JP2645657B2

JP2645657B2 - レンズシート用ベース部材

Info

Publication number: JP2645657B2
Application number: JP63092972A
Authority: JP
Inventors: 和宏立花; 本田　　誠; 道尚井手; 高幸新島; 正弘波多野
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1988-04-15
Filing date: 1988-04-15
Publication date: 1997-08-25
Anticipated expiration: 2012-08-25
Also published as: JPH01263035A

Description

【発明の詳細な説明】〔技術分野〕本発明は、透過形スクリーンに使用されるフレネルレ
ンズシート，プリズムレンズシート，レンチキュラーレ
ンズシート等のようなレンズシートを、電離放射線硬化
樹脂を用いて成形したレンズシート用のベース部材に適
したレンズシート用ベース部材に関する。

〔従来の技術〕

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

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

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

〔解決すべき課題〕

前記提案による方法では、以下のような解決しなけれ
ばならない課題があった。

第１に、金型内に注入された紫外線硬化性樹脂に紫外
線透過性基盤を積層する手段として、「真空ピンセット
を用い、その紫外線透過性基板を紫外線硬化樹脂の注入
された金型の一辺に接しておき、対する他の辺を徐々に
紫外線硬化性樹脂に覆せることにより、気泡を巻き込ま
ないように覆う」ことを提案しているが、真空ピンセッ
トを用いてそのような動作をさせるには、制御装置，駆
動装置が複雑となり、コストアップにつながるうえ、完
全に気泡を含まないように覆ぶせることは不可能であっ
た。

第２に、注入時に樹脂中に泡が混入したときには、
「ピペット等を用いて除去する」ように提案している
が、その気泡の存在を検出して入手により除去するので
は、生産性が悪くかつ不確実である。

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

このような気泡がレンズ部に残ると、部分欠陥が生
じ、レンズ品質が低下してしまう。

本件出願人は、前述のような課題を解決したレンズシ
ートの製造方法をすでに提案している。

本発明の目的は、そのようなレンズシートの製造に適
したレンズシート用ベース部材を提供することである。

〔発明の開示〕

本件発明者は、種々検討した結果、電離放射線硬化樹
脂をベース部材を介して加圧ロールで均しながら成形型
に塗布することにより、前記課題を解決できることに着
目した。

前記課題を解決するために、請求項１の発明は、ベー
ス部材上に電離放射線硬化樹脂を用いてレンズパターン
を成形したレンズシートに使用されるレンズシート用ベ
ース部材において、前記ベース部材は、前記電離放射線
の透過性がある樹脂からなるベース板層と、前記ベース
板層の一方の面に形成されそのベース板層と前記電離放
射線硬化樹脂との双方に接着性を有する前記電離放射線
の透過性のあるプライマ層と、前記プライマ層に接合さ
れる面がそのプライマ層に対して剥離性があり、他方の
面が前記ベース板層よりも硬度が低い材質の保護シート
層とを備えたことを特徴とするレンズシート用ベース部
材である。

請求項２の発明は、ベース部材上に電離放射線硬化樹
脂を用いてレンズパターンを成形したレンズシートに使
用されるレンズシート用ベース部材において、前記ベー
ス部材は、前記電離放射線の透過性があるフィルムから
なるベースフィルム層と、前記ベースフィルム層の一方
の面に形成されそのベースフィルム層と前記電離放射線
硬化樹脂との双方に接着性を有する前記電離放射線の透
過性のあるプライマ層と、前記ベース部材は、前記プラ
イマ層に接合される面がそのプライマ層に対して剥離性
があり、他方の面が前記ベースフィルム層よりも硬度が
低い材質の保護シート層とを備えたことを特徴とするレ
ンズシート用ベース部材である。

請求項３の発明は、シート状又はフィルム状のベース
部材上に電離放射線硬化樹脂を用いてレンズパターンを
成形したレンズシートに使用されるレンズシート用ベー
ス部材の製造方法であって、電離放射線の透過性がある
樹脂を押出機から押出してベース板層を形成した後に、
前記ベース板層の一方の面に、そのベース板層と前記電
離放射線硬化樹脂との双方に接着性を有し、電離放射線
の透過性のあるプライマ層を形成するにあたり、予め、
一方の面が前記プライマ層に対して剥離性があり、他方
の面が前記ベース板層よりも硬度が低い材質からなるフ
ィルムの、前記プライマ層に対して剥離性を有する面
に、前記プライマ層を塗布して形成した転写フィルム
を、前記ベース板層の一方の面に対して、前記転写フィ
ルムのプライマ層を形成した面が接合されるように熱圧
着して、前記転写フィルムを転写することにより、前記
ベース板層上にプライマ層及び保護シート層を形成する
ことを特徴とするレンズシート用ベース部材の製造方法
である。

第５図は、本件出願人が提案するレンズシートの製造
方法を説明するための図である。

このレンズシートの製造方法は、基本的には、第5A図
に示すように、樹脂塗布工程101と、均し積層工程102
と、樹脂硬化工程103と、離型工程104とから構成されて
いる。

樹脂塗布工程101は、レンズパターン型が形成された
成形型上に電離放射線硬化樹脂の樹脂溜まりを形成する
工程である。この工程における電離放射線硬化樹脂は、
ラミネートするベース部材と成形型間に入り込む気泡を
押し出すとともに、ベース部材との接着性を持たせる働
きをする。電離放射線硬化樹脂の樹脂溜まりを形成する
方法としては、スクィーズィング法，フローコート法，
ロールコート法，定量分離法等の方法をとることができ
る。

均し積層工程102は、電離放射線硬化樹脂の樹脂溜ま
りに電離放射線硬化性のベース部材を重ね加圧ロールで
その電圧放射線硬化樹脂を均しながら積層する工程であ
る。この工程は、成形型とベース部材間に入る気泡を押
し出すとともに、形成物の厚みを均一にする働きをす
る。

樹脂硬化工程103は、前記電離放射線硬化樹脂に電離
放射線を照射して硬化させる工程である。この工程で
は、紫外線または電子線等の電離放射線を照射すること
により、電離放射線硬化樹脂を硬化させるが、この際、
ロール加圧部にできるだけ光源を近づけることが好まし
い。これは、成形型とベース部材間の浮き上がりや、そ
れらの間に気泡が混入するのを防止するためである。

離型工程104は、前記成形型から前記電離放射線硬化
樹脂を離型する工程である。

また、他の方法としては、第5B図に示すように、第１
の樹脂塗布工程201と、第２の樹脂塗布工程202と、均し
積層工程203と、樹脂硬化工程204と、離型工程205とか
ら構成してもよい。

ここで、追加された第１の樹脂塗布工程201は、レン
ズパターン型が形成された成形型の全面に第１の電離放
射線硬化樹脂を塗布する工程である。この工程は、成形
型の濡れ性を均一化するとともに、次工程での脱泡を促
進するための工程である。具体的には、ロールコート
法，シルクスクリーン法，カーテン法，グラビア法，ス
クィーズィング法等により実施することができる。

次の各工程（202〜205）は、前述の各工程（101〜10
4）と略同様に実施できる。

ここで、電離放射線硬化樹脂は、紫外線硬化樹脂また
は電子線硬化樹脂等を用いることができ、例えば、ウレ
タンアクリレート，エポキシアクリレート，ポリエステ
ルアクリレート，ポリエーテルアクリレート，メラミン
アクリレート等のアクリロイル基をもつ重合性オリゴマ
ー，モノマーと、アクリル酸，アクリルアミド，アクリ
ロニトリル，スチレン等重合性ビニル基をもつ重合性オ
リゴマー，モノマー等の単体あるいは配合したものに、
必要に応じて増感剤等の添加剤を加えたものを用いるこ
とができる。

このようなレンズシートを構成する電離放射線硬化樹
脂としては、表面強度や硬度等の一般機械物性を高くす
るために、多官能基をもつモノマーまたはプレポリマー
を使用するほうがよく、実際にも２官能基以上のものが
好ましく使用される。

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

２層に電離放射線硬化樹脂を塗布する場合には、第１
の電離放射線硬化樹脂の物性としては、成形型転写性，
脱泡性，成形型に対する濡れ性，表面硬化性が重視さ
れ、第２の電離放射線硬化樹脂としては、ベース部材と
の接着性または剥離性，流動性が重視される。

また、粘度としては、第１の電離放射線硬化樹脂は、
200センチポイズ以下に調整された低粘度のものが好ま
しく、第２の電離放射線硬化樹脂は、500〜5000センチ
ポイズに調整された比較的粘度の高いものが使用され
る。この理由は、第１の電離放射線硬化樹脂は、成形型
の微細なレンズパターンとの間に気泡を含まないように
全面に塗布するので粘度は低くなければならず、第２の
電離放射線硬化樹脂は、均しながら塗布して樹脂内の気
泡を追い出すのである程度粘度が高くなければならない
からである。このように第１の電離放射線硬化樹脂層を
形成することにより、成形型界面での脱泡性がより向上
する。

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

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

この関係を満たせば、第１の電離放射線硬化樹脂と第
２の電離放射線硬化樹脂とは、同一の材質であってもよ
いし、異なる材質のものであってもよい。異なる樹脂の
場合には、略屈折率の等しい組み合わせのものを、物性
を考慮して用いればよく、例えば、第１の電離放射線硬
化樹脂として成形型再現性のよいウレタンアクリレート
樹脂を用い、第２の電離放射線硬化樹脂としてベース部
材との密着性のよいエポキシアクリレート樹脂を用いる
ことができる。また、第１の電離放射線硬化樹脂と第２
の電離放射線硬化樹脂の加工工程における樹脂温度を変
化させるとか、添加剤（消泡剤，レベリング剤等），溶
剤等を添加するとか、あるいは、第１の電離放射線硬化
樹脂と第２の電離放射線硬化樹脂のモノマー，オリゴマ
ー等の配合比を変化させるとかして成形型に対する濡れ
性，流動性，粘性等を適性に調整すればよい。溶剤を使
用して調整した場合には、樹脂収縮や溶剤劣化等を防止
するために、塗布後にその溶剤を揮散させておくことが
望ましい。

さらに、前記第１の電離放射線硬化樹脂と第２の電離
放射線硬化樹脂の双方または一方に、拡散剤を含ませる
ことができる。

次に、本発明によるレンズシート用ベースシートの構
成をさらに説明する。

前述の第５図に示したレンズシートの製造方法に使用
されるベース部材は、レンズシートの一部をなすのでレ
ンズ部を支持するための機械的な強度を持つとともに、
透明性等の光学的特性にすぐれていなければならない。
また、成形時の問題として、電離放射線硬化樹脂により
成形されるレンズ部との接着性、電離放射線の透過性等
がよくなければならない。さらに、前述のような性能が
要求されるベース部材での、輸送や保存の際に、傷が付
く可能性があるので、スタッキング性能を向上させる必
要がある。

第１図〜第４図は、本発明によるレンズシート用ベー
ス部材の第１〜第４の手段の要旨を説明するための図で
ある。

すなわち、本発明による第１〜第４の手段のレンズシ
ート用ベース部材1A〜1Dは、ベース部材上に電離放射線
硬化樹脂を用いてレンズパターンを成形したレンズシー
トに使用されるものである。

第１の手段のベース部材1Aは、第１図に示すように、
前記電離放射線の透過性がある樹脂からなるベース板層
11と、前記ベース板層の一方の面に成形されそのベース
板層と前記電離放射線硬化樹脂との双方に接着性を有す
る前記電離放射線の透過性のあるプライマ層12とから構
成されている。

第２の手段のベース部材1Bは、第２図に示すように、
前記プライマ層に接合される面がそのプライマ層に対し
て剥離性があり、他方の面が前記ベース板層よりも硬度
が低い材質の保護シート層13を設けた構成としてある。

第３の手段のベース部材1Cは、第３図に示すように、
前記電離放射線の透過性があるフィルムからなるベース
フィルム層14と、前記ベースフィルム層の一方の面に成
形されそのベースフィルム層と前記電離放射線硬化樹脂
との双方に接着性を有する前記電離放射線の透過性のあ
るプライマ層15とから構成されている。

第４の手段のベース部材1Dは、第４図に示すように、
前記プライマ層に接合される面がそのプライマ層に対し
て剥離性があり、他方の面が前記ベースフィルム層より
も硬度が低い材質の保護シート層を設けた構成としてあ
る。

ベース板層11は、可視光学的に透明であり、電離放射
線を透過し、レンズ部を支持できる機械的強度をもつも
のであればよく、例えば、アクリル板,PET板等を使用す
ることができる。

プライマ層12は、ベース板層11および電離放射線硬化
樹脂との接着性を有し、保護シート層13とは離型性を有
し、かつ、可視光学的に透明であり、電離放射線を通過
させるものであればよく、例えば、塩化ビニル／酢酸ビ
ニル共重合体系，ウレタン系のものを使用できる。

保護シート層13は、プライマ層12に対して離型性を有
し、被ラミネート面がベース板層11に比べ硬度が低いも
のであればよく、例えば、ナイロンシート,PETシート等
を使用することができる。

ベースフィルム層11は、可視光学的に透明であり、電
離放射線を透過し、レンズ部を支持できる機械的強度を
もつものであればよく、例えば、アクリルフィルム,PET
フィルム等を使用することができる。

プライマ層15と保護シート層16は、前述のプライマ層
12と保護シート層13と略同様のものを使用することがで
きる。

保護シート層13,16と、プライマ層12,15との間には、
剥離層13a,16aを設けることにより、剥離性をさらに向
上させることができる。

なお、本発明では、フレネルレンズ，プリズムレン
ズ，レンチキュラーレンズ等のレンズシート用のベース
部材について説明したが、この他にも、表面に微細パタ
ーンを有するもの、例えば、光カード，光ディスク，ホ
ログラム等を製造する場合にも使用することができる。

〔実施例〕以下、実施例につき、本発明をさらに詳細に説明す
る。

実施例１ベース板層11として、厚さ3mmのアクリル板を用意
し、その片面に塩化ビニル／酢酸ビニル共重合系のプラ
イマ層12を成形することにより、ベース部材1Aを得た。

第６図は、本発明によるレンズシート用ベース部材の
第１の実施例を用いたレンズシートの製造工程を示した
図である。

この例では、２回塗布の場合を例にして説明する。第
６図において、21は第１のUV硬化樹脂,22は第２のUV硬
化樹脂,23は成形型,24は加圧ロール,25はUV光源であ
る。

まず、第６図（ａ）に示すように、たてよこ1mの寸法
であって、ピッチ0.1mmのフレネルレンズ型を有する成
形型23の全面に、第１のUV硬化樹脂21として、屈折率1.
49,粘度50センチポイズに調整したウレタンアクリレー
ト系のUV硬化樹脂をスクィーズィング法により厚さ50μ
ｍに塗布した。

次に、第６図（ｂ）に示すように、第２のUV硬化樹脂
22を成形型23の左端（加圧ロール24側）にフローコート
法により滴下し、1.0g/cm²の樹脂溜まりを形成した。こ
の第２のUV硬化樹脂22としては、屈折率1.49,粘度2000
センチポイズに調整したウレタンアクリレート系のUV硬
化樹脂を用いた。

このようにして樹脂溜まりを成形したのち、第６図
（ｃ）に示すように、ベース部材1Aを積層し、加圧ロー
ル24,24を速度10cm/minで転動して加圧した。このと
き、図中Ａで示す部分で、成形型23とベース部材1Aの間
に入る気泡を押し出している。この際、ベース部材1A側
からUV光源25を用いて、160W/cmの紫外線（UV）を照射
し、第１のUV硬化樹脂21と第２のUV硬化樹脂22を硬化し
た。

最後に、成形型23を解圧離型して、レンズシートとし
て厚さ3.2mmのフレネルレンズシートを得た。

実施例２第７図は、本発明によるレンズシート用ベース部材の
第２の実施例を製造する製造装置を示した図である。

ベース板層11となるPMMA（ポリメチルメタクリレー
ト）樹脂を、押出機31を用いてPMMA樹脂板11Bを厚さ2mm
に形成する。

保護シート層13として、厚さ15μｍのナイロン製の転
写フィルム上に、プライマ層12として、予め、VAGH（商
品名，ユニオンカーバイト社製）を１平方メートル当た
り10g塗布して、転写シート13Bを作製し、ローラ32に巻
いておく。

PMMA樹脂板11Bに転写シート13Bを、180℃に加熱した
熱転写ローラ33〜36を用いて、時速150mの速さで転写し
た。

さらに、搬送ローラ37,38で搬送し、レーザカッタ39
を用いて、長さ1m間隔に切断した。

このようにして得られたベース部材1Bを用いて、第６
図と同様の方法により、フレネルレンズシートを作製し
た。この際、UV硬化樹脂を塗布する工程に入る直前で、
保護シート層13を剥離した。

第７図の製造装置を用いた方法によれば、プライマ層
と保護シート層の貼付工程を一体化することができ、製
造工程の単純化が図れるとともに、製造コストを下げる
ことができる。また、ベース部材へのゴミの付着や傷付
きの防止が図れ、ひいては、レンズシートの成形不良を
押さえることができる。

実施例３実施例３として、厚さ200μｍのPETフィルム原反を用
いたベースフィルム層14に、アクリルポリオールイソシ
アネートの２液タイプのプライマ層15を、ロールコート
法により厚さ３μｍに塗布しベース部材1Cを得た。

この後、実施例１で説明したのと同様な方法により、
ウレタンアクリレート系のUV硬化樹脂21,22を２層に塗
布し硬化した。最後に、成形型23から解圧離型して、レ
ンズシートとして厚さ0.4mmのフレネルレンズシートを
得た。

実施例４実施例４として、アクリルフィルム原反を用いたベー
スフィルム層14に、塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体系
のプライマ層15と、ナイロンシートを用いた保護シート
層16を形成し、実施例３と同様にしてフレネルレンズシ
ートを得た。

〔発明の効果〕

以上詳しく説明したように、本発明によれば、電離放
射線硬化樹脂を用いたレンズシートの製造方法に用いる
のに最適なレンズシート用ベース部材を提供できた。

つまり、ベース板層またはベースフィルム層にプライ
マ層を成形したことにより、成形型に樹脂溜まりを形成
した後にベース部材で均しながら積層する工程で、電離
放射線硬化樹脂がベース部材の表面から弾かれることが
なく、気泡を巻き込むこともなくなった。また、そのプ
ライマ層により、電離放射線硬化樹脂がベース部材に均
一に接着されるため、温度湿度等の環境変化や経時的変
化により、電離放射線硬化樹脂が剥離する必要はなくな
った。

さらに、保護シート層を設けたので、ゴミの付着や、
傷付き防止等によるレンズシートの成形不良をなくすこ
とができるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は、本発明によるレンズシート用ベース
部材の第１〜第４の手段の要旨を説明するための図であ
る。第５図は、本件出願人が提案するレンズシートの製造方
法を説明するための図である。第６図は、本発明によるレンズシート用ベース部材の第
１の実施例を用いたレンズシートの製造工程を示した図
である。第７図は、本発明によるレンズシート用ベース部材の第
２の実施例を製造する製造装置を示した図である。 1A〜1D……ベース部材 11……ベース板層、12……プライマ層 13……保護シート層、13a……剥離層 14……ベースフィルム層、15……プライマ層 16……保護シート層、16a……剥離層 21……第１のUV硬化樹脂 22……第２のUV硬化樹脂 23……成形型、24……加圧ロール 25……UV光源 31……押出機、32……ロール 33〜36……熱転写ロール 37,38……搬送ロール 39……レーザカッタ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ベース部材上に電離放射線硬化樹脂を用い
てレンズパターンを成形したレンズシートに使用される
レンズシート用ベース部材において、前記ベース部材は、前記電離放射線の透過性がある樹脂からなるベース板層
と、前記ベース板層の一方の面に成形されそのベース板層と
前記電離放射線硬化樹脂との双方に接着性を有する前記
電離放射線の透過性のあるプライマ層と、前記プライマ層に接合される面がそのプライマ層に対し
て剥離性があり、他方の面が前記ベース板層よりも硬度
が低い材質の保護シート層とを備えたことを特徴とするレンズシート用ベース部材。
【請求項２】ベース部材上に電離放射線硬化樹脂を用い
てレンズパターンを成形したレンズシートに使用される
レンズシート用ベース部材において、前記ベース部材は、前記電離放射線の透過性があるフィルムからなるベース
フィルム層と、前記ベースフィルム層の一方の面に成形されそのベース
フィルム層と前記電離放射線硬化樹脂との双方に接着性
を有する前記電離放射線の透過性のあるプライマ層と、前記ベース部材は、前記プライマ層に接合される面がそ
のプライマ層に対して剥離性があり、他方の面が前記ベ
ースフィルム層よりも硬度が低い材質の保護シート層とを備えたことを特徴とするレンズシート用ベース部材。
【請求項３】シート状又はフィルム状のベース部材上に
電離放射線硬化樹脂を用いてレンズパターンを成形した
レンズシートに使用されるレンズシート用ベース部材の
製造方法であって、電離放射線の透過性がある樹脂を押出機から押出してベ
ース板層を成形した後に、前記ベース板層の一方の面に、そのベース板層と前記電
離放射線硬化樹脂との双方に接着性を有し、電離放射線
の透過性のあるプライマ層を形成するにあたり、予め、一方の面が前記プライマ層に対して剥離性があ
り、他方の面が前記ベース板層よりも硬度が低い材質か
らなるフィルムの、前記プライマ層に対して剥離性を有
する面に、前記プライマ層を塗布して形成した転写フィ
ルムを、前記ベース板層の一方の面に対して、前記転写
フィルムのプライマ層を形成した面が接合されるように
熱圧着して、前記転写フィルムを転写することにより、前記ベース板
層上にプライマ層及び保護シート層を形成することを特徴とするレンズシート用ベース部材の製造方法。