树脂成型品的制造方法及光学部件的制造方法与流程

文档序号:19152541发布日期:2019-11-16 00:15阅读:166来源:国知局
树脂成型品的制造方法及光学部件的制造方法与流程

本发明涉及树脂成型品的制造方法及光学部件的制造方法。更详细而言,涉及通过压印成型制造树脂成型品的方法及使用该树脂成型品制造光学部件的方法。本申请主张于2017年3月27日在日本提出申请的日本特愿2017-061867号、日本特愿2017-061868号、日本特愿2017-061869号及日本特愿2017-061870号的优先权,将其内容援引于此。



背景技术:

近年来,对于以手机、智能电话为代表的便携电子设备,逐渐开始了通过搭载传感器、照相机来提高产品价值。小型化、轻薄化逐年发展,对于它们所使用的透镜等光学部件也要求更小型且更轻薄。对于这样的要求,以往,以往是通过利用注塑成型制造光学部件来应对的,但在注塑成型法中,对于小型化、轻薄化的应对存在极限。因此,压印成型技术作为替代注塑成型法的新的成型方法而备受关注(参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2010-266664号公报



技术实现要素:

发明要解决的问题

在通过压印成型来成型具有微细形状的树脂成型品的情况下,在所使用的模具上,设置有与树脂成型品的微细形状相对应的微细图案形状(图案形状部)。然而,本发明人等发现,在使用具有这样的微细的图案形状部的模具并通过压印成型来成型树脂成型品的情况下,在将形成树脂成型品的固化性组合物涂布于模具时,容易在固化性组合物中产生气泡(鼓泡)。上述气泡特别是容易在模具上设置的微细图案形状的凹部的底部附近(成型后成为树脂成型品的凸部顶端的部分)产生。

因此,本发明的目的在于提供一种在压印成型中,在对具有图案形状部的模具涂布固化性组合物时不易产生气泡的树脂成型品的制造方法、以及使用了该树脂成型品的光学部件的制造方法。

解决问题的方法

本发明人等为了实现上述目的而进行了深入研究,结果发现,通过如下述(i)、(ii)、(iii)或(iv)地进行涂布,能够在对具有图案形状部的模具涂布固化性组合物时不易产生气泡:(i)将相对于该模具的接触角小的固化性组合物进行微细化地涂布于具有图案形状部的模具;(ii)使用相对于模具的接触角小且具有介电性的固化性组合物作为形成树脂成型品的固化性组合物,将该固化性组合物暂时涂布在导电性基板上,之后在导电性基板与上述模具之间施加电压,由此使涂布在导电性基板上的上述固化性组合物与模具的图案形状部接触而进行涂布;(iii)对表面被实施了润湿性改善处理的具有图案形状部的模具的未涂布固化性组合物部分,涂布相对于实施润湿性改善处理前的模具的接触角小的固化性组合物;或者(iv)在具有图案形状部的模具的该图案形状部中的表面经过了加温的未涂布固化性组合物部分,以稍高于上述模具的表面温度的温度涂布相对于该模具的接触角小的固化性组合物。本发明是基于这些见解而完成的。

即,本发明提供一种树脂成型品的制造方法,其是通过压印成型制造树脂成型品的方法,该方法包括下述工序:对具有图案形状部的模具的未涂布固化性组合物部分涂布相对于所述模具的接触角为50°以下的固化性组合物的、下述(1)~(4)中的一个以上固化性组合物涂布工序;以及,使涂布于所述模具的所述固化性组合物固化而得到树脂成型品的固化工序。

(1)包括微粒涂布步骤的固化性组合物涂布工序,所述微粒涂布步骤中,以使附着于所述模具时的所述固化性组合物的微粒的粒径为0.5mm以下的方式涂布所述固化性组合物;

(2)包括导电性基板涂布步骤以及施加电压涂布步骤的固化性组合物涂布工序,所述导电性基板涂布步骤中,将所述固化性组合物涂布在导电性基板上,所述施加电压涂布步骤中,使所述导电性基板的所述固化性组合物涂布面与所述模具的具有图案形状部的面相对,并在所述导电性基板与所述模具之间施加电压,从而使涂布在所述导电性基板上的所述固化性组合物与所述模具的未涂布固化性组合物部分接触而进行涂布;

(3)对表面被实施了润湿性改善处理的具有图案形状部的模具的未涂布固化性组合物部分涂布所述固化性组合物的固化性组合物涂布工序;

(4)包括加温涂布步骤的固化性组合物涂布工序,所述加温涂布步骤中,对具有图案形状部的模具的该图案形状部中的表面温度为35~55℃的未涂布固化性组合物部分,涂布温度比所述模具的表面温度高3~7℃的所述固化性组合物。

优选地,在包括所述(1)的固化性组合物涂布工序的情况下,在所述微粒涂布步骤中,以使附着于所述模具时的所述固化性组合物的微粒的纵横比为0.1以上的方式涂布所述固化性组合物。

优选地,在包括所述(1)的固化性组合物涂布工序的情况下,所述微粒涂布步骤中的涂布是喷涂。

优选地,在包括所述(1)的固化性组合物涂布工序的情况下,所述(1)的固化性组合物涂布工序在所述微粒涂布步骤之后,包括以使附着于涂布至所述模具的固化性组合物时的所述固化性组合物的粒径超过0.1mm的方式将所述固化性组合物涂布于所述模具的步骤。

优选地,在包括所述(2)的固化性组合物涂布工序的情况下,所述(2)的固化性组合物涂布工序在所述施加电压涂布步骤之后,包括以100ml/min以上的涂布速度将所述固化性组合物涂布于所述模具的步骤。

优选地,在包括所述(3)的固化性组合物涂布工序的情况下,所述润湿性改善处理是选自等离子体放电处理、电晕放电处理、臭氧暴露处理以及准分子处理中的一种以上处理。优选地,所述等离子体放电处理或所述电晕放电处理是放电量50w·min/m2以上的放电处理。

优选地,所述树脂成型品的制造方法在所述(1)~(4)中的一个以上固化性组合物涂布工序之后,包括闭模工序,且在所述闭模工序中,将经由所述(1)~(4)中的一个以上固化性组合物涂布工序而得到的涂布有所述固化性组合物的模具与经由所述(1)~(4)中的一个以上固化性组合物涂布工序而涂布了所述固化性组合物的另一模具以使所述固化性组合物彼此接触的方式叠合。

优选地,所述固化性组合物含有环氧化合物。

优选地,所述树脂成型品的制造方法在所述固化性组合物涂布工序之后,包括基于减压的脱泡工序。

优选地,所述模具上的图案形状为凹凸形状,凹部最底部和凸部最顶部的高低差是0.05mm以上。

优选地,所述树脂成型品是微透镜阵列。

另外,本发明提供一种光学部件的制造方法,其中使用了通过上述树脂成型品的制造方法得到的树脂成型品。

发明的效果

根据本发明的树脂成型品的制造方法,能够在对模具的图案形状部涂布固化性组合物时不易产生气泡。特别是,即使在使用了具有微细的图案形状部的模具的情况下,也不易产生气泡。因此,能够以优异的形状精度且容易地制造具有微细形状的树脂成型品及光学部件。

附图说明

图1是示出了本发明的树脂成型品的制造方法的一个实施方式的流程图。

图2为示意图,示出了在固化性组合物涂布工序(2)中通过施加电压而使介电性固化性组合物与模具接触从而进行涂布的情况。

图3是示出了菲涅耳透镜的一个例子的示意图,(1-a)是剖视图,(1-b)是从正上方观察到的图。

图4为示意图,示出了菲涅耳透镜剖面中的透镜面4和非透镜面5、透镜面4与基准面6所成的角度θ。

符号说明

s1:固化性组合物涂布工序

s2:脱泡工序

s3:闭模工序

s4:压制工序

s5:固化工序

具体实施方式

本发明的树脂成型品的制造方法是通过压印成型制造树脂成型品的方法,其中,该方法包括下述工序:对具有图案形状部的模具的未涂布固化性组合物部分涂布相对于上述模具的接触角为50°以下的固化性组合物的、下述(1)~(4)中的一个以上固化性组合物涂布工序;以及,使涂布于上述模具的上述固化性组合物固化而得到树脂成型品的固化工序。需要说明的是,在本说明书中,也将本发明的树脂成型品的制造方法简称为“本发明的制造方法”。

(1)包括微粒涂布步骤的固化性组合物涂布工序,上述微粒涂布步骤中,以使附着于上述模具时的上述固化性组合物的微粒的粒径为0.5mm以下的方式涂布上述固化性组合物;

(2)包括导电性基板涂布步骤以及施加电压涂布步骤的固化性组合物涂布工序,上述导电性基板涂布步骤中,将上述固化性组合物涂布在导电性基板上,上述施加电压涂布步骤中,通过使上述导电性基板的上述固化性组合物涂布面与上述模具的具有图案形状部的面相对,并在上述导电性基板与上述模具之间施加电压,从而使涂布在上述导电性基板上的上述固化性组合物与上述模具的未涂布固化性组合物部分接触而进行涂布;

(3)对表面被实施了润湿性改善处理的具有图案形状部的模具的未涂布固化性组合物部分涂布上述固化性组合物的固化性组合物涂布工序;

(4)包括加温涂布步骤的固化性组合物涂布工序,上述加温涂布步骤中,对具有图案形状部的模具的该图案形状部中的表面温度为35~55℃的未涂布固化性组合物部分,涂布温度比上述模具的表面温度高3~7℃的上述固化性组合物。

需要说明的是,在本说明书中,有时将上述(1)~(4)的固化性组合物涂布工序分别称为“固化性组合物涂布工序(1)”等。此外,固化性组合物涂布工序(1)~(4)有时相互重复。另外,本发明的制造方法可以具有固化性组合物涂布工序(1)~(4)中的1个固化性组合物涂布工序,也可以具有2个以上的固化性组合物涂布工序。

如上述那样,本发明的制造方法是通过压印成型制造树脂成型品的方法,对基板涂布形成树脂成型品的固化性组合物,以将所涂布的固化性组合物夹入的方式使该基板与其他基板叠合,之后使上述固化性组合物固化,从而制造树脂成型品。需要说明的是,在本发明的制造方法中,使用具有图案形状部的模具作为至少一侧的基板,对具有该图案形状部的模具(以下,有时称为“模具”)的该图案形状部涂布固化性组合物。

具体而言,固化性组合物的成型可以使用具有所希望的凹凸形状的模具,例如可以利用下述(i)、(ii)的方法进行制造。

(i)将模具压在基板上涂布的固化性组合物的涂膜上,使固化性组合物的涂膜固化,然后将模具剥离的方法

(ii)直接对模具涂敷固化性组合物,从其上方使基板密合后,使固化性组合物的涂膜固化,然后将模具剥离的方法

图1是示出了本发明的制造方法的一个实施方式的流程图。图1所示的本发明的制造方法依次具有如下工序:对具有图案形状部的模具的未涂布固化性组合物部分涂布相对于上述模具的接触角为50°以下的固化性组合物的、固化性组合物涂布工序(1)~(4)中的一个以上固化性组合物涂布工序s1;使所涂布的固化性组合物中的气泡脱泡的脱泡工序s2;以将所涂布的固化性组合物夹入的方式使涂布(填充)有上述固化性组合物的模具与其他基板叠合的闭模工序s3;从上模的上部进行压制的压制工序s4;以及使涂布于上述模具的上述固化性组合物固化而得到树脂成型品的固化工序s5。

[固化性组合物涂布工序(1)]

上述固化性组合物涂布工序(1)包括如下步骤:对具有图案形状部的模具的未涂布固化性组合物部分(即,待涂布形成树脂成型品的固化性组合物、而未经涂布的部分),以使附着于上述模具时上述固化性组合物的微粒的粒径为0.5mm以下的方式涂布相对于上述模具的接触角为50°以下的固化性组合物(有时称为“微粒涂布步骤”)。需要说明的是,在本说明书中,有时将以使附着于模具时固化性组合物的微粒的粒径为0.5mm以下的方式进行的涂布称为“微粒涂布”。

即,在上述微粒涂布步骤中,对模具涂布固化性组合物时,作为首先涂布于模具的、形成树脂成型品的固化性组合物,使用相对于上述模具的接触角为50°以下的固化性组合物,以使附着时的固化性组合物的微粒的粒径为0.5mm以下的方式涂布于图案形状部。例如,在对上述模具涂布了脱模剂的情况下,对涂布有脱模剂的模具涂布上述固化性组合物的微粒,在没有涂布脱模剂等的情况下,对上述模具表面涂布上述固化性组合物的微粒。

上述固化性组合物是经固化而形成树脂成型品的组合物。上述固化性组合物的相对于上述模具的接触角在50°以下。由此,由于固化性组合物相对于模具的润湿性高,因而即使在图案形状具有微细结构的情况下,进行微粒涂布时在附着于模具时固化性组合物也容易沿着图案形状发生润湿扩展,不易产生气泡。

进行微粒涂布时附着于上述模具时(更具体而言,是即将附着之前)的上述固化性组合物的微粒的粒径如上所述,为0.5mm以下,优选为0.1mm以下,更优选为0.05mm以下。下限没有特别限定,例如是0.001mm。通过使上述粒径为0.5mm以下,能够使固化性组合物的微粒的表面自由能降低。而且,结合上述接触角为50°以下,固化性组合物与模具的浸润容易度提高,固化性组合物易于到达形成于模具的微细图案形状的凹部顶端,能够抑制气泡的产生。

上述固化性组合物的微粒的粒径可以根据固化性组合物的涂布所使用的装置(涂布装置)的喷嘴直径(喷出口径)、喷出速度等进行调节。将上述固化性组合物呈粒子状地进行断续地涂布的情况下,上述固化性组合物的微粒的粒径小于涂布装置的喷嘴直径。例如,使用截面直径为0.5mm的喷嘴直径的涂布装置而呈粒子状地断续地涂布固化性组合物的情况下,可以判断固化性组合物的微粒的粒径为0.5mm以下。另外,作为测定实际的微粒的粒径的方法,可举出以高快门速度对从涂布装置喷出的固化性组合物的微粒直到着落于模具为止的粒状的固化性组合物进行拍摄,并由拍摄到的图像测定粒径的方法。

进行微粒涂布时附着于上述模具时(更具体而言,是即将附着之前)的上述固化性组合物的微粒的纵横比没有特别限定,优选为0.1以上,更优选为0.3以上。如果上述纵横比为0.1以上,则上述固化性组合物的微粒变得更近似于球形,能够使固化性组合物的微粒的表面自由能进一步降低,固化性组合物易于到达形成于模具的微细形状的凹部顶端,能够抑制气泡的产生。上述纵横比是“横向的长度(较短一方的长度)/纵向的长度(较长一方的长度)”。

上述纵横比可以根据进行微粒涂布的涂布装置的喷嘴直径(喷出口径)、喷出速度等进行调节。上述纵横比例如可以以高快门速度对从涂布装置喷出的固化性组合物的微粒直到着落于模具为止的粒状的固化性组合物进行拍摄,并由拍摄到的图像进行测定。

作为上述微粒涂布的方法,可举出喷涂(喷射喷雾)、气刷涂布(喷枪喷雾)、超声波涂布(超声波喷雾)等。通过利用这些涂布方法进行涂布,容易以使附着于模具时的微粒的粒径达到0.5mm以下(进一步,上述纵横比达到0.1以上)的方式涂布固化性组合物。

上述微粒涂布可以使用公知或惯用的涂布装置。上述涂布装置的喷嘴直径(喷出口径)优选为0.5mm以下,更优选为0.1mm以下,进一步优选为0.05mm以下。下限没有特别限定,例如是0.001mm。因此,上述微粒涂布优选从喷嘴直径为0.5mm以下的喷嘴喷出固化性组合物而进行。

上述微粒涂布时的涂布速度(喷出速度)优选为55ml/min以下,更优选为30ml/min以下,进一步优选为10ml/min以下。从生产性的观点出发,下限例如是0.1ml/min。如果上述涂布速度为55ml/min以下,则能够控制固化性组合物对模具的润湿,能够进一步抑制气泡的产生。

上述微粒涂布优选进行至能够肉眼确认到至少图案形状的整体形成了固化性组合物的涂布膜为止。另外,上述微粒涂布也可以进行至涂布了全部量的用于形成树脂成型品的固化性组合物为止,从生产性的观点出发,优选在进行上述微粒涂布直到能够肉眼确认到图案形状整体形成了固化性组合物的涂布膜为止之后,以使附着于在微粒涂布步骤中涂布于模具的固化性组合物时的固化性组合物的粒径超过0.1mm的方式涂布用于形成树脂成型品的固化性组合物的剩余的全部量。即,上述固化性组合物涂布工序(1)优选在上述微粒涂布步骤之后,包括如下的步骤:以使附着于涂布至上述模具的固化性组合物时上述固化性组合物的粒径超过0.1mm的方式将上述固化性组合物涂布于上述模具的步骤。需要说明的是,在本说明书中,对于以使固化性组合物的粒径超过0.1mm的方式进行的涂布,有时相对于“微粒涂布”而将其称为“常规涂布”。

上述常规涂布可以通过公知或惯用的涂布方法进行。作为上述常规涂布中的涂布方法,例如可举出:旋涂、辊涂、喷涂、分配涂布(dispensecoat)、浸涂、喷墨涂布等。

在上述固化性组合物涂布工序(1)中,通过进行上述微粒涂布以及其后根据需要而进行的上述常规涂布,可得到在图案形状部涂布(填充)有固化性组合物的模具。

[固化性组合物涂布工序(2)]

(导电性基板涂布步骤)

上述固化性组合物涂布工序(2)包括如下的导电性基板涂布步骤:对具有图案形状部的模具的未涂布固化性组合物部分(即,待涂布形成树脂成型品的固化性组合物、而未经涂布的部分),将相对于上述模具的接触角为50°以下的固化性组合物涂布在导电性基板上。需要说明的是,在采用固化性组合物涂布工序(2)的情况下,作为上述固化性组合物,使用具有介电性的固化性组合物(介电性固化性组合物)。

上述介电性固化性组合物是经固化而形成树脂成型品的组合物。上述介电性固化性组合物的相对于上述模具的接触角是50°以下。由此,介电性固化性组合物相对于模具的润湿性高,因而即使在图案形状具有微细的结构的情况下,在通过施加电压进行涂布时附着于模具时,介电性固化性组合物也容易追随图案形状而发生浸润,不易产生气泡。

上述导电性基板可以使用公知或惯用的导电性材料的基板。作为上述导电性基板,例如可举出金、银、铜、镍、铬、铝、铁等金属制的基板(金属基板);硅等半导体制的基板(半导体基板)等。另外,可使用对树脂基板的表面实施金属镀覆处理而赋予了导电性的基板。另外,上述导电性基板也可以是后述的具有导电性的模具。

对上述导电性基板的涂布可以通过公知或惯用的涂布方法进行。作为上述涂布方法,例如可举出:旋涂、辊涂、喷涂、分配涂布、浸涂、喷墨涂布等。

(施加电压涂布步骤)

上述固化性组合物涂布工序(2)在导电性基板涂布步骤之后,包括如下的步骤:通过使上述导电性基板的上述介电性固化性组合物涂布面与上述模具(具有用于对树脂成型品赋予所希望的形状的图案形状部的模具)的具有图案形状部的面相对地配置,向上述导电性基板与上述模具之间施加电压,由此使涂布在上述导电性基板上的介电性固化性组合物与上述模具的未涂布固化性组合物部分接触而进行涂布(有时称为“施加电压涂布步骤”)。需要说明的是,在本说明书中,有时将通过如上述那样施加电压而对模具涂布介电性固化性组合物的方式称为“施加电压涂布”。

上述“模具的未涂布固化性组合物部分”是待涂布形成树脂成型品的固化性组合物(上述介电性固化性组合物及其他的固化性组合物)、而未经涂布的模具的图案形状的部分。即,在上述施加电压涂布步骤中,在对模具涂布形成树脂成型品的固化性组合物时,作为首先涂布于模具的固化性组合物,使用相对于上述模具的接触角为50°以下的介电性固化性组合物,并向上述导电性基板与上述模具之间施加电压,由此使涂布在导电性基板上的上述介电性固化性组合物与上述模具的被赋予了图案形状的部分接触,从而进行介电性固化性组合物向模具的涂布。例如,在对上述模具涂布脱模剂的情况下,对涂布有脱模剂的模具涂布上述介电性固化性组合物,在没有涂布脱模剂等的情况下,对上述模具表面涂布上述介电性固化性组合物。

在上述固化性组合物涂布工序(2)中,如上所述地,其重要特征在于:在对模具涂布形成树脂成型品的固化性组合物时,作为首先涂布于模具的固化性组合物,使用相对于上述模具的接触角为50°以下的介电性固化性组合物,并且通过在上述导电性基板与上述模具之间施加电压而使该介电性固化性组合物向模具接触而进行涂布。由此,介电性固化性组合物在通过施加电压进行涂布时附着于模具时,容易追随图案形状而发生浸润,不易产生气泡。另外,根据包括通过施加电压进行涂布的固化性组合物涂布工序(2)的本发明的制造方法,假想会因施加电压而导致模具发生变形,可认为,基于介电性固化性组合物的变形与模具的变形的协同效果,可提高图案形状的追随性和气泡产生的抑制性。

使用图2,对在模具涂布工序中通过施加电压使介电性固化性组合物与模具接触进行涂布的情况进行说明。如图2(a)所示,将单面具有图案形状部的模具1、和在上述导电性基板涂布工序中准备的涂布有介电性固化性组合物2的导电性基板3,以使模具1的具有图案形状部的面(图2中为下表面)和导电性基板3的涂布有介电性固化性组合物2的面(图2中为上表面)相对(对置)的方式进行配置,利用具备电源和开关的导线连接。然后,打开开关而向模具1与导电性基板3之间施加电压。由此,如图2(b)所示地,导电性基板3上的介电性固化性组合物2向模具1的方向延伸地接触,从而将介电性固化性组合物2涂布于模具1的图案形状部。然后,如图2(c)所示地,得到在图案形状部涂布有介电性固化性组合物2的模具1。需要说明的是,导线中的电源和开关的位置没有特别限定。另外,电源的正极和负极也可以相反。另外,模具1与导电性基板3的位置关系可以如图2(a)所示那样垂直上侧为模具1而垂直下侧为导电性基板3,也可以是垂直下侧为模具1而垂直上侧为导电性基板3。

上述施加电压涂布中的导电性基板与模具之间的距离可在使导电性基板上的介电性固化性组合物可通过施加电压而与模具接触的范围内适当设定。另外,所施加的电压可在使导电性基板上的介电性固化性组合物可通过施加电压而与模具接触的范围内适当设定,例如为100~500v。

上述施加电压涂布优选进行至能够肉眼确认到至少在图案形状整体形成了介电性固化性组合物的涂布膜为止。另外,上述施加电压涂布可以进行至涂布了全部量的用于形成树脂成型品的固化性组合物为止,也可以在进行上述施加电压涂布直到能够肉眼确认到图案形状整体形成了介电性固化性组合物的涂布膜为止之后,通过其他涂布方法涂布用于形成树脂成型品的固化性组合物的剩余的全部量。作为上述的其他涂布方法,从生产性的观点出发,优选以100ml/min以上(优选为1000ml/min以上)的涂布速度进行涂布的方法。即,上述固化性组合物涂布工序(2)优选在上述施加电压涂布步骤之后,包括以100ml/min以上(优选为1000ml/min以上)的涂布速度将固化性组合物涂布于上述模具的步骤。需要说明的是,利用上述的其他涂布方法进行涂布的固化性组合物可以是上述介电性固化性组合物,也可以是其他的固化性组合物。另外,其他的固化性组合物可以具有也可以不具有介电性。

上述的其他涂布方法可以利用公知或惯用涂布方法进行。作为上述的其他涂布方法,例如可举出:旋涂、辊涂、喷涂(喷射喷雾)、分配涂布、浸涂、喷墨涂布、气刷涂布(喷枪喷雾)、超声波涂布(超声波喷雾)等。

在上述固化性组合物涂布工序(2)中,通过进行上述施加电压涂布、以及之后根据需要进行的基于上述其他涂布方法的涂布,可得到包含上述介电性固化性组合物的固化性组合物被涂布(填充)于图案形状部的模具。

[固化性组合物涂布工序(3)]

上述固化性组合物涂布工序(3)是如下的工序:对表面被实施润湿性改善处理的具有图案形状部的模具的未涂布固化性组合物部分(即,应涂布形成树脂成型品的固化性组合物的部分且还没有涂布的部分),涂布相对于上述模具的接触角为50°以下的固化性组合物。

上述固化性组合物的涂布可以利用公知或惯用涂布方法进行。作为上述涂布方法,例如可举出旋涂、辊涂、喷涂(喷射喷雾)、分配涂布、浸涂、喷墨涂布、气刷涂布(喷枪喷雾)、超声波涂布(超声波喷雾)等。

上述固化性组合物是经固化而形成树脂成型品的组合物。上述固化性组合物相对于实施上述润湿性改善处理前的模具的接触角为50°以下。由此,固化性组合物相对于模具的润湿性高,因而即使在图案形状部具有微细结构的情况下,在涂布固化性组合物时附着于模具时固化性组合物也容易沿着图案形状发生润湿扩展,不易产生气泡。

在涂布固化性组合物之前的阶段,上述模具的图案形状部表面被实施润湿性改善处理。作为上述润湿性改善处理,优选为等离子体放电处理、电晕放电处理、臭氧暴露处理、准分子处理,更优选为等离子体放电处理、电晕放电处理。通过对模具实施这些润湿性改善处理,固化性组合物的润湿性提高。进而,通过与使用上述接触角为50°以下的固化性组合物的方案组合,固化性组合物与模具的浸润容易度会更进一步提高,固化性组合物容易到达形成于模具的微细图案形状部的凹部顶端,能够抑制气泡的产生。

等离子体放电处理是通过在大气中进行放电而产生活化的正和负的带电粒子从而加工模具表面的处理。电晕放电处理是通过使尖锐电极(针电极)的周围产生不均匀的电场、产生持续性的放电从而对模具表面进行加工的处理。臭氧暴露处理例如是在氧存在下利用使用了低压水银灯等的紫外线照射而产生臭氧从而对模具表面进行加工的处理。准分子处理是在真空状态下利用使用了准分子灯的紫外线照射、激光照射来加工模具表面的处理。

在上述等离子体放电处理或上述电晕放电处理中,没有特别限定,优选放电量为50w·min/m2以上,更优选为80w·min/m2以上。如果放电量为50w·min/m2以上,则上述固化性组合物的润湿性进一步提高,涂布后更加不易产生气泡。

在上述固化性组合物涂布工序(3)中,可得到在表面被实施了润湿性改善处理的图案形状部涂布(填充)有固化性组合物的模具。

[固化性组合物涂布工序(4)]

上述固化性组合物涂布工序(4)包括如下步骤:对具有图案形状部的模具的该图案形状部中的表面温度为35~55℃的未涂布固化性组合物部分(即,待涂布形成树脂成型品的固化性组合物、而未经涂布的部分),涂布相对于上述模具的接触角为50°以下且温度比上述模具的表面温度高3~7℃的固化性组合物的步骤(有时称为“加温涂布步骤”)。需要说明的是,在本说明书中,有时将对模具的表面温度为35~55℃的未涂布固化性组合物部分涂布相对于上述模具的接触角为50°以下且温度比上述模具的表面温度高3~7℃的固化性组合物称为“加温涂布”。

即,在上述加温涂布步骤中,对模具涂布固化性组合物时,作为首先涂布于模具的形成树脂成型品的固化性组合物,使用相对于上述模具的接触角为50°以下的固化性组合物。并且此时,待涂布固化性组合物的部分(为图案形状部且没有涂布固化性组合物的部分)的表面温度是35~55℃,以比上述模具的表面温度高3~7℃的状态涂布上述固化性组合物。例如,在对上述模具涂布了脱模剂的情况下,对涂布有脱模剂的模具涂布上述固化性组合物,在没有涂布脱模剂等的情况下,对上述模具表面涂布上述固化性组合物。

加温涂布时的上述模具的表面温度如上所述,为35~55℃,优选为40~50℃。需要说明的是,只要至少待涂布上述固化性组合物的部位的表面温度在上述范围内即可。

另外,加温涂布时的上述固化性组合物的温度如上所述,比上述模具的表面温度高3~7℃。即,加温涂布时的上述模具的表面温度与上述固化性组合物的温度之差[(模具的表面温度)-(固化性组合物的温度)]为3~7℃,优选为4~6℃。

加温涂布时的上述固化性组合物的温度没有特别限定,优选为36~62℃,更优选为40~60℃,进一步优选为43~57℃。如果上述温度在上述范围内,则固化性组合物与模具的浸润容易度进一步提高,固化性组合物容易到达形成于模具的微细图案形状的凹部顶端,能够进一步抑制气泡的产生。

上述固化性组合物是经固化而形成树脂成型品的组合物。上述固化性组合物相对于上述模具的接触角是50°以下。由此,固化性组合物相对于模具的润湿性变高,因而即使在图案形状具有微细结构的情况下,在涂布固化性组合物时附着于模具时固化性组合物也容易沿着图案形状发生润湿扩展,不易产生气泡。

包括上述固化性组合物涂布工序(4)的本发明的制造方法通过满足使用上述接触角为50°以下的固化性组合物、加温涂布时的上述模具的表面温度为35~55℃、以及上述固化性组合物的温度比上述表面温度高3~7℃的全部条件,固化性组合物与模具的浸润容易度更进一步提高,固化性组合物容易到达形成于模具的微细图案形状部的凹部顶端,能够抑制气泡的产生。

上述固化性组合物的涂布可以利用公知或惯用涂布方法进行。作为上述涂布方法,例如可举出旋涂、辊涂、喷涂(喷射喷雾)、分配涂布、浸涂、喷墨涂布、气刷涂布(喷枪喷雾)、超声波涂布(超声波喷雾)等。

上述加温涂布优选进行至能够肉眼确认到至少在图案形状部整体形成了固化性组合物的涂布膜为止。另外,上述加温涂布可以进行至涂布了全部量的用于形成树脂成型品的固化性组合物,也可以在进行上述加温涂布直到能够肉眼确认到在图案形状部整体形成了固化性组合物的涂布膜为止之后,利用其他涂布方法涂布用于形成树脂成型品的固化性组合物的剩余的全部量。作为上述的其他涂布方法,可举出:上述模具的表面温度和/或上述固化性组合物的温度为在上述加温涂布中确定的温度范围外的温度(例如,20~30℃)下进行涂布的方法等。

在上述固化性组合物涂布工序(4)中,通过进行上述加温涂布以及其后根据需要而进行的基于上述其他涂布方法的涂布,可得到在图案形状部涂布(填充)有上述固化性组合物的模具。

<固化性组合物>

上述固化性组合物(包含介电性固化性组合物)是经固化而形成树脂成型品的组合物。上述固化性组合物相对于上述模具的接触角是50°以下,优选为45°以下,更优选为40°以下。上述接触角可以利用公知或惯用的方法进行测定。

上述固化性组合物含有固化性的化合物(固化性化合物)。作为上述固化性组合物,可以使用公知或惯用的用于压印成型的组合物,可根据目标的树脂成型品的种类进行适当选择。作为上述固化性化合物,例如可举出阳离子固化性化合物、自由基固化性化合物、阴离子固化性化合物等。作为上述阳离子固化性化合物,例如可举出具有环氧基的化合物(环氧化合物)、具有氧杂环丁基的化合物(氧杂环丁烷化合物)、具有乙烯基醚基的化合物(乙烯基醚化合物),优选为环氧化合物。上述固化性化合物可以仅使用1种,也可以使用2种以上。

作为上述环氧化合物,可以使用分子内具有1个以上环氧基(环氧乙烷环)的公知或惯用的化合物,没有特别限定,例如可举出脂环式环氧化合物(脂环式环氧树脂)、芳香族环氧化合物(芳香族环氧树脂)、脂肪族环氧化合物(脂肪族环氧树脂)等。

作为上述脂环式环氧化合物,可举出在分子内具有1个以上脂环和1个以上环氧基的公知或惯用的化合物,没有特别限定,例如可举出:(1)在分子内具有由构成脂环的邻接的2个碳原子和氧原子构成的环氧基(称为“脂环环氧基”)的化合物;(2)环氧基直接以单键键合于脂环的化合物;(3)在分子内具有脂环和缩水甘油醚基的化合物(缩水甘油醚型环氧化合物)等。

作为上述(1)在分子内具有脂环环氧基的化合物,可举出下述式(i)所示的化合物。

[化学式1]

上述式(i)中,y表示单键或连结基团(具有1个以上原子的二价基团)。作为上述连结基团,例如可举出二价烃基、碳-碳双键的部分或全部经过了环氧化的亚烯基、羰基、醚键、酯键、碳酸酯基、酰胺基、这些基团中的多个连结而成的基团等。需要说明的是,式(i)中的构成环己烷环(环氧环己基)的碳原子的1个以上也可以键合有烷基等取代基。

作为上述二价烃基,可举出碳原子数为1~18的直链状或支链状的亚烷基、二价的脂环式烃基等。作为碳原子数为1~18的直链状或支链状的亚烷基,例如可举出亚甲基、甲基亚甲基、二甲基亚甲基、亚乙基、亚丙基、三亚甲基等。作为上述二价的脂环式烃基,例如可举出1,2-亚环戊基、1,3-亚环戊基、环戊叉、1,2-亚环己基、1,3-亚环己基、1,4-亚环己基、环己叉等亚环烷基(包括环烷叉)等。

作为上述碳-碳双键的部分或全部经过了环氧化的亚烯基(有时称为“环氧化亚烯基”)中的亚烯基,例如可举出亚乙烯基、亚丙烯基、1-亚丁烯基、2-亚丁烯基、亚丁二烯基、亚戊烯基、亚己烯基、亚庚烯基、亚辛烯基等碳原子数2~8的直链状或支链状的亚烯基等。特别是,作为上述环氧化亚烯基,优选为碳-碳双键全部经过了环氧化的亚烯基,更优选为碳-碳双键全部经过了环氧化的碳原子数2~4的亚烯基。

作为上述式(i)所示的脂环式环氧化合物的代表例,可举出(3,4,3’,4’-二环氧)联环己烷、下述式(i-1)~(i-10)所示的化合物等。需要说明的是,下述式(i-5)、(i-7)中的l、m分别表示1~30的整数。下述式(i-5)中的r’是碳原子数1~8的亚烷基,其中,优选为亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚异丙基等碳原子数1~3的直链状或支链状的亚烷基。下述式(i-9)、(i-10)中的n1~n6分别表示1~30的整数。另外,作为上述式(i)所示的脂环式环氧化合物,除此之外还可举出例如2,2-双(3,4-环氧环己基)丙烷、1,2-双(3,4-环氧环己烷-1-基)乙烷、1,2-环氧-1,2-双(3,4-环氧环己烷-1-基)乙烷、双(3,4-环氧环己基甲基)醚等。

[化学式2]

[化学式3]

作为上述的(2)环氧基直接以单键键合于脂环的化合物,例如可举出下述式(ii)所示的化合物等。

[化学式4]

式(ii)中,r'是从p元醇的结构式中除去p个羟基(-oh)而成的基团(p价的有机基团),p、n分别表示自然数。作为p元醇[r'-(oh)p],可举出2,2-双(羟基甲基)-1-丁醇等多元醇(碳原子数1~15的醇等)等。p优选为1~6,n优选为1~30。在p为2以上的情况下,各括号()内(外侧的括号)内的基团中的n可以相同也可以不同。作为上述式(ii)所示的化合物,具体可举出2,2-双(羟基甲基)-1-丁醇的1,2-环氧-4-(2-环氧乙烷基)环己烷加成物[例如,商品名“ehpe3150”(株式会社大赛璐制)等]等。

作为上述的(3)在分子内具有脂环和缩水甘油醚基的化合物,例如可举出脂环式醇(特别是,脂环式多元醇)的缩水甘油醚。更详细而言,例如可举出:2,2-双[4-(2,3-环氧丙氧基)环己基]丙烷、2,2-双[3,5-二甲基-4-(2,3-环氧丙氧基)环己基]丙烷等使双酚a型环氧化合物氢化而成的化合物(氢化双酚a型环氧化合物);双[邻,邻-(2,3-环氧丙氧基)环己基]甲烷、双[邻,对-(2,3-环氧丙氧基)环己基]甲烷、双[对,对-(2,3-环氧丙氧基)环己基]甲烷、双[3,5-二甲基-4-(2,3-环氧丙氧基)环己基]甲烷等使双酚f型环氧化合物氢化而成的化合物(氢化双酚f型环氧化合物);氢化双酚型环氧化合物;氢化苯酚酚醛清漆型环氧化合物;氢化甲酚酚醛清漆型环氧化合物;双酚a的氢化甲酚酚醛清漆型环氧化合物;氢化萘型环氧化合物;由三酚甲烷得到的环氧化合物的氢化环氧化合物;下述芳香族环氧化合物的氢化环氧化合物等。

作为上述芳香族环氧化合物,例如可举出:由双酚类[例如双酚a、双酚f、双酚s、芴双酚等]与表氯醇经缩合反应而得到的epibis型缩水甘油醚型环氧树脂;通过使这些epibis型缩水甘油醚型环氧树脂进一步与上述双酚类发生加成反应而得到的高分子量epibis型缩水甘油醚型环氧树脂;使由酚类[例如,苯酚、甲酚、二甲苯酚、间苯二酚、儿茶酚、双酚a、双酚f、双酚s等]与醛[例如,甲醛、乙醛、苯甲醛、羟基苯甲醛、水杨醛等]经缩合反应而得到的多元醇类进一步与表氯醇发生缩合反应而得到的酚醛清漆-烷基型缩水甘油醚型环氧树脂;在芴环的9位键合有2个酚骨架、且在从这些酚骨架的羟基除去氢原子后的氧原子上分别直接或经由亚烷基氧基而键合有缩水甘油基的环氧化合物等。

作为上述脂肪族环氧化合物,例如可举出q元的不具有环状结构的醇(q是自然数)的缩水甘油醚;一元或多元羧酸[例如、乙酸、丙酸、丁酸、硬脂酸、己二酸、癸二酸、马来酸、衣康酸等]的缩水甘油酯;环氧化亚麻仁油、环氧化大豆油、环氧化蓖麻油等具有双键的油脂的环氧化物;环氧化聚丁二烯等聚烯烃(包括聚二烯烃)的环氧化物等。需要说明的是,作为上述q元的不具有环状结构的醇,例如可举出甲醇、乙醇、1-丙醇、异丙醇、1-丁醇等一元醇;乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、二丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇等二元醇;甘油、双甘油、赤藓糖醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇、山梨糖醇等三元以上的多元醇等。另外,q元醇可以是聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚烯烃多元醇等。

作为上述氧杂环丁烷化合物,可举出在分子内具有1个以上氧杂环丁烷环的公知或惯用的化合物,没有特别限定,例如可举出:3,3-双(乙烯基氧基甲基)氧杂环丁烷、3-乙基-3-(羟基甲基)氧杂环丁烷、3-乙基-3-(2-乙基己基氧基甲基)氧杂环丁烷、3-乙基-3-[(苯氧基)甲基]氧杂环丁烷、3-乙基-3-(己基氧基甲基)氧杂环丁烷、3-乙基-3-(氯甲基)氧杂环丁烷、3,3-双(氯甲基)氧杂环丁烷、1,4-双[(3-乙基-3-氧杂环丁基甲氧基)甲基]苯、双{[1-乙基(3-氧杂环丁基)]甲基}醚、4,4'-双[(3-乙基-3-氧杂环丁基)甲氧基甲基]联环己烷、1,4-双[(3-乙基-3-氧杂环丁基)甲氧基甲基]环己烷、1,4-双{[(3-乙基-3-氧杂环丁基)甲氧基]甲基}苯、3-乙基-3-{[(3-乙基氧杂环丁烷-3-基)甲氧基]甲基)}氧杂环丁烷、亚二甲苯基双氧杂环丁烷、3-乙基-3-{[3-(三乙氧基甲硅烷基)丙氧基]甲基}氧杂环丁烷、氧杂环丁基倍半硅氧烷、苯酚酚醛清漆氧杂环丁烷等。

作为上述乙烯基醚化合物,可以使用在分子内具有1个以上乙烯基醚基的公知或惯用的化合物,没有特别限定,例如可举出:2-羟基乙基乙烯基醚(乙二醇单乙烯基醚)、3-羟基丙基乙烯基醚、2-羟基丙基乙烯基醚、2-羟基异丙基乙烯基醚、4-羟基丁基乙烯基醚、3-羟基丁基乙烯基醚、2-羟基丁基乙烯基醚、3-羟基异丁基乙烯基醚、2-羟基异丁基乙烯基醚、1-甲基-3-羟基丙基乙烯基醚、1-甲基-2-羟基丙基乙烯基醚、1-羟基甲基丙基乙烯基醚、4-羟基环己基乙烯基醚、1,6-己二醇单乙烯基醚、1,6-己二醇二乙烯基醚、1,8-辛二醇二乙烯基醚、1,4-环己烷二甲醇单乙烯基醚、1,4-环己烷二甲醇二乙烯基醚、1,3-环己烷二甲醇单乙烯基醚、1,3-环己烷二甲醇二乙烯基醚、1,2-环己烷二甲醇单乙烯基醚、1,2-环己烷二甲醇二乙烯基醚、对二甲苯二醇单乙烯基醚、对二甲苯二醇二乙烯基醚、间二甲苯二醇单乙烯基醚、间二甲苯二醇二乙烯基醚、邻二甲苯二醇单乙烯基醚、邻二甲苯二醇二乙烯基醚、乙二醇二乙烯基醚、二乙二醇单乙烯基醚、二乙二醇二乙烯基醚、三乙二醇单乙烯基醚、三乙二醇二乙烯基醚、四乙二醇单乙烯基醚、四乙二醇二乙烯基醚、五乙二醇单乙烯基醚、五乙二醇二乙烯基醚、低聚乙二醇单乙烯基醚、低聚乙二醇二乙烯基醚、聚乙二醇单乙烯基醚、聚乙二醇二乙烯基醚、二丙二醇单乙烯基醚、二丙二醇二乙烯基醚、三丙二醇单乙烯基醚、三丙二醇二乙烯基醚、四丙二醇单乙烯基醚、四丙二醇二乙烯基醚、五丙二醇单乙烯基醚、五丙二醇二乙烯基醚、低聚丙二醇单乙烯基醚、低聚丙二醇二乙烯基醚、聚丙二醇单乙烯基醚、聚丙二醇二乙烯基醚、异山梨醇二乙烯基醚、氧杂降冰片烯二乙烯基醚、苯基乙烯基醚、正丁基乙烯基醚、异丁基乙烯基醚、辛基乙烯基醚、环己基乙烯基醚、对苯二酚二乙烯基醚、1,4-丁二醇二乙烯基醚、环己烷二甲醇二乙烯基醚、三羟甲基丙烷二乙烯基醚、三羟甲基丙烷三乙烯基醚、双酚a二乙烯基醚、双酚f二乙烯基醚、羟基氧杂降冰片烷甲醇二乙烯基醚、1,4-环己烷二醇二乙烯基醚、季戊四醇三乙烯基醚、季戊四醇四乙烯基醚、二季戊四醇五乙烯基醚、二季戊四醇六乙烯基醚等。

上述固化性组合物中的固化性化合物(特别是环氧化合物)的含量没有特别限定,相对于固化性组合物的总量(100重量%),优选为10~95重量%,更优选为15~90重量%,进一步优选为20~85重量%。如果上述含量为10重量%以上,则存在固化性组合物的固化性、树脂成型品的耐热性、耐光性以及透明性优异的倾向。

上述固化性组合物优选在含有上述固化性化合物的同时含有光聚合引发剂,特别优选含有光阳离子聚合引发剂。光阳离子聚合引发剂是通过光的照射而产生酸、从而引发固化性组合物中所含的固化性化合物(特别是阳离子固化性化合物)的固化反应的化合物,由吸收光的阳离子部和成为酸的产生源的阴离子部构成。

作为光阳离子聚合引发剂,例如可举出:重氮盐类化合物、碘盐类化合物、锍盐类化合物、盐类化合物、硒盐类化合物、氧盐类化合物、铵盐类化合物、溴盐类化合物等。在本发明中,其中从能够形成固化性优异的树脂成型品的方面出发,优选使用锍盐类化合物。

作为上述锍盐类化合物的阳离子部,例如可举出:三苯基锍离子、二苯基[4-(苯基硫基)苯基]锍离子、三对甲苯基锍离子、(4-羟基苯基)甲基苄基锍离子、4-(4-联苯基硫基)苯基-4-联苯基苯基锍离子等芳基锍离子(特别是三芳基锍离子)。

作为上述阴离子部,可列举例如[(x)sb(phf)4-s]-(式中,x表示苯基或联苯基。phf表示氢原子中的至少一个被选自全氟烷基、全氟烷氧基及卤原子中的至少一种取代而成的苯基。s是0~3的整数)、bf4-、[(rf)npf6-n]-(rf:rf表示氢原子的80%以上被氟原子取代而成的烷基,n:0~5的整数)、asf6-、sbf6-、五氟羟基锑酸根等。

作为上述光阳离子聚合引发剂,例如可使用:(4-羟基苯基)甲基苄基锍四(五氟苯基)硼酸盐、4-(4-联苯基硫基)苯基-4-联苯基苯基锍四(五氟苯基)硼酸盐、4-(苯基硫基)苯基二苯基锍苯基三(五氟苯基)硼酸盐、[4-(4-联苯基硫基)苯基]-4-联苯基苯基锍苯基三(五氟苯基)硼酸盐、二苯基[4-(苯基硫基)苯基]锍三(五氟乙基)三氟磷酸盐、二苯基[4-(苯基硫基)苯基]锍四(五氟苯基)硼酸盐、二苯基[4-(苯基硫基)苯基]锍六氟磷酸盐、4-(4-联苯基硫基)苯基-4-联苯基苯基锍三(五氟乙基)三氟磷酸盐、双[4-(二苯基锍)苯基]硫醚苯基三(五氟苯基)硼酸盐、[4-(2-噻吨酮基硫基)苯基]苯基-2-噻吨酮基锍苯基三(五氟苯基)硼酸盐、商品名“cyracureuvi-6970”、“cyracureuvi-6974”、“cyracureuvi-6990”、“cyracureuvi-950”(以上由美国联合碳化物公司制)、“irgacure250”、“irgacure261”、“irgacure264”(以上由cibaspecialtychemicals公司制)、“sp-150”、“sp-151”、“sp-170”、“optmersp-171”(以上由株式会社adeka制)、“cg-24-61”(以上由cibaspecialtychemicals公司制)、“daicatii”(株式会社大赛璐制)、“uvac1590”、“uvac1591”(以上由daicelcytec株式会社制)、“ci-2064”、“ci-2639”、“ci-2624”、“ci-2481”、“ci-2734”、“ci-2855”、“ci-2823”、“ci-2758”、“cit-1682”(以上由日本曹达株式会社制)、“pi-2074”(rhodia公司制、甲苯基枯基碘四(五氟苯基)硼酸盐)、“ffc509”(3m公司制)、“bbi-102”、“bbi-101”、“bbi-103”、“mpi-103”、“tps-103”、“mds-103”、“dts-103”、“nat-103”、“nds-103”(以上由midorikagaku株式会社制)、“cd-1010”、“cd-1011”、“cd-1012”(以上由美国sartomer公司制)、“cpi-100p”、“cpi-101a”(以上由san-apro株式会社制)等市售品。

上述光聚合引发剂可以仅使用1种,也可以使用2种以上。其使用量(配合量)相对于固化性组合物中包含的固化性化合物(特别是阳离子固化性化合物)100重量份,优选为0.01~15重量份,更优选为0.05~10重量份,进一步优选为0.1~5重量份。通过在上述范围内使用光聚合引发剂,可以得到固化性、耐热性、耐光性、透明性、光学特性等优异的树脂成型品。

上述固化性组合物可以含有上述固化性化合物、上述光聚合引发剂、以及根据需要的其他成分(例如溶剂、抗氧剂、光敏剂、消泡剂、流平剂、偶联剂、表面活性剂、阻燃剂、紫外线吸收剂、着色剂等)。作为上述固化性组合物,还可以使用例如商品名“celvenusouh106”(株式会社大赛璐制)等市售品。

<模具>

上述模具被赋予了用于对树脂成型品赋予所希望的形状的、与该形状对应的反向凹凸形状的图案形状(所希望的树脂成型品的反转形状)。就上述模具而言,只要形成树脂成型品的固化性组合物相对于模具的接触角为50°以下即可,但优选为树脂制。作为形成上述模具的树脂,可考虑到上述固化性组合物的接触角、固化后的树脂成型品的脱模性等而进行选择,例如可举出:有机硅类树脂(二甲基聚硅氧烷等)、氟类树脂、聚烯烃类树脂(聚乙烯、聚丙烯、聚环状烯烃等)、聚醚砜类树脂、聚碳酸酯类树脂、聚酯类树脂(聚芳酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等)、聚酰胺类树脂、聚甲基丙烯酸甲酯等。作为上述树脂,其中优选为有机硅类树脂。如果使用有机硅类树脂,则存在与包含环氧化合物的固化性组合物的相容性优异、上述接触角易于变小的倾向。另外,由于树脂成型品的脱模性和模具的柔软性也优异,因此能够更容易地取出树脂成型品。上述模具可以使用市售品,也可以使用制造得到的模具。在制造模具的情况下,例如可以通过将形成模具的树脂组合物进行成型(优选为压印成型)、之后使其发生热固化而制造。

在于固化性组合物涂布工序(2)中使用的情况下,就上述树脂制的模具而言,为了发挥出导电性,可以含有金属等导电性材料。作为具有导电性的树脂制模具,例如可举出:含有导电性粒子的树脂制模具、在树脂制模具的至少图案形状部表面具有金属膜等导电膜的模具、在树脂制模具的内部(特别是树脂制模具的内部的图案形状部附近)嵌入了金属板等导电性基板的模具、在树脂制模具的与图案形状部相反的一面具有金属膜等导电膜的模具等。另外,就上述树脂制的模具而言,为了发挥出导电性,可以至少对图案形状部实施等离子体处理。另外,导电性粒子、导电膜也可以按照树脂制模具的图案形状、图案周期而局部地进行配置。作为上述导电性材料,可举出上述作为构成导电性基板的金属等导电性材料而例示的材料。上述金属膜例如可以通过金属蒸镀处理等公知或惯用的方法设置于模具表面。

上述模具可以在图案形状部的至少一部分涂布有脱模剂。如果在涂布固化性组合物前对模具涂布了脱模剂,则在将所形成的树脂成型品从模具取出(脱模)时容易地进行脱模。此时,由于通常也会同时将脱模层从模具脱模,因此,得到的树脂成型品在表面至少具有1层脱模层。

作为上述脱模剂,例如可举出氟类脱模剂、有机硅类脱模剂、石蜡类脱模剂等。上述脱模剂可以使用1种,也可以使用2种以上。作为上述脱模剂的涂布方法,可举出喷雾法、旋涂法、丝网印刷法等。

[脱泡工序]

本发明的制造方法也可以在上述固化性组合物涂布工序后具有将所涂布的固化性组合物中的气泡进行脱泡的工序(脱泡工序)。在本发明的制造方法中,在上述固化性组合物涂布工序中固化性组合物中的气泡的产生即会得到显著抑制,而通过上述脱泡工序,能够将少量产生的气泡也排除。

上述脱泡可以利用公知或惯用的脱泡方法进行,优选为基于减压进行的脱泡(减压脱泡、真空脱泡)。上述减压脱泡例如可以将填充有上述固化性组合物的模具在压力0.1~20kpa的环境中静置1~10分钟而进行。

[闭模工序]

进行下述工序(闭模工序):将经由上述固化性组合物涂布工序(根据需要而进行脱泡工序)而得到的涂布(填充)有上述固化性组合物的模具以将所涂布的固化性组合物夹入的方式与其他基板叠合。即,将涂布有上述固化性组合物的模具和上述其他基板分别用作上模和下模,并以夹入固化性组合物的方式进行上模和下模的闭模工序。此时,任一者均可以为上模或下模。

作为上述其他基板,可以是具有图案形状部的模具(与经由上述固化性组合物涂布工序(1)~(4)中的一个以上固化性组合物涂布工序而进行了固化性组合物涂布的模具不同的其他模具),也可以是不具有图案形状的基板(平面基板)。例如在制造仅在一面具有凹凸形状的树脂成型品的情况下,作为上述其他基板,可使用上述平面基板,在制造在两面具有凹凸形状的树脂成型品的情况下,作为上述其他基板,可以使用上述的其他模具。

作为上述其他模具,可以使用与在上述的固化性组合物涂布工序(1)~(4)中的一个以上固化性组合物涂布工序中使用的模具相同的模具。上述2个模具可以由不同的材料形成,也可以由相同的材料形成。另外,上述2个模具可以具有相同的图案形状,也可以具有不同的图案形状。另外,上述其他模具可以是涂布有脱模剂的模具,也可以是被实施了润湿性改善处理的模具。

作为上述平面基板,例如可举出:玻璃板;硅、砷化镓、氮化镓等半导体;聚碳酸酯、聚丙烯、聚乙烯等树脂基板;金属基板;这些材料的组合等。上述平面基板可以具有微细布线、晶体结构、光波导、全息等光学性结构等的图案结构物。

在上述其他基板上,可以涂布有、也可以不涂布固化性组合物。在上述其他基板上涂布了固化性组合物的情况下,可以使用经由上述固化性组合物涂布工序(1)~(4)中的一个以上固化性组合物涂布工序(根据需要而进行脱泡工序)而涂布(填充)有固化性组合物的基板。特别是,在使用模具作为上述其他基板的情况下(即,制造在两面具有凹凸形状的树脂成型品的情况下),作为上述其他基板的模具优选使用经由上述固化性组合物涂布工序(1)~(4)中的一个以上固化性组合物涂布工序(根据需要而进行脱泡工序)而涂布(填充)有固化性组合物的模具。在使用涂布有固化性组合物的基板作为上述其他基板的情况下,上述闭模工序以使固化性组合物彼此接触的方式使上模与下模叠合。

需要说明的是,在采用上述固化性组合物涂布工序(2)的情况下,可以使用具有导电性的模具作为上述其他基板。此时,不需要分别进行对上模的涂布和对下模涂布介电性固化性组合物,例如可以在对作为下模的具有导电性的模具进行涂布后,一边对作为上模的具有导电性的模具和下模施加电压,一边使上述介电性固化性组合物与上模接触,与此同时进行闭模后,在后述的压制工序中进行压制。进而,在这种情况下,由于对上模和下模各自进行涂布的工序是一次性进行的,因此可获得工序缩短的效果,作业性也优异。

[压制工序]

本发明的制造方法也可以在上述闭模工序后具有从上模的上部进行压制的工序(压制工序)。由此,能够提高上模与下模的密合度,另外还能够防止厚度不均。压制时的压力例如是0.01~100mpa。

[固化工序]

在上述固化工序中,使涂布(填充)于上述模具的固化性组合物固化而得到树脂成型品。具体而言,通过使包含于上述固化性组合物中的固化性化合物(特别是阳离子固化性化合物)的聚合反应进行,能够使该固化性组合物固化。固化的方法可以从公知或惯用的方法中适当地选择,没有特别限定,例如可举出照射活性能量线、和/或加热的方法。作为上述活性能量线,例如可以使用红外线、可见光、紫外线、x射线、电子束、α射线、β射线、γ射线等中的任意活性能量线。其中,从操作性优异的方面出发,优选为紫外线。

作为进行紫外线照射时的光源,可使用高压水银灯、超高压水银灯、碳弧灯、氙灯、金属卤化物灯等。照射时间根据光源的种类、光源与涂布面的距离、其他条件而不同,但至多为数十秒。照度为例如5~200mw/cm2左右。活性能量线照射后,也可以根据需要而进行加热(后固化)从而谋求固化的促进。

经过上述固化工序,固化性组合物发生固化,从而可得到树脂成型品。在上述固化工序后,可打开上模和下模并从模具中取出树脂成型品。

[树脂成型品]

由本发明的制造方法得到的树脂成型品例如可优选用作透镜、棱镜、led、有机el元件、半导体激光器、晶体管、太阳能电池、ccd图像传感器、光波导、光纤、替代玻璃(例如显示器用基板、硬盘基板、偏振膜)等光学部件。

作为上述光学部件,例如在制造透镜时,可以以微透镜阵列(例如,具有多个微透镜在纵横方向上并排设置成行列状的形状的结构体)的形式而得到。即,上述模具优选具有与微透镜阵列的形状对应的图案形状部。

作为光学部件的尺寸,例如在光学部件为微透镜阵列的情况下,1个微透镜的尺寸为:直径例如为0.01~100mm左右,厚度例如为0.1~2.0mm左右。另外,微透镜阵列的间距宽度例如为10~1000μm左右。

作为上述光学部件,特别优选为菲涅耳透镜阵列。需要说明的是,菲涅耳透镜如图3所示,是在表面形成有多个由透镜面4和与该透镜面相对的非透镜面5构成、且截面为山形形状的棱镜的透镜。就透镜面4与基准面6所成的角度θ而言,随着朝向中心,角度连续地变小(或变大),如果仅将透镜面4连续,则形成1个凸透镜(或凹透镜)(参照图4)。由于用于成型菲涅耳透镜阵列的模具如图3和4所示那样,凹凸形状细,因此在涂布固化性组合物时特别容易产生气泡。但是,本发明的树脂成型品的制造方法对于用于制造菲涅耳透镜阵列这样的具有特别微细的凹凸形状的树脂成型品的模具,也能够抑制涂布时的气泡的产生。

上述菲涅耳透镜阵列中的重复间隔(凸部最顶部间或凹部最深部间的距离,即棱镜形状的间距宽度)没有特别限定,优选为0.5mm以下,更优选为0.2mm以下,进一步优选为0.1mm以下。需要说明的是,下限例如是0.05mm。上述重复间隔越窄,防止产生气泡的难度越高,但根据本发明的树脂成型品的制造方法,即使对于与这样的重复间隔对应的模具,也能够抑制涂布时的气泡的产生。

上述菲涅耳透镜阵列中的尖锐度(凸部前端部r或凹部谷部r,即尖角/切入角的锐度)没有特别限定,优选为r0.01mm以下,更优选为r0.005mm以下,进一步优选为r0.001mm以下。需要说明的是,下限例如是0.0005mm。上述r越小,则防止产生气泡的难度越高,但根据本发明的树脂成型品的制造方法,即使对于与这样的尖锐度对应的模具,也能够抑制涂布时的气泡的产生。

上述菲涅耳透镜阵列中的高度间隔(凸部最顶部与凹部最深部的高低差)没有特别限定,优选为0.05mm以上,更优选为0.5mm以上,进一步优选为5mm以上。上限例如是10mm。上述高度间隔越高,则防止产生气泡的难度越高,但根据本发明的树脂成型品的制造方法,即使对于与这样的高度间隔对应的模具,也能够抑制涂布时的气泡的产生。

实施例

以下,结合实施例更详细地说明本发明,但本发明并不限于这些实施例。

制造例1

对作为有机硅树脂的商品名“x-32-3094-2”(信越化学工业株式会社制)50重量份、商品名“ke-1606”(信越化学工业株式会社制)50重量份、作为固化剂的商品名“cx-32-3094-2”(信越化学工业株式会社制)5重量份以及商品名“cat-rg”(信越化学工业株式会社制)5重量份进行混合/搅拌,制备了树脂组合物。接着,制作纵40mm×横20mm×厚1.0mm的特氟隆制的间隔件,利用实施了脱模处理(浸入商品名“optoolhd1000”,daikin株式会社制,在通风橱内放置了24小时)的载玻片(商品名“s2111”,松浪硝子株式会社制)进行了夹入。然后,将上述得到的树脂组合物注入间隙后,在室温下放置2小时,在150℃的烘箱中加热30分钟而使其固化,制造了图3所示那样的菲涅耳透镜的阵列(重复间隔:0.2mm,尖锐度:r0.005mm,高度间隔:0.2mm)制造用的具有图案形状部的有机硅模具(厚度:1.0mm)。

实施例1

使用气刷(商品名“airbrushkitea121df”(涂布喷嘴直径:0.2mm)、株式会社esco制)作为涂布装置,将从喷嘴到有机硅模具的距离设为50mm、以5ml/min的喷出速度、5±0.1g的涂布量(可肉眼确认到在图案形状整体形成了固化性组合物的涂布膜)向上述制造例1中得到的有机硅模具涂布了固化性组合物(商品名“celvenusouh106”(相对于上述有机硅模具的接触角:28°,株式会社大赛璐制)。需要说明的是,与上述有机硅模具接触时的上述固化性组合物的粒径是0.2mm以下。

在涂布后,对涂布在有机硅模具的图案形状上的固化性组合物中的气泡的数量进行了肉眼确认,结果是,气泡数为20个左右。

实施例2

作为涂布装置而使用了超声波喷雾装置(商品名“40k50st”(涂布喷嘴直径:0.08mm),sonear公司制),将喷出速度设为50ml/min,除此之外,与实施例1同样地进行了固化性组合物的涂布。需要说明的是,与上述有机硅模具接触时的上述固化性组合物的粒径是0.08mm以下。

在涂布后,对涂布在有机硅模具的图案形状上的固化性组合物中的气泡的数量进行了肉眼确认,结果是,气泡数为20个左右。

实施例3

作为涂布装置而使用了空气喷雾喷嘴(涂布喷嘴直径:0.40mm),将喷出速度设为3ml/min,除此之外,与实施例1同样地进行了固化性组合物的涂布。需要说明的是,与上述有机硅模具接触时的上述固化性组合物的粒径是0.45mm以下。

在涂布后,对涂布在有机硅模具的图案形状上的固化性组合物中的气泡的数量进行了肉眼确认,结果是,气泡数为10个以下。

比较例1

作为涂布装置而使用了涂布喷嘴直径1mm以上的吸液管,将喷出速度设为约60ml/min,除此之外,与实施例1同样地进行了固化性组合物的涂布。

在涂布后,对涂布在有机硅模具的图案形状上的固化性组合物中的气泡的数量进行了肉眼确认,结果是,气泡数为1000个左右。需要说明的是,与上述有机硅模具接触时的上述固化性组合物的粒径为1mm以上。

作为以上的总结,将本发明的方案及其变形附记如下。

[1]一种树脂成型品的制造方法,其是通过压印成型制造树脂成型品的方法,其中,该方法包括如下工序:对具有图案形状部的模具的未涂布固化性组合物部分涂布相对于上述模具的接触角为50°以下的固化性组合物的、下述(1)~(4)中的一个以上固化性组合物涂布工序;以及使涂布于上述模具的上述固化性组合物固化而得到树脂成型品的固化工序。

(1)包括微粒涂布步骤的固化性组合物涂布工序,上述微粒涂布步骤中,以使附着于上述模具时上述固化性组合物的微粒的粒径为0.5mm以下的方式涂布上述固化性组合物

(2)包括导电性基板涂布步骤以及施加电压涂布步骤的固化性组合物涂布工序,上述导电性基板涂布步骤中,将上述固化性组合物涂布在导电性基板上,上述施加电压涂布步骤中,通过使上述导电性基板的上述固化性组合物涂布面与上述模具的具有图案形状部的面相对,并在上述导电性基板与上述模具之间施加电压,从而使涂布在上述导电性基板上的上述固化性组合物与上述模具的未涂布固化性组合物部分接触而进行涂布

(3)对表面被实施了润湿性改善处理的具有图案形状部的模具的未涂布固化性组合物部分涂布上述固化性组合物的固化性组合物涂布工序

(4)包括加温涂布步骤的固化性组合物涂布工序,上述加温涂布步骤中,对具有图案形状部的模具的该图案形状部中的表面温度为35~55℃的未涂布固化性组合物部分涂布温度比上述模具的表面温度高3~7℃的上述固化性组合物

[2]根据[1]所述的树脂成型品的制造方法,其包括上述(1)的固化性组合物涂布工序,在上述微粒涂布步骤中,以使附着于上述模具时的上述固化性组合物的微粒的纵横比为0.1以上的方式涂布上述固化性组合物。

[3]根据[1]或[2]所述的树脂成型品的制造方法,其包括上述(1)的固化性组合物涂布工序,上述微粒涂布步骤中的涂布是喷涂。

[4]根据[1]~[3]中任一项所述的树脂成型品的制造方法,其包括上述(1)的固化性组合物涂布工序,上述(1)的固化性组合物涂布工序在上述微粒涂布步骤之后,包括以使附着于涂布至上述模具的固化性组合物时的上述固化性组合物的粒径超过0.1mm的方式将上述固化性组合物涂布于上述模具的步骤。

[5]根据[1]~[4]中任一项所述的树脂成型品的制造方法,其包括上述(2)的固化性组合物涂布工序,上述(2)的固化性组合物涂布工序在上述施加电压涂布步骤之后,包括以100ml/min以上的涂布速度将上述固化性组合物涂布于上述模具的步骤。

[6]根据[1]~[5]中任一项所述的树脂成型品的制造方法,其包括上述(3)的固化性组合物涂布工序,上述润湿性改善处理是选自等离子体放电处理、电晕放电处理、臭氧暴露处理以及准分子处理中的一种以上处理。

[7]根据[6]所述的树脂成型品的制造方法,其中,上述等离子体放电处理或上述电晕放电处理是放电量50w·min/m2以上的放电处理。

[8]根据[1]~[7]中任一项所述的树脂成型品的制造方法,其中,在上述(1)~(4)中的一个以上固化性组合物涂布工序之后,包括闭模工序,在所述闭模工序中,将经由上述(1)~(4)中的一个以上固化性组合物涂布工序而得到的涂布有上述固化性组合物的模具与经由上述(1)~(4)中的一个以上固化性组合物涂布工序而涂布了上述固化性组合物的另一模具以使上述固化性组合物彼此接触的方式叠合。

[9]根据[1]~[8]中任一项所述的树脂成型品的制造方法,其中,上述固化性组合物含有环氧化合物。

[10]根据[1]~[10]中任一项所述的树脂成型品的制造方法,其中,在上述固化性组合物涂布工序之后,包括基于减压的脱泡工序。

[11]根据[1]~[10]中任一项所述的树脂成型品的制造方法,其中,上述模具上的图案形状为凹凸形状,凹部最底部和凸部最顶部的高低差为0.05mm以上。

[12]根据[1]~[11]中任一项所述的树脂成型品的制造方法,其中,上述树脂成型品是微透镜阵列。

[13]一种光学部件的制造方法,其使用了通过[1]~[12]中任一项所述的树脂成型品的制造方法得到的树脂成型品。

工业实用性

通过本发明的制造方法得到的树脂成型品例如可优选用作透镜、棱镜、led、有机el元件、半导体激光器、晶体管、太阳能电池、ccd图像传感器、光波导、光纤、替代玻璃(例如显示器用基板、硬盘基板、偏振膜)等光学部件。

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