片状模型、其制造方法及其用图_5

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36] 〇:UV固化性树脂固化至复合片材可没有问题地剥离的程度
[0137] Λ :剥离复合片材时UV固化性树脂为半固化状态
[0138] X :剥离复合片材时UV固化性树脂呈现液态。
[0139] [断裂点应力]
[0140] 依据JIS Κ6251,使用复合片材以7号哑铃制备试验用样品。使用拉伸试验机(A&D 公司制造的"Tensiron RTF-1350")进行得到的样品的拉伸试验,进行断裂点应力的测定。
[0141] [转印性的评价]
[0142] 通过以下的方法对实施例及比较例中得到的片状模型评价转印性。
[0143] (压印用树脂的制备)
[0144] 将作为光阳离子重合性化合物的环氧化合物((株)DIACEL制造的" EHPE3150 ") 20 重量份、环氧化合物(三菱化学(株)制造的" JER YX8000")20重量份、3, 4, 3',4'-二环 氧联环己烷30重量份、脂环式环氧化合物((株)DIACEL制造的"CELLOXIDE 2021P")15 重量份、氧杂环丁烷化合物(东亚合成(株)制造的"〇ΧΤ22Γ')15重量份、光阳离子聚合 引发剂(SAN-APR0(株)制造的 "CPI-300K")6 重量份、抗氧化剂(Double Bond Chemical 公司制造的"CHIN0X1010")1重量份、稳定剂((株)ADEKA制造的"HP-10")1重量份在室 温(25°C )下搅拌,使各成分均匀溶解,得到在室温下为液态的光固化性组合物(压印用树 脂)。
[0145] (图案转印)
[0146] 将得到的压印用树脂利用丙二醇甲醚乙酸酯((株)DIACEL制造的"MMPGAC")进 行稀释使得固体成分浓度变为60重量%,在40mm见方的水玻璃上以3000rpm、30秒进行旋 涂涂布,在热板上于90°C在干燥5分钟,由此形成厚度2 μπι的压印用树脂层。
[0147] 接着,以凹凸图案与压印用树脂层的面对置的方式层叠片状模型,利用压印装置 (明昌机工(株)制造的ΝΜ-0403)以0· IMPa加压60秒后,进行UV照射(照射条件λ = 365nm、100mW/cm2、60秒),将压印用树脂层固化。
[0148] 将压印用树脂层从压印装置中取出,将片状模型脱模后,通过以下的指标确认在 压印用树脂层上转印凹凸图案的情况。
[0149] (转印性的评价)
[0150] 算出实施例及比较例中得到的微细结构体的转印率,通过以下的基准评价转印性 (表示模型的图案在微细结构体中能够精度良好地重现的特性)。
[0151] ◎:转印率为70%以上(转印性极其良好)
[0152] 〇:转印率为30%以上且低于70% (转印性良好)
[0153] X :转印率低于30% (转印性不良)
[0154] 另外,转印率使用模型的图案高度(Hl)和微细结构体中所转印的图案高度(H2) 由下述式算出。需要说明的是,图案高度使用AFM得到。
[0155] 转印率=(H2/H1) X100。
[0156] (连续转印性的评价)
[0157] 连续地实施50次实施例及比较例中的微细结构体的制造,利用AFM观察第1次得 到的微细结构体和第50次得到的微细结构体的微细图案。由这些微细结构体的微细图案 的高度算出各个微细结构体中的转印率,由该变化量评价连续转印性。需要说明的是,转印 率由上述式算出。
[0158] 〇:转印率的变化量在初期值的±20%的范围内(连续转印性良好)
[0159] X :转印率的变化量在初期值的±20%的范围外(连续转印性不良)
[0160] 另外,转印率的变化量及初期值如下所述。
[0161] 转印率的变化量=(第1次得到的微细结构体的转印率)_(第50次得到的微细 结构体的转印率)
[0162] 初期值=第1次得到的微细结构体中的转印率。
[0163] 〈实施例1>
[0164] (纤维素纤维的制备)
[0165] 使用NBKP纸浆(丸住制纸(株)制造、固体成分约50重量%、κ值约〇· 3),制 备100升以1重量%的比例含有纸浆的浆料液(水分散液)。接着,圆盘精研机(长谷川 工(株)制造 ,SUPERFIBRATER 400-TFS),以间隙0· 15_、圆盘转速1750rpm进行10次打浆 处理,得到精研机处理品。使用具有通常的非破碎型同阀片(中空圆筒状凸部的下游端的 内径/环状端面的厚度=1. 9/1)的第1均化器(Gaulin公司制造的"15M8AT")以50MPa 的处理压力对该精研机处理品进行20次处理。另外,使用具有破碎型同阀片(中空圆筒状 凸部的下游端的内径/环状端面的厚度=16.8/1)的第2均化器(Niro Soavi公司制造 的"PANDA2K")以120MPa的处理压力进行了 20次处理。得到的微小纤维的平均纤维直径 为29. Onm、纤维直径分布的标准偏差为14. lnm、最大纤维直径为64. 3nm、平均纤维长度为 158 μπκ长宽比(平均纤维长度/平均纤维直径)为5440。
[0166] (纤维无纺布的制备)
[0167] 将含有得到的微小纤维素纤维的水分散液(固体成分1重量% )脱液并浓缩至固 体成分10重量%,向由此得到的分散液Ikg添加水的10倍量的异丙醇10升,利用手动搅拌 机(Makita(株)制造的"UT1305")搅拌5分钟进行分散。将得到的分散液使用脱液用滤 布用手拧进行脱液直到固体成分为30重量%。再次重复该溶剂置换处理,将得到的固体成 分30重量%的分散液使用手抄纸机(东洋精机制作所(株)制造的"片材机")以ΙΙΟπιπιΦ 抄纸出克重l〇g/m2的纤维无纺布。纤维无纺布的平均厚度为22 μ m。
[0168] (液态硅橡胶组合物的制备)
[0169] 将液态硅橡胶(PDMS)(信越化学工业(株)制造的"X-32-3212")、固化剂(信越 化学工业(株)制造的"CX-32-3212")和丙酮以液态硅橡胶/固化剂/丙酮=10/1/3的 比例(重量比)混合,制备液态硅橡胶组合物。
[0170] (复合片材的制备)
[0171] 将得到的纤维无纺布以展开的状态固定于开口部为50mm见方的铝制框上。连同 固定化的铝制框一起将纤维素无纺布投入置于容器内的液态硅橡胶组合物中,放置30分 钟,使上述液态硅橡胶组合物含浸于上述纤维无纺布。提起铝制框,将多余的液态硅橡胶组 合物用刮板刮落并沿纵向悬挂,在该状态下于23°C放置24小时后,在150°C下经2小时固 化。得到的复合片材的平均厚度为73 μm。
[0172] (片状模型的制备)
[0173] 将具有凹凸图案的模具(Ni制,凹及凸图案的宽度500nm、凸部的高度500nm)固 定于50mm见方的铝制的框中,流入上述液态硅橡胶组合物。另外,将得到的复合片材设置 于流入的液态硅橡胶组合物的液面,按压液面以使其不会进入气泡。在该状态下于23°C放 置24小时后,在150°C下经2小时固化。然后,将流入的液态硅橡胶组合物的固化物和复合 片材一体化后的片状模型从上述模具上剥离,由此得到在表面形成有凹凸图案(凹及凸图 案的宽度500nm、凸部的高度500nm)的片状模型。片状模型的重量为0.024g、平均厚度为 100 μ m〇
[0174] 〈实施例2>
[0175] 作为微小纤维素纤维,使用纤维素纤维((株)DIACEL制造的"Celish KY-100G"、 平均纤维直径300nm),除此以外,与实施例1同样地抄纸,制造克重10g/m2的纤维无纺布。 纤维无纺布的平均厚度为34 μ m。使用该纤维无纺布与实施例1同样地制造复合片材及片 状模型。复合片材的平均厚度为87 μ m,片状模型的重量为0. 026g、平均厚度为114 μ m。
[0176] 〈实施例3>
[0177] 作为微小纤维素纤维,使用实施例1的纤维素纤维的制备中得到的精研机处理品 (平均纤维直径5 μ m),除此以外,与实施例1同样地抄纸,制造克重10g/m2的纤维无纺布。 纤维无纺布的平均厚度为40 μ m。使用该纤维无纺布与实施例1同样地制造复合片材及片 状模型。复合片材的平均厚度为95 μ m,片状模型的重量为0.032g、平均厚度为145 μ m。
[0178] 〈实施例4>
[0179] 作为纤维素无纺布,使用经过疏水化处理的纤维素无纺布,除此以外,与实施例1 同样地制造复合片材。复合片材的平均厚度为75 μπι。另外,疏水化处理如下进行:在纤维 无纺布的制备中,将作为疏水剂的硅烷偶联剂(乙烯基三甲氧基硅烷、信越化学工业(株) 制造的"ΚΒΜ-1003")制备成相对于异丙醇为1重量%的溶液,并对抄纸后的纤维无纺布喷 雾涂布该溶液并使得上述溶液充分湿润无纺布整体,然后在IKTC下干燥5分钟。
[0180] 接着,使用上述复合片材,除此以外,与实施例1同样地得到片状模型。片状模型 的重量为〇. 〇22g、平均厚度为98 μπι。
[0181] 〈实施例5>
[0182] 将纤维素无纺布的平均厚度设为100 μπι,除此以外,与实施例4同样地制造复合 片材及片状模型。复合片材的平均厚度为158 μ m,片状模型的重量为0. 035g、平均厚度为 185 μ m〇
[0183] 〈实施例6>
[0184] 将实施例1中的纤维素纤维的制备中得到的微小纤维素纤维的水分散液分散于 丙酮,重复2次脱液,得到丙酮分散液。在该丙酮分散液中进一步以相对于微小纤维素纤维 100重量份为0. 5重量份的比例添加硅烷偶联剂(KBM-1003),制作固体成分10重量%的微 小纤维素纤维的丙酮分散体。
[0185] 使用该微小纤维素纤维分散体将液态硅橡胶(X-32-3212)、固化剂(CX-32-3212)、 丙酮和微小纤维素纤维分散体以液态硅橡胶/固化剂/丙酮/微小纤维素纤维分散体= 10/1/5/5的比例(重量比)混合,制备含有微小纤维素纤维的液态硅橡胶组合物。
[0186] 向在玻璃板上以厚度200 μπι的聚四氟乙烯片材(TEFLON(注册商标)制成的片 材)包围四边而形成的空间(液体坝)中注入上述组合物,在23°C下放置24小时后,在 150°C下经2小时固化。得到的复合片材的平均厚度为97 μπι。
[0187] 接着,使用得到的复合片材和含有微小纤维素纤维的上述液态硅橡胶组合物,与 实施例1同样地得到片状模型(凹凸图案也含有纤维的片状模型)。片状模型的重量为 0. 025g、平均厚度为115μπι。
[0188] 〈比较例1>
[0189] 不使用纤维无纺布,仅将液态硅橡胶组合物流入50mm见方的铝制的框,制造平均 厚度100 μ m的树脂片材。接着,使用上述树脂片材代替复合片材,除此以外,与实施例1同 样地得到片状模型。片状模型的重量为0. 〇31g、平均厚度为127 μm。
[0190] 〈比较例2>
[0191] 不使用纤维无纺布,仅将液态硅橡胶组合物流入50_见方的铝制的框,制造平均 厚度Imm的树脂片材。接着,使用上述树脂片材代替复合片材,除此以外,与实施例1同样 地得到片状模型。片状模型的重量为〇. 243g、平均
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