模具的再利用方法技术

模具的再利用方法具有：工序(a)，其准备模具(100u)，该模具(100u)具有铝基材(12)、无机材料层(16)、铝残存层(18r)和多孔氧化铝层(14)，铝基材(12)被实施了机械式镜面加工，无机材料层(16)形成于铝基材(12)的表面，铝残存层(18r)形成于无机材料层(16)上，多孔氧化铝层(14)形成于铝残存层(18r)上，多孔氧化铝层(14)是通过对铝膜(18)的表面进行阳极氧化而形成的，铝残存层(18r)是在铝膜(18)内未进行阳极氧化而残留的；工序(b)，其通过对模具(100u)的铝残存层(18r)实质上完全进行阳极氧化而形成阳极氧化铝层(18a)；以及工序(c)，其在工序(b)后蚀刻阳极氧化铝层(18a)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及模具的再利用方法，特别是涉及具有多孔氧化铝层的模具的再利用方法。此处所说的“模具”包含各种加工方法(冲压、铸造)所用的模具，有时也称为压模。另外，还可以用于印刷(包括纳米印刷)。
技术介绍
本申请的申请人将使用具有多孔氧化铝层的模具形成具有蛾眼结构的防反射膜(或者防反射表面)的方法实用化，并将其应用于液晶电视等显示装置。形成具有蛾眼结构的防反射膜的模具(称为“蛾眼用模具”。)所具有的多孔氧化铝层具有使蛾眼结构反转的结构(以下称为“反转的蛾眼结构”。)，反转的蛾眼结构包括微观的凹部。蛾眼用模具所具有的多孔氧化铝层的微观的凹部具有大致圆锥状的截面形状。微观的凹部也可以具有台阶状的侧面。优选微观的凹部的二维大小(开口部直径：Dp)是10nm以上且小于500nm，深度(Ddepth)是10nm以上且小于1000nm(1μm)程度。另外，优选微观的凹部的底部是尖的(最底部成为点)。而且，优选微观的凹部紧密地排列，优选在将从多孔氧化铝层的法线方向观看时的微观的凹部的形状假定为圆时，相邻的圆相互重叠，在相邻的微观的凹部之间形成鞍部。此外，在大致圆锥状的微观的凹部以形成鞍部的方式相邻时，微观的凹部的二维大小Dp与平均相邻间距Dint相等。因而，优选用于制造防反射膜的蛾眼用模具的多孔氧化铝层具有如下结构：紧密且不规则地排列有Dp＝Dint是10nm以上且小于500nm、Ddepth是10nm以上且小于1000nm(1μm)程度的微观的凹部。此外，微观的凹部的开口部的形状严格地说不是圆，因此优选根据表面的SEM像求出Dp。多孔氧化铝层的厚度tp是约1μm以下。通过交替地重复进行阳极氧化和蚀刻而形成上述多孔氧化铝层。具体地说，包括：通过对铝基材的表面进行阳极氧化而形成具有多个微观的凹部的多孔氧化铝层的工序；其后，通过使多孔氧化铝层与蚀刻液接触来扩大多孔氧化铝层的多个微观的凹部的工序；以及其后通过进一步进行阳极氧化而使多个微观的凹部成长的工序。在阳极氧化中使用的电解液是包含酸的水溶液，该酸从包括例如草酸、酒石酸、磷酸、硫酸、铬酸、柠檬酸和苹果酸的群中选择。作为蚀刻液，能使用例如磷酸、甲酸、硫酸、乙酸、柠檬酸等有机酸的水溶液及铬酸磷酸混合水溶液，或者氢氧化钠或氢氧化钾等碱的水溶液。优选重复进行阳极氧化和蚀刻的一连串的工序以阳极氧化工序结束。通过以阳极氧化工序结束(不进行其后的蚀刻工序)而能缩小微观的凹部的底部。例如本申请的申请人在专利文件1中公开了形成上述反转的蛾眼结构的方法。为了参考而在本说明书中引用专利文件1的全部公开内容。作为蛾眼用模具，优选使用圆筒状(或者称为辊状。)的模具。若使用圆筒状的蛾眼用模具，则如本申请的申请人在专利文件2中公开的，能通过辊对辊方式高效地制造防反射膜。为了参考，在本说明书中引用专利文件2的全部公开内容。利用多孔氧化铝层的蛾眼用模具的优点之一在于能便宜地制造蛾眼用模具。然而，多孔氧化铝层的寿命比较短，因此需要新的蛾眼用模具的频度高。在圆筒状的蛾眼用模具中，成本最高的是圆筒状的模具基材。在此，模具基材是指在模具的制造工序中进行阳极氧化和蚀刻的对象。另外，铝基材是指板状、圆筒状、或者圆柱状的能自我支撑的块状的铝。本申请的申请人在专利文件3中公开了通过在铝基材的表面形成无机材料层并对在无机材料层上形成的铝膜进行阳极氧化和蚀刻从而制造蛾眼用模具的方法。记载了通过蚀刻除去在多孔氧化铝层下未进行阳极氧化而残留的铝膜的部分(称为“铝残存层”。)，并在无机材料层上形成铝膜，从而能再利用该蛾眼用模具。在蚀刻铝残存层时，无机材料层作为蚀刻停止层而发挥功能，因此能比较容易地再利用。为了参考，在本说明书中引用专利文件3的全部公开内容。现有技术文献专利文件专利文件1：国际公开第2006/059686号专利文件2：国际公开第2011/105206号专利文件3：国际公开第2011/125486号
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，根据本专利技术的专利技术者的研究，如后面实施例所示，在专利文件3记载的方法中，在进行蚀刻直至将铝残存层完全除去时，有时会在铝基材的表面形成不匀。发现该不匀是由沿着切削痕迹蚀刻了铝基材的表面导致的，该切削痕迹是通过实施用于使铝基材的表面成为镜面的车刀切削而形成的。可以认为，在作为蛾眼用模具的金属基材而优选使用的、实施了机械式镜面加工的铝基材的表面形成有加工变质层，由于该加工变质层，所以形成有蚀刻的不匀。因而，产生上述不匀的问题不限于车刀切削，是在使用实施了伴随加工变质层的形成的镜面加工的铝基材的情况下共同的问题。镜面加工(研磨技术)中的切削加工或磨削加工等机械研磨(Mechanical Polishing：MP)和将化学研磨与机械研磨并用的化学机械研磨(Chemical Mechanical Polishing：CMP)伴随加工变质层的形成。在本说明书中，“机械式镜面加工”包含MP和CMP。本专利技术的目的在于提供如上述蛾眼用模具那样的对使用实施了机械式镜面加工的铝基材制造的、具有多孔氧化铝层的模具进行再利用的方法。用于解决问题的方案本专利技术的实施方式的模具的再利用方法具有：工序(a)，其准备具有铝基材、无机材料层、铝残存层和多孔氧化铝层的模具，上述铝基材被实施了机械式镜面加工，上述无机材料层形成于上述铝基材的表面，上述铝残存层形成在上述无机材料层上，上述多孔氧化铝层形成在上述铝残留层上，上述多孔氧化铝层是通过对铝膜的表面进行阳极氧化而形成的，上述铝残存层是在上述铝膜内未进行阳极氧化而残留的；工序(b)，其通过对上述模具的上述铝残存层实质上完全进行阳极氧化而形成阳极氧化铝层；以及工序(c)，其在上述工序(b)后蚀刻上述阳极氧化铝层。在此，实质上完全进行阳极氧化是指进行阳极氧化直至例如在从上述无机材料层的法线方向观看时上述铝残存层的面积成为上述无机材料层的整个面积的约10％以下。在某实施方式中，上述再利用方法包括在上述工序(b)前蚀刻上述多孔氧化铝层的至少一部分的工序(sa1)。在某实施方式中，以35V以上且60V以下的电压进行上述工序(b)的上述阳极氧化。在某实施方式中，使用磷酸水溶液进行上述工序(c)。在某实施方式中，使用草酸水溶液进行上述工序(b)。在某实施方式中，对上述铝基材的上述表面实施了车刀切削。在某实施方式中，上述铝基材是圆筒状的铝管。在某实施方式中，通过从上述铝基材侧供应电流而进行上述工序(b)。在某实施方式中，上述无机材料层的厚度小于500nm。专利技术效果根据本专利技术的实施方式，提供对使用实施了机械式镜面加工的铝基材制造的、具有多孔氧化铝层的模具进行再利用的方法。附图说明图1(a)～(c)是用于说明本专利技术的实施方式的模具的再利用方法的示意性截面图。图2(a)～(c)是用于说明在本专利技术的实施方式的模具的再利用方法中除去铝残存层18r的工序的图，(a)是表示对铝残存层18r实质上完全进行了阳极氧化的状态的示意性截面图，(b)是表示将阳极氧化铝层18a除去后露出的无机材料层16和未进行阳极氧化而残留的铝残存层18r的示意性平面图，(c)是将阳极氧化铝层18a除去后的样品的SEM像(SEM像中的满刻度500nm)。图3(a)是表示用专利文件3所记载的方法除去了铝残存层的蛾眼用模具的外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模具的再利用方法，其特征在于，具有：工序(a)，其准备具有铝基材、无机材料层、铝残存层和多孔氧化铝层的模具，上述铝基材被实施了机械式镜面加工，上述无机材料层形成于上述铝基材的表面，上述铝残存层形成在上述无机材料层上，上述多孔氧化铝层形成在上述铝残留层上，上述多孔氧化铝层是通过对铝膜的表面进行阳极氧化而形成的，上述铝残存层是在上述铝膜内未进行阳极氧化而残留的；工序(b)，其通过对上述模具的上述铝残存层实质上完全进行阳极氧化而形成阳极氧化铝层；以及工序(c)，其在上述工序(b)后蚀刻上述阳极氧化铝层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.28 JP 2014-0380871.一种模具的再利用方法，其特征在于，具有：工序(a)，其准备具有铝基材、无机材料层、铝残存层和多孔氧化铝层的模具，上述铝基材被实施了机械式镜面加工，上述无机材料层形成于上述铝基材的表面，上述铝残存层形成在上述无机材料层上，上述多孔氧化铝层形成在上述铝残留层上，上述多孔氧化铝层是通过对铝膜的表面进行阳极氧化而形成的，上述铝残存层是在上述铝膜内未进行阳极氧化而残留的；工序(b)，其通过对上述模具的上述铝残存层实质上完全进行阳极氧化而形成阳极氧化铝层；以及工序(c)，其在上述工序(b)后蚀刻上述阳极氧化铝层。2.根据权利要求1所述的模具的再利用方法，其中，包括在上述工序(b)前蚀刻上述多孔氧化铝层的至少一部分的工...

【专利技术属性】
技术研发人员：山田美穗，中原隆裕，箕浦洁，田中壮太郎，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP