WO2019111798A1 - 固体樹脂を含有するモールド用離型剤 - Google Patents

固体樹脂を含有するモールド用離型剤 Download PDF

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WO2019111798A1
WO2019111798A1 PCT/JP2018/044000 JP2018044000W WO2019111798A1 WO 2019111798 A1 WO2019111798 A1 WO 2019111798A1 JP 2018044000 W JP2018044000 W JP 2018044000W WO 2019111798 A1 WO2019111798 A1 WO 2019111798A1
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component
group
mold
release agent
mold release
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PCT/JP2018/044000
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由紀 菅原
圭介 首藤
偉大 長澤
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日産化学株式会社
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    • 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
    • B29C33/60Releasing, lubricating or separating agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F299/00Macromolecular compounds obtained by interreacting polymers involving only carbon-to-carbon unsaturated bond reactions, in the absence of non-macromolecular monomers
    • C08F299/02Macromolecular compounds obtained by interreacting polymers involving only carbon-to-carbon unsaturated bond reactions, in the absence of non-macromolecular monomers from unsaturated polycondensates

Definitions

  • the present invention relates to a release agent which is applied on a mold at the time of imprinting.
  • a mold to which the mold release agent is applied not only a resin mold but also a metal mold, a silicon (Si) mold, an alumina (Al 2 O 3 ) mold and a quartz mold are adopted.
  • Resin lenses are used in electronic devices such as mobile phones, digital cameras, and in-vehicle cameras, and are required to have excellent optical characteristics according to the purpose of the electronic devices. Moreover, according to the use aspect, high durability, for example, heat resistance and weather resistance, and high productivity which can be molded with high yield are required.
  • thermoplastic transparent resins such as polycarbonate resins, cycloolefin polymers, and methacrylic resins have been used.
  • thermoplastic resin has poor yield and production efficiency
  • wafer level molding by pressure molding using a curable resin that is liquid at room temperature for the improvement and suppression of optical axis misalignment during lens lamination.
  • the transition to is being actively discussed.
  • wafer level molding from the viewpoint of productivity, a hybrid lens system in which a lens is formed on a support such as a glass substrate is generally used.
  • Typical molds for resin lens molding include quartz molds, metal molds, and resin molds. Regardless of which mold is used, internal addition of a release component or formation of a release layer is effective in order to improve imprintability.
  • a silicone type compound or a fluorine type compound is used in internal addition of a mold release component, or formation of a mold release layer. Since the fluorine-based compound has low surface energy, interface control such as water / oil repellency, stain resistance, non-stickiness, releasability, releasability, slipperiness, abrasion resistance, anti-reflection property, chemical resistance, etc.
  • Patent Document 1 discloses that the improvement of the properties relating to the above is expected, and a photocurable acrylic resin containing a fluorine-containing surfactant and / or a fluorine-based polymer having a cyclic structure is excellent in releasability.
  • fluorine compounds have low solubility in organic solvents, but in Patent Document 2, a fluoroalkyl group is introduced into the hyperbranched polymer, and the resulting fluorine-containing hyperbranched polymer is adopted as the surface modifier of the resin. It is disclosed that the solubility to an organic solvent is improved by this, and a molded article and a film excellent in surface modification are obtained.
  • the fluorine-containing highly branched polymer is excellent in releasability and solubility in an organic solvent, and can be used as a mold release agent effective for imprinting.
  • the mold release component may flow when the mold release agent is applied using a spin coater or the like, and thereafter, when baking is performed to remove the organic solvent contained in the mold release agent.
  • "repelling" of the mold release component occurs from the unevenness of the surface of the mold and foreign substances as a starting point. When such "repelling" occurs, the surface abnormality of the mold may be transferred also to the photocurable resin to which the target pattern is imprinted.
  • the present invention adds a solid resin to the release agent, thereby applying the release agent to the mold, and thereafter, at the time of baking.
  • the present invention has been found that it is possible to suppress the flow of water, to improve the coatability to a mold, and to prevent "repelling".
  • a photopolymerization initiator D
  • R 1 represents a perfluoroalkylene group having 1 or 2 carbon atoms
  • R 2a represents an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms
  • R 2b represents trivalent carbonization having 2 or 3 carbon atoms
  • * represents a bond to be bonded to the —O— group of the urethane bond
  • p and q each represent the number of groups represented by the formula (1) and the formula (2a) And independently represent an integer of 2 or more
  • R 3 represents a methyl group or a hydrogen atom.
  • the mold release agent according to the first aspect wherein q is an integer of 5 to 12.
  • the mold release agent according to any one of the first to fifth aspects, wherein the component (B) is a macromonomer or polymer having a molecular weight of 1,000 to 30,000.
  • the component (B) is a polymer having at least one of structural units represented by the following formula (4), the following formula (5) and the following formula (6). The mold release agent as described in any one of 6 viewpoints.
  • R 4 to R 6 each independently represent a methyl group or a hydrogen atom
  • a 1 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms
  • a 2 represents an alicyclic carbonic acid having 5 to 10 carbon atoms
  • a hydrogen group is represented
  • a 3 is an alkylene group having 1 or 2 carbon atoms
  • X is a polymerizable group having one or two of the groups represented by the formula (3).
  • the ninth aspect based on 100 mass% of the total mass of the mold release agent for the mold, The mold release agent according to any one of the first to eighth aspects, wherein the proportion is 0.1% by mass to 10% by mass.
  • the mold release agent according to any one of the first to ninth aspects wherein the proportion of the component (B) is 10 phr to 100 phr based on the mass of the component (A).
  • the mold which has the surface by which the mold release process was carried out provided with the film formed from the mold release agent as described in any one of a 1st viewpoint thru
  • a mold having a surface subjected to release treatment as described in the eleventh aspect which is a metal mold or a resin mold.
  • the mold release agent for molds of the present invention changes the curing rate of the above-mentioned release agent by changing the kind and content ratio of the above-mentioned (B) component, (C) component, (D) component and (E) component. Dynamic viscosity, film thickness, and coatability can be controlled. Therefore, the mold release agent of the present invention can design a mold release agent corresponding to the type of mold, device type to be manufactured, manufacturing process and baking process.
  • the polyfunctional (meth) acrylate compound of the component (A) is a linear or linear molecular chain containing the group represented by the formula (1) and the group represented by the formula (2a) or the formula (2b)
  • a group represented by the above formula (3) ie, a polymerizable group containing a (meth) acryloyloxy group, is provided via a urethane bond.
  • a (meth) acrylate compound means both an acrylate compound and a methacrylate compound.
  • a (meth) acroyloxy group means both an acryloyloxy group and a methacryloyloxy group.
  • the said polyfunctional (meth) acrylate compound is an acrylate compound or a methacrylate compound more than bifunctional except a monofunctional (meth) acrylate compound.
  • the polyfunctional (meth) acrylate compound has two or four urethane bonds and two or four polymerizable groups each including a (meth) acryloyloxy group in one molecule.
  • the group represented by the formula (1) may be referred to as a poly (oxyperfluoroalkylene) group, and the group represented by the formula (2a) may be referred to as a poly (oxyalkylene) group.
  • the linear or chained molecular chain is not particularly limited as long as it is a molecular chain including the group represented by the formula (1) and the group represented by the formula (2a) or the formula (2b).
  • the bonding order of the group represented by the formula (1) and the group represented by the formula (2a) or the formula (2b) is not particularly limited, and The number is not particularly limited.
  • the group represented by Formula (1) and the group represented by Formula (2a) or Formula (2b) are bonded (directly bonded) by a single bond. It may be bonded via a structure (connecting group) such as an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, a perfluoroalkylene group having 1 to 3 carbon atoms, or a combination thereof.
  • the carbon atom number of R 1 of the oxyperfluoroalkylene group:-(O-R 1 )-in the group represented by the formula (1) is 1 or 2. That is, the group represented by the formula (1) has a structure in which a divalent fluorocarbon group having 1 or 2 carbon atoms and an oxygen atom are alternately connected, and the oxyperfluoroalkylene group has the number of carbon atoms It has a structure in which 1 or 2 divalent fluorocarbon groups and an oxygen atom are connected.
  • oxyperfluoroalkylene group examples include — (OCF 2 ) — (ie, oxyperfluoromethylene group) and — (OCF 2 CF 2 ) — (ie, oxyperfluoroethylene group).
  • any one of — (OCF 2 ) — and — (OCF 2 CF 2 ) — may be used alone, or two may be used in combination.
  • the bond of — (OCF 2 ) — and — (OCF 2 CF 2 ) — may be either a block bond or a random bond.
  • - (OCF 2 ) - and - (OCF 2 CF 2) - and is, in a molar ratio [- (OCF 2) -] : [- (OCF 2 CF 2)
  • the group be contained in a ratio of 2: 1 to 1: 2, more preferably a group containing in a ratio of about 1: 1.
  • These bonds may be either block bonds or random bonds.
  • the number p of the group represented by the formula (1) is an integer of 2 or more, preferably in the range of 5 to 30, and more preferably in the range of 7 to 21.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the group represented by the above formula (1) measured in terms of polystyrene by gel permeation chromatography is 1,000 to 5,000, preferably 1,500 to 3,000. is there.
  • the oxyalkylene group in the group represented by the formula (2a) The number of carbon atoms in R 2 of — (O—R 2 ) — is 2 or 3. That is, the group represented by the formula (2a) has a structure in which an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms and an oxygen atom are alternately connected, and an oxyalkylene group is an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms It has a structure in which oxygen atoms are linked. Examples of the oxyalkylene group include an oxyethylene group, an oxypropylene group, and an oxytrimethylene group.
  • the above oxyalkylene groups may be used alone or in combination of two or more, in which case the bond of two or more oxyalkylene groups is either a block bond or a random bond. It may be
  • the group represented by the formula (2a) is, for example, a poly (oxyethylene) group.
  • the number q of the group represented by the above formula (2a) is an integer of 2 or more, for example, in the range of 2 to 15, preferably in the range of 2 to 12, or in the range of 5 to 12, or 7 to 12 It is a range.
  • the trivalent hydrocarbon group in the group represented by the formula (2b) The number of carbon atoms in R 2b is 2 or 3. That is, the group represented by the formula (2b) is an alkanetrilene group having 2 or 3 carbon atoms (a trivalent group obtained by removing one hydrogen atom from an arbitrary carbon atom of an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms). And one oxygen atom is connected to the Among the groups represented by the formula (2b), preferred is a group in which one oxygen atom is linked to the 1-position (or 3-position) of the 1,2,3-propanetriyl group.
  • the polymerizable group is not limited to one having one (meth) acryloyloxy group, and may have two or more.
  • Examples of the polymerizable group include structures (terminal groups) represented by Formula [X1] to Formula [X5] shown below, and structures in which an acryloyloxy group in these structures (terminal groups) is substituted with a methacryloyloxy group. Can be mentioned.
  • the polyfunctional (meth) acrylate compound of the component (A) is represented by the compound represented by the structural formula (A-1) shown below, (A-2), from the viewpoint of easy industrial production.
  • Compounds and compounds represented by (A-3), and compounds in which an acryloyloxy group in these compounds is substituted with a methacryloyloxy group can be mentioned as preferable examples.
  • two Xs or four Xs respectively represent one of the structures (terminal groups) represented by the above formulas [X1] to [X5], and PFPE represents the poly (oxyper)
  • q 1 and q 2 each independently represent the number of oxyethylene groups, for example, an integer of 2 to 15, preferably an integer of 2 to 12, or an integer of 5 to 12. Or an integer of 7 to 12 is represented.
  • one polymerizable group has two or more (meth) acryloyloxy groups, for example, a structure represented by the above formula [X3] to formula [X5] (Terminal group) is preferable.
  • the component (A) is the total mass of the mold release agent, that is, the component (A) and the components (B), (C) and (D) and an optional component described later. It is desirable to use in a ratio of preferably 0.1% by mass to 10% by mass, more preferably 0.5% by mass to 8% by mass with respect to 100% by mass of the component (E) and other additives. .
  • the component (A) of the mold release agent for molding of the present invention is, for example, directly bonded to both ends of the group represented by the formula (1) or bonded via the linking group. Or a compound having at least two hydroxy groups via a group represented by the formula (2b) with respect to the at least two hydroxy groups, 2- (meth) acryloyloxyethyl isocyanate, 1,1-bis It can be obtained by a method in which an isocyanate compound having a (meth) acryloyloxy group such as ((meth) acryloyloxymethyl) ethyl isocyanate is subjected to a urethane reaction.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the component (A) measured in terms of polystyrene by gel permeation chromatography is 1,500 to 7,000, preferably 2,000 to 6,000.
  • the mold release agent of the present invention may be linear or may contain a group represented by the formula (1) and a group represented by the formula (2a) or the formula (2b). It has a polymerizable group containing a (meth) acryloyloxy group via a urethane bond only at one end of a part of the chained molecular chain, and a hydroxy group at the other end of the linear or chained molecular chain And compounds having no polymerizable group at the other end may be included.
  • the mold release agent of the present invention further includes all linear or chain molecular chains including the group represented by the formula (1) and the group represented by the formula (2a) or the formula (2b). The compound which has a hydroxyl group at the terminal, ie, the compound which does not have the said polymeric group may be included.
  • the resin which is the component (B) has a solid state of substance at 23 ° C. under 1013.25 hPa.
  • the resin is a macromonomer or polymer having a weight average molecular weight of 1,000 to 30,000.
  • the macromonomer is a compound having a relatively large molecular weight and having a polymerizable group such as a (meth) acryloyloxy group or a vinyl group at one end, and a polymer is synthesized by copolymerizing with another monomer .
  • the specific example of the said resin is given to the following, it is not limited to these examples.
  • the resin is a macromonomer, for example, macromonomer AA-6, 45% AA-6, AA-6SR, AK-5, AS-6, AN-6S, AW-6S (above, Toagosei Co., Ltd. product).
  • the resin is a polymer, for example, a copolymer having three structural units represented by the following formula (7), a copolymer having three structural units represented by the following formula (8), the following formula (9)
  • the homopolymer having a structural unit represented by the following formula (10) and the weight average molecular weight of the polymer is 1,000 to 30,000, preferably 10,000. To 30,000.
  • the component (B) is preferably used in a proportion of 1 phr to 100 phr, preferably 10 phr to 100 phr, more preferably 20 phr to 100 phr, based on the weight of the component (A).
  • phr represents the mass of component (B) or the component (C) or component (E) described later with respect to 100 g of the component (A).
  • the component (B) is in a solid state at 23 ° C. under 1013.25 hPa, when the mold release agent of the present invention is applied to the mold, and after that, the component (D) described later at the time of baking is When removed, the flow of the component (A) can be suppressed.
  • the component (B) has one or more of the group represented by the formula (3), that is, (meth) acryloyloxy group, the crosslinkability can be expected to be improved, so that the (A) to the lens during imprinting can be expected. There is also an advantage that the transfer of the component is suppressed, and the releasability is hardly reduced.
  • the photopolymerization initiator which is the component (C) is not particularly limited as long as the light source used for light curing has absorption.
  • the photopolymerization initiator include tert-butylperoxy-iso-butyrate, 2,5-dimethyl-2,5-bis (benzoyldioxy) hexane, 1,4-bis [ ⁇ - (tert-butyldioxy)- iso-propoxy] benzene, di-tert-butylperoxide, 2,5-dimethyl-2,5-bis (tert-butyldioxy) hexene hydroperoxide, ⁇ - (iso-propylphenyl) -iso-propyl hydroperoxide, tert- Butyl hydroperoxide, 1,1-bis (tert-butyldioxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, butyl-4,4-bis (tert-butyldioxy
  • the photopolymerization initiator is available as a commercial product, and specific examples thereof include IRGACURE (registered trademark) 651, 184, 500, 2959, 127, 754, 907, 369, Same as 379, 379EG, 819, 819DW, 1800, 1870, 784, OXE01, OXE02, 250, 1173, MBF, 4265, TPO (manufactured by BASF Japan Ltd.) ), KAYACURE (registered trademark) DETX, MBP, DMBI, EPA, OA (above, Nippon Kayaku Co., Ltd. made), VICURE-10, 55 (above, made by STAUFFER Co.
  • IRGACURE registered trademark
  • the said photoinitiator can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
  • the content ratio of the component (C) in the mold release agent for molding of the present invention is, for example, 0.05 phr to 15 phr, preferably 0.1 phr to 15 phr, based on the weight of the component (A). 1 phr to 10 phr, more preferably 0.5 phr to 8 phr. If the content of the component (C) is less than 0.05 phr, sufficient curability can not be obtained, and the releasability tends to deteriorate during repeated imprinting. On the other hand, when the content of the component (C) exceeds 15 phr, the transparency in the ultraviolet region is reduced.
  • the solvent which is the component (D) plays a role of adjusting the viscosity of the component (A), the component (B), the component (C) and the component (E) described later, and the component (A), the component (B), There is no particular limitation as long as the viscosity of the component (C) and the component (E) can be adjusted.
  • the solvent used in the reaction system during the production of the polyfunctional (meth) acrylate of the component (A) and the solvent used in the reaction system during the resin production of the component (B) are used as they are as the solvent for the component (D) It can also be done.
  • solvent examples include toluene, p-xylene, o-xylene, styrene, ethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether Ethylene glycol methyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol ethyl ether acetate, diethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol diethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol mono Chill ether, dipropylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glyco
  • the above solvents can be obtained as commercial products, and as specific examples thereof, Nobek (registered trademark) 7000, 7100, 7200, 7300 (above, manufactured by 3M Japan Co., Ltd.), Asahiklin (registered trademark) ) AE-3000, AE-3100 E (above, AGC Co., Ltd.), Bartrel (registered trademark) XF, XF-UP, XE-XP, X-E10, X-P10, X-D.
  • the photosensitizer which is the component (E) for example, thioxanthene type, thioxanthone type, xanthene type, ketone type, thiopyrylium salt type, base styryl type, merocyanine type, 3-substituted coumarin type, 3,4-substituted
  • the coumarin type, cyanine type, acridine type, thiazine type, phenothiazine type, anthracene type, anthracene type, coronene type, benzanthracene type, perylene type, ketocoumarin type, coumarin type and borate type may be mentioned.
  • the photosensitizers are commercially available, and specific examples thereof include Anthracure (registered trademark) UVS-581 and UVS-1331 (all manufactured by Kawasaki Kasei Kogyo Co., Ltd.), KAYACURE A registered trademark DETX-S (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) can be mentioned. These photosensitizers can be used alone or in combination of two or more. On the other hand, if the target film can be formed on the surface of the mold, the mold release agent of the present invention may not contain the photosensitizer which is the component (E). The absorption wavelength in the UV region can also be adjusted by using the photosensitizer.
  • the content is, for example, 0.01 phr to 10 phr, preferably 0.1 phr to 5 phr, based on the weight of the component (A). It is.
  • the mold release agent of the present invention can contain additives such as a surfactant and a chain transfer agent as needed, as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • surfactant examples include polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene cetyl ether and polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octyl phenyl ether, polyoxy acid Polyoxyethylene alkyl aryl ethers such as ethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymers, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, sorbitan trioleate, sorbitan Sorbitan fatty acid esters such as tristearate, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene Sorbitan monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan trioleate, nonionic surfactants of polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters such as polyoxyethylene sorbitan tristea
  • the above surfactants can be obtained as commercial products, and specific examples thereof include F-Top (registered trademark) EF 301, EF 303, EF 352 (above, manufactured by Mitsubishi Materials Electronic Chemicals Co., Ltd.), Megafuck ( Registered trademark) F-171, F-173, F-477, F-554, F-556, R-08, R-30, R-30N, R- 40, R-40-LM, RS-56, RS-75, RS-72-K, RS-76-E, RS-76-NS, RS-78, RS-90 ( As described above, DIC Corporation, Florard FC 430, FC 431 (above, 3 M Japan), Asahi Guard (registered trademark) AG 710, Surflon (registered trademark) S-382, SC 101, SC 102, and SC 103.
  • F-Top registered trademark
  • EF 301 EF 301
  • EF 303 EF 352
  • Megafuck Registered trademark
  • surfactants such as C104, SC105 and SC106 (all available from AGC Co., Ltd.); and organosiloxane polymer KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), BYK-302, BYK-307, BYK-322 , BYK-323, BYK-330, BYK-333, BYK-370, BYK-375, BYK-378, BYK-UV 3500, BYK-UV 3570 (all from Big Chemie Japan Co., Ltd.).
  • the above surfactants may be used alone or in combination of two or more.
  • chain transfer agent examples include, as thiol compounds, methyl mercaptoacetate, methyl 3-mercaptopropionate, 2-ethylhexyl 3-mercaptopropionate, 3-methoxybutyl 3-mercaptopropionate, and n-mercapto mercaptopropionate.
  • the preparation method of the mold release agent of this invention is not specifically limited, (A) component, (B) component, (C) component and (D) component, and optionally (E) component and the above-mentioned other additives It is sufficient if the mixture is in a uniform state.
  • the order of mixing the components (A) to (D), and optionally the component (E) and the above-mentioned other additives is not particularly limited as long as a uniform mold release agent is obtained.
  • the method of mixing the (A) component, the (B) component, the (C) component, and the (D) component in a predetermined ratio and preparing a uniform mold release agent may be mentioned.
  • the method of adding and mixing (E) component and said other additives as needed in the suitable step of this preparation method is mentioned.
  • the mold release agent of the present invention can be coated on the surface of a mold and photocured by exposure to form a film on the surface of the mold.
  • the mold in which the film is produced has a surface subjected to release treatment.
  • a coating method of the mold release agent of the present invention known or known methods such as spin coating method, dip method, flow coating method, ink jet method, spray method, bar coating method, gravure coating method, slit coating method Roll coating method, transfer printing method, brush coating, blade coating method, air knife coating method can be mentioned.
  • the mold to which the mold release agent of the present invention is applied is a resin mold obtained by photocuring a resin composition containing a compound having at least two (meth) acryloyloxy groups in one molecule, quartz A mold, a mold made of alumina (Al 2 O 3 ), a mold made of silicon (Si), and a mold made of metal such as nickel or aluminum can be mentioned.
  • a light source to cure the mold release agent of the present invention is not particularly limited, for example, a high pressure mercury lamp, low pressure mercury lamp, electrodeless lamp, a metal halide lamp, KrF excimer laser, ArF excimer laser, F 2 excimer laser, Electron beam (EB), extreme ultraviolet (EUV), ultraviolet LED (UV-LED) can be mentioned.
  • EB extreme ultraviolet
  • UV-LED ultraviolet LED
  • the wavelength generally, 436 nm G line, 405 nm H line, 365 nm I line, or GHI mixed line can be used.
  • the exposure amount is preferably, 30 mJ / cm 2 to 2000 mJ / cm 2, more preferably from 30 mJ / cm 2 to 1000 mJ / cm 2.
  • a baking step may be added before photocuring.
  • the apparatus used for the baking step is not particularly limited. For example, using a hot plate, an oven, or a furnace, baking is performed in an appropriate atmosphere, that is, in the atmosphere, an inert gas such as nitrogen, or vacuum. Anything that can be done is acceptable.
  • the bake temperature can be performed, for example, at 40 ° C. to 200 ° C., which can evaporate the solvent.
  • a baking process may be added to the film obtained by photocuring.
  • Rotation / revolution mixer Awatori Neritaro (registered trademark) ARE-310 (3)
  • Spin coater apparatus CEE 200X manufactured by Brewer Science (4)
  • UV exposure device manufactured by Eye Graphics Co., Ltd.
  • Batch UV irradiation device high-pressure mercury lamp 2 kW ⁇ 1 lamp
  • Water contact angle measuring device Kyowa Interface Science Co., Ltd. automatic surface tension meter DM700 type 22G needle, dropping amount 1.0 ⁇ L (6)
  • PFPE 1 Perfluoropolyether having hydroxy groups at both ends via a poly (oxyethylene) group (the number of repeating units 8 to 9) (manufactured by Solvay Specialty Polymers, trade name: Fluorolink (registered trademark) 5147X)
  • BEI 1,1-bis (acryloyloxymethyl) ethyl isocyanate (manufactured by Showa Denko KK, trade name: Karenz (registered trademark) BEI)
  • DOTDD Dioctyltin dineodecanoate [Nitto Kasei Co., Ltd.
  • Neostan registered trademark
  • DBTDL Dibutyltin dilaurate [manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.]
  • AOI Showa Denko KK product name: Karenz (registered trademark)
  • IRGACURE 819 BASF Japan Ltd. trade name: IRGACURE (registered trademark) 819 DETX-S: Nippon Kayaku Co., Ltd. product name: KAYACURE (registered trademark) DETX-S AA-6: Toagosei Co., Ltd. product name: Macromonomer AA-6 PET30: Nippon Kayaku Co., Ltd.
  • Synthesis Example 1 A three-necked flask was charged with 10.5 g of PFPE 1, 2.39 g of BEI, 0.0644 g of DOTDD, and 12.9 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (hereinafter abbreviated as PGMEA). The mixture in the three-necked flask was stirred at room temperature (approximately 23 ° C.) using a stirrer tip for 48 hours to obtain a reaction product. 41.0 g of PGMEA was added to the reaction product to obtain a PGMEA solution containing a polyfunctional acrylate compound SM1 which is the component (A) at a solid content of 19.3% by mass. The weight average molecular weight Mw of the obtained SM1 measured in terms of polystyrene by GPC was 3,100.
  • Synthesis Example 2 45.2 g of PGMEA is charged in a four-necked flask with a dropping funnel, and 50.0 g of methyl methacrylate, 29.7 g of isobornyl acrylate, 9.28 g of 2-hydroxyethyl methacrylate, and 2,2 'are further charged in the dropping funnel. A solution of 5.89 g of azobisisobutyronitrile in 176.2 g of PGMEA was added. After replacing the atmosphere in the four-necked flask with nitrogen, the temperature in the four-necked flask was raised to 80 ° C., and the solution in the dropping funnel was dropped into the four-necked flask over 3 hours.
  • the reaction was allowed to proceed for 12 hours, and after stirring for 1 hour at 110 ° C., the temperature in the four-necked flask was lowered to 60 ° C.
  • 0.266 g of methyl hydroquinone, 0.45 g of DBTDL, and 15.1 g of AOI were added, and stirred at 60 ° C. for 3 hours.
  • the reaction solution was returned to room temperature, reprecipitated and dried using methanol cooled to 10 ° C., to obtain a copolymer 1 having a structural unit represented by the following formula (7).
  • the weight average molecular weight Mw of the obtained copolymer 1 measured in terms of polystyrene by GPC was 13,900.
  • Example 1 The PGMEA solution containing SM1 obtained in Synthesis Example 1 as component (A) is 1.00 g, the copolymer 1 obtained as synthesis component 2 as component (B) is 0.0386 g, IRGACURE 819 as component (C) is 0.
  • a mold release agent 1 was prepared by mixing 0039 g, 0.0002 g of DETX-S as the component (E), and 5.69 g of PGMEA as the component (D).
  • Example 2 1.00 g of the PGMEA solution containing SM1 obtained in Synthesis Example 1 as component (A), 0.0386 g of AA-6 as component (B), 0.0039 g of IRGACURE 819 as component (C), component (E) As a mixture, 0.0002 g of DETX-S and 5.69 g of PGMEA as a component (D) were mixed to prepare a mold release agent 2.
  • Comparative Example 1 (1) 1.00 g of the PGMEA solution containing SM1 obtained in Synthesis Example 1 as component (A), 0.0039 g of IRGACURE 819 as component (C), 0.0002 g of DETX-S as component (E), and (D)
  • the mold release agent 3 was prepared by mixing 5.69 g of PGMEA as a component.
  • the mold release agent 3 of the present comparative example does not contain the component (B).
  • Comparative Example 2 1.00 g of the PGMEA solution containing SM1 obtained in Synthesis Example 1 as component (A), 0.0386 g of PET 30 as component (B), 0.0039 g of IRGACURE 819 as component (C), DETX as component (E)
  • a mold release agent 4 was prepared by mixing 0.0002 g of —S and 5.69 g of PGMEA as the component (D).
  • the mold release agent 4 of the present comparative example is a resin in which the component (B) has a liquid state at 23 ° C. under 1013.25 hPa.
  • Comparative Example 3 1.00 g of the PGMEA solution containing SM1 obtained in Synthesis Example 1 as component (A), 0.0386 g of AD-TMP as component (B), 0.0039 g of IRGACURE 819 as component (C), component (E) As a mixture, 0.0002 g of DETX-S and 5.69 g of PGMEA as a component (D) were mixed to prepare a mold release agent 5.
  • the mold release agent 5 of this comparative example is a resin in which the state of the substance at 23 ° C. under 1013.25 hPa of the component (B) is liquid.
  • Comparative Example 4 1.00 g of the PGMEA solution containing SM1 obtained in Synthesis Example 1 as component (A), 0.0386 g of DPHA as component (B), 0.0039 g of IRGACURE 819 as component (C), DETX as component (E)
  • the mold release agent 6 was prepared by mixing 0.0002 g of —S and 5.69 g of PGMEA as the component (D).
  • the mold release agent 6 of the present comparative example is a resin in which the component (B) has a liquid state at 23 ° C. and 1013.25 hPa.
  • Comparative Example 5 1.00 g of PGMEA solution containing SM1 obtained in Synthesis Example 1 as component (A), 0.0386 g of A-DCP as component (B), 0.0039 g of IRGACURE 819 as component (C), component (E)
  • the mold release agent 7 was prepared by mixing 0.0002 g of DETX-S and 5.69 g of PGMEA as the component (D).
  • the mold release agent 7 of this comparative example is a resin in which the state of the substance at 23 ° C. under a component (B) of 1013.25 hPa is a liquid.
  • a resin mold material was prepared by mixing 3.50 g of HBPE4, 1.50 g of PET 30, and 0.005 g of IRGACURE 184.
  • UV exposure was performed at 40 mW / cm 2 for 245 seconds through an i-line band pass filter (manufactured by Asahi Spectroscopic Co., Ltd.) using the UV irradiation apparatus to prepare a sample for water contact angle measurement.
  • i-line band pass filter manufactured by Asahi Spectroscopic Co., Ltd.
  • the water contact angle measurement sample after 3 seconds of pure water dropping was measured using the water contact angle measurement device for the water contact angle measurement sample prepared by the above method. The results are shown in Table 1 below.
  • FIG. 1 shows the observation results of a resin mold that has been subjected to release treatment using the mold release agent 1 prepared in Example 1.
  • FIG. 2 shows the results of observation of a resin mold that has been subjected to a release treatment using the mold release agent 3 for mold prepared in Comparative Example 1, and "repelling" not observed in FIG. 1 was observed.
  • FIG. 1 shows the result of having observed the resin mold which carried out the mold release processing using the mold release agent 1 prepared in Example 1 using the non-contact surface quality measuring apparatus.
  • FIG. 2 shows the result of having observed the resin mold which carried out mold release processing using the mold release agent 3 for molds prepared by comparative example 1 using a non-contact surface quality measuring device.

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Abstract

【課題】 固体樹脂を含むモールド用離型剤を提供する。 【解決手段】 下記(A)成分、(B)成分、(C)成分及び(D)成分を含有するモールド用離型剤。 (A):下記式(1)で表される基及び下記式(2a)又は式(2b)で表される基を含む線状又は鎖状の分子鎖の全ての末端に、ウレタン結合を介して、下記式(3)で表される基を含む重合性基を有する、多官能(メタ)アクリレート化合物 (B):前記(A)成分の質量に基づいて1phr乃至100phrの、1013.25hPa下23℃における物質の状態が固体である樹脂 (C):光重合開始剤 (D):溶媒 (式中、R1は炭素原子数1又は2のパーフルオロアルキレン基を表し、R2aは炭素原子数2又は3のアルキレン基を表し、R2bは炭素原子数2又は3の3価の炭化水素基を表し、*はそれぞれ前記ウレタン結合の-O-基と結合する結合手を表し、p及びqはそれぞれ前記式(1)で表される基の数及び前記式(2a)で表される基の数を表すと共に独立して2以上の整数を表し、R3はメチル基又は水素原子を表す。)

Description

固体樹脂を含有するモールド用離型剤
本発明は、インプリント時にモールド上に塗布して使用する離型剤に関する。前記離型剤が適用されるモールドとしては、樹脂製モールドのみならず、例えば金属製モールド、シリコン(Si)製モールド、アルミナ(Al)製モールド及び石英製モールドにも採用される。
樹脂レンズは、携帯電話、デジタルカメラ、車載カメラなどの電子機器に用いられており、その電子機器の目的に応じた、優れた光学特性を有するものであることが求められている。また、使用態様に合わせて、高い耐久性、例えば耐熱性及び耐候性、並びに歩留まりよく成形できる高い生産性が求められている。このような要求を満たす樹脂レンズ用の材料としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、シクロオレフィンポリマー、メタクリル樹脂等の熱可塑性の透明樹脂が使用されていた。
しかし、熱可塑性樹脂を用いた射出成型は歩留まりや生産効率が悪く、その改善やレンズ積層時の光軸ずれの抑制のために、室温で液状の硬化性樹脂を使った押しつけ成形によるウェハレベル成形への移行が盛んに検討されている。ウェハレベル成形では、生産性の観点から、ガラス基板等の支持体上にレンズを形成するハイブリッドレンズ方式が一般的である。
ウェハレベル成形においては、モールドもウェハレベルで成型される必要がある。一般的な樹脂レンズ成形用のモールドとしては、石英製モールド、金属製モールド、及び樹脂製モールドが挙げられる。いずれのモールドを使用する場合でも、インプリント性を向上させるために、離型成分の内添、或いは離型層の形成が有効である。
離型成分の内添、或いは離型層の形成においては、シリコーン系化合物又はフッ素系化合物が用いられる。フッ素系化合物は、表面エネルギーが低いため、撥水撥油性、防汚性、非粘着性、剥離性、離型性、滑り性、耐磨耗性、反射防止特性、耐薬品性などの界面制御に関する特性の向上が期待されており、含フッ素界面活性剤及び/又は環状構造を有するフッ素系ポリマーを含む光硬化性アクリル樹脂は離型性に優れることが、特許文献1に開示されている。
従来、フッ素系化合物は有機溶媒への溶解性が低かったが、特許文献2では、高分岐ポリマーにフルオロアルキル基を導入し、得られる含フッ素高分岐ポリマーを樹脂の表面改質剤として採用することにより、有機溶媒に対する溶解性を向上させ、表面改質性に優れた成形体及び被膜が得られることが開示されている。
国際公開第2006/114958号 特許第6156658号公報
前記含フッ素高分岐ポリマーは離型性、及び有機溶媒への溶解性に優れ、インプリントに有効な離型剤として用いることができる。しかし、使用するモールドによっては、該離型剤を、スピンコーター等を用いて塗布する時、及びその後、該離型剤に含まれる有機溶媒を除去するためのベーク時に、離型成分が流動し、モールドの表面の凹凸や異物を起点として、該離型成分の“ハジキ”が発生するという課題があった。このような“ハジキ”が発生した場合、目的のパターンがインプリントされる光硬化性樹脂にも、前記モールドの表面異常が転写されてしまうおそれがある。
本発明らは、上記の課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、離型剤に固体樹脂を添加することで、該離型剤をモールドに塗布する時、及びその後、ベーク時に離型成分の流動を抑制し、モールドへの塗布性を向上させ、“ハジキ”を防止可能であることを見出し、本発明を完成した。
すなわち本発明は、第1観点として、
下記(A)成分、(B)成分、(C)成分及び(D)成分を含有するモールド用離型剤。
(A):下記式(1)で表される基及び下記式(2a)又は式(2b)で表される基を含む線状又は鎖状の分子鎖の全ての末端に、ウレタン結合を介して、下記式(3)で表される基を含む重合性基を有する、多官能(メタ)アクリレート化合物
(B):前記(A)成分の質量に基づいて1phr乃至100phrの、1013.25hPa下23℃における物質の状態が固体である樹脂
(C):前記(A)成分の質量に基づいて0.05phr乃至15phrの光重合開始剤
(D):溶媒
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
(式中、Rは炭素原子数1又は2のパーフルオロアルキレン基を表し、R2aは炭素原子数2又は3のアルキレン基を表し、R2bは炭素原子数2又は3の3価の炭化水素基を表し、*はそれぞれ前記ウレタン結合の-O-基と結合する結合手を表し、p及びqはそれぞれ前記式(1)で表される基の数及び前記式(2a)で表される基の数を表すと共に独立して2以上の整数を表し、Rはメチル基又は水素原子を表す。)
第2観点として、前記qが5乃至12の整数である、第1観点に記載のモールド用離型剤。
第3観点として、前記式(2a)で表される基がポリ(オキシエチレン)基である、第1観点又は第2観点に記載のモールド用離型剤。
第4観点として、前記重合性基が前記式(3)で表される基を少なくとも2つ含む、第1観点乃至第3観点のいずれか一に記載のモールド用離型剤。
第5観点として、前記式(1)で表される基が、オキシパーフルオロメチレン基及びオキシパーフルオロエチレン基の双方を有する基である、第1観点乃至第4観点のいずれか一に記載のモールド用離型剤。
第6観点として、前記(B)成分が、分子量1000乃至30000のマクロモノマー又はポリマーである第1観点乃至第5観点のいずれか一に記載のモールド用離型剤。
第7観点として、前記(B)成分が下記式(4)、下記式(5)及び下記式(6)で表される構造単位のうち少なくとも1つを有するポリマーである、第1観点乃至第6観点のいずれか一に記載のモールド用離型剤。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
(式中、R乃至Rはそれぞれ独立にメチル基又は水素原子を表し、Aは炭素原子数1乃至8のアルキル基を表し、Aは炭素原子数5乃至10の脂環式炭化水素基を表し、Aは炭素原子数1又は2のアルキレン基を表し、Xは前記式(3)で表される基を1つ又は2つ有する重合性基を表す。)
第8観点として、下記(E)成分をさらに含有する、第1観点乃至第7観点のいずれか一に記載のモールド用離型剤。
(E):前記(A)成分の質量に基づいて0.01phr乃至10phrの光増感剤
第9観点として、前記モールド用離型剤の総質量100質量%に対し、前記(A)成分の割合が0.1質量%乃至10質量%である、第1観点乃至第8観点のいずれか一に記載のモールド用離型剤。
第10観点として、前記(A)成分の質量に基づいて前記(B)成分の割合が10phr乃至100phrである、第1観点乃至第9観点のいずれか一に記載のモールド用離型剤。
第11観点として、第1観点乃至第10観点のいずれか一に記載のモールド用離型剤から形成された被膜を備えた、離型処理された表面を有するモールド。
第12観点として、金属製モールド又は樹脂製モールドである第11観点に記載の離型処理された表面を有するモールド。
第13観点として、第1観点乃至第10観点のいずれか一に記載のモールド用離型剤を樹脂製モールド上に塗布する工程、及び前記樹脂製モールド上に塗布されたモールド用離型剤を露光して前記樹脂製モールドの表面に被膜を形成する工程を有し、前記被膜をベークする工程及び/又は前記露光前に前記モールド用離型剤をベークする工程をさらに有する、離型処理された表面を有する樹脂製モールドの作製方法。
第14観点として、第11観点又は第12観点に記載の離型処理された表面を有するモールドを光硬化性樹脂に圧着する工程、前記光硬化性樹脂を前記モールドに圧着させたまま光硬化する工程、及び前記光硬化する工程の後、得られた光硬化物を前記離型処理された表面を有するモールドから離型する工程を有する、パターンが転写された最大膜厚が1.5mmの硬化膜の作製方法。
本発明のモールド用離型剤を採用することにより、該離型剤をモールドに塗布する時、及びその後、ベーク時に離型成分である(A)成分の流動を抑制することで“ハジキ”を防止し、インプリント時に該モールドの表面異常が転写されてしまうことを防止可能である。
さらに、本発明のモールド用離型剤は、上記(B)成分、(C)成分、(D)成分及び(E)成分の種類及び含有割合を変更することで、該離型剤の硬化速度、動的粘度、膜厚、及び塗布性をコントロールすることができる。したがって、本発明のモールド用離型剤は、モールド、製造するデバイス種、製造工程及びベーク工程の種類に対応した離型剤の設計が可能である。
[(A)成分]
(A)成分の多官能(メタ)アクリレート化合物は、前記式(1)で表される基及び前記式(2a)又は式(2b)で表される基を含む線状又は鎖状の分子鎖の全ての末端に、ウレタン結合を介して、前記式(3)で表される基、すなわち(メタ)アクリロイルオキシ基を含む重合性基を有する。本発明において(メタ)アクリレート化合物とは、アクリレート化合物とメタクリレート化合物の両方を意味する。また例えば(メタ)アクロイルオキシ基は、アクリロイルオキシ基とメタクリロイルオキシ基の双方を意味する。ここで、上記多官能(メタ)アクリレート化合物は、単官能(メタ)アクリレート化合物を除く、2官能以上のアクリレート化合物又はメタクリレート化合物である。そして、上記ウレタン結合とは、-NH-C(=O)-O-で表される構造をいう。上記多官能(メタ)アクリレート化合物は、1分子中に、ウレタン結合を2つ又は4つ、及び(メタ)アクリロイルオキシ基を含む重合性基を2つ又は4つ有する。なお、前記式(1)で表される基はポリ(オキシパーフルオロアルキレン)基と称することがあり、前記式(2a)で表される基はポリ(オキシアルキレン)基と称することがある。
上記線状又は鎖状の分子鎖は、前記式(1)で表される基及び前記式(2a)又は式(2b)で表される基を含む分子鎖であれば特に限定されない。上記線状又は鎖状の分子鎖において、前記式(1)で表される基と前記式(2a)又は式(2b)で表される基の結合順序は特に限定されず、また各基の数は特に限定されない。また、上記線状又は鎖状の分子鎖において、式(1)で表される基と式(2a)又は式(2b)で表される基は、単結合で結合(直接結合)されていてもよいし、炭素原子数1乃至3のアルキレン基、炭素原子数1乃至3のパーフルオロアルキレン基、或いはそれらの組み合わせ等の構造(連結基)を介して結合されていてもよい。
前記式(1)で表される基におけるオキシパーフルオロアルキレン基:-(O-R)-のRの炭素原子数は1又は2である。すなわち、前記式(1)で表される基は、炭素原子数1又は2の2価のフッ化炭素基と酸素原子が交互に連結した構造を有し、オキシパーフルオロアルキレン基は炭素原子数1又は2の2価のフッ化炭素基と酸素原子が連結した構造を有する。該オキシパーフルオロアルキレン基として具体的には、-(OCF)-(すなわち、オキシパーフルオロメチレン基)及び-(OCFCF)-(すなわち、オキシパーフルオロエチレン基)が挙げられる。上記オキシパーフルオロアルキレン基は、-(OCF)-及び-(OCFCF)-のうちいずれか1種を単独で使用してもよく、2種を組み合わせて使用してもよい。2種を組み合わせて使用する場合、-(OCF)-及び-(OCFCF)-の結合はブロック結合及びランダム結合の何れであってもよい。
モールドの離型性を高める観点から、前記式(1)で表される基として、-(OCF)-(すなわち、オキシパーフルオロメチレン基)と-(OCFCF)-(すなわち、オキシパーフルオロエチレン基)の双方を有する基を用いることが好ましい。前記式(1)で表される基として、-(OCF)-と-(OCFCF)-とが、モル比率で[-(OCF)-]:[-(OCFCF)-]=2:1~1:2となる割合で含む基であることが好ましく、およそ1:1となる割合で含む基であることがより好ましい。これらの結合は、ブロック結合及びランダム結合の何れであってもよい。前記式(1)で表される基の数pは、2以上の整数であり、5乃至30の範囲であることが好ましく、7乃至21の範囲であることがより好ましい。
また、前記式(1)で表される基のゲル浸透クロマトグラフィーによるポリスチレン換算で測定される重量平均分子量(Mw)は、1,000乃至5,000、好ましくは1,500乃至3,000である。
前記式(2a)で表される基におけるオキシアルキレン基:-(O-R)-のRの炭素原子数は2又は3である。すなわち、前記式(2a)で表される基は、炭素原子数2又は3のアルキレン基と酸素原子が交互に連結した構造を有し、オキシアルキレン基は炭素原子数2又は3のアルキレン基と酸素原子が連結した構造を有する。上記オキシアルキレン基としては、オキシエチレン基、オキシプロピレン基、及びオキシトリメチレン基が挙げられる。上記オキシアルキレン基は、1種を単独で使用してもよく、或いは2種以上を組み合わせて使用してもよく、その場合、2種以上のオキシアルキレン基の結合はブロック結合及びランダム結合の何れであってもよい。
前記式(2a)で表される基は、例えばポリ(オキシエチレン)基である。前記式(2a)で表される基の数qは2以上の整数であり、例えば2乃至15の範囲であり、好ましくは2乃至12の範囲、又は5乃至12の範囲、或いは7乃至12の範囲である。
前記式(2b)で表される基における3価の炭化水素基:R2bの炭素原子数は2又は3である。すなわち、前記式(2b)で表される基は、炭素原子数2又は3のアルカントリレン基(炭素原子数2又は3のアルキレン基の任意の炭素原子から一個の水素原子を除去した3価の基)に1つの酸素原子が連結した構造を有する。前記式(2b)で表される基の中でも、1,2,3-プロパントリイル基の1位(又は3位)に1つの酸素原子が連結した基であることが好ましい。
上記重合性基は、(メタ)アクリロイルオキシ基を1つ有するものに限らず、2つ以上有するものであってもよい。上記重合性基として、例えば、以下に示す式[X1]乃至式[X5]で表される構造(末端基)、及びこれらの構造(末端基)におけるアクリロイルオキシ基をメタクリロイルオキシ基に置換した構造が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
(A)成分の多官能(メタ)アクリレート化合物は、工業的製造が容易であるという点から、以下に示す構造式(A-1)で表される化合物、(A-2)で表される化合物、及び(A-3)で表される化合物、並びにこれらの化合物中のアクリロイルオキシ基をメタクリロイルオキシ基に置換した化合物を好ましい例として挙げることができる。なお、下記構造式中、2つのX又は4つのXはそれぞれ前記式[X1]乃至式[X5]で表される構造(末端基)のうちの1つを表し、PFPEは前記ポリ(オキシパーフルオロアルキレン)基を表し、q及びqはそれぞれ独立してオキシエチレン基の数、例えば2乃至15の整数を表し、好ましくは2乃至12の整数を表し、又は5乃至12の整数を表し、或いは7乃至12の整数を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
前記(A)成分の多官能(メタ)アクリレート化合物において、1つの重合性基は、(メタ)アクリロイルオキシ基を2つ以上有する、例えば上記式[X3]乃至式[X5]で表される構造(末端基)であることが好ましい。
本発明において(A)成分は、前記モールド用離型剤の総質量、すなわち、該(A)成分と後述する、(B)成分、(C)成分及び(D)成分、並びに任意成分である(E)成分及びその他添加剤との総質量100質量%に対し、好ましくは0.1質量%乃至10質量%、より好ましくは0.5質量%乃至8質量%の割合で使用することが望ましい。
本発明のモールド用離型剤の(A)成分は、例えば、前記式(1)で表される基の両末端に、直接結合するか或いは前記連結基を介して結合する、前記式(2a)又は式(2b)で表される基を介して、少なくとも2つのヒドロキシ基を有する化合物において、その少なくとも2つのヒドロキシ基に対して、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネート、1,1-ビス((メタ)アクリロイルオキシメチル)エチルイソシアネート等の、(メタ)アクリロイルオキシ基を有するイソシアネート化合物をウレタン化反応させる方法により得られる。(A)成分のゲル浸透クロマトグラフィーによるポリスチレン換算で測定される重量平均分子量(Mw)は、1,500乃至7,000、好ましくは2,000乃至6,000である。
なお本発明のモールド用離型剤は、(A)成分に加えて、前記式(1)で表される基及び前記式(2a)又は式(2b)で表される基を含む線状又は鎖状の分子鎖の一部の末端にのみウレタン結合を介して、(メタ)アクリロイルオキシ基を含む重合性基を有し、且つ該線状又は鎖状の分子鎖の他の末端にヒドロキシ基を有する化合物(すなわち該他の末端においては重合性基を有していない化合物)が含まれていてもよい。本発明のモールド用離型剤はさらに、前記式(1)で表される基及び前記式(2a)又は式(2b)で表される基を含む線状又は鎖状の分子鎖の全ての末端にヒドロキシ基を有する化合物、すなわち上記重合性基を有していない化合物が含まれていてもよい。
[(B)成分]
(B)成分である樹脂は、1013.25hPa下23℃における物質の状態が固体である。該樹脂は、重量平均分子量1000乃至30000であるマクロモノマー又はポリマーである。ここで、マクロモノマーは、(メタ)アクリロイルオキシ基、ビニル基などの重合性基を片末端に有する、分子量が比較的大きい化合物であり、他のモノマーと共重合することでポリマーが合成される。上記樹脂の具体例を以下に挙げるが、これらの例に限定されるものではない。該樹脂がマクロモノマーの場合、例えば、マクロモノマーAA-6、同45%AA-6、同AA-6SR、同AK-5、同AS-6、同AN-6S、同AW-6S(以上、東亞合成(株)製)が挙げられる。また該樹脂がポリマーの場合、例えば、下記式(7)で表される3種の構造単位を有するコポリマー、下記式(8)で表される3種の構造単位を有するコポリマー、下記式(9)で表される2種の構造単位を有するコポリマー、及び下記式(10)で表される構造単位を有するホモポリマーが挙げられ、該ポリマーの重量平均分子量は1000乃至30000であり、好ましくは10000乃至30000である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
本発明において(B)成分は、前記(A)成分の質量に基づいて1phr乃至100phr、好ましくは10phr乃至100phr、より好ましくは20phr乃至100phrの割合で使用することが望ましい。本明細書において“phr”とは、(A)成分の質量100gに対する、(B)成分、又は後述する(C)成分もしくは(E)成分の質量を表す。
前記(B)成分が、1013.25hPa下23℃における物質の状態が固体であるため、本発明のモールド用離型剤をモールドに塗布する時、及びその後、ベーク時に後述する(D)成分が除去される際、前記(A)成分の流動を抑制できる。
前記(B)成分の含有割合が1phr未満の場合、前記(A)成分の流動抑制効果が十分に発現されず、“ハジキ”が解消されない。一方、(B)成分の含有割合が100phrを超える場合、離型性が低下する。また、本発明のモールド用離型剤をモールドに塗布する時、及びその後、ベーク時に後述する(D)成分が除去される際、多量の(B)成分の存在により平坦性が損なわれやすく、それによってモールドのパターン形状が変化してしまう可能性がある。
前記(B)成分が前記式(3)で表される基、すなわち(メタ)アクリロイルオキシ基を1つ以上有する場合、架橋性の向上が見込めるため、インプリント時のレンズへの前記(A)成分の転写が抑制され、離型性が低下しにくい利点もある。
前記(B)成分として1013.25hPa下23℃における物質の状態が液体である樹脂を用いる場合、架橋性の向上は見込めるものの、それ自体が流動性を有するため、前記(A)成分の流動を抑制することが困難である。
[(C)成分]
(C)成分である光重合開始剤は、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。該光重合開始剤として、例えば、tert-ブチルペルオキシ-iso-ブチレート、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)-1-ブタノン、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;2-(O-ベンゾイルオキシム)-1-[4-(フェニルチオ)フェニル]-1,2-オクタンジオン、1-(O-アセチルオキシム)-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]エタノン等のオキシムエステル系化合物が挙げられる。
上記光重合開始剤は、市販品として入手が可能であり、その具体例としては、IRGACURE(登録商標)651、同184、同500、同2959、同127、同754、同907、同369、同379、同379EG、同819、同819DW、同1800、同1870、同784、同OXE01、同OXE02、同250、同1173、同MBF、同4265、同TPO(以上、BASFジャパン(株)製)、KAYACURE(登録商標)DETX、同MBP、同DMBI、同EPA、同OA(以上、日本化薬(株)製)、VICURE-10、同55(以上、STAUFFER Co.LTD製)、ESACURE(登録商標)KIP150、同TZT、同1001、同KTO46、同KB1、同KL200、同KS300、同EB3、トリアジン-PMS、トリアジンA、トリアジンB(以上、日本シイベルヘグナー(株)製)、アデカオプトマーN-1717、同N-1414、同N-1606(以上、(株)ADEKA製)が挙げられる。
上記光重合開始剤は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
本発明のモールド用離型剤における(C)成分の含有割合は、上記(A)成分の質量に基づいて、例えば0.05phr乃至15phrであり、好ましくは0.1phr乃至15phrであり、或いは0.1phr乃至10phrであり、より好ましくは0.5phr乃至8phrである。(C)成分の含有割合が0.05phr未満の場合には、十分な硬化性が得られず、繰り返しインプリントを行う間に、離型性が悪化しやすくなる。一方、(C)成分の含有割合が15phrを超える場合、紫外線領域における透明性が低下する。
[(D)成分]
(D)成分である溶媒は、前記(A)成分、(B)成分、(C)成分及び後述する(E)成分の粘度調節の役割を果たし、該(A)成分、(B)成分、(C)成分及び(E)成分の粘度を調節することができるものであれば、特に限定されるものではない。前記(A)成分の多官能(メタ)アクリレート製造時において反応系に使用した溶媒、及び前記(B)成分の樹脂製造時において反応系に使用した溶媒を、そのまま(D)成分の溶媒として用いることもできる。
該溶媒としては、例えば、トルエン、p-キシレン、o-キシレン、スチレン、エチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコ-ルジメチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコール、1-オクタノール、エチレングリコール、ヘキシレングリコール、ジアセトンアルコール、フルフリルアルコール、テトラヒドロフルフリルアルコール、プロピレングリコール、ベンジルアルコール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、2,3-ブタンジオール、γ-ブチロラクトン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルn-ブチルケトン、シクロヘキサノン、2-ヘプタノン、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸n-プロピル、酢酸イソブチル、酢酸n-ブチル、乳酸エチル、ピルビン酸エチル、メタノール、エタノール、イソプロパノール、tert-ブタノール、アリルアルコール、n-プロパノール、2-メチル-2-ブタノール、イソブタノール、n-ブタノール、2-メチル-1-ブタノール、1-ペンタノール、2-メチル-1-ペンタノール、2-エチルヘキサノール、トリメチレングリコール、1-メトキシ-2-ブタノール、イソプロピルエーテル、1,4-ジオキサン、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、ジメチルスルホキシド、N-シクロヘキシル-2-ピロリジン、メチルパーフルオロプロピルエーテル、メチルノナフルオロブチルエーテル、メチルノナフルオロイソブチルエーテル、エチルノナフルオロブチルエーテル、エチルノナフルオロイソブチルエーテル、1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-デカフロオロ-3-メトキシ-4-(トリフルオロメチル)-ペンタン、1,1,2,2-テトラフルオロエチル-2,2,2-トリフルオロエチルエーテル、1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-デカフルオロペンタン、ペンタフルオロノナン、ヘキサフルオロベンゼン、ヘプタデカフルオロ-n-オクチルブロミド、1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロ-2-メトキシプロパン、オクタデカフルオロオクタン、オクタフルオロシクロペンテン、パーフルオロトリブチルアミン、パーフルオロデカリン、パーフルオロヘキサン、パーフルオロメチルシクロヘキサン、パーフルオロヘプタン、オクタフルオロトルエン、パーフルオロトリペンチルアミン、パーフルオロトリエチルアミン、パーフルオロ(1,3-ジメチルシクロヘキサン)、パーフルオロイソヘキサンが挙げられる。
上記溶媒は、市販品として入手が可能であり、その具体例としては、ノベック(登録商標)7000、同7100、同7200、同7300(以上、スリーエムジャパン(株)製)、アサヒクリン(登録商標)AE-3000、同AE-3100E(以上、AGC(株)製)、バートレル(登録商標)XF、同XF-UP、同XE-XP、同X-E10、同X-P10、同X-D、同X-GY、同MCA、同SDG、同SMT、同SFR、同DC、同シネラ、同スープリオン、同サイオン(以上、三井・デュポン フロロケミカル(株)製)が挙げられる。
[(E)成分]
(E)成分である光増感剤としては、例えば、チオキサンテン系、チオキサントン系、キサンテン系、ケトン系、チオピリリウム塩系、ベーススチリル系、メロシアニン系、3-置換クマリン系、3,4-置換クマリン系、シアニン系、アクリジン系、チアジン系、フェノチアジン系、アントラセン系、コロネン系、ベンズアントラセン系、ペリレン系、ケトクマリン系、クマリン系、ボレート系が挙げられる。上記光増感剤は、市販品として入手が可能であり、その具体例としては、アントラキュアー(登録商標)UVS-581、同UVS-1331(以上、川崎化成工業(株)製)、KAYACURE(登録商標)DETX-S(日本化薬(株)製)が挙げられる。この光増感剤は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。一方、モールドの表面に目的の膜を形成できるなら、本発明のモールド用離型剤は(E)成分である光増感剤を含有しなくてもよい。上記光増感剤を用いることによって、UV領域の吸収波長を調整することもできる。本発明のモールド用離型剤が(E)成分を含有する場合、その含有割合は、上記(A)成分の質量に基づいて、例えば0.01phr乃至10phrであり、好ましくは0.1phr乃至5phrである。
[その他添加剤]
本発明のモールド用離型剤は、本発明の効果を損なわない限りにおいて、必要に応じて界面活性剤、連鎖移動剤等の添加剤を含有することができる。
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が挙げられる。上記界面活性剤は、市販品として入手が可能であり、その具体例としては、エフトップ(登録商標)EF301、同EF303、同EF352(以上、三菱マテリアル電子化成(株)製)、メガファック(登録商標)F-171、同F-173、同F-477、同F-486、同F-554、同F-556、同R-08、同R-30、同R-30N、同R-40、同R-40-LM、同RS-56、同RS-75、同RS-72-K、同RS-76-E、同RS-76-NS、同RS-78、同RS-90(以上、DIC(株)製)、フロラードFC430、同FC431(以上、スリーエムジャパン(株)製)、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(以上、AGC(株)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)製)、BYK-302、BYK-307、BYK-322、BYK-323、BYK-330、BYK-333、BYK-370、BYK-375、BYK-378、BYK-UV 3500、BYK-UV 3570(以上、ビックケミー・ジャパン(株)製)が挙げられる。上記界面活性剤は、1種単独で、又は2種以上を混合して用いてもよい。
上記連鎖移動剤としては、例えば、チオール化合物として、メルカプト酢酸メチル、3-メルカプトプロピオン酸メチル、3-メルカプトプロピオン酸2-エチルヘキシル、3-メルカプトプロピオン酸3-メトキシブチル、3-メルカプトプロピオン酸n-オクチル、3-メルカプトプロピオン酸ステアリル、1,4-ビス(3-メルカプトプロピオニルオキシ)ブタン、1,4-ビス(3-メルカプトブチリルオキシ)ブタン、トリメチロールエタントリス(3-メルカプトプロピオネート)、トリメチロールエタントリス(3-メルカプトブチレート)、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトプロピオネート)、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトブチレート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチレート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3-メルカプトプロピオネート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3-メルカプトブチレート)、テトラエチレングリコールビス(3-メルカプトプロピオネート)、トリス[2-(3-メルカプトプロピオニルオキシ)エチル]イソシアヌレート、トリス[2-(3-メルカプトブチリルオキシ)エチル]イソシアヌレート、1,3,5-トリス(3-メルカプトブチリルオキシエチル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン等のメルカプトカルボン酸エステル類;エタンチオール、2-メチルプロパン-2-チオール、n-ドデカンチオール、2,3,3,4,4,5-ヘキサメチルヘキサン-2-チオール(tert-ドデカンチオール)、エタン-1,2-ジチオール、プロパン-1,3-ジチオール、ベンジルチオール等のアルキルチオール類;ベンゼンチオール、3-メチルベンゼンチオール、4-メチルベンゼンチオール、ナフタレン-2-チオール、ピリジン-2-チオール、ベンゾイミダゾール-2-チオール、ベンゾチアゾール-2-チオール等の芳香族チオール類;2-メルカプトエタノール、4-メルカプト-1-ブタノール等のメルカプトアルコール類;3-(トリメトキシシリル)プロパン-1-チオール、3-(トリエトキシシリル)プロパン-1-チオール等のシラン含有チオール類;ビス(2-メルカプトエチル)エーテルが挙げられ、ジスルフィド化合物として、ジエチルジスルフィド、ジプロピルジスルフィド、ジイソプロピルジスルフィド、ジブチルジスルフィド、ジ-tert-ブチルジスルフィド、ジペンチルジスルフィド、ジイソペンチルジスルフィド、ジヘキシルジスルフィド、ジシクロヘキシルジスルフィド、ジデシルジスルフィド、ビス(2,3,3,4,4,5-ヘキサメチルヘキサン-2-イル)ジスルフィド(ジ-tert-ドデシルジスルフィド)、ビス(2,2-ジエトキシエチル)ジスルフィド、ビス(2-ヒドロキシエチル)ジスルフィド、ジベンジルジスルフィド等のアルキルジスルフィド類;ジフェニルジスルフィド、ジ-p-トリルジスルフィド、ジ(ピリジン-2-イル)ピリジルジスルフィド、ジ(ベンゾイミダゾール-2-イル)ジスルフィド、ジ(ベンゾチアゾール-2-イル)ジスルフィド等の芳香族ジスルフィド類;テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラブチルチウラムジスルフィド、ビス(ペンタメチレン)チウラムジスルフィド等のチウラムジスルフィド類;α-メチルスチレンダイマーが挙げられる。この連鎖移動剤は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
[モールド用離型剤の調製]
本発明のモールド用離型剤の調製方法は、特に限定されないが、(A)成分、(B)成分、(C)成分及び(D)成分、並びに任意で(E)成分及び上記その他添加剤を混合し、均一な状態となっていればよい。また、(A)成分乃至(D)成分、並びに所望により(E)成分及び上記その他添加剤を混合する際の順序は、均一なモールド用離型剤が得られるなら、特に限定されない。例えば、(A)成分、(B)成分、(C)成分及び(D)成分を所定の割合で混合し、均一なモールド用離型剤を調製する方法が挙げられる。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、(E)成分及び上記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。
[モールド用離型剤の塗布方法]
本発明のモールド用離型剤は、これをモールドの表面へ塗布し、露光により光硬化させることで、該モールドの表面に被膜を作製することができる。該被膜が作製されたモールドは、離型処理された表面を有する。本発明のモールド用離型剤の塗布方法としては、公知又は周知の方法、例えば、スピンコート法、ディップ法、フローコート法、インクジェット法、スプレー法、バーコート法、グラビアコート法、スリットコート法、ロールコート法、転写印刷法、刷毛塗り、ブレードコート法、エアーナイフコート法を挙げることができる。
本発明のモールド用離型剤が塗布されるモールドとしては、(メタ)アクリロイルオキシ基を1分子中に少なくとも2つ有する化合物を含有する樹脂組成物を光硬化させて得られる樹脂製モールド、石英製モールド、アルミナ(Al)製モールド、シリコン(Si)製モールド、及びニッケル、アルミニウム等の金属製モールドが挙げられる。
本発明のモールド用離型剤を硬化させる光源としては、特に限定されないが、例えば、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、無電極ランプ、メタルハライドランプ、KrFエキシマーレーザー、ArFエキシマーレーザー、Fエキシマーレーザー、電子線(EB)、極端紫外線(EUV)、紫外線LED(UV-LED)を挙げることができる。また、波長は、一般的には、436nmのG線、405nmのH線、365nmのI線、又はGHI混合線を用いることができる。さらに、露光量は、好ましくは、30mJ/cm乃至2000mJ/cm、より好ましくは30mJ/cm乃至1000mJ/cmである。
本発明のモールド用離型剤の(D)成分である溶媒を蒸発させる目的で、該モールド用離型剤を塗布後、光硬化前にベーク工程を加えてもよい。ベーク工程に使用する機器としては、特に限定されるものではなく、例えば、ホットプレート、オーブン、又はファーネスを用いて、適切な雰囲気下、すなわち大気、窒素等の不活性ガス、又は真空中でベークすることができるものであればよい。ベーク温度は、溶媒を蒸発させることが可能な、例えば、40℃乃至200℃で行うことができる。また、前記モールド用離型剤を塗布後、光硬化させて得られた膜にベーク工程を加えてもよい。
以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明を更に詳しく説明するが、本発明は、下記実施例に限定されるものでない。なお、下記合成例、及び塗布膜の表面粗さ評価において、物性の分析に用いた装置及び条件は、以下の通りである。
(1)ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)
(1-1)合成例1で使用
装置:東ソー(株)製 HLC-8220GPC
カラム:昭和電工(株)製 Shodex(登録商標)GPC K-802.5、GPC K-803
カラム温度:40℃
溶媒:テトラヒドロフラン
検出器:RI
標準試料:ポリスチレン
(1-2)合成例2で使用
装置:(株)島津製作所製 GPCシステム
カラム:昭和電工(株)製 Shodex(登録商標)GPC KF-804L、GPC KF-803L
カラム温度:40℃
溶媒:テトラヒドロフラン
標準試料:ポリスチレン
(2)撹拌脱泡機装置:(株)シンキー製 自転・公転ミキサー あわとり練太郎〔登録商標〕ARE-310
(3)スピンコーター
装置:Brewer Science社製 CEE 200X
(4)UV露光
装置:アイグラフィックス(株)製 バッチ式UV照射装置(高圧水銀灯2kW×1灯)
(5)水接触角測定
装置:協和界面科学(株)製 自動表面張力計DM700型
   22G針、滴下量1.0μL
(6)“ハジキ”観察
装置:三鷹光器(株)製 非接触表面性状測定装置PF-60
下記合成例、実施例及び比較例において使用した化合物の供給元は以下の通りである。
PFPE1:ポリ(オキシエチレン)基(繰り返し単位の数8乃至9)を介して両末端にヒドロキシ基を有するパーフルオロポリエーテル[ソルベイスペシャルティポリマーズ社製  商品名:Fluorolink(登録商標)5147X]
BEI:1,1-ビス(アクリロイルオキシメチル)エチルイソシアネート[昭和電工(株)製 商品名:カレンズ〔登録商標〕BEI]
DOTDD:ジオクチル錫ジネオデカノエート[日東化成(株)製 商品名:ネオスタン〔登録商標〕U-830]
DBTDL:ジラウリン酸ジブチル錫[東京化成工業(株)製]
AOI:昭和電工(株)製 商品名:カレンズ〔登録商標〕AOI
IRGACURE819:BASFジャパン(株)製 商品名:IRGACURE〔登録商標〕819
DETX-S:日本化薬(株)製 商品名:KAYACURE〔登録商標〕DETX-S
AA-6:東亞合成(株)製 商品名:マクロモノマーAA-6
PET30:日本化薬(株)製 商品名:KAYARAD〔登録商標〕PET-30
AD-TMP:新中村化学工業(株)製 商品名:AD-TMP
DPHA:日本化薬(株)製 商品名:KAYARAD〔登録商標〕DPHA
A-DCP:新中村化学工業(株)製 商品名:A-DCP
HBPE4:第一工業製薬(株)製 商品名:ニューフロンティア〔登録商標〕HBPE-4
IRGACURE184:BASFジャパン(株)製 商品名:IRGACURE〔登録商標〕184
<合成例1>
3つ口フラスコに、PFPE1 10.5g、BEI 2.39g、DOTDD 0.0644g及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(以下、本明細書ではPGMEAと略称する。)12.9gを仕込んだ。上記3つ口フラスコ内の混合物を、スターラーチップを用いて室温(およそ23℃)で48時間撹拌し、反応物を得た。この反応物へPGMEAを41.0g加え、(A)成分である多官能アクリレート化合物SM1を含むPGMEA溶液を固形分19.3質量%で得た。得られたSM1の、GPCによるポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは、3,100であった。
<合成例2>
滴下ロート付き4つ口フラスコ中にPGMEAを45.2g仕込み、さらに該滴下ロート中にメチルメタクリレート50.0g、イソボルニルアクリレート29.7g、2-ヒドロキシエチルメタクリレート9.28g、及び2,2’-アゾビスイソブチロニトリル5.89gをPGMEA176.2gに溶解させた溶液を加えた。前記4つ口フラスコ内の雰囲気を窒素置換後、該4つ口フラスコ内を80℃に昇温し、前記滴下ロート中の溶液を3時間かけて該4つ口フラスコ中に滴下した。滴下終了後、12時間反応させ、さらに110℃で1時間撹拌した後、前記4つ口フラスコ内の温度を60℃まで低下させた。得られた反応溶液にメチルハイドロキノン0.266g、DBTDL0.45g、及びAOI 15.1gを加え、60℃で3時間撹拌させた。反応溶液を室温に戻し、10℃に冷却したメタノールを用いて再沈殿・乾燥させることで、下記式(7)で表される構造単位を有するコポリマー1を得た。得られたコポリマー1の、GPCによるポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは、13,900であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
<実施例1>
(A)成分として合成例1で得られたSM1を含むPGMEA溶液を1.00g、(B)成分として合成例2で得られたコポリマー1を0.0386g、(C)成分としてIRGACURE819を0.0039g、(E)成分としてDETX-Sを0.0002g、及び(D)成分としてPGMEAを5.69g混合し、モールド用離型剤1を調製した。
<実施例2>
(A)成分として合成例1で得られたSM1を含むPGMEA溶液を1.00g、(B)成分としてAA-6を0.0386g、(C)成分としてIRGACURE819を0.0039g、(E)成分としてDETX-Sを0.0002g、及び(D)成分としてPGMEAを5.69g混合し、モールド用離型剤2を調製した。
<比較例1>
(A)成分として合成例1で得られたSM1を含むPGMEA溶液を1.00g、(C)成分としてIRGACURE819を0.0039g、(E)成分としてDETX-Sを0.0002g、及び(D)成分としてPGMEAを5.69g混合し、モールド用離型剤3を調製した。本比較例のモールド用離型剤3は(B)成分を含まない。
<比較例2>
(A)成分として合成例1で得られたSM1を含むPGMEA溶液を1.00g、(B)成分としてPET30を0.0386g、(C)成分としてIRGACURE819を0.0039g、(E)成分としてDETX-Sを0.0002g、及び(D)成分としてPGMEAを5.69g混合し、モールド用離型剤4を調製した。本比較例のモールド用離型剤4は、(B)成分が1013.25hPa下23℃における物質の状態が液体の樹脂である。
<比較例3>
(A)成分として合成例1で得られたSM1を含むPGMEA溶液を1.00g、(B)成分としてAD-TMPを0.0386g、(C)成分としてIRGACURE819を0.0039g、(E)成分としてDETX-Sを0.0002g、及び(D)成分としてPGMEAを5.69g混合し、モールド用離型剤5を調製した。本比較例のモールド用離型剤5は、(B)成分が1013.25hPa下23℃における物質の状態が液体の樹脂である。
<比較例4>
(A)成分として合成例1で得られたSM1を含むPGMEA溶液を1.00g、(B)成分としてDPHAを0.0386g、(C)成分としてIRGACURE819を0.0039g、(E)成分としてDETX-Sを0.0002g、及び(D)成分としてPGMEAを5.69g混合し、モールド用離型剤6を調製した。本比較例のモールド用離型剤6は、(B)成分が1013.25hPa下23℃における物質の状態が液体の樹脂である。
<比較例5>
(A)成分として合成例1で得られたSM1を含むPGMEA溶液1.00g、(B)成分としてA-DCPを0.0386g、(C)成分としてIRGACURE819を0.0039g、(E)成分としてDETX-Sを0.0002g、及び(D)成分としてPGMEAを5.69g混合し、モールド用離型剤7を調製した。本比較例のモールド用離型剤7は、(B)成分が1013.25hPa下23℃における物質の状態が液体の樹脂である。
<樹脂モールド材料の調製>
HBPE4を3.50g、PET30を1.50g及びIRGACURE184を0.005g混合し、樹脂モールド材料を調製した。
[水接触角の測定]
シランカップリング剤(信越化学工業(株)製、商品名:KBM-5103)をPGMEAで5質量%に希釈した溶液を塗布し乾燥することで密着処理した石英基板上に、実施例1、実施例2及び比較例1乃至比較例5で調製したモールド用離型剤1乃至7を、前記スピンコーターを用いて塗布し、ホットプレート上において80℃で5分間ベークした。次いで、前記UV照射装置を用いてi線バンドパスフィルター(朝日分光(株)製)を介して40mW/cmで245秒間UV露光し、水接触角測定用サンプルを作製した。
前記の方法で作製した水接触角測定用サンプルを、前記水接触角測定装置を用いて純水滴下3秒後の水接触角を測定した。結果を下記表1に示す。
[離型処理された表面を有する樹脂製モールドの作製及び“ハジキ”の確認]
前記シランカップリング剤をPGMEAで5質量%に希釈した溶液を塗布し乾燥することで密着処理した石英基板上に、前記樹脂モールド材料をポッティングし、10分間静置させた。その後、光硬化させることで、前記石英基板上に凸・球面構造の樹脂製モールドを得た。その樹脂製モールド上に、実施例1、実施例2及び比較例1乃至比較例5で調製したモールド用離型剤1乃至7を、前記スピンコーターを用いて塗布し、ホットプレート上において80℃で5分間ベークした。次いで、前記UV照射装置を用いてi線バンドパスフィルター(朝日分光(株)製)を介して40mW/cmで245秒間UV露光した。
前記の方法で作製した離型処理された表面を有する樹脂製モールドについて、“ハジキ”発生の有無を、前記非接触表面性状測定装置を用いて観察した。結果を下記表1、図1及び図2に示す。表1中、×は“ハジキ”が観察されたことを表し、○は“ハジキ”が観察されなかったことを表す。図1は、実施例1で調製したモールド用離型剤1を用いて離型処理した樹脂製モールドの観察結果を示す。図2は、比較例1で調製したモールド用離型剤3を用いて離型処理した樹脂製モールドの観察結果を示し、図1には見られない“ハジキ”が観察された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
表1に示す結果より、実施例1、実施例2及び比較例1乃至比較例5で調製したモールド用離型剤1乃至7を用いて離型処理された表面を有する樹脂製モールドは、100°以上の高い水接触角を示した。この結果から、モールド用離型剤1乃至7を用いて離型処理された表面を有する樹脂製モールドは、該モールド用離型剤の(A)成分中のフッ素成分が表面に移行していることが示唆される。また、実施例1及び実施例2で調製したモールド用離型剤1及び2を用いて離型処理された表面を有する樹脂製モールド上に“ハジキ”は観察されなかった。一方、比較例1乃至比較例5で調製したモールド用離型剤3乃至7を用いて離型処理された表面を有する樹脂製モールド上全体に“ハジキ”が確認された。この結果は、1013.25hPa下23℃における物質の状態が固体である(B)成分を添加することにより、モールド用離型剤中の(A)成分の流動による“ハジキ”の発生が抑制されたことを示している。一方、(B)成分未添加の比較例1、及び1013.25hPa下23℃における物質の状態が液体である(B)成分を添加した比較例2乃至比較例5では、(A)成分の流動を抑制できないことを示している。
図1は、実施例1で調製したモールド用離型剤1を用いて離型処理した樹脂モールドを、非接触表面性状測定装置を用いて観察した結果を示す。 図2は、比較例1で調製したモールド用離型剤3を用いて離型処理した樹脂モールドを、非接触表面性状測定装置を用いて観察した結果を示す。

Claims (14)

  1. 下記(A)成分、(B)成分、(C)成分及び(D)成分を含有するモールド用離型剤。
    (A):下記式(1)で表される基及び下記式(2a)又は式(2b)で表される基を含む線状又は鎖状の分子鎖の全ての末端に、ウレタン結合を介して、下記式(3)で表される基を含む重合性基を有する、多官能(メタ)アクリレート化合物
    (B):前記(A)成分の質量に基づいて1phr乃至100phrの、1013.25hPa下23℃における物質の状態が固体である樹脂
    (C):前記(A)成分の質量に基づいて0.05phr乃至15phrの光重合開始剤
    (D):溶媒
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (式中、Rは炭素原子数1又は2のパーフルオロアルキレン基を表し、R2aは炭素原子数2又は3のアルキレン基を表し、R2bは炭素原子数2又は3の3価の炭化水素基を表し、*はそれぞれ前記ウレタン結合の-O-基と結合する結合手を表し、p及びqはそれぞれ前記式(1)で表される基の数及び前記式(2a)で表される基の数を表すと共に独立して2以上の整数を表し、Rはメチル基又は水素原子を表す。)
  2. 前記qが5乃至12の整数である、請求項1に記載のモールド用離型剤。
  3. 前記式(2a)で表される基がポリ(オキシエチレン)基である、請求項1又は請求項2に記載のモールド用離型剤。
  4. 前記重合性基が前記式(3)で表される基を少なくとも2つ含む、請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載のモールド用離型剤。
  5. 前記式(1)で表される基が、オキシパーフルオロメチレン基及びオキシパーフルオロエチレン基の双方を有する基である、請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載のモールド用離型剤。
  6. 前記(B)成分が重量平均分子量1000乃至30000のマクロモノマー又はポリマーである、請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載のモールド用離型剤。
  7. 前記(B)成分が、下記式(4)、下記式(5)及び下記式(6)で表される構造単位のうち少なくとも1つを有するポリマーである、請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載のモールド用離型剤。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    (式中、R乃至Rはそれぞれ独立にメチル基又は水素原子を表し、Aは炭素原子数1乃至8のアルキル基を表し、Aは炭素原子数5乃至10の脂環式炭化水素基を表し、Aは炭素原子数1又は2のアルキレン基を表し、Xは前記式(3)で表される基を1つ又は2つ有する重合性基を表す。)
  8. 下記(E)成分をさらに含有する、請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載のモールド用離型剤。
    (E):前記(A)成分の質量に基づいて0.01phr乃至10phrの光増感剤
  9. 前記モールド用離型剤の総質量100質量%に対し、前記(A)成分の割合が0.1質量%乃至10質量%である、請求項1乃至請求項8のいずれか一項に記載のモールド用離型剤。
  10. 前記(A)成分の質量に基づいて前記(B)成分の割合が10phr乃至100phrである、請求項1乃至請求項9のいずれか一項に記載のモールド用離型剤。
  11. 請求項1乃至請求項10のいずれか一項に記載のモールド用離型剤から形成された被膜を備えた、離型処理された表面を有するモールド。
  12. 前記モールドは金属製モールド又は樹脂製モールドである請求項11に記載の離型処理された表面を有するモールド。
  13. 請求項1乃至請求項10のいずれか一項に記載のモールド用離型剤を樹脂製モールド上に塗布する工程、及び前記樹脂製モールド上に塗布されたモールド用離型剤を露光して前記樹脂製モールドの表面に被膜を形成する工程を有し、前記被膜をベークする工程及び/又は前記露光前に前記モールド用離型剤をベークする工程をさらに有する、離型処理された表面を有する樹脂製モールドの作製方法。
  14. 請求項11又は請求項12に記載の離型処理された表面を有するモールドを光硬化性樹脂に圧着する工程、前記光硬化性樹脂を前記モールドに圧着させたまま光硬化する工程、及び前記光硬化する工程の後、得られた光硬化物を前記離型処理された表面を有するモールドから離型する工程を有する、パターンが転写された最大膜厚が1.5mmの硬化膜の作製方法。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012105340A1 (ja) * 2011-02-04 2012-08-09 日東電工株式会社 剥離剤、離型材および粘着テープ
JP2017203908A (ja) * 2016-05-12 2017-11-16 コニカミノルタ株式会社 ホログラフィック光学素子およびその製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012105340A1 (ja) * 2011-02-04 2012-08-09 日東電工株式会社 剥離剤、離型材および粘着テープ
JP2017203908A (ja) * 2016-05-12 2017-11-16 コニカミノルタ株式会社 ホログラフィック光学素子およびその製造方法

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