[发明专利]兼具水溶性和油溶性的成膜树脂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于光功能材料领域，尤其涉及兼具水溶性和油溶性的成膜树脂及其制备方法和应用。

背景技术

光固化成像技术是指在光照射条件下，曝光部分发生自由基或者阳离子聚合反应而交联固化，从而导致其在溶剂中的溶解性能发生改变；未曝光部分未发生化学变化；然后通过显影步骤，用溶剂洗去可溶性部分，留下不可溶性部分，从而得到图像的过程。光固化成像技术具有固化速度快、能耗低、装置紧凑、适应性广等优点，在平板印刷版、光刻胶、集成电路等领域有着十分广阔的应用前景。

随着世界各国对环保的重视程度越来越高，光固化成像技术也在向着低消耗、低污染、低排放的环保型绿色方向发展。目前所使用的光固化成像技术大多数还采用传统的湿式显影，即在曝光后用碱水溶液或有机溶剂进行冲洗，除去可溶性部分，留下不可溶性部分，得到图像。但是采用有机溶剂或碱水溶液湿式显影会导致操作间具有较高的挥发性有机化合物（VOC）。挥发性有机化合物对人体健康有着巨大的影响。当室内的VOC达到一定浓度时，短时间内人们会感到头痛、恶心、呕吐、乏力等，严重时会出现抽搐、昏迷，并会伤害到人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统，造成记忆力减退等严重后果。同时，有机溶剂或碱性显影剂，还存在易燃、易爆、气味难闻等问题，所以实现免化学处理水显影成为光固化成像技术发展的新趋势。

水显影体系是指以水基高分子为主体，当受光照后，见光部分发生交联或化学变化而失去水溶性，未见光部分可以用水显影除去，形成影像。水是最廉价、安全的显影剂，具有无毒、无味、不易燃、不易爆的特点，对环境保护有着极大的意义，所以开发水显影体系对光固化成像技术领域有重大意义。

成膜树脂作为光固化材料配方中的主要成份，占到整个配方组分的50%～90%。成膜树脂的性能决定了光固化后图像的分辨力，耐化学品性和显影性等重要性能（周海华，邹应全，胶印PS版用成膜树脂及酯化树脂的发展[J].热固性树脂，2007，6（22）：36-41）。目前，市场上主要的成膜树脂多为油溶性的。比如CN200710053666.3中公开了一种用单体N-取代甲基丙烯酰胺和N-取代马来酰亚胺通过自由基共聚合方法制备的成膜树脂，具有很好的耐高温性能，可应用于光刻胶等领域；CN101284891A中公开了一种用含有环氧基团的丙烯酸酯和（甲基）丙烯酸苯酯共聚合得到成膜树脂，具有较好的硬度和耐热变色性，适用于光学薄膜等方面；CN1847274A中公开了含硅偶联剂共聚物成膜树脂，可以应用于有机防反射涂膜领域。由于这些油溶性的成膜树脂并不具备水溶性，无法满足水显影的要求。

为了满足光固化成像技术中水显影体系的要求，所以需要研制出一种兼具水溶性和油溶性的成膜树脂，该成膜树脂具有水溶性可以满足水显影的要求，油溶性可以满足配方时混溶的要求。

发明内容

本发明的目的之一是提供兼具有较好的水溶性和油溶性的成膜树脂，以满足光固化成像技术中免化学处理水显影的要求。

本发明的目的之二是提供一种兼具有较好的水溶性和油溶性的成膜树脂的制备方法。

本发明的目的之三是提供兼具有较好的水溶性和油溶性的成膜树脂的应用。

本发明的兼具水溶性和油溶性的成膜树脂是由具有式（2）结构的单体A和具有式（3）结构的单体B共聚合得到的，其结构式如式（1）所示；

式（1）中：

n=1～12的整数；

x:y的摩尔数之比为1:99～99:1，优选为50:50～90:10；

所述的R₁、R₂独立地选自氢、卤素（卤原子是Cl、Br或I）、氰基、甲基和乙基中的一种；

所述的R₃选自C₁～C₃的烷基中的一种；

所述的R₄选自C₁～C₆的烷基、端羟基取代的C₁～C₆的烷基中的一种；