JP7379983B2 - 成形体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、成形体の製造方法に関する。より具体的には、いわゆるインプリントプロセスによる成形体の製造方法に関する。

いわゆる「インプリントプロセス」により、微細凹凸構造を有する成形体を製造する方法が知られている。
インプリントプロセスの流れは、例えば以下の通りである。
（１）まず、被転写材である樹脂材料を加熱して軟化させる。
（２）次に、軟化した被転写材を、金型表面に設けられた微細構造を有する転写面に押し当て加圧成形する。
（３）そのまま（加圧が維持されたまま）被転写材を冷却する。
（４）被転写材が冷えた後、金型から被転写材を離型することで、金型の転写面の微細構造が転写された樹脂成形体を得る。

先行技術の一例として、特許文献１には、インプリントプロセスにより、半硬化の状態のドライフィルムに、成形型を加熱された状態で押圧し、押圧後に冷却して、成形型の凹凸の形状が反転して転写されたフレネルレンズを形成する方法が開示されている。

別の先行技術の例として、特許文献２には、インプリントプロセスにより、液体試料検査キットに用いられる凹部微細構造を有する膜担体を形成する方法が開示されている。

国際公開第２０１２／０４３５７３号 国際公開第２０１６／０９８７４０号

本発明者は、インプリントプロセスの改良検討を行う中で、軟化した被転写材を金型に押し当てて微細凹凸構造を有する成形体を製造する際に、金型の微細凹凸構造の一部が被転写材に転写されない場合があることを見出した。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものである。本発明の目的の１つは、インプリントプロセスによる成形体の製造方法において、金型の微細凹凸構造の一部が被転写材に転写されない不具合を抑えることである。

本発明者らは、鋭意検討の結果、以下に提供される発明を完成させ、上記課題を解決した。

本発明によれば、
被転写材を、微細凹凸構造が設けられた転写面を有する金型の前記転写面に押圧する押圧工程を含む、微細凹凸構造を有する成形体の製造方法であって、
前記押圧工程における押圧は、プレス上板とプレス下板とを備えるプレス装置を用いて、前記被転写材の前記金型とは反対の面側からは前記プレス上板により、前記金型の転写面とは反対の面側からは前記プレス下板により、少なくとも前記被転写材と前記金型とを挟むことで行われ、
前記押圧工程において、前記金型と前記プレス下板との間には、少なくとも緩衝材が挟まれている、成形体の製造方法
が提供される。

本発明によれば、インプリントプロセスによる成形体の製造方法において、金型の微細凹凸構造の一部が被転写材に転写されない不具合を低減することができる。

成形体の製造方法について説明するための模式的な図である。 成形体の製造方法について説明するための模式的な図である。 成形体の製造方法について説明するための模式的な図である。 「金型」について説明するための図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
煩雑さを避けるため、（ｉ）同一図面内に同一の構成要素が複数ある場合には、その１つのみに符号を付し、全てには符号を付さない場合や、（ｉｉ）特に図２以降において、図１と同様の構成要素に改めては符号を付さない場合がある。
すべての図面はあくまで説明用のものである。図面中の各部材の形状や寸法比などは、必ずしも現実の物品と対応しない。

本明細書中、数値範囲の説明における「Ｘ～Ｙ」との表記は、特に断らない限り、Ｘ以上Ｙ以下のことを表す。例えば、「１～５質量％」とは「１質量％以上５質量％以下」を意味する。
本明細書における「（メタ）アクリル」との表記は、アクリルとメタクリルの両方を包含する概念を表す。「（メタ）アクリレート」等の類似の表記についても同様である。

＜成形体の製造方法＞
図１（Ｉ．およびＩＩ．）、図２および図３は、本実施形態の成形体の製造方法について説明するための模式的な図である。より具体的には、図１、図２および図３は、本実施形態の成形体の製造方法を行うための「装置」やその動作、手順などを示す概略断面図ということができる。これから説明していく図１、図２および図３に示されるような手順により、金型の微細凹凸構造の一部が被転写材に転写されない不具合が抑えられる。

（図１：押圧工程の前の準備）
図１のＩ．は、図２で説明される押圧工程の前段階（準備段階）を説明するための図である。
図１のＩ．において、プレス上板３１の下面側には、その下面に近い側から順に、当て板３３、金属箔３４、低摩擦部材３５および被転写材２０が設置されている。
念のため述べておくと、プレス上板３１の少なくとも下面、当て板３３の両面、金属箔３４の両面および被転写材２０の少なくとも上面が、十分に平坦であれば、図１のＩ．のように、当て板３３、金属箔３４および被転写材２０が重力により「下に落ちない」ようにすることができる（各部材の間に空気が入らないため）。もちろん、これらのうち一部または全部は、何らかの手段により、落下しないように物理的に固定されてもよい。
図１のＩ．において、プレス下板３２の上面側には、その上面に近い側から順に、当て板３８、緩衝材３７、剛体板３６および金型１０が設置されている。

図１のＩＩ．は、 図１のＩ．とは別の、図２で説明される押圧工程の前段階（準備段階）を説明するための図である。
図１のＩＩ．においては、金属箔３４、低摩擦部材３５および被転写材２０が、プレス上板３１の下面側ではなく、プレス下板３２の上面側に設置されている点で、図１のＩ．と異なる。より具体的には、図１のＩＩ．において、（ｉ）プレス下板３２の上面側には、その上面に近い側から順に、当て板３８、緩衝材３７、剛体板３６および金型１０が設置され、（ｉｉ）さらに、その金型１０の転写面１０ａ（微細凹凸構造が設けられている）側に、その転写面に近い側から順に、被転写材２０、低摩擦部材３５および金属箔３４が設置されている。

図１のＩ．およびＩＩ．において、プレス上板３１及びプレス下板３２は、金型１０の転写面１０ａに、被転写材２０の表面２０ａを押し当てることができるものである。
通常、プレス上板３１およびプレス下板３２の少なくとも一方（好ましくは両方）は、加熱手段を内蔵している。加熱手段により、金型１０や被転写材２０などを加熱できるようになっている。そして、金型１０および／または被転写材２０を加熱しながら押圧できるようになっている。
図１のＩ．またはＩＩ．に示される準備段階において、被転写材２０や金型１０などの各部材は加熱されてもよい。これにより、例えば以下の押圧工程の時間を短縮することができ、工業的な効率向上につながる。この加熱を行う場合、被転写材２０の温度は、そのガラス転移温度未満であってもよいし、そのガラス転移温度以上であってもよい。プロセス全体としての生産性向上（時間の短縮）の点では、後者のほうが好ましい。

（図２：押圧工程）
図２は、図１のＩ．の状態または図１のＩＩ．の状態を変化させて、被転写材２０を、金型１０の転写面１０ａに押圧する工程（押圧工程）を説明するための図である。
押圧工程における押圧は、プレス上板３１とプレス下板３２とを備えるプレス装置を用いて、被転写材２０の金型１０とは反対の面側からはプレス上板３１により、金型１０の転写面１０ａとは反対の面側からはプレス下板３２により、被転写材２０や金型１０などの部材を挟むことで行われる。

押圧工程においては、通常、押圧と共に、加熱が行われる。具体的には、プレス上板３１および／またはプレス下板３２が内蔵する加熱手段により、プレス上板３１とプレス下板３２で挟まれた部材を加熱しながら、押圧工程を行う。
被転写材２０を加熱する方法について具体的には、（ｉ）プレス上板３１に内蔵された加熱手段を用いて被転写材２０を加熱する方法、（ｉｉ）プレス下板３２に内蔵された加熱手段を用いて金型１０を加熱し、被転写材２０の押圧時に被転写材２０に熱を伝える方法、（ｉｉｉ）これら（ｉ）と（ｉｉ）の併用、つまり、プレス上板３１とプレス下板３２の「両方」を利用する方法、などが挙げられる。（ｉｉｉ）の場合、プレス上板３１による加熱の温度と、プレス下板３２による加熱の温度は同じであっても異なっていてもよい。

押圧工程において、被転写材は、典型的には５０～３００℃、好ましくは６０～２５０℃、より好ましくは８０～２００℃に熱せられる。
別観点として、被転写材２０のガラス転移温度をＴｇとしたとき、押圧工程において、被転写材２０は、好ましくはＴｇ［℃］以上、より好ましくはＴｇ＋５［℃］以上、さらに好ましくはＴｇ＋１０［℃］以上に加熱される。これの上限については、例えばＴｇ＋１００［℃］以下である。
ちなみに、各工程において、温度が安定した状態における「被転写材２０の転写面１０ａに押し当てられている面が熱せられる温度」は、通常、金型１０の温度と同じと見做すことができる。特に、被転写材２０がフィルム状である場合（つまり、被転写材２０が薄い場合）には、転写面１０ａに押し当てられた被転写材２０の温度は速やかに金型１０の温度に到達すると考えられる。

押圧工程における圧力は、例えば０．５ＭＰａ以上である。この圧力は、好ましくは０．８～３０ＭＰａ、より好ましくは１～２０ＭＰａである。押圧工程における圧力が０．５ＭＰａ以上であることで、被転写材２０が十分に変形し、成形体を適切に製造することができる。また、押圧工程における圧力が５０ＭＰａ以下であることで、金型１０の損傷が抑えられ、金型１０の寿命を延ばすことができると考えられる。
押圧工程の時間は特に限定されない。生産効率と、被転写材２０を十分に塑性変形させる観点から、例えば０．５～１０分程度である。

押圧工程においては、金型１０とプレス下板３２との間に、少なくとも緩衝材３７が挟まれている。このことにより、金型１０の微細凹凸構造の一部が被転写材２０に転写されない不具合が抑えられる。緩衝材３７を用いずに押圧工程を行った場合、圧力に不均一性が生じやすく、転写の不具合が生じやすい。

（離型工程）
押圧工程の後に、金型１０から被転写材２０を離型することで（離型工程）、微細凹凸構造を有する成形体を得ることができる。
図３は、離型工程を模式的に表した図である。図３において、被転写材２０および金型１０以外の構成要素の記載は省略されている。

離型工程は、通常、押圧工程の後、押圧を解除し、そして被転写材２０が十分に冷えてから行われる。被転写材２０を冷やす方法は特に限定されない。例えば、大気下で放置しておく方法、風を当てる方法などが挙げられる。

以上、図１、図２および図３に示されるような手順により、微細凹凸構造を有する成形体を製造することができる。

本実施形態の成形体の製造方法の一連の流れは以上のとおりである。
以下、本実施形態の成形体の製造方法についてより具体的な説明を加える。

（緩衝材３７）
緩衝材３７としては、金型１０とプレス下板３２との間に存在したときに圧力の不均一性を緩和可能な紙である限り、任意のものを用いることができる。緩衝材３７は、押圧工程の際の加熱に耐えうる耐熱性があることが好ましい（押圧工程の際の加熱により実質的に炭化しない等）。
押圧工程を行うたびに新たな緩衝材３７を用いてもよいし、クッション性がある限りは緩衝材３７を繰り返し用いてもよい。

緩衝材３７として具体的には、プリント配線基板等の積層板を製造する際の熱プレスにおいて用いられる各種の紙を挙げることができる。より具体的には、紙の業界において、クラフト紙、クッション紙、リンター紙などといった名称で流通しているものから適宜選択して用いることができる。ここで、リンター紙とは、綿花パルプを原料とするプリント配線板用の紙のことであり、しばしば、プリント配線板をプレス加工する時のクッション材として使用される。リンター紙は、綿花パルプを原料としているため、クッション性が良好である。
また、特に耐熱性に優れたクッション紙として、特許第５９１８００６号に記載されているような、ポリホウ酸塩を含有するクッション紙を用いることもできる。

緩衝材３７として使用可能な紙（クラフト紙、クッション紙、リンター紙など）は、東京特殊紙業株式会社、大王製紙株式会社などの製紙メーカから入手することができる。

緩衝材３７としては、上記のような紙以外にも、樹脂フィルムや、シート状のゴムなども挙げることができる。押圧工程のプレス圧力により適度に変形して圧力を分散することが可能なものである限り、緩衝材３７の材質は特に限定されない。

（金属箔３４）
金属箔３４を、被転写材２０とプレス上板３１との間（図１においては、低摩擦部材３５と当て板３３の間）に挟むことで、押圧工程後の押圧を解除してプレス上板３１とプレス下板３２とを離したときに、被転写材２０および低摩擦部材３５が、金型１０などとともにプレス上板３１の側にくっついていくことが抑えられる。そして、押圧工程後においては、プレス下板３２の側のほうに、金属箔３４以下の部材が残りやすくなる。プレス下板３２の側のほうに部材が残ることで、剥離工程を効率的に行うことができる（プレス上板３１の側から、部材を「取る」必要がない）。また、金属箔の熱伝導性は良好であるため、被転写材の加熱を邪魔しない。
すなわち、金属箔３４を当て板３３の下に用いることで、成形体を工業的に量産する際の量産性を高めることができる。

金属箔３４は、任意の金属箔であることができる。コストや入手容易性の点からは、金属箔３４は、アルミ箔であることが好ましい。
金属箔３４の厚みは特に限定されないが、例えば１～１００μｍ、好ましくは５～５０μｍである。

なお、上記の量産性向上の効果の点では、金属箔３４は、箔ではなく板であってもよい。つまり、金属箔３４は、金属板などであってもよい。

（低摩擦部材３５）
被転写材２０の上面（金型１０と反対側の面）に低摩擦部材３５を設置することで、得られる成形体に意図せぬシワが発生することを抑えやすい。
おそらくは、押圧工程において、被転写材２０が加熱された際、被転写材２０は「膨張」し、「たわみ」「ゆがみ」等が生じると推測される。その「たわみ」「ゆがみ」等がある被転写材２０をそのまま転写面１０ａに押し当てると、「たわみ」「ゆがみ」に起因して、被転写材２０にシワが発生してしまうと推測される。しかし、被転写材２０の、金型１０とは反対側の面に、低摩擦部材３５が接しているならば、低摩擦部材３５の「低摩擦性」により、被転写材２０の「たわみ」「ゆがみ」がうまく逃がされて、シワが生じにくくなると推測される。

低摩擦部材３５は、好ましくは樹脂フィルムである。低摩擦部材３５が樹脂フィルムである場合、その厚みは１～１０００μｍが好ましく、１０～８００μｍがより好ましく、２０～５００μｍがさらに好ましい。

低摩擦部材３５は、好ましくは、ポリイミド、ポリエステルおよびポリエーテルエーテルケトンからなる群より選ばれる１または２以上の樹脂を含む。これら樹脂の１または２以上を低摩擦部材３５の素材として採用することで、低摩擦部材３５の摩擦係数を小さくしやすい。また、これら樹脂は、比較的高耐熱性であるため、押圧工程において低摩擦部材３５が変形してしまう事態を避けやすい。また、高耐熱性であるため、繰返し使用の点でも好ましい。
ちなみに、低摩擦部材３５の変形を確実に避ける点では、被転写材２０のガラス転移温度＜押圧工程時の温度＜低摩擦部材３５のガラス転移温度となるように、押圧工程時の温度を調整したり、各部材について適切なガラス転移温度を有するものを選択したりすることが好ましい。

低摩擦部材３５の静摩擦係数（正確には、低摩擦部材３５の、被転写材２０と接する面の静摩擦係数）は、１０以下、好ましくは５以下、より好ましくは３以下、さらに好ましくは１以下である。
静摩擦係数の下限は特になく、基本的には静摩擦係数が小さいほど成形体にシワは生じにくくなる。ただし、現実的な観点から、静摩擦係数は例えば０．０１以上、具体的には０．１以上である。

静摩擦係数は、被転写材２０（例えばポリシクロオレフィンの樹脂フィルム）と低摩擦部材３５とを重ね合わせ、ＪＩＳ Ｋ ７１２５に準じ、２００ｇの負荷をかけた状態で、１００ｍｍ／ｍｉｎの速度にて摩擦試験を実施することにより求めることができる。このときの測定環境は、２３℃、５０％ＲＨに設定されることが好ましい。

低摩擦部材３５については、合成樹脂メーカ、フィルムメーカなどから入手可能な市販品（フィルム）の中から、静摩擦係数が１０以下のものを選択して用いることができる。

（被転写材２０）
被転写材２０は、加熱により軟化する性質を有し、押圧工程において金型１０の転写面１０ａに押圧された際に微細凹凸構造を形成可能なものである限り、任意の素材、形状等であることができる。

被転写材２０は、好ましくは樹脂フィルムである。被転写材２０がフィルム状であることにより、被転写材２０に均一に圧力をかけやすく、寸法精度が良好な成形体を製造しやすい。

被転写材２０は、通常、熱可塑性樹脂および／または熱硬化性樹脂を含む。離型工程における離型しやすさ、製造される成形体のその後の加工しやすさ等を考慮すると、被転写材２０は熱可塑性樹脂を含むことが好ましい。

被転写材２０は、例えば、ポリ（メタ）アクリル酸メチル、ポリカーボネート、ポリシクロオレフィン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体、ポリノルボルネン、ポリエチレンテレフタレート等を含むことができる。これらは通常は熱可塑性樹脂に分類される。
別観点として、被転写材２０は、非晶性の樹脂を含むことが好ましい。非晶性の材料は、成形温度幅が広いため成形性が良好であり、寸法安定性の向上に効果的である。非晶性の樹脂としては、ポリ（メタ）アクリル酸メチル、ポリカーボネート、ポリシクロオレフィン、ポリスチレン、（メタ）アクリロニトリル・スチレン共重合体、（メタ）アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体などが挙げられる。
被転写材２０は、１種のみの樹脂を含んでもよいし、２種以上の樹脂を含んでもよい。

被転写材２０のガラス転移温度Ｔｇは、典型的には５０～３００℃、好ましくは６０～２５０℃、さらに好ましくは７０～２００℃である。

ガラス転移温度としては、例えば、被転写材２０を動的粘弾性測定したときの、貯蔵弾性率の下がり始めの変曲点の温度を採用することができる。動的粘弾性測定の測定モードはせん断モード、周波数は１Ｈｚ、昇温速度は５℃／分とすることができる。

被転写材２０は、特に、ポリシクロオレフィン、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレートおよびポリスチレンからなる群より選ばれる１または２以上の樹脂を含むことが好ましい。とりわけ、ポリシクロオレフィンが、良好な離型性の点から好ましい。加えて、ポリシクロオレフィンは、成形体を後述する成形体の用途（バイオチップ等）に適用する際の光学特性の点で好ましい。

被転写材２０が樹脂フィルムである場合、その厚みは、０．０１～１０ｍｍが好ましく、０．０２～５ｍｍがより好ましく、０．０４～２ｍｍがさらに好ましい。
被転写材２０の厚さを０．０１ｍｍ以上にすることにより、被転写材２０にシワが発生することを一層抑制することができる。また、被転写材の厚さを１０ｍｍ以下にすることにより、被転写材２０の冷却性が高まり、製造効率化／製造時間短縮などを図ることができる。

被転写材２０については、合成樹脂メーカ、フィルムメーカなどから入手可能な市販品を用いることができる。

（金型１０）
図４は、図１、図２および図３における金型１０について説明するための模式図である。具体的には、図４Ａ．は、金型１０の転写面１０ａを示す上面図である。また、図４Ｂ．は、金型１０のＸ－Ｘ縦断面図である。
金型１０の転写面１０ａは、通常、複数の凸部を有している。個々の凸部の形状は、例えば、柱状、錐状、半球状、これら形状の角部を面取りした形状、各形状同士を連結した形状、各形状同士を合成した形状などであることができる。ここでの「柱状」は、円柱状や四角柱状などを含む。
また、転写面１０ａは、ストライプ状の凹凸の微細構造を有するものであってもよい。

金型１０は、Ｎｉ電鋳モールドであることが好ましい。別の言い方として、金型１０の少なくとも転写面１０ａは、Ｎｉ電鋳処理されたものであることが好ましい。Ｎｉ電鋳モールドは、耐摩耗性などの点で好ましい。

転写面１０ａに設けられた微細凹凸構造の凸部のピッチ（図４Ａ．におけるｐ）は、例えば０．０２～６０００μｍ、具体的には０．０４～４０００μｍ、より具体的には０．０６～２０００μｍである。
転写面１０ａに設けられた微細凹凸構造の凸部が円柱状である場合、円柱の直径（図４Ａ．におけるｄ）は、例えば０．１～３０００μｍ、具体的には０．２～２０００μｍ、より具体的には０．３～１０００μｍである。
転写面１０ａに設けられた微細凹凸構造の凸部の高さ（図４Ｂ．におけるｈ）は、例えば０．０１～３０００μｍ、具体的には０．０２～２０００μｍ、より具体的には０．０３～１０００μｍである。

金型１０は、公知の製造方法により製造することができる。

（剛体板３６）
剛体板３６は、主として、金型１０の変形抑制や補強のために用いることができる。
ここでの「剛体」との語は、物理学でいう厳密な剛体（力の作用の下で変形しない物体）のみを意味するのではなく、金型１０よりも十分変形しにくいという意味も含む。例えば、剛体板３６の素材は、金型１０の素材よりも硬い素材で構成されていることが好ましい。また、剛体板３６の素材自体は金型１０の素材よりも軟らかいとしても、剛体板３６の厚みが金型１０よりも十分厚い等により、金型１０の変形抑制や補強の機能が果たされていてもよい。

剛体板３６は、好ましくは金属製である。つまり、剛体板３６は、好ましくは金属板である。硬度や耐久性などの観点からは、鋼板やステンレス板が好ましく、ステンレス板がより好ましい。
剛体板３６の厚みは特に限定されないが、例えば０．１～１０ｍｍ、好ましくは０．３～５ｍｍである。

（当て板３３／当て板３８）
当て板３３は、通常、プレス上板３１の損傷を抑えるために用いられる。また、当て板３８は、通常、プレス下板３２の損傷を抑えるために用いられる。つまり、当て板３３および当て板３８は、成形体の製造に「必須」ではない。しかし、プレス上板３１およびプレス下板３２の損傷を抑えて装置の寿命を延ばす等の目的で、当て板３３および当て板３８は用いられることが好ましい。また、当て板３３および／または当て板３８介して押圧工程を行うことで、プレス上板３１やプレス下板３２の表面に凹凸が存在する場合であっても、押圧力を均一にしやすいということも言える。

当て板３３および当て板３８の材質等は特に限定されないが、市場での入手可能性、良好な平面性などの点で、シリコンウェハが好ましい。

（製造された成形体の用途）
上述のようにして得られた微細凹凸構造を有する成形体の用途は、特に限定されない。
用途の例として、バイオチップ等が挙げられる。すなわち、成形体の凹部部分（転写面１０ａの凸部に相当）に、特異抗体などの認識物質を固定することで、バイオチップを得ることができる。
バイオチップの具体的態様については、例えば特開２０１５－４９１６１号公報、特開２０１５－４９１６２号公報などを参照することができる。

以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することができる。また、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
以下、参考形態の例を付記する。
１．
被転写材を、微細凹凸構造が設けられた転写面を有する金型の前記転写面に押圧する押圧工程を含む、微細凹凸構造を有する成形体の製造方法であって、
前記押圧工程における押圧は、プレス上板とプレス下板とを備えるプレス装置を用いて、前記被転写材の前記金型とは反対の面側からは前記プレス上板により、前記金型の転写面とは反対の面側からは前記プレス下板により、少なくとも前記被転写材と前記金型とを挟むことで行われ、
前記押圧工程において、前記金型と前記プレス下板との間には、少なくとも緩衝材が挟まれている、成形体の製造方法。
２．
１．に記載の成形体の製造方法であって、
前記被転写材は、樹脂フィルムである、成形体の製造方法。
３．
１．または２．に記載の成形体の製造方法であって、
前記被転写材は、熱可塑性樹脂を含む、成形体の製造方法。
４．
１．～３．のいずれか１つに記載の成形体の製造方法であって、
前記被転写材は、ポリシクロオレフィン、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレートおよびポリスチレンからなる群より選ばれる１または２以上の樹脂を含む、成形体の製造方法。
５．
１．～４．のいずれか１つに記載の成形体の製造方法であって、
前記押圧工程において、前記被転写材と前記プレス上板との間には、金属箔または金属板が挟まれている、成形体の製造方法。
６．
５．に記載の成形体の製造方法であって、
前記金属箔または金属板は、アルミ箔である、成形体の製造方法。
７．
１．～６．のいずれか１つに記載の成形体の製造方法であって、
前記押圧工程においては、前記被転写材の前記金型とは反対側の面に、静摩擦係数が１０以下の低摩擦部材が接している、成形体の製造方法。
８．
７．に記載の成形体の製造方法であって、
前記低摩擦部材は、樹脂フィルムである、成形体の製造方法。
９．
７．または８．に記載の成形体の製造方法であって、
前記低摩擦部材は、ポリイミド、ポリエステルおよびポリエーテルエーテルケトンからなる群より選ばれる１または２以上の樹脂を含む、成形体の製造方法。
１０．
１．～９．のいずれか１つに記載の成形体の製造方法であって、
前記押圧工程においては、前記金型と前記緩衝材との間に、剛体板が挟まれている、成形体の製造方法。
１１．
１０．に記載の成形体の製造方法であって、
前記剛体板は、金属製である、成形体の製造方法。
１２．
１．～１１．のいずれか１つに記載の成形体の製造方法であって、
前記押圧工程においては、前記プレス上板の下面に、当て板が接している、成形体の製造方法。
１３．
１．～１２．のいずれか１つに記載の成形体の製造方法であって、
前記押圧工程においては、前記プレス下板の上面に、当て板が接している、成形体の製造方法。
１４．
１．～３．のいずれか１つに記載の成形体の製造方法であって、
前記金型はＮｉ電鋳モールドである、成形体の製造方法。
１５．
１．～８．のいずれか１つに記載の成形体の製造方法であって、
前記転写面に設けられた微細凹凸構造の凸部の高さは０．０１～３０００μｍである、成形体の製造方法。
１６．
１．～１５．のいずれか１つに記載の成形体の製造方法であって、
前記押圧工程において、前記被転写材は５０～３００℃に加熱される、成形体の製造方法。
１７．
１．～１６．のいずれか１つに記載の成形体の製造方法であって、
前記押圧工程の後に、前記金型から前記被転写材を離型する離型工程を含む、成形体の製造方法。

本発明の実施態様を、実施例および比較例に基づき詳細に説明する。念のため述べておくと、本発明は実施例のみに限定されない。

＜準備＞
以下部材を準備した。

（緩衝材）
東京特種紙業株式会社のクッション紙、ＫＳ－１９０、秤量１９０ｇ／ｍ^２

（金型）
図４に示されるような、転写面に円柱状の凸部が設けられたＮｉ電鋳モールドを準備した。
円柱状の凸部の直径（図４のｄ）は１０μｍ、高さ（図４のｈ）は１０μｍ、ピッチ（図４のｐ）は２０μｍであった。

（被転写材）
以下を用いた。
・ＣＯＰ：ポリシクロオレフィン樹脂フィルム（日本ゼオン社製ゼオノアフィルムＺＦ－１４、厚さ：０．１９ｍｍ、ガラス転移温度：１３６℃）

被転写材のガラス転移温度Ｔｇについては、以下条件の動的粘弾性測定の結果から求めた。Ｔｇについては、貯蔵弾性率の下がり始めの変曲点の温度とした。
・測定装置：ティー・エイ・インスツルメント社製ＡＲＥＳ－２ＫＦＲＴＮ１－ＦＣＯ－ＨＲ
・サンプルサイズ：パラレルプレートφ２５ｍｍ、ギャップ２ｍｍ
・測定温度範囲：１００～１８０℃
・昇温速度：５℃／ｍｉｎ
・周波数：１Ｈｚ
・モード：せん断モード

（金属箔）
市販のアルミ箔、厚み１２μｍ

（低摩擦部材）
１２５μｍ厚のＰＩ（ポリイミド）フィルム、静摩擦係数０．３５
静摩擦係数は、前述のように、被転写材（ＣＯＰ）と低摩擦部材とを重ね合わせ、ＪＩＳ Ｋ ７１２５に準じ、２００ｇの負荷をかけた状態で、１００ｍｍ／ｍｉｎの速度にて摩擦試験を実施することにより求めた。測定環境は、２３℃、５０％ＲＨに設定した。
測定は３回実施し、得られた３つの値の平均を静摩擦係数として採用した。

（剛体板）
１ｍｍ厚のステンレス板

（当て板（プレス上板側およびプレス下板側））
市販の６インチシリコンウェハ

＜実施例１：成形体の製造＞
以下手順で行った。
（１）図１のＩＩ．に示されるように、プレス上板とプレス下板（加熱手段を内蔵する）の間に、被転写材、金型、緩衝材などの部材を配置した。
（２）プレス下板の加熱手段を用いて、金型等を１５５℃に加熱した（この加熱により、被転写材はそのガラス転移温度Ｔｇ以上に加熱された）。
（３）上記温度を維持したまま、プレス上板とプレス下板とにより、被転写材ＣＯＰを金型の転写面に押し当て、４ＭＰａの圧力で２分間押圧した。
（４）その後、同じ圧力で押圧したまま、金型および被転写材ＣＯＰの温度を、１３５℃まで約３分間かけて冷却した。
（５）プレス上板を上げて、プレス下板の上にある金型と被転写材が一体となったものに、上から冷風を当て、被転写材を十分に（少なくともＴｇ以下の温度に）冷却した。
（６）金型から被転写材ＣＯＰを離型して、微細凹凸構造を有する成形体を得た。

＜比較例１：成形体の製造＞
緩衝材を配置しなかった以外は、実施例１と同様の手順により、成形体を得た。

＜金型の微細凹凸構造の転写性の確認＞
実施例１で得られた成形体においては、被転写材ＣＯＰにおける、金型が押圧された部分全体に、金型の凹凸にほぼ忠実な凹凸が形成されていた。
一方、比較例１で得られた成形体においては、一部、金型の凹凸が満足に転写されていない部分があった。緩衝材を用いなかったことにより、圧力に不均一性が生じ、転写の不具合につながったものと推定される。

＜目視によるシワの評価＞
実施例１で得られた成形体を目視で注意深く観察した。シワは認められなかった。

１０ 金型
１０ａ 転写面
２０ 被転写材
２０ａ 表面
３１ プレス上板
３２ プレス下板
３３ 当て板
３４ 金属箔
３５ 低摩擦部材
３６ 剛体板
３７ 緩衝材
３８ 当て板

Claims (19)

1. 被転写材を、微細凹凸構造が設けられた転写面を有する金型の前記転写面に押圧する押圧工程を含む、微細凹凸構造を有する成形体の製造方法であって、
   前記押圧工程における押圧は、プレス上板とプレス下板とを備えるプレス装置を用いて、前記被転写材の前記金型とは反対の面側からは前記プレス上板により、前記金型の転写面とは反対の面側からは前記プレス下板により、少なくとも前記被転写材と前記金型とを挟むことで行われ、
   前記押圧工程において、前記金型と前記プレス下板との間には、少なくとも緩衝材が挟まれており、
   前記押圧工程においては、前記金型と前記緩衝材との間に、剛体板が挟まれている、成形体の製造方法。
2. 被転写材を、微細凹凸構造が設けられた転写面を有する金型の前記転写面に押圧する押圧工程を含む、微細凹凸構造を有する成形体の製造方法であって、
   前記押圧工程における押圧は、プレス上板とプレス下板とを備えるプレス装置を用いて、前記被転写材の前記金型とは反対の面側からは前記プレス上板により、前記金型の転写面とは反対の面側からは前記プレス下板により、少なくとも前記被転写材と前記金型とを挟むことで行われ、
   前記押圧工程において、前記金型と前記プレス下板との間には、少なくとも緩衝材が挟まれており、
   前記被転写材は、ポリシクロオレフィン、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレートおよびポリスチレンからなる群より選ばれる１または２以上の樹脂を含む、成形体の製造方法。
3. 被転写材を、微細凹凸構造が設けられた転写面を有する金型の前記転写面に押圧する押圧工程を含む、微細凹凸構造を有する成形体の製造方法であって、
   前記押圧工程における押圧は、プレス上板とプレス下板とを備えるプレス装置を用いて、前記被転写材の前記金型とは反対の面側からは前記プレス上板により、前記金型の転写面とは反対の面側からは前記プレス下板により、少なくとも前記被転写材と前記金型とを挟むことで行われ、
   前記押圧工程において、前記金型と前記プレス下板との間には、少なくとも緩衝材が挟まれており、
   前記金型はＮｉ電鋳モールドである、成形体の製造方法。
4. 請求項１～３のいずれか１項に記載の成形体の製造方法であって、
   前記被転写材は、樹脂フィルムである、成形体の製造方法。
5. 請求項１～４のいずれか１項に記載の成形体の製造方法であって、
   前記被転写材は、熱可塑性樹脂を含む、成形体の製造方法。
6. 請求項１または３に記載の成形体の製造方法であって、
   前記被転写材は、ポリシクロオレフィン、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレートおよびポリスチレンからなる群より選ばれる１または２以上の樹脂を含む、成形体の製造方法。
7. 請求項１～６のいずれか１項に記載の成形体の製造方法であって、
   前記押圧工程において、前記被転写材と前記プレス上板との間には、金属箔または金属板が挟まれている、成形体の製造方法。
8. 請求項７に記載の成形体の製造方法であって、
   前記金属箔または金属板は、アルミ箔である、成形体の製造方法。
9. 請求項１～８のいずれか１項に記載の成形体の製造方法であって、
   前記押圧工程においては、前記被転写材の前記金型とは反対側の面に、静摩擦係数が１０以下の低摩擦部材が接している、成形体の製造方法。
10. 請求項９に記載の成形体の製造方法であって、
    前記低摩擦部材は、樹脂フィルムである、成形体の製造方法。
11. 請求項９または１０に記載の成形体の製造方法であって、
    前記低摩擦部材は、ポリイミド、ポリエステルおよびポリエーテルエーテルケトンからなる群より選ばれる１または２以上の樹脂を含む、成形体の製造方法。
12. 請求項２または３に記載の成形体の製造方法であって、
    前記押圧工程においては、前記金型と前記緩衝材との間に、剛体板が挟まれている、成形体の製造方法。
13. 請求項１２に記載の成形体の製造方法であって、
    前記剛体板は、金属製である、成形体の製造方法。
14. 請求項１～１３のいずれか１項に記載の成形体の製造方法であって、
    前記押圧工程においては、前記プレス上板の下面に、当て板が接している、成形体の製造方法。
15. 請求項１～１４のいずれか１項に記載の成形体の製造方法であって、
    前記押圧工程においては、前記プレス下板の上面に、当て板が接している、成形体の製造方法。
16. 請求項１または２に記載の成形体の製造方法であって、
    前記金型はＮｉ電鋳モールドである、成形体の製造方法。
17. 請求項１～１６のいずれか１項に記載の成形体の製造方法であって、
    前記転写面に設けられた微細凹凸構造の凸部の高さは０．０１～３０００μｍである、成形体の製造方法。
18. 請求項１～１７のいずれか１項に記載の成形体の製造方法であって、
    前記押圧工程において、前記被転写材は５０～３００℃に加熱される、成形体の製造方法。
19. 請求項１～１８のいずれか１項に記載の成形体の製造方法であって、
    前記押圧工程の後に、前記金型から前記被転写材を離型する離型工程を含む、成形体の製造方法。

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