CN116339072A - 紫外光固化胶的压印工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种紫外光固化胶的压印工艺，包括以下步骤：按重量份称取丙烯酸酯预聚物、乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、2,4,6‑三甲基苯甲酰基‑二苯基氧化磷、二苯甲酮、安息香乙醚、偶联剂、分散剂、双官含氟丙烯酸酯、三亚乙基四胺、流平剂，充分混合均匀可得到紫外光固化胶；将紫外光固化胶在衬底上旋转涂膜；通过模板压印转移图形至涂膜上；通过紫外光对涂膜固化；对具有涂膜的衬底刻蚀，从而将图形转移至衬底上。本发明紫外纳米压印用光固化压印胶减少固化过程中的氧阻聚，使得压印胶固化完全，从而提高图形压印精度。
Description
技术领域
本发明涉及光固化压印胶的技术领域，尤其涉及一种紫外光固化胶的压印工艺。
背景技术
目前，纳米压印技术由于具有不受光刻极限的限制、制造成本低、产量高等优势，在微纳结构制造领域得到广泛关注。压印胶作为纳米压印技术的核心之一，是制备纳米结构的保障。随着压印工艺的持续需求和不断改进，压印胶的研究和开发也被持续的推进，尤其是粘度低、固化速度快、抗蚀刻性高、图案压印性优异的紫外压印胶，已成为紫外压印胶的研究主流。
紫外压印胶的主要成分是丙烯酸酯类光固化聚合物。丙烯酸酯基的自由基型纳米压印胶固化速度快，所以商业化应用比较广泛，如美国DSM的Hybrane系列，Nanonex的NXR系列，Toyo Gosei的PAK O1系列以及AMO GmbH的AMONIL MMS4等。但存在氧阻效应，在空气中不能固化或不能完全固化，且收缩率大等缺点，这些性能缺陷对涂布成膜、压印、脱模、刻蚀等纳米压印工艺的各个步骤均有影响，从而影响精度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种紫外光固化胶的压印工艺，该压印工艺获得的紫外光固化胶固化完全，从而提高图形压印精度。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种紫外光固化胶的压印工艺，包括以下步骤：
步骤一、在洁净、低湿及避光环境下，按重量份称取丙烯酸酯预聚物20~80份、乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯40~50份、聚乙二醇二丙烯酸酯8~12份、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷1~2份、二苯甲酮2~4份、安息香乙醚0.3~0.8份、偶联剂0.3~3份、分散剂0.1~1份、双官含氟丙烯酸酯0.3~1份、三亚乙基四胺0.1~0.5份、流平剂0.1~3份，充分混合均匀可得到紫外光固化胶；
步骤二、将紫外光固化胶在衬底上旋转涂膜；
步骤三、通过模板压印转移图形至涂膜上；
步骤四、通过紫外光对涂膜固化；
步骤五、对具有涂膜的衬底刻蚀，从而将图形转移至衬底上。
上述技术方案中进一步改进的技术方案如下：
1、上述方案中，所述偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或者KH-550。
2、上述方案中，所述流平剂为BYK-371、BYK-3505、BYK-3530、MONENG-1153或者MONENG-1154。
3、上述方案中，所述分散剂为六偏磷酸钠、焦磷酸钠、聚丙烯酸钠或者聚乙烯醇。
4、上述方案中，所述步骤二中旋转转速为350~450转/min。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本发明紫外光固化胶的压印工艺，其基于丙烯酸酯预聚物20~80份、乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯40~50份、聚乙二醇二丙烯酸酯8~12份添加双官含氟丙烯酸酯0.3~1份、三亚乙基四胺0.1~0.5份，使得获得的光固化压印胶收缩率小于5%，减少固化过程中的氧阻聚，使得压印胶固化完全，从而提高图形压印精度。
实施方式
通过下面给出的具体实施例可以进一步清楚地了解本专利，但它们不是对本专利的限定。
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例1~4：一种紫外光固化胶的压印工艺，所述紫外光固化胶由以下重量份数的组分组成，如表1所述：
表1
| 组分 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 |
| 丙烯酸酯预聚物 | 65份 | 75份 | 65份 | 70份 |
| 乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯 | 45份 | 50份 | 40份 | 50份 |
| 聚乙二醇二丙烯酸酯 | 10份 | 9份 | 10份 | 12份 |
| 2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷 | 1.2份 | 1.5份 | 1份 | 1.5份 |
| 二苯甲酮 | 3份 | 2份 | 3份 | 2.5份 |
| 安息香乙醚 | 0.5份 | 0.6份 | 0.4份 | 0.5份 |
| 偶联剂 | 0.6份 | 1份 | 0.6份 | 1份 |
| 分散剂 | 0.2份 | 0.4份 | 0.3份 | 0.2份 |
| 双官含氟丙烯酸酯 | 0.5份 | 0.3份 | 0.5份 | 0.3份 |
| 三亚乙基四胺 | 0.2份 | 0.15份 | 0.3份 | 0.2份 |
| 流平剂 | 0.4份 | 0.2份 | 0.4份 | 0.2份 |
；
包括以下步骤：
步骤一、在洁净、低湿及避光环境下，按重量份称取丙烯酸酯预聚物、乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷、二苯甲酮、安息香乙醚、偶联剂、分散剂、双官含氟丙烯酸酯、三亚乙基四胺、流平剂，充分混合均匀可得到紫外光固化胶；
步骤二、将紫外光固化胶在衬底上旋转涂膜，旋转转速为380转/min；
步骤三、通过模板压印转移图形至涂膜上；
步骤四、通过紫外光对涂膜固化；
步骤五、对具有涂膜的衬底刻蚀，从而将图形转移至衬底上。
实施例1中偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷；流平剂为BYK-371；分散剂为六偏磷酸钠。
实施例2中偶联剂为KH-550；流平剂为MONENG-1154；分散剂为焦磷酸钠。
实施例3中偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷；流平剂为MONENG-1153；分散剂为聚丙烯酸钠。
实施例4中偶联剂为KH-550；流平剂为BYK-3530；分散剂为六偏磷酸钠。
对比例1~2：一种紫外光固化胶的压印工艺，所述紫外光固化胶由以下重量份数的组分组成，如表2所述：
表2
| 组分 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 |
| 丙烯酸酯预聚物 | 65份 | 75份 | 65份 |
| 乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯 | 45份 | 50份 | 45份 |
| 聚乙二醇二丙烯酸酯 | 10份 | 9份 | 10份 |
| 2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷 | 1.2份 | 1.5份 | 1.2份 |
| 二苯甲酮 | 3份 | 2份 | 3份 |
| 安息香乙醚 | 0.5份 | 0.6份 | 0.5份 |
| 偶联剂 | 0.6份 | 1份 | 0.6份 |
| 分散剂 | 0.2份 | 0.4份 | 0.2份 |
| 双官含氟丙烯酸酯 | - | - | 0.5份 |
| 三亚乙基四胺 | 0.2份 | - | - |
| 流平剂 | 0.4份 | 0.2份 | 0.4份 |
；
对比例的制备方法步骤同实施例的制备方法步骤。
对比例1中偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷；流平剂为BYK-371；分散剂为六偏磷酸钠。
对比例2中偶联剂为KH-550；流平剂为MONENG-1154；分散剂为焦磷酸钠。
对比例3中偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷；流平剂为BYK-371；分散剂为六偏磷酸钠。
上述实施例1~4和对比例1~3制备方法获得的光固化压印胶，通过密度法检测收缩率，通过粘度计检测粘度，相应的性能如表3所示：
表3
| 检测项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 |
| 粘度，mPas | 18.3 | 19.2 | 18.6 | 19.3 | 18.5 | 19.1 | 18.9 |
| 收缩率% | 4.1 | 4.2 | 4.3 | 4.2 | 5.8 | 6.1 | 5.6 |
；
如表3的评价结果所示，本发明实施例1~4压印工艺获得的光固化压印胶，收缩率分别为4.1%、4.2%、4.3%、4.2%；对比例1~3压印工艺的光固化胶，收缩率分别为5.8%、6.1%、5.6%。本申请获得的光固化压印胶收缩率小于5%，减少固化过程中的氧阻聚，使得压印胶固化完全，从而提高图形压印精度。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种紫外光固化胶的压印工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、在洁净、低湿及避光环境下，按重量份称取丙烯酸酯预聚物20~80份、乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯40~50份、聚乙二醇二丙烯酸酯8~12份、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷1~2份、二苯甲酮2~4份、安息香乙醚0.3~0.8份、偶联剂0.3~3份、分散剂0.1~1份、双官含氟丙烯酸酯0.3~1份、三亚乙基四胺0.1~0.5份、流平剂0.1~3份，充分混合均匀可得到紫外光固化胶；
步骤二、将紫外光固化胶在衬底上旋转涂膜；
步骤三、通过模板压印转移图形至涂膜上；
步骤四、通过紫外光对涂膜固化；
步骤五、对具有涂膜的衬底刻蚀，从而将图形转移至衬底上。
2.根据权利要求1所述的紫外光固化胶的压印工艺，其特征在于：所述偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或者KH-550。
3.根据权利要求1所述的紫外光固化胶的压印工艺，其特征在于：所述流平剂为BYK-371、BYK-3505、BYK-3530、MONENG-1153或者MONENG-1154。
4.根据权利要求1所述的紫外光固化胶的压印工艺，其特征在于：所述分散剂为六偏磷酸钠、焦磷酸钠、聚丙烯酸钠或者聚乙烯醇。
5.根据权利要求1所述的紫外光固化胶的压印工艺，其特征在于：所述步骤二中旋转转速为350~450转/min。
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