JP5306903B2 - Curable composition for imprint, cured product using the same, method for producing the same, and member for liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インプリント用硬化性組成物、これを用いた硬化物およびその製造方法、ならびに、該硬化物を用いた液晶表示装置用部材に関する。 The present invention relates to a curable composition for imprints, a cured product using the same, a method for producing the same, and a member for a liquid crystal display device using the cured product.
インプリント法には、被加工材料として熱可塑性樹脂を用いる熱インプリント法(例えば、非特許文献1参照)と、光硬化性組成物を用いる光インプリント(例えば、非特許文献2参照)との2通りの技術が提案されている。熱インプリント法の場合、ガラス転移温度以上に加熱した高分子樹脂にモールドをプレスし、冷却後にモールドを離型することで微細構造を基板上の樹脂に転写するものである。この方法は、多様な樹脂材料やガラス材料にも応用可能であるため、様々な方面への応用が期待されている。例えば、下記特許文献1および2には、熱可塑性樹脂を用いて、ナノパターンを安価に形成する熱インプリントの方法が開示されている。 The imprint method includes a thermal imprint method using a thermoplastic resin as a material to be processed (for example, see Non-Patent Document 1), and an optical imprint using a photocurable composition (for example, see Non-Patent Document 2). The following two techniques have been proposed. In the case of the thermal imprint method, the mold is pressed onto a polymer resin heated to a temperature higher than the glass transition temperature, and the mold is released after cooling to transfer the fine structure to the resin on the substrate. Since this method can be applied to various resin materials and glass materials, it is expected to be applied to various fields. For example, Patent Documents 1 and 2 listed below disclose thermal imprinting methods for forming nanopatterns at low cost using a thermoplastic resin.
一方、透明モールドや透明基材を通して光を照射し、光硬化性組成物を光硬化させる光インプリント法では、モールドのプレス時にパターンを転写する材料を加熱する必要がなく、室温でのインプリントが可能になる。最近では、この両者の長所を組み合わせたナノキャスティング法や3次元積層構造を作製するリバーサルインプリント方法などの新しい展開も報告されている。 On the other hand, in the photoimprint method in which light is irradiated through a transparent mold or a transparent substrate to photocure the photocurable composition, it is not necessary to heat the material to which the pattern is transferred when the mold is pressed. Is possible. Recently, new developments such as a nanocasting method combining the advantages of both and a reversal imprint method for producing a three-dimensional laminated structure have been reported.
このようなインプリント法においては、以下のようなナノスケールへの応用技術が提案されている。第一の技術としては、高精度な位置合わせと高集積化とにより、従来のリソグラフィに代わって高密度半導体集積回路の作製や、液晶ディスプレイのトランジスタへの作製等に適用しようとするものである。第二の技術としては、成型した形状(パターン)そのものが機能を持ち、様々なナノテクノロジーの要素部品、あるいは構造部材として応用できる場合であり、その例としては、各種のマイクロ・ナノ光学要素や高密度の記録媒体、光学フィルム、フラットパネルディスプレイにおける構造部材などが挙げられる。なお、さらにその他の技術としては、マイクロ構造とナノ構造との同時一体成型や、簡単な層間位置合わせにより積層構造を構築し、μ−TAS(Micro - Total Analysis System)やバイオチップの作製に応用しようとするものである。第三の技術としては、高精度な位置合わせと高集積化とにより、従来のリソグラフィに代わって高密度半導体集積回路の作製や、液晶ディスプレイのトランジスタへの作製等に適用しようとするものもある。前述の技術を含め、これらの応用に関するインプリント法の実用化への取り組みが近年活発化している。 In such an imprint method, the following nanoscale applied technologies have been proposed. The first technique is to apply high-precision alignment and high integration to the fabrication of high-density semiconductor integrated circuits and fabrication of liquid crystal display transistors in place of conventional lithography. . The second technique is the case where the molded shape (pattern) itself has a function and can be applied as various nanotechnology element parts or structural members. Examples include various micro / nano optical elements, Examples include high-density recording media, optical films, and structural members in flat panel displays. In addition, as other technologies, a multilayer structure is constructed by simultaneous integral molding of microstructures and nanostructures, and simple interlayer alignment, and is applied to the production of μ-TAS (Micro-Total Analysis System) and biochips. It is something to try. As a third technique, there is an attempt to apply high-precision alignment and high integration to the production of a high-density semiconductor integrated circuit instead of the conventional lithography, the production of a liquid crystal display in a transistor, or the like. . In recent years, efforts to put imprint methods relating to these applications into practical use, including the aforementioned technologies, have become active.
前記第一の技術における高密度半導体集積回路作製への応用例を説明する。近年、半導体集積回路は微細化、集積化が進んでおり、その微細加工を実現するためのパターン転写技術としてフォトリソグラフィ装置の高精度化が進められてきた。しかし、さらなる微細化の要求に対して、微細パターン解像性、装置コスト、スループットの3つを満たすのが困難となってきている。これに対し、微細なパターン形成を低コストで行うための技術として、インプリントリソグラフィ技術、特にナノインプリントリソグラフィ技術(光ナノインプリント法)を用いることが提案された。例えば、下記特許文献1には、シリコンウエハをスタンパとして用い、25nm以下の微細構造をパターン転写によって形成するナノインプリント技術が開示されている。この流れに伴って半導体集積回路の作製にナノインプリントリソグラフィを適用するため、モールドと樹脂との剥離性、インプリント均一性、パターン転写精度などをはじめとした性質の検討が活発化し始めている。 An application example of the first technique for manufacturing a high-density semiconductor integrated circuit will be described. 2. Description of the Related Art In recent years, semiconductor integrated circuits have been miniaturized and integrated, and photolithography apparatuses have been improved in accuracy as a pattern transfer technique for realizing the fine processing. However, it has become difficult to satisfy the three requirements of fine pattern resolution, apparatus cost, and throughput in response to further miniaturization requirements. On the other hand, it has been proposed to use an imprint lithography technique, particularly a nanoimprint lithography technique (optical nanoimprint method) as a technique for performing fine pattern formation at low cost. For example, Patent Document 1 below discloses a nanoimprint technique that uses a silicon wafer as a stamper and forms a fine structure of 25 nm or less by pattern transfer. Along with this trend, in order to apply nanoimprint lithography to the fabrication of semiconductor integrated circuits, studies on properties such as mold-resin peelability, imprint uniformity, and pattern transfer accuracy have begun to be activated.
前記第二の技術における液晶ディスプレイ(LCD)やプラズマディスプレイ(PDP)などのフラットデイスプレイへの光インプリント法の応用例について説明する。LCD基板やPDP基板の大型化や高精細化の動向に伴って、薄膜トランジスタ(TFT)や電極板の製造時に使用する従来のフォトリソグラフィ法に代わる安価なリソグラフィとしてインプリントリソグラフィが、近年注目されており、従来のフォトリソグラフィ法で用いられるエッチングフォトレジストに代わる光硬化性レジストの開発が必要になってきている。また、LCDなどの構造部材として用いられる透明保護膜材料や、液晶ディスプレイにおけるセルギャップを規定するスペーサーなどに対しても、インプリント法の応用が検討され始めている。このような構造部材用のレジストは、上述のエッチングレジストとは異なり、最終的にフラットディスプレイパネル等のディスプレイ内に残るため、“永久レジスト”、あるいは“永久膜”と称されることがある。 An application example of the optical imprint method to a flat display such as a liquid crystal display (LCD) or a plasma display (PDP) in the second technique will be described. Imprint lithography has recently attracted attention as an inexpensive alternative to conventional photolithography methods used in the manufacture of thin film transistors (TFTs) and electrode plates, as LCD and PDP substrates become larger and more precise. Therefore, it has become necessary to develop a photo-curable resist that replaces the etching photoresist used in the conventional photolithography method. Also, the application of the imprint method is being studied for transparent protective film materials used as structural members for LCDs, spacers for defining cell gaps in liquid crystal displays, and the like. Unlike the above-described etching resist, such a resist for a structural member is finally left in a display such as a flat display panel, and is therefore sometimes referred to as “permanent resist” or “permanent film”.
従来のフォトリソグラフィ技術を適用した永久膜としては、例えば、液晶パネルのTFT基板上に設けられる保護膜や、R,G、B層間の段差を低減しITO膜のスパッタ製膜時の高温処理に対する耐性を付与するためにカラーフィルタ上に設けられる保護膜等が挙げられる。これらの保護膜(永久膜)の形成においては、塗布膜の均一性、200℃を超える加熱処理後の高い光透過性、耐擦傷性等の種々の特性が要求されているため、これらの特性を満たすインプリント用硬化性組成物の開発が求められている。また、前記液晶ディスプレイに用いられるスペーサーは、一般には、カラーフィルタ形成後または前記カラーフィルタ用保護膜形成後に、カラーフィルタ基板上に光硬化性組成物を用いてフォオトリソグラフィによって10μm〜20μm程度の大きさのパターンを形成し、さらにポストベイクにより加熱硬化して形成される。このような前記液晶ディスプレイに用いられるスペーサーには、硬度、パターン精度等のほか、特に高弾性回復率が要求されており、これらの特性を満たすインプリント用硬化性組成物の開発が求められている。 As a permanent film to which a conventional photolithography technique is applied, for example, a protective film provided on a TFT substrate of a liquid crystal panel, or a high temperature process during sputtering of an ITO film by reducing a step between R, G and B layers. For example, a protective film provided on the color filter in order to impart resistance. In the formation of these protective films (permanent films), various properties such as uniformity of the coating film, high light transmittance after heat treatment exceeding 200 ° C., and scratch resistance are required. Development of a curable composition for imprints that satisfies the above has been demanded. The spacer used in the liquid crystal display is generally about 10 μm to 20 μm by photolithography using a photocurable composition on the color filter substrate after forming the color filter or after forming the color filter protective film. A pattern having a size is formed, and further heated and cured by post-baking. Such a spacer used in the liquid crystal display is required to have a particularly high elastic recovery rate in addition to hardness, pattern accuracy, etc., and development of a curable composition for imprints that satisfies these characteristics is required. Yes.
さらに、インプリント法においては、パターンが形成されたモールド表面凹部のキャビティ内におけるインプリント用硬化性組成物の流動性を高める必要がある。また、モールドとレジストとの間の剥離性をよくしつつ、レジストと基材(基板、支持体)との間の密着性をよくする必要がある。 Furthermore, in the imprint method, it is necessary to improve the fluidity of the curable composition for imprints in the cavity of the concave portion of the mold surface where the pattern is formed. Moreover, it is necessary to improve the adhesiveness between a resist and a base material (a board | substrate, a support body), improving the peelability between a mold and a resist.
以上のように、インプリントリソグラフィに用いられる材料の要求特性は適用する用途によって異なる場合が多い。しかし、インプリント用組成物に関し、例えば粘度に関する要望の記載は従来からあるものの、各用途に適合させるための材料の設計指針についての報告例は、これまでになかった。 As described above, the required characteristics of materials used for imprint lithography often vary depending on the application used. However, with regard to the composition for imprinting, for example, although there has been a description of a request regarding viscosity, there has been no report on a material design guideline for adapting to each application.
したがって、永久膜としての主要技術課題としては、パターン精度、耐熱性、硬度など多くの課題が挙げられる。インプリント用硬化性組成物を永久膜として適用した場合においても、従来のアクリル樹脂などを用いたレジストと同様に、(1)パターン転写精度(インプリントリソグラフィにおけるインプリント性)、(2)耐熱性、(3)硬化性の付与が重要である。 Therefore, as a main technical problem as a permanent film, there are many problems such as pattern accuracy, heat resistance, and hardness. Even when the curable composition for imprints is applied as a permanent film, (1) pattern transfer accuracy (imprintability in imprint lithography) and (2) heat resistance, similar to conventional resists using acrylic resin and the like. And (3) imparting curability are important.
光インプリント用硬化性組成物特有の課題としては、上記(1)〜(3)の性能以外に、機械的特性の1つとして永久膜としての使用に耐えうるような(4)高弾性回復率の付与が重要である。さらに、インプリント用硬化性組成物の組成物を設計する場合、上記(1)〜(4)の点に加えて、同時に(5)モールドの凹部へのレジストの流動性を確保し、無溶剤もしくは少量の溶剤使用下での低粘度化(5mPa.s以下が好ましい)が必要となること、(6)電気回路の構造部材として使用するために電圧特性を改善すること、を考慮する必要があり、組成物設計の技術的難易度が一層高くなる。 As a problem peculiar to the curable composition for photoimprint, in addition to the performances of (1) to (3) above, (4) high elastic recovery that can withstand use as a permanent film as one of the mechanical properties Giving rate is important. Furthermore, when designing the composition of the curable composition for imprints, in addition to the above points (1) to (4), at the same time, (5) ensuring the fluidity of the resist to the concave portion of the mold, no solvent Or it is necessary to take into account the need to reduce the viscosity under the use of a small amount of solvent (preferably 5 mPa.s or less) and (6) to improve the voltage characteristics for use as a structural member of an electric circuit. Yes, the technical difficulty of designing the composition is further increased.
近年、退色抑制を目的として、酸化防止剤をインプリント用硬化性組成物に用いる提案がなされている(特許文献3、特許文献4参照)。しかしながら、実際に酸化防止剤をインプリント用硬化性組成物に用いる検討は未だなされていないのが現状である。 In recent years, for the purpose of suppressing fading, proposals have been made to use an antioxidant for an imprint curable composition (see Patent Document 3 and Patent Document 4). However, the present situation is that the examination which actually uses antioxidant for the curable composition for imprints is not yet made.
また、従来酸化防止剤をその他の用途の光硬化性組成物に添加することが検討されている。例えば、光ディスク用接着剤組成物において貼り合わせる金属面の酸化を防止し、接着剤の接着力を高めることを目的とした例が挙げられる(特許文献5)。同文献では光硬化性組成物中に、酸化防止剤を0.2質量%弱用いている例が記載されているが、インプリント性、耐熱性、光硬化性、高弾性回復率、低粘度化、電圧特性などのインプリント用硬化性組成物に求められる特性を満たすことを示唆するような記載はない。特に、酸化防止剤を0.2質量%弱用いている例では組成物の粘度が380mPa.s(25℃)となっており、特許文献5に記載の組成物は低粘度化が求められるインプリント用硬化性組成物には応用しえないものであった。 In addition, it has been studied to add an antioxidant to a photocurable composition for other uses. For example, there is an example for the purpose of preventing the oxidation of the metal surface to be bonded in the optical disk adhesive composition and increasing the adhesive strength of the adhesive (Patent Document 5). In this document, an example in which an antioxidant is used in an amount of less than 0.2% by mass is described in the photocurable composition, but imprintability, heat resistance, photocurability, high elastic recovery rate, and low viscosity. There is no description which suggests satisfying the characteristics required for the curable composition for imprints, such as conversion and voltage characteristics. In particular, in an example using an antioxidant of less than 0.2% by mass, the viscosity of the composition is 380 mPa.s. s (25 ° C.), and the composition described in Patent Document 5 cannot be applied to a curable composition for imprints that require low viscosity.
また、粘度を改善することを目的として、活性光線硬化型インクジェットインク用組成物に酸化防止剤を0.15質量%添加する例が報告されている(特許文献6)。しかしながら、同文献では粘度の改善に関する記述はあるものの、インプリント性、耐熱性、光硬化性、高弾性回復率および電圧特性に関しては記載が無い。 In addition, an example of adding 0.15% by mass of an antioxidant to an actinic ray curable inkjet ink composition has been reported for the purpose of improving viscosity (Patent Document 6). However, although there is a description regarding improvement in viscosity in the same document, there is no description regarding imprintability, heat resistance, photocurability, high elastic recovery rate and voltage characteristics.
特許文献5や特許文献6に記載のとおり、光硬化性樹脂組成物に酸化防止剤を添加する公知文献の目的は、空気中の酸素による酸化を防止する目的や、低粘度化する目的であり、従来それ以上の詳細な検討はなされていなかった。また、熱硬化性樹脂に酸化防止剤を添加する公知文献の目的も、加熱時における酸化による樹脂の変色を抑制する程度であった。 As described in Patent Document 5 and Patent Document 6, the purpose of the known literature for adding an antioxidant to the photocurable resin composition is to prevent oxidation by oxygen in the air and to lower the viscosity. In the past, no further detailed investigation has been made. Also, the purpose of the known literature for adding an antioxidant to a thermosetting resin was to suppress the discoloration of the resin due to oxidation during heating.
上記の課題に鑑みて、上記の特許文献6に記載されている組成物をインプリント用途にそのまま用いたところ、耐熱性、弾性回復率および電圧特性の面で、劣るものであることがわかった。 In view of the above problems, when the composition described in Patent Document 6 is used for imprinting as it is, it has been found that it is inferior in terms of heat resistance, elastic recovery rate and voltage characteristics. .
本発明の目的は、良好なインプリント性と光硬化性を有し、機械的特性や各種耐久性、中でも光硬化性、耐熱性および弾性回復率に優れたインプリント用硬化性組成物、これを用いた硬化物およびその製造方法、並びに、液晶表示装置用部材を提供することである。より具体的な本発明の目的は、特にフラットパネルディスプレイ等の透明保護膜やスペーサーなどの永久膜に好適なインプリント用硬化性組成物を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a curable composition for imprints having good imprintability and photocurability, and excellent mechanical properties and various durability properties, among which photocurability, heat resistance and elastic recovery rate, It is providing the hardened | cured material using this, its manufacturing method, and the member for liquid crystal display devices. A more specific object of the present invention is to provide a curable composition for imprints particularly suitable for transparent protective films such as flat panel displays and permanent films such as spacers.
上記課題のもと、本願発明者らが鋭意検討を行った結果、特定量の酸化防止剤をインプリント用硬化性組成物中に含有させることにより、上記(1)〜(6)の特性をすべて満たす組成物、その中でも特に(4)高弾性回復率が得られる組成物を設計できることを見出した。すなわち、下記手段により上記課題を解決しうることを見出した。 As a result of intensive studies by the inventors of the present invention under the above-mentioned problems, by incorporating a specific amount of an antioxidant in the curable composition for imprints, the characteristics (1) to (6) described above are obtained. It has been found that a composition satisfying all of them, in particular, (4) a composition capable of obtaining a high elastic recovery rate can be designed. That is, it has been found that the above problems can be solved by the following means.
[1] A)光重合性単量体と、B)光重合開始剤と、C)酸化防止剤と、含有する光インプリント用組成物であって前記A)光重合性単量体の含有量が80〜99質量%であり、前記C)酸化防止剤の含有量が0.3〜7質量%であり、前記C)酸化防止剤が、ヒンダードフェノール系酸化防止剤のみ、セミヒンダードフェノール系酸化防止剤のみ、ヒンダードフェノール系酸化防止剤とセミヒンダードフェノール系酸化防止剤の混合物、またはヒンダードアミン系酸化防止剤のみ、のいずれかであることを特徴とするインプリント用硬化性組成物。
[2] 前記酸化防止剤がセミヒンダードフェノール系酸化防止剤のみからなることを特徴とする[1]に記載のインプリント用硬化性組成物。
[3] A)光重合性単量体と、B)光重合開始剤と、C)酸化防止剤と、含有する光インプリント用組成物であって前記A)光重合性単量体の含有量が80〜99質量%であって、前記C)酸化防止剤の含有量が0.3〜7質量%であり、前記C)酸化防止剤がヒンダードフェノール系酸化防止剤とチオエーテル系酸化防止剤の混合物、または、セミヒンダードフェノール系酸化防止剤とチオエーテル系酸化防止剤の混合物であることを特徴とするインプリント用硬化性組成物。
[4] 前記酸化防止剤がセミヒンダードフェノール系とチオエーテル系の混合物であることを特徴とする[3]に記載のインプリント用硬化性組成物。
[5] 前記酸化防止剤の含有量が0.5〜5質量%であることを特徴とする[1]〜[4]のいずれか一項に記載のインプリント用組成物。
[6] 弾性回復率が70%以上であることを特徴とする[1]〜[5]のいずれか一項に記載のインプリント用組成物。
[7] [1]〜[6]のいずれか1項に記載のインプリント用硬化性組成物を硬化させたことを特徴とする硬化物。
[8] [7]に記載の硬化物を含むことを特徴とする液晶表示装置用部材。
[9] [1]〜[7]のいずれか1項に記載のインプリント用硬化性組成物を基材上に塗布してパターン形成層を形成する工程と、
前記パターン形成層表面にモールドを押圧する工程と、
前記パターン形成層に光を照射する工程と、
を含むことを特徴とする硬化物の製造方法。
[10] さらに、光が照射された前記パターン形成層を加熱する工程を含むことを特徴とする[9]に記載の硬化物の製造方法。
[1] A composition for photoimprinting comprising A) a photopolymerizable monomer, B) a photopolymerization initiator, C) an antioxidant, and A) containing the photopolymerizable monomer The amount is 80 to 99% by mass, the content of the C) antioxidant is 0.3 to 7% by mass, and the C) antioxidant is only a hindered phenol antioxidant, semi-hindered A curable composition for imprints characterized in that it is only a phenolic antioxidant, a mixture of a hindered phenolic antioxidant and a semi-hindered phenolic antioxidant, or only a hindered amine antioxidant. object.
[2] The curable composition for imprints according to [1], wherein the antioxidant comprises only a semi-hindered phenolic antioxidant.
[3] A composition for photoimprinting comprising A) a photopolymerizable monomer, B) a photopolymerization initiator, C) an antioxidant, and A) containing the photopolymerizable monomer. The amount is 80 to 99% by mass, and the content of the C) antioxidant is 0.3 to 7% by mass, and the C) antioxidant is a hindered phenol antioxidant and a thioether antioxidant. A curable composition for imprints, which is a mixture of agents or a mixture of a semi-hindered phenolic antioxidant and a thioether antioxidant.
[4] The curable composition for imprints according to [3], wherein the antioxidant is a mixture of semi-hindered phenol and thioether.
[5] The imprinting composition according to any one of [1] to [4], wherein the content of the antioxidant is 0.5 to 5% by mass.
[6] The imprinting composition according to any one of [1] to [5], wherein an elastic recovery rate is 70% or more.
[7] A cured product obtained by curing the curable composition for imprints according to any one of [1] to [6].
[8] A liquid crystal display member comprising the cured product according to [7].
[9] A step of applying a curable composition for imprints according to any one of [1] to [7] onto a substrate to form a pattern forming layer;
Pressing the mold against the surface of the pattern forming layer;
Irradiating the pattern forming layer with light;
The manufacturing method of the hardened | cured material characterized by including.
[10] The method for producing a cured product according to [9], further comprising a step of heating the pattern forming layer irradiated with light.
本発明によれば、加熱硬化後のパターン精度、表面硬度、光透過性および耐熱性に優れたインプリント用硬化性組成物、これを用いた硬化物およびその製造方法、並びに、液晶表示装置用部材を提供することができる。 According to the present invention, a curable composition for imprints excellent in pattern accuracy, surface hardness, light transmittance and heat resistance after heat curing, a cured product using the same, a method for producing the same, and a liquid crystal display device A member can be provided.
以下において、本発明の内容について詳細に説明する。本願明細書において「〜」とはその前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。 Hereinafter, the contents of the present invention will be described in detail. In the present specification, “to” is used to mean that the numerical values described before and after it are included as a lower limit value and an upper limit value.
また、本明細書中において、“(メタ)アクリレート”は“アクリレート”および“メタクリレート”を表し、“(メタ)アクリル”は“アクリル”および“メタクリル”を表し、“(メタ)アクリロイル”は“アクリロイル”および“メタクリロイル”を表す。さらに、本明細書中において、“単量体”と“モノマー”は同義である。本発明における単量体は、オリゴマーおよびポリマーと区別され、重量平均分子量が1,000以下の化合物をいう。本明細書中において、“官能基”は重合に関与する基をいう。
また、本発明でいうインプリントとは、およそ数十nmから数十μmのサイズのパターン転写をいい、ナノインプリントも含むが、ナノオーダーのものに限定されるものではない。
また、本明細書中において、“ヒンダードフェノール系酸化防止剤”と“セミヒンダードフェノール系”は重複しない概念であり、明確に区別される。
In the present specification, “(meth) acrylate” represents “acrylate” and “methacrylate”, “(meth) acryl” represents “acryl” and “methacryl”, and “(meth) acryloyl” represents “ Represents “acryloyl” and “methacryloyl”. Further, in the present specification, “monomer” and “monomer” are synonymous. The monomer in the present invention is distinguished from an oligomer and a polymer, and refers to a compound having a weight average molecular weight of 1,000 or less. In this specification, “functional group” refers to a group involved in polymerization.
Further, the imprint referred to in the present invention refers to pattern transfer having a size of about several tens of nanometers to several tens of micrometers, and includes nanoimprints, but is not limited to nano-order ones.
Further, in the present specification, “hindered phenol-based antioxidant” and “semi-hindered phenol-based” are concepts that do not overlap and are clearly distinguished.
[インプリント用硬化性組成物]
本発明のインプリント用硬化性組成物(以下、単に「本発明の組成物」ということがある)は、光重合性単量体と、光重合開始剤と、酸化防止剤とを含有する光インプリント用組成物であり、前記光重合性単量体の含有量が80〜99質量%であり、前記酸化防止剤の含有量が0.3〜7質量%である。さらに、本発明のインプリント用硬化性組成物の第一の態様では、前記酸化防止剤がヒンダードフェノール系酸化防止剤のみ、セミヒンダードフェノール系酸化防止剤のみ、ヒンダードフェノール系酸化防止剤とセミヒンダードフェノール系酸化防止剤の混合物、またはヒンダードアミン系酸化防止剤のみ、のいずれかであることを特徴とする。一方、本発明のインプリント用硬化性組成物第二の態様では、前記酸化防止剤がヒンダードフェノール系酸化防止剤とチオエーテル系酸化防止剤の混合物、または、セミヒンダードフェノール系酸化防止剤とチオエーテル系酸化防止剤の混合物であることを特徴とする。
本発明の組成物は、特定の範囲の量の光重合性単量体と光重合開始剤とに加えて特定の範囲の量の酸化防止剤を含有することで、インプリント性、光硬化性、耐熱性、電圧特性を同時に高いレベルで達成し、さらに、弾性回復率をも高いレベルにすることが可能となった。従来の酸化防止剤の機能から弾性回復率を高める効果は予想することができないことから、特に弾性回復率が高まったことは驚くべきことであった。
[Curable composition for imprints]
The curable composition for imprints of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as “the composition of the present invention”) is a light containing a photopolymerizable monomer, a photopolymerization initiator, and an antioxidant. The composition for imprinting, the content of the photopolymerizable monomer is 80 to 99% by mass, and the content of the antioxidant is 0.3 to 7% by mass. Furthermore, in the first aspect of the curable composition for imprints of the present invention, the antioxidant is only a hindered phenol antioxidant, only a semi-hindered phenol antioxidant, or a hindered phenol antioxidant. And a hindered amine antioxidant, or a mixture of a semi-hindered phenol antioxidant and a hindered amine antioxidant. On the other hand, in the second aspect of the curable composition for imprints of the present invention, the antioxidant is a mixture of a hindered phenol antioxidant and a thioether antioxidant, or a semi-hindered phenol antioxidant. It is a mixture of thioether-based antioxidants.
The composition of the present invention contains a specific range of an amount of an antioxidant in addition to a specific range of a photopolymerizable monomer and a photopolymerization initiator, thereby imprintability and photocurability. At the same time, the heat resistance and voltage characteristics can be achieved at a high level, and the elastic recovery rate can be increased to a high level. Since the effect of increasing the elastic recovery rate cannot be predicted from the function of the conventional antioxidant, it was surprising that the elastic recovery rate was particularly increased.
また、本発明のインプリント用硬化性組成物は、光インプリントリソグラフィ(光ナノインプリントリソグラフィを含む)に広く用いることができ、以下のような特徴を有するものとすることができる。
(1)本発明の組成物は、室温での溶液流動性に優れるため、モールド凹部のキャビティ内に該組成物が流れ込みやすく、大気が取り込まれにくいためバブル欠陥を引き起こすことがなく、モールド凸部、凹部のいずれにおいても光硬化後に残渣が残りにくい。
(2)本発明の組成物を硬化した後の硬化膜は、機械的性質に優れ、塗膜と基材との密着性に優れ、かつ、塗膜とモールドとの剥離性に優れるため、モールドを引き剥がす際にパターン崩れや塗膜表面に糸引きが生じて表面荒れを引き起こすことがないため良好なパターンを形成できる(良好なインプリント性)。
(3)塗布均一性に優れるため、大型基材への塗布・微細加工分野などに適する。
(4)光硬化性、耐熱性、弾性回復率などの機械特性が高いので、各種の永久膜としてとして好適に用いることができる
(5)電圧特性に優れるため、電子回路用材料などに適する、等の特徴を有するものとすることができる。
Moreover, the curable composition for imprints of the present invention can be widely used for photoimprint lithography (including photonanoimprint lithography), and can have the following characteristics.
(1) Since the composition of the present invention is excellent in solution fluidity at room temperature, the composition easily flows into the cavity of the mold recess, and the atmosphere is difficult to be taken in. In any of the recesses, it is difficult for residues to remain after photocuring.
(2) The cured film after curing the composition of the present invention has excellent mechanical properties, excellent adhesion between the coating film and the substrate, and excellent peelability between the coating film and the mold. A good pattern can be formed because the pattern is not broken when the film is peeled off, and the surface of the coating film is not drawn and the surface is not roughened (good imprintability).
(3) Since it is excellent in coating uniformity, it is suitable for the field of coating / microfabrication on large substrates.
(4) Since the mechanical properties such as photocurability, heat resistance, and elastic recovery rate are high, it can be suitably used as various permanent films. (5) Since it has excellent voltage characteristics, it is suitable for materials for electronic circuits. And the like.
このため、本発明のインプリント用硬化性組成物は、例えば、これまで展開が難しかった半導体集積回路や液晶表示装置用部材(特に、液晶ディスプレイの薄膜トランジタ、液晶カラーフィルタの保護膜、スペーサー、その他の液晶表示装置用部材の微細加工用途等)に好適に適用でき、その他の用途、例えば、プラズマディスプレイパネル用隔壁材、フラットスクリーン、マイクロ電気機械システム(MEMS)、センサ素子、光ディスク、高密度メモリーデイスク等の磁気記録媒体、回折格子ヤレリーフホログラム等の光学部品、ナノデバイス、光学デバイス、光学フィルムや偏光素子、有機トランジスタ、カラーフィルタ、オーバーコート層、柱材、液晶配向用リブ材、マイクロレンズアレイ、免疫分析チップ、DNA分離チップ、マイクロリアクター、ナノバイオデバイス、光導波路、光学フィルター、フォトニック液晶等の作製にも幅広く適用することができる。 For this reason, the curable composition for imprints of the present invention includes, for example, semiconductor integrated circuits and liquid crystal display device members that have been difficult to develop (particularly, thin film transistors for liquid crystal displays, protective films for liquid crystal color filters, spacers, It can be suitably applied to other liquid crystal display device member microfabrication applications, etc., and other uses such as plasma display panel partition materials, flat screens, micro electromechanical systems (MEMS), sensor elements, optical disks, high density Magnetic recording media such as memory disks, optical components such as diffraction grating relief holograms, nanodevices, optical devices, optical films and polarizing elements, organic transistors, color filters, overcoat layers, pillar materials, liquid crystal alignment rib materials, micro Lens array, immunoassay chip, DNA separation chip, matrix Black reactor, nanobio devices, optical waveguides, can also be widely applied to manufacturing, such as an optical filter, photonic crystal.
(光重合性単量体)
本発明のインプリント用硬化性組成物には光重合性単量体が含有される。本発明の組成物は、光重合性単量体を含有することで、光照射後に良好なパターン精度(インプリント性)を得ることができる。本発明において、「光重合性単量体」とは、光照射によって重合反応を起こし,高分子量体を形成することのできる単量体を意味する。
(Photopolymerizable monomer)
The curable composition for imprints of the present invention contains a photopolymerizable monomer. Since the composition of the present invention contains a photopolymerizable monomer, good pattern accuracy (imprintability) can be obtained after light irradiation. In the present invention, the “photopolymerizable monomer” means a monomer capable of causing a polymerization reaction by light irradiation to form a high molecular weight product.
本発明で用いられる光重合性単量体の主な機能としては、組成物の粘度調整や、硬化膜の機械特性を目的に適宜選択される。組成物の粘度調整の観点からは、低粘度の光重合性単量体を使用することが好ましい。また、硬化物のパターン精度を向上させるためには組成物の粘度が、通常、18mPa・s以下であることが好ましく、その目的では、できうる限り低粘度の重合性単量体を用いることが好ましい。光重合性単量体の粘度は、分子量、分子間相互作用等と関連がありことから、光ラジカル重合性単量の低粘度化は、低分子量、低分子間相互作用を考慮することで達成することができる。 The main function of the photopolymerizable monomer used in the present invention is appropriately selected for the purpose of adjusting the viscosity of the composition and the mechanical properties of the cured film. From the viewpoint of adjusting the viscosity of the composition, it is preferable to use a photopolymerizable monomer having a low viscosity. In order to improve the pattern accuracy of the cured product, the viscosity of the composition is usually preferably 18 mPa · s or less, and for that purpose, a polymerizable monomer having a viscosity as low as possible is used. preferable. Since the viscosity of the photopolymerizable monomer is related to the molecular weight, intermolecular interaction, etc., the reduction of the viscosity of the photoradical polymerizable monomer can be achieved by considering the low molecular weight and the low intermolecular interaction. can do.
本発明で用いられる光重合性単量体は、組成物の粘度の調整の観点から、100mPa・s以下の粘度を有する化合物が好ましく、50mPa・s以下が更に好ましく、10mPa・s以下が特に好ましい。
本発明における光重合性単量体の重量平均分子量は、組成物の粘度の調整の観点から、500以下が好ましく、100〜400がさらに好ましく、100〜300が特に好ましい。
The photopolymerizable monomer used in the present invention is preferably a compound having a viscosity of 100 mPa · s or less, more preferably 50 mPa · s or less, particularly preferably 10 mPa · s or less, from the viewpoint of adjusting the viscosity of the composition. .
The weight average molecular weight of the photopolymerizable monomer in the present invention is preferably 500 or less, more preferably 100 to 400, and particularly preferably 100 to 300, from the viewpoint of adjusting the viscosity of the composition.
また、本発明における光重合性単量体が有する光ラジカル重合性官能基としては、例えば、エチレン性不飽和結合を有する官能基が挙げられ、(メタ)アクリル基、ビニル基、アリル基 スチリル基が好ましい。本発明の組成物に含まれる光重合性単量体は、1種であってもよいし、2種以上であってもよい。また、本発明の組成物は、光ラジカル重合性官能基を有する光重合性単量体と、これを有しない光重合性単量体(例えば、カチオン性重合性基を有する重合性単量体)とを併用してもよい。 Examples of the photoradically polymerizable functional group that the photopolymerizable monomer in the present invention has include a functional group having an ethylenically unsaturated bond, such as a (meth) acryl group, a vinyl group, an allyl group, and a styryl group. Is preferred. 1 type may be sufficient as the photopolymerizable monomer contained in the composition of this invention, and 2 or more types may be sufficient as it. The composition of the present invention includes a photopolymerizable monomer having a photoradically polymerizable functional group and a photopolymerizable monomer having no photopolymerizable functional group (for example, a polymerizable monomer having a cationic polymerizable group). ) May be used in combination.
また、硬化膜の機械特性付与の観点からは、2官能以上の多官能単量体の使用が好ましい。このような多官能単量体は必然的に分子量が大きくなるため粘度が高く、組成物の高粘度化によりパターン精度が低下することもある。そこで、本発明に用いられる重合性単量体は、粘度の調整用の低粘度モノマーと硬化膜の機械特性付与の為の多官能モノマーとの組み合わせや、本発明におけるオキセタン化合物や官能性酸無水物の組み合せを考慮して、総合的に選択される。 From the viewpoint of imparting mechanical properties to the cured film, it is preferable to use a bifunctional or higher polyfunctional monomer. Such a polyfunctional monomer inevitably has a high molecular weight and thus has a high viscosity, and the pattern accuracy may be lowered by increasing the viscosity of the composition. Therefore, the polymerizable monomer used in the present invention is a combination of a low-viscosity monomer for adjusting viscosity and a polyfunctional monomer for imparting mechanical properties of a cured film, or an oxetane compound or a functional acid anhydride in the present invention. It is selected comprehensively considering the combination of objects.
本発明のインプリント用硬化性組成物において、全組成物中における光重合性単量体の含有量は、光照射後のパターン精度の観点から、20〜90質量%が好ましく、30〜70質量%がさらに好ましい。但し、本発明における光重合性単量体の含有量は、上述の通り、本発明の組成物中におけるラジカル重合性官能基を有する化合物の含有量を考慮して決定される。 In the curable composition for imprints of the present invention, the content of the photopolymerizable monomer in the entire composition is preferably 20 to 90 mass%, and preferably 30 to 70 mass% from the viewpoint of pattern accuracy after light irradiation. % Is more preferable. However, the content of the photopolymerizable monomer in the present invention is determined in consideration of the content of the compound having a radical polymerizable functional group in the composition of the present invention as described above.
本発明では、シルセスキオキサン化合物を1種類のみ含んでいても、2種類以上含んでいてもよい。また、本発明の組成物中、シルセスキオキサン化合物は、1〜40質量%の割合で含んでいることが好ましく、1〜20質量%の割合で含んでいることがより好ましい。このような範囲とすることにより、組成物粘度と硬化膜の機械特性を両立できる。 In the present invention, only one kind of silsesquioxane compound may be contained, or two or more kinds thereof may be contained. Moreover, it is preferable that the silsesquioxane compound is contained in the ratio of 1-40 mass% in the composition of this invention, and it is more preferable that it is contained in the ratio of 1-20 mass%. By setting it as such a range, the composition viscosity and the mechanical characteristic of a cured film can be made compatible.
本発明における光重合性単量体としては、エチレン性不飽和結合含有基を1個有する重合性不飽和単量体(1官能の重合性不飽和単量体)を挙げることができる。具体的には、2−アクリロイロキシエチルフタレート、2−アクリロイロキシ2−ヒドロキシエチルフタレート、2−アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタレート、2−アクリロイロキシプロピルフタレート、2−エチル−2−ブチルプロパンジオールアクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシルカルビトール(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(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、2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、3−メトキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、アクリル酸ダイマー、ベンジル(メタ)アクリレート、ブタンジオールモノ(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性(以下「EO」という。)クレゾール(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシ化フェニル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロヘンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチル(メタ)アクリレート、イソミリスチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、メトキシジプロピレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシトリプロピレングリコール(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、メトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールベンゾエート(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、パラクミルフェノキシエチレングリコール(メタ)アクリレート、エピクロロヒドリン(以下「ECH」という)変性フェノキシアクリレート、フェノキシエチル(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、フェノキシヘキサエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシテトラエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、EO変性コハク酸(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、トリブロモフェニル(メタ)アクリレート、EO変性トリブロモフェニル(メタ)アクリレート、トリドデシル(メタ)アクリレート、p−イソプロペニルフェノール、スチレン、α−メチルスチレン、アクリロニトリル、ビニルカルバゾール、エチルオキセタニルメチルアクリレート、が例示される。
さらに、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等のビニルシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等の(メタ)アクリロキシシランが例示される。
これらの中でも特に、アクリレートモノマーが本発明に好適に用いられる。
Examples of the photopolymerizable monomer in the present invention include a polymerizable unsaturated monomer having one ethylenically unsaturated bond-containing group (monofunctional polymerizable unsaturated monomer). Specifically, 2-acryloyloxyethyl phthalate, 2-acryloyloxy 2-hydroxyethyl phthalate, 2-acryloyloxyethyl hexahydrophthalate, 2-acryloyloxypropyl phthalate, 2-ethyl-2-butylpropanediol acrylate 2-ethylhexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl carbitol (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-methoxyethyl (Meth) acrylate, 3-methoxybutyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, acrylic acid dimer, benzyl (meth) acrylate, butanediol mono (meth) acrylate Rate, butoxyethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, cetyl (meth) acrylate, ethylene oxide modified (hereinafter referred to as “EO”) cresol (meth) acrylate, dipropylene glycol (meth) acrylate, ethoxylated phenyl (meth) ) Acrylate, ethyl (meth) acrylate, isoamyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, dicyclohentanyl (meth) acrylate, dicyclo Pentanyloxyethyl (meth) acrylate, isomyristyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, methoxydipropylene glycol (meth) acrylate Methoxytripropylene glycol (meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, methoxytriethylene glycol (meth) acrylate, methyl (meth) acrylate, neopentyl glycol benzoate (meth) acrylate, nonylphenoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, Nonylphenoxy polypropylene glycol (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, paracumylphenoxyethylene glycol (meth) acrylate, epichlorohydrin (hereinafter referred to as “ECH”) modified phenoxy acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, phenoxydiethylene glycol ( (Meth) acrylate, phenoxyhexaethylene glycol (meth) acrylate, phenoxytetraethylene Glycol (meth) acrylate, polyethylene glycol (meth) acrylate, polyethylene glycol-polypropylene glycol (meth) acrylate, polypropylene glycol (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, EO-modified succinic acid (meth) acrylate, tert-butyl (meta ) Acrylate, tribromophenyl (meth) acrylate, EO-modified tribromophenyl (meth) acrylate, tridodecyl (meth) acrylate, p-isopropenylphenol, styrene, α-methylstyrene, acrylonitrile, vinylcarbazole, ethyl oxetanylmethyl acrylate, Is exemplified.
Furthermore, vinyltrichlorosilane, vinyltris (β-methoxyethoxy) silane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane and other vinylsilanes, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-acryloxy (Meth) acryloxysilane such as propyltrimethoxysilane is exemplified.
Among these, acrylate monomers are particularly preferably used in the present invention.
また、本発明における光重合性単量体としては、エチレン性不飽和結合含有基を2個有する2官能重合性不飽和単量体も好ましく用いることができる。前記2官能重合性不飽和単量体の例としては、ジエチレングリコールモノエチルエーテル(メタ)アクリレート、ジメチロールジシクロペンタンジ(メタ)アクリレート、ジ(メタ)アクリル化イソシアヌレート、1,3−ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、EO変性1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ECH変性1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、アリロキシポリエチレングリコールアクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、EO変性ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、PO変性ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、変性ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、EO変性ビスフェノールFジ(メタ)アクリレート、ECH変性ヘキサヒドロフタル酸ジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、EO変性ネオペンチルグリコールジアクリレート、プロピレンオキシド(以後「PO」という。)変性ネオペンチルグリコールジアクリレート、カプロラクトン変性ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコール、ステアリン酸変性ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ECH変性フタル酸ジ(メタ)アクリレート、ポリ(エチレングリコール−テトラメチレングリコール)ジ(メタ)アクリレート、ポリ(プロピレングリコール−テトラメチレングリコール)ジ(メタ)アクリレート、ポリエステル(ジ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ECH変性プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、シリコーンジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノール(ジ)アクリレート、ネオペンチルグリコール変性トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、EO変性トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリグリセロールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジビニルエチレン尿素、ジビニルプロピレン尿素、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルジ(メタ)アクリレート、が例示される。 Moreover, as a photopolymerizable monomer in this invention, the bifunctional polymerizable unsaturated monomer which has two ethylenically unsaturated bond containing groups can also be used preferably. Examples of the bifunctional polymerizable unsaturated monomer include diethylene glycol monoethyl ether (meth) acrylate, dimethylol dicyclopentane di (meth) acrylate, di (meth) acrylated isocyanurate, 1,3-butylene glycol. Di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, EO-modified 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, ECH-modified 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, allyloxy polyethylene glycol Acrylate, 1,9-nonanediol di (meth) acrylate, EO modified bisphenol A di (meth) acrylate, PO modified bisphenol A di (meth) acrylate, modified bisphenol A di (meth) acrylate, EO modified bisphenol F di (meta) Acrylate, ECH-modified hexahydrophthalic acid diacrylate, hydroxypivalate neopentyl glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, EO-modified neopentyl glycol diacrylate, propylene oxide (hereinafter referred to as “PO”) Modified neopentyl glycol diacrylate, caprolactone modified hydroxypivalate ester neopentyl glycol, stearic acid modified pentaerythritol di (meth) acrylate, ECH modified phthalic acid di (meth) acrylate, poly (ethylene glycol-tetramethylene glycol) di (meta ) Acrylate, poly (propylene glycol-tetramethylene glycol) di (meth) acrylate, polyester (di) acrylate, poly Tylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, ECH-modified propylene glycol di (meth) acrylate, silicone di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate , Tricyclodecane dimethanol (di) acrylate, neopentyl glycol modified trimethylolpropane di (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, EO modified tripropylene glycol di (meth) acrylate, triglycerol di (meth) Acrylate, dipropylene glycol di (meth) acrylate, divinylethyleneurea, divinylpropyleneurea, dicyclopentenyl (meth) acrylate, di Black pentenyl oxyethyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl di (meth) acrylate, are exemplified.
これらの中で特に、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルジ(メタ)アクリレート等が本発明に好適に用いられる。 Among these, neopentyl glycol di (meth) acrylate, 1,9-nonanediol di (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl hydroxypivalate Glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, dicyclopentenyloxyethyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl di (meth) acrylate and the like are preferably used in the present invention. It is done.
本発明における光重合性単量体としては、エチレン性不飽和結合含有基を3個以上有する多官能重合性不飽和単量体も好ましく用いることができる。前記多官能重合性不飽和単量体の例としては、ECH変性グリセロールトリ(メタ)アクリレート、EO変性グリセロールトリ(メタ)アクリレート、PO変性グリセロールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、EO変性リン酸トリアクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、EO変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、PO変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタ(メタ)アクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールポリ(メタ)アクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールエトキシテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート等が挙げられる。 As the photopolymerizable monomer in the present invention, a polyfunctional polymerizable unsaturated monomer having three or more ethylenically unsaturated bond-containing groups can also be preferably used. Examples of the polyfunctional polymerizable unsaturated monomer include ECH-modified glycerol tri (meth) acrylate, EO-modified glycerol tri (meth) acrylate, PO-modified glycerol tri (meth) acrylate, pentaerythritol triacrylate, and EO-modified phosphorus. Acid triacrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, caprolactone modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, EO modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, PO modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, tris (acryloxy) Ethyl) isocyanurate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, caprolactone-modified dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, dipentaerythritol Roxypenta (meth) acrylate, alkyl-modified dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol poly (meth) acrylate, alkyl-modified dipentaerythritol tri (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate, pentaerythritol ethoxytetra (Meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, etc. are mentioned.
これらの中で特に、EO変性グリセロールトリ(メタ)アクリレート、PO変性グリセロールトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、EO変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、PO変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールエトキシテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート等が本発明に好適に用いられる。 Among these, EO-modified glycerol tri (meth) acrylate, PO-modified glycerol tri (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, EO-modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, PO-modified trimethylolpropane tri (Meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, pentaerythritol ethoxytetra (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate and the like are preferably used in the present invention.
本発明で用いる光重合性単量体としては、ビニルエーテル化合物を用いてもよい。
前記ビニルエーテル化合物は公知のものを適宜選択することができ、例えば、2−エチルヘキシルビニルエーテル、ブタンジオール−1,4−ジビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、1,2−プロパンジオールジビニルエーテル、1,3−プロパンジオールジビニルエーテル、1,3−ブタンジオールジビニルエーテル、1,4−ブタンジオールジビニルエーテル、テトラメチレングリコールジビニルエーテル、ネオペンチルグリコールジビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、トリメチロールエタントリビニルエーテル、ヘキサンジオールジビニルエーテル、テトラエチレングリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、ソルビトールテトラビニルエーテル、ソルビトールペンタビニルエーテル、エチレングリコールジエチレンビニルエーテル、トリエチレングリコールジエチレンビニルエーテル、エチレングリコールジプロピレンビニルエーテル、トリエチレングリコールジエチレンビニルエーテル、トリメチロールプロパントリエチレンビニルエーテル、トリメチロールプロパンジエチレンビニルエーテル、ペンタエリスリトールジエチレンビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリエチレンビニルエーテル、ペンタエリスリトールテトラエチレンビニルエーテル、1,1,1−トリス〔4−(2−ビニロキシエトキシ)フェニル〕エタン、ビスフェノールAジビニロキシエチルエーテル等が挙げられる。
As the photopolymerizable monomer used in the present invention, a vinyl ether compound may be used.
The vinyl ether compound can be appropriately selected from known ones such as 2-ethylhexyl vinyl ether, butanediol-1,4-divinyl ether, diethylene glycol monovinyl ether, diethylene glycol monovinyl ether, ethylene glycol divinyl ether, triethylene glycol divinyl ether. 1,2-propanediol divinyl ether, 1,3-propanediol divinyl ether, 1,3-butanediol divinyl ether, 1,4-butanediol divinyl ether, tetramethylene glycol divinyl ether, neopentyl glycol divinyl ether, tri Methylolpropane trivinyl ether, trimethylolethane trivinyl ether, hexanediol divinyl ether, Raethylene glycol divinyl ether, pentaerythritol divinyl ether, pentaerythritol trivinyl ether, pentaerythritol tetravinyl ether, sorbitol tetravinyl ether, sorbitol pentavinyl ether, ethylene glycol diethylene vinyl ether, triethylene glycol diethylene vinyl ether, ethylene glycol dipropylene vinyl ether, triethylene glycol diethylene Vinyl ether, trimethylolpropane triethylene vinyl ether, trimethylolpropane diethylene vinyl ether, pentaerythritol diethylene vinyl ether, pentaerythritol triethylene vinyl ether, pentaerythritol tetraethylene vinyl ether, 1,1,1 Tris [4- (2-vinyloxy ethoxy) phenyl] ethane, bisphenol A divinyloxyethyl carboxyethyl ether.
これらのビニルエーテル化合物は、例えば、Stephen.C.Lapin,Polymers Paint Colour Journal.179(4237)、321(1988)に記載されている方法、即ち多価アルコールもしくは多価フェノールとアセチレンとの反応、または多価アルコールもしくは多価フェノールとハロゲン化アルキルビニルエーテルとの反応により合成することができ、これらは1種単独あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。 These vinyl ether compounds can be obtained, for example, by the method described in Stephen C. Lapin, Polymers Paint Color Journal. 179 (4237), 321 (1988), that is, the reaction of a polyhydric alcohol or polyhydric phenol with acetylene, or They can be synthesized by the reaction of a polyhydric alcohol or polyhydric phenol and a halogenated alkyl vinyl ether, and these can be used singly or in combination of two or more.
また、本発明で用いる光重合性単量体としては、スチレン誘導体も採用できる。スチレン誘導体としては、例えば、p−メトキシスチレン、p−メトキシ−β−メチルスチレン、p−ヒドロキシスチレン、等を挙げることができる。 Moreover, a styrene derivative can also be employ | adopted as a photopolymerizable monomer used by this invention. Examples of the styrene derivative include p-methoxystyrene, p-methoxy-β-methylstyrene, p-hydroxystyrene, and the like.
その他、本発明の1官能重合体と併用できるスチレン誘導体としては、例えば、スチレン、p−メチルスチレン、p−メトキシスチレン、β−メチルスチレン、p−メチル−β−メチルスチレン、α−メチルスチレン、p−メトキシ−β−メチルスチレン、p−ヒドロキシスチレン、等を挙げることができる。さらに、本発明においては、ビニルナフタレン誘導体を使用することもでき、例えば、1−ビニルナフタレン、α−メチル−1−ビニルナフタレン、β−メチル−1−ビニルナフタレン、4−メチル−1−ビニルナフタレン、4−メトキシ−1−ビニルナフタレン等を挙げることができる。 Other examples of styrene derivatives that can be used in combination with the monofunctional polymer of the present invention include styrene, p-methylstyrene, p-methoxystyrene, β-methylstyrene, p-methyl-β-methylstyrene, α-methylstyrene, Examples thereof include p-methoxy-β-methylstyrene and p-hydroxystyrene. Furthermore, in the present invention, vinyl naphthalene derivatives can also be used. For example, 1-vinylnaphthalene, α-methyl-1-vinylnaphthalene, β-methyl-1-vinylnaphthalene, 4-methyl-1-vinylnaphthalene. 4-methoxy-1-vinylnaphthalene and the like.
また、モールドとの剥離性や塗布性を向上させる目的で、トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、ペンタフルオロエチル(メタ)アクリレート、(パーフルオロブチル)エチル(メタ)アクリレート、パーフルオロブチル−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、(パーフルオロヘキシル)エチル(メタ)アクリレート、オクタフルオロペンチル(メタ)アクリレート、パーフルオロオクチルエチル(メタ)アクリレート、テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート等のフッソ原子を有する化合物も本発明における光重合性単量体として使用または本発明における光重合性単量体と併用することができる。 In addition, trifluoroethyl (meth) acrylate, pentafluoroethyl (meth) acrylate, (perfluorobutyl) ethyl (meth) acrylate, perfluorobutyl-hydroxypropyl ( Compounds having a fluorine atom such as (meth) acrylate, (perfluorohexyl) ethyl (meth) acrylate, octafluoropentyl (meth) acrylate, perfluorooctylethyl (meth) acrylate and tetrafluoropropyl (meth) acrylate are also used in the present invention. It can be used as a photopolymerizable monomer or used in combination with the photopolymerizable monomer in the present invention.
さらに、本発明に用いられる光重合性単量体としては、プロペニルエーテルおよびブテニルエーテルを配合できる。例えば1−ドデシル−1−プロペニルエーテル、1−ドデシル−1−ブテニルエーテル、1−ブテノキシメチル−2−ノルボルネン、1−4−ジ(1−ブテノキシ)ブタン、1,10−ジ(1−ブテノキシ)デカン、1,4−ジ(1−ブテノキシメチル)シクロヘキサン、ジエチレングリコールジ(1−ブテニル)エーテル、1,2,3−トリ(1−ブテノキシ)プロパン、プロペニルエーテルプロピレンカーボネート等が好適に適用できる。 Furthermore, as the photopolymerizable monomer used in the present invention, propenyl ether and butenyl ether can be blended. For example, 1-dodecyl-1-propenyl ether, 1-dodecyl-1-butenyl ether, 1-butenoxymethyl-2-norbornene, 1-4-di (1-butenoxy) butane, 1,10-di (1-butenoxy) Decane, 1,4-di (1-butenoxymethyl) cyclohexane, diethylene glycol di (1-butenyl) ether, 1,2,3-tri (1-butenoxy) propane, propenyl ether propylene carbonate, and the like can be suitably applied.
本発明のインプリント用硬化性組成物は、本発明に用いられる光重合性単量体として、光ラジカル重合性官能基を有するオキセタン環を有する化合物(以下、単に「オキセタン化合物」または「オキセタンモノマー」という場合がある)を光重合性単量体として含有してもよい。本発明の組成物が、オキセタン環を有する化合物を含有する場合、加熱により優れた硬度を得ることができるため好ましい。
本発明におけるオキセタン環を有する化合物に含まれるオキセタン環構造(オキセタニル基)の数としては、硬化速度と硬化膜物性の観点から、1〜4が好ましく、1〜3がさらに好ましい。
また、本発明におけるオキセタン環を有する化合物の総炭素数としては、組成物の粘度低減の観点から、5〜50が好ましく、5〜20がさらに好ましい。
本発明におけるオキセタン環を有する化合物の分子量としては、組成物の粘度低減の観点から、100〜1000が好ましく、100〜400がさらに好ましい。
The curable composition for imprints of the present invention is a compound having an oxetane ring having a radical photopolymerizable functional group (hereinafter simply referred to as “oxetane compound” or “oxetane monomer” as the photopolymerizable monomer used in the present invention. May be included as a photopolymerizable monomer. When the composition of the present invention contains a compound having an oxetane ring, it is preferable because excellent hardness can be obtained by heating.
The number of oxetane ring structures (oxetanyl groups) contained in the compound having an oxetane ring in the present invention is preferably 1 to 4, and more preferably 1 to 3, from the viewpoint of curing speed and cured film properties.
Moreover, as a total carbon number of the compound which has an oxetane ring in this invention, 5-50 are preferable from a viewpoint of the viscosity reduction of a composition, and 5-20 are more preferable.
As a molecular weight of the compound which has an oxetane ring in this invention, 100-1000 are preferable from a viewpoint of the viscosity reduction of a composition, and 100-400 are further more preferable.
また、本発明における光重合性単量体としてのオキセタン化合物は、光ラジカル重合性官能基を有する。前記光ラジカル重合性官能基としては、例えば、エチレン性不飽和結合を有する官能基が挙げられ、(メタ)アクリル基、ビニル基、アリル基,スチリル基が好ましい。本発明におけるオキセタン環を有する化合物に含まれる光ラジカル重合性基の数としては、光照射時のパターン精度と基板との密着性の観点から、1〜4が好ましく、1〜2がさらに好ましい。本発明の組成物に含まれるオキセタン環を有する化合物は、1種であってもよいし、2種以上であってもよい。また、本発明の組成物は、光ラジカル重合性官能基を有するオキセタン化合物と、これを有しないオキセタン化合物とを併用してもよい。光ラジカル重合性官能基を有する化合物(x)と、これを有しないオキセタン化合物(y)とを併用する場合、その含有比(x:y、x基準)としては、光照射後のパターン精度と加熱時の未反応成分揮発抑制の観点から、1/2〜5/1が好ましく、1/1〜2/1がさらに好ましい。 Moreover, the oxetane compound as a photopolymerizable monomer in the present invention has a photoradically polymerizable functional group. Examples of the radical photopolymerizable functional group include a functional group having an ethylenically unsaturated bond, and a (meth) acryl group, a vinyl group, an allyl group, and a styryl group are preferable. The number of photoradically polymerizable groups contained in the compound having an oxetane ring in the present invention is preferably 1 to 4, more preferably 1 to 2, from the viewpoint of pattern accuracy during light irradiation and adhesion to the substrate. The compound having an oxetane ring contained in the composition of the present invention may be one type or two or more types. In the composition of the present invention, an oxetane compound having a photoradically polymerizable functional group and an oxetane compound not having this may be used in combination. When using together the compound (x) which has a photoradically polymerizable functional group, and the oxetane compound (y) which does not have this, as the content ratio (x: y, x reference | standard), pattern accuracy after light irradiation and From the viewpoint of suppression of volatilization of unreacted components during heating, 1/2 to 5/1 is preferable, and 1/1 to 2/1 is more preferable.
なお、本発明のインプリント用硬化性組成物は、本発明の趣旨に反しない限り、光重合性単量体以外としてオキセタン環を有する化合物を含んでいてもよい。 In addition, the curable composition for imprints of the present invention may contain a compound having an oxetane ring other than the photopolymerizable monomer as long as it does not contradict the gist of the present invention.
本発明のインプリント用硬化性組成物において、全組成物中におけるオキセタン化合物の含有量は、光照射後のパターン精度の観点から、5〜50質量%が好ましく、10〜30質量%がさらに好ましい。但し、本発明におけるオキセタン環を有する化合物が光ラジカル重合性官能基を有する場合、その含有量は、上述の通り、本発明の組成物中におけるラジカル重合性官能基を有する化合物の含有量を考慮して決定することができる。この際、光ラジカル重合性官能基を有するオキセタン化合物の含有量は、他のラジカル重合性官能基を有する化合物の含有量との関係や光ラジカル重合性官能基を有しないオキセタン化合物の含有量との関係から適宜決定される。 In the curable composition for imprints of the present invention, the content of the oxetane compound in the entire composition is preferably 5 to 50% by mass, more preferably 10 to 30% by mass, from the viewpoint of pattern accuracy after light irradiation. . However, when the compound having an oxetane ring in the present invention has a photo-radical polymerizable functional group, the content thereof, as described above, considers the content of the compound having a radical polymerizable functional group in the composition of the present invention. Can be determined. At this time, the content of the oxetane compound having a photoradically polymerizable functional group is related to the content of the compound having another radical polymerizable functional group or the content of the oxetane compound having no photoradically polymerizable functional group. It is determined appropriately from the relationship.
本発明におけるオキセタニル基を有する化合物としては、例えば、3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン(商品名:OXT−101、東亞合成(株)製)、1,4−ビス[[(3−エチル−3−オキセタニル)メトキシ]メチル]ベンゼン(商品名:OXT−121、東亞合成(株)製)、3−エチル−3−(フェノキシメチル)オキセタン(商品名:OXT−211、東亞合成(株)製)、ジ[1−エチル(3−オキセタニル)]メチルエーテル(商品名:OXT−221、東亞合成(株)製)、3−エチル−3−(2−エチルヘキシロキシメチル)オキセタン(商品名:OXT−212、東亞合成(株)製)、4,4’−ビス[3−エチル−(3−オキセタニル)メトキシメチル]ビフェニル(商品名:ETERNACOLL OXBP、宇部興産(株)製)、シルセスキオキサン変性型オキセタン(商品名:OX−SQ、東亞合成(株)製)、オキセタン(メタ)アクリレート(商品名:OXE−10、30、大阪有機化学(株)製)等が挙げられる。 Examples of the compound having an oxetanyl group in the present invention include 3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane (trade name: OXT-101, manufactured by Toagosei Co., Ltd.), 1,4-bis [[(3-ethyl- 3-Oxetanyl) methoxy] methyl] benzene (trade name: OXT-121, manufactured by Toagosei Co., Ltd.), 3-ethyl-3- (phenoxymethyl) oxetane (trade name: OXT-211, manufactured by Toagosei Co., Ltd.) ), Di [1-ethyl (3-oxetanyl)] methyl ether (trade name: OXT-221, manufactured by Toagosei Co., Ltd.), 3-ethyl-3- (2-ethylhexyloxymethyl) oxetane (trade name: OXT-212, manufactured by Toagosei Co., Ltd.), 4,4′-bis [3-ethyl- (3-oxetanyl) methoxymethyl] biphenyl (trade name: ETERRNACOLL OX BP, manufactured by Ube Industries, Ltd.), silsesquioxane modified oxetane (trade name: OX-SQ, manufactured by Toagosei Co., Ltd.), oxetane (meth) acrylate (trade name: OXE-10, 30, Osaka Organic) Chemical Co., Ltd.).
本発明のインプリント用硬化性組成物は、官能性酸無水物を含有してもよい。本発明における酸無水物化合物は、前記オキセタン化合物の硬化剤としての機能を有する。本発明の組成物が官能性酸無水物を含有する場合、加熱硬化後に高い表面硬度を得ることができるため好ましい。
本発明において「官能性酸無水物」とは、オキソ酸2分子が脱水縮合した化合物であって、加熱などにより他の官能基と化学結合するものを意味する。
前記官能性酸無水物としては、例えば、無水フタル酸類、無水シトラコン酸類、無水コハク酸類、無水プロピオン酸類、無水マレイン酸類、無水酢酸類等が挙げられ、粘度低減と組成物安定性の観点から、無水フタル酸類、無水マレイン酸類が好ましい。
The curable composition for imprints of the present invention may contain a functional acid anhydride. The acid anhydride compound in the present invention has a function as a curing agent for the oxetane compound. When the composition of this invention contains a functional acid anhydride, since high surface hardness can be obtained after heat-hardening, it is preferable.
In the present invention, the “functional acid anhydride” means a compound obtained by dehydration condensation of two molecules of oxo acid and chemically bonded to other functional groups by heating or the like.
Examples of the functional acid anhydride include phthalic anhydrides, citraconic anhydrides, succinic anhydrides, propionic anhydrides, maleic anhydrides, acetic anhydrides, etc., from the viewpoint of viscosity reduction and composition stability. Phthalic anhydrides and maleic anhydrides are preferred.
また、本発明における官能性酸無水物の総炭素数としては、組成物の粘度低減の観点から、10〜100が好ましく、10〜50がさらに好ましい。
本発明における官能性酸無水物の分子量としては、組成物の粘度低減の観点から、100〜1000が好ましく、100〜500がさらに好ましい。
Moreover, as a total carbon number of the functional acid anhydride in this invention, 10-100 are preferable from a viewpoint of the viscosity reduction of a composition, and 10-50 are more preferable.
The molecular weight of the functional acid anhydride in the present invention is preferably from 100 to 1,000, more preferably from 100 to 500, from the viewpoint of reducing the viscosity of the composition.
また、前記官能性酸無水物は、光重合性単量体を前記範囲にする観点から、光ラジカル重合性官能基を有することが好ましい。前記光ラジカル重合性官能基としては、例えば、エチレン性不飽和結合を有する官能基が挙げられ、(メタ)アクリル基、ビニル基、アリル基、スチリル基が好ましい。本発明における官能性酸無水物に含まれる光ラジカル重合性基の数としては、光照射時のパターン精度と基板との密着性の観点から、1〜3が好ましく、1〜2がさらに好ましい。本発明の組成物に含まれる官能性酸無水物は、1種であってもよいし、2種以上であってもよい。また、本発明の組成物は、光ラジカル重合性官能基を有する官能性酸無水物と、これを有しない官能性酸無水物とを併用してもよい。光ラジカル重合性官能基を有する化合物(q)と、これを有しない官能性酸無水物(w)とを併用する場合、その含有比(q:w、q基準)としては、光照射後のパターン精度と加熱時の未反応成分揮発抑制の観点から、1/2〜5/1が好ましく、1/1〜2/1がさらに好ましい。 Moreover, it is preferable that the said functional acid anhydride has a radical photopolymerizable functional group from a viewpoint which makes a photopolymerizable monomer into the said range. Examples of the photoradical polymerizable functional group include a functional group having an ethylenically unsaturated bond, and a (meth) acryl group, a vinyl group, an allyl group, and a styryl group are preferable. The number of photoradically polymerizable groups contained in the functional acid anhydride in the present invention is preferably 1 to 3, more preferably 1 to 2, from the viewpoint of pattern accuracy during light irradiation and adhesion to the substrate. 1 type may be sufficient as the functional acid anhydride contained in the composition of this invention, and 2 or more types may be sufficient as it. Moreover, the composition of this invention may use together the functional acid anhydride which has a photoradically polymerizable functional group, and the functional acid anhydride which does not have this. When using together the compound (q) which has a radical photopolymerizable functional group, and the functional acid anhydride (w) which does not have this, as the content ratio (q: w, q reference | standard), after light irradiation From the viewpoint of pattern accuracy and suppression of volatilization of unreacted components during heating, 1/2 to 5/1 is preferable, and 1/1 to 2/1 is more preferable.
本発明のインプリント用硬化性組成物において、全組成物中における官能性酸無水物の含有量は、光照射後のパターン精度の観点から、5〜50質量%が好ましく、10〜30質量%がさらに好ましい。但し、本発明における官能性酸無水物が光ラジカル重合性官能基を有する場合、その含有量は、上述の通り、本発明の組成物中におけるラジカル重合性官能基を有する化合物の含有量を考慮して決定することができる。この際、光ラジカル重合性官能基を有する官能性酸無水物の含有量は、他のラジカル重合性官能基を有する化合物の含有量との関係や光ラジカル重合性官能基を有しない官能性酸無水物の含有量との関係から適宜決定される。 In the curable composition for imprints of the present invention, the content of the functional acid anhydride in the entire composition is preferably 5 to 50% by mass, and 10 to 30% by mass from the viewpoint of pattern accuracy after light irradiation. Is more preferable. However, when the functional acid anhydride in the present invention has a photo-radical polymerizable functional group, the content thereof, as described above, considers the content of the compound having a radical polymerizable functional group in the composition of the present invention. Can be determined. At this time, the content of the functional acid anhydride having a photoradically polymerizable functional group is related to the content of a compound having another radical polymerizable functional group or a functional acid having no photoradically polymerizable functional group. It is determined appropriately from the relationship with the anhydride content.
また、本発明のインプリント用硬化性組成物において、本発明におけるオキセタン化合物(a)と官能性酸無水物(b)との含有比(a:b、a基準)としては、未反応官能基の量をできるだけ少なくする観点から、3/1〜1/3が好ましく、2/1〜1/2がさらに好ましい。 In the curable composition for imprints of the present invention, the content ratio (a: b, a standard) of the oxetane compound (a) and the functional acid anhydride (b) in the present invention is an unreacted functional group. 3/1 to 1/3 is preferable from the viewpoint of minimizing the amount of A, and 2/1 to 1/2 is more preferable.
本発明における官能性酸無水物としては、例えば、メチル−1,2,3,6−テトラヒドロ無水フタル酸(商品名:エピクロンB570、大日本インキ化学工業(株)製)、メチル−ヘキサヒドロ無水フタル酸(商品名:エピクロンB650、大日本インキ化学工業(株)製)、メチル−3,6−エンドメチレン−1,2,3,6−テトラヒドロ無水フタル酸(商品名:MHAC−P、日立化成工業(株)製)、4−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸(商品名:リカシッドM H−700、新日本理化(株)製)、無水シトラコン酸、ドデセン無水コハク酸(商品名:リカシッドDDSA、新日本理化(株)製)、グリセロールビス(無水トリメリテート)モノアセテート(商品名:リカシッドMTA−10、新日本理化(株)製)、日本ゼオン(株)製のクインハード−200(商品名)、ジャパンエポキシレジン(株)製のエピキュアYH−306(商品名)、Aldrich試薬(P25205、294152,B9750、B4600、412287、N818、N1607、330736)等が挙げられる。 Examples of the functional acid anhydride in the present invention include methyl-1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride (trade name: Epiklone B570, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.), methyl-hexahydrophthalic anhydride. Acid (trade name: Epicron B650, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.), methyl-3,6-endomethylene-1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride (trade name: MHAC-P, Hitachi Chemical) Kogyo Co., Ltd.), 4-methylhexahydrophthalic anhydride (trade name: Ricacid MH-700, manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd.), citraconic anhydride, dodecene succinic anhydride (trade name: Ricacid DDSA, Shin Nippon Rika Co., Ltd.), glycerol bis (anhydrous trimellitate) monoacetate (trade name: Ricacid MTA-10, Shin Nippon Rika Co., Ltd.), Nippon Zeo QUINHARD-200 (trade name) manufactured by NON Co., Ltd., EpiCure YH-306 (trade name) manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd., Aldrich reagent (P25205, 294152, B9750, B4600, 41287, N818, N1607, 3307376 ) And the like.
次に、本発明における光重合性単量体の好ましいブレンド形態について説明する。 Next, the preferable blend form of the photopolymerizable monomer in this invention is demonstrated.
本発明のインプリント用硬化性組成物は、組成物中の光重合性単量体の総含有量が80〜99質量%である。“光重合性単量体”とは、例えば、(メタ)アクリル基、ビニル基、アリル基等のエチレン性不飽和結合を有するラジカル重合性官能基を有する化合物である。例えば、前記オキセタン環を有する化合物のオキセタン(メタ)アクリレートは、(メタ)アクリル基がラジカル重合性官能基であることから、前記光重合性単量体に該当する。 In the curable composition for imprints of the present invention, the total content of photopolymerizable monomers in the composition is 80 to 99% by mass. The “photopolymerizable monomer” is a compound having a radically polymerizable functional group having an ethylenically unsaturated bond such as a (meth) acryl group, a vinyl group, or an allyl group. For example, the oxetane (meth) acrylate of the compound having an oxetane ring corresponds to the photopolymerizable monomer because the (meth) acryl group is a radical polymerizable functional group.
本発明の組成物中における光重合性単量体の総含有量が80質量%未満であると、光照射を行っても十分に硬化できず、モールドパターンを精度よく転写することができないうえ、硬化膜の硬度などの物性も不十分である。また、本発明の組成物中におけるラジカル重合性官能基を有する化合物の総含有量が99質量%を越えると、光ラジカル重合開始剤や界面活性剤などの添加剤が十分に機能せず、パターン精度や硬化膜の物性が悪化してしまう。パターン精度と硬化膜物性の観点から、本発明の組成物中におけるラジカル重合性官能基を有する化合物の総含有量としては、60〜99質量%が好ましく、80〜98質量%がさらに好ましい。 When the total content of the photopolymerizable monomer in the composition of the present invention is less than 80% by mass, it cannot be sufficiently cured even by light irradiation, and the mold pattern cannot be accurately transferred. Physical properties such as hardness of the cured film are also insufficient. Moreover, when the total content of the compound having a radical polymerizable functional group in the composition of the present invention exceeds 99% by mass, additives such as a radical photopolymerization initiator and a surfactant do not function sufficiently, and the pattern Accuracy and physical properties of the cured film will deteriorate. From the viewpoint of pattern accuracy and cured film properties, the total content of the compound having a radical polymerizable functional group in the composition of the present invention is preferably 60 to 99% by mass, and more preferably 80 to 98% by mass.
前記1官能の重合性不飽和単量体は、通常、反応性希釈剤として用いられ、本発明の組成物の粘度を下げるのに有効であり、通常、全重合性不飽和単量体の10質量%以上添加される。好ましくは、20〜80質量%、より好ましくは、25〜70質量%、特に好ましくは、30〜60質量%の範囲で添加される。
前記1官能の重合性不飽和単量体は、反応性希釈剤としてより良好であるため、全重合性不飽和単量体の10質量%以上添加されることが好ましい。
前記不飽和結合含有基を2個有する単量体(2官能重合性不飽和単量体)は、全重合性不飽和単量体の好ましくは90質量%以下、より好ましくは80質量%以下、特に好ましくは、70質量%以下の範囲で添加される。1官能および2官能重合性不飽和単量体の割合は、全重合性不飽和単量体の、好ましくは1〜95質量%、より好ましくは3〜95質量%、特に好ましくは、5〜90質量%の範囲で添加される。前記不飽和結合含有基を3個以上有する多官能重合性不飽和単量体の割合は、全重合性不飽和単量体の、好ましくは80質量%以下、より好ましくは70質量%以下、特に好ましくは、60質量%以下の範囲で添加される。重合性不飽和結合含有基を3個以上有する重合性不飽和単量体の割合を80質量%以下とすることにより、組成物の粘度を下げられるため好ましい。
The monofunctional polymerizable unsaturated monomer is usually used as a reactive diluent and is effective in reducing the viscosity of the composition of the present invention. More than mass% is added. Preferably, it is added in the range of 20 to 80% by mass, more preferably 25 to 70% by mass, and particularly preferably 30 to 60% by mass.
Since the monofunctional polymerizable unsaturated monomer is better as a reactive diluent, it is preferable to add 10% by mass or more of the total polymerizable unsaturated monomer.
The monomer having two unsaturated bond-containing groups (bifunctional polymerizable unsaturated monomer) is preferably 90% by mass or less, more preferably 80% by mass or less of the total polymerizable unsaturated monomer, Especially preferably, it adds in 70 mass% or less. The ratio of the monofunctional and bifunctional polymerizable unsaturated monomer is preferably 1 to 95% by mass, more preferably 3 to 95% by mass, and particularly preferably 5 to 90% by mass of the total polymerizable unsaturated monomer. It is added in the range of mass%. The ratio of the polyfunctional polymerizable unsaturated monomer having 3 or more unsaturated bond-containing groups is preferably 80% by mass or less, more preferably 70% by mass or less, particularly preferably 70% by mass or less, based on the total polymerizable unsaturated monomer. Preferably, it is added in a range of 60% by mass or less. Since the viscosity of a composition can be lowered | hung by making the ratio of the polymerizable unsaturated monomer which has 3 or more of polymerizable unsaturated bond containing groups into 80 mass% or less, it is preferable.
(光ラジカル重合開始剤)
本発明のインプリント用硬化性組成物には、光ラジカル重合開始剤が含まれる。本発明の組成物は、光照射によりラジカル重合反応を開始させる光ラジカル重合開始剤を含むことで、光照射後のパターン精度を良好なものとすることができる。光ラジカル重合開始剤本発明に用いられる光ラジカル重合開始剤の含有量としては、全組成物中、例えば、0.1〜15質量%が好ましく、さらに好ましくは0.2〜12質量%であり、特に好ましくは、0.3〜10質量%である。2種類以上の光重合開始剤を用いる場合は、その合計量が前記範囲となる。
前記光ラジカル重合開始剤の割合が0.1質量%以上であると、感度(速硬化性)、解像性、ラインエッジラフネス性、塗膜強度が向上する傾向にあり好ましい。一方、光ラジカル重合開始剤の割合を15質量%以下とすることにより、光透過性、着色性、取り扱い性などが向上する傾向にあり、好ましい。これまで、染料および/または顔料を含むインクジェット用組成物や液晶デイスプレイカラーフィルタ用組成物においては、好ましい光重合開始剤および/または光酸発生剤の添加量が種々検討されてきたが、インプリント用等の光インプリントリソグラフィ用硬化性組成物についての好ましい光重合開始剤および/または光酸発生剤の添加量については報告されていない。すなわち、染料および/または顔料を含む系では、これらがラジカルトラップ剤として働くことがあり、光重合性、感度に影響を及ぼす。その点を考慮して、これらの用途では、光重合開始剤の添加量が最適化される。一方で、本発明の組成物では、染料および/または顔料は必須成分でなく、光重合開始剤の最適範囲がインクジェット用組成物や液晶デイスプレイカラーフィルタ用組成物等の分野のものとは異なる場合がある。
(Photo radical polymerization initiator)
The curable composition for imprints of the present invention contains a radical photopolymerization initiator. The composition of this invention can make the pattern precision after light irradiation favorable by including the radical photopolymerization initiator which starts radical polymerization reaction by light irradiation. Photo radical polymerization initiator The content of the photo radical polymerization initiator used in the present invention is preferably, for example, 0.1 to 15% by mass, more preferably 0.2 to 12% by mass in the entire composition. Especially preferably, it is 0.3-10 mass%. When using 2 or more types of photoinitiators, the total amount becomes the said range.
When the ratio of the radical photopolymerization initiator is 0.1% by mass or more, the sensitivity (fast curability), resolution, line edge roughness, and coating film strength tend to be improved, which is preferable. On the other hand, when the ratio of the radical photopolymerization initiator is 15% by mass or less, the light transmittance, the colorability, the handleability and the like tend to be improved, which is preferable. Up to now, various addition amounts of preferred photopolymerization initiators and / or photoacid generators have been studied for ink jet compositions and dye display / color pigment compositions for liquid crystal display color filters. No preferred photopolymerization initiator and / or photoacid generator addition amount has been reported for curable compositions for photoimprint lithography. That is, in a system containing dyes and / or pigments, these may act as radical trapping agents, affecting the photopolymerizability and sensitivity. In consideration of this point, the amount of the photopolymerization initiator added is optimized in these applications. On the other hand, in the composition of the present invention, the dye and / or pigment is not an essential component, and the optimum range of the photopolymerization initiator is different from that in the field of an ink jet composition or a liquid crystal display color filter composition. There is.
本発明で用いる光ラジカル重合開始剤は、使用する光源の波長に対して活性を有するものが配合され、適切な活性種を発生させるものを用いる。 As the radical photopolymerization initiator used in the present invention, one that has activity with respect to the wavelength of the light source to be used is blended, and one that generates appropriate active species is used.
本発明で使用される光ラジカル重合開始剤としては、例えば、市販されている開始剤を用いることができる。これらの例としてはCiba社から入手可能なIrgacure(登録商標)2959:(1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、Irgacure(登録商標)184:(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン)、Irgacure(登録商標)50:(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンゾフェノン)、Irgacure(登録商標)651:(2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン)、Irgacure(登録商標)369:(2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)ブタノン−1)、Irgacure(登録商標)907:(2−メチル−1[4−メチルチオフェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン、Irgacure(登録商標)819:(ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、Irgacure(登録商標)1800:(ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル−ペンチルフォスフィンオキサイド,1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン)、Irgacure(登録商標)1800:(ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル−ペンチルフォスフィンオキサイド,2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−1−プロパン−1−オン)、Irgacure(登録商標)OXE01:(1,2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−2−(O−ベンゾイルオキシム)、Darocur(登録商標)1173:(2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−1−プロパン−1−オン)、Darocur(登録商標)1116、1398、1174および1020、CGI242:(エタノン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−1−(O−アセチルオキシム)、BASF社から入手可能なLucirin TPO:(2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド)、Lucirin TPO−L:(2,4,6−トリメチルベンゾイルエトキシフェニルホスフィンオキサイド)、日本シイベルヘグナー社から入手可能なESACURE 1001M:(1−[4−ベンゾイルフェニルスルファニル]フェニル]−2−メチル−2−(4−メチルフェニルスルホニル)プロパン−1−オン、N−1414旭電化社から入手可能なアデカオプトマー(登録商標)N−1414:(カルバゾール・フェノン系)、アデカオプトマー(登録商標)N−1717:(アクリジン系)、アデカオプトマー(登録商標)N−1606:(トリアジン系)、三和ケミカル製のTFE−トリアジン:(2−[2−(フラン−2−イル)ビニル]−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン)、三和ケミカル製のTME−トリアジン:(2−[2−(5−メチルフラン−2−イル)ビニル]−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン)、三和ケミカル製のMP−トリアジン:(2−(4−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン)、ミドリ化学製TAZ−113:(2−[2−(3,4−ジメトキシフェニル)エテニル]−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン)、ミドリ化学製TAZ−108(2−(3,4−ジメトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン)、ベンゾフェノン、4,4‘−ビスジエチルアミノベンゾフェノン、メチル−2−ベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルスルフィド、4−フェニルベンゾフェノン、エチルミヒラーズケトン、2−クロロチオキサントン、2−メチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、4−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、1−クロロ−4−プロポキシチオキサントン、2−メチルチオキサントン、チオキサントンアンモニウム塩、ベンゾイン、4,4’−ジメトキシベンゾイン、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、ベンジルジメチルケタール、1,1,1−トリクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノンおよびジベンゾスベロン、o−ベンゾイル安息香酸メチル、2−ベンゾイルナフタレン、4−ベンゾイル ビフェニル、4−ベンゾイルジフェニルエーテル、1,4−ベンゾイルベンゼン、ベンジル、10−ブチル−2−クロロアクリドン、[4−(メチルフェニルチオ)フェニル]フェニルメタン)、2−エチルアントラキノン、2,2−ビス(2−クロロフェニル)4,5,4‘,5’−テトラキス(3,4,5−トリメトキシフェニル)1,2‘−ビイミダゾール、2,2−ビス(o−クロロフェニル)4,5,4’,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、トリス(4−ジメチルアミノフェニル)メタン、エチル−4−(ジメチルアミノ)ベンゾエート、2−(ジメチルアミノ)エチルベンゾエート、ブトキシエチル−4−(ジメチルアミノ)ベンゾエート、等が挙げられる。 As a radical photopolymerization initiator used in the present invention, for example, a commercially available initiator can be used. Examples of these include Irgacure® 2959 available from Ciba: (1- [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one, Irgacure (Registered trademark) 184: (1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone), Irgacure (registered trademark) 50: (1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, benzophenone), Irgacure (registered trademark) 651: (2,2-dimethoxy-1,2 -Diphenylethane-1-one), Irgacure® 369: (2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) butanone-1), Irgacure® 907: (2-methyl -1 [4-methylthiophenyl] -2-morph Olinopropan-1-one, Irgacure® 819: (Bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide, Irgacure® 1800: (Bis (2,6-dimethoxybenzoyl) -2 , 4,4-trimethyl-pentylphosphine oxide, 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone), Irgacure® 1800: (bis (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethyl-pentyl) Phosphine oxide, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-1-propan-1-one), Irgacure® OXE01: (1,2-octanedione, 1- [4- (phenylthio) phenyl] -2- (O-benzoyloxime), Da ocur® 1173: (2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-1-propan-1-one), Darocur® 1116, 1398, 1174 and 1020, CGI242: (ethanone, 1- [ 9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime), Lucirin TPO available from BASF: (2,4,6-trimethylbenzoyldiphenyl) Phosphine oxide), Lucirin TPO-L: (2,4,6-trimethylbenzoylethoxyphenylphosphine oxide), ESACURE 1001M available from Nippon Siebel Hegner, Inc .: (1- [4-benzoylphenylsulfanyl] phenyl] -2-methyl -2- (4-Me Ruphenylsulfonyl) propan-1-one, N-1414 Adekatopomer (registered trademark) N-1414 available from Asahi Denka Co., Ltd .: (carbazole phenone series), Adekaoptomer (registered trademark) N-1717: ( Acridine), Adekaoptomer (registered trademark) N-1606: (triazine), TFE-triazine manufactured by Sanwa Chemical: (2- [2- (furan-2-yl) vinyl] -4,6-bis (Trichloromethyl) -1,3,5-triazine), TME-triazine manufactured by Sanwa Chemical: (2- [2- (5-methylfuran-2-yl) vinyl] -4,6-bis (trichloromethyl) ) -1,3,5-triazine), MP-triazine manufactured by Sanwa Chemical: (2- (4-methoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5 Triazine), TAZ-113 manufactured by Midori Chemical: (2- [2- (3,4-dimethoxyphenyl) ethenyl] -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine), TAZ manufactured by Midori Chemical -108 (2- (3,4-dimethoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine), benzophenone, 4,4′-bisdiethylaminobenzophenone, methyl-2-benzophenone, 4-benzoyl-4′-methyldiphenyl sulfide, 4-phenylbenzophenone, ethyl Michler's ketone, 2-chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, 4-isopropylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 1- Chloro-4-propoxythioxanthone, 2-me Tilthioxanthone, thioxanthone ammonium salt, benzoin, 4,4′-dimethoxybenzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin isobutyl ether, benzyl dimethyl ketal, 1,1,1-trichloroacetophenone, diethoxyacetophenone and Dibenzosuberone, methyl o-benzoylbenzoate, 2-benzoylnaphthalene, 4-benzoylbiphenyl, 4-benzoyldiphenyl ether, 1,4-benzoylbenzene, benzyl, 10-butyl-2-chloroacridone, [4- (methyl Phenylthio) phenyl] phenylmethane), 2-ethylanthraquinone, 2,2-bis (2-chlorophenyl) 4,5,4 ′, 5′-tetrakis (3,4) 5-trimethoxyphenyl) 1,2′-biimidazole, 2,2-bis (o-chlorophenyl) 4,5,4 ′, 5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole, tris (4-dimethyl) Aminophenyl) methane, ethyl-4- (dimethylamino) benzoate, 2- (dimethylamino) ethylbenzoate, butoxyethyl-4- (dimethylamino) benzoate, and the like.
(酸化防止剤)
本発明のインプリント用硬化性組成物には、酸化防止剤が含まれる。
本発明のインプリント用硬化性組成物の第一の態様では、前記酸化防止剤がヒンダードフェノール系酸化防止剤のみ、セミヒンダードフェノール系酸化防止剤のみ、ヒンダードフェノール系酸化防止剤とセミヒンダードフェノール系酸化防止剤の混合物、またはヒンダードアミン系酸化防止剤のみ、のいずれかであることを特徴とする。
一方、本発明のインプリント用硬化性組成物第二の態様では、前記酸化防止剤がヒンダードフェノール系酸化防止剤とチオエーテル系酸化防止剤の混合物、または、セミヒンダードフェノール系酸化防止剤とチオエーテル系酸化防止剤の混合物であることを特徴とする。
本発明の特徴として、上記の本発明の2つの態様で酸化防止剤を用いることで、光硬化性、耐熱性、弾性回復率が向上することなる点が挙げられる。特に、酸化防止剤を本発明の上記2つの態様で酸化防止剤を添加することで、本発明の組成物を効果させた後の硬化膜の弾性回復率が向上することは、従来の酸化防止剤を添加していた光硬化性樹脂組成物分野の技術を鑑みるに、驚くべきことであった。
なお、ヒンダードフェノール系またはセミヒンダードフェノール系酸化防止剤以外のフェノール系酸化防止剤は、重合阻害が大きいため、好ましくない。
(Antioxidant)
The curable composition for imprints of the present invention contains an antioxidant.
In the first aspect of the curable composition for imprints of the present invention, the antioxidant is only a hindered phenol antioxidant, only a semi-hindered phenol antioxidant, hindered phenol antioxidant and semi It is either a mixture of hindered phenolic antioxidants or only a hindered amine antioxidant.
On the other hand, in the second aspect of the curable composition for imprints of the present invention, the antioxidant is a mixture of a hindered phenol antioxidant and a thioether antioxidant, or a semi-hindered phenol antioxidant. It is a mixture of thioether-based antioxidants.
A feature of the present invention is that the use of an antioxidant in the two aspects of the present invention described above improves the photocurability, heat resistance, and elastic recovery rate. In particular, the addition of an antioxidant in the above two aspects of the present invention improves the elastic recovery rate of the cured film after the effect of the composition of the present invention. It was surprising in view of the technology in the photocurable resin composition field in which the agent was added.
It should be noted that phenolic antioxidants other than hindered phenolic or semi-hindered phenolic antioxidants are not preferred because polymerization inhibition is large.
本発明のインプリント用硬化性組成物に用いられる酸化防止剤の含有量は、全組成物中、0.3〜7質量%であり、好ましくは0.5〜5質量%であり、より好ましくは1.5〜5質量%である。2種類以上の酸化防止剤を用いる場合は、その合計量が前記範囲となる。前記酸化防止剤の含有量が0.3質量%以上であると耐熱性、弾性回復率が向上するため好ましく、7質量%以下であると光硬化性が向上するため好ましい。また、前記酸化防止剤の含有量0.5質量%以上であると、さらに耐熱性および弾性回復率が向上するためより好ましく、5質量%以下であると、さらに光硬化性が向上するためより好ましい。さらに、前記酸化防止剤の含有量が1.5質量%以上であるとよりさらに耐熱性および弾性回復率が向上するため、1.5〜5質量%であることが特に好ましい。 Content of the antioxidant used for the curable composition for imprints of this invention is 0.3-7 mass% in all the compositions, Preferably it is 0.5-5 mass%, More preferably Is 1.5-5 mass%. When using 2 or more types of antioxidant, the total amount becomes the said range. When the content of the antioxidant is 0.3% by mass or more, heat resistance and elastic recovery are improved, and when it is 7% by mass or less, photocurability is improved. Further, when the content of the antioxidant is 0.5% by mass or more, the heat resistance and the elastic recovery rate are further improved, and when it is 5% by mass or less, the photocurability is further improved. preferable. Furthermore, since the heat resistance and the elastic recovery rate are further improved when the content of the antioxidant is 1.5% by mass or more, the content is particularly preferably 1.5 to 5% by mass.
本発明におけるヒンダードフェノール系酸化防止剤とは以下の一般式(1)で表される構造を有する物質のことである。 The hindered phenol antioxidant in the present invention is a substance having a structure represented by the following general formula (1).
一般式(1)中、R1およびR2はそれぞれ独立に、tert-ブチル基または−C(R4R5)−R6を表し、R3は水素原子、または、炭素数1〜6の分枝もしくは直鎖の置換基を有していてもよいアルキル基を表し、L1は一価の置換基を表す。R4およびR5はそれぞれ独立に水素原子またはメチル基を表し、R6は下記一般式(2)で表される構造の置換基を表す。 In the general formula (1), R 1 and R 2 each independently represents a tert-butyl group or —C (R 4 R 5 ) —R 6 , and R 3 is a hydrogen atom or having 1 to 6 carbon atoms. An alkyl group which may have a branched or straight chain substituent is represented, and L 1 represents a monovalent substituent. R 4 and R 5 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, and R 6 represents a substituent having a structure represented by the following general formula (2).
一般式(2)中、X1は水素原子、アルキル基、ヒドロキシル基、(メタ)アクリレート基、カルボキシル基を表し、X1がヒドロキシル基の場合R7はtert-ブチル基を表し、X1がヒドロキシル基以外の場合R7は水素原子、炭素数1〜6の分枝もしくは直鎖の置換基を有していてもよいアルキル基を表し、R8は水素原子、または、炭素数1〜6の分枝もしくは直鎖の置換基を有していてもよいアルキル基を表し、L2は一価の置換基を表し、*は結合部位を表す。 In general formula (2), X 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a hydroxyl group, a (meth) acrylate group, or a carboxyl group. When X 1 is a hydroxyl group, R 7 represents a tert-butyl group, and X 1 represents In a case other than a hydroxyl group, R 7 represents a hydrogen atom, an alkyl group which may have a branched or straight chain substituent having 1 to 6 carbon atoms, and R 8 represents a hydrogen atom or 1 to 6 carbon atoms. Represents an alkyl group which may have a branched or straight-chain substituent, L 2 represents a monovalent substituent, and * represents a binding site.
一般式(1)において、前記R1および前記R2は、tert-ブチル基であることが好ましい。
前記R3は、水素原子であることが好ましい。
前記R4およびR5は水素原子であることが好ましい。
前記L1は、水素原子、または、炭素数1〜6の分枝もしくは直鎖の置換基を有していてもよいアルキル基、アルコキシ基であることが好ましい。より好ましくは、メチル基、アルコキシ基もしくはアミノ基を置換基として有する炭素数1〜4のアルキル基である。
前記R6が複数ある場合は、複数のR6はそれぞれ異なっても、同一であってもよい。
In the general formula (1), R 1 and R 2 are preferably a tert-butyl group.
R 3 is preferably a hydrogen atom.
R 4 and R 5 are preferably hydrogen atoms.
L 1 is preferably a hydrogen atom, an alkyl group or an alkoxy group which may have a branched or straight chain substituent having 1 to 6 carbon atoms. More preferably, it is a C1-C4 alkyl group which has a methyl group, an alkoxy group, or an amino group as a substituent.
When said R 6 have multiple, even different plurality of R 6 may each be the same.
一般式(2)において、前記X1は水素原子、アルキル基、ヒドロキシル基、(メタ)アクリレート基、カルボキシル基であることが好ましく、ヒドロキシル基であることがより好ましい。
前記X1がヒドロキシル基以外の場合前記R7は、水素原子、メチル基、tert-ブチル基であることが好ましく、tert-ブチル基であることがより好ましい。
前記R8は、水素原子であることが好ましい。
前記L2は、前記L1の好ましい範囲と同様である。
In the general formula (2), X 1 is preferably a hydrogen atom, an alkyl group, a hydroxyl group, a (meth) acrylate group, or a carboxyl group, and more preferably a hydroxyl group.
When X 1 is other than a hydroxyl group, R 7 is preferably a hydrogen atom, a methyl group, or a tert-butyl group, and more preferably a tert-butyl group.
R 8 is preferably a hydrogen atom.
L 2 is the same as the preferred range of L 1 .
ヒンダードフェノール系酸化防止剤の具体例としては、2,6−ジ−tert−ブチルフェノール、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール、2,2′−メチレンビス(6−tert−ブチル−4−メチルフェノール)等が挙げられる。なお、これら具体例の例示は本発明を制限するものではない。 Specific examples of the hindered phenol antioxidant include 2,6-di-tert-butylphenol, 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol, 2,2'-methylenebis (6-tert-butyl). -4-methylphenol) and the like. These specific examples are not intended to limit the present invention.
本発明におけるセミヒンダードフェノール系酸化防止剤とは以下の一般式(3)で表される構造を有する物質のことである。 The semi-hindered phenol antioxidant in the present invention is a substance having a structure represented by the following general formula (3).
一般式(3)中、R11は水素原子またはメチル基を表し、R12はtert-ブチル基または−C(R14R15)−R16を表し、R13は水素原子、または、炭素数1〜6の分枝もしくは直鎖の置換基を有していてもよいアルキル基を表し、L11は一価の置換基を表す。R14およびR15はそれぞれ独立に水素原子またはメチル基を表し、R16は下記一般式(4)で表される構造の置換基を表す。 In General Formula (3), R 11 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 12 represents a tert-butyl group or —C (R 14 R 15 ) —R 16 , and R 13 represents a hydrogen atom or a carbon number. It represents an alkyl group which may have 1 to 6 branched or straight chain substituents, and L 11 represents a monovalent substituent. R 14 and R 15 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, and R 16 represents a substituent having a structure represented by the following general formula (4).
一般式(4)中、X11は水素原子、アルキル基、ヒドロキシル基、(メタ)アクリレート基、カルボキシル基を表し、X11がヒドロキシル基の場合R17は水素原子またはメチル基を表し、X11がヒドロキシル基以外の場合R17は水素原子、炭素数1〜6の分枝もしくは直鎖の置換基を有していてもよいアルキル基を表し、R18は水素原子、または、炭素数1〜6の分枝もしくは直鎖の置換基を有していてもよいアルキル基を表し、L12は一価の置換基を表し、*は結合部位を表す。 In the general formula (4), X 11 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a hydroxyl group, (meth) acrylate group, a carboxyl group, if X 11 is a hydroxyl radical R 17 represents a hydrogen atom or a methyl group, X 11 R 17 represents a hydrogen atom, an alkyl group which may have a branched or straight chain substituent having 1 to 6 carbon atoms, and R 18 represents a hydrogen atom or 1 to carbon atoms. 6 represents an alkyl group which may have a branched or straight chain substituent, L 12 represents a monovalent substituent, and * represents a binding site.
一般式(3)において、前記R11は、メチル基であることが好ましい。
前記R12は、tert-ブチル基であることが好ましい。
前記R13は、水素原子であることが好ましい。
前記R14およびR15は水素原子であることが好ましい。
前記L11は、前記L1の好ましい範囲と同様である。
In the general formula (3), R 11 is preferably a methyl group.
R 12 is preferably a tert-butyl group.
R 13 is preferably a hydrogen atom.
R 14 and R 15 are preferably hydrogen atoms.
L 11 is the same as the preferred range of L 1 .
一般式(4)において、前記X11は水素原子、アルキル基、ヒドロキシル基、(メタ)アクリレート基、カルボキシル基であることが好ましく、ヒドロキシル基であることがより好ましい。
前記X11がヒドロキシル基の場合前記R17は、tert-ブチル基であることが好ましい。
前記X11がヒドロキシル基以外の場合前記R17は、水素原子、メチル基、tert-ブチル基であることが好ましく、メチル基であることがより好ましい。
前記R8は、水素原子であることが好ましい。
前記L2は、前記L1の好ましい範囲と同様である。
In the general formula (4), X 11 is preferably a hydrogen atom, an alkyl group, a hydroxyl group, a (meth) acrylate group, or a carboxyl group, and more preferably a hydroxyl group.
When X 11 is a hydroxyl group, R 17 is preferably a tert-butyl group.
When X 11 is other than a hydroxyl group, R 17 is preferably a hydrogen atom, a methyl group, or a tert-butyl group, and more preferably a methyl group.
R 8 is preferably a hydrogen atom.
L 2 is the same as the preferred range of L 1 .
セミヒンダードフェノール系酸化防止剤の具体例としては、2−メチル−6−tert−ブチルフェノール、2−メチル−6−tert−ブチル−4−メチルフェノール、6−tert−ブチル−4−メチルフェノール、6−tert−ブチル−4−メチルフェノール、2,2′−メチレンビス(4,6−ジメチルフェノール)等が挙げられる。なお、これら具体例の例示は本発明を制限するものではない。 Specific examples of the semi-hindered phenol antioxidant include 2-methyl-6-tert-butylphenol, 2-methyl-6-tert-butyl-4-methylphenol, 6-tert-butyl-4-methylphenol, Examples include 6-tert-butyl-4-methylphenol, 2,2'-methylenebis (4,6-dimethylphenol) and the like. These specific examples are not intended to limit the present invention.
本発明におけるヒンダードアミン系酸化防止剤としては特に限定されないが、下記一般式(5)で表される構造を部分構造として有する化合物が例示される。 Although it does not specifically limit as a hindered amine type antioxidant in this invention, The compound which has a structure represented by following General formula (5) as a partial structure is illustrated.
一般式(5)中、R21は一価の置換基を表し、L21は一価の置換基を表す。 In the general formula (5), R 21 represents a monovalent substituent, and L 21 represents a monovalent substituent.
前記R21は水素原子、または、炭素数1〜6の分枝もしくは直鎖の置換基を有していてもよいアルキル基、アルコキシ基であることが好ましく、水素原子またはアルコキシ基であることがより好ましい。
前記L21の好ましい範囲は、前記L1の好ましい範囲と同様である。
R 21 is preferably a hydrogen atom, an alkyl group or an alkoxy group which may have a branched or straight chain substituent having 1 to 6 carbon atoms, and preferably a hydrogen atom or an alkoxy group. More preferred.
The preferred range of L 21 is the same as the preferred range of L 1 .
ヒンダードアミン系酸化防止剤の具体例としては、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(N−メチル−2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、N,N′−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)−1,6−ヘキサメチレンジアミン、2−メチル−2−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)アミノ−N−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)プロピオンアミド、テトラキス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)(1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレート、ポリ〔{6−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)イミノ−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル}{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}ヘキサメチル{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}〕、ポリ〔(6−モルホリノ−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル){(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}ヘキサメチン{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}〕、コハク酸ジメチルと1−(2−ヒドロキシエチル)−4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジンとの重縮合物、N,N′−4,7−テトラキス〔4,6−ビス{N−ブチル−N−(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)アミノ}−1,3,5−トリアジン−2−イル〕−4,7−ジアザデカン−1,10−ジアミン等が挙げられる。なお、これら具体例の例示は本発明を制限するものではない。 Specific examples of the hindered amine antioxidant include bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate and bis (N-methyl-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl). ) Sebacate, N, N'-bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) -1,6-hexamethylenediamine, 2-methyl-2- (2,2,6,6-tetra Methyl-4-piperidyl) amino-N- (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) propionamide, tetrakis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) (1,2 , 3,4-butanetetracarboxylate, poly [{6- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) imino-1,3,5-triazine-2,4-diyl} {(2,2, 6,6-tetramethyl-4- Peridyl) imino} hexamethyl {(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino}], poly [(6-morpholino-1,3,5-triazine-2,4-diyl) {(2 , 2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino} hexamethine {(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino}], dimethyl succinate and 1- (2-hydroxyethyl) Polycondensate with -4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, N, N′-4,7-tetrakis [4,6-bis {N-butyl-N- (1,2, 2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) amino} -1,3,5-triazin-2-yl] -4,7-diazadecane-1,10-diamine and the like. The illustrations limit the invention No.
本発明におけるチオエーテル系酸化防止剤とは、一般式R−S−R'で表される化合物である。ここでRおよびR'はそれぞれアルキル基またはアルキルエステル基であり、アルキルエステル基が好ましい。
前記チオエーテル系酸化防止剤の例としては、ジートリデシルーチオジプロピオネートなどを挙げることができる。なお、これら具体例の例示は本発明を制限するものではない。
The thioether-based antioxidant in the present invention is a compound represented by the general formula R—S—R ′. Here, R and R ′ are each an alkyl group or an alkyl ester group, and an alkyl ester group is preferable.
Examples of the thioether-based antioxidant include ditridecyl-thiodipropionate. These specific examples are not intended to limit the present invention.
なお、本発明の範囲外であるフェノール系酸化防止剤は以下の一般式(6)で表される構造を有する物質のことである。 In addition, the phenolic antioxidant outside the scope of the present invention is a substance having a structure represented by the following general formula (6).
一般式(6)中、R31およびR32は水素原子またはメチル基を表し、R33およびL31は一価の置換基を表す。 In the general formula (6), R 31 and R 32 represent a hydrogen atom or a methyl group, and R 33 and L 31 represent a monovalent substituent.
本発明のインプリント用硬化性組成物第一の態様では、前記酸化防止剤がセミヒンダードフェノール系酸化防止剤のみからなることが、より酸化防止能力を高め、重合阻害を低減し、光硬化性を向上させる観点から、より好ましい。
また、本発明のインプリント用硬化性組成物第二の態様では、前記酸化防止剤がセミヒンダードフェノール系とチオエーテル系の混合物であることが、より酸化防止能力を高め、重合阻害を低減し、光硬化性を向上させる観点から、より好ましい。
In the first aspect of the curable composition for imprints of the present invention, the antioxidant consists only of a semi-hindered phenol-based antioxidant, which further enhances the antioxidant ability, reduces polymerization inhibition, and is photocured. From the viewpoint of improving the property, it is more preferable.
Further, in the second aspect of the curable composition for imprints of the present invention, the antioxidant is a mixture of a semi-hindered phenol type and a thioether type to further improve the antioxidant ability and reduce polymerization inhibition. From the viewpoint of improving photocurability, it is more preferable.
前記酸化防止剤は、熱や光照射による退色およびオゾン、活性酸素、NOx、SOx(Xは整数)などの各種の酸化性ガスによる退色を抑制するものである。特に本発明では、酸化防止剤を添加することにより、硬化膜の着色を防止や、分解による膜厚減少を低減できるという利点がある。 The antioxidant suppresses fading caused by heat or light irradiation and fading caused by various oxidizing gases such as ozone, active oxygen, NOx, and SOx (X is an integer). In particular, in the present invention, by adding an antioxidant, there is an advantage that coloring of a cured film can be prevented and a reduction in film thickness due to decomposition can be reduced.
前記酸化防止剤の市販品としては、商品名 Irganox1010、1035、1076、1222(以上、チバガイギー(株)製)、商品名 Antigene P、3C、FR、スミライザーS、スミライザーGA80(住友化学工業(株)製)、商品名アデカスタブAO70、AO80、AO503((株)ADEKA製)等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、混合して用いてもよい。
また、前記酸化防止剤は公知の方法に従って合成してもよい。
Commercially available products of the antioxidants include trade names Irganox 1010, 1035, 1076, 1222 (above, manufactured by Ciba Geigy Co., Ltd.), trade names Antigene P, 3C, FR, Sumilyzer S, and Sumilizer GA80 (Sumitomo Chemical Co., Ltd.). Product name) ADK STAB AO70, AO80, AO503 (manufactured by ADEKA Corporation) and the like. These may be used alone or in combination.
The antioxidant may be synthesized according to a known method.
(界面活性剤)
本発明のインプリント用硬化性組成物は界面活性剤を含んでいてもよい。本発明に用いられる界面活性剤は、全組成物中、例えば、0.001〜5質量%含有し、好ましくは0.002〜4質量%であり、さらに好ましくは、0.005〜3質量%である。2種類以上の界面活性剤を用いる場合は、その合計量が前記範囲となる。界面活性剤が組成物中0.001〜5質量%の範囲にあると、塗布の均一性の効果が良好であり、界面活性剤の過多によるモールド転写特性の悪化を招きにくい。
前記界面活性剤としては、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤およびフッ素・シリコーン系界面活性剤の少なくとも1種を含むことが好ましく、フッ素系界面活性剤とシリコーン系界面活性剤との両方または、フッ素・シリコーン系界面活性剤を含むことがより好ましく、フッ素・シリコーン系界面活性剤を含むことが最も好ましい。尚、前記フッ素系界面活性剤およびシリコーン系界面活性剤としては、非イオン性の界面活性剤が好ましい。
ここで、“フッ素・シリコーン系界面活性剤”とは、フッ素系界面活性剤およびシリコーン系界面活性剤の両方の要件を併せ持つものをいう。
このような界面活性剤を用いることによって、半導体素子製造用のシリコンウエハや、液晶素子製造用のガラス角基板、クロム膜、モリブデン膜、モリブデン合金膜、タンタル膜、タンタル合金膜、窒化珪素膜、アモルファスシリコーン膜、酸化錫をドープした酸化インジウム(ITO)膜や酸化錫膜などの、各種の膜が形成される基板上に本発明のインプリント硬化性組成物を塗布したときに起こるストリエーションや、鱗状の模様(レジスト膜の乾燥むら)などの塗布不良の問題を解決するが可能となる。また、モールド凹部のキャビティ内への本発明の組成物の流動性の向上、モールドとレジストとの間の剥離性の向上、レジストと基板間との密着性の向上、組成物の粘度を下げる等が可能になる。特に、本発明のインプリント組成物は、前記界面活性剤を添加することにより、塗布均一性を大幅に改良でき、スピンコーターやスリットスキャンコーターを用いた塗布において、基板サイズに依らず良好な塗布適性が得られる。
(Surfactant)
The curable composition for imprints of the present invention may contain a surfactant. The surfactant used in the present invention contains, for example, 0.001 to 5% by mass, preferably 0.002 to 4% by mass, and more preferably 0.005 to 3% by mass in the entire composition. It is. When using 2 or more types of surfactant, the total amount becomes the said range. When the surfactant is in the range of 0.001 to 5% by mass in the composition, the effect of coating uniformity is good, and deterioration of mold transfer characteristics due to excessive surfactant is unlikely to occur.
The surfactant preferably includes at least one of a fluorine-based surfactant, a silicone-based surfactant, and a fluorine / silicone-based surfactant, and includes both a fluorine-based surfactant and a silicone-based surfactant. Alternatively, it preferably contains a fluorine / silicone surfactant, and most preferably contains a fluorine / silicone surfactant. The fluorine-based surfactant and the silicone-based surfactant are preferably nonionic surfactants.
Here, the “fluorine / silicone surfactant” refers to one having both requirements of a fluorine surfactant and a silicone surfactant.
By using such a surfactant, a silicon wafer for manufacturing a semiconductor element, a glass square substrate for manufacturing a liquid crystal element, a chromium film, a molybdenum film, a molybdenum alloy film, a tantalum film, a tantalum alloy film, a silicon nitride film, The striations that occur when the imprint curable composition of the present invention is applied to a substrate on which various films such as an amorphous silicone film, an indium oxide (ITO) film doped with tin oxide, and a tin oxide film are formed. In addition, it is possible to solve the problem of poor coating such as a scale-like pattern (unevenness of drying of the resist film). In addition, the fluidity of the composition of the present invention into the cavity of the mold recess is improved, the peelability between the mold and the resist is improved, the adhesion between the resist and the substrate is improved, the viscosity of the composition is decreased, etc. Is possible. In particular, the imprint composition of the present invention can significantly improve the coating uniformity by adding the surfactant, and can be satisfactorily applied regardless of the substrate size in coating using a spin coater or slit scan coater. Aptitude is obtained.
本発明で用いることのできる、非イオン性のフッ素系界面活性剤の例としては、商品名フロラード FC−430、FC−431(住友スリーエム(株)製)、商品名サーフロン S−382(旭硝子(株)製)、EFTOP EF−122A、122B、122C、EF−121、EF−126、EF−127、MF−100((株)トーケムプロダクツ製)、商品名 PF−636、PF−6320、PF−656、PF−6520(いずれもOMNOVA Solutions, Inc.)、商品名フタージェントFT250、FT251、DFX18 (いずれも(株)ネオス製)、商品名ユニダインDS−401、DS−403、DS−451 (いずれもダイキン工業(株)製)、商品名メガファック171、172、173、178K、178A、(いずれも大日本インキ化学工業(株)製)が挙げられる。
また、非イオン性の前記シリコーン系界面活性剤の例としては、商品名SI−10シリーズ(竹本油脂(株)製)、メガファックペインタッド31(大日本インキ化学工業(株)製)、KP−341(信越化学工業(株)製)が挙げられる。
また、前記フッ素・シリコーン系界面活性剤の例としては、商品名 X−70−090、X−70−091、X−70−092、X−70−093、(いずれも、信越化学工業(株)製)、商品名メガファックR−08、XRB−4(いずれも、大日本インキ化学工業(株)製)が挙げられる。
Examples of nonionic fluorosurfactants that can be used in the present invention include trade names Florard FC-430 and FC-431 (manufactured by Sumitomo 3M Limited), trade names Surflon S-382 (Asahi Glass ( EFTOP EF-122A, 122B, 122C, EF-121, EF-126, EF-127, MF-100 (manufactured by Tochem Products), trade names PF-636, PF-6320, PF -656, PF-6520 (both OMNOVA Solutions, Inc.), trade names FT250, FT251, DFX18 (both manufactured by Neos Co., Ltd.), trade names Unidyne DS-401, DS-403, DS-451 ( (All are made by Daikin Industries, Ltd.) and trade names Mega Fuck 171, 172, 173, 178K, 178A (all are Dainippon Ink Chemical Industry Co., Ltd.).
Examples of the nonionic silicone surfactant include trade name SI-10 series (manufactured by Takemoto Yushi Co., Ltd.), MegaFac Paintad 31 (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.), KP -341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).
Examples of the fluorine / silicone surfactant include trade names X-70-090, X-70-091, X-70-092, X-70-093 (all Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. )), And trade names Mega-Fac R-08 and XRB-4 (both manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.).
(その他の成分)
本発明の組成物には前記成分の他に必要に応じて、非重合性分子、ポリマー成分、離型剤、有機金属カップリング剤、重合禁止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、老化防止剤、可塑剤、密着促進剤、熱重合開始剤、光塩基発生剤、着色剤、エラストマー粒子、光増感剤、塩基性化合物、および、その他流動調整剤、消泡剤、分散剤等を添加してもよい。
本発明の組成物には、密着性の付与や硬化膜物性の制御を目的として、前記非重合性分子を添加することができる。このような非重合性分子の添加量は、光重合性分子の添加量を本発明の範囲に制御できる範囲で決めることができる。このような非重合性分子として、例えば、セバシン酸ジオクチルのようなアルキルエステル、(チオ)ウレア化合物、有機微粒子、無機微粒子などを挙げることができる。
(Other ingredients)
In addition to the above components, the composition of the present invention includes a non-polymerizable molecule, a polymer component, a release agent, an organometallic coupling agent, a polymerization inhibitor, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, and an anti-aging agent as necessary. , Plasticizers, adhesion promoters, thermal polymerization initiators, photobase generators, colorants, elastomer particles, photosensitizers, basic compounds, and other flow regulators, antifoaming agents, dispersants, etc. May be.
The non-polymerizable molecule can be added to the composition of the present invention for the purpose of imparting adhesion and controlling physical properties of the cured film. The addition amount of such a non-polymerizable molecule can be determined within a range in which the addition amount of the photopolymerizable molecule can be controlled within the range of the present invention. Examples of such non-polymerizable molecules include alkyl esters such as dioctyl sebacate, (thio) urea compounds, organic fine particles, and inorganic fine particles.
本発明の組成物では、架橋密度をさらに高める目的で、前記多官能の他の重合性単量体よりもさらに分子量の大きい多官能オリゴマーを、本発明の目的を達成する範囲で配合することもできる。光ラジカル重合性を有する多官能オリゴマーとしてはエステルアクリレート、ポリウレタンアクリレート、ポリエーテルアクリレート、エポキシアクリレート等の各種アクリレートオリゴマー、トリメトキシシリルプロピルアクリレートの加水分解縮合物が挙げられる。オリゴマー成分の添加量としては、組成物の溶剤を除く成分に対し、0〜30質量%が好ましく、より好ましくは0〜20質量%、さらに好ましくは0〜10質量%、最も好ましくは0〜5質量%である。
本発明のインプリント用硬化性組成物はインプリント適性、硬化性等の改良を観点からも、さらにポリマー成分を含有していてもよい。前記ポリマー成分としては側鎖に重合性官能基を有するポリマーが好ましい。前記ポリマー成分の重量平均分子量としては、重合性化合物との相溶性の観点から、2000〜100000が好ましく、5000〜50000がさらに好ましい。ポリマー成分の添加量としては組成物の溶剤を除く成分に対し、0〜30質量%が好ましく、より好ましくは0〜20質量%、さらに好ましくは0〜10質量%、最も好ましくは2質量%以下である。また、パターン形成性の観点から樹脂成分はできる限り少ない法が好ましく、界面活性剤や微量の添加剤を除き、樹脂成分を含まないことが好ましい。
In the composition of the present invention, for the purpose of further increasing the crosslinking density, a polyfunctional oligomer having a molecular weight higher than that of the other polyfunctional polymerizable monomer may be blended within a range that achieves the object of the present invention. it can. Examples of the polyfunctional oligomer having photo-radical polymerizability include various acrylate oligomers such as ester acrylate, polyurethane acrylate, polyether acrylate, and epoxy acrylate, and hydrolysis condensation products of trimethoxysilylpropyl acrylate. As addition amount of an oligomer component, 0-30 mass% is preferable with respect to the component except the solvent of a composition, More preferably, it is 0-20 mass%, More preferably, it is 0-10 mass%, Most preferably, it is 0-5. % By mass.
The curable composition for imprints of the present invention may further contain a polymer component from the viewpoint of improving imprint suitability and curability. The polymer component is preferably a polymer having a polymerizable functional group in the side chain. As a weight average molecular weight of the said polymer component, 2000-100000 are preferable from a compatible viewpoint with a polymeric compound, and 5000-50000 are more preferable. The addition amount of the polymer component is preferably 0 to 30% by mass, more preferably 0 to 20% by mass, still more preferably 0 to 10% by mass, and most preferably 2% by mass or less, relative to the component excluding the solvent of the composition. It is. Further, from the viewpoint of pattern formability, it is preferable that the resin component is as few as possible, and it is preferable that the resin component is not included except for surfactants and trace amounts of additives.
剥離性をさらに向上する目的で、本発明の組成物には、離型剤を任意に配合することができる。具体的には、本発明の組成物の層に押し付けたモールドを、樹脂層の面荒れや版取られを起こさずにきれいに剥離できるようにする目的で添加される。離型剤としては従来公知の離型剤、例えば、シリコーン系離型剤、ポリエチレンワックス、アミドワックス、テフロンパウダー(テフロンは登録商標)等の固形ワックス、弗素系、リン酸エステル系化合物等が何れも使用可能である。また、これらの離型剤をモールドに付着させておくこともできる。 For the purpose of further improving the peelability, a release agent can be arbitrarily blended in the composition of the present invention. Specifically, it is added for the purpose of enabling the mold pressed against the layer of the composition of the present invention to be peeled cleanly without causing the resin layer to become rough or take off the plate. Examples of the release agent include conventionally known release agents such as silicone-based release agents, polyethylene wax, amide wax, solid wax such as Teflon powder (Teflon is a registered trademark), fluorine-based compounds, phosphate ester-based compounds, etc. Can also be used. Moreover, these mold release agents can be adhered to the mold.
前記シリコーン系離型剤は、本発明で用いられる前記光硬化性樹脂と組み合わせた時にモールドからの剥離性が特に良好であり、版取られ現象が起こり難くなる。前記シリコーン系離型剤は、オルガノポリシロキサン構造を基本構造とする離型剤であり、例えば、未変性または変性シリコーンオイル、トリメチルシロキシケイ酸を含有するポリシロキサン、シリコーン系アクリル樹脂等が該当し、一般的にハードコート用組成物で用いられているシリコーン系レベリング剤の適用も可能である。 The silicone-based release agent has particularly good releasability from the mold when combined with the photo-curable resin used in the present invention, and the phenomenon that the plate is taken off hardly occurs. The silicone release agent is a release agent having an organopolysiloxane structure as a basic structure, and examples thereof include unmodified or modified silicone oil, polysiloxane containing trimethylsiloxysilicate, and silicone acrylic resin. Further, it is possible to apply a silicone leveling agent generally used in a hard coat composition.
前記変性シリコーンオイルは、ポリシロキサンの側鎖および/または末端を変性したものであり、反応性シリコーンオイルと非反応性シリコーンオイルとに分けられる。反応性シリコーンオイルとしては、アミノ変性、エポキシ変性、カルボキシル変性、カルビノール変性、メタクリル変性、メルカプト変性、フェノール変性、片末端反応性、異種官能基変性等が挙げられる。非反応性シリコーンオイルとしては、ポリエーテル変性、メチルスチリル変性、アルキル変性、高級脂肪エステル変性、親水性特殊変性、高級アルコキシ変性、高級脂肪酸変性、フッ素変性等が挙げられる。
一つのポリシロキサン分子に前記したような変性方法の2つ以上を行うこともできる。
The modified silicone oil is obtained by modifying the side chain and / or terminal of polysiloxane, and is classified into a reactive silicone oil and a non-reactive silicone oil. Examples of the reactive silicone oil include amino modification, epoxy modification, carboxyl modification, carbinol modification, methacryl modification, mercapto modification, phenol modification, one-end reactivity, and different functional group modification. Examples of the non-reactive silicone oil include polyether modification, methylstyryl modification, alkyl modification, higher fatty ester modification, hydrophilic special modification, higher alkoxy modification, higher fatty acid modification, and fluorine modification.
Two or more modification methods as described above may be performed on one polysiloxane molecule.
前記変性シリコーンオイルは組成物成分との適度な相溶性があることが好ましい。特に、組成物中に必要に応じて配合される他の塗膜形成成分に対して反応性がある反応性シリコーンオイルを用いる場合には、本発明の組成物を硬化した硬化膜中に化学結合よって固定されるので、当該硬化膜の密着性阻害、汚染、劣化等の問題が起き難い。特に、蒸着工程での蒸着層との密着性向上には有効である。また、(メタ)アクリロイル変性シリコーン、ビニル変性シリコーン等の、光硬化性を有する官能基で変性されたシリコーンの場合は、本発明の組成物と架橋するため、硬化後の特性に優れる。 It is preferable that the modified silicone oil has appropriate compatibility with the composition components. In particular, when using a reactive silicone oil that is reactive with other coating film forming components blended as necessary in the composition, it is chemically bonded in the cured film obtained by curing the composition of the present invention. Therefore, since it is fixed, problems such as adhesion inhibition, contamination, and deterioration of the cured film are unlikely to occur. In particular, it is effective for improving the adhesion with the vapor deposition layer in the vapor deposition step. In addition, in the case of silicone modified with a photocurable functional group such as (meth) acryloyl-modified silicone or vinyl-modified silicone, it is excellent in characteristics after curing because it is crosslinked with the composition of the present invention.
前記トリメチルシロキシケイ酸を含有するポリシロキサンは表面にブリードアウトし易く剥離性に優れており、表面にブリードアウトしても密着性に優れ、金属蒸着やオーバーコート層との密着性にも優れている点で好ましい。
前記離型剤は1種類のみ或いは2種類以上を組み合わせて添加することができる。
Polysiloxane containing trimethylsiloxysilicic acid is easy to bleed out on the surface and has excellent releasability, excellent adhesion even when bleeded out to the surface, and excellent adhesion to metal deposition and overcoat layer. This is preferable.
The release agent can be added alone or in combination of two or more.
離型剤を本発明のインプリント用硬化性組成物に添加する場合、組成物全量中に0.001〜10質量%の割合で配合することが好ましく、0.01〜5質量%の範囲で添加することがさらに好ましい。離型剤の含有量が0.01〜5質量%の範囲内にあると、モールドとインプリント用硬化性組成物層との剥離性向上効果が向上し、さらに組成物の塗工時のはじきによる塗膜面の面荒れの問題が生じたり、製品において基材自身や近接する層、例えば、蒸着層の密着性を阻害したり、転写時における皮膜破壊等(膜強度が弱くなりすぎる)が生じるのを抑制することができる。 When a release agent is added to the curable composition for imprints of the present invention, it is preferably blended in a proportion of 0.001 to 10% by mass in the total amount of the composition, in a range of 0.01 to 5% by mass. More preferably, it is added. When the content of the release agent is in the range of 0.01 to 5% by mass, the effect of improving the peelability between the mold and the curable composition layer for imprinting is improved, and the repelling at the time of coating the composition is further improved. May cause surface roughness due to coating, may interfere with the adhesion of the substrate itself or adjacent layers in the product, for example, the deposited layer, or may cause film destruction during transfer (film strength becomes too weak). It can be suppressed from occurring.
本発明の組成物には、微細凹凸パターンを有する表面構造の耐熱性、強度、或いは、金属蒸着層との密着性を高めるために、有機金属カップリング剤を配合してもよい。また、有機金属カップリング剤は、熱硬化反応を促進させる効果も持つため有効である。前記有機金属カップリング剤としては、例えば、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、ジルコニウムカップリング剤、アルミニウムカップリング剤、スズカップリング剤等の各種カップリング剤を使用できる。 In the composition of the present invention, an organic metal coupling agent may be blended in order to improve the heat resistance, strength, or adhesion to the metal vapor deposition layer of the surface structure having a fine concavo-convex pattern. In addition, the organometallic coupling agent is effective because it has an effect of promoting the thermosetting reaction. As said organometallic coupling agent, various coupling agents, such as a silane coupling agent, a titanium coupling agent, a zirconium coupling agent, an aluminum coupling agent, a tin coupling agent, can be used, for example.
本発明の組成物に用いることのできるシランカップリング剤としては、例えば、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン等のエポキシシラン;N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノシラン;および、その他のシランカップリング剤として、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、γ−クロロプロピルメチルジエトキシシラン等が挙げられる。 Examples of the silane coupling agent that can be used in the composition of the present invention include β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, and γ-glycidoxypropyl. Epoxy silanes such as methyldiethoxysilane; N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane Aminosilanes such as N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane; and other silane coupling agents such as γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-chloropropylmethyldimethoxysilane, and γ-chloropropylmethyldiethoxysilane Etc.
前記チタンカップリング剤としては、例えば、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、イソプロピルトリス(ジオクチルパイロホスフェート)チタネート、テトライソプロピルビス(ジオクチルホスファイト)チタネート、テトラオクチルビス(ジトリデシルホスファイト)チタネート、テトラ(2,2−ジアリルオキシメチル)ビス(ジトリデシル)ホスファイトチタネート、ビス(ジオクチルパイロホスフェート)オキシアセテートチタネート、ビス(ジオクチルパイロホスフェート)エチレンチタネート、イソプロピルトリオクタノイルチタネート、イソプロピルジメタクリルイソステアロイルチタネート、イソプロピルイソステアロイルジアクリルチタネート、イソプロピルトリ(ジオクチルホスフェート)チタネート、イソプロピルトリクミルフェニルチタネート、イソプロピルトリ(N−アミノエチル・アミノエチル)チタネート、ジクミルフェニルオキシアセテートチタネート、ジイソステアロイルエチレンチタネート等が挙げられる。 Examples of the titanium coupling agent include isopropyl triisostearoyl titanate, isopropyl tridodecyl benzene sulfonyl titanate, isopropyl tris (dioctyl pyrophosphate) titanate, tetraisopropyl bis (dioctyl phosphite) titanate, tetraoctyl bis (ditridecyl phosphite). ) Titanate, tetra (2,2-diallyloxymethyl) bis (ditridecyl) phosphite titanate, bis (dioctylpyrophosphate) oxyacetate titanate, bis (dioctylpyrophosphate) ethylene titanate, isopropyltrioctanoyl titanate, isopropyldimethacryliso Stearoyl titanate, isopropyl isostearoyl diacryl titanate, Propyl tri (dioctyl phosphate) titanate, isopropyl tricumylphenyl titanate, isopropyl tri (N- aminoethyl-aminoethyl) titanate, dicumyl phenyloxy acetate titanate, diisostearoyl ethylene titanate.
前記ジルコニウムカップリング剤としては、例えば、テトラ−n−プロポキシジルコニウム、テトラ−ブトキシジルコニウム、ジルコニウムテトラアセチルアセトネート、ジルコニウムジブトキシビス(アセチルアセトネート)、ジルコニウムトリブトキシエチルアセトアセテート、ジルコニウムブトキシアセチルアセトネートビス(エチルアセトアセテート)等が挙げられる。 Examples of the zirconium coupling agent include tetra-n-propoxyzirconium, tetra-butoxyzirconium, zirconium tetraacetylacetonate, zirconium dibutoxybis (acetylacetonate), zirconium tributoxyethyl acetoacetate, and zirconium butoxyacetylacetonate. Examples thereof include bis (ethyl acetoacetate).
前記アルミニウムカップリング剤としては、例えば、アルミニウムイソプロピレート、モノsec−ブトキシアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムsec−ブチレート、アルミニウムエチレート、エチルアセトアセテエートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)、アルキルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムモノアセチルアセトネートビス(エチルアセトアセテート)、アルミニウムトリス(アセチルアセトアセテート)等を挙げることができる。 Examples of the aluminum coupling agent include aluminum isopropylate, monosec-butoxyaluminum diisopropylate, aluminum sec-butyrate, aluminum ethylate, ethylacetoacetate aluminum diisopropylate, aluminum tris (ethylacetoacetate), alkyl Examples thereof include acetoacetate aluminum diisopropylate, aluminum monoacetylacetonate bis (ethylacetoacetate), aluminum tris (acetylacetoacetate) and the like.
前記有機金属カップリング剤は、本発明のインプリント用硬化性組成物の固形分全量中に0.001〜10質量%の割合で任意に配合できる。有機金属カップリング剤の割合を0.001質量%以上とすることにより、耐熱性、強度、蒸着層との密着性の付与の向上についてより効果的な傾向にある。一方、有機金属カップリング剤の割合を10質量%以下とすることにより、組成物の安定性、成膜性の欠損を抑止できる傾向にあり好ましい。 The said organometallic coupling agent can be arbitrarily mix | blended in the ratio of 0.001-10 mass% in solid content whole quantity of the curable composition for imprints of this invention. By setting the ratio of the organometallic coupling agent to 0.001% by mass or more, there is a tendency to be more effective in improving heat resistance, strength, and adhesion with the vapor deposition layer. On the other hand, it is preferable that the ratio of the organometallic coupling agent is 10% by mass or less because the stability of the composition and the deficiency in film formability can be suppressed.
本発明のインプリント用硬化性組成物には、貯蔵安定性等を向上させるために、重合禁止剤を配合してもよい。前記重合禁止剤としては、例えば、ハイドロキノン、tert−ブチルハイドロキノン、カテコール、ハイドロキノンモノメチルエーテル等のフェノール類;ベンゾキノン、ジフェニルベンゾキノン等のキノン類;フェノチアジン類;銅類等を用いることができる。重合禁止剤は、本発明の組成物の全量に対して任意に0.001〜10質量%の割合で配合するのが好ましい。 The curable composition for imprints of the present invention may contain a polymerization inhibitor in order to improve storage stability and the like. Examples of the polymerization inhibitor include phenols such as hydroquinone, tert-butylhydroquinone, catechol, and hydroquinone monomethyl ether; quinones such as benzoquinone and diphenylbenzoquinone; phenothiazines; copper and the like. The polymerization inhibitor is preferably blended arbitrarily in a proportion of 0.001 to 10% by mass with respect to the total amount of the composition of the present invention.
本発明のインプリント用硬化性組成物には紫外線吸収剤を用いることもできる。前記紫外線吸収剤の市販品としては、Tinuvin P、234、320、326、327、328、213(以上、チバガイギー(株)製)、Sumisorb110、130、140、220、250、300、320、340、350、400(以上、住友化学工業(株)製)等が挙げられる。紫外線吸収剤は、インプリント用硬化性組成物の全量に対して任意に0.01〜10質量%の割合で配合するのが好ましい。 An ultraviolet absorber can also be used for the curable composition for imprints of the present invention. Commercially available UV absorbers include Tinuvin P, 234, 320, 326, 327, 328, 213 (above, manufactured by Ciba Geigy Co., Ltd.), Sumisorb 110, 130, 140, 220, 250, 300, 320, 340, 350, 400 (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) and the like. It is preferable to mix | blend a ultraviolet absorber arbitrarily in the ratio of 0.01-10 mass% with respect to the whole quantity of the curable composition for imprints.
本発明のインプリント用硬化性組成物には光安定剤を用いることもできる。前記光安定剤の市販品としては、Tinuvin 292、144、622LD(以上、チバガイギー(株)製)、サノールLS−770、765、292、2626、1114、744(以上、三共化成工業(株)製)等が挙げられる。光安定剤は組成物の全量に対し、0.01〜10質量%の割合で配合するのが好ましい。 A light stabilizer can also be used in the curable composition for imprints of the present invention. Commercially available products of the light stabilizer include Tinuvin 292, 144, 622LD (manufactured by Ciba Geigy Corp.), Sanol LS-770, 765, 292, 2626, 1114, 744 (manufactured by Sankyo Kasei Kogyo Co., Ltd.). ) And the like. The light stabilizer is preferably blended at a ratio of 0.01 to 10% by mass with respect to the total amount of the composition.
本発明のインプリント用硬化性組成物には老化防止剤を用いることもできる。前記老化防止剤の市販品としては、Antigene W、S、P、3C、6C、RD−G、FR、AW(以上、住友化学工業(株)製)等が挙げられる。老化防止剤は組成物の全量に対し、0.01〜10質量%の割合で配合するのが好ましい。 An anti-aging agent can also be used in the curable composition for imprints of the present invention. Examples of commercially available anti-aging agents include Antigene W, S, P, 3C, 6C, RD-G, FR, and AW (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.). The anti-aging agent is preferably blended at a ratio of 0.01 to 10% by mass with respect to the total amount of the composition.
本発明のインプリント用硬化性組成物には基板との接着性や膜の柔軟性、硬度等を調整するために可塑剤を加えることが可能である。好ましい可塑剤の具体例としては、例えば、ジオクチルフタレート、ジドデシルフタレート、トリエチレングリコールジカプリレート、ジメチルグリコールフタレート、トリクレジルホスフェート、ジオクチルアジペート、ジブチルセバケート、トリアセチルグリセリン、ジメチルアジペート、ジエチルアジペート、ジ(n−ブチル)アジペート、ジメチルスベレート、ジエチルスベレート、ジ(n−ブチル)スベレート等があり、可塑剤は組成物中の30質量%以下で任意に添加することができる。好ましくは20質量%以下で、より好ましくは10質量%以下である。可塑剤の添加効果を得るためには、0.1質量%以上が好ましい。 A plasticizer can be added to the curable composition for imprints of the present invention in order to adjust adhesion to the substrate, flexibility of the film, hardness, and the like. Specific examples of preferred plasticizers include, for example, dioctyl phthalate, didodecyl phthalate, triethylene glycol dicaprylate, dimethyl glycol phthalate, tricresyl phosphate, dioctyl adipate, dibutyl sebacate, triacetyl glycerin, dimethyl adipate, diethyl adipate , Di (n-butyl) adipate, dimethyl suberate, diethyl suberate, di (n-butyl) suberate and the like, and a plasticizer can be optionally added at 30% by mass or less in the composition. Preferably it is 20 mass% or less, More preferably, it is 10 mass% or less. In order to obtain the effect of adding a plasticizer, 0.1% by mass or more is preferable.
本発明のインプリント用硬化性組成物には基板との接着性等を調整するために密着促進剤を添加してもよい。前記密着促進剤として、ベンズイミダゾール類やポリベンズイミダゾール類、低級ヒドロキシアルキル置換ピリジン誘導体、含窒素複素環化合物、ウレアまたはチオウレア、有機リン化合物、8−オキシキノリン、4−ヒドロキシプテリジン、1,10−フェナントロリン、2,2‘−ビピリジン誘導体、ベンゾトリアゾール類、有機リン化合物とフェニレンジアミン化合物、2−アミノ−1−フェニルエタノール、N−フェニルエタノールアミン、N−エチルジエタノールアミン,N−エチルジエタノールアミン、N−エチルエタノールアミンおよび誘導体、ベンゾチアゾール誘導体などを使用することができる。密着促進剤は、組成物中の好ましくは20質量%以下、より好ましくは10質量%以下、さらに好ましくは5質量%以下である。密着促進剤の添加は効果を得るためには、0.1質量%以上が好ましい。 An adhesion promoter may be added to the curable composition for imprints of the present invention in order to adjust adhesion to the substrate. Examples of the adhesion promoter include benzimidazoles and polybenzimidazoles, lower hydroxyalkyl-substituted pyridine derivatives, nitrogen-containing heterocyclic compounds, urea or thiourea, organophosphorus compounds, 8-oxyquinoline, 4-hydroxypteridine, 1,10- Phenanthroline, 2,2′-bipyridine derivatives, benzotriazoles, organic phosphorus compounds and phenylenediamine compounds, 2-amino-1-phenylethanol, N-phenylethanolamine, N-ethyldiethanolamine, N-ethyldiethanolamine, N-ethyl Ethanolamine and derivatives, benzothiazole derivatives and the like can be used. The adhesion promoter in the composition is preferably 20% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, and further preferably 5% by mass or less. The addition of the adhesion promoter is preferably 0.1% by mass or more in order to obtain the effect.
本発明の組成物を硬化させる場合、必要に応じて熱重合開始剤も添加することができる。好ましい熱重合開始剤としては、例えば過酸化物、アゾ化合物を挙げることができる。具体例としては、ベンゾイルパーオキサイド、tert−ブチル−パーオキシベンゾエート、アゾビスイソブチロニトリル等を挙げることができる。熱重合開始剤は、組成物中の好ましくは8.0質量%以下、より好ましくは6.0質量%以下、さらに好ましくは4.0質量%以下である。熱重合開始剤の添加は効果を得るためには、3.0質量%以上が好ましい。 When hardening the composition of this invention, a thermal-polymerization initiator can also be added as needed. Preferred examples of the thermal polymerization initiator include peroxides and azo compounds. Specific examples include benzoyl peroxide, tert-butyl-peroxybenzoate, azobisisobutyronitrile, and the like. The thermal polymerization initiator in the composition is preferably 8.0% by mass or less, more preferably 6.0% by mass or less, and still more preferably 4.0% by mass or less. In order to obtain the effect, the addition of the thermal polymerization initiator is preferably 3.0% by mass or more.
本発明のインプリント用硬化性組成物は、パターン形状、感度等を調整する目的で、必要に応じて光塩基発生剤を添加してもよい。光塩基発生剤としては、例えば、2−ニトロベンジルシクロヘキシルカルバメート、トリフェニルメタノール、O−カルバモイルヒドロキシルアミド、O−カルバモイルオキシム、[[(2,6−ジニトロベンジル)オキシ]カルボニル]シクロヘキシルアミン、ビス[[(2−ニトロベンジル)オキシ]カルボニル]ヘキサン1,6−ジアミン、4−(メチルチオベンゾイル)−1−メチル−1−モルホリノエタン、(4−モルホリノベンゾイル)−1−ベンジル−1−ジメチルアミノプロパン、N−(2−ニトロベンジルオキシカルボニル)ピロリジン、ヘキサアンミンコバルト(III)トリス(トリフェニルメチルボレート)、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノン、2,6−ジメチル−3,5−ジアセチル−4−(2’−ニトロフェニル)−1,4−ジヒドロピリジン、2,6−ジメチル−3,5−ジアセチル−4−(2’,4’−ジニトロフェニル)−1,4−ジヒドロピリジン等が好ましいものとして挙げられる。 The curable composition for imprints of the present invention may contain a photobase generator as necessary for the purpose of adjusting the pattern shape, sensitivity, and the like. Examples of the photobase generator include 2-nitrobenzylcyclohexylcarbamate, triphenylmethanol, O-carbamoylhydroxylamide, O-carbamoyloxime, [[(2,6-dinitrobenzyl) oxy] carbonyl] cyclohexylamine, bis [ [(2-Nitrobenzyl) oxy] carbonyl] hexane 1,6-diamine, 4- (methylthiobenzoyl) -1-methyl-1-morpholinoethane, (4-morpholinobenzoyl) -1-benzyl-1-dimethylaminopropane N- (2-nitrobenzyloxycarbonyl) pyrrolidine, hexaamminecobalt (III) tris (triphenylmethylborate), 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone, 2,6 -Dimethyl- , 5-Diacetyl-4- (2′-nitrophenyl) -1,4-dihydropyridine, 2,6-dimethyl-3,5-diacetyl-4- (2 ′, 4′-dinitrophenyl) -1,4- Preferred examples include dihydropyridine.
本発明のインプリント用硬化性組成物には、塗膜の視認性を向上するなどの目的で、着色剤を任意に添加してもよい。着色剤は、UVインクジェット組成物、カラーフィルタ用組成物およびCCDイメージセンサ用組成物等で用いられている顔料や染料を本発明の目的を損なわない範囲で用いることができる。本発明で用いることができる顔料としては、従来公知の種々の無機顔料または有機顔料を用いることができる。無機顔料としては、金属酸化物、金属錯塩等で示される金属化合物であり、具体的には鉄、コバルト、アルミニウム、カドミウム、鉛、銅、チタン、マグネシウム、クロム、亜鉛、アンチモン等の金属酸化物、金属複合酸化物を挙げることができる。有機顔料としては、C.I.Pigment Yellow 11, 24, 31, 53, 83, 99, 108, 109, 110, 138, 139,151, 154, 167、C.I.Pigment Orange 36, 38, 43、C.I.Pigment Red 105, 122, 149, 150, 155, 171, 175, 176, 177, 209、C.I.Pigment Violet 19, 23, 32, 39、C.I.Pigment Blue 1, 2, 15, 16, 22, 60, 66、C.I.Pigment Green 7, 36, 37、C.I.Pigment Brown 25, 28、C.I.Pigment Black 1, 7および、カーボンブラックを例示できる。着色剤は組成物の全量に対し、0.001〜2質量%の割合で配合するのが好ましい。 A colorant may be optionally added to the curable composition for imprints of the present invention for the purpose of improving the visibility of the coating film. As the colorant, pigments and dyes used in UV inkjet compositions, color filter compositions, CCD image sensor compositions, and the like can be used as long as the object of the present invention is not impaired. As the pigment that can be used in the present invention, conventionally known various inorganic pigments or organic pigments can be used. Examples of inorganic pigments are metal compounds such as metal oxides and metal complex salts. Specifically, metal oxides such as iron, cobalt, aluminum, cadmium, lead, copper, titanium, magnesium, chromium, zinc, and antimony And metal complex oxides. Organic pigments include CIPigment Yellow 11, 24, 31, 53, 83, 99, 108, 109, 110, 138, 139,151, 154, 167, CIPigment Orange 36, 38, 43, CIPigment Red 105, 122, 149, 150, 155, 171, 175, 176, 177, 209, CIPigment Violet 19, 23, 32, 39, CIPigment Blue 1, 2, 15, 16, 22, 60, 66, CIPigment Green 7, 36 37, CIPigment Brown 25, 28, CIPigment Black 1, 7 and carbon black. The colorant is preferably blended at a ratio of 0.001 to 2% by mass with respect to the total amount of the composition.
また、本発明のインプリント用硬化性組成物では、機械的強度、柔軟性等を向上するなどの目的で、任意成分としてエラストマー粒子を添加してもよい。
本発明の組成物に任意成分として添加できるエラストマー粒子は、平均粒子サイズが好ましくは10nm〜700nm、より好ましくは30〜300nmである。例えばポリブタジエン、ポリイソプレン、ブタジエン/アクリロニトリル共重合体、スチレン/ブタジエン共重合体、スチレン/イソプレン共重合体、エチレン/プロピレン共重合体、エチレン/α−オレフィン系共重合体、エチレン/α−オレフィン/ポリエン共重合体、アクリルゴム、ブタジエン/(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン/ブタジエンブロック共重合体、スチレン/イソプレンブロック共重合体などのエラストマーの粒子である。またこれらエラストマー粒子を、メチルメタアクリレートポリマー、メチルメタアクリレート/グリシジルメタアクリレート共重合体などで被覆したコア/シェル型の粒子を用いることができる。エラストマー粒子は架橋構造をとっていてもよい。
In the curable composition for imprints of the present invention, elastomer particles may be added as an optional component for the purpose of improving mechanical strength, flexibility and the like.
The elastomer particles that can be added as an optional component to the composition of the present invention preferably have an average particle size of 10 nm to 700 nm, more preferably 30 to 300 nm. For example, polybutadiene, polyisoprene, butadiene / acrylonitrile copolymer, styrene / butadiene copolymer, styrene / isoprene copolymer, ethylene / propylene copolymer, ethylene / α-olefin copolymer, ethylene / α-olefin / Particles of elastomer such as polyene copolymer, acrylic rubber, butadiene / (meth) acrylic ester copolymer, styrene / butadiene block copolymer, styrene / isoprene block copolymer. Further, core / shell type particles in which these elastomer particles are coated with a methyl methacrylate polymer, a methyl methacrylate / glycidyl methacrylate copolymer or the like can be used. The elastomer particles may have a crosslinked structure.
エラストマー粒子の市販品としては、例えば、レジナスボンドRKB(レジナス化成(株)製)、テクノMBS−61、MBS−69(以上、テクノポリマー(株)製)等を挙げることができる。 Examples of commercially available elastomer particles include Resin Bond RKB (manufactured by Resinas Kasei Co., Ltd.), Techno MBS-61, MBS-69 (manufactured by Techno Polymer Co., Ltd.), and the like.
これらエラストマー粒子は単独で、または2種以上組み合わせて使用することができる。本発明の組成物におけるエラストマー成分の含有割合は、好ましくは1〜35質量%であり、より好ましくは2〜30質量%、特に好ましくは3〜20質量%である。 These elastomer particles can be used alone or in combination of two or more. The content of the elastomer component in the composition of the present invention is preferably 1 to 35% by mass, more preferably 2 to 30% by mass, and particularly preferably 3 to 20% by mass.
さらに本発明のインプリント用硬化性組成物には、光ラジカル重合開始剤の他に、光増感剤を加えて、UV領域の波長を調整することもできる。本発明において用いることができる典型的な増感剤としては、クリベロ〔J. V. Crivello, Adv. in Polymer Sci, 62, 1 (1984)〕に開示しているものが挙げられ、具体的には、ピレン、ペリレン、アクリジンオレンジ、チオキサントン、2−クロロチオキサントン、ベンゾフラビン、N−ビニルカルバゾール、9,10−ジブトキシアントラセン、アントラキノン、クマリン、ケトクマリン、フェナントレン、カンファキノン、フェノチアジン誘導体などを挙げることができる。 Furthermore, in addition to the radical photopolymerization initiator, a photosensitizer can be added to the curable composition for imprints of the present invention to adjust the wavelength in the UV region. Typical sensitizers that can be used in the present invention include those disclosed in Crivello [JV Crivello, Adv. In Polymer Sci, 62, 1 (1984)]. Perylene, acridine orange, thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, benzoflavine, N-vinylcarbazole, 9,10-dibutoxyanthracene, anthraquinone, coumarin, ketocoumarin, phenanthrene, camphorquinone, phenothiazine derivatives and the like.
本発明の組成物には、硬化収縮の抑制、熱安定性を向上するなどの目的で、塩基性化合物を任意に添加してもよい。塩基性化合物としては、アミンならびに、キノリンおよびキノリジンなど含窒素複素環化合物、塩基性アルカリ金属化合物、塩基性アルカリ土類金属化合物などが挙げられる。これらの中でも、光重合成モノマーとの相溶性の面からアミンが好ましく、例えば、オクチルアミン、ナフチルアミン、キシレンジアミン、ジベンジルアミン、ジフェニルアミン、ジブチルアミン、ジオクチルアミン、ジメチルアニリン、キヌクリジン、トリブチルアミン、トリオクチルアミン、テトラメチルエチレンジアミン、テトラメチル−1,6−ヘキサメチレンジアミン、ヘキサメチレンテトラミンおよびトリエタノールアミンなどが挙げられる。 A basic compound may be optionally added to the composition of the present invention for the purpose of suppressing curing shrinkage and improving thermal stability. Examples of the basic compound include amines, nitrogen-containing heterocyclic compounds such as quinoline and quinolidine, basic alkali metal compounds, basic alkaline earth metal compounds, and the like. Among these, amine is preferable from the viewpoint of compatibility with the photopolymerization monomer, for example, octylamine, naphthylamine, xylenediamine, dibenzylamine, diphenylamine, dibutylamine, dioctylamine, dimethylaniline, quinuclidine, tributylamine, tributylamine, and the like. Examples include octylamine, tetramethylethylenediamine, tetramethyl-1,6-hexamethylenediamine, hexamethylenetetramine, and triethanolamine.
本発明の組成物には、光硬化性向上のために、連鎖移動剤を添加してもよい。前記連鎖移動剤としては、具体的には、4−ビス(3−メルカプトブチリルオキシ)ブタン、1,3,5−トリス(3−メルカプトブチルオキシエチル)1,3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオン、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトブチレート)を挙げることができる。 A chain transfer agent may be added to the composition of the present invention to improve photocurability. Specific examples of the chain transfer agent include 4-bis (3-mercaptobutyryloxy) butane, 1,3,5-tris (3-mercaptobutyloxyethyl) 1,3,5-triazine-2, Examples include 4,6 (1H, 3H, 5H) -trione and pentaerythritol tetrakis (3-mercaptobutyrate).
なお、本発明のインプリント用硬化性組成物は、調製時における水分量が好ましくは2.0質量%以下、より好ましくは1.5質量%、さらに好ましくは1.0質量%以下である。調製時における水分量を2.0質量%以下とすることにより、本発明の組成物の保存性をより安定にすることができる。 In the curable composition for imprints of the present invention, the amount of water at the time of preparation is preferably 2.0% by mass or less, more preferably 1.5% by mass, and further preferably 1.0% by mass or less. By making the water content at the time of preparation 2.0% by mass or less, the storage stability of the composition of the present invention can be made more stable.
また、本発明のインプリント用硬化性組成物には溶剤を用いることもできる。前記有機溶剤の含有量は、全組成物中、3質量%以下であることが好ましい。すなわち本発明の組成物は、好ましくは前記のような1官能およびまたは2官能の他の単量体を反応性希釈剤として含むため、本発明の組成物の成分を溶解させるための有機溶剤は、必ずしも含有する必要がない。本発明の組成物では、有機溶剤の含有量は、好ましくは3質量%以下、より好ましくは2質量%以下であり、含有しないことが特に好ましい。このように、本発明の組成物は、必ずしも、有機溶剤を含むものではないが、反応性希釈剤では、溶解しない化合物などを、本発明の組成物として溶解させる場合や粘度を微調整する際など、任意に添加してもよい。本発明の組成物に好ましく使用できる有機溶剤の種類としては、光インプリント用硬化性組成物やフォトレジストで一般的に用いられている溶剤であり、本発明で用いる化合物を溶解および均一分散させるものであればよく、かつこれらの成分と反応しないものであれば特に限定されない。 Moreover, a solvent can also be used for the curable composition for imprints of the present invention. The content of the organic solvent is preferably 3% by mass or less in the entire composition. That is, since the composition of the present invention preferably contains other monofunctional and / or bifunctional monomers as described above as reactive diluents, the organic solvent for dissolving the components of the composition of the present invention is It is not always necessary to contain. In the composition of the present invention, the content of the organic solvent is preferably 3% by mass or less, more preferably 2% by mass or less, and particularly preferably not contained. As described above, the composition of the present invention does not necessarily contain an organic solvent. However, in the case of dissolving a compound that does not dissolve in the reactive diluent as the composition of the present invention, or when finely adjusting the viscosity. Any of these may be added. The organic solvent that can be preferably used in the composition of the present invention is a solvent that is generally used in curable compositions for photoimprints and photoresists, and dissolves and uniformly disperses the compound used in the present invention. Any material can be used as long as it does not react with these components.
前記有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール等のアルコール類;テトラヒドロフラン等のエーテル類;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル等のグリコールエーテル類;メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート等のエチレングリコールアルキルエーテルアセテート類;ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等のジエチレングリコール類;プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート等のプロピレングリコールアルキルエーテルアセテート類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソフチルケトン、シクロヘキサノン、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン、2−ヘプタノン等のケトン類;2−ヒドロキシプロピオン酸エチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、2−ヒドロキシ−2−メチルブタン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル等の乳酸エステル類等のエステル類などが挙げられる。
さらに、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルホルムアニリド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、ベンジルエチルエーテル、ジヘキシルエーテル、アセトニルアセトン、イソホロン、カプロン酸、カプリル酸、1−オクタノール、1−ノナノール、ベンジルアルコール、酢酸ベンジル、安息香酸エチル、シュウ酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、γ−ブチロラクトン、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、フェニルセロソルブアセテート等の高沸点溶剤を添加することもできる。これらは1種を単独使用してもよく、2種類以上を併用しても構わない。
これらの中でも、メトキシプロピレングリコールアセテート、2−ヒドロキシプロピン酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、乳酸エチル、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン、2−ヘプタノンなどが特に好ましい。
Examples of the organic solvent include alcohols such as methanol and ethanol; ethers such as tetrahydrofuran; glycol ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol methyl ethyl ether, and ethylene glycol monoethyl ether; methyl cellosolve Ethylene glycol alkyl ether acetates such as acetate and ethyl cellosolve acetate; diethylene glycols such as diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, and diethylene glycol monobutyl ether; propylene glycol Propylene glycol alkyl ether acetates such as rumethyl ether acetate and propylene glycol ethyl ether acetate; Aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; Acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, 4-hydroxy-4-methyl-2 Ketones such as pentanone and 2-heptanone; ethyl 2-hydroxypropionate, methyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, ethyl ethoxyacetate, ethyl hydroxyacetate, 2- Methyl hydroxy-2-methylbutanoate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl acetate, acetic acid Chill, methyl lactate, and the like esters such as lactic acid esters such as ethyl lactate.
Further, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, N-methylformanilide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, dimethylsulfoxide, benzylethyl ether, dihexyl ether, acetonylacetone , Isophorone, caproic acid, caprylic acid, 1-octanol, 1-nonanol, benzyl alcohol, benzyl acetate, ethyl benzoate, diethyl oxalate, diethyl maleate, γ-butyrolactone, ethylene carbonate, propylene carbonate, phenyl cellosolve acetate, etc. A high boiling point solvent can also be added. These may be used alone or in combination of two or more.
Among these, methoxypropylene glycol acetate, ethyl 2-hydroxypropionate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl lactate, cyclohexanone, methyl isobutyl ketone, 2-heptanone and the like are particularly preferable.
本発明のインプリント用硬化性組成物は、表面張力が、18〜30mN/mの範囲にあることが好ましく、20〜28mN/mの範囲にあることがより好ましい。このような範囲とすることにより、表面平滑性を向上させるという効果が得られる。
なお、本発明のインプリント用硬化性組成物は、調製時における水分量が好ましくは2.0質量%以下、より好ましくは1.5質量%、さらに好ましくは1.0質量%以下である。調製時における水分量を2.0質量%以下とすることにより、本発明の組成物の保存性をより安定にすることができる。
The curable composition for imprints of the present invention preferably has a surface tension in the range of 18 to 30 mN / m, and more preferably in the range of 20 to 28 mN / m. By setting it as such a range, the effect of improving surface smoothness is acquired.
In the curable composition for imprints of the present invention, the amount of water at the time of preparation is preferably 2.0% by mass or less, more preferably 1.5% by mass, and further preferably 1.0% by mass or less. By making the water content at the time of preparation 2.0% by mass or less, the storage stability of the composition of the present invention can be made more stable.
本発明のインプリント用硬化性組成物の粘度について説明する。本発明における粘度は特に述べない限り、25℃における粘度をいう。本発明のインプリント用硬化性組成物は、25℃における粘度が、3〜18mPa・sであることが好ましく、さらに好ましくは5〜15mPa・sであり、特に好ましくは7〜12mPa・sである。本発明の組成物の粘度を3mPa・s以上とすることにより、基板塗布適性の問題や膜の機械的強度の低下が生じにくい傾向にある。具体的には、粘度を3mPa・s以上とすることによって、組成物の塗布の際に面上ムラを生じたり、塗布時に基板から組成物が流れ出たりするのを抑止できる傾向にあり、好ましい。また、粘度が3mPa・s以上の組成物は、粘度3mPa・s未満の組成物に較べて調製も容易である。一方、本発明の組成物の粘度を18mPa・s以下とすることにより、微細な凹凸パターンを有するモールドを組成物に密着させた場合でも、モールドの凹部のキャビティ内にも組成物が流れ込み、大気が取り込まれにくくなるため、バブル欠陥を引き起こしにくくなり、モールド凸部において光硬化後に残渣が残りにくくなり好ましい。また、本発明の組成物の粘度が18mPa・s以下であると、微細なパターンの形成に粘度が影響を与えにくい。
一般的に、組成物の粘度は、粘度の異なる各種の単量体、オリゴマー、ポリマーをプレンドすることで調整可能である。本発明のインプリント用硬化性組成物の粘度を前記範囲内に設計するためには、単体の粘度が5.0mPa・s以下の組成物を添加して粘度を調整することが好ましい。
The viscosity of the curable composition for imprints of the present invention will be described. The viscosity in the present invention means a viscosity at 25 ° C. unless otherwise specified. The curable composition for imprints of the present invention preferably has a viscosity at 25 ° C. of 3 to 18 mPa · s, more preferably 5 to 15 mPa · s, and particularly preferably 7 to 12 mPa · s. . By setting the viscosity of the composition of the present invention to 3 mPa · s or more, there is a tendency that problems of substrate coating suitability and a decrease in mechanical strength of the film hardly occur. Specifically, by setting the viscosity to 3 mPa · s or more, it is preferable that unevenness on the surface is generated during the application of the composition or the composition can be prevented from flowing out of the substrate during the application. A composition having a viscosity of 3 mPa · s or more is also easier to prepare than a composition having a viscosity of less than 3 mPa · s. On the other hand, by setting the viscosity of the composition of the present invention to 18 mPa · s or less, even when a mold having a fine concavo-convex pattern is adhered to the composition, the composition flows into the cavity of the concave portion of the mold, and the atmosphere Is less likely to be taken in, so that it is difficult to cause bubble defects, and it is difficult for residues to remain after photocuring in the mold convex portion. Further, when the viscosity of the composition of the present invention is 18 mPa · s or less, the viscosity hardly affects the formation of a fine pattern.
Generally, the viscosity of the composition can be adjusted by blending various monomers, oligomers and polymers having different viscosities. In order to design the viscosity of the curable composition for imprints of the present invention within the above range, it is preferable to adjust the viscosity by adding a composition having a single viscosity of 5.0 mPa · s or less.
[硬化物の製造方法]
次に、本発明のインプリント用硬化性組成物を用いた硬化物(特に、微細凹凸パターン)の形成方法について説明する。本発明のインプリント用硬化性組成物を基板または支持体(基材)上に塗布してパターン形成層を形成する工程と、前記パターン形成層表面にモールドを押圧する工程と、前記パターン形成層に光を照射する工程と、を経て本発明の組成物を硬化することで、微細な凹凸パターンを形成することができる。特に本発明においては、硬化物の硬化度を向上させるために、更に、光照射後にパターン形成層を加熱する工程を含むことが好ましい。即ち、本発明のインプリント用硬化性組成物は、光および熱によって硬化させることが好ましい。
本発明の硬化物の製造方法によって得られた硬化物は、パターン精密度、硬化性、光透過性に優れ、特に、液晶カラーフィルタの保護膜、スペーサー、その他の液晶表示装置用部材として好適に用いることができる。
[Method for producing cured product]
Next, the formation method of the hardened | cured material (especially fine concavo-convex pattern) using the curable composition for imprints of this invention is demonstrated. A step of applying a curable composition for imprints of the present invention on a substrate or a support (base material) to form a pattern forming layer, a step of pressing a mold against the surface of the pattern forming layer, and the pattern forming layer A fine concavo-convex pattern can be formed by curing the composition of the present invention through the step of irradiating light. In particular, in the present invention, in order to improve the degree of curing of the cured product, it is preferable to further include a step of heating the pattern forming layer after light irradiation. That is, the curable composition for imprints of the present invention is preferably cured by light and heat.
The cured product obtained by the method for producing a cured product of the present invention is excellent in pattern precision, curability, and light transmittance, and is particularly suitable as a protective film for liquid crystal color filters, spacers, and other liquid crystal display device members. Can be used.
具体的には、基材(基板または支持体)上に少なくとも本発明の組成物からなるパターン形成層を塗布し、必要に応じて乾燥させて本発明の組成物からなる層(パターン形成層)を形成してパターン受容体(基材上にパターン形成層が設けられたもの)を作製し、当該パターン受容体のパターン形成層表面にモールドを圧接し、モールドパターンを転写する加工を行い、微細凹凸パターン形成層を光照射および加熱により硬化させる。光照射および加熱は複数回に渡って行ってもよい。本発明のパターン形成方法(硬化物の製造方法)による光インプリントリソグラフィは、積層化や多重パターニングもでき、通常の熱インプリントと組み合わせて用いることもできる。 Specifically, a layer (pattern forming layer) consisting of the composition of the present invention is applied on a base material (substrate or support) by applying at least a pattern forming layer consisting of the composition of the present invention and drying as necessary. To form a pattern receptor (with a pattern-forming layer provided on the substrate), press the mold against the surface of the pattern-receiving layer of the pattern receptor, and transfer the mold pattern. The concavo-convex pattern forming layer is cured by light irradiation and heating. Light irradiation and heating may be performed a plurality of times. The optical imprint lithography according to the pattern forming method (a method for producing a cured product) of the present invention can be laminated and multiple patterned, and can be used in combination with ordinary thermal imprint.
なお、本発明のインプリント用硬化性組成物の応用として、基板または、支持体上に本発明の組成物を塗布し、該組成物からなる層を露光、硬化、必要に応じて乾燥(ベーク)させることにより、オーバーコート層や絶縁膜などの永久膜を作製することもできる。 As an application of the curable composition for imprints of the present invention, the composition of the present invention is applied onto a substrate or a support, and a layer comprising the composition is exposed, cured, and dried (baked as necessary). ), A permanent film such as an overcoat layer or an insulating film can be produced.
液晶ディスプレイ(LCD)などに用いられる永久膜(構造部材用のレジスト)においては、ディスプレイの動作を阻害しないようにするため、レジスト中の金属あるいは有機物のイオン性不純物の混入を極力避けることが望ましく、その濃度としては、1000ppm以下、望ましくは100ppm以下である。 In permanent films (resist for structural members) used in liquid crystal displays (LCDs), it is desirable to avoid contamination of metal or organic ionic impurities in the resist as much as possible so as not to hinder the operation of the display. The concentration is 1000 ppm or less, preferably 100 ppm or less.
以下において、本発明のインプリント用硬化性組成物を用いた硬化物の製造方法(パターン形成方法(パターン転写方法))について具体的に述べる。
本発明の硬化物の製造方法においては、まず、本発明の組成物を基材上に塗布してパターン形成層を形成する。
本発明のインプリント用硬化性組成物を基材上に塗布する際の塗布方法としては、一般によく知られた塗布方法、例えば、ディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法、エクストルージョンコート法、スピンコート方法、スリットスキャン法などにより、塗布することにより形成することができる。また、本発明の組成物からなるパターン形成層の膜厚は、使用する用途によって異なるが、0.05μm〜30μm程度である。また、本発明の組成物を、多重塗布により塗布してもよい。尚、基材と本発明の組成物からなるパターン形成層との間には、例えば平坦化層等の他の有機層などを形成してもよい。これにより、パターン形成層と基板とが直接接しないことから、基板に対するごみの付着や基板の損傷等を防止することができる。
Below, the manufacturing method (pattern formation method (pattern transfer method)) of the hardened | cured material using the curable composition for imprints of this invention is described concretely.
In the manufacturing method of the hardened | cured material of this invention, first, the composition of this invention is apply | coated on a base material, and a pattern formation layer is formed.
As a coating method when the curable composition for imprints of the present invention is coated on a substrate, generally known coating methods such as a dip coating method, an air knife coating method, a curtain coating method, and a wire bar coating are used. It can be formed by coating by a method, a gravure coating method, an extrusion coating method, a spin coating method, a slit scanning method, or the like. Moreover, although the film thickness of the pattern formation layer which consists of a composition of this invention changes with uses to be used, it is about 0.05 micrometer-30 micrometers. Further, the composition of the present invention may be applied by multiple coating. In addition, you may form other organic layers, such as a planarization layer, for example between a base material and the pattern formation layer which consists of a composition of this invention. Thereby, since the pattern formation layer and the substrate are not in direct contact with each other, it is possible to prevent adhesion of dust to the substrate, damage to the substrate and the like.
本発明のインプリント用硬化性組成物を塗布するための基材(基板または支持体)は、種々の用途によって選択可能であり、例えば、石英、ガラス、光学フィルム、セラミック材料、蒸着膜、磁性膜、反射膜、Ni、Cu、Cr、Feなどの金属基板、紙、SOG(スピンオングラスガラス)、ポリエステルフイルム、ポリカーボネートフィルム、ポリイミドフィルム等のポリマー基板、TFTアレイ基板、PDPの電極板、ガラスや透明プラスチック基板、ITOや金属などの導電性基材、絶縁性基材、シリコーン、窒化シリコーン、ポリシリコーン、酸化シリコーン、アモルファスシリコーンなどの半導体作製基板など特に制約されない。また、基材の形状も特に限定されるものではなく、板状でもよいし、ロール状でもよい。さらに、後述のように前記基材としては、モールドとの組み合わせ等に応じて、光透過性、または、非光透過性のものを選択することができる。 The substrate (substrate or support) on which the curable composition for imprints of the present invention is applied can be selected depending on various applications, for example, quartz, glass, optical film, ceramic material, deposited film, magnetic Film, reflection film, metal substrate such as Ni, Cu, Cr, Fe, paper, SOG (spin on glass glass), polyester film, polycarbonate film, polymer film such as polyimide film, TFT array substrate, PDP electrode plate, glass, etc. There are no particular restrictions on transparent plastic substrates, conductive substrates such as ITO and metals, insulating substrates, semiconductor fabrication substrates such as silicone, silicone nitride, polysilicon, silicone oxide, and amorphous silicone. Further, the shape of the substrate is not particularly limited, and may be a plate shape or a roll shape. Furthermore, as described later, as the substrate, a light transmissive or non-light transmissive material can be selected according to the combination with the mold or the like.
次いで、本発明の硬化物の製造方法においては、パターン形成層にパターンを転写するために、パターン形成層表面にモールドを(押圧)押接する。これにより、モールドの押圧表面にあらかじめ形成された微細なパターンをパターン形成層に転写することができる。 Subsequently, in the manufacturing method of the hardened | cured material of this invention, in order to transcribe | transfer a pattern to a pattern formation layer, a mold is pressed (pressed) on the pattern formation layer surface. Thereby, the fine pattern previously formed on the pressing surface of the mold can be transferred to the pattern forming layer.
本発明のインプリント用硬化性組成物を用いた光インプリントリソグラフィは、モールド材および/または基板の少なくとも一方に、光透過性の材料を選択する。本発明に適用される光インプリントリソグラフィでは、基材の上に本発明のインプリント用硬化性組成物を塗布してパターン形成層を形成し、この表面に光透過性のモールドを押圧し、モールドの裏面から光を照射し、前記パターン形成層を硬化させる。また、光透過性基材上に本発明のインプリント用硬化性組成物を塗布し、モールドを押し当て、基材の裏面から光を照射し、インプリント用硬化性組成物を硬化させることもできる。
前記光照射は、モールドを付着させた状態で行ってもよいし、モールド剥離後に行ってもよいが、本発明では、モールドを密着させた状態で行うのが好ましい。
In the optical imprint lithography using the curable composition for imprints of the present invention, a light transmissive material is selected for at least one of the mold material and / or the substrate. In the optical imprint lithography applied to the present invention, a curable composition for imprints of the present invention is applied on a substrate to form a pattern forming layer, and a light-transmitting mold is pressed on this surface, Light is irradiated from the back surface of the mold to cure the pattern forming layer. Alternatively, the curable composition for imprints of the present invention may be applied on a light transmissive substrate, pressed against a mold, and irradiated with light from the back surface of the substrate to cure the curable composition for imprints. it can.
The light irradiation may be performed with the mold attached or after the mold is peeled off. In the present invention, the light irradiation is preferably performed with the mold in close contact.
本発明で用いることのできるモールドは、転写されるべきパターンを有するモールドが使われる。前記モールド上のパターンは、例えば、フォトリソグラフィや電子線描画法等によって、所望する加工精度に応じてパターンが形成できるが、本発明では、モールドパターン形成方法は特に制限されない。
本発明において用いられる光透過性モールド材は、特に限定されないが、所定の強度、耐久性を有するものであればよい。具体的には、ガラス、石英、PMMA、ポリカーボネート樹脂などの光透明性樹脂、透明金属蒸着膜、ポリジメチルシロキサンなどの柔軟膜、光硬化膜、金属膜等が例示される。
As the mold that can be used in the present invention, a mold having a pattern to be transferred is used. The pattern on the mold can be formed according to the desired processing accuracy by, for example, photolithography, electron beam drawing, or the like, but the mold pattern forming method is not particularly limited in the present invention.
The light-transmitting mold material used in the present invention is not particularly limited as long as it has predetermined strength and durability. Specifically, a light transparent resin such as glass, quartz, PMMA, and polycarbonate resin, a transparent metal vapor-deposited film, a flexible film such as polydimethylsiloxane, a photocured film, and a metal film are exemplified.
本発明の透明基板を用いた場合で使われる非光透過型モールド材としては、特に限定されないが、所定の強度を有するものであればよい。具体的には、セラミック材料、蒸着膜、磁性膜、反射膜、Ni、Cu、Cr、Feなどの金属基板、SiC、シリコーン、窒化シリコーン、ポリシリコーン、酸化シリコーン、アモルファスシリコーンなどの基板などが例示され、特に制約されない。また、モールドの形状も特に制約されるものではなく、板状モールド、ロール状モールドのどちらでもよい。ロール状モールドは、特に転写の連続生産性が必要な場合に適用される。 The non-light transmissive mold material used in the case of using the transparent substrate of the present invention is not particularly limited as long as it has a predetermined strength. Specific examples include ceramic materials, deposited films, magnetic films, reflective films, metal substrates such as Ni, Cu, Cr, and Fe, and substrates such as SiC, silicone, silicone nitride, polysilicon, silicone oxide, and amorphous silicone. There are no particular restrictions. Further, the shape of the mold is not particularly limited, and may be either a plate mold or a roll mold. The roll mold is applied particularly when continuous transfer productivity is required.
本発明の硬化物の製造方法で用いられるモールドは、インプリント用硬化性組成物とモールド表面との剥離性を向上させるために離型処理を行ったものを用いてもよい。このようなモールドとしては、シリコーン系やフッソ系などのシランカップリング剤による処理を行ったもの、例えば、ダイキン工業(株)製のオプツールDSXや、住友スリーエム(株)製のNovec EGC−1720等、市販の離型剤も好適に用いることができる。 The mold used in the method for producing a cured product of the present invention may be a mold that has been subjected to a release treatment in order to improve the peelability between the curable composition for imprints and the mold surface. Examples of such molds include those that have been treated with a silane coupling agent such as silicone or fluorine, such as Optool DSX manufactured by Daikin Industries, Ltd. or Novec EGC-1720 manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd. Commercially available release agents can also be suitably used.
本発明の組成物を用いて光インプリントリソグラフィを行う場合、本発明の硬化物の製造方法では、通常、モールド圧力を10気圧以下で行うのが好ましい。モールド圧力を10気圧以下とすることによって、モールドや基板が変形しにくくパターン精度が向上する傾向にある。また、加圧が低いため装置を縮小できる傾向にある点からも好ましい。モールド圧力は、モールド凸部のインプリント用硬化性組成物の残膜が少なくなる範囲で、モールド転写の均一性が確保できる領域を選択することが好ましい。 When photoimprint lithography is performed using the composition of the present invention, it is usually preferable to perform the mold pressure at 10 atm or less in the method for producing a cured product of the present invention. By setting the mold pressure to 10 atm or less, the mold and the substrate are not easily deformed and the pattern accuracy tends to be improved. Further, it is preferable from the viewpoint that the apparatus can be reduced because the pressure is low. As the mold pressure, it is preferable to select a region in which the uniformity of mold transfer can be ensured within a range in which the residual film of the curable composition for imprints on the mold convex portion is reduced.
本発明の硬化物の製造方法において、前記パターン形成層に光を照射する工程における光照射の照射量は、硬化に必要な照射量よりも十分大きければよい。硬化に必要な照射量は、インプリント用硬化性組成物の不飽和結合の消費量や硬化膜のタッキネスを調べて適宜決定される。
また、本発明に適用される光インプリントリソグラフィにおいて、光照射の際の基板温度は、通常、室温で行われるが、反応性を高めるために加熱をしながら光照射してもよい。光照射の前段階として、真空状態にしておくと、気泡混入防止、酸素混入による反応性低下の抑制、モールドとインプリント用硬化性組成物との密着性向上に効果があるため、真空状態で光照射してもよい。また、本発明の硬化物の製造方法中、光照射時における好ましい真空度は、10−1Paから常圧の範囲である。
In the manufacturing method of the hardened | cured material of this invention, the irradiation amount of the light irradiation in the process of irradiating light to the said pattern formation layer should just be sufficiently larger than the irradiation amount required for hardening. The irradiation amount necessary for curing is appropriately determined by examining the consumption of unsaturated bonds of the curable composition for imprints and the tackiness of the cured film.
Moreover, in the photoimprint lithography applied to the present invention, the substrate temperature at the time of light irradiation is usually room temperature, but light irradiation may be performed while heating in order to increase the reactivity. As a pre-stage of light irradiation, if it is in a vacuum state, it is effective in preventing bubble mixing, suppressing the decrease in reactivity due to oxygen mixing, and improving the adhesion between the mold and the curable composition for imprinting. It may be irradiated with light. Moreover, in the manufacturing method of the hardened | cured material of this invention, the preferable vacuum degree at the time of light irradiation is the range of 10-1 Pa to a normal pressure.
本発明のインプリント用硬化性組成物を硬化させるために用いられる光は特に限定されず、例えば、高エネルギー電離放射線、近紫外、遠紫外、可視、赤外等の領域の波長の光または放射線が挙げられる。高エネルギー電離放射線源としては、例えば、コッククロフト型加速器、ハンデグラーフ型加速器、リニヤーアクセレーター、ベータトロン、サイクロトロン等の加速器によって加速された電子線が工業的に最も便利且つ経済的に使用されるが、その他に放射性同位元素や原子炉等から放射されるγ線、X線、α線、中性子線、陽子線等の放射線も使用できる。紫外線源としては、例えば、紫外線螢光灯、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、キセノン灯、炭素アーク灯、太陽灯等が挙げられる。放射線には、例えばマイクロ波、EUVが含まれる。また、LED、半導体レーザー光、あるいは248nmのKrFエキシマレーザー光や193nmArFエキシマレーザーなどの半導体の微細加工で用いられているレーザー光も本発明に好適に用いることができる。これらの光は、モノクロ光を用いてもよいし、複数の波長の異なる光(ミックス光)でもよい。 The light used for curing the curable composition for imprints of the present invention is not particularly limited. For example, light or radiation having a wavelength in the region of high energy ionizing radiation, near ultraviolet, far ultraviolet, visible, infrared, or the like. Is mentioned. As the high-energy ionizing radiation source, for example, an electron beam accelerated by an accelerator such as a cockcroft accelerator, a handagraaf accelerator, a linear accelerator, a betatron, or a cyclotron is industrially most conveniently and economically used. However, radiation such as γ rays, X rays, α rays, neutron rays, proton rays emitted from radioisotopes or nuclear reactors can also be used. Examples of the ultraviolet ray source include an ultraviolet fluorescent lamp, a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultrahigh-pressure mercury lamp, a xenon lamp, a carbon arc lamp, and a solar lamp. The radiation includes, for example, microwaves and EUV. Also, laser light used in semiconductor microfabrication such as LED, semiconductor laser light, or 248 nm KrF excimer laser light or 193 nm ArF excimer laser can be suitably used in the present invention. These lights may be monochromatic lights, or may be lights having different wavelengths (mixed lights).
露光に際しては、露光照度を1mW/cm2〜50mW/cm2の範囲にすることが望ましい。1mW/cm2以上とすることにより、露光時間を短縮することができるため生産性が向上し、50mW/cm2以下とすることにより、副反応が生じることによる永久膜の特性の劣化を抑止できる傾向にあり好ましい。露光量は5mJ/cm2〜1000mJ/cm2の範囲にすることが望ましい。5mJ/cm2以上であると、露光マージンが狭くなり、光硬化が不十分となりモールドへの未反応物の付着などの問題が発生するのを防止できる。また。露光量が1000mJ/cm2以下であると組成物の分解による永久膜の劣化を抑制することができる。
さらに、露光に際しては、酸素によるラジカル重合の阻害を防ぐため、チッソやアルゴンなどの不活性ガスを流して、酸素濃度を100mg/L未満に制御してもよい。
During exposure is preferably in the range of exposure intensity of 1mW / cm 2 ~50mW / cm 2 . By making the exposure time 1 mW / cm 2 or more, the exposure time can be shortened so that productivity is improved, and by making the exposure time 50 mW / cm 2 or less, deterioration of the properties of the permanent film due to side reactions can be suppressed. It tends to be preferable. The exposure dose is desirably in the range of 5 mJ / cm 2 to 1000 mJ / cm 2 . If it is 5 mJ / cm 2 or more, the exposure margin becomes narrow, photocuring becomes insufficient, and problems such as adhesion of unreacted substances to the mold can be prevented. Also. When the exposure amount is 1000 mJ / cm 2 or less, deterioration of the permanent film due to decomposition of the composition can be suppressed.
Further, during exposure, in order to prevent inhibition of radical polymerization by oxygen, an inert gas such as nitrogen or argon may be flowed to control the oxygen concentration to less than 100 mg / L.
本発明の硬化物の製造方法においては、光照射によりパターン形成層を硬化させた後、硬化させたパターンに熱を加えてさらに硬化させる工程(ポストベーク工程)を含むのが好ましい。尚、加熱は、光照射後のパターン形成層からモールドを剥離する前後のいずれに行ってもよいが、モールドの剥離後にパターン形成層を加熱するほうが好ましい。光照射後に本発明の組成物を加熱硬化させる熱としては、150〜280℃が好ましく、200〜250℃がより好ましい。また、熱を付与する時間としては、5〜60分間が好ましく、15〜45分間がさらに好ましい。 In the manufacturing method of the hardened | cured material of this invention, after making a pattern formation layer harden | cure by light irradiation, it is preferable to include the process (post-baking process) which adds and heats the hardened pattern. The heating may be performed either before or after the mold is peeled from the pattern forming layer after light irradiation, but it is preferable to heat the pattern forming layer after the mold is peeled off. As heat which heat-hardens the composition of this invention after light irradiation, 150-280 degreeC is preferable and 200-250 degreeC is more preferable. In addition, the time for applying heat is preferably 5 to 60 minutes, and more preferably 15 to 45 minutes.
本発明において、光インプリントリソグラフィにおける光照射は、硬化に必要な照射量よりも十分大きければよい。硬化に必要な照射量は、インプリントリソグラフィ用硬化性組成物の不飽和結合の消費量や硬化膜のタッキネスを調べて決定される。 In the present invention, the light irradiation in the photoimprint lithography may be sufficiently larger than the irradiation amount necessary for curing. The amount of irradiation necessary for curing is determined by examining the consumption of unsaturated bonds of the curable composition for imprint lithography and the tackiness of the cured film.
また、本発明に適用される光インプリントリソグラフィにおいては、光照射の際の基板温度は、通常、室温で行われるが、反応性を高めるために加熱をしながら光照射してもよい。光照射の前段階として、真空状態にしておくと、気泡混入防止、酸素混入による反応性低下の抑制、モールドとインプリントリソグラフィ用硬化性組成物の密着性向上に効果があるため、真空状態で光照射してもよい。本発明において、好ましい真空度は、10−1Paから常圧の範囲で行われる。 In the photoimprint lithography applied to the present invention, the substrate temperature at the time of light irradiation is usually room temperature, but the light irradiation may be performed while heating in order to increase the reactivity. As a pre-stage of light irradiation, if it is kept in a vacuum state, it is effective in preventing bubble mixing, suppressing the decrease in reactivity due to oxygen mixing, and improving the adhesion between the mold and the curable composition for imprint lithography. It may be irradiated with light. In the present invention, the preferred degree of vacuum is 10-1 Pa to normal pressure.
本発明のインプリント用硬化性組成物は、上記各成分を混合した後、例えば、孔径0.05μm〜5.0μmのフィルターで濾過することによって溶液として調製することができる。インプリント用硬化性組成物の混合・溶解は、通常、0℃〜100℃の範囲で行われる。濾過は、多段階で行ってもよいし、多数回繰り返してもよい。また、濾過した液を再濾過することもできる。濾過に使用する材質は、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、フッソ樹脂、ナイロン樹脂などのものが使用できるが特に限定されない。 The curable composition for imprints of the present invention can be prepared as a solution by, for example, filtering through a filter having a pore size of 0.05 μm to 5.0 μm after mixing the above-described components. Mixing and dissolution of the curable composition for imprints is usually performed in the range of 0 ° C to 100 ° C. Filtration may be performed in multiple stages or repeated many times. Moreover, the filtered liquid can be refiltered. Materials used for filtration can be polyethylene resin, polypropylene resin, fluorine resin, nylon resin, etc., but are not particularly limited.
[硬化物]
上述のように本発明の硬化物の製造方法によって形成された本発明の硬化物は、液晶ディスプレイ(LCD)などに用いられる永久膜(構造部材用のレジスト)やエッチングレジストとして使用することができる。また、前記永久膜は、製造後にガロン瓶やコート瓶などの容器にボトリングし、輸送、保管されるが、この場合に、劣化を防ぐ目的で、容器内を不活性なチッソ、またはアルゴンなどで置換しておいてもよい。また、輸送、保管に際しては、常温でもよいが、より永久膜の変質を防ぐため、−20℃から0℃の範囲に温度制御してもよい。勿論、反応が進行しないレベルで遮光することが好ましい。
[Cured product]
As described above, the cured product of the present invention formed by the method for producing a cured product of the present invention can be used as a permanent film (resist for a structural member) or an etching resist used in a liquid crystal display (LCD) or the like. . In addition, the permanent film is bottled in a container such as a gallon bottle or a coated bottle after manufacture, and is transported and stored. In this case, in order to prevent deterioration, the container is filled with inert nitrogen or argon. It may be replaced. Further, at the time of transportation and storage, the temperature may be normal temperature, but the temperature may be controlled in the range of −20 ° C. to 0 ° C. in order to prevent the permanent film from being altered. Of course, it is preferable to shield from light so that the reaction does not proceed.
本発明の硬化物の弾性回復率は、液晶表示装置用部材として好適に用いる観点から、70%以上であることが好ましく、75%以上であることがより好ましく、80%以上であることが特に好ましい。 The elastic recovery rate of the cured product of the present invention is preferably 70% or more, more preferably 75% or more, and particularly preferably 80% or more, from the viewpoint of being suitably used as a member for a liquid crystal display device. preferable.
[液晶表示装置用部材]
また、本発明のインプリント用硬化性組成物は、半導体集積回路、記録材料、液晶表示装置用部材として適用することができ、その中でも液晶表示装置用部材であることが好ましく、フラットパネルディスプレイなどのエッチングレジストとして適用することがより好ましい。
本発明のインプリント用組成物をエッチングレジストとして利用する場合には、まず、基材として例えばSiO2等の薄膜が形成されたシリコンウエハ等を用い、基材上に本発明の硬化物の製造方法によってナノオーダーの微細なパターンを形成する。その後、ウェットエッチングの場合にはフッ化水素等、ドライエッチングの場合にはCF4等のエッチングガスを用いてエッチングすることにより、基材上に所望のパターンを形成することができる。
[Components for liquid crystal display devices]
Further, the curable composition for imprints of the present invention can be applied as a member for a semiconductor integrated circuit, a recording material, and a liquid crystal display device, and among them, a member for a liquid crystal display device is preferable, and a flat panel display or the like It is more preferable to apply as an etching resist.
When the composition for imprints of the present invention is used as an etching resist, first, a silicon wafer or the like on which a thin film such as SiO2 is formed as a substrate, and the method for producing a cured product of the present invention on the substrate To form a nano-order fine pattern. Thereafter, a desired pattern can be formed on the substrate by etching using an etching gas such as hydrogen fluoride in the case of wet etching or CF 4 in the case of dry etching.
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。 The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. The materials, amounts used, ratios, processing details, processing procedures, and the like shown in the following examples can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is not limited to the specific examples shown below.
[参考例1]
下記表2に示す組成で、下記表1に記載の光重合性単量体M1〜M3、下記光ラ ジカル重合開始剤P−1、下記界面活性剤W−1およびW−2、下記酸化防止剤AO1 を加えて参考例1のインプリント用硬化性組成物を調製した。なお、表2中の数値は質 量%である。
In the composition shown in the following Table 2, the photopolymerizable monomers M1 to M3 described in the following Table 1, the following photo-radical polymerization initiator P-1, the following surfactants W-1 and W-2, the following antioxidant The curable composition for imprints of Reference Example 1 was prepared by adding the agent AO1. The numerical values in Table 2 are mass%.
[参考例1〜7および15〜21、実施例8〜14および22〜66、比較例1〜21 および25〜37]
下記表2〜6の組成とした以外は参考例1の組成物と同様にして、これらの組成物を得 た。
[ Reference Examples 1-7 and 15-21, Examples 8-14 and 22-66, Comparative Examples 1-21 and 25-37]
These compositions were obtained in the same manner as the composition of Reference Example 1 except that the compositions shown in Tables 2 to 6 below were used.
[比較例22〜24]
特開2006−124636号公報の表18に記載のNo.8、No.9およびNo.11のうち、顔料を除いた比較例22〜24の組成物を調製した。前記No.8では酸化防止剤を含有せず、前記No.9ではヒンダードフェノール系酸化防止剤としてスミライザーMDP−S(住友化学工業製)を0.15質量%含有し、前記No.11ではヒンダードアミン系酸化防止剤としてホスタビンN−24(クラリアント社製)を0.15質量%含有している。
[Comparative Examples 22-24]
No. described in Table 18 of JP-A-2006-124636. 8, no. 9 and no. 11, compositions of Comparative Examples 22 to 24 except the pigment were prepared. No. No. 8 contains no antioxidant, and No. 9 contains 0.15% by mass of Sumilizer MDP-S (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) as a hindered phenol-based antioxidant. No. 11 contains 0.15% by mass of hostabine N-24 (manufactured by Clariant) as a hindered amine antioxidant.
[インプリント用硬化性組成物の評価]
各参考例、各実施例および比較例の組成物をについて、インプリント性、光硬化 性、耐熱性、弾性回復率および電圧特性について下記評価方法に従って測定・評価を行 った。結果を下記表2〜表6に示す。
[Evaluation of curable composition for imprints]
The compositions of each reference example, each example and comparative example were measured and evaluated according to the following evaluation methods for imprintability, photocurability, heat resistance, elastic recovery rate and voltage characteristics. The results are shown in Tables 2 to 6 below.
<インプリント性>
レジストに転写されたパターンがモールドの形状をどの程度再現できているかを評価した。具体的には、各組成物について、膜厚3.0μmとなるようにガラス基板上にスピンコートした。スピンコートした塗布基膜をORC社製の高圧水銀灯(ランプパワー2000mW/cm2)を光源とするインプリント装置にセットし、モールド加圧力0.8kN、露光中の真空度は10Torr((約1.33×104Pa)の条件で、モールドとして、10μmのライン/スペースパターンを有し、溝深さが4.0μmのポリジメチルシロキサン(東レ・ダウコーニング(株)製の「SILPOT184」を80℃60分で硬化させたもの)を材質とするものを用いて押圧し、さらに、モールドの表面から240mJ/cm2の条件で露光した。露光後、モールドを離し、レジストパターンを得た。
更に、得られたレジストパターンをオーブンで230℃、30分間加熱して完全に硬化させた。転写後のパターン形状を走査型電子顕微鏡および光学顕微鏡にて観察し、パターン形状を以下の基準に従って評価した。
5:モールド形状の転写率95%以上であった。
4:モールド形状の転写率90%以上、95%未満であった。
3:モールド形状の転写率80%以上、90%未満であった。
2:モールド形状の転写率70%以上、80%未満であった。
1:モールド形状の転写率70%未満であった。
<Imprintability>
It was evaluated how much the pattern transferred to the resist could reproduce the shape of the mold. Specifically, each composition was spin-coated on a glass substrate so as to have a film thickness of 3.0 μm. The spin-coated coated base film was set in an imprint apparatus using a high-pressure mercury lamp (lamp power 2000 mW / cm 2 ) manufactured by ORC as a light source. The mold pressure was 0.8 kN and the degree of vacuum during exposure was 10 Torr ((about 1 .33 × 10 4 Pa) As a mold, polydimethylsiloxane having a line / space pattern of 10 μm and a groove depth of 4.0 μm (“SILPOT184” manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.) is 80 The product was pressed with a material made of a material cured at 60 ° C. for 60 minutes, and further exposed from the surface of the mold under the condition of 240 mJ / cm 2. After the exposure, the mold was released to obtain a resist pattern.
Further, the obtained resist pattern was completely cured by heating in an oven at 230 ° C. for 30 minutes. The pattern shape after the transfer was observed with a scanning electron microscope and an optical microscope, and the pattern shape was evaluated according to the following criteria.
5: The mold shape transfer rate was 95% or more.
4: The mold shape transfer rate was 90% or more and less than 95%.
3: The mold shape transfer rate was 80% or more and less than 90%.
2: The mold shape transfer rate was 70% or more and less than 80%.
1: The transfer rate of the mold shape was less than 70%.
<光硬化性の評価>
各組成物を膜厚3.0μmとなるようにガラス基板上にスピンコートし、モールドを圧着せず、窒素雰囲気下で、10mW、300mJ/cm2の条件で露光した。その後、膜の表面にプラスチックフィルムを押し付け、プラスチックフィルムを剥がした際の跡の残り具合(タック性)を評価し、光硬化性を測定した。
5:跡がまったく残らない。
4:跡が残るが、数秒で消える。
3:跡が残るが、数分で消える。
2:跡が残り、時間がたっても消えない。
1:膜が硬化していない。
<Evaluation of photocurability>
Each composition was spin-coated on a glass substrate so as to have a film thickness of 3.0 μm, and the mold was not subjected to pressure bonding, and was exposed under conditions of 10 mW and 300 mJ / cm 2 in a nitrogen atmosphere. Thereafter, a plastic film was pressed against the surface of the film, and the remaining degree (tack property) of the marks when the plastic film was peeled off was evaluated, and photocurability was measured.
5: No trace is left.
4: Traces remain, but disappear in a few seconds.
3: Traces remain, but disappear in a few minutes.
2: Traces remain and do not disappear over time.
1: The film is not cured.
<耐熱性>
各組成物を膜厚3.0μmとなるようにガラス基板上にスピンコートし、モールドを圧着せず、窒素雰囲気下で、10mW、300mJ/cm2の条件で露光した。その後、オーブンで230℃、15分間加熱して硬化させた。オーブンでベークする前後の膜厚を測定し、その減少率を求め下記の基準に従って加熱による膜の減少率(膜減り)について評価した。
5:230℃−150minのベーク前後の膜減りが5%以下であった。
4:230℃−150minのベーク前後の膜減りが5%以上、10%未満であった。
3:230℃−150minのベーク前後の膜減りが10%以上、15%未満であった。
2:230℃−150minのベーク前後の膜減りが15%以上、20%未満であった。
1:230℃−150minのベーク前後の膜減りが20%以上であった。
<Heat resistance>
Each composition was spin-coated on a glass substrate so as to have a film thickness of 3.0 μm, and the mold was not subjected to pressure bonding, and was exposed under conditions of 10 mW and 300 mJ / cm 2 in a nitrogen atmosphere. Then, it was cured by heating in an oven at 230 ° C. for 15 minutes. The film thickness before and after baking in an oven was measured, the reduction rate was determined, and the reduction rate (film reduction) of the film due to heating was evaluated according to the following criteria.
5: Film loss before and after baking at 230 ° C. for 150 minutes was 5% or less.
4: The film loss before and after baking at 230 ° C. for 150 minutes was 5% or more and less than 10%.
3: The film loss before and after baking at 230 ° C.-150 min was 10% or more and less than 15%.
2: The film loss before and after baking at 230 ° C.-150 min was 15% or more and less than 20%.
1: Film loss before and after baking at 230 ° C.-150 min was 20% or more.
<弾性回復率の評価>
各組成物を膜厚3.0μmとなるようにガラス基板上にスピンコートし、モールドを圧着せず、窒素雰囲気下で10mW−200mJで露光した。その後オーブンで230℃、30分間加熱して硬化させた膜を、20x30x4μmの柱形状として、島津製作所製DUH−W201にて弾性回復率を測定した。
5:弾性回復率が80%以上であった。
4:弾性回復率が75%以上、80%未満であった。
3:弾性回復率が70%以上、75%未満であった。
2:弾性回復率が60%以上、75%未満であった。
1:弾性回復率が60%未満であった。
<Evaluation of elastic recovery rate>
Each composition was spin-coated on a glass substrate so as to have a film thickness of 3.0 μm, and the mold was not pressed and exposed at 10 mW-200 mJ in a nitrogen atmosphere. Thereafter, the film cured by heating at 230 ° C. for 30 minutes in an oven was formed into a column shape of 20 × 30 × 4 μm, and the elastic recovery rate was measured with DUH-W201 manufactured by Shimadzu Corporation.
5: Elastic recovery rate was 80% or more.
4: Elastic recovery was 75% or more and less than 80%.
3: The elastic recovery was 70% or more and less than 75%.
2: Elastic recovery was 60% or more and less than 75%.
1: The elastic recovery rate was less than 60%.
<電圧特性の評価>
各組成物を膜厚3.0μmとなるようにガラス基板上にスピンコートし、モールドを圧着せず、窒素雰囲気下で10mW−200mJで露光した。その後オーブンで230℃、30分間加熱して硬化させた膜の体積抵抗を2重リング法にて測定し、電圧特性を測定した。得られた電圧特性を下記評価にしたがって評価した。
5:体積抵抗が1×10E15Ω・m以上であった。
4:体積抵抗が5×10E14Ω・m以上、1×10E15Ω・m未満であった。
3:体積抵抗が1×10E14Ω・m以上、5×10E14Ω・m未満であった。
2:体積抵抗が1×10E13Ω・m以上、1×10E14Ω・m未満であった。
1:体積抵抗が1×10E13Ω・m未満であった。
<Evaluation of voltage characteristics>
Each composition was spin-coated on a glass substrate so as to have a film thickness of 3.0 μm, and the mold was not pressed and exposed at 10 mW-200 mJ in a nitrogen atmosphere. Thereafter, the volume resistance of the film cured by heating at 230 ° C. for 30 minutes in an oven was measured by a double ring method, and voltage characteristics were measured. The obtained voltage characteristics were evaluated according to the following evaluation.
5: Volume resistance was 1 × 10E15 Ω · m or more.
4: The volume resistance was 5 × 10E14Ω · m or more and less than 1 × 10E15Ω · m.
3: The volume resistance was 1 × 10E14Ω · m or more and less than 5 × 10E14Ω · m.
2: The volume resistance was 1 × 10E13 Ω · m or more and less than 1 × 10E14 Ω · m.
1: Volume resistance was less than 1 × 10E13 Ω · m.
ここで、参考例1〜7および比較例26は、ヒンダードフェノール系酸化防止剤のみを用いる態様で酸化防止剤の添加量を変化させたものである。実施例8〜14および比較例27は、セミヒンダードフェノール系酸化防止剤のみを用いる態様で酸化防止剤の添加量を変化させて比較したものである。参考例15〜21および比較例28は、セミヒンダードアミン系酸化防止剤のみを用いる態様で酸化防止剤の添加量を変化させて比較したものである。実施例22〜28および比較例29は、ヒンダードフェノール系酸化防止剤とチオエーテル系酸化防止剤との混合物を用いる態様で酸化防止剤の添加量を変化させて比較したものである。実施例29〜35および比較例30は、セミヒンダードフェノール系酸化防止剤とチオエーテル系酸化防止剤との混合物を用いる態様で酸化防止剤の添加量を変化させて比較したものである。実施例36、37および比較例17〜21は、セミヒンダードフェノール系酸化防止剤のみを用いる態様において、さらに非重合性分子C1を添加して添加量を増加させた場合の比較を行ったものである。実施例38〜44、比較例25および比較例31は、セミヒンダードフェノール系酸化防止剤のみを用いる態様において、実施例8〜14の光重合性単量体M1〜M3を、光重合性オキセタン化合物M4〜M6に変更して添加量を変化させたときの比較を行ったものである。また、比較例1は酸化防止剤を添加しない場合の比較を行った。比較例2は光重合開始剤を添加しない場合の比較を行った。比較例3〜8は、フェノール系酸化防止剤を用いて添加量を変化させ、本発明実施例の特定の酸化防止剤の効果と比較した。比較例9および10はフェノール系酸化防止剤を用いて光重合開始剤の添加量を増加させた場合の比較例である。比較例11〜16は、チオエーテル系酸化防止剤のみを単独で用いて添加量を変化させ、本発明実施例の特定の酸化防止剤の効果と比較した。特開2006−124636号公報の表18に記載のNo.8、No.9およびNo.11のうち顔料を除いた比較例22〜24と、本願の実施例8〜14および22〜44とを全般的に比較した。 Here, the reference examples 1-7 and the comparative example 26 change the addition amount of antioxidant in the aspect using only a hindered phenolic antioxidant. Examples 8 to 14 and Comparative Example 27 are comparisons in which only the semi-hindered phenol antioxidant is used and the amount of addition of the antioxidant is changed. Reference Example 15-21 and Comparative Example 28 is a comparison by changing the added amount of the antioxidant in a manner using only Semihindado amine antioxidant. Examples 22 to 28 and Comparative Example 29 are comparisons in which the addition amount of the antioxidant is changed in a mode using a mixture of a hindered phenol-based antioxidant and a thioether-based antioxidant. Examples 29 to 35 and Comparative Example 30 are comparisons in which the addition amount of the antioxidant is changed in a mode in which a mixture of a semi-hindered phenolic antioxidant and a thioether antioxidant is used. In Examples 36 and 37 and Comparative Examples 17 to 21 in which only a semi-hindered phenolic antioxidant was used, a comparison was made when the non-polymerizable molecule C1 was further added to increase the addition amount. It is. In Examples 38 to 44, Comparative Example 25, and Comparative Example 31, in which only a semi-hindered phenol antioxidant is used, the photopolymerizable monomers M1 to M3 of Examples 8 to 14 are changed to photopolymerizable oxetane. Comparison is made when the amount of addition is changed by changing to compounds M4 to M6. In Comparative Example 1, a comparison was made when no antioxidant was added. The comparative example 2 compared with the case where a photoinitiator is not added. In Comparative Examples 3 to 8, the amount of addition was changed using a phenol-based antioxidant and compared with the effect of the specific antioxidant of the examples of the present invention. Comparative Examples 9 and 10 are comparative examples when the addition amount of the photopolymerization initiator is increased using a phenolic antioxidant. In Comparative Examples 11 to 16, only the thioether-based antioxidant was used alone to change the addition amount, and compared with the effect of the specific antioxidant of the examples of the present invention. No. described in Table 18 of JP-A-2006-124636. 8, no. 9 and no. The comparative examples 22-24 which excluded the pigment among 11 were compared generally with Examples 8-14 and 22-44 of this application.
上記表4中、比較例2の耐熱性、弾性回復率および電圧特性は測定不能であった。 In Table 4 above, the heat resistance, elastic recovery rate, and voltage characteristics of Comparative Example 2 were not measurable.
上記表2〜表4からわかるように、特開2006−124636号公報の表18に記載のNo.8、No.9およびNo.11のうち顔料を除いた比較例22〜24に対し、実施例の各組成物はいずれもインプリント性、光硬化性、耐熱性、弾性回復率および電圧特性が良好であった。なお、オキセタン化合物を用いた実施例38〜44は、その他の実施例と比較して電圧特性の改善効果が低かった。
一方、比較例1は酸化防止剤を含まないため、耐熱性および弾性回復率が低評価であった。比較例2は光重合開始剤を含まないため、非常に評価が低かった。比較例3〜10からフェノール系酸化防止剤のみを用いた場合、明らかに光硬化性の評価が下がることが判明し、これは耐熱性や弾性回復率を犠牲にして光重合剤の添加量を増やした比較例9および10でも本発明で求める性質の硬化膜を得ることはできなかった。比較例11〜16より、チオエーテル系酸化防止剤のみを用いた場合、明らかに耐熱性と弾性回復率が低評価となった。実施例36、37および比較例17〜21の比較から、例えセミヒンダードフェノール系酸化防止剤のみを用いる態様であっても、光重合性単量体の添加量が本発明の範囲内(80質量%〜99質量%)であると、光硬化性、耐熱性および弾性回復率が同時に改善されることが判明し、これは顕著な効果であった。なお、単官能、二官能および三官能モノマーの配合量を微調整した比較例19〜21においても耐熱性や弾性回復率は向上させることはできなかったことから、光重合性単量体の添加量が重要な要素であることがわかった。実施例38〜44、比較例25および比較例31の比較から、酸化防止剤の添加量が本願発明の範囲内(0.3〜7質量%)であれば、耐熱性および弾性回復率が顕著に改善されることが判明した。
また、表5および表6からも、酸化防止剤の含量が高い本発明の実施例は、酸化防止剤の含量が少ない比較例よりも耐熱性および弾性回復率が顕著に改善されることが判明した。
As can be seen from the above Tables 2 to 4, No. 1 described in Table 18 of JP-A-2006-124636. 8, no. 9 and no. In contrast to Comparative Examples 22 to 24, in which the pigment was removed, the compositions of the Examples all had good imprintability, photocurability, heat resistance, elastic recovery rate, and voltage characteristics. In Examples 38 to 44 using the oxetane compound, the effect of improving the voltage characteristics was low as compared with the other examples.
On the other hand, since Comparative Example 1 did not contain an antioxidant, the heat resistance and the elastic recovery rate were low. Since Comparative Example 2 did not contain a photopolymerization initiator, the evaluation was very low. From Comparative Examples 3 to 10, it was found that when only the phenolic antioxidant was used, the evaluation of photocurability was clearly lowered, and this added the amount of photopolymerization agent at the expense of heat resistance and elastic recovery rate. Even in the increased Comparative Examples 9 and 10, a cured film having properties required by the present invention could not be obtained. From Comparative Examples 11 to 16, when only the thioether-based antioxidant was used, the heat resistance and the elastic recovery rate were clearly low. From the comparison of Examples 36 and 37 and Comparative Examples 17 to 21, even if only the semi-hindered phenol antioxidant is used, the amount of the photopolymerizable monomer added is within the range of the present invention (80 Mass% to 99 mass%), it was found that photocurability, heat resistance and elastic recovery rate were simultaneously improved, and this was a remarkable effect. In Comparative Examples 19 to 21 in which the blending amounts of monofunctional, bifunctional and trifunctional monomers were finely adjusted, the heat resistance and the elastic recovery rate could not be improved. The quantity was found to be an important factor. From the comparison of Examples 38 to 44, Comparative Example 25 and Comparative Example 31, if the added amount of the antioxidant is within the range of the present invention (0.3 to 7% by mass), the heat resistance and the elastic recovery rate are remarkable. It turned out to be improved.
Also, from Tables 5 and 6, it was found that the heat resistance and the elastic recovery rate of the examples of the present invention having a high antioxidant content were remarkably improved as compared with the comparative examples having a low antioxidant content. did.
Claims (10)
B)光重合開始剤と、
C)酸化防止剤と、
を含有する光インプリント用組成物であって
前記A)光重合性単量体の含有量が80〜99質量%であり、
前記C)酸化防止剤の含有量が0.3〜7質量%であり、
前記C)酸化防止剤が、セミヒンダードフェノール系酸化防止剤のみ、ヒンダードフ ェノール系酸化防止剤とセミヒンダードフェノール系酸化防止剤の混合物のいずれかで あることを特徴とするインプリント用硬化性組成物。 A) a photopolymerizable monomer;
B) a photopolymerization initiator;
C) an antioxidant,
A composition for photoimprinting comprising: A) the content of the photopolymerizable monomer is 80 to 99% by mass;
The content of the C) antioxidant is 0.3 to 7% by mass,
Wherein C) antioxidant, Se Mi hindered phenolic antioxidant alone, Hindadofu phenol system for imprint curing, characterized in that either a mixture of antioxidants and semi hindered phenol antioxidant Sex composition.
B)光重合開始剤と、
C)酸化防止剤と、
を含有する光インプリント用組成物であって
前記A)光重合性単量体の含有量が80〜99質量%であって、
前記C)酸化防止剤の含有量が0.3〜7質量%であり、
前記C)酸化防止剤がヒンダードフェノール系酸化防止剤とチオエーテル系酸化防止 剤の混合物、または、セミヒンダードフェノール系酸化防止剤とチオエーテル系酸化防 止剤の混合物であることを特徴とするインプリント用硬化性組成物。 A) a photopolymerizable monomer;
B) a photopolymerization initiator;
C) an antioxidant,
A composition for photoimprinting containing A), wherein the content of the photopolymerizable monomer is 80 to 99% by mass,
The content of the C) antioxidant is 0.3 to 7% by mass,
C) The antioxidant is a mixture of a hindered phenol antioxidant and a thioether antioxidant, or a mixture of a semi-hindered phenol antioxidant and a thioether antioxidant. A curable composition for printing.
前記パターン形成層表面にモールドを押圧する工程と、
前記パターン形成層に光を照射する工程と、
を含むことを特徴とする硬化物の製造方法。 Applying the curable composition for imprints according to any one of claims 1 to 7 on a substrate to form a pattern forming layer;
Pressing the mold against the surface of the pattern forming layer;
Irradiating the pattern forming layer with light;
The manufacturing method of the hardened | cured material characterized by including.
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