[发明专利]一种双固化单组份丝网印刷感光胶的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及丝网印刷材料，尤其是涉及一种双固化单组份丝网印刷感光胶的制备方法。

背景技术

丝网印刷感光胶是一类重要的光功能材料，主要用于服装、布匹、集成电路、陶瓷等领域的精密制版和印刷；现在销售的丝网印刷感光胶主要有重氮双组份感光胶，包括胶体和独立包装的重氮光敏剂，由于重氮光敏剂在水溶液中稳定性较差，感光胶要现配现用，配好的感光胶存放时间过长，胶体会交联而失效。

目前，还有单组份的丝网印刷感光胶可供选择，一种是以多官能团的丙烯酸酯或丙烯酰胺单体加自由基引发剂形成的水乳液单组份感光胶，另一种是将N－甲基－4－甲酰基苯乙烯基吡啶甲基硫酸盐（SBQ）感光单体接枝到乳液中得到的单组份感光胶。

单组份感光胶的配制通常有两种方法，一种是先将丙烯酸酯或丙烯酰胺单体或SBQ单体接枝到聚乙烯醇上合成光敏树脂，再配成感光胶乳液成品。而另一种方法是先将水乳液配好，再将丙烯酸酯或丙烯酰胺或SBQ接枝到水乳液中再得到感光胶成品乳液。其中，先将功能单体接枝到聚乙烯醇上得到光敏树脂，再配成感光胶的方法制备的产品的性能较优。

现在常用的两种光敏树脂为接枝N－羟甲基丙烯酰胺功能单体（HMA）的聚乙烯醇光敏树脂（PVA－HMA）和接枝N－甲基－4－甲酰基苯乙烯基吡啶甲基硫酸盐的聚乙烯醇光敏树脂（PVA－SBQ），其中， PVA－HMA光敏树脂是由HMA在聚乙烯醇水溶液中，在酸的存在下，HMA的羟甲基与PVA分子骨架上的羟基发生脱水反应，从而将HMA接枝到PVA分子上，形成改性的聚乙烯醇光敏树脂PVA－HMA，再加入自由基引发剂，在光照条件下可以发生交联，而不见光时性能稳定。合成PVA－HMA的反应式如下所示：

而光敏树脂PVA－SBQ是由N－甲基－4－甲酰基苯乙烯基吡啶甲基硫酸盐溶于聚乙烯醇水溶液，在酸的存在下，SBQ中的甲酰基可以与PVA发生缩醛化反应，将SBQ接枝到PVA的分子上，形成光敏树脂PVA－SBQ。PVA－SBQ在不见光时具有优异的稳定性，在光照条件下，可以发生自身的交联。合成PVA－SBQ的反应式如下所示：

以上两种树脂均是在水溶液中进行制备的，溶液中存在许多未反应完的HMA单体或SBQ单体，以及由于中和反应生成的无机盐，在实际使用过程中，当树脂涂布干燥成膜后，其中未接枝到PVA链上的HMA或SBQ单体还有无机盐会增加树脂膜的亲水性，造成树脂膜的强度降低很多，影响了实际使用的效果，如果对溶液进行提纯的话，提纯过程中会使用大量的丙酮，产生含有机溶剂的大量废水，生产成本高昂，污废水的处理难度加大，难以实现工业化；另外，PVA－HMA光敏树脂具有较好的抗水性，在完全交联固化后，膜的抗水性和强度均比较高，但PVA－HMA光敏树脂在光照条件下光交联的速度较慢，膜的初始强度提高不快，光敏性较低，只能用紫外光去晒版，而PVA－SBQ光敏树脂的抗水性较差，制作的水性丝网印刷感光胶在水显影过程及印刷过程中，印版容易吸水而强度降低。

发明内容

本发明是为了解决PVA－HMA和PVA－SBQ光敏树脂的纯化会产生严重污染，以及两种树脂单独使用时初始强度低和抗水性差的问题，提供一种不污染环境，提高初始强度和抗水性，同时具有HMA和SBQ两种感光基团的聚乙烯醇光敏树脂的制备和纯化的方法，以及用含有该光敏树脂的高性能丝网印刷感光胶的制备方法。