(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電離放射線硬化型樹脂の硬化物からなるレンズシートの製造方法において、
コンベア上に搭載した所定の形状面を有する複数枚の樹脂型もしくは金属型のスタンパの成型面に、順次電離放射線硬化型樹脂を塗布する工程と、
所定枚数のスタンパの成型面に、前記樹脂の塗布面に基材フィルムを被着する工程と、
前記所定枚数のスタンパの成型面に、一括して前記フィルム側から加圧する工程と、
前記所定枚数のスタンパの成型面に、一括して前記フィルム側から紫外線もしくは電子線を照射する工程と、
前記樹脂の硬化物と前記フィルムとが重合接着してなるレンズシートを剥離する工程とを含むことを特徴とするレンズシートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電離放射線硬化型樹脂の硬化物からなるレンズシートの製造方法に関し、量産性を可能としたものである。本発明の製造方法で作製されるレンズシートは、フレネルレンズシートやレンチキュラーシートなどに代表されるようなものであり、プロジェクション・タイプのテレビや、オーバヘッドプロジェクター（ＯＨＰ）などの光学部品として用いられるものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のレンズシートを成形するにあたり、代表的な手法として、以下のものが知られている。
【０００３】
▲１▼プレス法
熱可塑性樹脂を、加熱されたスタンパを用いて押圧し、レンズ面を成形する手法。
【０００４】
▲２▼キャスティング法
溶融軟化された熱可塑性樹脂を、スタンパの凹凸形成面に塗布または注入し、前記樹脂を固化させてレンズ面を成形する手法。
【０００５】
また、近年ではこのような熱可塑性樹脂ではなく、紫外線（ＵＶ）や電子線（ＥＢ）等に代表される電離放射線の照射によって硬化するタイプの樹脂を使用してレンズシートを成形する手法として、以下に例示する手法がある。
【０００６】
▲３▼特開昭６１−１７７２１５号公報
紫外線を透過する透明樹脂板と、レンズを構成する所定形状の凹凸（フレネルレンズ面）が形成されたスタンパの凹凸形成面とによって規定される空隙に紫外線硬化型樹脂を充填した後、前記樹脂に前記透明樹脂板側より紫外線を照射して前記樹脂を硬化させ、前記透明樹脂板と重合接着させることによって、積層構成のフレネルレンズを製造する方法。
【０００７】
▲４▼特許第２７９０１８１号、特許第２６０８４４０号
レンズ型上の一側縁に紫外線硬化型樹脂液の液溜りができるように塗布すると共にこの上に透明樹脂フィルムを被覆し、該フィルムの液溜り側から反対側にかけてしごきながら紫外線硬化型樹脂を展延させる方法。
【０００８】
▲５▼特許第２８２３０１６号
樹脂型をコンベア上に載せ、この上か、バックフィルムどちらかに紫外線硬化型樹脂を塗布し、バックフィルムと樹脂型の間に樹脂をはさみ込み、紫外線で硬化し、レンズシートを剥離したあと、バックフイルムを切断することを特徴とするレンズシートの製造方法などがある。
【０００９】
上記▲１▼〜▲５▼に係るレンズシートの製造方法では、いずれも一度に一枚のレンズシートを作製する旨の開示しか見られず、複数種類もしくは複数枚のレンズシートを一度に作製する旨の思想は見受けられない。
さらに、薄型のレンズシートなどの量産を考えた場合、▲３▼の方法は、樹脂の充填などに時間がかかり、量産性に乏しい。上記▲４▼の方法は、シート状の基材を使わざるをえなく、薄型の基材を使う最には腰の弱いシート状の基材を扱うのは難しく、量産に向いていない。また▲５▼の方法は、樹脂を塗布して、基材のフィルムと樹脂型の間に紫外線硬化型樹脂を挟みこむ工程において時間がかかって、大量生産には向いていない。また樹脂型でなく金属型を使用してもよい。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、電離放射線硬化型樹脂の硬化物からなるレンズシートの量産性に優れた製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、
電離放射線硬化型樹脂の硬化物からなるレンズシートの製造方法において、
コンベア上に搭載した所定の形状面を有する複数枚の樹脂型もしくは金属型のスタンパの成型面に、順次電離放射線硬化型樹脂を塗布する工程と、
所定枚数のスタンパの成型面に、前記樹脂の塗布面に基材フィルムを被着する工程と、
前記所定枚数のスタンパの成型面に、一括して前記フィルム側から加圧する工程と、
前記所定枚数のスタンパの成型面に、一括して前記フィルム側から紫外線もしくは電子線を照射する工程と、
前記樹脂の硬化物と前記フィルムとが重合接着してなるレンズシートを剥離する工程とを含むことを特徴とするレンズシートの製造方法である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態について説明する。
図１は、本発明のレンズシートの製造方法の一例を模式的に示した説明図である。
本発明のレンズシートの製造方法は、図１に示すように、コンベア２で移送されている複数の樹脂型もしくは金属型のスタンパ６に、樹脂供給装置３により電離放射線硬化型樹脂５をドクターブレード４で均一に塗布する工程（１ａ）と、前記樹脂の塗布面にプレス機１０により基材フィルム７を被着する工程（１ｂ）と、ニップローラー１２で圧延して、気泡除去を行った後、前記樹脂に紫外線または電子線照射装置１１を用いて紫外線または電子線を照射する工程（１ｃ）と、前記樹脂の硬化物と前記フィルムとが重合接着してなるレンズ１３を剥離する工程（１ｄ）とを含むことを特徴とするものである。そして、そのレンズシートは、レンズを形成した基材フィルムを巻き取った後、別工程で断裁してレンズシートとする。もしくは、レンズを剥離する工程直後に断裁してレンズシートとすることもできる。
【００１４】
所定形状の凹凸を有する樹脂型もしくは金属型のスタンパは、平面上に縦型旋盤を用いて切削加工したものを複数使用してもよい。また金属金型をマスターとし、それから基材の上に形成された薄型のシリコン樹脂型を形成する。さらにこのシリコン樹脂を母型として、基材の上に熱硬化性樹脂による型を形成し、熱硬化し、剥離することにより、樹脂型を得る。この樹脂金型を金属金型の変わりに使用してもよい。
【００１５】
金属金型を切削する場合、１台の旋盤で、複数枚の金型を切削してもよいが、４０インチサイズ１枚で４日間、５０インチ１枚で５日間の製造期間を要するため、複数枚をやると時間がかかる。複数台の旋盤で１度に複数枚を切削してもよい。
【００１６】
樹脂型として、
（１）第１の熱硬化性樹脂にシリコン樹脂型を採用する場合
使用するシリコンは微細な形状の場合、付加型が望ましい。縮合型は微細な形状では形状を再現しない。シリコンの主剤と硬化剤を所定の分量で混ぜた後、真空脱気を行い、その後、金属金型に真空注入し、一定時間、所定の硬化温度で硬化させ、脱形し、形成する。
【００１７】
（２）第２の熱硬化性樹脂にエポキシ樹脂型を採用する場合
一般的にはエポキシ樹脂が用いられるが、本発明では常温で液状であれば特に限定するもでのはない。真空注型する性質状から、使用時に１０００〜３０００ｍＰａ．ｓ程度であるるべきである。所定の温度で一定の時間をかけて固化させた後、シリコン型を剥がして、更に所定の温度で一定の時間をかけて完全に固化させる。これより、電離放射線硬化型樹脂のモノマーによる腐食がされにくく、エポキシ型の耐久性が向上する。
他の素材としてはウレタン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、ポリイミドビスマレイドトリアジン樹脂、ポリシザラン等がある。
【００１８】
電離放射線硬化型樹脂としては、様々なものがあるが、代表的なものは、分子中にアクリロイル基を有する紫外線硬化型樹脂であり、エポキシアクリレート系，ウレタンアクリレート系，ポリエステルアクリレート系，ポリオールアクリレート系のオリゴマー、ポリマーと単官能・２官能・あるいは多官能重合性（メタ）アクリル系モノマー、例えばテトラヒドロフルフリルアクリレート，２−ヒドロキシエチルアクリレート，２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート，ポリエチレングリコールジアクリレート，ポリプロピレングリコールジアクリレート，トリメチロールプロパントリアクリレート，ペンタエリトリトールトリアクリレート，ペンタエリトリトールテトラアクリレートなどのモノマー、オリゴマー、ポリマーなどの混合物が使用される。
【００１９】
電離放射線硬化型樹脂に配合されるものとして、光重合開始剤、例えばベンゾフェノン，ジエチルチオキサントン，ベンジルジメチルケタール，２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン，１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン，２−メチル−１−〔４−（メチルチオ）フェニル〕−２−モリフォリノプロパン−１，アシルホスフィンオキサイドなどがあるが、光重合開始剤は１００％反応するわけではなく、未反応のものが成形されたレンズの性能に悪影響を及ぼすことから、０．１〜７重量％の範囲、好ましくは０．５〜５重量％で、未硬化部が残らない程度に添加量をとどめるべきである。
【００２０】
また、場合によっては、希釈剤が用いられることもあり、有機溶剤、例えばアセトン，エタノール，メタノール，酢酸エチル，クロロホルム，四塩化炭素，テトラヒドロフラン，シクロヘキサン，ジエチルエーテル，メチルエチルケトン，トルエン，ベンゼンなどが使用される。
【００２１】
また、拡散剤として、例えばガラスビーズ，シリカ，無機系酸化物，無機系炭酸化物，無機系硫酸化物，有機系樹脂ビーズなどや、離型剤として、例えばフッ素系，シリコーン系のものが使用された基材が使用されることもある。
【００２２】
その他に添加されるものとして、紫外線吸収剤，光安定剤，界面活性剤，消泡剤，帯電防止剤，酸化防止剤，難燃剤などがあるが、これらの添加剤は、成形されるレンズの性能に悪影響を及ぼさないものや、悪影響を及ぼさない程度の添加量でなければならない。
【００２３】
基材フィルムとしては、巻き取り可能な材料であり、具体的にはポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂やこれらの複合体などの合成樹脂などのフィルム状のものが用いられ、厚さが０．０５〜０．７ｍｍの範囲が好ましい。
【００２４】
本発明においては、中でも、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート），ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル），ＰＣ（ポリカーボネイト），ＰＭＭＡ（ポリメチルメタアクリレート）、ＭＳ（メタクリルスチレン）などが好ましい。
【００２５】
【実施例】
以下、レンズシートとしてフレネルレンズシートを製造する本発明の一実施例について説明する。
【００２６】
（１）フレネル金属金型
真鍮板を縦型旋盤に取り付け、平面だし切削実施後、渦巻き状にフレネルレンズの逆型切削を行う。これには約５０インチサイズで５日間を要する。次に、切削終了後、クロムメッキを行い表面保護処理を実施する。これをマスター金型として次の樹脂型を製作してもよいし、これ自体を硬化樹脂成形時に複数枚使用してもよい。
【００２７】
（２）シリコン樹脂型（中間型）
信越化学もしくは東芝シリコーン樹脂の付加型シリコンを用いて、主剤と硬化剤を調合し、真空脱気を行なう。これを、５０インチ金属金型の上端部に４０ｋｇほど真空注型する。５０℃で約２時間で十分固化する。常温なら１日放置が必要である。
【００２８】
（３）エポキシ樹脂型（実用型）
図２は、本発明のレンズシートの製造方法で用いられる樹脂型の作製方法の一例を模式的に示した説明図である。
フレネルレンズ金属金型１５から転写されたシリコン樹脂型（中間型）１８にエポキシ樹脂１９を３０ｋｇ真空注型する。そして、６０℃で５時間熱硬化させる。次に、シリコン樹脂型から剥離して、さらに２００℃で１０時間完全に反応させ、エポキシ樹脂型（実用型）２１を作製する。通常より高い硬化温度であれば、早く硬化できる。これにより、数百回レベルの成型においても電離放射線硬化型樹脂のモノマーによる腐食に耐えられる。
【００２９】
（４）フレネルレンズ材料
基材：ポリカーボネート樹脂(１ｍｍ厚み)で板状のもの。
電離放射線硬化型樹脂：反応性プレポリマー（紫外線硬化型樹脂）の組成ウレタンアクリレートオリゴマー（ＮＫ−オリゴＵ−４ＨＡ、新中村化学製）４７重量％と、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート（アロニックスＭ−５７００東亜合成製）３０重量％と、テトラヒドロフルフリルアクリレート（ビスコート＃１５０  大阪有機化学製）２０重量％と、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（イルガキュア１８４  日本チバガイギー製）３重量％とを混合したもの。
【００３０】
上記の型および材料を用いて図１に示したような方法でフレネルレンズシートを製造する。
複数の金型もしくは樹脂型に、電離放射線硬化型樹脂を塗布した後、ウエブ状の基材フィルムをプレスして密着させ、１度にスタンパごとにニップローラーで圧延して、気泡除去を行い、紫外線あるいは電子線露光した後、剥離して、シート状に断裁する。薄型のフレネルレンズシートなどを効率よく生産できるので、安価なレンズシートを提供できる。
【００３１】
なお、上記実施例に限らず、本発明の主旨を逸脱しない範囲で構成を変更しても良い。フレネルレンズシート以外に、例えばプリズムレンズシート、レンチキュラレンズーシートや、レンズシート以外の凹凸形状を有する成形品を製造しても良い。
【００３２】
【発明の効果】
本発明により、電離放射線硬化型樹脂の硬化物からなる薄型レンズシートの量産が可能となった。これにより、安価な薄型レンズシートを提供することができる。特に、プロジェクションテレビ用のフレネルレンズシートの製造方法として好適に採用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のレンズシートの製造方法の一例を模式的に示した説明図である。
【図２】本発明のレンズシートの製造方法において用いられる型の作製方法の一例を模式的に示した説明図である。
【符号の説明】
１・・・基台
２・・・コンベア
３・・・樹脂供給装置
４・・・ドクターブレード
５・・・電離放射線硬化型樹脂
６・・・樹脂型（または金属金型）
７・・・基材フィルム
８・・・巻出しロール
９・・・ロール
１０・・・プレス機
１１・・・照射装置
１２・・・ニップローラー
１３・・・フレネルレンズ
１５・・・金属金型（母型）
１６・・・シリコン樹脂
１７、２０・・・裏打ち基材
１８・・・シリコン樹脂型（中間型）
１９・・・エポキシ樹脂
２１・・・エポキシ樹脂型（実用型）
【図１】
0003849439.tif 000002
【図２】
0003849439.tif 000003