一种感光性干膜材料及其制备方法与流程

本发明属于感光干膜的，涉及一种感光性干膜材料及其制备方法。

背景技术：

1、感光干膜又称光致抗蚀干膜，包括三个部分：一、聚酯薄膜层，具有一定的硬度，起到保护作用并作为感光层载体；二、感光层/抗蚀层，作为感光干膜的主要部分，主要作用是抗蚀刻、耐电镀和掩孔；三、聚乙烯膜层，主要起保护膜的作用，用来隔绝尘土、避免机械划伤或卷膜导致的感光胶层损伤。其中，感光层主要由高分子粘合剂、光可聚化合物、光引发剂和助剂组成，助剂一般为增塑剂、热阻聚剂、色料等，现有的感光干膜加入增塑剂以提升其性能，其能够改善聚合体系的流变性或减少脆性的组分，典型的增塑剂有邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯二甲酸二仲辛酯和邻苯二甲酸二丁酯等等，但该酯类有机化合物，通常不与聚合物起化学反应，而是通过物理作用增加干膜的塑性，并且其一般为不可挥发的高沸点液体，极其不易挥发，会一直保留在体系内，其承受高温、紫外线、潮湿、氧化等环境使用时，体系内的增塑剂会发生迁移，容易造成感光干膜性能的下降。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种感光性干膜材料，具备优异的拉伸强度、断裂伸长率和硬度。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种感光性干膜材料按重量份数包括以下组分：丙烯酸酯60-65份、感光单体20-24份、改性二氧化硅8-10份、增塑剂1.5-2.3份和光引发剂0.4-0.6份。

4、作为本发明的一种优选技术方案，所述感光单体为三乙二醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯和甲基丙烯酸四氢呋喃酯按质量比2.0-2.5：3.3-3.8：4-5。

5、本发明公开了所述丙烯酸酯的制备方法，包括以下步骤：在惰性氛围下，将溶剂和引发剂混合后，加入三环癸基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、苯乙烯和甲基丙烯酸缩水甘油酯加热搅拌后，得到丙烯酸树脂；

6、作为本发明的一种优选技术方案，所述惰性氛围为氮气氛围；所述加热搅拌为在70-75℃温度下搅拌5-6h；所述溶剂、引发剂、三环癸基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、苯乙烯和甲基丙烯酸缩水甘油酯的质量比为28-30：0.40-0.42：3.3-3.5：2.0-2.3：0.30-0.34：4.2-4.6；所述溶剂为二乙二醇甲乙醚；所述引发剂为偶氮二异丁腈。

7、本发明公开了所述增塑剂的制备方法包括以下步骤：将环氧双封头和氨基苯乙烯搅拌混合后，加入催化剂加热搅拌后，即得。

8、作为本发明的一种优选技术方案，在所述增塑剂的制备中，所述加热搅拌为在300-400r/min转速50-60℃搅拌1-2h；所述催化剂为辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡和二马来酸二丁基锡中一种或多种；所述改性增塑剂的制备方法中，所述环氧双封头和氨基苯乙烯的摩尔比为1：2.0-2.2；所述氨基苯乙烯为4-氨基苯乙烯。

9、本发明公开了所述改性二氧化硅的制备方法，包括以下步骤：

10、1)将纳米二氧化硅置于无水乙醇中搅拌混合后，加入硅烷偶联剂混合后进行加热搅拌，过滤除去滤液后进行醇洗，真空干燥至恒重后，得到预制体；

11、2)往预制体中加入无水乙醇、苯乙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、磷酸正丁酯和光引发剂混合后，在紫外线照射下搅拌混合，过滤除去滤液后进行醇洗，真空干燥至恒重后，得到改性二氧化硅。

12、作为本发明的一种优选技术方案，在步骤1)中，所述搅拌混合为在600-1000r/min转速下搅拌30-45min；所述加热搅拌为在60-75℃温度下搅拌5-8h；所述醇洗为采用无水乙醇洗涤3次；所述真空干燥的温度为70-80℃。

13、作为本发明的一种优选技术方案，在步骤1)中，所述纳米二氧化硅、无水乙醇和硅烷偶联剂的质量比为15-18：50-60：4-6；所述硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷；所述纳米二氧化硅的粒径为80-100nm。

14、作为本发明的一种优选技术方案，在步骤2)中，所述紫外线照射的波长为365nm；所述搅拌混合为在300-400r/min转速35-45℃温度下搅拌3-5h；所述醇洗为采用无水乙醇洗涤3次；所述真空干燥的温度为70-80℃。

15、作为本发明的一种优选技术方案，在步骤2)中，所述预制体、无水乙醇、苯乙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、磷酸正丁酯和光引发剂的质量比为12-15：40-50：2.4-3.0：1.8-2.0：0.5-0.8：0.12-0.14；所述光引发剂为光引发剂651。

16、作为本发明的一种优选技术方案，所述环氧双封头为1，3-双(3-缩水甘油醚氧基丙基)四甲基二硅氧烷。

17、本发明的有益效果：

18、本发明通过环氧双封头进行改性，使其参与干膜体系中聚合反应的同时，引入含有柔韧性的-si-o-si-链节和刚性的苯环结构，在受到冲击力时，可吸收能量，起到增强增韧效果；另外，本发明通过对二氧化硅进行改性，增加其在干膜体系中的相容性和分散性，进而提高膜材的拉伸强度、断裂伸长率和硬度。

技术特征：

1.一种感光性干膜材料，其特征在于，所述感光性干膜材料按重量份数包括以下组分：丙烯酸酯60-65份、感光单体20-24份、改性二氧化硅8-10份、增塑剂1.5-2.3份和光引发剂0.4-0.6份；其中，所述增塑剂的制备方法包括以下步骤：将环氧双封头和氨基苯乙烯搅拌混合后，加入催化剂加热搅拌后，即得；

2.根据权利要求1所述的一种感光性干膜材料，其特征在于：所述感光单体为三乙二醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯和甲基丙烯酸四氢呋喃酯按质量比2.0-2.5：3.3-3.8：4-5。

3.根据权利要求1所述的一种感光性干膜材料，其特征在于：所述丙烯酸酯的制备方法包括以下步骤：在惰性氛围下，将溶剂和引发剂混合后，加入三环癸基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、苯乙烯和甲基丙烯酸缩水甘油酯加热搅拌后，得到丙烯酸树脂。

4.根据权利要求3所述的一种感光性干膜材料，其特征在于：所述惰性氛围为氮气氛围；所述加热搅拌为在70-75℃温度下搅拌5-6h；所述溶剂、引发剂、三环癸基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、苯乙烯和甲基丙烯酸缩水甘油酯的质量比为28-30：0.40-0.42：3.3-3.5：2.0-2.3：0.30-0.34：4.2-4.6；所述溶剂为二乙二醇甲乙醚；所述引发剂为偶氮二异丁腈。

5.根据权利要求1所述的一种感光性干膜材料，其特征在于：在所述增塑剂的制备中，所述加热搅拌为在300-400r/min转速50-60℃搅拌1-2h；所述催化剂为辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡和二马来酸二丁基锡中一种或多种；所述改性增塑剂的制备方法中，所述环氧双封头和氨基苯乙烯的摩尔比为1：2.0-2.2；所述氨基苯乙烯为4-氨基苯乙烯。

6.根据权利要求1所述的一种感光性干膜材料，其特征在于：在步骤1）中，所述搅拌混合为在600-1000r/min转速下搅拌30-45min；所述加热搅拌为在60-75℃温度下搅拌5-8h；所述醇洗为采用无水乙醇洗涤3次；所述真空干燥的温度为70-80℃。

7.根据权利要求1所述的一种感光性干膜材料，其特征在于：在步骤1）中，所述纳米二氧化硅、无水乙醇和硅烷偶联剂的质量比为15-18：50-60：4-6；所述硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷；所述纳米二氧化硅的粒径为80-100nm。

8.根据权利要求1所述的一种感光性干膜材料，其特征在于：在步骤2）中，所述紫外线照射的波长为365nm；所述搅拌混合为在300-400r/min转速35-45℃温度下搅拌3-5h；所述醇洗为采用无水乙醇洗涤3次；所述真空干燥的温度为70-80℃。

9.根据权利要求1所述的一种感光性干膜材料，其特征在于：在步骤2）中，所述预制体、无水乙醇、苯乙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、磷酸正丁酯和光引发剂的质量比为12-15：40-50：2.4-3.0：1.8-2.0：0.5-0.8：0.12-0.14；所述光引发剂为光引发剂651。

10.一种如权利要求1～9任一项所述的感光性干膜材料的制备方法。

技术总结
本发明涉及一种感光性干膜材料，属于感光干膜的技术领域。一种感光性干膜材料包括以下组分：丙烯酸酯、感光单体、改性二氧化硅、增塑剂和光引发剂。所述改性二氧化硅的制备方法包括以下步骤：将纳米二氧化硅置于无水乙醇中搅拌混合后，加入硅烷偶联剂混合后进行加热搅拌，过滤除去滤液后进行醇洗，真空干燥至恒重后，得到预制体；往预制体中加入无水乙醇、苯乙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、磷酸正丁酯和光引发剂混合后，在紫外线照射下搅拌混合，过滤除去滤液后进行醇洗，真空干燥至恒重后，即得。本发明制得的感光性干膜材料成膜后，具备优异的拉伸强度、断裂伸长率和硬度。

技术研发人员：徐锐荣,叶湛兴,徐光洪,禤洁文,黄细康
受保护的技术使用者：韶关市远望涂料厂有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/11/21