一种共聚树脂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种共聚树脂，属于高分子聚合物领域。该共聚树脂同时含有一定比例的羧基、酯基、酸酐基及烃基基团。通过上述不同比例的各基团之间的协同作用，提高了该共聚树脂所制备的光刻胶的解析度、耐蚀刻性、硬度以及附着力。使得该共聚树脂制备的光刻胶能够应用在更广的领域，其应用更加广泛。本发明专利技术还公开了该共聚树脂的制备方法，通过在惰性气体保护下，将含有不饱和双键的羧酸类单体、含有不饱和双键的酸酐类单体、含有不饱和双键的有机酯类单体与引发剂的混合物滴加到惰性溶剂中，在一定温度下，共聚反应即可得到所述共聚树脂。该方法简单，易控制，便于大规模工业化应用。

【技术实现步骤摘要】
一种共聚树脂及其制备方法
本专利技术涉及高分子共聚物领域，特别涉及一种共聚树脂及其制备方法。
技术介绍
树脂通常是指受热软化，并在软化时在外力作用下有流动倾向的一种有机高分子聚合物材料。由于部分树脂在加热或紫外光作用下，能够发生交联固化反应，所以，通常使用树脂来制备光刻胶，树脂作为光刻胶的基体材料，能够赋予光刻胶特定的性质，例如：附着力、硬度、解析度及耐蚀刻性等。目前，常通过将一定配比的环氧树脂、光聚合单体、光引发剂、溶剂、颜料以及助剂均匀混合，来制备得到光刻胶。将该光刻胶喷涂在金属基板上，然后使用掩膜板覆盖在喷涂有光刻胶的金属基板上，对金属基板进行曝光，金属基板上接收光照的曝光区内的光刻胶发生交联固化反应，生成光刻胶薄膜。然后对该交联固化后的金属基板进行显影，金属基板上能够得到和掩膜板相对应的图案。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在以下问题：现有技术使用环氧树脂作为光刻胶的基体材料，所制备的光刻胶无法同时具有较佳的附着力、硬度、解析度以及耐蚀刻性性能，从而导致该光刻胶无法应用在对光刻胶上述四种性能均要求较高的领域，其应用具有较大的局限性。
技术实现思路
为了解决现有技术光刻胶的应用局限性较大的问题，本专利技术实施例提供了一种共聚树脂及其制备方法。所述技术方案如下：一方面，本专利技术实施例提供了一种共聚树脂，所述共聚树脂的化学结构式如下：R1、R2、R4和R5为H或CH3基团，R3选自烷基、苯甲基、以及芳基中的至少一种；j≥1、k≥1、l≥0、2≥m≥1、n≥0、p≥1。具体地，作为优选，所述共聚树脂的重均分子量为20000-130000，分子量分布指数为1.1-4.0。另一方面，本专利技术实施例还提供了一种共聚树脂的制备方法，所述制备方法包括：在惰性气体保护下，向反应器中加入惰性溶剂，并升温至预设温度；将含有不饱和双键的羧酸类单体、含有不饱和双键的酸酐类单体、含有不饱和双键的有机酯类单体与引发剂混合，得到混合溶液；将所述混合溶液滴加到含有惰性溶剂的反应器中，在所述预设温度下，反应得到所述共聚树脂。具体地，作为优选，所述制备方法还包括：在将所述混合溶液滴加到所述反应器之前，向所述混合溶液中加入烯烃类单体。具体地，作为优选，按重量份计，所述溶剂为100-350份，所述含有不饱和双键的羧酸类单体为5-30份，所述含有不饱和双键的酸酐类单体为10-20份，所述含有不饱和双键的有机酯类单体为25-75份，所述烯烃类单体为0-50份，所述引发剂为0.3-4份。具体地，作为优选，所述含有不饱和双键的羧酸类单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、肉桂酸、a-甲基肉桂酸中的至少一种；所述含有不饱和双键的酸酐类单体选自马来酸酐和/或柠康酸酐；所述含有不饱和双键的有机酯类单体选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸正戊酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸正戊酯、甲基丙烯酸异戊酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苯酯中的至少一种；所述烯烃类单体选自苯乙烯、a-甲基苯乙烯、环戊烯、环己烯中至少一种。具体地，作为优选，所述引发剂为偶氮类引发剂和/或过氧化类引发剂；所述惰性溶剂选自甲苯、二甲苯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、丙二醇甲醚乙酸酯、丁酮、甲基异丁基酮中的至少一种。具体地，作为优选，所述预设温度为60-110℃。具体地，作为优选，所述将所述混合溶液滴加到含有溶剂的反应器中的滴加时间为4-8小时。具体地，作为优选，所述反应的时间为2-4小时。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：一方面，本专利技术实施例提供了一种共聚树脂，该共聚树脂同时含有一定比例的羧基、酯基、酸酐基，以及可选的烃基基团。通过上述不同配比的各基团之间的协同作用，不仅能够提高该共聚树脂所制备的光刻胶对显影液的亲和力，改善该光刻胶的感光性能，从而提高光刻胶的解析度，还能够提高该光刻胶的耐蚀刻性、硬度以及其对基板的附着力。可见，本专利技术实施例提供的共聚树脂制备得到的光刻胶能够应用在更广的领域，其应用更加广泛。另一方面，本专利技术实施例还提供了所述共聚树脂的制备方法，通过在惰性气体保护下，将含有不饱和双键的羧酸类单体、含有不饱和双键的酸酐类单体、含有不饱和双键的有机酯类单体与引发剂的混合物滴加到惰性溶剂中，在一定温度下，共聚反应即可得到所述共聚树脂。可见，本专利技术提供的方法简单，易控制，便于大规模工业化应用。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的共聚树脂的制备方法流程图；图2是本专利技术又一实施例提供的共聚树脂的制备方法流程图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。本专利技术实施例采用如下方法对所述共聚树脂及利用该共聚树脂制备得到的光刻胶的进行性能测试：重均分子量：本专利技术实施例利用美国WatersE2695型高效液相色谱仪，使用凝胶渗透色谱法来测量该共聚树脂的重均分子量。测试条件：在共聚树脂浓度为2mg/mL、共聚树脂加入量为30μl、柱温为40℃、流速为1mL/min的条件下测定，并使用四氢呋喃作为洗提液。本专利技术实施例对共聚树脂的重均分子量的测量是基于聚苯乙烯校准标准的重均分子量的测量，通过在相同凝胶渗透色谱条件下，使用凝胶渗透色谱法测量共聚树脂和标准聚苯乙烯，并用保留时间将其转化为分子量来实施的。酸值：本专利技术实施例采用GB/T5530-2005来测量该共聚树脂的酸值。附着力：本专利技术实施例将覆盖有利用该共聚树脂制备得到的光刻胶薄膜的显影后的金属基板放入180℃的烘箱中后烘处理10分钟，冷却至室温后，对光刻胶薄膜划百格，然后使用3M胶带撕扯3次，观察表面状况以评价光刻胶对基材的附着力。评价标准：附着力级别依次为5级，4级，3级，2级和1级，1级表示附着力最佳。硬度：本专利技术实施例根据铅笔硬度的顺序，由硬到软逐步测试，直到笔尖完全不会刮伤光刻胶薄膜表面为止时的硬度即为光刻胶的硬度。评价标准：铅笔硬度依次为9H，8H，7H，6H，5H，4H，3H，2H，H，HB，B，2B，3B，4B，5B，6B，其中9H最硬，6B最软。解析度：将烘烤的带有光刻胶薄膜的金属基板使用解析度测试底片进行紫外光曝光，然后在1%的Na2CO3溶液中进行显影（显影温度30℃，压力1.8kg/cm2，时间40s），观察显影后的线路解析状况以评价解析度。评价标准：由于本专利技术实施例提供的共聚树脂制备得到的光刻胶主要应用于液态感光型线路油墨，所以对于液态感光型线路油墨来说，解析度为25μm及以下为好，25-40μm为中，40μm以上为差。耐蚀刻性：将光刻胶受紫外光固化后的金属基板放入酸性氯化铁蚀刻液（50℃），观察光刻胶的耐蚀刻时间。评价标准：蚀刻时间大于6本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种共聚树脂，其特征在于，所述共聚树脂的化学结构式如下：R1、R2、R4和R5为H或CH3基团，R3选自烷基、苯甲基、以及芳基中的至少一种；j≥1、k≥1、l≥0、2≥m≥1、n≥0、p≥1。

【技术特征摘要】
1.一种共聚树脂，其特征在于，所述共聚树脂的化学结构式如下：R1、R2、R4和R5为H或CH3基团，R3选自烷基、苯甲基、以及芳基中的至少一种；j≥1、k≥1、l>0、2≥m≥1、n≥0、p≥1。2.根据权利要求1所述的共聚树脂，其特征在于，所述共聚树脂的重均分子量为20000-130000，分子量分布指数为1.1-4.0。3.一种权利要求1或2所述的共聚树脂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：在惰性气体保护下，向反应器中加入惰性溶剂，并升温至预设温度；将含有不饱和双键的羧酸类单体、含有不饱和双键的酸酐类单体、含有不饱和双键的有机酯类单体与引发剂混合，得到混合溶液；将所述混合溶液滴加到含有惰性溶剂的反应器中，在所述预设温度下，反应得到所述共聚树脂。4.根据权利要求3所述的共聚树脂的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：在将所述混合溶液滴加到所述反应器之前，向所述混合溶液中加入烯烃类单体。5.根据权利要求4所述的共聚树脂的制备方法，其特征在于，按重量份计，所述惰性溶剂为100-350份，所述含有不饱和双键的羧酸类单体为5-30份，所述含有不饱和双键的酸酐类单体为10-20份，所述含有不饱和双键的有机酯类单体为25-75份，所述烯烃类单体为0-50份，所述烯烃类单体不为0,所述引发剂为0.3-4份。6.根据权利要求5所述的共聚树脂的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：候尼波，曹松，
申请(专利权)人：上海飞凯光电材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31