JP2005186392A - 入れ子、成形型及びこれらの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 入れ子及び成形型の耐久性の向上を図るとともに、それらの製造プロセスの容易化を図ることにある。
【解決手段】 入れ子の製造方法は、成形品に転写するパターン領域１２を有する入れ子の製造方法であって、（ａ）パターン領域１２を有する第１の基材１０と、第２の基材１４とを接着材料１６によって接着すること、（ｂ）接着材料１６の露出部を金属膜３０によって封止すること、を含む。
【選択図】 図１３
【解決手段】 入れ子の製造方法は、成形品に転写するパターン領域１２を有する入れ子の製造方法であって、（ａ）パターン領域１２を有する第１の基材１０と、第２の基材１４とを接着材料１６によって接着すること、（ｂ）接着材料１６の露出部を金属膜３０によって封止すること、を含む。
【選択図】 図１３
Description
本発明は、入れ子、成形型及びこれらの製造方法に関する。
プラスチックなどの成形品を生産する方法として、射出成形法などが知られている。この射出成形法では、凹凸形状のパターンを有する入れ子（部分的型）と、その入れ子がはめ込まれる母型と、を含む成形型を使用する。従来技術によれば、高い加工精度（例えば数十ｎｍ程度）が要求される微細構造体（例えば光学部品）形成用の入れ子又は成形型を製造することが難しかった。また、１つの成形型から複数の成形品を生産するので、成形型の耐久性を向上させることが重要になる。
本発明の目的は、入れ子及び成形型の耐久性の向上を図るとともに、それらの製造プロセスの容易化を図ることにある。
（１）本発明に係る入れ子の製造方法は、
成形品に転写するパターン領域を有する入れ子の製造方法であって、
（ａ）前記パターン領域を有する第１の基材と、第２の基材とを接着材料によって接着すること、
（ｂ）前記接着材料の露出部を金属膜によって封止すること、
を含む。本発明によれば、パターン領域を有する第１の基材と、第２の基材とを接着材料によって接着し、接着材料の露出部を金属膜によって封止する。接着材料が封止されているので、接着材料が外部に漏れ出たり、脱落したりするのを防止することができる。また、パターン領域を有する第１の基材を第２の基材とは別個に用意するので、所定厚みの入れ子を容易に製造することができる。したがって、入れ子の耐久性の向上及び製造プロセスの容易化を図ることができる。
（２）この入れ子の製造方法において、
前記（ｂ）工程で、前記金属膜を、めっき皮膜を析出させることによって形成してもよい。これによれば、所定厚みの金属膜を容易に形成することができる。
（３）この入れ子の製造方法において、
前記（ｂ）工程は、前記第１及び第２の基材のうち、少なくとも前記パターン領域を保護膜によって被覆して行ってもよい。これによれば、第１及び第２の基材における保護膜から露出する部分に金属膜を形成することができる。
（４）この入れ子の製造方法において、
前記（ａ）工程で、前記接着材料として導電性接着材料を使用し、
前記（ｂ）工程で、前記めっき皮膜を電気めっきによって析出させてもよい。
（５）この入れ子の製造方法において、
前記（ａ）工程で、前記接着材料として絶縁性接着材料を使用し、
前記（ｂ）工程で、前記めっき皮膜を無電解めっきによって析出させてもよい。これによって、絶縁性接着材料の露出部分にも、めっき皮膜をむらなく析出させることができる。
（６）この入れ子の製造方法において、
前記（ｂ）工程は、
（ｂ１）第１のめっき皮膜を無電解めっきによって析出させ、
（ｂ２）前記第１のめっき皮膜上に第２のめっき皮膜を電気めっきによって析出させて、前記金属膜を前記第１及び第２のめっき皮膜から形成することを含んでもよい。これによって、金属膜を短時間で厚く形成することができる。
（７）この入れ子の製造方法において、
前記（ａ）工程は、
（ａ１）前記接着材料を前記第１及び第２の基材の少なくとも一方に設け、
（ａ２）前記第１及び第２の基材のそれぞれの接着面同士を当接させることを含んでもよい。
（８）この入れ子の製造方法において、
前記（ａ）工程で、前記接着材料として、エポキシ樹脂系接着材料、イミド樹脂系接着材料、セラミックス接着材料、無機耐熱性接着材料、嫌気性含浸用接着材料のいずれかを含むものを使用してもよい。
（９）この入れ子の製造方法において、
前記（ｂ）工程前に、前記第１及び第２の基材の一部を除去することを含んでもよい。こうすることで、入れ子の寸法合わせを行うことができる。
（１０）この入れ子の製造方法において、
前記（ｂ）工程後に、前記金属膜の表面を研磨することをさらに含んでもよい。こうすることで、入れ子の寸法合わせを行うことができる。
（１１）本発明に係る成形型は、上記方法によって製造される入れ子を、母型に装着することを含む。本発明によれば、成形型の耐久性の向上及び製造プロセスの容易化を図ることができる。
（１２）本発明に係る入れ子は、
成形品に転写するパターン領域を有する入れ子であって、
前記パターン領域を有する第１の基材と、
第２の基材と、
前記第１の基材と前記第２の基材とを接着する接着材料と、
前記接着材料の露出部を封止する金属膜と、
を含む。本発明によれば、パターン領域を有する第１の基材と、第２の基材とが接着材料によって接着され、接着材料の露出部が金属膜によって封止されている。接着材料が封止されているので、接着材料が外部に漏れ出たり、脱落したりするのを防止することができる。したがって、入れ子の耐久性の向上を図ることができる。
（１３）この入れ子において、
前記金属膜は、めっき皮膜を含んでもよい。
（１４）本発明に係る成形型は、
前記入れ子と、
前記入れ子が装着された母型と、
を含む。本発明によれば、成形型の耐久性の向上を図ることができる。
成形品に転写するパターン領域を有する入れ子の製造方法であって、
（ａ）前記パターン領域を有する第１の基材と、第２の基材とを接着材料によって接着すること、
（ｂ）前記接着材料の露出部を金属膜によって封止すること、
を含む。本発明によれば、パターン領域を有する第１の基材と、第２の基材とを接着材料によって接着し、接着材料の露出部を金属膜によって封止する。接着材料が封止されているので、接着材料が外部に漏れ出たり、脱落したりするのを防止することができる。また、パターン領域を有する第１の基材を第２の基材とは別個に用意するので、所定厚みの入れ子を容易に製造することができる。したがって、入れ子の耐久性の向上及び製造プロセスの容易化を図ることができる。
（２）この入れ子の製造方法において、
前記（ｂ）工程で、前記金属膜を、めっき皮膜を析出させることによって形成してもよい。これによれば、所定厚みの金属膜を容易に形成することができる。
（３）この入れ子の製造方法において、
前記（ｂ）工程は、前記第１及び第２の基材のうち、少なくとも前記パターン領域を保護膜によって被覆して行ってもよい。これによれば、第１及び第２の基材における保護膜から露出する部分に金属膜を形成することができる。
（４）この入れ子の製造方法において、
前記（ａ）工程で、前記接着材料として導電性接着材料を使用し、
前記（ｂ）工程で、前記めっき皮膜を電気めっきによって析出させてもよい。
（５）この入れ子の製造方法において、
前記（ａ）工程で、前記接着材料として絶縁性接着材料を使用し、
前記（ｂ）工程で、前記めっき皮膜を無電解めっきによって析出させてもよい。これによって、絶縁性接着材料の露出部分にも、めっき皮膜をむらなく析出させることができる。
（６）この入れ子の製造方法において、
前記（ｂ）工程は、
（ｂ１）第１のめっき皮膜を無電解めっきによって析出させ、
（ｂ２）前記第１のめっき皮膜上に第２のめっき皮膜を電気めっきによって析出させて、前記金属膜を前記第１及び第２のめっき皮膜から形成することを含んでもよい。これによって、金属膜を短時間で厚く形成することができる。
（７）この入れ子の製造方法において、
前記（ａ）工程は、
（ａ１）前記接着材料を前記第１及び第２の基材の少なくとも一方に設け、
（ａ２）前記第１及び第２の基材のそれぞれの接着面同士を当接させることを含んでもよい。
（８）この入れ子の製造方法において、
前記（ａ）工程で、前記接着材料として、エポキシ樹脂系接着材料、イミド樹脂系接着材料、セラミックス接着材料、無機耐熱性接着材料、嫌気性含浸用接着材料のいずれかを含むものを使用してもよい。
（９）この入れ子の製造方法において、
前記（ｂ）工程前に、前記第１及び第２の基材の一部を除去することを含んでもよい。こうすることで、入れ子の寸法合わせを行うことができる。
（１０）この入れ子の製造方法において、
前記（ｂ）工程後に、前記金属膜の表面を研磨することをさらに含んでもよい。こうすることで、入れ子の寸法合わせを行うことができる。
（１１）本発明に係る成形型は、上記方法によって製造される入れ子を、母型に装着することを含む。本発明によれば、成形型の耐久性の向上及び製造プロセスの容易化を図ることができる。
（１２）本発明に係る入れ子は、
成形品に転写するパターン領域を有する入れ子であって、
前記パターン領域を有する第１の基材と、
第２の基材と、
前記第１の基材と前記第２の基材とを接着する接着材料と、
前記接着材料の露出部を封止する金属膜と、
を含む。本発明によれば、パターン領域を有する第１の基材と、第２の基材とが接着材料によって接着され、接着材料の露出部が金属膜によって封止されている。接着材料が封止されているので、接着材料が外部に漏れ出たり、脱落したりするのを防止することができる。したがって、入れ子の耐久性の向上を図ることができる。
（１３）この入れ子において、
前記金属膜は、めっき皮膜を含んでもよい。
（１４）本発明に係る成形型は、
前記入れ子と、
前記入れ子が装着された母型と、
を含む。本発明によれば、成形型の耐久性の向上を図ることができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は、本発明の実施の形態に係る成形型について説明する図であり、図１（Ａ）は成形型の外観を示す斜視図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＩＢ−ＩＢ線断面図である。図２（Ａ）〜図１４は、本発明の実施の形態（変形例を含む）に係る入れ子又は成形型の製造方法を説明する図である。
図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、成形型（例えば金型）１は、入れ子（第１の型）２と、入れ子２がはめ込まれる母型（第２の型）３と、を含む。入れ子２は母型３から着脱可能になっている。入れ子２は、成形品に転写するためのパターン領域１２（例えば図２（Ｂ）参照）を有している。パターン領域１２は入れ子２の一方の面に形成してもよい。成形型１は図示しない成形機（例えば射出成形機）に取り付けられる。成形型１のキャビティ４に溶融樹脂などが充填され、加圧、冷却、固化を行うことにより、成形型１によって全体形状が転写され、かつ、入れ子２のパターン領域１２のパターン形状が転写された成形品を製造することができる。成形型１は、光学部品（例えば液晶のライトガイド）などの微細構造体の製造装置であってもよい。
本実施の形態に係る入れ子の製造方法について説明する。図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、まず、パターン領域１２を有する第１の基材１０を形成する。図２（Ａ）は第１の基材の平面図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のIIＢ−IIＢ線断面図である。なお、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）のパターン領域は模式的に示すものである。
第１の基材１０は基板（例えば薄板）であってもよい。第１の基材１０は例えば金属から形成されるが、成形品の製造工程で要求される耐熱性及び硬度が得られれば、その材料は限定されない。その厚みは、例えば０．１〜３．０ｍｍ程度の範囲内であってもよい。パターン領域１２は、第１の基材１０の一方の面に形成されている。パターン領域１２におけるパターンの凹凸の高低差は、例えば３０ｎｍ〜１００μｍ程度の範囲内であってもよい。このような第１の基材１０は、光ディスクなどの形成工程に用いられる、いわゆるスタンパの製造方法と同様にして製造することが可能である。
第１の基材１０の具体的な製造方法について、図３（Ａ）〜図３（Ｄ）を参照して説明する。図３（Ａ）に示すように、ガラス原盤５０の少なくとも一方面（パターン形成面）を研磨した後に洗浄し、その後、ガラス原盤５０の研磨面上にフォトレジスト５２を塗布し、パターン形状に対応して光エネルギー（例えばレーザ光）を断続的に照射（露光）する。
次に、図３（Ｂ）に示すように、フォトレジスト５２の露光部分の現像を行うことにより、フォトレジスト５２に微細なパターンを形成する。
次に、図３（Ｃ）に示すように、フォトレジスト５２に形成された微細パターンに、スパッタリング法、蒸着法、無電解めっき法などの方法により、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）などの導電膜を形成し、このフォトレジスト５２上に形成された導電膜を一方の電極として用いて、スルファミン酸ニッケル溶液等のめっき溶液を用いた電気鋳造（電鋳）を行い、ニッケルを所望の厚さに堆積させる。
その後、フォトレジスト５２上に堆積させたニッケルをガラス原盤５０から剥離し、レジスト除去及び洗浄を行う。これにより、図３（Ｄ）に示すように、微細な凹凸パターンが形成されたパターン領域１２を有する、ニッケルからなる第１の基材１０が形成される。
なお、上述したようにして形成した第１の基材１０をマスターとして使用し、このマスターに形成されたパターンを反転させたパターンを有するマザー（メス型）を複製し、更に、このマザーを用いて、マスターと同じパターンを有するサン（オス型）を複製し、この複製したサンを第１の基材１０として用いてもよい。または、マスターを複製したマザーを第１の基材１０として用いるようにしてもよい。この場合には、形成したいパターンの反転パターンを有するマスターを形成し、このマスターからマザーを複製すればよい。
第１の基材１０の具体的な製造方法の変形例について、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）を参照して説明する。詳しくは、機械的な加工方法によって第１の基材１０を製造してもよい。
まず、図４（Ａ）に示すように、バイトなどの切削具１６０を用いた機械的加工を行い、金属原盤１５０の所定部位を凹状に切削することによって凹部１５２を形成する。この凹部１５２は、第１の基材１１０に形成したい凹凸パターンを反転したパターンとなっている。なお、バイトなどの切削具を用いる以外にも、レーザビーム加工や電子ビーム加工、その他各種の機械的な加工方法によって凹部１５２を形成してもよい。
次に、図４（Ｂ）に示すように、電気鋳造を行うことにより、金属原盤１５０上にニッケルを所望の厚さに堆積させる。この工程の具体的な内容については、上述と同様（図３（Ｃ）参照）であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
その後、金属原盤１５０上に堆積させたニッケルを金属原盤１５０から剥離し、レジスト除去及び洗浄を行う。これにより、図４（Ｃ）に示すように、微細な凹凸パターンが形成されたパターン領域１１２を有する、ニッケルからなる第１の基材１１０が形成される。これによれば、金属原盤１５０に対して凹状に切削を行ってパターンを形成するので、比較的に高精度な加工を行うことができる。
上述した方法によって第１の基材１０を用意した後、図５に示すように、第１の基材１０と、第２の基材１４とを接着材料１６によって接着する。第２の基材（台材）１４は基板であってもよく、第１の基材１０よりも厚く形成されていてもよい。第２の基材１４は例えば金属から形成されるがその材料は限定されず、また、第１の基材１０と同様の材料から形成されていてもよい。第１の基材１０と第２の基材１４との間に接着材料１６を介在させて両者を貼り合わせる。図５に示す例では、接着材料１６は、第１の基材１０と第２の基材１４の両方に設けているが、いずれか一方のみに設けてもよい。接着材料１６として液状又はゲル状の接着剤を使用してもよい。あるいは、接着材料１６として固形状の接着シートを使用してもよい。
第１及び第２の基材１０，１４の接着工程前に、第１の基材１０の接着面（パターン領域１２の形成面の裏面）を研磨することにより、第１の基材１０の面粗さ、厚みムラ及び反りを調整してもよい。この研磨工程では、例えば面粗さＲａが０．０５〜０．１μｍ程度、厚みムラが５μｍ以下、反りが３００μｍ以下となるように研磨する。あるいは、第２の基材１４の接着面を研磨してもよい。
接着材料１６として、（１）変性エポキシや変性ポリアミンなどを主成分とするエポキシ樹脂系接着材料、（２）ポリイミドなどを主成分とするイミド樹脂系接着材料、（３）シリカ、マイカ、アルミナなどを主成分とし、高い耐熱性（例えば、約６００℃以上の耐熱性）を有するセラミックス接着材料、（４）酸化アルミナ、酸化ジルコニウム、二酸化マンガン、無機硼酸塩が主成分の粉剤と珪酸化合物の溶剤とを主成分とする無機耐熱接着材料、（５）メタクリル酸ジエステルを主成分とする、低粘度（例えば、２５℃において４０〜６００ｍＰａ・ｓ程度）の嫌気性含浸用接着材料、などを用いることができる。
また、接着材料１６として絶縁性接着材料を使用してもよいし、導電性接着材料（例えばバインダに導電粒子が含有されたもの）を使用してもよい。
接着材料１６の供給方法については、接着材料１６が低粘度の場合には、スプレー塗布法あるいはスピンコート法（回転塗布法）を用いてもよい。これらの方式を用いることにより、接着材料１６の塗布面内における厚さの均一性（例えば、厚さレンジを±２μｍ程度に）を図ることができる。なお、接着材料１６の供給後、第１及び第２の基材１０，１４を真空室に入れて気泡抜き（脱泡）を行い、そのまま真空室内において第１及び第２の基材１０，１４の接着工程を行ってもよい。こうすることで、接着材料１６から気泡や異物等を除去することができ、第１の基材１０と第２の基材１４との密着性（接着性）をより高めることができる。
接着材料１６が高粘度には、刷毛などの塗布具を用いて塗布するか、あるいは直接的に滴下して塗布してもよい。なお、この場合においても、第１及び第２の基材１０，１４を真空室に入れて接着材料１６の気泡抜き（脱泡）を行い、接着材料１６を接着面の全体に広げた後に、そのまま真空室内において第１及び第２の基材１０，１４の接着工程を行ってもよい。
図６に示すように、第１及び第２の基材１０，１４のそれぞれの接着面同士を当接させることによって、両者を接着する。図６に示す例では、一方面に樹脂膜２２が形成されているツール２０を用いて、このツール２０の樹脂膜２２の形成面側を第１の基材１０に当接させて、第１の基材１０を第２の基材１４に密着させるように押圧する。樹脂膜２２は、ポリイミドやフッ素などを含有する有機系材料を用いて形成してもよい。ツール２０（樹脂膜２２）によって、パターン領域１２を押圧してもよい。変形例として、少なくともパターン領域１２を被覆する図示しない保護膜（例えばポリイミド膜）を第１の基材１０に形成しておき、その保護膜の面を押圧してもよい。こうすることで、ツール２０による押圧によって、パターン領域１２のパターン形状が損傷するのを防止することができる。この保護膜は、後述の接着材料１６の硬化工程後に剥離してもよいし、あるいは後述のワイヤーカット放電加工後に剥離してもよい。
次に、押圧した状態を保持しながら、第１及び第２の基材１０，１４を室温以上の温度雰囲気中で乾燥させることにより、接着材料１６を硬化させる。この乾燥処理は、温度を５０〜１５０℃程度の範囲内に設定してもよい。また、処理時間は、接着材料１６の種類、性質等に応じて適宜設定すればよい。例えば、接着材料１６としてエポキシ樹脂系接着材料を用いた場合であれば、１５０℃、１．５時間程度の熱処理を行ってもよい。
必要があれば、図７に示すように、第１及び第２の基材１０，１４の一部を除去する。例えば、第１及び第２の基材１０，１４の側端部を、第１及び第２の基材１０，１４の積層方向に沿ってカットする。こうすることで、入れ子２における母型３に対する寸法（例えば幅方向の寸法）合わせを行うことができる。
具体的に説明すると、第１及び第２の基材１０，１４のいずれもが導電性材料からなる場合、第１及び第２の基材１０，１４のそれぞれの側端部に接触するように導電性材料（例えば銀ペースト）を塗布することによって、第１及び第２の基材１０，１４を電気的に接続する。すなわち、第１及び第２の基材１０，１４を接続部２４によって電気的に接続する。次に、ワイヤーカット放電加工により、第１及び第２の基材１０，１４の不要部分、例えば、パターン領域１２を含む所定範囲を残してその周辺部分を除去する。このように、不要部分を含めた状態で第１の基材１０と第２の基材１４とを接着し、その後に不要部分の除去を行っているので、第１及び第２の基材１０，１４の密着面積が大きく、強い密着力を確保することが可能となる。これによって、第１の基材１０と第２の基材１４とが剥離するのを回避することができる。
変形例として、第１及び第２の基材１０，１４の電気的接続を、接着材料１６として導電性接着材料を使用することによって達成してもよい。これによれば、上述の接続部２４及びその形成工程を省略することができるので、製造プロセスの簡略化を図ることができる。
こうして、図８に示すように、パターン領域１２を有する第１の基材１０と、第２の基材１４と、第１及び第２の基材１０，１４の両者を接着する接着材料１６と、を含む入れ子を製造することができる。この入れ子には、第１の基材１０と第２の基材１４との間に接着材料１６が露出している。接着材料１６は、例えば、第１及び第２の基材１０，１４の側端部から露出している。本実施の形態では、接着材料１６の露出部を封止する。接着材料１６の露出部の全部を完全に封止してもよい。
図９〜図１４は、接着材料の露出部の封止工程を説明する図である。詳しくは、接着材料１６の露出部を金属膜３０によって封止する。例えば、第１及び第２の基材１０,１４の側端部の全周に金属膜３０を形成する。金属膜３０は、めっき皮膜を析出させるめっき処理によって形成してもよい。これによれば、所定厚み（例えば１０〜１００μｍ程度）の金属膜３０を容易に形成することができる。また、めっき皮膜は金属との密着性が高いので、第１及び第２の基材１０,１４を金属材料で形成した場合、第１及び第２の基材１０，１４からの剥離を防止することができる。めっき処理は、無電解めっき、電気めっき又はそれらの両方を含む処理であってもよい。
めっき処理を行う場合には、図９に示すように、第１及び第２の基材１０,１４の一部に保護膜（マスク）３２を形成する。こうすることで、第１及び第２の基材１０，１４のうち、保護膜３２から露出する部分に金属膜３０を形成することができる。保護膜３２は、少なくともパターン領域１２を被覆するように形成する。図９に示す例では、第１の基材１０側の表面（上端部）及び第２の基材１４側の表面（下端部）、すなわち側端部を除く部分に、保護膜３２を形成する。保護膜３２は樹脂から形成してもよく、めっき溶液に浸漬しても溶解しないものである。
接着材料１６として絶縁性接着材料を使用した場合には、無電解めっきを行ってもよい。これによれば、絶縁性を有する接着材料１６の露出部分にも、めっき皮膜をむらなく析出させることができる。具体的には、まず、図１０に示すように、第１及び第２の基材１０，１４に触媒（例えばパラジウム（Ｐｄ））３４を付与する。触媒３４の付与工程は、第１及び第２の基材１０，１４を所定溶液に浸漬することによって行ってもよいし、インクジェット方式などの液滴吐出方式を適用して行ってもよい。保護膜３２が形成されている場合には、触媒３４を保護膜３２から露出する部分に付与する。触媒３４は、第１及び第２の基材１０，１４の側端部に付与する。触媒３４は、接着材料１６の露出部に付与する。なお、触媒付与工程前に、第１及び第２の基材１０，１４の脱脂工程や、必要があれば第１及び第２の基材１０，１４の表面の酸化膜除去工程（例えばエッチング）を行ってもよい。酸化膜を除去することによって、めっき皮膜の密着性を向上させることができる。
変形例として、第１及び第２の基材１０，１４の全面（接着材料１６の露出部を含む）に触媒３４を付与し、その後に、第１及び第２の基材１０，１４の所定部分に上述の保護膜３２を形成してもよい。
図１１に示すように、触媒３４の領域に、第１のめっき皮膜３６を析出させる。第１のめっき皮膜３６は、第１及び第２の基材１０，１４の側端部を被覆するように形成する。第１のめっき皮膜３６は、接着材料１０，１４の露出部を覆う。第１のめっき皮膜３６は、第１及び第２の基材１０，１４をめっき溶液に浸漬することによって行ってもよい。第１のめっき皮膜３６の金属材料は、例えばニッケル（Ｎｉ）などであってもよい。
必要があれば、図１２に示すように、第１のめっき皮膜３６上に第２のめっき皮膜３８を析出させる。第２のめっき皮膜３８は、第１のめっき皮膜３６よりも厚く形成してもよい。例えば、第１のめっき皮膜３６を１〜１０μｍ程度の厚みで形成し、第２のめっき皮膜３８を１０〜１００μｍ程度の厚みで形成してもよい。第２のめっき皮膜３８は、第１のめっき皮膜３６とは異なる材料（例えばより硬い又は柔らかい材料）で形成してもよいし、同じ材料で形成してもよい。第２のめっき皮膜３８の金属材料は、例えばニッケル（Ｎｉ）、リン（Ｐ）、タングステン（Ｗ）、コバルト（Ｃｏ）又はクロム（Ｃｒ）などであってもよい。第２のめっき皮膜３８は、例えば電気めっきによって形成することができる。これによれば、無電解めっきよりも短時間で厚いめっき皮膜を形成することができる。なお、変形例として、上述の第２のめっき皮膜３８の形成工程を省略して、第１のめっき皮膜３６（のみ）から金属膜を形成してもよい。
こうして、第１及び第２のめっき皮膜３６，３８を含む金属膜３０を形成することができる。必要があれば、図１３に示すように、金属膜３０の表面（図１３では第２のめっき皮膜３８）を研磨してもよい。研磨方法は、機械的方法、化学的方法又はそれらの組み合わせによるいずれの方法を適用してもよい。こうすることで、第１及び第２の基材１０，１４の寸法合わせを行うことができる。すなわち、図１３に示す入れ子２の、母型３に対する寸法（例えば幅方向の寸法）合わせを行うことができる（例えば図１（Ｂ）参照）。
変形例として、図１４に示すように、接着材料１６として導電性接着材料を使用した場合には、電気めっき（のみ）を行うことによって、金属膜４０を形成してもよい。接着材料１６が導電性を有していれば、接着材料１６の露出部を電気めっきによるめっき皮膜によって覆うことができる。
本実施の形態に係る入れ子は、第１の基材１０と、第２の基材１４と、第１の基材１０と第２の基材１４とを接着する接着材料１６と、接着材料１６の露出部を封止する金属膜３０と、を含む。この入れ子は、成形品に転写するパターン領域１２を有する。金属膜３０はめっき皮膜を含む。
本実施の形態に係る成形型の製造方法は、上述の入れ子２（図１３参照）を、母型３に装着することを含む（図１（Ａ）及び図１（Ｂ）参照）。なお、本実施の形態に係る成形型は、上述の入れ子２と、入れ子２が装着された母型３と、を含む。上述の入れ子、成形型及びその製造方法の詳細は、上述した入れ子の製造方法において説明した内容から導くことができる。
成形型１を一般的な射出成形機又はシート成形機に取り付けることにより、樹脂製品やプラスチック製品の射出成型、シート成型を行うことができる。実際に、本願発明者による実験によれば、上述した方法によって製造した入れ子を含む成形型を一般的な射出成型機に取り付け、型温１０５℃、樹脂温３００℃、射出速度１００ｍｍ／ｓ以上、保圧１０００ｋｇ／ｃｍ２にて成型を行うことにより、良好な成形体（微細構造体）を射出成型できることが確認されている。
本実施の形態によれば、パターン領域１２を有する第１の基材１０と、第２の基材１４とを接着材料１６によって接着し、接着材料１６の露出部を金属膜３０によって封止する。接着材料１６が封止されているので、接着材料１６が外部に漏れ出たり、脱落したりするのを防止することができる。あるいは、成形品の製造工程で温度、圧力、振動などが加えられて、接着材料１６が少しずつ砕け、粉になって脱落するのを防止することができる。したがって、入れ子又は成形型の耐久性の向上を図ることができる。また、パターン領域１２を有する第１の基材１０を第２の基材１４とは別個に用意するので、所定厚みの入れ子２（又は成形型１）を容易に製造することができる。したがって、入れ子２（又は成形型１）の製造プロセスの容易化を図ることができる。
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び結果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
１…成形型 ３…母型 １０…第１の基材 １２…パターン領域 １４…第２の基材
１６…接着材料 ３０…金属膜 ３２…保護膜 ３４…触媒 ３６…第１のめっき皮膜
３８…第２のめっき皮膜 ４０…金属膜 １１０…第１の基材 １１２…パターン領域
１６…接着材料 ３０…金属膜 ３２…保護膜 ３４…触媒 ３６…第１のめっき皮膜
３８…第２のめっき皮膜 ４０…金属膜 １１０…第１の基材 １１２…パターン領域
Claims (14)
- 成形品に転写するパターン領域を有する入れ子の製造方法であって、
（ａ）前記パターン領域を有する第１の基材と、第２の基材とを接着材料によって接着すること、
（ｂ）前記接着材料の露出部を金属膜によって封止すること、
を含む入れ子の製造方法。 - 請求項１記載の入れ子の製造方法において、
前記（ｂ）工程で、前記金属膜を、めっき皮膜を析出させることによって形成する入れ子の製造方法。 - 請求項１又は請求項２記載の入れ子の製造方法において、
前記（ｂ）工程は、前記第１及び第２の基材のうち、少なくとも前記パターン領域を保護膜によって被覆して行う入れ子の製造方法。 - 請求項１から請求項３のいずれかに記載の入れ子の製造方法において、
前記（ａ）工程で、前記接着材料として導電性接着材料を使用し、
前記（ｂ）工程で、前記めっき皮膜を電気めっきによって析出させる入れ子の製造方法。 - 請求項１から請求項３のいずれかに記載の入れ子の製造方法において、
前記（ａ）工程で、前記接着材料として絶縁性接着材料を使用し、
前記（ｂ）工程で、前記めっき皮膜を無電解めっきによって析出させる入れ子の製造方法。 - 請求項１から請求項５のいずれかに記載の入れ子の製造方法において、
前記（ｂ）工程は、
（ｂ１）第１のめっき皮膜を無電解めっきによって析出させ、
（ｂ２）前記第１のめっき皮膜上に第２のめっき皮膜を電気めっきによって析出させて、前記金属膜を前記第１及び第２のめっき皮膜から形成することを含む入れ子の製造方法。 - 請求項１から請求項６のいずれかに記載の入れ子の製造方法において、
前記（ａ）工程は、
（ａ１）前記接着材料を前記第１及び第２の基材の少なくとも一方に設け、
（ａ２）前記第１及び第２の基材のそれぞれの接着面同士を当接させることを含む入れ子の製造方法。 - 請求項１から請求項７のいずれかに記載の入れ子の製造方法において、
前記（ａ）工程で、前記接着材料として、エポキシ樹脂系接着材料、イミド樹脂系接着材料、セラミックス接着材料、無機耐熱性接着材料、嫌気性含浸用接着材料のいずれかを含むものを使用する入れ子の製造方法。 - 請求項１から請求項８のいずれかに記載の入れ子の製造方法において、
前記（ｂ）工程前に、前記第１及び第２の基材の一部を除去することを含む入れ子の製造方法。 - 請求項１から請求項９のいずれかに記載の入れ子の製造方法において、
前記（ｂ）工程後に、前記金属膜の表面を研磨することをさらに含む入れ子の製造方法。 - 請求項１から請求項１０のいずれかに記載の方法によって製造される入れ子を、母型に装着することを含む成形型の製造方法。
- 成形品に転写するパターン領域を有する入れ子であって、
前記パターン領域を有する第１の基材と、
第２の基材と、
前記第１の基材と前記第２の基材とを接着する接着材料と、
前記接着材料の露出部を封止する金属膜と、
を含む入れ子。 - 請求項１２記載の入れ子において、
前記金属膜は、めっき皮膜を含む入れ子。 - 請求項１２又は請求項１３のいずれかに記載の入れ子と、
前記入れ子が装着された母型と、
を含む成形型。
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