特開 2022-145291 砥石表面転写物の作製方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022145291

(43)【公開日】2022-10-03

(54)【発明の名称】砥石表面転写物の作製方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 1/28 20060101AFI20220926BHJP

【ＦＩ】

G01N1/28 M

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021046639

(22)【出願日】2021-03-19

(71)【出願人】

【識別番号】000004293

【氏名又は名称】株式会社ノリタケカンパニーリミテド

(74)【代理人】

【識別番号】100085361

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 治幸

(74)【代理人】

【識別番号】100147669

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 光治郎

(72)【発明者】

【氏名】籾井 孝平

(72)【発明者】

【氏名】五十君 智

(72)【発明者】

【氏名】石田 和彦

(72)【発明者】

【氏名】木邨 祐太

(72)【発明者】

【氏名】安田 樹由

【テーマコード（参考）】

2G052

【Ｆターム（参考）】

2G052AA19

2G052AD32

2G052AD52

2G052FD03

2G052FD06

2G052GA35

2G052JA07

2G052JA09

(57)【要約】

【課題】転写性及び作業性の少なくとも一方を向上させた砥石表面転写物の作製方法を提供する。
【解決手段】砥石１０の研削表面１０ｓを観察するために研削表面１０ｓの凹凸が転写された砥石表面転写物の作製方法であって、（ａ）研削表面１０ｓに第１部材２０を配設し且つ硬化させた後に研削表面１０ｓから剥離して研削表面１０ｓの凹凸が転写された１段レプリカ面２２ｓを有する１段レプリカ２２を作製する工程と、（ｂ）１段レプリカ２２の１段レプリカ面２２ｓに第２部材３０を配設し且つ硬化させた後に１段レプリカ面２２ｓから剥離して１段レプリカ面２２ｓの凹凸が転写された２段レプリカ面３２ｓを有する２段レプリカ３２を作製する工程と、を備え、（ｃ）第２部材３０は、第１部材２０との反応性を有さない硬化性樹脂である。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

砥石の研削表面を観察するために前記研削表面の凹凸が転写された砥石表面転写物の作製方法であって、
前記研削表面に密接するように第１部材を配設し、且つ、配設した前記第１部材を硬化させた後に前記研削表面から剥離させることにより、前記研削表面の凹凸が転写された１段レプリカ面を有する１段レプリカを作製する１段レプリカ作製工程と、
前記１段レプリカ面に密接するように第２部材を配設し、且つ、配設した前記第２部材を硬化させた後に前記１段レプリカ面から剥離させることにより、前記１段レプリカ面の凹凸が転写された２段レプリカ面を有する２段レプリカを作製する２段レプリカ作製工程と、を備え、
前記第２部材は、前記第１部材との反応性を有さない硬化性樹脂である
ことを特徴とする砥石表面転写物の作製方法。

【請求項2】

前記第２部材は、常温硬化性を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の砥石表面転写物の作製方法。

【請求項3】

前記第１部材がアセチルセルロースの樹脂フィルムである場合には、前記第２部材は、二液混合型のシリコーン樹脂であり、
前記第１部材がシリコンゴム成形剤である場合には、前記第２部材は、ビスフェノールＡエポキシ樹脂、アクリル樹脂、及びポリエステル樹脂のいずれかを主要成分とする二液混合型の硬化性樹脂、又は、ポリエステル樹脂を主要成分とする一液型の光硬化性樹脂であり、
前記第１部材がシリコーン混和剤である場合には、前記第２部材は、ビスフェノールＡエポキシ樹脂、アクリル樹脂、及びポリエステル樹脂のいずれかを主要成分とする二液混合型の硬化性樹脂であり、
前記第１部材が二液混合型のシリコーン樹脂である場合には、前記第２部材は、ビスフェノールＡエポキシ樹脂及びアクリル樹脂のいずれかを主要成分とする二液混合型の硬化性樹脂、又は、ポリエステル樹脂を主要成分とする一液型の光硬化性樹脂である
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の砥石表面転写物の作製方法。

【請求項4】

前記第２部材は、二液混合型の硬化性樹脂であって気泡除去に必要な硬化時間を有する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１に記載の砥石表面転写物の作製方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、砥石の研削表面を観察するためにその研削表面の凹凸が転写された砥石表面転写物の作製方法に関する。

【背景技術】

【0002】

砥石の研削表面における砥粒破砕状態、砥粒再生状態、目詰まり状態などの観察により得られる解析結果は、砥石の材料や組成の研究、砥石の研削条件の研究、砥石の設計などの技術資料として重要である。そのため、砥石の研削表面の観察が種々の砥石の研削試験毎に必要とされる。

【0003】

上述した砥石の研削表面を観察するために、（ａ）砥石の研削表面にアセチルセルロースの樹脂フィルムを密接するように貼付し且つ貼付した樹脂フィルムを硬化させた後に剥離し、研削表面の凹凸が転写された１段レプリカ面を有する１段レプリカを作製し、（ｂ）次に１段レプリカを囲む枠内に溶媒にて溶解したポリビニルアルコールを流し込んで１段レプリカ面に密接するようにポリビニルアルコールを配設し、且つ、流し込んだポリビニルアルコールを硬化後に剥離させることにより、１段レプリカ面の凹凸が転写された２段レプリカ面を有する２段レプリカを作製する、砥石表面転写物の作製方法が知られている。例えば、特許文献１に記載の砥石表面転写物の作製方法がそれである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平１１－１４５１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、砥石の材料や組成の研究、砥石の研削条件の研究、砥石の設計などの技術資料として砥石の研削表面を観察することから、砥石の研削表面に対して転写性が良い２段レプリカを作製することが望まれている。また、特許文献１に記載の砥石表面転写物の作製方法では、２段レプリカの部材となるポリビニルアルコールの流し込み及び乾燥作業などのために数日を必要とするため、作業性の向上が望まれている。このように、転写性及び作業性の少なくとも一方を向上させた砥石表面転写物の作製方法が望まれている。

【0006】

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、転写性及び作業性の少なくとも一方を向上させた砥石表面転写物の作製方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

第１発明の要旨とするところは、砥石の研削表面を観察するために前記研削表面の凹凸が転写された砥石表面転写物の作製方法であって、（ａ）前記研削表面に密接するように第１部材を配設し、且つ、配設した前記第１部材を硬化させた後に前記研削表面から剥離させることにより、前記研削表面の凹凸が転写された１段レプリカ面を有する１段レプリカを作製する１段レプリカ作製工程と、（ｂ）前記１段レプリカ面に密接するように第２部材を配設し、且つ、配設した前記第２部材を硬化させた後に前記１段レプリカ面から剥離させることにより、前記１段レプリカ面の凹凸が転写された２段レプリカ面を有する２段レプリカを作製する２段レプリカ作製工程と、を備え、（ｃ）前記第２部材は、前記第１部材との反応性を有さない硬化性樹脂であることにある。

【0008】

第２発明の要旨とするところは、第１発明において、前記第２部材は、常温硬化性を有することにある。

【0009】

第３発明の要旨とするところは、第１発明又は第２発明において、（ａ）前記第１部材がアセチルセルロースの樹脂フィルムである場合には、前記第２部材は、二液混合型のシリコーン樹脂であり、（ｂ）前記第１部材がシリコンゴム成形剤である場合には、前記第２部材は、ビスフェノールＡエポキシ樹脂、アクリル樹脂、及びポリエステル樹脂のいずれかを主要成分とする二液混合型の硬化性樹脂、又は、ポリエステル樹脂を主要成分とする一液型の光硬化性樹脂であり、（ｃ）前記第１部材がシリコーン混和剤である場合には、前記第２部材は、ビスフェノールＡエポキシ樹脂、アクリル樹脂、及びポリエステル樹脂のいずれかを主要成分とする二液混合型の硬化性樹脂であり、（ｄ）前記第１部材が二液混合型のシリコーン樹脂である場合には、前記第２部材は、ビスフェノールＡエポキシ樹脂及びアクリル樹脂のいずれかを主要成分とする二液混合型の硬化性樹脂、又は、ポリエステル樹脂を主要成分とする一液型の光硬化性樹脂であることにある。

【0010】

第４発明の要旨とするところは、第１発明乃至第３発明のいずれか１の発明において、前記第２部材は、二液混合型の硬化性樹脂であって気泡除去に必要な硬化時間を有することにある。

【発明の効果】

【0011】

第１発明の砥石表面転写物の作製方法によれば、前記第２部材は、前記第１部材との反応性を有さない硬化性樹脂である。第２部材を第１部材との反応性を有さない硬化性樹脂とすることにより硬化後の２段レプリカにおいて１段レプリカ面から２段レプリカ面を転写性良く剥離することができる。したがって、転写性が良い砥石表面転写物を作製することができる。

【0012】

第２発明の砥石表面転写物の作製方法によれば、第１発明において、前記第２部材は、常温硬化性を有する。第２部材が常温で硬化するため、例えば第２部材の硬化中において、２段レプリカの転写対象である１段レプリカの第１部材が熱によって膨張することが抑制される。すなわち、第２部材の硬化中において、研削表面の凹凸が転写された１段レプリカ面の形状の変化（変形）が抑制されるため、２段レプリカの２段レプリカ面の転写性が悪化することが抑制される。

【0013】

第３発明の砥石表面転写物の作製方法によれば、第１発明又は第２発明において、（ａ）前記第１部材がアセチルセルロースの樹脂フィルムである場合には、前記第２部材は、二液混合型のシリコーン樹脂であり、（ｂ）前記第１部材がシリコンゴム成形剤である場合には、前記第２部材は、ビスフェノールＡエポキシ樹脂、アクリル樹脂、及びポリエステル樹脂のいずれかを主要成分とする二液混合型の硬化性樹脂、又は、ポリエステル樹脂を主要成分とする一液型の光硬化性樹脂であり、（ｃ）前記第１部材がシリコーン混和剤である場合には、前記第２部材は、ビスフェノールＡエポキシ樹脂、アクリル樹脂、及びポリエステル樹脂のいずれかを主要成分とする二液混合型の硬化性樹脂であり、（ｄ）前記第１部材が二液混合型のシリコーン樹脂である場合には、前記第２部材は、ビスフェノールＡエポキシ樹脂及びアクリル樹脂のいずれかを主要成分とする二液混合型の硬化性樹脂、又は、ポリエステル樹脂を主要成分とする一液型の光硬化性樹脂である。これら第１部材と第２部材との組み合わせにより、２段レプリカ作製工程において硬化後の第２部材すなわち２段レプリカの２段レプリカ面を１段レプリカ面から転写性良く剥離することができる。

【0014】

第４発明の砥石表面転写物の作製方法によれば、第１発明乃至第３発明のいずれか１の発明において、前記第２部材は、二液混合型の硬化性樹脂であって気泡除去に必要な硬化時間を有する。気泡除去に必要な硬化時間となるように、主剤と硬化剤とが混合された二液混合型の硬化性樹脂が第２部材とされることで、１段レプリカ面の凹凸に対して硬化前の気泡による２段レプリカ面の転写性の悪化が抑制される。これにより、１段レプリカ面の凹凸に対して転写性の良い２段レプリカ面を有する２段レプリカを作製することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施例に係る砥石表面転写物の作製方法を説明する工程図である。

【図2】図１に示す各工程における要部断面図であって、（ａ）は、第１部材の配設工程における断面図であり、（ｂ）は、第１部材の剥離工程後の１段レプリカの断面図であり、（ｃ）は、第２部材の配設工程における断面図であり、（ｄ）は、第２部材の剥離工程後の２段レプリカの断面図である。

【図3】第１部材及び第２部材に各種材料を適用した実験例における２段レプリカを作製する際の作業性（硬化時間）、剥離性、及び転写性の評価を記載した一覧表である。

【図4】第１部材及び第２部材に各種材料を適用した実験例における２段レプリカを作製する際の作業性、剥離性、及び転写性の評価を記載した一覧表である。

【図5】第１部材及び第２部材に各種材料を適用した実験例における２段レプリカを作製する際の作業性、剥離性、及び転写性の評価を記載した一覧表である。

【図6】図３乃至５に示す実験例で用いられた材料の主要成分を記載した表である。

【図7】図３乃至５に示す実験例で作製した２段レプリカにおける２段レプリカ面のＳＥＭ写真である。

【図8】図３乃至５に示す実験例で作製した２段レプリカにおける２段レプリカ面のＳＥＭ写真及び光学顕微鏡写真である。

【図9】図３乃至５に示す実験例で作製した２段レプリカにおける２段レプリカ面のＳＥＭ写真及び光学顕微鏡写真である。

【図10】図３乃至５に示す実験例で作製した２段レプリカにおける２段レプリカ面のＳＥＭ写真及び光学顕微鏡写真である。

【図11】図３乃至５に示す実験例で作製した２段レプリカにおける２段レプリカ面のＳＥＭ写真である。

【図12】図３に示す実験例１７において適用された第２部材であるエポキシ樹脂の主剤及び硬化剤の重量混合比を変化させた場合における２段レプリカを作製する際の作業性及び転写性の評価を記載した一覧表である。

【図13】図１２に示す第２部材であるエポキシ樹脂の主剤及び硬化剤の重量混合比を変化させた場合における２段レプリカの２段レプリカ面のＳＥＭ写真である。

【図14】図３に示す実験例１７における第２部材の配設からの経過時間毎の気泡状態の観察写真である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比及び形状等は必ずしも正確に描かれていない。

【実施例0017】

図１は、本発明の実施例に係る砥石表面転写物の作製方法を説明する工程図である。図２は、図１に示す各工程における要部断面図であって、（ａ）は、第１部材２０の配設工程における断面図であり、（ｂ）は、第１部材２０の剥離工程後の１段レプリカ２２の断面図であり、（ｃ）は、第２部材３０の配設工程における断面図であり、（ｄ）は、第２部材３０の剥離工程後の２段レプリカ３２の断面図である。

【0018】

まず、第１部材２０の配設工程（図１のステップＳ１０）では、図２（ａ）に示すように、１段レプリカ２２の材料となる第１部材２０が砥石１０の研削表面１０ｓに密接するように配設される。砥石１０は、多数の砥粒を結合剤で固定した工具であり、例えば用途に応じていろいろな形にした回転研削工具として用いられる。例えば、砥石１０は、金属製台金（ホイール）の周辺又は端面に砥粒層をもつ研削砥石である研削ホイールとして用いられる。砥粒の大きさは、研削対象である加工物の表面を削り取る切れ刃の大きさでもある。研削の用途に応じて砥石１０中に含まれる砥粒の平均粒径は様々なものがある。例えば、砥粒の平均粒径は０．１［μｍ］程度のものから１０００［μｍ］程度のものまで各種ある。砥石１０の研削表面１０ｓにおける砥粒破砕状態、砥粒再生状態、目詰まり状態などの研削表面１０ｓの観察を行うためには、砥粒の平均粒径よりも小さい領域の状態が把握できる解像力（分解能）が必要である。第１部材２０は、配設される前は液体状又は軟化した固体状であるが、配設された後に硬化可能な部材である。なお、「配設」には、例えば研削表面１０ｓへの第１部材２０の塗布や貼付、或いは、研削表面１０ｓを上にして配置した砥石１０を囲む枠内に液体状の第１部材２０を流し込む態様も含まれる。

【0019】

次に、第１部材２０の硬化工程（図１のステップＳ２０）では、第１部材２０が硬化させられる。例えば、第１部材２０は、後述する主剤と硬化剤とを混合した状態で含むことで時間の経過とともに重合により硬化させられたり、第１部材２０が乾燥や溶剤の揮発により硬化させられたり、紫外線が照射されることにより硬化させられたりする。第１部材２０が硬化すると、第１部材２０の剥離工程（図１のステップＳ３０）において第１部材２０が砥石１０の研削表面１０ｓから作業者によって剥離され、図２（ｂ）に示すように、砥石１０の研削表面１０ｓの凹凸に対応する凹凸が転写された１段レプリカ面２２ｓを有する１段レプリカ２２が作製される。１段レプリカ面２２ｓは、砥石１０の研削表面１０ｓに対して凹凸が反転している。なお、第１部材２０の配設工程、第１部材２０の硬化工程、及び第１部材２０の剥離工程は、本発明における「１段レプリカ作製工程」に相当する。

【0020】

１段レプリカ作製工程においては、研削表面１０ｓはその凹凸を観察する観察対象面であって転写の元となる転写対象面であり、砥石１０は転写対象物であり、また、１段レプリカ面２２ｓは転写面であり、１段レプリカ２２は転写物である。

【0021】

次に、第２部材３０の配設工程（図１のステップＳ４０）では、図２（ｃ）に示すように、２段レプリカ３２の材料となる第２部材３０が１段レプリカ２２の１段レプリカ面２２ｓに密接するように配設される。第２部材３０は、配設される前は液体状又は軟化した固体状であるが、配設された後に硬化可能な部材である。なお、「配設」には、第１部材２０の配設工程と同様に、例えば１段レプリカ面２２ｓへの第２部材３０の塗布や貼付、或いは、１段レプリカ面２２ｓを上にして配置した１段レプリカ２２を囲む枠内に液体状の第２部材３０を流し込む態様も含まれる。

【0022】

次に、第２部材３０の硬化工程（図１のステップＳ５０）では、第２部材３０が硬化させられる。例えば、第２部材３０は、後述する主剤と硬化剤とを混合した状態で含むことで時間の経過とともに重合により硬化させられたり、第１部材２０が乾燥や溶剤の揮発により硬化させられたり、紫外線が照射されることにより硬化させられたりする。第２部材３０が硬化すると、第２部材３０の剥離工程（図１のステップＳ６０）において第２部材３０が１段レプリカ面２２ｓから作業者によって剥離され、図２（ｄ）に示すように、１段レプリカ面２２ｓの凹凸に対応する凹凸が転写された２段レプリカ面３２ｓを有する２段レプリカ３２が作製される。２段レプリカ面３２ｓは、１段レプリカ面２２ｓに対して凹凸が反転している、すなわち砥石１０の研削表面１０ｓと凹凸の向きが同じである。なお、２段レプリカ面３２ｓを有する２段レプリカ３２は、本発明における「砥石表面転写物」に相当する。また、第２部材３０の配設工程、第２部材３０の硬化工程、及び第２部材３０の剥離工程は、本発明における「２段レプリカ作製工程」に相当する。

【0023】

２段レプリカ作製工程においては、１段レプリカ面２２ｓは転写の元となる転写対象面であり、１段レプリカ２２は転写対象物であり、また、２段レプリカ面３２ｓは転写面であり、２段レプリカ３２は転写物である。

【0024】

以下、特に区別しない場合には、１段レプリカ２２及び２段レプリカ３２を単に「レプリカＲＰ」と記し、１段レプリカ面２２ｓ及び２段レプリカ面３２ｓを単に「レプリカ面ＲＰｓ」と記すこととする。

【0025】

例えば、このように作製された２段レプリカ３２の２段レプリカ面３２ｓに金属蒸着を行い、金属が蒸着された２段レプリカ面３２ｓを電子顕微鏡で観察することで、砥石１０の研削表面１０ｓの状態を知ることができる。

【0026】

図３乃至５は、第１部材２０及び第２部材３０に各種材料を適用した実験例における２段レプリカ３２を作製する際の作業性（硬化時間）、剥離性、及び転写性の評価を記載した一覧表である。図３乃至５に示す各実験例で用いた砥石１０は、砥粒がＡ系（Ａｌ_２Ｏ_３）、平均粒径が約２５０［μｍ］、結合剤がビトリファイドである。図６は、図３乃至５に示す実験例で用いられた材料の主要成分を記載した表である。図３乃至５の各実験例において、第１部材２０及び第２部材３０の硬化は常温で行われている。すなわち、第１部材２０及び第２部材３０を硬化させるために加熱の必要はない。

【0027】

図７乃至１１は、図３乃至５に示す各実験例で作製した２段レプリカ３２における２段レプリカ面３２ｓのＳＥＭ写真及び光学顕微鏡写真である。図７乃至１１に示す２段レプリカ面３２ｓのＳＥＭ写真のうち観察箇所（１）及び観察箇所（２）は、それぞれ同じ箇所を観察したものである。なお、観察箇所（２）は、図７に示す実物の観察箇所（１）のＳＥＭ写真において長方形に囲まれた部分である。

【0028】

図３乃至５に示す実験例のうち、実験例３，１７～１９，２２，２６～２８，３４，３５，３９は本発明の実施例であり、それ以外の実験例は比較例である。比較例のうち実験例１２は、開示文献（特開平１１－１４５１９号公報）に記載された従来例である。

【0029】

図３乃至５に示すように、各実験例において、第１部材２０（１段レプリカ２２の材料）及び第２部材３０（２段レプリカ３２の材料）は、（１）アセチルセルロースの樹脂フィルム、（２）シリコンゴム成形剤、（３）シリコーン混和剤、（４）シリコーン樹脂、（５）メタクリル樹脂、（６）エポキシ樹脂、（７）アクリル樹脂、（８）ポリエステル樹脂、（９）ウレタン樹脂１、（１０）ウレタン樹脂２、（１１）ポリエステルの光硬化性樹脂、（１２）ウレタンアクリレートの光硬化性樹脂、及び（１３）ポリビニルアルコールが、それぞれ組み合わされている。なお、ウレタン樹脂１は注型用ウレタン樹脂であり、ウレタン樹脂２は軟質ウレタン樹脂であり、ウレタン樹脂１とウレタン樹脂２とは成分が異なるものである。

【0030】

アセチルセルロースは、酢酸メチルなどの溶剤に対して軟化し且つ溶剤の揮発により硬化可能な材料である。そのため、レプリカＲＰの材料がアセチルセルロースの樹脂フィルムである場合には、転写対象面に密接するように、表面が軟化させられたアセチルセルロースの樹脂フィルムが貼付された後に、溶剤の揮発により樹脂フィルムが硬化させられて転写対象面の凹凸がレプリカ面ＲＰｓに転写される。

【0031】

レプリカＲＰの材料がシリコンゴム成形剤、シリコーン混和剤、シリコーン樹脂、メタクリル樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂１、及びウレタン樹脂２のいずれかである場合には、転写対象面に密接するようにそれらレプリカＲＰの材料が配設された後に時間の経過とともに重合によりレプリカＲＰの材料が硬化させられて転写対象面の凹凸がレプリカ面ＲＰｓに転写される。シリコンゴム成形剤、シリコーン混和剤、シリコーン樹脂、メタクリル樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂１、及びウレタン樹脂２は、いずれも主剤及び硬化剤を混合して硬化させる二液混合型の常温硬化性樹脂である。二液混合型の硬化性樹脂は、主剤と硬化剤とが混合されることにより硬化が促進される樹脂であって、主剤と硬化剤との混合比に応じて硬化時間を調整することが可能である。主剤には、ポリマー（高重合体）である高分子樹脂の材料となるモノマー（単量体）やオリゴマー（低重合体）が主要成分として含まれ、硬化剤には、重合を促進する物質（例えば触媒）が含まれている。

【0032】

レプリカＲＰの材料がポリエステルの光硬化性樹脂及びウレタンアクリレートの光硬化性樹脂のいずれかである場合には、転写対象面に密接するようにそれらレプリカＲＰの材料が配設された後に、例えば紫外線が照射されることによりレプリカＲＰの材料が硬化させられて転写対象面の凹凸がレプリカ面ＲＰｓに転写される。ポリエステルの光硬化性樹脂及びウレタンアクリレートの光硬化性樹脂は、いずれも一液型の光硬化性樹脂である。

【0033】

レプリカＲＰの材料がポリビニルアルコールである場合には、転写対象面に密接するように熱湯などの溶媒にポリビニルアルコールが溶解した溶液が配設された後に乾燥によりポリビニルアルコールが硬化させられて転写対象面の凹凸がレプリカ面ＲＰｓに転写される。

【0034】

セルロイド製の所謂スンプ板は、酢酸アミルなどの溶剤に対して軟化し且つ溶剤の揮発により硬化可能な材料である。そのため、レプリカＲＰの材料がスンプ板である場合には、転写対象面に密接するように、表面が軟化させられたスンプ板が貼付された後に、溶剤の揮発によりスンプ板が硬化させられて転写対象面の凹凸がレプリカ面ＲＰｓに転写される。

【0035】

１段レプリカ２２及び２段レプリカ３２の作製において要求される機能としては、作業性、剥離性、転写性が良いことが挙げられる。

【0036】

図３乃至５では作業性について、レプリカＲＰを作製する作業時間に含まれる硬化時間が１日以内の場合には、作業性を「○」と評価し、硬化時間が１日を超過する場合には、作業性を「△」と評価している。なお、実験例４，１６，４０において、第１部材２０又は第２部材３０がメタクリル樹脂である場合には、そのメタクリル樹脂を硬化する際に臭気が発生するため換気が必要である。また、実験例２６，２８では、作製された１段レプリカ２２の１段レプリカ面２２ｓに直に第２部材３０（２段レプリカ３２の材料）を配設すると、第２部材３０の硬化中において１段レプリカ面２２ｓと第２部材３０との間の何らかの化学反応により気泡が発生する現象が観察された。そのため、実験例２６，２８では、作製された１段レプリカ２２の１段レプリカ面２２ｓを石鹸水で洗浄してから第２部材３０を配設して２段レプリカ３２を作製している。また、実験例２０，２９，３７において、第２部材３０がウレタン樹脂１である場合には、そのウレタン樹脂１の硬化中に硬化剤と水とが反応して炭酸ガスが発生した。

【0037】

図３では剥離性について、転写対象物と硬化後のレプリカＲＰとが固着して剥離できない場合には、剥離性を「×」と評価している。転写対象物から硬化後のレプリカＲＰを剥離できる場合には、剥離性を「○」と評価している。

【0038】

図３乃至５で２段レプリカ３２の剥離性が「○」と評価された実験例１～３，１２～１４，１７～２４，２６～３９，４７～４９では、第２部材３０は、硬化した第１部材２０（１段レプリカ２２）に対し反応性を有さない材料である。「反応性を有さない」とは、化学反応を起こさないことすなわち化学変化を起こさないことであり、結果として１段レプリカ２２と２段レプリカ３２とが接着しないことを意味する。なお、１段レプリカ２２に対し反応性を有さない材料である第２部材３０は、実験例２６，２８のように、１段レプリカ２２の１段レプリカ面２２ｓが石鹸水で洗浄された場合であっても良い。

【0039】

１段レプリカ２２の剥離性が「×」の評価である実験例については、２段レプリカ３２の作製を行っていない。

【0040】

図３乃至５では転写性について、２段レプリカ３２の２段レプリカ面３２ｓをＳＥＭ（走査電子顕微鏡）や光学顕微鏡により観察し、研削表面１０ｓの実物の形状と比較して評価している。各実験例における相対評価となるが、実験例１２（従来例）よりも２段レプリカ面３２ｓの形状が研削表面１０ｓの凹凸を忠実に再現している場合（すなわち分解能が良い場合）の転写性を「◎」，「○」（「◎」の方が「○」よりも転写性が良い）と評価し、実験例１２と同程度の分解能の場合の転写性を「△」と評価し、実験例１２よりも分解能が悪い場合の転写性を「×」と評価している。また、２段レプリカ３２を作製できない場合及び２段レプリカ３２が剥離できない場合には、転写性を「評価不能」と記している。

【0041】

図７に示す実験例１の備考は、１段レプリカ面２２ｓに密接するように配設された後に硬化された第２部材３０を１段レプリカ面２２ｓ及び２段レプリカ面３２ｓに平行に切断した断面のＳＥＭ写真である。実験例１では、図７に示す備考のＳＥＭ写真のうち実線で囲まれた部分に見られるように、第２部材３０内に気泡が発生して転写性が悪くなっている。

【0042】

図７に示す実験例３の備考は、２段レプリカ３２を２段レプリカ面３２ｓに交差する方向に切断した断面及び２段レプリカ面３２ｓの表面を観察したＳＥＭ写真である。実験例３では、図７に示す備考のＳＥＭ写真のうち実線で囲まれた部分に見られるように、２段レプリカ３２の内部や２段レプリカ面３２ｓの表面に亀裂（ひび）が発生している。

【0043】

実験例１３では、図７の備考のＳＥＭ写真に示すように、２段レプリカ３２は気泡を含んで硬化している。実験例１４，２３，３３，４８では、図７，８，１０，１１のそれぞれの備考のＳＥＭ写真に示すように、全く転写できていない。実験例２０，２９，３７では、図８，９，１０のそれぞれの備考の光学顕微鏡写真に示すように、２段レプリカ３２は気泡を含んで硬化している。実験例２１，３０では、図８，９のそれぞれのＳＥＭ写真に示すように、観察箇所（１）及び観察箇所（２）では２段レプリカ３２に研削表面１０ｓの転写対象面が転写されているが、他の箇所では備考のＳＥＭ写真に示すように２段レプリカ３２は気泡を含んで硬化している。すなわち、実験例２１，３０では、安定した転写はできていないため、観察箇所（１）及び観察箇所（２）におけるＳＥＭ写真にかかわらず、転写性を「×」と評価している。

【0044】

図３乃至５では総合評価について、１段レプリカ２２の剥離性及び２段レプリカ３２の剥離性，転写性のいずれかの評価が「×」である場合には、その実験例の総合評価を「Ｃ」としている。１段レプリカ２２の作業性及び剥離性の評価が「○」であって、２段レプリカ３２の作業性の評価が「△」，剥離性の評価が「○」，転写性の評価が「△」である場合には、その実験例（実験例１２）の総合評価を「Ｂ」としている。１段レプリカ２２の作業性及び剥離性の評価が「○」であって、２段レプリカ３２の作業性の評価が「○」，剥離性の評価が「○」，転写性の評価が「◎」である場合には、その実験例の総合評価を「ＡＡＡ」としている。１段レプリカ２２の作業性及び剥離性の評価が「○」であって、２段レプリカ３２の作業性の評価が「○」，剥離性の評価が「○」，転写性の評価が「○」である場合には、その実験例の総合評価を「ＡＡ」としている。１段レプリカ２２の作業性及び剥離性の評価が「○」であって、２段レプリカ３２の作業性の評価が「○」，剥離性の評価が「○」，転写性の評価が「△」である場合には、その実験例の総合評価を「Ａ」としている。

【0045】

総合評価「Ａ」は、２段レプリカ３２の作製について、実験例１２(従来例)に比較して転写性の評価は同等であるが、作業性の評価は良い。総合評価「ＡＡ」は、２段レプリカ３２の作製について、実験例１２(従来例)に比較して作業性及び転写性の評価がいずれも良い。総合評価「ＡＡＡ」は、２段レプリカ３２の作製について、実験例１２(従来例)に比較して作業性及び転写性の評価がいずれも良く、転写性の評価は総合評価「ＡＡ」よりも更に良い。

【0046】

図１２は、図３に示す実験例１７において適用された第２部材３０であるエポキシ樹脂の主剤及び硬化剤の重量混合比を変化させた場合における２段レプリカ３２を作製する際の作業性（硬化時間）及び転写性の評価を記載した一覧表である。図１３は、図１２に示す第２部材３０であるエポキシ樹脂の主剤及び硬化剤の重量混合比を変化させた場合における２段レプリカ３２の２段レプリカ面３２ｓのＳＥＭ写真である。なお、図１３に示す２段レプリカ面３２ｓのＳＥＭ写真の観察箇所（１）及び観察箇所（２）は、前述の図７乃至１１と同じ箇所をそれぞれ観察したものである。

【0047】

図１２に示す作業性（硬化時間）及び転写性は、前述の図３乃至５に記載したのと同じ基準で評価している。ただし、硬化時間が１週間を超過する場合には、作業性を「×」と評価している。

【0048】

図１２に示すように、エポキシ樹脂における主剤及び硬化剤の重量混合比１０：２～１０：１０の範囲では、硬化性が実験例１２（従来例）と同等もしくは同等以上に良く且つ転写性が実験例１２（従来例）よりも良く、特に重量混合比１０：４～１０：５の範囲で転写性が好適である。このことが示すように、第２部材３０が二液混合型の硬化性樹脂である場合における主剤及び硬化剤の重量混合比を調整することで、主剤と硬化剤との混合比に応じて硬化時間を調整することが可能である。これにより、後述するように、例えば気泡を含んだ状態で第２部材３０が硬化しないように硬化時間を調整することが可能である。

【0049】

図１４は、図３に示す実験例１７における第２部材３０の配設（１段レプリカ面２２ｓを上にして配置した１段レプリカ２２を囲む枠内への第２部材３０の流し込み）からの経過時間毎の気泡状態の観察写真である。図１４に示すのは、実験例１７における第２部材３０の配設から３０秒経過後，２分経過後，１５分経過後，２０分経過後，４０分経過後，７５分経過後，９０分経過後における気泡状態を観察した写真である。

【0050】

図１４に示すように、３０秒経過後には第２部材３０は多くの気泡を含んでいるが、時間の経過とともに次第に気泡が減少して７５分経過後には肉眼では気泡が見られない状態となっている。実験例１７は硬化時間が１日であるため、気泡が消滅した状態で硬化している。

【0051】

このことが示すように、第２部材３０の硬化時間が短い場合には気泡を含んだ状態で第２部材３０が硬化してしまうため、転写性は悪化しやすくなる。一方、第２部材３０の硬化時間が長い場合には２段レプリカ３２を作製する作業時間が長くなるため、作業性は悪化しやすくなる。なお、実験例１７における「気泡が見られない状態となる７５分」は、本発明における「気泡除去に必要な硬化時間」に相当する。

【0052】

本発明の実施例である図３に示す実験例３，１７～１９，２２，２６～２８，３４，３５，３９の２段レプリカ３２（砥石表面転写物）の作製方法によれば、第２部材３０は、第１部材２０との反応性を有さない硬化性樹脂である。第２部材３０を第１部材２０との反応性を有さない硬化性樹脂とすることにより硬化後の２段レプリカ３２において１段レプリカ面２２ｓから２段レプリカ面３２ｓを転写性良く剥離することができる。したがって、転写性が良い２段レプリカ３２を作製することができる。上記反応性を有さない硬化性樹脂とは、剥離の際に２段レプリカ面３２ｓが損なわれない程度に、第２部材３０が第１部材２０と反応しないか、或いは、反応性が低いことをいう。

【0053】

本発明の実施例である図３に示す実験例３，１７～１９，２２，２６～２８，３４，３５，３９の２段レプリカ３２の作製方法によれば、第２部材３０は、常温硬化性を有する。第２部材３０が常温で硬化するため、例えば第２部材３０の硬化中において、転写対象物である１段レプリカ２２の第１部材２０が熱によって膨張することが抑制される。すなわち、第２部材３０の硬化中において、研削表面１０ｓの凹凸が転写された１段レプリカ面２２ｓの形状の変化（変形）が抑制されるため、２段レプリカ３２の２段レプリカ面３２ｓの転写性が悪化することが抑制される。

【0054】

本発明の実施例である図３に示す実験例３，１７～１９，２２，２６～２８，３４，３５，３９の２段レプリカ３２の作製方法によれば、（ａ）第１部材２０がアセチルセルロースの樹脂フィルムである場合には、第２部材３０は、二液混合型のシリコーン樹脂であり、（ｂ）第１部材２０がシリコンゴム成形剤である場合には、第２部材３０は、ビスフェノールＡエポキシ樹脂、アクリル樹脂、及びポリエステル樹脂のいずれかを主要成分とする二液混合型の硬化性樹脂、又は、ポリエステル樹脂を主要成分とする一液型の光硬化性樹脂であり、（ｃ）第１部材２０がシリコーン混和剤である場合には、第２部材３０は、ビスフェノールＡエポキシ樹脂、アクリル樹脂、及びポリエステル樹脂のいずれかを主要成分とする二液混合型の硬化性樹脂であり、（ｄ）第１部材２０が二液混合型のシリコーン樹脂である場合には、第２部材３０は、ビスフェノールＡエポキシ樹脂及びアクリル樹脂のいずれかを主要成分とする二液混合型の硬化性樹脂、又は、ポリエステル樹脂を主要成分とする一液型の光硬化性樹脂である。これら第１部材２０と第２部材３０との組み合わせにより、２段レプリカ作製工程において硬化後の第２部材３０すなわち２段レプリカ３２の２段レプリカ面３２ｓを１段レプリカ面２２ｓから転写性良く剥離することができる。

【0055】

本発明の実施例である図３に示す実験例１７の２段レプリカ３２の作製方法によれば、第２部材３０は、気泡除去に必要な硬化時間を有する。気泡除去に必要な硬化時間となるように、主剤と硬化剤とが混合された二液混合型の硬化性樹脂が第２部材３０とされることで、１段レプリカ面２２ｓの凹凸に対して硬化前の気泡による２段レプリカ面３２ｓの転写性の悪化が抑制される。これにより、１段レプリカ面２２ｓの凹凸に対して転写性の良い２段レプリカ面３２ｓを有する２段レプリカ３２を作製することができる。

【0056】

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

【0057】

前述した本発明の実施例では、第２部材３０の気泡除去に必要な硬化時間は実験例１７の場合のみが記載されていたが、本発明の実施例である図３に示す実験例３，１８，１９，２６～２８，３４，３５においてもそれぞれ第２部材３０の気泡除去に必要な硬化時間を実験により予め定めることが可能である。この予め定められた気泡除去に必要な硬化時間を有するように、例えば第２部材３０の硬化時間が主剤及び硬化剤の重量混合比により調整されることで１段レプリカ面２２ｓの凹凸に対して硬化前の気泡による２段レプリカ面３２ｓの転写性の悪化が抑制される。

【0058】

なお、上述したのはあくまでも本発明の実施例であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

【符号の説明】

【0059】

１０：砥石
１０ｓ：研削表面
２０：第１部材
２２：１段レプリカ
２２ｓ：１段レプリカ面
３０：第２部材
３２：２段レプリカ（砥石表面転写物）
３２ｓ：２段レプリカ面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】