一种纳米压印光刻胶及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种纳米压印光刻胶及其制备方法，其组分包括：光固化树脂，改性聚氨酯树脂，表面活性剂，纳米二氧化硅气溶胶，四氟乙烯‑全氟烷基乙烯基醚共聚物，光引发剂，溶剂；所述改性聚氨酯树脂的制备方法为：将硫化亚铁，氟化石墨的水分散液加热到80℃，搅拌2小时后，加入水性聚氨酯丙烯酸酯分散均匀后，将水分挥发干即可；所述光固化树脂，改性聚氨酯树脂，四氟乙烯‑全氟烷基乙烯基醚共聚物的添加比例为30:30:10。

A nano imprinting photoresist and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种纳米压印光刻胶及其制备方法
本专利技术属于胶水材料领域，具体涉及一种纳米压印光刻胶及其制备方法。
技术介绍
纳米压印技术作为一种下一代光刻技术，具有高分辨率、高产率、低成本等优点。与传统光刻技术不同的是，纳米压印技术直接采用机械压印的方法来转移微纳图形而不是采用光照使光刻胶成型。根据材料和工艺不同，常用的纳米压印技术可分为热压印(HEL)和紫外压印(UV-NIL)两种。热塑型纳米压印(即热压印)具体使用热塑性材料，将热塑性材料加热至玻璃化转变温度以上时，通过压力将模板的图案转移到衬底上。由于在此过程中模板与光刻胶发生接触，因此在降温之后的脱模过程是一个很重要的过程。因为在脱模过程中由于胶体的表面张力，会与模板发生粘连，容易造成图形的缺陷，而且容易破坏模板。紫外压印采用紫外光照射模板，使充满模板空隙的光刻胶固化，从而将模板上的图案转移到衬底上。在压印的过程中，将图案从模板上转移到衬底上是通过模板与胶体接触实现的。因此在图案转移之后需要一个脱模的过程。由于胶体通常都是高表面能的材料，胶体与模板之间会有很强的吸引力，所以在脱模过程中，会有一部分胶体残留在模板上，发生粘连。最终会造成图形缺陷，甚至损坏模板。
技术实现思路
本专利技术提供一种纳米压印光刻胶及其制备方法，通过对现有技术的配方和组合进行了改进和调节，进一步提高了纳米压印光刻胶的性能。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种纳米压印光刻胶，其组分包括：光固化树脂，改性聚氨酯树脂，表面活性剂，纳米二氧化硅气溶胶，四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物，光引发剂，溶剂；所述改性聚氨酯树脂的制备方法为：将硫化亚铁，氟化石墨的水分散液加热到80℃，搅拌2小时后，加入水性聚氨酯丙烯酸酯分散均匀后，将水分挥发干即可；所述光固化树脂，改性聚氨酯树脂，四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物的添加比例为30:30:10。进一步地，所述光固化树脂为丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、环氧树脂乙烯基醚中的一种或两种以上。进一步地，所述光引发剂为2-苯基苄-2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮、2,2-二乙氧苯乙酮、1-羟基环己基苯乙酮、对异丙基苯基-2-羟基二甲基丙酮-1、二苯甲酮、2-氯化硫杂蒽酮、4-苯基二苯甲酮、2,4二甲基硫杂蒽酮、9,10-菲醌、双甲基氨-对氧氮环丁酮中的一种或两种以上。进一步地，所述表面活性剂为乙醇胺、聚醚胺D230、聚醚胺D2000中的一种或两种以上。进一步地，所述硫化亚铁，氟化石墨，水性聚氨酯丙烯酸酯的添加比例为0.2:0.1:100。进一步地，所述溶剂为乙酸乙酯，丙酮中至少一种。进一步地，所述纳米二氧化硅气溶胶的添加比例为光固化树脂，改性聚氨酯树脂，四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物三者质量之和的1%。一种纳米压印光刻胶的制备方法，包括如下步骤：（1）在溶剂中加入光固化树脂，改性聚氨酯树脂，四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物，分散均匀后，加入光引发剂，继续分散均匀；（2）然后先加入表面活性剂分散均匀后，最后加入纳米二氧化硅气溶胶分散均匀；（3）通过0.4um的过滤膜过滤后即可。本专利技术的有益效果在于：原有技术中纳米压印光刻胶中添加了氟化石墨及其衍生物，因氟化石墨及其衍生物具有低表面能，从而解决了传统高表面能光刻胶与模板之间粘结力过大而导致的脱模中发生的图形缺陷，模板损坏等问题，但是石墨存在分散性差的问题，同时会导致容易起泡，粘附力不够的问题。本专利技术通过三者树脂体系光固化树脂，改性聚氨酯树脂，四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物的配合，使得产品具有合适的粘力的同时，更容易脱模无残留，且压印成型速度快。此外，本专利技术中通过将氟化石墨加入到聚氨酯中，提高了其分散程度，避免了其起泡，同时加入硫化改性剂硫化亚铁进一步配合氟化石墨进行改性，协同提高了脱模能力。此外，本专利技术中通过纳米二氧化硅气溶胶的添加，提高产品的通透度，且能够取代氟化石墨直接添加带来的问题，并且能够降低表面能。本专利技术适用于热压印与紫外压印，根据成分不同可作为热塑型光刻胶，热固性光刻胶或紫外固化胶使用，均可起到很好的改性效果。另外，本纳米压印光刻胶的制备方法操作简单，易于实现。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术，而不用于限制本专利技术的范围。在不背离本专利技术的技术解决方案的前提下，对本专利技术所作的本领域普通技术人员容易实现的任何改动都将落入本专利技术的权利要求范围之内。实施例1一种纳米压印光刻胶，其组分包括：光固化树脂30份，改性聚氨酯树脂30份，表面活性剂2份，纳米二氧化硅气溶胶0.07份，四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物10份，光引发剂1份，溶剂30份；所述改性聚氨酯树脂的制备方法为：将硫化亚铁，氟化石墨的水分散液加热到80℃，搅拌2小时后，加入水性聚氨酯丙烯酸酯分散均匀后，将水分挥发干即可。所述硫化亚铁，氟化石墨，水性聚氨酯丙烯酸酯的添加比例为0.2:0.1:100所述光固化树脂为环氧树脂乙烯基醚。所述光引发剂为2-苯基苄-2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮。所述表面活性剂为聚醚胺D230。所述溶剂为乙酸乙酯。一种纳米压印光刻胶的制备方法，包括如下步骤：（1）在溶剂中加入光固化树脂，改性聚氨酯树脂，四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物，分散均匀后，加入光引发剂，继续分散均匀；（2）然后先加入表面活性剂分散均匀后，最后加入纳米二氧化硅气溶胶分散均匀；（3）通过0.4um的过滤膜过滤后即可。实施例2一种纳米压印光刻胶，其组分包括：光固化树脂，改性聚氨酯树脂，表面活性剂，纳米二氧化硅气溶胶，四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物，光引发剂，溶剂；所述改性聚氨酯树脂的制备方法为：将硫化亚铁，氟化石墨的水分散液加热到80℃，搅拌2小时后，加入水性聚氨酯丙烯酸酯分散均匀后，将水分挥发干即可；所述光固化树脂，改性聚氨酯树脂，四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物的添加比例为30:30:10。所述光固化树脂为丙烯酸酯。所述光引发剂为1-羟基环己基苯乙酮。所述表面活性剂为聚醚胺D230。所述硫化亚铁，氟化石墨，水性聚氨酯丙烯酸酯的添加比例为0.2:0.1:100。所述溶剂为丙酮。所述纳米二氧化硅气溶胶的添加比例为光固化树脂，改性聚氨酯树脂，四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物三者质量之和的1%。一种纳米压印光刻胶的制备方法，包括如下步骤：（1）在溶剂中加入光固化树脂，改性聚氨酯树脂，四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物，分散均匀后，加入光引发剂，继续分散均匀；（2）然后先加入表面活性剂分散均匀后，最后加入纳米二氧化硅气溶胶分散均匀；（3）通过0.4um的过滤膜过滤后即可。实施例3一种纳米压印光刻胶，其组分包括：光固化树脂，改性聚氨酯树脂，表面活性剂，纳米二氧化硅气溶胶，四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物，光引发剂，溶剂；所述改性聚氨酯树脂的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米压印光刻胶，其特征在于：其组分包括：光固化树脂，改性聚氨酯树脂，表面活性剂，纳米二氧化硅气溶胶，四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物，光引发剂，溶剂；所述改性聚氨酯树脂的制备方法为：将硫化亚铁，氟化石墨的水分散液加热到80℃，搅拌2小时后，加入水性聚氨酯丙烯酸酯分散均匀后，将水分挥发干即可；所述光固化树脂，改性聚氨酯树脂，四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物的添加比例为30:30:10。/n

【技术特征摘要】
1.一种纳米压印光刻胶，其特征在于：其组分包括：光固化树脂，改性聚氨酯树脂，表面活性剂，纳米二氧化硅气溶胶，四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物，光引发剂，溶剂；所述改性聚氨酯树脂的制备方法为：将硫化亚铁，氟化石墨的水分散液加热到80℃，搅拌2小时后，加入水性聚氨酯丙烯酸酯分散均匀后，将水分挥发干即可；所述光固化树脂，改性聚氨酯树脂，四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物的添加比例为30:30:10。


2.根据权利要求1所述的一种纳米压印光刻胶，其特征在于：所述光固化树脂为丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、环氧树脂乙烯基醚中的一种或两种以上。


3.根据权利要求1所述的一种纳米压印光刻胶，其特征在于，所述光引发剂为2-苯基苄-2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮、2,2-二乙氧苯乙酮、1-羟基环己基苯乙酮、对异丙基苯基-2-羟基二甲基丙酮-1、二苯甲酮、2-氯化硫杂蒽酮、4-苯基二苯甲酮、2,4二甲基硫杂蒽酮、9,10-菲醌、双甲基氨-对氧氮环丁酮中的一种或两种以上。


4....

【专利技术属性】
技术研发人员：李树白，姚培，张启蒙，刘媛，周敏茹，周海浪，杨天宝，花佳淋，
申请(专利权)人：常州工程职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32