專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種重氮感光膠熱穩(wěn)定性和光化學(xué)活性的調(diào)控方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種重氮感光膠熱穩(wěn)定性和光化學(xué)活性的調(diào)控方法，屬于絲網(wǎng)印刷
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：重氮感光膠使用方便，價(jià)格相宜，且較環(huán)保，廣泛應(yīng)用于絲網(wǎng)印刷工藝中的制版、金屬蝕刻和印刷電路板的生產(chǎn)等。現(xiàn)有技術(shù)的重氮感光膠制備方法一般是以聚乙烯醇為光敏反應(yīng)組分的膠體乳液加入一定比例的重氮樹(shù)脂光敏劑。但一般重氮樹(shù)脂對(duì)熱不夠穩(wěn)定，膠體乳液加入重氮樹(shù)脂后，即使在無(wú)光條件下保存，由于暗反應(yīng)的作用而對(duì)感光膠的性能產(chǎn)生不利的影響。重氮感光膠的暗反應(yīng)實(shí)質(zhì)是其中的重氮樹(shù)脂因熱的作用而分解，產(chǎn)生重氮樹(shù)脂自由基與感光膠中聚乙烯醇發(fā)生反應(yīng)而使其交聯(lián)，因此，重氮感光膠貯存溫度越高，放置的時(shí)間越長(zhǎng)，對(duì)重氮感光膠性能的影響越嚴(yán)重，最終導(dǎo)致其粘度增大、光化學(xué)活性下降、水顯影牢度差而不能使用。目前，提高或延長(zhǎng)重氮感光膠保存時(shí)間和維持其光化學(xué)活性的方法主要有(1)膠體乳液加入重氮樹(shù)脂光敏劑后，在較低的溫度下保存，此法可使感光膠的保存期延長(zhǎng)一些，但未能從根本上解決問(wèn)題；(2)在重氮感光膠中添加穩(wěn)定劑如聚乙烯基吡啶，但成本較高而未見(jiàn)實(shí)用；(3)合成具有特殊分子結(jié)構(gòu)的低分子重氮鹽如取代的二苯胺重氮鹽3-甲氧基_對(duì)二苯胺-4-重氮鹽等，再進(jìn)一步合成其多聚體的重氮樹(shù)脂。一些研究結(jié)構(gòu)表明此類(lèi)重氮樹(shù)脂對(duì)熱有較好的穩(wěn)定性，是克服重氮感光膠對(duì)熱不穩(wěn)定和維持其有較強(qiáng)的光化學(xué)活性的較好途徑，但由于合成使用的原材料和方法的原因，成本較高，也難以推廣應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種重氮感光膠熱穩(wěn)定性和光化學(xué)活性的調(diào)控方法，該方法可使重氮感光膠具有較好的熱穩(wěn)定性和光化學(xué)活性，可根據(jù)需要獲得理想的效果。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的重氮感光膠熱穩(wěn)定性和光化學(xué)活性的調(diào)控方法為對(duì)制作絲網(wǎng)印刷網(wǎng)版用的以聚乙烯醇為光敏反應(yīng)組分的膠體乳液，在加入重氮樹(shù)脂光敏劑前，先加入酸液或堿液調(diào)節(jié)膠體乳液的pH為3.05.0。當(dāng)調(diào)節(jié)膠體乳液的pH為3.54.2、優(yōu)選的是pH為3.84.0時(shí)，可使獲得的重氮鹽水性感光膠具有較好的熱穩(wěn)定性和較強(qiáng)的光化學(xué)活性，并有較長(zhǎng)的貯存期。當(dāng)調(diào)節(jié)膠體乳液的pH為3.03.5、優(yōu)選的是pH為3.23.4，可使得重氮鹽水性感光膠具有更好的熱穩(wěn)定性和較弱的光化學(xué)活性。當(dāng)堿液調(diào)節(jié)膠體乳液的pH為4.35.0、優(yōu)選的是pH為4.44.6，可使獲得的重氮鹽水性感光膠具有一般的熱穩(wěn)定性和更強(qiáng)的光化學(xué)活性。本發(fā)明采用的酸液為廣義的酸液，即顯酸性的水溶液，優(yōu)選的，所述的酸液為硫酸、鹽酸和磷酸水溶液中的一種或幾種。本發(fā)明采用的堿液為廣義的堿液，即顯堿性的水溶液，優(yōu)選的，所述的堿液為醋酸鈉、磷酸鈉、磷酸氫二鈉的水溶液中的一種或幾種。本發(fā)明重氮樹(shù)脂光敏劑為用對(duì)-二苯胺-4-重氮鹽合成的重氮樹(shù)脂光敏劑。重氮樹(shù)脂在不同pH值的介質(zhì)中的熱穩(wěn)定性和光化學(xué)活性是不同的。介質(zhì)的pH值一定時(shí)，溫度越高，重氮樹(shù)脂光敏劑越易分解，重氮感光膠的光化學(xué)活性隨貯存時(shí)間延長(zhǎng)而減弱。而溫度一定時(shí)，介質(zhì)的PH值在一定范圍內(nèi)，重氮樹(shù)脂光敏劑的分解速度隨pH值升高而增強(qiáng)，重氮感光膠的光化學(xué)活性也會(huì)隨貯存時(shí)間延長(zhǎng)而減弱。因此，通過(guò)對(duì)用于制作絲印網(wǎng)版的以聚乙烯醇為光敏反應(yīng)的組分的膠體乳液的PH值的調(diào)控，可以達(dá)到調(diào)控重氮感光膠的熱穩(wěn)定性和光化學(xué)活性的目的。由于膠體乳液加入重氮樹(shù)脂光敏劑后，它們?cè)跓岬淖饔孟聲?huì)分解產(chǎn)生重氮樹(shù)脂自由基，產(chǎn)生的重氮樹(shù)脂自由基會(huì)與膠體乳液中的聚乙烯醇的羥基反應(yīng)，使膠體乳液的粘度增加，光化學(xué)反應(yīng)減弱。因此，通常情況下都要求重氮感光膠有較好的熱穩(wěn)定性和較強(qiáng)的光化學(xué)活性。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)通過(guò)對(duì)制作絲網(wǎng)印刷網(wǎng)版用的以聚乙烯醇為光敏反應(yīng)的組分的膠體乳液的PH值的調(diào)控，可以根據(jù)需要調(diào)控重氮感光膠的熱穩(wěn)定性和光化學(xué)活性；(2)調(diào)節(jié)膠體乳液的pH值為3.54.2，最好是3.84.0，在此種情況下，膠體乳液加入重氮樹(shù)脂后的貯存期較長(zhǎng)而性能維持良好，網(wǎng)版上膠后烘干溫度可以提高，烘干時(shí)間可以延長(zhǎng)，網(wǎng)版烘干后取出可以放置較長(zhǎng)時(shí)間而不影響曝光和水顯影性能；(3)在某些場(chǎng)合，要求加入重氮感光膠有更好的熱穩(wěn)定性和較弱的光化學(xué)活性，此時(shí)可調(diào)節(jié)膠體乳液pH為3.03.5，最好是3.23.4；(4)若希望加入重氮樹(shù)脂光敏劑后有一般的熱穩(wěn)定性和更強(qiáng)的光化學(xué)活性，通常是pH為4.35.0，最好是4.44.6。具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例僅用于闡述本發(fā)明，而本發(fā)明的保護(hù)范圍并非僅僅局限于以下實(shí)施例。所述
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員依據(jù)以上本發(fā)明公開(kāi)的內(nèi)容和各參數(shù)所取范圍，均可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。實(shí)施例1取950g的用于制備重氮感光膠的以聚乙烯醇為光敏反應(yīng)的組分的膠體乳液，用PH計(jì)或精密試紙測(cè)定其pH值，若pH值高于3.9，則用稀硫酸小心調(diào)節(jié)其pH值至為3.9；若PH值低于3.9，用重量百分含量為20%醋酸鈉溶液調(diào)節(jié)其pH值至3.9。然后加入預(yù)先用少量水溶解的6g用對(duì)-二苯胺-4-重氮鹽合成的重氮樹(shù)脂，攪拌15min，避光于室溫放置3060min至消泡后，倒出部分于上膠器槽中，按通常上膠操作于100目尼龍絲網(wǎng)上膠，然后放入一定溫度下的鼓風(fēng)烘箱中干燥30min取出，用相同的菲林圖案，于配備3000kw的紫外燈的真空曝光機(jī)曝光相同的時(shí)間后沖洗顯影，以水顯影牢度和顯影圖案的完整性來(lái)評(píng)價(jià)感光膠的對(duì)熱穩(wěn)定性和光化學(xué)活性。以PH值為4.5的膠體乳液為對(duì)照樣按相同方法做對(duì)比試驗(yàn)。結(jié)果見(jiàn)表1。表1用不同pH值的膠體乳液配制的重氮感光膠的熱穩(wěn)定性和光化學(xué)活性<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>結(jié)果表明pH為3.9的膠體乳液在40°C、45°C、50°C下烘30min，其水顯影牢度和顯影圖案均正常，而對(duì)照樣除在40°C烘干的尚屬正常外，在較高溫度下烘干已出現(xiàn)顯影困難，顯影圖案的分辨率下降。說(shuō)明膠體乳液為3.9的感光膠有較好的熱穩(wěn)定性和光化學(xué)活性，而PH值為4.5的膠體乳液的熱穩(wěn)定性比前者差，烘干過(guò)程中由于重氮樹(shù)脂分解較為嚴(yán)重導(dǎo)致與膠體中的聚乙烯醇發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)而顯影困難。實(shí)施例2取950g的用于制備重氮感光膠的以聚乙烯醇為光敏反應(yīng)的組分的膠體乳液兩份，用PH計(jì)或精密試紙測(cè)定其pH值為2.4，用重量百分含量為20%的醋酸鈉溶液將其中一份調(diào)節(jié)其PH值至3.9。然后在兩份膠體乳液分別加入預(yù)先用少量水溶解的6g用對(duì)-二苯胺-4-重氮鹽合成的重氮樹(shù)脂，攪拌15min，避光于室溫放置3060min至消泡后，倒出部分于上膠器槽中，按通常上膠操作于100目尼龍絲網(wǎng)上膠，然后放入45°C下的鼓風(fēng)烘箱中干燥30min取出，用相同的菲林圖案，于配備3000kw的紫外燈的真空曝光機(jī)曝光相同的時(shí)間后沖洗顯影，以水顯影牢度和來(lái)顯影圖案的完整性來(lái)評(píng)價(jià)感光膠的對(duì)熱穩(wěn)定性和光化學(xué)活性。結(jié)果見(jiàn)表2。表2用不同pH值的膠體乳液配制的重氮感光膠的熱穩(wěn)定性和光化學(xué)活性<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>用pH為3.9的膠體乳液調(diào)配的感光膠，曝光2040s，水顯影牢度正常，顯影圖案完整，分辨清晰，效果良好，但曝光65s后，已顯曝光過(guò)度，顯影圖案的精細(xì)結(jié)構(gòu)不能分辨。用pH=2.4的膠體乳液配制的感光膠，曝光2030s，顯影時(shí)膠膜幾乎被完全沖脫；直到曝光65s后，水顯影牢度仍?xún)H勉強(qiáng)，圖案易被水沖花。這些是感光膠的光化學(xué)活性較弱的表現(xiàn)。這些結(jié)果說(shuō)明可以通過(guò)調(diào)整膠體乳液的PH值來(lái)調(diào)控重氮鹽感光膠的光化學(xué)活性。實(shí)施例3取950g的用于制備重氮感光膠的以聚乙烯醇為光敏反應(yīng)的組分的膠體乳液兩份，用PH計(jì)或精密試紙測(cè)定其pH值為2.4，用重量百分含量為5%的磷酸氫二鈉溶液將其中一份調(diào)節(jié)其PH值至3.9，一份調(diào)節(jié)其pH值至4.6。然后在兩份膠體乳液中分別加入預(yù)先用少量水溶解的6g用對(duì)-二苯胺-4-重氮鹽合成的重氮樹(shù)脂，攪拌15min，避光于室溫放置3060min至消泡后，倒出部分于上膠器槽中，按通常上膠操作于100目尼龍絲網(wǎng)上膠，然后放入45°C下的鼓風(fēng)烘箱中干燥30min取出，室溫下避光放置一定時(shí)間后，用相同的菲林圖案，于配備3000kw的紫外燈的真空曝光機(jī)曝光相同的時(shí)間后沖洗顯影，以水顯影牢度和來(lái)顯影圖案的完整性來(lái)評(píng)價(jià)感光膠的對(duì)熱穩(wěn)定性和光化學(xué)活性。結(jié)果見(jiàn)表3。表3用不同pH值的膠體乳液配制的重氮鹽水性感光膠的熱穩(wěn)定性<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>正正正正正水顯影牢度偏水顯影牢度偏水顯影牢度過(guò)度，水顯影牢度常常常常常大，較難顯影大，較難顯影不能正常顯影正正正IH正圖案完整性分辨下降分辨下降分辨率嚴(yán)重下降_常常常常常_結(jié)果表明用pH=3.9的膠體乳液調(diào)配的感光膠，絲網(wǎng)上膠烘干后放置24h仍有正常的顯影性能和顯影效果，而用pH=4.6的膠體乳液調(diào)配的感光膠，絲網(wǎng)上膠烘干后放置8h后即不能正常顯影。表明在一定溫度下，前者有較好的貯存穩(wěn)定性，因而其放置時(shí)間較長(zhǎng)仍保持較強(qiáng)的光化學(xué)活性；而后者的貯存穩(wěn)定性較差，存放期間由于光敏劑分解導(dǎo)致的暗反應(yīng)增強(qiáng)，膠膜發(fā)生交聯(lián)而表現(xiàn)出水顯影牢度增大，影響了顯影圖案的分辨率。本質(zhì)是膠體乳液的PH值高時(shí)(pH=4.6)，感光膠的熱穩(wěn)定性變差，感光膠的光化學(xué)活性隨貯存時(shí)間延長(zhǎng)而減弱。因此，調(diào)整膠體乳液的PH值可調(diào)控其對(duì)熱的穩(wěn)定性和光化學(xué)活性。實(shí)施例4950g的用于制備重氮感光膠的膠體乳液3份，用pH計(jì)或精密試紙測(cè)定其pH值為2.4，用重量百分含量為5%的磷酸氫二鈉溶液將其中一份調(diào)節(jié)其pH值至3.4，一份調(diào)節(jié)其PH值至4.0，一份調(diào)節(jié)其pH值至4.6。然后在3份膠體乳液中分別加入預(yù)先用少量水溶解的6g用對(duì)-二苯胺-4-重氮鹽合成的重氮樹(shù)脂，攪拌15min，避光于室溫放置一定時(shí)間后測(cè)定它們的粘度，以粘度的變化(增大)幅度來(lái)評(píng)價(jià)膠體乳液PH值對(duì)感光膠的熱穩(wěn)定性的調(diào)控作用。表4用不同pH值的膠體乳液配制的重氮感光膠的熱穩(wěn)定性<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>pH=3.442004200421042004220pH=4.042004200421042004300pH-4.6425043504870875015300結(jié)果表明pH值高(4.6)時(shí)，感光膠的粘度隨放置時(shí)間增加而增加最快，而pH值為3.54.O的膠體乳液的感光膠的粘度隨放置時(shí)間基本上無(wú)變化，說(shuō)明在這pH值范圍的膠體乳液有較好的熱穩(wěn)定性。實(shí)施例5取950g的用于制備重氮感光膠的以聚乙烯醇為光敏反應(yīng)的組分的膠體乳液2份，用酸液或堿液調(diào)節(jié)一份PH值為3.0，另一份pH值為4.4，然后加入預(yù)先用少量水溶解的6g用對(duì)_二苯胺-4-重氮鹽合成的重氮樹(shù)脂，攪拌15min，避光于室溫放置3060min至消泡后，倒出部分于上膠器槽中，按通常上膠操作于100目尼龍絲網(wǎng)上膠，然后放入一定溫度下的鼓風(fēng)烘箱中干燥30min取出，用相同的菲林圖案，于配備3000kw的紫外燈的真空曝光機(jī)曝光相同的時(shí)間后沖洗顯影，以水顯影牢度和來(lái)顯影圖案的完整性來(lái)評(píng)價(jià)感光膠的對(duì)熱穩(wěn)定性和光化學(xué)活性。結(jié)果表明，pH值為3.0的重氮感光膠的熱穩(wěn)定性更好，但光化學(xué)活性較弱，而pH值為4.4的重氮感光膠的熱穩(wěn)定性雖然一般，但光化學(xué)活性較強(qiáng)。實(shí)施例6取950g的用于制備重氮感光膠的以聚乙烯醇為光敏反應(yīng)的組分的膠體乳液2份，用酸液或堿液調(diào)節(jié)一份PH值為3.5，另一份pH值為5.0，然后加入預(yù)先用少量水溶解的6g用對(duì)_二苯胺-4-重氮鹽合成的重氮樹(shù)脂，攪拌15min，避光于室溫放置3060min至消泡后，倒出部分于上膠器槽中，按通常上膠操作于100目尼龍絲網(wǎng)上膠，然后放入一定溫度下的鼓風(fēng)烘箱中干燥30min取出，用相同的菲林圖案，于配備3000kw的紫外燈的真空曝光機(jī)曝光相同的時(shí)間后沖洗顯影，以水顯影牢度和來(lái)顯影圖案的完整性來(lái)評(píng)價(jià)感光膠的對(duì)熱穩(wěn)定性和光化學(xué)活性。結(jié)果表明，pH值為3.5的重氮感光膠具有更好的熱穩(wěn)定性，但光化學(xué)活性一般，而PH值為5.0的重氮感光膠的熱穩(wěn)定性較差，在一定溫度下光化學(xué)活性隨貯存時(shí)間延長(zhǎng)衰減較快，但調(diào)膠后在較低溫度下使用則顯示更強(qiáng)的光化學(xué)活性。權(quán)利要求一種重氮感光膠熱穩(wěn)定性和光化學(xué)活性的調(diào)控方法，其特征在于對(duì)制作絲網(wǎng)印刷網(wǎng)版用的以聚乙烯醇為光敏反應(yīng)組分的膠體乳液，在加入重氮樹(shù)脂光敏劑前，先加入酸液或堿液調(diào)節(jié)膠體乳液的pH為3.0～5.0。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重氮感光膠熱穩(wěn)定性和光化學(xué)活性的調(diào)控方法，其特征在于調(diào)節(jié)膠體乳液的pH為3.54.2。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的重氮感光膠熱穩(wěn)定性和光化學(xué)活性的調(diào)控方法，其特征在于調(diào)節(jié)膠體乳液的pH為3.84.O。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重氮感光膠熱穩(wěn)定性和光化學(xué)活性的調(diào)控方法，其特征在于調(diào)節(jié)膠體乳液的pH為3.O3.5。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的重氮感光膠熱穩(wěn)定性和光化學(xué)活性的調(diào)控方法，其特征在于調(diào)節(jié)膠體乳液的pH為3.23.4。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重氮感光膠熱穩(wěn)定性和光化學(xué)活性的調(diào)控方法，其特征在于調(diào)節(jié)膠體乳液的pH為4.35.O。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的重氮感光膠熱穩(wěn)定性和光化學(xué)活性的調(diào)控方法，其特征在于調(diào)節(jié)膠體乳液的pH為4.44.6。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重氮感光膠熱穩(wěn)定性和光化學(xué)活性的調(diào)控方法，其特征在于所述的酸液為硫酸、鹽酸和磷酸水溶液中的一種或幾種。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重氮感光膠熱穩(wěn)定性和光化學(xué)活性的調(diào)控方法，其特征在于所述的堿液為醋酸鈉、磷酸鈉、磷酸氫二鈉的水溶液中的一種或幾種。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重氮感光膠熱穩(wěn)定性和光化學(xué)活性的調(diào)控方法，其特征在于所述的重氮樹(shù)脂光敏劑為用對(duì)-二苯胺-4-重氮鹽合成的重氮樹(shù)脂光敏劑。全文摘要一種重氮感光膠熱穩(wěn)定性和光化學(xué)活性的調(diào)控方法對(duì)制作絲網(wǎng)印刷網(wǎng)版用的以聚乙烯醇為光敏反應(yīng)組分的膠體乳液，在加入重氮樹(shù)脂光敏劑前，先加入酸液或堿液調(diào)節(jié)膠體乳液的pH為3.0～5.0；通過(guò)上述調(diào)控，可根據(jù)需要獲得具有不同程度熱穩(wěn)定性能和光化學(xué)活性的重氮感光膠，成本低廉，易于實(shí)施。文檔編號(hào)G03F7/021GK101813888SQ20101015211公開(kāi)日2010年8月25日申請(qǐng)日期2010年4月14日優(yōu)先權(quán)日2010年4月14日發(fā)明者盧沛女,盧澤儉,姚力林,廖凱榮申請(qǐng)人:東莞市三聯(lián)科技實(shí)業(yè)有限公司