JPH0257003B2 - - Google Patents

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JPH0257003B2
JPH0257003B2 JP18413983A JP18413983A JPH0257003B2 JP H0257003 B2 JPH0257003 B2 JP H0257003B2 JP 18413983 A JP18413983 A JP 18413983A JP 18413983 A JP18413983 A JP 18413983A JP H0257003 B2 JPH0257003 B2 JP H0257003B2
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Japan
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master
mold release
group
mold
glass substrate
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Haruo Uehara
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Canon Inc
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は光学部品の製造方法に関する。 従来光学部品であるレンズ、ミラーおよびフイ
ルターなどの多くはガラスで形成されていた。 ガラスには多くの種類があり、要求に応じた光
学特性を有する光学部品が形成できる他、平面や
球面の光学表面が研磨により高精度で形成できる
からである。しかし、研磨は加工時間が長くかか
り、また加工コストも高くなる欠点がある。ま
た、特に非球面光学素子を形成する場合、加工コ
ストは一層高くなる欠点がある。 これらの欠点を解消する光学部品の他の製造法
として、透明な樹脂を型に注入して成形加工し
て、いわゆるプラスチツクレンズを製造する方法
がある。この方法では研磨加工が不要で、適当な
成形条件を選べば低コストで大量生産が可能であ
る。しかし、光学部品としての高い光学精度を備
えたものをつくるのは容易でなく、また、物理的
あるいは化学的性質においてもガラス材料に比べ
て劣つており、特に、熱膨張率や熱による屈折率
変化が大きく、加工に際して内部に歪やひけが生
じやすい欠点がある。 このようなガラス材料と樹脂材料のもつ双方の
欠点を補う方法として、両者の材料を併用した光
学部品の製造方法がある。この方法は、形成しよ
うとする光学部品の光学表面を有するマスターと
ガラス基板とを近接して配置し、その間隙に樹脂
を挾んで又は注入して固化することによつて、ガ
ラス基板とマスターとの間に光学表面を有する樹
脂層を形成し、次いでマスターとガラス基板とを
分離することで、ガラス基板と樹脂層とからなる
光学部品を形成するものである。 この方法では、多くはガラス基板をある程度高
精度に研磨することが必要であるが、樹脂層によ
つて光学部品としての光学精度を得ることができ
るため、ガラス自体の研磨工程を大幅に省略で
き、また、樹脂層は薄膜になつているので、熱膨
張や熱による屈折率の変化による影響が小さく、
歪やひけの発生も最少限に押えることができる。
非球面レンズなどの非球面を備えた光学部品もマ
スターの形状を非球面にすることによつて球面の
場合と全く同様に容易に形成できる。このマスタ
ーを用いる方法の最も大きい問題点は、マスター
とガラス基板との間に樹脂層を形成後、マスター
とガラス基板とを分離する際、樹脂層とマスター
が樹脂層の光学表面を損傷することなく分離する
ことが容易でない点にある。そこで従来この問題
に対処するために、樹脂材料中にマスターとの接
着性を阻止して離型を容易にする物質を混入する
方法があり、シリコーンオイル、各種ワツクス類
などが用いられている。これらの物質は多くの場
合樹脂材料との相溶性がないか、又は低いもので
あつて、成形した樹脂層の表面に滲み出して離型
の効果を果すものである。したがつて樹脂層の機
械的特性、透明性、表面物性等を劣化させること
が多い。また成形した樹脂層の表面に他の光学部
品の接着を行う等の二次加工に際しては、接着剤
に接着性を低下させるので好ましいことではな
い。 一方離型剤を樹脂材料中に混入しないで、マス
ターの表面に塗布して離型層とし、樹脂材料とマ
スターとの接着を防ぐ方法も一般的に利用されて
いる方法である。 このような離型層としてはシリコーンオイル、
シリコーングリース、シリコーンワニス、カルナ
バワツクス、ミネラルワツクス、フツ素樹脂の粉
末またはコーテイング被膜、水溶性樹脂、グリセ
リン、各種の油膜類、ステアリン酸塩等が用いら
れている。しかしながら、これらの離型剤では、
十分な離型効果が期待できなかつたものである。
特に従来の離型剤ではレンズ、ミラー等の光学部
品の精密成形では、成形材料がアクリル樹脂、エ
ポキシ樹脂等の液状モノマー又はオリゴマーが多
く利用されている。このような液状材料の注入の
際、なかんずくエポキシ樹脂のようにとくに接着
性のすぐれた材料の場合はとくにマスターとの接
着が起りやすい。 また、光学部品の場合は、樹脂層表面の成形精
度が問題とされるため、離型層はできるだけ薄い
ことが望まれるが、従来の離型剤では、薄くでき
ないか、薄くすると部分的に離型層が剥離してし
まう問題があつた。 このような難点を避ける一つの方法として、従
来、金・銀・銅などの金属蒸着膜を離型層に利用
する方法が知られている。それにはまずマスター
表面にこれらの金属をスパツタリング、真空蒸着
などの手段できわめて薄い膜として形成する。こ
の上に所望の樹脂材料をたとえばキヤステイング
などで注型し離型を行う。このとき離型用の金属
蒸着層は成形品の表面に付着して型から外されて
くる。したがつて次の工程として成形品表面に付
着した離型層の金属膜を取除く必要があり、酸・
アルカリ等で化学的に溶解したり、粘着テープ等
を用いて引きはがす機械的手段が利用されてい
る。 そのため成形品の表面が薬品の影響をうけて肌
荒れを起したりキズが入るなどの弊害が生じると
ともに離型層除去の工程が必要となるなどの欠点
が生じてくる。 而して本発明は離型性が良好で、離型作用の持
続性に優れ、且つ薄く形成できる離型層を用いる
ことによつて、光学精度の高い表面を有する光学
部品の製造方法を提供することを主たる目的とす
る。 本発明は表面に離型層を有するマスターとガラ
ス基板との間に形成される間隙に樹脂を介在させ
ることによりガラス基板表面に樹脂層を形成した
後、マスターを分離してガラス基板と樹脂層から
なる光学部品を製造する方法において、フツ素置
換炭化水素基とアルコキシシラン基若しくはハロ
ゲン化シラン基とを有する化合物からなる離型層
を形成後、多価アルコールの存在下で離型層を形
成する化合物がマスター表面に化学結合するよう
に離型層を処理することを特徴とするものであ
る。 本発明による光学部品の製造方法の代表的な態
様は第1図〜第5図に示される。 第1図は、ガラス、金属などの基板1の上にマ
スター2が固定されている部材を示す。マスター
2の表面は成形しようとする光学表面精度を有し
ており、ガラス、金属などで形成されている。こ
のマスター2上に第2図に示すように離型層3を
形成する。この離型層はフツ素帯換炭化水素基と
アルコキシシラン基若しくはハロゲン化シラン基
とを有する化合物で形成する。 一方、第3図に示すように、ガラス基板4を支
持部材5に固定載置し、ガラス基板4の上には樹
脂6を少量滴下しておく。次に第4図に示すよう
に、ガラス基板4の上にマスター2を重ねること
によつて、マスター2とガラス基板4との間隙に
樹脂が充満し固化して樹脂層8が形成できる。マ
スターとガラス基板との所望の間隙はスペーサー
7によつて確保される。次に、マスター2をガラ
ス基板から分離することによつて、第5図に示す
ような光学表面を有する樹脂層8とガラス基板4
から成る光学部品が形成できるものである。マス
ターの表面が平面の場合、球面の場合および非球
面の場合にはそれぞれ、フイルター、球面レンズ
および非球面レンズあるいは、ミラー、球面ミラ
ー、非球面ミラーなどの光学部品が成形できるも
のである。なお、ミラーの場合には、樹脂層を形
成後、その上に、Al、Agなどの金属を蒸着して
形成できるものである。 本発明に用いる離型剤の代表的なものは、フツ
素置換炭化水素基と、次の一般式で示されるアル
コキシシラン基(1)又はハロゲン化シラン基(2)を有
するものである。 −Si(OR〓)oR〓(3−n) −(1) −SiXnR〓(3−m) −(2) ここで、R〓およびR〓はアルキル基(例えば、
メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基な
ど)、nおよびmは1、2または3、R〓はアルキ
ル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル
基、ブチル基など)又はアルコキシ基(例えば、
メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基など(であ
る。Xはハロゲン原子(例えば、Cl、Br、I)
である。また、R〓、R〓、R〓又はXがSiに2以上
結合している場合には、上記の基又は原子の範囲
内で例えば、2つのR〓がアルキル基とアルコキ
シ基であるように異つていてもよい。 フツ素置換炭化水素基としては、特に分子構造
の一端にCF3(CF2)a−基や
The present invention relates to a method of manufacturing an optical component. Conventionally, many optical components such as lenses, mirrors, and filters have been made of glass. This is because there are many types of glass, and in addition to being able to form optical parts having optical properties that meet requirements, flat or spherical optical surfaces can be formed with high precision by polishing. However, polishing has the disadvantage that processing time is long and processing cost is also high. Moreover, especially when forming an aspherical optical element, there is a drawback that the processing cost becomes higher. Another method for manufacturing optical components that overcomes these drawbacks is to manufacture so-called plastic lenses by injecting a transparent resin into a mold and molding it. This method does not require polishing, and if appropriate molding conditions are selected, mass production is possible at low cost. However, it is not easy to make optical components with high optical precision, and they are inferior to glass materials in terms of physical and chemical properties, especially in terms of thermal expansion coefficient and thermal refractive index. The disadvantage is that the change is large, and internal distortion and sink marks are likely to occur during processing. As a method of compensating for the drawbacks of both glass materials and resin materials, there is a method of manufacturing optical components using a combination of both materials. In this method, a master having an optical surface of an optical component to be formed and a glass substrate are placed close to each other, and a resin is sandwiched or injected into the gap between the two and solidified. By forming a resin layer having an optical surface therebetween, and then separating the master and the glass substrate, an optical component consisting of the glass substrate and the resin layer is formed. In most cases, this method requires polishing the glass substrate to a certain degree of precision, but since the resin layer allows the optical precision to be achieved as an optical component, the polishing process of the glass itself can be largely omitted. Also, since the resin layer is a thin film, it is less affected by thermal expansion and changes in the refractive index due to heat.
Distortion and sink marks can also be minimized.
Optical parts with an aspherical surface such as an aspherical lens can also be easily formed in the same way as in the case of a spherical surface by making the shape of the master aspherical. The biggest problem with this method using a master is that after forming a resin layer between the master and the glass substrate, when separating the master and the glass substrate, the resin layer and the master damage the optical surface of the resin layer. The problem is that it is not easy to separate. Conventionally, in order to deal with this problem, there has been a method of mixing into the resin material a substance that prevents adhesion to the master and facilitates mold release, such as silicone oil and various waxes. These substances often have no or low compatibility with the resin material, and ooze out onto the surface of the molded resin layer to exert a mold release effect. Therefore, the mechanical properties, transparency, surface properties, etc. of the resin layer are often deteriorated. Furthermore, secondary processing such as adhering other optical components to the surface of the molded resin layer is not preferable because it reduces the adhesion of the adhesive. On the other hand, another commonly used method is to coat the surface of the master as a release layer without mixing the mold release agent into the resin material to prevent adhesion between the resin material and the master. As such a release layer, silicone oil,
Silicone grease, silicone varnish, carnauba wax, mineral wax, fluororesin powder or coating film, water-soluble resin, glycerin, various oil films, stearate, etc. are used. However, with these mold release agents,
A sufficient mold release effect could not be expected.
In particular, in conventional mold release agents, liquid monomers or oligomers such as acrylic resins and epoxy resins are often used as molding materials in precision molding of optical components such as lenses and mirrors. When such a liquid material is injected, especially in the case of a material with particularly good adhesive properties such as an epoxy resin, adhesion to the master is likely to occur. In addition, in the case of optical components, the molding accuracy of the surface of the resin layer is an issue, so it is desirable that the mold release layer be as thin as possible.However, with conventional mold release agents, it may not be possible to make it thin, or if it is made thin, it will not release partially. There was a problem with the mold layer peeling off. As one method for avoiding such difficulties, a method is conventionally known in which a vapor-deposited film of metal such as gold, silver, or copper is used as a release layer. To do this, first, these metals are formed as an extremely thin film on the master surface using methods such as sputtering or vacuum evaporation. A desired resin material is poured onto this by casting, for example, and the mold is released. At this time, the metal vapor deposition layer for mold release adheres to the surface of the molded product and is removed from the mold. Therefore, as the next step, it is necessary to remove the metal film of the mold release layer that adheres to the surface of the molded product.
Mechanical means such as chemically dissolving with alkali, etc., or peeling off using adhesive tape, etc. are used. As a result, the surface of the molded product is affected by the chemicals, causing problems such as roughness and scratches, as well as the need for a step to remove the mold release layer. Accordingly, the present invention provides a method for manufacturing an optical component having a surface with high optical precision by using a mold release layer that has good mold release properties, excellent sustainability of mold release action, and can be formed thinly. The main purpose is to The present invention involves forming a resin layer on the surface of the glass substrate by interposing a resin in the gap formed between the master having a release layer on the surface and the glass substrate, and then separating the master and forming the resin layer between the glass substrate and the glass substrate. A method for manufacturing an optical component comprising: forming a release layer made of a compound having a fluorine-substituted hydrocarbon group and an alkoxysilane group or a halogenated silane group, and then forming the release layer in the presence of a polyhydric alcohol; This is characterized by treating the release layer so that the compound chemically bonds to the surface of the master. Typical embodiments of the method for manufacturing an optical component according to the present invention are shown in FIGS. 1 to 5. FIG. 1 shows a member on which a master 2 is fixed on a substrate 1 made of glass, metal, or the like. The surface of the master 2 has the optical surface precision to be molded, and is made of glass, metal, or the like. A release layer 3 is formed on this master 2 as shown in FIG. This release layer is formed of a compound having a fluorinated hydrocarbon group and an alkoxysilane group or a halogenated silane group. On the other hand, as shown in FIG. 3, a glass substrate 4 is fixedly mounted on a support member 5, and a small amount of resin 6 is dropped onto the glass substrate 4. Next, as shown in FIG. 4, by stacking the master 2 on the glass substrate 4, the resin fills the gap between the master 2 and the glass substrate 4 and solidifies, forming a resin layer 8. A desired gap between the master and the glass substrate is secured by the spacer 7. Next, by separating the master 2 from the glass substrate, a resin layer 8 and a glass substrate 4 having an optical surface as shown in FIG.
It is possible to form an optical component consisting of When the surface of the master is flat, spherical, or aspheric, optical parts such as filters, spherical lenses, aspheric lenses, mirrors, spherical mirrors, and aspheric mirrors can be molded. In the case of a mirror, it can be formed by forming a resin layer and then depositing a metal such as Al or Ag on it. A typical mold release agent used in the present invention is one having a fluorine-substituted hydrocarbon group and an alkoxysilane group (1) or a halogenated silane group (2) represented by the following general formula. -Si(OR〓) o R〓(3-n) -(1) -SiX n R〓(3-m) -(2) Here, R〓 and R〓 are alkyl groups (e.g.
methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, etc.), n and m are 1, 2 or 3, and R is an alkyl group (e.g. methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, etc.) or an alkoxy group (e.g. ,
Methoxy group, ethoxy group, butoxy group, etc. (X is a halogen atom (e.g. Cl, Br, I)
It is. Furthermore, if two or more R〓, R〓, R〓 or X are bonded to Si, within the range of the above groups or atoms, for example, two R〓 are an alkyl group and an alkoxy group. They can be different. Examples of fluorine-substituted hydrocarbon groups include CF 3 (CF 2 ) a-groups and others at one end of the molecular structure.

【式】基などのパーフルオロ基 (aおよびa′は整数)をもつフツ素置換炭化水素
基が好ましく、また、パーフルオロ基の長さが炭
素数にして2個以上が好ましく、CF3(CF2)a−
のCFCにつゞくCF2基の数は5以上が適切であ
る。 またパーフルオロ基は直鎖である必要はなく、
たとえば
A fluorine-substituted hydrocarbon group having a perfluoro group (a and a' are integers) such as [Formula] group is preferable, and the length of the perfluoro group is preferably 2 or more carbon atoms, and CF 3 ( CF 2 )a-
The appropriate number of two CF units for each CFC is five or more. Also, perfluoro groups do not need to be linear,
for example

【式】のように分岐構 造を有していてもよい。この場合にはa′は4以上
が好ましい。このように本発明における離型性
は、このパーフルオロ基によつて発揮されるもの
である。 本発明で使用する離型剤の、パーフルオロ基の
ない方の一端は少くとも1つのアルコキシシラン
基あるいはハロゲン化シラン基を有している。ア
ルコキシシラン基−SiOR〓およびハロゲン化シラ
ン基−SiXは水分と反応して−SiOとなりさらに
これがガラス、金属等の型材料の表面に存在する
−OH基との間で脱水縮合又は水素結合等を起し
て結合する。 すなわち本発明に使用する離型剤はその一端で
成形用のマスターの表面に化学結合し、他端にパ
ーフルオロ基を配向してマスター型表面を被うこ
ととなり、薄くて耐久性に優れ均一な離型層を形
成することができる。 パーフルオロ基とアルコキシシラン基又はハロ
ゲン化シラン基の珪素原子とは直接結合されてい
てもよい構造単位として、−(CH2)l−、−O−
(CH2)l−O−、−NH−(CH2)l−NH−、−
(CH2)−O−(CH2)−l−、−(CH2)l−NH−
(OH2)l−、−CONH−(CH2)l−、−COO
(CH2)l−等の構造を介して結合されていても
よい。これらの構造は可能なかぎり短いものでl
は3又はそれ以下がよい。具体的な化合物例とし
ては、下記のものを挙げることができる。 (1) CF3−(CF27−(CH23−NH−(CH23−Si
(OCH33 (2) CF3−(CF27−O−(CH23−O−Si
(OCH33 (3) CF3−(CF27−NH−(CH23−NH−Si
(OCH33 (4) CF3−(CF27−(CH23−O−(CH23−Si
(OCH33 (5) CF3−(CF26−CONH−(OH23−SI
(OC2H53C (6) CF3−(CF27−(CH23−Si(OCH33 (7) CF3−(CF26−COO−(CH23−Si(OCH33 (8) CF3−(CF27−(CH23−NH−(CH23
SiCl3 (9) CF3−(CF27−O−(CH23−O−SiCl3 上記のフツ素離型剤は通常は固体であるが、こ
れをマスター表面に適用するには有機溶剤に溶解
した溶液とする必要がある。離型剤の分子構造に
よつて異つてくるが、多くはその溶媒としてフツ
化炭化水素系の溶剤又はそれに若干の有機溶媒を
混合したものが適している。たとえば、CCl2F−
CCl2F、CCl2F−CClF2あるいはこれらとメタノ
ール、エタノール、アセトン、トリクロルエチレ
ンなど相溶性のある有機溶媒を混合したものを用
いることができる。溶媒の濃度はとくに限定はな
いが必要とする離型膜はとくに薄いことが特徴で
あるので、濃度は低いもので充分であり1〜3重
量%でよい。 この溶液をマスターの表面に塗布するには浸漬
塗布、スプレー塗布、ハケ塗に等の通常の塗布方
法を用いることができる。とくに光学部品ではホ
コリ・ゴミ等の付着は好ましくないので、塗布す
る溶液、塗布雰囲気、型そのもの等はホコリを取
除いておく必要がある。塗布後は通常は自然乾燥
で溶媒を蒸発させて乾燥塗膜とするが、このとき
塗布された膜厚はとくに規定するべきものではな
いが、20μ以下が適当である。 離型層はマスター表面と強度に密着するよう
に、多価アルコールの存在下で離型剤をマスター
表面に化合結合するように処理することが有効で
ある。このための処理の例としては、アミン又は
酸による処理が挙げられる。例えば、離型剤の塗
布が終つたマスターは、アミンを含有する処理液
中で加熱処理される。こゝで用いるアミンは1級
アミン、2級アミン、3級アミンの何れでもよい
が、とくに1級アミンと2級アミンが有効であ
る。具体的にはたとえばエチルアミン、プロピル
アミン、ブチルアミン、アミルアミン、ヘキシル
アミン等の1級アミンや2級アミンとしてはジエ
チルアミン等がある。これらのアミンはいずれも
水溶性のアミンで、少くとも20重量%まで水に溶
解する。 これらのアミンは処理液から離型層中に拡散
し、離型剤のアルコキシシラン又はハロゲン化シ
ランの基と反応して、下地のマスター表面の−
OHとの脱水縮合を促進することがその目的であ
るので、分子構造はなるべく簡単な構造を持ちか
つ分子量も小さく、離型剤層内に拡散しやすいも
のが適している。これらアミンの濃度は15重量%
以下望みくは0.5〜3重量%程度が適している。 この処理液のもう一つの作用は離型剤末端の−
Si−OR〓又はSiXを−SiOHに加水分解すること
にあるので、この処理液は水を有することが要件
である。したがつて処理液としてはアミンの水溶
液を用いる。 この処理液中での処理は60〜95℃の温度で0.5
〜3時間程度条件下で行われるのがよい。温度は
反応促進剤の意味では高温である方がよいが、95
℃を越えると水が沸騰を起し、気泡が激しく発生
してマスター表面を攻撃して離型剤層を機械的に
脱落させることがあるので上記の通り60〜95℃が
適切である。 また、本発明の好ましい具体例では、アミン化
合物又は酸の水溶液を予めマスターの表面に塗布
し、これを乾燥した後に、前述と同様にパーフル
オロ基とアルコキシシラン基若しくは、ハロゲン
化シラン基を少なくとも有する離型剤を塗布する
ことによつて離型膜を形成することもできる。 アミンは離型処理に際してあらかじめマスター
の表面に塗布されるが、このときマスター材料と
して用いられるガラス又は金属の表面に存在する
−OH基との間に水素結合を起すかあるいは単純
な吸着を起すなどしてマスター表面に結合する。
次に離型剤がこの上に塗布され、後述の熱水処理
が行われるときに、離型剤分子構造の末端の−
SiOR〓又は−SiXを−SiOHに加水分解し、さら
に型表面の−OHと脱水縮合を起す際に、これら
のアミンは触媒作用を発揮する。したがつて水の
存在は必須であるので、あらかじめ使用するアミ
ンも水溶液として使用するのが妥当である。しか
しながら次に使用される離型剤は、水と相溶性が
ないので、このアミン処理の後にマスターの表面
が液体の水あるいはアミンで濡れた状態では、離
型剤を塗布する時にその溶液から離型剤が析出し
て均一な塗膜となり得ない。そこでアミン溶液塗
布後のマスターは一応乾燥状態にする必要があ
る。しかし型表面から完全にアミンを無くするこ
とは無意味であるので、乾燥は風乾かあるいは60
〜70℃程度の温度で短時間に止めるべきである。 次に、このようにアミンをあらかじめ塗布し、
乾燥したマスターの上に前述の離型剤を塗布する
工程が用いられる。離型剤の塗布が終つたマスタ
ーは、次に熱水中で処理を行う。この処理は水を
離型剤層を通してマスター表面に拡散させ、あら
かじめ塗布されているアミンと共に先に記した離
型剤中のアルコキシシラン基又はハロゲン化シラ
ン基を加水分解しかつマスター表面の−OH基と
結合させる化学反応を促進するために必要な処理
である。したがつて反応促進の目的からはより高
い温度が好ましいが、水が沸騰を起すと気泡によ
つて離型層が破壊され、ピンホールの発生等があ
るので注意しなければならない。したがつて好ま
しい処理温度は60〜95℃、時間は0.5〜3時間程
度が良好な結果を得る。 本発明の別の好ましい具体例では、パーフルオ
ロ基とアルコキシシラン基若しくはハロゲン化シ
ラン基を少なくとも有する離型処理剤をマスター
の上に塗布し、次いで酸の水溶液に浸漬すること
によつて離型層を形成することができる。 離型剤の塗布後の型は、特に酸の水溶液中で加
熱処理する。こゝで用いる酸としては、塩酸、硝
酸、硫酸、リン酸などの無機酸、ギ酸、酢酸、シ
ユウ酸、トルエンスルフオン酸などの有機酸が利
用できる。これらの酸は処理液から離型剤塗膜中
を拡散しマスター表面との界面に至つて離型剤の
アルコキシシラン基又はハロゲン化シラン基と反
応してこれらを加水分解して−SiOHとすると共
にさらにマスター表面に存在する−OH基との間
で縮合を起させる触媒としての作用をする。なお
このとき−SiOR〓又は−SiXを−SiOHとするに
は水の存在が必要であるので、これらの酸は水溶
液として使用され、その濃度は5重量%又はそれ
以下とし、処理液のPHが3.0又はそれ以下とする
濃度であることが望ましい。この処理液中での処
理条件は60〜95℃で0.5〜50時間程度である。温
度は反応促進の目的からすれば高温の方が好まし
いが、95℃を超えると沸騰が起り、気泡によつて
離型剤が脱落することがあり好ましいことではな
い。 アミン、酸いずれの場合も水溶液として処理す
ることになるが、このときの処理条件は反応促進
の面からはなるべく高温がよく、一方では処理液
が沸騰すると気泡によつて離型層が脱落させられ
る危険がある。そのために60〜95℃程度の温度で
たとえば0.5〜50時間の処理を行う。しかしなが
らはげしい沸騰は起らなくても離型処理をした表
面には小さな気泡が多数発生してくる場合があ
る。これはたとえば60℃のような比較的低い温度
においても起る現象である。離型剤を塗布された
マスターの表面は疎水性となつているため、この
ように一度発生した気泡は機械的撹拌等を行つて
もその表面エネルギーの関係から容易に取除くこ
とができない。さらに一度マスターを処理液から
取り出して水分を取つてから再度処理液中に入れ
るというような方法で一度発生した気泡を完全に
取り除いても再度気泡は発生する。このように気
泡が付着した離型層の部分は当然処理液と接触で
きないので上記の化学処理が進行しない。又場合
によると気泡は離型層の表面ではなく、その内部
から発生してきて離型層に孔をあけて下地を露出
させてしまう場合もある。そこで、アミン又は酸
の処理液の媒体としてエチレングリコール、ポリ
エチレングリール、グリセリン等の水と完全に相
溶性のある高沸点の2価アルコール又は3価アル
コールなどの多価アルコールを用いる。すなわち
多価アルコールに上記反応の要件としてのアミン
又は酸と溶解した溶液を処理溶液とするものであ
る。種々実験の結果、水の含有量が気泡発生にと
つて重要な関係があることがわかり上記多価アル
コールに対し溶解する水の濃度を15重量%以下、
5重量%以上が好ましい結果を得る。処理に用い
るアミン又は、酸はそれぞれ数重量%程度必要に
応じた濃度とすればよい。 以上は離型層を直接マスター上に塗布する方法
について記したが、この他に、あらかじめアミン
溶液又は酸溶液によつてマスターを処理した後に
離型剤を塗布する方法も開発した。この場合は離
型剤塗布後は上記2方法と同様の工程で、水のみ
によつて加熱処理を行うのであるが、この際も小
さな気泡が発生し、かつその気泡の挙動は上記と
全く同じである。したがつてこの方法を用いる場
合は離型剤塗布後の熱処理のとき、水のみで処理
するのではなく、上記の多価アルコールに例えば
15重量%以下、5重量%以上の水を溶解した溶液
を使用する。このようにすることによつて、処理
中に気泡が発生することなく、ピンホールや欠陥
のない離型層を型上に形成することができる。 このようにして形成された離型層は必要に応じ
て薄膜化処理される。この薄膜化処理は、上記し
たアミン又は酸による処理によつてマスター表面
に化学結合によつて密着している離型剤を少くな
くこともマスター表面に均一に残して他の離型剤
を除去することによつて行う。この除去手段とし
ては、離型層の摺擦処理、離型層表面の溶剤によ
る溶解除去など適宜選択すればよいが、特にフツ
化炭化水素系などの溶媒中に入れ超音波洗浄を行
うことで余分な離型剤が溶解させたり、又は一度
樹脂を離型層の表面で硬化してから分離すること
でマスター表面に結合した薄い離型層のみが除去
されずに残すことが好適である。 なお場合によつてはマスター表面との結合を促
進してさらに強固な離型層とするためにこの後
100〜150℃の温度で1〜2時間の熱処理を行つて
もよい。 樹脂層形成用の樹脂としては、例えばメチルメ
タアクリレートなどのアクリル系モノマー又はオ
リゴマー、スチレン又はスチレンを主体とする共
重合を目的とするコモノマーの混合体又はそのオ
リゴマー、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹
脂等のプレポリマー等の材料を使用することがで
きる。 実施例 1 直径約50mm厚さ10mmのBK−7ガラスの円形の
基板に表面を非球面に研磨仕上げを行つたマスタ
ー(直径約25mm)をエポキシ系接着剤で接着して
マスター部材を作る。これをフツ素系有機シロキ
サン化合物FS−116(ダイキン工業株式会社製商
品名)をフツ素系溶媒ダイフロンS−3(ダイキ
ン工業株式会社製、商品名)で約3倍に希釈した
溶液中に浸漬して表面に均一にFS−116を塗布し
て自然乾燥する。次にn−プロピルアヨン1重量
%、水5重量%、エチレングリコール94重量%の
組成よりなる処理液中で90℃1時間処理した。こ
の処理中に被処理表面には気泡の発生は全くみと
められなかつた。処理後液から引上げたマスター
は水滴を拭きとつた後にダイフロンS−3中に入
れて超音波洗浄を約3分間行つた。超音波洗浄を
行つた後は余分なFS−116がとれて外観上未処理
の表面と全く区別がつかない状態になつた。次に
第3図に示すように黄銅製の支持部材5の中心部
に凹球面を持つたレンズ状のSF−4ガラスより
なるガラス基板4を置きこの上に置かれるマスタ
ーとガラス基板4との間に、最大部分で約0.3mm
最小部分で約0.1mmの間隙を作るように作製した
スペーサー7を置く。ついで透明なエポキシ樹脂
エポテツク301−2(エポキシテクノロジー社
製、商品名)の少量をガラス基板の凹部におき、
この上から第4図に示すようにマスターを挿入す
る。これを恒温槽に入れ、80℃3時間加熱処理し
て樹脂を硬化し、徐冷してから取り出す。次いで
マスターを支持部材5から引出すとマスターの表
面に硬化したエポキシ樹脂を介してガラス基板が
付着して取り出されてくる。マスターの表面に添
つてカミソリの刃を当て、軽く衝撃を加えるとガ
ラス基板は硬化した樹脂層とともに容易にマスタ
ーから離型でき、第5図に示すようなガラス基板
と樹脂層よりなるレンズが成形された。この非球
面レンズの表面はきわめて精度の高い非球面をな
しておりすぐれた光学部品ができた。 このマスターを用いて、離型処理を追加せず
に、レンズの成形をつゞけたところ7回まで離型
が可能であつた。なお、FS−116の赤外吸収スペ
クトルを第6図に示す。このチヤートから明らか
なように、FS−116はCF3(CF2)n基とSi
(OCH33基とを有する化合物であることがわか
る。図中11はC−Fの振動スペクトル、12は
SiOCH3の振動スペクトル、13はSiOの振動ス
ペクトルを示している。 実施例 2 実施例1において、FS−116塗布後のマスター
を、n−プロピルアミン・水・エチレングリコー
ル溶液で処理した後の、ダイフロンS−3中での
超音波洗浄を行わずに、実施例1と同様のレンズ
成形実験を行つた。成形後のレンズの離型は、き
わめて容易であり、追加の離型処理を行わずに7
回まで離型できた。成形レンズの表面は第1回目
の成形レンズではやゝ干渉縞にみだれが見られた
が、2回目以後の面では異常はなく良好であつ
た。 実施例 3 n−C8F17CH2CH2Si(OCH33の化学構造を有
する液晶配向用特殊シランLP−8T(信越化学工
業株式会社製、商品名)をダイフロンS−3で約
2重量%の濃度の溶液とし、これを実施例2にお
けるFS−116の代りに用いて実施例2と全く同様
のレンズの成形実験を行つた。マスターと成形レ
ンズとの離型はきわめて容易で、マスター表面に
カミソリの刃を当て軽く衝撃を与えることで容易
に離型できた。さらに離型処理を追加せずに成形
をつゞけたところ7回まで離型が可能であつた。
成形レンズの樹脂表面の精度は、第1回目をのぞ
いて、マスターと同様のすぐれた精度を示した。
第1回目のものは光学干渉縞に1/2λ程度のみだ
けがみられた。 実施例 4 フツ素系有機シロキサン化合物 C7F15CONHCH2CH2CH2SI(OCH33の約2重
量%のダイフロンS−3溶液を用いて実施例1で
用いたマスターの塗布処理を行つた。これを
HCl3重量%、水5重量%、エチレングリコール
92重量%の組成よりなる処理液中で90℃1時間処
理した。この処理中にマスター表面には気泡の発
生は全くみられなかつた。その後これをダイフロ
ンS−3中に入れて約3分間超音波洗浄を行つて
このマスター表面に付着している上記化合物を洗
い落したところ、未処理のマスター表面と外観上
全く同じであつた。このマスターを用いて実施例
1と同様のプロセスでレンズの成形を行つたとこ
ろ、きわめて容易にレンズが離型できた。この離
型効果は7回まで有効であり、また成形レンズの
樹脂面の精度はきわめて良好であつた。 実施例 5 フツ素系有機シロキサン化合物 C7F15COOCH2CH2CH2Si(OCH33の約2重量
%のダイフロンS−3溶液を用いて、実施例1で
用いたマイスターの塗布処理を行つた。これをn
−ブチルアミン1重量%、水5重量%グリセリン
94重量%の組成よりなる処理液中に入れ、90℃約
1時間の熱処理を行つた。その後これをダイフロ
ンS−3中に入れ約5分間超音波洗浄を行つてマ
スター表面に付着している上記化合物を洗い落し
たところ、表面は未処処理マスターと全く区別の
つかない外観を呈した。このマスターを用いて実
施例1と同様のレンズの成形を行つたところ、レ
ンズの離型はきわめて容易にできた。この離型効
果は7回の成形まで有効であつた。また成形後の
面の精度はきわめて高く、マスターの表面を忠実
に転写していた。 実施例 6 金型用金属材料YSSマルエージング鋼YAG(日
立金属株式会社製、商品名)を用いて第1図に示
すマスター部材を一体ものとして研削仕上げで作
成した。マスター表面の部分は非球面の研磨仕上
げとした。このマスターをFS−116の約3重量%
のダイフロンS−3溶液に浸漬塗布し、次いでこ
れをn−ブチルアミン1重量%、水5重量%、エ
チレングリコール94重量%の組成よりなる処理液
中に入れて90℃約1時間の熱処理を行つた。これ
をダイフロンS−3中に入れ約5分間超音波洗浄
を行つた。マスター表面は、未処理のものと同じ
外観を呈した。このマスターを用いて実施例1と
同じプロセスでレンズの成形を行つた。成形後の
レンズとマスターとはカミソリ刃を用いて離型を
行つたところ、きわめて容易に離型することがで
きた。このマスターは追加の離型処理を行わずに
7回まで離型が可能であつて、いずれもマスター
表面を忠実に転写したすぐれた面精度を示した。 比較例 1 実施例1で用いたマスターの表面にシリコーン
系ペースト状離型剤KS−61(信越化学工業株式会
社製、商品名)を不織布を用いて塗布した。この
ときマスターを約60℃に加熱し、離型剤を軟しく
てできるだけマスター表面を平滑になるように拭
き上げた。このマスターを用いて、実施例1に示
したプロセスでレンズの成形を行つた。樹脂硬化
後カミソリの刃を用いて離型しようとしたが部分
的にはく離が起つたがレンズをはずすことはでき
なかつた。 比較例 2 実施例1で用いたマスター表面にシリコーンワ
ニス離型剤KS−700(信越化学工業株式会社製、
商品名)を、n−ヘキサンを用いて約10倍に希釈
したものを塗布した。これを不織布を用いて光学
的曲面の精度を害さぬようきれいに拭き上げてか
ら、270℃で1時間焼付け後徐冷した。次いでこ
のマスターを用いて実施例1と同様のレンズの成
型実験を行つたところ、レンズは離型性不十分
で、カミソリ刃の打撃部のガラス基板にヒビが入
つてしまつた。 比較例 3 実施例1で用いたマスターを約80℃に加熱して
おき、このマスターの表面にカルナウバワツクス
(融点約65℃)をこすりつけて溶解しながら塗布
する。次に不織布を用いて余分に付着してとけて
いるカルナウバワツクスを拭きとり表面を平滑な
処理面に拭き上げてから常温にもどす。このマス
ターを用いて実施例1と同様にしてレンズの成形
を行つたが離型が不充分で一部レンズが割れてし
まつた。離型できた部分のレンズの樹脂表面には
離型剤の拭きムラにもとずく微小な凹凸が、その
表面の反射像でみられた。
It may have a branched structure as shown in [Formula]. In this case, a' is preferably 4 or more. As described above, the mold releasability in the present invention is exerted by this perfluoro group. One end of the mold release agent used in the present invention that does not have a perfluoro group has at least one alkoxysilane group or halogenated silane group. The alkoxysilane group -SiOR〓 and the halogenated silane group -SiX react with moisture to form -SiO, which then undergoes dehydration condensation or hydrogen bonding with the -OH group present on the surface of the mold material such as glass or metal. raise and combine. In other words, the mold release agent used in the present invention chemically bonds to the surface of the molding master at one end, and has perfluoro groups oriented at the other end to cover the master mold surface, making it thin, durable, and uniform. A mold release layer can be formed. The perfluoro group and the silicon atom of the alkoxysilane group or halogenated silane group may be directly bonded as structural units such as -( CH2 )l-, -O-
( CH2 )l-O-, -NH-( CH2 )l-NH-, -
( CH2 )-O-( CH2 )-l-, -( CH2 )l-NH-
( OH2 )l-, -CONH-( CH2 )l-, -COO
They may be bonded via a structure such as (CH 2 )l-. These structures should be as short as possible.
is preferably 3 or less. Specific examples of compounds include the following. (1) CF 3 − (CF 2 ) 7 − (CH 2 ) 3 −NH− (CH 2 ) 3 −Si
(OCH 3 ) 3 (2) CF 3 −(CF 2 ) 7 −O−(CH 2 ) 3 −O−Si
(OCH 3 ) 3 (3) CF 3 − (CF 2 ) 7 −NH− (CH 2 ) 3 −NH−Si
(OCH 3 ) 3 (4) CF 3 −(CF 2 ) 7 −(CH 2 ) 3 −O−(CH 2 ) 3 −Si
(OCH 3 ) 3 (5) CF 3 − (CF 2 ) 6 −CONH− (OH 2 ) 3 −SI
(OC 2 H 5 ) 3 C (6) CF 3 − (CF 2 ) 7 − (CH 2 ) 3 −Si(OCH 3 ) 3 (7) CF 3 − (CF 2 ) 6 −COO− (CH 2 ) 3 −Si(OCH 3 ) 3 (8) CF 3 −(CF 2 ) 7 −(CH 2 ) 3 −NH−(CH 2 ) 3
SiCl 3 (9) CF 3 −(CF 2 ) 7 −O−(CH 2 ) 3 −O−SiCl 3 The above-mentioned fluorine mold release agent is usually solid, but in order to apply it to the master surface, it needs to be dissolved in an organic solvent. Although it varies depending on the molecular structure of the mold release agent, in most cases, a fluorinated hydrocarbon solvent or a mixture thereof with some organic solvent is suitable. For example, CCl 2 F−
CCl2F , CCl2F - CClF2 , or a mixture of these with a compatible organic solvent such as methanol, ethanol, acetone, or trichlorethylene can be used. The concentration of the solvent is not particularly limited, but since the required release film is particularly thin, a low concentration is sufficient, and may be 1 to 3% by weight. To apply this solution to the surface of the master, conventional coating methods such as dip coating, spray coating, brush coating, etc. can be used. It is particularly undesirable for optical components to have dust and dirt attached to them, so it is necessary to remove dust from the coating solution, coating atmosphere, mold itself, etc. After coating, the solvent is usually evaporated by air drying to form a dry coating film.The thickness of the coated film at this time is not particularly limited, but is suitably 20 μm or less. In order to make the mold release layer strongly adhere to the master surface, it is effective to treat the mold release agent in the presence of a polyhydric alcohol so as to bond the mold release agent to the master surface. Examples of treatments for this include treatment with amines or acids. For example, a master coated with a release agent is heat-treated in a treatment solution containing an amine. The amine used here may be any of primary amines, secondary amines, and tertiary amines, but primary amines and secondary amines are particularly effective. Specifically, for example, primary amines such as ethylamine, propylamine, butylamine, amylamine, and hexylamine, and diethylamine and the like are examples of secondary amines. All of these amines are water-soluble amines and are soluble in water up to at least 20% by weight. These amines diffuse into the mold release layer from the treatment solution, react with the alkoxysilane or halogenated silane groups of the mold release agent, and cause -
Since its purpose is to promote dehydration condensation with OH, it is suitable that the molecular structure is as simple as possible, has a small molecular weight, and can easily diffuse into the mold release agent layer. The concentration of these amines is 15% by weight
Desirably, a content of about 0.5 to 3% by weight is suitable. Another effect of this treatment liquid is the -
Since the purpose of this process is to hydrolyze Si-OR or SiX to -SiOH, it is necessary that this treatment liquid contains water. Therefore, an aqueous solution of amine is used as the treatment liquid. The treatment in this treatment solution is 0.5 at a temperature of 60-95℃.
It is preferable to carry out the treatment for about 3 hours. A high temperature is better in terms of a reaction accelerator, but 95
If the temperature exceeds .degree. C., the water will boil and bubbles will be generated violently, attacking the master surface and mechanically causing the release agent layer to fall off, so as mentioned above, the appropriate temperature is 60 to 95.degree. Further, in a preferred embodiment of the present invention, an aqueous solution of an amine compound or an acid is applied to the surface of the master in advance, and after drying, at least a perfluoro group and an alkoxysilane group or a halogenated silane group are applied as described above. A mold release film can also be formed by applying a mold release agent having the following properties. The amine is applied to the surface of the master in advance during the mold release process, and at this time, it forms a hydrogen bond or simply adsorbs with the -OH group present on the surface of the glass or metal used as the master material. and bond to the master surface.
Next, a mold release agent is applied on top of this, and when the hot water treatment described below is performed, the terminal − of the mold release agent molecular structure is
These amines exert a catalytic effect when hydrolyzing SiOR or -SiX to -SiOH and further causing dehydration condensation with -OH on the mold surface. Therefore, since the presence of water is essential, it is appropriate to use the amine used in advance as an aqueous solution. However, the mold release agent used next is not compatible with water, so if the surface of the master is wet with liquid water or amine after this amine treatment, it must be separated from the solution when applying the mold release agent. The molding agent precipitates and a uniform coating cannot be obtained. Therefore, it is necessary to dry the master after applying the amine solution. However, it is meaningless to completely eliminate amines from the mold surface, so drying is done by air drying or
It should be stopped for a short time at a temperature of ~70℃. Then pre-apply the amine like this,
The process of applying the above-mentioned mold release agent onto the dried master is used. After the release agent has been applied to the master, it is then treated in hot water. In this treatment, water is diffused onto the master surface through the mold release agent layer, hydrolyzing the alkoxysilane groups or halogenated silane groups in the mold release agent mentioned above together with the pre-applied amine, and hydrolyzing the -OH of the master surface. This is a necessary treatment to promote the chemical reaction that bonds with the group. Therefore, a higher temperature is preferable for the purpose of promoting the reaction, but care must be taken because if the water boils, the mold release layer will be destroyed by bubbles and pinholes will occur. Therefore, a preferable treatment temperature is 60 to 95°C, and a preferable treatment time is about 0.5 to 3 hours to obtain good results. In another preferred embodiment of the present invention, a mold release treatment agent having at least a perfluoro group and an alkoxysilane group or a halogenated silane group is applied onto the master, and then the mold is released by immersion in an aqueous acid solution. layers can be formed. The mold after application of the mold release agent is heat-treated, especially in an aqueous acid solution. As the acid used here, inorganic acids such as hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, and phosphoric acid, and organic acids such as formic acid, acetic acid, oxalic acid, and toluenesulfonic acid can be used. These acids diffuse through the mold release agent coating from the treatment solution, reach the interface with the master surface, react with the alkoxysilane groups or halogenated silane groups of the mold release agent, and hydrolyze them to form -SiOH. It also acts as a catalyst to cause condensation with the -OH groups present on the master surface. At this time, the presence of water is necessary to convert -SiOR〓 or -SiX to -SiOH, so these acids are used as an aqueous solution, the concentration of which is 5% by weight or less, and the pH of the treatment liquid is It is desirable that the concentration be 3.0 or lower. The processing conditions in this processing solution are 60 to 95°C for about 0.5 to 50 hours. A high temperature is preferable for the purpose of promoting the reaction, but if the temperature exceeds 95°C, boiling will occur and the mold release agent may fall off due to bubbles, which is not preferable. Both amines and acids are treated as an aqueous solution, but the treatment conditions at this time are preferably as high as possible from the standpoint of reaction acceleration; on the other hand, when the treatment solution boils, bubbles cause the mold release layer to fall off. There is a risk of being exposed. For this purpose, the treatment is performed at a temperature of about 60 to 95°C for, for example, 0.5 to 50 hours. However, even if severe boiling does not occur, many small bubbles may be generated on the surface that has been subjected to mold release treatment. This phenomenon occurs even at relatively low temperatures, such as 60°C. Since the surface of the master coated with a mold release agent is hydrophobic, such air bubbles once generated cannot be easily removed due to their surface energy even by mechanical stirring or the like. Further, even if the air bubbles that have been generated are completely removed by taking the master out of the processing liquid, removing moisture, and then putting it back into the processing liquid, the air bubbles will continue to form again. Naturally, the part of the release layer to which air bubbles have adhered cannot be brought into contact with the treatment liquid, and therefore the chemical treatment described above does not proceed. In some cases, bubbles may be generated not from the surface of the release layer but from inside the release layer, creating holes in the release layer and exposing the underlying layer. Therefore, as a medium for the amine or acid treatment liquid, a polyhydric alcohol such as ethylene glycol, polyethylene glycol, glycerin, etc., which has a high boiling point and is completely compatible with water, such as dihydric alcohol or trihydric alcohol, is used. That is, the treatment solution is a solution obtained by dissolving an amine or an acid required for the above reaction in a polyhydric alcohol. As a result of various experiments, it was found that the water content has an important relationship with bubble generation.The concentration of water dissolved in the polyhydric alcohol was set at 15% by weight or less.
A preferable result is obtained when the amount is 5% by weight or more. The concentration of the amine or acid used in the treatment may be adjusted to several percent by weight as required. The above describes a method in which a mold release layer is applied directly onto a master, but in addition to this, a method has also been developed in which a mold release agent is applied after the master is previously treated with an amine solution or an acid solution. In this case, after applying the mold release agent, heat treatment is performed using only water in the same process as in the above two methods, but small air bubbles are generated at this time as well, and the behavior of the air bubbles is exactly the same as above. It is. Therefore, when using this method, during the heat treatment after applying the mold release agent, instead of treating with water alone, for example, the above polyhydric alcohol is used.
A solution containing 15% by weight or less and 5% by weight or more of water is used. By doing so, a release layer without pinholes or defects can be formed on the mold without generating bubbles during processing. The mold release layer thus formed is subjected to a thinning treatment, if necessary. This thin film treatment is performed by removing the other mold release agents while uniformly leaving at least a small amount of the mold release agent that adheres to the master surface through chemical bonds through the above-mentioned amine or acid treatment. do by doing. This removal method may be selected as appropriate, such as rubbing the release layer or dissolving the surface of the release layer with a solvent, but in particular, ultrasonic cleaning by placing it in a fluorinated hydrocarbon-based solvent, etc. It is preferable that the excess mold release agent is dissolved or the resin is once cured on the surface of the mold release layer and then separated so that only the thin mold release layer bonded to the master surface remains without being removed. In some cases, a layer may be added after this to promote bonding with the master surface and create an even stronger release layer.
Heat treatment may be performed at a temperature of 100 to 150°C for 1 to 2 hours. Examples of the resin for forming the resin layer include acrylic monomers or oligomers such as methyl methacrylate, styrene or mixtures of comonomers for the purpose of copolymerization mainly based on styrene, or oligomers thereof, epoxy resins, unsaturated polyester resins, etc. Materials such as prepolymers can be used. Example 1 A master member (approximately 25 mm in diameter) whose surface has been polished to an aspherical surface is adhered to a circular substrate of BK-7 glass with a diameter of approximately 50 mm and a thickness of 10 mm using an epoxy adhesive. This was immersed in a solution in which the fluorine-based organic siloxane compound FS-116 (trade name, manufactured by Daikin Industries, Ltd.) was diluted approximately three times with the fluorine-based solvent Daiflon S-3 (manufactured by Daikin Industries, Ltd., trade name). Apply FS-116 evenly to the surface and dry naturally. Next, it was treated at 90° C. for 1 hour in a treatment solution consisting of 1% by weight of n-propylaion, 5% by weight of water, and 94% by weight of ethylene glycol. During this treatment, no bubbles were observed on the surface to be treated. After wiping off the water droplets, the master pulled up from the treated solution was placed in Daiflon S-3 and subjected to ultrasonic cleaning for about 3 minutes. After ultrasonic cleaning, the excess FS-116 was removed and the surface was visually indistinguishable from the untreated surface. Next, as shown in FIG. 3, a glass substrate 4 made of lens-shaped SF-4 glass with a concave spherical surface is placed in the center of the brass support member 5, and the master placed on top of the glass substrate 4 is connected to the glass substrate 4. Approximately 0.3mm at the largest part between
Place the spacer 7 prepared so as to create a gap of about 0.1 mm at the smallest part. Next, a small amount of transparent epoxy resin Epotek 301-2 (manufactured by Epoxy Technology Co., Ltd., trade name) was placed in the recessed part of the glass substrate.
Insert the master from above as shown in FIG. This is placed in a constant temperature bath and heated at 80°C for 3 hours to harden the resin, slowly cooled, and then taken out. Next, when the master is pulled out from the support member 5, the glass substrate is attached to the surface of the master via the hardened epoxy resin, and the master is taken out. By applying a razor blade along the surface of the master and applying a slight impact, the glass substrate can be easily released from the master along with the hardened resin layer, forming a lens made of the glass substrate and resin layer as shown in Figure 5. It was done. The surface of this aspherical lens is an extremely precise aspherical surface, making it an excellent optical component. Using this master, lenses were molded without additional mold release treatment, and mold release was possible up to 7 times. Incidentally, the infrared absorption spectrum of FS-116 is shown in FIG. As is clear from this chart, FS-116 has CF 3 (CF 2 ) n group and Si
(OCH 3 ) 3 groups. In the figure, 11 is the vibration spectrum of C-F, and 12 is
13 shows the vibrational spectrum of SiOCH 3 and SiO. Example 2 In Example 1, the master coated with FS-116 was treated with n-propylamine/water/ethylene glycol solution, and then the master was treated with an n-propylamine/water/ethylene glycol solution without performing ultrasonic cleaning in Daiflon S-3. A lens molding experiment similar to 1 was conducted. It is extremely easy to release the lens after molding, and it can be removed for up to 7 days without any additional release process.
I was able to release the mold up to 3 times. On the surface of the molded lens, some interference fringes were observed in the first molded lens, but after the second molding, there were no abnormalities and the surface was in good condition. Example 3 Special silane LP-8T for liquid crystal alignment (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade name) having the chemical structure of n-C 8 F 17 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3 was treated with Daiflon S-3. A solution having a concentration of 2% by weight was used in place of FS-116 in Example 2, and a lens molding experiment was conducted in exactly the same manner as in Example 2. It was extremely easy to release the master from the molded lens by applying a razor blade to the surface of the master and applying a slight impact. Furthermore, when molding was continued without additional mold release treatment, mold release was possible up to 7 times.
The precision of the resin surface of the molded lens showed the same excellent precision as the master, except for the first time.
In the first experiment, only about 1/2λ was observed in the optical interference fringes. Example 4 The coating treatment of the master used in Example 1 was performed using a Daiflon S-3 solution containing approximately 2% by weight of the fluorine-based organosiloxane compound C 7 F 15 CONHCH 2 CH 2 CH 2 SI (OCH 3 ) 3 . I went. this
HCl3% by weight, water 5% by weight, ethylene glycol
The sample was treated at 90°C for 1 hour in a treatment solution having a composition of 92% by weight. No bubbles were observed on the master surface during this treatment. Thereafter, this was placed in Daiflon S-3 and subjected to ultrasonic cleaning for about 3 minutes to wash off the above-mentioned compound adhering to the master surface, and the appearance was exactly the same as the untreated master surface. When a lens was molded using this master in the same process as in Example 1, the lens could be released from the mold very easily. This mold release effect was effective up to seven times, and the precision of the resin surface of the molded lens was extremely good. Example 5 Application of Meister used in Example 1 using about 2% by weight Daiflon S-3 solution of fluorine-based organosiloxane compound C 7 F 15 COOCH 2 CH 2 CH 2 Si(OCH 3 ) 3 I processed it. This is n
-Butylamine 1% by weight, water 5% by weight glycerin
It was placed in a treatment solution having a composition of 94% by weight, and heat treated at 90°C for about 1 hour. Thereafter, this was placed in Daiflon S-3 and subjected to ultrasonic cleaning for about 5 minutes to wash off the above compound adhering to the master surface, and the surface exhibited an appearance that was completely indistinguishable from that of the untreated master. . When a lens similar to that in Example 1 was molded using this master, the lens could be released from the mold very easily. This mold release effect remained effective up to seven moldings. Furthermore, the precision of the surface after molding was extremely high, and the surface of the master was faithfully transferred. Example 6 A master member shown in FIG. 1 was made into one piece by grinding using YSS maraging steel YAG (manufactured by Hitachi Metals Co., Ltd., trade name) as a metal material for molds. The master surface part has an aspherical polished finish. This master is approximately 3% by weight of FS-116.
This was applied by dipping into a Daiflon S-3 solution, and then placed in a treatment solution consisting of 1% by weight of n-butylamine, 5% by weight of water, and 94% by weight of ethylene glycol, and heat-treated at 90°C for about 1 hour. Ivy. This was placed in Daiflon S-3 and subjected to ultrasonic cleaning for about 5 minutes. The master surface had the same appearance as the untreated one. Using this master, lenses were molded in the same process as in Example 1. When the molded lens and master were released from the mold using a razor blade, it was possible to release the mold very easily. This master could be released from the mold up to seven times without additional mold release treatment, and showed excellent surface accuracy with faithful transfer of the master surface in each case. Comparative Example 1 A silicone paste mold release agent KS-61 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade name) was applied to the surface of the master used in Example 1 using a nonwoven fabric. At this time, the master was heated to about 60°C, and the mold release agent was wiped off to make the master surface as smooth as possible. Using this master, lenses were molded by the process shown in Example 1. After the resin had hardened, an attempt was made to release the mold using a razor blade, but although some peeling occurred, the lens could not be removed. Comparative Example 2 Silicone varnish mold release agent KS-700 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.,
(trade name) diluted approximately 10 times with n-hexane was applied. This was wiped clean using a non-woven cloth so as not to impair the precision of the optically curved surface, then baked at 270°C for 1 hour and then slowly cooled. Next, when a lens molding experiment similar to that in Example 1 was carried out using this master, the lens had insufficient mold releasability and cracks appeared in the glass substrate of the striking part of the razor blade. Comparative Example 3 The master used in Example 1 is heated to about 80°C, and carnauba wax (melting point about 65°C) is rubbed onto the surface of the master and applied while melting. Next, use a non-woven cloth to wipe off any excess carnauba wax that has adhered and melted, and wipe the surface to a smooth treated surface before returning it to room temperature. Lenses were molded using this master in the same manner as in Example 1, but the mold release was insufficient and some of the lenses were broken. On the resin surface of the lens in the area where the mold was released, minute irregularities due to uneven wiping of the mold release agent were seen in the reflected image of the surface.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に用いるマスターの断面図であ
る。第2図は表面に離型層を形成したマスターの
断面図である。第3図は光学部品を形成するため
にガラス基板を支持部材に配置した状態の断面図
である。第4図はガラス基板とマスターを重ねた
状態の断面図である。第5図は形成された光学部
品の断面図である。第6図は実施例で用いた離型
剤の赤外吸収スペクトル特性を示すグラフであ
る。 1……基板、2……マスター、3……離型層、
4……ガラス基板、5……支持部材、6……樹
脂、7……スペーサー、8……樹脂層。
FIG. 1 is a sectional view of a master used in the present invention. FIG. 2 is a sectional view of a master with a release layer formed on its surface. FIG. 3 is a sectional view of a glass substrate placed on a support member to form an optical component. FIG. 4 is a cross-sectional view of the glass substrate and master stacked together. FIG. 5 is a cross-sectional view of the formed optical component. FIG. 6 is a graph showing the infrared absorption spectrum characteristics of the mold release agent used in the examples. 1...Substrate, 2...Master, 3...Release layer,
4...Glass substrate, 5...Supporting member, 6...Resin, 7...Spacer, 8...Resin layer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 表面に離型層を有するマスターとガラス基板
との間に形成される間隙に樹脂を介在させること
によりガラス基板表面に樹脂層を形成した後、マ
スターを分離してガラス基板と樹脂層からなる光
学部品を製造する方法において、フツ素置換炭化
水素基とアルコキシシラン基若しくはハロゲン化
シラン基とを有する化合物からなる離型層を形成
後、多価アルコールの存在下で離型層を形成する
化合物がマスター表面に化学結合するように離型
層を処理することを特徴とする光学部品の製造方
法。 2 マスター表面にフツ素置換炭化水素基とアル
コキシシラン基若しくはハロゲン化シラン基とを
有する化合物を塗布後、塗布した化合物の一部を
マスター表面全体に均一に残して他を除去するこ
とにより形成した離型層である特許請求の範囲第
1項記載の光学部品の製造方法。
[Claims] 1. After forming a resin layer on the surface of the glass substrate by interposing a resin in the gap formed between the master having a release layer on the surface and the glass substrate, the master is separated and the glass substrate is removed. In a method for manufacturing an optical component consisting of a substrate and a resin layer, after forming a release layer made of a compound having a fluorine-substituted hydrocarbon group and an alkoxysilane group or a halogenated silane group, release is performed in the presence of a polyhydric alcohol. A method for manufacturing an optical component, comprising treating a mold release layer so that a compound forming the mold layer is chemically bonded to the master surface. 2. Formed by applying a compound having a fluorine-substituted hydrocarbon group and an alkoxysilane group or a halogenated silane group to the master surface, and then leaving part of the applied compound uniformly over the entire master surface and removing the other part. The method for manufacturing an optical component according to claim 1, which is a release layer.
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