JP6265125B2 - ナノインプリント用モールドの製造方法、および反射防止物品の製造方法 - Google Patents
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Description
本願は、2013年8月14日に、日本に出願された特願2013−168539号、に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
しかし、機械加工されたアルミニウム基材を陽極酸化すると、細孔が不均一に分布した酸化皮膜が形成されやすい。細孔が不均一に分布した状態のモールドを用いて微細凹凸構造を物品本体の表面に転写した場合、ヘイズが上昇しやすく、結果、反射率も高くなる。
機械加工されたアルミニウム基材を陽極酸化しても細孔が均一に分布したモールドを製造する方法として、例えば特許文献1には、陽極酸化の工程の前に、アルミニウム基材を陰極電解、電解研磨、またはエッチングする方法が開示されている。特許文献1に記載の方法では、陰極電解、電解研磨、またはエッチングにより、加工変質層上に微細な凹凸構造を形成させ、この凹部を利用して陽極酸化により均一な細孔が分布した酸化皮膜を形成する。また、特許文献1では、陰極電解、電解研磨、またはエッチングにより加工変質層を除去した後に、酸化皮膜を形成することもできるとしている。
また、細孔が均一に分布した酸化皮膜を加工変質層上に形成するためには、加工変質層上の微細な凹凸構造の凹部も均一に分布している必要がある。しかし、陰極電解、電解研磨、エッチングにより、凹部が均一に分布した微細な凹凸構造を形成するには限界がある。
しかも、加工変質層上に形成された微細な凹凸構造が陽極酸化後も残ってしまう場合があり、これが転写物にも反映され、ヘイズが上昇するなどの透明性に影響を及ぼすことがあった。
<1> 表面が機械加工されたロール状のアルミニウム基材の表面に微細凹凸構造が形成されたナノインプリント用モールドを製造する方法であって、表面が機械加工されたロール状のアルミニウム基材の該表面を少なくとも平均結晶粒径が変化するまで機械研磨する研磨工程と、前記研磨工程の後にアルミニウム基材を陽極酸化し微細凹凸構造を形成する微細凹凸構造形成工程と、を有する、ナノインプリント用モールドの製造方法。
<2> 前記研磨工程において、前記アルミニウム基材の表面を前記平均結晶粒径が1μm以上になるまで機械研磨する、<1>に記載のナノインプリント用モールドの製造方法。
<3> 前記研磨工程において、前記アルミニウム基材の表面を前記平均結晶粒径が5μm以上になるまで機械研磨する、<2>に記載のナノインプリント用モールドの製造方法。
<4> 前記研磨工程において、前記アルミニウム基材の表面を厚さ1μm以上除去する、<1>〜<3>のいずれか1つに記載のナノインプリント用モールドの製造方法。
<5> 前記研磨工程において、前記アルミニウム基材の表面を厚さ3μm以上除去する、<4>に記載のナノインプリント用モールドの製造方法。
<6> 前記研磨工程と同時、または研磨工程と微細凹凸構造形成工程との間に、前記ロール状のアルミニウム基材の表面を仕上げる表面仕上げ工程をさらに有する、<1>〜<5>のいずれか1つに記載のナノインプリント用モールドの製造方法。
<7> 前記研磨工程において化学機械研磨を行う、<1>〜<6>のいずれか1つに記載のナノインプリント用モールドの製造方法。
<8> 前記アルミニウム基材の少なくとも表面の純度が99%以上である、<1>〜<7>のいずれか1つに記載のナノインプリント用モールドの製造方法。
<9> 前記微細凹凸構造形成工程において、前記アルミニウム基材を陽極酸化し細孔を形成する陽極酸化工程と、前記細孔の少なくとも一部を溶解し細孔を拡径する細孔径拡大処理工程とを繰り返し行う、<1>〜<8>のいずれか1つに記載のナノインプリント用モールドの製造方法。
<10> 前記陽極酸化の処理時間が5分未満である、<9>に記載のナノインプリント用モールドの製造方法。
<11> 前記陽極酸化工程と細孔径拡大処理工程との繰り返し回数が合計で15回以下である、<9>または<10>に記載のナノインプリント用モールドの製造方法。
E*={(L*)2+(a*)2+(b*)2}1/2 ・・・(1)
<13> 表面に微細凹凸構造を有する反射防止物品であって、可視光の波長領域において、L*a*b*表色系により測定されるa*およびb*の値から、下記式(2)より求められる彩度(C*)が0.7以下である、反射防止物品。
C*={(a*)2+(b*)2}1/2 ・・・(2)
<14> 可視光の波長領域内において、入射光に対する反射率の最大値と最小値の差(Δλ)が0.2%以下である、<12>または<13>に記載の反射防止物品。
<15> 前記微細凹凸構造は、平均周期が400nm以下の複数の突起からなる、<12>〜<14>のいずれか1つに記載の反射防止物品。
また、本発明の反射防止物品は、ヘイズが低い。
また、「微細凹凸構造」は、隣接する凸部間または凹部間の平均間隔(周期)がナノスケールである構造を意味する。
また、「可視光」とは、波長が400nm以上780nm以下の波長の光のことを意味する。
また、「可視光の波長以下」とは、上記の範囲の波長の光のうち、最も短い使用波長よりも小さいことを意味する。すなわち、「可視光の波長以下」の周期の微細凹凸構造を有する物品を可視光線の反射防止の用途に用いる場合、使用波長は400〜780nmとなる。したがって、この場合の微細凹凸構造の周期は使用波長の最短波長となる400nm以下となる。また、「可視光の波長以下」の周期の微細凹凸構造を有する物品をブルーライトの反射防止の用途に用いる場合、使用波長は460nmとなる。したがって、この場合の微細凹凸構造の周期は460nm以下となる。
本発明のナノインプリント用モールド(以下、単に「モールド」ともいう。)の製造方法は、表面が機械加工されたロール状のアルミニウム基材を陽極酸化して、表面に微細凹凸構造が形成されたモールドを製造する方法である。得られたモールドを用いて製造した物品を反射防止の用途に用いる場合、前記微細凹凸構造は、可視光の波長以下の周期の微細凹凸構造が好ましい。
以下に、本発明のモールドの製造方法の一実施形態例について、詳しく説明する。
研磨工程は、表面が機械加工されたロール状のアルミニウム基材の表面(以下、「加工表面」ともいう。)を、少なくとも平均結晶粒径が変化するまで機械研磨する工程である。
アルミニウム基材の表面を機械加工すると、その表面に加工変質層が形成されることが知られている。加工変質層は、機械加工時の局所的な摩擦熱により表面が溶融した後、冷却されることで再結晶することなどにより、形成されるものと考えられている。
ここで、「機械加工」とは、研削や切削などによりアルミニウム基材の表面を鏡面化することを意味する。
本発明では、加工変質層のうち、結晶粒の平均結晶粒径が1μm未満である層を第一の加工変質層とし、結晶粒の平均結晶粒径が1μm以上30μm未満である層を第二の加工変質層とし、結晶粒の平均結晶粒径が30μm以上50μm未満である層を第三の加工変質層とする。第一の加工変質層は加工変質層の最表層に位置する層であり、上から順に第一の加工変質層、第二の加工変質層、第三の加工変質層が重層した加工変質層が、アルミニウム基材の加工表面に形成されているものとする。
ここで、「平均結晶粒径が変化するまで機械研磨する」とは、アルミニウム基材の加工表面の平均結晶粒径が1μm未満から1μm以上、好ましくは5μm以上に変化するまで、アルミニウム基材の加工表面を機械研磨することである。すなわち、研磨工程では、少なくとも第一の加工変質層を除去するまで機械研磨する。
本発明では、研磨工程において少なくとも第一の加工変質層が除去されるので、細孔が均一に分布した酸化皮膜を形成できる。
ここで、「機械研磨」とは物理的に加工表面を研磨して鏡面化することである。本発明において、物理的な研磨には「テープ研磨」「化学機械研磨(CMP研磨)」も含まれる。特に、CMP研磨によってアルミニウム基材の加工表面を研磨することが好ましい。
機械研磨によりアルミニウム基材の加工表面を研磨する方法については特に制限されず、公知の方法を採用できる。また、公知の研磨装置を用いることもできる。
他の処理方法としては、例えば、エッチング、電解研磨、化学研磨などが挙げられる。
機械研磨と他の処理方法とを併用する場合、その順序については制限されないが、他の処理方法でアルミニウム基材の加工表面をある程度処理した後に、平均結晶粒径が変化するまで機械研磨するのが好ましい。他の処理方法の後で機械研磨を行えば、研磨工程後のアルミニウム基材の表面がより鏡面化した状態で得られる。
ただし、除去時間や作業性を考慮すると、研磨工程は機械研磨のみで行うことが好ましい。
図1は、本発明に用いる研磨装置の一例を示す斜視図である。
この例の研磨装置10は、中空ロール状のアルミニウム基材20の加工表面を研磨するものであり、シャフト12と、研磨手段14と、スラリー供給手段16と、洗浄手段18とを具備して概略構成されている。
また、アルミニウム基材20は支持軸(図示略)上に支持されており、支持軸に接続されたモータ等の回転駆動部(図示略)によって支持軸が回転することで、アルミニウム基材20が回転できるようになっている。
研磨ロール14aは、研磨布紙14bをアルミニウム基材20の外周面(加工表面)20aに圧接させて、アルミニウム基材20の外周面20aを研磨するものである。
研磨ロール14aは、モータ等の回転駆動部(図示略)に接続され、回転可能となっている。
研磨布紙14bとしては、市販品を用いることができる。
研磨手段14は、アルミニウム基材20の長手方向に沿って移動可能となっている。
スラリー供給配管16aの一端はスラリーを貯留するタンク(図示略)等に接続され、他端はノズル16bに接続されている。
スラリー供給手段16は、研磨手段14の移動に同期して、アルミニウム基材20の長手方向に沿って移動可能となっている。
洗浄液供給配管18aの一端は洗浄液を貯留するタンク(図示略)等に接続され、他端はノズル18bに接続されている。
洗浄手段18は、研磨手段14およびスラリー供給手段の移動に同期して、アルミニウム基材20の長手方向に沿って移動可能となっている。
まず、アルミニウム基材20にシャフト12が貫通した状態で、回転駆動部(図示略)を駆動させて、支持軸(図示略)を回転させてアルミニウム基材20を回転させる。
別途、研磨ロール14aにベルト状の研磨布紙14bを取り付けた状態で、回転駆動部(図示略)を駆動させて、研磨ロール14aをアルミニウム基材20の回転方向と同方向に回転させる。研磨ロール14aの回転に同期して、ベルト状の研磨布紙14bも回転する。
アルミニウム基材20および研磨ロール14aを回転させながら、研磨布紙14bをアルミニウム基材20の外周面20aに圧接する。そして、研磨布紙14bとアルミニウム基材20の外周面20aとの間にスラリー供給手段16からスラリーを供給し、アルミニウム基材20の外周面(加工表面)20aを研磨する。
研磨手段14およびスラリー供給手段16の移動に同期して洗浄手段18も移動させ、研磨が終了した領域(研磨終了領域)Bに洗浄手段18から洗浄液を供給し、アルミニウム基材20の外周面20aに付着したスラリーを除去する。
また、アルミニウム基材20の長手方向の一端から他端まで研磨が終了した後、研磨手段14およびスラリー供給手段16を逆方向に移動させて(トラバースさせて)、アルミニウム基材20の他端から一端までさらに研磨を続けてもよい。また、研磨手段14およびスラリー供給手段16をアルミニウム基材20の一端まで戻してから、再度一端から他端まで研磨手段14およびスラリー供給手段16を移動させて研磨してもよい。
なお、洗浄手段18は、研磨手段14およびスラリー供給手段16の移動方向の下流に位置していればよく、図1に示す研磨装置10は1つの洗浄手段18を備えている。ただし、研磨手段14およびスラリー供給手段16をトラバースさせて研磨する場合は、スラリー供給手段16を介して反対側にも洗浄手段18を設置してもよい。
スラリーとしては、例えば、SiC、Al2O3、SiO2、ZrO2等の研磨材を含むスラリー;アルミニウムを腐食させる効果を有する溶液に研磨材が分散したCMP研磨用のCMPスラリーなどが挙げられる。
表面仕上げ工程は、ロール状のアルミニウム基材の表面を仕上げる工程である。
ここで、「表面を仕上げる」とは、アルミニウム基材の表面の算術平均粗さが15nm以下となるまで、鏡面化することである。
研磨工程と表面仕上げ工程とを同時に行う場合は、アルミニウム基材の加工表面を平均結晶粒径が変るまで機械研磨しながら、その表面を仕上げる。例えば図1に示す研磨装置10を用いて研磨工程と表面仕上げ工程とを同時に行う場合は、最初から研磨布紙14bの研磨材やスラリー中の砥粒の平均粒子径が小さいもの用いる。ただし、平均粒子径が小さい研磨材や砥粒を用いると、研磨に時間がかかる。
研磨工程と表面仕上げ工程の両方をCMP研磨で行う場合は、例えば図1に示す研磨装置10を用いて、アルミニウム基材20の外周面(加工表面)20aを平均結晶粒径が変るまで粗研磨する(研磨工程)。次いで、研磨布紙14bの研磨材およびスラリー中の砥粒の平均粒子径が小さいものに変更し、アルミニウム基材20の外周面20aを仕上げ研磨する(表面仕上げ工程)。
微細凹凸構造形成工程は、上述した研磨工程または表面仕上げ工程後のアルミニウム基材を陽極酸化して、アルミニウム基材の表面に微細凹凸構造を形成する工程である。
微細凹凸構造形成工程では、アルミニウム基材を陽極酸化し細孔を形成する陽極酸化工程と、陽極酸化工程で形成された細孔の少なくとも一部を溶解し細孔を拡径する細孔径拡大処理工程とを繰り返し行う。例えば、微細凹凸構造形成工程は下記の工程(c)〜(f)を有することが好ましい。また、工程(c)に先立ち、下記の工程(a)および工程(b)を行ってもよい。
(b)酸化皮膜の一部または全てを除去し、アルミニウム基材の表面に陽極酸化の細孔発生点を形成する工程。
(c)工程(b)の後、アルミニウム基材を電解液中、再度陽極酸化し、細孔発生点に細孔を有する酸化皮膜を形成する工程。
(d)工程(c)の後、細孔の径を拡大させる工程。
(e)工程(d)の後、電解液中、再度陽極酸化する工程。
(f)工程(d)と工程(e)を繰り返し行い、複数の細孔を有する陽極酸化アルミナがアルミニウム基材の表面に形成されたモールドを得る工程。
図2に示すように、研磨工程または表面仕上げ工程後のアルミニウム基材20を陽極酸化すると、細孔22を有する酸化皮膜24が形成される。
電解液としては、硫酸、シュウ酸、リン酸等が挙げられる。
シュウ酸の濃度は、0.7M以下が好ましい。シュウ酸の濃度が0.7Mを超えると、電流値が高くなりすぎて酸化皮膜の表面が粗くなることがある。
化成電圧が30〜60Vの時、周期が100nmの規則性の高い細孔を有する陽極酸化アルミナを得ることができる。化成電圧がこの範囲より高くても低くても規則性が低下する傾向にある。
電解液の温度は、60℃以下が好ましく、45℃以下がより好ましい。電解液の温度が60℃を超えると、いわゆる「ヤケ」といわれる現象がおこり、細孔が壊れたり、表面が溶けて細孔の規則性が乱れたりすることがある。
硫酸の濃度は0.7M以下が好ましい。硫酸の濃度が0.7Mを超えると、電流値が高くなりすぎて定電圧を維持できなくなることがある。
化成電圧が25〜30Vの時、周期が63nmの規則性の高い細孔を有する陽極酸化アルミナを得ることができる。化成電圧がこの範囲より高くても低くても規則性が低下する傾向がある。
電解液の温度は、30℃以下が好ましく、20℃以下がよりに好ましい。電解液の温度が30℃を超えると、いわゆる「ヤケ」といわれる現象がおこり、細孔が壊れたり、表面が溶けて細孔の規則性が乱れたりすることがある。
図2に示すように、酸化皮膜24の一部または全てを一旦除去し、これを陽極酸化の細孔発生点26にすることで細孔の規則性を向上することができる。酸化皮膜24は全てを除去せずに一部が残るような状態でも、酸化皮膜24のうち、すでに規則性が十分に高められた部分が残っているのであれば、酸化皮膜除去の目的を果たすことができる。
図2に示すように、酸化皮膜を除去したアルミニウム基材20を再度、陽極酸化すると、円柱状の細孔22を有する酸化皮膜24が形成される。
陽極酸化は、工程(a)と同様な条件で行えばよい。陽極酸化の時間を長くするほど深い細孔を得ることができる。ただし、工程(b)の効果が失われない範囲であれば、工程(c)での陽極酸化の電圧や、電解液の種類や、温度などを適宜調整することが可能である。
しかし、工程(a)および工程(b)により加工変質層を除去する場合、工程(a)の陽極酸化を長時間行う必要があることがあった。アルミニウム基材を陽極酸化すると、アルミニウム基材の結晶方位により、陽極酸化されやすい結晶と、陽極酸化されにくい結晶との間で段差が形成される場合がある。このような段差は、陽極酸化の処理時間(陽極酸化時間)が長いほど大きくなる傾向にある。特に、高純度のアルミニウムは結晶構造が比較的大きい場合が多いため、高純度のアルミニウムに対して長時間陽極酸化を行うと、結晶構造毎の段差が目視で確認されてしまうことがあった。また、目視で確認できなくとも、転写物のヘイズが上昇したり、転写物が色づいて見えたりすることがあった。
図2に示すように、細孔22の径を拡大させる処理(以下、細孔径拡大処理と記す。)を行う。細孔径拡大処理は、酸化皮膜を溶解する溶液に浸漬して陽極酸化で得られた細孔の径を拡大させる処理である。このような溶液としては、例えば、5質量%程度のリン酸水溶液等が挙げられる。
細孔径拡大処理の時間を長くするほど、細孔径は大きくなる。
図2に示すように、再度、陽極酸化すると、円柱状の細孔22の底部から下に延びる、直径の小さい円柱状の細孔22がさらに形成される。
陽極酸化は、工程(c)と同様な条件で行えばよい。陽極酸化の時間を長くするほど深い細孔を得ることができる。
図2に示すように、工程(d)の細孔径拡大処理と、工程(e)の陽極酸化を繰り返すと、直径が開口部から深さ方向に連続的に減少する形状の細孔22を有する酸化皮膜24が形成され、アルミニウム基材20の表面に陽極酸化アルミナ(アルミニウムの多孔質の酸化皮膜(アルマイト))を有するモールド28が得られる。最後は工程(d)で終わることが好ましい。
隣接する細孔22間の平均間隔(周期)は、可視光の波長以下が好ましい。細孔22間の平均間隔は、20nm以上が好ましい。
細孔22間の平均間隔は、電子顕微鏡観察によって隣接する細孔22間の間隔(細孔22の中心から隣接する細孔22の中心までの距離)を50点測定し、これらの値を平均したものである。
細孔22の平均深さは、電子顕微鏡観察によって倍率30000倍で観察したときにおける、細孔22の最底部と、細孔22間に存在する凸部の最頂部との間の距離を50点測定し、これらの値を平均したものである。
細孔22のアスペクト比(細孔の平均深さ/隣接する細孔間の平均間隔)は、0.5〜5.0が好ましく、0.8〜5.0がより好ましく、0.8〜4.5がさらに好ましく、1.2〜4.0が特に好ましく、1.5〜3.0が最も好ましい。
離型剤としては、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、フッ素化合物等が挙げられ、加水分解性シリル基を有するフッ素化合物が特に好ましい。
以上説明した本発明のモールドの製造方法は、微細凹凸構造形成工程の前、すなわち、機械加工されたロール状のアルミニウム基材を陽極酸化する前に、上述した研磨工程を有する。研磨工程によって、少なくとも上述した第一の加工変質層が除去されるので、細孔が均一に分布した酸化皮膜を形成できる。研磨工程では少なくとも機械研磨によりアルミニウム基材の加工表面を除去するので、陰極電解、電解研磨、エッチングを用いた場合に比べて容易に第一の加工変質層を除去できる。よって、転写物のヘイズの上昇を抑制できる。また、研磨工程と同時、または研磨工程と微細凹凸構造形成工程との間に、表面仕上げ工程を有していれば、除去の痕跡が残りにくくなるので、除去の痕跡が転写物に反映されにくくもなる。さらに、陽極酸化時間を短縮することによって、結晶粒界ごとの高さのバラつきを最小限にすることができる。これにより、転写物の反射率を低くし、反射色の色をよりニュートラルに近づけることもできる。
このように、本発明のモールドの製造方法によれば、細孔が均一に分布した酸化皮膜を形成でき、ヘイズが低く反射防止性能や外観品位が優れた物品を得ることができるナノインプリント用モールドを容易に製造できる。
物品の製造方法は、上述した方法により製造されたモールドを用い、モールド表面に形成された微細凹凸構造を物品本体の表面に転写する方法である。
具体的には、本発明のモールドの製造方法により製造されたモールドと物品本体との間に活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を充填し、これに活性エネルギー線を照射して硬化させて、モールドの微細凹凸構造が転写された硬化樹脂層を物品本体の表面に形成し、硬化樹脂層が表面に形成された物品本体をモールドから剥離する方法(いわゆる光インプリント法)により、微細凹凸構造を表面に有する物品(転写物)を得る。
物品本体の材料としては、物品本体を介して活性エネルギー線の照射を行うため、透明性の高い材料が好ましく、例えばポリカーボネート、ポリスチレン系樹脂、ポリエステル、アクリル系樹脂、セルロース系樹脂(トリアセチルセルロース等)、ポリオレフィン、ガラス等が挙げられる。
また、物品本体の形状としては、フィルム、シート、射出成形品、プレス成形品等が挙げられる。
微細凹凸構造を表面に有する物品は、例えば図3に示す製造装置を用いて、下記のようにして製造される。
表面に微細凹凸構造(図示略)を有するロール状モールド30と、ロール状モールド30の表面に沿って移動する帯状のフィルム(物品本体)52との間に、タンク32から活性エネルギー線硬化性樹脂組成物48を供給する。
剥離ロール40により、表面に硬化樹脂層54が形成されたフィルム52をロール状モールド30から剥離することによって、表面に微細凹凸構造を有する物品50を得る。
活性エネルギー線照の光照射エネルギー量は、100〜10000mJ/cm2が好ましい。
図4は、微細凹凸構造を表面に有する物品50の一例を示す断面図である。
本発明のモールドの製造方法により製造されたモールドを用いた場合の物品50の表面の微細凹凸構造は、モールドの酸化皮膜の表面の微細凹凸構造を転写して形成されたものであり、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物からなる複数の凸部56を有する。
また、凸部間の平均間隔は、凸部の形成のしやすさの点から、20nm以上が好ましい。
凸部間の平均間隔は、電子顕微鏡観察によって隣接する凸部間の間隔(凸部の中心から隣接する凸部の中心までの距離)を50点測定し、これらの値を平均したものである。
凸部の高さは、電子顕微鏡によって倍率30000倍で観察したときにおける、凸部の最頂部と、凸部間に存在する凹部の最底部との間の距離を測定した値である。
E*={(L*)2+(a*)2+(b*)2}1/2 ・・・(1)
C*={(a*)2+(b*)2}1/2 ・・・(2)
活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、重合性化合物および重合開始剤を含む。
重合性化合物としては、分子中にラジカル重合性結合および/またはカチオン重合性結合を有するモノマー、オリゴマー、反応性ポリマー等が挙げられる。
単官能モノマーとしては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、s−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、アルキル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、2−エトキシエチル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレート誘導体;(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリロニトリル;スチレン、α−メチルスチレン等のスチレン誘導体;(メタ)アクリルアミド、N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド等の(メタ)アクリルアミド誘導体等が挙げられる。
これらは、1種を単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
これらは、1種を単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
活性エネルギー線ゾルゲル反応性組成物としては、アルコキシシラン化合物、アルキルシリケート化合物等が挙げられる。
硬化樹脂層の微細凹凸構造の表面の水接触角を90°以上にするためには、疎水性の材料を形成し得る活性エネルギー線硬化性樹脂組成物として、フッ素含有化合物またはシリコーン系化合物を含む組成物を用いることが好ましい。
フッ素含有化合物としては、フッ素含有モノマー、フッ素含有シランカップリング剤、フッ素含有界面活性剤、フッ素含有ポリマー等が挙げられる。
フルオロアルキル基置換ビニルモノマーとしては、フルオロアルキル基置換(メタ)アクリレート、フルオロアルキル基置換(メタ)アクリルアミド、フルオロアルキル基置換ビニルエーテル、フルオロアルキル基置換スチレン等が挙げられる。
シリコーン系化合物としては、(メタ)アクリル酸変性シリコーン、シリコーン樹脂、シリコーン系シランカップリング剤等が挙げられる。
(メタ)アクリル酸変性シリコーンとしては、シリコーン(ジ)(メタ)アクリレート等が挙げられ、例えば、信越化学工業株式会社製のシリコーンジアクリレート「x−22−164」「x−22−1602」等が好ましく用いられる。
硬化樹脂層の微細凹凸構造の表面の水接触角を25°以下にするためには、親水性の材料を形成し得る活性エネルギー線硬化性樹脂組成物として、少なくとも親水性モノマーを含む組成物を用いることが好ましい。また、耐擦傷性や耐水性付与の観点からは、架橋可能な多官能モノマーを含むものがより好ましい。なお、親水性モノマーと架橋可能な多官能モノマーは、同一(すなわち、親水性多官能モノマー)であってもよい。さらに、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、その他のモノマーを含んでいてもよい。
4官能以上の多官能(メタ)アクリレートとしては、5官能以上の多官能(メタ)アクリレートがより好ましい。
親水性単官能モノマーとしては、M−20G、M−90G、M−230G(新中村化学工業株式会社製)等のエステル基にポリエチレングリコール鎖を有する単官能(メタ)アクリレート、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート等のエステル基に水酸基を有する単官能(メタ)アクリレート、単官能アクリルアミド類、メタクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムメチルサルフェート、メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムメチルサルフェート等のカチオン性モノマー類等が挙げられる。
また、単官能モノマーとして、アクリロイルモルホリン、ビニルピロリドン等の粘度調整剤、物品本体への密着性を向上させるアクリロイルイソシアネート類等の密着性向上剤等を用いてもよい。
上述した物品の製造方法によれば、上述した本発明のモールドの製造方法により製造されたモールドを用いる。特に反射防止に用いる物品を製造する場合には、陽極酸化時間を短縮したモールドを用いることで、色づきの少ない物品を得ることができる。
<平均結晶粒径の測定>
アルミニウム基材の表面における結晶粒について、画像解析ソフトウエア(株式会社日本ローパー製「Image−Pro PLUS」)を用いて円換算直径を測定した。測定は100点行い、その平均値を平均結晶粒径とした。
走査型プローブ顕微鏡(株式会社日立ハイテクノロジーズ製、「SPI4000プローブステーション、SPA400(ユニット)」)を用いてJIS B 0601:1994に準拠し、以下に示す測定条件により、アルミニウム基材の加工表面の算術平均粗さ(Ra)および最大高さ粗さ(Rz)を求めた。なお、データ処理は、一次傾き補正処理を行った後に、フラット処理を実施した。
測定条件:
・走査モード:DFMモード
・探針:Siカンチレバー「DF−20」(株式会社日立ハイテクノロジーズ製)
・走査速度:0.4Hz、Rotation 90度(圧延痕方向に対して垂直方向にスキャン。)
・走査範囲:2.5μm×2.5μm
・ピクセル数:512×512
陽極酸化アルミナの一部を削り、縦断面にプラチナを1分間蒸着し、電界放出形走査電子顕微鏡(日本電子株式会社製、「JSM−7400F」)を用いて、加速電圧:3.00kVの条件にて断面を観察し、隣接する細孔間の間隔、および細孔の深さを測定した。各測定はそれぞれ50点ずつ行い、その平均値を測定値とした。
微細凹凸構造を表面に有する物品の縦断面にプラチナを10分間蒸着し、陽極酸化アルミナの細孔の測定の場合と同じ装置および条件にて、隣接する凸部間の間隔、および凸部の高さを測定した。各測定はそれぞれ50点ずつ行い、その平均値を測定値とした。
微細凹凸構造を表面に有する物品のヘイズは、JIS K 7361−1:1997に準拠したヘイズメーター(スガ試験機株式会社製)を用いて測定した。
まず、微細凹凸構造を表面に有する物品の可視光の波長領域内の反射率を、分光光度計UV−2450(株式会社島津製作所製)を用いて測定した。
反射率の測定結果に基づき、JIS Z 8729(ISO−11664−4)に準拠して、L*a*b*表色系で示される原点との色差(E*)を上記式(1)より算出し、下記評価基準にて評価した。
◎:E*≦0.9
○:0.9<E*≦1.2
×:1.2<E*
まず、微細凹凸構造を表面に有する物品の可視光の波長領域内の反射率を、分光光度計UV−2450(株式会社島津製作所製)を用いて測定した。
反射率の測定結果に基づき、JIS Z 8729(ISO−11664−4)に準拠してa*およびb*の値を求め、彩度(C*)を上記式(2)より算出し、下記評価基準にて評価した。
◎:C*≦0.7
○:0.7<C*≦1.1
×:1.1<C*
まず、微細凹凸構造を表面に有する物品の可視光の波長領域内の反射率を、分光光度計UV−2450(株式会社島津製作所製)を用いて測定した。
反射率の測定結果に基づいて各波長の反射率を読み取り、波長毎の入射光に対する反射率の最大値差と最小値の差(Δλ)を算出し、下記評価基準にて評価した。
◎:Δλ≦0.2
○:0.2<Δλ≦0.5
×:0.5<Δλ
<モールドの製造>
純度99.99%の中空ロール状のアルミニウム基材(長手方向の長さ:300mm)を鏡面切削した。
アルミニウム基材の加工表面の平均結晶粒径と、算術平均粗さ(Ra)および最大高さ粗さ(Rz)を測定した。結果を表1に示す。
なお、研磨工程では、研磨布紙14bとしてポリエステル製不織布を用い、スラリーとして平均粒子径が1μmの酸化アルミニウムが水に分散した分散液を用いた。該分散液の25℃でのpHは2であった。
表面仕上げ工程では、研磨布紙14bとして発砲ポリウレタン製スウェードを用い、スラリーとして平均粒子径が0.1μmのSiO2粒子が水に分散した分散液を用いた。該分散液の25℃でのpHは10であった。
まず、アルミニウム基材20にシャフト12が貫通した状態で、回転駆動部(図示略)を駆動させて、支持軸(図示略)を回転させてアルミニウム基材20を回転させた。
別途、研磨ロール14aにベルト状の研磨布紙14bを取り付けた状態で、回転駆動部(図示略)を駆動させて、研磨ロール14aをアルミニウム基材20の回転方向と同方向に回転させた。
アルミニウム基材20および研磨ロール14aを回転させながら、研磨布紙14bをアルミニウム基材20の外周面20aに圧接させた。そして、研磨布紙14bとアルミニウム基材20の外周面20aとの間にスラリー供給手段16からスラリーを供給した。研磨手段14およびスラリー供給手段16をアルミニウム基材20の長手方向に沿って移動させることで、研磨領域Aをアルミニウム基材20の長手方向に移動させ、アルミニウム基材20の外周面20aの全体を、研磨厚みが10μmになるように粗研磨した。研磨手段14およびスラリー供給手段16の移動に同期して洗浄手段18も移動させ、研磨が終了した領域(研磨終了領域)Bに洗浄手段18から洗浄液を供給し、アルミニウム基材20の外周面20aに付着したスラリーを除去した。
研磨工程後のアルミニウム基材の加工表面の平均結晶粒径を測定した。結果を表1に示す。
研磨布紙14bおよびスラリーを変更し、引き続き研磨工程後のアルミニウム基材20の外周面20aの全体を、算術平均粗さが15nm以下で鏡面化するまで仕上げ研磨した。
工程(a):
表面仕上げ工程後のアルミニウム基材について、0.3Mシュウ酸水溶液中で、直流40V、温度16℃の条件で30分間陽極酸化を行った。
工程(b):
酸化皮膜が形成されたアルミニウム基材を、6質量%リン酸/1.8質量%クロム酸混合水溶液に6時間浸漬して、酸化皮膜を除去した。
工程(c):
このアルミニウム基材について、0.3Mシュウ酸水溶液中、直流40V、温度16℃の条件で30秒陽極酸化を行った。
工程(d):
酸化皮膜が形成されたアルミニウム基材を、32℃の5質量%リン酸に8分間浸漬して、細孔径拡大処理を行った。
工程(e):
このアルミニウム基材について、0.3Mシュウ酸水溶液中、直流40V、温度16℃の条件で30秒陽極酸化を行った。
工程(f):
工程(d)および工程(e)を合計で4回繰り返し、最後に工程(d)を行い、平均間隔:100nm、平均深さ:180nmの略円錐形状の細孔を有する陽極酸化アルミナが表面に形成されたモールドを得た。
得られたモールドと、透明基材であるアクリルフィルム(三菱レイヨン株式会社製、「アクリプレン HBS010」)との間に、下記に示す組成の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を充填して、高圧水銀ランプで積算光量1000mJ/cm2の紫外線を照射することによって、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を硬化させた。その後、フィルムからモールドを剥離し、凸部の平均間隔:100nm、平均高さ:180nmの微細凹凸構造を表面に有する物品を得た。
微細凹凸構造を表面に有する物品のヘイズおよび反射率を測定し、色差(E*)、彩度(C*)、反射率の最大値差と最小値の差(Δλ)を算出し、評価した。結果を表1に示す。
コハク酸/トリメチロールエタン/アクリル酸(モル比 1:2:4)の縮合反応混合物60質量部、
ポリエチレングリコールジアクリレート(新中村化学工業株式会社製、「A−600」)30質量部、
メチルアクリレート(三菱化学株式会社製)10質量部、
アルキルフェノン系光重合開始剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製、「Irg184」)1.0質量部、
アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製、「Irg819」)0.1質量部、
リン酸エステル系離型剤(AXEL社製、「INT−1856」)0.3質量部)。
純度99.99%の中空ロール状のアルミニウム基材(長手方向の長さ:300mm)を粗切削した。アルミニウム基材の加工表面の平均結晶粒径と、算術平均粗さ(Ra)および最大高さ粗さ(Rz)を測定した。結果を表1に示す。
このアルミニウム基材を用い、研磨工程での研磨厚みを8μmに変更した以外は実施例1と同様にして、モールドを製造した。研磨工程後のアルミニウム基材の加工表面の平均結晶粒径を測定した。結果を表1に示す。
得られたモールドを用いた以外は実施例1と同様にして、微細凹凸構造を表面に有する物品を製造し、該物品のヘイズおよび反射率を測定し、色差(E*)、彩度(C*)、反射率の最大値差と最小値の差(Δλ)を算出し、評価した。結果を表1に示す。
研磨工程での研磨厚みを4μmに変更した以外は実施例1と同様にして、モールドを製造した。研磨工程後のアルミニウム基材の加工表面の平均結晶粒径を測定した。結果を表1に示す。
得られたモールドを用いた以外は実施例1と同様にして、微細凹凸構造を表面に有する物品を製造し、該物品のヘイズおよび反射率を測定し、色差(E*)、彩度(C*)、反射率の最大値差と最小値の差(Δλ)を算出し、評価した。結果を表1に示す。
微細凹凸構造形成工程における工程(a)の陽極酸化時間を3分とした以外は実施例1と同様にして、モールドを製造した。研磨工程後のアルミニウム基材の加工表面の平均結晶粒径を測定した。結果を表1に示す。
得られたモールドを用いた以外は実施例1と同様にして、微細凹凸構造を表面に有する物品を製造し、該物品のヘイズおよび反射率を測定し、色差(E*)、彩度(C*)、反射率の最大値差と最小値の差(Δλ)を算出し、評価した。結果を表1に示す。
微細凹凸構造形成工程における工程(a)と工程(b)を行わなかった以外は実施例1と同様にして、モールドを製造した。研磨工程後のアルミニウム基材の加工表面の平均結晶粒径を測定した。結果を表1に示す。
得られたモールドを用いた以外は実施例1と同様にして、微細凹凸構造を表面に有する物品を製造し、該物品のヘイズおよび反射率を測定し、色差(E*)、彩度(C*)、反射率の最大値差と最小値の差(Δλ)を算出し、評価した。結果を表1に示す。
研磨工程を行わなかった以外は実施例1と同様にして、モールドを製造した。
得られたモールドを用いた以外は実施例1と同様にして、微細凹凸構造を表面に有する物品を製造し、該物品のヘイズおよび反射率を測定し、色差(E*)、彩度(C*)、反射率の最大値差と最小値の差(Δλ)を算出し、評価した。結果を表1に示す。
研磨工程、および微細凹凸構造形成工程における工程(a)と工程(b)を行わなかった以外は実施例1と同様にして、モールドを製造した。
得られたモールドを用いた以外は実施例1と同様にして、微細凹凸構造を表面に有する物品を製造し、該物品のヘイズおよび反射率を測定し、色差(E*)、彩度(C*)、反射率の最大値差と最小値の差(Δλ)を算出し、評価した。結果を表1に示す。
実施例2の場合、研磨工程後のアルミニウム基材の表面の平均結晶粒径は1μm以上30μm未満であり、第1の加工変質層の全てと、第2の加工変質層の一部が除去されていた。
実施例3の場合、研磨工程後のアルミニウム基材の表面の平均結晶粒径は1μm以上30μm未満であり、第1の加工変質層の全てと、第2の加工変質層の一部が除去されていた。
また、各実施例で得られたモールドを用いて製造した、微細凹凸構造を表面に有する物品はヘイズが低く、透明性に優れていた。物品のヘイズが低いのは、モールドの製造において、細孔が均一に分布した酸化皮膜が形成されたためと考えられる。中でも、実施例4、5は、微細凹凸構造形成工程における陽極酸化時間を短くしたため、結晶粒界の段差が小さくなり、物品の反射率、色差が低く、反射防止性能に特に優れていた。
研磨工程、および微細凹凸構造形成工程における工程(a)と工程(b)を行わなかった比較例2のモールドを用いて製造した、微細凹凸構造を表面に有する物品は、ヘイズおよび色差が大きく、透明性、反射防止性能に劣っていた。
12 シャフト
14 研磨手段
14a 研磨ロール
14b 研磨布紙
16 スラリー供給手段
16a スラリー供給配管
16b ノズル
18 洗浄液供給手段
18a 洗浄液供給配管
18b ノズル
20 アルミニウム基材
20a 外周面(加工表面)
22 細孔
24 酸化皮膜
26 細孔発生点
28 モールド
30 ロール状モールド
32 タンク
34 空気圧シリンダ
36 ニップロール
38 活性エネルギー線照射装置
40 剥離ロール
48 活性エネルギー線硬化性樹脂組成物
50 物品
52 フィルム(物品本体)
54 硬化樹脂層
56 凸部
A 研磨領域
B 研磨終了領域
Claims (12)
- 表面が機械加工されたロール状のアルミニウム基材の表面に微細凹凸構造が形成されたナノインプリント用モールドを製造する方法であって、
少なくとも表面の純度が99%以上であるとともに、表面が機械加工されたロール状のアルミニウム基材の該表面を少なくとも平均結晶粒径が変化するまで機械研磨する研磨工程と、
前記研磨工程の後にアルミニウム基材を陽極酸化し微細凹凸構造を形成する微細凹凸構造形成工程と、
を有し、
前記研磨工程において、前記アルミニウム基材の表面を前記平均結晶粒径が1μm以上になるまで化学機械研磨する、ナノインプリント用モールドの製造方法。 - 前記研磨工程において、前記アルミニウム基材の表面を前記平均結晶粒径が5μm以上になるまで機械研磨する、請求項1に記載のナノインプリント用モールドの製造方法。
- 前記研磨工程において、前記アルミニウム基材の表面を厚さ1μm以上除去する、請求項1に記載のナノインプリント用モールドの製造方法。
- 前記研磨工程において、前記アルミニウム基材の表面を厚さ3μm以上除去する、請求項3に記載のナノインプリント用モールドの製造方法。
- 前記研磨工程と同時、または研磨工程と微細凹凸構造形成工程との間に、前記ロール状のアルミニウム基材の表面を仕上げる表面仕上げ工程をさらに有する、請求項1に記載のナノインプリント用モールドの製造方法。
- 前記微細凹凸構造形成工程において、前記アルミニウム基材を陽極酸化し細孔を形成する陽極酸化工程と、前記細孔の少なくとも一部を溶解し細孔を拡径する細孔径拡大処理工程とを繰り返し行う、請求項1に記載のナノインプリント用モールドの製造方法。
- 前記陽極酸化工程のそれぞれの処理時間が5分未満である、請求項6に記載のナノインプリント用モールドの製造方法。
- 前記陽極酸化工程と細孔径拡大処理工程との繰り返し回数が合計で15回以下である、請求項6に記載のナノインプリント用モールドの製造方法。
- 請求項1〜8のいずれか一項に記載の製造方法により製造されるナノインプリント用モールドを用いて、モールド表面に形成された微細凹凸構造を転写して得られる、表面に微細凹凸構造を有する反射防止物品の製造方法であって、
可視光の波長領域において、下記式(1)より求められる、L*a*b*表色系で示される原点との色差(E*)が0.9以下である、反射防止物品の製造方法。
E*={(L*)2+(a*)2+(b*)2}1/2 ・・・(1) - 請求項1〜8のいずれか一項に記載の製造方法により製造されるナノインプリント用モールドを用いて、モールド表面に形成された微細凹凸構造を転写して得られる、表面に微細凹凸構造を有する反射防止物品の製造方法であって、
可視光の波長領域において、L*a*b*表色系により測定されるa*およびb*の値から、下記式(2)より求められる彩度(C*)が0.7以下である、反射防止物品の製造方法。
C*={(a*)2+(b*)2}1/2 ・・・(2) - 可視光の波長領域内において、入射光に対する反射率の最大値と最小値の差(Δλ)が0.2%以下である、請求項9または10に記載の反射防止物品の製造方法。
- 前記微細凹凸構造は、平均周期が400nm以下の複数の突起からなる、請求項9または10に記載の反射防止物品の製造方法。
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JP6507706B2 (ja) * | 2015-02-23 | 2019-05-08 | 三菱ケミカル株式会社 | ナノインプリント用モールドの製造方法 |
JP2016157785A (ja) * | 2015-02-24 | 2016-09-01 | 株式会社東芝 | テンプレート形成方法、テンプレートおよびテンプレート基材 |
JP6558007B2 (ja) * | 2015-03-20 | 2019-08-14 | 大日本印刷株式会社 | 反射防止フィルム、該反射防止フィルムを用いた表示装置、及び反射防止フィルムの選択方法 |
TWI664063B (zh) * | 2017-02-23 | 2019-07-01 | National Chung Hsing University | 可撓防偽標籤之製作方法 |
US10968292B2 (en) * | 2017-09-26 | 2021-04-06 | Sharp Kabushiki Kaisha | Synthetic polymer film whose surface has microbicidal activity, photocurable resin composition, manufacturing method of synthetic polymer film, and sterilization method with use of surface of synthetic polymer film |
CN108693575A (zh) * | 2018-05-21 | 2018-10-23 | 京东方科技集团股份有限公司 | 减反层及其制作方法、显示装置 |
KR20220129928A (ko) * | 2021-03-17 | 2022-09-26 | 삼성전자주식회사 | 하드코팅용 조성물, 이로부터 얻어진 하드코팅막, 상기 하드코팅막을 포함하는 적층체, 상기 하드코팅막의 제조방법, 및 상기 하드코팅막을 포함하는 물품 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US20060234396A1 (en) * | 2005-04-18 | 2006-10-19 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Method for producing structure |
JP2007030146A (ja) * | 2005-07-29 | 2007-02-08 | Fujifilm Corp | ナノ構造体の製造方法 |
KR101386324B1 (ko) | 2006-06-30 | 2014-04-17 | 카나가와 아카데미 오브 사이언스 앤드 테크놀로지 | 광학 시트, 상기 광학 시트를 제조하기 위한 주형의 제조 방법 및 광학 시트의 제조 방법 |
EP2210970B1 (en) | 2007-10-25 | 2017-03-29 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Stamper, process for producing the same, process for producing molding, and aluminum base die for stamper |
BRPI0822215A2 (pt) * | 2008-02-27 | 2015-06-23 | Sharp Kk | Aparelho de nanolitografia de rolo, rolo de molde para utilização em aparelho de nanolitografia de rolo, rolo de fixação para utilização em aparelho de nanolitografia de rolo, e método de produção de folha de nanolitografia |
JP5254664B2 (ja) | 2008-05-27 | 2013-08-07 | 株式会社Dnpファインケミカル | 反射防止膜及びその製造方法 |
JP5474401B2 (ja) * | 2009-04-24 | 2014-04-16 | 公益財団法人神奈川科学技術アカデミー | スタンパ製造用アルミニウム基材およびスタンパの製造方法 |
JP5425516B2 (ja) * | 2009-04-24 | 2014-02-26 | 公益財団法人神奈川科学技術アカデミー | スタンパ製造用アルミニウム基材およびスタンパの製造方法 |
CN102414347B (zh) | 2009-05-08 | 2015-09-23 | 夏普株式会社 | 阳极氧化层的形成方法、模具的制造方法以及模具 |
WO2011030850A1 (ja) * | 2009-09-11 | 2011-03-17 | 日本軽金属株式会社 | スタンパ用アルミニウム原型用素材、スタンパ用アルミニウム原型及びスタンパ |
CN102597332B (zh) * | 2009-10-28 | 2013-06-26 | 夏普株式会社 | 模具和模具的制造方法以及防反射膜 |
JP4629154B1 (ja) * | 2010-03-23 | 2011-02-09 | Jx日鉱日石金属株式会社 | 電子材料用銅合金及びその製造方法 |
US9556532B2 (en) * | 2010-03-31 | 2017-01-31 | Sharp Kabushiki Kaisha | Die, process for producing die, and process for producing antireflection film |
JP5789979B2 (ja) | 2010-12-24 | 2015-10-07 | 大日本印刷株式会社 | 反射防止フィルム製造用金型 |
KR101647238B1 (ko) * | 2011-10-06 | 2016-08-09 | 미쯔비시 레이온 가부시끼가이샤 | 전사 롤 및 전사 롤의 제조 방법, 그리고 물품의 제조 방법 |
JP6092775B2 (ja) * | 2012-05-30 | 2017-03-08 | 三菱レイヨン株式会社 | モールドの製造方法および微細凹凸構造を表面に有する成形体の製造方法 |
KR101879797B1 (ko) * | 2013-08-14 | 2018-07-18 | 미쯔비시 케미컬 주식회사 | 원기둥형상 나노임프린트용 몰드의 제조방법 및 나노임프린트용 재생 몰드의 제조방법 |
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