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公開番号2025159878
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-22
出願番号2024062710
出願日2024-04-09
発明の名称インプリント成形用テンプレート、金型及び金型の製造方法
出願人公立大学法人富山県立大学,三光合成株式会社
代理人個人
主分類B29C 59/02 20060101AFI20251015BHJP(プラスチックの加工;可塑状態の物質の加工一般)
要約【課題】高いガス透過性を有し、高い強度を有して工業的生産過程で長期にわたり使用することが可能なナノインプリント成形用テンプレート及びこれを用いた金型、さらにはその金型の製造方法を提供する。
【解決手段】ケイ素含有モノマーと、チタン含有モノマーを組み合わせてなり、極めて安定な組成物であるインプリント成形用テンプレート8を装着した金型3はトラス層5上にポーラス層6及びラティス層7を積層してなるガス透過傾斜機能部10を有する。トラス層5、ポーラス層6、ラティス層7の材質は金属焼結材とされ、焼結温度、焼結時間の調整によって各部の機能を実現している。またその焼結はトラス層5からポーラス層6、ラティス層7に至るまで連続して行われる。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
ケイ素含有モノマーと、チタン含有モノマーを組み合わせてなる重合性化合物を含む硬化性組成物の硬化物で形成された下記式の構成を備えることを特徴とするインプリント成形用テンプレート。
TIFF
2025159878000008.tif
78
161
続きを表示（約 890 文字）【請求項２】
ケイ素含有モノマーと、チタン含有モノマーを組み合わせてなり、下記式の構成を備えることを特徴とするインプリント成形用テンプレート。
TIFF
2025159878000009.tif
78
161
【請求項３】
ケイ素含有モノマーと、チタン含有モノマーを組み合わせてなり、下記式の構成を備えることを特徴とするインプリント成形用テンプレート。
TIFF
2025159878000010.tif
79
161
【請求項４】
ケイ素含有モノマーと、チタン含有モノマーを組み合わせてなり、下記式の構成を備えることを特徴とするインプリント成形用テンプレート。
TIFF
2025159878000011.tif
82
161
【請求項５】
熱重合開始剤及び／又は光重合開始剤を含む請求項１～４のいずれかに記載のインプリント成形用テンプレート。
【請求項６】
溶媒を含む請求項１～５のいずれかに記載のインプリント成形用テンプレート。
【請求項７】
マイクロ又はナノインプリント成形用テンプレートである請求項１～６のいずれかに記載のインプリント成形用テンプレート。
【請求項８】
マスターテンプレートのパターン形状が反転したパターン形状を有する請求項１～７のいずれかに記載のインプリント成形用テンプレート。
【請求項９】
ＪＩＳＫ７１２６－１（２００６）に準拠して測定した酸素のガス透過係数が、１０×１０－１２～２０００×１０－１２ｃｍ３・ｃｍ／（ｃｍ２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ）である請求項１～８のいずれかに記載のインプリント成形用テンプレート。
【請求項１０】
請求項１～６のいずれかに記載の硬化性組成物に活性エネルギーを与えて硬化し、請求項１～９のいずれかに記載のインプリント成形用テンプレートを形成する方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、高いガス透過性を有するナノインプリント成形用テンプレート及びこれを用いた金型、さらにはその金型の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
マイクロ又はナノメートル領域のインプリント成形による高精度微細加工は、既にコンパクトディスクに実用化され、太陽電池パネル用表面撥水性汚れ防止シートやディスプレイ用光散乱フィルムを始め、発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体、ハードディスク記録装置、ディスプレイ、太陽電池及びバイオセンサーなどの電子デバイスへの実用化が期待されている。
【０００３】
レーザー光を用いた従来の微細加工に比べ、インプリント成形は、（１）高精度微細金型による加工時の製造バラつきを示すＬＥＲ(line edge roughness)やＬＷＲ(line width roughness)が低減し、（２）解像度がレーザー光源波長に依存しないため、レーザー露光装置や電子線描画装置などの高価な設備が不要となり、低コスト化が達成でき、（３）三次元や球体・曲面加工が可能であり、（４）メートルオーダーでの大面積加工が可能であり、（５）真空プロセスが不要であり、（６）加工後のエッチングが困難なバイオ基板や金属材料への直接的なパターニングを可能にするなどの数々の利点がある。
【０００４】
インプリント成形では、基板上に塗布した被転写剤に対して、テンプレート（金型又はモールド）のパターン形成面を押圧し、熱や光などの活性エネルギーを加えて被転写剤を硬化して、テンプレートを剥離することによりパターンを転写する。テンプレートを形成する材料としては、通常、石英やポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）などのケイ素系材料が用いられている。しかし、これらの従来のテンプレートでは、押し付けに際して、被転写剤とテンプレートとの間に、空気などのガスを噛み込んでしまう場合があるため、テンプレートの微細凹部に被転写剤を均一に充填できず、前記ガスに対応した欠けが転写パターンに発生する。さらに、パターン形状や押し付け圧力、加熱温度などの転写条件によっては、高価なテンプレート自体のパターンが破損してしまい、長期間に亘り、精度の高いパターンを形成できない。また、被転写剤が希釈剤（又は溶媒）などの揮発性成分を含む場合にも、前記成分の気化により同様の現象が起こるため、高粘性な樹脂成分などの被転写剤における利用は制限されていた。
【０００５】
なお、仮にガスを噛み込むことなく押し付けても、パターン形状によっては、アンカー効果のためか、テンプレートと被転写剤との密着性が高く、剥離性が低下し、テンプレート又は硬化した被転写剤のパターンを欠損又は破損してしまうこともある。被転写剤のパターンが破損すると、テンプレートのパターン形成面に硬化した被転写剤の一部が異物として残ってしまうため、以降の転写を行うことができないだけでなく、微細パターンを傷つけずに異物を除去することも非常に困難であった。
【０００６】
これらの現象は、パターン形状の高精度化、微細化が進むにつれ、一層顕著になり、上述した用途展開に対する障害となるため、改善策の一つとして、ガス透過性テンプレートの開発が検討されている。
【０００７】
しかし、従来のガス透過性テンプレートでは、もともとガス透過性の低い石英系の材料で形成しているためか、ガス透過性が十分ではなく、空気中でのインプリント成型や、有機溶媒を含む被転写剤を使用するには、ガス透過性をさらに改善する必要がある。
【０００８】
本発明者らは係る点に鑑み、特許文献１で高いガス透過性を有する硬化物（例えば、インプリント成形用テンプレートなど）を形成可能な重合性化合物を提供することを課題としてヒドロキシル基含有多糖類又はヒドロキシル基含有大環状化合物の少なくとも一部のヒドロキシル基の水素原子が、特定の基から選択される少なくとも１種の重合性置換基に置換された化合物を開示した。
【０００９】
ところで、近時抗菌製品の国内市場は１兆円規模に達し、SIAA（抗菌製品技術協議会）における、抗菌/防カビに関するSIAAマークの登録製品数の推移グラフを見てもその登録製品数は増加の一途をたどっている。
その様に抗菌製品に関する社会的なニーズが非常に高いことから、例えば空気調和機の分野においても抗菌性を付与するための様々な試みが行われている。
【００１０】
特許文献２はフィルタに付着した埃や汚れが落ちやすく、さらに、付着した埃からの菌の繁殖を抑制する空気調和機を提供することを課題として、熱交換器と、熱交換器の上流に配置されたフィルタと、フィルタを通過した空気を熱交換器で熱交換するように送風する送風ファンと、を備え、このフィルタは、フォトエッチング加工によりメッシュが形成された金属板と、金属板の室内空気通過方向下流に配置され、電荷移動型触媒が塗布された抗菌脱臭樹脂と、を備える空気調和機を開示した。
また特許文献３は防汚性能、付着水の除去および耐久性に優れたコーティング膜を形成した送風ファンを備えたルームエアコンを得ることを課題として平均粒径が２～１０nmの第１のシリカ微粒子と、平均粒径が５０～５００nmのフッ素樹脂微粒子とを含有する親・疎水性の水系コーティング材を送風ファンに塗布して、さらに撥水性コーティング材を送風ファンの陽圧面端部にコーティングする空気調和機を開示した。
【先行技術文献】
【特許文献】
（【００１１】以降は省略されています）

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