JP2965216B2 - Method for manufacturing minute object and apparatus used for manufacturing the same - Google Patents
Method for manufacturing minute object and apparatus used for manufacturing the sameInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は微小物体の製造方法及びその製造に用いる装
置に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a minute object and an apparatus used for manufacturing the method.
従来、粉粒体や精密部品等の微小物体が様々な用途に
使用されている。例えば粉粒体として、ガラスビーズ、
炭酸カルシウム、酸化チタン等の無機顔料、アクリルや
ポリウレタン等の樹脂ビーズ等が充剤や研磨材、液晶表
示素子等のスペーサ等の用途に用いられている。また電
機メッキ装置、ボールミル、各種研磨装置やシリコンウ
エハーカッター等が精密機械や精密工具等のパーツとし
て用いられている。2. Description of the Related Art Conventionally, minute objects such as powders and precision parts have been used for various purposes. For example, as beads, glass beads,
Inorganic pigments such as calcium carbonate and titanium oxide, resin beads such as acrylic and polyurethane, and the like are used for fillers, abrasives, spacers for liquid crystal display devices, and the like. Also, electroplating devices, ball mills, various polishing devices, silicon wafer cutters, and the like are used as parts of precision machines and precision tools.
従来これらの微小物体の製造方法として、例えば粉粒
体の場合、粉砕機や分級機を用いて機械的な粉砕や分級
等の方法で微細な粒子を得たり、また精密部品等の場合
には熱プレス、エッチング等の方法が用いられていた。
あるいは、特殊な方法で粒子状に金属をメッキしたりし
ていた。Conventionally, as a method for producing these fine objects, for example, in the case of powder and granules, to obtain fine particles by a method such as mechanical pulverization or classification using a pulverizer or a classifier, or in the case of precision parts, etc. Methods such as hot pressing and etching have been used.
Alternatively, metal has been plated in a particulate form by a special method.
しかしながら、従来の微小物体の製造方法において、
微粒子の場合には分級を数回繰り返し行っても粒度分布
が必ずできてしまい、粒子径の一定な揃ったものを得る
ことは困難で、更にその形状も任意の形状のものを自由
に作るということは、機械的な粉砕では制御できるもの
ではなく所望の形状の微粒子はできなかった。即ち従来
の装置や製造方法では粒子形状と粒子系の揃った微粒子
を得ることは非常に困難であった。However, in the conventional method for manufacturing a minute object,
In the case of fine particles, even if the classification is repeated several times, the particle size distribution is always produced, it is difficult to obtain a uniform particle size, and the shape can be freely made with any shape. This cannot be controlled by mechanical pulverization, and fine particles having a desired shape cannot be obtained. That is, it has been extremely difficult to obtain fine particles having a uniform particle shape and particle system using the conventional apparatus and manufacturing method.
また上記従来の精密部品等を熱プレス、エッチング等
で製造する方法は、エッチングは作業工程が複雑で生産
性が低く作業性が悪いために、量産が困難であり、その
結果製品のコストが高くなってしまうという問題点があ
った。また熱プレスの場合、プレス時に高温、高圧が必
要であり、形状再現性が完全ではなく、又加圧できる形
状にも制限があるという問題があった。In addition, the conventional method for manufacturing precision parts and the like by hot pressing, etching, etc., is difficult to mass-produce because etching has a complicated work process and low productivity and poor workability, resulting in a high product cost. There was a problem that it would be. In the case of hot pressing, there is a problem that high temperature and high pressure are required at the time of pressing, the shape reproducibility is not perfect, and the shape that can be pressed is limited.
本発明は上記従来技術の欠点を解消するためになされ
たもので、微小な物体を均一な形状で再現性良く製造す
るための方法と装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art, and has as its object to provide a method and an apparatus for manufacturing a minute object with a uniform shape and high reproducibility.
本発明は、微小物体の形状に対応した凹部を有する凹
版の凹部に電離放射線硬化性樹脂を充填した後、電離放
射線を照射して凹部に充填された電離放射線硬化性樹脂
を硬化させ、しかる後凹版より硬化させた該樹脂を剥離
して微小物体を得る微小物体の製造方法である。The present invention provides an intaglio plate having a recess corresponding to the shape of a minute object, after filling the recess with an ionizing radiation-curable resin, irradiating ionizing radiation to cure the ionizing radiation-curable resin filled in the recess, and then This is a method for manufacturing a minute object in which the resin cured from the intaglio is peeled off to obtain a minute object.
また状上記の凹版に剥離性シートを接触させ、剥離性
シートが凹版に接触している間に電離放射線を照射して
凹版と剥離性シート間に介在している電離放射線硬化性
樹脂を硬化させることや、凹版に、ロール凹版を用いた
り、電離放射線を２回以上照射することもできる。In addition, the release sheet is brought into contact with the intaglio plate, and ionizing radiation is irradiated while the release sheet is in contact with the intaglio to cure the ionizing radiation-curable resin interposed between the intaglio plate and the release sheet. In addition, a roll intaglio can be used for the intaglio, or ionizing radiation can be irradiated twice or more.
更に本発明は、微小物体の形状に対応した凹部を有す
る凹版と該凹版の表面側及び／又は裏面側に電離放射線
照射装置を備える微小物体の製造装置でもある。Further, the present invention is also an apparatus for manufacturing a micro object having an intaglio having a concave portion corresponding to the shape of the micro object and an ionizing radiation irradiating device on the front side and / or the back side of the intaglio.
また上記の製造装置において、凹版がロール凹板であ
り、該ロール凹版に当接する剥離性シートと該剥離性シ
ートを押圧する押圧ロールとを備えたり、電離放射線照
射装置を複数備えることもできる。Further, in the above manufacturing apparatus, the intaglio plate is a roll concave plate, and may be provided with a peelable sheet that comes into contact with the roll intaglio and a pressing roll that presses the peelable sheet, or a plurality of ionizing radiation irradiation devices.
以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図は本発明の一実施例を示すもので、本発明は、
微小物体の形状に対応した凹部１を有する凹版２と該凹
版２の表面側に電離放射線照射装置３を備える製造装置
を用い、先ず、凹版２の凹部１に電離放射線硬化性樹脂
４を充填させ、該凹版２に電離放射線５を照射して、凹
部１に充填された電離放射線硬化性樹脂４を硬化せし
め、しかる後凹版２より硬化させた該樹脂を剥離して微
小物体６を得る製造方法である。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
First, an intaglio 2 having a concave portion 1 corresponding to the shape of a minute object and a manufacturing apparatus having an ionizing radiation irradiation device 3 on the surface side of the intaglio plate 2 are used. A method of irradiating the intaglio 2 with ionizing radiation 5 to cure the ionizing radiation-curable resin 4 filled in the recesses 1 and then peeling off the cured resin from the intaglio 2 to obtain a fine object 6 It is.
本発明に使用される凹版２は、電子彫刻、エッチング
法、ミル押し、電鋳等の手段にて微小物体の形状に対応
した凹部１を設けたものであり、該凹部１の大きさは通
常幅0.1〜5000μｍ、深さ0.1〜5000μｍ程度であり、特
に微小物体の形状再現性という点からは、幅１〜100μ
ｍ、深さ１〜100μｍが好ましい。また凹部２の形状、
パターン等は特に限定されないが、凹部から脱型可能な
様に中広がりの形状は避けるべきである。例えば、半
球、版の奥に行くに従い窄まった形状の多角錐台、円錐
台、万線等の形状が好ましい。また上記凹版２の材質は
表面をクロムメッキした銅、ステンレス、チタニウム等
の金属、硝子、陶磁器等のセラミクス、合成樹脂、例え
ばPTFE、PVDF等のフッ素樹脂やポリシロキサン等の珪素
樹脂等が用いられる。The intaglio 2 used in the present invention is provided with a concave portion 1 corresponding to the shape of a minute object by means of electronic engraving, etching, mill pressing, electroforming, or the like. The width is about 0.1 to 5000 μm and the depth is about 0.1 to 5000 μm.
m and a depth of 1 to 100 μm are preferred. Also, the shape of the recess 2,
The pattern or the like is not particularly limited, but a shape that is widened so as to be removable from the concave portion should be avoided. For example, a hemisphere, a truncated pyramid, a truncated cone, a line, or the like that is narrowed toward the back of the plate is preferable. The material of the intaglio 2 is a metal such as copper, stainless steel, titanium or the like, a ceramic such as glass or ceramics, a synthetic resin such as a fluororesin such as PTFE or PVDF or a silicon resin such as polysiloxane or the like. .
電離放射線５は第１図に示したように、表面側から照
射してもよいが、裏面側から又は表面側と裏面側の両方
からの何れから照射してもよい（尚、裏面側から照射す
る場合は凹版２の材質に透明硝子等の電離放射線透過性
のものを用いる必要がある。）。The ionizing radiation 5 may be applied from the front side as shown in FIG. 1, but may be applied from the back side or from both the front side and the back side (note that the irradiation is performed from the back side). In this case, it is necessary to use an intaglio plate 2 made of a material that is permeable to ionizing radiation, such as transparent glass.)
上記の電離放射線を照射する電離放射線硬化性樹脂４
は、公知の紫外線硬化性樹脂又は電子線硬化性樹脂を用
いることができ、このような樹脂として分子中に重合性
不飽和結合又は、エポキシ基を有するプレポリマー、オ
リゴマー及び／又は単量体を適宜混合した組成物があ
る。Ionizing radiation curable resin 4 for irradiating the above ionizing radiation
A known ultraviolet curable resin or electron beam curable resin can be used. As such a resin, a prepolymer, oligomer and / or monomer having a polymerizable unsaturated bond or an epoxy group in a molecule can be used. There are appropriately mixed compositions.
上記の電離放射線硬化性樹脂４に用いられるプレポリ
マー、オリゴマーの例としては、例えば不飽和ジカルボ
ン酸と多価アルコールの縮合物等の不飽和ポリエステル
類、ポリエステルメタクリレート、ポリエーテルメタク
リレート、ポリオールメタクリレート、メラミンメタク
リレート等のメタクリレート類、ポリエステルアクリレ
ート、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、
ポリエーテルアクリレート、ポリオールアクリレート、
メラミンアクリレート等のアクリレート等のアクリレー
ト類等があり、また上記単量体の例としては、スチレ
ン、α−メチルスチレン等のスチレン系単量体、アクリ
ル酸メチル、アクリル酸−２−エチルヘキシル、アクリ
ル酸メトキシエチル、アクリル酸ブトキシエチル、アク
リル酸ブチル、アクリル酸メトキシブチル、アクリル酸
フェニル等のアクリル酸エステル類、メタクリル酸メチ
ル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタ
クリル酸メトキシエチル、メタクリル酸フェニル、メタ
クリル酸ラウリル等のメタクリル酸エステル類、アクリ
ル酸−２−（Ｎ、Ｎ−ジエチルアミノ）エチル、メタク
リル酸−２−（Ｎ、Ｎ−ジメチルアミノ）エチル、アク
リル酸−２−（Ｎ、Ｎ−ジベンジルアミノ）エチル、メ
タクリル酸（Ｎ、Ｎ−ジメチルアミノ）メチル、アクリ
ル酸−２−（Ｎ、Ｎ−ジジエチルアミノ）プロピル等の
不飽和酸の置換アミノアルコールエステル類、エチレン
グリコールジアクリレート、プロピレングリコールジア
クリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、
1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ジエチレング
リコールジアクリレート、トリエチレングリコールジア
クリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、
エチレングリコールジメタクリレート、プロピレングリ
コールジメタクリレート、ジエチレングリンコールジメ
タクリレート等の多官能性化合物、及び／又は分子中に
２個以上のチオール基を有するポリチオール化合物、例
えばトリメチロールプロパントリチオグリコレート、ト
リメチロールプロパンリチオプロピオネート、ペンタエ
リスリトールテトラチオグリコレート等が挙げられる。Examples of the prepolymer and oligomer used for the ionizing radiation-curable resin 4 include unsaturated polyesters such as a condensate of an unsaturated dicarboxylic acid and a polyhydric alcohol, polyester methacrylate, polyether methacrylate, polyol methacrylate, and melamine. Methacrylates such as methacrylate, polyester acrylate, epoxy acrylate, urethane acrylate,
Polyether acrylate, polyol acrylate,
There are acrylates such as acrylates such as melamine acrylate. Examples of the above monomers include styrene monomers such as styrene and α-methylstyrene, methyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, and acrylic acid. Acrylates such as methoxyethyl, butoxyethyl acrylate, butyl acrylate, methoxybutyl acrylate, phenyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, methoxyethyl methacrylate, methoxyethyl methacrylate, phenyl methacrylate, methacrylic acid Methacrylic esters such as lauryl, 2- (N, N-diethylamino) ethyl acrylate, 2- (N, N-dimethylamino) ethyl methacrylate, 2- (N, N-dibenzylamino) acrylate ) Ethyl, methacrylic acid (N, N Dimethylamino) methyl, substituted amino alcohol esters of acrylic acid-2-(N, unsaturated acids such as N- di-diethylamino) propyl, ethylene glycol diacrylate, propylene glycol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate,
1,6-hexanediol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, dipropylene glycol diacrylate,
Polyfunctional compounds such as ethylene glycol dimethacrylate, propylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, and / or polythiol compounds having two or more thiol groups in the molecule, for example, trimethylolpropane trithioglycolate, trimethylol And propane lithiopropionate and pentaerythritol tetrathioglycolate.
電離放射線硬化性樹脂４は上記の化合物を１種もしく
は２種以上任意に混合したり、単量体の量や種類を任意
に組み合わせることで、微小物体に任意の物性を付与す
ることができる。例えば微小物体の物性が可撓性を要求
される場合は１官能又は２官能アクリレート単量体を用
い、また微小物体が耐熱性、硬度、耐溶剤性など要求さ
れる場合は、３官能以上のアクリレート系単量体を用い
るのが好ましい。尚この際、単量体は凹部への充填適性
を考慮して選ぶ。The ionizing radiation-curable resin 4 can impart any physical property to a minute object by arbitrarily mixing one or more of the above compounds, or arbitrarily combining the amounts and types of monomers. For example, a monofunctional or bifunctional acrylate monomer is used when the physical properties of the micro object are required to be flexible, and a trifunctional or more functional group is used when the micro object is required to have heat resistance, hardness, solvent resistance and the like. It is preferable to use an acrylate monomer. In this case, the monomer is selected in consideration of suitability for filling the concave portion.
上記の１官能アクリレート系単量体としては、２−ヒ
ドロキアクリレート、２−ヘキシルアクリレート、フェ
ノキシエチルアクリレート等が挙げられる。２官能性ア
クリレート系単量体としては、エチレングリコールジア
クリレート、1.6−ヘキサンジオールジアクリレート等
が、３官能以上のアクリレート系単量体としてはトリメ
チロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリト
ールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキ
サアクリレート等が挙げられる。Examples of the above-mentioned monofunctional acrylate-based monomer include 2-hydroxyacrylate, 2-hexyl acrylate, phenoxyethyl acrylate and the like. Bifunctional acrylate monomers include ethylene glycol diacrylate and 1.6-hexanediol diacrylate, and trifunctional or higher acrylate monomers include trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, and dipentaerythritol. Hexaacrylate and the like can be mentioned.
上記組成物には、上記の化合物が電離放射線の照射前
に硬化するのを防止するために、ハイドロキノン、ハイ
ドロキノンモノメチルエーテル、ベンゾキノン等を重合
禁止剤として添加することができる。又上記の組成物を
紫外線で硬化可能とするには、この中に光重合開始剤と
して、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ミヒラー
ベンゾイルベンゾエート、α−アミロキシエステル、テ
トラメチルチウラムモノサルファイド、チオキサントン
類や、光増感剤としてｎ−ブチルアミン、トリエチルア
ミン、トリ−ｎ−ブチルホスフィン等を混合して用いれ
ばよい。Hydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, benzoquinone, and the like can be added to the composition as a polymerization inhibitor in order to prevent the compound from curing before irradiation with ionizing radiation. Further, in order to make the above composition curable by ultraviolet rays, acetophenones, benzophenones, Michler benzoyl benzoate, α-amyloxyester, tetramethylthiuram monosulfide, thioxanthone, etc. As a photosensitizer, n-butylamine, triethylamine, tri-n-butylphosphine and the like may be mixed and used.
電離放射線硬化性樹脂３を硬化するために用いる電離
放射線とは、電磁波又は荷電粒子線のうち、物質を電離
させる能力を有するもの言い、種々のものがあるが、工
業的に利用できるのは、可視光線、紫外線もしくは電子
線等があり、この他Ｘ線、γ線なども利用できる。The ionizing radiation used to cure the ionizing radiation-curable resin 3 is, among electromagnetic waves or charged particle beams, one having the ability to ionize a substance, and there are various types. There are visible light, ultraviolet light, electron beam and the like, and in addition, X-ray, γ-ray and the like can be used.
電離放射線照射装置としては、例えば超高圧水銀等、
高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、ブラックラ
イトランプ、メタルハライドランプ等の光源、コックロ
フトワルトン型、バンデグラフ型、共振変圧器型、絶縁
コア変圧器型、あるいは直線型、ダイナミトロン型、高
周波型等の各種電子線加速器等の照射源を備えた装置が
挙げられる。As the ionizing radiation irradiation device, for example, ultra-high pressure mercury,
Light sources such as high-pressure mercury lamps, low-pressure mercury lamps, carbon arc lamps, black light lamps, metal halide lamps, Cockloft-Walton types, bandeograph types, resonant transformer types, insulating core transformer types, or linear types, dynamitron types, high-frequency types, etc. Examples of the apparatus include an irradiation source such as various electron beam accelerators.
本発明において、電離放射線硬化性樹脂４を硬化させ
た微小物体６を凹部１内から剥離する方法は、例えば
完全に凹部内で硬化させずにある程度硬化した状態（即
し半硬化の状態）で凹部より取り出した後に、電離放射
線を再び照射して完全に硬化させる方法、電離放射線
硬化性樹脂を凹部内で硬化後に収縮するように設計する
方法（硬化後の電離放射線硬化性樹脂を収縮させるため
には、該樹脂中に溶剤を添加したり、収縮性の大きなモ
ノマーやプレポリマーを用いるとよい。）、凹版に弾
性を有する材料を用い、樹脂を硬化させた後に凹版を湾
曲させて剥離する方法、版を超音波等で機械的に振動
させたり、真空吸引する方法等がある。In the present invention, the method of peeling the minute object 6 obtained by curing the ionizing radiation-curable resin 4 from the inside of the concave portion 1 is performed, for example, in a state of being cured to some extent without being completely cured in the concave portion (immediately a semi-cured state). A method of completely re-irradiating with ionizing radiation after being taken out from the concave portion, a method of designing the ionizing radiation-curable resin to shrink after curing in the concave portion (for shrinking the ionized radiation-curable resin after curing) It is advisable to add a solvent to the resin or use a monomer or prepolymer having high shrinkage.), Use an elastic material for the intaglio, cure the resin, and then curve and peel the intaglio. There are a method, a method of mechanically vibrating a plate with ultrasonic waves or the like, and a method of vacuum suction.
第２図に本発明の他の実施例を示す。本発明は第２図
に示すように剥離性シート11を用いたり、ロール凹版12
と該ロール凹版12に当接する剥離性シート11と該剥離性
シート11を押圧する押圧ロール13を備えた製造装置を用
いて微小物体６を製造することもできる。FIG. 2 shows another embodiment of the present invention. The present invention uses a peelable sheet 11 as shown in FIG.
The minute object 6 can also be manufactured by using a manufacturing apparatus including a peelable sheet 11 that comes into contact with the roll intaglio 12 and a pressing roll 13 that presses the peelable sheet 11.
第２図中14は電離放射線硬化性樹脂を供給する供給装
置、15は電離放射線硬化性樹脂をシートに塗工する塗工
装置、16は溶剤を揮発させるための乾燥装置、3a、3b、
3cは電離放射線照射装置、17は送りロールを示す。In FIG. 2, 14 is a supply device for supplying the ionizing radiation-curable resin, 15 is a coating device for applying the ionizing radiation-curable resin to the sheet, 16 is a drying device for volatilizing the solvent, 3a, 3b,
3c denotes an ionizing radiation irradiation device, and 17 denotes a feed roll.
第２図に示す装置を用いて微小物体を製造する方法に
ついて説明する。A method for manufacturing a minute object using the apparatus shown in FIG. 2 will be described.
先ず剥離性シート11に樹脂供給装置14によって供給さ
れた電離放射線硬化性樹脂４を塗工装置15で所定量塗工
し、乾燥装置16により樹脂中に含まれる溶剤を揮発乾燥
させ、剥離性シート11に塗工した樹脂４の流動性を制御
するために、電離放射線照射装置3aにより電離放射線を
照射して樹脂を半硬化させる。First, a predetermined amount of the ionizing radiation-curable resin 4 supplied by the resin supply device 14 is applied to the peelable sheet 11 by the coating device 15, and the solvent contained in the resin is volatilized and dried by the drying device 16. In order to control the fluidity of the resin 4 applied to 11, the resin 4 is semi-cured by irradiating it with ionizing radiation by the ionizing radiation irradiating device 3a.
次いで剥離性シート11と電離放射線硬化性樹脂４は押
圧ロール13によってロール凹版12に当接して凹版12の凸
部の樹脂を搾出させ、該ロール凹版12の微小な物体の形
状に対応した凹部１のみに電離放射線硬化性樹脂４が充
填される。そして剥離性シート11がロール凹版12に接触
している間に電離放射線を電離放射線照射装置3bより照
射して、凹部内の電離放射線硬化性樹脂を硬化させる。
電離放射線を照射した後、剥離性シート４を凹版１から
剥離する。これにより硬化した電離放射線硬化性樹脂４
が剥離シートと仮接着したまま一体にロール凹版12の凹
部１から脱離され、その結果、本発明製造方法による微
小物体６が得られる。Next, the release sheet 11 and the ionizing radiation-curable resin 4 are brought into contact with the roll intaglio 12 by the pressing roll 13 to squeeze the resin of the convex portion of the intaglio 12, and the concave portion corresponding to the shape of the minute object of the roll intaglio 12. Only 1 is filled with the ionizing radiation-curable resin 4. Then, while the peelable sheet 11 is in contact with the roll intaglio 12, ionizing radiation is irradiated from the ionizing radiation irradiation device 3b to cure the ionizing radiation-curable resin in the recess.
After irradiation with ionizing radiation, the peelable sheet 4 is peeled from the intaglio 1. This cures the ionizing radiation-curable resin 4
Is temporarily detached from the concave portion 1 of the roll intaglio 12 while being temporarily adhered to the release sheet, and as a result, a minute object 6 according to the manufacturing method of the present invention is obtained.
上記電離放射線硬化性樹脂をロール凹版12の凹部１に
充填させる方法としては、第２図に示すようにロールコ
ート法（図中、15はロールコート装置を示す）を採用し
ても、或いはスプレーコート、ナイフコート法、ダイ型
ヘッドによる塗工法等の他の適当な塗布手段を採用して
もよい。またその他の方法として、特別に塗布装置を使
用せずにロール凹版12と押圧ロール13の当接部上部に電
離放射線硬化性樹脂４を貯溜させて自然に凹部１に充填
させる方法でもよい。As a method for filling the concave portion 1 of the roll intaglio 12 with the ionizing radiation-curable resin, a roll coating method (in the figure, 15 indicates a roll coating device) as shown in FIG. Other appropriate application means such as a coating method, a knife coating method, and a coating method using a die head may be employed. As another method, a method may be used in which the ionizing radiation-curable resin 4 is stored in the upper portion of the contact portion between the roll intaglio 12 and the pressing roll 13 without using a special coating device, and the concave portion 1 is naturally filled.
また第２図に示すように電離放射線照射装置3aにより
電離放射線を照射して半硬化させても良いが、特に半硬
化のための照射装置3aは用いなくても良い。また溶剤乾
燥装置11は電離放射線硬化性樹脂４に希釈用溶剤を含有
しない場合には使用しなくてもよい。In addition, as shown in FIG. 2, ionizing radiation may be irradiated by the ionizing radiation irradiation device 3a to perform semi-curing, but the irradiation device 3a for the semi-curing may not be used. The solvent drying device 11 may not be used when the ionizing radiation-curable resin 4 does not contain a diluting solvent.
更に好ましい塗布方法としては、樹脂４を直接凹版12
に前記フィルム塗布と同様な塗布方法により塗布し、凹
版12の凸部の樹脂をドクターブレードで掻き落とし、版
凹部のみの樹脂を残した後にシート11と当接させるのが
よい（樹脂を凹部へ完全に充填し気泡の発生を防止する
点から）。As a more preferable coating method, resin 4 is directly intaglio 12
It is preferable to apply the same method as the above-mentioned film application, scrape off the resin at the convex portion of the intaglio plate 12 with a doctor blade, and leave the resin only at the concave portion of the plate, and then contact the sheet 11 (the resin is transferred to the concave portion). From the point of complete filling to prevent the formation of bubbles).
電離放射線照射装置3bからの電離放射線の照射は、一
般に図示の如く剥離性シート11側から行われるが、この
他にロール凹版12を石英、ガラス等の電離放射線透過性
材質にて構成した場合は、ロール凹版12内部側から照射
しても（具体的にはロールの中空内に設置した照射装置
により）、或いは剥離性シート11側と凹版内部側の両方
向から同時に照射してもよい。Irradiation of ionizing radiation from the ionizing radiation irradiating device 3b is generally performed from the peelable sheet 11 side as shown in the figure.In addition, when the roll intaglio 12 is formed of an ionizing radiation transmitting material such as quartz or glass, Irradiation may be performed from the inside of the roll intaglio 12 (specifically, by an irradiation device installed in the hollow of the roll), or irradiation may be performed simultaneously from both directions on the side of the peelable sheet 11 and the inside of the intaglio.
本発明では、剥離性シート11をロール凹版12から剥離
して微小物体を得た後、微小物体６に更に電離放射線照
射装置3cにより照射して樹脂をより完全に硬化させるこ
ともできる。In the present invention, after the peelable sheet 11 is peeled from the roll intaglio 12 to obtain a minute object, the resin can be more completely cured by further irradiating the minute object 6 with the ionizing radiation irradiation device 3c.
また剥離性シート表面（電離放射線硬化性樹脂と接す
る側）に凹凸パターンを設けて、微小物体の表面に凹凸
を付与することもできる。In addition, an uneven pattern can be provided on the surface of the peelable sheet (on the side in contact with the ionizing radiation-curable resin) to impart unevenness to the surface of the minute object.
剥離性シート12は電離放射線硬化性樹脂４と離型性の
あるシートであればよい。このようなシートは、ポリエ
チレンテレフタレート等のポリエステル、ナイロン等の
ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリメタクリル酸メチル
等のアクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、
ポリアクリレート、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素系
樹脂、ポリプロピレン、三酢酸セルロース、セロファン
等からなるプラスチックフィルム、或いは銅、鉄、アル
ミニウム等の金属箔が挙げられ、これらを単独で使用し
ても又は適宜積層させたシートとして使用しても良い。
またより剥離性を挙げるために表面に公知の離型処理を
施すこともできる。離型処理は例えばフッ素系樹脂、各
種ワックス、シリコーン等の離型剤をアクリル系樹脂、
繊維素系樹脂、ビニル系樹脂等のビヒクルに添加した塗
膜を形成したり、フッソ系樹脂、シリコーン、メラミン
系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、電離放射線架橋型の多
官能アクリレート、ポリエステル、エポキシ等の樹脂を
塗工、エクストルージョン等で製膜して行うことができ
る。The releasable sheet 12 may be a sheet that is releasable from the ionizing radiation-curable resin 4. Such sheets include polyesters such as polyethylene terephthalate, polyamides such as nylon, polyvinyl chloride, acrylic resins such as polymethyl methacrylate, polycarbonate, polystyrene,
Fluorinated resins such as polyacrylate and polyvinylidene fluoride, polypropylene, cellulose triacetate, plastic films made of cellophane, and the like, or metal foils of copper, iron, aluminum and the like, and these may be used alone or appropriately laminated It may be used as a let sheet.
In order to further enhance the releasability, the surface may be subjected to a known release treatment. Release treatment is, for example, a fluorine-based resin, various waxes, a release agent such as silicone acrylic resin,
Forming coating films added to vehicles such as cellulose resin and vinyl resin, and resins such as fluorine resin, silicone, melamine resin, polyolefin resin, ionizing radiation cross-linkable polyfunctional acrylate, polyester, epoxy, etc. Can be formed by coating, extrusion or the like.
本発明において、剥離性シート11側から電離放射線を
照射する場合には剥離性シート11は電離放射線透過性の
材質を用いることが必要である。剥離性シート11の厚さ
は特に限定されないが一般に10〜100μｍ、好ましくは2
5〜50μｍである。In the present invention, when irradiating with ionizing radiation from the peelable sheet 11 side, the peelable sheet 11 needs to use a material that is permeable to ionizing radiation. The thickness of the peelable sheet 11 is not particularly limited, but is generally 10 to 100 μm, preferably 2 to 100 μm.
5 to 50 μm.
本発明により得られる微小物体は、粒度、形状の揃っ
た微粒子として、各種充填剤、研磨剤、光拡散剤（艶消
剤も含む）、液晶表示素子のスペーサ等の用途に用いら
れる。また精密部品としてシリコーンウエハーカッター
等の用途に利用できる。The fine objects obtained by the present invention are used as various kinds of fillers, abrasives, light diffusing agents (including matting agents), spacers for liquid crystal display elements, and the like as fine particles having a uniform particle size and shape. Also, it can be used as a precision part for applications such as silicone wafer cutters.
以上説明したように、微小物体の形状に対応した凹部
を有する凹版の凹部に電離放射線硬化性樹脂を充填した
後、電離放射線を照射して凹部に充填された電離放射線
硬化性樹脂を硬化させ、しかる後凹版より硬化させた該
樹脂を剥離して微小物体を得る方法を採用したことによ
って、従来の分級による方法や熱プレス、エッチング等
で微小物体を製造する方法と比較して、大きさの形状の
揃ったものが得られるために、粒子としては粒度分布の
ない形状の揃ったものが得られ、また精密部品としては
形状再現性のよいものが得られる効果を有する。As described above, after filling the ionizing radiation-curable resin into the concave portion of the intaglio having a concave portion corresponding to the shape of the minute object, curing the ionizing radiation-curable resin filled in the concave portion by irradiating with ionizing radiation, Then, by adopting the method of peeling the resin cured from the intaglio to obtain a fine object, compared with the conventional method of classification and hot press, the method of manufacturing the fine object by etching, etc., the size of the Since particles having a uniform shape can be obtained, particles having a uniform shape without a particle size distribution can be obtained, and fine components having a good shape reproducibility can be obtained.
また例えば凹版に多数の同一の凹部を設けることで、
これらの均一な形状の微小物体を一度に大量に製造する
ことが可能であり、作業性が向上する効果を有する。Also, for example, by providing a number of the same concave portions in the intaglio,
It is possible to mass-produce these uniformly shaped minute objects at once, which has the effect of improving workability.
また、凹版に剥離性シートを接触させ、剥離性シート
が凹版に接触している間に電離放射線を剥離性シート側
及び／又は凹版内部側より照射して凹版と剥離性シート
間に介在している電離放射線硬化性樹脂を硬化させる方
法を用いると、製造した微小物体の凹版の表面の形状を
均一にできる。更に例えばシート表面の凹凸パターンを
設けることで微小物体表面に凹凸を付与することもでき
る。Further, the release sheet is brought into contact with the intaglio plate, and while the release sheet is in contact with the intaglio plate, ionizing radiation is irradiated from the release sheet side and / or the inside of the intaglio plate to intervene between the intaglio plate and the release sheet. When a method for curing an ionizing radiation-curable resin is used, the surface shape of the intaglio plate of the manufactured minute object can be made uniform. Further, for example, by providing a concavo-convex pattern on the sheet surface, concavities and convexities can be provided on the surface of the minute object.
更に、凹版にロール凹版を用いることによって、微小
物体を連続的に製造することが可能でありより生産性が
向上する。またロール凹版を用いて剥離シートと組み合
わせた場合、凹部内に充填した樹脂が外部に漏れたり、
落下したりする虞れがなくなり、形状再現性がより向上
する。Further, by using a roll intaglio as the intaglio, it is possible to continuously manufacture minute objects, and the productivity is further improved. Also, when combined with a release sheet using a roll intaglio, the resin filled in the recess may leak to the outside,
There is no risk of dropping, and the shape reproducibility is further improved.
本発明微小物体の製造装置は、微小物体の形状に対応
した凹部を有する凹版と該凹版の表面側及び／又は裏面
側に電離放射線照射装置を備えることによって、上記の
製造方法を確実に実施できる。The manufacturing apparatus for a micro object of the present invention includes the intaglio having a concave portion corresponding to the shape of the micro object and the ionizing radiation irradiation device on the front side and / or the back side of the intaglio, so that the above manufacturing method can be reliably performed. .
更に凹版がロール凹版であり、凹版に当接する剥離性
シートと該シートを押圧する押圧ロールとを備えると、
製造効率、微小物体の形状再現性、等がより向上する。Furthermore, when the intaglio is a roll intaglio, and provided with a peeling sheet that comes into contact with the intaglio and a pressing roll that presses the sheet,
Manufacturing efficiency, shape reproducibility of minute objects, etc. are further improved.
電離放射線照射装置を複数備えることにより、電離放
射線を複数回照射することが可能となり、離型性を向上
させることができる。By providing a plurality of ionizing radiation irradiating devices, it is possible to irradiate ionizing radiation a plurality of times, and the releasability can be improved.
第１図は本発明製造方法の製造工程の一例を示す説明
図、第２図は本発明の他の製造工程の例を示す説明図で
ある。 １……凹部、２……凹版、3a、3b、3c……電離放射線照
射装置、４……電離放射線硬化性樹脂、５……電離放射
線、６……微小物体、11……剥離性シート、12……ロー
ル凹版、13……押圧ロールFIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of the manufacturing process of the manufacturing method of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram showing another example of the manufacturing process of the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... concave part, 2 ... intaglio, 3a, 3b, 3c ... ionizing radiation irradiation apparatus, 4 ... ionizing radiation curable resin, 5 ... ionizing radiation, 6 ... minute object, 11 ... peelable sheet, 12 ... roll intaglio, 13 ... press roll
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B29C 35/00 - 35/18 B29C 39/00 - 39/44 B05D 3/00 - 5/12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Fields surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) B29C 35/00-35/18 B29C 39/00-39/44 B05D 3/00-5/12
Claims (7)
版の凹部に電離放射線硬化性樹脂を充填した後、電離放
射線を照射して凹部に充填された電離放射線硬化性樹脂
を硬化させ、しかる後凹版より硬化させた該樹脂を剥離
して微小物体を得ることを特徴とする微小物体の製造方
法。An intaglio plate having a concave portion corresponding to the shape of a minute object is filled with an ionizing radiation-curable resin, and then irradiated with ionizing radiation to cure the ionizing radiation-curable resin filled in the concave portion. A method for producing a minute object, wherein the resin cured from the intaglio is peeled off to obtain a minute object.
ートが凹版に接触している間に電離放射線を照射して凹
版と剥離性シート間に介在している電離放射線硬化性樹
脂を硬化させる請求項１記載の微小物体の製造方法。2. An intaglio plate is brought into contact with a release sheet, and while the release sheet is in contact with the intaglio plate, ionizing radiation is applied to cure the ionizing radiation-curable resin interposed between the intaglio plate and the release sheet. The method for producing a minute object according to claim 1.
載の微小物体の製造方法。3. The method according to claim 1, wherein the intaglio is a roll intaglio.
射線を照射して電離放射線を２回以上照射する請求項１
〜３記載の微小物体の製造方法。4. The method according to claim 1, further comprising irradiating the ionizing radiation twice or more after irradiating the ionizing radiation once.
4. The method for producing a minute object according to any one of claims 1 to 3.
版と該凹版の表面側及び／又は裏面側に電離放射線照射
装置を備えることを特徴とする微小物体の製造装置。5. An apparatus for producing a minute object, comprising: an intaglio having a recess corresponding to the shape of the minute object; and an ionizing radiation irradiating device on the front side and / or the back side of the intaglio.
剥離性シートと該剥離性シートを押圧する押圧ロールと
を備えた請求項５記載の微小物体の製造装置。6. The apparatus for manufacturing a micro object according to claim 5, wherein the intaglio is a roll plate, and further comprising: a releasable sheet in contact with the intaglio plate; and a pressing roll for pressing the releasable sheet.
〜６記載の微小物体の製造装置。7. The apparatus according to claim 5, wherein a plurality of ionizing radiation irradiation devices are provided.
7. An apparatus for manufacturing a micro object according to any one of claims 6 to 6.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP33447990A JP2965216B2 (en) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | Method for manufacturing minute object and apparatus used for manufacturing the same |
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Publications (2)
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