TW202216801A - 壓印用底塗層形成組合物 - Google Patents

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鈴木朋哉
長澤偉大
今井翔太
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日商日產化學有限公司
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Abstract

本發明提供一種可用於形成具有較高之耐熱衝擊性之樹脂製透鏡之底塗層形成組合物。本發明之壓印用底塗層形成組合物係包含具有聚合性基及水解性基之矽烷偶合劑、以及溶劑者，且形成表面粗糙度Ra為0.9 nm以上之底塗層。

Description

壓印用底塗層形成組合物
本發明係關於一種用於形成具有特定之表面粗糙度Ra之底塗層之組合物、由該組合物所得之底塗層、及使用該組合物製作樹脂製透鏡之方法。
樹脂製透鏡用於行動電話、數位相機、車載相機等電子機器，根據電子機器之目的，要求其具有優異之光學特性。又，與使用形態相應，要求其具有高耐久性，例如耐熱性及耐候性，以及能夠以較好良率成形之高生產性。作為滿足此種要求之樹脂製透鏡用之材料，例如使用聚碳酸酯樹脂、環烯烴聚合物、甲基丙烯酸樹脂等熱塑性透明樹脂。 製造樹脂製透鏡時，為了提高良率與生產效率，進而抑制透鏡積層時之光軸偏差，正在積極研究自熱塑性樹脂之射出成型向晶圓級成形轉變，該晶圓級成形係藉由使用於室溫下為液狀之硬化性樹脂之壓製成形而進行。晶圓級成形中，就生產性之觀點而言，通常為於玻璃基板等支持體上形成透鏡之混合透鏡方式。
然而，藉由壓製成形進行晶圓級成形時，於將模具自硬化物剝離之步驟中，易產生剝離故障，即硬化物自支持體剝離而附著於模具。因此，為了提高支持體與硬化物之密接性(接著性)，提出於支持體與硬化物之間設置底塗層。 例如，為了提高壓印用硬化性組合物對基板之潤濕性，提出一種包含具有聚伸烷基二醇結構之化合物之壓印用底塗層形成組合物(參照專利文獻1)。 又，為了提高與模具之脫模性較高之光硬化性樹脂組合物對基板之潤濕性，提出一種包含具有(甲基)丙烯醯胺基之矽烷偶合劑之底塗劑組合物(參照專利文獻2)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]國際公開第2018/051960號 [專利文獻2]日本專利特開2018-127522號公報
[發明所欲解決之問題]
然而，存在如下問題：於透鏡表面形成抗反射膜等、使用焊料等將透鏡成形體安裝於電子機器、及使用電子機器時發熱等會產生熱應力，由此導致硬化物自支持體剝離。因此，要求模具脫模時之支持體與硬化物之接著性、以及耐熱應力性均較高之底塗層。 因此，本發明之目的在於提供一種底塗層形成組合物，其可用於形成具有較高之耐熱衝擊性之樹脂製透鏡，即便受到熱衝擊，樹脂製透鏡等光硬化物亦不自支持體剝離。 [解決問題之技術手段]
本發明者等人為達成上述目的而著眼於底塗層形成組合物中所含之成分、及底塗層之表面粗糙度反覆進行努力研究。其結果，發現藉由具有以下構成，可解決上述問題，從而完成本發明。
即，本發明之第1觀點係一種壓印用底塗層形成組合物，其係包含具有聚合性基及水解性基之矽烷偶合劑、以及溶劑者，且形成表面粗糙度Ra為0.9 nm以上之底塗層。 第2觀點係如第1觀點所記載之壓印用底塗層形成組合物，其中上述矽烷偶合劑係下述式(1)所表示之矽烷化合物。 [化1]
Figure 02_image001
(式中，X 1表示(甲基)丙烯醯氧基，R 1及R 2分別獨立地表示碳原子數為1或2之烷基，m表示3至14之整數，n表示0或1) 第3觀點係如第1觀點或第2觀點所記載之壓印用底塗層形成組合物，其中上述底塗層之表面粗糙度Ra為0.9 nm以上4.0 nm以下。 第4觀點係如第1觀點至第3觀點中任一項所記載之壓印用底塗層形成組合物，其中上述底塗層之表面之最大高度Rmax為20 nm以上100 nm以下。 第5觀點係一種底塗層，其係使用如第3觀點所記載之壓印用底塗層形成組合物而形成於支持體上，其表面粗糙度Ra為0.9 nm以上4.0 nm以下。 第6觀點係一種底塗層，其係使用如第4觀點所記載之壓印用底塗層形成組合物而形成於支持體上，其表面粗糙度Ra為0.9 nm以上4.0 nm以下，且最大高度Rmax為20 nm以上100 nm以下。 第7觀點係一種樹脂製透鏡之製作方法，其包括： 將如第1觀點至第4觀點中任一項所記載之壓印用底塗層形成組合物塗佈於支持體上並使其乾燥而形成底塗層之步驟； 將透鏡形成用光硬化性樹脂組合物塗佈於上述底塗層上之步驟； 壓印步驟，其係使上述透鏡形成用光硬化性樹脂組合物與具有目標透鏡形狀之反轉圖案之模具接觸； 使上述透鏡形成用光硬化性樹脂組合物經由上述模具曝光而形成光硬化物之步驟；及 脫模步驟，其係以上述光硬化物不自形成有上述底塗層之上述支持體剝離之方式，將該光硬化物與上述模具分離。 第8觀點係如第7觀點所記載之樹脂製透鏡之製作方法，其中上述透鏡形成用光硬化性樹脂組合物包含至少1種於1個分子中具有2個以上(甲基)丙烯醯氧基之多官能(甲基)丙烯酸酯、及光自由基起始劑。 [發明之效果]
根據本發明，可提供一種壓印用底塗層形成組合物，其可用於形成具有較高之耐熱衝擊性之樹脂製透鏡，即便受到熱衝擊，亦可防止用於樹脂製透鏡之光硬化物自支持體剝離。 又，根據本發明，可提供一種由上述底塗層形成組合物所得之底塗層、及使用上述底塗層形成組合物之具有較高之耐熱衝擊性之樹脂製透鏡之製造方法。
＜壓印用底塗層形成組合物＞ 本發明之壓印用底塗層形成組合物包含具有聚合性基及水解性基之矽烷偶合劑、以及溶劑。 針對本發明之壓印用底塗層形成組合物之各成分，更詳細地進行說明。再者，本說明書中，所謂(甲基)丙烯醯基，係指丙烯醯基及甲基丙烯醯基。
[矽烷偶合劑] 作為聚合性基，並無特別限定，只要為具有聚合性之官能基即可，例如可列舉含有(甲基)丙烯醯基、乙烯基、苯乙烯基、乙烯醚基、環氧基、縮水甘油基等之基，較佳可列舉含有(甲基)丙烯醯基之基。
作為水解性基，並無特別限定，只要與矽原子鍵結，藉由水解生成矽烷醇基即可，例如可列舉鹵素原子、烷氧基、烷氧基烷氧基。作為上述鹵素原子，可列舉氯原子、溴原子等。作為烷氧基，可列舉直鏈狀或支鏈狀者，例如可列舉甲氧基、乙氧基、正丙氧基及異丙氧基。又，作為烷氧基烷氧基，例如可列舉甲氧基甲氧基、2-甲氧基乙氧基、乙氧基甲氧基及2-乙氧基乙氧基。作為較佳之水解性基，可列舉甲氧基及乙氧基。
作為上述矽烷偶合劑之較佳例，例如可列舉下述式(1)所表示之矽烷化合物。 [化2]
Figure 02_image003
(式中，X 1表示(甲基)丙烯醯氧基，R 1及R 2分別獨立地表示碳原子數為1或2之烷基，m表示3至14之整數，n表示0或1)
作為此種矽烷化合物之具體例，可列舉：3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、8-甲基丙烯醯氧基辛基三甲氧基矽烷、8-甲基丙烯醯氧基辛基三乙氧基矽烷等。 較佳可列舉：3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷及8-甲基丙烯醯氧基辛基三甲氧基矽烷。
[溶劑] 本發明之底塗層形成組合物包含溶劑。作為溶劑，並無特別限定，只要為可使上述矽烷偶合劑溶解或均勻分散之揮發性溶劑即可，根據對象基板之耐溶劑性或組合物之塗佈條件等而選定。
作為此種溶劑之具體例，可使用甲苯、二甲苯等芳香族烴類；乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸異丁酯、γ-丁內酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、羥基乙酸乙酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、2-羥基-2-甲基丙酸乙酯、2-羥基-3-甲基丁酸甲酯、乙氧基乙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、甲基乙酸溶纖劑、乙基乙酸溶纖劑、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單丙醚乙酸酯等酯類或酯醚類；乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、丙二醇單甲醚等醚類；甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環戊酮、環己酮等酮類；甲醇、乙醇、正丙醇、2-丙醇、正丁醇、異丁醇、第二丁醇、第三丁醇、丙二醇等醇類；N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮等醯胺類等。該等溶劑可單獨使用或組合2種以上使用，或者以與水之混合溶劑之形式使用。較佳可列舉丙二醇單甲醚乙酸酯(以下，亦稱為PGMEA)。
本發明之壓印用底塗層形成組合物中之固形物成分濃度例如為0.01至70質量%、0.1至50質量%、或1至30質量%。此處，所謂固形物成分，係指自底塗層形成組合物之所有成分中去除溶劑成分而獲得者。
[其他添加劑] 進而，於不損害本發明之效果之前提下，可視需要於本發明所使用之壓印用底塗層形成組合物中適當調配通常添加之添加劑，例如：光敏劑、聚合抑制劑、聚合起始劑、調平劑、界面活性劑、密接性賦予劑、塑化劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑、貯藏穩定劑、抗靜電劑、無機填充劑、顏料、染料等、活性能量線硬化性多官能單體等。
＜底塗層＞ 本發明之對象亦包括表面粗糙度Ra為0.9 nm以上之底塗層，其藉由將上述壓印用底塗層形成組合物塗佈於支持體並使其乾燥而獲得。表面粗糙度Ra亦取決於底塗層之厚度，例如為0.9 nm以上15.0 nm以下，較佳為0.9 nm以上10.0 nm以下，更佳為0.9 nm以上4.0 nm以下。若該表面粗糙度Ra未達0.9 nm，則有密接性、尤其是熱衝擊試驗後之密接性降低之虞。
本發明中所規定之表面粗糙度Ra係指JIS B0031(1994)/ JIS B0601(1994)附錄中定義之算術平均表面粗糙度。即，係指於一定基準長度上將粗糙度曲線與平均線相差之絕對偏差平均化而獲得之值，係指低於平均線之粗糙度曲線部分折返至正值側時之凹凸之平均值。再者，本發明中，所謂底塗層之表面，係指與透鏡形成用光硬化性樹脂組合物接觸之側的表面。
本發明中，可認為藉由使底塗層之表面粗糙度Ra為0.9 nm以上，使得底塗層與形成於該底塗層上之光硬化物之密接性(接著性)因投錨效應而提高。
又，本發明之底塗層形成組合物中所含之矽烷偶合劑具有聚合性基。因此，可認為於底塗層表面塗佈透鏡形成用光硬化性樹脂組合物並將其曝光，藉此於底塗層與光硬化物之界面處，構成底塗層之矽烷偶合劑所具有之聚合性基被引入至光硬化性樹脂所具有之聚合性基之聚合反應中。可認為若底塗層之表面粗糙度Ra為0.9 nm以上，則底塗層與塗佈於其表面之透鏡形成用光硬化性樹脂組合物之界面之面積增加，因此上述聚合反應進一步進行，從而使得底塗層與光硬化物之接著性(密接性)提高。
又，本發明之底塗層之表面之最大高度Rmax為20 nm以上100 nm以下，較佳為20 nm以上70 nm以下。藉由Rmax為上述數值範圍，可期待充分之投錨效應，又，與硬化物之界面之面積亦增加，因此與設置於其上層之硬化物之接著性(密接性)進一步提高。另一方面，若Rmax大於100 nm，則有底塗層之機械物性降低之虞。 本發明中所規定之最大高度Rmax係指JIS B0601(1982)附錄中定義之最大高度。即，係指於一定基準長度上剖面曲線之峰高最大值及谷深最大值之和。
又，本發明之底塗層之表面粗糙度Ra及最大高度Rmax可藉由改變底塗層形成組合物中所含之矽烷偶合劑及溶劑之組合、固形物成分濃度、對基板之塗佈方法及乾燥方法等來調整。
底塗層之厚度只要於不損害本發明之效果之範圍內即可，例如為0.1 nm至30 nm，較佳為0.5 nm至10 nm，更佳為矽烷偶合劑之單分子層。然而，使用本發明之壓印用底塗層形成組合物而形成之單分子層或多分子層極其薄。因此，有時較難特定出該層為單分子層抑或多分子層。
＜樹脂製透鏡之製作方法＞ 又，本發明之對象亦包括樹脂製透鏡之製作方法，其包括： 將上述壓印用底塗層形成組合物塗佈於支持體上並使其乾燥而形成底塗層之步驟； 將透鏡形成用光硬化性樹脂組合物塗佈於上述底塗層上之步驟； 壓印步驟，其係使上述透鏡形成用光硬化性樹脂組合物與具有目標透鏡形狀之反轉圖案之模具接觸； 使上述透鏡形成用光硬化性樹脂組合物經由上述模具曝光而形成光硬化物之步驟；及 脫模步驟，其係以上述光硬化物不自形成有上述底塗層之上述支持體剝離之方式，將該光硬化物與上述模具分離。
上述樹脂製透鏡之製作方法中，塗佈上述透鏡形成用光硬化性樹脂組合物之步驟及壓印步驟亦可替換成將透鏡形成用光硬化性樹脂組合物塗佈於具有目標透鏡形狀之反轉圖案之模具之步驟、及使上述透鏡形成用光硬化性樹脂組合物與上述支持體上之底塗層接觸之壓印步驟。
[支持體] 作為形成本發明之底塗層之支持體，可根據各種用途進行選擇，並無特別制約，例如可列舉：玻璃；光學薄膜；陶瓷材料；蒸鍍膜；磁性膜；反射膜；Ni、Cu、Cr、Fe等金屬基板；紙；SOG(Spin On Glass，旋塗玻璃)；聚酯膜、聚碳酸酯膜、聚醯亞胺膜等聚合物基板；TFT(Thin Film Transistor，薄膜電晶體)陣列基板；PDP(Plasma Display Panel ，電漿顯示器)之電極板；透明塑膠基板；ITO(Indium Tin Oxides，氧化銦錫)或金屬等導電性基材；絕緣性基材；矽、氮化矽、多晶矽、氧化矽、非晶矽等半導體製作基板等。 作為製作樹脂製透鏡時使用之支持體，例如可列舉：鈉鈣玻璃、硼矽酸鹽玻璃、無鹼玻璃、石英玻璃、及藍寶石玻璃等玻璃基板。尤佳為實質上不含鹼金屬氧化物且比石英玻璃及藍寶石玻璃價格低之無鹼玻璃。 支持體之厚度並無特別限制，例如為0.05 mm至1.1 mm，較佳為0.1 mm至0.8 mm。
[底塗層] 將壓印用底塗層形成組合物塗佈於支持體之方法並無特別限定，可根據使用之壓印用底塗層形成組合物中所含之矽烷偶合劑之種類及濃度進行適當選擇。例如，可列舉：流塗法、旋轉塗佈法、噴霧塗佈法、網版印刷法、軟版印刷法、噴墨印刷法、澆鑄法、棒式塗佈法、淋幕式塗佈法、輥塗法、凹版塗佈法、浸漬法、狹縫式塗佈法、點膠法等。
所塗佈之壓印用底塗層形成組合物之乾燥可根據所使用之溶劑及組合物之濃度進行適當選擇，例如可於室溫(約23℃)至250℃左右，自3秒以上(例如，3秒至5小時左右)之範圍內進行選擇，例如為5秒至2小時左右。
視需要，將壓印用底塗層形成組合物塗佈於支持體並使其乾燥後，用溶劑去除殘留於支持體之過量之矽烷偶合劑並使其乾燥，藉此可形成單分子層或多分子層作為底塗層。
[透鏡形成用光硬化性樹脂組合物] 作為塗佈於底塗層上之透鏡形成用光硬化性樹脂組合物，可根據透鏡之用途使用市售或公知之光硬化性樹脂組合物。作為透鏡形成用光硬化性樹脂組合物之具體例，例如可列舉國際公開第2020/129902號說明書所記載者、及國際公開第2019/142601號說明書所記載者。
[光硬化物] 作為曝光之光線，只要可使透鏡形成用光硬化性樹脂組合物硬化即可，例如可列舉紫外線、電子束及X射線。作為用於紫外線照射之光源，例如可使用太陽光線、化學燈、低壓水銀燈、高壓水銀燈、金屬鹵化物燈、氙氣燈、及UV-LED(Ultraviolet Light Emitting Diodes，紫外線發光二極體)。又，曝光後，為了使光硬化物之物性穩定化，亦可實施後烘烤處理。 作為後烘烤處理之方法，並無特別限定，通常使用加熱板、烘箱等，於50℃至260℃、1分鐘至24小時之範圍內進行後烘烤處理。 [實施例]
以下，列舉實施例更具體地說明本發明，但本發明並不限定於下述實施例。再者，下述實施例及比較例中，製備試樣及分析物性時所使用之裝置及條件如下所示。
(1)攪拌消泡機 裝置： Thinky(股)製造 自傳-公轉攪拌機 去泡攪拌太郎(註冊商標)ARE-310 (2)旋轉塗佈機 裝置：Brewer Science公司製造 CEE 200X (3)UV曝光 裝置：CCS(股)製造 批次式UV-LED照射裝置(波長365 nm) (4)表面粗糙度測定 裝置：Bruker公司製造 原子力顯微鏡(AFM)系統 Dimension Icon 探針：單晶Si(Bruker AXS) 彈簧常數：約40 N/m 強振頻率：約300 kHz 掃描速度：0.6或0.8 Hz 預處理：利用碳帶對Si晶圓進行去靜電 (5)熱衝擊試驗機 裝置：ESPEC(股)製造 小型熱衝擊試驗機TSE-11-A 條件：-40℃/85℃、於-40℃及85℃之曝光時間＝30分鐘、50次循環 (6)數位顯微鏡(熱衝擊試驗中之剝離觀察) 裝置：Hirox(股)製造 KH-7700、MXG-2500REZ 條件：反射(暗視野)、低倍率、50倍
各實施例及比較例中使用之化合物之供給來源如下所述。 KBM-503：3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(信越化學工業(股)製造 商品名：KBM-503) KBM-5103：3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(信越化學工業(股)製造 商品名：KBM-5103) KBM-5803：8-甲基丙烯醯氧基辛基三甲氧基矽烷(信越化學工業(股)製造 商品名：KBM-5803) PGMEA：丙二醇單甲醚乙酸酯 MEK：甲基乙基酮 A-DCP：三環癸烷二甲醇二丙烯酸酯(新中村化學工業(股)製造 商品名：NK Ester A-DCP) MEK-AC-2140Z：日產化學(股)製造 商品名：有機矽溶膠 MEK-AC-2140Z UA-4200：2官能聚醚胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業(股)製造 商品名：NK Oligo UA-4200) NR1：1,3,5-三(2-(3-硫基丁醯氧基)乙基)-1,3,5-三𠯤烷-2,4,6-三酮(昭和電工(股)製造 商品名：Karenz(註冊商標)MT NR1) I184：1-羥基環己基苯基酮(IGM Resins公司製造 商品名：OMNIRAD(註冊商標)184) I245：伸乙基雙(氧乙烯)雙[3-(5-第三丁基-4-羥基間甲苯基)丙酸酯](BASF公司製造 商品名：Irganox(註冊商標)245) AO-503：3,3'-硫代二丙酸二(十三烷基)酯(ADEKA(股)製造 商品名：Adekastab AO-503)
[製造例1] 於500 mL茄形燒瓶中稱量120 g之A-DCP，向其中加入120 g之MEK並溶解。其後，添加MEK-AC-2140Z(經(甲基)丙烯醯氧基進行了表面改質之一次粒徑為10至15 nm之二氧化矽粒子、固形物成分為46質量%之MEK分散液)260.3 g，攪拌至均勻。其後，於50℃、減壓度133.3 Pa以下之條件下，使用蒸發器蒸餾去除MEK，獲得二氧化矽粒子之A-DCP分散液(該二氧化矽粒子含量50質量%)。 使所得二氧化矽粒子之A-DCP分散液48.0質量份(二氧化矽粒子24.0質量份、A-DCP 24.0質量份)、A-DCP 8.0質量份、UA-4200 39.0質量份、I184 1.0質量份、I245 0.7質量份、及AO-503 0.5質量份於50℃振盪3小時後，進而添加NR1 5.0質量份，使用上述攪拌消泡機將其攪拌混合30分鐘，進一步攪拌消泡10分鐘，製備透鏡形成用光硬化性樹脂組合物。
[實施例1] 於30 g之KBM-5103中添加70 g之PGMEA並進行攪拌，製備固形物成分濃度為30質量%之底塗層形成組合物1。 將無鹼玻璃基板(10 cm見方、0.7 mm厚度、表面粗糙度Ra為0.294 nm、最大高度Rmax為3.21)於底塗層形成組合物1中浸漬1分鐘，並於85℃、85%之恆溫恆濕槽內加濕乾燥24小時，乾燥後，使用PGMEA進行沖洗，獲得具有表面粗糙度Ra為0.996 nm、最大高度Rmax為28.8 nm之底塗層之無鹼玻璃基板1。 表面粗糙度Ra及最大高度Rmax係使用上述Bruker公司製造之原子力顯微鏡(AFM)系統Dimension Icon測定底塗層表面之測定區域(5 μm見方)所獲得之值。實施例1中所製作之底塗層之原子力顯微鏡(AFM)之測定結果示於圖1。又，無鹼玻璃基板表面之原子力顯微鏡(AFM)之測定結果示於圖5。 藉由塗佈並乾燥NOVEC(註冊商標)1720(3M Japan(股))，準備經脫模處理之光罩基板(開口部為1 cm見方)。將0.1至0.2 g製造例1中所製造之光硬化性樹脂組合物滴於光罩基板，隔著500 μm厚之矽酮橡膠製間隔件，由具有上述底塗層之無鹼玻璃基板1夾住。使用上述UV-LED照射裝置以115 mW/cm 2對被夾住之光硬化性樹脂組合物進行歷時2.2秒之UV曝光，曝光後，剝離光罩基板，使用PGMEA進行顯影及沖洗，以去除未曝光部分之光硬化性樹脂組合物，從而製作形成有1 cm見方、厚度約500 μm之硬化膜之無鹼玻璃基板。進一步使用上述UV-LED照射裝置以30 mW/cm 2對該硬化膜進行歷時191.7秒之UV曝光，於100℃之加熱板上加熱10分鐘，製作形成有硬化膜之無鹼玻璃基板1。
[實施例2] 於10 g之KBM-5803中添加90 g之PGMEA並進行攪拌，製備固形物成分濃度為10質量%之底塗層形成組合物2。 將0.5至1 mL底塗層形成組合物2滴於無鹼玻璃基板(10 cm見方、0.7 mm厚度)，藉由旋轉塗佈法(200 rpm下5秒、1500 rpm下30秒)進行塗佈。將該基板於100℃之加熱板上烘烤10分鐘，獲得具有表面粗糙度Ra為1.130 nm、最大高度Rmax為63.7 nm之底塗層之無鹼玻璃基板2。實施例2中所製作之底塗層之原子力顯微鏡(AFM)之測定結果示於圖2。 將實施例1之具有底塗層之無鹼玻璃基板1變更為具有底塗層之無鹼玻璃基板2，除此以外，以與上述相同之方式製作形成有硬化膜之無鹼玻璃基板2。
[實施例3] 於30 g之KBM-503中添加70 g之PGMEA並進行攪拌，製備固形物成分濃度為30質量%之底塗層形成組合物3。 將0.5至1 mL底塗層形成組合物3滴於無鹼玻璃基板(10 cm見方、0.7 mm厚度)，藉由旋轉塗佈法(200 rpm下5秒、1500 rpm下30秒)進行塗佈。將該基板於100℃之加熱板上烘烤10分鐘，獲得具有表面粗糙度Ra為2.400 nm、最大高度Rmax為38.2 nm之底塗層之無鹼玻璃基板3。實施例3中所製作之底塗層之原子力顯微鏡(AFM)之測定結果示於圖3。 將實施例1之具有底塗層無鹼玻璃基板1變更為具有底塗層之無鹼玻璃基板3，除此以外，以與上述相同之方式製作形成有硬化膜之無鹼玻璃基板3。
[比較例1] 將0.5至1 mL實施例1中所製備之底塗層形成組合物1滴於無鹼玻璃基板(10 cm見方、0.7 mm厚度)，藉由旋轉塗佈法(200 rpm下5秒、1500 rpm下30秒)進行塗佈。將該基板於100℃之加熱板上烘烤10分鐘，獲得具有表面粗糙度Ra為0.290 nm、最大高度Rmax為9.28 nm之底塗層之無鹼玻璃基板4。比較例1中所製作之底塗層之原子力顯微鏡(AFM)之測定結果示於圖4。 將實施例1之具有底塗層之無鹼玻璃基板1變更為具有底塗層之無鹼玻璃基板4，除此以外，以與上述相同之方式製作形成有硬化膜之無鹼玻璃基板4。
[藉由熱衝擊試驗評估硬化膜之耐剝離性] 於形成有硬化膜之無鹼玻璃基板1至4中，未觀察到硬化膜自無鹼玻璃基板剝離。 將該形成有硬化膜之無鹼玻璃基板1至4放入上述ESPEC(股)製造之熱衝擊試驗機內。熱衝擊試驗循環50次後，將上述形成有硬化膜之無鹼玻璃基板自該試驗機中取出，用上述Hirox(股)製造之數位顯微鏡觀察該硬化膜之角部，並以如下方式進行評估。熱衝擊試驗後之實施例1至3及比較例1之無鹼玻璃基板上之底塗層之角部的顯微鏡照片分別示於圖6至圖9。 確認到該硬化膜自上述形成有硬化膜之無鹼玻璃基板剝離時判定為「×」，未觀察到該硬化膜之剝離時判定為「○」，其結果示於下述表1。
[表1] [表1]
   底塗劑組合物 底塗層 熱衝擊試驗
   矽烷偶合劑 溶劑 表面粗糙度 Ra(nm) 最大高度 Rmax(nm) 試驗前 試驗後
實施例1 KBM-5103 PGMEA 0.996 28.8 〇 〇
實施例2 KBM-5803 PGMEA 1.130 63.7 〇 〇
實施例3 KBM-503 PGMEA 2.400 38.2 〇 〇
比較例1 KBM-5103 PGMEA 0.290 9.28 〇 ×
如表1所示，實施例1至實施例3之使用具有表面粗糙度Ra為0.9 nm以上之底塗層之無鹼玻璃基板1至3製作而成的形成有硬化膜之無鹼玻璃基板1至3中，即便於熱衝擊試驗後，亦未觀察到硬化膜自無鹼玻璃基板剝離。 另一方面，即便使用與實施例1相同之底塗層形成組合物1，使用具有表面粗糙度Ra未達0.9 nm之底塗層之無鹼玻璃基板4製作而成的形成有硬化膜之無鹼玻璃基板4中，於熱衝擊試驗後，觀察到硬化膜自無鹼玻璃基板剝離。 因此，表明本發明之壓印用底塗劑形成組合物即便受到熱衝擊亦防止用於樹脂製透鏡之光硬化物自支持體剝離，而作為樹脂製透鏡之底塗層形成組合物具有理想特性。
圖1係表示實施例1中所製作之底塗層之AFM觀察結果之圖。 圖2係表示實施例2中所製作之底塗層之AFM觀察結果之圖。 圖3係表示實施例3中所製作之底塗層之AFM觀察結果之圖。 圖4係表示比較例1中所製作之底塗層之AFM觀察結果之圖。 圖5係表示無鹼玻璃基板表面之AFM觀察結果之圖。 圖6係表示熱衝擊試驗後之實施例1中所製作之無鹼玻璃基板上所形成之硬化膜之角部的數位顯微鏡照片。 圖7係表示熱衝擊試驗後之實施例2中所製作之無鹼玻璃基板上所形成之硬化膜之角部的數位顯微鏡照片。 圖8係表示熱衝擊試驗後之實施例3中所製作之無鹼玻璃基板上所形成之硬化膜之角部的數位顯微鏡照片。 圖9係表示熱衝擊試驗後之比較例1中所製作之無鹼玻璃基板上所形成之硬化膜之角部的數位顯微鏡照片。

Claims (8)

  1. 一種壓印用底塗層形成組合物，其係包含具有聚合性基及水解性基之矽烷偶合劑、以及溶劑者，且形成表面粗糙度Ra為0.9 nm以上之底塗層。
  2. 如請求項1之壓印用底塗層形成組合物，其中上述矽烷偶合劑係下述式(1)所表示之矽烷化合物， [化1]
    Figure 03_image001
    (式中，X 1表示(甲基)丙烯醯氧基，R 1及R 2分別獨立地表示碳原子數為1或2之烷基，m表示3至14之整數，n表示0或1)。
  3. 如請求項1或2之壓印用底塗層形成組合物，其中上述底塗層之表面粗糙度Ra為0.9 nm以上4.0 nm以下。
  4. 如請求項1至3中任一項之壓印用底塗層形成組合物，其中上述底塗層之表面之最大高度Rmax為20 nm以上100 nm以下。
  5. 一種底塗層，其係使用如請求項3之壓印用底塗層形成組合物而形成於支持體上，其表面粗糙度Ra為0.9 nm以上4.0 nm以下。
  6. 一種底塗層，其係使用如請求項4之壓印用底塗層形成組合物而形成於支持體上，其表面粗糙度Ra為0.9 nm以上4.0 nm以下，且最大高度Rmax為20 nm以上100 nm以下。
  7. 一種樹脂製透鏡之製作方法，其包括： 將如請求項1至4中任一項之壓印用底塗層形成組合物塗佈於支持體上並使其乾燥而形成底塗層之步驟； 將透鏡形成用光硬化性樹脂組合物塗佈於上述底塗層上之步驟； 壓印步驟，其係使上述透鏡形成用光硬化性樹脂組合物與具有目標透鏡形狀之反轉圖案之模具接觸； 使上述透鏡形成用光硬化性樹脂組合物經由上述模具曝光而形成光硬化物之步驟；及 脫模步驟，其係以上述光硬化物不自形成有上述底塗層之上述支持體剝離之方式，將該光硬化物與上述模具分離。
  8. 如請求項7之樹脂製透鏡之製作方法，其中上述透鏡形成用光硬化性樹脂組合物包含至少1種於1個分子中具有2個以上(甲基)丙烯醯氧基之多官能(甲基)丙烯酸酯、及光自由基起始劑。
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