表面结构薄膜的制造方法和制造装置

摘要

提供一种将结构高精度且以便宜的模型成本向薄膜表面连续转印的装置和方法。一种制造在薄膜的表面具有包含热固性材料的表面结构的表面结构薄膜的制造装置，至少具备：(1)在表面形成有结构的环形带状的模型；(2)使所述模型环绕在两个以上加热辊上，通过使所述加热辊旋转而将所述模型进行环绕输送的模型输送构件；(3)至少具备轧辊和夹压构件的加压机构，所述轧辊与所述模型输送构件中的第1加热辊平行配置且表面被弹性体覆盖，所述夹压构件利用了所述加热辊和所述轧辊；(4)设置在比所述加压机构靠所述模型的输送方向上游侧的涂布单元；(5)向所述模型的表面供给薄膜的薄膜供给构件；和(6)用于剥离所述模型的表面上的薄膜的薄膜剥离构件。

权利要求

1.一种表面结构薄膜的制造装置，

所述表面结构薄膜，在薄膜的表面具有包含热固性材料的表面结构，所述制造装置至少具备：

(1)形成有表面结构的环形带状的模型；

(2)使所述模型环绕在两个以上加热辊上，通过使所述加热辊旋转而将所述模型进行环绕输送的模型输送构件；

(3)至少具备轧辊和夹压构件的加压机构，所述轧辊与所述模型输送构件中的第1加热辊平行配置且表面被弹性体覆盖，所述夹压构件利用了所述加热辊和所述轧辊；

(4)设置在比所述加压机构靠所述模型的输送方向上游侧的涂布单元；

(5)向所述模型的表面供给薄膜的薄膜供给构件；和(6)用于剥离所述模型的表面上的薄膜的薄膜剥离构件。

2.根据权利要求1所述的表面结构薄膜的制造装置，其特征在于，在所述涂布单元与所述第1加热辊之间，具备加热所述模型的加热构件。

3.根据权利要求1所述的表面结构薄膜的制造装置，其特征在于，在所述涂布单元与所述加压机构之间，具备用于使被涂布到模型表面的材料平坦化的平坦化构件。

4.根据权利要求2所述的表面结构薄膜的制造装置，其特征在于，在所述涂布单元与所述加压机构之间，具备用于使被涂布到模型表面的材料平坦化的平坦化构件。

5.根据权利要求1所述的表面结构薄膜的制造装置，其特征在于，在所述第1加热辊外周表面具备能够对着所述第1加热辊进行按压的机构。

6.根据权利要求2所述的表面结构薄膜的制造装置，其特征在于，在所述第1加热辊外周表面具备能够对着所述第1加热辊进行按压的机构。

7.根据权利要求3所述的表面结构薄膜的制造装置，其特征在于，在所述第1加热辊外周表面具备能够对着所述第1加热辊进行按压的机构。

8.根据权利要求4所述的表面结构薄膜的制造装置，其特征在于，在所述第1加热辊外周表面具备能够对着所述第1加热辊进行按压的机构。

9.根据权利要求1～8的任一项所述的表面结构薄膜的制造装置，其特征在于，所述环形带状的模型是树脂。

10.根据权利要求1～8的任一项所述的表面结构薄膜的制造装置，其特征在于，具备转印单元，其用于向所述薄膜的与具有所述表面结构的面相反侧的表面进一步转印热固性材料的层。

11.根据权利要求9所述的表面结构薄膜的制造装置，其特征在于，具备转印单元，其用于向所述薄膜的与具有所述表面结构的面相反侧的表面进一步转印热固性材料的层。

12.一种表面结构薄膜的制造方法，其特征在于，至少包括：工序(1)，在使形成有表面结构的环形带状的模型环绕在加热了的至少两个以上加热辊上、由此将所述模型一边加热一边进行环绕输送的模型输送部中，向所述模型的表面涂布热固性材料；

工序(2)，在所述模型表面涂布有热固性材料的状态下，从热固性材料侧贴合薄膜；

工序(3)，将所述薄膜、所述热固性材料和所述模型在层叠的状态下通过轧辊进行加压；

工序(4)，将加压后的所述薄膜、所述热固性材料和所述模型在层叠的状态下一边加热一边输送；以及工序(5)，将所述薄膜与所述热固性材料处于密合状态的表面结构薄膜从所述模型剥离。

13.根据权利要求12所述的表面结构薄膜的制造方法，其特征在于，在向所述模型的表面涂布热固性材料的工序之后、且从热固性材料侧贴合薄膜的工序之前，加热所述模型。

14.根据权利要求12所述的表面结构薄膜的制造方法，其特征在于，在将所述薄膜、所述热固性材料和所述模型在层叠的状态下通过轧辊进行加压的工序之后，在使所述模型环绕在所述加热辊上的状态下从所述薄膜侧对着所述加热辊进行按压。

15.根据权利要求13所述的表面结构薄膜的制造方法，其特征在于，在将所述薄膜、所述热固性材料和所述模型在层叠的状态下通过轧辊进行加压的工序之后，在使所述模型环绕在所述加热辊上的状态下从所述薄膜侧对着所述加热辊进行按压。

16.根据权利要求12所述的表面结构薄膜的制造方法，其特征在于，在向所述模型的表面涂布热固性材料的工序之后、且从所述热固性材料侧贴合薄膜的工序之前，使所述热固性材料的涂布面平坦化。

17.根据权利要求13所述的表面结构薄膜的制造方法，其特征在于，在向所述模型的表面涂布热固性材料的工序之后、且从所述热固性材料侧贴合薄膜的工序之前，使所述热固性材料的涂布面平坦化。

18.根据权利要求14所述的表面结构薄膜的制造方法，其特征在于，在向所述模型的表面涂布热固性材料的工序之后、且从所述热固性材料侧贴合薄膜的工序之前，使所述热固性材料的涂布面平坦化。

19.根据权利要求15所述的表面结构薄膜的制造方法，其特征在于，在向所述模型的表面涂布热固性材料的工序之后、且从所述热固性材料侧贴合薄膜的工序之前，使所述热固性材料的涂布面平坦化。

20.根据权利要求12～19的任一项所述的表面结构薄膜的制造方法，其特征在于，所述环形带状的模型是树脂。

21.根据权利要求20所述的表面结构薄膜的制造方法，其特征在于，环形带状的模型由热塑性薄膜制成，所述热塑性薄膜是采用对热塑性薄膜的表面按压模具而成型出形状的方法制造的。

22.根据权利要求20所述的表面结构薄膜的制造方法，其特征在于，加热中的所述加热辊的温度比所述模型的玻璃转变温度低20度以上。

23.根据权利要求21所述的表面结构薄膜的制造方法，其特征在于，加热中的所述加热辊的温度比所述模型的玻璃转变温度低20度以上。

24.根据权利要求12～19的任一项所述的表面结构薄膜的制造方法，其特征在于，具备转印单元，所述转印单元用于在所述模型的环绕输送过程中，向所述表面结构薄膜的形成有表面结构的相反侧的表面转印热固性材料的层。

25.根据权利要求20所述的表面结构薄膜的制造方法，其特征在于，具备转印单元，所述转印单元用于在所述模型的环绕输送过程中，向所述表面结构薄膜的形成有表面结构的相反侧的表面转印热固性材料的层。

26.根据权利要求21所述的表面结构薄膜的制造方法，其特征在于，具备转印单元，所述转印单元用于在所述模型的环绕输送过程中，向所述表面结构薄膜的形成有表面结构的相反侧的表面转印热固性材料的层。

27.根据权利要求22所述的表面结构薄膜的制造方法，其特征在于，具备转印单元，所述转印单元用于在所述模型的环绕输送过程中，向所述表面结构薄膜的形成有表面结构的相反侧的表面转印热固性材料的层。

28.根据权利要求23所述的表面结构薄膜的制造方法，其特征在于，具备转印单元，所述转印单元用于在所述模型的环绕输送过程中，向所述表面结构薄膜的形成有表面结构的相反侧的表面转印热固性材料的层。

说明书

表面结构薄膜的制造方法和制造装置

技术领域

[0001] 本发明涉及通过向薄膜转印表面结构而制造表面结构薄膜的方法及其制造装置。采用本发明的方法得到的表面结构薄膜，可用作具有扩散、集光、反射、透过等化学功能的光学薄膜、具有超疏液功能和/或细胞培养适应性的凹凸结构薄膜等，在其表面需要从微米尺寸到纳米尺寸的微细结构的部件。

背景技术

[0002] 作为表面具有微细结构的表面结构薄膜的制造方法，有下述方法：使用在表面形成有微细结构的模型，将热固性或辐射固化材料涂布于模型或向模型供给之前的薄膜，然后使所述薄膜贴附被加热了的模型，在涂布膜形成微细结构并使其硬化，进而将所述薄膜从模型剥离，由此使微细结构转印到所述薄膜的表面，得到表面结构薄膜。

[0003] 专利文献1中记载了下述方法：将作为热固性材料的溶胶凝胶以卷对卷的方式涂布于被拉出的薄膜模型，然后将模型向基板按压并进行热处理，由此将由溶胶凝胶材料构成的微细结构转移到基板表面。在薄膜模型表面预先形成有微细结构，与该微细结构形状大致相同的结构也形成于基板表面。由于应用溶胶凝胶材料，因此能够形成耐热性较高的凹凸结构。

[0004] 另外，专利文献2中记载了下述方法：将预先在表面涂布有辐射固化树脂的薄膜，向表面形成有微细结构的环形带按压并进行辐射，在薄膜表面形成微细结构之后，将模型与薄膜剥离，由此制造在表面形成有微细结构的薄膜。专利文献2记载了环形带使用由树脂构成的复制品，由此能够抑制模型成本。

[0005] 在先技术文献

[0006] 专利文献1：日本特许第5695804号公报

[0007] 专利文献2：日本特开2008-137282号公报

发明内容

[0008] 但是，专利文献1记载的微细结构转印薄膜的制造方法中，由于将长条状的薄膜辊作为模型，因此存在模型成本增高的问题。另外，虽然能够应用于片状的基板，但在应用于卷对卷状的薄膜的情况下，由于加热时的收缩会导致在热固化材料未固化的状态下模型与基板剥离，存在无法形成预定的表面结构之类的问题。

[0009] 另外，专利文献2记载的微细结构转印薄膜的制造方法中，在应用于由热固性材料制成的材料的情况下，由于固化途中的收缩会导致在热固化材料未固化的状态下模型与基板剥离，存在无法形成预定的表面结构之类的问题。

[0010] 本发明的目的是解决上述问题，提供将由热固性材料制成的微细的表面结构以高精度且较低的模型成本连续地向薄膜表面转印的装置和方法。

[0011] 本发明是以下的制造方法和制造装置。

[0012] 一种表面结构薄膜的制造装置，所述表面结构薄膜，在薄膜的表面具有包含热固性材料的表面结构，

[0013] 所述制造装置至少具备：

[0014] (1)形成有表面结构的环形带状的模型；

[0015] (2)使所述模型环绕在两个以上加热辊上，通过使所述加热辊旋转而将所述模型进行环绕输送的模型输送构件；

[0016] (3)至少具备轧辊和夹压构件的加压机构，所述轧辊与所述模型输送构件中的第1加热辊平行配置且表面被弹性体覆盖，所述夹压构件利用了所述加热辊和所述轧辊；

[0017] (4)设置在比所述加压机构靠所述模型的输送方向上游侧的涂布单元；

[0018] (5)向所述模型的表面供给薄膜的薄膜供给构件；和

[0019] (6)用于剥离所述模型的表面上的薄膜的薄膜剥离构件。

[0020] 一种表面结构薄膜的制造方法，至少包括：

[0021] 工序(1)，在使形成有表面结构的环形带状的模型环绕在加热了的至少两个以上加热辊上、由此将所述模型一边加热一边进行环绕输送的模型输送部中，向所述模型的表面涂布热固性材料；

[0022] 工序(2)，在所述模型表面涂布有热固性材料的状态下，从热固性材料侧贴合薄膜；

[0023] 工序(3)，将所述薄膜、所述热固性材料和所述模型在层叠的状态下通过轧辊进行加压；

[0024] 工序(4)，将加压后的所述薄膜、所述热固性材料和所述模型在层叠的状态下一边加热一边输送；以及

[0025] 工序(5)，将所述薄膜与所述热固性材料处于密合状态的表面结构薄膜从所述模型剥离。

[0026] 根据本发明，能够应用环形带状的模型制作表面结构薄膜。由于省略了像以往技术那样针对每个制品制作卷膜状的长条模型的工序，因此可谋求模型的低成本化。另外，即使在固化过程中也能够不使薄膜与模型剥离，维持层叠状态，因此能够形成高精度的表面结构。

附图说明

[0027] 图1是从截面观察本发明的表面结构薄膜的制造装置的一例的概略图。

[0028] 图2是从截面观察本发明的表面结构薄膜的制造装置的一例的概略图。

[0029] 图3是从截面观察本发明的表面结构薄膜的制造装置的一例的概略图。

[0030] 图4是从截面观察本发明的表面结构薄膜的制造装置的一例的概略图。

[0031] 图5是从截面观察本发明的表面结构薄膜的制造装置的一例的概略图。

[0032] 图6是从截面观察本发明的表面结构薄膜的制造装置的一例的概略图。

[0033] 图7是从截面观察制造应用于本发明涉及的表面结构薄膜的模型的制造装置的一例的概略图。

[0034] 图8是表示采用本发明的表面结构薄膜的制造方法制造的表面结构薄膜的一例的立体图。

[0035] 图9是通过电子显微镜观察实施例1中制造的表面结构薄膜的表面的照片。

具体实施方式

[0036] 本发明的表面结构薄膜的制造装置，至少具备：形成有表面结构的环形带状的模型；使所述模型环绕在两个以上加热辊上，通过使所述加热辊旋转而将所述模型进行环绕输送的模型输送构件；至少具备轧辊和夹压构件的加压机构，所述轧辊与所述模型输送构件中的1根加热辊平行配置并且表面被弹性体覆盖，所述夹压构件利用了所述加热辊和轧辊；设置在比所述加压机构靠所述模型的输送方向上游侧的涂布单元；向所述模型的表面供给薄膜的薄膜供给构件；和用于剥离所述模型的表面上的薄膜的薄膜剥离构件。

[0037] 图1是从截面观察本发明的表面结构薄膜的制造装置的一例的概略图。表面结构薄膜的制造装置10，是在薄膜11的表面形成表面结构薄膜15的装置的例子，该表面结构薄膜15形成有由热固性材料13制成的结构。

[0038] 如图1所示，本发明的表面结构薄膜的制造装置10，具备：环形带状的模型12；将模型12悬挂在第1加热辊21和第2加热辊22上进行环绕输送的模型输送构件20；将与第1加热辊21平行配置的轧辊28对着第1加热辊21按压的加压机构27；向模型12的表面涂布热固性材料的涂布单元30；将薄膜11向模型12的表面供给的薄膜供给构件23；和从模型12上剥离表面结构薄膜15的薄膜剥离构件24。各结构的概要如下所述。

[0039] 模型输送构件20具备第1加热辊21、第2加热辊22、以及使两个辊或第1加热辊21旋转的驱动部。在仅使第1加热辊21旋转驱动的情况下，第2加热辊22以能够自由旋转的方式保持，通过与模型20的摩擦而旋转。另外，第1加热辊21和第2加热辊22包括加热构件。作为加热构件，优选从辊内部进行加热的结构，但也可以在辊的外表面附近设置红外线加热器、感应加热装置，从辊的外表面促进加热。

[0040] 加压机构27是能够将轧辊28对着第1加热辊21以在宽度方向上均匀的压力按压的机构，轧辊28应用在芯层的外表面被覆有弹性体的结构，关于芯层，通过轴承来旋转支持其两端部。轧辊28通过该加压机构27的冲程而开闭，在将模型12、热固性材料13和薄膜11层叠了的状态下夹压或开放。另外，轧辊28可以配合期望的工序和/或薄膜材质而具有温度控制机构。

[0041] 作为薄膜供给构件23，具备从卷绕为辊状的薄膜中卷出薄膜的放卷辊23a，并且具备1根或多根导向辊23b以配合薄膜11的输送路径，薄膜11贴附于轧辊之后，被送入加压部27a。

[0042] 作为薄膜剥离构件24，具备用于将由薄膜11和热固性材料形成的层叠体即表面结构薄膜15从模型12剥离的剥离辊24a、和将剥离的表面结构薄膜15呈辊状卷绕的卷取辊25a，并且具备1根或多根导向辊25b以配合表面结构薄膜15的输送路径。

[0043] 涂布单元30只要能够将作为涂布材料的热固性材料13沿宽度方向连续稳定地吐出即可，例如可以如图所示成为将由缝模31构成的吐出器与能够连续供给定量的涂布液的送液机构等组合得到的结构。另外，为了高精度地维持缝模的吐出前端面与模型的间隔，可以在模型的涂布的相反侧配置支撑辊32。优选设置能够将涂布器的位置向左右以高分辨率调整位置的位置调整机构。

[0044] 环形带状的模型12是形成有表面结构的环形带。由于在输送过程中要缠绕于辊，因此优选具有可挠性的材料。另外，为了均匀地加压、加热，优选较薄且厚度均匀的材料。作为形状，考虑到热固性材料的变形时间、固化时间，优选表面结构的高低差为1mm以下。另外，由于会在输送中进行加热，因此优选可承受加热温度的材料。

[0045] 表面结构薄膜的制造装置10进行的一系列成型工作如下所述。模型12被第1加热辊21、第2加热辊22环绕输送，成为被加热至预定温度的状态。并且，通过涂布单元30向模型12的表面涂布热固性材料13。另外，从薄膜供给构件23即放卷辊23a卷出的成形用薄膜11，在加压部27a中向模型12的表面供给。通过加压机构27，使模型12、热固性材料13和薄膜11在层叠了的状态下被加压部27a夹压。从刚涂布热固性材料之后，进行加热使固化缓慢进展，在固化没有完全完成的状态下通过加压机构27进行加压，由此使热固性材料进入到形成于模型12表面的表面结构之中，同时在加热辊21的表面进一步继续接受热能，因此固化得到促进。通过促进固化，使得从热固性材料与薄膜发生密合开始就不容易剥离。在该状态下将模型、热固性材料、薄膜的层叠体14输送到第2加热辊22，热固性材料从被加热了的辊表面进一步接受热能，完成热固性材料的固化反应。当热固性材料的固化完成时，热固性材料对于模型12和薄膜11的密合成为强固的状态。接着，通过薄膜剥离构件24即剥离辊24a分出模型12的一侧、和薄膜11与热固性材料层叠的表面结构薄膜15的一侧。表面结构薄膜的表面结构成为模型表面结构的反转形状。剥离之后，向模型12的表面再次涂布热固性材料。
另一方面，表面结构薄膜15被卷取辊25a卷取。上述工作连续进行。

[0046] 通过上述装置结构和工作，能够在薄膜11的表面形成有热固性材料构成的表面结构。热固性材料没有向作为基材的薄膜11涂布，而是向预先加热了的模型涂布，由此在加压前以残存流动性的程度稍微固化，成为适度的弹性模量，从而能够同时实现加压时的树脂向形状的进入(高的填充性)以及模型表面上的作为膜的形状(高的平坦性)，以高精度得到微细的表面结构。在此，树脂的填充性高，是指相对于热固性材料的弹性模量，以足够高的压力夹持，由此使树脂流动到形成于模型表面的结构的间隙中。另外，平坦性高是指在加压时树脂向辊隙宽度方向的端部和/或输送方向的流入得到抑制，在宽度方向和输送方向这两个方向上能够得到均匀的厚度。

[0047] 并且，通过应用环形带状的模型，能够在加热辊之间采取足够长的距离，根据情况进一步在辊之间追加加热装置，由此确保充分的树脂固化时间。因此，能够实现高速化、扩大热固性材料的应用范围。对于环形带状的模型，进行管理使得在发生劣化时、产生缺陷时更换模型即可，不像卷膜的模型那样属于一次性使用，因此能够将模型所花费的成本抑制为较低。

[0048] 下面，参照图1对各部分的结构进行详细说明。

[0049] 构成模型输送构件20的第1加热辊21，在夹压时会受到负荷，因此需求强度和加工精度，并且包含加热构件。作为材质，例如可举出钢、纤维强化树脂、陶瓷、铝合金等。另外，作为加热手段，可以是使内部中空并设置筒式加热器、感应加热装置，或在内部加工流路并流通油、水、蒸汽等热介质，由此从辊内部加热的结构。另外，也可以是在辊的外表面附近设置红外线加热器、感应加热装置，从辊的外表面加热的结构。

[0050] 第1加热辊21的加工精度，优选在由JIS B 0621(修订年1984)定义的圆柱公差中为0.03mm以下，在圆周偏转公差中为0.03mm以下。如果这些值变得过大，则在夹压时的第1加热辊21与轧辊28之间会产生部分的间隙，因此有时无法均匀地按压层叠体14，引起转印的表面结构的形状参差变动。另外，辊的表面粗糙度优选以由JIS B 0601(修订年2001)定义的算术平均粗糙度Ra计为0.2μm以下。这是由于如果Ra超过0.2μm，则有时第1加热辊21的形状会转印到模型12的背面，进而转印到薄膜11的表面结构。

[0051] 优选对第1加热辊21的表面实施镀硬铬、陶瓷喷涂、类金刚石碳涂层等高硬度皮膜的形成处理。这是由于第1加热辊21始终与模型12接触，隔着层叠体14受到轧辊28的按压力，因此其表面非常容易磨损，如果第1加热辊21的表面发生磨损或划痕，则有时会发生如上所述的表面结构的形状参差变动，辊表面的形状的转印之类的问题。

[0052] 另一方面，第2加热辊22也包括加热构件。作为材质和加热构件与第1加热辊相同。第2加热辊22的加工精度优选在由JIS B 0621(修订年1984)定义的圆筒公差中为0.05mm以下，在圆周偏转公差中为0.05mm以下。如果这些值变得过大，则有时输送精度降低，有可能在层叠体14或模型12中引起宽度方向上的张力不均或过度弯曲。第2加热辊22的表面粗糙度与第1加热辊同样地优选以由JIS B 0601(修订年2001)定义的算术平均粗糙度Ra计为
0.2μm以下。如果Ra超过0.2μm，则对于模型的热传递有可能不充分。另外，关于材质也与第1加热辊21同样地，优选实施镀硬铬、陶瓷喷涂、类金刚石碳涂层等高硬度皮膜的形成处理。
这是为了防止由于与模型的接触而导致的划伤和磨损。

[0053] 并且，各辊的端部由滚动轴承等旋转支撑。第1加热辊21与未图示的发动机等驱动构件连结，能够一边控制速度一边旋转。另外，第2加热辊22优选经由模型12通过第1加热辊21的驱动力旋转。作为速度优选在1～30m/分钟的范围输送，能够将表面结构高精度转印，并且提高生产性。

[0054] 另外，为了稳定地输送模型12，优选设置模型曲折校正(抑制)机构。模型曲折抑制机构的优选形态如图1所示，具有在模型12的输送路径中检测模型12的端部的位置的端部检测传感器35、和基于检测出的值控制第2加热辊22的移动从而调整模型12的输送位置的控制器36。

[0055] 作为第2加热辊22的移动手段，优选能够分别相对于模型12的输送方向调整第2加热辊22的角度。优选基于来自端部检测传感器的值调整第2加热辊相对于模型输送方向的角度，以使得在想要移动的方向上张力降低的构造。通过具备上述的模型12的曲折抑制机构，能够抑制由热变形导致的模型的曲折行进，实现稳定的模型12的输送和成型工作。另外，第2加热辊22优选对模型12的非表面结构面通过汽缸等按压构件以一定的荷重按压。模型因温度变化会发生尺寸变化，因此为了维持一定的张力，上述结构是有效的。

[0056] 另外，可以在模型输送过程中涂布热固性材料后直到进行加压期间，通过其它加热单元进行加热，促进热固性材料的固化。图2表示追加了加热单元的装置的一例，是从截面观察表面结构薄膜的制造装置40的概略图。通过将加热单元41设置在刚涂布后的位置，使刚涂布后的热固性材料的固化开始，在一定程度固化了的状态下，利用加压机构27在将薄膜11层叠了的状态下进行加压。能够抑制加压时的材料的宽度方向端部的扩大，使加压后的热固性材料膜的厚度在宽度方向上均匀。作为加热单元41，只要能够加热热固性材料即可，可以是红外线加热器等的与加热单元41分离设置的结构、或从模型12的非涂布侧接触加热辊从而通过热传递进行加热的结构。

[0057] 另外，可以设置在模型输送过程中涂布热固性材料13后直到进行加压期间，将热固性材料的涂布面平坦化的平坦化构件。图3表示追加了平坦化构件46的装置的一例，是从截面观察表面结构薄膜的制造装置45的概略图。平坦化构件46优选为用于使具有凹凸的涂布面平坦化的、具有与涂布面抵接的边缘(端面)的结构体。并且，边缘部优选具有能够以在模型12的宽度方向上保持均匀的压力或在与模型12表面保持均匀的距离的状态下与涂布面抵接的机构或构造。

[0058] 此外，平坦化构件46可以具备将由于涂布面的平坦化产生的剩余的热固性材料13除去或回收的手段。通过将剩余的热固性材料13除去或回收，能够连续进行稳定的平坦化，或防止热固性材料13绕向模型12的非涂布侧。除去或回收手段优选采用与真空泵等连接的吸嘴方式，但也可以是通过刮刀机械地刮去剩余液体的方式，不特别限定。

[0059] 另外，可以设置在模型输送过程中对热固性材料加压后直到进行加热期间，使薄膜11与热固性材料密合的按压机构。图4表示追加了按压机构的装置的一例，是从截面观察表面结构薄膜的制造装置50的概略图。按压机构51是将通过加压机构27加压了的层叠体14在第1加热辊21的表面，由环形带54进行按压的结构的一例。环形带54悬架于辊52、53，跟随层叠体14的输送，通过与薄膜11的摩擦使环形带54环绕。辊52、53自由旋转地被保持。环形带54优选被加热，优选在辊52、53设置调温机构。作为环形带54的材质，优选不会对薄膜11造成损伤的树脂，但也可以是不锈钢等的金属带。通过上述技术构成，加压后的层叠体14一边被加热，薄膜11一边对热固性材料13按压，由此能够促进热固性材料13的固化，并且促进热固性材料13向模型12的表面结构的填充，以及薄膜11与热固性材料13的密合。

[0060] 另外，为了在模型输送过程中促进热固性材料13的加压后的固化，可以在模型输送构件中追加加热辊。图5表示在模型输送构件中追加了3个以上加热辊的装置的一例，是从截面观察表面结构薄膜的制造装置60的概略图。加热辊66a、66b、66c、66d作为输送构件被设置，进而，与图4同样地设置了用于按压第1加热辊21和层叠体14的按压机构51。通过追加了上述加热辊66a～66d、按压机构51的结构，能够维持薄膜11与热固性材料13的密合，并且促进固化，因此对于在图1、图2所例示的模型输送构件中固化不充分的材料是有效的。

[0061] 在此，参照图1对加压机构27进行说明。加压机构27由轧辊28和与其平行且相对配置的对第1加热辊21按压的结构构成。轧辊28是在芯层的外表面上被覆了弹性体的结构。芯层需求强度和加工精度，例如可应用钢、纤维增强树脂、陶瓷、铝合金等。另外，弹性体是通过按压力而变形的层，优选应用以橡胶为代表的树脂层或弹性材料。芯层在其两端部由轴承旋转支撑，并且轴承与汽缸等按压构件29连接。轧辊28通过该按压构件29的冲程而开闭，对层叠体14进行夹压或开放。

[0062] 另外，轧辊28可以结合期望的工序或薄膜材质而具有调温机构。作为调温机构，可以是通过使辊内部中空并装入筒形加热器、感应加热装置，或在内部加工流路并流通油、水、蒸汽等热介质，由此从辊内部进行加热的结构。另外，也可以是在辊的外表面附近设置红外线加热器，从辊的外表面进行加热的结构。

[0063] 轧辊28的加工精度优选在由JIS B 0621(修订年1984)定义的圆筒公差中为0.03mm以下，在圆周偏转公差中为0.03mm以下。如果这些值变得过大，则在夹压时的第1加热辊21与轧辊28之间会产生部分的间隙，因此有时无法在宽度方向上以均匀的压力按压层叠体14，从而引起转印的表面结构的形状参差变动。另外，弹性体的表面粗糙度优选由JIS B 0601(修订年2001)定义的算术平均粗糙度Ra为1.6μm以下。这是由于如果Ra超过1.6μm，则在按压时弹性体的表面形状有时会转印到薄膜11的背面。

[0064] 关于轧辊28的弹性体的耐热性，优选具有160℃以上的耐热温度，进一步优选具有180℃以上的耐热温度。在此耐热温度由在该温度下放置了24小时时的拉伸强度的变化率超过10％时的温度来判定。

[0065] 作为弹性体的材质，例如使用橡胶的情况下，可使用硅橡胶、EPDM(乙烯·丙烯·二烯橡胶)、氯丁橡胶、CSM(氯磺化聚乙烯橡胶)、聚氨酯橡胶、NBR(丁腈橡胶)、硬质橡胶等。需求更高的弹性模量和硬度，可使用提高韧性的硬质耐压树脂(例：聚酯树脂)。弹性体的橡胶硬度以ASTM D2240：2005(shore D)标准计优选为70～97°的范围。这是由于如果硬度低于70°，则弹性体的变形量增大，与薄膜11的加压接触宽度过大，有时无法确保结构的形成所需的压力，另外如果硬度超过97°，则相反该层的变形量减小，加压接触宽度过小，有时无法确保表面结构的转印所需的按压时间。

[0066] 轧辊28的驱动手段，优选与第1加热辊21的端部通过链条或带连结从而能够与第1加热辊21联动旋转，或者使用能够与第1加热辊21的速度同步的发动机等独立旋转，也可以设为自由旋转的结构，通过与薄膜11的摩擦而旋转。

[0067] 薄膜供给构件23由放卷辊23a和配合薄膜11的输送路径而设置的一条或多条导向辊23b构成，导向辊23b优选具备张力检测机构，以张力稳定的方式控制导向辊23a的转矩。薄膜11可以在贴附轧辊28之后向加压部27a输送，也可以设置在将要贴附之前对其进行褶皱拉伸的辊。

[0068] 薄膜剥离构件24包括通过剥离辊24a将表面结构薄膜15从模型12剥离后卷绕成辊状的卷取辊25a以及一条或多条导向辊25b，导向辊25b优选具备张力检测机构，以张力一定的方式控制卷取辊25a的转矩。另外，表面结构薄膜15不需要一定卷绕成辊状，可以具备一边保持宽度方向端部，一边在输送过程中裁断为片状并以片状回收的机构。另外，可以在剥离辊24a的内表面设置冷却机构。可以将被加热了的表面结构薄膜15在卷绕前冷却。另外，可以在直到从剥离辊卷取前的输送过程中，设置吹风等冷却装置将表面结构薄膜15冷却。通过在卷取前冷却至室温，能够在卷取后的表面结构薄膜15中抑制由温度变化引起的褶皱或平面性不良等。

[0069] 涂布单元30在模型12的输送过程中，在比加压部27a靠上游侧将具备缝模31和与其连接的涂布材料供给机构。缝模31与模型12的形成了表面结构的面相对以使得能够涂布热固性材料13。为了形成均匀的涂膜，优选高精度地均匀保持缝模31与模型12的间隔，优选如图所示将支撑辊32配置成从与形成了表面结构的面相反侧的面支撑模型。另外，支撑辊32优选在内部设置调温机构，以使得能够在模型接触时将模型温度控制为预定的温度。在此，关于缝模31与模型12的间隔，优选能够以缝模31的吐出面与模型12的表面的距离为10μm～500μm的间隔控制位置。另外，作为宽度方向的间隔的精度，优选为10μm以下，更优选为3μm以下。另外，为了实现本发明中的精度，支撑辊32的平直度和旋转偏转优选为5μm以下，更优选为1μm以下。再者，在此例示了使用缝模的涂布方式，但也可以是其它涂布方式。

[0070] 可以进一步追加热固性材料的涂布单元，以使得能够在薄膜11的两面形成热固性材料的层。图6表示用于在两面形成有热固性材料构成的层的装置的一例，是从截面观察表面结构薄膜的制造装置70的概略图。与模型输送构件20平行地设置第2模型输送构件71。构成第2模型输送构件71的第2模型80可以在表面设置表面结构，也可以不设置。不具有表面结构的情况下，可得到平坦的热固性材料的面。第2模型输送构件71，以第2模型80在模型12与第1加热辊21分离的附近接触薄膜11的方式，配置加热辊72、73，在两辊上悬架第2模型80。构成第2涂布单元的缝模74在第2模型的输送过程中，设置于比薄膜接触点77靠近模型输送工序上游侧。另外，将加热单元75设于缝模74与薄膜接触点77之间。另外，在第1加热辊
21的通过后，可以利用加热辊78、79进行多次夹压，能够促进热固性材料的固化、以及薄膜
11与热固性材料的密合。在隔着输送的薄膜与第2加热辊22相对的位置设置加热辊73。表面结构薄膜81通过加热辊72从模型12剥离，被卷取辊卷取。表面结构薄膜81在两面形成热固性材料的层，能够抑制薄膜随着热固性材料的收缩而变形，提高平面性。

[0071] 环形带状的模型12是表面结构被加工了的环形带。材质考虑到高的强度和热传导率，可以采用镍、钢、不锈钢、铜等金属，如果考虑与热固性材料的剥离性则优选树脂。采用树脂的情况下，为了得到更高的剥离性，优选表面能为25mN/m以下的热塑性材料。作为材质可优选例示聚烯烃系材料。为了提高作为模型的平面性，可以与双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(PET)贴合。

[0072] 作为具有表面结构的模型12的制作方法，可以应用向热塑性薄膜的表面按压模具进行成型的方法。在向热塑性薄膜的表面按压模具进行成型的方法中，将热塑性薄膜在加热了的状态下向模具按压，将形成于模具表面的结构的反转的结构在热塑性薄膜的表面形成。例如，可以通过经由图7所示的模型制造装置的工序制造。图7是表示利用环形带状的模具101制造模型12的装置的一例的剖视图。

[0073] 在图7所示的例子中，薄膜102从放卷辊110放出，向被加热辊120加热了的具有表面结构的环形带状的模具101的表面供给。模具101的表面结构形成与最终想得到的表面结构薄膜15的表面结构大致相同的形状。模具101在将要与薄膜接触之前被加热辊120加热。连续供给的薄膜102通过轧辊121被模具101的表面结构按压，在薄膜102形成与模具101的表面结构相反的结构。

[0074] 然后，薄膜102在与模具101密合的状态下被输送到冷却辊130的外表面位置。薄膜102被冷却辊130经由模具101通过热传递而冷却之后，被剥离辊140从模具101上剥离，薄膜被卷取辊150卷取。通过这样的工序，得到卷膜状的模型。图1所示的模型12结合所应用的装置而切成适当的长度，将端部从内面侧用胶带固定等，加工成环形带状。

[0075] 再者，作为对模具101的表面实施的加工方法，可举出对金属带的表面直接切削和/或实施激光加工的方法、对形成于金属带表面的镀金皮膜直接切削和/或实施激光加工的方法、对在内表面具有微细结构的圆筒状的原版实施电铸的方法、将在金属带的表面具有微细结构面的薄板连续贴附的方法等。另外，可举出将具有预定的厚度、长度的金属板的端部彼此对接焊的方法等。

[0076] 另外，作为模型12的表面结构，适用凹形离散配置的结构。这是由于在加压时，模型平坦面能够承受压力，因此在形状的顶端集中承受压力，顶端引起变形的可能性低。作为凹形，优选直径为10nm～1mm、高度为10nm～0.5mm的圆柱状的凹部以间距为100nm～1mm、更优选以高度为1μm～500μm配置的形状。但并不限定于此，也可以是圆锥、棱锥状的凹部。并且，例如可以是多个槽呈条纹状排列的结构、凸形离散配置的结构。

[0077] 再者，图6所示的在两面形成热固性材料的情况下所使用的第2模型80，可以采用与模型12同样的结构、材料、制造方法。再者，可以是不具有表面结构的平坦的模型。

[0078] 接着，对本发明的表面结构薄膜的制造方法进行说明。本发明的表面结构薄膜的制造方法，其特征在于，至少包括以下工序：在使形成有表面结构的环形带状的模型环绕在加热了的至少两个以上加热辊上、由此将所述模型一边加热一边进行环绕输送的模型输送部中，向所述模型的表面涂布热固性材料的工序；在所述模型表面涂布有热固性材料的状态下，从热固性材料侧贴合薄膜的工序；将所述薄膜、所述热固性材料和所述模型在层叠的状态下通过轧辊进行加压的工序；将加压后的所述薄膜、所述热固性材料和所述模型在层叠的状态下一边加热一边输送的工序；以及将所述薄膜与所述热固性材料处于密合状态的表面结构薄膜从所述模型剥离的工序，由此制造表面结构薄膜。

[0079] 下面，参照图1～图6对制造方法进行说明。

[0080] 作为准备阶段，成为将薄膜11从放卷辊23a引出，沿模型12并经过剥离辊24a，在卷取辊25a上卷取的状态。

[0081] 然后，通过驱动手段输送薄膜11，并且使第1加热辊21和第2加热辊22工作，调温使两个加热辊的表面温度成为预定温度。两个加热辊的表面温度的条件取决于涂布的热固性材料13的材质、薄膜11的耐热性、模型12的表面结构的形状、纵横比等，但通常在80℃～200℃之间设定。模型为树脂的情况下，加热辊的表面温度优选比模型的玻璃转换温度低20℃以上。这是由于能够抑制模型的表面结构的形状发生变形。另外，如图2所示，可以在从涂布单元30到加压部27a之间设置加热单元41，对模型进行加热。此时，加热单元41的设定温度可以设定为，使热固性材料13在加压部27a中成为适当的固化状态。通过成为适当的固化状态，能够抑制加压时的材料的宽度方向端部的扩大，使加压后的热固性材料膜的厚度在宽度方向上均匀。

[0082] 如果第1加热辊21和第2加热辊22的表面温度达到设定值，在以成型速度输送薄膜11的同时使涂布单元30工作，在与开始向模型12涂布热固性材料13的同时关闭轧辊28，利用第1加热辊21和轧辊28对薄膜11、模型12加压，在热固性材料13上形成与模型12的表面结构相反的形状。作为此时的条件，取决于涂布的热固性材料13的机械特性、模型12的表面结构的形状、纵横比等，但薄膜的成型速度优选设定为1～30m/分钟，加压压力优选设定为
10MPa以上且100MPa以下的范围。

[0083] 另外，如图3所示，可以在从涂布单元30到加压部27a之间设置平坦化构件46，预先将刚涂布了热固性材料13之后的涂布面平坦化。完全的平坦化是困难的，但是通过减小涂布面的凹凸大小，容易促进之后的与薄膜11的密合。

[0084] 作为应用的热固性材料13，可以是无机材料也可以是有机材料，但考虑到薄膜11的耐热性，更优选固化温度较低的有机材料。例如，可优选使用酚醛树脂、脲醛树脂(尿素树脂)、三聚氰胺树脂、环氧树脂、不饱和聚酯、有机硅树脂、聚氨酯等。其中，优选采用能够广泛地选择涂布时的粘度、固化时的硬度等的两种液体固化型硅橡胶。

[0085] 在以小于10MPa的加压压力转印微细结构的情况下，有时树脂难以充分变形，会导致成型不良。另外，如果超过100MPa则有时会使模型的形状发生变形，并且在强度设计方面需要大型装置，从而会造成成本问题。

[0086] 热固性材料13通过来自模型12的热传递而被加热，并且通过被第1加热辊21和轧辊28夹压，填充于模型12的表面结构内。在加压部27a中通过的薄膜11、热固性材料13、模型12层叠而成的层叠体14，一边大致维持着温度一边被输送到第2加热辊22。在此模型12进一步被加热，通过来自模型12的热传递，热固性材料13也被加热，使得固化进展。然后，通过作为薄膜剥离构件的剥离辊24a进行剥离。另外，如图4所示，可以在第1加热辊21的表面，利用环形带54从薄膜11侧对层叠体14进行加压。能够促进热固性材料13的固化、以及薄膜11与热固性材料13的密合。

[0087] 接着，在第2加热辊22的表面，通过作为薄膜剥离构件的剥离辊24a，将薄膜11与热固性材料13密合并层叠而成的表面结构薄膜15从模型12剥离。被剥离的表面结构薄膜15由卷取辊25a卷取。

[0088] 另外，可以如图6所示进一步追加热固性材料的涂布单元，以使得能够在薄膜11的两面形成热固性材料的层。涂布的热固性材料的材质、涂布厚度，优选与在相反面形成的热固性材料13相同。另外，关于加热辊72、73等追加的加热辊的设定温度，也优选与热固性材料13一侧的加热设定相同。这是由于在表面结构薄膜81中，使薄膜的两面的热收缩量相等，可抑制薄膜的翘曲，提高平面性。

[0089] 作为薄膜11，优选具有强度和耐热性以使得在输送、热固性材料的固化收缩中不发生变形，具体而言，优选包含聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯-2,6-萘二甲酸酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等聚酯树脂、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚异丁烯、聚丁烯、聚甲基戊烯等聚烯烃树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚醚树脂、聚酯酰胺树脂、聚酯醚树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚氯乙烯树脂等。

[0090] 将制造出的表面结构薄膜的形态的一例示于图8。图8是将表面结构薄膜15的一区域切取的立体图。表面结构薄膜15，在薄膜11的表面被覆热固性材料13，在表层形成结构。作为很好地应用本发明的制造方法的优选结构，有离散配置有柱状或锥状的突起13a的结构，但并不限定于此。表面结构的形状优选直径为10nm～1mm、高度为10nm～0.5mm的圆柱状的凸形以间距100nm～1mm、更优选以高度1μm～500μm配置。但并不限定于此，也可以是圆锥、棱锥状的凸形。并且，例如可以是条纹状、或凹形离散配置。

[0091] 实施例1

[0092] 作为薄膜11，使用了厚度为100μm的双轴取向聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(商品名称“ルミラー”(注册商标)、S10、东丽株式会社制)。宽度为300mm。

[0093] 作为模型12，应用由甲基戊烯聚合物制成的厚度为100μm、长度为3m、宽度为320mm的薄膜(オピュラン、三井化学株式会社制)，表面结构的形成使用了图7所示的向热塑性薄膜的表面按压模具从而将形状成型的装置。作为表面结构，为高度50μm、直径40μm、以120μm的间距正方配置的凹形。

[0094] 作为热固性材料13，使用了两种液体固化型硅橡胶(商品名称7-6830、东丽·道康宁株式会社制)。

[0095] 作为表面结构薄膜的制造装置使用了图1所示的装置，第1、第2加热辊21、22使用了在由碳钢制成的筒状的芯材中内置筒形加热器、并在表面镀硬铬的加热辊。支撑模型12的中央部的外径为400mm，宽度方向长度为340mm。两个加热辊的表面温度加热至160℃。

[0096] 缝模31的吐出宽度为290mm，狭缝宽度为100μm，在向平坦面涂布的情况下以涂布厚度为20μm进行涂布。

[0097] 作为薄膜剥离构件的剥离辊24a，外径为400mm、宽度方向长度为340mm，其结构为使冷却水在由碳钢制成的中空的芯材中流动。冷却水的温度为30℃。

[0098] 薄膜11向模型12的供给，从卷绕成辊状的薄膜进行，卷出张力设为30N。

[0099] 表面结构薄膜15的薄膜，以30N的卷取张力从模型12剥离，作为卷膜卷取。

[0100] 模型12以2m/分钟的速度环绕输送。模型12以30N的张力保持第1、第2加热辊。

[0101] 轧辊28使用了在外径为160mm、由碳钢制成的筒状的芯材表面，作为弹性体将聚酯树脂(硬度：shore D80°)以加压宽度为290mm形成被膜的轧辊。按压构件使用液压缸，对轧辊28施加100kN的按压力。此时，利用压力测定薄膜(prescale，富士薄膜株式会社制)确认了轧辊28与薄膜11的接触宽度B，整个宽度为6mm，对成形用薄膜2施加的压力约为50MPa，在宽度方向上均匀。

[0102] 连续进行成型工作的结果，能够将模型12的表面形状大致100％地转印到热固性材料13。图9示出利用扫描型电子显微镜观察表面结构薄膜的表面的结果。

[0103] 实施例2

[0104] 薄膜11和模型12使用了与实施例1记载的同样的薄膜和模型。

[0105] 作为热固性材料13，使用了两种液体固化型硅橡胶(商品名称RBL-9101-05，东丽·道康宁株式会社制)。

[0106] 作为表面结构薄膜的制造装置，使用了图3所示的装置，第1、第2加热辊21、22使用了在由碳钢制成的筒状的芯材中内置筒形加热器、表面镀有硬铬而成的加热辊。制成模型12的中央部的外径为400mm，宽度方向长度为340mm。第1加热辊21的表面温度加热至160℃，第2加热辊22的表面温度加热至90℃。

[0107] 缝模31的吐出宽度为290mm，狭缝宽度为100μm，在对平坦面进行涂布的情况下，以涂布厚度为25μm进行涂布。平坦化构件46使用由不锈钢制成的刮扫宽度为320mm的刮刀，模型12表面与刮刀的最短距离保持为20μm。

[0108] 通过刮刀刮下的剩余液体，由配置在刮刀上方的、与真空泵了连接的吸引宽度为320mm、狭缝宽度为200μm的吸嘴回收。吸嘴的吸引压力通过压力调整器设定为-10kPa。

[0109] 作为薄膜剥离构件的剥离辊24a，外径为400mm，宽度方向长度为340mm，其结构为使冷却水在由碳钢制成的中空的芯材中流动。冷却水的温度为30℃。

[0110] 薄膜11向模型12的供给从卷绕成辊状的薄膜进行，卷出张力设为30N。

[0111] 表面结构薄膜15的薄膜，以30N的卷取张力从模型12剥离，作为卷膜卷取。

[0112] 模型12以2m/分钟的速度环绕输送。模型12以30N的张力保持第1、第2加热辊。

[0113] 轧辊28使用了在外径为160mm、由碳钢制成的筒状的芯材表面，作为弹性体将聚酯树脂(硬度：shore D80°)以加压宽度为290mm形成被膜的轧辊。按压构件使用液压缸，对轧辊28施加100kN的按压力。

[0114] 连续进行成型工作的结果，能够将模型12的表面形状大致100％地转印到热固性材料，通过在刚涂布后使涂布面平坦化，薄膜11与热固性材料13的密合性也变得良好。

[0115] 附图标记说明

[0116] 10：本发明的表面结构薄膜的制造装置的例子

[0117] 11：薄膜

[0118] 12：模型

[0119] 13：热固性材料

[0120] 13a：突起

[0121] 14：层叠体

[0122] 15：表面结构薄膜

[0123] 20：模型输送构件

[0124] 21：第1加热辊

[0125] 22：第2加热辊

[0126] 23：薄膜供给构件

[0127] 23a：放卷辊

[0128] 23b：导向辊

[0129] 24：薄膜剥离构件

[0130] 24a：剥离辊

[0131] 25a：卷取辊

[0132] 25b：导向辊

[0133] 27：加压机构

[0134] 27a：加压部

[0135] 28：轧辊

[0136] 29：按压构件

[0137] 30：涂布单元

[0138] 31：缝模

[0139] 32：支撑辊

[0140] 35：端部检测传感器

[0141] 36：控制器

[0142] 40：本发明的表面结构薄膜的制造装置的例子

[0143] 41：加热单元

[0144] 45：本发明的表面结构薄膜的制造装置的例子

[0145] 46：平坦化构件

[0146] 50：本发明的表面结构薄膜的制造装置的例子

[0147] 51：按压机构

[0148] 52、53：辊

[0149] 54：环形带

[0150] 60：本发明的表面结构薄膜的制造装置的例子

[0151] 66a～66d：加热辊

[0152] 70：本发明的表面结构薄膜的制造装置的例子

[0153] 71：第2模型输送构件

[0154] 72、73：加热辊

[0155] 74：缝模

[0156] 75：加热单元

[0157] 77：薄膜接触点

[0158] 78、79：加热辊

[0159] 80：模型

[0160] 81：表面结构薄膜

[0161] 100：应用于本发明的表面结构薄膜的制造装置的模型的制造装置的例子[0162] 101：模具

[0163] 102：薄膜

[0164] 110：放卷辊

[0165] 120：加热辊

[0166] 121：轧辊

[0167] 130：冷却辊

[0168] 140：剥离辊

[0169] 150：卷取辊