纳米压印用树脂制模具制造技术

一种具有表面形成了微细凹凸的树脂层的纳米压印用树脂制模具，其特征在于，该树脂层由1～49重量份的硅氧烷类大分子单体和/或氟类大分子单体与、99～51重量份的选自(甲基)丙烯酸类单体、苯乙烯类单体、环氧类单体、烯烃类单体和聚碳酸酯类树脂形成单体中的至少一种聚合性单体形成，该硅氧烷类大分子单体和/或氟类大分子单体的分子量在600～10000的范围内，同时，该大分子单体的分子末端具有能与聚合性单体共聚的反应性基团，该反应性基团与上述聚合性基团共聚时，构成上述大分子单体的硅氧烷类单元或氟类单元形成相对于由聚合性单体和大分子单体形成的主干聚合物形成侧链。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及脱模性好的纳米压印用树脂制模具。更详细地，本专利技术涉及脱模性好，易于制造，特别适合纳米压印的树脂制模具。
技术介绍
纳米压印技术是指将形成有凹凸图案的模具按压到基板上的液态树脂等上，将模具的图案转印到树脂上。作为凹凸图案，存在从IOnm水平的纳米级图案到ΙΟΟμπι左右的图案，用于半导体材料、光学材料、存储介质、微电机、生物、环境等各种领域。作为纳米压印的种类，可例举热纳米压印和光纳米压印等，所述热纳米压印是使表面形成有规定形状的模具压接到在玻璃化温度以上熔融的热塑性树脂上，将该模具的表面形状热压印在热塑性树脂上，冷却后将模具取下的技术；所述光纳米压印是将同样的模具按压在光固化性树脂上，利用紫外线照射等能量射线使光固化性树脂固化后，将模具取下的技术。另一方面，作为模具，考虑到强度、硬度、加工性及尺寸稳定性等方面，通常使用石英或硅等，可是这些材料有容易破损、价格高、制作耗费时间等问题，为了解决这些问题，以这些石英等的模具作为母模来制作复制模具，以期满足大量生产。作为复制模具，从通用性、费用的方面考虑已知有树脂制的复制模具。这是纳米压印用树脂制模具。这样的纳米压印用树脂制模具采用下述方法将母模与由基板和树脂层构成的层叠物抵接，将在母模的表面上形成的凹凸形状转印到层叠物的树脂层上以形成纳米压印用树脂制模具后，使在基板上层压了 PMMA等树脂的层叠体在加热到玻璃化温度(Tg)以上的温度的条件下与所述形成 的纳米压印用树脂制模具抵接，将在纳米压印用树脂制模具上形成的凹凸转印到树脂5上。这样进行转印，然后等树脂冷却，通过将树脂从纳米压印用树脂制模具剥离，可以将在模具上形成的凹凸形状转印形成在树脂5上。这个例子是热转印的例子，但除了这样的热转印之外，还可以通过使用光固化性树脂作为树脂，经光固化转印来转印凹凸形状。将热塑性树脂或光固化性树脂以及层叠了它们的膜等与这样形成的纳米压印用树脂制模具抵接从而将在树脂制模具表面形成的凹凸形状转印到热塑性树脂或光固化性树脂的表面，藉此，可以形成各种器件。但是，由于这样使用的复制模具也与转印了凹凸形状的热塑性树脂或光固化性树脂一样同为树脂，因此，在剥离时，有时会出现复制模具上形成的凹凸形状产生缺陷的情况，此外，有时会出现转印在热塑性树脂或光固化性树脂上的凹凸形状产生缺陷的情况。因此，在以往的复制模具(纳米压印用树脂制模具)的表面上形成氧化硅等的氧化物被膜，再在所述氧化物被膜的表面形成脱模剂层，在提高复制模具的耐性的同时改善脱模性。但是，为了如上所述在树脂层的表面形成氧化物层，需要高度的真空蒸镀技术。此夕卜，如果在所述氧化物层的表面进一步形成剥离剂层，则产应剥离剂层从复制模具转印的问题。为了解决这样的问题，专利文献I (日本专利申请特开2009-19174号公报)的权利要求I公开了一种光固化性树脂组合物的专利技术，其特征在于，(a)在20 60重量％的范围内含有I分子中具有3个以上丙烯基和/或甲基丙烯基的一种以上单体，(b)通过光固化反应键合成为固体形状的成分为98重量％以上，(c) 25°C下的粘度在IOmPa · s以下。权利要求3记载了所述光固化性树脂组合物在O.1 10重量％的范围内含有具有丙烯基和/或甲基丙烯基的硅氧烷化合物。此外，段是关于对比文件I为使用所述树脂组合物成型的成型体的专利技术的记载。但是，对比文件I中记载的光固化性组合物是通过将具有丙烯基或甲基丙烯基的硅氧烷化合物共聚从而改善树脂的脱模性的专利技术。此外，所述对比文件I中记载的硅氧烷化合物是如二丙烯酸硅酯这样在两末端具有丙烯基或甲基丙烯基等的反应性不饱和基团的化合物(例如参照段、段)。使用这种在两末端具有反应性不饱和基团的硅氧烷化合物时，由于所述两末端的反应性不饱和基团与其它的单体反应以形成例如交联结构，因此这样的硅氧烷化合物不会作为接枝链而存在于树脂表面，所述两末端具有反应性不饱和基团的硅氧烷化合物发生了共聚，因而对脱模性的影响小。此外，专利文献2 (日本专利申请特开2010-00612号公报)的权利要求1记载了“含有单官能聚合性化合物87质量％以上和光聚合引发剂的纳米压印用固化性组合物”的专利技术。此外，段中记载了优选所述纳米压印用固化性组合物含有有机硅树脂的方案。但是，所述对比文件2中记载的是通过添加有机硅树脂从而赋予脱模性能的树脂，这样的有机硅树脂不具有与作为主剂的树脂的反应性。通过单独添加这样的有机硅树脂，脱模性虽被改善，但这样的有机硅树脂与作为主剂的树脂不反应，因此，存在容易发生有机硅树脂脱落的问题。此外，专利文献3 (日本专利申请特开2006-198883号公报)的权利要求1公开了一种模具的专利技术，其特征在于，表面具有微细图案，含有含氟聚合物O.1质量％以上，其中，所述含氟聚合物含有基于选自氟化乙烯、偏氟乙烯、三氟乙烯、三氟氯乙烯、四氟乙烯、五氟丙烯、六氟丙烯、氟代丙烯酸酯以及氟代甲基丙烯酸酯中的至少一种含氟单体的重复单元。此外，专利文献4 (日本专利申请特开2006-182011号公报)中公开了一种光固化性树脂成型用模具的专利技术，其特征在于，是表面具有微细图案、对波长200 500nm的光的全光线透射率为90%以上的光固化性树脂成型用模具，该模具含有含氟聚合物50质量％以上。上述专利文献3和4中也记载了通过使用含氟共聚物从而赋予树脂制模具以脱模性，使用氟代丙烯酸酯，但是存在这里使用的氟代丙烯酸酯的分子量小，不能形成对脱模性有效作用的程度的接枝链的问题。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利申请特开2009-19174号公报专利文献2:日本专利申请特开2010-00612号公报专利文献3 :日本专利申请特开2006-198883号公报专利文献4 :日本专利申请特开2006-182011号公报
技术实现思路
本专利技术的目的为提供一种纳米压印用树脂制模具，其为无转印缺陷、与进行压印的树脂之间的剥离性优良且没有由压印产生的缺陷的树脂制压印用模具。此外，本专利技术的目的是提供一种纳米压印用树脂制模具，即使不形成脱模剂层，所述树脂制模具本身也具有脱模性。本专利技术的纳米压印用树脂制模具是具有基板和表面形成了微细凹凸的树脂层的纳米压印用树脂制模具，其特征在于，该树脂层由I 49重量份的硅氧烷类大分子单体和/或氟类大分子单体与、99 51重量份的选自(甲基)丙烯酸类单体、苯乙烯类单体、环氧类单体、烯烃类单体和聚碳酸酯类树脂形成单体的至少一种聚合性单体形成，该硅氧烷类大分子单体和/或氟类大分子单体的分子量在600 10000的范围内，同时，该大分子单体的分子末端具有能与聚合性单体共聚的反应性基团，该反应性基团与上述聚合性基团共聚时，构成上述大分子单体的硅氧烷类单元或氟类单元相对于由聚合性单体和大分子单体形成的主干聚合物(幹# -J 7—)形成侧链。所述纳米压印用树脂制模具也可以在选自树脂基板、玻璃基板、硅基板、蓝宝石基板、碳基板和GaN基板中的一种基板上形成上述树脂层。此外，本专利技术的纳米压印用树脂制模具以上述树脂层的厚度为y，以树脂层上形成的凸部的高度为X时，树脂层优选具有下式(I)所示的关系。y=nXx · · · · (I)这里，上述式(I )中，η为I 15的范围内的值。本专利技术的纳米压印用树脂制模具可以通过将末端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.06 JP 2010-1776001.一种纳米压印用树脂制模具，由基板和在该基板上形成的树脂层构成，在该树脂层的表面形成了微细凹凸，其特征在于，该树脂层由I 49重量份的硅氧烷类大分子单体和/或氟类大分子单体与、99 51重量份的选自(甲基)丙烯酸类单体、苯乙烯类单体、环氧类单体、烯烃类单体和聚碳酸酯类树脂形成单体中的至少一种聚合性单体形成，该硅氧烷类大分子单体和/或氟类大分子单体的分子量在600 10000的范围内，同时，该大分子单体的分子末端具有能与聚合性单体共聚的反应性基团，该反应性基团与上述聚合性基团共聚时，构成上述大分子单体的硅氧烷类单元或氟类单元相对于由聚合性单体和大分子单体形成的主干聚合物形成侧链。2.如权利要求1所述的纳米压印用树脂制模具，其特征在于，以上述树脂层的厚度为1，以树脂层上形成的凸部的高度为X时，树脂层具有下式(I)所示的关系，y=nXx · · · · (I) 这里，上述式(I)中，η为I 15的范围...

【专利技术属性】
技术研发人员：上原谕，三泽毅秀，
申请(专利权)人：综研化学株式会社，
类型：
国别省市：