[發(fā)明專利]一種含炔基單體封端且顯影液選擇靈活的正型感光性聚酰亞胺樹脂組合物

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611240067.8
• 申請(qǐng)日: 2016-12-28
• 公開（公告）號(hào): CN106842819A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李春銳;童榮柏;周光大;林建華;周慧;李奇琳;曹肖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州福斯特光伏材料股份有限公司
• 主分類號(hào): G03F7/039
• 分類號(hào): G03F7/039;C08G73/12
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司33200
• 代理人: 邱啟旺

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種感光性聚酰亞胺樹脂組合物，特別涉及一種可以在堿性水溶液中正性顯影，并且可以通過對(duì)配方的選擇靈活的選擇顯影液的種類，且可溶于酰胺類和內(nèi)酯類等常用的有機(jī)溶劑中的感光性聚酰亞胺樹脂組合物，以及適用于撓性印刷電路板的保護(hù)層、半導(dǎo)體元件的表面保護(hù)膜、層間絕緣膜和有機(jī)場致發(fā)光元件的絕緣層等的正型感光性樹脂組合物。

背景技術(shù)

感光性聚酰亞胺是一種具有感光和耐熱雙重性能的高分子材料,因其獨(dú)特的性能,在撓性印刷電路板和集成電路方面有著極廣泛的應(yīng)用。隨著近年來，各種電子產(chǎn)品的微型化以及智能手機(jī)、平板終端等便攜式設(shè)備的普及和推廣，撓性印刷電路板朝超薄超密集的方向發(fā)展以及大規(guī)模集成電路的更新?lián)Q代在逐步加快,同時(shí)對(duì)感光聚酰亞胺的性能提出了更高的要求。如需要聚酰亞胺的具有優(yōu)異的耐熱性、低的熱膨脹系數(shù)、高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)、高的拉伸強(qiáng)度和彈性模量、低的介電常數(shù)等物理性能。

近年來，在聚酰亞胺的結(jié)構(gòu)中引入乙炔基可以在為固化前具有較低的分子量，可以得到粉末狀的樹脂并且具有較低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，在熱固化后具有優(yōu)秀的綜合的性能，較高的拉伸強(qiáng)度、低的介電常數(shù)、低的熱膨脹系數(shù)和高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，并且沒有交聯(lián)的低分子量的樹脂利用較低濃度的堿液或者弱堿就可以顯影，并且具有高的對(duì)比度和分辨率。

有鑒于此，為了滿足了更高的使用要求，有必要開發(fā)在耐熱性、熱膨脹系數(shù)、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、拉伸強(qiáng)度和彈性模量以及介電常數(shù)等方面表現(xiàn)更佳并且具有高的曝光顯影分辨率和對(duì)比度的感光性樹脂組合物材料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種含炔基單體封端顯影液選擇靈活的正型感光性聚酰亞胺樹脂組合物。本發(fā)明通過引入酚羥基和乙炔基進(jìn)入堿溶性聚酰亞胺骨架中來開發(fā)一種新型且性能優(yōu)異的感光性聚酰亞胺樹脂組合物，可以其使應(yīng)用在許多高科技領(lǐng)域需要高模量、高強(qiáng)度、低的熱膨脹系數(shù)及高耐熱性的場合，并且在低濃度的堿液中就能夠高對(duì)比度的顯影。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：一種含炔基單體封端且顯影液選擇靈活的正型感光性聚酰亞胺樹脂組合物，它含有堿溶性聚酰亞胺、光敏劑、交聯(lián)劑、添加劑和有機(jī)溶劑；所述堿溶性聚酰亞胺、光敏劑、交聯(lián)劑、添加劑和有機(jī)溶劑的重量百分比為100:10～40:0～10:10～20:500-1000。其中，堿溶性聚酰亞胺含有如下所示的聚酰亞胺的基本單元：

上式中，X為單鍵為2價(jià)的有機(jī)基團(tuán)，選自六氟異丙基、砜基、異丙基、亞甲基、酮基、氧醚或硫醚；Y表示具有1～4個(gè)芳香族環(huán)的芳香族二胺殘基，具有如下所示的結(jié)構(gòu)：

其中，Z為單鍵為2價(jià)的有機(jī)基團(tuán)，選自六氟異丙基、砜基、異丙基、亞甲基、酮基、氧醚或硫醚；R₁和R₂分別的獨(dú)立的為羥基或氫原子，但不都為氫原子，鑒于堿溶性的要求，也可以為羧基和磺酸基。

所述堿溶性聚酰亞胺通過以下方法合成：在低溫(0-15℃)和氮?dú)鈿夥障拢紫葘⒍穯误w溶解在溶劑中，待全部溶解后加入二酐單體和含乙炔基的封端劑，二胺單體的摩爾量與含乙炔基的封端劑的摩爾量之和為二酐單體的摩爾量的兩倍，且二胺單體、二酐單體和含乙炔基的封端劑的總質(zhì)量與溶劑的質(zhì)量配比為：10-40:90-60；反應(yīng)3h以上，得到澄清透明的膠液，然后加入與溶劑體積相等的甲苯，在180℃的條件下攪拌反應(yīng)2-6小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束冷卻至室溫后加入混合溶液；混合溶液由甲醇和水按體積比1:1混合得到，且混合溶液的體積大于膠液體積的3倍；收集沉淀，并多次洗滌后，在80℃真空烘箱干燥12h，得到微黃的堿溶性聚酰亞胺樹脂粉末。

進(jìn)一步地，所述帶有炔基的封端劑中，封端劑選自單胺或者單酐，炔基的位置可以是封端劑的末端或者中間位置；帶有炔基的封端劑的摩爾量為二胺單體摩爾量的5％-50％。

進(jìn)一步地，所述帶有炔基的封端劑由乙炔基為端基的單酐或單胺、以苯炔基封端的單胺或單酐中的一種或多種按任意配比混合組成。

進(jìn)一步地，所述帶有炔基的封端劑還可以包括含乙炔基的二胺或二酐，所述含乙炔基的二酐或二胺加入的摩爾量為二胺單體摩爾量的0-10％。

本發(fā)明的有益效果是：

1、該堿溶性聚酰亞胺樹脂是通過一步二段法制備，采用縮聚和熱亞胺化法，較兩步法有工藝簡單，操作簡潔的優(yōu)點(diǎn)；

2、該感光性聚酰亞胺樹脂制備簡單，且制備的感光性聚酰亞胺樹脂可以以粉末的形式析出，樹脂的清洗和加工過程簡單。