TW201427843A - 具微細構造之樹脂成形體之製造方法 - Google Patents

具微細構造之樹脂成形體之製造方法 Download PDF

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Abstract

本發明之目的在於提供一種樹脂成形體之製造方法,其於表面形成有用以賦予高機能性或設計性之微細凹凸構造。藉由下述步驟可製造具微細構造之樹脂成形體:於表面形成有欲賦予樹脂成形體之由相互鄰接之頂與底之高度差為0.1mm以下之微細凹凸構造轉印而成之形狀的微細構造轉印用薄膜之製造步驟;於該微細構造轉印用薄膜之凹凸面上使熔融之熱可塑性樹脂密合後,進行冷卻固化之步驟;由前述固化之熱可塑性樹脂將該微細構造轉印用薄膜剝離除去之步驟。

Description

具微細構造之樹脂成形體之製造方法
本發明係關於一種於表面形成有用以控制光、賦予設計性之微細構造之樹脂成形體之製造方法。又,本說明書中所謂「控制光」,係指將光進行集光、及/或反射、及/或折射、及/或散射、及/或繞射之功能。
使用於娛樂器材等之樹脂成形體,除了原本所必要之功能之外,藉由以印刷等賦予設計性可進一步提升商品性。又,即使不使用印刷等之方法,亦可藉由將光有效率地進行集光、反射、折射、散射、繞射,而使商品的外觀更佳。若可實現能如此自由地控制光的樹脂成形體,則可將單純之點光源之LED利用為線光源照明或面光源照明、甚至是具有特徵之設計照明。但是,本說明書中之樹脂成形體,並不限於此處所舉之用途,可使用於各式各樣之用途。又,於此之後,於本說明書中將統整「設計性」與「光之控制」而僅顯示為「高設計性」。
用以對樹脂成形體賦予高設計性之方法,已知有於該樹脂成形體之表面形成各種尺寸及形狀的凹凸構造。凹凸構造,可舉出微透鏡、柱面透鏡、稜鏡、菲涅耳透鏡等之透鏡圖案、具有週期構造之繞射光柵,甚 至具有光之擴散性之隨機凹凸等各種之例,但並不限於該等。當該凹凸構造之頂與底之高度差為0.1mm以上時,以人的眼睛即可判別,而難以適用於強調高設計性之樹脂成形體。因此,形成較0.1mm小之微細構造對於形成高設計性之樹脂成形體而言很重要。又,為了展現Mie(米氏)散射或光之繞射現象,必須於樹脂成形體表面形成0.01mm左右或其以下之高度的微細構造。再者,當實現稱為蛾眼之無反射構造時,由於必須使該微細構造之高度小於0.001mm,故為了賦予高設計性,於樹脂成形體形成微細構造為非常重要。
為了製造如此之具微細構造之樹脂成形體,有使用於表面形成有與微細構造為公與母經反轉之形狀而被稱為模具或壓模之金屬所構成之成形用鑄模的方法。若對於以射出成形或熱壓形成等作為代表之將成為熔融狀態之熱可塑性樹脂進行成形的方法,使用該成形用鑄模,則可於樹脂成形體之表面形成所欲之微細構造。藉由該方法,可製造複數同一形狀的樹脂成形體,但重點在於如何精度佳地製作成形用鑄模。
最一般之成形用鑄模之製作方法,係對於事先已加工成樹脂成形體之外形尺寸之鑄模,以機械切削直接形成微細構造之轉印形狀而成者。然而,以切削於鑄模高精度地形成微細構造之轉印形狀,於技術上並不容易。特別是,當樹脂成形體具有三維曲面之形狀,而必須於三維曲面形成微細構造時,幾乎不可能以機械切削製作成形用鑄模。
因此,有不直接於成形用鑄模形成微細構造,而併用被稱為薄型壓模之形成有微細構造之薄板的方法。事先於樹脂成形體之表面,以光微影等高精度之方法形成與欲形成之微細構造相同的形狀母體,藉由對該形狀母體進行鎳電鍍,製作成為微細構造之轉印型的薄型壓模。將該薄型壓模設置於成形用鑄模之中進行射出成形,藉此可得具微細構造之樹脂成形體。然而,以光微影等所製作之形狀母體,係製作於玻璃或矽等之平面狀基板上,因此必為僅能製作平面狀之壓模。因此,現實上並不適用於具有三維曲面之樹脂成形體。
又,無論於成形用鑄模直接形成微細構造之方法,或併用成形用鑄模與壓模之方法之任一情形下,以機械切削等形成微細構造之步驟及製作壓模之步驟,皆非常高價。因此,當製作不同種類之具微細構造之樹脂成形體時,會需要複數之成形用鑄模。再者,由於成形用鑄模受損的可能性及成形用鑄模之壽命狀況,必須再製作成形用鑄模。因此,該等之方法於製造具微細構造之樹脂成形體時皆為高成本。
作為解決以上之課題的手法,於專利文獻1揭示被稱為模內成形之方法。該方法係將被稱為轉印薄膜之構件設置於成形用鑄模,並藉由熱可塑性樹脂之射出成形,而可於樹脂成形體之表面展現微細、精巧且多樣之凹凸模樣。然而,於該說明書有明確記載凹凸之高度為0.1mm以上,無法解決本說明書之課題。又,樹脂成形體之表面係以由保護層、接著層、蒸鍍層等所構成 之轉印層覆蓋,而有因折射率相異之層於界面產生反射損失之虞,由光之控制的觀點來看不能說是適當的。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2008-162165公報
因此,本發明係有鑑於上述之課題所完成者,其目的在於提供一種具微細構造之樹脂成形體之製造方法,其特徵係於表面形成有用以賦予光學機能及高設計性之微細構造。
可解決上述課題之相互鄰接之頂與底之高度差為0.1mm以下之具微細凹凸構造之樹脂成形體之製造方法,其特徵係藉由下述步驟製得樹脂成形體:製作於表面形成有由欲賦予樹脂成形體之微細構造轉印而成之形狀的微細構造轉印用薄膜之步驟;於該微細構造轉印用薄膜之凹凸面上使熔融之熱可塑性樹脂密合後,進行冷卻固化之步驟;由前述固化之熱可塑性樹脂將該微細構造轉印用薄膜剝離除去之步驟。特別是,前述樹脂成形體之形成有前述微細凹凸構造的表面,以三維曲面為佳。
又,本發明中,前述於微細構造轉印用薄膜之凹凸面上使熔融之熱可塑性樹脂密合後,進行冷卻固 化之步驟,以模內射出成形為佳。
又,前述模內射出成形中,亦可將平坦之微細構造轉印用薄膜設置於射出成形用模具內,藉由模內射出成形時之熔融熱可塑性樹脂之熱,使該微細構造轉印用薄膜沿著該射出成形用模具之三維曲面異形化,而製得具有三維曲面之樹脂成形體。
另一方面,前述於微細構造轉印用薄膜之凹凸面上使熔融之熱可塑性樹脂密合後,進行冷卻固化之步驟中,亦可將前述微細構造轉印用薄膜事先以真空加壓成形等異形化成三維曲面。
本發明所使用之微細構造轉印用薄膜中之凹凸構造,較佳為設置於包含會形成對熱不會發生不可逆變化之交聯構造的硬化性樹脂之層,前述硬化性樹脂,較佳為包含該硬化性樹脂之層係於23℃下顯示10%以上之破裂伸長度。
再者,前述微細構造轉印用薄膜,較佳為於游離輻射線穿透10%以上之透明基材上,以游離輻射線硬化性樹脂形成有具有凹凸構造之層。
本發明所使用之微細構造轉印用薄膜,較佳為於具有凹凸構造之層的表面或內部存在有脫模劑。
本發明之樹脂成形體中之微細構造,其特徵係其係微透鏡、稜鏡、柱面透鏡、菲涅耳透鏡、高度0.01mm以下之高度之繞射光柵、隨機之凹凸所構成之擴散圖案、間距及高度為0.001mm以下之蛾眼構造。
藉由本發明,可於樹脂成形體之表面容易且低價地形成用以控制光、賦予設計性之所謂賦予高設計性或機能性的微細構造。所得之具微細構造之樹脂成形體,可利用於日用品或生活用品等之機器本體、食品或各種物品之容器類、電子機器或事務用品等之框體類、汽車用內裝、遊樂機或玩具、遊戲機等之娛樂器材、照明用構件等。
10‧‧‧樹脂成形體
11‧‧‧微細構造
20‧‧‧形狀母體
21‧‧‧薄型壓模
221‧‧‧游離輻射線硬化性樹脂
23‧‧‧微細構造轉印用薄膜
24‧‧‧透明基材
25‧‧‧射出成形用模具
26‧‧‧具微細構造之樹脂成形體
31‧‧‧異形化之微細構造轉印用薄膜
32‧‧‧具有三維曲面之射出成形用模具
33‧‧‧具有三維曲面之具微細構造之樹脂成形體
第1圖係具微細構造之樹脂成形體之概略構成圖。
第2圖(A)~(D)係說明本發明之具微細構造之樹脂成形體之製造方法之圖。
第3圖係說明本發明之具微細構造之樹脂成形體之製造方法之圖。
第4圖係說明具有三維曲面之具微細構造之樹脂成形體之製造方法之圖。
[實施發明之形態]
使用圖說明本發明之具微細構造之樹脂成形體之製造方法。第1圖顯示具微細構造之樹脂成形體之概略構成圖。於熱可塑性樹脂所構成之樹脂成形體10之至少一表面,形成有相互鄰接之頂與底之高度差為0.1mm以下之微細凹凸構造11。此處雖未圖示,但可使不同形狀之微細凹凸構造形成於複數之表面,亦可於同一表面一併設置不同之微細凹凸構造。又,於第1圖雖顯示長方 體狀之樹脂成形體,但亦可於如半球體狀之樹脂成形體的三維曲面上形成微細凹凸構造(未圖示)。
使用第2圖說明具微細構造之樹脂成形體之製造方法。首先,如第2圖(A)所示,準備與最終形成於樹脂成形體所必須之微細構造為形狀經反轉之構造的形狀母體20。形狀母體20,係以使用感光樹脂之光微影、以金屬或塑膠基板之機械切削、或以其以外之方法製作。接著,如第2圖(B)所示,藉由對形狀母體之電鑄處理、或利用聚矽氧樹脂之取型、或其以外之方法,製作具有與最終形成於樹脂成形體者相同之形狀之薄型壓模21。其中,此處雖係說明於製作形狀母體之後製得薄型壓模之方法,但亦有不透過形狀母體而直接製作具有與最終形成於樹脂成形體者相同形狀之薄型壓模的方法。此處雖未圖示,其係相當於被稱為菲涅耳車床或軋輥車床之方法。無論如何,皆須製作具有與最終形成於樹脂成形體者相同形狀之薄型壓模21。
可於前述薄型壓模21使硬化性樹脂以液狀或凝膠狀之狀態密合,並藉由來自外部之任何刺激使其反應,而於硬化性樹脂形成交聯構造以使其硬化,得到具有由欲賦予樹脂成形體之微細凹凸構造轉印而成之形狀的微細構造轉印用薄膜23。只要該交聯構造對熱不會發生不可逆的變化,微細凹凸構造即使於熔融樹脂所賦予之高溫下,亦不會產生大的形狀變化。所謂「對熱不可逆的變化」,可典型地舉出「熱可塑性」。
此處,所謂「來自外部之任何刺激」係相當於硬化 性樹脂所接受之來自外部的能量,該能量可列舉熱能、游離輻射線能、電能等。特別是,於該等能量之中,若使用藉由游離輻射線能而使樹脂之交聯反應瞬間進行之游離輻射線硬化性樹脂的方法,則能以高生產性容易地製作微細構造轉印用薄膜。
此處,於微細構造轉印用薄膜之製作方法中,說明使用游離輻射線硬化性樹脂之具體例。使游離輻射線硬化性樹脂221流入薄型壓模21,藉由照射游離輻射線使該游離輻射線硬化性樹脂形成交聯構造。之後,將固化之游離輻射線硬化性樹脂由薄型壓模剝離,藉此得到微細構造轉印用薄膜23。然而,僅以游離輻射線硬化性樹脂所構成之微細構造轉印用薄膜,有強度變得不足的可能性,故亦可製造如第2圖(D)之構成之微細構造轉印用薄膜。首先,如第2圖(C)所示,使游離輻射線硬化性樹脂221流入薄型壓模21,積層游離輻射線穿透10%以上之透明基材24。因為游離輻射線之穿透率若低於10%,則游離輻射線硬化性樹脂之硬化性會變差,會變得難以得到良好的微細構造轉印用薄膜。其次,照射充分量之游離輻射線後,將透明基材24由薄型壓模21剝離,即可製作如第2圖(D)所示之以游離輻射線硬化性樹脂形成有微細凹凸構造之轉印形狀而具有充分強度之微細構造轉印用薄膜23。再者,若為此積層構成,則亦可製作長形之微細構造轉印用薄膜。亦即,將薄型壓模捲繞於滾筒,邊搬送塗布有既定厚度之游離輻射線硬化性樹脂之透明基材,邊使其與薄型壓模密合,並邊照射游離輻射 線,藉此可連續地製得微細構造轉印用薄膜。若不是以單片方式而是以連續方式製得微細構造轉印用薄膜,則後述之模內射出成形之生產性亦可戲劇性地提升,故其可謂非常優異之方法。
接著,以第3圖說明具微細構造之樹脂成形體之製造方法。此處係圖示模內射出成形之例,但並不限定於此,當然亦可使用於加壓成形方法等。首先,將微細構造轉印用薄膜23以凹凸面為內側設置於射出成形用模具25之中。接著,將熔融之熱可塑性樹脂射出至射出成形用模具25內,則熔融狀態之熱可塑性樹脂會追隨該微細構造轉印用薄膜23表面之凹凸而被充填之後被冷卻固化。
最後,由射出成形用模具25取出樹脂成形體之後,將微細構造轉印用薄膜23剝離除去,則可得具微細構造之樹脂成形體26。
此處,詳細敘述前述之透明基材與游離輻射線硬化性樹脂之積層構成所成之微細構造轉印用薄膜。只要為具有透過游離輻射線10%以上之性質的透明基材,可使用任何材料,可列舉一般之模內成形所使用之聚對苯二甲酸乙二酯或聚萘二甲酸乙二酯等之聚酯系樹脂、耐綸6等之聚醯胺系樹脂、聚乙烯或聚丙烯等之烯烴系樹脂、聚氯乙烯等之乙烯系樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯等之丙烯酸系樹脂、聚碳酸酯或賽璐玢等之纖維系薄膜等。又,該透明基材可為以以上所說明之樹脂為主成分之共聚合樹脂、或混合體、或由複數層所構成之積層體。又,該 等之透明基材可使用未拉伸、單軸拉伸、雙軸拉伸者。再者,於以提升與游離輻射線硬化性樹脂之密合性為目的之下,亦可進行電暈放電處理或電漿處理,亦可藉底漆塗布實施易接著處理。其中,考量製作如後述之具有三維曲面之具微細構造之樹脂成形體時,較佳為透明基材於23℃下顯示10%以上之破裂伸長度。
又,本發明之游離輻射線硬化性樹脂並無特別限定,可使用以丙烯酸系樹脂或環氧系樹脂等為主成分之組成物。又,視需要亦可適當併用游離輻射線聚合起始劑或稀釋溶劑等。再者,當以游離輻射線硬化性樹脂製作微細構造轉印用薄膜時,較佳為於游離輻射線硬化性樹脂之中使用被稱為內部脫模劑之聚矽氧系樹脂或氟系樹脂等之添加劑。若添加前述內部脫模劑,則微細構造轉印用薄膜中之凹凸之表面及/或內部存在有脫模劑,不僅可提升由薄型壓模之脫模性,由具微細構造之樹脂成形體剝離除去微細構造轉印用薄膜亦變得容易。
使用第4圖說明具有三維曲面之具微細構造之樹脂成形體之製造方法。微細構造轉印用薄膜因為平坦,故會有無法設置於具有三維曲面之成形用模具的情形。因此,藉由以真空加壓成形等為代表之加熱成形等,使平坦之微細構造轉印用薄膜31異形化,而設置於成形用模具32。因此,將熱可塑性樹脂充填並冷卻固化之後,將該微細構造轉印用薄膜31剝離除去,藉此可得具有三維曲面之具微細構造之樹脂成形體。
另一方面,此處雖未圖示,但將平坦之微細構造轉 印用薄膜設置於射出成形用模具之後,藉由模內射出成形時之熔融可塑性樹脂之熱使該微細構造轉印用薄膜沿著該射出成形用模具之三維曲面異形化,亦可得具有三維曲面之樹脂成形體33。
上述之任一方法皆可使用,但當為拉伸率較高之例如所謂深拉伸之成形方法等時,以前者為適用,當為拉伸率較低時,以選擇後者為佳。
當製作具有三維曲面之具微細構造之樹脂成形體時,包含硬化樹脂之層較佳為使用其之破裂伸長度於23℃下至少顯示10%以上之硬化性樹脂來形成。其係因若破裂伸長度較其小,於微細構造轉印用薄膜之異形化時,微細構造遭到破壞的可能性較高之故。還有,若包含硬化性樹脂之層顯示充分之破裂伸長度,於微細構造轉印用薄膜之異形化時,於其之拉伸方向上微細構造容易變形。由於如此之微細凹凸構造的變形,可能會無法展現所欲之機能性及設計性,而藉由推測異形化為三維曲面後之微細凹凸構造的變形量,將其之結果回饋於形狀母體的設計,而製作事先預估有變形之具微細構造之樹脂成形體,藉此可展現所欲之高設計性。
最後,說明展現高設計性之微細凹凸構造。然而,此處所舉之微細凹凸構造係一例,並不限定於該等。首先,控制光之射出方向之微細凹凸構造,有微透鏡、稜鏡、柱面透鏡、菲涅耳透鏡等。任一微細凹凸構造之情形下間距皆未限制,但由於前述之理由,凹凸之高度差以0.1mm以下為佳。用途並無特別限定,例如當 於樹脂成形體之表面形成稜鏡時,可作為面狀光源用之導光板使用。
又,於以使光繞射為目的之下,亦可使用高度0.01mm以下之微細凹凸構造,藉由利用照射角之波長依存性,將來自白色LED之光分光,可作為設計照明用構件使用。再者,亦可將可利用為LED等點光源之影像消除而由隨機凹凸所構成之擴散圖案作成微細凹凸構造。又,亦可使用被稱為蛾眼構造之高度0.001mm以下而由凹凸構造所構成之無反射層。
又,如前述本發明中之微細凹凸構造之間距並無特別限定,但從提高光控制及設計性的觀點,以0.3mm以下為佳,0.1mm以下為更佳。
還有,本發明中之微細凹凸構造之高度及間距之下限值,並無特別限定,但為了光之控制,當然必須有相對於欲控制之光之波長之足夠的大小。
[實施例]
關於具微細構造之樹脂成形體之製造方法揭示實施例。首先,藉由使用光罩之光微影法,於玻璃基板上以感光性樹脂形成由圓柱狀之微細凹凸構造所構成之圖案,以製作形狀母體。又,以圓柱之高度0.001mm、直徑0.001mm、間距0.002mm作成六角緊密排列,形成有凹凸之區域的尺寸為150mm×150mm。
接著,對所得之形狀母體進行鎳電鍍,藉此於該形狀母體上形成鎳金屬之0.3mm厚度左右之薄膜。而將鎳薄膜謹慎地由形狀母體剝離,可得薄型壓模。又 ,形成於該薄型壓模表面之微細凹凸構造,係與形狀母體之微細凹凸構造為反轉形狀,故形成為圓柱孔。
再者,將SANYU REC股份有限公司製紫外線硬化性樹脂(RL-1920)適量滴下至薄型壓模,積層東洋紡績股份有限公司製聚對苯二甲酸乙二酯薄膜(A4300:0.1mm厚)。此處,係以100mW/cm2之功率,並以使累積光量為1000mJ/cm2的方式照側紫外線。確認紫外線硬化性樹脂已充分硬化後,將微細構造轉印用薄膜由薄型壓模剝離。以掃描型電子顯微鏡觀察該微細構造轉印用薄膜的結果,可確認形成有0.001mm高度之圓柱狀之突起物,忠實地呈現作為形狀母體所製作之微細凹凸構造。
此處,準備200mm×200mm×3mmt尺寸之射出成形用模具,將1片所得之微細構造轉印用薄膜,以使圓柱狀之突起為內側、聚對苯二甲酸乙二酯薄膜為外側的方式設置於200mm×200mm的面。
接著,使Kuraray股份有限公司製樹脂顆粒(GH-S)熔融後,進行模內射出成形。丙烯酸樹脂冷卻固化之後,由射出成形用模具取出成形體,則呈現透明之簡單如平板的外觀,未見形成有微細凹凸構造。然而,若將微細構造轉印用薄膜由該成形體剝離除去,則可確認於成形體表面形成有微細凹凸構造。以掃描型電子顯微鏡觀察該具微細構造之樹脂成形體,可知形成有深度0.001mm圓柱孔。再者,若將白色LED光入射至該具微細構造之樹脂成形體,則由於表面凹凸所致之繞射現象,繞射成0級光、1級光、2級光…而可見有如複數之光源般 ,並且白色光分離成各波長之光而成美麗的彩虹色。
[產業上之可利用性]
本發明係關於一種於表面形成有用以控制光、賦予設計性之微細構造之樹脂成形體之製造方法。所得之具微細構造之樹脂成形體,可利用於日用品或生活用品等之機器本體、食品或各種物品之容器類、電子機器或事務用品等之框體類、汽車用內裝、遊樂機或玩具、遊戲機等之娛樂器材、照明用構件等。
本發明係基於2012年10月31日於日本申請之日本專利申請2012-240348號主張優先權,並於此引用其整體之揭示內容至本說明書。
221‧‧‧游離輻射線硬化性樹脂
23‧‧‧微細構造轉印用薄膜
25‧‧‧射出成形用模具
26‧‧‧具微細構造之樹脂成形體

Claims (18)

  1. 一種具微細構造之樹脂成形體之製造方法,其特徵係藉由下述步驟以製得樹脂成形體:於表面形成有欲賦予樹脂成形體之由相互鄰接之頂與底之高度差為0.1mm以下之微細凹凸構造轉印而成之形狀的微細構造轉印用薄膜之製造步驟;於該微細構造轉印用薄膜之凹凸面上使熔融之熱可塑性樹脂密合後,進行冷卻固化之步驟;由前述固化之熱可塑性樹脂將該微細構造轉印用薄膜剝離除去之步驟。
  2. 如請求項1之具微細構造之樹脂成形體之製造方法,其中前述樹脂成形體之形成有前述微細凹凸構造之表面為三維曲面。
  3. 如請求項1或2之具微細構造之樹脂成形體之製造方法,其中前述於微細構造轉印用薄膜之凹凸面上使熔融之熱可塑性樹脂密合後進行冷卻固化之步驟,係藉由熱可塑性樹脂之模內射出成形。
  4. 如請求項3之具微細構造之樹脂成形體之製造方法,其中前述模內射出成形,係將平坦之微細構造轉印用薄膜設置於射出成形用模具內,藉由該模內射出成形時之熔融熱可塑性樹脂之熱,使該微細構造轉印用薄膜沿著該射出成形用模具之三維曲面異形化,而製得具有三維曲面之樹脂成形體。
  5. 如請求項2之具微細構造之樹脂成形體之製造方法,其係將前述微細構造轉印用薄膜事先異形化成三維曲面之後,使熔融之熱可塑性樹脂密合後冷卻固化而製得 樹脂成形體。
  6. 如請求項5之具微細構造之樹脂成形體之製造方法,其中前述微細構造轉印用薄膜之異形化,係藉由真空加壓成形來進行。
  7. 如請求項1或2之具微細構造之樹脂成形體之製造方法,其中前述微細構造轉印用薄膜中之凹凸構造,係設置於包含會形成對熱不會發生不可逆變化之交聯構造的硬化性樹脂之層。
  8. 如請求項7之具微細構造之樹脂成形體之製造方法,其中前述會形成對熱不會發生不可逆變化之交聯構造的硬化性樹脂,包含該硬化性樹脂之層係於23℃下顯示10%以上之破裂伸長度。
  9. 如請求項7之具微細構造之樹脂成形體之製造方法,其中前述會形成對熱不會發生不可逆變化之交聯構造的硬化性樹脂,係游離輻射線硬化性樹脂。
  10. 如請求項9之具微細構造之樹脂成形體之製造方法,其中前述微細構造轉印用薄膜,係於游離輻射線穿透10%以上之透明基材上,以游離輻射線硬化性樹脂形成具有凹凸構造之層。
  11. 如請求項7之具微細構造之樹脂成形體之製造方法,其中前述會形成對熱不會發生不可逆變化之交聯構造的硬化性樹脂含有內部脫模劑。
  12. 如請求項1或2之具微細構造之樹脂成形體之製造方法,其中前述微細構造為微透鏡。
  13. 如請求項1或2之具微細構造之樹脂成形體之製造方法 ,其中前述微細構造為稜鏡。
  14. 如請求項1或2之具微細構造之樹脂成形體之製造方法,其中前述微細構造為柱面透鏡。
  15. 如請求項1或2之具微細構造之樹脂成形體之製造方法,其中前述微細構造為菲涅耳透鏡。
  16. 如請求項1或2之具微細構造之樹脂成形體之製造方法,其中前述微細構造為高度0.01mm以下之繞射光柵。
  17. 如請求項1或2之具微細構造之樹脂成形體之製造方法,其中前述微細構造為包含隨機凹凸之擴散圖案。
  18. 如請求項1或2之具微細構造之樹脂成形體之製造方法,其中前述微細構造為間距及高度為0.001mm以下之蛾眼構造。
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WO2017119398A1 (ja) * 2016-01-04 2017-07-13 株式会社クラレ 微細構造付き三次元成形体の製造方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62256620A (ja) * 1986-04-30 1987-11-09 Dainippon Printing Co Ltd 樹脂製品の成形方法
JPH02103136A (ja) * 1988-10-13 1990-04-16 Dainippon Printing Co Ltd エンボス賦型用フィルム、その製造方法およびエンボス模様つき成形品の製造方法
JP4156415B2 (ja) * 2003-03-20 2008-09-24 大日本印刷株式会社 賦型方法、賦型フィルム、及び射出成形品
DE112006001683T5 (de) * 2005-06-24 2008-05-15 Idemitsu Kosan Co. Ltd. Lichtdiffusionsplatte und Beleuchtungsvorrichtung, die sie verwendet
JP4855768B2 (ja) * 2005-12-09 2012-01-18 株式会社クラレ 微細パターン成形用金型の製造方法
TW200739138A (en) * 2006-03-17 2007-10-16 Mitsubishi Rayon Co Prism sheet, planar light source device and method for manufacturing the prism sheet
US9434096B2 (en) * 2010-10-05 2016-09-06 Kaneka Corporation Decorative resin sheet, and molded resin article and process for production thereof

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