纳米压印用树脂制模具及其制造方法技术

技术编号:8628760 阅读:193 留言:0更新日期:2013-04-26 12:48
本发明专利技术的课题为提供一种无转印缺陷、与进行压印的树脂的脱模性优良且不会因压印而产生缺陷的纳米压印用树脂制模具。本发明专利技术的课题还在于提供压印时不会发生基板和各层的剥离的纳米压印树脂制模具。本发明专利技术的纳米压印用树脂制模具的特征在于,具有基板、形成在上述基板上且表面具有凹凸图案的树脂层、在上述树脂层的至少具有凹凸图案的面上以均匀的厚度形成的无机物层以及在上述无机物层的至少具有凹凸图案的面上以均匀的厚度形成的脱模剂层,上述树脂层的树脂相对于全部构成单元含有1~50%由含环氧基不饱和化合物衍生的构成单元,环氧值为7.0×10-4~4.0×10-2。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。更详细地,涉及脱模剂层和树脂层之间具有无机物层的。
技术介绍
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IOOym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。作为压印的种类,可例举热压印和光压印等,所述热压印是使表面上形成有规定形状的模具压接到以玻璃化温度以上的条件熔融了的热塑性树脂上,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;所述光压印是将同样的模具与光固化性树脂抵接,通过紫外线照射等使光固化性树脂固化后,将模具取下。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,一直以来使用石英或硅等,可是这些材料存在容易破损、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获得树脂制母图案,再以母图案为基础制作复制模以应对量产。作为复制模,从通用性、费用的方面考虑,已知有树脂制的复制模。作为接受压印的树脂,已知有作为甲基丙烯酸甲酯、醇残基为碳数2 10个的烷基的(甲基)丙烯酸酯中的至少一种、含缩水甘油基(甲基)丙烯酸酯的共聚物的光固化性丙烯酸树脂(例如专利文献I)。此外,已知含缩水甘油基环氧化合物和(甲基)丙烯酸的活性能量射线固化性树脂的强度、密合性和耐开裂性优异(例如专利文献2)。这些树脂是将含有具有缩水甘油基的化合物作为单体的组合物通过紫外线等活性能量射线固化而得的树脂,反应时,羧酸或羟基等与缩水甘油基反应,在树脂中,环氧基开环形成环氧树脂固化形态。另一方面,从母模获得树脂制复制模的情况下,如果形成复制模(树脂制模具)的树脂中存在缩水甘油基,则母模的表面与复制模的表面的亲和性变高,难以将母模从复制模剥离,形成的复制模的形态有时会在脱模时破损。此外,将树脂膜搭载并压接在该复制模的表面,将形成于复制模的表面上的凹凸形状转印到树脂表面而形成各种光学器件,但此时树脂膜与复制模密合,树脂膜的剥离常常会变得困难。因此,进行在复制模的表面形成脱模剂层的操作,该脱模剂层对于树脂膜成为脱模剂层的同时,对于由树脂形成的复制模也成为脱模剂层,因此,将形成于复制模上的凹凸转印到树脂膜上时,脱模剂层从复制模的表面剥离而转印到形成了凹凸的树脂膜的表面。为了防止这样的脱模剂层的转粘(日语転着),例如,在复制模的表面形成由无机氧化物形成的氧化物层来防止剥离剂层从复制模的表面脱落。虽然通过隔着该氧化物层形成剥离剂层可以防止剥离剂层从氧化物层脱落,但是该氧化物膜对树脂膜的密合性还称不上良好。因此,即使将剥离剂层与氧化物膜一体化,还存在有时剥离剂层与氧化物膜一体化并转移至经转印的树脂膜的表面的问题。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利特开2008-282467号公报专利文献2:日本专利特开2003-306520号公报专利技术的概要专利技术所要解决的技术问题本专利技术的课题在于提供一种无转印缺陷、与进行压印的树脂之间的脱模性优良且不会因压印而产生缺陷的树脂制模具。本专利技术的课题还在于提供压印时不发生基板和各层的剥离的树脂制模具。本专利技术的课题还在于提供一种可固定在辊等上进行使用且具有柔软性的纳米压印用树脂制模具。解决技术问题所采用的技术方案本专利技术的压印用树脂制模具的特征在于,形成转印有形成于母模表面的凹凸的树脂制模具的树脂由下述树脂形成具备具有乙烯性双键的单体(共)聚合而成的主干,同时构成该树脂的主干的单体的至少一部分使用具有环氧基的反应性单体,在不使环氧基开环的情况下使乙烯性双键反应而形成主干。通过像这样在不使环氧基开环的情况下使乙烯性双键聚合,可以形成坚固的树脂制模具,而且在该树脂制模具的表面存在未开环的环氧基,该环氧基从形成树脂制模具的树脂呈侧链状伸出,将树脂制模具与在其表面形成的无机物层牢固地接合。因此,无机物层像这样通过环氧基的存在而牢固地接合在构成模具的树脂表面,所以压印时脱模剂层和无机物层被转印到被转印体的情况较少,可以长期使用由本专利技术的树脂、无机物层和脱模剂层构成的纳米压印用树脂制模具。此外,由于氧化物层牢固地接合在树脂表面,本专利技术的纳米压印用树脂制模具的形状不易破坏。专利技术的效果本专利技术的纳米压印用树脂制模具可实现无转印缺陷的压印。此外,通过在树脂层和脱模剂层之间设置无机物层,可得到各层间的密合良好的纳米压印用树脂制模具,因此压印后作为压印对象的树脂和纳米压印用树脂制模具之间的脱模性良好,不会发生模具的脱模剂层的脱落。此外,由于可以控制脱模剂层的厚度,因此脱模剂层不会对边缘的精度产生影响。本专利技术的纳米压印用树脂制模具中,通过使树脂层为特定的结构,树脂层和基板的密合性以及树脂层和脱模剂层的密合性良好。其结果是,本专利技术的纳米压印用树脂制模具中,压印时树脂层不会从基板和/或脱模剂层剥离,适用于多次的压印。此外,也不会由于压印在树脂层产生裂纹等缺陷。本专利技术的纳米压印用树脂制模具由于主体采用树脂,因此可以低成本地进行量产。此外,本专利技术的纳米压印用树脂制模具的无机物层的厚度在一定数值以下,因此还可以根据模具的构成实现具有柔软性的形式,能够用于辊等多种形态的压印。附图的简单说明附图说明图1表示本专利技术的纳米压印用树脂制模具。图2表示本专利技术的纳米压印用树脂制模具的制造方法。图3表示本专利技术的纳米压印用树脂制模具的使用方法。图4表示辊式纳米压印用树脂制模具的使用方法。实施专利技术的方式1.纳米压印用树脂制模具以下,参照附图对本专利技术的纳米压印用树脂制模具进行说明。本专利技术的纳米压印用树脂制模具是不同材料多层层叠的多层结构的纳米压印用树脂制模具。S卩,如图1所示,本专利技术的纳米压印用树脂制模具具有4层结构,该4层结构具备基板4、形成于上述基板上且表面具有凹凸图案的树脂层3、在上述树脂层3的至少具有凹凸图案的表面上以均匀的厚度形成的无机物层2和在上述无机物层2的至少具有凹凸图案的表面上以均匀的厚度形成的脱模剂层I。 此外,本专利技术的纳米压印用树脂制模具中,基本上形成转印有形成于母模表面的凹凸的树脂制模具的树脂由下述树脂形成具备具有乙烯性双键的单体(共)聚合而成的树脂的主干,同时构成该主干的单体中的至少一部分使用具有环氧基的反应性单体,在不使环氧基开环的情况下使乙烯性双键反应而形成主干。作为构成本专利技术的纳米压印用树脂制模具的基板的种类,优选树脂、玻璃、硅、蓝宝石、氮化镓、碳和碳化硅。作为上述基板中使用的树脂,可以例举如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、环状聚烯烃、聚酰亚胺、聚砜、聚醚砜和聚萘二甲酸乙二醇酯。作为上述基板中所使用的树脂,上述树脂可以是板状的形态,也可以是膜状的形态。例如,作为板状的形态,可例举例如聚甲基丙烯酸甲酯板、聚碳酸酯板、聚环烯烃板等;另外,作为膜状的形态,可例举例如聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚碳酸酯膜、聚酯膜、聚烯烃膜、聚酰亚胺膜、聚砜膜、聚醚砜膜、聚萘二甲酸乙二酯膜等。本专利技术的纳米压印用树脂制模具具有上述的基板的情况下,当基板为板状时,通常板状基板的厚度在O.1 IOOmm的范围内。通过使用所述厚度的板状基板,虽然得到的纳米压印用树脂制模具的挠性稍有下降,但变得不易发生模具自身的形状破坏等。此外,使用膜状基板时,通常膜状基板的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.06 JP 2010-1776021.一种纳米压印用树脂制模具,其特征在于,形成转印有形成于母模表面的凹凸的树脂制模具的树脂由下述树脂形成具备具有乙烯性双键的单体(共)聚合而成的主干,同时构成该主干的单体的至少一部分使用具有环氧基的反应性单体,在不使环氧基开环的情况下使乙烯性双键反应而形成主干。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,上述树脂层的树脂是上述含环氧基不饱和化合物与(甲基)丙烯酸酯的共聚物。3.如权利要求1所述的纳米压印用树脂制模具,其特征在于,由在不使上述环氧基开环的情况下使乙烯性双键反应而形成主干的树脂形成的树脂层形成于基板层表面,该树脂层的没有形成基板层的表面形成有无机物层,该无机物层的表面形成有脱模剂层。4.如权利要求3所述的纳米压印用树脂制模具,其特征在于,上述脱模剂层的厚度为O. 5 20nm。5.如权利要求3所述的纳米压印用树脂制模具,其特征在于,上述无机物层的厚度为O. 5 lOOnm。6.如权利要求3所述的纳米压印用树脂制模具,其特征在于,上述无机物层由选自SiO2、ZrO2、ZnO、Ta2O5、HfO2、ITO, FTO, TiO2 中的至少一种无机物形成。7.如权利要求3所述的纳米压印用树脂制模具,其特征在于,上述脱模剂层由选自氟类硅烷偶联剂、具有氨基或羧基的全氟化合物和具有氨基或羧基的全氟醚化合物中的至少一种脱模剂形成。8.如权利要求3所述的纳米压印用树脂制模具,其特征在于,所述基板为选自树脂、玻璃、硅、蓝宝石、氮化镓、碳和碳化硅中的一种材料的基板。9.如权利要求3所述的纳米压印用树脂制模...

【专利技术属性】
技术研发人员:山田纮子三泽毅秀
申请(专利权)人:综研化学株式会社
类型:
国别省市:

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