(57)【要約】  型に予め反りを持たせることなく、高精度な表面微細構造を持つ成形品を、損傷を回避しつつ成形できる成形型及び成形方法を提供する。最大段差５０μｍ以下の表面微細構造を転写成形された光硬化性樹脂を基材に付着させてなる成形品を成形する為の成形型は、少なくとも第１層と第２層の２層構造を有しており、第１層が前記表面微細構造の転写面を形成しており、第１層のヤング率をＥ1とし、第１層の厚みをｔ1とし、第２層のヤング率をＥ2とし、第２層の厚みをｔ2としたときに、（１）〜（５）式を満たすものである。  Ｅ1×ｔ13≦１５［ＭＰａ・ｍｍ3］        （１）  ３００≦Ｅ1≦５，０００［ＭＰａ］      （２）  Ｅ2／ｔ2≦１５［ＭＰａ／ｍｍ］         （３）  ５≦Ｅ2≦１００                        （４）  ０．０３≦√（Ｅ1×ｔ13×Ｅ2／ｔ2）［ＭＰａ・ｍｍ］≦１０      （５）
2016152451.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材に付着させた光硬化性樹脂に、最大段差５０μｍ以下の表面微細構造を転写成形するための成形型であって、
前記成形型が少なくとも第１層と第２層の２層構造を有しており、
前記第１層が前記表面微細構造の転写面を形成しており、前記第１層のヤング率をＥ1とし、前記第１層の厚みをｔ1としたときに、（１）、（２）式を満たし、
Ｅ1×ｔ13≦１５［ＭＰａ・ｍｍ3］        （１）
３００≦Ｅ1≦５，０００［ＭＰａ］      （２）
前記第２層のヤング率をＥ2とし、前記第２層の厚みをｔ2としたときに、（３）、（４）式を満たし、
Ｅ2／ｔ2≦１５［ＭＰａ／ｍｍ］      （３）
５≦Ｅ2≦１００      （４）
更に、（５）式を満たす成形型。
０．０３≦√（Ｅ1×ｔ13×Ｅ2／ｔ2）［ＭＰａ・ｍｍ］≦１０      （５）
【請求項２】
前記第１層と前記第２層との間に第１接着層が設けられているときは、前記第１層と前記第１接着層とを総合した総合ヤング率をＥ1とみなし、前記第１層と前記第１接着層とを総合した総合厚みをｔ1とみなして、（１）、（２）式を計算する請求項１に記載の成形型。
【請求項３】
前記第２層を挟んで前記第１層とは反対側に第３層を積層してなり、前記第３層のヤング率をＥ3とし、前記第３層の厚みをｔ3としたときに、（６）、（７）式を満たす請求項１又は２に記載の成形型。
Ｅ3×ｔ33≧５０，０００［ＭＰａ・ｍｍ3］      （６）
５０，０００≦Ｅ3［ＭＰａ］      （７）
【請求項４】
前記第２層と前記第３層との間に第２接着層が設けられているときは、前記第３層と前記第２接着層とを総合した総合ヤング率をＥ3とみなし、前記第３層と前記第２接着層とを総合した総合厚みをｔ3とみなして、（６）、（７）式を計算する請求項３に記載の成形型。
【請求項５】
前記成形型により表面微細構造を転写成形された光硬化性樹脂と前記基材からなる成形品の、前記転写された光硬化性樹脂と前記基材とを総合したヤング率をＥ4とみなし、前記成形品の、前記転写された光硬化性樹脂と前記基材とを総合した厚みをｔ4とみなしたときに、（８）、（９）式を満たす請求項１〜４のいずれかに記載の成形型。
Ｅ4×ｔ43≧５００［ＭＰａ・ｍｍ3］      （８）
５００≦Ｅ4      ［ＭＰａ］      （９）
【請求項６】
前記第１層の材料がオレフィン系樹脂である請求項１〜５のいずれかに記載の成形型。
【請求項７】
前記表面微細構造の最大段差が１μｍ以下である請求項１〜６のいずれかに記載の成形型。
【請求項８】
以下の式を満たす請求項１〜７のいずれかに記載の成形型。
Ｅ1×ｔ13≦５［ＭＰａ・ｍｍ3］      （１０）
【請求項９】
以下の式を満たす請求項１〜８のいずれかに記載の成形型。
Ｅ2／ｔ2≦１０［ＭＰａ／ｍｍ］      （１１）
【請求項１０】
以下の式を満たす請求項１〜９のいずれかに記載の成形型。
０．７≦√（Ｅ1×ｔ13×Ｅ2／ｔ2）［ＭＰａ・ｍｍ］≦８      （１２）
【請求項１１】
以下の式を満たす請求項１〜９のいずれかに記載の成形型。
２≦√（Ｅ1×ｔ13×Ｅ2／ｔ2）［ＭＰａ・ｍｍ］≦６      （１３）
【請求項１２】
以下の式を満たす請求項５〜９のいずれかに記載の成形型。
Ｅ4×ｔ43≧１０，０００［ＭＰａ・ｍｍ3］      （１４）
【請求項１３】
最大段差５０μｍ以下の表面微細構造の転写面が形成された第１層と、前記第１層と異なる第２層を少なくとも有する成形型と、
前記第１層に対向するように基材を設け、
前記第１層に光硬化性樹脂を塗布し、前記基材と前記光硬化性樹脂を接近させ、
前記基材に前記光硬化性樹脂が張り付いた状態で、前記成形型から離型することで成形品を製造する成形方法。
ただし、前記第１層のヤング率をＥ1、前記第１層の厚みをｔ1、前記第２層のヤング率をＥ2、前記第２層の厚みをｔ2としたとき、前記成形型は下記式を満たす。
Ｅ1×ｔ13≦１５［ＭＰａ・ｍｍ3］        （１）
３００≦Ｅ1≦５，０００［ＭＰａ］      （２）
Ｅ2／ｔ2≦１５［ＭＰａ／ｍｍ］         （３）
５≦Ｅ2≦１００                        （４）
０．０３≦√（Ｅ1×ｔ13×Ｅ2／ｔ2）［ＭＰａ・ｍｍ］≦１０      （５）
【請求項１４】
前記第１層と前記第２層との間に第１接着層が設けられているときは、前記第１層と前記第１接着層とを総合した総合ヤング率をＥ1とみなし、前記第１層と前記第１接着層とを総合した総合厚みをｔ1とみなして、（１）、（２）式を計算する請求項１３に記載の成形方法。
【請求項１５】
前記第２層を挟んで前記第１層とは反対側に第３層を積層してなり、前記第３層のヤング率をＥ3とし、前記第３層の厚みをｔ3としたときに、（６）、（７）式を満たす請求項１３又は１４に記載の成形方法。
Ｅ3×ｔ33≧５０，０００［ＭＰａ・ｍｍ3］      （６）
５０，０００≦Ｅ3［ＭＰａ］      （７）
【請求項１６】
前記第２層と前記第３層との間に第２接着層が設けられているときは、前記第３層と前記第２接着層とを総合した総合ヤング率をＥ3とみなし、前記第３層と前記第２接着層とを総合した総合厚みをｔ3とみなして、（６）、（７）式を計算する請求項１５に記載の成形方法。
【請求項１７】
前記成形型により表面微細構造を転写成形された光硬化性樹脂と前記基材からなる成形品の、前記転写された光硬化性樹脂と前記基材とを総合したヤング率をＥ4とみなし、前記成形品の、前記転写された光硬化性樹脂と前記基材とを総合した厚みをｔ4とみなしたときに、（８）、（９）式を満たす請求項１３〜１６のいずれかに記載の成形方法。
Ｅ4×ｔ43≧５００［ＭＰａ・ｍｍ3］      （８）
５００≦Ｅ4      ［ＭＰａ］      （９）
【請求項１８】
前記第１層の材料がオレフィン系樹脂である請求項１３〜１７のいずれかに記載の成形方法。
【請求項１９】
前記表面微細構造の最大段差が１μｍ以下である請求項１３〜１８のいずれかに記載の成形方法。
【請求項２０】
以下の式を満たす請求項１３〜１９のいずれかに記載の成形方法。
Ｅ1×ｔ13≦５［ＭＰａ・ｍｍ3］      （１０）
【請求項２１】
以下の式を満たす請求項１３〜２０のいずれかに記載の成形方法。
Ｅ2／ｔ2≦１０［ＭＰａ／ｍｍ］      （１１）
【請求項２２】
以下の式を満たす請求項１３〜２１のいずれかに記載の成形方法。
０．７≦√（Ｅ1×ｔ13×Ｅ2／ｔ2）［ＭＰａ・ｍｍ］≦８      （１２）
【請求項２３】
以下の式を満たす請求項１３〜２１のいずれかに記載の成形方法。
２≦√（Ｅ1×ｔ13×Ｅ2／ｔ2）［ＭＰａ・ｍｍ］≦６      （１３）
【請求項２４】
以下の式を満たす請求項１７〜２１のいずれかに記載の成形方法。
Ｅ4×ｔ43≧１０，０００［ＭＰａ・ｍｍ3］      （１４）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子やマイクロチップなどの成形品を成形するのに適した成形型及び成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光学素子やマイクロチップなどの成形品を成形するために、光硬化性樹脂を用いる試みがある。光硬化性樹脂は、ＵＶ光等を付与することにより短時間で硬化する特性を有するため、これを用いることで高精度な成形品を安価に量産できると期待されている。例えば光学素子やマイクロチップの一タイプには、例えば板状の基材上に、成形した光硬化性樹脂を付着させて製品としたものがある。かかる製品は、別々に成形した樹脂と基材を貼り合わせることでも得ることができるが、例えば基材上に光硬化性樹脂を滴下した上で型をかぶせ、外部からＵＶ光等を供給することで、型により成形された樹脂を基材に付着させた製品を容易に得ることができる。【０００３】
ところで、光学素子やマイクロチップにおいて所望の性能を発揮するためには、型により例えば５０μｍ以下の段差を持つ表面微細構造を形成する必要がある。ところが、硬化した光硬化性樹脂を型から離型する際に表面微細構造が損傷する場合があり、これが問題となっている。【０００４】
これに対し、特許文献１には、型が１層又は２層構造になっており、１層目又は２層目が無荷重状態で反りを有し、また１層目は金属や硬質樹脂からなり、自己復元力を有する材料で構成されたスタンパが開示されている。かかるスタンパを用いた成形工程において、樹脂硬化後の離型時には、スタンパの自己復元力により両端部から剥離が開始されることにより、離型抵抗を下げ、スタンパの損傷を防いでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２３０２７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献1のスタンパは反りを有しているため、面内に圧力分布が発生することにより、樹脂硬化時の膜厚均一性や平面性が悪くなるから、高い精度が要求される成形品には適用できないという問題がある。【０００７】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、型に予め反りを持たせることなく、高精度な表面微細構造を持つ成形品を、損傷を回避しつつ成形できる成形型及び成形方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した目的のうち少なくとも一つを実現するために、本発明の一側面を反映した成形型は、基材に付着させた光硬化性樹脂に、最大段差５０μｍ以下の表面微細構造を転写成形するための成形型であって、
前記成形型が少なくとも第１層と第２層の２層構造を有しており、
前記第１層が前記表面微細構造の転写面を形成しており、前記第１層のヤング率をＥ1とし、前記第１層の厚みをｔ1としたときに、（１）、（２）式を満たし、
Ｅ1×ｔ13≦１５［ＭＰａ・ｍｍ3］      （１）
３００≦Ｅ1≦５，０００［ＭＰａ］      （２）
前記第２層のヤング率をＥ2とし、前記第２層の厚みをｔ2としたときに、（３）、（４）式を満たし、
Ｅ2／ｔ2≦１５［ＭＰａ／ｍｍ］      （３）
５≦Ｅ2≦１００      （４）
更に、（５）式を満たすものである。
０．０３≦√（Ｅ1×ｔ13×Ｅ2／ｔ2）［ＭＰａ・ｍｍ］≦１０      （５）【０００９】
上述した目的のうち少なくとも一つを実現するために、本発明の一側面を反映した成形方法は、
最大段差５０μｍ以下の表面微細構造の転写面が形成された第１層と、前記第１層と異なる第２層を少なくとも有する成形型と、
前記第１層に対向するように基材を設け、
前記第１層に光硬化性樹脂を塗布し、前記基材と前記光硬化性樹脂を接近させ、
前記基材に前記光硬化性樹脂が張り付いた状態で、前記成形型から離型することで成形品を製造する。
ただし、前記第１層のヤング率をＥ1、前記第１層の厚みをｔ1、前記第２層のヤング率をＥ2、前記第２層の厚みをｔ2としたとき、前記成形型は下記式を満たす。
Ｅ1×ｔ13≦１５［ＭＰａ・ｍｍ3］        （１）
３００≦Ｅ1≦５，０００［ＭＰａ］      （２）
Ｅ2／ｔ2≦１５［ＭＰａ／ｍｍ］         （３）
５≦Ｅ2≦１００                        （４）
０．０３≦√（Ｅ1×ｔ13×Ｅ2／ｔ2）［ＭＰａ・ｍｍ］≦１０      （５）
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、型に予め反りを持たせることなく、高精度な表面微細構造を持つ成形品を、損傷を回避しつつ成形できる成形型及び成形方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態による成形型を模式的に示す拡大断面図である。
【図２】片持ち梁の撓み状態を示すモデル図である。
【図３】第１層、第２層、第３層を接着した成形型の断面図である。
【図４】実施例１で用いたマスター型ＭＭを示す図である。
【図５】図４のマスター型ＭＭを用いて、成形型の第１層Ｌ１を転写形成する工程を示す模式図である。
【図６】図５の工程で得られた第１層を用いた成形型の製造工程を示す模式図である。
【図７】実施例１の成形型を用いて成形品を成形する工程を示す図である。
【図８】実施例２で用いたマスター型ＭＭを示す図である。
【図９】図８のマスター型ＭＭを用いて、成形型の第１層Ｌ１を転写形成する工程を示す模式図である。
【図１０】図９の工程で得られた第１層を用いた成形型の製造工程を示す模式図である。
【図１１】実施例２の成形型を用いて成形品を成形する工程を示す図である。
【図１２】実施例３で用いたマスター型ＭＭを示す図である。
【図１３】図１２のマスター型ＭＭを用いて、成形型の第１層Ｌ１を転写形成する工程を示す模式図である。
【図１４】実施例３の成形型を用いて成形品を成形する工程を示す図である。
【図１５】実施例４の成形型を用いて成形品を成形する工程を示す図である。
【図１６】比較例の成形型の製造工程を示す模式図である。
【図１７】比較例の成形型を用いて成形品を成形する工程を示す図である。
【図１８】実施例１と比較例のサンプル品の最大密着力を示す図である。
【図１９】横軸に時間、縦軸に密着力をとって、実施例１と比較例の離型時の経時変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明において成形される成形品には、光学素子やマイクロチップなどがある。基材は、成形後に成形品の一部となると好ましい。「光学素子」としては、例えば回折格子や，可視光の波長以下の凹凸構造を持つモスアイ素子などがある。「最大段差５０μｍ以下」とは、成形品の表面に対して垂直方向における段差の高さ又は深さが５０μｍ以下であることをいう。
【００１３】
以下、図面を参照しながら本発明にかかる実施形態について説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲は以下の実施形態及び図示例に限定されるものではない。
【００１４】
図１は、本実施形態による成形型を模式的に示す拡大断面図である。成形型ＭＤは、表面微細構造の転写面ＭＳを形成した第１層Ｌ１と、第２層Ｌ２と、第３層Ｌ３とを積層して形成されている。尚、図３に示すように、第１層Ｌ１と第２層Ｌ２との間に第１接着層Ｂ１が形成され、第２層Ｌ２と第３層Ｌ３との間に第２接着層Ｂ２が形成されていてもよい。ここで本発明者は、第１層Ｌ１と第２層Ｌ２の物性値を調整することで、離型時における成形品の損傷が少ない成形型を得られるのではないかと考えた。
【００１５】
第１層Ｌ１の表面微細構造の転写面ＭＳは、最大段差Ｈ＝５０μｍ以下の凹凸形状を有している。第１層Ｌ１のヤング率をＥ1とし、第１層Ｌ２の厚みをｔ1としたときに、（１）、（２）式を満たす。
Ｅ1×ｔ13≦１５［ＭＰａ・ｍｍ3］      （１）
３００≦Ｅ1≦５，０００［ＭＰａ］      （２）
【００１６】
更に、第２層Ｌ２のヤング率をＥ2とし、第２層Ｌ２の厚みをｔ2としたときに、（３）〜（５）式を満たす。
Ｅ2／ｔ2≦１５［ＭＰａ／ｍｍ］      （３）
５≦Ｅ2≦１００      （４）
０．０３≦√（Ｅ1×ｔ13×Ｅ2／ｔ2）［ＭＰａ・ｍｍ］≦１０      （５）
【００１７】
ここで、式の意義について説明する。第１層Ｌ１と第２層Ｌ２を積層した場合において、離型時における第１層Ｌ１の負荷状態は、片持ち梁の撓みとみなすことができる。より具体的には、図２に示すように、第１層Ｌ１離型時には、第１層Ｌ１の中心Ｏを固定端とする片持ち梁と同様な撓みが発生すると考えられる。ここで、自由端の荷重をＷとし、第１層Ｌ１の中心から外縁までの距離をＬとし、第１層Ｌ１の幅をｂとすると、自由端の撓み量Δは以下の式で表せる。
Δ＝ＷＬ3／（３Ｅ1Ｉ）
＝ＷＬ3／（３Ｅ1（ｂｔ13／１２））
＝４ＷＬ3／（ｂＥ1ｔ13）      （１５）
つまり、第１層Ｌ１の外縁の撓み量は、Ｅ1×ｔ13に反比例する関数となる。本発明者の研究結果によれば、Ｅ1×ｔ13を１５［ＭＰａ・ｍｍ3］以下とし、且つＥ1が（２）式に該当する素材で第１層Ｌ１を形成することで、適切に撓む構造とできることがわかった。
【００１８】
(1)式のＥ1×ｔ13の下限値は小さいほどよいので、特に規定していないが、第１層Ｌ１の最大段差Ｈの値が、実績のある値のH＝２０ｎｍの凹凸形状を有していると仮定し、tを２０ｎｍ、第１層Ｌ１のヤング率を300ＭＰａとした場合の、２０ｎｍ×300＝0.006が(1)式の下限値となる。(3)式のＥ2／ｔ2≦１５の下限値は小さいほどよいので、特に規定していないが、(5)式下限値0.03とＥ1×ｔ13を最小値の0.006としたときに、Ｅ2／ｔ2≧0.15となるので(3)式の下限値は0.15となる。
【００１９】
一方、離型時における第２層Ｌ２の負荷状態は、フックの法則が適用される。より具体的には、弾性係数ｋである第２層Ｌ２全体に、荷重Ｆを付与したときの厚さ方向の変形量をｘとすると、以下の式が成立する。
Ｆ＝ｋｘ      （１６）
【００２０】
ここで、第２層Ｌ２に作用する応力をσ、歪みをεとすると、ε＝ｘ／ｔ2となるので、フックの法則は縦弾性係数すなわちヤング率を用いて、以下の式で表せる。
σ＝Ｅ2ε
＝Ｅ2ｘ／ｔ2      （１７）
これを変形して、
ｘ＝σｔ2／Ｅ2      （１８）
つまり、第２層Ｌ２の変形量ｘは、ｔ2／Ｅ2に正比例する関数である。本発明者の研究結果によれば、Ｅ2／ｔ2を１５［ＭＰａ／ｍｍ］以下とし、且つＥ2が（３）式に該当する素材で第２層Ｌ２を形成することで、適度に縮みやすい構造とできることがわかった。
【００２１】
一方、上述の条件を満たすのみでは、適切な成形を行えない。本発明者の研究結果によれば、第１層Ｌ１と第２層Ｌ２が共に柔らかすぎる場合には、成形品の形状が不安定になり、第１層Ｌ１と第２層Ｌ２が共に固すぎる場合には、殆ど変形が生じないことから離型時に表面微細構造の損傷が生じやすいことを見出した。かかる知見から、更に（５）式を満たす材料から第１層Ｌ１，第２層Ｌ２を形成することで、適切な成形を行える成形型を実現したのである。
０．０３≦√（Ｅ1×ｔ13×Ｅ2／ｔ2）［ＭＰａ・ｍｍ］≦１０      （５）
【００２２】
以上を整理すると、成形型ＭＤが、表面微細構造の転写面ＭＳを有する第１層Ｌ１をたわみ易い材料から形成し、第２層Ｌ２を縮み易い材料から形成しているので、成形品の離型時には、離型抵抗の応力が集中する部分（特に成形品の端）において成形型ＭＤが集中的に変形することにより、その部分を起点に成形品と成形型ＭＤとが剥離を開始するようにできる。その結果、離型抵抗の応力を分散し成形品と成形型ＭＤの表面微細構造の損傷を防ぐことができるのである。特に、（５）式の値が下限値以上であれば、離型時の成形型ＭＤの変形が大きくなりすぎず、表面微細構造の形状が変わりにくく高精度な転写形状を得ることができる。一方、（５）式の値が上限値以下であれば、離型時の成形型ＭＤの変形が小さくなりすぎず、離型時に容易な剥離を実現できる。つまり、（５）式を満たすことで、表面微細構造の維持と離型性とを両立できる。特に、表面微細構造の段差が１μｍ以下であると、構造が小さくなり損傷しやすくなるため、本発明の効果が期待される。
【００２３】
更に、第３層Ｌ３に求められる，より好ましい条件について説明する。第３層Ｌ３のヤング率をＥ3とし、第３層Ｌ３の厚みをｔ3としたときに、（６）、（７）式を満たすようにすると、離型時に、第２層Ｌ２の第３層Ｌ３側では変形が抑制され、第２層Ｌ２の第１層Ｌ１側では変形しやすくなるので、第１層Ｌ１の撓みを促進することとなり、離型抵抗が軽減され、成形型を故意に撓ませた場合と同等の効果が得られる。
Ｅ3×ｔ33≧５０，０００［ＭＰａ・ｍｍ3］      （６）
５０，０００≦Ｅ3［ＭＰａ］      （７）
【００２４】
尚、図３に示すように、第１層Ｌ１と第２層Ｌ２との間には第１接着層Ｂ１が設けてもよい。かかる場合、第１層Ｌ１と第１接着層Ｂ１とを総合した総合ヤング率をＥ1とみなし、第１層Ｌ１と第１接着層Ｂ１とを総合した総合厚みをｔ1とみなして（１）、（２）式を計算する。更に、第２層Ｌ２と第３層Ｌ３との間に第２接着層Ｂ２を設けてもよい。かかる場合、第３層Ｌ３と第２接着層Ｂ２とを総合した総合ヤング率をＥ3とみなし、第３層Ｌ３と第２接着層Ｂ２とを総合した総合厚みをｔ3とみなして（６）、（７）式を計算する。但し、第１接着層Ｂ１と第２接着層Ｂ２の厚みは、５０μｍ以下であると好ましい。
【００２５】
ここで、成形品と基材に求められる，より好ましい条件について説明する。例えば基材が撓みやすい材料から形成されていた場合、成形型ＭＤの変形に追従してしまい離型が困難となる恐れがある。これに対し、基材が撓みにくければ、成形型ＭＤに追従せず離型が容易になる。このため、成形型ＭＤにより表面微細構造を転写成形された光硬化性樹脂と基材からなる成形品の、転写された光硬化性樹脂と基材とを総合したヤング率をＥ4とみなし、転写された光硬化性樹脂と基材とを総合した成形品の厚みをｔ4とみなしたときに、（８）、（９）式を満たすようにすることが望ましい。
Ｅ4×ｔ43≧５００［ＭＰａ・ｍｍ3］      （８）
５００≦Ｅ4      ［ＭＰａ］      （９）
【００２６】
尚、第１層Ｌ１の材料はオレフィン系樹脂であると、樹脂充填性や離型性に優れるので好ましい。又、以下の式を満たすと更に好ましい。
Ｅ1×ｔ13≦５［ＭＰａ・ｍｍ3］      （１０）
Ｅ2／ｔ2≦１０［ＭＰａ／ｍｍ］      （１１）
０．７≦√（Ｅ1×ｔ13×Ｅ2／ｔ2）［ＭＰａ・ｍｍ］≦８      （１２）
２≦√（Ｅ1×ｔ13×Ｅ2／ｔ2）［ＭＰａ・ｍｍ］≦６      （１３）
Ｅ4×ｔ43≧１０，０００［ＭＰａ・ｍｍ3］      （１４）
【００２７】
第１層Ｌ１の材料は例えば、表１に示すものが好ましい。但し、表１のヤング率Ｅ1は任意値であり、メーカー・品番により異なる。成形型側の外部からＵＶ光を照射する構成の場合、第１層Ｌ１の材料は十分なＵＶ光の透過性を有する必要があるが、基材側からＵＶ光を照射する場合には透過性は有しなくても良い。
【００２８】
【表１】
2016152451.tif 000003
【００２９】
第２層Ｌ２の材料は例えば、表２に示すものが好ましい。但し、表２のヤング率Ｅ2は任意値であり、メーカー・品番により異なる。成形型側の外部からＵＶ光を照射する構成の場合、第２層Ｌ２の材料も十分なＵＶ光の透過性を有する必要があるが、基材側からＵＶ光を照射する場合には透過性は有しなくて良い。
【００３０】
【表２】
2016152451.tif 000004
【００３１】
第３層Ｌ３の材料は例えば、表３に示すものが好ましい。但し、表３のヤング率Ｅ3は任意値であり、メーカー・品番により異なる。成形型側の外部からＵＶ光を照射する構成の場合、第３層Ｌ３の材料も十分なＵＶ光の透過性を有する必要があるが、基材側からＵＶ光を照射する場合には透過性は有しなくて良い。
【００３２】
【表３】
2016152451.tif 000005
【００３３】
成形品の基材は例えば、表４に示すものが好ましい。但し、表４のヤング率Ｅ4は任意値であり、メーカー・品番により異なる。成形型側の外部からＵＶ光を照射する構成の場合、基材は、ＵＶ光の透過性を有する必要はないが、基材側からＵＶ光を照射する場合には、十分なＵＶ透過性を有する必要がある。
【００３４】
【表４】
2016152451.tif 000006
【００３５】
成形品の表面微細構造は、例えば深さ５０ｎｍ幅５０ｎｍの溝、φ１００ｎｍのピラーアレイ、φ１００ｎｍの孔、深さ２０μｍ幅２００μｍの溝、φ２０μｍのピラーアレイ、φ２０μｍの孔などが例としてあげられる。
【００３６】
以下、実施例について説明する。図４（ａ）は、実施例１で用いたマスター型ＭＭの正面図であり、図４（ｂ）は、マスター型ＭＭの中央部の拡大断面図である。図４に示すマスター型ＭＭは、シリコン製であり、厚さ１ｍｍで縦横３０ｍｍの矩形板状であって、中央の４ｍｍ四方の領域にラインアンドスペース構造ＬＳを形成している。図４（ｂ）に示すように、ラインアンドスペース構造ＬＳは、高さ２０ｎｍで幅２００ｎｍの矩形断面の隆起部を、２００ｎｍの間隔で複数本、紙面垂直方向に延在させたものであり、成形品の形状に相当する。このようなマスター型ＭＭの微細なラインアンドスペース構造ＬＳは、例えば特開２００９−２０６５１９号公報に記載されたナノインプリント法で形成できる。
【００３７】
図５は、図４のマスター型ＭＭを用いて、成形型の第１層Ｌ１を転写形成する工程を示す模式図であるが、ラインアンドスペース構造ＬＳは誇張して示している。まず図５（ａ）に示すように、マスター型ＭＭを、熱インプリント装置の上型ＨＩＵに取り付けると共に、これに対向する熱インプリント装置の下型ＨＩＤに、第１層の材料ＭＴ１を載置する。材料ＭＴ１は、ここではφ２０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍのＰＭＰ（三井化学株式会社製の製品名ＲＴ１８）を用いた。
【００３８】
かかる状態で、上型ＨＩＵを２２０℃に加熱し、下型ＨＩＤを３０℃で一定とし、図５（ｂ）に示すように、上型ＨＩＵと下型ＨＩＤを接近させ、１０ＭＰａで３分間加圧した後、上型ＨＩＵを３０℃まで冷却した。その後、図５（ｃ）に示すように上型ＨＩＵと下型ＨＩＤとを離間させ、ラインアンドスペース構造ＬＳに対応した表面微細構造の転写面ＭＳが転写成形された平面形状の第１層Ｌ１を取り出した。
【００３９】
図６は、図５の工程で得られた第１層を用いた成形型の製造工程を示す模式図であるが、表面微細構造の転写面ＭＳは誇張して示している。図６（ａ）に示すように、第３層Ｌ３としての縦横４０ｍｍで厚さ１０ｍｍの矩形板状の石英ガラス（株式会社ミスミ製）の上に、第２層Ｌ２としてφ２０ｍｍ、厚さ３ｍｍのシリコーンゴム（信越化学株式会社製の製品名Ｘ−３２−３２１２）を載置し、その間に第２接着層Ｂ２を形成するために株式会社ダイセル製のエポキシ系ＵＶ硬化性樹脂ＰＬを０．０２ｍｌ塗布した。
【００４０】
加えて、第２層Ｌ２の上に、図５の工程で得られた第１層Ｌ１を載置し、その間に第１接着層Ｂ１を形成するために株式会社ダイセル製のエポキシ系ＵＶ硬化性樹脂ＰＬを０．０２ｍｌ塗布した。
【００４１】
かかる状態で、図６（ｂ）に示すように、第３層Ｌ３の下方より、波長３６５ｎｍのＵＶ光を３００ｍＷ／ｃｍ2の強度で６０秒照射して、接着層Ｂ１，Ｂ２を形成した。これにより、図６（ｃ）に示すように、厚さ５０μｍの接着層Ｂ１，Ｂ２により第１層Ｌ１，第２層Ｌ２，第３層Ｌ３を積層した成形型ＭＤが得られた。
【００４２】
図７は、成形型を用いて成形品を成形する工程を示す図である。まず、図７（ａ）に示すように、成形型ＭＤの第３層Ｌ３をフレームＦＲに固定して、更に成形型ＭＤの第１層Ｌ１に対向するようにして、支持枠ＳＰに下面周辺を支持された、縦横２５ｍｍ、厚さ２ｍｍのＰＣ板（タキロン株式会社製の製品名ＰＣ１６００）の基材ＳＴを配置した。
【００４３】
かかる状態で、第１層Ｌ１上に、成形品の素材ＰＬとして、株式会社ダイセル製のエポキシ系ＵＶ硬化性樹脂を０．０１ｍｌ塗布し、支持枠ＳＰに支持された平面形状の基材ＳＴを第１層Ｌ１に接近させた。このとき、基材ＳＴは、支持枠ＳＰに下面周辺のみを自重に抗して支持されているので、基材ＳＴと第１層Ｌ１との間に均一な力が発生し、両者を平行に維持することができる。
【００４４】
この状態を維持しつつ、図７（ｂ）に示すように、第３層Ｌ３の下方より、波長３６５ｎｍのＵＶ光を３００ｍＷ／ｃｍ2の強度で６０秒照射して、素材ＰＬを硬化させた。その後、図７（ｃ）に示すように、支持枠ＳＰに支持された基材ＳＴを第１層Ｌ１から離間すると、素材ＰＬは基材ＳＴに貼り付いた状態となって第１層Ｌ１から剥がれ、更に支持枠ＳＰから基材ＳＴを取り外すことで、表面微細構造ＭＳ’を有する成形品を得ることができた。
【００４５】
実施例１における各部材の物性値は以下の通りである。
第１層Ｌ１のヤング率：Ｅ1＝１，９００［ＭＰａ］、厚さｔ1＝０．１［ｍｍ］、第１接着層Ｂ１のヤング率：Ｅ＝２，６００［ＭＰａ］、厚さｔ＝０．０５［ｍｍ］、第１接着層Ｂ１を含む第１層の総合ヤング率と総合厚さにより得られる（１）式の値：２．２［ＭＰａ・ｍｍ3］
【００４６】
第２層Ｌ２のヤング率：Ｅ2≒３０［ＭＰａ］，厚さｔ2＝４［ｍｍ］
（３）式の値：８［ＭＰａ／ｍｍ］
以上より、（５）式の値：４．１［ＭＰａ・ｍｍ］
【００４７】
第３層Ｌ３のヤング率：Ｅ3＝７４，０００［ＭＰａ］、厚さｔ3＝１０［ｍｍ］、第２接着層Ｂ２のヤング率：Ｅ＝２，６００［ＭＰａ］、厚さｔ＝０．０５［ｍｍ］、第２接着層Ｂ２を含む第３層の総合ヤング率と総合厚さにより得られる（６）式の値：７４，０００，０００［ＭＰａ・ｍｍ3］
【００４８】
基材ＳＴのヤング率：Ｅ＝２，２５０［ＭＰａ］，厚さｔ＝２［ｍｍ］、素材ＰＬのヤング率：Ｅ＝２，６００［ＭＰａ］，厚さｔ＝０．０５［ｍｍ］、基材ＳＴと素材ＰＬからなる成形品のヤング率と厚さより求まる（８）式の値：１８，０００［ＭＰａ・ｍｍ3］
【００４９】
実施例１は、第１層と第２層のそれぞれが積極的に変形し、かつ成形品が変形しないことで、第１層と成形品界面において隙間ができ、密着力を低減することができる。第１層と第２層の変形により、密着力低減の効果が大きい。
【００５０】
（実施例２）
図８（ａ）は、実施例２で用いたマスター型ＭＭの正面図であり、図８（ｂ）は、マスター型ＭＭの中央部の拡大断面図である。図８に示すマスター型ＭＭは、シリコン製であり、厚さ１ｍｍで縦横３０ｍｍの矩形板状であって、中央の４ｍｍ四方の領域にマトリクス状に配置した複数の円形孔ＨＬを形成している。図８（ｂ）に示すように、深さ２００ｎｍでφ２００ｎｍの円形孔ＨＬを、ピッチ４００ｎｍで縦横に配置したものであり、成形品の形状に相当する。このようなマスター型ＭＭの微細な円形孔ＨＬも、例えば特開２００９−２０６５１９号公報に記載されたナノインプリント法で形成できる。
【００５１】
図９は、図８のマスター型ＭＭを用いて、成形型の第１層Ｌ１を転写形成する工程を示す模式図であるが、円形孔ＨＬは誇張して示している。まず図９（ａ）に示すように、マスター型ＭＭを、熱インプリント装置の上型ＨＩＵに取り付けると共に、これに対向する熱インプリント装置の下型ＨＩＤに、第１層の材料ＭＴ１を載置する。材料ＭＴ１は、ここではφ２０ｍｍ、厚さ０．２ｍｍのＰＰ（積水成型株式会社製の製品名Ｐ−Ｂ１３４）を用いた。
【００５２】
かかる状態で、上型ＨＩＵを１６０℃に加熱し、下型ＨＩＤを３０℃で一定にして、図９（ｂ）に示すように、上型ＨＩＵと下型ＨＩＤを接近させ、１０ＭＰａで３分間加圧した後、上型ＨＩＵを３０℃まで冷却した。その後、図９（ｃ）に示すように上型ＨＩＵと下型ＨＩＤとを離間させ、複数の円形孔ＨＬに対応した凸部からなる表面微細構造の転写面ＭＳが転写成形された第１層Ｌ１を取り出した。
【００５３】
図１０は、図９の工程で得られた第１層を用いた成形型の製造工程を示す模式図であるが、表面微細構造の転写面ＭＳは誇張して示している。図１０（ａ）に示すように、第３層Ｌ３としての縦横４０ｍｍで厚さ１０ｍｍの矩形板状の石英ガラス（株式会社ミスミ製）の上に、第２層Ｌ２としてφ２０ｍｍ、厚さ１．５ｍｍのシリコーンゴムを載置した。加えて、第２層Ｌ２の上に、図９の工程で得られた第１層Ｌ１を載置することで、第１層Ｌ１，第２層Ｌ２，第３層Ｌ３を積層した成形型ＭＤが得られた（図１０（ｂ））。本実施例では、第１層Ｌ１と第２層Ｌ２の間、及び第２層Ｌ２と第３層Ｌ３の間に接着層を設けてはいない。これは、使用したシリコーンゴムが，本来的に接着層に代わる接着保持性を有するからである。
【００５４】
図１１は、成形型を用いて成形品を成形する工程を示す図である。まず、図１１（ａ）に示すように、成形型ＭＤの第３層Ｌ３をフレームＦＲに固定して、更に成形型ＭＤの第１層Ｌ１に対向するようにして、支持枠ＳＰに下面周辺を支持された、縦横２５ｍｍ、厚さ２ｍｍのＰＣ板（旭化成テクノプラス株式会社製の製品名デミグラスＫ）の基材ＳＴを配置した。
【００５５】
かかる状態で、第１層Ｌ１上に、成形品の素材ＰＬとして、株式会社ダイセル製のエポキシ系ＵＶ硬化性樹脂ＰＬを０．０１ｍｌ塗布し、支持枠ＳＰに支持された基材ＳＴを第１層Ｌ１に接近させた。このとき、基材ＳＴは、支持枠ＳＰに下面周辺のみを自重に抗して支持されているので、基材ＳＴと第１層Ｌ１との間に均一な力が発生し、両者を平行に維持することができる。
【００５６】
この状態を維持しつつ、図１１（ｂ）に示すように、第３層Ｌ３の下方より、波長３６５ｎｍのＵＶ光を３００ｍＷ／ｃｍ2の強度で６０秒照射して、素材ＰＬを硬化させた。その後、図１１（ｃ）に示すように、支持枠ＳＰに支持された基材ＳＴを第１層Ｌ１から離間すると、素材ＰＬは基材ＳＴに貼り付いた状態となって第１層Ｌ１から剥がれ、更に支持枠ＳＰから基材ＳＴを取り外すことで、表面微細構造ＭＳ’を有する成形品を得ることができた。
【００５７】
実施例２における各部材の物性値は以下の通りである。
第１層Ｌ１のヤング率：Ｅ1＝１，０００［ＭＰａ］、厚さｔ1＝０．２［ｍｍ］
第１層の（１）式の値：８［ＭＰａ・ｍｍ3］
【００５８】
第２層Ｌ２のヤング率：Ｅ2≒５０［ＭＰａ］、厚さｔ2＝４［ｍｍ］
（３）式の値：１３［ＭＰａ／ｍｍ］
以上より、（５）式の値：１０［ＭＰａ・ｍｍ］
【００５９】
第３層Ｌ３のヤング率：Ｅ3＝７４，０００［ＭＰａ］、厚さｔ3＝１０［ｍｍ］
第３層の（６）式の値：７４，０００，０００［ＭＰａ・ｍｍ3］
【００６０】
基材ＳＴのヤング率：Ｅ＝１，８００［ＭＰａ］，厚さｔ＝１［ｍｍ］
素材ＰＬのヤング率：Ｅ＝２，６００［ＭＰａ］，厚さｔ＝０．０５［ｍｍ］
基材ＳＴと素材ＰＬからなる成形品のヤング率と厚さより求まる（８）式の値：１，８００［ＭＰａ・ｍｍ3］
【００６１】
（実施例３）
図１２（ａ）は、実施例３で用いたマスター型ＭＭの正面図であり、図１２（ｂ）は、マスター型ＭＭの中央部の拡大断面図である。図１２に示すマスター型ＭＭは、シリコン製であり、厚さ１ｍｍで縦横３０ｍｍの矩形板状であって、中央の４ｍｍ四方の領域にマトリクス状に配置した複数の円筒部ＣＹを形成している。図１２（ｂ）に示すように、高さ４μｍでφ２μｍの突出した円筒部ＣＹを、ピッチ４μｍで縦横に配置したものであり、成形品の形状に相当する。このようなマスター型ＭＭの微細な円筒部ＣＹも、例えば特開２００９−２０６５１９号公報に記載されたナノインプリント法で形成できる。
【００６２】
図１３は、図１２のマスター型ＭＭを用いて、成形型の第１層Ｌ１を転写形成する工程を示す模式図であるが、円筒部ＣＹは誇張して示している。まず図１３（ａ）に示すように、マスター型ＭＭを、熱インプリント装置の上型ＨＩＵに取り付けると共に、これに対向する熱インプリント装置の下型ＨＩＤに、第１層の材料ＭＴ１を載置する。材料ＭＴ１は、ここではφ２０ｍｍ、厚さ０．１５ｍｍのＰＥＴを用いた。
【００６３】
かかる状態で、上型ＨＩＵを１５０℃に加熱し、下型ＨＩＤを３０℃で一定として、図１３（ｂ）に示すように、上型ＨＩＵと下型ＨＩＤを接近させ、１０ＭＰａで３分間加圧した後、上型ＨＩＵを３０℃まで冷却した。その後、図１３（ｃ）に示すように上型ＨＩＵと下型ＨＩＤとを離間させ、円筒部ＣＹに対応した表面微細構造の転写面ＭＳが転写成形された第１層Ｌ１を取り出した。
【００６４】
更に、図６に示す工程と同様にして、第３層Ｌ３としての縦横４０ｍｍで厚さ１０ｍｍの矩形板状の石英ガラス（株式会社ミスミ製）の上に、第２層Ｌ２としてφ２０ｍｍ、厚さ３ｍｍのシリコーンゴムを載置し、その間に第２接着層Ｂ２を形成するために株式会社ダイセル製のエポキシ系ＵＶ硬化性樹脂ＰＬを０．０２ｍｌ塗布した。
【００６５】
加えて、第２層Ｌ２の上に、図１３の工程で得られた第１層Ｌ１を載置し、その間に第１接着層Ｂ１を形成するために株式会社ダイセル製のエポキシ系ＵＶ硬化性樹脂ＰＬを０．０２ｍｌ塗布した。
【００６６】
かかる状態で、第３層Ｌ３の下方より、波長３６５ｎｍのＵＶ光を３００ｍＷ／ｃｍ2の強度で６０秒照射して、接着層Ｂ１，Ｂ２を形成した。これにより、厚さ５０ｎｍの接着層Ｂ１，Ｂ２により第１層Ｌ１，第２層Ｌ２，第３層Ｌ３を積層した成形型ＭＤが得られた。但し、成形型ＭＤには、プラズマＣＶＤでＳｉＯ2を７ｎｍ製膜し、離型剤オプツール（ダイキン株式会社製）を浸漬により製膜した。これにより離型性が高まる。
【００６７】
図１４は、成形型を用いて成形品を成形する工程を示す図である。まず、図１４（ａ）に示すように、成形型ＭＤの第３層Ｌ３をフレームＦＲに固定して、更に成形型ＭＤの第１層Ｌ１に対向するようにして、支持枠ＳＰに下面周辺を支持された、縦横２５ｍｍ、厚さ２ｍｍのＰＣ板（タキロン株式会社製の製品名ＰＣ１６００）の基材ＳＴを配置した。
【００６８】
かかる状態で、第１層Ｌ１上に、成形品の素材ＰＬとして、株式会社ダイセル製のＵＶ硬化性樹脂ＰＬを０．０１ｍｌ塗布し、支持枠ＳＰに支持された基材ＳＴを第１層Ｌ１に接近させた。このとき、基材ＳＴは、支持枠ＳＰに下面周辺のみを自重に抗して支持されているので、基材ＳＴと第１層Ｌ１との間に均一な力が発生し、両者を平行に維持することができる。
【００６９】
この状態を維持しつつ、図１４（ｂ）に示すように、第３層Ｌ３の下方より、波長３６５ｎｍのＵＶ光を３００ｍＷ／ｃｍ2の強度で６０秒照射して、素材ＰＬを硬化させた。その後、図１４（ｃ）に示すように、支持枠ＳＰに支持された基材ＳＴを第１層Ｌ１から離間すると、素材ＰＬは基材ＳＴに貼り付いた状態となって第１層Ｌ１から剥がれ、更に支持枠ＳＰから基材ＳＴを取り外すことで、表面微細構造ＭＳ’を有する成形品を得ることができた。
【００７０】
実施例３における各部材の物性値は以下の通りである。
第１層Ｌ１のヤング率：Ｅ1＝４，０００［ＭＰａ］、厚さｔ1＝０．１５［ｍｍ］
第１接着層Ｂ１のヤング率：Ｅ＝２，６００［ＭＰａ］、厚さｔ＝０．０５［ｍｍ］
第１接着層Ｂ１を含む第１層の総合ヤング率と総合厚さにより得られる（１）式の値：１３．８［ＭＰａ・ｍｍ3］
【００７１】
第２層Ｌ２のヤング率：Ｅ2≒１０［ＭＰａ］、厚さｔ2＝３［ｍｍ］
（３）式の値：３［ＭＰａ／ｍｍ］
以上より、（５）式の値：６．８［ＭＰａ・ｍｍ］
【００７２】
第３層Ｌ３のヤング率：Ｅ3＝７４，０００［ＭＰａ］、厚さｔ3＝１０［ｍｍ］
第２接着層Ｂ２のヤング率：Ｅ＝２，６００［ＭＰａ］、厚さｔ＝０．０５［ｍｍ］
第２接着層Ｂ２を含む第３層の総合ヤング率と総合厚さにより得られる（６）式の値：７４，０００，０００［ＭＰａ・ｍｍ3］
【００７３】
基材ＳＴのヤング率：Ｅ＝２，２５０［ＭＰａ］，厚さｔ＝２［ｍｍ］
素材ＰＬのヤング率：Ｅ＝２，６００［ＭＰａ］，厚さｔ＝０．０５［ｍｍ］
基材ＳＴと素材ＰＬからなる成形品のヤング率と厚さより求まる（８）式の値：１８，０００［ＭＰａ・ｍｍ3］
【００７４】
（実施例４）
以下のように実施例４を作成した。具体的には、図４に示すマスター型ＭＭから、図５に示す工程で第１層Ｌ１を成形した。次いで、図５に示す工程を経て、表面微細構造の転写面を持つ第１層Ｌ１を成形した。但し、材料ＭＴ１は、ここではφ２０ｍｍ、厚さ０．０５ｍｍのＰＭＰ（三井化学株式会社製の製品名ＭＸ００２）を用いた。更に、図６に示す工程を経て、成形型ＭＤを形成した。厚さ１０μｍの接着層Ｂ１，Ｂ２により第１層Ｌ１，第２層Ｌ２，第３層Ｌ３を相互に接着した。
【００７５】
図１５は、成形型を用いて成形品を成形する工程を示す図である。まず、図１５（ａ）に示すように、成形型ＭＤの第３層Ｌ３をフレームＦＲに固定して、更に成形型ＭＤの第１層Ｌ１に対向するようにして、筒状の支持枠ＳＰの上端により保持した光透過性の素材としてのガラス板ＧＬと、支持枠ＳＰの下端により下面周辺を支持された、縦横２５ｍｍ、厚さ２ｍｍのガラス板（スライドガラス）の基材ＳＴとを積層して配置した。
【００７６】
かかる状態で、第１層Ｌ１上に、成形品の素材ＰＬとして、株式会社ダイセル製のエポキシ系ＵＶ硬化性樹脂ＰＬを０．０１ｍｌ塗布し、支持枠ＳＰに支持されたガラス板ＧＬと基材ＳＴとを第１層Ｌ１に接近させた。このとき、基材ＳＴは、支持枠ＳＰに下面周辺のみを自重に抗して支持されているので、基材ＳＴと第１層Ｌ１との間に均一な力が発生し、両者を平行に維持することができる。
【００７７】
この状態を維持しつつ、図１５（ｂ）に示すように、ガラス板ＧＬと基材ＳＴの上方より、波長３６５ｎｍのＵＶ光を３００ｍＷ／ｃｍ2の強度で６０秒照射して、素材ＰＬを硬化させた。その後、図１５（ｃ）に示すように、支持枠ＳＰに支持された基材ＳＴを第１層Ｌ１から離間すると、素材ＰＬは基材ＳＴに貼り付いた状態となって第１層Ｌ１から剥がれ、更に支持枠ＳＰから基材ＳＴを取り外すことで、表面微細構造ＭＳ’を有する成形品を得ることができた。
【００７８】
実施例４における各部材の物性値は以下の通りである。
第１層Ｌ１のヤング率：Ｅ1＝９００［ＭＰａ］、厚さｔ1＝０．０５［ｍｍ］
第１接着層Ｂ１のヤング率：Ｅ＝２，６００［ＭＰａ］、厚さｔ＝０．０１［ｍｍ］
第１接着層Ｂ１を含む第１層の総合ヤング率と総合厚さにより得られる（１）式の値：０．１２［ＭＰａ・ｍｍ3］
【００７９】
第２層Ｌ２のヤング率：Ｅ2≒５０［ＭＰａ］、厚さｔ4＝４［ｍｍ］
（３）式の値：１３［ＭＰａ／ｍｍ］
以上より、（５）式の値１．２［ＭＰａ・ｍｍ］
【００８０】
第３層Ｌ３のヤング率：Ｅ3＝７４，０００［ＭＰａ］、厚さｔ3＝１０［ｍｍ］
第２接着層Ｂ２のヤング率：Ｅ＝２，６００［ＭＰａ］、厚さｔ＝０．０１［ｍｍ］
第２接着層Ｂ２を含む第３層の総合ヤング率と総合厚さにより得られる（６）式の値：７４，０００，０００［ＭＰａ・ｍｍ3］
【００８１】
基材ＳＴのヤング率：Ｅ＝７３，０００［ＭＰａ］，厚さｔ＝２［ｍｍ］
素材ＰＬのヤング率：Ｅ＝２，６００［ＭＰａ］，厚さｔ＝０．０５［ｍｍ］
基材ＳＴと素材ＰＬからなる成形品のヤング率と厚さより求まる（８）式の値：５８４，０００［ＭＰａ・ｍｍ3］
【００８２】
（比較例）
以下、比較例を作成した。具体的には、図４に示すマスター型ＭＭから、図５に示す工程で第１層Ｌ１を成形した。本比較例では、第２層を用いず、第１層と第３層を直接積層するものとする。
【００８３】
図１６は、得られた第１層を用いた比較例の製造工程を示す模式図であるが、表面微細構造の転写面ＭＳは誇張して示している。図１６（ａ）に示すように、第３層Ｌ３としての縦横４０ｍｍで厚さ１０ｍｍの矩形板状の石英ガラス（株式会社ミスミ製）の上に、第１層Ｌ１を載置し、その間に接着層Ｂ１を形成するために株式会社ダイセル製のエポキシ系ＵＶ硬化性樹脂ＰＬを０．０１ｍｌ塗布した。
【００８４】
かかる状態で、図１６（ｂ）に示すように、第３層Ｌ３の下方より、波長３６５ｎｍのＵＶ光を３００ｍＷ／ｃｍ2の強度で６０秒照射して、接着層Ｂ１を形成した。これにより、図１６（ｃ）に示すように、厚さ５０μｍの接着層Ｂ１により第１層Ｌ１と第３層Ｌ３を積層した成形型ＭＤ’が得られた。比較例の各部材の物性値は、以下の通りである。
【００８５】
第１層Ｌ１のヤング率：Ｅ1＝１，９００［ＭＰａ］、厚さｔ1＝０．１［ｍｍ］
第１接着層Ｂ１のヤング率：Ｅ＝２，６００［ＭＰａ］、厚さｔ＝０．０５［ｍｍ］
第１接着層Ｂ１を含む第１層の総合ヤング率と総合厚さにより得られる（１）式の値：２．２［ＭＰａ・ｍｍ3］
【００８６】
第２層（第３層Ｌ３）のヤング率：Ｅ3＝７４，０００［ＭＰａ］、厚さｔ3＝１０［ｍｍ］
（３）式の値：７４００［ＭＰａ／ｍｍ］
以上より、（５）式の値：１２８［ＭＰａ・ｍｍ］
【００８７】
図１７は、比較例の成形型を用いて成形品を成形する工程を示す図である。まず、図１７（ａ）に示すように、成形型ＭＤ’の第３層Ｌ３をフレームＦＲに固定して、更に第１層Ｌ１に対向するようにして、支持枠ＳＰに下面周辺を支持された、縦横２５ｍｍ、厚さ２ｍｍのＰＣ板（タキロン株式会社製の製品名ＰＣ１６００）の基材ＳＴを配置した。
【００８８】
かかる状態で、第１層Ｌ１上に、成形品の素材ＰＬとして、株式会社ダイセル製のエポキシ系ＵＶ硬化性樹脂ＰＬを０．０２ｍｌ塗布し、支持枠ＳＰに支持された基材ＳＴを第１層Ｌ１に接近させた。このとき、基材ＳＴは、支持枠ＳＰに下面周辺のみを自重に抗して支持されているので、基材ＳＴと第１層Ｌ１との間に均一な力が発生し、両者を平行に維持することができる。
【００８９】
この状態を維持しつつ、図１７（ｂ）に示すように、第３層Ｌ３の下方より、波長３６５ｎｍのＵＶ光を３００ｍＷ／ｃｍ2の強度で６０秒照射して、素材ＰＬを硬化させた。その後、図１７（ｃ）に示すように、支持枠ＳＰに支持された基材ＳＴを第１層Ｌ１から離間すると、素材ＰＬの多くは基材ＳＴに貼り付いた状態となって第１層Ｌ１から剥がれたが、素材ＰＬの一部は第１層Ｌ１側に残ってしまった。以下、実施例１と比較例との差について考察する。
【００９０】
本発明者は、実施例１と比較例のそれぞれ３０サンプルについて、成形時の最大密着力（光硬化性樹脂を離型するときの力の最大値）を測定した。その結果を図１８に示す。図１８を参照して、実施例１ではいずれのサンプルも安定して低い密着力であるのに対し、比較例では、特に離型初期の時点で密着力が高く剥がれにくかった。
【００９１】
更に、離型工程の密着力の時間変化を測定した図１９によれば、実施例１の方が、比較例よりも密着力の立ち上がりが緩やかであった。また、離型の様子をハイスピードカメラで撮影した結果、型が変形することで、離型時間が長くなっている様子が確認された。以上より、実施例の構成により、型と成形品の表面微細構造を損傷させること無く、安定して成形できることがわかった。表５に、比較結果をまとめて示す。
【００９２】
【表５】
2016152451.tif 000007
【００９３】
本発明は、明細書に記載の実施形態・実施例に限定されるものではなく、他の実施形態・実施例・変形例を含むことは、本明細書に記載された実施形態や実施例や技術思想から本分野の当業者にとって明らかである。
【符号の説明】
【００９４】
Ｂ１            第１接着層
Ｂ２            第２接着層
ＣＹ            円筒部
ＦＲ            フレーム
ＧＬ            ガラス板
ＨＩＤ          下型
ＨＩＵ          上型
ＨＬ            円形孔
Ｌ１            第１層
Ｌ２            第２層
Ｌ３            第３層
ＬＳ            ラインアンドスペース構造
ＭＤ            成形型
ＭＭ            マスター型
ＭＳ            表面微細構造の転写面
ＭＳ’          表面微細構造
ＭＴ１          材料
ＰＬ            光硬化性樹脂
ＳＰ            支持枠
ＳＴ            基材
【図１】
2016152451.tif 000008
【図２】
2016152451.tif 000009
【図３】
2016152451.tif 000010
【図４】
2016152451.tif 000011
【図５】
2016152451.tif 000012
【図６】
2016152451.tif 000013
【図７】
2016152451.tif 000014
【図８】
2016152451.tif 000015
【図９】
2016152451.tif 000016
【図１０】
2016152451.tif 000017
【図１１】
2016152451.tif 000018
【図１２】
2016152451.tif 000019
【図１３】
2016152451.tif 000020
【図１４】
2016152451.tif 000021
【図１５】
2016152451.tif 000022
【図１６】
2016152451.tif 000023
【図１７】
2016152451.tif 000024
【図１８】
2016152451.tif 000025
【図１９】
2016152451.tif 000026
【国際調査報告】
2016152451.tif 000027
2016152451.tif 000028