JP2010161186A - 光硬化性転写シート、及びこれを用いた凹凸パターンの形成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】加圧により変形可能な光硬化性組成物からなる光硬化性転写層11を有する光硬化性転写シート10であって、前記光硬化性組成物が、滑剤としてシリコーン系樹脂及び/又はフッ素原子含有エチレン性化合物を含み、光硬化性転写層11の表面エネルギーが20mN/mを超え、30mN/m未満であることを特徴とする光硬化性転写シート10。更に、これを用いた凹凸パターンを形成する方法。
【選択図】図1
Description
前記光硬化性組成物が、滑剤としてシリコーン系樹脂及び/又はフッ素原子含有エチレン性化合物を含み、光硬化性転写層の表面エネルギーが20mN/mを超え、30mN/m未満であることを特徴とする光硬化性転写シートによって達成される。これにより、金型との剥離性が良好であり、中間スタンパとして使用した場合に、凹凸パターンが転写された製品の光硬化樹脂との剥離性も良好であり、且つ光硬化性転写シートの基材フィルムへの密着性が良好な光硬化性転写シートとすることができる。
(1)前記シリコーン系樹脂が、変性ポリシロキサンである。
(2)変性ポリシロキサンが、(メタ)アクリロイル基含有ポリシロキサンである。
(3)前記フッ素原子含有エチレン性化合物が、フルオロ(メタ)アクリレート類である。
(4)前記光硬化性転写層の一方の表面に、易接着層と透明フィルムとを有する易接着フィルムを備え、且つ当該易接着層が光硬化性転写層に接触するように設けられている。
(5)前記透明フィルムが、ポリエステルフィルムである。
(6)前記易接着層が、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂及びアクリル樹脂から選択される少なくとも1種を含む。
(1)表面に微細な凹凸パターンを有する金型の表面を、本発明の光硬化性転写シートの転写層に、当該金型の凹凸パターン面が、当該転写層の表面に接触するように裁置、押圧して、転写層の表面が凹凸パターン表面に沿って密着した積層体を形成する工程;
(2)金型を有する積層体の転写層を紫外線照射により硬化させる工程、及び
(3)金型を除去することにより、当該転写層の表面に微細な反転凹凸パターンを形成する工程;を含む凹凸パターンの形成方法によっても達成される。
(4)上記の方法により、前記金型の凹凸パターンの反転凹凸パターンが形成された光硬化性転写シート(中間スタンパ)の微細な反転凹凸パターンの表面を、基板上に形成された光硬化性樹脂組成物からなる光硬化性樹脂層に、中間スタンパの反転凹凸パターン面が光硬化性樹脂層の表面に接触するように裁置、押圧して、光硬化性樹脂層の表面が反転凹凸パターン表面に沿って密着した積層体を形成する工程;
(5)中間スタンパを有する積層体の光硬化性樹脂層を紫外線照射により硬化させる工程;及び
(6)中間スタンパを除去することにより、光硬化性樹脂層の表面に前記金型と同一の微細な凹凸パターンを形成する工程;を含む凹凸パターンの形成方法によっても達成される。
(1)前記光硬化性樹脂組成物が液状である。本発明の方法においては、液状の光硬化性樹脂組成物であっても剥離性が良好であり、有効である。
(2)前記金型がスタンパである。本発明の方法は、ナノインプリントプロセス法に使用するスタンパを用いた凹凸パターンの形成に有効である。
ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジプロポキシジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメチロールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、
グリセリンジアクリレート、グリセリンアクリレートメタクリレート、グリセリンジメタクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、トリメチロールプロパンアクリレートメタクリレート、トリメチロールプロパンジメタクリレート、
トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、トリス〔(メタ)アクリロキシエチル〕イソシアヌレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレートモノマー類;
ポリオール化合物(例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,9−ノナンジオール、2−エチル−2−ブチル−1,3−プロパンジオール、トリメチロールプロパン、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、1,4−ジメチロールシクロヘキサン、ビスフェノールAポリエトキシジオール、ポリテトラメチレングリコール等のポリオール類、前記ポリオール類とコハク酸、マレイン酸、イタコン酸、アジピン酸、水添ダイマー酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等の多塩基酸又はこれらの酸無水物類との反応物であるポリエステルポリオール類、前記ポリオール類とε−カプロラクトンとの反応物であるポリカプロラクトンポリオール類、前記ポリオール類と前記、多塩基酸又はこれらの酸無水物類のε−カプロラクトンとの反応物、ポリカーボネートポリオール、ポリマーポリオール等)と、有機ポリイソシアネート(例えば、トリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4'−ジイソシアネート、ジシクロペンタニルジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4'−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,2',4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等)と水酸基含有(メタ)アクリレート(例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェニルオキシプロピル(メタ)アクリレート、シクロヘキサン−1,4−ジメチロールモノ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート等)の反応物であるポリウレタン(メタ)アクリレート、
ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸の反応物であるビスフェノール型エポキシ(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレートオリゴマー類等を挙げることができる。これら光重合可能な官能基を有する化合物は1種又は2種以上、混合して使用することができる。
<光硬化性転写シートの作製>
滑剤として、シリコーン系樹脂(X−22−1602(信越シリコーン社製:ポリエーテル鎖を介してメタアクリロイルオキシ基を有するポリジメチルシロキサン)、BYK−UV3500(ビックケミー社製:ポリエーテル鎖を介してアクリロイルオキシ基を有するポリジメチルシロキサン)、及びフッ素原子含有エチレン性化合物(V−3F(大阪有機化学社製:2,2,2−トリフルオロエチルアクリレート))を用いて、光硬化性転写層の表面エネルギーを調整した光硬化性転写シートを作成した。即ち、表2に示した実施例1〜3、及び比較例1〜5の各配合の混合物を均一に溶解、混練し、透明フィルム(商品名HPE、帝人デュポンフィルム社製;幅300mm、長さ300m、厚さ75μm)上に全面塗布し、乾燥厚さ25μmの光硬化性転写層を形成し、シートの反対側に剥離シート(商品名A31、帝人デュポンフィルム社製;幅300mm、長さ300m、厚さ50μm)を貼付し、ロール状に巻き上げ、光硬化性転写シートのフルエッジタイプのロール(直径260mm)を得た。上記透明フィルムはPETフィルム(75μm)上に易接着層(ポリエステル/アクリル樹脂混合物、層厚0.2μm)からなるものである。各光硬化性転写層の表面エネルギーは表2に示した通りである。
実施例1〜3、及び比較例1〜5の光硬化性転写シートを用いて、図4に示した凹凸パターン形成工程を行った。即ち、微細な凹凸パターンを有するニッケル製スタンパ(パターン形状:深さ50nm、高さ50nm、リブ形状)を用い、各光硬化性転写シートを中間スタンパとして、シリコン基板上に形成した液状光硬化性樹脂組成物からなる光硬化性樹脂層(UVナノインプリント用樹脂PAK-1(東洋合成社製))に凹凸パターンを形成した。成形条件はタクト(UV照射のための停止時間)2秒、温度50℃、UV照射量300mW/cm2で行った。そのプロセスにおける、各光硬化性転写シートの転写性、基材(透明フィルム)密着性、剥離性を評価した。転写性はスタンパと光硬化性転写シート及び光硬化性樹脂層の凹凸パターンの形状を透過型電子顕微鏡を用いて、形状の違いを比較して評価した(違い無し:○、違いあり×)。基材密着性、剥離性は目視観察で評価した(良好:○、不良:×)。その結果を表3に示した。
それに対して、光硬化性転写層の表面エネルギーが20mN/mを超え、30mN/m未満である実施例1〜3については良好な転写性、基材密着性、剥離性を示し、良好な凹凸パターンを効率的に形成することができた。
11、31 光硬化性転写層
11c、31c 光硬化性転写層(硬化後)
12、32 透明フィルム
12a 易接着層
12b ポリマーフィルム
13、33 剥離シート
14 スタンパ
15、40 基板
16、41 光硬化性樹脂層
20 中間スタンパ
34 スタンパ部
35、45 UV透過型圧着部
36a 送りロール
36b、36f 巻き取りロール
36c、36d、36e 案内ロール
37、47 UVランプ
Claims (11)
- 加圧により変形可能な光硬化性組成物からなる光硬化性転写層を有する光硬化性転写シートであって、
前記光硬化性組成物が、滑剤としてシリコーン系樹脂及び/又はフッ素原子含有エチレン性化合物を含み、光硬化性転写層の表面エネルギーが20mN/mを超え、30mN/m未満であることを特徴とする光硬化性転写シート。 - 前記シリコーン系樹脂が、変性ポリシロキサンである請求項1に記載の光硬化性転写シート。
- 変性ポリシロキサンが、(メタ)アクリロイル基含有ポリシロキサンである請求項2に記載の光硬化性転写シート。
- 前記フッ素原子含有エチレン性化合物が、フルオロ(メタ)アクリレート類である請求項1に記載の光硬化性転写シート。
- 前記光硬化性転写層の一方の表面に、易接着層とポリマーフィルムとを有する透明フィルムを備え、且つ当該易接着層が光硬化性転写層に接触するように設けられている請求項1〜4のいずれか1項に記載の光硬化性転写シート。
- 前記透明フィルムが、ポリエステルフィルムである請求項5に記載の光硬化性転写シート。
- 前記易接着層が、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂及びアクリル樹脂から選択される少なくとも1種を含む請求項5又は6に記載の光硬化性転写シート。
- 下記の工程:
(1)表面に微細な凹凸パターンを有する金型の表面を、請求項1〜7のいずれか1項に記載の光硬化性転写シートの転写層に、当該金型の凹凸パターン面が、当該転写層の表面に接触するように裁置、押圧して、転写層の表面が凹凸パターン表面に沿って密着した積層体を形成する工程;
(2)金型を有する積層体の転写層を紫外線照射により硬化させる工程、及び
(3)金型を除去することにより、当該転写層の表面に微細な反転凹凸パターンを形成する工程;
を含む凹凸パターンの形成方法。 - 下記の工程:
(4)請求項8に記載の方法により、前記金型の凹凸パターンの反転凹凸パターンが形成された光硬化性転写シート(中間スタンパ)の微細な反転凹凸パターンの表面を、基板上に形成された光硬化性樹脂組成物からなる光硬化性樹脂層に、該中間スタンパの反転凹凸パターン面が光硬化性樹脂層の表面に接触するように裁置、押圧して、光硬化性樹脂層の表面が反転凹凸パターン表面に沿って密着した積層体を形成する工程;
(5)中間スタンパを有する積層体の光硬化性樹脂層を紫外線照射により硬化させる工程;及び
(6)中間スタンパを除去することにより、光硬化性樹脂層の表面に前記金型と同一の微細な凹凸パターンを形成する工程;
を含む凹凸パターンの形成方法。 - 前記光硬化性樹脂組成物が液状である請求項9に記載の方法。
- 前記金型がスタンパである請求項8〜10のいずれか1項に記載の方法。
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