[发明专利]复制品的制造方法以及通过进行紫外光引发的阳离子聚合获得的复制品

说明书

本发明涉及制造复制品的方法，该方法包括在模具和基体或空白物之间提供一种可键合的树脂组合物，进行固化处理和从模具将制造的复制品移开，其中所述复制品含有基体和所提供的模具的复制。本发明也涉及通过进行紫外光引发的阳离子聚合获得的复制品。

这种方法本身在以本申请人的名义申请的美国专利说明书4,890,905中是已知的。复制工艺使用表面精确限定的模具或模型，它是复制品所希望的光学轮廓的负像。精确确定模具或模型表面的限定时，必须考虑复制品合成树脂的收缩。在模具的表面上提供少量的液体、可固化的合成树脂组合物。基体，其可以或不可以透过紫外光，所希望的一面随后相对于模具进行模压，或相反地，结果是合成树脂在基体表面和模具表面之间展开。可以在基体上，而不是模具上提供上述液体、合成树脂组合物。固化合成树脂混合物，并从模具上将其上粘合了固化的合成树脂层的基体移开。合成树脂层的自由表面是相应的模具表面的负像。复制过程的优点在于光学部件，如具有复杂折射表面，例如非球面表面的透镜，可以用比较简单的方式制造，而勿需对基体进行复杂的抛光处理。这种借助于聚合的复制的一个缺点是会发生收缩。特别是如果可键合的树脂组合物的流动被凝胶化或粘性的大幅度增加阻止的话，更进一步的聚合将会导致应力的产生乃至过早剥离。如果产品随后从模具上移开，尤其是在复制过程的场合下，应力只是部分地得到松驰，特别是如果所得产品是由稠密键合的聚合物网络组成时。但是，对于所得产品的粘着来说，这种键合的聚合物网络是所希望的。

因此，本发明的一个目的在于提供一种可键合的树脂组合物，如果它贴着模具进行固化，在将其从模具上移开之后，将显示出尽可能小的松弛，因此尽可能精确地反映出模具的形状。

本发明的另一个目的是提供一种同时或先后在基体的两面形成复制品层的方法。

本发明还有一个目的是提供一种制造复制品的方法，该方法使用一种可键合的树脂组合物，其具有高的反应速率，并且反应可以通过紫外辐射进行控制。

本发明更进一步的目的在于提供一种制造复制品的方法，该方法使用可键合的树脂组合物，其最终产品在透明度和硬度方面与目前合适的质量要求相当。

本发明还有一个目的是提供一种制造复制品的方法，其中使用的可键合的树脂组合物的粘度很低以使它在复制过程中能精确计量而不产生任何问题。

在开头段落中提到的本发明方法的特征在于固化处理是紫外光引发的阳离子聚合过程，使用的树脂组合物为含有至少两个可阳离子聚合的环醚基团的化合物，它只有在达到相关固化条件下其在模具中所能获得的转化率的至少50％时才显示出凝胶化的迹象。

通过使用这种可键合的树脂组合物，最终产品将由于延迟的凝胶化和相对较小的收缩而不存在收缩应力。根据本申请人，相对较小的收缩率可以归因于当前固化处理所基于的开环过程不会产生新键，相反，在起始产物中的键数和键合产品中的键数基本相当，因此只发生小程度的收缩。相反地，在已知的(甲基)丙烯酸酯化合物中，如自以上提到的美国专利说明书4,890,905可知，新键数量的增加可以用来解释高收缩率。另外，在本发明的化合物中，在达到高转化率百分数以前不发生凝胶化和玻璃固化，因此，在更迟的阶段才开始产生应力。根据本申请人，令人惊奇的大量的链转移产生令人惊奇的效果，其结果是，在键合反应开始时，主要形成相对较小的分子，其在达到高转化率百分数以前不形成凝胶。如果将本发明的方法用于复制例如CD唱机的非球面透镜，应用本发明的可键合组合物将使模具的形状基本上精确地与最后形成的产物一致，结果只需要进行小得多的收缩修正。另外，在将产品从模具移开之后，将需要更少的松弛，可以预计，复制得到的透镜形状的伸展量在上面提到的生产过程中将会更小。本发明的方法尤其可以适用于复制需要精确(亚微米)形状复制的凹凸结构。