JPH01285332A - レンズシートの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、透過形スクリーン等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のレンズ部を電離放
射線硬化樹脂で成形するレンズシートの製造方法に関し
、特に、レンズ部に気泡が混入しない改良された樹脂塗
布工程を含むレンズシートの製造方法に関する。

〔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＆１１ｉ３
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。

〔発明が解決しようとする課題］ 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
透過性基板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性樹脂の注入
された金型の一辺に接しておき、対する他の辺を徐〜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、真空ビンセッ
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人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。

本発明の目的は、前述のような課題を解決し、レンズ部
に気泡を含むことがないレンズシートの製造方法を提供
することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本件発明者は、種々検討した結果、電離放射線硬化樹脂
の塗布方法を改良することにより、前記目的を達成し得
ることを見出して本発明をするに至った。

第１図は、本発明によるレンズシートの製造方法の要旨
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、第１の樹脂塗布工程１
０１と、第２の樹脂塗布工程１０２と、均し積層工程１
０３と、樹脂硬化工程１０４と、離型工程１０５とから
構成される製造方法に適用されるものである。

第１の樹脂塗布工程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、塗布量の安定化を図り、さらに、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。

スクィーダイング法等により実施することができス− 第２の樹脂塗布工程１０２は、前記成形型の端部に第２
の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。この工程における第２の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。第２の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、スクィーズイング法、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１０３は、前記第２の電離放射線硬化樹脂
の樹脂溜まりに電離放射線透過性のベース部材を載せそ
のベース部材を介して加圧ロールで前記第２の電離放射
線硬化樹脂を前記成形型に塗布された前記第１の電離放
射線硬化樹脂上に均しながら前記ベース部材を前記第２
のｔ＃放射線硬化樹脂に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、成形物の厚みを均一にする働きをする。

樹脂硬化工程１０４は、前記各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、両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
泡が再混入するのを防止するためである。

離型工程１０５は、前記成淋型から前記各電離放射線硬
化樹脂を離型する工程である。

前記各電離放射線硬化樹脂層は、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。

電離放射線硬化樹脂としては、第１の電離放射線硬化樹
脂の物性は、成形型転写性、脱泡性、成形型に対する濡
れ性１表面硬化性が重視され、第２の電離放射線硬化樹
脂の物性は、ベース部材との接着性、流動性１機械的強
度、透明性等が重視される。

また、粘度としては、第１の電離放射線硬化樹脂は、２
００センチポイズ以下に調整された低粘性のものが好ま
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型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くてはな
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１４８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！離放射線硬化樹脂と第２の１層Ｍ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。溶剤を用い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。

ベース部材は、耐溶剤性のある電離放射線透過性のよい
シートまたはフィルムで、ｉ！ｉ過率の高いものが好ま
しく用いられる。また、電離放射線硬化樹脂に対して接
着性があり、機械的な強度の高いものが好ましい、この
ベース部材には、塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体系、
ウレタン系等の接着性を向上させるプライマ層を設ける
ことができる。

次に、本発明によるレンズシートの製造方法を、樹脂塗
布工程を中心にして、さらに詳しく説明する。

第２図、第３図は、本発明によるレンズシートの製造方
法の樹脂塗布工程を説明するための図である。

本発明では、第２の電離放射線硬化樹脂の樹脂溜まりを
形成する部分の前記第１の電離放射線硬化樹脂の塗布量
を多く、具体的には成形型の溝深さよりも高く塗布する
ようにしである。

この理由は、第１の電離放射線硬化樹脂１の塗布量が少
なく、成形型４のレンズパターン型の山部の高さ以下で
あるような場合には（第２図（ａ））、第２の電離放射
線硬化樹脂２をデイスペンサ６で滴下したときに、第１
の電離放射線硬化樹脂ｌと第２の電離放射線硬化樹脂２
の間に気相７が存在するので（第２図ら））、前述の第
２の樹脂塗布工程１０２で加圧して脱泡しても押し出し
きれず、塗布後にも小さな気泡７ａがレンズ部に残って
しまう可能性が多かった（第２図（Ｃ））。

本発明のように第２の電離放射線硬化樹脂２を滴下する
部分の第１の１ｌｆｔ＃放射線硬化樹脂ｌの塗布量を成
形型４のレンズパターン型の山部の高さ以上になるよう
にすれば（第３図（ａ））、第２の電離放射線硬化樹脂
２をデイスペンサ６で滴下したときに、第１の電離放射
線硬化樹脂１と第２の電離放射線硬化樹脂２の間に気相
が存在しなくなり（第３図（ハ））、塗布後に気泡がレ
ンズ部に残留することはなくなった（第３図（Ｃ））。

第１の電離放射線硬化樹脂の厚く塗布する部分は、成形
型の型の山部の高さの最大値が１５０μｍ程度の場合に
は、さらにその山部から３０〜７０μｍ厚くする範囲で
実施できる。

なお、第１の樹脂塗布工程１０１において、成形型４の
全面に第１の電離放射線硬化樹脂１を塗布する際に、そ
の塗布厚を全面に渡り型の深さよりも厚くしておく場合
、特に第１の電離放射線硬化樹脂ｌの粘度が高いときに
は、成形型４と第１の電離放射線硬化樹脂ｌの濡れ性が
悪くなってしまううえ、その樹脂１の粘度が高いため気
泡の混入のない厚い塗布が困難である。

また、成形型４と電離放射線硬化樹脂ｌの濡れ性を増し
、気泡の混入のない厚い塗布をしようとして、第１の１
を離放射線硬化樹脂１の中に溶剤を添加し、粘度を５０
センチボイズ以下に落とした場合、添加した溶剤は、成
形後に残ると物性面に悪影響を及ぼす可能性があるので
、その溶剤は揮散させておく必要がある。このため、脱
溶剤のための工程に時間がかかり生産性が悪くなる。

さらに、第１の電離放射線硬化樹脂を全面に厚く塗布す
ると、塗布量が増加し樹脂の使用量が多くなるうえ、溢
れた余分な樹脂の後処理をしなければならず、製造コス
トの増加につながる。

本発明によるレンズシートの製造方法は、フレネルレン
ズシート、プリスムレンズシ一ト、レンチキエラーレン
ズシ一ト等を対象にすることができ、さらに、表面に微
細なパターンを有する光カード、光ディスク、ホログラ
ム等にも同様に適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。

第４図〜第８図は、本発明によるレンズシートの製造方
法の実施例を示した図である。

各図において、ｌは第１のＵＶ硬化樹脂５２は第２のＵ
Ｖ硬化樹脂、３はベース部材、４は成形型、５は加圧ロ
ール、６はＵＶ光源である。

まず、第４図に示すように、たて横１ｍで、ピンチ０．
１ｍｍのフレネルレンズ形状のレンズパターンを有する
成形型４の、第１のＵＶ硬化樹脂１として、屈折率１．
４９．粘度１００センチボイズに調整したウレタンアク
リレート系の樹脂を型の谷底から厚み約５０μｍ（第４
図（ａ）ｔ＋）に、全面塗布するとともに、２点鎖線で
囲んだ部分ＩＡのみを、型の山部からさらに約５０μｍ
（第４図（ａ）Ｌ８）厚くなるようにした。

このように塗布するには、第５図（ａ）に示すように、
成形型４の全面に、型の山部から５０μｍ厚くなるよう
にロールコータ８を用いて均一に全面塗布したのち、第
５図（ｂ）　（Ｃ）に示すように、スクイージ９を用い
て２点鎖線で囲んだ部分ＩＡを除いて前記厚みになるよ
うにかき落した。なお、スクイージ９の上下は、タイミ
ングセンサ等を用いて、成形型４の頭部よりも５〜１０
ｃｍ下がったところで行う。

次に、第６図に示すように、第２のＵＶ硬化樹脂２を、
第１のＵＶ硬化樹脂１の２点鎖線で囲んだ部分ＩＡに、
フローコート法により、０．５ｇ／Ｃ−の樹脂溜りを形
成した。この第２のＵＶ硬化樹脂２としては、屈折率１
．４９．粘度１５００センチボイズに調整したエポキシ
アクリレート系の樹脂を用いた。

このようにして樹脂溜まりを成形したのち、第７図に示
すように、ベース部材３として、塩化ビニル／酢酸ビニ
ル共重合体系のプライマを塗布した厚さ３．０ｍｍの透
明アクリル板を積層し、加圧ロール５，５を速度５０ｃ
ｍ／ｍｉｎで転勤して加圧した。このとき、図中Ａで示
す部分で、成形型４とベース部材３の間に入る気泡を押
し出している。この際、ＵＶ光源６を用いてベース部材
３側から１６０Ｗ／ｃｍの紫外線（ＵＶ）を照射し、第
１のＵＶ硬硬化樹脂色第２のＵＶ硬化樹脂２を硬化した
。

最後に、第８図に示すように、成形型４を解圧離型して
、フレネルレンズシートを得た。このフレネルレンズシ
ートは、レンズ部の先端部側が第１のＵ■硬化樹脂ｌで
、基部側が第２のＵＶ硬化樹脂２で構成され、さらに、
ベース部材３が積層されたものであった。このフレネル
レンズシートは、第２のＵＶ硬化樹脂２を滴下した部分
に、気泡が混入していなかった。

第９図、第１Ｏ図は、本発明によるレンズシートの製造
方法の他の実施例を示した図である。

この実施例では、レンズシートの周辺での成形不良をな
くすために、第２のＵＶ硬化樹脂２をコの字形に塗布し
た例を示している。

この場合も、ロールコータで予め均一に第１のＵ■硬化
樹脂ｌを塗布したのち、第９図に示すように、幅の狭い
スクイージ９を用いて、その樹脂ｌをかき落とし、コの
字形の部分を残すことにより、第１のＵＶ硬化樹脂１の
２点鎖線で囲んだ部分１Ｂだけを厚くした。

さらに、その上から第２のＵＶ硬化樹脂２をコの字形に
塗布した。第２のＵＶ硬化樹１１！ｌｉ２を左端に７０
ｇ、上下両端にそれぞれ２０ｇずつの樹脂溜りを形成し
た以外は、第１図の実施例と同様にして製造した。

前記同様に、第２のＵＶ硬化樹脂２の滴下部分に気泡は
混入していなかった。

〔発明の効果〕

以上詳しく説明したように、本発明によれば、第２の電
離放射線硬化樹脂の樹脂溜まりを形成する部分の第１の
電離放射線硬化樹脂の塗布量を多くしであるので、第２
の電離放射線硬化樹脂を滴下するときに多量の気泡が混
入することがなくなり、気泡を含まないレンズシートを
製造することができるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるレンズシートの製造方法の要旨
を説明するための図である。 第２図、第３図は、本発明によるレンズシートの製造方
法の樹脂塗布工程を説明するための図である。 第４図〜第８図は、本発明によるレンズシ一トの製造方
法の実施例を示した図である・第９図、第１０図は、本
発明によるレンズシートの製造方法の他の実施例を示し
た図である。 １・・・第１のＵＶ硬化樹脂 ２・・・第２のＵＶ硬化樹脂 ３・・・ベース板部材　　　　４・・・成形型５・・・
ロール　　　　　　　６・・・ＵＶ光源特許出願人　大
日本印刷株式会社 代　理　人　弁理士　鎌１）次男 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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し、前記成形型上に塗布された
   前記第１の電離放射線硬化樹脂上に第２の電離放射線硬
   化樹脂の樹脂溜まりを形成し、前記第２の電離放射線硬
   化樹脂の樹脂溜まりにベース部材を重ねて加圧ロールで
   その第２の電離放射線硬化樹脂を均しながら前記第１の
   電離放射線硬化樹脂上に積層し、前記各電離放射線硬化
   樹脂に電離放射線を照射して硬化させ、前記成形型から
   前記各電離放射線硬化樹脂を離型するレンズシートの製
   造方法であって、前記第２の電離放射線硬化樹脂の樹脂
   溜まりを形成する部分の前記第１の電離放射線硬化樹脂
   の塗布量を多くするように構成したことを特徴とするレ
   ンズシートの製造方法。