JP5288716B2 - インプリント用ロール状モールドの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明では、前述の如く、鋳型の作成、物質充填、最終的なモールドの形成までにおいて転写プロセスが二段階で行われ、モールド表面に最初の鋳型の細孔の配列に対応する形状の凹凸形状が継ぎ目なく形成されるが、この基本技術思想も本発明に含まれる。すなわち、本発明は、丸棒またはパイプ形状のアルミニウム材の外面に規則的な細孔の配列を有する陽極酸化ポーラスアルミナ層を形成し、該アルミニウム材を雄型の鋳型として前記細孔内に物質を充填し、雄型の鋳型を除去することにより、雄型の配列に対応する凹凸形状が転写された雌型の鋳型を形成し、該雌型の鋳型の凹凸形状に対しアルミナ以外の物質を充填し、雌型の鋳型を除去することにより、表面に前記細孔の配列に対応する形状の凹凸形状が継ぎ目なく形成されたモールドを形成することを特徴とする、インプリント用モールドの製造方法についても提供するものである。
実施例1〔ホールアレイパターンを有するNiロールの作製〕
外形73mm、内径71mmのパイプ形状アルミニウム(純度99.99%)の表面に電解研磨処理を施し、鏡面化を行った。この試料を、0.3Mシュウ酸電解浴中、浴温17度、化成電圧40Vの条件下で、12時間陽極酸化を行った後、一旦、酸化物層を溶解除去し、再び同一条件下において90秒間陽極酸化を行うことで細孔の孔深さ150nmの陽極酸化ポーラスアルミナ層を形成した。その後、試料を5重量%リン酸水溶液に30分間浸漬し、孔径拡大処理を施し細孔サイズを70nmに調節した。この試料の外側表面に、真空蒸着機を用いてAuを20nmコートした後、アルミナ細孔内部およびその表面に重合開始剤である過酸化ベンゾイルを2重量%溶解したメタクリル酸メチルモノマーを充填し、紫外光を照射することにより重合を行った。ポリマーが完全に重合した後、アルミニウム及びアルミナ部分を、10重量%水酸化ナトリウム水溶液中で溶解除去することにより、パイプ形状のポリマー製雌型を得た。得られた雌型の内部に、先に形成したAu層を同通層としてNiの電析を行った。この後、雌型の鋳型部分をクロロホルム溶液中で溶解除去することにより表面に微細ホールアレイパターンが形成されたNi製ロール状モールドを得た。得られたロール状モールドの表面のホールアレイパターンを電子顕微鏡で観察した結果を図3に示す(細孔周期:100nm)。このロール状モールドを用いて、光硬化性樹脂に連続インプリントを行った結果、ポリマーピラーアレイパターンが形成されることが確認された。得られたポリマーピラーアレイパターンを電子顕微鏡で観察した結果を図5に示す(ピラー周期:100nm)。
外形75mm、内径73mmのパイプ形状アルミニウム(純度99.99%)の内面に電解研磨処理を施し、鏡面化を行った。試料を、0.3Mシュウ酸電解浴中、浴温17度、化成電圧40Vの条件下で、12時間陽極酸化を行った後、一旦、酸化物層を溶解除去し、再び同一条件下において90秒間陽極酸化を行うことで孔深さ150nmの陽極酸化ポーラスアルミナを形成した。この試料のパイプ内部表面に、真空蒸着機を用いてAuを20nmコーとした後、Au層を電極として、Niの電析を行った。この後、鋳型部分を10重量%水酸化ナトリウム水溶液中で溶解除去することにより表面に微細ピラーアレイパターンが形成されたNi製ロール状モールドを得た。得られたロール状モールドの表面のピラーアレイパターンを電子顕微鏡で観察した結果を図4に示す(ピラー周期:100nm)。このロール状モールドを用いて、光硬化性樹脂に連続インプリントを行った結果、ポリマーホールアレイパターンが形成されることが確認された。
2、12 陽極酸化ポーラスアルミナ層
3 ポリマー雌型
4、13 充填物質
5 インプリント用ロール状モールド(ホールアレイパターンを有するタイプ)
14 参考形態におけるインプリント用ロール状モールド(ピラーアレイパターンを有するタイプ)
Claims (5)
- 丸棒またはパイプ形状のアルミニウム材の外面に規則的な細孔の配列を有する陽極酸化ポーラスアルミナ層を形成し、該アルミニウム材を雄型の鋳型として前記細孔内に物質を充填し、雄型の鋳型を溶解することにより、内面に前記細孔の配列に対応する凹凸形状が継ぎ目なく転写された雌型の鋳型を形成し、該雌型の鋳型の凹凸形状に対しアルミナ以外の物質を充填し、雌型の鋳型を溶解することにより、表面に前記細孔の配列に対応する形状の凹凸形状が継ぎ目なく形成されたロール状モールドを形成することを特徴とする、インプリント用ロール状モールドの製造方法。
- 前記陽極酸化ポーラスアルミナ層を、シュウ酸を電解液として用い、化成電圧30V〜90Vにて形成する、請求項1に記載のインプリント用ロール状モールドの製造方法。
- 前記陽極酸化ポーラスアルミナ層を、硫酸を電解液として用い、化成電圧10V〜30Vにて形成する、請求項1に記載のインプリント用ロール状モールドの製造方法。
- 前記陽極酸化ポーラスアルミナ層を、リン酸を電解液として用い、化成電圧180V〜200Vにて形成する、請求項1に記載のインプリント用ロール状モールドの製造方法。
- 丸棒またはパイプ形状のアルミニウム材の外面に規則的な細孔の配列を有する陽極酸化ポーラスアルミナ層を形成し、該アルミニウム材を雄型の鋳型として前記細孔内に物質を充填し、雄型の鋳型を除去することにより、雄型の配列に対応する凹凸形状が転写された雌型の鋳型を形成し、該雌型の鋳型の凹凸形状に対しアルミナ以外の物質を充填し、雌型の鋳型を除去することにより、表面に前記細孔の配列に対応する形状の凹凸形状が継ぎ目なく形成されたモールドを形成することを特徴とする、インプリント用モールドの製造方法。
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