CN104086748A - 改性环氧丙烯酸酯、光阻组合物及其制备方法和透明光阻 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光阻技术领域,特别是涉及一种改性环氧丙烯酸酯及其制备方法,一种光阻组合物及其制备方法和由该光阻组合物形成的一种透明光阻。所述改性环氧丙烯酸酯为磷酸酯单体改性的环氧丙烯酸酯,所述磷酸酯单体改性的环氧丙烯酸酯的结构式如式I所示,在式I中,n选自1~21任一整数,R为短碳链羧酸酯基。由于磷酸酯基可以与衬底中的多价金属反应,以共价键的形式将改性环氧丙烯酸酯牢固连接到衬底上,因此,大大提高了固化膜的附着能力,进而提高透明光阻的保护作用。
Description
技术领域
本发明涉及光阻技术领域,特别是涉及一种改性环氧丙烯酸酯及其制备方法,一种光阻组合物及其制备方法和由该光阻组合物形成的一种透明光阻。
背景技术
光阻,亦称为光阻剂,是一种可以用在许多工业制程上的光敏材料。光阻主要由树脂(Resin),感光剂(Sensitizer)和有机溶剂(Solvant)三种成分混合而成。树脂经光照后,在曝光区能很快地发生光固化反应,经适当的光阻显影液处理,溶去可溶性部分,得到所需固化膜(即透明光阻)图像。光阻分为透明光阻和其他具有颜色的光阻。在印制电路板工艺中,挠性配线板用于实装面的透明电极时,其阻焊剂膜要求有透明性,透明光阻用光阻组合物可以固化形成挠性配线板的阻焊剂膜。在触摸屏显示器中,透明电极保护膜要求具有抗黄变性和高透明性,透明光阻用光阻组合物可用于显示屏的透明电极极板的电极保护膜。现有的透明光阻用光阻组合物由透明树脂、不饱和单体、光引发剂、稀释剂和溶剂组成。
但是现有的透明光阻用光阻组合物形成的透明光阻存在附着性较差的问题,透明光阻的附着性较差,则会降低其对透明电极或挠性配线板的保护作用,进而降低透明电极或挠性电路板的质量。
发明内容
本发明的目的是提供一种改性环氧丙烯酸酯及其制备方法,一种光阻组合物及其制备方法和由光阻组合物形成的一种透明光阻,用以提高透明光阻的附着力,进而提高透明光阻的保护作用。
本发明实施例首先提供一种改性环氧丙烯酸酯,所述改性环氧丙烯酸酯为磷酸酯单体改性的环氧丙烯酸酯,所述磷酸酯单体改性的环氧丙烯酸酯的结构式如式I所示:
在式I中,n选自1~21任一整数,R为短碳链羧酸酯基。
式I所示的磷酸酯单体改性的环氧丙烯酸酯,是由磷酸酯对环氧丙烯酸酯改性得到,磷酸酯基可以与衬底中的多价金属反应,以共价键的形式将改性的环氧丙烯酸酯牢固地连接到衬底上,其固化速率快,对基材附着性高,另外,在光阻组合物中增加所述磷酸酯单体改性的环氧丙烯酸酯,能够提高光阻组合物形成的固化膜的耐温性和耐盐水性,进而提升透明光阻的保护作用。另外,该磷酸酯单体改性的环氧丙烯酸酯制作成本较低。
优选的,所述磷酸酯单体改性的环氧丙烯酸酯的结构式如式II或式III所示:
其中,在式II和式III中,n选自1~21任一整数。
本发明实施例还提供一种光阻组合物,包括:
30~50重量份的上述任一种磷酸酯单体改性的环氧丙烯酸酯;
10~20重量份的脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂;
20~30重量份的活性单体;
5~10重量份的活性稀释剂;
2~5重量份的光引发剂;
30~35重量份的有机溶剂。
在该光阻组合物中,由于采用了磷酸酯单体改性的环氧丙烯酸酯,因此形成的透明光阻具有较好的附着性,由于采用的脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂,因此,形成的透明光阻耐光性好,耐候性(包括耐高温、耐黄变、耐紫外线)好,柔韧性好。
优选的,所述磷酸酯单体改性的环氧丙烯酸酯的重量份范围为40~48重量份;所述脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂的重量份范围为12~15重量份;所述活性单体的重量份范围为20~25重量份;所述活性稀释剂的重量份范围为5~8重量份;所述光引发剂的重量份范围为3~4重量份;所述有机溶剂的重量份范围为32~34重量份。
优选的,所述活性单体包括质量比为1:0.5~1:1.5~6的低官能度单体、烷基链的丙烯酸酯和高官能度单体。低官能度单体(具有一至三官能团的单体)能形成高度平滑的膜,具有抗溶剂和抗污的特性;烷基链的丙烯酸酯,具有较好的耐光解、耐高温和耐酸碱腐蚀;高官能度单体(具有三个官能团以上的单体),其紫外活性高,交联密度高,固化膜非常坚硬,但同时也很脆;因此,采用上述三种活性单体配合使用,特别是采用1:0.5~1:1.5~6的比例使用时,所得的固化膜硬度高,同时韧性高,具有抗污性、耐高温和耐腐蚀等特性。
优选的,所述低官能度单体包括1,4-环己基甲醇二乙烯基醚或三甘醇二乙烯基醚;所述烷基链的丙烯酸酯包括乙二醇二甲基丙烯酸酯或三甘醇二-2-甲基丙烯酸酯;所述高官能度单体包括乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、五丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯或二季戊四醇六丙烯酸酯。
优选的,所述活性稀释剂包括丙烯基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、双环氧基的乙二醇双缩水甘油醚和蓖麻油多缩水甘油醚中的一种或多种;所述光引发剂包括箐染料阳离子络合物、三苯基-烷基硼阴离子络合物和芳香族碘鎓盐;所述有机溶剂包括脂肪族类有机溶剂。
优选的,所述光阻组合物还包括3~5重量份的填料和1~2重量份的助剂。
优选的,所述填料包括聚酰胺蜡悬浮液;所述助剂包括消泡剂、分散剂或流平剂。
本发明实施例是提供一种透明光阻,所述透明光阻采用上述任一种光阻组合物得到。
本发明实施例还提供一种上述改性环氧丙烯酸酯的制备方法,包括:
由2-甲基-2-丙烯酸-2-羟乙基酯磷酸酯和式IV所示的环氧丙烯酸酯在碱性催化剂下进行聚合反应,生成式1所示的磷酸酯单体改性的环氧丙烯酸酯,其中,2-甲基-2-丙烯酸-2-羟乙基酯磷酸酯和环氧丙烯酸酯的摩尔比为1:0.5~10;化学反应式如下:
本发明实施例还提供上述任一种光阻组合物的制备方法,包括:
按各重量份取所述磷酸酯单体改性的环氧丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂、活性单体、活性稀释剂以及光引发剂混合,得到混合物;
对所述混合物进行砂磨处理,形成微米级细度的混合物;
采用有机溶剂对微米级细度的混合物进行粘度调节。
具体实施方式
为了解决现有技术中存在的光阻组合物固化形成的透明光阻存在附着性较差的技术问题,本发明提供了一种改性环氧丙烯酸酯及其制备方法,一种光阻组合物及其制备方法和由光阻组合物形成的一种透明光阻。在该技术方案中,磷酸酯单体改性的环氧丙烯酸酯,是由磷酸酯对环氧丙烯酸酯改性得到,其固化速率快,对基材附着性高,在光阻组合物中增加所述磷酸酯单体改性的环氧丙烯酸酯,能够提高光阻组合物形成的固化膜的耐温性、附着力和耐盐水性,进而提升透明光阻的保护作用。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,以下举实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明实施例首先提供一种改性环氧丙烯酸酯,所述改性环氧丙烯酸酯为磷酸酯单体改性的环氧丙烯酸酯,所述磷酸酯单体改性的环氧丙烯酸酯的结构式如式I所示:
在式I中,n选自1~21任一整数,R为短碳链羧酸酯基。
式I所示的磷酸酯单体改性的环氧丙烯酸酯,是由磷酸酯对环氧丙烯酸酯改性得到,其固化速率快,对基材附着性高,在光阻组合物中增加所述磷酸酯单体改性的环氧丙烯酸酯,能够提高光阻组合物形成的固化膜的耐温性、附着力和耐盐水性,进而提升透明光阻的保护作用。另外,该磷酸酯单体改性的环氧丙烯酸酯制作成本较低。R为短碳链羧酸酯基,短碳链为1~10个碳链的羧酸酯基。n选自1~21任一整数,例如可以为1、2、5、10、20、22或25,n也可以为1~3、2~6等。n值较大,分子链太长,附着力降低。
优选的,所述磷酸酯单体改性的环氧丙烯酸酯的结构式如式II或式III所示:
其中,在式II和式III中,n选自1~21任一整数。
本发明实施例还提供一种光阻组合物,包括:
30~50重量份的上述任一种磷酸酯单体改性的环氧丙烯酸酯;
10~20重量份的脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂;
20~30重量份的活性单体;
5~10重量份的活性稀释剂;
2~5重量份的光引发剂;
30~35重量份的有机溶剂。
在该光阻组合物中,由于采用了磷酸酯单体改性的环氧丙烯酸酯,因此形成的透明光阻具有较好的附着性,由于采用的脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂,因此,形成的透明光阻耐光性好,耐候性(包括耐高温、耐黄变、耐紫外线)好,柔韧性好。当磷酸酯单体改性的环氧丙烯酸酯的重量份较小时,会造成膜层致密性差,当磷酸酯单体改性的环氧丙烯酸酯的重量份较大时,造成附着力差;当脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂的重量份较小时,造成膜层耐光性差,耐候性差,易黄变;当脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂的重量份较大时,造成膜层柔韧性差;当活性单体的重量份较小时,造成膜层抗溶剂和抗污性能差,当活性单体的重量份较大时,造成膜层固化后表面平坦性差;当活性稀释剂的重量份较小时,不能有效降低粘度,当活性稀释剂的重量份较大时,造成对体系反应活性有影响,易造成体系固化过快,但固化不完全;当光引发剂的重量份较小时,造成不饱和基团聚合不完全,固化膜表面粗糙,当光引发剂的重量份较大时,造成光引发剂浪费,增加成本;有机溶剂用于调节光阻组合物的粘度,当有机溶剂的重量份较小时,光阻组合物粘度较高,造成涂抹不均匀,当有机溶剂的重量份较大时,光阻组合物的粘度较低,达到一定厚度的膜层需要多次涂膜,增加生产工艺步骤,增加成本。
优选的,发明人进一步发现,当所述磷酸酯单体改性的环氧丙烯酸酯的重量份范围为40~48重量份;所述脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂的重量份范围为12~15重量份;所述活性单体的重量份范围为20~25重量份;所述活性稀释剂的重量份范围为5~8重量份;所述光引发剂的重量份范围为3~4重量份;所述有机溶剂的重量份范围为32~34重量份时,得到的光阻组合物形成的透明光阻具有优异的性能,既可有效避免黄变现象,又大大提高了透过率。
优选的,所述活性单体包括质量比为1:0.5~1:1.5~6的低官能度单体、烷基链的丙烯酸酯和高官能度单体。低官能度单体(具有一至三官能团的单体)能形成高度平滑的膜,具有抗溶剂和抗污的特性;烷基链的丙烯酸酯,具有较好的耐光解、耐高温和耐酸碱腐蚀;高官能度单体(具有三个官能团以上的单体),其紫外活性高,交联密度高,固化膜非常坚硬,但同时也很脆;因此,采用上述三种活性单体配合使用,特别是采用1:0.5~1:1.5~6的比例使用时,所得的固化膜硬度高,同时韧性高,具有抗污性、耐高温和耐腐蚀等特性。
优选的,所述低官能度单体包括1,4-环己基甲醇二乙烯基醚或三甘醇二乙烯基醚;所述烷基链的丙烯酸酯包括乙二醇二甲基丙烯酸酯或三甘醇二-2-甲基丙烯酸酯;所述高官能度单体包括乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、五丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯或二季戊四醇六丙烯酸酯。
优选的,所述活性稀释剂包括丙烯基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、双环氧基的乙二醇双缩水甘油醚和蓖麻油多缩水甘油醚中的一种或多种;所述光引发剂包括箐染料阳离子络合物、三苯基-烷基硼阴离子络合物和芳香族碘鎓盐;所述有机溶剂包括脂肪族类有机溶剂。光引发剂采用混合引发体系,由于活性单体是由多种单体混合徐成,所以可以加入混合引发自由基聚合和阳离子开环聚合的混合引发剂。
优选的,所述光阻组合物还包括3~5重量份的填料和1~2重量份的助剂。
优选的,所述填料包括聚酰胺蜡悬浮液;所述助剂包括消泡剂、分散剂或流平剂。聚酰胺蜡悬浮液,其由质量百分比60%的1,6-己二醇二丙烯酸酯和质量百分比40%的聚酰胺蜡混合搅拌而成;消泡剂,如有机硅系、烃系或丙烯酸系。增加填料和助剂,有利于提高成膜性能。
本发明实施例是提供一种透明光阻,所述透明光阻采用上述任一种光阻组合物得到。
本发明实施例还提供一种印刷电路板,所述印刷电路板的阻焊剂膜采用上述任一种光阻组合物得到。
本发明实施例还提供一种透明电极保护膜,所述透明电极保护膜采用上述任一种光阻组合物得到。
本发明实施例还提供一种上述改性环氧丙烯酸酯的制备方法,包括:
由2-甲基-2-丙烯酸-2-羟乙基酯磷酸酯和式IV所示的环氧丙烯酸酯在碱性催化剂下进行聚合反应,生成式1所示的磷酸酯单体改性的环氧丙烯酸酯,其中,2-甲基-2-丙烯酸-2-羟乙基酯磷酸酯和环氧丙烯酸酯的摩尔比为1:0.5~10;化学反应式如下:
在该制备方法中,具体可以包括:将环氧树脂、丙二醇甲醚和正丁醇混合溶剂加入到烧瓶中,升温到100-120℃左右,当环氧树脂完全溶解后,滴加磷酸酯单体(如2-甲基-2-丙烯酸-2-羟乙基酯磷酸酯),滴加完毕后升温到130-150℃反应3-5小时,冷却,得到磷酸酯功能单体改性的环氧丙烯酸酯。
本发明实施例还提供上述任一种光阻组合物的制备方法,包括:
按各重量份取所述磷酸酯单体改性的环氧丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂、活性单体、活性稀释剂以及光引发剂混合,得到混合物;
对所述混合物进行砂磨处理,形成微米级细度的混合物;
采用有机溶剂对微米级细度的混合物进行粘度调节。
以下列举实施例具体说明本发明磷酸酯单体改性的环氧丙烯酸酯及其制备方法,光阻组合物及其制备方法。但本发明并不限于下述实施例。应予以说明的是,只要没有特别指明,光阻组合物中的各组分都以重量份表示。
实施例1
式II所示的磷酸酯单体改性的环氧丙烯酸酯(即2-甲基-2-丙烯酸-2-羟乙基酯磷酸酯改性的3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己基甲酸酯)的合成:
将双酚A环氧树脂(即3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己基甲酸酯)100g(0.294mol),以及丙二醇甲醚和正丁醇混合溶剂500ml加入到1000ml烧瓶中,升温到100℃,当双酚A环氧树脂完全溶解后,滴加125.3g2-甲基-2-丙烯酸-2-羟乙基酯磷酸酯(溶解于100ml丙二醇甲醚溶解中),加入1g苯二酚阻聚剂和10g叔胺催化剂,升温到130℃反应3小时,冷却,过滤除去溶剂,得到2-甲基-2-丙烯酸-2-羟乙基酯磷酸酯改性的双酚A环氧树脂。反应产物可通过核磁的变化进行验证:反应之前双酚A环氧树脂的环氧基两个碳上的氢原子化学位移是(δ:3.05,2.68,2.35),反应后双酚A环氧树脂的环氧基团消失,对应的两个碳上的氢原子化学位移为(δ:4.03,3.65,3.37)。
合成路线为:
其中,n=1~21,优选的n为1~5。
实施例2
式III所示的磷酸酯单体改性的环氧丙烯酸酯(即2-甲基-2-丙烯酸-2-羟乙基酯磷酸酯改性的二-(3,4-环氧环己基)己二酸酯)的合成:
将酚醛环氧树脂(二-(3,4-环氧环己基)己二酸酯)100g(0.231mol),以及丙二醇甲醚和正丁醇混合溶剂500ml加入到1000ml烧瓶中,升温到120℃,当酚醛环氧树脂完全溶解后,滴加148g2-甲基-2-丙烯酸-2-羟乙基酯磷酸酯(溶解于100ml丙二醇甲醚溶解中),加入1.5g苯二酚阻聚剂和15g叔胺催化剂,升温到140℃反应5小时,冷却,过滤除去溶剂,得到2-甲基-2-丙烯酸-2-羟乙基酯磷酸酯改性的二-(3,4-环氧环己基)己二酸酯。反应产物可通过核磁的变化进行验证:反应之前酚醛环氧树脂环氧基团的两个碳上的氢原子化学位移是(δ:3.05,2.81,4.75),反应后酚醛环氧树脂环氧基团消失,对应的两个碳上的氢原子化学位移为(δ:4.06,3.83,5.78)。
合成路线为:
其中,n=1~21,优选的n为1~5。
光阻组合物和透明光阻(即固化膜)的制备
分别采用实施例1和实施例2得到的磷酸酯单体改性的环氧丙烯酸酯与其他光阻组合物的组分制作光阻组合物1~4。
实施例3
光阻组合物1的制备:将30份式II所示的磷酸酯单体改性的环氧丙烯酸酯、20份聚氨酯丙烯酸酯、4份1,4-环己基甲醇二乙烯醚、4份乙二醇二甲基丙烯酸酯和12份二季戊四醇五丙烯酸酯、5份蓖麻油多缩水甘油醚稀释剂、3份填料(聚酰胺蜡、二氧化硅金和云母)、3份箐染料阳离子络合物光引发剂、0.5份消泡剂、32份丙二醇二乙酸酯有机溶剂,使用超声法(频率25KHz,时间30min)使其混合均匀,然后用砂磨机砂磨,细度为7um,加入2份三芳基硅氧醚和甲基丙烯酸树脂调节粘度,在25摄氏度下测试粘度为150cps,得到光阻组合物1。
实施例4
光阻组合物2的制备:将48份式III所示的磷酸酯功能单体改性酚醛环氧树脂丙烯酸酯、12份聚氨酯丙烯酸酯、6份三甘醇二乙烯基醚、3份乙二醇二甲基丙烯酸酯和9份五丙烯酸酯、4份双环氧基的乙二醇双缩水甘油醚稀释剂、3份填料(聚酰胺蜡、二氧化硅金和云母)、3.5份芳香族碘鎓盐光引发剂、消0.6份泡剂、33份2-庚酮有机溶剂,使用超声法(频率25KHz,时间35min)使其混合均匀,然后用砂磨机砂磨,细度为5um,加入2份丙烯基缩水甘油醚调节粘度,在25摄氏度下测试粘度200cps,得到光阻组合物2。
实施例5
光阻组合物3的制备:将50份式II所示的磷酸酯单体改性的环氧丙烯酸酯、10份聚氨酯丙烯酸酯、6份1,4-环己基甲醇二乙烯醚、6份乙二醇二甲基丙烯酸酯和18份乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、3份双环氧基的乙二醇双缩水甘油醚稀释剂、4份三苯基-烷基硼阴离子络合物光引发剂、消泡剂0.8份、30份环己酮有机溶剂,使用超声法(频率25KHz,时间35min)使其混合均匀,然后用砂磨机砂磨,细度为6um,加入2份丙烯基缩水甘油醚调节粘度,在25摄氏度下测试粘度为180cps,得到光阻组合物3。
实施例6
光阻组合物4的制备:将40份环氧丙烯酸酯、15份聚氨酯丙烯酸酯、4.3份1,4-环己基甲醇二乙烯醚、3.4份乙二醇二甲基丙烯酸酯和17.3份二季戊四醇六丙烯酸酯、6份丙烯基缩水甘油醚稀释剂、2.5份箐染料阳离子络合物、1.5份三苯基-烷基硼阴离子络合物光引发剂、消泡剂0.6份、35份丙酸-3-乙醚乙酯有机溶剂,使用超声法(频率25KHz,时间40min)使其混合均匀,然后用砂磨机砂磨,细度为8um,加入2份双环氧基的乙二醇双缩水甘油醚调节粘度,在25摄氏度下测试粘度为130cps,得到光阻组合物4。
对比例1
光阻组合物5的制备:将10份式II所示的环氧丙烯酸酯、20份聚氨酯丙烯酸酯、4份1,4-环己基甲醇二乙烯醚、12份二季戊四醇五丙烯酸酯、5份蓖麻油多缩水甘油醚稀释剂、2份三芳基硅氧醚、3份填料(聚酰胺蜡、二氧化硅金和云母)、3.5份芳香族碘鎓盐光引发剂、消泡剂0.5份、30份丙二醇二乙酸酯有机溶剂,使用超声法(频率25KHz,时间30min)使其混合均匀,然后用砂磨机砂磨,细度为7um,加入2份三芳基硅氧醚和甲基丙烯酸树脂调节粘度,在25摄氏度下测试粘度为150cps,得到光阻组合物5。
对比例2
光阻组合物6的制备:将60份酚醛环氧树脂丙烯酸酯、12份聚氨酯丙烯酸酯、3份三甘醇二-2-甲基丙烯酸酯和9份二季戊四醇六丙烯酸酯、4份丙烯基缩水甘油醚稀释剂、3份填料(聚酰胺蜡、二氧化硅金和云母)、4份箐染料阳离子络合物光引发剂、消泡剂0.6份、35份丙酸-3-乙醚乙酯有机溶剂,使用超声法(频率25KHz,时间30min)使其混合均匀,然后用砂磨机砂磨,细度为5um,加入2份三芳基硅氧醚调节粘度,在25摄氏度下测试粘度200cps,得到光阻组合物6。
通过光阻组合物1~6分别得到透明光阻1~6,具体制备方法如下:在具有蚀刻铜箔形成的电路图的挠性配线板上或透明电极上,利用旋涂方法将上述的光阻组合物1~6分别涂布成规定的厚度。在80摄氏度下前烘10min左右后,用345nm紫外光10mJ/cm2照射曝光,用稀碱水(KOH稀溶液)除去未曝光部分,由此得到所需图形的阻焊剂膜或透明保护膜(即透明光阻1~6),膜厚约20um。
膜层性能评价方法:
抗黄变性:在挠性配线板表面分别涂布上述光阻组合物1~6,然后光照200h,观察涂膜的变色程度。
附着力测试:用锋利刀片在测试透明光阻1~6表面划100个1mmx1mm小网格,切割线速90°切割,每一条划线应深及油漆的底层:用毛刷将测试区域的碎片刷干净;用粘附力0.47N/mm的胶带(3M610)牢牢粘住被测试的小网格,静置3分钟后,用手抓住胶带两端,在垂直方向(90°)迅速扯下胶纸,同一位置进行2次测试。合格标准为脱落面积/总面积<5%。
耐折性:将透明光阻1~6多次弯折180度,用肉眼和400倍的光学金相显微镜观察透明光阻1~6发生断裂的次数。
全部光线透过率:在透明电极的表面分别制作透明光阻1~6,再利用色度仪测定可见光区域的全部光线透过率。
绝缘电阻:在挠性配线板上涂布光阻组合物1~6经曝光显影得到阻焊剂膜(即透明光阻1~6),将上述具有阻焊剂膜的挠性配线板在40摄氏度、90%R.H.下加湿168小时后,施加直流电(DC)50V,测试绝缘电阻。
解析度:在石英玻璃上分别涂覆上述光阻组合物1~6,前烘,使用光掩膜板(线宽3-80um)曝光后进行显影得到线条型透明光阻1~6,观察残留线条和脱落的线宽。
耐油性:用98%的工业醇分别润湿透明光阻1~6表面10min后,用500g/cm2的力擦拭500次。合格标准是无脱落,不露底材。
耐酸碱测试:取NaCl19.9g,氯化铵17.5g,尿素(CH4N2O)5g、醋酸2.5g、乳酸(C3H6O3)15g溶于1L新鲜蒸馏水中,然后加入NaOH调节pH值,搅拌至全部溶解,调试PH值到4.2或8.8。将纱布放于配制的人工汗液中充分浸透,将纱布分别包在透明光阻1~6表面,并确保纱布表面与透明光阻1~6表面充分接触,然后放在测试环境中24小时。合格标准为样品表面无明显变化(如不脱落、不起泡)。
耐环境测试:将透明光阻1~6分别放于高温60℃、低温-40℃各12小时。合格标准是外观无明显变化(如无脱落、无开裂)。
光阻组合物1~6的测试结果如表1所示。
表1光阻组合物1~6的测试结果表
由表1中的测试结果可知,本发明光固化透明树脂性能在抗黄变性、附着性、光线透过率方面性能优异。由于使用脂肪族聚氨酯丙烯酸酯,抗黄变性能优异;由于使用磷酸酯单体改性的环氧丙烯酸酯,磷酸酯可与基板中的多价金属反应,以共价键的形式将聚合物牢固地连接到基材上,涂膜附着力较佳;磷酸酯单体改性的环氧丙烯酸酯和脂肪族聚氨酯丙烯酸酯配合使用,低官能度单体和高官能度单体配合使用,增强固化膜的耐折性、耐油性、耐酸碱性和耐环境高低温冲击性。因此,本发明的光阻组合物得到的透明光阻具有上述优异性能,可以应用于阻焊剂膜或透明电极保护膜。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (12)
1.一种改性环氧丙烯酸酯,其特征在于,所述改性环氧丙烯酸酯为磷酸酯单体改性的环氧丙烯酸酯,所述磷酸酯单体改性的环氧丙烯酸酯的结构式如式I所示:
在式I中,n选自1~21任一整数,R为短碳链羧酸酯基。
2.如权利要求1所述的改性环氧丙烯酸酯,其特征在于,所述磷酸酯单体改性的环氧丙烯酸酯的结构式如式II或式III所示:
其中,在式II和式III中,n选自1~21任一整数。
3.一种光阻组合物,其特征在于,包括:
30~50重量份的如权利要求1或2中所述的磷酸酯单体改性的环氧丙烯酸酯;
10~20重量份的脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂;
20~30重量份的活性单体;
5~10重量份的活性稀释剂;
2~5重量份的光引发剂;
30~35重量份的有机溶剂。
4.如权利要求3所述的光阻组合物,其特征在于,所述磷酸酯单体改性的环氧丙烯酸酯的重量份范围为40~48重量份;所述脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂的重量份范围为12~15重量份;所述活性单体的重量份范围为20~25重量份;所述活性稀释剂的重量份范围为5~8重量份;所述光引发剂的重量份范围为3~4重量份;所述有机溶剂的重量份范围为32~34重量份。
5.如权利要求3所述的光阻组合物,其特征在于,所述活性单体包括质量比为1:0.5~1:1.5~6的低官能度单体、烷基链的丙烯酸酯和高官能度单体。
6.如权利要求5所述的光阻组合物,其特征在于,所述低官能度单体包括1,4-环己基甲醇二乙烯基醚或三甘醇二乙烯基醚;所述烷基链的丙烯酸酯包括乙二醇二甲基丙烯酸酯或三甘醇二-2-甲基丙烯酸酯;所述高官能度单体包括乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、五丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯或二季戊四醇六丙烯酸酯。
7.如权利要求3所述的光阻组合物,其特征在于,所述活性稀释剂包括丙烯基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、双环氧基的乙二醇双缩水甘油醚和蓖麻油多缩水甘油醚中的一种或多种;所述光引发剂包括箐染料阳离子络合物、三苯基-烷基硼阴离子络合物和芳香族碘鎓盐;所述有机溶剂包括脂肪族类有机溶剂。
8.如权利要求3~7任一项所述的光阻组合物,其特征在于,所述光阻组合物还包括3~5重量份的填料和1~2重量份的助剂。
9.如权利要求8所述的光阻组合物,其特征在于,所述填料包括聚酰胺蜡悬浮液;所述助剂包括消泡剂、分散剂或流平剂。
10.一种透明光阻,其特征在于,所述透明光阻采用如权利要求3~9中任一项所述的光阻组合物得到。
11.一种如权利要求1所述的改性环氧丙烯酸酯的制备方法,其特征在于,包括:
由2-甲基-2-丙烯酸-2-羟乙基酯磷酸酯和式IV所示的环氧丙烯酸酯在碱性催化剂下进行聚合反应,生成式1所示的磷酸酯单体改性的环氧丙烯酸酯,其中,2-甲基-2-丙烯酸-2-羟乙基酯磷酸酯和环氧丙烯酸酯的摩尔比为1:0.5~10;化学反应式如下:
12.一种如权利要求3~9任一项所述光阻组合物的制备方法,其特征在于,包括:
按各重量份取所述磷酸酯单体改性的环氧丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂、活性单体、活性稀释剂以及光引发剂混合,得到混合物;
对所述混合物进行砂磨处理,形成微米级细度的混合物;
采用有机溶剂对微米级细度的混合物进行粘度调节。
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