JP5269449B2 - Curable resin composition for nanoimprint - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resin composition for nano-imprints stably forming fine patterns efficiently in high precision, and a cured product thereof. <P>SOLUTION: This photo-curable resin composition for nano-imprints comprises a combination of a cationically polymerizable compound and a radically polymerizable compound, or a heterolytically polymerizable compound having both cationic polymerizability and radical polymerizability. As the cationically polymerizable compound, for example, a cyclic ether compound, a vinyl ether compound, a polycarbonate-based compound and the like can be utilized. The method for producing the fine structural matter comprises preferably: (1) a process of forming a film comprising this resin composition on a support, (2) a process of transcribing patterns on the film by using a nano-stamper, and (3) a process of curing the film with transcribed patterns to obtain the fine structural matter. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、マイクロリソグラフィ分野において、特にナノインプリント技術を用いた微細構造物の製造に好適な光硬化性樹脂組成物、及びこれを用いた微細硬化物に関する。   The present invention relates to a photocurable resin composition suitable for manufacturing a fine structure using a nanoimprint technique in the field of microlithography, and a fine cured product using the same.

1μm未満の範囲に到るまでの解像度が必要な電子部品の小型化は、実質上フォトリソグラフィ技法により達成されてきた。さらなる解像度化は、露光波長が短いArFを光源とする液浸技術の進展で達しされつつあるが、線幅を32nm以下で形成する技術は、樹脂の物性に依存したラインエッジラフネス等の問題が顕在化してきている。一方、解像度、壁面傾斜および縦横比(高さ対解像度比)に対するますます高い要求に応えるため、マスク、マスクアライナおよびステッパなどのフォトリソグラフィ用装置のコストが急増している。特に最新のステッパは極めて高価格であるため、マイクロチップ製造全体のコストを押しあげる結果となっている。また、電子線およびX線などの短い波長の放射線を使用して精細化を図る検討も行われているが、量産化にはかなりの投資となる問題がある。   Miniaturization of electronic components that require resolution down to the range of less than 1 μm has been achieved substantially by photolithography techniques. Further resolution is being achieved with the development of immersion technology using ArF with a short exposure wavelength as the light source, but the technology for forming line widths of 32 nm or less has problems such as line edge roughness depending on the physical properties of the resin. It has become apparent. On the other hand, the cost of photolithographic equipment such as masks, mask aligners and steppers is rapidly increasing to meet the increasing demands for resolution, wall slope and aspect ratio (height to resolution ratio). In particular, the latest steppers are extremely expensive, which increases the overall cost of microchip manufacturing. In addition, studies have been made to make finer radiation using short-wavelength radiation such as electron beams and X-rays, but there is a problem of considerable investment in mass production.

一般に、液晶ディスプレイには、優れた視野角や輝度を得るため、導光版、プリズムシート、偏光板、反射防止フィルム等からなる複数の機能性フィルムが用いられている。これらの機能性フィルムは、所望の機能を発揮するためには精度良く計算された微細パターンの再現が不可欠であるため、近年、表面に微細な凹凸を作成したフィルム開発が精力的に成されている。   In general, in order to obtain an excellent viewing angle and brightness, a plurality of functional films including a light guide plate, a prism sheet, a polarizing plate, an antireflection film, and the like are used for a liquid crystal display. Since these functional films require the reproduction of fine patterns calculated with high precision in order to perform the desired functions, in recent years, vigorous development of films with fine irregularities on the surface has been made. Yes.

フィルムに微細な凹凸パターンを形成する方法として、米国特許第5,772,905号には、基板(ウェハ)の全表面に付着させた熱可塑性樹脂からなるレジストに、レリーフを有する剛性スタンプを用いて熱可塑性変形を施すナノインプリント方法が開示されている。この方法では、熱スタンピング用レジストとして、熱可塑性樹脂(ポリメタクリル酸メチル、PMMA)が用いられているが、全ウェハ表面に亘り約100nmの厚さの通常の変動幅が存在するため、剛性スタンプを用いて6、8および12インチウェハを1工程で構造化することは極めて困難である。そのため、パターン形成法としてより複雑な「ステップアンドリピート」法の採用が考えられる。しかしながら、この方法はすでに構造化された隣接する領域を再加熱するため、製造工程上不向きである。また、熱可塑性樹脂を素材として用いると、熱による膨張、収縮が起こり、設計通りのフィルムを得る事が難しいという問題があった。   As a method for forming a fine uneven pattern on a film, US Pat. No. 5,772,905 uses a rigid stamp having a relief on a resist made of a thermoplastic resin attached to the entire surface of a substrate (wafer). A nanoimprint method for performing thermoplastic deformation is disclosed. In this method, a thermoplastic resin (polymethyl methacrylate, PMMA) is used as a resist for thermal stamping. However, since there is a normal fluctuation width of about 100 nm across the entire wafer surface, a rigid stamp is used. It is very difficult to structure 6, 8 and 12 inch wafers in a single step. For this reason, a more complicated “step and repeat” method may be adopted as a pattern forming method. However, this method is not suitable for the manufacturing process because it reheats adjacent regions that are already structured. Further, when a thermoplastic resin is used as a material, there is a problem that expansion and contraction due to heat occur and it is difficult to obtain a film as designed.

国際公開WO99/22849号には、上記と異なるアプローチをとる微細構造化の方法が開示されている。具体的には、所望の微細構造を有する柔軟なポリジメチルシロキサンのスタンプを平らな無機基板上に置き、毛管現象を利用して微細構造中にTEOS溶液を浸透させた後、構造物から溶媒(TEOS溶液)を除去することにより、目的の多孔性SiO2構造物を形成する方法である。こうして得られる多孔体は、主にバイオミメティクスの分野(歯および骨用の複合材料)に使用されている。しかし、この方法によっては、半導体や液晶分野に求められる程度に極めて微細なパターンを精度よく製造することは困難である。 International Publication No. WO99 / 22849 discloses a microstructuring method that takes an approach different from the above. Specifically, a flexible polydimethylsiloxane stamp having a desired microstructure is placed on a flat inorganic substrate, a TEOS solution is infiltrated into the microstructure using capillary action, and then the solvent ( This is a method of forming a target porous SiO 2 structure by removing the TEOS solution. The porous bodies thus obtained are mainly used in the field of biomimetics (composite materials for teeth and bones). However, according to this method, it is difficult to accurately produce a very fine pattern as required in the semiconductor and liquid crystal fields.

米国特許第5,900,160号、米国特許第5,925,259号および米国特許第5,817,242号には、スタンプをUV硬化性レジスト(自己組織化単膜、たとえばアルキルシロキサン)で濡らし、次いで平滑な基板上にプレスする方法が開示されている。この方法は、従来のスタンププロセスと同様に、スタンプを基板表面から上昇させると、構造化されたレジスト材料が残る方法である。使用したレジスト材料は、基板に対して良好な濡れを示すが、回路パターン形成後に基板から剥離しにくく、エッチング耐性が十分でないという問題があった。しかも、構造物の寸法(解像度)は1μmの領域にあり、半導体や液晶などの分野で求められているナノメートルオーダーの微細なパターンを精度よく製造することは困難であった。   In US Pat. No. 5,900,160, US Pat. No. 5,925,259 and US Pat. No. 5,817,242, stamps are made of UV curable resists (self-assembled monolayers such as alkylsiloxanes). A method of wetting and then pressing onto a smooth substrate is disclosed. Similar to the conventional stamp process, this method is a method in which a structured resist material remains when the stamp is lifted from the substrate surface. Although the used resist material shows good wetting with respect to the substrate, there is a problem that it is difficult to peel off from the substrate after the circuit pattern is formed and the etching resistance is not sufficient. Moreover, the size (resolution) of the structure is in the region of 1 μm, and it has been difficult to accurately produce a fine pattern of nanometer order that is required in the fields of semiconductors and liquid crystals.

米国特許第5,772,905号US Pat. No. 5,772,905 国際公開WO99/22849号パンフレットInternational Publication WO99 / 22849 Pamphlet 米国特許第5,900,160号US Pat. No. 5,900,160 米国特許第5,925,259号US Pat. No. 5,925,259 米国特許第5,817,242号US Pat. No. 5,817,242

本発明の目的は、微細なパターンを経済的に安定して形成することができるナノインプリント用樹脂組成物及びその硬化物を提供することにある。
本発明の他の目的は、上記に加えて、厚膜加工可能なナノインプリント用樹脂組成物及びその構造物を提供することにある。
The objective of this invention is providing the resin composition for nanoimprint which can form a fine pattern economically stably, and its hardened | cured material.
In addition to the above, another object of the present invention is to provide a resin composition for nanoimprinting capable of thick film processing and a structure thereof.

本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、カチオン重合反応性とラジカル重合反応性とを兼ね備えた樹脂組成物によれば、ナノインプリント加工を施すことにより微細なパターンを効率よく形成することができること、このような樹脂組成物を用いたナノインプリント加工により微細構造物を大量に生産でき、経済的に極めて有利であることを見出し、本発明を完成した。   As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have formed a fine pattern efficiently by applying nanoimprint processing according to the resin composition having both cationic polymerization reactivity and radical polymerization reactivity. It has been found that it is possible to produce a large amount of fine structures by nanoimprint processing using such a resin composition, and it is extremely advantageous economically, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明は、カチオン重合性化合物とラジカル重合性化合物との組合せを含むナノインプリント用光硬化性樹脂組成物であって、
カチオン重合性化合物が、下記式(1)

Figure 0005269449
(式中、R1〜R18は、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基又はアルコキシ基を示す)
で表される化合物、及び下記式(2)
Figure 0005269449
(式中、R19aは、同一又は異なって、水素原子、炭素数1〜10の一価又は多価の炭化水素基、一価若しくは多価のアルキルエステル、又は一価若しくは多価のアルキルエーテルを示し、R19bは、水素原子、アルキル基を示し、R20〜R23は、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基又はアルコキシ基を示す。pは1〜6の整数を示し、m及びnは0〜3の整数を示し、X,Y,Zは酸素原子又は硫黄原子を示す。但し、pが1のとき、R19aは、水素原子又は炭素数1〜10の一価のアルキル基、一価のアルキルエステル、又は一価のアルキルエーテルを示し、pが2以上のとき、R19aは単結合、p価の炭化水素基、p価のアルキル基又はp価のアルコキシ基を示す)
で表される化合物からなる群から選択される少なくとも一つであり、
ラジカル重合性化合物が、下記式(a)又は(b)
Figure 0005269449
(式中、R1は水素原子又はメチル基を示し、Ra及びRbはそれぞれ水素原子、メチル基、又はエチル基を示し、Rcは炭素数1〜10の2価の脂肪族炭化水素、炭素数1〜6の2価の脂環式炭化水素基、p−キシレン、又はフェニレンを示し、mは4〜8の整数、nは1〜10の整数を示す)
で表されるラクトン変性(メタ)アクリル系化合物であるナノインプリント用光硬化性樹脂組成物を提供する。 That is, the present invention is a photocurable resin composition for nanoimprint comprising a combination of a cationic polymerizable compound and a radical polymerizable compound,
The cationically polymerizable compound is represented by the following formula (1)
Figure 0005269449
(Wherein R 1 to R 18 are the same or different and each represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group or an alkoxy group)
And a compound represented by the following formula (2)
Figure 0005269449
Wherein R 19a is the same or different and is a hydrogen atom, a monovalent or polyvalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a monovalent or polyvalent alkyl ester, or a monovalent or polyvalent alkyl ether. R 19b represents a hydrogen atom or an alkyl group, and R 20 to R 23 are the same or different and represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group or an alkoxy group, and p represents an integer of 1 to 6. , M and n represent an integer of 0 to 3, and X, Y and Z represent an oxygen atom or a sulfur atom, provided that when p is 1, R 19a is a hydrogen atom or a monovalent carbon atom having 1 to 10 carbon atoms. An alkyl group, a monovalent alkyl ester, or a monovalent alkyl ether, and when p is 2 or more, R 19a is a single bond, a p-valent hydrocarbon group, a p-valent alkyl group or a p-valent alkoxy group. Indicate)
At least one selected from the group consisting of compounds represented by :
The radical polymerizable compound is represented by the following formula (a) or (b):
Figure 0005269449
(Wherein R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, R a and R b represent a hydrogen atom, a methyl group, or an ethyl group, respectively, and R c represents a divalent aliphatic hydrocarbon having 1 to 10 carbon atoms. And a divalent alicyclic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, p-xylene, or phenylene, m is an integer of 4 to 8, and n is an integer of 1 to 10)
A photocurable resin composition for nanoimprinting, which is a lactone-modified (meth) acrylic compound represented by the formula:

本発明の樹脂組成物は、さらに、アニオン部位が、SbF6 -又は下記式(3)

Figure 0005269449
(式中、x1〜x4は0〜5の整数を示す。但し、x1〜x4の合計値が1以上である)
で表されるホウ酸塩類である感放射性カチオン重合開始剤を含んでいてもよい。本発明の樹脂組成物は、さらに、アントラセン系増感剤を含んでいてもよく、また、造膜助剤として、側鎖にラジカル重合性不飽和結合基及び/又はカチオン硬化性官能基を有する化合物を含んでいてもよい。 In the resin composition of the present invention, the anion moiety is further SbF 6 - or the following formula (3).
Figure 0005269449
(Wherein, x1 to x4 represent integers of 0 to 5. However, the total value of x1 to x4 is 1 or more)
The radiation sensitive cationic polymerization initiator which is borate represented by these may be included. The resin composition of the present invention may further contain an anthracene sensitizer, and has a radically polymerizable unsaturated bond group and / or a cationically curable functional group in the side chain as a film forming aid. It may contain a compound.

本発明の樹脂組成物は、さらに、酸化物類、窒化物類、リン化物類、炭酸塩類、カルボン酸塩類、リン酸塩類、硫酸塩類、ケイ酸塩類、チタン酸塩類、ジルコン酸塩類、アルミン酸塩類、スズ酸塩類、鉛酸塩類、及びこれらの混合酸化物からなる群から選択される少なくとも一つを素材とするナノスケール粒子を含んでいても良い。   The resin composition of the present invention further comprises oxides, nitrides, phosphides, carbonates, carboxylates, phosphates, sulfates, silicates, titanates, zirconates, aluminates Nanoscale particles made of at least one selected from the group consisting of salts, stannates, lead salts, and mixed oxides thereof may be included.

また、本発明は、上記本発明の樹脂組成物にナノインプリント加工を施して微細構造物を得る微細構造物の製造方法を提供する。本発明の方法は、例えば、(1)上記本発明の樹脂組成物を塗布して被膜を形成する工程、(2)前記被膜にナノスタンパを用いてパターンを転写する工程、及び(3)パターンが転写された被膜を硬化させて微細構造物を得る工程を含んでいる。   Moreover, this invention provides the manufacturing method of the fine structure which gives a fine structure by giving the nanoimprint process to the resin composition of the said invention. The method of the present invention includes, for example, (1) a step of applying the resin composition of the present invention to form a coating, (2) a step of transferring a pattern to the coating using a nano stamper, and (3) a pattern comprising: A step of curing the transferred film to obtain a fine structure.

前記工程(1)において、樹脂組成物からなる被膜を透明な支持体上に形成してもよく、前記工程(2)において、シリコーン、ガラス、及びシリカガラスから選択される少なくとも一つを素材とするナノスタンパを用いることができる。また、前記工程(2)及び(3)は、被膜にナノスタンパを、0.1〜10MPaの圧力で、5〜300秒間プレスしてパターンを転写すると同時に、加熱又はUV照射を施して被膜を硬化させて微細構造物を得る工程であってもよい。本発明の製造方法は、さらに、(4)硬化被膜にエッチングを施す工程を含んでいても良い。   In the step (1), a film made of a resin composition may be formed on a transparent support. In the step (2), at least one selected from silicone, glass, and silica glass is used as a material. A nano stamper can be used. In the steps (2) and (3), the nanostamper is pressed on the coating at a pressure of 0.1 to 10 MPa for 5 to 300 seconds to transfer the pattern, and at the same time, the coating is cured by heating or UV irradiation. And a step of obtaining a fine structure. The production method of the present invention may further include (4) a step of etching the cured film.

本発明は、上記本発明の製造方法で得られる微細構造物を提供する。本発明における微細構造物には、例えば、半導体材料、回折型集光フィルム、偏光フィルム、光導波路、又はホログラム等が含まれる。   The present invention provides a fine structure obtained by the production method of the present invention. The fine structure in the present invention includes, for example, a semiconductor material, a diffraction type condensing film, a polarizing film, an optical waveguide, or a hologram.

本願明細書中、「ナノインプリント」とは、支持体上に設けた被膜にナノスタンパをプレスしてパターンを転写する通常のナノインプリント(狭義のナノインプリント)のほか、ナノスタンパの代わりに微細パターンが形成された金型を用い、当該金型上に樹脂組成物を流し込み、その上に支持体を重ね、最上面からプレスする方法を用いた金型による微細パターン転写技術(広義のナノインプリント)をも含む意味に用いる。   In this specification, “nanoimprint” means not only a normal nanoimprint (nanoimprint in a narrow sense) that transfers a pattern by pressing a nanostamper on a coating provided on a support, but also a gold in which a fine pattern is formed instead of a nanostamper. Using a mold, a resin composition is poured onto the mold, a support is placed on the mold, and a fine pattern transfer technique (in a broad sense, nanoimprint) using a mold using a method of pressing from the top surface is used. .

本発明によれば、硬化収縮しにくい樹脂組成物を用いるため、ナノインプリント加工により、ナノメートルオーダーの微細パターンを有する微細構造物を優れた精度で効率よく製造することができる。このような樹脂組成物にナノインプリント加工を施す方法は、微細構造物の大量生産に好適であり、半導体材料や光導波路、ホログラムなどの微細構造物を経済的に効率よく製造することができる。   According to the present invention, since a resin composition that hardly cures and shrinks is used, a fine structure having a fine pattern of nanometer order can be efficiently manufactured with excellent accuracy by nanoimprint processing. The method of performing nanoimprint processing on such a resin composition is suitable for mass production of fine structures, and can produce fine structures such as semiconductor materials, optical waveguides, and holograms economically and efficiently.

[カチオン重合性化合物]
本発明におけるカチオン重合性化合物は、カチオン重合性の官能基を有する化合物であれば特に限定されず、モノマー、オリゴマー、プレポリマーのいずれであってもよい。カチオン重合性の官能基は、多くの種類が知られているが、なかでも実用性の高い官能基として、エポキシ基やオキセタニル基などの環状エーテル基;ビニルエーテル基;カーボネート基(O−CO−O基)等が例示できる。
[Cationically polymerizable compound]
The cationically polymerizable compound in the present invention is not particularly limited as long as it is a compound having a cationically polymerizable functional group, and may be any of a monomer, an oligomer, and a prepolymer. Many types of cationically polymerizable functional groups are known. Among them, as functional groups having high practicality, cyclic ether groups such as epoxy groups and oxetanyl groups; vinyl ether groups; carbonate groups (O—CO—O) Group) and the like.

代表的なカチオン重合性化合物としては、エポキシ化合物やオキセタン化合物などの環状エーテル化合物;ビニルエーテル化合物;環状カーボネート化合物、ジチオカーボネート化合物などのカーボネート系化合物等が挙げられる。   Representative cationic polymerizable compounds include cyclic ether compounds such as epoxy compounds and oxetane compounds; vinyl ether compounds; carbonate compounds such as cyclic carbonate compounds and dithiocarbonate compounds.

エポキシ化合物としては、エポキシ基を有するカチオン重合性化合物であれば特に限定されず、液体又は固体を用いることができる。エポキシ系化合物には、例えば、脂環式エポキシ樹脂、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、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビフェニル骨格を有するビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン環含有エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン骨格を有するジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、脂肪族系エポキシ樹脂及びトリグリシジルイソシアヌレートなどが含まれる。これらのエポキシ系化合物は、単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。なかでも、硬化速度に優れる点で、脂環式エポキシ樹脂が好適である。   The epoxy compound is not particularly limited as long as it is a cationically polymerizable compound having an epoxy group, and a liquid or a solid can be used. Epoxy compounds include, for example, alicyclic epoxy resins, bisphenol A type epoxy resins, bisphenol F type epoxy resins, bisphenol S type epoxy resins, biphenyl type epoxy resins having a biphenyl skeleton, naphthalene ring-containing epoxy resins, dicyclopentadiene. Dicyclopentadiene type epoxy resin having a skeleton, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, triphenylmethane type epoxy resin, triphenylmethane type epoxy resin, aliphatic epoxy resin, triglycidyl isocyanurate, etc. are included . These epoxy compounds can be used alone or in combination of two or more. Especially, an alicyclic epoxy resin is suitable at the point which is excellent in a cure rate.

なかでも、硬化膨張性を有するエポキシ化合物は、硬化収縮をコントロールでき、優れたパターン形成性を付与できる点で好適である。代表的な硬化膨張性エポキシ化合物としては、前記式(1)で表される化合物等が挙げられる。   Especially, the epoxy compound which has hardening expansibility is suitable at the point which can control hardening shrinkage and can provide the outstanding pattern formation property. As a typical curing-expandable epoxy compound, a compound represented by the above formula (1) and the like can be mentioned.

式(1)中、R1〜R18におけるアルキル基としては、例えば、メチル、エチル、プロピルなどの脂肪族アルキル基;シクロヘキシルなどのシクロアルキル基が挙げられる。R1〜R18におけるアルコキシル基としては、メトキシ、エトキシ、ペンチルオキシ、ペンテニルオキシなどのアルキルオキシ基などが挙げられる。R1〜R18におけるアルキル基又はアルコキシ基は、酸素原子、ハロゲン原子、置換基を有していても良い。前記置換基は、本発明の硬化を損なわない限り特に限定されず、公知のものを利用できる。硬化膨張性を有する環状エーテル化合物の具体例としては、例えば、3,4,3′,4′−ジエポキシビシクロヘキシル(体積膨張率2.4%;ダイセル化学工業社製の商品名「CEL8000」など)などが挙げられる。 In formula (1), examples of the alkyl group for R 1 to R 18 include aliphatic alkyl groups such as methyl, ethyl, and propyl; and cycloalkyl groups such as cyclohexyl. Examples of the alkoxyl group in R 1 to R 18 include alkyloxy groups such as methoxy, ethoxy, pentyloxy, and pentenyloxy. The alkyl group or alkoxy group in R 1 to R 18 may have an oxygen atom, a halogen atom, or a substituent. The said substituent is not specifically limited unless the hardening of this invention is impaired, A well-known thing can be utilized. Specific examples of the cyclic ether compound having a curing expansion property include, for example, 3,4,3 ′, 4′-diepoxybicyclohexyl (volume expansion coefficient 2.4%; trade name “CEL8000” manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.). Etc.).

エポキシ化合物の市販品として、脂環式エポキシ樹脂の例では、ダイセル化学(株)製セロキサイド2000、2021、3000、EHPE3150CE;三井石油化学(株)製、エポミックVG−3101:油化シェルエポキシ(株)製、F-1031S;三菱ガス化学(株)製、TETRAD−X、TETRAD−C;日本曹達(株)製、EPB−13,EPB−27等が入手可能である。これらは、単独でも混合しても使用することができる。   As an example of an alicyclic epoxy resin as a commercial product of an epoxy compound, Daicel Chemical Co., Ltd. Celoxide 2000, 2021, 3000, EHPE3150CE; Mitsui Petrochemical Co., Ltd., Epomic VG-3101: Yuka Shell Epoxy Co., Ltd. ), F-1031S; Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd., TETRAD-X, TETRAD-C; Nippon Soda Co., Ltd., EPB-13, EPB-27, etc. are available. These can be used alone or in combination.

ビニルエーテル化合物としては、ビニルエーテル基を有するカチオン重合性化合物であれば特に限定されず、公知のものを利用できる。このようなビニルエーテル化合物には、例えばアルキルビニルエーテル類、芳香族ビニルエーテル類、α−置換ビニルエーテル類、β−置換ビニルエーテル類、及び分子内に2以上の官能基を有する多官能化合物(ジビニルエーテル類、トリビニルエーテル類等)などが含まれる。   As a vinyl ether compound, if it is a cationically polymerizable compound which has a vinyl ether group, it will not specifically limit, A well-known thing can be utilized. Examples of such vinyl ether compounds include alkyl vinyl ethers, aromatic vinyl ethers, α-substituted vinyl ethers, β-substituted vinyl ethers, and polyfunctional compounds having two or more functional groups in the molecule (divinyl ethers, trivinyl ethers, Vinyl ethers, etc.).

前記アルキルビニルエーテル類としては、炭化水素基を含有する単官能又は多官能のビニルエーテル化合物及びアリルエーテル化合物が挙げられる。単官能ビニルエーテル化合物の具体例としては、例えば、t−ブチルビニルエーテル、2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、2−ヒドロキシブチルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテルなどのアルキルビニルエーテル類;フェニル、ベンジル等の芳香族性炭化水素基を分子内に有する芳香族ビニルエーテル類などが挙げられる。   Examples of the alkyl vinyl ethers include monofunctional or polyfunctional vinyl ether compounds and allyl ether compounds containing a hydrocarbon group. Specific examples of the monofunctional vinyl ether compound include alkyl vinyl ethers such as t-butyl vinyl ether, 2-hydroxyethyl vinyl ether, 2-hydroxybutyl vinyl ether and diethylene glycol monovinyl ether; and aromatic hydrocarbon groups such as phenyl and benzyl. Examples thereof include aromatic vinyl ethers contained in the molecule.

多官能化合物として、例えば、トリエチレングリコールジビニルエーテル、1,4−シクロヘキサンジアリルエーテル、トリメチロールプロパンジビニルエーテルなどのジビニルエーテル類;ビスフェノール-Aジビニルエーテルなどの芳香族ジビニルエーテル類などの二官能化合物;トリメチロールプロパントリビニルエーテルなどの三官能化合物;ペンタエリスリトールテトラビニルエーテルなどの四官能化合物などが挙げられる。   Examples of the polyfunctional compound include divinyl ethers such as triethylene glycol divinyl ether, 1,4-cyclohexane diallyl ether, and trimethylolpropane divinyl ether; bifunctional compounds such as aromatic divinyl ethers such as bisphenol-A divinyl ether; Trifunctional compounds such as trimethylolpropane trivinyl ether; and tetrafunctional compounds such as pentaerythritol tetravinyl ether.

前記α−置換ビニルエーテル類とは、α位にアルキル基、アリル基等の置換基を有するビニルエーテル化合物であって、例えば、α−メチルビニルエチルエーテル、α−エチルビニルエチルエーテル、α−フェニルビニルエチルエーテルなどが挙げられる。前記β−置換ビニルエーテル類とは、β位にアルキル基、アリル基等の置換基を有するビニルエーテル化合物であって、例えば、β−メチルビニルエチルエーテル、β−メチルビニルイソプロピルエーテル、β−メチルビニルn−ブチルエーテル、β−メチルビニルイソブチルエーテル、β−メチルビニルt−ブチルエーテルなどが挙げられる。   The α-substituted vinyl ethers are vinyl ether compounds having a substituent such as an alkyl group or an allyl group at the α-position, such as α-methyl vinyl ethyl ether, α-ethyl vinyl ethyl ether, α-phenyl vinyl ethyl, Examples include ether. The β-substituted vinyl ethers are vinyl ether compounds having a substituent such as an alkyl group or an allyl group at the β-position, for example, β-methyl vinyl ethyl ether, β-methyl vinyl isopropyl ether, β-methyl vinyl n -Butyl ether, (beta) -methyl vinyl isobutyl ether, (beta) -methyl vinyl t-butyl ether, etc. are mentioned.

このようなビニルエーテル化合物の市販品としては、丸善石油化学社製の2−ヒドロキシエチルビニルエーテル(HEVE)、ジエチレングリコールモノビニルエーテル(DEGV)、2−ヒドロキシブチルビニルエーテル(HBVE)、トリエチレングリコールジビニルエーテル、ISP社製 RAPI-CUREシリーズ、V-PYROLR (N-Viny-2-Pyrrolidone)、V-CAPTM (N-Vinyl-2-Caprolactam)等が挙げられる。   Commercial products of such vinyl ether compounds include 2-hydroxyethyl vinyl ether (HEVE), diethylene glycol monovinyl ether (DEGV), 2-hydroxybutyl vinyl ether (HBVE), triethylene glycol divinyl ether, ISP, manufactured by Maruzen Petrochemical Co., Ltd. Examples include RAPI-CURE series, V-PYROLR (N-Viny-2-Pyrrolidone), and V-CAPTM (N-Vinyl-2-Caprolactam).

オキセタン化合物としては、オキセタニル基を有するカチオン重合性化合物であれば特に限定されず、公知のものを利用できる。   The oxetane compound is not particularly limited as long as it is a cationically polymerizable compound having an oxetanyl group, and known compounds can be used.

オキセタン系化合物の具体例としては、3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン、3−アリロキシメチル−3−エチルオキセタン、(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチルベンゼン、4−フルオロ−〔1−(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル〕ベンゼン、4−メトキシ−〔1−(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル〕ベンゼン、3−エチル−3−(フェノキシメチル)オキセタン、イソブトキシメチル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、イソボルニルオキシエチル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、イソボルニル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、2−エチルヘキシル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、エチルジエチレングリコール(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジシクロペンタジエン(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジシクロペンテニルオキシエチル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジシクロペンテニルエチル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、テトラヒドロフルフリル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、テトラブロモフェニル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、2−テトラブロモフェノキシエチル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、トリブロモフェニル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、2−トリブロモフェノキシエチル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、2−ヒドロキシエチル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、2−ヒドロキシプロピル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ブトキシエチル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ペンタクロロフェニル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ペンタブロモフェニル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ボルニル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ビス[(3−メチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル]エーテル、3,7−ビス(3−オキセタニル)−5−オキサ−ノナン、1,4−ビス〔(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル〕ベンゼン、エチレングリコールビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ブタンジオールビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ヘキサンジオールビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジシクロペンテニルビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、トリエチレングリコールビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、テトラエチレングリコールビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ポリエチレングリコールビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、EO変性ビスフェノールAビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、PO変性ビスフェノールAビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、EO変性水添ビスフェノールAビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、PO変性水添ビスフェノールAビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、EO変性ビスフェノールFビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、トリメチロールプロパントリス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ペンタエリスリトールトリス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ペンタエリスリトールテトラキス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジペンタエリスリトールペンタキス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジペンタエリスリトールテトラキス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサキス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジトリメチロールプロパンテトラキス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、カーボネートビスオキセタン、アジペートビスオキセタン、テレフタレートビスオキセタン、シクロヘキサンジカルボン酸ビスオキセタン、3−(3−メチル−3−オキセタンメトキシ)プロピルトリエトキシシラン、3−(3−エチル−3−オキセタンメトキシ)プロピルトリメトキシシラン、特開平6−16804号公報に記載のオキセタンシリコーン等が挙げられる。これらオキセタン系化合物は単独で又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。   Specific examples of the oxetane compound include 3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane, 3-allyloxymethyl-3-ethyloxetane, (3-ethyl-3-oxetanylmethoxy) methylbenzene, 4-fluoro- [1- (3-ethyl-3-oxetanylmethoxy) methyl] benzene, 4-methoxy- [1- (3-ethyl-3-oxetanylmethoxy) methyl] benzene, 3-ethyl-3- (phenoxymethyl) oxetane, isobutoxymethyl (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, isobornyloxyethyl (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, isobornyl (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, 2-ethylhexyl (3-ethyl- 3-Oxetanylmethyl) ether, ethyldiethylene Cole (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, dicyclopentadiene (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, dicyclopentenyloxyethyl (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, dicyclopentenylethyl ( 3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, tetrahydrofurfuryl (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, tetrabromophenyl (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, 2-tetrabromophenoxyethyl (3- Ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, tribromophenyl (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, 2-tribromophenoxyethyl (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, 2-hydroxyethyl (3-ethyl) -3-Oxetanylmethyl) ether, 2-hydroxypropyl (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, butoxyethyl (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, pentachlorophenyl (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) Ether, pentabromophenyl (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, bornyl (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, bis [(3-methyl-3-oxetanylmethoxy) methyl] ether, 3,7- Bis (3-oxetanyl) -5-oxa-nonane, 1,4-bis [(3-ethyl-3-oxetanylmethoxy) methyl] benzene, ethylene glycol bis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, butanediol Bis (3-ethyl-3-oxetani Rumethyl) ether, hexanediol bis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, dicyclopentenylbis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, triethylene glycol bis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether Tetraethylene glycol bis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, polyethylene glycol bis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, EO-modified bisphenol A bis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, PO Modified bisphenol A bis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, EO modified hydrogenated bisphenol A bis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, PO modified hydrogenated bisphenol A bis (3-ethyl-3-io) Cetanylmethyl) ether, EO-modified bisphenol F bis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, trimethylolpropane tris (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, pentaerythritol tris (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) Ether, pentaerythritol tetrakis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, dipentaerythritol hexakis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, dipentaerythritol pentakis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether Dipentaerythritol tetrakis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, caprolactone-modified dipentaerythritol hexakis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether , Ditrimethylolpropane tetrakis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, carbonate bisoxetane, adipate bisoxetane, terephthalate bisoxetane, cyclohexanedicarboxylate bisoxetane, 3- (3-methyl-3-oxetanemethoxy) propyltriethoxy Examples thereof include silane, 3- (3-ethyl-3-oxetanemethoxy) propyltrimethoxysilane, and oxetane silicone described in JP-A-6-16804. These oxetane compounds can be used alone or in combination of two or more.

オキセタニル化合物の市販品としては、東亞合成社製3−エチル−3−(フェノキシメチル)オキセタン(POX)、ジ[1−エチル(3−オキセタニル)] メチルエーテル(DOX)、3−エチル−3−(2−エチルヘキシロキシメチル)オキセタン(EHOX)、3−エチル−3−{[3−(トリエトキシシリル)プロポキシ]メチル}オキセタン(TESOX)、オキセタニルシルセスキオキサン(OX-SQ)、フェノールノボラックオキセタン(PNOX-1009)等が挙げられる。これらのオキセタン化合物は単独で用いても、混合して用いてもよい。   Commercially available oxetanyl compounds include 3-ethyl-3- (phenoxymethyl) oxetane (POX), di [1-ethyl (3-oxetanyl)] methyl ether (DOX), 3-ethyl-3- (2-Ethylhexyloxymethyl) oxetane (EHOX), 3-ethyl-3-{[3- (triethoxysilyl) propoxy] methyl} oxetane (TESOX), oxetanylsilsesquioxane (OX-SQ), phenol novolak And oxetane (PNOX-1009). These oxetane compounds may be used alone or in combination.

カーボネート系化合物は、分子内にカーボネート基を有する公知の化合物から選択して用いることができる。なかでも、硬化膨張性を有するカーボネート系化合物は、硬化収縮をコントロールでき、優れたパターン形成性を付与できる点で好適である。代表的な硬化膨張性カーボネート系化合物としては、前記式(2)で表される化合物等が例示できる。   The carbonate compound can be selected from known compounds having a carbonate group in the molecule. Especially, the carbonate type compound which has hardening expansibility is suitable at the point which can control hardening shrinkage and can provide the outstanding pattern formation property. Examples of typical curable expandable carbonate compounds include compounds represented by the formula (2).

式(2)中、R19a及びR19bにおける炭素数1〜10の一価の炭化水素基としては、例えば、メチル、エチル、プロピルなどのアルキル基などが挙げられる。R19aにおける炭素数1〜10の多価の炭化水素基としては、例えば、メチレン、エチレン、エチリデン、プロピレン、プロピリデンなどの二価の炭化水素基;メチリジン、エチリジンなどの三価の炭化水素基などの多価の炭化水素基などが挙げられる。R19a及びR19bにおける一価のアルキルエーテルとは、例えば、メトキシ、エトキシなどのアルキルオキシ基;シクロヘキシルオキシ基などのシクロアルキルオキシ基;フェニルオキシ基、ベンジルオキシ基などのRx−O−基(Rxは一価の炭化水素基)などが挙げられる。また、一価のアルキルエステルとしては、例えば、アセトオキシなどが挙げられる。R19aにおける多価のアルキルエーテルとしては、例えば、メチレンジオキシ、エチレンジオキシなどの−O−Ry−O−基(Ryは二価の炭化水素基)の他、−Ry−O−基、−Ry−O−Ry−基などが挙げられる。R20〜23におけるアルキル基又はアルコキシ基は、酸素原子、ハロゲン原子、置換基を有していても良い。前記置換基は、本発明の硬化を損なわない限り特に限定されず、公知のものを利用できる。 In formula (2), examples of the monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms in R 19a and R 19b include alkyl groups such as methyl, ethyl, and propyl. Examples of the polyvalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms in R 19a include divalent hydrocarbon groups such as methylene, ethylene, ethylidene, propylene and propylidene; trivalent hydrocarbon groups such as methylidyne and ethylidene. And polyvalent hydrocarbon groups. The monovalent alkyl ether in R 19a and R 19b is, for example, an alkyloxy group such as methoxy or ethoxy; a cycloalkyloxy group such as cyclohexyloxy group; an R x —O— group such as phenyloxy group or benzyloxy group (R x is a monovalent hydrocarbon group). Examples of the monovalent alkyl ester include acetooxy. Examples of the polyvalent alkyl ether in R 19a include —O—R y —O— groups (R y is a divalent hydrocarbon group) such as methylenedioxy and ethylenedioxy, and —R y —O. - group, -R y -O-R y - like group. The alkyl group or alkoxy group in R 20 to R 23 may have an oxygen atom, a halogen atom, or a substituent. The said substituent is not specifically limited unless the hardening of this invention is impaired, A well-known thing can be utilized.

前記式(2)で表される化合物の具体例としては、例えば、2,2−ジメチルプロピルカーボネート(体積膨張率1.4%など)などが挙げられる。 Specific examples of the compound represented by the formula (2) include 2,2-dimethylpropyl carbonate (volume expansion coefficient 1.4%, etc.).

また、本発明においては、カチオン重合性化合物として、側鎖にカチオン重合性基を有する樹脂を用いることもできる。側鎖にカチオン重合性基を有する樹脂によれば、樹脂組成物の粘度を調整して厚膜を容易に形成することができる。このような性質を有する樹脂組成物は、特に回折型集光フィルムの製造に好ましく用いることができる。このような化合物として、例えば、エポキシ基を有する(メタ)アクリル樹脂、オキセタニル基を有する(メタ)アクリル樹脂、ビニルエーテル基を有する(メタ)アクリル樹脂等の(メタ)アクリル樹脂などが挙げられる。これらは慣用の方法で製造することができる。   In the present invention, a resin having a cationic polymerizable group in the side chain can also be used as the cationic polymerizable compound. According to the resin having a cationic polymerizable group in the side chain, the thick film can be easily formed by adjusting the viscosity of the resin composition. The resin composition having such properties can be preferably used particularly for the production of a diffractive condensing film. Examples of such compounds include (meth) acrylic resins such as (meth) acrylic resins having an epoxy group, (meth) acrylic resins having an oxetanyl group, and (meth) acrylic resins having a vinyl ether group. These can be produced by conventional methods.

本発明におけるカチオン重合性化合物は、単独で又は複数を組み合わせて用いることができる。なかでも、エポキシ化合物、オキセタン化合物、及びビニルエーテル化合物は、いずれも基質であると同時に溶媒としても利用できるため、樹脂組成物に別途溶媒を添加することなく、実質的に無溶媒下で重合反応を進行させることができる点で好ましく用いられる。   The cationically polymerizable compounds in the present invention can be used alone or in combination. In particular, since epoxy compounds, oxetane compounds, and vinyl ether compounds are all substrates and can be used as a solvent, the polymerization reaction can be carried out in a substantially solvent-free state without adding a separate solvent to the resin composition. It is preferably used in that it can be advanced.

[ラジカル重合性化合物]
本発明におけるラジカル重合性化合物としては、ラジカル重合性の官能基を有する化合物であれば特に限定されず、モノマー、オリゴマー、プレポリマーのいずれであってもよい。ラジカル重合性の官能基としては、(メタ)アクリロイル基、ビニル基などが挙げられる。
[Radically polymerizable compound]
The radical polymerizable compound in the present invention is not particularly limited as long as it is a compound having a radical polymerizable functional group, and may be any of a monomer, an oligomer and a prepolymer. Examples of the radical polymerizable functional group include a (meth) acryloyl group and a vinyl group.

代表的なラジカル重合性化合物としては、例えば、(メタ)アクリル系化合物及びスチレン系化合物等が挙げられる。   Representative radical polymerizable compounds include (meth) acrylic compounds and styrene compounds, for example.

(メタ)アクリル系化合物としては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸アルキルエステル類、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、カプロカクトン変性2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートなどの、水酸基を有する(メタ)アクリル酸エステル類、メトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、イソオクチルオキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリレート類、スチレン等が挙げられる。また、アクリル系シラン化合物としては、例えば、γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、アクリロキシエトキシプロピルトリメトキシシラン、アクリロキシエトキシプロピルトリエトキシシラン、アクリロキシジエトキシプロピルトリメトキシシラン、アクリロキシジエトキシプロピルトリエトキシシランなどが挙げられる。多官能モノマーとしては、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリウレタンジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリメチロールプロパンエチレンオキサイド変性トリアクリレート、トリメチロールプロパンプロピレンオキサイド変性トリアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート及び上記アクリレートに対応する各メタクリレート類、多塩基酸とヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートとのモノ−、ジ−、トリ−又はそれ以上のポリエステルなどがあり、これらを単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。   Examples of (meth) acrylic compounds include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, and hexyl (meth) acrylate (meth) ) Acrylic acid alkyl esters, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, hydroxybutyl (meth) acrylate, caprocactone-modified 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and other (meth) acrylic having a hydroxyl group Acid esters, methoxydiethylene glycol (meth) acrylate, ethoxydiethylene glycol (meth) acrylate, isooctyloxydiethylene glycol (meth) acrylate, phenoxytriethyl Glycol (meth) acrylate, methoxy triethylene glycol (meth) acrylate, (meth) acrylates such as methoxy polyethylene glycol (meth) acrylate, styrene and the like. Examples of the acrylic silane compound include γ-acryloxypropyltrimethoxysilane, γ-acryloxypropyltriethoxysilane, γ-acryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ-acryloxypropylmethyldiethoxysilane, and acryloxy. Examples include ethoxypropyltrimethoxysilane, acryloxyethoxypropyltriethoxysilane, acryloxydiethoxypropyltrimethoxysilane, and acryloxydiethoxypropyltriethoxysilane. As polyfunctional monomers, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, polyurethane diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, trimethylolpropane ethylene oxide modified triacrylate, Trimethylolpropane propylene oxide-modified triacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate and methacrylates corresponding to the above acrylate, mono-, di-, tri- of polybasic acid and hydroxyalkyl (meth) acrylate Or there are more polyesters, etc. It can be used in combination of two or more.

なかでも、分子内に少なくとも酸基と不飽和基を有する(メタ)アクリル系化合物が好ましい。酸基と不飽和基を有する化合物には、例えば、メタクリル酸、ビニルフェノール、変性不飽和カルボン酸等が含まれる。変性不飽和カルボン酸とは、不飽和基(二重結合)と末端カルボキシル基の間が鎖延長された構造を有する化合物を意味しており、例えば、β−カルボキシエチル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリロイルアルキルカルボン酸、2−アクリロイルオキシエチルコハク酸、2−アクリロイルオキシエチルフタル酸、2−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸などの(メタ)アクリロイルオキシアルキルカルボン酸などのアルキル変性不飽和カルボン酸;ラクトン変性不飽和カルボン酸等のエステル結合を有する変性不飽和カルボン酸;エーテル結合を有する変性不飽和カルボン酸等が挙げられる。   Of these, (meth) acrylic compounds having at least an acid group and an unsaturated group in the molecule are preferred. Examples of the compound having an acid group and an unsaturated group include methacrylic acid, vinylphenol, and modified unsaturated carboxylic acid. The modified unsaturated carboxylic acid means a compound having a structure in which a chain is extended between an unsaturated group (double bond) and a terminal carboxyl group. For example, β-carboxyethyl (meth) acrylate ( Alkyl-modified unsaturated carboxylic acids such as (meth) acryloyloxyalkyl carboxylic acids such as (meth) acryloylalkyl carboxylic acids, 2-acryloyloxyethyl succinic acid, 2-acryloyloxyethyl phthalic acid, 2-acryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid A modified unsaturated carboxylic acid having an ester bond such as a lactone-modified unsaturated carboxylic acid; a modified unsaturated carboxylic acid having an ether bond;

なかでも、ラクトン変性不飽和カルボン酸等のエステル結合を有する変性不飽和カルボン酸、エーテル結合を有する変性不飽和カルボン酸が好ましく用いられる。また、酸基を有する変性(メタ)アクリル系化合物も好ましく用いられ、特に酸基を有するラクトン変性(メタ)アクリル系化合物、酸基及びエーテル結合を有する変性(メタ)アクリル系化合物等が好ましい。   Of these, a modified unsaturated carboxylic acid having an ester bond such as a lactone-modified unsaturated carboxylic acid and a modified unsaturated carboxylic acid having an ether bond are preferably used. Further, a modified (meth) acrylic compound having an acid group is also preferably used, and a lactone-modified (meth) acrylic compound having an acid group, a modified (meth) acrylic compound having an acid group and an ether bond, and the like are particularly preferable.

酸基を有するラクトン変性(メタ)アクリル系化合物には、例えば、(メタ)アクリル酸をラクトン変性させた化合物、及び末端水酸基を酸無水物で酸変性させたラクトン変性物等が含まれる。これらのラクトン変性不飽和カルボン酸の代表的な例として、前者には下記式(a)で表される化合物等を、後者には下記式(b)で表される化合物等を例示できる。

Figure 0005269449
(式中、R1は水素原子又はメチル基を示し、Ra及びRbはそれぞれ水素原子、メチル基、又はエチル基を示し、Rcは炭素数1〜10の2価の脂肪族炭化水素、炭素数1〜6の2価の脂環式炭化水素基、p−キシレン、又はフェニレンを示し、mは4〜8の整数、nは1〜10の整数を示す) Examples of the lactone-modified (meth) acrylic compound having an acid group include a compound in which (meth) acrylic acid is lactone-modified, a lactone-modified product in which a terminal hydroxyl group is acid-modified with an acid anhydride, and the like. As typical examples of these lactone-modified unsaturated carboxylic acids, the former can be exemplified by the compounds represented by the following formula (a), and the latter can be exemplified by the compounds represented by the following formula (b).
Figure 0005269449
(Wherein R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, R a and R b represent a hydrogen atom, a methyl group, or an ethyl group, respectively, and R c represents a divalent aliphatic hydrocarbon having 1 to 10 carbon atoms. And a divalent alicyclic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, p-xylene, or phenylene, m is an integer of 4 to 8, and n is an integer of 1 to 10)

酸基及びエーテル結合を有する変性(メタ)アクリル系化合物としては、例えば、下記式(c)

Figure 0005269449
(式中、R1は、水素原子又はメチル基を示し、Ra及びRbは、同一又は異なって、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、及びブチル基を示し、Rcは、炭素数1〜10の2価の炭化水素基、炭素数1〜6の2価の脂環式炭化水素基、炭素数6〜20の2価の芳香族性炭化水素基を示し、m及びnは1〜10の整数を示す)
で表される化合物等を例示できる。 Examples of the modified (meth) acrylic compound having an acid group and an ether bond include the following formula (c)
Figure 0005269449
(Wherein R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, R a and R b are the same or different and represent a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group, and R c represents A divalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a divalent alicyclic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, m and n Represents an integer of 1 to 10)
The compound etc. which are represented by these can be illustrated.

これらの酸基と不飽和基を有する化合物は、マレイン酸等のカルボン酸等の酸基を分子中に2個以上含んでいてもよい。酸基と不飽和基を有する化合物は、単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。   These compounds having an acid group and an unsaturated group may contain two or more acid groups such as carboxylic acid such as maleic acid in the molecule. The compounds having an acid group and an unsaturated group can be used alone or in combination of two or more.

また、本発明においては、ラジカル重合性化合物として、側鎖にラジカル重合性基を有する樹脂を用いることもできる。側鎖にラジカル重合性基を有する樹脂によれば、樹脂組成物の粘度を調整して厚膜を容易に形成することができる。このような性質を有する樹脂組成物は、特に回折型集光フィルムの製造に好ましく用いることができる。このような化合物として、例えば、(メタ)アクリロイル基を有するエポキシ樹脂などが挙げられる。これらは慣用の方法で製造することができる。   In the present invention, a resin having a radical polymerizable group in the side chain can also be used as the radical polymerizable compound. According to the resin having a radical polymerizable group in the side chain, the thick film can be easily formed by adjusting the viscosity of the resin composition. The resin composition having such properties can be preferably used particularly for the production of a diffractive condensing film. Examples of such a compound include an epoxy resin having a (meth) acryloyl group. These can be produced by conventional methods.

本発明におけるラジカル重合性化合物は、単独で又は複数を組み合わせて用いることができる。なかでも、(メタ)アクリル系化合物は、基質であると同時に溶媒としても利用できるため、樹脂組成物に別途溶媒を添加することなく、実質的に無溶媒下で重合反応を進行させることができる点で好ましく用いられる。   The radically polymerizable compound in the present invention can be used alone or in combination. Among these, since the (meth) acrylic compound can be used as a substrate as well as a solvent, the polymerization reaction can be allowed to proceed substantially in the absence of a solvent without adding a separate solvent to the resin composition. It is preferably used in terms of points.

異種重合性化合物とは、カチオン重合性とラジカル重合性を共に有する化合物であって、具体的には、分子内にカチオン重合性基とラジカル重合性基とを含む化合物、及びこれらの(共)重合体[オリゴマー、ポリマー]等が含まれる。このような異種重合性化合物の代表的な例としては、例えば、環状エーテル基含有(メタ)アクリレート系化合物;ビニルエーテル基含有(メタ)アクリレート系化合物;及びこれらの重合体等が挙げられる。これらの異種重合性化合物は、例えば、上記に例示の(メタ)アクリル系化合物などのラジカル重合性化合物にカチオン重合性官能基を導入する方法、上記に例示のカチオン重合性化合物に(メタ)アクリロイル基などのラジカル重合性官能基を導入する方法等により得ることができ、慣用の方法を利用できる。   The heteropolymeric compound is a compound having both cationic polymerizability and radical polymerizability, specifically, a compound containing a cation polymerizable group and a radical polymerizable group in the molecule, and these (co) Polymer [oligomer, polymer] and the like are included. Typical examples of such heteropolymerizable compounds include cyclic ether group-containing (meth) acrylate compounds; vinyl ether group-containing (meth) acrylate compounds; and polymers thereof. These hetero-polymerizable compounds include, for example, a method of introducing a cationic polymerizable functional group into a radical polymerizable compound such as the above exemplified (meth) acrylic compound, and a (meth) acryloyl added to the above exemplified cationic polymerizable compound. It can be obtained by a method of introducing a radical polymerizable functional group such as a group, and a conventional method can be used.

環状エーテル基含有(メタ)アクリレート系化合物には、エポキシ基含有(メタ)アクリレート系化合物及びオキセタニル基含有(メタ)アクリレート系化合物等が含まれる。代表的なエポキシ基含有(メタ)アクリレート系化合物としては、例えば、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、グリシジルメタクリレート、ビニルグリシジルエーテル等エポキシメタクリレート等が挙げられる。代表的なオキセタニル基含有(メタ)アクリレート系化合物としては、オキセタニルメタクリレートなどが、代表的なビニルエーテル基含有(メタ)アクリレート系化合物としては、ビニル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。ビニルエーテル基含有(メタ)アクリレート系化合物等が挙げられる。   The cyclic ether group-containing (meth) acrylate compound includes an epoxy group-containing (meth) acrylate compound and an oxetanyl group-containing (meth) acrylate compound. Representative epoxy group-containing (meth) acrylate compounds include, for example, epoxy methacrylate such as 3,4-epoxycyclohexylmethyl (meth) acrylate, glycidyl methacrylate, vinyl glycidyl ether, and the like. Typical oxetanyl group-containing (meth) acrylate compounds include oxetanyl methacrylate, and typical vinyl ether group-containing (meth) acrylate compounds include vinyl (meth) acrylate. Examples include vinyl ether group-containing (meth) acrylate compounds.

[光硬化性樹脂組成物]
本発明のナノインプリント用光硬化性樹脂組成物では、カチオン重合性化合物(前者)とラジカル重合性化合物(後者)の含有量が、前者/後者(重量比)として、例えば1/99〜99/1、好ましくは10/90〜95/5、さらに好ましくは30/70〜90/10、特に好ましくは30/70〜50/50である。これにより、硬化収縮をより顕著に抑制することができ、優れたパターン形状を得ることができる。
[Photocurable resin composition]
In the photocurable resin composition for nanoimprinting of the present invention, the content of the cationic polymerizable compound (the former) and the radical polymerizable compound (the latter) is, for example, 1/99 to 99/1 as the former / the latter (weight ratio). The ratio is preferably 10/90 to 95/5, more preferably 30/70 to 90/10, and particularly preferably 30/70 to 50/50. Thereby, hardening shrinkage | contraction can be suppressed more notably and the outstanding pattern shape can be obtained.

また、本発明のナノインプリント用光硬化性樹脂組成物では、異種重合性化合物の含有量が、カチオン重合性化合物とラジカル重合性化合物との総量100重量部に対して、例えば1〜50重量部、好ましくは2〜40重量部、さらに好ましくは2〜15重量部である。このように異種重合化合物を含有することにより、硬化収縮がより顕著に抑制され、微細なパターンを効率よく形成することができる。   In the photocurable resin composition for nanoimprinting of the present invention, the content of the heteropolymeric compound is, for example, 1 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the cationic polymerizable compound and the radical polymerizable compound. Preferably it is 2-40 weight part, More preferably, it is 2-15 weight part. Thus, by containing a different polymerization compound, cure shrinkage is suppressed more notably and a fine pattern can be formed efficiently.

本発明の好ましい態様としては、カチオン重合性化合物とラジカル重合性化合物と異種重合性化合物とを含む光硬化性樹脂組成物が挙げられる。このような組合せによれば、造膜性を向上することができるため、薄膜に対しても微細パターンを精度よく形成することができるという利点がある。   A preferred embodiment of the present invention includes a photocurable resin composition containing a cationic polymerizable compound, a radical polymerizable compound, and a heteropolymeric compound. According to such a combination, since the film forming property can be improved, there is an advantage that a fine pattern can be accurately formed even on a thin film.

好ましい組合せを(カチオン重合性化合物/ラジカル重合性化合物/異種重合性化合物)の順で以下に例示する。
環状エーテル化合物/(メタ)アクリル系化合物/環状エーテル基含有(メタ)アクリル系化合物、
環状エーテル基含有樹脂/(メタ)アクリル系化合物/環状エーテル基含有(メタ)アクリル系化合物、
環状エーテル化合物/(メタ)アクリロイル基含有樹脂/環状エーテル基含有(メタ)アクリル系化合物、
エポキシ化合物及びオキセタニル化合物/(メタ)アクリル系化合物/環状エーテル基含有(メタ)アクリル系化合物、
ビニルエーテル系化合物/(メタ)アクリル系化合物/環状エーテル基含有(メタ)アクリル系化合物
ビニルエーテル基含有樹脂/(メタ)アクリル系化合物/環状エーテル基含有(メタ)アクリル系化合物
ビニルエーテル系化合物/(メタ)アクリロイル基含有樹脂/環状エーテル基含有(メタ)アクリル系化合物
環状エーテル化合物及びビニルエーテル系化合物/(メタ)アクリル系化合物/ビニルエーテル基含有(メタ)アクリル系化合物
環状エーテル基含有樹脂及びビニルエーテル系化合物/(メタ)アクリル系化合物/ビニルエーテル基含有(メタ)アクリル系化合物
環状エーテル化合物及びビニルエーテル系化合物/(メタ)アクリロイル基含有樹脂/ビニルエーテル基含有(メタ)アクリル系化合物
エポキシ化合物及びビニルエーテル系化合物/(メタ)アクリル系化合物/ビニルエーテル基含有(メタ)アクリル系化合物
オキセタニル化合物及びビニルエーテル系化合物/(メタ)アクリル系化合物/ビニルエーテル基含有(メタ)アクリル系化合物
カーボネート系化合物及びビニルエーテル系化合物/(メタ)アクリル系化合物/ビニルエーテル基含有(メタ)アクリル系化合物
Preferred combinations are exemplified below in the order of (cationic polymerizable compound / radical polymerizable compound / heterogeneous polymerizable compound).
Cyclic ether compound / (meth) acrylic compound / cyclic ether group-containing (meth) acrylic compound,
Cyclic ether group-containing resin / (meth) acrylic compound / cyclic ether group-containing (meth) acrylic compound,
Cyclic ether compound / (meth) acryloyl group-containing resin / cyclic ether group-containing (meth) acrylic compound,
Epoxy compounds and oxetanyl compounds / (meth) acrylic compounds / cyclic ether group-containing (meth) acrylic compounds,
Vinyl ether compounds / (meth) acrylic compounds / cyclic ether group-containing (meth) acrylic compounds vinyl ether group-containing resins / (meth) acrylic compounds / cyclic ether group-containing (meth) acrylic compounds vinyl ether compounds / (meth) Acryloyl group-containing resin / cyclic ether group-containing (meth) acrylic compound cyclic ether compound and vinyl ether compound / (meth) acrylic compound / vinyl ether group-containing (meth) acrylic compound cyclic ether group-containing resin and vinyl ether compound / ( (Meth) acrylic compounds / vinyl ether group-containing (meth) acrylic compounds cyclic ether compounds and vinyl ether compounds / (meth) acryloyl group-containing resins / vinyl ether group-containing (meth) acrylic compounds epoxy compounds and vinyl ethers Product / (meth) acrylic compound / vinyl ether group-containing (meth) acrylic compound oxetanyl compound and vinyl ether compound / (meth) acrylic compound / vinyl ether group-containing (meth) acrylic compound carbonate compound and vinyl ether compound / ( (Meth) acrylic compounds / vinyl ether group-containing (meth) acrylic compounds

本発明の樹脂組成物は、さらに、感放射性カチオン重合開始剤を含んでいてもよい。感放射線性カチオン重合開始剤としては、公知の活性エネルギー線を照射して酸を発生するものであれば特に制限なく利用できるが、例えば、スルホニウム塩、ヨードニウム塩、ホスホニウム塩あるいはピリジニウム塩等を挙げることができる。   The resin composition of the present invention may further contain a radiation-sensitive cationic polymerization initiator. Any radiation-sensitive cationic polymerization initiator can be used without particular limitation as long as it generates an acid upon irradiation with a known active energy ray. Examples thereof include sulfonium salts, iodonium salts, phosphonium salts, and pyridinium salts. be able to.

スルホニウム塩としては、例えば、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、ビス(4−(ジフェニルスルホニオ)−フェニル)スルフィド−ビス(ヘキサフルオロホスフェート)、ビス(4−(ジフェニルスルホニオ)−フェニル)スルフィド−ビス(ヘキサフルオロアンチモネート)、4−ジ(p−トルイル)スルホニオ−4′−tert−ブチルフェニルカルボニル−ジフェニルスルフィドヘキサフルオロアンチモネート、7−ジ(p−トルイル)スルホニオ−2−イソプロピルチオキサントンヘキサフルオロホスフェート、7−ジ(p−トルイル)スルホニオ−2−イソプロピルチオキサントンヘキサフルオロアンチモネート等や、特開平6−184170号公報、特開平7−61964号公報、特開平8−165290号公報、米国特許第4231951号、米国特許第4256828号等に記載の芳香族スルホニウム塩等を挙げることができる。   Examples of the sulfonium salt include triphenylsulfonium hexafluorophosphate, triphenylsulfonium hexafluoroantimonate, bis (4- (diphenylsulfonio) -phenyl) sulfide-bis (hexafluorophosphate), bis (4- (diphenylsulfo). Nio) -phenyl) sulfide-bis (hexafluoroantimonate), 4-di (p-toluyl) sulfonio-4'-tert-butylphenylcarbonyl-diphenylsulfide hexafluoroantimonate, 7-di (p-toluyl) sulfonio 2-isopropylthioxanthone hexafluorophosphate, 7-di (p-toluyl) sulfonio-2-isopropylthioxanthone hexafluoroantimonate, and the like, and JP-A-6-184170 Publication, Hei 7-61964, JP-A No. 8-165290, JP-U.S. Patent No. 4,231,951, and aromatic sulfonium salts described in U.S. Patent No. 4,256,828 and the like.

ヨードニウム塩としては、例えば、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ビス(ドデシルフェニル)ヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート等や、特開平6−184170号公報、米国特許第4256828号等に記載の芳香族ヨードニウム塩等を挙げることができる。   Examples of the iodonium salt include diphenyl iodonium hexafluorophosphate, diphenyl iodonium hexafluoroantimonate, bis (dodecylphenyl) iodonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, JP-A-6-184170, US Pat. No. 4,256,828 and the like. And aromatic iodonium salts described in the above.

また、ホスホニウム塩としては、例えば、テトラフルオロホスホニウムヘキサフルオロホスフェート、テトラフルオロホスホニウムヘキサフルオロアンチモネート等や、特開平6−157624号公報等に記載の芳香族ホスホニウム塩等を挙げることができる。
ピリジニウム塩としては、例えば、特許第2519480号公報、特開平5−222112号公報等に記載のピリジニウム塩等を挙げることができる。
Examples of the phosphonium salt include tetrafluorophosphonium hexafluorophosphate, tetrafluorophosphonium hexafluoroantimonate, and aromatic phosphonium salts described in JP-A-6-157624.
Examples of the pyridinium salt include pyridinium salts described in Japanese Patent No. 2519480, Japanese Patent Laid-Open No. 5-222112, and the like.

また、感放射線性カチオン重合開始剤の陰イオンは、反応性が向上する点で、SbF6 -又は前記式(3)で表されるボレート類である感放射性カチオン重合開始剤等が好ましい。前記式(3)で表されるボレート類のより好ましい例としては、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートが挙げられる。 The anion of the radiation-sensitive cationic polymerization initiator is preferably a radiation-sensitive cationic polymerization initiator that is a borate represented by SbF 6 or the above formula (3) from the viewpoint of improving the reactivity. More preferable examples of the borates represented by the formula (3) include tetrakis (pentafluorophenyl) borate.

前記スルホニウム塩およびヨードニウム塩は、市場より容易に入手することもできる。感放射線性カチオン重合開始剤の市販品としては、例えば、ユニオンカーバイド社製のUVI−6990およびUVI−6974、旭電化工業(株)製のアデカオプトマーSP−170およびアデカオプトマーSP−172等のスルホニウム塩や、ローディア社製のPI 2074、Ciba社製Irgacure250等のヨードニウム塩を挙げることができる。   The sulfonium salt and iodonium salt can be easily obtained from the market. Examples of commercially available radiation-sensitive cationic polymerization initiators include UVI-6990 and UVI-6974 manufactured by Union Carbide, Adekaoptomer SP-170 and Adekaoptomer SP-172 manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd. And iodonium salts such as PI 2074 from Rhodia and Irgacure 250 from Ciba.

感放射線性カチオン重合開始剤の添加量は、特に制限されないが、前記エポキシ樹脂100重量部に対し0.1〜15重量部が好ましく、より好ましくは1〜12重量部である。   The addition amount of the radiation-sensitive cationic polymerization initiator is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 15 parts by weight, more preferably 1 to 12 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the epoxy resin.

本発明の樹脂組成物は、さらに、感放射性ラジカル重合開始剤を含んでいてもよい。感放射線性ラジカル重合開始剤としては、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテルなどのベンゾイン・ベンゾインアルキルエーテル類;アセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2,2−ジエトキシ−2−フェニルアセトフェノン、1,1−ジクロロアセトフェノン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノ−プロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1−オンなどのアセトフェノン類;2−メチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、2−ターシャリーブチルアントラキノン、1−クロロアントラキノン、2−アミルアントラキノンなどのアントラキノン類;2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2,4−イソプロピルチオキサントンなどのチオキサントン類;アセトフェノンジメチルケタール、ベンジルジメチルケタールなどのケタール類;ベンゾフェノンなどのベンゾフェノン類;キサントン類;1,7−ビス(9−アクリジニル)ヘプタンなどの公知慣用の光重合開始剤を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。   The resin composition of the present invention may further contain a radiation-sensitive radical polymerization initiator. Radiation sensitive radical polymerization initiators include benzoin, benzoin alkyl ethers such as benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether; acetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2,2-diethoxy 2-phenylacetophenone, 1,1-dichloroacetophenone, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-propan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- ( Acetophenones such as 4-morpholinophenyl) -butan-1-one; 2-methylanthraquinone, 2-ethylanthraquinone, 2-tertiarybutylanthraquinone, 1-chloroanthraquinone, 2-amylanthraquinone, etc. Traquinones; thioxanthones such as 2,4-dimethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, and 2,4-isopropylthioxanthone; ketals such as acetophenone dimethyl ketal and benzyldimethyl ketal; benzophenones such as benzophenone Xanthones; known and commonly used photopolymerization initiators such as 1,7-bis (9-acridinyl) heptane can be used alone or in combination of two or more thereof.

また、これらの感放射性ラジカル重合開始剤は、N,N−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル、N,N−ジメチルアミノ安息香酸イソアミルエステル、ペンチル−4−ジメチルアミノベンゾエート、トリエチルアミン、トリエタノールアミンなどの三級アミン類のような公知慣用の光増感剤の1種あるいは2種以上と組み合わせて用いることができる。   These radiation-sensitive radical polymerization initiators include N, N-dimethylaminobenzoic acid ethyl ester, N, N-dimethylaminobenzoic acid isoamyl ester, pentyl-4-dimethylaminobenzoate, triethylamine, triethanolamine and the like. It can be used in combination with one or more known and commonly used photosensitizers such as secondary amines.

たとえば市販されている感放射性ラジカル開始剤の例としてはCiba社から入手可能なIrgacure(登録商標)184(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン)、Irgacure(登録商標)500(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンゾフェノン)、およびIrgacure(登録商標)タイプのその他の光開始剤;Darocur(登録商標)1173、1116、1398、1174および1020(Merck社から入手可能)等が挙げられる。適した熱開始剤は、とりわけジアシルペルオキシド類、ペルオキシジカーボネート類、アルキルペルエステル類、ジアルキルペルオキシド類、ペルケタール類、ケトンペルオキシド類およびアルキルヒドロペルオキシドの形態の有機過酸化物である。こうした熱開始剤の具体例は、ジベンゾイルペルオキシド、過安息香酸t−ブチルおよびアゾビスイソブチロニトリルである。   For example, commercially available radiation-sensitive radical initiators include Irgacure® 184 (1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone), Irgacure® 500 (1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, benzophenone available from Ciba. ), And other photoinitiators of the Irgacure® type; Darocur® 1173, 1116, 1398, 1174 and 1020 (available from Merck) and the like. Suitable thermal initiators are inter alia organic peroxides in the form of diacyl peroxides, peroxydicarbonates, alkyl peresters, dialkyl peroxides, perketals, ketone peroxides and alkyl hydroperoxides. Specific examples of such thermal initiators are dibenzoyl peroxide, t-butyl perbenzoate and azobisisobutyronitrile.

本発明の樹脂組成物は、増感剤を含んでいても良い。このような増感剤としては、例えば、アントラセン、フェノチアゼン、ぺリレン、チオキサントン、ベンゾフェノンチオキサントン等が挙げられる。更に、増感色素としては、チオピリリウム塩系色素、メロシアニン系色素、キノリン系色素、スチリルキノリン系色素、ケトクマリン系色素、チオキサンテン系色素、キサンテン系色素、オキソノール系色素、シアニン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム塩系色素等が例示される。   The resin composition of the present invention may contain a sensitizer. Examples of such a sensitizer include anthracene, phenothiazene, perylene, thioxanthone, and benzophenone thioxanthone. Further, as sensitizing dyes, thiopyrylium salt dyes, merocyanine dyes, quinoline dyes, styrylquinoline dyes, ketocoumarin dyes, thioxanthene dyes, xanthene dyes, oxonol dyes, cyanine dyes, rhodamine dyes And pyrylium salt pigments.

なかでも、アントラセン系増感剤は、感放射性カチオン重合開始剤(カチオン硬化触媒)と併用する事により、感度が飛躍的に向上すると共に、ラジカル重合開始機能をも兼ね備えているため、別途ラジカル重合開始剤を用いる必要がなくなる。このため、本発明の樹脂組成物の構成において、触媒種をシンプルにできるという利点がある。   Among these, anthracene sensitizers, when used in combination with a radiation-sensitive cationic polymerization initiator (cationic curing catalyst), dramatically improve sensitivity and also have a radical polymerization initiation function. There is no need to use an initiator. For this reason, in the structure of the resin composition of this invention, there exists an advantage that a catalyst seed | species can be simplified.

具体的なアントラセンの化合物としては、ジブトキシアントラセン、ジプロポキシアントラキノン(川崎化成社製 Anthracure UVS−1331、1221)等が有効である。   As specific anthracene compounds, dibutoxyanthracene, dipropoxyanthraquinone (Anthracure UVS-1331, 1221 manufactured by Kawasaki Kasei Co., Ltd.) and the like are effective.

増感剤の含有量は、組成物100重量部に対して、例えば0.01〜20重量部、好ましくは0.01〜10重量部の割合で使用される。   The content of the sensitizer is, for example, 0.01 to 20 parts by weight, preferably 0.01 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the composition.

ナノスケール粒子は、硬化物の屈折率を向上する目的で、必要に応じて添加される。特にナノスケール粒子を含む樹脂組成物によれば、高い屈折率を有する回折型集光フィルムを製造することができる。このようなナノスケール粒子は、有機粒子、無機粒子のいずれであっても良い。このようなナノスケール粒子としては、例えば、非重合性シラン、重合性シラン及び重合性シランの重縮合物等が挙げられる。前記非重合性シランには、下記式(I)
Si(X)4 (I)
(式中、Xは、水素原子、ハロゲン原子、加水分解性基又はヒドロキシル基を示す。但し、4個のXは同一であってもよく異なっていてもよい)
で表される化合物等が含まれる。前記重合性シランには、下記式(II)
(R1a(R2bSi(X)(4-a-b) (II)
(式中、R1は非加水分解性基であり、R2は官能基を有する有機基であり、Xは加水分解性基又はヒドロキシル基を示し、a及びbは0、1、2、3のいずれかを示す。但し、合計(a+b)は1、2、3の何れかであり、a個のR1、b個のR2、4個のXは、それぞれ同一であってもよく異なっていてもよい)
で表される化合物が含まれる。前記重合性シランの重縮合物は、同一又は異なる重合性シランからなる単独重合体及び共重合体のいずれであっても良い。
Nanoscale particles are added as necessary for the purpose of improving the refractive index of the cured product. In particular, according to the resin composition containing nanoscale particles, a diffractive condensing film having a high refractive index can be produced. Such nanoscale particles may be either organic particles or inorganic particles. Examples of such nanoscale particles include non-polymerizable silanes, polymerizable silanes, and polycondensates of polymerizable silanes. The non-polymerizable silane includes the following formula (I)
Si (X) 4 (I)
(In the formula, X represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrolyzable group or a hydroxyl group. However, four Xs may be the same or different.)
The compound etc. which are represented by these are included. The polymerizable silane includes the following formula (II)
(R 1 ) a (R 2 ) b Si (X) (4-ab) (II)
Wherein R 1 is a non-hydrolyzable group, R 2 is an organic group having a functional group, X represents a hydrolyzable group or a hydroxyl group, and a and b are 0, 1, 2, 3 However, the sum (a + b) is either 1, 2, or 3, and a R 1 , b R 2 , and 4 X may be the same or different. May be)
The compound represented by these is included. The polymerized silane polycondensate may be either a homopolymer or a copolymer made of the same or different polymerizable silanes.

Xにおけるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。Xにおける加水分解性基としては、例えば、水素原子、メトキシ、エトキシ、n−プロポキシ、イソプロポキシおよびブトキシなどのC1〜C6アルコキシなどのアルコキシル基;フェノキシなどのC6〜C10アリールオキシなどのアリールオキシ基;アセトキシ及びプロピオニルオキシなどのアシルオキシ基;アセチルなどのC2〜C7アルキルカルボニルなどのアルキルカルボニル基;アミノ基;アミノ基の一又は複数の水素原子がC1〜C12アルキル(特にC1〜C6アルキル)で置換されたモノアルキルアミノ基またはジアルキルアミノ基等が挙げられる。Xにおける加水分解性基は、ハロゲン原子、アルコキシ基などの慣用の置換基を一又は複数有していてもよい。 Examples of the halogen atom in X include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. Examples of the hydrolyzable group for X include a hydrogen atom, an alkoxyl group such as C 1 -C 6 alkoxy such as methoxy, ethoxy, n-propoxy, isopropoxy and butoxy; C 6 -C 10 aryloxy such as phenoxy, etc. An acyloxy group such as acetoxy and propionyloxy; an alkylcarbonyl group such as C 2 -C 7 alkylcarbonyl such as acetyl; an amino group; one or more hydrogen atoms of the amino group are C 1 -C 12 alkyl ( particularly monoalkylamino group or a dialkylamino group, and the like substituted with C 1 -C 6 alkyl). The hydrolyzable group in X may have one or more conventional substituents such as a halogen atom and an alkoxy group.

1における非加水分解性基としては、例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチルおよびtert−ブチル、ペンチル、ヘキシルなどのC1〜C6アルキルなどのアルキル;シクロヘキシルなどのシクロアルキル;ビニル、1−プロペニル、2−プロペニルおよびブテニルなどのC2〜C6アルケニルなどのアルケニル;アセチレニルおよびプロパギルなどのC2〜C6アルキニルなどのアルキニル;フェニルおよびナフチルなどのC6〜C10アリールなどのアリール等が挙げられる。R1における非加水分解性基は、ハロゲン原子、アルコキシなどの慣用の置換基を一又は複数有していてもよい。 Examples of the non-hydrolyzable group in R 1 include alkyl such as C 1 -C 6 alkyl such as methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl and tert-butyl, pentyl, hexyl, cyclohexyl, etc. cycloalkyl; C 6 ~ such as phenyl and naphthyl; alkynyl such as C 2 -C 6 alkynyl such as acetylenyl and propargyl; vinyl, 1-propenyl, 2-propenyl, and alkenyl, such as C 2 -C 6 alkenyl such as butenyl Aryl such as C 10 aryl and the like are mentioned. The non-hydrolyzable group in R 1 may have one or more conventional substituents such as a halogen atom and alkoxy.

2の有機基が有する官能基としては、例えば、アクリロイルオキシ、メタクリロイルオキシ、エポキシ、オキセタニル、ヒドロキシル、エーテル、アミノ、モノアルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アミド、カルボキシル、メルカプト、チオエーテル、ビニル、シアノ、ハロゲン、アルデヒド、アルキルカルボニル、スルホおよびリン酸基である。これらの官能基は、酸素または硫黄原子または−NH−基によって割り込まれていてもよい、アルキレン、アルケニレンまたはアリーレン橋かけ基を介してケイ素原子に結合されることが好ましい。前記橋かけ基は、たとえば上記のアルキル、アルケニルまたはアリール基から誘導される。R2の橋かけ基は、好ましくは1〜18個、特に1〜8個の炭素原子を含む。 Examples of the functional group of the organic group represented by R 2 include acryloyloxy, methacryloyloxy, epoxy, oxetanyl, hydroxyl, ether, amino, monoalkylamino, dialkylamino, amide, carboxyl, mercapto, thioether, vinyl, cyano, halogen Aldehyde, alkylcarbonyl, sulfo and phosphate groups. These functional groups are preferably bonded to the silicon atom via an alkylene, alkenylene or arylene bridging group which may be interrupted by an oxygen or sulfur atom or a —NH— group. The bridging group is derived from, for example, the above alkyl, alkenyl or aryl groups. The bridging group for R 2 preferably contains 1 to 18, in particular 1 to 8 carbon atoms.

式(II)中、aは好ましくは0,1、2のいずれかの値を有し、bは好ましくは1または2の値を有し、(a+b)の合計は好ましくは1または2の値を有する。   In the formula (II), a preferably has a value of 0, 1, or 2, b preferably has a value of 1 or 2, and the sum of (a + b) preferably has a value of 1 or 2. Have

式(I)で表される非重合性シランのなかでも、Xが加水分解性基である化合物が好ましく、特に好ましくは、テトラエトキシシラン(TEOS)およびテトラメトキシシランなどのテトラアルコキシシラン類等である。   Among the non-polymerizable silanes represented by the formula (I), compounds in which X is a hydrolyzable group are preferable, and tetraalkoxysilanes such as tetraethoxysilane (TEOS) and tetramethoxysilane are particularly preferable. is there.

式(II)で表される重合性シランのなかでも、3−(メタ)アクリロイルプロピルトリメトキシシランなどの反応性の高い不飽和基(二重結合)を有するシラン類;3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン(GPTS)や3−グリシジルオキシプロピルトリエトキシシランなどのエポキシシラン類等が好ましい。これらの不飽和基を有するシラン類及びエポキシシラン類は、分子内の不飽和基やエポキシ基を介して、樹脂(A)や硬化性モノマー(B)等との重付加または重合反応を進行させることにより、硬化後の樹脂が形成する網状構造中にナノスケール粒子を固定化することができるという点で有利である。   Among polymerizable silanes represented by the formula (II), silanes having highly reactive unsaturated groups (double bonds) such as 3- (meth) acryloylpropyltrimethoxysilane; 3-glycidyloxypropyltri Epoxysilanes such as methoxysilane (GPTS) and 3-glycidyloxypropyltriethoxysilane are preferred. These unsaturated groups-containing silanes and epoxy silanes advance a polyaddition or polymerization reaction with the resin (A), the curable monomer (B), etc. via the unsaturated group or epoxy group in the molecule. This is advantageous in that the nanoscale particles can be fixed in the network structure formed by the cured resin.

重合性シランの重縮合物は、上記に例示の重合性シランが重縮合反応して得られる化合物であり、必要に応じて加水分解反応等が進行したものであってもよい。前記加水分解反応および重縮合反応は、必要に応じてHCl、HNO3などの酸性縮合触媒の存在下、ゾルゲル法などの公知の方法に従って行うことができる。 The polycondensate of the polymerizable silane is a compound obtained by polycondensation reaction of the above-described polymerizable silane, and may be one in which a hydrolysis reaction or the like proceeds as necessary. The hydrolysis reaction and polycondensation reaction can be performed according to a known method such as a sol-gel method in the presence of an acidic condensation catalyst such as HCl or HNO 3 as necessary.

ナノスケール無機粒子としては、酸化物類、硫化物類、セレン化物類、テルル化物類、ハロゲン化物類、炭化物類、ヒ化物類、アンチモン化物類、窒化物類、リン化物類、炭酸塩類、カルボン酸塩類、リン酸塩類、硫酸塩類、ケイ酸塩類、チタン酸塩類、ジルコン酸塩類、アルミン酸塩類、スズ酸塩類、鉛酸塩類およびこれらの混合酸化物からなる群から選択される少なくとも一つを素材とするナノスケール粒子等が挙げられる。   Nanoscale inorganic particles include oxides, sulfides, selenides, tellurides, halides, carbides, arsenides, antimonides, nitrides, phosphides, carbonates, carboxyls At least one selected from the group consisting of acid salts, phosphates, sulfates, silicates, titanates, zirconates, aluminates, stannates, lead salts and mixed oxides thereof Examples include nanoscale particles as a raw material.

具体的なナノスケール無機粒子としては、公知のものから適宜選択することができ、例えば国際公開第96/31572号パンフレット等に開示のものを利用できる。具体的なナノスケール無機粒子としては、例えば、CaO、ZnO、CdO、SiO2、TiO2、ZrO2、CeO2、SnO2、PbO、Al23、In23およびLa23などの酸化物類;CdSおよびZnSなどの硫化物類;GaSe、CdSeまたはZnSeなどのセレン化物類;ZnTeまたはCdTeなどのテルル化物類;NaCl、KCl、BaCl2、AgCl、AgBr、AgI、CuCl、CuBr、CdI2またはPbI2などのハロゲン化物類;CeC2などの炭化物類;AlAs、GaAsまたはCeAsなどのヒ化物類;InSbなどのアンチモン化物類;BN、AlN、Si34またはTi34などの窒化物類;GaP、InP、Zn32またはCd32などのリン化物類;Na2CO3、K2CO3、CaCO3、SrCO3およびBaCO3などの炭酸塩類;カルボン酸塩類、たとえばCH3COONaおよびPb(CH3COO)4などの酢酸塩類;リン酸塩類;硫酸塩類;ケイ酸塩類;チタン酸塩類;ジルコン酸塩類;アルミン酸塩類;スズ酸塩類;鉛酸塩類、およびその組成が好ましくは低熱膨張係数を有する通常のガラスの組成、たとえばSiO2、TiO2,ZrO2およびAl23の二成分、三成分または四成分の組合せに一致する、対応する混合酸化物類等を素材とする粒子が挙げられる。 Specific nanoscale inorganic particles can be appropriately selected from known ones, and those disclosed in, for example, WO 96/31572 can be used. Specific nanoscale inorganic particles include, for example, CaO, ZnO, CdO, SiO 2 , TiO 2 , ZrO 2 , CeO 2 , SnO 2 , PbO, Al 2 O 3 , In 2 O 3 and La 2 O 3. Oxides; sulfides such as CdS and ZnS; selenides such as GaSe, CdSe or ZnSe; tellurides such as ZnTe or CdTe; NaCl, KCl, BaCl 2 , AgCl, AgBr, AgI, CuCl, CuBr Halides such as CdI 2 or PbI 2 ; Carbides such as CeC 2 ; Arsenides such as AlAs, GaAs or CeAs; Antimonides such as InSb; BN, AlN, Si 3 N 4 or Ti 3 N 4 nitrides such as; GaP, InP, Zn 3 phosphides such as P 2 or Cd 3 P 2; Na 2 CO 3, K 2 C Carboxylic acid salts, for example CH 3 COONa and Pb (CH 3 COO) 4 acetates such as;; 3, CaCO 3, SrCO 3 and BaCO carbonates such as 3 phosphates; sulfates; silicates; titanates Zirconates; aluminates; stannates; lead salts, and conventional glass compositions whose composition preferably has a low coefficient of thermal expansion, such as SiO 2 , TiO 2 , ZrO 2 and Al 2 O 3 Examples thereof include particles made of a corresponding mixed oxide or the like corresponding to a combination of components, ternary components or quaternary components.

上記以外のナノスケール無機粒子の素材としては、BaTiO3またはPbTiO3などのペロブスカイト構造を有する混合酸化物類もまた適している。さらに、たとえば粒状のポリメチルシロキサン類、メタクリロイルで官能化された酸化物粒子類およびメチルリン酸の塩などの、有機物で改変された無機粒子類も使用し得る。 As materials for the nanoscale inorganic particles other than the above, mixed oxides having a perovskite structure such as BaTiO 3 or PbTiO 3 are also suitable. In addition, organically modified inorganic particles such as granular polymethylsiloxanes, methacryloyl functionalized oxide particles and methylphosphoric acid salts may also be used.

これらのナノスケール粒子は、例えば国際公開第96/31572号に記載されている火炎加水分解法や、火炎熱分解法、プラズマ法等の公知の方法で製造することができる。好ましいナノスケール粒子としては、安定化されたコロイド状無機粒子のナノ分散ゾル類等を用いることができ、市販品としては、BAYER社製のシリカゾル、Goldschmidt社製のSnO2ゾル類、MERCK社製のTiO2ゾル類、Nissan Chemicals社製のSiO2、ZrO2、A123およびSb23ゾルまたはDEGUSSA社製のAerosil分散物類などの市販品が入手可能である。 These nanoscale particles can be produced by a known method such as a flame hydrolysis method, a flame pyrolysis method, or a plasma method described in, for example, International Publication No. 96/31572. As preferred nanoscale particles, nano-dispersed sols of stabilized colloidal inorganic particles can be used, and commercially available products include silica sol manufactured by BAYER, SnO 2 sol manufactured by Goldschmidt, and manufactured by MERCK. Commercially available products such as TiO 2 sols from Sisson, SiO 2 , ZrO 2 , A1 2 O 3 and Sb 2 O 3 sols from Nissan Chemicals or Aerosil dispersions from DEGUSSA are available.

ナノスケール粒子は、表面の改質によりこれらの粘度挙動を変化させることができる。粒子の表面改質は、公知の表面改質剤を用いて行うことができる。このような表面改質剤としては、例えば、ナノスケール粒子の表面に存在する官能基と共有結合や錯形成等の相互作用が可能な化合物や、重合体マトリックスと相互作用可能な化合物を用いることができる。このような表面改質剤としては、例えば、分子内にカルボキシル基、(第1級、第2級、第3級)アミノ基、4級アンモニウム基、カルボニル基等の官能基を有する化合物等を用いることができる。このような表面改質剤としては、通常、標準温度および圧力条件下で液体であり、分子内の炭素数が例えば15以下、好ましくは10以下、特に好ましくは8以下の低分子有機化合物で構成される。前記低分子有機化合物の分子量は、例えば500以下、好ましくは350以下、特に200以下である。   Nanoscale particles can change their viscosity behavior by surface modification. The surface modification of the particles can be performed using a known surface modifier. As such a surface modifier, for example, a compound capable of interacting with a functional group present on the surface of the nanoscale particle such as a covalent bond or complex formation, or a compound capable of interacting with a polymer matrix is used. Can do. Examples of such surface modifiers include compounds having a functional group such as a carboxyl group, (primary, secondary, or tertiary) amino group, quaternary ammonium group, or carbonyl group in the molecule. Can be used. Such a surface modifier is usually a liquid under standard temperature and pressure conditions, and is composed of a low molecular organic compound having a carbon number in the molecule of, for example, 15 or less, preferably 10 or less, particularly preferably 8 or less. Is done. The molecular weight of the low molecular weight organic compound is, for example, 500 or less, preferably 350 or less, particularly 200 or less.

好ましい表面改質剤としては、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、クエン酸、アジピン酸、コハク酸、グルタル酸、シュウ酸、マレイン酸およびフマル酸などの炭素数1〜12の飽和または不飽和モノおよびポリカルボン酸類(好ましくは、モノカルボン酸類);及びこれらのエステル類(好ましくはメタクリル酸メチル等のC1〜C4アルキルエステル類);アミド類;アセチルアセトン、2,4−ヘキサンジオン、3,5−ヘプタンジオン、アセト酢酸およびC1〜C4アルキルアセト酢酸類などのβ−ジカルボニル化合物等が挙げられる。 Preferred surface modifiers include, for example, formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, pentanoic acid, hexanoic acid, acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, citric acid, adipic acid, succinic acid, glutaric acid, oxalic acid, malein acid and saturated or unsaturated mono- and polycarboxylic acids having 1 to 12 carbon atoms such as fumaric acid (preferably monocarboxylic acids); and C 1 -C 4 alkyl esters of these esters (preferably such as methyl methacrylate Amides; β-dicarbonyl compounds such as acetylacetone, 2,4-hexanedione, 3,5-heptanedione, acetoacetic acid and C 1 -C 4 alkylacetoacetic acids.

ナノスケール粒子の粒径は、通常1〜200nm程度、好ましくは2〜50nm、特に2〜20nm程度である。   The particle size of the nanoscale particles is usually about 1 to 200 nm, preferably 2 to 50 nm, particularly about 2 to 20 nm.

ナノスケール粒子の含有量は、樹脂組成物全体に対して、例えば0.1〜50体積%、好ましくは0.1〜30体積%、特に0.1〜20体積%である。なお、本発明においては、ナノスケール粒子は必ずしも用いなくてもよい。   Content of a nanoscale particle is 0.1-50 volume% with respect to the whole resin composition, Preferably it is 0.1-30 volume%, Especially 0.1-20 volume%. In the present invention, nanoscale particles are not necessarily used.

本発明の樹脂組成物は、上記以外の樹脂、オリゴマー、モノマー等の他の成分を含んでいても良い。   The resin composition of the present invention may contain other components such as resins, oligomers and monomers other than those described above.

このような他の成分としては、(ポリ)アクリル酸、(ポリ)メタクリル酸、(ポリ)アクリレート類、(ポリ)メタクリレート類、(ポリ)オレフィン類、(ポリ)スチレン、(ポリ)イミド類、(ポリ)ビニル化合物、(ポリ)エステル類、(ポリ)アリレート類、(ポリ)カーボネート類、(ポリ)エーテル類、(ポリ)エーテルケトン類、(ポリ)スルホン類、(ポリ)エポキシド類、フッ素重合体類、オルガノ(ポリ)シロキサン類、(ポリ)シロキサン類およびヘテロ(ポリ)シロキサン類等の分子内に一以上の重合性官能基を有するモノマー、オリゴマー、重合体等が挙げられる。   Such other components include (poly) acrylic acid, (poly) methacrylic acid, (poly) acrylates, (poly) methacrylates, (poly) olefins, (poly) styrene, (poly) imides, (Poly) vinyl compounds, (poly) esters, (poly) arylates, (poly) carbonates, (poly) ethers, (poly) etherketones, (poly) sulfones, (poly) epoxides, fluorine Examples thereof include monomers, oligomers and polymers having one or more polymerizable functional groups in the molecule such as polymers, organo (poly) siloxanes, (poly) siloxanes and hetero (poly) siloxanes.

他の成分としては、さらに、(ポリ)塩化ビニル、(ポリ)ビニルアルコール、(ポリ)ビニルブチラール、対応する共重合体類、たとえばポリ(エチレン−酢酸ビニル)、ポリエチレンテレフタレート、ポリオキシメチレン、ポリエチレンオキシド、ポリフェニレンオキシド等が挙げられる。   Other components include (poly) vinyl chloride, (poly) vinyl alcohol, (poly) vinyl butyral, corresponding copolymers such as poly (ethylene-vinyl acetate), polyethylene terephthalate, polyoxymethylene, poly Examples thereof include ethylene oxide and polyphenylene oxide.

本発明の樹脂組成物は、さらに、下記式(III)
3(X13Si (III)
(式中、R3は部分的にフッ素化またはペルフルオロ化されたC2〜C20−アルキル基であり、X1はC1〜C3−アルコキシ、メチル、エチル基または塩素である)
のフルオロシランを含んでいてもよい。前記フルオロシランを用いることにより、ナノインプリント工程において、ナノスタンパに対する樹脂組成物の剥離性を改善することができる。特にナノスタンパとして、ガラススタンプまたはシリカガラススタンプを用いる場合には、前記フルオロシランを含む樹脂組成物が好ましく用いられる。
The resin composition of the present invention further comprises the following formula (III)
R 3 (X 1 ) 3 Si (III)
Wherein R 3 is a partially fluorinated or perfluorinated C 2 -C 20 -alkyl group and X 1 is a C 1 -C 3 -alkoxy, methyl, ethyl group or chlorine.
The fluorosilane may be contained. By using the fluorosilane, it is possible to improve the peelability of the resin composition with respect to the nano stamper in the nanoimprint process. In particular, when a glass stamp or a silica glass stamp is used as the nano stamper, the resin composition containing the fluorosilane is preferably used.

3における部分的にフッ素化されたアルキル基とは、少なくとも1個の水素原子がフッ素原子により置き換えられたアルキル基を意味する。好ましいR3基は、CF3CH2CH2、C25CH2CH2、C49CH2CH2、n−C613CH2CH2、n−C817CH2CH2、n−C1021CH2CH2およびi−C37O−(CH23である。 The partially fluorinated alkyl group in R 3 means an alkyl group in which at least one hydrogen atom is replaced by a fluorine atom. Preferred R 3 groups are CF 3 CH 2 CH 2 , C 2 F 5 CH 2 CH 2 , C 4 F 9 CH 2 CH 2 , n-C 6 F 13 CH 2 CH 2 , n-C 8 F 17 CH 2. CH 2, n-C 10 F 21 CH 2 CH 2 and i-C 3 F 7 O- ( CH 2) 3.

式(III)で表されるフルオロシランの市販品としては、トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル−1−トリエトキシシラン、CF3CH2CH2SiCl2CH3、CF3CH2CH2SiCl(CH32、CF3CH2CH2Si(CH3)(OCH32、i−C37O−(CH23SiCl2CH3、n−C613CH2CH2SiCl2CH3およびn−C613CH2CH2SiCl(CH32である。 Commercially available fluorosilanes represented by the formula (III) include tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl-1-triethoxysilane, CF 3 CH 2 CH 2 SiCl 2 CH 3 , CF 3 CH 2 CH 2 SiCl (CH 3 ) 2, CF 3 CH 2 CH 2 Si (CH 3) (OCH 3) 2, i-C 3 F 7 O- (CH 2) 3 SiCl 2 CH 3, n-C 6 F 13 CH 2 CH 2 SiCl 2 CH 3 and n-C 6 F 13 CH 2 CH 2 SiCl (CH 3) 2.

式(III)で表されるフルオロシランは、樹脂組成物全体に対して、例えば0〜3重量%、好ましくは0.05〜3重量%、より好ましくは0.1〜2.5重量%、特に好ましくは0.2〜2重量%程度で用いられる。   The fluorosilane represented by the formula (III) is, for example, 0 to 3% by weight, preferably 0.05 to 3% by weight, more preferably 0.1 to 2.5% by weight, based on the entire resin composition. Particularly preferably, it is used at about 0.2 to 2% by weight.

本発明の樹脂組成物は、厚みが50μmを超えるような厚膜加工に用いることが出来る。厚膜を形成するために樹脂組成物の粘度を増加させる目的で、樹脂組成物に増粘剤としてのバインダー樹脂を添加しても良い。バインダー樹脂を添加した樹脂組成物は、フラットスクリーン、ホログラム、導波路、精密機械部品、センサの微細構造化用レジストとして好ましく用いられる。   The resin composition of the present invention can be used for thick film processing with a thickness exceeding 50 μm. In order to increase the viscosity of the resin composition in order to form a thick film, a binder resin as a thickener may be added to the resin composition. A resin composition to which a binder resin has been added is preferably used as a resist for microstructuring of flat screens, holograms, waveguides, precision mechanical parts, and sensors.

前記バインダー樹脂としては、ポリメタアクリル酸エステルまたはその部分加水分解物、ポリ酢酸ビニル、またはその加水分解物、ポリビニルアルコール、またはその部分アセタール化物、トリアセチルセルロース、ポリイソプレン、ポリブタジエン、ポリクロロプレン、シリコーンゴム、ポリスチレン、ポリビニルブチラール、ポリクロロプレン、ポリ塩化ビニル、ポリアリレート、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ−N−ビニルカルバゾール、またはその誘導体、ポリ−N−ビニルピロリドン、またはその誘導体、ポリアリレート、スチレンと無水マレイン酸との共重合体、またはその半エステル、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、アクリルアミド、アクリルニトリル、エチレン、プロピレン、塩化ビニル、酢酸ビニル等の共重合可能なモノマー群の少なくとも1つを重合成分とする共重合体等、またはそれらの混合物が用いられる。   Examples of the binder resin include polymethacrylate ester or a partially hydrolyzed product thereof, polyvinyl acetate, or a hydrolyzed product thereof, polyvinyl alcohol, or a partially acetalized product thereof, triacetyl cellulose, polyisoprene, polybutadiene, polychloroprene, and silicone. Rubber, polystyrene, polyvinyl butyral, polychloroprene, polyvinyl chloride, polyarylate, chlorinated polyethylene, chlorinated polypropylene, poly-N-vinylcarbazole, or derivatives thereof, poly-N-vinylpyrrolidone, or derivatives thereof, polyarylate, Copolymer of styrene and maleic anhydride, or its half ester, acrylic acid, acrylic ester, methacrylic acid, methacrylic ester, acrylamide, acrylonitrile, ethylene , Propylene, vinyl chloride, and copolymers and at least one polymerizable component copolymerizable monomers groups such as vinyl acetate or mixtures thereof, are used.

また、バインダー樹脂としてオリゴマータイプの硬化性樹脂を使用することも可能である。例えば、エポキシ化ポリブタジエン、エポキシ化ブタジエンスチレンブロック共重合体等不飽和基含有エポキシ化樹脂が挙げられる。その市販品としては、ダイセル化学(株)製エポリードPB,ESBS等がある。共重合型エポキシ樹脂としては、例えば、グリシジルメタクリレートとスチレンの共重合体、グリシジルメタクリレートとスチレンとメチルメタクリレートの共重合体である日本油脂(株)製 CP−50M、CP−50S,或いはグリシジルメタクリレートとシクロヘキシルマレイミド等の共重合体等がある。その他、特殊な構造を有するエポキシ化樹脂(例えば、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレートとスチレンの共重合体、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレートとスチレンとメチルメタクリレートの共重合体であるダイセル化学工業(株)製 セルトップ等がある)等を挙げることができる。また、ノボラック型エポキシ樹脂(例えば、フェノール、クレゾール、ハロゲン化フェノールおよびアルキルフェノール等のフェノール類とホルムアルデヒドとを酸性触媒下で反応して得られるノボラック類とエピクロルヒドリン及び/又はメチルエピクロルヒドリンとを反応して得られるもの等、その市販品としては、日本化薬(株)製EOCN−103,EOCN−104S,EOCN−1020,EOCN−1027,EPPN−201,BREN−S:ダウ・ケミカル社製、DEN−431,DEN−439:大日本インキ化学工業(株)製,N−73,VH−4150等がある)、ビスフェノール型エポキシ樹脂(例えばビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS及びテトラブロムビスフェノールA等のビスフェノール類とエピクロルヒドリンとを反応させてえられるものや、ビスフェノールAのジグリシジルエーテルと前記ビスフェノール類の縮合物とエピクロルヒドリンとを反応させ得られるもの等、その市販品として、油化シェル(株)製、エピコート1004、エピコート1002;ダウケミカル社製DER−330,DER−337等)、トリスフェノールメタン、トリスクレゾールメタン等のエピクロルヒドリン及び/又はメチルエピクロルヒドリンとを反応させて得られるもの等、その市販品として、日本化薬(株)製EPPN−501,EPPN−502等)、トリス(2,3−エポキシプロピル)イソシアヌレート、ビフェニルジグリシジルエーテル等も使用することができる。これらのエポキシ樹脂は単独で用いても、混合して用いてもよい。   It is also possible to use an oligomer type curable resin as the binder resin. Examples thereof include epoxidized resins containing unsaturated groups such as epoxidized polybutadiene and epoxidized butadiene styrene block copolymer. Examples of the commercially available products include Epolide PB and ESBS manufactured by Daicel Chemical Industries. As the copolymerization type epoxy resin, for example, CP-50M, CP-50S, or glycidyl methacrylate manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd., which is a copolymer of glycidyl methacrylate and styrene, or a copolymer of glycidyl methacrylate, styrene, and methyl methacrylate. There are copolymers such as cyclohexylmaleimide. Other epoxidized resins having a special structure (for example, a copolymer of 3,4-epoxycyclohexylmethyl (meth) acrylate and styrene, a copolymer of 3,4-epoxycyclohexylmethyl (meth) acrylate, styrene and methyl methacrylate) And a cell top manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.). In addition, novolak type epoxy resins (for example, obtained by reacting novolaks obtained by reacting phenols such as phenol, cresol, halogenated phenol and alkylphenol with formaldehyde in the presence of an acidic catalyst, and epichlorohydrin and / or methyl epichlorohydrin. As commercially available products such as EOCN-103, EOCN-104S, EOCN-1020, EOCN-1027, EPPN-201, BREN-S manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., DEN-431 , DEN-439: manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc., N-73, VH-4150, etc.), bisphenol type epoxy resins (for example, bisphenols such as bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, and tetrabromobisphenol A) As a commercially available product such as a product obtained by reacting chlorophenols with epichlorohydrin or a product obtained by reacting a diglycidyl ether of bisphenol A with a condensate of the bisphenols with epichlorohydrin, Yuka Shell Co., Ltd. , Epicoat 1004, Epicoat 1002; DER-330, DER-337, etc. manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.), trisphenol methane, tris cresol methane and other epichlorohydrin and / or methyl epichlorohydrin obtained as a commercial product thereof Nippon Kayaku Co., Ltd. EPPN-501, EPPN-502, etc.), tris (2,3-epoxypropyl) isocyanurate, biphenyldiglycidyl ether, and the like can also be used. These epoxy resins may be used alone or in combination.

本発明の微細構造物の製造方法は、上記本発明のナノインプリント用光硬化性樹脂組成物にナノインプリント加工を施して微細構造物を得ることを特徴としている。本発明の方法は、より詳細には、
(1)上記本発明の樹脂組成物からなる被膜を支持体上に形成する工程、
(2)前記被膜にナノスタンパを用いてパターンを転写する工程、及び
(3)パターンが転写された被膜を硬化させて微細構造物を得る工程
を含んでいる。
The method for producing a fine structure of the present invention is characterized in that the above-mentioned photocurable resin composition for nanoimprint of the present invention is subjected to nanoimprint processing to obtain a fine structure. The method of the present invention more particularly,
(1) A step of forming a film comprising the resin composition of the present invention on a support,
(2) a step of transferring a pattern to the coating using a nano stamper; and (3) a step of curing the coating with the transferred pattern to obtain a fine structure.

工程(1)において、樹脂組成物を塗布する支持体としては、たとえばガラス、シリカガラス、フィルム、プラスチックまたはシリコンウエハ等を用いることができる。これらの支持体は、表面に接着促進被膜が形成されていてもよい。前記接着促進被膜は、支持体に対して樹脂組成物の十分なぬれを確保する有機重合体で形成することができる。このような接着促進被膜を形成する有機重合体としては、例えばノボラック類、スチレン類、(ポリ)ヒドロキシスチレン類および/または(メタ)アクリレート類を含有する芳香族化合物含有重合体または共重合体等が挙げられる。接着促進被膜は、上記有機重合体を含む溶液をスピンコーティングなどの公知の方法で支持体上に塗布することにより形成できる。   In the step (1), as the support to which the resin composition is applied, for example, glass, silica glass, film, plastic, silicon wafer or the like can be used. These supports may have an adhesion promoting coating formed on the surface. The adhesion promoting coating can be formed of an organic polymer that ensures sufficient wetting of the resin composition with respect to the support. Examples of the organic polymer for forming such an adhesion promoting film include aromatic compounds-containing polymers or copolymers containing novolaks, styrenes, (poly) hydroxystyrenes and / or (meth) acrylates, and the like. Is mentioned. The adhesion promoting film can be formed by applying a solution containing the organic polymer on a support by a known method such as spin coating.

ナノインプリント用樹脂組成物はそれ自体で、あるいは有機溶媒の溶液として塗布することができる。前記有機溶媒は、組成物を希釈することによりペースト化し、容易に塗布工程を可能とし、次いで乾燥させて造膜し、接触露光を可能とするために用いられる。このような有機溶媒としては、具体的には、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類;トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼンなどの芳香族炭化水素類;セロソルブ、メチルセロソルブ、カルビトール、メチルカルビトール、ブチルカルビトール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテルなどのグリコールエーテル類;酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、カルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどの酢酸エステル類;エタノール、プロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコールなどのアルコール類;オクタン、デカンなどの脂肪族炭化水素;石油エーテル、石油ナフサ、水添石油ナフサ、ソルベントナフサなどの石油系溶剤等が挙げられ、これらを単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。   The resin composition for nanoimprinting can be applied by itself or as a solution in an organic solvent. The organic solvent is used to make a paste by diluting the composition, enabling an easy coating process, and then drying to form a film to enable contact exposure. Specific examples of such organic solvents include ketones such as methyl ethyl ketone and cyclohexanone; aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, and tetramethylbenzene; cellosolve, methyl cellosolve, carbitol, methylcarbitol, and butylcarbyl. Toluene, propylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether and other glycol ethers; ethyl acetate, butyl acetate, cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate, carbitol acetate, butylcarby Acetic esters such as tall acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate; ethanol, propanol, ethylene glycol Examples include alcohols such as coal and propylene glycol; aliphatic hydrocarbons such as octane and decane; petroleum solvents such as petroleum ether, petroleum naphtha, hydrogenated petroleum naphtha, and solvent naphtha. These may be used alone or in combination of two or more. Can be used in combination.

工程(1)において、ナノインプリント用樹脂組成物からなる被膜は、樹脂組成物を支持体上に、たとえばスピンコーティング、スリットコーティング、スプレーコーティング、またはローラーコーティングなどの公知の方法で塗布することにより形成できる。被膜(塗布時の樹脂組成物)の粘度は、好ましくは80mPa・s〜10Pa・s、好ましくは100mPa・s〜5Pa・s、特に好ましくは200mPa・s〜1000mPa・s程度である。上記方法(狭義のナノインプリント)で形成されるナノインプリント用樹脂組成物の被膜(硬化前の被膜)の厚みは、例えば0.01〜1μm、好ましくは0.01〜0.5μm程度である。   In the step (1), a film composed of the resin composition for nanoimprinting can be formed by applying the resin composition onto a support by a known method such as spin coating, slit coating, spray coating, or roller coating. . The viscosity of the coating (resin composition at the time of application) is preferably about 80 mPa · s to 10 Pa · s, preferably about 100 mPa · s to 5 Pa · s, and particularly preferably about 200 mPa · s to 1000 mPa · s. The thickness of the film of the resin composition for nanoimprint (film before curing) formed by the above method (narrowly defined nanoimprint) is, for example, about 0.01 to 1 μm, preferably about 0.01 to 0.5 μm.

また、工程(1)において、ナノインプリント用樹脂組成物からなる被膜は、上記以外の方法として、金型上に樹脂組成物を流し込み、その上に支持体を重ね、最上面からプレスする方法で形成することも可能である。このような方法は、特に回折型集光フィルムの製造に用いられる場合がある。上記方法(広義のナノインプリント)で形成されるナノインプリント用樹脂組成物の被膜(硬化前の被膜)の厚みは、例えば0.1μm〜10mm、好ましくは1μm〜1mm程度である。   Further, in the step (1), the film made of the resin composition for nanoimprinting is formed by a method other than the above, in which the resin composition is poured onto a mold, a support is overlaid thereon, and pressed from the top surface. It is also possible to do. Such a method may be used particularly for the production of a diffractive condensing film. The thickness of the nanoimprint resin composition film (coating before curing) formed by the above method (broadly defined nanoimprint) is, for example, about 0.1 μm to 10 mm, preferably about 1 μm to 1 mm.

工程(2)に用いるナノスタンパは、表面に凹凸からなる転写パターンが形成されたナノインプリント用転写スタンプであって、シリコーン、ガラス、及びシリカガラス等を素材とするスタンパを用いることができる。なかでも、シリコーンゴムスタンパによれば、前記式(III)のフルオロシランを添加しない樹脂組成物を用いた場合にも、パターン転写後の樹脂離れが良好である点で有利である。また、本発明におけるナノスタンパとして、微細パターンが形成された金型を用いることも可能である。   The nano stamper used in the step (2) is a nano imprint transfer stamp having a transfer pattern formed of irregularities on the surface, and a stamper made of silicone, glass, silica glass, or the like can be used. Among these, the silicone rubber stamper is advantageous in that the resin separation after pattern transfer is good even when a resin composition not containing the fluorosilane of the formula (III) is used. Moreover, it is also possible to use the metal mold | die in which the fine pattern was formed as a nano stamper in this invention.

工程(2)におけるパターンの転写は、被膜上に置いたナノスタンパを、約0.1〜10MPaの圧力下で、例えば5〜300秒、好ましくは20〜100秒、特に30〜60秒程度プレスする。パターン転写後の被膜の厚みは、狭義のナノインプリントで形成された被膜では、例えば0.01〜1μm、好ましくは0.01〜0.5μm程度であり、広義のナノインプリントで形成された被膜では、例えば0.1μm〜10mm、好ましくは1μm〜1mm程度である。   In the transfer of the pattern in the step (2), the nano stamper placed on the film is pressed under a pressure of about 0.1 to 10 MPa, for example, for 5 to 300 seconds, preferably 20 to 100 seconds, particularly about 30 to 60 seconds. . The thickness of the film after pattern transfer is, for example, about 0.01 to 1 μm, preferably about 0.01 to 0.5 μm, in the case of a film formed by nanoimprint in a narrow sense. The thickness is about 0.1 μm to 10 mm, preferably about 1 μm to 1 mm.

工程(3)において、硬化処理は、ナノスタンパが被膜上に静置された状態で行っても良く、ナノスタンパを除去した後に行っても良い。好ましくは、工程(2)及び(3)として、被膜にナノスタンパを、約0.1〜10MPaの圧力で、5〜300秒間プレスしてパターンを転写すると同時に、加熱又はUV照射を施して被膜を硬化させて微細構造物を得る工程が設けられる。硬化処理後の硬化被膜の厚みは、狭義のナノインプリントで形成された被膜では、例えば0.01〜1μm、好ましくは0.01〜0.5μm程度であり、広義のナノインプリントで形成された被膜では、例えば0.1μm〜10mm、好ましくは1μm〜1mm程度である。   In the step (3), the curing treatment may be performed in a state where the nano stamper is allowed to stand on the film, or may be performed after removing the nano stamper. Preferably, as steps (2) and (3), a nanostamper is pressed on the film at a pressure of about 0.1 to 10 MPa for 5 to 300 seconds to transfer the pattern, and at the same time, heating or UV irradiation is applied to form the film. A step of curing to obtain a fine structure is provided. The thickness of the cured film after the curing treatment is, for example, about 0.01 to 1 μm, preferably about 0.01 to 0.5 μm, in the film formed by the nanoimprint in a narrow sense, and in the film formed by the nanoimprint in a broad sense, For example, it is about 0.1 μm to 10 mm, preferably about 1 μm to 1 mm.

被膜の硬化処理方法としては、加熱による熱硬化処理、UV照射によるUV硬化処理のいずれを用いてもよく、両者を併用しても良い。UV硬化には、通常、UV透過性を有するナノスタンパが用いられる。熱硬化の条件としては、例えば、約80〜150℃程度の温度で、約1〜10分間加熱する条件等が挙げられる。UV硬化の条件としては、例えば、約5〜20分間程度UVを照射する条件等が挙げられる。   As a method for curing the coating, either heat curing by heating or UV curing by UV irradiation may be used, or both may be used in combination. For UV curing, a nano stamper having UV transparency is usually used. Examples of the thermosetting condition include a condition of heating at about 80 to 150 ° C. for about 1 to 10 minutes. Examples of the UV curing conditions include conditions for irradiating UV for about 5 to 20 minutes.

硬化処理により被膜を硬化させた後、必要に応じてナノスタンパを取り除いて、インプリントされた微細構造を得る。   After the coating is cured by a curing process, the nano stamper is removed as necessary to obtain an imprinted microstructure.

こうして得られる微細構造物は、走査電子顕微鏡を用いて調査すると、標的基板上にインプリントされた微細構造だけでなく、30nm未満の厚さを有する被膜の構造化されていない残留層が残っていることがわかる。 次のマイクロエレクトロニクス中への使用では、急峻な壁面傾斜および高い縦横比(アスペクト比)を達成するために、残留層を取り除く必要が有る。このため、さらに工程(4)として、硬化被膜にエッチングを施す工程を設けることが好ましい。   When the microstructure thus obtained is investigated using a scanning electron microscope, not only the microstructure imprinted on the target substrate, but also an unstructured residual layer of a coating having a thickness of less than 30 nm remains. I understand that. For subsequent use in microelectronics, it is necessary to remove the residual layer in order to achieve a steep wall slope and a high aspect ratio (aspect ratio). For this reason, it is preferable to provide the process of etching a cured film as process (4) further.

工程(4)において、硬化被膜のエッチングは、例えば酸素プラズマ又はCHF3/O2ガス混合物により行うことができる。 In the step (4), the cured film can be etched by, for example, oxygen plasma or a CHF 3 / O 2 gas mixture.

エッチングの後、レジストコーティングを、例えば水酸化テトラメチルアンモニウムなどの従来の溶媒により除去することができる。   After etching, the resist coating can be removed with a conventional solvent such as, for example, tetramethylammonium hydroxide.

さらに微細構造物の種類に応じて適宜の処理を施すことにより、所望の物性を付与することができる。   Furthermore, desired physical properties can be imparted by performing appropriate treatment according to the type of the fine structure.

本発明の方法によれば、ナノインプリント技術による大量生産が可能であり、しかも硬化収縮が抑制され、微細なパターンを有する微細構造物を効率よく製造することができる。こうして得られた微細構造物は、例えば、半導体材料、回折型集光フィルム、偏光フィルム、光導波路、又はホログラムとして極めて有用である。   According to the method of the present invention, mass production by the nanoimprint technique is possible, and further, shrinkage due to curing is suppressed, and a fine structure having a fine pattern can be efficiently produced. The fine structure thus obtained is extremely useful as, for example, a semiconductor material, a diffractive condensing film, a polarizing film, an optical waveguide, or a hologram.

以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited to these examples.

製造例1
ナノスケール粒子分散液(E-1)
236.1g(1モル)の3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン(GPTS)を、26g(1.5モル)の水と共に24時間還流した。形成されたメタノールを回転蒸発器により70℃で取り除いた。こうしてGPTS縮合物を調製した。
345gの水酸化テトラヘキシルアンモニウムで改変したシリカゾル(SiO2コロイド、直径約5nm、濃度約30重量%イソプロパノール溶液、シリカゾル1g当たり2.4mgの水酸化テトラヘキシルアンモニウム溶液(濃度40重量%水溶液)で改変)を攪拌しながら、調製されたGPTS縮合物に加える。次いでイソプロパノールを回転蒸発器中で除去した。
約300mPa・sの粘度を有するナノインプリント用組成物が得られるまで、イソプロポキシエタノールで希釈することにより、ナノスケール粒子分散液(E-1)ゾルを得た。
Production Example 1
Nanoscale particle dispersion (E-1)
236.1 g (1 mol) of 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane (GPTS) was refluxed with 26 g (1.5 mol) of water for 24 hours. The formed methanol was removed at 70 ° C. by a rotary evaporator. Thus, a GPTS condensate was prepared.
Modified with 345 g of tetrahexylammonium hydroxide modified silica sol (SiO 2 colloid, diameter of about 5 nm, concentration of about 30 wt% isopropanol solution, 2.4 mg of tetrahexyl ammonium hydroxide solution (concentration of 40 wt% aqueous solution) per gram of silica sol) ) Is added to the prepared GPTS condensate with stirring. The isopropanol was then removed in a rotary evaporator.
A nanoscale particle dispersion (E-1) sol was obtained by diluting with isopropoxyethanol until a nanoimprinting composition having a viscosity of about 300 mPa · s was obtained.

製造例2
側鎖にカチオン重合性基を有する樹脂とカチオン重合性化合物の混合物
攪拌機、温度計、還流冷却管、滴下ロート及び窒素導入管を備えた2Lセパラブルフラスコに、3,4−シクロヘキシルメチル−3,4−シクロヘキサンカルボキシレート(ダイセル化学社製 CEL2021P)350gを導入し、95℃に昇温後、サイクロマーA200(ダイセル化学工業社製)80g、3−エチル−3−(メタ)アクロイルメチルオキセタン(東亞合成社製)20g、メチルメタクリレート50g及び2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)(日本ヒドラジン工業社製ABN−E)30.3gを共に3時間かけて滴下した。滴下後3時間熟成した。これにより、分子量5300の樹脂溶液を得た。
Production Example 2
A mixture of a resin having a cationically polymerizable group in the side chain and a cationically polymerizable compound, a 2 L separable flask equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser, a dropping funnel and a nitrogen introducing tube, 3,4-cyclohexylmethyl-3, After introducing 350 g of 4-cyclohexanecarboxylate (CEL2021P manufactured by Daicel Chemical Industries) and raising the temperature to 95 ° C., 80 g of cyclomer A200 (manufactured by Daicel Chemical Industries), 3-ethyl-3- (meth) acryloylmethyloxetane ( manufactured by Toagosei Co., Ltd.) 20 g, methyl methacrylate 50g, and 2,2 '- was added dropwise azobis (2-methylbutyronitrile) (Nippon hydrazine Kogyo ABN-E) 30.3 g over both 3 hours. After dropping, the mixture was aged for 3 hours. Thereby, a resin solution having a molecular weight of 5300 was obtained.

実施例1〜11及び比較例1〜3
(なお、実施例1〜6、10、12〜17、及び21は、参考例として記載するものである。)
塗膜調整法
表1に記載されている種類及び量の樹脂(A)、硬化性モノマー(B)、側鎖にカチオン重合性基を有する樹脂とカチオン重合性化合物の混合物、重合開始剤(C)、増感剤(D)、ナノスケール粒子(E)及び溶剤(G)をフラスコ中で混合して、ナノインプリント用樹脂組成物を調製した。表1中の各成分の具体的な化合物を以下に示す。
カチオン硬化性モノマー
A−1:3,4−シクロヘキシルメチル−3,4−シクロヘキサンカルボキシレート/ダイセル化学社製 CEL2021P
A−2:オキシノルボルネンジビニルエーテル/ダイセル化学社製
A−3:3−エチル−3−[(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシ]メチルオキセタン/東亞合成社製 OXT213
A−4:下記式で表される化合物(ビシクロヘキシルジエポキサイド;3,4,3′,4′−ジエポキシビシクロヘキシル)ダイセル化学工業社製 CEL8000

Figure 0005269449
A−5:下記式で表される化合物(2−ジメチルプロピルカーボネート;ジメチルトリメチレンカーボネート) ダイセル化学工業社製 DMTMC
Figure 0005269449
ラジカル硬化性モノマー
B−1:メタクリル酸
B−2:アクリル酸ラクトン付加物/東亞合成社製 M5300
B−3:メタクリル酸メチル
B−4:トリメチロールプロパントリアクリレート/ダイセルサイテック社製
B−5:テトラエチレングリコールジアクリレート/共栄社
開始剤
C−1:4−メチルフェニル[4−(1−メチルエチル)フェニルヨウドニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート/ローデア製 PI2074
C−2:2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン/チバスペシャルティケミカルズ社製 Irgacure651
増感剤
D−1:ジブトキシアントラセン/川崎化成 (DBA)
ナノ粒子
E−1:製造例1で得られた分散液
溶剤
G−1:プロピレングリコールノモメチルエーテルアセテート/ダイセル化学工業社製MMPG−AC Examples 1-11 and Comparative Examples 1-3
(Examples 1 to 6, 10, 12 to 17, and 21 are described as reference examples.)
Coating Film Preparation Method Types and amounts of resin (A) and curable monomer (B) listed in Table 1, a mixture of a resin having a cationic polymerizable group in the side chain and a cationic polymerizable compound , a polymerization initiator (C ), Sensitizer (D), nanoscale particles (E) and solvent (G) were mixed in a flask to prepare a resin composition for nanoimprinting. Specific compounds of each component in Table 1 are shown below.
Cationic curable monomer A-1: 3,4-cyclohexylmethyl-3,4-cyclohexanecarboxylate / manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd. CEL2021P
A-2: Oxynorbornene divinyl ether / manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd. A-3: 3-ethyl-3-[(3-ethyloxetane-3-yl) methoxy] methyloxetane / OXT213, manufactured by Toagosei Co., Ltd.
A-4: Compound represented by the following formula (bicyclohexyldiepoxide; 3,4,3 ', 4'-diepoxybicyclohexyl) CEL8000 manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.
Figure 0005269449
A-5: Compound represented by the following formula (2-dimethylpropyl carbonate; dimethyltrimethylene carbonate) DMTMC manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.
Figure 0005269449
Radical curable monomer B-1: Methacrylic acid B-2: Acrylic acid lactone adduct / Toagosei Co., Ltd. M5300
B-3: Methyl methacrylate B-4: Trimethylolpropane triacrylate / Daicel Cytec B-5: Tetraethylene glycol diacrylate / Kyoeisha initiator C-1: 4-methylphenyl [4- (1-methylethyl ) Phenyliodonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate / Rodea PI2074
C-2: 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one / Irgacure 651 manufactured by Ciba Specialty Chemicals
Sensitizer D-1: Dibutoxyanthracene / Kawasaki Kasei (DBA)
Nanoparticle E-1: Dispersion solvent obtained in Production Example 1 G-1: Propylene glycol nomomethyl ether acetate / Daicel Chemical Industries, Ltd. MMPG-AC

得られたナノインプリント用樹脂組成物を、ヘキサメチルジシラザンで前処理した4インチシリコンウェハに、3000〜6000回転、60秒の条件でスピンコーティングして、厚み1μmの被膜を形成した。なお、溶剤を含む樹脂組成物を用いた実施例5については、被膜形成後に、溶媒を除去するため、約95℃で5分間加熱する乾燥処理を施した。乾燥後の被膜の層厚は約500nmであった。   The obtained resin composition for nanoimprinting was spin-coated on a 4-inch silicon wafer pretreated with hexamethyldisilazane under the conditions of 3000 to 6000 rpm for 60 seconds to form a film having a thickness of 1 μm. In addition, about Example 5 using the resin composition containing a solvent, in order to remove a solvent after film formation, the drying process heated at about 95 degreeC for 5 minute (s) was performed. The layer thickness of the coating after drying was about 500 nm.

インプリンティング装置はコンピュータで制御された試験器(明昌機工社製NM−0401モデル)であり、これは装荷、緩和速度、加熱温度等をプログラムすることで規定された圧力を特定の時間維持することが可能である。各実施例及び比較例として表1に記載の条件の下、200nmのライン&スペースのパターンを有するナノスタンパを用いてナノインプリントを行った。   The imprinting device is a computer-controlled tester (NM-0401 model manufactured by Myeongchang Kiko Co., Ltd.), which maintains the specified pressure for a specified time by programming loading, relaxation rate, heating temperature, etc. Is possible. Under the conditions described in Table 1 as Examples and Comparative Examples, nanoimprinting was performed using a nanostamper having a 200 nm line and space pattern.

次いで、ナノスタンパと被膜とが接触した状態で、付属の高圧水銀燈を用いてUV放射線の照射により硬化処理を施すことにより微細パターンを有する硬化物を得た。併せて、後述する方法でナノスタンパに対する樹脂組成物の「剥離性」を評価した。また、得られた硬化物について後述する方法で「硬化収縮」を評価した。   Next, a cured product having a fine pattern was obtained by applying a curing treatment by irradiation of UV radiation using the attached high-pressure mercury lamp while the nano stamper and the coating film were in contact with each other. In addition, the “peelability” of the resin composition with respect to the nano stamper was evaluated by the method described later. Moreover, "curing shrinkage" was evaluated by the method mentioned later about the obtained hardened material.

その後、残存膜に対し、酸素を用いてプラズマエッチングを施し、次いで、CHF3/O2(25:10)でドライエッチングする事により、シリコンウエハに所望の回路パターンが形成された半導体材料を作製した。併せて、得られた半導体材料について後述する方法で「パターン形状」を評価した。 Thereafter, the remaining film is subjected to plasma etching using oxygen, and then dry-etched with CHF 3 / O 2 (25:10) to produce a semiconductor material in which a desired circuit pattern is formed on the silicon wafer. did. In addition, the “pattern shape” of the obtained semiconductor material was evaluated by the method described later.

(評価方法1)
塗布性
実施例1〜11及び比較例1〜3において、樹脂組成物をシリコンウエハ上にスピンコーティングした後、表面の状態を観察し、均一な塗膜形成の有無を観察し、下記の基準で評価した。
○:均一な塗膜が得られた。
△:塗膜が均一ではなかった。
×:スピンコート後塗膜のはじきが観察された。
(Evaluation method 1)
Coating properties In Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 3, the resin composition was spin-coated on a silicon wafer, then the surface state was observed, and the presence or absence of uniform coating film formation was observed. evaluated.
○: A uniform coating film was obtained.
Δ: The coating film was not uniform.
X: The repelling of the coating film was observed after spin coating.

剥離性
実施例1〜11及び比較例1〜3において、UV照射により硬化させた後、硬化後の樹脂組成物からナノスタンパを剥離したときの剥離性を下記の基準により評価した。
◎:インプリントスタンプに力を加えることにより容易に剥離できた。
○:インプリントスタンプに力を加えることにより剥離できた。
×:剥離することができなかった。
Peelability In Examples 1-11 and Comparative Examples 1-3, after being cured by UV irradiation, the peelability when the nanostamper was peeled from the cured resin composition was evaluated according to the following criteria.
(Double-circle): It peeled easily by applying force to the imprint stamp.
○: Peeling was possible by applying force to the imprint stamp.
X: It was not able to peel.

硬化収縮
実施例1〜11及び比較例1〜3におけるパターンを転写する工程において、ナノスタンパを取り除いた後、形成されたパターンについて走査顕微鏡を用いてその外観を目視観察し、パターンエッジの状況、及びエッジの矩形の観点で、下記の基準により評価した。
○:パターンエッジ及びパターン端が矩形を保っていた。
△:パターンエッジ及びパターン端が婉曲していた。
×:両端のパターン面が収縮し、はがれが生じていた。
Curing Shrinkage In the step of transferring the patterns in Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 3, after removing the nanostamper, the appearance of the formed pattern was visually observed using a scanning microscope, and the pattern edge condition, and Evaluation was made according to the following criteria from the viewpoint of the rectangle of the edge.
A: The pattern edge and the pattern end were kept rectangular.
Δ: Pattern edge and pattern edge were bent.
X: The pattern surface of both ends contracted and peeling occurred.

パターン形状
実施例1〜11及び比較例1〜3において、ドライエッチング後、シリコンウエハ上に形成されたパターンを以下の基準で評価した。
◎:シリコンウエハ上に優れたパターン転写ができた。
○:シリコンウエハ上にパターン転写ができた。
×:シリコンウエハ上にパターン転写ができなかった。
Pattern Shape In Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 3, patterns formed on a silicon wafer after dry etching were evaluated according to the following criteria.
A: Excellent pattern transfer was made on the silicon wafer.
○: A pattern was transferred onto the silicon wafer.
X: Pattern transfer could not be performed on the silicon wafer.

Figure 0005269449
Figure 0005269449

表1中、評価結果における「*」は、比較例1及び2によっては硬化物が得られなかった(未硬化)ことを示す。
表1に示されるように、本発明のナノインプリント用樹脂組成物は、硬化性に優れ且つ硬化収縮が少ないことが明らかとなった。
In Table 1, “*” in the evaluation results indicates that a cured product was not obtained (uncured) according to Comparative Examples 1 and 2.
As shown in Table 1, it was revealed that the resin composition for nanoimprinting of the present invention has excellent curability and little curing shrinkage.

実施例12〜22および比較例4〜6
回折型集光フィルムの製造
表2に記載されている種類及び量の樹脂(A)、硬化性モノマー(B)、異種重合性化合物、重合開始剤(C)、増感剤(D)及びナノスケール粒子(E)を混合して、ナノインプリント用樹脂組成物を調製した。表2中、各成分は表1と同様である。
Examples 12-22 and Comparative Examples 4-6
Production of Diffraction-type Condensing Film Resin (A), Curing Monomer (B), Heteropolymerizable Compound, Polymerization Initiator (C), Sensitizer (D) and Nano described in Table 2 The scale particle (E) was mixed to prepare a resin composition for nanoimprinting. In Table 2, each component is the same as Table 1.

ナノスタンパとして、回折型集光フィルム金型(材質Ni−P、山形形状のピッチ幅5μm、高さ5.7μm、頂角45度、格子パターンサイズ縦2cm、横1cmの東芝機械(株)製小型金型)を用い、この回折型集光フィルム金型の上に樹脂組成物を垂らした。こうして形成された被膜上に、支持体としてのPETフィルム(東洋紡(株)製、商品名「A4300」、膜厚75μm)を重ねあわせ、更にその上からローラーを走らせ平坦化した後、露光を行うことで樹脂組成物を硬化させた。硬化条件は、超高圧水銀ランプ(ウシオ電機(株)製、型式USH−3502MA、照度16mW/cm2)を用い、積算露光量1J/cm2で露光を行った。硬化終了後、金型から回折型集光フィルムを剥がし、これをサンプルとした。併せて、後述する方法で金型に対する樹脂組成物の「離型性」を評価した。 As a nano stamper, a diffraction-type condensing film mold (material Ni-P, chevron-shaped pitch width 5 μm, height 5.7 μm, apex angle 45 degrees, lattice pattern size 2 cm long, 1 cm wide, manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.) The resin composition was hung on the diffraction type condensing film mold. A PET film (trade name “A4300”, manufactured by Toyobo Co., Ltd., film thickness: 75 μm) as a support is overlaid on the coating formed in this way, and further, a roller is run from above to planarize, and then exposure is performed. The resin composition was hardened by this. As the curing condition, an ultra-high pressure mercury lamp (USH-3502MA manufactured by Ushio Electric Co., Ltd., illuminance of 16 mW / cm 2 ) was used, and exposure was performed with an integrated exposure amount of 1 J / cm 2 . After completion of curing, the diffractive condensing film was peeled off from the mold, and this was used as a sample. In addition, the “release property” of the resin composition relative to the mold was evaluated by the method described later.

上記のようにして得られた実施例12〜22および比較例4〜6の回折型集光フィルムサンプルについて、後述の方法で、転写性、支持体との密着性、及び屈折率を評価し、その結果を表2にまとめて示した。   About the diffraction type condensing film samples of Examples 12 to 22 and Comparative Examples 4 to 6 obtained as described above, the transferability, adhesion to the support, and the refractive index were evaluated by the methods described below. The results are summarized in Table 2.

(評価方法2)
離型性
離型性は、金型から回折型集光フィルムを剥がした時の状態を確認することで評価した。評価基準は以下のとおりである。
◎:良好
○:若干張り付く
×:張り付く
(Evaluation method 2)
Release property The release property was evaluated by confirming the state when the diffractive condensing film was peeled from the mold. The evaluation criteria are as follows.
◎: Good ○: Slightly sticky ×: Sticky

転写性
転写性は、金属顕微鏡にて各回折型集光フィルムサンプルの山形形状の頂角を確認することで評価した。評価基準は以下のとおりである。
○:良好(頂角45度)
△:転写不十分(頂角40〜44度)
×:転写不可
表2に示すとおり、比較例6のサンプルの頂角は、金型の頂角(45度)と比較して狭くなっていることが確認された。
Transferability Transferability was evaluated by confirming the apex angle of the chevron shape of each diffraction-type condensing film sample with a metal microscope. The evaluation criteria are as follows.
○: Good (vertical angle 45 degrees)
Δ: Insufficient transfer (vertical angle 40-44 degrees)
X: Untransferable As shown in Table 2, it was confirmed that the apex angle of the sample of Comparative Example 6 was narrower than the apex angle (45 degrees) of the mold.

支持体との密着性
JIS K5400に準拠し、支持基材フィルム(PETフィルム)と樹脂組成物の密着性を評価した。すなわち、各回折型集光フィルムサンプルに、カミソリで基材フィルムに達する傷を2mmの間隔で縦横それぞれ11本入れて100個のます目を作り、セロハンテープ(幅25mm、ニチバン社製)をレンズ部に密着させて急激に剥がした後、剥がされたレンズ部のます目の数で評価した。評価基準は以下のとおりである。
○:90/100以上残留
△:60/100以上残留
×:60/100未満残留
Adhesiveness with support In accordance with JIS K5400, the adhesiveness between the support base film (PET film) and the resin composition was evaluated. That is, in each diffraction type condensing film sample, scratches that reach the base film with a razor are placed 11 by 20 mm vertically and horizontally to make 100 squares, and cellophane tape (25 mm wide, manufactured by Nichiban Co., Ltd.) is used as the lens. After making it adhere to the part and peeling off rapidly, it evaluated by the number of eyes of the peeled lens part. The evaluation criteria are as follows.
○: 90/100 or more remaining Δ: 60/100 or more remaining ×: less than 60/100 remaining

屈折率
硬化性組成物のUV硬化物を作成し、アッペの屈折率計を用いて各硬化物の屈折率を測定した。
Refractive Index A UV cured product of the curable composition was prepared, and the refractive index of each cured product was measured using an refractometer.

Figure 0005269449
Figure 0005269449

表2中、評価結果における「*」は、比較例4及び5では硬化物が得られなかった(未硬化)ことを示す。
表2から、本発明のナノインプリント用樹脂組成物は硬化性に優れ、且つ硬化収縮が少ないことが判った。更にナノ粒子を添加することにより、高い屈折率を示し回折型集光フィルムとして有効性があることが判った。
In Table 2, “*” in the evaluation results indicates that cured products were not obtained (uncured) in Comparative Examples 4 and 5.
From Table 2, it was found that the resin composition for nanoimprinting of the present invention was excellent in curability and had little curing shrinkage. Further, it has been found that addition of nanoparticles shows a high refractive index and is effective as a diffraction type condensing film.

本発明のナノインプリント用樹脂組成物は、微細構造物を高い精度で大量にしかも経済的に製造できるため、半導体材料、回折型集光フィルム、偏光フィルム、光導波路、及びホログラムなどの精密機械部品等の分野で極めて有用である。   Since the resin composition for nanoimprinting of the present invention can produce fine structures in large quantities with high accuracy and economically, precision mechanical parts such as semiconductor materials, diffractive condensing films, polarizing films, optical waveguides, holograms, etc. It is extremely useful in the field of

Claims (12)

カチオン重合性化合物とラジカル重合性化合物との組合せを含むナノインプリント用光硬化性樹脂組成物であって、
カチオン重合性化合物が、下記式(1)
Figure 0005269449
(式中、R1〜R18は、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基又はアルコキシ基を示す)
で表される化合物、及び下記式(2)
Figure 0005269449
(式中、R19aは、同一又は異なって、水素原子、炭素数1〜10の一価又は多価の炭化水素基、一価若しくは多価のアルキルエステル、又は一価若しくは多価のアルキルエーテルを示し、R19bは、水素原子、アルキル基を示し、R20〜R23は、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基又はアルコキシ基を示す。pは1〜6の整数を示し、m及びnは0〜3の整数を示し、X,Y,Zは酸素原子又は硫黄原子を示す。但し、pが1のとき、R19aは、水素原子又は炭素数1〜10の一価のアルキル基、一価のアルキルエステル、又は一価のアルキルエーテルを示し、pが2以上のとき、R19aは単結合、p価の炭化水素基、p価のアルキル基又はp価のアルコキシ基を示す)
で表される化合物からなる群から選択される少なくとも一つであり、
ラジカル重合性化合物が、下記式(a)又は(b)
Figure 0005269449
(式中、R1は水素原子又はメチル基を示し、Ra及びRbはそれぞれ水素原子、メチル基、又はエチル基を示し、Rcは炭素数1〜10の2価の脂肪族炭化水素、炭素数1〜6の2価の脂環式炭化水素基、p−キシレン、又はフェニレンを示し、mは4〜8の整数、nは1〜10の整数を示す)
で表されるラクトン変性(メタ)アクリル系化合物であるナノインプリント用光硬化性樹脂組成物。
A photocurable resin composition for nanoimprinting comprising a combination of a cationic polymerizable compound and a radical polymerizable compound,
The cationically polymerizable compound is represented by the following formula (1)
Figure 0005269449
(Wherein R 1 to R 18 are the same or different and each represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group or an alkoxy group)
And a compound represented by the following formula (2)
Figure 0005269449
Wherein R 19a is the same or different and is a hydrogen atom, a monovalent or polyvalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a monovalent or polyvalent alkyl ester, or a monovalent or polyvalent alkyl ether. R 19b represents a hydrogen atom or an alkyl group, and R 20 to R 23 are the same or different and represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group or an alkoxy group, and p represents an integer of 1 to 6. , M and n represent an integer of 0 to 3, and X, Y and Z represent an oxygen atom or a sulfur atom, provided that when p is 1, R 19a is a hydrogen atom or a monovalent carbon atom having 1 to 10 carbon atoms. An alkyl group, a monovalent alkyl ester, or a monovalent alkyl ether, and when p is 2 or more, R 19a is a single bond, a p-valent hydrocarbon group, a p-valent alkyl group or a p-valent alkoxy group. Indicate)
At least one selected from the group consisting of compounds represented by :
The radical polymerizable compound is represented by the following formula (a) or (b):
Figure 0005269449
(Wherein R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, R a and R b represent a hydrogen atom, a methyl group, or an ethyl group, respectively, and R c represents a divalent aliphatic hydrocarbon having 1 to 10 carbon atoms. And a divalent alicyclic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, p-xylene, or phenylene, m is an integer of 4 to 8, and n is an integer of 1 to 10)
A photocurable resin composition for nanoimprinting, which is a lactone-modified (meth) acrylic compound represented by:
さらに、感放射性カチオン重合開始剤として、アニオン部位が、SbF6 -又は下記式(3)
Figure 0005269449
(式中、x1〜x4は0〜5の整数を示す。但し、x1〜x4の合計値が1以上である)
で表されるホウ酸塩類である感放射性カチオン重合開始剤を含む請求項1に記載の樹脂組成物。
Further, as the radiation-sensitive cationic polymerization initiator, the anion moiety is SbF 6 - or the following formula (3)
Figure 0005269449
(Wherein, x1 to x4 represent integers of 0 to 5. However, the total value of x1 to x4 is 1 or more)
The resin composition of Claim 1 containing the radiation sensitive cationic polymerization initiator which is borates represented by these.
さらに、アントラセン系増感剤を含む請求項1又は2に記載の樹脂組成物。 Furthermore, the resin composition of Claim 1 or 2 containing an anthracene type sensitizer. さらに、ナノスケール粒子として、酸化物類、窒化物類、リン化物類、炭酸塩類、カルボン酸塩類、リン酸塩類、硫酸塩類、ケイ酸塩類、チタン酸塩類、ジルコン酸塩類、アルミン酸塩類、スズ酸塩類、及び鉛酸塩類からなる群から選択される少なくとも一つを素材とするナノスケール粒子を含む請求項1〜3の何れか1項に記載の樹脂組成物。 In addition, as nanoscale particles, oxides, nitrides, phosphides, carbonates, carboxylates, phosphates, sulfates, silicates, titanates, zirconates, aluminates, tin The resin composition according to any one of claims 1 to 3, comprising nanoscale particles made of at least one selected from the group consisting of acid salts and lead acid salts. 請求項1〜4の何れか1項に記載の樹脂組成物からなる硬化物。 Hardened | cured material which consists of a resin composition of any one of Claims 1-4. 請求項1〜4の何れか1項に記載の樹脂組成物にナノインプリント加工を施して微細構造物を得る微細構造物の製造方法。 The manufacturing method of the fine structure which gives a nanoimprint process to the resin composition of any one of Claims 1-4, and obtains a fine structure. (1)請求項1〜4の何れか1項に記載の樹脂組成物からなる被膜を支持体上に形成する工程、
(2)前記被膜にナノスタンパを用いてパターンを転写する工程、及び
(3)パターンが転写された被膜を硬化させて微細構造物を得る工程
を含む請求項6に記載の微細構造物の製造方法。
(1) The process of forming the film which consists of a resin composition of any one of Claims 1-4 on a support body,
The method for producing a fine structure according to claim 6, comprising: (2) a step of transferring a pattern to the coating using a nano stamper; and (3) a step of obtaining a fine structure by curing the coating with the transferred pattern. .
工程(1)において、樹脂組成物からなる被膜を透明な支持体上に形成する請求項7に記載の微細構造物の製造方法。 The method for producing a microstructure according to claim 7, wherein in the step (1), a film made of the resin composition is formed on a transparent support. 工程(2)において、シリコーン、ガラス、及びシリカガラスから選択される少なくとも一つを素材とするナノスタンパを用いる請求項7又は8に記載の微細構造物の製造方法。 The method for producing a microstructure according to claim 7 or 8, wherein a nano stamper made of at least one selected from silicone, glass, and silica glass is used in the step (2). さらに、(4)硬化被膜にエッチングを施す工程を含む請求項7〜9の何れか1項に記載の微細構造物の製造方法。 Furthermore, (4) The manufacturing method of the microstructure of any one of Claims 7-9 including the process of etching a hardened film. 請求項6〜10の何れか1項に記載の製造方法で得られる微細構造物。 The fine structure obtained with the manufacturing method of any one of Claims 6-10. 半導体材料、回折型集光フィルム、偏光フィルム、光導波路、又はホログラムである請求項11に記載の微細構造物。 The microstructure according to claim 11, which is a semiconductor material, a diffractive condensing film, a polarizing film, an optical waveguide, or a hologram.
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