微細凹凸構造を表面に有するフィルムの製造装置および製造方法
【課題】ロール状モールドの表面の離型性を維持でき、微細凹凸構造を表面に有するフィルムを安定して製造できる製造装置および製造方法を提供する。
【解決手段】ロール状モールド２０の表面の微細凹凸構造を、ロール状モールド２０の回転に同期してロール状モールド２０の表面の一部に沿って移動する帯状のフィルム本体４２の表面に転写して、微細凹凸構造を表面に有するフィルムを製造する装置であって、表面に微細凹凸構造を有するロール状モールド２０と、ロール状モールド２０の表面の一部に沿ってフィルム本体４２が移動している以外の箇所にて、ロール状モールド２０の表面に離型剤を供給する離型剤供給手段５０と、ロール状モールド２０の表面に供給された離型剤を乾燥させる離型剤乾燥手段５１とを有する。
【解決手段】ロール状モールド２０の表面の微細凹凸構造を、ロール状モールド２０の回転に同期してロール状モールド２０の表面の一部に沿って移動する帯状のフィルム本体４２の表面に転写して、微細凹凸構造を表面に有するフィルムを製造する装置であって、表面に微細凹凸構造を有するロール状モールド２０と、ロール状モールド２０の表面の一部に沿ってフィルム本体４２が移動している以外の箇所にて、ロール状モールド２０の表面に離型剤を供給する離型剤供給手段５０と、ロール状モールド２０の表面に供給された離型剤を乾燥させる離型剤乾燥手段５１とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細凹凸構造を表面に有するフィルムの製造装置および製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、可視光の波長以下の間隔の微細凹凸構造を表面に有するフィルムは、反射防止効果、ロータス効果等を発現することが知られている。特に、モスアイ構造と呼ばれる凹凸構造は、空気の屈折率から物品の材料の屈折率へと連続的に屈折率が増大していくことで有効な反射防止の手段となることが知られている。
【０００３】
微細凹凸構造を表面に有するフィルムの製造方法としては、該微細凹凸構造の反転構造が表面に形成されたモールドを用い、該モールドの微細凹凸構造をフィルム本体の表面に転写する方法が注目されている。該モールドは、通常、微細凹凸構造が形成された側の表面が離型剤によって処理されている（特許文献１）。
【０００４】
しかし、モールドの表面を離型剤によって処理しても、転写回数の増加に伴ってモールドの表面の離型剤層が劣化するため、良好な離型性を維持することが困難となる。その結果、モールドの表面に樹脂が付着し、付着した樹脂を起点にさらに大きな樹脂残りが発生する。
【０００５】
従来の微細凹凸構造を有するフィルムの製造装置においては、定期的に生産を中断してモールドを取り外し、付着樹脂を除去し、モールドの表面を離型剤によって再度処理する必要がある。これらの作業には、かなりの時間が必要となるため、大幅な生産性の低下が生じる。
【０００６】
モールドの表面の離型性を維持できる製造装置としては、下記のものが提案されている。
ロール状モールドの表面の微細凹凸構造を帯状のフィルム本体の表面に転写して、微細凹凸構造を表面に有するフィルムを製造する装置であって、ロール状モールドの表面の付着樹脂を粘着剤によって除去する付着樹脂除去手段と、ロール状モールドの表面に離型剤を塗布する離型剤塗布手段とを有する製造装置（特許文献２）。
【０００７】
しかし、該製造装置には、下記の問題がある。
（ｉ）ロール状モールドの表面に塗布された離型剤が乾燥しないうちにフィルム本体と接触するため、ロール状モールドの表面に離型剤が定着する前に、離型剤がフィルム本体に移行する。その結果、ロール状モールドの表面の離型性を十分に維持できず、ロール状モールドの表面に樹脂が付着しやすい。
（ii）そのため、粘着剤による付着樹脂除去手段が必要となるが、粘着剤による付着樹脂除去手段では、可視光の波長以下の間隔の微細凹凸構造の奥に残った樹脂の除去は困難である。
（iii）スプレーで噴霧された離型剤が空気中への飛散し、離型剤が余分に消費されたり、微細凹凸構造が転写されたフィルムの表面に飛散した離型剤が付着して、該フィルムの性能（反射防止性・撥水性等）に悪影響を及ぼしたり、部位によって性能が変化したりする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−３２６３６７号公報
【特許文献２】特開２００８−２０７４７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、ロール状モールドの表面の離型性を維持でき、微細凹凸構造を表面に有するフィルムを安定して製造できる製造装置および製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の、微細凹凸構造を表面に有するフィルムの製造装置は、ロール状モールドの表面の微細凹凸構造を、ロール状モールドの回転に同期してロール状モールドの表面の一部に沿って移動する帯状のフィルム本体の表面に転写して、微細凹凸構造を表面に有するフィルムを製造する装置であって、表面に微細凹凸構造を有するロール状モールドと、前記ロール状モールドの表面の一部に沿って前記フィルム本体が移動している以外の箇所にて、ロール状モールドの表面に離型剤を供給する離型剤供給手段と、ロール状モールドの表面に供給された離型剤を乾燥させる離型剤乾燥手段とを有することを特徴とする。
本発明の、微細凹凸構造を表面に有するフィルムの製造装置は、前記離型剤供給手段から飛散した離型剤を回収する離型剤回収手段をさらに有することが好ましい。
【００１１】
本発明の、微細凹凸構造を表面に有するフィルムの製造方法は、ロール状モールドの表面の微細凹凸構造を、ロール状モールドの回転に同期してロール状モールドの表面の一部に沿って移動する帯状のフィルム本体の表面に転写して、微細凹凸構造を表面に有するフィルムを製造する方法であって、前記ロール状モールドの表面の微細凹凸構造をフィルム本体の表面に転写し、該フィルム本体を前記ロール状モールドから剥離した後、離型剤供給手段によって前記ロール状モールドの表面に離型剤を連続的または断続的に供給し、ついで離型剤乾燥手段によってロール状モールドの表面に供給された離型剤を乾燥させることを特徴とする。
本発明の、微細凹凸構造を表面に有するフィルムの製造方法においては、前記離型剤供給手段から飛散した離型剤を、離型剤回収手段によって回収することが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の、微細凹凸構造を表面に有するフィルムの製造装置によれば、ロール状モールドの表面の離型性を維持でき、微細凹凸構造を表面に有するフィルムを安定して製造できる。
本発明の、微細凹凸構造を表面に有するフィルムの製造方法によれば、ロール状モールドの表面の離型性を維持でき、微細凹凸構造を表面に有するフィルムを安定して製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の、微細凹凸構造を表面に有するフィルムの製造装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】陽極酸化アルミナを表面に有するロール状モールドの製造工程を示す断面図である。
【図３】微細凹凸構造を表面に有するフィルムの一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本明細書において、活性エネルギー線は、可視光線、紫外線、電子線、プラズマ、熱線（赤外線等）等を意味する。
【００１５】
＜微細凹凸構造を表面に有するフィルムの製造装置＞
本発明の、微細凹凸構造を表面に有するフィルムの製造装置は、表面に微細凹凸構造を有するロール状モールドと、ロール状モールドの表面の一部に沿ってフィルム本体が移動している以外の箇所にて、ロール状モールドの表面に離型剤を供給する離型剤供給手段と、ロール状モールドの表面に供給された離型剤を乾燥させる離型剤乾燥手段とを有するものである。
【００１６】
図１は、本発明の、微細凹凸構造を表面に有するフィルムの製造装置の一例を示す概略構成図である。該製造装置は、表面に微細凹凸構造（図示略）を有し、かつ該表面が離型剤であらかじめ処理されたロール状モールド２０と；ロール状モールド２０の回転に同期してロール状モールド２０の下側半分の表面に沿って移動する帯状のフィルム本体４２とロール状モールド２０との間に活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を供給するタンク２２と；ロール状モールド２０との間でフィルム本体４２および活性エネルギー線硬化性樹脂組成物をニップするニップロール２６と；ニップロール２６のニップ圧を調整する空気圧シリンダ２４と；ロール状モールド２０の下方に設置され、フィルム本体４２を通して活性エネルギー線硬化性樹脂組成物に活性エネルギー線を照射する活性エネルギー線照射装置２８と；表面に硬化樹脂層４４が形成されたフィルム本体４２をロール状モールド２０から剥離する剥離ロール３０と；ロール状モールド２０の上側半分の表面に対向配置された、ロール状モールド２０の表面に離型剤を供給する離型剤供給手段５０と；離型剤供給手段５０よりもロール状モールド２０の回転方向の下流側に、かつロール状モールド２０の上側半分の表面に対向配置された、ロール状モールド２０の表面に供給された離型剤を乾燥させる離型剤乾燥手段５１と；離型剤供給手段５０から飛散した離型剤を回収する離型剤回収手段５２とを有する。
【００１７】
（離型剤供給手段）
離型剤供給手段５０は、表面に硬化樹脂層４４が形成されたフィルム本体４２がロール状モールド２０から剥離されてから、つぎにフィルム本体４２とロール状モールド２０との間に活性エネルギー線硬化性樹脂組成物が供給されるまでの間に、ロール状モールド２０の表面に離型剤を供給できる位置に配置される。
【００１８】
離型剤供給手段５０は、図示例ではスプレーである。なお、離型剤供給手段は、スプレーに限定されず、ダイコート、ディッピング等の公知の供給方法で供給できる供給装置であればよい。
【００１９】
（離型剤乾燥手段）
離型剤乾燥手段５１は、ロール状モールド２０の表面に離型剤が供給されてから、フィルム本体４２とロール状モールド２０との間に活性エネルギー線硬化性樹脂組成物が供給されるまでの間に、ロール状モールド２０の表面に供給された離型剤を乾燥できる位置に配置される。
【００２０】
離型剤乾燥手段５１としては、熱風を吹き付けるドライヤ等が挙げられる。また、ロール状モールド２０の温度を調整して、ロール状モールド２０の熱によって離型剤を乾燥させるモールド調温手段であってもよい。
【００２１】
（離型剤回収手段）
離型剤回収手段５２は、離型剤供給手段５０および離型剤乾燥手段５１を上方から覆うように設けられ、かつロール状モールド２０側に開口した飛散防止カバー５３と；一端が飛散防止カバー５３に接続した吸気管５４と；吸気管５４の途中に設けられた、離型剤を回収するトラップ（図示略）および吸気ポンプ（図示略）とを有する。
【００２２】
（活性エネルギー線照射装置）
活性エネルギー線照射装置２８としては、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ等が挙げられる。
【００２３】
（ロール状モールド）
ロール状モールド２０は、モールド基材の表面に微細凹凸構造を有し、かつ該表面があらかじめ離型剤で処理されたものである。
モールド基材の材料としては、金属（表面に酸化皮膜が形成されたものを含む。）、石英、ガラス、樹脂、セラミックス等が挙げられる。
モールド基材の形状としては、円筒状、円柱状、平板状、シート状等が挙げられる。モールド基材の形状が平板状またはシート状の場合、微細凹凸構造を形成する前または微細凹凸構造を形成した後に、円筒状に加工してロール状モールド２０とする。
【００２４】
モールドの作製方法としては、例えば、下記の方法（α）または方法（β）が挙げられる。大面積化が可能であり、かつ作製が簡便である点から、方法（α）が特に好ましい。
（α）アルミニウム基材の表面に、複数の細孔を有する陽極酸化アルミナを形成する方法。
（β）モールド基材の表面にリソグラフィ法によって微細凹凸構造を形成する方法。
【００２５】
方法（α）としては、下記の工程（ａ）〜（ｆ）を有する方法が好ましい。
（ａ）アルミニウム基材を電解液中、定電圧下で陽極酸化してアルミニウム基材の表面に酸化皮膜を形成する工程。
（ｂ）酸化皮膜を除去し、アルミニウム基材の表面に陽極酸化の細孔発生点を形成する工程。
（ｃ）アルミニウム基材を電解液中、再度陽極酸化し、細孔発生点に細孔を有する酸化皮膜を形成する工程。
（ｄ）細孔の径を拡大させる工程。
（ｅ）工程（ｄ）の後、電解液中、再度陽極酸化する工程。
（ｆ）工程（ｄ）と工程（ｅ）を繰り返し行い、複数の細孔を有する陽極酸化アルミナがアルミニウム基材の表面に形成されたモールドを得る工程。
【００２６】
工程（ａ）：
図２に示すように、アルミニウム基材１０を陽極酸化すると、細孔１２を有する酸化皮膜１４が形成される。
アルミニウム基材の形状としては、円筒状、円柱状、平板状、シート状等が挙げられる。
また、アルミニウム基材は、表面状態を平滑化にするために、機械研磨、羽布研磨、化学的研磨、電解研磨処理（エッチング処理）等で研磨されることが好ましい。また、アルミニウム基材は、所定の形状に加工する際に用いた油が付着していることがあるため、陽極酸化の前にあらかじめ脱脂処理されることが好ましい。
【００２７】
アルミニウムの純度は、９９％以上が好ましく、９９．５％以上がより好ましく、９９．８％以上が特に好ましい。アルミニウムの純度が低いと、陽極酸化した時に、不純物の偏析により可視光を散乱する大きさの凹凸構造が形成されたり、陽極酸化で得られる細孔の規則性が低下したりすることがある。
電解液としては、シュウ酸、硫酸、リン酸等が挙げられる。
【００２８】
シュウ酸を電解液として用いる場合：
シュウ酸の濃度は、０．７Ｍ以下が好ましい。シュウ酸の濃度が０．７Ｍを超えると、電流値が高くなりすぎて酸化皮膜の表面が粗くなることがある。
化成電圧が３０〜６０Ｖの時、平均間隔が１００ｎｍの規則性の高い細孔を有する陽極酸化アルミナを得ることができる。化成電圧がこの範囲より高くても低くても規則性が低下する傾向にある。
電解液の温度は、６０℃以下が好ましく、４５℃以下がより好ましい。電解液の温度が６０℃を超えると、いわゆる「ヤケ」といわれる現象がおこり、細孔が壊れたり、表面が溶けて細孔の規則性が乱れたりすることがある。
【００２９】
硫酸を電解液として用いる場合：
硫酸の濃度は０．７Ｍ以下が好ましい。硫酸の濃度が０．７Ｍを超えると、電流値が高くなりすぎて定電圧を維持できなくなることがある。
化成電圧が２５〜３０Ｖの時、平均間隔が６３ｎｍの規則性の高い細孔を有する陽極酸化アルミナを得ることができる。化成電圧がこの範囲より高くても低くても規則性が低下する傾向がある。
電解液の温度は、３０℃以下が好ましく、２０℃以下がより好ましい。電解液の温度が３０℃を超えると、いわゆる「ヤケ」といわれる現象がおこり、細孔が壊れたり、表面が溶けて細孔の規則性が乱れたりすることがある。
【００３０】
陽極酸化条件は、上述した条件に限らず、所望の細孔間の平均間隔を得るために、適宜用いる酸、化成電圧、温度等を調整する。
【００３１】
工程（ｂ）：
図２に示すように、酸化皮膜１４を一旦除去し、これを陽極酸化の細孔発生点１６にすることで細孔の規則性を向上することができる。
酸化皮膜を除去する方法としては、アルミニウムを溶解せず、酸化皮膜を選択的に溶解する溶液に溶解させて除去する方法が挙げられる。このような溶液としては、例えば、クロム酸／リン酸混合液等が挙げられる。
【００３２】
工程（ｃ）：
図２に示すように、酸化皮膜を除去したアルミニウム基材１０を再度、陽極酸化すると、円柱状の細孔１２を有する酸化皮膜１４が形成される。
陽極酸化は、工程（ａ）と同様な条件で行えばよい。陽極酸化の時間を長くするほど深い細孔を得ることができる。
【００３３】
工程（ｄ）：
図２に示すように、細孔１２の径を拡大させる処理（以下、細孔径拡大処理と記す。）を行う。細孔径拡大処理は、酸化皮膜を溶解する溶液に浸漬して陽極酸化で得られた細孔の径を拡大させる処理である。このような溶液としては、例えば、５質量％程度のリン酸水溶液等が挙げられる。
細孔径拡大処理の時間を長くするほど、細孔径は大きくなる。
【００３４】
工程（ｅ）：
図２に示すように、再度、陽極酸化すると、円柱状の細孔１２の底部から下に延びる、直径の小さい円柱状の細孔１２がさらに形成される。
陽極酸化は、工程（ａ）と同様な条件で行えばよい。陽極酸化の時間を長くするほど深い細孔を得ることができる。
【００３５】
工程（ｆ）：
図２に示すように、工程（ｄ）の細孔径拡大処理工程と工程（ｅ）の陽極酸化とを繰り返すと、直径が開口部から深さ方向に連続的に減少する形状の細孔１２を有する酸化皮膜１４が形成され、アルミニウム基材１０の表面に陽極酸化アルミナ（アルミニウムの多孔質の酸化皮膜（アルマイト））を有するモールド１８が得られる。最後は工程（ｄ）で終わることが好ましい。
繰り返し回数は、合計で３回以上が好ましく、５回以上がより好ましい。繰り返し回数が２回以下では、非連続的に細孔の直径が減少するため、このような細孔を有する陽極酸化アルミナを用いて形成されたモスアイ構造の反射率低減効果は不十分である。
【００３６】
アルミニウム基材１０の形状が円筒状または円柱状の場合、モールド１８をそのままロール状モールド２０として用いる。アルミニウム基材１０の形状が平板状またはシート状の場合、モールド１８を円筒状に加工してロール状モールド２０とする。
【００３７】
細孔１２の形状としては、略円錐形状、角錐形状、円柱形状等が挙げられ、円錐形状、角錐形状等のように、深さ方向と直交する方向の細孔断面積が最表面から深さ方向に連続的に減少する形状が好ましい。
【００３８】
細孔１２間の平均間隔は、可視光の波長以下、すなわち４００ｎｍ以下が好ましい。細孔１２間の平均間隔は、２０ｎｍ以上が好ましい。
細孔１２間の平均間隔は、電子顕微鏡観察によって隣接する細孔１２間の間隔（細孔１２の中心から隣接する細孔１２の中心までの距離）を５点測定し、これらの値を平均したものである。
【００３９】
細孔１２のアスペクト比（細孔の深さ／細孔間の平均間隔）は、０．８〜５．０が好ましく、１．２〜４．０がより好ましく、１．５〜３．０が特に好ましい。
細孔１２の深さは、電子顕微鏡観察によって倍率３００００倍で観察したときにおける、細孔１２の最底部と、細孔１２間に存在する凸部の最頂部との間の距離を測定した値である。
【００４０】
（モールドの前処理）
ついで、モールド（モールド１８またはロール状モールド２０）の、微細凹凸構造が形成された側の表面を、該表面に存在する官能基（Ａ）と反応し得る官能基（Ｂ）を有する離型剤で処理する。
官能基（Ａ）とは、後述の離型剤が有している反応性の官能基（Ｂ）と反応して、化学結合を形成し得る基を意味する。
官能基（Ａ）としては、水酸基、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基、エポキシ基、エステル基、等が挙げられ、後述の離型剤の代表的な反応性の官能基（Ｂ）が、加水分解性シリル基である点から、水酸基が特に好ましい。
【００４１】
官能基（Ａ）は、モールド基材の材料として挙げた、金属（表面に酸化皮膜が形成されたものを含む。）、石英、ガラス、樹脂、セラミックス等がもともと有しているものでもよく、適当な処理を行ってモールド基材の表面に導入したものでもよい。官能基（Ａ）の導入方法としては、下記の方法（γ）または方法（δ）が挙げられる。
【００４２】
（γ）モールドの微細凹凸構造が形成された側の表面をプラズマ処理することによって、該表面に官能基（Ａ）を導入する方法。
（δ）モールドの微細凹凸構造が形成された側の表面を、官能基（Ａ）またはその前駆体を有する化合物（シランカップリング剤等）で処理することによって、該表面に官能基（Ａ）を導入する方法。
【００４３】
官能基（Ｂ）とは、官能基（Ａ）と反応して化学結合を形成し得る基または該基に容易に変換し得る基を意味する。
官能基（Ａ）が水酸基の場合、官能基（Ｂ）としては、加水分解性シリル基、シラノール基、チタン原子またはアルミニウム原子を含む加水分解性基、等が挙げられ、水酸基との反応性がよい点から、加水分解性シリル基またはシラノール基が好ましい。加水分解性シリル基とは、加水分解によってシラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）を生成する基であり、Ｓｉ−ＯＲ（Ｒはアルキル基である。）、Ｓｉ−Ｘ（Ｘはハロゲン原子である。）等が挙げられる。
【００４４】
官能基（Ｂ）を有する離型剤としては、官能基（Ｂ）を有するシリコーン樹脂、官能基（Ｂ）を有するフッ素樹脂、官能基（Ｂ）を有するフッ素化合物等が挙げられ、加水分解性シリル基を有するフッ素化合物が特に好ましい。加水分解性シリル基を有するフッ素化合物の市販品としては、フルオロアルキルシラン、ＫＢＭ−７８０３（信越化学工業社製）、「オプツール」シリーズ（ダイキン工業社製）、ノベックＥＧＣ−１７２０（住友３Ｍ社製）等が挙げられる。
【００４５】
離型剤による処理方法としては、下記の方法（ε）または方法（ζ）が挙げられ、ロール状モールド２０の微細凹凸構造（細孔１２）の奥まで確実に離型剤によって処理できる点から、方法（ε）が特に好ましい。
（ε）離型剤の希釈溶液にモールドを浸漬する方法。
（ζ）離型剤またはその希釈溶液を、モールドの微細凹凸構造が形成された側の表面に供給する方法。
【００４６】
方法（ε）としては、具体的には下記の工程（ｇ）〜（ｌ）を有する方法が好ましい。
（ｇ）モールドを水洗する工程。
（ｈ）工程（ｇ）の後、モールドにエアーを吹き付け、モールドの表面に付着した水滴を除去する工程。
（ｉ）加水分解性シリル基を有するフッ素化合物を、フッ素系溶媒で希釈した希釈溶液に、表面に官能基（Ａ）を有するモールドを浸漬する工程。
（ｊ）浸漬したモールドをゆっくりと溶液から引き上げる工程。
（ｋ）必要に応じて、工程（ｊ）よりも後段にてモールドを加熱加湿させる工程。
（ｌ）必要に応じて、モールドを乾燥させる工程。
【００４７】
工程（ｇ）：
モールドには、微細凹凸構造を形成する際に用いた薬剤（細孔径拡大処理に用いたリン酸水溶液、リソグラフィ法に用いた剥離液等）、不純物（埃等）等が付着しているため、水洗によってこれを除去する。
【００４８】
工程（ｈ）：
モールドの表面に水滴が付着していると、工程（ｉ）の希釈溶液が劣化するため、モールドにエアーを吹き付け、目に見える水滴はほぼ除去する。
【００４９】
工程（ｉ）：
希釈用のフッ素系溶媒としては、ハイドロフルオロポリエーテル、パーフルオロヘキサン、パーフルオロメチルシクロヘキサン、パーフルオロ−１，３−ジメチルシクロヘキサン、ジクロロペンタフルオロプロパン等が挙げられる。
加水分解性シリル基を有するフッ素化合物の濃度は、希釈溶液（１００質量％）中、０．０１〜０．５質量％が好ましい。
浸漬時間は、１〜３０分が好ましい。
浸漬温度は、０〜５０℃が好ましい。
【００５０】
工程（ｊ）：
浸漬したモールドを溶液から引き上げる工程では、電動引き上げ機等を用いて、一定速度で引き上げ、引き上げ時の揺動を抑えることが好ましい。これにより塗布ムラを少なくできる。
引き上げ速度は、１〜１０ｍｍ／ｓｅｃが好ましい。
【００５１】
工程（ｋ）：
工程（ｊ）よりも後段にて、モールドを加熱加湿させてもよい。モールドを加熱加湿下に放置することによって、フッ素化合物（離型剤）の加水分解性シリル基が加水分解されてシラノール基が生成し、該シラノール基とモールドの表面の官能基（Ａ）（水酸基等）との反応が十分に進行し、フッ素化合物の定着性が向上する。加湿方法としては、飽和塩水溶液を用いた飽和塩法、水を加熱して加湿する方法、加熱した水蒸気をモールドに直接吹付ける方法等が考えられる。この工程は恒温恒湿器中で行えばよい。
加熱温度は、３０〜１５０℃が好ましい。
加湿条件は、相対湿度６０％以上が好ましい。
放置時間は、１０分〜７日が好ましい。
【００５２】
工程（ｌ）：
必要に応じて、モールドを風乾させてもよく、乾燥機等で強制的に加熱乾燥させてもよい。
乾燥温度は、５０〜１５０℃が好ましい。
乾燥時間は、５〜３００分が好ましい。
該条件を満たさない場合、離型剤の定着が不十分となり、離型性が低下する可能性がある。
【００５３】
モールドの表面が離型剤で処理されたことは、モールドの表面の水接触角を測定することによって確認できる。離型剤で処理されたモールドの表面の水接触角は、６０゜以上が好ましく、９０゜以上がより好ましい。水接触角が ６０゜以上であれば、モールドの表面が離型剤で十分に処理され、離型性が良好となる。
【００５４】
＜微細凹凸構造を表面に有するフィルムの製造方法＞
本発明の、微細凹凸構造を表面に有するフィルムの製造方法は、ロール状モールドの表面の微細凹凸構造をフィルム本体の表面に転写し、該フィルム本体をロール状モールドから剥離した後、離型剤供給手段によってロール状モールドの表面に離型剤を連続的または断続的に供給し、ついで離型剤乾燥手段によってロール状モールドの表面に供給された離型剤を乾燥させる方法である。
【００５５】
図１に示す製造装置を用いた、本発明の微細凹凸構造を表面に有するフィルムの製造方法の具体例を説明する。
【００５６】
表面に微細凹凸構造（図示略）を有し、かつ該表面が離型剤であらかじめ処理されたロール状モールド２０と、ロール状モールド２０の回転に同期してロール状モールド２０の下側半分の表面に沿って移動する帯状のフィルム本体４２との間に、タンク２２から活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を供給する。
【００５７】
ロール状モールド２０と、空気圧シリンダ２４によってニップ圧が調整されたニップロール２６との間で、フィルム本体４２および活性エネルギー線硬化性樹脂組成物をニップし、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を、フィルム本体４２とロール状モールド２０との間に均一に行き渡らせると同時に、ロール状モールド２０の微細凹凸構造の凹部内に充填する。
【００５８】
ロール状モールド２０の下方に設置された活性エネルギー線照射装置２８から、フィルム本体４２を通して活性エネルギー線硬化性樹脂組成物に活性エネルギー線を照射し、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を硬化させることによって、ロール状モールド２０の表面の微細凹凸構造が転写された硬化樹脂層４４を形成する。
剥離ロール３０により、表面に硬化樹脂層４４が形成されたフィルム本体４２をロール状モールド２０から剥離することによって、図３に示すようなフィルム４０を得る。
【００５９】
ついで、フィルム４０がロール状モールド２０から剥離されてから、つぎにフィルム本体４２とロール状モールド２０との間に活性エネルギー線硬化性樹脂組成物が供給されるまでの間に、離型剤供給手段５０によってロール状モールド２０の表面に離型剤を供給する。ロール状モールド２０の表面に供給する離型剤は、前処理に用いられる離型剤と同じものであってもよく、異なる離型剤を用いてもよい。
【００６０】
ついで、ロール状モールド２０の表面に離型剤が供給されてから、フィルム本体４２とロール状モールド２０との間に活性エネルギー線硬化性樹脂組成物が供給されるまでの間に、離型剤乾燥手段５１によってロール状モールド２０の表面に供給された離型剤を乾燥させる。
同時に、離型剤回収手段５２によって、離型剤供給手段５０から空気中に飛散した離型剤を回収し、再利用する。
【００６１】
活性エネルギー線照射装置２８からの光照射エネルギー量は、１００〜１００００ｍＪ／ｃｍ２が好ましい。
フィルム本体４２は、光透過性フィルムである。フィルムの材料としては、アクリル系樹脂、ポリカーボネート、スチレン系樹脂、ポリエステル、セルロース系樹脂（トリアセチルセルロース等）、ポリオレフィン、脂環式ポリオレフィン等が挙げられる。
離型剤としては、前処理で用いた離型剤と親和性があるものであればよく、モールドの前処理で用いた離型剤と同じものが好ましい。
離型剤回収手段５２にて回収した離型剤は、そのまま再利用しても構わないが、精製し不純物を取り除いた上で、再利用する方がより好ましい。
【００６２】
（微細凹凸構造を表面に有するフィルム）
図３は、本発明の製造方法で得られる、微細凹凸構造を表面に有するフィルム４０の一例を示す断面図である。
【００６３】
硬化樹脂層４４は、後述の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物からなる膜であり、表面に微細凹凸構造を有する。
陽極酸化アルミナのモールドを用いた場合のフィルム４０の表面の微細凹凸構造は、陽極酸化アルミナの表面の細孔１２を転写して形成されたものであり、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物からなる複数の突起４６を有する。
【００６４】
略円錐形状、角錐形状等の複数の突起４６が可視光の波長以下の平均間隔で並んだ、いわゆるモスアイ構造は、空気の屈折率から材料の屈折率へと連続的に屈折率が増大していくことで有効な反射防止の手段となることが知られている。
【００６５】
突起４６間の平均間隔は、可視光の波長以下、すなわち４００ｎｍ以下が好ましい。陽極酸化アルミナのモールドを用いて突起４６を形成した場合、突起４６間の平均間隔は１００ｎｍ程度となることから、２００ｎｍ以下がより好ましく、１５０ｎｍ以下が特に好ましい。
【００６６】
突起４６間の平均間隔は、突起４６の形成のしやすさの点から、２０ｎｍ以上が好ましい。
突起４６間の平均間隔は、電子顕微鏡観察によって隣接する突起４６間の間隔（突起４６の中心から隣接する突起４６の中心までの距離）を５点測定し、これらの値を平均したものである。
【００６７】
突起４６のアスペクト比（突起４６の高さ／突起４６間の平均間隔）は、０．８〜５．０が好ましく、１．２〜４．０がより好ましく、１．５〜３．０が特に好ましい。突起４６のアスペクト比が１．０以上であれば、反射率が十分に低くなり、かつ反射率の波長依存性が少ない。突起４６のアスペクト比が５．０以下であれば、突起４６の耐擦傷性が良好となる。
突起４６の高さは、電子顕微鏡によって倍率３００００倍で観察したときにおける、突起４６の最頂部と、突起４６間に存在する凹部の最底部との間の距離を測定した値である。
【００６８】
突起４６の形状は、高さ方向と直交する方向の突起４６の断面積が最頂部から深さ方向に連続的に増加する形状、すなわち、突起４６の高さ方向の断面形状が、三角形、台形、釣鐘型等の形状が好ましい。
【００６９】
（他の形態）
なお、複数の突起を表面に有するフィルムは、図示例のフィルム４０に限定はされない。例えば、複数の突起は、硬化樹脂層を設けることなく、熱インプリント法によってフィルム本体の表面に直接形成されていてもよい。ただし、ロール状モールド２０を用いて効率よく複数の突起を形成できる点から、光インプリント法によって形成することが好ましい。
【００７０】
（作用効果）
以上説明した本発明の微細凹凸構造を表面に有するフィルムの製造装置および製造方法にあっては、ロール状モールドの表面の微細凹凸構造をフィルム本体の表面に転写し、該フィルム本体をロール状モールドから剥離した後、離型剤供給手段によってロール状モールドの表面に離型剤を連続的または断続的に供給しているため、常に、ロール状モールドの表面に離型剤が存在している状態となる。さらに、離型剤乾燥手段によってロール状モールドの表面に供給された離型剤を乾燥させているため、ロール状モールドの表面に供給された離型剤を確実に定着させることができる。その結果、ロール状モールドの表面の離型性を維持でき、ロール状モールドの表面に樹脂残りを発生させることがなく、特許文献２のような粘着剤による付着樹脂除去手段を設ける必要もない。また、生産を中止して、定期的なロール状モールドのメンテナンスを行う必要もないため、微細凹凸構造を表面に有するフィルムを安定して生産できる。
また、飛散した離型剤を回収できるため、回収した離型剤を再利用することでコスト低減となり、また、フィルムの表面への飛散した離型剤の付着が抑えられ、フィルムの性能（反射防止性等）への悪影響を抑えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明の製造装置および製造方法で得られた、微細凹凸構造を表面に有するフィルムは、反射防止フィルムとして有用である。
【符号の説明】
【００７２】
１２ 細孔（微細凹凸構造）
２０ ロール状モールド
４０ フィルム
４２ フィルム本体
４６ 突起（微細凹凸構造）
５０ 離型剤供給手段
５１ 離型剤乾燥手段
５２ 離型剤回収手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細凹凸構造を表面に有するフィルムの製造装置および製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、可視光の波長以下の間隔の微細凹凸構造を表面に有するフィルムは、反射防止効果、ロータス効果等を発現することが知られている。特に、モスアイ構造と呼ばれる凹凸構造は、空気の屈折率から物品の材料の屈折率へと連続的に屈折率が増大していくことで有効な反射防止の手段となることが知られている。
【０００３】
微細凹凸構造を表面に有するフィルムの製造方法としては、該微細凹凸構造の反転構造が表面に形成されたモールドを用い、該モールドの微細凹凸構造をフィルム本体の表面に転写する方法が注目されている。該モールドは、通常、微細凹凸構造が形成された側の表面が離型剤によって処理されている（特許文献１）。
【０００４】
しかし、モールドの表面を離型剤によって処理しても、転写回数の増加に伴ってモールドの表面の離型剤層が劣化するため、良好な離型性を維持することが困難となる。その結果、モールドの表面に樹脂が付着し、付着した樹脂を起点にさらに大きな樹脂残りが発生する。
【０００５】
従来の微細凹凸構造を有するフィルムの製造装置においては、定期的に生産を中断してモールドを取り外し、付着樹脂を除去し、モールドの表面を離型剤によって再度処理する必要がある。これらの作業には、かなりの時間が必要となるため、大幅な生産性の低下が生じる。
【０００６】
モールドの表面の離型性を維持できる製造装置としては、下記のものが提案されている。
ロール状モールドの表面の微細凹凸構造を帯状のフィルム本体の表面に転写して、微細凹凸構造を表面に有するフィルムを製造する装置であって、ロール状モールドの表面の付着樹脂を粘着剤によって除去する付着樹脂除去手段と、ロール状モールドの表面に離型剤を塗布する離型剤塗布手段とを有する製造装置（特許文献２）。
【０００７】
しかし、該製造装置には、下記の問題がある。
（ｉ）ロール状モールドの表面に塗布された離型剤が乾燥しないうちにフィルム本体と接触するため、ロール状モールドの表面に離型剤が定着する前に、離型剤がフィルム本体に移行する。その結果、ロール状モールドの表面の離型性を十分に維持できず、ロール状モールドの表面に樹脂が付着しやすい。
（ii）そのため、粘着剤による付着樹脂除去手段が必要となるが、粘着剤による付着樹脂除去手段では、可視光の波長以下の間隔の微細凹凸構造の奥に残った樹脂の除去は困難である。
（iii）スプレーで噴霧された離型剤が空気中への飛散し、離型剤が余分に消費されたり、微細凹凸構造が転写されたフィルムの表面に飛散した離型剤が付着して、該フィルムの性能（反射防止性・撥水性等）に悪影響を及ぼしたり、部位によって性能が変化したりする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−３２６３６７号公報
【特許文献２】特開２００８−２０７４７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、ロール状モールドの表面の離型性を維持でき、微細凹凸構造を表面に有するフィルムを安定して製造できる製造装置および製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の、微細凹凸構造を表面に有するフィルムの製造装置は、ロール状モールドの表面の微細凹凸構造を、ロール状モールドの回転に同期してロール状モールドの表面の一部に沿って移動する帯状のフィルム本体の表面に転写して、微細凹凸構造を表面に有するフィルムを製造する装置であって、表面に微細凹凸構造を有するロール状モールドと、前記ロール状モールドの表面の一部に沿って前記フィルム本体が移動している以外の箇所にて、ロール状モールドの表面に離型剤を供給する離型剤供給手段と、ロール状モールドの表面に供給された離型剤を乾燥させる離型剤乾燥手段とを有することを特徴とする。
本発明の、微細凹凸構造を表面に有するフィルムの製造装置は、前記離型剤供給手段から飛散した離型剤を回収する離型剤回収手段をさらに有することが好ましい。
【００１１】
本発明の、微細凹凸構造を表面に有するフィルムの製造方法は、ロール状モールドの表面の微細凹凸構造を、ロール状モールドの回転に同期してロール状モールドの表面の一部に沿って移動する帯状のフィルム本体の表面に転写して、微細凹凸構造を表面に有するフィルムを製造する方法であって、前記ロール状モールドの表面の微細凹凸構造をフィルム本体の表面に転写し、該フィルム本体を前記ロール状モールドから剥離した後、離型剤供給手段によって前記ロール状モールドの表面に離型剤を連続的または断続的に供給し、ついで離型剤乾燥手段によってロール状モールドの表面に供給された離型剤を乾燥させることを特徴とする。
本発明の、微細凹凸構造を表面に有するフィルムの製造方法においては、前記離型剤供給手段から飛散した離型剤を、離型剤回収手段によって回収することが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の、微細凹凸構造を表面に有するフィルムの製造装置によれば、ロール状モールドの表面の離型性を維持でき、微細凹凸構造を表面に有するフィルムを安定して製造できる。
本発明の、微細凹凸構造を表面に有するフィルムの製造方法によれば、ロール状モールドの表面の離型性を維持でき、微細凹凸構造を表面に有するフィルムを安定して製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の、微細凹凸構造を表面に有するフィルムの製造装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】陽極酸化アルミナを表面に有するロール状モールドの製造工程を示す断面図である。
【図３】微細凹凸構造を表面に有するフィルムの一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本明細書において、活性エネルギー線は、可視光線、紫外線、電子線、プラズマ、熱線（赤外線等）等を意味する。
【００１５】
＜微細凹凸構造を表面に有するフィルムの製造装置＞
本発明の、微細凹凸構造を表面に有するフィルムの製造装置は、表面に微細凹凸構造を有するロール状モールドと、ロール状モールドの表面の一部に沿ってフィルム本体が移動している以外の箇所にて、ロール状モールドの表面に離型剤を供給する離型剤供給手段と、ロール状モールドの表面に供給された離型剤を乾燥させる離型剤乾燥手段とを有するものである。
【００１６】
図１は、本発明の、微細凹凸構造を表面に有するフィルムの製造装置の一例を示す概略構成図である。該製造装置は、表面に微細凹凸構造（図示略）を有し、かつ該表面が離型剤であらかじめ処理されたロール状モールド２０と；ロール状モールド２０の回転に同期してロール状モールド２０の下側半分の表面に沿って移動する帯状のフィルム本体４２とロール状モールド２０との間に活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を供給するタンク２２と；ロール状モールド２０との間でフィルム本体４２および活性エネルギー線硬化性樹脂組成物をニップするニップロール２６と；ニップロール２６のニップ圧を調整する空気圧シリンダ２４と；ロール状モールド２０の下方に設置され、フィルム本体４２を通して活性エネルギー線硬化性樹脂組成物に活性エネルギー線を照射する活性エネルギー線照射装置２８と；表面に硬化樹脂層４４が形成されたフィルム本体４２をロール状モールド２０から剥離する剥離ロール３０と；ロール状モールド２０の上側半分の表面に対向配置された、ロール状モールド２０の表面に離型剤を供給する離型剤供給手段５０と；離型剤供給手段５０よりもロール状モールド２０の回転方向の下流側に、かつロール状モールド２０の上側半分の表面に対向配置された、ロール状モールド２０の表面に供給された離型剤を乾燥させる離型剤乾燥手段５１と；離型剤供給手段５０から飛散した離型剤を回収する離型剤回収手段５２とを有する。
【００１７】
（離型剤供給手段）
離型剤供給手段５０は、表面に硬化樹脂層４４が形成されたフィルム本体４２がロール状モールド２０から剥離されてから、つぎにフィルム本体４２とロール状モールド２０との間に活性エネルギー線硬化性樹脂組成物が供給されるまでの間に、ロール状モールド２０の表面に離型剤を供給できる位置に配置される。
【００１８】
離型剤供給手段５０は、図示例ではスプレーである。なお、離型剤供給手段は、スプレーに限定されず、ダイコート、ディッピング等の公知の供給方法で供給できる供給装置であればよい。
【００１９】
（離型剤乾燥手段）
離型剤乾燥手段５１は、ロール状モールド２０の表面に離型剤が供給されてから、フィルム本体４２とロール状モールド２０との間に活性エネルギー線硬化性樹脂組成物が供給されるまでの間に、ロール状モールド２０の表面に供給された離型剤を乾燥できる位置に配置される。
【００２０】
離型剤乾燥手段５１としては、熱風を吹き付けるドライヤ等が挙げられる。また、ロール状モールド２０の温度を調整して、ロール状モールド２０の熱によって離型剤を乾燥させるモールド調温手段であってもよい。
【００２１】
（離型剤回収手段）
離型剤回収手段５２は、離型剤供給手段５０および離型剤乾燥手段５１を上方から覆うように設けられ、かつロール状モールド２０側に開口した飛散防止カバー５３と；一端が飛散防止カバー５３に接続した吸気管５４と；吸気管５４の途中に設けられた、離型剤を回収するトラップ（図示略）および吸気ポンプ（図示略）とを有する。
【００２２】
（活性エネルギー線照射装置）
活性エネルギー線照射装置２８としては、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ等が挙げられる。
【００２３】
（ロール状モールド）
ロール状モールド２０は、モールド基材の表面に微細凹凸構造を有し、かつ該表面があらかじめ離型剤で処理されたものである。
モールド基材の材料としては、金属（表面に酸化皮膜が形成されたものを含む。）、石英、ガラス、樹脂、セラミックス等が挙げられる。
モールド基材の形状としては、円筒状、円柱状、平板状、シート状等が挙げられる。モールド基材の形状が平板状またはシート状の場合、微細凹凸構造を形成する前または微細凹凸構造を形成した後に、円筒状に加工してロール状モールド２０とする。
【００２４】
モールドの作製方法としては、例えば、下記の方法（α）または方法（β）が挙げられる。大面積化が可能であり、かつ作製が簡便である点から、方法（α）が特に好ましい。
（α）アルミニウム基材の表面に、複数の細孔を有する陽極酸化アルミナを形成する方法。
（β）モールド基材の表面にリソグラフィ法によって微細凹凸構造を形成する方法。
【００２５】
方法（α）としては、下記の工程（ａ）〜（ｆ）を有する方法が好ましい。
（ａ）アルミニウム基材を電解液中、定電圧下で陽極酸化してアルミニウム基材の表面に酸化皮膜を形成する工程。
（ｂ）酸化皮膜を除去し、アルミニウム基材の表面に陽極酸化の細孔発生点を形成する工程。
（ｃ）アルミニウム基材を電解液中、再度陽極酸化し、細孔発生点に細孔を有する酸化皮膜を形成する工程。
（ｄ）細孔の径を拡大させる工程。
（ｅ）工程（ｄ）の後、電解液中、再度陽極酸化する工程。
（ｆ）工程（ｄ）と工程（ｅ）を繰り返し行い、複数の細孔を有する陽極酸化アルミナがアルミニウム基材の表面に形成されたモールドを得る工程。
【００２６】
工程（ａ）：
図２に示すように、アルミニウム基材１０を陽極酸化すると、細孔１２を有する酸化皮膜１４が形成される。
アルミニウム基材の形状としては、円筒状、円柱状、平板状、シート状等が挙げられる。
また、アルミニウム基材は、表面状態を平滑化にするために、機械研磨、羽布研磨、化学的研磨、電解研磨処理（エッチング処理）等で研磨されることが好ましい。また、アルミニウム基材は、所定の形状に加工する際に用いた油が付着していることがあるため、陽極酸化の前にあらかじめ脱脂処理されることが好ましい。
【００２７】
アルミニウムの純度は、９９％以上が好ましく、９９．５％以上がより好ましく、９９．８％以上が特に好ましい。アルミニウムの純度が低いと、陽極酸化した時に、不純物の偏析により可視光を散乱する大きさの凹凸構造が形成されたり、陽極酸化で得られる細孔の規則性が低下したりすることがある。
電解液としては、シュウ酸、硫酸、リン酸等が挙げられる。
【００２８】
シュウ酸を電解液として用いる場合：
シュウ酸の濃度は、０．７Ｍ以下が好ましい。シュウ酸の濃度が０．７Ｍを超えると、電流値が高くなりすぎて酸化皮膜の表面が粗くなることがある。
化成電圧が３０〜６０Ｖの時、平均間隔が１００ｎｍの規則性の高い細孔を有する陽極酸化アルミナを得ることができる。化成電圧がこの範囲より高くても低くても規則性が低下する傾向にある。
電解液の温度は、６０℃以下が好ましく、４５℃以下がより好ましい。電解液の温度が６０℃を超えると、いわゆる「ヤケ」といわれる現象がおこり、細孔が壊れたり、表面が溶けて細孔の規則性が乱れたりすることがある。
【００２９】
硫酸を電解液として用いる場合：
硫酸の濃度は０．７Ｍ以下が好ましい。硫酸の濃度が０．７Ｍを超えると、電流値が高くなりすぎて定電圧を維持できなくなることがある。
化成電圧が２５〜３０Ｖの時、平均間隔が６３ｎｍの規則性の高い細孔を有する陽極酸化アルミナを得ることができる。化成電圧がこの範囲より高くても低くても規則性が低下する傾向がある。
電解液の温度は、３０℃以下が好ましく、２０℃以下がより好ましい。電解液の温度が３０℃を超えると、いわゆる「ヤケ」といわれる現象がおこり、細孔が壊れたり、表面が溶けて細孔の規則性が乱れたりすることがある。
【００３０】
陽極酸化条件は、上述した条件に限らず、所望の細孔間の平均間隔を得るために、適宜用いる酸、化成電圧、温度等を調整する。
【００３１】
工程（ｂ）：
図２に示すように、酸化皮膜１４を一旦除去し、これを陽極酸化の細孔発生点１６にすることで細孔の規則性を向上することができる。
酸化皮膜を除去する方法としては、アルミニウムを溶解せず、酸化皮膜を選択的に溶解する溶液に溶解させて除去する方法が挙げられる。このような溶液としては、例えば、クロム酸／リン酸混合液等が挙げられる。
【００３２】
工程（ｃ）：
図２に示すように、酸化皮膜を除去したアルミニウム基材１０を再度、陽極酸化すると、円柱状の細孔１２を有する酸化皮膜１４が形成される。
陽極酸化は、工程（ａ）と同様な条件で行えばよい。陽極酸化の時間を長くするほど深い細孔を得ることができる。
【００３３】
工程（ｄ）：
図２に示すように、細孔１２の径を拡大させる処理（以下、細孔径拡大処理と記す。）を行う。細孔径拡大処理は、酸化皮膜を溶解する溶液に浸漬して陽極酸化で得られた細孔の径を拡大させる処理である。このような溶液としては、例えば、５質量％程度のリン酸水溶液等が挙げられる。
細孔径拡大処理の時間を長くするほど、細孔径は大きくなる。
【００３４】
工程（ｅ）：
図２に示すように、再度、陽極酸化すると、円柱状の細孔１２の底部から下に延びる、直径の小さい円柱状の細孔１２がさらに形成される。
陽極酸化は、工程（ａ）と同様な条件で行えばよい。陽極酸化の時間を長くするほど深い細孔を得ることができる。
【００３５】
工程（ｆ）：
図２に示すように、工程（ｄ）の細孔径拡大処理工程と工程（ｅ）の陽極酸化とを繰り返すと、直径が開口部から深さ方向に連続的に減少する形状の細孔１２を有する酸化皮膜１４が形成され、アルミニウム基材１０の表面に陽極酸化アルミナ（アルミニウムの多孔質の酸化皮膜（アルマイト））を有するモールド１８が得られる。最後は工程（ｄ）で終わることが好ましい。
繰り返し回数は、合計で３回以上が好ましく、５回以上がより好ましい。繰り返し回数が２回以下では、非連続的に細孔の直径が減少するため、このような細孔を有する陽極酸化アルミナを用いて形成されたモスアイ構造の反射率低減効果は不十分である。
【００３６】
アルミニウム基材１０の形状が円筒状または円柱状の場合、モールド１８をそのままロール状モールド２０として用いる。アルミニウム基材１０の形状が平板状またはシート状の場合、モールド１８を円筒状に加工してロール状モールド２０とする。
【００３７】
細孔１２の形状としては、略円錐形状、角錐形状、円柱形状等が挙げられ、円錐形状、角錐形状等のように、深さ方向と直交する方向の細孔断面積が最表面から深さ方向に連続的に減少する形状が好ましい。
【００３８】
細孔１２間の平均間隔は、可視光の波長以下、すなわち４００ｎｍ以下が好ましい。細孔１２間の平均間隔は、２０ｎｍ以上が好ましい。
細孔１２間の平均間隔は、電子顕微鏡観察によって隣接する細孔１２間の間隔（細孔１２の中心から隣接する細孔１２の中心までの距離）を５点測定し、これらの値を平均したものである。
【００３９】
細孔１２のアスペクト比（細孔の深さ／細孔間の平均間隔）は、０．８〜５．０が好ましく、１．２〜４．０がより好ましく、１．５〜３．０が特に好ましい。
細孔１２の深さは、電子顕微鏡観察によって倍率３００００倍で観察したときにおける、細孔１２の最底部と、細孔１２間に存在する凸部の最頂部との間の距離を測定した値である。
【００４０】
（モールドの前処理）
ついで、モールド（モールド１８またはロール状モールド２０）の、微細凹凸構造が形成された側の表面を、該表面に存在する官能基（Ａ）と反応し得る官能基（Ｂ）を有する離型剤で処理する。
官能基（Ａ）とは、後述の離型剤が有している反応性の官能基（Ｂ）と反応して、化学結合を形成し得る基を意味する。
官能基（Ａ）としては、水酸基、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基、エポキシ基、エステル基、等が挙げられ、後述の離型剤の代表的な反応性の官能基（Ｂ）が、加水分解性シリル基である点から、水酸基が特に好ましい。
【００４１】
官能基（Ａ）は、モールド基材の材料として挙げた、金属（表面に酸化皮膜が形成されたものを含む。）、石英、ガラス、樹脂、セラミックス等がもともと有しているものでもよく、適当な処理を行ってモールド基材の表面に導入したものでもよい。官能基（Ａ）の導入方法としては、下記の方法（γ）または方法（δ）が挙げられる。
【００４２】
（γ）モールドの微細凹凸構造が形成された側の表面をプラズマ処理することによって、該表面に官能基（Ａ）を導入する方法。
（δ）モールドの微細凹凸構造が形成された側の表面を、官能基（Ａ）またはその前駆体を有する化合物（シランカップリング剤等）で処理することによって、該表面に官能基（Ａ）を導入する方法。
【００４３】
官能基（Ｂ）とは、官能基（Ａ）と反応して化学結合を形成し得る基または該基に容易に変換し得る基を意味する。
官能基（Ａ）が水酸基の場合、官能基（Ｂ）としては、加水分解性シリル基、シラノール基、チタン原子またはアルミニウム原子を含む加水分解性基、等が挙げられ、水酸基との反応性がよい点から、加水分解性シリル基またはシラノール基が好ましい。加水分解性シリル基とは、加水分解によってシラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）を生成する基であり、Ｓｉ−ＯＲ（Ｒはアルキル基である。）、Ｓｉ−Ｘ（Ｘはハロゲン原子である。）等が挙げられる。
【００４４】
官能基（Ｂ）を有する離型剤としては、官能基（Ｂ）を有するシリコーン樹脂、官能基（Ｂ）を有するフッ素樹脂、官能基（Ｂ）を有するフッ素化合物等が挙げられ、加水分解性シリル基を有するフッ素化合物が特に好ましい。加水分解性シリル基を有するフッ素化合物の市販品としては、フルオロアルキルシラン、ＫＢＭ−７８０３（信越化学工業社製）、「オプツール」シリーズ（ダイキン工業社製）、ノベックＥＧＣ−１７２０（住友３Ｍ社製）等が挙げられる。
【００４５】
離型剤による処理方法としては、下記の方法（ε）または方法（ζ）が挙げられ、ロール状モールド２０の微細凹凸構造（細孔１２）の奥まで確実に離型剤によって処理できる点から、方法（ε）が特に好ましい。
（ε）離型剤の希釈溶液にモールドを浸漬する方法。
（ζ）離型剤またはその希釈溶液を、モールドの微細凹凸構造が形成された側の表面に供給する方法。
【００４６】
方法（ε）としては、具体的には下記の工程（ｇ）〜（ｌ）を有する方法が好ましい。
（ｇ）モールドを水洗する工程。
（ｈ）工程（ｇ）の後、モールドにエアーを吹き付け、モールドの表面に付着した水滴を除去する工程。
（ｉ）加水分解性シリル基を有するフッ素化合物を、フッ素系溶媒で希釈した希釈溶液に、表面に官能基（Ａ）を有するモールドを浸漬する工程。
（ｊ）浸漬したモールドをゆっくりと溶液から引き上げる工程。
（ｋ）必要に応じて、工程（ｊ）よりも後段にてモールドを加熱加湿させる工程。
（ｌ）必要に応じて、モールドを乾燥させる工程。
【００４７】
工程（ｇ）：
モールドには、微細凹凸構造を形成する際に用いた薬剤（細孔径拡大処理に用いたリン酸水溶液、リソグラフィ法に用いた剥離液等）、不純物（埃等）等が付着しているため、水洗によってこれを除去する。
【００４８】
工程（ｈ）：
モールドの表面に水滴が付着していると、工程（ｉ）の希釈溶液が劣化するため、モールドにエアーを吹き付け、目に見える水滴はほぼ除去する。
【００４９】
工程（ｉ）：
希釈用のフッ素系溶媒としては、ハイドロフルオロポリエーテル、パーフルオロヘキサン、パーフルオロメチルシクロヘキサン、パーフルオロ−１，３−ジメチルシクロヘキサン、ジクロロペンタフルオロプロパン等が挙げられる。
加水分解性シリル基を有するフッ素化合物の濃度は、希釈溶液（１００質量％）中、０．０１〜０．５質量％が好ましい。
浸漬時間は、１〜３０分が好ましい。
浸漬温度は、０〜５０℃が好ましい。
【００５０】
工程（ｊ）：
浸漬したモールドを溶液から引き上げる工程では、電動引き上げ機等を用いて、一定速度で引き上げ、引き上げ時の揺動を抑えることが好ましい。これにより塗布ムラを少なくできる。
引き上げ速度は、１〜１０ｍｍ／ｓｅｃが好ましい。
【００５１】
工程（ｋ）：
工程（ｊ）よりも後段にて、モールドを加熱加湿させてもよい。モールドを加熱加湿下に放置することによって、フッ素化合物（離型剤）の加水分解性シリル基が加水分解されてシラノール基が生成し、該シラノール基とモールドの表面の官能基（Ａ）（水酸基等）との反応が十分に進行し、フッ素化合物の定着性が向上する。加湿方法としては、飽和塩水溶液を用いた飽和塩法、水を加熱して加湿する方法、加熱した水蒸気をモールドに直接吹付ける方法等が考えられる。この工程は恒温恒湿器中で行えばよい。
加熱温度は、３０〜１５０℃が好ましい。
加湿条件は、相対湿度６０％以上が好ましい。
放置時間は、１０分〜７日が好ましい。
【００５２】
工程（ｌ）：
必要に応じて、モールドを風乾させてもよく、乾燥機等で強制的に加熱乾燥させてもよい。
乾燥温度は、５０〜１５０℃が好ましい。
乾燥時間は、５〜３００分が好ましい。
該条件を満たさない場合、離型剤の定着が不十分となり、離型性が低下する可能性がある。
【００５３】
モールドの表面が離型剤で処理されたことは、モールドの表面の水接触角を測定することによって確認できる。離型剤で処理されたモールドの表面の水接触角は、６０゜以上が好ましく、９０゜以上がより好ましい。水接触角が ６０゜以上であれば、モールドの表面が離型剤で十分に処理され、離型性が良好となる。
【００５４】
＜微細凹凸構造を表面に有するフィルムの製造方法＞
本発明の、微細凹凸構造を表面に有するフィルムの製造方法は、ロール状モールドの表面の微細凹凸構造をフィルム本体の表面に転写し、該フィルム本体をロール状モールドから剥離した後、離型剤供給手段によってロール状モールドの表面に離型剤を連続的または断続的に供給し、ついで離型剤乾燥手段によってロール状モールドの表面に供給された離型剤を乾燥させる方法である。
【００５５】
図１に示す製造装置を用いた、本発明の微細凹凸構造を表面に有するフィルムの製造方法の具体例を説明する。
【００５６】
表面に微細凹凸構造（図示略）を有し、かつ該表面が離型剤であらかじめ処理されたロール状モールド２０と、ロール状モールド２０の回転に同期してロール状モールド２０の下側半分の表面に沿って移動する帯状のフィルム本体４２との間に、タンク２２から活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を供給する。
【００５７】
ロール状モールド２０と、空気圧シリンダ２４によってニップ圧が調整されたニップロール２６との間で、フィルム本体４２および活性エネルギー線硬化性樹脂組成物をニップし、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を、フィルム本体４２とロール状モールド２０との間に均一に行き渡らせると同時に、ロール状モールド２０の微細凹凸構造の凹部内に充填する。
【００５８】
ロール状モールド２０の下方に設置された活性エネルギー線照射装置２８から、フィルム本体４２を通して活性エネルギー線硬化性樹脂組成物に活性エネルギー線を照射し、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を硬化させることによって、ロール状モールド２０の表面の微細凹凸構造が転写された硬化樹脂層４４を形成する。
剥離ロール３０により、表面に硬化樹脂層４４が形成されたフィルム本体４２をロール状モールド２０から剥離することによって、図３に示すようなフィルム４０を得る。
【００５９】
ついで、フィルム４０がロール状モールド２０から剥離されてから、つぎにフィルム本体４２とロール状モールド２０との間に活性エネルギー線硬化性樹脂組成物が供給されるまでの間に、離型剤供給手段５０によってロール状モールド２０の表面に離型剤を供給する。ロール状モールド２０の表面に供給する離型剤は、前処理に用いられる離型剤と同じものであってもよく、異なる離型剤を用いてもよい。
【００６０】
ついで、ロール状モールド２０の表面に離型剤が供給されてから、フィルム本体４２とロール状モールド２０との間に活性エネルギー線硬化性樹脂組成物が供給されるまでの間に、離型剤乾燥手段５１によってロール状モールド２０の表面に供給された離型剤を乾燥させる。
同時に、離型剤回収手段５２によって、離型剤供給手段５０から空気中に飛散した離型剤を回収し、再利用する。
【００６１】
活性エネルギー線照射装置２８からの光照射エネルギー量は、１００〜１００００ｍＪ／ｃｍ２が好ましい。
フィルム本体４２は、光透過性フィルムである。フィルムの材料としては、アクリル系樹脂、ポリカーボネート、スチレン系樹脂、ポリエステル、セルロース系樹脂（トリアセチルセルロース等）、ポリオレフィン、脂環式ポリオレフィン等が挙げられる。
離型剤としては、前処理で用いた離型剤と親和性があるものであればよく、モールドの前処理で用いた離型剤と同じものが好ましい。
離型剤回収手段５２にて回収した離型剤は、そのまま再利用しても構わないが、精製し不純物を取り除いた上で、再利用する方がより好ましい。
【００６２】
（微細凹凸構造を表面に有するフィルム）
図３は、本発明の製造方法で得られる、微細凹凸構造を表面に有するフィルム４０の一例を示す断面図である。
【００６３】
硬化樹脂層４４は、後述の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物からなる膜であり、表面に微細凹凸構造を有する。
陽極酸化アルミナのモールドを用いた場合のフィルム４０の表面の微細凹凸構造は、陽極酸化アルミナの表面の細孔１２を転写して形成されたものであり、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物からなる複数の突起４６を有する。
【００６４】
略円錐形状、角錐形状等の複数の突起４６が可視光の波長以下の平均間隔で並んだ、いわゆるモスアイ構造は、空気の屈折率から材料の屈折率へと連続的に屈折率が増大していくことで有効な反射防止の手段となることが知られている。
【００６５】
突起４６間の平均間隔は、可視光の波長以下、すなわち４００ｎｍ以下が好ましい。陽極酸化アルミナのモールドを用いて突起４６を形成した場合、突起４６間の平均間隔は１００ｎｍ程度となることから、２００ｎｍ以下がより好ましく、１５０ｎｍ以下が特に好ましい。
【００６６】
突起４６間の平均間隔は、突起４６の形成のしやすさの点から、２０ｎｍ以上が好ましい。
突起４６間の平均間隔は、電子顕微鏡観察によって隣接する突起４６間の間隔（突起４６の中心から隣接する突起４６の中心までの距離）を５点測定し、これらの値を平均したものである。
【００６７】
突起４６のアスペクト比（突起４６の高さ／突起４６間の平均間隔）は、０．８〜５．０が好ましく、１．２〜４．０がより好ましく、１．５〜３．０が特に好ましい。突起４６のアスペクト比が１．０以上であれば、反射率が十分に低くなり、かつ反射率の波長依存性が少ない。突起４６のアスペクト比が５．０以下であれば、突起４６の耐擦傷性が良好となる。
突起４６の高さは、電子顕微鏡によって倍率３００００倍で観察したときにおける、突起４６の最頂部と、突起４６間に存在する凹部の最底部との間の距離を測定した値である。
【００６８】
突起４６の形状は、高さ方向と直交する方向の突起４６の断面積が最頂部から深さ方向に連続的に増加する形状、すなわち、突起４６の高さ方向の断面形状が、三角形、台形、釣鐘型等の形状が好ましい。
【００６９】
（他の形態）
なお、複数の突起を表面に有するフィルムは、図示例のフィルム４０に限定はされない。例えば、複数の突起は、硬化樹脂層を設けることなく、熱インプリント法によってフィルム本体の表面に直接形成されていてもよい。ただし、ロール状モールド２０を用いて効率よく複数の突起を形成できる点から、光インプリント法によって形成することが好ましい。
【００７０】
（作用効果）
以上説明した本発明の微細凹凸構造を表面に有するフィルムの製造装置および製造方法にあっては、ロール状モールドの表面の微細凹凸構造をフィルム本体の表面に転写し、該フィルム本体をロール状モールドから剥離した後、離型剤供給手段によってロール状モールドの表面に離型剤を連続的または断続的に供給しているため、常に、ロール状モールドの表面に離型剤が存在している状態となる。さらに、離型剤乾燥手段によってロール状モールドの表面に供給された離型剤を乾燥させているため、ロール状モールドの表面に供給された離型剤を確実に定着させることができる。その結果、ロール状モールドの表面の離型性を維持でき、ロール状モールドの表面に樹脂残りを発生させることがなく、特許文献２のような粘着剤による付着樹脂除去手段を設ける必要もない。また、生産を中止して、定期的なロール状モールドのメンテナンスを行う必要もないため、微細凹凸構造を表面に有するフィルムを安定して生産できる。
また、飛散した離型剤を回収できるため、回収した離型剤を再利用することでコスト低減となり、また、フィルムの表面への飛散した離型剤の付着が抑えられ、フィルムの性能（反射防止性等）への悪影響を抑えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明の製造装置および製造方法で得られた、微細凹凸構造を表面に有するフィルムは、反射防止フィルムとして有用である。
【符号の説明】
【００７２】
１２ 細孔（微細凹凸構造）
２０ ロール状モールド
４０ フィルム
４２ フィルム本体
４６ 突起（微細凹凸構造）
５０ 離型剤供給手段
５１ 離型剤乾燥手段
５２ 離型剤回収手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロール状モールドの表面の微細凹凸構造を、ロール状モールドの回転に同期してロール状モールドの表面の一部に沿って移動する帯状のフィルム本体の表面に転写して、微細凹凸構造を表面に有するフィルムを製造する装置であって、
表面に微細凹凸構造を有するロール状モールドと、
前記ロール状モールドの表面の一部に沿って前記フィルム本体が移動している以外の箇所にて、ロール状モールドの表面に離型剤を供給する離型剤供給手段と、
ロール状モールドの表面に供給された離型剤を乾燥させる離型剤乾燥手段と
を有する、微細凹凸構造を表面に有するフィルムの製造装置。
【請求項２】
前記離型剤供給手段から飛散した離型剤を回収する離型剤回収手段をさらに有する、請求項１に記載の微細凹凸構造を表面に有するフィルムの製造装置。
【請求項３】
ロール状モールドの表面の微細凹凸構造を、ロール状モールドの回転に同期してロール状モールドの表面の一部に沿って移動する帯状のフィルム本体の表面に転写して、微細凹凸構造を表面に有するフィルムを製造する方法であって、
前記ロール状モールドの表面の微細凹凸構造をフィルム本体の表面に転写し、該フィルム本体を前記ロール状モールドから剥離した後、離型剤供給手段によって前記ロール状モールドの表面に離型剤を連続的または断続的に供給し、ついで離型剤乾燥手段によってロール状モールドの表面に供給された離型剤を乾燥させる、微細凹凸構造を表面に有するフィルムの製造方法。
【請求項４】
前記離型剤供給手段から飛散した離型剤を、離型剤回収手段によって回収する、請求項３に記載の微細凹凸構造を表面に有するフィルムの製造方法。
【請求項１】
ロール状モールドの表面の微細凹凸構造を、ロール状モールドの回転に同期してロール状モールドの表面の一部に沿って移動する帯状のフィルム本体の表面に転写して、微細凹凸構造を表面に有するフィルムを製造する装置であって、
表面に微細凹凸構造を有するロール状モールドと、
前記ロール状モールドの表面の一部に沿って前記フィルム本体が移動している以外の箇所にて、ロール状モールドの表面に離型剤を供給する離型剤供給手段と、
ロール状モールドの表面に供給された離型剤を乾燥させる離型剤乾燥手段と
を有する、微細凹凸構造を表面に有するフィルムの製造装置。
【請求項２】
前記離型剤供給手段から飛散した離型剤を回収する離型剤回収手段をさらに有する、請求項１に記載の微細凹凸構造を表面に有するフィルムの製造装置。
【請求項３】
ロール状モールドの表面の微細凹凸構造を、ロール状モールドの回転に同期してロール状モールドの表面の一部に沿って移動する帯状のフィルム本体の表面に転写して、微細凹凸構造を表面に有するフィルムを製造する方法であって、
前記ロール状モールドの表面の微細凹凸構造をフィルム本体の表面に転写し、該フィルム本体を前記ロール状モールドから剥離した後、離型剤供給手段によって前記ロール状モールドの表面に離型剤を連続的または断続的に供給し、ついで離型剤乾燥手段によってロール状モールドの表面に供給された離型剤を乾燥させる、微細凹凸構造を表面に有するフィルムの製造方法。
【請求項４】
前記離型剤供給手段から飛散した離型剤を、離型剤回収手段によって回収する、請求項３に記載の微細凹凸構造を表面に有するフィルムの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−２４０５４６（Ｐ２０１１−２４０５４６Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１３２２５（Ｐ２０１０−１１３２２５）
【出願日】平成２２年５月１７日（２０１０．５．１７）
【出願人】（０００００６０３５）三菱レイヨン株式会社 (2,875)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月１７日（２０１０．５．１７）
【出願人】（０００００６０３５）三菱レイヨン株式会社 (2,875)
【Ｆターム（参考）】
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