产 品。
[0034] 实施例二 (1)在模具中浇注一层PDMS树脂（GE Silicones公司，A、B组分比例为9 : 1)，于60°C 真空固化3小时后得到PDMS树脂层，为第一层PDMS树脂层；然后在第一层PDMS树脂层上 浇注一层PDMS树脂，温度为70°C真空固化2小时后得到PDMS树脂层，为第二层PDMS树脂 层；然后在第二层PDMS树脂层上浇注一层PDMS树脂，温度为80°C真空固化2. 5小时后得到 PDMS树脂层，为第三层PDMS树脂层；然后在第三层PDMS树脂层上浇注一层PDMS树脂，温度 为90°C真空固化1. 5小时后得到PDMS树脂层，为第四层PDMS树脂层；然后在第四层PDMS 树脂层上浇注一层PDMS树脂，温度为150°C真空固化2小时后得到PDMS树脂层，为第五层 PDMS树脂层；得到包含5层PDMS树脂层的弹性层；所述第一层PDMS树脂层的弹性模量为 5MPa，厚度为1mm ;第二层PDMS树脂层的弹性模量为8MPa，厚度为1mm ;第三层PDMS树脂层 的弹性模量为llMPa，厚度为1mm ;第四层PDMS树脂层的弹性模量为14MPa，厚度为1mm ;第 五层PDMS树脂层的弹性模量为15MPa，厚度为1mm。
[0035] (2)在石英母模板表面旋涂防粘试剂（1H，1H，2H，2H-全氟癸基三氯硅烷);在防粘 处理后的母模板表面旋涂UV树脂体系，经紫外线曝光1. 5min，紫外光能量为1000 mj/cm2， 固化后得到UV树脂层，为第一层UV树脂层；然后在第一层UV树脂层表面旋涂UV树脂体 系，经紫外线曝光1. 2min后，紫外光能量为lOOOmJ/cm2,固化后得到UV树脂层，为第二层UV 树脂层；然后在第二层UV树脂层表面旋涂UV树脂体系，将弹性层覆于旋涂UV树脂体系之 上，经紫外线曝光lmin后，紫外光能量为lOOOmJ/cm 2,分离母模板，得到复合纳米压印软模 板；所述第一层UV树脂层的邵氏硬度为50 ;第二层UV树脂层的邵氏硬度为40 ;第三层UV 树脂层的邵氏硬度为30。
[0036] UV树脂体系中，丙烯酸酯预聚物为甲基丙烯酸酯化多面体齐聚倍半硅氧烷预聚物 (MA0735) 10%，甲基丙烯酸酯化多面体齐聚倍半硅氧烷预聚物（MA0717) 20%、丙烯酸酯单 体为1，6_己二醇二丙烯酸酯（HDDA)25%，季戊醇六丙烯酸酯（DPHA)40%、光引发剂为1-羟 基-环已基-苯基甲酮（184) 1. 5%，2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮（1173) 2%，苯基双 (2, 4, 6-三甲基苯甲酰基）氧化膦（819) 0. 5%，助剂为流平剂0. 6%，紫外线吸收剂0. 4%。
[0037] 附图3为上述复合纳米压印软模板的结构示意图，其具有八层结构，为第一层 PDMS树脂层1、第二层PDMS树脂层2、第三层PDMS树脂层3、第四层PDMS树脂层4、第五层 PDMS树脂层5、第三层UV树脂层6 (厚度为2. 5 y m)、第二层UV树脂层7 (厚度为5. 0 y m)、 第一层UV树脂层8 (厚度为10. 0 y m);复合纳米压印软模板下方，具有柱状压印结构，该压 印结构从母模板上复制而得。
[0038] 图4为使用上述复合软模板压印出的柱状结构SEM图，直径为266nm、高度为 266nm ;图5为使用本发明复合软模板压印出的柱状结构SEM图，直径为600nm、高度为 1074nm ;可以看出，本发明的复合软模板压印出的制品结构清晰、均勾稳定、精密度高；远 优于现有技术制备的广品。
[0039] 实施例三 ⑴在模具中浇注一层PDMS树脂（GE Silicones公司，A、B组分比例为9.5 : 1)，温 度为70°C真空固化2小时后得到PDMS树脂层，为第一层PDMS树脂层；然后在第一层PDMS 树脂层上浇注一层PDMS树脂，温度为80°C真空固化3小时后得到PDMS树脂层，为第二层 PDMS树脂层；然后在第二层PDMS树脂层上浇注一层PDMS树脂，温度为150°C真空固化4小 时后得到PDMS树脂层，为第三层PDMS树脂层；得到包含3层PDMS树脂层的弹性层；所述 第一层PDMS树脂层的弹性模量为4. OMPa，厚度为0. 5mm ;第二层PDMS树脂层的弹性模量为 8. OMPa，厚度为0. 5mm ;第三层PDMS树脂层的弹性模量为12. OMPa，厚度为0. 5mm ; (2)在硅母模板表面沉积一层防粘薄膜（PTFE);在防粘处理后的母模板表面旋涂UV 树脂体系，经紫外线曝光2min后，UV固化的能量为1500mJ/cm2,固化后得到UV树脂层，为第 一层UV树脂层；然后在第一层UV树脂层表面旋涂UV树脂体系，经紫外线曝光1. 8min后， UV固化的能量为1500mJ/cm2,固化后得到UV树脂层，为第二层UV树脂层；然后在第二层UV 树脂层表面旋涂UV树脂体系，经紫外线曝光1. 6min后，UV固化的能量为1500mJ/cm2,固化 后得到UV树脂层，为第三层UV树脂层；然后在第三层UV树脂层表面旋涂UV树脂体系，经 紫外线曝光1. 4min后，UV固化的能量为1500mJ/cm2,固化后得到UV树脂层，为第四层UV 树脂层；然后在第四层UV树脂层表面旋涂UV树脂体系，将弹性层覆于旋涂UV树脂层之上， 经紫外线曝光1. 2min后，UV固化的能量为1500mJ/cm2;分离母模板，得到复合纳米压印软 模板所述第一层UV树脂层的邵氏硬度为55 ;第二层UV树脂层的邵氏硬度为45 ;第三层UV 树脂层的邵氏硬度为35 ;第四层UV树脂层的邵氏硬度为25 ;第五层UV树脂层的邵氏硬度 为15。
[0040] UV树脂体系中，环氧化的多面体齐聚倍半硅氧烷预聚物（EP0402,）15%，甲基丙烯 酸酯化多面体齐聚倍半硅氧烷预聚物（MA0717) 15%、丙烯酸酯单体为二缩三丙二醇二丙烯 酸酯（TPGDA) 14. 5%，季戊醇五丙烯酸酯（DPPA) 50%、光引发剂为1-羟基-环已基-苯基甲 酮（184) 1.0%，2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮（1173) 3%，苯基双（2, 4, 6-三甲基苯甲 酰基）氧化膦（819) 0? 5%，4_异丁基苯基-4' -甲基苯基碘鐵六氟磷酸盐（Irgacure250) 0. 5%，助剂为流平剂0. 3%，紫外线吸收剂0. 2%。
[0041] 附图6为上述复合纳米压印软模板的结构示意图，其具有八层结构，为第一层 PDMS树脂层1、第二层PDMS树脂层2、第三层PDMS树脂层3、第五层UV树脂层4 (厚度为 10. 0 ym)、第四层UV树脂层5 (厚度为10. 0 ym)、第三层UV树脂层6 (厚度为10. 0 ym)、第 二层UV树脂层7 (厚度为10. 0 y m)、第一层UV树脂层8 (厚度为10. 0 y m);复合纳米压印 软模板下方，具有线状压印结构，该压印结构从母模板上复制而得。
[0042] 图7为使用本发明复合软模板压印出的线状结构SEM图，线距为1280nm;可以看 出，本发明的复合软模板压印出的制品结构清晰、均匀稳定、精密度高；远优于现有技术制 备的广品。
[0043] 利用上述复合纳米压印软模板进行纳米压印工作，在压印后，均不变形，无脱落现 象，压印制品结构清晰；表明本发明的复合纳米压印软模板性能稳定、软硬合适、寿命长，完 全适用软模板压印工业化的要求。
【主权项】
1. 一种复合纳米压印软模板，包括弹性层与硬质层，其特征在于： 所述弹性层位于硬质层上方； 所述硬质层下方具有压印结构； 所述弹性层由至少2层PDMS树脂层构成； 所述硬质层由至少2层UV树脂层构成； 所述弹性层中，PDMS树脂层的弹性模量自下而上逐层递减； 所述硬质层中，UV树脂层的硬度自下而上逐层递减； 所述弹性层的厚度为〇. 2mm~IOmm; 所述硬质层的厚度为40nm~100ym〇2. 根据权利要求1所述的复合纳米压印软模板，其特征在于：所述PDMS树脂层的弹 性模量为1~15Mpa;所述PDMS树脂层的厚度为0?Imm~5mm;所述UV树脂层的厚度为 20nm~50um〇3. 根据权利要求1所述的复合纳米压印软模板，其特征在于：所述PDMS树脂层的紫外 线透过率大于95% ;所述UV树脂层的紫外线透过率大于95%。4. 根据权利要求1所述的复合纳米压印软模板，其特征在于：所述UV树脂由丙烯酸酯 预聚物、丙烯酸酯单体、光引发剂和助剂制备得到。5. 根据权利要求4所述的复合纳米压印软模板，其特征在于：按质量比，所述丙烯酸酯 预聚物：丙烯酸酯单体：光引发剂：助剂为（10~30) : (40~90) : (1~5) : (0. 5~ 1)〇6. 权利要求1所述复合纳米压印软模板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： (1) 在模具中浇注一层PDMS树脂，真空固化后得到PDMS树脂层，为第一层PDMS树脂 层；然后在第一层PDMS树脂层上浇注一层PDMS树脂，真空固化后得到PDMS树脂层，为第二 层PDMS树脂层；重复PDMS树脂层制备，得到至少包含2层PDMS树脂层的弹性层；所述第一 层PDMS树脂层的弹性模量最小； (2) 对母模板表面进行防粘处理；在防粘处理后的母模板表面旋涂UV树脂体系，紫外 光固化后得到UV树脂层，为第一层UV树脂层；然后在第一层UV树脂层表面旋涂UV树脂体 系，重复UV树脂层的制备；在最后一次旋涂UV树脂体系后，将步骤（1)的弹性层覆于旋涂 的UV树脂体系上，紫外光固化后得到复合纳米压印软模板；所述第一层UV树脂层的硬度最 大。7. 根据权利要求6所述复合纳米压印软模板的制备方法，其特征在于：步骤（1)中真 空固化时的温度为60~150°C，固化时间为1~8小时。8. 根据权利要求6所述复合纳米压印软模板的制备方法，其特征在于：步骤（2)中，所 述母模板为由硅或石英材料制作的硬模板。9. 根据权利要求6所述复合纳米压印软模板的制备方法，其特征在于：步骤（2)中对 母模板表面进行防粘处理的处理方式为在母模板表面旋涂防粘试剂或采用气相沉积工艺 生长一层防粘薄膜。10. 根据权利要求6所述复合纳米压印软模板的制备方法，其特征在于：步骤（2)中紫 外光固化的能量为500~1500mJ/cm2,固化时间为1~2min。
【专利摘要】本发明公开了一种复合纳米压印软模板及其制备方法，具体为先制备由PDMS树脂层组成的弹性层，再制备由UV树脂层组成的硬质层，然后将弹性层覆于硬质层之上，固化后得到复合纳米压印软模板。本发明采用多层递进变化方法制备的复合纳米压印软模板，既可以获得较高硬度的结构层，又可以解决高硬度层脱落和开裂的问题；并且制备工艺简易、成本低，适于工业化生产。
【IPC分类】G03F7/00
【公开号】CN104932195
【申请号】CN201510168102
【发明人】马慧军, 王鹏, 韦冬
【申请人】苏州锦富新材料股份有限公司
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年4月10日