JP5403371B2 - 金属製モールドの製造方法ならびに該金属製モールドを製造するための樹脂モールドおよび樹脂 - Google Patents

金属製モールドの製造方法ならびに該金属製モールドを製造するための樹脂モールドおよび樹脂 Download PDF

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Description

本発明は、ナノインプリントに用いられる金属製モールドの製造方法ならびに該製造に用いられる樹脂モールドおよび樹脂に関する。より詳しくは、グリシジル基含有樹脂および該樹脂からなるモールドならびに該モールドを用いた金属製モールドの製造方法に関する。
ナノインプリント技術とは、光ディスク制作でよく知られているエンボス技術を発展させ、その解像度をナノオーダーサイズまで高めた表面微細加工技術である。凹凸のパターンを形成したモールドを、基板上の液状ポリマー等へ押しつけ、モールドのパターンをポリマーに転写するものである。
モールドは、強度、硬度、加工性および寸法安定性等を考慮して、通常は石英およびシリコンが用いられるが、これらは破損しやすい、高価である、作製に時間がかかる等の問題点があり、これらの問題点を解決するために、上記モールドをマスターモールドとしてその上に直接金属で電解鋳造を行い、金属製のレプリカモールドを作成することが行われている。
しかしながら、このような方法によると、金属製のレプリカモールドを取り出すためには、マスターモールドが破損することがあり、費用がかかり、作業効率が低かった。また、金属製レプリカモールドは、マスターモールドが反転された形状であるため、マスターモールドと同様の形状を得るには、さらにもう一度電解鋳造を行う必要があり、またそのようにして得られる金属製モールドは、1個が限度であった。
そこで、基板上に樹脂を積層し、樹脂にマスターモールドを転写して樹脂モールドを作成した後、得られた樹脂モールド上に金属を電解鋳造行った後、樹脂モールドを溶解除去して金属製モールドを作成することが知られている(たとえば特許文献1参照)。しかしながら、樹脂モールドに用いられているアクリル樹脂は、基板であるガラスとの密着性が乏しく、電解鋳造の工程で樹脂が基板から剥離してしまい、金属製モールドが得られない。また、樹脂が収縮して寸法精度が低下しやすいという問題があった。
そこで、基板との密着性が良好な官能基を有する単量体から得られる樹脂を用いることが知られている(たとえば特許文献2および3参照)。しかしながら、これらの文献に開示されている樹脂は、硬化によって架橋構造が形成されるために、作成した金属製モールドから樹脂を除去することが困難となり、無理に剥離しようとすると、特にエッジ部分が剥離しにくく、エッジ部分が欠損した型が形成される確率が高くなり、精度の高いエッジを有する型を形成することは困難であった。
特開平9−114407号公報 特開2005−36092号公報 特開平5−47048号公報
本発明は、基板との密着性が良好であり、金属製モールドからの除去が容易な樹脂モールドを用いて、金属製モールドを製造することを課題とする。
本発明は、上記課題を解決すべく、基板との密着性を良好にする官能基であるグリシジル基を含有するビニルモノマーを一定のグリシジル基が存在するように重合して得られる樹脂を樹脂モールドに用いることにより上記課題を解決することを見出した。
すなわち、本発明は、たとえば以下の[1]〜[10]である。
[1](I)(a)エポキシ基を含有するビニルモノマーから導かれる構成単位と(b)エポキシ基を含有しないビニルモノマーから導かれる構成単位とを含有すると共に、架橋剤から導かれる構成単位を0〜10重量部含有する(全構成単位を100重量部とする)樹脂(A)であって、エポキシ価が0.005〜0.400当量/100gであり、かつ重量平均分子量が3万〜150万である樹脂(A)を基板上に塗布し、樹脂層を形成する工程と、
(II)前記樹脂層表面にマスターモールドを熱転写して樹脂モールドを製造する工程であって、樹脂層が前記樹脂(A)のエポキシ価からの変化量5%以下のエポキシ価である樹脂モールドを製造する工程と、
(III)前記樹脂モールド上に金属層を形成する工程と、
(IV)前記金属層の形成された樹脂モールドを、樹脂モールドの樹脂層のガラス転移温度(Tg)以上の温度に加熱するか、または溶剤に浸漬することにより、樹脂モールドと金属層とを分離して金属製モールドを得る工程とを、
含むことを特徴とする金属製モールドの製造方法。
[2]前記工程(IV)の後に、(V)金属製モールドの表面に残存した樹脂を溶剤により溶解し除去する工程をさらに含むことを特徴とする[1]に記載の金属製モールドの製造方法。
[3]前記工程(II)における熱転写が、前記マスターモールドを前記樹脂層表面に60〜180℃で、5〜600秒、0.5〜50MPaで押圧するものであることを特徴とする[1]または[2]に記載の金属製モールドの製造方法。
[4]金属がニッケルあるいはニッケル合金であることを特徴とする[1]〜[3]のいずれかに記載の金属製モールドの製造方法。
[5]前記樹脂(A)の有機溶媒可溶分が95%以上であることを特徴とする[1]〜[4]のいずれかに記載の金属製モールドの製造方法。
[6]前記樹脂(A)のガラス転移温度(Tg)が80〜160℃であることを特徴とする[1]〜[5]のいずれかに記載の金属製モールドの製造方法。
[7](a)エポキシ基を含有するビニルモノマーから導かれる構成単位と(b)エポキシ基を含有しないビニルモノマーから導かれる構成単位とを含有する樹脂であって、
該樹脂のエポキシ価が0.005〜0.400当量/100gであり、かつ重量平均分子量が3万〜150万であることを特徴とする金属製モールド製造用樹脂。
[8]架橋剤から導かれる構成単位を0〜10重量部含有することを特徴とする[7]に記載の金属製モールド製造用樹脂。
[9]ガラス転移温度(Tg)が80〜160℃であることを特徴とする[7]または[8]に記載の金属製モールド製造用樹脂。
[10][7]〜[9]のいずれかに記載の金属製モールド製造用樹脂のエポキシ価に対し、変化量が5%以下のエポキシ価である樹脂層を有する金属製モールド製造用樹脂モールド。
本発明の樹脂は、熱転写時に形崩れをすることなく、マスターモールドを精度よく転写することができる。
本発明の樹脂モールドは、電鋳工程に用いても、電解溶液に不溶であり、収縮することもなく、また基板との密着性が良好であるため、電鋳時に基板から剥がれることがない。
本発明の樹脂モールドは、特定の溶媒に可溶である。従って、本発明の製造方法は本発明の樹脂モールドを用いることにより、電鋳後、樹脂モールドを金属製モールドから溶解して取り除くことが可能である。よって残存樹脂がなく、破損および歪みのないエッジ部の精度が高い金属製モールドを得ることができる。
また、本発明の製造方法によれば、1つのマスターモールドから複数の樹脂モールドを作成することが可能であり、さらにそれぞれの樹脂モールドを用いて複数の金属製モールドを製造可能であるため、最終製造物を効率よく量産可能である。
また、本発明の製造方法によれば、マスターモールドを一度樹脂モールドに転写してから、金属製モールドを作成するため、マスターモールドのパターンを反転させることなく金属製モールドのパターンとすることが可能であり、製造効率がよい。
図1は、工程(III)における浴槽の温度の変化の一例を示す。
以下、本発明について具体的に説明する。
本発明の説明において、樹脂モールドとは、基板と表面にパターンが形成された樹脂層とを有する積層物をいい、金属層とは、樹脂モールド上に形成されている状態の金属層をいい、金属製モールドとは、樹脂モールドから分離された金属層をいう。
本発明は、(I)(a)エポキシ基(グリシジル基)を含有するビニルモノマーから導かれる構成単位と(b)エポキシ基(グリシジル基)を含有しないビニルモノマーから導かれる構成単位とを含有すると共に、架橋剤から導かれる構成単位を0〜10重量部含有する(全構成単位を100重量部とする)樹脂(A)であって、エポキシ価が0.005〜0.400当量/100gであり、かつ重量平均分子量が3万〜150万である樹脂(A)を基板上に塗布し、樹脂層を形成する工程と、
(II)前記樹脂層表面にマスターモールドを熱転写して樹脂モールドを製造する工程であって、樹脂層が前記樹脂(A)のエポキシ価からの変化量5%以下のエポキシ価である樹脂モールドを製造する工程と、
(III)前記樹脂モールド上に金属層を形成する工程と、
(IV)前記金属層の形成された樹脂モールドを、樹脂モールドの樹脂層のガラス転移温度(Tg)以上の温度に加熱するか、または溶剤に浸漬することにより、樹脂モールドと金属層とを分離して金属製モールドを得る工程とを、
含むことを特徴とする金属製モールドの製造方法に関する。
1.製造方法
<工程(I):(a)グリシジル基を含有するビニルモノマーから導かれる構成単位と(b)グリシジル基を含有しないビニルモノマーから導かれる構成単位とを含有すると共に、架橋剤から導かれる構成単位を0〜10重量部含有する(全構成単位を100重量部とする)樹脂(A)であって、エポキシ価が0.005〜0.400当量/100gであり、かつ重量平均分子量が3万〜150万である樹脂(A)を基板上に塗布し、樹脂層を形成する工程>
上記樹脂(A)は、(a)グリシジル基を含有するビニルモノマーおよび(b)グリシ
ジル基を含有しないビニルモノマーを含有し、かつ架橋剤を実質的に含まない組成物(X)を重合反応に供することにより得られる。
(1)組成物(X)
(a)グリシジル基を含有するビニルモノマー(以下(a)モノマーともいう。)
グリシジル基を含有するビニルモノマーとは、分子内にビニル基およびグリシジル基を有するモノマーである。
分子内にビニル基およびグリシジル基を有するモノマーとしては、特に限定されないが、グリシジルメタクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル、
ビニルシクロヘキセンモノキサイド(1,2−エポキシ−4−ビニルシクロヘキサン)等が挙げられる。これらは1種単独で用いても、2種以上組み合わせて用いてもよい。
(b)グリシジル基を含有しないビニルモノマー(以下(b)モノマーともいう。)
グリシジル基を含有しないビニルモノマーとは、(a)モノマーと共重合可能なビニルモノマーであれば特に限定されないが、たとえばメタクリル酸誘導体、アクリル酸誘導体、マレイン酸誘導体、スチレン等が挙げられる。なかでもメチルメタクリレート、t−ブチルメタクリレート等のメタクリル酸誘導体が好ましい。これらは1種単独で用いても、2種以上組み合わせて用いてもよい。
これらのグリシジル基を含有しないビニルモノマーは、(a)モノマーのグリシジル基を含有するビニルモノマーとの間で架橋反応を生じない。すなわち、上記グリシジル基を含有しないビニルモノマーは、グリシジル基以外の置換基を有していてもよいが、架橋を形成する置換基を有していないことが好ましい。または、上記グリシジル基を含有しないビニルモノマーが、架橋を形成する置換基を有する場合には、重合反応に供する該架橋を形成する置換基を有するビニルモノマーの量が架橋が進行しない程度の量であるか、架橋を形成する置換基の反応性が低いことが好ましい。架橋が進行しない程度の量とは、架橋基の反応性にもよるが、(a)モノマーと(b)モノマーとの合計100重量部中、架橋を形成する置換基を有するビニルモノマーの量が、通常0〜10重量部、好ましくは0〜3重量部、最も好ましくは0重量部であることをいう。
(c)その他
重合に用いる上記モノマーを含む組成物(X)中には、有機過酸化物等の重合開始剤、水、イソプロピルアルコール、パラメトキシアンフェタミン、トルエン、酢酸エチル、メチルエチルケトン等の溶媒が含まれていてもよく、さらに、連鎖移動剤および/または乳化重合に用いられる界面活性剤を含んでいてもよい。
ただし組成物(X)は、架橋剤を実質的に含有しないことが好ましい。実質的に含有しないとは、架橋剤を含有しないか架橋反応が進行しない程度の量含有することをいう。架橋反応が進行しない量とは、(a)モノマーと(b)モノマーとの合計100重量部に対して、通常0〜10重量部、好ましくは0〜3重量部、最も好ましくは0重量部である。(b)モノマーが架橋を形成する置換基を有するビニルモノマーを含む場合は、架橋剤と架橋基を形成する置換基を有する(b)モノマーとの量の和が、(a)モノマーと(b)モノマーとの合計100重量部に対して、通常0〜10重量部、好ましくは0〜3重量部、最も好ましくは0重量部である。
また、組成物(X)は、塩酸等の架橋触媒を含まないことが好ましい。
(2)重合反応
上記(a)グリシジル基を含有するビニルモノマーは、上記(a)モノマーおよび(b
)モノマーの合計100重量部中、好ましくは1〜49重量部、より好ましくは5〜20重量部用いる。一方、(b)グリシジル基を含有しないビニルモノマーは、同100重量部中、好ましくは51〜99重量部、より好ましくは80〜95重量部用いる。グリシジル基を含有するビニルモノマーの使用量が上記範囲内にあると、エポキシ価が、0.005〜0.400当量/100gの樹脂を得ることができ、また、重合を妨げることもない。
重合方法は、溶液重合、乳化重合等、樹脂の製造に用いられる公知の方法を制限なく用いることができる。
重合は、上記組成物を好ましくは40〜140℃、より好ましくは60〜100℃で加熱することにより行う。 重合時間は、好ましくは1〜10時間、より好ましくは2〜9時間である。
重合温度および重合時間が上記範囲にあると、(a)モノマーと(b)モノマーとの共重合が良好に進行するとともに、(a)モノマーのエポキシ環が開環して反応することを抑制し、エポキシ価が0.005〜0.400当量/100gであり、重量平均分子量が3万〜150万であって、有機溶剤可溶分が95%以上の樹脂を得ることが可能である。
(3)樹脂(A)
上記重合反応により得られた樹脂(A)は、(a)グリシジル基を含有するビニルモノマーから導かれる構成単位と(b)グリシジル基を含有しないビニルモノマーから導かれる構成単位とを含有すると共に、架橋剤から導かれる構成単位を実質的に含有しない。
また、樹脂(A)は、エポキシ価が0.005〜0.400当量/100g、好ましくは0.035〜0.140当量/100g、より好ましくは0.056〜0.110当量/100gである。樹脂層を構成する樹脂のエポキシ価が上記範囲にあると、電鋳工程において、樹脂が収縮することなく、基板との密着性が良好であり、また工程(IV)および(V)における樹脂の溶剤への溶解性および/または工程(IV)における樹脂の溶融が良好である。
樹脂の基板との密着性が良好な理由としては、エポキシ環における酸素原子の不対電子対が、基板であるガラス、金属等との間に、弱い結合を形成しているため、樹脂と基板との密着性が優れると考えられる。樹脂が溶剤への溶解性が良好および樹脂の加熱溶融が良好である理由としては、樹脂が硬化していないためと考えられる。
ここで、エポキシ価とは、樹脂100g中のエポキシ当量を表す値である。測定方法については、実施例に記載するが、計算値は、下記式(1)で求められる。
エポキシ価=(グリシジル基含有モノマー添加重量部数×モノマー中のエポキシ基数)÷(樹脂分子量)・・・(1)
また上記重合反応により得られた樹脂(A)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定した重量平均分子量が、3万〜150万、好ましくは5万〜130万、より好ましくは8万〜120万である。
樹脂(A)の重量平均分子量が上記範囲にあると、工程(IV)および(V)における溶剤への溶解性が良好であり、またマスターモールドの熱転写時に形崩れのないパターンを形成可能である。
さらに樹脂(A)は、有機溶媒可溶分が95%以上であることが好ましく、より好まし
くは95〜100%である。ここで、有機溶媒可溶分とは、試料を室温で有機溶媒に浸漬させ、抽出されたゲル分の試料全体に対する割合(%)を100から引いた値であり、下記式(2)から求められる。
有機溶媒可溶分(%)=100−(抽出ゲル乾燥重量/試料重量)×100・・・(2)
ここで、有機溶媒としては、アセトン、トルエン、イソプロピルアルコール等が挙げられる。有機溶媒可溶分は、樹脂の架橋の程度を表す。
樹脂層を形成する樹脂の有機溶媒可溶分が上記範囲にあると、工程(IV)および(V)における樹脂の溶剤への溶解性および/または工程(IV)における樹脂の加熱溶融が良好である。
樹脂(A)のガラス転移温度(Tg)は、80〜160℃が好ましく、90〜150℃がより好ましい。樹脂(A)のガラス転移温度が上記範囲内であると工程(III)において、樹脂が軟質化することがなく樹脂モールドの形状を保持することができる一方で、工程(II)において、マスターモールドの形状を樹脂層に付与することができる。
このような樹脂を用いることにより、基板との密着性が良好で、熱転写時のパターンが形崩れすることなく、電解溶液に不溶かつ特定溶剤への溶解性が良好な樹脂モールドを得ることができる。
なお、上記樹脂(A)は架橋剤から導かれる構成単位を実質的に含まない。ここで、架橋剤から導かれる構成単位を実質的に含まないとは、樹脂(A)が実質的に架橋していないことを意味し、具体的には、樹脂が架橋していない限りにおいては、樹脂の全構成単位を100重量部としたときに、樹脂(A)は、架橋剤から導かれる構成単位を0〜10重量部、好ましくは0〜3重量部、より好ましくは0重量部含有していてもよい。
このように樹脂(A)が架橋剤から導かれる構成単位を実質的に含まないということは、前記重合工程において、架橋構造が進行しなかった結果、(a)モノマーであるグリシジル基を含有するビニルモノマー中のグリシジル基が前記重合工程においても開環せずに残留しているため、エポキシ価が、0.005〜0.400当量/100gの樹脂を得ることができる。その結果、該樹脂は、閉環しているグリシジル基の酸素原子によって、基板のガラスや金属および電鋳金属と弱く結合するので、該樹脂からなる層上に金属を析出させる際に、析出金属が剥離することがなく、また該樹脂からなる層と基板との剥離も生じることがない。他方、このグリシジル基は、加熱工程等において開環して架橋構造を形成することがないので、この樹脂は有機溶剤に対して良好な溶解性を有するとともに加熱により溶融する。
(4)基板上への樹脂層の形成
樹脂層は、樹脂(A)を含む組成物(以下、樹脂組成物(Y)ともいう)を基板に塗布した後、加熱乾燥し、成形する。
上記樹脂組成物(Y)は、樹脂(A)をトルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、イソプロピルアルコール、パラメトキシアンフェタミン等の溶媒に5〜100倍に溶解したものである。なお、上記樹脂組成物(Y)は、架橋剤および架橋触媒を含まないことが好ましい。
基板としては、ガラス板ならびにシリコン、ポリスルホンおよびポリエチレンテレフタレート等のフィルム、板および該フィルムとガラス板との積層物など、通常ナノインプリントの基板として用いられている材料であれば制限なく用いることができる。
基板の表面は、プライマー処理されていてもよい。
樹脂組成物の基板への塗布方法としては、スピンコーター、スリットコーター、バーコーター、スプレーコーター、ロールコーター等の通常レジスト組成物を基板に塗布する方法と同様の方法を用いることができる。
その後、上記組成物を好ましくは80〜180℃、より好ましくは100〜150℃で、通常1〜30分加熱乾燥することにより樹脂層が形成される。
なお、上記条件で組成物の加熱乾燥を行う限り、加熱乾燥前後において樹脂のエポキシ価、重量平均分子量および有機溶媒可溶分の値に通常変化は生じない。
<工程(II):前記樹脂層表面にマスターモールドを熱転写して樹脂モールドを製造する工程であって、樹脂層が前記樹脂(A)のエポキシ価からの変化量5%以下のエポキシ価である樹脂モールドを製造する工程>
熱転写の方法は、上記基板に上記樹脂層が積層された積層物を加熱した後、樹脂層表面にマスターモールドを特定の圧力で押しつけ、特定の時間保持した後、上記積層物を上記樹脂層を構成する樹脂のガラス転移温度以下に冷却し、上記樹脂層からマスターモールドを外す。
このように樹脂モールドを製造してから金属製モールドを製造することにより、マスターモールドを破損することなく金属製モールドを製造することができ、また得られる金属製モールドは、マスターモールドと同じパターン、すなわち反転していないパターンが形成されたものを得ることができる。
マスターモールドは、その表面にエッチング等により、線状、円柱状、モスアイ形状等の所望のパターンが形成されているものであり、材料としては石英、Si、SiO2など
が挙げられ、一般のナノインプリントに用いられているものを制限なく用いることができる。たとえば、線状のマスターモールドとしては、L/Sが5nm以上であれば、問題なく用いることができる。
積層物の加熱温度は、好ましくは60〜180℃、より好ましくは100〜160℃、最も好ましくは120〜150℃である。マスターモールドを押しつけている間、積層物をこの温度範囲内に保持する。加熱温度がこの範囲にあるとエポキシドの開環重合反応を抑制して、樹脂(A)のエポキシ価に基づく熱転写後の樹脂層のエポキシ価の変化量を5%以下の範囲内としながらパターニングできる。
また、マスターモールドは、好ましくは0.5〜50MPa、より好ましくは5〜10MPaで上記加熱された樹脂層表面に押しつけられ、好ましくは5〜600秒、より好ましくは60〜300秒保持される。マスターモールドの押圧力および保持時間が上記範囲内であると、上記樹脂層に精度の高いパターンを形成可能である。
得られた樹脂モールドの樹脂層のエポキシ価、すなわち熱転写後の樹脂層のエポキシ価は、通常0.005〜0.400当量/100g、好ましくは0.035〜0.14当量/100g、より好ましくは0.056〜0.11当量/100gであり、かつ工程(I)で得られた樹脂(A)のエポキシ価に基づく熱転写後の樹脂間のエポキシ価の変化量が5%以下であり、好ましくは0〜2%である。エポキシ価の変化量とは、ここでは熱転写中に樹脂層中のグリシジル基が開環した割合を示し、下記式(3)で表わされる。エポキシ価の変化量は、熱転写処理による樹脂の架橋反応の進行の尺度となる。
エポキシ価の変化量={1−(熱転写後の樹脂モールドの樹脂層のエポキシ価)/(樹脂
(A)のエポキシ価))}×100・・・(3)
エポキシ価の変化量が上記範囲にあると、工程(III)の電鋳中も基板から樹脂モールドが剥がれることがない。また、工程(IV)および(V)における樹脂の溶剤への溶解性および/または工程(IV)における樹脂の加熱溶融が良好である。
<工程(III):前記樹脂モールド上に金属層を形成する工程>
樹脂層上に金属層を形成する工程は、上記樹脂モールドにおけるパターンを形成した樹脂層表面に導電処理をしたのち、電気鋳造(電鋳)を行う。
(i)金属の種類
金属層を形成する金属としては、特に押圧によって加圧変形しない程度の硬度等を有するニッケルあるいはニッケル合金を用いることが好ましい。
(ii)導電処理
樹脂層表面に導電性を付与する方法としては、スパッタリング、無電解めっき等の通常樹脂表面に導電性を付与する方法が挙げられる。ここで形成される金属層は、樹脂表面に金属を電鋳させるための電力を供給するためのものであり、その厚さは、通常は1〜100nm程度で充分である。
(iii)電気鋳造
上記樹脂層表面に導電処理をした積層物を電解浴につけ、金属層の厚さが好ましくは100〜1000μm、より好ましくは200〜500μmとなるまで電気鋳造を行う。金属層の厚さが上記範囲であると、耐久性に優れた金属製モールドを製造することができ、コストパフォーマンスもよい。
電解浴の組成、温度および電解時間については、公知の電気鋳造方法に用いられている条件の中から選択して用いることができ、たとえばニッケル層を形成する場合は、電解浴としてpH3.5〜4.5のスルファミンニッケル浴を用いることが好ましい。
<工程(IV):前記金属層の形成された樹脂モールドを、樹脂モールドの樹脂層のガラス転移温度(Tg)以上の温度に加熱するか、または溶剤に浸漬することにより、樹脂モールドと金属層とを分離して金属製モールドを得る工程>
電気鋳造により表面にパターンの形成された金属層が形成された後、金属層および樹脂モールドの積層物を、樹脂モールドを構成する樹脂のガラス転移温度(Tg)以上の温度に加熱するか、または、溶剤に浸漬して、樹脂モールドの樹脂層の少なくとも一部を溶融または溶解し、金属層と樹脂モールドとを分離し、金属製モールドを得る。
金属層および樹脂モールドの積層物を加熱することにより、樹脂モールドの樹脂層が少なくとも金属層と樹脂モールドの樹脂層との界面において溶融すると、樹脂モールドから分離された金属製モールドを得ることができる。樹脂の溶融の程度によっては、樹脂と基板も分離する。
金属層および樹脂モールドの積層物を溶剤に浸漬すると、樹脂モールドの樹脂層は通常、金属製モールドとの界面および基板との界面のいずれからも剥離し、積層物は、金属製モールド、樹脂および基板のそれぞれに分離される。
樹脂のガラス転移温度(Tg)以上の温度とは、好ましくは樹脂のガラス転移温度(Tg)〜ガラス転移温度(Tg)より50℃高い温度の範囲の温度をいう。
溶剤としては、架橋されていない樹脂を溶解可能である溶剤であれば制限なく用いるこ
とができ、通常有機溶剤であって、たとえばベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、塩化エチレン、テトラクロロエタン、クロロベンゼン等のハロゲン系溶媒、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールジエチルエーテル等のエーテル系溶媒、酢酸メチル、酢酸エチル、エチルセロソルブ等のエステル系溶媒、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール系溶媒、その他ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ジエチルホルムアミド等が挙げられる。中でも、溶媒の回収性、低毒性、価格性を考慮すると、アセトン、イソプロピルアルコールおよびトルエンを用いることが好ましい。これらは、1種類用いても、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
溶解時間、溶解温度については、特に制限はないが、溶解温度については、通常は室温で行う。
このように、樹脂層を加熱するか、または溶剤に浸漬することにより、金属製モールドに傷や歪みを生じることなく金属層から樹脂を分離することが可能となる。
特に、溶剤に樹脂層を浸漬する場合は、金属層の表面の凹凸部に残留した樹脂も、溶剤に溶解するため、除去することが可能であり、金属製モールドのエッジの精度を下げることがない。すなわち、本工程において溶剤に樹脂層を浸漬する場合は、後述の工程(V)を省略することができる。
<工程(V):金属製モールドの表面に残存した樹脂を溶剤により溶解し除去する工程>
本発明の製造方法は、工程(IV)において、樹脂モールドを分離した金属製モールドを、溶剤に浸漬することにより、金属製モールド表面に残存する樹脂を除去する工程を含むことが好ましい。
特に、工程(IV)において、樹脂層を加熱した場合において、本工程を併せて行うことが好ましい。
溶剤としては、前記工程(IV)で挙げたものと同様のものを用いることができる。
本工程により、金属製モールドは、エッジ精度が良好なものを得ることができる。
工程(IV)または(V)の後、さらに酸素プラズマ等を用いた乾式アッシング処理する方法を用いて、金属製モールドに残存した樹脂を除去してもよい。
2.金属製モールド製造用樹脂
本発明の金属製モールド製造用樹脂は、(a)グリシジル基を含有するビニルモノマーから導かれる構成単位および(b)グリシジル基を含有しないビニルモノマーから導かれる構成単位を含有し、エポキシ価が0.005〜0.400当量/100gであり、かつ重量平均分子量が3万〜150万である。また、好ましくは架橋剤から導かれる構成単位を実質的に含有せず、より好ましくは架橋剤から導かれる構成単位を0〜10重量部(樹脂中の全構成単位を100重量部とする)含有する。そして、好ましくはガラス転移温度(Tg)が80〜160℃である。樹脂の内容は、上記工程(I)に用いた樹脂(A)と同様である。
3.金属製モールド製造用樹脂モールド
本発明の金属製モールド製造用樹脂からなる樹脂モールドは、上記金属製モールド製造
用樹脂のエポキシ価からの変化量が5%以下であるエポキシ価である樹脂層を有する樹脂モールドである。樹脂モールドの内容は、上記工程(II)で得られる樹脂モールドと同様である。
4.用途
本願の製造方法により製造された金属製モールドは、光学素子、導光板等のディスプレイ材料、光学ディスク等の光学部材およびレジスト等の製造に好適に用いることが可能である。
以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例において、重量部は、重合に供する組成物中の(a)グリシジル基を含有するモノマーおよび(b)グリシジル基を含有しないモノマーの合計を100重量部として表した。
本願明細書および実施例において、以下の値は以下の測定方法に基づいて測定した。
<重量平均分子量および数平均分子量>
重合体の重量平均分子量は、ゲルパーミエーション・クロマトグラフィ(GPC)にて測定し、標準ポリスチレンにより換算した。条件は以下の通りである。
装置:GPC−8220(東ソー(株)製)
カラム:G7000HXL/7.8mmID×1本 + GMHXL/7.8mmID×2本 + G2500HXL/7.8mmID×1本
媒体:テトラヒドロフラン
流速:1.0mL/分
ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定した。
<ガラス転移温度(Tg)>
装置:高感度示差走査熱量計 DSC−8230 ((株)リガク製)
測定雰囲気:窒素下
測定条件:JIS K 7121 準拠
<エポキシ価>
試料100g中に含まれるエポキシ基のグラム当量数(当量/100g)で示す。その測定法は、JIS K7236法(1986)に準拠させて、試料に酢酸、クロロホルム
を加えて溶解し、次いで、臭化テトラエチルアンモニウム−酢酸溶液を加え混合後、0.1N過塩素酸−酢酸溶液で電位差滴定を行い、エポキシ当量を求め、エポキシ価=100/エポキシ当量の式から算出する。
<金属製モールド作製の成否>
金属製モールド作製の成否は、以下の基準(α)〜(γ)のすべてを満たすものを○、(α)〜(γ)のいずれか1つ以上を満たさないものを×として評価した。
(α)電鋳化処理の際に、基板と樹脂層が剥離することなく、樹脂層表面上にニッケル層を形成することが可能である。
(β)ニッケル層形成後に樹脂層をニッケル層から除去可能であって、変形のないニッケルモールドを得ることができる。
(γ)得られた金属(ニッケル)製モールドの表面に樹脂が残留していない。(目視観察)
[実施例1]
(i)樹脂モールド製造用樹脂の製造
攪拌装置、窒素ガス導入管、温度計および還流冷却管を備えたフラスコに、4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル1.0重量部(4HBAGE 日本化成株式会社製)、メチルメタクリレート99.0重量部(商品名ライトエステルM 共栄社化学製)、ポリビニルアルコール(商品名PVA−420 クラレ社製)1.5重量部、蒸留水200重量部、開始剤ラウロイルパーオキサイド1.0重量部(商品名LPO 日本油脂社製)を仕込み、ホモミキサーで内容物を攪拌(3300rpm×3min)した。その後、フラスコ内に窒素ガスを導入(0.3L/min)しながら、フラスコの内容物を72℃にし、1.5時間加熱した。その後、窒素ガスを止め、90℃で1時間加熱し、温度を下げることで反応を終了させた。重合後、得られた重合体をイソプロピルアルコールで洗浄した後、さらに水で洗浄し、その後乾燥させた。そして粉状の樹脂モールド製造用樹脂を得た。得られた樹脂のガラス転移温度、分子量およびエポキシ価を表2に示す。
(ii)樹脂モールドの製造
実施例1で製造した樹脂モールド作製用樹脂をトルエンを用いて20倍に希釈し、ガラス基板にスピンコート(回転数2000rpm,時間20sec)し、ホットプレートを用いて130℃で15分乾燥させ、樹脂層を作製した。
上記基板および樹脂層の積層物を140℃に加熱し、樹脂層表面上にマスターモールド(離型処理済み石英モールド、転写面 24mm□ 150nmL/S)を押しつけ140℃で熱転写した。熱転写時のプレス厚は10MPa、保持時間は5分間であった。その後、積層物を樹脂層を構成する樹脂のTg以下に冷却し、マスターモールドを外し、金属製モールド作製用樹脂モールドを得た。樹脂モールドを構成する樹脂の熱転写前および熱転写後のエポキシ価を表2に示す。
(iii)金属層の製造
(ii)で製造した樹脂モールド表面に、マグネトロン方式によりニッケルスパッタを膜厚20nmになるまで行うことにより導電化処理をした。
表1の組成のスルファミン酸ニッケル浴(pH4.0)に、SUS(ステンレス鋼)板に固定した上記ニッケルスパッタ処理をした樹脂モールドを浸し、電圧15Vをかけ、電鋳化処理をして、厚さ300μmのパターンを有する金属層を得た。
Figure 0005403371
浴槽の温度は図1に示すように、室温から60℃まで2時間をかけて昇温した後、60℃で1時間保持し、その後温度を下げて電鋳化終了とした。
(iv)樹脂モールドの除去と金属製モールドの製造
上記樹脂モールドおよびニッケル層の積層物を、アセトンに室温で15分浸漬し、ニッケル層から樹脂モールドを分離し、金属(ニッケル)製モールドを得た。その後、金属(ニッケル)製モールド表面上の残存樹脂を酸素プラズマアッシング処理にて除去した。
[実施例2]
メチルメタクリレートを95重量部とし、4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテルの代わりにグリシジルメタクリレート(商品名ライトエステルG 共栄社化学製)を5.0重量部用いた以外は、実施例1の工程(i)と同様にして樹脂モールド製造用樹脂を得た。得られた樹脂のガラス転移温度、分子量およびエポキシ価を表2に示す。
得られた樹脂を用いて、実施例1の工程(ii)〜(iv)を行なった。樹脂モールドを構成する樹脂の熱転写前および熱転写後のエポキシ価ならびに金属製モールド作製の成否を表2に示す。
[実施例3]
メチルメタクリレートを90重量部とし、グリシジルメタクリレート(商品名ライトエステルG 共栄社化学製)の量を10重量部とした以外は、実施例2の工程(i)と同様にして樹脂モールド製造用樹脂を得た。得られた樹脂のガラス転移温度、分子量およびエポキシ価を表2および表5に示す。
得られた樹脂を用いて、実施例2の工程(ii)〜(iv)を行なった。樹脂モールドを構成する樹脂の熱転写前および熱転写後のエポキシ価ならびに金属製モールド作製の成否を表2に示す。
[実施例4]
工程(iv)の代わりに、以下の工程を行う以外は、実施例3と同様にして金属製モールドを作製した。
(iv−2)樹脂モールドの除去と金属製モールドの製造(2)
工程(iii)で得られた樹脂モールドおよびニッケル層の積層物を、ホットプレートを用いて150℃に加熱し、樹脂モールドの樹脂層を溶融させることにより積層物からニッケル製モールドを分離した。
(v)金属製モールドの表面に残存した樹脂を溶剤により溶解し除去する工程
分離した金属(ニッケル)製モールドをアセトンに室温で15分浸漬することにより、金属(ニッケル)製モールド表面に残留した樹脂を除去した。その後、酸素プラズマアッシング処理により、金属(ニッケル)製モールド表面上の樹脂を除去した。
得られた金属(ニッケル)製モールドを目視で観察したところ、表面に残存樹脂がなく、また歪みもなかった。樹脂モールドを構成する樹脂の熱転写前および熱転写後のエポキシ価ならびに金属製モールド作製の成否を表2に示す。
[実施例5]
工程(ii)におけるマスターモールドを離型処理済み石英モールド(転写面 24mm□ 75nmL/S)に変えた以外は、実施例3と同様にして工程(i)〜(iv)を行なった。金属製モールド作製の成否を表4に示す。
[実施例6]
工程(ii)におけるマスターモールドを離型処理済み石英モールド(転写面 24mm□ 50nmL/S)に変えた以外は、実施例3と同様にして工程(i)〜(iv)を行なった。金属製モールド作製の成否を表4に示す。
[実施例7]
工程(ii)におけるマスターモールドを離型処理済みシリコンモールド(転写面 2
4mm□ モスアイ構造(周期 300nm))に変えた以外は、実施例3と同様にして工程(i)〜(iv)を行なった。金属製モールド作製の成否を表4に示す。
[実施例8]
工程(ii)におけるマスターモールドを離型処理済みシリコンモールド(転写面 24mm□ 円柱構造(周期 400nm))に変えた以外は、実施例3と同様にして工程(i)〜(iv)を行なった。金属製モールド作製の成否を表4に示す。
[実施例9]
メチルメタクリレート90重量部の代わりに、メチルメタクリレート80重量部および2−ヒドロキシエチルメタクリレート(ライトエステル HO−250 共栄社化学製)10重量部を用いた以外は、実施例3の工程(i)と同様にして樹脂モールド製造用樹脂を得た。得られた樹脂の分子量およびエポキシ価を表5に示す。
得られた樹脂を用いて、実施例3の工程(ii)〜(iv)を行なった。樹脂モールドを構成する樹脂の熱転写前および熱転写後のエポキシ価ならびに金属製モールド作製の成否を表5に示す。
[実施例10]
メチルメタクリレートを80重量部とし、グリシジルメタクリレート(商品名ライトエステルG 共栄社化学製)の量を20重量部とした以外は、実施例2の工程(i)と同様にして樹脂モールド製造用樹脂を得た。得られた樹脂のガラス転移温度、分子量およびエポキシ価を表2に示す。
得られた樹脂を用いて、実施例2の工程(ii)〜(iv)を行なった。樹脂モールドを構成する樹脂の熱転写前および熱転写後のエポキシ価ならびに金属製モールド作製の成否を表2に示す。
[実施例11]
メチルメタクリレートを51重量部とし、4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテルの代わりに1,2−エポキシ−4−ビニルシクロヘキサン(商品名CEL2000 ダイセル化学工業株式会社製)を49重量部用いた以外は、実施例1の工程(i)と同様にして樹脂モールド製造用樹脂を得た。得られた樹脂のガラス転移温度、分子量およびエポキシ価を表2に示す。
得られた樹脂を用いて、実施例1の工程(ii)〜(iv)を行なった。樹脂モールドを構成する樹脂の熱転写前および熱転写後のエポキシ価ならびに金属製モールド作製の成否を表2に示す。
[実施例12]
攪拌装置、窒素ガス導入管、温度計および還流冷却管を備えたフラスコに、グリシジルメタクリレート10重量部(商品名ライトエステルG 共栄社化学製)、メチルメタクリレート90重量部(商品名ライトエステルM 共栄社化学製)、トルエン100重量部を加えた。その後、フラスコ内に窒素ガスを導入(0.3L/min)しながら、フラスコの内容物を80℃にし、開始剤ジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)(商品名V−601 和光純薬社製)を1.0重量部加え、80℃で8時間保持した。その後、窒素ガスを止め、トルエン100重量部を加え、温度を下げることで反応を終了させ樹脂モールド製造用樹脂を得た。得られた樹脂のガラス転移温度、分子量およびエポキシ価を表2に示す。
得られた樹脂を用いて、実施例1の工程(ii)〜(iv)を行なった。樹脂モールドを構成する樹脂の熱転写前および熱転写後のエポキシ価ならびに金属製モールド作製の成否を表2に示す。
[実施例13]
開始剤ラウロイルパーオキサイドの量を0.6重量部とした以外は、実施例3の工程(i)と同様にして樹脂モールド製造用樹脂を得た。得られた樹脂のガラス転移温度、分子量およびエポキシ価を表2に示す。
得られた樹脂を用いて、実施例3の工程(ii)〜(iv)を行なった。樹脂モールドを構成する樹脂の熱転写前および熱転写後のエポキシ価ならびに金属製モールド作製の成否を表2に示す。
[実施例14]
メチルメタクリレートの代わりにtert−ブチルメタクリレート(ライトエステルTB 共栄社化学製)を90重量部とした以外は、実施例3の工程(i)と同様にして樹脂モールド製造用樹脂を得た。得られた樹脂のガラス転移温度、分子量およびエポキシ価を表2に示す。
得られた樹脂を用いて、実施例3の工程(ii)〜(iv)を行なった。樹脂モールドを構成する樹脂の熱転写前および熱転写後のエポキシ価ならびに金属製モールド作製の成否を表2に示す。
[実施例15]
メチルメタクリレートの代わりにスチレン(出光興産社製)を90重量部用いた以外は、実施例3の工程(i)と同様にして樹脂モールド製造用樹脂を得た。得られた樹脂のガラス転移温度、分子量およびエポキシ価を表2に示す。
得られた樹脂を用いて、実施例3の工程(ii)〜(iv)を行なった。樹脂モールドを構成する樹脂の熱転写前および熱転写後のエポキシ価ならびに金属製モールド作製の成否を表2に示す。
[実施例16]
実施例12、13および比較例5、7、8で製造した樹脂モールド製造用樹脂について、アセトン、トルエンおよびイソプロピルアルコールそれぞれに対する溶剤溶解性を検討し、重量平均分子量と溶剤への溶解性の関係を調べた。結果を表3に示す。
[実施例17]
工程(ii)におけるマスターモールドを剥離処理済みシリコンモールド(転写面 50nm□ 150nmL/S)に変えた以外は、実施例3と同様にして工程(i)〜(iv)
を行った。金属製モールドの作製の成否を表4に示す。
[実施例18]
工程(ii)におけるマスターモールドを剥離処理済みシリコンモールド(転写面 24nm□ 25nmL/S)に変えた以外は、実施例3と同様にして工程(i)〜(iv)を
行った。金属製モールドの作製の成否を表4に示す。
[実施例19]
メチルメタクリレートの代わりにイソボルニルメタクリレート(商品名 ライトエステルIB―X 共栄社化学(株)製)を80重量部、2−エチルヘキシルメタクリレート(商品
名 ライトエステルEH 共栄社化学(株)製)を10重量部とした以外は、実施例3の工程(i)と同様にして樹脂モールド製造用樹脂を得た。得られた樹脂のガラス転移温度、分子量およびエポキシ価を表2に示す。
得られた樹脂を用いて、実施例3の工程(ii)〜(iv)を行なった。樹脂モールドを構成する樹脂の熱転写前および熱転写後のエポキシ価ならびに金属製モールド作製の成否を表2に示す。
[実施例20]
実施例3の工程(ii)におけるガラス基板の代わりに、ガラス板に粘着層(商品名 SKダイン1478 綜研化学(株)製 25μm厚)を介して貼り付けられポリエチレンテ
レフタレートフィルム(商品名ルミラー(登録商標) 125U35 東レ(株)製 125μm厚)を用いた以外は、実施例3と同様にして工程(i)〜(iv)を行った。金属製モールドの作製の成否を表6に示す。
[比較例1]
メチルメタクリレートを100重量部とし、4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテルを用いなかった以外は、実施例1の工程(i)と同様にして樹脂モールド製造用樹脂を得た。得られた樹脂のガラス転移温度、分子量およびエポキシ価を表2に示す。
得られた樹脂を用いて、実施例1の工程(ii)および(iii)を行なったところ、工程(iii)の電鋳化処理において、ガラス基板から樹脂層が剥がれ、金属製モールドを作成することができなかった。樹脂モールドを構成する樹脂の熱転写前および熱転写後のエポキシ価ならびに金属製モールド作製の成否を表2に示す。
[比較例2]
メチルメタクリレートを49重量部、1,2−エポキシ−4−ビニルシクロヘキサン(商品名CEL2000 ダイセル化学工業株式会社)を51重量部用いた以外は、実施例11の工程(i)と同様にして樹脂モールド製造用樹脂の製造を試みたところ、重合体を得ることができなかった。結果を表2に示す。
[比較例3]
工程(ii)における、熱転写時の保持時間を60分にした以外は、実施例3と同様にして工程(i)〜(iv)をおこなった。工程(i)において得られた樹脂のガラス転移温度、分子量およびエポキシ価を表2に示す。工程(iv)において、樹脂モールドの樹脂が溶剤に溶解せず、金属製モールドを樹脂モールドから分離することができなかった。樹脂モールドを構成する樹脂の熱転写前および熱転写後のエポキシ価ならびに金属製モールド作製の成否を表2に示す。
[比較例4]
開始剤ジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)の量を3.0重量部とした以外は、実施例12の工程(i)と同様にして樹脂モールド製造用樹脂を得た。得られた樹脂のガラス転移温度、分子量およびエポキシ価を表2に示す。
得られた樹脂を用いて、実施例12の工程(ii)および(iii)を行なったところ、工程(iii)の電鋳化処理において、樹脂モールドの樹脂が溶解し形状を保持することができなかった。樹脂モールドを構成する樹脂の熱転写前および熱転写後のエポキシ価ならびに金属製モールド作製の成否を表2に示す。
[比較例5]
開始剤ラウロイルパーオキサイドの量を0.3重量部とした以外は、実施例3の工程(i)と同様にして樹脂モールド製造用樹脂を得た。得られた樹脂のガラス転移温度、分子量およびエポキシ価を表2に示す。
得られた樹脂を用いて、実施例3の工程(ii)〜(iv)を行なったところ、工程(iv)において、樹脂層が溶剤に溶解せず、金属製モールドをガラス基板から分離することができなかった。樹脂モールドを構成する樹脂の熱転写前および熱転写後のエポキシ価ならびに金属製モールド作製の成否を表2に示す。
[比較例6]
グリシジルメタクリレートの代わりに、2−ヒドロキシエチルメタクリレート(ライトエステルHO−250 共栄社化学製)10重量部を用いた以外は、実施例3の工程(i)と同様にして樹脂モールド製造用樹脂を得た。得られた樹脂のガラス転移温度、分子量およびエポキシ価を表2に示す。
得られた樹脂を用いて、実施例3の工程(ii)および(iii)を行なったところ、工程(iii)の電鋳化処理において、樹脂モールドのガラス基板から樹脂層が剥がれ、金属製モールドを作成することができなかった。樹脂モールドを構成する樹脂の熱転写前および熱転写後のエポキシ価ならびに金属製モールド作製の成否を表2に示す。
[比較例7]
グリシジルメタクリレート10重量部、メチルメタクリレート90重量部、光開始剤オリゴ{2−ヒドロキシー2−メチルー1−[4−(1−メチルビニル)フェニル]プロパノン}(商品名ESACURE ONE 日本シイベルヘグナー社製)5重量部を良く混合し、ガラス基板にスピンコートし、混合物表面にマスターモールド(離型処理済み石英モールド、転写面 24mm□ 150nmL/S)を押しつけ紫外線照射(ナノインプリント装置 エンジニアリング・システム株式会社製)をした。照射後、マスターモールドを外し、樹脂モールドを得た。
得られた樹脂モールドを用いて、実施例1の工程(iii)〜(iv)を行なったところ、工程(iv)において、樹脂が溶剤に溶解しないため、応力による強制剥離を行ったところ、金属製モールドが変形した。樹脂モールドを構成する樹脂の熱転写前および熱転写後のエポキシ価ならびに金属製モールド作製の成否を表2に示す。
[比較例8]
実施例3の工程(ii)において、樹脂モールド作製用樹脂のトルエン溶液に酸無水物系硬化剤(YH306 JER株式会社製)を3重量部添加した後、ガラス基板にスピンコートしたことを除いて、実施例3と同様にして工程(i)〜(iv)をおこなった。工程(i)において得られた樹脂の分子量およびエポキシ価を表2に示す。
工程(iv)の樹脂モールドの除去工程において、樹脂モールドの樹脂が溶剤に溶解せず、金属製モールドをガラス基板から分離することができなかった。
樹脂モールドを構成する樹脂の熱転写前および熱転写後のエポキシ価ならびに金属製モールド作製の成否を表2に示す。
[比較例9]
メチルメタクリレート90重量部の代わりに、メチルメタクリレート75重量部および2−ヒドロキシエチルメタクリレート(ライトエステル HO−250 共栄社化学製)
15重量部を用いた以外は、実施例3の工程(i)と同様にして樹脂モールド製造用樹脂を得た。得られた樹脂の分子量およびエポキシ価を表5に示す。
得られた樹脂を用いて、実施例3の工程(ii)〜(iv)を行なったところ、工程(iv)の樹脂モールドの除去工程において、樹脂モールドの樹脂が溶剤に溶解せず、金属製モールドをガラス基板から分離することができなかった。金属製モールド作製の成否を表5に示す。
[参考例1]
メチルメタクリレートの代わりにn-イソブチルメタクリレート(商品名 ライトエステルIB 共栄社化学(株)製)を90重量部とした以外は、実施例3の工程(i)と同様にして樹脂モールド製造用樹脂を得た。得られた樹脂のガラス転移温度、分子量およびエポキシ価を表2に示す。
得られた樹脂を用いて、実施例3の工程(ii)および(iii)を行ったところ、工程(iii)の電鋳化処理において、樹脂モールドの樹脂が溶解し形状を保持することができなかった。樹脂モールドを構成する樹脂の組成およびガラス転移温度ならびに金属モールド作製の成否を表2に示す。
[参考例2]
メチルメタクリレートの代わりに1−アダマンチルメタクリレート(商品名 アダマンテート X−M−104 出光興産(株)製)を90重量部とした以外は、実施例3の工程(i)と同様にして樹脂モールド製造用樹脂を得た。得られた樹脂のガラス転移温度、分子量およびエポキシ価を表2に示す。
得られた樹脂を用いて、実施例3の工程(ii)のマスターモールド転写時における基板および樹脂層の積層物の加熱温度を180℃にし、樹脂モールドの製造を行ったところ、ガラス転移温度が高いため樹脂層表面に形状を付与することが出来なかった。樹脂モールドを構成する樹脂の組成およびガラス転移温度ならびに金属モールド作製の成否を表2に示す。
Figure 0005403371
Figure 0005403371
Figure 0005403371
Figure 0005403371
Figure 0005403371
本願の製造方法により製造された金属製モールドは、光学素子、導光板等のディスプレイ材料、光学ディスク等の光学部材、レジスト等の製造に好適に用いることが可能である。

Claims (8)

  1. (I)(a)エポキシ基を含有するビニルモノマーから導かれる構成単位と(b)エポキシ基を含有しないビニルモノマーから導かれる構成単位とを含有すると共に、架橋剤から導かれる構成単位を0〜10重量部含有する(全構成単位を100重量部とする)樹脂(A)であって、エポキシ価が0.005〜0.400当量/100gであり、重量平均分子量が3万〜150万であり、かつガラス転移温度(Tg)が80〜160℃である樹脂(A)を基板上に塗布し、樹脂層を形成する工程と、
    (II)前記樹脂層表面にマスターモールドを熱転写して樹脂モールドを製造する工程であって、樹脂層が前記樹脂(A)のエポキシ価からの変化量5%以下のエポキシ価である樹脂モールドを製造する工程と、
    (III)前記樹脂モールド上に金属層を形成する工程と、
    (IV)前記金属層の形成された樹脂モールドを、樹脂モールドの樹脂層のガラス転移温度(Tg)以上の温度に加熱するか、または溶剤に浸漬することにより、樹脂モールドと金属層とを分離して金属製モールドを得る工程とを、
    含むことを特徴とする金属製モールドの製造方法。
  2. 前記工程(IV)の後に、(V)金属製モールドの表面に残存した樹脂を溶剤により溶解し除去する工程をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の金属製モールドの製造方法。
  3. 前記工程(II)における熱転写が、前記マスターモールドを前記樹脂層表面に60〜180℃で、5〜600秒、0.5〜50MPaで押圧するものであることを特徴とする請求項1または2に記載の金属製モールドの製造方法。
  4. 金属がニッケルあるいはニッケル合金であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の金属製モールドの製造方法。
  5. 前記樹脂(A)の有機溶媒可溶分が95%以上であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の金属製モールドの製造方法。
  6. (a)エポキシ基を含有するビニルモノマーから導かれる構成単位と(b)エポキシ基を含有しないビニルモノマーから導かれる構成単位とを含有する樹脂であって、
    該樹脂のエポキシ価が0.005〜0.400当量/100gであり、重量平均分子量が3万〜150万であり、かつガラス転移温度(Tg)が80〜160℃であることを特徴とする金属製モールド製造用樹脂。
  7. 架橋剤から導かれる構成単位を0〜10重量部含有することを特徴とする請求項に記載の金属製モールド製造用樹脂。
  8. 請求項6または7に記載の金属製モールド製造用樹脂のエポキシ価に対し、変化量が5%以下のエポキシ価である樹脂層を有する金属製モールド製造用樹脂モールド。
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