KR20130108991A - 미세 표면 구조를 갖는 필름의 제조방법 및 제조장치 - Google Patents

Abstract

직교하는 2방향의 홈이 표면에 형성된 금형에 간헐적으로 필름을 공급하는 공정과, 금형에 필름을 접촉시켜 압박해서 필름 표면에 금형 표면의 형상에 대응하는 형상을 성형하는 공정과, 금형 표면에 접합된 성형 후의 필름을 박리하는 이형 공정을 포함하는 미세 표면 구조를 갖는 필름의 제조방법 및 장치로서, 금형의 홈이 서로 직교하는 2방향이 필름의 반송방향과 폭방향과 대략 동일하고, 이형 공정에 있어서의 필름의 박리방향이 필름의 반송방향에 대하여 15도∼75도의 각도를 이루는 것을 특징으로 한다. 필름 표면에 금형 표면의 미세 구조를 전사·성형하고 성형 후에 이형해서 반송할 때에 이형에 기인하는 결점이나 수율 저하를 억제할 수 있다.

Description

미세 표면 구조를 갖는 필름의 제조방법 및 제조장치{METHOD AND APPARATUS FOR PRODUCING FILM HAVING FINE SURFACE STRUCTURE}

본 발명은 연속 형상의 필름을 순차적으로 성형 장치에 공급하여 상기 필름의 표면에 미세 구조를 성형하는 미세 표면 구조를 갖는 필름의 제조방법 및 제조장치에 관한 것이다. 특히, 직교하는 복수의 미세한 홈을 갖는 미세 표면 구조를 갖은 성형 필름을 금형으로부터 스무스하게 박리할 수 있는 미세 표면 구조를 갖는 필름의 제조방법 및 제조장치에 관한 것이다.

도광판, 광확산판, 렌즈 등의 광학매체에 사용되는 필름의 제조방법으로서, 필름 표면에 미세 구조를 성형하는 방법이 종래부터 알려져 있고, 예를 들면 롤 형상의 장척 필름에 대하여 간헐적으로 미세 구조를 형성하는 장치 및 방법이 제안되어 있다(특허문헌 1, 특허문헌 2).

이들 장치 및 방법에서는 언와인딩 롤로부터 프레스 장치 내로 공급한 필름을 미세 구조가 표면에 형성된 금형에 의해 프레스함으로써 필름 표면에 금형 표면의 미세 구조를 전사한다. 또한, 프레스에 의해 전사할 때는 필름을 구성하는 수지의 유리전이점 이상까지 필름을 가열함으로써 필름을 연화시켜서 성형성을 향상시킨다. 성형 완료 후는 프레스 압력을 해방함과 아울러 필름에 일정한 장력을 부가해서 금형 표면으로부터 필름을 박리한다. 그 후에 필름을 하류측으로 이송함과 아울러, 이어서 성형하는 필름을 금형 표면에 공급하여 프레스에 의한 전사를 반복한다.

상기의 일련의 공정에 있어서, 금형 표면으로부터 필름을 스무스하게 박리하는 것이 그 성형 필름의 성능의 관점으로부터 매우 중요하다. 박리 과정에서 금형에 수지가 잔존했을 경우, 이후에 성형된 필름에 표면의 미세 구조면에 깨짐 등의 결함이 생겨서 외관 등의 품위의 문제나 광학 특성 등의 기능적인 문제를 야기한다.

금형으로부터 필름을 스무스하게 박리하는 방법으로서, 평행하게 배치된 2개의 롤을 전사 후의 금형 표면으로 필름을 감싸도록 한 상태로 회전시키면서 반송방향으로 직동시키는 방법이 제안되어 있다(특허문헌 3, 특허문헌 4). 이들 방법은 박리방향을 필름의 반송방향과 동일하게 해서 금형 표면에서 롤을 회전시키면서 이동 함으로써 박리선(금형과 필름이 박리되는 경계)에서 필름에 일정한 장력을 계속해서 부여하므로, 성형 영역 전면에서 균일하고 스무스한 박리 상태를 만들어 낼 수 있다. 특히, 금형 표면의 홈이 박리선의 이동방향(박리방향)을 따라 형성되어 있는 경우에는 보다 스무스한 박리 동작이 가능하다.

그러나, 필름의 반송방향과 폭방향을 따라 서로 직교하는 홈이 형성되어 있는 경우에는 박리방향과 필름 폭방향의 홈이 직교하고, 박리 저항이 막대해져서 스무스한 박리가 곤란해질 경우가 있었다. 박리 저항이 막대해지는 이유는, 박리시 즉, 홈 내부에 충전된 수지 성형체를 인발할 때에 폭방향의 각 홈에서 동시에 큰 수지 변형을 필요로 하여 금형의 홈 벽면과 수지 사이에 발생하는 마찰력이 커지기 때문이다.

그래서, 2방향의 홈이 교차할 경우라도 스무스한 박리를 행하는 것을 목적으로 해서, 2개의 홈의 교차각을 α라고 했을 때에 홈으로부터 α/2 기운 방향으로 박리하는 방법이 제안되어 있다(특허문헌 5). 그러나, 이 특허문헌 5는 제품 설계상, 또는 제품 수율(성형 필름으로부터 제품으로서 이용할 수 있는 비율)상, 가장 유리하게 되는 케이스로서 홈을 반송방향과 폭방향을 따라 직교하도록 배치했을 경우에 대한 구체적인 해결 수단을 제시하는데는 이르고 있지 않다.

일본 특허 공개 2005-199455호 공보 일본 특허 공개 2005-310286호 공보 일본 특허 공개 2008-105407호 공보 일본 특허 공개 2008-105408호 공보 일본 특허 공개 2007-296683호 공보

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해서 예의 검토한 결과 얻어진 것이며, 연속된 필름을 순차적으로 성형 장치에 공급하고, 특히 상기 필름 표면에 직교하는 2방향의 홈을 갖는 미세 구조를 간헐적으로 성형하고, 성형 후에 스무스하게 이형해서 반송할 수 있는 미세 표면 구조를 갖는 필름의 제조방법 및 제조장치에 관한 것으로서, 특히 이형 공정에 기인하는 결점이나 수율의 저하를 억제하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명에 의한 미세 표면 구조를 갖는 필름의 제조방법은, 필름을 표면에 적어도 필름의 반송방향과 직교하는 방향으로 연장되는 홈과 상기 홈과 교차하는 방향으로 연장되는 홈이 형성된 금형에 간헐적으로 공급하는 공급 공정과, 공급되어 온 필름을 상기 금형의 표면에 압박함으로써 상기 필름의 적어도 한쪽 면에 금형의 표면 형상에 대응하는 형상을 전사하는 표면 성형 공정과, 상기 표면 성형 공정에서 금형에 접합된 필름을 금형으로부터 박리하는 이형 공정을 적어도 포함하는 미세 표면 구조를 갖는 필름의 제조방법으로서, 상기 이형 공정에 있어서 상기 금형으로부터의 필름의 박리를 박리 개시부가 선형상으로 연장되는 박리선을 형성하고 상기 박리선을 필름의 반송방향 상류측을 향해서 연속적으로 이동시키도록 행함과 아울러 상기 연속적으로 이동하는 박리선의 필름의 반송방향에 대한 각도를 15도∼75도의 범위 내로 하는 것을 특징으로 하는 방법으로 이루어진다. 본 발명에 있어서는 금형의 표면에 형성되는 홈으로서는, 상술과 같이 필름의 박리시의 문제 해소의 목적 면에서 필름의 반송방향과 직교하는 방향으로 연장되는 홈은 필수적인 홈으로 하지만, 상기 홈과 교차하는 방향으로 연장되는 홈은 반드시 상기 홈과 직교하고 있을 필요는 없다. 또한, 필름의 반송방향과 직교하는 방향으로 연장되는 홈에 관해서는, 반드시 직선 형상으로 연장되어 있을 필요는 없고, 다소 물결치면서 필름의 반송방향과 직교하는 방향으로 연장되어 있어도 좋다. 즉, 이러한 형태의 것도 본 발명의 범위 내에 포함된다.

상기와 같은 본 발명에 의한 필름의 제조방법에 있어서는, 이형 공정에 있어서의 금형으로부터의 필름의 박리시에 박리선이 필름의 반송방향 상류측을 향해서 연속적으로 이동됨과 아울러, 박리선이 필름의 반송방향에 대하여 15도∼75도의 범위 내의 각도 경져진 상태에서 연속적으로 이동된다. 따라서, 금형의 표면에 형성된 필름의 반송방향과 직교하는 방향으로 연장되는 홈에 대하여 필름이 박리될 때에는 상기 홈과 박리선이 항상 비스듬히 교차하게 되고, 상기 홈에 대해서는 상기 홈의 연설방향을 따라 순차적으로 필름이 박리되어 가게 된다. 그 때문에, 상기 홈의 연설방향 각 부위에 있어서 동시에 박리될 경우와 같은 큰 박리력은 요구되지 않고, 작은 박리 저항을 가지고 연속적인 박리가 스무스하게 행하여진다. 또한, 박리 저항이 작게 억제되어 홈의 벽면과 홈 내 수지 사이에 발생하는 마찰력도 작게 억제되기 때문에 홈 내에 필름 구성 수지가 잔존하는 문제의 발생도 방지되고, 성형되는 필름측에서 보면 표면의 미세 구조의 결손이나 외관상의 결점의 발생이 저감 또는 방지된다.

상기 본 발명에 의한 필름의 제조방법에 있어서는, 상기 금형의 표면에 형성된 홈이 필름의 반송방향과 직교하는 방향으로 연장되는 홈과 필름의 반송방향으로 연장되는 홈이 서로 직교하는 2방향의 홈을 포함하고 있는 형태를 채용할 수 있다. 이러한 양 홈의 방향 설정에 의해 필름 반송방향을 따라 필름 폭방향과 필름 길이 방향으로 연장되는 서로 직교하는 미세 요철이 형성되게 되므로, 필름 전체로부터 표면에 원하는 미세 요철 구조가 형성된 필름 제품부를 채취하는 점에서 가장 낭비 없이 채취하는 것이 가능하게 되고, 제품 수율이 향상된다.

또한, 상기 박리선의 필름의 반송방향에 대한 각도로서는 박리선이 필름의 반송방향에 대하여 45도를 이루는 것이 가장 바람직하다. 특히, 금형의 표면에 필름의 반송방향과 직교하는 방향으로 연장되는 홈과 필름의 반송방향으로 연장되는 홈이 서로 직교하는 2방향의 홈이 형성되어 있을 경우, 박리선이 필름의 반송방향에 대하여 45도의 각도를 이루고 있으면 양 홈에 대하여 같은 비스듬히 교차 각도 상태로 되므로, 양 홈에 대하여 작은 박리력을 가지고 원활한 박리를 행하는 것이 가능하게 된다. 단, 이 박리선의 필름의 반송방향에 대한 각도는 정확하게 45도인 것이 바람직하지만, 45도±2도 정도의 범위 내이면 동등의 작용 효과가 얻어진다.

또한, 상기 이형 공정의 보다 구체적인 형태로서, 예를 들면 상기 이형 공정은 필름을 금형으로부터 박리하는 박리 롤과, 박리 롤과 평행하게 배치된 보조 롤을 이용하여 행할 수 있다. 즉, 상기 이형 공정은 필름을 금형으로부터 박리하는 박리 롤과, 박리 롤과 평행하게 배치된 보조 롤에 필름을 감싸도록 한 상태로 양쪽 롤을 회전시키면서 양쪽 롤을 금형의 표면과 평행하게 이동시킴으로써 금형 표면으로부터 필름을 박리하는 방법을 채용할 수 있다. 이러한 형태에 있어서는, 후술의 실시예에서 상세하게 설명하는 바와 같이, 필름이 금형으로부터 한층더 스무스하게 박리된다.

이 박리 롤과 보조 롤을 사용하는 방법에 있어서는, 후술의 실시예에서 상세하게 설명하는 바와 같이, 상기 양쪽 롤을 금형의 표면과 평행하게 필름 반송방향하류측에서 상류측을 향해서 이동시킴으로써 금형 표면으로부터 필름을 박리하고, 또한, 상기 양쪽 롤의 축심이 상기 박리선과 평행한 형태를 채용할 수 있다(제 1 형태).

이 제 1 형태에 있어서는 상기 양쪽 롤과 필름은 에어층의 개재에 의해 비접촉 상태로 유지되는 것이 바람직하다. 롤과 필름이 비접촉 상태로 유지됨으로써 필름 박리 중에 필름과 롤 표면 사이에, 예를 들면 롤 축방향의 상대 속도가 발생하는 경우에 있어서도 필름과 롤 표면의 직접 접촉에 의한 마찰을 회피할 수 있고, 그것에 의해서 필름 표면의 상처나, 성형된 미세 요철 구조의 붕괴를 방지할 수 있다.

또한, 상술의 박리 롤과 보조 롤을 사용하는 방법에 있어서는, 후술의 실시예에서 상세하게 설명하는 바와 같이 상기 양쪽 롤의 금형에 대한 이동방향을 상기 박리선과 수직인 방향으로 하는 형태를 채용할 수 있다(제 2 형태).

이 제 2 형태에 있어서는 연속적으로 이동하는 박리선의 필름의 반송방향에 대한 각도가 15도∼75도의 범위 내의 각도로 되고, 또한 상기 양쪽 롤의 금형에 대한 이동방향을 상기 박리선과 수직인 방향으로 한다. 그리고, 이 박리 형태에 있어서 금형으로부터 박리 중인 필름과, 박리된 필름을 감씨도록 한 상태에서 이동되는 상기 양쪽 롤에 대해서 보면, 양쪽 롤은 필름의 반송방향에 대해서는 경사방향으로 이동되지만, 상기 박리선에 대해서는 상기 박리선과 수직인 방향으로 이동되므로, 금형으로부터 박리된 직후의 필름은 박리 롤의 표면과의 사이에 상대적인 어긋남을 발생시키지 않고 그대로 원활하게 박리 롤의 표면에 귄취되어 가게 된다. 보조 롤은 박리 롤과 평행하게 배치되어 있으므로 박리 롤의 표면 상의 필름은 박리 롤의 표면으로부터 보조 롤의 표면으로 필름 폭방향으로 어긋남을 발생시키지 않고 그대로 원활하게 이행되어 가고, 보조 롤의 표면으로부터 필름의 반송방향 하류측으로 이송되어 간다. 그 결과, 금형으로부터의 필름 박리로부터 보조 롤로부터 필름의 반송방향 하류측으로의 송출까지의 동안에 있어서, 필름과 양쪽 롤의 사이에 표면끼리의 마찰 등은 생기지 않게 되어 표면에 미세 구조가 성형된 필름의 표면 품위가 양호하게 유지된다.

본 발명에 의한 미세 표면 구조를 갖는 필름의 제조장치는, 표면에 적어도 필름의 반송방향과 직교하는 방향으로 연장되는 홈과 상기 홈과 교차하는 방향으로 연장되는 홈이 형성된 금형과, 상기 금형에 대하여 필름을 간헐적으로 공급하는 공급수단과, 공급되어 온 필름을 상기 금형의 표면에 압박함으로써 상기 필름의 적어도 한쪽 면에 금형의 표면 형상에 대응하는 형상을 전사하는 프레스 성형수단과, 상기 금형의 표면에 압박되어 금형에 접합된 필름을 금형으로부터 박리하는 이형수단을 적어도 포함하는 미세 표면 구조를 갖는 필름의 제조장치에 있어서, 상기 이형수단은 금형 상의 필름에 대하여 구름이동하면서 상기 필름을 금형으로부터 박리하는 박리 롤과, 상기 박리 롤과 평행하게 배치된 보조 롤과, 필름을 상기 박리 롤에 감싸도록 하는 위치에 상기 보조 롤을 유지하는 보조 롤 유지수단과, 상기 박리 롤에 필름을 감싸도록 한 상태에 있어서의 상기 양쪽 롤의 상대 위치 관계를 유지한 채 상기 양쪽 롤을 금형의 표면과 평행하게 연속적으로 이동시키는 롤 이동수단을 구비하고 있고, 또한 상기 양쪽 롤의 축심 방향의 필름의 반송방향에 대한 각도가 15도∼75도의 범위 내로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 것으로 이루어진다. 이 장치에 있어서도 금형의 홈의 방향에 관한 개념은 상술한 바와 같다.

이러한 필름의 제조장치에 있어서는, 상기 금형의 표면에 형성된 홈이 필름의 반송방향과 직교하는 방향으로 연장되는 홈과 필름의 반송방향으로 연장되는 홈이 서로 직교하는 2방향의 홈을 포함하고 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 양쪽 롤의 축심 방향이 필름의 반송방향에 대하여 45도를 이루도록 설정되어 있는 것이 바람직하다. 이 양쪽 롤의 축심 방향에 관해서도 정확하게 45도인 것이 바람직하지만, 45도±2도 정도의 범위는 허용 범위이다.

이러한 필름의 제조장치에 있어서도, 상기 롤 이동수단에 의한 상기 양쪽 롤의 이동방향이 필름의 반송방향 상류측을 향하는 방향으로 설정되어 있는 형태(제 1 형태)를 채용할 수도 있고, 상기 롤 이동수단에 의한 상기 양쪽 롤의 이동방향이 상기 양쪽 롤의 축심의 방향과 수직인 방향으로 설정되어 있는 형태(제 2 형태)를 채용할 수도 있다.

상기 제 1 형태에 있어서는 상기 양쪽 롤은 표면으로부터 에어 분출 가능하게 구성되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 양쪽 롤의 외표면이 다공질체로 형성되어 있는 것이 바람직하고, 그것에 의해서 용이하게 균일한 바람직한 에어 분출 구조를 달성할 수 있다.

또한, 상기와 같은 본 발명에 의한 필름의 제조장치에 있어서는 상기 양쪽 롤은 회전 가능하게 구성되어 있고, 상기 롤 이동수단은 금형의 표면과 평행하게 필름의 반송방향 상류측을 향하는 방향으로 강제적으로 직진 구동하는 기구를 포함하고, 필름에 장력을 부여하는 장력 부여 기구가 상기 보조 롤보다 필름 반송방향하류측에 설치되어 있는 형태를 채용할 수 있다.

(발명의 효과)

본 발명에 의한 미세 표면 구조를 갖는 필름의 제조방법 및 제조장치에 의하면, 금형의 표면에 제품 설계가 용이하고 제품 수율이 높은 필름 반송방향과 폭방향에 직교하는 홈이 있어도 스무스하게 필름을 이형하는 것이 가능해지고, 금형의 홈 내부에 수지를 잔존시키는 일이 없다. 그 결과, 제조한 필름의 미세 표면 구조의 결손이나 외관상의 결점을 저감할 수 있고, 또한 금형의 고수명화를 꾀할 수 있다.

또한, 종래의 방법으로 박리할 수 있었던 경우에도 박리 속도를 빨리하는 것이 가능하므로 택트타임을 짧게 하는 것이 가능하게 되고, 그것에 의해 생산성을 향상시키는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 일실시형태에 의한 필름의 제조장치를 필름 폭방향으로부터 본 개략 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시형태에 의한 필름의 제조방법에 적용하는 금형의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 필름의 제조장치에 있어서의 필름 이형 공급장치의 일례를 나타내는 상면측에서 본 개략 평면도이다.
도 4는 도 3의 필름 이형 공급장치를 필름 반송방향의 와인딩측에서 본 개략 정면도이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 필름의 제조방법에 있어서의 필름의 이형 공정을 상면측에서 본 개략 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 필름의 제조방법에 있어서의 필름의 공급 공정을 상면측에서 본 개략 평면도이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 필름의 제조장치에 있어서의 필름 이형 공급장치의 일례를 나타내는 상면측에서 본 개략 평면도이다.
도 8은 도 7의 필름 이형 공급장치를 필름 반송방향의 와인딩측에서 본 개략 정면도이다.
도 9는 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 필름의 제조방법에 있어서의 필름의 이형 공정을 상면측에서 본 개략 평면도이다.
도 10은 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 필름의 제조방법에 있어서의 필름의 공급 공정을 상면측에서 본 개략 평면도이다.

이하에, 본 발명에 대해서 도면을 참조하면서 바람직한 실시형태를 중심으로 상세하게 설명한다.

본 발명의 미세 표면 구조를 갖는 필름의 제조장치는 금형과, 상기 금형의 표면에 필름을 압박하는 프레스 장치와, 상기 금형 표면의 필름을 박리함과 아울러 이어서 성형하는 필름을 금형의 표면에 공급하기 위한 이형 공급장치와, 필름을 반송하기 위한 반송장치를 적어도 포함하는 표면 미세 구조 필름의 제조장치이며, 상기 이형 공급장치가 예를 들면 필름을 박리하기 위한 박리 롤과, 필름의 패스 라인을 사이에 두고 상기 박리 롤과 평행하게 배치된 보조 롤과, 필름을 상기 박리 롤에 감싸도록 상기 보조 롤을 유지하는 보조 롤 유지수단(예를 들면, 필름을 상기 박리 롤에 감싸도록 상기 보조 롤을 바이어싱하는 보조 롤 바이어싱 수단)과, 필름을 상기 박리 롤에 감싸도록 하는 상대 위치 관계를 유지한 채 상기 양쪽 롤을 상기 금형의 표면과 평행하게 이동시키는 롤 유닛 평행 이동수단을 적어도 구비하고 있고, 또한 상기 양쪽 롤의 축심이 필름의 반송방향에 대하여 15도∼75도를 이루도록 배치되어 있다.

도 1에 본 발명의 미세 표면 구조 필름의 제조장치(1)의 일실시형태를 필름(2)의 폭방향으로부터 본 측면도를 나타낸다. 직교하는 2방향의 홈이 표면에 형성된 금형(3)의 일실시형태를 나타내는 사시도를 도 2에 나타낸다. 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 장치에 포함되는 이형 공급장치의 일실시형태를 나타내는 평면도를 도 3에, 필름 반송방향의 와인딩측에서 본 정면도를 도 4에 나타낸다.

도 1에 나타내는 바와 같이 본 발명의 미세 표면 구조 필름 제조장치(1)는, 프레스 장치(10)와, 상기 반송장치인 언와인딩 유닛(50) 및 와인딩 유닛(60)과, 표면에 미세 요철형상이 형성된 금형(3)에 밀착된 성형용 필름을 이형하고, 이어서 성형하는 성형용 필름을 공급하기 위한 이형 공급장치(20)와, 금형(3)을 가열, 냉각하기 위한 히터 유닛(30)과, 냉각 유닛(40)을 구비하고 있다.

미세 표면 구조 필름 제조장치(1)의 동작으로서는 언와인딩 유닛(50)에 의해 롤 형상으로 권취된 성형용 필름(2)이 풀려서 프레스 장치(10)에서 금형(3)의 미세형상이 가공된 표면(3a)에 압박되고, 필름의 성형면(2a)에 금형(3)의 표면 형상에 대응하는 형상, 즉 금형(3)의 미세형상과는 역패턴의 미세형상이 전사 성형되고, 이형되어 와인딩 유닛(60)을 향해서 반송되면서, 이어서 전사 성형되는 필름(2)이 금형에 공급된다. 이 동작을 1사이클로 해서, 전사 성형, 이형, 공급이 순차적으로 반복되어서 행하여진다. 또한, 성형 가공은 가열 성형 방식에만 한정되지 않고, 예를 들면 광을 이용한 성형 방식에 의해서도 행할 수 있다. 가열 성형 방식에 의하지 않을 경우에는, 본 발명의 장치·방법에 있어서 온도조절장치인 가열 유닛(30)이나 냉각 유닛(40)은 필요하지 않다. 금형(3)의 표면에는, 도 2의 도시예에서는 필름(2)의 반송방향과 직교하는 방향으로 연장되는 홈(311)과 상기 홈(311)과 교차하는 방향(특히, 직교하는 방향)으로 연장되는 홈(312)이 형성되어 있고, 필름(2)에 전사되는 금형 표면의 미세 요철형상이 형성되어 있다.

본 발명의 주요 구성 부분인 이형 공급장치(20)의 일실시형태에 대해서 도면을 사용하여 설명한다.

이형 공급장치(20)는 2개의 롤로 필름(2)을 감싸도록 파지하는 롤 유닛(210)과, 롤 유닛(210)을 필름의 반송방향으로 왕복 이동시키는 유닛 직동수단(220)으로 구성된다. 박리 롤(211)과 보조 롤(212)이 평행하게 배치된 롤 유닛(210)은 지지판(230)을 통해서 유닛 직동수단(220)에 연결되어 있고, 박리 롤(211)의 표면의 일부에 필름을 감싸게 한 상태로 금형 표면 부근을 상기 표면에 평행하게 반송방향(화살표 A, B)을 따라 이동시킬 수 있다. 보조 롤(212)은 양쪽 롤 사이에 필름을 통과시켰을 때에 박리 롤(211)에 외표면의 일부에 필름이 감싸지도록 박리 롤 외표면 근방에 바이어싱되도록 암 지지판(230)에 접속된다.

롤 유닛(210)에서는 박리 롤(211)과 보조 롤(212)의 축심(일점쇄선 S)과 필름의 반송방향(화살표 A 또는 B)이 이루는 각도(θ)가 15∼75도의 범위 내의 각도가 되도록 설정한다. 양쪽 롤의 축심(일점쇄선 S)을 반송방향으로부터 어긋나게 함으로써 금형 표면에서 필름 폭방향을 따라 홈(311)이 형성되어 있을 경우에, 박리선(D)(금형과 필름이 박리되는 경계선)이 연속적으로 금형 표면을 이동하고, 박리선(D)과 홈방향이 15∼75도의 각도를 이룬다. θ가 15도보다 작을 경우, 또는 75도보다 큰 경우에는 홈 내부에 존재하는 수지 성형체를 인발할 때에 1개의 홈마다 동시에 필요한 수지 성형체의 변형량이 커지고, 매우 큰 박리력을 필요로 하기 때문에 스무스한 이형이 곤란하게 된다. 또한, 수지의 특성이나 홈 형상 등에 따라서는 박리시의 수지 변형이 탄성 변형 한계를 초과하여 성형 필름 표면에 원하는 패턴 형상이 얻어지지 않는 경우도 일어난다.

상기 박리선이 필름의 반송방향에 대하여 45도를 이루는 것이 보다 바람직하다. 이 경우, 가장 작은 힘으로 박리할 수 있기 때문에 이형시의 수지의 찢어짐이나 금형 내의 수지 잔존을 억제할 수 있다.

박리 롤(211)은 롤 축심(일점쇄선 S)을 중심으로 자유롭게 회전할 수 있게 양단부가 부착되어 있다. 양단의 부착 위치는 박리선과 반송방향이 이루는 각도에 따라 도 3에 예시하는 바와 같이 반송방향으로 어긋난다. 또한, 박리 롤(211)을 강제적으로 회전 구동하는 경우에는 회전 구동수단(215)이 한쪽의 단부에 접속된다. 이 경우에는, 도시하지 않은 상위 제어기로부터의 지령에 의해 정회전/역회전의 어느 방향으로도 지정의 회전수로 동작 할 수 있도록 구성되어 있다. 예를 들면, 회전 구동수단으로서 서보 모터를, 회전 제어기로서 서보 증폭기를 조합시킨 구성이 바람직하다.

또한, 보조 롤(212)도 롤 축심(일점쇄선 S)을 중심으로 자유롭게 회전할 수 있게 양단부가 부착되어 있고, 양단의 부착 위치는 롤 축심의 반송방향으로부터의 경사(θ)에 따라 반송방향으로 어긋난다.

유닛 직동수단(220)은 리니어 구동 모터 등의 직진 구동수단(221)과 롤 유닛(210)을 이동해 안내하기 위한 볼 나사(225), 직동 가이드(223)가 연결되어 있다. 직진 구동수단(221)과 회전 구동수단(215)은 동작의 동기를 취하는 것이 스무스한 동작을 얻는 점에서 바람직하므로 서보 모터 구동이 적합하지만, 전자 액츄에이터나 공압 액츄에이터 등이어도 좋다. 또한, 필름(2)과 박리 롤(211)의 마찰력이 충분하게 높고, 박리 롤(211)이 일정한 구동력에 의해 회전되는 경우에는 마찰력과 필름 장력만으로 롤 유닛(210)의 직진력이 얻어지므로 직동 구동수단(221)이 없어도 좋다.

또한, 마찰이 지나치게 커서 박리 후의 스무스한 반송을 할 수 없는 경우에는 안정된 박리 반송 동작을 얻기 위해서 필름으로의 장력 부여를 보조 롤(212)보다 반송방향의 와인딩측에서 모터 등의 구동에 연결된 닙 롤 등에 담당시키는 것이 좋다. 이 경우, 롤 유닛(210)의 직동은 상기에서 설명한 직진 구동수단(221)에 의해 행한다. 박리 롤(211) 및 보조 롤(212)은 회전 가능하게 유지되어서 양쪽 롤을 상기 금형 표면을 따라 강제적으로 직진 구동하는 기구가 구비되고, 필름에 장력을 부가하는 장력 부여 기구가 보조 롤(212)보다 필름 반송방향의 와인딩측에 설치되는 것이 바람직하다. 장력 부여 기구로서는, 도 1에 나타낸 바와 같이 반송 구동 롤(64)이 도시하지 않은 모터 등의 회전 구동수단에 연결된 구조이어도 좋다.

필름(2)을 박리하는 경우에는 박리 롤(211)을 회전시키면서 유닛 직동수단(220)을 구동하고, 이형 유닛을 반송방향의 언와인딩측(화살표 A방향)으로 이동시킨다.

또한, 금형(3)의 표면 미세 패턴이 매우 미세하거나 하여 박리 롤(211)과의 접촉에 의해 손상되기 쉬울 경우에는, 도 4에 나타내는 박리 롤(211)과 금형 표면의 거리(H)(클리어런스)는 0.1㎜∼5㎜가 좋고, 보다 바람직하게는 0.1㎜∼1㎜이다.

또한, 금형(3)의 표면 미세 패턴의 손상의 염려가 적은 경우에는 필름(2)의 박리시에 있어서 박리 롤(211)과 금형(3)의 표면은 접촉해도 좋다. 이 때, 박리 롤(211)의 필름 폭방향 양단의 근방에 에어 실린더나 스프링 등의 탄성부재 등을 설치하여 박리 롤(211)의 금형 표면을 압박하는 힘을 제어할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 금형 표면에 필름(2)을 접촉 또는 압박함으로써 스무스한 박리가 얻어진다.

박리 롤(211) 및 보조 롤(212)의 필름 접촉부는 금형 표면에 필름을 접촉 또는 압박하면서 공급해도 금형 표면의 미세한 패턴 형상이 파손되지 않도록, 또한 고온의 금형에 의해 롤 표면이 열화되는 일이 없도록 실리콘계 수지 또는 불소계 수지를 주성분으로 하는 수지로 구성해도 좋다. 박리방향(화살표 C)과 롤 유닛의 이형시 이동방향(화살표 A)은 방향이 다르기 때문에 박리 후의 필름은 박리 롤(211)의 표면에서 일정한 미끄럼을 필요로 한다. 따라서, 박리 롤(211)이나 보조 롤(212)의 표면의 재질로서 마찰계수가 낮은 재질이 바람직하고, 불소수지를 포함하는 수지나 금속 등도 바람직하게 사용된다. 또한, 이들 수지나 금속의 표면에 마찰계수를 낮추는 표면처리를 실시하는 것도 좋다. 마찰계수를 낮추는 표면처리의 일례로서 다이아몬드형 카본이나 불소계 수지의 코팅(성막)을 들 수 있다. 여기에서, 「다이아몬드형 카본」이란 다이아몬드와 유사한 고경도, 표면 평활성을 가지는 카본계 박막의 총칭이며, 이온플레이팅법, 플라스마 CVD법 등으로 코팅(성막)될 수 있는 것이다.

또한, 필름의 표면에 상처가 나지 않도록 박리된 필름이 박리 롤(211)이나 보조 롤(212)의 표면에서 마찰될 때에 각 롤과 필름 사이에 에어층을 개재시키는 것이 바람직하다. 에어층의 두께는 1㎛∼100㎛의 범위가 바람직하고, 1㎛ 미만에서는 에어층이 무너져서 롤과 필름이 접촉할 가능성이 높고, 또한 100㎛를 초과하면 큰 에어 압력이 필요해서 반송이 불안정해진다.

에어를 개재시키는 기구로서 롤의 필름 접촉부에 다수의 구멍이나 홈을 형성한 부재나 다공질체 재료 등을 설치하여 컴프레서 등의 압공원에 접속하는 구성이 바람직하다. 또한, 필름을 파지하지 않을 때에는 컴프레서와 차단하고, 리크 라인과 연통시켜 대기압 상태로 한다. 바람직한 에어 압력은 적용하는 필름의 특성이나 박리시의 필름 장력, 박리 속도에 의존하지만, 대략 0.01㎫∼0.5㎫의 범위이다.

다공질체는 에어 분출부가 필름의 폭방향에 걸쳐 분산되기 때문에 분출 구멍의 흔적이 억제되어 품질상 바람직하다. 다공질체로서는 금속, 세라믹스, 수지의 어느 것이라도 좋고, 필름 재질이나 제품 용도 등에 따라 구별지어 사용하면 좋다. 예를 들면, 상처나기 쉬운 필름 재질이면 다공질체를 수지제로 하는 것이 필름의 상처 방지의 관점으로부터 바람직하다. 또한, 다공질체의 마모에 의한 제품으로의 오염이 염려되는 경우에는 금속이나 세라믹스로 구성하는 것이 바람직하다. 또한, 금속에서는 스테인레스, 알루미늄, 티타늄, 구리, 니켈, 알루미늄 등이나, 또는 이것들을 포함하는 합금을 적용할 수 있다. 또한, 세라믹스로서는 알루미나, 지르코니아, 탄화규소, 질화알루미늄, 질화규소 등을 적용할 수 있다. 수지로서는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등을 적용할 수 있다. 단, 재질은 상기에 예시한 재질에 한정되는 것은 아니고, 다공질체로 가공할 수 있는 것이면 된다.

이어서, 본 발명에 사용되는 금형(3)의 바람직한 형태에 대하여 설명한다. 금형의 전사면은 미세한 패턴을 갖는 것이며, 금형에 상기 패턴을 형성하는 방법으로서는 기계 가공, 레이저 가공, 포토리소그래피, 전자선 묘화방법 등이 있다. 여기에서, 금형에 형성되는 표면 미세형상이란, 예를 들면 깊이 10㎚∼1㎜, 주기 10㎚∼1㎜로 주기적으로 반복된 홈을 포함한다. 홈의 깊이는 보다 바람직하게는 1㎛∼100㎛이며, 주기는 보다 바람직하게는 1㎛∼100㎛이다. 또한, 홈의 길이방향으로부터 본 홈의 단면형상으로서는 원의 일부, 타원의 일부, 사각형(사다리꼴을 포함함), 삼각형 등의 다각형, 또는 이것들을 조합시킨 임의의 형상이 있다. 금형의 재질로서는 원하는 프레스시의 강도, 패턴 가공 정밀도, 필름의 이탈성이 얻어지는 것이면 되고, 예를 들면 스테인레스, 니켈, 구리 등을 포함한 금속재료, 실리콘, 유리, 세라믹스, 수지, 또는 이것들의 표면에 이형성을 향상시키기 위한 유기막을 피복시킨 것이 바람직하게 사용된다. 상기 금형의 미세한 패턴은 필름 표면에 부여하고 싶은 미세 구조 패턴에 대응해서 형성되어 있는 것이다.

상기 금형의 표면에 서로 직교하는 2방향을 따라 홈이 형성될 경우, 상기 2방향 중 일방향이 필름의 반송방향과 대략 동일하게 되도록 상기 금형이 프레스 장치 내에 배치되는 것이 바람직하다. 이것은 직교 홈 패턴을 갖는 제품의 설계상, 가장 일반적인 제품의 세로방향과 가로방향으로 직교 홈을 구성하는 케이스에 있어서 성형 필름으로부터 제품으로서 이용할 수 있는 비율, 즉, 제품 수율이 가장 유리하게 되는 것은 직교하는 홈의 일방향을 반송방향에 맞췄을 경우가 되기 때문이다.

이하에, 이형 공급장치 이외의 장치 구조에 대해서 도 1을 사용하여 설명한다.

프레스 장치(10)는 가압 플레이트(상)(14a)가 지주(11)를 가이드로 해서 승강 이동할 수 있게 프레스 실린더(12)에 연결되어 있다. 지주(11)는 프레임(상)(16a)과 프레임(하)(16b)에 끼워지도록 설치되어 있다. 가압 플레이트(상)(14a)의 하면에는 온조 플레이트(상)(15a)가 부착되어 있다. 한편, 가압 플레이트(하)(14b)의 상면에는 온조 플레이트(하)(15b)가 부착되어 있다. 각 온조 플레이트에는 각각, 가열 유닛(30), 냉각 유닛(40)이 배관, 배선 등을 통해서 접속되어 있다. 그리고, 금형(3)은 온조 플레이트(하)(15b)의 상측 표면에 부착되어서 하측 온조 플레이트를 통해서 가열, 냉각 제어된다. 또한, 금형(3)은 온조 플레이트(상)(15a)의 하면에 부착되어도 좋다.

프레스 실린더(12)는 도시하지 않는 유압 펌프와 오일 탱크에 접속되어 있고, 유압 펌프에 의해 가압 플레이트(상)(14a)의 승강 동작 및, 가압력의 제어를 행한다. 또한, 본 실시형태에서는 유압방식의 프레스 실린더(12)를 적용하고 있지만, 가압력을 제어할 수 있는 기구이면 어떠한 것이라도 좋다. 압력 범위는 0.1㎫∼20㎫의 범위이고, 적용하는 성형 재료나 패턴 형상에 맞춰서 제어한다.

가열 유닛(30)은 온조 플레이트(상),(하)(15a, 15b)를 알루미늄 합금으로 하고, 플레이트 내에 캐스팅한 전열 히터에 의해 제어하는 것이나, 온조 플레이트 내에 캐스팅 구리 또는 스테인레스 배관, 또는 기계 가공에 의해 가공한 구멍의 내부에 가열된 물 등의 열매체를 흘려보냄으로써 가열 제어하는 것이어도 좋다. 또한 양자를 조합시킨 장치 구성이어도 좋다. 또한, 금형에 직접, 열매 배관 라인을 가공하여 금형을 직접 온조하도록 하여도 좋다.

냉각 유닛(40)은 온조 플레이트(상)(하)(15a, 15b)에 캐스팅한 구리 또는 스테인레스 배관, 또는 기계 가공에 의해 가공한 구멍의 내부에 냉각된 물 등의 냉매체를 흘림으로써 냉각 제어하는 것이 바람직하다.

언와인딩 유닛(50)은 언와인딩 롤 회전수단(51)과, 반송 롤(52a∼52d)과, 인출 버퍼부(53)로 구성된다. 와인딩 유닛(60)은 와인딩 롤 회전수단(61)과, 반송 롤(62a∼62c)과, 와인딩 버퍼부(63)와, 반송 구동 롤(64)과, 필름 고정부(65)로 구성되는 것이 바람직하다.

인출 버퍼부(53), 와인딩 버퍼부(63)는 각각 박스(55, 66)와 이것들에 접속된 흡인 배기수단(56, 67)으로 구성되고, 박스 내에 삽입된 성형용 필름의 표리면에서 압력차를 부여함으로써 일정한 장력을 부여함과 아울러 박스 내에서 성형용 필름을 느슨하게 해서 유지한다.

반송 구동 롤(64)은 도시하지 않지만 모터 등의 회전 구동수단에 연결되어 있고, 성형 후의 필름을 반송할 때에는 닙 롤(64a)이 반송 구동 롤(64)에 근접하여 성형용 필름을 끼우고, 반송 구동 롤(64)에서 토크 제어를 행하면서 성형용 필름을 일정 장력 하에서 반송한다.

본 발명에 적용되는 열가소성 수지를 주된 성분으로 한 필름은, 구체적으로 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트, 폴리프로필렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리프로필렌, 폴리이소부틸렌, 폴리부텐, 폴리메틸펜텐 등의 폴리올레핀계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리에테르계 수지, 폴리에스테르아미드계 수지, 폴리에테르에스테르계 수지, 아크릴계 수지, 폴리우레탄계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 또는 폴리염화비닐계 수지 등으로 이루어지는 것이다. 이 중에서 공중합하는 모노머종이 다양하고, 또한 그것에 의해서 재료 물성의 조정이 용이한 등의 이유로부터 특히 폴리에스테르계 수지, 폴리올레핀계 수지, 폴리아미드계 수지, 아크릴계 수지 또는 이것들의 혼합물에서 선택되는 열가소성 수지로 주로 형성되어 있는 것이 바람직하고, 상기 열가소성 수지가 50중량% 이상으로 이루어지는 것이 더욱 바람직하다.

본 발명에 적용하는 필름은 상술의 수지 단체로 이루어지는 필름이어도 관계 없고, 복수의 수지층으로 이루어지는 적층체라도 좋다. 이 경우, 단체 필름과 비교하여 이활성이나 내마찰성 등의 표면 특성이나, 기계적 강도, 내열성을 부여할 수 있다. 이와 같이 복수의 수지층으로 이루어지는 적층체로 한 경우에는 필름 전체가 상술의 요건을 만족시키는 것이 바람직하지만, 필름 전체로서는 상기 요건을 만족시키고 있지 않아도, 적어도 상술의 요건을 만족시키는 층이 표층에 형성되어 있으면 용이하게 표면을 형성할 수 있다.

또한, 본 발명에 적용하는 필름의 바람직한 두께로서는, 0.01∼1㎜의 범위인 것이 바람직하다. 0.01㎜ 미만에서는 성형하는데 충분한 두께가 아니고, 또한 1㎜를 초과하면 필름의 강성에 의해 반송이 일반적으로 어렵다.

이상에서는 필름을 열가소성 수지로서 설명했지만, 연속 형상의 기재의 표면에 성형용의 수지를 코팅한 것이라도 좋다. 코팅하는 수지로서 광경화성 수지, 열경화성 수지, 또는 열가소성 수지를 용제로 용해하여 용액 형상으로 한 것 등을 적용할 수 있다.

이어서, 본 발명의 미세 표면 구조 필름의 제조방법에 대하여 설명한다.

본 발명의 미세 표면 구조 필름의 제조방법은, 예를 들면 직교하는 2방향의 홈이 표면에 형성된 금형에 간헐적으로 필름을 공급하는 공급 공정과, 상기 금형에 상기 필름을 접촉시켜 압박함으로써 상기 필름의 적어도 한쪽 면에 상기 금형 표면의 형상에 대응하는 형상을 성형하는 성형 공정과, 상기 금형 표면에 접합된 성형 후의 상기 필름을 박리해서 반송하는 이형 공정을 적어도 포함하는 표면 미세 구조 필름의 제조방법으로서, 성형 공정에서 필름 표면에 전사된 상기 홈의 서로 직교하는 2방향이 필름의 반송방향과 폭방향과 대략 동일하고, 상기 이형 공정에 있어서 연속적으로 이동하는 박리선이 필름의 반송방향에 대하여 15도∼75도를 이루는 것이다.

이하에, 상기 필름의 제조방법을 도 3, 도 4에 나타낸 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 장치에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다. 일련의 성형, 이형 동작은 이하의 프로세스 (A)∼(E)의 흐름으로 성형하는 것이다.

금형(3)은, 도 2에 나타내는 바와 같은 직교하는 2방향의 홈을 갖은 구조에서, 미리 2방향의 홈이 필름 반송방향(화살표 A, B)과 필름 폭방향에 일치하도록 프레스 장치(10)의 내부에 배치되어 있다.

필름(2)을 언와인딩 유닛(50)에 셋팅하고, 성형용 필름(2)의 언와인딩부를 인출하여 가이드 롤을 경유하고, 프레스 장치 내의 금형의 표면을 따르게 하고, 또한 이형 공급장치를 경유하여 와인딩 유닛(60)에서 와인딩되어 있는 상태로 한다. 또한, 가열 유닛을 작동시켜서 온조 플레이트(상)(15a), 온조 플레이트(하)(15b)를 모두 성형 온도까지 상승시켜 둔다. 또한, 하기의 (A)∼(C)가 성형 공정, (D)가 이형 공정, (E)가 공급 공정이다.

(A) 최초로 프레스 장치(10)를 작동시켜서 온조 플레이트(상)(15a)를 하강시켜 금형(3)의 표면과 온조 플레이트(상) 사이에 성형용 필름을 끼우도록 프레스를 개시한다. 온도, 프레스 압력, 승압 속도, 가압 시간 등의 조건은 성형용 필름의 재질, 전사 형상, 특히 요철의 애스펙트비 등에 의존한다. 대략, 성형온도는 100∼180℃, 프레스 압력은 1∼10㎫, 성형 시간은 1초∼60초, 승압 속도는 0.05㎫/s∼1㎫/s의 범위에서 설정된다.

(B) 이어서, 프레스 성형 중에 있어서 냉각 유닛을 작동시켜서 온조 플레이트(상)(15a), 온조 플레이트(하)(15b)를 강온시킨다. 또한, 냉각 중에도 프레스 가압을 계속하고 있는 것이 바람직하다. 냉각 온도는 금형 표면의 온도가 성형용 필름을 이형하는데 충분하게 냉각되도록 설정된다. 예를 들면, 금형(3)의 표면 온도가 필름의 유리전이점 이하까지 냉각을 행하는 것이 좋다.

(C) 냉각 완료 후, 프레스 압력을 개방하여 온조 플레이트(상)(15a)를 롤 유닛(210)이 프레스 장치 내를 수평 이동시키는데에 충분한 스페이스를 확보할 수 있게 상승시킨다.

(D) 이어서, 도 5(a)∼(c)에 나타내는 바와 같이 유닛 직동수단(220)에 의해 롤 유닛(210)을 반송방향의 언와인딩측(화살표 A방향)으로 소정의 속도로 이동시킨다. 동시에 박리 롤 회전수단에 의해 박리 롤(211)을 화살표 D의 방향으로 회전시켜서 필름(2)을 금형(3)으로부터 박리한다. 또한, 박리 롤을 자유롭게 회전할 수 있게 유지하여 반송 구동 롤로 필름에 장력을 부가해도 좋다. 필름은 박리선(D)에서 박리되면서 박리선의 이동방향, 즉 박리방향(화살표 C)을 따라 박리가 진행된다. 직교한 홈으로부터 수지를 스무스하게 박리하고, 홈 내부에 수지를 잔존시키지 않기 위해서는 필름 반송방향(화살표 A 또는 B)과 박리선(D)이 이루는 각은 15도∼75도의 범위가 바람직하다. 또한, 보다 깊은 애스펙트가 큰 홈 형상에 대해서는 45도로 함으로써 가장 작은 힘으로 박리할 수 있다. 상기에 설명한 박리 롤, 보조 롤의 표면에 구성한 에어 분출 구멍이나 다공질 재료에 의해 롤과 필름 사이의 에어를 개재시켜서 박리 롤 또는 보조 롤과 필름이 비접촉이 되도록 반송해도 좋다. 이 경우, 이형 과정에서의 필름과 양쪽 롤 표면의 마찰에 의해 생기는 상처가 해소 또는 억제되어서 바람직하다.

(E) 롤 유닛(210)이 도 5(c)의 위치까지 도달하고, 금형 표면의 필름이 전부 박리되면 도 6(a)∼(c)에 나타낸 바와 같이 다음에 성형하는 필름을 금형에 공급한다. 박리 롤(211) 및 보조 롤(212)이 회전하지 않고 유닛 직동수단(220)에 의해 롤 유닛을 반송방향의 와인딩측(화살표 B의 방향)으로 이동시킨다. 양쪽 롤을 회전시키지 않도록 하기 위해서 회전 구동수단(215)에 브레이크를 걸면서 와인딩측의 반송 구동 롤(64)로 적정한 장력을 부여하면서 유닛 직동수단(220)을 구동하면 좋다. 유닛 직동수단(219)을 반송방향 하류측(화살표 B)에 미리 설정한 길이만큼 이동시킴으로써 성형면과 성형면 사이에 소정의 간격을 유지하면서 다음 필름 성형부를 금형의 표면에 공급한다. 또한, 소정의 간격을 유지하기 위해서 공급 후에 일정량 되감아도 좋다.

또한, 상기 형태의 성형 가공은 가열에 의한 수지의 연화 특성을 이용한 방식의 일례를 나타낸 것이지만 상기 방식에만 한정되지 않고, 예를 들면 광경화 수지를 적용한 성형 방식이나 열경화 수지를 적용한 성형 방식 등도 적용 가능하다.

상기 일련의 표면 미세 구조 필름의 성형·이형·공급 공정에 의해 표면 미세 구조에 필름 반송방향과 폭방향에 직교하는 홈이 있어도 스무스하게 이형하는 것이 가능해지고, 금형 내부에 수지를 잔존시킬 일이 없다. 그 결과, 제조한 필름 표면 미세 구조의 결손이나 외관상 결점을 저감할 수 있고, 또한 금형의 고수명화를 꾀할 수 있다. 또한, 종래의 방법으로 박리할 수 있었던 경우에도 박리 속도를 빨리하는 것이 가능하므로 택트타임을 짧게 함으로써 생산성을 향상시키는 것이 가능해진다.

(제 1 실시형태의 실시예)

실시예 1

(1) 금형 :

이하와 같은 금형을 제작해 사용했다.

금형 사이즈 : 200㎜(필름 폭방향)×400㎜(필름 반송방향)×20㎜(두께).

금형재질 : 구리.

미세 구조 : 금형 표면에 직교하는 2방향(필름 반송방향과 필름 폭방향)의 홈이 형성되어 있다. 홈의 단면 형상은 깊이가 20㎛, 폭이 20㎛이며, 200㎛ 피치로 형성되어 있다.

(2) 프레스 장치 :

유압 펌프로 가압되는 기구에 의해 프레스 장치 내에는 알루미늄 합금제로 사이즈가 700㎜(필름 폭방향)×1000㎜(필름 주행방향)의 온조 플레이트가 상하에 2매 부착되고, 각각 가열 장치, 냉각 장치에 연결되어 있다. 또한, 금형은 하측의 온조 플레이트에 부착되어 있다. 가열장치는 열매 순환장치이고, 열매는 바렐삼 #400(마츠무라 세키유 가부시키가이샤제)을 사용하고, 150℃로 가열한 것을 100L/min의 유량으로 흘린다. 또한, 냉각장치는 냉각수 순환장치이며, 20℃로 냉각된 물을 150L/min의 유량으로 흐르게 하는 것이다.

(3) 이형 공급장치 :

도 3, 도 4에 나타낸 것과 같은 구성으로 박리 롤과 보조 롤을 조합시킨 이형 공급장치를 사용했다. 박리 롤은 외경이 150㎜이고 표면이 불소 수지에 피복되어 서보 모터에 연결되어 있다. 보조 롤은 외경이 50㎜이고 표면이 불소 수지에 피복되어서 회전 가능하게 부착되어 있다. 또한, 박리 롤과 금형 표면의 거리(클리어런스)는 0.5㎜이었다. 또한, 박리 롤과 보조 롤의 유닛을 금형 표면에서 왕복 이동시키는 직동 구동원으로서 직동용 서보 모터를 사용했다. 박리 롤과 보조 롤을 각 롤의 축심과 필름 반송방향이 15도의 각도를 이루도록 설치했다.

(4) 필름 :

폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어지고, 두께가 188㎛, 폭은 250㎜이다. 상기 필름은 프레스 장치를 사이에 두고 대향으로 설치한 언와인딩, 와인딩 장치에 의해 송출되어 와인딩된다.

(5) 동작 방법 :

상기 장치를 사용하고, 이하와 같이 간헐적으로 성형을 행하였다. 미리, 필름을 언와인딩 장치로부터 와인딩 장치까지 프레스 장치를 경유해서 통과시켜 둔다. 이어서, 온조 플레이트가 상하 모두 120℃로 될 때까지 가열한 후, 상측 플레이트를 하강시켜서 필름의 프레스를 개시한다. 프레스는 금형 표면에서 5㎫, 30초로 실시했다. 그 후에 프레스를 계속한 채 온조 플레이트를 상하 모두 냉각한다. 각 온조 플레이트가 70℃로 되었을 때에 냉각을 정지한다. 상하 모두 냉각이 완료되면 프레스를 개방한다. 상측 플레이트를 상한까지 상승시켜 이형장치를 구동한다.

박리 롤과 보조 롤에 필름을 감은 상태에서 박리 롤을 주속이 5m/분이 되도록 정회전시키면서 직동용 서보 모터를 구동한다. 박리 롤의 정회전과 함께 박리 롤이 언와인딩측으로 이동하면서 필름을 금형으로부터 이형한다. 필름을 금형으로부터 전부 이형한 후 반송방향의 언와인딩측의 필름 고정부를 개방하여 박리 롤과 보조 롤을 회전하지 않도록 유지하면서 직동용 서보 모터를 구동해서 20m/분의 속도로 박리 롤과 보조 롤의 유닛을 와인딩측으로 이동시키고, 이어서 성형하는 필름을 금형의 표면에 공급한다.

(6) 결과 :

상기 동작을 10회 반복하여 성형 필름을 작성했다. 성형면을 육안으로 평가한 결과, 외관상 박리 흔적이 없는 전면 균일한 성형면을 얻었다. 단, 박리 속도를 10m/분까지 증속했을 경우 박리 흔적이 발생했다.

실시예 2

(1) 금형 : 실시예 1과 같음

(2)프레스 장치 : 실시예 1과 같음

(3) 이형 공급장치 :

박리 롤과 보조 롤의 축심을 필름 반송방향과 45도로 하는 것 이외에는 실시예 1과 같은 구성을 사용했다.

(4) 필름 : 실시예 1과 같음

(5) 동작 방법 : 박리시의 박리 롤의 주속을 20m/분으로 하는 것 이외에는 실시예 1과 같음

(6) 결과 :

상기의 동작을 10회 반복하여 성형 필름을 작성했다. 성형면을 육안으로 평가한 결과, 외관상 박리 흔적이 없는 전면 균일한 성형면을 얻었다.

비교예 1

(1) 금형 : 실시예 1과 같음

(2) 프레스 장치 : 실시예 1과 같음

(3) 이형 공급장치 :

박리 롤과 보조 롤의 축심을 필름 반송방향과 90도로 하는 것 이외에는 실시예 1과 같은 구성을 사용했다.

(4) 필름 : 실시예 1과 같음

(5) 동작 방법 : 실시예 1과 같음

(6) 결과 :

상기의 동작을 행하고, 성형 필름의 작성을 시험해 보았지만 박리의 도중에 필름이 파단되어 성형 필름을 얻을 수 없었다.

비교예 2

(1) 금형 : 실시예 1과 같음

(2) 프레스 장치 : 실시예 1과 같음

(3) 이형 공급장치 :

박리 롤과 보조 롤의 축심을 필름 반송방향과 80도로 하는 것 이외에는 실시예 1과 같은 구성을 사용했다.

(4) 필름 : 실시예 1과 같음

(5) 동작 방법 : 실시예 1과 같음

(6) 결과 :

상기의 동작을 10회 반복하여 성형 필름을 작성했다. 성형면을 육안으로 평가한 결과, 모든 성형면에서 외관상 박리 흔적이 발생하고, 금형의 홈 내에 수지가 잔존했다.

이어서, 롤 이동수단에 의한 박리 롤과 보조 롤의 양쪽 롤의 이동방향이 양쪽 롤의 축심의 방향과 수직인 방향으로 설정되어 있는 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 필름의 제조장치에 대하여 설명한다. 도 1, 도 2에 나타낸 구성은 이 제 2 실시형태에 있어서도 실질적으로 같다.

이하에, 이 제 2 실시형태에 있어서의 본 발명의 주요 구성 부분인 이형 공급장치(20)의 일실시형태에 대해서 도면을 사용하여 설명한다.

도 7에 나타내는 바와 같이 이형 공급장치(20)는 2개의 롤에서 필름을 감싸게 하도록 파지하는 롤 유닛(410)과, 롤 유닛(410)을 금형(3)의 표면 부근에서 금형 표면에 평행하게 왕복 이동시키는 유닛 직동수단(420)으로 구성된다. 박리 롤(411)과 보조 롤(412)이 평행하게 배치된 롤 유닛(410)은 지지판(430)을 개재해서 유닛 직동수단(420)에 연결되어 있고, 박리 롤(411)의 축심(일점쇄선 S)이 금형 표면과 평행하게, 또한 반송방향(화살표 A)과의 이루는 각도(θ)가 15도∼75도의 범위가 되도록 배치된다. 그리고, 롤 유닛(410)이 축심(일점쇄선 S)과 직교하는 박리방향(화살표 C)을 따라 왕복 이동할 수 있게 유닛 직동수단(420)을 구성한다. 또한, 보조 롤(412)은 양쪽 롤의 사이에 필름을 통과시켰을 때에 박리 롤(411)의 외표면의 일부에 필름이 감싸지도록 박리 롤 외표면 근방에 바이어싱되도록 암 지지판(430)에 접속된다.

제 1 실시형태와 마찬가지로, 롤 유닛(410)에서는 박리 롤(411)과 보조 롤(412)의 축심(일점쇄선 S)과 필름의 반송방향(화살표 A 또는 B)이 이루는 각도(θ)가 15∼75도의 범위가 된다. 양쪽 롤의 축심(일점쇄선 S)을 반송방향으로부터 어긋나게 함으로써 금형 표면에서 필름 폭방향을 따라 홈이 형성되어 있을 경우에, 박리선(D)(금형과 필름이 박리하는 경계선)이 연속적으로 금형 표면을 이동하여 박리선(D)(도 8에 도시)과 홈방향이 15∼75도의 각도를 이룬다. θ가 15도보다 작을 경우, 또는 75도보다 큰 경우에는 홈 내부에 존재하는 수지 성형체를 인발할 때에 1개의 홈마다 동시에 필요한 수지 성형체의 변형량이 커지고, 매우 큰 박리력을 필요로 하기 때문에 스무스한 이형이 곤란하게 된다. 또한, 수지의 특성이나 홈 형상 등에 따라서는 박리시의 수지 변형이 탄성 변형 한계를 초과하여 성형 필름 표면에 원하는 패턴 형상이 얻어지지 않는 경우도 일어난다.

상기 양쪽 롤 유닛(410)의 축심(일점쇄선 S)이 필름(2)의 반송방향에 대하여 대략 45도로 하는 것이 더욱 바람직하다. 가장 작은 힘으로 박리할 수 있기 때문에 이형시의 수지의 찢어짐이나 금형 내의 수지 잔존을 억제할 수 있다.

또한, 박리 롤(411)을 강제적으로 회전 구동하는 경우에는 회전 구동수단(415)이 한쪽의 단부에 접속된다. 이 경우에는, 도면에 나타내지 않은 상위 제어기로부터의 지령에 의해 정회전/역회전의 어느 방향으로도 지정의 회전수로 동작 할 수 있게 구성되어 있다. 예를 들면, 회전 구동수단으로서 서보 모터를, 회전 제어기로서 서보 증폭기를 조합시킨 구성이 바람직하다.

또한, 보조 롤(412)도 롤 축심(일점쇄선 S)을 중심으로 자유롭게 회전할 수 있게 양단부가 부착되어서 양단의 부착 위치는 롤 축심의 반송방향으로부터의 경사(θ)에 따라 반송방향으로 어긋난다.

유닛 직동수단(420)은 리니어 구동 모터 등의 직진 구동수단(421)과 롤 유닛(410)을 이동해 안내하기 위한 볼 나사(425), 직동 가이드(423)가 연결되어 있다. 직동 가이드(423)는 롤 유닛(410)을 구성하는 각 롤의 축심(일점쇄선 S)과 직교하는 방향으로 왕복 이동할 수 있게 설치된다. 직진 구동수단(421)과 회전 구동수단(415)은 동작의 동기를 취하는 것이 스무스한 동작을 얻는 점에서 바람직하므로 서보 모터 구동이 적합하지만, 전자 액츄에이터나 공압 액츄에이터 등이어도 좋다. 또한, 필름(2)과 박리 롤(411)의 마찰력이 충분하게 높고, 박리 롤(411)이 일정한 구동력에 의해 회전되는 경우에는 마찰력과 필름 장력만으로 롤 유닛의 직진력을 얻을 수 있으므로 직동 구동수단(421)이 없어도 좋다.

또한, 제 1 실시형태와 마찬가지로 마찰이 지나치게 커서 박리 후의 스무스한 반송을 할 수 없는 경우에는 안정된 박리 반송 동작을 얻기 위해서 필름으로의 장력 부여를 보조 롤(412)보다 반송방향의 와인딩측에서 모터 등의 구동에 연결된 닙 롤 등에 담당하게 하는 것이 좋다. 이 경우, 롤 유닛의 직동은 상기에서 설명한 직진 구동수단(421)에 의해 행한다. 박리 롤(411) 및 보조 롤(412)은 회전 가능하게 유지되어서 상기 양쪽 롤을 상기 금형 표면을 따라 강제적으로 직진 구동하는 기구가 구비되어 필름에 장력을 부가하는 장력 부여 기구가 상기 보조 롤보다 필름 반송방향의 와인딩측에 설치되는 것이 바람직하다. 장력 부여 기구로서는 도 1에 나타낸 바와 같이 반송 구동 롤(64)이 도면에 나타나 있지 않은 모터 등의 회전 구동수단에 연결된 구조이어도 좋다.

필름(2)을 박리하는 경우에는 박리 롤(411)을 회전시키면서 유닛 직동수단을 구동하여 롤 유닛(410)을 반송방향의 언와인딩측(화살표 A)을 향해서 롤 축심과 직교하는 방향으로 이동시킨다.

또한, 금형(3)의 표면 미세 패턴이 매우 미세하거나 하여 박리 롤(411)과의 접촉에 의해 손상되기 쉬울 경우에는, 도 8에 나타내는 박리 롤(411)과 금형 표면의 거리(H)(클리어런스)는 0.1㎜∼5㎜가 좋고, 보다 바람직하게는 0.1㎜∼1㎜이다.

또한, 금형(3)의 표면 미세 패턴의 손상의 염려가 적은 경우에는 필름(2)의 박리시에 있어서 박리 롤(411)과 금형의 표면은 접촉해도 좋다. 이 때, 박리 롤(411)의 필름 폭방향 양단의 근방에 에어 실린더이나 스프링 등의 탄성부재 등을 설치하여 박리 롤(411)의 금형 표면을 압박하는 힘을 제어할 수 있게 하는 것이 바람직하다. 금형 표면에 접촉 또는 압박함으로써 스무스한 박리가 얻어진다.

제 1 실시형태와 같이, 박리 롤(411) 및 보조 롤(412)의 필름 접촉부는 금형 표면에 필름을 접촉 또는 압박하면서 공급해도 금형 표면의 미세한 패턴 형상이 파손되지 않도록, 또한 고온의 금형에 의해 롤 표면이 열화될 일이 없도록 실리콘계 수지 또는 불소계 수지를 주성분으로 하는 수지로 구성해도 좋다. 박리방향(화살표 C)과 롤 유닛의 이동방향이 동일하게 되기 때문에 박리 후의 필름은 박리 롤(411)의 표면에서 마찰될 일이 없이 이형하여 반송하는 것이 가능해지고, 필름 표면으로의 상처를 억제할 수 있다. 박리 롤(411)이나 보조 롤(412)의 표면의 재질로서는, 롤 표면에서 필름에 주름이 들어가는 것을 억제하기 위해서 마찰계수가 낮은 재질이 바람직하고, 불소 수지를 포함하는 수지나 금속 등이 바람직하다. 또한, 이들 수지나 금속의 표면에 마찰계수를 낮추는 표면처리를 실시하는 것도 좋다. 마찰계수를 낮추는 표면처리의 일례로서 다이아몬드형 카본이나 불소계 수지의 코팅(성막)을 들 수 있다. 여기에서, 「다이아몬드형 카본」이란 다이아몬드와 유사한 고경도, 표면 평활성을 갖는 카본계 박막의 총칭이며, 이온플레이팅법, 플라스마 CVD법 등으로 코팅(성막)될 수 있는 것이다.

이어서, 상기 제 2 실시형태에 있어서의 본 발명의 표면 미세 구조 필름에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다. 일련의 성형, 이형 동작은 제 1 실시형태와 같은 상술의 프로세스 (A)∼(E)의 흐름으로 성형하지만, 공정 (A)∼(C)는 제 1 실시형태와 같은 흐름으로 행하여지지만 (D') 이형 공정, (E') 공급 공정에 대해서는 제 1 실시형태와는 다른 프로세스로 된다. 이들 다른 프로세스에 대해서 이하에 설명한다.

(D') 도 9(a)∼(c)에 나타내는 바와 같이 유닛 직동수단(420)에 의해 롤 유닛(410)을 반송방향의 언와인딩측에, 롤 축심(일점쇄선 S)과 직교하는 박리방향(화살표 C)으로 소정의 속도로 이동시킨다. 동시에 박리 롤 회전수단에 의해 박리 롤(411)을 화살표 D의 방향으로 회전시켜서 필름(2)을 금형(3)으로부터 박리한다. 또한, 박리 롤을 자유롭게 회전할 수 있게 유지하고, 반송 구동 롤에서 필름에 장력을 부가해도 좋다. 도 9(b)에 나타내는 바와 같이 필름은 박리선(D)에서 박리되면서 박리선의 이동방향, 즉 박리방향(화살표 C)을 따라 박리가 진행된다. 직교한 홈으로부터 수지를 스무스하게 박리하고, 홈 내부에 수지를 잔존시키지 않기 위해서는 필름 반송방향(화살표 A 또는 B)과 박리선(D)이 이루는 각은 15도∼75도의 범위가 바람직하다. 또한, 보다 깊은 애스펙트가 큰 홈 형상에 대해서는 45도로 함으로써 가장 작은 힘으로 박리할 수 있다.

(E') 롤 유닛(410)이 도 9(c)의 위치까지 도달하고, 금형 표면의 필름이 전부 박리되면 도 10(a)∼(c)에 나타낸 바와 같이 다음에 성형하는 필름을 금형에 공급한다. 박리가 끝난 위치[도 10(a)]에서 롤 유닛(411)의 이동을 멈춘 상태에서 박리 롤(411)을 박리시와 같은 방향으로 회전시키면서 필름을 소정 길이만큼 와인딩측으로 송출한다. 이 때, 박리 롤(411)은 자유롭게 회전할 수 있게 유지해 두고, 와인딩측에 배치된 장력 부여 수단에 의해 소정 길이만큼 반송해도 좋다. 그 후에 유닛 직동수단(420)에 의해 롤 유닛(411)을 와인딩측으로 이동시키면서 박리 롤(411)을 박리시와는 반대방향으로 회전하고, 금형 표면에 다음에 성형하는 필름을 공급한다[도 10(b)→도 10(c)].

이 제 2 실시형태에 있어서도 상기의 일련의 표면 미세 구조 필름의 성형·이형·공급 공정에 의해 표면 미세 구조에 필름 반송방향과 폭방향에 직교하는 홈이 있어도 스무스하게 이형하는 것이 가능해지고, 금형 내부에 수지를 잔존시킬 일이 없다. 그 결과, 제조한 필름 표면 미세 구조의 결손이나 외관상 결점을 저감할 수 있고, 또한 금형의 고수명화를 꾀할 수 있다. 또한, 종래의 방법에서 박리할 수 있었던 경우에도 박리 속도를 빨리하는 것이 가능하므로 택트타임을 짧게 함으로써 생산성을 향상시키는 것이 가능해진다.

(제 2 실시형태의 실시예)

실시예 3

(1) 금형 : 제 1 실시형태의 실시예 1과 같음

(2) 프레스 장치 : 제 1 실시형태의 실시예 1과 같음

(3) 이형 공급장치 :

도 7, 도 8에 나타낸 것과 같은 구성으로 박리 롤과 보조 롤을 조합시킨 이형 공급장치를 사용했다. 박리 롤은 외경이 150㎜이고 표면이 불소 수지에 피복되어서 서보 모터에 연결되어 있다. 보조 롤은 외경이 50㎜이고 표면이 불소 수지에 피복되어서 회전 가능하게 부착되어 있다. 또한, 박리 롤과 금형 표면의 거리(클리어런스)는 0.5㎜이었다. 또한, 박리 롤과 보조 롤의 롤 유닛을 금형 표면에서 롤 축심과 직교하는 방향으로 왕복 이동시키는 직동 구동원으로서 직동용 서보 모터를 사용했다. 박리 롤과 보조 롤을 각 롤의 축심과 필름 반송방향이 15도의 각도를 이루도록 설치했다.

(4) 필름 : 제 1 실시형태의 실시예 1과 같음

폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어지고, 두께가 188㎛, 폭은 250㎜이다. 상기 필름은 프레스 장치를 사이에 두고 대향으로 설치한 언와인딩, 와인딩 장치에 의해 송출되어 권취된다.

(5) 동작 방법 : 상측 플레이트를 상한까지 상승시키고, 이형장치를 구동할때까지는 제 1 실시형태의 실시예 1과 같다. 박리 롤과 보조 롤에 필름을 감은 상태에서 박리 롤을 주속이 5m/분이 되도록 정회전시키면서 직동용 서보 모터를 구동한다. 박리 롤의 정회전과 함께 박리 롤이 언와인딩측으로 이동하면서 필름을 금형으로부터 이형한다. 필름을 금형으로부터 전부 이형한 후 반송방향의 언와인딩측의 필름 고정부를 개방하여 박리 롤과 보조 롤의 유닛이 이동하지 않도록 유지한 상태에서 박리 롤을 주속 20m/분으로 정회전시켜서 와인딩측에 500㎜ 송출한다. 그 후에 박리 롤을 주속 20m/분으로 역회전시키면서 직동용 서보 모터를 구동해서 20m/분의 속도로 박리 롤과 보조 롤의 유닛을 와인딩측으로 이동시키고, 다음에 성형하는 필름을 금형의 표면에 공급한다.

(6) 결과 :

상기의 동작을 10회 반복하여 성형 필름을 작성했다. 성형면을 육안으로 평가한 결과 외관상 박리 흔적이 없는 전면 균일한 성형면을 얻었다. 단, 박리 속도를 10m/분까지 증속했을 경우에 박리 흔적이 발생했다.

실시예 4

(1) 금형 : 실시예 3과 같음

(2) 프레스 장치 : 실시예 3과 같음

(3) 이형 공급장치 :

박리 롤과 보조 롤의 축심을 필름 반송방향과 45도로 하는 것 이외에는 실시예 3과 같은 구성을 사용했다.

(4) 필름 : 실시예 3과 같음

(5) 동작 방법 : 박리시의 박리 롤의 주속을 20m/분으로 하는 것 이외에는 실시예 3과 같음

(6) 결과 :

상기의 동작을 10회 반복하여 성형 필름을 작성했다. 성형면을 육안으로 평가한 결과 외관상 박리 흔적이 없는 전면 균일한 성형면을 얻었다.

비교예 3

(1) 금형 : 실시예 3과 같음

(2) 프레스 장치 : 실시예 3과 같음

(3) 이형 공급장치 :

박리 롤과 보조 롤의 축심을 필름 반송방향과 90도(필름 폭방향)로 하는 것 이외에는 실시예 3과 같은 구성을 사용했다.

(4) 필름 : 실시예 3과 같음

(5) 동작 방법 : 실시예 3과 같음

(6) 결과 :

상기의 동작을 행하여 성형 필름을 작성을 시도해 보았지만, 박리의 도중에 필름이 파단되어 성형 필름을 얻을 수 없었다.

비교예 4

(1) 금형 : 실시예 3과 같음

(2) 프레스 장치 : 실시예 3과 같음

(3) 이형 공급장치 :

박리 롤과 보조 롤의 축심을 필름 반송방향과 80도로 하는 것 이외에는 실시예 3과 같은 구성을 사용했다.

(4) 필름 : 실시예 3과 같음

(5) 동작 방법 : 실시예 3과 같음

(6) 결과 :

상기의 동작을 10회 반복하여 성형 필름을 작성했다. 성형면을 육안으로 평가한 결과 모든 성형면에서 외관상 박리 흔적이 발생하고, 금형의 홈 내에 수지가 잔존했다.

(산업상의 이용 가능성)

본 발명은 간헐적으로 공급되는 필름의 표면에 소망의 미세한 요철 구조를 성형하는 것이 요구되는 모든 분야에 적용 가능하다.

1 : 본 발명의 미세 표면 구조 필름의 제조장치
2 : 필름 3 : 금형
10 : 프레스 장치 20 : 이형 공급장치
30 : 히터 유닛 40 : 냉각 유닛
50 : 언와인딩 유닛 60 : 와인딩 유닛
210, 410 : 롤 유닛 211, 411 : 박리 롤
212, 412 : 보조 롤 220, 420 : 유닛 직동수단
221, 421 : 직진 구동수단 311, 312 : 홈
A : 반송방향(언와인딩측) B : 반송방향(와인딩측)
C : 박리방향 D : 박리선

Claims (15)

1. 필름을, 표면에 적어도 필름의 반송방향과 직교하는 방향으로 연장되는 홈과 상기 홈과 교차하는 방향으로 연장되는 홈이 형성된 금형에 간헐적으로 공급하는 공급 공정과,
   공급되어 온 필름을 상기 금형의 표면에 압박함으로써 상기 필름의 적어도 한쪽 면에 금형의 표면 형상에 대응하는 형상을 전사하는 표면 성형 공정과,
   상기 표면 성형 공정에서 금형에 접합된 필름을 금형으로부터 박리하는 이형 공정을 적어도 포함하는 미세 표면 구조를 갖는 필름의 제조방법에 있어서:
   상기 이형 공정에 있어서 상기 금형으로부터의 필름의 박리를 박리 개시부가 선형상으로 연장되는 박리선을 형성해 상기 박리선을 필름의 반송방향 상류측을 향해서 연속적으로 이동시키도록 행함과 아울러 상기 연속적으로 이동하는 박리선의 필름의 반송방향에 대한 각도를 15도∼75도의 범위 내로 하는 것을 특징으로 하는 미세 표면 구조를 갖는 필름의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 금형의 표면에 형성된 홈은 상기 필름의 반송방향과 직교하는 방향으로 연장되는 홈과 상기 필름의 반송방향으로 연장되는 홈이 서로 직교하는 2방향의 홈을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 미세 표면 구조를 갖는 필름의 제조방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 박리선은 상기 필름의 반송방향에 대하여 45도를 이루는 것을 특징으로 하는 미세 표면 구조를 갖는 필름의 제조방법.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 이형 공정은 필름을 금형으로부터 박리하는 박리 롤과, 상기 박리 롤과 평행하게 배치된 보조 롤에 필름을 감싸도록 한 상태에서 양쪽 롤을 회전시키면서 상기 양쪽 롤을 금형의 표면과 평행하게 이동시킴으로써 금형 표면으로부터 필름을 박리하는 것을 특징으로 하는 미세 표면 구조를 갖는 필름의 제조방법.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 양쪽 롤을 금형의 표면과 평행하게 필름 반송방향 하류측으로부터 상류측을 향해서 이동시킴으로써 금형 표면으로부터 필름을 박리하고, 또한 상기 양쪽 롤의 축심이 상기 박리선과 평행한 것을 특징으로 하는 미세 표면 구조를 갖는 필름의 제조방법.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 양쪽 롤과 상기 필름은 에어층의 개재에 의해 비접촉 상태로 유지되는 것을 특징으로 하는 미세 표면 구조를 갖는 필름의 제조방법.
7. 제 4 항에 있어서,
   상기 양쪽 롤의 금형에 대한 이동방향을 상기 박리선과 수직인 방향으로 하는 것을 특징으로 하는 미세 표면 구조를 갖는 필름의 제조방법.
8. 표면에 적어도 필름의 반송방향과 직교하는 방향으로 연장되는 홈과 상기 홈과 교차하는 방향으로 연장되는 홈이 형성된 금형과,
   상기 금형에 대하여 필름을 간헐적으로 공급하는 공급수단과,
   공급되어 온 필름을 상기 금형의 표면에 압박함으로써 상기 필름의 적어도 한쪽 면에 금형의 표면 형상에 대응하는 형상을 전사하는 프레스 성형수단과,
   상기 금형의 표면에 압박되어 금형에 접합된 필름을 금형으로부터 박리하는 이형수단을 적어도 포함하는 미세 표면 구조를 갖는 필름의 제조장치에 있어서:
   상기 이형수단은 금형 상의 필름에 대하여 구름이동하면서 상기 필름을 금형으로부터 박리하는 박리 롤과, 상기 박리 롤과 평행하게 배치된 보조 롤과, 필름을 상기 박리 롤에 감싸도록 하는 위치에 상기 보조 롤을 유지하는 보조 롤 유지수단과, 상기 박리 롤에 필름을 감싸도록 한 상태에 있어서의 상기 양쪽 롤의 상대 위치 관계를 유지한 채 상기 양쪽 롤을 금형의 표면과 평행하게 연속적으로 이동시키는 롤 이동수단을 구비하고 있고, 또한 상기 양쪽 롤의 축심 방향의 필름의 반송방향에 대한 각도가 15도∼75도의 범위 내로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 미세 표면 구조를 갖는 필름의 제조장치.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 금형의 표면에 형성된 홈은 상기 필름의 반송방향과 직교하는 방향으로 연장되는 홈과 상기 필름의 반송방향으로 연장되는 홈이 서로 직교하는 2방향의 홈을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 미세 표면 구조를 갖는 필름의 제조장치.
10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 양쪽 롤의 축심의 방향은 필름의 반송방향에 대하여 45도를 이루도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 미세 표면 구조를 갖는 필름의 제조장치.
11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 롤 이동수단에 의한 상기 양쪽 롤의 이동방향은 필름의 반송방향 상류측을 향하는 방향으로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 미세 표면 구조를 갖는 필름의 제조장치.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 양쪽 롤은 표면으로부터 에어 분출 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 미세 표면 구조를 갖는 필름의 제조장치.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 양쪽 롤의 외표면은 다공질체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 미세 표면 구조를 갖는 필름의 제조장치.
14. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 롤 이동수단에 의한 상기 양쪽 롤의 이동방향은 상기 양쪽 롤의 축심의 방향과 수직인 방향으로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 미세 표면 구조를 갖는 필름의 제조장치.
15. 제 8 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 양쪽 롤은 회전 가능하게 구성되어 있고, 상기 롤 이동수단은 상기 금형의 표면과 평행하게 필름의 반송방향 상류측을 향하는 방향으로 강제적으로 직진 구동하는 기구를 포함하며, 필름에 장력을 부여하는 장력 부여 기구는 상기 보조 롤보다 필름 반송방향 하류측에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 미세 표면 구조를 갖는 필름의 제조장치.

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