JP2008057004A - Master for electroforming mold and method of manufacturing electroforming mold - Google Patents

Master for electroforming mold and method of manufacturing electroforming mold Download PDF

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Tomoyoshi Yamashita
友義 山下
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a master for an electroforming mold, free from defects or mottles and having exact fine structure. <P>SOLUTION: The method of manufacturing the master for the electroforming mold comprises: (1) a step for mixing a first material 2 and a second material 1 with each other; (2) a step for forming a sheet having a continuous phase of the second material and a discontinuous or continuous phase of the first material on the surface by micro-phase-separating the first material into the second material; (3) a step for solidifying the second material in the sheet; and (4) a step for obtaining the porous master for the electroforming mold by removing the first material from the sheet. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、電鋳金型用マスターの製造方法に関する。詳細には、ミクロ相分離法を用いて得られた多孔質体である電鋳金型用マスターを製造する方法に関する。また、本発明は、上記方法によって得られた電鋳金型用マスターを用いた電鋳金型の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing an electroforming mold master. In detail, it is related with the method of manufacturing the master for electroforming molds which is a porous body obtained using the micro phase separation method. Moreover, this invention relates to the manufacturing method of the electroforming mold using the master for electroforming molds obtained by the said method.

電鋳金型は、微細かつ繊細な構造を樹脂フィルムに付与するために、当該樹脂フィルムの成型の際に使用される。例えば、反射防止、撥水性、防汚性等を有する機能性フィルムは、通常、表面に微細構造が設けられている。このような微細構造を表面上に形成するために、機能性フィルムは電鋳金型を使用して好適に製造される。
近年、より微細な構造を有する反射防止体(モスアイ)のように、サブミクロンサイズから数十ミクロンのパターン、例えば、幅0.01μm〜100μmもしくは0.1〜10μmで、高さ0.01μm〜100μmもしくは0.1〜10μm程度の規則的な凹パターンや凸パターンを樹脂フィルム表面上に形成する必要性が高まってきた。このような微細な構造を樹脂フィルム表面上に形成するためには、極めて微細でかつ精確な構造を有する電鋳金型を使用する必要がある。
このような電鋳金型は、まず、ステンレス製や樹脂製の電鋳金型用マスターを準備し、このマスターに電鋳ニッケル等の金属めっきを施し、該金属めっきの形状を電鋳金型材料に転写することによって製造される。従って、微細でかつ精確な構造を有する電鋳金型を提供するためには、微細でかつ精確な構造を有する電鋳金型用マスターを製造する必要がある。
このような電鋳金型用マスターを樹脂から製造する場合、欠陥や斑のない、精確な微細構造を設けることができるかが大きな課題となる。また、100〜2000cm2程度の大面積の電鋳金型用マスターを一度に製造する場合は、機械加工法では作製に膨大な時間がかかり、また、欠陥が視認されにくいという困難があった。
The electroforming mold is used in molding the resin film in order to impart a fine and delicate structure to the resin film. For example, a functional film having antireflection, water repellency, antifouling properties and the like usually has a fine structure on the surface. In order to form such a fine structure on the surface, the functional film is preferably manufactured using an electroforming mold.
In recent years, a pattern of submicron size to several tens of microns, such as an antireflection body (moth eye) having a finer structure, for example, a width of 0.01 μm to 100 μm or 0.1 to 10 μm and a height of 0.01 μm to The necessity to form regular concave patterns or convex patterns of about 100 μm or about 0.1 to 10 μm on the surface of the resin film has increased. In order to form such a fine structure on the surface of the resin film, it is necessary to use an electroforming mold having an extremely fine and accurate structure.
For such an electroforming mold, first, a stainless steel or resin electroforming mold master is prepared, and this master is plated with metal such as electroformed nickel, and the shape of the metal plating is transferred to the electroformed mold material. Manufactured by doing. Therefore, in order to provide an electroformed mold having a fine and accurate structure, it is necessary to manufacture an electroformed mold master having a fine and accurate structure.
When such an electroforming mold master is manufactured from a resin, whether or not an accurate fine structure free from defects and spots can be provided is a major issue. Moreover, when manufacturing a large area electroformed mold master of about 100 to 2000 cm 2 at once, it takes a lot of time to produce by the machining method, and there is a difficulty that defects are hardly visible.

佐々木英幸ら「電鋳金型の製造方法」、岩手県工業技術センタ−研究報告 第12号(2005)Hideyuki Sasaki et al. “Production Method of Electroforming Mold”, Research Report No. 12 (2005), Iwate Industrial Technology Center

本発明の第一の目的は、欠陥や斑のない、精確な微細構造を有する電鋳金型用マスターを製造する方法を提供することにある。
本発明の第二の目的は、精確な微細構造を有し、かつ、一度に大面積の電鋳金型用マスターを製造する方法を提供することにある。
本発明の第三の目的は、そのような電鋳金型用マスターを用いて電鋳金型を製造する方法を提供することにある。
A first object of the present invention is to provide a method for producing an electroforming mold master having an accurate fine structure free from defects and spots.
The second object of the present invention is to provide a method for producing a master for an electroforming mold having an accurate fine structure and a large area at a time.
A third object of the present invention is to provide a method for producing an electroformed mold using such an electroformed mold master.

本発明者らは、前記課題を解決するため鋭意検討を行った結果、ミクロ相分離法を利用して多孔質体を製造し、これを電鋳金型用マスターとして利用することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明に至った。
即ち、
1.本発明は、電鋳金型用マスターの製造方法であって、以下の工程;
(1)第1の材料と第2の材料とを混合する工程;
(2)上記第2の材料中に上記第1の材料をミクロ相分離させて、表面に上記第2の材料の連続相と上記第1の材料の不連続相または連続相とを有するシートを形成する工程;
(3)上記シート中の上記第2の材料を固化する工程;及び
(4)上記シートから上記第1の材料を除去して多孔質体の電鋳金型用マスターを得る工程、
を有することを特徴とする、電鋳金型用マスターの製造方法に関する。
2.本発明は、上記第(2)工程で形成されたシート表面の第1の材料の不連続相または連続相が、直径0.05〜10μmの第1の材料の粒子からなり、上記表面上の各第1の材料の粒子同士の間隔が0.05〜10μmである、上記1に記載の電鋳金型用マスターの製造方法に関する。
3.本発明は、上記第(2)工程のミクロ相分離が、第2の材料を熱又はUV重合することによって、第2の材料と第1の材料とを非相溶化することによって行われる、上記1に記載の電鋳金型用マスターの製造方法に関する。
4.本発明は、上記第1の材料と第2の材料が互いに非相溶性である、上記1に記載の電鋳金型用マスターの製造方法に関する。
5.本発明は、上記1〜4のいずれか1に記載の方法により製造された電鋳金型用マスターに関する。
6.本発明は、電鋳金型を製造する方法であって、以下の工程;
(a)上記5に記載の電鋳金型用マスターの表面上に金属めっきを施す工程;及び
(b)上記電鋳金型用マスターを除去して電鋳金型を得る工程、
を有することを特徴とする、電鋳金型の製造方法に関する。
7.本発明は、上記(a)工程の前に、上記(a)工程で使用する電鋳金型用マスターの金属めっきを施す側とは反対側の表面上に多孔質支持体を設置する工程を更に含む、上記6に記載の方法に関する。
8.本発明は、上記6又は7に記載された方法により製造された電鋳金型に関する。
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors manufactured a porous body using a microphase separation method, and used this as a master for an electroforming mold. The inventors have found that this can be solved, and have reached the present invention.
That is,
1. The present invention is a method for producing an electroforming mold master, comprising the following steps:
(1) mixing the first material and the second material;
(2) A sheet having a surface having a continuous phase of the second material and a discontinuous phase or a continuous phase of the first material on the surface by microphase separation of the first material in the second material. Forming step;
(3) solidifying the second material in the sheet; and
(4) A step of removing the first material from the sheet to obtain a porous electroforming mold master;
The present invention relates to a method for manufacturing a master for an electroforming mold.
2. In the present invention, the discontinuous phase or continuous phase of the first material on the surface of the sheet formed in the step (2) is composed of particles of the first material having a diameter of 0.05 to 10 μm, and is on the surface. It is related with the manufacturing method of the master for electroforming molds of said 1 whose space | interval of the particle | grains of each 1st material is 0.05-10 micrometers.
3. In the present invention, the microphase separation in the step (2) is performed by incompatibility of the second material and the first material by heat or UV polymerization of the second material. The manufacturing method of the master for electroforming molds of 1.
4). The present invention relates to the method for producing a master for an electroforming mold as described in 1 above, wherein the first material and the second material are incompatible with each other.
5. The present invention relates to an electroforming mold master produced by the method according to any one of 1 to 4 above.
6). The present invention is a method for producing an electroformed mold, comprising the following steps:
(a) a step of performing metal plating on the surface of the electroforming mold master according to 5 above; and
(b) removing the master for electroforming mold to obtain an electroforming mold;
The present invention relates to a method for manufacturing an electroforming mold.
7). The present invention further includes, prior to the step (a), a step of installing a porous support on the surface of the electroforming mold master used in the step (a) opposite to the side on which metal plating is performed. And relates to the method according to 6 above.
8). The present invention relates to an electroforming mold manufactured by the method described in 6 or 7 above.

本発明により、欠陥や斑のない、精確な微細構造を有する電鋳金型用マスターを製造することができる。また、本発明により、電鋳金型用マスターが大面積であっても精確な微細構造を有する。さらに、本発明により、精確な微細構造を有する電鋳金型を製造することができる。
また、本発明は、前記電鋳金型用マスターから製造された微細凹凸構造を表面に有する電鋳金型である。該金型は、金属ブロックに接着剤やネジを用いて固定され、又は電鋳金型用マスターが1.0mm以下であれば、金属性ロールに巻き付けられて固定され、機能性シ−トの連続生産用金型として使用することもできる。
According to the present invention, it is possible to manufacture an electroforming mold master having an accurate fine structure free from defects and spots. Further, according to the present invention, even if the master for electroforming mold has a large area, it has an accurate fine structure. Furthermore, according to the present invention, an electroformed mold having an accurate fine structure can be manufactured.
Moreover, this invention is an electroforming mold which has the fine concavo-convex structure manufactured from the said master for electroforming molds on the surface. The mold is fixed to the metal block with an adhesive or a screw, or if the master for an electroforming mold is 1.0 mm or less, the mold is wound around and fixed to a metallic roll, and a continuous functional sheet. It can also be used as a production mold.

1.電鋳金型用マスターの製造方法
本発明は、上述の通り、以下の工程;
(1)第1の材料と第2の材料とを混合する工程;
(2)前記第2の材料中に前記第1の材料をミクロ相分離させて、表面に前記第2の材料の連続相と前記第1の材料の不連続相または連続相とを有するシートを形成する工程;
(3)前記シート中の前記第2の材料を固化する工程;及び
(4)前記シートから前記第1の材料を除去して多孔質体の電鋳金型用マスターを得る工程、
を有する電鋳金型用マスターの製造方法に関する。このうち、ミクロ相分離の方法には、さらに、大きく分けて以下の3つの方法がある。
A.溶融混合/共通溶媒混合によるミクロ相分離法
B.熱又はUV重合によるミクロ相分離法
C.直接ミクロ相分離法
ここで、「ミクロ相分離」とは、2種以上の相構成成分を有する物質において、1種の相構成成分の連続相(海)の中に他の相構成成分の不連続相(島)が分散された状態の構造(海−島構造、図1(a)のシート(3)参照)、又は、1種の相構成成分の連続相の中に他の相構成成分の他の連続相が互いに3次元的に絡み合った共連続構造(図3参照、図3は、相構成成分の連続相を残して他の相構成成分の他の連続相を除去したもの)を構成し、かつ、当該物質の表面に前記連続相(海)の中に不連続相又は他の連続相が分散された状態の構造(島)がマイクロメートルオーダーの粒子を形成して現れている状態を言う。
該表面に現れた粒子の平均粒径(定方向径)は、例えば、直径0.05〜10μm、好ましくは、0.1〜1μm、より好ましくは0.2〜0.5μmである。また、表面に現れた粒子同士の間隔は、例えば、0.05〜10μm、好ましくは、0.1〜1μm、より好ましくは0.2〜0.5μmである。
以下、上記A〜Cの各方法ごとに本発明の電鋳金型用マスターの製造方法について詳述する。
1. Manufacturing method of master for electroforming mold The present invention, as described above, the following steps;
(1) mixing the first material and the second material;
(2) A sheet having a surface having a continuous phase of the second material and a discontinuous phase or a continuous phase of the first material on the surface by microphase separation of the first material in the second material. Forming step;
(3) solidifying the second material in the sheet; and
(4) removing the first material from the sheet to obtain a porous electroforming mold master;
The present invention relates to a method for producing a master for an electroforming mold having Among these, the microphase separation methods are roughly divided into the following three methods.
A. B. Microphase separation method by melt mixing / common solvent mixing C. Microphase separation by thermal or UV polymerization Direct Microphase Separation Method Here, “microphase separation” refers to a substance having two or more types of phase components, in which no other phase components are present in the continuous phase (sea) of one type of phase components. Structure in which continuous phases (islands) are dispersed (sea-island structure, see sheet (3) in FIG. 1 (a)), or other phase constituents in the continuous phase of one phase constituent A co-continuous structure in which other continuous phases are entangled three-dimensionally with each other (see FIG. 3, FIG. 3 is a diagram in which the continuous phase of the phase component is left and the other continuous phases of the other phase components are removed). A structure (island) in which a discontinuous phase or other continuous phase is dispersed in the continuous phase (the sea) is formed on the surface of the substance, forming particles on the order of micrometers. Say state.
The average particle diameter (constant direction diameter) of the particles appearing on the surface is, for example, 0.05 to 10 μm in diameter, preferably 0.1 to 1 μm, and more preferably 0.2 to 0.5 μm. Moreover, the space | interval of the particles which appeared on the surface is 0.05-10 micrometers, for example, Preferably, it is 0.1-1 micrometer, More preferably, it is 0.2-0.5 micrometer.
Hereafter, the manufacturing method of the master for electroforming molds of this invention is explained in full detail for every said method of AC.

(A)溶融混合/共通溶媒混合によるミクロ相分離法
この方法は、第1の材料と第2の材料とを溶融するか、又は、溶媒に溶解又は分散することによって混合溶液を得、その状態または溶媒を蒸発させる過程において第1の材料と第2の材料とをミクロ相分離し、その後、第1の材料のみを除去することによって、多孔質体である電鋳金型用マスターを得るものである。溶融混合/共通溶媒混合によるミクロ相分離法による電鋳金型用マスターの製造方法は、具体的には、以下の工程を有する。
(A) Microphase separation method by melt mixing / common solvent mixing In this method, the first material and the second material are melted or dissolved or dispersed in a solvent to obtain a mixed solution. Alternatively, in the process of evaporating the solvent, the first material and the second material are microphase-separated, and then only the first material is removed to obtain an electroforming mold master that is a porous body. is there. Specifically, the manufacturing method of the master for electroforming molds by the microphase separation method by melt mixing / common solvent mixing has the following processes.

(A−1)第(1)の工程
第(1)の工程において、第1の材料と第2の材料が混合される。
ここで、第1の材料としては、高分子、オリゴマー、モノマー及びこれらの混合物等が好適である。
高分子としては、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリオキサゾリン、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキサイド、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリルアミドなどの水溶性高分子;ポリ塩化ビニル、ポリビニルフェノール、ポリビニルメチルエーテル、ポリエステル、ポリアセテート、ポリエーテルスルフォン、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリアクリロニトリル、ポリビニールピリジン、ポリアクリル酸などの非水溶性高分子が挙げられる。
(A-1) Step (1) In the step (1), the first material and the second material are mixed.
Here, as the first material, a polymer, an oligomer, a monomer, a mixture thereof, and the like are preferable.
Polymers include water-soluble polymers such as polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyoxazoline, polyethylene glycol, polyethylene oxide, sodium polyacrylate, polyacrylamide; polyvinyl chloride, polyvinyl phenol, polyvinyl methyl ether, polyester, polyacetate Water-insoluble polymers such as polyether sulfone, polymethyl methacrylate (PMMA), polyacrylonitrile, polyvinyl pyridine, and polyacrylic acid.

オリゴマーとしては、以下の樹脂原料1〜9に示す多官能オリゴマーが挙げられる。
・剛直性成分であり、化学式1で表される樹脂原料1。
<化学式1>

・剛直性成分であり、化学式2で表される樹脂原料2。
<化学式2>



・柔軟性成分であり、化学式3で表される樹脂原料3。
<化学式3>
As an oligomer, the polyfunctional oligomer shown to the following resin raw materials 1-9 is mentioned.
A resin raw material 1 that is a rigid component and represented by Chemical Formula 1.
<Chemical Formula 1>

A resin raw material 2 that is a rigid component and represented by Chemical Formula 2.
<Chemical formula 2>



A resin raw material 3 that is a flexible component and represented by Chemical Formula 3.
<Chemical formula 3>

・柔軟性成分であり、化学式4で表される樹脂原料4。
<化学式4>


・柔軟性成分であり、化学式5で表される樹脂原料5。
<化学式5>

・柔軟性成分であり、化学式6で表される樹脂原料6(単官能オリゴマ−)。
<化学式6>
A resin raw material 4 that is a flexible component and represented by Chemical Formula 4.
<Chemical Formula 4>


A resin raw material 5 that is a flexible component and represented by Chemical Formula 5.
<Chemical formula 5>

Resin raw material 6 (monofunctional oligomer) which is a flexible component and represented by Chemical Formula 6.
<Chemical formula 6>

・樹脂原料5に4molEO付加した樹脂原料7。
・剛直性成分であり、樹脂原料5の芳香族環を水素添加した構造の樹脂原料8。
・剛直性成分であり、イミドアクリレートを含むウレタンアクリレート、好ましくは下記のA成分、B成分からなるウレタンアクリレート混合物である樹脂原料9。
A成分:ヘキサメチレンジイソシアネート+ヘキサメチレンジイソシアネートの三量体
B成分:ヒドロキシプロピルアクリレート+ペンタエリスリトールトリアクリレート
A resin raw material 7 obtained by adding 4 mol EO to the resin raw material 5.
A resin raw material 8 which is a rigid component and has a structure in which the aromatic ring of the resin raw material 5 is hydrogenated.
A resin raw material 9 which is a rigid component and is a urethane acrylate containing imide acrylate, preferably a urethane acrylate mixture comprising the following components A and B.
A component: trimer of hexamethylene diisocyanate + hexamethylene diisocyanate B component: hydroxypropyl acrylate + pentaerythritol triacrylate

本発明で使用される上記樹脂原料1〜9のガラス転移温度(Tg)は、例えば40℃以上、好ましくは60℃以上、更に好ましくは80℃以上であることが適当である。
上記多官能オリゴマーを製造するための原料としては、例えば、以下の化学式1〜18で表されるモノマーが挙げられる。
The glass transition temperature (Tg) of the resin raw materials 1 to 9 used in the present invention is, for example, 40 ° C or higher, preferably 60 ° C or higher, more preferably 80 ° C or higher.
As a raw material for manufacturing the said polyfunctional oligomer, the monomer represented by the following Chemical formulas 1-18 is mentioned, for example.

<化学式1>




<化学式2>

<化学式3>

<化学式4>

<化学式5>
<Chemical Formula 1>




<Chemical formula 2>

<Chemical formula 3>

<Chemical Formula 4>

<Chemical formula 5>

<化学式6>

<化学式7>

<化学式8>

<化学式9>





<化学式10>
<Chemical formula 6>

<Chemical formula 7>

<Chemical Formula 8>

<Chemical formula 9>





<Chemical formula 10>

<化学式11>

<化学式12>

<化学式13>

<化学式14>

<化学式15>









<Chemical Formula 11>

<Chemical formula 12>

<Chemical formula 13>

<Chemical formula 14>

<Chemical formula 15>









<化学式16>

<化学式17>

<化学式18>
<Chemical formula 16>

<Chemical formula 17>

<Chemical formula 18>

第1の材料として使用されるモノマーとしては、アクリル酸ナトリウムモノマー、メチルメタクリレートモノマー(MMA)、アクリレートモノマー、アクリロニトリルモノマーなどのアクリル系モノマー;及びその他ビニール系モノマー等が挙げられる。   Examples of the monomer used as the first material include acrylic monomers such as sodium acrylate monomer, methyl methacrylate monomer (MMA), acrylate monomer, and acrylonitrile monomer; and other vinyl monomers.

第2の材料としては、上記第1の材料と水素結合やエーテル結合を形成する高分子が好ましい。例えば、ポリ塩化ビニル、ポリビニルフェノール、ポリビニルメチルエーテル、ポリエステル、ポリアセテート、ポリエーテルスルフォン、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリアクリロニトリル、ポリビニールピリジン、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミドやこれらの共重合体などが挙げられる。特に有効な材料は、ポリエーテルスルフォン及びポリメチルメタクリレート(PMMA)である。また、第1の材料との相溶性を改善するために、上記第1及び第2の材料が高分子材料である場合、上記高分子材料を、第1の高分子材料と(ブロックまたはグラフト)共重合したものを第2の材料として用いることもできる。
また、第1の材料がポリマーである場合、第2の材料としてモノマーを使用することもできる。使用されるモノマーとしては上記第1の材料で使用されるモノマーが挙げられる。
The second material is preferably a polymer that forms a hydrogen bond or an ether bond with the first material. For example, polyvinyl chloride, polyvinyl phenol, polyvinyl methyl ether, polyester, polyacetate, polyether sulfone, polymethyl methacrylate (PMMA), polyacrylonitrile, polyvinyl pyridine, polyacrylic acid, polyacrylamide and copolymers thereof Can be mentioned. Particularly effective materials are polyether sulfone and polymethyl methacrylate (PMMA). In order to improve compatibility with the first material, when the first and second materials are polymer materials, the polymer material is combined with the first polymer material (block or graft). What was copolymerized can also be used as the second material.
Further, when the first material is a polymer, a monomer can be used as the second material. Examples of the monomer used include the monomer used in the first material.

上記第1の材料と第2の材料を溶融混合又は共通溶媒混合により混合する。
溶融混合の場合、上記第1の材料と第2の材料を加熱・溶融して液体とし、混合する。溶融混合の場合、第1の材料と第2の材料との融点が近似している方が同一温度で両材料の混合を行うことができるので好ましい。また、溶融した際に、第1の材料と第2の材料が互いに相分離したミクロ相分離構造を形成することが適当である。このような条件を満たす好適な材料は、第1の材料−第2の材料の組み合わせで、ポリエーテルスルフォン−ポリオキサゾリン、PMMA−ポリエチレンオキサイド等が挙げられる。
The first material and the second material are mixed by melt mixing or common solvent mixing.
In the case of melt mixing, the first material and the second material are heated and melted to form a liquid and mixed. In the case of melt mixing, it is preferable that the melting points of the first material and the second material are close to each other because both materials can be mixed at the same temperature. In addition, when melted, it is appropriate to form a microphase separation structure in which the first material and the second material are phase-separated from each other. A suitable material satisfying such conditions is a combination of a first material and a second material, and examples thereof include polyether sulfone-polyoxazoline, PMMA-polyethylene oxide, and the like.

共通溶媒混合の場合、第1の材料及び第2の材料を、これらの材料に共通して溶解する溶媒に溶解する。溶媒としては、溶解性の強い有機溶媒が適当である。このような有機溶媒としては、例えば、塩化メチレン、ヘキサン、ベンゼン、アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルアセトアミド(DMAC)、テトラヒドロフラン(THF)やその他アルコール類、エーテル類、ケトン類などが挙げられる。溶媒は、第1及び第2の材料として使用される高分子やオリゴマー等に合わせて適宜選択される。なお、第1の材料と第2の材料とを含む共通溶媒が良好にミクロ相分離していることは、外観上白濁して強い光散乱性を伴っていることによって確認できる。これは、ミクロ相分離により、屈折率の異なる相が可視光の波長程度の間隔で局所的に存在するためである。   In the case of common solvent mixing, the first material and the second material are dissolved in a solvent that is commonly dissolved in these materials. As the solvent, a highly soluble organic solvent is suitable. Examples of such organic solvents include methylene chloride, hexane, benzene, acetone, methyl ethyl ketone (MEK), dimethylformamide (DMF), dimethylacetamide (DMAC), tetrahydrofuran (THF), other alcohols, ethers, and ketones. Etc. The solvent is appropriately selected according to the polymer or oligomer used as the first and second materials. In addition, it can be confirmed that the common solvent containing the first material and the second material is well microphase-separated by being white turbid in appearance and accompanied by strong light scattering. This is because phases having different refractive indexes exist locally at intervals of about the wavelength of visible light due to microphase separation.

(A−2)第(2)の工程
第(2)の工程では、第2の材料中に第1の材料をミクロ相分離させて、表面に第2の材料の連続相と第1の材料の不連続相または連続相とを有するシートを形成する。
具体的には、第2の材料から構成される連続相(海)の中に、第1の材料から構成される不連続相(島)が分散された状態の構造(海−島構造、図1(a)のシート(3)参照)、又は、第1の材料から構成される連続相の中に第2の材料から構成される他の連続相が互いに3次元的に絡み合った共連続構造(図3参照)を形成する。
当該シートの表面には、上記連続相(海)をなす第2の材料と、上記不連続相又は他の連続相をなす第1の材料とが存在し、当該表面だけを見れば、海−島構造であるか共連続構造であるかにかかわらず、第1の材料が第2の材料中に分散された海−島構造が現れている。
該表面に現れた第1の材料の粒子の平均粒径(定方向径)は、例えば、直径0.05〜10μm、好ましくは、0.1〜1μm、より好ましくは0.2〜0.5μmである。また、該表面に現れた第1の材料の粒子同士の間隔は、例えば0.05〜10μm、好ましくは、0.1〜1μm、より好ましくは0.2〜0.5μmである。
なお、上記第1の材料の粒子の平均粒径(定方向径)及び第1の材料の粒子同士の間隔は、特に断らない限り、他のB及びCの方法においても同様の値であることが適当である。
(A-2) Step (2) In step (2), the first material is microphase-separated into the second material, and the continuous phase of the second material and the first material are formed on the surface. A sheet having a discontinuous phase or a continuous phase is formed.
Specifically, a discontinuous phase (island) composed of the first material is dispersed in a continuous phase (sea) composed of the second material (sea-island structure, diagram). 1 (a) sheet (3)) or a co-continuous structure in which another continuous phase composed of the second material is entangled three-dimensionally with the continuous phase composed of the first material (See FIG. 3).
On the surface of the sheet, there is a second material forming the continuous phase (sea) and a first material forming the discontinuous phase or another continuous phase. Regardless of whether it is an island structure or a co-continuous structure, a sea-island structure appears in which the first material is dispersed in the second material.
The average particle diameter (constant direction diameter) of the first material particles appearing on the surface is, for example, 0.05 to 10 μm in diameter, preferably 0.1 to 1 μm, more preferably 0.2 to 0.5 μm. It is. Moreover, the space | interval of the particle | grains of the 1st material which appeared on this surface is 0.05-10 micrometers, for example, Preferably, it is 0.1-1 micrometer, More preferably, it is 0.2-0.5 micrometer.
Note that the average particle diameter (constant direction diameter) of the first material particles and the distance between the first material particles are the same values in the other methods B and C unless otherwise specified. Is appropriate.

ミクロ相分離は、第1及び第2の材料を共通溶媒中に混合した場合、(i)溶媒中への混合と同時期、又は(ii)該溶媒が蒸発する過程において、第2の材料と第1の材料が上記海−島構造または共連続構造(図3)を形成する。
例えば、溶融混合の場合、溶融状態で第1及び第2の材料を撹拌機等で混合し、及び/又は押し出し機等により混練して均一に混合した後、温度制御をしながら相分離構造を調節することができる。ここで、温度制御は、使用する第1及び第2の材料の種類にもよるが、高分子材料の溶融流動性や熱分解温度を考慮すると、例えば、使用する材料のTg+50〜350℃、好ましくは、Tg+80〜300℃程度であることが好ましい。
また、共通溶媒混合の場合、第1の材料、第2の材料並びに共通溶媒の混合比、溶媒の蒸発速度及び蒸発温度等を制御することによってミクロ相分離を調節することができる。
In the microphase separation, when the first and second materials are mixed in a common solvent, (i) at the same time as mixing into the solvent, or (ii) in the process of evaporation of the solvent, The first material forms the sea-island structure or a co-continuous structure (FIG. 3).
For example, in the case of melt mixing, the first and second materials are mixed in a molten state with a stirrer and / or kneaded with an extruder or the like and uniformly mixed, and then the phase separation structure is controlled while controlling the temperature. Can be adjusted. Here, the temperature control depends on the types of the first and second materials to be used, but considering the melt fluidity and thermal decomposition temperature of the polymer material, for example, Tg of the material to be used is 50 to 350 ° C., preferably Is preferably about Tg + 80 to 300 ° C.
In the case of mixing the common solvent, the microphase separation can be adjusted by controlling the mixing ratio of the first material, the second material, and the common solvent, the evaporation rate of the solvent, the evaporation temperature, and the like.

なお、溶媒中で第1及び第2の材料が海−島構造や共連続構造を形成するためには、第1及び第2の材料同士の接触を増やす必要がある。第1及び第2の材料同士の接触を増やすためには、溶媒が十分に少ない量で存在することが必要である。従って、第1及び第2の材料を共通溶媒中で混合した場合、当該共通溶媒の量を調節することによって、ミクロ相分離の程度を調節することが可能である。さらに、同様の理由から、続く第(3)及び第(4)工程で溶媒を除去する過程においてさらにミクロ相分離が進行する場合がある。
第1及び第2の材料を共通溶媒中に混合した場合の第1の材料の粒径及び間隔は、上述の溶融混合した場合と同等である。
In order for the first and second materials to form a sea-island structure or a co-continuous structure in the solvent, it is necessary to increase the contact between the first and second materials. In order to increase the contact between the first and second materials, it is necessary that the solvent be present in a sufficiently small amount. Therefore, when the first and second materials are mixed in a common solvent, it is possible to adjust the degree of microphase separation by adjusting the amount of the common solvent. Further, for the same reason, microphase separation may further proceed in the process of removing the solvent in the subsequent steps (3) and (4).
The particle size and interval of the first material when the first and second materials are mixed in a common solvent are the same as those when melt-mixed as described above.

また、第1(又は第2)の材料として、モノマーを使用した場合、当該モノマーを熱又はUVによって重合する際にミクロ相分離が起きる。第1(又は第2)の材料としてモノマーを使用すると、第(1)工程での混合において第1(又は第2)の材料(モノマー)が第2(又は第1)の材料(連続相、ポリマーマトリックス)中に分散しやすくなるので好ましい。均一な分散を構成した後にモノマーを重合することにより、均一な微視的ミクロドメインを形成することが可能である。第1(又は第2)の材料として、オリゴマーを使用した場合も同様である。
前記モノマーやオリゴマーを重合するための方法としては、良好なミクロ相分離構造を形成するためにも、以下に示す2種類のバルク重合が適している。
Further, when a monomer is used as the first (or second) material, microphase separation occurs when the monomer is polymerized by heat or UV. When a monomer is used as the first (or second) material, the first (or second) material (monomer) is mixed with the second (or first) material (continuous phase) in the mixing in the first (1) step. It is preferable because it is easy to disperse in the polymer matrix. Uniform microscopic microdomains can be formed by polymerizing the monomers after forming a uniform dispersion. The same applies when an oligomer is used as the first (or second) material.
As a method for polymerizing the monomer or oligomer, the following two types of bulk polymerization are suitable for forming a good microphase separation structure.

まず、第1の方法としては、第1と第2の材料の混合物に、所望の温度で開裂してラジカルを発生させるアゾ系開始剤やパーオキサイド系重合開始剤を、例えば1〜10000ppm、好ましくは、10〜1000ppm添加する。その後、50〜150℃の温度にて熱重合を行う。このとき幾つかの温度ステップを経て重合を多段階的に行い、相分離状態を制御する方法が挙げられる。具体的には、例えば、初期段階として10時間半減期温度が50〜58℃であるパーオキサイドのような低温開始剤を用い、モノマ−の沸点以下(例えば60〜80℃)で重合を行う。パーオキサイドとしてはt−ヘキシルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシネオヘキサノエート等のパーオキシエステル類、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、o−メチルベンゾイルパーオキサイド等のジアシル類が挙げられるが、なかでもパーオキシエステル類が好ましい。次いで、ゲル化過程を越え重合率(例えば、70〜90%)がある程度進んだ段階で2,2′−(アゾビス)イソブチロニトリル等のような高温開始剤を併用し、ガラス転移温度(Tg)より充分高い温度で流動性を維持しながら相分離を進行させる(例えば120〜150℃)。相分離の速度は系の温度に大きく依存し、特に高温での相分離タイプ(例えば、下限臨界温度(LCST)を有する高分子混合物)において相分離を効率的に引き起こすためには、該LCSTよりも高温でなければならない。
ミクロ相分離状態は系の温度に大きく影響されるので、そのことを充分考慮して重合温度を慎重に設定されなければならない。
また、第2の方法としては、第1の方法で使用する重合開始剤の代わりに紫外線(UV光)により開裂を引き起こすイルガキュア−などのUV重合開始剤を使用する方法が挙げられる。このようなUV重合開始剤を用いることにより、短時間に所望の温度にて重合を完了することができる。
First, as the first method, an azo initiator or peroxide polymerization initiator that generates a radical by cleavage at a desired temperature in a mixture of the first and second materials, for example, 1 to 10,000 ppm, preferably Is added in an amount of 10 to 1000 ppm. Then, thermal polymerization is performed at a temperature of 50 to 150 ° C. At this time, there is a method of controlling the phase separation state by performing polymerization in several stages through several temperature steps. Specifically, for example, a low temperature initiator such as peroxide having a 10-hour half-life temperature of 50 to 58 ° C. is used as an initial stage, and the polymerization is carried out at a temperature below the boiling point of the monomer (for example, 60 to 80 ° C.). Peroxides include peroxyesters such as t-hexyl peroxypivalate, t-butyl peroxypivalate, t-butylperoxyneohexanoate, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, o-methylbenzoylper Although diacyls, such as an oxide, are mentioned, Peroxyester is especially preferable. Next, a high temperature initiator such as 2,2 ′-(azobis) isobutyronitrile is used in combination at a stage where the polymerization rate (for example, 70 to 90%) has advanced to some extent beyond the gelation process, and the glass transition temperature ( Tg) Phase separation proceeds (for example, 120 to 150 ° C.) while maintaining fluidity at a sufficiently higher temperature. The rate of phase separation depends greatly on the temperature of the system, and in order to efficiently cause phase separation particularly in a phase separation type at a high temperature (for example, a polymer mixture having a lower critical temperature (LCST)) than the LCST. Must also be hot.
Since the microphase separation state is greatly influenced by the temperature of the system, the polymerization temperature must be carefully set with sufficient consideration.
Moreover, as a 2nd method, the method of using UV polymerization initiators, such as Irgacure which causes cleavage by an ultraviolet-ray (UV light) instead of the polymerization initiator used by the 1st method, is mentioned. By using such a UV polymerization initiator, the polymerization can be completed at a desired temperature in a short time.

ここで、UV重合開始剤は、増感剤を併用してもよい。増感剤を併用することにより、エネルギー増感反応が起こり、感光波長が拡大し、重合体の深部の硬化を向上することができる。
増感剤としては例えば、ITX (2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルフォリノプロパン−1−オン Irgacure907開始剤:チバ・スペシャリティ・ケミカルズ(株)を併用するのがよい。
UV重合開始剤として360nm以上の長波長領域に吸収ピ−クを有する光重合開始剤を用いると、感光波長が伸び、重合体の深部の硬化を向上することができる。
このようなUV重合開始剤としては、例えば、BAPO{ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイド}、MBAPO{2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニルフォスフィンオキサイド}が挙げられる。
また、UV重合開始剤として光褪色性を有するUV重合開始剤を用いてもよい。このようなUV重合開始剤を用いることにより、光重合反応時にUV重合開始剤自体の吸収帯が消失するので、光は重合体の深部の硬化を向上することができる。
このようなUV重合開始剤としては、例えば、アシルフォスフィンオキサイド:MBAPO{2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニルフォスフィンオキサイド}、チタノセン系開始剤:ビス(η5-2,4-シクロペンタジエン−1−イル)-ビス(2,6-ジフルオロ-3-(1H-ピロ−ル−1−イル)-フェニル)チタニウム、オキシムエステル: OXE{1,2-オクタンジオン,1-[4-(フェニルチオ)-,2-(O-ベンゾイルオキシム)]}がある。
Here, the UV polymerization initiator may be used in combination with a sensitizer. By using a sensitizer in combination, an energy sensitization reaction occurs, the photosensitive wavelength is expanded, and the deep curing of the polymer can be improved.
As the sensitizer, for example, ITX (2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one Irgacure907 initiator: Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd. may be used in combination. Good.
When a photopolymerization initiator having an absorption peak in a long wavelength region of 360 nm or longer is used as the UV polymerization initiator, the photosensitive wavelength is increased and the curing of the deep portion of the polymer can be improved.
Examples of such UV polymerization initiators include BAPO {bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide}, MBAPO {2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenylphosphine oxide}. It is done.
Further, a UV polymerization initiator having photo-fading property may be used as the UV polymerization initiator. By using such a UV polymerization initiator, the absorption band of the UV polymerization initiator itself disappears during the photopolymerization reaction, so that light can improve the deep curing of the polymer.
Examples of such UV polymerization initiators include acylphosphine oxide: MBAPO {2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenylphosphine oxide}, titanocene initiator: bis (η5-2,4-cyclopentadiene- 1-yl) -bis (2,6-difluoro-3- (1H-pyrrol-1-yl) -phenyl) titanium, oxime ester: OXE {1,2-octanedione, 1- [4- (phenylthio )-, 2- (O-benzoyloxime)]}.

(A−3)第(3)の工程
第(3)の工程では、前記第2の材料を固化する。具体的には、ミクロ相分離させた第1の材料と第2の材料の混合物を、溶融混合の場合は冷却することにより、また共通溶媒混合の場合は該溶媒を徐々に蒸発させることによって第2の材料を固化する。
冷却は、第2の材料として使用する高分子等の融点以下の温度まで行う。但し、下限臨界温度(LCST)を有する高分子混合物(例えば、ポリエーテルスルフォン/ポリオキサゾリン混合物)を使用する場合は、上記下限臨界温度以下で第1の材料と第2の材料が完全に相溶するので、液体窒素などを用いて、ミクロ相分離構造を急冷定着する必要がある。冷却温度は、第2の材料として使用する高分子等の種類にもよるが、例えば、Tg-10℃以下、好ましくは、Tg-20℃〜Tg-30℃の温度に冷却する。急冷の場合は、例えば、1〜40℃/秒、好ましくは、10〜30℃/秒で冷却する。
溶媒の蒸発は、周知の方法で溶媒を含む第1及び第2の材料の混合物を溶媒の沸点以上の温度に上昇することによって行う。例えば、減圧脱揮や溶剤回収機構を含む乾燥設備を伴う装置を使用することが好適である。
(A-3) Step (3) In the step (3), the second material is solidified. Specifically, the mixture of the first material and the second material that have been subjected to microphase separation is cooled by cooling in the case of melt mixing, or by gradually evaporating the solvent in the case of common solvent mixing. Solidify the two materials.
Cooling is performed to a temperature below the melting point of the polymer or the like used as the second material. However, when using a polymer mixture having a lower critical temperature (LCST) (for example, a polyethersulfone / polyoxazoline mixture), the first material and the second material are completely compatible with each other below the lower critical temperature. Therefore, it is necessary to quench and fix the microphase separation structure using liquid nitrogen or the like. Although the cooling temperature depends on the type of polymer or the like used as the second material, it is cooled to, for example, Tg-10 ° C. or less, preferably Tg-20 ° C. to Tg-30 ° C. In the case of rapid cooling, for example, cooling is performed at 1 to 40 ° C./second, preferably 10 to 30 ° C./second.
The evaporation of the solvent is performed by raising the mixture of the first and second materials containing the solvent to a temperature equal to or higher than the boiling point of the solvent by a known method. For example, it is preferable to use an apparatus with a drying facility including a vacuum devolatilization and a solvent recovery mechanism.

(A−4)第(4)の工程
第(4)の工程では、第1の材料を除去して多孔質体の電鋳金型用マスターを得る。
第1の材料を除去する方法としては、特に(i)溶媒を使用する方法、(ii)超臨界流体を使用する方法が挙げられる。
(i)溶媒を使用する方法は、第1の材料を溶解し得るが、第2の材料は溶解しない溶媒を使用して第1の材料のみを溶解・除去する方法である。除去に使用される溶媒(除去溶媒)としては、例えば、トルエン、ヘキサン、メチルエチルケトン(MEK)、2-メチル-2,4ペンタンジオール(MPO)、ヘキサノール(HEX)、オクタノール、メタノール、エタノール、(温)水、または水溶液(例えば水とメタノ−ル混合液、水酸化ナトリウム水溶液)等が挙げられる。特に、第1の材料として水溶性高分子を使用した場合、水は良好な除去溶媒となる。例えば、第1の材料としてポリオキサゾリンのような水溶性高分子を使用し、かつ、第2の材料としてポリエーテルスルフォンのような非水溶性高分子を使用した場合、水を除去溶媒として使用することにより、第1の材料を選択的に除去することができる。また、水は、入手容易であり、安全な溶媒として好ましく使用される。
(A-4) Step (4) In the step (4), the first material is removed to obtain a porous electroforming mold master.
Examples of the method for removing the first material include (i) a method using a solvent and (ii) a method using a supercritical fluid.
(i) A method using a solvent is a method of dissolving and removing only the first material using a solvent that can dissolve the first material but not the second material. Examples of the solvent (removal solvent) used for the removal include toluene, hexane, methyl ethyl ketone (MEK), 2-methyl-2,4-pentanediol (MPO), hexanol (HEX), octanol, methanol, ethanol, (warm ) Water or an aqueous solution (for example, water and methanol mixed solution, sodium hydroxide aqueous solution) and the like. In particular, when a water-soluble polymer is used as the first material, water is a good removal solvent. For example, when a water-soluble polymer such as polyoxazoline is used as the first material and a water-insoluble polymer such as polyethersulfone is used as the second material, water is used as a removal solvent. Thus, the first material can be selectively removed. Water is easily available and is preferably used as a safe solvent.

(ii)超臨界流体を使用する方法は、例えば、二酸化炭素や水の超臨界流体を除去溶媒として用いる方法である。超臨界流体とは、臨界点以上の温度及び圧力下にある二酸化炭素や水であり、気体の拡散性と液体の溶解性を有する物体である。この超臨界流体は、残存する低分子有機物、溶媒、モノマー、オリゴマー等を第2の材料から良好に除去することができる。但し、この方法は、超臨界流体が低分子物の溶解抽出性はあるが、高分子を溶解抽出する能力は無いので、高分子の除去には使用できない。従って、超臨界流体を使用する方法は、第1の材料として高分子以外の、モノマーやオリゴマーを使用した場合に特に有効である。   (ii) The method using a supercritical fluid is a method using, for example, a supercritical fluid of carbon dioxide or water as a removal solvent. A supercritical fluid is carbon dioxide or water under temperature and pressure above the critical point, and is an object having gas diffusivity and liquid solubility. This supercritical fluid can satisfactorily remove remaining low-molecular organic substances, solvents, monomers, oligomers, and the like from the second material. However, this method cannot be used to remove the polymer because the supercritical fluid has the ability to dissolve and extract low-molecular substances but does not have the ability to dissolve and extract the polymer. Therefore, the method using a supercritical fluid is particularly effective when a monomer or oligomer other than a polymer is used as the first material.

上記(i)及び(ii)の方法により第1の材料を除去することによって、多孔質体の電鋳金型用マスターが得られる。得られた多孔質体の孔の大きさは、例えば、0.05〜10μm、好ましくは、0.1〜1μmである。また、得られた多孔質体の空隙率は、例えば30〜70%、好ましくは、40〜60%である。なお、上記多孔質体の孔の大きさ及び空隙率は、特に断らない限り、後述のB及びCの方法においても同様の値であることが適当である。
この空隙率は、第1及び第2の材料の混合温度条件や溶媒の蒸発速度、高分子の分子量や第1及び第2の材料の混合比などによって制御される。また、孔の大きさを小さくするために、相溶化剤を用いることもできる。相溶化剤としては、第1の材料を構成するモノマー単位と第2の材料を構成するモノマー単位とを有するブロック共重合体が挙げられる。
By removing the first material by the methods (i) and (ii) above, a porous electroforming mold master can be obtained. The pore size of the obtained porous body is, for example, 0.05 to 10 μm, preferably 0.1 to 1 μm. Moreover, the porosity of the obtained porous body is, for example, 30 to 70%, preferably 40 to 60%. It should be noted that the pore size and porosity of the porous body are suitably the same values in the methods B and C described later unless otherwise specified.
This porosity is controlled by the mixing temperature condition of the first and second materials, the evaporation rate of the solvent, the molecular weight of the polymer, the mixing ratio of the first and second materials, and the like. A compatibilizing agent can also be used to reduce the size of the pores. Examples of the compatibilizing agent include a block copolymer having a monomer unit constituting the first material and a monomer unit constituting the second material.

上記のような工程を経て本発明のミクロ相分離法による電鋳金型用マスターを製造することができる。このような方法を用いることにより、機械加工で多孔質体を製造する場合の限界以下である0.05〜1μmオーダーのランダムな微小多孔質構造を形成でき、緻密で均一性に優れた多孔質体が得られる。このように相分離現象によって得られる緻密な構造は機械加工で再現することは大面積化も含めて困難である。また、機械加工ではランダムな加工が難しいため、逆に不均一性が視認され易くなる。本発明はこのような機械加工における欠点を克服するものである。   Through the steps as described above, an electroforming mold master by the microphase separation method of the present invention can be manufactured. By using such a method, it is possible to form a random microporous structure on the order of 0.05 to 1 μm, which is below the limit in the case of producing a porous body by machining, and a porous body having a dense and excellent uniformity can be obtained. can get. Thus, it is difficult to reproduce the dense structure obtained by the phase separation phenomenon by machining, including an increase in area. Moreover, since random processing is difficult in machining, non-uniformity is easily visually recognized. The present invention overcomes these disadvantages in machining.

(B)熱又はUV重合によるミクロ相分離法
この方法では、ミクロ相分離が、熱又は光重合プロセスによって進行する。具体的には、第1の材料と第2の材料によるミクロ相分離が、熱又は光重合プロセスによって進行すると同時に、架橋反応等によって第2の材料が固化(不溶化)されるため、第1の材料のみを溶媒によって溶解除去することができる。
(B) Microphase separation method by thermal or UV polymerization In this method, the microphase separation proceeds by a thermal or photopolymerization process. Specifically, since the microphase separation between the first material and the second material proceeds by a thermal or photopolymerization process, the second material is solidified (insolubilized) by a crosslinking reaction or the like. Only the material can be dissolved away with a solvent.

(B−1)第(1)の工程
第(1)の工程において、第1の材料と第2の材料が混合される。
ここで、第1の材料としては、高分子、低分子材料及びこれらの混合物が好適である。
高分子としては、上記(A)で第1及び第2の材料として例示したすべての高分子が挙げられる。
低分子材料としては、非重合性の材料、好ましくは、非重合性液体、例えば、トルエン、ヘキサン、メチルエチルケトン(MEK)、2-メチル-2,4ペンタンジオ−ル(MPO)、ヘキサノール(HEX)、オクタノール、メタノール、エタノール、(温)水、または水溶液(例えば水とメタノ−ル混合液、水酸化ナトリウム水溶液)等の溶媒、サリチル酸ナトリウムのような水溶性無機物(塩)、ナフタレン、ヨウ素、昇華染料等の昇華性物質が挙げられる。
(B-1) Step (1) In the step (1), the first material and the second material are mixed.
Here, as the first material, a polymer, a low molecular material and a mixture thereof are suitable.
Examples of the polymer include all the polymers exemplified as the first and second materials in (A) above.
Low molecular weight materials include non-polymerizable materials, preferably non-polymerizable liquids such as toluene, hexane, methyl ethyl ketone (MEK), 2-methyl-2,4-pentanediol (MPO), hexanol (HEX), Solvents such as octanol, methanol, ethanol, (warm) water, or aqueous solutions (eg, water and methanol mixed solution, sodium hydroxide aqueous solution), water-soluble inorganic substances (salts) such as sodium salicylate, naphthalene, iodine, sublimation dyes Sublimable substances such as

第2の材料としては、架橋性官能基を有する多官能オリゴマーが好適である。
該多官能オリゴマーとしては、上記樹脂原料1〜9に示す多官能オリゴマーが挙げられる。
好適な第1の材料と第2の材料の組み合わせは、双方の材料の相溶性を向上して均一な混合を得るため、また、第1の材料を高分子とした場合の当該高分子の除去のし易さの点からみて、多官能ウレタンアクリレート−ポリエチレンオキサイド、多官能ウレタンアクリレート−ポリオキサゾリン、多官能ウレタンアクリレート−PMMA等が挙げられる。また、第1の材料と第2の材料とは、相互に反応し合わないもの(重合・架橋しないもの)が好ましい。
As the second material, a polyfunctional oligomer having a crosslinkable functional group is suitable.
As this polyfunctional oligomer, the polyfunctional oligomer shown to the said resin raw materials 1-9 is mentioned.
A suitable combination of the first material and the second material is to improve the compatibility of both materials to obtain uniform mixing, and to remove the polymer when the first material is a polymer. From the viewpoint of ease of treatment, polyfunctional urethane acrylate-polyethylene oxide, polyfunctional urethane acrylate-polyoxazoline, polyfunctional urethane acrylate-PMMA and the like can be mentioned. In addition, the first material and the second material are preferably those that do not react with each other (that does not undergo polymerization or crosslinking).

(B−2)第(2)及び第(3)の工程
第(2)の工程では、前記第2の材料を連続相とし、前記第1の材料を不連続相または連続相(共連続構造)として、前記第2の材料中に前記第1の材料をミクロ相分離させる。
この熱又はUV重合によるミクロ相分離法では、さらに第2の材料を固化する第(3)の工程も第(2)の工程と同時に行う。具体的には、上記第1の材料と第2の材料との混合物に、熱又は光(UV)を適用し、第2の材料を熱又はUV重合する。熱又は光(UV)を適用することにより、第2の材料は重合し、第2の材料同士が架橋する。これにより第2の材料は、第1の材料と非相溶化し、ミクロ相分離が起きる。このとき第2の材料は、第1の材料の除去溶媒に対して不溶である。
(B-2) Steps (2) and (3) In step (2), the second material is a continuous phase, and the first material is a discontinuous phase or a continuous phase (co-continuous structure). ), The first material is microphase-separated into the second material.
In this microphase separation method by heat or UV polymerization, the third step (3) for solidifying the second material is also performed simultaneously with the second step (2). Specifically, heat or light (UV) is applied to the mixture of the first material and the second material to heat or UV polymerize the second material. By applying heat or light (UV), the second material is polymerized and the second material is cross-linked. As a result, the second material becomes incompatible with the first material, and microphase separation occurs. At this time, the second material is insoluble in the removal solvent of the first material.

(B−3)第(4)の工程
第(4)の工程では、第1の材料を除去して多孔質体の電鋳金型用マスターを得る。
第1の材料を除去する方法としては、上述した(i)溶媒を使用する方法、(ii)超臨界流体を使用する方法が挙げられる。
(B-3) Step (4) In the step (4), the first material is removed to obtain a porous electroforming mold master.
Examples of the method for removing the first material include (i) a method using a solvent and (ii) a method using a supercritical fluid.

(C)直接ミクロ相分離法
この方法は、互いに非相溶性又は極性等の異なるの第1の材料と第2の材料を混合することにより、第1及び第2の材料の熱/光(UV)重合、第1の材料の溶媒での除去などを行わずにミクロ相分離を達成する方法である。直接ミクロ相分離法による電鋳金型用マスターの製造方法は、具体的には、以下の工程を有する。
(C−1)第(1)の工程
第(1)の工程において、第1の材料と第2の材料が混合される。
ここで、第1の材料としては、オリゴマー、モノマー、溶媒等の低分子材料が用いられる。
オリゴマーとしては、例えば、上記樹脂原料1〜9に示す多官能オリゴマー;フッ素、塩素、臭素原子などのハロゲンを含有する多官能オリゴマ−等の極性の高いオリゴマー;一般にウレタンアクリレ−トなどハロゲン原子を含まない多官能オリゴマ−等の極性の低いオリゴマーが挙げられる。
モノマーとしては、例えば、アクリル酸ナトリウム等の水溶性モノマー;MMA、アクリレ−ト、アクリロニトリル、スチレンモノマ−などのビニ−ルモノマ−等の疎水性モノマー; アクリルニトリルモノマー、フッ素化メタクリレ−ト等のハロゲンを含む極性の高いモノマー;MMA等の極性の低いモノマーが挙げられる。
なお、これらのモノマーやオリゴマーは、重合を行うために添加するものではなく、単に第2の材料中でミクロ相分離し、その後モノマーやオリゴマーの形態のまま除去される。
(C) Direct Microphase Separation Method This method mixes heat and light (UV) of the first and second materials by mixing the first and second materials that are different from each other in incompatibility or polarity. ) A method for achieving microphase separation without performing polymerization, removal of the first material with a solvent, or the like. Specifically, the manufacturing method of the master for electroforming molds by the direct microphase separation method includes the following steps.
(C-1) Step (1) In the step (1), the first material and the second material are mixed.
Here, as the first material, a low molecular material such as an oligomer, a monomer, or a solvent is used.
Examples of the oligomer include polyfunctional oligomers shown in the above resin raw materials 1 to 9; highly polar oligomers such as polyfunctional oligomers containing halogen such as fluorine, chlorine and bromine atoms; generally halogen atoms such as urethane acrylate. And oligomers with low polarity such as polyfunctional oligomers not containing.
Examples of the monomer include water-soluble monomers such as sodium acrylate; hydrophobic monomers such as vinyl monomers such as MMA, acrylate, acrylonitrile, and styrene monomer; halogens such as acrylonitrile monomer and fluorinated methacrylate A highly polar monomer including MMA; and a low polarity monomer such as MMA.
These monomers and oligomers are not added for polymerization, but are simply microphase-separated in the second material and then removed in the form of monomers and oligomers.

第2の材料としては、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリオキサゾリン、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキサイド、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリルアミド等の水溶性高分子;ポリ塩化ビニル、ポリビニルフェノール、ポリビニルメチルエーテル、ポリエステル、ポリアセテート、ポリエーテルスルフォン、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリアクリロニトリル、ポリビニールピリジン、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、酢酸セルロ−ス等の疎水性高分子;ポリ塩化ビニル、ポリアクリロニトリル;ポリフッ素化(メタ)アクリレイトやポリテトラフルオロエチレン(PTFE)やポリビニリデンフロライド(PVF)などのフッ素を含有する高分子、その他臭素などのハロゲン分子を含有する極性の高い高分子;PMMA、ベンジルメタクリレート、ポリアクリレート、ポリカ−ボネート、ポリスチレンなど、ハロゲンを含まない極性の低い高分子が挙げられる。   As the second material, water-soluble polymers such as polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyoxazoline, polyethylene glycol, polyethylene oxide, sodium polyacrylate, polyacrylamide; polyvinyl chloride, polyvinyl phenol, polyvinyl methyl ether, polyester, Hydrophobic polymers such as polyacetate, polyether sulfone, polymethyl methacrylate (PMMA), polyacrylonitrile, polyvinyl pyridine, polyacrylic acid, polyacrylamide, cellulose acetate; polyvinyl chloride, polyacrylonitrile; polyfluorinated ( Highly polar high containing fluorine-containing polymers such as (meth) acrylate, polytetrafluoroethylene (PTFE) and polyvinylidene fluoride (PVF), and other halogen molecules such as bromine Child; PMMA, benzyl methacrylate, polyacrylate, polycarbonate - Boneto, polystyrene, and a less polar polymer containing no halogen.

(C−2)第(2)の工程
第(2)の工程では、前記第2の材料を連続相とし、前記第1の材料を不連続相または連続相として、前記第2の材料中に前記第1の材料をミクロ相分離させる。
直接ミクロ相分離法では、第1の材料と第2の材料の相溶性又は極性等の物理的特性の違いにより、上記第1の材料と第2の材料を単に混合することによってミクロ相分離が生じる。このような直接ミクロ相分離法によるミクロ相分離を達成するために、第1の材料と第2の材料は、水溶性や極性などの物理的性質が異なるものを用いる。例えば、第1の材料として疎水性の低分子材料を使用するときは、第2の材料として水溶性高分子を使用する。また、第1の材料として極性の高い低分子材料を使用するときは、第2の材料として極性の低い高分子を使用する。
例えば、第1の材料として第2の材料の溶媒であるアセトンとそれに対する貧溶媒であるMPDを、第2の材料として酢酸セルロ−スを用いることができる。
(C-2) Step (2) In the step (2), the second material is used as a continuous phase, and the first material is used as a discontinuous phase or a continuous phase in the second material. The first material is microphase separated.
In the direct microphase separation method, microphase separation can be achieved by simply mixing the first material and the second material due to differences in physical properties such as compatibility or polarity between the first material and the second material. Arise. In order to achieve such microphase separation by the direct microphase separation method, materials having different physical properties such as water solubility and polarity are used as the first material and the second material. For example, when a hydrophobic low molecular weight material is used as the first material, a water-soluble polymer is used as the second material. In addition, when a low-molecular material with high polarity is used as the first material, a high-polarity polymer is used as the second material.
For example, acetone, which is a solvent of the second material, and MPD, which is a poor solvent for the second material, can be used as the first material, and cellulose acetate can be used as the second material.

(C−3)第(3)の工程
第(3)の工程では、第2の材料を固化する。具体的には、第1の材料である溶媒やオリゴマ−、モノマ−などの低分子材料を蒸発乾燥または凍結乾燥し、固化する。
(C-3) Step (3) In the step (3), the second material is solidified. Specifically, a low-molecular material such as a solvent, an oligomer, or a monomer, which is the first material, is solidified by evaporation or freeze-drying.

(C−4)第(4)の工程
第(4)の工程では、第1の材料を除去して多孔質体の電鋳金型用マスターを得る。
第1の材料を除去する方法としては、上述した第(3)の工程のドライプロセスを使用する方法が挙げられる。即ち、第(4)の工程は、第(3)の工程と同時に行なわれる。第2の材料を固化するために、第1の材料である溶媒等の低分子材料を蒸発乾燥または凍結乾燥することによって第1の材料は除去され得る。しかし、上記ドライプロセスでは完全に除去できない場合もあり、その場合には、更に超臨界流体を使用して除去することができる。具体的には、二酸化炭素を超臨界流体として用い、この超臨界流体を上記第(3)の工程を終えた、例えば0.1〜1mm程度の厚さの薄膜またはシ−ト化した材料(例えば多孔質セラミックや多孔質金属板上に担持されたもの)に、臨界状態を維持できる所望の温度、高圧密閉系容器中で貫通させることによって第1の材料は完全に除去され得る。
(C-4) Step (4) In the step (4), the first material is removed to obtain a porous electroforming mold master.
Examples of the method for removing the first material include a method using the dry process of the above-described step (3). That is, the (4) step is performed simultaneously with the (3) step. In order to solidify the second material, the first material can be removed by evaporating or lyophilizing a low molecular material such as a solvent that is the first material. However, in some cases, it cannot be completely removed by the dry process, and in that case, it can be removed using a supercritical fluid. Specifically, carbon dioxide is used as a supercritical fluid, and the supercritical fluid is subjected to the step (3), for example, a thin film having a thickness of about 0.1 to 1 mm or a sheeted material ( For example, the first material can be completely removed by penetrating a porous ceramic or a porous metal plate in a high-pressure closed container at a desired temperature that can maintain a critical state.

2.電鋳金型用マスターの特性
上述のようにして得られた電鋳金型用マスターは、表面上に直径0.05〜10μm、好ましくは、0.1〜1μm、より好ましくは0.2〜0.5μmの略円形の規則的な凹パターンが現れる。また、該表面に現れた凹パターン同士の間隔は、例えば、0.05〜10μm、好ましくは、0.1〜1μm、より好ましくは0.2〜0.5μmである。
また、電鋳金型用マスターの大きさは、例えば、10000〜200000mm2、好ましくは、10000〜100000mm2であり、厚さが1μm〜1000μm、好ましくは、10〜100μmである。
2. Characteristics of the electroforming mold master The electroforming mold master obtained as described above has a diameter of 0.05 to 10 μm on the surface, preferably 0.1 to 1 μm, more preferably 0.2 to 0. An approximately circular regular concave pattern of 5 μm appears. Moreover, the space | interval of the concave patterns which appeared on this surface is 0.05-10 micrometers, for example, Preferably, it is 0.1-1 micrometer, More preferably, it is 0.2-0.5 micrometer.
The size of the electroforming die master, for example, 10000~200000Mm 2, preferably a 10000~100000Mm 2, thickness 1Myuemu~1000myuemu, preferably from 10 to 100 [mu] m.

3.電鋳金型の製造方法
本発明の電鋳金型の製造方法は、以下の工程;
(a)本発明の電鋳金型用マスターの表面上に金属めっきを施す工程;
(b)本発明の電鋳金型用マスターを除去して電鋳金型を得る工程、
を含む。
また、本発明の電鋳金型の製造方法は、(a)工程の前に、
(a') 電鋳金型用マスターの表面上に多孔質支持体を配置する工程、
を加え、その後(a)工程において多孔質支持体を配置した側とは反対側の電鋳金型用マスターの表面上に金属めっきを施してもよい。
さらに、本発明の電鋳金型の製造方法は、(b)工程の前に、
(b')金属めっきを施した電鋳金型用マスターの金属めっき側表面上に補強材を配置する工程、
を加えてもよい。
以下、これら(a)、(a')、(b)、(b')の工程について、以下、詳述する。
3. Method for producing electroformed mold The method for producing an electroformed mold of the present invention comprises the following steps:
(a) A step of performing metal plating on the surface of the master for electroforming mold of the present invention;
(b) removing the master for electroforming mold of the present invention to obtain an electroforming mold;
including.
In addition, the method for producing the electroforming mold of the present invention includes the step (a),
(a ′) a step of disposing a porous support on the surface of the electroforming mold master;
Then, in the step (a), metal plating may be performed on the surface of the electroforming mold master opposite to the side on which the porous support is disposed.
Furthermore, the method for producing the electroforming mold of the present invention, before the step (b),
(b ′) a step of disposing a reinforcing material on the surface of the metal plating side of the electroplating mold master subjected to metal plating;
May be added.
Hereinafter, the steps (a), (a ′), (b), and (b ′) will be described in detail.

(a)工程では、本発明の電鋳金型用マスターの表面上に金属めっきを施す。具体的には、めっき浴中にて電気化学的反応によって電鋳金型用マスター表面に金属を還元析出させる。例えば、めっき浴として<スルファミン酸ニッケル[Ni(NH2SO3H)]+サッカリン>浴を使用し、陽極にニッケル、陰極に電鋳金型用マスターを使用し、両極に電流を流すと電鋳金型用マスター表面上にニッケルが析出する。スルファミン酸ニッケルは、内部応力の低下(電鋳金型の反り防止)、析出スピードの向上、及び析出したニッケルの柔軟性向上の点から有用である。サッカリンは、電鋳金型の内部応力減少に役立つ。また、高硬度でバリの少ないNi-Co合金の金属めっきを施す場合、スルファミン酸コバルト[Co(NH2SO3H)]浴を用いることが適当である。
以下に、昭和化学の「スルファミン酸ニッケル電鋳メッキの手引き」に記載されている好適なめっき浴の一例を示す。
表1 めっき浴中の成分例(値はめっき浴1リットルに対する量)
*)60%水溶液を使用する場合は、1000g/l
In the step (a), metal plating is performed on the surface of the electroforming mold master of the present invention. Specifically, a metal is reduced and deposited on the master surface for an electroforming mold by an electrochemical reaction in a plating bath. For example, if a <sulfuric acid nickel [Ni (NH 2 SO 3 H)] + saccharin> bath is used as the plating bath, nickel is used as the anode, an electroforming mold master is used as the cathode, and current flows through both electrodes, electroforming Nickel is deposited on the mold master surface. Nickel sulfamate is useful from the viewpoints of lowering internal stress (preventing warpage of the electroforming mold), improving the deposition speed, and improving the flexibility of the deposited nickel. Saccharin helps reduce internal stress in electroformed molds. In addition, when metal plating of Ni—Co alloy having high hardness and few burrs is performed, it is appropriate to use a cobalt sulfamate [Co (NH 2 SO 3 H)] bath.
Below, an example of the suitable plating bath described in "Guide for electroforming nickel sulfamate plating" of Showa Chemical is shown.
Table 1 Example of components in plating bath (values are based on 1 liter of plating bath)
*) 1000g / l when using 60% aqueous solution

めっきされる金属としては、金型表面の耐酸化性の面から、ニッケル及びクロム等が好適である。
本発明の電鋳金型用マスターは、(a)工程に先立って、有機溶剤や純水を用いて洗浄し、乾燥しても良い。洗浄は、超音波洗浄、脱脂処理等を使用できる。
本発明の電鋳金型用マスターが非導電性である場合、(a)工程に先立って、本発明の電鋳金型用マスターの金属めっきを施す側の表面に導電製膜を施す。導電製膜の材料としては、ポリアセチレンなどの導電性高分子、銀、ニッケル、クロム、金等が挙げられる。これら導電製膜は、銀鏡反応、無電解めっき、蒸着、イオンスパッタ等の方法で施してもよい。
As the metal to be plated, nickel, chromium and the like are preferable from the viewpoint of the oxidation resistance of the mold surface.
Prior to the step (a), the electroforming mold master of the present invention may be washed with an organic solvent or pure water and dried. For cleaning, ultrasonic cleaning, degreasing treatment, or the like can be used.
When the electroforming mold master of the present invention is non-conductive, a conductive film is formed on the surface of the electroforming mold master of the present invention on which metal plating is performed prior to the step (a). Examples of the conductive film forming material include conductive polymers such as polyacetylene, silver, nickel, chromium, and gold. These conductive films may be applied by silver mirror reaction, electroless plating, vapor deposition, ion sputtering, or the like.

また、(a)工程に先立って、本発明の電鋳金型用マスターの金属めっきを施す側とは反対側の表面上に多孔質支持体を配置して、本発明の電鋳金型用マスターを担持してもよい((a')工程)。
多孔質支持体としては、金属、ガラス、セラミックが挙げられる。多孔質支持体は、1〜10000μm、好ましくは、10〜1000μm程度の規則的な孔を有する。
孔は、多孔質支持体の一方の面から他方の面に貫通している必要はないが、貫通している場合、孔は、本発明の電鋳金型用マスターが担持される側の表面から、多孔質支持体の厚み方向に向かって孔径が徐々に大きくなるような逆テーパ構造が好ましい(図1(c')参照)。
このような逆テーパ状の孔は、例えば、エッチングによる穴あけ加工、レーザ加工を、本発明の電鋳金型用マスターが担持される側の表面とは反対側の表面から行うことによって作製される。
多孔質支持体は、電鋳金型用マスター作成後に担持させてもよく、又は、電鋳金型用マスターの製造を多孔質支持体上で行うことによって担持してもよい。
多孔質支持体を担持することによって、電鋳金型作製後、該金型と電鋳金型用マスターとを容易に引き離すことを助ける効果が期待できる。また、多孔質支持体上で電鋳金型用マスターを製造する場合は、電鋳金型用マスターが孔内部に入り込み、アンカー効果により電鋳金型用マスターが固定され、第1の材料を除去する際に行われるドライプロセスや種々の材料の重合時に、電鋳金型用マスターとなるべき材料の剥離、収縮、それによる材料の変形やしわなどが発生するのを抑えられる。
Prior to the step (a), a porous support is disposed on the surface of the electroforming mold master of the present invention opposite to the side on which metal plating is performed, and the electroforming mold master of the present invention is disposed. It may be supported (step (a ′)).
Examples of the porous support include metal, glass, and ceramic. The porous support has regular pores of about 1 to 10000 μm, preferably about 10 to 1000 μm.
The hole does not need to penetrate from one surface of the porous support to the other surface, but when it penetrates, the hole is from the surface on the side where the master for an electroforming mold of the present invention is carried. A reverse taper structure in which the pore diameter gradually increases in the thickness direction of the porous support is preferable (see FIG. 1 (c ′)).
Such a reverse-tapered hole is produced, for example, by performing drilling or laser processing by etching from the surface opposite to the surface on which the electroforming mold master of the present invention is carried.
The porous support may be supported after the electroforming mold master is produced, or may be supported by producing the electroforming mold master on the porous support.
By supporting the porous support, an effect of helping to easily separate the mold and the master for electroforming mold after the electroforming mold is produced can be expected. Also, when producing an electroforming mold master on a porous support, the electroforming mold master enters the inside of the hole, the electroforming mold master is fixed by the anchor effect, and the first material is removed. During the dry process and polymerization of various materials, it is possible to suppress the occurrence of peeling and shrinkage of the material to be the master for the electroforming mold, and the deformation and wrinkling of the material.

(b)工程では、本発明の電鋳金型用マスターが除去される。
電鋳金型用マスターの除去は、電鋳金型用マスターの一部が金属めっき側に付着・残存しないように注意しながら、電鋳金型用マスターを剥離することによって行われる。電鋳金型用マスターの一部が金属めっき側に付着した場合、電鋳金型用マスターを、溶媒、超音波洗浄、高エネルギー線(ガンマー線、電子線、UV、X線)によるプラズマ洗浄、電解脱脂(金属めっき面を電極として用い、水等の電気分解による分解ガスを金属めっき面から発生させてバブリング効果を利用して脱脂除去する方法)、高エネルギー線(ガンマ−線、電子線、UV、X線)による樹脂の劣化や熱分解などを利用した手法を用いて、残存する電鋳金型用マスターを完全に金属めっき表面から除去する。
このように本発明の電鋳金型用マスターを完全に除去することによって金属めっきを含む電鋳金型が得られる。しかしながら、電鋳金型にイレギュラ−な突起部が生じることがある。これは、多孔質体の深部の形状が金属めっきに転写されたことによるものである。このような突起部は、例えば、電鋳金型を利用したプラスチック成型物の離型時に大きな剥離障害となる。そこで、電鋳金型用マスターの除去の後、電解研磨(金属めっき表面を特定の溶液中で陽極溶解し、突起部を除去平滑化する)などにより突起部を微小研磨することが好ましい。
In the step (b), the electroforming mold master of the present invention is removed.
The removal of the electroforming mold master is performed by peeling off the electroforming mold master while paying attention so that a part of the electroforming mold master does not adhere to or remain on the metal plating side. When a part of the electroforming mold master adheres to the metal plating side, the electroforming mold master is cleaned with a solvent, ultrasonic cleaning, plasma cleaning with high energy rays (gamma ray, electron beam, UV, X-ray), electrolysis Degreasing (a method in which a metal-plated surface is used as an electrode, a decomposition gas generated by electrolysis of water or the like is generated from the metal-plated surface and degreased using the bubbling effect), high energy rays (gamma rays, electron beams, UV The remaining electroforming mold master is completely removed from the surface of the metal plating by using a method utilizing resin degradation or thermal decomposition caused by X-ray).
Thus, the electroforming mold containing metal plating is obtained by completely removing the master for electroforming mold of the present invention. However, irregular projections may occur in the electroforming mold. This is because the shape of the deep part of the porous body is transferred to the metal plating. Such a protrusion becomes a major peeling obstacle at the time of releasing a plastic molding using an electroforming mold, for example. Therefore, after removing the electroforming mold master, it is preferable to finely polish the protrusions by electrolytic polishing (the metal plating surface is anodically dissolved in a specific solution and the protrusions are removed and smoothed).

(b)工程に先立って、金属めっきを施した電鋳金型用マスターの金属めっき側表面上に補強材を配置し、その後、電鋳金型用マスターを除去してもよい。この補強材は、電鋳金型の強度を補強するために適用される。補強材としては、エポキシ樹脂等の高分子、ガラス、セメント、セラミック、鉄、ニッケル、クロムなどの金属等の無機材料を使用することができる。
金属めっきは、薄いほど(a)加工に時間がかからないので好ましい。金属めっきの厚さは、通常は10mm以下、好ましくは、1mm以下、より好ましくは0.5mm以下であることが適当である。一方、補強材を用いない場合は、電鋳金型の厚みを10〜30mmとすることが、強度の点からみて好ましい。
(b) Prior to the step, a reinforcing material may be disposed on the surface of the metal plating side of the electroplating mold master subjected to metal plating, and then the electroforming mold master may be removed. This reinforcing material is applied to reinforce the strength of the electroformed mold. As the reinforcing material, an inorganic material such as a polymer such as an epoxy resin, a metal such as glass, cement, ceramic, iron, nickel, or chromium can be used.
The thinner the metal plating, the more preferable (a) since it takes less time for processing. The thickness of the metal plating is usually 10 mm or less, preferably 1 mm or less, more preferably 0.5 mm or less. On the other hand, when no reinforcing material is used, it is preferable from the viewpoint of strength that the thickness of the electroforming mold is 10 to 30 mm.

4.電鋳金型用マスター及び電鋳金型の製造過程
次に、電鋳金型用マスターの製造過程を、図1を参照しながら説明する。
まず、第1の材料1と第2の材料2を混合し(第(1)の工程)、第2の材料中に第1の材料をミクロ相分離させ(図1(a))、ミクロ相分離した混合物3を得る(第(2)の工程)。その後、第2の材料を固化し(図示せず)、第1の材料を除去して多孔質体の電鋳金型用マスター4を得る(図1(b))。図1(c)に、この電鋳金型用マスターの断面図を示す。また、図1(c')に、逆テーパ構造の多孔質支持体を担持した電鋳金型用マスターの断面図を示す。
4). Manufacturing Process of Electroforming Mold Master and Electroforming Mold Next, the manufacturing process of the electroforming mold master will be described with reference to FIG.
First, the first material 1 and the second material 2 are mixed (step (1)), the first material is microphase-separated into the second material (FIG. 1 (a)), and the microphase A separated mixture 3 is obtained (step (2)). Thereafter, the second material is solidified (not shown), and the first material is removed to obtain a porous electroforming mold master 4 (FIG. 1B). FIG. 1C shows a cross-sectional view of this electroforming mold master. FIG. 1 (c ′) shows a cross-sectional view of an electroforming mold master carrying a porous support having an inversely tapered structure.

また、電鋳金型の製造過程を、図2を参照しながら説明する。
まず、めっき浴7中を準備し、ニッケル等の陽極6と、任意に導電製膜を施した電鋳金型用マスター4の陰極をめっき浴7中に設置する(図2(d))。両極に電流を流して電鋳金型用マスター表面に金属めっきを析出させる。得られた金属めっき8を施した電鋳金型用マスターに型枠9をはめ込み、補強材材料10を流し込む(図2(e))。その後、補強材材料を硬化させる(図2(f))。補強材の硬化後、電鋳金型用マスター4を除去し、型枠9をはずして電鋳金型11を得る(図2(g))。
Further, the manufacturing process of the electroforming mold will be described with reference to FIG.
First, the inside of the plating bath 7 is prepared, and the anode 6 of nickel or the like and the cathode of the electroforming mold master 4 optionally provided with a conductive film are placed in the plating bath 7 (FIG. 2 (d)). A current is passed through both electrodes to deposit metal plating on the surface of the master for an electroforming mold. A mold frame 9 is fitted into the obtained electrocasting mold master provided with the metal plating 8, and a reinforcing material 10 is poured (FIG. 2 (e)). Thereafter, the reinforcing material is cured (FIG. 2 (f)). After the reinforcing material is cured, the electroforming mold master 4 is removed, and the mold 9 is removed to obtain the electroforming mold 11 (FIG. 2 (g)).

本発明は、以上の実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope of the invention described in the claims, and these are also included in the scope of the present invention.

本発明の電鋳金型用マスターの製造方法を説明するための図面である。It is drawing for demonstrating the manufacturing method of the master for electroforming molds of this invention. 本発明の電鋳金型の製造方法を説明するための図面である。It is drawing for demonstrating the manufacturing method of the electroforming metal mold | die of this invention. 本発明の電鋳金型用マスターの共連続構造を示す顕微鏡写真である。It is a microscope picture which shows the co-continuous structure of the master for electroforming molds of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1:第1の材料
2:第2の材料
3:ミクロ相分離した混合物
4:電鋳金型マスター
5:逆テーパ構造の多孔質支持体
6:陽極
7:めっき浴
8:金属めっき
9:型枠
10:補強材材料
11:電鋳金型
1: First material 2: Second material 3: Microphase-separated mixture 4: Electroformed mold master 5: Porous support 6 having an inverted taper structure 6: Anode 7: Plating bath 8: Metal plating 9: Formwork 10: Reinforcement material 11: Electroforming mold

Claims (8)

電鋳金型用マスターの製造方法であって、以下の工程;
(1)第1の材料と第2の材料とを混合する工程;
(2)前記第2の材料中に前記第1の材料をミクロ相分離させて、表面に前記第2の材料の連続相と前記第1の材料の不連続相または連続相とを有するシートを形成する工程;
(3)前記シート中の前記第2の材料を固化する工程;及び
(4)前記シートから前記第1の材料を除去して多孔質体の電鋳金型用マスターを得る工程、
を有することを特徴とする、電鋳金型用マスターの製造方法。
A method for producing an electroforming mold master, comprising the following steps;
(1) mixing the first material and the second material;
(2) A sheet having a surface having a continuous phase of the second material and a discontinuous phase or a continuous phase of the first material on the surface by microphase separation of the first material in the second material. Forming step;
(3) solidifying the second material in the sheet; and
(4) removing the first material from the sheet to obtain a porous electroforming mold master;
The manufacturing method of the master for electroforming molds characterized by having.
前記第(2)工程で形成されたシート表面の第1の材料の不連続または連続相相が、直径0.05〜10μmの第1の材料の粒子からなり、前記表面上の各第1の材料の粒子同士の間隔が0.05〜10μmである、請求項1に記載の電鋳金型用マスターの製造方法。 The discontinuous or continuous phase of the first material on the surface of the sheet formed in the step (2) is composed of particles of the first material having a diameter of 0.05 to 10 μm, and each of the first materials on the surface The manufacturing method of the master for electroforming molds of Claim 1 whose space | interval of the particle | grains of material is 0.05-10 micrometers. 前記第(2)工程のミクロ相分離が、第2の材料を熱又はUV重合することによって、第2の材料と第1の材料とを非相溶化することによって行われる、請求項1に記載の電鋳金型用マスターの製造方法。 The microphase separation in the step (2) is performed by incompatibility of the second material and the first material by heat or UV polymerization of the second material. Of manufacturing a master for an electroforming mold. 前記第1の材料と第2の材料が互いに非相溶性である、請求項1に記載の電鋳金型用マスターの製造方法。 The method for manufacturing a master for an electroforming mold according to claim 1, wherein the first material and the second material are incompatible with each other. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法により製造された電鋳金型用マスター。 The master for electroforming molds manufactured by the method of any one of Claims 1-4. 電鋳金型を製造する方法であって、以下の工程;
(a)請求項5に記載の電鋳金型用マスターの表面上に金属めっきを施す工程;及び
(b)前記電鋳金型用マスターを除去して電鋳金型を得る工程、
を有することを特徴とする、電鋳金型の製造方法。
A method for producing an electroforming mold, comprising the following steps:
(a) applying metal plating on the surface of the electroforming mold master according to claim 5; and
(b) removing the master for electroforming mold to obtain an electroforming mold;
A method for producing an electroforming mold, comprising:
前記(a)工程の前に、前記(a)工程で使用する電鋳金型用マスターの金属めっきを施す側とは反対側の表面上に多孔質支持体を設置する工程を更に含む、請求項6に記載の方法。 Before the step (a), further comprising the step of installing a porous support on the surface opposite to the side on which the metal plating of the electroforming mold master used in the step (a) is performed. 6. The method according to 6. 請求項6又は7に記載された方法により製造された電鋳金型。 An electroforming mold manufactured by the method according to claim 6 or 7.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009220397A (en) * 2008-03-17 2009-10-01 Murata Mfg Co Ltd Mold for imprinting and method for imprinting using the same

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