特開 2015-193895 ナノ構造体作製用ドラム状型体及びそれを使用して得られるナノ構造体並びにそれらの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2015-193895(P2015-193895A)

(43)【公開日】2015年11月5日

(54)【発明の名称】ナノ構造体作製用ドラム状型体及びそれを使用して得られるナノ構造体並びにそれらの製造方法

(51)【国際特許分類】

   C25D 11/12 20060101AFI20151009BHJP

   C25D 11/24 20060101ALI20151009BHJP

   B29C 33/38 20060101ALI20151009BHJP

   B29C 33/42 20060101ALI20151009BHJP

   C22C 21/00 20060101ALI20151009BHJP

【ＦＩ】

   C25D11/12 Z

   C25D11/24 302

   B29C33/38

   B29C33/42

   C22C21/00 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】33

(21)【出願番号】特願2014-73220(P2014-73220)

(22)【出願日】2014年3月31日

(71)【出願人】

【識別番号】000183923

【氏名又は名称】株式会社ＤＮＰファインケミカル

(71)【出願人】

【識別番号】391035304

【氏名又は名称】日本伸管株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100125748

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 徳明

(74)【代理人】

【識別番号】100177161

【弁理士】

【氏名又は名称】日比 敦士

(74)【代理人】

【識別番号】100191972

【弁理士】

【氏名又は名称】宮坂 友梨

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 一也

(72)【発明者】

【氏名】細沼 直泰

【テーマコード（参考）】

4F202

【Ｆターム（参考）】

4F202AC03

4F202AF01

4F202AG01

4F202AG05

4F202AJ02

4F202AJ09

4F202AR20

4F202CA19

4F202CB02

4F202CB29

4F202CC07

4F202CD24

(57)【要約】      （修正有）

【課題】テーパー形状を有するポアを表面に有するナノ構造体作製用ドラム状型体のたわみの抑制等の経時保存安定性、該型体からナノ構造体を製造するときの安定した連続生産性を実現し、点欠陥、膜厚ムラ等を改良する方法を提供する。
【解決手段】表面に存在するテーパー形状を有する型体１であって、アルミニウム素管体２２の表面に対して、陽極酸化皮膜形成と陽極酸化皮膜のエッチングを繰り返し行なって、特定のテーパー形状を有するポアが形成された型体１であって、該アルミニウム素管体２２は、最も外側に厚さ１ｍｍ以上のアルミニウム材料パイプＡ２２ａが存在し、内側に金属材料パイプＢ２２ｂが存在する２層構造を有しており、パイプＡを構成するアルミニウム材料ａの純度が９９．１質量％以上であり、金属材料ｂのビッカース硬さ（Ｈｖ）の方が、アルミニウム材料ａのそれより大きいものであるナノ構造体作製用ドラム状型体１。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ナノ構造体作製用ドラム状型体であって、
アルミニウム素管体の表面に陽極酸化処理する陽極酸化皮膜形成工程と該陽極酸化皮膜をエッチング処理するエッチング工程のふたつの工程を繰り返し行うことによって、該表面に、少なくともある一の方向に対し平均周期５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下でテーパー形状を有するポアが形成されたナノ構造体作製用ドラム状型体であって、
該アルミニウム素管体は、最も外側に厚さ１ｍｍ以上のアルミニウム材料パイプＡが存在し、該アルミニウム材料パイプＡの内側に金属材料パイプＢが存在する少なくとも２層構造を有しており、
該アルミニウム材料パイプＡを構成するアルミニウム材料ａのアルミニウム純度が９９．１質量％以上であり、かつ、該金属材料パイプＢを構成する金属材料ｂのビッカース硬さ（Ｈｖ）の方が、該アルミニウム材料ａのビッカース硬さ（Ｈｖ）より大きいものであることを特徴とするナノ構造体作製用ドラム状型体。

【請求項2】

上記アルミニウム材料ａが、鉄を１００質量ｐｐｍ以下で含有するものである請求項１に記載のナノ構造体作製用ドラム状型体。

【請求項3】

上記アルミニウム材料ａが、鉄、ケイ素及び銅の合計を３００質量ｐｐｍ以下で含有するものである請求項１ないし請求項２の何れかの請求項に記載のナノ構造体作製用ドラム状型体。

【請求項4】

上記金属材料ｂが、上記アルミニウム材料パイプＡを構成するアルミニウム材料ａよりアルミニウム純度の低いアルミニウム材料ｂである請求項１ないし請求項３の何れかの請求項に記載のナノ構造体作製用ドラム状型体。

【請求項5】

上記金属材料ｂが、ステンレス、鉄、鉄合金、銅、銅合金、ニッケル、ニッケル合金、チタン及びチタン合金よりなる群から選ばれる金属材料である請求項１ないし請求項３の何れかの請求項に記載のナノ構造体作製用ドラム状型体。

【請求項6】

上記アルミニウム材料ｂが、ビッカース硬さ（Ｈｖ）３０以上のものである請求項５に記載のナノ構造体作製用ドラム状型体。

【請求項7】

請求項１ないし請求項６の何れかの請求項に記載のナノ構造体作製用ドラム状型体を製造する製造方法であって、外側の上記アルミニウム材料パイプＡの内側に、上記金属材料パイプＢを挿嵌するクラッド加工をする工程を含むことを特徴とするナノ構造体作製用ドラム状型体の製造方法。

【請求項8】

請求項１ないし請求項６の何れかの請求項に記載のナノ構造体作製用ドラム状型体を製造する製造方法であって、外側の上記アルミニウム材料パイプＡの内側に、上記金属材料パイプＢを、焼きバメ及び冷やしバメから選ばれる少なくともひとつの工程を用いて嵌め込む工程を含むことを特徴とするナノ構造体作製用ドラム状型体の製造方法。

【請求項9】

請求項１ないし請求項６の何れかの請求項に記載のナノ構造体作製用ドラム状型体を製造する製造方法であって、上記アルミニウム材料パイプＡを、上記アルミニウム材料ａからなるアルミニウム材料体を用いてマンドレル押出成形することによって作製する請求項７又は請求項８に記載のナノ構造体作製用ドラム状型体の製造方法。

【請求項10】

請求項１ないし請求項６の何れかの請求項に記載のナノ構造体作製用ドラム状型体にナノ構造体形成材料を連続的に埋め込んだ後に、該ナノ構造体形成材料又は該ナノ構造体形成材料が硬化した材料を、該ナノ構造体作製用ドラム状型体から連続的に剥離することを特徴とするナノ構造体の製造方法。

【請求項11】

請求項７ないし請求項９の何れかの請求項に記載のナノ構造体作製用ドラム状型体の製造方法を用いてナノ構造体作製用ドラム状型体を製造し、得られたナノ構造体作製用ドラム状型体にナノ構造体形成材料を連続的に埋め込んだ後に、該ナノ構造体形成材料又は該ナノ構造体形成材料が硬化した材料を、該ナノ構造体作製用ドラム状型体から連続的に剥離することを特徴とするナノ構造体の製造方法。

【請求項12】

請求項１ないし請求項６の何れかの請求項に記載のナノ構造体作製用ドラム状型体にナノ構造体形成材料を連続的に埋め込んだ後に、該ナノ構造体形成材料又は該ナノ構造体形成材料が硬化した材料を、該ナノ構造体作製用ドラム状型体から連続的に剥離してなるものであることを特徴とするナノ構造体。

【請求項13】

光の反射防止用及び／又は光の透過改良用である請求項１２に記載のナノ構造体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、表面にナノ構造を有するナノ構造体を連続的に作製するためのナノ構造体作製用ドラム状型体、及び、該ナノ構造体作製用ドラム状型体を使用して得られるナノ構造体、並びに、該ナノ構造体作製用ドラム状型体と該ナノ構造体の製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

液晶表示ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）等のフラットパネルディスプレイ（以下、「ＦＰＤ」と略記する）等は、その視認性確保のために、反射防止膜等の反射防止体の装着は必須である。また、陳列棚、額、ショーウィンドー等の前面板；標本箱等の蓋板；窓、戸等の建築材料；ウィンドー、ミラー等の乗物材料；オブジェ等の構造体の表面；等において、可視光の不要な反射の抑制や可視光の透過率の向上が必要になる場合がある。

【0003】

かかる反射防止体としては、（１）一般にドライ法と言われている方法、すなわち、誘電体多層膜を気相プロセスで作製し、光学干渉効果で低反射率を実現したもの、（２）一般にウエット法、すなわち、低屈折率材料を基板フィルム上にコーティングする方法で作製したもの等が知られている。
また、これらとは原理的に全く異なる技術として、（３）表面にナノ構造を付与することにより、低反射率を発現させたものが知られている。

【0004】

上記（３）のナノ構造を表面に付与した反射防止体等のナノ構造体について、その反射防止性能等を好適に得る方法としては種々検討されており、例えば、アルミニウム材料に対して、陽極酸化による陽極酸化皮膜の形成と、その陽極酸化皮膜のエッチングとを組み合わせて、表面にテーパー形状を形成し、それを型体として、その表面形状を反射防止体等のナノ構造体に転写する方法が知られている（特許文献１〜特許文献８）。

【0005】

かかるナノ構造体は、アルミニウム材料の表面に、陽極酸化とエッチング等の孔拡大処理とを交互に繰り返すことによりテーパー形状の孔（ポア）を有する鋳型を作製し、この鋳型をナノ構造体形成材料に転写させることによって得られる。すなわち、特許文献２、４〜８には、少なくとも下記の工程を有する、陽極酸化ポーラスアルミナからなる鋳型の製造方法が記載されている。
（１）アルミニウム材料に陽極酸化を施して、表面に細孔を有する陽極酸化皮膜層を形成する工程。
（２）上記細孔に、エッチング等の孔径拡大処理を施す工程。
（３）上記工程（２）の後、再び陽極酸化を施す工程。
（４）上記工程（２）及び工程（３）を交互に繰り返す工程。

【0006】

しかしながら、ナノ構造体の主用途である「光の反射防止用及び／又は光の透過改良用」において、反射率や低減や透過率の向上は勿論のこと、安定的な生産の維持、生産性の向上、型体の寿命、型体のメンテナンス、型体表面やナノ構造体表面の欠陥の排除、コストダウン等、生産性、実用性能等への要求は、ますます高くなってきており、かかる公知技術のみを用いて得られたナノ構造体作製用型体では不十分であり、更なる改善が望まれていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００３−０４３２０３号公報

【特許文献2】特開２００５−１５６６９５号公報

【特許文献3】特開２００７−０８６２８３号公報

【特許文献4】特開２００９−２９９１９０号公報

【特許文献5】特開２００９−２５８７４３号公報

【特許文献6】国際公開第２００６／０５９６８６号

【特許文献7】特開２０１２−２４２５２５号公報

【特許文献8】特開２０１２−０８２４７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

従来、上記（３）のナノ構造体においては、その表面の反射率を如何に低下させるかということが大きな課題であり、ナノ構造体作製用ドラム状型体（以下、単に「型体」と略記することがある）の、保存安定性、該型体からナノ構造体を製造するときの優れた生産性、安定な連続生産性、ナノ構造体の表面に発生する目視できる欠陥等についてはあまり着目されておらず、従って、解決すべき課題としてはあまり取り上げられていなかった。本発明はそれらを解決することを課題とする。

【0009】

従来、前記した「アルミニウムの材料の表面に、陽極酸化とエッチング等の孔拡大処理とを交互に繰り返すことにより、テーパー形状の孔（ポア）を有する型体（鋳型）を作製する工程、すなわち、可視光の反射率を下げる特定の微細構造（モスアイ（蛾の目）構造）を有する型体（鋳型）を作製する工程」において、該アルミニウムの材料としてはアルミニウム蒸着膜（アルミ蒸着する際の基材としては樹脂フィルム、ステンレス等が使われる）が一般に用いられていた。

【0010】

しかしながら、該アルミニウムの材料としてアルミニウム蒸着膜を使用すると、コストがかかる、蒸着装置のメンテナンスが面倒である、アルミニウム蒸着膜と基材との密着性が弱いためにアルミニウム蒸着膜の剥離が起こり易くナノ構造体作製用の型体（鋳型）として寿命が短い、蒸着装置の初期費用がかかりすぎて大面積の蒸着（大面積の型体）ができない、等の多くの問題があった。

【0011】

そこで、本発明者は、アルミニウム蒸着膜に代えて、アルミニウム素管体の表面に、上記方法でテーパー形状の孔（ポア）を形成させ、それをナノ構造体作製用のドラム状型体とし、該ナノ構造体作製用ドラム状型体に、連続的にナノ構造体形成材料を埋め込んだ後に剥離することによって、例えばグラビア印刷のように、ナノ構造体を連続的に作製する方法の検討を行なっていた。

【0012】

すなわち、ナノ構造体作製用ドラム状型体の出発物体として、アルミニウム蒸着膜に代えてアルミニウム素管体を使用して、ナノ構造体作製用ドラム状型体に関して検討を行なっていた。
ここで、「アルミニウム素管体」とは、ドラム形状の型体を作製するため、上記のように陽極酸化とエッチング等の孔拡大処理とを交互に繰り返すことにより、テーパー形状の孔（ポア）を形成する際に供される、アルミニウム材料を用いた管材をいうが、後述する中間工程を行ってからテーパー形状の孔（ポア）を作製する場合には、中間工程に供されるアルミニウム材料を用いた管材のことも「アルミニウム素管体」という。

【0013】

しかし、型体の出発物体としてアルミニウム素管体を使用した場合、型体の出発物体としてアルミニウム蒸着膜を使用したときに発生していた前記した問題は発生しないという極めて優れた性能を有する型体が得られるものの、蒸着膜を利用したものに比較すれば通常はアルミニウムの材料の純度が低いために、アルミニウム素管体から得られる型体を転写して得られるナノ構造体の表面には、例えば、点状の欠陥が目視できる場合がある等、問題点が新たに発生することがあった。また、保存時の安定性や、印刷時の耐久性等を考慮したドラム状型体は、十分には検討されていなかった。

【0014】

アルミニウム素管体は、上記点状の欠陥等を少ないものとするため、高純度のアルミニウム材料である、アルミニウム純度が９９．１質量％以上のアルミニウム材料を用いることが必須であるが、アルミニウム純度が高いアルミニウムは概して柔らかく、型体として用いた場合には基材（アルミニウム材料ａ）が柔らかいものであるために、型体表面に傷がつき易い等、型体の耐久性が十分ではなかった。
本発明者らは、テーパー形状の孔（ポア）の下側に連続して細孔形状部（層）を有する型体を検討し、型体の表面硬度を向上させて耐久性を向上させた（特許文献８）。しかし、このような型体であっても、管状のアルミニウム自体は柔らかいものであるため、ドラム状型体が印刷中の圧力で変形し易かったり、型体の保管中に変形する等の問題が発生したりしていた。

【0015】

型体の保管は、通常、型体の表面を傷つけないため、直接、全体を台等に載せることはなく、該型体の両末端を係止溝等で支持して水平に保管する。その際、該型体の長さ方向の略中央部が重力で下がり、すなわち、型体が自重でたわむ現象が起こることが判明し、それが、型体からナノ構造体を製造する際の生産安定性、型体自体の保存安定性を損なっていることが判明した。

【0016】

特に、ナノ構造体を、ＦＤＰ、商業ディスプレイ、額、展示ケース等に使用する場合等では、一般に大面積を要するので、前記した問題点が重大になる場合がある。また、欠陥の存在と透明性の悪化は、商品価値を著しく下げてしまうため、これらの性能については非常に高度に要求される。

【0017】

すなわち、本発明が解決しようとする課題は、アルミニウム素管体の表面に陽極酸化皮膜形成工程とエッチング工程を繰返し行なって得られるテーパー形状を有するポアをその表面に有するナノ構造体作製用ドラム状型体を用い、それを鋳型として表面形状を転写して得られるナノ構造体において、前記した問題点を解決することにある。
特に、型体の経時保存安定性、該型体からナノ構造体を製造するときの、安定した優れた連続生産性、ナノ構造体の表面に発生する目視できる欠陥等を改良し、ナノ構造体作製用ドラム状型体を安価に提供すること等を課題とする。

【0018】

以下、本発明において、「ナノ構造体作製用ドラム状型体の表面又はナノ構造体の表面に存在する目視できる点状等の欠陥」を、単に「点欠陥」と略記し、ナノ構造体作製用ドラム状型体の両末端を係止溝で支持して経時保管した際の、該型体の長さ方向の略中央部が自重で下がる長さ方向のたわみ現象を、単に「たわみ」と略記することがある。

【課題を解決するための手段】

【0019】

そこで、本発明は、前記背景技術、及び、発明者が新たに見出した上記課題の解決の必要性に鑑みてなされたものであり、本発明者は、アルミニウム素管体を、最も外側にアルミニウム材料パイプＡ（以下、単に「パイプＡ」と略記する場合がある）を、内側に金属材料パイプＢ（以下、単に「パイプＢ」と略記する場合がある）を有する、少なくとも２層構造とし、該アルミニウム材料パイプＡを構成するアルミニウム材料ａがアルミニウム純度９９．１質量％以上であり、かつ、それぞれの材料のビッカース硬さ（Ｈｖ）の関係を規定すれば、前記した問題点を解消し、上記課題を解決できることを見出して本発明に至った。

【0020】

更に、パイプＡのアルミニウム材料に含有される種々の特定の不純物を低減（アルミニウムの高純度化等）したり、ビッカース硬さ（Ｈｖ）を含む種々の物性について規定したり、パイプＡの成形方法（成形時のダイスの形状等）を特定したりすれば、より前記問題点を解消して上記課題を解決できることを見出した。
また、パイプＢの金属材料の種類、該金属材料がアルミニウム材料である場合には、アルミニウム以外の物質の含有量の制御、パイプＢのビッカース硬さ（Ｈｖ）を含む種々の物性等を規定すれば、より前記問題点を解消して上記課題を解決できることを見出した。

【0021】

また、パイプＡとパイプＢそれぞれの上記した純度や物性の相対的な関係を規定したり、パイプＡとパイプＢとから２層構造を得る際の製造方法を特定したりすれば、更に前記問題点を解消して上記課題を解決できることを見出した。

【0022】

すなわち、本発明は、ナノ構造体作製用ドラム状型体であって、
アルミニウム素管体の表面に陽極酸化処理する陽極酸化皮膜形成工程と該陽極酸化皮膜をエッチング処理するエッチング工程のふたつの工程を繰り返し行うことによって、該表面に、少なくともある一の方向に対し平均周期５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下でテーパー形状を有するポアが形成されたナノ構造体作製用ドラム状型体であって、
該アルミニウム素管体は、最も外側に厚さ１ｍｍ以上のアルミニウム材料パイプＡが存在し、該アルミニウム材料パイプＡの内側に金属材料パイプＢが存在する少なくとも２層構造を有しており、
該アルミニウム材料パイプＡを構成するアルミニウム材料ａのアルミニウム純度が９９．１質量％以上であり、かつ、該金属材料パイプＢを構成する金属材料ｂのビッカース硬さ（Ｈｖ）の方が、該アルミニウム材料ａのビッカース硬さ（Ｈｖ）より大きいものであることを特徴とするナノ構造体作製用ドラム状型体を提供するものである。

【0023】

また、本発明は、上記のナノ構造体作製用ドラム状型体を製造する製造方法であって、外側の上記アルミニウム材料パイプＡの内側に、上記金属材料パイプＢを挿嵌するクラッド加工をする工程を含むことを特徴とするナノ構造体作製用ドラム状型体の製造方法を提供するものである。

【0024】

また、本発明は、上記のナノ構造体作製用ドラム状型体を製造する製造方法であって、外側の上記アルミニウム材料パイプＡの内側に、上記金属材料パイプＢを、焼きバメ及び冷やしバメから選ばれる少なくともひとつの工程を用いて嵌め込む工程を含むことを特徴とするナノ構造体作製用ドラム状型体の製造方法を提供するものである。

【0025】

また、本発明は、上記のナノ構造体作製用ドラム状型体にナノ構造体形成材料を連続的に埋め込んだ後に、該ナノ構造体形成材料又は該ナノ構造体形成材料が硬化した材料を、該ナノ構造体作製用ドラム状型体から連続的に剥離することを特徴とするナノ構造体の製造方法を提供するものである。

【0026】

また、本発明は、「上記のナノ構造体作製用ドラム状型体の製造方法」を用いてナノ構造体作製用ドラム状型体を製造し、得られたナノ構造体作製用ドラム状型体にナノ構造体形成材料を連続的に埋め込んだ後に、該ナノ構造体形成材料又は該ナノ構造体形成材料が硬化した材料を、該ナノ構造体作製用ドラム状型体から連続的に剥離することを特徴とするナノ構造体の製造方法を提供するものである。

【0027】

また、本発明は、上記のナノ構造体作製用ドラム状型体にナノ構造体形成材料を連続的に埋め込んだ後に、該ナノ構造体形成材料又は該ナノ構造体形成材料が硬化した材料を、該ナノ構造体作製用ドラム状型体から連続的に剥離してなるものであることを特徴とするナノ構造体を提供するものである。

【発明の効果】

【0028】

本発明によれば、前記問題点と課題を解決し、型体製造の出発物体として、アルミニウム蒸着膜に代えてアルミニウム素管体を使用することによって、型体の製造コストがかからない、メンテナンスが容易である、アルミニウム蒸着膜ではないので膜の剥離が起こり得ないためナノ構造体作製用の型体としての寿命が長い、大面積の型体が容易に製造できる等の効果を奏し、ナノ構造体の生産効率、ナノ構造体の製造コスト等に関して極めて有利となる。

【0029】

更に、アルミニウム素管体から得られる本発明のナノ構造体作製用ドラム状型体を用いれば、その型体の表面を転写して得られるナノ構造体で、「点欠陥」を極めて少なくすることが可能である。

【0030】

また、ナノ構造体作製用ドラム状型体の保管は、通常は円筒状の型体の両末端を治具で支持して保管するが、その際、本発明のナノ構造体作製用ドラム状型体では、長期に保管しても「たわみ」が生じ難いため、型体自体の経時保存安定性が向上する。
よって、本発明のアルミニウム素管体から得られる本発明のナノ構造体作製用ドラム状型体を用いれば、その型体の表面を転写して得られるナノ構造体で、「点欠陥」を極めて少なくすることが可能であると同時に、型の保存時等に発生するたわみ等の型の変形を防止し、印刷時の蛇行を抑制して安定した連続印刷性を達成し、また、たわみ等の型の変形に起因するナノ構造体の膜厚ムラを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】本発明のナノ構造体作製用ドラム状型体の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真（１０００００倍、右下の１０目盛が５００ｎｍ）である。

【図2】本発明におけるナノ構造体の表面の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真（１０００００倍、右下の１０目盛が５００ｎｍ）である。

【図3】本発明のナノ構造体作製用ドラム状型体の製造方法の概略を示す工程図である。

【図4】ナノ構造体作製用ドラム状型体の表面の「欠陥」の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。 （ａ）右下の１目盛が１００ｎｍ、（ｂ）右下の１目盛が１０ｎｍ、（ｃ）右下の１目盛が１０ｎｍ

【図5】ナノ構造体の表面の「欠陥」の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真（５０００倍、右下の１０目盛が１０μｍ（＝１００００ｎｍ））である。

【図6】押出成形のダイス形状を示す概略横断面図である。 （ａ）マンドレル押出成形のダイス形状 （ｂ）ポートホール押出成形のダイス形状

【図7】ナノ構造体作製用ドラム状型体を用い連続的にナノ構造体を製造する製造方法の一例を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0032】

以下、本発明について説明するが、本発明は、以下の具体的形態に限定されるものではなく、技術的思想の範囲内で任意に変形することができる。

【0033】

本発明のナノ構造体作製用ドラム状型体は、表面に存在するテーパー形状を有するポアに、ナノ構造体形成材料を埋め込んだ後に、該ナノ構造体形成材料又は該ナノ構造体形成材料が硬化した材料を剥離することによって、ナノ構造体を連続的に作製するためのものであって、
アルミニウム素管体の表面を陽極酸化処理する陽極酸化皮膜形成工程と該陽極酸化皮膜をエッチング処理するエッチング工程のふたつの工程を繰り返し行うことによって、表面に、少なくともある一の方向に対し平均周期５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下でテーパー形状を有するポアが形成されたものであって、
該アルミニウム素管体は、最も外側に厚さ１ｍｍ以上のアルミニウム材料パイプＡが存在し、該アルミニウム材料パイプＡの内側に金属材料パイプＢが存在する少なくとも２層構造を有しており、該アルミニウム材料パイプＡを構成するアルミニウム材料ａのアルミニウム純度が９９．１質量％以上であり、かつ、該金属材料パイプＢを構成する金属材料ｂのビッカース硬さ（Ｈｖ）の方が、該アルミニウム材料ａのビッカース硬さ（Ｈｖ）より大きいものであることを特徴とする。

【0034】

＜ナノ構造体作製用ドラム状型体の態様＞
本発明におけるナノ構造体作製用ドラム状型体の最表面は、アルミニウム素管体の表面に陽極酸化皮膜が形成されたものであり、該陽極酸化皮膜は、少なくともある一の方向に対し平均周期５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下でポアを有している。
図２に、本発明のナノ構造体作製用ドラム状型体の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真（１０００００倍）を示した。

【0035】

ナノ構造体作製用ドラム状型体は、その最表面の形状を転写させて、ナノ構造体を作製するためのものであるので、本発明におけるナノ構造体作製用ドラム状型体の表面は、そこから得られるナノ構造体の表面と同様な上記形状を有している。
該型体は、ナノ構造体を製造する際の鋳型となるものであるから、その表面形状は、上記したナノ構造体の表面形状（凸部又は凹部の平均高さ又は平均深さと、その凸部又は凹部の、少なくともある一の方向に対しての平均周期）と一致する。型体の好ましい表面形態は、ナノ構造体の好ましい表面形態と同様である。

【0036】

本発明の型体の好ましい形態は、その表面に、少なくともある一の方向に対し平均周期５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下でテーパー形状を有するポアが形成されたものである。
ポアは、ランダムに配置されていてもよいし、規則性を持って配置されていてもよいが、本発明のように、アルミニウム素管体の表面を処理して該表面にテーパー形状を有するポアを形成した型体では、通常は、ポアはランダムに形成（配置）される。

【0037】

また、少なくとも、ある一の方向について、平均周期が５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下となるように配置されていればよく、全ての方向に、その平均周期が５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下となっている必要はない。
平均周期は、好ましくは、１００ｎｍ〜２５０ｎｍであり、特に好ましくは、１５０ｎｍ〜２００ｎｍである。

【0038】

ポアの深さについては、平均深さで、１００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下が好ましい。平均深さが小さすぎると、可視光の反射防止性の向上等の良好な光学特性が発現されない場合があり、一方、大きすぎると、可視光の反射防止としてそれ以上の向上が見られなかったり、型体やナノ構造体の製造が困難になったりする場合がある。
平均深さは、好ましくは、１５０ｎｍ〜６００ｎｍであり、特に好ましくは、２００ｎｍ〜５００ｎｍである。

【0039】

上記した「少なくともある一の方向に対し平均周期５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下でテーパー形状を有するポア」は、アルミニウム素管体の表面に対して、陽極酸化処理する陽極酸化皮膜形成工程と該陽極酸化皮膜をエッチング処理するエッチング工程のふたつの工程を繰り返し行うことによって形成されたものである。以下、このふたつの工程を総称して、「ポア形成工程」ということがある。
上記ふたつの工程を繰り返し行うことによって（ポア形成工程によって）、アルミニウム素管体の表面に、酸化アルミニウムよりなる「テーパー形状を有するポア」が形成されて、その最表面にテーパー形状を有するポアが形成されたナノ構造体作製用ドラム状型体となる。ポア形成工程の前に、後述する中間工程を有していてもよく、該中間工程を有していることが好ましい。

【0040】

本発明のナノ構造体作製用ドラム状型体は、最も外側に厚さ１ｍｍ以上のアルミニウム材料パイプＡが存在し、その内側に金属材料パイプＢが存在する、少なくとも２層構造を有するアルミニウム素管体の表面に対して、上記ふたつの工程を繰り返し行うことによって、「テーパー形状を有するポア」が形成されたものである。
ここで、「アルミニウム素管体の表面」とは、パイプ状の円周側の表面をいう。パイプ状の円周側の全面に「テーパー形状を有するポア」が形成されていても、円周側の一部の面に「テーパー形状を有するポア」が形成されていてもよい。

【0041】

「２層構造を有する」とは、パイプＡとパイプＢからなる丁度２層構造をしていても、少なくともパイプＡとパイプＢとの２層構造を有していれば、アルミニウム素管体としては３層構造以上をしていてもよい。
具体的には、例えば、パイプＢの更に内側に、３層目の層を有していてもよく、更にその内側に４層目以上の層を有していてもよく、パイプＡとパイプＢとの間に、別の１層以上の層を有していてもよい。ただし、パイプＡの円周側の表面は、アルミニウム素管体の最表面であり、パイプＡの円周側の表面の更に外側には別の層はない。

【0042】

上記構造は、アルミニウム素管体の最表面に対して、要すれば中間工程及び必須のポア形成工程を施して形成され、その結果、ナノ構造体作製用ドラム状型体となるものであるから、上記構造は、ナノ構造体作製用ドラム状型体に対してもいえることである。

【0043】

アルミニウム素管体の外径、又は、ナノ構造体作製用ドラム状型体の外径は、特に限定はないが、１０ｍｍ以上５００ｍｍ以下が好ましく３０ｍｍ以上３５０ｍｍ以下がより好ましく、７０ｍｍ以上２５０ｍｍ以下が特に好ましい。
上限が上記以下であることにより、型体に不必要にコストをかけることがなく、型体が重くなりすぎず、取り扱いが容易になり、たわみも更に少なくなる。また、下限が上記以上であることにより、高速度で連続的にナノ構造体を作製できる、型体の寿命が延びる等の効果がある。

【0044】

パイプＡの厚さは、１ｍｍ以上であることが必須である。１ｍｍ以上であることによって、本発明からは、アルミニウム材料パイプＡが蒸着又はメッキによって製造されたものは除かれる。パイプＡの厚さは、１ｍｍ以上であることが必須であるが、２ｍｍ以上５０ｍｍ以下であることが好ましく、３ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることが特に好ましい。上限が上記以下であると、軽くなるため、たわみ難く、コストもかからない。
下限が上記以上であると、リペア回数が多くできること、素管体自身の強度が上がる等の特長がある。なお、「リペア」とは、アルミニウム素管体に前記ポア作製工程を行って型体とし、ナノ構造体作製用の型体として使用した後、表面の凹凸を切削して平滑化し、再びポア作製工程を行って、型体を再生することをいう。

【0045】

パイプＢの厚さは、１ｍｍ以上５０ｍｍ以下であることが好ましく、２ｍｍ以上４０ｍｍ以下であることがより好ましく、３ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることが特に好ましい。
上限が上記以下であると、それ以上厚くても「たわみ」がそれ以上抑制できないので無駄がなくコスト的に有利であり、型体自身の重さも軽くなる。下限が上記以上であると、型体の「たわみ」の発生が抑制できる等の効果を奏する。

【0046】

アルミニウム素管体の厚さは、３ｍｍ以上５０ｍｍ以下であることが好ましく、４ｍｍ以上４０ｍｍ以下であることがより好ましく、５ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることが特に好ましい。上限が上記以下であると、それ以上厚くても「たわみ」がそれ以上抑制できないので無駄がなくコスト的に有利であり、型体自身の重さも軽くなる。下限が上記以上であると、型体の「たわみ」の発生が抑制できる等の効果を奏する。

【0047】

前記アルミニウム材料パイプＡを構成するアルミニウム材料ａのアルミウム純度が９９．１質量％以上であり、かつ、前記金属材料パイプＢを構成する金属材料ｂのビッカース硬さ（Ｈｖ）の方が、アルミニウム材料ａのビッカース硬さ（Ｈｖ）より大きいものであることが必須である。
ビッカース硬さ（Ｈｖ）は、日本工業規格、ＪＩＳ Ｂ７２２５，Ｚ２２４４によって測定され、算出されたものとして定義される。単位は付けないが、「ｋｇｆ／ｍｍ^２」であるように算出する。

【0048】

アルミニウム材料ａのアルミウム純度が９９．１質量％以上であり、かつ、金属材料ｂのビッカース硬さ（Ｈｖ）の方が、アルミニウム材料ａのビッカース硬さ（Ｈｖ）より大きいと、型体やナノ構造体における「点欠陥」の発生を抑制することと、型体の「たわみ」の発生を回避することとの両立が可能となる。
「点欠陥」の発生抑制は、最表面であるアルミニウム材料パイプＡを構成するアルミニウム材料ａに依存し、「たわみ」の抑制は、金属材料パイプＢを構成する金属材料Ｂに依存する。

【0049】

「点欠陥」とは、「ナノ構造体作製用ドラム状型体の表面又はナノ構造体の表面に存在する目視できる点状等の欠陥」をいう。
図４に、ナノ構造体作製用ドラム状型体の表面の代表的「欠陥」の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真を示し、図５に、ナノ構造体の表面の代表的「欠陥」の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真を示す。
「欠陥」の大きさは、目視できれば限定はないが、平均の差渡し長さとして約３０μｍ〜約１０００μｍである。また、形状は、点状に限らず、図４及び図５に示したように種々ある。

【0050】

型体の表面に発生する「点欠陥」は、成形後のパイプＡの側面の表面には現れない場合がある。
しかしながら、該アルミニウム素管体の円周側の表面に対し、すなわち、パイプＡの円周側の表面に対し、陽極酸化処理とエッチング処理とを繰り返し行って、該表面にテーパー形状を有するポアを形成するポア形成工程を行なった後の型体の表面では目視できるようになる。
このため、「点欠陥」の存在には気付き難く、最終的な型体の表面又はナノ構造体の表面で初めて目視できる（存在に気付く）。従って、「点欠陥」の原因が、ポア形成工程より前のパイプＡの表面にあることは極めて推定し難い。

【0051】

＜＜アルミニウム材料パイプＡの材質＞＞
具体的には、アルミニウム材料ａのビッカース硬さ（Ｈｖ）は、１０〜３５が好ましく、１２〜３０がより好ましく、１５〜２５が特に好ましい。
ビッカース硬さ（Ｈｖ）の上限が上記以下であると、アルミニウム材料ａのアルミニウム純度が高い場合であっても作製することができ、また、不必要にアルミニウム材料のアルミニウム純度を上げることが避けられコスト的に有利である。一方、ビッカース硬さ（Ｈｖ）の下限が上記以上であると、アルミニウムパイプを容易に作ることができたり、ドラム状型体の強度を高め、圧力や自重で変形し難くすることができたり、傷つき難くなる。
一般に、アルミニウム材料では、アルミニウムの純度が高くなると、ビッカース硬さ（Ｈｖ）が小さくなり、押し出しや引き抜きの加工応力の作用によって大きくなる傾向がある。

【0052】

アルミニウム材料ａは、主成分がアルミニウム（Ａｌ）であるものをいい、いわゆる純アルミニウム（例えば、１０００系）、アルミニウム合金の何れでもよい。ここで、「主成分」とは８０質量％以上で含有されている金属成分をいう。
純アルミニウム（１０００系）以外のアルミニウム材料、すなわちアルミニウム合金であっても「点欠陥」を生じさせない場合は、アルミニウム合金も用いられ得る。特に、後述するように、鉄、ケイ素及び銅以外の金属は、含有量が多くても比較的「点欠陥」の原因にはなり難いので、そのようなアルミニウム合金は好適に用いられ得る。

【0053】

「純アルミニウム」とは、純度９９．０質量％以上のアルミニウムをいい、本発明で使用可能な「純アルミニウム」としては、アルミニウム純度９９．１質量％以上であり、好ましくは純度９９．５質量％以上、より好ましくは純度９９．８５質量％以上、特に好ましくは純度９９．９５質量％以上、更に好ましくは純度９９．９７質量％以上、最も好ましくは純度９９．９９質量％以上である。純度が低いと、不純物金属の種類にもよるが、「点欠陥」が生じる原因になる場合がある。

【0054】

「アルミニウム合金」は特に限定はないが、例えば、Ａｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系合金（２０００系）、Ａｌ−Ｍｎ系合金（３０００系）、Ａｌ−Ｍｇ系合金（５０００系）、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金（６０００系）等が挙げられる。アルミニウム合金は、「点欠陥」が生じない範囲で用いられる。特に、マグネシウム（Ｍｇ）が多いものは、「点欠陥」が生じ易い場合がある。
これらの中でも、「点欠陥」が生じ難い点から、前述した、アルミニウム純度９９．１質量％以上の「純アルミニウム」が好ましい。

【0055】

本発明において、アルミニウム材料ａの鉄（Ｆｅ）の含有量は、１００質量ｐｐｍ以下であることが好ましい。
従って、中間工程において取り付けられた印刷機用の軸等の付帯物を除いた本体の型体部分も、鉄成分を１００質量ｐｐｍ以下で含有するものであることが好ましい。
ここで、「質量ｐｐｍ」とは、単位を質量として算出した「ｐｐｍ」をいう。以下、「質量ｐｐｍ」を単に「ｐｐｍ」と略記する場合がある。

【0056】

アルミニウム材料ａ、「印刷機用の軸等の付帯物を除いたナノ構造体作製用ドラム状型体の最外層」の部分の何れにおいても、鉄（Ｆｅ）は、１００質量ｐｐｍ以下であることが好ましく、６０ｐｐｍ以下がより好ましく、２５ｐｐｍ以下が特に好ましく、１０ｐｐｍ以下が更に好ましく、５ｐｐｍ以下が最も好ましい。
また、下限は特に限定はないが、必要以上に鉄の含有量が低いアルミニウム材料パイプＡを作ろうとすると、製造コストが上昇するので、０．１ｐｐｍ以上が好ましく、０．５ｐｐｍ以上がより好ましく、１ｐｐｍ以上が特に好ましい。

【0057】

アルミニウム材料ａ、「軸等の付帯物を除いたナノ構造体作製用ドラム状型体の最外層」の何れにおいても、鉄（Ｆｅ）の含有量が上記範囲内であると、アルミニウム材料ａのビッカース硬さ（Ｈｖ）を前記した範囲にし易く、アルミニウム材料ａのビッカース硬さ（Ｈｖ）を、金属材料ｂのビッカース硬さ（Ｈｖ）より小さくし易い。
また、鉄（Ｆｅ）の含有量が上記範囲内であると、ナノ構造体作製用ドラム状型体に「点欠陥」がなくなる、又は、極めて少なくなる。従って、その型体から得られたナノ構造体にも、「点欠陥」がなくなる、又は、極めて少なくなる。
微小な点欠陥はヘイズを上昇させる要因となるため、鉄（Ｆｅ）の含有量が上記範囲内であると、型体の微小な点欠陥を抑制することができ、該型体から得られたナノ構造体のヘイズは小さくなり、可視光における透明性が良好となる。
鉄の含有量は、製造コスト等を考慮しなければ、低ければ低い程、型体やナノ構造体の「欠陥」は少なくなり、ナノ構造体のヘイズ（透明性）は良好となる。

【0058】

なお、鉄（Ｆｅ）の含有量の増大が、「点欠陥」やヘイズに及ぼす影響は、ナノ構造体作製用ドラム状型体であっても、該ドラム状型体に代えて平面型体で評価しても、傾向はほぼ同一である。従って、型体やナノ構造体の「点欠陥」やナノ構造体のヘイズについては、ドラム状型体に代えて平面型体で評価することも可能である。

【0059】

アルミニウム材料ａ中の鉄（Ｆｅ）以外の元素については、鉄（Ｆｅ）、ケイ素（Ｓｉ）及び銅（Ｃｕ）の合計の含有量が３００質量ｐｐｍ以下であることが、型体やナノ構造体の「点欠陥」をなくす又は少なくするためや、ナノ構造体のヘイズを下げるために好ましい。
すなわち、上記アルミニウム材料ａ、及び／又は、上記「印刷機に取り付け用の軸等の付帯物を除いたナノ構造体作製用ドラム状型体の最外層」に含有する異種金属成分（アルミニウム以外の成分）が、鉄（Ｆｅ）、ケイ素（Ｓｉ）及び銅（Ｃｕ）の合計で３００質量ｐｐｍ以下含有するようなナノ構造体作製用ドラム状型体が好ましい。

【0060】

鉄、ケイ素及び銅の合計は、より好ましくは２００質量ｐｐｍ以下、特に好ましくは１００質量ｐｐｍ以下、更に好ましくは７０質量ｐｐｍ以下、最も好ましくは４０質量ｐｐｍ以下である。
鉄、ケイ素及び銅の合計を上記した範囲に含むときに、型体やナノ構造体の「点欠陥」が極めて少なくなり、またナノ構造体のヘイズをより下げるので特に好ましい。

【0061】

アルミニウム材料ａ、「軸等の付帯物を除いたナノ構造体作製用ドラム状型体の最外層」の何れにおいても、チタン（Ｔｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、マンガン（Ｍｎ）等の「鉄、ケイ素及び銅以外の元素」についても、含有量が多すぎると「点欠陥」が発生する場合がある。

【0062】

「鉄、ケイ素及び銅以外の元素」の含有量は、型体やナノ構造体の「点欠陥」や、ナノ構造体のヘイズに対して、「鉄」の含有量や「鉄、ケイ素及び銅の合計」の含有量に比べれば影響は大きくない。しかしながら、何れの金属も、多く含有するとアルミニウム材料ａのビッカース硬さ（Ｈｖ）が増し、アルミニウム材料ａのビッカース硬さ（Ｈｖ）を、金属材料ｂのビッカース硬さ（Ｈｖ）より小さくし難くなる。

【0063】

具体的には、マグネシウム（Ｍｇ）は、５０００ｐｐｍ以下が好ましく、３０００ｐｐｍ以下がより好ましく、１０００ｐｐｍ以下が特に好ましい。また、チタン（Ｔｉ）については、５００ｐｐｍ以下が好ましく、３００ｐｐｍ以下がより好ましく、１００ｐｐｍ以下が特に好ましい。

【0064】

＜＜金属材料パイプＢの材質＞＞
一方、金属材料パイプＢを構成する金属材料ｂのビッカース硬さ（Ｈｖ）は、具体的には、３０〜５００が好ましく、４０〜２６０がより好ましく、４０〜１５０が特に好ましく、５０〜１００が更に好ましい。
ビッカース硬さ（Ｈｖ）の下限が上記以上であると、「たわみ」（型体の両末端を支持して保管した際の、長さ方向の略中央部が自重で下がる現象）が起き難く、型体を経時保管しても、その表面を転写して、問題なくナノ構造体を連続的に作製することができる、また、印刷時の印圧や、印刷基材の不慮の挟み込みによってドラム状型体が変形するようなトラブルを防ぎ易くなったり、型体の寿命を長くしたりするという優れた効果も奏する。
一方、ビッカース硬さ（Ｈｖ）の上限が上記以下であると、不必要に「たわみ」を過剰抑制することがなく、金属材料ｂとして用いられる材料の種類幅が広がり、コスト的に有利となる。

【0065】

アルミニウム素管体がアルミニウム材料ａ１で構成されるアルミニウム材料パイプＡ１と、金属材料ｂ１で構成される金属材料パイプＢ１の２層からなる時のアルミニウム材料ａ１のビッカース硬さ（Ｈｖ）と金属材料ｂ１のビッカース硬さ（Ｈｖ）との差は、１以上が好ましく、５以上がより好ましく、１０以上が特に好ましく、２０以上が更に好ましく、３０以上が最も好ましい。上記ビッカース硬さ（Ｈｖ）の差は、４７０以下が好ましく、２３０以下がより好ましく、１５０以下が特に好ましく、１２０以下が更に好ましく、１００以下が最も好ましい。
上記ビッカース硬さ（Ｈｖ）の差が上記下限値以上であれば、「たわみ」を抑制する効果があり、上記上限値以下であればアルミニウム素管体を作製することが容易となる。

【0066】

金属材料パイプＢを構成する金属材料ｂとしては、そのビッカース硬さ（Ｈｖ）が、アルミニウム材料パイプＡを構成するアルミニウム材料ａのビッカース硬さ（Ｈｖ）より大きいものであれば、特に限定なく用いられるが、アルミニウム合金；ステンレス、鉄、銅、ニッケル、チタン、真鍮、マグネシウム等の金属；それら金属の合金；等が、ビッカース硬さ（Ｈｖ）を好適範囲に収め易い、型体に「たわみ」を生じさせ難い、コスト的に有利である、パイプＢをパイプＡに挿嵌させる加工、すなわちパイプＡをパイプＢに外嵌させる加工が容易である、焼きバメ及び冷やしバメから選択される少なくともひとつの工程を行い易い等から好ましい。

【0067】

金属材料ｂとしては、中でも、アルミニウム材料ｂ、ステンレス、鉄、鉄合金、銅、銅合金、ニッケル、ニッケル合金、チタン及びチタン合金よりなる群から選ばれる金属材料が、上記効果を奏する点で、また、入手のし易さの点から特に好ましい。
ここで、金属材料ｂとして使用する「アルミニウム材料ｂ」は、アルミニウム材料ａよりもビッカース硬さ（Ｈｖ）が大きければよく、アルミニウム材料ａよりアルミニウム純度の低いアルミニウム材料、アルミニウム合金が好ましく用いられる。アルミニウム合金としてはＡｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系合金（２０００系）、Ａｌ−Ｍｇ系合金（５０００系）、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金（６０００系）が好ましい。硬度が高く、入手し易いからである。
そのため、金属材料ｂとしては、アルミニウム材料ｂが最も好ましい。

【0068】

上記アルミニウム材料ｂのビッカース硬さ（Ｈｖ）は３０以上であることが好ましいが、より好ましくは４０以上２００以下であり、特に好ましくは５０以上１８０以下である。ビッカース硬さ（Ｈｖ）の下限が上記以上であると、型体を経時保管しても、「たわみ」が生じ難く、印刷時に型体の変形が発生し難いので、安定に連続印刷ができたり、「たわみ」が原因のナノ構造体の膜厚ムラが発生し難く、好適にナノ構造体を作製することができる。
一方、ビッカース硬さ（Ｈｖ）の上限が上記以下であると、アルミニウム材料ｂとして用いられる材料の種類幅が広がり、コスト的に有利となる。

【0069】

アルミニウム材料ｂとしては、前記物性や純度の要件（アルミニウム材料ｂとの相対的な物性の関係）を満たせば特に限定はなく、ＪＩＳの呼称で、１０００系、２０００系、３０００系、４０００系、５０００系、６０００系、７０００系等が用いられるが、例えば、Ａｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系合金（２０００系）、Ａｌ−Ｍｇ系合金（５０００系）、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金（６０００系）等が好ましいものとして挙げられる。また、重複はあるが、ジュラルミン（銅、マグネシウム、マンガンとの合金）、超ジュラルミン（銅、マグネシウムとの合金）、超々ジュラルミン（亜鉛、マグネシウム、銅との合金）等も挙げられる。

【0070】

アルミニウム材料ｂのアルミニウム以外の金属等の含有量は、ビッカース硬さ（Ｈｖ）を高くすることができる点、コストの点等から、１質量％以上２０質量％以下が好ましく、３質量％以上１５質量％以下が特に好ましい。

【0071】

＜ナノ構造体作製用ドラム状型体の製造＞
図３に、本発明のナノ構造体作製用ドラム状型体１の製造方法の好ましい一例の概略を示す。限定はされないが、好ましい型体の製造方法は以下の通りである。
外側の上記アルミニウム材料パイプＡ２２ａの内側に、上記金属材料パイプＢ２２ｂを挿嵌する（若しくは、内側の上記金属材料パイプＢ２２ｂの外側に、上記アルミニウム材料パイプＡ２２ａを外嵌する）、若しくは、焼きバメ及び冷やしバメから選択される少なくともひとつの工程を用いて、アルミニウム材料パイプＡと金属材料パイプＢが隙間なく密着するように嵌めることによって作製する。

【0072】

こうして得られたアルミニウム素管体２２は、必要に応じて中間工程を経て、ポア形成工程で、陽極酸化皮膜形成工程とエッチング工程を繰り返し行なわれることによって、アルミニウム素管体２２の表面（アルミニウム材料パイプＡ２２ａの円周側の表面）に、所定のナノ構造を有するポアを形成され、ナノ構造体作製用ドラム状型体１が製造される。

【0073】

＜＜金属材料パイプＢの作製＞＞
金属材料パイプＢの作製方法は特に限定はないが、成形で作製することが好ましい。成形方法は、限定はされないが、金型成形、圧延成形、押出成形、引抜成形等の公知の方法が用いられる。

【0074】

＜＜アルミニウム材料パイプＡの作製＞＞
アルミニウム材料パイプＡの作製方法は特に限定はないが、成形で作製することが好ましい。
成形で作製する場合は、成形方法は、限定はされないが、金型成形、圧延成形、押出成形、引抜成形等の公知の方法が用いられる。中でも、押出成形、引抜成形等がより好ましく、押出成形ではマンドレル押出成形が特に好ましい。

【0075】

＜＜＜アルミニウム材料パイプＡの押出成形＞＞＞
アルミニウム材料体２１を用いて、アルミニウム材料パイプＡ２２ａを作製する。
「アルミニウム材料体２１」は、アルミニウム材料でできており、これを用いて、押出成形をして、アルミニウム材料パイプＡ２２ａを作製する。
その際、特に好ましくはマンドレル押出成形をして、アルミニウム材料パイプＡ２２ａを作製する。
アルミニウム材料体２１の形状は、押出成形できるような形状であれば特に限定はなく、一般には、押出成形に使用される装置からの要請で決められる。

【0076】

［マンドレル押出成形］
本発明のナノ構造体作製用ドラム状型体１の製造方法においては、アルミニウム材料パイプＡ２２ａを、アルミニウム材料体を用いてマンドレル押出成形することによって作製することが特に好ましい。
押出成形には、熱間押出、温間押出及び冷間押出があるが、押出圧力が低くても押出可能である点、寸法精度が出し易い点、偏肉が発生し難い点、反り難い点、温間押出及び冷間押出では押出時の発熱を冷却しなくてはならないが、冷却が不要である点、等から熱間押出がより好ましい。

【0077】

本願発明において、「マンドレル押出成形」とは、アルミニウム材料体にマンドレルを貫通させてセットし、これを押付けて成形する方法であり、マンドレルとダイスの空隙部の形状で管状に成形する成形方法をいう。

【0078】

マンドレル押出成形以外の成形方法、例えば、汎用されているポートホール押出成形であると、たとえ、パイプＡを構成するアルミニウム材料ａのアルミニウム純度が高い場合であっても、型体やナノ構造体に「点欠陥」が生じる場合がある。
更には、アルミニウム純度９９．１質量％以上のアルミニウム材料ａであっても、鉄を１００ｐｐｍ以下で含有するアルミニウム材料ａであっても、鉄、ケイ素及び銅の合計を３００質量ｐｐｍ以下で含有するアルミニウム材料ａであっても、型体に「点欠陥」が生じる場合がある。また、型体に「欠陥」が生じれば、ナノ構造体にも「点欠陥」が生じたり、ヘイズが上昇したりする場合がある。

【0079】

押出成形には、マンドレル押出成形、ポートホール押出成形等がある。図６に、押出成形のダイス形状の概略横断面図を示す。図６（ａ）はマンドレル押出成形のダイス形状であり、図６（ｂ）はポートホール押出成形のダイス形状である。
マンドレル押出成形では、ダイスの断面形状が図６（ａ）のようになっているため、材料の融着部分がない。
一方、ポートホール押出成形では、ダイスの断面形状が図６（ｂ）のようになっているため、材料は押出時には板状になって分かれて出て来て、その後、押出加工熱によって融着されてドラム状になるため融着部分ができる。例えば、図６（ｂ）では６箇所の融着部分がある。

【0080】

ポートホール押出成形は、押出圧力が低くても押出可能である、製造コストがかからない、寸法精度が出せる等の点から、マンドレル押出成形より汎用的に用いられている。特に、柔らかい金属の場合、上記の点で優れる分だけ有利なポートホール押出成形が通常は使用される。
中でも、純度が高いアルミニウム材料は特に柔らかいので、通常はポートホール押出成形が用いられる。更に、鉄（Ｆｅ）を１００質量ｐｐｍ以下で含有するアルミニウム、及び、鉄、ケイ素及び銅の合計を３００質量ｐｐｍ以下で含有するアルミニウムは、何れも極めて柔らかいので、通常は当然にポートホール押出成形が用いられる。

【0081】

一方、柔らかいと、反り、偏肉等が出易く、寸法精度が出し難いので、また、特に偏肉は引き抜いても矯正し難いということもあり、柔らかい材料をマンドレル押出成形することは通常は考えられない。従って、極めて柔らかいアルミニウム材料体等を用いてわざわざマンドレル押出成形することは通常は考えられないが、本発明においては、マンドレル押出成形が「点欠陥」の発生を抑制するために好ましい。

【0082】

マンドレル押出成形以外の成形方法（例えば、ポートホール押出成形）であると、たとえ、鉄を１００ｐｐｍ以下で含有する場合であっても、更には、鉄を１００ｐｐｍ以下で含有し、かつ、鉄、ケイ素及び銅の合計を３００質量ｐｐｍ以下で含有する場合であっても、型体に「欠陥」が生じる場合がある。また、型体に「欠陥」が生じれば、ナノ構造体にも「欠陥」が生じたり、ヘイズが上昇したりする場合がある。例えば、ポートホール押出成形では前述のように分留部分があり、この部分で不純物を起因とする酸化物が作られる。ここで発生した酸化物は、陽極酸化とエッチングの繰り返しによって微細構造を作製する際に、目視できる点欠陥となり、これを型体としたナノ構造体にも目視できる点欠陥が発生し、ヘイズが高くなる場合がある。

【0083】

本発明において、マンドレル押出成形は熱間押出がより好ましいが、押出成形時の材料の温度は、具体的には、例えば、２５０〜７００℃が好ましく、３００〜６００℃がより好ましく、３５０〜５００℃が特に好ましい。
直接押出でも間接押出でもよく、液圧押出でも機械押出でもよい。また、押出圧力も適宜選択される。

【0084】

＜２層化工程＞
本発明のナノ構造体作製用ドラム状型体１の製造に用いられるアルミニウム素管体２２の製造方法は、特定せず何れの方法でも製造することができるが、金属材料パイプＢ２２ｂの外側に厚さ１ｍｍ以上のアルミニウム材料パイプＡ２２ａを外嵌させる、若しくは、焼きバメ、冷やしバメから選択される少なくともひとつの工程を用いて、アルミニウム材料パイプＡと金属材料パイプＢが隙間なく密着するようにする。

【0085】

＜＜パイプＢのパイプＡへの挿嵌、パイプＡのパイプＢへの外嵌＞＞
パイプＡを成形で作製した場合、パイプＢをパイプＡに挿嵌する（パイプＡをパイプＢに外嵌する）こと、若しくは、焼きバメ、冷やしバメから選択される少なくともひとつの工程を用いて、アルミニウム材料パイプＡと金属材料パイプＢが隙間なく密着するようにすることによって、２層構造を形成させて、アルミニウム素管体２２を作製する。

【0086】

挿嵌（外嵌）方法は特に限定はなく、例えば、パイプＡとパイプＢを共に等しい温度（好ましくは常温）で、要すれば圧力を加えて挿嵌（外嵌）する方法；パイプＡを加熱して熱膨張させておいて、そこにパイプＢを、要すれば圧力を加えて挿嵌し、その後に冷却する方法；パイプＡにパイプＢを挿嵌（外嵌）した後に、引き抜き加工を行う方法；等が挙げられる。上記方法は重複している場合も含む。

【0087】

中でも、金属材料パイプＢ２２ｂを挿嵌するクラッド加工する方法が、強い圧力で挿入される場合が多く、その場合には、パイプＡとパイプＢの機械的な密着性が強く、極めて外れることがなく、圧力に対して変形し難い、温度変化に強い（外れ難い）、膨張係数に関係なく金属を選定できる等の点から特に好ましい。
上記クラッド加工は、パイプＢをパイプＡに圧入、又は、同時引抜加工を行なうことにより加工することが特に好ましい。

【0088】

焼きバメ、冷やしバメから選択される少なくともひとつの工程を用いる方法は、パイプＡを加熱して膨張させ、及び／又はパイプＢを冷却して、パイプＡの外周とパイプＢの内周に隙間をわずかに設けて、パイプＡにパイプＢを挿入してから、常温に戻しパイプＡとパイプＢを隙間なく密着するようにする方法を用いることができる。
焼きバメ、冷やしバメによって嵌め込む方法は製造工程が簡易で、コストが安く、大掛かりな装置が不要な点で好ましい。

【0089】

＜中間工程＞
図３の工程図における「中間工程」は、上記「２層化工程」と、後述する「ポア形成工程」の間に行なう工程をいい、本発明においては特に限定はないが、作業性向上のための治具の設置、アルミニウム素管体２２の表面の洗浄若しくは研摩、ナノ構造体形成材料１１への連続転写のための装置に適合した軸２４等の設置等が挙げられる。
具体的には特に限定はないが、例えば、治具設置、脱脂、洗浄、研摩、加熱・冷却、口打ち、引抜、整形、切断、軸付け等が挙げられる。これらは、不要ならば行なわなくてもよく、複数箇所（複数回）で行なってもよく、また、順番は上記に限定されない。
図３においては、「中間工程」後には、ナノ構造体形成材料１１への連続転写のための装置に適合させるための軸２４等が取り付けられている。

【0090】

＜＜精密研摩＞＞
中間工程の最終段階、すなわち、後述するポア形成工程の前段階では、ナノ構造体１５のヘイズを向上させるため、「通常の研摩よりレベルの高い研摩」（以下、単に「精密研摩」と略記する）を行なうことが好ましい。
精密研摩を行った後のＲａは、好ましくは０．１μｍ以下、より好ましくは０．０３μｍ以下、特に好ましくは０．０２μｍ以下である。また、Ｒｙは、好ましくは１μｍ以下、より好ましくは０．５μｍ以下、特に好ましくは０．３５μｍ以下である。ここで、Ｒａ及びＲｙは、ＪＩＳ Ｂ０６０１（１９９４）により求めた値であり、Ｒａは「算術平均粗さ」であり、Ｒｙは「最大高さ」である。

【0091】

前記アルミニウム素管体の表面は、陽極酸化皮膜の形成を行う前に精密研摩をすることが好ましい。前記アルミニウム素管体の表面を精密研摩する方法としては、機械研摩、化学研摩、電解研摩の何れか１つでもよく、又はこれらを任意に組み合わせてもよい。
例えば、電解研摩単独、機械研摩単独、電解研摩と化学研摩の組合せ、機械研摩と化学研摩の組合せ、電解研摩と機械研摩の組合せ、電解研摩と機械研摩と化学研摩の組合せが好ましく、その中でも、電解研摩単独又は電解研摩を含んだ組合せがより好ましい。
その中でも、処理の容易な点で、機械研摩をした後に電解研摩する方法が特に好ましい。更にその中でも、ナノ構造体のヘイズを向上する点で、該機械研摩としてダイヤモンドバイトを用いた機械研摩をした後に電解研摩するのが好ましく、電解研摩後に、洗浄、酸化皮膜除去、脱脂工程を適宜行ってもよい。
アルミニウム素管体の表面を研摩することによって表面が均一になり、それをポア形成工程で加工して得られた型体１は、ヘイズが小さくて光の透過性能が著しく向上したナノ構造体１５を作製できる。

【0092】

＜ポア形成工程＞
本発明のナノ構造体作製用ドラム状型体の製造方法は、アルミニウム素管体２２の表面に、少なくともある一の方向に対し平均周期５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下で、テーパー形状を有するポアを形成するように、該アルミニウム素管体２２の表面を陽極酸化処理する陽極酸化皮膜形成工程と該陽極酸化皮膜をエッチング処理するエッチング工程のふたつの工程を繰り返し行って、該表面にテーパー形状を有するポアを形成する工程を有する。

【0093】

［陽極酸化皮膜形成工程］
本発明における陽極酸化皮膜とは、酸溶液中で、アルミニウム材料を陽極として電流を流し、水が電気分解して発生する酸素とアルミニウムとが反応して形成される、表面にポアを有する酸化アルミニウムの皮膜である。

【0094】

[[ポア]]
本発明における陽極酸化皮膜は、その表面にポアを有している。本発明のナノ構造体作製用ドラム状型体の製造方法では、該ポアを、少なくともある一の方向に対し平均周期５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下で存在させるようにする。このようなポアを形成させるためには、後述するように、陽極酸化皮膜形成工程及びエッチング工程の条件を制御する。

【0095】

上記ポアの平均周期は、少なくとも、ある一の方向に対し５０ｎｍ以上であるが、１００ｎｍ以上が好ましい。また、４００ｎｍ以下であるが、２５０ｎｍ以下が好ましい。
また、少なくとも、ある一の方向について、平均周期が、５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下となるように配置されていればよく、全ての方向に、その平均周期が５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下となっている必要はない。平均周期は短すぎても長すぎても、それを鋳型として作製されるナノ構造体において反射防止効果が充分に得られない場合がある。

【0096】

[[テーパー形状を有するテーパー形状層、細孔形状部を有する細孔形状層]]
本発明のナノ構造体作製用ドラム状型体の製造方法においては、上記ポアは、テーパー形状部のみを形成していてもよいが、特許文献８に記載のように、テーパー形状部とその下部にある細孔形状部を形成していてもよい。

【0097】

該テーパー形状部は、陽極酸化皮膜の表面では広く開口しており、深部に入るに従って徐々に細くなっていくテーパー形状となっており、該細孔形状部は、実質的に等しい径の細孔形状となっており、該テーパー形状部を有するテーパー形状層の下側に連続して細孔形状部を有する細孔形状層を形成する。

【0098】

上記ポアがテーパー形状部のみを形成している場合（細孔形状層を有さないナノ構造体作製用ドラム状型体の場合）、テーパー形状層の層厚は、１００ｎｍ以上であることが好ましく、１５０ｎｍ以上であることがより好ましく、２５０ｎｍ以上であることが特に好ましい。また、１０００ｎｍ以下であることが好ましく、６００ｎｍ以下であることがより好ましく、４００ｎｍ以下であることが特に好ましい。
テーパー形状層の層厚が薄すぎると、それを鋳型に形成されるナノ構造体１５の反射率低減の効果が得られない場合があり、一方、厚すぎると、テーパー形状部の形状が作り難かったり、陽極酸化やエッチングの工程時間が長くなりすぎ、無駄になったりする以外に、型体としての耐久性が劣ったり、それを鋳型に形成されるナノ構造体１５の機械的特性が劣ったりする場合がある。

【0099】

細孔形状層を有する型体１の場合は、アルミニウム素管体の表面に、陽極酸化皮膜の形成と該陽極酸化皮膜のエッチングのふたつの工程を繰り返し行って、テーパー形状部を有する陽極酸価皮膜を形成し、更に、陽極酸化を行って、該テーパー形状層の下部に、陽極酸化皮膜を形成させて細孔形状層を形成させる。

【0100】

このようなポアを有する型体１では、連続的又は断続的に繰り返しナノ構造体１５を作製しても、該型体１に大きい又は細かい傷が付き難い、型体１が摩滅し難い、ナノ構造が破壊されない等、該型体１の機械的な強度、耐久性等が向上する。

【0101】

このような細孔形状層を有するナノ構造体作製用ドラム状型体１においては、テーパー形状層の層厚及び好ましい範囲は、上記した上記ポアがテーパー形状部のみを形成している場合（細孔形状層を有さないナノ構造体作製用ドラム状型体の場合）と同様である。

【0102】

上記細孔形状層の層厚は該テーパー形状層の層厚以上であることが好ましく、具体的には、６００ｎｍ以上であることが好ましく、２０００ｎｍ以上であることがより好ましく、４０００ｎｍ以上であることが特に好ましい。一方、上限は５００００ｎｍ以下であることが好ましく、１００００ｎｍ以下であることがより好ましく、８０００ｎｍ以下であることが特に好ましい。
細孔形状層の層厚が厚すぎると、クレーター状の欠陥が多く発生したり、表面が荒れてきて、該型体１で作製したナノ構造体１５のヘイズが大きくなったりする場合がある。また、厚すぎると陽極酸化時間が長くなり、型体のコストが高くなる場合がある。

【0103】

本発明のナノ構造体作製用ドラム状型体は、前記アルミニウム素管体の表面に、陽極酸化皮膜の形成と該陽極酸化皮膜のエッチングのふたつの工程を繰り返し行って、該表面にテーパー形状を有するポアを形成する。すなわち、該表面に、テーパー形状部を有するテーパー形状層を形成する。そして、要すれば、更に、陽極酸化処理を行って、該テーパー形状部を有する陽極酸化皮膜の下部に、細孔形状部を有する陽極酸化皮膜の形成を行なって細孔形状層を形成してもよい。

【0104】

本発明のナノ構造体作製用ドラム状型体の製造方法においては、上記工程を少なくとも有していればよく、途中若しくは後に、エッチング処理や陽極酸化処理を行ってもよく、そのような製造方法も本発明に含まれる。

【0105】

[[[陽極酸化皮膜形成工程]]]
本発明における陽極酸化の電解液としては、酸溶液であれば特に制限はなく、例えば、硫酸系、シュウ酸系、リン酸系又はクロム酸系等の何れでもよいが、所望のテーパー形状部４の寸法や形状が得られる点でシュウ酸系の電解液が好ましい。

【0106】

陽極酸化の条件は、前記の形状の型体１ができる条件であれば特に限定はないが、電解液としてシュウ酸を用いる場合の条件は以下の通りである。
すなわち、濃度は０．０１〜０．５Ｍが好ましく、０．０２〜０．３Ｍがより好ましく、０．０３〜０．１Ｍが特に好ましい。印加電圧は２０〜１２０Ｖが好ましく、４０〜１１０Ｖがより好ましく、６０〜１０５Ｖが特に好ましく、７０〜１００Ｖが更に好ましい。
液温は、０〜５０℃が好ましく、１〜３０℃がより好ましく、２〜１０℃が特に好ましい。
１回の処理時間は、５〜５００秒が好ましく、１０〜２５０秒がより好ましく、１５〜２００秒が特に好ましく、２０〜１００秒が更に好ましい。

【0107】

かかる範囲の条件で陽極酸化を行えば、下記のエッチング条件と組み合わせて、前記ナノ構造体作製用ドラム状型体１の表面に、陽極酸化皮膜によるテーパー形状層が製造できる。なお、他の酸でも上記とほぼ同じ条件が好ましい。

【0108】

電圧が大きすぎる場合には、形成されるテーパー形状部の平均間隔が大きすぎるようになり、この型体１によって得られたナノ構造体１５の表面に形成された凸部又は凹部の平均周期が大きくなりすぎる場合がある。
一方、電圧が小さすぎる場合には、形成されるテーパー形状部の平均間隔が小さすぎるようになり、この型体１によって得られたナノ構造体１５の表面に形成された凸部又は凹部の平均周期が小さくなりすぎる場合がある。
本発明のナノ構造体作製用ドラム状型体１は、その表面に存在するポアが、少なくともある一の方向に対し平均周期５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下で存在することが必須であるので、電圧はこの範囲に入るように調整される。

【0109】

すなわち、上記テーパー形状を有するテーパー形状層の陽極酸化皮膜を、シュウ酸濃度０．０１Ｍ以上０．５Ｍ以下の浴液を用い、印加電圧２０Ｖ以上１２０Ｖ以下、かつ液温０℃以上５０℃以下で形成する工程を少なくとも含む上記のナノ構造体作製用ドラム状型体の製造方法が特に好ましい。

【0110】

[[[エッチング工程]]]
エッチングは主にポアのテーパー形状部の孔径拡大と所望の形状を得るために行われる。上記の陽極酸化とエッチングとを組み合わせることで、アルミニウム素管体の表面の陽極酸化皮膜に形成されたポアの、孔径、高さ、深さ、テーパー形状等を調整することができる。

【0111】

エッチングの方法は通常知られている方法であれば特に制限なく用いることができる。例えば、エッチング液としては、リン酸、硝酸、酢酸、硫酸、クロム酸等の酸溶液、又はこれらの混合液を用いることができる。好ましくは、リン酸又は硝酸であり、必要な溶解速度が得られる点、より均一な面が得られる点で、特に好ましくはリン酸である。
また、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム等のアルカリ溶液又はこれらの混合溶液を用いることもできる。

【0112】

エッチング液の濃度や浸漬時間、温度等は、所望の形状が得られるように適宜調節すればよいが、リン酸の場合の条件は以下の通りである。
すなわち、エッチング溶液の濃度は、１〜２０質量％が好ましく、１．２〜１０質量％がより好ましく、１．５〜２．５質量％が特に好ましい。
液温は、３０〜９０℃が好ましく、３５〜８０℃がより好ましく、４０〜７０℃が特に好ましい。
１回の処理時間（浸漬時間）は１０秒〜６０分が好ましく、３０秒〜４０分がより好ましく、４５秒〜２０分が特に好ましく、１分〜１０分が更に好ましい。

【0113】

かかる範囲の条件でエッチングを行えば、上記の陽極酸化条件との組み合わせで、前記のポアが形成できテーパー形状層が製造できる。なお、他の酸でも上記とほぼ同じ条件が好ましい。

【0114】

[[[陽極酸化皮膜形成工程とエッチング工程の組み合わせ]]]
上記陽極酸化処理とエッチング処理は繰り返し行なって、所望のテーパー形状層、すなわち、テーパー形状を有するポアを得る。各処理の間には水洗をすることも好ましい。陽極酸化処理とエッチング処理の回数は所望の形状が得られるように適宜調節すればよいが、組み合わせの回数として、５〜２０回が好ましく、７〜１８回がより好ましく、１０〜１４回が特に好ましい。最後は、陽極酸化処理で終わっても、エッチング処理で終わってもよい。

【0115】

本発明のナノ構造体作製用ドラム状型体の製造方法において、陽極酸化皮膜のテーパー形状層を得る場合、特に好ましい組み合わせは、シュウ酸水溶液で陽極酸化をし、リン酸水溶液でエッチングをすることである。全体の好ましい条件は上記の各好ましい条件の組み合わせである。

【0116】

[[[細孔形状層を有するナノ構造体作製用ドラム状型体]]]
細孔形状層を有するナノ構造体作製用ドラム状型体の場合、細孔形状層を形成するための陽極酸化の電解液や形成条件は、テーパー形状部を有する陽極酸化皮膜の項で記載した陽極酸化の電解液（種類、濃度等）や形成条件（液温、印加電圧等）が使用でき、好ましい範囲も同様である。

【0117】

＜ナノ構造体＞
本発明のナノ構造体作製用ドラム状型体（型体）は、ナノ構造を利用したナノ構造体を作製するためのものである。
本発明におけるナノ構造体は、表面に光の反射防止機能を有する光反射防止体（光反射防止膜等）、光の透過率が向上した高光透過率体（高光透過率膜等）等を包含する。また、本発明におけるナノ構造体の表面の凹凸形態としては、前記特許文献の何れかの文献に記載のものも挙げられる。

【0118】

ナノ構造体１５は、例えば、表面にモスアイ（蛾の眼）構造と呼ばれる構造を有しており、一般には空気等の気体に接する最表面からナノ構造体の内部に入っていくに従って、徐々にナノ構造体の部分が多くなり、そのため屈折率がナノ構造体の内部に入っていくに従って、徐々に大きくすることで反射を防止する。なお、一般に、屈折率が急激に（不連続に）変化する表面があると、正反射率が大きくなる。

【0119】

図１に、本発明におけるナノ構造体の表面の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真（１０００００倍）を示した。

【0120】

ナノ構造体の好ましい形態は、その表面に平均高さ１００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の凸部又は平均深さ１００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の凹部を有し、その凸部又は凹部が、少なくともある一の方向に対し平均周期５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下で存在しているものである。平均高さ又は平均深さが、小さすぎると、良好な光学特性が発現されない場合があり、大きすぎると、製造が困難になる等の場合がある。
凸部と凹部が連結して波打った構造を有している場合では、最高部（凸部の上）と最深部（凹部の下）の平均長さは、１００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であることが同様の理由から特に好ましい。

【0121】

ナノ構造体は、その表面に、上記凸部又は凹部が、少なくともある一の方向の平均周期が、５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下となるように配置されている。凸部又は凹部は、ランダムに配置されていてもよいし、規則性を持って配置されていてもよいが、本発明のように、アルミニウム材料の表面を処理して該表面にテーパー形状を有するポアを形成した型体を用いて得られたナノ構造体では、通常は、該凸部又は凹部はランダムに配置される。
また、何れの場合でも、該凸部又は凹部は、ナノ構造体の表面全体に実質的に均一に配置されていることが反射防止性や透過改良性の点で好ましい。また、少なくとも、ある一の方向について、平均周期が、５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下となるように配置されていればよく、全ての方向に、その平均周期が５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下となっている必要はない。

【0122】

＜＜ナノ構造体の構成・作製＞＞
本発明におけるナノ構造体１５は、連続的に、ナノ構造体作製用ドラム状型体１に、ナノ構造体形成材料１１を連続的に埋め込んだ後に、該ナノ構造体形成材料１１又は該ナノ構造体形成材料１１が硬化した材料を、該ナノ構造体作製用ドラム状型体１から連続的に剥離して得られる。該ナノ構造体１５は、ナノ構造体作製用ドラム状型体１を用いて連続的に製造することができる。
ナノ構造体形成材料１１を埋め込んだ後に、そのまま；又は；要すれば、光照射、電子線照射及び／又は加熱によってナノ構造体形成材料１１を硬化させた後に該型体１から剥離して得られる。

【0123】

通常、型体１がそのまま転写されるので、上記ナノ構造体１５は、少なくともある一の方向に対し平均周期５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下で凸部又は凹部が存在するという極めて微細な表面構造を有している。更に、一般に「モスアイ（蛾の眼）構造」と呼ばれる構造を有していることが、良好な反射防止性能を有している点で好ましい。

【0124】

上記ナノ構造体形成材料１１としては、特に制限はなく、熱可塑性組成物、硬化性組成物の何れでも好適に使用し得る。上記ナノ構造に適した機械的強度を与えるため、また、型となる陽極酸化皮膜からの剥離性等の点から硬化性組成物を用いることが好ましい。

【0125】

［熱可塑性組成物］
熱可塑性組成物としては、ガラス転移温度又は融点まで加熱することによって軟らかくなるものであれば特に制限はないが、例えば、アクリロニトリル−スチレン系重合体組成物、アクリロニトリル−塩素化ポリエチレン−スチレン系重合体組成物、スチレン−（メタ）アクリレート系重合体組成物、ブダジエン−スチレン系重合体組成物等のスチレン系重合体組成物；塩化ビニル系重合体組成物、エチレン−塩化ビニル系重合体組成物、エチレン−酢酸ビニル系重合体組成物、プロピレン系重合体組成物、プロピレン−塩化ビニル系重合体組成物、プロピレン−酢酸ビニル系重合体組成物、塩素化ポリエチレン系組成物、塩素化ポリプロピレン系組成物等のポリオレフィン系組成物；ケトン系重合体組成物；ポリアセタール系組成物；ポリエステル系組成物；ポリカーボネート系組成物；ポリ酢酸ビニル系組成物、ポリビニル系組成物、ポリブタジエン系組成物、ポリ（メタ）アクリレート系組成物等が挙げられる。

【0126】

［硬化性組成物］
硬化性組成物とは、光照射、電子線照射及び／又は加熱によって硬化する組成物である。中でも、光照射又は電子線照射により硬化する硬化性組成物が、上記した点から好ましい。

【0127】

[[光照射又は電子線照射により硬化する硬化性組成物]]
「光照射又は電子線照射により硬化する硬化性組成物」（以下、括弧内を単に「光硬化性組成物」と略記する）としては特に限定はなく、アクリル系重合性組成物又はメタクリル系重合性組成物（以下、「（メタ）アクリル系重合性組成物」と略記する）、光酸触媒で架橋し得る組成物等、何れも使用できるが、（メタ）アクリル系重合性組成物が、上記ナノ構造に適した機械的強度を与えるため、型体１からの剥離性、化合物群が豊富なため種々の物性のナノ構造体を調製できる等の点から好ましい。

【0128】

[[[熱硬化性組成物]]]
本発明における熱硬化性組成物とは、加熱すると重合を起こして高分子の網目構造を形成し、硬化して元に戻らなくなる組成物であれば特に制限はないが、例えば、フェノール系重合性組成物、キシレン系重合性組成物、エポキシ系重合性組成物、メラミン系重合性組成物、グアナミン系重合性組成物、ジアリルフタレート系重合性組成物、尿素系重合性組成物（ユリア系重合性組成物）、不飽和ポリエステル系重合性組成物、アルキド系重合性組成物、ポリウレタン系重合性組成物、ポリイミド系重合性組成物、フラン系重合性組成物、ポリオキシベンゾイル系重合性組成物、マレイン酸系重合性組成物、メラミン系重合性組成物、（メタ）アクリル系重合性組成物等が挙げられる。フェノール系重合性組成物としては、例えば、レゾール型フェノール樹脂等である。エポキシ系重合性組成物としては、例えば、ビスフェノールＡ−エピクロロヒドリン樹脂、エポキシノボラック樹脂、脂環式エポキシ樹脂、臭素化エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂、多官能性エポキシ等である。不飽和ポリエステル系重合性組成物としては、例えば、オルソフタル酸系、イソフタル酸系、アジピン酸系、ヘット酸系、ジアリルフタレート系等である。中でも、熱硬化性組成物としては、（メタ）アクリル系重合組成物が好ましい。

【0129】

また、上記ナノ構造体形成材料１１には、更に、バインダーポリマー、微粒子、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、消泡剤、離型剤、潤滑剤、レベリング剤等を配合することもできる。これらは、従来公知のものの中から適宜選択して用いることができる。

【0130】

＜＜ナノ構造体の製造方法＞＞
本発明の態様の一つである、「ナノ構造体の製造方法」は、上記のナノ構造体作製用ドラム状型体の製造方法を使用してナノ構造体作製用ドラム状型体１を製造し、得られたナノ構造体作製用ドラム状型体１にナノ構造体形成材料１１を連続的に埋め込んだ後に、該ナノ構造体形成材料１１又は該ナノ構造体形成材料１１が硬化した材料を、該ナノ構造体作製用ドラム状型体１から連続的に剥離することを特徴とするものである。

【0131】

具体的には、以下に限定されるわけではないが、例えば、下記の製造方法が好ましい。
すなわち、上記ナノ構造体形成材料１１を基材１３上に採取、要すれば、バーコーター若しくはアプリケーター等の塗工機又はスペーサーを用いて、均一膜厚になるように塗布する。ここで、「基材」としては、ポリエチレンテレフタレート（以下、「ＰＥＴ」と略記する）、トリアセチルセルロース（以下、「ＴＡＣ」と略記する）、（メタ）アクリル系ポリマー（以下、「ＰＡＣ」と略記する）等のフィルムが好適である。

【0132】

図７は、ナノ構造体作製用ドラム状型体１を用い連続的にナノ構造体１５を製造する製造方法の一例を示す断面模式図であるが、本発明はこの模式図の示す範囲に限定されるものではない。
すなわち、ナノ構造体作製用ドラム状型体１にナノ構造体形成材料１１を付着させ、ローラー１４により力を加え、基材１３をナノ構造体作製用ドラム状型体１に対して斜めの方向から貼り合せて、ナノ構造体作製用ドラム状型体１が有するテーパー形状部の構造をナノ構造体形成材料１１に転写させる。これを、要すれば硬化装置１６を用いて硬化させた後、ナノ構造体作製用ドラム状型体１から剥離することにより、ナノ構造体１５を得る。支持ローラー１７は、ナノ構造体１５を上部に引き上げるように設置されている。

【0133】

貼り合わせる際、ローラー１４を用いて、斜めから貼り合わせることによって、気泡が入らず欠陥のないナノ構造体１５が得られる。また、ローラー１４を用いれば線圧（ニップ圧）を加えることになるため圧力を大きくでき、そのため大面積のナノ構造体の製造が可能になり、また、圧力の調節も容易になる。また、基材１３と一体となった均一な膜厚と、所定の光学物性を有するナノ構造体１５の製造が可能になり、更に、連続的に製造できるため生産性に優れたものになる。

【0134】

ナノ構造体１５は、熱可塑性樹脂で形成されていてもよいが、光照射、電子線照射及び／又は加熱によって硬化性樹脂が重合したものであることも好ましい。その場合、光照射の場合の光の波長については特に限定はない。可視光線及び／又は紫外線を含有する光であることが、要すれば光重合開始剤の存在下で良好に（メタ）アクリロイル基の炭素間二重結合を重合させる点で好ましい。特に好ましくは紫外線を含有する光である。光源は特に限定はなく、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、ハロゲンランプ、各種レーザー等公知のものが用いられ得る。電子線の照射の場合、電子線の強度や波長には特に限定はなく、公知の方法が用いられ得る。

【0135】

熱によって重合させる場合は、その温度は特に限定はないが、８０℃以上が好ましく、１００℃以上が特に好ましい。また、２００℃以下が好ましく、１８０℃以下が特に好ましい。重合温度が低すぎる場合は重合が充分に進行しない場合があり、高すぎる場合は重合が不均一になったり、基材の劣化が起こったりする場合がある。加熱時間も特に限定はないが、５秒以上が好ましく、１０秒以上が特に好ましい。また、１０分以下が好ましく、２分以下が特に好ましく、３０秒以下が更に好ましい。

【0136】

得られたナノ構造体は、光の反射防止用及び／又は光の透過改良用として好適に用いられる。
具体的には、液晶表示ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ）等のフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の反射防止膜（体）；額、標本箱、鑑賞物用ケース、商品ケース、陳列棚、ショーウィンドー等の前面板若しくは該前面板に貼り付ける反射防止膜；等が挙げられる。

【実施例】

【0137】

以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、これらに限定されるものではない。

【0138】

例１．
［型体Ｎｏ．１の製造とナノ構造体Ｎｏ．１の製造］
＜アルミニウム材料パイプＡ＞
パイプＡのアルミニウム材料ａとして、アルミニウム純度９９．８５質量％のアルミニウムを用いて、マンドレル押出成形と引き抜き工程をして、厚さ３ｍｍのアルミニウム材料パイプＡを作製した。
このアルミニウムのＦｅの含有量は９８．８質量ｐｐｍ、ＦｅとＳｉとＣｕと合計含有量は１５１２質量ｐｐｍ、ビッカース硬さ（Ｈｖ）は２７．４だった。

【0139】

＜２層化工程＞
パイプＡの内側にパイプＢを圧入加工して、クラッド加工を行って、パイプＢをパイプＡに挿嵌し、２層構造を有するアルミニウム素管体を作製した。パイプＢの厚さは１ｍｍであった。

【0140】

得られたアルミニウム素管体の外径は１００ｍｍ、厚さは４ｍｍ、長さは１０００ｍｍだった。

【0141】

＜中間工程＞
得られたアルミニウム素管体の両末端に印刷機に適合した軸を取り付けた。
次いで、その２層構造を有するアルミニウム素管体の円周側の最表面を、ダイヤモンドバイトによる機械研磨を行った、その後、更に電解研磨を行なって鏡面を得た。

【0142】

＜ポア形成工程＞
次いで、以下に示す陽極酸化条件と、以下に示す形成された陽極酸化皮膜のエッチング処理との組合せにより、テーパー形状部を有するテーパー形状層を作製した。
下記条件で、陽極酸化処理とエッチング処理を、交互に１０回ずつ繰り返し、最後は陽極酸化処理で終了して、ナノ構造体作製用ドラム状型体を製造した。

【0143】

［陽極酸化処理の条件］
電解液：０．０５Ｍシュウ酸水溶液
電圧：８０Ｖの直流電圧
電解液の温度：５．０℃
時間：３０秒

【0144】

［エッチング処理の条件］
エッチング液：２質量％リン酸水溶液
エッチング液の温度：５０．０℃
時間：２分

【0145】

＜ナノ構造体の製造＞
製造された型体を印刷機に搭載し、図７に示したように、下記の光硬化性組成物を用いて、ＴＡＣフィルムの上に、厚さ１０μｍで、ナノ構造体を作製した。

【0146】

＜＜光硬化性組成物＞＞
下記式（１）で示される化合物（１）１１．８質量部、下記化合物（２）２３．０質量部、テトラエチレングリコールジアクリレート４５．２質量部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート２０．０質量部、及び、光重合開始剤として１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン２．０質量部を配合して光硬化性組成物を得た。

【0147】

上記化合物（１）は、下記の式（１）で示される化合物である。

【化1】

［式（１）中、Ｘは、ジペンタエリスリトール（６個の水酸基を有する）残基を示す。］

【0148】

上記化合物（２）は、
２ＨＥＡ−−ＩＰＤＩ−−（アジピン酸と１，６−ヘキサンジオールとの重量平均分子量３５００の末端水酸基のポリエステル）−−ＩＰＤＩ−−２ＨＥＡ
で示される化合物である。ここで、「２ＨＥＡ」は、２−ヒドロキシエチルアクリレートを示し、「ＩＰＤＩ」は、イソホロンジイソシアネートを示し、「−−」は、イソシアネート基と水酸基の通常の下記の反応による結合を示す。
−ＮＣＯ ＋ ＨＯ− → −ＮＨＣＯＯ−

【0149】

例２．
［型体Ｎｏ．２〜１０の製造とナノ構造体Ｎｏ．２〜１０の製造］
型体Ｎｏ．１において、パイプＡ（アルミニウム材料ａ）の組成、厚さ、ビッカース硬さ（Ｈｖ）と、パイプＢ（金属材料ｂ）の組成、厚さ、ビッカース硬さ（Ｈｖ）とを表１に記載のように代えた以外は、型体Ｎｏ．１と同様にナノ構造体作製用ドラム状型体を製造し、ナノ構造体を作製した。

【0150】

例３．
［型体Ｎｏ．１１〜１３の製造とナノ構造体Ｎｏ．１１〜１３の製造］
型体Ｎｏ．１において、パイプＡ（アルミニウム材料ａ）の組成、厚さ、ビッカース硬さ（Ｈｖ）と、パイプＢ（金属材料ｂ）の組成、厚さ、ビッカース硬さ（Ｈｖ）、及び、２層構造の作り方を表１に記載のように代えた以外は、型体Ｎｏ．１と同様にナノ構造体作製用ドラム状型体を製造し、ナノ構造体を作製した。

【0151】

［［型体Ｎｏ．１１、１３の製造とナノ構造体Ｎｏ．１１、１３の２層構造の作り方］］
パイプＡをオーブンで１２０℃に加温してから、その内側に、室温２０℃のパイプＢを挿入してから室温２０℃に放置して「焼きバメ」を行った。

【0152】

［［型体Ｎｏ．１２の製造とナノ構造体Ｎｏ．１２の製造］］
パイプＢをドライアイスで−５０℃に冷却してから、その外側に、室温２０℃のパイプＡを挿入してから室温２０℃に放置して「冷やしバメ」を行った。

【0153】

例４．
［型体Ｎｏ．１４〜１７の製造とナノ構造体Ｎｏ．１４〜１７の製造］
型体Ｎｏ．１において、アルミニウム材料ａの組成、厚さ、ビッカース硬さ（Ｈｖ）を表１に記載のように代え、パイプＢを挿嵌することをせずに、パイプＡのみでアルミニウム素管体を作製し、型体Ｎｏ．１と同様にナノ構造体作製用ドラム状型体を製造し、ナノ構造体を作製した。

【0154】

［評価方法］
上記で得られた、ナノ構造体作製用ドラム状型体及びナノ構造体について、以下の方法で評価を行って、以下の判定基準で評価した。
評価結果を下記の表１にまとめて示す。

【0155】

＜ビッカース硬さ（Ｈｖ）の測定＞
ビッカース硬さ（Ｈｖ）は、日本工業規格、ＪＩＳ Ｂ７２２５，Ｚ２２４４に従って測定した。単位ないが、「ｋｇｆ／ｍｍ^２」であるように算出した。

【0156】

＜型体の「たわみ（μｍ）」（フレ精度の差）の測定＞
型体の「たわみ（μｍ）」は、加温前後のフレ精度の差を測定することにより測定した。すなわち、下記（２）のフレ精度（μｍ）から、下記（１）のフレ精度（μｍ）を引いた値を「たわみ（μｍ）」とした。
（１）ベアリング付きの軸を取り付けた長さ１０００ｍｍ、外径１００ｍｍの型体を両側の軸で支持し、回転させながら型体の長さ方向の中央で、ダイヤルゲージを用いてフレ精度（μｍ）を測定した。
（２）上記型体を両側の軸で水平に支持した状態で加温（５０℃のオーブンに１０日間保管）し、上記と同様にフレ精度（μｍ）を測定した。

【0157】

＜型体の表面の「点欠陥」の評価方法＞
点欠陥の測定評価は暗室にて行い、型体に蛍光灯を反射させて行なった。
評価距離は、視点部−型体間を５０ｃｍ、型体−蛍光灯間を５０ｃｍとし、型体を起点とし、蛍光灯と視点部の角度を９０°とし、目視評価を行ない、以下の判定基準で判定した。

【0158】

＜型体の表面の「点欠陥」の判定基準＞
◎ ：目視で点欠陥が１個も確認できない状態
○ ：目視で点欠陥が１〜５０個の範囲で確認できる状態
△ ：目視で点欠陥が５１〜９９個の範囲で確認できる状態
× ：目視で点欠陥が１００個以上確認できる状態

【0159】

＜ナノ構造体の表面の「点欠陥」の評価方法＞
検査は暗室にて行い、ナノ構造体フィルムを蛍光灯に透かして測定を行なった。
検査距離は、視点部−ナノ構造体フィルム間を２５ｃｍ、ナノ構造体フィルム−蛍光灯間を２５ｃｍとし、視点部より３０°上方に蛍光灯を設置した。ナノ構造体フィルム面上の照度は５００ルクス（ｌｘ）とした。
この条件で金型を１周分のナノ構造体の点欠陥を観察し目視評価を行ない、以下の判定基準で判定した。

【0160】

＜ナノ構造体の表面の「点欠陥」の判定基準＞
◎ ：目視で点欠陥が１個も確認できない状態
○ ：目視で点欠陥が１〜５個の範囲で確認できる状態
△ ：目視で点欠陥が６〜９個の範囲で確認できる状態
× ：目視で点欠陥が１０個以上確認できる状態

【0161】

＜印刷評価＞
前記たわみ試験後（たわみ測定後）のベアリング付きの軸が取り付けられたドラム状型体を印刷機に装着し、機材をＰＥＴフィルム、ライン速度５ｍ／分でフィルム成型を行った。最初にセットしたＰＥＴフィルムの左右部分をゼロとして、基材が左右に何ｃｍ蛇行したかを測定して、印刷時蛇行性を判定した。

【0162】

＜印刷時蛇行性の判定基準＞
◎：左右の蛇行幅 １ｃｍ未満
○：左右の蛇行幅 １ｃｍ以上２ｃｍ未満
△：左右の蛇行幅 ２ｃｍ以上３ｃｍ未満
×：左右の蛇行幅 ３ｃｍ以上

【0163】

＜ナノ構造体の膜厚ムラの評価＞
前記たわみ試験後（たわみ測定後）のベアリング付きの軸が取り付けられたドラム状型体を印刷機に装着し、機材をＰＥＴフィルム、ライン速度５ｍ／分でフィルム成型を行った。ドラム状型体１周分の成型フィルムを取り出し、面内の膜厚を９箇所測定した。その測定結果における最大と最小値の差を膜厚ムラとして評価した。

【0164】

＜ナノ構造体の膜厚ムラの判定基準＞
◎：１μｍ以下
○：１μｍ以上５μｍ未満
△：５μｍ以上１０μｍ以下
×：１０μｍ以上

【0165】

【表1】

【0166】

表１に示すように、本発明のナノ構造体作製用ドラム状型体及びそれを用いて製造したナノ構造体は、全ての評価項目において優れていた。

【産業上の利用可能性】

【0167】

本発明のナノ構造体作製用ドラム状型体によれば、低い反射率が達成できることは勿論のこと、「たわみ」の発生がなく「点欠陥」がないため、「点欠陥」がなく「膜厚ムラ」がないナノ構造体が、安定的に連続して製造できる。
また、アルミニウム蒸着膜にポアを形成する方式より、型体が安価に作れ、耐久性があり、メンテナンスも容易である等と言った長所がある。
そのため、優れた視認性を確保するために反射防止性能等を必要とする、ＬＣＤ、ＰＤＰ等のＦＰＤ；陳列棚、額、ショーウィンドー等の前面板；標本箱等の蓋板；窓、戸等の建築材料；ウィンドー、ミラー等の乗物材料；オブジェ等の構造体の表面；等の用途や分野に広く好適に利用されるものである。

【符号の説明】

【0168】

１ ナノ構造体作製用ドラム状型体
１１ ナノ構造体形成材料
１３ 基材
１４ ローラー
１５ ナノ構造体
１６ 硬化装置
１７ 支持ローラー
２１ アルミニウム材料体
２２ アルミニウム素管体
２２ａ アルミニウム材料パイプＡ
２２ｂ 金属材料パイプＢ
２４ 軸

【図3】

【図6】

【図7】

【図1】

【図2】

【図4】

【図5】