JPH0573967A

JPH0573967A - 表面に凹凸パターンを有する樹脂成形品の製造方法

Info

Publication number: JPH0573967A
Application number: JP6843892A
Authority: JP
Inventors: Hisanori Hayashi; 久範林; Naoki Kushida; 直樹串田; Hirofumi Kamitakahara; 弘文上高原; Tetsuya Sato; 哲也佐藤; Osamu Shikame; 修鹿目; Hitoshi Yoshino; 斉芳野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-03-26
Filing date: 1992-03-26
Publication date: 1993-03-26
Anticipated expiration: 2015-01-31
Also published as: JP3005109B2

Abstract

(57)【要約】【目的】気泡の混入および光硬化性樹脂（２Ｐと略記
す）のはみ出しのない、２Ｐの硬化収縮を防止した２Ｐ
レプリカを形成した表面に凹凸パターンを有する樹脂成
形品の作成方法を提供する。【構成】凹凸パターン１′を有するオリジナル型１と
ガラス基板２を対向し、外周縁部にスペーサ材３を介し
てギャップを有するセル４を形成する。該セル４の内部
圧力を外部圧力より小さくして、外部圧力と内部圧力の
差圧によって注入口５よりセル４内に２Ｐを注入する。
次に、２Ｐを硬化させた後、オリジナル型と基板を剥離
してオリジナル型のレプリカを形成した表面に凹凸パタ
ーンを有する樹脂成形品を作成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光記録媒体用基板やス
タンパ用原盤等の表面に凹凸パターンを有する樹脂成形
品の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より光記録媒体用基板の製造方法に
おいて、代表的な方法としては、電鋳法によってスタン
パを作成し、このスタンパを用いてコンプレッション
法、光硬化性樹脂を用いた２Ｐ成形法、押し出し成形法
等により基板を作成している。

【０００３】上記のスタンパは、表面に凹凸パターンを
有するオリジナル型のレプリカを形成してスタンパ用原
盤を作成し、そのスタンパ用原盤上に電鋳膜を形成し、
レプリカから剥離することによって作成する方法が一般
的である。

【０００４】そしてオリジナル型から、複製型いわゆる
レプリカを作成する方法として、オリジナル型の表面に
未硬化の光硬化性樹脂〔以下２Ｐ（ｐｈｏｔｏｐｏｌ
ｙｍｅｒ）と略〕を滴下（以下、ディスペンスと称す）
し、ガラスあるいはプラスチック基板と重ね合わせ、展
伸（以下、スプレッドと称す）させた後、２Ｐを硬化さ
せる方法が知られている。

【０００５】従来のスタンパ用原盤の作成方法を図７に
示す。同図において、先ず、表面に凹凸パターン（不図
示）を有するオリジナル型１を固定板１１に固定し、オ
リジナル型１の表面に未硬化２Ｐ９を一定量ディスペン
スする（図７（ａ）参照）。しかる後に、ガラス基板２
を重ね合わせ、２Ｐをオリジナル型１とガラス基板２の
間の全面にスプレッドし、ガラス基板上よりＵＶ光１２
を照射し、２Ｐを硬化させる（図７（ｂ）参照）。その
後、硬化２Ｐ，１０をガラス基板２と共にオリジナル型
１より剥離することによりレプリカを形成しスタンパ用
原盤１７としていた（図７（ｃ）参照）。

【０００６】上記方法においては、オリジナル型１とガ
ラス基板２の重ね合わせ時の未硬化の２Ｐをスプレッド
させる際に気泡が混入したり、過剰の未硬化２Ｐをディ
スペンスすることによって未硬化２Ｐのはみ出しが生じ
るなどの問題があった。すなわち、図７（ｃ）のよう
に、レプリカ端部に硬化した２Ｐの突起１６が形成され
て、後の工程において、突起１６の欠けが発生して、そ
の破片がレプリカのパターン部に付着したり、オリジナ
ル型の端部に付着して、オリジナル型を再度レプリカの
作成に用いる場合に、オリジナル型の突起となったりす
る問題があった。

【０００７】その為に、オリジナル型及びガラス基板の
端部に剥離材を塗布したり、あるいはマスキング剤を利
用して、硬化してバリとなった２Ｐをはがし取ることに
より、バリを取り除くことが考えられるが、はがし取ら
れたバリは、レプリカやオリジナル型のパターン面に付
着し欠陥となる可能性があり、やはり好ましくない方法
である。

【０００８】また、上記問題点を解決するために、特開
昭６１−２１３１３０号公報においては、未硬化２Ｐの
展伸を真空中で行ない気泡混入を抑制し、さらに外周部
縁部に未硬化２Ｐの漏出防止壁を設け、はみ出しを防止
する提案がなされている。しかしながら、上記防止壁を
設けた場合、ディスペンスする未硬化２Ｐの供給量を正
確に制御することが必要であり、不足する場合には所望
パターン部に２Ｐが供給されない場合がある。また、過
剰な場合には、防止壁を越えてはみ出しが発生する。

【０００９】又、光記録媒体用基板特に光ディスク基板
の製造自体に光硬化性樹脂を用いる方法も一般に知られ
ているが、この場合についても上記した様な光硬化性樹
脂中への気泡の混入や未硬化の光硬化性樹脂のはみ出し
による欠けやバリの発生等の問題が有り、例えば特公昭
６３−５８６９８号には、透明基板上に紫外線硬化樹脂
を円周状に塗布し、該透明基板を裏返した状態でスタン
パ上に間隙を有して設置し傾けながら降下させ、スタン
パ上に重ね合せて該紫外線硬化樹脂を圧延することで気
泡の混入を防止した光記録媒体用基板を製造する方法が
記載されている。

【００１０】しかしこの方法についても、紫外線硬化樹
脂が展伸される領域を正確に制御できず、例えば樹脂の
はみ出しを防止しようとした場合、スタンパ表面の凹凸
パターン領域に樹脂が確実に供給される様になるために
は、凹凸パターン領域をスタンパの端部に設けることが
できず非効率的であった。

【００１１】

【発明が解決しようとしている課題】本願発明は上記問
題点に鑑みなされたものであり、気泡の混入が無く、樹
脂のはみ出しによる欠けやばりの生じない樹脂成形品の
製造方法を提供することを目的とするものである。

【００１２】又、本願発明は気泡の混入がなく且つ均一
な肉厚のレプリカを備えたスタンパ用原盤を効率良く得
ることのできるスタンパ用原盤の製造方法を提供するこ
とを他の目的とする。

【００１３】又、本願発明は気泡の混入の無い、均一な
肉厚の樹脂成形品を製造することのできる製造装置を提
供することを更に他の目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】即ち本発明の樹脂成形品
の製造方法は、下記の各工程を有することを特徴とす
る。ａ）表面に凹凸パターンを有するオリジナル型と、平坦
な表面を有する基板とが、その間にスペーサを介して、
各々の表面が対向する様に配置され、且つ該オリジナル
型と該基板及び該スペーサとで形成されてなるキャビテ
ィを備えたセルを用意する工程。ｂ）該セルのキャビティ内部の圧力を外部圧力よりも小
さくして外部圧力と内部圧力の差圧を利用して該キャビ
ティ内に液状の高分子化成分及び／又は液状樹脂の少な
くとも一方を充填せしめる工程。ｃ）該キャビティ内の高分子化成分及び／又は液状樹脂
を硬化せしめてレプリカを製造する工程。及びｄ）該オリジナル型を該レプリカから剥離して樹脂成形
品を得る工程。

【００１５】又本発明のスタンパ用原盤の製造方法は、
下記の各工程を有することを特徴とする。ａ）表面に凹凸パターンを有するオリジナル型と、平坦
な表面を有する基板とが、その間にスペーサを介して、
各々の表面が対向する様に配置され、且つ該オリジナル
型と該基板及び該スペーサとで形成されてなるキャビテ
ィを備えたセルを用意する工程。ｂ）該セルのキャビティ内部の圧力を外部圧力よりも小
さくして外部圧力と内部圧力の差圧を利用して該キャビ
ティ内に液状の高分子化成分及び／又は液状樹脂の少な
くとも一方を充填せしめる工程。ｃ）該キャビティ内の高分子化成分及び／又は液状樹脂
を硬化せしめてレプリカを製造する工程。ｄ）該オリジナル型を該レプリカから剥離してスタンパ
用原盤を得る工程。

【００１６】更に本発明の樹脂成形品の製造装置は、表
面に凹凸パターンを有するオリジナル型と、平坦な表面
を有する基板とが、その間にスペーサを介して、各々の
表面が互いに対向する様に配置され、且つ該オリジナル
型と該基板及び該スペーサとで形成されてなるキャビテ
ィを備えたセルと、該キャビティ内の圧力の減圧手段及
び該キャビティ内の減圧状態を解放する手段とを具備す
ることを特徴とする。

【００１７】以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明
する。

【００１８】図１は本発明のスタンパ用原盤の作成方法
に用いるセルの形状の一例を示し、図１（ａ）はセルの
平面図、図１（ｂ）はＡＡ線断面図である。図１に示す
ように、表面にピット、グルーブなどの凹凸パターン
１′を有するオリジナル型１と、平坦な表面を有するガ
ラス基板２を互いに表面が対向する様に配置し、外周縁
部に所定の厚みのスペーサ３を介して（オリジナル型１
と基板２及びスペーサ３とで囲まれたキャビティ１７を
備えた）セル４を形成する。セル４の外周縁部の一部に
はキャビティ１７に未硬化２Ｐを充填するための注入口
５が設けられている。

【００１９】図２は本発明のスンタパ用原盤の作成方法
に用いるセルの形状の他の実施態様を示し、図２（ａ）
はセルの平面図、図２（ｂ）はＢＢ線断面図である。図
２に示すように、前記注入口５′はガラス基板２に貫通
口を設け、その貫通口を未硬化２Ｐの注入口としてもよ
い。また、前記貫通口は有効エリア以外であればオリジ
ナル型に設けることも可能である。

【００２０】次に、上記したセルを用いてスタンパ用原
盤を作製する方法について説明する。図３（ａ）に示す
ように、チャンバー６の中に、上記の如くオリジナル型
とガラス基板の重畳体からなるセル４及び未硬化２Ｐ９
を投入し、排気口７からチャンバー６内の空気を排気し
真空状態に保持する。チャンバー６の中の未硬化２Ｐ９
の脱気が完了したのち、図３（ｂ）に示すように、排気
口７を閉じセル４の注入口５の未硬化２Ｐ９の液面下に
没入し、吸気口８から空気をリークさせる。以上の操作
により、セル４の中とチャンバー６内の圧力差によっ
て、未硬化２Ｐ９は徐々にセル４内に注入される。未硬
化２Ｐ９のセル４への注入を促進させるためにチャンバ
ー内を大気圧より正圧に、すなわち加圧することも可能
である。

【００２１】そして本発明に於て、キャビティ１７に未
硬化の２Ｐを注入する際には、内圧が外圧の１／１０²
〜１／１０⁴ 、特に１／１０² 〜１／１０³ 程度となる
様に設定することが好ましい。即ちキャビティの内圧と
外圧との関係を上記の様に設定した場合、キャビティ形
状が大きく変形せず、未硬化の２Ｐ，９をキャビティ１
７の端部にまで確実に充填できると共にキャビティ１７
への未硬化２Ｐへの流入速度を適度に制御することがで
きる。

【００２２】また前記した様にチャンバー内を大気圧よ
り正圧にする場合もキャビティ内圧と外圧の関係が上記
の範囲内となる様に加圧することが好ましい。

【００２３】更に本発明に於てキャビティ１７の内部の
真空度は、２Ｐへの気泡混入を防止する為に１Ｔｏｒｒ
以下、特に０．１Ｔｏｒｒ以下とするのが好ましい。

【００２４】セル４内に未硬化２Ｐ９の注入完了後、図
４に示す如く、セル４内の未硬化２Ｐ９にＵＶ光を照射
して硬化させたのち（図４（ａ），（ｂ））、オリジナ
ル型１とガラス基板２を剥離分離することによって、ガ
ラス基板２の上にレプリカ１０が形成されたスタンパ用
原盤が得られる（図４（ｃ），（ｄ））。

【００２５】以上説明したように、本発明におけるレプ
リカの作成方法では、キャビティ１７内部の圧力を真空
にし外圧と内圧の圧力差によりキャビティ内に未硬化２
Ｐを注入する為、成形品中に気泡を混入させることがな
い。また、従来例のごとく、ディスペンスして重ね合わ
せ、およびスプレッドする必要がなく、更にオリジナル
型１の表面端部にまで確実に樹脂が充填される為、オリ
ジナル型の表面端部にも凹凸パターンを形成でき、オリ
ジナル型を効率良く使用することができる。

【００２６】また、外周縁部にスペーサ材を配置するの
みであることから、いかなる形状のレプリカをも作成す
ることが可能となる。さらに、基板の作成にあたって
は、極力大判のスタンパを作成し、１度に多数個の基板
を得ることが効率性ひいてはコスト的に有利であるが、
本発明の方法では多数個のスタンパ用原盤の作成が可能
である。又、光記録媒体には、ディスク、カードなどの
ように円形状、方形状のものがあり、特にカードの場
合、スタンパが方形の場合には極めて効率的に多数の基
板を得ることができ、極めて有利になる。

【００２７】本発明に於てスペーサ３はセル４のキャビ
ティの厚さ、いわゆるギャップを一定にする機能、およ
びセル４の内部と外部の圧力差を形成するための空気の
遮断、いわゆるシール機能を保有することが必要であ
る。

【００２８】そしてスペーサ３の材料としては、スペー
サにシール機能とキャビティの厚さを均一に維持する機
能を持たせることができるものであれば特に限定されな
いが、オリジナル型１及び基板２との密着性やセル４の
組立時のスペーサの形成をディスペンス法で容易に行な
うことができることから光照射及び／又は加熱すること
で重合可能な高分子化成分或いは常温で重合可能な高分
子化成分を用いることが好ましく、例えばアクリル系、
シリコン系、ポリエステル系、エポキシ系、ウレタン系
樹脂類のオリゴマー及び／又はモノマー等を含有する高
分子化成分が好ましい。

【００２９】又これらの樹脂中に、キャビティ１７の厚
さの均一性をより向上させる為にギャップ材を混入させ
てもよく、かかるギャップ材としては、所定外径を有す
るものが良く、例えば、アルミナビーズ、ジルコニアビ
ーズ、ポリスチレンビーズ、マイクロバルーンなどの無
機あるいは有機の微粒子が使用可能である。また、所定
径を有するウィスカー類を使用することもできる。

【００３０】スペーサとして、上記ギャップ材を併用す
る場合、ギャップ材の分散性、ディスペンスの容易性か
ら鑑み、上記した光及び／又は熱重合可能な高分子化成
分或いは常温で重合可能な高分子化成分を用いることが
好ましい。

【００３１】即ちスペーサ材としてこの様な高分子化成
分を用いて、セル４を形成する方法としては、必要に応
じて所定の外径を有するギャップ材を未重合の光及び／
又は熱重合可能なオリゴマー及び／又はモノマー等の高
分子化成分に混合し、オリジナル型１あるいは基板２の
外周縁部に一定量ディスペンスしたのち、キャビティ１
７の厚さが所定の厚みとなる様にオリジナル型１と基板
２を重畳し、次いで該高分子化成分を重合させて固化し
セル４を形成する。

【００３２】又スペーサ３として予め所定の厚さに成形
されてなるフィルムを用いることもできる。このときに
用いられるフィルム材としては、アルミ箔などの金属薄
膜あるいはプラスチックフィルムなどが使用可能であ
り、特にオリジナル型１およびガラス基板２との密着性
即ちシール性を考慮するとプラスチックフィルムを使用
することが好ましい。

【００３３】プラスチックフィルムとしては、例えばポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール、
ポリエチレンテレフタレート、ポリアセチルセルロー
ス、ポリアミド、ポリイミド等のフィルムが使用可能で
ある。前記プラスチックフィルムの厚さの選定によっ
て、キャビティ１７のギャップ量を規制することができ
るとともに、シール性をも確保することができる。更
に、図４（ｄ）に示すごとく、スペーサ３は最終的に除
去されて基板１上にレプリカ１０が形成されるが、スペ
ーサ３がフィルムの場合、その除去が簡便である。

【００３４】また、本発明に於て、スペーサとしてＡＳ
ＴＭＤ２２４０（ＪＩＳＫ．６３０１）に基く硬度
を８０以下、特に５０以下の弾性体とするのが好まし
い。

【００３５】即ち、従来キャビティ内の未硬化の樹脂を
硬化させる際に液相から固相に変化する時に体積収縮が
ある為、厚み方向の収縮によって硬化した樹脂外周縁部
でオリジナル型１から剥離してしまう、いわゆる「浮
き」が生じたり、更にはセル４の面内方向に収縮する
「ひけ」が生じ、成形品の肉厚が不均一となったり、成
形品にクラックが生じるという問題が有ったが、スペー
サの硬度を上記の範囲内とした場合、未硬化のプレポリ
マーを硬化させる時の「浮き」や「ひけ」を緩和でき
る。そしてかかる材料としては光及び／又は熱によって
重合するシリコーンゴム等が好ましい。

【００３６】更に該スペーサをゲル状の弾性体、特にそ
の針入度（ＡＳＴＭＤ１３２１に基く）が１０以上１
００以下、更には３０以上１００以下のものとすること
は本発明に於て極めて有効である。即ち、スペーサを上
記の様なゲル状の弾性体とした場合、成形品の「浮き」
や「ひけ」を良好に緩和できると共にキャビティ内を負
圧にした時に流動してセルが大きく変形することがな
い。

【００３７】又キャビティを負圧にしてセルが変形した
時の、未硬化の２Ｐのキャビティへの充填による所定の
キャビティ寸法への復元性に優れ、成形品の肉厚が不均
一となることを防止できるものである。そして上記した
ゲル状の弾性体に用いられる具体的な材料としては、例
えば加熱、光照射によって或いは常温で硬化してゲル状
の弾性体となる。

【００３８】シリコーンゴム（例えば商品名：ＹＥ５８
２２，ＹＥ５８１８，ＴＳＥ３０５１やＴＳＥ３０５１
Ｌ東芝シリコーン（株）製）等は、セルの組立ての際に
オリジナル型や基板の表面に塗布する事でスペーサとな
り、更にギャップ材の混合も容易であるため好ましい。

【００３９】また、弾性体からなるスペーサ中にギャッ
プ材とし、前記した圧縮変形可能な中空微粒子、マイク
ロスフェアーを含有させることは有効である。しかしな
がら、ギャップ材は必ずしも使用する必要はなく、上記
した弾性材のみで外周縁部を構成することが好ましい。

【００４０】弾性材のみでスペーサを構成する方法とし
ては、例えばオリジナル型の外周縁部にギャップ材を設
置し、その内側に弾性材のプレポリマーをディスペンス
し、オリジナル型とガラス基板を重ね合わせてから弾性
材の高分子化成分をまず硬化させ、未硬化の２Ｐの注入
を終えて２Ｐを硬化させる前にギャップ材を除去する方
法が有効である。この方法により、２Ｐ硬化時に弾性材
のみによりスペーサを構成することができる。なお、こ
の場合、ギャップ材としてはフィルムが除去の容易性か
ら好適である。

【００４１】また、「浮き」、「ひけ」を防止する他の
方法としては、前記したスペーサ材として熱軟化性の材
料を使用し、２Ｐの硬化時にセルをスペーサ３の軟化温
度より高い温度に保持し、前記スペーサの軟化状態の下
で２Ｐの硬化を行うことによっても「浮き」、「ひけ」
を防止することができる。

【００４２】熱軟化性の材料としては、ポリオレフィン
系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリ
ウレタン系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル
系樹脂、ポリビニル系樹脂、石油系樹脂、ポリスチレン
系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、セルロース系樹脂などの樹
脂類、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、イソプレン
ゴム、クロロプレンゴムなどのエラストマー類、鯨ロ
ウ、ミツロウ、ラノリン、カルナバワックス、キャンデ
リラワックス、モンタンワックス、セレシンワックス、
パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、
酸化ワックス、アミドワックス、エステルワックス、フ
ィッシャートロプシュワックス、ステアリルアルコー
ル、ソルビタン脂肪酸エステルなどの天然および合成の
ワックス類が使用できる。

【００４３】前記熱軟化性材料の軟化温度としては通常
４０℃〜１５０℃、更には５０℃〜１２０℃の範囲が作
業性、取扱いの簡便性から好ましい。

【００４４】また、前記熱軟化性材料の溶融粘度として
は、その軟化温度より１０℃高い温度に於て、使用する
未硬化の２Ｐより高いことが好ましく、通常１０〜１０
⁵ ｃｐｓ、更には２０〜１０⁴ ｃｐｓが好ましい。１０
ｃｐｓ未満では未硬化２Ｐがはみ出し易くなりまた、１
０⁵ ｃｐｓを越えると「剥れ」や「ひけ」が生じ易くな
る。

【００４５】熱軟化性材料として前記した樹脂類、エラ
ストマー類、ワックス類を単独でもしくは適宜混用して
上記軟化温度、溶融粘度に調製してスペーサ３として使
用することも可能であるが、特に前記した熱軟化性材料
のなかで、ワックス類は軟化温度以上で比較的急峻に粘
度が低下する点、２Ｐ硬化後、オリジナル型１からの剥
離の容易な点、上記所望の軟化温度、溶融粘度を有して
いる点で好適な材料である。

【００４６】更にスペーサが弾性体でない場合でも図５
に示すように未硬化の２Ｐをキャビティ１７のなかに注
入した後、２Ｐを硬化させる前に、スペーサ３をあらか
じめ除去し、その後で２Ｐを硬化させることによって
「浮き」や「ひけ」の発生を防止することができる。こ
の場合、スペーサの除去によって未硬化の２Ｐがキャビ
ティ１７の外部にあふれ出るおそれがある時は、セル全
体を冷却し、未硬化の２Ｐの粘度を上昇させることによ
ってはみ出しを防止することができる。スペーサ材とし
てフィルムを使用することは、２Ｐの硬化前に除去する
場合に簡便なために有利である。

【００４７】次に本発明のセル４のキャビティ１７の間
隙は、作製する成形品の厚さに応じて設定されるが、５
〜５００μｍ、好ましくは１０〜３００μｍ、更には１
５〜２００μｍが好適である。キャビティ１７の厚さが
５μｍ未満ではオリジナル型および基板を極めて高精度
に平面性を維持しなければならず、また差圧によってキ
ャビティ１７内に未硬化の２Ｐを注入するため、オリジ
ナル型および基板はキャビティ１７の内部方向へ凸状の
「たわみ」を生じるが、そのとき、キャビティ１７の中
心部でオリジナル型と基板が接触してしまい、プレポリ
マーの注入が不完全となる。

【００４８】なお本発明はスタンパ原盤の製造のみに限
定されるものでなく、例えば光カードや光ディスク等の
光記録媒体用基板の製造にも適用できる。この場合、樹
脂成形品それ自体を光記録媒体用基板としてもよくかか
る光記録媒体用基板はキャビティ内でプレポリマーを硬
化させた後オリジナル型及び基板から剥離することによ
って作製される。また図４（ｄ）に示す様に樹脂成形品
と基板とを一体化させて光記録媒体用基板としてもよ
い。

【００４９】更にキャビティ１７内に充填される材料と
してこれまで未硬化の光硬化樹脂で説明してきたが本発
明に於ては、液体としてキャビティ中に充填した後硬化
させることができるものであれば、何ら制限されること
なく用いることができ、例えば光重合性のモノマーや熱
重合性のオリゴマー及び／又はモノマー更にプレポリマ
ー等や溶媒に溶解させた液状ポリマー等も用いることが
できる。

【００５０】又、これらの材料のうち硬化後の体積収縮
率が１０％以下、特に５％以下、更には３％以下のもの
は本発明に於て好ましい材料である。

【００５１】更に、キャビティ内に充填させる液体とし
て上記した何れの材料を用いる場合に於ても、キャビテ
ィ１７に充填させる時のＪＩＳＫ７１１７に基く粘
度を１０⁴ ｃｐｓ以下、特に１０² 〜１０³ ｃｐｓとす
ることが好ましい。

【００５２】そして、上記した光重合性のモノマーや熱
重合性のオリゴマー及び／又はモノマーやプレポリマー
を用いる場合にも前記した弾性体からなるスペーサの使
用は極めて有効である。

【００５３】また本発明に於てキャビティの大きさとし
ては、キャビティの平面形状が例えば矩形（但し正方形
を含む）の場合には、その対角線の距離が８００ｍｍ以
下、特に７５０ｍｍ以下、又キャビティの平面形状が円
形の場合その直径が８００ｍｍ以下、特に７５０ｍｍ以
下に設定することが好ましい。

【００５４】

【実施例】以下、実施例を示し本発明をさらに具体的に
説明する。

【００５５】（実施例１）パターンエリアが２５０×２
５０ｍｍである、３００×３００ｍｍの正方形オリジナ
ル型の外周部に、スペーサとして光硬化性樹脂（電気化
学工業社製、ハードロックＯＰ４５１５）に平均粒子径
４０μｍのマイクロスフェア（日本フェライト製、エク
スパンセルＤＵ）を５重量％分散し、前記オリジナル型
の外周部にディスペンサーによりディスペンスしたの
ち、３４０×３４０ｍｍの図２に示す如き、注入口を有
するガラス基板を重ね合わせ、前記光硬化性樹脂にＵＶ
照射して硬化させセルを形成した。セルの有効エリアは
２７０×２７０ｍｍであった。

【００５６】なお、オリジナル型のパターンエリアに形
成されたパターンは、幅３μｍ、ピッチ１２μｍ、深さ
３０００Åのストライプ状の光カード用プリグルーブに
対応するパターンとした。

【００５７】次に、図６に示す方法により、キャビティ
１７に光硬化性樹脂（２Ｐ）を封入した。まず、図６
（ａ）に示す様に、前記セルの注入口５をテフロン（登
録商標）チューブ１３でロート１４と接続し真空チャン
バー内に配置した。さらに、２Ｐ（日本化薬ＩＮＣ１
１８）がロート１４内に滴下可能なように、別途ロート
１４′を配置して、該ロート１４′を電磁弁１５によっ
てチャンバー外部より開閉操作ができるようにした。

【００５８】次に、チャンバー内の空気を排気し、キャ
ビティ１７内部の圧力を０．１Ｔｏｒｒとし、その真空
度で３０分間保持し、２Ｐを脱泡した。つぎに、図６
（ｂ）に示す様に、電磁弁１５を開き、２Ｐをロート１
４に滴下したのち、チャンバー６内に空気を徐々にリー
クさせた。リーク開始後８時間でチャンバー内は大気圧
となり、２Ｐはセル内に注入されていた。又目視による
検査の結果セル内には気泡は認められなかった。

【００５９】なお、本実施例に於て２Ｐとしては、未硬
化の状態で７００ｃｐｓの粘度を有し硬化後の体積収縮
率が３％であるアクリル系紫外線硬化樹脂を用いた。

【００６０】次いで、前記セル注入口からテフロンチュ
ーブを取りはずし、ガラス基板側からＵＶ光を照射し、
２Ｐを硬化させた。目視による検査の結果スペーサ材の
周辺部幅最大１０ｍｍの「浮き」が発生していたが、
「ひけ」は認められなかった。オリジナル型とガラス基
板を剥離したところ、ガラス基板上にオリジナル型の凹
凸パターンが忠実に転写した２５０×２５０ｍｍのレプ
リカを備えた光カード用スタンパ原盤が得られた。

【００６１】（実施例２）実施例１におけるスペーサを
厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムと
してセルを形成した。スペーサ挿入部を十分にクランプ
しシールした後実施例１と同様に２Ｐを注入し、光硬化
を行った。注入後、セル内の気泡は認められなかった。

【００６２】光硬化後、スペーサ周辺部に「浮き」は生
じていたが、「ひけ」は認められずオリジナル型を剥離
したところガラス基板上にオリジナル型の凹凸パターン
が忠実に転写された２５０×２５０ｍｍ、厚さ５０μｍ
のレプリカを備えた光カード用原盤が得られた。

【００６３】（実施例３）実施例１と同様のオリジナル
型を用いて、その外周縁部に幅５ｍｍ、厚さ５０μｍの
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを配置
し、更に、前記フィルムの内側に液状の紫外線（ＵＶ）
硬化型シリコンゴム（商品名：ＴＦＣ７８７０；東芝シ
リコーン（株）製）をディスペンスした後、表面が鏡面
のガラス基板をその表面がオリジナル型のパターンを有
する表面と対向する様に重ね合せＵＶ光を照射して該シ
リコンゴムを硬化させＡＳＴＭＤ２２４０に基く硬度
が２５であってキャビティ１７のギャップ量を５０μｍ
に規定するスペーサとした。

【００６４】その後、キャビティのギャップ量を制御し
ていたＰＥＴフィルムを除去し、上記シリコンゴムでシ
ールされたキャビティのギャップ量５０μｍ、セル有効
エリア２７０×２７０ｍｍのセルを形成した。

【００６５】上記セルを用いて、実施例１と同様に２Ｐ
の注入、光硬化、剥離を行なった。注入後のセル内には
気泡は認められず、また光硬化後、シリコンゴム周辺部
の「浮き」はほとんど認められなかった。またオリジナ
ル型を剥離したところオリジナル型の凹凸パターンが忠
実に転写された２５０×２５０ｍｍのレプリカをガラス
基板上に備えた光カード用原盤が得られた。

【００６６】（実施例４）実施例３に於けるＵＶ硬化型
シリコンゴムを、硬化後のＡＳＴＭＤ２２４０に基
く硬度が１７のＵＶ硬化型シリコンゴム（商品名：ＸＥ
−３０３；東芝シリコン（株）製）に代えた以外は実施
例３と同様にしてセルを作製し、このセルを用いて実施
例３と同様にしてレプリカの成形を行なったところ、レ
プリカ中に気泡の混入は認められず、又、スペーサ周辺
部に「浮き」は殆んど認められなかった。又オリジナル
型をガラス基板から剥離したところガラス基板上にオリ
ジナル型の凹凸パターンが忠実に転写された２５０×２
５０ｍｍ、厚さ５０μｍのレプリカを備えた光カード用
原盤が得られた。

【００６７】（実施例５）オリジナル型として実施例１
のオリジナル型のパターンエリアを２７０×２７０ｍｍ
に拡大したものを用いて実施例３と同様にしてセルを作
製した。

【００６８】但し実施例３に於けるスペーサに用いたＵ
Ｖ硬化型シリコンゴムを、硬化後の針入度が８０のゲル
状となるＵＶ硬化型シリコン（商品名：ＸＥ１７−Ａ０
８８４；東芝シリコーン（株）製）に代えてスペーサと
した。

【００６９】このセルを用いて実施例３と同様にしてレ
プリカの成形を行なった。

【００７０】ただし、ギャップ量制御のためのＰＥＴフ
ィルムの除去は２Ｐ注入前に行なった未硬化の２Ｐ注入
終了後、ＵＶ照射し２Ｐを硬化させた。このときオリジ
ナル型からの「浮き」は全く認められず、剥離後のレプ
リカ有効エリアは、セル有効エリアと同等の２７０×２
７０ｍｍであった。

【００７１】更にレプリカの肉厚も全面で５０μｍと均
一であった。

【００７２】（実施例６）実施例５のゲル状ＵＶ硬化型
液状シリコンを硬化後の針入度が８５のゲル状ＵＶ硬化
型液状シリコン（商品名；ＴＵＶ６００１；東芝シリコ
ン（株）製）とした以外は実施例５と同様にしてセルを
作製しレプリカの成形を行なった。その結果「浮き」や
「ひけ」の発生は全く認められず、オリジナル型の剥離
によって得られたレプリカは、２７０×２７０ｍｍの全
面にオリジナル型の凹凸パターンが忠実に転写され、且
つレプリカの肉厚も全面にわたり均一であった。

【００７３】（実施例７）実施例２におけるスペーサ材
を厚さ５０μｍのポリオレフィン系フィルムシート（商
品名Ｘ−１４３０ダイセル社製）にかえて、１００℃
のドライオープン中でオリジナル型とガラス基板を圧着
し、セルを形成した。

【００７４】次いで、２Ｐを注入したのち、再び２Ｐ注
入済のセルを１２０℃に保持したままＵＶ光を照射し、
２Ｐを硬化させた。

【００７５】硬化後、スペーサ材の近傍にオリジナル型
からの若干の「浮き」が認められたが、２６０×２６０
ｍｍのレプリカを得ることができた。レプリカに気泡は
認められなかった。

【００７６】（実施例８）実施例１と同様のオリジナル
型を用い、その外周縁部に幅５ｍｍ、厚さ５０μｍのＰ
ＥＴフィルムを配置し、さらに前記フィルムの内側にパ
ラフィンワックス（日本精ロウ社、融点１５５°Ｆ（６
８．３℃））を加熱溶融した状態でディスペンスし、ガ
ラス基板と重ね合わせ、上記パラフィンワックスを固化
させたのち、ＰＥＴフィルムを取り除き、２７０×２７
０ｍｍのセルを形成した。

【００７７】次いで、２Ｐを注入した後、セル全体を８
０℃に加温したままＵＶ光を照射し２Ｐを硬化させた。
室温に冷却したあとも硬化２Ｐのオリジナル型からの
「浮き」は全く認められず、剥離後、気泡混入のない２
７０×２７０ｍｍのレプリカが得られた。なお、上記パ
ラフィンワックスの７８．３℃での溶融年度は１００ｃ
ｐｓ以下であった。

【００７８】（実施例９）実施例８のパラフィンワック
スをラノリンワックス（商品名ラノックスＦＰ−１４０
６Ｎ、吉川製油社製）に代えた以外は、実施例８と同様
にしてレプリカの成形を行なったところ２Ｐ硬化後に
「浮き」がなく、また気泡混入のない、２７０×２７０
ｍｍのレプリカが得られた。

【００７９】なお上記ラノリンワックスの（８０℃ Ｔ
ｃｍｐ）での溶融粘度は２００ｃｐｓ以下であった。

【００８０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
オリジナル型とガラス基板をスペーサを介してセルを形
成し、そのセルのキャビティ内圧と外圧の差圧によって
キャビティ中に重合性のプレポリマー及び／又はモノマ
ー或いは液状樹脂の少なくとも１つを注入するため、樹
脂成形品中への気泡の混入を回避できると共に樹脂のバ
リ等が生じず、高品質な樹脂成形品を得ることができ
る。

【００８１】又、キャビティ形状を任意に変更できる
為、いかなる形状のレプリカをも作成でき、更に、液状
の重合性プレポリマー及び／又はモノマー或いは液状樹
脂はキャビティ１７の端部にまで確実に充填されるため
オリジナル型の全面に凹凸パターンを形成でき効率の良
い樹脂成形が可能となる。

【００８２】更に又、セル４のスペーサとしてゲル状の
弾性体を用いることによって肉厚が均一でクラック等の
生じない優れた樹脂成形品を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスタンパ用原盤の作成方法に用いるセ
ルの形状の一例を示し、図１（ａ）はセルの平面図、図
１（ｂ）はＡＡ線断面図である。

【図２】本発明のスタンパ用原盤の作成方法に用いるセ
ルの形状の他の例を示し、図２（ａ）はセルの平面図、
図２（ｂ）はＢＢ線断面図である。

【図３】キャビティ１７に未硬化の２Ｐを充填する工程
の説明図である。

【図４】２Ｐのキャビティへの注入後から、スタンパ用
原盤作成までの工程の一実施態様を示す説明図である。

【図５】２Ｐのキャビティへの注入後から、スタンパ用
原盤作成までの工程の他の実施態様を示す説明図であ
る。

【図６】実施例１における未硬化の２Ｐのキャビティへ
の注入方法を示す説明図である。

【図７】従来のディスペンススプレッド法によるスタン
パ用原盤の作成方法を示す工程図である。

【符号の説明】

１オリジナル型１′ 凹凸パターン２ガラス基板３スペーサ材４セル５，５′ 注入口６チャンバー７排気口８吸気口９未硬化２Ｐ１０硬化２Ｐ１１固定板１２ＵＶ光１３テフロンチューブ１４，１４′ ロート１５電磁弁１６突起１７キャビティ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐藤哲也東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者鹿目修東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者芳野斉東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記の各工程を有することを特徴とする
表面に凹凸パターンを有する樹脂成形品の製造方法ａ）表面に凹凸パターンを有するオリジナル型と平坦な
表面を有する基板とが、その間にスペーサを介して、各
々の表面が対向する様に配置され、且つ該オリジナル型
と該基板及び該スペーサとで形成されてなるキャビティ
を備えたセルを用意する工程。ｂ）該セルのキャビティ内部の圧力を外部圧力よりも小
さくして外部圧力と内部圧力の差圧を利用して該キャビ
ティ内に液状の高分子化成分及び／又は液状樹脂の少な
くとも一方を充填せしめる工程。ｃ）該キャビティ内の高分子化成分及び／又は液状樹脂
を硬化せしめてレプリカを製造する工程、及びｄ）該オリジナル型を該レプリカから剥離して樹脂成形
品を得る工程。
【請求項２】前記工程ｂ）に於て該キャビティ内部の
圧力を外部の圧力の１／１０² 〜１／１０⁴ に設定する
請求項１への樹脂成形品の製造方法。
【請求項３】前記工程ｂ）に於て該キャビティ内部の
圧力を外部の圧力の１／１０² 〜１／１０³ に設定する
請求項２の樹脂成形品の製造方法。
【請求項４】前記工程ｂ）に於て、該キャビティ内部
の圧力を１ｔｏｒｒ以下とする請求項１の樹脂成形品の
製造方法。
【請求項５】前記工程ｂ）に於て、該キャビティ内部
の圧力を０．１ｔｏｒｒ以下とする請求項４の樹脂成形
品の製造方法。
【請求項６】前記キャビティ内に充填せしめる液状の
高分子化成分及び／又は液状樹脂の粘度１０⁴ ｃｐｓ以
下とする請求項１の樹脂成形品の製造方法。
【請求項７】該液状の高分子化成分及び／又は液状樹
脂の粘度を１０² 〜１０³ ｃｐｓとする請求項６の樹脂
成形品の製造方法。
【請求項８】該液状の高分子化成分として未硬化の光
硬化性樹脂を用いる請求項６の樹脂成形品の製造方法。
【請求項９】該液状の高分子化成分及び／又は液状樹
脂として、硬化後の体積収縮率が１０％以下のものを用
いる請求項１の樹脂成形品の製造方法。
【請求項１０】該スペーサの材料として液状の高分子
化成分を含有する材料を用い、該オリジナル型及び／又は基板の表面に未硬化のスペー
サ材料を塗布した後、該オリジナル型及び該基板を重ね
合せ、次いで該スペーサ材料を硬化させてスペーサとし
て形成する工程を有する請求項１の樹脂成形品の製造方
法。
【請求項１１】該セルのスペーサとして弾性体を用い
る請求項１の樹脂成形品の製造方法。
【請求項１２】該弾性体の硬度が８０以下である請求
項１１の樹脂成形品の製造方法。
【請求項１３】該弾性体の硬度が５０以下である請求
項１２の樹脂成形品の製造方法。
【請求項１４】該弾性体が、液状の高分子化成分を含
有する材料の硬化物である請求項１１の樹脂成形品の製
造方法。
【請求項１５】該弾性体がシリコーンゴムである請求
項１１の樹脂成形品の製造方法。
【請求項１６】該セルのスペーサとしてゲル状の弾性
体を用いる請求項１の樹脂成形品の製造方法。
【請求項１７】該ゲル状の弾性体の針入度が１０以上
１００以下である請求項１６の樹脂成形品の製造方法。
【請求項１８】該ゲル状の弾性体の針入度が３０以上
１００以下である請求項１７の樹脂成形品の製造方法。
【請求項１９】該ゲル状の弾性体が液状の高分子化成
分を含有する材料の硬化物である請求項１６の樹脂成形
品の製造方法。
【請求項２０】該ゲル状の弾性体がシリコーンゴムで
ある請求項１６の樹脂成形品の製造方法。
【請求項２１】該スペーサとして熱軟化性材料を用
い、該セルのキャビティを液状の高分子化成分及び／又
は液状樹脂で充填した後、該スペーサをその軟化温度よ
り高い温度に加熱して軟化せしめた状態で該キャビティ
内の高分子化成分及び／又は液状樹脂を硬化せしめる工
程を有する請求項１の樹脂成形品の製造方法。
【請求項２２】該熱軟化性材料として、その軟化温度
より１０℃高い温度に於る粘度が液状の高分子化成分及
び／又は液状樹脂の粘度より低い材料を用いる請求項２
１の樹脂成形品の製造方法。
【請求項２３】該熱軟化性材料がワックスである請求
項２１の樹脂成形品の製造方法。
【請求項２４】該キャビティ内に液状の高分子化成分
及び／又は液状樹脂を充填した後、該スペーサを除去し
て該キャビティ内の高分子化成分及び／又は液状樹脂を
硬化せしめる工程を有する請求項１の樹脂成形品の製造
方法。
【請求項２５】該スペーサとして樹脂フィルムを用い
る請求項１の樹脂成形品の製造方法。
【請求項２６】該凹凸パターンを有する樹脂成形品が
光記録媒体用基板である請求項１の樹脂成形品の製造方
法。
【請求項２７】下記の各工程を有することを特徴とす
るスタンパ用原盤の製造方法。ａ）表面に凹凸パターンを有するオリジナル型と、平坦
な表面を有する基板とがその間にスペーサを介して、各
々の表面が対向する様に配置され、且つ該オリジナル型
と該基板及び該スペーサとで形成されてなるキャビティ
を備えたセルを用意する工程。ｂ）該セルのキャビティ内部の圧力を外部圧力よりも小
さくして外部圧力と内部圧力の差圧を利用して該キャビ
ティ内に液状の高分子化成分及び／又は液状樹脂の少な
くとも一方を充填せしめる工程。ｃ）該キャビティ内の高分子化成分及び／又は液状樹脂
を硬化せしめてレプリカを製造する工程。ｄ）該オリジナル型を該レプリカから剥離してスタンパ
用原盤を得る工程。
【請求項２８】表面に凹凸パターンを有する樹脂成形
品の製造装置であって、表面に凹凸パターンを有するオ
リジナル型と、平坦な表面を有する基板とがその間にス
ペーサを介して、各々の表面が互いに対向する様に配置
され、且つ該オリジナル型と該基板及び該スペーサとで
形成されてなるキャビティを備えたセルと、該キャビティ内の圧力の減圧手段及び該キャビティ内の
減圧状態を解放する手段、とを具備することを特徴とす
る樹脂成形品の製造装置。