JPH0796231B2 - 部品の製造方法 - Google Patents

部品の製造方法

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JPH0796231B2
JPH0796231B2 JP62031305A JP3130587A JPH0796231B2 JP H0796231 B2 JPH0796231 B2 JP H0796231B2 JP 62031305 A JP62031305 A JP 62031305A JP 3130587 A JP3130587 A JP 3130587A JP H0796231 B2 JPH0796231 B2 JP H0796231B2
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ヨハネス・マリア・ヘラルダス・フェルホーフェン
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エヌ・ベ−・フイリツプス・フル−イランペンフアブリケン
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ガラス又は合成樹脂の支持部材の表面の少
なくとも一部に精密に画成された表面を有する合成樹脂
被覆層を設けて成る部品の製造を、母型の精密に画成さ
れた表面と支持部材の表面との間に硬化性液状単量体組
成物を供給し、該組成物を硬化させ、支持部材とこれに
接合した硬化合成樹脂層とを共に母型から取り出すこと
により行う部品の製造方法に関する。
この方法（レプリカ方法ともいう。）は、レンズ及び鏡
のような高品質光学部品の製造に特に好適である。これ
は、複雑な屈折面、例えば、非球面を有する部品に関係
する。
この方法に用いられる母型（マトリックス）は、例え
ば、オランダ国特許出願第8301482号、オランダ国特許
出願第8400868号及び英国特許第1301551号各明細書に記
載されるように通常石英から製造される。
この方法に用いられる硬化性単量体組成物は、上記英国
特許明細書に述べられるような熱硬化性樹脂でもよい。
光硬化性、例えば紫外線硬化性単量体組成物、例えば、
アクリル酸エステルと光重合開始剤の混合物を用いるの
が好ましい。このような単量体組成物は、本出願人によ
る前記両オランダ国特許出願の明細書に述べられる。
ガラス又は石英の母型は、良好な非変形性、大きな硬さ
及び極めて大きな化学耐性、例えば耐酸化性の利点を有
する。実際的目的に対して極めて重要な利点は、単量体
組成物を透明母型を通して露光させて橋かけ結合させる
（硬化）ことができることである。米国特許第4432832
号明細書記載のようなステンレス鋼母型の使用は、この
重要な利点を有しない。更に、ステンレス鋼母型は、化
学的攻撃に対しはるかに抵抗性が小さい。
ガラス又は石英の母型の使用の不利益点は、ガラス又は
石英の表面を示される精度まで再現性をもって研削する
可能性が見出されなかった点である。大量生産方法に使
用されるすべての母型は、互いにわずかに異なる屈折面
を有する。これは、このような母型により製造した部品
は均一な再現性のある品質を有しないことを意味する。
この発明の目的は、製造部品が同じ均一な再現性のある
品質を有する方法を提供することである。別の目的は、
多数、迅速、安価にしかも特に極めて均一な精度をもっ
て製造することができる母型を方法で使用することであ
る。
これらの目的は、前記単量体組成物と接触する領域に硬
化エポキシ合成樹脂のスキンをそなえるガラス又は石英
のプレフォーム（予備成形物）を母型が有し、かつ該ス
キンの表面が精密に画成され、製造部品の所望の表面の
陰の形状である層構造を有する母型を使用することを特
徴とする冒頭で述べた形によって達成される。
硬化エポキシ合成樹脂は、触媒又は光重合開始剤を加え
たエポキシ樹脂を加熱するか、例えば紫外線に露光する
ことにより得られる。光硬化性又は熱硬化性エポキシ樹
脂は、文献で十分知られており、商業的に入手しうる。
エポキシ樹脂という名称は、１個以上の官能性エポキシ
基を有する単量体、二量体、オリゴマー又は重合体をい
う。これらの樹脂は、例えば、ビスフェノール、例えば
4,4′−イソプロピリデンジフェノール（ビスフェノー
ル−Ａ）又は低分子量フェノールホルムアルデヒド樹脂
（ノボラック樹脂）とエピクロルヒドリンを反応させる
ことにより得られる。光硬化性エポキシ樹脂は、光重合
開始剤を含有する。適当な光重合開始剤は、芳香族ハロ
ニウム塩、例えば、ヘキサフルオロヒ素（Ｖ）酸ジフェ
ニルヨードニウムである。紫外線硬化性エポキシ樹脂に
対してオランダ国公開特許出願第7909257号を参考とし
てあげておく。
この発明に従う方法の有利な例において、母型の、ガラ
ス又は石英から製造したプレフォームが凹の球面である
屈折面を有し、該屈折面が橋かけ結合エポキシ合成樹脂
層を有し、該エポキシ合成樹脂層のプレフォームから遠
い側の表面が凹の非球面である母型を使用する。
また、この発明に従う方法において屈折面と該屈折面上
に設けた橋かけ結合エポキシ合成樹脂層とを有するガラ
ス又は石英のプレフォームに成る層構造を母型が有し、
かつ該エポキシ合成樹脂層のプレフォームから遠い側の
表面が光学的に精密に画成された形状を有する母型を使
用する。
この発明に従う方法に用いる母型の有利な例において
は、ガラス又は石英のプレフォームが橋かけ結合エポキ
シ合成樹脂層を有する凹の球面の屈折面を有し、該エポ
キシ合成樹脂層のプレフォームから遠い側の表面が凹の
非球面である。
母型の別の有利な例では、硬化エポキシ合成樹脂層がSi
O2の薄層をそなえ、該薄層が任意に離型剤を有する。適
当な離型剤は、例えばAg−アルキルメルカプタン、例え
ばAg−ヘキサデシルメルカプタンである。
極めて多くの部品を、上記レプリカ方法に従って、特に
最後に述べた例に従う母型により製造することができ、
特に屈折面で硬化エポキシ合成樹脂層とその上のSiO2層
及び離型剤とを有する石英プレフォームを有する母型に
より製造することができる。一方の硬化性単量体組成
物、例えば、紫外線硬化性アクリル酸エステル組成物と
他方の硬化エポキシ合成樹脂及びSiO2の組合せ層との間
の相互作用は起こらない。
この発明に従う方法に用いる母型は、精密に画成した金
型表面をガラス又は石英のプレフォームの屈折面と向か
い合わせに置き、液状の、光又は熱で橋かけ結合の可能
なエポキシ樹脂の層を前記２面間に供給し、液状エポキ
シ樹脂層を橋かけ結合させ、金型の表面の陰の形状であ
る表面を有する橋かけ結合エポキシ合成樹脂層の接合さ
れたプレフォームを取り出すことにより製造することが
できる。
金型は、アルミニウム、銅又は黄銅からつくるのが好ま
しい。これらの金属は、極めて容易に高精度で機械加工
することができる。旋削のような精密機械加工作業によ
り、金型に極めて精密に画成した表面、特に非球面を設
けることができる。このような金型により、各母型が金
型の表面の丁度陰の形状である、完全に同一の再現性の
ある表面を有する上記方法に従って多くの母型を構造す
ることができる。石英表面を厄介な研削及び研磨方法に
より所望の精密な形状に機械加工する既知の石英母型の
製造方法に比べて、この発明に従う方法は、得られる母
型がいっそう精密で特にいっそう均一な表面を有すると
いう利点を有する。他の重要な利点は、加工時間の大幅
な短縮により母型をかなりの程度にいっそう迅速かつ安
価に製造することができるということである。
金型、例えば銅の金型、には離型層を設けることがで
き、ガラス又は石英のプレフォームの屈折面には接着層
を設けることができる。適当な離型層は、例えば、アル
キルメルカプタンの層である。エポキシ合成樹脂に対す
る接着層の例は、γ−グリシドキシプロピルトリメトキ
シシラン層である。この接着層は、液状エポキシ樹脂と
共に硬化させてエポキシ樹脂に橋かけ結合させる。
この発明を図面によっていっそう詳細に説明する。
第１図の符号１は、アルミニウムからつくられ、機械精
密加工方法、特に旋削により極めて精密なプロフィール
に加工された非球面２を有する金型を示す。非球面２
は、離型層（図示せず）を有する。符号３は、石英のプ
レフォームを示す。このプレフォームは、凹の球面形状
を有する予備加工屈折面４を有する。プレフォーム３の
屈折面４は、接着層（図示せず）をそなえる。少量の紫
外線硬化性エポキシ樹脂５を屈折面４上に供給する。こ
の樹脂は、次の組成を有する： ビスフェノールＡのジグリシジルエーテル（商品名ダウ
（DOW）332） 95重量％ ヘキサフルオロヒ素（Ｖ）酸ジフェニルヨードニウム
（光重合開始剤） 4.75重量％ アントラセン（増感剤） 0.25重量％ 金型１をプレフォーム３に関して、例えば、Ｖ−ブロッ
ク構造によって正確に位置させる。非球面２をそなえる
金型１をプレフォーム３の球面４の方へ動かす。最終位
置を第1B図に示す。液状エポキシ樹脂が表面２と４の間
に広がり、樹脂層６が形成される。前記樹脂層を透明プ
レフォーム３を通して紫外線に露光させ硬化させる。次
いで、金型１をプレフォーム３から離す。この状態を第
1C図に示す。硬化エポキシ層７は、プレフォーム３に接
合され、プレフォーム３と共に母型８を構成する。硬化
エポキシ層７の、プレフォーム３から遠い側の表面９
は、金型１の非球面２の陰の形状である。エポキシ樹脂
の硬化中若干の収縮が起こる。金型１の非球面２の製造
においてこの収縮は、考慮に入れてあった。したがっ
て、表面２は、このような収縮を補正してあった。ま
た、金型１と母型８を離した後、いっそう少量の硬化性
エポキシ樹脂によって上記手順を繰り返して、硬化エポ
キシの多重層をプレフォーム３上に設け、これにより収
縮偏差を極めて低レベルに抑えるようにすることも可能
である。最後に、例えば、100nmの厚さのSiO2層を母型
８のエポキシ層表面９上に蒸着又はスパッタし、例え
ば、Ag−ヘキサデシルメルカプタンの離型層をその上に
設ける。上記のようにして、１個の金型によって極めて
多くの完全に同一の母型を迅速、安価かつ高精度で製造
することができる。このようにして製造した母型は、例
えば、第２図に示すような光学部品の製造に使用され
る。
第2A図及び第３図の符号11は、石英のプレフォーム12を
そなえる母型を示す。プレフォーム12は、硬化合成樹脂
層14で被覆した凹の球面13を有する（第３図参照）。層
14は、蒸着又はスパッタSiO2層16により被覆した光学的
に精密な非球面15を有する。Ag−メルカプタンの離型層
（図示せず）を層16上に設ける。符号17は、接着剤γ−
メタクリルオキシプロピルトリクロルシラン（図示せ
ず）をそなえる球面の凸の屈折面18を有する石英支持部
材を示す。次の組成を有する少量の紫外線硬化性液状ラ
ッカー19を表面18上に供給する： エトキシル化ビスフェノール−Ａジメタクリラート（商
品名ジアクリル（Diacryl）） 96重量％ α，α′−ジメトキシフェニルアセトフェノン（光重合
開始剤、商品名イルガキュア（Irgacure）） ４重量％ ラッカー付着層19を有する支持部材17を型11の非球面15
に押圧し、ラッカー付着層19を表面15と18の間に広がら
せる。これにより第2B図に示す状態が得られる。ラッカ
ーが広がると、ラッカー層20が形成される。ラッカー層
20を紫外線に露光させ、次いで支持部材17を母型11から
取り出す。この状態は、第2C図に示される。支持部材17
は、その表面８に、非球面であり、かつ母型11の非球面
の陰の形状である表面21を有する硬化ラッカー層をそな
える。
【図面の簡単な説明】
第1A〜1C図は、母型の製造方法の線図的断面図、 第2A〜2C図は、第1A〜1C図に示す方法を用いることによ
り得られた母型により部品を製造する方法の線図的断面
図、 第３図は、第2A図の母型の破線で囲まれる部分の線図的
拡大断面図である。 １……金型、２……非球面 ３……プレフォーム、４……屈折面 ５……紫外線硬化性エポキシ樹脂 ６……エポキシ樹脂層 ７……硬化エポキシ層 ８……母型、９……硬化エポキシ層表面 11……母型 12……石英プレフォーム 13……凹の球面、14……硬化合成樹脂層 15……非球面、16……SiO2層 17……支持部材、18……表面 19……紫外線硬化性液状ラッカー 20……ラッカー層、21……表面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｌ 11:00 (72)発明者 ヘルマン・マリア・アントニウス・アメン ド オランダ国5621 ベーアー アインドーフ ェン フルーネヴァウツウェッハ１ (56)参考文献 特開 昭59−93311（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−187810（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−62716（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ガラス又は合成樹脂の支持部材の表面の少
    なくとも一部に精密に画成された表面を有する合成樹脂
    被覆層を設けて成る部品の製造を、母型の精密に画成さ
    れた表面と支持部材の表面との間に硬化性液状単量体組
    成物を供給し、該組成物を硬化させ、支持部材とこれに
    結合した硬化合成樹脂層とを共に母型から取り出すこと
    により行うにあたり、前記単量体組成物と接触する領域
    に硬化エポキシ合成樹脂のスキンを有するガラス又は石
    英のプレフォームを母型がそなえ、かつ該スキンの表面
    が精密に画成され、製造部品の所望の表面の陰の形状で
    ある層構造を有する母型を使用することを特徴とする部
    品の製造方法。
  2. 【請求項２】母型のガラス又は石英のプレフォームが凹
    の球面である屈折面を有し、該屈折面が橋かけ結合エポ
    キシ合成樹脂層を有し、該合成樹脂層のプレフォームか
    ら遠い側の表面が凹の非球面である母型を使用する特許
    請求の範囲第１項記載の方法。
JP62031305A 1986-02-13 1987-02-13 部品の製造方法 Expired - Lifetime JPH0796231B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8600354 1986-02-13
NL8600354 1986-02-13

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JPS62193810A JPS62193810A (ja) 1987-08-26
JPH0796231B2 true JPH0796231B2 (ja) 1995-10-18

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ID=19847569

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US (1) US4957663A (ja)
EP (1) EP0234632B1 (ja)
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DE (1) DE3767317D1 (ja)

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