JP2017165092A - Laminate having projection and method for manufacturing the same - Google Patents

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惠太 和田
Keita Wada
惠太 和田
晋作 大澤
Shinsaku Osawa
晋作 大澤
箕浦 潔
Kiyoshi Minoura
潔 箕浦
善章 冨永
Yoshiaki Tominaga
善章 冨永
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laminate having a projection having a high aspect structure, and to provide a method for manufacturing the same.SOLUTION: There are provided a laminate having a projection 23 which has at least a first resin layer 21 and a second resin layer 22, where a resin constituting the first resin layer 21 is a resin having thermoplasticity, a resin constituting the second resin layer 22 is a thermosetting or photocurable resin, the laminate has a projection 23 on the surface of the first resin layer 21, when a thickness of the second resin layer of the projection 23 is represented by t2, a thickness of the first resin layer 21 in a base 20 is represented by t1' and a thickness of the second resin layer 22 in the base 20 is represented by t2', a relationship of (t1'+t2')≤t2 holds; and a method for manufacturing a laminate having a projection which includes heating at least one of a mold having a recessed shape thereon and the laminate to Tg1 of the resin constituting the first resin layer 21 or higher, pressing a mold from the side of the first resin 21 to form the projection 23 having a recessed reversal shape.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、突起を有する積層体およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a laminate having protrusions and a method for manufacturing the same.

近年、光学分野、半導体分野などの各種分野で、微細構造を形成する技術の重要性が高まっている。光学分野では高精度な微細構造形成技術が、また半導体分野においては高精度な微細構造形成技術に加えて、半導体集積回路の集積度向上のために加工寸法の微細化が要求されている。樹脂に対する微細構造形成技術として、樹脂をガラス転移温度以上の温度に加熱して軟化させ、積層体表面に、同じく加熱した金型をプレスすることで金型の形状を積層体表面に転写する熱インプリント技術が提案され、バイオチップ、光学素子等の製品開発に応用されている。   In recent years, the importance of a technique for forming a fine structure is increasing in various fields such as the optical field and the semiconductor field. In the optical field, a high-precision fine structure forming technique is required. In the semiconductor field, in addition to a high-precision fine structure forming technique, miniaturization of processing dimensions is required to improve the integration degree of a semiconductor integrated circuit. As a microstructure forming technology for resin, heat is applied to heat the resin to a temperature above the glass transition temperature, soften it, and press the heated mold on the surface of the laminate to transfer the shape of the mold to the surface of the laminate Imprint technology has been proposed and applied to the development of products such as biochips and optical elements.

特に、突起幅に対して突起高さの高い高アスペクトな突起を熱インプリントにより形成する方法として、異なる熱変形温度を有する二つの樹脂層を積層した積層体の、熱変形温度の低い表層樹脂層に突起を成形する方法(例えば、特許文献1参照)や、ガラス転移温度以上で異なる粘弾性を示す二つの樹脂層を積層した積層体の、ガラス転移温度以上で低い粘弾性を示す表層樹脂層に突起を成形する方法(例えば、特許文献2参照)が提案されている。また、熱硬化性樹脂を有する積層体への成形方法として、未硬化の状態で成形する方法(例えば、特許文献3参照)が提案されている。   In particular, as a method for forming a high aspect protrusion having a high protrusion height relative to the protrusion width by thermal imprinting, a surface layer resin having a low heat distortion temperature of a laminate in which two resin layers having different heat deformation temperatures are laminated. Surface layer resin showing low viscoelasticity at or above glass transition temperature of a method of forming protrusions on a layer (for example, see Patent Document 1) or a laminate obtained by laminating two resin layers showing different viscoelasticity at or above glass transition temperature A method for forming a protrusion on a layer (see, for example, Patent Document 2) has been proposed. Further, as a method for forming a laminate having a thermosetting resin, a method of forming in an uncured state (for example, see Patent Document 3) has been proposed.

国際公開第2011/090139号International Publication No. 2011/090139 特開2006−269919号公報JP 2006-269919 A 特開2008−105198号公報JP 2008-105198 A

しかしながら、熱変形温度の低い表層樹脂層の軟化を主に用いて突起を成形しようとするものや、ガラス転移温度以上で低い粘弾性を示す表層樹脂層の軟化を主に用いて突起を形成しようとするものの場合、得られた突起の表層が内層より耐熱性の低い層となっていることから、得られた突起全体の耐熱性が十分得られない。また耐熱温度の高い、高アスペクトの突起を成形しようとした場合には、内層樹脂をさらに高耐熱化するとともに、より高温での成形が必要となり、熱インプリント成形自体が困難となる問題があった。   However, it is intended to form protrusions mainly using softening of the surface resin layer having a low thermal deformation temperature, or to mainly use softening of surface resin layers exhibiting low viscoelasticity above the glass transition temperature. In the case of the above, since the surface layer of the obtained protrusion is a layer having lower heat resistance than the inner layer, the heat resistance of the entire obtained protrusion cannot be sufficiently obtained. In addition, when trying to mold high aspect protrusions with high heat resistance temperature, the inner layer resin has to have higher heat resistance and must be molded at a higher temperature, which makes the thermal imprint molding itself difficult. It was.

また、特に表層樹脂層が薄い場合においては、高アスペクトの突起や、離散構造の突起を成形しようとした場合、軟化する樹脂の厚みが小さいため、金型をプレスしたときに、金型表面の凹形状の奥まで軟化した樹脂が行き渡らず、突起の高さが足りなくなったり、軟化した表層樹脂が金型表面の凹形状に入り込む形で分断されて分断部で樹脂の表面形状が悪くなったりするなどの問題があった。また、軟化した樹脂の根元に内層樹脂がわずかに入り込んだとしても、内層樹脂の変形が十分でないために、突起高さが足りなくなったり、軟化した表層樹脂が分断されたりするという問題が生じるほか、表層樹脂が分断されないまでも突起の根元において薄膜化するなどして、十分な強度が得られないなどの問題があった。また積層体が表層、内層ともに熱可塑性樹脂から構成されているため、薄い積層体においては剛性が低く積層体の強度が十分に確保できないことから、金型からの剥離時に積層体や突起が破断するなどの問題があった。さらに、表層樹脂層厚みおよび内層樹脂層厚みを突起高さに対して、大きくとっており、薄い積層体の表面に高アスペクト構造を形成することが困難であるといった問題があった。   Also, especially when the surface resin layer is thin, when trying to mold high aspect protrusions or discrete structure protrusions, the thickness of the softening resin is small, so when the mold is pressed, The softened resin does not spread to the back of the concave shape, and the height of the protrusion is insufficient, or the softened surface layer resin is divided into a concave shape on the mold surface, and the resin surface shape deteriorates at the divided portion There was a problem such as. In addition, even if the inner layer resin slightly penetrates into the base of the softened resin, the inner layer resin is not sufficiently deformed, resulting in problems such as insufficient protrusion height or fragmentation of the softened surface resin. Even when the surface layer resin is not divided, there is a problem that a sufficient strength cannot be obtained by thinning at the base of the protrusion. In addition, since the laminate is made of thermoplastic resin for both the surface layer and the inner layer, the thin laminate has low rigidity and the strength of the laminate cannot be secured sufficiently. There was a problem such as. Furthermore, the surface resin layer thickness and the inner resin layer thickness are made larger than the protrusion height, and it is difficult to form a high aspect structure on the surface of a thin laminate.

加えて、熱硬化性樹脂を含む積層体での成形においては、熱硬化性を有する樹脂層が熱可塑性を有する樹脂層と金属層などを接着するために用いられるため、高アスペクト構造を形成する樹脂層は表層の樹脂層であり、特に表層の樹脂層が薄い場合には高アスペクト構造を形成することは困難であった。   In addition, in molding with a laminate including a thermosetting resin, a thermosetting resin layer is used to bond a thermoplastic resin layer and a metal layer, thus forming a high aspect structure. The resin layer is a surface resin layer, and it is difficult to form a high aspect structure particularly when the surface resin layer is thin.

上記課題を解決するために、本発明では以下の突起を有する積層体およびその製造方法を提供する。   In order to solve the above problems, the present invention provides a laminate having the following protrusions and a method for producing the same.

少なくとも第1の樹脂層と第2の樹脂層とを有し、前記第1の樹脂層を構成する樹脂が熱可塑性を有する樹脂であり、前記第2の樹脂層を構成する樹脂が熱硬化性または光硬化性を有する樹脂であり、前記第1の樹脂層表面に突起を有し、該突起における第2の樹脂層の厚みをt2、基部における第1の樹脂層の厚みをt1´、基部における第2の樹脂層の厚みをt2´とするとき(t1´+t2´)≦t2であることを特徴とする突起を有する積層体。   It has at least a first resin layer and a second resin layer, the resin constituting the first resin layer is a thermoplastic resin, and the resin constituting the second resin layer is thermosetting. Or it is resin which has photocurability, has a processus | protrusion on the surface of the said 1st resin layer, the thickness of the 2nd resin layer in this processus | protrusion is t2, the thickness of the 1st resin layer in a base part is t1 ', a base part A laminate having protrusions, wherein (t1 ′ + t2 ′) ≦ t2 when the thickness of the second resin layer is t2 ′.

少なくとも表面に凹形状を有する金型または第1の樹脂層と第2の樹脂層とを有する積層体の少なくともいずれか一方を、第1の樹脂層を構成する樹脂のガラス転移温度Tg1[℃]以上に加熱する第1の加熱工程と、前記金型を前記積層体の前記第1の樹脂層側からプレスし、前記凹形状の反転形状である突起を前記積層体に転写する加圧転写工程と、第2の加熱工程または光照射工程と、前記積層体および前記金型をTg1[℃]未満にまで冷却する冷却工程と、前記金型と前記積層体とを剥離する剥離工程により前記積層体の前記第1の樹脂層表面に突起を形成することを特徴とする突起を有する積層体の製造方法。   At least one of a mold having a concave shape at least on the surface or a laminate having the first resin layer and the second resin layer, the glass transition temperature Tg1 [° C.] of the resin constituting the first resin layer The first heating step of heating as described above, and the pressure transfer step of pressing the mold from the first resin layer side of the laminate and transferring the projections having the inverted shape of the concave shape to the laminate. And the second heating step or the light irradiation step, the cooling step for cooling the laminate and the mold to less than Tg1 [° C.], and the peeling step for peeling the die and the laminate. A process for producing a laminate having protrusions, wherein protrusions are formed on the surface of the first resin layer of the body.

本発明によれば、少なくとも第1の樹脂層と第2の樹脂層とを有し、前記第1の樹脂層を構成する樹脂が熱可塑性を有する樹脂であり、前記第2の樹脂層を構成する樹脂が熱硬化性または光硬化性を有する樹脂であり、前記第1の樹脂層表面に突起を有し、該突起における第2の樹脂層の厚みをt2、基部における第1の樹脂層の厚みをt1´、基部における第2の樹脂層の厚みをt2´とするとき(t1´+t2´)≦t2であることを特徴とする突起を有する積層体を提供することができる。   According to the present invention, at least the first resin layer and the second resin layer are included, the resin constituting the first resin layer is a thermoplastic resin, and the second resin layer is configured. The resin to be cured is a thermosetting or photo-curing resin, has a protrusion on the surface of the first resin layer, the thickness of the second resin layer in the protrusion is t2, and the first resin layer in the base When the thickness is t1 ′ and the thickness of the second resin layer at the base is t2 ′, it is possible to provide a laminated body having a protrusion characterized by (t1 ′ + t2 ′) ≦ t2.

図1は本発明の突起を有する積層体における突起について説明する概略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating protrusions in a laminate having protrusions according to the present invention. 図2(a)〜(e)は本発明の突起を有する積層体における突起を模式的に例示するものである。2A to 2E schematically illustrate protrusions in the laminate having the protrusions of the present invention. 図3(a)〜(e)は本発明の突起を有する積層体の製造方法を模式的に例示するものである。3A to 3E schematically illustrate a method for producing a laminate having protrusions of the present invention. 図4は本発明の突起を有する積層体を製造するための製造装置の一例を示す概略断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing an example of a production apparatus for producing a laminate having protrusions of the present invention. 図5は本発明の突起を有する積層体を製造するための製造装置の一例を示す概略断面図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing an example of a production apparatus for producing a laminate having protrusions of the present invention. 図6(a)〜(e)は本発明の突起を有する積層体の成形時に用いる金型形状を例示するものである。6A to 6E exemplify mold shapes used when molding a laminate having projections of the present invention. 図7は本発明の実施例における、突起を有する積層体の断面形状を例示するものである。FIG. 7 illustrates a cross-sectional shape of a laminate having protrusions in the example of the present invention.

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は本発明の突起を有する積層体における突起について模式的に説明する概略断面図である。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view schematically illustrating protrusions in a laminate having protrusions according to the present invention.

図1に示すように、本発明の突起を有する積層体20における突起23とは、少なくとも第1の樹脂層21と、第2の樹脂層22とを有する積層体20の第1の樹脂層21の表面に突出した形状のことである。図1に示すように、積層体20上の突起23は、独立して離散的に配置されていることが好ましい。   As shown in FIG. 1, the protrusion 23 in the laminate 20 having the protrusion of the present invention is the first resin layer 21 of the laminate 20 having at least a first resin layer 21 and a second resin layer 22. It is the shape which protruded on the surface. As shown in FIG. 1, it is preferable that the protrusions 23 on the stacked body 20 are discretely arranged independently.

ここで、積層体20において、表面に突出した形状を突起とよび、突起が存在しない部分を基部と呼ぶ。また第2の樹脂層における第1の樹脂層とは反対側の面を基底部という。   Here, in the laminate 20, a shape protruding from the surface is called a protrusion, and a portion where no protrusion is present is called a base. Further, the surface of the second resin layer opposite to the first resin layer is referred to as a base portion.

本発明の突起を有する積層体20の突起における第1の樹脂層21の厚みt1は、突起において基底部からの突出が最大となる位置における第1の樹脂層の厚みのことをいい、突起における第2の樹脂層の厚みt2とは、同じ位置(突起において基底部からの突出が最大となる位置)における第2の樹脂層の厚みのことをいい、突起の高さtは、突起における第1の樹脂層の厚みt1と突起における第2の樹脂層の厚みt2との和(t1+t2)のことをいう。   The thickness t1 of the first resin layer 21 in the protrusion of the laminated body 20 having the protrusion according to the present invention refers to the thickness of the first resin layer at the position where the protrusion from the base portion is maximum in the protrusion. The thickness t2 of the second resin layer refers to the thickness of the second resin layer at the same position (the position where the protrusion from the base is maximum in the protrusion), and the height t of the protrusion is the thickness t of the protrusion. The sum (t1 + t2) of the thickness t1 of the first resin layer and the thickness t2 of the second resin layer at the protrusion.

本発明の突起を有する積層体において、突起23の幅wとは、突起において基底部からの突出が最大となる位置を通る断面における、突起の高さtの半分の高さt/2における突起の幅(半値全幅)のことをいう。ここで、断面の取り方により突起の幅が異なる場合は、基底部からの突出が最大となる位置を通り突起の幅が最も小さくなる方向に断面をとった場合の突起の幅を、突起の幅wとする。本発明の突起を有する積層体において、突起における第2の樹脂層の幅w2とは、突起の幅wを定義するものと同じ断面において、突起における第2の樹脂層の厚みt2の半分の高さt/2における第2の樹脂層が形成する突起の幅(半幅全値)のことをいう。   In the laminate having the protrusion of the present invention, the width w of the protrusion 23 is the protrusion at a height t / 2 that is half of the height t of the protrusion in the cross section passing through the position where the protrusion from the base portion is maximum. The width (full width at half maximum). Here, when the width of the protrusion varies depending on the way of taking the cross section, the width of the protrusion when the cross section is taken in the direction in which the width of the protrusion becomes the smallest through the position where the protrusion from the base portion becomes the maximum is calculated. Let width w. In the laminate having protrusions of the present invention, the width w2 of the second resin layer in the protrusions is a height that is half the thickness t2 of the second resin layer in the protrusions in the same cross section as that defining the width w of the protrusions. The width (half width full value) of the protrusion formed by the second resin layer at t / 2.

また、本発明の突起を有する積層体において、突起23の断面積Aとは、突起の高さtと、突起の幅wとの積(t×w)とし、突起における第2の樹脂層の断面積A2とは、突起における第2の樹脂層の厚みt2と、突起における第2の樹脂層の幅w2との積(t2×w2)とする。   In the laminate having the protrusions of the present invention, the cross-sectional area A of the protrusions 23 is a product (t × w) of the protrusion height t and the protrusion width w, and the second resin layer of the protrusions The cross-sectional area A2 is a product (t2 × w2) of the thickness t2 of the second resin layer in the protrusion and the width w2 of the second resin layer in the protrusion.

本発明の突起を有する積層体における突起23は、突起高さと垂直な面内方向に、周期的に繰り返されるものであってもよく、周期的な繰り返しのないものであってもよい。   The protrusions 23 in the laminate having the protrusions of the present invention may be periodically repeated in the in-plane direction perpendicular to the protrusion height, or may not be periodically repeated.

本発明における基部における第1の樹脂層21の厚みt1´とは、突起のない部分における第1の樹脂層の厚みのことをいい、基部における第2の樹脂層22の厚みt2´とは、突起のない部分における第2の樹脂層の厚みのことをいう。   In the present invention, the thickness t1 ′ of the first resin layer 21 in the base portion refers to the thickness of the first resin layer in the portion without the protrusion, and the thickness t2 ′ of the second resin layer 22 in the base portion is It refers to the thickness of the second resin layer in a portion where there is no protrusion.

本発明において、第1の樹脂層21を構成する樹脂が熱可塑性を有する樹脂であり、第2の樹脂層22を構成する樹脂が熱硬化性または光硬化性を有する樹脂であることが好ましく、突起および基部における厚みの関係が、(t1´+t2´)≦t2であることが好ましい。突起および基部における厚みの関係が、(t1´+t2´)≦t2であることは、突起23の内部に第2の樹脂層22を構成する樹脂が入り込んだ構造であることを意味し、本構造により薄い基部と高アスペクト構造である突起とを両立した積層体を得ることができる。   In the present invention, the resin constituting the first resin layer 21 is preferably a resin having thermoplasticity, and the resin constituting the second resin layer 22 is preferably a thermosetting or photocurable resin, The relationship between the thickness of the protrusion and the base is preferably (t1 ′ + t2 ′) ≦ t2. The relationship between the thickness of the protrusion and the base is (t1 ′ + t2 ′) ≦ t2, which means that the structure of the resin constituting the second resin layer 22 enters the protrusion 23, and this structure Thus, it is possible to obtain a laminated body having both a thin base and a projection having a high aspect structure.

ここで、第1の樹脂層を構成する樹脂が熱可塑性を有する樹脂であるとは、第1の樹脂層を構成する主たる樹脂が熱可塑性を有する樹脂であることをいう。また、第2の樹脂層を構成する樹脂が熱硬化性または光硬化性を有する樹脂であるとは、第2の樹脂層を構成する主たる樹脂が熱硬化性または光硬化性を有する樹脂であることをいう。さらに、主たる樹脂とは第1の樹脂層、第2の樹脂層それぞれを全体で100質量%としたとき、60質量%以上を占める樹脂のことをいう。   Here, the resin constituting the first resin layer being a resin having thermoplasticity means that the main resin constituting the first resin layer is a resin having thermoplasticity. The resin constituting the second resin layer is a thermosetting or photocurable resin means that the main resin constituting the second resin layer is a thermosetting or photocurable resin. That means. Furthermore, the main resin means a resin that occupies 60% by mass or more when the first resin layer and the second resin layer are 100% by mass as a whole.

本発明において、第2の樹脂層を構成する樹脂が熱硬化性または光硬化性を有する樹脂であることにより、薄い積層体の場合であっても、積層体および突起は剛性を有することができる。また積層体の表面に耐薬品性などの特性を付与したい場合には、第1の樹脂層のみに耐薬品性を付与すればよく、第1の樹脂層が薄い場合であっても、第1の樹脂層の特性を損ないにくく高アスペクトと剛性を両立した突起を得ることができる。さらに第2の樹脂層を構成する樹脂が熱硬化性または光硬化性を有する樹脂であることから、硬化時の温度、光強度や時間などを制御することで、第2の樹脂層を構成する樹脂が熱可塑性を有する樹脂である場合に比べ任意の剛性を有することができる。また突起の幅wに対して、突起の高さtが高い高アスペクト構造であっても、突起内部に侵入した第2の樹脂層を構成する樹脂が熱硬化または光硬化することで、内層の強度が増し、薄い樹脂層からなる積層体であっても高強度のものが得られる。ここで、強度・剛性とはJIS K7181:2011に準じた条件により測定した圧縮弾性率のことであり、高強度とは圧縮弾性率が高いことをいう。   In the present invention, since the resin constituting the second resin layer is a thermosetting or photocurable resin, the laminate and the protrusions can have rigidity even in the case of a thin laminate. . In addition, when it is desired to impart characteristics such as chemical resistance to the surface of the laminate, it is sufficient to impart chemical resistance only to the first resin layer. Even if the first resin layer is thin, the first It is possible to obtain a protrusion having both a high aspect ratio and rigidity that does not easily impair the characteristics of the resin layer. Further, since the resin constituting the second resin layer is a thermosetting or photocurable resin, the second resin layer is constituted by controlling the temperature, light intensity, time, etc. during curing. Compared with the case where the resin is a thermoplastic resin, the resin can have any rigidity. In addition, even in a high aspect structure in which the height t of the protrusion is higher than the width w of the protrusion, the resin constituting the second resin layer that has penetrated into the protrusion is thermally or photocured, so that the inner layer The strength is increased, and even a laminate composed of a thin resin layer can be obtained with a high strength. Here, strength / rigidity is a compression elastic modulus measured under conditions according to JIS K7181: 2011, and high strength means a high compression elastic modulus.

また、本発明の突起を有する積層体の製造方法によれば、突起が高アスペクト構造である場合においても、半硬化状態の第2の樹脂層が、第1の樹脂層よりも先に流動することで、第1の樹脂層の金型形状の奥への入り込みを支援する。第2の樹脂層が第1の樹脂層の突起内部に侵入することにより、第1の樹脂層の変形が相対的に小さくなる。突起による局所的な表面積の増大に起因して第1の樹脂層の厚みは薄くなるが、第2の樹脂層が突起の体積的変形を補うことにより、突起と基底部間における第1の樹脂層の局所的な薄膜化が抑えられる。また突起の幅wに対して、突起の高さtが高い高アスペクト構造であっても、突起内部に侵入した第2の樹脂層が熱または光硬化することで、内層の強度が増すため、薄い樹脂層からなる積層体であっても金型からの剥離時に突起が破断しにくく、厚みの薄い基部の表面に高アスペクト構造である突起を好適に製造できる。   In addition, according to the method for manufacturing a laminate having protrusions of the present invention, even when the protrusions have a high aspect structure, the semi-cured second resin layer flows before the first resin layer. By this, the penetration | invasion to the back of the metal mold | die shape of a 1st resin layer is supported. When the second resin layer enters the protrusions of the first resin layer, deformation of the first resin layer is relatively reduced. Although the thickness of the first resin layer is reduced due to the increase in the local surface area due to the protrusion, the second resin layer compensates for the volumetric deformation of the protrusion, whereby the first resin between the protrusion and the base portion is obtained. Local thinning of the layer is suppressed. In addition, even in a high aspect structure in which the height t of the protrusion is higher than the width w of the protrusion, the strength of the inner layer is increased by heat or photocuring of the second resin layer that has entered the protrusion. Even in the case of a laminate composed of a thin resin layer, the protrusions are not easily broken when peeled off from the mold, and a protrusion having a high aspect structure can be suitably manufactured on the surface of the thin base portion.

本発明における積層体の突起の断面形状は、要求される形状や積層体の厚みによって決定される。突起は図2(a)、(d)に示すように、第2の樹脂層の先端がフラットな矩形形状であってもよいし、図2(b)、(e)に示すように第2の樹脂層の先端が鋭利な形状、または図2(c)に示すような曲率を有する形状であってもよい。突起23の高さtは、1〜500μmであることが好ましく、より好ましくは5〜300μm、さらに好ましくは10〜100μmである。   The sectional shape of the protrusions of the laminate in the present invention is determined by the required shape and the thickness of the laminate. As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (d), the protrusion may have a rectangular shape with a flat tip of the second resin layer, or the second protrusion as shown in FIGS. 2 (b) and 2 (e). The tip of the resin layer may have a sharp shape or a shape having a curvature as shown in FIG. The height t of the protrusion 23 is preferably 1 to 500 μm, more preferably 5 to 300 μm, and still more preferably 10 to 100 μm.

本発明において、第2の樹脂層22の幅をw2とするとき、2.0≦(t2/w2)であることが好ましい。すなわち、本発明における積層体20の突起23において、突起における第2の樹脂層の厚みt2が、突起における第2の樹脂層の幅w2の2.0倍以上の高アスペクト構造であることが好ましい。このように、第2の樹脂層が高アスペクト構造をとることにより、第1の樹脂層21を構成する樹脂は突起において、相対的に小さな変形のみで高アスペクトな突起を形成することが可能となる。この際、第1の樹脂層の変形は、第2の樹脂層の変形により突き上げられた表面的変形であり、大きな厚み変動を伴わないため、突起内部の各部において、特に第1の樹脂層の厚みが薄くなったり、第1の樹脂層が破れて第2の樹脂層が露出したりするといった現象が起こり難い。さらに、第2の樹脂層が熱硬化性または光硬化性樹脂であることにより、高アスペクト構造と高強度との両立を好ましく図ることができる。   In the present invention, when the width of the second resin layer 22 is w2, it is preferable that 2.0 ≦ (t2 / w2). That is, the protrusion 23 of the laminate 20 in the present invention preferably has a high aspect structure in which the thickness t2 of the second resin layer in the protrusion is 2.0 times or more the width w2 of the second resin layer in the protrusion. . As described above, since the second resin layer has a high aspect structure, the resin constituting the first resin layer 21 can form a high aspect protrusion with only a relatively small deformation in the protrusion. Become. At this time, the deformation of the first resin layer is a surface deformation pushed up by the deformation of the second resin layer, and is not accompanied by a large thickness fluctuation. The phenomenon that the thickness is reduced or the first resin layer is torn and the second resin layer is exposed hardly occurs. Furthermore, when the second resin layer is a thermosetting or photocurable resin, it is possible to preferably achieve both a high aspect structure and a high strength.

特に、突起23の断面積をA、突起における第2の樹脂層の断面積をA2とするとき、断面積比A2/Aが0.25以上を満たすことが好ましい。すなわち、突起の断面積Aに対して、突起における第2の樹脂層の断面積A2が1/4以上を占めることが好ましい(A2/A≧1/4)。より好ましくは1/2以上である。また、突起の高さtに対して、突起における第2の樹脂層の厚みt2が1/2以上であることが好ましい(t2/t≧1/2)。すなわち、内層となる第2の樹脂層が大きく変形することで、表層となる第1の樹脂層を必要以上に大きく変形させることなく、所望の突起を得ることができるものであり、このような形状であれば、第1の樹脂層の樹脂が突起の途中で分断したり、突起において、局所的に第1の樹脂層の厚みが薄くなったりすることが少なく、十分な強度を有する積層体として好適である。   In particular, when the sectional area of the protrusion 23 is A and the sectional area of the second resin layer in the protrusion is A2, the sectional area ratio A2 / A preferably satisfies 0.25 or more. That is, it is preferable that the cross-sectional area A2 of the second resin layer in the protrusion occupies 1/4 or more with respect to the cross-sectional area A of the protrusion (A2 / A ≧ 1/4). More preferably, it is 1/2 or more. Further, it is preferable that the thickness t2 of the second resin layer in the protrusion is 1/2 or more with respect to the height t of the protrusion (t2 / t ≧ 1/2). That is, a desired protrusion can be obtained without greatly deforming the first resin layer serving as the surface layer by deforming the second resin layer serving as the inner layer largely. If it is a shape, the resin of the first resin layer is divided in the middle of the protrusion, and the protrusion is less likely to locally reduce the thickness of the first resin layer, and has a sufficient strength. It is suitable as.

本発明において、第1の樹脂層を構成する主たる樹脂が熱可塑性を有する樹脂であるとは、第1の樹脂層全体を100質量%としたとき、60質量%以上を占める樹脂が熱可塑性を有する樹脂であることをいう。特に、80質量%以上含むことが好ましい。第2の樹脂層を構成する主たる樹脂が熱硬化性または光硬化性を有する樹脂であるとは、第2の樹脂層全体を100質量%としたとき、60質量%以上を占める樹脂が熱硬化性または光硬化性を有する樹脂であることをいう。特に、80質量%以上含むことが好ましい。なお、上限値は特に限定されるものではないが、100質量%が実質的な上限となる。   In the present invention, the main resin constituting the first resin layer is a resin having thermoplasticity. When the entire first resin layer is 100% by mass, the resin occupying 60% by mass or more has thermoplasticity. It means that the resin has. In particular, the content is preferably 80% by mass or more. The main resin constituting the second resin layer is a resin having thermosetting property or photo-curing property. When the entire second resin layer is 100% by mass, the resin occupying 60% by mass or more is thermosetting. It is a resin having the property or photocurability. In particular, it is preferable to contain 80% by mass or more. In addition, although an upper limit is not specifically limited, 100 mass% becomes a substantial upper limit.

本発明における第1の樹脂層を構成する樹脂のガラス転移温度Tg1は、第1の樹脂層を構成する樹脂からなるシートについて、JIS K−7244:1998に準じた方法により測定したときに、tanδが極大となる温度のことである。なお、第1の樹脂層を構成する樹脂に複数の樹脂が含まれる場合における、第1の樹脂層を構成する樹脂のガラス転移温度Tg1[℃]とは、当該複数の樹脂全体としてのガラス転移温度をいう。ここで、第1の樹脂層に複数の樹脂が含まれる場合には、その混合状態によってはtanδが極大となる温度が複数存在することがある。その場合には、tanδが極大となる複数の温度における動的貯蔵弾性率を、JIS K−7244:1998に準じた方法によりそれぞれ測定し、動的貯蔵弾性率が最小となる温度をガラス転移温度Tg1[℃]とする。   When the glass transition temperature Tg1 of the resin constituting the first resin layer in the present invention is measured by a method according to JIS K-7244: 1998 for a sheet made of the resin constituting the first resin layer, tan δ Is the temperature at which becomes the maximum. Note that the glass transition temperature Tg1 [° C.] of the resin constituting the first resin layer when the resin constituting the first resin layer includes a plurality of resins is the glass transition of the plurality of resins as a whole. Refers to temperature. Here, when a plurality of resins are included in the first resin layer, there may be a plurality of temperatures at which tan δ is maximized depending on the mixed state. In that case, the dynamic storage elastic modulus at a plurality of temperatures at which tan δ is maximized is measured by a method according to JIS K-7244: 1998, and the temperature at which the dynamic storage elastic modulus is minimized is the glass transition temperature. Tg1 [° C.].

本発明の突起を有する積層体における第1の樹脂層を構成する樹脂のガラス転移温度Tg1[℃]は、成形前および成形後のいずれも、−120〜250℃の範囲であることが好ましい。より好ましくは50〜200℃、さらに好ましくは100〜150℃である。本発明の突起における第2の樹脂層を構成する樹脂が熱硬化性を有する樹脂である場合、硬化反応が始まる温度は特に限定されないが、第1の樹脂層を構成する樹脂のガラス転移温度Tg1より低いことが好ましい。   The glass transition temperature Tg1 [° C.] of the resin constituting the first resin layer in the laminate having the protrusions of the present invention is preferably in the range of −120 to 250 ° C. both before and after molding. More preferably, it is 50-200 degreeC, More preferably, it is 100-150 degreeC. When the resin constituting the second resin layer in the protrusion of the present invention is a thermosetting resin, the temperature at which the curing reaction starts is not particularly limited, but the glass transition temperature Tg1 of the resin constituting the first resin layer is not limited. Lower is preferred.

第1の樹脂層21を構成する熱可塑性を有する樹脂としては、具体的には、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリブテン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−2,6−ナフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリエステルアミド系樹脂、ポリエーテルエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、またはポリ塩化ビニル系樹脂などが用いられる。   Specific examples of the thermoplastic resin constituting the first resin layer 21 include polyolefin resins such as polyethylene, polystyrene, polypropylene, polyisobutylene, polybutene, and polymethylpentene, polyethylene terephthalate, and polyethylene-2,6. -Polyester resins such as naphthalate, polypropylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyamide resins, polyimide resins, polyether resins, polyesteramide resins, polyetherester resins, acrylic resins, polyurethane resins, polycarbonate resins Alternatively, a polyvinyl chloride resin or the like is used.

第2の樹脂層22を構成する熱硬化性を有する樹脂としては、具体的には従来公知のフェノール樹脂、ユリア樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂等が挙げられる。また、アクリル系樹脂やポリイミド系樹脂やポリウレタン系樹脂などのように、重合条件を変えることにより熱硬化性を有する樹脂となる、熱硬化性アクリル樹脂、熱硬化性ポリイミド樹脂、熱硬化性ポリウレタン樹脂等も好適に用いることができる。さらに、例えば不飽和ポリエステルにスチレンなどの反応性モノマーを希釈溶解させて得られる、不飽和ポリエステル系樹脂も熱硬化性を有するため好適に用いることができる。   Specific examples of the thermosetting resin constituting the second resin layer 22 include conventionally known phenol resins, urea resins, epoxy resins, melamine resins, and alkyd resins. Also, thermosetting acrylic resins, thermosetting polyimide resins, thermosetting polyurethane resins that become thermosetting resins by changing polymerization conditions, such as acrylic resins, polyimide resins, polyurethane resins, etc. Etc. can also be used suitably. Furthermore, for example, an unsaturated polyester resin obtained by diluting and dissolving a reactive monomer such as styrene in an unsaturated polyester can also be suitably used because it has thermosetting properties.

第2の樹脂層22を構成する光硬化性を有する樹脂としては、たとえば分子内に炭素−炭素の二重結合部位を有する樹脂や、ウレタン系樹脂等が挙げられる。具体的な分子内に炭素−炭素の二重結合部位を有する樹脂としては、たとえば、ウレタンアクリレート、ポリオール(メタ)アクリレート、水酸基を2個以上含むアルキル基を有する(メタ)アクリルポリマーおよび光重合開始剤からなる混合物を挙げることができる。また、分子内にマレイミド構造を有する樹脂等も好適に用いることができる。   Examples of the photo-curing resin constituting the second resin layer 22 include a resin having a carbon-carbon double bond site in the molecule, a urethane resin, and the like. Specific examples of the resin having a carbon-carbon double bond site in the molecule include urethane acrylate, polyol (meth) acrylate, (meth) acrylic polymer having an alkyl group containing two or more hydroxyl groups, and photopolymerization start. Mention may be made of a mixture of agents. Also, a resin having a maleimide structure in the molecule can be suitably used.

第1の樹脂層および第2の樹脂層には、それぞれ本発明の効果が失われない範囲内で、その他の各種添加剤を含んでいてもよい。添加配合することができる添加剤の例としては、例えば、分散剤、酸化防止剤、耐候剤、帯電防止剤、重合禁止剤、剥離剤、増粘剤、pH調整剤、および塩などが挙げられる。染料、顔料、電磁波吸収体、導電材料、磁性材料、液晶材料、発光材料などの各種機能性材料や、光または熱により架橋して効果を促進する成分を添加することも可能である。   The first resin layer and the second resin layer may contain various other additives as long as the effects of the present invention are not lost. Examples of the additive that can be added and blended include, for example, a dispersant, an antioxidant, a weathering agent, an antistatic agent, a polymerization inhibitor, a release agent, a thickener, a pH adjuster, and a salt. . It is also possible to add various functional materials such as dyes, pigments, electromagnetic wave absorbers, conductive materials, magnetic materials, liquid crystal materials, and light emitting materials, and components that promote effects by crosslinking with light or heat.

第1の樹脂層を構成する樹脂および、第2の樹脂層を構成する樹脂は、いずれも均一な単一樹脂または異なる材質からなる樹脂の混合物のいずれでもよい。また、本発明の積層体において、第1の樹脂層および、第2の樹脂層以外の樹脂層として基材層を設けることも可能である。この場合の積層構成としては、表層側から、第1の樹脂層、第2の樹脂層、基材層という構成となる。好ましい基材層の例としては、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂等のフィルム基材、ステンレス、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、鋼、チタン、シリコン等の金属基材および石英ガラス等の各種ガラス、コンクリート等の無機基材などが挙げられる。基材層の厚みは特に限定されない。また、かかる基材層には、下地調整材や下塗り剤などの処理が施されたものであってもよい。   The resin constituting the first resin layer and the resin constituting the second resin layer may both be a uniform single resin or a mixture of resins made of different materials. In the laminate of the present invention, it is also possible to provide a base material layer as a resin layer other than the first resin layer and the second resin layer. The laminated structure in this case is a structure of a first resin layer, a second resin layer, and a base material layer from the surface layer side. Examples of preferred substrate layers include film substrates such as polyester resins, polyolefin resins, acrylic resins, metal substrates such as stainless steel, aluminum, aluminum alloys, iron, steel, titanium, silicon, and various glasses such as quartz glass, Examples thereof include inorganic base materials such as concrete. The thickness of the base material layer is not particularly limited. In addition, the base material layer may be subjected to a treatment such as a base preparation material or a primer.

本発明の突起を有する積層体の製造方法の一例の詳細を図3を用いて説明する。   The detail of an example of the manufacturing method of the laminated body which has the processus | protrusion of this invention is demonstrated using FIG.

第1の加熱工程では、少なくとも第1の樹脂層と半硬化させた第2の樹脂層とを積層した積層体10と、転写すべき突起の形状を反転させた凹形状31を有する金型30とのいずれか一方を第1の樹脂層を構成する樹脂のガラス転移温度Tg1[℃]以上にまで加熱し(図3(a))、加圧転写工程では、第1の樹脂層21と金型30を接近させ、そのまま所定のプレス圧力で所定時間プレスし、第1の樹脂層の表面に転写すべき突起を転写する(図3(b))。第2加熱工程または光照射工程では、プレスした状態を保持したまま、加熱または光照射することにより第2の樹脂層22を硬化させる(図3(c))。次に冷却工程では、プレスした状態を保持したまま積層体20および金型30をTg1[℃]未満にまで冷却する(図3(d))。最後に剥離工程では、プレス圧力を開放して金型30から積層体20を剥離する(図3(e))ことで、突起23を有する積層体20を得ることができる。   In the first heating step, a laminate 10 in which at least a first resin layer and a semi-cured second resin layer are laminated, and a mold 30 having a concave shape 31 in which the shape of a projection to be transferred is reversed. Is heated to a glass transition temperature Tg1 [° C.] or higher of the resin constituting the first resin layer (FIG. 3A), and in the pressure transfer step, the first resin layer 21 and the gold The mold 30 is approached and pressed as it is for a predetermined time with a predetermined pressing pressure to transfer the protrusions to be transferred onto the surface of the first resin layer (FIG. 3B). In the second heating step or the light irradiation step, the second resin layer 22 is cured by heating or light irradiation while maintaining the pressed state (FIG. 3C). Next, in the cooling step, the laminate 20 and the mold 30 are cooled to below Tg1 [° C.] while maintaining the pressed state (FIG. 3D). Finally, in the peeling step, the laminated body 20 having the protrusions 23 can be obtained by releasing the pressing pressure and peeling the laminated body 20 from the mold 30 (FIG. 3E).

ここで、第1の加熱工程では、金型温度または積層体温度の少なくとも一方は、第1の樹脂層を構成する樹脂のガラス転移温度Tg1[℃]以上の温度とすることが好ましい。好ましくは、Tg1[℃]〜(Tg1+50[℃])の範囲内であることが好ましい。また、金型温度および積層体温度の両方がTg1[℃]以上の温度であることがさらに好ましく、金型温度および積層体温度の両方がTg1[℃]〜(Tg1+50[℃])の範囲内であることが特に好ましい。金型温度および積層体温度の両方が、第1の樹脂層を構成する樹脂のガラス転移温度Tg1[℃]より低い場合、加圧転写工程において第1の樹脂層を構成する樹脂の動的貯蔵弾性率が十分低下していないため、金型をプレスしても第1の樹脂層が変形しにくく成形困難となる場合があるためである。また、金型温度および積層体温度の両方が、(Tg1+50[℃])より十分に高い場合、第1の樹脂層が溶融して薄膜化したり、積層体を金型から剥離することが困難になったりする場合がある。さらに、第2の樹脂層を構成する樹脂が熱硬化性を有する樹脂である場合、急速な熱硬化により凹形状31の内部への流動が抑制され、成形困難となる場合がある。   Here, in the first heating step, it is preferable that at least one of the mold temperature and the laminate temperature is a temperature equal to or higher than the glass transition temperature Tg1 [° C.] of the resin constituting the first resin layer. Preferably, it is in the range of Tg1 [° C.] to (Tg1 + 50 [° C.]). Moreover, it is more preferable that both the mold temperature and the laminate temperature are Tg1 [° C] or higher, and both the mold temperature and the laminate temperature are within the range of Tg1 [° C] to (Tg1 + 50 [° C]). It is particularly preferred that When both the mold temperature and the laminate temperature are lower than the glass transition temperature Tg1 [° C.] of the resin constituting the first resin layer, the dynamic storage of the resin constituting the first resin layer in the pressure transfer step This is because the elastic modulus is not sufficiently lowered, and even if the mold is pressed, the first resin layer is hardly deformed and may be difficult to mold. In addition, when both the mold temperature and the laminate temperature are sufficiently higher than (Tg1 + 50 [° C.]), it becomes difficult to melt and thin the first resin layer or to peel the laminate from the die. It may become. Further, when the resin constituting the second resin layer is a thermosetting resin, the flow into the concave shape 31 is suppressed by rapid thermosetting, which may make molding difficult.

また、加圧転写時のプレス圧力は、転写すべき突起の形状や積層体を構成する樹脂層の粘弾性特性に依存するものであり、概ねプレス圧力の好ましい範囲は0.1〜100MPaであり、より好ましい範囲は1〜10MPaである。   The pressing pressure at the time of pressure transfer depends on the shape of the protrusion to be transferred and the viscoelastic characteristics of the resin layer constituting the laminate, and the preferable range of the pressing pressure is generally 0.1 to 100 MPa. A more preferable range is 1 to 10 MPa.

さらに、プレス圧力保持時間は、加圧転写時のプレス圧力、金型30の凹形状31や第1の樹脂層21および第2の樹脂層22の厚みなど各種条件により任意とすることができる。   Furthermore, the press pressure holding time can be arbitrarily determined according to various conditions such as the press pressure at the time of pressure transfer, the concave shape 31 of the mold 30, the thickness of the first resin layer 21 and the second resin layer 22.

第2の加熱工程および光照射工程では、第2の樹脂層22を構成する樹脂が完全に硬化するための加熱または光照射を行えばよく、硬化に必要な温度や光強度、硬化までの時間などは第2の樹脂層22を構成する樹脂に応じて、任意とすることができる。   In the second heating step and the light irradiation step, heating or light irradiation for completely curing the resin constituting the second resin layer 22 may be performed, and the temperature and light intensity required for curing, and the time until curing. These may be arbitrary depending on the resin constituting the second resin layer 22.

冷却工程において、冷却後の金型温度および積層体温度はTg1[℃]未満とすることが好ましい。より好ましくは(Tg1−80)〜(Tg1−5)[℃]の温度範囲内である。   In the cooling step, the mold temperature and the laminate temperature after cooling are preferably less than Tg1 [° C.]. More preferably, it is within the temperature range of (Tg1-80) to (Tg1-5) [° C.].

加えて、剥離工程におけるプレス圧力を開放する際のプレス圧力開放温度は、冷却後の金型温度および積層体温度に略等しく、Tg1[℃]未満であることが好ましい。より好ましくは(Tg1−80)〜(Tg1−5)[℃]の温度範囲内である。この範囲を上回ると、プレス圧力開放時の積層体20の第1の樹脂層21を構成する樹脂が流動性をもった状態であるため、突起23が変形して精度が低下する場合があるためである。また金型30から積層体20を剥離するときの金型温度および積層体温度は常温〜プレス圧力開放温度までの温度範囲内であることが好ましい。   In addition, the press pressure release temperature when releasing the press pressure in the peeling step is substantially equal to the mold temperature and the laminate temperature after cooling, and is preferably less than Tg1 [° C.]. More preferably, it is within the temperature range of (Tg1-80) to (Tg1-5) [° C.]. If this range is exceeded, the resin constituting the first resin layer 21 of the laminate 20 when the press pressure is released is in a fluid state, and thus the protrusion 23 may be deformed and accuracy may be reduced. It is. Moreover, it is preferable that the metal mold temperature and laminated body temperature when peeling the laminated body 20 from the metal mold | die 30 are in the temperature range from normal temperature to press pressure release temperature.

本発明の突起23を有する積層体20の製造に用いる積層体10の製造方法としては、例えば、基材層上に完全未硬化状態の熱硬化性を有する樹脂または光硬化性を有する樹脂を塗布後、熱可塑性を有する第1の樹脂層21のフィルムまたはシートを貼り合わせ、平板プレス装置等を用いてプレスする。プレスにより第2の樹脂層22の厚みを均一にし、その後、加熱または光照射することで第2の樹脂層22を半硬化状態にさせることで、第1の樹脂層と半硬化した樹脂層22からなる積層体10を得ることができる。またダイコーターで第1の樹脂層21上に、第2の樹脂層22として熱硬化性または光硬化性を有する樹脂を均一な厚みで塗布し、熱または光硬化させることで積層体10を得ることもできる。第2の樹脂層が熱硬化性を有する樹脂である場合は加熱温度や加熱時間、光硬化性を有する樹脂の場合は光の強度や照射時間によって、第2の樹脂層の硬化状態を完全未硬化から半硬化状態まで広く制御することができる。   As a manufacturing method of the laminated body 10 used for the production of the laminated body 20 having the protrusions 23 of the present invention, for example, a completely uncured thermosetting resin or a photocurable resin is applied on the base material layer. Then, the film or sheet | seat of the 1st resin layer 21 which has thermoplasticity is bonded together, and it presses using a flat plate press apparatus etc. The thickness of the second resin layer 22 is made uniform by pressing, and then the first resin layer and the semi-cured resin layer 22 are made to be in a semi-cured state by heating or light irradiation. The laminated body 10 which consists of can be obtained. Moreover, the laminated body 10 is obtained by apply | coating the resin which has thermosetting or photocurable property as the 2nd resin layer 22 with uniform thickness on the 1st resin layer 21 with a die coater, and making it heat or photocure. You can also. When the second resin layer is a thermosetting resin, the cured state of the second resin layer is not completely determined depending on the heating temperature and heating time. It can be widely controlled from a cured state to a semi-cured state.

ここで、第2の樹脂層が完全未硬化状態であるとは、硬化性樹脂の硬化反応が始まる前の状態である。また、硬化反応が始まる加熱後または光の照射後であっても、すべての硬化性を有する樹脂が硬化したときの硬度を100%としたとき、硬度が90%未満の状態を半硬化状態とし、90%以上の状態を完全硬化状態とする。   Here, the second resin layer being in a completely uncured state is a state before the curing reaction of the curable resin starts. Further, even after heating at which the curing reaction starts or after irradiation with light, when the hardness when all the curable resins are cured is 100%, a state where the hardness is less than 90% is defined as a semi-cured state. , 90% or more of the state is a fully cured state.

本発明の突起23を有する積層体20の製造方法は、第1の樹脂層21の表面に凹形状31を有する金型30を押し付けて、第1の樹脂層21の表面を変形させるとともに、第1の樹脂層21の内部に第2の樹脂層22を構成する樹脂を侵入させることで、突起23を有する積層体20を製造するものである。この際、平板金型をプレスしてもよく、ロール状の金型を用いるロールtoロールの連続成形を行ってもよい。ロールtoロール連続成形の場合、生産性の点で平板プレス法より優れているという特徴がある。   In the method for manufacturing the laminate 20 having the protrusions 23 of the present invention, the surface of the first resin layer 21 is deformed by pressing the mold 30 having the concave shape 31 against the surface of the first resin layer 21. The laminated body 20 having the protrusions 23 is manufactured by allowing the resin constituting the second resin layer 22 to enter the interior of one resin layer 21. At this time, a flat plate mold may be pressed, or roll-to-roll continuous forming using a roll-shaped mold may be performed. In the case of roll-to-roll continuous forming, there is a feature that it is superior to the flat plate pressing method in terms of productivity.

本発明の突起23を有する積層体20は、例えば図4、図5に示すような装置を介したプロセスによって製造することが可能である。   The laminated body 20 having the protrusions 23 of the present invention can be manufactured by a process through an apparatus as shown in FIGS. 4 and 5, for example.

図4は、突起23を有する積層体20を製造するための製造装置の一例を示す概略断面図であって、平板金型をプレスする装置を例示したものである。図4に示す例では、巻出ユニット52において、第1の樹脂層表面に第2の樹脂層として熱硬化性または光硬化性を有する樹脂を半硬化させたフィルム状積層体50を巻出ロール51から引き出し、次に、プレスユニット54において、加熱手段61によって加熱された表面に凹形状が形成された金型53を、間欠的に送られてくるフィルム状積層体50に押し付けてプレスし、硬化手段62により熱硬化性または光硬化性を有する樹脂を完全硬化した後、接触状態を保持したまま冷却することにより、フィルム状積層体50の表面に金型53の凹形状の反転形状を転写する。   FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing an example of a manufacturing apparatus for manufacturing the laminate 20 having the protrusions 23, and illustrates an apparatus for pressing a flat plate mold. In the example shown in FIG. 4, in the unwinding unit 52, a film-like laminate 50 in which a thermosetting or photocurable resin is semi-cured as a second resin layer on the surface of the first resin layer is unrolled. 51, and then, in the press unit 54, the mold 53 having a concave shape formed on the surface heated by the heating means 61 is pressed against the film-like laminate 50 fed intermittently and pressed. After the thermosetting resin or photo-curing resin is completely cured by the curing means 62, the inverted inverted shape of the mold 53 is transferred to the surface of the film-like laminate 50 by cooling while maintaining the contact state. To do.

加圧転写部は所定の突起を形成するプレスユニット54と、金型53に貼り付いたフィルム状積層体50を金型53から剥離する剥離手段55から構成される。間欠的に送られてきたフィルム状積層体50の一面がプレスユニット54内で金型53によって加圧転写され、加圧転写後に、剥離手段55により金型53に貼り付いていたフィルム状積層体50が金型53から順次剥離されるようになっており、剥離されたフィルム状積層体50は巻取ロール56に巻き取られる。このようなプロセスにより、突起を有するフィルム状積層体50を成形することが可能である。   The pressure transfer unit includes a press unit 54 that forms predetermined protrusions, and a peeling unit 55 that peels the film-like laminate 50 attached to the mold 53 from the mold 53. One surface of the film-like laminate 50 sent intermittently is pressure-transferred by the die 53 in the press unit 54 and, after the pressure-transfer, is attached to the die 53 by the peeling means 55. 50 are sequentially peeled from the mold 53, and the peeled film-like laminate 50 is taken up by a take-up roll 56. By such a process, it is possible to form the film-like laminate 50 having protrusions.

なお、図4において、57、58はプレスプレート、59、60はフィルム状積層体50の金型53部分における間欠搬送を円滑に行わせるために設けられたバッファ手段を示している。   In FIG. 4, 57 and 58 denote press plates, and 59 and 60 denote buffer means provided to smoothly perform intermittent conveyance in the mold 53 portion of the film-like laminate 50.

図5は、突起を有する積層体を製造するための製造装置の一例を示す概略断面図であって、ロールtoロール連続成形を行う装置を例示したものである。図5に示す例では、第1の樹脂層表面に第2の樹脂層として熱硬化性または光硬化性を有する樹脂を半硬化させたフィルム状積層体70が巻出ロール71から引き出され、加熱ロール72により加熱されたエンドレスベルト状の金型73上に供給される。   FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing an example of a production apparatus for producing a laminate having protrusions, and illustrates an apparatus that performs roll-to-roll continuous forming. In the example shown in FIG. 5, a film-like laminate 70 obtained by semi-curing a thermosetting or photocurable resin as the second resin layer on the surface of the first resin layer is drawn out from the unwinding roll 71 and heated. It is supplied onto an endless belt-shaped mold 73 heated by a roll 72.

金型73は外表面に独立して離散的に配置された微細凹形状を有しており、フィルム状積層体70と接触する直前に加熱ロール72によって加熱される。連続的に供給されるフィルム状積層体70はニップロール74により金型73の凹形状が加工された表面に押し付けられ、フィルム状積層体70の表面に所定の突起が形成された後、硬化手段75により熱硬化性または光硬化性を有する樹脂は完全硬化する。   The mold 73 has a fine concave shape that is discretely arranged on the outer surface independently, and is heated by the heating roll 72 immediately before coming into contact with the film-like laminate 70. The continuously supplied film-like laminate 70 is pressed against the surface of the mold 73 with the concave shape processed by the nip roll 74, and a predetermined protrusion is formed on the surface of the film-like laminate 70, and then the curing means 75. Thus, the resin having thermosetting property or photo-curing property is completely cured.

その後、フィルム状積層体70は、金型73の表面と密着された状態で冷却ロール76の外表面位置まで搬送される。フィルム状積層体70は、冷却ロール76によって金型73を介して熱伝導により冷却された後、剥離ロール77によって金型73から剥離され、巻取ロール78に巻き取られる。このようなプロセスにより、突起を有するフィルム状積層体70を連続的に高い生産性をもって製造することが可能になる。   Thereafter, the film-like laminate 70 is conveyed to the outer surface position of the cooling roll 76 in a state of being in close contact with the surface of the mold 73. The film-like laminate 70 is cooled by heat conduction through the mold 73 by the cooling roll 76, and then peeled off from the mold 73 by the peeling roll 77 and taken up by the winding roll 78. Such a process makes it possible to manufacture the film-like laminate 70 having protrusions continuously with high productivity.

本発明において、金型30は、突起23を形成するための凹形状31を有し、厚み方向の圧力に耐えられる剛性、強度を有する構造体のことをいう。本発明の金型30における、好ましい凹形状31を図6(a)〜(e)に例示する。好ましい金型30の凹形状31としては、矩形(図6(a))、三角形(図6(b))、円形(図6(c))、これらが変形,混在したもの(図6(d)、(e))等が挙げられるが、これら以外の形状も用いることができる。金型30における凹形状31は長手方向に連続したものであってもよく、また、長手方向に離散したものであってもよい。金型30において凹形状31の間隔および配列の仕方は特に限定されず、形状、深さが途中で変化してもよく、規則的またはランダム配置であってもよい。   In the present invention, the mold 30 refers to a structure having a concave shape 31 for forming the protrusion 23 and having rigidity and strength capable of withstanding pressure in the thickness direction. The preferable concave shape 31 in the metal mold | die 30 of this invention is illustrated to Fig.6 (a)-(e). As the concave shape 31 of the preferable mold 30, a rectangular shape (FIG. 6A), a triangular shape (FIG. 6B), a circular shape (FIG. 6C), or a combination of these deformed and mixed (FIG. 6D ), (E)) and the like, but other shapes can also be used. The concave shape 31 in the mold 30 may be continuous in the longitudinal direction or may be discrete in the longitudinal direction. In the mold 30, the interval and arrangement method of the concave shapes 31 are not particularly limited, and the shape and depth may be changed in the middle, or may be regular or random arrangement.

これにより、離散されたドット形状や連続的なストライプ形状などの突起23を有する積層体20や、これらの両方を含む突起23を有する積層体20を好適に製造することができる。   Thereby, the laminated body 20 which has the protrusions 23, such as a discrete dot shape and a continuous stripe shape, and the laminated body 20 which has the protrusions 23 containing both of these can be manufactured suitably.

積層体20と接する金型表面32は、特に限定されないが、金型30から積層体20を剥離する際の剥離性を良くするためにフッ素樹脂加工やプラズマ処理などの表面処理を行うことが好ましい。   The mold surface 32 in contact with the laminate 20 is not particularly limited, but it is preferable to perform surface treatment such as fluororesin processing or plasma treatment in order to improve the releasability when peeling the laminate 20 from the mold 30. .

金型の材質としては、ガラス、シリコン、ステンレス鋼(SUS)、ニッケル(Ni)など各種材料を利用でき、特に限定されるものではないが、その中でもステンレス鋼(SUS)、ニッケル(Ni)などの耐久性に富んだ金属材質が好ましい。   As the material of the mold, various materials such as glass, silicon, stainless steel (SUS), nickel (Ni) can be used, and are not particularly limited. Among them, stainless steel (SUS), nickel (Ni), etc. A metal material rich in durability is preferred.

金型30の表面処理の方法としては、表面処理剤を金型表面に化学結合させる方法(化学吸着法)や、表面処理剤を金型表面に物理的に吸着させる方法(物理吸着法)等が挙げられる。この中で、表面処理効果の繰り返し耐久性、および積層体表面への汚染防止の観点から化学吸着法により表面処理することが好ましい。   As a surface treatment method of the mold 30, a method of chemically bonding a surface treatment agent to the mold surface (chemical adsorption method), a method of physically adsorbing the surface treatment agent to the mold surface (physical adsorption method), etc. Is mentioned. Among these, it is preferable to perform the surface treatment by a chemical adsorption method from the viewpoint of repeated durability of the surface treatment effect and prevention of contamination on the surface of the laminate.

表面に凹形状31を有する金型30の作製方法は、金属表面に直接切削やレーザー加工や電子線加工を施工する方法、金属表面に形成した鍍金皮膜に直接切削やレーザー加工や電子線加工を施工する方法、これらに電気鋳造を施す方法などが挙げられる。また、レジストを基板の上に塗布した後、フォトリソグラフィー手法によって所定のパターンニングでレジストを形成した後、基板をエッチング処理する方法や、レジストを除去した基板に対し、電気鋳造でその反転パターンを得る方法などが挙げられる。異方性エッチングを適用することにより凹み状のパターンを得ることができる。基板としては金属板の他にシリコン基板等も適用できる。   The manufacturing method of the mold 30 having the concave shape 31 on the surface is a method of directly cutting, laser processing or electron beam processing on the metal surface, or direct cutting, laser processing or electron beam processing on the plating film formed on the metal surface. The method of construction, the method of applying electroforming to these, etc. are mentioned. In addition, after applying the resist on the substrate, the resist is formed by a predetermined patterning method using a photolithography method, and then the substrate is subjected to an etching process, or the inverted pattern is applied by electroforming to the substrate from which the resist has been removed. The method of obtaining is mentioned. A concave pattern can be obtained by applying anisotropic etching. As the substrate, a silicon substrate or the like can be applied in addition to the metal plate.

本発明の突起を有する積層体は、突起により得られる構造特性を活かして、例えばセンサーシート用回路、電子ペーパーや導光板、有機EL等のディスプレイデバイス、アンテナ回路、RF−ID回路、TFT回路形成、医療用細胞培養シート等で好適に用いられる。   The laminated body having the protrusions of the present invention makes use of the structural characteristics obtained by the protrusions, for example, sensor sheet circuits, electronic paper and light guide plates, organic EL display devices, antenna circuits, RF-ID circuits, TFT circuit formations. It is suitably used for medical cell culture sheets and the like.

[特性の評価方法]
A.断面形状について
成形後の突起の断面観察は、突起高さが最大となる位置で突起を切断し実施する。断面観察は走査型電子顕微鏡による観察が好ましく、積層体20からの観察用サンプルの切り出しはミクロトームを用いることができる。断面切り出しによる観察面の崩れを防止するため、積層方向と垂直な面の突起23に対し刃物を5°程度傾けて切断する方法が好ましい。断面の切り出しにおいて、切断時の刃物の傾きは特に指定はないが、樹脂の種類や突起23の形状によって角度を設け切断する、予め液体窒素中に浸漬して凍結してから切断する、あるいは別の樹脂で包埋してから切断するなどの方法によって形状の崩れを抑制することが好ましい。
[Characteristic evaluation method]
A. Regarding the cross-sectional shape Cross-sectional observation of the protrusion after molding is performed by cutting the protrusion at the position where the protrusion height is maximum. Cross-sectional observation is preferably performed using a scanning electron microscope, and a microtome can be used for cutting out the observation sample from the laminate 20. In order to prevent the observation surface from collapsing due to cross-section cutting, it is preferable to cut the blade by tilting it by about 5 ° with respect to the projection 23 on the surface perpendicular to the stacking direction. In cutting out the cross section, the inclination of the blade at the time of cutting is not particularly specified, but it is cut at an angle depending on the type of resin and the shape of the protrusion 23, or after being immersed in liquid nitrogen and frozen or cut separately. It is preferable to suppress the collapse of the shape by a method such as embedding with a resin and then cutting.

B.第1の樹脂層を構成する樹脂のガラス転移温度Tg1について
A.断面形状の評価に用いたサンプルとは別のサンプルを用いて、第1の樹脂層21を構成する樹脂のガラス転移温度Tg1は、積層体20の基部において断面を切り出し、第1の樹脂層21の断面をナノインデンテーション法を用いて測定した。ここで、ナノインデンテーション法とは鋭くとがった圧子を樹脂層に押し込み、圧子に動的な振動を加え、樹脂層の動的粘弾性特性を測定する方法であり、樹脂層に2種類以上の異なる樹脂が含まれている場合においても、当該2種類以上の樹脂の混合物全体としてTg1の値を求めることができる。本発明ではHysitoron社製のナノインデンテーション装置“TI Premiar DxSol”とBerkovich型ダイヤモンド圧子とを用いて、圧子の押し込み量は1μm、駆動周波数は1Hz、歪振幅は5nm、昇温速度は2℃/分の測定条件にて、各樹脂層断面の粘弾特性の温度依存性を測定した。この測定結果から、第1の樹脂層21を構成する樹脂のtanδが極大となるときの温度をTg1とした。
B. Regarding the glass transition temperature Tg1 of the resin constituting the first resin layer. Using a sample different from the sample used for the evaluation of the cross-sectional shape, the glass transition temperature Tg1 of the resin constituting the first resin layer 21 is cut out at the base of the laminate 20, and the first resin layer 21 The cross section of was measured using the nanoindentation method. Here, the nano-indentation method is a method in which a sharp indenter is pushed into a resin layer, a dynamic vibration is applied to the indenter, and the dynamic viscoelastic properties of the resin layer are measured. Even when different resins are included, the value of Tg1 can be obtained for the entire mixture of the two or more resins. In the present invention, the indentation amount is 1 μm, the driving frequency is 1 Hz, the strain amplitude is 5 nm, the rate of temperature rise is 2 ° C./min, using a nanoindentation device “TI Premier DxSol” manufactured by Hysitoron and a Berkovich diamond indenter. The temperature dependence of the viscoelastic properties of each resin layer cross section was measured under the measurement conditions of minutes. From this measurement result, the temperature at which the tan δ of the resin constituting the first resin layer 21 was maximized was defined as Tg1.

C.基部における第1の樹脂層21および第2の樹脂層22の厚みt’について
第1の樹脂層21および第2の樹脂層22の厚みt’は、積層体20の基部において断面を切り出し、キーエンス(株)製走査型電子顕微鏡VE−8800を用いて測定した。測定結果から、積層体20の基部における表面から第1の樹脂層21と第2の樹脂層22との界面までの厚みをt1’、第1の樹脂層21と第2の樹脂層22との界面から基底部までの厚みをt2’とした。
C. Regarding the thickness t ′ of the first resin layer 21 and the second resin layer 22 at the base portion The thickness t ′ of the first resin layer 21 and the second resin layer 22 is obtained by cutting a cross section at the base portion of the laminate 20 and It measured using the scanning electron microscope VE-8800 by Corporation | KK. From the measurement results, the thickness from the surface at the base of the laminate 20 to the interface between the first resin layer 21 and the second resin layer 22 is t1 ′, and the thickness of the first resin layer 21 and the second resin layer 22 is The thickness from the interface to the base was defined as t2 ′.

D.強度・剛性について
成形後の積層体を10mm×10mmに切り出し、インストロン社製5582型の圧縮試験機を用いて、JIS K7181:2011に準じた条件により圧縮弾性率を測定した。試験数はn=5とし、平均値を圧縮弾性率とした。この時、試験速度は0.01mm/minであり、100Nのロードセルを使用した。
D. Strength / Rigidity The laminate after molding was cut into 10 mm × 10 mm, and the compression modulus was measured under conditions according to JIS K7181: 2011 using an Instron 5582 type compression tester. The number of tests was n = 5, and the average value was the compression modulus. At this time, the test speed was 0.01 mm / min, and a 100N load cell was used.

(実施例1)
(1)積層体
基材層としてPETフィルムの上に、第2の樹脂層として熱硬化性を有する変性エポキシ樹脂(商品名:アロンマイティAS−60、東亞合成株式会社製)をダイコーターを用いて、塗布後の厚みが20μmとなるように塗布し、次いで第2の樹脂層の変性エポキシ樹脂の上に第1の樹脂層として熱可塑性を有する厚み18μmのポリウレタンフィルム(商品名:エスマーURS、日本マタイ株式会社製)を貼りあわせ、図4に記載の装置を用いて、プレスプレートの温度を100℃、プレス圧力0.5MPa、プレス圧力保持時間60秒、プレス圧力開放温度50℃で熱圧着し、ポリウレタンフィルムと半硬化した変性エポキシ樹脂、基材層であるPETフィルムとで構成される積層体を得た。
Example 1
(1) Laminate On a PET film as a base material layer, a modified epoxy resin having a thermosetting property (trade name: Aron Mighty AS-60, manufactured by Toagosei Co., Ltd.) is used as a second resin layer using a die coater. Then, a polyurethane film having a thickness of 18 μm having thermoplasticity as a first resin layer on the modified epoxy resin of the second resin layer (trade name: Esmer URS, 4) and using the apparatus shown in FIG. 4, thermocompression bonding is performed at a press plate temperature of 100 ° C., a press pressure of 0.5 MPa, a press pressure holding time of 60 seconds, and a press pressure release temperature of 50 ° C. And the laminated body comprised with the polyurethane film, the semi-hardened modified | denatured epoxy resin, and PET film which is a base material layer was obtained.

(2)金型
ステンレス板の表面に、Niを主体とした材料を厚み100μm程度被覆した。その後、金型表面に対し、切削加工によって下記形状を付与した。
パターン :格子状
断面凹形状 :台形溝(上底:20μm、下底:25μm、深さ:50μm)
隣接パターン間のピッチ:150μm
サイズ :20mm×20mm。
(2) Mold On the surface of the stainless steel plate, a material mainly composed of Ni was coated with a thickness of about 100 μm. Then, the following shape was given to the mold surface by cutting.
Pattern: Lattice-like concave section: trapezoidal groove (upper base: 20 μm, lower base: 25 μm, depth: 50 μm)
Pitch between adjacent patterns: 150 μm
Size: 20 mm x 20 mm.

(3)成形装置および条件
装置は図4に示すような装置を適用した。プレスユニットは油圧ポンプでプレスされる機構で、内部にプレスプレートが上下に2枚取り付けられ、それぞれ、加熱装置、冷却装置に連結されている。金型は下側のプレスプレートの上面に設置される。また、成形後のフィルムを金型から剥離するための剥離手段がプレスユニット内に設置されている。
(3) Molding apparatus and conditions The apparatus as shown in FIG. 4 was applied. The press unit is a mechanism that is pressed by a hydraulic pump, and two press plates are attached inside in a vertical direction, and are connected to a heating device and a cooling device, respectively. The mold is placed on the upper surface of the lower press plate. Moreover, the peeling means for peeling the film after shaping | molding from a metal mold | die is installed in the press unit.

次に、図4に示す方法で金型温度125℃、プレス圧力3MPa、プレス圧力保持時間60秒、プレス圧力開放温度50℃の条件で成形して、突起を有する積層体を得た。   Next, molding was performed by the method shown in FIG. 4 under conditions of a mold temperature of 125 ° C., a press pressure of 3 MPa, a press pressure holding time of 60 seconds, and a press pressure release temperature of 50 ° C. to obtain a laminate having protrusions.

(4)結果
得られた積層体の表面形状をオリンパス(株)製三次元レーザー顕微鏡OLS4100を用いて観察したところ、積層体の表面には金型の凹形状の反転形状が転写され、台形形状(上底20μm、下底25μm、高さ50μm)、ピッチ150μmの格子状パターンが成形できていることを確認した。
(4) Results When the surface shape of the obtained laminate was observed using an Olympus 3D laser microscope OLS4100, the inverted shape of the concave shape of the mold was transferred to the surface of the laminate, resulting in a trapezoidal shape. It was confirmed that a grid pattern with an upper base of 20 μm, a lower base of 25 μm, and a height of 50 μm was formed with a pitch of 150 μm.

また、突起の断面形状については、突起の高さが最も高い格子点部分において断面を切り出し、キーエンス(株)製走査型電子顕微鏡VE−8800を用いて観察を行った。得られた突起の計測値を表1、表2に、断面形状を図7に示す。図7に示すように得られた突起の断面では、第2の樹脂層が突起の第1の樹脂層内部に侵入しており、基部における第1の樹脂層の厚みt1´が10μm、基部における第2の樹脂層の厚みt2´が7μmであり、(t1´+t2´)は17μm、突起における第2の樹脂層の厚みt2が54μmであった。   Moreover, about the cross-sectional shape of protrusion, the cross section was cut out in the lattice point part with the highest protrusion height, and it observed using the Keyence Corporation scanning electron microscope VE-8800. The measured values of the obtained protrusions are shown in Tables 1 and 2, and the cross-sectional shape is shown in FIG. In the cross section of the protrusion obtained as shown in FIG. 7, the second resin layer penetrates into the first resin layer of the protrusion, the thickness t1 ′ of the first resin layer at the base is 10 μm, and the base The thickness t2 ′ of the second resin layer was 7 μm, (t1 ′ + t2 ′) was 17 μm, and the thickness t2 of the second resin layer at the protrusion was 54 μm.

また、得られた積層体の圧縮弾性率は2591MPaであった。   Moreover, the compression elastic modulus of the obtained laminated body was 2591 MPa.

(実施例2)
(1)積層体
基材層としてPETフィルムの上に、第2の樹脂層として熱硬化性を有する液状エポキシ樹脂(商品名:精密エポキシ樹脂ECR−9250K、住友ベークライト株式会社製)をダイコーターを用いて、塗布後の厚みが20μmとなるように塗布し、次いで第2の樹脂層のエポキシ樹脂の上に第1の樹脂層として熱可塑性を有する厚み25μmのアクリル樹脂フィルム(商品名:アクリプレン、三菱レイヨン株式会社製)を貼りあわせ、図4に記載の装置を用いて、プレスプレートの温度を110℃、プレス圧力0.5MPa、プレス圧力保持時間60秒、プレス圧力開放温度50℃で熱圧着し、アクリル樹脂フィルムと半硬化した液状エポキシ樹脂、基材層であるPETフィルムとで構成される積層体を得た。
(Example 2)
(1) Laminate On a PET film as a base material layer, a thermosetting liquid epoxy resin (trade name: precision epoxy resin ECR-9250K, manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd.) as a second resin layer is a die coater. And an acrylic resin film having a thickness of 25 μm having thermoplasticity as a first resin layer on the epoxy resin of the second resin layer (trade name: acrylprene, (Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) are bonded together, and using the apparatus shown in FIG. 4, thermocompression bonding is performed at a press plate temperature of 110 ° C., a press pressure of 0.5 MPa, a press pressure holding time of 60 seconds, and a press pressure release temperature of 50 ° C. And the laminated body comprised with the acrylic resin film, the semi-hardened liquid epoxy resin, and the PET film which is a base material layer was obtained.

(2)金型
ステンレス板の表面に、Niを主体とした材料を厚み100μm程度被覆した。その後、金型表面に対し、切削加工によって下記形状を付与した。
パターン :格子状
断面凹形状 :台形溝(上底:20μm、下底:20μm、深さ:20μm)
隣接パターン間のピッチ:156μm
サイズ :20mm×20mm。
(2) Mold On the surface of the stainless steel plate, a material mainly composed of Ni was coated with a thickness of about 100 μm. Then, the following shape was given to the mold surface by cutting.
Pattern: Lattice-like cross section concave shape: Trapezoidal groove (upper base: 20 μm, lower base: 20 μm, depth: 20 μm)
Pitch between adjacent patterns: 156 μm
Size: 20 mm x 20 mm.

(3)成形装置および条件
装置は図4に示すような装置を適用した。プレスユニットは油圧ポンプでプレスされる機構で、内部にプレスプレートが上下に2枚取り付けられ、それぞれ、加熱装置、冷却装置に連結されている。金型は下側のプレスプレートの上面に設置される。また、成形後のフィルムを金型から剥離するための剥離手段がプレスユニット内に設置されている。
(3) Molding apparatus and conditions The apparatus as shown in FIG. 4 was applied. The press unit is a mechanism that is pressed by a hydraulic pump, and two press plates are attached inside in a vertical direction, and are connected to a heating device and a cooling device, respectively. The mold is placed on the upper surface of the lower press plate. Moreover, the peeling means for peeling the film after shaping | molding from a metal mold | die is installed in the press unit.

次に、図4に示す方法で金型温度125℃、プレス圧力3MPa、プレス圧力保持時間60秒、プレス圧力開放温度50℃の条件で成形して、突起を有する積層体を得た。   Next, molding was performed by the method shown in FIG. 4 under conditions of a mold temperature of 125 ° C., a press pressure of 3 MPa, a press pressure holding time of 60 seconds, and a press pressure release temperature of 50 ° C. to obtain a laminate having protrusions.

(4)結果
得られた積層体の表面形状をオリンパス(株)製三次元レーザー顕微鏡OLS4100を用いて観察したところ、積層体の表面には金型の凹形状の反転形状が転写され、台形形状(上底20μm、下底20μm、高さ20μm)、ピッチ156μmの格子状パターンが成形できていることを確認した。
(4) Results When the surface shape of the obtained laminate was observed using an Olympus 3D laser microscope OLS4100, the inverted shape of the concave shape of the mold was transferred to the surface of the laminate, resulting in a trapezoidal shape. It was confirmed that a grid pattern with an upper base of 20 μm, a lower base of 20 μm, and a height of 20 μm was formed with a pitch of 156 μm.

また、突起の断面形状については、突起の高さが最も高い格子点部分において断面を切り出し、キーエンス(株)製走査型電子顕微鏡VE−8800を用いて観察を行った。得られた突起の計測値を表1、表2に示す。得られた突起の断面では、第2の樹脂層が突起の第1の樹脂層内部に侵入しており、基部における第1の樹脂層の厚みt1´が3μm、基部における第2の樹脂層の厚みt2´が2μmであり、(t1´+t2´)は5μm、突起における第2の樹脂層の厚みt2が17μmであった。   Moreover, about the cross-sectional shape of protrusion, the cross section was cut out in the lattice point part with the highest protrusion height, and it observed using the Keyence Corporation scanning electron microscope VE-8800. Tables 1 and 2 show measured values of the obtained protrusions. In the cross section of the obtained protrusion, the second resin layer penetrates into the inside of the first resin layer of the protrusion, the thickness t1 ′ of the first resin layer at the base is 3 μm, and the second resin layer at the base is The thickness t2 ′ was 2 μm, (t1 ′ + t2 ′) was 5 μm, and the thickness t2 of the second resin layer at the protrusion was 17 μm.

また、得られた積層体の圧縮弾性率は2075MPaであった。   Moreover, the compression elastic modulus of the obtained laminate was 2075 MPa.

(実施例3)
(1)積層体
基材層としてPETフィルムの上に、第2の樹脂層として熱硬化性を有する変性エポキシ樹脂(商品名:アロンマイティAS−60、東亞合成株式会社製)をダイコーターを用いて、塗布後の厚みが15μmとなるように塗布し、次いで第2の樹脂層のエポキシ樹脂の上に第1の樹脂層として熱可塑性を有する厚み25μmのアクリル樹脂フィルム(商品名:アクリプレン、三菱レイヨン株式会社製)を貼りあわせ、図4に記載の装置を用いて、プレスプレートの温度を100℃、プレス圧力0.5MPa、プレス圧力保持時間60秒、プレス圧力開放温度50℃で熱圧着し、アクリル樹脂フィルムと半硬化した変性エポキシ樹脂、基材層であるPETフィルムとで構成される積層体を得た。
(Example 3)
(1) Laminate On a PET film as a base material layer, a modified epoxy resin having a thermosetting property (trade name: Aron Mighty AS-60, manufactured by Toagosei Co., Ltd.) is used as a second resin layer using a die coater. The acrylic resin film having a thickness of 25 μm and having thermoplasticity as the first resin layer on the epoxy resin of the second resin layer (trade name: Acryprene, Mitsubishi) 4) and using the apparatus shown in FIG. 4, thermocompression bonding was performed at a press plate temperature of 100 ° C., a press pressure of 0.5 MPa, a press pressure holding time of 60 seconds, and a press pressure release temperature of 50 ° C. A laminate composed of an acrylic resin film, a semi-cured modified epoxy resin, and a PET film as a base material layer was obtained.

(2)金型
ステンレス板の表面に、Niを主体とした材料を厚み100μm程度被覆した。その後、金型表面に対し、切削加工によって下記形状を付与した。
パターン :格子状
断面凹形状 :台形溝(上底:20μm、下底:20μm、深さ:20μm)
隣接パターン間のピッチ:156μm
サイズ :20mm×20mm。
(2) Mold On the surface of the stainless steel plate, a material mainly composed of Ni was coated with a thickness of about 100 μm. Then, the following shape was given to the mold surface by cutting.
Pattern: Lattice-like cross section concave shape: Trapezoidal groove (upper base: 20 μm, lower base: 20 μm, depth: 20 μm)
Pitch between adjacent patterns: 156 μm
Size: 20 mm x 20 mm.

(3)成形装置および条件
装置は図4に示すような装置を適用した。プレスユニットは油圧ポンプでプレスされる機構で、内部にプレスプレートが上下に2枚取り付けられ、それぞれ、加熱装置、冷却装置に連結されている。金型は下側のプレスプレートの上面に設置される。また、成形後のフィルムを金型から剥離するための剥離手段がプレスユニット内に設置されている。
(3) Molding apparatus and conditions The apparatus as shown in FIG. 4 was applied. The press unit is a mechanism that is pressed by a hydraulic pump, and two press plates are attached inside in a vertical direction, and are connected to a heating device and a cooling device, respectively. The mold is placed on the upper surface of the lower press plate. Moreover, the peeling means for peeling the film after shaping | molding from a metal mold | die is installed in the press unit.

次に、図4に示す方法で金型温度125℃、プレス圧力3MPa、プレス圧力保持時間60秒、プレス圧力開放温度50℃の条件で成形して、突起を有する積層体を得た。   Next, molding was performed by the method shown in FIG. 4 under conditions of a mold temperature of 125 ° C., a press pressure of 3 MPa, a press pressure holding time of 60 seconds, and a press pressure release temperature of 50 ° C. to obtain a laminate having protrusions.

(4)結果
得られた積層体の表面形状をオリンパス(株)製三次元レーザー顕微鏡OLS4100を用いて観察したところ、積層体の表面には金型の凹形状の反転形状が転写され、台形形状(上底20μm、下底20μm、高さ20μm)、ピッチ156μmの格子状パターンが成形できていることを確認した。
(4) Results When the surface shape of the obtained laminate was observed using an Olympus 3D laser microscope OLS4100, the inverted shape of the concave shape of the mold was transferred to the surface of the laminate, resulting in a trapezoidal shape. It was confirmed that a grid pattern with an upper base of 20 μm, a lower base of 20 μm, and a height of 20 μm was formed with a pitch of 156 μm.

また、突起の断面形状については、突起の高さが最も高い格子点部分において断面を切り出し、キーエンス(株)製走査型電子顕微鏡VE−8800を用いて観察を行った。得られた突起の計測値を表1、表2に示す。得られた突起の断面では、第2の樹脂層が突起の第1の樹脂層内部に侵入しており、基部における第1の樹脂層の厚みt1´が8μm、基部における第2の樹脂層の厚みt2´が2μmであり、(t1´+t2´)は10μm、突起における第2の樹脂層の厚みt2が19μmであった。   Moreover, about the cross-sectional shape of protrusion, the cross section was cut out in the lattice point part with the highest protrusion height, and it observed using the Keyence Corporation scanning electron microscope VE-8800. Tables 1 and 2 show measured values of the obtained protrusions. In the cross section of the obtained protrusion, the second resin layer penetrates into the inside of the first resin layer of the protrusion, the thickness t1 ′ of the first resin layer at the base is 8 μm, and the second resin layer at the base is The thickness t2 ′ was 2 μm, (t1 ′ + t2 ′) was 10 μm, and the thickness t2 of the second resin layer at the protrusion was 19 μm.

また、得られた積層体の圧縮弾性率は1721MPaであった。   Further, the compression elastic modulus of the obtained laminate was 1721 MPa.

(比較例1)
(1)積層体
基材層としてPETフィルムの上に第1の樹脂層として熱可塑性を有する厚み40μmのポリウレタンフィルム(商品名:エスマーURS、日本マタイ株式会社製)を貼り合わせ、基材層と第1の樹脂層からなる積層体を得た。
(Comparative Example 1)
(1) Laminate A 40 μm thick polyurethane film (trade name: Esmer URS, manufactured by Nihon Matai Co., Ltd.) having thermoplasticity as a first resin layer is bonded to a PET film as a base layer, and the base layer and A laminate composed of the first resin layer was obtained.

(2)金型
実施例1と同様の金型を用いた。
(2) Mold A mold similar to that used in Example 1 was used.

(3)成形装置および条件
実施例1と同様に、図4に示す方法で金型温度125℃、プレス圧力3MPa、プレス圧力保持時間60秒、プレス圧力開放温度50℃の条件で成形して、突起を有する積層体を得た。
(3) Molding apparatus and conditions In the same manner as in Example 1, molding was performed under the conditions of a mold temperature of 125 ° C., a press pressure of 3 MPa, a press pressure holding time of 60 seconds, and a press pressure release temperature of 50 ° C. by the method shown in FIG. A laminate having protrusions was obtained.

(4)結果
得られた積層体の表面形状をオリンパス(株)製三次元レーザー顕微鏡OLS4100を用いて観察したところ、積層体の表面には台形形状(上底22μm、下底25μm、高さ45μm)、ピッチ150μmの格子状パターンが成形されており、金型形状を十分には転写できていなかった。
(4) Results When the surface shape of the obtained laminate was observed using an Olympus 3D laser microscope OLS4100, the surface of the laminate was trapezoidal (upper 22 μm, lower 25 μm, height 45 μm). ), A grid pattern having a pitch of 150 μm was formed, and the mold shape could not be transferred sufficiently.

また、得られた積層体の基材層と第1の樹脂層を剥離後、突起の高さが最も高い格子点部分において断面を切り出し、キーエンス(株)製走査型電子顕微鏡VE−8800を用いて断面形状の観察を行った。得られた突起の計測値を表1、表2に示す。突起は第1の樹脂層の変形のみにより形成されており、金型形状を十分には転写できていなかった。   Further, after peeling off the base material layer and the first resin layer of the obtained laminate, a cross section was cut out at a lattice point portion where the height of the protrusion was the highest, and a scanning electron microscope VE-8800 manufactured by Keyence Corporation was used. The cross-sectional shape was observed. Tables 1 and 2 show measured values of the obtained protrusions. The protrusions were formed only by the deformation of the first resin layer, and the mold shape could not be transferred sufficiently.

(比較例2)
(1)積層体
基材層としてPETフィルムの上に第1の樹脂層として熱可塑性を有する厚み25μmのアクリル樹脂フィルム(商品名:アクリプレン、三菱レイヨン株式会社製)を貼り合わせ、基材層と第1の樹脂層からなる積層体を得た。
(Comparative Example 2)
(1) Laminate A 25 μm-thick acrylic resin film (trade name: Acryprene, manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) having thermoplasticity as a first resin layer is bonded onto a PET film as a base material layer, A laminate composed of the first resin layer was obtained.

(2)金型
実施例2と同様の金型を用いた。
(2) Mold A mold similar to that used in Example 2 was used.

(3)成形装置および条件
実施例2とは条件を変更し、図4に示す方法で金型温度145℃、プレス圧力5MPa、プレス圧力保持時間60秒、プレス圧力開放温度50℃の条件で成形して、突起を有する積層体を得た。
(3) Molding apparatus and conditions The conditions were changed from those in Example 2, and molding was performed by the method shown in FIG. 4 under conditions of a mold temperature of 145 ° C., a press pressure of 5 MPa, a press pressure holding time of 60 seconds, and a press pressure release temperature of 50 ° C. Thus, a laminate having protrusions was obtained.

(4)結果
得られた積層体の表面形状をオリンパス(株)製三次元レーザー顕微鏡OLS4100を用いて観察したところ、積層体の表面には台形形状(上底20μm、下底20μm、高さ20μm)、ピッチ156μmの格子状パターンが成形できていることを確認した。
(4) Results When the surface shape of the obtained laminate was observed using an Olympus 3D laser microscope OLS4100, the surface of the laminate was trapezoidal (upper 20 μm, lower 20 μm, 20 μm high). It was confirmed that a grid pattern with a pitch of 156 μm was formed.

また、得られた積層体の基材層と第1の樹脂層を剥離後、突起の高さが最も高い格子点部分において断面を切り出し、キーエンス(株)製走査型電子顕微鏡VE−8800を用いて断面形状の観察を行った。得られた突起の計測値を表1、表2に示す。突起は第1の樹脂層の変形のみにより形成されており、金型形状を十分に転写できていた。   Further, after peeling off the base material layer and the first resin layer of the obtained laminate, a cross section was cut out at a lattice point portion where the height of the protrusion was the highest, and a scanning electron microscope VE-8800 manufactured by Keyence Corporation was used. The cross-sectional shape was observed. Tables 1 and 2 show measured values of the obtained protrusions. The protrusion was formed only by the deformation of the first resin layer, and the mold shape was sufficiently transferred.

この時、圧縮弾性率は1322MPaであり、実施例2で得られた積層体の圧縮弾性率と比較すると、753MPa小さい結果となった。   At this time, the compression elastic modulus was 1322 MPa, which was smaller by 753 MPa than the compression elastic modulus of the laminate obtained in Example 2.

本発明の突起を有する積層体の製造方法により得られた積層体は、その突起を構成する材料を適宜選択することによって、各種用途に使用することが可能である。その用途例としては、突起を形成する材料として導電性材料を用いた場合、導電フィルム、電磁波シールドフィルム、電気回路等が挙げられる。また、光拡散性材料や、光吸収性材料、発光性材料などを用いた場合、光線制御性を有するシート材料およびディスプレイ部材とすることもできる。その他、バイオチップ、半導体集積材料、意匠部材、光回路、光コネクタ部材、マイクロニードルなどにも応用展開可能である。   The laminate obtained by the method for producing a laminate having protrusions of the present invention can be used for various applications by appropriately selecting the material constituting the protrusions. As an example of the application, when a conductive material is used as a material for forming the protrusion, a conductive film, an electromagnetic wave shielding film, an electric circuit, and the like can be given. In addition, when a light diffusing material, a light absorbing material, a light emitting material, or the like is used, a sheet material and a display member having light controllability can be obtained. In addition, it can be applied to biochips, semiconductor integrated materials, design members, optical circuits, optical connector members, microneedles, and the like.

10:積層体
20:積層体
21:第1の樹脂層
22:第2の樹脂層
23:突起
24:基材層
30:金型
31:凹形状
32:金型表面
50:フィルム状積層体
51:巻出ロール
52:巻出ユニット
53:金型
54:プレスユニット
55:剥離手段
56:巻取ロール
57、58:プレスプレート
59、60:バッファ手段
61:加熱手段
62:硬化手段
70:フィルム状積層体
71:巻出ロール
72:加熱ロール
73:金型
74:ニップロール
75:硬化手段
76:冷却ロール
77:剥離ロール
78:巻取ロール
t:突起の高さ
t1:突起における第1の樹脂層の厚み
t2:突起における第2の樹脂層の厚み
t1´:基部における第1の樹脂層の厚み
t2´:基部における第2の樹脂層の厚み
w:突起の幅
w2:突起における第2の樹脂層の幅
10: Laminate 20: Laminate 21: First resin layer 22: Second resin layer 23: Protrusion 24: Base layer 30: Mold 31: Concave shape 32: Mold surface 50: Film-like laminate 51 : Unwinding roll 52: unwinding unit 53: mold 54: press unit 55: peeling means 56: take-up roll 57, 58: press plate 59, 60: buffer means 61: heating means 62: curing means 70: film shape Laminate 71: Unwinding roll 72: Heating roll 73: Mold 74: Nip roll 75: Curing means 76: Cooling roll 77: Release roll 78: Winding roll t: Height of protrusion t1: First resin layer at the protrusion Thickness t2 of the second resin layer at the protrusion t1 ′: thickness of the first resin layer at the base t2 ′: thickness of the second resin layer at the base w: width of the protrusion w2: second resin at the protrusion Layer width

Claims (4)

少なくとも第1の樹脂層と第2の樹脂層とを有し、前記第1の樹脂層を構成する樹脂が熱可塑性を有する樹脂であり、前記第2の樹脂層を構成する樹脂が熱硬化性または光硬化性を有する樹脂であり、前記第1の樹脂層表面に突起を有し、該突起における第2の樹脂層の厚みをt2、基部における第1の樹脂層の厚みをt1´、基部における第2の樹脂層の厚みをt2´とするとき(t1´+t2´)≦t2であることを特徴とする突起を有する積層体。   It has at least a first resin layer and a second resin layer, the resin constituting the first resin layer is a thermoplastic resin, and the resin constituting the second resin layer is thermosetting. Or it is resin which has photocurability, has a processus | protrusion on the said 1st resin layer surface, the thickness of the 2nd resin layer in this process is t2, the thickness of the 1st resin layer in a base part is t1 ', A laminate having protrusions, wherein (t1 ′ + t2 ′) ≦ t2 when the thickness of the second resin layer is t2 ′. 前記突起における第2の樹脂層の幅をw2とするとき、2.0≦(t2/w2)であることを特徴とする請求項1に記載の突起を有する積層体。   The laminate having a protrusion according to claim 1, wherein 2.0 ≦ (t2 / w2), where w2 is a width of the second resin layer in the protrusion. 前記突起の断面積をA、該突起における第2の樹脂層の断面積をA2とするとき、断面積比A2/Aが0.25以上を満たすことを特徴とする請求項1または2に記載の突起を有する積層体。   The cross-sectional area ratio A2 / A satisfies 0.25 or more, where A is the cross-sectional area of the protrusion and A2 is the cross-sectional area of the second resin layer in the protrusion. A laminate having a plurality of protrusions. 少なくとも表面に凹形状を有する金型または第1の樹脂層と第2の樹脂層とを有する積層体の少なくともいずれか一方を、第1の樹脂層を構成する樹脂のガラス転移温度Tg1[℃]以上に加熱する第1の加熱工程と、前記金型を前記積層体の前記第1の樹脂層側からプレスし、前記凹形状の反転形状である突起を前記積層体に転写する加圧転写工程と、第2の加熱工程または光照射工程と、前記積層体および前記金型をTg1[℃]未満にまで冷却する冷却工程と、前記金型と前記積層体とを剥離する剥離工程により前記積層体の前記第1の樹脂層表面に突起を形成することを特徴とする突起を有する積層体の製造方法。   At least one of a mold having a concave shape at least on the surface or a laminate having the first resin layer and the second resin layer, the glass transition temperature Tg1 [° C.] of the resin constituting the first resin layer The first heating step of heating as described above, and the pressure transfer step of pressing the mold from the first resin layer side of the laminate and transferring the projections having the inverted shape of the concave shape to the laminate. And the second heating step or the light irradiation step, the cooling step for cooling the laminate and the mold to less than Tg1 [° C.], and the peeling step for peeling the die and the laminate. A process for producing a laminate having protrusions, wherein protrusions are formed on the surface of the first resin layer of the body.
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