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JP2011235517A - Method of producing mold sheet and mold sheet - Google Patents

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JP2011235517A
JP2011235517A JP2010108159A JP2010108159A JP2011235517A JP 2011235517 A JP2011235517 A JP 2011235517A JP 2010108159 A JP2010108159 A JP 2010108159A JP 2010108159 A JP2010108159 A JP 2010108159A JP 2011235517 A JP2011235517 A JP 2011235517A
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JP
Japan
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mold sheet
layer
embossing roll
roll
uncured layer
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JP2010108159A
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Inventor
Kazuya Matsuda
和也 松田
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Maxell Ltd
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Hitachi Maxell Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of producing a mold sheet which continuously producing a mold sheet.SOLUTION: The method of producing mold sheet includes steps of: preparing a feed roller onto which a substrate is wound and an embossing roller (S1); unwinding the substrate from the feed roller and conveying the substrate to the embossing roller; then, forming an uncured layer made of a silicone composition between the substrate and the embossing roller to hold the uncured layer between the substrate and the embossing roller (S2); heating the embossing roller, at the same time, rotating the roller, transferring a plurality of embossing patterns onto the surface of the uncured layer and, at the same time, thermosetting the uncured layer (S3); and stripping the substrate on which the thermoset uncured layer is formed from the embossing roller, thereafter, further thermosetting the uncured layer to form a silicone layer (S4).

Description

本発明は、モールドシートの製造方法及びモールドシートに関し、さらに詳しくは、複数のエンボスパターンを有するモールドシートの製造方法及びモールドシートに関する。   The present invention relates to a mold sheet manufacturing method and a mold sheet, and more particularly to a mold sheet manufacturing method having a plurality of embossed patterns and a mold sheet.

微細パターンの転写技術として、ソフトリソグラフィが提案されている。ソフトリソグラフィでは、表面にエンボスパターンを有する樹脂モールド(スタンプともいう)を用いてパターン転写を行う。より具体的には、樹脂モールドのエンボスパターンにインクを塗布する。インクが塗布されたエンボスパターンを基板に接触させてパターン転写を行う。   Soft lithography has been proposed as a technique for transferring a fine pattern. In soft lithography, pattern transfer is performed using a resin mold (also called a stamp) having an embossed pattern on the surface. More specifically, ink is applied to the emboss pattern of the resin mold. Pattern transfer is performed by bringing the embossed pattern coated with ink into contact with the substrate.

特開2009−292150号公報(特許文献1)は、有機モールドの製造方法が開示される。具体的には、平板状のマスタモールドのパターン面上に樹脂組成物がコーティングされる。次に、活性エネルギ線を樹脂組成物に照射して樹脂組成物を硬化し、有機モールドを形成する。   Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-292150 (Patent Document 1) discloses a method for manufacturing an organic mold. Specifically, the resin composition is coated on the pattern surface of the flat master mold. Next, the resin composition is irradiated with active energy rays to cure the resin composition, thereby forming an organic mold.

特開2009―292150号公報JP 2009-292150 A 特開2009−51085号公報JP 2009-51085 A 特開2009−205876号公報JP 2009-205876 A

特許文献1に開示される有機モールドの製造方法は、平板状のマスタモールドを用いたバッチ処理であり、連続的にモールドを製造できない。   The method for producing an organic mold disclosed in Patent Document 1 is a batch process using a flat master mold and cannot produce a mold continuously.

本発明の目的は、連続的に生産できるモールドシートの製造方法を提供することである。   The objective of this invention is providing the manufacturing method of the mold sheet which can be produced continuously.

課題を解決するための手段及び効果Means and effects for solving the problems

本発明によるモールドシートの製造方法は、準備する工程と、挟む工程と、熱硬化する工程と、形成する工程とを備える。準備する工程では、可撓性を有する基材と、エンボスロールとを準備する。挟む工程では、基材とエンボスロールとの間に、シリコーン組成物からなる未硬化層を形成し、未硬化層を基材とエンボスロールとにより挟む。熱硬化する工程は、エンボスロールを加熱しながら回転し、未硬化層の表面に複数のエンボスパターンを転写しながら未硬化層を熱硬化する。形成する工程は、熱硬化された未硬化層が形成された基材を、エンボスロールから剥がした後、熱処理により未硬化層をさらに熱硬化してシリコーン層を形成する。   The mold sheet manufacturing method according to the present invention includes a preparing step, a sandwiching step, a thermosetting step, and a forming step. In the step of preparing, a base material having flexibility and an embossing roll are prepared. In the sandwiching step, an uncured layer made of the silicone composition is formed between the substrate and the embossing roll, and the uncured layer is sandwiched between the substrate and the embossing roll. The heat curing step rotates while heating the embossing roll, and heat cures the uncured layer while transferring a plurality of emboss patterns to the surface of the uncured layer. In the forming step, the base material on which the heat-cured uncured layer is formed is peeled off from the embossing roll, and then the heat-cured uncured layer is further thermally cured to form a silicone layer.

本発明によるモールドシートの製造方法では、エンボスロールを用いてモールドシートを製造する。そのため、連続的にモールドシートを製造できる。さらに、本発明によるモールドシートの製造方法では、未硬化層に対して2段階以上の熱処理を行う。より具体的には、未硬化層がエンボスロールと基材とに挟まれているとき、未硬化層は熱硬化する。そして、エンボスロールから離れた後、未硬化層は熱処理によりさらに熱硬化する。以上の工程により、モールドシートのエンボスパターンの寸法精度が向上する。   In the method for producing a mold sheet according to the present invention, the mold sheet is produced using an embossing roll. Therefore, a mold sheet can be manufactured continuously. Furthermore, in the method for producing a mold sheet according to the present invention, the uncured layer is subjected to two or more stages of heat treatment. More specifically, when the uncured layer is sandwiched between the embossing roll and the substrate, the uncured layer is thermally cured. Then, after leaving the embossing roll, the uncured layer is further thermally cured by heat treatment. Through the above steps, the dimensional accuracy of the emboss pattern of the mold sheet is improved.

本発明によるモールドシートは、基材と、シリコーン層とを備える。基材は、可撓性及び耐熱性を有する。シリコーン層は、基材上に形成される。シリコーン層は、付加反応型であり、複数のエンボスパターンが形成された主面を有する。   The mold sheet by this invention is equipped with a base material and a silicone layer. The substrate has flexibility and heat resistance. The silicone layer is formed on the substrate. The silicone layer is an addition reaction type and has a main surface on which a plurality of emboss patterns are formed.

本発明によれば、エンボスパターンを有する層は、付加反応型のシリコーン層である。付加反応型のシリコーン層の硬化するときの収縮率は、紫外線硬化型樹脂が硬化するときの収縮率よりも小さい。したがって、紫外線硬化樹脂と比較して、高い寸法精度のエンボスパターンが得られやすい。   According to the present invention, the layer having the embossed pattern is an addition reaction type silicone layer. The shrinkage rate when the addition reaction type silicone layer is cured is smaller than the shrinkage rate when the ultraviolet curable resin is cured. Therefore, it is easy to obtain an emboss pattern with high dimensional accuracy as compared with the ultraviolet curable resin.

さらに、基材は可撓性及び耐熱性を有する。そのため、上述の製造方法で製造される場合、基材は熱に耐えることができ、さらにロールの表面に沿って湾曲することができる。   Furthermore, the substrate has flexibility and heat resistance. Therefore, when manufactured by the above-described manufacturing method, the substrate can withstand heat and can be curved along the surface of the roll.

本発明の実施の形態によるモールドシートの断面図である。It is sectional drawing of the mold sheet by embodiment of this invention. 図1に示すモールドシートの製造装置である。It is a manufacturing apparatus of the mold sheet shown in FIG. 図2中のエンボスロールの斜視図である。It is a perspective view of the embossing roll in FIG. 図1に示すモールドシートの製造方法を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the manufacturing method of the mold sheet shown in FIG. 図3に示した熱硬化工程におけるエンボスロールの表面温度と熱硬化工程に要する時間との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the surface temperature of the embossing roll in the thermosetting process shown in FIG. 3, and the time which a thermosetting process requires.

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

[モールドシートの構成]
本実施の形態によるモールドシートは、たとえば、ソフトリソグラフィに用いられる。図1は、モールドシート1の断面図である。図1を参照して、モールドシート1は、シート状又はフィルム状である。モールドシート1は、基材10と、シリコーン層11とを備える。モールドシート1はさらに、接着層12とを備える。
[Configuration of mold sheet]
The mold sheet according to the present embodiment is used for soft lithography, for example. FIG. 1 is a cross-sectional view of the mold sheet 1. With reference to FIG. 1, the mold sheet 1 is a sheet form or a film form. The mold sheet 1 includes a base material 10 and a silicone layer 11. The mold sheet 1 further includes an adhesive layer 12.

基材10は、可撓性及び耐熱性を有する樹脂からなる。好ましくは、基材10のIEC(International Electrotechnical Commission)216に基づく温度指数(Thermal Index:TI)は、120℃を超える。ここでいう温度指数は、2万時間その温度下に置かれたとき、引張強度が半減する温度である。基材10の樹脂はたとえば、ポリエチレンナフタレート(PEN),ポリイミド(PI),ポリエーテルイミド(PEI),ポリエーテルサルフォン(PES),ポリフェニレンサルファイド(PPS),ポリカーボネート(PC),ポリアミドイミド(PAI),PEEK(ポリエーテルケトン)及びシクロオレフィン樹脂(COP)などである。   The substrate 10 is made of a resin having flexibility and heat resistance. Preferably, the temperature index (Thermal Index: TI) based on IEC (International Electrotechnical Commission) 216 of the substrate 10 exceeds 120 ° C. The temperature index here is the temperature at which the tensile strength is halved when placed under that temperature for 20,000 hours. Examples of the resin of the base material 10 include polyethylene naphthalate (PEN), polyimide (PI), polyetherimide (PEI), polyethersulfone (PES), polyphenylene sulfide (PPS), polycarbonate (PC), and polyamideimide (PAI). ), PEEK (polyetherketone) and cycloolefin resin (COP).

シリコーン層11は、接着層12を介して基材10上に形成される。シリコーン層11は、表面111を有する。表面111には、エンボスパターンが形成される。エンボスパターンは、複数の凸部111Aを有する。凸部111Aの高さL1は、10nm〜500μmである。高さL1は以下の方法により求められる。任意の20個の凸部111Aの高さを測定し、測定された20個の凸部111Aの高さの平均を、エンボスパターンの高さL1と定義する。   The silicone layer 11 is formed on the substrate 10 via the adhesive layer 12. The silicone layer 11 has a surface 111. On the surface 111, an emboss pattern is formed. The emboss pattern has a plurality of convex portions 111A. The height L1 of the convex portion 111A is 10 nm to 500 μm. The height L1 is obtained by the following method. The height of 20 arbitrary convex parts 111A is measured, and the average of the measured heights of the 20 convex parts 111A is defined as the height L1 of the embossed pattern.

シリコーン層11は、付加反応型である。つまり、シリコーン層11は、シリコーン組成物が熱により硬化して形成される。付加反応型のシリコーン組成物は周知の組成物である。付加反応型のシリコーン組成物はたとえば、アルケニル基を含有するポリオルガノシロキサンと、ヒドロシリル基を含有するポリオルガノシロキサン(ポリオルガノハイドロジェンシロキサン)と白金触媒とを含有する。ポリオルガノシロキサンはたとえば、ポリジメチルシロキサン(PDMS)である。   The silicone layer 11 is an addition reaction type. That is, the silicone layer 11 is formed by curing the silicone composition with heat. The addition reaction type silicone composition is a well-known composition. The addition reaction type silicone composition contains, for example, a polyorganosiloxane containing an alkenyl group, a polyorganosiloxane containing a hydrosilyl group (polyorganohydrogensiloxane) and a platinum catalyst. The polyorganosiloxane is, for example, polydimethylsiloxane (PDMS).

シリコーン層11は、有機高分子との親和性が低いため、優れた離型性を有する。そのため、シリコーン層11は、モールドとしての使用に適する。シリコーン層11はさらに、耐熱性や自己粘着性、柔軟性に優れる。   The silicone layer 11 has excellent releasability because of its low affinity with organic polymers. Therefore, the silicone layer 11 is suitable for use as a mold. The silicone layer 11 is further excellent in heat resistance, self-adhesiveness, and flexibility.

接着層12は、基材10とシリコーン層11との間に配置される。接着層12の下面は基材10と接触し、上面はシリコーン層11と接触する。接着層12は、シリコーン層11の基材10に対する接着性を向上する。   The adhesive layer 12 is disposed between the base material 10 and the silicone layer 11. The lower surface of the adhesive layer 12 is in contact with the substrate 10, and the upper surface is in contact with the silicone layer 11. The adhesive layer 12 improves the adhesion of the silicone layer 11 to the substrate 10.

接着層12はたとえば、シランカップリング剤である。シランカップリング剤は、加水分解基と有機官能基とを有し、基材10シリコーン層11とを強固に結合する。接着層12の厚さL2は、1nm〜1000nmであり、好ましくは50〜500nmである。   The adhesive layer 12 is, for example, a silane coupling agent. The silane coupling agent has a hydrolyzable group and an organic functional group, and bonds the substrate 10 and the silicone layer 11 firmly. The thickness L2 of the adhesive layer 12 is 1 nm to 1000 nm, preferably 50 to 500 nm.

以上の構成を有するモールドシート1は、種々の分野に利用可能である。たとえば、モールドシート1は、ソフトリソグラフィに利用される。上述のとおり、シリコーン層11は優れた離型性を有する。シリコーン層11のエンボスパターンにインクを塗布し、エンボスパターンを基板に接触すれば、接触した部分のインクはシリコーン層11から容易に離れ、基板に転写される。したがって、モールドシート1は、ソフトリソグラフィでの利用に適する。   The mold sheet 1 having the above configuration can be used in various fields. For example, the mold sheet 1 is used for soft lithography. As described above, the silicone layer 11 has excellent releasability. When ink is applied to the embossed pattern of the silicone layer 11 and the embossed pattern is brought into contact with the substrate, the ink in the contacted part is easily separated from the silicone layer 11 and transferred to the substrate. Therefore, the mold sheet 1 is suitable for use in soft lithography.

モールドシート1はさらに、マイクロレンズアレイやプリズムシート、レンチキュラレンズシートといった種々の光学シートを製造するための型としても利用可能である。   The mold sheet 1 can also be used as a mold for manufacturing various optical sheets such as a microlens array, a prism sheet, and a lenticular lens sheet.

図1に示すモールドシート1は、接着層12を備える。しかしながら、本実施の形態によるモールドシート1は接着層12を備えなくてもよい。   A mold sheet 1 shown in FIG. 1 includes an adhesive layer 12. However, the mold sheet 1 according to the present embodiment may not include the adhesive layer 12.

[モールドシートの製造方法]
図2は、本実施の形態によるモールドシート1の製造方法に用いられる製造装置100の構成図である。図2を参照して、モールドシート1は、製造装置100を用いたロールツーロール法により製造される。製造装置100は、供給ロール101と、エンボスロール102と、塗布装置103と、巻き取りロール105とを備える。
[Mold sheet manufacturing method]
FIG. 2 is a configuration diagram of a manufacturing apparatus 100 used in the method for manufacturing the mold sheet 1 according to the present embodiment. With reference to FIG. 2, the mold sheet 1 is manufactured by a roll-to-roll method using a manufacturing apparatus 100. The manufacturing apparatus 100 includes a supply roll 101, an embossing roll 102, a coating apparatus 103, and a winding roll 105.

供給ロール101には、基材10が巻かれている。塗布装置103は、供給ロール101とエンボスロール102との間に配置される。塗布装置103は、未硬化のシリコーン組成物を基材10とエンボスロール102との間に塗布して、基材10とエンボスロール102との間に未硬化層を形成する。未硬化層が熱硬化するとシリコーン層11になる。   A base material 10 is wound around the supply roll 101. The coating device 103 is disposed between the supply roll 101 and the embossing roll 102. The coating device 103 applies an uncured silicone composition between the base material 10 and the embossing roll 102 to form an uncured layer between the base material 10 and the embossing roll 102. When the uncured layer is thermally cured, the silicone layer 11 is formed.

エンボスロール102は、供給ロール101と巻き取りロール105との間に配置される。図3は、エンボスロール102の斜視図である。図3を参照して、エンボスロール102の表面には、モールドシート1のエンボスパターンに対応したエンボスパターン102Aが形成される。モールドシート1を製造するとき、エンボスロール102の表面は100℃以上に加熱される。エンボスロール102は、未硬化層にエンボスパターンを転写し、かつ、未硬化層を熱硬化する(第1熱硬化工程)。   The embossing roll 102 is disposed between the supply roll 101 and the take-up roll 105. FIG. 3 is a perspective view of the embossing roll 102. Referring to FIG. 3, an emboss pattern 102 </ b> A corresponding to the emboss pattern of mold sheet 1 is formed on the surface of emboss roll 102. When the mold sheet 1 is manufactured, the surface of the embossing roll 102 is heated to 100 ° C. or higher. The embossing roll 102 transfers the embossed pattern to the uncured layer and thermally cures the uncured layer (first thermosetting step).

製造装置100はさらに、熱キュア装置104を備える。熱キュア装置104は、エンボスロール102と巻き取りロール105との間に配置される。熱キュア装置104は、エンボスロール102から離れた未硬化層を熱処理し、未硬化層をさらに熱硬化する(第2熱硬化工程)。以上の工程により、モールドシート1が製造される。巻き取りロール105は、製造されたモールドシート1を巻き取る。   The manufacturing apparatus 100 further includes a thermal curing device 104. The thermal curing device 104 is disposed between the embossing roll 102 and the take-up roll 105. The thermal curing device 104 heat-treats the uncured layer separated from the embossing roll 102 and further thermally cures the uncured layer (second thermosetting step). The mold sheet 1 is manufactured through the above steps. The take-up roll 105 takes up the manufactured mold sheet 1.

上述のとおり、本実施の形態によるモールドシート1の製造方法では、エンボスロール102を用いたロールツーロール法により、モールドシート1が連続的に製造される。そのため、モールドシート1の生産性を向上できる。   As described above, in the method for manufacturing the mold sheet 1 according to the present embodiment, the mold sheet 1 is continuously manufactured by the roll-to-roll method using the embossing roll 102. Therefore, the productivity of the mold sheet 1 can be improved.

さらに、基材10上に形成された未硬化層は、エンボスロール102で熱硬化した後、熱キュア装置104でさらに熱硬化する。このように、未硬化層を2段階で熱硬化することにより、モールドシート1の生産性がさらに向上する。さらに、シリコーン層11のエンボスパターンの寸法精度を向上できる。   Further, the uncured layer formed on the substrate 10 is further thermally cured by the thermal curing device 104 after being thermally cured by the embossing roll 102. Thus, the productivity of the mold sheet 1 is further improved by thermosetting the uncured layer in two stages. Furthermore, the dimensional accuracy of the emboss pattern of the silicone layer 11 can be improved.

図2に示す製造装置100を用いたモールドシート1の製造方法を詳述する。図4は、モールドシート1の製造方法のフロー図である。図4を参照して、初めに、供給ロール101及びエンボスロール102を準備する(S1)。上述のとおり、供給ロール101には、基材10が巻かれている。供給ロール101に巻かれた基材10上には接着層12が形成されていてもよい。基材10上に接着層12を形成する方法は以下のとおりである。供給ロール101に巻き取られる前の基材10上に、ダイコータ等の塗布装置により、塗布液を塗布し、接着層12を形成する。接着層12が形成された後、基材10は供給ロール101に巻き取られる。   A method for manufacturing the mold sheet 1 using the manufacturing apparatus 100 shown in FIG. 2 will be described in detail. FIG. 4 is a flowchart of the method for manufacturing the mold sheet 1. Referring to FIG. 4, first, supply roll 101 and embossing roll 102 are prepared (S1). As described above, the base material 10 is wound around the supply roll 101. An adhesive layer 12 may be formed on the base material 10 wound around the supply roll 101. The method for forming the adhesive layer 12 on the substrate 10 is as follows. On the base material 10 before being wound around the supply roll 101, the coating liquid is applied by a coating device such as a die coater to form the adhesive layer 12. After the adhesive layer 12 is formed, the base material 10 is wound around the supply roll 101.

基材10は、供給ロール101及び巻き取りロール105に巻き取り可能な程度の可撓性を少なくとも有する。そのため、基材10は供給ロール101に巻き取り可能である。   The base material 10 has at least flexibility that can be wound around the supply roll 101 and the winding roll 105. Therefore, the base material 10 can be wound around the supply roll 101.

準備された供給ロール101及びエンボスロール102を製造装置100内に配置する。そして、供給ロール10から基材10を送り出す。図2に示すとおり、供給ロール101とエンボスロール102との間には、複数の搬送ロール200が配置される。供給ロール101から送り出された基材10は、複数の搬送ロール200を介して、エンボスロール102方向に搬送される。エンボスロール102の手前には、ニップロール250が配置される。基材10は、エンボスロール102とニップロール250との間を通る。   The prepared supply roll 101 and embossing roll 102 are arranged in the manufacturing apparatus 100. Then, the base material 10 is sent out from the supply roll 10. As shown in FIG. 2, a plurality of transport rolls 200 are arranged between the supply roll 101 and the embossing roll 102. The base material 10 sent out from the supply roll 101 is transported in the direction of the embossing roll 102 via the plurality of transport rolls 200. A nip roll 250 is disposed in front of the embossing roll 102. The substrate 10 passes between the embossing roll 102 and the nip roll 250.

塗布装置103は、ニップロール250とエンボスロール102との間に配置された基材10の表面と、エンボスロール102の表面との間に、未硬化のシリコーン組成物103Aを塗布する(S2)。塗布されたシリコーン組成物103Aは、基材10とエンボスロール102との間に挟まれ、一定の厚さを有する未硬化層を形成する。   The applicator 103 applies the uncured silicone composition 103A between the surface of the substrate 10 disposed between the nip roll 250 and the embossing roll 102 and the surface of the embossing roll 102 (S2). The applied silicone composition 103A is sandwiched between the base material 10 and the embossing roll 102 to form an uncured layer having a certain thickness.

エンボスロール102は、矢印ARW1の方向に回転する。基材10上に形成された未硬化層は、基材10とエンボスロール102とに挟まれながら、エンボスロール102の回転に伴って、巻き取りロール103が配置された方向に搬送される。このとき、エンボスロール102のエンボスパターン102Aにより、未硬化層の表面には、エンボスパターンが転写される。   The embossing roll 102 rotates in the direction of the arrow ARW1. The uncured layer formed on the substrate 10 is conveyed in the direction in which the take-up roll 103 is disposed as the embossing roll 102 rotates while being sandwiched between the substrate 10 and the embossing roll 102. At this time, the emboss pattern is transferred to the surface of the uncured layer by the emboss pattern 102A of the emboss roll 102.

上述のとおり、エンボスロール102は、加熱されながら回転する。そのため、エンボスロール102は、未硬化層にエンボスパターンを転写し、かつ、未硬化層を熱硬化する(S3:第1熱硬化工程)。   As described above, the embossing roll 102 rotates while being heated. Therefore, the embossing roll 102 transfers the embossed pattern to the uncured layer and thermally cures the uncured layer (S3: first thermosetting step).

上述のとおり、エンボスロール102の表面温度は100℃以上である。図5に、エンボスロール102の表面温度と、シリコーン組成物が熱硬化してシリコーン層11を形成するまでに必要な時間とを示す。付加反応型のシリコーン組成物は、紫外線硬化型のシリコーン組成物と比較して、硬化が完了するまでの時間が長い。図5を参照して、たとえば、エンボスロール102の表面温度が100℃以上である場合、シリコーン組成物が硬化してシリコーン層11を形成するのに必要な時間は5分以上である。エンボスロール102の表面温度が120℃以上である場合、熱硬化に必要な時間は、1分以上である。エンボスロール102の表面温度が150℃以上である場合、熱硬化に必要な時間は15秒以上である。   As described above, the surface temperature of the embossing roll 102 is 100 ° C. or higher. FIG. 5 shows the surface temperature of the embossing roll 102 and the time required until the silicone composition is thermally cured to form the silicone layer 11. The addition reaction type silicone composition takes a longer time to complete the curing than the ultraviolet curing type silicone composition. Referring to FIG. 5, for example, when the surface temperature of embossing roll 102 is 100 ° C. or higher, the time required for the silicone composition to cure and form silicone layer 11 is 5 minutes or longer. When the surface temperature of the embossing roll 102 is 120 ° C. or higher, the time required for thermosetting is 1 minute or longer. When the surface temperature of the embossing roll 102 is 150 ° C. or higher, the time required for thermosetting is 15 seconds or longer.

したがって、エンボスロール102の好ましい表面温度は120℃以上であり、さらに好ましくは150℃以上である。   Therefore, the preferable surface temperature of the embossing roll 102 is 120 ° C. or higher, and more preferably 150 ° C. or higher.

第1熱硬化工程(S3)では、基材10は、未硬化層を介してエンボスロール102から熱を受ける。したがって、基材10には高い耐熱性が求められる。そのため、基材10は耐熱性を有する。好ましくは、上述のとおり、基材10に含有される樹脂のIEC(International Electrotechnical Commission)216に基づく温度指数(Thermal Index:TI)は、120℃を超える。
第1熱硬化工程では、エンボスロール102の表面に接触している未硬化層の表面から
徐々に熱硬化する。上述のとおり、未硬化層が熱硬化してシリコーン層11になるまでには時間がかかる。エンボスロール102に未硬化層が接触している間にシリコーン層11を完成させる場合、製造時間がかかり、生産性が低下する。
そこで、本実施の形態では、未硬化層の硬化が完了する前に、未硬化層が形成された基材10をエンボスロール102から剥がす。以降、硬化が完了していない未硬化層が形成された基材10を「中間シート」という。中間シート上の未硬化層の少なくとも表面部分は、硬化している。そのため、未硬化層は形状を保つことができる。
In the first thermosetting step (S3), the substrate 10 receives heat from the embossing roll 102 through the uncured layer. Therefore, the base material 10 is required to have high heat resistance. Therefore, the base material 10 has heat resistance. Preferably, as described above, the temperature index (Thermal Index: TI) based on IEC (International Electrotechnical Commission) 216 of the resin contained in the substrate 10 exceeds 120 ° C.
In the first thermosetting step, the heat is gradually cured from the surface of the uncured layer in contact with the surface of the embossing roll 102. As described above, it takes time until the uncured layer is thermally cured to become the silicone layer 11. When the silicone layer 11 is completed while the uncured layer is in contact with the embossing roll 102, it takes time to manufacture and the productivity is reduced.
Therefore, in the present embodiment, the base material 10 on which the uncured layer is formed is peeled off from the embossing roll 102 before the curing of the uncured layer is completed. Hereinafter, the base material 10 on which an uncured layer that has not been cured is formed is referred to as an “intermediate sheet”. At least the surface portion of the uncured layer on the intermediate sheet is cured. Therefore, the uncured layer can keep its shape.

製造装置100は、搬送ロール200により中間シートを搬送し、熱キュア装置104に装入する。熱キュア装置104は、中間シートを熱処理する。具体的には、中間シートを100℃〜180℃で加熱する。これにより、未硬化層はさらに熱硬化する(S4:第2熱硬化工程)。中間シートの未硬化層は、熱キュア装置104内で熱硬化してシリコーン層11になる。   The manufacturing apparatus 100 conveys the intermediate sheet by the conveyance roll 200 and inserts it into the thermal curing apparatus 104. The thermal curing device 104 heats the intermediate sheet. Specifically, the intermediate sheet is heated at 100 ° C to 180 ° C. As a result, the uncured layer is further thermally cured (S4: second thermosetting step). The uncured layer of the intermediate sheet is thermally cured in the thermal curing device 104 to become the silicone layer 11.

以上のとおり、エンボスロール102の後工程に熱キュア装置104での第2熱硬化工程を設けることにより、基材10上に形成された未硬化層は段階的に熱硬化する。本実施の形態では、エンボスロール102に未硬化層が接触している間にシリコーン層11を完成する必要がない。そのため、第1熱硬化工程(S3)で生産性が低下するのを抑制できる。   As described above, an uncured layer formed on the substrate 10 is thermally cured stepwise by providing the second thermosetting process in the thermal curing device 104 in the subsequent process of the embossing roll 102. In the present embodiment, it is not necessary to complete the silicone layer 11 while the uncured layer is in contact with the embossing roll 102. Therefore, it can suppress that productivity falls by a 1st thermosetting process (S3).

エンボスロール102の手前に熱キュア装置を設け、エンボスロール102に接触する前の未硬化層をある程度熱硬化する方法も考えられる。しかしながら、この方法を採用した場合、表面が硬化した未硬化層がエンボスロール102の表面と接触する。そのため、未硬化層がエンボスロール102のエンボスパターン102A内に充填されにくくなり、パターン転写の精度が落ちる。その結果、シリコーン層11のエンボスパターンの寸法精度が低下する。さらに、未硬化層のうち、エンボスロール102のエンボスパターン102A内に充填された部分の気泡は抜けにくいため、シリコーン層11内に気泡が残りやすくなる。また、エンボスロール102に接触している間に未硬化層がシリコーン層11になりモールドシート1が完成するため、モールドシート1がエンボスロール102から剥がれにくい。   A method of providing a heat curing device in front of the embossing roll 102 and thermally curing the uncured layer before contacting the embossing roll 102 to some extent is also conceivable. However, when this method is employed, the uncured layer whose surface is cured comes into contact with the surface of the embossing roll 102. Therefore, it becomes difficult to fill the uncured layer into the embossed pattern 102A of the embossing roll 102, and the accuracy of pattern transfer decreases. As a result, the dimensional accuracy of the emboss pattern of the silicone layer 11 decreases. Furthermore, in the uncured layer, bubbles in the portion filled in the emboss pattern 102A of the embossing roll 102 are difficult to escape, so bubbles easily remain in the silicone layer 11. Further, since the uncured layer becomes the silicone layer 11 and the mold sheet 1 is completed while being in contact with the embossing roll 102, the mold sheet 1 is hardly peeled off from the embossing roll 102.

これに対して、本実施の形態では、未硬化層がエンボスロール102に接触する前に熱キュア装置104による熱硬化を行わず、未硬化層がエンボスロール102を離れた後に熱キュア装置104による熱硬化を行う。この場合、エンボスロール102に接触した未硬化層は熱硬化していないため、未硬化層を構成するシリコーン組成物がエンボスロール102のエンボスパターン102A内に充填しやすい。さらに、シリコーン組成物内の気泡も抜けやすい。そのため、パターン転写の精度が向上し、シリコーン層11のエンボスパターンの寸法精度が向上する。   On the other hand, in this embodiment, heat curing by the thermal curing device 104 is not performed before the uncured layer contacts the embossing roll 102, and the heat curing device 104 is performed after the uncured layer leaves the embossing roll 102. Perform heat curing. In this case, since the uncured layer in contact with the embossing roll 102 is not thermally cured, the silicone composition constituting the uncured layer is easily filled in the embossing pattern 102 </ b> A of the embossing roll 102. Furthermore, bubbles in the silicone composition are easily removed. Therefore, the accuracy of pattern transfer is improved, and the dimensional accuracy of the emboss pattern of the silicone layer 11 is improved.

さらに、エンボスロール102から剥がされるとき、未硬化層は完全には硬化していない。そのため、未硬化層を含む中間シートは、エンボスロール102から容易に剥がれやすい。   Further, when peeled from the embossing roll 102, the uncured layer is not completely cured. Therefore, the intermediate sheet including the uncured layer is easily peeled off from the embossing roll 102.

熱キュア装置104内で、未硬化層が熱硬化してシリコーン層11になり、モールドシート1が完成する。製造されたモールドシート1は熱キュア装置104を出て、巻き取りロール105に巻き取られる(S5)。巻き取られたモールドシート1は、ステップS4により熱硬化されているので、エンボスパターンが崩れることを防ぐことができる。   In the thermal curing device 104, the uncured layer is thermally cured to become the silicone layer 11, and the mold sheet 1 is completed. The manufactured mold sheet 1 exits the thermal curing device 104 and is wound on the winding roll 105 (S5). Since the wound mold sheet 1 is thermally cured in step S4, the embossed pattern can be prevented from collapsing.

以上のとおり、モールドシート1は、製造装置100を用いてロールツーロール法により連続的に製造可能である。そのため、生産性が向上する。さらに、エンボスロール102と、後工程の熱キュア装置104とにより、未硬化層を段階的に熱硬化してシリコーン層11を完成する。そのため、エンボスロール102での転写精度が向上し、高い寸法精度のエンボスパターンが得られる。さらに、エンボスロール102でモールドシート1を完成せず、エンボスロール102では中間シートを製造する。中間シートの未硬化層は熱硬化が完了していないため、中間シートをエンボスロール102から容易に剥がすことができ、エンボスパターンに欠陥が生じるのを抑制できる。   As described above, the mold sheet 1 can be continuously manufactured by the roll-to-roll method using the manufacturing apparatus 100. Therefore, productivity is improved. Further, the uncured layer is thermally cured stepwise by the embossing roll 102 and the thermal curing device 104 in the subsequent process, thereby completing the silicone layer 11. Therefore, the transfer accuracy with the embossing roll 102 is improved, and an emboss pattern with high dimensional accuracy is obtained. Furthermore, the embossing roll 102 does not complete the mold sheet 1, and the embossing roll 102 produces an intermediate sheet. Since the thermosetting of the uncured layer of the intermediate sheet is not completed, the intermediate sheet can be easily peeled off from the embossing roll 102, and the occurrence of defects in the embossed pattern can be suppressed.

本実施の形態では、付加反応型のシリコーン組成物を利用してシリコーン層11を形成する。紫外線硬化型のシリコーン組成物は、硬化したとき、10%程度収縮する。したがって、高い寸法精度のエンボスパターンが得られにくい。これに対して、付加反応型のシリコーン組成物が熱硬化した場合の収縮率は1%未満である。したがって、本実施の形態では、高い寸法精度のエンボスパターンが得られる。   In the present embodiment, the silicone layer 11 is formed using an addition reaction type silicone composition. The ultraviolet curable silicone composition shrinks by about 10% when cured. Therefore, it is difficult to obtain an emboss pattern with high dimensional accuracy. In contrast, the shrinkage rate when the addition reaction type silicone composition is thermally cured is less than 1%. Therefore, in this embodiment, an emboss pattern with high dimensional accuracy can be obtained.

[他の実施の形態]
上述のモールドシート1の製造方法では、モールドシート1を巻き取りロール105に巻き取り(S5)、製造が終了する。しかしながら、中間シートの熱キュア装置104での滞在時間を短くし、中間シートを巻き取りロール105に巻き取った後、巻き取りロール105をさらに加熱して、シリコーン層11を形成してもよい。たとえば、中間シートを巻き取った巻き取りロール105を、オフラインに設置されたバッチ炉に装入する。そして、巻き取りロール105をバッチ炉内で所定時間加熱し、シリコーン層11を形成してもよい。
[Other embodiments]
In the method for manufacturing the mold sheet 1 described above, the mold sheet 1 is wound around the winding roll 105 (S5), and the manufacturing ends. However, the silicone sheet 11 may be formed by shortening the staying time of the intermediate sheet in the thermal curing device 104 and winding the intermediate sheet on the winding roll 105 and then further heating the winding roll 105. For example, the take-up roll 105 that has wound up the intermediate sheet is charged into a batch furnace installed off-line. Then, the take-up roll 105 may be heated for a predetermined time in a batch furnace to form the silicone layer 11.

上述の製造装置を用いたロールツーロール法により、モールドシート1を試作した。基材10としてPENフィルム(帝人株式会社製 商品名Q51)を用いた。ダイコータを用いて、PENフィルム上に塗布液を塗布して接着層を形成した。塗布液として、東レダウコーニング株式会社製の商品名「1200OS」を用いた。接着層が形成された後、PENフィルムを供給ロールに巻き取った。   A mold sheet 1 was manufactured by a roll-to-roll method using the manufacturing apparatus described above. A PEN film (trade name Q51 manufactured by Teijin Ltd.) was used as the substrate 10. Using a die coater, the coating solution was applied onto the PEN film to form an adhesive layer. The product name “1200OS” manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd. was used as the coating solution. After the adhesive layer was formed, the PEN film was wound up on a supply roll.

続いて、供給ロールからPENフィルムを送り出し、ダイコータを用いて、PENフィルム上に未硬化層を形成した。未硬化層を構成するシリコーン組成物は、PDMSプレポリマーとした。PDMSプレポリマーは、87重量%のシリコーンエラストマ(商品名 Sylgard 184:東レダウコーニング株式会社製)と、8.7重量%の触媒と、ジメチルポリシロキサン(商品名 SH 200 FRUID 20 CS)4.3重量%を含有した。エンボスロールの表面温度は150℃とし、熱キュア装置104の炉温は150℃とした。以上の製造方法により、未硬化層を段階的に熱硬化し、モールドシート1を製造できた。   Subsequently, the PEN film was sent out from the supply roll, and an uncured layer was formed on the PEN film using a die coater. The silicone composition constituting the uncured layer was a PDMS prepolymer. The PDMS prepolymer comprises 87% by weight of silicone elastomer (trade name Sylgard 184: manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.), 8.7% by weight of catalyst, and dimethylpolysiloxane (trade name: SH 200 FRUID 20 CS) 4.3. Contains% by weight. The surface temperature of the embossing roll was 150 ° C., and the furnace temperature of the thermal curing device 104 was 150 ° C. By the above manufacturing method, the uncured layer was thermally cured stepwise, and the mold sheet 1 could be manufactured.

1 モールドシート
10 基材
11 シリコーン層
111 表面
111A 凸部
12 接着層
102 エンボスロール
102A エンボスパターン
105 巻き取りロール
L1 凸部の高さ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mold sheet 10 Base material 11 Silicone layer 111 Surface 111A Convex part 12 Adhesive layer 102 Embossing roll 102A Embossing pattern 105 Winding roll L1 Height of convex part

Claims (7)

可撓性を有する基材と、エンボスロールとを準備する工程と、
前記基材と前記エンボスロールとの間に、シリコーン組成物からなる未硬化層を形成し、前記未硬化層を前記基材と前記エンボスロールとにより挟む工程と、
前記エンボスロールを加熱しながら回転し、前記未硬化層の表面に複数のエンボスパターンを転写しながら前記未硬化層を熱硬化する工程と、
熱硬化された未硬化層が形成された前記基材を、前記エンボスロールから剥がした後、熱処理により前記未硬化層をさらに熱硬化してシリコーン層を形成する工程とを備える、モールドシートの製造方法。
Preparing a flexible substrate and an embossing roll;
Forming an uncured layer made of a silicone composition between the substrate and the embossing roll, and sandwiching the uncured layer between the substrate and the embossing roll;
Rotating while heating the embossing roll, and thermally curing the uncured layer while transferring a plurality of embossed patterns to the surface of the uncured layer;
After the base material on which the heat-cured uncured layer is formed is peeled off from the embossing roll, the mold sheet includes a step of further thermally curing the uncured layer by heat treatment to form a silicone layer. Method.
請求項1に記載のモールドシートの製造方法であって、
前記基材は、IEC216に基づく温度指数が120℃を超える樹脂からなり、
前記エンボスロールの表面温度は、100℃よりも高い、モールドシートの製造方法。
It is a manufacturing method of the mold sheet according to claim 1,
The base material is made of a resin having a temperature index based on IEC216 exceeding 120 ° C.,
The surface temperature of the said embossing roll is a manufacturing method of a mold sheet higher than 100 degreeC.
請求項1又は請求項2に記載のモールドシートの製造方法であってさらに、
前記シリコーン層及び前記基材を備える前記モールドシートを巻取ロールに巻き取る工程を備える、モールドシートの製造方法。
The method for producing a mold sheet according to claim 1 or 2, further comprising:
The manufacturing method of a mold sheet provided with the process of winding up the said mold sheet provided with the said silicone layer and the said base material on a winding roll.
耐熱性及び可撓性を有する基材と、
前記基材上に形成され、複数のエンボスパターンが形成された表面を有する付加反応型のシリコーン層とを備える、モールドシート。
A base material having heat resistance and flexibility;
A mold sheet comprising: an addition reaction type silicone layer formed on the substrate and having a surface on which a plurality of embossed patterns are formed.
請求項4に記載のモールドシートであって、
前記基材は、IEC216に基づく温度指数が120℃を超える樹脂からなる、モールドシート。
The mold sheet according to claim 4,
The said base material is a mold sheet which consists of resin with a temperature index based on IEC216 exceeding 120 degreeC.
請求項4に記載のモールドシートであって、
前記エンボスパターンの高さは、10nm〜500μmであるモールドシート。
The mold sheet according to claim 4,
The embossed pattern has a height of 10 nm to 500 μm.
請求項4〜請求項6のいずれか1項に記載のモールドシートであって、
前記シリコーン層は、加熱されたエンボスロールに、シリコーン組成物からなる未硬化層を接触して熱硬化し、前記エンボスロールから離れた前記未硬化層をさらに熱硬化することにより形成される、モールドシート。
It is a mold sheet given in any 1 paragraph of Claims 4-6,
The silicone layer is formed by bringing a heated embossing roll into contact with a non-cured layer made of a silicone composition to thermally cure, and further thermally curing the uncured layer separated from the embossing roll. Sheet.
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