WO2020213373A1 - インプリント用光硬化性組成物 - Google Patents
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- WO2020213373A1 WO2020213373A1 PCT/JP2020/014200 JP2020014200W WO2020213373A1 WO 2020213373 A1 WO2020213373 A1 WO 2020213373A1 JP 2020014200 W JP2020014200 W JP 2020014200W WO 2020213373 A1 WO2020213373 A1 WO 2020213373A1
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- 0 *C(OCCN(C(N(CCO*=O)C(N1CCOC(*S)=O)=O)=O)C1=O)=O Chemical compound *C(OCCN(C(N(CCO*=O)C(N1CCOC(*S)=O)=O)=O)C1=O)=O 0.000 description 1
Classifications
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G75/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing sulfur with or without nitrogen, oxygen, or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G75/02—Polythioethers
- C08G75/04—Polythioethers from mercapto compounds or metallic derivatives thereof
- C08G75/045—Polythioethers from mercapto compounds or metallic derivatives thereof from mercapto compounds and unsaturated compounds
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
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- G—PHYSICS
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
Definitions
- the present invention is for imprints containing an organopolysiloxane, which is a hydropolycondensate of a specific silane compound, a polyfunctional (meth) acrylate compound that does not contain an aromatic ring, a specific polyfunctional thiol compound, and a photoradical initiator.
- an organopolysiloxane which is a hydropolycondensate of a specific silane compound, a polyfunctional (meth) acrylate compound that does not contain an aromatic ring, a specific polyfunctional thiol compound, and a photoradical initiator.
- a photocurable composition More specifically, the present invention relates to a photocurable composition for which a cured product and a molded product having the following characteristics are produced.
- the characteristics of the cured product and the molded product are that it has excellent adhesion that does not peel off from the support even after undergoing a thermal impact test in which it is continuously exposed to a low temperature of -20 ° C or lower and a high temperature of 80 ° C or higher, and the cured product is cured. Even if an antireflection layer (AR layer) is formed on the upper layer of the object and the molded product and then heat-treated, the antireflection layer does not crack.
- AR layer antireflection layer
- 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. Further, high durability, for example, heat resistance and weather resistance, and high productivity capable of molding with good yield are required according to the usage mode.
- a thermoplastic transparent resin such as a polycarbonate resin, a cycloolefin polymer, or a methacrylic resin has been used.
- a lens having a low wavelength dispersion that is, a lens having a high Abbe number
- an optical material for forming the lens is mainly used.
- resin lenses in order to improve yield and production efficiency, and to suppress optical axis deviation during lens lamination, from injection molding of thermoplastic resin to pressing molding using a curable resin that is liquid at room temperature. The shift to wafer-level molding is being actively studied.
- wafer level molding a hybrid lens method in which a lens is formed on a support such as a glass substrate is common from the viewpoint of productivity.
- Patent Document 1 As a photocurable resin capable of wafer level molding, a radical curable resin composition has been conventionally used from the viewpoint of high transparency, heat-resistant yellowing, and mold releasability (Patent Document 1). ).
- a curable composition capable of obtaining a cured product having a high Abbe number can be obtained.
- the thing is known (for example, Patent Document 2 and Patent Document 3).
- a cured product obtained from a curable composition containing surface-modified oxide particles may have problems such as low transparency, brittleness, and poor crack resistance, and this problem is caused by the curing. It becomes more remarkable as the content of the surface-modified oxide particles in the sex composition increases.
- Patent No. 5281710 International Publication No. 2011/105473
- Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-234458 International Publication No. 2016/104039
- the molded product produced by wafer level molding is a lens
- an antireflection layer made of an inorganic substance such as silicon oxide or titanium oxide is formed on the upper layer. Therefore, there is a problem that cracks are generated in the antireflection layer by heat-treating the lens coated with the antireflection layer.
- the cured product of the curable composition containing the surface-modified oxide particles is continuously exposed to a low temperature of ⁇ 20 ° C. or lower and a high temperature of 80 ° C. or higher, the cured product is subjected to a thermal shock test. , Has the problem of peeling from the support.
- a molded product having a high Abbe number (for example, 53 or more) that can be used as a lens for a high-resolution camera module is obtained, and subsequent heat treatment causes cracks in the antireflection layer formed on the upper layer of the molded product. Furthermore, there is still no curable resin material in which the molded product does not peel off from the support even when exposed to a thermal shock test, and its development has been desired.
- the present invention has been made in view of such circumstances. That is, a molded body showing a high Abbe number can be formed, and by heat-treating the molded body, cracks do not occur in the antireflection layer on the upper layer, and even if the molded body is exposed to a thermal impact test, the molded body is a support. It is an object of the present invention to provide a photocurable composition capable of forming a molded product having high thermal shock resistance that does not peel off from the body.
- organopolysiloxane which is a hydropolycondensate of a specific silane compound, and a polyfunctional (meth) acrylate compound that does not contain an aromatic ring.
- the cured product and the molded product obtained from the photocurable composition have a high Abbe number ⁇ D ( It has been found that it has a high transmittance of 90% or more at a wavelength of 410 nm and does not cause cracks in the upper antireflection layer of the cured product and the molded product by heat treatment at 175 ° C. It came to be completed.
- the first aspect of the present invention is for the following component (a), the following component (b) of 50 parts by mass to 1000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (a), and 100 parts by mass of the component (a).
- Photocuring for imprint containing the following component (c) of 5 to 100 parts by mass and the following component (d) of 0.5 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (a). It is a sex composition.
- R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group
- R 2 represents an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms
- R 3 independently represents a hydrogen atom or an alkyl having 1 to 4 carbon atoms.
- R 4 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms
- a represents 2 or 3.
- R f represents a fluoroalkyl group having 1 to 12 carbon atoms
- R 5 Each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms
- R 6 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms
- b represents 2 or 3
- R 7 represents a single bond or a linear or branched alkylene group having 1 to 6 carbon atoms
- X represents an ether bond or an ester bond
- A represents at least a hetero atom. It represents an organic group having 2 to 12 carbon atoms or a hetero atom containing one or not containing a hetero atom, and r represents an integer of 2 to 6).
- Rf is, for example, a group represented by the following formula (4).
- Y represents a hydrogen atom or a fluorine atom
- c represents an integer of 0 to 2
- d represents an integer of 1 to 6
- * represents a bond with a silicon atom.
- the component (a) is, for example, an organopolysiloxane having a structural unit represented by the following formula (1a) and a structural unit represented by the following formula (2a), or a structural unit represented by the following formula (1b). And an organopolysiloxane having a structural unit represented by the following formula (2b).
- two R 7 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group
- Q 1 represents a linear or branched alkylene group of 2 to 16 carbon atoms, or the following formula (7) in a divalent group represented.
- the two R 8 each independently represents a hydrogen atom or a methyl group
- an alkylene R 9 and R 10 carbon atoms are each independently 2 or 3 Represents a group
- t and u represent integers satisfying the relational expression of 2 ⁇ (t + u) ⁇ 14.
- the urethane (meth) acrylate compound is, for example, a compound represented by the following formula (8).
- formula (8) two R 8 and R 9 , R 10 , t and u are synonymous with the definition in the above formula (6), and Q 2 has at least one alicyclic structure and has 3 carbon atoms. Represents 13 alkylene groups.
- the component (c) is, for example, a polyfunctional thiol compound represented by the following formula (3a) or formula (3b).
- R 7 has the same meaning as the definition in the above formula (3).
- the photocurable composition for imprinting of the present invention may further contain the following component (e).
- the second aspect of the present invention is a cured product of the above-mentioned photocurable composition for imprinting.
- a third aspect of the present invention is a method for producing a resin lens, which comprises a step of imprint molding the photocurable composition for imprint.
- a fourth aspect of the present invention is a method for producing a molded product of a photocurable composition for imprint, wherein the photocurable composition for imprint is placed in a space between a support and a mold in contact with each other, or.
- a method for producing a molded product which comprises a step of filling a space inside a separable mold and a step of exposing and photocuring the photocurable composition for imprint filled in the space.
- the mold is also referred to as a mold.
- the obtained photo-cured product is taken out and released from the mold, and the photo-cured product is before, during, or after the photo-curing step. It may further include a step of heating later.
- a developing step using an organic solvent may be further included after the step of removing the mold and before the step of heating.
- the molded product is, for example, a lens for a camera module.
- the photocurable composition for imprinting of the present invention contains the above-mentioned component (a) to the above-mentioned (d) component, and optionally contains the above-mentioned component (e). Therefore, the cured product and the molded product produced from the photocurable composition have desirable optical characteristics as a lens for an optical device, for example, a high-resolution camera module, that is, high Abbe number, high refractive index, high transparency and heat resistance. Shows yellowing.
- the cured product and the molded product produced on the support have excellent adhesion that does not peel off from the support even after undergoing a thermal shock test in which the product is continuously exposed to a high temperature. Further, even if an antireflection layer (AR layer) is formed on the upper layers of the cured product and the molded product and then heat-treated, cracks do not occur in the antireflection layer.
- AR layer antireflection layer
- Component (a): Hydrolyzed polycondensate of at least two silane compounds The hydrolyzed polycondensate of at least two silane compounds that can be used as the component (a) of the photocurable composition for imprint of the present invention is represented by the above formula (1) having a (meth) acryloyloxy group.
- a (meth) acryloyloxy group means both an acryloyloxy group and a methacryloyloxy group.
- Examples of the silane compound represented by the above formula (1) include (meth) acryloyloxypropyltrimethoxysilane, (meth) acryloyloxypropyltriethoxysilane, (meth) acryloyloxyoctyltrimethoxysilane, and (meth) acryloyl. Examples thereof include oxyoctylriethoxysilane, (meth) acryloyloxypropylmethyldimethoxysilane, and (meth) acryloyloxypropylmethyldiethoxysilane.
- Examples of the silane compound represented by the above formula (2) include 3,3,3-trifluoropropyltrimethoxysilane, 3,3,3-trifluoropropylmethyldimethoxysilane, and 3,3,3-trifluoro.
- the other silane compound is a silane compound that does not correspond to any of the silane compound represented by the above formula (1) and the silane compound represented by the above formula (2).
- Examples of the other silane compound include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane, and n-butyltrimethoxysilane.
- the hydrolyzed polycondensate of the component (a) above is an organopolysiloxane, which can be used alone or in combination of two or more.
- the polyfunctional (meth) acrylate compound that can be used as the component (b) of the photocurable composition for imprint of the present invention is a bifunctional or higher (meth) acrylate that does not contain an aromatic ring such as a benzene ring or a naphthalene ring. It is a compound.
- the aromatic ring is a carbocycle or a heterocycle satisfying Huckel's rule, for example, benzene, naphthalene, azulene, anthracene, tetracene, pentacene, phenanthrene, pyrene, furan, thiophene, pyrrole, pyrazole, imidazole, oxazole, thiazole, pyridine. , Pyridazine, pyrimidine, pyrazine and triazine. Therefore, the absence of aromatic rings means that it does not contain carbon rings or heterocycles that satisfy Hückel's law.
- a bifunctional (meth) acrylate compound represented by the above formula (5) As the component (b), a bifunctional (meth) acrylate compound represented by the above formula (5), the above urethane (meth) acrylate compound, and the above bifunctional (meth) acrylate compound represented by the above formula (6) are used. Can be mentioned.
- a (meth) acrylate compound means both an acrylate compound and a methacrylate compound.
- Examples of the bifunctional (meth) acrylate compound represented by the above formula (5) that can be used as the component (b) of the photocurable composition for imprint of the present invention include ethylene glycol di (meth) acrylate. 1,3-Propanediol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1,5-pentanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, 3-methyl-1 , 5-Pentanediol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, 1,7-heptanediol di (meth) acrylate, 1,8-hexanediol di (meth) acrylate, 1,9 -Nonandiol di (meth) acrylate, 1,10-decanediol di (meth) acrylate, 1,
- bifunctional (meth) acrylate compound represented by the above formula (5) commercially available products can be preferably used.
- Viscort # 195, Viscort # 230, Viscort # 260 (all, Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.)
- BD NPG, A-NPG, HD-N, A-HD-N, NOD-N, A-NOD-N, DOD-N, A-DOD-N, A-DOG (above, Shin Nakamura) Chemical Industry Co., Ltd.)
- Light Ester EG, Light Acrylate MPD-A (all manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) can be used.
- Examples of the urethane (meth) acrylate compound include EBECRYL (registered trademark) 230, 270, 280/15 IB, 284, 4491, 4683, 4858, 8307, 8402, 8411 and 8804.
- Examples of the bifunctional (meth) acrylate compound represented by the above formula (6) that can be used as the component (b) of the photocurable composition for imprint of the present invention include diethylene glycol di (meth) acrylate and tri. Examples thereof include ethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, dipropylene glycol di (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, and polypropylene glycol di (meth) acrylate.
- a commercially available product can be preferably used.
- NK ester 2G, 3G, 4G, 9G, 14G, A-200. , A-400, A-600, APG-100, APG-200, APG-400, APG-700 can be used.
- the content of the component (b) of the photocurable composition for imprinting of the present invention is, for example, 50 parts by mass to 1000 parts by mass, preferably 80 parts by mass to 900 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (a). It is a department. If the content of the component (b) is less than 50 parts by mass, the refractive index of the cured product and the molded product obtained from the photocurable composition may decrease. If the content of the component (b) is more than 1000 parts by mass, the cured product obtained from the photocurable composition and the antireflection layer on the upper layer of the molded product may be cracked by heat treatment at 175 ° C. ..
- the polyfunctional (meth) acrylate compound that does not contain the aromatic ring of the component (b) can be used alone or in combination of two or more.
- Examples of the polyfunctional thiol compound represented by the above formula (3) that can be used as the component (c) of the photocurable composition for imprint of the present invention include bis (2-mercaptoethyl) ether and trimethylol.
- polyfunctional thiol compound represented by the above formula (3) a commercially available product can be preferably used.
- Karenz MT registered trademark
- PE1, NR1, BD1, TPMB, TEMB Showa Denko
- TMMP, TEMPIC, PEMP, EGMP-4, DPMP, TMMP II-20P, PEMP II-20P, PEPT all manufactured by SC Organic Chemistry Co., Ltd.
- the content of the component (c) in the photocurable composition for imprinting of the present invention is 5 parts by mass to 100 parts by mass, preferably 5 parts by mass to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (a). is there. If the content of the component (c) is less than 5 parts by mass, the cured product and the molded product obtained from the photocurable composition may be peeled off from the substrate during the thermal shock test. When the content of the component (c) is more than 100 parts by mass, the curing of the photocurable composition becomes non-uniform, and when exposed to a harsh environment such as high temperature and high humidity, the photocurable composition is phase-separated and becomes cloudy. There is a risk of
- the polyfunctional thiol compound of the component (c) can be used alone or in combination of two or more.
- Photoradical initiator examples include alkylphenones, benzophenones, Methyler ketones, acylphosphine oxides, and benzoyls. Examples thereof include benzoates, oxime esters, tetramethylthium monosulfides and thioxanthones, and a photocleavable photoradical polymerization initiator is particularly preferable.
- the content of the component (d) of the photocurable composition for imprinting of the present invention is 0.5 parts by mass to 30 parts by mass, preferably 1 part by mass to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (a). It is a department. If the content of the component (d) is less than 0.5 parts by mass, the strength of the cured product and the molded product obtained from the photocurable composition may decrease. If the content of the component (d) is more than 30 parts by mass, the heat-resistant yellowing of the cured product and the molded product obtained from the photocurable composition may be deteriorated.
- the photoradical initiator of the component (d) may be used alone or in combination of two or more.
- phenolic antioxidant examples include IRGANOX (registered trademark) 245, 1010, 1035, and 1076. 1135 (above, manufactured by BASF Japan Ltd.), SUMILIZER (registered trademark) GA-80, GP, MDP-S, BBM-S, WX-R (above, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), And ADEKA STAB (registered trademark) AO-20, AO-30, AO-40, AO-50, AO-60, AO-80, AO-330 (all manufactured by ADEKA Corporation). Be done.
- the content thereof is, for example, 0.1 part by mass to 10 parts by mass, preferably 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the component (a). It is 10 parts by mass by mass. If the content of the component (e) is less than 0.1 parts by mass, the transmittance of the cured product and the molded product obtained from the photocurable composition may change before and after the mounting process involving heat treatment. .. When the content of the component (e) is more than 10 parts by mass, the cured product and the molded product obtained from the photocurable composition become brittle, and when exposed to strong light such as sunlight in the usage environment, It may turn green.
- the phenolic antioxidant of the component (e) may be used alone or in combination of two or more.
- the photocurable composition for imprint of the present invention can be used as a chain transfer agent, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, a leveling agent, and rheology, if necessary, as long as the effects of the present invention are not impaired. It can contain an adjusting agent, an adhesive auxiliary such as a silane coupling agent, a pigment, a dye, an antifoaming agent, and the like.
- the method for preparing the photocurable composition for imprint of the present invention is not particularly limited.
- Examples of the preparation method include a method of mixing the component (a), the component (b), the component (c) and the component (d), and if necessary, the component (e) at a predetermined ratio to obtain a uniform solution. Be done.
- the photocurable composition for imprinting of the present invention prepared in a solution is preferably used after being filtered using a filter having a pore size of 0.1 ⁇ m to 5 ⁇ m or the like.
- the photocurable composition for imprinting of the present invention can be exposed (photocured) to obtain a cured product, and the present invention also covers the cured product.
- the light beam to be exposed include ultraviolet rays, electron beams and X-rays.
- the light source used for ultraviolet irradiation for example, sunlight, a chemical lamp, a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, and a UV-LED can be used.
- post-baking may be applied to stabilize the physical properties of the cured product.
- the method of post-baking is not particularly limited, but is usually carried out in the range of 50 ° C. to 260 ° C. for 1 minute to 24 hours using a hot plate, an oven or the like.
- the cured product obtained by photocuring the photocurable composition for imprint of the present invention has a high Abbe number ⁇ D of 53 or more, and has a refractive index n D at a wavelength of 589 nm (D line). It is 48 or more, and no yellowing due to heating is observed. Therefore, the photocurable composition for imprinting of the present invention can be suitably used for forming a resin lens.
- ⁇ Molded body> In the photocurable composition for imprint of the present invention, for example, by using an imprint molding method, various molded articles can be easily produced in parallel with the formation of the cured product.
- a method for producing a molded product for example, a step of filling a space between a support and a mold in contact with each other or a space inside a divisible mold with the photocurable composition for imprint of the present invention, the space.
- the step of taking out the obtained photo-cured product and releasing the mold, and the step of releasing the photo-cured product from the mold. A method including a step of heating in the middle or later.
- a developing step of cleaning and removing the uncured portion with an organic solvent may be further included before the above-mentioned heating step.
- the method for producing the uncured portion is not particularly limited, but an unexposed portion, that is, an uncured portion can be produced by exposing only a predetermined position by mask exposure, projection exposure, or the like. Further, if necessary, the photocured product after the development step may be exposed again and photocured.
- the step of exposing and photocuring can be carried out by applying the conditions for obtaining the above-mentioned cured product.
- the conditions of the step of heating the photocured product are not particularly limited, but are usually appropriately selected from the range of 50 ° C. to 260 ° C., 1 minute to 24 hours.
- the heating means is not particularly limited, and examples thereof include a hot plate and an oven.
- the molded product produced by such a method can be suitably used as a lens for a camera module.
- the weight average molecular weight Mw of the organopolysiloxane shown in the following synthesis example is a measurement result by gel permeation chromatography (hereinafter, abbreviated as GPC in the present specification).
- GPC gel permeation chromatography
- GPC system configuration System controller: CBM-20A, column oven: CTO-20A, autosampler: SIL-10AF, detectors: SPD-20A and RID-10A, exhaust unit: DGU-20A3
- APTMS Acryloyloxypropyltrimethoxysilane, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
- Product name: KBM-5103 MPTMS Methacryloyloxypropyltrimethoxysilane, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
- Product name: KBM-503 TFPTMS 3,3,3-trifluoropropyltrimethoxysilane, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
- Product name: KBM-7103 iBTMS Isobutyltrimethoxysilane, manufactured by Dow Toray Co., Ltd.
- Product name: Karenz (registered trademark) MT NR1 C2 Made by SC Organic Chemistry Co., Ltd.
- Product name: Irgacure (registered trademark) 184 E1 Made by BASF Japan Ltd.
- reaction product is cooled to room temperature (approximately 25 ° C.), and 20.7 g of ion exchange resin Amberlist (registered trademark) 15JWET and powdered cellulose KC Flock (registered trademark) W-100GK (Nippon Paper Industries, Ltd.) (Manufactured) 4.15 g was added and the reaction was stopped by stirring for 1 hour. Then, the mixture was filtered through a 0.5 ⁇ m membrane filter, and the filter was washed with 207.4 g of ethyl acetate.
- reaction product is cooled to room temperature (approximately 25 ° C.), and ion exchange resin Amberlist (registered trademark) 15JWET 19.2 g and powdered cellulose KC Flock (registered trademark) W-100GK (Nippon Paper Industries, Ltd.) )) 3.85 g was added, and the reaction was stopped by stirring for 1 hour. Then, the mixture was filtered through a 0.5 ⁇ m membrane filter, and the filter was washed with 192.4 g of ethyl acetate.
- organopolysiloxane (A2) was obtained.
- the weight average molecular weight Mw was 2,000 and the dispersity: Mw / Mn was 1.1 in terms of polystyrene.
- the obtained reaction product is cooled to room temperature (approximately 25 ° C.), and 8.94 g of ion exchange resin Amberlist (registered trademark) and 8.94 g of powdered cellulose KC Flock (registered trademark) W-100GK (Nippon Paper Industries, Ltd.) )) 1.79 g was added and the reaction was stopped by stirring for 1 hour. Then, the mixture was filtered through a 0.5 ⁇ m membrane filter, and the filter was washed with 44.7 g of ethyl acetate.
- Organopolysiloxane (A3) was obtained.
- the weight average molecular weight Mw was 2100 and the dispersity: Mw / Mn was 1.1 in terms of polystyrene.
- reaction product is cooled to room temperature (approximately 25 ° C.), and 4.12 g of ion exchange resin Amberlist (registered trademark) 15JWET and powdered cellulose KC Flock (registered trademark) W-100GK (Nippon Paper Industries, Ltd.) ), 0.824 g was added, and the reaction was stopped by stirring for 1 hour. Then, the mixture was filtered through a 0.5 ⁇ m membrane filter, and the filter was washed with 20.6 g of ethyl acetate.
- Organopolysiloxane (A4) was obtained.
- the weight average molecular weight Mw was 2000 and the dispersity: Mw / Mn was 1.1 in terms of polystyrene.
- reaction product is cooled to room temperature (approximately 25 ° C.), and 4.38 g of ion exchange resin Amberlist (registered trademark) 15JWET and powdered cellulose KC Flock (registered trademark) W-100GK (Nippon Paper Industries, Ltd. ) was added, and the reaction was stopped by stirring for 1 hour. Then, the mixture was filtered through a 0.5 ⁇ m membrane filter, and the filter was washed with 21.9 g of ethyl acetate.
- Amberlist registered trademark
- powdered cellulose KC Flock registered trademark
- Organopolysiloxane (A5) was obtained.
- the weight average molecular weight Mw was 2000 and the dispersity: Mw / Mn was 1.1 in terms of polystyrene.
- reaction product is cooled to room temperature (approximately 25 ° C.), and 4.17 g of ion exchange resin Amberlist (registered trademark) 15JWET and powdered cellulose KC Flock (registered trademark) W-100GK (Nippon Paper Industries, Ltd.) ) was added, and the reaction was stopped by stirring for 1 hour. Then, the mixture was filtered through a 0.5 ⁇ m membrane filter, and the filter was washed with 20.9 g of ethyl acetate.
- Amberlist registered trademark
- powdered cellulose KC Flock registered trademark
- Organopolysiloxane (A5) was obtained.
- the weight average molecular weight Mw was 2400 and the dispersity: Mw / Mn was 1.2 in terms of polystyrene.
- Example 1 (A) The above A1 as the organopolysiloxane, (b) the above B1 and B2 as the polyfunctional (meth) acrylate compound containing no aromatic ring, (d) the above D1 as the photoradical initiator, and (e) the phenolic oxidation.
- the above E1s were blended as inhibitors in the proportions shown in Table 1 below, and shaken at 50 ° C. for 3 hours to mix. Then, (c) the above-mentioned C1 was added as a polyfunctional thiol compound, and the mixture was stirred and mixed for 30 minutes using the above-mentioned stirring and defoaming machine. Further, the photocurable composition 1 for imprinting of the present invention was prepared by stirring and defoaming for 10 minutes using the same device. In Table 1 below, "part” represents "part by mass”.
- Example 2 to 13 The photocurable compositions for imprinting of the present invention 2 to 13 were prepared by mixing the components (a) to (e) in the ratios shown in Table 1 below in the same procedure as in Example 1 above. ..
- the photocurable composition 14 for imprinting was prepared by mixing the components (b) to (e) in the ratios shown in Table 1 below in the same procedure as in Example 1.
- the alkali-free glass substrate is obtained by diluting an adhesive auxiliary agent (product name: KBM-5103) manufactured by Shin-Etsu Chemical Industry Co., Ltd. with propylene glycol monomethyl ether acetate (hereinafter abbreviated as PGMEA in the present specification) to 30% by mass. It is adhered by applying the prepared solution and drying it.
- the sandwiched photocurable composition was UV-exposed at 115 mW / cm 2 for 2.2 seconds using the above UV-LED irradiator.
- the cured product obtained after exposure is peeled off from the photomask substrate that has been subjected to the mold release treatment, then immersed (developed) in the stirred PGMEA, and further rinsed with PGMEA to remove the unexposed portion.
- a cured film having a size of 1 cm square and a thickness of 0.5 mm was prepared on a non-alkali glass substrate that had been subjected to close contact treatment. This cured film was UV-exposed again at 30 mW / cm 2 for 191.7 seconds using the UV-LED irradiation device, heated on a hot plate at 100 ° C. for 10 minutes, and then subjected to a small thermal shock test manufactured by ESPEC CORPORATION. I put it on the plane.
- the photocurable composition for imprint was sandwiched between the alkali-free glass substrate (6 cm square, 0.7 mm thickness) on the mold-free treated non-alkali glass substrate.
- the sandwiched photocurable composition was UV-exposed at 30 mW / cm 2 for 200 seconds using the above UV-LED irradiation device.
- the cured product obtained after the exposure was peeled off from the mold-released glass substrate, and then heated on a hot plate at 100 ° C. for 10 minutes.
- a cured film having a diameter of 1 cm, a thickness of 0.5 mm, and a mass of 0.040 g was produced on the non-alkali glass substrate which had been subjected to the close contact treatment.
- the same operation was repeated to prepare two cured films on the same non-alkali glass substrate which had been subjected to close contact treatment.
- a silicon oxide layer having a film thickness of 200 nm was formed as an antireflection layer on the two cured films formed on the non-alkali glass substrate which had been subjected to the close contact treatment under the above film forming conditions using the RF sputtering apparatus.
- the non-alkali glass substrate subjected to the adhesion treatment was placed on a hot plate at 175 ° C. for 2 minutes. A heat resistance test was performed by heating for 30 seconds.
- the antireflection layer formed on the cured film prepared from the photocurable composition for imprint of Comparative Example 1 containing no component (a) resulted in cracks after the heat resistance test. Further, also in the antireflection layer formed on the cured film prepared from the photocurable composition for imprint of Comparative Example 2 in which polysiloxane S1 containing no fluoroalkyl group was used instead of the component (a). After the heat resistance test as in Comparative Example 1, the result was that cracks were generated in the antireflection layer. In the cured film prepared from the photocurable composition for imprint of Comparative Example 3, the antireflection layer formed on the cured film shows crack resistance, but when exposed to a thermal shock test, the cured film is alkali-free.
- the result was peeling from the glass substrate.
- This result suggests that the cured film prepared from the photocurable composition for imprint of Comparative Examples 1 to 3 is not suitable for a lens for a high pixel (megapixel) camera module.
- the cured film prepared from the photocurable composition for imprint of the present invention has transmittance, crack resistance of the antireflection layer formed on the cured film, and the cured film in the thermal shock test.
- the superiority of the present invention was confirmed by showing good characteristics in all the characteristics of peeling resistance and showing a refractive index n D and an Abbe number ⁇ D suitable for a lens having a high Abbe number.
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Abstract
【課題】 新規なインプリント用光硬化性組成物を提供する。 【解決手段】 下記(a)成分、下記(b)成分、下記(c)成分及び下記(d)成分を含む、インプリント用光硬化性組成物。 (a):下記式(1)で表されるシラン化合物と下記式(2)で表されるシラン化合物とを含む少なくとも2種のシラン化合物の加水分解重縮合物(式(1)中、R1は水素原子又はメチル基を表し、R2は炭素原子数1乃至8のアルキレン基を表し、R3はそれぞれ独立に水素原子又は炭素原子数1乃至4のアルキル基を表し、R4は炭素原子数1乃至4のアルキル基を表し、aは2又は3を表す。式(2)中、Rfは炭素原子数1乃至12のフルオロアルキル基を表し、R5はそれぞれ独立に水素原子又は炭素原子数1乃至4のアルキル基を表し、R6は炭素原子数1乃至4のアルキル基を表し、bは2又は3を表す。) (b):芳香環を含まない多官能(メタ)アクリレート化合物 (c):特定の多官能チオール化合物 (d):光ラジカル開始剤
Description
本発明は、特定のシラン化合物の加水分解重縮合物であるオルガノポリシロキサン、芳香環を含まない多官能(メタ)アクリレート化合物、特定の多官能チオール化合物、及び光ラジカル開始剤を含むインプリント用光硬化性組成物に関する。詳細には、次の特徴を備えた硬化物及び成形体が作製される、光硬化性組成物に関する。その硬化物及び成形体の特徴は、-20℃以下の低温及び80℃以上の高温に連続的に晒される熱衝撃試験を経ても、支持体から剥離しない優れた密着性を有するとともに、該硬化物及び成形体の上層に反射防止層(AR層)を成膜後、熱処理を経ても該反射防止層にクラックが発生しない。
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きた。
また、高解像度カメラモジュールには複数枚のレンズが用いられるが、波長分散性が低い、すなわち高アッベ数を有するレンズが主に使用されており、それを形成する光学材料が要求されている。さらに、樹脂レンズの製造にあたり、歩留まりや生産効率の向上、さらにはレンズ積層時の光軸ずれの抑制のために、熱可塑性樹脂の射出成型から、室温で液状の硬化性樹脂を使った押し付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。
ウェハレベル成形が可能な光硬化性樹脂としては、従来、高透明性、耐熱黄変色性及び金型からの離型性の観点から、ラジカル硬化性樹脂組成物が用いられている(特許文献1)。
また、シラン化合物で表面修飾されたシリカ粒子、分散剤で表面修飾された酸化ジルコニウム粒子等の、表面修飾された酸化物粒子を含有することで、高いアッベ数の硬化物が得られる硬化性組成物が知られている(例えば、特許文献2及び特許文献3)。しかし、表面修飾された酸化物粒子を含有する硬化性組成物から得られる硬化物は、透明性が低い、脆く耐クラック性に劣る、という問題が発生するおそれがあり、この問題は、該硬化性組成物中の表面修飾された酸化物粒子の含有量が増加するほど顕著になる。
ウェハレベル成形により作製される成形体がレンズである場合、その上層に酸化ケイ素、酸化チタン等の無機物からなる反射防止層が形成される。そのため、該反射防止層で被覆されたレンズを熱処理することによって、その反射防止層にクラックが発生するという課題を有している。また、上記表面修飾された酸化物粒子を含む硬化性組成物の硬化物は、-20℃以下の低温と80℃以上の高温に連続的に晒される熱衝撃試験を行うと、該硬化物は、支持体からの剥離という課題を有している。
高アッベ数(例えば53以上)を有し、高解像度カメラモジュール用レンズとして使用し得る成形体が得られ、その後の熱処理によって該成形体の上層に成膜された反射防止層にクラックが発生せず、さらには、熱衝撃試験に晒されても、該成形体が支持体から剥離しない、硬化性樹脂材料は未だなく、その開発が望まれていた。本発明は、このような事情に鑑みてなされたものである。すなわち、高アッベ数を示す成形体を形成でき、且つ該成形体を熱処理することによってその上層の反射防止層にクラックが発生せず、熱衝撃試験に晒されても、該成形体が支持体から剥離しない、高い熱衝撃耐性を有する成形体を形成できる光硬化性組成物を提供することを課題とする。
本発明者らは、上記の課題を解決するべく鋭意検討を行った結果、特定のシラン化合物の加水分解重縮合物であるオルガノポリシロキサン、芳香環を含まない多官能(メタ)アクリレート化合物、特定の多官能チオール化合物、及び光ラジカル開始剤を、光硬化性組成物に所定の比率で配合することにより、該光硬化性組成物から得られる硬化物及び成形体は、高いアッベ数νD(53以上)を有し、波長410nmにおいて90%以上の高い透過率を示すとともに、175℃の熱処理によって該硬化物及び成形体の上層の反射防止層にクラックが発生しないことを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明の第一態様は、下記(a)成分、該(a)成分100質量部に対して50質量部乃至1000質量部の下記(b)成分、該(a)成分100質量部に対して5質量部乃至100質量部の下記(c)成分、及び該(a)成分100質量部に対して0.5質量部乃至30質量部の下記(d)成分を含む、インプリント用光硬化性組成物である。
(a):下記式(1)で表されるシラン化合物と下記式(2)で表されるシラン化合物とを含む少なくとも2種のシラン化合物の加水分解重縮合物
(式(1)中、R1は水素原子又はメチル基を表し、R2は炭素原子数1乃至8のアルキレン基を表し、R3はそれぞれ独立に水素原子又は炭素原子数1乃至4のアルキル基を表し、R4は炭素原子数1乃至4のアルキル基を表し、aは2又は3を表す。式(2)中、Rfは炭素原子数1乃至12のフルオロアルキル基を表し、R5はそれぞれ独立に水素原子又は炭素原子数1乃至4のアルキル基を表し、R6は炭素原子数1乃至4のアルキル基を表し、bは2又は3を表す。)
(b):芳香環を含まない多官能(メタ)アクリレート化合物
(c):下記式(3)で表される多官能チオール化合物
(式(3)中、R7は単結合、又は炭素原子数1乃至6の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキレン基を表し、Xはエーテル結合又はエステル結合を表し、Aはヘテロ原子を少なくとも1つ含む若しくはヘテロ原子を含まない炭素原子数2乃至12の有機基、又はヘテロ原子を表し、rは2乃至6の整数を表す。)
(d):光ラジカル開始剤
(a):下記式(1)で表されるシラン化合物と下記式(2)で表されるシラン化合物とを含む少なくとも2種のシラン化合物の加水分解重縮合物
(b):芳香環を含まない多官能(メタ)アクリレート化合物
(c):下記式(3)で表される多官能チオール化合物
(d):光ラジカル開始剤
上記式(2)においてRfは、例えば下記式(4)で表される基である。
(式(4)中、Yは水素原子又はフッ素原子を表し、cは0乃至2の整数を表し、dは1乃至6の整数を表し、*はケイ素原子との結合手を表す。)
上記(a)成分は、例えば、下記式(1a)で表される構造単位及び下記式(2a)で表される構造単位を有するオルガノポリシロキサン、又は下記式(1b)で表される構造単位及び下記式(2b)で表される構造単位を有するオルガノポリシロキサンである。
(式(1a)、式(2a)、式(1b)及び式(2b)中、R1、R2及びR4は上記式(1)における定義と同義であり、R6及びRfは上記式(2)における定義と同義である。)
上記(b)成分は、例えば、下記式(5)で表される二官能(メタ)アクリレート化合物、1分子中に(メタ)アクリロイルオキシ基を少なくとも2つ及び-NH-C(=O)O-で表されるウレタン構造を少なくとも2つ有するウレタン(メタ)アクリレート化合物、並びに下記式(6)で表される二官能(メタ)アクリレート化合物からなる群から選ばれる2種の化合物を含む。
(式(5)中、2つのR7はそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を表し、Q1は炭素原子数2乃至16の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキレン基、又は下記式(7)で表される二価の基を表す。式(6)中、2つのR8はそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を表し、R9及びR10はそれぞれ独立に炭素原子数2又は3のアルキレン基を表し、t及びuは2≦(t+u)≦14の関係式を満たす整数を表す。)
上記ウレタン(メタ)アクリレート化合物は、例えば下記式(8)で表される化合物である。
(式(8)中、2つのR8、並びにR9、R10、t及びuは上記式(6)における定義と同義であり、Q2は脂環構造を少なくとも1つ有する炭素原子数3乃至13のアルキレン基を表す。)
本発明のインプリント用光硬化性組成物は、下記(e)成分をさらに含有してもよい。
(e):フェノール系酸化防止剤
(e):フェノール系酸化防止剤
本発明の第二態様は、上記インプリント用光硬化性組成物の硬化物である。
本発明の第三態様は、上記インプリント用光硬化性組成物をインプリント成形する工程を含む、樹脂レンズの製造方法である。
本発明の第四態様は、インプリント用光硬化性組成物の成形体の製造方法であって、上記インプリント用光硬化性組成物を、接し合う支持体と鋳型との間の空間、又は分割可能な鋳型の内部の空間に充填する工程、及び該空間に充填されたインプリント用光硬化性組成物を露光して光硬化する工程、を含む成形体の製造方法である。上記鋳型はモールドとも称する。
本発明の成形体の製造方法において、上記光硬化する工程の後、得られた光硬化物を取り出して離型する工程、並びに、該光硬化物を、該離型する工程の前、中途又は後において加熱する工程をさらに含んでもよい。
本発明の成形体の製造方法において、上記離型する工程後、上記加熱する工程の前に有機溶媒を用いた現像工程をさらに含んでもよい。
本発明の成形体の製造方法において、該成形体は、例えばカメラモジュール用レンズである。
本発明のインプリント用光硬化性組成物は、上記(a)成分乃至上記(d)成分を含み、さらに任意で、上記(e)成分を含む。そのため、該光硬化性組成物から作製される硬化物及び成形体は、光学デバイス、例えば、高解像度カメラモジュール用のレンズとして望ましい光学特性、すなわち高アッベ数、高屈折率、高透明性及び耐熱黄変性を示す。また、支持体上に作製された上記硬化物及び成形体は、高温に連続的に晒される熱衝撃試験を経ても、該支持体から剥離しない優れた密着性を有する。さらに、上記硬化物及び成形体の上層に反射防止層(AR層)を成膜後、熱処理を経ても、該反射防止層にクラックが発生しない。
[(a)成分:少なくとも2種のシラン化合物の加水分解重縮合物]
本発明のインプリント用光硬化性組成物の(a)成分として使用可能な、少なくとも2種のシラン化合物の加水分解重縮合物は、(メタ)アクリロイルオキシ基を有する上記式(1)で表されるシラン化合物とフルオロアルキル基を有する上記式(2)で表されるシラン化合物との加水分解重縮合物、又は該式(1)で表されるシラン化合物と該式(2)で表されるシラン化合物とその他のシラン化合物との加水分解重縮合物である。なお、本明細書では、(メタ)アクリロイルオキシ基とは、アクリロイルオキシ基とメタクリロイルオキシ基の両方を意味する。
本発明のインプリント用光硬化性組成物の(a)成分として使用可能な、少なくとも2種のシラン化合物の加水分解重縮合物は、(メタ)アクリロイルオキシ基を有する上記式(1)で表されるシラン化合物とフルオロアルキル基を有する上記式(2)で表されるシラン化合物との加水分解重縮合物、又は該式(1)で表されるシラン化合物と該式(2)で表されるシラン化合物とその他のシラン化合物との加水分解重縮合物である。なお、本明細書では、(メタ)アクリロイルオキシ基とは、アクリロイルオキシ基とメタクリロイルオキシ基の両方を意味する。
上記式(1)で表されるシラン化合物としては、例えば、(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、(メタ)アクリロイルオキシオクチルトリメトキシシラン、(メタ)アクリロイルオキシオクチルトリエトキシシラン、(メタ)アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、及び(メタ)アクリロイルオキシプロピルメチルジエトキシシランが挙げられる。
上記式(2)で表されるシラン化合物としては、例えば、3,3,3-トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、3,3,3-トリフルオロプロピルメチルジメトキシシラン、3,3,3-トリフルオロプロピルトリエトキシシラン、3,3,3-トリフルオロプロピルメチルジエトキシシラン、トリメトキシ(1H,1H,2H,2H-ノナフルオロヘキシル)シラン、メチルジメトキシ(1H,1H,2H,2H-ノナフルオロヘキシル)シラン、トリエトキシ(1H,1H,2H,2H-ノナフルオロヘキシル)シラン、メチルジエトキシ(1H,1H,2H,2H-ノナフルオロヘキシル)シラン、トリメトキシ(1H,1H,2H,2H-トリデカフルオロ-n-オクチル)シラン、及びトリエトキシ(1H,1H,2H,2H-トリデカフルオロ-n-オクチル)シランが挙げられる。
上記その他のシラン化合物は、上記式(1)で表されるシラン化合物、上記式(2)で表されるシラン化合物のいずれにも該当しないシラン化合物である。該その他のシラン化合物としては、例えば、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、n-プロピルトリメトキシシラン、n-プロピルトリエトキシシラン、n-ブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、n-ヘキシルトリメトキシシラン、n-ヘキシルトリエトキシシラン、n-オクチルトリメトキシシラン、n-オクチルトリエトキシシラン、テトラメトキシシラン、及びテトラエトキシシランが挙げられる。
上記(a)成分の加水分解重縮合物はオルガノポリシロキサンであり、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。
[(b)成分:芳香環を含まない多官能(メタ)アクリレート化合物]
本発明のインプリント用光硬化性組成物の(b)成分として使用可能な多官能(メタ)アクリレート化合物は、ベンゼン環、ナフタレン環等の芳香環を含まない、二官能以上の(メタ)アクリレート化合物である。ここで芳香環とは、ヒュッケル則を満たす炭素環又は複素環、例えば、ベンゼン、ナフタレン、アズレン、アントラセン、テトラセン、ペンタセン、フェナントレン、ピレン、フラン、チオフェン、ピロール、ピラゾール、イミダゾール、オキサゾール、チアゾール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン及びトリアジンが挙げられる。したがって、芳香環を含まないとは、ヒュッケル則を満たす炭素環又は複素環を含まないことを意味する。該(b)成分として、上記式(5)で表される二官能(メタ)アクリレート化合物、上記ウレタン(メタ)アクリレート化合物、及び上記式(6)で表される二官能(メタ)アクリレート化合物が挙げられる。なお、本明細書では、(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。
本発明のインプリント用光硬化性組成物の(b)成分として使用可能な多官能(メタ)アクリレート化合物は、ベンゼン環、ナフタレン環等の芳香環を含まない、二官能以上の(メタ)アクリレート化合物である。ここで芳香環とは、ヒュッケル則を満たす炭素環又は複素環、例えば、ベンゼン、ナフタレン、アズレン、アントラセン、テトラセン、ペンタセン、フェナントレン、ピレン、フラン、チオフェン、ピロール、ピラゾール、イミダゾール、オキサゾール、チアゾール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン及びトリアジンが挙げられる。したがって、芳香環を含まないとは、ヒュッケル則を満たす炭素環又は複素環を含まないことを意味する。該(b)成分として、上記式(5)で表される二官能(メタ)アクリレート化合物、上記ウレタン(メタ)アクリレート化合物、及び上記式(6)で表される二官能(メタ)アクリレート化合物が挙げられる。なお、本明細書では、(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。
本発明のインプリント用光硬化性組成物の(b)成分として使用可能な、上記式(5)で表される二官能(メタ)アクリレート化合物としては、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3-プロパンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,5-ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、3-メチル-1,5-ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,7-ヘプタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,8-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10-デカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,11-ウンデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,12-ドデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,13-トリデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,14-テトラデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,15-ペンタデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,16-ヘキサデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,3-オクタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,8-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9-デカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10-ウンデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,3-ドデカンジオールジ(メタ)アクリレート、2,4,4-トリメチル-1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、2,4-ジエチル-1,5-ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、2,2,9,9-テトラメチル-1,10-デカンジオールジ(メタ)アクリレート、及びジオキサングリコールジ(メタ)アクリレートが挙げられる。
上記式(5)で表される二官能(メタ)アクリレート化合物は、市販品を好適に用いることができ、例えば、ビスコート#195、ビスコート#230、ビスコート#260(以上、大阪有機化学工業(株)製)、BD、NPG、A-NPG、HD-N、A-HD-N、NOD-N、A-NOD-N、DOD-N、A-DOD-N、A-DOG(以上、新中村化学工業(株)製)、ライトエステルEG、ライトアクリレートMPD-A(以上、共栄社化学(株)製)を用いることができる。
本発明のインプリント用光硬化性組成物の(b)成分として使用可能なウレタン(メタ)アクリレート化合物は、1分子中に(メタ)アクリロイルオキシ基を少なくとも2つ及び-NH-C(=O)O-で表されるウレタン構造を少なくとも2つ有する化合物である。該ウレタン(メタ)アクリレート化合物として、例えば、EBECRYL(登録商標)230、同270、同280/15IB、同284、同4491、同4683、同4858、同8307、同8402、同8411、同8804、同8807、同9270、同8800、同294/25HD、同4100、同4220、同4513、同4738、同4740、同4820、同8311、同8465、同9260、同8701、KRM7735、同8667、同8296(以上、ダイセル・オルネクス(株)製)、UV-2000B、UV-2750B、UV-3000B、UV-3200B、UV-3210EA、UV-3300B、UV-3310B、UV-3500BA、UV-3520EA、UV-3700B、UV-6640B、UV-6630B、UV-7000B、UV-7510B、UV-7461TE[以上、三菱ケミカル(株)(旧日本合成化学(株))製]、UA-306H、UA-306T、UA-306I、UA-510H、UF-8001G(以上、共栄社化学(株)製)、M-1100、M-1200(以上、東亞合成(株)製)、及びNKオリゴU-2PPA、同U-6LPA、同U-200PA、同U-160TM、同U-290TM、同UA-4200、同UA-4400、同UA-122P、同UA-7100、同UA-W2A(以上、新中村化学工業(株)製)が挙げられる。
本発明のインプリント用光硬化性組成物の(b)成分として使用可能な、上記式(6)で表される二官能(メタ)アクリレート化合物としては、例えば、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、及びポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレートが挙げられる。該式(6)で表される二官能(メタ)アクリレート化合物は、市販品を好適に用いることができ、例えば、NKエステル2G、同3G、同4G、同9G、同14G、同A-200、同A-400、同A-600、同APG-100、同APG-200、同APG-400、同APG-700(以上、新中村化学工業(株)製)を用いることができる。
本発明のインプリント用光硬化性組成物の(b)成分の含有量は、上記(a)成分100質量部に対して、例えば50質量部乃至1000質量部、好ましくは80質量部乃至900質量部である。該(b)成分の含有量が50質量部より少ないと、上記光硬化性組成物から得られる硬化物及び成形体の屈折率が低下するおそれがある。該(b)成分の含有量が1000質量部より多いと、該光硬化性組成物から得られる硬化物及び成形体の上層の反射防止層が175℃での熱処理によってクラックが発生するおそれがある。
上記(b)成分の芳香環を含まない多官能(メタ)アクリレート化合物は、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。
[(c)成分:上記式(3)で表される多官能チオール化合物]
本発明のインプリント用光硬化性組成物の(c)成分として使用可能な、上記式(3)で表される多官能チオール化合物としては、例えば、ビス(2-メルカプトエチル)エーテル、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)、トリス-[(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、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)、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)、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)、1,4-ビス(3-メルカプトブチリルオキシ)ブタン、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、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)、トリメチロールエタントリス(3-メルカプトブチレート)及びペンタエリスリトールトリス(3-メルカプトプロピル)エーテルが挙げられる。
本発明のインプリント用光硬化性組成物の(c)成分として使用可能な、上記式(3)で表される多官能チオール化合物としては、例えば、ビス(2-メルカプトエチル)エーテル、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)、トリス-[(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、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)、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)、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)、1,4-ビス(3-メルカプトブチリルオキシ)ブタン、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、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)、トリメチロールエタントリス(3-メルカプトブチレート)及びペンタエリスリトールトリス(3-メルカプトプロピル)エーテルが挙げられる。
上記式(3)で表される多官能チオール化合物としては、市販品を好適に用いることができ、例えば、カレンズMT(登録商標)PE1、同NR1、同BD1、TPMB、TEMB(以上、昭和電工(株)製)、及びTMMP、TEMPIC、PEMP、EGMP-4、DPMP、TMMP II-20P、PEMP II-20P、PEPT(以上、SC有機化学(株)製)を用いることができる。
本発明のインプリント用光硬化性組成物の(c)成分の含有量は、上記(a)成分100質量部に対して5質量部乃至100質量部、好ましくは5質量部乃至50質量部である。該(c)成分の含有量が5質量部より少ないと、熱衝撃試験時に、上記光硬化性組成物から得られる硬化物及び成形体が基板から剥離するおそれがある。該(c)成分の含有量が100質量部より多いと、該光硬化性組成物の硬化が不均一になり、高温、高湿度などの過酷な環境に晒された際に相分離して白濁するおそれがある。
上記(c)成分の多官能チオール化合物は、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。
[(d)成分:光ラジカル開始剤]
本発明のインプリント用光硬化性組成物の(d)成分として使用可能な光ラジカル開始剤としては、例えば、アルキルフェノン類、ベンゾフェノン類、ミヒラー(Michler)のケトン類、アシルホスフィンオキシド類、ベンゾイルベンゾエート類、オキシムエステル類、テトラメチルチウラムモノスルフィド類及びチオキサントン類が挙げられ、特に、光開裂型の光ラジカル重合開始剤が好ましい。上記光ラジカル開始剤として市販品、例えば、IRGACURE(登録商標)184、同369、同651、同500、同819、同907、同784、同2959、同CGI1700、同CGI1750、同CGI1850、同CG24-61、同TPO、同1116、同1173(以上、BASFジャパン(株)製)、及びESACURE KIP150、同KIP65LT、同KIP100F、同KT37、同KT55、同KTO46、同KIP75(以上、Lamberti社製)を採用することができる。
本発明のインプリント用光硬化性組成物の(d)成分として使用可能な光ラジカル開始剤としては、例えば、アルキルフェノン類、ベンゾフェノン類、ミヒラー(Michler)のケトン類、アシルホスフィンオキシド類、ベンゾイルベンゾエート類、オキシムエステル類、テトラメチルチウラムモノスルフィド類及びチオキサントン類が挙げられ、特に、光開裂型の光ラジカル重合開始剤が好ましい。上記光ラジカル開始剤として市販品、例えば、IRGACURE(登録商標)184、同369、同651、同500、同819、同907、同784、同2959、同CGI1700、同CGI1750、同CGI1850、同CG24-61、同TPO、同1116、同1173(以上、BASFジャパン(株)製)、及びESACURE KIP150、同KIP65LT、同KIP100F、同KT37、同KT55、同KTO46、同KIP75(以上、Lamberti社製)を採用することができる。
本発明のインプリント用光硬化性組成物の(d)成分の含有量は、上記(a)成分100質量部に対して0.5質量部乃至30質量部、好ましくは1質量部乃至20質量部である。該(d)成分の含有量が0.5質量部より少ないと、上記光硬化性組成物から得られる硬化物及び成形体の強度が低下するおそれがある。該(d)成分の含有量が30質量部より多いと、該光硬化性組成物から得られる硬化物及び成形体の耐熱黄変性が悪化するおそれがある。
上記(d)成分の光ラジカル開始剤は、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。
[(e)成分:フェノール系酸化防止剤]
本発明のインプリント用光硬化性組成物の任意成分である(e)成分として使用可能なフェノール系酸化防止剤としては、例えば、IRGANOX(登録商標)245、同1010、同1035、同1076、同1135(以上、BASFジャパン(株)製)、SUMILIZER(登録商標)GA-80、同GP、同MDP-S、同BBM-S、同WX-R(以上、住友化学(株)製)、及びアデカスタブ(登録商標)AO-20、同AO-30、同AO-40、同AO-50、同AO-60、同AO-80、同AO-330(以上、(株)ADEKA製)が挙げられる。
本発明のインプリント用光硬化性組成物の任意成分である(e)成分として使用可能なフェノール系酸化防止剤としては、例えば、IRGANOX(登録商標)245、同1010、同1035、同1076、同1135(以上、BASFジャパン(株)製)、SUMILIZER(登録商標)GA-80、同GP、同MDP-S、同BBM-S、同WX-R(以上、住友化学(株)製)、及びアデカスタブ(登録商標)AO-20、同AO-30、同AO-40、同AO-50、同AO-60、同AO-80、同AO-330(以上、(株)ADEKA製)が挙げられる。
本発明のインプリント用光硬化性組成物が(e)成分を含む場合、その含有量は、上記(a)成分100質量部に対して例えば0.1質量部乃至10質量部、好ましくは1質量部乃至10質量部である。該(e)成分の含有量が0.1質量部より少ないと、熱処理を伴う実装プロセスの前後で、上記光硬化性組成物から得られる硬化物及び成形体の透過率が変化するおそれがある。該(e)成分の含有量が10質量部より多いと、該光硬化性組成物から得られる硬化物及び成形体は脆化し、また使用環境で太陽光等の強い光に曝された際に緑色に変色するおそれがある。
上記(e)成分のフェノール系酸化防止剤は、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。
<その他添加剤>
さらに本発明のインプリント用光硬化性組成物は、本発明の効果を損なわない限りにおいて、必要に応じて、連鎖移動剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、レベリング剤、レオロジー調整剤、シランカップリング剤等の接着補助剤、顔料、染料、消泡剤などを含有することができる。
さらに本発明のインプリント用光硬化性組成物は、本発明の効果を損なわない限りにおいて、必要に応じて、連鎖移動剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、レベリング剤、レオロジー調整剤、シランカップリング剤等の接着補助剤、顔料、染料、消泡剤などを含有することができる。
<インプリント用光硬化性組成物の調製方法>
本発明のインプリント用光硬化性組成物の調製方法は、特に限定されない。調製法としては、例えば、(a)成分、(b)成分、(c)成分及び(d)成分、並びに必要により(e)成分を所定の割合で混合して均一な溶液とする方法が挙げられる。
本発明のインプリント用光硬化性組成物の調製方法は、特に限定されない。調製法としては、例えば、(a)成分、(b)成分、(c)成分及び(d)成分、並びに必要により(e)成分を所定の割合で混合して均一な溶液とする方法が挙げられる。
また、溶液に調製した本発明のインプリント用光硬化性組成物は、孔径が0.1μm乃至5μmのフィルターなどを用いてろ過した後、使用することが好ましい。
<硬化物>
本発明のインプリント用光硬化性組成物を、露光(光硬化)して、硬化物を得ることができ、本発明は該硬化物も対象とする。露光する光線としては、例えば、紫外線、電子線及びX線が挙げられる。紫外線照射に用いる光源としては、例えば、太陽光線、ケミカルランプ、低圧水銀灯、高圧水銀灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、及びUV-LEDが使用できる。また、露光後、硬化物の物性を安定化させるためにポストベークを施してもよい。ポストベークの方法としては、特に限定されないが、通常、ホットプレート、オーブン等を使用して、50℃乃至260℃、1分乃至24時間の範囲で行われる。
本発明のインプリント用光硬化性組成物を、露光(光硬化)して、硬化物を得ることができ、本発明は該硬化物も対象とする。露光する光線としては、例えば、紫外線、電子線及びX線が挙げられる。紫外線照射に用いる光源としては、例えば、太陽光線、ケミカルランプ、低圧水銀灯、高圧水銀灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、及びUV-LEDが使用できる。また、露光後、硬化物の物性を安定化させるためにポストベークを施してもよい。ポストベークの方法としては、特に限定されないが、通常、ホットプレート、オーブン等を使用して、50℃乃至260℃、1分乃至24時間の範囲で行われる。
本発明のインプリント用光硬化性組成物を光硬化することにより得られる硬化物は、アッベ数νDが53以上と高いものであり、波長589nm(D線)における屈折率nDが1.48以上であり、また、加熱による黄変も見られない。そのため、本発明のインプリント用光硬化性組成物は、樹脂レンズ形成用として好適に使用することができる。
<成形体>
本発明のインプリント用光硬化性組成物は、例えばインプリント成形法を使用することによって、硬化物の形成と並行して各種成形体を容易に製造することができる。成形体を製造する方法としては、例えば接し合う支持体と鋳型との間の空間、又は分割可能な鋳型の内部の空間に本発明のインプリント用光硬化性組成物を充填する工程、該空間に充填された本発明のインプリント用組成物を露光して光硬化する工程、得られた光硬化物を取り出して離型する工程、並びに、該光硬化物を、該離型する工程の前、中途又は後において加熱する工程を含む方法が挙げられる。その際、上記光硬化する工程により得られた光硬化物を取り出して離型する工程の後、上記加熱する工程の前に有機溶媒にて未硬化部を洗浄・除去する現像工程をさらに含んでもよい。上記未硬化部を作製する手法としては、特に制限はないが、マスク露光、投影露光等により所定の位置のみを露光することで、露光されない部分すなわち未硬化部を作製することができる。さらに、必要に応じて、上記現像工程後の光硬化物を、再度露光して光硬化してもよい。
本発明のインプリント用光硬化性組成物は、例えばインプリント成形法を使用することによって、硬化物の形成と並行して各種成形体を容易に製造することができる。成形体を製造する方法としては、例えば接し合う支持体と鋳型との間の空間、又は分割可能な鋳型の内部の空間に本発明のインプリント用光硬化性組成物を充填する工程、該空間に充填された本発明のインプリント用組成物を露光して光硬化する工程、得られた光硬化物を取り出して離型する工程、並びに、該光硬化物を、該離型する工程の前、中途又は後において加熱する工程を含む方法が挙げられる。その際、上記光硬化する工程により得られた光硬化物を取り出して離型する工程の後、上記加熱する工程の前に有機溶媒にて未硬化部を洗浄・除去する現像工程をさらに含んでもよい。上記未硬化部を作製する手法としては、特に制限はないが、マスク露光、投影露光等により所定の位置のみを露光することで、露光されない部分すなわち未硬化部を作製することができる。さらに、必要に応じて、上記現像工程後の光硬化物を、再度露光して光硬化してもよい。
上記露光して光硬化する工程は、上述の硬化物を得るための条件を適用して実施することができる。さらに、上記光硬化物を加熱する工程の条件としては、特に限定されないが、通常、50℃乃至260℃、1分乃至24時間の範囲から適宜選択される。また、加熱手段としては、特に限定されないが、例えば、ホットプレート及びオーブンが挙げられる。このような方法によって製造された成形体は、カメラモジュール用レンズとして好適に使用することができる。
以下、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。なお、下記実施例において、試料の調製及び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)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
(2)UV露光
装置:シーシーエス(株)製 バッチ式UV-LED照射装置(波長365nm)
(3)屈折率nD、アッベ数νD
装置:アントンパール社製 多波長屈折計Abbemat MW
測定温度:23℃
(4)熱衝撃試験機
装置:エスペック(株)製 小型熱衝撃試験機TSE-11-A
条件:-40℃/85℃、-40℃及び85℃での曝し時間=30分、50サイクル
(5)デジタルマイクロスコープ(熱衝撃試験における剥離観察)
装置:(株)ハイロックス製 KH-7700、MXG-2500REZ
条件:反射(暗視野)、Low-Range、100倍
(6)透過率測定
装置:日本分光(株)製 紫外可視近赤外分光光度計 V-670
リファレンス:空気
(7)反射防止層の成膜
装置:神港精機(株)製 SRV4300シリーズ
方式:RFスパッタ・マグネトロン方式
条件:ターゲット材=SiO2、ターゲット・基板間の垂直距離=100mm、
温度=室温、スパッタ時間=29分
(8)光学顕微鏡(反射防止膜の観察)
装置:(株)キーエンス製 VHX-1000、VH-Z1000R
条件:反射(明視野)、対物500倍
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
(2)UV露光
装置:シーシーエス(株)製 バッチ式UV-LED照射装置(波長365nm)
(3)屈折率nD、アッベ数νD
装置:アントンパール社製 多波長屈折計Abbemat MW
測定温度:23℃
(4)熱衝撃試験機
装置:エスペック(株)製 小型熱衝撃試験機TSE-11-A
条件:-40℃/85℃、-40℃及び85℃での曝し時間=30分、50サイクル
(5)デジタルマイクロスコープ(熱衝撃試験における剥離観察)
装置:(株)ハイロックス製 KH-7700、MXG-2500REZ
条件:反射(暗視野)、Low-Range、100倍
(6)透過率測定
装置:日本分光(株)製 紫外可視近赤外分光光度計 V-670
リファレンス:空気
(7)反射防止層の成膜
装置:神港精機(株)製 SRV4300シリーズ
方式:RFスパッタ・マグネトロン方式
条件:ターゲット材=SiO2、ターゲット・基板間の垂直距離=100mm、
温度=室温、スパッタ時間=29分
(8)光学顕微鏡(反射防止膜の観察)
装置:(株)キーエンス製 VHX-1000、VH-Z1000R
条件:反射(明視野)、対物500倍
さらに、下記合成例に示すオルガノポリシロキサンの重量平均分子量Mwは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下、本明細書ではGPCと略称する。)による測定結果である。測定には、(株)島津製作所製GPCシステムを用いた。該GPCシステムの構成と、測定条件は下記のとおりである。
GPCシステム構成
システムコントローラ:CBM-20A、カラムオーブン:CTO-20A、オートサンプラ:SIL-10AF、検出器:SPD-20A及びRID-10A、排気ユニット:DGU-20A3
GPCカラム:Shodex(登録商標)KF-804L及びKF-803L
カラム温度:40℃
溶媒:テトラヒドロフラン
流量:1mL/分
標準試料:異なる重量平均分子量(197000、55100、12800、3950、1260)のポリスチレン5種
GPCシステム構成
システムコントローラ:CBM-20A、カラムオーブン:CTO-20A、オートサンプラ:SIL-10AF、検出器:SPD-20A及びRID-10A、排気ユニット:DGU-20A3
GPCカラム:Shodex(登録商標)KF-804L及びKF-803L
カラム温度:40℃
溶媒:テトラヒドロフラン
流量:1mL/分
標準試料:異なる重量平均分子量(197000、55100、12800、3950、1260)のポリスチレン5種
各合成例、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。
APTMS:アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、信越化学工業(株)製 商品名:KBM-5103
MPTMS:メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、信越化学工業(株)製 商品名:KBM-503
TFPTMS:3,3,3-トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、信越化学工業(株)製 商品名:KBM-7103
iBTMS:イソブチルトリメトキシシラン、ダウ・東レ(株)製 商品名:XIAMETER(登録商標)OFS-2306 Silane
NFHTMS:トリメトキシ(1H,1H,2H,2H-ノナフルオロヘキシル)シラン、東京化成工業(株)製
B1:新中村化学工業(株)製 商品名:NKオリゴ UA-4200
B2:大阪有機化学(株)製 商品名:ビスコート#260
B3:新中村化学工業(株)製 商品名:NKエステル APG-400
B4:新中村化学工業(株)製 商品名:NKエステル A-DOG
C1:昭和電工(株)製 商品名:カレンズ(登録商標)MT NR1
C2:SC有機化学(株)製 商品名:PEPT
D1:BASFジャパン(株)製 商品名:Irgacure(登録商標)184
E1:BASFジャパン(株)製 商品名:Irganox(登録商標)245
S1:東亞合成(株)製 商品名:AC-SQ TA-100
APTMS:アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、信越化学工業(株)製 商品名:KBM-5103
MPTMS:メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、信越化学工業(株)製 商品名:KBM-503
TFPTMS:3,3,3-トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、信越化学工業(株)製 商品名:KBM-7103
iBTMS:イソブチルトリメトキシシラン、ダウ・東レ(株)製 商品名:XIAMETER(登録商標)OFS-2306 Silane
NFHTMS:トリメトキシ(1H,1H,2H,2H-ノナフルオロヘキシル)シラン、東京化成工業(株)製
B1:新中村化学工業(株)製 商品名:NKオリゴ UA-4200
B2:大阪有機化学(株)製 商品名:ビスコート#260
B3:新中村化学工業(株)製 商品名:NKエステル APG-400
B4:新中村化学工業(株)製 商品名:NKエステル A-DOG
C1:昭和電工(株)製 商品名:カレンズ(登録商標)MT NR1
C2:SC有機化学(株)製 商品名:PEPT
D1:BASFジャパン(株)製 商品名:Irgacure(登録商標)184
E1:BASFジャパン(株)製 商品名:Irganox(登録商標)245
S1:東亞合成(株)製 商品名:AC-SQ TA-100
[合成例1]オルガノポリシロキサン(A1)の製造
凝縮器を備えた500mLの反応フラスコに、35質量%水酸化テトラエチルアンモニウム水溶液7.71g(水酸化テトラエチルアンモニウムとして18.3mmol)、イオン交換水24.7g(1371mmol)、及びテトラヒドロフラン(以下、本明細書ではTHFと略称する。)165.9gを仕込み、窒素バルーンを用いて該反応フラスコ中の空気を窒素で置換した。その後、室温下、滴下ロートを用いて、APTMS 107.4g(458mmol)及びTFPTMS 100.0g(458mmol)の混合物を、約10分間かけて上記反応フラスコに滴下した。この反応フラスコ内の混合物を40℃に昇温し、4時間撹拌した。
凝縮器を備えた500mLの反応フラスコに、35質量%水酸化テトラエチルアンモニウム水溶液7.71g(水酸化テトラエチルアンモニウムとして18.3mmol)、イオン交換水24.7g(1371mmol)、及びテトラヒドロフラン(以下、本明細書ではTHFと略称する。)165.9gを仕込み、窒素バルーンを用いて該反応フラスコ中の空気を窒素で置換した。その後、室温下、滴下ロートを用いて、APTMS 107.4g(458mmol)及びTFPTMS 100.0g(458mmol)の混合物を、約10分間かけて上記反応フラスコに滴下した。この反応フラスコ内の混合物を40℃に昇温し、4時間撹拌した。
撹拌終了後、得られた反応物を室温(およそ25℃)に冷却し、イオン交換樹脂アンバーリスト(登録商標)15JWET20.7g及び粉末セルロースKCフロック(登録商標)W-100GK(日本製紙(株)製)4.15gを加え、1時間撹拌することで反応を停止させた。その後、0.5μmメンブレンフィルターにて濾過し、酢酸エチル207.4gにて濾物を洗浄した。得られた濾液に重合禁止剤として4-メトキシフェノール(東京化成工業(株)製)0.144gを加え、撹拌することで溶解させた後、エバポレーターを用いて溶媒を留去することで、目的とするオルガノポリシロキサン(A1)145.1gを得た。得られたオルガノポリシロキサン(A1)をGPCで測定したところ、ポリスチレン換算で重量平均分子量Mwは2,200、分散度:Mw/Mnは1.1であった。
[合成例2]オルガノポリシロキサン(A2)の製造
凝縮器を備えた500mLの反応フラスコに、35質量%水酸化テトラエチルアンモニウム水溶液6.94g(水酸化テトラエチルアンモニウムとして16.5mmol)、イオン交換水22.2g(1234mmol)、及びTHF153.9gを仕込み、窒素バルーンを用いて該反応フラスコ中の空気を窒素で置換した。その後、室温下、滴下ロートを用いて、MPTMS 102.4g(412mmol)及びTFPTMS 90.0g(412mmol)の混合物を、約10分間かけて上記反応フラスコに滴下した。この反応フラスコ内の混合物を40℃に昇温し、4時間撹拌した。
凝縮器を備えた500mLの反応フラスコに、35質量%水酸化テトラエチルアンモニウム水溶液6.94g(水酸化テトラエチルアンモニウムとして16.5mmol)、イオン交換水22.2g(1234mmol)、及びTHF153.9gを仕込み、窒素バルーンを用いて該反応フラスコ中の空気を窒素で置換した。その後、室温下、滴下ロートを用いて、MPTMS 102.4g(412mmol)及びTFPTMS 90.0g(412mmol)の混合物を、約10分間かけて上記反応フラスコに滴下した。この反応フラスコ内の混合物を40℃に昇温し、4時間撹拌した。
撹拌終了後、得られた反応物を室温(およそ25℃)に冷却し、イオン交換樹脂アンバーリスト(登録商標)15JWET 19.2g及び粉末セルロースKCフロック(登録商標)W-100GK(日本製紙(株)製)3.85gを加え、1時間撹拌することで反応を停止させた。その後、0.5μmメンブレンフィルターにて濾過し、酢酸エチル192.4gにて濾物を洗浄した。得られた濾液に重合禁止剤として4-メトキシフェノール(東京化成工業(株)製)0.135gを加え、撹拌することで溶解させた後、エバポレーターを用いて溶媒を留去することで、目的とするオルガノポリシロキサン(A2)134.1gを得た。得られたオルガノポリシロキサン(A2)をGPCで測定したところ、ポリスチレン換算で重量平均分子量Mwは2,000、分散度:Mw/Mnは1.1であった。
[合成例3]オルガノポリシロキサン(A3)の製造
凝縮器を備えた200mLの反応フラスコに、35質量%水酸化テトラエチルアンモニウム水溶液1.80g(水酸化テトラエチルアンモニウムとして4.27mmol)、イオン交換水5.75g(319mmol)、及びTHF53.6gを仕込み、窒素バルーンを用いて該反応フラスコ中の空気を窒素で置換した。その後、室温下、滴下ロートを用いて、APTMS 10.0g(42.7mmol)、iBTMS 11.4g(61.0mmol)、及びTFPTMS 23.3g(107mmol)の混合物を、約10分間かけて上記反応フラスコに滴下した。この反応フラスコ内の混合物を40℃に昇温し、4時間撹拌した。
凝縮器を備えた200mLの反応フラスコに、35質量%水酸化テトラエチルアンモニウム水溶液1.80g(水酸化テトラエチルアンモニウムとして4.27mmol)、イオン交換水5.75g(319mmol)、及びTHF53.6gを仕込み、窒素バルーンを用いて該反応フラスコ中の空気を窒素で置換した。その後、室温下、滴下ロートを用いて、APTMS 10.0g(42.7mmol)、iBTMS 11.4g(61.0mmol)、及びTFPTMS 23.3g(107mmol)の混合物を、約10分間かけて上記反応フラスコに滴下した。この反応フラスコ内の混合物を40℃に昇温し、4時間撹拌した。
撹拌終了後、得られた反応物を室温(およそ25℃)に冷却し、イオン交換樹脂アンバーリスト(登録商標)15JWET 8.94gと粉末セルロースKCフロック(登録商標)W-100GK(日本製紙(株)製)1.79gを加え、1時間撹拌することで反応を停止させた。その後、0.5μmメンブレンフィルターにて濾過し、酢酸エチル44.7gにて濾物を洗浄した。得られた濾液に重合禁止剤として4-メトキシフェノール(東京化成工業(株)製)0.0300gを加え、撹拌することで溶解させた後、エバポレーターを用いて溶媒を留去することで、目的とするオルガノポリシロキサン(A3)を得た。得られたオルガノポリシロキサン(A3)をGPCで測定したところ、ポリスチレン換算で重量平均分子量Mwは2100、分散度:Mw/Mnは1.1であった。
[合成例4]オルガノポリシロキサン(A4)の製造
凝縮器を備えた100mLの反応フラスコに、35質量%水酸化テトラエチルアンモニウム水溶液0.771g(水酸化テトラエチルアンモニウムとして1.83mmol)、イオン交換水2.47g(137mmol)、及びTHF24.7gを仕込み、窒素バルーンを用いて該反応フラスコ中の空気を窒素で置換した。その後、室温下、滴下ロートを用いて、APTMS 8.59g(36.7mmol)、及びTFPTMS 12.0g(55.0mmol)の混合物を、約10分間かけて上記反応フラスコに滴下した。この反応フラスコ内の混合物を40℃に昇温し、4時間撹拌した。
凝縮器を備えた100mLの反応フラスコに、35質量%水酸化テトラエチルアンモニウム水溶液0.771g(水酸化テトラエチルアンモニウムとして1.83mmol)、イオン交換水2.47g(137mmol)、及びTHF24.7gを仕込み、窒素バルーンを用いて該反応フラスコ中の空気を窒素で置換した。その後、室温下、滴下ロートを用いて、APTMS 8.59g(36.7mmol)、及びTFPTMS 12.0g(55.0mmol)の混合物を、約10分間かけて上記反応フラスコに滴下した。この反応フラスコ内の混合物を40℃に昇温し、4時間撹拌した。
撹拌終了後、得られた反応物を室温(およそ25℃)に冷却し、イオン交換樹脂アンバーリスト(登録商標)15JWET 4.12gと粉末セルロースKCフロック(登録商標)W-100GK(日本製紙(株)製)0.824gを加え、1時間撹拌することで反応を停止させた。その後、0.5μmメンブレンフィルターにて濾過し、酢酸エチル20.6gにて濾物を洗浄した。得られた濾液に重合禁止剤として4-メトキシフェノール(東京化成工業(株)製)0.0143gを加え、撹拌することで溶解させた後、エバポレーターを用いて溶媒を留去することで、目的とするオルガノポリシロキサン(A4)を得た。得られたオルガノポリシロキサン(A4)をGPCで測定したところ、ポリスチレン換算で重量平均分子量Mwは2000、分散度:Mw/Mnは1.1であった。
[合成例5]オルガノポリシロキサン(A5)の製造
凝縮器を備えた100mLの反応フラスコに、35質量%水酸化テトラエチルアンモニウム水溶液0.826g(水酸化テトラエチルアンモニウムとして1.96mmol)、イオン交換水2.65g(147mmol)、及びTHF26.3gを仕込み、窒素バルーンを用いて該反応フラスコ中の空気を窒素で置換した。その後、室温下、滴下ロートを用いて、APTMS 6.90g(29.5mmol)、及びTFPTMS 15.0g(68.7mmol)の混合物を、約10分間かけて上記反応フラスコに滴下した。この反応フラスコ内の混合物を40℃に昇温し、4時間撹拌した。
凝縮器を備えた100mLの反応フラスコに、35質量%水酸化テトラエチルアンモニウム水溶液0.826g(水酸化テトラエチルアンモニウムとして1.96mmol)、イオン交換水2.65g(147mmol)、及びTHF26.3gを仕込み、窒素バルーンを用いて該反応フラスコ中の空気を窒素で置換した。その後、室温下、滴下ロートを用いて、APTMS 6.90g(29.5mmol)、及びTFPTMS 15.0g(68.7mmol)の混合物を、約10分間かけて上記反応フラスコに滴下した。この反応フラスコ内の混合物を40℃に昇温し、4時間撹拌した。
撹拌終了後、得られた反応物を室温(およそ25℃)に冷却し、イオン交換樹脂アンバーリスト(登録商標)15JWET 4.38gと粉末セルロースKCフロック(登録商標)W-100GK(日本製紙(株)製)0.876gを加え、1時間撹拌することで反応を停止させた。その後、0.5μmメンブレンフィルターにて濾過し、酢酸エチル21.9gにて濾物を洗浄した。得られた濾液に重合禁止剤として4-メトキシフェノール(東京化成工業(株)製)0.0151gを加え、撹拌することで溶解させた後、エバポレーターを用いて溶媒を留去することで、目的とするオルガノポリシロキサン(A5)を得た。得られたオルガノポリシロキサン(A5)をGPCで測定したところ、ポリスチレン換算で重量平均分子量Mwは2000、分散度:Mw/Mnは1.1であった。
[合成例6]オルガノポリシロキサン(A6)の製造
凝縮器を備えた100mLの反応フラスコに、35質量%水酸化テトラエチルアンモニウム水溶液0.718g(水酸化テトラエチルアンモニウムとして1.71mmol)、イオン交換水2.30g(128mmol)、及びTHF25.0gを仕込み、窒素バルーンを用いて該反応フラスコ中の空気を窒素で置換した。その後、室温下、滴下ロートを用いて、APTMS 10.0g(42.7mmol)、iBTMS 4.57g(25.6mmol)、及びNFHTMS 6.29g(17.1mmol)の混合物を、約10分間かけて上記反応フラスコに滴下した。この反応フラスコ内の混合物を40℃に昇温し、4時間撹拌した。
凝縮器を備えた100mLの反応フラスコに、35質量%水酸化テトラエチルアンモニウム水溶液0.718g(水酸化テトラエチルアンモニウムとして1.71mmol)、イオン交換水2.30g(128mmol)、及びTHF25.0gを仕込み、窒素バルーンを用いて該反応フラスコ中の空気を窒素で置換した。その後、室温下、滴下ロートを用いて、APTMS 10.0g(42.7mmol)、iBTMS 4.57g(25.6mmol)、及びNFHTMS 6.29g(17.1mmol)の混合物を、約10分間かけて上記反応フラスコに滴下した。この反応フラスコ内の混合物を40℃に昇温し、4時間撹拌した。
撹拌終了後、得られた反応物を室温(およそ25℃)に冷却し、イオン交換樹脂アンバーリスト(登録商標)15JWET 4.17gと粉末セルロースKCフロック(登録商標)W-100GK(日本製紙(株)製)0.834gを加え、1時間撹拌することで反応を停止させた。その後、0.5μmメンブレンフィルターにて濾過し、酢酸エチル20.9gにて濾物を洗浄した。得られた濾液に重合禁止剤として4-メトキシフェノール(東京化成工業(株)製)0.0150gを加え、撹拌することで溶解させた後、エバポレーターを用いて溶媒を留去することで、目的とするオルガノポリシロキサン(A5)を得た。得られたオルガノポリシロキサン(A5)をGPCで測定したところ、ポリスチレン換算で重量平均分子量Mwは2400、分散度:Mw/Mnは1.2であった。
[実施例1]
(a)上記オルガノポリシロキサンとして上記A1、(b)芳香環を含まない多官能(メタ)アクリレート化合物として上記B1及びB2、(d)光ラジカル開始剤として上記D1、及び(e)フェノール系酸化防止剤として上記E1を、それぞれ下記表1に記載の割合で配合し、50℃で3時間振とうさせ、混合した。その後、(c)多官能チオール化合物として上記C1を添加し、上記撹拌脱泡機を用いて30分間、撹拌混合した。さらに同装置を用いて10分間撹拌脱泡することで、本発明のインプリント用光硬化性組成物1を調製した。なお、下記表1中、「部」は「質量部」を表す。
(a)上記オルガノポリシロキサンとして上記A1、(b)芳香環を含まない多官能(メタ)アクリレート化合物として上記B1及びB2、(d)光ラジカル開始剤として上記D1、及び(e)フェノール系酸化防止剤として上記E1を、それぞれ下記表1に記載の割合で配合し、50℃で3時間振とうさせ、混合した。その後、(c)多官能チオール化合物として上記C1を添加し、上記撹拌脱泡機を用いて30分間、撹拌混合した。さらに同装置を用いて10分間撹拌脱泡することで、本発明のインプリント用光硬化性組成物1を調製した。なお、下記表1中、「部」は「質量部」を表す。
[実施例2乃至実施例13]
上記実施例1と同様の手順にて、(a)成分乃至(e)成分を下記表1に示す割合で混合することで、本発明のインプリント用光硬化性組成物2乃至13を調製した。
上記実施例1と同様の手順にて、(a)成分乃至(e)成分を下記表1に示す割合で混合することで、本発明のインプリント用光硬化性組成物2乃至13を調製した。
[比較例1]
上記実施例1と同様の手順にて、(b)成分乃至(e)成分を下記表1に示す割合で混合することで、インプリント用光硬化性組成物14を調製した。
上記実施例1と同様の手順にて、(b)成分乃至(e)成分を下記表1に示す割合で混合することで、インプリント用光硬化性組成物14を調製した。
[比較例2]
上記実施例1と同様の手順にて、(b)成分、(d)成分及び(e)成分、並びにフルオロアルキル基を有さないため(a)成分に該当しないポリシロキサンS1を下記表1に示す割合で混合することで、インプリント用光硬化性組成物15を調製した。
上記実施例1と同様の手順にて、(b)成分、(d)成分及び(e)成分、並びにフルオロアルキル基を有さないため(a)成分に該当しないポリシロキサンS1を下記表1に示す割合で混合することで、インプリント用光硬化性組成物15を調製した。
[比較例3]
上記実施例1と同様の手順にて、(a)成分、(b)成分、(d)成分及び(e)成分を下記表1に示す割合で混合することで、インプリント用光硬化性組成物16を調製した。
上記実施例1と同様の手順にて、(a)成分、(b)成分、(d)成分及び(e)成分を下記表1に示す割合で混合することで、インプリント用光硬化性組成物16を調製した。
[硬化膜の作製]
実施例1乃至実施例13、比較例1及び比較例3で調製した各インプリント用光硬化性組成物を、500μm厚のシリコーンゴム製スペーサーとともに、NOVEC(登録商標)1720(スリーエムジャパン(株)製)を塗布し乾燥することで離型処理したガラス基板2枚で挟み込んだ。この挟み込んだ光硬化性組成物を、上記UV-LED照射装置を用いて30mW/cm2で200秒間UV露光した。露光後得られた硬化物を、上記離型処理したガラス基板から剥離した後、100℃のホットプレートで10分間加熱することで、直径3cm、厚さ0.5mmの硬化膜を作製した。
実施例1乃至実施例13、比較例1及び比較例3で調製した各インプリント用光硬化性組成物を、500μm厚のシリコーンゴム製スペーサーとともに、NOVEC(登録商標)1720(スリーエムジャパン(株)製)を塗布し乾燥することで離型処理したガラス基板2枚で挟み込んだ。この挟み込んだ光硬化性組成物を、上記UV-LED照射装置を用いて30mW/cm2で200秒間UV露光した。露光後得られた硬化物を、上記離型処理したガラス基板から剥離した後、100℃のホットプレートで10分間加熱することで、直径3cm、厚さ0.5mmの硬化膜を作製した。
[透過率評価]
上記の方法で作製した硬化膜の波長410nmの透過率を、上記紫外可視近赤外分光光度計を用いて測定した。その結果を下記表2に示す。
上記の方法で作製した硬化膜の波長410nmの透過率を、上記紫外可視近赤外分光光度計を用いて測定した。その結果を下記表2に示す。
[屈折率nD・アッベ数νD評価]
上記の方法で作製した硬化膜の波長589nmにおける屈折率nD、及びアッベ数νDを、上記多波長屈折計を用いて測定した。その結果を下記表2に合わせて示す。
上記の方法で作製した硬化膜の波長589nmにおける屈折率nD、及びアッベ数νDを、上記多波長屈折計を用いて測定した。その結果を下記表2に合わせて示す。
[熱衝撃試験における硬化膜の剥離耐性の評価]
実施例1乃至実施例13、比較例1及び比較例3で調製した各インプリント用光硬化性組成物を適量、NOVEC(登録商標)1720(スリーエムジャパン(株)製)を塗布し乾燥することで離型処理したフォトマスク基板(開口部1cm角)上に滴下した。その後、500μm厚のシリコーンゴム製スペーサーを介して、無アルカリガラス基板(10cm角、0.7mm厚)で、上記離型処理したフォトマスク基板上のインプリント用光硬化性組成物を挟み込んだ。上記無アルカリガラス基板は、信越化学工業(株)製接着補助剤(製品名:KBM-5103)を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。)で30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ものである。この挟み込んだ光硬化性組成物を、上記UV-LED照射装置を用いて115mW/cm2で2.2秒間UV露光した。露光後得られた硬化物を、上記離型処理したフォトマスク基板から剥離した後、撹拌されたPGMEA中に浸漬(現像)し、さらにPGMEAでリンスして未露光部を除去することで、上記密着処理した無アルカリガラス基板上に、1cm角、厚さ0.5mmの硬化膜を作製した。この硬化膜を、再度上記UV-LED照射装置を用いて30mW/cm2で191.7秒間UV露光し、100℃のホットプレートで10分間加熱した後、上記エスペック(株)製小型熱衝撃試験機内に投入した。熱衝撃試験100サイクル終了後に、硬化膜を該試験機から取り出し、上記(株)ハイロックス製デジタルマイクロスコープにて硬化膜の角部を観察した。上記密着処理した無アルカリガラス基板から該硬化膜の剥離が確認される場合を“×”と判定し、該硬化膜の剥離が確認されない場合を“○”と判定し、その結果を下記表2に合わせて示す。
実施例1乃至実施例13、比較例1及び比較例3で調製した各インプリント用光硬化性組成物を適量、NOVEC(登録商標)1720(スリーエムジャパン(株)製)を塗布し乾燥することで離型処理したフォトマスク基板(開口部1cm角)上に滴下した。その後、500μm厚のシリコーンゴム製スペーサーを介して、無アルカリガラス基板(10cm角、0.7mm厚)で、上記離型処理したフォトマスク基板上のインプリント用光硬化性組成物を挟み込んだ。上記無アルカリガラス基板は、信越化学工業(株)製接着補助剤(製品名:KBM-5103)を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。)で30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ものである。この挟み込んだ光硬化性組成物を、上記UV-LED照射装置を用いて115mW/cm2で2.2秒間UV露光した。露光後得られた硬化物を、上記離型処理したフォトマスク基板から剥離した後、撹拌されたPGMEA中に浸漬(現像)し、さらにPGMEAでリンスして未露光部を除去することで、上記密着処理した無アルカリガラス基板上に、1cm角、厚さ0.5mmの硬化膜を作製した。この硬化膜を、再度上記UV-LED照射装置を用いて30mW/cm2で191.7秒間UV露光し、100℃のホットプレートで10分間加熱した後、上記エスペック(株)製小型熱衝撃試験機内に投入した。熱衝撃試験100サイクル終了後に、硬化膜を該試験機から取り出し、上記(株)ハイロックス製デジタルマイクロスコープにて硬化膜の角部を観察した。上記密着処理した無アルカリガラス基板から該硬化膜の剥離が確認される場合を“×”と判定し、該硬化膜の剥離が確認されない場合を“○”と判定し、その結果を下記表2に合わせて示す。
[反射防止層(AR層)の成膜と耐クラック性評価]
実施例1乃至実施例13及び比較例1乃至比較例3で調製した各インプリント用光硬化性組成物0.040gを、NOVEC(登録商標)1720(スリーエムジャパン(株)製)を塗布し乾燥することで離型処理した無アルカリガラス基板上に秤量した。その後、500μm厚のシリコーンゴム製スペーサーを介して、信越化学(株)製接着補助剤(製品名:KBM-5103)をPGMEAで30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無アルカリガラス基板(6cm角、0.7mm厚)で、上記離型処理した無アルカリガラス基板上のインプリント用光硬化性組成物を挟み込んだ。この挟み込んだ光硬化性組成物を、上記UV-LED照射装置を用いて30mW/cm2で200秒間UV露光した。露光後得られた硬化物を、上記離型処理したガラス基板から剥離した後、100℃のホットプレートで10分間加熱した。その結果、上記密着処理した無アルカリガラス基板上に、直径1cm、厚さ0.5mm及び質量0.040gの硬化膜が作製された。同様の操作を繰り返し、同一の密着処理した無アルカリガラス基板上に2つの該硬化膜を作製した。
実施例1乃至実施例13及び比較例1乃至比較例3で調製した各インプリント用光硬化性組成物0.040gを、NOVEC(登録商標)1720(スリーエムジャパン(株)製)を塗布し乾燥することで離型処理した無アルカリガラス基板上に秤量した。その後、500μm厚のシリコーンゴム製スペーサーを介して、信越化学(株)製接着補助剤(製品名:KBM-5103)をPGMEAで30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無アルカリガラス基板(6cm角、0.7mm厚)で、上記離型処理した無アルカリガラス基板上のインプリント用光硬化性組成物を挟み込んだ。この挟み込んだ光硬化性組成物を、上記UV-LED照射装置を用いて30mW/cm2で200秒間UV露光した。露光後得られた硬化物を、上記離型処理したガラス基板から剥離した後、100℃のホットプレートで10分間加熱した。その結果、上記密着処理した無アルカリガラス基板上に、直径1cm、厚さ0.5mm及び質量0.040gの硬化膜が作製された。同様の操作を繰り返し、同一の密着処理した無アルカリガラス基板上に2つの該硬化膜を作製した。
上記密着処理した無アルカリガラス基板上に作製された2つの硬化膜上に、上記RFスパッタ装置を用いて上記成膜条件にて、膜厚200nmの酸化ケイ素層を反射防止層として成膜した。上記(株)キーエンス製光学顕微鏡を用いて、上記2つの硬化膜上の反射防止層を観察しクラックの有無を確認した後、上記密着処理した無アルカリガラス基板を175℃のホットプレートで2分30秒間加熱することで耐熱性試験を行った。耐熱性試験後の上記密着処理したガラス基板についても、上記光学顕微鏡を用いて上記2つの硬化膜上の反射防止層のクラックの有無を観察し、該反射防止層の耐クラック性を判定した。該2つの硬化膜上の反射防止層全てにクラックが視認できる場合を“×”と判定し、該2つの硬化膜上の反射防止層の内1つのみにクラックが視認できる場合を“△”、該2つの硬化膜上の反射防止層全てにクラックが視認できない場合を“○”と判定した。それぞれの結果を下記表2に合わせて示す。
(a)成分を含まない比較例1のインプリント用光硬化性組成物から作製した硬化膜上に成膜した反射防止層は、耐熱性試験後にクラックが発生する結果となった。また、(a)成分の代わりに、フルオロアルキル基を含まないポリシロキサンS1を用いた比較例2のインプリント用光硬化性組成物から作製した硬化膜上に成膜した反射防止層においても、比較例1と同様に耐熱性試験後、該反射防止層にクラックが発生する結果となった。比較例3のインプリント用光硬化性組成物から作製した硬化膜は、該硬化膜上に成膜した反射防止層は耐クラック性を示すものの、熱衝撃試験に晒すと該硬化膜が無アルカリガラス基板から剥離する結果となった。この結果は、比較例1乃至比較例3のインプリント用光硬化性組成物から作製した硬化膜が、高画素(メガピクセル)カメラモジュール用レンズに好適でないことを示唆している。これに対して本発明のインプリント用光硬化性組成物から作製した硬化膜は、透過率、該硬化膜上に成膜した反射防止層の耐クラック性、及び熱衝撃試験における該硬化膜の剥離耐性の全ての特性で良好な特性を示し、かつ高アッベ数を有するレンズとして好適な屈折率nD及びアッベ数νDを示したことから、本発明の優位性が確認された。
Claims (13)
- 下記(a)成分、該(a)成分100質量部に対して50質量部乃至1000質量部の下記(b)成分、該(a)成分100質量部に対して5質量部乃至100質量部の下記(c)成分、及び該(a)成分100質量部に対して0.5質量部乃至30質量部の下記(d)成分を含む、インプリント用光硬化性組成物。
(a):下記式(1)で表されるシラン化合物と下記式(2)で表されるシラン化合物とを含む少なくとも2種のシラン化合物の加水分解重縮合物
(b):芳香環を含まない多官能(メタ)アクリレート化合物
(c):下記式(3)で表される多官能チオール化合物
(d):光ラジカル開始剤 - 前記(b)成分は、下記式(5)で表される二官能(メタ)アクリレート化合物、1分子中に(メタ)アクリロイルオキシ基を少なくとも2つ及び-NH-C(=O)O-で表されるウレタン構造を少なくとも2つ有するウレタン(メタ)アクリレート化合物、並びに下記式(6)で表される二官能(メタ)アクリレート化合物からなる群から選ばれる2種の化合物を含む、請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載のインプリント用光硬化性組成物。
- 下記(e)成分をさらに含有する、請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載のインプリント用光硬化性組成物。
(e):フェノール系酸化防止剤 - 請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載のインプリント用光硬化性組成物の硬化物。
- 請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載のインプリント用光硬化性組成物をインプリント成形する工程を含む、樹脂レンズの製造方法。
- インプリント用光硬化性組成物の成形体の製造方法であって、請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載のインプリント用光硬化性組成物を、接し合う支持体と鋳型との間の空間、又は分割可能な鋳型の内部の空間に充填する工程、及び該空間に充填されたインプリント用光硬化性組成物を露光して光硬化する工程を含む、成形体の製造方法。
- 前記光硬化する工程の後、得られた光硬化物を取り出して離型する工程、並びに、該光硬化物を、該離型する工程の前、中途又は後において加熱する工程を含む、請求項10に記載の成形体の製造方法。
- 前記離型する工程後、前記加熱する工程の前に有機溶媒を用いた現像工程をさらに含む、請求項11に記載の成形体の製造方法。
- 前記成形体がカメラモジュール用レンズである、請求項10乃至請求項12のいずれか一項に記載の成形体の製造方法。
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