CN106660261B - 辊模的制造方法和辊模 - Google Patents

辊模的制造方法和辊模 Download PDF

Info

Publication number
CN106660261B
CN106660261B CN201580043970.2A CN201580043970A CN106660261B CN 106660261 B CN106660261 B CN 106660261B CN 201580043970 A CN201580043970 A CN 201580043970A CN 106660261 B CN106660261 B CN 106660261B
Authority
CN
China
Prior art keywords
metal layer
roller
layer
master
auxiliary layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201580043970.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106660261A (zh
Inventor
梅泽朋
梅泽朋一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Publication of CN106660261A publication Critical patent/CN106660261A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106660261B publication Critical patent/CN106660261B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/38—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the material or the manufacturing process
    • B29C33/3842—Manufacturing moulds, e.g. shaping the mould surface by machining
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/38—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the material or the manufacturing process
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/18—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by dipping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/14—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to metal, e.g. car bodies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/42—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the shape of the moulding surface, e.g. ribs or grooves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C59/00—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor
    • B29C59/02—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by mechanical means, e.g. pressing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C61/00—Shaping by liberation of internal stresses; Making preforms having internal stresses; Apparatus therefor
    • B29C61/02—Thermal shrinking
    • B29C61/025—Thermal shrinking for the production of hollow or tubular articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2905/00—Use of metals, their alloys or their compounds, as mould material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

本发明提供可多次使用辊原版的辊模的制造方法和通过该方法制造的辊模。准备形成有转印至内壁面的凹凸图案的辊原版(10)，其中该内壁面形成圆柱状的空心部，在内壁面(10a)上形成金属层(20)，在金属层(20)表面的至少内壁面的圆柱轴A方向的一端部，形成具有比金属层(20)的热膨胀系数大的热膨胀系数的剥离辅助层(30)，将辊原版(10)在比形成金属层(20)和剥离辅助层(30)时温度低的温度的环境下，使金属层(20)和剥离辅助层(30)相对于辊原版(10)收缩，将金属层(20)从辊原版(10)剥离，将金属层(20)与剥离辅助层(30)的层叠体(40)从辊原版(10)脱离，制作具有层叠体(40)的辊模，该层叠体(40)在最表面具有金属层(20)，且在外表面具有与凹凸图案(15)相对称的凹凸图案(25)。

Description

辊模的制造方法和辊模
技术领域
本发明涉及表面具有转印图案即微小凹凸的辊状的模(辊模)的制造方法和通过该方法制造而成的辊模。
背景技术
近年来，提出了应用辊对辊等辊筒料运送·保管(web handling)技术的纳米压印(Nano-imprint)。例如这样的纳米压印是指：在放出加工对象即片材(例如树脂制膜、无机基板等)的放出装置与卷绕该片材的卷绕装置之间的运送路途中，准备表面具有微细凹凸图案的辊模(也称模辊或压辊(stamper roll))，边使辊模与片的加工面接触、边将片材从放出装置运送至卷绕装置。由此，可连续有效地对树脂制膜实施压纹加工、或使涂布到片上的抗蚀剂形成图案。
上述辊模例如可如下来制造：将具有凹凸图案的片状薄模缠绕在旋转轴即圆筒状的辊主体上，将绕辊主体1周的模片的相面对的端边之间熔接。然而，在使得片状的模与辊主体之间不留间隙的情况下坚固地固定是不容易的。
另一方面，专利文献1～3等中提出了如下方法：在圆筒状部件(转筒)的内周面涂布抗蚀剂，对该抗蚀剂照射激光，从而在转筒的内周面形成凹凸图案以制作辊原版，接着，在该辊原版内周面的凹凸图案表面生长镀膜、形成圆筒状，从转筒取下形成为圆筒状的镀膜，从而制作表面包含圆筒状的金属层的无缝辊模。
专利文献1和2中提出了如下方法：在转筒内侧配置激光头，从内侧照射激光，以使抗蚀层形成凹凸图案。专利文献2中作为从转筒剥离镀膜的方法，公开了如下方法：在镀膜与转筒的内表面之间注入溶解光致抗蚀层的溶液。进而，专利文献2中作为从转筒剥离镀膜的方法，公开了如下方法：在转筒与镀膜的热膨胀不同时，通过将转筒和镀膜加热或冷却，以使镀膜相比转筒为小直径的方式，进行膨胀或收缩的方法等。
专利文献3提出了如下方法：通过使用具有光透射性的转筒，从转筒的外侧照射激光使得形成于转筒内壁面的抗蚀层形成凹凸图案。此外，专利文献3中公开了如下方法：在从转筒取下镀膜时，利用抗蚀层的熔点低于转筒和镀膜这一特性，熔融除去抗蚀层，从而容易从转筒取下镀膜。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-214381号公报
专利文献2：日本特开2009-279615号公报
专利文献3：日本特开2005-199642号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
然而，对于专利文献1～3中记载的方法，在从转筒剥离镀膜时，在抗蚀层附着于镀膜的状态下剥离镀膜，从而在抗蚀层附着的状态下脱离，或者溶解除去抗蚀层而镀膜从转筒脱离，因而，无法多次使用辊原版。因此，专利文献1～3中记载的方法存在如下问题：仅可以从1个辊原版制成1个辊模的复制品，生产效率低。即，专利文献1～3中，完全无法设想用辊原版制造多个辊模。
本发明是鉴于上述事实完成的，其目的在于，提供可使用1个辊原版复制出多个辊模的辊模的制造方法和辊模。
用于解决技术问题的方法
本发明的辊模的制造方法为如下的辊模的制造方法：
准备形成有转印至内壁面的凹凸图案辊原版，其中该内壁面形成圆柱状的空心部，
在该内壁面形成金属层，
在金属层表面中的至少圆柱的轴方向的一端部，形成具有比金属层的热膨胀系数大的热膨胀系数的剥离辅助层，
通过将形成有金属层和剥离辅助层的辊原版冷却至比形成剥离辅助层时的温度低的温度，使金属层和剥离辅助层相对于辊原版收缩，由此从辊原版剥离金属层，
使金属层与剥离辅助层的圆筒状层叠体从辊原版脱离，制作包含圆筒状层叠体的辊模，该圆筒状层叠体在外表面具有与凹凸图案相对称的凹凸图案。
这里，形成剥离辅助层时的温度严格地说是指形成剥离辅助层时的剥离辅助层的温度，但在剥离辅助层的温度追随环境温度时，将环境温度视为形成时的温度。
此外，这里，金属层或剥离辅助层的“热膨胀系数”为：至少包括形成剥离辅助层时和从辊原版剥离金属层时的温度的温度范围的值。
对于本发明的辊模的制造方法，作为冷却形成有金属层和剥离辅助层的辊原版的方法，优选在比形成剥离辅助层时的温度低的温度的液体中浸渍形成有金属层和剥离辅助层的辊原版。
作为液体，可使用例如水。
上述冷却时的温度优选为比形成剥离辅助层时的温度低30℃以上的温度。
辊原版作为辊主体具备包含氧化硅或硅的转筒，特别优选剥离辅助层包含聚碳酸酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯。
从辊原版剥离金属层时，优选使圆筒状层叠体的圆柱轴方向的一端机械变形，使流体流入经机械变形的层叠体的一端与辊原版之间而从辊原版剥离金属层。
优选在形成金属层之前对内壁面实施脱模处理，在经脱模处理的内壁面形成金属层。
作为脱模处理可列举涂布脱模剂的方法，作为脱模剂优选使用氟系脱模剂。
优选在辊原版的内壁面的、圆柱轴方向的一端的至少一部分区域具备不具有所转印的凹凸图案的区域。
优选在金属层的整面设置剥离辅助层。
作为形成剥离辅助层的方法，优选将一面具有粘结层的树脂膜的粘结层贴附于金属层的方法、借助浸涂法的方法等，在通过浸涂法在金属层的表面形成剥离辅助层时，优选在形成该剥离辅助层之前，在辊原版的形成有金属层的内壁面以外的面预先贴附可剥离的保护片。
金属层的厚度优选为30μm以上、100μm以下。
剥离辅助层的厚度优选大于100μm。
本发明的辊模是在上述辊模的制造方法中从辊原版脱离得到的，且包含在外表面具有与辊原版的凹凸图案相对称的凹凸图案的圆筒状层叠体。
发明效果
根据本发明的辊模的制造方法，在辊原版的具有凹凸图案的内壁面形成金属层之后，进而金属层表面的至少内壁面的圆柱轴方向的一端的一部分形成具有比金属层的热膨胀系数大的热膨胀系数的剥离辅助层，冷却至比形成剥离辅助层时的温度低的温度，从而使辊原版、金属层和剥离辅助层收缩。此时，由于金属层和剥离辅助层的收缩量比辊原版大、剥离辅助层的收缩量比金属层的收缩量大，因此，在金属层中伴随剥离辅助层的收缩而在从辊原版剥离的方向产生力，因而可容易从辊原版剥离金属层。根据本发明的辊模的制造方法，不会使辊模的凹凸图案破损、也不会使凹凸图案消失，可以从辊原版剥离、脱离金属层，因此，可多次重复使用辊原版，可飞跃性提高制造效率。
附图说明
图1为显示本发明的实施方式的辊模的制造方法中的制造工序的示意图。
图2为图1的工序A中的辊原版的平面图和截面图。
图3为显示图2的辊原版的制造工序的图。
图4为显示图1的工序B的、在凹凸图案表面形成有金属层的辊原版的平面图和截面图。
图5为显示图1的工序C的、在金属层表面还形成有剥离辅助层的辊原版的平面图和截面图。
图6为显示剥离辅助层的形成方法的一例的图。
图7为显示图6所示的剥离辅助层的形成方法的立体图。
图8为显示剥离辅助层的形成方法的其它例子的图。
图9为显示图1的工序D所示的从辊原版剥离了金属层的状态的平面图和截面图。
图10为显示从辊原版剥离辊模的剥离方法的一例的图。
图11为显示从辊原版剥离辊模的剥离方法的其它例子的图。
图12为图1的工序F所示的从辊原版剥离而形成的辊模的平面图和截面图。
附图标记说明
10 辊原版
11 转筒
12 抗蚀膜
15 凹凸图案
20 金属层
25 金属层表面的凹凸图案
30 剥离辅助层
40 圆筒状层叠体(辊模)
具体实施方式
以下，使用附图说明本发明的实施方式，但本发明不限于这些实施方式。另外，为了容易确认并理解发明，附图中各构成要素的比例等与实际比例有所不同。
图1为示意性显示本实施方式的辊模的制造方法的图。
本实施方式的辊模的制造方法如图1所示，该方法为：准备形成有转印至内壁面10a的凹凸图案15的辊原版10，其中该内壁面10a形成圆柱状的空心部(工序A)；在内壁面10a形成金属层20(工序B)；在金属层20的表面形成具有比金属层20的热膨胀系数大的热膨胀系数的剥离辅助层30(工序C)；通过将形成有金属层20和剥离辅助层30的辊原版10冷却至比形成比形成剥离辅助层30时的温度低的温度，使金属层20和剥离辅助层30相对于辊原版10收缩，从辊原版10剥离金属层20(工序D)；通过将金属层20与剥离辅助层30的圆筒状层叠体40从辊原版10脱离(工序E)；得到包含圆筒状层叠体40的辊模，该圆筒状层叠体40在外表面具有与辊原版10的凹凸图案15相对称的凹凸图案25(工序F)。
本发明的制造方法中，从凹凸图案剥离层叠体40而仅将层叠体40从辊原版10脱离，以使带有凹凸图案的抗蚀膜不会与层叠体40一起脱离、也不会溶解除去抗蚀膜，因此，不会因辊模的制作而使辊原版10的凹凸图案破损、也不会使凹凸图案消失。因此，在脱离圆筒状层叠体40之后，辊原版10可以再次用于辊模的复制。由于可以从1个辊原版10复制出多个辊模，因此，可抑制制造成本，且有效制造辊模。
另外，如上述操作得到的金属层20与剥离辅助层30的圆筒状层叠体40的机械耐性低，因此，如图1的工序G所示，通过在圆筒的空心部嵌入圆柱部件41，从而可得到实用的辊模42。
接着，对图1中说明的各工序进行详细说明。
图2是显示图1的工序A中准备的辊原版10的平面图和截面图的图。本实施方式中，作为辊原版10，使用具备构成辊主体的转筒11和凹凸图案15的部件的辊原版，该转筒11具有形成圆柱状空心部的内壁面11a，该凹凸图案15是由在其内壁面11a成图案状的抗蚀膜12形成的。在图2所示的截面图中，抗蚀膜12形成为线和空白的图案状，由该抗蚀膜12的线15a和空白15b来构成微细凹凸图案15。
本例子中，凹凸图案是线和空白，但凹凸图案并不限于此，也可以是抗蚀膜形成有点状凹部的点状图案等。
其中，凹凸图案15优选不形成在辊原版10的圆柱轴A方向的一端的至少一部分区域。不形成凹凸图案15是指：全部形成抗蚀膜12的状态、或者全部不具有抗蚀膜12的状态。本实施方式中，在辊原版10的一端区域14全部形成抗蚀膜12。即，在一端区域14的整个均未形成凹凸图案15。该一端区域14的圆柱轴A方向的长度L1优选10mm以上、更优选30mm以上。另外，凹凸图案15的凸部高度为20nm～20μm左右，凹凸图案的凸部的宽度(线的宽度)或凹部的宽度(空白的宽度)也为20nm～20μm左右。凸部高度为抗蚀膜12的厚度，可在形成抗蚀膜时调节。
参照图3说明辊原版10的制造方法的一例。
首先，如图3的工序A所示，准备具有形成圆柱状的空心部的内壁面11a的、包含光透射性材料的转筒11，接着如工序B所示通过浸涂法在转筒11的内壁面11a内壁面整个区域全部形成抗蚀膜12。其后，用聚光镜头17从转筒11外部使激光16对抗蚀膜12聚光以曝光描绘所期望的图案。边如图3的C所示对抗蚀膜12照射激光16、边使转筒11沿圆柱轴中心旋转，从而曝光成沿圆周的线状。每使转筒11旋转1周，使激光16的照射位置沿圆柱轴方向移动来描绘。在使用激光曝光描绘后，作为抗蚀剂使用可热模式(heat mode)变形的光致抗蚀剂时不显影，使用通常的光致抗蚀剂时显影，由此，如图3的工序D所示，形成凹凸图案15，该凹凸图案15由沿圆周方向的线状的抗蚀膜15a和线状的空白15b组成。
辊原版10可如上制造。
另外，本发明不限于使用如上述制造而成的辊原版，可使用通过专利文献1、专利文献2或专利文献3中记载的方法等制造而成的辊原版。并且，如专利文献1、专利文献2中所述，在转筒11的空心部设置激光头从转筒内侧曝光抗蚀剂以形成凹凸图案时，转筒可以不是光透射性的。
此外，可以使用如下的辊原版，其是蚀刻转筒内壁面而在转筒自身的内壁面形成微细凹凸图案而成的。
转筒11至少由如下材料构成即可，该材料在从剥离辅助层30的形成温度开始冷却、剥离时的温度范围(例如0℃～100℃的温度范围)的热膨胀系数小于金属层20和剥离辅助层30。对于具有光透射性的转筒11，可列举硅、石英、玻璃等。
转筒11的内径D优选100mm～300mm。转筒11的圆筒轴A方向长度L优选300mm以上。转筒11的厚度(内壁面与外壁面的距离)Ts没有特别限制，在如上所述通过从外壁面照射激光以形成凹凸图案时，从高精度形成微细的凹凸图案的观点出发，优选薄的转筒，优选1.2mm以下、更优选0.6mm以下、特别优选0.1mm以下。
图4为显示在辊原版10的具有凹凸图案15的内壁面10a形成金属层20的状态的平面图和截面图。金属层20的厚度为数10μm～数100μm左右时，比凹凸图案15的厚度、即抗蚀膜12的厚度厚得多，由此，金属层20的与微细凹凸图案侧相反的一面侧几乎变平坦，金属层20形成为沿辊原版10的内壁面的圆筒状。此时，圆筒状的金属层20的外壁面侧变成具有与辊原版10内壁的凹凸图案15相对称的凹凸图案25的结构。作为金属层20的厚度，优选30μm以上、100μm以下。
作为形成金属层20的方法，可使用电镀、化学镀、溅射等的真空成膜等。
在辊原版10的内壁面10a没有导电性时，为了通过电镀形成金属层，有必要在内壁面预先形成导电层，为了形成这样的导电层，从内壁面可均匀成膜的观点出发，优选进行化学镀。即，作为金属层20的形成方法，特别优选如下方法，即，在最初通过化学镀形成数μm程度的薄的膜厚的导电层(金属膜)之后，通过电镀(电铸)形成数10μm～数100μm程度厚度的金属层。通过化学镀形成的导电层和其后通过电镀形成的金属层可以是同一材料，也可以是不同材料。这里，导电层和金属层均称为在辊原版10的内壁面10a形成的金属层20。另外，金属层20的材料特别优选Ni。
图5为显示在辊原版10的内壁面形成金属层20、进而在其表面(圆筒状的金属层的内壁面)形成剥离辅助层30的状态的平面图和截面图。
其中，在圆筒状的金属层20的内壁面的几乎整个区域全部形成剥离辅助层30，但若在至少内壁面的圆柱轴方向的一端部形成剥离辅助层，则可发挥剥离辅助的作用。此外，在形成有剥离辅助层的一端部可未必包括辊原版的圆柱的轴方向端。即，剥离辅助层可在发挥剥离辅助功能的范围内从圆柱的轴方向端至圆柱的轴方向内侧形成若干。另外，剥离辅助层30在仅形成于金属层20的内壁面的一端部时，也期望沿内壁面圆周方向形成为环状。
若形成剥离辅助层30，通过使金属层20和剥离辅助层30收缩而使其从辊原版10剥离，从而容易将金属层20连同剥离辅助层30一起从辊原版10剥离。此外，在金属层20的内壁面的整个区域形成剥离辅助层30时，剥离辅助层30不仅辅助从辊原版剥离金属层20，且作为支撑薄且机械耐性低的金属层20的支持层也非常有效，故优选。
作为剥离辅助层30的厚度，优选为超过100μm的厚度。
作为剥离辅助层的材料，为热膨胀系数比Ni大的材料即可，但为了加大冷却导致的与辊原版的收缩量之差，优选使用树脂材料。特别优选聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等。
图6和图7为显示图1的工序C所示的剥离辅助层30的形成方法的一例的图。
如图6的工序A和图7所示，在辊原版10的内壁形成的圆筒状的金属层20的更内侧，插入内径比金属层20小且经卷曲的剥离辅助层30。剥离辅助层30由一个面形成有粘合剂31的树脂膜32构成，粘合剂31位于经卷曲的剥离辅助层30的外侧。边从经卷曲的剥离辅助层30的圆周方向的一端侧起向金属层20侧按压剥离辅助层30，边沿剥离辅助层30的内壁使贴附辊35旋转，由此，在金属层20上贴附剥离辅助层30。此时，如图6的工序B所示，剥离辅助层30的内贴的始端与终端的一部分可以重叠。
通过这样的方法可在圆筒状的金属层20的内壁面形成剥离辅助层30。
图8为显示图1的工序C所示的形成剥离辅助层方法的其它例子的图。
如图8的工序A所示，在形成有金属层20的辊原版10的金属层20所露出的内壁面之外的部分形成可剥离的保护层36。例如，通过贴附可剥离的保护片而形成保护层36。为了防止在不需要的部分形成剥离辅助层，赋予该保护层36。例如，在辊原版10的外壁面形成了剥离辅助层时，在冷却剥离时产生使辊原版10收缩的力，因此降低了本发明的效果。在辊原版10的外壁面赋予保护层36时，可防止这样的问题。
接着，如图8的工序B所示，将形成有金属层20的辊原版10浸渍到紫外线固化树脂溶液38中、提起(浸涂法)，从而在金属层20的表面涂布树脂溶液38。其后，如图8的工序C所示，照射紫外线(UV光)39使树脂溶液38固化，制成剥离辅助层30。其后，如图8的工序D所示取下保护层36。
这样操作可形成剥离辅助层30。
另外，在这样的剥离辅助层的形成方法中，UV光照射时的环境温度为剥离辅助层形成时的温度。因此，树脂溶液的温度可以与环境温度不同。然而，辊原版10从该树脂溶液38的提起以及UV光照射优选在大致相同温度的环境下进行。即，优选配置容纳树脂溶液38的浴槽37的环境温度与进行UV光照射的环境温度大致相同。此外，优选剥离辅助层形成时的环境温度为40℃以上。
图9为显示从辊原版10剥离了金属层的状态的平面图和截面图。
在形成剥离辅助层30后，在低于形成剥离辅助层30时的温度的温度下冷却形成有金属层20和剥离辅助层30的辊原版10，以使其收缩，借助辊原版10与金属层20和剥离辅助层30的热膨胀系数之差，从辊原版10剥离金属层20。
本实施方式中，准备具有比转筒的热膨胀系数大的热膨胀系数的金属层和剥离辅助层，进而，剥离辅助层使用热膨胀系数比金属层大的材料。在剥离金属层时，按照加工对象物整体的温度低于形成剥离辅助层时的温度的方式冷却以使加工对象物整体收缩。此时，由于各材料的热膨胀系数不同，收缩量产生差异。随着冷却带来的收缩量最大的剥离辅助层30的收缩，金属层20被剥离辅助层30拉伸而从辊原版10的内壁面10a剥离。其结果，在金属层20与辊原版10的内壁面10a之间产生间隙18。剥离金属层时的冷却温度优选为比形成剥离辅助层时的温度低30℃以上。例如，剥离辅助层形成时的环境温度为40℃时，优选在剥离金属层时冷却至10℃左右。另外，若辊原版10与剥离辅助层30在转筒直径方向的收缩量之差较大，则温度改变可以小于30℃。
针对具体的材料，研究收缩量上产生何种程度的差。
表1和表2中显示了，对于可构成转筒的氧化硅(SiO2)和硅(Si)、作为金属层特别优选使用的镍(Ni)、可作为脱模辅助层使用的聚碳酸酯(PC)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，在温度改变30℃时(相当于从40℃冷却至10℃的情形)的收缩量。具体地说，表1中显示在这些材料呈直径为100mm的圆筒形状时由各材料的热膨胀系数算出沿直径方向的收缩量[m]的结果。同样，表2中显示在这些材料呈直径为300mm的圆筒形状时由各材料的热膨胀系数算出沿直径方向的收缩量[m]的结果。此外，Ni、PC和PET与SiO2和Si的收缩量之差[μm]也一并示于表1和表2。
【表1】
【表2】
如表1和表2所示，温度改变30℃时的转筒的收缩量与剥离辅助层的收缩量之差大于转筒的收缩量与金属层的收缩量之差，金属层跟随剥离辅助层的急剧收缩，金属层从辊原版的内壁面剥离。
在圆筒轴方向的一端，若在金属层与辊原版的内壁面之间产生间隙18，可通过在该间隙注入流体而在整个区域剥离金属层和辊原版的内壁面。流体可以是气体、也可以是液体。
若在剥离时在圆筒轴方向的一端即便一部分产生间隙18，如图10所示，可在该部分插入刀具的刃45以剥离金属层20。具体地说，可以借助刀具的刃45，使包含金属层20和剥离辅助层30的层叠体40的形状从圆筒形状产生一部分变形，并且从辊原版10的内壁面10a剥离金属层20。
此外，进而，如图11所示，通过在比形成剥离辅助层30时的温度低的温度的水48中浸渍形成有金属层20和剥离辅助层30的辊原版10，可使辊原版10、金属层20和剥离辅助层30收缩。此时，在辊原版10与金属层20之间产生其收缩率之差形成的间隙18，从该间隙18注入作为流体的水，更促进了辊原版10与金属层20的剥离。水48的温度优选比形成剥离辅助层30时的温度低30℃以上。进而，若在圆筒轴方向的一端的间隙插入刀具的刃45、使金属层20与剥离辅助层30的层叠体40的一部分变形，则更促进了水的注入，进而促进了辊原版10与金属层20的剥离。
另外，带有凹凸图案的抗蚀膜12非常薄，因此，辊原版10的收缩率与构成辊主体的转筒11的收缩率视为几乎相同。
另外，为了脱模辅助层与金属层的密合力大于辊原版的内壁面与金属层的密合力，优选选择各层的材料或实施膜面的处理。
为了进一步容易剥离辊原版10和金属层20，优选在形成金属层20之前对辊原版10的内壁面10a实施脱模处理。
作为脱模处理，可列举对内壁面10a涂布脱模剂的处理。作为脱模剂，优选使用氟系脱模剂，特别优选使用氟系脱模剂形成自组织单分子膜。作为氟系脱模剂，可列举例如，大金工业公司制的Optool(注册商标)。另外，使用了脱模剂的膜可通过浸涂法等形成。
图12为包含层叠有金属层20和剥离辅助层30而成的圆筒状层叠体40的辊模的平面图和截面图。
辊模在外表面具有与辊原版10的凹凸图案15相对称的凹凸图案25，可通过以上详细说明的方法来制造。如前所述，可使用1个辊原版10复制多个辊模。
以本实施方式制作的辊模，在金属层20的整面形成有剥离辅助层30，因此，与仅由金属层20制作辊模的情形相比大幅度提高了机械强度，操作性提高。

Claims (14)

1.一种辊模的制造方法，其中，
准备形成有转印至内壁面的凹凸图案的辊原版，其中该内壁面形成圆柱状的空心部，
在所述内壁面形成金属层，
在所述金属层表面中的至少圆柱的轴方向的一端部，形成具有比所述金属层的热膨胀系数大的热膨胀系数的剥离辅助层，
通过将形成有所述金属层和所述剥离辅助层的所述辊原版冷却至比形成所述剥离辅助层时的温度低的温度，使所述金属层和所述剥离辅助层相对于所述辊原版收缩，由此从该辊原版剥离所述金属层，
使所述金属层与所述剥离辅助层的圆筒状层叠体从所述辊原版脱离，制作包含所述圆筒状层叠体的辊模，该圆筒状层叠体在外表面具有与所述凹凸图案相对称的凹凸图案。
2.根据权利要求1所述的辊模的制造方法，其中，
所述冷却是如下进行的：在比形成所述剥离辅助层时的温度低的温度的液体中浸渍形成有所述金属层和所述剥离辅助层的所述辊原版。
3.根据权利要求2所述的辊模的制造方法，其中，
作为所述液体使用水。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的辊模的制造方法，其中，
所述冷却时的温度是比形成所述剥离辅助层时的温度低30℃以上的温度。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的辊模的制造方法，其中，
所述辊原版具备包含氧化硅或硅的转筒，
所述剥离辅助层包含聚碳酸酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯。
6.根据权利要求1～3中任一项所述的辊模的制造方法，其中，
在从所述辊原版剥离所述金属层时，使所述圆筒状层叠体的所述圆柱的轴方向的一端机械变形，使流体流入该经机械变形的所述层叠体的所述一端与所述辊原版之间而从所述辊原版剥离所述金属层。
7.根据权利要求1～3中任一项所述的辊模的制造方法，其中，
在形成所述金属层之前对所述内壁面实施脱模处理，
在经所述脱模处理的所述内壁面形成所述金属层。
8.根据权利要求7所述的辊模的制造方法，其中，
在所述脱模处理中使用氟系脱模剂。
9.根据权利要求1～3中任一项所述的辊模的制造方法，其中，
所述内壁面在所述圆柱的轴方向的一端的至少一部分区域具备不具有所述转印至内壁面的凹凸图案的区域。
10.根据权利要求1～3中任一项所述的辊模的制造方法，其中，
在所述金属层的整面设置所述剥离辅助层。
11.根据权利要求1～3中任一项所述的辊模的制造方法，其中，
在所述金属层贴附一面具有粘结层的树脂膜的所述粘结层，形成所述剥离辅助层。
12.根据权利要求1～3中任一项所述的辊模的制造方法，其中，
在形成所述剥离辅助层之前，在所述辊原版的形成有所述金属层的内壁面以外的面，贴附可剥离的保护片，
然后，通过浸涂法在所述金属层的表面形成所述剥离辅助层。
13.根据权利要求1～3中任一项所述的辊模的制造方法，其中，
所述金属层的厚度为30μm以上且100μm以下。
14.根据权利要求1～3中任一项所述的辊模的制造方法，其中，
所述剥离辅助层的厚度大于100μm。
CN201580043970.2A 2014-09-02 2015-08-11 辊模的制造方法和辊模 Active CN106660261B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014177971A JP6211491B2 (ja) 2014-09-02 2014-09-02 ロール金型の製造方法およびロール金型
JP2014-177971 2014-09-02
PCT/JP2015/072752 WO2016035524A1 (ja) 2014-09-02 2015-08-11 ロール金型の製造方法およびロール金型

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106660261A CN106660261A (zh) 2017-05-10
CN106660261B true CN106660261B (zh) 2018-04-17

Family

ID=55439590

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580043970.2A Active CN106660261B (zh) 2014-09-02 2015-08-11 辊模的制造方法和辊模

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP6211491B2 (zh)
KR (1) KR101867248B1 (zh)
CN (1) CN106660261B (zh)
TW (1) TWI671183B (zh)
WO (1) WO2016035524A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20200095082A1 (en) * 2018-09-20 2020-03-26 Roto-Die Company, Inc. Coated, Grooved Roll for Converting Line

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5795532A (en) * 1997-04-09 1998-08-18 Xerox Corporation Method for making a magnetic roll
CN101952106A (zh) * 2008-03-04 2011-01-19 夏普株式会社 光学元件、辊型纳米压印装置以及模具辊的制造方法
CN103415381A (zh) * 2011-03-11 2013-11-27 夏普株式会社 模具、模具的制造方法、以及纳米压印膜的制造方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004288266A (ja) * 2003-03-20 2004-10-14 Tdk Corp スタンパー製造方法およびスタンパー製造装置
JP4407290B2 (ja) 2004-01-19 2010-02-03 凸版印刷株式会社 光学部品用金型の製造方法
JP2006212780A (ja) * 2005-02-01 2006-08-17 Alps Electric Co Ltd 凹凸形状形成装置
JP2009214381A (ja) 2008-03-10 2009-09-24 Fujifilm Corp 円筒内部表面の加工方法および凹凸部品の製造方法
JP2009279615A (ja) 2008-05-22 2009-12-03 Fujifilm Corp 円筒内表面の加工装置および加工方法ならびに凹凸部品の製造方法およびパターンシートの製造方法
US20100252961A1 (en) * 2009-04-06 2010-10-07 3M Innovative Properties Company Optical film replication on low thermal diffusivity tooling with conformal coating
JP5510157B2 (ja) * 2010-07-29 2014-06-04 王子ホールディングス株式会社 表面に線状凹凸パターンを有する継ぎ目のない樹脂製筒状体の製造方法
JP2013035264A (ja) * 2011-08-11 2013-02-21 Panasonic Corp ロール金型の製造方法及びロール金型
KR20150078976A (ko) * 2013-12-31 2015-07-08 한국전기연구원 리소그래피와 양극산화법으로 제조한 초발수용 몰드와 이 몰드로 제조한 초발수 재료

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5795532A (en) * 1997-04-09 1998-08-18 Xerox Corporation Method for making a magnetic roll
CN101952106A (zh) * 2008-03-04 2011-01-19 夏普株式会社 光学元件、辊型纳米压印装置以及模具辊的制造方法
CN103415381A (zh) * 2011-03-11 2013-11-27 夏普株式会社 模具、模具的制造方法、以及纳米压印膜的制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106660261A (zh) 2017-05-10
WO2016035524A1 (ja) 2016-03-10
KR20170029639A (ko) 2017-03-15
KR101867248B1 (ko) 2018-06-12
TWI671183B (zh) 2019-09-11
JP2016049752A (ja) 2016-04-11
JP6211491B2 (ja) 2017-10-11
TW201609356A (zh) 2016-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20130052294A1 (en) Molding tool with a three dimensional surface relief pattern and method of making the same
CN105116684A (zh) 大面积可溶解模板光刻
CN106660261B (zh) 辊模的制造方法和辊模
CN110891895B (zh) 通过选择性模板移除来进行微米和纳米制造的方法
US20090311629A1 (en) Method for manufacturing roller mold
JP5730449B2 (ja) ナノ構造スタンプ、型押しロール、ナノ構造部を連続型押しする装置および方法
JP2005035119A (ja) エンボスロールの製法及び該エンボスロールを使用した転写シートの製法
Tsai et al. Fabrication of seamless roller mold with 3D micropatterns using inner curved surface photolithography
Kwon et al. Fabrication of a metal roller mold with nanoimprinted pattern using thermal nanoimprint lithography
JP2013000961A (ja) ロール金型の製造方法と光学フィルムの製造方法、並びに、ロール金型と光学フィルム
JP5884555B2 (ja) インプリント用のモールドおよび微細構造の形成方法
US20170273190A1 (en) Manufacturing method of circuit board and stamp
KR102180106B1 (ko) 슬리브형 나노 및 마이크로 패턴을 가지는 롤 금형 제조 방법
Kwon et al. Fabrication of Large-Area Metal Nanopatterns by Nanoimprint Lithography
KR20230079909A (ko) 슬리브형 마이크로 및 나노패턴 금속 롤 금형 제조 방법
JP2010117581A (ja) ホログラム付きシュリンクフィルムの製造方法
JP5510157B2 (ja) 表面に線状凹凸パターンを有する継ぎ目のない樹脂製筒状体の製造方法
US20240026159A1 (en) Production of pigments having a defined size and shape
TW201119871A (en) Method for forming imprinting roller.
US11261085B2 (en) Methods for micro and nano fabrication by selective template removal
TW201325884A (zh) 光學薄膜壓印滾輪及該滾輪之製作方法
EP3964356A1 (en) A method and system for manufacturing an embossing device by using an etch mask
CN107107458A (zh) 筒型图案膜的制作方法、图案辊的制作方法以及剥离装置
TW201029823A (en) Composite stamp for embossing
KR20210005430A (ko) 마이크로 제품 제작용 맨드렐 제작 방법, 마이크로 제품 제작용 몰드 제작 방법 및 마이크로 제품 제작용 몰드

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant