JPH068062A - 片側に微小凹所を備えたプラスチック半製品の加工方法 - Google Patents
片側に微小凹所を備えたプラスチック半製品の加工方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 微小凹所に魚膠を充填しかつ被覆し、これを
硬化させ、硬化した魚膠の表面を切削加工により平滑に
し、平滑にした側を真空チャック装置に張り付け、プラ
スチック半製品の微小凹所を備えていない側を、微小凹
所が少なくとも部分的に露出されるまで切削加工し、魚
膠を微小凹所から選択的に除去する片側に微小凹所を備
えたプラスチック半製品の加工方法。 【効果】 プラスチックからなる格子状および網状の微
小構造の成形体の製造が可能となる。
硬化させ、硬化した魚膠の表面を切削加工により平滑に
し、平滑にした側を真空チャック装置に張り付け、プラ
スチック半製品の微小凹所を備えていない側を、微小凹
所が少なくとも部分的に露出されるまで切削加工し、魚
膠を微小凹所から選択的に除去する片側に微小凹所を備
えたプラスチック半製品の加工方法。 【効果】 プラスチックからなる格子状および網状の微
小構造の成形体の製造が可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、次の工程： ａ） 微小凹所を、選択的に除去可能な硬化性物質で充
填しかつ被覆し、 ｂ） 前記物質を硬化させ、 ｃ） 硬化した物質の表面を切削加工により平滑にし、 ｄ） 平滑にした側を真空チャック装置に張り付け、 ｅ） プラスチック半製品の微小凹所を備えていない側
を、微小凹所が少なくとも部分的に露出されるまで切削
加工し、 ｆ） 前記物質を微小凹所から選択的に除去する片側に
微小凹所を備えたプラスチック半製品の加工方法に関す
る。
填しかつ被覆し、 ｂ） 前記物質を硬化させ、 ｃ） 硬化した物質の表面を切削加工により平滑にし、 ｄ） 平滑にした側を真空チャック装置に張り付け、 ｅ） プラスチック半製品の微小凹所を備えていない側
を、微小凹所が少なくとも部分的に露出されるまで切削
加工し、 ｆ） 前記物質を微小凹所から選択的に除去する片側に
微小凹所を備えたプラスチック半製品の加工方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】この方法の最終製品は微小開口を備えた
プラスチック成形体である。この最終製品はたとえばプ
ラスチックからなる格子状の形、網状の微小構造の成形
体であり、この場合、格子および開口の形状およびサイ
ズは広範囲に変化することができる。たとえば格子ウェ
ブは異なる高さおよび格子平面に対して垂直または傾斜
した壁を有していることができる。この開口は、たとえ
ば円形、正方形またはスリット状の形を採っていてもよ
い。この方法の最終製品は、開口がたとえば格子構造ま
たは網状構造のように周期的に配置されているのではな
く、たとえば互いに独立したグループを形成しているプ
ラスチック成形体でもある。
プラスチック成形体である。この最終製品はたとえばプ
ラスチックからなる格子状の形、網状の微小構造の成形
体であり、この場合、格子および開口の形状およびサイ
ズは広範囲に変化することができる。たとえば格子ウェ
ブは異なる高さおよび格子平面に対して垂直または傾斜
した壁を有していることができる。この開口は、たとえ
ば円形、正方形またはスリット状の形を採っていてもよ
い。この方法の最終製品は、開口がたとえば格子構造ま
たは網状構造のように周期的に配置されているのではな
く、たとえば互いに独立したグループを形成しているプ
ラスチック成形体でもある。
【０００３】微小凹所という用語は、以後、プラスチッ
ク半製品から彫り起こされた、数マイクロメーターから
数百マイクロメーターの範囲内の寸法に達するネガティ
ブ構造であるものとする。
ク半製品から彫り起こされた、数マイクロメーターから
数百マイクロメーターの範囲内の寸法に達するネガティ
ブ構造であるものとする。
【０００４】本発明は、片側に最終製品の形状を決定す
る微小凹所があらかじめ成形されている有利に板状の形
のプラスチック半製品から出発する。このような半製品
は、たとえば、構造用ダイヤモンドで加工することによ
るような機械的な微小制作によりまたはＸ線深部リトグ
ラフィーにより製造した金属金型を用いてプラスチック
に型を取る場合に得ることができる。この型取りのため
にたいていはポリメチルメタクリレート(ＰＭＭＡ)が使
用される。公知の型取り方法の射出成形または反応成形
において、工程に応じて微小構造の下の比較的厚い基板
が形成される。
る微小凹所があらかじめ成形されている有利に板状の形
のプラスチック半製品から出発する。このような半製品
は、たとえば、構造用ダイヤモンドで加工することによ
るような機械的な微小制作によりまたはＸ線深部リトグ
ラフィーにより製造した金属金型を用いてプラスチック
に型を取る場合に得ることができる。この型取りのため
にたいていはポリメチルメタクリレート(ＰＭＭＡ)が使
用される。公知の型取り方法の射出成形または反応成形
において、工程に応じて微小構造の下の比較的厚い基板
が形成される。
【０００５】ドイツ連邦共和国特許第３８４２６１０号
明細書には、多数の微小な開口またはスリットを有する
金属箔または金属板の製造が記載されている。この場
合、表面に微小構造を備えた材料が製造される。この材
料の微小構造は、型取材料を用いて型取りされ、その
際、型取材料は導電層および絶縁層からなり、材料の微
小構造は、絶縁層を通過して導電層にまで達しており、
それに基づいて、こうして得られた型は、カソードとし
て導伝層を使用しながら電気的に金属を充填し、その
後、型取材料が除去される。
明細書には、多数の微小な開口またはスリットを有する
金属箔または金属板の製造が記載されている。この場
合、表面に微小構造を備えた材料が製造される。この材
料の微小構造は、型取材料を用いて型取りされ、その
際、型取材料は導電層および絶縁層からなり、材料の微
小構造は、絶縁層を通過して導電層にまで達しており、
それに基づいて、こうして得られた型は、カソードとし
て導伝層を使用しながら電気的に金属を充填し、その
後、型取材料が除去される。
【０００６】この材料が、型取材料中で狭く隣接する、
導電層に向かって先細になっている微小構造が型取られ
ているような微小構造を有する場合、型取材料を相応的
に広く電気的に充填することにより箔または板中の開口
のサイズを調節することができる。
導電層に向かって先細になっている微小構造が型取られ
ているような微小構造を有する場合、型取材料を相応的
に広く電気的に充填することにより箔または板中の開口
のサイズを調節することができる。
【０００７】しかし、この方法によると非金属の微小構
造を有する成形体を得ることができない。
造を有する成形体を得ることができない。
【０００８】ドイツ連邦共和国特許出願公開第３８１３
７１１号明細書から、細溝を備えた物品の表面を仕上処
理するため、次の工程：細溝を備えた表面中の細溝に、
軟質の脆い材料を充填し、引き続き細溝を備えた表面を
カット（切削）することよりなる方法が公知である。
７１１号明細書から、細溝を備えた物品の表面を仕上処
理するため、次の工程：細溝を備えた表面中の細溝に、
軟質の脆い材料を充填し、引き続き細溝を備えた表面を
カット（切削）することよりなる方法が公知である。
【０００９】脆い材料は、水溶性材料、たとえばデンプ
ン、デキストリン、糖類化合物、炭化物または塩化物で
あることができる。しかし、脆い材料として昇華可能な
材料、たとえばナフタリンも適している。この方法は金
属表面に適用される。
ン、デキストリン、糖類化合物、炭化物または塩化物で
あることができる。しかし、脆い材料として昇華可能な
材料、たとえばナフタリンも適している。この方法は金
属表面に適用される。
【００１０】粉末として使用される水溶性材料を用いる
と、微小構造の間の間隙を充填することは不可能であ
る。それというのも通常の粉末の粒度が微小構造の範囲
内にあるためである。昇華可能な物質の使用は、８０℃
より高い温度が必要であり、この温度では、たとえばＰ
ＭＭＡからなるような感応性の微小構造はすでに変形し
てしまう。この刊行物はその他の点では、冒頭に述べた
最終製品をいかにして得ることができるかに関する記載
がない。
と、微小構造の間の間隙を充填することは不可能であ
る。それというのも通常の粉末の粒度が微小構造の範囲
内にあるためである。昇華可能な物質の使用は、８０℃
より高い温度が必要であり、この温度では、たとえばＰ
ＭＭＡからなるような感応性の微小構造はすでに変形し
てしまう。この刊行物はその他の点では、冒頭に述べた
最終製品をいかにして得ることができるかに関する記載
がない。
【００１１】特開昭６３−１１２４４号公報から、片側
が閉じた材料にバリのない穴を穿孔することができる方
法は公知である。これについては、片側が閉じた材料を
約１５０℃でポリウレタン樹脂で充填し、硬化した後で
穿孔する。このポリウレタン樹脂は水で洗い流すことに
より除去される。このの方法は、完全に硬化したポリウ
レタン樹脂が水中でわずかな溶解性のため、明らかに穏
やかで微小構造に対して相容性の方法であるとは見受け
られない。この微小構造を備えたプラスチック半製品の
加工が言及されていない。
が閉じた材料にバリのない穴を穿孔することができる方
法は公知である。これについては、片側が閉じた材料を
約１５０℃でポリウレタン樹脂で充填し、硬化した後で
穿孔する。このポリウレタン樹脂は水で洗い流すことに
より除去される。このの方法は、完全に硬化したポリウ
レタン樹脂が水中でわずかな溶解性のため、明らかに穏
やかで微小構造に対して相容性の方法であるとは見受け
られない。この微小構造を備えたプラスチック半製品の
加工が言及されていない。
【００１２】ドイツ民主共和国特許第２８２４１０Ａ５
号明細書には、穿孔された穴、特に平坦または円筒上に
丸まっている網板のバリ取り方法が公知であり、この方
法において、穿孔された部品の穴は切削加工する前にパ
テ塗り可能な硬化性の、切削加工後に容易に除去できる
材料で充填される。硬化性材料として、ポリウレタン注
入材料または石膏が使用される。この材料の除去は機械
的に、たとえば加圧水により、または化学的に、たとえ
ば温度調節した塩酸によりおこなう。従って、この方法
はプラスチックからなる微小構造の成形体には適してい
ない。
号明細書には、穿孔された穴、特に平坦または円筒上に
丸まっている網板のバリ取り方法が公知であり、この方
法において、穿孔された部品の穴は切削加工する前にパ
テ塗り可能な硬化性の、切削加工後に容易に除去できる
材料で充填される。硬化性材料として、ポリウレタン注
入材料または石膏が使用される。この材料の除去は機械
的に、たとえば加圧水により、または化学的に、たとえ
ば温度調節した塩酸によりおこなう。従って、この方法
はプラスチックからなる微小構造の成形体には適してい
ない。
【００１３】ドイツ連邦共和国特許出願公開第２８１２
７１９号明細書からは、多孔性材料の削り屑の出る成形
のための方法は公知であり、この方法において、材料の
孔は削り屑の出る加工の前に、孔壁を側面で支持し、ひ
いては側面からの圧力またはバリ形成による孔の封鎖を
妨げるかまたは阻止する材料で充填される。しかし、こ
の充填剤の種類、その除去および加工の種類は記載され
ていない。
７１９号明細書からは、多孔性材料の削り屑の出る成形
のための方法は公知であり、この方法において、材料の
孔は削り屑の出る加工の前に、孔壁を側面で支持し、ひ
いては側面からの圧力またはバリ形成による孔の封鎖を
妨げるかまたは阻止する材料で充填される。しかし、こ
の充填剤の種類、その除去および加工の種類は記載され
ていない。
【００１４】ドイツ連邦共和国特許第３８１１７４８号
明細書から、板状の成形体の両面を微小構造化する微小
格子、微小網目等の製造方法が公知である。この加工の
間、シート状の支持層を板状の成形体に引き離なし可能
に接着する。この成形体は、支持層を介して真空チャッ
ク装置で保持することができる。従って、成形体の加工
の後に支持層ならびに（詳細に説明していない）接着剤
を除去しなければならない。
明細書から、板状の成形体の両面を微小構造化する微小
格子、微小網目等の製造方法が公知である。この加工の
間、シート状の支持層を板状の成形体に引き離なし可能
に接着する。この成形体は、支持層を介して真空チャッ
ク装置で保持することができる。従って、成形体の加工
の後に支持層ならびに（詳細に説明していない）接着剤
を除去しなければならない。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、前記
したドイツ連邦共和国特許第３８４２６１１号明細書と
は反対に金属からなるのではなく、プラスチックからな
る微小開口、たとえば微小格子または微小網目を有する
構造を製造することであった。この刊行物に記載された
方法の場合と同じ様に、最終製品中の開口のサイズは、
プラスチック半製品上に特別な方法であらかじめ成形し
た微小凹所において所望の値に調節される。この方法
は、プラスチック半製品を加工の間に、最終製品が開口
を備えたたとえば格子状の微小構造成形体であるにもか
かわらず、真空チャック装置で固定することができるよ
うに実施するべきである。さらに、この方法の実施の際
に、プラスチック半製品の網目細工の構造が変形または
損傷しないように保証すべきである。
したドイツ連邦共和国特許第３８４２６１１号明細書と
は反対に金属からなるのではなく、プラスチックからな
る微小開口、たとえば微小格子または微小網目を有する
構造を製造することであった。この刊行物に記載された
方法の場合と同じ様に、最終製品中の開口のサイズは、
プラスチック半製品上に特別な方法であらかじめ成形し
た微小凹所において所望の値に調節される。この方法
は、プラスチック半製品を加工の間に、最終製品が開口
を備えたたとえば格子状の微小構造成形体であるにもか
かわらず、真空チャック装置で固定することができるよ
うに実施するべきである。さらに、この方法の実施の際
に、プラスチック半製品の網目細工の構造が変形または
損傷しないように保証すべきである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】この課題は、請求項１に
記載した方法により解決される。本発明による方法の特
別な実施態様および有利な実施態様は２項以下の請求項
に記載されている。
記載した方法により解決される。本発明による方法の特
別な実施態様および有利な実施態様は２項以下の請求項
に記載されている。
【００１７】本発明による方法の本質的な利点は、プラ
スチック半製品が加工の間に真空チャック装置に固定で
きることにある。硬化性物質の選択について重要である
のは、凹所が気泡不含でかつ密に充填されることであ
る。さもなければ、加工の際にこの凹所が露出してしま
うため、このプラスチック半製品は確実に保持すること
ができない。この場合に生じた開口のためかけられた真
空は崩壊してしまうことになる。加工の間のプラスチッ
ク半製品の強固でかつ確実な固定は、製造される最終製
品の品質および寸法精度に対する不可欠な前提条件であ
る。さらに、本発明による方法の場合、プラスチック半
製品の穴の開いた微小構造がたわむことが避けられる。
最終的に、硬化性物質は、プラスチック半製品の微小凹
所を有していない側の切削加工の際に、この凹所の露出
により製造される開口を部分的に再び封鎖するようなバ
リが形成されるのを回避する。
スチック半製品が加工の間に真空チャック装置に固定で
きることにある。硬化性物質の選択について重要である
のは、凹所が気泡不含でかつ密に充填されることであ
る。さもなければ、加工の際にこの凹所が露出してしま
うため、このプラスチック半製品は確実に保持すること
ができない。この場合に生じた開口のためかけられた真
空は崩壊してしまうことになる。加工の間のプラスチッ
ク半製品の強固でかつ確実な固定は、製造される最終製
品の品質および寸法精度に対する不可欠な前提条件であ
る。さらに、本発明による方法の場合、プラスチック半
製品の穴の開いた微小構造がたわむことが避けられる。
最終的に、硬化性物質は、プラスチック半製品の微小凹
所を有していない側の切削加工の際に、この凹所の露出
により製造される開口を部分的に再び封鎖するようなバ
リが形成されるのを回避する。
【００１８】硬化性物質の選択は、さらにプラスチック
半製品の物質特性および特にそこに型取られた微小凹所
のサイズおよび形に依存する。この硬化性物質は、加工
したプラスチック半製品から選択的に溶解することによ
り除去することができるように選択される。従って、前
記の硬化性物質はプラスチック半製品には攻撃しない溶
剤中で、完全に硬化した状態でも容易に溶解することが
できるべきでる。比較的粗い非感応性の微小凹所を有す
る熱安定性のプラスチックに対しては、公知の昇華性の
物質を硬化性物質として利用することもできる。
半製品の物質特性および特にそこに型取られた微小凹所
のサイズおよび形に依存する。この硬化性物質は、加工
したプラスチック半製品から選択的に溶解することによ
り除去することができるように選択される。従って、前
記の硬化性物質はプラスチック半製品には攻撃しない溶
剤中で、完全に硬化した状態でも容易に溶解することが
できるべきでる。比較的粗い非感応性の微小凹所を有す
る熱安定性のプラスチックに対しては、公知の昇華性の
物質を硬化性物質として利用することもできる。
【００１９】一般に、微小構造化する金型の型取のため
の材料としてはポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）
が使用される。しかし、このような材料からなる微小構
造を備えた半製品は、著しく感応性であり、約６０℃よ
りも高い温度にさらすことは許されない。ＰＭＭＡでの
型取の場合、この感応性に対する原因である応力が形成
される。この半製品ひいては型取られた微小構造が歪む
危険のため、応力を取り去るための適度の温度での焼き
戻しでさえ除外される。このような場合に、特別な硬化
性物質を使用しなければならない。このような物質は膠
のグループに見出すことができる。膠は溶剤として水を
用いた植物または動物ベースの接着剤である。動物ベー
スの膠、いわゆるグルチンが特に有利である。膠は硬化
した状態でも容易に水で除去することができる。
の材料としてはポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）
が使用される。しかし、このような材料からなる微小構
造を備えた半製品は、著しく感応性であり、約６０℃よ
りも高い温度にさらすことは許されない。ＰＭＭＡでの
型取の場合、この感応性に対する原因である応力が形成
される。この半製品ひいては型取られた微小構造が歪む
危険のため、応力を取り去るための適度の温度での焼き
戻しでさえ除外される。このような場合に、特別な硬化
性物質を使用しなければならない。このような物質は膠
のグループに見出すことができる。膠は溶剤として水を
用いた植物または動物ベースの接着剤である。動物ベー
スの膠、いわゆるグルチンが特に有利である。膠は硬化
した状態でも容易に水で除去することができる。
【００２０】最も良好な結果は魚膠（魚の皮から製造）
を用いて達成される。魚膠は市販されている製品であ
る。これは室温で作業することができ、あまり収縮せず
に硬化し、たいていのプラスチックに対して、特にＰＭ
ＭＡに対して不活性であり、ＰＭＭＡおよび他のプラス
チックに良好に付着する。最終的に、硬化した魚膠は容
易に切削可能でありプラスチック相容性で、冷水で圧力
を適用しなくとも除去することができる。それに対して
プラスチック半製品がＰＭＭＡからなる場合、魚膠は特
に有利である。
を用いて達成される。魚膠は市販されている製品であ
る。これは室温で作業することができ、あまり収縮せず
に硬化し、たいていのプラスチックに対して、特にＰＭ
ＭＡに対して不活性であり、ＰＭＭＡおよび他のプラス
チックに良好に付着する。最終的に、硬化した魚膠は容
易に切削可能でありプラスチック相容性で、冷水で圧力
を適用しなくとも除去することができる。それに対して
プラスチック半製品がＰＭＭＡからなる場合、魚膠は特
に有利である。
【００２１】特に著しい網目細工の格子状の微小構造の
場合、微小凹所が気泡不含に硬化物質で充填されること
はしばしば困難である。この場合には、微小凹所はまず
硬化性物質に対する溶剤で充填され、その後引き続きこ
の物質を塗布する。魚膠を使用する場合、溶剤として水
が有利である。
場合、微小凹所が気泡不含に硬化物質で充填されること
はしばしば困難である。この場合には、微小凹所はまず
硬化性物質に対する溶剤で充填され、その後引き続きこ
の物質を塗布する。魚膠を使用する場合、溶剤として水
が有利である。
【００２２】著しく微小で、高い微小構造で取り囲まれ
た微小凹所であっても、プラスチック半製品の微小構造
の側を溶剤の蒸気にさらす場合に、溶剤を用いて、それ
によりさらに硬化性物質を用いて気泡不含に充填するこ
とができる。この場合、微小凹所中で凝縮が起こる。引
き続き、同じ溶剤中の硬化性物質の溶液を、微小構造の
わきでプラスチック半製品に供給し、微小凹所上で均展
させる。
た微小凹所であっても、プラスチック半製品の微小構造
の側を溶剤の蒸気にさらす場合に、溶剤を用いて、それ
によりさらに硬化性物質を用いて気泡不含に充填するこ
とができる。この場合、微小凹所中で凝縮が起こる。引
き続き、同じ溶剤中の硬化性物質の溶液を、微小構造の
わきでプラスチック半製品に供給し、微小凹所上で均展
させる。
【００２３】ドイツ連邦共和国特許第３８４２６１８号
明細書による冒頭に記載した方法に似て、本発明による
最終製品の開口のサイズは、詳細にはプラスチック半製
品の個々の微小凹所に対して先細の形、たとえば角錐
体、截頭角錐体、円錐体、截頭円錐体または方物面体を
選択することで調節することができる。この場合、プラ
スチック半製品の微小構造を備えていない側の切削加工
は、微小凹所の断面（プラスチック半製品の平面に対し
て平行）が所定のサイズを有するまで続けることができ
る。
明細書による冒頭に記載した方法に似て、本発明による
最終製品の開口のサイズは、詳細にはプラスチック半製
品の個々の微小凹所に対して先細の形、たとえば角錐
体、截頭角錐体、円錐体、截頭円錐体または方物面体を
選択することで調節することができる。この場合、プラ
スチック半製品の微小構造を備えていない側の切削加工
は、微小凹所の断面（プラスチック半製品の平面に対し
て平行）が所定のサイズを有するまで続けることができ
る。
【００２４】切削加工により仕上げられたプラスチック
半製品の面は、この場合、無上件に一つの平面である必
要はない。プラスチック半製品の先細の凹所が格子状の
構造を形成する場合、平らでない切削加工により最終製
品において開口のサイズの分布を達成することができ
る。たとえば、切削加工により仕上げられた面が、内側
に向かって深くなる形（たとえば球冠の形）をとる場
合、最終製品は周辺領域よりも中心部でより大きな開口
を有する。
半製品の面は、この場合、無上件に一つの平面である必
要はない。プラスチック半製品の先細の凹所が格子状の
構造を形成する場合、平らでない切削加工により最終製
品において開口のサイズの分布を達成することができ
る。たとえば、切削加工により仕上げられた面が、内側
に向かって深くなる形（たとえば球冠の形）をとる場
合、最終製品は周辺領域よりも中心部でより大きな開口
を有する。
【００２５】本発明は図面につき詳説される。
【００２６】図１は本発明による方法の経過を表わす。
図２〜５には微小構造化された金型、型取されたプラス
チック半製品および最終製品が表わされている。
図２〜５には微小構造化された金型、型取されたプラス
チック半製品および最終製品が表わされている。
【００２７】この方法は、微小構造化された金属からな
る金型から出発し、この金型はたとえば構造用ダイヤモ
ンドで十字に加工することにより粗いおよび細かい格子
上の凹所を設けられた。この金型は図１のａに図示され
れいる。図２は金型の走査電子顕微鏡写真（ＲＥＭ）を
表わす。
る金型から出発し、この金型はたとえば構造用ダイヤモ
ンドで十字に加工することにより粗いおよび細かい格子
上の凹所を設けられた。この金型は図１のａに図示され
れいる。図２は金型の走査電子顕微鏡写真（ＲＥＭ）を
表わす。
【００２８】図１のｂおよび図３には、粗いおよび細か
いウェブからなる格子状の微小構造を有する型取された
プラスチック半製品が示されている。
いウェブからなる格子状の微小構造を有する型取された
プラスチック半製品が示されている。
【００２９】図１のｃはプラスチック半製品を示し、こ
の場合、微小凹所は硬化性物質で充填されかつ被覆され
ている。図１のｄに示したように、硬化性物質は硬化し
た後に平らに切削される；このプラスチック半製品は、
平らに切削した側で真空チャック装置（図１のｅ）で固
定される。図１のｆには、微小構造の格子ウェブおよび
凹所を上から切削することで露出させ、その際、凹所は
最終製品の開口に相当する。最終製品は、図１のｇでは
図示され、ならびに図４および図５には最終製品の両面
からのＲＥＭ写真で表わされた。
の場合、微小凹所は硬化性物質で充填されかつ被覆され
ている。図１のｄに示したように、硬化性物質は硬化し
た後に平らに切削される；このプラスチック半製品は、
平らに切削した側で真空チャック装置（図１のｅ）で固
定される。図１のｆには、微小構造の格子ウェブおよび
凹所を上から切削することで露出させ、その際、凹所は
最終製品の開口に相当する。最終製品は、図１のｇでは
図示され、ならびに図４および図５には最終製品の両面
からのＲＥＭ写真で表わされた。
【００３０】
【実施例】まず最初に金型を製造し、その中に微小構造
を付与する。実施例において、微小構造化は１０・１０
ｍｍ2の金属からなる隆起した複数の高台部の形成に限
定し、この高台部で金型が前構造化された。
を付与する。実施例において、微小構造化は１０・１０
ｍｍ2の金属からなる隆起した複数の高台部の形成に限
定し、この高台部で金型が前構造化された。
【００３１】それぞれの高台部に楔状に成形されたダイ
ヤモンドを用いて、４００μｍの網目寸法の正方形のネ
ットが、三角形の断面を有する２８０μｍの深さの溝か
らなるように十字の溝を彫る。それにより３００・３０
０μｍ2の頂面を有する截頭角錐体が得られる。
ヤモンドを用いて、４００μｍの網目寸法の正方形のネ
ットが、三角形の断面を有する２８０μｍの深さの溝か
らなるように十字の溝を彫る。それにより３００・３０
０μｍ2の頂面を有する截頭角錐体が得られる。
【００３２】引き続き、この截頭角錐体に新たな十字加
工によりサブ構造を彫る：それぞれの截頭角錐体の頂面
は、４０μｍの網目で８・８の微小截頭角錐体に構造化
される。微小截頭角錐体の高さは８０μｍで、頂面は数
１０μｍ2と測定される。
工によりサブ構造を彫る：それぞれの截頭角錐体の頂面
は、４０μｍの網目で８・８の微小截頭角錐体に構造化
される。微小截頭角錐体の高さは８０μｍで、頂面は数
１０μｍ2と測定される。
【００３３】射出成形機を用いてこの金型をＰＭＭＡに
型取る。型取られた半製品の微小構造は魚膠で充填され
かつ被覆され、これを硬化後に平らに切削する。後処理
のために、ＰＭＭＡ半製品を真空チャック装置に固定
し、張り出したＰＭＭＡを、底部の孔が所望のサイズに
開口して露出するまで超切削で除去する。切削部の寸法
によって「底部」の厚さもしくは微小な孔直径を制御す
ることができる。「底部」の完全な除去により、３００
μｍのメッシュ幅を有する１００μｍの幅のウェブから
なるプラスチックネットが得られる。
型取る。型取られた半製品の微小構造は魚膠で充填され
かつ被覆され、これを硬化後に平らに切削する。後処理
のために、ＰＭＭＡ半製品を真空チャック装置に固定
し、張り出したＰＭＭＡを、底部の孔が所望のサイズに
開口して露出するまで超切削で除去する。切削部の寸法
によって「底部」の厚さもしくは微小な孔直径を制御す
ることができる。「底部」の完全な除去により、３００
μｍのメッシュ幅を有する１００μｍの幅のウェブから
なるプラスチックネットが得られる。
【図１】本発明の方法の工程図。
【図２】金型の走査電子顕微鏡による表面構造写真。
【図３】プラスチック半製品の表面構造写真。
【図４】最終製品の頂面の表面構造写真。
【図５】最終製品の底面の表面構造写真。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年１月１１日
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図３】
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正内容】
【図４】
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正内容】
【図５】 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年８月２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法の工程図。
【図２】金型の走査電子顕微鏡による図面代用写真とし
て認められる表面構造写真。
て認められる表面構造写真。
【図３】プラスチック半製品の図面代用写真として認め
られる表面構造写真。
られる表面構造写真。
【図４】最終製品の頂面の図面代用写真として認められ
る表面構造写真。
る表面構造写真。
【図５】最終製品の底面の図面代用写真として認められ
る表面構造写真。
る表面構造写真。
フロントページの続き (72)発明者 クラウス シューベルト ドイツ連邦共和国 カールスルーエ 41 ガイガースベルクシュトラーセ 54
Claims (9)
- 【請求項１】 次の工程： ａ） 微小凹所を、選択的に除去可能な硬化性物質で充
填しかつ被覆し、 ｂ） 前記物質を硬化させ、 ｃ） 硬化した物質の表面を切削加工により平滑にし、 ｄ） 平滑にした側を真空チャック装置に張り付け、 ｅ） プラスチック半製品の微小凹所を備えていない側
を、微小凹所が少なくとも部分的に露出されるまで切削
加工し、 ｆ） 前記物質を微小凹所から選択的に除去する片側に
微小凹所を備えたプラスチック半製品の加工方法。 - 【請求項２】 プラスチック半製品がポリメチルメタク
リレート（ＰＭＭＡ）からなる請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 硬化性物質が膠からなる請求項１または
２記載の方法。 - 【請求項４】 膠として魚膠を使用する請求項３記載の
方法。 - 【請求項５】 水を用いて溶出することにより選択的除
去を行う請求項３または４記載の方法。 - 【請求項６】 微小凹所を硬化性物質で充填および被覆
するために、微小凹所に前記物質に対する溶剤を充填
し、その後前記物質を塗布する請求項１、２、３または
４記載の方法。 - 【請求項７】 微小凹所に溶剤の蒸気をあてることによ
り充填を行う請求項６記載の方法。 - 【請求項８】 微小凹所が深くなるにつれて先細になる
請求項１記載の方法。 - 【請求項９】 プラスチック半製品の微小凹所を備えて
いない側の切削加工を、微小凹所の断面が所定のサイズ
を有するまで続ける請求項８記載の方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4135676.4 | 1991-10-30 | ||
| DE4135676A DE4135676C1 (ja) | 1991-10-30 | 1991-10-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH068062A true JPH068062A (ja) | 1994-01-18 |
| JP2618576B2 JP2618576B2 (ja) | 1997-06-11 |
Family
ID=6443687
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP4311145A Expired - Fee Related JP2618576B2 (ja) | 1991-10-30 | 1992-10-28 | 片側に微小凹所を備えたプラスチック半製品の加工方法 |
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|---|---|
| US (1) | US5253409A (ja) |
| EP (1) | EP0539671B1 (ja) |
| JP (1) | JP2618576B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| DE59401613D1 (de) * | 1993-04-23 | 1997-02-27 | Kernforschungsz Karlsruhe | Verfahren zum bearbeiten eines mit mikrovertiefungen versehenen kunststoff-halbzeugs |
| US20040137734A1 (en) * | 1995-11-15 | 2004-07-15 | Princeton University | Compositions and processes for nanoimprinting |
| US7758794B2 (en) * | 2001-10-29 | 2010-07-20 | Princeton University | Method of making an article comprising nanoscale patterns with reduced edge roughness |
| DE10064093C1 (de) * | 2000-12-21 | 2002-05-29 | Alfred Friedrich Mayr | Oberflächenstrukturierung für Gegenstände |
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| US7678443B2 (en) | 2003-05-16 | 2010-03-16 | 3M Innovative Properties Company | Complex microstructure film |
| US20040229018A1 (en) * | 2003-05-16 | 2004-11-18 | Graham Paul D | Complex microstructure film |
| DE202004015471U1 (de) * | 2004-10-04 | 2006-02-09 | M. Kaindl Kommanditgesellschaft | Leichtbauplatte und eine Platte mit einer Leichtbauplatte |
| DE102011102205A1 (de) * | 2011-05-21 | 2012-11-22 | Mahle International Gmbh | Verfahren zum Bearbeiten einer Oberfläche eines Bauteils sowie Bauteil |
| CN105057973B (zh) * | 2015-08-03 | 2017-10-17 | 山东大学 | 表面涂覆pmma抑制微细切削加工过程中毛刺产生的方法 |
| CN109848662B (zh) * | 2019-04-11 | 2020-11-20 | 北京理工大学 | 一种可调控结构色微沟槽阵列的加工方法 |
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| US3074392A (en) * | 1959-12-07 | 1963-01-22 | Midland Mfg Co Inc | Method and apparatus for drilling minute holes in small ceramic wafers or the like |
| GB981502A (en) * | 1962-04-18 | 1965-01-27 | Daniel Otis Elliott | Method of making contact lenses and lens blanks used therein |
| FR2115539A5 (ja) * | 1970-11-24 | 1972-07-07 | Aerospatiale | |
| DE2231269C3 (de) * | 1972-06-26 | 1975-01-30 | Maschinenfabrik Buckau R. Wolf Ag, 4048 Grevenbroich | Verfahren zur Herstellung eines Spaltsiebes |
| DE2812719A1 (de) * | 1978-03-23 | 1979-09-27 | Helmut Eichhorn | Bearbeitung von poroesen werkstoffen |
| JPS61153770A (ja) * | 1984-12-27 | 1986-07-12 | Canon Inc | 画像処理装置 |
| US4862575A (en) * | 1987-04-23 | 1989-09-05 | Nippon Denso Co., Ltd. | Method and apparatus for finishing grooved articles |
| JPH01154308A (ja) * | 1987-12-09 | 1989-06-16 | Yamaha Corp | 磁気ヘッドのギャップ用絶縁材の製造方法 |
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| DD282410A5 (de) * | 1989-04-17 | 1990-09-12 | Chemieanlagenbau Stassfurt Im | Verfahren zum entgraten von perforierten teilen |
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- 1991-10-30 DE DE4135676A patent/DE4135676C1/de not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-08-12 DE DE59201904T patent/DE59201904D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-08-12 EP EP92113731A patent/EP0539671B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-10-21 US US07/964,026 patent/US5253409A/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-10-28 JP JP4311145A patent/JP2618576B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
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