專利名稱：壓模用鋁母模用原材料、壓模用鋁母模和壓模的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及抑制了處理覆膜缺陷的發(fā)生頻率的壓模用鋁母模用原材料、壓模用鋁母模、使用其的壓模及其制造方法，該原材料用于制作在鋁表面上實(shí)施了陽極氧化處理 (alumite treatment，以下還記為“陽極氧化鋁覆膜處理”)的形成了凹凸結(jié)構(gòu)的鑄模(壓模)、使用該壓模制作防反射物品等。本申請要求基于2009年9月11日在日本提交的特愿2009-2100M號的優(yōu)先權(quán)， 其內(nèi)容在此處引用。
背景技術(shù)：
近年來，進(jìn)行了通過設(shè)置具有將凹凸結(jié)構(gòu)的周期控制在可見光的波長以下的微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的防反射結(jié)構(gòu)，從而減少電視、手機(jī)等的液晶面的反射光的研究。而且，作為其方法之一，采用通過將鋁進(jìn)行陽極氧化鋁覆膜處理，生成微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)，將該凹凸部轉(zhuǎn)印到樹脂等成型材料，從而制造防反射物品的方法。作為通過陽極氧化鋁覆膜處理形成的凹凸圖案，報(bào)告了圓錐、四角錐等錐形體。對鋁實(shí)施陽極氧化鋁覆膜處理，以該表面為鑄模(壓模)制造轉(zhuǎn)印物時，壓模表面直接在轉(zhuǎn)印物上被反映，因此，其表面的品質(zhì)是重要的。作為影響該表面品質(zhì)的因素，可列舉出原材料中的“第2相顆?！?、“晶體粒度”、“晶體取向，，和原材料的“鏡面研磨性”。而且認(rèn)為，“第2相顆粒”與其他項(xiàng)目(“晶體粒度”、“晶體取向”、“鏡面研磨”)具有相反的方面。一般而言，“第2相顆粒”是具有可見光波長程度以上的當(dāng)量直徑的顆粒，如果在表面上存在，則在陽極氧化鋁覆膜處理時成為缺陷。由于該缺陷成為壓模的轉(zhuǎn)印物的凹凸，因此妨礙反射光的吸收或散射，因而不優(yōu)選。另一方面，即使“第2相顆粒”的比可見光波長小的微小顆粒在表面上存在時，也構(gòu)成陽極氧化鋁覆膜處理時的缺陷的原因。該缺陷連續(xù)存在，或以可見光波長程度以下的間隔斷斷續(xù)續(xù)地存在時，發(fā)生了與上述同樣的問題，因而不優(yōu)選。另外，第2相顆粒為可見光波長以下的當(dāng)量直徑且以當(dāng)量直徑以上的鄰近距離在表面上散在時，同樣地會產(chǎn)生陽極氧化鋁覆膜處理時的缺陷。然而，由它們導(dǎo)致的反射光的吸收或散射的散亂用人的視覺不能識別。因此，可導(dǎo)致陽極氧化鋁覆膜處理覆膜的缺陷的、鋁中的第2相顆粒優(yōu)選盡可能少。可以看出，通過應(yīng)用作為該第2相顆粒的根源的添加元素和雜質(zhì)少的純鋁，可獲得沒有處理覆膜缺陷的微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)。因此，使用純鋁作為壓模的原材料(例如，參照專利文獻(xiàn)1 的段落
) 0另外，專利文獻(xiàn)2中記載了在鋁基板上形成含有0. 5 10質(zhì)量％的Mg的鋁合金膜，對該鋁合金膜實(shí)施陽極氧化鋁覆膜處理，從而可制造規(guī)則性優(yōu)異的陽極氧化多孔氧化鋁的內(nèi)容?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開2005-156695號公報(bào)
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專利文獻(xiàn)2 日本特開2005-232487號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題然而，純度高的鋁的晶粒在鑄造工序、塑性加工和退火工序中容易粗大化，目視明顯的粗晶粒在氧化鋁覆膜面上也產(chǎn)生了同樣的晶界圖案。結(jié)果，在利用壓模形成的轉(zhuǎn)印物上也轉(zhuǎn)印了該圖案，從而外表受損。S卩，使用高純度的鋁，晶粒容易變得粗大，因此，為了將晶粒引起的圖案微細(xì)化且均一化，進(jìn)行壓延、擠出、鍛造等。然而，壓延、擠出這樣的塑性加工方法的加工方向局限于一個方向，因此，在加工組織中容易產(chǎn)生沿著加工方向延伸的條紋狀的晶體圖案。結(jié)果，在利用壓模產(chǎn)生的轉(zhuǎn)印物上也容易產(chǎn)生同樣的圖案。因此，采用壓延、擠出這樣的塑性加工方法時，需要將加工方向設(shè)為2個以上的復(fù)雜加工。另一方面，在鍛造中，通過自由地改變加工方向，可以控制加工組織。另外，在壓延和擠出中，用加工前后的尺寸確定加工度。另一方面，鍛造通過插入退火并反復(fù)改變加工方向，可以獲得理論上無限大的加工度。因此，利用鍛造的加工是優(yōu)選的。其中，利用冷加工和退火進(jìn)行再結(jié)晶時，一般已知的是，施加更大的冷加工者容易獲得更微細(xì)的晶粒，從這一點(diǎn)考慮，取得大的加工度的鍛造是優(yōu)選的。然而，即使通過上述鍛造形成微細(xì)的晶粒，在鍛造前具有鑄造時的粗大晶粒的痕跡時(參照圖1)，鍛造后導(dǎo)致晶體取向不齊而殘留(參照圖2)。因此，鍛造后的晶粒的微細(xì)化當(dāng)然是重要的，但作為其原材料的鑄塊的晶粒微細(xì)化也是重要的。通常，通過在將要鑄造的熔液中添加微細(xì)化劑(例如Al-Ti-B系)，可以使鑄態(tài)組織變微細(xì)。然而，在純度高的鋁情況下，由于難以微細(xì)化，因此，微細(xì)化劑的添加量增多。結(jié)果，因該微細(xì)化劑引起的第2相顆粒(例如TiB2)的增加損害氧化鋁覆膜面的表面品質(zhì)。另外，由于Mg(鎂)含有率低、純度高的鋁柔軟，因此，切削加工性、研磨性低劣，難以將鋁母模表面精加工成平滑的。切削加工、研磨后殘留的凹凸原樣在陽極氧化鋁覆膜處理后的表面殘留，因此，導(dǎo)致精加工的切削和研磨費(fèi)用的增加。另外，在上述專利文獻(xiàn)2中，通過添加0. 5 10質(zhì)量％的Mg，獲得了規(guī)則性優(yōu)異的陽極氧化多孔氧化鋁。然而，專利文獻(xiàn)2利用濺射法形成含Mg鋁合金膜，因此，尤其形成輥形狀的壓模時需要特殊裝置，成本增大。另外，Mg添加量為達(dá)到10質(zhì)量％的較大的量，因此，不能控制第2相顆粒的量。 本發(fā)明是為了消除這種相反的問題而提出的。本發(fā)明的目的是，通過將鑄造時的鋁的晶粒微細(xì)化，可以減少塑性加工和退火的次數(shù)，且抑制第2相顆粒的生成，而且減少由鏡面研磨產(chǎn)生的凹凸。由此，本發(fā)明的目的是以低成本提供陽極氧化處理后可形成無方向性的均一凹凸圖案的壓模用鋁母模以及使用該鋁母模的壓模。用于解決問題的方案解決上述問題的本發(fā)明具有以下實(shí)施方式。[1] 一種壓模用鋁母模用原材料，其特征在于，其具有下述成分組成含有0. 5 3. 0質(zhì)量％ Mg，包括不可避免的雜質(zhì)在內(nèi)的除Mg以外的元素合計(jì)為500ppm以下，其余部分由Al構(gòu)成；具有平均晶體粒徑為1000 μ m以下且第2相顆粒的面積率為0. 10%以下的鑄態(tài)組織。[2]根據(jù)第[1]項(xiàng)所述的壓模用鋁母模用原材料，作為不可避免的雜質(zhì)的狗的含量為200ppm以下且Si的含量為IOOppm以下。[3]根據(jù)第[1]或[2]項(xiàng)所述的鋁母模用原材料，其特征在于含有超過IOppm的所述包括不可避免的雜質(zhì)在內(nèi)的除Mg以外的元素。[4] 一種壓模用鋁母模，其特征在于，其具有下述成分組成含有0. 5 3. 0質(zhì)量％ Mg，包括不可避免的雜質(zhì)在內(nèi)的除Mg以外的元素合計(jì)為500ppm以下，其余部分由Al 構(gòu)成；具有平均晶體粒徑為1000 μ m以下且第2相顆粒的面積率為0. 10%以下的鑄態(tài)組
幺口
/Ν ο[5]根據(jù)第[4]項(xiàng)所述的壓模用鋁母模，其中，作為不可避免的雜質(zhì)的狗的含量為 200ppm以下且Si的含量為IOOppm以下。[6]根據(jù)第[4]或[5]項(xiàng)所述的壓模用鋁母模，其特征在于，含有超過IOppm的所述包括不可避免的雜質(zhì)在內(nèi)的除Mg以外的元素。[7]根據(jù)第[4] [6]項(xiàng)的任一項(xiàng)所述的壓模用鋁母模，其中，Ti的含量為5ppm 以上且20ppm以下。[8]根據(jù)第[4] [7]項(xiàng)的任一項(xiàng)所述的壓模用鋁母模，其通過實(shí)施塑性加工而具有平均晶體粒徑為100 μ m以下的金相組織。[9]根據(jù)第[4]項(xiàng)所述的壓模用鋁母模，其中，所述塑性加工為鍛造。[10]根據(jù)第[4] [9]項(xiàng)的任一項(xiàng)所述的壓模用鋁母模，其還具有20 60HV的硬度。[11] 一種壓模，其具有鋁母模和表面具有微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的氧化鋁層，所述鋁母模的成分組成為含有0. 5 3. 0質(zhì)量％ Mg，包括不可避免的雜質(zhì)在內(nèi)的除Mg以外的元素合計(jì)為500ppm以下，其余部分由Al構(gòu)成；具有平均晶體粒徑為1000 μ m以下且第2相顆粒的面積率為0. 10%以下的金相組織。[12]根據(jù)第[11]項(xiàng)所述的壓模，其特征在于，所述鋁母模含有超過IOppm的所述包括不可避免的雜質(zhì)在內(nèi)的除Mg以外的元素。[13] 一種第[11]或[12]項(xiàng)所述的壓模的制造方法，其特征在于，包括第1氧化覆膜形成工序(a)將鋁母模的表面在電解液中在恒定電壓下陽極氧化， 在表面形成氧化覆膜；氧化覆膜去除工序(b)在上述第1氧化覆膜形成工序(a)之后，去除鋁母模的氧化覆膜；第2氧化覆膜形成工序(C)在上述氧化覆膜去除工序(b)之后，將鋁母模在電解液中再次陽極氧化，形成具有微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的氧化覆膜。[14]根據(jù)第[13]項(xiàng)所述的壓模的制造方法，其特征在于，還包括孔徑擴(kuò)大處理工序(d)在所述第2氧化覆膜形成工序(C)之后，將鋁母模浸漬在用于溶解氧化覆膜的溶液中，使孔徑擴(kuò)大；重復(fù)工序(e)在上述孔徑擴(kuò)大處理工序(d)之后，將鋁母模在電解液中再次陽極氧化；工序⑴重復(fù)進(jìn)行所述孔徑擴(kuò)大處理工序(d)和重復(fù)工序(e)，獲得具有微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的氧化覆膜。[15] 一種具有微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的透明物品，其通過第[11]項(xiàng)所述的壓模制造。其中，在本發(fā)明中，鋁母模用原材料或鋁母模中含有的包括不可避免的雜質(zhì)在內(nèi)的除Mg以外的元素的含量被限制在合計(jì)500ppm以下。通常，在鋁中不可避免地含有Fe、 Mn、Si、Ti和B等。這些不可避免的元素中，Ti和B作為構(gòu)成本發(fā)明的鋁母模用原材料或鋁母模的合金成分，應(yīng)該作為雜質(zhì)來處理。然而，為了實(shí)現(xiàn)鑄造時的晶體組織微細(xì)化，以PPm 數(shù)量級積極地添加該Ti和B等。因此，如上所述，表示為“包括不可避免的雜質(zhì)在內(nèi)的除 Mg以外的元素”。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，通過將鋁熔體中含有的Mg限制在0. 5 3. 0質(zhì)量％，而且，將包括不可避免的雜質(zhì)在內(nèi)的除Mg以外的元素限制在合計(jì)500ppm以下，可以獲得平均晶體粒徑為1000 μ m以下且第2相顆粒的面積率為0. 10%以下的鋁鑄塊。通過根據(jù)需要對該鑄塊進(jìn)行鍛造等塑性加工，可獲得具有微細(xì)且取向均一的晶粒且第2相顆粒的出現(xiàn)得以抑制的壓模用鋁母模。由于該母模還具有高硬度，因此，通過表面研磨，能夠容易地形成平滑的表面。此后，如果進(jìn)行陽極氧化處理，可以容易地形成無取向性的均一圖案的凹凸轉(zhuǎn)印面，結(jié)果，可以廉價地提供高精度的壓模。


圖1所示為高純度鋁的鑄態(tài)組織的照片。圖2所示為高純度鋁的鍛態(tài)組織的照片。圖3所示為本發(fā)明鋁合金的鍛態(tài)組織的照片。圖4所示為實(shí)施例1的鍛造材料表面的蝕刻后的外觀的照片。圖5所示為實(shí)施例2的鍛造材料表面的蝕刻后的外觀的照片。圖6所示為實(shí)施例3的鍛造材料表面的蝕刻后的外觀的照片。圖7所示為比較例1的鍛造材料表面的蝕刻后的外觀的照片。圖8所示為比較例2的鍛造材料表面的蝕刻后的外觀的照片。圖9所示為比較例3的鍛造材料表面的蝕刻后的外觀的照片。圖10所示為表面具有陽極氧化鋁的壓模的制造工序的截面圖。圖11所示為本發(fā)明的防反射物品中使用的防反射膜的制造裝置的一個例子的構(gòu)成圖。附圖標(biāo)記說明12 壓模31 孔32氧化覆膜33孔發(fā)生點(diǎn)34 孔35氧化覆膜90鋁母模20輥狀壓模
21 軸芯22 罐24氣壓缸洸夾輥28活性能量射線照射裝置30剝離輥40 物品42 薄膜44固化樹脂層
具體實(shí)施例方式為了抑制第2相顆粒的生成，選擇純度高的鋁時，在鑄態(tài)組織和利用塑性加工和熱處理產(chǎn)生的再結(jié)晶組織中，兩者的晶粒容易變粗大。另外，由于原料柔軟，因此鏡面研磨性低。一般而言，為了減輕該問題，在鋁中添加合金元素，但容易生成合金元素引起的第2 相顆粒。因此，著眼于相對于鋁的固熔度極限寬且難以生成第2相顆粒的Mg，在鋁中添加 Mg。Mg的添加預(yù)期可以通過固熔強(qiáng)化使得硬度提高從而提高鏡面切削性，在向鋁中添加的元素中Mg是普通的元素，因此具有能夠廉價地添加的優(yōu)點(diǎn)。另外，為了鑄造時的晶粒微細(xì)化，純度高的鋁中需要大量添加的微細(xì)化劑(例如Al-Ti-B系)使用少量即可，還可以減少源自該微細(xì)化劑的第2相顆粒(11 等)。然而，作為該情況下的缺點(diǎn)，可列舉出Mg和生成第2相顆粒的Si等其他元素使第2相顆粒的總量增加；由于Mg容易固熔，在特定的濃度和溫度范圍下有時生成第2相顆粒，以及由于添加Mg等使得抗變形性(deformation resistance)增大，因此，鍛造等塑性加工的費(fèi)用增加。因此，Mg的添加濃度和包括不可避免的雜質(zhì)在內(nèi)的除Mg以外的其他元素的含量存在上限。另外，僅僅添加Mg時晶粒的微細(xì)化不充分時，需要謀求鑄造方法、塑性加工和熱處理的最適化。因此，本發(fā)明人等從上述觀點(diǎn)出發(fā)，首先探索Mg含量的最適范圍，并探索了其他元素的上限。而且，為了獲得所需的壓模，發(fā)現(xiàn)必要的是，作為母模原材料的鋁鑄塊具有以下成分組成含有0. 5 3. 0質(zhì)量％ Mg，包括不可避免的雜質(zhì)在內(nèi)的除Mg以外的元素合計(jì)為 500ppm以下，其余部分由Al組成，并且具有平均晶體粒徑為1000 μ m以下且第2相顆粒的面積率為0. 10%以下的鑄態(tài)組織。而且，此后，根據(jù)需要，可以接受鍛造等塑性加工，獲得具有平均晶體粒徑為 100 μ m以下且第2相顆粒的面積率為0. 10%以下的金相組織的壓模。對其表面實(shí)施陽極氧化鋁覆膜處理時，能夠以低成本獲得呈現(xiàn)無方向性的均一凹凸圖案的壓模。以下說明其細(xì)節(jié)以及優(yōu)選的實(shí)施方式及其制造方法。組成一般使用的鋁純金屬(bare metal)的純度為99. 7%，然而，即使在第2相顆粒應(yīng)該少的純鋁的情況下，也含有超過500ppm的雜質(zhì)。而且，即使是這種純度99. 9質(zhì)量％的純鋁原材料，第2相顆粒也很多，作為壓模表面的品質(zhì)不充分。因此，由于Mg的添加而容易生成第2相顆粒的本發(fā)明合金中，作為原材料必需使用高純度鋁。在Mg添加濃度超過3質(zhì)量％時，在66 180°C的溫度范圍中，容易生成第2相顆粒(Al3Mg2)。制造工序中包括的加工、尤其熱鍛和退火在再結(jié)晶溫度(300°C)以上進(jìn)行，但在其升溫和冷卻過程中在短時間內(nèi)暴露于66 180°C的溫度范圍。另外，不僅影響該制造工序，而且影響壓模的使用條件。例如，由于氧化鋁覆膜面的劣化而達(dá)到壓模的壽命時，通過再切削去除氧化鋁覆膜面、并再次陽極氧化鋁覆膜處理，可以將壓模再生。然而，壓模的使用溫度為66 180°C時，由于產(chǎn)生第2相顆粒(Al3Mg2)，不能再生壓模，導(dǎo)致成本升高?；蛘咄ㄟ^再次陽極氧化鋁覆膜處理進(jìn)行再生時，壓模的使用溫度被限定在66 180°C以外。 因此，將Mg添加濃度設(shè)定為3質(zhì)量％以下。進(jìn)一步，為了抑制Mg的固熔強(qiáng)化導(dǎo)致的抗變形性，減少鍛造費(fèi)用，優(yōu)選為2質(zhì)量％以下。然而，Mg添加濃度過低時，利用塑性加工和熱處理的再結(jié)晶后的晶粒容易變得粗大，因此為0.5質(zhì)量％以上較好。通過將Mg添加濃度設(shè)定為低于0.5質(zhì)量％且提高鍛造的加工度，增加構(gòu)成再結(jié)晶驅(qū)動力的應(yīng)變的蓄積，也可以進(jìn)行晶粒的微細(xì)化。然而，這反而招致鍛造費(fèi)用增加。這樣，Mg添加量的上限優(yōu)選設(shè)定為3% 以下，更優(yōu)選為2%以下，進(jìn)一步優(yōu)選為1. 5%以下。Mg的添加量的下限優(yōu)選設(shè)定為0. 5% 以上，更優(yōu)選設(shè)定為0. 6%以上。另外，由于含有Mg導(dǎo)致的固熔強(qiáng)化，鋁鑄塊的硬度增高，即使減少塑性加工時的加工程度，也能獲得硬度高的原材料。因此，不要求平均晶體粒徑100 μ m以下這樣的高均一性時，由于鑄造時晶粒被微細(xì)化至1000 μ m以下，因此，即使省去后述的熱鍛和/或冷鍛， 也能有效地進(jìn)行表面研磨，使用其作為鋁母模。由此，由于能夠?qū)κ∪チ怂苄约庸せ驕p輕了塑性加工程度的鋁母模進(jìn)行陽極氧化處理，因此可以減少成本。另外，晶粒需要IOOym左右的微細(xì)化時，進(jìn)行后述的塑性加工。鑄造后塑性加工的原材料還保持了高硬度，可有效地進(jìn)行鏡面研磨，可以減少研磨后的凹凸。除Mg以外的雜質(zhì)中存在在鋁中基本上不固熔且即使單獨(dú)存在也構(gòu)成第2相顆粒的原因的元素(Fe、Mn等)、在高溫下固熔但在室溫下作為第2相顆粒析出的元素(Cu等)， 合計(jì)量為500ppm以下。由此，可以將鑄塊和鋁母模的第2相顆粒的面積率抑制在0. 10% 以下。尤其，Si原本在高純度鋁中大量含有，而且，在鑄造工序中，來自與熔液接觸的耐火材料(硅石(SiO2)、碳化硅(SiC)等)的熔出污染多，因此濃度容易增高。另外，由于在本發(fā)明合金之類的Mg的存在下容易生成第2相顆粒(Mg2Si),因此，Si濃度優(yōu)選為IOOppm以下，更優(yōu)選為50ppm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為30ppm以下。！^e是僅次于Si在高純度鋁中大量含有的雜質(zhì)，在鋁中基本上不固熔。因此，即使單獨(dú)的狗也構(gòu)成第2相顆粒的原因，因此優(yōu)選為200ppm以下，更優(yōu)選為150ppm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為IOppm以下。另外Je濃度優(yōu)選為 3ppm以上，更優(yōu)選為5ppm以上。！^e濃度低于3ppm的鋁不容易制備，導(dǎo)致壓模用鋁母模和壓模的制造費(fèi)用大幅增加，因而不優(yōu)選。另外，為了使鑄態(tài)組織的微細(xì)化容易進(jìn)行，優(yōu)選添加微細(xì)化劑。以往，作為微細(xì)化劑，以Al-Ti-B系合金、Al-Ti-C系合金等形式添加。例如，在添加Al-Ti-B系母合金的情況下，可以以Ti濃度與添加前相比上升5ppm以上且IOOppm以下的程度、B濃度與添加前相比上升Ippm以上且20ppm以下的程度添加。Ti的添加量上限優(yōu)選為30ppm以下，更優(yōu)選為20ppm以下。另外，Ti的添加量的下限優(yōu)選為5ppm以上，更優(yōu)選為7ppm以上，進(jìn)一步優(yōu)選超過lOppm。Ti的添加量低于5ppm時，有可能無法使晶粒的尺寸充分小。另外，Ti的添加量高于20ppm時，使用這種原材料制作壓模、制成透明物品時，透明物品的濁度有可能增大。這種Ti、B需要以使得上述包括不可避免的雜質(zhì)在內(nèi)的除Mg以外的元素合計(jì)為500ppm 以下的范圍添加。除Mg以外的元素進(jìn)一步優(yōu)選合計(jì)為IOOppm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為70ppm 以下。另外，除Mg以外的元素需要以合計(jì)超過IOppm的方式含有。除Mg以外的不可避免的雜質(zhì)為IOppm以下時，晶粒有可能變得粗大。尤其，微細(xì)化劑添加后的Ti濃度優(yōu)選為 5ppm以上，包括Ti、Fe等不可避免的雜質(zhì)在內(nèi)的除Mg以外的元素的含量優(yōu)選超過lOppm， 更優(yōu)選為15ppm以上。另外，為了將不可避免的雜質(zhì)含量設(shè)定為IOppm以下，需要準(zhǔn)備非常高純度的鋁，這種鋁不容易制備，導(dǎo)致壓模用鋁母模和壓模的制造費(fèi)用大量增加，因而不優(yōu)選。鑄造由于鑄塊的粗大晶粒的痕跡在塑性加工和熱處理后也粗大地殘留，因此，重要的是將鑄塊的晶粒變得微細(xì)。然而，高純度鋁的鑄態(tài)組織粗，如圖1中所見到的，其晶體粒度為厘米級。因此，為了將鋁的鑄塊微細(xì)化，一般，在即將鑄造之前將Al-Ti-B系或Al-Ti-C 系等微細(xì)化劑加入到熔液中，以TW2顆粒、TiC顆粒為核，增加晶核的產(chǎn)生數(shù)。例如，添加Al-Ti-B系合金時，原本含有的Ti或B凝集，基本上不具有微細(xì)化能力。然而，在純度99. 95%以上的高純度鋁的情況下，在通常的微細(xì)化劑的添加量(Ti濃度上升量為5 IOOppm, B濃度上升量為1 20ppm)下沒有微細(xì)化，即使為Ti濃度上升量為350ppm、B濃度上升量為70ppm的添加量，也沒有微細(xì)化。微細(xì)化劑的過量添加導(dǎo)致第2相顆粒(TiB2) 增加，成為壓模表面缺陷的原因。另一方面，本發(fā)明合金雖然使用高純度鋁作為原材料，但由于添加了 Mg，因此不是高純度鋁。結(jié)果，用Ti濃度上升量為8ppm、B濃度上升量為2ppm左右的少量微細(xì)化劑，如圖3中所見到的，可以獲得200 500 μ m左右的微細(xì)晶粒。予以說明，本說明書中，壓模用鋁母模原材料是指鑄造之后且塑性加工前的鋁合
^^ ο塑性加工通過上述鑄態(tài)組織的微細(xì)化可減輕因晶體取向引起的不均一性，但晶體粒度仍然為200 500 μ m,不滿足目視不顯眼的100 μ m以下。因此，為了使組織微細(xì)化，對鋁母模原材料實(shí)施塑性加工。作為塑性加工，可列舉出壓延、擠出和自由鑄造等。塑性加工可以是壓延、擠出等，由于在壓延、擠出等塑性加工方法中加工方向被限制，鑄塊的晶粒成為在加工方向上延伸的加工組織，即使在通過熱處理再結(jié)晶之后，加工組織的痕跡也在加工方向上殘留，形成條紋樣的組織。因此，必需進(jìn)行2個方向以上的加工。另一方面，由于自由鍛造自由選擇加工方向，因此，從制作無各向異性的無規(guī)組織方面是有利的，因此是優(yōu)選的。另外，由于壓延和擠出的加工方向被限制，因此，根據(jù)塑性加工前的原材料尺寸和加工后的尺寸確定加工度。另一方面，自由鍛造通過更換加工方向可以反復(fù)施加塑性加工， 因此可以獲得更大的加工度。更大的加工度導(dǎo)致作為再結(jié)晶驅(qū)動力的應(yīng)變蓄積，該應(yīng)變的
10蓄積使再結(jié)晶組織變得更微細(xì)，有助于以氧化鋁覆膜為鑄模的轉(zhuǎn)印物的均一性，因此，在想要獲得更微細(xì)的晶粒時，鍛造處理是優(yōu)選的。該鍛造大致分為以破壞較粗的鑄態(tài)組織使其微細(xì)均一化為主要目的的熱鍛和以通過熱鍛使微細(xì)均一化的原材料進(jìn)一步微細(xì)化為主要目的的冷鍛和退火。熱鍛在熱鍛之前的預(yù)熱溫度是重要的，由于溫度過低時在鍛造時不發(fā)生再結(jié)晶，不能實(shí)現(xiàn)均一化，而溫度過高時，預(yù)熱時的晶粒生長變得顯著，產(chǎn)生粗大的晶粒，其痕跡在冷鍛之后也殘留。預(yù)熱溫度優(yōu)選為350 470°C，越接近420°C越優(yōu)選。熱鍛以(2/3U-1. 5S) X3 個循環(huán)為基本，在尋求更高均一性的情況下，再次預(yù)熱之后重復(fù)同樣的熱鍛。在此處，2/3U、 1. 5S的表述如在JIS中定義的那樣，2/3U表示鍛造成型比2/3的鐓鍛，1. 5S表示鍛造成型比1. 5的實(shí)心鍛造。該鐓鍛(upset forging)與實(shí)心鍛造(solid forging)的順序可以是相反。鍛造的循環(huán)次數(shù)多，則容易獲得均一組織，鍛造時間增加導(dǎo)致鍛造材料的溫度降低增大。由于該溫度降低而使鍛造材料的溫度低于300°C時，難以發(fā)生再結(jié)晶，難以發(fā)生作為熱鍛的第一目的的組織的均一化。因此，有必要提高預(yù)熱溫度，但提高預(yù)熱溫度時，在該預(yù)熱時，容易發(fā)生晶粒的粗大化。因此，鍛造的循環(huán)次數(shù)較多者適宜，但控制在3個循環(huán)左右較佳。減少鍛造的循環(huán)次數(shù)，抑制鍛造中的溫度降低，由此可以降低預(yù)熱溫度，但在該情況下，為了獲得均一組織，通過增加熱鍛和再加熱的次數(shù)來補(bǔ)償循環(huán)次數(shù)，在工業(yè)上是不現(xiàn)實(shí)的。另外，如(2S_1/2U)X3個循環(huán)那樣，增大一次的鍛延量和鐓鍛量，即使是相同的循環(huán)次數(shù)，應(yīng)變的蓄積也多，從晶粒微細(xì)化的觀點(diǎn)來看是有利的。然而，鍛造時，表面的皺折容易卷入到內(nèi)部，該皺折在以后的陽極氧化鋁覆膜處理時成為缺陷而顯現(xiàn)出來，因此不優(yōu)選。另外，也可以考慮利用反復(fù)進(jìn)行冷鍛和退火的再結(jié)晶代替利用熱鍛的再結(jié)晶，但工作量增加，在工業(yè)上是不現(xiàn)實(shí)的。由于不要求高均一性時在鑄造時微細(xì)化至200 500 μ m，因此，可以省去該熱鍛， 可以減少鍛造成本。冷鍛冷鍛的主要目的是為了再結(jié)晶晶粒微細(xì)化而蓄積應(yīng)變，因此，較高的鍛煉比對于微細(xì)化是有利的。然而，鍛煉比過高時，在鍛造時產(chǎn)生裂紋，因此，在反復(fù)進(jìn)行鍛延和鐓鍛的情況下，限于(1. 5S-2/3U) X2 3個循環(huán)適宜，在僅僅鍛延或鐓鍛的情況下，限于2 12S 或1/2 1/12U適宜。另外，在冷鍛時，由于加工熱，鍛造材料的溫度上升。應(yīng)變釋放變得顯著的超過200°C的情況下，通過水冷、空氣冷卻等冷卻適宜，進(jìn)一步優(yōu)選保持在150°C以下。另外，根據(jù)需要，在熱鍛之后也可以通過在鋁合金上用沖孔機(jī)等在中央部開孔進(jìn)行冷鍛，從而可以進(jìn)行中空鍛造。例如，在熱鍛的最后，在中央部開孔，使其為外徑 Φ508-內(nèi)徑Φ 130X433L，在其冷卻之后，讓芯棒在該內(nèi)徑部通過之后進(jìn)行5. 87S冷鍛延， 使其為外徑ΦΜ0-內(nèi)徑Φ130Χ2543 ，從而不需要在后續(xù)的切削工序中被削去的內(nèi)徑部分的原材料，可以提高原材料成品率。另外，具有省略切削工序中切削中央部的鏜削加工的優(yōu)點(diǎn)。退火
鍛造后的退火用于以冷鍛中蓄積的應(yīng)變?yōu)轵?qū)動力，使再結(jié)晶發(fā)生。退火溫度是重要的，退火溫度過低時不發(fā)生再結(jié)晶，加工組織殘留。另一方面，退火溫度過高時引起晶粒生長，產(chǎn)生粗大的晶粒。因此，退火溫度的下限可以是再結(jié)晶結(jié)束時的^(TC以上，上限可以是粒徑生長導(dǎo)致的粗大化變得顯著的350°c以下，此外，越接近晶粒變得更微細(xì)的280°C越優(yōu)選。這樣制造的原材料切削加工成所需形狀，形成鋁母模。其中，本說明書中的壓模用鋁母模是指，塑性加工之后進(jìn)行切削等的、剛陽極氧化之前的鋁合金。其中，在不要求平均晶體粒徑為100 μ m以下的這種高均一性的情況下，可以使用省去了塑性加工的鋁合金作為鋁母模。鋁母模可以為板狀，也可以為輥狀，本發(fā)明的原材料通過切削加工可以容易地獲得所需的形狀。尤其，通過將鋁母模切削為輥狀，表面進(jìn)行陽極氧化鋁覆膜處理，可以連續(xù)地轉(zhuǎn)印微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)，可以提高生產(chǎn)率。以下說明通過將鋁母模的表面陽極氧化，制造在表面上形成了具有間距為可見光波長以下的多個微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的陽極氧化鋁的壓模。作為壓模的制造方法，按序進(jìn)行下述工序的方法是優(yōu)選的。第一氧化覆膜形成工序(a)將鏡面化的鋁母模的表面在電解液中在恒定電壓下陽極氧化，在表面上形成氧化覆膜(以下也稱為工序(a))。氧化覆膜去除工序(b)去除氧化覆膜，在鋁母模的表面形成陽極氧化的孔發(fā)生點(diǎn)(以下也稱為工序 (b))。第2氧化覆膜形成工序(C)將形成了孔發(fā)生點(diǎn)的鋁母模的表面在電解液中在恒定電壓下再次陽極氧化，在表面上形成具有與孔發(fā)生點(diǎn)對應(yīng)的孔的氧化覆膜(以下也稱為工序(C))?？讖綌U(kuò)大處理工序(d)擴(kuò)大孔徑(以下也稱為工序(d))。重復(fù)工序(e)根據(jù)需要，重復(fù)進(jìn)行第2氧化覆膜形成工序(C)和孔徑擴(kuò)大處理工序(d)(以下也稱為工序(e))。根據(jù)具有工序(a) (e)的方法，在鏡面化的鋁母模的表面周期性地形成直徑從開口部向深度方向慢慢縮小的錐狀孔，結(jié)果，可以獲得在表面形成了具有多個孔的陽極氧化鋁的壓模。在工序(a)之前，可以進(jìn)行去除鋁母模的表面的氧化覆膜的預(yù)處理。作為去除氧化覆膜的方法，可列舉出在鉻酸/磷酸混合液中浸漬的方法等。另外，根據(jù)轉(zhuǎn)印壓模的表面的材料的用途，可以不進(jìn)行工序(a)，從工序(C)開始進(jìn)行，但孔排列的規(guī)則性稍微降低。以下詳細(xì)說明各工序。工序(a)在第1氧化覆膜形成工序(a)中，將鏡面化的鋁母模的表面在電解液中在恒定電壓下陽極氧化，如圖10所示，在鋁母模90的表面形成具有孔31的氧化覆膜32。作為電解液，可列舉出酸性電解液、堿性電解液，酸性電解液是優(yōu)選的。
作為酸性電解液，可列舉出草酸、硫酸、磷酸、它們的混合物等。使用草酸作為電解液時，草酸的濃度優(yōu)選為0. 7M以下。草酸的濃度超過0. 7M時， 陽極氧化時的電流值變得過高，氧化覆膜表面有時變粗。另外，通過將陽極氧化時的電壓設(shè)為30 60V，可獲得表面形成了具有間距IOOnm 左右的規(guī)則性高的孔的陽極氧化鋁的壓模。陽極氧化時的電壓高于或低于該范圍，具有規(guī)則性降低的傾向，間距有時大于可見光波長。電解液的溫度優(yōu)選為60°C以下，更優(yōu)選45°C以下。電解液的溫度超過60°C時，有發(fā)生所謂的“燒傷”現(xiàn)象的傾向，有時孔破壞或表面溶解、孔的規(guī)則性被打亂。使用硫酸作為電解液時，硫酸的濃度優(yōu)選為0. 7M以下。硫酸的濃度超過0. 7M時， 陽極氧化時的電流值變得過高，有時不能維持恒定電壓。另外，通過將陽極氧化時的電壓設(shè)定為25 30V，可以獲得在表面形成了具有間距為63nm左右的規(guī)則性高的孔的陽極氧化鋁的壓模。陽極氧化時的電壓高于或低于該范圍時，具有規(guī)則性降低的傾向，間距有時大于可見光的波長。電解液的溫度優(yōu)選為30°C以下，更優(yōu)選20°C以下。電解液的溫度超過30°C時，有發(fā)生所謂的“燒傷”現(xiàn)象的傾向，有時孔破壞或表面溶解、孔的規(guī)則性被打亂。在工序(a)中，通過長時間實(shí)施陽極氧化所形成的氧化覆膜變厚，可以提高孔排列的規(guī)則性，此時，通過將氧化覆膜的厚度設(shè)定為30μπι以下，可進(jìn)一步抑制晶界形成的微凹凸，可以獲得適于制造光學(xué)用途的物品的壓模。氧化覆膜的厚度更優(yōu)選為1 ΙΟμπι，進(jìn)一步優(yōu)選為1 3μπι。氧化覆膜的厚度可以用場發(fā)射型掃描電子顯微鏡等觀察。工序(b)工序(a)之后，通過去除由工序(a)形成的氧化覆膜32，如圖10所示，形成與去除的氧化覆膜32的底部(稱為阻隔層)對應(yīng)的周期性凹陷，即孔發(fā)生點(diǎn)33。通過預(yù)先去除所形成的氧化覆膜32，形成陽極氧化的孔發(fā)生點(diǎn)33，從而可以提高最終形成的孔的規(guī)則性(例如，參照益田“應(yīng)用物理”，2000年第69卷，第5號，第558頁)。作為去除氧化覆膜32的方法，可列舉出通過不使鋁溶解而是選擇性溶解氧化鋁的溶液去除的方法。作為這種溶液，例如，可列舉出鉻酸/磷酸混合液等。氧化覆膜32可以通過去除其一部分的方法而保有，但在本工序中可以通過完全去除氧化覆膜32而形成規(guī)則性更高的孔。工序(c)通過將形成了孔發(fā)生點(diǎn)33的鋁母模90在電解液中在恒定電壓下再次陽極氧化， 再次形成氧化覆膜。工序(c)中，可以在與工序(a)同樣的條件(電解液濃度、電解液溫度、化成電壓 (formation voltage)等)下進(jìn)行陽極氧化。由此，如圖10所示，可以形成形成有圓柱狀的孔34的氧化覆膜35。在工序(c)中， 陽極氧化實(shí)施的時間越長，可獲得的孔越深，然而，例如制造用于制造防反射物品等光學(xué)用物品的壓模時，在此處只要可以形成0. 01 0. 5 μ m左右的氧化覆膜即可，不需要形成如工序(a)中所形成的那樣厚的氧化覆膜。工序(d)在工序(c)之后，進(jìn)行擴(kuò)大工序(C)中形成的孔34的直徑的孔徑擴(kuò)大處理，如圖10所示，將孔34的直徑擴(kuò)徑。作為孔徑擴(kuò)大處理的具體方法，可列舉出在溶解氧化鋁的溶液中浸漬，通過蝕刻擴(kuò)大工序(c)中形成的孔的直徑的方法。作為這種溶液，例如，可列舉出5質(zhì)量％左右的磷酸水溶液等。工序(d)的時間越長，孔的直徑變得越大。工序(e) 再次進(jìn)行工序(c)，如圖10所示，將孔34的形狀形成為直徑不同的2段圓柱狀，此后，再次進(jìn)行工序(d)。通過這種重復(fù)進(jìn)行工序(c)和工序(d)的重復(fù)工序(e)，如圖10所示，可以將孔34的形狀形成為直徑從開口部向深度方向緩慢縮小的錐狀，結(jié)果，可以獲得在表面形成了具有周期性的多個孔的陽極氧化鋁的壓模12。通過適當(dāng)設(shè)定工序(C)和工序(d)的條件，例如，陽極氧化的時間和孔徑擴(kuò)大處理的時間，可以形成各種形狀的孔。因此，可以根據(jù)由壓模制造的物品的用途等而適宜設(shè)定這些條件。例如，按短的間隔重復(fù)多次陽極氧化工序與蝕刻工序時，可以獲得大致圓錐狀的孔。另外，通過調(diào)整陽極氧化工序與蝕刻工序的時間，可以形成倒吊鐘狀或尖銳狀的凹凸結(jié)構(gòu)，可以制造適當(dāng)改變形狀的壓模。另外，該壓模為制造防反射膜等防反射物品的壓模時， 通過照這樣適當(dāng)設(shè)定條件，可以任意地變更孔的間距、深度，因而還可以設(shè)計(jì)最佳的折射率變化。這樣制造的壓模形成有多個周期性孔，結(jié)果，在表面具有微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)。而且，該微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)中的孔的間距在可見光的波長以下即400nm以下時，形成所謂的蛾眼結(jié)構(gòu)。間距是從微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的凹部(孔)的中心到與其相鄰的凹部(孔)的中心的距
1 O間距大于400nm時，可見光發(fā)生散射，因此，沒有表現(xiàn)充分的防反射功能，不適于制造防反射膜等防反射物品。壓模為制造防反射膜等防反射物品的壓模時，孔的間距為可見光的波長以下，同時，孔的深度優(yōu)選為50nm以下，更優(yōu)選為IOOnm以上。深度是從微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的凹部(孔)的開口部到最深部的距離?？椎纳疃葹?0nm以上時，通過壓模表面的轉(zhuǎn)印形成的光學(xué)用途的物品的表面即轉(zhuǎn)印面的反射率降低。另外，壓模的孔的深寬比(深度/間距)優(yōu)選為1. 0 4. 0，更優(yōu)選為1. 3 3. 5， 進(jìn)一步優(yōu)選為1. 8 3. 5，最優(yōu)選為2. 0 3. 0。如果深寬比為1. 0以上，可以形成反射率低的轉(zhuǎn)印面，其入射角依賴性、波長依賴性也變得十分小。深寬比大于4.0時，轉(zhuǎn)印面的機(jī)械強(qiáng)度傾向于降低。壓模的形成有微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的表面可以實(shí)施脫模處理，使得脫模變得容易。作為脫模處理方法，例如可列舉出涂布硅酮系聚合物、氟聚合物的方法、蒸鍍氟化合物的方法、 涂布氟系或氟硅酮系的硅烷偶聯(lián)劑的方法等。〈物品的制造方法〉使用本發(fā)明的壓模制造表面具有微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的物品的方法是在透明基材的表面轉(zhuǎn)印本發(fā)明的壓模的表面的微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的方法。具體而言，在本發(fā)明的壓模與透明基材之間填充活性能量射線固化型樹脂組合物，對其照射活性能量射線，使之固化，在透明基材的表面上形成轉(zhuǎn)印有壓模的微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的固化樹脂層，將表面上形成有固化樹脂層的透明基材從壓模剝離的方法(所謂的光壓印法)。(透明基材)作為基材的形狀，可列舉出薄膜、薄片、注射成型品、壓制成型品等。作為基材的材質(zhì)，例如，可列舉出聚碳酸酯、聚苯乙烯系樹脂、聚酯、丙烯酸系樹脂、纖維素系樹脂(三乙酰纖維素等)、聚烯烴、玻璃等。(制造裝置)表面具有微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的物品例如使用圖11所示的制造裝置如下所述來制造。由罐22向表面具有微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)(圖示略)的輥狀壓模20與沿著輥狀壓模20 的表面移動的帶狀薄膜42 (透明基材)之間供給活性能量射線固化型樹脂組合物。在輥狀壓模20與通過氣壓缸M調(diào)整了輥隙壓力的夾輥沈之間，擠壓(nip)薄膜 42和活性能量射線固化性樹脂組合物，使活性能量射線固化性樹脂組合物在薄膜42與輥狀壓模20之間均一地遍布，并填充到壓模20的微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的凹部內(nèi)。從設(shè)置于輥狀壓模20下方的活性能量射線照射裝置觀透過薄膜42對活性能量射線固化性樹脂組合物照射活性能量射線，使活性能量射線固化性樹脂組合物固化，從而形成轉(zhuǎn)印有輥狀壓模20的表面的微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的固化樹脂層44。通過剝離輥30，從輥狀壓模20上剝離表面形成有固化樹脂層44的薄膜42，獲得表面上具有微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的物品40。作為活性能量射線照射裝置觀，高壓汞燈、金屬鹵化物燈等是優(yōu)選的，該情況下的光照射能量優(yōu)選為100 10000mJ/Cm2。薄膜42是光透過性薄膜。作為薄膜的材料，可列舉出丙烯酸系樹脂、聚碳酸酯、苯乙烯系樹脂、聚酯、纖維素系樹脂(三乙酰纖維素等)、聚烯烴、脂環(huán)式聚烯烴等。固化樹脂層44是由后述活性能量射線固化性樹脂組合物的固化物形成的膜，表面具有微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)。使用陽極氧化鋁的壓模時的物品40的表面的微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)是轉(zhuǎn)印陽極氧化鋁的表面的微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)而形成的，具有由活性能量射線固化性樹脂組合物的固化物形成的多個凸部46。作為微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)，多個大致圓錐形狀、角錐形狀等突起排列而形成的所謂蛾眼結(jié)構(gòu)是優(yōu)選的。已知的是，突起之間的間隔為可見光的波長以下的蛾眼結(jié)構(gòu)，由于折射率從空氣的折射率到材料的折射率連續(xù)增大，從而構(gòu)成有效的防反射手段。凸部之間的平均間隔優(yōu)選為可見光的波長以下，即400nm以下。使用陽極氧化鋁的壓模形成凸部時，由于凸部之間的平均間隔為IOOnm左右，因此，更優(yōu)選為200nm以下，特別優(yōu)選為150nm以下。從容易形成凸部的觀點(diǎn)考慮，凸部之間的平均間隔優(yōu)選為20nm以上。凸部之間的平均間隔是通過用電子顯微鏡觀察測定相鄰?fù)共恐g的間隔(從凸部的中心到相鄰?fù)共康闹行牡木嚯x)50個，將它們的值平均而獲得的。在平均間隔為IOOnm的情況下，凸部的高度優(yōu)選為80 500·，更優(yōu)選為120 400nm，特別優(yōu)選為150 300nm。凸部的高度為80nm以上時，反射率充分變低，且反射率的波長依賴性小。凸部的高度為500nm以下時，凸部的耐擦傷性變得良好。凸部的高度是通過電子顯微鏡在30000倍倍率下觀察時測定的凸部的最頂部與凸部間存在的凹部的最底部之間的距離得到的值。凸部的深寬比(凸部的高度/凸部之間的平均間隔)優(yōu)選為0. 5 5. 0，更優(yōu)選為0. 8 4. 5，特別優(yōu)選為1. 2 4. 0。如果凸部的深寬比為0. 5以上，可充分地作為超親水性膜、超憎水性膜使用。如果凸部的深寬比為5. 0以下，凸部的耐擦傷性變得良好。凸部的形狀優(yōu)選是與高度方向正交的方向的凸部截面積從最表面向深度方向連續(xù)增加的形狀，即，凸部的高度方向的截面形狀優(yōu)選為三角形、臺形、吊鐘形等形狀。制作低反射物品時，固化樹脂層44的折射率與薄膜折射率42的折射率之差優(yōu)選為0. 2以下，更優(yōu)選為0. 1以下，特別優(yōu)選為0. 05以下。如果折射率差為0. 2以下，可抑制固化樹脂層44與薄膜42的界面的反射。折射率差越小越好。已知的是，表面具有微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)時，如果其表面由疏水性的材料形成，則通過荷葉效應(yīng)(Lotus effect)，可獲得超憎水性，如果其表面由親水性的材料形成，可獲得超親水性。固化樹脂層44的材料為疏水性時的微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的表面的水接觸角優(yōu)選為90° 以上，更優(yōu)選為110°以上，特別優(yōu)選為120°以上。如果水接觸角為90°以上，難以附著水垢，因而可發(fā)揮充分的防污性。另外，由于難以附著水，預(yù)期可以防止結(jié)冰。在憎水制品中， 接觸角越大越優(yōu)選。固化樹脂層44的材料為親水性時的微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的表面的水接觸角優(yōu)選為25° 以下，更優(yōu)選為23°以下，特別優(yōu)選為21°以下。如果水接觸角為25°以下，表面上附著的污垢能夠被水沖走，另外，難以附著油污，因此，可發(fā)揮充分的防污性。從抑制固化樹脂層 44的吸水導(dǎo)致的微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的變形、與此相隨的反射率的上升的觀點(diǎn)考慮，上述水接觸角優(yōu)選為3°以上，更優(yōu)選為5°以上。另外，在表面上具有微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的物品用于顯示裝置等光學(xué)用途的情況下，物品的濁度優(yōu)選為1.5%以下，更優(yōu)選為1.3%以下。(活性能量射線固化型樹脂組合物)活性能量射線固化型樹脂組合物包含聚合性化合物和聚合弓I發(fā)劑。作為聚合性化合物，可列舉出分子中具有自由基聚合性鍵和/或陽離子聚合性鍵的單體、低聚物、反應(yīng)性聚合物等。作為具有自由基聚合性鍵的單體，可列舉出單官能單體、多官能單體。作為單官能單體，可列舉出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基) 丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸環(huán)己酯、(甲基)丙烯酸芐酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸四氫糠酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基) 丙烯酸羥丙酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯等(甲基) 丙烯酸酯衍生物；(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯腈；苯乙烯、α -甲基苯乙烯等苯乙烯衍生物；(甲基)丙烯酰胺、N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N-二乙基(甲基)丙烯酰胺、二甲氨基丙基(甲基)丙烯酰胺等(甲基)丙烯酰胺衍生物等。這些可以單獨(dú)使用一種，也可以將兩種以上組合使用。
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作為多官能單體，可列舉出乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、異氰脲酸環(huán)氧乙烷改性二(甲基)丙烯酸酯、三甘醇二(甲基)丙烯酸酯、二甘醇二 (甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，6_己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，5_戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、 2，2_雙甲基)丙烯酰氧基聚乙氧基苯基)丙烷、2，2_雙甲基)丙烯酰氧基乙氧基苯基)丙烷、2，2_雙0-(3-(甲基)丙烯酰氧基-2-羥基丙氧基)苯基)丙烷、1，2_雙 (3-(甲基)丙烯酰氧基-2-羥基丙氧基)乙烷、1，4-雙(3-(甲基)丙烯酰氧基-2-羥基丙氧基)丁烷、二羥甲基三環(huán)癸烷二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A的環(huán)氧乙烷加合物二(甲基) 丙烯酸酯、雙酚A的環(huán)氧丙烷加合物二(甲基)丙烯酸酯、羥基新戊酸新戊二醇二(甲基) 丙烯酸酯、二乙烯基苯、亞甲基雙丙烯酰胺等二官能性單體；季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、 三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷環(huán)氧乙烷改性三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷環(huán)氧丙烷改性三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷環(huán)氧乙烷改性三丙烯酸酯、異氰脲酸環(huán)氧乙烷改性三(甲基)丙烯酸酯等三官能單體；丁二酸/三羥甲基乙烷/丙烯酸的縮合反應(yīng)混合物、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二(三羥甲基丙烷)四丙烯酸酯、四羥甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯等四官能以上的單體；二官能以上的氨基甲酸酯丙烯酸酯、二官能以上的聚酯丙烯酸酯等。這些可以單獨(dú)使用一種，也可以將兩種以上組合使用。作為具有陽離子聚合性鍵的單體，可列舉出具有環(huán)氧基、氧雜環(huán)丁基、噁唑基、乙烯氧基等的單體，具有環(huán)氧基的單體是特別優(yōu)選的。作為低聚物或反應(yīng)性聚合物，可列舉出不飽和二羧酸與多元醇的縮合物等不飽和聚酯類；聚酯(甲基)丙烯酸酯、聚醚(甲基)丙烯酸酯、多元醇(甲基)丙烯酸酯、環(huán)氧 (甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、陽離子聚合型環(huán)氧化合物、側(cè)鏈上具有自由基聚合性鍵的上述單體的均聚物或共聚物等。利用光聚合反應(yīng)時，作為光聚合引發(fā)劑，例如可列舉出苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻異丙醚、苯偶姻異丁醚、苯偶酰、二苯甲酮、對甲氧基二苯甲酮、2，2_ 二乙氧基乙酰苯、α，α-二甲氧基-α-苯基乙酰苯、苯甲酰甲酸甲酯、苯甲酰甲酸乙酯、4，4’ -雙 (二甲氨基)二苯甲酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮等羰基化合物；一硫化四甲基秋蘭姆、二硫化四甲基秋蘭姆等硫化合物；2，4，6_三甲基苯甲酰二苯基氧化膦、苯甲酰二乙氧基氧化膦等。這些可以單獨(dú)使用一種，也可以將兩種以上組合使用。利用電子束固化反應(yīng)時，作為聚合引發(fā)劑，例如可列舉出二苯甲酮、4，4_雙(二乙氨基)二苯甲酮、2，4，6_三甲基二苯甲酮、鄰苯甲酰基苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、 叔丁基蒽醌、2-乙基蒽醌、2，4_ 二乙基噻噸酮、異丙基噻噸酮、2，4_ 二氯噻噸酮等噻噸酮類；二乙氧基乙酰苯、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮、芐基二甲醛縮苯乙酮、1-羥基環(huán)己基-苯基酮、2-甲基-2-嗎啉基(4-硫代甲基苯基)丙-1-酮、2-芐基-2-二甲氨基-1-(4-嗎啉基苯基)_ 丁酮等乙酰苯類；苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻異丙醚、苯偶姻異丁醚等苯偶姻醚類；2，4，6_三甲基苯甲酰二苯基氧化膦、雙(2，6_ 二甲氧基苯甲?；?-2，4，4-三甲基戊基氧化膦、雙O，4，6-三甲基苯甲?；?-苯基氧化膦等酰基氧化膦類；苯甲酰基甲酸甲酯、1，7_雙吖啶基庚烷、9-苯基吖啶等。這些可以單獨(dú)使用一種，也可以將兩種以上組合使用。
利用熱固化反應(yīng)時，作為熱聚合引發(fā)劑，例如可列舉出過氧化甲乙酮、過氧化苯甲酰、過氧化二異丙苯(dicumyl peroxide)、叔丁基過氧化氫、氫過氧化枯烯、過氧化辛酸叔丁酯、過氧化苯甲酸叔丁酯、過氧化月桂酰等有機(jī)過氧化物；偶氮雙異丁腈等偶氮系化合物；將N，N- 二甲基苯胺、N，N- 二甲基-對甲苯胺等胺與上述有機(jī)過氧化物組合的氧化還原聚合引發(fā)劑等。聚合引發(fā)劑的量相對于100質(zhì)量份聚合性化合物優(yōu)選為0. 1 10質(zhì)量份。聚合引發(fā)劑的量低于0.1質(zhì)量份時，聚合難以進(jìn)行。聚合引發(fā)劑的量超過10質(zhì)量份時，有時固化膜著色、機(jī)械強(qiáng)度降低?；钚阅芰可渚€固化性樹脂組合物根據(jù)需要可以含有非反應(yīng)性的聚合物、活性能量射線溶膠-凝膠反應(yīng)性組合物、抗靜電劑、用于提高防污性的氟化合物等添加劑、微粒、少量的溶劑。作為非反應(yīng)性的聚合物，可列舉出丙烯酸系樹脂、苯乙烯系樹脂、聚氨酯、纖維素系樹脂、聚乙烯醇縮丁醛、聚酯、熱塑性彈性體等。作為活性能量射線溶膠-凝膠反應(yīng)性組合物，可列舉出烷氧基硅烷化合物、硅酸烷基酯化合物等。作為烷氧基硅烷化合物，可列舉出四甲氧基硅烷、四異丙氧基硅烷、四正丙氧基硅烷、四正丁氧基硅烷、四仲丁氧基硅烷、四叔丁氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三丙氧基硅烷、甲基三丁氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、三甲基乙氧基硅烷、 三甲基甲氧基硅烷、三甲基丙氧基硅烷、三甲基丁氧基硅烷等。作為硅酸烷基酯化合物，可列舉出硅酸甲酯、硅酸乙酯、硅酸異丙酯、硅酸正丙酯、 硅酸正丁酯、硅酸正戊酯、乙酰硅酸酯等。(疏水性材料)為了將固化樹脂層的微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的表面的水接觸角設(shè)定為90°以上，作為可形成疏水性的材料的活性能量射線固化性樹脂組合物，優(yōu)選使用含有含氟化合物或硅酮系化合物的組合物。含氟化合物作為含氟化合物，可列舉出含氟單體、含氟硅烷偶聯(lián)劑、含氟表面活性劑、含氟聚合物等。作為含氟單體，可列舉出氟烷基取代的乙烯基單體、氟烷基取代開環(huán)聚合性單體寸。作為氟烷基取代乙烯基單體，可列舉出氟烷基取代(甲基)丙烯酸酯、氟烷基取代 (甲基)丙烯酰胺、氟烷基取代乙烯基醚、氟烷基取代苯乙烯等。作為氟烷基取代開環(huán)聚合性單體，可列舉出氟烷基取代環(huán)氧化合物、氟烷基取代氧雜環(huán)丁烷化合物、氟烷基取代噁唑啉化合物等。作為含氟硅烷偶聯(lián)劑，可列舉出3，3，3-三氟丙基三甲氧基硅烷、3，3，3-三氟丙基三乙酰氧基硅烷、二甲基_3，3，3-三氟丙基甲氧基硅烷、十三氟-1，1，2，2-四氫辛基三乙氧基娃燒等。作為含氟表面活性劑，可列舉出含氟烷基的陰離子型表面活性劑、含氟烷基的陽離子型表面活性劑等。
作為含氟聚合物，可列舉出含氟烷基的單體的聚合物、含氟烷基的單體與含聚 (氧化亞烷基)的單體的共聚物、含氟烷基的單體與含交聯(lián)反應(yīng)性基團(tuán)的單體的共聚物等。 含氟聚合物也可以是含氟烷基的單體與可共聚的其他單體的共聚物。硅酮系化合物作為硅酮系化合物，可列舉出(甲基)丙烯酸改性硅酮、硅酮樹脂、硅酮系硅烷偶聯(lián)劑等。作為(甲基)丙烯酸改性硅酮，可列舉出硅酮(二)(甲基)丙烯酸酯等，優(yōu)選使用例如信越化學(xué)工業(yè)公司制造的硅酮二丙烯酸酯“x-22-164”、“x-22-1602”等。(親水性材料)為了將固化樹脂層的微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的表面的水接觸角設(shè)定為25°以下，作為可形成親水性的材料的活性能量射線固化性樹脂組合物，優(yōu)選使用至少含有親水性單體的組合物。另外，從賦予耐擦傷性、耐水性的觀點(diǎn)考慮，更優(yōu)選包括可交聯(lián)的多官能單體。其中，親水性單體與可交聯(lián)的多官能單體可以是相同的(即親水性多官能單體)。此外，活性能量射線固化性樹脂組合物可以含有其他單體。作為可形成親水性材料的活性能量射線固化性樹脂組合物，更優(yōu)選使用含有4官能以上的多官能(甲基)丙烯酸酯、2官能以上的親水性(甲基)丙烯酸酯、根據(jù)需要的單官能單體的組合物。作為4官能以上的多官能(甲基)丙烯酸酯，可列舉出雙(三羥甲基丙烷)四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇乙氧基四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇羥基五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、琥珀酸/三羥甲基乙烷 /丙烯酸的摩爾比1 2 4的縮合反應(yīng)混合物、氨基甲酸酯丙烯酸酯類(DAICEL-CYTEC Company LTD.制造EBECRYL220、EBECRYL1290、EBECRYL1290K、EBECRYL5129、EBECRYL8210、 EBECRYL830UKRM8200)聚醚丙烯酸酯類(DAICEL-CYTEC Company LTD.制造，EBECRYL81)、 改性環(huán)氧丙烯酸酯類(DAICEL-CYTEC Company LTD.制造，EBECRYL3416)、聚酯丙烯酸酯類 (DAICEL-CYTEC Company LTD.制造EBECRYL450、EBECRYL657、EBECRYL800、EBECRYL810、 EBECRYL811、EBECRYL812、EBECRYL1830、EBECRYL845、EBECRYL846、EBECRYL1870)等。這些可以單獨(dú)使用一種，也可以將兩種以上組合使用。作為4官能以上的多官能(甲基)丙烯酸酯，5官能以上的多官能(甲基)丙烯酸酯是更優(yōu)選的。相對于構(gòu)成活性能量射線固化性樹脂組合物的全部單體的合計(jì)，4官能以上的多官能(甲基)丙烯酸酯的比例優(yōu)選為10 90質(zhì)量％，優(yōu)選為20 90質(zhì)量％，特別優(yōu)選為 30 90質(zhì)量％。如果4官能以上的多官能(甲基)丙烯酸酯的比例為10質(zhì)量％以上，彈性模量增高，耐擦傷性提高。如果4官能以上的多官能(甲基)丙烯酸酯的比例為90質(zhì)量％以下，則表面上不易形成小的龜裂，不容易出現(xiàn)外觀不良。作為2官能以上的親水性(甲基)丙烯酸酯，可列舉出ARONIX M-240、ARONIX iC60(東亞合成公司制造)、NKESTER AT-20E, NK ESTER ATM-35E (新中村化學(xué)公司制造) 等具有長鏈聚乙二醇的多官能丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯等。這些可以單獨(dú)使用一種，也可以將兩種以上組合使用。在聚乙二醇二甲基丙烯酸酯中，1分子內(nèi)存在的聚乙二醇鏈的平均重復(fù)單元的合計(jì)優(yōu)選為6 40，更優(yōu)選為9 30，特別優(yōu)選為12 20。如果聚乙二醇鏈的平均重復(fù)單元為6以上，則親水性變得充分，防污性提高。如果聚乙二醇鏈的平均重復(fù)單元為40以下，則與4官能以上的多官能(甲基)丙烯酸酯的相容性變得良好，活性能量射線固化性樹脂組合物不容易分離。相對于構(gòu)成活性能量射線固化性樹脂組合物的全部單體的合計(jì)，2官能以上的親水性(甲基)丙烯酸酯的比例優(yōu)選為3 90質(zhì)量％，更優(yōu)選為3 70質(zhì)量％。如果2官能以上的親水性(甲基)丙烯酸酯的比例為3質(zhì)量％以上，則親水性變得充分，防污性提高。 如果2官能以上的親水性(甲基)丙烯酸酯的比例為90質(zhì)量％以下，則彈性模量增高，耐擦傷性得到改進(jìn)。作為單官能單體，親水性單官能單體是優(yōu)選的。作為親水性單官能單體，可列舉出M-20G、M_90G、M-230G(新中村化學(xué)公司制造) 等酯基上具有聚乙二醇鏈的單官能(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸羥烷基酯等酯基上具有羥基的單官能(甲基)丙烯酸酯、單官能丙烯酰胺類、甲基丙烯酰胺丙基三甲基銨甲基硫酸鹽、甲基丙烯酰氧基乙基三甲基銨甲基硫酸鹽等陽離子性單體類等。另外，作為單官能單體，可以使用丙烯酰基嗎啉、乙烯基吡咯烷酮等粘度調(diào)整劑、 提高在物品主體上的密合性的丙烯酰基異氰酸酯類等密合性提高劑等。相對于構(gòu)成活性能量射線固化性樹脂組合物的全部單體的合計(jì)，單官能單體的比例優(yōu)選為0 20質(zhì)量％，更優(yōu)選為5 15質(zhì)量％。通過使用單官能單體，基材與固化樹脂的密合性提高。如果單官能單體的比例為20質(zhì)量％以下，則4官能以上的多官能(甲基) 丙烯酸酯或2官能以上的親水性(甲基)丙烯酸酯不會不足，能充分表現(xiàn)防污性、耐擦傷性。單官能單體作為一種或兩種以上聚合(共聚)得到的低聚合度的聚合物可以在活性能量射線固化性樹脂組合物中配合0 35質(zhì)量份。作為低聚合度的聚合物，可列舉出 M-230G(新中村化學(xué)公司制造)等酯基上具有聚乙二醇鏈的單官能(甲基)丙烯酸酯類與甲基丙烯酰胺丙基三甲基銨甲基硫酸鹽的40/60共聚低聚物(MRC UNITEC Co.，Ltd.制造， MG聚合物)等。實(shí)施例在以下的實(shí)施例、比較例中，將所得加工品即鋁母模在HCl HNO3 HF = 75 25 5的蝕刻液中蝕刻，用于評價。關(guān)于晶體粒度，評價方法使用累積法(quadrature)。關(guān)于第2相顆粒，通過用EPMA 直接觀察，用第2相顆粒的面積率與個數(shù)進(jìn)行評價。關(guān)于晶體取向的不均一性，用蝕刻后的外觀觀察來進(jìn)行評價。其中，通常硬度高的原材料容易精加工成平坦的，因此鏡面研磨性用硬度來代替進(jìn)行評價。實(shí)施例1 在純度99. 995質(zhì)量％的鋁中添加1. 04質(zhì)量％的Mg并熔解。將該熔液在508mm厚X IllOmm寬的DC鑄造鑄模中在鑄造溫度680°C、鑄造速度52mm/min、冷卻水量 230L/min/每Im鑄模長度的鑄造條件下鑄造成長度3850mm的鑄塊。在該鑄造時，在流入到鑄模中的熔液中連續(xù)地添加微細(xì)化劑(Al-Ti-B)，使得Ti 濃度上升量為8ppm，B濃度上升量為2ppm，形成鋁的純度為98. 96%, Si含量為20ppm、Fe含量為9ppm、Ti含量為9ppm、B含量為4ppm、除Mg以外的其他元素含量的合計(jì)為57ppm的鑄塊。此時的平均晶體粒徑為350 μ m,硬度為32HV。由該鑄塊切出33ImmX 33ImmX 508mm，作為以下的鍛造原材料。將該鍛造原材料加熱至369°C，進(jìn)行0. 75U-(1. 5S-2/3U) X3個循環(huán)的第一次熱鍛，在325°C結(jié)束。接著，再加熱到360°C之后，進(jìn)行(1. 5S-2/3U) X3個循環(huán)的第2次熱鍛，在319°C結(jié)束。將該原材料冷卻到30°C之后，進(jìn)行(1. 5S-2/3U) X2個循環(huán)_3. IS的冷鍛，形成 Φ245mmX 1180mm寬的形狀，在173°C結(jié)束。將該鍛造塊在300°C下退火60min，由此切出ΦMOmmX20mm，為了形成評價用的
樣品，進(jìn)行銑削加工和研磨。用上述評價方法確認(rèn)晶體粒度、第2相顆粒、晶體取向的不均一性和鏡面研磨性 (硬度)，平均晶體粒徑是十分微細(xì)的，為37 μ m。另外，第2相顆粒的面積率少至0. 01 %。 蝕刻后，沒有發(fā)現(xiàn)如圖1那樣的晶體取向不均一性(參照圖4)。硬度為32HV。實(shí)施例2 在純度99. 995質(zhì)量％的鋁中添加0. 63質(zhì)量％的Mg并熔解。將該熔液在508mm厚X IllOmm寬的DC鑄造鑄模中在鑄造溫度680°C、鑄造速度52mm/min、冷卻水量 230L/min/每Im鑄模長度的鑄造條件下鑄造成長度3850mm的鑄塊。在該鑄造時，在流入到鑄模中的熔液中連續(xù)地添加微細(xì)化劑(Al-5% Ti-I % B)， 使得Ti濃度上升量為8ppm，B濃度上升量為2ppm，形成鋁的純度為99. 37%, Si含量為 26ppm, Fe含量為9ppm、Ti含量為5ppm、B含量為2ppm、除Mg以外的其他元素含量的合計(jì)為58ppm的鑄塊。此時的平均晶體粒徑為560 μ m，硬度為^HV。由該鑄塊切出331mmX331mmX 508mm，作為以下的鍛造原材料。熱鍛、冷鍛的鍛造比與實(shí)施例1相同。將該鍛造原材料加熱至371°C，進(jìn)行第一次熱鍛，在結(jié)束。接著，再加熱到 342°C之后，進(jìn)行第2次熱鍛，在311°C結(jié)束。將該原材料冷卻到之后，進(jìn)行冷鍛，形成ΦΜ5πιπιΧ 1180mm寬的形狀，在 155°C結(jié)束。該冷鍛的鍛煉比與實(shí)施例1相同。將該鍛造塊在300°C退火60min，由此切出Φ240mmX20mm，為了形成評價用的樣
品，進(jìn)行銑削加工和研磨。用上述評價方法確認(rèn)晶體粒度、第2相顆粒、晶體取向的不均一性和鏡面研磨性 (硬度)，由于Mg添加量少于實(shí)施例1，因此，平均晶體粒徑稍大，為41 μ m。另外，第2相顆粒的面積率少至0. 03%。蝕刻后，由于晶粒大于實(shí)施例1，因此變粗，沒有發(fā)現(xiàn)如圖1那樣的晶體取向不均一性(參照圖5)。硬度為^HV。實(shí)施例3 用與實(shí)施例1同樣的制造條件進(jìn)行鑄塊的制造，鑄造后的平均晶體粒徑、硬度與實(shí)施例1同樣。由該鑄塊切出340mmX370mmX508mm，作為以下的鍛造原材料，用以下的方法進(jìn)行
中空鍛造。將該鍛造原材料加熱至373°C，進(jìn)行1. 18S-(2/3U-l. 5S) X3個循環(huán)的第一次熱鍛，在347 °C結(jié)束。接著，再加熱到361 °C之后，進(jìn)行Q/3U-1. 5S) X 2個循環(huán)的第2次熱鍛，形成0450mmX400mm的尺寸之后，用沖孔機(jī)在中央部開孔，形成外徑Φ472πιπι-內(nèi)徑Φ 140mm X 400mm，在 3 !:結(jié)束。將該原材料冷卻到35 °C之后，進(jìn)行5. 3S的冷鍛，形成外徑Φ 235mm-內(nèi)徑 Φ 130mmX2123mm 的形狀，在 145°C結(jié)束。將該鍛造塊在300°C下退火60min，由此切出外徑Φ2;35πιπι-內(nèi)徑Φ 130mmX20mm, 為了形成評價用的樣品，進(jìn)行銑削加工和研磨。用上述評價方法確認(rèn)晶體粒度、第2相顆粒、晶體取向的不均一性和鏡面研磨性 (硬度)，平均晶體粒徑是十分微細(xì)的，為38 μ m。另外，第2相顆粒的面積率少至0. 01%。 蝕刻后，沒有發(fā)現(xiàn)如圖1那樣的晶體取向不均一性(參照圖6)。硬度為32HV。比較例1 將純度99. 9%的鋁熔解。將該熔液在508mm厚X IllOmm寬的DC鑄造鑄模中在鑄造溫度680°C、鑄造速度50mm/min、冷卻水量315L/min/每Im鑄模長度的鑄造條件下鑄造成長度3850mm的鑄塊。在該鑄造時，在流入到鑄模中的熔液中連續(xù)地添加微細(xì)化劑(Al-Ti-B系)，使得Ti濃度上升量為180ppm，B濃度上升量為36ppm，形成鋁的純度為99. 89%, Si含量為 275ppm、Fe含量為501ppm、Ti含量為75ppm、B含量為7ppm、Mg含量為5ppm、除Mg以外的其他元素含量的合計(jì)為1062ppm的鑄塊。此時的平均晶體粒徑為250 μ m，硬度為16HV。由該鑄塊切出500mmX500mmX 508mm，作為以下的鍛造原材料。將該鍛造原材料加熱至380°C，進(jìn)行(2S-1/2U) X 2個循環(huán)的第一次熱鍛，在350°C 結(jié)束。接著，再加熱到380°C之后，進(jìn)行(2S-1/2U)X2個循環(huán)的第2次熱鍛，在320°C結(jié)束。將該原材料冷卻到沈°C之后，進(jìn)行(2S-1/2U) X2個循環(huán)的冷鍛，形成 Φ 250mm X 300mm X 360mm 的形狀。將該鍛造塊在340°C下退火60min，由此切出20_X 250_X 300_，為了形成評價
用的樣品，進(jìn)行銑削加工和研磨。用上述評價方法確認(rèn)晶體粒度、第2相顆粒、晶體取向的不均一性和鏡面研磨性 (硬度)，平均晶體粒徑是十分微細(xì)的，為41 μ m。然而，由于除Mg以外的其他元素的合計(jì)為500ppm以上，第2相顆粒的面積率為0. 20%，不能滿足0. 10%以下。為了減少第2相顆粒，需要減少除Mg以外的其他元素的含量。由于在鑄造時添加有微細(xì)化劑，因此沒有發(fā)現(xiàn)蝕刻后的晶體取向的不均一性。然而，超過了一般微細(xì)化劑添加量(Ti濃度上升量為8ppm，B濃度上升量為2ppm)，存在因微細(xì)化劑引起的第2相顆粒(TiB2)增加的擔(dān)憂(參照圖6)。硬度為23HV。比較例2 將與比較例1相比雜質(zhì)減少、純度為99. 95%的鋁熔解。將該熔液在 508mm厚X IllOmm寬的DC鑄造鑄模中在鑄造溫度680°C、鑄造速度52mm/min、冷卻水量 230L/min/每Im鑄模長度的鑄造條件下鑄造成長度3850mm的鑄塊。此時的平均晶體粒徑是厘米級的，非常粗大。另外，硬度為16HV。在該鑄造時，不添加微細(xì)化劑，形成鋁的純度為99. 95%, Si含量為205ppm、Fe含量為161ppm、Mg含量為0ppm、Ti含量為lppm、B含量為IOppmJI^Mg以外的其他元素含量的合計(jì)為492ppm的鑄塊。由該鑄塊切出500mmX500mmX 508mm，作為以下的鍛造原材料。將該鍛造原材料加熱至414 °C，進(jìn)行ΟΞ-ΙΛ^Χ〗個循環(huán)的第一次熱鍛， 在結(jié)束。接著，再加熱到393 °C之后，進(jìn)行(2S-1/2U) X2個循環(huán)的第2次熱鍛，
22在323°C結(jié)束。將該原材料冷卻到32°C之后，進(jìn)行(2S-1/2U)X2個循環(huán)的冷鍛，形成 Φ 250mm X 300mm X 360mm 的形狀。將該鍛造塊在340°C下退火60min，由此切出20_X 250_X 300_，為了形成評價
用的樣品，進(jìn)行銑削加工和研磨。用上述評價方法確認(rèn)晶體粒度、第2相顆粒、晶體取向的不均一性和鏡面研磨性 (硬度)，平均晶體粒徑是十分微細(xì)的，為40μπι。另外，第2相顆粒的面積率為0.08%。在這些第2相顆粒中，占支配性的是Al-F e系的金屬間化合物。與比較例1相比，為了將第2相顆粒的面積率壓低至0. 10%以下而使除Mg以外的其他元素的含量的合計(jì)為500ppm以下且狗含量為200ppm，這是獲得好結(jié)果的根源。由于鑄造時沒有使用微細(xì)化劑，因此蝕刻后，鑄造時的粗晶粒的痕跡作為晶體取向的不均一性殘留(參照圖7)。硬度為19HV。從該比較例可以看出，即使除Mg以外的其他元素含量的合計(jì)為500ppm以下，將第 2相顆粒的面積率壓低至0. 10%以下，在鑄造時不進(jìn)行晶粒的微細(xì)化時，鑄態(tài)組織的痕跡在鍛造和退火后仍殘留，不能獲得所需的母模。比較例3 將與比較例2相比雜質(zhì)減少、純度99. 99%的鋁熔解。將該熔液在508mm 厚X IllOmm寬的DC鑄造鑄模中在鑄造溫度680°C、鑄造速度52mm/min、冷卻水量230L/ min/每Im鑄模長度的鑄造條件下鑄造成長度3850mm的鑄塊。在該鑄造時，不添加微細(xì)化齊U，形成鋁的純度為99. 99%, Si含量為21ppm、Fe含量為15ppm、Mg含量為Oppm、Ti含量為Oppm、B含量為Oppm、除Mg以外的其他元素含量的合計(jì)為IOlppm的鑄塊。此時的平均晶體粒徑是厘米級的，是非常粗大的。另外，硬度為15HV。由該鑄塊切出500mmX500mmX 508mm，作為以下的鍛造原材料。將該鍛造原材料加熱至420°C，進(jìn)行(2S-1/2U) X 2個循環(huán)的第一次熱鍛，在360°C 結(jié)束。接著，再加熱到423°C之后，進(jìn)行(2S-1/2U)X2個循環(huán)的第2次熱鍛，在356°C結(jié)束。將該原材料冷卻到31 °C之后，進(jìn)行(2S-1/2U) X2個循環(huán)的冷鍛，形成 Φ 250mm X 300mm X 360mm 的形狀。將該鍛造塊在340°C下退火60min，由此切出20_X 250_X 300_，為了形成評價
用的樣品，進(jìn)行銑削加工和研磨。用上述評價方法確認(rèn)晶體粒度、第2相顆粒、晶體取向的不均一性和鏡面研磨性 (硬度)，平均晶體粒徑開始變粗大至86 μ m。第2相顆粒的面積率為0.01%。由于在鑄造時不使用微細(xì)化劑，蝕刻之后，鑄造時的粗晶粒的痕跡與比較例2同樣作為晶體取向的不均一性殘留(參照圖8)。硬度為18HV。從該比較例可以看出，純度達(dá)到99. 99%以上時，容易發(fā)生晶粒的粗大化，需要添加Mg那樣的抑制晶粒粗大化的元素。而且，從比較例1、2、3可以看出，在純鋁系中添加微細(xì)化劑時，需要大量的微細(xì)化劑，由于大量添加微細(xì)化劑時有可能增加第2相顆粒，因此不優(yōu)選。以上實(shí)施例和比較例中的母模制作條件和評價結(jié)果在表1 5中匯總示出。表5中，晶體取向均一、無不齊則評價為“〇”，晶體取向不均一、有不齊則評價為 “ X ”。
實(shí)施例4 將實(shí)施例1中制作的鋁切割為外徑200mm、內(nèi)徑155mm、長度350mm的圓筒狀，對表面進(jìn)行鏡面切削加工，使得被加工面的算術(shù)平均粗糙度Ra為0. 03 μ m以下，獲得圓筒狀的鋁母模。工序(a)將鋁母模在0. 3M草酸水溶液中在浴溫16°C、直流40V的條件下進(jìn)行30分鐘陽極氧化，形成氧化覆膜(厚度3 μ m)。工序(b)將形成有氧化覆膜的鋁母模在調(diào)整至50°C的6質(zhì)量％的磷酸與1. 8質(zhì)量％的鉻酸的混合水溶液中浸漬2小時，溶解去除所形成的氧化覆膜。工序(c)將上述鋁母模在與工序(a)相同的條件下再次進(jìn)行45秒鐘陽極氧化，形成氧化覆膜。工序(d)將形成有氧化覆膜的鋁母模在5質(zhì)量％磷酸水溶液(30°C )中浸漬9分鐘，進(jìn)行擴(kuò)大氧化覆膜的孔徑的孔徑擴(kuò)大處理。工序(e)將上述鋁母模再次在與工序(a)相同的條件下進(jìn)行45秒鐘陽極氧化。工序(f)將上述工序(d)和工序(e)合計(jì)重復(fù)4次，最后進(jìn)行工序(d)，獲得在表面上形成了具有平均間隔100nm、深度160nm的大致圓錐形狀的孔的陽極氧化鋁的輥狀壓模。這樣獲得的輥狀壓模設(shè)置在圖11所示的制造裝置中，如下所述制造物品。按以下所示的比例將各成分混合，制備活性能量射線固化型樹脂組合物A。琥珀酸/三羥甲基乙烷/丙烯酸的摩爾比1:2:4的縮合反應(yīng)混合物45質(zhì)量份1,6-己二醇二丙烯酸酯45質(zhì)量份X-22-1602 自由基聚合性硅油(信越化學(xué)工業(yè)公司制造):10質(zhì)量份1-羥基環(huán)己基苯基酮(Ciba Speciality Chemicals 公司制造，Irgacure 184) 3. 0質(zhì)量份雙(2，4，6_三甲基苯甲?；?_苯基氧化膦(Ciba Speciality Chemicals公司制造，Irgacure 819) 0. 2 質(zhì)量份如圖11所示，將輥狀壓模20嵌入到內(nèi)部設(shè)置有冷卻水用流路的機(jī)械結(jié)構(gòu)用碳鋼制的軸芯21上。接著，在規(guī)定的溫度下從罐22經(jīng)由供給噴嘴將活性能量射線固化性組合物A供給到在夾輥沈與輥狀壓模20之間夾緊的薄膜42 (聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜)，東洋紡公司制造，A4300)上。此時，通過用氣壓缸M調(diào)整了輥隙壓力的夾輥沈擠壓， 在輥狀壓模20的孔(凹部)內(nèi)填充活性能量射線固化性組合物A。以每分鐘7. Om的速度使輥狀壓模20旋轉(zhuǎn)，同時，在活性能量射線固化性組合物A 在輥狀壓模20與薄膜42之間夾持的狀態(tài)下，從活性能量射線照射裝置觀(240ff/cm的紫外線照射裝置)照射紫外線，使活性能量射線固化性組合物A固化，形成固化樹脂層44，之后， 通過剝離輥30，將表面形成了固化樹脂層44的薄膜42從輥狀壓模20剝離，獲得表面具有間距為lOOnm、凹凸高度為150nm的微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的物品40。測定所得物品的外觀以及濁度。對于物品的外觀，用目視確認(rèn)是否觀察到相當(dāng)于晶粒痕跡的外觀。物品的濁度根據(jù)JIS K7361-1使用濁度計(jì)(Suga Test Instruments Co. ,Ltd.制造)來測定。凹凸的高度測定通過電子顯微鏡在倍率30000倍下觀察時的凸部的最頂部與凸部間存在的凹部的最底部之間的距離。其結(jié)果在表6中示出。對于物品的外觀，將通過目視沒有觀察到相當(dāng)于晶粒痕跡的圖案、顏色不勻小的評價為 ；將通過目視沒有觀察到相當(dāng)于晶粒痕跡的圖案的評價為〇；將通過目視觀察到相當(dāng)于晶粒痕跡的圖案的評價為X。濁度為1.5%以上的物品評價為X，濁度低于1. 5%的物品評價為〇。實(shí)施例5 使用在實(shí)施例1中制作的鋁，將工序(c)中的陽極氧化的時間設(shè)定為50 秒鐘，將工序(d)中的孔徑擴(kuò)大處理的時間設(shè)定為8分鐘，除此以外，用與實(shí)施例4同樣的方法，獲得表面上具有間距l(xiāng)OOnm、凹凸高度200nm的微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的物品40。測定所得物品的外觀和濁度。其結(jié)果在表6中示出。實(shí)施例6 使用在實(shí)施例1中制作的鋁，將工序(c)中的陽極氧化的時間設(shè)定為65 秒鐘，將工序(d)中的孔徑擴(kuò)大處理的時間設(shè)定為9分鐘，除此以外，用與實(shí)施例4同樣的方法，獲得表面上具有間距l(xiāng)OOnm、凹凸高度200nm的微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的物品40。測定所得物品的外觀和濁度。其結(jié)果在表6中示出。實(shí)施例7 使用除了在350°C的溫度下退火60分鐘以外、其余與實(shí)施例1同樣的方法獲得的鋁，用與實(shí)施例4同樣的方法，獲得表面上具有間距l(xiāng)OOnm、凹凸高度150nm的微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的物品40。測定所得物品的外觀和濁度。其結(jié)果在表6中示出。實(shí)施例8 使用實(shí)施例2中制作的鋁，將工序(c)中的陽極氧化的時間設(shè)定為40秒鐘，將工序(d)中的孔徑擴(kuò)大處理的時間設(shè)定為9分鐘，除此以外，用與實(shí)施例4同樣的方法，獲得表面上具有間距l(xiāng)OOnm、凹凸高度120nm的微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的物品40。測定所得物品的外觀和濁度。其結(jié)果在表6中示出。實(shí)施例9 除了在350°C退火60分鐘以外，使用與實(shí)施例2同樣獲得的鋁，用與實(shí)施例4同樣的方法，獲得表面上具有間距l(xiāng)OOnm、凹凸高度150nm的微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的物品 40。測定所得物品的外觀和濁度。其結(jié)果在表6中示出。比較例4 除了使用比較例1中制作的鋁以外，用與實(shí)施例4同樣的方法，獲得表面上具有間距l(xiāng)OOnm、凹凸高度150nm的微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的物品40。測定所得物品的外觀和濁度。其結(jié)果在表6中示出。比較例5 除了使用比較例2中制作的鋁以外，用與實(shí)施例4同樣的方法，獲得表面上具有間距l(xiāng)OOnm、凹凸高度150nm的微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的物品40。測定所得物品的外觀和濁度。其結(jié)果在表6中示出。比較例6 除了使用比較例3中制作的鋁以外，用與實(shí)施例4同樣的方法，獲得表面上具有間距l(xiāng)OOnm、凹凸高度150nm的微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的物品40。測定所得物品的外觀和濁度。其結(jié)果在表6中示出。[表1]
權(quán)利要求
1.一種壓模用鋁母模用原材料，其特征在于，其具有下述成分組成含有0. 5 3. 0質(zhì)量％ Mg，包括不可避免的雜質(zhì)在內(nèi)的除Mg以外的元素合計(jì)為500ppm以下，其余部分由Al 構(gòu)成；具有平均晶體粒徑為1000 μ m以下且第2相顆粒的面積率為0. 10%以下的鑄態(tài)組織。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓模用鋁母模用原材料，其中，作為不可避免的雜質(zhì)的狗的含量為200ppm以下且Si的含量為IOOppm以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋁母模用原材料，其特征在于，含有超過IOppm的所述包括不可避免的雜質(zhì)在內(nèi)的除Mg以外的元素。
4.一種壓模用鋁母模，其特征在于，其具有下述成分組成含有0. 5 3. 0質(zhì)量％ Mg， 包括不可避免的雜質(zhì)在內(nèi)的除Mg以外的元素合計(jì)為500ppm以下，其余部分由Al構(gòu)成；具有平均晶體粒徑為1000 μ m以下且第2相顆粒的面積率為0. 10%以下的金相組織。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓模用鋁母模，其中，作為不可避免的雜質(zhì)的！^的含量為 200ppm以下且Si的含量為IOOppm以下。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的壓模用鋁母模，其特征在于，含有超過IOppm的所述包括不可避免的雜質(zhì)在內(nèi)的除Mg以外的元素。
7.根據(jù)權(quán)利要求4 6的任一項(xiàng)所述的壓模用鋁母模，其中，Ti的含量為5ppm以上且 20ppm以下。
8.根據(jù)權(quán)利要求4 7的任一項(xiàng)所述的壓模用鋁母模，其通過實(shí)施塑性加工而具有平均晶體粒徑為100 μ m以下的金相組織。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓模用鋁母模，其中，所述塑性加工為鍛造。
10.根據(jù)權(quán)利要求4 9的任一項(xiàng)所述的壓模用鋁母模，其還具有20 60HV的硬度。
11.一種壓模，其具有鋁母模和表面具有微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的氧化鋁層，所述鋁母模的成分組成為含有0. 5 3. 0質(zhì)量％ Mg，包括不可避免的雜質(zhì)在內(nèi)的除 Mg以外的元素合計(jì)為500ppm以下，其余部分由Al構(gòu)成；具有平均晶體粒徑為IOOOym以下且第2相顆粒的面積率為0. 10%以下的金相組織。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的壓模，其特征在于，所述鋁母模含有超過IOppm的所述包括不可避免的雜質(zhì)在內(nèi)的除Mg以外的元素。
13.—種權(quán)利要求11或12所述的壓模的制造方法，其特征在于，包括第1氧化覆膜形成工序(a)將鋁母模的表面在電解液中在恒定電壓下陽極氧化，在表面形成氧化覆膜；氧化覆膜去除工序(b)在上述第1氧化覆膜形成工序(a)之后，去除鋁母模的氧化覆膜；第2氧化覆膜形成工序(c)在上述氧化覆膜去除工序(b)之后，將鋁母模在電解液中再次陽極氧化，形成具有微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的氧化覆膜。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的壓模的制造方法，其特征在于，還包括孔徑擴(kuò)大處理工序(d)在所述第2氧化覆膜形成工序(c)之后，將鋁母模浸漬在用于溶解氧化覆膜的溶液中，使孔徑擴(kuò)大；重復(fù)工序(e)在上述孔徑擴(kuò)大處理工序(d)之后，將鋁母模在電解液中再次陽極氧化；工序(f)重復(fù)進(jìn)行上述孔徑擴(kuò)大處理工序(d)和重復(fù)工序(e)，獲得具有微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的氧化覆膜。
15. 一種具有微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的透明物品，其通過權(quán)利要求11所述的壓模制造。
全文摘要
本發(fā)明涉及壓模用鋁母模用原材料，其特征在于，其具有下述成分組成含有0.5～3.0質(zhì)量％Mg，包括不可避免的雜質(zhì)在內(nèi)的除Mg以外的元素合計(jì)為500ppm以下，其余部分由Al構(gòu)成；具有平均晶體粒徑為1000μm以下且第2相顆粒的面積率為0.10％以下的鑄態(tài)組織。根據(jù)本發(fā)明，可以提供通過將鋁的晶粒微細(xì)化并且抑制第2相顆粒的生成、減少鏡面研磨產(chǎn)生的凹凸，通過陽極氧化處理而形成有均一的凹凸圖案的壓模。
文檔編號C22C21/06GK102597287SQ20108004929
公開日2012年7月18日 申請日期2010年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月11日
發(fā)明者伊藤久和, 北浩昭, 白井孝太 申請人:三菱麗陽株式會社, 日本輕金屬株式會社