專利名稱：微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片的制造方法和制造裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及經(jīng)過微細(xì)形狀的轉(zhuǎn)印而在表面具有該微細(xì)立體形狀的 片材的制造方法和制造裝置。
背景技術(shù)：
作為一種在樹脂片等材料的表面成形微細(xì)凹凸等立體形狀的方法， 以加熱了的具有微細(xì)凹凸的模具對樹脂片等材料進(jìn)行按壓從而將該凹
凸的立體形狀轉(zhuǎn)印到該樹脂片上的方法已經(jīng)公知(專利文獻(xiàn)1~2)。
但是，以該方法在大面積的樹脂片上轉(zhuǎn)印成形微細(xì)形狀時(shí)，會(huì)出現(xiàn) 這樣的問題，即，轉(zhuǎn)印面將空氣擠入模具與被加工片材之間，導(dǎo)致微 細(xì)立體形狀無法被完全轉(zhuǎn)印，轉(zhuǎn)印效果不良。
這種將空氣擠入的問題，會(huì)在被處理片狀基體材料厚度不均和加壓 板平面性不均等情況下發(fā)生。
為解決這種問題，上述專利文獻(xiàn)2提出 一種在加壓板開始接觸時(shí)使 轉(zhuǎn)印板彎曲而相對于樹脂片突出，在該狀態(tài)下進(jìn)行加壓從而邊從賦形 面的中央附近將空氣排除邊使加壓板與薄膜接觸而進(jìn)行微細(xì)形狀的轉(zhuǎn) 印的方法和裝置，具體地說，該彎曲是靠彈性不同的彈簧部件實(shí)現(xiàn)的。
但是，由于該方法是靠彈性不同的彈簧使加壓板彎曲的，因而即使 通過壓力機(jī)加壓使之變得平坦，由于突出部的壓力高等原因，賦形面 的面壓力也會(huì)產(chǎn)生偏差，這將導(dǎo)致微細(xì)形狀的轉(zhuǎn)印精度在賦形面內(nèi)產(chǎn) 生差異，其結(jié)果，仍然得不到均勻的轉(zhuǎn)印精度，特別是，表面形狀越 微細(xì)這種問題越顯著，而且由于面壓力分布不同，因而所得到的加工 完畢的片材的厚度也會(huì)受到影響，故不能令人滿意。再有，在想要改 變變形量時(shí)，每次都要在更換彈簧部件及其支撐保持器的位置方面花 費(fèi)時(shí)間，因而并不實(shí)用。
專利文獻(xiàn)l:日本特開平5- 60920號公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:日本特開2006 - 35573號公報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容
4本發(fā)明鑒于上述情況，目的在于提供一種片材的制造方法和制造裝 置，在對片狀基體材料和具有微細(xì)凹凸形狀的模具進(jìn)行加熱，使二者 接觸并加壓從而將微細(xì)凹凸形狀賦形于片狀基體材料表面時(shí)，可避免 轉(zhuǎn)印面將空氣擠入模具與片狀基體材料之間而導(dǎo)致的轉(zhuǎn)印不良，能夠 制造出在表面上成形有希望的微細(xì)凹凸形狀的片材。實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片制造方法如下面的(1 ) 所示。(1) 一種微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片的制造方法，對片狀基體材料和具有微 細(xì)凹凸形狀的模具進(jìn)行加熱，使該片狀基體材料與模具二者接觸并加 壓，從而將所述微細(xì)凹凸形狀賦形于所述片狀基體材料表面，其特征 是，使由一對加壓板和模具之中的至少一個(gè)或者它們的組合構(gòu)成的賦 形面的平面性變化來進(jìn)行賦形，所述一對加壓板配置成對所述片狀基 體材料以及模具進(jìn)行加壓。此外，作為上迷本發(fā)明的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片制造方法，更具體而言優(yōu)選由下面的(2)或(3)的方案構(gòu)成。(2) 如上述(1)所記栽的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片的制造方法，其特征是， 在使所述賦形面的平面性變化來進(jìn)行賦形時(shí)，以下述方式使平面性變 化從片狀基體材料的賦形面內(nèi)的一點(diǎn)最先開始加壓，加壓力朝向片 狀基體材料的周邊部慢慢減小。(3) 如上述(1)或(2)所記栽的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片的制造方法， 其特征是，在使所述賦形面的平面性變化來進(jìn)行賦形時(shí)，以下述方式 使賦形面的平面性變化開始賦形后，賦形面內(nèi)的加壓力變得均勻。此外，實(shí)現(xiàn)上述目的的另一個(gè)本發(fā)明的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片制造方法如 下面的(4)所示。(4) 一種微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片的制造方法，對片狀基體材料和具有微 細(xì)凹凸形狀的模具進(jìn)行加熱，使該片狀基體材料與模具二者接觸并加 壓，從而將所述微細(xì)凹凸形狀賦形于所述片狀基體材料表面，其特征 是，以下迷方式進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)來實(shí)施賦形溫度從由一對加壓板和模 具之中的至少一個(gè)或者它們的組合構(gòu)成的賦形面內(nèi)的一點(diǎn)向片狀基體 材料的周邊部慢慢降低，所述一對加壓板配置成對所述片狀基體材料 以及模具進(jìn)行加壓。此外，作為上述本發(fā)明的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片的制造方法，更具體而言優(yōu)選由下面的(5)或(6)所示方案構(gòu)成。(5 )如上述(4 )所記栽的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片的制造方法，其特征是, 以下述方式進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)使得所述賦形面的平面性大于所述片狀基 體材料的賦形面上的厚度偏差的最大值。(6) 如上述(4)或(5)所記載的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片的制造方法， 其特征是，以下述方式變化在進(jìn)行賦形時(shí)所述模具與所述片狀基體 材料相接觸的時(shí)刻，所述賦形面的一點(diǎn)的溫度比所述賦形面的其它部 位的溫度高，賦形開始后溫差變小。此外，實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片制造裝置如下面的(7) 所示。(7) —種微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片的制造裝置，包括片狀基體材料、具 有微細(xì)凹凸形狀的模具、以及對該片狀基體材料和該模具進(jìn)行加熱加 壓的裝置，其特征是，模具以及/或者一對加壓板具有溫度梯度，使得 溫度從由一對加壓板和模具之中的至少一個(gè)或者它們的組合構(gòu)成的賦 形面內(nèi)的一點(diǎn)向片狀基體材料的周邊部慢慢降低，所述一對加壓板配 置成對所述片狀基體材料以及模具進(jìn)行加壓。此外，作為上述本發(fā)明的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片制造裝置，優(yōu)選由下面的(8) ~ (14)中任一項(xiàng)所述的方案構(gòu)成'(8 )如上述(7 )所記載的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片的制造裝置，其特征是， 在所述模具上設(shè)置有溫度調(diào)節(jié)裝置，模具以下述方式具有溫度梯度 溫度從模具的賦形面內(nèi)的一點(diǎn)向周邊部慢慢降低。(9) 如上述(7)或(8)所記栽的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片的制造裝置， 其特征是，對所述加壓板或所述模具進(jìn)行加熱的加熱源的功率密度在 賦形面內(nèi)的一點(diǎn)比其它部位高。(10) 如上述(7)至(9)中任一項(xiàng)所記栽的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片的制 造裝置，其特征是，使用電阻加熱式加熱器作為對所述加壓板或模具 進(jìn)行加熱的裝置，設(shè)置在加壓板或模具中的加熱器配線的密度在賦形 面內(nèi)的一點(diǎn)比其它部位高。(11) 如上述(7)至(10)之任一項(xiàng)所記栽的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片的 制造裝置，其特征是，使用熱媒作為對所述加壓板或模具進(jìn)行加熱的 裝置，設(shè)置在該加壓板或模具中的熱媒流路的密度在賦形面內(nèi)的一點(diǎn) 比其它部位高。(12) 如上述(7)至(11)之任一項(xiàng)所記栽的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片的 制造裝置，其特征是，設(shè)置有下述兩個(gè)系統(tǒng)用來使所述加壓板或所 述^l^具在其賦形面內(nèi)寬廣范圍地提升溫度的加熱裝置、以及用來使任 意點(diǎn)溫度上升的獨(dú)立的加熱裝置。(13) 如上迷(7)至(12)之任一項(xiàng)所記栽的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片的 制造裝置，其特征是，設(shè)置有下述兩個(gè)系統(tǒng)用來使所述加壓板或所 述模具在其賦形面內(nèi)寬廣范圍地提升溫度的加熱裝置、以及用來使賦 形面的周邊部溫度降低的獨(dú)立的冷卻裝置。(14) 如上迷(7)至(13)之任一項(xiàng)所記栽的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片的 制造裝置，其特征是，設(shè)置有所述片狀基體材料的厚度測定裝置、以 及從該厚度測定裝置發(fā)送對所述加熱裝置、冷卻裝置進(jìn)行控制的信號 的裝置。根據(jù)本發(fā)明的方法和裝置，使模具以及/或者加壓板自身具有對平 面性(賦形面的平面性)進(jìn)行控制的功能，根據(jù)當(dāng)時(shí)的系統(tǒng)和模具的 狀態(tài)對彎曲量和位置進(jìn)行操作，這是其一個(gè)特點(diǎn)，能夠在加壓后邊進(jìn) 行空氣的排除邊轉(zhuǎn)變到面壓力均勻的狀態(tài)。因此，能夠使加壓之后的賦形面內(nèi)的壓力變得均勻，并能將空氣排 除，因而不會(huì)發(fā)生空氣的擠入，可得到均勻且高精度的轉(zhuǎn)印成形狀態(tài).根據(jù)本發(fā)明的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片的制造方法和制造裝置，能夠良好地 制造出表面轉(zhuǎn)印了微細(xì)形狀的片材。


圖1是對優(yōu)選用于實(shí)施本發(fā)明的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片制造方法的本發(fā)明 的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片制造裝置的一個(gè)實(shí)施方式例進(jìn)行示意性展示的概略 主視圖。圖2是對優(yōu)選用于實(shí)施本發(fā)明的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片制造方法的本發(fā)明 的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片制造裝置的另一個(gè)實(shí)施方式例進(jìn)行示意性展示的概 略主視圖。圖3是對使用圖1所示本發(fā)明的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片制造裝置將賦形面 中央部位加熱狀態(tài)置于接通而進(jìn)行加壓的狀態(tài)進(jìn)行示意性展示的概略 主視圖。圖4是對使用圖3所示本發(fā)明的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片制造裝置將賦形面中央部位加熱狀態(tài)置于接通而進(jìn)行加壓之后切斷，使賦形面溫度均勻 化且平坦化了的加壓狀態(tài)進(jìn)行示意性展示的概略主視圖。圖5是對圖1所示本發(fā)明的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片制造裝置中的溫度調(diào)節(jié) 板的溫度分布與該溫度調(diào)節(jié)板的熱膨脹量的關(guān)系之一例進(jìn)行示意性說 明的概略主視圖。圖6是對在本發(fā)明的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片制造裝置中的溫度調(diào)節(jié)板內(nèi)的 中央部位附加加熱介質(zhì)的各種方案例進(jìn)行示意性展示的概略俯視圖， 圖中，(a)是中央熱媒配管(并行)方式，(b)是中央熱媒配管(直 行)方式，(c)是中央加熱器埋設(shè)及熱媒配管方式，(d)是加熱器 埋設(shè)方式，在(a) ~ (d)的各圖中，左側(cè)是俯視圖，右側(cè)是其側(cè)視 圖。圖7是對優(yōu)選用于實(shí)施本發(fā)明的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片制造方法的本發(fā)明 的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片制造裝置的另一個(gè)實(shí)施方式例進(jìn)行示意性展示的附 圖，是對模具內(nèi)組裝了溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的裝置例進(jìn)行示意性展示的概略 主視圖。圖8是對使用圖7所示本發(fā)明的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片制造裝置將賦形面 中央部位加熱狀態(tài)置于接通而進(jìn)行加壓的狀態(tài)進(jìn)行示意性展示的概略 主視圖。圖9是對在圖1所示本發(fā)明的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片制造裝置中附加了根 據(jù)片材厚度對加熱裝置、冷卻裝置進(jìn)行控制的構(gòu)成的本發(fā)明的微細(xì)形 狀轉(zhuǎn)印片制造裝置的另一個(gè)實(shí)施方式例進(jìn)行示意性展示的概略主視 圖。附圖標(biāo)記說明 1微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片制造裝置 2加壓裝置 3模具4片狀基體材料5上溫度調(diào)節(jié)板6下溫度調(diào)節(jié)板7中央加熱用熱媒流路8熱媒循環(huán)裝置9冷卻水循環(huán)裝置IO中央加熱用加熱器 21片材厚度測定傳感器 22片材輸送輥 23信號運(yùn)算器
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖對本發(fā)明的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片的制造方法和制造裝置 進(jìn)行更詳細(xì)的說明。
本發(fā)明的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片的制造方法，是一種對片狀基體材料和具 有微細(xì)凹凸形狀的模具進(jìn)行加熱，使該片狀基體材料與該模具二者接
細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片制造方法，其特征是，使由一對加壓板和模具之中的至 少一個(gè)或者它們的組合構(gòu)成的賦形面的平面性變化來進(jìn)行賦形，所述 一對加壓板設(shè)置成對所述片狀基體材料以及模具進(jìn)行加壓，
這里，"賦形面的平面性"是指"作為加壓板與模具之間的間隙而 形成的平板狀空間的平面度"，"使平面性發(fā)生變化"是指使其平面 性的程度變化。此外，這里，就該賦形面的平面性而言，不僅在加壓 板與模具組合的場合，即便在上下使用模具的場合以及在該場合下使 用加壓板的場合，也是一樣的。
在本發(fā)明的方法中，在使該賦形面的平面性變化時(shí)，優(yōu)選以下述方 式使平面性變化從片狀基體材料的賦形面內(nèi)的一點(diǎn)最先開始加壓， 加壓力向片狀基體材料的周邊部慢慢減小。即，要想邊排除空氣邊進(jìn) 行加壓以避免將空氣擠入，沒有必要特意使最初的加壓點(diǎn)在賦形面的 中央'中心部位，也可以是賦形面的周緣端部附近的一點(diǎn)等.在從該 周緣端部附近的一點(diǎn)開始加壓時(shí)，平面性以下述方式變化加壓力朝 向位于其相反側(cè)的周緣端部側(cè)慢慢減小。
在這里，"平面性以使得加壓力慢慢減小的方式變化"是指，在賦 形面上施加在各單位面積上的壓力慢慢減小。
在使該賦形面的平面性變化時(shí)，優(yōu)選地，賦形面的平面性以下述方 式變化賦形開始后，賦形面內(nèi)的加壓力變得均勻。這里所說的"賦 形開始后"是指，片狀基體材料的賦形面內(nèi)的一點(diǎn)與模具以及/或者加 壓板接觸從而最初開始加壓的狀態(tài)之后，這是因?yàn)椋谧兂稍摖顟B(tài)后控制成加壓力均勻的做法是有效的。
如上所述的加壓力的一系列控制可以這樣進(jìn)行，即，對加壓板或模 具的賦形面進(jìn)行局部加熱從而使其發(fā)生局部的熱膨脹變形，以此使得 與片狀基體材料抵接的模具最初在某一點(diǎn)相抵接，而隨著加壓的進(jìn)行， 抵接部分向周邊部擴(kuò)大，具體地說，是以下面說明的本發(fā)明的具體方 法進(jìn)行的。
即，本發(fā)明的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片的制造方法，具體地說，是一種對片 狀基體材料和具有微細(xì)凹凸形狀的模具進(jìn)行加熱，使該片狀基體材料 與模具二者接觸并加壓從而將所述微細(xì)凹凸形狀賦形于所述片狀基體
材料表面的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片制造方法，其特征是，進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)來進(jìn) 行賦形，使得溫度從由一對加壓板和模具之中的至少一個(gè)或者它們的 組合構(gòu)成的賦形面內(nèi)的一點(diǎn)向片狀基體材料的周邊部慢慢降低，所述 一對加壓板配置成對所述片狀基體材料以及模具進(jìn)行加壓。
在該方法中，優(yōu)選地，以下述方式進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)使得所述賦形面 的平面性大于所述片狀基體材料的賦形面中的厚度偏差的最大值，這 里所說的"賦形面的平面性大于所述片狀基體材料的賦形面中的厚度 偏差的最大值"，是指平面性程度的數(shù)值大于片材厚度偏差的最大值 的狀態(tài)。
此外，優(yōu)選地，以下述方式變化在賦形時(shí)的模具與片狀基體材料 相接觸的時(shí)刻，所迷賦形面的一點(diǎn)的溫度比所述賦形面的其它部位的 溫度高，賦形開始后溫差變小。
本發(fā)明的上述具體方法可以借助下面說明的本發(fā)明的微細(xì)形狀轉(zhuǎn) 印片制造裝置實(shí)施。
即， 一種微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片制造裝置，包括片狀基體材料、具有微 細(xì)凹凸形狀的模具、以及對該片狀基體材料和該模具進(jìn)行加熱加壓的 裝置，其特征是，模具以及/或者一對加壓板具有溫度梯度，使得溫度 從由一對加壓板和模具之中的至少一個(gè)或者它們的組合構(gòu)成的賦形面 內(nèi)的一點(diǎn)向片狀基體材料的周邊部慢慢降低，所述一對加壓板設(shè)置成 對所述片狀基體材料以及模具進(jìn)行加壓.
圖1是對優(yōu)選用于實(shí)施本發(fā)明的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片制造方法的本發(fā)明 的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片制造裝置的一個(gè)實(shí)施方式例進(jìn)行示意性展示的概略 主視圖，圖2是對優(yōu)選用于實(shí)施本發(fā)明的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片制造方法本發(fā)明的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片制造裝置的另一個(gè)實(shí)施方式例進(jìn)行示意性展 示的概略主視圖。
圖1和圖2中，l是微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片制造裝置，2是加壓裝置，3是 模具，4是片狀基體材料，5是上溫度調(diào)節(jié)板，6是下溫度調(diào)節(jié)板，7 是中央加熱用熱媒流路，8是熱媒循環(huán)裝置，9是冷卻水循環(huán)裝置，10 是中央加熱用加熱器，模具以及/或者一對加壓板的溫度梯度設(shè)定成， 溫度從賦形面內(nèi)的一點(diǎn)向片狀基體材料的周邊部慢慢降低，在圖1的 方案中通過特意設(shè)置中央加熱用熱媒流路7來實(shí)現(xiàn)該溫度梯度，而在 圖2的方案中通過特意設(shè)置中央加熱用加熱器IO來實(shí)現(xiàn)該溫度梯度。 因此，在該圖1、圖2的方案中，上溫度調(diào)節(jié)板5、下溫度調(diào)節(jié)板6構(gòu) 成了技術(shù)方案1中所說的加壓板。
圖3是對使用圖1所示本發(fā)明的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片制造裝置將賦形面
主視圖。是對溫度調(diào)節(jié)板5、 6在賦形面中央部位膨脹而鼓起的狀態(tài)進(jìn) 行展示的圖。
圖4是對使用圖3所示本發(fā)明的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片制造裝置將賦形面 中央部位加熱狀態(tài)置于接通而進(jìn)行加壓之后(亦即賦形開始后)切斷， 使賦形面溫度均勻化且平坦化了的狀態(tài)進(jìn)行示意性展示的概略主視 圖。
圖5是對圖1所示本發(fā)明的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片制造裝置中的溫度調(diào)節(jié) 板的溫度分布與該溫度調(diào)節(jié)板的熱膨脹量的關(guān)系之一例進(jìn)行示意性說 明的概略主視圖，是對后述實(shí)施例1的狀態(tài)進(jìn)行展示的圖。如圖中所 示，通過使溫度調(diào)節(jié)板的端部與中央部位之間產(chǎn)生IOTC的溫差(100 匸-10匸)，溫度調(diào)節(jié)板的膨脹量以鉛直面方向上的高度差表示產(chǎn)生 15fim ( 175~ 190Mm)的梯度。可以利用該高度差來避免空氣擠入而 使整個(gè)賦形面處于加壓狀態(tài)，在變成該整體加壓狀態(tài)時(shí)，將中央部位 的局部附加加熱切斷以消除該梯度差。
圖6是對本發(fā)明的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片制造裝置在溫度調(diào)節(jié)板內(nèi)的中央 部位附加加熱介質(zhì)的狀態(tài)的4個(gè)例子進(jìn)行示意性展示的概略俯視圖。 圖中，(a)是中央熱媒配管(并行)方式，(b)是中央熱媒配管(直 行)方式，(c)是中央加熱器埋設(shè)及熱媒配管方式，(d)是加熱器 埋設(shè)方式，在(a) ~ (d)的各圖中，左側(cè)是俯視圖，右側(cè)是其側(cè)視
ii圖。
加熱用的熱媒的配管流路和加熱器并非一定要設(shè)置于溫度調(diào)節(jié)板， 也可以直接使用通常的溫度調(diào)節(jié)板而特意在模具內(nèi)部局部附加熱媒的
配管流路和加熱器。圖7是對該場合的本發(fā)明的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片制造 裝置的另 一個(gè)實(shí)施方式例進(jìn)行示意性展示的圖，是對模具內(nèi)組裝了溫 度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的裝置例進(jìn)行示意性展示的概略主視圖。圖8是對使用圖7 所示本發(fā)明的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片制造裝置將賦形面中央部位加熱狀態(tài)置 于接通而進(jìn)行加壓的狀態(tài)進(jìn)行示意性展示的概略主視圖.
圖9所示的裝置方案例這樣構(gòu)成，即，設(shè)置有片狀基體材料的厚度 測定裝置、以及從該厚度測定裝置發(fā)送對加熱裝置和冷卻裝置進(jìn)行控 制的信號的裝置，21是片材厚度測定傳感器，22是片材輸送輥，23是 信號運(yùn)算器，對于賦形加壓開始前的片狀基體材料的厚度，以該片材 厚度測定傳感器21依次在線進(jìn)行測定，依據(jù)該測定結(jié)果進(jìn)行加工批次 中的溫度控制、平面性控制等。
即，在本發(fā)明的裝置中，作為一種構(gòu)造，優(yōu)選地，將溫度調(diào)節(jié)裝置 設(shè)置在模具內(nèi)，使模具具有溫度梯度，使得溫度從模具的賦形面內(nèi)的 一點(diǎn)向周邊部慢慢降低。這是由于，將溫度調(diào)節(jié)裝置設(shè)置在模具內(nèi)便 可使用通常的溫度調(diào)節(jié)板，因而具有很多優(yōu)點(diǎn)。
作為實(shí)現(xiàn)這一構(gòu)造的一個(gè)例子，可列舉出將使熱媒及冷媒進(jìn)行循環(huán) 的多個(gè)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)連接在內(nèi)部形成有熱媒流路的模具或加壓板上的 方案。若將流動(dòng)于端部的熱媒的溫度設(shè)定得低于中央部位，則在熱媒 溫度低的模具端部，溫度上升慢，因而進(jìn)行壓力成形時(shí)能夠產(chǎn)生溫度 從模具的中央附近向周邊部慢慢降低的適度的溫度梯度。中央與端部 的溫差因進(jìn)行加壓的片狀基體材料和圖案形狀的不同而不同，但一般
來說，優(yōu)選地在i-2ot:的范圍，更優(yōu)選在5-iox:的范圍。若在it:
以下，則無法在模具上形成溫度梯度，而如果在20"C以上，則模具端 部的溫度過低而導(dǎo)致片狀基體材料的成形性降低的可能性增加。
此外，優(yōu)選地，作為對加壓板或模具進(jìn)行加熱的加熱源的功率密度， 在賦形面內(nèi)的一點(diǎn)要高于其它部位，特別是，這里所說的"賦形面內(nèi)"， 即便是在加熱源設(shè)置在加壓板以及/或者模具之某一個(gè)內(nèi)的場合，也是 以整個(gè)加熱源為對象，其功率密度在賦形面內(nèi)的一點(diǎn)上要高于其它部 位。這能顯著提高本發(fā)明的效果因而優(yōu)選，該點(diǎn)的功率密度優(yōu)選比其它部位高5kW/m2 (0.5W/cm2)以上，上限為5他W/m2 ( 5.0W/cm2)的 程度。因此，雖然與模具等的傳熱性也有關(guān)系，但以高10~30kW/m2 (1.0-3房/cm2)的程度為優(yōu)選。
如上所述，在本發(fā)明的裝置中，優(yōu)選地，作為對加壓板或模具進(jìn)行加 熱的裝置使用電阻加熱式加熱器，加壓板或模具上所設(shè)置的加熱器配線 的密度在賦形面內(nèi)的一點(diǎn)高于其它部位。
此外，作為對加壓板或模具進(jìn)行加熱的裝置，使用的是熱媒，加壓 板或模具上所設(shè)置的熱媒流路的密度在賦形面內(nèi)的一點(diǎn)高于其它部 位。
此外，作為加熱裝置，優(yōu)選地，設(shè)置有如下兩個(gè)系統(tǒng)用來使加壓 板或模具在其賦形面內(nèi)寬廣范圍地提升溫度的加熱裝置、以及用來使 任意點(diǎn)溫度上升的獨(dú)立的加熱裝置。
此外，優(yōu)選地，設(shè)置有如下兩個(gè)系統(tǒng)用來使加壓板或模具在其賦形 面內(nèi)寬廣范圍地提升溫度的加熱裝置、以及用來使賦形面的周邊部溫度 降低的獨(dú)立的冷卻裝置。
壓力機(jī)與未圖示的液壓泵和油箱相連，借助液壓泵進(jìn)行上溫度調(diào)節(jié)板 5的升降動(dòng)作以及加壓力的控制。此外，本實(shí)施方式中使用的是液壓式壓 力缸，但只要是能夠控制加壓力，也可以是任何一種機(jī)構(gòu)。
壓力范圍優(yōu)選能夠在0.1MPa~20MPa的范圍內(nèi)進(jìn)行控制，若能夠在 1 MPa ~ 1 OMPa的范圍內(nèi)進(jìn)行控制則更優(yōu)選。
壓力機(jī)的升壓速度優(yōu)選能夠在0.01MPa/s~lMPa/s的范圍內(nèi)進(jìn)行控 制，若能夠在0.05MPa/s ~ 0.5MPa/s的范圍內(nèi)進(jìn)行控制則更優(yōu)選。
下面，就本發(fā)明中使用的模具3進(jìn)行說明。模具的轉(zhuǎn)印面具有微細(xì)的 圖案，作為在模具上形成該圖案的方法，有機(jī)械加工、激光加工、光刻、 電子掃描等方法。在這里，模具上所形成的"微細(xì)凹凸形狀"是指高度 為10nm~lmm并且以10nm ~ lmm范圍內(nèi)的周期周期性重復(fù)的凸形形 狀。凸形形狀的高度為1 nm 100pm則更優(yōu)選，周期為1 pni ~ 100Mm 則更優(yōu)選。此外，作為凸形形狀的例子，有以三棱錐、圓錐、四棱柱、
t頂形為代表的任意形狀的突起物呈離散狀、點(diǎn)狀分布的形狀，以及， 以斷面為三角形、四邊形、梯形、半圓、橢圓等為代表的任意形狀的突 起物呈線條狀分布的形狀等等。
作為模具的材質(zhì)，只要加壓時(shí)能夠達(dá)到所希望的強(qiáng)度、圖案加工精度、薄膜脫模性即可，例如含有不銹鋼、鎳、銅等的金屬材料、硅酮、玻璃、 陶瓷、樹脂以及在它們的表面包覆有用來提高脫模性的有機(jī)膜的材質(zhì)均 適用。該模具的微細(xì)的圖案，是對應(yīng)于欲賦形于片材表面的微細(xì)凹凸圖 案形成的。
溫度調(diào)節(jié)板優(yōu)選地由鋁合金制成，以澆鑄在溫度調(diào)節(jié)板內(nèi)的電熱加熱 器進(jìn)行控制為佳。此外，也可以是使受到溫度調(diào)節(jié)的熱媒在澆鑄在溫度 調(diào)節(jié)板內(nèi)的銅或不銹鋼配管中或者經(jīng)機(jī)械加工而加工成的孔的內(nèi)部流動(dòng) 從而進(jìn)行加熱控制。還可以是將二者組合的裝置結(jié)構(gòu)。
片材的厚度測定傳感器以采用放射線式、紅外線式、光干涉式等為優(yōu) 選。此外，也可以設(shè)置兩臺或多臺用來測定片材在輸送方向上的厚度和 寬度方向上的厚度的傳感器，寬度方向上的厚度測定也可以通過使傳感 器頭水平移動(dòng)來進(jìn)行。前述加熱裝置、冷卻裝置的控制，也可以采用預(yù) 先在其它場所測得的片材厚度測定結(jié)果。
作為熱媒以4吏用巴雷薩姆(barrel therm， ？松村石油/>司)、NeoSK-OIL (綜研技術(shù)公司)等為好，此外，使加熱到ioot:以上的水進(jìn)行循環(huán) 也可以。此外，為了提高傳熱效率，使配管內(nèi)部的雷諾數(shù)在1.0xl04 12 x 104的范圍內(nèi)為優(yōu)選。
本發(fā)明的方法和裝置中所應(yīng)用的片狀基體材料，是熱塑性樹脂為主要 成分的薄膜，該熱塑性樹脂的玻化溫度Tg以為40-180"C為優(yōu)選、更優(yōu) 選地為50-160t:、最為優(yōu)選地為50~120t:。若?；瘻囟萒g低于該范 圍，則成形品的耐熱性低，形狀會(huì)發(fā)生時(shí)效變化，因而是不優(yōu)選的。此 外，若高于該范圍，則不得不提高成形溫度，會(huì)導(dǎo)致能源效率低，而且 薄膜加熱/冷卻時(shí)的體積變化大，會(huì)出現(xiàn)薄膜擠入模具中而無法脫模、抑 或即使能夠脫模但閨案的轉(zhuǎn)印精度低、局部圖案欠缺而形成缺陷等問題， 故而更是不優(yōu)選的。
本發(fā)明中應(yīng)用的以熱塑性樹脂為主要成分的片狀基體材料，具體地 說，優(yōu)選由聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯-2、 6-萘二甲酸酯、聚對 苯二甲酸丙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯等聚酯系樹脂、聚乙烯、聚 苯乙烯、聚丙烯、聚異丁烯、聚丁烯、聚甲基戊烯等聚烯烴系樹脂、聚 酰胺系樹脂、聚酰亞胺系樹脂、聚醚系樹脂、聚酯酰胺系樹脂、聚醚酯 系樹脂、丙烯酸系樹脂、聚氨酯系樹脂、聚碳酸酯系樹脂或者聚氯乙烯 系樹脂等制成的。其中，共聚的單體種類多樣，而且由此可使得材料物性的調(diào)節(jié)變得容易，由于此等原因，特別優(yōu)選以從聚酯系樹脂、聚烯烴 系樹脂、聚跣胺系樹脂、丙烯酸系樹脂以及它們的混合物中選擇出來的
熱塑性樹脂為主形成，上述熱塑性樹脂占50重量百分比以上則更優(yōu)選。
本發(fā)明中應(yīng)用的薄膜，既可以是由上述樹脂的單體構(gòu)成的薄膜，也可 以是由多個(gè)樹脂層構(gòu)成的層疊體。在這種場合，與單體片材相比，能夠 賦予易滑性和耐摩擦性等表面特性以及機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性.在這樣采用 由多個(gè)樹脂層構(gòu)成的層疊體的場合，優(yōu)選地使片材整體滿足前述條件， 但即使作為薄膜整體不滿足前述條件，如果至少在表層形成滿足前述條 件的層，那么其表面也能夠很容易地成形。
此外，作為本發(fā)明中應(yīng)用的薄膜的優(yōu)選厚度(膜厚)，優(yōu)選在0.01 ~ lmm的范圍內(nèi)。若在0.01mm以下，則不具備成形所需的足夠厚度，若 在lmm以上，則由于薄膜剛性大因而一般來說輸送困難。但是，若是單 張式處理的片材，則為了防止輸送時(shí)發(fā)生撓曲等，以具有0，3mm以上、 優(yōu)選地具有l(wèi)mm以上厚度的片狀物為優(yōu)選.
作為本發(fā)明中應(yīng)用的薄膜的形成方法，例如在單體片材的情況下，可 列舉出在擠出機(jī)內(nèi)將片材形成用材料加熱熔融，從擠出口擠出到冷卻了
的鑄造滾筒上而加工成片狀的方法(熔融鑄造法)。作為其它方法，還可 以列舉出將片材形成用材料溶解在溶劑中，將其溶液從擠出口擠出到鑄 造圓筒、環(huán)形皮帶等支承體上使其變成膜狀，繼而從該膜層中干燥去除 溶劑而加工成片狀的方法(溶液鑄造法)等。
此外，作為層疊體的制造方法，可列舉出將兩種不同的熱塑性樹脂 投入到兩臺擠出機(jī)中，熔融后從擠出口共擠出到冷卻了的鑄造滾筒上而 加工成片狀的方法(共擠出法)；將包覆層原料投入到擠出機(jī)中，熔融后 邊擠出邊層壓在由單膜制成的片材上的方法(熔融層壓法)；以單膜分別 單獨(dú)制造出單膜制成的片材和表面易賦形性片材，以加熱了的輥組等進(jìn) 行熱壓合的方法(熱層壓法)；將片材形成用材料溶解在溶劑中，再將其 溶液涂敷在片材上的方法(涂敷法)等。此外，在表面易賦形性片材層 疊體的情況下，也可以采用上述熔融層壓法、熱層壓法、涂敷法等，所 述基體材料也可以是基底調(diào)節(jié)材料或底涂料等經(jīng)過處理的材料。此外， 也可以作為與具有其它功能的基體材料的復(fù)合體構(gòu)成，
此外，在本發(fā)明中應(yīng)用的薄膜中，也可以在聚合時(shí)或聚合后添加各種 添加劑。作為可添加配合的添加劑的例子，例如可列舉出有機(jī)微粒、無機(jī)微粒、介軟劑、染料、熒光增白劑、防氧化劑、耐風(fēng)化劑、抗靜電劑、
脫模劑、增粘劑、增塑劑、pH調(diào)節(jié)劑以及鹽等。特別是作為脫模刑，優(yōu) 選在聚合時(shí)少量添加長鏈羧酸或長鏈羧酸鹽等低表面張力的羧酸或其衍 生物、以及長鏈乙醇或其衍生物、改性硅油等低表面張力的乙醇化合物等。
此外，本發(fā)明中應(yīng)用的片材(薄膜)，優(yōu)選采用在成形層的表面再層 疊脫模層的結(jié)構(gòu)。通過在薄膜的最表面即與模具接觸的面上預(yù)先設(shè)置脫 模層，可提高形成于模具表面上的脫模涂層的耐久性(重復(fù)使用次數(shù))， 即便是在使用例如脫模效果局部喪失了的模具的場合，也能夠毫無問題 地均勻地脫模。此外，即使對模具完全未實(shí)施脫模處理，由于薄膜側(cè)預(yù) 先形成了脫模層，因而仍能夠脫模，可降低模具脫模處理成本，故而優(yōu) 選。此外，還能夠防止成形片材從模具上脫模時(shí)因樹脂的粘著而導(dǎo)致成 形圖案破壞，能夠在更高的溫度下脫模，能夠縮短周轉(zhuǎn)時(shí)間，因此，從 成形精度、生產(chǎn)率考慮也優(yōu)選。此外，通過提高成形片材表面的滑動(dòng)性， 還可以提高耐擦痕性，減少在制造等工序中產(chǎn)生的缺陷，故而優(yōu)選，
在成形層以支承層為中心而被層疊在兩個(gè)最外層的場合，既可以在某 一側(cè)成形層的表面設(shè)置脫模層，也可以在兩個(gè)最外層設(shè)置脫模層。
對于構(gòu)成脫模層的樹脂并無特殊限制，但優(yōu)選以硅系樹脂、氟系樹脂、 脂肪酸系樹脂、聚酯系樹脂、烯烴系樹脂或三聚氰胺系樹脂為主要成分 構(gòu)成。其中，尤以硅系樹脂、氟系樹脂和脂肪酸系樹脂為優(yōu)選.此外， 作為脫模層，除了上述樹脂之外，既可以混合例如丙烯酸樹脂、聚氨酯 樹脂、環(huán)氧樹脂、尿素樹脂或酚醛樹脂等，也可以混合各種添加劑，例 如防帶電劑、界面活性劑、耐氧化劑、耐熱穩(wěn)定劑、耐風(fēng)化穩(wěn)定劑、紫 外線吸收劑、顏料、染料、有機(jī)或無機(jī)微粒、填充劑、核刑、交聯(lián)劑等。 此外，對于脫模層的厚度并無特殊限制，但以0.01 ~5Mm為優(yōu)選。若該 脫模層的厚度小于0.0lMm，則有時(shí)上述提高脫模性的效果會(huì)降低，因而 應(yīng)加以注意。
對于形成脫模層的方法并無特殊限制，可采用各種涂敷方法，例如逆 向涂敷法、凹印涂敷法、棒式涂敷法、桿式涂敷法、印模涂敷法以及噴 涂法，此外，進(jìn)行在線涂敷，亦即在制膜的同時(shí)進(jìn)行上述涂敷，從生產(chǎn) 率、涂敷均勻性來說是優(yōu)選的。 實(shí)施例的方法、裝置的具體構(gòu)成、效果進(jìn)行說明。
在以下各實(shí)施例中，是在(1) ~ U0)所示規(guī)格的模具和加壓裝置、
加工條件下進(jìn)行微細(xì)形狀的賦形加工，進(jìn)行微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片的制造的， 實(shí)施例1
(1) 模具尺寸500imn (薄膜寬度方向)x 800mm (薄膜移動(dòng)方向) x 20mm (厚度)'
(2) 模具材質(zhì)銅。
(3) 微細(xì)形狀間距50jam,凸部寬25pm，凸部高50pm，從薄 膜移動(dòng)方向看過去的斷面形狀為矩形。
(4) 加壓裝置最大加壓力可達(dá)到3000kN，加壓靠液壓泵進(jìn)行。
(5) 加壓裝置內(nèi)安裝有上下兩片鋁合金制造的、尺寸為700mm(薄 膜寬度方向)xi000mm (薄膜移動(dòng)方向)的溫度調(diào)節(jié)板，各自與加熱裝 置、冷卻裝置相連接。模具安裝在下側(cè)的溫度調(diào)節(jié)板上。加熱裝置是熱 媒循環(huán)裝置，熱媒是巴雷薩姆#400 (松村石油公司制造)，加熱至150X: 的熱媒以100L/min的流量流動(dòng)。此外，冷卻裝置是冷卻水循環(huán)裝置，冷 卻至20"C的水以150L/min的流量流動(dòng)。
(6) 再有，在上下溫度調(diào)節(jié)板的中央部位附近埋設(shè)有7kW的電熱加 熱器，能夠獨(dú)立于熱媒加熱裝置單獨(dú)進(jìn)行溫度調(diào)節(jié).
(7) 片材由聚對苯二甲酸乙二醇酯制成，厚100mih(厚度偏差 土7pm)，寬520mm。
(8) 作業(yè)方法采用上述裝置如下進(jìn)行成形。預(yù)先將樹脂片放在模
具上。其次，將上下溫度調(diào)節(jié)板均加熱到中央部位達(dá)到iiox:、周邊部達(dá) 到ioox:后，使上側(cè)的溫度調(diào)節(jié)板下降，開始薄膜的加壓。加壓是以模具
表面在5MPa的條件下實(shí)施30秒。此外，在加壓過程中僅將溫度調(diào)節(jié)板 的電熱加熱器切斷。之后，在保持持續(xù)加壓的情況下，對上下溫度調(diào)節(jié)
板均進(jìn)行冷卻。在各溫度調(diào)節(jié)板達(dá)到6ot:時(shí)停止冷卻。上下溫度調(diào)節(jié)板 均冷卻完了時(shí)，將壓力釋放。之后使片材從模具上脫模。
重復(fù)進(jìn)行上述作業(yè)，制造出io片成形薄膜。對成形面目視進(jìn)行評價(jià)，
結(jié)果無空氣擠入和轉(zhuǎn)印不良等現(xiàn)象，得到了整面均勻轉(zhuǎn)印的成形片材。
(9) 對在上述條件下進(jìn)行加壓前的溫度調(diào)節(jié)板的變形單獨(dú)進(jìn)行測 定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，中央部位附近為l卯Mm，周邊部附近為175Mm，從而 是以中央部位凸出約15Mm的狀態(tài)進(jìn)行加壓的。
17上述溫度調(diào)節(jié)板變形的檢測，是使用《-工》-公司制造的激光聚焦
變位計(jì)LT8100進(jìn)行的。將傳感器頭放置在溫度調(diào)節(jié)板上方，在溫度調(diào)節(jié) 板的整個(gè)面上對20個(gè)點(diǎn)的變位進(jìn)行了檢測。溫度調(diào)節(jié)板變形的檢測，也 可以使用末端絕熱的指示表進(jìn)行。
溫度調(diào)節(jié)板表面溫度的控制，以插入溫度調(diào)節(jié)板內(nèi)部的熱電偶的溫度 進(jìn)行。預(yù)先將熱電偶貼在溫度調(diào)節(jié)板表面上，掌握溫度調(diào)節(jié)板表面溫度 與溫度調(diào)節(jié)板內(nèi)部溫度之間的相關(guān)性，在該相關(guān)性的基礎(chǔ)上依據(jù)溫度調(diào) 節(jié)板內(nèi)部的溫度進(jìn)行控制。
在下面的實(shí)施例和比較例中，也是以同樣的方法進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)板的變 形檢測和溫度調(diào)節(jié)板表面溫度的控制。
實(shí)施例2
(1 )模具尺寸500mm (薄膜寬度方向)x 800mm (薄膜移動(dòng)方向) x 20mm (厚度)。
(2) 模具材質(zhì)銅，
(3) 微細(xì)形狀間距50pm,凸部寬25pm，凸部高50Mm，從薄 膜移動(dòng)方向看過去的斷面形狀為矩形。
(4) 加壓裝置最大加壓力可達(dá)到3000kN，加壓靠液壓泵進(jìn)行.
(5) 加壓裝置內(nèi)安裝有上下兩片鋁合金制造的、尺寸為700mm(薄 膜寬度方向)xi000mm (薄膜移動(dòng)方向)的溫度調(diào)節(jié)板，各自與加熱裝 置、冷卻裝置相連接。模具安裝在下側(cè)的溫度調(diào)節(jié)板上。加熱裝置是熱 媒循環(huán)裝置，熱媒是巴雷薩姆#400 (松村石油公司制造)，加熱至150t: 的熱媒以100L/min的流量流動(dòng)。此外，冷卻裝置是冷卻水循環(huán)裝置，冷 卻至20"C的水以150L/min的流量流動(dòng)。
(6) 再有，在上下溫度調(diào)節(jié)板的中央部位附近設(shè)置有獨(dú)立于加熱用 熱媒流路單獨(dú)設(shè)置的熱媒流路，使熱媒(巴雷薩姆糾OO)達(dá)到150TC并以 20L/min的流量流動(dòng)。
(7) 片材由聚對苯二甲酸乙二醇酯制成，厚100ym (厚度偏差 土10pm)，寬520mm。
(8) 作業(yè)方法采用上述裝置如下進(jìn)行成形。預(yù)先將片材放在模具 上。其次，將上下溫度調(diào)節(jié)板均加熱到中央部位達(dá)到IIO"C、周邊部達(dá)到 ioox:后，使上側(cè)的溫度調(diào)節(jié)板下降，開始薄膜的加壓.加壓是以模具表 面在5MPa的條件下實(shí)施30秒.此外，在加壓過程中僅將溫度調(diào)節(jié)板的電熱加熱器關(guān)閉。之后，在保持持續(xù)加壓的情況下，對上下溫度調(diào)節(jié)板
均進(jìn)行冷卻。在各溫度調(diào)節(jié)板達(dá)到6ox:時(shí)停止冷卻.上下溫度調(diào)節(jié)板均 冷卻完了時(shí)，將壓力釋放。之后使片材從模具上脫模。
重復(fù)進(jìn)行上述作業(yè)，制造出io片成形薄膜。對成形面目視進(jìn)行評價(jià)， 結(jié)果未發(fā)現(xiàn)空氣擠入和轉(zhuǎn)印不良等現(xiàn)象，得到了整面均勻轉(zhuǎn)印的成形片 材。
(9)對在上述條件下進(jìn)行加壓前的溫度調(diào)節(jié)板的變形單獨(dú)進(jìn)行檢 測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，中央部位附近為200|im，周邊部附近為170ym，是以 中央部位凸出約30Mm的狀態(tài)進(jìn)行加壓的。 實(shí)施例3
(1) 模具尺寸500mm (薄膜寬度方向)x 800mm (薄膜移動(dòng)方向) x 40mm (厚度)。
(2) 模具材質(zhì)銅。
(3) 微細(xì)形狀間距50Mm，凸部寬25ym，凸部高50ym，從薄
膜移動(dòng)方向看過去的斷面形狀為矩形。
(4) 加壓裝置最大加壓力可達(dá)到3000kN，加壓靠液壓泵進(jìn)行。
(5) 加壓裝置內(nèi)安裝有上下兩片鋁合金制造的、尺寸為700mm(薄 膜寬度方向)x 1000mm (薄膜移動(dòng)方向)的溫度調(diào)節(jié)板，各自與加熱裝 置、冷卻裝置相連接。模具安裝在下側(cè)的溫度調(diào)節(jié)板上。加熱裝置是熱 媒循環(huán)裝置，熱媒是巴雷薩姆#400 (松村石油公司制造)，加熱至1501C 的熱媒以100L/min的流量流動(dòng)。此外，冷卻裝置是冷卻水循環(huán)裝置，冷 卻至20'C的水以150L/min的流量流動(dòng)。
(6) 再有，在模具內(nèi)部設(shè)置用來對模具中央部位附近進(jìn)行加熱的熱 媒配管，使加熱至120C的熱媒以10L/min的流量流動(dòng)，
(7) 片材由聚對苯二甲酸乙二醇酯制成，厚80ym(厚度偏差 土4Mm)，寬520mm。
(8) 作業(yè)方法采用上述裝置如下進(jìn)行成形。預(yù)先將片材放在模具 上。其次，對上下溫度調(diào)節(jié)板均以IIO"C的設(shè)定進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，通過使熱 媒在模具中央流動(dòng)而加熱到模具中央的溫度達(dá)到112t:、周邊部達(dá)到105 1C后，使上側(cè)的溫度調(diào)節(jié)板下降，開始薄膜的加壓。加壓是以模具表面 在5MPa的條件下實(shí)施30秒。此外，在加壓過程中使模具的熱媒循環(huán)停 止。之后，在保持持續(xù)加壓的情況下，對上下溫度調(diào)節(jié)板均進(jìn)行冷卻。
19在各溫度調(diào)節(jié)板達(dá)到60"C時(shí)停止冷卻。上下溫度調(diào)節(jié)板均冷卻完了時(shí)， 將壓力釋放。之后使片材從模具上脫模。
重復(fù)進(jìn)行上述作業(yè)，制造出IO片成形薄膜，對成形面目視進(jìn)行評價(jià)， 結(jié)果無空氣擠入和轉(zhuǎn)印不良等現(xiàn)象，得到了整面均勻轉(zhuǎn)印的成形片材。
(9)對在上述條件下進(jìn)行加壓前的溫度調(diào)節(jié)板的變形單獨(dú)進(jìn)行檢 測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)中央部位附近為80pm，周邊部附近為7lMm，是以中央 部位凸出約9mbi的狀態(tài)進(jìn)行加壓的。 實(shí)施例4
(1) 模具尺寸500mm (薄膜寬度方向)x 800mm (薄膜移動(dòng)方向) x 20mm (厚度)'
(2) 模具材質(zhì)銅。
(3) 微細(xì)形狀間距50Mm，凸部寬25ym，凸部高50Mm，從薄
膜移動(dòng)方向看過去的斷面形狀為矩形。
(4) 加壓裝置最大加壓力可達(dá)到3000kN，加壓靠液壓泵進(jìn)行.
(5) 加壓裝置內(nèi)安裝有上下兩片鋁合金制造的、尺寸為700mm(薄 膜寬度方向)xi000mm (薄膜移動(dòng)方向)的溫度調(diào)節(jié)板，各自與加熱裝 置、冷卻裝置相連接。模具安裝在下方的溫度調(diào)節(jié)板上。加熱裝置是熱 媒循環(huán)裝置，熱媒是巴雷薩姆#400 (松村石油公司制造)，加熱至150"C 的熱媒以100L/min的流量流動(dòng)。此外，冷卻裝置是冷卻水循環(huán)裝置，冷 卻至20"C的水以150L/min的流量流動(dòng)。
(6 )再有，在上下溫度調(diào)節(jié)板的中央部位附近埋設(shè)有7kW的電熱加 熱器，能夠獨(dú)立于熱#熱裝置單獨(dú)進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)。
(7)片材由聚對苯二甲酸乙二醇酯制成，厚100Mm (厚度偏差 土7jLim)， 寬520mm。
(8 )厚度計(jì)在加壓裝置側(cè)固定設(shè)置X線式的片材厚度測定傳感器， 對片材輸送方向的厚度進(jìn)行測定。厚度偏差為14Mm。
(9)作業(yè)方法采用上述裝置如下進(jìn)行成形。在對片材的厚度以厚 度傳感器進(jìn)行檢測的同時(shí)將其安放在模具上。其次，將上下溫度調(diào)節(jié)板
均加熱到中央部位達(dá)到iiox:、周邊部達(dá)到ioot:后，使上側(cè)的溫度調(diào)節(jié)
板下降，開始薄膜的加壓，加壓是以模具表面在5MPa的條件下實(shí)施30 秒。此外，在加壓過程中僅將溫度調(diào)節(jié)板的電熱加熱器關(guān)閉。之后，在 保持持續(xù)加壓的情況下，對上下溫度調(diào)節(jié)板均進(jìn)行冷卻。在各溫度調(diào)節(jié)板達(dá)到601C時(shí)停止冷卻。上下溫度調(diào)節(jié)板均冷卻完了時(shí)，將壓力釋放。 之后使片材從模具上脫模。
重復(fù)進(jìn)行上述作業(yè)，制造出IO片成形薄膜，對成形面目視進(jìn)行評價(jià)， 結(jié)果無空氣擠入和轉(zhuǎn)印不良等現(xiàn)象，得到了整面均勻轉(zhuǎn)印的成形片材。
(10) 對在上述條件下進(jìn)行加壓前的溫度調(diào)節(jié)板的變形單獨(dú)進(jìn)行 檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)中央部位附近為l卯Mm，周邊部附近為175 Mm,是以 中央部位凸出約15Mm的狀態(tài)進(jìn)行加壓的。 比較例1
使用與實(shí)施例1的裝置相同的裝置，但未使用中央加熱用加熱器，在 與實(shí)施例1相同的條件下進(jìn)行加壓，結(jié)果在薄膜的中央部位因空氣擠入 而產(chǎn)生了未轉(zhuǎn)印部。在相同條件下制造出了 IO片成形薄膜，所有的薄膜 上均出現(xiàn)了未轉(zhuǎn)印部。
權(quán)利要求
1. 一種微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片的制造方法，對片狀基體材料和具有微細(xì)凹凸形狀的模具進(jìn)行加熱，使該片狀基體材料與模具二者接觸并加壓，從而將所述微細(xì)凹凸形狀賦形于所述片狀基體材料表面，其特征是，使由一對加壓板和模具之中的至少一個(gè)或者它們的組合構(gòu)成的賦形面的平面性變化來進(jìn)行賦形，所述一對加壓板配置成對所述片狀基體材料以及模具進(jìn)行加壓。
2. 如權(quán)利要求1所述的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片的制造方法，其特征是，在 使所述賦形面的平面性變化來進(jìn)行賦形時(shí)，以下述方式使平面性變化 從片狀基體材料的賦形面內(nèi)的一點(diǎn)最先開始加壓，加壓力朝向片狀基 體材料的周邊部慢慢減小。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片的制造方法，其特征是， 在使所述賦形面的平面性變化來進(jìn)行賦形時(shí)，以下迷方式使賦形面的 平面性變化開始賦形后，賦形面內(nèi)的加壓力變得均勻。
4. 一種微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片的制造方法，對片狀基體材料和具有微細(xì)凹 凸形狀的模具進(jìn)行加熱，使該片狀基體材料與模具二者接觸并加壓， 從而將所述微細(xì)凹凸形狀賦形于所述片狀基體材料表面，其特征是， 以下述方式進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)來實(shí)施賦形溫度從由一對加壓板和模具之 中的至少一個(gè)或者它們的組合構(gòu)成的賦形面內(nèi)的一點(diǎn)向片狀基體材料 的周邊部慢慢降低，所述一對加壓板配置成對所述片狀基體材料以及 模具進(jìn)行加壓。
5. 如權(quán)利要求4所述的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片的制造方法，其特征是，以 下述方式進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)使得所述賦形面的平面性大于所述片狀基體 材料的賦形面上的厚度偏差的最大值。
6. 如權(quán)利要求4或5所述的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片的制造方法，其特征是， 以下述方式變化在進(jìn)行賦形時(shí)所迷模具與所述片狀基體材料相接觸 的時(shí)刻，所述賦形面的一點(diǎn)的溫度比所述賦形面的其它部位的溫度高， 賦形開始后溫差變小。
7. —種微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片的制造裝置，包括片狀基體材料、具有微 細(xì)凹凸形狀的模具、以及對該片狀基體材料和該模具進(jìn)行加熱加壓的 裝置，其特征是，模具以及/或者一對加壓板具有溫度梯度，使得溫度從由一對加壓板和模具之中的至少一個(gè)或者它們的組合構(gòu)成的賦形面 內(nèi)的一點(diǎn)向片狀基體材料的周邊部慢慢降低，所述一對加壓板配置成 對所述片狀基體材料以及模具進(jìn)行加壓。
8. 如權(quán)利要求7所迷的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片的制造裝置，其特征是，在 所述模具上設(shè)置有溫度調(diào)節(jié)裝置，模具以下述方式具有溫度梯度溫 度從模具的賦形面內(nèi)的 一點(diǎn)向周邊部慢慢降低，
9. 如權(quán)利要求7所述的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片的制造裝置，其特征是，對點(diǎn)比其它部位高。
10.如權(quán)利要求7所述的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片的制造裝置，其特征是，使 用電阻加熱式加熱器作為對所述加壓板或模具進(jìn)行加熱的裝置，設(shè)置 在加壓板或模具中的加熱器配線的密度在賦形面內(nèi)的一點(diǎn)比其它部位高。
11.如權(quán)利要求7所迷的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片的制造裝置，其特征是，使 用熱媒作為對所迷加壓板或模具進(jìn)行加熱的裝置，設(shè)置在該加壓板或 模具中的熱媒流路的密度在賦形面內(nèi)的一點(diǎn)比其它部位高。
12. 如權(quán)利要求7所述的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片的制造裝置，其特征是，設(shè) 置有下述兩個(gè)系統(tǒng)用來使所述加壓板或所述模具在其賦形面內(nèi)寬廣 范圍地提升溫度的加熱裝置、以及用來使任意點(diǎn)溫度上升的獨(dú)立的加 熱裝置。
13. 如權(quán)利要求7所述的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片的制造裝置，其特征是，設(shè) 置有下述兩個(gè)系統(tǒng)用來使所迷加壓板或所述模具在其賦形面內(nèi)寬廣 范圍地提升溫度的加熱裝置、以及用來使賦形面的周邊部溫度降低的 獨(dú)立的冷卻裝置。
14. 如權(quán)利要求7所述的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片的制造裝置，其特征是，設(shè) 置有所述片狀基體材料的厚度測定裝置、以及從該厚度測定裝置發(fā)送 對所述加熱裝置、冷卻裝置進(jìn)行控制的信號的裝置。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種片材的制造方法和制造裝置，在對片狀基體材料和具有微細(xì)凹凸形狀的模具進(jìn)行加熱，使二者接觸并加壓從而將微細(xì)凹凸形狀賦形于片狀基體材料表面時(shí)，可避免轉(zhuǎn)印面將空氣擠入模具與片狀基體材料之間而導(dǎo)致轉(zhuǎn)印不良的發(fā)生，從而能夠制造出在表面成形有希望的微細(xì)凹凸形狀的片材。本發(fā)明是一種對片狀基體材料和具有微細(xì)凹凸形狀的模具進(jìn)行加熱，使二者接觸并加壓從而將所述微細(xì)凹凸形狀賦形于所述片狀基體材料表面的微細(xì)形狀轉(zhuǎn)印片的制造方法和制造裝置，其中，使由一對加壓板和模具之中的至少一個(gè)或者它們的組合構(gòu)成的賦形面的平面性變化來進(jìn)行賦形，所述一對加壓板設(shè)置成對所述片狀基體材料以及模具進(jìn)行加壓。
文檔編號B29C59/02GK101522396SQ20078003641
公開日2009年9月2日 申請日期2007年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月29日
發(fā)明者千木良宣嗣, 箕浦潔, 野村文保 申請人:東麗株式會(huì)社