KR20110090808A - 수지형, 성형체 및 성형체의 제조 방법 - Google Patents

수지형, 성형체 및 성형체의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20110090808A
KR20110090808A KR1020110009664A KR20110009664A KR20110090808A KR 20110090808 A KR20110090808 A KR 20110090808A KR 1020110009664 A KR1020110009664 A KR 1020110009664A KR 20110009664 A KR20110009664 A KR 20110009664A KR 20110090808 A KR20110090808 A KR 20110090808A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
resin
smooth surface
mold
contact angle
static contact
Prior art date
Application number
KR1020110009664A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101758921B1 (ko
Inventor
요시히사 하야시다
타쿠로 사츠카
요시아키 타카야
토시후미 타케모리
Original Assignee
마루젠 세끼유가가꾸 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 마루젠 세끼유가가꾸 가부시키가이샤 filed Critical 마루젠 세끼유가가꾸 가부시키가이샤
Publication of KR20110090808A publication Critical patent/KR20110090808A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101758921B1 publication Critical patent/KR101758921B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/38Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the material or the manufacturing process
    • B29C33/3842Manufacturing moulds, e.g. shaping the mould surface by machining
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/42Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the shape of the moulding surface, e.g. ribs or grooves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/56Coatings, e.g. enameled or galvanised; Releasing, lubricating or separating agents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C59/00Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor
    • B29C59/02Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by mechanical means, e.g. pressing

Abstract

수지제의 나노임프린트용의 형태이며, 용이하게 이형 가능하고, 그 표면이 친수화 처리되었을 경우에도 표면의 미세 형상의 정밀도가 양호한 수지형을 제공한다.
수지 성분(a)를 포함한 재료로 이루어지는 수지형에 있어서, 수지 성분(a)을, 평활면을 갖는 기재의 상기 평활면상에 도포하고, 건조 등에 의해 평활면을 갖는 수지층(A)를 형성한 후, 형성한 수지층(A)의 평활면상에 3㎕의 물을 위치시켜 JIS R 3257에 준거하여 측정되는 정적 접촉각(X1)이 하기 조건(1)을 만족하는 수지형.
조건(1):전사 대상을 구성하는 재료 중 수지 성분(b)를 평활면을 갖는 기재의 평활면상에 도포하여, 건조 등에 의해 평활면을 갖는 수지층(B)를 형성한 후, 형성한 수지층(B)의 평활면상에 3㎕의 물을 배치하여, JIS R 3257에 준거하여 측정되는 정적 접촉각(Y1)과 정적 접촉각(X1)과의 차이의 절대값이 20°∼60°이다.

Description

수지형, 성형체 및 성형체의 제조 방법{Resin type, molding and the method for producing the molding}
본 발명은 수지형, 성형체 및 성형체의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는, 미세 구조의 성형 기술에 이용되는 수지제품의 나노임프린트용의 형태이며, 전사 대상으로부터 용이하게 이형 가능하고, 그 표면이 친수화 처리되었을 경우에도 표면의 미세 형상의 정밀도가 양호한 수지형, 성형체 및 성형체의 제조 방법에 관한 것이다.
종래, LSI나 메모리 등의 반도체 제조의 분야에 있어서는, 미세 패턴의 형성 방법으로서 리소그래피 기술이 이용되고 있다. 그러나 리소그래피 기술은 공정이 복잡하고, 한 번에 가공할 수 있는 면적이 작으며, 설비 비용이 매우 비싸다는 문제가 있다. 따라서, 최근 리소그래피 기술과 비교하여, 공정이 단순하고, 한 번에 가공할 수 있는 면적이 크고(즉, 큰 면적을 일괄하여 전사할 수 있음), 설비 비용이 낮은 나노임프린트법이 주목받고 있다. 나노임프린트법은 구체적으로는, 나노미터 오더(Nanometer order)의 미세한 형상이 형성된 형틀을 수지에 꽉 누르는 것으로 나노 오더의 미세 가공을 달성하는 것이 가능한 방법이다. 그리고 이러한 나노임프린트법에 의하면 상술한 바와 같이, 간단한 공정이면서도 저렴하게 미세 패턴을 복제할 수가 있다. 또한, 형틀로서는, 실리콘, 석영, 금속, 수지 등으로 이루어지는 형틀이 이용되고 있다.
나노임프린트법으로서는, 열나노임프린트법, 광(UV)나노임프린트법 등이 보고되고 있으며, 열나노임프린트법은 수지제품의 전사 대상의 유리 전이 온도 이상으로 가열한 형틀을 전사 대상에 압압함으로써 마이크로 미터 또는 나노미터 오더의 미세한 형상을 전사 대상에 전사하는 방법이다(예를 들면, 비특허 문헌 1, 특허 문헌 1 참조). 또, 광나노임프린트법은 광을 투과하는 석영 등의 형틀을, 광경화성 수지로 이루어지는 전사 대상에 압압한 후, 압압한 상태로 상기 형틀에 자외선 등의 광을 조사하여 전사 대상을 경화시킴으로써 마이크로 미터 또는 나노미터 오더의 미세한 형상을 전사 대상에 전사하는 방법이다(예를 들면, 비특허 문헌 2, 비특허 문헌 3, 및 특허 문헌 2 참조).
열나노임프린트법에 이용되는 형틀로서는, 주로, 실리콘이나 니켈 등으로 이루어지는 형틀이 이용되며, 광나노임프린트법에 이용되는 형태로서는, 주로, 석영 등으로 이루어지는 형틀이 이용되고 있다.
그러나 실리콘, 니켈, 석영으로 이루어지는 형틀은 고가이며, 또, 오염이나 파손의 리스크가 높다는 문제가 있다. 이 때문에, 최근에는, 수지제의 형틀(수지형)가 이용되고 있으며, 구체적으로는, 환상 올레핀 공중합체(COC)를 포함한 재료로 이루어지는 수지형(예를 들면, 특허 문헌 3 참조)이나, 지환식 구조를 함유하는 열가소성 수지 및 수산기를 함유하는 지방산 에스테르 화합물을 포함하고, 소정의 유리 전이 온도(Tg), 또한, 소정의 멜트 플로 레이트(MFR)를 갖는 수지형(예를 들면, 특허 문헌 4 참조)이 제안되고 있다.
(특허 문헌 1) 국제 공개 제 04/062886호 팜플렛 JP2007-84625 A JP2007-55235 A JP2006-35823 A
(비특허 문헌 1) S. Y. Chou, P. R. Krauss, P. J. Renstrom:Appl. Phys. Lett. , 67(1995) p. 3114 (비특허 문헌 2) T. Bailey, B. J. Chooi, M. Colburn, M. Meissi, S. Shaya, J. G. Ekerdt, S. V. Screenivasan, C. G. Willson:J. Vac. Sci. Technol. , B18(2000) p. 3572 (비특허 문헌 3) A. Kumar, G. M. Whitesides:Appl. Phys. Lett. , 63(1993) p. 2002
그러나 특허 문헌 3 및 4에 기재된 수지형을 구성하는 수지 성분은, 전사 대상을 구성하는 재료 중의 수지 성분과 성질과 상태가 유사하기 때문에, 수지형과 전사 대상과의 친화성이 매우 높고, 수지형을 전사 대상에 꽉 눌렀을 때에 수지형과 전사 대상이 밀착 또는 용착해 버린다는 문제가 있었다. 이러한 경우, 전사 대상으로부터 수지형을 이형할 수 없거나, 이형할 수 있었다고 해도 전사된 미세 형상이 파손되거나 하는 문제점이 있었다. 또, 특허 문헌 4에 기재된 수지형은, 첨가제(수산기 함유 지방산 에스테르 화합물)를 배합함으로써 전사 대상과의 친화성을 낮출수 있지만, 첨가제의 배합 비율이 불균일하게 되는 일이 있다. 이 때문에, 수지형의 제조 로트마다 표면 성질과 상태가 다른 것(구체적으로는 접촉각이 다른 것)에 기인하여 이형성에 차이가 생길 우려가 있었다. 또, 동일한 수지형이라도 장소에 의해(부분적으로) 표면 성질과 상태가 다른 것(구체적으로는 접촉각이 다른 것)이 있기 때문에, 표면 성질과 상태가 다른 것에 기인하여 이형성에 차이가 생길 우려가 있었다. 따라서, 전사 대상으로부터 용이하게 이형 가능한 수지형의 개발을 간절히 바라고 있다.
또, 수지형을 구성하는 수지 성분과 전사 대상을 구성하는 수지 성분의 성질과 상태가 유사한 경우, 수지형의 미세 형상을 갖는 표면을 친수화 처리함으로써 접촉각을 작게 하여, 수지형과 전사 대상과의 친화성을 낮게 할 수 있다. 그러나 상기 친수화 처리에 의해, 표면 형상이 나빠진다(즉, 미세 형상을 깎아버림)는 문제가 있었다. 이 때문에, 친수화 처리에 의해도 미세 형상을 깎기 어려운(즉, 표면의 미세 형상의 정밀도가 양호한) 수지형의 개발을 간절히 바라고 있다.
본 발명은, 상술한 바와 같은 종래 기술의 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 전사 대상에서부터 용이하게 이형 가능하고, 그 표면이 친수화 처리된 경우에도 표면의 미세 형상의 정밀도가 양호한 수지형, 성형체 및 성형체의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 상기 과제를 달성하기 위하여 열심히 검토한 결과, 수지형을 구성하는 재료 중의 수지 성분의 표면 성질과 상태와 전사 대상을 구성하는 재료 중의 수지 성분의 표면 성질과 상태와의 관계에 착안하고, 수지형을 구성하는 재료 중의 수지 성분의 3㎕의 물에 대한 정적 접촉각과 전사 대상을 구성하는 재료 중의 수지 성분의 3㎕의 물에 대한 정적 접촉각과의 차이의 절대값이 20°∼60°이 되도록 함으로써, 상기 과제를 달성하는 것이 가능하다는 것을 발견하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명에 의해, 이하의 수지형, 성형체 및 성형체의 제조 방법이 제공된다.
[1]수지 성분(a)를 포함한 재료로 이루어지며, 표면상에 패턴 형성용의 미세 형상이 형성되고, 상기 미세 형상을 수지 성분(b)를 포함한 재료로 이루어지는 전사 대상에 전사하기 위한 나노임프린트(nanoimprint)용의 수지형에 있어서, 상기 수지 성분(a)를 평활면을 갖는 기재의 상기 평활면상에 도포하여 건조시키거나, 또는 광을 조사하는 것으로 평활면을 갖는 수지층(A)를 형성한 후, 형성한 상기 수지층(A)의 상기 평활면상에 3㎕의 물을 위치시켜 JIS R 3257에 준거하여 측정된 정적 접촉각(X1)이 하기 조건(1)을 만족하는 수지형.
조건(1):상기 전사 대상을 구성하는 재료 중 상기 수지 성분(b)를 평활면을 갖는 기재의 상기 평활면상에 도포하여 건조시키거나 또는, 광을 조사하는 것으로 평활면을 갖는 수지층(B)를 형성한 후, 형성한 상기 수지층(B)의 상기 평활면상에 3㎕의 물을 배치하여 JIS R 3257에 준거하여 측정되는 정적 접촉각(Y1)과 상기 정적 접촉각(X1)과의 차이의 절대값이 20°∼60°이다.
[2]상기 [1]에 있어서,
미세 형상이 형성되어 있는 상기 표면은 친수화 처리되어 얻어지는 것을 특징으로 하는 수지형.
[3]상기[2]에 있어서,
상기 수지층(A)을 형성한 후, 형성한 상기 수지층(A)의 상기 평활면을 친수화 처리하고, 친수화 처리한 상기 평활면상에 3㎕의 물을 배치하여 JIS R 3257에 준거하여 측정되는 정적 접촉각(X2)이, 하기 조건(2)를 만족하는 것을 특징으로 하는 수지형.
조건(2):상기 정적 접촉각(Y1)과 상기 정적 접촉각(X2)과의 차이((Y1-(X2))가 20°∼60°이다.
[4]상기 [2] 또는 [3]에 있어서,
상기 친수화 처리로서 UV오존 처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 수지형.
[5]상기 [2] 또는 [3]에 있어서,
상기 친수화 처리로서 코로나 방전 처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 수지형.
[6]상기 [2] 또는 [3]에 있어서,
상기 친수화 처리로서 플라스마 방전 처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 수지형.
[7]상기 [1] 또는 [2]에 있어서,
상기 표면이 이형제 처리되어 얻어지는 것을 특징으로 하는 수지형.
[8]상기[1] 또는 [2]에 있어서,
상기 수지 성분(a)는 열가소성 수지를 포함하며,
상기 표면상의 미세 형상은 열 나노임프린트에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 수지형.
[9]상기 [1] 내지 [8]중 어느 한 항에 있어서,
상기 열가소성 수지가 환상 올레핀계 수지, 폴리올레핀 수지, 아크릴 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리비닐 에테르 수지, 및, 폴리스티렌 수지로 이루어지는 군에서부터 선택되는 적어도 1종인 것을 특징으로 하는 수지형.
[10]상기 [1] 또는 [2]에 있어서,
상기 수지 성분(a)는 광경화성 수지를 포함하는 것이며,
상기 표면상의 미세 형상은 광나노임프린트에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 수지형.
[11]상기[10]에 있어서,
상기 광경화성 수지는 직쇄상 비닐 에테르 화합물, 지환비닐 에테르 화합물, 에폭시 화합물, 옥세탄 화합물, 및, 아크릴 화합물로 이루어지는 군에서부터 선택되는 적어도 1종의 경화성 화합물에 유래하는 구조 단위를 포함하는 것을 특징으로 하는 수지형.
[12]상기 [1] 또는 [2]에 있어서,
열나노임프린트용인 것을 특징으로 하는 수지형.
[13]상기 [1] 또는 [2]에 있어서,
광나노임프린트용인 것을 특징으로 하는 수지형.
[14]상기 [1] 또는 [2]에 기재된 수지형의 표면상에 형성된 미세 형상이 전사되어 얻어지는 성형체.
[15]수지 성분(a)를 포함한 재료로 이루어지며, 표면상에 패턴 형성용의 미세 형상이 형성된 수지형을 이용하고, 상기 수지형의 상기 미세 형상을 수지 성분(b)를 포함한 재료로 이루어지는 전사 대상에 전사함으로써, 상기 수지형의 상기 미세 형상의 반전 형상이 그 표면에 형성된 성형체를 얻는 성형체의 제조 방법에 있어서,
상기 수지형으로서 상기 수지 성분(a)를 평활면을 갖는 기재의 상기 평활면상에 도포하여 건조시키거나, 또는 광을 조사하는 것으로 평활면을 갖는 수지층(A)를 형성한 후, 형성한 상기 수지층(A)의 상기 평활면상에 3㎕의 물을 위치시켜서 JIS R 3257에 준거해 측정되는 정적 접촉각(X1)이 하기 조건(1)을 만족하는 수지형을 이용하는 성형체의 제조 방법.
조건(1):상기 전사 대상을 구성하는 재료 중 상기 수지 성분(b)를 평활면을 갖는 기재의 상기 평활면상에 도포하여 건조시키거나, 또는 광을 조사하는 것으로 평활면을 갖는 수지층(B)를 형성한 후, 형성한 상기 수지층(B)의 상기 평활면상에 3㎕의 물을 위치시켜 JIS R 3257에 준거하여 측정되는 정적 접촉각(Y1)과 상기 정적 접촉각(X1)과의 차이의 절대값이 20°∼60°이다.
[16]상기 [15]에 있어서,
상기 수지형으로서 미세 형상이 형성된 상기 표면은 친수화 처리되어 얻어지며, 또한, 상기 수지층(A)를 형성한 후, 형성한 상기 수지층(A)의 상기 평활면을 친수화 처리하고, 친수화 처리한 상기 평활면상에 3㎕의 물을 배치하여 JIS R 3257에 준거해 측정되는 정적 접촉각(X2)가 하기 조건(2)을 만족하는 수지형을 이용하는 것을 특징으로 하는 성형체의 제조 방법.
 조건(2):상기 정적 접촉각(Y1)과 상기 정적 접촉각(X2)과의 차이((Y1-(X2))가 20°∼60°이다.
본 발명의 수지형은, 미세 구조의 성형 기술에 이용되는 수지제품의 나노임프린트용의 형태이며, 전사 대상으로부터 용이하게 이형 가능하고, 그 표면이 친수화 처리된 경우에도 표면의 미세 형상의 정밀도가 양호하다는 효과를 갖는 것이다.
본 발명의 성형체는, 전사 대상으로부터 용이하게 이형 가능하고, 그 표면이 친수화 처리된 경우에도 표면의 미세 형상의 정밀도가 양호한 수지형을 이용하여 형성되는 것이기 때문에, 양호한 미세 패턴을 갖는다는 효과를 갖는 것이다.
본 발명의 성형체의 제조 방법은, 전사 대상으로부터 용이하게 이형 가능하고, 그 표면이 친수화 처리된 경우에도 표면의 미세 형상의 정밀도가 양호한 수지형을 이용하여 형성되는 것이기 때문에, 양호한 미세 패턴을 갖는 성형체를 제조할 수가 있다는 효과를 갖는 것이다.
도 1은 본 발명에 있어서의 접촉각의 측정 상태를 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 2a는 본 발명의 수지형의 일실시 형태의 제조 공정을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 2b는 본 발명의 수지형의 일실시 형태의 제조 공정을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 2c는 본 발명의 수지형의 일실시 형태의 제조 공정을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 2d는 본 발명의 수지형의 일실시 형태를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 3은 실시예 5에서 얻어진 UV오존 처리 후의 수지형의 SEM(주사 전자현미경) 사진이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해서 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시의 형태로 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 당업자의 통상의 지식에 근거하여, 이하의 실시의 형태에 대해 적절히 변경, 개량 등이 더해진 것도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되는 것은 당연하다.
[1]수지형:
본 발명의 수지형은 수지 성분(a)를 포함한 재료로 이루어지며, 표면상에 패턴 형성용의 미세 형상이 형성되고, 상기 미세 형상을 수지 성분(b)를 포함한 재료로 이루어지는 전사 대상에 전사하기 위한 나노임프린트용의 것이며, 수지 성분(a)을 평활면을 갖는 기재의 상기 평활면상에 도포하여 건조시키거나, 또는 광을 조사하는 것으로 평활면을 갖는 수지층(A)를 형성한 후, 형성한 수지층(A)의 평활면상에 3㎕의 물을 위치시켜 JIS R 3257에 준거하여 측정되는 정적 접촉각(X1)이 하기 조건(1)을 만족하는 것이다.
조건(1):전사 대상을 구성하는 재료 중 수지 성분(b)를 평활면을 갖는 기재의 상기 평활면상에 도포하여 건조시키거나, 또는 광을 조사하는 것으로 평활면을 갖는 수지층(B)을 형성한 후, 형성한 수지층(B)의 평활면상에 3㎕의 물을 위치시켜 JIS R 3257에 준거하여 측정되는 정적 접촉각(Y1)과 정적 접촉각(X1)과의 차이의 절대값이 20°∼60°이다.
이러한 수지형은, 미세 구조의 성형 기술에 이용되는 수지제품의 나노임프린트용의 형태이고, 전사 대상으로부터 용이하게 이형 가능하며, 그 표면이 친수화 처리된 경우에도 표면의 미세 형상의 정밀도가 양호하다. 즉, 상기 절대값이 20°∼60°이면 상기와 같은 효과를 얻을 수 있지만, 20°미만이면 이형성이 나빠지고, 또한, 60°를 넘으면 이형성은 양호하지만 미세 형상 정밀도가 나빠진다.
상술한 바와 같이, 상기 절대값은 20°∼60°인 것이 필요하고, 20°∼58°것이 바람직하고, 20°∼55°인 것이 더욱 바람직하다. 상기 절대값이 상기 바람직한 범위내면 전사 대상으로부터 보다 용이하게 이형 가능하며, 그 표면이 친수화 처리된 경우에도 표면의 미세 형상의 정밀도가 뛰어나다는 이점이 있다.
수지 성분(a)은, 열가소성 수지를 포함하는 것인 것이 바람직하다. 그리고 열가소성 수지로서는, 예를 들면, 환상 올레핀계 수지, 폴리올레핀 수지, 아크릴 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리비닐 에테르 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지, 염화 비닐 수지 등을 들 수가 있다. 이들 중에서도, 환상 올레핀계 수지, 폴리올레핀 수지, 아크릴 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리비닐 에테르 수지 및 폴리스티렌 수지로 이루어지는 군에서부터 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하고, 환상 올레핀계 수지인 것이 더욱 바람직하다. 환상 올레핀계 수지로서는, 예를 들면, 환상 올레핀 개환 중합/수소 첨가체(COP 수지), 환상 올레핀 공중합체(COC 수지)를 들 수가 있다.
수지 성분(a)가 열가소성 수지를 포함한 경우, 수지형으로서는, 그 표면상의 미세 형상이 열나노임프린트에 의해 형성된 것인 것이 바람직하다. 열나노임프린트에 의해 미세 형상을 형성함으로써, 양호한 미세 형상을 효율 좋게 형성할 수가 있기 때문이다.
수지 성분(a)는 광경화성 수지를 포함하는 것인 것이 바람직하다. 이 광경화성 수지는, 경화성 화합물에 유래하는 구조 단위를 포함하는 것이고, 경화성 화합물로서는, 예를 들면, 직쇄상 비닐 에테르 화합물, 지환비닐 에테르 화합물, 에폭시 화합물, 옥세탄 화합물, 아크릴 화합물, 무수 말레인산 등을 들 수가 있다. 이들 중에서도, 직쇄상 비닐 에테르 화합물, 지환비닐 에테르 화합물, 에폭시 화합물, 옥세탄 화합물, 아크릴 화합물이 바람직하다. 이것들의 화합물은 1종 단독 또는 2종 이상을 이용할 수가 있다. 즉, 직쇄상 비닐 에테르 화합물, 지환비닐 에테르 화합물, 에폭시 화합물, 옥세탄 화합물, 및 아크릴 화합물로 이루어지는 군에서부터 선택되는 적어도 1종의 경화성 화합물에 유래하는 구조 단위를 포함하는 것인 것이 바람직하다.
수지 성분(a)는 광경화성 수지를 포함한 경우, 수지형으로서는, 그 표면상의 미세 형상이 광나노임프린트에 의해 형성된 것인 것이 바람직하다. 광나노임프린트에 의해 미세 형상을 형성함으로써, 양호한 미세 형상을 효율 좋게 형성할 수가 있기 때문이다.
수지 성분(a)로서는, 상기 열가소성 수지 또는 광경화성 수지 이외에, 열경화성 수지를 들 수가 있다.
본 발명의 수지형은 수지 성분(a)를 포함한 재료로 이루어지는 것이라면 특별히 제한은 없고, 수지 성분(a)만으로 이루어지는 것이어도 되고, 윤활제, 산화 방지제, 대전 방지제, 자외선 안정제, 레벨링제(표면 조정제), 점도 조정제, 중합 개시제, 증감제 등의 그 외의 성분(첨가제)을 다시 포함하고 있어도 된다.
본 발명의 수지형은, 미세 형상이 형성되어 있는 표면이 친수화 처리되어 있는 것이 바람직하다. 표면을 친수화 처리함으로써, 수지층 표면의 정적 접촉각을 용이하게 저하할 수가 있어 양호한 이형성을 갖는 수지형을 얻을 수 있다. 또, 수지형을 제조한 후에 친수화 처리에 의해 표면의 성질과 상태를 변화시키는 경우에는, 수지형의 제조 공정에 대해서는, 금속 등으로 이루어지는 금형과의 양호한 이형성을 확보할 수가 있음과 동시에, 친수화 처리 후에 있어서는, 이 친수화 처리에 의해 수지형과 전사 대상과의 친화성을 저감시켜서 전사 대상과의 양호한 이형성을 갖는 수지형을 얻을 수 있다.
또한, 친수화 처리하는 경우에는, 하기와 같이 정적 접촉각(X2)이 하기 조건(2)을 만족하도록 처리하는 것이 바람직하다. 정적 접촉각(X2)은 수지 성분(a)을 평활면을 갖는 기재의 평활면상에 도포하여 건조시키거나, 또는 광을 조사하는 것으로 평활면을 갖는 수지층(A)를 형성한 후, 형성한 수지층(A)의 평활면을 친수화 처리하고, 친수화 처리한 평활면상에 3㎕의 물을 위치시켜 JIS R 3257에 준거하여 측정되는 값이다.
조건(2):정적 접촉각(Y1)과 정적 접촉각(X2)과의 차이((Y1)-(X2))가 20°∼60°이다.
또한, 본 발명의 수지형은 상술한 바와 같이, 정적 접촉각(Y1)과 정적 접촉각(X2)과의 차이가 20°∼60°인 것이 바람직하고, 20°∼58°인 것이 더욱 바람직하며, 20°∼55°인 것이 특히 바람직하다. 정적 접촉각(Y1)과 정적 접촉각(X2)과의 차이가 상기 범위내면 전사 대상으로부터 특히 용이하게 이형 가능하며, 그 표면이 친수화 처리되었을 경우에도 표면의 미세 형상의 정밀도가 뛰어난 수지형을 얻을 수 있다.
친수화 처리로서는, UV오존 처리, 코로나 방전 처리, 플라스마 방전 처리, 금속 나트륨 처리 등을 들 수가 있다. 이들 중에서도, UV오존 처리, 코로나 방전 처리, 플라스마 방전 처리가 바람직하다.
UV오존 처리에 의해 친수화하는 경우, 대기중에서 표면 처리를 실시할 수 있으며, 또한 수지로의 데미지가 작다는 이점이 있다. UV오존 처리의 조건으로서는, 특별히 제한은 없고, 종래 공지의 조건을 적절히 채용할 수 있으나, 구체적으로는, 저압 수은등을 이용하여 공기 중, 조사 거리 10∼30㎜의 조건으로 UV조사하는 처리를 예시할 수 있다. 저압 수은등 이외에 크세논 엑시머 램프(Xenon Excimer Lamp) 등을 들 수가 있다.
코로나 방전 처리에 의해 친수화하는 경우, UV오존 처리와 동일하게, 대기중에서 표면 처리를 실시할 수 있으며, 또한, 처리 속도가 빠르다고 하는 이점이 있다. 코로나 방전 처리의 조건으로서는, 특별히 제한은 없고, 종래 공지의 조건을 적당히 채용할 수가 있지만, 구체적으로는, 공기 중, 0.5∼20㎜의 방전 공극에서 주파수 10㎑∼100㎑의 고주파, 고전압으로 인가하는 처리를 예시할 수가 있다.
플라스마 방전 처리에 의해 친수화하는 경우, 수지형의 매우 표면만을 개질 할 수 있으므로, 수지 성분(a)의 벌크 특성에 영향을 주지 않는다는 이점이 있다. 플라스마 방전 처리의 조건으로서는, 특별히 제한은 없고, 종래 공지의 조건을 적절히 채용할 수가 있지만, 구체적으로는, 산소 가스 존재하, RIE(반응성 이온 에칭) 처리하는 것이나, 질소 가스 존재 하, 역스퍼터 처리하는 것을 예시할 수가 있다.
본 발명의 수지형은 그 표면이 이형제 처리되어 얻어지는 것이 바람직하다. 이러한 이형제 처리를 실시함으로써 이형성이 더욱 양호하게 된다고 하는 이점이 있다. 이형제 처리로서는, 예를 들면, 딥 코트, 스핀 코트, 스프레이 코트 등에 의해 이형제를 수지형의 표면에 도포하여 실시할 수가 있다. 이형제로서는, 예를 들면, 불소계 용제, 실리콘계 이형제 등을 들 수가 있다. 또한, 이형제 처리는 수지형의 표면을 친수화 처리하는 경우에는, 친수화 처리 전에 실시해도 되고, 친수화 처리 후에 실시해도 되지만, 친수화 처리된 후에 실시하는 것이 바람직하다.
[2]수지형의 제조 방법:
본 발명의 수지형은 구성하는 재료 중 수지 성분(a)가 열가소성 수지로 이루어지는 것인 경우(즉, 표면상의 미세 형상이 열나노임프린트에 의해 형성되는 경우)에는, 이하와 같이 제조할 수가 있다. 우선, 원하는 요철 패턴이 형성된 금형을 준비한다(도 2a 참조). 이 금형의 재료로서는, 예를 들면, 실리콘, 석영, SiC, 니켈, 탄탈 등의 금속, 글라시 카본(glassy carbon) 등을 들 수가 있다. 이어서, 열가소성 수지로 이루어지는 수지 필름을 준비한다. 열가소성 수지로서는 상술한, 환상 올레핀계 수지, 폴리올레핀 수지, 아크릴 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리비닐 에테르 수지, 폴리스티렌 수지 등을 들 수가 있다. 도 2a는 요철 패턴(15)이 형성된 금형(1)을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
이어서, 도 2b에 나타내는 바와 같이, 상기 수지 필름(3)상에, 원하는 요철 패턴(15)이 형성된 면이 상기 수지 필름(3)에 접촉하도록 상기 금형(1)을 배치한다. 그 후, 종래 공지의 프레스기 등을 이용하여 열을 가하면서 금형을 수지 필름에 꽉 누른다(도 2c 참조). 그 후, 수지 필름을 금형으로부터 이형시켜서 도 2d에 나타내는 바와 같은 원하는 요철 패턴(17)(금형(1)의 요철 패턴(15)의 반전 형상)이 형성된 수지형(5)을 얻을 수 있다. 도 2c는 금형(1)을 수지 필름(3)에 꽉 누른 상태를 나타내는 단면도이고, 도 2d는 원하는 요철 패턴(17)이 형성된 수지형(5)을 나타내는 단면도이다.
이어서, 본 발명의 수지형은 구성하는 재료 중 수지 성분(a)이 광경화성 수지로 이루어지는 것인 경우에는, 이하와 같이 제조할 수가 있다. 우선, 원하는 요철 패턴이 형성된 금형을 준비한다. 이 금형의 재료로서는, 예를 들면, 석영 등을 들 수가 있다. 이어서, 광경화성 수지를 기판상에 도포하여 기판상에 도막을 형성한다. 광경화성 수지로서는, 직쇄상 비닐 에테르 화합물, 지환비닐 에테르 화합물, 에폭시 화합물, 옥세탄 화합물, 아크릴 화합물 등으로 이루어지는 경화성 화합물에 유래하는 구조 단위를 포함하는 것을 들 수가 있다. 기판으로서는, PET 필름, 환상 올레핀 수지 필름 등의 수지 필름이나 실리콘 웨이퍼 등의 반도체 기판 등을 들 수가 있다. 도막의 형성 방법으로서는 종래 공지의 방법을 채용할 수가 있지만, 예를 들면, 바 코터 등을 이용하는 방법이나, 스핀 코트법 등을 들 수가 있다.
이어서, 형성한 도막상에, 원하는 요철 패턴이 형성된 면이 상기 도막에 접촉하도록 금형을 배치한다. 종래 공지의 프레스기 등을 이용하여 금형을 도막에 꽉 누른다. 그 후, 소정의 광을 조사하여 도막을 경화시켜서 경화 수지 필름으로 한다. 그리고 경화 수지 필름 및 PET 필름을 금형으로부터 이형하여, 원하는 요철 패턴이 형성된 수지형을 얻을 수 있다. 조사하는 광의 파장으로서는 광경화성 수지에 따라 적절히 선택할 수가 있다.
[3]수지형의 용도:
본 발명의 수지형은, 열나노임프린트 또는 광나노임프린트에 의해, 전사 대상의 표면(수지 표면)에 요철 형상을 갖는 성형체를 얻기 위하여 이용할 수 있다. 이 성형체로서는, 구체적으로는, 광디스크 성형체, 광섬유, 카메라용 렌즈, 오버헤드 프로젝트용 렌즈, LBP용 Fθ렌즈, 프리즘, 액정 표시 소자(LCD), 광확산판, 도광판, 편광 필름, 위상차 필름, 휘도 향상 필름, 집광 필름 등의 광학 성형품;액체 약품 용기, 앰플, 수액용 가방, 점안약 용기, 반도체용 웨이퍼 격납 용기 등의 각종 청정 용기;주사기, 의료용 수액 튜브 등의 의료 기재;실리콘, 사파이어 등의 기판 가공용의 레지스터 마스크 등을 들 수가 있다.
본 발명의 수지형은 열나노임프린트용이나 광나노임프린트용일 수 있다. 즉, 열나노임프린트법으로 이용되어도 되고, 광나노임프린트법으로 이용되어도 된다.
열나노임프린트용인 경우, 수지형은 표면상의 미세 형상이 열나노임프린트에 의해 형성된 것이어도 되고, 광나노임프린트에 의해 형성된 것이어도 되나, 열나노임프린트에 의해 형성된 것인 것이 바람직하다. 광나노임프린트에 의해 형성된 것이라면, 수지형의 내열성이 충분하지 않고, 전사 대상으로 전사할 때의 열에 의해 수지형이 변형해 버릴 우려가 있다. 또, 광나노임프린트용인 경우, 수지형은 표면상의 미세 형상이 열나노임프린트에 의해 형성된 것이어도 되고, 광나노임프린트에 의해 형성된 것이어도 되나, 광나노임프린트에 의해 형성된 것인 것이 바람직하다. 광나노임프린트에 의해 형성된 것이면, 수지형의 제조 시간이 짧아 전사 대상에 대한 전사 시간도 짧아서 바람직하기 때문에, 단시간에 성형체를 제조할 수가 있다는 이점이 있다.
또, 본 발명의 수지형은, 광나노임프린트용인 것이 바람직하다. 즉, 전사 대상을 구성하는 재료 중 수지 성분(b)으로서 광경화성 수지를 포함한 경우, 광나노임프린트법에 의해 수지형의 미세 형상이 전사 대상으로 전사되지만, 본 발명의 수지형은, 상기와 같은 광나노임프린트법으로 이용하는 수지형인 것이 바람직하다. 이와 같이 광나노임프린트용의 수지형으로서 이용한 경우, 광나노임프린트법 쪽이, 열나노임프린트법에 비해 단시간에 목적으로 하는 성형체를 제조할 수 있다는 이점이 있다.
[4]성형체:
 본 발명의 성형체는 본 발명의 수지형의 표면상에 형성된 미세 형상이 전사되어 얻어지는 것이다. 즉, 본 발명의 수지형의 표면상에 형성된 미세 형상이 전사된 전사 대상으로 이루어지는 것이다. 이러한 성형체는, 「전사 대상으로부터 용이하게 이형 가능하고, 그 표면이 친수화 처리되었을 경우에도 표면의 미세 형상의 정밀도가 양호한 수지형」을 이용하여 형성되는 것이기 때문에, 양호한 미세 패턴을 갖는 것이다.
성형체로서는, 구체적으로는, 상술한, 광디스크 성형체, 광섬유, 카메라용 렌즈, 오버헤드 프로젝트용 렌즈, LBP용 Fθ렌즈, 프리즘, 액정 표시 소자(LCD), 광확산판, 도광판, 편광 필름, 위상차이 필름, 휘도 향상 필름, 집광필름 등의 광학 성형품;액체 약품 용기, 앰플, 수액용 가방, 점안약 용기, 반도체용 웨이퍼 격납 용기 등의 각종 청정 용기;주사기, 의료용 수액 튜브 등의 의료 기재;실리콘, 사파이어 등의 기판 가공용의 레지스터 마스크 등을 들 수가 있다.
[5]성형체의 제조 방법:
본 발명의 성형체의 제조 방법은 수지 성분(a)를 포함한 재료로부터 이루어지고 표면상에 패턴 형성용의 미세 형상이 형성된 수지형을 이용하여 이 수지형의 미세 형상을, 수지 성분(b)를 포함한 재료로 이루어지는 전사 대상에 전사함으로써, 수지형의 미세 형상의 반전 형상이 그 표면에 형성된 성형체를 얻는 성형체의 제조 방법이며, 수지형으로서 수지 성분(a)를 평활면을 갖는 기재의 평활면상에 도포하여 건조시키거나 또는, 광을 조사하는 것으로 평활면을 갖는 수지층(A)을 형성한 후, 형성한 수지층(A)의 평활면상에 3㎕의 물을 위치하여, JIS R 3257에 준거해 측정되는 정적 접촉각(X1)가 하기 조건(1)을 만족하는 수지형을 이용하는 방법이다.
조건(1):전사 대상을 구성하는 재료 중 수지 성분(b)를 평활면을 갖는 기재의 평활면상에 도포하여 건조시키거나, 또는 광을 조사하는 것으로 평활면을 갖는 수지층(B)를 형성한 후, 형성한 수지층(B)의 평활면상에 3㎕의 물을 위치시켜 JIS R 3257에 준거하여 측정되는 정적 접촉각(Y1)과 정적 접촉각(X1)과의 차이의 절대값이 20°∼60°이다.
이러한 제조 방법에 의하면, 「전사 대상으로부터 용이하게 이형 가능하고, 그 표면이 친수화 처리되었을 경우에도 표면의 미세 형상의 정밀도가 양호한 수지형」을 이용하여 성형체가 형성되기 때문에, 양호한 미세 패턴을 갖는 성형체를 제조할 수가 있다.
수지형을 구성하는 수지 성분(a)를 포함한 재료로서는, 상술한 수지 성분(a)을 포함한 재료와 같은 재료를 이용할 수가 있다. 또, 전사 대상을 구성하는 수지 성분(b)으로써는, 예를 들면, 열가소성 수지, 광경화성 수지 등을 들 수가 있다. 열가소성 수지로서는, 구체적으로는, 환상 올레핀계 수지, 폴리올레핀 수지, 아크릴 수지, 폴리비닐 에테르 수지, 폴리스티렌 수지 등을 들 수가 있다. 또, 광경화성 수지로서는, 구체적으로는, 직쇄상 비닐 에테르 화합물, 지환비닐 에테르 화합물, 에폭시 화합물, 옥세탄 화합물, 아크릴 화합물 등을 들 수가 있다.
그리고 전사 대상으로서는, 그 용도에 따라 다르지만, 예를 들면, 두께가 40㎛∼3㎜의 필름형태 또는 판 형태의 것이나, 기재상에 형성된 나노 오더로부터 미크론 오더의 박막 상태의 것 등을 들 수가 있다. 수지 성분만으로 이루어지는 경우, 필름상 또는 판 형태의 것이 많다. 또, 박막의 경우, PET 필름, 실리콘 웨이퍼 등의 평평한 기재상에, 상기 전사 대상을 구성하는 수지 성분을 포함한 재료를 도포하여 건조시킴으로써 얻을 수 있다. 또한, 열나노임프린트법에 의해 수지형의 미세 형상을 전사할 때에는, 전사 대상을 가열하여 유연한 상태로 해 두는 것이 바람직하다. 전사 조건으로서는, 종래 공지의 조건을 적절히 채용할 수가 있다.
본 발명의 성형체의 제조 방법은 수지형으로서 미세 형상이 형성되고 있는 표면이 친수화 처리되어 얻어지며, 또한, 수지층(A)을 형성한 후, 형성한 수지층(A)의 평활면을 친수화 처리하고, 친수화 처리한 평활면상에 3㎕의 물을 위치시켜 JIS R 3257에 준거하여 측정되는 정적 접촉각(X2)이 하기 조건(2)을 만족하는 수지형을 이용하는 것이 바람직하다.
조건(2):정적 접촉각(Y1)과 정적 접촉각(X2)과의 차이((Y1)-(X2))가 20°∼60°이다.
친수화 처리로서는, 이미 상술한, UV오존 처리, 코로나 방전 처리, 플라스마 방전 처리, 금속 나트륨 처리 등을 들 수가 있다.
(실시예)
이하, 본 발명을 실시예 및 비교예에 근거하여 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들의 실시예 및 비교예로 한정되는 것은 아니다.
 표 1 및 표 2에는, 수지형의 재료로서 이용한 수지(수지 성분(a)), 전사 대상의 재료로서 이용한 수지(수지 성분(b))을 나타낸다. 또한, 표 1중, 「에틸렌메틸페닐노보넨 공중합체」란, 일본 특허 공개 제2005-239975호 공보에 기재된 에틸렌/메틸페닐노보넨 공중합체이다(이하, 「Et-MePhNB」라고 나타내는 경우가 있다). 표 2중, 「TCDVE/1-AdVE=70/30」이란, 트리시클로 데칸 비닐 에테르(TCDVE)/1-아다만틸비닐에테르(1-AdVE)를 중량비 70:30으로 혼합하여 혼합물을 얻고, 얻어진 혼합물 100 중량부에 대해서, 5.0 중량부의 중합 개시제(와코 준야쿠고교사 제조의 상품명 「WPI113」), 1.0 중량부의 레벨링제(쿠스모토 카세이사 제조의 상품명 「디스파론 1761」), 1.5 중량부의 증감제(카와사키카세이사 제조의 상품명 「UVS-1221」), 및 1.0 중량부의 점도 조정제(에틸렌/메틸페닐노보넨 공중합체, 일본 특허 공개 제2005-239975호 공보에 기재)를 첨가하여 얻어지는 것이다. 「PAK 상당품」이란, 경화성 모노머로서 트리프로필렌 글리콜디아크릴레이트를 53.2중량%, 트리메티롤프로판 트리아크릴레이트를 9.9중량%, N-비닐-2-피롤리돈을 27.0중량%, 개시제로서 치바·재팬사제의 상품명 「IRGACURE651」를 9.0중량%, 레벨링제로서 쿠스모토카세이사 제조의 상품명 「디스파론 1761」을 0.9중량% 혼합한 것이다. 
수지종류 제조원, 상품명 Tg 또는 Tm(℃) 접촉각(°)
열가소성수지(1) 시클로올레핀폴리머(COP) 옵티스사 제
상품명 「ZF-16」
Tg 158 95.6
열가소성수지(2) 시클로올레핀폴리머(COP) 옵티스사 제
상품명 「ZF-14」
Tg 140 97.5
열가소성수지(3) 시클로올레핀코폴리머9(COC) 에틸렌-메틸페닐노보넨 공중합체
(Et-MePhNB수지)
Tg 135 96.6
열가소성수지(4) 시클로올레핀코폴리머(COC) 다이셀카가쿠고교사 제조
상품명「Topas8007」
Tg 82 86.0
열가소성수지(5) 선상저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 시코쿠카고사 제조
상품명「HC-31」
Tm 110 101.8
열가소성수지(6) 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 알도리치사 제조 Tg 103 67.9
열가소성수지(7) 폴리스티렌(Ps) 알도리치사 제조(Mw=192,000) Tg 106 85.9
모노머종류 제조원, 상품명 Tg(℃) 접촉각(°)
광경화수지(1) 비닐에테르계모노머 TCDVE/1-Adve=70/30 155 80.1
광경화수지(2) 아크릴계 모노머 마이크로레지스트사 제조 「mr-UVCur21SF」 126 75.8
광경화수지(3) 아크릴계 모노머 PAK상당품 71 54.2
이어서, 각종 물성값의 측정 방법, 및 여러 특성의 평가방법을 이하에 나타낸다.
[정적 접촉각]:
JIS R 3257 「기판 유리 표면의 젖음성 시험 방법」중 「정적법」에 준거하여 하기 방법으로 정적 접촉각을 측정하였다. 정적 접촉각의 측정은 쿄와케이멘가카구사 제조의 「AUTO SLIDING ANGLE SA-30 DM」를 사용하여 계측하였다. 우선, 열가소성 수지의 정적 접촉각의 측정 방법을 설명한다.
우선, 이하에 나타내는 평활면을 갖는 수지층을 준비하였다. 그리고 이 수지층의 표면(평활면) 상에 3㎕의 물을 위치시켰을 때의 수지층 표면과 물방울 표면의 접선과의 각도θ (도 1 참조)를 계측하였다. 열가소성 수지(1), (2)는 옵티스사 제조의 상품명 「ZF-16」, 상품명 「ZF-14」(모두, 세로 100㎜ × 가로 100㎜×두께 0.1㎜의 시트)를 그대로 수지층으로서 사용하였다. 열가소성 수지(3), (4)는 용매(데카린)에 녹인 후, 바 코터에 의해, 상기 용매에 녹인 상기 수지를 기판(유리판) 상에 평활하게 도포하고, 그 후, 진공 오븐으로 건조시켜서 표면이 평활한(평활면을 가짐) 수지층을 얻었다. 열가소성 수지(5)는 시코쿠카고우사 제조의 상품명 「HC-31」(세로 100㎜×100㎜×두께 0.1㎜의 시트)를 그대로 수지층으로서 사용하였다. 열가소성 수지(6)는 세로 100㎜×100㎜×두께 1㎜의 시트에 열성형하여 표면이 평활한(평활면을 가짐) 수지를 얻었다. 열가소성 수지(7)는 용매(디에틸 벤젠)에 녹인 후, 바 코터에 의해, 상기 용매에 녹인 상기 수지를 기판(유리판) 상에 평활하게 도포하고, 그 후, 진공 오븐으로 건조시켜서 표면이 평활한(평활면을 가짐) 수지층을 얻었다.
이어서, 광경화성 수지의 정적 접촉각의 측정 방법을 설명한다. 우선, 바 코터에 의해 광경화성 수지를 기판의 평활면상에 도포하여 도막을 형성하고, 형성한 도막에 광을 조사하고, 상기 도막을 경화시키는 것으로 표면에 평활면을 갖는 수지층을 얻었다. 그리고 얻어진 수지층의 표면(평활면) 상에 3㎕의 물을 배치했을 때의 수지층 표면과 물방울 표면의 접선과의 각도θ(도 1 참조)를 계측하였다. 계측 결과는 표 1∼표 3중에서는 간단히 「접촉각(°)」이라고 나타내며, 표 5, 표 6중에서는 「접촉각 X(°)」또는 「접촉각 Y(°)」라고 나타낸다.
[친수화 처리 후의 정적 접촉각]:
친수화 처리 후의 정적 접촉각은, 상기[정적 접촉각]의 평가의 방법과 동일하게 하여 수지층을 형성한 후, 이 수지층의 표면(평활면)을 친수화 처리하고, 친수화 처리한 수지층의 표면에 액체방울을 배치하여 각도 θ를 측정(계측)하였다. 표 3에, 실시예 및 비교예에서 사용한 수지의 UV오존 처리 또는 플라스마 처리 후에 있어서의 정적 접촉각(°)을 나타낸다. 친수화 처리에 의해 정적 접촉각은 작아졌다.
친수화 처리로서는, UV오존 처리, 플라스마 처리를 실시하였다. UV오존 처리는, 아이그라픽스사 제조의 UV오존 세정 장치 「OC-2506(오존 분해 장치 OCA-150L-D첨부)」를 사용하고, 저압 수은등, 조사 거리 10㎜의 조건으로 UV조사하였다. UV오존 세정 장치 내의 배기 시간은 2분간으로 하였다. UV오존 처리를 실시한 경우, 표 3에는 처리 시간(초)을 나타낸다.
플라스마 처리는 제1 플라스마 처리 및 제2 플라스마 처리 2종류의 플라스마 처리를 실시하였다. 제1 플라스마 처리로서는, 신코세이키사 제조의 플라스마 에칭 장치 「EXAM」를 사용하고, 산소 가스(압력 15 Pa), 파워 20W, 처리 시간 1분간의 조건으로 실시하였다. 제2 플라스마 처리로서는 시바우라 메카트로닉스사 제조의 스퍼터링 장치 「CFS-4 ES」를 사용하여, 질소 가스(압력 0.5Pa), 파워 50W, 처리 시간 1분간의 조건으로 역스팩터를 실시하였다. 플라스마 처리를 실시한 경우, 표 3중, 「O2, 15Pa하, 20W, 1분간 RIE」또는 「N2, 15Pa하, 50W, 1분간 역스팩터」라고 나타낸다.  
UV오존 처리시 시간(초)
또는 플라스마 처리조건
접촉각(°)
열가소성 수지(1)
(ZF-16)
10 90.6
열가소성 수지(1)
(ZF-16)
30 81.8
열가소성 수지(1)
(ZF-16)
60 69.3
열가소성 수지(1)
(ZF-16)
300 55.9
열가소성 수지(1)
(ZF-16)
600 35.2
열가소성 수지(1)
(ZF-16)
1800 10.3
열가소성 수지(2)
(ZF-14)
300 58.4
열가소성 수지(7)
(PS)
60 29.2
광경화수지(1)
(UNP-β)
300 51.6
광경화수지(2)
(마이크로레지스트)
300 52.1
열가소성 수지(1)
(ZF-16)
O2,15Pa하, 20W, 1분간 RIE 32.0
열가소성 수지(1)
(ZF-16)
N2, 15Pa하, 50W, 1분간 역스팩터 52.7
이하, 각도θ의 계측 방법에 대해서 구체적으로 설명한다. 우선, 수지층을 그 평활면이 위쪽을 향하도록 하여, 「AUTO SLIDING ANGLE SA-30 DM」의 시료대에 실었다. 이 시료대는 상하 좌우로 가동하는 것이다. 그 후, 주사통에 증류수를 빨아 들이고, 이 주사통을 상기 「AUTO SLIDING ANGLE SA-30 DM」에 고정하였다. 그리고 주사통의 첨단에, 3㎕의 액체방울 형태의 증류수(액체방울)를 형성하고, 이 액체방울이 주사통의 선단에서부터 떨어지지 않도록 시료대를 천천히 이동시키고, 주사통의 선단의 액체방울을 수지층의 표면(평활면)에 천천히 접촉시켜서 수지층의 평활면상에 액체방울을 배치하였다(도 1 참조). 그 후, 상기 「AUTO SLIDING ANGLE SA-30 DM」에 장착된 광학적 독해 장치에 의해, 수지층의 표면에 배치한 상기 액체방울의 상(像)을 읽어내고, 도 1에 나타내는 바와 같이, 수지층(11)의 표면과 물방울(액체방울)(13)의 표면의 접선의 각도θ를 계측하였다. 또한, 각도θ의 계측은, 「AUTO SLIDING ANGLE SA-30 DM」에 부속의 「FACE 측정/해석 통합 시스템 FAMAS 버젼 2.1.0」으로 실시하였다. 또한, 평활면상에 액체방울을 배치한 것은 미세 형상에 의한 발수 효과의 영향을 배제하기 위함이다. 즉, 미세 형상을 형성한 후의 수지층의 상기 미세 형상 부분(미세 형상이 형성된 면상)에 액체방울을 배치한 상태에 있어서의 「각도θ」를 계측할 수도 있지만, 형성된 미세 형상의 차이에 따라 발수 효과가 다를 우려가 있다. 이 때문에, 미세 형상의 차이에 기인하는 발수 효과의 차이를 일으키게 하지 않기 위하여, 평활면상에 액체방울을 배치하여 「각도θ」를 계측하였다.
 상기와 같이 하여 수지형의 재료로서 이용한 수지와 전사 대상의 재료로서 이용한 수지의 정적 접촉각을 각각 측정하고, 측정한 정적 접촉각으로부터 「정적 접촉각의 차이」를 산출하였다. 구체적으로는, 식:(전사 대상의 재료로서 이용한 수지의 정적 접촉각)-(수지형의 재료로서 이용한 수지의 정적 접촉각)로부터, 「정적 접촉각의 차이」를 산출하였다. 표 5, 표 6중, 「정적 접촉각의 차이(Z=Y-X)」에 나타낸다.
[유리 전이 온도(Tg) 또는 연화 온도(Tm)]:
유리 전이 온도(Tg)는 세이코덴시고교사 제조의 시차주사 열량 분석합계(형식 「EXSTAR6000」와「DSC6200」)를 이용하여 실온에서부터 200℃까지 온도상승 할 때의 흡열 피크로 구하였다. 연화 온도(Tm)는 세이코덴시고교사 제조의 응력 뒤틀림 측정 기능 부착 열적 기계 분석합계(형식 「EXSTAR6000」와「TMA/SS6000」)를 이용하여 수지에 석영 프로브 선단을 일정 하중으로 꽉 누른 상태에서 상기 형식 「TMA/SS6000」의 가열로 내에 넣고, 상기 석영 프로브 및 수지를 온도 상승시켜서 상기 수지가 연화하여 석영 프로브 선단이 박히는 거동을 보고 관측하여 구하였다. 또한, 열가소성 수지의 경우는 유리 전이 온도(Tg) 또는 연화 온도(Tm)를 측정하였다. 광경화성 수지의 경우는 경화시킨 후의 수지에 있어서의 유리 전이 온도(Tg)를 측정하였다.
[이형성]:
실시예, 비교 예와 동일하게 하여, 표면에 미세 형상이 형성되고 있는 수지형과 전사 대상을 각각 준비하였다. 이어서, 전사 대상과 수지형의 표면(미세 형상면)이 접촉하도록 중합시킨 후, 수지형을 전사 대상에 꽉 누른 후, 수지형을 전사 대상으로부터 갈라 놓았다. 이와 같이 임프린트를 실시하였다. 수지형을 전사 대상으로부터 갈라 놓았을 때의 박리성을 평가하였다. 평가 기준은 수지형을 전사 대상으로부터 벗길 수가 없을 경우, 또는, 벗길 수 있었다고 해도 전사 대상의 미세 형상이 파손하고 있는 경우를 불량 「B」라고 하고, 수지형을 전사 대상으로부터 이형 가능하며, 또한, 전사 대상의 미세 형상에 파손이 인정되지 않는 경우를 양호 「G」라고 하였다. 표 4에는, 실시예 및 비교예에 사용한 수지마다 임프린트 조건을 나타낸다. 또한, 전사 대상의 수지가 광경화 수지(표 5, 표 6 참조)인 경우에는, 광경화시키기 전의 도막의 상태의 전사 대상에 수지형을 꽉 누른 후, 상기 도막에 대해서 표 4에 나타내는 조건으로 광을 조사하여 경화시키고, 그 후, 수지형을 전사 대상으로부터 갈라 놓았다. 또, 전사 대상의 수지가 열가소성 수지(표 5, 표 6 참조)인 경우에는, 도막을 진공 건조한 후의 막인 전사 대상에 대해서, 표 4에 나타내는 조건으로 가열, 가압, 압력 보관 유지, 냉각하는 공정을 거침으로써, 수지형을 꽉 누른 후, 수지형을 전사 대상으로부터 갈라 놓았다. 또한, 표 5중, UV오존 처리를 실시했을 경우에는 처리 시간(초)을 나타낸다. 플라스마 처리를 실시했을 경우에는 「O2, 15 Pa하, 20 W, 1분간」 또는 「N2, 15Pa하, 50W, 1분간 역스팩터」라고 나타낸다.
Figure pat00001
Figure pat00002
[미세 형상 정밀도]:
수지형의 미세 형상의 정밀도의 평가는 친수화 처리 전후의 수지형의 미세 형상의 높이(깊이)를 니혼덴시사 제조의 전계 방사형 주사형 전자현미경(FE-SEM)(형식 「JSM-6700 F」)를 사용하여 관찰 배율 10만배 화상을 얻고, 얻어진 화상에 있어서의 미세 형상의 높이(깊이)를 계측하여 실시하였다. 구체적으로는, 친수화 처리 전에 있어서의 미세 형상의 높이에 대한 「친수화 처리 전에 있어서의 미세 형상의 높이와 친수화 처리 후에 있어서의 미세 형상의 높이의 차이」의 비율(%)이 20% 초과의 경우를 불량 「B」, 20% 이하의 경우를 양호 「G」라고 하였다. 이하, 이 비율을 「미세 형상 변화율」이라고 적는 경우가 있다. 또한, 표 5, 표 6중, 친수화 처리를 실시하고 있지 않은 경우에는 「-」이라고 나타낸다. 본 평가는 표 5, 표 6중, 「수지형 미세 형상 정밀도」라고 나타낸다.
도 3은, 실시예 5에서 얻어진 UV오존 처리 후의 수지형의 표면의 SEM 사진이다. 미세 형상의 높이(깊이)를 부호 「D」로 나타낸다.
(실시예 1)
지름 220nm(정밀±10%), 깊이 200nm(정밀±5%)의 홀형태 패턴이 형성된 실리콘제의 금형을 이용하여 열나노임프린트법에 의해 환상 올레핀계 수지(시클로 올레핀 폴리마(COP);오프티스 사제의 상품명 「ZF-16」) 필름에 상기 패턴을 전사하였다. 구체적으로는, 우선, 도 2a에 나타내는 바와 같이 실리콘제의 금형(1)을 준비하였다. 이어서, 도 2b에 나타내는 바와 같이, 수지 필름(3)상에, 홀형태 패턴이 형성된 면이 상기 수지 필름(3)에 접촉하도록 실리콘제의 금형(1)을 배치하였다. 그 후, SCIVAX사 제조의 열나노임프린트 장치 「VX-2000」의 프레스 스테이지에 세트하였다. 그 후, 프레스판 온도 195℃, 프레스 스테이지 온도 195℃, 압력 1.5 MPa, 압력 보관 유지 시간 60초, 냉각 온도 100℃의 조건으로, 상기 수지 필름(열가소성 수지(1)(ZF-16))에 임프린트를 실시하였다(상기 수지 필름에 상기 금형을 꽉 눌렀다). 그 후 탈압하여, 프레스 스테이지로부터 꺼내고(도 2c참조), 상기 수지 필름(3)(수지형 5)을 상기 금형(1)에서부터 이형하였다. 이와 같이 하여, 상기 금형의 홀 형태 패턴이 전사된 필름(지름 215nm, 깊이 204nm의 홀 형태 패턴이 형성된 수지형 5)을 얻었다(도 2d 참조). 그 후, 얻어진 수지형의 미세 형상면(표면)에 다이킨사 제조의 이형제 「옵트르 DSX」를 적하하여 그 전면에 도포하였다. 그 후, 바람으로 건조하고, 100℃ 핫 플레이트상에서 10분간 구웠다. 구운 후, 불소계 용제 「데무나무솔벤트(다이킨사 제조)」로 여분의 이형제를 세정하고(씻음) 수지형을 얻었다. 또한, 전사 대상으로서, 세로 100㎜ ×100㎜× 두께 1㎜의 폴리 메타크릴산 메틸 수지(P㎜A)로 이루어지는 시트(열가소성 수지(6))를 사용하였다. 그리고 이들(수지형, 시트)을 이용하여 상기 평가를 실시하였다.
(실시예 2)
 친수화 처리를 실시한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여 수지형을 얻었다. 친수화 처리는 UV오존 처리를 실시하였다. 구체적으로는, UV오존 처리는 아이그라픽스사 제조의 UV오존 세정 장치 「OC-2506(오존 분해 장치 OCA-150L-D첨부)」를 사용하여, 저압 수은등을 이용하여 오존 존재하, 조사 거리 10㎜, UV오존 처리 시간 60초의 조건으로 수지형으로 UV조사를 실시하였다. 또한, UV오존 세정 장치 내의 배기 시간은 2분간으로 하였다. 친수화 처리 후, 수지형의 표면인 미세 형상면(UV조사면)에 다이킨사 제조의 이형제 「옵트르 DSX」를 적하하여 그 전면에 도포하였다. 그 후, 바람으로 건조하고, 100℃의 핫 플레이트상에서 10분간 구웠다. 구운 후, 불소계 용제 「데무나무솔벤트(다이킨사 제조)」로 여분의 이형제를 세정하여(씻음) 수지형을 얻었다.
또한, 전사 대상으로서, 이하와 같이 하여 얻어진 시트를 준비하였다. 우선, 세로 100㎜×가로 100㎜×두께 0.1㎜의 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름상에, 표 5에 나타내는 수지(Et-MePhNB)를 데카린에 용해한 용해액을 바 코터에 의해 도공하여 도막을 형성하였다. 그 후, 형성한 도막에 대해서 진공 건조를 실시하는 것으로, 상기 PET의 표면에 수지(Et-MePhNB)의 막이 형성된 시트를 준비하였다. 그리고 이들(수지형, 시트)을 이용하여 상기 평가를 실시하였다.
(실시예 3, 5)
표 5에 나타내는 수지를 이용한 것 및 표 5에 나타내는 처리 시간에 UV오존 처리를 실시한 것 이외는, 실시예 2와 동일하게 하여 각 수지형 및 전사 대상으로 한 각 시트를 얻었다. 그리고 이들(수지형, 시트)을 이용하여 상기 평가를 실시하였다.
(실시예 4)
표 5에 나타내는 수지를 이용한 것, 표 5에 나타내는 처리 시간에 UV오존 처리를 실시한 것 및 전사 대상으로서 시코쿠카고우사 제조의 상품명 「HC-31」(세로 100㎜×가로 100㎜×두께 0.1㎜의 시트)를 사용한 것 이외는, 실시예 2와 동일하게 하여 수지형 및 전사 대상으로 한 시트를 얻었다. 그리고 이들(수지형, 시트)을 이용하여 상기 평가를 실시하였다.
(실시예 6)
지름 220nm(정밀도±10%), 깊이 200nm(정밀도±5%)의 홀 형태 패턴이 형성된 석영제의 금형을 이용하여 UV나노임프린트법에 의해 광경화 수지에 홀 형태 패턴을 전사하여 수지형을 얻었다.
구체적으로는, 우선, PET제의 필름상에 광경화 수지(TCDVE/1-AdVE=70/30)를 바 코터로 도포하여 도막을 형성하였다. 이 도막상에, 석영제의 금형의 홀 형태 패턴이 형성된 면이 상기 도막에 접촉하도록 상기 금형을 배치한 후, 열프레스기 「AH-1 T」(아즈원사 제조)의 프레스 스테이지에 세트하였다. 이어서, 프레스판온도 상온, 프레스 스테이지 온도 상온, 압력 1.0MPa, 압력 보관 유지 시간 10초의 조건(표 4 참조)으로, 광경화성 수지(1)(UNP-β에 임프린트를 실시하였다(상기 도막에 상기 금형을 꽉 눌렀다). 그 후 탈압하여, 이들을 프레스 스테이지로부터 꺼냈다. 그 후, LED 광원(HOYA사 제조의 「EXECURE-H-1 VC」, 파장 365nm)을 이용하여, UV조사량 20㎽/㎠, UV조사 시간 38초의 조건으로 상기 도막을 UV조사함으로써 상기 도막을 경화시켜 경화 수지 필름으로 하였다. 그리고 경화 수지 필름 및 PET 필름을 상기 금형으로부터 이형하였다. 이와 같이 하여, 표면에 미세한 홀 형태 패턴이 전사된(형성된) 친수화 처리 전수지형(지름 210nm, 깊이 201nm의 홀 형태 패턴이 형성된 수지형)을 얻었다.
이어서, 얻어진 친수화 처리 전 수지형에 대해서 UV오존 처리(친수화 처리)를 실시하였다. UV오존 처리는 아이그라픽스사 제조의 UV오존 세정 장치 「OC-2506(오존 분해 장치 OCA-150L-D첨부)」를 사용하여, 저압 수은등을 이용하여 오존 존재하, 조사 거리 10㎜의 조건으로 친수화 처리 전 수지형에 UV조사를 실시하였다. 또한, UV오존 세정 장치 내의 배기 시간은 2분간으로 하였다. 친수화 처리 후, 상기 수지형의 표면인 미세 형상면(UV조사면)에 다이킨사 제조의 이형제 「옵트르 DSX」를 적하하여 그 전면에 도포하였다. 그 후, 바람으로 건조시켜서 100℃의 핫 플레이트상에서 10분간 구웠다. 구운 후, 불소계 용제 「데무나무솔벤트(다이킨사 제조)」로 여분의 이형제를 세정하여(씻음) 수지형을 얻었다.
한편, 전사 대상으로서, 이하와 같이 하여 얻어진 시트를 준비하였다. 우선, 세로 100㎜× 가로 100㎜ × 높이 0.1㎜의 PET 필름상에, 열가소성수지(4)(Topas8007)를 데카린에 용해한 용해액을 바 코터에 의해 도공하여 도막을 형성하였다. 그 후, 형성한 도막에 대해서 진공 건조를 실시함으로써, 상기 PET의 표면에 수지(Topas8007)의 막이 형성된 시트를 준비하였다. 그리고 이들(수지형, 시트)을 이용하여 상기 평가를 실시하였다.
(실시예 7, 8, 11)
표 5에 나타내는 수지를 이용한 것, 표 5에 나타내는 처리 시간에 UV오존 처리를 실시한 것, 및, 전사 대상으로서, 세로 100㎜ × 가로 100㎜ × 두께 0.1㎜의 PET 필름상에, 광경화 수지(1)를 바 코터에 의해 도공해 도막을 형성한 시트(상기 도막을 광경화시키기 전의 시트)를 사용한 것 이외는, 실시예 2와 동일하게 하여 각 수지형 및 전사 대상으로 한 각 시트를 얻었다. 그리고 이들(수지형, 시트)을 이용하여 상기 평가를 실시하였다.
(실시예 9, 10)
 표 5에 나타내는 수지를 이용한 것 및 전사 대상으로서, 세로 100㎜ × 가로 100㎜ × 두께 0.1㎜의 PET 필름상에, 표 5에 나타내는 광경화 수지를 바 코터에 의해 도공하여 도막을 형성한 시트(상기 도막을 광경화시키기 전의 시트)를 사용한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 수지형을 얻었다. 그리고 이들(수지형, 시트)을 이용하여 상기 평가를 실시하였다.
(실시예 12, 13)
 표 5에 나타내는 수지를 이용한 것 이외는, 실시예 6과 동일하게 하여 수지형을 얻었다. 또, 실시예 7과 동일하게 하여 전사 대상으로서의 시트를 얻었다. 그리고 이들(수지형, 시트)을 이용하여 상기 평가를 실시하였다.
(실시예 14, 15)
 플라스마 처리(친수화 처리)를 실시한 것 이외는, 실시예 2와 같게 해 수지형을 얻었다. 플라스마 처리는, 신코우세이키사 제조의 플라스마 에칭 장치 「EXAM」를 사용하여, 산소 가스(압력 15Pa), 파워 20W, 처리 시간 1분간의 조건으로 RIE 처리함으로써 실시하였다. 본 조건을, 표 5중, 「O2, 15Pa하, 20W, 1분간」이라고 나타낸다.
한편, 전사 대상에 대해서는, 실시예 14에서는 실시예 5와 동일하게 하여 전사 대상으로서의 시트를 얻었다. 또, 실시예 15에서는 실시예 7과 동일하게 하여 전사 대상으로서의 시트를 얻었다. 그리고 이들(수지형, 시트)을 이용하여 상기 평가를 실시하였다.
(실시예 16, 17)
 시바우라 메카트로닉스사 제조의 스패터링 장치 「CFS-4 ES」를 사용하여 질소 가스(압력 0.5Pa), 파워 50W, 처리 시간 1분간의 조건으로 역스팩터 처리에 의해 플라스마 처리를 실시한 것 이외는, 실시예 2와 동일하게 하여 수지형을 얻었다. 본 조건을 표 5중, 「N2, 0.5Pa하, 50W, 1분간역스팩터」로 나타낸다.
 한편, 전사 대상에 대해서는, 실시예 16에서는 실시예 5와 동일하게 하여 전사 대상으로서의 시트를 얻었다. 또, 실시예 17에서는 실시예 7과 동일하게 하여 전사 대상으로서의 시트를 얻었다. 그리고 이들(수지형, 시트)을 이용하여 상기 평가를 실시하였다.
(비교예 1, 6, 7, 10, 11, 15, 16)
표 6에 나타내는 수지를 이용한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여 수지형을 얻었다. 또한, 전사 대상에 대해서는, 비교예 1에서는 실시예 2와 동일하게 하여 전사 대상으로 한 시트를 얻었다. 비교예 6에서는 실시예 4와 동일하게 하여 전사 대상으로 한 시트를 얻었다. 비교예 7에서는 실시예 6과 동일하게 하여 전사 대상으로 한 시트를 얻었다. 비교예 10, 11, 15, 16에서는 실시예 7과 동일하게 하여 전사 대상으로 한 시트를 얻었다. 그리고 이들(수지형, 시트)을 이용하여 상기 평가를 실시하였다.
Figure pat00003
(비교예 2∼5, 12, 13)
UV오존 처리 시간을 표 6에 나타내는 시간으로 바꾼 것, 및, 표 6에 나타내는 수지를 이용한 것 이외는, 실시예 2와 동일하게 하여 수지형을 얻었다. 또한, 전사 대상에 대해서는, 비교예 2∼5에서는 실시예 2와 동일하게 하여 전사 대상으로서의 시트를 얻었다. 비교예 12, 13에서는, 표 6에 나타내는 수지를 이용한 것 이외는, 실시예 7과 동일하게 하여 전사 대상으로서의 시트를 얻었다. 그리고 이들(수지형, 시트)을 이용하여 상기 평가를 실시하였다.
(비교예 8)
지름 220nm(정밀도±10%), 깊이 200nm(정밀도 ±)의 홀 형태 패턴이 형성된 석영제의 금형을 이용하여 UV나노임프린트법에 의해 광경화 수지에 홀 형태 패턴을 전사하여 수지형을 얻었다.
구체적으로는, 우선, PET제의 필름상에 광경화 수지(TCDVE/1-AdVE=70/30)를 바 코터로 도포하여 도막을 형성하였다. 이 도막상에, 석영제의 금형의 홀 형태 패턴이 형성된 면이 상기 도막에 접촉하도록 상기 금형을 배치한 후, 열프레스기 「AH-1 T」의 프레스 스테이지에 세트하였다.
이어서, 프레스판 온도 상온, 프레스 스테이지 온도 상온, 압력 1.0MPa, 압력 보관 유지 시간 10초의 조건(표 4 참조)으로, 광경화성 수지(1)(UNP-β에 대해서 임프린트를 실시하였다(상기 도막에 상기 금형을 꽉 눌렀다). 그 후 탈압하여 이들을 프레스 스테이지로부터 꺼냈다. 그 후, LED 광원(HOYA사 제조의 「EXECURE-H-1 VC」, 파장 365nm)을 이용하여, UV조사량 20㎽/㎠, UV조사 시간 38초의 조건으로 상기 도막을 UV조사함으로써 상기 도막을 경화시켜서 경화 수지 필름으로 하였다. 그리고 경화 수지 필름 및 PET 필름을 상기 금형으로부터 이형하였다. 이와 같이 하여, 홀 형태의 패턴이 전사된 수지형(지름 206nm, 깊이 197nm의 홀 형태 패턴이 형성된 수지형)을 얻었다. 얻어진 수지형의 표면인 미세 형상면에 다이킨 사제의 이형제 「오프트르 DSX」를 적하하여 그 전면에 도포하였다. 그 후, 바람으로 건조시켜서, 100℃의 핫 플레이트상에서 10분간 구웠다. 구운 후, 불소계 용제 「데무나무솔벤트(다이킨사 제조)」로 여분의 이형제를 세정하여(씻음) 수지형을 얻었다. 또한, 전사 대상에 대해서는, 실시예 6과 동일하게 하여 전사 대상으로 한 시트를 얻었다. 그리고 이들(수지형, 시트)을 이용하여 상기 평가를 실시하였다.
(비교예 9)
비교예 8과 동일하게 하여 수지형을 얻었다. 또한, 전사 대상에 대해서는, 실시예 7과 동일하게 하여 전사 대상으로서의 시트를 얻었다. 그리고 이들(수지형, 시트)을 이용하여 상기 평가를 실시하였다.
(비교예 14)
표 6에 나타내는 수지를 이용한 것 이외는 비교예 8과 동일하게 하여 수지형을 얻었다. 한편, 전사 대상에 대해서는, 실시예 7과 같게 해 전사 대상으로서의 시트를 얻었다. 그리고 이들(수지형, 시트)을 이용하여 상기 평가를 실시하였다.
표 5 및 표 6으로부터 분명하듯이, 실시예 1∼17의 수지형은, 비교예 1∼16의 수지형과 비교하여, 전사 대상으로부터 용이하게 이형 가능하고(이형성이 양호하고), 그 표면이 친수화 처리되었을 경우에도 표면의 미세 형상의 정밀도가 양호하다는 것을 확인할 수 있었다.
비교예 4, 5의 수지형의 경우, 이형성은 양호하지만, 수지형의 미세 형상의 정밀도가 불량이었다. 구체적으로는, 비교예 4에 대해서는 미세 형상 변화율이 21%, 비교예 5에 대해 미세 형상 변화율이 64%였다.
 본 발명의 수지형은, 나노임프린트용의 수지형으로서 매우 적합하게 이용할 수가 있다. 본 발명의 성형틀은 집광필름 등의 광학 성형품으로서 매우 적합하게 이용할 수가 있다. 본 발명의 성형틀의 제조 방법은 집광필름 등의 광학 성형품으로서 이용하는 것이 가능한 성형틀을 제조할 수가 있다.
1:금형 3:수지 필름 5:수지형
11:수지층 13:적하 15, 17:요철 패턴
 

Claims (16)

  1. 수지 성분(a)를 포함한 재료로 이루어지며, 표면상에 패턴 형성용 미세 형상이 형성되고, 상기 미세 형상을 수지 성분(b)를 포함한 재료로 이루어지는 전사 대상에 전사하기 위한 나노임프린트(nanoimprint)용 수지형에 있어서, 상기 수지 성분(a)를 평활면을 갖는 기재의 상기 평활면상에 도포하여 건조시키거나, 또는 광을 조사하는 것으로 평활면을 갖는 수지층(A)를 형성한 후, 형성된 상기 수지층(A)의 상기 평활면상에 3㎕의 물을 위치시켜 JIS R 3257에 준거하여 측정된 정적 접촉각(X1)이 하기 조건(1)을 만족하는 수지형:
    조건(1):상기 전사 대상을 구성하는 재료 중 상기 수지 성분(b)를 평활면을 갖는 기재의 상기 평활면상에 도포하여 건조시키거나 또는, 광을 조사하는 것으로 평활면을 갖는 수지층(B)를 형성한 후, 형성된 상기 수지층(B)의 상기 평활면상에 3㎕의 물을 배치하여 JIS R 3257에 준거하여 측정되는 정적 접촉각(Y1)과 상기 정적 접촉각(X1)과의 차이의 절대값이 20°∼60°이다.
  2. 청구항 1에 있어서,
    미세 형상이 형성된 상기 표면은 친수화 처리되어 얻어진 것을 특징으로 하는 수지형.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 수지층(A)를 형성한 후, 형성된 상기 수지층(A)의 상기 평활면을 친수화 처리하고, 친수화 처리된 상기 평활면상에 3㎕의 물을 배치하여 JIS R 3257에 준거하여 측정되는 정적 접촉각(X2)가, 하기 조건(2)를 만족하는 것을 특징으로 하는 수지형:
    조건(2):상기 정적 접촉각(Y1)과 상기 정적 접촉각(X2)와의 차이((Y1-(X2))가 20°∼60°이다.
  4. 청구항 2 또는 3에 있어서,
    상기 친수화 처리로서 UV오존 처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 수지형.
  5. 청구항 2 또는 3에 있어서,
    상기 친수화 처리로서 코로나 방전 처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 수지형.
  6. 청구항 2 또는 3에 있어서,
    상기 친수화 처리로서 플라스마 방전 처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 수지형.
  7. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 표면이 이형제 처리되어 얻어진 것을 특징으로 하는 수지형.
  8. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 수지 성분(a)는 열가소성 수지를 포함하며,
    상기 표면상의 미세 형상은 열 나노임프린트에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 수지형.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 열가소성 수지가 환상 올레핀계 수지, 폴리올레핀 수지, 아크릴 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리비닐 에테르 수지, 및 폴리스티렌 수지로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종인 것을 특징으로 하는 수지형.
  10. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 수지 성분(a)는 광경화성 수지를 포함하며,
    상기 표면상의 미세 형상은 광나노임프린트에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 수지형.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 광경화성 수지는, 직쇄상 비닐 에테르 화합물, 지환비닐 에테르 화합물, 에폭시 화합물, 옥세탄 화합물, 및 아크릴 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종의 경화성 화합물에 유래하는 구조 단위를 포함하는 것을 특징으로 하는 수지형.
  12. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 수지형은 열나노임프린트용인 것을 특징으로 하는 수지형.
  13. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 수지형은 광나노임프린트용인 것을 특징으로 하는 수지형.
  14. 청구항 1 또는 2에 기재된 수지형의 표면상에 형성된 미세 형상이 전사되어 얻어지는 성형체.
  15. 수지 성분(a)를 포함한 재료로 이루어지며, 표면상에 패턴 형성용 미세 형상이 형성된 수지형을 이용하고, 상기 수지형의 상기 미세 형상을 수지 성분(b)를 포함한 재료로 이루어지는 전사 대상에 전사함으로써, 상기 수지형 상기 미세 형상의 반전 형상이 그 표면에 형성된 성형체를 얻는 성형체의 제조 방법에 있어서,
    상기 수지형으로서 상기 수지 성분(a)를, 평활면을 갖는 기재의 상기 평활면상에 도포하여 건조시키거나, 또는 광을 조사하는 것으로 평활면을 갖는 수지층(A)를 형성한 후, 형성된 상기 수지층(A)의 상기 평활면상에 3㎕의 물을 위치시켜 JIS R 3257에 준거하여 측정된 정적 접촉각(X1)이, 하기 조건(1)을 만족하는 수지형을 이용하는 성형체의 제조 방법:
    조건(1):상기 전사 대상을 구성하는 재료 중 상기 수지 성분(b)를 평활면을 갖는 기재의 상기 평활면상에 도포하여 건조시키거나, 또는 광을 조사하는 것으로 평활면을 갖는 수지층(B)을 형성한 후, 형성한 상기 수지층(B)의 상기 평활면상에 3㎕의 물을 위치시켜 JIS R 3257에 준거하여 측정된 정적 접촉각(Y1)과 상기 정적 접촉각(X1)과의 차이의 절대값이 20°∼60°이다.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 수지형으로서 미세 형상이 형성된 상기 표면은 친수화 처리되어 얻어지며, 또한, 상기 수지층(A)를 형성한 후, 형성된 상기 수지층(A)의 상기 평활면을 친수화 처리하고, 친수화 처리된 상기 평활면상에 3㎕의 물을 배치하여 JIS R 3257에 준거하여 측정되는 정적 접촉각(X2)가, 하기 조건(2)를 만족하는 수지형을 이용하는 것을 특징으로 하는 성형체의 제조 방법:
     조건(2):상기 정적 접촉각(Y1)과 상기 정적 접촉각(X2)와의 차이((Y1-(X2))가 20°∼60°이다.
KR1020110009664A 2010-02-04 2011-01-31 수지형, 성형체 및 성형체의 제조 방법 KR101758921B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010022779 2010-02-04
JPJP-P-2010-022779 2010-02-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110090808A true KR20110090808A (ko) 2011-08-10
KR101758921B1 KR101758921B1 (ko) 2017-07-17

Family

ID=44690176

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110009664A KR101758921B1 (ko) 2010-02-04 2011-01-31 수지형, 성형체 및 성형체의 제조 방법

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP5693925B2 (ko)
KR (1) KR101758921B1 (ko)
TW (1) TWI476093B (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7137325B2 (ja) * 2018-03-08 2022-09-14 株式会社ダイセル 成型品の離型方法、及び離型装置
JP7137324B2 (ja) * 2018-03-08 2022-09-14 株式会社ダイセル 成型品の離型方法、及び離型装置
CN111819057A (zh) * 2018-03-08 2020-10-23 株式会社大赛璐 成型品的脱模方法以及脱模装置
KR20190111743A (ko) * 2018-03-22 2019-10-02 스미토모 세이카 가부시키가이샤 복합부재 및 그 제조방법

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101151132A (zh) 2005-03-30 2008-03-26 日本瑞翁株式会社 树脂模及使用该树脂模的成型体的制造方法
JP5213335B2 (ja) * 2006-02-01 2013-06-19 キヤノン株式会社 インプリント用モールド、該モールドによる構造体の製造方法
JP2007320072A (ja) * 2006-05-30 2007-12-13 Asahi Glass Co Ltd モールドおよびその製造方法
JP5479902B2 (ja) * 2006-10-25 2014-04-23 エージェンシー・フォー・サイエンス・テクノロジー・アンド・リサーチ 基材の表面濡れ性の改変
ATE556098T1 (de) * 2007-06-20 2012-05-15 Asahi Glass Co Ltd Lichthärtbare zusammensetzung und verfahren zur herstellung eines formobjekts mit feiner oberflächenstruktur
JP5617632B2 (ja) * 2008-05-29 2014-11-05 旭硝子株式会社 光硬化性組成物および表面に微細パターンを有する成形体の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR101758921B1 (ko) 2017-07-17
TWI476093B (zh) 2015-03-11
TW201127609A (en) 2011-08-16
JP2011178155A (ja) 2011-09-15
JP5693925B2 (ja) 2015-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6038261B2 (ja) 樹脂モールド及びその製造方法
John et al. Large-area, continuous roll-to-roll nanoimprinting with PFPE composite molds
KR101762969B1 (ko) 나노임프린트용 경화성 조성물 및 경화물
JPWO2006112062A1 (ja) 樹脂型及びそれを用いた成形体の製造方法
TW201439181A (zh) 組成物、硬化物、積層體、下層膜之製造方法、圖案形成方法、圖案及半導體抗蝕層之製造方法
JP2009001002A (ja) モールド、その製造方法および転写微細パターンを有する基材の製造方法
JP2007245702A (ja) テンプレートおよび転写微細パターンを有する処理基材の製造方法
TWI600671B (zh) 壓印用光硬化性樹脂組成物、壓印用模具之製造方法,以及壓印用模具
KR20110090808A (ko) 수지형, 성형체 및 성형체의 제조 방법
KR101355036B1 (ko) 임프린트용 몰드 및 그 제조 방법
KR20150053303A (ko) 복제 몰드 제조 방법 및 이를 이용한 미세 구조 및 그 활용.
JP2010280159A (ja) ナノインプリントリソグラフィー用の高耐久性レプリカモールドおよびその作製方法
JP6016578B2 (ja) ナノインプリント方法、その方法に使用されるモールドおよびその方法を利用したパターン化基板の製造方法
TWI576658B (zh) Copying die and its manufacturing method
JP5343682B2 (ja) インプリント用モールドおよびその製造方法
TW201430073A (zh) 壓印用硬化性組成物、圖案形成方法及圖案
JP6059967B2 (ja) 樹脂成形品の製造方法
Peng et al. Continuous roller nanoimprinting: next generation lithography
JP2003286316A (ja) 硬化型樹脂組成物および微細賦形成形物
Thesen et al. Inkjetable and photo-curable resists for large-area and high-throughput roll-to-roll nanoimprint lithography
Bundgaard et al. Cyclic olefin copolymer (COC/Topas®)-an exceptional material for exceptional lab-on-a-chip systems
JP2012116108A (ja) 樹脂モールド
US10185062B2 (en) Light diffusing sheet
Tak et al. Surface energy-tunable iso decyl acrylate based molds for low pressure-nanoimprint lithography
KR20230088573A (ko) 나노 임프린팅용 마스터 몰드 및 이를 이용한 나노 임프린팅 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant