JP2013180516A - ソフトモールド基板用フィルムおよびそれからなるソフトモールドフィルム - Google Patents
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Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
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Abstract
【解決手段】基材がポリエチレンナフタレートフィルムで構成され、該基材厚みが75〜300μmであり、400〜500nmの波長帯におけるソフトモールド基板用フィルムの平均光線透過率が50%以上90%以下であるソフトモールド基板用フィルム。
【選択図】なし
Description
光ナノインプリント法は、基板上の紫外線硬化樹脂組成物に、予め微細なパターンが形成されたモールド(型)を押し付け、光照射により該樹脂組成物を硬化させることで、微細なパターンを形成する方法である(特許文献1、2、3など)。光ナノインプリント法は、加熱・冷却操作に時間を要する熱ナノインプリント法と比較して生産効率が優れている。
また、光ナノインプリント法では添加剤や充填剤を紫外線硬化樹脂組成物に含有させ、樹脂組成物の配合および設計をすることができ、多様な樹脂材料を使用できるという利点がある。
しかしながら石英モールドは高価であり、また強度的に脆く、特に硬化した樹脂層をモールドから剥離する際に破損する可能性があった。
また本発明の第二の目的は、優れた機械的性質、耐熱寸法安定性を備え、さらにプラスチックフィルム基材とその上に設けられる感光性樹脂からなる転写層が、ロールツーロール法に耐えうる密着性を有しており、ロールツーロール法のローラーモールドなどに適用できる、高精度なソフトモールドに適したソフトモールド基板用フィルムを提供することにある。
[基材]
本発明のソフトモールド基板用フィルムを構成するプラスチック基材としてポリエチレンナフタレートフィルムが使用される。
ポリエチレンナフタレートフィルムを構成するポリエチレンナフタレートは、エチレンナフタレートを主たる繰り返し単位とするポリエステルであり、本発明におけるポリエチレンナフタレートは、その繰り返し単位の80モル%以上、好ましくは90モル%以上、さらに好ましくは95モル%以上が、エチレンナフタレートであるポリエチレンナフタレートであることが好ましい。
エチレンナフタレート成分の割合が下限未満であると、ポリエチレンナフタレートフィルム基材を用いたソフトモールド基板の強度などの機械的特性が乏しくなり、ソフトモールドの耐久性に乏しくなることがある。
また、具体的なナフタレンジカルボン酸エステルとしては、2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチル、2,6−ナフタレンジカルボン酸ジエチル、1,4−ナフタレンジカルボン酸ジメチル、1,5−ナフタレンジカルボン酸ジメチルなどが挙げられる。
これらの中でも、機械的特性を高めやすいことから、ナフタレン成分として2,6−ナフタレンジカルボン酸成分またはそのエステル誘導体成分を用いて得られたポリエチレンナフタレートが好ましい。
ポリエチレンナフタレートの製造方法として従来公知の方法、例えばジカルボン酸とジオール、および必要に応じて共重合成分をエステル化反応させ、次いで得られる反応生成物を重縮合反応させてポリエステルとする方法で製造することができる。また、これらの原料モノマーの誘導体をエステル交換反応させ、次いで得られる反応生成物を重縮合反応させてポリエステルとする方法で製造してもよい。
具体的には、エステル交換触媒としてマンガン、コバルト、亜鉛、チタン、カルシウムなどの化合物が例示され、エーテル化防止剤としてアミン化合物など、重縮合触媒としてはゲルマニウム、アンチモン、スズ、チタンなどの化合物、熱安定剤としてリン酸、亜リン酸、フェニルホスホン酸などの各種リン化合物が例示される。
ソフトモールド基板のプラスチック基材としてポリエチレンナフタレートフィルムを用いることにより、従来のポリエチレンテレフタレートフィルムを用いた場合に比べて、その上に形成される光感光性樹脂組成物からなる転写層を光硬化させる際の耐熱寸法安定性が向上し、転写層のパターンくずれが解消されるため、高精度なパターンを転写できるソフトモールドを作成することができる。
基材厚みが下限に満たないと光感光性樹脂組成物を硬化させる際の耐熱寸法安定性が十分ではなく、ソフトモールド基板の平面性が低下することがある。一方、基材厚みが上限を超える場合、厚みの影響により青色波長帯におけるソフトモールド基板用フィルムの平均透過率が低下し、光感光性樹脂組成物の硬化速度が低下したり、完全に硬化が完了せず、光感光性樹脂組成物からなる転写層のパターン精度の低下につながる。
本発明のソフトモールド基板用フィルムは、ポリエチレンナフタレートフィルム基材の少なくとも片面に易接着層を有することが好ましい。また、かかる易接着層がバインダー成分としてアクリル系樹脂を含有し、かつエポキシ系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、イソシアネート系架橋剤およびメラミン系架橋剤からなる群から選ばれる少なくとも1種の架橋剤を含むことが好ましい。
本発明において、ポリエチレンナフタレートフィルム基材の少なくとも片面に該成分を含む易接着層を有することにより、基材上にパターン形成される、光感光性樹脂組成物からなる転写層と基材との密着性が高くなり、本発明の第二の目的である、ロールツーロール法のローラーモールドにかかる負荷に耐えうる密着性が発現する。
本発明における易接着層を構成するバインダーとして、アクリル系樹脂が用いられる。易接着層がバインダー成分としてアクリル系樹脂を含有することにより、ポリエチレンナフタレートフィルム、転写層双方との密着性が高まる。
また該アクリル系樹脂として、ガラス転移点が20〜100℃のアクリル系樹脂を用いることが好ましく、さらに好ましくは30〜90℃である。
アクリル系樹脂のガラス転移点が下限に満たないと、ソフトモールド基板用フィルム同士のブロッキングが発生する場合があり、一方でガラス転移点が上限を超える場合は易接着層が脆くなり、基材と転写層との密着性向上効果が十分に発現しないことがある。
具体的なアクリルモノマーとして、アルキルアクリレート、アルキルメタクリレート(アルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、2ーエチルヘキシル基、シクロヘキシル基等);2ーヒドロキシエチルアクリレート、2ーヒドロキシエチルメタクリレート、2ーヒドロキシプロピルアクリレート、2ーヒドロキシプロピルメタクリレート等の水酸基含有モノマー;グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテル等のエポキシ基含有モノマー;アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマール酸、クロトン酸、スチレンスルホン酸またはその塩(ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩、第三級アミン塩等)等のカルボキシ基またはその塩を含有するモノマー;アクリルアミド、メタクリルアミド、N−アルキルアクリルアミド、N−アルキルメタクリルアミド、N、N−ジアルキルアクリルアミド、N、N−ジアルキルメタクリルアミド(アルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、2−エチルヘキシル基、シクロヘキシル基等)、N−アルコキシアクリルアミド、N−アルコキシメタクリルアミド、N、N−ジアルコキシアクリルアミド、N、N−ジアルコキシメタクリルアミド(アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基等)、アクリロイルモルホリン、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド、N−フェニルアクリルアミド、 N−フェニルメタクリルアミド等のアミド基を含有するモノマー;無水マレイン酸、無水イタコン酸等の酸無水物のモノマー;ビニルイソシアネート、アリルイソシアネート、スチレン、αーメチルスチレン、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルトリアルコキシシラン、アルキルマレイン酸モノエステル、アルキルフマール酸モノエステル、アルキルイタコン酸モノエステル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、塩化ビニリデン、エチレン、プロピレン、塩化ビニル、酢酸ビニル、ブタジエン等のモノマーが挙げられる。
本発明における易接着層は、エポキシ系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、イソシアネート系架橋剤およびメラミン系架橋剤からなる群から選ばれる少なくとも1種の架橋剤を含むことが好ましく、さらにこれらのうち2種以上を用いてもよい。易接着層がアクリル系樹脂とともに架橋剤を含有することにより、基材上にパターン形成される、光感光性樹脂組成物からなる転写層と基材との密着性が高くなる。特に光感光性樹脂組成物がウレタン結合を有する化合物を含む場合に密着性が向上しやすい。
ポリエポキシ化合物としては、例えば、ソルビトール、ポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、トリグリシジルトリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアネート、グリセロールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテルを挙げることができる。
ジエポキシ化合物としては、例えば、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、レゾルシンジグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリテトラメチレングリコールジグリシジルエーテルを挙げることができる。
グリシジルアミン化合物としては、例えば、N,N,N’,N’,−テトラグリシジル−m−キシリレンジアミン、1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノ)シクロヘキサンを挙げることができる。
低級アルコールとして、例えばメチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコールを用いることができる。また、メチロールメラミン誘導体としては、例えば、モノメチロールメラミン、ジメチロールメラミン、トリメチロールメラミン、テトラメチロールメラミン、ペンタメチロールメラミン、ヘキサメチロールメラミンを挙げることができる。
本発明において易接着層を構成するその他の成分として、さらに界面活性剤などの濡れ剤、帯電防止剤、着色剤、滑り剤等を含有させてもよい。
界面活性剤は、ポリエチレンナフタレートフィルムへの水性塗液の濡れ性を促進するものであり、例えばポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン―脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、脂肪酸金属石鹸、アルキル硫酸塩、アルキルスルホン酸塩、アルキルスルホコハク酸塩等のアニオン型、ノニオン型界面活性剤を挙げることができる。
本発明において、該易接着層は該層の重量を基準としてアクリル系樹脂を50〜90重量%、該架橋剤を10〜50重量%含むことが好ましい。また、該易接着層はさらに濡れ剤などのその他成分を含むことが好ましく、その場合は架橋剤の含有量は10〜25重量%であることが好ましく、その他成分の合計が25重量%以下の範囲であることが好ましい。また、アクリル系樹脂の含有量は50〜70重量%であることがさらに好ましく、架橋剤の含有量は15〜25重量%であることがさらに好ましく、その他成分の合計の含有量が15〜25重量%であることがさらに好ましい。
また、架橋剤の含有量が下限に満たない場合は得られる易接着層強度が低下し、基材と転写層との密着性向上効果が十分に発現しないことがある。また架橋剤の含有量が上限を超えると、相対的にアクリル系樹脂の添加量が低下するため、塗膜の造膜性が低下し、基材と転写層との密着性の均一性が十分に発現しないことがある。
なお、塗液中の固形分は易接着層の重量と等しく、上述の組成比は、塗液中の固形分100重量%に対する組成比として扱うことができる。
本発明において、易接着層の厚みは40nm以上200nm以下であることが好ましく、60nm以上150nm以下であることがさらに好ましい。易接着層の厚みがかかる範囲であることにより、高い負荷がかかるソフトモールド基板として用いた場合に基材と転写層との高い密着性が発現する。特にロールツーロール法においてローラーモールドとして用いる場合には、ソフトモールド基板を丸めて円柱の側面に相当する形状で用いられるため、パターンを形成する際の負荷は平板型に比べて高くなる傾向にある。かかる高い負荷に対し、ポリエステルフィルムの一般的な塗布層の厚さよりも厚い易接着層を用いることにより、高い密着性を得ることができる。一方、易接着層の厚みが下限に満たない場合は、ローラーモールドなどのような曲率のある形状のソフトモールド基板として用いた場合に十分に高い密着性が得られないことがある。また、易接着層の厚みはかかる範囲内でより厚い方が好ましいが、上限を超えると均一な塗工が難しく、塗布層に厚みのムラが生じ、密着性にむらが生じることがある。
本発明において、ポリエチレンナフタレートフィルムは公知の方法で製膜して得ることができ、少なくとも1軸方向に延伸を行うことが好ましく、さらに2軸方向に延伸を行うことが好ましい。
フィルム製膜方法の一例として、ポリエステルをフィルム状に溶融押出し、キャスティングドラムで冷却固化させて非晶未延伸フィルムとし、縦方向(以下、連続製膜方向、長手方向、MD方向と称することがある)および横方向(以下、幅方向、TD方向と称することがある)に延伸する。縦方向の延伸は例えば温度90〜150℃、3〜5倍で延伸を行い、横方向の延伸は例えば温度90〜150℃、3〜5倍で延伸を行う。必要であれば再度縦方向に1〜3倍で延伸を行ってもよい。
なお、フィルムの延伸後には熱固定処理を行うことが好ましく、180〜250℃で2〜60秒間行うことが好ましい。その際、20%以内の制限収縮もしくは伸長、または定長下で行い、また2段以上で行ってもよい。
前記の延伸可能なポリエチレンナフタレートフィルムとは、未延伸ポリエチレンナフタレート、一軸延伸ポリエチレンナフタレート又は二軸延伸ポリエチレンナフタレートであり、縦方向に一軸延伸した縦延伸ポリエチレンナフタレートが特に好ましい。
塗布方法としては、公知の任意の塗布法が適用できる。例えばロールコート法、グラビアコート法、ロールブラッシュ法、スプレーコート法、エアーナイフコート法、含浸法及びカーテンコート法などを単独または組合せて用いることができる。塗布量は走行しているフィルム1m2当り、0.5〜20g、さらには1〜10gが好ましい。水性塗液は水分散液又は乳化液として用いるのが好ましい。なお、塗膜は必要に応じてフィルムの片面のみに形成してもよいし、両面に形成してもよい。
水性塗液を塗布した延伸可能なポリエチレンナフタレートフィルムは、続いて乾燥、延伸処理工程に導かれ、その際、上述の延伸条件に準じて行うことが好ましい。また、乾燥は90〜130℃×2〜10秒の範囲で行うことが好ましい。
本発明のソフトモールド基板用フィルムは、400〜500nmの波長帯における平均光線透過率が50%以上90%以下である。本発明のフィルムがかかる光線透過率特性を有することにより、フィルム上に光感光性樹脂組成物を塗布し、親となるモールドを該光感光性樹脂組成物に押し付けてパターンを転写し、ポリエチレンナフタレートフィルム基材側から400〜500nmの波長帯を含む光を照射して該光感光性樹脂組成物を硬化させる際に、硬化させるのに十分な量の光を透過させることができる。
該平均光線透過率の下限は好ましくは55%、より好ましくは60%、さらに好ましくは65%であり、上限は好ましくは85%である。
本発明において、本発明のソフトモールド基板用フィルムの上に光感光性樹脂組成物からなる転写層を設けることが好ましい。本発明における転写層とは、親となるモールドの微細パターンが転写される層であり、さらに本発明のソフトモールドフィルムを用いて光ナノインプリント法などにより半導体デバイスなどに微細なパターン形成を行う際は微細パターンを相手材に転写する層である。
本発明で用いる光重合単量体は、光反応性基として(メタ)アクリル基を含むものが好ましく、アクリル基を含むものがより好ましい。
本発明における光重合性単量体は、光反応性基を1つ有する化合物(以下、1官能の化合物ということがある)であっても、2官能以上の化合物であってもよい。
本発明の光感光性樹脂組成物には光重合開始剤が含まれることが好ましい。ここで光重合開始剤は光ラジカル重合開始剤と同義で用いられる。本発明の光感光性樹脂組成物は、光重合開始剤を含むことで光照射後のパターン精度をより良好なものとすることができる。
前記光重合開始剤の割合が下限以上であることにより、硬化速度、パターン精度、塗膜強度などが向上する傾向にある。また、前記光重合開始剤の割合が上限以下であることにより、転写層の光透過性が高く、取扱い性にも優れる。
本発明で使用される光重合開始剤としては、例えば、市販されている光重合開始剤を用いることができる。これらの例としてはCiba社から入手可能なIrgacure(登録商標)184:(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン)、Irgacure(登録商標)369:(2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)ブタノン−1)、Irgacure(登録商標)907:(2−メチル−1[4−メチルチオフェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン、Irgacure(登録商標)819:(ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、Irgacure(登録商標)1800:(ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル−ペンチルフォスフィンオキサイド,1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン)、Darocur(登録商標)1173:(2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−1−プロパン−1−オン)等が挙げられる。
本発明において用いられるウレタン結合を有する化合物は特に制限はなく、公知のウレタン結合を有する化合物を適宜用いることができる。本発明の転写層を構成する光感光性樹脂組成物がウレタン結合を有する化合物を含むことにより、転写層に適度な柔軟性を付与することができる。光感光性樹脂組成物がウレタン結合を有する化合物を含まないと転写層が硬すぎてもろくなりやすく、転写層として耐久性に乏しくなることがある。
また、重合性基の数は、1〜4であることが好ましく、2〜4であることがより好ましい。特に、ウレタンアクリレートである場合、光硬化性と本発明の組成物の低粘度化の観点から、前記官能基の数とすることが好ましい。
上記のウレタン(メタ)アクリレートとしては、例えば、新中村化学工業株式会社の商品名U−4HA、U−6HA、U−6LPA、UA―53H、UA−122P、UA−7100、UA−7200、共栄社化学株式会社の商品名AH−600、AT−600、UA−306H、UA−306T、UA−306I、UA−510H、UF−8001Gが例示され、その他にも任意の構造を持つウレタン(メタ)アクリレートを選択することができる。
本発明の光感光性樹脂組成物には、さらに光増感剤を加えてもよい。本発明において用いることができる光増感剤としては、ピレン、ペリレン、アクリジンオレンジ、チオキサントン、2−クロロチオキサントン、ベンゾフラビン、N−ビニルカルバゾール、9,10−ジブトキシアントラセン、アントラキノン、クマリン、ケトクマリン、フェナントレン、カンファキノン、フェノチアジン誘導体などを挙げることができる。
本発明の光感光性樹脂組成物の組成比は光感光性樹脂組成物の合計に対して、(A)光重合性単量体60〜98重量%、(B)光重合開始剤0.1〜15重量%、(C)ウレタン化合物1〜30重量%であることが好ましく、(A)光重合性単量体75〜98重量%、(B)光合開始剤0.3〜10重量%、(C)ウレタン結合を有する化合物1〜10重量%であることが特に好ましい。また、該光感光性樹脂組成物における、これら(A)〜(C)以外の成分は、合計で20重量%以下であることが好ましく、15重量%以下であることがより好ましい。
かかる組成の光感光性樹脂組成物は、光硬化させる前の組成物の流動性に優れるため、親となるモールドの形状に追従しやすく、かつモールドのキャビティ内に泡が取り込まれにくい。そのため、精度の高いパターンを有する転写層を形成しやすい。加えて光透過性、残膜性、耐擦傷性などの機械特性、耐溶剤性が高いので、耐久性の高い転写層を形成しやすい。
本発明におけるソフトモールドフィルムは、本発明のソフトモールド基板用フィルムの上に光感光性樹脂組成物からなる転写層を設けた構成である。本発明のソフトモールドフィルムは、例えば光ナノインプリント法を用いた微細なパターン成形を行う微細加工技術に用いることができる。ここで、光ナノインプリントは数nm〜数十nm程度の微細加工に用いられることが多いが、さらにミクロンオーダーの転写領域が含まれていてもよい。
ポリエチレンナフタレートフィルムで構成される基材層を用いた本発明のソフトモールドフィルムは、優れた柔軟性および機械的性質とともに転写層を光硬化させる際の耐熱寸法安定性を備えることにより、ロールツーロール法のローラーモールドなどに適用できる、高精度なソフトモールドを提供することができる。
本発明において、ソフトモールドの作成は公知の方法を用いて作成される。例えば、ポリエチレンナフタレートフィルム基材上に光感光性樹脂組成物を塗布し、別途作成した親となるモールドを該光感光性樹脂組成物に押しつけてパターンを転写し、ポリエチレンナフタレートフィルム基材側から400〜500nmの波長帯を含む光線を照射して該光感光性樹脂組成物を硬化させ、その後、親となるモールドを剥離する方法で作成される。
光ナノインプリント法を用いた微細なパターン成形の方法として、従来は平行平板型の微細パターン製造装置が用いられているが、より生産性の高い光ナノインプリント法の1つとして、ロールツーロール法が検討されている。
ロールツーロール法を用いた光ナノインプリントの一例として、長尺状のプラスチックフィルム基材上に感光性樹脂が積層された積層体をロールで供給しながら、外周面に凹凸(微細パターン)を有するローラーモールドを用いてパターンを転写し、該プラスチックフィルム基材側から感光性樹脂を硬化させる光を照射し、微細パターンが形成された積層体をロールに巻き取る方法が挙げられる。
本発明のソフトモールドフィルムは、かかるロールツーロール法におけるローラーモールドとして好適に用いることができる。
ロールツーロール法に用いられる長尺状のプラスチックフィルムとしては、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルムなどを用いることができる。
本発明のソフトモールド基板用フィルムを用いた光ナノインプリントの展開例として、半導体集積回路や液晶表示装置用部材に好適に用いることができ、特に、液晶ディスプレイの薄膜トランジタ、液晶カラーフィルタの保護膜、スペーサー、その他の液晶表示装置用部材の微細加工用途等に適用できる。
その他、プラズマディスプレイパネル用隔壁材、フラットスクリーン、マイクロ電気機械システム、光ディスク、回折格子ヤレリーフホログラム等の光学部品、ナノデバイス、光学デバイス、光学フィルムや偏光素子、カラーフィルタ、マイクロレンズアレイ、光学フィルター、フォトニック液晶等の作製にも幅広く適用することができる。
フィルムサンプルを三角形に切出し、包埋カプセルに固定後、エポキシ樹脂にて包埋した。包埋されたサンプルをミクロトーム(ULTRACUT−S)で縦方向に平行な断面を50nm厚の薄膜切片にした後、透過型電子顕微鏡を用いて、加速電圧100kVにて観察撮影し、写真から各層の厚みを測定した。
分光光度計((株)島津製作所製の商品名「MPC3100」)を用い、波長400nm〜500nmにおける光線の透過率を測定し、平均透過率の値を算出した。かかる測定は、基材上に易接着層を有する場合は、易接着層が光源側となるよう配置し、易接着層を有する状態で測定を行った。
1H−NMR、また必要に応じて熱分解ガスクロマトグラフ質量分析(熱分解GC−MS)、X線光電子分光法(ESCA)測定を併用し、各層の各成分の種類および成分量を特定した。
<転写層を有するソフトモールドフィルムの作成>
得られたソフトモールド基板用フィルム上に、転写層に使用する光硬化性のウレタン系樹脂(日本合成株式会社製UV−7600B)を塗布し、バーコーター(松尾産業株式会社製RDS―#03)で、厚みが均一になるように塗布し、500nm厚みの塗布層を形成した。その後、青色波長域の光線も含む紫外線照射装置(日本電池株式会社CS−30型)で照射出力80W、コンベア速度5m/分のもとで、基材フィルム側から青色波長域の光線も含む紫外線照射を行い、塗布層の光硬化性のウレタン系樹脂を硬化させることにより、ポリエチレンナフタレートフィルム上に転写層を積層したソフトモールドフィルムを作製した。また、ソフトモールド基板用フィルムが易接着層を有する場合は、易接着層上に該転写層を形成した。
得られたソフトモールドフィルムの転写層に碁盤目のクロスカット(1mm2のマス目を100個)を施し、その上にハンディ型金属ロールを使用して24mm幅のセロハンテープ(ニチバン社製 CT405AP)を完全に貼り付けて180°の剥離角度で急激に剥がした後、剥離面を観察して下記の基準で密着性を評価した。
◎: 剥離面積<10% (極めて良好)
○: 10%≦剥離面積<30% (良好)
△: 30%≦剥離面積<50% (不良)
×: 50%≦剥離面積 (極めて不良)
(4)の密着性評価と同じ方法で作成したソフトモールドフィルムを990mm×1320mmのサイズにカットし、平面精度が高く50mm間隔で2mm径の空気抜孔の付いた専用の平板上に評価用サンプルフィルムを広げ、サンプルフィルムと平板との間の空気を約3分間以上の自然放置により減少させた後、フィルムの浮いた部分それぞれについて浮いた部分の長さの最大値を測定し、その合計値を求め、以下の基準で、青色波長帯光を含む光線照射の際の被熱に対する耐熱寸法安定性(平面性)を評価した。
○:浮いた部分の長さの合計値が150mm以下
×:浮いた部分の長さの合計値が150mmを超える
(4)の密着性評価で用いた光硬化性樹脂を、得られたポリエチレンナフタレートフィルム上にスピンコートして、厚み500nmの皮膜を形成した。易接着層を有する場合は易接着層上に該光硬化性樹脂をスピンコートした。
該皮膜表面に150nmの凹凸パターンのある石英製スタンパーを押し当て、ポリエチレンナフタレートフィルム側から高圧水銀灯(80W/cm)を400mJ/cm2照射し、樹脂組成物を硬化させて転写層を作成した。
ポリエチレンナフタレートフィルム上に凹凸パターンが形成された転写層表面について、走査型プローブ顕微鏡(セイコーインスツルメント社製SPI3800N/SPA300)を用いて凹凸パターンの高さを測定し、転写率を下記式(1)より算出し、95%以上のものを○、95%より小さいものを×とした。
転写率(%)={転写層の凹凸パターンの高さ÷スタンパーの凹凸パターンの高さ(=150nm)}×100 ・・・(1)
170℃で乾燥させたポリエチレン−2,6−ナフタレート(固有粘度0.65dl/g)および表2に示す滑剤Aを含む樹脂組成物を押出機に供給し、溶融温度305℃でスリット状ダイより押出して、表面温度を50℃に維持した回転冷却ドラム上で急冷固化させて未延伸フィルムを得た。次いで縦方向に140℃で3.1倍に延伸した後、その片面に、表1に示す塗剤Aの組成からなる濃度4%の水性塗液をロールコーターで均一に塗布した。その後、横方向に145℃で3.3倍に延伸し、245℃で5秒間熱固定処理および幅方向に2%弛緩させ、基材厚み250μm、易接着層厚み60nmのソフトモールド基板用フィルムを作製した。この基板用フィルムの評価結果を表2に示す。
易接着層厚みを40nmに変更した以外は、実施例1と同様にソフトモールド基板用フィルムを作製した。この基板用フィルムの評価結果を表2に示す。
基材厚みを表2に示す厚みに変更した以外は、実施例1と同様にソフトモールド基板用フィルムを作製した。評価結果を表2に示す。
易接着層を構成する塗剤の組成を表1、表2に示すものに変更した以外は実施例1と同様にソフトモールド基板用フィルムを作製した。評価結果を表2に示す。
基材が滑剤を含まない以外は実施例1と同様にソフトモールド基板用フィルムを作製した。評価結果を表2に示す。
基材層中の滑剤の種類を表2に示すものに変更した以外は実施例1と同様にソフトモールド基板用フィルムを作製した。評価結果を表2に示す。
基材厚みを表2に示す厚みに変更した以外は、実施例1と同様にソフトモールド基板用フィルムを作製した。評価結果を表2に示す。
基材を構成するポリエステルの種類をポリエチレンテレフタレート(固有粘度0.65dl/g)に変更し、回転冷却ドラム温度を20℃に、縦延伸温度を100℃、横延伸条件を110℃、3.4倍にそれぞれ変更し、熱固定処理温度を225℃に変更した以外は実施例1と同様にソフトモールド基板用フィルムを作製した。評価結果を表2に示す。
易接着層を設けなかった以外は実施例1と同様にソフトモールド基板用フィルムを作製した。評価結果を表3に示す。
易接着層のバインダーの種類を表1、表2に示すものに変更した以外は実施例1と同様にソフトモールド基板用フィルムを作製した。評価結果を表3に示す。
易接着層の厚みを表1に示す厚みに変更した以外は実施例1と同様にソフトモールド基板用フィルムを作製した。評価結果を表3に示す。
<アクリル樹脂>
メチルメタクリレート60モル%/エチルアクリレート30モル%/2−ヒドロキシエチルアクリレート5モル%/N−メチロールアクリルアミド5モル%で構成されている。
なお、アクリル樹脂は特開昭63−37167号公報の製造例1〜3に記載の方法に準じて下記の通り製造した。すなわち、四つ口フラスコに、イオン交換水302重量部を仕込んで窒素気流中で60℃まで昇温させ、次いで重合開始剤として過硫酸アンモニウム0.5重量部、亜硫酸水素ナトリウム0.2重量部を添加し、メチルメタクリレート46.7重量部、エチルアクリレート23.3重量部、2−ヒドロキシエチルアクリレート4.5重量部、N−メチロールアクリルアミド3.4重量部の混合物を3時間にわたり、液温が60〜70℃になるよう調整しながら滴下した。滴下終了後も同温度範囲に2時間保持しつつ、撹拌下に反応を継続させ、次いで冷却して固形分が25重量%のアクリル樹脂の水分散体を得た。
酸成分が2,6−ナフタレンジカルボン酸75モル%/イソフタル酸20モル%/5−ナトリウムスルホイソフタル酸5モル%、グリコール成分がエチレングリコール90モル%/ジエチレングリコール10モル%で構成されている(Tg=80℃、平均分子量15000)。
なお該ポリエステル樹脂は、2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチル52重量%、イソフタル酸ジメチル11重量%、5−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチル4重量%、エチレングリコール31重量%、ジエチレングリコール2重量%を反応器に仕込み、これにテトラブトキシチタン0.05重量部を添加して窒素雰囲気下で温度を230℃にコントロールして加熱し、生成するメタノールを留去させてエステル交換反応を行った。次いで攪拌器のモータートルクの高い重合釜で反応系の温度を徐々に255℃まで上昇させ系内を1mmHgの減圧にして重縮合反応を行い、固有粘度が0.56dl/gのポリエステル樹脂を得た。このポリエステル25重量部をテトラヒドロフラン75重量部に溶解させ、得られた溶液に10000回転/分の高速攪拌下で水75部を滴下して乳白色の分散体を得、次いでこの分散体を20mmHgの減圧下で蒸留し、テトラヒドロフランを留去した。ポリエステルの水分散体を得た。
ポリオール成分がシクロヘキサングリコール40モル%/ポリエチレングリコール(分子量1000)5モル%、ポリイソシアネート成分がヘキサメチレンジイソシアネート45モル%、親水性付与成分がジメチロールプロピオン酸5モル%、中和成分がトリエチルアミン5モル%で構成される(Tg=60℃、分子量200000、屈折率1.51)。
シクロヘキサングリコール29重量部、ポリエチレングリコール(分子量1000)25重量部、ジメチロールプロピオン酸3重量部、酢酸エチル25重量部の混合物にヘキサメチレンジイソシアネート52重量部を加え、徐々に温度を高めて70℃で反応させた。アミン当量を測定し、理論値に達したら、60℃に冷却した。この反応混合物に水200重量部、トリエチルアミン1重量部の混合液を攪拌しながら添加し、加熱下で酢酸エチルを留去し、固形分40%のウレタンの水分散体を得た。
架橋剤A: N、N、N’、N’―テトラグリシジルメタキシレンジアミン
架橋剤B: メチロール化メラミン(三和ケミカル社製 商品名MX−035)
架橋剤C: ブロック化イソシアネート(第一工業製薬社製 商品名エラストロンBN−5)
滑り剤: アクリルフィラー平均粒径170nm(触媒化成工業社製 MX100W)
濡れ剤: ポリオキシエチレンドデシルエーテル
PET:ポリエチレンテレフタレート
滑剤A:炭酸カルシウム粒子(平均粒径0.6μm,基材層中の含有量0.2重量%)
滑剤B:真球シリカ粒子(平均粒径0.5μm,基材層中の含有量0.2重量%)
滑剤C:架橋アクリル粒子(平均粒径0.5μm,基材層中の含有量0.2重量%)
Claims (7)
- 基材がポリエチレンナフタレートフィルムで構成され、該基材厚みが75〜300μmであり、400〜500nmの波長帯におけるソフトモールド基板用フィルムの平均光線透過率が50%以上90%以下であることを特徴とするソフトモールド基板用フィルム。
- 該基材の少なくとも片面に易接着層を有し、該易接着層がバインダー成分としてアクリル系樹脂を含有し、かつエポキシ系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、イソシアネート系架橋剤およびメラミン系架橋剤からなる群から選ばれる少なくとも1種の架橋剤を含むソフトモールド基板用フィルム。
- 該易接着層の重量を基準として該アクリル系樹脂の含有量が50〜90重量%であり、該架橋剤の含有量が10〜50重量%である請求項1または2に記載のソフトモールド基板用フィルム。
- 該易接着層の厚みが40nm以上200nm以下である請求項1〜3のいずれかに記載のソフトモールド基板用フィルム。
- 請求項1〜4のいずれかに記載のソフトモールド基板用フィルム上に、光感光性樹脂組成物からなる転写層を設けてなるソフトモールドフィルム。
- 該光感光性樹脂組成物がウレタン結合を有する化合物を含む請求項5に記載のソフトモールドフィルム。
- ロールツーロール法で用いられる請求項5または6に記載のソフトモールドフィルム。
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