一种纳米压印模板胶及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种纳米压印模板胶及其制备方法。本发明专利技术提供的纳米压印模板胶，由包括以下质量比组分的原料制得：环氧改性聚硅氧烷树脂10％～25％；有机硅氟改性聚氨酯丙烯酸树脂20％～30％；氟改性丙烯酸酯15％～25％；改性环氧丙烯酸树脂5％～10％；阳离子杂化丙烯酸树脂12％～25％；交联稀释剂3％～5％；柔性扩链剂1％～3％；光引发剂1％～3％；阳离子引发剂1％～2％。本发明专利技术提供的纳米压印模板胶能够有效降低固化体积收缩，而且能够提高机械强度和韧性，还能提高脱模效率、多次压印后仍可完整脱模。完整脱模。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米压印模板胶及其制备方法


[0001]本专利技术涉及材料领域，特别涉及一种纳米压印模板胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]在纳米压印技术(Nanoimprint lithography，NIL)中，模板是压印光刻与传统光学光刻工艺最大的区别所在，模板作为压印特征的初始载体直接决定着压印图型的质量，要实现高质量的压印复型，必须要有高质量的压印模板。不同于传统光学光刻使用的掩模(4X)，纳米压印光刻使用的是1X模版，它在模板制作、检查和修复技术上面临更大挑战。
[0003]目前很多研究团队致力于软模板的研究，软模板泛指基质是软的材料做成的模板，通常是以光刻胶作为预聚物，利用压印技术在其表面制作图形，再通过热固化或者紫外光固化成型，得到反向复制图形的聚合物软模板。相比于硬模板，软模板不仅制备工艺简单，大大节约了成本；同时软压印模板还能补偿表面形貌差异，可以替代硬性材料无法弯曲的缺点，大大提高了压印的质量和压印图形的面积。
[0004]目前较多的纳米压印模板胶都是丙烯酸酯类聚合物，采用UV固化自由基聚合方式，UV照射后可以快速固化，但是固化后的胶层收缩较大，体积收缩率在6％～10％，严重造成压印后微结构尺寸变化；聚合物膜层的机械性能比较差，压印脱模过程中容易断裂残胶，造成结构缺失；多次压印后表面能增大造成不易脱模，影响使用寿命；胶水采用自由基固化后体积收缩较大，造成结构精度差异，影响压印后产品的光学性能；不耐磨损，尤其是不能制作高精度，高分辨率的图形。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种纳米压印模板胶及其制备方法。本专利技术提供的纳米压印模板胶能够有效降低固化体积收缩，而且能够提高机械强度和韧性，还能提高脱模效率、多次压印后仍可完整脱模。
[0006]本专利技术提供了一种纳米压印模板胶，由包括以下质量比组分的原料制得：
[0007][0008]优选的，所述环氧改性聚硅氧烷树脂通过以下制备方法制得：
[0009]硅油与4
‑
乙烯基环氧环己烷混合反应，得到环氧改性聚硅氧烷树脂。
[0010]优选的，所述硅油∶4
‑
乙烯基环氧己烷的质量比为27.5∶(29.5～31)；
[0011]所述硅油的含氢量为1.5wt％～1.65wt％；
[0012]所述反应在催化剂的作用下进行；所述催化剂为铑催化剂；所述催化剂∶硅油的质量比为(0.095～0.1)∶100。
[0013]优选的，所述制备方法具体包括：
[0014]将硅油、4
‑
乙烯基环氧环己烷和催化剂混合，在30～40℃搅拌24～36h，然后升温至80～90℃搅拌3～5h，得到环氧改性聚硅氧烷树脂。
[0015]优选的，所述有机硅氟改性聚氨酯丙烯酸树脂为UV
‑
9843A、UV
‑
9843
‑
1、UV
‑
9843
‑
2、Trust
‑
7760、FSP8658、LuCure8696中的至少一种。
[0016]优选的，所述氟改性丙烯酸酯为全氟辛基乙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸(N
‑
甲基全氟己基磺酰胺基)乙酯、全氟己基乙基丙烯酸酯、全氟己基乙基甲基丙烯酸酯、全氟丁基乙基丙烯酸酯和1H,1H,2H,2H
‑
全氟辛醇丙烯酸酯中的至少一种。
[0017]优选的，所述改性环氧丙烯酸树脂为Ebecryl600、Agisyn 6050TF、WORLD ROCK 700、3,4
‑
环氧环己基甲基甲基丙烯酸酯和新戊二醇聚甲基环氧乙烷二丙烯酸酯中的至少一种；
[0018]所述阳离子杂化丙烯酸树脂为U
‑
9100A、U
‑
9100B、U
‑
9101、U
‑
9103、U
‑
9200、U
‑
9210、U
‑
9310和U
‑
9340中的至少一种。
[0019]优选的，所述交联稀释剂为羟丁基乙烯基醚、三乙二醇二乙烯基醚、1，4
‑
环己基二甲醇二乙烯基醚、丁基乙烯基醚、1,6
‑
己二醇双丙烯酸酯、二缩丙二醇双丙烯酸酯、三缩丙二醇双丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三(2
‑
羟乙基)异氰脲酸三丙烯酸酯、二(三羟甲基丙烷)四丙烯酸酯、4(乙氧基化)季戊四醇四丙烯酸酯和季戊四醇四丙烯酸酯中的至少一种；
[0020]所述柔性扩链剂为3(乙氧基)三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、6(乙氧基)三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、9(乙氧基)三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、15(乙氧基)三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、20(乙氧基)三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的至少一种；
[0021]所述光引发剂为光引发剂1173、光引发剂184、IPO、光引发剂127、光引发剂369、光引发剂ITX、光引发剂BDK和光引发剂819中的至少一种；
[0022]所述阳离子引发剂为ANTHRACURE
TM
UVS
‑
1331、ANTHRACURE
TM
UVS
‑
1101、Easepi 6992、Easepi 1176和Easepi 250中的至少一种。
[0023]本专利技术还提供了一种上述技术方案中所述的纳米压印模板胶的制备方法，包括以下步骤：
[0024]a)将有机硅氟改性聚氨酯丙烯酸树脂、改性环氧丙烯酸树脂、氟改性丙烯酸酯、交联稀释剂和柔性扩链剂混合，得到混合液1；
[0025]b)将所述混合液1与光引发剂、阳离子引发剂和阳离子杂化丙烯酸树脂混合，得到混合液2；
[0026]c)将所述混合液2与环氧改性聚硅氧烷树脂混合，得到混合液3；
[0027]d)对所述混合液3进行脱泡和筛网过滤，得到纳米压印模板胶。
[0028]优选的，具体包括以下步骤：
[0029]a)将有机硅氟改性聚氨酯丙烯酸树脂、改性环氧丙烯酸树脂、氟改性丙烯酸酯、交
联稀释剂和柔性扩链剂加入容器中，以600～800r/min速率搅拌20～30min，然后以1000～1200r/min速率搅拌20～30min，得到混合液1；上述过程中，容器中的液体温度维持在10
±
1℃；
[0030]b)将光引发剂、阳离子引发剂和阳离子杂化丙烯酸树脂加入所述容器中，以1000～1200r/min速率搅拌30～40min，得到混合液2；上述过程中，容器中的液体温度维持在10
±
1℃；
[0031]c)将环氧改性聚硅氧烷树脂加入所述容器中，以1000～1200r/min速率搅拌30～40min，得到混合液3；
[0032]d)对所述混合液3进行脱泡和筛网过滤，得到纳米压印模板胶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳米压印模板胶，其特征在于，由包括以下质量比组分的原料制得：2.根据权利要求1所述的纳米压印模板胶，其特征在于，所述环氧改性聚硅氧烷树脂通过以下制备方法制得：硅油与4
‑
乙烯基环氧环己烷混合反应，得到环氧改性聚硅氧烷树脂。3.根据权利要求2所述的纳米压印模板胶，其特征在于，所述硅油∶4
‑
乙烯基环氧己烷的质量比为27.5∶(29.5～31)；所述硅油的含氢量为1.5wt％～1.65wt％；所述反应在催化剂的作用下进行；所述催化剂为铑催化剂；所述催化剂∶硅油的质量比为(0.095～0.1)∶100。4.根据权利要求2或3所述的纳米压印模板胶，其特征在于，所述制备方法具体包括：将硅油、4
‑
乙烯基环氧环己烷和催化剂混合，在30～40℃搅拌24～36h，然后升温至80～90℃搅拌3～5h，得到环氧改性聚硅氧烷树脂。5.根据权利要求1所述的纳米压印模板胶，其特征在于，所述有机硅氟改性聚氨酯丙烯酸树脂为UV
‑
9843A、UV
‑
9843
‑
1、UV
‑
9843
‑
2、Trust
‑
7760、FSP8658、LuCure8696中的至少一种。6.根据权利要求1所述的纳米压印模板胶，其特征在于，所述氟改性丙烯酸酯为全氟辛基乙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸(N
‑
甲基全氟己基磺酰胺基)乙酯、全氟己基乙基丙烯酸酯、全氟己基乙基甲基丙烯酸酯、全氟丁基乙基丙烯酸酯和1H,1H,2H,2H
‑
全氟辛醇丙烯酸酯中的至少一种。7.根据权利要求1所述的纳米压印模板胶，其特征在于，所述改性环氧丙烯酸树脂为Ebecryl600、Agisyn 6050TF、WORLD ROCK 700、3,4
‑
环氧环己基甲基甲基丙烯酸酯和新戊二醇聚甲基环氧乙烷二丙烯酸酯中的至少一种；所述阳离子杂化丙烯酸树脂为U
‑
9100A、U
‑
9100B、U
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9101、U
‑
9103、U
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9200、U
‑
9210、U
‑
9310和U
‑
9340中的至少一种。8.根据权利要求1所述的纳米压印模板胶，其特征在于，所述交联稀释剂为羟丁基乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈廷忠，周兴，关健，徐松，赵晋，
申请(专利权)人：珠海莫界科技有限公司，
类型：发明
国别省市：