JP2019064861A - Method for producing molding, and molding - Google Patents

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Abstract

To provide a method for producing a molding whose surface can be formed with fine ruggedness by a ceramic, a metal or a metal oxide, and a molding.SOLUTION: Provided is a method for producing a molding 100 in which at least a part of the surface of an objective article 10 is provided with at least either a recessed part or a projecting part composed of at least one kind selected from a group consisting of a ceramic, a metal and a metallic compound, comprising: a step where a composition 20 containing a photocurable resin and particles of at least one kind selected from a group consisting of a ceramic, a metal and a metallic compound is applied to an objective article 10 or a mold 30 having at least either a recessed part or a projecting part on the surface; a step where the objective article 10 and the mold 30 are pressed via the composition 20; a step where the pressed composition 20 is photo-cured; and a step where the photo-cured composition 20 is sintered.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、成形物の製造方法及び成形物に関する。   The present invention relates to a method for producing a molded article and a molded article.

近年、セラミックス、金属、金属酸化物材料等の無機材料の開発及びその微細加工技術の進展に伴い、無機材料の機能がさらに評価され、様々な製品への適用が進んでいる。   In recent years, with the development of inorganic materials such as ceramics, metals and metal oxide materials and the progress of their microfabrication techniques, the functions of inorganic materials are further evaluated, and their application to various products is advanced.

無機材料の適用としては、例えば、固体酸化物型燃料電池(Solid Oxide Fuel Cell、SOFC)の固体電解質材料や電極などが挙げられる。燃料電池は非常に高温で作動するが、SOFCはセラミックス等の酸化物を用いるため耐久性に優れる。SOFCでは、無機材料で構成される固体電解質の両面にそれぞれカソードとアノードの電極が形成されている。SOFCの発電効率の向上のために、電極の表面積を大きくすることが提案されている。   Examples of the application of the inorganic material include a solid oxide fuel cell (SOFC) solid electrolyte material and an electrode. Although fuel cells operate at very high temperatures, SOFCs are excellent in durability because they use oxides such as ceramics. In the SOFC, electrodes of a cathode and an anode are respectively formed on both sides of a solid electrolyte composed of an inorganic material. In order to improve the power generation efficiency of the SOFC, it has been proposed to increase the surface area of the electrode.

また、無機材料の表面に微細な凹凸を形成して、表面に撥水性又は親水性を付与する技術がある。さらに、微細な凹凸を表面に有する無機材料は、触媒やコンデンサとしても有用である。   In addition, there is a technique in which fine irregularities are formed on the surface of an inorganic material to impart water repellency or hydrophilicity to the surface. Furthermore, inorganic materials having fine irregularities on the surface are also useful as catalysts and capacitors.

このように、無機材料の表面に微細な凹凸が形成されることにより種々の機能が付与されるため、より微細な凹凸を無機材料の表面に形成することが可能な加工技術が望まれている。特に、ナノサイズの微細構造を安価で且つ大面積に形成できる技術が望まれている。   As described above, since various functions are imparted by forming fine irregularities on the surface of the inorganic material, a processing technique capable of forming finer irregularities on the surface of the inorganic material is desired. . In particular, a technique capable of forming a nano-sized fine structure inexpensively and in a large area is desired.

このような無機材料の微細加工法の一つとして、原料に金属粉末を用いて射出成型するMIM(Metal Injection Molding)法がある(例えば、非特許文献1及び2参照)。MIM法では、金属粉、熱可塑性樹脂、ワックス等の成分を混合する工程、射出成型する工程、熱可塑性樹脂を脱脂する工程、そして焼結する工程を経て、三次元構造の金属成形物を得る。MIM法は、プレス焼結法と比較して複雑な形状の製品を製作することができる。   As one of such microfabrication methods of inorganic materials, there is a MIM (Metal Injection Molding) method of injection molding using metal powder as a raw material (see, for example, Non-Patent Documents 1 and 2). In the MIM method, a step of mixing components such as metal powder, thermoplastic resin, wax and the like, a step of injection molding, a step of degreasing the thermoplastic resin, and a step of sintering are carried out to obtain a metal molded article of three dimensional structure. . The MIM method can produce a product having a complicated shape as compared to the press sintering method.

また、無機材料の微細加工法の他の例として、有機材料で適用されているナノインプリント技術をセラミックスの微細加工に応用する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の方法では、セラミックス粉末と有機材料を混合したスラリー状の複合物を、ナノサイズの凹凸を表面に有するパターン転写用モールドに塗布して、セラミックス基板を押圧し(ナノインプリント)、この状態で乾燥した後モールドをセラミックス基板から剥離して焼結している。   Further, as another example of the microfabrication method of the inorganic material, a method of applying the nanoimprint technology applied to the organic material to the microfabrication of the ceramic has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In the method described in Patent Document 1, a slurry-like composite obtained by mixing a ceramic powder and an organic material is applied to a pattern transfer mold having nano-sized unevenness on the surface, and the ceramic substrate is pressed (nanoimprinting), After drying in this state, the mold is separated from the ceramic substrate and sintered.

特開2010−52408号公報Unexamined-Japanese-Patent No. 2010-52408

http://www.ady-jp.jp/category/1213988.htmlhttp://www.ady-jp.jp/category/1213988.html http://www.castem.co.jp/mim/tech.htmlhttp://www.castem.co.jp/mim/tech.html

非特許文献1、2及び特許文献1の製造方法により、従来よりも微細な表面形状の無機成形物が得られるが、さらに微細な凹凸を表面に形成することが可能な方法が望まれている。   By the manufacturing methods of Non Patent Literatures 1 and 2 and Patent Literature 1, an inorganic molded product having a finer surface shape than in the past can be obtained, but a method capable of forming finer irregularities on the surface is desired. .

そこで、本発明の課題は、成形物の表面に微細な凹凸をセラミックス、金属、又は金属酸化物で形成可能な成形物の製造方法及び成形物を提供することである。   Then, the subject of this invention is providing the manufacturing method and molded object of the molded object which can form fine unevenness | corrugation with ceramics, a metal, or a metal oxide on the surface of a molded object.

本発明は、以下の形態を含む。
<1> 対象物品の表面の少なくとも一部に、セラミックス、金属及び金属化合物からなる群より選択される少なくとも1種で構成される凹部及び凸部の少なくとも一方を有する成形物の製造方法であり、
光硬化性樹脂と、セラミックス、金属及び金属化合物からなる群より選択される少なくとも1種の粒子と、を含有する組成物を、前記対象物品又は凹部及び凸部の少なくとも一方を表面に有するモールドに付与する工程と、
前記対象物品と前記モールドとを前記組成物を介して押圧する工程と、
押圧された前記組成物を光硬化する工程と、
光硬化した前記組成物を焼結する工程と、
を有する、成形物の製造方法。
<2> 前記粒子は、ガドリニウムドープセリア(GDC)、セリア、サマリウムドープセリア(SDC)、イットリア安定化ジルコニア(YSZ)、スカンジア安定化ジルコニア(ScSZ)、ジルコニア、ランタンストロンチウムコバルトフェライト(LSCF)、ランタンストロンチウムコバルタイト(LSC)、サマリウムストロンチウムコバルタイト(SSC)、ランタンストロンチウムマンガナイト(LSM)、ランタンストロンチウムコバルトマンガナイト(LSCM)、マンガンコバルトスピネルオキサイド(MCO)、ランタンストロンチウムクロマイト(LSCr)、ガリウムナイトライド、シリコンカーバイド、タングステンカーバイド、アルミナ、チタニア、及びランタンガレート(LaGaO)からなる群より選択される少なくとも1種を含む、<1>に記載の成形物の製造方法。
<3> 前記組成物が光重合開始剤をさらに含有する、<1>又は<2>に記載の成形物の製造方法。
<4> 前記光重合開始剤の吸収波長が、前記組成物に含有される前記粒子の吸収波長と重ならないように、前記光重合開始剤が選択される、<3>に記載の成形物の製造方法。
<5> 前記光重合開始剤が、炭素原子、酸素原子及び水素原子からなるラジカル重合開始剤、並びに炭素原子、窒素原子、酸素原子及び水素原子からなるラジカル重合開始剤の少なくとも1種である、<3>又は<4>に記載の成形物の製造方法。
<6> 前記ラジカル重合開始剤が、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1、2−(ジメチルアミノ)−2−[(4−メチルフェニル)メチル]−1−[4−(4−モルホリニル)フェニル]−1−ブタノン、2−ヒドロキシ−1−{4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−ベンジル]フェニル}−2−メチル−プロパン−1−オン、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、フェニルグリオキシリックアシッドメチルエステル、アセトフェノン、p−アニシル、ベンジル、ベンゾイン及びベンゾフェノンからなる群より選択される少なくとも1種を含む、<5>に記載の成形物の製造方法。
<7> 前記光硬化性樹脂が、炭素原子、酸素原子及び水素原子からなる光硬化性樹脂、及び炭素原子、窒素原子、酸素原子及び水素原子からなる光硬化性樹脂の少なくとも1種である、<1>〜<6>のいずれか1項に記載の成形物の製造方法。
<8> 前記光硬化性樹脂が、(メタ)アクリル樹脂及びエポキシ樹脂の少なくとも一方を含む、<1>〜<7>のいずれか1項に記載の成形物の製造方法。
<9> 前記光硬化性樹脂が、下記一般式(1)で表される化合物を含む、<1>〜<8>のいずれか1項に記載の成形物の製造方法。

〔式(1)中、Rは、水素原子又はメチル基を表し、Xは2価の炭化水素基、又は(ポリ)アルキレンオキシ基を含む2価の基を表す。〕
<10> 前記一般式(1)において、Xが2価の直鎖状炭化水素基、又は(ポリ)アルキレンオキシ基を含む2価の基である化合物を含む、<9>に記載の成形物の製造方法。
<11> 前記光硬化性樹脂は、モノマー、オリゴマー、又はモノマーとオリゴマーの両方からなる重合性化合物を含む、<1>〜<10>のいずれか1項に記載の成形物の製造方法。
<12> 前記光硬化性樹脂の粘度が、1.5mPa・s〜100mPa・sである、<1>〜<11>のいずれか1項に記載の成形物の製造方法。
<13> 前記モールドの前記凹部又は前記凸部の直径が、50μm以下である、<1>〜<12>のいずれか1項に記載の成形物の製造方法。
<14> 前記モールドの前記凹部又は前記凸部の直径に対する深さ又は高さの比(アスペクト比)が、2以上である、<1>〜<13>のいずれか1項に記載の成形物の製造方法。
<15> 前記モールドは、マスターモールドから複写したレプリカモールドである、<1>〜<14>のいずれか1項に記載の成形物の製造方法。
<16> 前記対象物品が、燃料電池の電極若しくは電解質、キャパシタの誘電体若しくは電極、超電導磁石、超電導電極、摩擦摺動面、工具、アクチュエータ、センサ、又は触媒である、<1>〜<15>のいずれか1項に記載の成形物の製造方法。
<17> 前記組成物とは、成分が異なる組成物をさらに用いる、<1>〜<16>のいずれか1項に記載の成形物の製造方法。
<18> 前記組成物と前記成分が異なる組成物とは、セラミックス、金属及び金属化合物からなる群より選択される少なくとも1種の粒子の種類が異なる、<17>に記載の成形物の製造方法。
<19> 前記光硬化する工程で得られた第一の硬化物の上、及び前記第一の硬化物が形成された領域とは別の領域の少なくとも一方に、前記成分が異なる組成物を付与し、光硬化して第二の硬化物を得た後、
前記第一の硬化物と前記第二の硬化物とを一括して焼結する、<17>又は<18>に記載の成形物の製造方法。
<20> 表面の少なくとも一部に、セラミックス、金属及び金属化合物からなる群より選択される少なくとも1種で構成される凹部及び凸部の少なくとも一方を有し、前記凹部又は凸部の直径に対する深さ又は高さの比(アスペクト比)が、2以上である成形物。
The present invention includes the following forms.
<1> A method for producing a molded article having at least one of a recess and a protrusion formed of at least one selected from the group consisting of ceramics, metals and metal compounds on at least a part of the surface of a target article,
A mold containing a photocurable resin and at least one particle selected from the group consisting of a ceramic, a metal and a metal compound on the surface of at least one of the target article or the concave and convex portions on a surface thereof The step of applying
Pressing the target article and the mold through the composition;
Photocuring the pressed composition;
Sintering the photocured composition;
A method for producing a molded article, comprising:
<2> The particles are gadolinium-doped ceria (GDC), ceria, samarium-doped ceria (SDC), yttria stabilized zirconia (YSZ), scandia stabilized zirconia (ScSZ), zirconia, lanthanum strontium cobalt ferrite (LSCF), lanthanum Strontium cobaltite (LSC), samarium strontium cobaltite (SSC), lanthanum strontium manganite (LSM), lanthanum strontium cobalt manganite (LSCM), manganese cobalt spinel oxide (MCO), lanthanum strontium chromite (LSCr), gallium nitride , silicon carbide, tungsten carbide, alumina, titania, and from the group consisting of lanthanum gallate (LaGaO 3) Comprising at least one member-option method for producing a molded article according to <1>.
The manufacturing method of the molded article as described in <1> or <2> in which the <3> above-mentioned composition further contains a photoinitiator.
<4> The molded article according to <3>, wherein the photopolymerization initiator is selected such that the absorption wavelength of the photopolymerization initiator does not overlap with the absorption wavelength of the particles contained in the composition. Production method.
<5> The photopolymerization initiator is at least one of a radical polymerization initiator consisting of a carbon atom, an oxygen atom and a hydrogen atom, and a radical polymerization initiator consisting of a carbon atom, a nitrogen atom, an oxygen atom and a hydrogen atom The manufacturing method of the molded article as described in <3> or <4>.
<6> The radical polymerization initiator is 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butane-1,2- (dimethylamino) -2-[(4-methylphenyl) methyl ] -1- [4- (4-morpholinyl) phenyl] -1-butanone, 2-hydroxy-1- {4- [4- (2-hydroxy-2-methyl-propionyl) -benzyl] phenyl} -2-) Methyl-propan-1-one, 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethan-1-one, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propane-1 -One, 1- [4- (2-hydroxyethoxy) -phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one, phenylglyoxylic acid group The manufacturing method of the molding as described in <5> containing at least 1 sort (s) selected from the group which consists of a chill ester, an acetophenone, p-anisyl, a benzyl, benzoin, and a benzophenone.
<7> The photocurable resin is at least one of a photocurable resin composed of carbon atom, oxygen atom and hydrogen atom, and a photocurable resin composed of carbon atom, nitrogen atom, oxygen atom and hydrogen atom, The manufacturing method of the molded object of any one of <1>-<6>.
The manufacturing method of the molded article of any one of <1>-<7> in which the <8> above-mentioned photocurable resin contains at least one of a (meth) acrylic resin and an epoxy resin.
The manufacturing method of the molded article of any one of <1>-<8> in which the <9> above-mentioned photocurable resin contains the compound represented by following General formula (1).

[In Formula (1), R represents a hydrogen atom or a methyl group, and X represents a divalent hydrocarbon group or a divalent group containing a (poly) alkyleneoxy group. ]
<10> The molded product according to <9>, including a compound in which X is a divalent linear hydrocarbon group or a divalent group containing a (poly) alkyleneoxy group in the general formula (1) Manufacturing method.
The manufacturing method of the molded article of any one of <1>-<10> in which the <11> above-mentioned photocurable resin contains the polymerizable compound which consists of a monomer, an oligomer, or both a monomer and an oligomer.
The manufacturing method of the molded article of any one of <1>-<11> whose viscosity of the <12> above-mentioned photocurable resin is 1.5 mPa * s-100 mPa * s.
The manufacturing method of the molded article of any one of <1>-<12> whose diameter of the said recessed part of the <13> above-mentioned mold or the said convex part is 50 micrometers or less.
<14> The molded article according to any one of <1> to <13>, wherein the ratio (aspect ratio) of the depth or height to the diameter of the recess or the protrusion of the mold is 2 or more. Manufacturing method.
<15> The method for producing a molded article according to any one of <1> to <14>, wherein the mold is a replica mold copied from a master mold.
<16> The target article is a fuel cell electrode or electrolyte, a dielectric or electrode of a capacitor, a superconducting magnet, a superconducting electrode, a friction sliding surface, a tool, an actuator, a sensor, or a catalyst, <1> to <15. The manufacturing method of the molded article of any one of>.
The manufacturing method of the molded article of any one of <1>-<16> which uses the composition from which a component differs by <17> said composition.
<18> The method for producing a molded article according to <17>, wherein the composition and the composition having different components differ in type of at least one particle selected from the group consisting of ceramics, metals and metal compounds. .
<19> A composition different from the component is applied to at least one of the first cured product obtained in the photocuring step and a region different from the region where the first cured product is formed. And after light curing to obtain a second cured product,
The manufacturing method of the molded object as described in <17> or <18> which sinters the said 1st hardened | cured material and the said 2nd hardened | cured material collectively.
<20> At least a portion of the surface has at least one of a recess and a protrusion composed of at least one selected from the group consisting of ceramics, metals and metal compounds, and the depth to the diameter of the recess or protrusion is A molded product having a height or height ratio (aspect ratio) of 2 or more.

本発明によれば、成形物の表面に微細な凹凸をセラミックス、金属、又は金属酸化物で形成可能な成形物の製造方法及び成形物を提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide a method for producing a molded article and a molded article capable of forming fine irregularities on the surface of the molded article with a ceramic, a metal, or a metal oxide.

本発明の成形物の製造方法の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the manufacturing method of the molded article of this invention. 重合開始剤の吸収スペクトルと、粒子の吸収スペクトルと、硬化に用いる照射光の波長との関係の一例を、模式的に示すグラフである。It is a graph which shows typically an example of the relationship between the absorption spectrum of a polymerization initiator, the absorption spectrum of particle | grains, and the wavelength of the irradiated light used for hardening. 実施例1において、樹脂成分のみで凹凸形状のパターンを形成した硬化物の平面SEM画像である。In Example 1, it is a plane | planar SEM image of the hardened | cured material in which the uneven | corrugated shaped pattern was formed only with the resin component. 図3を拡大した平面SEM画像である。It is the planar SEM image which expanded FIG. 組成物の硬化性を確認した結果を示す写真である。It is a photograph which shows the result of having confirmed the hardenability of the composition. 実施例1で得られた仮焼物の平面SEM画像である。3 is a plan SEM image of the calcined material obtained in Example 1. FIG. 図6を拡大した平面SEM画像である。It is the planar SEM image which expanded FIG. 実施例1で得られた仮焼物の断面形状をレーザ顕微鏡により測定した結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having measured the cross-sectional shape of the calcination thing obtained in Example 1 with the laser microscope. 実施例2で作製したレプリカモールドの平面光学顕微鏡画像である。It is a plane optical microscope image of the replica mold produced in Example 2. (A)は曲面に凹凸形状のパターンを形成した実施例2の仮焼物の外観を示す斜視写真であり、(B)は(A)におけるパターンの平面光学顕微鏡画像である。(A) is a perspective photograph which shows the external appearance of the calcined material of Example 2 which formed the uneven | corrugated shaped pattern in the curved surface, (B) is a plane optical microscope image of the pattern in (A). 実施例2で得られた仮焼物の平面光学顕微鏡画像である。7 is a planar optical microscope image of the calcined material obtained in Example 2. 実施例3における焼結工程の温度プロファイルを表すグラフである。15 is a graph showing a temperature profile of a sintering process in Example 3. 実施例3で得られた焼結物の外観写真である。It is an external appearance photograph of the sinter obtained in Example 3. 実施例3で得られた焼結物を拡大した平面レーザ顕微鏡画像である。It is the planar laser-microscope image to which the sintered product obtained in Example 3 was expanded. 実施例3で得られた焼結物の断面形状をレーザ顕微鏡により測定した結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having measured the cross-sectional shape of the sintered material obtained in Example 3 by the laser microscope. 図14を拡大した平面SEM画像である。It is the planar SEM image which expanded FIG. (A)は図16を拡大した平面SEM画像であり、(B)は(A)をさらに拡大した平面SEM画像である。(A) is the planar SEM image which expanded FIG. 16, (B) is the planar SEM image which further expanded (A). 図17(B)を拡大した平面SEM画像である。It is the planar SEM image which expanded FIG. 17 (B). 実施例4で得られた焼結物の平面レーザ顕微鏡画像である。7 is a flat laser microscope image of the sinter obtained in Example 4. 実施例4で得られた焼結物の断面形状をレーザ顕微鏡により測定した結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having measured the cross-sectional shape of the sinter obtained in Example 4 with the laser microscope. 実施例4で得られた焼結物の平面SEM画像である。7 is a planar SEM image of the sinter obtained in Example 4. (A)は図21を拡大した平面SEM画像であり、(B)は(A)をさらに拡大した平面SEM画像である。(A) is the planar SEM image which expanded FIG. 21, (B) is the planar SEM image which further expanded (A). (A)は図21の斜視SEM画像であり、(B)は(A)をさらに拡大した斜視SEM画像である。(A) is a perspective SEM image of FIG. 21, (B) is a perspective SEM image which expanded (A) further. 図23(B)をさらに拡大した斜視SEM画像である。It is a perspective SEM image which expanded FIG. 23 (B) further. 実施例5で得られた硬化物の一部を除去し、各層を露出させたときの平面光学顕微鏡画像である。It is a plane optical microscope image when a part of hardened | cured material obtained in Example 5 is removed and each layer is exposed. 実施例5で得られた硬化物からYSZ板を剥離したサンプルの断面光学顕微鏡画像である。It is a cross-sectional optical microscope image of the sample which peeled the YSZ board from the hardened | cured material obtained in Example 5. FIG. 図25及び図26の観察方向を説明する図である。It is a figure explaining the observation direction of FIG.25 and FIG.26. 実施例5で得られた仮焼物の断面光学顕微鏡画像である。7 is a cross-sectional optical microscope image of the calcined product obtained in Example 5.

以下、本発明の実施形態の一例について詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
本明細書において「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。
なお、各図において同一又は対応する部材には同一符号を用いる。
Hereinafter, an example of the embodiment of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the following embodiments.
The numerical range shown using "-" in this specification shows the range which includes the numerical value described before and after "-" as minimum value and the maximum value, respectively.
In the drawings, the same or corresponding members are denoted by the same reference numerals.

<成形物の製造方法>
図1に、本発明の成形物の製造方法の一例を示すが、本発明の成形物の製造方法は、これに限定されない。また、図中の部材の形状、大きさ等についても、これに限定されない。
<Method for producing molding>
Although an example of the manufacturing method of the molded object of this invention is shown in FIG. 1, the manufacturing method of the molded object of this invention is not limited to this. Further, the shape, size, and the like of the members in the drawings are not limited to this.

成形物100の製造方法は、対象物品10の表面の少なくとも一部に、セラミックス、金属及び金属化合物からなる群より選択される少なくとも1種で構成される凹部及び凸部の少なくとも一方を有する成形物100の製造方法であり、光硬化性樹脂と、セラミックス、金属及び金属化合物からなる群より選択される少なくとも1種の粒子と、を含有する組成物20を、対象物品10又は凹部及び凸部の少なくとも一方を表面に有するモールド30に付与する工程(以下、「付与工程」ともいう。図1(A))と、対象物品10とモールド30とを組成物20を介して押圧する工程(以下、「押圧工程」ともいう。図1(B))と、押圧された組成物20を光硬化する工程(以下、「光硬化工程」ともいう。図1(C))と、光硬化した組成物20(硬化物22)を焼結する工程(以下、「焼結工程」ともいう。図1(E))と、を有する。本発明では、更に他の工程を有していてもよい。   The method for producing the molded article 100 is a molded article having at least one of a recess and a projection formed of at least one selected from the group consisting of ceramics, metals and metal compounds on at least a part of the surface of the target article 10 100 is a manufacturing method, and a composition 20 containing a photocurable resin and at least one particle selected from the group consisting of ceramics, metals, and metal compounds is used as the target article 10 or the concave and convex portions. A step of applying to a mold 30 having at least one surface (hereinafter also referred to as “application step”.) A step of pressing the target article 10 and the mold 30 through the composition 20 (hereinafter, referred to as “application step”) It is also referred to as “pressing step.” A step of photo-curing the pressed composition 20 (hereinafter, also referred to as “photo-curing step”.) And a composition that is photo-cured. 20 (cured product 22) a step of sintering a (hereinafter, also referred to as "sintering step". FIG. 1 (E)), a. The present invention may further have other steps.

成形物100の製造方法では、セラミックス粒子、金属粒子及び金属化合物粒子の少なくとも1種とともに光硬化性樹脂を含有する組成物20を用いる。光硬化性樹脂を用いることで、光硬化工程(図1(C))の後で、硬化物22からモールド30を外しても(図1(D)、また、モールド30を外した状態で硬化物22を焼結しても(図1(E))、凹凸形状は保持される。   In the method for producing the molded product 100, a composition 20 containing a photocurable resin together with at least one of ceramic particles, metal particles and metal compound particles is used. By using a photocurable resin, even if the mold 30 is removed from the cured product 22 after the photocuring step (FIG. 1C) (FIG. 1D, curing is performed in a state where the mold 30 is removed) Even if the object 22 is sintered (FIG. 1 (E)), the uneven shape is maintained.

熱可塑性樹脂は一般にヤング率の値が大きく、変形しにくい材料である。そのため、非特許文献1並びに特許文献1及び2のように、従前は、樹脂として熱可塑性樹脂を用いている。これらの方法では、100μmオーダの凹凸形状を形成することは可能である。   The thermoplastic resin is generally a material having a large value of Young's modulus and being hard to deform. Therefore, as in Non-Patent Document 1 and Patent Documents 1 and 2, a thermoplastic resin is conventionally used as a resin. In these methods, it is possible to form an asperity shape on the order of 100 μm.

しかしながら、樹脂として熱可塑性樹脂を用いた場合には、焼結の昇温時の熱に耐えられず、昇温の途中で形状がダレてしまうため、組成物20に転写した凹凸形状が保持されにくい。そのため、熱可塑性樹脂を用いる方法では、凹凸形状がより微細化すると精度よく転写できないことが分かった。   However, when a thermoplastic resin is used as the resin, it can not withstand the heat at the time of the temperature rise of sintering, and the shape is dripped in the middle of the temperature rise, so the uneven shape transferred to the composition 20 is maintained. Hateful. Therefore, it was found that in the method using a thermoplastic resin, when the asperity shape is further refined, the transfer can not be performed accurately.

これに対して、光硬化性樹脂は熱可塑性樹脂に比べて分解温度が高いため、高い温度までバインダとして機能する。これにより、光硬化性樹脂を用いた場合には、熱可塑性樹脂を用いた場合では得られない微細な凹凸形状を実現することができる。また、加熱によりダレてしまう熱可塑性樹脂では、対象物品10の形状が基本的には平板形状に限定されてしまうのに対して、硬化性樹脂を用いれば、様々な形状の対象物品10に凹凸形状を形成することができる。   On the other hand, since the photocurable resin has a higher decomposition temperature than the thermoplastic resin, the photocurable resin functions as a binder up to a high temperature. Thereby, when photocurable resin is used, the fine uneven | corrugated shape which can not be obtained when thermoplastic resin is used is realizable. Moreover, in the thermoplastic resin which is dripped by heating, the shape of the target article 10 is basically limited to a flat plate shape, whereas when a curable resin is used, the target article 10 having various shapes may be uneven. It can form a shape.

また、光硬化性樹脂の硬化物で構成された凹部及び凸部は、熱可塑性樹脂を含む組成物20で構成された凹部及び凸部に比べて丈夫である。そのため、光硬化工程の後の硬化物の状態で、保管したり、長距離輸送したりすることが可能となる。つまり、光硬化工程(図1(C))までを実施した後、時間を置いて、改めて焼結工程(図1(E))を実施してもよい。したがって、硬化物を複数個作製してから、一括して焼結することができるため、高スループットとなり、製造コストを削減することができる。   Moreover, the recessed part and convex part comprised with the hardened | cured material of photocurable resin are strong compared with the recessed part and convex part comprised with the composition 20 containing a thermoplastic resin. Therefore, it becomes possible to store or transport for a long distance in the state of a cured product after the light curing step. That is, after performing up to the light curing step (FIG. 1 (C)), the sintering step (FIG. 1 (E)) may be performed again after a lapse of time. Therefore, since it is possible to sinter at once after producing a plurality of cured products, it is possible to achieve high throughput and to reduce the manufacturing cost.

なお、熱可塑性樹脂を用いる場合には、水、アルコール等の媒質を使用するため、真空脱泡により泡立ちやすくなることから、消泡剤が必要な場合がある。また、長時間の真空脱泡により媒質が揮発することから、真空脱泡の時間を短縮化するためにも消泡剤の添加が望ましい。
これに対して、光硬化性樹脂の場合、光硬化性樹脂としてモノマーやオリゴマーのような低分子量の化合物で組成物20を調製できるため、媒質を使用せずに混合物を得ることができる。したがって、光硬化性樹脂を用いる場合において媒質を使用しない場合には、媒質に起因する泡立ちが発生しないことから消泡剤を使用しなくともよい。また、硬化した後の光硬化性樹脂は分子量が大きいため真空脱泡で揮散しにくく、真空脱泡を長時間行うことが可能である。これにより、製品である成形物における気泡由来の欠陥を少なくすることができる。
In addition, when using a thermoplastic resin, since it becomes easy to foam by vacuum degassing | defoaming in order to use media, such as water and alcohol, an antifoamer may be required. In addition, since the medium is volatilized by vacuum degassing for a long time, addition of an antifoaming agent is desirable also for shortening the time of vacuum degassing.
On the other hand, in the case of the photocurable resin, the composition 20 can be prepared with a low molecular weight compound such as a monomer or an oligomer as the photocurable resin, so that a mixture can be obtained without using a medium. Therefore, when a medium is not used when using a photocurable resin, it is not necessary to use an antifoaming agent since foaming due to the medium does not occur. In addition, since the photocurable resin after curing has a large molecular weight, it is difficult to vaporize by vacuum degassing, and vacuum degassing can be performed for a long time. Thereby, the defect derived from the air bubble in the molded object which is a product can be decreased.

また、熱可塑性樹脂を用いる場合には、媒質を使用するため焼結工程前に乾燥工程が必要となるが、光硬化性樹脂を用いる場合において媒質を使用しない場合には、乾燥工程が不要となる。   In addition, when using a thermoplastic resin, a drying step is required before the sintering step because a medium is used, but when a medium is not used when a photocurable resin is used, the drying step is unnecessary. Become.

そして、光硬化性樹脂を用いる方法では、特許文献1のように適当な時間が経過すると硬化する硬化性樹脂を用いる方法に比べて、製造時間を短縮することができる。また、ロット間のバラツキが抑えられる。さらに、1つの成形物中での硬化状態のムラが抑えられ、より微細な凹凸形状を形成することができる。   And in the method of using a photocurable resin, manufacturing time can be shortened compared with the method of using curable resin which hardens | cures after appropriate time like patent document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-101501). In addition, variation between lots can be suppressed. Furthermore, the unevenness of the cured state in one molded article can be suppressed, and a finer asperity shape can be formed.

また、硬化時間が長い特許文献1に記載の硬化性樹脂では、組成物の状態で安定的に成分が分散するよう分散剤が必要となる。熱可塑性樹脂の場合も、焼結までは組成物の状態で存在するため、組成物の状態での時間が長くなることが想定され、分散剤が必要となる。
これに対して、光硬化性樹脂の場合には、焼結の前に硬化させ、硬化時間も短いため、組成物の状態での時間が短く、分散剤を用いなくともよい。
In addition, in the case of the curable resin described in Patent Document 1 having a long curing time, a dispersant is required so that the components are stably dispersed in the state of the composition. Also in the case of a thermoplastic resin, since it exists in the state of the composition until sintering, it is assumed that the time in the state of the composition will be long, and a dispersant is required.
On the other hand, in the case of the photocurable resin, since curing is performed before sintering and the curing time is short, the time in the state of the composition is short, and the dispersant may not be used.

なお、金型により凹凸形状を成形する方法では、凹凸部分は本体部分と一体的にしか形成することができない。これに対して、本発明の方法では、対象物品10に対して後付けで凹凸形状を付与することができる。そのため、種々の対象物品10に対して、表面に微細な凹凸形状を付与することができる。
以下、成形物の製造方法を工程ごとに説明する。
In addition, in the method of shape | molding uneven | corrugated shape with a metal mold | die, an uneven | corrugated | grooved part can only be integrally formed with a main-body part. On the other hand, in the method of the present invention, it is possible to add an uneven shape to the target article 10 by retrofitting. Therefore, with respect to various target articles 10, it is possible to provide a fine uneven shape on the surface.
Hereafter, the manufacturing method of a molded object is demonstrated for every process.

(付与工程)
付与工程では、光硬化性樹脂と、セラミックス、金属及び金属化合物からなる群より選択される少なくとも1種の粒子と、を含有する組成物20を準備する。
(Applying process)
In the application step, a composition 20 containing a photocurable resin and at least one particle selected from the group consisting of ceramics, metals and metal compounds is prepared.

光硬化性樹脂としては特に制限されず、例えば、炭素原子、酸素原子及び水素原子からなる光硬化性樹脂、及び炭素原子、窒素原子、酸素原子及び水素原子からなる光硬化性樹脂の少なくとも1種が挙げられる。   The photocurable resin is not particularly limited. For example, at least one of a photocurable resin composed of carbon atom, oxygen atom and hydrogen atom, and a photocurable resin composed of carbon atom, nitrogen atom, oxygen atom and hydrogen atom Can be mentioned.

光硬化性樹脂としては、具体的には、(メタ)アクリル樹脂及びエポキシ樹脂が挙げられる。(メタ)アクリル樹脂としては、(メタ)アクリロイル基を1つ有するモノ(メタ)アクリレート樹脂、(メタ)アクリロイル基を2つ以上有するポリ(メタ)アクリレート樹脂が挙げられ、硬化性の観点から、ポリ(メタ)アクリレート樹脂を用いることが好ましく、取り扱い性の観点からジ(メタ)アクリレート樹脂を用いることがより好ましい。   Specifically as a photocurable resin, (meth) acrylic resin and an epoxy resin are mentioned. Examples of the (meth) acrylic resin include mono (meth) acrylate resin having one (meth) acryloyl group and poly (meth) acrylate resin having two or more (meth) acryloyl groups, and from the viewpoint of curability, It is preferable to use a poly (meth) acrylate resin, and it is more preferable to use a di (meth) acrylate resin from the viewpoint of handleability.

モノ(メタ)アクリレート樹脂としては、エチレングリコールモノフェニルエーテル(メタ)アクリレート、3-フェノキシ−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等が挙げられる。具体例化合物として、下記化合物を挙げることができる。   Examples of the mono (meth) acrylate resin include ethylene glycol monophenyl ether (meth) acrylate and 3-phenoxy-2-hydroxypropyl (meth) acrylate. The following compounds can be mentioned as specific example compounds.

ジ(メタ)アクリレート樹脂としては、下記一般式(1)で表される化合物が挙げられる。   As a di (meth) acrylate resin, the compound represented by following General formula (1) is mentioned.

式(1)中、Rは、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表し、Xは2価の炭化水素基、又は(ポリ)アルキレンオキシ基を含む2価の基を表す。   In formula (1), R each independently represents a hydrogen atom or a methyl group, and X represents a divalent hydrocarbon group or a divalent group containing a (poly) alkyleneoxy group.

式(1)におけるXで表される2価の炭化水素基は、直鎖状であることが好ましく、炭素数3〜12の2価の直鎖状炭化水素基であることがより好ましく、炭素数4〜6の2価の直鎖状炭化水素基であることがさらに好ましい。
式(1)におけるXで表される2価の炭化水素基は、置換基を有していていもよい。置換基としては、水酸基等を挙げることができる。
The divalent hydrocarbon group represented by X in the formula (1) is preferably linear, more preferably a divalent linear hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, carbon It is further preferable that it is a bivalent linear hydrocarbon group of several to six.
The divalent hydrocarbon group represented by X in Formula (1) may have a substituent. A hydroxyl group etc. can be mentioned as a substituent.

式(1)におけるXで表される(ポリ)アルキレンオキシ基を含む2価の基は、アルキレンオキシ基を1つ含むモノアルキレンオキシ基であっても、2以上含むポリアルキレンオキシ基であってもよい。Xにおけるアルキレンオキシ基の数は制限されない。(ポリ)アルキレンオキシ基としては、(ポリ)エチレンオキシ基、(ポリ)プロピレンオキシ基が挙げられる。   The divalent group containing a (poly) alkyleneoxy group represented by X in the formula (1) is a polyalkyleneoxy group containing two or more even if it is a monoalkyleneoxy group containing one alkyleneoxy group, It is also good. The number of alkyleneoxy groups in X is not limited. Examples of the (poly) alkyleneoxy group include a (poly) ethyleneoxy group and a (poly) propyleneoxy group.

式(1)におけるXで表される(ポリ)アルキレンオキシ基を含む2価の基は、(ポリ)アルキレンオキシ基以外のその他の基を含んでいてもよい。その他の基としては、ビスフェノール基などを挙げることができる。   The divalent group containing a (poly) alkyleneoxy group represented by X in the formula (1) may contain another group other than the (poly) alkyleneoxy group. Other groups include bisphenol group and the like.

式(1)におけるXで表される(ポリ)アルキレンオキシ基を含む2価の基は、置換基を有していていもよい。置換基としては、水酸基等を挙げることができる。   The divalent group containing a (poly) alkyleneoxy group represented by X in Formula (1) may have a substituent. A hydroxyl group etc. can be mentioned as a substituent.

一般式(1)で表される化合物のうち、Xがアルキレンオキシ基を含む2価の基である化合物(エポキシエステル)としては、下記化合物を挙げることができる。   Among the compounds represented by the general formula (1), examples of the compound (epoxy ester) in which X is a divalent group containing an alkyleneoxy group include the following compounds.

エポキシエステルの市販品としては、例えば、共栄社化学株式会社の商品名:エポキシエステルM−600A、エポキシエステル40EM、エポキシエステル70PA、エポキシエステル200PA、エポキシエステル80MFA、エポキシエステル3002M(N)、エポキシエステル3002A(N)、エポキシエステル3000MK、及びエポキシエステル3000Aとして入手可能である。   As a commercial item of epoxy ester, for example, trade name of Kyoeisha Chemical Co., Ltd .: epoxy ester M-600A, epoxy ester 40 EM, epoxy ester 70 PA, epoxy ester 200 PA, epoxy ester 80 MFA, epoxy ester 3002 M (N), epoxy ester 3002 A (N), epoxy ester 3000 MK, and epoxy ester 3000A.

光硬化性樹脂は、モノマー、オリゴマー、又はモノマーとオリゴマーの両方からなる重合性化合物を含んでもよい。モノマーを含むと、組成物20の粘度を低く抑えることができる。オリゴマーを含むと、組成物20の粘度を高めることができる。モノマーとオリゴマーの両方を含むと、組成物20の粘度を適宜調整することができ、モールド30への付与性及び取り扱い性に優れる。   The photocurable resin may contain a monomer, an oligomer, or a polymerizable compound composed of both a monomer and an oligomer. When the monomer is included, the viscosity of the composition 20 can be kept low. The inclusion of an oligomer can increase the viscosity of composition 20. When both of the monomer and the oligomer are contained, the viscosity of the composition 20 can be appropriately adjusted, and the impartability to the mold 30 and the handleability are excellent.

光硬化性樹脂の粘度は、モールド30への付与性及び取り扱い性の観点から、1.5mPa・s〜100mPa・sであることが好ましく、5.0mPa・s〜60mPa・sであることがより好ましく、6.5mPa・s〜20mPa・sであることがさらに好ましい。
光硬化性樹脂の粘度は、JIS Z8803:2011に準じて測定したときの値をいう。
The viscosity of the photocurable resin is preferably 1.5 mPa · s to 100 mPa · s, and more preferably 5.0 mPa · s to 60 mPa · s, from the viewpoint of impartability to the mold 30 and handleability. Preferably, the viscosity is 6.5 mPa · s to 20 mPa · s.
The viscosity of the photocurable resin is a value as measured according to JIS Z8803: 2011.

セラミックス、金属及び金属化合物としては特に制限されず、例えば、SOFCの電極に適用する場合には、ガドリニウムドープセリア(GDC)、セリア、サマリウムドープセリア(SDC)、イットリア安定化ジルコニア(YSZ)、スカンジア安定化ジルコニア(ScSZ)、ジルコニア、ランタンストロンチウムコバルトフェライト(LSCF)、ランタンストロンチウムコバルタイト(LSC)、サマリウムストロンチウムコバルタイト(SSC)、ランタンストロンチウムマンガナイト(LSM)、ランタンストロンチウムコバルトマンガナイト(LSCM)、マンガンコバルトスピネルオキサイド(MCO)、ランタンストロンチウムクロマイト(LSCr)、ガリウムナイトライド、シリコンカーバイド、タングステンカーバイド、アルミナ、チタニア、及びランタンガレート(LaGaO)からなる群より選択される少なくとも1種を含んでもよい。 Ceramics, metals and metal compounds are not particularly limited. For example, when applied to an SOFC electrode, gadolinium-doped ceria (GDC), ceria, samarium-doped ceria (SDC), yttria stabilized zirconia (YSZ), scandia Stabilized zirconia (ScSZ), zirconia, lanthanum strontium cobalt ferrite (LSCF), lanthanum strontium cobaltite (LSC), samarium strontium cobaltite (SSC), lanthanum strontium manganite (LSM), lanthanum strontium cobalt manganite (LSCM), Manganese cobalt spinel oxide (MCO), lanthanum strontium chromite (LSCr), gallium nitride, silicon carbide, tungsten car Id, alumina, titania, and may include at least one selected from the group consisting of lanthanum gallate (LaGaO 3).

セラミックス、金属及び金属化合物からなる群より選択される少なくとも1種の粒子の平均粒子径は、10nm〜3μmであることが好ましく、10nm〜1μmであることがより好ましく、10nm〜300nmであることがさらに好ましい。
平均粒子径は、レーザ回折散乱法粒度分布測定装置で測定することができ、得られた粒度分布からメディアン径を算出した値を平均粒子径とすることができる。また、SEM(走査型電子顕微鏡)を用いて観察することで平均粒子径を求めることもできる。
The average particle diameter of at least one particle selected from the group consisting of ceramics, metals and metal compounds is preferably 10 nm to 3 μm, more preferably 10 nm to 1 μm, and 10 nm to 300 nm More preferable.
The average particle size can be measured by a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus, and a value obtained by calculating a median diameter from the obtained particle size distribution can be used as an average particle size. The average particle size can also be determined by observation using a SEM (scanning electron microscope).

組成物20中のセラミックス粒子、金属粒子及び金属化合物粒子の含有率は、焼結後に得られる成形物の所望の密度に応じて適宜設計することができる。例えば、40質量%〜65質量%であることが好ましく、50質量%〜60質量%であることがより好ましく、50質量%〜56質量%であることがさらに好ましい。上記含有率が65質量%以下であると、焼結の際の割れが抑えられる傾向にある。   The contents of the ceramic particles, the metal particles and the metal compound particles in the composition 20 can be appropriately designed in accordance with the desired density of the molded product obtained after sintering. For example, the content is preferably 40% by mass to 65% by mass, more preferably 50% by mass to 60% by mass, and still more preferably 50% by mass to 56% by mass. When the content is 65% by mass or less, cracking at the time of sintering tends to be suppressed.

組成物20は、光硬化性樹脂、セラミックス粒子、金属粒子及び金属化合物粒子のほかに、その他の成分を含んでもよい。その他の成分としては、光重合開始剤、増感剤、分散剤、消泡剤、可塑剤等が挙げられる。本発明に係る組成物20では、増感剤、分散剤、消泡剤、及び可塑剤は必ずしも必要ではない。   The composition 20 may contain other components in addition to the photocurable resin, ceramic particles, metal particles and metal compound particles. As other components, a photoinitiator, a sensitizer, a dispersing agent, an antifoamer, a plasticizer etc. are mentioned. In the composition 20 according to the present invention, a sensitizer, a dispersant, an antifoaming agent, and a plasticizer are not necessarily required.

光重合開始剤は、ラジカル重合開始剤であっても、カチオン重合開始剤であっても、アニオン重合開始剤であってもよい。ラジカル重合開始剤としては、炭素原子、酸素原子及び水素原子からなるラジカル重合開始剤、及び炭素原子、窒素原子、酸素原子及び水素原子からなるラジカル重合開始剤の少なくとも1種が挙げられる。具体的には、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1、2−(ジメチルアミノ)−2−[(4−メチルフェニル)メチル]−1−[4−(4−モルホリニル)フェニル]−1−ブタノン、2−ヒドロキシ−1−{4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−ベンジル]フェニル}−2−メチル−プロパン−1−オン、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、フェニルグリオキシリックアシッドメチルエステル、アセトフェノン、p−アニシル、ベンジル、ベンゾイン及びベンゾフェノンからなる群より選択される少なくとも1種が挙げられる。   The photopolymerization initiator may be a radical polymerization initiator, a cationic polymerization initiator or an anionic polymerization initiator. The radical polymerization initiator includes at least one of a radical polymerization initiator consisting of a carbon atom, an oxygen atom and a hydrogen atom, and a radical polymerization initiator consisting of a carbon atom, a nitrogen atom, an oxygen atom and a hydrogen atom. Specifically, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butane-1,2- (dimethylamino) -2-[(4-methylphenyl) methyl] -1- [2 4- (4-morpholinyl) phenyl] -1-butanone, 2-hydroxy-1- {4- [4- (2-hydroxy-2-methyl-propionyl) -benzyl] phenyl} -2-methyl-propane-1 -One, 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethan-1-one, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one, 1- [4- (2-hydroxyethoxy) -phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one, phenylglyoxylic acid methyl ester, aceto Enon, p- anisyl, benzyl, at least one can be mentioned is selected from the group consisting of benzoin and benzophenone.

光重合開始剤の吸収波長は、組成物20に含有されるセラミックス、金属及び金属化合物からなる群より選択される少なくとも1種の粒子の吸収波長と重ならないようにすることが好ましい。   Preferably, the absorption wavelength of the photopolymerization initiator does not overlap with the absorption wavelength of at least one particle selected from the group consisting of ceramics, metals and metal compounds contained in the composition 20.

例えば、粒子としてGDCを用いる場合、GDCは波長400nm以下の光を吸収する。そのため、光重合開始剤としては波長400nm超に吸収スペクトルを有するものを選定することが好ましい。波長400nm超に吸収スペクトルを有するものとしては、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1(CAS No.119313−12−1)が挙げられ、市販品は、例えば、商品名IRGACURE369(BASFジャパン株式会社)として入手可能である。2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1は、アミノアセトフェノンとベンゼン環を有するため吸収波長域が広く、450nm付近の長波長側の光まで吸収する。そのため、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1は、400nm以下の光を吸収する粒子を含んだ状態でも重合を可能にする。   For example, in the case of using GDC as particles, GDC absorbs light having a wavelength of 400 nm or less. Therefore, as the photopolymerization initiator, it is preferable to select one having an absorption spectrum at a wavelength of more than 400 nm. 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1 (CAS No. 119313-12-1) is mentioned as what has an absorption spectrum over wavelength 400nm, and a commercial item is mentioned. Is available, for example, under the trade name IRGACURE 369 (BASF Japan Ltd.). Since 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1 has an aminoacetophenone and a benzene ring, it has a wide absorption wavelength range and absorbs even light on the long wavelength side near 450 nm. Thus, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1 enables polymerization even with particles that absorb light of 400 nm or less.

波長400nm超に吸収スペクトルを有する光重合開始剤を用いる場合、硬化には、400nm超の波長を有する光を用いる。このときの光重合開始剤の吸収スペクトルと、粒子の吸収スペクトルと、硬化に用いる照射光の波長との関係の一例を、模式的なグラフとして図2に示す。但し、これらの関係は、図2に限定されない。   In the case of using a photopolymerization initiator having an absorption spectrum at a wavelength of more than 400 nm, light having a wavelength of more than 400 nm is used for curing. An example of the relationship between the absorption spectrum of the photopolymerization initiator at this time, the absorption spectrum of the particles, and the wavelength of the irradiation light used for curing is shown as a schematic graph in FIG. However, these relationships are not limited to FIG.

光重合開始剤の含有量は、用いる光硬化性樹脂の種類や量に応じて適宜設計することができる。
例えば、光硬化性樹脂として、一般式(1)で表される化合物を用い、光重合開始剤として波長400nm超に吸収スペクトルを有する光重合開始剤を用いる場合、光重合開始剤の含有率は、光硬化性樹脂と光重合開始剤の総量に対して、2質量%以上であることが好ましい。2質量%以上であると、充分に重合反応が進み、成形性に優れる。
The content of the photopolymerization initiator can be appropriately designed according to the type and amount of the photocurable resin to be used.
For example, when using a compound represented by General Formula (1) as the photocurable resin and using a photopolymerization initiator having an absorption spectrum at a wavelength of more than 400 nm as the photopolymerization initiator, the content of the photopolymerization initiator is It is preferable that it is 2 mass% or more with respect to the total amount of photocurable resin and a photoinitiator. A polymerization reaction progresses sufficiently as it is 2 mass% or more, and it is excellent in a moldability.

組成物20は、セラミックス、金属及び金属化合物からなる群より選択される少なくとも1種の粒子と、光硬化性樹脂(モノマーやオリゴマーを含んでもよい)と、任意成分である光重合開始剤等の他の成分とを混合して、調製される。   The composition 20 includes at least one particle selected from the group consisting of ceramics, metals and metal compounds, a photocurable resin (which may contain a monomer or an oligomer), a photopolymerization initiator as an optional component, and the like. It is prepared by mixing with other ingredients.

混合方法は特に制限されず、プロペラ式攪拌機、混練機、ミキサー等の装置を用いてもよい。また、混合後に、気泡除去装置を用いて、組成物20中の気泡を除去してもよい。   The mixing method is not particularly limited, and an apparatus such as a propeller stirrer, a kneader, or a mixer may be used. Also, after mixing, air bubbles may be removed from the composition 20 using an air bubble removing device.

光重合開始剤が光硬化性樹脂と混合し難い場合には、混合後に湯煎し、さらには超音波攪拌することが好ましい。湯煎と超音波攪拌は、交互に繰り返し行ってもよい。湯煎温度は、光重合開始剤及び光硬化性樹脂の種類によって適宜設定する。   In the case where the photopolymerization initiator is difficult to mix with the photocurable resin, it is preferable to perform hot water boiling after the mixing and further to perform ultrasonic agitation. The boiling and ultrasonic agitation may be alternately repeated. The hot water temperature is appropriately set according to the types of the photopolymerization initiator and the photocurable resin.

なお、セラミックス、金属及び金属化合物からなる群より選択される少なくとも1種の粒子は、混合する前に、ボールミル、ビーズミル等により解粒処理を施してもよい。解粒処理を施すことにより、より均質なナノサイズの凹凸形状の形成が可能となる。   The particles of at least one selected from the group consisting of ceramics, metals and metal compounds may be subjected to a granulation treatment by a ball mill, bead mill or the like before mixing. By subjecting to the particle disaggregation treatment, it becomes possible to form a more uniform nano-sized concavo-convex shape.

組成物20の粘度は、付与性及び取り扱い性の観点から、50mPa・s〜100mPa・sであることが好ましく、60mPa・s〜80mPa・sであることがより好ましく、60mPa・s〜70mPa・sであることがさらに好ましい。
組成物の粘度は、JIS Z8803:2011に準じて測定したときの値をいう。
The viscosity of the composition 20 is preferably 50 mPa · s to 100 mPa · s, more preferably 60 mPa · s to 80 mPa · s, and more preferably 60 mPa · s to 70 mPa · s from the viewpoint of impartability and handleability. It is further preferred that
The viscosity of the composition is a value as measured according to JIS Z8803: 2011.

組成物20の硬化時間(光を照射し始めてから充分に硬化するまでの時間)は、10分以下であることが好ましく、120秒以下であることが好ましく、10秒以下であることがさらに好ましい。   The curing time of composition 20 (the time from the start of light irradiation to the sufficient curing) is preferably 10 minutes or less, preferably 120 seconds or less, and more preferably 10 seconds or less .

上述の組成物20を対象物品10又はモールド30に付与する。モールド30は、凹部及び凸部の少なくとも一方を表面に有するものであれば特に制限されない。   The composition 20 described above is applied to a target article 10 or a mold 30. The mold 30 is not particularly limited as long as it has at least one of a recess and a protrusion on its surface.

対象物品10の例としては、燃料電池の電極若しくは電解質、キャパシタの誘電体若しくは電極、超電導磁石、超電導電極、摩擦摺動面、工具、アクチュエータ、センサ、触媒等が挙げられる。対象物品10における凹凸が形成される面は、平面であっても、曲面であってもよい。また、対象物品10の表面には、凹凸があってもよい   Examples of the target article 10 include an electrode or an electrolyte of a fuel cell, a dielectric or an electrode of a capacitor, a superconducting magnet, a superconducting electrode, a friction sliding surface, a tool, an actuator, a sensor, a catalyst, and the like. The surface of the target article 10 on which the unevenness is formed may be a flat surface or a curved surface. Further, the surface of the target article 10 may have irregularities.

モールド30の材質としては、例えば、グラファイト(C)、グラファイトとカーボンナノチューブの複合体等のカーボン材料;単結晶シリコン(Si)、ポリシリコン(α−Si)、炭化シリコン(SiC)、窒化シリコン(SiN)等の半導体材料;ニッケル(Ni)、アルミニウム(Al)、タングステン(W)、タンタル(Ta)、銅(Cu)等の金属材料が挙げられる。また、セラミックス等の誘電体材料でもよく、石英、ソーダガラス等の光学材料であってもよい。   Examples of the material of the mold 30 include carbon materials such as graphite (C) and composites of graphite and carbon nanotubes; single crystal silicon (Si), polysilicon (α-Si), silicon carbide (SiC), silicon nitride ( Semiconductor materials such as SiN); and metal materials such as nickel (Ni), aluminum (Al), tungsten (W), tantalum (Ta), copper (Cu) and the like. Further, it may be a dielectric material such as ceramics, or an optical material such as quartz or soda glass.

モールド30は、マスターモールドから複写したレプリカモールドであってもよい。レプリカモールドは、マスターモールドと同じ材質で作製されていても、異なる材質で作製されていてもよい。   The mold 30 may be a replica mold copied from a master mold. The replica mold may be made of the same material as the master mold, or may be made of a different material.

光硬化性樹脂として、炭素原子、酸素原子及び水素原子からなる光硬化性樹脂を用いる場合には、レプリカモールドも炭素原子、酸素原子及び水素原子からなる樹脂で構成されることが好ましく、光硬化性樹脂として炭素原子、窒素原子、酸素原子及び水素原子からなる光硬化性樹脂を用いる場合には、レプリカモールドも炭素原子、窒素原子、酸素原子及び水素原子からなる樹脂で構成されることが好ましい。このような材質のレプリカモールドは、得られる成形物を燃料電池に用いたときに、燃料電池を被毒させない傾向にある。   When a photocurable resin comprising carbon atoms, oxygen atoms and hydrogen atoms is used as the photocurable resin, the replica mold is preferably also composed of a resin comprising carbon atoms, oxygen atoms and hydrogen atoms, and photocured In the case of using a photocurable resin composed of carbon atom, nitrogen atom, oxygen atom and hydrogen atom as the hydrophobic resin, it is preferable that the replica mold is also composed of resin composed of carbon atom, nitrogen atom, oxygen atom and hydrogen atom . A replica mold of such a material tends not to poison the fuel cell when the resulting molded product is used for the fuel cell.

例えば、レプリカモールドは、ネガ型フォトレジストを用いて、UV−NIL(UV−nanoimprint lithography)法によりマスターモールドから転写して作製することができる。ネガ型フォトレジストは、(メタ)アクリル樹脂及びエポキシ樹脂であってもよい。
エポキシ樹脂ベースのネガ型フォトレジストは、市販品として、例えば、商品名:SU−8 3005、SU−8 3010、SU−8 3025、SU−8 3035、SU−8 3050(いずれも、日本化薬株式会社製)として入手可能である。
For example, a replica mold can be produced by transferring from a master mold by a UV-NIL (UV-nanoimprint lithography) method using a negative photoresist. The negative photoresist may be (meth) acrylic resin and epoxy resin.
Epoxy resin-based negative photoresists are commercially available, for example, under trade names: SU-8 3005, SU-8 3010, SU-8 3025, SU-8 3035, SU-8 3050 (all of which are Nippon Kayaku Co., Ltd.). Available as a corporation).

レプリカモールドの柔軟性を高めて離型不良の発生を抑える観点からは、レプリカモールドに用いる樹脂は、エポキシエステルであってもよい。エポキシエステルとしては、前述の一般式(1)におけるXが(ポリ)アルキレンオキシ基を含む2価の基である化合物を挙げることができる。   From the viewpoint of enhancing the flexibility of the replica mold to suppress the occurrence of mold release defects, the resin used for the replica mold may be epoxy ester. As an epoxy ester, the compound whose X in the above-mentioned General formula (1) is a bivalent group containing a (poly) alkylene oxy group can be mentioned.

なお、後の光硬化工程において、モールド30側から光を照射して組成物20を硬化させる場合には、モールド30の材質は、硬化に用いる波長の光を透過するものであることが好ましい。   In the case where the composition 20 is cured by irradiating light from the mold 30 side in the subsequent photocuring step, the material of the mold 30 preferably transmits light of the wavelength used for curing.

モールド30の凹部又は凸部の直径は、50μm以下であってもよい。本発明の製造方法は微細加工が可能であるため、ナノオーダ(1〜99nm)としてもよいが、必ずしもこれに限定されず、サブミクロンオーダ(100〜999nm)であっても、ミクロンオーダ(1μm〜99μm)であってもよい。   The diameter of the recess or protrusion of the mold 30 may be 50 μm or less. The manufacturing method of the present invention may be nano-order (1 to 99 nm) because it can be microfabricated, but it is not necessarily limited to this. Even if it is sub-micron order (100 to 999 nm), micron order (1 μm to 1 μm) 99 μm).

モールド30の凹部又は凸部の直径に対する高さの比(アスペクト比)はいずれであってもよく、本発明の製造方法は凹凸形状の保持性が高いことから、アスペクト比は2以上とすることも可能である。成形物の用途に応じて、アスペクト比は適宜設計することができる。   The ratio (aspect ratio) of the height to the diameter of the concave or convex portion of the mold 30 may be any, and the production method of the present invention has an aspect ratio of 2 or more because the retentivity of the concavo-convex shape is high. Is also possible. The aspect ratio can be designed appropriately according to the application of the molded product.

モールド30に離型剤を付与して離型処理を施してもよい。離型処理を施すことで、モールド30を硬化物22から引き剥がしやすくなる。離型剤としては、一般に知られているものを使用することができ、フッ素化合物、シランカップリング剤、界面活性剤等が挙げられる。   A mold release agent may be applied to the mold 30 to perform a mold release treatment. By applying the release treatment, the mold 30 can be easily peeled off from the cured product 22. As the releasing agent, those generally known can be used, and a fluorine compound, a silane coupling agent, a surfactant and the like can be mentioned.

組成物20を対象物品10又はモールド30に付与する方法は特に制限されず、通常用いられる方法を用いることができる。例えば、スクリーン印刷法、グラビア印刷法等の印刷法、刷毛塗り法、ドクターブレード法、ロールコート法等が挙げられる。大面積化の観点からは、連続的に付与できる方法であることが好ましい。   The method for applying the composition 20 to the target article 10 or the mold 30 is not particularly limited, and a commonly used method can be used. For example, screen printing method, printing method such as gravure printing method, brush coating method, doctor blade method, roll coating method, etc. may be mentioned. From the viewpoint of increasing the area, it is preferable that the method can be continuously applied.

(押圧工程)
押圧工程では、対象物品10とモールド30とを組成物20を介して押圧する(図1(B))。押圧工程により、組成物20がモールド30と対象物品10の両者の表面に広がり、組成物20にモールド30の凹凸パターンが転写される。
(Pressing process)
In the pressing step, the target article 10 and the mold 30 are pressed via the composition 20 (FIG. 1 (B)). By the pressing step, the composition 20 spreads on the surface of both the mold 30 and the target article 10, and the concavo-convex pattern of the mold 30 is transferred to the composition 20.

押圧方法は特に制限されず、単純に対象物品10とモールド30とを互いに押し付ける方法、2枚の平板で挟んで押圧する方法等が挙げられる。   The pressing method is not particularly limited, and a method of simply pressing the target article 10 and the mold 30 to each other, a method of pressing by sandwiching two flat plates, and the like can be mentioned.

押圧力は100kPa〜50MPaであることが好ましく、1MPa〜10MPaであることがより好ましい。
押圧力が100kPa以上であるとモールド30の凹凸の先端まで組成物20が入り込みやすくなり、50MPa以下であるとモールド30の破損が抑えられやすい。
The pressing force is preferably 100 kPa to 50 MPa, and more preferably 1 MPa to 10 MPa.
When the pressing force is 100 kPa or more, the composition 20 can easily enter to the end of the unevenness of the mold 30, and when it is 50 MPa or less, breakage of the mold 30 can be easily suppressed.

押圧時間は、10秒〜1時間であることが好ましく、3分〜10分であることがより好ましい。
押圧時間が10秒以上であるとモールド30の凹凸の先端まで組成物20が入り込みやすくなり、1時間以下であると組成物20が過度に乾燥して流動性が悪くなるのが抑制される傾向にある。
The pressing time is preferably 10 seconds to 1 hour, and more preferably 3 minutes to 10 minutes.
If the pressing time is 10 seconds or more, the composition 20 easily enters the tips of the irregularities of the mold 30. If the pressing time is 1 hour or less, the composition 20 tends to be excessively dried to deteriorate the fluidity. It is in.

(光硬化工程)
光硬化工程では、押圧された組成物20を光硬化する(図1(C))。光硬化することで、組成物20は硬化物22となる。
光照射条件は、用いる光硬化性樹脂の種類や量、さらに光重合開始剤を用いる場合には、その光重合開始剤の種類などに応じて適宜設定することができる。
(Photo-curing process)
In the photo-curing step, the pressed composition 20 is photo-cured (FIG. 1 (C)). The composition 20 becomes a cured product 22 by photocuring.
The light irradiation conditions can be appropriately set according to the type and amount of the photocurable resin to be used, and in the case of using a photopolymerization initiator, the type of the photopolymerization initiator and the like.

照射する光としては、組成物20に含有されるセラミックス、金属及び金属化合物からなる群より選択される少なくとも1種の粒子の吸収波長と重ならない波長のものを選択する。具体的には、400nm超の波長の光を用いることが好ましく、420nm以上の波長の光を用いることが好ましい。   The light to be irradiated is selected to have a wavelength that does not overlap with the absorption wavelength of at least one particle selected from the group consisting of ceramics, metals, and metal compounds contained in the composition 20. Specifically, it is preferable to use light of a wavelength of more than 400 nm, and it is preferable to use light of a wavelength of 420 nm or more.

モールド30が照射光を透過する材質で構成されている場合には、モールド30越しに光を照射する。対象物品10が照射光を透過する材質で構成されている場合には、対象物品10越しに光を照射する。対象物品10及びモールド30の両方とも照射光を透過しない材質で構成されている場合には、モールド30を外してから光を照射する。   When the mold 30 is made of a material that transmits the irradiation light, the light is irradiated through the mold 30. When the target article 10 is made of a material that transmits the irradiation light, the light is emitted through the target article 10. When both the target article 10 and the mold 30 are made of a material that does not transmit the irradiation light, the mold 30 is removed and then the light is irradiated.

対象物品10又はモールド30越しに光を照射した場合には、光硬化工程の後で、硬化物22からモールド30を外す(図1(D))。
外したモールド30は、表面に組成物20が残っていれば、その組成物20を取り除くことで、再利用可能である。モールド30からの組成物20の除去方法は、溶媒に浸漬して、組成物20中の光硬化性樹脂を溶解させる方法などが挙げられる。溶媒に浸漬した後のモールド30は、乾燥して溶媒を除去することが好ましい。
When light is irradiated through the target article 10 or the mold 30, the mold 30 is removed from the cured product 22 after the light curing process (FIG. 1 (D)).
The removed mold 30 can be reused by removing the composition 20 if the composition 20 remains on the surface. The removal method of the composition 20 from the mold 30 includes a method of immersing in a solvent to dissolve the photocurable resin in the composition 20 and the like. The mold 30 after being immersed in a solvent is preferably dried to remove the solvent.

モールド30を外した後、次の焼結工程(図1(E))の前に、必要に応じて乾燥工程を設けてもよい。   After the mold 30 is removed, a drying step may be provided, if necessary, before the next sintering step (FIG. 1 (E)).

また、モールド30を外した後、次の焼結工程(図1(E))の前に、組成物20をさらに付与してもよい。さらに付与する際に用いる組成物20は、1回目に用いた組成物20と同じものであっても異なるものであってもよい。異なる組成物20としては、光硬化性樹脂の種類や量が異なるもの、セラミックス、金属及び金属化合物からなる群より選択される少なくとも1種の粒子の種類や量が異なるもの等が挙げられる。
成分が異なる組成物を用いると、様々な技術分野の成形物の製造への応用が可能となり、例えば、SOFCにおけるセラミック電解質と電極との積層物、SOFCのコンポジット電極(例えば、GDCとLSCとを含む電極)等、様々な技術分野の成形物を作製することができる。
Further, after the mold 30 is removed, the composition 20 may be further applied before the next sintering step (FIG. 1 (E)). Furthermore, the composition 20 used at the time of application may be the same as or different from the composition 20 used at the first time. Examples of the different compositions 20 include those having different types and amounts of photocurable resins, and those having different types and amounts of at least one particle selected from the group consisting of ceramics, metals and metal compounds.
The use of compositions with different components enables application to the production of moldings of various technical fields, for example, a laminate of a ceramic electrolyte and an electrode in SOFC, a composite electrode of SOFC (for example, GDC and LSC) Molded articles in various technical fields such as electrodes) can be produced.

さらに付与する組成物20の付与位置を、硬化物22の上とすれば、積層体の硬化物を得ることができる。
また、さらに付与する組成物20の付与位置を、先に形成した硬化物22の領域とは別の領域とすれば、2つ以上の組成物20によるパターンを形成することができる。例えば、成分の異なる組成物を用いれば、1つの面上に成分が異なるパターンを形成することができる。
Furthermore, when the application position of the composition 20 to be applied is on the cured product 22, a cured product of the laminate can be obtained.
Further, when the application position of the composition 20 to be further applied is a region different from the region of the cured product 22 previously formed, a pattern of two or more compositions 20 can be formed. For example, if different compositions of components are used, it is possible to form different patterns of components on one surface.

そして、2つ以上の組成物を用いる場合において、従来の方法では、組成物を付与した都度で焼結を行う焼結を行う必要があるが、本発明の方法によれば、一括して焼結して成形物を得ることができるため、安価に高スループットで作製することが可能となる。   And when using two or more compositions, in the conventional method, it is necessary to perform sintering which sinters every time it applies a composition, but according to the method of the present invention, it bakes collectively. As it is possible to obtain a molded product, it is possible to produce it at low cost and with high throughput.

また、本発明の方法では、一括焼結で作製できるため、組成物を付与した都度で焼結を行う従来の方法に比べて、焼結炉から取り出す工程数が少なくなり、成形物の割れの発生を抑えることができる。したがって、例えば、本発明の方法によれば、積層構造の成形物における各層を薄くできるため、大変形可能なピエゾアクチュエータが作製可能である。   In addition, since the method of the present invention can be prepared by batch sintering, the number of steps taken out from the sintering furnace is reduced as compared with the conventional method in which sintering is performed each time the composition is applied. The occurrence can be suppressed. Therefore, for example, according to the method of the present invention, since each layer in a molded article having a laminated structure can be thinned, a highly deformable piezoelectric actuator can be manufactured.

(焼結工程)
焼結工程では、硬化した組成物20(硬化物22)を焼結する(図1(E))。焼結には、電気炉40等を用いることができる。
焼結温度及び焼結時間(最高温度での保持時間)は、用いるセラミックス、金属及び金属酸化物の粒子の種類によって適宜設定する。例えば、GDC粒子においては、得られる成形物100の強度の観点から、1100℃以上〜1700℃であることが好ましく、1400℃〜1550℃であることがより好ましい。
焼結時間は、例えば、60分〜5時間であってもよく、120分〜3時間であってもよい。
(Sintering process)
In the sintering step, the cured composition 20 (cured product 22) is sintered (FIG. 1 (E)). An electric furnace 40 etc. can be used for sintering.
The sintering temperature and the sintering time (holding time at the maximum temperature) are appropriately set according to the type of particles of the ceramic, metal and metal oxide to be used. For example, in the case of GDC particles, the temperature is preferably 1100 ° C. or more to 1700 ° C., and more preferably 1400 ° C. to 1550 ° C. from the viewpoint of the strength of the resulting molded article 100.
The sintering time may be, for example, 60 minutes to 5 hours, or 120 minutes to 3 hours.

焼結工程の雰囲気条件は、光硬化性樹脂等が燃焼して消失する条件であれば特に制限されない。コスト面からは、常圧の空気中で焼結することが好ましいが、熱間等方圧加圧法(HIP)などのガス圧力中で焼結でもよい。   The atmosphere conditions in the sintering step are not particularly limited as long as the photocurable resin and the like burn and disappear. Sintering in air at normal pressure is preferable in terms of cost, but sintering may be performed in gas pressure such as hot isostatic pressing (HIP).

本発明の製造方法によれば、対象物品10の表面に微細な凹凸形状を形成可能である。例えば、凹部又は凸部の直径を50μm以下とすることができ、サブミクロンオーダ(100〜999nm)とすることもでき、ナノオーダ(1〜99nm)とすることも可能である。
また、凹部又は凸部の直径に対する深さ又は高さの比(アスペクト比)を2以上とすることができる。
凹部及び凸部の直径、並びにアスペクト比は、電子顕微鏡にて測定することができる。
According to the manufacturing method of the present invention, it is possible to form a fine uneven shape on the surface of the target article 10. For example, the diameter of the concave or convex portion can be 50 μm or less, can be submicron order (100 to 999 nm), or can be nanoorder (1 to 99 nm).
Further, the ratio (aspect ratio) of the depth or height to the diameter of the recess or the protrusion can be 2 or more.
The diameters of the recesses and protrusions and the aspect ratio can be measured with an electron microscope.

<成形物>
成形物は、表面の少なくとも一部に、セラミックス、金属及び金属化合物からなる群より選択される少なくとも1種で構成される凹部及び凸部の少なくとも一方を有する。上記の製造方法によれば、対象物品10の表面に微細な凹凸形状を形成可能であるため、前記凹部又は凸部の直径に対する深さ又は高さの比(アスペクト比)を2以上とすることが可能である。また、凹部又は凸部の直径を50μm以下とすることができ、サブミクロンオーダ(100〜999nm)とすることもでき、ナノオーダ(1〜99nm)とすることも可能である。
<Molded item>
The molded product has, on at least a part of the surface, at least one of a recess and a protrusion formed of at least one selected from the group consisting of ceramics, metals and metal compounds. According to the above manufacturing method, since it is possible to form a fine uneven shape on the surface of the target article 10, the ratio (aspect ratio) of the depth or height to the diameter of the recess or the protrusion is 2 or more. Is possible. In addition, the diameter of the recess or the protrusion can be 50 μm or less, can be submicron order (100 to 999 nm), and can be nanoorder (1 to 99 nm).

以下、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明がこれらの実施例によって限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples, but the present invention is not limited by these examples.

[実施例1]
1.樹脂成分の調製
1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(粘度:7.0mPa・s)96質量%に、IRGACURE369(BASFジャパン株式会社)4質量%を添加して混合した後、80℃の湯煎にかけ、超音波攪拌を行った。湯煎と超音波攪拌を交互に5回繰り返し行い、樹脂成分を調製した。
Example 1
1. Preparation of resin component 4% by mass of IRGACURE 369 (BASF Japan Ltd.) is added to 96% by mass of 1,6-hexanediol diacrylate (viscosity: 7.0 mPa · s) and mixed, and then hot water roasting at 80 ° C. Ultrasonic agitation was performed. The water component and ultrasonic agitation were alternately repeated 5 times to prepare a resin component.

2.樹脂成分の解像度の確認
調製した樹脂成分は、粒子を含んでいない。この樹脂成分での解像度を確認した。
直径200nmの凹部を複数有するモールドに樹脂成分を付与し、UV照射装置(パナソニック株式会社製、ランプ方式SPOT型紫外線硬化装置 Aicure UP50)を用いて、波長300nm〜450nmの光を露光量4.5J/cmで照射して硬化物を得た。硬化後モールドを外し、硬化物を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察した。
2. Confirmation of Resolution of Resin Component The prepared resin component does not contain particles. The resolution of this resin component was confirmed.
The resin component is applied to a mold having a plurality of concave portions with a diameter of 200 nm, and light of a wavelength of 300 nm to 450 nm is exposed at a dose of 4.5 J using a UV irradiation device (Lamp system SPOT type ultraviolet curing device manufactured by Panasonic Corporation, Aicure UP 50). Irradiated at / cm 2 to obtain a cured product. After curing, the mold was removed and the cured product was observed with a scanning electron microscope (SEM).

図3及び図4の平面SEM画像に示されるように、粒子を添加しない樹脂成分のみの硬化物では、直径200nmのパターンが転写されていた。この樹脂成分は、充分な解像度を有することが分かった。   As shown in the planar SEM images of FIG. 3 and FIG. 4, in the cured product of only the resin component to which no particle is added, a pattern with a diameter of 200 nm was transferred. This resin component was found to have sufficient resolution.

3.組成物の調製
樹脂成分40質量%に、GDC粒子(平均粒子径100nm)60質量%を加え、シャーレ上でスパチュラを用いて5分程度混合し、スラリー状の組成物を得た。組成物の粘度は、70mPa・sであった。
3. Preparation of Composition 60% by mass of GDC particles (average particle diameter 100 nm) was added to 40% by mass of a resin component, and mixed for about 5 minutes using a spatula on a petri dish to obtain a slurry-like composition. The viscosity of the composition was 70 mPa · s.

4.組成物の硬化性の確認
得られた組成物に対して、波長300nm〜450nmのUVランプを用いて、組成物が硬化するかを確認した。照射時間は30秒、照度75lx、照射量2.25J/cmで露光した。
図5に示すとおり、組成物は充分硬化しており、ヘラで押し付けて触れても形状は変化せず、形状保持性に優れていた。この組成物は紫外線波長域に吸収を有するGDC粒子を含有しているが、UVランプにおいて充分硬化することが分かった。
4. Confirmation of Curability of Composition With respect to the obtained composition, it was confirmed whether the composition was cured using a UV lamp of wavelength 300 nm to 450 nm. The irradiation time was 30 seconds, and the exposure was performed at an illuminance of 75 lx and an irradiation amount of 2.25 J / cm 2 .
As shown in FIG. 5, the composition was sufficiently cured, and the shape did not change even when pressed and touched with a spatula, and the shape retention was excellent. This composition contains GDC particles having absorption in the ultraviolet wavelength range, but was found to cure sufficiently in a UV lamp.

5.レプリカモールドの作製
表面に、直径:2μm、深さ:8μm、ピッチ間隔:2μmのピラーパターンを有するマスターモールドに白金及びフッ素化合物で離型処理を施した。離型処理されたマスターモールドにエポキシ樹脂ベースのネガ型フォトレジストSU−8 3025(商品名、日本化薬株式会社製)を付与した。そして、UV照射装置(パナソニック株式会社製、ランプ方式SPOT型紫外線硬化装置 Aicure UP50)を用いて、波長300nm〜400nmの光を露光した。露光時間は1分間、照度75lx、照射量4.5J/cmとした。その後、85℃で3分間ベークして、レプリカモールドを得た。
5. Preparation of replica mold On the surface, a master mold having a pillar pattern with a diameter of 2 μm, a depth of 8 μm, and a pitch interval of 2 μm was subjected to a release treatment with platinum and a fluorine compound. An epoxy resin-based negative photoresist SU-8 3025 (trade name, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) was applied to the release-treated master mold. And the light of wavelength 300nm-400nm was exposed using UV irradiation apparatus (The Panasonic Corporation make, lamp system SPOT type | mold ultraviolet curing device Aicure UP50). The exposure time was 1 minute, the illuminance was 75 lx, and the irradiation amount was 4.5 J / cm 2 . Then, it was baked at 85 ° C. for 3 minutes to obtain a replica mold.

6.レプリカモールドの離型処理
得られたレプリカモールドに、スパッタ装置(株式会社エリオニクス製、ESC101)を用いて白金をコーティングした。この上に、離型剤(ダイキン工業株式会社製、製品名オプツール、フッ素化合物を1質量%含有)を塗布し、85℃で2時間加熱し、その後、水で30分間リンスした。
6. Release Process of Replica Mold The obtained replica mold was coated with platinum using a sputtering apparatus (ESC 101, manufactured by Elionix Co., Ltd.). On top of this, a mold release agent (manufactured by Daikin Industries, Ltd., product name OPTOOL, containing 1% by mass of a fluorine compound) was applied, heated at 85 ° C. for 2 hours, and then rinsed with water for 30 minutes.

7.付与及び硬化
離型処理を施したレプリカモールドに、上記で調製した組成物を1滴滴下し、その上からガラス板を押圧した。この状態で、波長300nm〜450nmの光をUVランプにより照射した。照射時間は10分、照度は75lx、照射量は45J/cmとした。光照射を行った後、レプリカモールドを外した。
7. Application and curing One drop of the composition prepared above was dropped onto the replica mold subjected to release treatment, and the glass plate was pressed from above. In this state, light with a wavelength of 300 nm to 450 nm was irradiated by a UV lamp. The irradiation time was 10 minutes, the illuminance was 75 lx, and the irradiation amount was 45 J / cm 2 . After light irradiation, the replica mold was removed.

8.仮焼き
硬化後、300℃で60分間、仮焼きを行った。
8. After calcination and curing, calcination was performed at 300 ° C. for 60 minutes.

9.観察
図6及び図7に、仮焼物の平面SEM画像に示す。図6及び図7に示すとおり、直径2μmのパターンが確認された。粒子間距離は約数百nmであるため、結晶成長すれば焼結されると思われる。
9. Observation FIGS. 6 and 7 show planar SEM images of the calcined material. As shown in FIGS. 6 and 7, a pattern with a diameter of 2 μm was confirmed. Since the interparticle distance is about several hundred nm, it is believed that crystal growth will sinter.

図8は、仮焼物の断面形状をレーザ顕微鏡により測定した結果を示すグラフである。図8に示されるように、直径約2μmで高さが約6.5μmのピラーパターンが形成されていることがわかる。この結果から、SOFCの高効率化に必要とされる10μmオーダの凹凸形状が形成できることが分かった。   FIG. 8 is a graph showing the results of measuring the cross-sectional shape of the calcined material with a laser microscope. As shown in FIG. 8, it can be seen that a pillar pattern having a diameter of about 2 μm and a height of about 6.5 μm is formed. From this result, it was found that the concavo-convex shape on the order of 10 μm required to increase the efficiency of SOFC can be formed.

[実施例2]
(曲面への凹凸形状の成形)
直径:10μm、深さ:15μm、ピッチ間隔:25μmのピラーパターンを有するマスターモールドを用いた以外は、実施例1と同様の方法で、レプリカモールドを作製し、離型処理を施した。
図9に作製したレプリカモールドの平面光学顕微鏡画像を示す。図9に示すとおり、レプリカモールドには、直径10μmの凹部のパターンが形成されていた。
Example 2
(Formation of uneven shape on curved surface)
A replica mold was produced in the same manner as in Example 1 except that a master mold having a pillar pattern with a diameter of 10 μm, a depth of 15 μm, and a pitch interval of 25 μm was used, and a mold release treatment was performed.
The planar optical microscope image of the replica mold produced in FIG. 9 is shown. As shown in FIG. 9, a pattern of recesses of 10 μm in diameter was formed on the replica mold.

図10(A)に示すように、直径30mmの円筒物における外面の曲面の矢印(→)の部分に実施例1で調製した組成物を塗布し、そして作製したレプリカモールドを使ってピラーパターンを転写し、実施例1と同じ方法で硬化した。   As shown in FIG. 10 (A), the composition prepared in Example 1 was applied to the curved surface arrow (→) on the outer surface of a cylinder with a diameter of 30 mm, and a pillar pattern was formed using the prepared replica mold. Transfer and cure in the same manner as Example 1.

図10(B)は、円筒物に形成された硬化物の平面光学顕微鏡画像である。図10(B)に示すとおり、曲面に直径10μmのピラーパターンが成形されていた。   FIG. 10 (B) is a planar optical microscope image of a cured product formed on a cylinder. As shown in FIG. 10B, a pillar pattern with a diameter of 10 μm was formed on the curved surface.

硬化物を300℃で1時間仮焼きした。図11に仮焼物の平面光学顕微鏡画像を示す。300℃の仮焼き後もピラーパターンが残っていた。
この結果から、比較的曲率の大きい曲面上でも10μmオーダのパターンを形成できることが分かった。
The cured product was calcined at 300 ° C. for 1 hour. FIG. 11 shows a planar optical microscope image of the calcined material. The pillar pattern still remained after the 300 ° C. calcination.
From this result, it was found that a pattern on the order of 10 μm can be formed even on a curved surface with a relatively large curvature.

[実施例3]
(電極サンプルの作製)
直径50μm、深さ:15μm、ピッチ間隔:100μmのピラーパターンを有するマスターモールドを用いた以外は、実施例1と同様の方法で、レプリカモールドを作製し、離型処理を施した。離型処理を施したレプリカモールドに、実施例1で調製した組成物を1滴滴下し、その上からYSZ板(東ソー株式会社製、直径24mm、厚さ0.5mm)を押圧した。この状態で、レプリカモールド側から、波長300nm〜450nmの光をUVランプにより照射した。照射時間は10分、照度は75lx、照射量は45J/cmとした。光照射した後、レプリカモールドを外し、硬化物を得た。その後、300℃で60分間、仮焼きを行い、さらに電気炉を用いて焼結を実施した。図12に焼結工程の温度プロファイルを示す。1450℃からの冷却は、自然冷却とした。
[Example 3]
(Preparation of electrode sample)
A replica mold was produced in the same manner as in Example 1 except that a master mold having a pillar pattern with a diameter of 50 μm, a depth of 15 μm, and a pitch interval of 100 μm was used, and a mold release treatment was performed. One drop of the composition prepared in Example 1 was dropped onto the replica mold subjected to the release treatment, and the YSZ plate (manufactured by Tosoh Corp., diameter 24 mm, thickness 0.5 mm) was pressed thereon. In this state, light with a wavelength of 300 nm to 450 nm was irradiated by a UV lamp from the replica mold side. The irradiation time was 10 minutes, the illuminance was 75 lx, and the irradiation amount was 45 J / cm 2 . After light irradiation, the replica mold was removed to obtain a cured product. Thereafter, calcination was performed at 300 ° C. for 60 minutes, and sintering was performed using an electric furnace. FIG. 12 shows the temperature profile of the sintering process. Cooling from 1450 ° C. was natural cooling.

図13に、得られた焼結物の外観写真を示し、図14にその平面レーザ顕微鏡画像を示す。パターン成型部分が焼結され、YSZ板と一体化していた。
図15は、焼結物の断面形状をレーザ顕微鏡により測定した結果を示すグラフである。
パターンの高さは約11μm、直径50μmであった。焼結によるパターンの大きな収縮は確認されず、良好な形状が得られた。
FIG. 13 shows an appearance photograph of the obtained sintered product, and FIG. 14 shows its plane laser microscope image. The patterned part was sintered and integrated with the YSZ plate.
FIG. 15 is a graph showing the results of measuring the cross-sectional shape of the sinter with a laser microscope.
The height of the pattern was about 11 μm and the diameter was 50 μm. A large shrinkage of the pattern due to sintering was not confirmed, and a good shape was obtained.

図16〜図18は、図14を拡大した平面SEM画像である。図17の画像により、GDC粒子の結晶成長の様子が確認できる。図18では、成長した結晶同士がくっつきあっている様子が確認できる。この結果から、用いた光硬化性樹脂はバインダとして作用し、かつ焼結工程においてGDC粒子の結晶成長を阻害しないことがわかる。   16 to 18 are planar SEM images in which FIG. 14 is enlarged. The image of FIG. 17 can confirm the crystal growth of GDC particles. In FIG. 18, it can be confirmed that the grown crystals are sticking to each other. From this result, it is understood that the photocurable resin used acts as a binder and does not inhibit the crystal growth of GDC particles in the sintering step.

再現性を確認するため、実施例3の方法でもう一つサンプルを作製し、そのサンプルをSEMで観察したところ、このサンプルでも焼結し、多孔質になっていた。拡大SEM画像から結晶の様子を確認したところ、上記のサンプルと同様であり、再現性が高いことがわかった。   In order to confirm the reproducibility, another sample was prepared by the method of Example 3, and when the sample was observed by SEM, this sample was also sintered and became porous. When the appearance of crystals was confirmed from the enlarged SEM image, it was found to be similar to the above sample and to be highly reproducible.

[実施例4]
直径:10μm、深さ:15μm、ピッチ間隔:約25μmのピラーパターンを有するマスターモールドを用いた以外は、実施例3と同様の方法で、焼結物を作製した。
図19に、得られた焼結物の平面レーザ顕微鏡画像を示す。図19の画像に示すとおり、直径10μmのピラーパターンでも、YSZ板と一体化したピラーパターンが形成されていた。
Example 4
A sinter was produced in the same manner as in Example 3 except that a master mold having a pillar pattern with a diameter of 10 μm, a depth of 15 μm and a pitch of about 25 μm was used.
FIG. 19 shows a planar laser microscope image of the obtained sinter. As shown in the image of FIG. 19, even in the pillar pattern having a diameter of 10 μm, a pillar pattern integrated with the YSZ plate was formed.

図20は、焼結物の断面形状をレーザ顕微鏡により測定した結果を示すグラフである。高さ約4μm〜8μm、直径13μm(根元部分)のパターンが形成されていた。このサンプルも多孔質になっていることから、表面積が著しく拡大している。   FIG. 20 is a graph showing the results of measuring the cross-sectional shape of the sinter with a laser microscope. A pattern having a height of about 4 μm to 8 μm and a diameter of 13 μm (root portion) was formed. Since this sample is also porous, the surface area is significantly expanded.

図21に、得られた焼結物の平面SEM画像を示す。図21に示すとおり、成型部がGDCの結晶となっている様子がはっきり見え、焼結されたパターンの再現性が高いことがわかる。
図22は、図21を拡大した平面SEM画像である。図23は、斜視SEM画像である。図24は図23をさらに拡大した斜視SEM画像である。図24の画像により、内部まで焼結し、結晶成長していることがわかる。
FIG. 21 shows a planar SEM image of the obtained sintered product. As shown in FIG. 21, it can be clearly seen that the molded part is a GDC crystal, and the reproducibility of the sintered pattern is high.
FIG. 22 is a planar SEM image obtained by enlarging FIG. FIG. 23 is a perspective SEM image. FIG. 24 is a perspective SEM image obtained by further enlarging FIG. From the image of FIG. 24, it can be seen that the inside is sintered and the crystal is grown.

[実施例5]
(電極サンプルの作製2)
まず、実施例3と同様の方法で、表面にパターンを有する硬化物(1)(以下、GDCパターン層ともいう)をYSZ板上に作製した。
そして、LSCF粒子60質量%と、実施例1で調製した樹脂成分40質量%を混合して、スラリー状の組成物を得た。
得られた組成物をGDCパターン層上に1滴滴下し、PETフィルムで押圧した後、UV照射装置(パナソニック株式会社製、ランプ方式SPOT型紫外線硬化装置 Aicure UP50)を用いて、波長300nm〜450nmの光を露光量45J/cmで照射した。これにより、GDCパターン層の上に、さらにLSCF粒子を含有する層状の硬化物(2)(以下、LSCF層ともいう)が形成された積層体が得られた。
[Example 5]
(Preparation of electrode sample 2)
First, in the same manner as in Example 3, a cured product (1) (hereinafter also referred to as a GDC pattern layer) having a pattern on its surface was produced on a YSZ plate.
Then, 60 mass% of LSCF particles and 40 mass% of the resin component prepared in Example 1 were mixed to obtain a slurry composition.
One drop of the composition obtained is dropped on the GDC pattern layer and pressed with a PET film, and then a wavelength of 300 nm to 450 nm is obtained using a UV irradiation device (Lamp system SPOT type UV curing device Aicure UP50 manufactured by Panasonic Corporation). Was irradiated at an exposure dose of 45 J / cm 2 . Thereby, a layered product in which a layered cured product (2) (hereinafter also referred to as an LSCF layer) containing LSCF particles was formed on the GDC pattern layer was obtained.

図25は、得られた積層体において、LSCF層の一部を除去し、さらにその下のGDCパターン層の一部も除去して、各層を露出させたときの平面光学顕微鏡画像である。また、図26は、観察のしやすさのため、YSZ板を剥離して観察したときの断面光学顕微鏡画像である。図27は、図25及び図26の観察方向を説明する図である。
図25及び図26に示すとおり、GDCパターン層の上にLSCF層が成形されていた。
FIG. 25 is a planar optical microscope image of the obtained laminate, in which a part of the LSCF layer is removed and a part of the GDC pattern layer therebelow is also removed to expose each layer. Moreover, FIG. 26 is a cross-sectional optical microscope image when the YSZ plate is peeled and observed for ease of observation. FIG. 27 is a view for explaining the observation direction of FIGS. 25 and 26. FIG.
As shown in FIGS. 25 and 26, the LSCF layer was formed on the GDC pattern layer.

硬化物を300℃で1時間仮焼きした。図28に仮焼物の断面光学顕微鏡画像を示す。300℃の仮焼き後もピラーパターンが残っていた。この結果から、SOFCの電解質とパターンを有する電極とが積層されてなる成形物を、一括焼結で作製できることがわかった。   The cured product was calcined at 300 ° C. for 1 hour. FIG. 28 shows a cross-sectional optical microscope image of the calcined material. The pillar pattern still remained after the 300 ° C. calcination. From this result, it was found that a molded product in which an electrolyte of SOFC and an electrode having a pattern are laminated can be manufactured by batch sintering.

[参考例1]
実施例5において、硬化物(2)に用いたLSCF粒子をセラミックス粒子に代えることで、セラミックの電解質とパターンを有する電極とが積層されてなる成形物を、一括焼結で作製することができる。
[Reference Example 1]
In Example 5, by replacing the LSCF particles used for the cured product (2) with ceramic particles, it is possible to produce a formed product in which a ceramic electrolyte and an electrode having a pattern are laminated by batch sintering. .

10 対象物品
20 組成物
30 モールド
40 電気炉
100 成形物
10 target articles 20 compositions 30 molds 40 electric furnace 100 moldings

Claims (20)

対象物品の表面の少なくとも一部に、セラミックス、金属及び金属化合物からなる群より選択される少なくとも1種で構成される凹部及び凸部の少なくとも一方を有する成形物の製造方法であり、
光硬化性樹脂と、セラミックス、金属及び金属化合物からなる群より選択される少なくとも1種の粒子と、を含有する組成物を、前記対象物品又は凹部及び凸部の少なくとも一方を表面に有するモールドに付与する工程と、
前記対象物品と前記モールドとを前記組成物を介して押圧する工程と、
押圧された前記組成物を光硬化する工程と、
光硬化した前記組成物を焼結する工程と、
を有する、成形物の製造方法。
A method for producing a molded article having at least one of a concave portion and a convex portion composed of at least one selected from the group consisting of ceramics, metals and metal compounds on at least a part of the surface of a target article,
A mold containing a photocurable resin and at least one particle selected from the group consisting of a ceramic, a metal and a metal compound on the surface of at least one of the target article or the concave and convex portions on a surface thereof The step of applying
Pressing the target article and the mold through the composition;
Photocuring the pressed composition;
Sintering the photocured composition;
A method for producing a molded article, comprising:
前記粒子は、ガドリニウムドープセリア(GDC)、セリア、サマリウムドープセリア(SDC)、イットリア安定化ジルコニア(YSZ)、スカンジア安定化ジルコニア(ScSZ)、ジルコニア、ランタンストロンチウムコバルトフェライト(LSCF)、ランタンストロンチウムコバルタイト(LSC)、サマリウムストロンチウムコバルタイト(SSC)、ランタンストロンチウムマンガナイト(LSM)、ランタンストロンチウムコバルトマンガナイト(LSCM)、マンガンコバルトスピネルオキサイド(MCO)、ランタンストロンチウムクロマイト(LSCr)、ガリウムナイトライド、シリコンカーバイド、タングステンカーバイド、アルミナ、チタニア、及びランタンガレート(LaGaO)からなる群より選択される少なくとも1種を含む、請求項1に記載の成形物の製造方法。 The particles may be gadolinium-doped ceria (GDC), ceria, samarium-doped ceria (SDC), yttria stabilized zirconia (YSZ), scandia stabilized zirconia (ScSZ), zirconia, lanthanum strontium cobalt ferrite (LSCF), lanthanum strontium cobaltite (LSC), samarium strontium cobaltite (SSC), lanthanum strontium manganite (LSM), lanthanum strontium cobalt manganite (LSCM), manganese cobalt spinel oxide (MCO), lanthanum strontium chromite (LSCr), gallium nitride, silicon carbide , tungsten carbide, alumina, titania, and selection than the group consisting of lanthanum gallate (LaGaO 3) That comprises at least one method for producing a molded article according to claim 1. 前記組成物が光重合開始剤をさらに含有する、請求項1又は請求項2に記載の成形物の製造方法。   The manufacturing method of the molded object of Claim 1 or Claim 2 in which the said composition further contains a photoinitiator. 前記光重合開始剤の吸収波長が、前記組成物に含有される前記粒子の吸収波長と重ならないように、前記光重合開始剤が選択される、請求項3に記載の成形物の製造方法。   The method for producing a molding according to claim 3, wherein the photopolymerization initiator is selected such that the absorption wavelength of the photopolymerization initiator does not overlap with the absorption wavelength of the particles contained in the composition. 前記光重合開始剤が、炭素原子、酸素原子及び水素原子からなるラジカル重合開始剤、並びに炭素原子、窒素原子、酸素原子及び水素原子からなるラジカル重合開始剤の少なくとも1種である、請求項3又は請求項4に記載の成形物の製造方法。   The photopolymerization initiator is at least one of a radical polymerization initiator consisting of a carbon atom, an oxygen atom and a hydrogen atom, and a radical polymerization initiator consisting of a carbon atom, a nitrogen atom, an oxygen atom and a hydrogen atom. Or the manufacturing method of the molded object of Claim 4. 前記ラジカル重合開始剤が、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1、2−(ジメチルアミノ)−2−[(4−メチルフェニル)メチル]−1−[4−(4−モルホリニル)フェニル]−1−ブタノン、2−ヒドロキシ−1−{4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−ベンジル]フェニル}−2−メチル−プロパン−1−オン、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、フェニルグリオキシリックアシッドメチルエステル、アセトフェノン、p−アニシル、ベンジル、ベンゾイン及びベンゾフェノンからなる群より選択される少なくとも1種を含む、請求項5に記載の成形物の製造方法。   The radical polymerization initiator is 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butane-1,2- (dimethylamino) -2-[(4-methylphenyl) methyl] -1 -[4- (4-morpholinyl) phenyl] -1-butanone, 2-hydroxy-1- {4- [4- (2-hydroxy-2-methyl-propionyl) -benzyl] phenyl} -2-methyl-propane -1-one, 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethan-1-one, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one, 1- [4- (2-hydroxyethoxy) -phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one, phenylglyoxylic acid methyl ester Ether, acetophenone, p- anisyl, benzyl, comprises at least one member selected from the group consisting of benzoin and benzophenone method for producing a molded article according to claim 5. 前記光硬化性樹脂が、炭素原子、酸素原子及び水素原子からなる光硬化性樹脂、及び炭素原子、窒素原子、酸素原子及び水素原子からなる光硬化性樹脂の少なくとも1種である、請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の成形物の製造方法。   The photocurable resin is at least one of a photocurable resin composed of a carbon atom, an oxygen atom and a hydrogen atom, and a photocurable resin composed of a carbon atom, a nitrogen atom, an oxygen atom and a hydrogen atom. The manufacturing method of the molded object of any one of-Claim 6. 前記光硬化性樹脂が、(メタ)アクリル樹脂及びエポキシ樹脂の少なくとも一方を含む、請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の成形物の製造方法。   The manufacturing method of the molded object of any one of Claims 1-7 in which the said photocurable resin contains at least one of a (meth) acrylic resin and an epoxy resin. 前記光硬化性樹脂が、下記一般式(1)で表される化合物を含む、請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の成形物の製造方法。

〔式(1)中、Rは、水素原子又はメチル基を表し、Xは2価の炭化水素基、又は(ポリ)アルキレンオキシ基を含む2価の基を表す。〕
The manufacturing method of the molded object of any one of Claims 1-8 in which the said photocurable resin contains the compound represented by following General formula (1).

[In Formula (1), R represents a hydrogen atom or a methyl group, and X represents a divalent hydrocarbon group or a divalent group containing a (poly) alkyleneoxy group. ]
前記一般式(1)において、Xが2価の直鎖状炭化水素基、又は(ポリ)アルキレンオキシ基を含む2価の基である化合物を含む、請求項9に記載の成形物の製造方法。   The method for producing a molded article according to claim 9, comprising a compound in which X is a divalent linear hydrocarbon group or a divalent group containing a (poly) alkyleneoxy group in the general formula (1). . 前記光硬化性樹脂は、モノマー、オリゴマー、又はモノマーとオリゴマーの両方からなる重合性化合物を含む、請求項1〜請求項10のいずれか1項に記載の成形物の製造方法。   The method for producing a molded product according to any one of claims 1 to 10, wherein the photocurable resin contains a monomer, an oligomer, or a polymerizable compound composed of both a monomer and an oligomer. 前記光硬化性樹脂の粘度が、1.5mPa・s〜100mPa・sである、請求項1〜請求項11のいずれか1項に記載の成形物の製造方法。   The manufacturing method of the molded object of any one of Claims 1-11 whose viscosity of the said photocurable resin is 1.5 mPa * s-100 mPa * s. 前記モールドの前記凹部又は前記凸部の直径が、50μm以下である、請求項1〜請求項12のいずれか1項に記載の成形物の製造方法。   The manufacturing method of the molded object of any one of Claims 1-12 whose diameter of the said recessed part of the said mold or the said convex part is 50 micrometers or less. 前記モールドの前記凹部又は前記凸部の直径に対する深さ又は高さの比(アスペクト比)が、2以上である、請求項1〜請求項13のいずれか1項に記載の成形物の製造方法。   The manufacturing method of the molded article according to any one of claims 1 to 13, wherein a ratio (aspect ratio) of a depth or a height to a diameter of the recess or the protrusion of the mold is 2 or more. . 前記モールドは、マスターモールドから複写したレプリカモールドである、請求項1〜請求項14のいずれか1項に記載の成形物の製造方法。   The method for producing a molded product according to any one of claims 1 to 14, wherein the mold is a replica mold copied from a master mold. 前記対象物品が、燃料電池の電極若しくは電解質、キャパシタの誘電体若しくは電極、超電導磁石、超電導電極、摩擦摺動面、工具、アクチュエータ、センサ、又は触媒である、請求項1〜請求項15のいずれか1項に記載の成形物の製造方法。   The target object is any one of an electrode or an electrolyte of a fuel cell, a dielectric or an electrode of a capacitor, a superconducting magnet, a superconducting electrode, a friction sliding surface, a tool, an actuator, a sensor, or a catalyst. The manufacturing method of the molding of any one of-. 前記組成物とは、成分が異なる組成物をさらに用いる、請求項1〜請求項16のいずれか1項に記載の成形物の製造方法。   The method for producing a molded article according to any one of claims 1 to 16, wherein a composition different from the component is further used as the composition. 前記成分が異なる組成物は、前記組成物とは、セラミックス、金属及び金属化合物からなる群より選択される少なくとも1種の粒子の種類が異なる、請求項17に記載の成形物の製造方法。   The method for producing a formed article according to claim 17, wherein the composition having different components differs from the composition in type of at least one particle selected from the group consisting of ceramics, metals and metal compounds. 前記光硬化する工程で得られた第一の硬化物の上、及び前記第一の硬化物が形成された領域とは別の領域の少なくとも一方に、前記成分が異なる組成物を付与し、光硬化して第二の硬化物を得た後、
前記第一の硬化物と前記第二の硬化物とを一括して焼結する、請求項17又は請求項18に記載の成形物の製造方法。
Applying a composition different in the component to at least one of the first cured product obtained in the photocuring step and a region different from the region where the first cured product is formed; After curing to obtain a second cured product,
The manufacturing method of the molded object of Claim 17 or Claim 18 which sinters the said 1st hardened | cured material and the said 2nd hardened | cured material collectively.
表面の少なくとも一部に、セラミックス、金属及び金属化合物からなる群より選択される少なくとも1種で構成される凹部及び凸部の少なくとも一方を有し、前記凹部又は凸部の直径に対する深さ又は高さの比(アスペクト比)が、2以上である成形物。   At least a portion of the surface has at least one of a recess and a protrusion composed of at least one selected from the group consisting of ceramics, metals and metal compounds, and the depth or height relative to the diameter of the recess or protrusion A molded product having a aspect ratio (aspect ratio) of 2 or more.
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