JPH039301A - レンズシートの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、透過形スクリーン等に使用されるフレネルレ
ンズシート、プリズムレンズシート、レンチキュラーレ
ンズシート等のようなレンズシートのレンズ部を電離放
射線硬化樹脂で成形するレンズシートの製造方法に関し
、特に、レンズ部に気泡が混入しない改良された樹脂塗
布工程を含むレンズシートの製造方法に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

従来、この種のレンズシートは、プレス法、チャスト法
等の方法により成形されていた。前者のプレス法は、加
熱、加圧、冷却サイクルで製造するため、生産性が悪か
った。また、後者のキャスト法は、成形型にモノマーを
流し込んで重合するため、製作時間がかかるとともに、
成形型が多数個必要なため、製造コストが上がるという
問題があった。

このような問題を解決するために、成形型とベース部材
との間に紫外線硬化樹脂または電子線硬化樹脂等の電離
放射線硬化樹脂を流し込んで、紫外線または電子線等の
電離放射線を照射す゛るごとにより、その樹脂を硬化さ
せて重合する１７ｔｌ！ｉｔ放射線硬化樹脂法（ホトポ
リマ法）が種々提案されている。

例えば、特開昭６２−３３６１３号［ビデオプロジェク
タ用スクリーンの製造方法」においマ、ば、１／ンズ金
型内に紫外線硬化性樹脂を常圧で注入して紫外線透過性
板で覆い、この紫外線透過性板と金型の間に充填された
紫外線硬化性樹脂に前記紫外線透過性板を透過して紫外
線を照射して硬化さセ、硬化した紫外線硬化性樹脂を部
（型する」ことを要旨とする提案がなされている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記桿本による方法では、以下のような解決しなければ
ならない騨ｎがあった。

第１に、金型内に注入された紫外線硬化性樹脂に紫外線
透過性基板を積層する手段として、［真空ピンセラ］・
を用い、その紫外線透過性基板を紫外線硬化性樹脂の注
入された金型の一辺に接しておき、対する他の辺を徐々
に紫外線硬化性樹脂にＮセることにより、気泡な巻き込
まないように覆う１ことを提案しているが、真空ピンセ
ットを用いてその、Ｌうな動作をさ」４るには、制御装
置、駆動装置が複鉗となり、コストアップにつながるフ
え、完全に気泡を含まないように覆ぶせることは不可能
であった。

第２に、注入時に樹脂中に泡が混入り、たときには、１
−ビベツ１−等を用いて除去する」ように提案している
が、気泡の混入は偶発的であり、その存在を検出して人
手により除去するのでは、生産性が態くかつ不確実であ
る。

第３に、注入前に樹脂を予め脱泡ｊ７て置かなければな
らず、そのための装置や時間を必要と１７５、生産性が
悪くコストアップにつながる。

このような気泡が１／ンズ部に残ると、６１；分欠陥が
生じて、レンズ品質が低下したり、画質が劣化したりし
てしまう。

本発明の目的は、前述のような課題を解決Ｌ７、レンズ
部に気泡を含むことがなく、しかもコストアップを抑え
ることのできるＩ７ンズシー１の製造方法を捷供するこ
とにある。

〔１１題を解決Ｖるｋめの手段〕 本件光１３１１有ルＪ、種々検討した語用、電離放射線
硬化樹脂の笑布方法を改良することにより、前記目的を
達成し得ることを見出して本発明をするに至った。

第１図は、本発明によるレンズシー　）の製造方法の要
旨を説明するための図である。

本発明によるレンズシーＩ・の製造方法ば、レンズパタ
ーン型が形成された成形型の全面に第１の１電離放射線
硬化樹脂を塗布しく第１の樹脂塗布工程１０ｍ）、前記
成形型上に塗布された前記第１の！離放射線硬化樹脂上
に第２の電離放射線硬化樹脂の樹脂溜まりを形成しく第
２の樹ＩＩＭ塗布工程１０２）、前記第２の電離放射線
硬化樹脂の樹脂溜まりにベース部材を重ねて加圧ロール
でその第２の１１６放射線硬化樹脂を均しながら前記第
１の［離放射線硬化樹脂上に積層しく均し積層工程１０
３）、前記各電離放射線硬化樹脂に！離放射線を照射し
て硬化さセ”（樹脂硬化工程１０４）、前記成形型から
前記各電離放射線硬化樹脂をａπ型する（剥離コ、程１
０５）レンズシー１の製造方法であって、前記加圧ＩＪ
−ルにより前記第２の電離放射線硬化樹脂を均す方向（
均し積層工程１０３）と略垂直な方向に前記第１の電離
放射線硬化樹脂を塗布する（第１の樹脂塗布工程１０１
）よ・）に構成されている。

第１の樹脂塗布工程ｌＯ１は、レンズパターン型が形成
された成形型の全面に第ｉ　ａ）、’ａ電離放射線硬化
樹脂塗布する工程である。この工程は、成形型の濡れ性
を均一化するとともに、塗布ｆの安定化を図り、さらに
、次工程での脱泡を促進するための工程である。具体的
には、ロールコート法シルクスクリーン法８カーテン法
、グラビア法、スキージング法等により実施することが
できる。

第２の樹脂塗布工程１０２は、前記成形型の端部に第２
の電離放射線硬化樹脂の樹脂溜まりを形成する工程であ
る、この工程における第２の電離放射線硬化樹脂は、ラ
ミネー］・するベース部材と成形型間に入り込む気泡を
押し出すとともに、べ−ス部材との接着性を持たせる働
きをする。第２の電離放射線硬化樹脂の樹脂溜まりを形
成する方法としては、スキージング法、フローコート法
。

ロールコート法、定量分離法等の方法をとることができ
る。

均しＭ４Ｎ工程１０３は、前記第２の電離放射線硬化樹
脂の樹脂溜まりにｉ離放射線透過性のベース部材を載せ
そのベース部材を介して加圧ロールで前記第２の電離放
射線硬化樹脂を前記成形型に塗布された前記第１の電離
放射線硬化樹脂上に均しながら前記ベース部材を前記第
２の１１Ｂ放射線硬化樹脂に積層する工程である。この
工程は、成形型とベース部材間に入る気泡を押し出すと
ともに、成形物の厚みを均一にする働きをする。

樹脂硬化工程１０４は、前記各電離放射線硬化樹脂に電
離放射線を照射して硬化させる工程である。この工程で
は、紫外線または電子線等のｉｔｓ放射線を照射するこ
とにより、両樹脂を硬化させるが、この際、ロール加圧
部にできるだけ光源を近づけることが好ましい、これは
、成形型とベース部材間の浮き上がりや、それらの間に
気泡が再混入するのを防止するためである。

離型工程１０５は、前記成形型から前記各電離、放射線
硬化樹脂電離型する工程である。

前記各電離放射線硬化樹脂層は、紫外線硬化樹脂または
電子線硬化樹脂等を用いることができ、例えば、ウレタ
ンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステル
アクリレート、ポリエーテルアクリレート、メラミンア
クリレート等のアクリロイル基をもつ重合性オリゴマー
、モノマーと、アクリル酸、アクリルアミド、アクリロ
ニトリル。

スチレン等重合性ビニル基をもつ重合性オリゴマー、モ
ノマー等の単体あるいは配合したものに、必要に応じて
増感剤等の添加剤を加えたものを用いることができる。

このような電離放射線硬化樹脂としては、表面強度や硬
度等の一般機械物性を高くするために、多官能基をもつ
モノマーまたはプレポリマーを使用するほうがよ（、実
際にも２官能基以上のものが好ましく使用される。

また、この電離放射線硬化樹脂には、拡散剤を含ませる
ことができる。拡散剤は、コーティング適性を向上させ
るとともに、重合収縮を防止することができ、さらに、
拡散性を付与することができる。拡散剤としては、ガラ
ス、シリカ、アルミナ、不溶性プラスチック、タルク等
を用いることができる。

電離放射線硬化樹脂としては、第１の電離放射線硬化樹
脂の物性は、成形型転写性、脱泡性、成形型に対する濡
れ性２表面硬化性が重視され、第２の電離放射線硬化樹
脂の物性は、ベース部材との接着性、流動性、ｌｌ械的
強度、透明性等が重視される。

また、粘度としては、第１の電離放射線硬化樹脂は、２
００センチボイズ以下に調整された低粘性のものが好ま
しく、第２の電離放射線硬化樹脂は、５００〜５０００
センチボイズに調整された比較的粘度の高いものが使用
される。この理由は、第１の電離放射線硬化樹脂は、成
形型の微細なレンズパターン型との間に気泡を含まない
ように全面に塗布するのて粘度は低くなければならず、
第２の１！離放射線硬化樹脂は、均しながら塗布して樹
脂内の気泡を追い出すのである程度粘度が高くなくては
ならないからである。このように、第１の電離放射線硬
化樹脂層を形成することにより、成形型界面での脱泡性
がより向上する。

このように、樹脂を２層にすることにより、成形型、ベ
ース部材あるいは成形されたレンズシート自体の各部に
対するそれぞれの機能をより有効に果たすことができる
とともに、それらの機能を２層に分けることで樹脂選択
の幅を広くすることができる。

以下、各電離放射線硬化樹脂の選択条件をさらに説明す
る。レンズシートの場合には、少なくとも両者の屈折率
は略等しいことが要求される。これは、第１の電離放射
線硬化樹脂と第２の電離放射線硬化樹脂とが積層された
界面は、必ずしもフラットになるとは限らないので、２
つの樹脂の屈折率が太き（異なると、均一な光が得られ
なくなるためである。

この関係を満た→！ば、第１の電離（放射線硬化樹脂と
第２の電離放射線硬化樹脂とは、■−の材質であっても
よいし、異なる材質のものであってもよい、異なる樹脂
の場合には、略屈折率の等しい組み合わせのものを、物
性を考慮して用いればよく、例えば、第１の電離放射線
硬化樹脂とＬ７で成形型再現性のよいウレタンアクリ１
．／　−ト樹脂を用い、第２の電離放＋！４線硬化樹Ｂ
！ｊＡ−してベース部材との密着性のよいエボキ・ン“
アクリｌ／−）樹脂を用いることができる。また、第１
の電離放射線硬化樹脂と第２の電離放射線硬化樹脂の加
工工程によ貫ける樹脂温度を変化さゼるとか１．添加剤
（消泡剤。

レベリング剤等）、溶剤等を添加するとか、あるいは、
第１の電離放射線硬化樹脂、ｌ：第２の電離放射線硬化
樹脂の千ツアー。Ａリボマー等の配合比を変化さ・ｌ！
るとかして成形型に対する濡れ性３流動性、粘性等を適
性に！、ｌ！整すればよい９溶剤を用いて調整した場合
には、樹Ｍ１７収縮や溶剤劣化等を防止するためＵ、、
塗布後にその溶剤を揮散させておくことが望ま１．い。

さらＣ２゛−１前記第１の電熱放射線硬化樹脂１長箇２
の電離放射線硬化樹脂の双方また４Ｊ一方に、拡散剤を
含ませることができる。

ベース部材は、耐溶剤性のある電離放射線；２一過性の
よいシー　Ｆ　’ｊ＜　ｚζはで、イルムで、透過率の
高いものが好ましく用いられる。また、ｌｘ放射綿硬化
樹ｎけに対して接着性があり、傳械的な強度の高いもの
が好ましい。このベース部材には、塩化ビニル／酢酸ビ
ニルｊ町重合体系、ウレタン系等の接着性を１句」二さ
（するプライマ層を設仁二；ることかできるゆ 次に、本発明によるレンズシ・−１の岬ｓＷｉ方法を、
樹脂塗布工程を中心に１．て１、さらに詳しく説明する
。

第２図〜・第４図は、本発明ｒこよる１／ンズシー１の
製造方法の樹脂塗布工程を説明するための図−で゛ある
。

本発明では、第１の樹脂塗布Ｉｎ　１０１１−Ｍおいて
、第１の電離放射線硬化樹脂２を成形型ｊに塗布する際
にその塗布方向を、均し積層工程１０３で第２の電離放
射線硬化樹脂　を均す方向　対して、略垂直になるよ・
）にしである。具体的には、サーキュラ・−フレネルレ
ンズシー・トを製造する際に、第１の電ｙＢ１放射線硬
化樹脂２をスキ・−ジング法により塗布する場合を一例
として説明する。なお、基間におい乙、矢印ｌは、第１
の電離放射線硬化樹脂の塗布方向を示１．ており、矢印
■は、加圧ロールの移動に５表り１２の電離放射線硬化
樹脂を均す方向（以下、ニップ押圧の方向という）を示
している。

成形型１に第１．の電離放射線硬化樹脂２を塗布すると
きには、スキージ３を矢印１方向に移動させる（第２図
ル））、このとき、第２図（Ｃ）に示すように、成形型
１の左端から中心付近までの間では、成形型１の山部の
形状に逆らうようにスキージングが行われるごとになる
。したがって、この間におけるスキー・ジンクに対；−
７ては抵抗が大きく、山部の斜面１ａに気泡ｌが生ずる
可能性がある。この気泡４は、成形型１１１２）溝が深
く、ス１−・−ジンクのときに最イ）抵抗の大きい外周
部に生じやすい（第２図（ｄ））。

この後、第３し１（ａ）じ示すように、第２の電離放射
線硬化樹脂５を図示［、ないデイスペンサで滴下して、
第１の電離放射線硬化樹脂１１２の塗布方向１と同じ■
、力方向均すと、気泡４の一部が溝に残留することがあ
るーこれは、第３図σ））に示４″よ・うに、矢印■、
力方向加圧口・−ルを移動させてニップ押圧を行うと、
第１の電離放射線硬化樹脂２の流れが成形型１の山部の
垂直部分１ｂでゼ・きとめられるために、気泡４を追い
出ｊ４、にくいことによる。

このような理由により、本発明では、第１の電離放射線
硬化相ＪＩｉ？２の塗布方向Ｉがニップ押圧を行う方向
■に対して略垂直になるように１．で、より完全な脱泡
を図っている。すなわち、第４図に示すように、第１の
電離放射線硬化樹脂２は、；ツブ押圧を行うブノ向■、
に略垂直な方向（矢印ｌ）に塗布し７て、その後、矢印
■１方向にニップ押圧を行、って、第１の電離放射線硬
化樹脂２が成形型１の同心円の円周に沿う方向■（こ濯
れるようにする、第１の電離放射線硬化樹脂２が矢印■
方向に流れることにより、気泡４も同じ■方向に移動し
て容品に脱泡される。

このような方法による脱泡は、サーキュラ−フレネルレ
ンズシートに限らず、レンズ部が多数平行に配置された
りニヤフレネルレンズシート、垂直プリズムレンズシー
ト、レンチキュラーレンズシーｌ−などを製造する場合
にも適用できる。これらの場合には、レンズ単位の長手
方向にニップ押圧を行えば、脱泡がしやすい０本発明は
、ベース部材の片面のみにレンズ部を有するレンズシー
トに限らず、他方の面に異種または同種のレンズ部を有
する両面のレンズシートにも適用できる０例えば、一方
の面にサーキエラーレンズ、他方の面に垂直プリズムレ
ンズやレンチキュラーレンズなどを有する両面レンズシ
ートや、レンズ単位の長手方向の異なるリニヤフレネル
レンズ同士、レンチキュラーレンズ同士がベース部材の
両面に形成されるレンズシート等にも適用できる。

なお、本発明においても、第２の電離放射線硬化樹脂が
滴下される部分の第１の１！離放射線硬化樹脂を多く塗
布すれば、気泡の混入を抑えることができる（特願昭６
３−１１５１９４号）、つまり、成形型の山部の高さよ
りも低く第１の電離放射線硬化樹脂を塗布したときに、
この状態で第２のｔＨ放射線硬化樹脂を滴下すると、第
１．第２の樹脂間に気泡が混入しやすくなるので、これ
を防止するために、第１の樹脂を多く塗布（山部よりも
高く塗布）して気泡の混入を抑えるというものである。

また、第２の電離放射線硬化樹脂を滴下する際に、第２
のｍｓ放射線硬化樹脂をコの字形に滴下すれば、溝が深
い成形型外周部の樹脂切れ等を防止することができるの
で（特願昭６３−２０９２７号）、その後第２の樹脂を
均すことにより気泡の脱泡が完全にできる 本発明によるレンズシートの製造方法は、フレネルレン
ズシートプリズムレンズシート、レンチキュラーレンズ
シート等を対象にすることができ、さらに、表面に微細
なパターンを存する光カード、光ディスク、ホログラム
等にも同様に適用することができる。

〔実施例〕

以下、実施例につき、本発明をさらに詳細に説明する。

第５図〜第８図は、本発明によるレンズシートの製造方
法の実施例を示した図である。

なお、前述した要旨と略同様な機能を果たす部分には、
同一の符号を付しである。

まず、第５図に示すように、たて横１ｍ、　　ピッチ０
．１ｍｍのフレネルレンズ形状のレンズパターンを有す
る成形型１の全面に、第１のＵＶ硬化樹脂２として、屈
折率１．４９．粘度１００センチボイズに調整したウレ
タンアクリレート系の樹脂を、厚さ０．５　ｍ　ｍのＰ
ＥＴ（ポリエステル）類プラスチックドクターにより矢
印１方向にスキージングを行って塗布した。

つぎに、第６図に示すように、第２のＵＶ硬化樹脂５を
フローコート法により、第１のＵＶ１ｉ！化樹脂２上に
０．５ｇ／ｃｉｉの樹脂溜りを形成した。この第２のＵ
Ｖ硬化樹脂５としては、屈折率１．４９゜粘度１５００
センチボイズに調整したエポキシアクリレート系の樹脂
を用いた。

このようにして樹脂溜まりを成形したのち、第７図に示
すように、ベース部材６として、塩化ビニル／酢酸ビニ
ル共重合体系のプライマを塗布した厚さ３．０ｍｍの紫
外線吸収剤を添加していない透明アクリル板を積層し、
加圧ロール７．７を速度５０ｃｍ／ｍｉｎで矢印■１方
向へ転勤して加圧した。このとき、図中２ａで示す部分
で、成形型１とベース部材６の間に入る気泡が押し出さ
れている。この際、ＵＶ光源８を用いてベース部材６側
から１６０Ｗ／ｃｍの紫外線（ＵＶ）を照射し、第１の
ＵＶ硬化樹脂２と第２のＵＶ硬化樹脂５を硬化した。

最後に、第８図に示すように、成形型１を解圧離型して
、フレネルレンズシートを得た。このフレネルレンズシ
ートは、レンズ部の先端部側が第１のＵＶ硬化樹脂２で
、基部側が第２のＵＶ硬化樹脂５で構成され、さらに、
ベース部材６が積層されたものであった。このフＬ・ネ
ルレンズシートには、気泡が混入していなかった。

〔発明の効果〕

以上詳しく説明したように、本発明によれば、。

第１の１１離放射線硬化樹脂を成形型に塗布する方向を
、第２の１１離放射線硬化樹脂を均す方向に対して略垂
直にしているので、気泡の脱泡がしやすくなり、気泡の
混入のない、しかもコストアップを抑えることのできる
レンズシー　トの製造方法を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるレンズシー１−の製造方法の要
旨を説明するための図である。 第２図〜第４図は、本発明によるレンズシートの製造方
法の樹脂塗布工程を説明するための図である。 第５図〜第８図は、本発明によるレンズシートの製造方
法の実施例を示した図である。 】・・・成形型 ２・・・第１の電離放射線硬化樹脂 ３・・・スキージ ４・・・気泡 ５・・・第２の電離放射線硬化樹脂 ６・・・べ・−ス部材 ７・・・加圧ロール ８・・・ＵＶ光源

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. レンズパターン型が形成された成形型の全面に第１の電
   離放射線硬化樹脂を塗布し、前記成形型上に塗布された
   前記第１の電離放射線硬化樹脂上に第２の電離放射線硬
   化樹脂の樹脂溜まりを形成し、前記第２の電離放射線硬
   化樹脂の樹脂溜まりにベース部材を重ねて加圧ロールで
   その第２の電離放射線硬化樹脂を均しながら前記第１の
   電離放射線硬化樹脂上に積層し、前記各電離放射線硬化
   樹脂に電離放射線を照射して硬化させ、前記成形型から
   前記各電離放射線硬化樹脂を離型するレンズシートの製
   造方法であって、前記加圧ロールにより前記第２の電離
   放射線硬化樹脂を均す方向と略垂直な方向に前記第１の
   電離放射線硬化樹脂を塗布するように構成したことを特
   徴とするレンズシートの製造方法。