[發明專利]一種雙光子引發控制甲基丙烯酸樹脂分子量的方法

在審

• 申請號: 202011470023.0
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112608408A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 陳鵬;馬瀟;顧大公;毛智彪;許從應
• 申請（專利權）人: 寧波南大光電材料有限公司
• 主分類號: C08F220/14
• 分類號: C08F220/14;C08F220/18;C08F2/50
• 代理公司: 深圳盛德大業知識產權代理事務所(普通合伙) 44333
• 代理人: 賈振勇

本發明適用于高分子材料領域，提供了一種雙光子引發控制甲基丙烯酸樹脂分子量的方法，包括如下步驟：將甲基丙烯酸樹脂的單體混合，得到混合溶液；向混合溶液中加入雙光子引發劑，該雙光子引發劑與所述甲基丙烯酸樹脂的單體互溶，混合均勻，得到預聚體；對預聚體進行光輻射，使預聚體進行聚合反應，得到甲基丙烯酸樹脂。本發明的控制甲基丙烯酸樹脂分子量的方法可以通過改變雙光子引發劑的濃度及光源強度來控制甲基丙烯酸樹脂的分子量。本發明的控制甲基丙烯酸樹脂分子量的方法，使用雙光子引發劑進行光引發，雙光子引發劑每次可以吸收兩個光子，產生兩個自由基來進行聚合反應，使用能量較小的光即可快速進行光聚合反應，耗能低。

技術領域

本發明屬于高分子材料領域，尤其涉及一種雙光子引發控制甲基丙烯酸樹脂分子量的方法。

背景技術

光刻膠作為一種光敏材料，是集成電路精細加工技術的關鍵性加工材料。光刻膠的主要成分是聚合物樹脂、光致產酸劑以及相應的添加劑和溶劑，其中，聚合物樹脂的種類和性能在較大的程度上決定著光刻膠性能的優劣。目前廣泛應用于光刻膠的聚合物樹脂是甲基丙烯酸樹脂。不同分子量的甲基丙烯酸樹脂決定著光刻膠性能的優劣，因此，為了滿足光刻膠優異性能的需求，需要制備出不同分子量的甲基丙烯酸樹脂。

傳統的制備不同分子量的甲基丙烯酸樹脂的方法是在乳液或者溶液中添加引發劑，通過水浴或油浴加熱回流，進行自由基聚合反應來控制甲基丙烯酸樹脂的分子量。但是，這種方法至少存在以下弊端：需要大量的溶劑；反應時間較長，通常需要反應20小時以上才能促使單體均勻的進行聚合反應；聚合物分子量主要由所加的引發劑來決定，溫度、時間、濃度都是需要考慮的因素。

現有技術有使用紫外光引發劑分解產生自由基促進聚合反應制備不同分子量的聚合物樹脂，可以大大縮減反應時間。但是其應用的光引發為單光子引發，引發劑每次吸收一個光子，產生一個自由基來進行聚合反應，這樣的話需要用能量較大的紫外光，耗能大，且效率不高。

發明內容

本發明實施例提供一種雙光子引發控制甲基丙烯酸樹脂分子量的方法，旨在解決媒介需求量大的問題。

本發明實施例是這樣實現的，一種雙光子引發控制甲基丙烯酸樹脂分子量的方法，其包括如下步驟：

步驟S1：將甲基丙烯酸樹脂的單體混合，得到混合溶液；

步驟S2：向所述混合溶液中加入雙光子引發劑，該雙光子引發劑與所述甲基丙烯酸樹脂的單體互溶，混合均勻，得到預聚體；

步驟S3：對預聚體進行光輻射，使預聚體進行聚合反應，得到甲基丙烯酸樹脂。

更進一步地，所述甲基丙烯酸樹脂的單體為甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和2-甲基-2-金剛烷基甲基丙烯酸酯。

更進一步地，所述甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯以及2-甲基-2-金剛烷基甲基丙烯酸酯的質量比的范圍為(1～10)：(1～10)：(1～10)。

更進一步地，所述雙光子引發劑為9-芐基-3,6-二[2-(吡啶-4-基)-乙烯基]咔唑、反式-二苯基-{{4-[2-(4-吡咯基1-苯基)-乙烯基]-苯基}胺或反式-9-(4-[2-(4-吡咯基-1-苯基)-乙烯基]-苯基]-9-氫咔唑。

更進一步地，所述雙光子引發劑的質量為甲基丙烯酸樹脂的單體的總質量的1％～10％。

更進一步地，所述對預聚體進行光輻射的方法為：將預聚體平鋪在三維移動臺上，使用飛秒激光器提供光源，對預聚體進行光輻射。

更進一步地，飛秒激光器的掃描速率的范圍為1～25μm/s。

更進一步地，所述光源的強度范圍為5～30mW。

更進一步地，所述雙光子引發控制甲基丙烯酸樹脂分子量的方法還包括：步驟S4：對步驟S3中制得的甲基丙烯酸樹脂進行提純。