WO2009145061A1 - 光硬化性組成物および表面に微細パターンを有する成形体の製造方法 - Google Patents

光硬化性組成物および表面に微細パターンを有する成形体の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2009145061A1
WO2009145061A1 PCT/JP2009/058943 JP2009058943W WO2009145061A1 WO 2009145061 A1 WO2009145061 A1 WO 2009145061A1 JP 2009058943 W JP2009058943 W JP 2009058943W WO 2009145061 A1 WO2009145061 A1 WO 2009145061A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
photocurable composition
compound
mold
fine pattern
meth
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/058943
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
泰秀 川口
Original Assignee
旭硝子株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 旭硝子株式会社 filed Critical 旭硝子株式会社
Priority to JP2010514431A priority Critical patent/JP5617632B2/ja
Priority to KR1020167023259A priority patent/KR101702278B1/ko
Priority to CN2009801184527A priority patent/CN102027026B/zh
Priority to EP09754569.3A priority patent/EP2289955B1/en
Publication of WO2009145061A1 publication Critical patent/WO2009145061A1/ja
Priority to US12/888,936 priority patent/US8258201B2/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/027Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F222/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical and containing at least one other carboxyl radical in the molecule; Salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof
    • C08F222/10Esters
    • C08F222/1006Esters of polyhydric alcohols or polyhydric phenols
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C35/00Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B29C35/08Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
    • B29C35/0888Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using transparant moulds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C37/00Component parts, details, accessories or auxiliary operations, not covered by group B29C33/00 or B29C35/00
    • B29C37/0053Moulding articles characterised by the shape of the surface, e.g. ribs, high polish
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C59/00Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor
    • B29C59/02Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by mechanical means, e.g. pressing
    • B29C59/022Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by mechanical means, e.g. pressing characterised by the disposition or the configuration, e.g. dimensions, of the embossments or the shaping tools therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00Manufacture or treatment of nanostructures
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/46Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation
    • C08F2/48Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation by ultraviolet or visible light
    • C08F2/50Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation by ultraviolet or visible light with sensitising agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/12Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F220/18Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/12Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F220/18Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C08F220/1804C4-(meth)acrylate, e.g. butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate or tert-butyl (meth)acrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/12Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F220/18Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C08F220/1808C8-(meth)acrylate, e.g. isooctyl (meth)acrylate or 2-ethylhexyl (meth)acrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/12Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F220/18Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C08F220/1812C12-(meth)acrylate, e.g. lauryl (meth)acrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/12Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F220/18Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C08F220/1818C13or longer chain (meth)acrylate, e.g. stearyl (meth)acrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/20Esters of polyhydric alcohols or phenols, e.g. 2-hydroxyethyl (meth)acrylate or glycerol mono-(meth)acrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/22Esters containing halogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/26Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen
    • C08F220/32Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing epoxy radicals
    • C08F220/325Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing epoxy radicals containing glycidyl radical, e.g. glycidyl (meth)acrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/34Esters containing nitrogen, e.g. N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F222/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical and containing at least one other carboxyl radical in the molecule; Salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof
    • C08F222/10Esters
    • C08F222/1006Esters of polyhydric alcohols or polyhydric phenols
    • C08F222/102Esters of polyhydric alcohols or polyhydric phenols of dialcohols, e.g. ethylene glycol di(meth)acrylate or 1,4-butanediol dimethacrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/28Treatment by wave energy or particle radiation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/02Halogenated hydrocarbons
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0002Lithographic processes using patterning methods other than those involving the exposure to radiation, e.g. by stamping
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0005Production of optical devices or components in so far as characterised by the lithographic processes or materials used therefor
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/0046Photosensitive materials with perfluoro compounds, e.g. for dry lithography
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C59/00Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor
    • B29C59/02Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by mechanical means, e.g. pressing
    • B29C59/022Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by mechanical means, e.g. pressing characterised by the disposition or the configuration, e.g. dimensions, of the embossments or the shaping tools therefor
    • B29C2059/023Microembossing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/12Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F220/18Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C08F220/1811C10or C11-(Meth)acrylate, e.g. isodecyl (meth)acrylate, isobornyl (meth)acrylate or 2-naphthyl (meth)acrylate
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24802Discontinuous or differential coating, impregnation or bond [e.g., artwork, printing, retouched photograph, etc.]

Definitions

  • the present invention relates to a photocurable composition and a method for producing a molded product having a fine pattern on the surface.
  • a photocurable composition capable of forming a cured product having good releasability.
  • a photocurable composition containing a fluorine-containing monomer, a monomer that does not contain fluorine, a fluorine-containing surfactant or fluorine-containing polymer, and a polymerization initiator see Patent Document 3.
  • the refractive index may be required to be 1.54 or more.
  • the photocurable composition (1) contains a fluorine-containing monomer having a low refractive index, it is difficult to obtain a cured product having a high refractive index and good releasability.
  • the present invention provides a photocurable composition capable of obtaining a cured product having both releasability and high refractive index, and a high refractive index having a fine pattern on the surface of which a reverse pattern of the mold is accurately transferred.
  • a method capable of producing a molded article is provided.
  • the photocurable composition of the present invention is a compound having a refractive index of 1.55 or more at a wavelength of 589 nm before curing, a compound (A) having two or more (meth) acryloyloxy groups, and a fluorine atom. And a compound (B) having one or more carbon-carbon unsaturated double bonds (excluding the compound (A)) and a compound (C) having one (meth) acryloyloxy group (provided that And the photopolymerization initiator (D), and the total of the compound (A), the compound (B), the compound (C) and the photopolymerization initiator (D) (100% by mass).
  • the compound (A) is 61 to 90% by mass
  • the compound (B) is 2 to 15% by mass
  • the compound (C) is 5 to 35% by mass
  • the photopolymerization initiator (D) is It is 1 to 12% by mass.
  • the photocurable composition of the present invention may further contain a fluorine-containing surfactant (E) in addition to the compounds (A) to (C) and the photopolymerization initiator (D).
  • the photocurable composition of the present invention preferably contains substantially no solvent.
  • the photocurable composition of the present invention preferably has a refractive index of 1.54 or more at a wavelength of 589 nm after curing.
  • the method for producing a molded article having a fine pattern on the surface thereof comprises the step of bringing the photocurable composition of the present invention into contact with the surface having the reverse pattern of the mold having the reverse pattern of the fine pattern on the surface.
  • the photocurable composition is irradiated with light to cure the photocurable composition to obtain a cured product, and the curing Separating the mold from the product to obtain a molded body having a fine pattern on the surface.
  • the method for producing a molded article having a fine pattern on the surface thereof comprises a step of placing the photocurable composition of the present invention on the surface of a substrate, The step of pressing the photocurable composition so that the reversal pattern of the mold is in contact with the photocurable composition, and the light is applied to the photocurable composition in a state where the mold is pressed to the photocurable composition. And curing the photocurable composition to obtain a cured product, and separating the mold or the substrate and the mold from the cured product to obtain a molded body having a fine pattern on the surface. It is characterized by having.
  • the method for producing a molded article having a fine pattern on the surface thereof according to the present invention includes a step of placing the photocurable composition of the present invention on the surface having the reverse pattern of the mold having the reverse pattern of the fine pattern on the surface.
  • the step of pressing the substrate against the photocurable composition, and the photocurable composition is irradiated with light while the substrate is pressed against the photocurable composition, and the photocurable composition is cured.
  • the method for producing a molded body having a fine pattern on the surface thereof according to the present invention is such that a substrate and a mold having a reverse pattern of the fine pattern on the surface are brought close to each other so that the reverse pattern of the mold is on the substrate side.
  • the wavelength of light used for curing the photocurable composition is preferably 200 to 500 nm.
  • a cured product having both releasability and high refractive index can be obtained.
  • the method for producing a molded product having a fine pattern on the surface of the present invention it is possible to produce a molded product having a high refractive index having a fine pattern on the surface of which a reverse pattern of the mold is accurately transferred.
  • a compound represented by the formula (B1) is referred to as a compound (B1).
  • a (meth) acryloyloxy group means an acryloyloxy group or a methacryloyloxy group.
  • (meth) acrylate means an acrylate or a methacrylate.
  • the photocurable composition of the present invention contains compounds (A) to (C) and a photopolymerization initiator (D), and optionally contains a fluorine-containing surfactant (E) and an additive (F). It is a composition.
  • Compound (A) A compound having a refractive index of 1.55 or more at a wavelength of 589 nm before curing and having two or more (meth) acryloyloxy groups.
  • Compound (B) A compound having a fluorine atom and having at least one carbon-carbon unsaturated double bond (excluding compound (A)).
  • Compound (C) Compound having one (meth) acryloyloxy group (excluding compound (B)).
  • the viscosity of the photocurable composition of the present invention at 25 ° C. is preferably 200 to 1000 mPa ⁇ s, more preferably 300 to 600 mPa ⁇ s. If the viscosity of the photocurable composition is within this range, the photocurable composition can be used without performing a special operation (for example, an operation of heating the photocurable composition to a high temperature to make the viscosity low). It is possible to easily make contact with the surface having the reversal pattern of the mold.
  • the photocurable composition of the present invention preferably contains substantially no solvent. If the photocurable composition does not substantially contain a solvent, without performing a special operation excluding light irradiation (for example, an operation of removing the solvent by heating the photocurable composition to a high temperature, etc.) The photocurable composition can be easily cured.
  • the solvent is a compound having the ability to dissolve any of the compounds (A) to (C), the photopolymerization initiator (D), the fluorine-containing surfactant (E), and the additive (F).
  • substantially free of solvent means that it contains no solvent at all or may contain the solvent used in preparing the photocurable composition as a residual solvent. However, the residual solvent is preferably removed as much as possible, and more preferably 10% by mass or less in the photocurable composition (100% by mass).
  • the sensitivity of the photocurable composition of the present invention is as follows: a photocurable composition having a thickness of about 1.5 ⁇ m, a high pressure mercury lamp (light source having dominant wavelengths at 254 nm, 315 nm, and 365 nm at 1.5 to 2.0 kHz. ), And can be expressed as an integrated light amount until the photocurable composition is completely cured.
  • the cumulative amount of light is preferably 1000 mJ / cm 2 or less, 150mJ / cm 2 ⁇ 750mJ / cm 2 is more preferable. When the integrated light quantity exceeds 1000 mJ / cm 2 , it takes 20 seconds or more to cure the photocurable composition, resulting in a decrease in production efficiency.
  • the photocurable composition of the present invention preferably has a refractive index of 1.54 or more at a wavelength of 589 nm after curing, more preferably 1.54 to 1.62. If the refractive index is less than 1.54, the focal length cannot be significantly reduced, so the size of an optical element such as a microlens array cannot be reduced.
  • the refractive index of the cured photocurable composition at a wavelength of 589 nm is measured at 23 ° C. using an Abbe refractometer.
  • the contact angle with respect to water after curing of the photocurable composition of the present invention is a measure of the releasability of the cured product.
  • the contact angle is preferably 75 ° or more, and more preferably 80 to 116 °. When the contact angle is less than 75 degrees, it is difficult to release the mold, and the photocurable composition adheres to the mold, which may damage the mold.
  • the contact angle is measured according to JIS R3257.
  • the compound (A) is a compound having a refractive index of 1.55 or more at a wavelength of 589 nm before curing, and having two or more (meth) acryloyloxy groups.
  • the refractive index of the compound (A) before curing at a wavelength of 589 nm is 1.55 or more, preferably 1.55 to 1.63.
  • the refractive index at a wavelength of 589 nm of the compound (A) before curing is measured at 23 ° C. using an Abbe refractometer.
  • the compound (A) is preferably a liquid, and the viscosity of the compound (A) at 25 ° C. is preferably 10 Pa ⁇ S or less, particularly preferably 1 Pa ⁇ S or less.
  • the viscosity is more than 10 Pa ⁇ S, there is a possibility that the compound (B) and the compound (C) cannot be uniformly mixed, the transparency is lowered, and there is a possibility that it cannot be used for optical applications.
  • the measurement is preferably performed using a viscometer (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd., TV-20) calibrated with a standard solution (JS50 (33.17 mPa ⁇ S at 25 ° C.)).
  • Examples of the compound (A) include an aromatic compound having two or more benzene rings and a compound having two or more (meth) acryloyloxy groups. Two or more benzene rings may form a condensed ring (naphthalene ring, anthracene ring, fluorene ring, etc.).
  • Examples of the aromatic compound having two or more benzene rings include compounds having a bisphenol skeleton, a compound having a naphthalene skeleton, a compound having an anthracene skeleton, and a compound having a fluorene skeleton represented by the following formulas (A1) to (A7): Etc.
  • R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • R 0 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms
  • R 7 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms
  • p represents an integer of 1 to 4
  • q represents an integer of 1 to 4.
  • a compound having a fluorene skeleton is particularly preferable from the viewpoint of high refractive index and compatibility.
  • the compound having a fluorene skeleton include di (meth) acrylate compounds having a fluorene skeleton represented by formulas (A5) to (A7).
  • Examples of commercially available compounds having a fluorene skeleton include Ogsol EA-F5003 (manufactured by Osaka Gas Chemical Company), NK ester A-BPEF (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), and the like.
  • a compound (A) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
  • the content of the compound (A) is 61 to 90% by mass of the total (100% by mass) of the compound (A), the compound (B), the compound (C) and the photopolymerization initiator (D), and 63 to 80 mass% is preferable. If content of a compound (A) is 61 mass% or more, the hardened
  • the compound (B) is a compound having a fluorine atom and having at least one carbon-carbon unsaturated double bond (excluding the compound (A)).
  • Examples of the compound (B) include fluoro (meth) acrylates, fluorodienes, fluorovinyl ethers, fluorocyclic monomers and the like, and fluoro (meth) acrylates are preferable from the viewpoint of compatibility.
  • the viscosity of the compound (B) at 25 ° C. is preferably 300 mPa ⁇ S or less, and particularly preferably 150 mPa ⁇ S or less.
  • the viscosity is more than 300 mPa ⁇ S, there is a possibility that the compound (A) and the compound (C) cannot be uniformly mixed, the transparency is lowered, and there is a possibility that the compound cannot be used for optical applications.
  • the compound (B1) is preferable.
  • R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • R 2 and R 3 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms
  • R 4 and R 5 each independently represents A fluorine atom or a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms
  • R 6 represents a hydrogen atom or a fluorine atom
  • m represents an integer of 1 to 4
  • n represents an integer of 1 to 16.
  • n is preferably an integer of 1 to 10 from the viewpoint of compatibility.
  • m is preferably an integer of 1 to 2.
  • the compound (B2) is preferable.
  • R 8 and R 9 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a fluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms
  • Q is an oxygen atom
  • CF 2 CFCF 2 C (CF 3)
  • OH) CH 2 CH CH 2
  • CF 2 ⁇ CFCF 2 C (CF 3 ) OH 2 OCH 2 CF 3 ) CH 2 CH ⁇ CH 2
  • a compound (B) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
  • the content of the compound (B) is 2 to 15% by mass in the total (100% by mass) of the compound (A), the compound (B), the compound (C) and the photopolymerization initiator (D). ⁇ 10% by weight is preferred. If content of a compound (B) is 2 mass% or more, the hardened
  • the content of the compound (B) is 15% by mass or less, a cured product having excellent mechanical strength can be obtained because it can be uniformly mixed, and the wavelength of the cured product of the photocurable composition is 589 nm. It is also possible to suppress the refractive index from falling to less than 1.54.
  • the compound (C) is a compound having one (meth) acryloyloxy group (excluding the compound (B)).
  • the compound (C) is a component that dissolves other components and is a component that improves the compatibility between the compound (A) and the compound (B). If the compatibility between the compound (A) and the compound (B) is good, the foaming during the preparation of the photocurable composition can be suppressed, and the preparation of the photocurable composition can be facilitated, for example, through the filter. Moreover, a uniform photocurable composition is obtained. Furthermore, by obtaining a homogeneous cured product, it is possible to sufficiently exhibit mold releasability and mechanical strength.
  • the viscosity of the compound (C) at 25 ° C. is preferably 300 mPa ⁇ S or less, particularly preferably 150 mPa ⁇ S or less.
  • the viscosity is more than 300 mPa ⁇ S, there is a possibility that the compound (A) and the compound (B) cannot be uniformly mixed, transparency is lowered, and there is a possibility that the compound cannot be used for optical applications.
  • Examples of the compound (C) include the following compounds. Phenoxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypyrrolyl (meth) acrylate, phenoxyethylene glycol (meth) acrylate, phenoxydiethylene glycol (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, methoxytriethylene glycol (meth) acrylate , Methoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, 2- (meth) acryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid, behenyl (meth) acrylate, 2- (meth) acryloyloxyethyl succinic acid, stearyl (meth) acrylate, isostearyl ( (Meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, 3- (trimethoxysilyl) propyl (meth) acrylate, butyl
  • (meth) acrylate having an aromatic ring phenoxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypyrrolopyl (meth) acrylate, phenoxyethylene glycol (meth) acrylate) , Phenoxydiethylene glycol (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, 2- (meth) acryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid, etc.), or (meth) acrylate having an adamantane skeleton (2-methyl-2-adamantyl (meth) ) Acrylate, 2-ethyl-2-adamantyl (meth) acrylate, 3-hydroxy-1-adamantyl (meth) acrylate, 1-adamantyl (meth) acrylate and the like.
  • a compound (C) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
  • the content of the compound (C) is 5 to 35% by mass in the total (100% by mass) of the compound (A), the compound (B), the compound (C) and the photopolymerization initiator (D). ⁇ 30% by weight is preferred. If content of a compound (C) is 5 mass% or more, the compatibility of a compound (A) and a compound (B) will become favorable. If content of a compound (C) is 35 mass% or less, the hardened
  • Photopolymerization initiator (D) examples include acetophenone photopolymerization initiator, benzoin photopolymerization initiator, benzophenone photopolymerization initiator, thioxanthone photopolymerization initiator, ⁇ -aminoketone photopolymerization initiator, ⁇ -hydroxy Ketone-based photopolymerization initiator, ⁇ -acyl oxime ester, benzyl- (o-ethoxycarbonyl) - ⁇ -monooxime, acylphosphine oxide, glyoxy ester, 3-ketocoumarin, 2-ethylanthraquinone, camphorquinone, tetramethylthiuram
  • Examples thereof include sulfide, azobisisobutyronitrile, benzoyl peroxide, dialkyl peroxide, and tert-butyl peroxypivalate.
  • an acetophenone photopolymerization initiator a benzoin photopolymerization initiator, an ⁇ -aminoketone photopolymerization initiator, or a benzophenone photopolymerization initiator is preferable.
  • acetophenone photopolymerization initiator examples include the following compounds. Acetophenone, p- (tert-butyl) 1 ′, 1 ′, 1′-trichloroacetophenone, chloroacetophenone, 2 ′, 2′-diethoxyacetophenone, hydroxyacetophenone, 2,2-dimethoxy-2′-phenylacetophenone, 2 -Aminoacetophenone, dialkylaminoacetophenone, etc.
  • benzoin photopolymerization initiator examples include the following compounds. Benzyl, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin isobutyl ether, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-2-methylpropan-1-one, 1- (4-Isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, benzyldimethyl ketal and the like.
  • Examples of the ⁇ -aminoketone photopolymerization initiator include the following compounds. 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1, 2-methyl-1 [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one and the like.
  • benzophenone-based photopolymerization initiator examples include the following compounds. Benzophenone, benzoylbenzoic acid, methyl benzoylbenzoate, methyl-o-benzoylbenzoate, 4-phenylbenzophenone, hydroxybenzophenone, hydroxypropylbenzophenone, acrylic benzophenone, 4,4′-bis (dimethylamino) benzophenone, and the like.
  • a photoinitiator (D) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
  • the content of the photopolymerization initiator (D) is 1 to 12% by mass in the total (100% by mass) of the compound (A), the compound (B), the compound (C) and the photopolymerization initiator (D). Yes, 3 to 10% by mass is preferable. If content of a photoinitiator (D) is 1 mass% or more, hardened
  • the content of the photopolymerization initiator (D) is 12% by mass or less, it can be uniformly mixed, so that the photopolymerization initiator (D) remaining in the cured product is reduced, and the physical properties of the cured product are deteriorated. Is suppressed.
  • the photocurable composition may further contain a fluorine-containing surfactant (E) in addition to the compounds (A) to (C) and the photopolymerization initiator (D).
  • the fluorine-containing surfactant (E) is a component that improves the releasability of the cured product.
  • the fluorine-containing surfactant (E) is preferably a fluorine-containing surfactant having a fluorine content of 10 to 70% by mass in all elements (100% by mass) of the fluorine-containing surfactant (E). Is more preferably 10 to 40% by mass of a fluorine-containing surfactant.
  • the fluorine-containing surfactant may be water-soluble or fat-soluble, and is preferably fat-soluble from the viewpoints of compatibility in the photocurable composition and dispersibility in the cured product.
  • the fluorine-containing surfactant (E) is preferably an anionic fluorine-containing surfactant, a cationic fluorine-containing surfactant, an amphoteric fluorine-containing surfactant, or a nonionic fluorine-containing surfactant, and a photocurable composition.
  • Nonionic fluorine-containing surfactants are more preferable from the viewpoints of compatibility in, and dispersibility in cured products.
  • anionic fluorine-containing surfactant a polyfluoroalkyl carboxylate, a polyfluoroalkyl phosphate, or a polyfluoroalkyl sulfonate is preferable.
  • Specific examples of the anionic fluorine-containing surfactant include Surflon S-111 (trade name, manufactured by AGC Seimi Chemical Co., Ltd.), Fluorad FC-143 (trade name, manufactured by Sumitomo 3M), and Megafuck F-120 (trade name). DIC, etc.).
  • a trimethylammonium salt of polyfluoroalkylcarboxylic acid or a trimethylammonium salt of polyfluoroalkylsulfonic acid amide is preferable.
  • Specific examples of the cationic fluorine-containing surfactant include Surflon S-121 (trade name, manufactured by AGC Seimi Chemical Co., Ltd.), Florard FC-134 (trade name, manufactured by Sumitomo 3M Limited), and Megafuck F-150 (trade name). DIC, etc.).
  • amphoteric fluorine-containing surfactant polyfluoroalkyl betaine is preferable.
  • amphoteric fluorine-containing surfactant include Surflon S-132 (trade name, manufactured by AGC Seimi Chemical Co., Ltd.), Florard FX-172 (trade name, manufactured by Sumitomo 3M), MegaFuck F-120 (trade name, DIC) and the like.
  • nonionic fluorine-containing surfactant polyfluoroalkylamine oxide or polyfluoroalkyl / alkylene oxide adduct is preferable.
  • specific examples of the nonionic fluorine-containing surfactant include Surflon S-145 (trade name, manufactured by AGC Seimi Chemical Co., Ltd.), Surflon S-393 (trade name, manufactured by AGC Seimi Chemical Co., Ltd.), and Surflon KH-20 (trade name).
  • a fluorine-containing surfactant (E) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
  • the content of the fluorine-containing surfactant (E) is 0.01 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the compound (A), the compound (B), the compound (C) and the photopolymerization initiator (D). Is preferable, and 0.1 to 1 part by mass is more preferable. If content of a fluorine-containing surfactant (E) is 0.01 mass part or more, mold release property will improve. If content of a fluorine-containing surfactant (E) is 3 mass parts or less, inhibition of hardening of a photocurable composition will be suppressed and phase separation of hardened
  • the photocurable composition may contain other additives (F) excluding the compounds (A) to (C), the photopolymerization initiator (D), and the fluorine-containing surfactant (E).
  • additives a compound having a carbon-carbon unsaturated double bond (excluding compounds (A) to (C)), a photosensitizer, a polymer, a metal oxide fine particle, a carbon compound, Examples thereof include metal fine particles and other organic compounds.
  • examples thereof include amine compounds such as tetramine and 4,4′-bis (dialkylamino) benzophenone.
  • Examples of the polymer include a fluorine-containing polymer, polystyrene, polythiophene, polyester oligomer, polycarbonate, poly (meth) acrylate and the like.
  • Examples of the metal oxide fine particles include titania, silica-coated titania, zirconia, zinc oxide, silica, alumina, and iron oxide.
  • Examples of the carbon compound include carbon nanotube, fullerene, diamond, DLC and the like.
  • Examples of the metal fine particles include copper and platinum.
  • Examples of other organic compounds include porphyrin and metal-encapsulated polyphyllin.
  • the total amount of the additive (F) is preferably 20% by mass or less in the photocurable composition (100% by mass). When the total amount of the additive (F) is 20% by mass or less, the photocurable composition can be uniformly mixed, and a homogeneous photocurable composition is obtained.
  • the photocurable composition of the present invention described above includes the compound (A), a cured product of the photocurable composition having a refractive index at a wavelength of 589 nm of 1.54 or more can be obtained. Moreover, since the compound (B) is contained, a cured product having excellent releasability can be obtained. Furthermore, since the compound (C) is contained, the compatibility between the compound (A) and the compound (B) is excellent, and as a result, the releasability and mechanical strength of the cured product are further improved.
  • the method for producing a molded article having a fine pattern on the surface according to the present invention includes the following steps (1) to (3).
  • A-1) A step of disposing the photocurable composition 20 on the surface of the substrate 30 as shown in FIG.
  • A-2 A step of pressing the mold 10 against the photocurable composition 20 so that the reversal pattern 12 of the mold 10 is in contact with the photocurable composition 20 as shown in FIG.
  • A-3) A step of irradiating the photocurable composition 20 with light while the mold 10 is pressed against the photocurable composition 20 to cure the photocurable composition 20 to obtain a cured product.
  • A-4) A step of separating the mold 10 or the substrate 30 and the mold 10 from the cured product to obtain a molded body having a fine pattern on the surface.
  • Method (b) A method comprising the following steps (b-1) to (b-4).
  • B-1) A step of disposing the photocurable composition 20 on the surface of the reversal pattern 12 of the mold 10 as shown in FIG.
  • B-2) A step of pressing the substrate 30 against the photocurable composition 20 on the surface of the mold 10 as shown in FIG. (B-3)
  • B-4) A step of irradiating the photocurable composition 20 with light while the substrate 30 is pressed against the photocurable composition 20 to cure the photocurable composition 20 to obtain a cured product.
  • B-4) A step of separating the mold 10 or the substrate 30 and the mold 10 from the cured product to obtain a molded body having a fine pattern on the surface.
  • Method (c) A method comprising the following steps (c-1) to (c-4).
  • C-1) A step of bringing the substrate 30 and the mold 10 closer or in contact with each other so that the reverse pattern 12 of the mold 10 is on the substrate 30 side, as shown in FIG.
  • C-2) A step of filling the photocurable composition 20 between the substrate 30 and the mold 10 as shown in FIG. (C-3)
  • C-4) A step of irradiating the photocurable composition 20 with light in a state where the substrate 30 and the mold 10 are close to or in contact with each other to cure the photocurable composition 20 to obtain a cured product.
  • C-4) A step of separating the mold 10 or the substrate 30 and the mold 10 from the cured product to obtain a molded body having a fine pattern on the surface.
  • Examples of the substrate include an inorganic material substrate and an organic material substrate.
  • Examples of the inorganic material substrate include silicon wafer, glass, quartz glass, metal (aluminum, nickel, copper, etc.), metal oxide (alumina, etc.), silicon nitride, aluminum nitride, lithium niobate, and the like.
  • Examples of the organic material substrate include fluorine resin, silicone resin, acrylic resin, polycarbonate, polyester (polyethylene terephthalate, etc.), polyimide, polypropylene, polyethylene, nylon resin, polyphenylene sulfide, and cyclic polyolefin.
  • a surface-treated substrate may be used from the viewpoint of excellent adhesion to the photocurable composition.
  • the surface treatment include primer coating treatment, ozone treatment, plasma etching treatment, and the like.
  • the primer used for the primer coating treatment include a silane coupling agent and silazane.
  • Examples of the mold include a non-translucent material mold or a translucent material mold.
  • Examples of the non-translucent material for the mold include silicon wafer, nickel, copper, stainless steel, titanium, SiC, mica and the like.
  • Examples of the light-transmitting material for the mold include quartz, glass, polydimethylsiloxane, cyclic polyolefin, polycarbonate, polyethylene terephthalate, and transparent fluororesin.
  • At least one of the substrate and the mold is made of a material that transmits 40% or more of light having a wavelength at which the photopolymerization initiator (D) acts.
  • the mold has a reverse pattern on the surface.
  • the reverse pattern is a reverse pattern corresponding to the fine pattern on the surface of the molded body.
  • the reverse pattern has fine convex portions and / or concave portions.
  • protrusion scattered on the surface, etc. are mentioned.
  • the recess include a long groove extending on the surface of the mold and holes scattered on the surface.
  • Examples of the shape of the ridge or groove include a straight line, a curved line, a bent shape, and the like. A plurality of ridges or grooves may exist in parallel and have a stripe shape. Examples of the cross-sectional shape of the ridge or groove in the direction perpendicular to the longitudinal direction include a rectangle, a trapezoid, a triangle, and a semicircle. Examples of the shape of the protrusion or hole include a triangular prism, a quadrangular prism, a hexagonal prism, a cylinder, a triangular pyramid, a quadrangular pyramid, a hexagonal pyramid, a cone, a hemisphere, and a polyhedron.
  • the average width of the ridges or grooves is preferably 50 nm to 500 ⁇ m, and more preferably 70 nm to 300 ⁇ m.
  • the width of the ridge means the length of the base in the cross section in the direction orthogonal to the longitudinal direction.
  • the width of the groove means the length of the upper side in the cross section in the direction orthogonal to the longitudinal direction.
  • the average width of the protrusions or holes is preferably 50 nm to 500 ⁇ m, and more preferably 70 nm to 300 ⁇ m.
  • the width of the protrusion means the length of the bottom side in a cross section perpendicular to the longitudinal direction when the bottom surface is elongated, and otherwise means the maximum length of the bottom surface of the protrusion.
  • the width of the hole means the length of the upper side in the cross section perpendicular to the longitudinal direction when the opening is elongated, and otherwise means the maximum length of the opening of the hole.
  • the average height of the convex portions is preferably 50 nm to 500 ⁇ m, and more preferably 70 nm to 300 ⁇ m.
  • the average depth of the recesses is preferably 50 nm to 500 ⁇ m, and more preferably 70 nm to 300 ⁇ m.
  • the interval between adjacent convex portions is preferably 50 nm to 500 ⁇ m on average, and more preferably 70 nm to 300 ⁇ m.
  • the interval between adjacent convex portions means the distance from the end of the base of the cross section of the convex portion to the start of the base of the cross section of the adjacent convex portion.
  • the interval between adjacent recesses means the distance from the end of the upper side of the cross section of the recess to the start end of the upper side of the cross section of the adjacent recess.
  • the minimum dimension of the convex portion is preferably 50 nm to 500 ⁇ m, more preferably 70 nm to 300 ⁇ m, and particularly preferably 70 nm to 150 ⁇ m.
  • the minimum dimension of a convex part means the minimum dimension among the width
  • the minimum dimension of the recess is preferably 50 nm to 500 ⁇ m, more preferably 70 nm to 300 ⁇ m, and particularly preferably 70 nm to 150 ⁇ m.
  • the minimum dimension of the recess means the minimum dimension among the width, length, and depth of the recess.
  • Step (a-1) Examples of the arrangement method of the photocurable composition include an inkjet method, a potting method, a spin coating method, a roll coating method, a casting method, a dip coating method, a die coating method, a Langmuir project method, and a vacuum deposition method.
  • the photocurable composition may be disposed on the entire surface of the substrate or may be disposed on a part of the surface of the substrate.
  • the pressing pressure (gauge pressure) when pressing the mold against the photocurable composition is preferably more than 0 to 10 MPa, more preferably 0.1 MPa to 5 MPa.
  • the temperature at which the mold is pressed against the photocurable composition is preferably 0 to 100 ° C, more preferably 10 to 60 ° C.
  • Step (b-1) Examples of the arrangement method of the photocurable composition include an inkjet method, a potting method, a spin coating method, a roll coating method, a casting method, a dip coating method, a die coating method, a Langmuir project method, and a vacuum deposition method.
  • the photocurable composition may be disposed on the entire surface of the reversal pattern of the mold, may be disposed on a part of the reversal pattern, or is preferably disposed on the entire surface of the reversal pattern.
  • the pressing pressure (gauge pressure) when pressing the substrate against the photocurable composition is preferably more than 0 to 10 MPa, more preferably 0.1 MPa to 5 MPa.
  • the temperature at which the substrate is pressed against the photocurable composition is preferably 0 to 100 ° C, more preferably 10 to 60 ° C.
  • Step (c-2) Examples of the method for filling the photocurable composition between the substrate and the mold include a method of sucking the photocurable composition into the gap by capillary action.
  • the temperature for filling the photocurable composition is preferably 0 to 100 ° C, more preferably 10 to 60 ° C.
  • Steps (a-3), (b-3), and (c-3) Examples of the method of irradiating light include a method of irradiating light from the mold side using a translucent material mold, and a method of irradiating light from the substrate side using a translucent material substrate.
  • the wavelength of light is preferably 200 to 500 nm, and more preferably 250 to 400 nm.
  • curing may be promoted by heating the photocurable composition.
  • the temperature at the time of irradiation with light is preferably 0 to 100 ° C., more preferably 10 to 60 ° C.
  • the temperature at the time of separating the mold or the substrate and the mold from the cured product is preferably 0 to 100 ° C., more preferably 10 to 60 ° C.
  • Examples of the molded article having a fine pattern on the surface include the following articles.
  • Optical element microlens array, optical waveguide element, optical switching element (grid polarization element, wave plate, etc.), Fresnel zone plate element, binary element, blaze element, photonic crystal, etc.
  • Antireflective member AR (Anti Reflection) coating member, etc.
  • Chips biochip, micro-total analysis system ( ⁇ -TAS) chip, microreactor chip, etc. Others: recording media, display materials, catalyst carriers, filters, sensor members, resists used in the manufacture of semiconductor devices, daughter molds for nanoimprinting, etc. When used as a resist, a fine pattern can be formed on a substrate by etching the substrate using a molded body having the fine pattern as a mask.
  • the photocurable composition of the present invention capable of obtaining a cured product having both releasability and high refractive index. Therefore, it is possible to manufacture a molded article having a high refractive index, which has a fine pattern on the surface of which a reverse pattern of the mold is accurately transferred.
  • the refractive index of the photocurable composition was determined as follows.
  • the photocurable composition was irradiated with light from a high-pressure mercury lamp (a light source having principal wavelengths of 254 nm, 315 nm, and 365 nm at 1.5 to 2.0 kHz) for 15 seconds to obtain a cured product.
  • a high-pressure mercury lamp a light source having principal wavelengths of 254 nm, 315 nm, and 365 nm at 1.5 to 2.0 kHz
  • the refractive index in wavelength 589nm was measured at 23 degreeC using the Abbe refractive index measuring apparatus (The ATAGO company make, 2T type).
  • the sensitivity of the photocurable composition was determined as follows.
  • the photocurable composition was coated by spin coating so as to have a thickness of about 1.5 ⁇ m, and a high pressure mercury lamp (light source having dominant wavelengths at 254 nm, 315 nm, and 365 nm at 1.5 to 2.0 kHz) )) was irradiated, and the integrated amount of light until it was completely cured was determined as the sensitivity.
  • Whether or not the photocurable composition was completely cured was determined by measuring the IR spectrum and by the presence or absence of olefin absorption in the acrylic portion. The sensitivity was judged to be good when the integrated light quantity was 1000 mJ / cm 2 or less.
  • viscosity The viscosity at 25 ° C. of the photocurable composition was measured using a viscometer (TV-20, manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) calibrated with a standard solution (JS50 (33.17 mPa ⁇ S at 25 ° C.)).
  • the contact angle of the cured product with respect to water was measured as follows.
  • the photocurable composition was irradiated with light from a high-pressure mercury lamp (a light source having principal wavelengths of 254 nm, 315 nm, and 365 nm at 1.5 to 2.0 kHz) for 15 seconds to obtain a cured product.
  • the cured product was measured using a contact angle meter (CA-X150, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.) by dropping 4 ⁇ L of water on the surface of the cured product according to JIS R3257.
  • the contact angle with water is a measure of the releasability of the cured product. When the contact angle was 75 degrees or more, it was judged that the releasability was good.
  • Compound (A) Compound (A71): Osaka Gas Chemical Co., Ltd., trade name: Ogsol EA-F5003, 9,9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene ethylene oxide-modified diacrylate, refractive index at a wavelength of 589 nm: 1.583.
  • Compound (C) Compound (C1): 2-methyl-2-adamantyl methacrylate, manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.
  • Photopolymerization initiator (D) Photopolymerization initiator (D1): Ciba Geigy Specialty, trade name: Irgacure 651
  • Fluorine-containing surfactant (E) Fluorine-containing surfactant (E1): Nonionic fluorine-containing surfactant, manufactured by AGC Seimi Chemical Co., Ltd., trade name: Surflon S-393.
  • Additive (F) Additive (F1): Titanium oxide (manufactured by Aldrich, nanopowder).
  • Additive (F2) Zirconia oxide (manufactured by Aldrich, nano powder).
  • Example 1 2.60 g of compound (A71), 0.20 g of compound (B11), and 1.04 g of compound (C1) were added to a vial container (internal volume 6 mL), and then 0 of photopolymerization initiator (D1) was added. .16 g was mixed and filtered through a 5.0 ⁇ m polytetrafluoroethylene (hereinafter referred to as PTFE) filter to obtain a photocurable composition. The composition of the composition is shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Table 2.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • Example 2 2.60 g of compound (A71), 0.20 g of compound (B11), and 1.04 g of compound (C2) were added to a vial container (internal volume 6 mL), and then 0 of photopolymerization initiator (D1) was added. .16 g was mixed and filtered through a 5.0 ⁇ m PTFE filter to obtain a photocurable composition.
  • the composition of the composition is shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Table 2.
  • Example 3 To a vial container (internal volume 6 mL), 3.00 g of compound (A71), 0.28 g of compound (B11), and 0.60 g of compound (C1) were added, and then 0 of photopolymerization initiator (D1) was added. .12 g was mixed and filtered through a 5.0 ⁇ m PTFE filter to obtain a photocurable composition.
  • the composition of the composition is shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Table 2.
  • Example 4 2.60 g of compound (A71), 0.20 g of compound (B11), and 1.04 g of compound (C1) were added to a vial container (internal volume 6 mL), and then 0 of photopolymerization initiator (D1) was added. .16 g and 0.004 g of the fluorine-containing surfactant (E1) were mixed and filtered through a 5.0 ⁇ m PTFE filter to obtain a photocurable composition. The composition of the composition is shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Table 2.
  • Example 5 2.60 g of compound (A71), 0.20 g of compound (B11), and 1.04 g of compound (C1) were added to a vial container (internal volume 6 mL), and then 0 of photopolymerization initiator (D1) was added. .16 g and 0.12 g of additive (F1) were added and mixed with a high-speed stirrer, followed by filtration with a 5.0 ⁇ m PTFE filter to obtain a photocurable composition. The composition of the composition is shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Table 2.
  • Example 6 2.60 g of compound (A71), 0.20 g of compound (B11), and 1.04 g of compound (C1) were added to a vial container (internal volume 6 mL), and then 0 of photopolymerization initiator (D1) was added. .16 and 0.12 g of additive (F2) were added and mixed with a high-speed stirrer, and filtered through a 5.0 ⁇ m PTFE filter to obtain a photocurable composition. The composition of the composition is shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Table 2.
  • Example 7 2.20 g of compound (A71), 0.40 g of compound (B11), and 1.24 g of compound (C1) were added to a vial container (internal volume 6 mL), and then 0 of photopolymerization initiator (D1) was added. .16 g was mixed and filtered through a 5.0 ⁇ m PTFE filter to obtain a photocurable composition.
  • the composition of the composition is shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Table 2.
  • Example 8 To a vial container (internal volume 6 mL), 3.68 g of compound (A71), 0.08 g of compound (B11), and 0.20 g of compound (C1) were added, and then 0 of photopolymerization initiator (D1) was added. 0.04 g was mixed, but the layers were separated and a uniform composition could not be obtained.
  • Example 9 2.60 g of compound (A71), 0.04 g of compound (B11), and 1.20 g of compound (C1) were added to a vial container (internal volume 6 mL), and then 0 of photopolymerization initiator (D1) was added. .16 g was mixed and filtered through a 5.0 ⁇ m PTFE filter to obtain a photocurable composition.
  • the composition of the composition is shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Table 2.
  • Example 10 2.60 g of compound (A71), 0.80 g of compound (B11), and 0.44 g of compound (C1) were added to a vial container (internal volume 6 mL), and then 0 of photopolymerization initiator (D1) was added. Although .16 g was mixed, the layers were separated and a uniform composition could not be obtained.
  • Example 11 To a vial container (internal volume 6 mL), 3.40 g of compound (A71), 0.32 g of compound (B11), and 0.08 g of compound (C1) were added, and then 0 of photopolymerization initiator (D1) was added. Although 20 g was mixed, the layers were separated and a uniform composition could not be obtained.
  • Example 12 To a vial container (internal volume 6 mL), 2.44 g of compound (A71), 0.08 g of compound (B11), and 1.44 g of compound (C1) were added, and then 0 of photopolymerization initiator (D1) was added. 0.04 g was mixed and filtered through a PTFE filter of 5.0 ⁇ m to obtain a photocurable composition.
  • the composition of the composition is shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Table 2.
  • Example 13 2.60 g of compound (A71), 0.20 g of compound (B11), and 1.18 g of compound (C1) were added to a vial container (internal volume 6 mL), and then 0 of photopolymerization initiator (D1) was added. 0.02 g was mixed and filtered through a 5.0 ⁇ m PTFE filter to obtain a photocurable composition.
  • the composition of the composition is shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Table 2.
  • Example 14 To a vial container (internal volume 6 mL), 2.52 g of compound (A71), 0.20 g of compound (B11), and 0.68 g of compound (C1) were added, and then 0 of photopolymerization initiator (D1) was added. Although 60 g was mixed, the photopolymerization initiator (D1) could not be dissolved and a uniform composition could not be obtained.
  • Example 15 2.60 g of compound (A71), 0.20 g of compound (B21), and 1.04 g of compound (C1) were added to a vial container (internal volume 6 mL), and then 0 of photopolymerization initiator (D1). .16 g was mixed and filtered through a 5.0 ⁇ m PTFE filter to obtain a photocurable composition.
  • the composition of the composition is shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Table 2.
  • Example 16 At 25 ° C., one drop of the photocurable composition of Example 1 was dropped on a silicon wafer to obtain a silicon wafer on which the composition was uniformly applied. A quartz mold having a recess having a width of 800 nm, a depth of 180 nm, and a length of 10 ⁇ m on the surface was pressed against the photocurable composition on the silicon wafer and pressed as it was at 0.5 MPa (gauge pressure). Next, at 25 ° C., the light curable composition was irradiated from the mold side with light from a high pressure mercury lamp (light source having main wavelengths of 254 nm, 315 nm, and 365 nm at 1.5 to 2.0 kHz) for 15 seconds.
  • a high pressure mercury lamp light source having main wavelengths of 254 nm, 315 nm, and 365 nm at 1.5 to 2.0 kHz
  • a cured product of the photocurable composition was obtained.
  • the mold was separated from the silicon wafer to obtain a molded body in which a cured product having convex portions on the surface where the concave portions of the mold were inverted was formed on the surface of the silicon wafer.
  • the height from the bottom surface to the top surface of the convex portion was 178 to 180 nm.
  • the molded product having a fine pattern on the surface obtained by the production method of the present invention includes a microlens array, an optical waveguide device, an optical switching device (grid polarizing device, wavelength plate, etc.), a Fresnel zone plate device, a binary device, and a blaze. It is useful as an element, an optical element such as a photonic crystal, an antireflection member, a production replica mold, or the like. It should be noted that the entire contents of the specification, claims, drawings and abstract of Japanese Patent Application No. 2008-140764 filed on May 29, 2008 are cited here as disclosure of the specification of the present invention. Incorporated.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Abstract

 離型性および高屈折率の両方を兼ね備えた硬化物を得ることができる光硬化性組成物、およびモールドの反転パターンが精密に転写された微細パターンを表面に有する、高屈折率の成形体を製造できる方法を提供する。  硬化前の波長589nmにおける屈折率が1.55以上の化合物であり、かつ(メタ)アクリロイルオキシ基を2つ以上有する化合物(A)の61~90質量%と、フッ素原子を有し、かつ炭素-炭素不飽和二重結合を1つ以上有する化合物(B)(ただし、化合物(A)を除く。)の2~15質量%と、(メタ)アクリロイルオキシ基を1つ有する化合物(C)(ただし、化合物(B)を除く。)の5~35質量%と、光重合開始剤(D)の1~12質量%とを含む(ただし、(A)+(B)+(C)+(D)=100質量%である。)光硬化性組成物。

Description

光硬化性組成物および表面に微細パターンを有する成形体の製造方法
 本発明は、光硬化性組成物および表面に微細パターンを有する成形体の製造方法に関する。
 光学部材、記録メディア、半導体装置等の製造において微細パターンを短時間で形成する方法として、該微細パターンの反転パターンを表面に有するモールドを、基板の表面に配置された光硬化性組成物に押しつけ、該光硬化性組成物に光を照射し、該光硬化性組成物を硬化させて、基板の表面に微細パターンを形成する方法(ナノインプリント法)が知られている(特許文献1、及び特許文献2参照)。
 しかし、該方法においては、光硬化性組成物の硬化物がモールドに密着するため、硬化物とモールドとを分離しにくい。そのため、モールドの表面に離型剤を塗布する必要がある。しかし、離型剤自体の膜厚、離型剤の塗布ムラ等により、モールドの反転パターンを精密に転写することは困難となる。
 離型性のよい硬化物を形成できる光硬化性組成物としては、下記のものが提案されている。
 (1)含フッ素モノマーと、フッ素を含まないモノマーと、含フッ素界面活性剤または含フッ素ポリマーと、重合開始剤とを含む光硬化性組成物(特許文献3参照)。
 ところで、光学部材(レンズアレイ、フォトニック結晶等。)の用途では、屈折率が1.54以上であることが必要とされる場合がある。しかし、(1)の光硬化性組成物では、屈折率の低い含フッ素モノマーを含むため、高屈折率で、かつ離型性のよい硬化物を得ることは困難である。
米国特許第6696220号明細書 特開2004-071934号公報 国際公開第2006/114958号パンフレット
 本発明は、離型性および高屈折率の両方を兼ね備えた硬化物を得ることができる光硬化性組成物、およびモールドの反転パターンが精密に転写された微細パターンを表面に有する、高屈折率の成形体を製造できる方法を提供する。
 本発明の光硬化性組成物は、硬化前の波長589nmにおける屈折率が1.55以上の化合物であり、かつ(メタ)アクリロイルオキシ基を2つ以上有する化合物(A)と、フッ素原子を有し、かつ炭素-炭素不飽和二重結合を1つ以上有する化合物(B)(ただし、化合物(A)を除く。)と、(メタ)アクリロイルオキシ基を1つ有する化合物(C)(ただし、化合物(B)を除く。)と、光重合開始剤(D)とを含み、化合物(A)、化合物(B)、化合物(C)および光重合開始剤(D)の合計(100質量%)のうち、化合物(A)が61~90質量%であり、化合物(B)が2~15質量%であり、化合物(C)が5~35質量%であり、光重合開始剤(D)が1~12質量%であることを特徴とする。
 本発明の光硬化性組成物は、上記の化合物(A)~(C)、および光重合開始剤(D)の他に、さらに含フッ素界面活性剤(E)を含んでいてもよい。
 本発明の光硬化性組成物は、実質的に溶剤を含まないことが好ましい。
 本発明の光硬化性組成物は、硬化後の波長589nmにおける屈折率が1.54以上であることが好ましい。
 本発明の、表面に微細パターンを有する成形体の製造方法は、本発明の光硬化性組成物を、前記微細パターンの反転パターンを表面に有するモールドの該反転パターンを有する表面に接触させる工程と、前記モールドの表面に前記光硬化性組成物を接触させた状態で、前記光硬化性組成物に光を照射し、前記光硬化性組成物を硬化させて硬化物とする工程と、前記硬化物から前記モールドを分離して、表面に微細パターンを有する成形体を得る工程とを有することを特徴とする。
 本発明の、表面に微細パターンを有する成形体の製造方法は、本発明の光硬化性組成物を、基板の表面に配置する工程と、前記微細パターンの反転パターンを表面に有するモールドを、該モールドの反転パターンが前記光硬化性組成物に接するように、前記光硬化性組成物に押しつける工程と、前記モールドを前記光硬化性組成物に押しつけた状態で、前記光硬化性組成物に光を照射し、前記光硬化性組成物を硬化させて硬化物とする工程と、前記硬化物から前記モールド、または前記基板および前記モールドを分離して、表面に微細パターンを有する成形体を得る工程とを有することを特徴とする。
 本発明の、表面に微細パターンを有する成形体の製造方法は、本発明の光硬化性組成物を、前記微細パターンの反転パターンを表面に有するモールドの該反転パターンを有する表面に配置する工程と、基板を、前記光硬化性組成物に押しつける工程と、前記基板を前記光硬化性組成物に押しつけた状態で、前記光硬化性組成物に光を照射し、前記光硬化性組成物を硬化させて硬化物とする工程と、前記硬化物から前記モールド、または前記基板および前記モールドを分離して、表面に微細パターンを有する成形体を得る工程とを有することを特徴とする。
 本発明の、表面に微細パターンを有する成形体の製造方法は、基板と、前記微細パターンの反転パターンを表面に有するモールドとを、該モールドの反転パターンが前記基板の側になるように接近または接触させる工程と、本発明の光硬化性組成物を、前記基板と前記モールドとの間に充填する工程と、前記基板と前記モールドとが接近または接触した状態で、前記光硬化性組成物に光を照射し、前記光硬化性組成物を硬化させて硬化物とする工程と、前記硬化物から前記モールド、または前記基板および前記モールドを分離して、表面に微細パターンを有する成形体を得る工程とを有することを特徴とする。
 また、本発明の、表面に微細パターンを有する成形体の製造方法において、光硬化性組成物を硬化するために使用する光の波長は、200~500nmであることが好ましい。
 本発明の光硬化性組成物によれば、離型性および高屈折率の両方を兼ね備えた硬化物を得ることができる。
 本発明の、表面に微細パターンを有する成形体の製造方法によれば、モールドの反転パターンが精密に転写された微細パターンを表面に有する、高屈折率の成形体を製造できる。
表面に微細パターンを有する成形体の製造方法の一例を示す断面図である。 表面に微細パターンを有する成形体の製造方法の他の例を示す断面図である。 表面に微細パターンを有する成形体の一例を示す断面図である。 表面に微細パターンを有する成形体の他の例を示す断面図である。
 本明細書においては、式(B1)で表される化合物を化合物(B1)と記す。他の式で表される化合物も同様に記す。また、本明細書においては、(メタ)アクリロイルオキシ基は、アクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基を意味する。また、本明細書においては、(メタ)アクリレートは、アクリレートまたはメタクリレートを意味する。
<光硬化性組成物>
 本発明の光硬化性組成物は、化合物(A)~(C)、および光重合開始剤(D)を含み、必要に応じて含フッ素界面活性剤(E)および添加剤(F)を含む組成物である。
 化合物(A):硬化前の波長589nmにおける屈折率が1.55以上の化合物であり、かつ(メタ)アクリロイルオキシ基を2つ以上有する化合物。
 化合物(B):フッ素原子を有し、かつ炭素-炭素不飽和二重結合を1つ以上有する化合物(ただし、化合物(A)を除く。)。
 化合物(C):(メタ)アクリロイルオキシ基を1つ有する化合物(ただし、化合物(B)を除く。)。
 本発明の光硬化性組成物の25℃における粘度は、200~1000mPa・sが好ましく、300~600mPa・sがより好ましい。光硬化性組成物の粘度が該範囲であれば、特別な操作(たとえば、光硬化性組成物を高温に加熱して低粘度にする操作等。)を行うことなく、光硬化性組成物と、モールドの反転パターンを有する表面との接触を容易に行える。
 本発明の光硬化性組成物は、実質的に溶剤を含まないことが好ましい。光硬化性組成物が実質的に溶剤を含まなければ、光の照射を除く特別な操作(たとえば、光硬化性組成物を高温に加熱して溶媒を除去する操作等。)を行うことなく、光硬化性組成物の硬化を容易に行える。
 溶剤とは、化合物(A)~(C)、光重合開始剤(D)、含フッ素界面活性剤(E)、および添加剤(F)のいずれかを溶解させる能力を有する化合物である。
 実質的に溶剤を含まないとは、溶剤を全く含まない、または光硬化性組成物を調製する際に用いた溶剤を残存溶剤として含んでいてもよいことを意味する。ただし、残存溶剤は、極力除去されていることが好ましく、光硬化性組成物(100質量%)中、10質量%以下がより好ましい。
 本発明の光硬化性組成物の感度は、厚さ約1.5μmの光硬化性組成物に、高圧水銀灯(1.5~2.0kHzにおいて254nm、315nm、および365nmに主波長を有する光源。)からの光を照射し、光硬化性組成物が完全に硬化するまでの積算光量で表すことができる。該積算光量は、1000mJ/cm以下が好ましく、150mJ/cm~750mJ/cmがより好ましい。該積算光量が1000mJ/cmを超えると、光硬化性組成物を硬化させるのに20秒以上時間を要してしまい生産効率が落ちてしまう。
 本発明の光硬化性組成物は、硬化後の波長589nmにおける屈折率が1.54以上であることが好ましく、1.54~1.62であることがより好ましい。該屈折率が1.54未満では、大幅に焦点距離を縮めることができないことからマイクロレンズアレイ等の光学素子の大きさを小さくできない。
 硬化後の光硬化性組成物の波長589nmにおける屈折率は、アッベ屈折率計を用い23℃にて測定する。
 本発明の光硬化性組成物の硬化後の水に対する接触角は、硬化物の離型性の目安となる。該接触角は、75度以上が好ましく、80~116度がより好ましい。該接触角が75度未満では、離型しにくくなり、モールドに光硬化性組成物が付着してしまい、モールドを破損するおそれがある。該接触角はJIS R3257に則って測定する。
(化合物(A))
 化合物(A)は、硬化前の波長589nmにおける屈折率が1.55以上の化合物であり、かつ(メタ)アクリロイルオキシ基を2つ以上有する化合物である。
 硬化前の化合物(A)の波長589nmにおける屈折率は、1.55以上であり、1.55~1.63が好ましい。該屈折率が1.55未満では、波長589nmにおける屈折率が1.54以上の光硬化性組成物の硬化物を得ることができない。
 硬化前の化合物(A)の波長589nmにおける屈折率は、アッベ屈折率計を用い23℃にて測定する。
 化合物(A)は液体であることが好ましく、化合物(A)の25℃における粘度は、10Pa・S以下が好ましく、1Pa・S以下が特に好ましい。粘度が10Pa・S超であると、化合物(B)および化合物(C)と均一に混合できなくなるおそれがあり、透明性が低下し、光学用途に用いることができなくなるおそれがある。なお、本明細書では、標準液(JS50(25℃で33.17mPa・S))で校正済みの粘度計(東機産業社製、TV-20)を用いて測定することが好ましい。
 化合物(A)としては、ベンゼン環を2つ以上有する芳香族化合物であり、かつ(メタ)アクリロイルオキシ基を2つ以上有する化合物が挙げられる。2つ以上のベンゼン環は、縮合環(ナフタレン環、アントラセン環、フルオレン環等。)を形成していてもよい。
 ベンゼン環を2つ以上有する芳香族化合物としては、下式(A1)~(A7)で表される、ビスフェノール骨格を有する化合物、ナフタレン骨格を有する化合物、アントラセン骨格を有する化合物、フルオレン骨格を有する化合物等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 ただし、Rは、水素原子またはメチル基を表し、Rは、炭素数1~5のアルキル基を表し、Rは、炭素数1~5のアルキル基、(CHCHO)または(CHCHCHO)を表し、pは、1~4の整数を表し、qは、1~4の整数を表す。
 化合物(A)としては、屈折率が高い点および相溶性の点から、フルオレン骨格を有する化合物が特に好ましい。
 フルオレン骨格を有する化合物としては、式(A5)~(A7)で表されるフルオレン骨格のジ(メタ)アクリレート化合物が挙げられる。フルオレン骨格を有する化合物の市販品としては、オグソールEA-F5003(大阪ガスケミカル社製)、NKエステルA-BPEF(新中村化学工業社製)等が挙げられる。
 化合物(A)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 化合物(A)の含有量は、化合物(A)、化合物(B)、化合物(C)および光重合開始剤(D)の合計(100質量%)のうち61~90質量%であり、63~80質量%が好ましい。化合物(A)の含有量が61質量%以上であれば、波長589nmにおける屈折率が1.54以上の光硬化性組成物の硬化物を得ることができる。化合物(A)の含有量が90質量%以下であれば、硬化物が層分離することはない。
(化合物(B))
 化合物(B)は、フッ素原子を有し、かつ炭素-炭素不飽和二重結合を1つ以上有する化合物(ただし、化合物(A)を除く。)である。
 化合物(B)としては、フルオロ(メタ)アクリレート類、フルオロジエン類、フルオロビニルエーテル類、フルオロ環状モノマー類等が挙げられ、相溶性の点から、フルオロ(メタ)アクリレート類が好ましい。
 本発明の光硬化性組成物中に化合物(B)が含まれることで、モールドと硬化した該光硬化性組成物とを分離する際の離型を容易に行うことができる。
 化合物(B)の25℃における粘度は、300mPa・S以下が好ましく、150mPa・S以下が特に好ましい。粘度が300mPa・S超であると、化合物(A)および化合物(C)と均一に混合できなくなるおそれがあり、透明性が低下し、光学用途に用いることができなくなるおそれがある。
 フルオロ(メタ)アクリレート類としては、化合物(B1)が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 ただし、Rは、水素原子またはメチル基を示し、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1~4のアルキル基を示し、RおよびRは、それぞれ独立に、フッ素原子、または炭素数1~4のパーフルオロアルキル基を示し、Rは、水素原子またはフッ素原子示し、mは、1~4の整数を示し、nは、1~16の整数を示す。nは、相溶性の点から、1~10の整数が好ましい。mは、1~2の整数が好ましい。
 フルオロ(メタ)アクリレート類としては、下記の化合物を好ましく使用することができる。
 3-(パーフルオロ-3-メチルブチル)-2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、
 2,2,2-トリフルオロ-1-(トリフルオロメチル)エチル(メタ)アクリレート、
 CH=CHCOOCHCFOCFCFOCF
 CH=CHCOOCHCFO(CFCFO)CF
 CH=C(CH)COOCHCFOCFCFOCF
 CH=C(CH)COOCHCFO(CFCFO)CF
 CH=CHCOOCHCF(CF)OCFCF(CF)O(CFF、 CH=CHCOOCHCF(CF)O(CFCF(CF)O)(CFF、
 CH=C(CH)COOCHCF(CF)OCFCF(CF)O(CFF、
 CH=C(CH)COOCHCF(CF)O(CFCF(CF)O)(CFF、
 CH=CFCOOCHCH(OH)CH(CFCF(CF
 CH=CFCOOCHCH(CHOH)CH(CFCF(CF、 CH=CFCOOCHCH(OH)CH(CF10F、
 CH=CFCOOCHCH(CHOH)CH(CF10F、
 CH=CHCOOCHCF(OCFCFOCFCHOCOCH=CH(ただし、nは4~20の整数を示す。)等。
 フルオロ(メタ)アクリレート類としては、相溶性および環境特性の点から、下記の化合物が特に好ましい。
 CH=CHCOO(CH(CF10F、
 CH=CHCOO(CH(CFF、
 CH=CHCOO(CH(CFF、
 CH=C(CH)COO(CH(CF10F、
 CH=C(CH)COO(CH(CFF、
 CH=C(CH)COO(CH(CFF、
 CH=CHCOOCH(CFF、
 CH=C(CH)COOCH(CFF、
 CH=CHCOOCH(CFF、
 CH=C(CH)COOCH(CFF、
 CH=CHCOOCHCFCFH、
 CH=CHCOOCH(CFCFH、
 CH=CHCOOCH(CFCFH、
 CH=C(CH)COOCH(CFCF)H、
 CH=C(CH)COOCH(CFCFH、
 CH=C(CH)COOCH(CFCFH。
 フルオロジエン類としては、化合物(B2)が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 ただし、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、炭素数1~3のアルキル基、または炭素数1~3のフルオロアルキル基を示し、Qは、酸素原子、-NR10-(R10は水素原子、炭素数1~6のアルキル基、アルキルカルボニル基またはトシル基を示す。)で表される基、または官能基を有していてもよい2価有機基(-OCFCF(O(CFPO(OC25)CH-、-CHCH(C(CFOH)CH-、-CHCH(C(CFOH)-、-CHCH(C(CFOH)CHCH-、-CHCH(CHC(CFOH)CHCH-、-CHC(CH)(CHSOF)CH-、-CFC(CF)(OCHOCHCF)CH-、-OCFCF(OCFCFSOF)CH-、-OCFCF(OCFCFCHNH)CH-、-OCFCF(O(CFCN)-、-OCFCF(OCFCFCHNH)CH-、-CFC(CF)(OH)-、-CFC(CF)(OH)CH-、-CFC(CF)(OH)-、-OCFCF(O(CFOC)CH-、-CFC(CF)(OCHOCH)CH-、-CHCH(CHC(CFOH)CH-、または-CHCH(CHC(CFOH)-等。)を示す。
 フルオロジエン類としては、相溶性および環境特性の点から、下記の化合物が特に好ましい。
 CF=CFCFC(CF)(OH)CH=CH
 CF=CFCFC(CF)(OH)CHCH=CH
 CF=CFCFC(CF)(OCHOCHCF)CHCH=CH
 CF=CFCFC(CF)(OCHOCH)CHCH=CH
 化合物(B)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 化合物(B)の含有量は、化合物(A)、化合物(B)、化合物(C)および光重合開始剤(D)の合計(100質量%)のうち、2~15質量%であり、4~10質量%が好ましい。化合物(B)の含有量が2質量%以上であれば、離型性に優れる硬化物を得ることができ、さらに光硬化性組成物の泡立ちが抑えられる。光硬化性組成物の泡立ちを抑制できることから、調製時にろ過がしやすくなり、さらにナノインプリントする時に泡の混入によるパターン形状の欠陥をなくすことができる。化合物(B)の含有量が15質量%以下であれば、均一に混合することができることから機械的強度の優れた硬化物を得ることができ、さらに光硬化性組成物の硬化物の波長589nmにおける屈折率が1.54未満に低下するのを抑えることもできる。
(化合物(C))
 化合物(C)は、(メタ)アクリロイルオキシ基を1つ有する化合物(ただし、化合物(B)を除く。)である。
 化合物(C)は、他の成分を溶解させる成分であり、かつ化合物(A)と化合物(B)との相溶性を向上させる成分である。化合物(A)と化合物(B)との相溶性が良好であれば、光硬化性組成物の調製時の泡立ちが抑えられ、フィルターを通しやすくなる等、光硬化性組成物の調製が容易となり、また、均一な光硬化性組成物が得られる。さらに、均質な硬化物が得られることによって、離型性、機械的強度が充分に発揮できる。
 化合物(C)の25℃における粘度は、300mPa・S以下が好ましく、150mPa・S以下が特に好ましい。粘度が300mPa・S超であると、化合物(A)および化合物(B)と均一に混合できなくなるおそれがあり、透明性が低下し、光学用途に用いることができなくなるおそれがある。
 化合物(C)としては、下記の化合物が挙げられる。
 フェノキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシピロピル(メタ)アクリレート、フェノキシエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、メトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、ベヘニル(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイロキシエチルコハク酸、ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、3-(トリメトキシシリル)プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、エトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、N,N-ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、2-メチル-2-アダマンチル(メタ)アクリレート、2-エチル-2-アダマンチル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシ-1-アダマンチル(メタ)アクリレート、1-アダマンチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、2-ナフチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、2-(4-ベンゾイル-3-ヒドロキシフェノキシ)エチル(メタ)アクリレート、9-アントラセニル(メタ)アクリレート、フルオレセイン o-(メタ)アクリレート、2-(9H-カルバゾールー9-イル)エチル(メタ)アクリレート、ジルコニウム(メタ)アクリレート、β-カルボキシエチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、(2-(tertブチルアミノ)エチル(メタ)アクリレート、1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、tert-ブチル(メタ)アクリレート、4-tert-ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、o-フェニルフェノールグルシジルエーテル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル化o-フェニルフェノール(メタ)アクリレート等。
 化合物(C)としては、相溶性の点から、芳香環を有する(メタ)アクリレート(フェノキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシピロピル(メタ)アクリレート、フェノキシエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸等。)、またはアダマンタン骨格を有する(メタ)アクリレート(2-メチル-2-アダマンチル(メタ)アクリレート、2-エチル-2-アダマンチル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシ-1-アダマンチル(メタ)アクリレート、1-アダマンチル(メタ)アクリレート等。)が好ましい。
 化合物(C)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 化合物(C)の含有量は、化合物(A)、化合物(B)、化合物(C)および光重合開始剤(D)の合計(100質量%)のうち、5~35質量%であり、10~30質量%が好ましい。化合物(C)の含有量が5質量%以上であれば、化合物(A)と化合物(B)との相溶性が良好となる。化合物(C)の含有量が35質量%以下であれば、波長589nmにおける屈折率が1.54以上の光硬化性組成物の硬化物を得ることができる。
(光重合開始剤(D))
 光重合開始剤(D)としては、アセトフェノン系光重合開始剤、ベンゾイン系光重合開始剤、ベンゾフェノン系光重合開始剤、チオキサントン系光重合開始剤、α-アミノケトン系光重合開始剤、α-ヒドロキシケトン系光重合開始剤、α-アシルオキシムエステル、ベンジル-(o-エトキシカルボニル)-α-モノオキシム、アシルホスフィンオキサイド、グリオキシエステル、3-ケトクマリン、2-エチルアンスラキノン、カンファーキノン、テトラメチルチウラムスルフィド、アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルペルオキシド、ジアルキルペルオキシド、tert-ブチルパーオキシピバレート等が挙げられる。なかでも、感度および相溶性の点から、アセトフェノン系光重合開始剤、ベンゾイン系光重合開始剤、α-アミノケトン系光重合開始剤またはベンゾフェノン系光重合開始剤が好ましい。
 アセトフェノン系光重合開始剤としては、下記の化合物が挙げられる。
 アセトフェノン、p-(tert-ブチル)1’,1’,1’-トリクロロアセトフェノン、クロロアセトフェノン、2’,2’-ジエトキシアセトフェノン、ヒドロキシアセトフェノン、2,2-ジメトキシ-2’-フェニルアセトフェノン、2-アミノアセトフェノン、ジアルキルアミノアセトフェノン等。
 ベンゾイン系光重合開始剤としては、下記の化合物が挙げられる。
 ベンジル、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-2-メチルプロパン-1-オン、1-(4-イソプロピルフェニル)-2-ヒドロキシ-2-メチルプロパン-1-オン、ベンジルジメチルケタール等。
 α-アミノケトン系光重合開始剤としては、下記の化合物が挙げられる。
 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、2-メチル-1[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モリフォリノプロパン-1-オン等。
 ベンゾフェノン系光重合開始剤としては、下記の化合物が挙げられる。
 ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、メチル-o-ベンゾイルベンゾエート、4-フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、ヒドロキシプロピルベンゾフェノン、アクリルベンゾフェノン、4,4’-ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン等。
 光重合開始剤(D)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 光重合開始剤(D)の含有量は、化合物(A)、化合物(B)、化合物(C)および光重合開始剤(D)の合計(100質量%)のうち、1~12質量%であり、3~10質量%が好ましい。光重合開始剤(D)の含有量が1質量%以上であれば、加熱等の操作を行うことなく、容易に硬化物を得ることができる。光重合開始剤(D)の含有量が12質量%以下であれば、均一に混合することができることから、硬化物に残存する光重合開始剤(D)が少なくなり、硬化物の物性の低下が抑えられる。
(含フッ素界面活性剤(E))
 光硬化性組成物は、化合物(A)~(C)、および光重合開始剤(D)の他に、さらに含フッ素界面活性剤(E)を含んでいてもよい。
 含フッ素界面活性剤(E)は、硬化物の離型性を向上させる成分である。
 含フッ素界面活性剤(E)としては、含フッ素界面活性剤(E)の全元素中(100質量%)、フッ素含有量が10~70質量%の含フッ素界面活性剤が好ましく、フッ素含有量が10~40質量%の含フッ素界面活性剤がより好ましい。含フッ素界面活性剤は、水溶性であってもよく、脂溶性であってもよく、光硬化性組成物における相溶性および硬化物における分散性の点から、脂溶性が好ましい。
 含フッ素界面活性剤(E)としては、アニオン性含フッ素界面活性剤、カチオン性含フッ素界面活性剤、両性含フッ素界面活性剤、またはノニオン性含フッ素界面活性剤が好ましく、光硬化性組成物における相溶性、および硬化物における分散性の点から、ノニオン性含フッ素界面活性剤がより好ましい。
 アニオン性含フッ素界面活性剤としては、ポリフルオロアルキルカルボン酸塩、ポリフルオロアルキル燐酸エステル、またはポリフルオロアルキルスルホン酸塩が好ましい。
 アニオン性含フッ素界面活性剤の具体例としては、サーフロンS-111(商品名、AGCセイミケミカル社製)、フロラードFC-143(商品名、住友スリーエム社製)、メガファックF-120(商品名、DIC社製)等が挙げられる。
 カチオン性含フッ素界面活性剤としては、ポリフルオロアルキルカルボン酸のトリメチルアンモニウム塩、またはポリフルオロアルキルスルホン酸アミドのトリメチルアンモニウム塩が好ましい。
 カチオン性含フッ素界面活性剤の具体例としては、サーフロンS-121(商品名、AGCセイミケミカル社製)、フロラードFC-134(商品名、住友スリーエム社製)、メガファックF-150(商品名、DIC社製)等が挙げられる。
 両性含フッ素界面活性剤としては、ポリフルオロアルキルベタインが好ましい。
 両性含フッ素界面活性剤の具体例としては、サーフロンS-132(商品名、AGCセイミケミカル社製)、フロラードFX-172(商品名、住友スリーエム社製)、メガファックF-120(商品名、DIC社製)等が挙げられる。
 ノニオン性含フッ素界面活性剤としては、ポリフルオロアルキルアミンオキサイド、またはポリフルオロアルキル・アルキレンオキサイド付加物が好ましい。
 ノニオン性含フッ素界面活性剤の具体例としては、サーフロンS-145(商品名、AGCセイミケミカル社製)、サーフロンS-393(商品名、AGCセイミケミカル社製)、サーフロンKH-20(商品名、AGCセイミケミカル社製)、サーフロンKH-40(商品名、AGCセイミケミカル社製)、フロラードFC-170(商品名、住友スリーエム社製)、フロラードFC-430(商品名、住友スリーエム社製)、メガファックF-141(商品名、DIC社製)等が挙げられる。
 含フッ素界面活性剤(E)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 含フッ素界面活性剤(E)の含有量は、化合物(A)、化合物(B)、化合物(C)および光重合開始剤(D)の合計100質量部に対して0.01~3質量部が好ましく、0.1~1質量部がより好ましい。含フッ素界面活性剤(E)の含有量が0.01質量部以上であれば、離型性が向上する。含フッ素界面活性剤(E)の含有量が3質量部以下であれば、光硬化性組成物の硬化の阻害が抑えられ、また、硬化物の相分離が抑えられる。
(添加剤(F))
 光硬化性組成物は、化合物(A)~(C)、光重合開始剤(D)、含フッ素界面活性剤(E)を除く、他の添加剤(F)を含んでいてもよい。
 添加剤(F)としては、炭素-炭素不飽和二重結合を有する化合物(ただし、化合物(A)~(C)を除く。)、光増感剤、ポリマー、金属酸化物微粒子、炭素化合物、金属微粒子、他の有機化合物等が挙げられる。
 光増感剤としては、n-ブチルアミン、ジ-n-ブチルアミン、トリ-n-ブチルホスフィン、アリルチオ尿素、s-ベンジスイソチウロニウム-p-トルエンスルフィネート、トリエチルアミン、ジエチルアミノエチルメタクリレート、トリエチレンテトラミン、4,4’-ビス(ジアルキルアミノ)ベンゾフェノン等のアミン化合物が挙げられる。
 ポリマーとしては、含フッ素ポリマー、ポリスチレン、ポリチオフェン、ポリエステルオリゴマー、ポリカーボネート、ポリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
 金属酸化物微粒子としては、チタニア、シリカ被覆チタニア、ジルコニア、酸化亜鉛、シリカ、アルミナ、酸化鉄等が挙げられる。
 炭素化合物としては、カーボンナノチューブ、フラーレン、ダイヤモンド、DLC等が挙げられる。
 金属微粒子としては、銅、白金等が挙げられる。
 他の有機化合物としては、ポルフィリン、金属内包ポリフィリン等が挙げられる。
 添加剤(F)の総量は、光硬化性組成物(100質量%)中、20質量%以下が好ましい。添加剤(F)の総量が20質量%以下であれば、光硬化性組成物の均一に混合でき、均質な光硬化性組成物が得られる。
 以上説明した本発明の光硬化性組成物にあっては、化合物(A)を含んでいるため、波長589nmにおける屈折率が1.54以上の光硬化性組成物の硬化物を得ることができる。また、化合物(B)を含んでいるため、離型性に優れる硬化物を得ることができる。
 さらに、化合物(C)を含んでいるため、化合物(A)と化合物(B)との相溶性にすぐれ、その結果、硬化物の離型性および機械的強度がさらに向上する。
<表面に微細パターンを有する成形体の製造方法>
 本発明の、表面に微細パターンを有する成形体の製造方法は、下記の(1)~(3)の工程を有する。
 (1)本発明の光硬化性組成物を、微細パターンの反転パターンを表面に有するモールドの該反転パターンを有する表面に接触させる工程。
 (2)モールドの表面に光硬化性組成物を接触させた状態で、光硬化性組成物に光を照射し、光硬化性組成物を硬化させて硬化物とする工程。
 (3)硬化物からモールドを分離して、表面に微細パターンを有する成形体を得る工程。
 本発明の、表面に微細パターンを有する成形体の製造方法としては、より具体的には、下記の(a)~(c)の方法が挙げられる。
(a)の方法:
 下記の工程(a-1)~(a-4)を有する方法。
 (a-1)図1に示すように、光硬化性組成物20を基板30の表面に配置する工程。
 (a-2)図1に示すように、モールド10を、該モールド10の反転パターン12が光硬化性組成物20に接するように、光硬化性組成物20に押しつける工程。
 (a-3)モールド10を光硬化性組成物20に押しつけた状態で、光硬化性組成物20に光を照射し、光硬化性組成物20を硬化させて硬化物とする工程。
 (a-4)硬化物からモールド10、または基板30およびモールド10を分離して、表面に微細パターンを有する成形体を得る工程。
 (b)の方法:
 下記の工程(b-1)~(b-4)を有する方法。
 (b-1)図2に示すように、光硬化性組成物20をモールド10の反転パターン12の表面に配置する工程。
 (b-2)図2に示すように、基板30をモールド10の表面の光硬化性組成物20に押しつける工程。
 (b-3)基板30を光硬化性組成物20に押しつけた状態で、光硬化性組成物20に光を照射し、光硬化性組成物20を硬化させて硬化物とする工程。
 (b-4)硬化物からモールド10、または基板30およびモールド10を分離して、表面に微細パターンを有する成形体を得る工程。
(c)の方法:
 下記の工程(c-1)~(c-4)を有する方法。
 (c-1)図1に示すように、基板30とモールド10とを、モールド10の反転パターン12が基板30側になるように接近または接触させる工程。
 (c-2)図1に示すように、光硬化性組成物20を基板30とモールド10との間に充填する工程。
 (c-3)基板30とモールド10とが接近または接触した状態で、光硬化性組成物20に光を照射し、光硬化性組成物20を硬化させて硬化物とする工程。
 (c-4)硬化物からモールド10、または基板30およびモールド10を分離して、表面に微細パターンを有する成形体を得る工程。
 基板としては、無機材料製基板または有機材料製基板が挙げられる。
 無機材料製基板としては、シリコンウェハ、ガラス、石英ガラス、金属(アルミニウム、ニッケル、銅等。)、金属酸化物(アルミナ等。)、窒化珪素、窒化アルミニウム、ニオブ酸リチウム等が挙げられる。
 有機材料製基板としては、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリエステル(ポリエチレンテレフタレート等。)、ポリイミド、ポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロン樹脂、ポリフェニレンサルファイド、環状ポリオレフィン等が挙げられる。
 基板としては、光硬化性組成物との密着性に優れる点から、表面処理された基板を用いてもよい。表面処理としては、プライマー塗布処理、オゾン処理、プラズマエッチング処理等が挙げられる。プライマー塗布処理に使用されるプライマーとしては、シランカップリング剤、シラザン等が挙げられる。
 モールドとしては、非透光材料製モールドまたは透光材料製モールドが挙げられる。
 モールド用の非透光材料としては、シリコンウェハ、ニッケル、銅、ステンレス、チタン、SiC、マイカ等が挙げられる。
 モールド用の透光材料としては、石英、ガラス、ポリジメチルシロキサン、環状ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、透明フッ素樹脂等が挙げられる。
 基板およびモールドのうち少なくとも一方は、光重合開始剤(D)が作用する波長の光を40%以上透過する材料とする。
 モールドは、表面に反転パターンを有する。反転パターンは、成形体の表面の微細パターンに対応した反転パターンである。
 反転パターンは、微細な凸部および/または凹部を有する。
 凸部としては、モールドの表面に延在する長尺の凸条、表面に点在する突起等が挙げられる。
 凹部としては、モールドの表面に延在する長尺の溝、表面に点在する孔等が挙げられる。
 凸条または溝の形状としては、直線、曲線、折れ曲がり形状等が挙げられる。凸条または溝は、複数が平行に存在して縞状をなしていてもよい。
 凸条または溝の、長手方向に直交する方向の断面形状としては、長方形、台形、三角形、半円形等が挙げられる。
 突起または孔の形状としては、三角柱、四角柱、六角柱、円柱、三角錐、四角錐、六角錐、円錐、半球、多面体等が挙げられる。
 凸条または溝の幅は、平均で50nm~500μmが好ましく、70nm~300μmがより好ましい。凸条の幅とは、長手方向に直交する方向の断面における底辺の長さを意味する。溝の幅とは、長手方向に直交する方向の断面における上辺の長さを意味する。
 突起または孔の幅は、平均で50nm~500μmが好ましく、70nm~300μmがより好ましい。突起の幅とは、底面が細長い場合、長手方向に直交する方向の断面における底辺の長さを意味し、そうでない場合、突起の底面における最大長さを意味する。孔の幅とは、開口部が細長い場合、長手方向に直交する方向の断面における上辺の長さを意味し、そうでない場合、孔の開口部における最大長さを意味する。
 凸部の高さは、平均で50nm~500μmが好ましく、70nm~300μmがより好ましい。
 凹部の深さは、平均で50nm~500μmが好ましく、70nm~300μmがより好ましい。
 反転パターンが密集している領域において、隣接する凸部(または凹部)間の間隔は、平均で50nm~500μmが好ましく、70nm~300μmがより好ましい。隣接する凸部間の間隔とは、凸部の断面の底辺の終端から、隣接する凸部の断面の底辺の始端までの距離を意味する。隣接する凹部間の間隔とは、凹部の断面の上辺の終端から、隣接する凹部の断面の上辺の始端までの距離を意味する。
 凸部の最小寸法は、50nm~500μmが好ましく、70nm~300μmがより好ましく、70nm~150μmが特に好ましい。凸部の最小寸法とは、凸部の幅、長さおよび高さのうち最小の寸法を意味する。
 凹部の最小寸法は、50nm~500μmが好ましく、70nm~300μmがより好ましく、70nm~150μmが特に好ましい。凹部の最小寸法とは、凹部の幅、長さおよび深さのうち最小の寸法を意味する。
 工程(a-1):
 光硬化性組成物の配置方法としては、インクジェット法、ポッティング法、スピンコート法、ロールコート法、キャスト法、ディップコート法、ダイコート法、ラングミュラープロジェット法、真空蒸着法等が挙げられる。
 光硬化性組成物は、基板の全面に配置してもよく、基板の表面の一部に配置してもよい。
 工程(a-2):
 モールドを光硬化性組成物に押しつける際のプレス圧力(ゲージ圧)は、0超~10MPa以下が好ましく、0.1MPa~5MPaがより好ましい。モールドを光硬化性組成物に押しつける際の温度は、0~100℃が好ましく、10~60℃がより好ましい。
 工程(b-1):
 光硬化性組成物の配置方法としては、インクジェット法、ポッティング法、スピンコート法、ロールコート法、キャスト法、ディップコート法、ダイコート法、ラングミュラープロジェット法、真空蒸着法等が挙げられる。
 光硬化性組成物は、モールドの反転パターンの全面に配置してもよく、反転パターンの一部に配置してもよく、反転パターンの全面に配置することが好ましい。
 工程(b-2):
 基板を光硬化性組成物に押しつける際のプレス圧力(ゲージ圧)は、0超~10MPa以下が好ましく、0.1MPa~5MPaがより好ましい。基板を光硬化性組成物に押しつける際の温度は、0~100℃が好ましく、10~60℃がより好ましい。
 工程(c-2):
 光硬化性組成物を基板とモールドとの間に充填する方法としては、毛細管現象により空隙に光硬化性組成物を吸引する方法が挙げられる。
 光硬化性組成物を充填する際の温度は、0~100℃が好ましく、10~60℃がより好ましい。
 工程(a-3)、(b-3)、および(c-3):
 光を照射する方法としては、透光材料製モールドを用い該モールド側から光照射する方法、透光材料製基板を用い該基板側から光照射する方法などが挙げられる。光の波長は、200~500nmが好ましく、250~400nmがより好ましい。光を照射する際には、光硬化性組成物を加熱して硬化を促進してもよい。
 光を照射する際の温度は、0~100℃が好ましく、10~60℃がより好ましい。
 工程(a-4)、(b-4)、および(c-4):
 硬化物からモールド、または基板およびモールドを分離する際の温度は、0~100℃が好ましく、10~60℃がより好ましい。
 硬化物から基板およびモールドを分離した場合、図3に示すような、モールドの反転パターンが転写された表面を有する硬化物42のみからなる、表面に微細パターン44を有する成形体40が得られる。
 硬化物からモールドのみを分離した場合、図4に示すような、モールドの反転パターンが転写された表面を有する硬化物42と基板30とからなる、表面に微細パターン44を有する成形体40(積層体)が得られる。
 表面に微細パターンを有する成形体としては、下記の物品が挙げられる。
 光学素子:マイクロレンズアレイ、光導波路素子、光スイッチング素子(グリッド偏光素子、波長板等。)、フレネルゾーンプレート素子、バイナリー素子、ブレーズ素子、フォトニック結晶等。
 反射防止部材:AR(Anti Reflection)コート部材等。
 チップ類:バイオチップ、μ-TAS(Micro-Total Analysis Systems)用のチップ、マイクロリアクターチップ等。
 その他:記録メディア、ディスプレイ材料、触媒の担持体、フィルター、センサー部材、半導体装置の製造に用いられるレジスト、ナノインプリント用のドーターモールド等。
 レジストとして用いる場合、該微細パターンを有する成形体をマスクとして基板をエッチングすることで、基板に微細パターンを形成できる。
 以上説明した本発明の、表面に微細パターンを有する成形体の製造方法にあっては、離型性および高屈折率の両方を兼ね備えた硬化物を得ることができる本発明の光硬化性組成物を用いているため、モールドの反転パターンが精密に転写された微細パターンを表面に有する、高屈折率の成形体を製造できる。
 以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。
 例1~6、15、および16は実施例であり、例7~14は比較例である。
(屈折率)
 光硬化性組成物の屈折率は、下記のようにして求めた。
 光硬化性組成物に高圧水銀灯(1.5~2.0kHzにおいて254nm、315nm、および365nmに主波長を有する光源。)からの光を15秒間照射し、硬化物を得た。
 該硬化物について、アッベ屈折率測定装置(ATAGO社製、2T型)を用いて23℃にて波長589nmにおける屈折率を測定した。
(感度)
 光硬化性組成物の感度は、下記のようにして求めた。
 光硬化性組成物をスピンコート法にて厚さ約1.5μmになるように塗膜し、そこに高圧水銀灯(1.5~2.0kHzにおいて254nm、315nm、および365nmに主波長を有する光源。)からの光を照射し、完全に硬化するまでの積算光量を求め、感度とした。
 光硬化性組成物が完全に硬化したかどうかは、IRスペクトルを測定し、アクリル部分のオレフィンの吸収の有無により判断した。積算光量が1000mJ/cm以下の値の時に、感度は良好であると判断した。
(粘度)
 光硬化性組成物の25℃における粘度は、標準液(JS50(25℃で33.17mPa・S))で校正済みの粘度計(東機産業社製、TV-20)を用いて測定した。
(接触角)
 硬化物の水に対する接触角は、下記のようにして測定した。
 光硬化性組成物に高圧水銀灯(1.5~2.0kHzにおいて254nm、315nm、および365nmに主波長を有する光源。)からの光を15秒間照射し、硬化物を得た。
 該硬化物について、接触角計(協和界面科学社製、CA-X150型)を用い、JISR3257に則り4μLの水を硬化物の表面に着滴させて測定した。
 水に対する接触角は、硬化物の離型性の目安となる。接触角が75度以上の時に、離型性は良好であると判断した。
(化合物(A))
 化合物(A71):大阪ガスケミカル社製、商品名:オグソールEA-F5003、9,9-ビス(4-ヒドロキシフェニル)フルオレンエチレンオキサイド変性ジアクリレート、波長589nmにおける屈折率:1.583。
(化合物(B))
 化合物(B11):アルドリッチ社製、3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-トリデカフルオロオクチルアクリレート。
 CH=CHCOOCHCH(CFF ・・・(B11)
 化合物(B21):1,1,2,3,3-ペンタフルオロ-4-トリフルオロメチル-4-ヒドロキシ-1,6-ヘプタジエン。
 CF=CFCFC(CF)(OH)CHCH=CH ・・・(B21)
(合成例)
化合物(B21)の合成:
 2Lのガラス製反応器にCFClCFClCFC(O)CFの108gおよび脱水テトラヒドロフランの500mLを入れ、0℃に冷却した。これに、窒素雰囲気下で、2MのCH=CHCHMgClのテトラヒドロフラン溶液の200mLをさらに200mLの脱水テトラヒドロフランで希釈したものを、約5.5時間かけて滴下した。滴下終了後、0℃で30分撹拌し、室温で17時間撹拌した後、2N塩酸の200mLを滴下した。さらに、水の200mLおよびジエチルエーテルの300mLを加え、分液し、ジエチルエーテル層を有機層として得た。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した後、ろ過し、粗液を得た。粗液をエバポレーターで濃縮し、ついで減圧蒸留して、85gのCFClCFClCFC(CF)(OH)CHCH=CH(留出温度;60~66℃/0.7kPa)を得た。
 ついで、500mLのガラス製反応器に亜鉛の81gおよびジオキサンの170mLを入れ、ヨウ素で亜鉛の活性化を行った。その後、100℃に加熱し、上記で合成したCFClCFClCFC(CF)(OH)CHCH=CHの84gをジオキサンの50mLで希釈したものを1.5時間かけて滴下した。滴下終了後、100℃で40時間撹拌した。反応液をろ過し、少量のジオキサンで洗浄した。ろ液を減圧蒸留し、30gのCF=CFCFC(CF)(OH)CHCH=CH(留出温度;36~37℃/1kPa)を得た。以下に、H-NMRおよび19F-NMRのデータを示す。
 H-NMR(399.8MHz、溶媒:CDCl、基準:テトラメチルシラン)δ(ppm):2.74(d,J=7.3,2H),3.54(boad s,1H),5.34(m,2H),5.86(m,1H)。
 19F-NMR(376.2MHz、溶媒:CDCl、基準:CFCl)δ(ppm):-75.7(m,3F),-92.2(m,1F),-106.57(m,1F),-112.6(m,2F), -183.5(m,1F)。
(化合物(C))
 化合物(C1):出光興産社製、2-メチル-2-アダマンチルメタクリレート。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 化合物(C2):アルドリッチ社製、ベンジルメタクリレート。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
(光重合開始剤(D))
 光重合開始剤(D1):チバ・ガイギー・スペシャリティー社製、商品名:イルガキュア651。
(含フッ素界面活性剤(E))
 含フッ素界面活性剤(E1):ノニオン系含フッ素界面活性剤、AGCセイミケミカル社製、商品名:サーフロンS-393。
(添加剤(F))
 添加剤(F1):酸化チタン(アルドリッチ社製、ナノパウダー)。
 添加剤(F2):酸化ジルコニア(アルドリッチ社製、ナノパウダー)。
〔例1〕
 バイヤル容器(内容積6mL)に、化合物(A71)の2.60g、化合物(B11)の0.20g、および化合物(C1)の1.04gを加え、つぎに光重合開始剤(D1)の0.16gを混合し、5.0μmのポリテトラフルオロエチレン(以下、PTFEと記す。)製のフィルターにてろ過して、光硬化性組成物を得た。該組成物の組成を表1に、評価結果を表2に示す。
〔例2〕
 バイヤル容器(内容積6mL)に、化合物(A71)の2.60g、化合物(B11)の0.20g、および化合物(C2)の1.04gを加え、つぎに光重合開始剤(D1)の0.16gを混合し、5.0μmのPTFE製のフィルターにてろ過して、光硬化性組成物を得た。該組成物の組成を表1に、評価結果を表2に示す。
〔例3〕
 バイヤル容器(内容積6mL)に、化合物(A71)の3.00g、化合物(B11)の0.28g、および化合物(C1)の0.60gを加え、つぎに光重合開始剤(D1)の0.12gを混合し、5.0μmのPTFE製のフィルターにてろ過して、光硬化性組成物を得た。該組成物の組成を表1に、評価結果を表2に示す。
〔例4〕
 バイヤル容器(内容積6mL)に、化合物(A71)の2.60g、化合物(B11)の0.20g、および化合物(C1)の1.04gを加え、つぎに光重合開始剤(D1)の0.16g、および含フッ素界面活性剤(E1)の0.004gを混合し、5.0μmのPTFE製のフィルターにてろ過して、光硬化性組成物を得た。該組成物の組成を表1に、評価結果を表2に示す。
〔例5〕
 バイヤル容器(内容積6mL)に、化合物(A71)の2.60g、化合物(B11)の0.20g、および化合物(C1)の1.04gを加え、つぎに光重合開始剤(D1)の0.16g、および添加剤(F1)の0.12gを加えて高速撹拌機にて混合し、5.0μmのPTFE製のフィルターにてろ過して、光硬化性組成物を得た。該組成物の組成を表1に、評価結果を表2に示す。
〔例6〕
 バイヤル容器(内容積6mL)に、化合物(A71)の2.60g、化合物(B11)の0.20g、および化合物(C1)の1.04gを加え、つぎに光重合開始剤(D1)の0.16、および添加剤(F2)の0.12gを加えて高速撹拌機にて混合し、5.0μmのPTFE製のフィルターにてろ過して、光硬化性組成物を得た。該組成物の組成を表1に、評価結果を表2に示す。
〔例7〕
 バイヤル容器(内容積6mL)に、化合物(A71)の2.20g、化合物(B11)の0.40g、および化合物(C1)の1.24gを加え、つぎに光重合開始剤(D1)の0.16gを混合し、5.0μmのPTFE製のフィルターにてろ過して、光硬化性組成物を得た。該組成物の組成を表1に、評価結果を表2に示す。
〔例8〕
 バイヤル容器(内容積6mL)に、化合物(A71)の3.68g、化合物(B11)の0.08g、および化合物(C1)の0.20gを加え、つぎに光重合開始剤(D1)の0.04gを混合したが、層分離してしまい均一な組成物を得ることができなかった。
〔例9〕
 バイヤル容器(内容積6mL)に、化合物(A71)の2.60g、化合物(B11)の0.04g、および化合物(C1)の1.20gを加え、つぎに光重合開始剤(D1)の0.16gを混合し、5.0μmのPTFE製のフィルターにてろ過して、光硬化性組成物を得た。該組成物の組成を表1に、評価結果を表2に示す。
〔例10〕
 バイヤル容器(内容積6mL)に、化合物(A71)の2.60g、化合物(B11)の0.80g、および化合物(C1)の0.44gを加え、つぎに光重合開始剤(D1)の0.16gを混合したが、層分離してしまい均一な組成物を得ることができなかった。
〔例11〕
 バイヤル容器(内容積6mL)に、化合物(A71)の3.40g、化合物(B11)の0.32g、および化合物(C1)の0.08gを加え、つぎに光重合開始剤(D1)の0.20gを混合したが、層分離してしまい均一な組成物を得ることができなかった。
〔例12〕
 バイヤル容器(内容積6mL)に、化合物(A71)の2.44g、化合物(B11)の0.08g、および化合物(C1)の1.44gを加え、つぎに光重合開始剤(D1)の0.04gを混合し、5.0μmのPTFE製のフィルターにてろ過して、光硬化性組成物を得た。該組成物の組成を表1に、評価結果を表2に示す。
〔例13〕
 バイヤル容器(内容積6mL)に、化合物(A71)の2.60g、化合物(B11)の0.20g、および化合物(C1)の1.18gを加え、つぎに光重合開始剤(D1)の0.02gを混合し、5.0μmのPTFE製のフィルターにてろ過して、光硬化性組成物を得た。該組成物の組成を表1に、評価結果を表2に示す。
〔例14〕
 バイヤル容器(内容積6mL)に、化合物(A71)の2.52g、化合物(B11)の0.20g、および化合物(C1)の0.68gを加え、つぎに光重合開始剤(D1)の0.60gを混合したが、光重合開始剤(D1)が溶けきれず均一な組成物を得ることができなかった。
〔例15〕
 バイヤル容器(内容積6mL)に、化合物(A71)の2.60g、化合物(B21)の0.20g、および化合物(C1)の1.04gを加え、つぎに光重合開始剤(D1)の0.16gを混合し、5.0μmのPTFE製のフィルターにてろ過して、光硬化性組成物を得た。該組成物の組成を表1に、評価結果を表2に示す。
 ただし、表1の「-」は、含フッ素界面活性剤(E)および/または添加剤(F)を使用しなかったことを意味し、表2の「-」は、各物性の評価をしなかったか、評価できなかったことを意味する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
〔例16〕
 25℃にて、例1の光硬化性組成物の1滴をシリコンウェハ上に垂らし、該組成物が均一に塗布されたシリコンウェハを得た。幅800nm、深さ180nm、長さ10μmの凹部を表面に有する石英製モールドを、シリコンウェハ上の光硬化性組成物に押しつけて、そのまま0.5MPa(ゲージ圧)でプレスした。
 つぎに25℃にて、モールド側から光硬化性組成物に高圧水銀灯(1.5~2.0kHzにおいて254nm、315nm、および365nmに主波長を有する光源。)からの光を15秒間照射して、光硬化性組成物の硬化物を得た。25℃にて、モールドをシリコンウェハから分離して、モールドの凹部が反転した凸部を表面に有する硬化物がシリコンウェハの表面に形成された成形体を得た。該凸部の底面から頂上面まで高さは、178~180nmであった。
 本発明の製造方法で得られる、表面に微細パターンを有する成形体は、マイクロレンズアレイ、光導波路素子、光スイッチング素子(グリッド偏光素子、波長板等。)、フレネルゾーンプレート素子、バイナリー素子、ブレーズ素子、フォトニック結晶等の光学素子や反射防止部材、生産用のレプリカモールド等として有用である。

 なお、2008年5月29日に出願された日本特許出願2008-140764号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
 10 モールド
 12 反転パターン
 20 光硬化性組成物
 30 基板
 40 成形体
 42 硬化物
 44 微細パターン

Claims (10)

  1.  硬化前の波長589nmにおける屈折率が1.55以上の化合物であり、かつ(メタ)アクリロイルオキシ基を2つ以上有する化合物(A)と、
     フッ素原子を有し、かつ炭素-炭素不飽和二重結合を1つ以上有する化合物(B)(ただし、化合物(A)を除く。)と、
     (メタ)アクリロイルオキシ基を1つ有する化合物(C)(ただし、化合物(B)を除く。)と、
     光重合開始剤(D)とを含み、
     化合物(A)、化合物(B)、化合物(C)および光重合開始剤(D)の合計(100質量%)のうち、化合物(A)が61~90質量%であり、化合物(B)が2~15質量%であり、化合物(C)が5~35質量%であり、光重合開始剤(D)が1~12質量%である、ことを特徴とする光硬化性組成物。
  2.  さらに、含フッ素界面活性剤(E)を含有する請求項1に記載の光硬化性組成物。
  3.  実質的に溶剤を含まない、請求項1または2に記載の光硬化性組成物。
  4.  硬化後の波長589nmにおける屈折率が1.54以上である、請求項1~3のいずれかに記載の光硬化性組成物。
  5.  表面に微細パターンを有する成形体の製造方法であり、
     請求項1~4のいずれかに記載の光硬化性組成物を、前記微細パターンの反転パターンを表面に有するモールドの該反転パターンを有する表面に接触させる工程と、
     前記モールドの表面に前記光硬化性組成物を接触させた状態で、前記光硬化性組成物に光を照射し、前記光硬化性組成物を硬化させて硬化物とする工程と、
     前記硬化物から前記モールドを分離して、表面に微細パターンを有する成形体を得る工程と
     を有する、ことを特徴とする表面に微細パターンを有する成形体の製造方法。
  6.  表面に微細パターンを有する成形体の製造方法であり、
     請求項1~4のいずれかに記載の光硬化性組成物を、基板の表面に配置する工程と、
     前記微細パターンの反転パターンを表面に有するモールドを、該モールドの反転パターンが前記光硬化性組成物に接するように、前記光硬化性組成物に押しつける工程と、
     前記モールドを前記光硬化性組成物に押しつけた状態で、前記光硬化性組成物に光を照射し、前記光硬化性組成物を硬化させて硬化物とする工程と、
     前記硬化物から前記モールド、または前記基板および前記モールドを分離して、表面に微細パターンを有する成形体を得る工程と
     を有する、ことを特徴とする表面に微細パターンを有する成形体の製造方法。
  7.  表面に微細パターンを有する成形体の製造方法であり、
     請求項1~4のいずれかに記載の光硬化性組成物を、前記微細パターンの反転パターンを表面に有するモールドの該反転パターンを有する表面に配置する工程と、
     基板を、前記光硬化性組成物に押しつける工程と、
     前記基板を前記光硬化性組成物に押しつけた状態で、前記光硬化性組成物に光を照射し、前記光硬化性組成物を硬化させて硬化物とする工程と、
     前記硬化物から前記モールド、または前記基板および前記モールドを分離して、表面に微細パターンを有する成形体を得る工程と
     を有する、ことを特徴とする表面に微細パターンを有する成形体の製造方法。
  8.  表面に微細パターンを有する成形体の製造方法であり、
     基板と、前記微細パターンの反転パターンを表面に有するモールドとを、該モールドの反転パターンが前記基板の側になるように接近または接触させる工程と、
     請求項1~4のいずれかに記載の光硬化性組成物を、前記基板と前記モールドとの間に充填する工程と、
     前記基板と前記モールドとが接近または接触した状態で、前記光硬化性組成物に光を照射し、前記光硬化性組成物を硬化させて硬化物とする工程と、
     前記硬化物から前記モールド、または前記基板および前記モールドを分離して、表面に微細パターンを有する成形体を得る工程と
     を有する、ことを特徴とする表面に微細パターンを有する成形体の製造方法。
  9.  光硬化性組成物を硬化する際に使用する光の波長が、200~500nmである請求項5~8のいずれかに記載の表面に微細パターンを有する成形体の製造方法。
  10.  請求項5~9のいずれかに記載の表面に微細パターンを有する成形体の製造方法により得られることを特徴とする成形体。
PCT/JP2009/058943 2008-05-29 2009-05-13 光硬化性組成物および表面に微細パターンを有する成形体の製造方法 WO2009145061A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010514431A JP5617632B2 (ja) 2008-05-29 2009-05-13 光硬化性組成物および表面に微細パターンを有する成形体の製造方法
KR1020167023259A KR101702278B1 (ko) 2008-05-29 2009-05-13 광경화성 조성물 및 표면에 미세 패턴을 갖는 성형체의 제조 방법
CN2009801184527A CN102027026B (zh) 2008-05-29 2009-05-13 光固化性组合物及表面具有精细图案的成形体的制造方法
EP09754569.3A EP2289955B1 (en) 2008-05-29 2009-05-13 Photocurable composition and manufacturing method for a molded body having a fine pattern on the surface
US12/888,936 US8258201B2 (en) 2008-05-29 2010-09-23 Photocurable composition and process for producing molded product having fine pattern on its surface

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008-140764 2008-05-29
JP2008140764 2008-05-29

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US12/888,936 Continuation US8258201B2 (en) 2008-05-29 2010-09-23 Photocurable composition and process for producing molded product having fine pattern on its surface

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009145061A1 true WO2009145061A1 (ja) 2009-12-03

Family

ID=41376943

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2009/058943 WO2009145061A1 (ja) 2008-05-29 2009-05-13 光硬化性組成物および表面に微細パターンを有する成形体の製造方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8258201B2 (ja)
EP (1) EP2289955B1 (ja)
JP (1) JP5617632B2 (ja)
KR (2) KR101652680B1 (ja)
CN (1) CN102027026B (ja)
TW (1) TWI494327B (ja)
WO (1) WO2009145061A1 (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010146983A1 (ja) * 2009-06-19 2010-12-23 日産化学工業株式会社 低誘電率インプリント材料
WO2011093144A1 (ja) * 2010-01-29 2011-08-04 昭和電工株式会社 造形方法
JP2012185477A (ja) * 2011-02-15 2012-09-27 Panasonic Corp 複合光学素子用樹脂組成物、複合光学素子、ならびに複合光学素子を備えた撮像装置および光学式記録再生装置
US20130049255A1 (en) * 2010-03-10 2013-02-28 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Resin mold
JP2013077617A (ja) * 2011-09-29 2013-04-25 Toppan Printing Co Ltd 低反射構造を成型するための原版の製造方法および原版
WO2013129345A1 (ja) * 2012-02-29 2013-09-06 出光興産株式会社 (メタ)アクリレート系組成物、樹脂、及び成形体
JP2013191800A (ja) * 2012-03-15 2013-09-26 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd 光インプリント用の膜形成組成物及び光学部材の製造方法
JP2013241554A (ja) * 2011-08-23 2013-12-05 Jsr Corp 感光性組成物、成形物の製造方法、成形物および半導体装置
JP2016072453A (ja) * 2014-09-30 2016-05-09 株式会社トクヤマ パターンの形成方法

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2023169A4 (en) * 2006-04-07 2011-03-16 Asahi Glass Co Ltd WIRE GRID POLARIZER AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME
KR101457254B1 (ko) * 2007-09-28 2014-10-31 아사히 가라스 가부시키가이샤 광경화성 조성물, 미세 패턴 형성체의 제조 방법 및 광학 소자
CN101981479A (zh) * 2008-04-03 2011-02-23 旭硝子株式会社 线栅型偏振器及其制造方法
CN101981478B (zh) * 2008-04-08 2012-11-07 旭硝子株式会社 线栅型偏振器的制造方法
WO2010005059A1 (ja) * 2008-07-10 2010-01-14 旭硝子株式会社 ワイヤグリッド型偏光子およびその製造方法
CN102239197A (zh) * 2008-12-05 2011-11-09 旭硝子株式会社 光固化性组合物及表面具有微细图案的成形体的制造方法
JP5693925B2 (ja) * 2010-02-04 2015-04-01 丸善石油化学株式会社 樹脂型、成形体、及び成形体の製造方法
JP5671377B2 (ja) * 2011-03-07 2015-02-18 富士フイルム株式会社 インプリント用硬化性組成物、パターン形成方法およびパターン
TWI461285B (zh) * 2011-05-18 2014-11-21 Choung Lii Chao 微結構基板製造方法
JP5959865B2 (ja) 2012-02-09 2016-08-02 キヤノン株式会社 光硬化物及びその製造方法
JPWO2013154075A1 (ja) * 2012-04-09 2015-12-17 旭硝子株式会社 微細パターンを表面に有する物品の製造方法
KR101820200B1 (ko) 2012-04-10 2018-01-18 다이킨 고교 가부시키가이샤 임프린트용 수지 몰드 재료 조성물
WO2018194262A1 (ko) * 2017-04-17 2018-10-25 삼성에스디아이 주식회사 명암비 개선 광학 필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치
US11360385B1 (en) * 2018-07-24 2022-06-14 Magic Leap, Inc. Eyepiece assembly adhesion using a zero residual layer region
US11718580B2 (en) 2019-05-08 2023-08-08 Meta Platforms Technologies, Llc Fluorene derivatized monomers and polymers for volume Bragg gratings
US20210155585A1 (en) * 2019-11-27 2021-05-27 Facebook Technologies, Llc Anthraquinone derivatized monomers and polymers for volume bragg gratings
US11780819B2 (en) 2019-11-27 2023-10-10 Meta Platforms Technologies, Llc Aromatic substituted alkane-core monomers and polymers thereof for volume Bragg gratings
US11879024B1 (en) 2020-07-14 2024-01-23 Meta Platforms Technologies, Llc Soft mold formulations for surface relief grating fabrication with imprinting lithography

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6696220B2 (en) 2000-10-12 2004-02-24 Board Of Regents, The University Of Texas System Template for room temperature, low pressure micro-and nano-imprint lithography
JP2004071934A (ja) 2002-08-08 2004-03-04 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 微細パターンの製造方法および転写材料
WO2006112234A1 (ja) * 2005-04-13 2006-10-26 Jsr Corporation 樹脂組成物、硬化膜及び積層体
WO2006114958A1 (ja) 2005-04-21 2006-11-02 Asahi Glass Company, Limited 光硬化性組成物、微細パターン形成体およびその製造方法
JP2006327990A (ja) * 2005-05-26 2006-12-07 Jsr Corp ウレタン(メタ)アクリレート、放射線硬化性組成物、及びその硬化膜

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997000276A1 (en) * 1995-06-14 1997-01-03 Ucb, S.A. Active energy ray-curable resin compositions, a cured article and an optical lens obtained therefrom, and novel (meth)acrylate compounds therefor
DE19706515A1 (de) * 1997-02-19 1998-08-20 Inst Neue Mat Gemein Gmbh Hydroxylgruppen-arme organisch/anorganische Komposite, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung
JP4003565B2 (ja) * 2002-07-19 2007-11-07 三菱化学株式会社 重合性組成物及びその硬化物
KR20070084250A (ko) * 2004-11-30 2007-08-24 아사히 가라스 가부시키가이샤 몰드 및 전사 미세 패턴을 갖는 기재의 제조 방법
JP4770354B2 (ja) * 2005-09-20 2011-09-14 日立化成工業株式会社 光硬化性樹脂組成物及びこれを用いたパターン形成方法
US8586268B2 (en) * 2005-12-20 2013-11-19 Basf Se Oxime ester photoinitiators
CN101610888B (zh) * 2007-02-07 2012-10-17 旭硝子株式会社 压印用模及其制造方法
JP2009001002A (ja) * 2007-05-24 2009-01-08 Univ Waseda モールド、その製造方法および転写微細パターンを有する基材の製造方法
WO2008155928A1 (ja) * 2007-06-20 2008-12-24 Asahi Glass Company, Limited 光硬化性組成物および表面に微細パターンを有する成形体の製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6696220B2 (en) 2000-10-12 2004-02-24 Board Of Regents, The University Of Texas System Template for room temperature, low pressure micro-and nano-imprint lithography
JP2004071934A (ja) 2002-08-08 2004-03-04 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 微細パターンの製造方法および転写材料
WO2006112234A1 (ja) * 2005-04-13 2006-10-26 Jsr Corporation 樹脂組成物、硬化膜及び積層体
WO2006114958A1 (ja) 2005-04-21 2006-11-02 Asahi Glass Company, Limited 光硬化性組成物、微細パターン形成体およびその製造方法
JP2006327990A (ja) * 2005-05-26 2006-12-07 Jsr Corp ウレタン(メタ)アクリレート、放射線硬化性組成物、及びその硬化膜

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2289955A4 *

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010146983A1 (ja) * 2009-06-19 2010-12-23 日産化学工業株式会社 低誘電率インプリント材料
JP5348433B2 (ja) * 2009-06-19 2013-11-20 日産化学工業株式会社 低誘電率インプリント材料
WO2011093144A1 (ja) * 2010-01-29 2011-08-04 昭和電工株式会社 造形方法
US20180207841A1 (en) * 2010-03-10 2018-07-26 Asahi Kasei E-Materials Corporation Resin mold
US20130049255A1 (en) * 2010-03-10 2013-02-28 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Resin mold
US10766169B2 (en) 2010-03-10 2020-09-08 Asahi Kasei E-Materials Corporation Resin mold
EP2546041B1 (en) * 2010-03-10 2018-10-03 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Resin mold and method for manufacturing a resin mold
JP2012185477A (ja) * 2011-02-15 2012-09-27 Panasonic Corp 複合光学素子用樹脂組成物、複合光学素子、ならびに複合光学素子を備えた撮像装置および光学式記録再生装置
JP2013241554A (ja) * 2011-08-23 2013-12-05 Jsr Corp 感光性組成物、成形物の製造方法、成形物および半導体装置
JP2013077617A (ja) * 2011-09-29 2013-04-25 Toppan Printing Co Ltd 低反射構造を成型するための原版の製造方法および原版
WO2013129345A1 (ja) * 2012-02-29 2013-09-06 出光興産株式会社 (メタ)アクリレート系組成物、樹脂、及び成形体
JP2013191800A (ja) * 2012-03-15 2013-09-26 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd 光インプリント用の膜形成組成物及び光学部材の製造方法
US9346214B2 (en) 2012-03-15 2016-05-24 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Film-forming composition for optical imprint and method for producing optical member
JP2016072453A (ja) * 2014-09-30 2016-05-09 株式会社トクヤマ パターンの形成方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160105911A (ko) 2016-09-07
TW201002743A (en) 2010-01-16
EP2289955B1 (en) 2014-10-15
KR101652680B1 (ko) 2016-08-31
EP2289955A1 (en) 2011-03-02
CN102027026A (zh) 2011-04-20
US8258201B2 (en) 2012-09-04
JP5617632B2 (ja) 2014-11-05
CN102027026B (zh) 2013-06-19
US20110020617A1 (en) 2011-01-27
KR101702278B1 (ko) 2017-02-03
TWI494327B (zh) 2015-08-01
EP2289955A4 (en) 2011-10-05
KR20110021727A (ko) 2011-03-04
JPWO2009145061A1 (ja) 2011-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5617632B2 (ja) 光硬化性組成物および表面に微細パターンを有する成形体の製造方法
JP5387406B2 (ja) 表面に微細パターンを有する成形体の製造方法
JP5594147B2 (ja) 光硬化性組成物および表面に微細パターンを有する成形体の製造方法
JP5286784B2 (ja) 光硬化性組成物、微細パターン形成体およびその製造方法
US8207242B2 (en) Process for producing photocurable material, photocurable material and article
JP5978761B2 (ja) インプリント用光硬化性組成物および微細パターンを表面に有する成形体の製造方法
JP2007001250A (ja) 微細パターン形成体の製造方法
WO2010090269A1 (ja) 光硬化性組成物および表面に微細パターンを有する成形体の製造方法
JP2011016351A (ja) 子モールドの製造方法および物品の製造方法
JP2011012163A (ja) 光硬化性材料の製造方法、光硬化性材料および物品
WO2016143565A1 (ja) 積層体の製造方法、積層体および光硬化性組成物

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200980118452.7

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09754569

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010514431

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2009754569

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20107022546

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE