KR20150048896A - 적층 구조체 및 가공품의 제조방법 - Google Patents

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유스케 나카이
다다시 나카무라
신지 마키노
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미쯔비시 레이온 가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명은, 미세 요철 구조를 표면에 갖는 성형체와, 상기 성형체의 미세 요철 구조측의 표면에 접하는 보호 필름을 갖는 적층 구조체로서, 상기 미세 요철 구조에 있어서의 볼록부 사이의 평균 간격이 가시광 파장 이하이며, 상기 보호 필름을 상기 미세 요철 구조에 부착했을 때의 밀착 강도가 0.1∼1.7N/25mm인 것을 특징으로 하는 적층 구조체에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 보호 필름이 부주의로 벗겨지는 일 없이 용이하게 가공할 수 있고, 또한 접착제 잔류가 적은 가공품을 제조하기 위한 적층 구조체를 제공할 수 있다.

Description

적층 구조체 및 가공품의 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING LAYERED STRUCTURE AND PROCESSED ARTICLE}
본 발명은, 표면에 미세 요철 구조를 갖는 적층 구조체 및 가공품의 제조방법에 관한 것이다.
본원은, 2010년 12월 27일에 일본에 출원된 일본 특허출원 2010-290959호에 근거하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
각종 디스플레이, 렌즈, 쇼윈도우 등에 있어서 공기와 접하는 계면(표면)에서는, 태양광이나 조명 등이 표면에서 반사하는 것에 의한 시인성의 저하가 문제점으로 되어 있었다.
반사를 감소시키기 위해서, 예컨대 반사 방지 필름을 대상물의 표면에 부착하는 경우가 있다.
따라서, 반사 방지 필름에는, 반사율이나 반사율의 파장 의존성이 낮을 것이 요구된다.
반사 방지 필름으로서는, 필름 표면에서의 반사광과, 필름과 대상물의 계면에서의 반사광이 간섭에 의해서 서로 상쇄되도록, 굴절률이 다른 여러 층의 필름을 적층한 구조의 것이 알려져 있다. 통상, 필름의 적층수를 늘리면, 반사율이나 반사율의 파장 의존성이 낮아지는 경향이 있다.
이들 필름은, 통상, 스퍼터링, 증착 및 코팅 등의 방법으로 제조된다. 그러나, 이러한 방법에서는, 필름의 적층수를 늘리더라도 반사율 및 반사율의 파장 의존성의 저하에는 한계가 있었다. 또한, 제조 비용 삭감을 목적으로 하여 필름의 적층수를 감소시키기 위해서는, 보다 저굴절률의 재료가 요구되고 있었다.
재료의 굴절률을 낮추기 위해서는, 어떤 방법으로 재료 중에 공기를 도입하는 것이 유효하지만, 그 하나로서, 예컨대 필름의 표면에 미세 요철 구조를 형성하는 방법이 알려져 있다. 특히, 모쓰-아이(Moth-Eye) 구조라고 불리는 미세 요철 구조는, 공기의 굴절률로부터 재료의 굴절률로 연속적으로 증대해 나감으로써 유효한 반사 방지의 수단이 된다.
재료 표면에 미세 요철 구조를 형성하는 방법으로서는, 재료의 표면을 직접 가공하는 방법, 미세 요철 구조에 대응한 반전 구조를 갖는 주형을 이용하여, 이 구조를 전사하는 전사법 등이 있으며, 생산성, 경제성의 점에서, 후자의 방법이 우수하다. 주형에 반전 구조를 형성하는 방법으로서는, 전자선 묘화법, 레이저광 간섭법 등이 알려져 있지만, 최근, 보다 간편하게 제조할 수 있는 주형으로서, 양극 산화에 의해 형성된 미세 요철 구조를 갖는 알루미나가 주목되고 있다(예컨대, 특허문헌 13 참조). 특허문헌 1에는, 세공 주기가 50∼300nm인 미세 요철 구조가 표면에 형성된 양극 산화 포러스 알루미나를 주형으로서 이용하여 제조한 반사 방지막이 개시되어 있다.
통상, 표면에 미세 요철 구조가 형성된 필름 등의 성형체에는, 표면에 오염 등이 부착되는 것을 막거나, 미세 요철 구조의 형상을 유지(보호)하거나 하는 것을 목적으로 하여, 가공 공정이나 출하 후로부터 사용되기까지의 동안, 미세 요철 구조가 형성된 표면에 보호 필름이 부착된다.
그러나, 특허문헌 1에 기재된 바와 같이, 양극 산화 포러스 알루미나의 표면의 가시광 파장 이하의 주기의 미세 요철 구조를 전사하여, 표면에 모쓰-아이 구조의 미세 요철 구조를 형성한 성형체에서는, 통상의 미세 요철 구조에 비하여 볼록부 사이의 간격이 좁고, 볼록부 선단과 보호 필름의 접착 면적이 작다. 그 때문에, 요철 구조의 주기가 가시광의 파장보다 큰 눈부심 방지(Anti-Glare; AG) 구조나 프리즘 구조에 대하여 일반적으로 사용되는 보호 필름을, 모쓰-아이 구조의 미세 요철 구조의 표면에 부착하는 것은 곤란했다. 즉, 일반적인 보호 필름에서는, 충분한 밀착력이 얻어지기 어렵거나, 역으로 밀착력이 과잉으로 되거나 하기 쉬웠다.
그래서, 보호 필름을 부착하기 쉽고, 또한 부착된 보호 필름이 부주의로 벗겨지지 않고, 더욱이 의도적으로 벗기고자 하면 용이하게 박리할 수 있도록 하기 위해서, 미세 요철 구조를 갖는 요철부와, 미세 요철 구조를 갖지 않는 비요철부가 표면에 형성된 성형체의 표면에, 요철부에 대한 초기 밀착 강도가 0.03N/25mm 이하인 보호 필름을 부착하는 방법이 제안되어 있다(특허문헌 2 참조.).
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) 일본 특허공개 2005-156695호 공보
(특허문헌 2) 일본 특허공개 2010-107858호 공보
그러나, 특허문헌 2에 기재된 보호 필름 부착 성형체(적층 구조체)는, NC 절삭 등에 의해 원하는 형상으로 가공하는 것은 고려되어 있지 않다. 그 때문에, 이러한 보호 필름 부착 성형체(적층 구조체)를 NC 절삭 등에 의해 가공하면, 가공 중에 보호 필름이 벗겨져 버려, 가공 중의 성형체의 위치 어긋남이나, 성형체의 표면에 흠집이 난다고 하는 문제가 생긴다는 것이 밝혀졌다.
또한, 양면에 미세 요철 구조를 갖는 성형체의 가공이나, 표면 전체에 미세 요철 구조를 갖는 성형체를 가공하는 경우에, 전술한 바와 같은 문제가 특히 현저해진다는 것이 밝혀졌다.
가공 중에 보호 필름이 벗겨지지 않도록 하기 위해서는, 점착력이 강한 보호 필름을 이용하면 좋지만, 이 경우, 보호 필름을 박리한 후에, 보호 필름의 점착제가 성형체의 미세 요철 구조의 오목부에 잔류하는 현상(접착제 잔류)이 일어난다는 것이 밝혀졌다. 오목부에 접착제 잔류가 있으면, 성형체의 광학 성능이 저하되기 쉬워진다.
특히, 모쓰-아이 구조의 미세 요철 구조의 표면에 보호 필름을 부착하면, 보호 필름을 박리한 후에, 오목부에 점착제가 잔류하기 쉬웠다.
본 발명은 상기 사정에 비추어 이루어진 것으로, 표면에 미세 요철 구조를 갖는 성형체와, 그 표면에 접하는 보호 필름을 갖는 적층 구조체, 및 상기 적층 구조체를 가공할 때에, 보호 필름이 부주의로 벗겨지는 일 없이 용이하게 가공할 수 있고, 또한 접착제 잔류가 적은 가공품을 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명자들은 예의 검토한 결과, 특정한 밀착 강도를 갖는 보호 필름을 이용하고, 또한 가공 공정 후에 세정 공정을 행함으로써, 적층 구조체의 가공 중에 보호 필름이 박리하는 것을 억제할 수 있고, 그 결과, 가공 중에도 미세 요철 구조를 보호하는 것이 가능해져, 흠집이나 오염의 부착이 적은 복잡한 형상의 가공품을, 접착제 잔류를 억제하면서, 용이하게 제조할 수 있다는 것을 알아내어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명의 제 1 태양은, 미세 요철 구조를 표면에 갖는 성형체와, 상기 성형체의 미세 요철 구조측의 표면에 접하는 보호 필름을 갖는 적층 구조체로서, 상기 미세 요철 구조에 있어서의 볼록부 사이의 평균 간격이 가시광 파장 이하이며, 상기 보호 필름을 상기 미세 요철 구조에 부착했을 때의 밀착 강도가 0.1∼1.7N/25mm인 것을 특징으로 하는 적층 구조체에 관한 것이다.
본 발명의 제 2 태양은, 제 1 태양의 적층 구조체를 소정 형상의 가공품으로 가공하는 방법에 있어서, 상기 성형체의 미세 요철 구조를 갖는 표면에, 상기 표면을 보호하는 보호 필름을 부착하는 부착 공정과, 상기 보호 필름과 상기 성형체를 소정 형상으로 가공하는 가공 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 가공품의 제조방법에 관한 것이다.
상기 가공 공정 후, 상기 적층 구조체로부터 상기 보호 필름을 박리하고, 상기 성형체를 세정하는 세정 공정을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 세정 공정이, 세정액을 이용한 웨트(wet) 세정 공정인 것이 바람직하다.
본 발명의 적층 구조체에 의하면, 보호 필름이 부주의로 벗겨지는 일 없이 용이하게 가공할 수 있고, 또한 접착제 잔류가 적은 가공품을 제조하기 위한 적층 구조체를 제공할 수 있다.
본 발명의 가공품의 제조방법에 의하면, 보호 필름이 부착된, 표면에 미세 요철 구조를 갖는 적층 구조체를 가공할 때에, 보호 필름이 부주의로 벗겨지는 일 없이 용이하게 가공할 수 있고, 또한 접착제 잔류가 적은 가공품을 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명에 이용하는, 표면에 미세 요철 구조를 갖는 성형체에 보호 필름이 부착된 양면 보호 필름 부착 성형체(적층 구조체)의 일례를 나타내는 종단면도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 양면 보호 필름 부착 성형체(적층 구조체)에 이용하는 성형체의 일례를 나타내는 종단면도이다.
도 3은 도 1에 나타내는 양면 보호 필름 부착 성형체(적층 구조체)를 구성하는 편면 보호 필름 부착 성형체(적층 구조체)의 제조장치의 일례를 나타내는 구성도이다.
도 4는 표면에 양극 산화 알루미나를 갖는 몰드의 제조 공정을 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은, 본 발명의 가공품의 제조방법에 이용하는 양면 보호 필름 부착 성형체(적층 구조체)(1)의 일례를 나타내는 종단면도이다. 이 예의 양면 보호 필름 부착 성형체(1)는, 제 1 기재(10)의 양면에 편면 보호 필름 부착 성형체(적층 구조체)(1')가 적층되어 구성되어 있다. 또한, 편면 보호 필름 부착 성형체(1')는, 성형체(20)의 표면에 보호 필름(30)이 부착되어 있다.
한편, 도 2∼3에 있어서, 도 1과 같은 구성 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 생략하는 경우가 있다. 또한, 도 1∼4에 있어서는, 각 부재를 도면 상에서 인식 가능한 정도의 크기로 하기 위해서, 각 부재마다 축척을 다르게 해 놓는다.
또한, 본 명세서에 있어서, 「(메트)아크릴레이트」는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트를 의미하고, 「활성 에너지선」은 가시광선, 자외선, 전자선, 플라즈마 및 열선(적외선 등) 등을 의미한다.
또한, 본 명세서에 있어서, 「성형체」란 미세 요철 구조가 형성된 물품을 의미하고, 「적층 구조체」란 성형체의 표면에 보호 필름이 부착된 것을 의미한다.
[양면 보호 필름 부착 성형체(적층 구조체)]
<제 1 기재>
제 1 기재(10)에 사용되는 재료로서는, 광을 투과하는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 예컨대 폴리카보네이트, 폴리스타이렌계 수지, 폴리에스터, 폴리에터설폰, 폴리설폰, 폴리에터케톤, 폴리우레탄, 아크릴계 수지 및 유리 등을 들 수 있다.
제 1 기재(10)는 사출 성형, 압출 성형 및 캐스팅 성형 중 어느 방법에 의해 작성해도 좋다.
제 1 기재(10)의 형상에 관해서는 특별히 제한되지 않고, 후술하는 성형체(20)의 형상에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 예컨대 성형체(20)가 반사 방지 필름 등인 경우에는, 시트상 또는 필름상이 바람직하다.
<성형체>
도 1에 나타내는 성형체(20)는, 제 2 기재(21)와, 상기 제 2 기재(21)의 한쪽 면(표면)에 형성된 활성 에너지선 경화성 수지 조성물의 경화물(22)을 갖는다.
제 2 기재(21)에 사용되는 재료로서는, 광을 투과하는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 예컨대 메틸 메타크릴레이트 (공)중합체, 폴리카보네이트, 스타이렌 (공)중합체, 메틸 메타크릴레이트-스타이렌 공중합체, 셀룰로스 다이아세테이트, 셀룰로스 트라이아세테이트, 셀룰로스 아세테이트 뷰틸레이트, 폴리에스터, 폴리아마이드, 폴리이미드, 폴리에터설폰, 폴리설폰, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 폴리염화바이닐, 폴리바이닐아세탈, 폴리에터케톤, 폴리우레탄 및 유리 등을 들 수 있다.
제 2 기재(21)는 사출 성형, 압출 성형 및 캐스팅 성형 중 어느 방법에 의해서 작성해도 좋다.
제 2 기재(21)의 형상에는 특별히 제한은 없고, 제조하는 성형체(20)에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 예컨대 성형체(20)가 반사 방지 필름 등인 경우에는, 시트상 또는 필름상이 바람직하다.
제 2 기재(21)는, 경화물(22)이 형성되지 않는 측의 면(이면)에 점착제층 및 세퍼레이트 필름(둘 다 도시 생략)을 설치해도 좋다. 점착제층을 설치함으로써 제 1 기재(10)에 용이하게 부착될 수 있다.
또한, 활성 에너지선 경화성 수지 조성물과의 밀착성이나, 대전 방지성, 내찰상성 및 내후성 등의 개량을 위해, 제 2 기재(21)의 표면에는, 예컨대 각종 코팅이나 코로나 방전 처리가 실시되어 있어도 좋다.
성형체(20)는, 표면에 미세 요철 구조를 갖는다. 성형체(20)는, 표면 전체에 미세 요철 구조가 형성되어 있어도 좋고, 표면의 일부에 미세 요철 구조가 형성되어 있어도 좋다. 한편, 미세 요철 구조가 형성되어 있는 부분을 요철부(23)라고 한다.
요철부(23)의 미세 요철 구조는, 후술하는 활성 에너지선 경화성 수지 조성물의 경화물(22)로 이루어지는 복수의 볼록부를 갖는 것으로, 양극 산화 알루미나의 표면의 미세 요철 구조를 전사하여 형성된다.
미세 요철 구조로서는, 대략 원추 형상, 각추 형상 등의 돌기(볼록부)가 복수 늘어선, 이른바 모쓰-아이 구조가 바람직하다. 표면에, 미세 요철 구조를 갖는 요철부(23)를 갖춤으로써, 방오성이 우수한 성형체(20)가 얻어진다. 특히, 볼록부 사이의 간격이 가시광의 파장 이하인 모쓰-아이 구조는, 공기의 굴절률로부터 재료 의 굴절률로 연속적으로 굴절률이 증대해 나감으로써 유효한 반사 방지의 수단이 된다.
볼록부 사이의 평균 간격은 400nm 이하가 바람직하고, 350nm 이하가 보다 바람직하고, 250nm 이하가 특히 바람직하다. 볼록부 사이의 평균 간격이 가시광의 파장 이하, 즉 400nm 이하이면, 가시광의 반사율이 적은 성형체가 얻어진다. 특히, 볼록부 사이의 평균 간격이 가시광의 파장 이하, 즉 400nm 이하이면, 반사율이 낮고, 또한 반사율의 파장 의존성이 적은 성형체(20)가 얻어진다.
볼록부 사이의 평균 간격은, 볼록부의 형성 용이성의 점에서, 25nm 이상이 바람직하고, 80nm 이상이 보다 바람직하다.
볼록부 사이의 평균 간격은, 전자 현미경 관찰에 의해서 인접하는 볼록부 사이의 간격(도 2 중, 볼록부(23a)의 중심으로부터 인접하는 볼록부(23a)의 중심까지의 거리 W1)을 10점 측정하여, 이들의 값을 평균한 것이다.
즉, 볼록부 사이의 평균 간격은 25∼400nm가 바람직하고, 80∼250nm가 보다 바람직하다.
볼록부의 높이는 100∼400nm가 바람직하고, 150∼300nm가 보다 바람직하다.
볼록부의 높이가 100nm 이상이면, 반사율이 충분히 낮아지고, 또한 반사율의 파장 의존성이 적어진다. 볼록부의 높이가 400nm 이하이면, 볼록부의 내찰상성이 양호해진다.
볼록부의 높이는, 전자 현미경 관찰에 의해서 10개의 볼록부의 높이(도 2 중, 볼록부(23a)의 선단으로부터, 이 볼록부(23a)에 인접하는 오목부(23b)의 저부까지의 수직 거리 d1)를 측정하여, 이들의 값을 평균한 것이다.
볼록부의 어스펙트비(볼록부의 높이/볼록부의 저면의 길이)는, 1∼5가 바람직하고, 1.2∼4가 보다 바람직하고, 1.5∼3이 특히 바람직하다. 볼록부의 어스펙트비가 1 이상이면, 반사율이 충분히 낮아진다. 볼록부의 어스펙트비가 5 이하이면, 볼록부의 내찰상성이 양호해진다.
한편, 「볼록부의 저면의 길이」란, 도 2 중, 볼록부(23a)의 선단으로부터 높이 방향으로 볼록부(23a)를 절단했을 때의 단면에서의 저부의 길이 d2를 말한다.
볼록부의 형상은, 높이 방향과 직교하는 방향의 볼록부 단면적이 최표면으로부터 깊이 방향으로 연속적으로 증가하는 형상, 즉, 볼록부의 높이 방향의 단면 형상이, 삼각형, 사다리꼴 및 조종형(釣鐘型) 등의 형상이 바람직하다.
성형체(20)는, 표면에 미세 요철 구조를 갖는 요철부(23)를 구비하기 때문에, 광학 용도 성형체, 특히 반사 방지 필름이나 입체 형상의 반사 방지체 등의 반사 방지 물품으로서 적합하다.
성형체(20)가 반사 방지 필름인 경우에는, 예컨대, 액정 표시 장치, 플라즈마 디스플레이 패널, 전기발광 디스플레이, 음극관 표시 장치와 같은 화상 표시 장치, 렌즈, 쇼윈도우, 계기창, 채광 부재, 안경 렌즈, 1/2 파장판 및 로패스(low-pass) 필터 등의 대상물의 표면에 부착하여 사용된다.
성형체(20)가 입체 형상의 반사 방지체인 경우에는, 미리 용도에 따른 형상의 투명 기재를 이용하여 반사 방지체를 제조해 두고, 이것을 상기 대상물의 표면을 구성하는 부재로서 사용할 수도 있다.
또한, 대상물이 화상 표시 장치인 경우에는, 그 표면에 한하지 않고, 그 전면판에 대하여 반사 방지 필름을 부착하여도 좋고, 전면판 그 자체를 본 발명의 성형체(적층 구조체)로 구성할 수도 있다.
그 밖에도, 이러한 성형체(20)의 용도로서는, 광도파로, 릴리프 홀로그램, 편광 분리 소자, 수정 디바이스 등의 광학 용도 성형체나, 세포 배양 시트, 초발수성 필름 및 초친수성 필름 등을 들 수 있다.
<보호 필름>
보호 필름(30)은, 성형체(20)의 표면을 보호하는 것으로, 도 1에 나타낸 바와 같이 성형체(20)의 표면, 즉 미세 요철 구조를 갖는 요철부(23)에 부착한다. 이것에 의해, 성형체(20) 표면이 다른 물체와 접촉하더라도 흠집이 나기 어려워진다. 또한, 성형체(20)와 보호 필름(30)의 계면에 진애(塵埃) 등의 불순물이 보다 침입하기 어려워, 성형체(20)의 표면에 오염 등이 보다 부착되기 어려워진다.
보호 필름은, 예컨대 도 1에 나타낸 바와 같이, 필름 기재(31) 상에, 점착제를 포함하는 점착제층(32)이 적층되어 있다.
필름 기재(31)에 사용되는 재질은 특별히 한정되지 않고, 예컨대 결정성 에틸렌계 수지, 결정성 프로필렌 단독중합체, 프로필렌과 α-올레핀 및/또는 에틸렌의 랜덤 공중합체나, 프로필렌과 α-올레핀 및/또는 에틸렌의 블록 공중합체 등의 결정성 프로필렌계 수지, 폴리(1-뷰텐), 폴리(4-메틸-1-펜텐) 등의 올레핀계 수지, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 에틸렌-에틸 아크릴레이트 공중합체 등의 아크릴계 수지, 뷰타다이엔-스타이렌 공중합체, 아크릴로나이트릴-스타이렌 공중합체, 폴리스타이렌 수지, 스타이렌-뷰타다이엔-스타이렌 블록 공중합체, 스타이렌-아이소프렌-스타이렌 블록 공중합체, 스타이렌-아크릴산 공중합체 등의 스타이렌계 수지, 염화바이닐계 수지, 폴리불화바이닐, 폴리불화바이닐리덴 등의 불화바이닐계 수지, 나일론6, 나일론66, 나일론12 등의 폴리아마이드계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리뷰틸렌테레프탈레이트 등의 포화 에스터계 수지, 폴리카보네이트, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리아세탈, 폴리페닐렌설파이드, 실리콘 수지, 열가소성 우레탄 수지, 폴리에터에터케톤, 폴리에터이미드, 각종 열가소성 엘라스토머 또는 이들의 가교물 등을 들 수 있다.
필름 기재(31)의 두께는, 점착성 등을 손상하지 않는 범위에서 적절히 선택할 수 있고, 일반적으로는 3∼500㎛이며, 바람직하게는 5∼200㎛이다. 필름 기재(31)의 두께가 3㎛ 미만이면, 보호 필름(30)의 제조 공정에서 주름 등이 발생하기 쉬워져, 성형체(20)에 부착하기 어려워지는 경우가 있다. 한편, 필름 기재(31)의 두께가 500㎛를 초과하면, 보호 필름(30)의 취급이 곤란한 경우가 있다.
필름 기재(31)에는, 필요에 따라, 예컨대, 방오 처리나, 산 처리, 알칼리 처리, 프라이머 처리, 앵커 코팅 처리, 코로나 처리, 플라즈마 처리, 자외선 처리 및 정전 방지 처리를 실시해도 좋다.
점착제층(32)을 형성하는 점착제로서는, 특별히 한정되는 것이 아니지만, 예컨대 에틸렌-아세트산 바이닐 공중합체(EVA), 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 에틸렌-α-올레핀 공중합체, 스타이렌-뷰타다이엔-스타이렌 블록 공중합체, 스타이렌-아이소프렌-스타이렌 블록 공중합체, 스타이렌-에틸렌-뷰틸렌-스타이렌 블록 공중합체, 스타이렌-뷰타다이엔 랜덤 공중합체, 수첨 스타이렌-뷰타다이엔 랜덤 공중합체 및 아크릴계 폴리머 등을 들 수 있다.
이들 점착제는 1종 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다.
또한, 점착제에는, 필요에 따라, 가교제, 가교 촉매, 점착성 부여제, 충전제, 안료, 착색제 및 산화 방지제 등의 관용의 첨가제를 배합해도 좋다.
점착제층(32)의 두께는, 점착성 등을 손상하지 않는 범위에서 적절히 선택할 수 있고, 일반적으로는 1∼100㎛이며, 바람직하게는 3∼50㎛이고, 보다 바람직하게는 5∼30㎛이다.
점착제층(32)에는, 내방오를 목적으로 하여, 필름 기재(31)가 적층된 면의 반대측의 표면에 박리 필름(도시 생략)이 적층되어 있어도 좋다.
박리 필름에 사용되는 수지로서는 특별히 한정되지 않고, 예컨대 필름 기재(31)의 설명에 있어서 앞서 예시한 각종 수지 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 박리성의 관점에서, 폴리스타이렌 수지, 포화 에스터계 수지 및 폴리아마이드계 수지가 바람직하고, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 폴리아마이드계 수지가 보다 바람직하다.
또한, 박리 필름의 박리성을 높이기 위해, 점착제층(32)에 접하는 박리 필름면에, 발명의 효과를 손상하지 않는 범위에서, 필요에 따라, 실리콘 등의 박리 처리를 행해도 좋다.
보호 필름(30)은, 적어도 1층의 필름 기재(31) 및 적어도 1층의 점착제층(32)을 포함하고 있으면, 층 구성 또는 적층수는 특별히 한정되지 않지만, 통상 2∼7층 정도이다.
보호 필름(30)의 층 구성의 구체예로서는, 예컨대, 필름 기재/점착제층, 필름 기재/점착제층/박리 필름, 필름 기재/점착제층/필름 기재/점착제층, 필름 기재/점착제층/필름 기재/점착제층/박리 필름 등을 들 수 있다.
보호 필름(30)의 제조방법으로서는, 공압출 성형법이나 라미네이트 성형법, 유연법(流延法)이나 도공법 등의 적당한 전개 방식을 들 수 있다.
공압출 성형법으로서는, 예컨대 T 다이 성형법 또는 인플레이션 성형법 등의 공지된 방법에 의해, 필름 기재(31) 및 점착제층(32)을 용융 상태로 압출하여, 적층한 후, 냉각 롤 등의 냉각 수단에 의해 냉각하는 방법을 들 수 있다.
라미네이트 성형법으로서는, 예컨대 필름 기재(31)를 미리 압출 성형법에 의해 제작해 두고, 그 위에, 점착제층(32)을 용융 상태로 압출하여, 적층한 후, 냉각 롤 등의 냉각 수단에 의해 냉각하는 방법을 들 수 있다.
유연법이나 도공법으로서는, 예컨대 톨루엔이나 아세트산 에틸 등의 적당한 용제의 단독물 또는 혼합물로 이루어지는 용매에, 베이스 폴리머 등을 용해 또는 분산시켜 10∼40질량% 정도의 점착제액을 조제하고, 그것을 유연 방식이나 도공 방식 등의 적당한 전개 방식으로 필름 기재(31) 상에 직접 부설하는 방식, 또는 상기에 준하여 박리 필름 상에 점착제층(32)을 형성하고 그것을 필름 기재(31) 상에 이착하는 방식 등을 들 수 있다.
본 발명에 이용하는 보호 필름(30)은, 미세 요철 구조에 대한 밀착 강도가 0.1∼1.7N/25mm이다. 보다 바람직하게는 0.1∼0.2N/25mm이다. 미세 요철 구조에 대한 밀착 강도가 0.1N/25mm 이상이면, 양면 보호 필름 부착 성형체(1)를 원하는 형상으로 절삭 가공하는 도중에, 보호 필름(30)이 성형체(20)로부터 들뜨거나 벗겨지거나 하지 않고, 가공 중인 성형체(20)의 위치가 어긋나거나, 성형체(20)의 표면에 흠집이 나거나 하기 어렵다. 또한, 미세 요철 구조에 대한 밀착 강도가 1.7N/25mm 이하이면, 후술하는 가공 공정 후에 세정 공정을 행하는 경우, 성형체(20)의 미세 요철 구조의 오목부에 접착제 잔류가 발생하기 어렵다. 또한, 성형체(20)로부터 보호 필름을 벗길 때의 작업성도 양호하다.
전술한 밀착 강도를 만족시키는 보호 필름으로서는, 시판되는 것을 이용할 수 있다.
예컨대 닛토덴코주식회사(Nitto Denko Corporation)제의 「E-MASK 시리즈」, 주식회사산에이카켄(Sun A. Kaken Co., Ltd.)제의 폴리올레핀계 필름 「PAC 시리즈」, PET 베이스 마스킹 「SAT 시리즈」, 주식회사스미론(SUMIRON CO., LTD.)제의 「EC 시리즈」, 후지모리공업주식회사제의 「마스탁(MASTACK) 시리즈」, 히타치화성공업주식회사(Hitachi Chemical Co., Ltd.)제 「히탈렉스(Hitalex) 시리즈」 및 후타무라화학주식회사(FUTAMURA CHEMICAL CO., LTD.)제 「SAF 시리즈」 등을 들 수 있다.
[가공품의 제조방법]
본 발명의 가공품의 제조방법은, 성형체의 미세 요철 구조를 갖는 표면에, 상기 표면을 보호하는 보호 필름을 부착하는 부착 공정과, 보호 필름과 성형체를 소정 형상으로 가공하는 가공 공정과, 가공된 적층 구조체로부터 보호 필름을 박리하고, 성형체를 세정하는 세정 공정을 포함한다.
여기서, 소정 형상이란, 소망하는 형상 또는 임의의 형상을 의미한다.
이하, 전술한 양면 보호 필름 부착 성형체(1)를 이용하여, 본 발명의 가공품의 제조방법의 일례에 대하여 설명한다.
<부착 공정>
부착 공정에서는, 성형체(20)의 미세 요철 구조를 갖는 표면에, 상기 표면을 보호하는 보호 필름(30)을 부착한다.
성형체(20)에 보호 필름(30)을 부착하는 방법으로서는, 특별히 제한되지 않지만, 예컨대 후술하는 바와 같이, 한 쌍의 닙 롤 사이에 성형체(20)와 보호 필름(30)을 공급하여 접합하는 방법 등을 들 수 있다. 또한, 자세하게는 후술하지만, 성형체(20)의 제조와 부착 공정을 연속하여 행하여도 좋다.
한편, 도 1에 나타내는 양면 보호 필름 부착 성형체(1)를 제작하는 경우에는, 전술한 방법 등에 의해서 성형체(20)에 보호 필름(30)을 부착하여 편면 보호 필름 부착 성형체(1')를 2개 제작한 후, 이들을 제 1 기재(10)의 양면에 라미네이트법 등에 의해서 붙여 합치면 된다.
<가공 공정>
가공 공정에서는, 부착 공정에 의해 제작한 양면 보호 필름 부착 성형체(1)를 소정 형상으로 가공한다.
가공 방법으로서는 특별히 제한되지 않지만, NC 절삭이 바람직하다. NC 절삭은, 공작 기계의 제어를 수치 정보로 행하는 것으로, 프로그래밍에 의해, 공구의 위치, 경로, 주축의 회전, 피공작물의 위치 제어가 가능하게 된다. 이것에 의해 소량 다품종 생산에 있어서, 고정밀도로 효율적으로 가공이 행해진다. 그 중에서도, NC 절삭의 공구에 엔드 밀을 이용한 엔드 밀 가공은 표면 및 윤곽 깎기에 이용되고, 홈 가공 외에, 단 붙임, 저면 가공, 구멍 가공도 용이하게 행할 수 있다.
NC 절삭기로 예컨대 시트상의 성형체(20)를 가공하는 경우, 성형체(20)의 표면의 흠집 방지, 절삭 부스러기(절분)나 오염 부착 방지를 목적으로 하여, 표면에 보호 필름(30)을 붙여 가공하는 것이 일반적이다.
본 발명에 의하면, 부착 공정에서 성형체(20)의 표면에 보호 필름(30)을 부착하고 나서 가공하기 때문에, 성형체(20)의 표면에 흠집이나 오염이 부착하기 어렵다.
또한, 가공 공정에서는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 양면 보호 필름 부착 성형체(1)를 작업대(2)에 고정할 목적으로, 이들의 사이에 백업 시트(3)를 개재시켜도 좋다. 그리고, 양면 보호 필름 부착 성형체(1)를 가공할 때는, 백업 시트(3)를 완전히 관통시키지 않고, 백업 시트(3)의 도중까지 하프 절단한다. 이것에 의해, 절삭 공구가 작업대(2)에 닿는 것을 피하여, 공구의 이빠짐이나 대의 흠집을 방지한다.
백업 시트(3)는 일반적으로 기재와 점착제층으로 이루어지는 보호 필름을 이용한다.
백업 시트(3)의 기재의 막 두께는 50∼1000㎛가 바람직하다. 기재의 막 두께가 50㎛ 이상이면, 하프 절단이 용이해지고, 절삭 공구가 작업대(2)에 접촉하여 이빠짐의 원인이 되는 일도 없다. 기재의 막 두께가 1000㎛ 이내이면, 기재 비용이 고액이 되지 않고, 취급성도 양호하다.
보호 필름(30)의 필름 기재(31)에 대한 백업 시트(3)의 점착제층의 밀착 강도는 0.2∼5N/25mm가 바람직하다. 밀착 강도가 0.2N/25mm 이상이면, 가공 중에 양면 보호 필름 부착 성형체(1)를 보유하기 쉬워져, 양면 보호 필름 부착 성형체(1)의 위치 어긋남이 일어나기 어렵다.
그런데, 전술한 바와 같이, 보호 필름(30)의 점착력이 약하면, 가공 도중에 보호 필름(30)에 들뜸이나 박리가 발생하여, 성형체(20)의 위치 어긋남이 생긴다. 또한, 절삭 부스러기(절분)가 성형체(20)와 보호 필름(30) 사이에 침입하여, 흠집 및 오염이 되어 불량이 발생한다. 이들 문제를 해소하기 위해서는, 단순히 보호 필름(30)의 점착력을 높이는 방법이 생각되지만, 점착제층(32)의 성분(점착제)이 성형체(20)의 미세 요철 구조로 이행하여 오염의 원인이 되거나, 미세 요철 구조의 오목부에 접착제 잔류가 발생하거나 한다.
그러나, 본 발명이라면, 전술한 특정한 밀착 강도를 갖는 보호 필름(30)을 이용함으로써, 가공 도중에 보호 필름(30)이 부주의로 벗겨지는 일 없이 용이하게 가공할 수 있고, 또한 접착제 잔류가 적은 가공품을 제조할 수 있다.
한편, 본 발명에 있어서는, 양면 보호 필름 부착 성형체(1)를 구성하는 보호 필름(30)으로, 백업 시트(3)를 겸하는 것도 가능하다.
또한, 작업대(2)에 의해 강고하게 고정할 목적으로, 양면 보호 필름 부착 성형체(1)를 백업 시트(3)를 통해서 작업대(2)에 진공 흡착시켜도 좋다.
<세정 공정>
세정 공정에서는, 가공 공정에 의해 가공된 양면 보호 필름 부착 성형체(1)로부터 보호 필름(30)을 박리하고, 제 1 기재(10)의 양면에 적층한 성형체(20)를 세정하는 공정이다.
전술한 바와 같이, 보호 필름(30)에는, 가공 공정에서 성형체(20)가 위치 어긋나지 않을 정도의 점착력(밀착 강도)을 갖고 있을 필요가 있다. 그러나, 보호 필름(30)의 밀착 강도를 강하게 하면, 가공 공정 후, 양면 보호 필름 부착 성형체(1)로부터 보호 필름(30)을 박리했을 때에, 성형체(20)의 미세 요철 구조의 오목부에 접착제 잔류가 발생하는 경우가 있다. 이 접착제 잔류를 제거하기 위해서, 세정 공정을 행한다.
성형체(20)의 세정 방법은 특별히 한정되지 않지만, 오존 및 플라즈마 등의 기상 분위기에 피세정물을 노출시키는 드라이 세정이나, 유기 용제나 세정액 등의 액체에 피세정물을 노출시키는 습식 세정을 들 수 있다. 취급의 용이함이나, 세정시의 성형체(20)의 미세 요철 구조에의 손상이 적은 점에서 습식 세정이 바람직하다.
습식 세정으로서는, 훔쳐내기(wipe out), 초음파 세정, 침지 세정 및 제트 수류 세정 등이 바람직하다.
습식 세정에 이용하는 세정액은, 유기 용제 또는 수계의 세정액이 바람직하다. 세정액의 구체예로서는, 예컨대 물이나, 에탄올, 메탄올 및 아세톤 등의 유기 용제에, 산성, 중성 및 알칼리성 계면활성제를 배합한 세정액 등을 들 수 있다. 보다 구체적으로는 요코하마유지공업주식회사(Yokohama Oils & Fats Industry Co., Ltd.)제의 「세미클린(Semiclean) 시리즈」, 도호화학공업주식회사(Toho Chemical Industry Co., Ltd.)제의 「도호클린(Tohoclean) 시리즈」 및 BEX사제의 「GC 시리즈」 등을 들 수 있다.
이들 세정액은 1종 단독으로 이용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다.
습식 세정의 조건으로서는, 세정액의 온도는 10∼70℃가 바람직하고, 세정시간은 1∼60분이 바람직하다.
또한, 세정액으로 세정한 후에는, 물 또는 유기 용제를 이용하여, 성형체(20)의 표면에 부착된 세정액 성분(계면활성제 등)을 린스·제거하는 것이 바람직하다.
<그 밖의 공정>
전술한 세정 공정을 거쳐, 소정 형상으로 가공된 미세 요철 구조를 갖는 가공품은, 그 후의 취급시에 흠집·오염으로부터 미세 요철 구조를 보호할 목적으로, 보호 필름을 부착하는 것이 바람직하다.
가공품에 이용하는 보호 필름으로서는, 벗겼을 때에 접착제 잔류가 일어나기 어려운 것이 바람직하고, 보호 필름의 아크릴 수지판에 대한 밀착 강도는 0.1N/25mm 이상 0.2N/25mm 미만이 바람직하다.
[양면 보호 필름 부착 성형체의 제조]
전술한 양면 보호 필름 부착 성형체(1)는, 예컨대 도 3에 나타내는 편면 보호 필름 부착 성형체의 제조 장치(40)를 이용하여 제조되는 편면 보호 필름 부착 성형체(1')를, 제 1 기재(10)의 양면에 라미네이트 등에 의해서 접합하는 것으로 제조할 수 있다.
<편면 보호 필름 부착 성형체의 제조 장치>
도 3은, 편면 보호 필름 부착 성형체의 제조 장치(40)의 일례를 나타내는 개략 구성도이며, 이 예의 제조 장치(40)는, 표면에 미세 요철 구조를 갖는 롤상 몰드(41)와, 활성 에너지선 경화성 수지 조성물(22')을 수용하는 탱크(42)와, 공기압 실린더(43)를 갖춘 닙 롤(44)과, 활성 에너지선 조사 장치(45)와, 박리 롤(46)과, 공기압 실린더(47)를 갖춘 한 쌍의 닙 롤(48)을 구비한다.
한편, 도 3에 나타내는 편면 보호 필름 부착 성형체의 제조 장치(40)는, 성형체(20)를 제조한 후에, 연속하여 편면 보호 필름 부착 성형체(1')를 제조하는 장치이다.
(롤상 몰드)
롤상 몰드(41)는, 활성 에너지선 경화성 수지 조성물(22')에 미세 요철 구조를 전사시키는 몰드이며, 표면에 양극 산화 알루미나를 갖는다. 표면에 양극 산화 알루미나를 갖는 몰드는, 대면적화가 가능하고, 롤상 몰드의 제작이 간편하다.
양극 산화 알루미나는, 알루미늄의 다공질의 산화 피막(알루마이트)이며, 표면에 복수의 세공(오목부)을 갖는다.
표면에 양극 산화 알루미나를 갖는 몰드는, 예컨대, 하기 (a)∼(e)공정을 거쳐 제조할 수 있다.
(a) 롤상의 알루미늄을 전해액 중, 정전압(정전압) 하에서 양극 산화시켜 산화 피막을 형성하는 공정.
(b) 산화 피막을 제거하여, 양극 산화의 세공 발생점을 형성하는 공정.
(c) 롤상의 알루미늄을 전해액 중, 다시 양극 산화시켜, 세공 발생점에 세공을 갖는 산화 피막을 형성하는 공정.
(d) 세공의 직경을 확대시키는 공정.
(e) 상기 (c) 공정과 (d) 공정을 반복하는 공정.
(a) 공정:
도 4에 나타낸 바와 같이, 알루미늄(50)을 양극 산화시키면, 세공(51)을 갖는 산화 피막(52)이 형성된다.
알루미늄의 순도는 99% 이상이 바람직하고, 99.5% 이상이 보다 바람직하고, 99.8% 이상이 특히 바람직하다. 알루미늄의 순도가 낮으면, 양극 산화된 때에, 불순물의 편석에 의해 가시광을 산란시키는 크기의 요철 구조가 형성되거나, 양극 산화로 얻어지는 세공의 규칙성이 저하되거나 하는 경우가 있다.
전해액으로서는, 황산, 옥살산 및 인산 등을 들 수 있다.
옥살산을 전해액으로서 이용하는 경우:
옥살산의 농도는 0.7M 이하가 바람직하다. 옥살산의 농도가 0.7M을 초과하면, 전류치가 높아져 산화 피막의 표면이 거칠어지는 경우가 있다.
화성 전압이 30∼60V일 때, 주기가 100nm인 규칙성 높은 세공을 갖는 양극 산화 알루미나를 얻을 수 있다. 화성 전압이 이 범위보다 높아도 낮아도 규칙성이 저하되는 경향이 있다.
전해액의 온도는 60℃ 이하가 바람직하고, 45℃ 이하가 보다 바람직하다. 전해액의 온도가 60℃를 초과하면, 이른바 「버닝(burning)」이라는 현상이 일어나, 세공이 깨지거나, 표면이 녹아 세공의 규칙성이 흐트러지거나 하는 경우가 있다.
황산을 전해액으로서 이용하는 경우:
황산의 농도는 0.7M 이하가 바람직하다. 황산의 농도가 0.7M을 초과하면, 전류치가 지나치게 높아져 정전압을 유지할 수 없게 되는 경우가 있다.
화성 전압이 25∼30V일 때, 주기가 63nm인 규칙성 높은 세공을 갖는 양극 산화 알루미나를 얻을 수 있다. 화성전압이 이 범위보다 높아도 낮아도 규칙성이 저하되는 경향이 있다.
전해액의 온도는 30℃ 이하가 바람직하고, 20℃ 이하가 보다 바람직하다. 전해액의 온도가 30℃를 초과하면, 이른바 「버닝」이라는 현상이 일어나, 세공이 깨지거나, 표면이 녹아 세공의 규칙성이 흐트러지거나 하는 경우가 있다.
(b) 공정:
도 4에 나타낸 바와 같이, 산화 피막(52)을 일단 제거하여, 이것을 양극 산화의 세공 발생점(53)으로 함으로써 세공의 규칙성을 향상시킬 수 있다.
(c) 공정:
도 4에 나타낸 바와 같이, 산화 피막을 제거한 알루미늄(50)을 다시 양극 산화시키면, 원주상의 세공(51)을 갖는 산화 피막(52)이 형성된다.
양극 산화는, (a) 공정과 마찬가지의 조건에서 행하면 된다. 양극 산화의 시간을 길게 할수록 깊은 세공을 얻을 수 있다.
(d) 공정:
도 4에 나타낸 바와 같이, 세공(51)의 직경을 확대시키는 처리(이하, 세공 직경 확대 처리라고 기재한다. )를 행한다. 세공 직경 확대 처리는, 산화 피막을 용해시키는 용액에 침지하여 양극 산화에서 얻어진 세공의 직경을 확대시키는 처리이다. 이러한 용액으로서는, 예컨대 5질량% 정도의 인산 수용액 등을 들 수 있다.
세공 직경 확대 처리의 시간을 길게 할수록, 세공 직경은 커진다.
(e) 공정:
도 4에 나타낸 바와 같이, (c) 공정의 양극 산화와, (d) 공정의 세공 직경 확대 처리를 반복하면, 직경이 개구부로부터 깊이 방향으로 연속적으로 감소되는 형상의 세공(51)을 갖는 양극 산화 알루미나가 형성되어, 표면에 양극 산화 알루미나를 갖는 몰드(롤상 몰드(41))가 얻어진다.
반복 회수는, 합계로 3회 이상이 바람직하고, 5회 이상이 보다 바람직하다. 반복 회수가 2회 이하에서는, 비연속적으로 세공의 직경이 감소되기 때문에, 이러한 세공을 갖는 양극 산화 알루미나를 이용하여 제조된 경화물(22)의 반사율 저감 효과는 불충분하다.
양극 산화 알루미나의 표면은, 경화물(22)과의 분리가 용이해지도록, 이형제로 처리되어 있어도 좋다. 처리 방법으로서는, 예컨대, 실리콘 수지 또는 불소 함유 폴리머를 코팅하는 방법, 불소 함유 화합물을 증착하는 방법, 불소 함유 실레인 커플링제 또는 불소 함유 실리콘계 실레인 커플링제를 코팅하는 방법 등을 들 수 있다.
세공(51)의 형상으로서는, 대략 원추 형상, 각추 형상, 원주 형상 등을 들 수 있고, 원추 형상, 각추 형상 등과 같이, 깊이 방향과 직교하는 방향의 세공 단면적이 최표면으로부터 깊이 방향으로 연속적으로 감소되는 형상이 바람직하다.
세공(51) 사이의 평균 간격은 400nm 이하가 바람직하고, 350nm 이하가 보다 바람직하다. 특히, 세공(51) 사이의 평균 간격이 400nm 이하이면, 반사율이 낮고, 또한 반사율의 파장 의존성이 적은 성형체(20)가 얻어진다.
세공(51)의 깊이는 100∼400nm가 바람직하고, 150∼300nm가 보다 바람직하다.
세공(51)의 어스펙트비(세공의 높이/세공의 개구부의 길이)는 1∼5가 바람직하고, 1.2∼4가 보다 바람직하고, 1.5∼3이 특히 바람직하다.
한편, 세공의 개구부의 길이란, 세공의 최심부로부터 깊이 방향으로 세공을 절단했을 때 절단면에서의 개구의 길이이다.
(탱크)
탱크(42)는, 활성 에너지선 경화성 수지 조성물(22')을 수용하여, 롤상 몰드(41)와, 롤상 몰드(41)의 표면을 따라 이동하는 띠상(帶狀)의 제 2 기재(21) 사이에, 활성 에너지선 경화성 수지 조성물(22')을 공급한다.
(닙 롤)
닙 롤(44)은, 롤상 몰드(41)에 대향하여 배치된다. 닙 롤(44)은, 롤상 몰드(41)와 함께 제 2 기재(21) 및 활성 에너지선 경화성 수지 조성물(22')을 닙핑한다.
닙압은, 닙 롤(44)에 구비되는 공기압 실린더(43)에 의해서 조정한다.
(활성 에너지선 조사 장치)
활성 에너지선 조사 장치(45)는, 롤상 몰드(41)의 아래쪽에 설치되고, 활성에너지선을 조사하여, 제 2 기재(21)와 롤상 몰드(41) 사이에 충전된 활성 에너지선 경화성 수지 조성물(22')을 경화시킨다. 활성 에너지선 경화성 수지 조성물(22')이 경화되는 것에 의해, 제 2 기재(21) 상에, 롤상 몰드(41)의 미세 요철 구조가 전사된 경화물(22)이 형성된다.
활성 에너지선 조사 장치(45)로서는, 고압 수은 램프 및 메탈 할라이드 램프 등을 사용할 수 있다. 이 경우의 광 조사 에너지량은, 100∼10000mJ/cm2가 바람직하다.
(박리 롤)
박리 롤(46)은, 활성 에너지선 조사 장치(45)보다도 하류측에 배치되고, 표면에 경화물(22)이 형성된 제 2 기재(21)를 롤상 몰드(41)로부터 박리한다.
(한 쌍의 닙 롤)
한 쌍의 닙 롤(48)은, 박리 롤(46)의 하류측에 배치되고, 성형체(20)에 보호 필름(30)을 부착시킨다.
한 쌍의 닙 롤(48)은, 외주면이 고무 등의 탄성 부재로 형성된 탄성 롤(48a)과, 외주면이 금속 등의 강성이 높은 부재로 형성된 강성 롤(48b)로 이루어진다.
닙압은, 탄성 롤(48a)에 구비되는 공기압 실린더(47)에 의해서 조정한다.
(활성 에너지선 경화성 수지 조성물)
활성 에너지선 경화성 수지 조성물(22')은, 분자 중에 라디칼 중합성 결합 및/또는 양이온 중합성 결합을 갖는 모노머, 올리고머, 반응성 폴리머를 적절히 함유하는 것이며, 비반응성의 폴리머를 함유하는 것이어도 좋다.
라디칼 중합성 결합을 갖는 모노머로서는, 특별히 한정되는 일 없이 사용할 수 있다.
예컨대, 메틸 (메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트, 프로필 (메트)아크릴레이트, n-뷰틸 (메트)아크릴레이트, i-뷰틸 (메트)아크릴레이트, s-뷰틸 (메트)아크릴레이트, t-뷰틸 (메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메트)아크릴레이트, 라우릴 (메트)아크릴레이트, 알킬 (메트)아크릴레이트, 트라이데실 (메트)아크릴레이트, 스테아릴 (메트)아크릴레이트, 사이클로헥실 (메트)아크릴레이트, 벤질 (메트)아크릴레이트, 페녹시에틸 (메트)아크릴레이트, 아이소보닐 (메트)아크릴레이트, 글리시딜 (메트)아크릴레이트, 테트라하이드로퍼퓨릴 (메트)아크릴레이트, 알릴 (메트)아크릴레이트, 2-하이드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 하이드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 2-메톡시에틸 (메트)아크릴레이트, 2-에톡시에틸 (메트)아크릴레이트 등의 (메트)아크릴레이트 유도체, (메트)아크릴산, (메트)아크릴로나이트릴, 스타이렌, α-메틸스타이렌 등의 스타이렌 유도체, (메트)아크릴아마이드, N-다이메틸 (메트)아크릴아마이드, N-다이에틸 (메트)아크릴아마이드, 다이메틸아미노프로필 (메트)아크릴아마이드 등의 (메트)아크릴아마이드 유도체 등의 단작용 모노머, 에틸렌 글리콜 다이(메트)아크릴레이트, 트라이프로필렌 글리콜 다이(메트)아크릴레이트, 아이소사이아누르산 에틸렌 옥사이드 변성 다이(메트)아크릴레이트, 트라이에틸렌 글리콜 다이(메트)아크릴레이트, 다이에틸렌 글리콜 다이(메트)아크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 다이(메트)아크릴레이트, 1,6-헥세인다이올 다이(메트)아크릴레이트, 1,5-펜테인다이올 다이(메트)아크릴레이트, 1,3-뷰틸렌 글리콜 다이(메트)아크릴레이트, 폴리뷰틸렌 글리콜 다이(메트)아크릴레이트, 2,2-비스(4-(메트)아크릴옥시폴리에톡시페닐)프로페인, 2,2-비스(4-(메트)아크릴옥시에톡시페닐)프로페인, 2,2-비스(4-(3-(메트)아크릴옥시-2-하이드록시프로폭시)페닐)프로페인, 1,2-비스(3-(메트)아크릴옥시-2-하이드록시프로폭시)에테인, 1,4-비스(3-(메트)아크릴옥시-2-하이드록시프로폭시)뷰테인, 다이메틸올트라이사이클로데케인 다이(메트)아크릴레이트, 비스페놀 A의 에틸렌 옥사이드 부가물 다이(메트)아크릴레이트, 비스페놀 A의 프로필렌 옥사이드 부가물 다이(메트)아크릴레이트, 하이드록시피발산 네오펜틸 글리콜 다이(메트)아크릴레이트, 다이바이닐벤젠, 메틸렌 비스아크릴아마이드 등의 2작용성 모노머, 펜타에리트리톨 트라이(메트)아크릴레이트, 트라이메틸올프로페인 트라이(메트)아크릴레이트, 트라이메틸올프로페인 에틸렌 옥사이드 변성 트라이(메트)아크릴레이트, 트라이메틸올프로페인 프로필렌 옥사이드 변성 트라이아크릴레이트, 트라이메틸올프로페인 에틸렌 옥사이드 변성 트라이아크릴레이트, 아이소사이아누르산 에틸렌 옥사이드 변성 트라이(메트)아크릴레이트 등의 3작용 모노머, 석신산/트라이메틸올에테인/아크릴산의 축합 반응 혼합물, 다이펜타에리트리톨 헥사(메트)아크릴레이트, 다이펜타에리트리톨 펜타(메트)아크릴레이트, 다이트라이메틸올프로페인 테트라아크릴레이트, 테트라메틸올메테인 테트라(메트)아크릴레이트 등의 다작용 모노머, 2작용 이상의 우레탄 아크릴레이트 및 2작용 이상의 폴리에스터 아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 이용해도, 2종류 이상을 조합시켜 이용해도 좋다.
양이온 중합성 결합을 갖는 모노머로서는 특별히 한정은 없지만, 에폭시기, 옥세탄일기, 옥사졸릴기 및 바이닐옥시기 등을 갖는 모노머를 들 수 있고, 이들 중에서도 특히 에폭시기를 갖는 모노머가 바람직하다.
올리고머 및 반응성 폴리머의 예로서는, 불포화 다이카복실산과 다가 알코올의 축합물 등의 불포화 폴리에스터류, 폴리에스터 (메트)아크릴레이트, 폴리에터 (메트)아크릴레이트, 폴리올 (메트)아크릴레이트, 에폭시 (메트)아크릴레이트, 우레탄 (메트)아크릴레이트, 양이온 중합형 에폭시 화합물, 및 측쇄에 라디칼 중합성 결합을 갖는 전술한 모노머의 단독 또는 공중합 폴리머 등을 들 수 있다.
본 발명에 있어서의 양이온 중합성 결합을 갖는 모노머, 올리고머 및 반응성 폴리머는, 양이온 중합성의 작용기를 갖는 화합물(양이온 중합성 화합물)이면 특별히 한정되지 않고, 모노머, 올리고머 및 프리폴리머 중 어느 것이어도 좋다.
양이온 중합성의 작용기는, 많은 종류가 알려져 있지만, 그 중에서도 실용성이 높은 작용기로서, 에폭시기나 옥세탄일기 등의 환상 에터기; 바이닐에터기; 카보네이트기(O-CO-O기) 등을 예시할 수 있다.
대표적인 양이온 중합성 화합물로서는, 에폭시 화합물이나 옥세탄 화합물 등의 환상 에터 화합물; 바이닐에터 화합물; 환상 카보네이트 화합물, 다이싸이오카보네이트 화합물 등의 카보네이트계 화합물 등을 들 수 있다.
비반응성 폴리머로서는, 아크릴 수지, 스타이렌계 수지, 폴리우레탄 수지, 셀룰로스 수지, 폴리바이닐뷰티랄 수지, 폴리에스터 수지 및 열가소성 엘라스토머 등을 들 수 있다.
활성 에너지선 경화성 조성물은, 통상, 경화를 위한 중합 개시제를 함유한다. 중합 개시제로서는 특별히 한정되지 않고, 공지된 것을 사용할 수 있다.
광 반응을 이용하는 경우, 광중합 개시제로서는 라디칼 중합 개시제, 양이온 중합 개시제를 들 수 있다.
라디칼 중합 개시제로서는, 공지된 활성 에너지선을 조사하여 산을 발생시키는 것이면 특별히 제한 없이 이용할 수 있고, 구체적으로는 아세토페논계 광중합 개시제, 벤조인계 광중합 개시제, 벤조페논계 광중합 개시제, 싸이옥산톤계 광중합 개시제 및 아실포스핀 옥사이드계 광중합 개시제 등을 들 수 있다.
아세토페논계 광중합 개시제로서는, 아세토페논, p-(tert-뷰틸)-1',1',1'-트라이클로로아세토페논, 클로로아세토페논, 2',2'-다이에톡시아세토페논, 하이드록시아세토페논, 2,2-다이메톡시-2'-페닐아세토페논, 2-아미노아세토페논 및 다이알킬아미노아세토페논 등을 들 수 있다.
벤조인계 광중합 개시제로서는, 벤질, 벤조인, 벤조인 메틸 에터, 벤조인 에틸 에터, 벤조인 아이소프로필 에터, 벤조인 아이소뷰틸 에터, 1-하이드록시사이클로헥실 페닐 케톤, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-2-메틸프로판-1-온, 1-(4-아이소프로필페닐)-2-하이드록시-2-메틸프로판-1-온 및 벤질다이메틸케탈 등을 들 수 있다.
벤조페논계 광중합 개시제로서는, 벤조페논, 벤조일벤조산, 벤조일벤조산 메틸, 메틸-o-벤조일벤조에이트, 4-페닐벤조페논, 하이드록시벤조페논, 하이드록시프로필벤조페논, 아크릴벤조페논 및 4,4'-비스(다이메틸아미노)벤조페논 등을 들 수 있다.
싸이옥산톤계 광중합 개시제로서는, 싸이옥산톤, 2-클로로싸이옥산톤, 2-메틸싸이옥산톤, 다이에틸싸이옥산톤 및 다이메틸싸이옥산톤 등을 들 수 있다.
아실포스핀 옥사이드계 광중합 개시제로서는, 2,4,6-트라이메틸벤조일다이페닐포스핀 옥사이드, 벤조일다이에톡시포스핀 옥사이드 및 비스2,4,6-트라이메틸벤조일페닐포스핀 옥사이드를 들 수 있다.
또한, 그 밖의 라디칼 중합 개시제로서는, α-아실옥심에스터, 벤질-(o-에톡시카보닐)-α-모노옥심, 글리옥시에스터, 3-케토쿠마린, 2-에틸안트라퀴논, 캄파퀴논, 테트라메틸티우람설파이드, 아조비스아이소뷰티로나이트릴, 벤조일퍼옥사이드, 다이알킬퍼옥사이드 및 tert-뷰틸퍼옥시피발레이트 등을 들 수 있다.
이들 라디칼 중합 개시제는, 1종을 단독으로 이용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다.
양이온 중합 개시제로서는, 공지된 활성 에너지선을 조사하여 산을 발생시키는 것이면 특별히 제한 없이 이용할 수 있지만, 예컨대, 설포늄염, 아이오도늄염 및 포스포늄염 등을 들 수 있다.
설포늄염으로서는, 예컨대, 트라이페닐설포늄 헥사플루오로포스페이트, 트라이페닐설포늄 헥사플루오로안티모네이트, 비스 (4-(다이페닐설포니오)-페닐)설파이드-비스(헥사플루오로포스페이트), 비스(4-(다이페닐설포니오)-페닐)설파이드-비스(헥사플루오로안티모네이트), 4-다이(p-톨루일)설포니오-4'-tert-뷰틸페닐카보닐-다이페닐설파이드 헥사플루오로안티모네이트, 7-다이(p-톨루일)설포니오-2-아이소프로필싸이옥산톤 헥사플루오로포스페이트 및 7-다이(p-톨루일)설포니오-2-아이소프로필싸이옥산톤 헥사플루오로안티모네이트 등을 들 수 있다.
아이오도늄염으로서는, 예컨대, 다이페닐아이오도늄 헥사플루오로포스페이트, 다이페닐아이오도늄 헥사플루오로안티모네이트 및 비스(도데실페닐)아이오도늄테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트 등을 들 수 있다.
포스포늄염으로서는, 예컨대, 테트라플루오로포스포늄 헥사플루오로포스페이트 및 테트라플루오로포스포늄 헥사플루오로안티모네이트 등을 들 수 있다.
열 반응을 이용하는 경우, 열중합 개시제의 구체예로서는, 예컨대 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드, 벤조일 퍼옥사이드, 다이큐밀 퍼옥사이드, t-뷰틸하이드로퍼옥사이드, 큐멘하이드로퍼옥사이드, t-뷰틸퍼옥시옥토에이트, t-뷰틸퍼옥시벤조에이트, 라우로일 퍼옥사이드 등의 유기 과산화물; 아조비스아이소뷰티로나이트릴 등의 아조계 화합물; 상기 유기 과산화물에 N,N-다이메틸아닐린, N,N-다이메틸-p-톨루이딘 등의 아민을 조합시킨 레독스 중합 개시제 등을 들 수 있다.
중합 개시제의 첨가량은 활성 에너지선 경화성 조성물 100질량부에 대하여 0.1∼10질량부이다. 0.1질량부 이상이면, 중합이 진행되기 쉽고, 10질량부 이하이면, 얻어지는 경화물이 착색되거나, 기계 강도가 저하되거나 하는 일이 없다.
또한, 활성 에너지선 경화성 조성물에는, 전술한 것 이외에, 대전 방지제, 이형제, 방오성을 향상시키기 위한 불소 화합물 등의 첨가제, 미립자, 소량의 용제 등이 첨가되어 있어도 좋다.
<편면 보호 필름 부착 성형체의 제조>
전술한 편면 보호 필름 부착 성형체의 제조 장치(40)를 이용하여, 편면 보호 필름 부착 성형체(1')를 제조하는 방법의 일례를 설명한다.
(성형체의 제작)
우선, 성형체(20)를 제작한다.
구체적으로는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 회전하는 롤상 몰드(41)의 표면을 따르도록 띠상의 제 2 기재(21)를 반송시키고, 제 2 기재(21)와 롤상 몰드(41) 사이에, 탱크(42)로부터 활성 에너지선 경화성 수지 조성물(22')을 공급한다.
또한, 롤상 몰드(41)와, 공기압 실린더(43)에 의해서 닙압이 조정된 닙 롤(44) 사이에, 제 2 기재(21) 및 활성 에너지선 경화성 수지 조성물(22')을 닙핑하고, 활성 에너지선 경화성 수지 조성물(22')을 제 2 기재(21)와 롤상 몰드(41) 사이에 균일하게 널리 퍼지게 함과 동시에, 롤상 몰드(41)의 미세 요철 구조의 오목부 내에 충전한다.
이어서, 롤상 몰드(41)의 아래쪽에 설치된 활성 에너지선 조사 장치(45)로부터, 제 2 기재(21)를 통해서 활성 에너지선 경화성 수지 조성물(22')에 활성 에너지선을 조사하여, 활성 에너지선 경화성 수지 조성물(22')을 경화시키는 것에 의해, 롤상 몰드(41)의 표면의 미세 요철 구조가 전사된 경화물(22)을 형성한다.
이어서, 박리 롤(46)에 의해, 표면에 경화물(22)이 형성된 제 2 기재(21)를 박리하는 것에 의해, 성형체(20)를 얻는다.
도 4에 나타내는 바와 같은 세공(51) 전사하여 형성된 경화물(22)의 표면은, 이른바 모쓰-아이 구조로 된다.
(보호 필름의 부착)
다음으로, 얻어진 성형체(20)의 표면에 보호 필름(30)을 부착한다.
구체적으로는, 먼저 얻어진 성형체(20)를 한 쌍의 닙 롤(48) 사이에 통과시킴과 동시에, 보호 필름 조출기(繰出機)(도시 생략)로부터 조출되는 보호 필름(30)을, 미세 요철 구조가 형성된 측의 표면에 부착되도록, 성형체(20)와 한 쌍의 닙 롤(48) 사이에 공급한다.
이 때, 성형체(20)는, 성형체(20)의 이면(미세 요철 구조가 형성되어 있지 않은 측의 면)이 강성 롤(48b)에 접촉하도록, 탄성 롤(48a)과 강성 롤(48b) 사이에 성형체(20)를 보낸다.
한편, 보호 필름(30)은, 점착제층(32)이 성형체(20)의 표면(미세 요철 구조가 형성된 측의 면)에 접촉하고, 필름 기재(31)가 탄성 롤(48a)과 접촉하도록 하여, 탄성 롤(48a)과 성형체(20) 사이로 보내어진다.
이어서, 성형체(20)의 표면에 보호 필름(30)의 점착제층(32)이 접촉한 상태로, 성형체(20)와 보호 필름(30)을 탄성 롤(48a)과 강성 롤(48b) 사이에 협지하고, 공기압 실린더(47)에 의해서 한 쌍의 닙 롤(48)의 닙압을 조정하면서, 성형체(20)에 보호 필름(30)을 부착한다. 이렇게 해서, 도 1에 나타내는 바와 같은, 성형체(20)의 표면, 즉 요철부(23)에 보호 필름(30)이 접착된 편면 보호 필름 부착 성형체(1')를 얻는다.
한편, 성형체(20)의 표면은, 보호 필름(30)을 통해서 탄성 롤(48a)과 접촉하게 되기 때문에, 미세 요철 구조가 변형되거나 파손되거나 하기 어렵다.
보호 필름(30)으로서는, 특정한 밀착 강도를 갖고 있으면, 전술한 바와 같은 방법으로 별도 제작한 것을 이용해도 좋고, 시판되는 것을 이용해도 좋다.
편면 보호 필름 부착 성형체(1')는, 전술한 바와 같이 성형체(20)를 제작한 후에 연속하여 보호 필름(30)을 부착하여 제조하는 것이, 보호 필름(30)의 부착 목 적(오염 부착의 방지나, 미세 요철 구조의 형상 유지)나 제조 비용을 고려하면 바람직하지만, 이것에 한정되지 않고, 성형체를 제작한 후, 성형체를 일단 회수하고, 별도의 제조 라인으로 옮겨 보호 필름(30)을 부착해도 좋다.
[작용 효과]
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 가공품의 제조방법에 의하면, 특정한 밀착 강도를 갖는 보호 필름을 이용하고, 또한 가공 공정 후에 세정 공정을 행함으로써, 가공 도중에 보호 필름(30)이 부주의로 벗겨지는 일 없이 용이하게 가공할 수 있고, 접착제 잔류가 적은 가공품을 제조할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 가공 공정에서 성형체의 미세 요철 구조를 보호하는 것이 가능해지기 때문에, 흠집이나 오염의 부착이 적은, 복잡한 형상의 가공품을 용이하게 제조할 수 있다.
따라서, 본 발명은, 특히 가공 중의 성형체의 위치 어긋남이 현저히 나타난다고 되어 있는 양면에 미세 요철 구조를 갖는 성형체의 가공에 적합하다.
[다른 실시형태]
본 발명의 가공품의 제조방법은, 전술한 방법에 한정되지 않는다. 전술한 방법에서는, 도 1에 나타내는 양면 보호 필름 부착 성형체(1)를 가공하고 있지만, 가공의 대상이 되는 것은 도시 예의 양면 보호 필름 부착 성형체(1)에 한정되지 않는다. 예컨대 도 1에 나타내는 편면 보호 필름 부착 성형체(1')를 가공해도 좋다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.
(2) 미세 요철 구조(피착체)에 대한 보호 필름의 밀착 강도의 측정
라미네이터를 이용하여, 0.3MPa의 조건에서 보호 필름을 미세 요철 구조가 형성된 측의 표면에 부착했다. 밀착 강도의 측정은, 텐실 시험기(ORIENTEC사제, 「텐실 RTC-1210」)에 보호 필름 부착 성형체(적층 구조체)를 세팅하고, 10N의 로드 셀을 사용하여, JIS Z-0237에 준거하여, 미세 요철 구조가 형성된 측의 표면과 보호 필름이 접착하고 있는 개소에서 180° 박리 시험을 행함으로써, 미세 요철 구조에 대한 보호 필름의 밀착 강도를 측정했다.
[실시예 1]
<롤상 몰드의 제작>
순도 99.90%의 알루미늄 잉곳에 단조 처리를 실시하여, 직경 200mm, 내경 155mm, 두께 350mm로 절단한 압연흔이 없는 원통상 알루미늄 원형에 우포(羽布) 연마 처리를 실시한 후, 이것을 과염소산, 에탄올 혼합 용액 중(부피비 1:4)에서 전해 연마하여 경면화했다.
이어서, 표면이 경면화된 알루미늄 원형을, 0.3M 옥살산 수용액 중에서, 욕 온도 16℃에서 직류 40V의 조건 하에 30분간 양극 산화를 행하여, 두께 3㎛의 산화 피막을 형성했다(공정 (a)). 형성된 산화 피막을, 6질량%의 인산과 1.8질량%의 크로뮴산 혼합 수용액 중에서 일단 용해 제거한(공정 (b)) 후, 다시 공정 (a)와 동일 조건 하에서 30초간 양극 산화를 행하여, 산화 피막을 형성했다(공정 (c)). 그 후, 5질량% 인산 수용액(30℃) 중에 8분간 침지하여, 산화 피막의 세공을 확경(擴徑)하는 공경 확대 처리(공정 (d))를 실시했다.
추가로 공정 (c)과 공정 (d)를 반복하고, 이들을 합계로 5회 추가 실시함으로써(공정 (e)), 세공의 개구부의 길이: 100nm, 깊이: 230nm의 대략 원추 형상의 테이퍼상 세공을 갖는 양극 산화 알루미나가 표면에 형성된 롤상 몰드를 얻었다.
이어서, 이형제인 다이킨공업주식회사(Daikin Industries, Ltd.)제 「오프툴(Optool) DSX(상품명)」의 0.1질량% 용액에 롤상 몰드를 10분간 디핑하고, 24시간 공기 중에서 건조하여 이형 처리하고, 산화 피막 표면의 불소화 처리를 행했다.
<편면 보호 필름 부착 성형체의 제조>
얻어진 롤상 몰드를 도 3에 나타내는 편면 보호 필름 부착 성형체의 제조 장치(40)에 설치하고, 이하와 같이 하여 성형체(20)를 제작하고, 연속하여 편면 보호 필름 부착 성형체(1')를 제조했다.
우선, 도 3에 나타낸 바와 같이, 롤상 몰드(41)를 냉각수용의 유로를 내부에 설치한 기계 구조용 탄소강제의 축심에 끼워 넣었다. 이어서, 하기의 조성의 활성 에너지선 경화성 수지 조성물(22')을 탱크(42)로부터 실온에서 공급 노즐을 통해서, 닙 롤(44)과 롤상 몰드(41) 사이에 닙핑되어 있는 제 2 기재(미츠비시레이온주식회사(Mitsubishi Rayon Co., Ltd.)제의 아크릴 필름 「아크리프렌(Acrypren」, 필름 폭 340mm, 길이 400m)(21) 상에 공급했다.
이 때, 공기압 실린더(43)에 의해 닙압이 조정된 닙 롤(44)에 의해 닙핑되어, 롤상 몰드(41)의 오목부 내에도 활성 에너지선 경화성 조성물(22')이 충전된다.
이어서, 매분 7.0m의 속도로 롤상 몰드(41)를 회전시키면서, 활성 에너지선 경화성 수지 조성물(22')이 롤상 몰드(41)와 제 2 기재(21) 사이에 끼워진 상태로 240W/cm의 자외선 조사 장치(45)로부터 자외선을 조사하여, 활성 에너지선 경화성 수지 조성물(22')을 경화·부형하여 경화물(22)로 한 후, 박리 롤(46)에 의해 롤상 몰드(41)로부터 박리하여, 도 2에 나타내는 바와 같은, 표면에 미세 요철 구조를 갖는 요철부(23)를 갖춘 성형체(투명시트)(20)를 얻었다.
이 성형체(20)의 표면을 SEM으로 관찰한 바, 요철부(23)에는 세공의 개구부의 길이 100nm, 높이 230nm의 볼록부가 형성되어, 롤상 몰드의 미세 요철 구조가 양호하게 전사된 미세 요철 구조가 형성되어 있었다.
이어서, 성형체(20)의 이면(미세 요철 구조가 형성되어 있지 않은 측의 면)이 강성 롤(48b)에 접촉하도록, 성형체(20)를 탄성 롤(48a)과 강성 롤(48b) 사이로 보냈다.
한편, 보호 필름(닛토덴코주식회사제 「HR-6010」)(30)의 점착면(점착제층)이, 성형체(20)의 표면(미세 요철 구조가 형성된 측의 면)에 접촉하도록 하여, 보호 필름(30)을 탄성 롤(48a)과 성형체(20) 사이로 보냈다.
그리고, 공기압 실린더(47)에 의해서 한 쌍의 닙 롤(48)의 닙압을 조정(0.1MPa∼0.5MPa)하면서, 성형체(20)의 표면에 보호 필름(30)을 부착하여, 도 1에 나타내는 바와 같은 편면 보호 필름 부착 성형체(1')를 얻었다.
한편, 보호 필름(30)의 미세 요철 구조에 대한 밀착 강도는 0.36N/25mm였다.
(활성 에너지선 경화성 수지 조성물)
트라이메틸올에테인아크릴산·무수 석신산 축합 에스터: 75질량부,
도아합성주식회사(Toagosei Co., Ltd.)제 「아로닉스(Aronix) M206」: 20질량부,
아크릴산 메틸: 5질량부,
지바·스페셜리티케미칼즈주식회사(Chiba Specialty Chemicals Corporation)제 「이르가큐어(Irgacure) 184」: 1.0질량부,
지바·스페셜리티케미칼즈주식회사제 「이르가큐어 819」: 0.1질량부.
<평가>
(절삭 가공성의 평가)
라미네이터를 이용하여, 얻어진 편면 보호 필름 부착 성형체(1')를 제 1 기재(10)(미쓰비시레이온주식회사제의 아크릴 시트 「아크릴라이트(Acrylite) L」, 두께 0.15cm, 종횡 20×30cm)의 양면에 라미네이트하여, 양면에 미세 요철 구조가 형성된 양면 보호 필름 부착 성형체(1)를 얻었다.
또한, 도 1에 나타낸 바와 같이, 양면 보호 필름 부착 성형체(1)의 편면에 백업 필름(3)을 라미네이트한 후, 백업 필름(3)측을 NC 가공기의 작업대(2)에 진공흡착에 의해서 고정했다.
이어서, 엔드 밀을 이용하여, 양면 보호 필름 부착 성형체(1)를 종횡 5cm 폭으로 절삭 가공하여, 1조각의 크기가 5×5cm인 시험편을 잘라내어(가공 공정), 이하의 평가 기준으로 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
○: 보호 필름이 벗겨지는 일 없이, 거의 양호하게 절삭 가공할 수 있고, 또한 절삭면에 버(burr)가 생기고 있지 않다.
×: 절삭 가공 중에 보호 필름이 벗겨졌다. 또는 절삭면에 버가 생겼다.
(가공품의 헤이즈 측정)
가공품의 헤이즈는, JIS K7361-1에 준거하여, 헤이즈미터(스가시험기사(Suga Test Instruments Co., Ltd.)제)를 이용하여 측정했다.
(가공품의 반사율)
분광 광도계(히타치제작소사(Hitachi, Ltd.)제, U-4000)를 이용하여, 입사각 5°, 파장 380∼780nm의 범위에서 경화 수지막의 표면의 상대 반사율을 측정하여, JIS R3106에 준거하여 가시광 반사율을 산출했다.
(접착제 잔류의 평가)
전술한 가공 공정에 의해, 양면 보호 필름 부착 성형체(1)로부터 잘라낸 시험편으로부터 보호 필름(30)을 박리하고, 제 1 기재(10)의 양면에 라미네이트한 성형체(20)를, 알칼리 세정액을 이용하여 초음파 세정하여(세정 공정), 가공품을 얻었다. 얻어진 가공품을 육안 및 현미경으로 이물의 유무를 관찰하여, 이하의 평가 기준으로 접착제 잔류를 판정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
◎: 알칼리 세정을 하지 않아도 접착제 잔류가 없다
○: 알칼리 세정함으로써 접착제 잔류를 제거할 수 있다
×: 알칼리 세정을 하여도 접착제 잔류를 제거할 수 없다
접착제 잔류 없음: 반사율의 변화가 0.05 미만, 헤이즈의 변화가 0.2 미만, 육안 및 현미경 관찰로 이물을 볼 수 없다
[실시예 2]
미세 요철 구조에 대한 밀착 강도가 0.38N/25mm인 보호 필름(닛토덴코주식회사제 「RB-200 S」)을 이용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 보호 필름 부착 성형체를 제조·가공하여, 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 3]
미세 요철 구조에 대한 밀착 강도가 0.83N/25mm인 보호 필름(주식회사스미론제 「EC-625」)을 이용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 보호 필름 부착 성형체를 제조·가공하여, 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 4]
미세 요철 구조에 대한 밀착 강도가 0.95N/25mm인 보호 필름(닛토덴코주식회사제 「R-200」)을 이용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 보호 필름 부착 성형체를 제조·가공하여, 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 5]
미세 요철 구조에 대한 밀착 강도가 0.19N/25mm인 보호 필름(주식회사산에이카켄제 「SAT HC1138T10-J」)을 이용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 보호 필름 부착 성형체를 제조·가공하여, 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 6]
미세 요철 구조에 대한 밀착 강도가 0.12N/25mm인 보호 필름(다이오가공지공업주식회사(Daio Kakousi Industry Limited)제 「FM-125」)을 이용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 보호 필름 부착 성형체를 제조·가공하여, 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[비교예 1]
미세 요철 구조에 대한 밀착 강도가 3.80N/25mm인 보호 필름(히타치화성공업주식회사제 「P-3020」)을 이용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 보호 필름 부착 성형체를 제조·가공하여, 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[비교예 2]
미세 요철 구조에 대한 밀착 강도가 3.15N/25mm인 보호 필름(히타치화성공업주식회사제 「P-3030」)을 이용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 보호 필름 부착 성형체를 제조·가공하여, 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[비교예 3]
미세 요철 구조에 대한 밀착 강도가 1.80N/25mm인 보호 필름(히타치화성공업주식회사제 「P-3040」)을 이용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 보호 필름 부착 성형체를 제조·가공하여, 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[비교예 4]
미세 요철 구조에 대한 밀착 강도가 1.80N/25mm인 보호 필름(후타무라화학주식회사제 「SAF-300 M」)을 이용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 보호 필름 부착 성형체를 제조·가공하여, 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[비교예 5]
미세 요철 구조에 대한 밀착 강도가 0.05N/25mm인 보호 필름(닛토덴코주식회사제 「RB-100 S」)을 이용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 보호 필름 부착 성형체를 제조·가공하여, 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure pat00001
표 1로부터 분명하듯이, 미세 요철 구조에 대한 밀착 강도가 0.1∼1.7N/25mm인 보호 필름을 이용한 실시예 1∼6의 경우, 가공 중에 보호 필름과 성형체가 박리되는 등의 문제가 발생하는 일 없이, 엔드 밀을 이용한 NC 절삭 가공이 가능했다. 또한, 세정 후의 가공품에는 접착제 잔류가 없었다. 한편, 실시예 5 및 6의 경우, 알칼리 세정을 하기 전의 상태여도, 접착제 잔류가 없었다.
한편, 아크릴 수지판에 대한 밀착 강도가 1.7N/25mm을 초과하는 보호 필름을 이용한 비교예 1∼4의 경우, NC 절삭 가공은 가능하지만, 보호 필름의 밀착 강도가 지나치게 강하기 때문에, 세정 후의 가공품에는 접착제 잔류가 있었다.
아크릴 수지판에 대한 밀착 강도가 0.1N/25mm 미만인 보호 필름을 이용한 비교예 5의 경우, 보호 필름의 밀착 강도가 지나치게 약하기 때문에, NC 절삭 가공 중에 보호 필름과 성형체가 박리되어 버려, 성형체의 성능을 유지하면서 원하는 형상으로 NC 절삭 가공을 할 수 없었다. 따라서, 접착제 잔류의 평가는 행하지 않았다.
본 발명의 적층 구조체에 의하면, 보호 필름이 부주의로 벗겨지는 일 없이 용이하게 가공할 수 있고, 또한 접착제 잔류가 적은 가공품을 제조하기 위한 적층 구조체를 제공할 수 있다.
본 발명의 가공품의 제조방법에 의하면, 보호 필름이 부착된, 표면에 미세 요철 구조를 갖는 성형체를 가공할 때에, 보호 필름이 부주의로 벗겨지는 일 없이 용이하게 가공할 수 있고, 또한 접착제 잔류가 적은 가공품을 제조할 수 있다.
1: 양면 보호 필름 부착 성형체(적층 구조체)
1': 편면 보호 필름 부착 성형체(적층 구조체)
10: 제 1 기재
20: 성형체
21: 제 2 기재
22: 경화물
23: 요철부
23a: 볼록부
23b: 오목부
30: 보호 필름
31: 필름 기재
32: 점착제층

Claims (4)

  1. 미세 요철 구조를 표면에 갖는 성형체(20)와, 상기 성형체(20)의 미세 요철 구조측의 표면에 접하는 보호 필름(30)을 갖는 적층 구조체로서,
    상기 미세 요철 구조에 있어서의 볼록부(23a) 사이의 평균 간격이 가시광 파장 이하이며,
    상기 보호 필름(30)과 상기 미세 요철 구조 사이의 밀착 강도가 0.1∼1.7N/25mm인 것을 특징으로 하는 적층 구조체.
  2. 제 1 항에 기재된 상기 적층 구조체를 소정 형상의 가공품으로 가공하는 방법에 있어서,
    상기 성형체(20)의 미세 요철 구조를 갖는 표면에, 상기 표면을 보호하는 보호 필름(30)을 부착하는 부착 공정과,
    상기 보호 필름(30)과 상기 성형체(20)를 소정 형상으로 가공하는 가공 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 가공품의 제조방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    제 2 항에 기재된 가공 공정 후, 상기 적층 구조체로부터 상기 보호 필름(30)을 박리하고, 상기 성형체(20)를 세정하는 세정 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 가공품의 제조방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 세정 공정이, 세정액을 이용한 습식 세정 공정인 것을 특징으로 하는 가공품의 제조방법.
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