JPWO2012099164A1 - ウレタン化合物を含む高耐擦傷性インプリント材料 - Google Patents
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Abstract
Description
したがって、ナノインプリントリソグラフィは、光リソグラフィ技術に代わり、半導体デバイス、オプトデバイス、ディスプレイ、記憶媒体、バイオチップ等の製造への適用が期待されている技術であることから、ナノインプリントリソグラフィに用いる光ナノインプリントリソグラフィ用硬化性組成物について様々な報告がなされている(特許文献2、特許文献3)。
また、本明細書では、形成されるパターンサイズがナノメートルオーダーに限らず、例えば、マイクロメートルオーダーである場合を含む光ナノインプリント技術を光インプリントと称する。
すなわち、本発明は、第1観点として、
(A)成分:エチレンオキサイドユニットを少なくとも1つ有し、かつ少なくとも1つの重合性基を有する化合物、
(B)成分:炭素原子数が13乃至25の長鎖アルキル基及び重合性基を少なくとも1つ有し、ポリカプロラクトン変性されたウレタン化合物、及び
(C)成分:光重合開始剤
を含むインプリント材料に関する。
第2観点として、前記(A)成分の化合物1分子あたりのエチレンオキサイドユニット濃度は20%以上80%以下である、第1観点に記載のインプリント材料に関する。
第3観点として、前記(B)成分は、1分子中に少なくとも3つのイソシアネート基を有する有機イソシアネートと炭素原子数が13乃至25の長鎖アルキル基を有するアルコールとの反応生成物及びポリカプロラクトン変性ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートを反応させることにより得られる化合物である、第1観点又は第2観点に記載のインプリント材料に関する。
第4観点として、前記(A)成分が少なくとも2種の化合物からなる、第1観点乃至第3観点のいずれか一つに記載のインプリント材料に関する。
第5観点として、前記(A)成分及び前記(B)成分の総質量に対する該(B)成分の割合は10乃至90質量%である、第1観点乃至第4観点のいずれか一つに記載のインプリント材料に関する。
第6観点として、(D)成分として界面活性剤をさらに含有する、第1観点乃至第5観点のいずれか一つに記載のインプリント材料に関する。
第7観点として、(E)成分として溶剤をさらに含有する、第1観点乃至第6観点のいずれか一つに記載のインプリント材料に関する。
第8観点として、前記(A)成分および(B)成分は重合性基として、アクリロイルオキシ基、メタアクリロイルオキシ基、ビニル基及びアリル基からなる群から選ばれる少なくとも1種の基を有する化合物であることを特徴とする、第1観点又は第2観点に記載のインプリント材料に関する。
第9観点として、第1観点乃至第8観点のいずれか一つに記載のインプリント材料から作製され、パターンが転写された膜に関する。
第10観点として、第9観点に記載のパターンが転写された膜を基材上に備えた部材に関する。
第11観点として、第9観点に記載のパターンが転写された膜を基材上に備えた固体撮像装置に関する。
第12観点として、第9観点に記載のパターンが転写された膜を基材上に備えたLEDデバイスに関する。
第13観点として、第9観点に記載のパターンが転写された膜を基材上に備えた太陽電池に関する。
第14観点として、第9観点に記載のパターンが転写された膜を基材上に備えたディスプレイに関する。
第15観点として、第9観点に記載のパターンが転写された膜を基材上に備えた電子デバイスに関する。
本発明のインプリント材料は、光硬化が可能であり、かつモールドの離型時にパターンの一部の剥がれが生じないため、所望のパターンが正確に形成された膜が得られる。したがって、良好な光インプリントのパターン形成が可能である。
また、本発明のインプリント材料は、任意の基材上に製膜することができ、インプリント後に形成されるパターンが転写された膜は、太陽電池、LEDデバイス、ディスプレイなどの、耐擦傷性が求められる部材を使用する製品へ好適に用いることができる。
さらに、本発明のインプリント材料は、上記(A)成分の化合物の種類及び含有割合を変更することで、硬化速度、動的粘度、膜厚をコントロールすることができる。したがって、本発明のインプリント材料は、製造するデバイス種と露光プロセス及び焼成プロセスの種類に対応した材料の設計が可能であり、プロセスマージンを拡大できるため、光学部材の製造に好適に用いることができる。
すなわち本発明は、(A)成分:エチレンオキサイドユニットを少なくとも1つ有し、かつ少なくとも1つの重合性基を有する化合物、(B)成分:炭素原子数が13乃至25の長鎖アルキル基及び重合性基を少なくとも1つ有し、ポリカプロラクトン変性されたウレタン化合物、及び(C)成分:光重合開始剤を含有するインプリント材料である。また本発明は、前記(A)成分、(B)成分、(C)成分に加えて、更に、(D)成分として界面活性剤、及び(E)成分として溶剤、更には所望によりその他成分をも含有することのできるインプリント材料である。
以下、各成分について詳細に説明する。
(A)成分である化合物は、1分子内にエチレンオキサイドユニットを1つ以上有し、かつ重合性基を分子末端に1つ以上有する化合物である。本発明に含まれる(A)成分は、パターン転写後の膜に対して耐擦傷性を付与することができる。
上記重合性基としては、例えば、アクリロイルオキシ基、アクリロイル基、メタアクリロイルオキシ基、メタアクリロイル基、ビニル基及びアリル基からなる群から選ばれる少なくとも1種類の有機基のことを指す。ここで、アクリロイルオキシ基はアクリロキシ基と、メタアクリロイルオキシ基はメタアクリロキシ基と表現されることがある。
100[(44×nA1×x)+〔44×nA2×(100−x)]/[(MA1×x)+〔MA2×(100−x)〕]・・・(F)
上記(A)成分が1種の化合物A1から成る場合のエチレンオキサイドユニット濃度は、上記式(F)においてx=100が適用された下記式(G)で表される。
100(44×nA1)/MA1・・・(G)
(B)成分であるウレタン化合物は、炭素原子数が13乃至25の長鎖アルキル基と重合性基を1つ以上有し、ポリカプロラクトン変性されたことを特徴としている。
上記重合性基としては、(A)成分の化合物の説明において挙げた基、例えば、アクリロイルオキシ基、アクリロイル基、メタアクリロイルオキシ基、メタアクリロイル基、ビニル基及びアリル基からなる群から選ばれる少なくとも1種類の有機基を挙げることができる。
上記本発明の(B)成分であるウレタン化合物は、後述するように、1分子中に3個以上のイソシアネート基を有する有機イソシアネート(a)と炭素原子数が13乃至25の長鎖アルキル基を有するアルコール(以下、本明細書において「長鎖アルキルアルコール」とも称する)(b)を混合して両者を反応させた後、さらにポリカプロラクトン変性ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート(c)を加えて反応させることによって得られるウレタン化合物であることが好ましい。
前述のとおり、(B)成分であるウレタン化合物として、1分子中に少なくとも3つのイソシアネート基を有する有機イソシアネート(a)と炭素原子数が13乃至25の長鎖アルキルアルコール(b)を混合して両者を反応させた後、さらにポリカプロラクトン変性ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート(c)を加えて反応させることにより得られるウレタン化合物であることが好ましい。
(C)成分である光重合開始剤としては、光硬化時に使用する光源に吸収をもつものであれば、特に限定されるものではないが、例えば、tert−ブチルペルオキシ−iso−ブタレート、2,5−ジメチル−2,5−ビス(ベンゾイルジオキシ)ヘキサン、1,4−ビス[α−(tert−ブチルジオキシ)−iso−プロポキシ]ベンゼン、ジ−tert−ブチルペルオキシド、2,5−ジメチル−2,5−ビス(tert−ブチルジオキシ)ヘキセンヒドロペルオキシド、α−(iso−プロピルフェニル)−iso−プロピルヒドロペルオキシド、tert−ブチルヒドロペルオキシド、1,1−ビス(tert−ブチルジオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、ブチル−4,4−ビス(tert−ブチルジオキシ)バレレート、シクロヘキサノンペルオキシド、2,2’,5,5’−テトラ(tert−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’,4,4’−テトラ(tert−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’,4,4’−テトラ(tert−アミルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’,4,4’−テトラ(tert−ヘキシルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’−ビス(tert−ブチルペルオキシカルボニル)−4,4’−ジカルボキシベンゾフェノン、tert−ブチルペルオキシベンゾエート、ジ−tert−ブチルジペルオキシイソフタレート等の有機過酸化物;9,10−アントラキノン、1−クロロアントラキノン、2−クロロアントラキノン、オクタメチルアントラキノン、1,2−ベンズアントラキノン等のキノン類;ベンゾインメチル、ベンゾインエチルエーテル、α−メチルベンゾイン、α−フェニルベンゾイン等のベンゾイン誘導体;2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、2−ヒドロキシ−1−[4−{4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)ベンジル}−フェニル]−2−メチル−プロパン−1−オン、フェニルグリオキシリックアシッドメチルエステル、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノン−1、2−ジメチルアミノ−2−(4−メチル−ベンジル)−1−(4−モルホリン−4−イル−フェニル)−ブタン−1−オン等のアルキルフェノン系化合物;ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−ホスフィンオキサイド等のアシルホスフィンオキサイド系化合物;1,2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)−,2−(O−ベンゾイルオキシム)]、エタノン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−,1−(O−アセチルオキシム)等のオキシムエステル系化合物が挙げられる。
本発明においては(D)成分として界面活性剤を含有しても良い。(D)成分である界面活性剤は、得られる塗膜の製膜性を調整する役割を果たす。
上記界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル類、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックコポリマー類、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエート、ソルビタントリステアレート等のソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート等のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類等のノニオン系界面活性剤;商品名エフトップ(登録商標)EF301、同EF303、同EF352(三菱マテリアル電子化成株式会社製)、商品名メガファック(登録商標)F171、同F173、同R−08、同R−30(DIC株式会社製)、フロラードFC430、同FC431(住友スリーエム株式会社製)、商品名アサヒガード(登録商標)AG710、サーフロン(登録商標)S−382、同SC101、同SC102、同SC103、同SC104、同SC105、同SC106(旭硝子株式会社製)等のフッ素系界面活性剤;及びオルガノシロキサンポリマーKP341(信越化学工業株式会社製)、BYK(登録商標)−302、同−307、同−322、同−323、同−330、同−333、同−370、同−375、同−378、同−UV3500、同−UV3570(ビックケミー・ジャパン株式会社製)を挙げることができる。
本発明においては(E)成分として溶剤を含有しても良い。(E)成分である溶剤は、(A)成分および(B)成分である化合物の粘度調節の役割を果たす。
本発明のインプリント材料は、本発明の効果を損なわない限りにおいて、必要に応じて、エポキシ化合物、光酸発生剤、光増感剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、密着補助剤及び離型性向上剤から選ばれる少なくとも1種の添加剤をさらに含有することができる。
本発明のインプリント材料の調製方法は、特に限定されないが、(A)成分、(B)成分、(C)成分、並びに任意成分である(D)成分及び(E)成分並びに所望によりその他添加剤が均一に混合した状態であれば良い。また、(A)成分乃至(E)成分並びに所望によりその他添加剤を混合する際の順序は、均一な溶液が得られるなら問題なく、特に限定されない。当該調製方法としては、例えば、(A)成分に(B)成分を所定の割合で混合する方法が挙げられる。また、これに更に(C)成分、(D)成分及び(E)成分を混合し、均一な溶液とする方法も挙げられる。さらに、この調製方法の適当な段階において、必要に応じて、その他の添加剤を更に添加して混合する方法が挙げられる。
攪拌機、温度計及びコンデンサーを備えた500mL容のフラスコにトルエン60.8質量部、ステアリルアルコール(NAA−46;日本油脂株式会社製、水酸基価:207)8.4質量部を仕込み40℃まで昇温した。その後ステアリルアルコールが完全に溶解したのを確認し、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート変性タイプ(タケネート(登録商標)D−170N;三井化学株式会社製、NCO%:20.9)50質量部を仕込み70℃まで昇温させた。同温度で30分反応後、ジブチル錫ジラウレートを0.02質量部仕込み同温度で3時間保持した。その後、ポリカプロラクトン変性ヒドロキシエチルアクリレート(プラクセル(登録商標)FA2D;ダイセル化学工業株式会社(現 株式会社ダイセル)製、水酸基価:163)83.5質量部、ジブチル錫ジラウレート0.02質量部、ハイドロキノンモノメチルエーテル0.02質量部を仕込み、70℃で3時間保持して反応を終了した後、エバポレーターでトルエンを除去し、固形分100質量%のウレタンアクリレート(I)を得た。
合成例1と同様のフラスコにトルエン48.2質量部、ステアリルアルコール(NAA−46)4.2質量部を仕込み40℃まで昇温した。その後ステアリルアルコールが完全に溶解したのを確認し、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート変性タイプ(タケネート(登録商標)D−170N)25質量部を仕込み70℃まで昇温させた。同温度で30分反応後、ジブチル錫ジラウレートを0.02質量部仕込み同温度で3時間保持した。その後、ポリカプロラクトン変性ヒドロキシエチルアクリレート(プラクセル(登録商標)FA5;ダイセル化学工業株式会社(現 株式会社ダイセル)製、水酸基価:81.8)83.3質量部、ジブチル錫ジラウレート0.02質量部、ハイドロキノンモノメチルエーテル0.02質量部を仕込み、70℃で3時間保持して反応を終了した後、エバポレーターでトルエンを除去し、固形分100質量%のウレタンアクリレート(II)を得た。
合成例1と同様のフラスコにトルエン44.8質量部、ステアリルアルコール(NAA−46)4.6質量部を仕込み40℃まで昇温した。その後ステアリルアルコールが完全に溶解したのを確認し、キシリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト変性タイプ(タケネート(登録商標)D−110N;三井化学株式会社製、N.V.:75、NCO%:11.5)50質量部を仕込み70℃まで昇温させた。同温度で30分反応後、ジブチル錫ジラウレートを0.02質量部仕込み同温度で3時間保持した。その後、ポリカプロラクトン変性ヒドロキシエチルアクリレート(プラクセル(登録商標)FA5)91.7質量部、ジブチル錫ジラウレート0.02質量部、ハイドロキノンモノメチルエーテル0.02質量部を仕込み、70℃で3時間保持して反応を終了した後、エバポレーターでトルエンを除去し、固形分100質量%のウレタンアクリレート(III)を得た。
合成例1と同様のフラスコにトルエン61.3質量部、ベヘニルアルコール(NAA−422;日本油脂株式会社製、水酸基価:180)9.7質量部を仕込み40℃まで昇温した。その後ベヘニルアルコールが完全に溶解したのを確認し、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート変性タイプ(タケネート(登録商標)D−170N)50質量部を仕込み70℃まで昇温させた。同温度で30分反応後、ジブチル錫ジラウレートを0.02質量部仕込み同温度で3時間保持した。その後、ポリカプロラクトン変性ヒドロキシエチルアクリレート(プラクセル(登録商標)FA2D)83.4質量部、ジブチル錫ジラウレート0.02質量部、ハイドロキノンモノメチルエーテル0.02質量部を仕込み、70℃で3時間保持して反応を終了した後、エバポレーターでトルエンを除去し、固形分100質量%のウレタンアクリレート(IV)を得た。
<実施例1>
NKエステルA−TMPT−3EO(以下、本明細書では「A−TMPT−3EO」と略称する。)(新中村化学株式会社製)4.5gと合成例1で得たウレタンアクリレート(I)0.5gを混合し、DAROCUR(登録商標)1173(BASFジャパン株式会社製)(以下、本明細書では「DAROCUR1173」と略称する。)を0.25g(A−TMPT−3EOとウレタンアクリレート(I)の総質量に対して5phr)加え、インプリント材料PNI−1Aを調製した。本実施例及び後述する実施例で使用するA−TMPT−3EOは(A)成分に該当する。本実施例並びに後述する実施例及び比較例で使用する、ウレタンアクリレート(I)は(B)成分に該当し、DAROCUR1173は(C)成分に該当する。
実施例1のA−TMPT−3EOを2.5g、ウレタンアクリレート(I)を2.5gに変更した以外は、実施例1と同様にインプリント材料PNI−2Aを調製した。
実施例1のA−TMPT−3EOを0.5g、ウレタンアクリレート(I)を4.5gに変更した以外は、実施例1と同様にインプリント材料PNI−3Aを調製した。
NKエステル(登録商標)A−TMPT−9EO(以下、本明細書では「A−TMPT−9EO」と略称する。)(新中村化学株式会社製)4.5gと合成例1で得たウレタンアクリレート(I)0.5gを混合し、DAROCUR1173を0.25g(A−TMPT−9EOとウレタンアクリレート(I)の総質量に対して5phr)加え、インプリント材料PNI−4Aを調製した。本実施例及び後述する実施例で使用するA−TMPT−9EOは(A)成分に該当する。
実施例4のA−TMPT−9EOを2.5g、ウレタンアクリレート(I)を2.5gに変更した以外は、実施例4と同様にインプリント材料PNI−5Aを調製した。
実施例4のA−TMPT−9EOを0.5g、ウレタンアクリレート(I)を4.5gに変更した以外は、実施例4と同様にインプリント材料PNI−6Aを調製した。
NKエステル(登録商標)ATM−4E(以下、本明細書では「ATM−4E」と略称する。)(新中村化学株式会社製)4.5gと合成例1で得たウレタンアクリレート(I)0.5gを混合し、DAROCUR1173を0.25g(ATM−4Eとウレタンアクリレート(I)の総質量に対して5phr)加え、インプリント材料PNI−7Aを調製した。本実施例及び後述する実施例で使用するATM−4Eは(A)成分に該当する。
実施例7のATM−4Eを2.5g、ウレタンアクリレート(I)を2.5gに変更した以外は、実施例7と同様にインプリント材料PNI−8Aを調製した。
実施例7のATM−4Eを0.5g、ウレタンアクリレート(I)を4.5gに変更した以外は、実施例7と同様にインプリント材料PNI−9Aを調製した。
KAYARAD(登録商標)DPEA−12(以下、本明細書では「DPEA−12」と略称する。)(日本化薬株式会社製)4.5gと合成例1で得たウレタンアクリレート(I)0.5gを混合し、DAROCUR1173を0.25g(DPEA−12とウレタンアクリレート(I)の総質量に対して5phr)加え、インプリント材料PNI−10Aを調製した。本実施例及び後述する実施例で使用するDPEA−12は(A)成分に該当する。
実施例10のDPEA−12を2.5g、ウレタンアクリレート(I)を2.5gに変更した以外は、実施例10と同様にインプリント材料PNI−11Aを調製した。
実施例10のDPEA−12を0.5g、ウレタンアクリレート(I)を4.5gに変更した以外は、実施例10と同様にインプリント材料PNI−12Aを調製した。
A−TMPT−3EO4.5gと合成例2で得たウレタンアクリレート(II)0.5gを混合し、DAROCUR1173を0.25g(A−TMPT−3EOとウレタンアクリレート(II)の総質量に対して5phr)加え、インプリント材料PNI−13Aを調製した。本実施例並びに後述する実施例及び比較例で使用するウレタンアクリレート(II)は(B)成分に該当する。
実施例13のA−TMPT−3EOを2.5g、ウレタンアクリレート(II)を2.5gに変更した以外は、実施例13と同様にインプリント材料PNI−14Aを調製した。
実施例13のA−TMPT−3EOを0.5g、ウレタンアクリレート(II)を4.5gに変更した以外は、実施例13と同様にインプリント材料PNI−15Aを調製した。
A−TMPT−9EO4.5gと合成例2で得たウレタンアクリレート(II)0.5gを混合し、DAROCUR1173を0.25g(A−TMPT−9EOとウレタンアクリレート(II)の総質量に対して5phr)加え、インプリント材料PNI−16Aを調製した。
実施例16のA−TMPT−9EOを2.5g、ウレタンアクリレート(II)を2.5gに変更した以外は、実施例16と同様にインプリント材料PNI−17Aを調製した。
実施例16のA−TMPT−9EOを0.5g、ウレタンアクリレート(II)を4.5gに変更した以外は、実施例16と同様にインプリント材料PNI−18Aを調製した。
ATM−4E4.5gと合成例2で得たウレタンアクリレート(II)0.5gを混合し、DAROCUR1173を0.25g(ATM−4Eとウレタンアクリレート(II)の総質量に対して5phr)加え、インプリント材料PNI−19Aを調製した。
実施例19のATM−4Eを2.5g、ウレタンアクリレート(II)を2.5gに変更した以外は、実施例19と同様にインプリント材料PNI−20Aを調製した。
実施例19のATM−4Eを0.5g、ウレタンアクリレート(II)を4.5gに変更した以外は、実施例19と同様にインプリント材料PNI−21Aを調製した。
DPEA−12 4.5gと合成例2で得たウレタンアクリレート(II)0.5gを混合し、DAROCUR1173を0.25g(DPEA−12とウレタンアクリレート(II)の総質量に対して5phr)加え、インプリント材料PNI−22Aを調製した。
実施例22のDPEA−12を2.5g、ウレタンアクリレート(II)を2.5gに変更した以外は、実施例22と同様にインプリント材料PNI−23Aを調製した。
実施例22のDPEA−12を0.5g、ウレタンアクリレート(II)を4.5gに変更した以外は、実施例22と同様にインプリント材料PNI−24Aを調製した。
A−TMPT−3EO4.5gと合成例3で得たウレタンアクリレート(III)0.5gを混合し、DAROCUR1173を0.25g(A−TMPT−3EOとウレタンアクリレート(III)の総質量に対して5phr)加え、インプリント材料PNI−25Aを調製した。本実施例並びに後述する実施例及び比較例で使用するウレタンアクリレート(III)は(B)成分に該当する。
実施例25のA−TMPT−3EOを2.5g、ウレタンアクリレート(III)を2.5gに変更した以外は、実施例25と同様にインプリント材料PNI−26Aを調製した。
実施例25のA−TMPT−3EOを0.5g、ウレタンアクリレート(III)を4.5gに変更した以外は、実施例25と同様にインプリント材料PNI−27Aを調製した。
A−TMPT−9EO4.5gと合成例3で得たウレタンアクリレート(III)0.5gを混合し、DAROCUR1173を0.25g(A−TMPT−9EOとウレタンアクリレート(III)の総質量に対して5phr)加え、インプリント材料PNI−28Aを調製した。
実施例28のA−TMPT−9EOを2.5g、ウレタンアクリレート(III)を2.5gに変更した以外は、実施例28と同様にインプリント材料PNI−29Aを調製した。
実施例28のA−TMPT−9EOを0.5g、ウレタンアクリレート(III)を4.5gに変更した以外は、実施例28と同様にインプリント材料PNI−30Aを調製した。
ATM−4E4.5gと合成例3で得たウレタンアクリレート(III)0.5gを混合し、DAROCUR1173を0.25g(ATM−4Eとウレタンアクリレート(III)の総質量に対して5phr)加え、インプリント材料PNI−31Aを調製した。
実施例31のATM−4Eを2.5g、ウレタンアクリレート(III)を2.5gに変更した以外は、実施例31と同様にインプリント材料PNI−32Aを調製した。
実施例31のATM−4Eを0.5g、ウレタンアクリレート(III)を4.5gに変更した以外は、実施例31と同様にインプリント材料PNI−33Aを調製した。
DPEA−12 4.5gと合成例3で得たウレタンアクリレート(III)0.5gを混合し、DAROCUR1173を0.25g(DPEA−12とウレタンアクリレート(III)の総質量に対して5phr)加え、インプリント材料PNI−34Aを調製した。
実施例34のDPEA−12を2.5g、ウレタンアクリレート(III)を2.5gに変更した以外は、実施例34と同様にインプリント材料PNI−35Aを調製した。
実施例34のDPEA−12を0.5g、ウレタンアクリレート(III)を4.5gに変更した以外は、実施例34と同様にインプリント材料PNI−36Aを調製した。
A−TMPT−3EO4.5gと合成例4で得たウレタンアクリレート(IV)0.5gを混合し、DAROCUR1173を0.25g(A−TMPT−3EOとウレタンアクリレート(IV)の総質量に対して5phr)加え、インプリント材料PNI−37Aを調製した。本実施例並びに後述する実施例及び比較例で使用するウレタンアクリレート(IV)は(B)成分に該当する。
実施例37のA−TMPT−3EOを2.5g、ウレタンアクリレート(IV)を2.5gに変更した以外は、実施例37と同様にインプリント材料PNI−38Aを調製した。
実施例37のA−TMPT−3EOを0.5g、ウレタンアクリレート(IV)を4.5gに変更した以外は、実施例37と同様にインプリント材料PNI−39Aを調製した。
A−TMPT−9EO4.5gと合成例3で得たウレタンアクリレート(IV)0.5gを混合し、DAROCUR1173を0.25g(A−TMPT−9EOとウレタンアクリレート(IV)の総質量に対して5phr)加え、インプリント材料PNI−40Aを調製した。
実施例40のA−TMPT−9EOを2.5g、ウレタンアクリレート(IV)を2.5gに変更した以外は、実施例40と同様にインプリント材料PNI−41Aを調製した。
実施例40のA−TMPT−9EOを0.5g、ウレタンアクリレート(IV)を4.5gに変更した以外は、実施例40と同様にインプリント材料PNI−42Aを調製した。
IVATM−4E4.5gと合成例3で得たウレタンアクリレート(IV)0.5gを混合し、DAROCUR1173を0.25g(ATM−4Eとウレタンアクリレート(IV)の総質量に対して5phr)加え、インプリント材料PNI−43Aを調製した。
IV実施例43のATM−4Eを2.5g、ウレタンアクリレート(IV)を2.5gに変更した以外は、実施例43と同様にインプリント材料PNI−44Aを調製した。
実施例43のATM−4Eを0.5g、ウレタンアクリレート(IV)を4.5gに変更した以外は、実施例43と同様にインプリント材料PNI−45Aを調製した。
DPEA−12 4.5gと合成例3で得たウレタンアクリレート(IV)0.5gを混合し、DAROCUR1173を0.5g(DPEA−12とウレタンアクリレート(IV)の総質量に対して5phr)加え、インプリント材料PNI−46Aを調製した。
実施例46のDPEA−12を2.5g、ウレタンアクリレート(IV)を2.5gに変更した以外は、実施例46と同様にインプリント材料PNI−47Aを調製した。
実施例46のDPEA−12を0.5g、ウレタンアクリレート(IV)を4.5gに変更した以外は、実施例46と同様にインプリント材料PNI−48Aを調製した。
DPEA−12 2.5g、合成例1で得たウレタンアクリレート(I)2.5g及びアクリル酸0.005gを混合し、Lucirin(登録商標)TPO(BASFジャパン株式会社製)(以下、本明細書では「Lucirin TPO」と略称する。)を0.125g(DPEA−12、ウレタンアクリレート(I)及びアクリル酸の総質量に対して2.5phr)加え、インプリント材料PNI−49Aを調製した。本実施例及び後述する実施例で使用するLucirin TPOは(C)成分に該当する。
DPEA−12 1.25g、ウレタンアクリレート(I)1.25g及びアクリル酸2.5gを混合し、Lucirin TPOを0.125g(DPEA−12、ウレタンアクリレート(I)及びアクリル酸の総質量に対して2.5phr)加え、インプリント材料PNI−50Aを調製した。
実施例49のアクリル酸をKAYARAD(登録商標)NPGDA(日本化薬株式会社製)(以下、本明細書では「NPGDA」と略称する。)に変更した以外は、実施例49と同様にインプリント材料PNI−51Aを調製した。本実施例及び後述する実施例で使用するNPGDAは、重合性基を2つ有するが、エチレンオキサイドユニットを有さないため、(A)成分に該当しない。
実施例50のアクリル酸をNPGDAに変更した以外は、実施例50と同様にインプリント材料PNI−52Aを調製した。
実施例49のアクリル酸をKAYARAD(登録商標)PET−30(日本化薬株式会社製)(以下、本明細書では「PET−30」と略称する。)に変更した以外は、実施例49と同様にインプリント材料PNI−53Aを調製した。本実施例及び後述する実施例で使用するPET−30は、重合性基を複数有するが、エチレンオキサイドユニットを有さないため、(A)成分に該当しない。
実施例50のアクリル酸をPET−30に変更した以外は、実施例50と同様にインプリント材料PNI−54Aを調製した。
実施例49のアクリル酸をKAYARAD(登録商標)DPHA(日本化薬株式会社製)(以下、本明細書では「DPHA」と略称する。)に変更した以外は、実施例49と同様にインプリント材料PNI−55Aを調製した。本実施例及び後述する実施例並びに比較例で使用するDPHAは、重合性基を複数有するが、エチレンオキサイドユニットを有さないため、(A)成分に該当しない。
実施例50のアクリル酸をDPHAに変更した以外は、実施例50と同様にインプリント材料PNI−56Aを調製した。
DPEA−12 2.5g、ウレタンアクリレート(I)2.5g、NKエステルAM−30G(新中村化学工業株式会社製)(以下、本明細書では「AM−30G」と略称する。)0.25g及びNPGDA2.75gを混合し、Lucirin TPOを0.2g(DPEA−12、ウレタンアクリレート(I)、AM−30G及びNPGDAの総質量に対して2.5phr)加え、インプリント材料PNI−57Aを調製した。本実施例及び後述する実施例で使用するAM−30Gは(A)成分に該当する。
実施例57のAM−30Gを0.5gに、NPGDAを2.5gに変更した以外は、実施例57と同様にインプリント材料PNI−58Aを調製した。
実施例57のAM−30Gを0.75gに、NPGDAを2.25gに変更した以外は、実施例57と同様にインプリント材料PNI−59Aを調製した。
I実施例57のAM−30Gを1gに、NPGDAを2gに変更した以外は、実施例57と同様にインプリント材料PNI−60Aを調製した。
実施例49のウレタンアクリレート(I)を合成例2で得たウレタンアクリレート(II)に変更した以外は、実施例49と同様にインプリント材料PNI−61Aを調製した。
実施例50のウレタンアクリレート(I)を合成例2で得たウレタンアクリレート(II)に変更した以外は、実施例50と同様にインプリント材料PNI−62Aを調製した。
実施例51のウレタンアクリレート(I)を合成例2で得たウレタンアクリレート(II)に変更した以外は、実施例51と同様にインプリント材料PNI−63Aを調製した。
実施例52のウレタンアクリレート(I)を合成例2で得たウレタンアクリレート(II)に変更した以外は、実施例52と同様にインプリント材料PNI−64Aを調製した。
実施例53のウレタンアクリレート(I)を合成例2で得たウレタンアクリレート(II)に変更した以外は、実施例53と同様にインプリント材料PNI−65Aを調製した。
実施例54のウレタンアクリレート(I)を合成例2で得たウレタンアクリレート(II)に変更した以外は、実施例54と同様にインプリント材料PNI−66Aを調製した。
実施例55のウレタンアクリレート(I)を合成例2で得たウレタンアクリレート(II)に変更した以外は、実施例55と同様にインプリント材料PNI−67Aを調製した。
実施例56のウレタンアクリレート(I)を合成例2で得たウレタンアクリレート(II)に変更した以外は、実施例56と同様にインプリント材料PNI−68Aを調製した。
実施例57のウレタンアクリレート(I)を合成例2で得たウレタンアクリレート(II)に変更した以外は、実施例57と同様にインプリント材料PNI−69Aを調製した。
実施例58のウレタンアクリレート(I)を合成例2で得たウレタンアクリレート(II)に変更した以外は、実施例58と同様にインプリント材料PNI−70Aを調製した。
実施例59のウレタンアクリレート(I)を合成例2で得たウレタンアクリレート(II)に変更した以外は、実施例59と同様にインプリント材料PNI−71Aを調製した。
実施例60のウレタンアクリレート(I)を合成例2で得たウレタンアクリレート(II)に変更した以外は、実施例60と同様にインプリント材料PNI−72Aを調製した。
実施例49のウレタンアクリレート(I)を合成例3で得たウレタンアクリレート(III)に変更した以外は、実施例49と同様にインプリント材料PNI−73Aを調製した。
実施例50のウレタンアクリレート(I)を合成例3で得たウレタンアクリレート(III)に変更した以外は、実施例50と同様にインプリント材料PNI−74Aを調製した。
実施例51のウレタンアクリレート(I)を合成例3で得たウレタンアクリレート(III)に変更した以外は、実施例51と同様にインプリント材料PNI−75Aを調製した。
実施例52のウレタンアクリレート(I)を合成例3で得たウレタンアクリレート(III)に変更した以外は、実施例52と同様にインプリント材料PNI−76Aを調製した。
実施例53のウレタンアクリレート(I)を合成例3で得たウレタンアクリレート(III)に変更した以外は、実施例53と同様にインプリント材料PNI−77Aを調製した。
実施例54のウレタンアクリレート(I)を合成例3で得たウレタンアクリレート(III)に変更した以外は、実施例54と同様にインプリント材料PNI−78Aを調製した。
実施例55のウレタンアクリレート(I)を合成例3で得たウレタンアクリレート(III)に変更した以外は、実施例55と同様にインプリント材料PNI−79Aを調製した。
実施例56のウレタンアクリレート(I)を合成例3で得たウレタンアクリレート(III)に変更した以外は、実施例56と同様にインプリント材料PNI−80Aを調製した。
実施例57のウレタンアクリレート(I)を合成例3で得たウレタンアクリレート(III)に変更した以外は、実施例57と同様にインプリント材料PNI−81Aを調製した。
実施例58のウレタンアクリレート(I)を合成例3で得たウレタンアクリレート(III)に変更した以外は、実施例58と同様にインプリント材料PNI−82Aを調製した。
実施例59のウレタンアクリレート(I)を合成例3で得たウレタンアクリレート(III)に変更した以外は、実施例59と同様にインプリント材料PNI−83Aを調製した。
実施例60のウレタンアクリレート(I)を合成例3で得たウレタンアクリレート(III)に変更した以外は、実施例60と同様にインプリント材料PNI−84Aを調製した。
実施例49のウレタンアクリレート(I)を合成例4で得たウレタンアクリレート(IV)に変更した以外は、実施例49と同様にインプリント材料PNI−85Aを調製した。
実施例50のウレタンアクリレート(I)を合成例4で得たウレタンアクリレート(IV)に変更した以外は、実施例50と同様にインプリント材料PNI−86Aを調製した。
実施例51のウレタンアクリレート(I)を合成例4で得たウレタンアクリレート(IV)に変更した以外は、実施例51と同様にインプリント材料PNI−87Aを調製した。
実施例52のウレタンアクリレート(I)を合成例4で得たウレタンアクリレート(IV)に変更した以外は、実施例52と同様にインプリント材料PNI−88Aを調製した。
実施例53のウレタンアクリレート(I)を合成例4で得たウレタンアクリレート(IV)に変更した以外は、実施例53と同様にインプリント材料PNI−89Aを調製した。
実施例54のウレタンアクリレート(I)を合成例4で得たウレタンアクリレート(IV)に変更した以外は、実施例54と同様にインプリント材料PNI−90Aを調製した。
実施例55のウレタンアクリレート(I)を合成例4で得たウレタンアクリレート(IV)に変更した以外は、実施例55と同様にインプリント材料PNI−91Aを調製した。
実施例56のウレタンアクリレート(I)を合成例4で得たウレタンアクリレート(IV)に変更した以外は、実施例56と同様にインプリント材料PNI−92Aを調製した。
実施例57のウレタンアクリレート(I)を合成例4で得たウレタンアクリレート(IV)に変更した以外は、実施例57と同様にインプリント材料PNI−93Aを調製した。
実施例58のウレタンアクリレート(I)を合成例4で得たウレタンアクリレート(IV)に変更した以外は、実施例58と同様にインプリント材料PNI−94Aを調製した。
実施例59のウレタンアクリレート(I)を合成例4で得たウレタンアクリレート(IV)に変更した以外は、実施例59と同様にインプリント材料PNI−95Aを調製した。
実施例60のウレタンアクリレート(I)を合成例4で得たウレタンアクリレート(IV)に変更した以外は、実施例60と同様にインプリント材料PNI−96Aを調製した。
DPHA4.5gと合成例1で得たウレタンアクリレート(I)0.5gを混合し、DAROCUR1173を0.5g(DPHAとウレタンアクリレート(I)の総質量に対して5phr)加え、インプリント材料PNI−1Bを調製した。本比較例及び後述する比較例は、本発明の必須成分である(A)成分を含まない例である。
比較例1のDPHAを2.5g、ウレタンアクリレート(I)を2.5gに変更した以外は、比較例1と同様にインプリント材料PNI−2Bを調製した。
比較例1のDPHAを0.5g、ウレタンアクリレート(I)を4.5gに変更した以外は、比較例13と同様にインプリント材料PNI−3Bを調製した。
合成例1で得たウレタンアクリレート(I)5gへDAROCUR1173を0.25g(ウレタンアクリレート(I)の質量に対して5phr)加え、インプリント材料PNI−4Bを調製した。
DPHA4.5gと合成例2で得たウレタンアクリレート(II)0.5gを混合し、DAROCUR1173を0.25g(DPHAとウレタンアクリレート(II)の総質量に対して5phr)加え、インプリント材料PNI−5Bを調製した。
比較例5のDPHAを2.5g、ウレタンアクリレート(II)を2.5gに変更した以外は、比較例5と同様にインプリント材料PNI−6Bを調製した。
比較例5のDPHAを0.5g、ウレタンアクリレート(II)を4.5gに変更した以外は、比較例5と同様にインプリント材料PNI−7Bを調製した。
合成例2で得たウレタンアクリレート(II)5gへDAROCUR1173を0.25g(ウレタンアクリレート(II)の質量に対して5phr)加え、インプリント材料PNI−8Bを調製した。
DPHA4.5gと合成例3で得たウレタンアクリレート(III)0.5gを混合し、DAROCUR1173を0.25g(DPHAとウレタンアクリレート(III)の総質量に対して5phr)加え、インプリント材料PNI−9Bを調製した。
比較例9のDPHAを2.5g、ウレタンアクリレート(III)を2.5gに変更した以外は、比較例9と同様にインプリント材料PNI−10Bを調製した。
比較例9のDPHAを0.5g、ウレタンアクリレート(III)を4.5gに変更した以外は、比較例9と同様にインプリント材料PNI−11Bを調製した。
合成例3で得たウレタンアクリレート(III)5gへDAROCUR1173を0.25g(ウレタンアクリレート(III)の質量に対して5phr)加え、インプリント材料PNI−12Bを調製した。
DPHA4.5gと合成例4で得たウレタンアクリレート(IV)0.5gを混合し、DAROCUR1173を0.25g(DPHAとウレタンアクリレート(IV)の総質量に対して5phr)加え、インプリント材料PNI−13Bを調製した。
比較例13のDPHAを2.5g、ウレタンアクリレート(IV)を2.5gに変更した以外は、比較例13と同様にインプリント材料PNI−14Bを調製した。
比較例13のDPHAを0.5g、ウレタンアクリレート(IV)を4.5gに変更した以外は、比較例13と同様にインプリント材料PNI−15Bを調製した。
合成例4で得たウレタンアクリレート(IV)5gへDAROCUR1173を0.25g(ウレタンアクリレート(IV)の質量に対して5phr)加え、インプリント材料PNI−16Bを調製した。
ナノインプリント装置は、NM−0801HB(明昌機工株式会社製)を使用した。実施例1乃至実施例96並びに比較例1乃至比較例16で得られた各インプリント材料を用い、パターニング試験した。パターニング試験に用いたモールドはシリコン製であり、パターンは100nmのラインアンドスペースパターン(以下、本明細書ではL/Sと略称する。)、およびピッチ270nm、高さ350nmである正三角形配列のモスアイパターン(NTTアドバンステクノロジ株式会社製)(以下、本明細書ではモスアイと略称する。)の2種類を使用した。モールドは事前にオプツール(登録商標)DSX(ダイキン工業株式会社製)をノベックHFE−7100(住友スリーエム株式会社)(以下、本明細書ではノベックHFE−7100と略称する。)で0.1質量%に希釈した溶液へ浸漬し、温度が90℃、湿度が90RH%の高温高湿装置を用いて1時間処理し、ノベックHFE−7100でリンス後、エアーで乾燥させたものを使用した。
試験機は大栄精機(有)製を使用し、♯0000のスチールウールを使用した。単位面積当たりの荷重は380g/cm2とし、上記スチールウールを10往復させた。また、L/Sパターンについてはラインと垂直方向に上記スチールウールを往復させた。擦傷後の傷本数について以下のように評価した結果を表1乃至表4に示す。
0〜10本:A
11〜20本:B
21〜30本:C
31〜40本:D
41本以上:E
Claims (15)
- (A)成分:エチレンオキサイドユニットを少なくとも1つ有し、かつ少なくとも1つの重合性基を有する化合物、
(B)成分:炭素原子数が13乃至25の長鎖アルキル基及び重合性基を少なくとも1つ有し、ポリカプロラクトン変性されたウレタン化合物、及び
(C)成分:光重合開始剤
を含むインプリント材料。 - 前記(A)成分の化合物1分子あたりのエチレンオキサイドユニット濃度は20%以上80%以下である、請求項1に記載のインプリント材料。
- 前記(B)成分は、1分子中に少なくとも3つのイソシアネート基を有する有機イソシアネートと炭素原子数が13乃至25の長鎖アルキル基を有するアルコールとの反応生成物及びポリカプロラクトン変性ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートを反応させることにより得られる化合物である、請求項1又は請求項2に記載のインプリント材料。
- 前記(A)成分が少なくとも2種の化合物からなる、請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載のインプリント材料。
- 前記(A)成分及び前記(B)成分の総質量に対する該(B)成分の割合は10乃至90質量%である、請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載のインプリント材料。
- (D)成分として界面活性剤をさらに含有する、請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載のインプリント材料。
- (E)成分として溶剤をさらに含有する、請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載のインプリント材料。
- 前記(A)成分および(B)成分は重合性基として、アクリロイルオキシ基、メタアクリロイルオキシ基、ビニル基及びアリル基からなる群から選ばれる少なくとも1種の基を有する化合物であることを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載のインプリント材料。
- 請求項1乃至請求項8のいずれか一項に記載のインプリント材料から作製され、パターンが転写された膜。
- 請求項9に記載のパターンが転写された膜を基材上に備えた部材。
- 請求項9に記載のパターンが転写された膜を基材上に備えた固体撮像装置。
- 請求項9に記載のパターンが転写された膜を基材上に備えたLEDデバイス。
- 請求項9に記載のパターンが転写された膜を基材上に備えた太陽電池。
- 請求項9に記載のパターンが転写された膜を基材上に備えたディスプレイ。
- 請求項9に記載のパターンが転写された膜を基材上に備えた電子デバイス。
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