は、以下の手順を使用して調整された。約5グラムの組成物2は、加熱された微細構造化ツールの上方微細構造面上に注がれ、その後ドクターブレードとして250μmのPETフィルムを使用して均一に拡散された。ツールは25cm×30cmであり、厚さ760μmのニッケルプレートであった。ツールは、25μmの深さ、及び50μmのピッチを有する、90°のプリズム溝からなる微細構造化表面を有した。ツールは、63℃に設定された磁気ホットプレート上に配置された。ドクターブレードを使用して、ツールの溝に組成物2を充填した後、透明のオーバーレイフィルム(光透過性支持層)が、インクローラーを使用して、コーティングされたツールに積層された。オーバーレイフィルムは、透明な、125μmで下塗りしたPETフィルムであった(DuPont Teijin Films,Chester,VAから、商標名「DUPONT−TEIJIN #617」で得られる)。その後、オーバーレイフィルムの上にマスキングフィルムが配置された。マスキングフィルムは、図6Aに示されるように、黒い背景上の明るい画像を有する、100μm PETフォトリソグラフ印刷されたフィルムであった。0.6cm厚さの透明なガラスプレートがその後、マスクの上に配置された。LEDの配列はその後、コーティングされたツール、オーバーレイフィルム、マスキングフィルム、及びガラスプレートからなるアセンブリの上に配置された。配列は、それぞれ36 LEDの2列からなり(「CF 1000」)、3cm×38cmフレーム内に合計72のLEDが配置された。LEDは、コーティングされた組成物を硬化させるために約6メートル/分でガラスプレートにわたって手動で2回往復させた。
プリズム物品は、以下を例外として、実施例3に記載された通りに調整された。マスクは、図8Aに示される1.6mmアルミニウムダイカットされたシートである(M5は、約6.2mm)。コーティングツール、オーバーレイフィルム、及びマスクからなるアセンブリはその後、コンベアベルトに配置され、コーティングされた組成物に追加的な硬化をもたらすために、2Mradの照射量を供給するため、200kV電圧で動作する、電子ビームシステム(商標名「MODEL CB−300 ELECTRON BEAM SYSTEM」)内で電子ビーム下に通される。コンベアベルトは7.9メートル/分で動作した。マスクはその後取り除かれて、コーティングされたツール及びオーバーレイフィルムからなるアセンブリはその後コンベアベルト上に配置され、コーティングされた組成物に追加的な硬化をもたらすために、5Mradの照射量を供給する、200kV電圧で動作する電子ビーム下に通された。
プリズム物品は、以下の手順を使用して調整された。二層積層体を形成する、除去可能接着剤テープ(3M Company,St.Paul,MNから、商標名「SCOTCH #811」で入手可能)を使用した、75μmの、38cm幅のストリップ(約1.2〜1.5メートル長さ)で下塗りされたPETオーバーレイフィルム(「DUPONT−TEIJIN #617」)の一方の面に接着された。フィルムマスクは、図10に示されるもののネガ画像である黒い背景上の明るい画像を有する100μm PETフォトリソグラフ印刷されたフィルムの20cm×25cmのシートであった。
一対のプリズム物品が、それぞれ図11における左半分1101及び右半分1102のネガである、一対のマスクが使用された(横並び)ことを除いて、実施例5と同じ手順を使用して調整された。図11は、生じたプリズム物品の対のデジタル写真画像である(M8及びM9はそれぞれ約26mmである)。
マイクロレンズ物品は、以下の手順を使用して調整された。フィルムマスクが、二層積層体を形成する、除去可能接着剤テープ(「SCOTCH #811」で入手可能)を使用した、75μmの、38cm幅のストリップ(約1.2〜1.5メートル長さ)で下塗りされたPETオーバーレイフィルム(「DUPONT−TEIJIN #617」)の一方の面に接着された。フィルムマスクは、それぞれ図12の少なくとも1つの第1区域1231、及び少なくとも1つの第2区域1234に対応する、黒い背景上の明るい画像を有する、100μm PETフォトリソグラフ印刷フィルムの、20cm×25cmシートである。マスクの一方の主表面をオーバーレイフィルムに対して有し、かつマスクの他方の主表面をキャリア層に対して有する、オーバーレイフィルムからなる三層積層体を形成するために接着剤テープ(商標名「SCOTCH BOX SEALING TAPE」)を使用して、キャリア層として機能する53cm幅75μm PETフィルム上に、二層積層体が貼り付けられた。過剰な樹脂組成物2はその後、材料の回転バンクがゴムコーティングされたニップロールと回転金属ツールとの間に形成されるように、従来的なコーティングダイを使用して、オーバーフィルム上にコーティングされた。回転金属ツールは、40μmの直径、及び10.8μmの深さを有する、円形凹部からなるマイクロレンズ微細構造化表面を有する。
マイクロレンズ物品は、以下の手順を使用して調整された。フィルムマスクが、二層積層体を形成する、除去可能接着剤テープ(「SCOTCH #811」で入手可能)を使用した、75μmの、38cm幅のストリップ(約1.2〜1.5メートル長さ)で下塗りされたPETオーバーレイフィルム(「DUPONT−TEIJIN #617」)の一方の面に接着された。フィルムマスクは、それぞれ図13の少なくとも1つの第1区域1331、及び少なくとも1つの第1区域1334に対応する、黒い背景上の明るい画像を有する、100μm PETフォトリソグラフ印刷フィルムの、20cm×25cmシートである。マスクの一方の主表面をオーバーレイフィルムに対して有し、かつマスクの他方の主表面をキャリア層に対して有する、オーバーレイフィルムからなる三層積層体を形成するために接着剤テープ(商標名「SCOTCH BOX SEALING TAPE」)を使用して、キャリア層として機能する53cm幅75μm PETフィルム上に、二層積層体が貼り付けられた。過剰な樹脂組成物2はその後、材料の回転バンクがゴムコーティングされたニップロールと回転金属ツールとの間に形成されるように、従来的なコーティングダイを使用して、オーバーフィルム上にコーティングされた。回転金属ツールは、40μmの直径、及び10.8μmの深さを有する、円形凹部からなるマイクロレンズ微細構造化表面を有する。
再帰反射性物品は、以下の手順を使用して調整された。約10グラムの組成物2は、加熱された微細構造化ツールの上方微細構造面上に注がれ、その後ドクターブレードとして250 PETフィルムを使用して均一に拡散された。ツールは25cm×30cmであり、厚さ760μmのニッケルプレートであった。ツールは、43μmの深さ、及び86μmのピッチを有する、コーナーキューブキャビティからなる微細構造化表面を有した。ツールは、60℃に設定された磁気ホットプレート上に配置された。ドクターブレードを使用して、ツールのキャビティに組成物2を充填した後、オーバーレイフィルム(光透過性支持層)がその後、インクローラーを使用して、コーティングされたツールに積層された。オーバーレイフィルムは透明な75μmで下塗りされたPETフィルム(「DUPONT−TEIJIN #617」)であった。その後、オーバーレイフィルムの上にマスキングフィルムが配置された。マスキングフィルムは、図14Aに示される画像のネガ画像であった、黒い背景上の明るい画像を有する、75μm PETフォトリトグラフ印刷されたフィルムであった。0.6cm厚さの透明なガラスプレートがその後、マスクの上に配置された。コーティングされたツール、剥離ライナー、マスキングフィルム、及びガラスプレートからなるアセンブリはその後、コンベアベルトに配置されて、コーティングされた組成物を照射するために、UVランプの下を通された。600ワット/2.5cm(100%の電力設定)に設定された、Fusion「D」UVランプ(Fusion Systems)が、コーティングされた組成物を照射するために使用された。ランプは、ガラスプレートの上5cmに位置付けられた。コンベアベルトは15.2メートル/分で動作した。UV暴露の後、ガラスプレート、マスキングフィルム、オーバーレイフィルム、及び硬化された組成物/フィルムが、コーティングされたツールから取り除かれた。
ポリマーフィルムツールは、以下の手順を用いて調整された。樹脂組成物2は、従来的なコーティングダイを使用して、125μmで下塗りしたPETオーバーレイフィルム(「DUPONT−TEIJIN #617」)上にコーティングされた。過剰な組成物2が、材料の回転バンクが形成されるように、ニップに供給された。コーティングされたPETフィルムは、89μmの高さ、178μmのピッチを有する、コーナーキューブからなる微細構造化表面を有する、回転金属ツールに対してニップされた。ツール温度は54℃であり、7.6メートル/分のライン速度で動作する。コーティングされたPETフィルムはその後、600ワット/2.5cm(100%電力設定)で設定され、ツールの上約5cm上に位置付けられた、Fusion「D」UVランプ(Fusion Systems)を使用して、回転金属ツールと接触する際に、初期硬化された。コーティングされたPETフィルムはその後、回転金属ツールから取り除かれ、追加的な硬化をもたらすために、600ワット/2.5cm(100%電力設定)に設定された、Fusion「D」UVランプ(Fusion Systems)を備える、UV硬化チャンバ内に運搬される。硬化された微細構造化組成物/PETフィルム積層体(ポリマーツール)はその後、ポリマーツールの微細構造化面上に剥離コーティングをもたらすために、以下の手順を使用して、テトラメチルシランでプラズマ処理された。
プリズム物品は、以下の手順を使用して調整された。樹脂組成物2は、図17に一般的に示される従来的なコーティングダイを使用して、回転金属ツール上にコーティングされた。ダイは、回転金属ツールロールと、ゴムコーティングされたニップロールとの間に、組成物2をもたらすように位置付けられた。回転金属ツールは、25μmの深さ、及び50μmのピッチを有する、90°のプリズム溝からなる微細構造化表面を有した。ツール温度は57℃であり、7.6メートル/分のライン速度で動作する。組成物2の一部はその後、回転金属ツールと接触している間、10キロへロツ(kHz)の反復速度を有するUVレーザー(「AVIA 355−1500」)による照射で、ツール表面から約60mmの距離にミラーが位置付けられ、約32mm/秒のミラー走査速度で、架橋された。
プリズム物品は、以下の手順を使用して調整された。樹脂組成物3は、図17に一般的に示される従来的なコーティングダイを使用して、回転金属ツール上にコーティングされた。ダイは、回転金属ツールロールと、ゴムコーティングされたニップロールとの間に、組成物3をもたらすように位置付けられた。回転金属ツールは、25μmの深さ、及び50μmのピッチを有する、90°のプリズム溝からなる微細構造化表面を有した。ツール温度は57℃であり、23メートル/分のライン速度で動作する。コーティングされた組成物3の一部はその後、回転金属ツールと接触している間、7.5キロへロツ(kHz)の反復速度を有するUVレーザー(「AVIA 355−1500」)による照射で架橋された(ツール表面から約60mmの距離にミラーが位置付けられ、ミラー走査速度は約272mm/秒であった)。ミラーは、正弦波形状の照射を生成するために、振動した。
プリズム物品は、以下の手順を使用して調整された。樹脂組成物2は、従来的なコーティングダイを使用して、75μmの下塗りしたPETフィルム(「DUPONT−TEIJIN #617」)上にコーティングされ、コーティングされたフィルムは、図20に一般的に示されるように、ゴムコーティングされたニップロールを使用して、回転金属ツールに対してニップされた。回転金属ツールは、25μmの深さ、及び50μmのピッチを有する、90°のプリズム溝からなる微細構造化表面を有した。ツール温度は57℃であり、7.6メートル/分のライン速度で動作する。コーティング組成物2の一部はその後、回転金属ツールと接触している間に、7.5キロヘルツ(kHz)の反復速度を有するUVレーザー(「AVIA 355−1500」)でオーバーレイフィルムを通じて照射することによって架橋され(ミラーはツール表面から約60mmの距離に位置付けられ、ミラー走査速度は約272mm/秒である)、一部硬化した樹脂をもたらした。ミラーは正弦波形状の照射を生じるように振動した。一部硬化した樹脂は、その後600ワット/2.5cm(100%電力設定)に設定され、回転金属ツールの5cm上に位置付けられた、Fusion「D」UVランプ(Fusion Systems)を使用して硬化された。硬化された組成物2及びPETフィルムは、回転金属ツールから取り除かれ、追加的な硬化をもたらすために、600ワット/2.5cm(100%電力設定)に設定された、Fusion「D」UVランプ(Fusion Systems)を備える、不活性窒素雰囲気UV硬化チャンバ内に運搬される。ランプは、積層体から約5cm上に位置付けられた。
再帰反射性物品は、以下の手順を使用して調整された。約10グラムの組成物4は、加熱された微細構造化ツールの上方微細構造面上に注がれ、その後ドクターブレードとして250μmのPETフィルムを使用して均一に拡散された。ツールは25cm×30cmであり、厚さ760μmのニッケルプレートであった。ツールは、89μmの深さ、及び178μmのピッチを有する、コーナーキューブキャビティからなる微細構造化表面を有した。ツールは、63℃に設定された磁気ホットプレート上に配置された。ドクターブレードを使用して組成物4でツールのキャビティを充填した後、ナイロン布地のシート(Jo−Ann Fabrics,Hudson,OHから、商標名「BRIDAL INSPIRATIONS TULLE,WHITE ORGANZA #664−7242」で入手可能)およそ13cm×20cmがコーティングされたツール上に配置された。更に5グラムの組成物4が、ツールに適用され、125μmの透明なPETのシートが、インクローラーを使用して、コーティングされたツール及び布地の上面に積層された。その後、PETフィルムの上にマスキングフィルムが配置された。マスキングフィルムは、黒い背景上の明るい画像を有する、100μm PETフォトリソグラフ印刷されたフィルムであった。0.6cm厚さの透明なガラスプレートがその後、マスクの上に配置された。コーティングされたツール、ナイロン布地、PETフィルム、マスキングフィルム、及びガラスプレートからなるアセンブリはその後、コンベアベルト上に配置されて、コーティングされた組成物を照射するために、600ワット/2.5cm(100%電力設定)に設定された、Fusion「D」UVランプ(Fusion Systems)の下に通された。ランプは、ガラスプレートの上5cmに位置付けられた。コンベアベルトは10.7メートル/分で動作した。UV暴露の後、ガラスプレート、マスキングフィルム、及びPETフィルム、並びにコーティングされた布地が、コーティングされたツールから取り除かれた。マスクにより保護された、いずれかの残った非硬化樹脂は、2−プロパノールを手で噴霧して布地から取り除かれ、その後風乾された。
プリズム物品は、以下の手順を使用して調整された。約30グラムの組成物2は、加熱された微細構造化ツールの上方微細構造面上に注がれ、その後ドクターブレードとして250μmのPETフィルムを使用して均一に拡散された。ツールは25cm×30cmであり、厚さ760μmのニッケルプレートであった。金属構造化ツールは、175μmの深さ、及び350μmのピッチを有する90°のプリズム溝からなる微細構造化表面を有した。金属微細構造化ツールは、66℃に設定された磁気ホットプレート上に位置した。ドクターブレードを使用してツールのキャビティに組成物2を充填した後、透明な125μmで下塗りしたPETオーバーレイフィルム(「DUPONT TEIJIN #617」、図23の2330)は、インクローラーを使用して、コーティングされたツールの上面に積層された。その後、オーバーレイフィルムの上に第1マスキングフィルムが配置された。第1マスキングフィルムは、図24の「三日月形」2436に対応するパターンを有する、黒い背景上の明るい画像を有する、100μm PETフォトリトグラフ印刷されたフィルムであった。0.6cm厚さの透明なガラスプレートがその後、マスクの上に配置された。コーティングされたツール、オーバーレイフィルム、及びガラスプレートからなるアセンブリはその後、コンベアベルト上に配置されて、コーティングされた組成物を硬化するために、600ワット/2.54cm(100%電力設定)に設定された、Fusion「D」UVランプ(Fusion Systems)の下に通された。ランプは、ガラスプレートの上5cmに位置付けられた。コンベアベルトは15.2メートル/分で動作した。UV暴露の後、ガラスプレート、及び第1マスキングフィルムがコーティングされたツールから除去された。コーティングされたツール及びオーバーレイフィルムからなるアセンブリはその後、コンベアベルト上に配置され、コーティングされた組成物に更なる硬化をもたらすために、600ワット/2.54cm(100%電力設定)に設定された、Fusion「D」UVランプの下に通され、微細構造化ツールの硬化された組成物/フィルムを生じた。
プリズム物品は、以下の手順を使用して調整された。エタノール中における25重量%の組成物2の溶液約15グラムが、前縁部に沿って微細構造化ツールの上方微細構造化面上にビードとして、約24℃で適用され、その後ドクターブレードとして250μm PETフィルムを使用して均一に広げられた。ツールは25cm×30cmであり、厚さ760μmのニッケルプレートであった。金属構造化ツールは、175μmの深さ、及び350μmのピッチを有する90°のプリズム溝からなる微細構造化表面を有した。コーティングされたツールは、エタノールを蒸発させるために、63℃に設定された、加熱された磁気ホットプレートに配置された。約2分後、シリコーンコーティングされたPET剥離ライナーが、コーティングされたツール上に配置された。その後、PET剥離フィルムの上にマスキングフィルムが配置された。マスキングフィルムは、黒い背景上の明るい画像を有する、100μm PETフォトリソグラフ印刷されたフィルムであった。0.6cm厚さの透明なガラスプレートがその後、マスクの上に配置された。コーティングされたツール、PET剥離フィルム、マスキングフィルム、及びガラスプレートからなるアセンブリはその後、コンベアベルトに配置されて、コーティングされた組成物を硬化させるために、紫外線(UV)ランプの下を通された。硬化工程において、600ワット/2.54cm(100%の電力設定)に設定された、Fusion「D」UVランプ(Fusion Systems)が、コーティングされた組成物を照射するために使用された。ランプは、ガラスプレートの上5cmに位置付けられた。コンベアベルトは15.2メートル/分で動作した。
プリズム物品は、以下の手順を使用して調整された。約5グラムの組成物2が、60℃まで加熱された1/16インチ(1.6mm)のシート上に位置する加熱された35μm厚さ、11.4cm×16.5cmの銅ホイルシート(High Performance Copper Foil,Inc.、Chandler,AZ,から、商標名「JTC GRADE 1 COPPER FOIL」で入手可能)の上面に注がれた。樹脂はその後、ドクターブレードとして、250μm PETフィルムを使用して、均一に広げられた。銅ホイルをコーティングした後、プラズマテトラメチルシラン(TMS)剥離処理された溝フィルムツール(3M Companyから商標名「THIN BRIGHTNESS ENHANCING FILM II(90/24)」で入手可能)、樹脂厚さを最小化するためにインクローラーを使用して樹脂に積層された。マスクが、溝付フィルムツール上に配置され、銅ホイル、樹脂、溝付フィルムツール、及びマスクの緊密な接触を確実にするために、窓ガラスの6.4mmシートがマスク上に配置された。マスキングフィルムは、黒い背景上の明るい画像を有する、100μm PETフォトリソグラフ印刷されたフィルムであった。コーティングされた銅ホイル、フィルムツール、及びマスクからなるアセンブリはその後、コンベアベルト上に配置されて、コーティングされた組成物に硬化をもたらすために、600ワット/2.54cm(100%電力設定)に設定されたFusion「D」UVランプ(Fusion Systems)の下を通される。ランプは、ガラスプレートから5cm上に位置付けられた。コンベアベルトは15.2メートル/分で動作した。UV暴露の後、ガラスプレート、フィルムツール、及びマスクは、コーティングされた銅ホイルから取り除かれ、非硬化樹脂はエタノールを使用して銅ホイルからすすがれ、風乾され、パターンを有する金属/樹脂複合体を生じる。
再帰反射性物品は、以下の手順を使用して調整された。約5グラムの組成物7は、加熱された微細構造化ツールの上方微細構造面上に注がれ、その後ドクターブレードとして250μmのPETフィルムを使用して均一に拡散された。ツールは25cm×30cmであり、厚さ760μmのニッケルプレートであった。ツールは、43μmの深さ、及び86μmのピッチを有する、コーナーキューブキャビティからなる微細構造化表面を有した。ツールは、60℃に設定された磁気ホットプレート上に配置された。ドクターブレードを使用して、ツールのキャビティに組成物7を充填した後、オーバーレイフィルムがその後、インクローラーを使用して、コーティングされたツールの上面に積層された。オーバーレイフィルムは、透明な、75μmで下塗りしたPETフィルムであった(DuPont Teijin Filmsから、商標名「DUPONT−TEIJIN #617」で得られる)。第1硬化工程において、コーティングされたツール及びPETフィルムからなるアセンブリは、磁気ホットプレートから取り除かれて、Davis Powerbeam「V」Digital Light Projector(DLP)から垂直に約58cmのところに位置付けられた。白黒画像は、フィルムを通じてツールにコーティングされた樹脂上に、45秒間にわたって投影された。アセンブリはその後コンベアベルト上に配置されて、コーティングされた組成物を硬化させるために、紫外線(UV)ランプの下に通された。第2硬化工程において、600ワット/2.5cm(100%の電力設定)に設定された、Fusion「H」UVランプ(Fusion Systems)が、コーティングされた組成物を照射するために使用された。ランプは、ガラスプレートから5cm上に位置付けられた。コンベアベルトは10.7メートル/分で動作した。図27A及び27Bは、それぞれ、周囲条件及び再帰反射照明条件における、生じた再帰反射性物品のデジタル写真画像である(M26は約111mmである)。
プリズム物品は、実施例18と同じように調製されたが、ただし約25cm×30cm、760μm厚さのニッケルプレートであり、25μmの厚さ、65μmのピッチを有する90°のプリズム溝からなる、微細構造化表面を有する。図28は、生じた再帰反射性物品2800のデジタル写真画像である(M27は約111mmである)。
[1]
物品の製造方法であって、
複数のキャビティを含む微細構造化表面を有する成形ツールを提供する工程と、
前記複数のキャビティを第1放射線硬化性樹脂で少なくとも部分的に充填する工程と、
少なくとも1つの第1区域及び少なくとも1つの第2区域を含む、対応するパターンを有する一部硬化した樹脂をもたらすために、前記第1放射線硬化性樹脂を第1のパターン照射に暴露する工程であって、前記少なくとも1つの第1区域が前記第1のパターン照射によって照射され、前記少なくとも1つの第2区域は前記第1のパターン照射によって照射されない工程と、
前記一部硬化した樹脂にわたって、第2放射線硬化性樹脂を適用する工程と、
微細構造化表面及び前記微細構造化表面内に相異するように硬化されたパターンを有する物品を提供するために、前記少なくとも1つの第1区域及び前記少なくとも1つの第2区域の両方を第2照射に暴露すると、
微細構造化表面及び前記微細構造化表面内に相異するように硬化されたパターンを有する前記物品を前記成形ツールから分離する工程とを含む、物品の作製方法。
[2]
前記パターン照射が、マスクの透過性区域を通じた照射、ビーム光線の誘導、電子ビームの誘導、又はデジタル画像の投影のうちの少なくとも1つを含む、項目1に記載の方法。
[3]
前記第2放射線硬化性樹脂が、オーバーレイ要素の主表面と接触する、項目1に記載の方法。
[4]
前記オーバーレイ要素が、ポリマーフィルム、紙、布地、繊維ガラス、不織布、ガラス、及び金属箔からなる群から選択される材料を含む、項目3に記載の方法。
[5]
前記オーバーレイ要素が、前記照射の少なくとも1つにおいて使用される前記放射線に対して透過性である、項目3に記載の方法。
[6]
前記成形ツールが、前記照射の少なくとも1つにおいて使用される前記放射線に対して透過性である、項目1に記載の方法。
[7]
前記オーバーレイ要素は、前記パターン照射に対して不透明である、項目6に記載の方法。
[8]
前記第1及び前記第2放射線硬化性樹脂はそれぞれ、屈折率を有し、前記第1及び前記第2放射線硬化性樹脂の屈折率は、0.0002未満の絶対差を有する、項目1〜7のいずれか一項に記載の方法。
[9]
前記第1及び前記第2放射線硬化性樹脂はそれぞれ、屈折率を有し、前記第1及び前記第2放射線硬化性樹脂の前記屈折率は、少なくとも0.0002の絶対差を有する、項目1〜7のいずれか一項に記載の方法。
[10]
前記少なくとも1つの第2区域のマトリックス内に、複数の第1区域が存在する、項目1〜9のいずれか一項に記載の方法。
[11]
前記少なくとも1つの第1区域のマトリックス内に、複数の第2区域が存在する、項目1〜9のいずれか一項に記載の方法。
[12]
複合体物品を作製する方法であって、前記方法は、
複数のキャビティを含む第1微細構造化表面を有する第1成形ツールを提供する工程と、
前記複数のキャビティを、オーバーレイ要素の第1主要表面上に配置された放射線硬化性樹脂で少なくとも部分的に充填する工程と、
少なくとも1つの第1区域及び少なくとも1つの第2区域を含む、対応するパターンを有する一部硬化した樹脂に接着された前記オーバーレイ要素を含む、一部硬化した複合体をもたらすために、前記放射線硬化性樹脂を第1パターン照射に暴露する工程であって、前記少なくとも1つの第1区域が前記第1のパターン照射によって照射され、前記少なくとも1つの第2区域は前記第1のパターン照射によって照射されない工程と、
前記少なくとも1つの第2区域の硬化性樹脂の少なくとも一部が前記成形ツールに残るように、前記一部硬化した複合物を前記成形ツールから分離し、前記少なくとも1つの第2区域において微細構造を有さない表面を備える、前記分離した一部硬化した複合物をもたらす工程と、
第1微細構造化表面及び前記第1微細構造化表面内に相異するように硬化されたパターンを有する複合体物品を提供するために、前記成形ツールから分離された前記一部硬化した複合物を第2照射に暴露する工程とを含む、方法。
[13]
第2の複数のキャビティを含む第2微細構造化表面を有する第2成形ツールを提供する工程と、
第1微細構造化表面及び前記第1微細構造化表面内に相異するように硬化されたパターンを有する前記複合体物品の、前記オーバーレイ要素の第2主要表面上に配置された第2の放射線硬化性樹脂で、前記第2の複数のキャビティを少なくとも部分的に充填する工程と、
前記第1主要表面上の前記第1微細構造化表面及び前記第1微細構造化表面内に相異するように硬化されたパターン、並びに前記第2主要表面上の第2微細構造化表面を有する物品をもたらすために、前記第2放射線硬化性樹脂を第3照射に暴露する工程と、
前記第2成形ツールから前記物品を分離する工程とを更に含む、項目12に記載の方法。
[14]
前記パターン照射が、マスクの透過性区域を通じた照射、ビーム光線の誘導、電子ビームの誘導、又はデジタル画像の投影のうちの少なくとも1つを含む、項目12又は13に記載の方法。
[15]
前記オーバーレイ要素が、ポリマーフィルム、紙、布地、繊維ガラス、不織布、ガラス、及び金属箔からなる群から選択される材料を含む、項目12又は13に記載の方法。
[16]
前記オーバーレイ要素が、前記照射の少なくとも1つにおいて使用される前記放射線に対して透過性である、項目12又は13に記載の方法。
[17]
前記第1成形ツールは、前記パターン照射に対して透過性である、項目12又は13に記載の方法。
[18]
前記オーバーレイ要素は、前記パターン照射に対して不透明である、項目17に記載の方法。
[19]
前記成形ツールから分離される前記一部硬化した複合体を第2照射に暴露する前に、前記少なくとも1つの第2区域の少なくとも一部分に顔料を添加する工程を更に含む、項目12〜18のいずれか一項に記載の方法。
[20]
複合体物品を作製する方法であって、前記方法は、
複数のキャビティを含む微細構造化表面を有する成形ツールを提供する工程と、
前記複数のキャビティを、オーバーレイ要素の第1主要表面上に配置された放射線硬化性樹脂で少なくとも部分的に充填する工程と、
少なくとも1つの第1区域及び少なくとも1つの第2区域を含む、対応するパターンを有する一部硬化した樹脂に接着された、前記オーバーレイ要素を含む一部硬化した複合体をもたらすために、前記放射線硬化性樹脂をパターン照射に暴露する工程であって、前記少なくとも1つの第1区域が前記パターン照射によって照射され、前記少なくとも1つの第2区域は前記パターン照射によって照射されない工程と、
前記一部硬化した複合体を前記成形ツールから分離する工程と、
微細構造化表面を有する複合体物品をもたらすために、前記少なくとも1つの第2区域から前記放射線硬化性樹脂を取り除く工程とを含む、方法。
[21]
前記パターン照射が、マスクの透過性区域を通じた照射、ビーム光線の誘導、電子ビームの誘導、又はデジタル画像の投影のうちの少なくとも1つを含む、項目20に記載の方法。
[22]
前記オーバーレイ要素が、ポリマーフィルム、紙、布地、繊維ガラス、不織布、ガラス、及び金属箔からなる群から選択される材料を含む、項目20に記載の方法。
[23]
前記オーバーレイ要素は、前記パターン照射に対して透過性である、項目20に記載の方法。
[24]
前記成形ツールは、前記パターン照射に対して透過性である、項目20に記載の方法。
[25]
前記オーバーレイ要素は、前記パターン照射に対して不透明である、項目24に記載の方法。
[26]
複合体物品を作製する方法であって、前記方法は、
複数のキャビティを含む微細構造化表面を有する成形ツールを提供する工程と、
前記複数のキャビティを第1放射線硬化性樹脂で少なくとも部分的に充填する工程と、
オーバーレイ要素を前記第1放射線硬化性樹脂に接触させる工程と、
少なくとも1つの第1区域及び少なくとも1つの第2区域を含む、対応するパターンを有する第1の一部硬化した樹脂をもたらすために、前記第1放射線硬化性樹脂をパターン照射に暴露する工程であって、前記少なくとも1つの第1区域が前記第1のパターン照射によって照射され、前記少なくとも1つの第2区域は前記第1のパターン照射によって照射されない工程と、
第1の更に硬化した樹脂をもたらすために、前記第1の一部硬化した樹脂を第1の被覆照射に暴露する工程であって、前記第1の更に硬化した樹脂は前記オーバーレイ要素に接着する、工程と、
前記第1の更に硬化した樹脂の少なくとも一部を前記成形ツールから分離する工程と、
第2の放射線硬化性樹脂で前記複数のキャビティを少なくとも部分的に充填する工程と、
前記第1の更に硬化した樹脂を前記第2の放射線硬化性樹脂と接触させる工程と、
少なくとも1つの第3区域及び少なくとも1つの第4区域を含む、対応するパターンを有する第2の一部硬化した樹脂をもたらすために、前記第2放射線硬化性樹脂を第2パターン照射に暴露する工程であって、前記少なくとも1つの第3区域が前記第2のパターン照射によって照射され、前記少なくとも1つの第4区域は前記第1のパターン照射によって照射されない工程と、
複合体物品をもたらすために前記第2の一部硬化した樹脂を第2の被覆照射に暴露する工程であって、前記第2の更に硬化した樹脂は前記第1の更に硬化した樹脂に接着し、前記第1の更に硬化した樹脂が前記オーバーレイ要素に接着する、工程と、
前記複合体物品を前記成形ツールから分離する工程とを含む、複合体物品を作製する方法。
[27]
複合体物品を作製する方法であって、前記方法は、
複数のキャビティを含む微細構造化表面を有する成形ツールを提供する工程と、
前記複数のキャビティを第1放射線硬化性樹脂で部分的に充填する工程と、
少なくとも1つの第1区域及び少なくとも1つの第2区域を含む、対応するパターンを有する第1の一部硬化した樹脂をもたらすために、前記第1放射線硬化性樹脂をパターン照射に暴露する工程であって、前記少なくとも1つの第1区域が前記第1のパターン照射によって照射され、前記少なくとも1つの第2区域は前記第1のパターン照射によって照射されない工程と、
第1の更に硬化した樹脂をもたらすために前記第1の一部硬化した樹脂を第1の被覆照射に暴露する工程と、
前記複数のキャビティにおいて、第2放射線硬化性樹脂を前記第1の更に硬化した樹脂に接触させる工程と、
オーバーレイ要素を前記第2放射線硬化性樹脂に接触させる工程と、
少なくとも1つの第3区域及び少なくとも1つの第4区域を含む、対応するパターンを有する第2の一部硬化した樹脂をもたらすために、前記第2放射線硬化性樹脂を第2パターン照射に暴露する工程であって、前記少なくとも1つの第3区域が第2のパターン照射によって照射され、前記少なくとも1つの第4区域は第1のパターン照射によって照射されない工程と、
複合体物品をもたらすために前記第2の一部硬化した樹脂を第2の被覆照射に暴露する工程であって、前記第1の更に硬化した樹脂は前記第2の更に硬化した樹脂に接着し、前記第2の更に硬化した樹脂が前記オーバーレイ要素に接着する、工程と、
前記複合体物品を前記成形ツールから分離する工程とを含む、方法。
Claims (3)
- 物品の製造方法であって、
複数のキャビティを含む微細構造化表面を有する成形ツールを提供する工程と、
前記複数のキャビティを第1放射線硬化性樹脂で少なくとも部分的に充填する工程と、
少なくとも1つの第1区域及び少なくとも1つの第2区域を含む、対応するパターンを有する一部硬化した樹脂をもたらすために、前記第1放射線硬化性樹脂を第1のパターン照射に暴露する工程であって、前記少なくとも1つの第1区域が前記第1のパターン照射によって照射され、前記少なくとも1つの第2区域は前記第1のパターン照射によって照射されない工程と、
前記一部硬化した樹脂にわたって、第2放射線硬化性樹脂を適用する工程と、
微細構造化表面及び前記微細構造化表面内に相異するように硬化されたパターンを有する物品を提供するために、前記少なくとも1つの第1区域及び前記少なくとも1つの第2区域の両方を第2照射に暴露する工程と、
微細構造化表面及び前記微細構造化表面内に相異するように硬化されたパターンを有する前記物品を前記成形ツールから分離する工程とを含み、
前記パターン照射が、マスクの透過性区域を通じた照射、ビーム光線の誘導、電子ビームの誘導、又はデジタル画像の投影のうちの少なくとも1つを含む、
物品の作製方法。 - 複合体物品を作製する方法であって、前記方法は、
複数のキャビティを含む第1微細構造化表面を有する第1成形ツールを提供する工程と、
前記複数のキャビティを、オーバーレイ要素の第1主要表面上に配置された放射線硬化性樹脂で少なくとも部分的に充填する工程と、
少なくとも1つの第1区域及び少なくとも1つの第2区域を含む、対応するパターンを有する一部硬化した樹脂に接着された前記オーバーレイ要素を含む、一部硬化した複合体をもたらすために、前記放射線硬化性樹脂を第1のパターン照射に暴露する工程であって、前記少なくとも1つの第1区域が前記第1のパターン照射によって照射され、前記少なくとも1つの第2区域は前記第1のパターン照射によって照射されない工程と、
前記少なくとも1つの第2区域の硬化性樹脂の少なくとも一部が前記成形ツールに残るように、前記一部硬化した複合物を前記成形ツールから分離し、前記少なくとも1つの第2区域において微細構造を有さない表面を備える、前記分離した一部硬化した複合物をもたらす工程と、
第1微細構造化表面及び前記第1微細構造化表面内に相異するように硬化されたパターンを有する複合体物品を提供するために、前記成形ツールから分離された前記一部硬化した複合物を第2照射に暴露する工程とを含む、方法。 - 複合体物品を作製する方法であって、前記方法は、
複数のキャビティを含む微細構造化表面を有する成形ツールを提供する工程と、
前記複数のキャビティを、オーバーレイ要素の第1主要表面上に配置された放射線硬化性樹脂で少なくとも部分的に充填する工程と、
少なくとも1つの第1区域及び少なくとも1つの第2区域を含む、対応するパターンを有する一部硬化した樹脂に接着された、前記オーバーレイ要素を含む一部硬化した複合体をもたらすために、前記放射線硬化性樹脂をパターン照射に暴露する工程であって、前記少なくとも1つの第1区域の前記キャビティー中の前記放射線硬化性樹脂が前記パターン照射によって照射され、前記少なくとも1つの第2区域の前記キャビティー中の前記放射線硬化性樹脂は前記パターン照射によって照射されない工程と
前記一部硬化した複合体を前記成形ツールから分離する工程と、
微細構造化表面を有する複合体物品をもたらすために、前記少なくとも1つの第2区域から前記放射線硬化性樹脂を取り除く工程とを含み、
前記パターン照射が、マスクの透過性区域を通じた照射、ビーム光線の誘導、電子ビームの誘導、又はデジタル画像の投影のうちの少なくとも1つを含む、
方法。
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