TWI408042B - Production method of copy mold for embossing - Google Patents

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TWI408042B
TWI408042B TW100121683A TW100121683A TWI408042B TW I408042 B TWI408042 B TW I408042B TW 100121683 A TW100121683 A TW 100121683A TW 100121683 A TW100121683 A TW 100121683A TW I408042 B TWI408042 B TW I408042B
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Kazuhisa Kumazawa
Hiromoto Shibata
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Nippon Soda Co
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Description

壓印用複製模之製造方法
本發明係關於一種製造壓印用模之複製之方法。本申請案係對2010年6月23日提出申請之日本專利申請案第2010-143118號主張優先權,並將其內容引用於此。
近年來,作為微細凹凸圖案之形成方法,已開發出被稱為壓印法之可如實地轉印微細圖案之技術(參照非專利文獻1)。壓印法大多係將奈米級者稱為奈米壓印法,且將微米級者稱為壓印法,此處將兩者合併統稱為壓印法。
於壓印製程中,將模(模)按壓於樹脂上,將模上之圖案轉印至樹脂上。此處所使用之模材料通常價格較高,而且因圖案之損壞或樹脂之黏附等而難以長期使用。因此,進行以成為母模之模之長壽命為目的之技術開發,另一方面,將模之圖案複製於更廉價之材料上,將其用作主複製而進行壓印,藉此謀求生產成本之削減。
迄今為止,作為壓印用複製模材料,例如已知有:聚醯胺低聚物(專利文獻1),玻璃系、氟系烴聚合物(專利文獻2),高分子量熱塑性聚合物與低分子量熱塑性聚合物之混合物(專利文獻3),環狀烯烴共聚物(專利文獻4),玻璃系、聚二甲基矽氧烷等。
然而,先前之材料有強度、柔軟性、成形性等問題。
另一方面,本發明者等人開發出了含有聚矽氧烷系之組合物、紫外線硬化性化合物及感光性化合物之組合物作為 表面經無機化而具有非常高之硬度故耐擦傷性優異、並且與被接著體之密接性亦優異之薄膜材料(專利文獻5)。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1:日本專利特開2007-216493號公報
專利文獻2:日本專利特開2007-320072號公報
專利文獻3:日本專利特開2008-38136號公報
專利文獻4:日本專利特開2007-55235號公報
專利文獻5:國際公開2008/069217說明書
非專利文獻
非專利文獻1:S. Y. Chou et al. Appl. Phys. Lett., vol.67, 1995年,P3314
因此,本發明之課題在於提供一種製造價廉且於強度、柔軟性等方面具有良好特性之壓印用複製模之方法。
本發明者等人進行了努力研究,結果發現,若將自己所發明之含有聚矽氧烷系之組合物、紫外線硬化性化合物及感光性化合物之有機無機複合體(專利文獻5)應用於壓印用複製模用材料中,則於使用前保存穩定性優異,並且可形成以具有某程度之柔軟性為目的之微細凹凸圖案,於硬化後,於維持微細凹凸圖案之狀態下表面經無機化而具有非常高之硬度,因此耐擦傷性優異,從而完成了本發明。
即,本發明係關於以下者:(1)一種複製模之製造方法,其特徵在於具有以下步驟:(A)於基材上塗佈有機無機複合材料之步驟;(B)藉由熱及/或電磁線使塗佈面半硬化,成為微細凹凸圖案形成用基材之步驟;(C)利用壓印法將特定之微細凹凸圖案按壓於該微細凹凸圖案形成用基材上,轉印微細凹凸圖案之步驟;及(D)藉由照射電磁線使經轉印之該微細凹凸圖案形成用基材硬化之步驟;(2)如(1)之複製模之製造方法,其進而具有(E)於上述(D)步驟中所獲得之微細凹凸圖案面上賦予脫模層之步驟;(3)如(1)之複製模之製造方法,其中有機無機複合材料含有脫模層用素材;(4)如(1)至(3)中任一項之複製模之製造方法,其中有機無機複合材料含有:a)有機矽化合物,其包含式(I)R1 n SiX4-n ...(I)(式中,n表示1或2,當n為2時,R1 可彼此相同亦可不同,R1 為有機基,且R1 中之一個以上表示含乙烯基之烴基;X表示羥基或水解性基,可彼此相同亦可不同)所表示之化合物、式(II)R2 n SiX4-n ...(II) (式中,n 表示1或2,當n為2時,R2 可相同亦可不同,R2 表示碳原子直接鍵結於式中之Si的含乙烯基之烴基以外之有機基;X表示羥基或水解性基,可彼此相同亦可不同)所表示之化合物、及若存在的該等之水解縮合物,且{[式(I)之化合物]+[若存在的水解縮合物中之源自式(I)之化合物之單元]}/{[式(I)之化合物]+[式(II)之化合物]+[若存在的水解縮合物中之源自式(I)之化合物之單元]+[若存在的水解縮合物中之源自式(II)之化合物之單元]}×100=30~100莫耳%,並且{[式(II)之化合物]+[若存在的水解縮合物中之源自式(II)之化合物之單元]}/{[式(I)之化合物]+[式(II)之化合物]+[若存在的水解縮合物中之源自式(I)之化合物之單元]+[若存在的水解縮合物中之源自式(II)之化合物之單元]}×100=0~70莫耳%;b)電磁線硬化性化合物;及c)矽烷醇縮合觸媒;(5)如(4)之複製模之製造方法,其中{[式(I)之化合物]+[若存在的水解縮合物中之源自式(I)之化合物之單元]}/{[式(I)之化合物]+[式(II)之化合物]+[若存在的水解縮合物中之源自式(I)之化合物之單元]+[若存在的水解縮合物中之源自式(II)之化合物之單元]}×100=30~95莫耳%,並且{[式(II)之化合物]+[若存在的水解縮合物中之源自式(II)之化合物之單元]}/{[式(I)之化合物]+[式(II)之化合物]+[若存在的水解縮合物中之源自式(I)之化合物之單元]+[若存在 的水解縮合物中之源自式(II)之化合物之單元]}×100=5~70莫耳%;(6)如(4)或(5)之複製模之製造方法,其中電磁線硬化性化合物相對於組合物之固體成分之總質量為80質量%以下;(7)如(4)至(6)中任一項之複製模之製造方法,其中矽烷醇縮合觸媒為感光性化合物。
又,本發明係關於:(8)一種複製模,其係利用如上述(1)至(7)中任一項之方法而獲得者。
於本發明中,所謂「複製模」,係指於將具有微細凹凸圖案之模(mold)按壓於樹脂上而將微細凹凸圖案轉印至樹脂上之壓印法中所使用的模之複製。
又,所謂「電磁線」,係指紫外線、X射線、放射線、離子化放射線、電離放射線(α、β、γ射線、中子束、電子束)。
又,所謂「半硬化」,係指以無黏性,且於成形時追隨於模而不產生裂痕之程度硬化之狀態。進而,所謂「硬化」,係指以於鋼絲絨之摩擦中不易受損傷之程度硬化之狀態。
1. 有機無機複合材料
本發明中之有機無機複合材料係形成積層於基材上而用以製成微細凹凸圖案之有機無機複合材料層之組合物,不僅可如先前般自所轉印之該微細凹凸圖案形成用基材上不 去除該主模而照射電磁線進行硬化,亦可自所轉印之該微細凹凸圖案形成用基材上去除該主模並照射電磁線而硬化,只要為上述者則無特別限定,特佳為以下成分。
a)有機矽化合物
本發明之有機無機複合材料中之有機矽化合物含有以下成分。
a-1)式(I)
R1 n SiX4-n ...(I)
(式中,n表示1或2,當n為2時,R1 可相同亦可不同,R1 為有機基,且R1 中之一個以上表示含乙烯基之烴基。X表示羥基或水解性基,可彼此相同亦可不同)所表示之化合物
a-2)式(II)
R2 n SiX4-n ...(II)(式中,n表示1或2,當n為2時,R2 可相同亦可不同,R2 表示碳原子直接鍵結於式中之Si的含乙烯基之烴基以外之有機基。X表示羥基或水解性基,可彼此相同或亦可不同)所表示之化合物
a-3)若存在的該等之水解縮合物。
本發明之有機無機複合材料中之有機矽化合物為式(I)所示之化合物與式(II)所示之化合物、以及若存在的該等之水解縮合物之混合物,但式(II)所示之化合物及含有其作為單元之水解縮合物亦可未必存在。所謂水解縮合物,係化合物彼此水解縮合而形成矽氧烷鍵之二聚物等,且可為 僅式(I)或式(II)之化合物進行水解縮合而成者,亦可為式(I)之化合物與式(II)之化合物進行水解縮合而成者,亦可混合存在該等兩種以上。
{[式(I)之化合物]+[若存在的水解縮合物中之源自式(I)之化合物之單元]}/{[式(I)之化合物]+[式(II)之化合物]+[若存在的水解縮合物中之源自式(I)之化合物之單元]+[若存在的水解縮合物中之源自式(II)之化合物之單元]}×100較佳為30~100莫耳%,更佳為30~95莫耳%,且 {[式(II)之化合物]+[若存在的水解縮合物中之源自式(II)之化合物之單元]}/{[式(I)之化合物]+[式(II)之化合物]+[若存在的水解縮合物中之源自式(I)之化合物之單元]+[若存在的水解縮合物中之源自式(II)之化合物之單元]}×100較佳為0~70莫耳%,更佳為5~70莫耳%。
又,水解縮合物之平均粒徑較佳為2 nm~100 nm,更佳為5 nm~30 nm。若平均粒徑大於100 nm,則膜會白濁,溶液變得不穩定而容易凝膠化。若平均粒徑小於2 nm,則存在對塗膜性產生不良影響之情形。
式(I)中,n表示1或2,n較佳為1。當n為2時,R1 可相同亦可不同,R1 為有機基,且R1 中之一個以上表示含乙烯基之烴基。即,當n為1時,R1 為含乙烯基之烴基,當n為2時,R1 中之一個或兩個為上述含乙烯基之烴基,上述以外之基為有機基。
作為有機基,可列舉:可具有取代基之烴基(包括含乙烯基之烴基)或包含可具有取代基之乙烯基化合物之聚合 物之基等。
作為烴基,可列舉:烷基、環烷基、含乙烯基之烴基、炔基、芳基等。該等之中,含乙烯基之烴基以外之基中較佳為可具有取代基之碳數1~30之烴基,進而更佳為碳數1~10之烷基、碳數1~10之環氧基烷基。
作為含乙烯基之烴基,例如可列舉:乙烯基、烯丙基、3-丁烯基、4-己烯基等烯基(較佳為C2-8烯基),2-環丙烯基、2-環戊烯基、3-環己烯基、4-環辛烯基等環烯基(較佳為C3-8環烯基)等。
又,有機基亦可含有矽原子,或亦可為包含聚矽氧烷、聚乙烯基矽烷、聚丙烯基矽烷等聚合物之基。
此處,作為烷基,可列舉:甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、第二丁基、第三丁基、異丁基、戊基、異戊基、第三戊基、己基、庚基、異庚基、第三庚基、正辛基、異辛基、第三辛基、2-乙基己基等,該等之中,較佳為碳數1~10之烷基。
作為環烷基,可列舉:環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環庚基等,該等之中,較佳為碳數3~8之環烷基。
作為炔基,可列舉:乙炔基、1-丙炔基、2-丙炔基、1-丁炔基、2-丁炔基、3-丁炔基、1-甲基-2-丙炔基、2-甲基-3-丁炔基、1-戊炔基、2-戊炔基、3-戊炔基、4-戊炔基等,該等之中,較佳為碳數2~6之炔基。
芳基係指單環或多環之芳基,於多環芳基之情形時,除完全不飽和之基以外,亦包含部分飽和之基。作為芳基, 可列舉:苯基、萘基、薁基、茚基、二氫茚基、四氫萘基等。該等之中,較佳為C6-10芳基。
作為上述「可具有取代基」中之「取代基」,可列舉:鹵素原子、烷氧基、烯氧基、烯基羰氧基、環氧基等。
作為鹵素原子,可列舉:氟、氯、溴、碘等。
作為烷氧基,可列舉:甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基、正戊氧基、異戊氧基、新戊氧基、1-甲基丁氧基、正己氧基、異己氧基、4-甲基戊氧基等,較佳為碳數1~10之烷氧基。
烯氧基為於任意一個以上部位具有碳-碳雙鍵之烯基與氧原子鍵結之基,例如可列舉:乙烯氧基、2-丙烯氧基、3-丁烯氧基、4-戊烯氧基等,較佳為碳數2~10之烯氧基。
作為烯基羰氧基,為烯基與羰氧基鍵結之基,可列舉:丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、烯丙基羰氧基、3-丁烯基羰氧基等,較佳為碳數2~10之烯基羰氧基。
作為可具有取代基之乙烯基化合物之聚合物,例如可列舉將以下化合物進行均聚合或共聚合而成之乙烯系聚合物:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸環己酯等(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸、衣康酸、反丁烯二酸等羧酸及順丁烯二酸酐等酸酐; (甲基)丙烯酸縮水甘油酯等環氧化合物;(甲基)丙烯酸二乙胺基乙酯、胺基乙基乙烯基醚等胺基化合物;(甲基)丙烯醯胺、衣康醯胺、α-乙基丙烯醯胺、丁烯醯胺、反丁烯二醯胺、順丁烯二醯胺、N-丁氧基甲基(甲基)丙烯醯胺等醯胺化合物;選自丙烯腈、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、氯乙烯、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯等中之乙烯系化合物。
式(II)中,n表示1或2,n更佳為1。當n為2時,R2 可相同亦可不同,R2 表示碳原子直接鍵結於式中之Si的含乙烯基之烴基以外之有機基。作為R2 之有機基,可列舉與R1 之有機基相同者。
式(I)及式(II)中,X表示羥基或水解性基,可彼此相同亦可不同。所謂水解性基,例如係指可藉由在無觸媒、過量水之共存下於25℃~100℃下進行加熱而水解生成矽烷醇基之基,或可形成矽氧烷縮合物之基,具體而言,可列舉:烷氧基、醯氧基、鹵素原子、異氰酸酯基等,較佳為碳數1~4之烷氧基或碳數1~4之醯氧基。
作為碳數1~4之烷氧基,可列舉:甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基等,作為碳數1~4之醯氧基,可列舉:甲醯氧基、乙醯氧基、丙醯氧基等醯氧基。
具體而言,作為式(I)所示之化合物,可列舉:乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三氯矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙 烯基三丁氧基矽烷、乙烯基三異丙氧基矽烷、烯丙基三甲氧基矽烷、3-丁烯基三甲氧基矽烷、2-環丙烯基三甲氧基矽烷、2-環戊烯基三甲氧基矽烷、2-環己烯基三甲氧基矽烷、二乙烯基二胺基矽烷、二乙烯基二氯矽烷、二乙烯基二乙醯氧基矽烷、二乙烯基二甲氧基矽烷、二烯丙基二甲氧基矽烷、二(3-丁烯基)二甲氧基矽烷、乙烯基甲基二甲氧基矽烷、乙烯基乙基二乙氧基矽烷、烯丙基甲基三甲氧基矽烷、烯丙基乙基三乙氧基矽烷等。
作為式(II)所示之化合物,可列舉:甲基三氯矽烷、甲基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、甲基三丁氧基矽烷、乙基三甲氧基矽烷、乙基三異丙氧基矽烷、乙基三丁氧基矽烷、丁基三甲氧基矽烷、五氟苯基三甲氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷、九氟丁基乙基三甲氧基矽烷、三氟甲基三甲氧基矽烷、二甲基二胺基矽烷、二甲基二氯矽烷、二甲基二乙醯氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、二苯基二甲氧基矽烷、二丁基二甲氧基矽烷、三甲基氯矽烷、3-(甲基)丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-(3-甲基-3-氧雜環丁烷甲氧基)丙基三甲氧基矽烷、氧雜環己基三甲氧基矽烷、甲基三(甲基)丙烯醯氧基矽烷、甲基[2-(甲基)丙烯醯氧基乙氧基]矽烷、甲基-三縮水甘油氧基矽烷、甲基三(3-甲基-3-氧雜環丁烷甲氧基)矽烷。
該等可單獨使用一種或組合使用兩種以上。
於組合使用有機矽化合物之情形時,例如可較佳地例 示:乙烯基三甲氧基矽烷與3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷之組合、乙烯基三甲氧基矽烷與3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷之組合。
該等有機矽化合物亦可為縮合物。所謂縮合物,具體而言,例如可列舉上述有機矽化合物水解縮合而形成矽氧烷鍵之二聚物等。
又,於式(I)所示之有機矽化合物中,R1 之碳數係3以下者為30莫耳%以上,較佳為50~100莫耳%,R1 之碳數係4以上者為70莫耳%以下,較佳為0~50莫耳%。
b)電磁線硬化性化合物
所謂本發明之電磁線硬化性化合物,係藉由活性能量線之照射而聚合之化合物。特別是具有於光聚合起始劑之存在下藉由紫外線之照射而引起聚合反應之官能基的化合物或樹脂,有(甲基)丙烯酸酯系化合物、環氧樹脂、丙烯酸酯系化合物以外之乙烯基化合物等。官能基之個數只要為一個以上,則並無特別限定。
作為丙烯酸酯系化合物,可列舉:聚(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、環氧(甲基)丙烯酸酯、聚醯胺(甲基)丙烯酸酯、聚丁二烯(甲基)丙烯酸酯、聚(甲基)丙烯酸苯乙烯酯、聚碳酸酯二丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、已二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、具有(甲基)丙烯醯氧基之矽氧烷聚合物等,較佳為聚酯(甲基)丙烯酸酯、聚(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯、環氧聚(甲基)丙烯酸 酯,更佳為聚(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯。
只要具有與其他硬塗層組合物之相溶性,則分子量並無限度,通常以質量平均分子量計為500~50,000,較佳為1,000~10,000。
環氧(甲基)丙烯酸酯例如可藉由低分子量之雙酚型環氧樹脂或酚醛清漆環氧樹脂之環氧乙烷環與丙烯酸之酯化反應而獲得。
聚酯(甲基)丙烯酸酯例如可藉由利用丙烯酸將藉由多元羧酸與多元醇之縮合所獲得之於兩末端具有羥基之聚酯低聚物之羥基酯化而獲得。或藉由利用丙烯酸將對多元羧酸加成環氧烷所獲得之低聚物之末端之羥基酯化而獲得。
(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯為使多元醇與二異氰酸酯反應所獲得之異氰酸酯化合物與具有羥基之丙烯酸酯單體之反應產物,作為多元醇,可列舉:聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚碳酸酯二醇。
作為本發明中所使用之(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯之市售品,例如可列舉:荒川化學工業股份有限公司製造之商品名:Beamset 102、502H、505A-6、510、550B、551B、575、575CB、EM-90、EM92;San Nopco(股)製造之商品名:Photomer 6008、6210;新中村化學工業(股)製造之商品名:NK Oligo U-2PPA、U-4HA、U-6HA、H-15HA、UA-32PA、U-324A、U-4H、U-6H; 東亞合成(股)製造之商品名:Aronix M-1100、M-1200、M-1210、M-1310、M-1600、M-1960;共榮社化學(股)製造之商品名:AH-600、AT606、UA-306H;日本化藥(股)製造之商品名:Kayarad UX-2201、UX-2301、UX-3204、UX-3301、UX-4101、UX-6101、UX-7101;日本合成化學工業(股)製造之商品名:紫光UV-1700B、UV-3000B、UV-6100B、UV-6300B、UV-7000、UV-7600B、UV-2010B、UV-7610B、UV-7630B、UV-7550B;根上工業(股)製造之商品名:Artresin UN-1255、UN-5200、HDP-4T、HMP-2、UN-901T、UN-3320HA、UN-3320HB、UN-3320HC、UN-3320HS、H-61、HDP-M20;Daicel-UCB(股)製造之商品名:Ebecryl 6700、204、205、220、254、1259、1290K、1748、2002、2220、4833、4842、4866、5129、6602、8301;Daicel.Cytec(股)製造之商品名:ACA 200M、ACA Z230AA、ACA Z250、ACA Z300、ACA Z320等。
又,作為丙烯酸酯系化合物以外之乙烯基化合物,有N-乙烯基吡咯啶酮、N-乙烯基己內醯胺、乙酸乙烯酯、苯乙烯、不飽和聚酯等,作為環氧樹脂,可列舉:氫化雙酚A二縮水甘油醚、3,4-環氧基環己基甲基-3,4-環氧環己基羧酸酯、2-(3,4-環氧基環己基-5,5-螺-3,4-環氧基)環己烷-甲基-二烷、雙(3,4-環氧環己基甲基)己二酸酯等。
作為光聚合起始劑,可列舉:(i)藉由光照射而產生陽離子種之化合物及(ii)藉由光照射而產生活性自由基種之化合物等。
作為藉由光照射而產生陽離子種之化合物,例如可列舉具有下述式(III)所表示之結構之鎓鹽作為較佳例。
該鎓鹽係藉由接受光而釋放路易斯酸之化合物。
[R1 a R2 b R3 c R4 d W]+e [MLe+f ]-e (III)(式(III)中,陽離子為鎓離子,W為S、Se、Te、P、As、Sb、Bi、O、I、Br、Cl或N≡N-,R1 、R2 、R3 及R4 為相同或不同之有機基,a、b、c及d分別為0~3之整數,且(a+b+c+d)等於W之價數。M為構成鹵化物錯合物[MLe+f ]之中心原子之金屬或類金屬,例如為B、P、As、Sb、Fe、Sn、Bi、Al、Ca、In、Ti、Zn、Sc、V、Cr、Mn、Co等。L例如為F、Cl、Br等鹵素原子,e為鹵化物錯合物離子之淨電荷,f為M之原子價)
作為上述式(III)中之陰離子(MLe+f )之具體例,可列舉:四氟硼酸鹽(BF4 - )、六氟磷酸鹽(PF6 - )、六氟銻酸鹽(SbF6 - )、六氟砷酸鹽(AsF6 - )、六氯銻酸鹽(SbCl6 - )等。
又,亦可使用具有式[MLf(OH)- ]所表示之陰離子之鎓鹽。進而,亦可為具有過氯酸根離子(ClO4 - )、三氟甲磺酸根離子(CF3 SO3 - )、氟磺酸根離子(FSO3 - )、甲苯磺酸根離子、三硝基苯磺酸陰離子、三硝基甲苯磺酸陰離子等其他陰離子之鎓鹽。該等可單獨使用一種或組合使用兩種以上。
作為藉由光照射而產生活性自由基種之化合物,例如可列舉:苯乙酮、苯乙酮苯甲縮酮、1-羥基環己基苯基酮、2,2-二甲氧基-1,2-二苯乙烷-1-酮、氧雜蒽酮、茀酮、苯甲醛、茀、蒽醌、三苯基胺、咔唑、3-甲基苯乙酮、4-氯二苯甲酮、4,4'-二甲氧基二苯甲酮、4,4'-二胺基二苯甲酮、安息香丙醚、安息香乙醚、苯甲二甲基縮酮、1-(4-異丙基苯基)-2-羥基-2-甲基丙烷-1-酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、9-氧硫、二乙基-9-氧硫、2-異丙基-9-氧硫、2-氯-9-氧硫、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基-丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁酮-1、4-(2-羥基乙氧基)苯基-(2-羥基-2-丙基)酮、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦、雙-(2,6-二甲氧基苯甲醯基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦、低聚(2-羥基-2-甲基-1-(4-(1-甲基乙烯基)苯基)丙酮)等。
關於本發明中所使用之光聚合起始劑之調配量,相對於(甲基)丙烯酸酯系紫外線硬化性化合物之固體成分,較佳為調配0.01~20質量%,進而較佳為0.1~10質量%。
再者,於本發明中,視需要可添加增感劑,例如可使用:三甲胺、甲基二甲醇胺、三乙醇胺、對二甲胺基苯乙酮、對二甲胺基苯甲酸乙酯、對二甲胺基苯甲酸異戊酯、N,N-二甲基苄胺及4,4'-雙(二乙胺基)二苯甲酮等。
紫外線硬化性化合物相對於有機無機複合材料之固體成分之總質量較佳為80質量%以下。
c)矽烷醇縮合觸媒
作為矽烷醇縮合觸媒,只要為將式(I)所表示之化合物中之水解性基水解,並將矽烷醇縮合而形成矽氧烷鍵者則無特別限制,可列舉:有機金屬、有機酸金屬鹽、酸、鹼、金屬螯合化合物等。矽烷醇縮合觸媒可單獨使用一種或組合使用兩種以上。
作為有機金屬,例如可列舉:四甲基鈦、四丙基鋯等烷基金屬化合物,四異丙氧基鈦、四丁氧基鋯等金屬醇化物等。
作為有機酸金屬鹽,例如可列舉:羧酸金屬鹽、磺酸金屬鹽、苯酚金屬鹽等。
作為金屬螯合化合物,可列舉:與β-酮羰基化合物、β-酮酯化合物、α-羥基酯化合物等之金屬螯合化合物。
作為酸,可列舉有機酸、無機酸,具體而言,例如作為有機酸,可列舉:乙酸、甲酸、草酸、碳酸、鄰苯二甲酸、三氟乙酸、對甲苯磺酸、甲基磺酸等,作為無機酸,可列舉:鹽酸、硝酸、硼酸、氫硼酸等。
此處,藉由光照射而產生酸之光酸產生劑,具體而言,二苯基錪六氟磷酸鹽、三苯基鏻六氟磷酸鹽等亦包含於酸中。
作為鹼,可列舉:四甲基胍、四甲基胍基丙基三甲氧基矽烷等強鹼類;有機胺類、有機胺之羧酸中和鹽、四級銨鹽等。
該等之中,特佳為可藉由350 nm以下波長之光之作用而去除表面側之碳成分之感光性化合物。
所謂感光性化合物係指如下之化合物:不論其機制如何,可藉由自表面側照射之350 nm以下波長之光之作用而去除表面側之碳成分之化合物,較佳為可使自表面起深度方向上2 nm之表面部之碳含量為碳量未減少之部分(於膜之情形時,例如為自膜背面起深度方向上10 nm之背面部)之碳含量之80%以下、更佳為2~60%、進而較佳為2~40%之化合物,特佳為可將碳成分以其去除量自表面側起逐漸減少之方式去除至特定深度為止之化合物,即,可形成碳含量自表面起逐漸增加至特定深度為止之層之化合物。具體而言,例如可列舉吸收350 nm以下波長之光而激發之化合物。
此處,所謂350 nm以下波長之光,係指使用以350 nm以下之任意波長之光作為成分之光源而形成之光,較佳為使用以350 nm以下之任意波長之光作為主成分之光源而形成之光,即,使用成分量最多之波長為350 nm以下之光源而形成之光。
作為本發明所使用之感光性化合物,為選自由以下化合物所組成之群中之至少一種化合物:選自Ti、Sn、Al及Zr中之金屬之螯合化合物,選自Ti、Sn、Al及Zr中之金屬之有機酸金屬鹽,具有選自Ti、Sn、Al及Zr中之金屬且具有2個以上之羥基或水解性基之金屬化合物(其中金屬螯合化合物及有機酸金屬鹽除外),該等之水解物,及該等之縮合物;較佳為水解物及/或縮合物,特佳為金屬螯合化合物之水解物及/或縮合物。作為由此所衍生之化合物,例 如可列舉將金屬螯合化合物之縮合物等進一步縮合而成者等。該感光性化合物及/或其衍生物如上所述,可與有機矽化合物進行化學鍵結,亦可以非鍵結狀態而分散,或亦可為其混合狀態者。
作為上述選自Ti、Sn、Al及Zr中之金屬之螯合化合物,較佳為具有羥基或水解性基之金屬螯合化合物,更佳為具有2個以上之羥基或水解性基之金屬螯合化合物。再者,所謂具有2個以上之羥基或水解性基,係指水解性基及羥基合計為2個以上。又,作為上述金屬螯合化合物,較佳為β-酮羰基化合物、β-酮酯化合物及α-羥基酯化合物,具體而言,可列舉:乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸正丙酯、乙醯乙酸異丙酯、乙醯乙酸正丁酯、乙醯乙酸第二丁酯、乙醯乙酸第三丁酯等β-酮酯類;乙醯基丙酮、己烷-2,4-二酮、庚烷-2,4-二酮、庚烷-3,5-二酮、辛烷-2,4-二酮、壬烷-2,4-二酮、5-甲基-己烷-2,4-二酮等β-二酮類;乙醇酸、乳酸等羥基羧酸等經配位而成之化合物。
上述選自Ti、Sn、Al及Zr中之金屬之有機酸金屬鹽為包含由金屬離子與有機酸所得之鹽之化合物,作為有機酸,可列舉:乙酸、草酸、酒石酸、苯甲酸等羧酸類;磺酸、亞磺酸、苯硫酚等含硫有機酸;苯酚化合物;烯醇化合物;肟化合物;醯亞胺化合物;芳香族磺醯胺等呈酸性之有機化合物。
又,上述具有選自Ti、Sn、Al及Zr中之金屬且具有2個以上之羥基或水解性基之金屬化合物為上述金屬螯合化合 物及有機酸金屬鹽以外者,例如可列舉:氫氧化物或丙氧化物、異丙氧化物、丁氧化物等金屬醇化物等。
作為上述金屬化合物、上述金屬螯合化合物或上述有機酸金屬鹽中之水解性基,例如可列舉:烷氧基、醯氧基、鹵基、異氰酸酯基,較佳為碳數1~4之烷氧基、碳數1~4之醯氧基。再者,所謂具有2個以上之羥基或水解性基,係指水解性基及羥基合計為2個以上。
作為該金屬化合物之水解物及/或縮合物,較佳為相對於具有2個以上之羥基或水解性基之金屬化合物1莫耳而使用0.5莫耳以上之水進行水解而成者,更佳為使用0.5~2莫耳之水進行水解而成者。
又,作為金屬螯合化合物之水解物及/或縮合物,較佳為相對於金屬螯合化合物1莫耳而使用5~100莫耳之水進行水解而成者,更佳為使用5~20莫耳之水進行水解而成者。
又,作為有機酸金屬鹽之水解物及/或縮合物,較佳為相對於金屬有機酸鹽1莫耳而使用5~100莫耳之水進行水解而成者,更佳為使用5~20莫耳之水進行水解而成者。
於本發明中,於使用兩種以上矽烷醇縮合觸媒之情形時,可包含上述具有感光性之化合物,亦可不含具有感光性之化合物。又,亦可併用具有感光性之化合物與不具有感光性之化合物。
又,於本發明之有機無機複合材料中,藉由含有後述之脫模層之素材,可不進行第5步驟而形成脫模層。
2. 有機無機複合材料之製備
作為本發明之有機無機複合材料之製備方法,視需要添加水及溶劑,並混合有機矽化合物、電磁線硬化性化合物及矽烷醇縮合觸媒。
具體而言,可依照公知之條件、方法,例如可利用國際公開2008/69217公報所記載之方法等製備。
作為所使用之溶劑,並無特別限制,例如可列舉:苯、甲苯、二甲苯等芳香族烴類;己烷、辛烷等脂肪族烴類;環己烷、環戊烷等脂環族烴類;丙酮、甲基乙基酮、環己酮等酮類;四氫呋喃、二烷等醚類;乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯類;N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺等醯胺類;二甲基亞碸等亞碸類;甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等醇類;乙二醇單甲醚、乙二醇單甲醚乙酸酯等多元醇衍生物類等。該等溶劑可單獨使用一種或組合使用兩種以上。
於組合兩種以上之情形時,例如可較佳地列舉丁醇/乙酸乙酯/乙醇之組合。
作為本發明之有機無機複合材料之固體成分(有機矽成分、紫外線硬化性化合物、矽烷醇縮合觸媒及光聚合起始劑等),較佳為1~75質量%,更佳為10~60質量%。相對於有機矽化合物及/或其水解縮合物、矽烷醇縮合觸媒、紫外線硬化性化合物及光聚合起始劑等固體成分之總質量,紫外線硬化性化合物並無特別限制,較佳為80%以下,更佳為10~70%。
又,於包含感光性化合物作為矽烷醇縮合觸媒之情形時,作為感光性化合物之含量,雖亦取決於其種類,但通 常較佳為相對於有機矽化合物中之Si而感光性化合物中之金屬原子為0.01~0.5莫耳當量,較佳為0.05~0.2莫耳當量。
又,於該有機無機複合材料中,亦可為了使所獲得之有機無機複合材料層之硬度提高而添加四官能矽烷或膠狀二氧化矽。作為四官能矽烷,例如可列舉:四胺基矽烷、四氯矽烷、四乙醯氧基矽烷、四甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷、四丁氧基矽烷、四苄氧基矽烷、四苯氧基矽烷、四(甲基)丙烯醯氧基矽烷、四[2-(甲基)丙烯醯氧基乙氧基]矽烷、四(2-乙烯氧基乙氧基)矽烷、四縮水甘油氧基矽烷、四(2-乙烯氧基丁氧基)矽烷、四(3-甲基-3-氧雜環丁烷甲氧基)矽烷。又,作為膠狀二氧化矽,可列舉:水分散膠狀二氧化矽、甲醇或異丙醇等有機溶劑分散膠狀二氧化矽。
3. 微細凹凸圖案形成用基材
本發明之微細凹凸圖案形成用基材為用以製作微細凹凸圖案之基材,且為形成於基材上之上述有機無機複合材料之半硬化物層。
所謂上述有機無機複合材料之半硬化物,於經加熱處理之情形時,係指包含該有機無機複合材料之有機矽化合物之至少一部分進行水解縮合而成之化合物。又,於使用電磁線之情形時,係指包含該有機無機複合體中之有機矽化合物之至少一部分進行水解縮合而成之化合物及電磁線硬化性化合物一部分硬化而成之化合物。
本發明之有機無機複合材料之半硬化物含有: a)有機矽化合物,其包含式(I)R1 n SiX4-n ...(I)(式中,n表示1或2,當n為2時,R1 可相同亦可不同,R1 為有機基,且R1 中之一個以上表示含乙烯基之烴基。X表示羥基或水解性基,可彼此相同亦可不同)所表示之化合物、式(II)Rn SiX4-n ...(II)(式中,n表示1或2,當n為2時,R2 可相同亦可不同,R2 表示碳原子直接鍵結於式中之Si的含乙烯基之烴基以外之有機基。X表示羥基或水解性基,可彼此相同亦可不同)所表示之化合物、及該等之水解縮合物;b)電磁線硬化性化合物或一部分硬化之電磁線硬化性化合物;及c)矽烷醇縮合觸媒。
此處,各取代基之具體例與上述有機無機複合材料中之式(I)及(II)所表示之化合物之具體例相同。
半硬化物中之有機矽化合物為式(I)與式(II)所表示之化合物與該等之水解縮合物之混合物,通常大部分為水解縮合物。
又,有機矽化合物之組成如下。{[式(I)之化合物]+[水解縮合物中之源自式(I)之化合物之單元]}/{[式(I)之化合物]+[式(II)之化合物]+[水解縮合物中之源自式(I)之化合物之單元]+[水解縮合物中之源自式(II)之化合物之單元]}×100較佳為30~100莫耳%,更佳為30~95 莫耳%,且{[式(II)之化合物]+[水解縮合物中之源自式(II)之化合物之單元]}/{[式(I)之化合物]+[式(II)之化合物]+[水解縮合物中之源自式(I)之化合物之單元]+[水解縮合物中之源自式(II)之化合物之單元]}×100較佳為0~70莫耳%,更佳為5~70莫耳%。
作為基材,只要為具有耐熱性、機械強度、耐溶劑性等可用作複製模之物性者即可,可應用各種材料。例如有:鎳、不鏽鋼、鋁、銅等金屬;玻璃、陶瓷等無機材料;聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯等聚酯系樹脂;尼龍6等聚醯胺系樹脂;聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯等聚烯烴系樹脂;聚氯乙烯等乙烯系樹脂;聚甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸系樹脂;聚碳酸酯、高衝擊聚苯乙烯等苯乙烯系樹脂;賽璐凡、醋酸纖維素等纖維素系膜;聚醯亞胺等醯亞胺系樹脂等。該基材之厚度通常可應用10~5000 μm左右,較佳為100~2000 μm。
該基材亦可為以該等樹脂作為主成分之共聚合樹脂、或混合體(包含合金)、或包含複數層之積層體。又,該基材可為延伸膜亦可為未延伸膜,但為使強度提高,較佳為於單軸方向或雙軸方向上經延伸之膜。該基材係以包含該等樹脂之至少一層之膜、薄片、板狀之形式使用。該基材亦可於塗佈前對塗佈面進行電暈放電處理、電漿處理、臭氧處理、火焰處理、底漆(亦稱為增黏塗層、助黏劑、易黏著劑)塗佈處理、預熱處理、除塵處理、蒸鍍處理、鹼處 理等易黏著處理。又,視需要亦可添加填充劑、塑化劑、著色劑、抗靜電劑等添加劑。
基材上之有機無機複合材料之半硬化物層之厚度亦根據其用途而不同,較佳為0.5~20 μm,特佳為1~10 μm左右。
又,只要於無損各層之物性與機能方面,各層中視需要可添加各種添加劑,例如抗靜電劑、斥水劑、斥油劑、穩定劑、導電劑、防霧劑等。
4. 複製模形成方法
若具體說明利用壓印法之複製模之形成方法,則具有以下步驟。
第1步驟:於基材上塗佈有機無機複合材料之步驟
第2步驟:藉由熱及/或電磁線使塗佈面半硬化,成為微細凹凸圖案形成用基材之步驟
第3步驟:利用壓印法將形成有特定微細凹凸圖案之主模按壓於該微細凹凸圖案形成用基材上,轉印微細凹凸圖案之步驟
第4步驟:以自所轉印之該微細凹凸圖案形成用基材去除該主模之狀態或未去除之狀態照射電磁線,藉此而硬化之步驟
進而,亦可具有對上述第4步驟中所獲得之微細凹凸圖案面賦予脫模層之步驟作為第5步驟。又,亦可不進行第5步驟而使有機無機複合材料含有脫模層用素材。
(第1步驟)
可於基材上塗佈本發明之有機無機複合材料而進行,但 可使用各種公知之積層方法。例如可利用微凹版塗佈、刮刀式塗佈、棒塗機塗佈、氣刀塗佈、旋塗塗佈、浸漬塗佈、套版印刷、柔版印刷、網版印刷、噴霧塗佈等方法而形成。
(第2步驟)
對基材之微細凹凸圖案形成用基材之形成係藉由在基材上塗佈包含有機無機複合材料之溶液等後加熱及/或照射電磁線而半硬化來進行。藉由該步驟,有機無機複合材料中之有機矽化合物之縮合物進行交聯,有機無機複合材料層半硬化。又,於使用有機溶劑作為稀釋溶劑等時,藉由加熱去除有機溶劑。加熱通常為40~200℃,較佳為50~150℃。加熱時間通常為10秒~60分鐘,較佳為30秒~10分鐘。
(第3步驟)
將形成有包含特定圖案之凹凸構造之主模按壓於積層於基材上之作為有機無機複合材料之半硬化物的微細凹凸圖案形成用基材上,使微細凹凸圖案形成用基材變形。例如,藉由液壓式壓製機並使用形成有特定之線之Si晶圓模而進行。
主模之按壓可利用公知之方法進行,通常於溫度20~200℃下進行30秒~30分鐘。
又,為了使脫模性良好,主模亦可預先利用後述之方法設置脫模層。
(第4步驟)
先前,保持將模按壓於微細凹凸圖案形成用基材上之狀態照射電磁線,但於本發明中,不僅可利用如先前所述之方法,亦可自積層有微細凹凸圖案形成用基材之基材上去除模後,照射電磁線。
作為電磁線,可使用紫外線、X射線、放射線、離子化放射線、電離放射線(α、β、γ射線、中子束線、電子束),較佳為包含350 nm以下波長之光。
於活性能量線之照射時,例如可使用超高壓水銀燈、高壓水銀燈、低壓水銀燈、金屬鹵素燈、準分子燈、碳弧燈、氙弧燈等公知之裝置進行,作為照射之光源,較佳為包含150~350 nm範圍之任意波長之光之光源,更佳為包含250~310 nm範圍之任意波長之光之光源。
又,關於為了使半硬化狀態之有機無機複合材料層充分硬化而照射之光之照射光量,例如可列舉0.1~100 J/cm2 左右,若考慮膜硬化效率(照射能量與膜硬化程度之關係),則較佳為1~10 J/cm2 左右,更佳為1~5 J/cm2 左右。
由本發明之有機無機複合材料所形成之複製模層較佳為表面部之碳含量少於背面部之碳含量之構成,更佳為自表面起深度方向上2 nm之表面部之碳含量為自背面起深度方向上10 nm之背面部之碳含量之80%以下,進而較佳為2~60%。此處,所謂表面部之碳含量少於背面部之碳含量,係指自表面起至中心部為止之總碳量少於自背面起至中心部為止之總碳量。
(第5步驟)
可於第4步驟後於微細凹凸圖案面上賦予脫模層。可藉由在微細凹凸圖案面上塗佈脫模層用材料來進行,但可使用各種公知之積層方法。例如可利用微凹版塗佈、刮刀式塗佈、棒塗機塗佈、氣刀塗佈、旋塗塗佈、浸漬塗佈、套版印刷、柔版印刷、網版印刷、噴霧塗佈、蒸鍍法、濺鍍法等方法而形成各層。
作為脫模層之素材,除了三聚氰胺樹脂、聚矽氧樹脂、氟樹脂、纖維素衍生物、脲樹脂、聚烯烴樹脂、鏈烷烴系等之以外,可列舉公知之脫模劑,可使用該等之一種或兩種以上。
又,除上述慣用的方法以外,亦可如國際公開2008-059840公報等所記載般,使複製模與包含具有至少一個以上之水解性基之金屬系界面活性劑、可與該金屬系界面活性劑相互作用之化合物及水之有機溶劑溶液接觸,藉此於基材上形成有機薄膜、較佳為單分子膜,而設置脫模層。
上述脫模層之賦予亦可應用於該主模。
另一方面,作為可不進行第5步驟而含有於本發明之有機無機複合材料中以形成脫模層的脫模層之素材,可列舉:具有碳數10~30之烴基之化合物,具有碳數10~30之烴基、且其中之氫原子經3個以上之氟原子所取代之化合物,聚二甲基矽氧烷等聚矽氧樹脂,二氧化矽微粒子,聚(四氟乙烯)微粒子等,具體而言可列舉:聚矽氧脫模劑KS-702、KS-705、KS-707、KF-54、KF-412、KF-4701(信越化學工業公司製造),聚矽氧脫模劑SH200、FS1265(東 麗道康寧公司製造),Optool DAC(Daikin工業公司製造),Megaface系列(DIC股份有限公司製造)等。
作為具有至少一個以上之水解性基之金屬系界面活性劑,較佳為式(IV)R3 S MXt-s (IV)[式中,R3 表示可具有取代基之碳數1~30之烴基、可具有取代基之碳數1~30之鹵化烴基、含有連結基之碳數1~30之烴基或含有連結基之碳數1~30之鹵化烴基,M表示選自由矽原子、鍺原子、錫原子、鈦原子及鋯原子所組成之群中之至少一種金屬原子,X表示羥基或水解性基,t表示M之原子價。s表示1至(t-1)之任意之正整數,於s為2以上之情形時,R3 可彼此相同亦可不同。於(t-s)為2以上之情形時,X可相同亦可不同,X中至少一個為水解性基]所表示之金屬系界面活性劑。
作為式(IV)中可具有取代基之碳數1~30之烴基之烴基,可列舉:甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、異戊基、新戊基、第三戊基、正己基、異己基、正庚基、正辛基、正癸基、正十八烷基等烷基;乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、正癸炔基、正十八烯基等烯基;苯基、1-萘基、2-萘基等芳基等。
作為可具有取代基之碳數1~30之鹵化烴基之鹵化烴基,可列舉:碳數1~30之鹵化烷基、碳數1~30之鹵化烯基、碳數1~30之鹵化芳基等。該等之中,較佳為碳數1~30之烷基 中之2個以上之氫原子經鹵素原子所取代之基,更佳為碳數1~30之烷基中之2個以上之氫原子經氟原子所取代之氟化烷基。又,於氟化烷基具有支鏈結構之情形時,較佳為支鏈部分為碳數1~4、較佳為碳數1~2之短鏈。
作為含有連結基之烴基之烴基及含有連結基之鹵化烴基之鹵化烴基,具體而言,可列舉與作為上述可具有取代基之烴基之烴基及可具有取代基之鹵化烴基之鹵化烴基相同者。
上述連結基較佳為存在於烴基或鹵化烴基之碳-碳鍵之間、或烴基之碳與後述之金屬原子M之間。
作為連結基之具體例,可列舉:-O-、-S-、-SO2 -、-CO-、-C(=O)O-或-C(=O)NR51 -(式中,R51 表示氫原子;甲基、乙基、正丙基、異丙基等烷基)等。
該等之中,就斥水性、穩定性之觀點而言,分別較佳為碳數1~30之烷基、碳數1~30之氟化烷基或含有連結基之氟化烷基。
X表示羥基或水解性基。作為水解性基,只要為與水反應而分解之基則無特別限制。例如可列舉:可具有取代基之碳數1~6之烷氧基;可具有取代基之醯氧基;氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等鹵素原子;異氰酸酯基;氰基;胺基或醯胺基等。
作為碳數1~6之烷氧基,可列舉:甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基、正戊氧基、正己氧基等。作為醯氧基,可列舉:乙醯 氧基、丙醯氧基、正丙基羰氧基、異丙基羰氧基、正丁基羰氧基等。作為該等之取代基,可列舉:羧基、醯胺基、醯亞胺基、酯基、羥基等。該等之中,較佳為羥基、碳數1~4之烷氧基、醯氧基、鹵素原子或異氰酸酯基,更佳為碳數1~4之烷氧基或醯氧基。
M表示選自由矽原子、鍺原子、錫原子、鈦原子及鋯原子所組成之群中之一種原子。該等之中,就原料之獲取容易性、反應性等觀點而言,較佳為矽原子。
作為可與金屬系界面活性劑相互作用之化合物,使用選自以下化合物中之至少一種:金屬氧化物;金屬氫氧化物;金屬烷氧化物類;金屬烷氧化物類部分水解產物;金屬烷氧化物類水解產物;經螯合化或配位化之金屬化合物;矽烷醇縮合觸媒及酸觸媒。
作為金屬氧化物,具體而言,可例示:甲醇矽溶膠,IPA-ST、IPA-ST-UP、IPA-ST-ZL、NPC-ST-30、DMAC-ST、MEK-ST、MIBK-ST、XBA-ST、PMA-ST(以上均表示日產化學工業(股)製造之有機矽溶膠之商品名)等。
作為金屬氫氧化物,只要為金屬之氫氧化物,則亦可為利用任意之製造方法所獲得者。作為金屬氫氧化物之製造方法,可列舉:將後述之金屬烷氧化物類水解之方法、使金屬鹽與金屬氫氧化物反應之方法等。又,視所需亦可將作為金屬氫氧化物而市售者純化而使用。
作為金屬烷氧化物類,可列舉:Si(OCH3 )4 、Si(OC2 H5 )4 、Si(OC3 H7 -i)4 、Si(OC4 H9 -t)4 等矽烷氧化物; Ti(OCH3 )4 、Ti(OC2 H5 )4 、Ti(OC3 H7 -i)4 、Ti(OC4 H9 )4 等鈦烷氧化物;Ti[OSi(CH3 )3 ]4 、Ti[OSi(C2 H5 )3 ]4 等四(三烷基矽烷氧基)鈦;Zr(OCH3 )4 、Zr(OC2 H5 )4 、Zr(OC3 H7 )4 、Zr(OC4 H9 )4 等鋯烷氧化物;Al(OCH3 )4 、Al(OC2 H5 )4 、Al(OC3 H7 -i)4 、Al(OC4 H9 )3 等鋁烷氧化物;Ge(OC2 H5 )4 等鍺烷氧化物;In(OCH3 )3 、In(OC2 H5 )3 、In(OC3 H7 -i)3 、In(OC4 H9 )3 等銦烷氧化物;Sn(OCH3 )4 、Sn(OC2 H5 )4 、Sn(OC3 H7 -i)4 、Sn(OC4 H9 )4 等錫烷氧化物;Ta(OCH3 )5 、Ta(OC2 H5 )5 、Ta(OC3 H7 -i)5 、Ta(OC4 H9 )5 等鉭烷氧化物;W(OCH3 )6 、W(OC2 H5 )6 、W(OC3 H7 -i)6 、W(OC4 H9 )6 等鎢烷氧化物;Zn(OC2 H5 )2 等鋅烷氧化物;Pb(OC4 H9 )4 等鉛烷氧化物等。該等金屬烷氧化物類可單獨使用一種或組合使用兩種以上。
金屬烷氧化物類部分水解產物為將金屬烷氧化物類完全水解前所獲得者,例如可列舉:金屬氧化物溶膠之前驅物,或以低聚物之狀態存在者等。
作為金屬烷氧化物類部分水解產物,具體而言,可較佳地例示具有以下性質之分散質:於有機溶劑中,於選自由酸、鹼及分散穩定劑所組成之群中之至少一種之非存在下,不發生凝聚而穩定地分散。於該情形時,所謂分散質係指分散於分散系中之微細粒子,具體而言,可例示膠體粒子等。此處,所謂不發生凝聚而穩定地分散之狀態係指於有機溶劑中,於酸、鹼及/或分散穩定劑之非存在下,水解產物之分散質凝結而並未不均質地分離之狀態,較佳 係指透明且均質之狀態。又,所謂透明係指可見光之透射率高之狀態,具體而言係指將分散質之濃度設為以氧化物換算計為0.5重量%,將石英池之光程長度設為1 cm,使對照試樣為有機溶劑,將光之波長設為550 nm,以於該條件下測定之分光透射率表示,較佳為顯示80~100%之透射率之狀態。水解產物之分散質之粒徑並無特別限定,為獲得可見光之高透射率,較佳為1~100 nm之範圍,更佳為1~50 nm之範圍,進而較佳為1~10 nm之範圍。
作為金屬烷氧化物類之部分水解產物之製造方法,可較佳地例示:於有機溶劑中,於酸、鹼及/或分散穩定劑之非存在下,相對於上述所例示之金屬烷氧化物類使用0.5~未達2.0倍莫耳之水,自-100℃起於有機溶劑回流溫度範圍內進行水解之方法。
本發明所使用之金屬烷氧化物水解產物係藉由利用金屬烷氧化物類之2倍當量以上之水進行水解所獲得之產物。該水解產物可為藉由利用金屬烷氧化物類之2倍當量以上之水將該金屬烷氧化物類進行水解所獲得者,亦可為利用未達金屬烷氧化物類之2倍當量之水將該金屬烷氧化物類進行部分水解,藉此獲得金屬烷氧化物類之部分水解產物後,進而利用特定量之水(與先前之部分水解中所使用之水量合計達到金屬烷氧化物類之2倍當量以上之量之水)將該部分水解產物水解,藉此而獲得者。
經螯合化或配位化之金屬化合物可藉由在金屬化合物之溶液中添加可與該金屬化合物之金屬形成錯合物之螯合劑 或配位化合物而製備。作為螯合劑或配位化合物,只要為可對金屬氫氧化物、金屬烷氧化物類、或利用水將金屬烷氧化物類進行處理所獲得之水解產物之金屬進行螯合化或配位而形成錯合物者,則無特別限定。
作為螯合劑或配位化合物,可列舉:乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸等飽和脂肪族羧酸類;草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸等飽和脂肪族二羧酸類;丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、油酸、順丁烯二酸等不飽和羧酸類;苯甲酸、甲苯甲酸、鄰苯二甲酸等芳香族羧酸類;氯乙酸、三氟乙酸等鹵代羧酸類;乙醯基丙酮、苯甲醯基丙酮、六氟乙醯基丙酮等β-二酮類;乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯等β-酮酯類;四氫呋喃、呋喃、糠酸、噻吩、噻吩羧酸、吡啶、煙鹼酸、異煙鹼酸等雜環化合物類等。該等可單獨使用一種或組合使用兩種以上。
作為矽烷醇縮合觸媒,可例示:羧酸金屬鹽、羧酸酯金屬鹽、羧酸金屬鹽聚合物、羧酸金屬鹽螯合物、鈦酸酯及鈦酸酯螯合物等。
具體而言,可列舉:醋酸亞錫、二月桂酸二丁基錫、二辛酸二丁基錫、二乙酸二丁基錫、二月桂酸二辛基錫、二辛酸二辛基錫、二乙酸二辛基錫、二辛酸亞錫、環烷酸鉛、環烷酸鈷、2-乙基己烯酸鐵、二硫代乙醇酸二辛基錫、順丁烯二酸二辛基錫、順丁烯二酸二丁基錫聚合物、巰基丙酸二甲基錫聚合物、雙乙醯乙酸二丁基錫、雙乙醯 月桂酸二辛基錫、四乙醇鈦、四丙醇鈦、四異丙醇鈦、雙(乙醯丙酮基)二異丙醇鈦等。
作為酸觸媒,可例示:鹽酸、硝酸、硼酸、氟硼酸等無機酸,乙酸、甲酸、草酸、碳酸、三氟乙酸、對甲苯磺酸、甲磺酸等有機酸等,進而可例示藉由光照射而產生酸之光酸產生劑,具體而言,可例示二苯基錪六氟磷酸鹽、三苯基鏻六氟磷酸鹽等。
包含具有至少一個以上之水解性基之金屬系界面活性劑、可與該金屬系界面活性劑相互作用之化合物及水之脫模層形成用有機溶劑溶液中之水之含量較佳為10 ppm~2000 ppm。作為調整或保持水分含量以達到特定量範圍內之方法,可列舉:(i)接觸於上述脫模層形成用有機溶劑溶液而設置水層之方法、(ii)預先使含有水分之保水性物質共存之方法、(iii)吹入含有水分之氣體之方法等。
有機溶劑溶液可利用國際公開2008/059840公報等所記載之方法而製備。於經硬化之微細凹凸圖案形成用薄片之表面上設置有機薄膜時,可藉由利用浸漬法、旋塗法、噴霧法、輥塗法、線棒塗佈法、網版印刷、毛刷塗佈法等方法,較佳為浸漬法,使有機溶劑溶液接觸微細凹凸圖案形成用薄片而進行。
以下藉由實施例說明本發明,但本發明之技術範圍不限定於該等實施例。
實施例1 1 複製模製作用之有機無機複合材料之製備
將二異丙氧基雙乙醯丙酮鈦(日本曹達股份有限公司製造,T-50,氧化鈦換算固體成分量:16.5質量%)103.39 g溶解於乙醇/乙酸乙酯(=50/50:質量%)之混合溶劑199.32 g中後,一面攪拌一面緩慢滴加離子交換水38.47 g(10倍莫耳/氧化鈦之莫耳)後,攪拌24小時而獲得[A-1]。
將混合有作為有機矽化合物之乙烯基三甲氧基矽烷[B-1](信越化學工業股份有限公司製造,KBM-1003)199.36 g與3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷[B-2](信越化學工業股份有限公司製造,KBM-503)143.21 g之溶液[C-1]與[A-1]341.17 g混合,進而添加離子交換水69.24 g後,攪拌24小時而獲得[D-1]752.99 g。
將作為電磁線硬化性化合物之丙烯酸胺基甲酸酯低聚物(日本合成化學工業股份有限公司製造,紫光UV7600B)97.25 g以成為40重量%之方式溶解於乙醇/乙酸乙酯(=50/50:重量%)之混合溶劑145.88 g中。於該溶液中,使作為光聚合起始劑之Irgacure 127(汽巴精化公司製造)3.89 g溶解,製作溶液[E-1]。
以固體成分之比例成為70重量%/30重量%=[D-1]/[E-1]之方式將上述[D-1]752.99 g與[E-1]247.02 g混合,製作有機無機複合材料[F-1]。
2 複製模圖案之製作
為了複製模之製作,使用Kyodo International公司製造之5 μmL/S矽膠模及5 μm點狀矽膠模作為主模。主模係預先浸漬於包含二氧化矽系界面活性劑之有機薄膜形成用有 機溶劑溶液SAMLAY(註冊商標)(日本曹達公司製造)中而賦予脫模性。
利用浸漬法,將藉由上述方法而製備之複製模製作用之有機無機複合材料[F-1]以厚度5 μm塗佈於載玻片及聚碳酸酯膜上,於100℃下加熱10分鐘。
繼而,於塗佈於載玻片上之有機無機複合材料上放置主模(5 μmL/S矽膠模及5 μm點狀矽膠模兩種),使用加熱壓製機(井元製作所製造,IMC-180C)於90℃下以2 MPa之壓力壓製2分鐘。去除主模後,藉由數位顯微鏡觀察有機無機複合材料面,結果可確認5 μmL/S及5 μm點狀之良好之轉印。將利用數位顯微鏡拍攝照片示於圖1。
繼而,於塗佈於聚碳酸酯膜上之有機無機複合材料上放置主模(5 μmL/S矽膠模),於27℃下以7 MPa之壓力壓製2分鐘。去除主模後,藉由數位顯微鏡觀察有機無機複合材料面,結果可確認5 μmL/S之良好之轉印。將利用數位顯微鏡拍攝照片示於圖2。
3 複製模之UV(Ultraviolet,紫外線)硬化與脫模層之賦予
使用UV照射機,以約1200 mJ使經上述圖案形成之附帶有機無機複合材料之基材進行UV硬化。
繼而,對經硬化之附帶有機無機複合材料之基材進行10分鐘UV臭氧處理後,於包含二氧化矽系界面活性劑之有機薄膜形成用有機溶劑溶液SAMLAY(註冊商標)(日本曹達公司製造)中,於附帶有機無機複合材料之載玻片之情形 時浸漬10分鐘,於附帶有機無機複合材料之聚碳酸酯膜之情形時浸漬3分鐘,自溶液中提起後,藉由NS Clean 100(Japan Energy公司製造)清洗並乾燥,製作脫模層。
其結果為,可確認於附帶有機無機複合材料之載玻片之情形、附帶有機無機複合材料之聚碳酸酯膜之情形時,均係有機無機複合材料面之水之接觸角達到100°以上,且形成有機薄膜脫模層。
4 利用複製模之熱及光壓印 4-1 熱壓印
首先,將經被賦予上述脫模層的附帶有機無機複合材料之載玻片製之複製模(5 μmL/S矽膠模及5 μm點狀矽膠模兩種)按壓於Soft Acrylic(CRD公司製造之聚甲基丙烯酸甲酯樹脂,厚度為0.3 mm,Tg為94℃)上,於130℃下以8 MPa之壓力壓製2分鐘而壓印。
其後,複製模之剝離可不用力而容易地進行,藉由數位顯微鏡觀察Soft Acrylic面,結果可確認5 μmL/S及點狀之良好之轉印。將數位顯微鏡之拍攝照片示於圖3。
若與於上述3中進行了UV硬化後未賦予脫模層之附帶有機無機複合材料之載玻片相比較,賦予了脫模層之附帶有機無機複合材料之載玻片的轉印有圖案之區域較大。
繼而,將經被賦予上述脫模層的附帶有機無機複合材料之聚碳酸酯製之複製模(5 μmL/S矽膠模)按壓於Soft Acrylic上,於130℃下以8 MPa之壓力壓製2分鐘而壓印。
其後,剝離附帶有機無機複合材料之複製模,藉由數位 顯微鏡觀察Soft Acrylic表面,結果可確認5 μmL/S及點狀之良好之轉印。將利用數位顯微鏡拍攝照片示於圖4。
4-2 光壓印
將PAK-01(東洋合成工業公司製造之奈米壓印用樹脂;自由基硬化系丙烯酸系樹脂等之混合物)澆鑄於PET(PolyEthylene Terephthalate,聚對苯二甲酸乙二酯)膜上,於其上按壓經被賦予脫模層的附帶有機無機複合材料之載玻片製之複製模(5 μmL/S矽膠模及5 μm點狀矽膠模之兩種類型),照射黑光燈20秒。
其後,剝離複製模,藉由數位顯微鏡觀察膜面,結果可確認5 μmL/S及點狀之良好之轉印。將利用數位顯微鏡拍攝照片示於圖5。
與於上述3中進行了UV硬化後未賦予脫模層之附帶有機無機複合材料之載玻片製之複製模相比較,賦予了脫模層之附帶有機無機複合材料之載玻片製之複製模的圖案之轉印率較高,且可容易地剝離。
實施例2 1 複製模製作用之有機無機複合材料之製備
將二異丙氧基雙乙醯丙酮鈦(日本曹達製造,T-50,酸化鈦換算固體成分量為16.5質量%)119.7 g溶解於甲基異丁基酮230.7 g中,製作溶液[A-2]。使用混合有作為有機矽化合物之乙烯基三甲氧基矽烷[B-1](信越化學工業製造,KBM-1003)230.7 g與3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷[B-2](信越化學工業製造,KBM-503)165.7 g之溶液[C- 2](乙烯基三甲氧基矽烷/3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷=70/30:莫耳比)。以成為元素比(Ti/Si=1/9)之方式將上述[A-2]350.4 g與[C-2]396.4 g混合,進而添加離子交換水84.59 g(1倍莫耳/有機矽化合物之莫耳數),攪拌12小時而製作[D-2]。
添加作為電磁線硬化性化合物之丙烯酸胺基甲酸酯低聚物A 93.8 g(根上工業製造,UN-952)與丙烯酸胺基甲酸酯低聚物B 70.34 g(根上工業製造,UN-904M)進行混合。向該溶液中,以相對於丙烯酸胺基甲酸酯低聚物之固體成分而成為4質量%之方式,溶解作為光聚合起始劑之2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基丙烷-1-酮(汽巴精化製造,Irgacure 907),製作溶液[E-2]。於上述[E-2]中混合[D-2]831.4 g,製作有機無機複合材料[F-2]。
2 複製模圖案之製作
為製作複製模,使用一邊長為1.5 μm之塊狀圖案之矽膠模(圖案高度為110 nm)及110 nmL/S圖案之矽膠模(圖案高度為110 nm)作為主模(圖6)。主模係預先浸漬於包含二氧化矽系界面活性劑之有機薄膜形成用有機溶劑溶液SAMLAY(註冊商標)(日本曹達公司製造)中而賦予脫模性。
利用棒塗法將藉由上述方法所製備之複製模製作用之有機無機複合材料[F-2]以厚度3 μm塗佈於載玻片及PET膜上,於100℃下加熱10分鐘。
繼而,於塗佈於載玻片上之有機無機複合材料上放置主 模(1.5 μm塊狀矽膠模及110 nmL/S矽膠模兩種),使用奈米壓印裝置(明昌機工製造,NANOIMPRINTER),於120℃下以3 kN之壓力壓製2分鐘。去除主模後,藉由掃描式電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope,SEM)觀察有機無機複合材料面,結果可確認1.5 μm塊狀及110 nmL/S之良好之轉印。將SEM之拍攝照片示於圖7。
繼而,於塗佈於PET膜上之有機無機複合材料上放置主模(1.5 μm塊狀矽膠模及110 nmL/S矽膠模),於100℃下以3 kN之壓力壓製3分鐘。去除主模後,觀察有機無機複合材料面,結果可確認1.5 μm塊狀及110 nmL/S之良好之轉印。
3 複製模之UV硬化與脫模層之賦予
使用UV照射機,以約2000 mJ使經上述圖案形成之附帶有機無機複合材料之基材進行UV硬化。
繼而,對經硬化之附帶有機無機複合材料之基材進行10分鐘UV臭氧處理後,將附帶有機無機複合材料之基材於氟系表面處理劑Novec EGC-1720(3M公司製造)中浸漬3分鐘,自溶液中提起後,藉由HFE-7200(3M公司製造)清洗並乾燥,製作脫模層。
其結果為,可確認於附帶有機無機複合材料之載玻片之情形、附帶有機無機複合材料之PET膜之情形時,均係有機無機複合材料面之水之接觸角達到100°以上,且形成脫模層。
4 利用複製模之光壓印
將PAK-01(東洋合成工業公司製造之奈米壓印用樹脂)澆鑄於PET膜上,於其上按壓賦予了作為脫模層之Novec EGC-1720的附帶有機無機複合材料之PET膜製之複製模(1.5 μm塊狀矽膠模及110 nmL/S矽膠模兩種),照射高壓水銀燈10秒鐘。
其後,剝離複製模,藉由SEM觀察膜面,結果可確認1.5 μm塊狀及110 nmL/S之良好之轉印。將SEM之拍攝照片示於圖8。
實施例3 1 複製模製作用之有機無機複合材料之製備
使用實施例1中所製備之有機無機複合材料[F-1]。
2 複製模圖案之製作
為製作複製模,使用NIL Technology公司製造之具有抗反射構造之鎳電鑄模作為主模。主模係預先利用包含二氧化矽系界面活性劑之有機薄膜形成用有機溶劑溶液SAMLAY(註冊商標)(日本曹達公司製造)進行處理而賦予脫模性。
利用微凹版塗佈機(康井電機製造)將實施例1中所製備之複製模製作用之有機無機複合材料[F-1]以厚度5 μm塗佈於PET膜(東洋紡織公司製造,Cosmoshine A4100,厚度為100 μm)上,於150℃下加熱乾燥。
繼而,於塗佈於PET膜上之有機無機複合材料上放置上述主模,使用奈米壓印裝置(明昌機工製造,NANOIMPRINTER)於60℃下以4 MPa之壓力壓製3分鐘(將 所獲得之PET膜稱為「附帶有機無機複合材料之PET膜(I)」)。去除主模後,藉由AFM(Atomic force microscopy,原子力顯微鏡)(SII Nano Technology公司製造,SPI-3800N、SPA400 Unit)觀察有機無機複合材料面,結果可確認250 nm間距圖案之良好之轉印。將AFM之形狀像(觀察範圍2 μm見方)示於圖9。
繼而,於塗佈於PET膜上之有機無機複合材料上放置上述主模,於100℃下以12 MPa之壓力壓製3分鐘(將所獲得之PET膜稱為「附帶有機無機複合材料之PET膜(II)」)。去除主模後,藉由AFM觀察有機無機複合材料面,結果可確認250 nm間距圖案之良好之轉印。將AFM之形狀像(觀察範圍2 μm見方)示於圖10。
3 複製模之UV硬化與脫模層之賦予
對經上述圖案形成之附帶有機無機複合材料之PET膜(I)及(II)分別使用UV照射機以約2000 mJ/cm2 進行UV硬化。
繼而,對經硬化之附帶有機無機複合材料之PET膜(I)及(II)分別進行10分鐘UV臭氧處理後,於包含二氧化矽系界面活性劑之有機薄膜形成用有機溶劑溶液SAMLAY(註冊商標)(日本曹達公司製造)中浸漬10分鐘,自溶液中提起後,藉由NS Clean 100(Japan Energy Corporation製造)清洗並乾燥,製作脫模層。
其結果為,可確認有機無機複合材料面之水之接觸角達到100°以上,且形成有機薄膜脫模層。
以如上所述之方式,由PET膜(I)獲得複製模(I),由PET 膜(II)獲得複製模(II)。
4 利用複製模之熱及光壓印 4-1 熱壓印
首先,於聚甲基丙烯酸甲酯樹脂板(日東樹脂工業公司製造之Clarex,厚度為0.5 mm,Tg為120℃)上放置經被賦予上述脫模層的附帶有機無機複合材料之PET膜製之複製模(II)(250 nm間距圖案),使用奈米壓印裝置於135℃下以10 MPa之壓力壓製3分鐘而壓印。將經壓印之樹脂板及複製模冷卻至60℃後進行脫模。
複製模之剝離可不用力而容易地進行,藉由AFM觀察聚甲基丙烯酸甲酯樹脂面,結果可確認250 nm間距圖案之良好之轉印。將AFM之形狀像(觀察範圍2 μm見方)示於圖11。
繼而,於聚環烯烴樹脂板(日本Zeon製造之Zeonor,厚度為1 mm,Tg為100℃)上按壓經被賦予上述脫模層的附帶有機無機複合材料之PET膜製之複製模(II)(250 nm間距圖案),於135℃下以10 MPa之壓力壓製3分鐘而壓印。將經壓印之樹脂板及複製模冷卻至60℃後進行脫模。
複製模之剝離可不用力而容易地進行。藉由AFM觀察聚環烯烴樹脂,結果可確認250 nm間距圖案之良好之轉印。將AFM之形狀像(觀察範圍2 μm見方)示於圖12。
4-2 光壓印
將PAK-01(東洋合成工業公司製造之奈米壓印用樹脂;自由基硬化系丙烯酸系樹脂等之混合物)澆鑄於載玻片 上,於其上放置經被賦予脫模層的附帶有機無機複合材料之PET膜製之複製模(II)(250 nm間距圖案),使用奈米壓印裝置,於25℃下以700 mJ/cm2 照射UV光。
其後,剝離複製模,藉由AFM觀察載玻片表面,結果可確認250 nm間距圖案之良好製轉印。將AFM之形狀像(觀察範圍2 μm見方)示於圖13。
繼而,將PAK-01澆鑄於載玻片上,於其上放置經被賦予脫模層的附帶有機無機複合材料之PET膜製之複製模(II)(250 nm間距圖案),使用奈米壓印裝置於25℃下以1500 mJ/cm2 照射UV光。
其後,剝離複製模,藉由AFM觀察載玻片表面,結果可確認250 nm間距圖案之良好之轉印。將AFM之形狀像(觀察範圍2 μm見方)示於圖14。
產業上之可利用性
若將本發明之有機無機複合材料用於利用壓印法之微細凹凸圖案之製作,則於使用前保存穩定性優異,並且可形成具有某程度之柔軟性之微細凹凸圖案,於硬化後於維持微細凹凸圖案之狀態下表面經無機化而具有非常高之硬度,因此耐擦傷性優異。
又,藉由將本發明之有機無機複合材料塗佈於基材上並使其半硬化,亦可於按壓主模後如先前般不去除主模而照射電磁線,但即便去除主模亦可照射電磁線,故與利用通常之光壓印而進行之情形不同,亦可不使用以按壓有主模之狀態照射電磁波時所必需的透射電磁波之基材或主模, 可使用價廉之模材料,基材亦可為任意材質,從而可實現製造成本之大幅度削減。
圖1係藉由數位顯微鏡對實施例1中將主模壓製並去除後之本發明之附帶有機無機複合材料之載玻片面進行拍攝的照片。
圖2係藉由數位顯微鏡對實施例1中將主模壓製並去除後之本發明之附帶有機無機複合材料之聚碳酸酯面進行拍攝的照片。
圖3係藉由數位顯微鏡對實施例1中將本發明之附帶有機無機複合材料之載玻片複製模壓製於基材上並進行熱壓印後,去除複製模後之基材表面進行拍攝的照片。
圖4係藉由數位顯微鏡對實施例1中將本發明之附帶有機無機複合材料之聚碳酸酯製複製模壓製於基材上並進行熱壓印後,去除複製模後之基材表面進行拍攝的照片。
圖5係藉由數位顯微鏡對實施例1中將本發明之附帶有機無機複合材料之載玻片複製模壓製於基材上並進行光壓印後,去除複製模後之基材表面進行拍攝的照片。
圖6係藉由掃描式電子顯微鏡(SEM)對實施例2中用作主模之矽模表面進行拍攝的照片。
圖7係於實施例2中於本發明之附帶有機無機複合材料之載玻片上放置主模進行壓製,並進行熱壓印後藉由SEM拍攝的照片。
圖8係藉由SEM對實施例2中將本發明之附帶有機無機複 合材料之PET膜製之複製模壓製於基材上並進行光壓印後,去除複製模後之基材表面進行拍攝的照片。
圖9係藉由AFM對實施例3中將主模於60℃下以4 MPa之壓力壓製3分鐘並去除後之本發明之附帶有機無機複合材料之PET膜(I)之表面進行拍攝的照片。
圖10係藉由AFM對實施例3中將主模於100℃下以12 MPa之壓力壓製3分鐘並去除後之本發明之附帶有機無機複合材料之PET膜(II)之表面進行拍攝的照片。
圖11係藉由AFM對實施例3中將使附帶有機無機複合材料之PET膜(II)進行UV硬化而獲得之本發明之複製模(II)壓製於基材(聚甲基丙稀酸甲酯樹脂)上並進行熱壓印後,去除複製模後之基材表面進行拍攝的照片。
圖12係藉由AFM對實施例3中將使附帶有機無機複合材料之PET膜(II)進行UV硬化而獲得之本發明之複製模(II)壓製於基材(聚環烯烴樹脂)上並進行熱壓印後,去除複製模後之基材表面進行拍攝的照片。
圖13係藉由AFM對實施例3中將使附帶有機無機複合材料之PET膜(II)進行UV硬化而獲得之本發明之複製模(II)壓製於基材上並進行光壓印(700 mJ/cm2 )後,去除複製模後之基材表面進行拍攝的照片。
圖14係藉由AFM對實施例3中將使附帶有機無機複合材料之PET膜(II)進行UV硬化而獲得之本發明之複製模(II)壓製於基材上並進行光壓印(1500 mJ/cm2 )後,去除複製模後之基材表面進行拍攝的照片。

Claims (7)

  1. 一種複製模之製造方法,其特徵在於具有如下步驟:(A)於基材上塗佈有機無機複合材料之步驟,該有機無機複合材料包含下列化合物:a)有機矽化合物,其包含式(I)所表示之化合物:R1 n SiX4-n ...(I)(式中,n表示1或2,當n為2時,R1 可彼此相同亦可不同,R1 為有機基,且R1 中之一個以上表示含乙烯基之烴基;X表示羥基或水解性基,可彼此相同亦可不同)、式(II)所表示之化合物:R2 n SiS4-n ...(II)(式中,n表示1或2,當n為2時,R2 可相同亦可不同,R2 表示碳原子直接鍵結於式中之Si的含乙烯基之烴基以外之有機基;X表示羥基或水解性基,可彼此相同亦可不同)、及若存在的該等之水解縮合物,b)電磁線硬化性化合物,及c)矽烷醇縮合觸媒;(B)藉由熱及/或電磁線使塗佈面半硬化,成為微細凹凸圖案形成用基材之步驟;(C)利用壓印法將形成有特定微細凹凸圖案之主模按壓於該微細凹凸圖案形成用基材上,轉印微細凹凸圖案之步驟;及(D)藉由照射電磁線使經轉印之該微細凹凸圖案形成 用基材硬化之步驟。
  2. 如請求項1之複製模之製造方法,其進而具有(E)於上述(D)步驟中所獲得之微細凹凸圖案面上賦予脫模層之步驟。
  3. 如請求項1之複製模之製造方法,其中有機無機複合材料含有脫模層用素材。
  4. 如請求項1至3中任一項之複製模之製造方法,其中有機無機複合材料含有:a)有機矽化合物,其包含式(I)所表示之化合物:R1 n SiX4-n ...(I)(式中,n表示1或2,當n為2時,R1 可彼此相同亦可不同,R1 為有機基,且R1 中之一個以上表示含乙烯基之烴基;X表示羥基或水解性基,可彼此相同亦可不同)、式(II)所表示之化合物:R2 n SiX4-n ...(II)(式中,n表示1或2,當n為2時,R2 可相同亦可不同,R2 表示碳原子直接鍵結於式中之Si的含乙烯基之烴基以外之有機基;X表示羥基或水解性基,可彼此相同亦可不同)、及若存在的該等之水解縮合物,且{[式(I)之化合物]+[若存在的水解縮合物中之源自式(I)之化合物之單元]}/{[式(I)之化合物]+[式(II)之化合物]+[若存在的水解縮合物中之源自式(I)之化合物之單元]+[若存在的水解縮合物中之源自式(II)之化合物之單 元]}×100=30莫耳%以上、未達100莫耳%,並且{[式(II)之化合物]+[若存在的水解縮合物中之源自式(II)之化合物之單元]}/{[式(I)之化合物]+[式(II)之化合物]+[若存在的水解縮合物中之源自式(I)之化合物之單元]+[若存在的水解縮合物中之源自式(II)之化合物之單元]}×100=超過0莫耳%、70莫耳%以下;b)電磁線硬化性化合物;及c)矽烷醇縮合觸媒。
  5. 如請求項1之複製模之製造方法,其中{[式(I)之化合物]+[若存在的水解縮合物中之源自式(I)之化合物之單元]}/{[式(I)之化合物]+[式(II)之化合物]+[若存在的水解縮合物中之源自式(I)之化合物之單元]+[若存在的水解縮合物中之源自式(II)之化合物之單元]}×100=30~95莫耳%,並且{[式(II)之化合物]+[若存在的水解縮合物中之源自式(II)之化合物之單元]}/{[式(I)之化合物]+[式(II)之化合物]+[若存在的水解縮合物中之源自式(I)之化合物之單元]+[若存在的水解縮合物中之源自式(II)之化合物之單元]}×100=5~70莫耳%。
  6. 如請求項1之複製模之製造方法,其中電磁線硬化性化合物相對於組合物之固體成分之總質量為80質量%以下。
  7. 如請求項1之複製模之製造方法,其中矽烷醇縮合觸媒為感光性化合物。
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