JP2581116B2 - Manufacturing method of resin mold with fine irregularities - Google Patents

Manufacturing method of resin mold with fine irregularities

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  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プラスチックス平面レンズ、レコード盤、
コンパクトディスク、光ディスクなどの表面に微細な機
能性の凹凸を有するプラスチック成形品を成形するため
の簡便な樹脂型(=スタンパー)の製造法に関するもの
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a plastics flat lens, a vinyl record,
The present invention relates to a method for manufacturing a simple resin mold (= stamper) for molding a plastic molded product having fine functional irregularities on the surface of a compact disk, an optical disk, or the like.

〔従来の技術およびその問題点〕[Conventional technology and its problems]

従来、平面上に微細な機能性の凹凸を有するプラスチ
ック製品は、通常、所望の凹凸を金属表面に機械加工、
化学的加工などの方法により形成した金属製の型を用
い、これを通常の金型に装着して形成される。例えば、
コンパクトディスクは、平滑なガラス基板にホトレジス
トを所望の厚みに均一に塗布し、これにレーザー光で所
望パターンを焼き付けし、現像した後、この表面に硬質
ニッケルメッキを施す方法により製造される。
Conventionally, plastic products having fine functional irregularities on a plane are usually machined with desired irregularities on a metal surface,
It is formed by using a metal mold formed by a method such as chemical processing and mounting it in a normal mold. For example,
The compact disk is manufactured by uniformly applying a photoresist to a desired thickness on a smooth glass substrate, baking a desired pattern by a laser beam, developing the developed pattern, and then applying a hard nickel plating to the surface.

しかしながら、精密な凹凸をもった金属型を製造する
ことは一般に特別の設備を必要とし高価で金属型昨日数
も長いものである等の問題点があり、より簡便にこのよ
うな型を製造する方法の開発が望まれていた。
However, manufacturing a metal mold having precise irregularities generally requires special equipment, and has problems such as being expensive and having a long number of metal molds yesterday, and a method for manufacturing such a mold more easily. The development of was desired.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明者は、この問題点の解決について鋭意検討をし
た結果、耐熱性を有し、かつ、微細な機能性の凹凸を忠
実にトレースすることの可能な熱硬化性樹脂組成物を選
択し、この熱硬化性樹脂組成物の弱点を金属板との複合
により解決する方法を見出し、本発明を完成するに至っ
た。
The present inventor has conducted intensive studies on the solution of this problem, and as a result, has selected a thermosetting resin composition having heat resistance and capable of faithfully tracing fine functional irregularities, The inventors have found a method for solving the weak points of the thermosetting resin composition by combining it with a metal plate, and have completed the present invention.

すなわち、本発明は、離型性を有する平面もしくは除
去可能な物質の平面に、0.05μm乃至1mmの機能性の凹
凸模様を形成した製品マスターに、100℃以下の温度に
おいて最低粘度が1.0×102〜3.0×103センチポイズ、硬
化後のガラス転位温度が100℃以上の無溶剤の付加重合
型熱硬化性樹脂組成物を凹凸の頂点からの厚み1.0mm以
下で配置し、加熱により樹脂が流動しなくなるまで予備
硬化し、平滑平面を有する金属板を予備硬化した樹脂面
に接合し、該付加重合型熱硬化性樹脂組成物を硬化して
該金属板と一体化した後、該モデルを金属板と樹脂とか
ら除去することを特徴とする微細凹凸を有する樹脂型の
製造法であり、好ましい実施態様においては該製品マス
ターが、凹凸模様の位置基準マーク部を持ったものであ
ること、該金属板が予め所望の形に加工されたものであ
ること、金属板の樹脂面との接合側に該付加重合型熱硬
化性樹脂組成物の接着用薄層を形成してなるものである
こと、更に微細凹凸をする樹脂型の表面に無電解メッキ
により厚み40μm以下の金属層を形成することである。
That is, the present invention provides a product master in which a functional uneven pattern of 0.05 μm to 1 mm is formed on a flat surface having releasability or a flat surface of a removable substance, and has a minimum viscosity of 1.0 × 10 at a temperature of 100 ° C. or less. 2 to 3.0 × 10 3 centipoise, a non-solvent addition polymerization type thermosetting resin composition with a glass transition temperature of 100 ° C. or more after curing is placed at a thickness of 1.0 mm or less from the top of the unevenness, and the resin flows by heating. Pre-cured until no more, a metal plate having a smooth flat surface was joined to the pre-cured resin surface, and the addition polymerization type thermosetting resin composition was cured and integrated with the metal plate. A method of manufacturing a resin mold having fine irregularities characterized by being removed from a plate and a resin, and in a preferred embodiment, the product master has a position reference mark portion of an irregular pattern, Metal plate is pre-formed to desired shape A resin mold having a thin layer for adhesion of the addition-polymerization-type thermosetting resin composition on the bonding side of the metal plate with the resin surface, and a resin mold having fine irregularities To form a metal layer having a thickness of 40 μm or less on the surface of the substrate by electroless plating.

以下、本発明の構成について説明する。 Hereinafter, the configuration of the present invention will be described.

まず、本発明の樹脂型とは、通常は金型内に装着し
て、樹脂成形品に所望の表面形状を与えるために使用す
るスタンパーなどを含むものである。このような方法で
好適に製造されるプラスチック成形品、従って、その樹
脂型としては、通常1mmより小さい凹凸、特に0.5mmより
小さい100〜500μm程度の凹凸を有する平面レンズ(フ
レンネルレンズなど)、レコード板など、0.1μm程度
の凹凸を有するコンパクトディスク、光ディスクなどが
ありこれらが例示される。
First, the resin mold of the present invention usually includes a stamper or the like that is mounted in a mold and used to give a desired surface shape to a resin molded product. A plastic molded product suitably produced by such a method, and therefore, as a resin mold thereof, is usually a flat lens having irregularities of less than 1 mm, especially irregularities of about 100 to 500 μm smaller than 0.5 mm (such as a Fresnel lens), There are compact discs and optical discs having irregularities of about 0.1 μm, such as record boards, and these are exemplified.

本発明の金属板を複合した樹脂型の製造は、表面が離
型性を有するか又は除去可能な製品マスターを用い、こ
れを適宜、加熱、減圧などの制御が可能なダスト管理の
された注型用の型にセットし、これに無溶剤の液状の熱
硬化性樹脂組成物を配置し、流動しない状態まで予備硬
化した後、所望により所定形状への加工し、接着層を形
成した金属板を接合・圧着し、樹脂を硬化して、該樹脂
と金属板とを一体化した後、製品マスターを除去し、必
要に応じて後硬化(完全硬化)し、更に所望により外形
加工等を施すことにより製造するものである。
In the production of the resin mold in which the metal plate of the present invention is composited, a product master having a surface releasable or removable is used, and this is subjected to dust control, which can be appropriately controlled such as heating and decompression. Set in a mold for the mold, place the solvent-free liquid thermosetting resin composition in this, pre-cure until it does not flow, then process it into a predetermined shape if desired, and form a metal plate with an adhesive layer After bonding and pressing, the resin is cured, and the resin and the metal plate are integrated, the product master is removed, post-cured (completely cured) as necessary, and further subjected to external processing if desired. It is manufactured by this.

ここに、本発明の樹脂型の製造法に用いる使用材料は
以下の如きものである。
Here, the materials used in the method for producing the resin mold of the present invention are as follows.

(a)、製品マスター: 平面に凹凸模様を形成したものであって目的成形品そ
のもの、目的成形品から精密に型取り出来る離型性の材
料か分解除去できる材料により製造したモデル又は目的
成形品の表面形状を精密に形成した型であって、材料と
しては、100℃程度の温度まで耐えるもので、通常、充
填剤等を含まないポリオレフィン、シリコーン樹脂、ア
クリル樹脂、エポキシ樹脂などの熱可塑性、熱、光或い
は常温硬化性樹脂、金属、ガラスなどで製造してなるも
のである。例えばコンパクトディスクや光ディスク等の
場合には、平滑ガラス表面にホトレジストスピンコート
法等の方法で所定の厚みで塗布乾燥して薄層(通常、0.
1μm程度)を形成し、レーザー光で焼き付けし、現像
したものが例示される。又、平面レンズ等の場合には、
成形品そのもの或いは研磨可能な樹脂等を所望表面模様
に機械加工し、又は金属を機械的或いは化学的に加工し
て所望の表面模様を形成した型を製造したもの、又はこ
れより離型性を有する樹脂を使用して凹凸模様を転写し
てなるものが例示される。
(A), product master: a target molded product itself having a concave and convex pattern formed on a flat surface, a model or a target molded product manufactured from a release material that can be accurately molded from the target molded product or a material that can be decomposed and removed. Is a mold with a precisely formed surface shape, and as a material, it can withstand a temperature of about 100 ° C., and usually does not contain fillers and the like thermoplastics such as polyolefin, silicone resin, acrylic resin, epoxy resin, etc. It is made of heat, light or room temperature curable resin, metal, glass or the like. For example, in the case of a compact disk or an optical disk, a thin glass layer (usually having a thickness of 0.1 mm) is applied to a smooth glass surface with a predetermined thickness by a method such as a photoresist spin coating method and dried.
(Approximately 1 μm), baked with a laser beam, and developed. In the case of a flat lens, etc.,
The molded product itself or a polished resin or the like is machined into a desired surface pattern, or a metal is mechanically or chemically processed to produce a mold having a desired surface pattern, or the mold release property is improved. An example is a material obtained by transferring a concavo-convex pattern using a resin having the resin.

(b)、金属板: 表面層を形成する熱硬化性樹脂組成物は、微細な凹凸
模様は忠実に転写できるが、長距離の寸法精度や強度が
不足するので、これを補うために使用するものであり、
通常、厚み0.1mm以上の平滑平面をもった金属板が使用
される。金属としては、種々のものが使用可能である
が、寸法安定性が良好で強度が高く、使用する熱硬化性
樹脂との接着性に優れたものが好ましく、例えばニッケ
ル板、鋼板、ステンレス板、アルミニウム合金板その他
が使用され、特に所望形状に加工したものとして使用す
るのが好ましい。
(B), metal plate: The thermosetting resin composition for forming the surface layer can transfer a fine uneven pattern faithfully, but lacks dimensional accuracy and strength over long distances, and is used to compensate for this. Things,
Usually, a metal plate having a flat surface with a thickness of 0.1 mm or more is used. Various metals can be used as the metal, but those having good dimensional stability, high strength, and excellent adhesion to the thermosetting resin to be used are preferable, for example, a nickel plate, a steel plate, a stainless steel plate, An aluminum alloy plate or the like is used, and it is particularly preferable to use it after processing into a desired shape.

また、微細な凹凸を精密に転写し、かつその凹凸の平
面度、長距離間の位置精度の確保をより良好に達成する
面から金属板の樹脂との接着側面に薄い接着層を形成す
ること、又は樹脂型用の樹脂と金属板との熱膨張率の差
を緩和するために応力緩和性のある接着剤組成物層を形
成すること等は好ましい態様である。
In addition, it is necessary to precisely transfer fine irregularities and form a thin adhesive layer on the side of the metal plate that adheres to the resin from the surface that better achieves the flatness of the irregularities and the positioning accuracy over long distances. It is a preferred embodiment to form an adhesive composition layer having a stress relaxation property in order to reduce the difference in the coefficient of thermal expansion between the resin for the resin mold and the metal plate.

(c)、無溶剤、無充填の液状付加重合型熱硬化性樹脂
組成物: 100℃以下の温度において1.0×102〜3.0×103センチ
ポイズ、好ましくは5.0×102〜1.5×103センチポイズの
範囲であり、硬化後のガラス転位温度が100℃以上、好
ましくは120℃上の無溶剤、無充填剤の付加重合型の硬
化性樹脂組成物である。具体的には、シアナイ樹脂(特
公昭41−1928、同45−11712、同44−1222、DE−1,190,1
84、UPS−4,578,439等)、シアン酸エステル−エポキシ
樹脂(特公昭46−41112等)、シアン酸エステル−マレ
イミド樹脂、シアン酸エステル−マレイミド−エポキシ
樹脂(特公昭54−30440、同52−31279、USP−4,110,364
等)のシアン酸エステル系樹脂;ビスフェノールF型エ
ポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、脂環式
エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、キシリレン
ジアミンから誘導されるエポキシ樹脂、ジアミノジフェ
ニルメタンから誘導されるエポキシ樹脂、その他の多官
能性エポキシ化合物を使用してなる多官能エポ樹脂;多
官能性マレイミド化合物とエポキシ化合物やイソシアネ
ート化合物等とを主成分とする変性マレイミド樹脂;イ
ソシアネート化合物とエポキシ化合物とを主成分とする
イソシアネート−オキサゾリドン樹脂(特開昭55−7541
8号等)などが好ましいものとして挙げられ、その他と
して変性1,2−ポリブタジエン樹脂、ジアリルフタレー
ト樹脂、シリコーン樹脂などが例示され、特にシアン酸
エステル系樹脂が好適なものとして挙げられる。
(C) Solvent-free, unfilled liquid addition-polymerizable thermosetting resin composition: 1.0 × 10 2 to 3.0 × 10 3 centipoise, preferably 5.0 × 10 2 to 1.5 × 10 3 centipoise at a temperature of 100 ° C. or less. And a glass transition temperature after curing of 100 ° C. or higher, preferably 120 ° C., and a solvent-free, filler-free addition-polymerizable curable resin composition. Specifically, cyanai resins (Japanese Patent Publication Nos. 41-1928, 45-11712, 44-2222, DE-1,190,1
84, UPS-4,578,439, etc.), cyanate-epoxy resin (JP-B-46-11112, etc.), cyanate-ester-maleimide resin, cyanate-ester-maleimide-epoxy resin (JP-B-54-30440, JP-B-52-31279, USP-4,110,364
Etc.) cyanate ester resins; bisphenol F type epoxy resin, bisphenol A type epoxy resin, alicyclic epoxy resin, novolak type epoxy resin, epoxy resin derived from xylylenediamine, epoxy resin derived from diaminodiphenylmethane , Polyfunctional epoxy resins using other polyfunctional epoxy compounds; modified maleimide resins containing polyfunctional maleimide compounds and epoxy compounds and isocyanate compounds as main components; isocyanate compounds and epoxy compounds as main components Isocyanate-oxazolidone resin (JP-A-55-7541)
No. 8, etc.), and modified 1,2-polybutadiene resin, diallyl phthalate resin, silicone resin and the like are exemplified. In particular, a cyanate ester-based resin is exemplified.

また、無溶剤で低粘度であることが必要であるのでこ
れらの樹脂に硬化性のモノマーもしくはプレポリマーを
配合して、更に硬化触媒を配合して使用できるものであ
る。
Further, since it is necessary that the resin has no solvent and low viscosity, a curable monomer or a prepolymer may be blended with these resins, and further a curing catalyst may be blended for use.

硬化性のモノマーとしては、多官能性(メタ)アクリ
レート、アルキル(メタ)アクリレート、トリアクリロ
キシイソシアヌレート、トリアクリロキシシアヌレー
ト、エホキシ(メタ)アクリレートなどの多官能性(メ
タ)アクリレート類;ジアリルフタレート、ジビニルベ
ンゼン、トリアルケニルイソシアヌレートなどの多官能
性アリル化合物類;ジシクロペンタジエン、シクロペン
タジエン及びそのプレポリマー;スチレン、ビニルトル
エンなどの芳香族ビニル化合物;単官能性エポキシ化合
物などが例示される。
Examples of the curable monomer include polyfunctional (meth) acrylates such as polyfunctional (meth) acrylate, alkyl (meth) acrylate, triacryloxy isocyanurate, triacryloxy cyanurate, and ethoxy (meth) acrylate; diallyl Examples include polyfunctional allyl compounds such as phthalate, divinylbenzene, and trialkenyl isocyanurate; dicyclopentadiene, cyclopentadiene and prepolymers thereof; aromatic vinyl compounds such as styrene and vinyltoluene; and monofunctional epoxy compounds. .

また、触媒としては、それぞれの樹脂、樹脂組成物に
公知のもが例示され、有機過酸化物、アゾ化合物、イミ
ダゾールおよびそのカルボン酸もしくはカルボン酸無水
物の付加体、第三級アミン、フェノール、有機酸金属
塩、有機酸金属塩とフェノールやビスフェノールの付加
体、無機金属塩類、金属キレート化合物、有機錫化合
物、酸無水物など種々の化合物が例示され、特に本発明
の好ましいシアン酸エステル系組成物の場合には、有機
酸化物、有機金属塩、金属キレート化合物、有機錫化合
物などが好適なものである。
Examples of the catalyst include those known for each resin and resin composition, and include organic peroxides, azo compounds, imidazole and adducts of carboxylic acids or carboxylic anhydrides, tertiary amines, phenols, and the like. Various compounds such as an organic acid metal salt, an adduct of an organic acid metal salt and phenol or bisphenol, an inorganic metal salt, a metal chelate compound, an organic tin compound, and an acid anhydride are exemplified. Particularly, a preferred cyanate ester-based composition of the present invention. In the case of a product, an organic oxide, an organic metal salt, a metal chelate compound, an organic tin compound and the like are preferable.

上記の(a)、(b)及び(c)を主要な要素として
用い本発明の樹脂型(スタンパー)の製造を行う。この
製造例をコンパクトディスク射出成形用のスタンパーを
作成する方法の場合の一例によって説明すれば、 (1)、注型用モデルのセット: 加熱、減圧などの制御が可能なダスト管理のされた注
型用の型に水平にホトレジストパターンを平滑ガラス板
上に形成したモデルをセットする。
Using the above (a), (b) and (c) as main elements, the resin mold (stamper) of the present invention is manufactured. This manufacturing example will be described with reference to an example of a method of producing a stamper for compact disk injection molding. (1), a set of casting models: a note with dust management capable of controlling heating, decompression, etc. A model in which a photoresist pattern is formed horizontally on a smooth glass plate is set in a mold for a mold.

(2)、付加重合型熱硬化性樹脂の配置: 該モデルに別に準備した本発明の無溶剤・無充填の低
粘度付加重合型熱硬化性樹脂組成物液を通常100℃以下
の温度で加熱下に薄く(1〜100μm)塗布し、系内を
減圧とし、適宜超音波振動その他の方法で表面を出来る
だけ平滑とし、通常100℃以下の温度で加熱して予備硬
化する。
(2) Arrangement of addition-polymerization-type thermosetting resin: The solvent-free and unfilled low-viscosity addition-polymerization-type thermosetting resin composition liquid of the present invention separately prepared for the model is usually heated at a temperature of 100 ° C. or lower. It is applied thinly (1 to 100 μm) below, the inside of the system is depressurized, the surface is made as smooth as possible by appropriate ultrasonic vibration or other methods, and is usually pre-cured by heating at a temperature of 100 ° C. or less.

(3)、金属板の準備。(3) Preparation of a metal plate.

所望の厚みの寸法安定性に優れた高強度の平滑表面を
有する金属板を所望形状に切削加工し、これにダスト管
理された環境下で接着剤を出来るだけ薄く(1〜100μ
m程度)塗布し、適宜減圧下に超音波振動等その他の方
法で表面を出来るだけ平滑とし、通常100℃以下の温度
で予備硬化する。
A metal plate having a high-strength smooth surface with excellent dimensional stability of a desired thickness is cut into a desired shape, and the adhesive is thinned as thinly as possible under a dust-controlled environment (1 to 100 μm).
m) is applied, and the surface is made as smooth as possible by other methods such as ultrasonic vibration under reduced pressure as appropriate.

(4)、金属板の接合、硬化: 上記(2)で準備した注型用の型内のモデル樹脂の上
に、上記(3)で準備した金属板を水平に保持して位置
合わせして重ね、かつ位置づれを生じないように保持し
た状態として、注型用の型内を減圧にし、加熱し、かつ
金属板を低圧(約1kg/cm2程度)で押しつけつつ、樹脂
をゲル化させ、更に温度を上げて硬化させる。
(4) Bonding and curing of the metal plate: The metal plate prepared in (3) above is horizontally held and aligned on the model resin in the casting mold prepared in (2) above. superposed, and a state where the held so as not to cause positional Families, the inside of the mold for casting the vacuum, heating, and while pressing a metal plate at low pressure (about 1 kg / cm 2), the resin was gelled And further raise the temperature to cure.

(5)、複合樹脂型の取り出し等: 注型内より、モデル及び一体化した樹脂型を取り出
し、樹脂型周辺に付着した過剰の樹脂を除去した後、ガ
ラス板を剥離する。
(5) Removal of the composite resin mold, etc .: The model and the integrated resin mold are taken out of the casting, and the excess resin adhering around the resin mold is removed, and then the glass plate is peeled off.

この時、ホトレジストの樹脂と本樹脂型用の樹脂との
接着力が大きい場合には、得られた複合樹脂型側にホト
レジストが接着しているので、これをレジスト剥離剤で
除去する。
At this time, if the adhesive strength between the resin of the photoresist and the resin for the present resin mold is large, the photoresist is adhered to the obtained composite resin mold side, and this is removed with a resist stripping agent.

以上、本発明の樹脂型(スタンパー)の製造法の一例
を説明したが、本発明の方法は、当然に上記の方法に限
定されるものではない。
As described above, an example of the method for producing the resin mold (stamper) of the present invention has been described, but the method of the present invention is not limited to the above-described method.

〔実施例〕〔Example〕

以下、実施例により本発明を説明する。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples.

実施例1〔プラスチックレンズ〕 ステンレス製の片面にレンズ模様を形成した縦400m
m、横400mm、厚み1mm、レンズ凹凸の高さ1.0mmの金属板
をモデルとして使用した。
Example 1 [Plastic lens] 400 m long with a lens pattern formed on one side made of stainless steel
A metal plate having a width of 400 mm, a width of 1 mm, a thickness of 1 mm, and a height of lens unevenness of 1.0 mm was used as a model.

このモデルを注型用の型内にレンズ模様面を上として
水平に固定し、周囲に高さ20mmの枠を作った。
This model was fixed horizontally in a casting mold with the lens pattern surface facing up, and a 20 mm high frame was made around it.

又、アルミニウム合金製の厚み15mmの板を切削して上
記のプラスチックレンズと同じ外形とした。
A 15 mm thick plate made of an aluminum alloy was cut to have the same outer shape as the plastic lens.

一方、2,2−ビス(4−シアナトフェニル)プロパン
を160℃で3時間予備反応させて、液状のプレポリマー
とし、このプレポリマー90重量部とメタキシレンジアミ
ンより誘導される四官能性のエポキシ樹脂(商品名;テ
トラッド、三菱瓦斯化学(株)製)10重量部とを混合
し、温度75℃で700センチポイズの液状の熱硬化製樹脂
組成物(以下、樹脂1と記す)を準備した。
On the other hand, 2,2-bis (4-cyanatophenyl) propane was preliminarily reacted at 160 ° C. for 3 hours to obtain a liquid prepolymer, and 90 parts by weight of the prepolymer and a tetrafunctional derivative derived from metaxylenediamine were used. 10 parts by weight of an epoxy resin (trade name: Tetrad, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) was mixed to prepare a liquid thermosetting resin composition (hereinafter referred to as resin 1) having a temperature of 75 ° C. and 700 centipoise. .

同様に、上記と同様の液状のプレポリマー70重量部、
実質的に非晶性の熱可塑性飽和ポリエステル樹脂(商品
名:ポリエスターLP−035、日本合成化学工業(株)
製)30重量部及びオクチル酸亜鉛0.05重量部を混合し、
メチルエチルケトンに溶解混合して接着剤組成物(以
下、接着剤1と記す)を準備した。
Similarly, 70 parts by weight of the same liquid prepolymer as above,
Substantially amorphous thermoplastic saturated polyester resin (trade name: Polyester LP-035, Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.)
30 parts by weight) and 0.05 parts by weight of zinc octylate,
An adhesive composition (hereinafter referred to as adhesive 1) was prepared by dissolving and mixing in methyl ethyl ketone.

上記で準備した樹脂1を60℃に加温し、60℃に保持し
た注型用の型内のモデル表面に塗布し、系内を3mmHgに
減圧して気泡を完全に除去した後、温度を75℃として14
時間保持し、塗布した樹脂をゲル化させた。ゲル化した
樹脂層の厚みはレンズ凹凸の頂点部より約0.3mmであっ
た。
The resin 1 prepared above was heated to 60 ° C., applied to the model surface in a casting mold maintained at 60 ° C., and the pressure inside the system was reduced to 3 mmHg to completely remove air bubbles. 14 as 75 ° C
After holding for a time, the applied resin was gelled. The thickness of the gelled resin layer was about 0.3 mm from the top of the lens irregularities.

このゲル化した樹脂の上に、上記で準備したアルミニ
ウム板の片面に接着剤1を塗布し、110℃で10分間乾燥
して、接着層の厚み0.15mmの接着層付の金属板としたも
のを重ね合わせ、圧力1kg/cm2で押しつけて100℃で24時
間加熱した後、モデル(=ステンレス板)を除去し、温
度170℃で3時間加熱して樹脂を完全に硬化させた後、
周囲の余分の樹脂等を除去して樹脂型を得た。
On the gelled resin, the adhesive 1 was applied to one side of the aluminum plate prepared above and dried at 110 ° C. for 10 minutes to obtain a metal plate with an adhesive layer having a thickness of 0.15 mm. After superimposing, pressing at 1 kg / cm 2 and heating at 100 ° C. for 24 hours, removing the model (= stainless steel plate), heating at 170 ° C. for 3 hours to completely cure the resin,
A peripheral resin and the like were removed to obtain a resin mold.

上記で得た樹脂型を金型内にセットして射出成形用の
型とし、これを使用して、アクリル樹脂を樹脂温度220
℃、射出圧力72kg/cm2で射出成形し、良好なアクリル樹
脂製のプラスチックレンズ成形品を得た。
The resin mold obtained above was set in a mold to form a mold for injection molding, and using this, the acrylic resin was heated to a resin temperature of 220.
Injection molding was performed at 72 ° C. and an injection pressure of 72 kg / cm 2 to obtain a good plastic lens molded product made of an acrylic resin.

実施例2 ザブミクロンレベルの精密表面凹凸の型取りについ
て、便宜的に以下の方法によってモデルを作成し、樹脂
型を製造して評価した。
Example 2 For the molding of the surface irregularities at the submicron level, a model was conveniently prepared by the following method, and a resin mold was manufactured and evaluated.

コンパクトディスク用のスタンパーを平滑なガラス板
上に密着させ、これにホトレジスト液を塗布し、減圧に
保持して、完全に気泡等を除き、更に、ホトレジストフ
ィルムを圧着して光硬化した後、スタンパーから剥離し
層の厚み0.1mmのホトレジストフィルムを得、これをモ
デルとし、このモデルを注型用の型内の水平回転可能な
台に凹凸面を上として水平に仮接着し固定した。
A stamper for a compact disc is stuck on a smooth glass plate, a photoresist solution is applied to it, and it is kept under reduced pressure to completely remove bubbles and the like. Then, a photoresist film having a layer thickness of 0.1 mm was obtained by using a model, and this model was temporarily adhered to a horizontally rotatable table in a casting mold, with the uneven surface facing upward, and fixed.

一方、2,2−ビス(4−シアナトフェニル)プロパン
を160℃で3時間予備反応させて、液状のプレポリマー
とし、このプレポリマー80重量部とビスフェノールA型
エポキシ樹脂(商品名;エピコート871、油化シェルエ
ポキシ(株)製、エポキシ当量390〜470、粘度4〜9ポ
イズ(at,25℃))20重量部とを混合し、温度75℃で1.0
×103センチポイズの液状の熱硬化製樹脂組成物(以
下、樹脂2と記す)を準備した。
On the other hand, 2,2-bis (4-cyanatophenyl) propane was preliminarily reacted at 160 ° C. for 3 hours to obtain a liquid prepolymer, and 80 parts by weight of this prepolymer was mixed with a bisphenol A type epoxy resin (trade name: Epicoat 871). And 20 parts by weight of an epoxy equivalent of 390 to 470, a viscosity of 4 to 9 poise (at, 25 ° C.) manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.
× 10 3 centipoise thermosetting resin composition of the liquid (hereinafter referred to as Resin 2) was prepared.

また、厚み10mmのアルミニウム合金板をスタンパーと
同直径のドーナツ板に切削した後、片面を精密研磨し、
研磨面に上記の樹脂2を塗布し加熱して樹脂が流動しな
くした。
Also, after cutting a 10mm thick aluminum alloy plate into a donut plate with the same diameter as the stamper, one side is precision polished,
The resin 2 was applied to the polished surface and heated to prevent the resin from flowing.

上記で準備した樹脂2を60℃に加温し、60℃に保持し
た注型用の型内のモデル表面に滴下し台を回転させつ
つ、系内を3mmHgに減圧して気泡を完全に除去すると共
に均一に塗布した後、温度を75℃として塗布した樹脂の
流動性を無くした。樹脂層の厚みは約50μmであった。
Heat the resin 2 prepared above to 60 ° C, drop it on the model surface in the casting mold held at 60 ° C, and rotate the table while depressurizing the system to 3mmHg to completely remove bubbles. After the coating was performed uniformly, the flowability of the applied resin was eliminated by setting the temperature to 75 ° C. The thickness of the resin layer was about 50 μm.

この流動性の無くなった樹脂面上に、上記で準備した
アルミニウム合金板の研磨面に同様にして樹脂1を塗布
し、110℃で10分間乾燥して、接着層の厚み約50μmの
樹脂層付の金属板としたものを重ね合わせ、圧力1kg/cm
2で押しつけて100℃で24時間加熱した後、温度170℃で
3時間加熱して樹脂を完全に硬化させた後、周囲の余分
の樹脂等を除去し、ついで、取り出した後、ホトレジス
トを剥離剤で除去し樹脂型(スタンパー)を得た。
In the same manner as above, the resin 1 was applied on the polished surface of the aluminum alloy plate prepared above, and dried at 110 ° C. for 10 minutes. Metal plates are stacked on top of each other, and the pressure is 1kg / cm
After 24 hours of heating at 100 ° C. and pressed at 2, after heated for 3 hours at a temperature 170 ° C. to completely cure the resin, to remove excess resin around, then after removal, stripping the photoresist It was removed with an agent to obtain a resin mold (stamper).

スタンパーと樹脂型(スタンパー)とを走査型電子顕
微鏡で調べたところ、微細凹凸の複写は良好であった。
また、長距離の凹凸の寸法精度について、ホトレジスト
製のモデルとを比較したところ、寸法公差はアルミニウ
ム合金板の熱膨張率に比例した差で説明できるものであ
り長距離の寸法精度においても優れたものであることが
確認された。
When the stamper and the resin mold (stamper) were examined with a scanning electron microscope, it was found that copying of fine irregularities was good.
In addition, the dimensional accuracy of long-distance irregularities was compared with a photoresist model, and the dimensional tolerance could be explained by the difference proportional to the coefficient of thermal expansion of the aluminum alloy plate. Was confirmed.

尚、金属板として薄いものを使用する場合には用いる
樹脂層を出来るだけ薄く均一に塗布することが歪みの発
生を無くするためには必要である。
When a thin metal plate is used, it is necessary to apply the resin layer as thinly and uniformly as possible in order to eliminate the occurrence of distortion.

〔発明の作用および効果〕[Action and Effect of the Invention]

発明の詳細な説明、実施例から明瞭な如く、本発明の
方法による樹脂型は、従来の金属の切削加工研磨による
方法、金属のメッキによる方法などに比較して極めて簡
便に樹脂型(スタンパー)を製造できるものである。
As is clear from the detailed description of the present invention and the examples, the resin mold according to the method of the present invention is a resin mold (stamper) which is extremely simple compared with the conventional method of cutting and polishing metal, and the method of plating metal. Can be manufactured.

従って、金型(スタンパー)が高価なために従来は、
多量生産品の場合にしか経済的でなかったものも、経済
的に製造可能となるものであり、このことの工業的、さ
らには文化的意義は極めて大きいものである。
Therefore, because the mold (stamper) is expensive,
What was economical only in the case of mass-produced products can be economically manufactured, and this has an extremely large industrial and cultural significance.

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】離型性を有する平面もしくは除去可能な物
質の平面に、0.05μm乃至1mmの機能性の凹凸模様を形
成した製品マスターに、100℃以下の温度において最低
粘度が1.0×102〜3.0×103センチポイズ、硬化後のガラ
ス転位温度が100℃以上の無溶剤の付加重合型熱硬化性
樹脂組成物を凹凸の頂点からの厚み1.0mm以下で配置
し、加熱により樹脂が流動しなくなるまで予備硬化し、
平滑平面を有する金属板を予備硬化した樹脂面に接合
し、該付加重合型熱硬化性樹脂組成物を硬化して該金属
板と一体化した後、該モデルを金属板と樹脂とから除去
することを特徴とする微細凹凸を有する樹脂型の製造
法。
1. A product master having a functional irregularity pattern of 0.05 μm to 1 mm formed on a flat surface having releasability or a flat surface of a removable substance has a minimum viscosity of 1.0 × 10 2 at a temperature of 100 ° C. or less. ~ 3.0 × 10 3 centipoise, glass transition temperature after curing 100 ° C. or higher solvent-free addition polymerization type thermosetting resin composition is placed at a thickness of 1.0 mm or less from the top of the unevenness, and the resin flows by heating. Pre-cured until it runs out,
After joining a metal plate having a smooth flat surface to the pre-cured resin surface, curing the addition polymerization type thermosetting resin composition and integrating with the metal plate, the model is removed from the metal plate and the resin. A method for producing a resin mold having fine irregularities, characterized by the following.
【請求項2】該製品マスターが、機能性の凹凸模様の位
置基準マーク部を持ったものである特許請求の範囲第1
項記載の製造法。
2. The product master according to claim 1, wherein said product master has a position reference mark portion of a functional uneven pattern.
The production method described in the section.
【請求項3】該金属板が、予め所望の形に加工されたも
のである特許請求の範囲第2項記載の製造法。
3. The method according to claim 2, wherein said metal plate is previously processed into a desired shape.
【請求項4】該金属板が、金属板の樹脂面との接合側に
該付加重合型熱硬化性樹脂組成物の接着用薄層を形成し
てなるものである特許請求の範囲第1項記載の製造法。
4. The metal plate according to claim 1, wherein a thin layer for bonding the addition polymerization type thermosetting resin composition is formed on the side of the metal plate joined to the resin surface. Production method as described.
【請求項5】該微細凹凸を有する樹脂型の表面に無電解
メッキにより厚み40μm以下の金属層を形成する特許請
求の範囲第1項記載の製造法。
5. The method according to claim 1, wherein a metal layer having a thickness of 40 μm or less is formed on the surface of the resin mold having the fine irregularities by electroless plating.
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