[發明專利]一種高感度環保單組份圓網感光膠及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201910370355.2
• 申請日: 2019-05-06
• 公開（公告）號: CN110083011B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 王寧;王路;王艷奇;陳海平
• 申請（專利權）人: 浙江易能感光材料有限公司
• 主分類號: G03F7/004
• 分類號: G03F7/004;G03F7/027;G03F7/029;G03F7/031
• 代理公司: 紹興市越興專利事務所(普通合伙) 33220
• 代理人: 蔣衛東

本發明涉及一種環保感光高分子新材料，具體是涉及一種高感度環保單組份圓網感光膠及其制備方法和應用。本發明一種高感度環保單組份圓網感光膠主要由熱固化樹脂、潛伏性固化劑、增韌樹脂、光固化樹脂、光聚合引發劑、增感劑、自由基捕捉劑和添加劑組成，采用自乳化工藝制成高感度環保單組份圓網感光膠。由于感光體系形成高效的增感反應，獲得了高靈敏感光速度，和超高的解像分辨率20um；由此制成的環保單組份圓網感光膠，可長期穩定存放，不僅可取代傳統重鉻酸鹽/PVA等雙組份感光體系，解決現有技術中存在的六價鉻重金屬污染問題，而且其曝光速度極快，可在DMD光刻射線下低紫外能量快速曝光固化，完成精細花型的快速制網要求，適合DMD光刻技術快速制網。

技術領域

本發明涉及一種環保感光高分子新材料，具體是涉及一種高感度環保單組份圓網感光膠及其制備方法和應用。

背景技術

圓網印花是利用刮刀使制作好花型的圓網內的色漿在壓力的驅使下印制到承印物上的一種印花技術，這種技術可以連續、快速的大批量生產印花紡織品或墻布等，從而得到大規模應用。圓網印花精美圖案是由圓網感光膠經過涂布-干燥-紫外曝光-顯影成像-熱固化等工藝制成的圓網印花網版來實現的。

DMD光刻技術是目前全球最先進的制網技術，該系統的核心是DMD（Digital Mico-mirror Device）數字微鏡模塊。該技術是將計算機上的精密圖像信息直接輸出到數字光學調制成像器件，而后通過多達256萬個微鏡精準投射曝光于已涂布好感光膠的網版上，實現計算機圖形直接到網版的制版方式。該項技術具有很高的質量優勢和成本優勢。質量優勢主要體現在：由于無需菲林，不存在菲林磨損及貼附菲林接版印等質量問題；由于也不需要制網黑蠟、制網墨水等介質，也不存在耗材使用和墨水延展的瑕疵問題。成本優勢主要體現在：由于不需要使用耗材和介質，大幅度降低制網成本和提高生產效率。最重要的是該制網方式的精度很高，DMD制網技術的目前精度可達到2540dpi，遠超普通制網方式的720dpi。

傳統的水乳型圓網感光膠主要成分是重鉻酸鹽/PVA構成光敏劑體系，以環氧樹脂構成粘結體系，如已申請公開的發明專利CN10243143A一種高精度印花圓網感光膠及其制備方法，即是該種體系的圓網感光膠。該體系成本低廉，原料易得，可滿足圓網印花制版的需求，但該體系的圓網感光膠也有明顯的缺點，重鉻酸鹽光敏劑與膠體混合后，保存穩定性比較差，必須現調現用，不可長時間存放。正常情況下必須12小時內用完，否則會有暗反應產生，造成無法顯影。而更重要的是，重鉻酸鹽含有六價鉻，是一種強致癌物，對人體有極大毒害，對地下水和土壤也有重金屬污染。感光膠廢液和感光膠顯影時用水沖出的膠膜，其中含有的鉻鹽也隨水排放到環境中，造成水體的重污染，所以該體系在現在重視環保的大環境下有很大弊端。但是，當不使用重鉻酸鹽光敏劑，而使用重氮樹脂作為光敏劑時，所制成的感光膠感光速率很慢，深層曝光性也不太好，同樣還有敏化期限制，無法滿足現代化印刷制網的需求。鑒于此種情況，業界內也有專業人員進行了有益的嘗試，潘躍進等公開了一種采用N-羥烷基丙烯酸改性的PVA-SBQ樹脂作為感光劑的圓網感光膠的專利，N-羥烷基丙烯酸的引入增加了聚乙烯醇的交聯點，在自由基引發劑的存在下，丙烯酰基發生交聯，增加了交聯強度。但是由于自由基引發劑引發的丙烯酰基的交聯反應速率較慢，以及自由基引發的光交聯反應對氧比較敏感，氧氣對自由基引發劑其到阻聚作用。且SBQ基團通過光致二聚反應實現對水的不溶解，對親水性為代表的物理性質并不相伴發生很大變化，不能產生足夠的耐水性和機械強度，在顯影過程中經受壓力水沖洗時很容易損壞精細花型。另在發明專利CN103645604A也公開了一種無鉻型圓網感光膠的制備方法，通過加入外交聯劑鋁鹽的方法來提高成膜后交聯密度，對顯影性能有一定改善，但該交聯劑與感光膠膠體分別存放，使用前混合添加，添加后數天內也會存在過度交聯和粘度增加，顯影性變差。所以本質上還為一種雙組份產品，且加入后存放一定時間就不能使用，也會產生廢膠排放。