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公開番号2025128874
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-03
出願番号2024025851
出願日2024-02-22
発明の名称パターン膜の製造方法
出願人株式会社日本触媒
代理人弁理士法人WisePlus
主分類B29C 59/02 20060101AFI20250827BHJP(プラスチックの加工;可塑状態の物質の加工一般)
要約【課題】従来の製造方法よりも、パターン形成前の組成物の膜厚に対してパターン形成後の膜厚が低減することを抑えられるとともに、(モールドが有する)高精細なパターンを転写することができるパターン膜の製造方法を提供する。
【解決手段】パターン膜を製造する方法であって、該製造方法は、無機粒子と重合性単量体とを含む重合性組成物を、モールドを用いてプレスする工程を含み、該重合性組成物中の重合性単量体の含有割合は、重合性単量体と無機粒子の合計100質量%に対して、15質量%以上であり、該モールド表面における表面張力が30mN/m超である、パターン膜の製造方法。
【選択図】なし

特許請求の範囲【請求項１】
パターン膜を製造する方法であって、
該製造方法は、無機粒子と重合性単量体とを含む重合性組成物を、モールドを用いてプレスする工程を含み、
該重合性組成物中の重合性単量体の含有割合は、重合性単量体と無機粒子の合計１００質量％に対して、１５質量％以上であり、
該モールド表面における表面張力が３０ｍＮ／ｍ超である、パターン膜の製造方法。
続きを表示（約 740 文字）【請求項２】
前記重合性組成物は、重合性組成物を固形分のみとしたときの２５℃での固形分粘度が１００～１００００ｃｐｓである、請求項１に記載のパターン膜の製造方法。
【請求項３】
前記無機粒子の平均一次粒子径が、１～５０ｎｍである、請求項１に記載のパターン膜の製造方法。
【請求項４】
前記重合性組成物は、下記式（１）；
TIFF
2025128874000013.tif
19
156
（式中、Ｘ
１
は、置換基を有してもよい２価の芳香族炭化水素基を表す。）で表される構成単位（Ｕ１）を有する硫黄系分散剤、リン酸系分散剤、カルボン酸系分散剤、及び、シラン系分散剤からなる群より選択される少なくとも１種の分散剤を含む、請求項１に記載のパターン膜の製造方法。
【請求項５】
前記リン酸系分散剤は、下記式（２）；
TIFF
2025128874000014.tif
28
156
（式中、Ｒ
１
は、同一又は異なって、水素原子又は有機基を表す。Ｒ
２
は、同一又は異なって、炭素数２～２０のアルキレン基を表す。ａは、１～３の整数である。ｎは、０～２０の整数である。）で表される化合物を含む、請求項４に記載のパターン膜の製造方法。
【請求項６】
前記リン酸系分散剤は、分子量が９８～２０００である、請求項４に記載のパターン膜の製造方法。
【請求項７】
前記分散剤の含有割合が、無機粒子１００質量％に対して、１～３０質量％である、請求項４に記載のパターン膜の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターン膜の製造方法に関する。より詳しくは、光学材料や半導体デバイス等の製造に有用なパターン膜の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
インプリント法は、微細な凹凸パターンを形成したモールド（金型）を樹脂材料などに直接押し当てて材料に微細パターンを転写する技術である。インプリント法を用いることで微細パターンを容易に作製できるため、半導体デバイス等様々な分野での応用が期待されている。特に、ナノオーダーレベルの微細パターンを形成するナノインプリント技術が注目されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、側鎖にラジカル反応性基と酸基とを有する樹脂（Ａ）を含むナノインプリント用樹脂組成物が開示されている。
また、特許文献２には、（Ａ）親水性基を有する光重合性モノマー、（Ｂ）無機ナノ粒子、及び（Ｃ）光重合開始剤を含有し、有機溶剤含有量が２０質量％以下であり、前記（Ａ）成分として粘度が５００ｃＰ以下であるモノマーを、前記（Ａ）成分と前記（Ｂ）成分との合計量に対し３０質量％以上含み、硬化後の屈折率が１．５６以上である光インプリント用の膜形成組成物が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００８－２３８４１６号公報
特開２０１３－１９１８００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のとおり、従来、ナノインプリント法を用いたパターン膜の形成方法が種々開示されているものの、より高精細なパターンを形成する技術が求められている。また、パターンを形成する際に、パターン形成前の組成物（前駆体）の膜厚を維持したパターン膜が得られると、パターン膜の膜厚制御性がよくなるため、パターン形成前の組成物の膜厚に対してパターン形成後の膜厚が低減することを抑制することを可能とする技術も求められている。
【０００６】
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、従来の製造方法よりも、パターン形成前の組成物の膜厚に対してパターン形成後の膜厚が低減することを抑えられるとともに、（モールドが有する）高精細なパターンを転写することができるパターン膜の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、パターン膜の製造方法について種々検討したところ、無機粒子と重合性単量体とを含む重合性組成物において重合性単量体の含有割合を所定量以上とし、このような組成物を、モールド表面における表面張力が３０ｍＮ／ｍ超であるモールドを用いてプレスすることで、パターン形成前の組成物の膜厚に対してパターン形成後の膜厚が低減することを抑えられるとともに、（モールドが有する）高精細なパターンを転写することができることを見いだし、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。
【０００８】
本発明は、以下のパターン膜の製造方法を包含する。
〔１〕パターン膜を製造する方法であって、該製造方法は、無機粒子と重合性単量体とを含む重合性組成物を、モールドを用いてプレスする工程を含み、該重合性組成物中の重合性単量体の含有割合は、重合性単量体と無機粒子の合計１００質量％に対して、１５質量％以上であり、該モールド表面における表面張力が３０ｍＮ／ｍ超である、パターン膜の製造方法。
〔２〕上記重合性組成物は、重合性組成物を固形分としたときの２５℃での固形分粘度が１００～１００００ｃｐｓである、上記〔１〕に記載のパターン膜の製造方法。
〔３〕上記無機粒子の平均一次粒子径が、１～５０ｎｍである、上記〔１〕又は〔２〕に記載のパターン膜の製造方法。
〔４〕上記重合性組成物は、下記式（１）；
TIFF
2025128874000001.tif
19
156
（式中、Ｘ
１
は、置換基を有してもよい２価の芳香族炭化水素基を表す。）で表される構成単位（Ｕ１）を有する硫黄系分散剤、リン酸系分散剤、カルボン酸系分散剤、及び、シラン系分散剤からなる群より選択される少なくとも１種の分散剤を含む、上記〔１〕～〔３〕のいずれかに記載のパターン膜の製造方法。
〔５〕上記リン酸系分散剤は、下記式（２）；
TIFF
2025128874000002.tif
28
156
（式中、Ｒ
１
は、同一又は異なって、水素原子又は有機基を表す。Ｒ
２
は、同一又は異なって、炭素数２～２０のアルキレン基を表す。ａは、１～３の整数である。
ｎは、０～２０の整数である。）で表される化合物を含む、上記〔４〕に記載のパターン膜の製造方法。
〔６〕上記リン酸系分散剤は、分子量が９８～２０００である、上記〔４〕又は〔５〕に記載のパターン膜の製造方法。
〔７〕上記分散剤の含有割合が、無機粒子１００質量％に対して、１～３０質量％である、上記〔４〕～〔６〕のいずれかに記載のパターン膜の製造方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のパターン膜の製造方法は、上述の構成よりなり、パターン形成前の組成物の膜厚に対してパターン形成後の膜厚が低減することを抑えられるとともに、（モールドが有する）高精細なパターンを転写することができるため、光学材料や半導体デバイス等の製造に好適に用いることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に本発明の好ましい形態について具体的に説明するが、本発明は以下の記載のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。なお、以下に記載される本発明の個々の好ましい形態を２又は３以上組み合わせた形態も、本発明の好ましい形態に該当する。また、本明細書において、「（メタ）アクリレート」は、「アクリレート」または「メタクリレート」を意味し、「（メタ）アクリル」は、「アクリル」または「メタクリル」を意味し、「（メタ）アクリロイル」は「アクリロイル」または「メタクリロイル」を意味する。また（メタ）アクリレートを（メタ）アクリル酸エステルということもある。
（【００１１】以降は省略されています）

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