專利名稱：一種用于納米壓印的含氟硅低表面能材料及其制備方法
-種用于納米壓印的含氟硅低表面能材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含氟硅低表面能材料，具體的說(shuō)，是一種用于納米壓印的含氟硅低表
面能材料及其制備方法。背景技術(shù)：
納米壓印技術(shù)是為了適應(yīng)集成電路技術(shù)的迅猛發(fā)展，光學(xué)光刻很難突破分辨率極
限的情況下應(yīng)運(yùn)而生的一種制備微電子元件的新興技術(shù)，其技術(shù)價(jià)格相對(duì)低廉、工藝相對(duì)
簡(jiǎn)單，可以制備特征尺寸為幾納米的極小結(jié)構(gòu)，在信息存儲(chǔ)、生物傳感器和亞波長(zhǎng)光學(xué)器件
領(lǐng)域，已成為價(jià)格相對(duì)較低、性能可靠、具有量產(chǎn)能力的制備技術(shù)。在2004和2005年召開
的兩屆國(guó)際納米壓印技術(shù)大會(huì)上，納米壓印技術(shù)已經(jīng)被納入國(guó)際半導(dǎo)體藍(lán)圖。國(guó)際上原來(lái)
生產(chǎn)微米加工設(shè)備的廠商，現(xiàn)在紛紛涉足納米壓印技術(shù)和設(shè)備，搶先一步占領(lǐng)市場(chǎng)。 納米壓印技術(shù)按模板特性主要可分為熱壓印(hot embossinglithography， HEL)
及紫外壓印技術(shù)(UV imprint lithogr即hy， UV-NIL) 2種工藝，但其原理基本一致事先通
過(guò)電子束曝光和干法刻蝕等常規(guī)微電子工藝制作出一個(gè)具有納米圖形結(jié)構(gòu)的模板(或模
具)，壓印時(shí)首先在基片(硅、石英玻璃等)表面涂一層壓印膠；模板與基片表面壓印膠物
理接觸并使壓印膠充滿模板的凹花紋圖案(即壓印)；然后通過(guò)紫外線曝光(或冷卻)固
化壓印膠，脫模后模板上的圖形就被復(fù)制到壓印膠上；最后通過(guò)刻蝕工藝，將壓印膠上的圖
形轉(zhuǎn)移到基片上，在基片上形成所需的納米圖形結(jié)構(gòu)，完成納米壓印過(guò)程。 每一種納米壓印技術(shù)，本質(zhì)上都有壓印膠與模板的接觸，而模板和壓印膠之間的
粘附性能是影響壓印效果的一個(gè)重要因素，這是因?yàn)榧{米壓印中使用的模板表面排布著高
密度的納米級(jí)圖案，在壓印時(shí)模板與壓印膠之間的接觸面積大，表面能高，在脫模的過(guò)程中
壓印膠會(huì)粘附到模板表面上，這不僅降低模板的使用壽命，更嚴(yán)重的是降低圖案的轉(zhuǎn)移質(zhì)
量，導(dǎo)致圖形復(fù)制失真及處理過(guò)程的復(fù)雜化。因此解決模板與壓印膠之間的粘連問(wèn)題，成為
納米壓印技術(shù)得以進(jìn)一步應(yīng)用推廣發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。 目前解決模板與壓印膠之間的粘連問(wèn)題的方法，主要是在模板表面涂上一層抗粘 層，降低模板的表面能，采用的抗粘材料主要有聚四氟乙烯，烷基氯硅烷，聚二甲基硅氧烷， 類金剛石碳膜等。 PTFE膜是通過(guò)自身的損耗來(lái)達(dá)到抗粘目的的，在多次的熱壓印過(guò)程中，氟原子會(huì)
轉(zhuǎn)移到壓印膠中，使得模板上的c-c鍵數(shù)目增加，c&數(shù)目減少，因此壓印時(shí)間越長(zhǎng)氟原子的
損失越嚴(yán)重，同時(shí)，溫度越高，氟原子的損失越嚴(yán)重，因此該膜對(duì)于高分辨率和高玻璃化轉(zhuǎn) 化溫度的壓印膠有著應(yīng)用局限性(R. W. Jaszewski， H. Schift， A卯lied Surface Science, 143，1999,301-308)。 烷基氯硅烷是目前納米壓印技術(shù)中應(yīng)用最廣泛的抗粘材料，主要分為不含氟 氯硅烷(如0TS)和全氟氯硅烷(如FDTS)兩種，該類抗粘材料是通過(guò)化學(xué)鍵的形式 結(jié)合在模板上的，可以得到lnm左右的膜層，具有很好的抗粘效果(M. Bender, M. 0tto， Microelectronic Engineering 61-62 (2002) 407-413)，但是，氯硅烷對(duì)水敏感，即使氣
6相沉積也很容易在濕氣作用下發(fā)生共聚結(jié)塊，影響模板表面粗糙度，難以在納米級(jí)別的模 板表面得到均一的膜，特別是當(dāng)縱橫比很高的時(shí)候，另外，在模板的使用過(guò)程(UV-NIL)中 發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)原子從膜層中脫落，原因可能是壓印過(guò)程中形成了揮發(fā)性的物質(zhì)，從而對(duì)環(huán)境產(chǎn) 生了污染(Min Jung Lee， Nae Yoon Lee， Adv. Mater. 2006， 18， 3115—3119 ;F. A. Houle， C. T. Rettner，APPLIED PHYSICS LETTERS 90,213103,2007)。 PDMS材料本身具有較低的表面能，可以作為軟壓印技術(shù)的模板，但是基于軟壓印 技術(shù)分辨率較低的限制，PDMS材料也可以應(yīng)用在硬膜板上，并且得到與PDMS材料本身相 當(dāng)?shù)谋砻婺埽侵谱髂０逋繉拥倪^(guò)程比較復(fù)雜，難以控制(Mihee Kim， Kyunghoon Kim， Chem. Co匪n， 2007， 2237-2239)。 DLC是針對(duì)UV-NIL中SAM膜易破損的缺陷提出來(lái)的處理模板的新技術(shù)，是用 甲烷等離子體，通過(guò)離子束沉積的方法沉積在模板表面上的，但是該膜層的表面能較大 (42mN/m)，制備技術(shù)復(fù)雜(M. Grischke， A. Hieke， Diamondand Related Materials. 7， 1998.454-458)。 綜上所述，開發(fā)納米壓印技術(shù)中所需的模板修飾材料仍然是該技術(shù)有待解決的難 題之一，目前所應(yīng)用的抗粘材料仍然不能滿足納米壓印技術(shù)發(fā)展的需要，限制了納米壓印 技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于納米壓印的含氟硅低表面
能材料及其制備方法。 本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的 —種用于納米壓印的含氟硅低表面能材料，其結(jié)構(gòu)式為式(1)到式(9)中的任意 一種；
(1 J
(2 )
R3
7<formula>formula see original document page 8</formula> 在式(1)， (2)， (3)中， -&， R2， R3， &和1 5選自氫，脂肪族，芳香族，硅氧烷，鹵素或者胺基團(tuán)中的一種，其 中&或R5兩者中至少有一個(gè)為氫基團(tuán)； -R和R'選自氫，脂肪族，芳香族，鹵代烴，硅氧烷，鹵素或者胺基團(tuán)中的一種； -V， R2，， R3，， R4，， R5，， R6，， R7，選自氫，脂肪族，芳香族，硅氧烷，鹵素或者胺中的
一種；
<formula>formula see original document page 8</formula>(6<formula>formula see original document page 9</formula>
在式(4)， (5)， (6)中， 。選自氫，脂肪族，芳香族，硅氧烷，鹵素或者胺基團(tuán)中的一種，其中&或者R4 兩者中至少有一個(gè)為氫基團(tuán)，R8或者R9兩者中至少有一個(gè)為氫基團(tuán)；
-R和R'選自氫，脂肪族，芳香族，鹵代烴，硅氧烷，鹵素或者胺基團(tuán)中的一種；
-Rl， ， R2， ， R3， ， R4， ， R5， ， R6， ， R/選自氫，脂肪族，芳香族，硅氧烷，鹵素或者胺中的
<formula>formula see original document page 9</formula>
在式(7)， (8)， (9)中，
-R'、R"、 V、V、V，、V，選自氫，脂肪族，芳香族，硅氧烷，卣素，或者胺基團(tuán)中的
和R2選自氫，脂肪族，芳香族，鹵代烴，硅氧烷，鹵素或者胺基團(tuán)中的一種； -V ， R2， ， R3， ， R4， ， R5， ， R6， ， R7，選自氫，脂肪族，芳香族，硅氧烷，鹵素或者胺中的
本發(fā)明的含氟硅的低表面能抗粘材料的合成化學(xué)反應(yīng)路線為，
-R， R2， R3， &和1 5選自氫，脂肪族，芳香族，硅氧烷，鹵素或者胺基團(tuán)中的一種，其 中&或者R5兩者中至少有一個(gè)為氫基團(tuán)； -R和R'選自氫，脂肪族，芳香族，鹵代烴，硅氧烷，鹵素或者胺基團(tuán)中的一種；
-V， R2，， R3，， R4，， R5，， R6，， R7，選自氫，脂肪族，芳香族，硅氧烷，鹵素或者胺中的
一種；
10<formula>formula see original document page 11</formula> 。選自氫，脂肪族，芳香族，硅氧烷，鹵素或者胺基團(tuán)中的一種，其中&或者R4 兩者中至少有一個(gè)為氫基團(tuán)，R8或者R9兩者中至少有一個(gè)為氫基團(tuán)；
-R和R'選自氫，脂肪族，芳香族，鹵代烴，硅氧烷，鹵素或者胺基團(tuán)中的一種；
-V， R2，， R3，， R4，， R5，， R6，， R7，選自氫，脂肪族，芳香族，硅氧烷，鹵素或者胺中的
一種；<formula>formula see original document page 11</formula>
-R' 、 R"、 V 、 R2， 、 V，、 R2"選自氫，脂肪族，芳香族，硅氧烷，鹵素，或者胺基團(tuán)中的
一種； 和R2選自氫，脂肪族，芳香族，卣代烴，硅氧烷，卣素或者胺基團(tuán)中的一種； -V， R2，， R3，， R4，， R5，， R6，， R7，選自氫，脂肪族，芳香族，硅氧烷，鹵素或者胺中的
一種；<formula>formula see original document page 12</formula><formula>formula see original document page 12</formula> -&， R2， R3， &和1 5選自氫，脂肪族，芳香族，硅氧烷，卣素或者胺基團(tuán)中的一種，其 中&或者R5兩者中至少有一個(gè)為氫基團(tuán)； -R和R'選自氫，脂肪族，芳香族，鹵代烴，硅氧烷，鹵素或者胺基團(tuán)中的一種；
-V， R2，， R3，， R4，， R5，， R6，， R7，選自氫，脂肪族，芳香族，硅氧烷，鹵素或者胺中的
一種；<formula>formula see original document page 13</formula> 。選自氫，脂肪族，芳香族，硅氧烷，鹵素或者胺基團(tuán)中的一種，其中&或者R4 兩者中至少有一個(gè)為氫基團(tuán)，R8或者R9兩者中至少有一個(gè)為氫基團(tuán)；
-R和R'選自氫，脂肪族，芳香族，鹵代烴，硅氧烷，鹵素或者胺基團(tuán)中的一種；
-V， R2，， R3，， R4，， R5，， R6，， R7，選自氫，脂肪族，芳香族，硅氧烷，鹵素或者胺中的
一種；<formula>formula see original document page 14</formula> -R'、R"、R/、IV、R/，、IV，選自氫，脂肪族，芳香族，硅氧烷，鹵素，或者胺基團(tuán)中的 一種； 和R2選自氫，脂肪族，芳香族，卣代烴，硅氧烷，卣素或者胺基團(tuán)中的一種； -V， R2，， R3，， R4，， R5，， R6，， R7，選自氫，脂肪族，芳香族，硅氧烷，鹵素或者胺中的
一種； 脂肪族可以為長(zhǎng)鏈烷基，支鏈烷基，不飽和烷基以及羰基等； 芳香族可以為取代苯基，取代萘基等； 卣素可以為F， Cl，Br以及I ; 鹵代烴可以為三氟甲基，對(duì)三氟甲基苯基，全氟辛基以及取代萘基等； 胺基團(tuán)可以為甲胺基，苯胺基以及酰胺基等。 本發(fā)明的含氟硅的低表面能抗粘材料的制備方法，具體步驟為， (1)將酚，伯胺和醛原料進(jìn)行混合，在有溶劑或無(wú)溶劑的條件下，60 20(TC下，
反應(yīng)10min 12小時(shí)，合成苯并惡嗪?jiǎn)误w；其中，酚，伯胺，醛的摩爾比為1 : 1 : 2或
l:2:4或2:i:4; 所述的酚選自苯酚，雙酚A，對(duì)三氟甲基苯酚，對(duì)氟苯酚或者全氟雙酚A中的一種； 所述的伯胺選自甲胺，乙胺，烯丙胺，胺丙基三甲基硅氧烷，全氟己胺，全氟辛胺，
苯胺，三氟苯胺，對(duì)三氟甲基苯胺，2_三氟甲基苯胺，間氟苯胺或者對(duì)氟苯胺中的一種； 所述的醛選自甲醛或者多聚甲醛中的一種； 所述的醛優(yōu)選多聚甲醛，可以很好的減少雜質(zhì)的生成； 所述的溶劑選自二惡烷，乙酸乙酯，環(huán)己烷，甲醇或者氯仿中的一種； 所述的溶劑優(yōu)選為二惡烷； 所述的反應(yīng)溫度優(yōu)選為60 200°C ，反應(yīng)時(shí)間優(yōu)選為10min 12h ;
-R
反應(yīng)器內(nèi)壓力為0. IMPa 30MPa ; (2)利用合成的單體，選擇合適的溶劑配成溶液，均勻的旋涂在玻璃片或硅片或具 有納米圖案的模板上，在60 30(TC下進(jìn)行熱固化開環(huán)交聯(lián)反應(yīng)5min 20h，得到含氟硅 低表面能材料； 所述的溶劑選自四氫呋喃，乙醚，乙酸乙酯，環(huán)己烷，甲醇或者氯仿中的一種；
所述的溶劑優(yōu)選為四氫呋喃，其對(duì)于苯并惡嗪?jiǎn)误w具有較大的溶解性，溶液的濃 度范圍是1 200mg/ml ; 所述的旋涂條件為轉(zhuǎn)速為500 5000轉(zhuǎn)/分，旋涂時(shí)間為20 60s。 本發(fā)明制備的含氟硅低表面能材料聚苯并惡嗪涂層的模板進(jìn)行納米壓印實(shí)驗(yàn)，可
以得到很好的轉(zhuǎn)移圖案。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的積極效果是
(1)本發(fā)明中采用的原料，成本低廉； (2)本發(fā)明的聚合物比較容易制備，熱固化時(shí)不需要添加催化劑，且無(wú)副產(chǎn)物的生 成； (3)本發(fā)明的涂膜厚度靈活性高，調(diào)整單體的濃度，可以得到范圍從幾納米到幾百 納米的不同厚度的涂膜； (4)本發(fā)明制備的聚合物成膜性較好，在反應(yīng)前后薄膜均良好完整； (5)本發(fā)明制備的聚合物膜的表面能比較低，抗粘性更好，可以得到更好的轉(zhuǎn)移圖案。


圖1實(shí)施例1合成單體的紅外譜圖；
圖2實(shí)施例2合成單體的紅外譜圖； 圖3實(shí)施例3合成單體在20(TC下固化所得聚合物膜層的水的靜態(tài)接觸角圖，接觸 角大小為108° 。
具體實(shí)施方式

以下提供本發(fā)明一種用于納米壓印的含氟硅低表面能材料及其制備方法的具體
實(shí)施方式。 實(shí)施例1 單體合成過(guò)程將胺丙基三乙氧基硅烷22. lg，多聚甲醛6g，雙酚A11.4g—次性投 入到燒瓶中，升溫至110 12(TC下，進(jìn)行攪拌反應(yīng)20 60min，得到清晰的黃色液體，趁熱 倒入培養(yǎng)皿中冷卻至室溫，得到黃色粘稠狀液體。提純后所得單體的紅外譜圖如附圖l所 示。 聚合物膜的制取將所得的產(chǎn)品配成10 50mg/ml的四氫呋喃溶液，在500
2500轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下30 60s均勻的旋涂在玻璃片和適應(yīng)模板上，在150 24(TC下熱固
化0. 5 10h，所得聚合物膜的表面能為10 20mN/m，所得苯并惡嗪?jiǎn)误w及其聚合物的結(jié)
構(gòu)式為
15<formula>formula see original document page 16</formula> 實(shí)施例2 單體合成過(guò)程將苯胺18.6g，多聚甲醛12g，雙酚A22.8g—次性投入到燒瓶中，升
溫至110 12(TC下，進(jìn)行攪拌反應(yīng)20 60min，，得到清晰的黃色液體，趁熱倒入培養(yǎng)皿中
冷卻至室溫，得到黃色固體初產(chǎn)品，提純后所得單體的紅外譜圖如附圖2。聚合物膜的制取將所得的產(chǎn)品配成10 50mg/ml的四氫呋喃溶液，在500
2500轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下30 60s均勻的旋涂在玻璃片和適應(yīng)模板上，在150 24(TC下熱固
化0. 5 10h，所得聚合物膜的表面能為10 20mN/m，所得苯并惡嗪?jiǎn)误w及其聚合物的結(jié)
構(gòu)式為
<formula>formula see original document page 16</formula> 實(shí)施例3 將實(shí)施例1中的胺丙基三乙氧基硅烷22. lg，多聚甲醛6g，雙酚A11.4g替換成胺 丙基三乙氧基硅烷22. lg，多聚甲醛6g，對(duì)三氟甲基苯酚16. 2g，其合成方法與實(shí)施例1相 同，得到單體產(chǎn)品，配成四氫呋喃溶液后，在150 24(TC下固化得聚合物膜，其水的接觸角 為95 115° ，表面能小于20mN/m，所得苯并惡嗪?jiǎn)误w及其聚合物的結(jié)構(gòu)式(1)為
<formula>formula see original document page 16</formula> 實(shí)施例4 將實(shí)施例1中的胺丙基三乙氧基硅烷22. lg，多聚甲醛6g，雙酚A11.4g替換成對(duì) 三氟甲基苯胺16. lg，多聚甲醛6g，對(duì)三氟甲基苯酚16. 2g，其合成方法與實(shí)施例1相同，得 到單體產(chǎn)品，配成四氫呋喃溶液后，在150 240°C下固化得聚合物膜，其表面能小于20mN/ m，所得苯并惡嗪?jiǎn)误w及其聚合物的結(jié)構(gòu)式(2)為
<formula>formula see original document page 17</formula> 實(shí)施例5 將實(shí)施例1中的胺丙基三乙氧基硅烷22. lg，多聚甲醛6g，雙酚A11.4g替換成 1-萘胺14. 3g，多聚甲醛6g，對(duì)三氟甲基苯酚16. 2g，其合成方法與實(shí)施例1相同，得到單體 產(chǎn)品，配成四氫呋喃溶液后，在150 24(TC下固化得聚合物膜，其表面能小于20mN/m，所得
苯并惡嗪?jiǎn)误w及其聚合物的結(jié)構(gòu)式(3)為
<formula>formula see original document page 17</formula> 實(shí)施例6 將實(shí)施例1中的胺丙基三乙氧基硅烷22. lg，多聚甲醛6g，雙酚A11.4g替換成胺 丙基三乙氧基硅烷22. lg，多聚甲醛6g， 4， 4'-全氟異丙基雙苯酚6. 8g，其合成方法與實(shí)施 例1相同，得到單體產(chǎn)品，配成四氫呋喃溶液后，在150 24(TC下固化得聚合物膜，其表面 能小于20mN/m，所得苯并惡嗪?jiǎn)误w及其聚合物的結(jié)構(gòu)式(4)為
<formula>formula see original document page 17</formula>
實(shí)施例7 將實(shí)施例1中的胺丙基三乙氧基硅烷22. lg，多聚甲醛6g，雙酚A11.4g替換成對(duì) 三氟甲基苯胺16. lg，多聚甲醛6g， 4， 4'-全氟異丙基雙苯酚6. 8g，其合成方法與實(shí)施例1 相同，得到單體產(chǎn)品，配成四氫呋喃溶液后，在150 24(TC下固化得聚合物膜，其表面能小 于20mN/m，所得苯并惡嗪?jiǎn)误w及其聚合物的結(jié)構(gòu)式(5)為
<formula>formula see original document page 18</formula> 實(shí)施例8 將實(shí)施例1中的胺丙基三乙氧基硅烷22. lg，多聚甲醛6g，雙酚A11.4g替換成 1-萘胺14. 3g，多聚甲醛6g， 4， 4'-全氟異丙基雙苯酚6. 8g，其合成方法與實(shí)施例1相同，得 到單體產(chǎn)品，配成四氫呋喃溶液后，在150 240°C下固化得聚合物膜，其表面能小于20mN/ m，所得苯并惡嗪?jiǎn)误w及其聚合物的結(jié)構(gòu)式(6)為
<formula>formula see original document page 18</formula>
實(shí)施例9 將實(shí)施例1中的胺丙基三乙氧基硅烷22. lg，多聚甲醛6g，雙酚A11.4g替換成胺 丙基三乙氧基硅烷22. lg，多聚甲醛6g，2，2'-亞甲基雙(4-三氟甲基苯酚)16. 8g，其合成 方法與實(shí)施例1相同，得到單體產(chǎn)品，配成四氫呋喃溶液后，在150 240°C下固化得聚合物 膜，其表面能小于20mN/m，所得苯并惡嗪?jiǎn)误w及其聚合物的結(jié)構(gòu)式(7)為
<formula>formula see original document page 18</formula>
實(shí)施例10 將實(shí)施例1中的胺丙基三乙氧基硅烷22. lg，多聚甲醛6g，雙酚A11.4g替換成對(duì) 三氟甲基苯胺16. lg，多聚甲醛6g，2，2'-亞甲基雙(4-三氟甲基苯酚)16. 8g，其合成方法 與實(shí)施例1相同，得到單體產(chǎn)品，配成四氫呋喃溶液后，在150 24(TC下固化得聚合物膜， 其表面能小于20mN/m，所得苯并惡嗪?jiǎn)误w及其聚合物的結(jié)構(gòu)式(8)為
CF3 實(shí)施例11 將實(shí)施例1中的胺丙基三乙氧基硅烷22. lg，多聚甲醛6g，雙酚A11.4g替換成 1-萘胺14. 3g，多聚甲醛6g， 2， 2'-亞甲基雙(4-三氟甲基苯酚)16. 8g，其合成方法與實(shí)施 例1相同，得到單體產(chǎn)品，配成四氫呋喃溶液后，在150 24(TC下固化得聚合物膜，其表面 能小于20mN/m，所得苯并惡嗪?jiǎn)误w及其聚合物的結(jié)構(gòu)式(9)為
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為 本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
19
權(quán)利要求
一種用于納米壓印的含氟硅低表面能材料，其特征在于，其結(jié)構(gòu)式為式(1)到式(9)中的任意一種，在式(1)，(2)，(3)中，-R1，R2，R3，R4和R5選自氫，脂肪族，芳香族，硅氧烷，鹵素或者胺基團(tuán)中的一種，其中R1或者R5兩者中至少有一個(gè)為氫基團(tuán)；-R和R’選自氫，脂肪族，芳香族，鹵代烴，硅氧烷，鹵素或者胺基團(tuán)中的一種；-R1’，R2’，R3’，R4’，R5’，R6’，R7’選自氫，脂肪族，芳香族，硅氧烷，鹵素或者胺中的一種；在式(4)，(5)，(6)中，-R1-R10選自氫，脂肪族，芳香族，硅氧烷，鹵素或者胺基團(tuán)中的一種，其中R1或者R4兩者中至少有一個(gè)為氫基團(tuán)，R8或者R9兩者中至少有一個(gè)為氫基團(tuán)；-R和R’選自氫，脂肪族，芳香族，鹵代烴，硅氧烷，鹵素或者胺基團(tuán)中的一種；-R1’，R2’，R3’，R4’，R5’，R6’，R7’選自氫，脂肪族，芳香族，硅氧烷，鹵素或者胺中的一種；在式(7)，(8)，(9)中，-R’、R”、R1’、R2’、R1”、R2”選自氫，脂肪族，芳香族，硅氧烷，鹵素，或者胺基團(tuán)中的一種；-R1和R2選自氫，脂肪族，芳香族，鹵代烴，硅氧烷，鹵素或者胺基團(tuán)中的一種；-R1’，R2’，R3’，R4’，R5’，R6’，R7’選自氫，脂肪族，芳香族，硅氧烷，鹵素或者胺中的一種。F2008102046752C0000011.tif,F2008102046752C0000021.tif,F2008102046752C0000031.tif
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于納米壓印的含氟硅低表面能材料的制備方法，其特 征在于，具體步驟為，(1) 將酚，伯胺和醛原料進(jìn)行混合，在有溶劑或者無(wú)溶劑的條件下，60 20(TC下，反應(yīng) 10min 12小時(shí)，合成苯并惡嗪?jiǎn)误w；其中，酚，伯胺，醛的摩爾比為1 : 1 : 2或1 : 2 : 4或2 : i : 4;所述的酚選自苯酚，雙酚A，對(duì)三氟甲基苯酚，對(duì)氟苯酚或者全氟雙酚A中的一種；所述的伯胺選自甲胺，乙胺，烯丙胺，胺丙基三甲基硅氧烷，全氟己胺，全氟辛胺，苯胺，三氟苯胺，對(duì)三氟甲基苯胺，2-三氟甲基苯胺，間氟苯胺或者對(duì)氟苯胺中的一種； 所述的醛為甲醛或者多聚甲醛中的一種；所述的溶劑選自二惡烷，乙酸乙酯，環(huán)己烷，甲醇或者氯仿中的一種； 反應(yīng)器內(nèi)壓力為0. lMPa 30Mpa ;(2) 利用合成的單體，選擇溶劑配成溶液，均勻的旋涂在玻璃片或者硅片或者具有納米 圖案的模板上，在60 30(TC下進(jìn)行熱固化開環(huán)交聯(lián)反應(yīng)5min 20h，得到含氟硅低表面 能材料；所述的溶劑選自四氫呋喃，乙醚，乙酸乙酯，環(huán)己烷，甲醇或者氯仿中的一種； 所述的旋涂條件為轉(zhuǎn)速為500 5000轉(zhuǎn)/分，旋涂時(shí)間為20 60s ;。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于納米壓印的含氟硅低表面能材料的制備方法，其 特征在于，所述的酚為對(duì)三氟甲基苯酚，所述的伯胺為氨丙基三乙氧基硅烷，所述的醛為甲 醛，酚，伯胺，醛的摩爾比為l : 1 : 2;所得的用于納米壓印的含氟硅低表面能材料的結(jié)構(gòu) 式為權(quán)利要求1的式(1)到式(3)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于納米壓印的含氟硅低表面能材料的制備方法，其特征在于，所述的酚為雙酚A，所述的伯胺為氨丙基三乙氧基硅烷，所述的醛為甲醛，酚，伯胺，醛的摩爾比為i : 2 : 4;所得的用于納米壓印的含氟硅低表面能材料的結(jié)構(gòu)式為權(quán)利要求1的式(4)到式(6)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于納米壓印的含氟硅低表面能材料的制備方法，其特 征在于，所述的酚為雙酚A，所述的伯胺為氨丙基三乙氧基硅烷，所述的醛為甲醛，酚，伯胺，醛的摩爾比為2 : i : 4;所得的用于納米壓印的含氟硅低表面能材料的結(jié)構(gòu)式為權(quán)利要求1的式(7)到式(9)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于納米壓印的含氟硅低表面能材料的制備方法，其特 征在于，在所述的步驟(1)中，所述的醛組分優(yōu)選多聚甲醛。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于納米壓印的含氟硅低表面能材料的制備方法，其特 征在于，在所述的步驟(1)中，所述的溶劑優(yōu)選為二惡烷。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于納米壓印的含氟硅低表面能材料的制備方法， 其特征在于，在所述的步驟(1)中，所述的反應(yīng)溫度優(yōu)選為60 20(TC，反應(yīng)時(shí)間優(yōu)選為 10min 12h。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于納米壓印的含氟硅低表面能材料的制備方法，其特 征在于，在所述的步驟(2)中，所述的溶劑優(yōu)選為四氫呋喃。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種用于納米壓印的含氟硅低表面能材料的制備方法，其 特征在于，所述的四氫呋喃溶液濃度為1 200mg/ml。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于納米壓印的含氟硅低表面能材料及其制備方法，采用單酚或雙酚，伯胺或二伯胺，甲醛作為原料，在有溶劑或無(wú)溶劑的條件下，酚，伯胺，醛混合，在60～200℃反應(yīng)溫度下，反應(yīng)10min～12h，壓力0.1～30MPa，得到苯并惡嗪?jiǎn)误w；利用得到的苯并惡嗪?jiǎn)误w，配成1～200mg/ml的溶液，均勻的旋涂在玻璃片或硅片或具有納米圖案的模板上，在60～300℃范圍內(nèi)進(jìn)行熱固化開環(huán)交聯(lián)反應(yīng)5min～20h，得到低表面能的聚苯并惡嗪。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)原料比較低廉，成本較低；聚合物比較容易制備，熱固化時(shí)不需要添加催化劑，且無(wú)副產(chǎn)物的生成；聚合物成膜性較好，聚合物膜的表面能比較低，抗粘性更好，可以得到更好的轉(zhuǎn)移圖案。
文檔編號(hào)G03F7/075GK101750896SQ20081020467
公開日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2008年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月16日
發(fā)明者曲麗, 辛忠 申請(qǐng)人:華東理工大學(xué)