专利名称：一种耐喷砂的乳剂型感光性树脂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种感光性树脂组合物，特别涉及一种耐喷砂的乳剂型感光性树脂。
背景技术：
近年来，伴随光刻技术和喷砂技术的发展，在玻璃、低熔点玻璃、陶瓷等材料上加工出微细的图案成为可能。特别是在彩色交流等离子显示面板(AC-PDP)的后面板的制作过程中，需要在玻璃或低熔点玻璃层上，通过喷砂方法，加工出条状、格子状或者华夫饼干状的障壁结构，其制作方法为第一步把障壁的浆料涂敷在后玻璃基板，干燥；第二步在障壁层上层叠感光性干膜抗蚀剂(Dry Film Resist，简称为DFR)，这层DFR膜具有经光硬化后可以抵抗喷砂加工时研磨材刻蚀的特性；第三步通过photo mask对DFR膜进行曝光；第四步显像，DFR膜只有光硬化的部分覆盖在障壁层上；第五步喷砂，有DFR膜覆盖的障壁层保存下来，其余部分被研磨材刻蚀掉，得到图形化的障壁；最后，把DFR膜剥掉，经烧成，完成了障壁层的加工。
在层叠过程中，DFR膜与基板之间经常残存空气泡，导致局部DFR膜与基板贴合出现缺陷。在后续的喷砂过程中，缺陷处的障壁层失去DFR膜的保护，很容易被研磨材刻蚀掉，造成这部分障壁图形的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种能够与障壁层紧密贴合，且干燥成膜后能够作为障壁层图案雕刻的耐喷砂保护层，提高喷砂制作的良品率的耐喷砂的乳剂型感光性树脂。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是包括30～60wt％的聚氨酯预聚物、20～50wt％的水溶性感光性树脂和0.1～20wt％的光聚合引发剂。
本发明所说的聚氨酯预聚物由末端有羟基的聚合物或者末端有羟基的单体、多异氰酸酯、分子内含有乙烯型不饱和结合和活性氢官能基的化合物反应获得，其过程为首先，按质量份数向100～200份的末端有羟基的聚合物或者末端有羟基的单体中添加15～60份的多异氰酸酯，充分搅拌后，加热至80℃，使反应进行4-6小时，然后再加入3～18份的分子内含有乙烯型不饱和结合和活性氢官能基的化合物，充分搅拌后，使反应再进行1.5-2.5小时得到聚氨酯预聚物；所说的末端有羟基的聚合物为聚酯型多醇、聚醚型多醇、末端含有氢基的1、4-聚丁二烯或丁二烯-丙稀腈共聚体；所说的末端有羟基的单体为乙二醇、丙二醇、四亚甲基二醇、二甘醇、三甘醇或分子内含有羧基的二羟甲基丙酸；所说的多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷-4，4′-二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、氢化二苯基甲烷二异氰酸酯或间-二甲苯二异氰酸酯；所说的分子内含有乙烯型不饱和结合和活性氢官能基的化合物为甲基丙烯酸-2-羟乙酯、丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸-2-羟丙酯、丙烯酸-2-羟丙酯、三羟甲基丙烷二丙烯酸酯或季戊四醇三丙烯酸酯。
本发明所说的水溶性感光性树脂为向聚乙烯醇聚合物中引入苯乙烯基吡啶基团或苯乙烯基喹啉基团，且引入的苯乙烯基吡啶基团或苯乙烯基喹啉基团为乙烯醇聚合单元的0.3～20mol％或向聚乙烯醇聚合物中添加N-羟基丙烯酰胺或N-羟基甲基丙烯酰胺，且添加的N-羟基丙烯酰胺或N-羟基甲基丙烯酰胺为乙烯醇聚合单元的0.05～25mol％。
本发明所说的光聚合引发剂为苯偶姻烷基醚、乙酰苯、蒽醌、噻吨酮、缩酮或二苯甲酮。
由于本发明可溶解于纯水或者稀碱性水溶液，能够与障壁层紧密贴合，使两者间的气泡显著减少，且干燥成膜后能够作为障壁层图案雕刻的耐喷砂保护层，提高喷砂过程的良品率，特别是在喷砂法制作等离子显示屏的障壁的精细图形中，作为掩模使用。
具体实施例方式
实施例1，本实施例包括30wt％的聚氨酯预聚物、50wt％的向聚乙烯醇聚合物中引入苯乙烯基吡啶基团的水溶性感光性树脂，且引入的苯乙烯基吡啶基团为乙烯醇聚合单元的20mol％和20wt％的苯偶姻烷基醚；本实施例中的聚氨酯预聚物为按质量份数向100份的聚醚型多醇中添加60份的甲苯二异氰酸酯，充分搅拌后，加热至80℃，使反应进行4小时，然后再加入15份的甲基丙烯酸-2-羟乙酯，充分搅拌后，使反应再进行1.5小时得到聚氨酯预聚物。
实施例2，本实施例包括50wt％的聚氨酯预聚物、40wt％的向聚乙烯醇聚合物中引入苯乙烯基喹啉基团的水溶性感光性树脂，且引入的苯乙烯基喹啉基团为乙烯醇聚合单元的1mol％和10wt％的乙酰苯男；本实施例中的聚氨酯预聚物为按质量份数向160份的1、4-聚丁二烯中添加15份的二苯基甲烷-4，4′-二异氰酸酯，充分搅拌后，加热至80℃，使反应进行5小时，然后再加入6份的丙烯酸-2-羟乙酯，充分搅拌后，使反应再进行2.5小时得到聚氨酯预聚物。
实施例3，本实施例包括60wt％的聚氨酯预聚物、25wt％的向聚乙烯醇聚合物中引入苯乙烯基吡啶基团的水溶性感光性树脂，且引入的苯乙烯基吡啶基团为乙烯醇聚合单元的0.3mol％和15wt％的蒽醌；本实施例中的聚氨酯预聚物为按质量份数向130份的丁二烯-丙稀腈共聚体中添加32份的六亚甲基二异氰酸酯，充分搅拌后，加热至80℃，使反应进行6小时，然后再加入3份的甲基丙烯酸-2-羟丙酯，充分搅拌后，使反应再进行2小时得到聚氨酯预聚物。
实施例4，本实施例包括55wt％的聚氨酯预聚物、35wt％的向聚乙烯醇聚合物中引入苯乙烯基喹啉基团的水溶性感光性树脂，且引入的苯乙烯基喹啉基团为乙烯醇聚合单元的10mol％和10wt％的噻吨酮；本实施例中的聚氨酯预聚物为按质量份数向200份的乙二醇中添加55份的异佛尔酮二异氰酸酯，充分搅拌后，加热至80℃，使反应进行5小时，然后再加入9份的丙烯酸-2-羟丙酯，充分搅拌后，使反应再进行2小时得到聚氨酯预聚物。
实施例5，本实施例包括54.9wt％的聚氨酯预聚物、45wt％的向聚乙烯醇聚合物中引入苯乙烯基喹啉基团的水溶性感光性树脂，且引入的苯乙烯基喹啉基团为乙烯醇聚合单元的1mol％和0.1wt％的缩酮；本实施例中的聚氨酯预聚物为按质量份数向180份的丙二醇中添加43份的氢化二苯基甲烷二异氰酸酯，充分搅拌后，加热至80℃，使反应进行6小时，然后再加入18份的三羟甲基丙烷二丙烯酸酯，充分搅拌后，使反应再进行2.5小时得到聚氨酯预聚物。
实施例6，本实施例包括40wt％的聚氨酯预聚物、48wt％的向聚乙烯醇聚合物中添加N-羟基丙烯酰胺的水溶性感光性树脂，且添加的N-羟基丙烯酰胺为乙烯醇聚合单元的10mol％和12wt％的二苯甲酮；本实施例中的聚氨酯预聚物为按质量份数向140份的四亚甲基二醇中添加26份的间-二甲苯二异氰酸酯，充分搅拌后，加热至80℃，使反应进行4小时，然后再加入13份的季戊四醇三丙烯酸酯，充分搅拌后，使反应再进行1.5小时得到聚氨酯预聚物。
实施例7，本实施例包括53wt％的聚氨酯预聚物、42wt％的向聚乙烯醇聚合物中添加N-羟基甲基丙烯酰胺的水溶性感光性树脂，且添加的或N-羟基甲基丙烯酰胺为乙烯醇聚合单元的18mol％和5wt％的苯偶姻烷基醚；本实施例中的聚氨酯预聚物为按质量份数向110份的二甘醇中添加18份的甲苯二异氰酸酯，充分搅拌后，加热至80℃，使反应进行5小时，然后再加入5份的甲基丙烯酸-2-羟乙酯，充分搅拌后，使反应再进行2小时得到聚氨酯预聚物。
实施例8，本实施例包括35wt％的聚氨酯预聚物、50wt％的向聚乙烯醇聚合物中添加N-羟基丙烯酰胺的水溶性感光性树脂，且添加的N-羟基丙烯酰胺为乙烯醇聚合单元的25mol％和15wt％的乙酰苯；本实施例中的聚氨酯预聚物为按质量份数向170份的三甘醇中添加50份的二苯基甲烷-4，4′-二异氰酸酯，充分搅拌后，加热至80℃，使反应进行6小时，然后再加入10份的丙烯酸-2-羟乙酯，充分搅拌后，使反应再进行2.5小时得到聚氨酯预聚物。
实施例9，本实施例包括52wt％的聚氨酯预聚物、30wt％的向聚乙烯醇聚合物中添加或N-羟基甲基丙烯酰胺的水溶性感光性树脂，且添加的N-羟基甲基丙烯酰胺为乙烯醇聚合单元的0.05mol％和18wt％的缩酮；本实施例中的聚氨酯预聚物为按质量份数向120份的二羟甲基丙酸中添加20份的六亚甲基二异氰酸酯，充分搅拌后，加热至80℃，使反应进行4小时，然后再加入12份的甲基丙烯酸-2-羟丙酯，充分搅拌后，使反应再进行1.5小时得到聚氨酯预聚物。
实施例10，本实施例包括37wt％的聚氨酯预聚物、47wt％的向聚乙烯醇聚合物中添加N-羟基丙烯酰胺的水溶性感光性树脂，且添加的N-羟基丙烯酰胺或为乙烯醇聚合单元的6mol％和16wt％的噻吨酮；本实施例中的聚氨酯预聚物为按质量份数向150份的聚酯型多醇中添加40份的异佛尔酮二异氰酸酯，充分搅拌后，加热至80℃，使反应进行6小时，然后再加入16份的三羟甲基丙烷二丙烯酸酯，充分搅拌后，使反应再进行1.5小时得到聚氨酯预聚物。
权利要求
1.一种耐喷砂的乳剂型感光性树脂，其特征在于包括30～60wt％的聚氨酯预聚物、20～50wt％的水溶性感光性树脂和0.1～20wt％的光聚合引发剂。
2.根据权利要求1所述的耐喷砂的乳剂型感光性树脂，其特征在于所说的聚氨酯预聚物由末端有羟基的聚合物或者末端有羟基的单体、多异氰酸酯、分子内含有乙烯型不饱和结合和活性氢官能基的化合物反应获得，其过程为首先，按质量份数向100～200份的末端有羟基的聚合物或者末端有羟基的单体中添加15～60份的多异氰酸酯，充分搅拌后，加热至80℃，使反应进行4-6小时，然后再加入3～18份的分子内含有乙烯型不饱和结合和活性氢官能基的化合物，充分搅拌后，使反应再进行1.5-2.5小时得到聚氨酯预聚物。
3.根据权利要求2所述的耐喷砂的乳剂型感光性树脂，其特征在于所说的末端有羟基的聚合物为聚酯型多醇、聚醚型多醇、末端含有氢基的1、4-聚丁二烯或丁二烯-丙稀腈共聚体；所说的末端有羟基的单体为乙二醇、丙二醇、四亚甲基二醇、二甘醇、三甘醇或分子内含有羧基的二羟甲基丙酸；所说的多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷-4，4′-二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、氢化二苯基甲烷二异氰酸酯或间-二甲苯二异氰酸酯；所说的分子内含有乙烯型不饱和结合和活性氢官能基的化合物为甲基丙烯酸-2-羟乙酯、丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸-2-羟丙酯、丙烯酸-2-羟丙酯、三羟甲基丙烷二丙烯酸酯或季戊四醇三丙烯酸酯。
4.根据权利要求1所述的耐喷砂的乳剂型感光性树脂，其特征在于所说的水溶性感光性树脂为向聚乙烯醇聚合物中引入苯乙烯基吡啶基团或苯乙烯基喹啉基团，且引入的苯乙烯基吡啶基团或苯乙烯基喹啉基团为乙烯醇聚合单元的0.3～20mol％，或向聚乙烯醇聚合物中添加N-羟基丙烯酰胺或N-羟基甲基丙烯酰胺，且添加的N-羟基丙烯酰胺或N-羟基甲基丙烯酰胺为乙烯醇聚合单元的0.05～25mol％。
5.根据权利要求1所述的耐喷砂的乳剂型感光性树脂，其特征在于所说的光聚合引发剂为苯偶姻烷基醚、乙酰苯、蒽醌、噻吨酮、缩酮或二苯甲酮。
全文摘要
一种耐喷砂的乳剂型感光性树脂，包括30～60wt％的聚氨酯预聚物、20～50wt％的水溶性感光性树脂和0.1～20wt％的光聚合引发剂。由于本发明可溶解于纯水或者稀碱性水溶液，能够与障壁层紧密贴合，使两者间的气泡显著减少，且干燥成膜后能够作为障壁层图案雕刻的耐喷砂保护层，提高喷砂过程的良品率，特别是在喷砂法制作等离子显示屏的障壁的精细图形中，作为掩模使用。
文档编号G03F7/004GK1800980SQ20061004163
公开日2006年7月12日 申请日期2006年1月11日 优先权日2006年1月11日
发明者陆康宁, 许彦旗 申请人:彩虹集团电子股份有限公司