KR20080047619A - 엠보싱 시트의 제조 방법 및 그 장치, 패턴 시트의 제조방법, 그리고 패턴 시트 - Google Patents

엠보싱 시트의 제조 방법 및 그 장치, 패턴 시트의 제조방법, 그리고 패턴 시트 Download PDF

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Abstract

미세 엠보싱 패턴이 표면 상에 규칙적으로 형성된, 엠보싱 시트가 어떠한 흠결없이, 고 선속도에서 고품질로, 그리고 높은 레밸의 생산성으로 제작된다. 엠보스 롤러 표면의 요철이 가요성 스트립 형상의 시트 (W) 의 표면 상에 전사하여 형성되는, 엠보싱 시트의 제조 방법. 유기 용매로 희석된 수지 용액을 코팅한 이후, 수지 용액층이 표면 상에 형성된 시트를 연속 주행시키고, 이 수지 용액층에 포함된 유기 용매를 건조하며, 건조된 이후의 시트를 회전하고 있는 엠보스 롤러에 감고, 그리고 엠보스 롤러 표면의 요철을 수지 용액층에 전사한 다음, 시트가 엠보스 롤러에 감겨져 있는 상태에서 수지 용액층을 경화한다.
Figure P1020087009425
엠보싱 시트, 패턴 시트, 엠보스 롤러, 요철, 전사

Description

엠보싱 시트의 제조 방법 및 그 장치, 패턴 시트의 제조 방법, 그리고 패턴 시트 {METHOD FOR MANUFACTURING EMBOSSED SHEET AND APPARATUS THEREFORE, METHOD FOR MANUFACTURING PATTERNED SHEET, AND PATTERNED SHEET}
본 발명은 엠보싱 시트 (embossed sheet) 의 제조 방법 및 그 장치, 그리고 미세 패턴을 가지는 패턴 시트 (patterned sheet) 의 제조 방법에 관한 것으로, 특히, 엠보싱 시트 등의 시트상 재료를 제조하기에 바람직하며, 반사 방지 효과를 나타내도록 그 위에 미세 패턴이 규칙적으로 형성되며, 흠결이 없어 고품질이고, 고 선속도에서 높은 생산성을 가지는, 엠보싱 시트의 제조 방법 및 그 장치, 그리고 편광 필름, 바이오칩, 마이크로센서, 도파로 (waveguide), 기록 매체 등에 실용적으로 적용되는 패턴 시트의 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 반사 방지 효과를 가지는 엠보싱 시트가 액정 등의 전자 디스플레이 분야에 채용되어 왔다. 또한, 렌티큘러 렌즈 또는 플라이 아이 렌즈 등의 평판 렌즈는 물론, 광확산 시트, 휘도 향상 시트, 도광 시트, 또는 프리즘 시트 등의 엠보싱 시트도 사용되어 왔다. 이러한 엠보싱 시트에 있어서, 미세 엠보싱 패턴이 규칙적으로 형성된 시트가 종래에 주지되어 있다. 미세 엠보싱 패턴 등을 규칙적으로 형성하기 위한 절차로서, 각종 방법이 종래에 공지되어 있다 (일본 특 허 No. 2533379, 일본 특허 No. 2891344, 일본 공개 특허공보 No. 11-300768, 일본 공개 특허공보 No. 2000-141481, 일본 공개 특허공보 No. 2002-333508, 일본 특허 No. 3218662, 및 일본 공개 특허공보 No. 2001-212900 참조).
예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같은 구조를 가지는 장치에서, 엠보싱 패턴이 규칙적으로 형성된 스탬퍼 롤러 (1) 의 표면을 코팅 장치 (2) 를 사용하여 수지로 코팅하고, 연속 주행하는 시트 (3) 를 스탬퍼 롤러 (1) 및 닙 롤러 (4) 사이에 끼운 다음, 스탬퍼 롤러 (1) 상의 수지를 시트 (3) 에 밀착시키면서 전자기 방사선 (electromagnetic radiation) 을 인가하여 수지를 경화하고, 계속해서 스탬퍼 롤러 (1) 로부터 시트 (3) 를 박리하기 위해서 박리 롤러 (5) 에 시트 (3) 를 권취한다는 것이 개시되어 있다 (일본 특허 No. 2533379, 일본 특허 No. 2891344, 및 일본 공개 특허공보 No. 11-300768 참조).
또한, 도 7에 도시된 구조를 가지는 장치에서, 연속 주행하는 시트 (3) 의 표면을 미리 수지로 코팅하고, 이 시트 (3) 를 엠보싱 패턴이 규칙적으로 형성된 스탬퍼 롤러 (1) 와 닙 롤러 (4) 사이에 끼운 다음, 스탬퍼 롤러 (1) 의 엠보싱 패턴을 수지 상에 전사하면서 전자기 방사선을 인가하여 수지를 경화하고, 계속해서 스탬퍼 롤러 (1) 로부터 시트 (3) 를 박리하기 위해서 박리 롤러 (5) 에 시트 (3) 를 권취한다는 것이 개시되어 있다 (일본 공개 특허공보 No. 11-300768, 및 일본 공개 특허공보 No. 2000-141481 참조).
또한, 패턴 전사용 몰드 상에 형성된 소정의 미세 패턴을 시트에 전사함으로써, 엠보싱 미세 패턴이 형성된 패턴 시트를 제조하는 일부 기술이 제안되어 왔다.
예를 들어, 이러한 기술 중에서, 패턴 전사용 몰드를 기판 표면 상에 코팅된 재료 또는 기판에 대해 소정 압력으로 가압하면서 가열한 다음, 이들을 서로 박리하기 이전에 재료 및 다이 양자를 냉각시키는 패턴 시트의 제조 방법이 있다 (열 임프린트 방법). 또한, 광경화성 수지를 패턴 전사용 몰드 또는 기판 상에 코팅한 다음, 다이 및 재료를 서로 박리하기 이전에 광경화성 수지를 경화시키기 위해서 기판 상에 오버레이된 패턴 전사용 몰드를 광에 노출시키는 패턴 시트의 제조 방법이 있다 (광 임프린트법). 또한, 수지를 용매에 용해시킴으로써 형성된 혼합용액을 패턴 전사용 몰드 상에 코팅한 다음, 패턴 전사용 몰드로부터 건조된 시트를 박리하기 이전에 혼합용액을 건조하는 패턴 시트의 제조 방법이 있다 (캐스트 임프린트법).
최근, 제조하기 어려운, 고 애스펙트비를 가지는 패턴 시트를 형성하기 위한 기술이 또한 제안되어 왔다. 예를 들어, 일본 공개 특허공보 No. 2004-288783 은 고 애스펙트비를 가지는 패턴 (필러) 을 형성하는 절차를 제안하는데, 이는 스템퍼 (다이) 의 볼록부 상에만 박리제를 코팅한 다음, 박리시에 패턴 (필러부) 을 늘림으로써 이루어진다. 또한, 일본 공개 특허공보 No. 2005-53198 은 고 애스펙트비를 가지는 패턴 시트를 형성하는 절차를 제안하는데, 친수성 Si 기판 (실리콘 기판) 으로 형성된 전사 다이의 표면을 수지로 코팅한 다음, 수지가 코팅된 전사형 다이를, 예를 들어, 온수에 침지시킴으로써 다이로부터 수지를 박리하기 이전에 수지를 고화시킨다.
발명의 개시
하지만, 생산성을 향상시키기 위해서 선속도를 증가시키는 경우, 코팅 줄무늬 (streak) 가 발생하고 수지 용액이 충분히 습윤되지 않거나 롤러의 표면 상에 스프레딩되지 않아, 수지 용액층을 균일하게 형성하는 것이 어렵다는 문제점이 있다.
또한, 최근 광학 수지층이 그 광학 설계 때문에 더 높은 굴절률을 가질 것이 요구되어 왔다. 예를 들어, 프레넬 렌즈에 있어서, 광학 수지층의 굴절률이 높아질수록 렌즈 패턴이 더 얇아질 수 있다. 이것은, 다이로부터의 박리가 용이해져, 생산성이 향상될 수 있다는 이점을 제공한다.
또한, 액정 디스플레이에 사용되는 백라이트 유닛의 정면 휘도를 개선하기 위한 프리즘 시트의 경우, 프리즘이 동일한 정점 각도를 가지도록 시트가 설계되는 경우, 광학 수지층의 굴절률이 높아질수록, 정면 휘도가 높아진다.
한편, 이러한 광학 수지층의 고굴절률을 이루기 위해서, 방향족 고리 구조를 충분히 포함하는 화합물 또는 브롬 등의 할로겐 화합물이 경화성 조성물로 사용될 것이 요구된다. 하지만, 이러한 화합물은 일반적으로 고점도 액체 또는 고체의 형태이다. 이것은 고점도를 가진 수지 용액을 제공하는데, 상술된 방법에 의한 제조 경우와 비교하여 코팅성이 더 악화되어, 결과적으로 선속도를 증가시키고 생산성을 향상시키는 것이 어렵다는 문제점이 있다.
하지만, 전사 패턴이 미세하거나 복잡한 형상을 가지는 경우, 수지 경화 이후의 시트가 어떠한 흠결없이 스템퍼 롤러로부터 박리되기가 상당히 어렵다는 문제점도 있다. 상술한 바와 같이, 불충분한 박리는 시트 흠결 뿐만 아니라, 엠보스 롤러의 표면 상에 발생되는 경화 수지 잔해의 잔여물도 유도할 수 있고, 이로써 발생된 잔여물은 흠결의 전개를 더욱 촉진할 수 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서, 경화 수지 및 롤러의 패턴 표면이 충분한 박리력을 가질 것이 요구된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 예의검토된 방법은, (a) 박리되기에 용이한 경화 수지의 사용, (b) 롤러의 표면으로서 박리가능한 재료의 사용 등이 있다.
이들 수단 중에서, (a) 는 박리를 촉진하기 위해서 첨가제를 경화 수지에 미리 첨가하는 것이 필요하므로, 재료 비용의 상승 및 기능의 노화 (예를 들어, 투명성 또는 굴절률 등의 광학 성질의 저하) 를 유도한다.
한편, (b) 는 롤러 표면의 박리 처리를 요구한다. 이것은, 생산이 장시간 동안 계속됨에 따라서 박리 처리의 효과가 점차로 감소되기 때문에, 여러번 이 라인이 정지됨과 함께 박리 처리가 간헐적으로 수행되어야 하는 단점을 가진다.
또한, 상술된 특허 문헌의 일부는 이들 문제점을 말한다. 일본 특허 No. 2891344 는 기판이 엠보스 롤러로부터 박리되는 경우, 박리 처리 전후에 즉시 수행되는 조사를 기재한다. 하지만, 이 조사의 효과는 분명하지 않다. 일본 공개 특허공보 No. 2001-212900 는 경화 수지 재료에 박리력이 부여되는 것을 기재한다. 하지만, 이것은 재료 선택의 자유를 제한하는 문제점을 가진다.
또한, 상술된 열 임프린트법, 광 임프린트법 또는 캐스트 임프린트법이 채용되는 경우, 패턴 시트의 애스펙트비의 증가와 함께, 수지 등의 피전사 (under transfer) 재료를 박리하는 것이 더욱 어려워진다. 예를 들어, 피전사 재료의 박리시 피전사 재료의 일부가 절단되어 패턴 전사용 몰드 상에 잔존할 수 있다. 특히, 고 애스펙트비를 가지는 구조는, 패턴 전사용 몰드와 피전사 재료 사이의 접촉 면적 증가로 인한, 패턴 전사용 몰드와 피전사 재료 사이의 마찰에 기인해 수지 상에 큰 스트레스를 가하는 경향이 있다. 따라서, 피전사 재료의 패턴부는 박리시에 절단될 수 있으므로, 수지가 패턴 전사용 몰드 상에 잔존할 수 있다. 이것은 제조되어야 될 패턴 시트의 결함을 유발하므로, 패턴 전사가 피전사 재료 상에 반복적으로 수행된다면, 결함 있는 패턴 시트가 반복적으로 제조될 수도 있다.
상술한 바와 같이 피전사 재료가 잔존하는 것을 방지하기 위해서, 예를 들어, 패턴 전사용 몰드 표면 상에 박리 처리를 수행하거나 또는 피전사 재료에 대한 박리력을 향상시키기 위한 성분을 추가하는 등의 노력이 일부 행해졌다. 하지만, 박리 처리가 수행되는 패턴 전사용 몰드를 사용하는 경우, 수지 등에 대한 패턴 전사가 반복됨에 따라 박리 성능은 점차로 감소된다. 따라서, 바람직한 박리 성능을 유지하기 위해서 패턴 전사용 몰드 상에 박리 처리를 주기적으로 수행하는 것이 필요하다. 또한, 박리 성능을 향상시키기 위한 성분이 피전사 재료에 첨가된다면, 사용가능한 재료가 불가피하게 제한되므로 재료 개발 또는 재료 선택이 덜 유연해진다.
한편, 상술된 일본 공개 특허공보 No. 2004-288783 에 제안된 절차가 채용되는 경우, 바람직한 재현성을 유지하면서 일정한 패턴 시트의 형성 조건을 유도하는 것은 매우 어렵다. 사용가능한 재료 또는 패턴 형태도 또한 제한된다.
상술된 일본 공개 특허공보 No. 2005-53198 에 제안된 절차에서는, 고화된 이후의 수지가 전사 다이로부터 박리된다. 따라서, 스트레스 집중이 박리시 전개되어, 패턴 일부가 절단되는 경향이 있다.
본 발명은 이러한 환경 측면에서 제공되고, 본 발명의 목적은 엠보싱 시트의 제조 방법 및 그 장치를 제공하는 것이며, 이는 아무런 흠결없이, 고 선속도에서 고품질을 가지며, 높은 레밸의 생산성에서 미세 엠보싱 패턴이 규칙적으로 형성되는 엠보싱 시트의 제조 방법에 바람직하며, 또 다른 목적은 전사 안정성 및 대량 생산성이 우수한 패턴 시트를 제조하는 방법에 대한 기술을 제안하는 것이다. 또한, 본 발명의 또 다른 목적은 고 애스펙트비를 가지는 패턴 시트를 안정되게 제조할 수 있는 기술을 제공하는 것이다.
상술된 목적을 이루기 위해서, 본 발명은 엠보스 롤러 표면의 요철을 시트상 재료의 표면 상에 전사하여 형성되는 엠보싱 시트의 제조 방법을 제공하며, 유기 용매로 희석된 수지 용액으로 가요성 스트립 형상의 시트상 재료를 코팅하여 수지 용액층이 형성되는, 가요성 스트립 형상의 시트상 재료를 연속 주행시키는 단계; 상기 수지 용액층에 포함된 유기 용매를 증발시키는 단계; 건조 이후의 시트상 재료를 회전하고 있는 엠보스 롤러에 감은 다음, 엠보스 롤러의 표면의 요철을 수지 용액층에 전사하는 단계; 및 시트상 재료가 엠보스 롤러에 감겨져 있는 상태에서 수지 용액층을 경화하는 단계에 의해 특징된다.
또한, 본 발명은 가요성 스트립 형상의 시트상 재료를 공급하기 위한 시트상 재료 공급 장치; 유기 용매로 희석된 수지 용액으로 시트상 재료의 표면을 코팅하기 위한 코팅 장치; 수지 용액층에 포함된 유기 용매를 증발시키기 위한 건조 장치; 회전하고 있는 엠보스 롤러에, 연속 주행하고 있는 시트상 재료를 감으면서, 엠보스 롤러 표면의 요철을 시트상 재료의 표면 상에 전사하여 형성하기 위한 전사 장치; 및 시트상 재료가 엠보스 롤러에 감겨져 있는 상태에서 수지 용액을 경화하기 위한 수지 용액 경화 장치를 포함함으로써 특징되는 엠보싱 시트의 제조 장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 수지 용액은 습윤성이 향상되도록 유기 용매에 의해서 바람직하게 저점도로 희석될 수 있고, 또한 코팅 용액의 체적이 희석을 위해 사용되는 유기 용매에 의해 증가될 수도 있으므로, 수지 용액층은 선속도가 증가되더라도 코팅 줄무늬 또는 버블 불량 등의 어떠한 평면 결함없이 시트상 재료 상에 균일하게 형성될 수 있다.
수지 용액층에 포함된 유기 용매를 증발시키는 단계는 시트상 재료가 엠보스 롤러에 감겨져 있는 상태에서 수지 용액층을 경화하기 이전에 제공되기 때문에, 수지 용액층의 경화 이후 잔존하는 첨가된 유기 용매의 잔여물에 의해 야기될 수 있는, 경화층의 강도 노화 또는 제품의 기능 노화에 대한 염려가 없다. 마찬가지로, 제품 사용 동안 유기 용매가 방출되어, 악취 또는 건강에 악영향을 줄 염려가 없다.
또한, 엠보싱을 위해 엠보스 롤러에 시트상 재료를 감을 때 수지 용액의 점도가 너무 낮은 경우, 렌즈 두께 (수지 두께) 가 제어되기 어렵기 때문에 일정한 두께의 균일 렌즈가 형성될 수 없다 하더라도, 상술한 바와 같이, 엠보싱하는 때에 유기 용매의 증발 및 제거에 의해 획득되는 충분한 점도를 수지 용액이 가지기 때문에 이러한 문제에 대한 염려는 없다.
이 명세서에서, 용어 "엠보스 롤러(들)" 는 (엠보스 형상용) 요철 패턴이 원통형 롤러의 표면에 형성되는 엠보스 롤러뿐만 아니라, 요철 패턴 (엠보스 형상) 이 환상 벨트 등의 벨트상 재료의 표면에 형성되는 롤러도 포함하는 것으로 의도된다. 이것은, 심지어 벨트상 재료도 원통형 엠보스 롤러와 같이 작용가능하고, 원통형 엠보스 롤러와 동일한 효과를 나타낼 수 있기 때문이다.
본 발명에서, 상술된 수지 용액은 방사선 경화 수지 용액이고, 바람직하게 수지 용액층의 경화 처리는 수지 용액층의 방사선 노출에 의해 수행된다. 상술한 바와 같이 방사선 경화 수지 용액의 사용은 수지의 경화 처리를 촉진한다. 방사선 경화 수지의 세부 내용은 충분히 후술된다.
본 발명에서, 액점도를 낮추기 위해서, 상술된 수지 용액은 바람직하게 유기 용매의 10중량% 이상을 포함한다. 또한, 본 발명에서, 코팅시 수지 용액의 점도는 바람직하게 100 mPaㆍs 이하이다. 상술한 양으로 유기 용매를 포함하고 상술된 저점도를 가지는 이 수지 용액에 의하면, 수지 용액층은 코팅 줄무늬 또는 버블 불량 등의 어떠한 평면 결함없이 시트상 재료 상에 균일하게 형성될 수 있다.
본 발명에서, 상술된 수지 용액의 코팅은 바람직하게 다이 코터, 바 코터, 롤 코터, 또는 그라비어 코터에 의해 수행된다. 이들 코팅 시스템은 본 발명 수지의 코팅에 바람직하다.
본 발명에서, 상술된 수지 용액은 바람직하게 적어도 (A) 아크로일기 및/또는 비닐기 등의 중합성기를 포함하는 화합물, 및 (B) 화합물 (A) 를 방사선 노출에 의해 중합할 수 있는 활성종을 발생시키는 화합물을 포함한다. 이 방사선 경화 수지 용액의 사용은 수지의 경화 처리를 촉진시킨다. 아크로일기는 메타크로일기도 포함하는 것으로 의도된다.
상술된 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 엠보스 롤러 표면 상의 요철이 시트상 재료의 표면 상에 전사하여 형성되는 엠보싱 시트의 제조 방법을 제공하며, 유기 용매로 희석된 수지 용액으로 가요성 스트립 형상의 시트상 재료를 코팅하여 상부에 수지 용액층이 형성된, 시트상 재료를 연속 주행시키는 단계; 시트상 재료를 회전하고 있는 엠보스 롤러에 감은 다음 엠보스 롤러의 표면 상에 형성된 요철을 유기 용매가 잔존하는 수지 용액층에 전사하는 단계; 및 시트상 재료가 엠보스 롤러에 감겨져 있는 상태에서 수지 용액층을 경화하는 단계를 포함한다.
상술된 목적을 위해서, 본 발명은 엠보싱 시트의 제조 장치를 제공하는데, 가요성 스트립 형상의 시트상 재료를 공급하기 위한 시트상 재료 공급 장치; 유기 용매로 희석된 수지 용액으로 시트상 재료의 표면을 코팅하기 위한 코팅 장치; 수지 용액의 층에 포함된 유기 용매를 증발시키기 위한 제 1 건조 장치; 회전하고 있는 엠보스 롤러에 연속 주행하고 있는 시트상 재료가 감겨져 있는 상태에서 엠보스 롤러 표면의 요철을 시트상 재료의 표면에 전사하여 형성하기 위한 전사 장치; 시트상 재료가 엠보스 롤러에 감겨져 있는 상태에서 수지 용액을 경화하기 위한 수지 용액 경화 장치; 및 경화된 이후의 수지 용액층에 포함된 유기 용매를 증발시키기 위한 제 2 건조 장치를 포함한다.
본 발명에 따라서, 유기 용매로 희석된 수지 용액층이 형성된 시트상 재료를 엠보스 롤러에 감고, 유기 용매가 잔존하는 수지 용액층에 요철을 전사한 다음, 수지 용액층을 있는 그대로 경화한다. 이러한 점에서, 용매가 포함된 채로 경화된 수지는 보다 나은 박리가능 특성을 가지고, 박리 불량에 기인한 결함 (수지가 롤러 표면 상에 잔존함) 을 전개시키지 않는다. 또한, 코팅 용액내의 용매 포함은, 코팅될 표면에 대한 그 습윤성을 개선하고, 또한 보다 안정된 코팅 효과를 나타낼 수 있다.
또한, 수지 용액은 습윤성이 개선되도록 유기 용매에 의해 바람직하게 저점도로 희석될 수 있고, 또한 코팅 용액의 체적은 희석을 위해 사용되는 유기 용매에 의해 증가될 수 있으므로, 수지 용액층은 선속도가 증가되더라도 코팅 줄무늬 또는 버블 불량 등의 평면 결함없이 시트상 재료 상에 균일하게 형성될 수 있다.
상술된 본 발명에 따라서, 미세 엠보싱 패턴이 규칙적으로 형성된 엠보싱 시트를 어떠한 흠결없이 고 선속도 및 높은 레밸의 생산성에서 고품질로 제조될 수 있다.
이 명세서에서, 용어 "엠보스 롤러(들)" 는 (엠보스 형상용) 요철 패턴이 원통형 롤러의 표면에 형성되는 엠보스 롤러뿐만 아니라, 요철 패턴 (엠보스 형상) 이 환상 벨트 등의 벨트상 재료의 표면에 형성되는 롤러도 포함하는 것으로 의도된다. 이것은, 심지어 벨트상 재료도 원통형 엠보스 롤러와 같이 작용가능하고, 원통형 엠보스 롤러와 동일한 효과를 나타낼 수 있기 때문이다.
본 발명에서, 상술된 수지 용액은 방사선 경화 수지 용액이고, 바람직하게 수지 용액층의 경화 처리는 수지 용액층의 방사선 노출에 의해 수행된다. 상술한 바와 같이 방사선 경화 수지 용액의 사용은 수지의 경화 처리를 촉진한다. 방사선 경화 수지의 세부 내용은 충분히 후술된다.
본 발명에서, 수지 용액층이 유기 용매의 1 ~ 10 중량% 를 포함하는 상태가 되도록, 상술된 수지 용액층이 경화되는 것이 바람직하다. 상술된 바와 같이 수지 용액층이 경화되는 상태에서, 박리 특성이 보다 개선된다.
용매의 농도가 너무 높은 경우 증발 및 수축에 의해 패턴 변형이 나타나기 때문에, 경화시 수지에 포함된 용매의 농도는 바람직하게 1 ~ 10 중량% 이고, 보다 바람직하게 2 ~ 6 중량% 이다. 농도는, 엠보스 롤러에 의해 수행되는 전사 공정 바로 직전에, 건조 장치 내에서도 조절될 수 있다.
본 발명에서, 시트상 재료를 회전하고 있는 엠보스 롤러에 감기 이전에, 유기 용매의 농도를 수지 용액에 포함된 유기 용매의 증발에 의해 제어하는 것이 바람직하다. 상술한 바와 같이 경화되도록, 시트상 재료를 엠보스 롤러에 감기 이전에, 수지 용액층에 포함되는 유기 용매를 증발시키는 단계를 제공하는 것은, 경화된 이후 첨가된 유기 용매의 잔여물에 의해 야기되는 제품 기능의 노화 및 경화층의 강도 노화에 대한 염려를 제거한다. 마찬가지로, 악취를 발생시키거나 또는 건강에 악영향도 줄 수 있는, 제품의 사용 중의 유기 용매의 방출에 대한 염려가 없다.
본 발명에서, 유기 용매의 농도는, 시트상 재료를 엠보스 롤러로부터 박리한 이후, 수지 용액에 포함된 유기 용매의 증발에 의해 제어되는 것이 바람직하다. 엠보스 롤러로부터 시트상 재료를 박리한 이후, 수지 용액에 포함된 유기 용매의 농도 제어는, 경화된 이후 첨가된 유기 용매의 잔여물에 의해 야기되는 경화층의 강도 노화 및 제품의 기능 노화에 대한 염려를 제거한다. 마찬가지로, 악취를 발생시키거나 또는 건강에 악영향도 줄 수 있는, 제품의 사용 중의 유기 용매의 방출에 대한 염려가 없다.
본 발명에서, 시트상 재료 상에 전사하여 형성된 요철 패턴의 피치는 바람직하게 10㎛ 이하이다. 또한, 본 발명에서, 엠보싱 시트가 광학 필름으로 바람직하게 사용된다.
본 발명의 일 양태는 미세 패턴을 가지는 패턴 시트의 제조 방법에 관한 것이다. 패턴 시트의 제조 방법은 유기 용매 및 수지 폴리머를 포함하는 전사 수용 재료 (transfer receiving material) 가 소정의 패턴이 형성된 패턴 전사용 몰드 및 기판 사이에 개재되는 상태에서, 전사 수용 재료를 통해 패턴 전사용 몰드를 기판에 밀착시키는 단계; 패턴 전사용 몰드 및 기판 사이의 전사 수용 재료에 포함된 유기 용매의 일부를 건조하는 단계; 및 패턴 전사용 몰드의 소정 패턴의 전사에 의해 미세 패턴이 형성되는 전사 수용 재료로 이루어진, 전사된 필름을 패턴 전사용 몰드로부터 박리하는 단계를 포함하며, 전사된 필름이 패턴 전사용 몰드로부터 박리되는 경우, 유기 용매를 포함하는 전사된 필름이 패턴 전사용 몰드로부터 박리된다.
이 양태에 따르면, 유기 용매를 포함하는 전사된 필름은 패턴 전사용 몰드로부터 박리되므로, 유기 용매가 윤활제로서 작용하여 전사된 필름이 패턴 전사용 몰드로부터 미끄러지기 용이해진다. 결과적으로, 박리시 전사된 필름에 가해지는 스트레스는 분산되고, 스트레스 집중 현상은 경감되어, 전사된 필름이 파괴되기 어려워진다.
여기에 기재된 용어 "유기 용매"는 아세톤 등의 유기 용매를 포함한다. 또한, 용어 "수지 폴리머" 는 아크릴 수지 또는 폴리스티렌 수지 등의 폴리머를 포함한다.
전사된 필름이 패턴 전사용 몰드로부터 박리되는 경우, 전사된 필름에 포함된 유기 용매의 농도는 바람직하게 5 ~ 40중량% 이다.
구체적으로, 상술된 레밸로 유기 용매를 포함하는 전사된 필름은 양호한 상태로 패턴 전사용 몰드로부터 박리될 수 있다.
기판에 포함된 폴리머는 바람직하게 유기 용매에 가용성이다. 이 경우, 기판 일부가 유기 용매에 용해되므로, 전사된 필름이 패턴 전사용 몰드로부터 바람직하게 박리될 수 있도록 기판과 전사된 필름 사이의 접착성이 개선되게 된다.
패턴 전사용 몰드 및 기판 중 적어도 하나에 전사 수용 재료를 코팅함으로써, 전사 수용 재료를 패턴 전사용 몰드 및 기판 사이에 개재하는 것이 바람직하다.
이 경우, 높은 정확성 정도를 가지고 용이한 방법으로 전사 수용 재료가 패턴 전사 다이 및 기판 사이에 개재될 수 있다.
전사 수용 재료를 패턴 전사용 몰드 상에 코팅함으로써, 전사 수용 재료가 패턴 전사용 몰드 및 기판 사이에 개재되는 상술된 패턴 시트의 제조 방법에 있어서, 전사 수용 재료가 패턴 전사용 몰드 상에 코팅되는 경우, 패턴 전사용 몰드 중에서 적어도 전사 수용 재료가 코팅되는 영역의 주변이 감압되는 것이 바람직하다.
전사 수용 재료를 패턴 전사용 몰드 상에 코팅함으로써 전사 수용 재료가 패턴 전사용 몰드 및 기판 사이에 개재되는 상술된 패턴 시트의 제조 방법에 있어서, 패턴 전사용 몰드가 전사 수용 재료를 통해 기판에 밀착되는 경우 적어도 전사 수용 재료의 주변이 감압되는 것이 바람직하다.
전사 수용 재료를 패턴 전사용 몰드 상에 코팅함으로써 전사 수용 재료가 패턴 전사용 몰드 및 기판 사이에 개재되는 상술된 패턴 시트의 제조 방법에 있어서, 패턴 전사용 몰드는 그 상부에 가해지는 인가된 압력이 유지되면서 전사 수용 재료를 통해 기판에 밀착되는 것이 바람직하다.
이 경우, 감압 조건 또는 가압 조건의 제공에 의해 공기 등이 전사 재료에 침투하는 것을 방지할 수 있다. 본 명세서에 인용된 문구 "상부에 가해지는 압력이 유지되면서" 는 예를 들어, 패턴 전사용 몰드 및 기판이 서로 밀착되어 그 상태가 유지되는 경우를 의미한다.
이 경우, 감압 조건의 제공에 의해 공기 등이 전사 수용 재료로 침투하는 것을 방지할 수 있다.
상술된 패턴 전사용 몰드는, 마스크 및 에칭 처리의 사용에 의해 Si 기판으로부터 처리된 Si 가공품 또는 상술된 Si 가공품으로부터 전기 주조 처리된 복제품인 것이 바람직하다.
상술된 패턴 전사용 몰드의 이용에 의해, 전사된 필름 상에 미세 패턴이 정확히 형성될 수 있고, 이후 전사된 필름이 패턴 전사용 몰드로부터 바람직하게 박리될 수 있다.
상술된 전사된 필름 상에 형성된 미세 패턴의 볼록부의 애스펙트비는 다음 관계식: 높이/폭≥2 를 만족할 수도 있다.
전사된 필름이 패턴 전사용 몰드로부터 박리되기 힘든 고 애스펙트비의 경우에도, 전사된 필름을 패턴 전사용 몰드로부터 바람직하게 박리하는 것이 가능하다.
전사된 필름 상에 형성된 미세 패턴의 오목부에 대한 볼록부의 면적비는 관계식: 볼록부의 면적/오목부의 면적≤0.5 를 만족할 수도 있다.
전사된 필름 상에 전사된 소정 패턴의 오목부에 대한 볼록부의 면적비가, 패턴 전사용 몰드로부터 전사된 필름의 박리를 제공하는 것이 어려운 경우에도, 전사된 필름을 패턴 전사용 몰드로부터 바람직하게 박리하는 것이 가능하다.
본 발명의 또 다른 양태는 상술된 패턴 시트의 제조 방법에 따라 제조되는 패턴 시트에 관한 것이다.
이 양태에 따르면, 패턴 시트는 패턴 전사용 몰드로부터 바람직하게 박리되었던 패턴 전사 수용 재료로 형성되고, 결과적으로 양호한 품질의 패턴 시트가 제공된다.
본 발명에 따르면, 상술한 바와 같이, 미세 엠보싱 패턴이 규칙적으로 형성된 엠보싱 시트는 어떠한 흠결없이 고 선속도 및 높은 레밸의 생산성에서 고품질로 제조될 수 있다.
본 발명에 따르면, 전사된 필름이 패턴 전사용 몰드로부터 바람직하게 박리될 수 있기 때문에 양호한 품질의 패턴 시트도 제공된다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 적용되는 엠보싱 시트의 제조 장치의 구성을 도시한 개념도이다.
도 2는 제 1 실시예에서 각 수지 용액의 포물레이션을 도시한 표이다.
도 3은 엠보스 롤러의 윤곽을 도시한 단면도이다.
도 4는 제 1 실시예에서의 실시예 및 비교예의 조건 및 평가 결과를 도시한 표이다.
도 5는 엠보싱 시트의 윤곽을 도시한 단면도이다.
도 6은 종래 실시예의 엠보싱 시트의 제조 장치의 구성을 나타낸 개념도이다.
도 7은 종래 실시예의 엠보싱 시트의 제조 장치의 또 다른 구성을 나타낸 개념도이다.
도 8은 제 2 실시예에서 각 수지 용액의 포물레이션을 도시한 표이다.
도 9는 제 2 실시예에서의 실시예 및 비교예의 상태 및 평가 결과를 도시한 표이다.
도 10은 제 2 실시형태에서의 패턴 전사용 몰드의 사시도이다.
도 11은 제 2 실시형태에서의 패턴 전사용 몰드의 단면도이다.
도 12a 내지 도 12d는 제 2 실시형태에서의 패턴 시트의 제조 방법을 나타낸 도면이다.
도 13은 도 12a 내지 도 12d의 제조 공정을 거쳐 획득된 패턴 전사된 필름의 패턴부의 예를 나타낸 도면이다.
도 14a 내지 도 14d는 제 3 실시형태에서의 패턴 시트의 제조 방법을 나타낸 도면이다.
*도면의 간단한 부호 설명*
10 ... 엠보싱 시트의 제조 장치, 11 ... 시트 공급 장치, 12 ... 코팅 장치, 13 ... 엠보스 롤러, 14 ... 닙 롤러, 15 ... 수지 경화 장치, 16 ... 박리 롤러, 17 ... 보호 필름 공급 장치, 18 ... 시트 권취 장치, H ... 보호 필름, W ... 시트
발명을 수행하기 위한 최적 모드
(제 1 실시형태)
이하, 첨부된 도면을 기초로 본 발명에 의한 제 1 실시형태를 기재한다. 도 1은 본 발명이 적용되는, 엠보싱 시트의 제조 장치 (10) 의 구성을 나타낸 도면이다.
엠보싱 시트의 제조 장치 (10) 는 시트상 재료 공급 장치 (11), 코팅 장치 (12), 요철 표면을 가지는 엠보스 롤러 (13), 닙 롤러 (14), 수지 경화 장치 (15), 박리 롤러 (16), 보호 필름 공급 장치 (17) 및 시트 권취 장치 (18) 로 구성된다.
시트상 재료 공급 장치로서 시트 공급 장치 (11) 는 시트상 재료의 시트 (W) 를 공급하고, 시트 (W) 가 권취되는 송출 (pay-off) 롤 등으로 구성된다.
코팅 장치 (12) 는 방사선 경화 수지를 포함하는 액체를 시트 (W) 의 표면 상에 도포하는 장치이고, 방사선 경화 수지를 포함하는 액체를 공급하기 위한 액체 공급원 (12A); 액체 공급 장치 (액체 공급 펌프) (12B); 코팅 헤드 (12C); 코팅되는 시트 (W) 를 권취하면서 지지하기 위한 지지체 롤러 (12D) 및 액체 공급원 (12A) 에서 코팅 헤드 (12C) 로 방사선 경화 수지를 포함하는 액체를 공급하는 파이프로 구성된다. 채용된 코팅 헤드 (12C) 는 여기서 다이 코터 (압출 코터) 의 코팅 헤드이다.
도 1에 도시된 터널 형상의 건조 장치 등, 시트 (W) 상의 코팅 용액을 균일하게 건조할 수 있는 한, 임의의 주지된 건조 장치 (19) 를 채용할 수 있다. 채용가능한 건조 장치는, 예를 들어, 가열기를 사용하는 복사 가열형, 열풍 순환형, 적외선형 및 진공형을 포함한다.
엠보스 롤러 (13) 는 롤러 표면의 요철을 시트 (W) 의 표면 상에 전사 및 형성할 수 있도록 정확한 요철 패턴, 기계적 강도 및 순환성 등을 가질 것이 요구된다. 이러한 엠보스 롤러 (13) 로서 금속 롤러가 바람직하다.
엠보스 롤러 (13) 는 외부 표면 상에 형성된 미세 요철의 규칙적인 패턴을 가진다. 미세 요철의 규칙적인 패턴은, 제품의 엠보싱 시트 표면 상에 형성되는 미세 요철 패턴의 역상을 가질 것이 요구된다.
엠보싱 시트의 제품이, 예를 들어, 미세 요철의 패턴이 이차원적으로 배열된 렌티큘러 렌즈, 미세 요철의 패턴이 삼차원적으로 배열된 플라이 아이 렌즈, 및 원형콘, 피라미드 등의 미세 콘이 XY 방향으로 스프레드되어 있는 평판 렌즈로 사용되고, 엠보스 롤러 (13) 의 외부 표면 상에 형성된 미세 요철의 규칙적인 패턴은 상기 패턴에 대응할 것이다.
엠보스 롤러 (13) 의 외부 표면 상에 미세 요철의 규칙적인 패턴을 형성하기 위해 채용가능한 방법은 다이아몬드 터닝 툴 (단일 포인트) 을 가진 엠보스 롤러 (13) 의 표면을 절삭하는 단계; 포토 에칭, 전자 빔 리소그래피 및 레이저 머시닝에 의해 엠보스 롤러의 표면 상에 요철을 직접 형성하는 단계; 및 포토 에칭, 전자 빔 리소그래피, 레이저 머시닝 또는 레이저 빔 리소그래피에 의해 얇은 금속 시트의 표면 상에 요철을 형성한 다음 시트를 롤러에 권취하고 고정하여 엠보스 롤러 (13) 를 형성하는 단계를 포함한다.
채용가능한 방법은 포토 에칭, 전자 빔 리소그래피, 레이저 머시닝 및 레이저 빔 리소그래피에 의해 금속보다 용이하게 가공되는 재료의 표면 상에 요철을 형성한 다음, 전기 주조에 의해 상기 형상의 역 몰드 (reverse mold) 를 가지는 얇은 금속 시트를 형성하고, 금속 시트를 롤러에 권취하고 고정하여 엠보스 롤러 (13) 를 형성한다. 이 중에서, 전기 주조에 의해 역 몰드를 형성하는 방법은 하나의 마스터 (마더) 로부터 동일한 형상을 가지는 복수의 금속 시트를 획득하는 이점을 가진다.
엠보스 롤러 (13) 의 표면은 몰드 박리 처리되는 것이 바람직하다. 즉, 엠보스 롤러 (13) 의 몰드 박리 처리된 표면은 미세 요철의 패턴 형상을 양호하게 유지할 수 있다. 채용가능한 몰드 박리 처리법은 플루오로레진 코팅 처리 등의 각종 주지된 방법을 포함한다. 엠보스 롤러 (13) 에 바람직하게 구동 장치가 제공된다. 엠보스 롤러 (13) 는 도 1의 화살표에 의해 표시되는 바와 같이 반시계 방향 (CCW) 으로 회전한다.
닙 롤러 (14) 는 시트 (W) 를 가압하면서 롤-성형하기 위해서 엠보스 롤러 (13) 와 쌍을 이루는 장치로서, 소정의 기계적 강도 및 순환성을 가질 것이 요구된다. 닙 롤러 (14) 의 표면부분은 수지 및 시트 (W) 의 물리적 특성 및 재료에 따라서 종 탄성의 적절한 탄성률 (Young 의 탄성률) 을 가지는 것이 바람직하다. 닙 롤러 (14) 에는 구동 장치가 바람직하게 제공된다. 닙 롤러 (14) 는 도 1의 화살표로 표시한 바와 같이 시계 방향 (CW) 으로 회전한다.
엠보스 롤러 (13) 및 닙 롤러 (14) 사이에 소정의 압력을 가하기 위해서 엠보스 롤러 (13) 및 닙 롤러 (14) 중 어느 하나에 가압 장치를 설치하는 것이 바람직하다. 마찬가지로, 엠보스 롤러 (13) 및 닙 롤러 (14) 사이에 갭 (클리어런스) 을 정확하게 제어할 수 있도록 엠보스 롤러 (13) 및 닙 롤러 (14) 중 어느 하나에 미세 조정 장치 등을 설치하는 것이 바람직하다.
수지 경화 장치 (15) 는 닙 롤러 (14) 의 하류측에서 엠보스 롤러 (13) 와 대면하도록 설치된 광조사 장치이다. 수지 경화 장치 (15) 는 광을 시트 (W) 로 통과시킨 이후, 광을 조사함으로써 수지 용액층을 경화하므로, 수지의 경화 특성에 매칭되는 파장을 가지는 광 (방사선) 을 바람직하게 방출할 수 있고, 시트 (W) 의 반송 속도에 매칭되는 세기를 가지는 방사선을 방출할 수 있다. 채용가 능한 수지 경화 장치 (15) 는, 예를 들어, 시트 (W) 의 폭과 대략 동일한 길이를 가지는 원통형 조명 램프이다. 복수의 원통형 조명 램프는 또한 평행하게 배열될 수 있고, 반사판이 원통형 조명 램프의 배면에 배열될 수도 있다.
박리 롤러 (16) 는 엠보스 롤러 (13) 와 쌍을 이루면서 엠보스 롤러 (13) 로부터 시트 (W) 를 박리하는 장치이고, 따라서 소정의 기계적 강도 및 순환성을 가질 것이 요구된다. 박리의 관점에서, 박리 롤러 (16) 는, 회전하는 엠보스 롤러 (13) 및 박리 롤러 (16) 사이에서 엠보스 롤러 (13) 의 주변에 감기는 시트 (W) 를 핀칭하면서 엠보스 롤러 (13) 로부터 시트 (W) 를 박리하고, 박리 롤러 (16) 에 시트 (W) 를 감는다. 공정을 보장하기 위해서, 박리 롤러 (16) 에 구동 장치를 바람직하게 제공한다. 박리 롤러 (16) 는 도 1의 화살표에 표시된 바와 같이 시계 방향 (CW) 으로 회전한다.
수지 등이 경화되는 것에 의해 그 온도를 상승시키는 경우, 시트 (W) 가 확실히 박리될 수 있도록, 시트 (W) 를 냉각하기 위해 내부에 냉각수를 통과시키는 등의 냉각 장치가 박리 롤러 (16) 에 또한 제공될 수도 있다.
도 1에 도시되지 않았지만, 또 다른 채용가능한 구성에서, 엠보스 롤러 (13) 의 가압점 (180°위치) 및 엠보스 롤러 (13) 상의 박리점 (0°위치) 사이에 엠보스 롤러 (13) 가 대면하고 엠보스 롤러 (13) 와 함께 시트 (W) 를 가압하도록 복수개의 백업 롤러가 설치되고, 그 동안에 코팅된 수지는 경화된다.
시트 권취 장치 (18) 는 박리된 시트 (W) 를 수납하고, 시트 (W) 를 권취하기 위한 권취 롤로 구성된다. 시트 권취 장치 (18) 에서, 보호 필름 (H) 이 인 접하게 설치된 보호 필름 공급 장치 (17) 로부터 시트 (W) 의 표면 상에 공급되고, 시트 권취 장치 (18) 는 그 오버랩한 상태에서 양 필름을 수납한다.
엠보싱 시트의 제조 장치 (10) 에서, 시트 (W) 를 통과시키기 위한 경로를 형성하는 가이드 롤러는 코팅 장치 (12) 및 엠보스 롤러 (13) 사이에 배치될 수 있고 박리 롤러 (16) 및 시트 권취 장치 (18) 사이에 배치될 수 있으며, 또한, 텐션 롤러는 요구에 따라 시트 (W) 의 반송 동안 처짐을 잡기 위해서 배치될 수 있다.
이하, 본 발명에 적용되는 각 재료를 기재한다. 이용가능한 시트 (W) 는 수지 필름, 종이 (수지 코팅 종이, 합성 종이), 금속 호일 (알루미늄 웹) 등을 포함한다. 수지 필름의 이용가능한 재료는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐리덴 클로라이드, 폴리비닐 아세테이트, 폴리에스테르, 폴리올레핀, 아크릴, 폴리스티렌, 폴리카보네이트, 폴리아미드, PET (폴리에틸렌 테레프탈레이트), 이축 연신 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리아미드-이미드, 폴리이미드, 방향족 폴리아미드, 셀룰로오스 아실레이트, 셀룰로오스 트리아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 및 셀룰로오스 디아세테이트 등의 주지된 재료를 포함한다. 이들 중에서, 폴리에스테르, 셀룰로오스 아실레이트, 아크릴, 폴리카보네이트 및 폴리올레핀이 특히 바람직하게 사용될 수 있다.
일반적으로 채용되는 시트 (W) 는 폭 0.1 ~ 3 m, 길이 1,000 ~ 100,000 m, 및 두께 1 ~ 300 ㎛ 를 가진다. 하지만, 이 외의 또 다른 크기를 가지는 시트 (W) 가 사용될 수도 있다.
시트 (W) 는 미리 코로나 방전 처리, 플라즈마 처리, 접착 용이 처리, 가열 처리, 먼지 제거 처리 등이 수행될 수 있다. 시트 (W) 는 차단값 (cutoff value) 이 0.25mm 로 설정되는 경우, 바람직하게 3 ~ 10nm 의 표면 거칠기 (Ra) 를 가진다.
또한, 사용되는 시트 (W) 에는 건조 및 경화된 접착제층 등의 언더층이 미리 제공될 수 있고, 그 배면에 형성된 또 다른 기능층을 미리 가질 수도 있다. 마찬가지로, 한 층뿐만 아니라 2층 이상으로 구성된 시트 (W) 가 채용될 수 있다. 또한, 시트 (W) 는 시트 (W) 에 광을 통과시키기 위해서 투명하거나 또는 반투명한 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용가능한 수지는 (메타)아크릴로일기, 비닐기 및 에폭시기 등의 반응성기를 포함하는 화합물, 및 자외선 등의 방사선이 노출되는 경우 반응성기를 포함하는 화합물을 형성할 수 있는 라디칼 또는 양이온 활성종을 생성하는 화합물을 포함한다.
특히, 경화되는 속도의 관점으로부터, 수지는 (메타)아크릴로일기 및 비닐기 등의 불포화기를 포함하는 반응성기를, 광에 의해 라디칼 기를 생성하는 광 라디칼 중합 개시제와 혼용하여 포함하는 화합물 (모노머) 을 포함하는 것이 바람직하다. 이 중에서, 바람직한 화합물은 (메타)아크릴레이트, 우레탄 (메타)아크릴레이트, 에폭시 (메타)아크릴레이트 및 폴리에스테르 (메타)아크릴레이트 등의 (메타)아크릴로일기를 포함한다.
(메타)아크릴로일기를 포함하는 사용가능한 화합물은 하나 이상의 (메타)아 크릴로일기를 포함하는 화합물을 포함한다. 또한, 필요에 따라, 아크릴로일기 및 비닐기 등의 상술된 불포화기를 포함하는 반응성기를 포함하는 화합물 (모노머) 을 단독으로 사용하거나, 또는 이들을 혼합한 복수의 화합물을 사용하는 것이 허용된다.
(메타)아크릴로일기 등을 포함하는 화합물 중에서, (메타)아크릴로일기만을 포함하는 단일 관능성기 모노머는, 예를 들어, 이소보르닐 (메타)아크릴레이트, 보르닐 (메타)아크릴레이트, 트리시클로데카닐 (메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐 (메타)아크릴레이트, 디시클로펜테닐 (메타)아크릴레이트, 시클로헥실 (메타)아크릴레이트, 벤질 (메타)아크릴레이트, 4-부틸시클로헥실 (메타)아크릴레이트, 아크릴로일 모르폴린, 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, 프로필 (메타)아크릴레이트, 이소프로필 (메타)아크릴레이트, 부틸 (메타)아크릴레이트, 아밀 (메타)아크릴레이트, 이소부틸 (메타)아크릴레이트, t-부틸 (메타)아크릴레이트, 펜틸 (메타)아크릴레이트, 이소아밀 (메타)아크릴레이트, 헥실 (메타)아크릴레이트, 헵틸 (메타)아크릴레이트, 옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소옥틸 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트, 노닐 (메타)아크릴레이트, 데실 (메타)아크릴레이트, 이소데실 (메타)아크릴레이트, 운데실 (메타)아크릴레이트, 도데실 (메타)아크릴레이트, 라우릴 (메타)아크릴레이트, 스테아릴 (메타)아크릴레이트, 이소스테아릴 (메타)아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴 (메타)아크릴레이트, 부톡시에틸 (메타)아크릴레이트, 에톡시디에틸렌 글리콜 (메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 모노(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌 글리콜 모노(메타)아크릴레이트, 메톡시에틸렌 글리콜 (메타)아크릴레이트, 에톡시에틸 (메타)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌 글리콜 (메타)아크릴레이트, 및 메톡시폴리프로필렌 글리콜 (메타)아크릴레이트를 포함한다.
또한, 방향족 고리를 가지는 단일 관능성기 모노머는 페녹시에틸 (메타)아크릴레이트, 페녹시-2-메틸에틸 (메타)아크릴레이트, 페녹시에톡시에틸 (메타)아크릴레이트, 3-페녹시-2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 2-페닐페녹시에틸 (메타)아크릴레이트, 4-페닐페녹시에틸 (메타)아크릴레이트, 3-(2-페닐 페닐)-2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 에틸렌 산화물과 반응한 P-쿠밀페놀의 (메타)아크릴레이트, 2-브로모페녹시에틸 (메타)아크릴레이트, 4-브로모페녹시에틸 (메타)아크릴레이트, 2,4-디브로모페녹시에틸 (메타)아크릴레이트, 2,6-디브로모페녹시에틸 (메타)아크릴레이트, 2,4,6-트리브로모페닐 (메타)아크릴레이트, 및 2,4,6-트리브로모페녹시에틸 (메타)아크릴레이트를 포함한다.
방향족 고리를 가지는 단일 관능성기 모노머의 시판품은 Aronics M113, M110, M101, M102, M5700 및 TO-1317 (모두 Toagosei Co., Ltd.에 의해 제작); Biscoat #192, #193, #220 및 3BM (모두 Osaka Organic Chemical Industry Ltd. 에 의해 제작); NK 에스테르 AMP-10G 및 AMP-20G (모두 Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. 에 의해 제작); 광 아크릴레이트 PO-A 및 P-200A, 에폭시 에스테르 M-600A 및 광 에스테르 PO (모두 Kyoeisha Chemical Co., Ltd. 에 의해 제작); 및 뉴 프론티어 PHE, CEA, PHE-2, BR-30, BR-31, BR-31M 및 BR-32 (모두 Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. 에 의해 제작) 를 포함한다.
또한, 한 분자에 2개의 (메타)아크릴로일기를 가지는 불포화 모노머는 1,4-부탄디올 디아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트 및 1,9-노난디올 디아크릴레이트 등의 알킬디올 디아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 디아크릴레이트 및 트리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트 등의 폴리알킬렌 글리콜 디아크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 디(메타)아크릴레이트 및 트리시클로데카네메탄올 디아크릴레이트를 포함한다.
비스페놀 스켈레톤을 가지는 불포화 모노머는 에틸렌 산화물 첨가 비스페놀 A (메타)아크릴 에스테르, 에틸렌 산화물 첨가 테트라브로모비스페놀 A (메타)아크릴 에스테르, 프로필렌 산화물 첨가 비스페놀 A (메타)아크릴 에스테르, 프로필렌 산화물 첨가 테트라브로모비스페놀 A (메타)아크릴 에스테르, 비스페놀 A 디글리시딜 에테르와 (메타)아크릴산의 에폭시 개환 반응에 의해 생성된 비스페놀 A 에폭시 (메타)아크릴 에스테르, 테트라브로모비스페놀 A 디글리시딜 에테르와 (메타)아크릴산의 에폭시 개환 반응에 의해 생성된 테트라브로모비스페놀 A 에폭시 (메타)아크릴레이트, 비스페놀 F 디글리시딜 에테르와 (메타)아크릴산의 에폭시 개환 반응에 의해 생성된 비스페놀 F 에폭시 (메타)아크릴레이트, 및 테트라브로모 비스페놀 F 디글리시딜 에테르와 (메타)아크릴산의 에폭시 개환 반응에 의해 생성된 테트라브로모비스페놀 F 에폭시 (메타)아크릴레이트를 포함한다.
이러한 구조를 가지는 불포화 모노머의 시판품은 Biscoat #700 및 #540 (Osaka Organic Chemical Industry Ltd. 에 의해 모두 제작); Aronics M-208 및 M- 210 (Toagosei Co., Ltd. 에 의해 모두 제작); NK 에스테르 BPE-100, BPE-200, BPE-500 및 A-BPE-4 (Shin-nakamura Chemical Co., Ltd. 에 의해 모두 제작); 광 에스테르 BP-4EA 및 BP-4PA, 그리고 에폭시 에스테르 3002M, 3002A, 3000M 및 3000A (Kyoeisha Chemical Co., Ltd. 에 의해 모두 제작); KAYARAD R-551 및 R-712 (Nippon Kayaku Co., Ltd. 에 의해 모두 제작); BPE-4, BPE-10 및 BR-42M (Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd 에 의해 모두 제작); Lipoxy VR-77, VR-60, VR-90, SP-1506, SP-1506, SP-1507, SP-1509 및 SP-1563 (Showa Highpolymer Co., Ltd. 에 의해 모두 제작); 그리고 Neopol V779 및 Neopol V779MA (Japan U-PiCA Company, Ltd. 에 의해 제작) 를 포함한다.
또한, 3개 이상의 관능성기를 가지는 불포화 (메타)아크릴레이트 모노머는 트리메틸롤프로판 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메타)아크릴레이트, 트리메틸롤프로판트리옥시에틸 (메타)아크릴레이트 및 트리스(2-아크릴로일옥시에틸) 이소시아누레이트 등의 3 이상의 원자가를 가지는 폴리히드릭 알코올의 (메타)아크릴레이트를 포함한다. 시판품은 Aronics M305, M309, M310, M315, M320, M350, M360 및 M408 (Toagosei Co., Ltd. 에 의해 제작); Biscoat #295, #300, #360, GPT, 3PA 및 #400 (Osaka Organic Chemical Industry Ltd. 에 의해 모두 제작); NK 에스테르 TMPT, A-TMPT, A-TMM-3, A-TMM-3 L 및 A-TMMT (Shin-nakamura Chemical Co., Ltd. 에 의해 모두 제작); 광 아크릴레이트 TMP-A, TM P-6EO-3A, PE-3A, PE-4A 및 DPE-6A (Kyoeisha Chemical Co., Ltd. 에 의해 모두 제작); 그리고 KAYARAD PET-30, GPO-303, TMPTA, TPA-320, DPHA, D-310, DPCA-20 및 DPCA-60 (Nippon Kayaku Co., Ltd. 에 의해 모두 제작) 을 포함한다.
또한, (메타)아크릴로일기를 포함하는 화합물은 우레탄 (메타)아크릴레이트의 올리고머와 블렌딩될 수 있다. 우레탄 (메타)아크릴레이트는 폴리에틸렌 글리콜 및 폴리테트라메틸 글리콜 등의 폴리에테르 폴리올; 숙신산, 아디프산, 아젤라익산, 세바신산, 프탈산, 테트라히드로 (무수) 프탈산 및 헥사히드로 (무수) 프탈산 등의 이염기산과 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올 및 네오펜틸 글리콜 등의 디올과의 반응에 의해 생성된 폴리에스테르 폴리올; 폴리-e-카프로락톤 변성 폴리올 등의 알킬 폴리올; 폴리메틸 발레로락톤 변성 폴리올; 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올 및 네오펜틸 글리콜; 에틸렌 산화물 첨가 비스페놀 A 및 프로필렌 산화물 첨가 비스페놀 A 등의 비스페놀 A 스켈레톤 알킬렌 산화물 변성 폴리올; 에틸렌 산화물 첨가 비스페놀 F 및 프로필렌 산화물 첨가 비스페놀 F 등의 비스페놀 F 스켈레톤 알킬렌 산화물 변성 폴리올, 또는 그 혼합물; 톨릴렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트 및 크실렌 디이소시아네이트 등의 유기 폴리이소시아네이트; 및 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트 및 2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트 등의 히드록시기를 포함하는 (메타)아크릴레이트를 포함한다. 우레탄 (메타)아크릴레이트의 올리고머는 본 발명에 의한 경화성 조성물의 점도를 적절하게 유지하기에 바람직하다.
이들 우레탄 (메타)아크릴레이트 중에서 시판되는 모노머는, 예를 들어, Aronics M120, M-150, M-156, M-215, M-220, M-225, M-240, M-245 and M-270 (Toagosei Co., Ltd. 에 의해 모두 제작); AIB, TBA, LA, LTA, STA, Biscoat #155, IBXA, Biscoat #158, #190, #150, #320, HEA, HPA, Biscoat #2000, #2100, DMA, Biscoat #195, #230, #260, #215, #335HP, #310HP, #310HG 및 #312 (Osaka Organic Chemical Industry Ltd. 에 의해 모두 제작); 광 아크릴레이트 IAA, L-A, S-A, BO-A, EC-A, MTG-A, DMP-A, THF-A, IB-XA, HOA, HOP-A, HOA-MPL 및 HOA-MPE, 광 아크릴레이트 3EG-A, 4EG-A, 9EG-A, NP-A, 1,6HX-A 및 DCP-A (Kyoeisha Chemical Co., Ltd. 에 의해 모두 제작); KAYARADTC-110S, HDDA, NPGDA, TPGDA, PEG 400DA, MANDA, HX-220 및 HX-620 (Nippon Kayaku Co., Ltd. 에 의해 모두 제작); FA -511A, 512A 및 513A (Hitachi Chemical Co., Ltd. 에 의해 모두 제작); VP (BASF A.G. 에 의해 제작); 및 ACMO, DMAA and DMAPAA (KOHJIN Co., Ltd 에 의해 모두 제작) 를 포함한다.
우레탄 (메타)아크릴레이트의 올리고머는 (a) 히드록시기를 포함하는 (메타)아크릴레이트, (b) 유기 폴리이소시아네이트 및 (c) 폴리올의 반응물이나, (a) 히드록시기를 포함하는 (메타)아크릴레이트를 (b) 유기 폴리이소시아네이트와 반응하고, 계속해서 그 반응물과 (c) 폴리올이 반응하여 생성되는 것이 바람직하다.
상술된 불포화 모노머는 필요에 따라 단독으로 사용되거나, 복수의 모노머의 혼합 형태로 사용될 수 있다.
광 라디칼-중합 개시제는, 예를 들어, 아세토페논, 아세토페논 벤질 케탈, 1-히드록시시클로헥실 페닐 케톤, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 크산톤, 플루오 레논, 벤즈알데히드, 플루오렌, 안트라퀴논, 트리페닐아민, 카르바졸, 3-메틸아세토페논, 4-클로로벤조페논, 4,4'-디메톡시벤조페논, 4,4'-디아미노벤조페논, Michler의 케톤, 벤조인 프로필 에테르, 벤조인 에틸 에테르, 벤질 디메틸 케탈, 1-(4-이소프로필페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 티오크산톤, 디에틸티오크산톤, 2-이소프로필티오크산톤, 2-클로로티오크산톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노프로판-1-온, 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀 산화물, 비스-(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸펜틸포스핀 산화물, 및 에틸-2,4,6-트리메틸벤조일에톡시페닐포스핀 산화물을 포함한다.
광 라디칼-중합 개시제의 시판품은, 예를 들어, Irgacure 184, 369, 651, 500, 819, 907, 784, 2959, CGI1700, CGI1750, CGI11850 및 CG24-61 그리고 Darocur 1116 및 1173 (Ciba Specialty Chemicals 에 의해 모두 제작); Lucirin LR8728 및 8893X (BASF A.G. 에 의해 모두 제작); Ubecryl P36 (UCB Company 에 의해 제작); 및 KIP150 (Lanbelty Corporation 에 의해 제작) 을 포함한다. 이 중에서, Lucirin LR8893X 가 액체이고, 용매에 용이하게 용해되고, 고감도를 가지기 때문에 바람직하다.
바람직하게 0.01 ~ 10 wt%, 특히 바람직하게 0.5 ~ 7 wt% 양의 광 라디칼-중합 개시제가 모든 조성물에 대해 블렌딩된다. 블렌딩되는 양의 상한은 바람직하게, 조성물의 경화 특성, 경화된 물질의 기계적 특성 및 광학 특성, 및 조성물의 취급 용이성의 관점으로부터의 범위 이내이다. 한편, 블렌딩되는 양의 하한은 경화 속도가 떨어지는 것을 방지하기 위한 범위 이내인 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 조성물은 광증감제를 더 포함할 수 있다. 광증감제는, 예를 들어, 트리에틸아민, 디에틸아민, N-메틸디에탄올아민, 에탄올아민, 4-디메틸아미노 벤조산, 4-디메틸 아미노메틸 벤조에이트, 4-디메틸 에틸 아미노벤조에이트 및 4-디메틸아미노 벤조산 이소아밀을 포함한다. 시판품은, 예를 들어, Ubecryl P102, 103, 104 및 105 (UCB Company 에 의해 모두 제작) 를 포함한다.
조성물은 또한 상술한 성분 이외에 필요에 따라 각종 첨가제를 더 포함할 수 있다. 각종 첨가제는, 예를 들어, 산화 금지제, 자외선 흡수제, 광 안정제, 실란 커플링제, 코팅면 개량제, 열 중합 금지제, 레밸링제, 계면 활성제, 착색제, 보존 안정제, 가소제, 윤활제, 용매, 필러, 산화방지제, 습윤성 개량제 및 몰드 윤활제 (mold lubricant) 를 포함한다.
상기 설명에서, 산화 금지제는, 예를 들어, Irganox 1010, 1035, 1076 및 1222 (Ciba Specialty Chemicals 에 의해 모두 제작); 그리고 Antigen P, 3C, FR 및 GA-80 (Sumitomo Chemical Co., Ltd. 에 의해 모두 제작) 을 포함한다. 자외선 흡수제는, 예를 들어, Tinuvin P, 234, 320, 326, 327, 328, 329 및 213 (Ciba Specialty Chemicals 에 의해 모두 제작); 그리고 Seesorb 102, 103, 110, 501, 202, 712 및 704 (Shipro Kasei Kaisha, Ltd. 에 의해 모두 제작) 를 포함한다. 광 안정제는, 예를 들어, Tinuvin 292, 144 및 622LD (Ciba Specialty Chemicals 에 의해 모두 제작); SanolLS770 (Sankyo Co., Ltd. 에 의해 제작); 및 Sumisorb TM-061 (Sumitomo Chemical Co., Ltd. 에 의해 제작) 을 포함한다. 실란 커플링제는, 예를 들어, γ-아미노프로필트리에톡시실란, γ-메르캅토프로필 트리메톡시실란 및 γ-메타아크릴록시프로필트리메톡시실란을 포함한다. 시판품은 SH6062 및 6030 (Dow Corning Toray Co., Ltd. 에 의해 모두 제작); 그리고 KBE 903, 603 및 403 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. 에 의해 제작) 을 포함한다. 코팅면 개량제는, 예를 들어, 디메틸실록산 폴리에테르 및 비이온성 플루오로 계면활성제 등의 실리콘 첨가제를 포함한다. 실리콘 첨가제의 시판품은 DC-57 및 DC-190 (Dow Corning Corporation 에 의해 모두 제작); SH-28PA, SH-29PA, SH-30PA 및 SH-190 (Dow Corning Toray Co., Ltd. 에 의해 모두 제작); KF351, KF352, KF353 및 KF354 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. 에 의해 모두 제작); 그리고 L-700, L-7002, L-7500 및 FK-024-90 (Nippon Unicar Co., Ltd. 에 의해 모두 제작) 을 포함한다. 비이온성 플루오로 계면활성제의 시판품은 FC-430 및 FC-171 (3M Co., Ltd. 에 의해 모두 제작); 그리고 Megafac F-176, F-177, R-08 및 F780 (Dainippon Ink & Chemicals, Inc. 에 의해 모두 제작) 을 포함한다. 몰드 윤활제는 Prisurf A208F (Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. 에 의해 제작) 를 포함한다.
본 발명에 의한 수지 용액의 점도를 제어하기 위한 유기 용매는 침전물, 상분리 및 백탁 등의 불균일성을 야기하지 않고서 수지 용액과 혼합될 수 있는 임의의 용매일 수 있고, 예를 들어, 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 2-메톡시 에탄올, 시클로헥산올, 시클로헥산, 시클로헥사논 및 톨루엔을 포함한다. 복수의 상기 용매의 혼합액이 필요에 따라 사용될 수도 있다.
유기 용매가 수지 용액에 첨가되는 경우, 유기 용매는 제조 공정에서 건조되거나 증발되는 단계를 필요로 한다. 증발된 이후에도 다량의 용매가 제품에 잔존하는 경우, 잔류 용매는 제품의 기계적 특성을 노화시키고, 제품이 사용되는 동안 기화 및 스프레딩되고, 악취를 발생시키고, 그리고 그 환경에 있는 사람의 건강에 악영향을 끼칠 수 있다. 따라서, 고 비점을 가지는 유기 용매는 잔류 용매의 양을 증가시키기 때문에 바람직하지 않다.
하지만, 용매의 비점이 매우 낮은 경우, 용매가 빠른 증발로 인해 표면 상태를 악화시키고, 건조 단계에서의 증발열에 기인해 조성물 표면 상에 이슬을 형성하여 상기 이슬의 흔적으로 인해 표면 흠결을 형성하며, 그리고 제조 환경에서 기체 농도를 높여 인화 등의 위험을 증가시킬 수 있다.
따라서, 유기 용매의 비점은 바람직하게 50℃ 이상 150℃ 이하, 보다 바람직하게 70℃ 이상 120℃ 이하이다. 기판의 용해성 및 비점의 관점으로부터, 바람직한 유기 용매는 메틸 에틸 케톤 (비점 79.6℃) 및 1-프로판올 (비점 97.2℃) 이다.
본 발명에 의해 수지 용액에 첨가되는 유기 용매의 양은 용매와 혼합되기 이전의 수지 용액의 점도 및 용매의 종류에 따라 달라지겠지만, 혼합물의 코팅 특성을 충분히 개선하기 위해서, 10 wt% 이상 40 wt% 이하의 범위 이내이고, 바람직하게는 15 wt% 이상 30 wt% 이하의 범위 이내이다. 첨가된 유기 용매의 양이 매우 작은 경우, 유기 용매는 점도 저하의 효과 및 혼합물의 도포량의 증가 효과를 거의 나타내지 않으므로, 결과적으로 코팅 특성이 충분히 개선되지 않는다.
하지만, 수지 용액이 용매로 매우 많이 희석되는 경우, 너무 낮은 점도 때문에 혼합액이 시트상 재료 상에 흐르는 경향이 있어, 결과적으로 바디 상에 요철을 발생시키고 상기 재료의 배면에도 흐르는 문제를 일으킨다. 또한, 건조 단계에서 완전히 건조되지 않기 때문에 다량의 유기 용매가 제품에 잔존하여, 제품의 기능을 노화시키고, 제품이 사용되는 동안 휘발에 의한 악취를 발생시키며, 건강에 악영향을 끼칠 수 있다.
본 발명에 의한 수지 용액은 필요에 따라 가열에 의한 용해를 통해, 상술된 각종 성분을 종래 방법으로 혼합함으로써 조제될 수 있다. 이로써 조제된 수지 용액은 통상 10 ~ 50,000 mPaㆍs/25℃ 의 점도를 가진다.
수지 용액이 시트 (W) 및 엠보스 롤러 (13) 상에 공급되는 경우, 수지 용액은 너무 높은 점도를 가져서는 안 되며, 이는 조성물이 거의 균일하게 공급되지 않고, 렌즈를 제조하는 동안 코팅 불균일, 코팅 웨이브 및 버블의 혼입이 발생하고, 목적하는 렌즈의 두께를 거의 제공하기 어려우며, 렌즈에 충분한 기능을 제공할 수 없기 때문이다.
특히 선속도가 높아지는 경우, 상기 경향은 현저해진다. 따라서, 이 경우, 액체는 바람직하게 5 ~ 100 mPa·s, 보다 바람직하게 10 ~ 50 mPa·s 의 범위에서 저점도를 가지는 것이 바람직하다. 이러한 저점도는 유기 용매의 적합량을 첨가함으로써 획득될 수 있다. 점도는 또한 설정 온도에서 코팅 용액을 유지함으로써 조절될 수 있다.
한편, 용매가 기화된 이후 형성된 수지층의 점도가 너무 낮은 경우, 수지층 이 엠보스 롤러 (13) 로 엠보싱될 때 렌즈의 두께를 거의 제어할 수 없고, 고정된 두께의 균일한 렌즈를 형성할 수 없다. 바람직한 점도는 5 ~ 3,000 mPa·s 이다. 수지 용액이 유기 용매로 혼합되는 경우, 가열 및 건조에 의해 유기 용매를 증발시키는 단계가 수지 용액을 공급하는 단계와 건조된 수지층을 엠보스 롤러 (13) 로 엠보싱하는 단계 사이에 배치된다면, 혼합액은 저점도 상태에서 균일하게 공급될 수 있고, 유기 용매를 증발시켜 점도가 높아진 상태의 수지 용액을 엠보스 롤러 (13) 로 균일하게 엠보싱할 수 있다.
본 발명에 따라 수지 용액을 방사선으로 경화하여 획득한 경화 물질이 프리즘 렌즈 시트로 사용되는 경우, 상기 물질이 후술되는 바와 같은 물성 (굴절률 및 연화점) 을 가지는 것이 특히 바람직하다.
경화 물질의 25℃에서의 굴절률은 바람직하게 1.55 이상이고, 더욱 바람직하게 1.56 이상이다. 경화 물질의 25℃ 에서의 굴절률이 1.55 미만인 경우, 본 발명의 조성물을 사용하여 형성된 프리즘 시트는 충분한 정면 휘도를 확보할 수 없다.
연화점은 바람직하게 40℃ 이상이고, 더욱 바람직하게 50℃ 이상이다. 이것은, 40℃ 미만의 연화점을 가지는 경화물질이 충분한 내열성을 발현할 수 없기 때문이다.
이하, 도 1을 다시 참조하여 엠보싱 시트의 제조 장치 (10) 의 동작을 설명한다. 시트상 재료 공급 장치 (11) 는 고정 속도로 시트 (W) 를 공급한다. 시트 (W) 는 제 1 흡인 드럼 (24) 에 권취되고, 드럼에 의해 흡착 및 홀딩되며, 연속적으로 반송된다.
시트 (W) 는 시트 (W) 표면 상에 수지 용액을 도포하는 코팅 장치 (12) 로 송출된다. 코팅된 시트 (W) 는 용매 함량을 증발시켜 시트 (W) 상에 도포된 수지 용액을 건조시키는 건조 장치 (19) 로 송출된다.
계속해서, 시트 (W) 는 엠보스 롤러 (13) 및 닙 롤러 (14) 로 형성된 형성 장치로 송출된다. 이후, 연속 반송되는 시트 (W) 를 엠보스 롤러 (13) 에 대한 180°위치에서 가압하면서, 회전하는 엠보스 롤러 (13) 및 닙 롤러 (14) 가 연속 주행 시트 (W) 를 롤-형성한다. 즉, 회전하는 엠보스 롤러 (13) 는 그 둘레에 시트 (W) 를 감고, 엠보스 롤러 (13) 표면의 요철을 수지층 상에 전사한다.
이하, 수지 경화 장치 (15) 는 엠보스 롤러 (13) 에 감겨진 상태의 시트 (W) 상의 수지 용액층에 방사선을 조사한다. 다음, 방사선이 시트 (W) 를 통과하여 수지 용액층을 경화한다. 이후, 엠보스 롤러 (13) 에 대하여 180°위치에서 박리 롤러 (16) 에 시트 (W) 를 감으면서, 박리 롤러 (16) 가 엠보스 롤러 (13) 로부터 시트 (W) 를 박리한다.
상기 단계에서, 도 1 에 장치를 도시하지는 않았지만, 엠보스 롤러로부터 박리된 이후에 경화를 더욱 촉진시키기 위해서 시트 (W) 에 방사선을 재조사할 수 있다.
박리된 시트 (W) 는 보호 필름 공급 장치 (17) 로부터 공급된 보호 필름 (H) 을 시트 (W) 의 표면 상에 배치하는 시트 권취 장치 (18) 로 반송되고, 시트 권취 장치 (18) 의 권취 롤은 양 필름을 중첩된 상태로 그 둘레에 권취하여 수납한다.
즉, 수지층은 필름 두께의 불균일을 발생시키지 않고 시트 (W) 의 표면 상에 형성되고, 나아가 패턴은 엠보스 롤러 (13) 에 의해 시트 (W) 표면 상에 안정되고 균일하게 형성된다. 이로써, 미세 요철의 규칙적인 패턴이 상부에 형성되고, 흠결없이 고품질을 가지는 엠보싱 시트가 제조될 수 있다.
상기 설명에서, 본 발명에 의한 엠보싱 시트의 제조 방법 및 장치에 대한 실시형태의 예가 기재되나, 본 발명은 상술된 실시형태의 예에 한정되지 않고, 각종 형태를 채용할 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 실시형태의 예에서, 시트 (W) 에 도포되는 수지 용액은 코팅된 이후 건조 장치 (19) 에 의해 건조되고, 용매의 특정량이 기화되나, 이미 기재한 바와 같이, 건조 장치 (19) 를 가동하지 않고, 시트 (W) 에 도포된 수지 용액의 용매를 기화하지 않는 공정 방법을 채용하는 것이 가능하다.
마찬가지로, 시트 (W) 가 박리된 이후, 수지 용액의 용매를 기화하여 용매 함량 (용매 농도) 을 제어하는 것이 가능하다.
또한, 롤러 형상의 엠보스 롤러 (13) 를 사용하는 방식이 본 발명의 실시형태의 예로 채용되지만, 표면 상에 요철 패턴 (엠보싱 형상) 을 가지는 엔드리시 벨트 등의 벨트 형상의 바디를 사용하는 방식도 또한 채용될 수 있다. 이것은, 이러한 벨트 형상의 바디가 원통형 롤러와 유사하게 동작하고 유사한 효과를 제공할 수 있기 때문이다.
이하, 패턴 시트의 제조 방법을 설명한다. 후술되는 본 발명의 각 실시형태에서 채용되는 패턴 시트의 제조 방법은 상술된 캐스트 임프린트법을 변경한 방법이다. 구체적으로, 상기 방법의 일 특징은, 패턴 전사용 몰드로부터 수지를 포함하는 패턴 전사된 필름을 박리하는 경우, 패턴 전사용 몰드로부터 유기 용매를 포함하는 상태에서 패턴 전사된 필름을 박리함으로써, 적절한 박리력을 시트에 확실히 제공하여 그 위에 패턴을 형성하는 것이다. 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 각 실시형태를 후술한다.
(제 2 실시형태)
도 10은 본 발명의 실시형태에서 사용되는 패턴 전사용 몰드 (120) 의 사시도를 도시한다. 도 11은 패턴 전사용 몰드 (120) 의 단면도를 도시한다.
패턴 전사용 몰드 (120) 는 원통형으로, 그 표면의 일부에 패턴 전사용 패턴부 (125) 가 형성된다. 패턴 전사용 패턴부 (125) 상에, 전사 수용 재료 상에 전사되는 미세 패턴의 역 패턴인 소정의 패턴이 형성된다. 따라서, 패턴 전사용 패턴부 (125) 가 전사 수용 재료에 가압되는 경우, 원하는 미세 패턴이 전사 수용 재료 상에 전사된다. 이러한 패턴 전사용 패턴부 (125) 는 소정의 패턴을 구성하는 볼록부 및 오목부로 이루어진다.
패턴 전사용 몰드 (120) 는, 그것이 적절한 형상을 가지는 소정의 패턴 (패턴 전사용 패턴부 (125)) 을 가지는 한, 어떠한 기술에 의해서도 제조될 수 있다. 예를 들어, 마스크 및 에칭을 사용하여 그 위에 패턴이 형성된 Si 기판인 Si 가공품을 사용하거나, 또는 전기 주조에 의해 복제되는 Si 가공품의 복제품을 사용하는 것에 의해, 소정의 패턴이 상부에 정확하게 형성되고 우수한 박리력을 가지는 고품질의 패턴 전사용 몰드 (120) 가 제공될 수 있다. 패턴 전사용 몰드 (120) 를 구성하는 구성성분의 구체적인 예는 후술된다.
패턴 전사용 몰드 (120) 및 패턴 전사용 패턴부 (125) 를 제조될 패턴 시트에 대응하는 임의의 크기로 설정할 수 있다. 예를 들어, 패턴 전사용 몰드 (120) 의 직경 (La) 을 약 10 ~ 16cm (4 ~ 6 inches) 의 범위로 설정하고, 패턴 전사용 패턴부 (125) 의 일측의 크기 (Lb) 를 약 1 ~ 2cm 의 범위로 설정하는 것이 가능하다. 또한, 패턴 전사용 패턴부 (125) 의 깊이는 전사 수용 재료 상에 전사되는 소정 패턴에 따라 적절하게 조절된다.
이하, 패턴 시트의 제조 방법을 기재한다. 도 12a ~ 도 12d 는 제 2 실시형태에서의 패턴 시트의 제조 공정을 나타낸 도면이다.
먼저, 전사 수용 재료 (110) 가 패턴 전사용 몰드 (120) 의 패턴 전사용 패턴부 (125) 를 포함하는 표면 상에 도포된다 (도 12a 참조). 소정 두께를 가지는 필름을 형성하도록 전사 수용 재료 (110) 가 패턴 전사용 몰드 (120) 상에 도포되고, 전사 수용 재료 (110) 가 패턴 전사용 패턴부 (125) 상에 충분히 퍼지도록 도포된다.
전사 수용 재료 (110) 가 패턴 전사용 몰드 (120) 상에 도포되는 경우, 패턴 전사용 몰드 (120) 에서 적어도 일부의 주변을 감압하는 것이 바람직하며, 그 위에 전사 수용 재료 (110) 가 도포된다. 이로써, 전사 수용 재료 (110) 가 패턴 전사용 패턴부 (125) 에 도포되는 경우, 공기 침투가 패턴 전사용 패턴부 (125) 에서 발생하는 것이 효과적으로 방지되고, 전사 수용 재료 (110) 에서 발생하는 것도 효 과적으로 방지된다. 상기 단계에서, 감압의 정도는 전사 수용 재료 (110) 의 종류, 환경 등에 따라 적절히 조절된다. 예를 들어, 사용되는 전사 수용 재료 (110) 가 아크릴 수지 및 아세톤 용매를 포함하는 경우, 전사 수용 재료 (110) 가 도포되는 부분의 주변을 약 5 ~ 50 kPa 로 감압하는 것이 바람직하다.
대안으로, 본딩 단계에서, 기판을 가압하면서 기판 (130) 을 패턴 전사용 몰드 (120) 상에 본딩하는 것이 허용가능하다. 또한, 이 방법은 전사 수용 재료 (110) 가 패턴 형성부 상에 도포되는 경우, 패턴 전사용 패턴부 (125) 및 전사 수용 재료 (110) 에서 공기 침투가 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수도 있다. 상기 단계에서, 전사 수용 재료 (110) 의 종류에 따라 압력의 정도가 적절히 조절되지만, 압력은 바람직하게 약 1 ~ 5 MPa 이다.
패턴 전사용 몰드 (120) 에 도포되는 전사 수용 재료 (110) 는 아세톤 등의 유기 용매 및 아크릴 등의 수지 폴리머를 포함한다. 전사 수용 재료 (110) 를 구성하는 유기 용매 및 수지 폴리머의 구체적인 예는 후술된다.
전사 수용 재료 (110) 가 패턴 전사용 몰드 (120) 상에 도포된 이후, 전사 수용 재료 (110) 는 반건조된다. 상기 단계에서 전사 수용 재료 (110) 의 건조는 전사 수용 재료 (110) 의 종류 및 전사 수용 재료 상에 전사되는 미세 패턴에 따라 결정된다. 전사 수용 재료 (110) 는, 예를 들어, 초기 포함된 용매의 10 ~ 40% 를 기화하도록 반건조되는 것이 바람직하다.
계속해서, 기판 (130) 이 패턴 전사용 몰드 (120) 에 도포된 전사 수용 재료 (110) 상에 배치되고, 패턴 전사용 몰드 (120) 및 기판 (130) 사이에 전사 수용 재 료 (110) 가 존재하는 상태에서, 기판 (130) 이 전사 수용 재료 (110) 를 통해서 패턴 전사용 몰드 (120) 에 본딩된다 (도 12b 참조). 이로써, 전사 수용 재료 (110) 가 기판에 의해 가압되고, 갭 형성없이 패턴 전사용 패턴부 (125) 에 인입되며, 패턴 전사용 몰드 (120) 의 소정 패턴이 전사 수용 재료 (110) 표면의 패턴부 (115) 상에 전사된다.
상기 단계에서, 기판 (130) 은 바람직하게 전사 수용 재료 (110) 에 포함된 폴리머 성분과 동일한 성분을 포함한다. 이로써, 기판 (130) 이 전사 수용 재료 (110) 에 효과적으로 본딩되고, 전사 수용 재료 (110) 가 패턴 전사용 몰드 (120) 로부터 적절히 박리될 수 있으며, 이는 후술된다. 기판 (130) 을 구성하는 성분의 구체적인 예는 후술된다.
이후, 전사 수용 재료 (110) 가 기판 (130) 및 패턴 전사용 몰드 (120) 에 의해 끼워진 상태에서 소정의 기간동안 홀딩되어, 내부에 포함된 유기 용매의 일부를 건조하고, 전사 수용 재료 (110) 의 용매 농도가 소정의 농도 이하에 이르는 경우, 패턴 전사용 몰드 (120) 가 기판 (130) 으로부터 분리된다 (도 12c 참조). 이때, 패턴 전사용 몰드 (120) 의 소정 패턴이 전사된, 전사 수용 재료 (110) 로 구성된 패턴 전사된 필름 (112) 이, 기판 (130) 에 부착된 상태에서 패턴 전사용 몰드 (120) 로부터 박리된다.
기판 (130) 이 패턴 전사용 몰드 (120) 로부터 분리되는 경우, 유기 용매를 포함한 상태에서 패턴 전사된 필름 (112) 이 패턴 전사용 몰드 (120) 로부터 박리된다. 이때, 유기 용매가 윤활제로 작용하여 패턴 전사용 몰드 (120) 및 패턴 전사된 필름 (112) 사이의 미끄럼성을 향상시킨다. 이로써, 박리될 때 전사된 필름 (112) 에 가해지는 스트레스가 분산되어 스트레스 집중이 완화되고, 그 결과 패턴 전사된 필름 (112) 상에 형성된 패턴부 (115) 의 품질을 열화시키지 않고, 패턴 전사된 필름 (112) 이 패턴 전사용 몰드 (120) 로부터 박리된다.
전사 수용 재료 (110) 가 패턴 전사용 몰드 (120) 로부터 박리되는 경우, 전사 수용 재료 (110) 에 포함된 용매량은, 전사 수용 재료 (110) 에 포함된 수지 폴리머 및 용매의 함량비 및 종류, 패턴 형상, 패턴 전사용 몰드 (120) 의 성분, 기판 (130) 의 성분 및 전사 수용 재료 (110) 와 패턴 전사용 몰드 (120) 또는 기판 (130) 과의 친화력에 따라서 적정치로 조절되고, 그 결과 전사 수용 재료 (110) 가 패턴 전사용 몰드 (120) 로부터 적절히 박리될 수 있다. 패턴 전사된 필름 (112) 은, 예를 들어, 패턴 전사된 필름 (112) 내에 포함된 유기 용매의 농도가 5-40% 중량비, 더욱 바람직하게 20-30% 중량비인 경우, 패턴 전사용 몰드 (120) 로부터 적절히 박리될 수 있다.
계속해서, 기판 (130) 상의 반건조 패턴 전사된 필름 (112) 은 더욱 건조되어, 패턴부 (115) 를 포함하는 패턴 전사된 필름 (112) 을 가지는 제품이 되고, 이것이 패턴 시트로 사용된다 (도 12d 참조). 이때, 패턴 전사된 필름 (112) 의 건조는 패턴 전사된 필름 (112) 의 종류 및 패턴 전사된 필름 (112) 상에 전사된 미세 패턴에 따라서 결정될 수 있거나, 또는 그것이 제품에 문제를 발생시키지 않는다면 패턴 전사된 필름 (112) 이 충분히 건조될 수 있다.
도 13은 도 12a ~ 도 12d 의 제조 공정을 거쳐서 획득된 패턴 전사된 필름 (112) 의 패턴부 (115) 의 예를 나타낸 도면이다. 도 13에 도시된 예에서, 복수의 필러로 이루어지는 필러부 (118)(필러 형상부) 가 패턴부 (115) 상에 형성된다. 패턴부 (115) 는 필러로 구성된 복수의 필러 볼록부 (142) 및 필러 볼록부 (142) 사이에 형성된 필러 오목부 (144) 를 포함한다. 상기 구성의 패턴부 (115) 를 포함하는 패턴 전사된 필름 (112) 은 절단 등으로 처리되어, 원하는 패턴 시트로 제공된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 형태에 따라서, 용매를 포함한 상태의 패턴 전사된 필름 (112) 이 패턴 전사용 몰드 (120) 로부터 박리되므로, 패턴 전사된 필름 (112) 이 패턴 전사용 몰드 (120) 로부터 적절히 박리될 수 있다.
또한, 패턴 전사된 필름 (112) 이 패턴 전사용 몰드 (120) 로부터 거의 박리되는 않는 경우, 본 발명의 실시형태를 기초로 한 패턴 시트의 제조 방법이 특히 효과적이고, "높이/폭" 으로 표현되는 고 애스펙트비의 패턴부 (115) 를 가지는 패턴 전사된 필름 (112) (패턴 시트) 을 제조하는 경우 및 오목부보다 작은 볼록부의 면적을 가지는 패턴부 (115) 를 포함하는 패턴 전사된 필름 (112) 을 제조하는 경우에도 또한 효과적이다.
패턴 전사용 몰드 (120) 에 의해 패턴 전사된 필름 (112) 상에 전사된 패턴부 (115) 가, 예를 들어, "높이/폭≥2" 를 만족하는 고 액스펙트비의 볼록부를 가지는 경우라도, 본 발명의 실시형태에 따라 도 12a ~ 도 12d 에 도시된 상술된 기술을 사용함으로써 패턴 전사된 필름 (112) 이 패턴 전사용 몰드 (120) 로부터 적절히 박리될 수 있다 (도 12c 참조). 일반적으로, 애스펙트비가 클수록, 패턴 전사용 몰드 (120) 로부터 패턴 전사된 필름 (112) 을 박리하는 것이 보다 어려워진다. 따라서, 애스펙트비가 클수록, 본 발명의 실시형태에 따라 도 12a ~ 도 12d 에 도시된 상술된 기술이 보다 효과적으로 작용한다.
또한, 패턴 전사용 몰드 (120) 에 의해 패턴 전사된 필름 (112) 상에 전사된 패턴부 (115) 가 "볼록부 면적/오목부 면적≤0.5" 를 만족하는 오목부에 대한 볼록부의 면적비를 가지는 경우라도, 도 12a ~ 도 12d 에 도시된 상술된 기술을 사용함으로써, 패턴 전사된 필름 (112) 이 패턴 전사용 몰드 (120) 로부터 적절히 박리될 수 있다 (도 12c 참조). 가열 엠보스 방법 등은, 면적의 증가에 따라 변형되는 체적이 증가하기 때문에, 패턴 전사된 필름 (112) 에서 감압되는 면적이 증가함에 따라 보다 큰 압력을 일반적으로 요구한다. 따라서, 오목부에 대한 패턴부 (115) 의 볼록부 면적이 작아질수록, 본 발명의 실시형태에 따라 도 12a ~ 도 12d 에 도시된 상술된 기술이 보다 효과적으로 작용한다.
(제 3 실시형태)
본 발명의 실시형태에서, 상술된 제 2 실시 형태와 동일한 부분이 동일한 참조 부호로 표시되고, 그 상세한 설명은 생략된다.
제 2 실시형태에서, 패턴 전사용 몰드 (120) 상에 전사 수용 재료 (110) 를 도포하는 예가 기재되나 (도 12a 참조), 본 발명의 실시형태에서는, 기판 (130) 상에 전사 수용 재료 (110) 를 도포하는 예가 후술된다.
도 14a ~ 도 14d 는 제 3 실시형태에서의 패턴 시트의 제조 공정을 도시한 도면이다. 여기서, 제 2 실시 형태와 동일한 부분의 상세한 설명은 생략된다.
먼저, 전사 수용 재료 (110) 가 기판 (130) 상에 도포된다 (도 14a 참조). 전사 수용 재료 (110) 가 패턴 전사용 몰드 (120) 의 패턴 전사용 패턴부 (125) 상에 충분히 퍼지도록, 전사 수용 재료 (110) 를 기판 (130) 상에 도포하여 소정 두께의 필름을 형성하며, 이는 후술된다. 기판 (130) 상에 도포되는 전사 수용 재료 (110) 는 이후 반건조된다.
다음, 기판 (130) 상에 도포된 전사 수용 재료 (110) 상에 패턴 전사용 몰드 (120) 가 배치되고, 패턴 전사용 몰드 (120) 및 기판 (130) 사이에 전사 수용 재료 (110) 가 존재하는 상태에서, 전사 수용 재료 (110) 를 통해서 패턴 전사용 몰드 (120) 가 기판 (130) 에 밀착된다 (도 14b 참조). 이로써, 전사 수용 재료 (110) 가 패턴 전사용 몰드 (120) 에 의해 가압되고, 갭 형성 없이 패턴 전사용 패턴부 (125) 에 인입되며, 패턴 전사용 몰드 (120) 의 소정 패턴이 전사 수용 재료 (110) 표면 상의 패턴부 (115) 상에 전사된다.
이때, 전사 수용 재료 (110) 의 주변이 감압되는 상태에서, 전사 수용 재료 (110) 를 통해 패턴 전사용 몰드 (120) 를 기판 (130) 에 밀착시키는 것이 바람직하다. 이로써, 공기 침투가 패턴 전사용 패턴부 (125) 에서 발생하는 것이 효과적으로 방지되고, 또한 전사 수용 재료 (110) 에서 발생하는 것도 효과적으로 방지된다. 상기 단계에서, 감압 정도는 전사 수용 재료 (110) 의 종류, 환경 등에 따라 적절히 조절된다. 사용되는 전사 수용 재료 (110) 가, 예를 들어, 아크릴 수지 및 아세톤 용매를 포함하는 경우, 전사 수용 재료 (110) 가 도포되는 부분의 주변이 약 5 ~ 50 kPa 로 감압되는 것이 바람직하다.
다음, 기판 (130) 및 패턴 전사용 몰드 (120) 에 의해 끼워진 상태에서 소정 기간 동안 전사 수용 재료 (110) 가 홀딩되어, 내부에 포함된 유기 용매의 일부를 건조하고, 그리고 전사 수용 재료 (110) 의 용매 농도가 소정 농도 이하로 되는 경우, 패턴 전사용 몰드 (120) 가 기판 (130) 으로부터 분리된다 (도 14c 참조). 이 때, 전사 수용 재료 (110) 로 구성되는 패턴 전사된 필름 (112) 이, 기판 (130) 에 부착된 상태로, 패턴 전사용 몰드 (120) 로부터 박리된다.
패턴 전사용 몰드 (120) 가 기판 (130) 으로부터 분리되는 경우, 패턴 전사된 필름 (112) 은 유기 용매를 포함하는 상태에서 패턴 전사용 몰드 (120) 로부터 박리된다. 이로써, 패턴 전사된 필름 (112) 의 패턴부 (115) 의 질을 저하시키지 않고, 패턴 전사된 필름 (112) 을 패턴 전사용 몰드 (120) 로부터 박리할 수 있다.
패턴 전사된 필름 (112) 이 패턴 전사용 몰드 (120) 로부터 박리되는 경우, 패턴 전사된 필름 (112) 에 포함된 용매량은 상술된 제 2 실시형태와 동일하다.
계속해서, 기판 (130) 상의 반건조 패턴 전사된 필름 (112) 은 더욱 건조되어 패턴부 (115) 를 포함하는 제품이 되며, 이는 패턴 시트로 사용된다 (도 14d 참조).
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 형태에 의해서도, 용매를 포함하는 상태에서 패턴 전사된 필름 (112) 이 패턴 전사용 몰드 (120) 로부터 박리되고, 그 결과 패턴 전사된 필름 (112) 이 패턴 전사용 몰드 (120) 로부터 적절하게 박리될 수 있다. 본 발명의 실시형태에 기초한 패턴 시트의 제조 방법은 제 2 실시형태에 서와 마찬가지로, 고 애스펙트비의 패턴부 (115) 를 가지는 패턴 전사된 필름 (112)(패턴 시트) 을 제조하는 경우, 그리고 오목부보다 더 작은 볼록부의 면적을 가지는 패턴부 (115) 를 포함하는 패턴 전사된 필름 (112) 을 제조하는 경우에 효과적이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 각 실시형태에 따른 패턴 시트의 제조 방법은 전사 안정성 및 대량 생산성 면에서 우수하고, 사용가능한 재료 및 패턴 형상의 자유도를 증가시킨다. 또한, 패턴 시트의 제조 설비는 저가의 기계로 구성되고, 비교적 용이하게 고품질의 패턴 시트를 제조할 수 있다.
상술된 실시형태는 각각 본 발명에 따르는 일 양태를 나타내며, 당업자의 지식에 기초한 실시형태에 대한 각종 설계 변경 등의 변경을 부여하거나, 또는 주지된 엘리먼트를 실시형태에 적용하는 것이 가능하다. 이러한 변경이 부여되는 각종 실시형태, 및 실시형태의 장치 및 방법이 서로 변경되는 실시형태가 본 발명의 범위에 포함될 수 있다.
예를 들어, 상기 각 실시형태에 기재된 패턴부 (115) 는 격자 형상으로 필러를 배열하는 패턴을 가진다. 하지만, 패턴부 (115) 의 패턴은 이것에 의해 한정되지 않으며, 또 다른 형상의 미세 패턴일 수도 있으며, 이는 패턴 전사용 몰드 (120) 의 패턴 전사용 패턴부 (125) 의 소정 패턴을 조절함으로써 획득될 수 있다. 제조된 패턴 시트는, 광자 결정 구조와 같은 고 애스펙트비 미세 패턴을 가지는 기능성 재료 및 기능성 부품을 포함하여 임의의 용도로 사용될 수 있다. 상술된 각 실시형태에 기초하여 제조된 패턴 시트는, 예를 들어, 편광 필름, 바이오칩, 초소형 센서, 도파로 및 기록 매체에 적용가능하다.
이하, 상술된 각 실시형태에서 사용가능한 전사 수용 재료 (110), 패턴 전사용 몰드 (120) 및 기판 (130) 의 구체적인 성분이 기재된다.
전사 수용 재료 (110) 로 사용가능한 유기 용매는, 예를 들어, MEK, 아세톤 및 톨루엔을 포함한다.
전사 수용 재료 (110) 로 사용가능한 수지 폴리머는, 예를 들어, PS (폴리스티렌), PC (폴리카보네이트) 및 아크릴을 포함한다.
패턴 전사용 몰드 (120) 로 사용가능한 재료는, 예를 들어, Si, 석영 및 Ni 를 포함한다.
기판 (130) 으로 사용가능한 재료는, 예를 들어, PS (폴리스티렌), PC (폴리카보네이트), 아크릴 및 PET 를 포함한다.
[실시예]
이하, 실시예를 참조로 하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하나, 본 발명은 이들 실시예에 한정되지 않는다.
[제 1 실시예]
[수지 용액의 조제]
도 2의 표에 도시된 혼합물을 기재된 중량비로 혼합하고, 이를 50℃로 가열하며, 교반하면서 용해하여 수지 용액 (1-3) 을 조제한다. 표에 기재된 화합물의 각 명칭 및 함량을 아래에 나타낸다.
EB3700: Daicel-UCB Company Ltd. 에 의해 제조된 Ubecryl 3700, 비스페놀 A 타입 에폭시 아크릴레이트 (점도 2,200 mPa·s/65℃);
BPE200: Shin-nakamura Chemical Corporation 에 의해 제조된 NK 에스테르 BPE-200, 에틸렌 산화물 첨가 비스페놀 A 메타크릴레이트 (점도 590 mPa·s/25℃);
BR-31: Dai-ichi Kogyo Seiyaku industry Co., Ltd. 에 의해 제조된 New Frontier BR-31, 트리브로모페녹시에틸 아크릴레이트 (상온에서 고체, 융점 50℃ 이상);
LR8893X: Lucirin LR8893X, BASF A.G. 에 의해 제조된 광 라디칼 발생제, 에틸-2,4,6-트리메틸벤조일에톡시페닐오스핀 산화물; 및
MEK: 메틸 에틸 케톤.
[엠보싱 시트의 제조]
도 1에 도시된 구성을 가지는 엠보싱 시트의 제조 장치 (10) 를 사용하여 엠보싱 시트를 제조한다.
사용된 시트 (W) 는 폭 500 mm 및 두께 100 ㎛ 인 PET (폴리에틸렌 테레프탈레이트) 의 투명 필름이다.
사용된 엠보스 롤러 (13) 는 길이 700 mm (시트 (W) 의 폭 방향) 및 직경 300 mm 이고, S45C 로 형성되고, 니켈로 형성된 표면부를 가진다. 롤러 축 방향으로 피치가 50 ㎛ 인 그루브가, 다이아몬드 터닝 툴 (싱글 포인트) 로 표면을 절삭함으로써, 폭이 대략 500 mm인 롤러의 표면의 전체 주위에 형성된다. 그루브의 단면 형상은 상부에서 점정 각도가 90°이고 그루브의 저부에서도 평탄부 없이 정점 각도가 90°인 삼각 형상이다. 구체적으로, 그루브 폭은 50 ㎛ 이고, 그루브 깊이는 약 25 ㎛ 이다. 조인트 라인이 없고 롤러의 주위 방향으로 엔드리스한 그루브를 가지기 때문에, 엠보스 롤러 (13) 는 시트 (W) 상에 삼각 형상 단면을 가지는 렌티큘러 렌즈 (프리즘 시트) 를 형성할 수 있다. 롤러는 그루브가 상부에 형성된 이후, 니켈로 도금된 표면을 가진다. 엠보스 롤러 (13) 의 개략 단면도는 도 3에 도시된다.
다이 코터는 코팅 장치 (12) 로 사용된다. 압출형 코팅 헤드는 코팅 장치 (12) 의 헤드 (12C) 로 사용된다.
도 2의 표에 기재된 각 액체는 코팅 용액 F (수지 용액) 으로 사용된다. 각 실시예 및 비교예에 대한 샘플은, 하기 도 4의 표에 도시된 수지 용액 및 반송 속도의 조합으로 제조된다.
습윤 상태에서의 코팅 용액 F (수지 용액) 의 두께는, 유기 용매가 건조된 이후 필름 두께가 20㎛ 가 될 수 있도록, 코팅 헤드 (12C) 에 공급되는 코팅 용액 (F) 의 양을 액체 공급 장치 (액체 공급 펌프)(12B) 로 조절함으로써 제어한다.
열풍 순환식 장치가 건조 장치 (19) 로 사용된다. 열풍의 온도는 100℃ 로 설정된다.
사용되는 닙 롤러 (14) 는 직경 200mm 이고, 고무 경도 90인 실리콘 고무로 형성되는 표면층을 가진다. 엠보스 롤러 (13) 및 닙 롤러 (14) 로 시트 (W) 를 가압하는 닙핑 압력 (유효 닙핑 압력) 은 0.5Pa 로 설정된다.
금속 할라이드 램프가 수지 경화 장치 (15) 로 사용되고, 에너지가 1,000 mJ/cm2 인 광을 수지에 조사한다.
상기 공정을 통해서, 도 4의 표에 도시된 각 실시예 및 비교예에 상응하는 요철 패턴이 상부에 형성된 시트 (W) 를 획득한다.
[엠보싱 시트의 평가]
시트 (W) 를 절단하고 SEM (주사 전자 현미경) 을 사용하여 복수의 지점에서 요철 패턴의 단면 형상을 측정하여 엠보스 형상을 평가한다. 시트 (W)(엠보싱 시트) 의 개략 단면 형상을 도 5에 도시한다.
[경화된 필름의 물성의 평가]
각 수지 용액에 대해서, 기타 경화된 필름이 아래에 나타낸 방법에 의해 조제되고, 경화된 필름의 물성이 측정된다.
[굴절률 측정]
경화성 액체 조성물을 스피너를 사용하여 유리판에 도포하고 1분 동안 100℃ 로 설정된 오븐에서 건조한다. 질소 분위기에서 1,000 mJ/cm2 세기의 자외선으로 필름을 조사하여 경화된 필름으로 전환시킨다. 경화된 필름의 굴절률은 아베 굴절계를 사용하여 25℃에서 측정된다.
[Tg (유리 전이 온도) 측정]
경화성 액체 조성물을 스피너를 사용하여 유리판에 도포하고 100℃로 설정된 오븐에서 1분 동안 건조한다. 질소 분위기에서 세기가 1,000 mJ/cm2 인 자외선으로 필름을 조사하여, 약 20㎛ 의 필름 두께를 가진 경화된 필름으로 전환시킨다. 유리판 상의 경화된 필름의 진자 점탄성은 5℃/분의 가열 속도로 진자형 점탄성 측정 장비 (모델 번호: Orientec Co., Ltd. 에 의해 제작된 DDV-OPA) 로 측정되고, Tg는 로그 감쇠 곡선이 최대치를 나타내는 온도로 결정된다.
진자 점탄성 측정의 원리는 일반 서적에 기재되는데, 예를 들어, "거대 분자의 열물성 및 열분석에 대한 노하우집" (제 1 판), Gijutu Joho Kyokai Co., Ltd. 에 의해 편집, 287 페이지의 "강체 진자형 점탄성 장치로 폴리머계 복합물의 점탄성 평가" 의 항목에 기재된다.
다음, 각 수지 용액은 상술된 제조 방법에서의 각종 반송 속도로 시트 상에 도포되어 엠보싱 시트를 제작한다. 결과의 요약이 도 4의 표에 도시된다. 또한, 각 수지 용액에 대응하는 필름의 Tg 및 굴절률이 상술된 평가 방법을 기초로 하여 측정된다. 결과의 요약은 도 4의 표에도 또한 도시된다.
엠보싱 시트가 제조되는 경우, 수지 용액의 도포량은, 엠보스 형상을 형성하는 각 필름이 용매가 건조된 이후 동일한 두께를 가질 수 있도록 조정된다. 형성된 엠보스 형상은 3단계에 따라 평가되는데, 도 4의 마진에 도시된 바와 같이 엠보스 롤러의 재생 형상을 대략 가지면 양호 (Good), 약간 변경되면 적정 (Fair), 그리고 상당히 변형되면 불량 (Poor) 이다.
도 4의 표에 의하면, 실시예 및 비교예는 그들 사이에서 엠보스 형상에 대한 평가 결과의 어떠한 차이도 나타내지 않는다. 하지만, 표면 품질에 대해서, 각 실시예는 적절한 표면 품질을 나타내는 반면, 비교예 1 및 비교예 2 양자는 불량한 표면 품질을 나타낸다.
상술된 결과로부터, 표면 상에 형성된 미세 요철의 규칙적인 패턴을 가지는 흠결없는 고품질의 엠보싱 시트가, 유기 용매에 의해 희석된 수지 용액을 사용함으로써, 표면 품질의 불균일을 발생시키지 않고, 경화된 필름의 물성에 영향을 주지도 않고, 고 선속도에서 우수한 생산성을 가지고 제조될 수 있으며, 이것이 본 발명에 의한 이점이다.
[제 2 실시예]
이하, 실시예를 참조하여 본 발명을 보다 구체적으로 기재하나, 본 발명은 실시예에 한정되지 않는다.
[수지 용액의 조절, 및 엠보싱 시트의 제조]
수지 용액 (코팅 용액) 은, 도 8의 표에 도시된 화학 화합물을 기재된 중량비로 혼합하고, 상기 용액을 교반하면서 50℃로 가열하여, 용해시킴으로써 조제한다. 표에 기재된 화합물의 각 명칭 및 함유율은 제 1 실시예와 동일하다. 엠보싱 시트는 수지 용액 및 도 1에 도시된 구성을 가지는 엠보싱 시트의 제조 장치 (10) 를 사용하여 제조된다.
여기서 사용되는 시트 (W) 는 폭 500 mm 및 두께 100 ㎛ 인 PET (폴리에틸렌 테레프탈레이트) 의 투명 필름이다.
여기서 사용되는 엠보스 롤러 (13) 는 길이 700 mm (시트 (W) 의 폭 방향) 및 직경 300 mm 이고, S45C 로 형성되고, 표면이 니켈로 코팅된다. 피치가 50 ㎛ 인 그루브가, 다이아몬드 터닝 툴 (싱글 포인트) 로 표면을 절삭함으로써, 롤러의 표면 상에 롤러 축 방향으로 대략 500 mm의 폭에 걸쳐서 전체 주위에 형성된다. 그루브의 단면 형상은 상부에서 점정 각도가 90°이고 그루브의 저부에서도 평탄 영역 없이 정점 각도가 90°인 삼각 형상이다. 구체적으로, 그루브 폭은 50 ㎛ 이고, 그루브 깊이는 약 25 ㎛ 이다. 조인트 라인이 없고 롤러의 주위 방향으로 엔드리스한 그루브를 가지기 때문에, 엠보스 롤러 (13) 는 시트 (W) 상에 삼각 형상 단면을 가지는 렌티큘러 렌즈 (프리즘 시트) 를 형성할 수 있다. 롤러는 그루브가 상부에 형성된 이후, 니켈로 도금된 표면을 가진다. 엠보스 롤러 (13) 의 개략 단면도는 도 3에 도시된다.
다이 코터는 코팅 장치 (12) 로 사용된다. 압출형 코팅 헤드는 코팅 장치 (12) 의 헤드 (12C) 로 사용된다.
도 8의 상술된 표에 기재된 용액은 코팅 용액 F (수지 용액) 으로 사용된다. 각 실시예 및 비교예에 대한 샘플은, 후술되는 도 9의 표에 도시된 바와 같이, 수지 용액의 용매 농도 및 반송 속도 (선속도) 의 조합된 조건으로 제조된다.
습윤 상태에서의 코팅 용액 F (수지 용액) 의 두께는, 유기 용매가 건조된 이후 필름 두께가 20㎛ 가 될 수 있도록, 코팅 헤드 (12C) 에 공급되는 코팅 액체 (F) 의 양을 액체 공급 장치 (액체 공급 펌프)(12B) 로 조절함으로써 제어한다.
열풍 순환식 장치가 건조 장치 (19) 로 사용된다. 코팅 액체 (F) 의 용매 농도는 액체가 도포된 이후의 건조 조건 (열풍의 온도) 에 따라서 조절된다.
여기서 사용되는 닙 롤러 (14) 는 직경 200mm 이고, 고무 경도 90인 실리콘 고무로 형성되는 표면층을 가진다. 엠보스 롤러 (13) 및 닙 롤러 (14) 로 시트 (W) 를 가압하기 위한 닙핑 압력 (유효 닙핑 압력) 은 0.5Pa 로 설정된다.
금속 할라이드 램프가 수지 경화 장치 (15) 로 사용되고, 에너지가 1,000 mJ/cm2 인 광을 수지에 조사한다.
상기 공정을 통해서, 도 9의 표에 도시된 각 실시예 및 비교예에 상응하는 요철 패턴을 가지는 시트 (W) 가 획득된다.
[엠보스 롤러의 더러움에 대한 평가]
엠보스 롤러 (13) 의 표면은, 엠보스 롤러 (13) 가 10시간 동안 연속 가동된 이후 육안 검사에 의해 관측되고, 하기 방식으로 평가된다. 적절한 상태에 대해서는 양호, 약간 더러운 경우는 적정, 및 상당히 더러운 경우는 불량으로 하여, 표면을 3단계로 평가한다.
[엠보스 형상의 평가]
엠보스 형상은 획득된 시트 (W) 를 절단하는 단계; 및 SEM (주사 전자 현미경) 을 사용하여 복수의 지점에서 요철 패턴의 단면 형상을 관측하는 단계에 의해 평가된다. 시트 (W)(엠보싱 시트) 의 개략적인 단면 형상은 도 5에 도시된다.
결과는 하기 방식으로 평가된다. 결과는 엠보스 롤러 (13) 의 표면 형상을 재생하는 형상에 대해서는 양호, 약간 변형된 형상에 대해서는 적정, 상당히 변형된 형상에 대해서는 불량의 3단계로 평가된다. 다음, 상술된 제조 방법에 있어서 각종 용매 농도로 조절된 코팅 용액 (F) 이 각종 반송 속도로 시트에 도포되어 엠보싱 시트를 생산한다. 평가 결과는 도 9의 표에 도시된다.
도 9의 표에 따르면, 2 ~ 8 wt.% 의 용매를 포함하는 모든 실시예 11 ~ 13 은 엠보스 롤러의 더러움 및 엠보싱 시트의 형상에 대해서 적절한 평가 결과는 보여준다.
이와 달리, 0.5 wt.% 의 용매를 포함하는 비교예 11 은 엠보스 롤러의 더러움에 대해서는 적정의 평가 결과를 보여주고 전반적으로는 불량의 평가 결과를 보여준다. 0.5 wt.% 의 용매를 포함하는 비교예 12 는 엠보스 롤러의 더러움에 대해서는 불량의 평가 결과를 보여주고, 엠보스 형상에 대해서는 적정의 평가 결과를 보여주며, 전반적으로는 불량의 평가 결과를 보여준다. 12 wt.% 의 용매를 포함하는 비교예 13 은 엠보스 형상에 대해서는 적정의 평가 결과를 보여주고, 전반적으로는 불량의 평가를 보여준다.
상술된 결과로부터, 표면 상에 형성된, 표면 품질이 불균일하지 않은, 미세 요철의 규칙적인 패턴을 가지고, 흠결 없이 고품질인 엠보싱 시트가, 본 발명에 의한 방법을 사용함으로써, 고 선속도에서 우수한 생산성을 가지고 제작될 수 있으며, 이것이 본 발명의 효과이다.
[제 3 실시예]
(실시예)
이하, 본 발명에 의한 구체적인 예를 설명한다. 후술되는 예는 상술된 제 2 실시형태를 주로 기초하여 수행되며, 상기 설명과 동일한 내용의 설명은 생략된다.
여기서 사용되는 패턴 전사용 몰드 (120) 는 하기 특성을 가진다. 구체적으로, 패턴 전사용 몰드 (120) 에는, EB 리소그래피 (전자빔 리소그래피) 에 의 해 제조된 마스크를 사용하여 직경 4인치인 Si 기판을 이온 에칭함으로써, 많은 구멍이 격자형태로 배열된 패턴 전사용 패턴부 (125) 가 형성된다. 각 구멍은 직경 5㎛ 및 깊이 30㎛ 로 형성된다. 패턴 전사용 패턴부 (125) 는 10mm 사각 영역 내에서 피치 15㎛로 격자 형태로 배열된 구멍으로 구성된다.
여기서 사용되는 전사 수용 재료 (110) 는 아세톤 용매에 용해된 아크릴 수지를 포함한다. 이 때, 용액 내 용매의 농도 (용매/용액) 가 75% 중량비일 수 있도록 전사 수용 재료 (110) 가 조제된다.
두께 100㎛ 인 아크릴 시트가 기판 (130) 으로 사용된다. 기판 (130) 은 충분한 크기를 가져 패턴 전사용 몰드 (120) 내의 패턴 전사용 패턴부 (125) 전체를 커버한다.
이하, 패턴 전사용 패턴부 (125) 의 패턴 전사용 패턴부 (125) 를 사용함으로써, 미세 패턴을 전사 수용 재료 (110) (패턴 전사된 필름 (112)) 로 전사하는 공정이 기재된다.
먼저, 전사 수용 재료 (110) 를 패턴 전사용 몰드 (120) 에 도포한다. 소위 "스핀 코팅" 법을 사용함으로써 충분한 양의 전사 수용 재료 (110) 를 패턴 전사용 몰드 (120) 상에 균일하게 도포한다.
전사 수용 재료 (110) 를 패턴 전사용 몰드 (120) 상에 도포하는 경우, 패턴 전사용 몰드 (120) 의 코팅된 표면을 10 kPa 로 감압하여 패턴 전사용 몰드 (120) 로의 공기 침투를 방지한다.
다음, 전사 수용 재료 (110) 의 표면과 접촉되는 패턴 전사용 몰드 (120) 의 전사 수용 재료 (110) 상에 기판 (130) 이 탑재된다. 이 때, 기판 (130) 이 전사 수용 재료 (110) 의 용매 성분 때문에 전사 수용 재료 (110) 에 부착된다.
다음, 패턴 전사용 몰드 (120) 및 기판 (130) 을 그 사이에 전사 수용 재료를 끼운 상태에서 약 1분 동안 홀딩한다. 홀딩되는 동안, 전사 수용 재료 (110) 의 용매 일부가 기판 (130) 을 통해 스며들고 기화된다. 그 결과, 패턴 전사용 몰드 (120) 및 기판 (130) 사이에 끼워진 전사 수용 재료 (110) 의 용매 농도가 약 25% 로 된다.
용매 농도가 약 25%에 이르는 경우, 기판 (130) 이 패턴 전사용 몰드 (120) 로부터 분리된다. 이 때, 패턴 전사된 필름 (112) (전사 수용 재료 (110)) 이 기판 (130) 과 함께 패턴 전사용 몰드 (120) 로부터 박리된다.
다음, 패턴 전사용 몰드 (120) 로부터 박리된 패턴 전사된 필름 (112) 의 패턴부 (115) 가 건조되어 패턴부 (115) 에 잔존하는 용매를 기화한다. 이로써 형성된 패턴부 (115) 는 복수의 필러로 이루어지는 필러부 (118) 를 상부에 가진다.
이 때, 실험 범위 이내 95% 이상의 확률로 안정 상태에서 필러부 (118) 가 패턴부 (115) 상에 형성된다. 이로써, 본 발명에 의한 제조 방법에 의해, 패턴 전사용 몰드 (120) 로부터 패턴 전사된 필름 (112) 을 효과적으로 박리하고, 고품질의 패턴 시트를 제공할 수 있음이 확인되며, 이것이 본 발명의 이점이다.
(비교예)
상술된 실시예에 대비하여, 하기 비교예를 실시한다. 하기 조건을 제외 하고, 상술된 실시예와 동일한 조건으로 비교예를 실시한다.
기판 (130) 이 패턴 전사용 몰드 (120) 로부터 분리되는 경우, 전사 수용 재료 (110) (패턴 전사된 필름 (112)) 의 용매 농도가 약 3% 로 조절된다. 즉, 패턴 전사용 몰드 (120) 및 기판 (130) 사이에 존재하는 전사 수용 재료 (110) 의 용매 농도가 약 3% 에 이르는 경우, 기판 (130) 이 패턴 전사용 몰드 (120) 로부터 분리된다. 이 경우, 패턴부 (115) 의 필러부 (118) 내의 일부 필러가 부서진다. 그 결과, 정상적으로 제조될 수 있는 필러의 면적이 패턴부 (115) 전체 면적의 10% 이하이다.
이하, 패턴 전사용 몰드 (120) 및 기판 (130) 사이에 존재하는 전사 수용 재료 (110) 의 용매 농도가 약 45%에 이르는 경우, 기판 (130) 이 패턴 전사용 몰드 (120) 로부터 분리된다. 이 경우, 거의 모든 전사 수용 재료 (110) 가 패턴 전사용 몰드 (120) 에 잔존하다.
이러한 비교예로부터도, 유기 용매의 적정량을 포함하는 패턴 전사된 필름 (112) 을 패턴 전사용 몰드 (120) 로부터 박리함으로써, 적정 상태를 유지하는 패턴부 (115) 가 제조된다는 것이 확인된다.

Claims (27)

  1. 엠보스 롤러 표면의 요철을 시트상 재료의 표면에 전사하여 형성되는 엠보싱 시트 (embossed sheet) 의 제조 방법으로서,
    유기 용매로 희석된 수지 용액으로 가요성 스트립 형상의 시트상 재료를 코팅함으로써 수지 용액 층이 형성된, 상기 가요성 스트립 형상의 시트상 재료를 연속 주행시키는 단계;
    상기 수지 용액 층에 포함된 상기 유기 용매를 증발시키는 단계;
    건조 이후의 상기 시트상 재료를 회전하고 있는 상기 엠보스 롤러에 감은 다음, 상기 엠보스 롤러 표면의 요철을 상기 수지 용액 층으로 전사하는 단계; 및
    상기 시트상 재료가 상기 엠보스 롤러에 감겨져 있는 상태에서 상기 수지 용액 층을 경화하는 단계를 포함하는, 엠보싱 시트의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 수지 용액은 방사선 경화 수지 용액이고,
    상기 수지 용액 층은 상기 수지 용액 층을 방사선에 노출시킴으로써 경화되는, 엠보싱 시트의 제조 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 수지 용액은 상기 유기 용매의 10 중량% 이상을 포함하는, 엠보싱 시트 의 제조 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수지 용액은 다이 코터, 바 코터, 롤 코터, 또는 그라비어 코터에 의해 코팅되는, 엠보싱 시트의 제조 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수지 용액은 적어도 하기 화합물 (A) 및 화합물 (B):
    (A) 아크로일기 및/또는 비닐기 등의 중합성기를 포함하는 화합물; 및
    (B) 방사선 노출에 의해 상기 화합물 (A) 을 중합할 수 있는 활성종을 발생시키는 화합물을 포함하는, 엠보싱 시트의 제조 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수지 용액의 점도는, 상기 수지 용액이 코팅될 때 100 mPaㆍs 이하인, 엠보싱 시트의 제조 방법.
  7. 엠보스 롤러 표면 상의 요철을 시트상 재료의 표면에 전사하여 형성되는 엠보싱 시트 (embossed sheet) 의 제조 방법으로서,
    유기 용매로 희석된 수지 용액으로 가요성 스트립 형상의 시트상 재료를 코팅함으로써 수지 용액 층이 형성된, 상기 가요성 스트립 형상의 시트상 재료를 연 속 주행시키는 단계;
    회전하고 있는 상기 엠보스 롤러에 상기 시트상 재료를 감은 다음, 상기 엠보스 롤러 표면의 요철을 상기 유기 용매가 잔류하는 상기 수지 용액 층으로 전사하는 단계; 및
    상기 시트상 재료가 상기 엠보스 롤러에 감겨져 있는 상태에서 상기 수지 용액 층을 경화하는 단계를 포함하는, 엠보싱 시트의 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 수지 용액은 방사선 경화 수지 용액이고,
    상기 수지 용액 층은 상기 수지 용액 층을 방사선에 노출시킴으로서 경화되는, 엠보싱 시트의 제조 방법.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 수지 용액 층은, 상기 수지 용액 층이 상기 유기 용매의 1 ~ 10 중량% 를 포함한 상태로 경화되는, 엠보싱 시트의 제조 방법.
  10. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유기 용매의 농도는, 회전하고 있는 상기 엠보스 롤러에 상기 시트상 재료를 감기 이전에, 상기 수지 용액 내의 상기 유기 용매를 증발시킴으로써 제어되는, 엠보싱 시트의 제조 방법.
  11. 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유기 용매의 농도는, 상기 시트상 재료를 상기 엠보스 롤러로부터 박리한 이후에, 상기 수지 용액 내의 상기 유기 용매를 증발시킴으로써 제어되는, 엠보싱 시트의 제조 방법.
  12. 제 7 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시트상 재료 상에 전사하여 형성되는 요철 패턴의 피치는 100㎛ 이하인, 엠보싱 시트의 제조 방법.
  13. 제 7 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 엠보싱 시트는 광학 필름으로 사용되는, 엠보싱 시트의 제조 방법.
  14. 가요성 스트립 형상의 시트상 재료를 공급하기 위한 시트상 재료 공급 장치;
    유기 용매로 희석된 수지 용액으로 상기 시트상 재료의 표면을 코팅하기 위한 코팅 장치;
    상기 수지 용액의 층에 함유된 상기 유기 용매를 증발시키기 위한 건조 장치;
    회전하고 있는 엠보스 롤러에 연속 주행 중인 상기 시트상 재료를 감으면서, 상기 엠보스 롤러 표면의 요철을 상기 시트상 재료의 표면에 전사하여 형성하기 위 한 전사 장치; 및
    상기 시트상 재료가 상기 엠보스 롤러에 감겨져 있는 상태에서 상기 수지 용액을 경화하기 위한 수지 용액 경화 장치를 포함하는, 엠보싱 시트 (embossed sheet) 의 제조 장치.
  15. 가요성 스트립 형상의 시트상 재료를 공급하기 위한 시트상 재료 공급 장치;
    유기 용매로 희석된 수지 용액으로 상기 시트상 재료의 표면을 코팅하기 위한 코팅 장치;
    상기 수지 용액의 층에 함유된 상기 유기 용매를 증발시키기 위한 제 1 건조 장치;
    회전하고 있는 엠보스 롤러에 연속 주행 중인 상기 시트상 재료를 감으면서, 상기 엠보스 롤러 표면의 요철을 상기 시트상 재료의 표면에 전사하여 형성하기 위한 전사 장치;
    상기 시트상 재료가 상기 엠보스 롤러에 감겨져 있는 상태에서 상기 수지 용액을 경화하기 위한 수지 용액 경화 장치; 및
    상기 수지 용액의 층이 경화된 이후, 상기 수지 용액의 층에 포함된 상기 유기 용매를 증발시키기 위한 제 2 건조 장치를 포함하는, 엠보싱 시트의 제조 장치.
  16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 수지 용액 경화 장치는 상기 엠보스 롤러와 근접하게 제공되는 조사 장 치인, 엠보싱 시트의 제조 장치.
  17. 미세 패턴을 가지는 패턴 시트 (patterned sheet) 의 제조 방법으로서,
    유기 용매 및 수지 폴리머를 포함하는 전사 수용 재료가, 소정 패턴이 형성된 패턴 전사용 몰드와 기판 사이에 개재되는 상태에서, 상기 전사 수용 재료를 통해 상기 패턴 전사용 몰드를 상기 기판에 밀착시키는 단계;
    상기 패턴 전사용 몰드와 상기 기판 사이의 상기 전사 수용 재료에 포함된 상기 유기 용매의 일부를 증발시키는 단계; 및
    상기 패턴 전사용 몰드의 상기 소정 패턴을 전사함으로써 미세 패턴이 형성되는 상기 전사 수용 재료로 이루어지는, 전사된 필름을 상기 패턴 전사용 몰드로부터 박리하는 단계를 포함하고,
    상기 전사된 필름을 상기 패턴 전사용 몰드로부터 박리하는 경우, 상기 유기 용매를 포함하는 상기 전사된 필름이 상기 패턴 전사용 몰드로부터 박리되는, 패턴 시트의 제조 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 전사된 필름 내의 상기 유기 용매의 농도는, 상기 전사된 필름이 상기 패턴 전사용 몰드로부터 박리될 때, 5 ~ 40% 중량비인, 패턴 시트의 제조 방법.
  19. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,
    상기 기판에 포함된 폴리머 중 적어도 하나는 상기 유기 용매에 가용성인, 패턴 시트의 제조 방법.
  20. 제 17 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전사 수용 재료는, 상기 패턴 전사용 몰드 및 상기 기판 중 적어도 하나를 상기 전사 수용 재료로 코팅함으로써, 상기 패턴 전사용 몰드 및 상기 기판 사이에 개재되는, 패턴 시트의 제조 방법.
  21. 제 17 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전사 수용 재료는, 상기 패턴 전사용 몰드를 상기 전사 수용 재료로 코팅함으로써, 상기 패턴 전사용 몰드 및 상기 기판 사이에 개재되고,
    상기 패턴 전사용 몰드가 상기 전사 수용 재료로 코팅되는 경우, 상기 패턴 전사용 몰드 중에서 적어도 상기 전사 수용 재료가 코팅되는 영역의 주변이 감압되는, 패턴 시트의 제조 방법.
  22. 제 17 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전사 수용 재료는, 상기 기판을 상기 전사 수용 재료로 코팅함으로써, 상기 패턴 전사용 몰드 및 상기 기판 사이에 개재되고,
    상기 전사 수용 재료를 통해 상기 패턴 전사용 몰드가 상기 기판에 밀착되는 경우, 적어도 상기 전사 수용 재료의 주변이 감압되는, 패턴 시트의 제조 방법.
  23. 제 17 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전사 수용 재료는, 상기 기판을 상기 전사 수용 재료로 코팅함으로써, 상기 패턴 전사용 몰드 및 상기 기판 사이에 개재되고,
    상기 패턴 전사용 몰드는 그에 가해지는 압력으로 유지되면서, 상기 전사 수용 재료를 통해 상기 기판에 밀착되는, 패턴 시트의 제조 방법.
  24. 제 17 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 패턴 전사용 몰드는 마스크 및 에칭 처리의 사용에 의해 Si 기판으로부터 처리된 Si 가공품이거나, 또는 전기 주조 처리된 상기 Si 가공품으로부터 전기 주조 처리된 복제품인, 패턴 시트의 제조 방법.
  25. 제 17 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전사된 필름 상에 형성되는 상기 미세 패턴의 볼록부의 애스펙트비는 다음의 관계식: 높이/폭≥2 를 만족하는, 패턴 시트의 제조 방법.
  26. 제 17 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전사된 필름 상에 형성되는 상기 미세 패턴의 오목부에 대한 볼록부의 면적비는 다음의 관계식: 볼록부의 면적/오목부의 면적≤0.5 를 만족하는, 패턴 시트의 제조 방법.
  27. 제 17 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 기재된 패턴 시트 (patterned sheet) 의 제조 방법에 따라 제조되는, 패턴 시트.
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