JPS59194806A - 母型および母型を用いる合成樹脂製品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、母型（ｍａｔｒｉｘ　）とくに合成樹脂Ｘ
ｋ１品または合成樹脂の′ｍ＠層を含む製品の製造Ｇこ
適し、使用中合成樹脂と接触する母型の表面が金属製で
、かつ犀型剤を具える母型に関する。

さらＯこ、この発明は前記母型を用いる合成樹脂製品、
または合成樹脂の被Ｎｅｔ層を含む製品の製造方法に１
Ａ４１する。

このような母型は、例えば、米国特許第４２５１２７７
号明細書で知られている。この知られている＋を型にお
いて使用される離型剤は、オルガノポリシロキサンおよ
びチオ−官能基を有するボリシロキザン液を含んで成る
重合体組成物である。

車合体組成？！Ｉけ透明な液体であり、その動粘度は、
例えは、７５−１０００ｓ（７５Ｘ１０＝　〜１００Ｘ
　ｌ　Ｏ”−６ｎ？／　Ｓ　）である。−上記米国特許
明細書の、実施例によれば、離型剤は比較的厚い層で、
金１県基質、例えば金属パネル上に設けられている。層
厚さ０．１２５ｍｍ〜２．５　ｍｍの使用が好ましいと
される。この米国特許明細書の第７欄第６１行から、数
オングストローム単位のきわめて小さい層厚さも使用し
得る七いうことが述べられている。これは明らかに誤解
に基ずくものである。使用物質の分子の大きさは数オン
グストロームよりはるがＧこ大きい。重合体組成物の粘
度が高いことも、きわめて薄い層を設けることを困難に
する。この１セ、知の離型剤を用いる場合、並び（こ多
くの他の既知ポリシロキサン離型剤を使用する場合、基
質の金属表面は、８１０表面を備える。このような８１
０表面は若干の極性を示し、その結果合成樹脂、例えば
わずかに極性の合成樹脂、例えばポリアクリラート、ポ
リメタクリラート、ポリカーボネート等でさえ、前記表
面と何らかの相互作用を示す。良好な順序にするために
、合成樹脂をこのような改良面から容易にまたはかなり
容易に離型し得ることが注目される。それにも拘らず、
上記相互作用の、結果として、若干の合成４ｆＩｌｔ脂
物質が母型面に長期運転中りＱ存する。このため１，６
数の合成樹脂製品を１個の母型を用いて製造しなけれ（
・よ７．「らないｌｉｔ・合の再生方法において、問題
が起こる。また、精巧なｈ゛１商１１１または表面組織
を（ｌｉｉｉえるか、超平滑面をｊｉｌｔ！える表面を
有する母型を使用する場合、問題が起こる、１野型−Ｉ
Ｔ、　ｃこ残存する合成樹脂物ｌσは、それがいかＩＪ
と小川であろうとも、母型の表面組織をぼんやりさせ、
その結果それ以後は良好な品質の製品を１１１す造する
ことができない。母型の取り換えを甲イ・′問ぎて１工
なわねばならなくなる。

この発明の目的は、上記の不利益を示さない母型を提供
することである。

この目的は、最初の節で述べたｊしの母型においてアル
キルメルカプタンまたはフルオロアルキルメルカプタン
の単分子層（−ｍｏｎｏｌａｙｅｒ　）を離型剤として
使用する母型を用いて達成する。

アルキルメルカプタンまたはフルオロアルキルメルカプ
タン分子は、母型の金属表面（こ固定され、月つ化合物
のＳ−原子が金属表面に結合され、ア、ルキル基または
フルオロアルキル基が金属表面から外方に延びるようシ
こ配向される。その結果、母型の金属表面は改良されて
、アルキルまたはフルオロアルキル基の動かない、全く
不活性な表面となる。極性基または他の反応性成分は、
得られるアルキルまたはフルオロアルキル基の被覆層に
存在しη「いので、第２のまたは引き続く層を、結合す
る仕方で、アルキルメルカプタンまたはフルオロアルキ
ルメルカプタン層上に設けることはできない。従って、
アルキルメルカプタンまたはフルオロアルキルメルカプ
タンの層は真の単分子層であり、その厚さは分子の大き
さに依存する。例えば、ヘキサデシルメルカプタンを用
いる世ｊ合、層の厚さは約ａ　ｎｍ　（１６０一原子の
厚さ）である。

アルキルメルカプタンまたはフルオロアルキルメルカプ
タンの単分子層を、化合物の適当な有機溶媒溶液、例え
ばクロロホルムを用いることにより設ける。溶液中のメ
ルカプタン化合物の濃度は小さいことが好ましく、例え
ば、溶媒リットル当り２〜２０９である。溶液の粘度は
低い。例えは、中力粘度が約ｏ、＋　ｃＳ　（ｏ。４ｘ
　ｌ　Ｏ−’η〆／Ｓ）であるｂ動力学粘度は６　ｘ　
１．　Ｏ−’　Ｐａ、、ｓである。母型を溶液Ｇ、：浸
？ｆｌ！する。もちろん、溶液を母型の表面上に吠（＝
ｌ（ｊること６できる。ついで、母Ｊｌｉ１１または母
型の表向を７６媒でゆすぎ、溶液の残留部および非結合
アルキルメルカプタンまたはフルオロアルキルメルカプ
タン分子を除くよう（こする。また、高分子物ｔｉ１１
に比卿して、用いるメルカプタン化合物の移動度が比較
的大で、分子の大きさが比較的小さい結果、咽分子層は
ｔモな分子のゴＣてんを有し、従って、母］１．１ノの
金属表面は最適に改１１され、そのため遮蔽される１、 このうｄ明の母型において、少なくとも［２イ１ｒ１ｉ
の炭素原子を有するアルキル基を有するアルキルメルカ
プタンを用いることが好ましい。概して、アルギルｈ【
は２０個を超える炭素原子をイ１゛シない。アルキルま
たはアルキル基という川ｄ１＋は、分校アルキルまたは
分枝アルキル基をも含むという意味である。きわめて適
当な化合物はオクタデシルメルカプタンである。この発
明の母型Ｇこおいて用いる化・金物の他の例はドデシル
メルカプタンおよびヘキサデシルメルカプタンである。

フルオロアルキルメルカプタン化合物は、概して１２個
未満の炭素原子ヲ含み、その例はペルフルオロペンチル
メルカプタン（０５Ｆ、□ＳＨ）およびペルフルオロオ
クチルメルカプタン（０８Ｆ、７ＳＨ）である。

金属母型の表面は、例えばＮ１またはＣｕから製造する
ことができる。とくＧこ、母型の表面がＡ９の場合、好
結果が得られる。

この発明の母型は、合成樹脂の光学的に読み出し可能な
情報ディスクの製造に適するのできわめて興味がある。

その母型は、使用中合成樹脂と接触する母型の表…１が
金属製であり、且つ、光学的に読み出し可能な、交互に
高準位と低準位を占める情報部の情報トラックを具え、
この母型の表面にアルキルメルカプタンまたはフルオロ
アルキルメルカプタンの単分子層が固定される。

情報部の大きさはきわめて小さい。縦の大きさは記憶さ
れる情報に従って、例えば、０．８〜８μｍで変化する
。上記の準位間の高さの差は０．１〜０．２／Ｉ　ｎｌ
である。合成樹脂の残留物の結果としての、ＲＪノＩＮ
の表面のきわめて小さい’／’ｉ染は、汚染された母型
を用いてつくった情報ディスク中の情報トラックの晶Ｔ
（に大きな影響を有する。上記の、アルギルメルカプタ
ンまたはフルオロアルキルメルカプタンのｒｌｉ分子１
・埒を月１いることにより、情報トラックの品ｒｔｌｔ
が弔分子層の僅かな厚さＧこより逆Ｇこ影袷：されるこ
とＣｊない。ざらに、１すを表面の上記汚染のＬｊｒ　
’　ｉｉｍ　’４−に１最小となり、従って母をのし期
使用がＩ’■ｆｊｉおとなる。

母型は１ｉｉｊ常全体を金属、例えばＮ１でつくる。

所安にｉｌｌ；＋して、母型表面に最初ＧこＡ９の層を
設け、ついでアルキルメルカプタンまたはフルオロアル
ギルメルカプタンの単分子層を設けることができる。母
）１、りは金属からつくられる必要はなくて、例えば、
合成樹脂プレートより成るが合成樹脂層を１＋１ｉ＋え
、合成（ｊｆ：ｌ　ｌｌｉＴ層または合成樹脂プレート
の表面がｌ’９Ｔ　ａ　にｊｊｔじて情報トラックをｆ
ｌｉｒｔえ、その層またはプレートを金属のＩＣ４、と
くにＡりの層でおおい、そのＨにアルキルメルカプタン
またはフルオロアルキルメルカプタンの単分子１・・）
を設けることかできる。この４６明の好ましい形態とし
て、母型がガラスまたは石英からつくった母型部材を含
み、部材の表面、これが使用中合成樹脂と接触する、を
金属の層でおおい、その上にアルキルメルカプタンまた
はフルオロアルキルメルカプタンの単分子層を設ける。

このようη「母型は、とくに光学的部材、例えばレンズ
および鏡の製造に好適であり、これらの部材はすべて合
成樹脂から製造するか、合成樹脂の層を含んでおり、こ
の場合、合成樹脂または合成樹脂の層の表面をきわめて
正確に画成する必要があり、また、例えば、超平滑であ
る。母型の本体は石英製にすることが好ましい。石英は
金属より著しく有利な温度挙動を有しているので、製造
する合成樹脂製品の表面の品質が高度に要求される場合
は石英粉末の母型を使用する。この発明の母型のガラス
表面上に用いる金属層は単分子の銀層であるのが好まし
い。このような層を設けるには、ガラスの表面を５ｎ（
Ｊ２で処理し、次いで、このよう°にして増感した表面
上にアンモニア性銀塩浴液を噴霧する。銀１京子がガラ
ス表面上に反応Ｓｎ　　＋２Ａ９＋→２Ａ９＋　Ｓｎ４
＋６．：、　ヨッテ析出すル。

この発明はさらに合成樹脂製品または合成樹脂の被覆層
を含む製品の製造方法に関し、この方法は、液状合成樹
脂組成物を母型の表面上に供給し、所２ｂこｌ心して支
持部材を合成樹脂組成物上に乗せ、液状合成樹脂組成物
を固体合成樹脂層に転化させ、母型表面のネガティブが
つくられる該合成樹脂層または支持部材の場合は支持部
材および付着樹脂層の集成体を母型から取出す方法にお
いて、アルキルメルカプタンまたはフルオロアルキルメ
ルカプタンの単分子層を有する金属表面を具える母型を
用いるものである。適当な方法は圧縮法、射出成型法ま
たは圧縮成型法である。射出成形法または圧縮成形法に
より、液状プラスチック合成樹脂を高温部圧下、１個ま
たはそれより多い母型を具える金型中で圧縮する。圧力
を除き冷却後、固体合成＃脂製品が得られ、その表面は
母型のそれのコピーである。圧縮法において、金型を用
いない・が、プラスチック合成樹脂が高温高圧下母型を
具える成形機の加圧板（ｐｒｅｓｓｕｒｅｐｌａｔｅ　
）の間を流れる。他の興味ある方法は、橋かけ結合した
合成樹脂のコピーが得られる重合方法である。この方法
によれば、液状で熱または光で硬化可能な単量体組成物
を母型表面上に供給する。所要に応じて、この層の上に
支持部材、例えば、ガラスプレートまたは好ましくは透
明な合成樹脂、例えば、ポリメチルメタクリラートまた
はポリカーボネートのプレー隆設けることができる。単
量体組成物の層を、例えば紫外線照射により硬化させる
。硬化層または、支持部材がある場合、これとこれＧご
付着した硬化層の集成体、この硬化層に母型の表面がコ
ピーされている、を母型表面から取り出す。適当な単量
体組成物はアクリラートと光開始剤、例えば、イソブチ
ルベンゾインエーテルの混合物より成る。

合成樹脂情報ディスクは、射出成形法、圧縮成形法また
は重合法を用いて製造するのが好ましい。

合成樹脂製または合成樹脂の被覆層を備える光学部利は
１１テ合法全用いて製造するのが好ましい。

光学部拐の製造において、母型アルキルメルカプタンま
たはフルオロアルキルメルカプタンの童分子層の側Ｇこ
、例えば、光硬化性単量体組成物の層を１投ける。支持
部材、例えばガラスレンズ、をその、ヒＧし設ける一単
ｉ（体組成物を、例えば、母型を糾て臓ツＣ１させる。

母型上にあるＡ９の単分子層が十分光にφ明であること
に注目すべきである。

単：）部体硬化後、レンズとこれに固着した硬化合成樹
ｔｆ；ｆ層をともに、この層の表面が母型のそれのネガ
ティブである、母型から取り出す。このようＧこして、
きわめて正確に画成した合成樹脂表面を冶するガラスレ
ンズを１！！！Ｍすることができる。同じことが容易（
こ画成された表面を有する鏡および他の製品にあてはま
る。この発明の母型を用いて製造する製品全体が合成樹
脂から成る必要はないことをとくに指（１肩する。少な
くとも母型表…■と接する製品の部分が合成樹脂から成
ることで十分である。

次Ｏこ、この発明を、同曲を用いて一層詳細に説・明す
る。

第１図の符号ｌはＮｉ製ディスクであり、−面に光学的
に読み出し可能な情報トラック２を有する。

トラック２は情報部３の銃眼模様を有し、それらは交互
Ｇこそれぞれ高準位低準位を占める。情報部の大きさは
きわめて小さく、例えば、０．１／ｊ＋η２の面積であ
る。ディスク１の情報トラックの側を、オクタデシルメ
ルカプタン単分子量５で被覆する。

この単分子量の厚さは約３〜４　ｎｍである。はっきり
させるため、第１図の単分子量の厚さを実際より著しく
大きく画いである。層５を設けるには、ディスクを７２
のオクタデシルメルカプタンの１リツトルのクロロホル
ムへの？ａ　Ｗ　Ｉｔこｉ分間ｙ渣する。ついで、ディ
スクを５回クロロホルムでゆすぐ。乾燥後オクタデシル
メルカプタンの単分子ｊ名が得られ、その分子はそのＳ
−原子によりＮ１表面に結合する。母型は、合成樹脂、
とくに熱０］゛塑性フラステイツク合成樹脂、例えば、
ポリアクリラート、ポリメタクリラート、ポリカーボネ
ートの腹部の製造に有利に使用することができる。射出
成形法または圧縮成形法の使用が好ましい。合成樹脂は
母型４１面と何らの相互作用を示さないので、復ｒレリ
の離型が最適に起こる。

第２図の符号６はガラス製支持プレートであり、その一
方の側に合成樹脂層、例えば、ポジ型フォトレジスト層
７を看゛する。交々、にそれぞれ高準位と低準位を占め
る情服部９およびｌＯを有する光学的Ｇこ読み出し可能
な情報トラック８を、合成樹脂層に設ける。情報トラッ
ク８の側の合成樹脂層７０表面を、０．５　ｎｍの厚さ
を有するきわめて薄い＆ｎ１１．７ｊ１１で、次いでヘ
キサデシルメルカプタンの単分子層１２でおおう。単分
子層１２の厚さは約ａｎｍである。単分子層１２の供給
は、第１図Ｇこ閃して＋ｊｉｌ述したのと同様に行なう
。母型の合成樹脂複製は、上記重合法を用いて製造する
のが好ましい。この目的のため、アクリラートを基礎に
する光硬化性ラッカーを単分子）Ｈ２１２の上に供給す
る。例えば、ガラスまたは透明合成樹脂の支持プレート
をその上に乗せる。ラッカ一層を支持プレートを経て露
光し、支持プレートと硬化ラッカー脂層からなり、かつ
後者が前者に固着し、後者に母型の表面がコピーされて
いる得られる複製を母型の表面から取り出す。母型の表
ｍ１と硬化ラッカ一層間には相互作用がないので、複製
を母型から７ｆＺ適に離型させることができる。

第３図の符号１８は石英製で、光学的プロフィール１４
（シュミット−コレクタープロフィール（ｓｃｈｍｉ、
ａｔｃｏｒｒｅｃｔｏｒ　ｐｒｏｆｉｌｅ　）を有する
超平滑磨きの表面を備える本体である。プロフィール１
４の側に本体１３は銀の単分子層１５を具える。

単分子層１５上にヘキサデシルメルカプタンの単分子層
１６を、第１図に関して述べたのと同様Ｇこして設ける
。得られる母型の合成樹脂複製は、重合法を用いてつく
るのが好ましい。光硬化性液状ラッカーを単分子層１６
の上に供給し、支持部材をその上に乗せる。支持部材は
、例えば、ガラスでつくり、プロフィール１４のほぼネ
ガティブであるプロフィールを有する。ラッカ一層を、
支持部材を経て、または母型を経て露光する。支持部材
とそれに固着した硬化ラッカ一層とをともに母°型表向
から取り出す。このようにして表面が母型の丁度ネガテ
ィブであり、硬化合成樹脂からなる複製を製造する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の母型の断面図、 第２図はこの発明の母型の他の例の断面図、ｖＪ３図は
この発明の母型のさらに別の例の断面図である。 ■・・・ディスク　　　　　　２・・・情報トラック３
・・・情報部　　　　　　５・・・単分子層６・・・支
持プレート　　　　７川合成樹脂層８・・・情報トラッ
ク　　　９．１０・・・情報部１１・・・銀層　　　　
　　　１２・・・単分子層Ｊ３・・本体　　　　　　　
１４・・・光学的プロフィール１５・・・銀Ｍ　　　　
　　　　ｚｅ・・・単分子層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 工、　合成樹脂製品または合成樹脂の被覆層を含む・１
   μ品の製造に適し、使用中合成樹脂と接触する母型の表
   面が金属製で、かつ離型剤を其える母型において、離型
   剤としてアルキルメルカプタンまたはフルオロアルキル
   メルカプタンの単分子層な用いることを特徴とする母型
   。 ２　アルキルメルカプタンのアルキル基が少なくとも１
   ２個の炭素原子を冶する特許請求の範囲第１項記載の母
   才Ｗ０ ＆　アルキルメルカプタンがオクタデシスルメルカプタ
   ンである特許請求の範囲第２項記載の母型。 ４　合成樹脂の光学的に読み出し可能な情報ディスクの
   製造に適し、使用中合成樹脂と接触する母型の表面が金
   属製で、光学的に読み出し可能な、交互に高準位と低準
   位を占める情報部の情報トラックを具え、この母型の表
   １ｎｉ上にアルキルメルカプタンまたはフルオロアルキ
   ルカプタンの単分子層を固定する特許請求の範囲第１項
   記載の母型。 ＆　ガラスまたは石英でつくった母型部材を具え、母型
   の使用中合成樹脂と接触する該母型部材の表面を、金属
   層およびアルキルメルカプタンまたはフルオロアルキル
   メルカプタンの単分子層で順次おおう特許請求の範囲第
   １項記載の母型。 ６　液状合成樹脂組成物を母型の表面上に供給し、所要
   に応じて支持部材を合成樹脂組成物上に乗せ、液状合成
   樹脂組成物を固体合成樹脂層に転化させ、母型表面のネ
   ガティブがつくられる該合成樹脂層または支持部材の揚
   台は支持部材および付着した合成樹脂層の集成体を母型
   から取り出す合成樹脂製品または合成樹脂の被覆層を含
   む製品の製造方法Ｇこおいて、アルキルメルカプタン＼
   またはフルオロアルキルメル力ブタンの単分子層を有す
   る金属表面を具える母型を用いることを特徴とする合成
   樹脂製品または合成樹脂の被覆層を含む製品の製造方法
   。