專利名稱：金屬表面精密光刻成像材料及其制法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光固化成像材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及金屬表面精密光刻成像材料及其制法和用途。
金屬表面進行文字、圖像以及各種精細(xì)花紋的制作，通常都使用感光性樹脂。就成像方法而言，可采用直接印刷法和光成像方法兩種。直接印刷一般都使用傳統(tǒng)的絲網(wǎng)印刷方法，即預(yù)先在絲網(wǎng)上制作出鏤空圖形、然后再漏印到金屬表面。這種方法一般精度較差，不能獲得高密度圖像，這在日本絲網(wǎng)印刷技術(shù)協(xié)會編，鄭德海、鄭軍明譯，印刷工業(yè)出版社，1988年的《絲網(wǎng)印刷》中有報導(dǎo)。光成像法則有所不同，它是在感光樹脂涂層上直接進行圖形曝光，然后利用曝光前后樹脂溶解度的差別，通過顯影而獲得圖像。光成像方法，其圖像質(zhì)量如精密度、分辨率和可靠性等方面，都比絲印法優(yōu)良得多。
目前，金屬表面光刻成像材料多采用聚乙烯醇/重氮鹽或重鉻酸鹽感光膠以及感光干膜等材料，《模具工業(yè)》雜志1994年第7期的文章“塑料模具表面腐蝕花紋工藝”及《電路技術(shù)》雜志1990年第5期的文章“感光材料-干膜”中有這方面的報導(dǎo)。其中聚乙烯醇類感光膠為水基型，價格較低，但感光劑毒性較大，有損人體健康，同時這類材料對金屬表面的附著力也不夠好，工藝操作要在暗室進行，保存期較短。感光干膜工藝雖然比較簡單、使用方便，但由于使用時需加熱貼附在金屬表面且感光膜層較厚，導(dǎo)致附著力和解像力都受影響。對于溶劑型干膜來說，顯影時還要使用大量溶劑，使工作環(huán)境惡化并造成污染。
本發(fā)明的目的在于改善并克服上述材料的不足，提供一種通過光成像阻蝕方法刻制精細(xì)金屬圖形的新型金屬表面精密光刻成像材料。這種材料既有很高的光化學(xué)反應(yīng)活性，又具有優(yōu)良的機械物理性能和加工性能，使用方便，對金屬附著力強，可在明室操作，并能進行堿水顯影加工。
本發(fā)明的金屬表面精密光刻成像材料由以下六部分組成，其中各種組分的含量分別為(單位重量百分?jǐn)?shù))
(1)光聚合性樹脂20％～50％；(2)多官能團丙烯酸酯交聯(lián)劑及反應(yīng)性稀釋劑10％～25％；(3)光敏引發(fā)劑 1％～4％；(4)助劑0.5％～2％；(5)填料、顏料或染料0.05％～20％；(6)溶劑20％～55％；其中多官能團丙烯酸酯交聯(lián)劑占多官能團丙烯酸酯交聯(lián)劑及反應(yīng)性稀釋劑總重量的80％～95％，反應(yīng)性稀釋劑占5％～20％。
(1)光聚合性樹脂其主鏈或側(cè)鏈上至少含有二個以上不飽和鍵、環(huán)氧基團或酯基。側(cè)鏈含有羥基、胺基、羧基等親水性基團。其中樹脂中的不飽和鍵由丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、丁烯二酸等脂肪族不飽和羧酸提供，環(huán)氧基由各種芳香族、脂肪族、脂環(huán)族環(huán)氧樹脂提供。
光聚合性樹脂是指不飽和羧酸改性環(huán)氧樹脂A，或堿溶性改性環(huán)氧樹脂B，或改性苯乙烯-丙烯酸酯類共聚物C單獨使用，或由不飽和羧酸改性環(huán)氧樹脂A、堿溶性改性環(huán)氧樹脂B以及改性苯乙烯-丙烯酸酯類共聚物C復(fù)合而成，并且所占的重量百分?jǐn)?shù)分別為A-B，其中A占55％～65％，B占35％～45％；A-C，其中A占25％～50％，C占50％～75％；B-C，其中B占40％～50％，C占50％～60％。
(2)多官能團丙烯酸酯交聯(lián)劑及反應(yīng)性稀釋劑本發(fā)明選用的多官能團丙烯酸酯交聯(lián)劑為三羥甲基丙烷三丙烯酸酯，乙氧化(或丙氧化)三羥甲基丙烷三丙烯酸酯，季戊四醇三丙烯酸酯，雙季戊四醇六丙烯酸酯，各種鏈烷雙丙烯酸酯，二醇類雙丙烯酸酯如二縮三丙二醇雙丙烯酸酯、乙二醇雙丙烯酸酯、丙三醇雙丙烯酸酯、一縮乙二醇雙丙烯酸酯、二縮乙二醇雙丙烯酸酯、己二醇雙丙烯酸酯等。
反應(yīng)性稀釋劑為單官能團丙烯酸酯類包括醚類單官能團丙烯酸酯，烷基、芳基、環(huán)基單官能團丙烯酸酯如丙烯酸四氫呋喃酯、丙烯酸異冰片酯等，羥烷基(甲基)丙烯酸酯如丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥丙酯等等。
其中，多官能團丙烯酸酯交聯(lián)劑占多官能團丙烯酸酯交聯(lián)劑及反應(yīng)性稀釋劑總重量的80％～95％；反應(yīng)性稀釋劑占5％～20％。
(3)光敏引發(fā)劑包括光裂解和氫提取二種類型。如二苯甲酮、米氏酮、各種烷基取代硫雜蒽酮、苯乙酮衍生物如α-羥基α-環(huán)己基苯乙酮等、安息香醚類如安息香雙甲醚等、I-907，I-369以及DAROCUR-4265等。
(4)助劑包括表面活性劑如表面活性劑OP等、消泡劑、流平劑、增塑劑、阻聚劑、穩(wěn)定劑如對苯二酚、對羥基苯甲醚等。
(5)填料、顏料或染料包括各種無機填料如滑石粉等、顏料如酞菁藍(lán)等和有機染料如甲基紫等。
(6)溶劑包括乙二醇醚類如乙二醇獨甲醚、乙二醇二甲醚等，乙二醇醚醋酸酯類如乙二醇乙醚醋酸酯等、乙醇、丙酮等。
配制本發(fā)明的金屬表面精密光刻成像材料的方法是(1)光聚合性樹脂的制法通過縮聚、加聚、開環(huán)、酯化等反應(yīng)合成，酸值控制在5～200范圍，具體合成方法如下a.不飽和羧酸改性環(huán)氧樹脂A的合成在裝有攪拌器、冷凝管、溫度計的反應(yīng)瓶中，加入規(guī)定量的環(huán)氧樹脂(環(huán)氧值為0.4～0.6當(dāng)量/100克)，升溫至80～90℃，然后在攪拌下慢慢滴加由脂肪族不飽和羧酸，催化劑及穩(wěn)定劑組成的混合液，滴加完后再在100～115℃溫度下反應(yīng)6～7小時，此時取樣測定酸值，當(dāng)酸值在5～10以下時即可結(jié)束，得到不飽和羧酸改性環(huán)氧樹脂A；其中，合成投料量為環(huán)氧樹脂∶脂肪族不飽和羧酸＝1∶0.5～1(摩爾比)；催化劑的加入量為環(huán)氧樹脂加入量的0.1％～0.5％(重量百分?jǐn)?shù))；穩(wěn)定劑的加入量為環(huán)氧樹脂加入量的0.05％～0.15％(重量百分?jǐn)?shù))；b.堿溶性改性環(huán)氧樹脂B的合成在裝有攪拌器、冷凝管、溫度計的反應(yīng)瓶中，加入規(guī)定量的環(huán)氧樹脂(環(huán)氧值為0.4～0.6當(dāng)量/100克)，升溫至80～90℃，然后在攪拌下慢慢滴加由脂肪族不飽和羧酸，催化劑及穩(wěn)定劑組成的混合液，滴加完后再在100～115℃溫度下反應(yīng)6～7小時，此時取樣測定酸值，當(dāng)酸值在5～10以下時降溫至80～90℃，在攪拌下加入酸酐和穩(wěn)定劑，加完后在此溫度下繼續(xù)反應(yīng)，用紅外光譜檢測酸酐消耗完后即可停止反應(yīng)，得到堿溶性改性環(huán)氧樹脂B；其中，合成投料量為環(huán)氧樹脂∶脂肪族不飽和羧酸＝1∶0.5～1(摩爾比)；環(huán)氧樹脂∶酸酐＝1∶0.2～0.5(摩爾比)；催化劑的加入量為環(huán)氧樹脂加入量的0.1％～0.5％(重量百分?jǐn)?shù))；穩(wěn)定劑的總量為環(huán)氧樹脂加入量的0.2％～0.4％(重量百分?jǐn)?shù))；c.改性苯乙烯-丙烯酸酯類共聚物C的合成在裝有攪拌器、冷凝管、溫度計的三口瓶中，加入溶劑，升溫至75～80℃，開動攪拌，慢慢滴加由甲基丙烯酸甲酯(MMA)，苯乙烯(St)，甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)，丙烯酸丁酯(BA)和引發(fā)劑組成的混合物，滴加完后再在80～85℃下反應(yīng)3小時，然后再補加引發(fā)劑，反應(yīng)2小時后升溫至90℃，加入馬來酸酐(MAn)，再反應(yīng)3小時，即得改性苯乙烯-丙烯酸酯類共聚物C；其中，合成投料量為甲基丙烯酸甲酯(MMA)∶苯乙烯(St)∶甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)∶丙烯酸丁酯(BA)∶馬來酸酐(MAn)＝2.0～3.0∶1～2∶1～1.5∶1.0∶1～1.5(摩爾比)；引發(fā)劑的加入量為單體總量的0.5％～1.0％(重量百分?jǐn)?shù))；溶劑的加入量為單體總量的100％～150％(重量百分?jǐn)?shù))；其中環(huán)氧樹脂為酚醛環(huán)氧樹脂，雙酚A環(huán)氧樹脂等；引發(fā)劑為偶氮二異丁腈(AIBN)，過氧化苯甲酰(BPO)等；穩(wěn)定劑為對羥基苯甲醚(MOP)，2，6-二叔丁基對甲基苯酚(DTMP)，對苯二酚(Hyd)等；催化劑為N，N-二甲基苯胺(DMA)，四甲基氯化銨(TMAC)，三甲基芐基胺(BTMA)，芐基三甲基氯化銨(BMAC)等；酸酐為順丁烯二酸酐(MAn)，鄰苯二甲酸酐(PA)等；溶劑為乙二醇醚類如乙二醇二甲醚等、乙二醇醚醋酸酯等。
(2)若需兩種光聚合性樹脂配合使用，則將不飽和羧酸改性環(huán)氧樹脂A、堿溶性改性環(huán)氧樹脂B以及改性苯乙烯-丙烯酸酯類共聚物C復(fù)合而成，并且所占的重量百分?jǐn)?shù)分別為A-B，其中A占55％～65％，B占35％～45％；A-C，其中A占25％～50％，C占50％～75％；
B-C，其中B占40％～50％，C占50％～60％；(3)配制本發(fā)明的金屬表面精密光刻成像材料(重量百分?jǐn)?shù))在裝有溫度計、攪拌器和加熱設(shè)備的容器中，加入多官能團丙烯酸酯交聯(lián)劑及活性稀釋劑10％～25％和溶劑20％～55％，開動攪拌并升溫至30～40℃，然后加入光敏引發(fā)劑1％～4％，使之溶解，待全部溶解后，在攪拌下，再順次加入光聚合性樹脂20％～50％，助劑0.5％～2％和填料、顏料或染料0.05％～20％，充分混合均勻即得金屬表面精密光刻成像材料；若添加顏料和填料，則還要經(jīng)三輥研磨機研磨至細(xì)度在3～5μm。
金屬表面的精密光刻可按

圖1工藝過程進行本發(fā)明材料，感光范圍在近紫外區(qū)(波長范圍200～450nm)，光源可采用高壓汞燈或具有同等發(fā)射波長的其他光源。光成像過程是在紫外光作用下，通過感光樹脂發(fā)生自由基交聯(lián)聚合反應(yīng)而完成的。
本發(fā)明的金屬表面精密光刻成像材料能直接在鋼鐵模具上以(堿)水顯影方式進行精細(xì)花紋的刻蝕，也適合在銅、鐵、鋁、不銹鋼、鈦金或其他合金表面上進行文字、圖像和各種精細(xì)花紋的制作，如金屬標(biāo)牌、浮雕藝術(shù)品、各種裝飾板材的加工等等。
本發(fā)明的優(yōu)點有1.與傳統(tǒng)的絲網(wǎng)印刷圖形方法相比，具有更高的密度、分辨率和清晰度。
2.金屬表面的精密光刻制作工藝簡單、方便，可免于貼膜過程的加熱操作和麻煩。
3.由于主體樹脂引入親水性組分，可進行(堿)水顯影加工，比常用的溶劑型產(chǎn)品更有利于改善工作環(huán)境和減少污染。
4.本發(fā)明可在明室操作、且對金屬基材的附著力、解像力以及樹脂的保存性都明顯優(yōu)于目前刻制塑料模具的聚乙烯醇/重氮鹽(或重鉻酸銨)感光膠。
總之，本發(fā)明的金屬表面精密光刻成像材料是一種具有很高光化學(xué)活性、又有優(yōu)良物理性能和加工性能的新材料，適合金屬模具精細(xì)花紋的制作以及各種金屬標(biāo)牌、藝術(shù)品、裝飾板材的精密成像加工工藝。
下面結(jié)合實施例具體闡述本發(fā)明光聚合性樹脂合成實施例實施例1-不飽和羧酸改性環(huán)氧樹脂A1的合成在裝有攪拌器、冷凝管、溫度計的1000毫升三口瓶中，加入酚醛環(huán)氧樹脂350克(1.68摩爾，環(huán)氧值為0.48當(dāng)量/100克)，升溫至85℃，然后在攪拌下慢慢滴加由甲基丙烯酸75克(0.88摩爾)，N，N-二甲基苯胺(DMA)1.0克(0.29％)和對苯二酚(Hyd)0.35克(0.1％)組成的混合液，滴加完后再在105℃左右溫度下反應(yīng)6.5小時左右，此時取樣測定酸值，當(dāng)酸值在7左右時即可結(jié)束，得到不飽和羧酸改性環(huán)氧樹脂A1。
實施例2-不飽和羧酸改性環(huán)氧樹脂A2的合成按實施例1-不飽和羧酸改性環(huán)氧樹脂A1的合成中的步驟，用雙酚A環(huán)氧樹脂700克(3.5摩爾，環(huán)氧值為0.5當(dāng)量/100克)代替酚醛環(huán)氧樹脂，用丙烯酸238克(3.3摩爾)代替甲基丙烯酸，其余物質(zhì)用量按實施例1，得到不飽和羧酸改性環(huán)氧樹脂A2。
實施例3-堿溶性改性環(huán)氧樹脂B1的合成在裝有攪拌器、冷凝管、溫度計的1000毫升三口瓶中，加入酚醛環(huán)氧樹脂175克(0.84摩爾，環(huán)氧值為0.48當(dāng)量/100克)，升溫至85℃左右，然后在攪拌下慢慢滴加由甲基丙烯酸38克(0.44摩爾)，N，N-二甲基苯胺(DMA)0.5(0.29％)克和對苯二酚(Hyd)0.175(0.1％)克組成的混合液，滴加完后再在105℃左右溫度下反應(yīng)6.5小時左右，此時取樣測定酸值，當(dāng)酸值在7左右時降溫至90℃左右，在攪拌下加入鄰苯二甲酸酐(PA)31克(0.21摩爾)和對苯二酚(Hyd)0.35克(0.2％)，加完后在此溫度下繼續(xù)反應(yīng)，用紅外光譜檢測酸酐消耗完后即可停止反應(yīng)，得到堿溶性改性環(huán)氧樹脂B1。
實施例4-堿溶性改性環(huán)氧樹脂B2的合成按實施例3-堿溶性改性環(huán)氧樹脂B1的合成中的步驟，用順丁烯二酸酐(MAn)32克(0.32摩爾)代替鄰苯二甲酸酐(PA)，其余物質(zhì)用量按實施例3，得到堿溶性改性環(huán)氧樹脂B2.
實施例5-改性苯乙烯-丙烯酸酯類共聚物C的合成在裝有攪拌器、冷凝管、溫度計的1000毫升三口瓶中，加入乙二醇二甲醚450毫升(45％)，升溫至80℃，開動攪拌，慢慢滴加由甲基丙烯酸甲酯(MMA)115克(1.15摩爾)，苯乙烯(St)75克(0.72摩爾)，甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)65克(0.5摩爾)，丙烯酸丁酯(BA)60克(0.47摩爾)和引發(fā)劑偶氮二異丁腈(AIBN)2.0克(0.63％)組成的混合物，滴加完后再在83℃左右下反應(yīng)3小時，然后再補加AIBN1.0克(0.32％)，反應(yīng)2小時后升溫至90℃，加入馬來酸酐(MAn)40克(0.41摩爾)，再反應(yīng)3小時，即得改性苯乙烯-丙烯酸酯類共聚物C。
金屬表而精密光刻成像材料配方實施例實施例1在裝有溫度計、攪拌器和加熱設(shè)備的1000毫升容器中，加入70克(7％)三羥甲基丙烷三丙烯酸酯，30克(3％)己二醇雙丙烯酸酯，10克(1％)丙烯酸羥丙酯和210克(21％)乙二醇乙醚醋酸酯。攪拌并升溫至35℃左右，然后加入16.5克(1.65％)二苯甲酮，20克(2％)安息香雙甲醚，待全部溶解后，在攪拌下，再順次加入280克(28％)不飽和羧酸改性環(huán)氧樹脂A1和200克(20％)堿溶性改性環(huán)氧樹脂B1，5克(0.5％)表面活性劑0P，2.5克(0.25％)穩(wěn)定劑對苯二酚，1克(0.1％)消泡劑，5克(0.5％)顏料酞菁藍(lán)和150克(15％)填料滑石粉，充分混合均勻后，在三輥研磨機研磨至細(xì)度在3～5μm左右，即得金屬表面精密光刻成像材料。
實施例2按實施例1步驟，用堿溶性改性環(huán)氧樹脂B2替代堿溶性改性環(huán)氧樹脂B1。其余物質(zhì)用量按實施例1配制，即得金屬表面精密光刻成像材料。
實施例3在裝有溫度計、攪拌器和加熱設(shè)備的1000毫升容器中，加入105克(10.5％)季戊四醇三丙烯酸酯，20克(2％)己二醇雙丙烯酸酯，10克(1％)丙烯酸羥丙酯和200克(20％)乙二醇乙醚醋酸酯。攪拌并升溫至35℃左右，然后加入30克I-907(3％)，待全部溶解后，在攪拌下，再順次加入450克(45％)堿溶性改性環(huán)氧樹脂B2，5克(0.5％)表面活性劑OP，4克(0.4％)穩(wěn)定劑對苯二酚，1克(0.1％)消泡劑，5克(0.5％)顏料酞菁藍(lán)和170克(17％)填料滑石粉，充分混合均勻后，在三輥研磨機研磨至細(xì)度在3～5μm左右，即得金屬表面精密光刻成像材料。
實施例4在裝有溫度計、攪拌器和加熱設(shè)備的1000毫升容器中，加入83克(8.3％)季戊四醇三丙烯酸酯，28克(2.8％)一縮乙二醇雙丙烯酸酯和14克(1.4％)甲基丙烯酸羥乙酯，486克(48.6％)乙二醇獨甲醚，攪拌并升溫至35℃，加入30克(3％)α-羥基α-環(huán)己基苯乙酮，待全部溶解完后，再順次加入100克(10％)不飽和羧酸改性環(huán)氧樹脂A2和250克(25％)改性苯乙烯-丙烯酸酯類共聚物C，2克(0.2％)表面活性劑OP，1.25克(0.125％)穩(wěn)定劑對羥基苯甲醚，0.5克(0.05％)消泡劑，4.75克(0.475％)流平劑和0.5克(0.05％)甲基紫，充分?jǐn)嚢杈鶆?，即得金屬表面精密光刻成像材料?br> 實施例5按金屬表面精密光刻成像材料配方實施例4步驟，用150克(15％)堿溶性改性環(huán)氧樹脂B1和200克(20％)改性苯乙烯-丙烯酸酯類共聚物C替代金屬表面精密光刻成像材料配方實施例4中的不飽和羧酸改性環(huán)氧樹脂A2和改性苯乙烯-丙烯酸酯類共聚物C，其余按金屬表面精密光刻成像材料配方實施例4中物質(zhì)用量配制，即得金屬表面精密光刻成像材料。
圖形制作實施例實施例1金屬表面精密光刻成像材料配方實施例1所得的材料用180目絲網(wǎng)漏印到清洗干凈的不銹鋼板上，在85℃下干燥20分鐘，然后在1000W高壓汞燈下進行圖形曝光45秒，經(jīng)1％Na2CO3顯影，F(xiàn)eCl3刻蝕和5％NaOH退膜，最后用水沖洗干凈，干燥，在不銹鋼表面即可獲得所需精細(xì)圖形。
實施例2用金屬表面精密光刻成像材料配方實施例2所得的材料按圖形制作實施例1步驟和用量制作圖形，可在銅板上刻蝕精細(xì)圖形。
實施例3用金屬表面精密光刻成像材料配方實施例3所得的材料按圖形制作實施例1步驟和用量，可在鋼鐵基材表面刻蝕精細(xì)圖形。
實施例4用金屬表面精密光刻成像材料配方實施例4所得的材料用噴涂法涂于模具表面，然后按圖形制作實施例1步驟和用量制作圖形，可在金屬模具表面獲得所需精細(xì)圖形。
實施例5用金屬表面精密光刻成像材料配方實施例5所得的材料，按圖形制作實施例4步驟和用量制作圖形，可在金屬模具上刻蝕精細(xì)圖形。
權(quán)利要求
1.一種金屬表面精密光刻成像材料，包括光聚合性樹脂，丙烯酸酯交聯(lián)劑及稀釋劑，光敏引發(fā)劑，助劑，填料、顏料或染料，溶劑，其特征在于成像材料為(重量百分?jǐn)?shù))(1)光聚合性樹脂20％～50％；(2)多官能團丙烯酸酯交聯(lián)劑及反應(yīng)性稀釋劑 10％～25％；(3)光敏引發(fā)劑 1％～4％；(4)助劑0.5％～2％；(5)填料、顏料或染料 0.05％～20％；(6)溶劑20％～55％；其中多官能團丙烯酸酯交聯(lián)劑占多官能團丙烯酸酯交聯(lián)劑及反應(yīng)性稀釋劑總重量的80％～95％，反應(yīng)性稀釋劑占5％～20％。
2.如權(quán)利要求1所述的一種金屬表面精密光刻成像材料，其特征在于所述的光聚合性樹脂是指不飽和羧酸改性環(huán)氧樹脂A，或堿溶性改性環(huán)氧樹脂B，或改性苯乙烯-丙烯酸酯類共聚物C，或由不飽和羧酸改性環(huán)氧樹脂A、堿溶性改性環(huán)氧樹脂B以及改性苯乙烯-丙烯酸酯類共聚物C復(fù)合而成，并且所占的重量百分?jǐn)?shù)分別為A-B，其中A占55％～65％，B占35％～45％；A-C，其中A占25％～50％，C占50％～75％；B-C，其中B占40％～50％，C占50％～60％。
3.如權(quán)利要求1所述的一種金屬表面精密光刻成像材料，其特征在于所述的多官能團丙烯酸酯交聯(lián)劑為三羥甲基丙烷三丙烯酸酯，乙氧化(或丙氧化)三羥甲基丙烷三丙烯酸酯，季戊四醇三丙烯酸酯，雙季戊四醇六丙烯酸酯，各種鏈烷雙丙烯酸酯，二醇類雙丙烯酸酯；反應(yīng)性稀釋劑為單官能團丙烯酸酯類。
4.如權(quán)利要求3所述的一種金屬表面精密光刻成像材料，其特征在于所述的單官能團丙烯酸酯類為醚類單官能團丙烯酸酯，烷基、芳基、環(huán)基單官能團丙烯酸酯，羥烷基丙烯酸酯，羥烷基甲基丙烯酸酯。
5.如權(quán)利要求1所述的一種金屬表面精密光刻成像材料，其特征在于所述的光敏引發(fā)劑為二苯甲酮，米氏酮，各種烷基取代硫雜蒽酮，苯乙酮衍生物，安息香醚類，I-907，I-369或DAROCUR-4265。
6.如權(quán)利要求1所述的一種金屬表面精密光刻成像材料，其特征在于所述的助劑為表面活性劑，消泡劑，流平劑，增塑劑，阻聚劑，穩(wěn)定劑。
7.如權(quán)利要求1所述的一種金屬表面精密光刻成像材料，其特征在于所述的填料、顏料或染料為滑石粉，酞菁藍(lán)，甲基紫。
8.如權(quán)利要求1所述的一種金屬表面精密光刻成像材料，其特征在于所述的溶劑為乙二醇醚類，乙二醇醚醋酸酯類。
9.一種金屬表面精密光刻成像材料的制法，其特征在于(1)光聚合性樹脂的制法a.不飽和羧酸改性環(huán)氧樹脂A的合成在裝有攪拌器、冷凝管、溫度計的反應(yīng)瓶中，加入規(guī)定量的環(huán)氧樹脂(環(huán)氧值為0.4～0.6當(dāng)量/100克)，升溫至80～90℃，然后在攪拌下慢慢滴加由脂肪族不飽和羧酸，催化劑及穩(wěn)定劑組成的混合液，滴加完后再在100～115℃溫度下反應(yīng)6～7小時，此時取樣測定酸值，當(dāng)酸值在5～10以下時即可結(jié)束，得到不飽和羧酸改性環(huán)氧樹脂A；其中，合成投料量為環(huán)氧樹脂∶脂肪族不飽和羧酸＝1∶0.5～1(摩爾比)；催化劑的加入量為環(huán)氧樹脂加入量的0.1％～0.5％(重量百分?jǐn)?shù))；穩(wěn)定劑的加入量為環(huán)氧樹脂加入量的0.05％～0.15％(重量百分?jǐn)?shù))；b.堿溶性改性環(huán)氧樹脂B的合成在裝有攪拌器、冷凝管、溫度計的反應(yīng)瓶中，加入規(guī)定量的環(huán)氧樹脂(環(huán)氧值為0.4～0.6當(dāng)量/100克)，升溫至80～90℃，然后在攪拌下慢慢滴加由脂肪族不飽和羧酸，催化劑及穩(wěn)定劑組成的混合液，滴加完后再在100～115℃溫度下反應(yīng)6～7小時，此時取樣測定酸值，當(dāng)酸值在5～10以下時降溫至80～90℃，在攪拌下加入酸酐和穩(wěn)定劑，加完后在此溫度下繼續(xù)反應(yīng)，用紅外光譜檢測酸酐消耗完后即可停止反應(yīng)，得到堿溶性改性環(huán)氧樹脂B；其中，合成投料量為環(huán)氧樹脂∶脂肪族不飽和羧酸＝1∶0.5～1(摩爾比)；環(huán)氧樹脂∶酸酐＝1∶0.2～0.5(摩爾比)；催化劑的加入量為環(huán)氧樹脂加入量的0.1％～0.5％(重量百分?jǐn)?shù))；穩(wěn)定劑的總量為環(huán)氧樹脂加入量的0.2％～0.4％(重量百分?jǐn)?shù))；c.改性苯乙烯-丙烯酸酯類共聚物C的合成在裝有攪拌器、冷凝管、溫度計的三口瓶中，加入溶劑，升溫至75～80℃，開動攪拌，慢慢滴加由甲基丙烯酸甲酯(MMA)，苯乙烯(St)，甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)，丙烯酸丁酯(BA)和引發(fā)劑組成的混合物，滴加完后再在80～85℃下反應(yīng)3小時，然后再補加引發(fā)劑，反應(yīng)2小時后升溫至90℃，加入馬來酸酐(MAn)，再反應(yīng)3小時，即得改性苯乙烯-丙烯酸酯類共聚物C；其中，合成投料量為甲基丙烯酸甲酯(MMA)∶苯乙烯(St)∶甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)∶丙烯酸丁酯(BA)∶馬來酸酐(MAn)＝2.0～3.0∶1～2∶1～1.5∶1.0∶1～1.5(摩爾比)；引發(fā)劑的加入量為單體總量的0.5％～1.0％(重量百分?jǐn)?shù))；溶劑的加入量為單體總量的100％～150％(重量百分?jǐn)?shù))；(2)若需兩種光聚合性樹脂配合使用，則將不飽和羧酸改性環(huán)氧樹脂A、堿溶性改性環(huán)氧樹脂B以及改性苯乙烯-丙烯酸酯類共聚物C復(fù)合而成，并且所占的重量百分?jǐn)?shù)分別為A-B，其中A占55％～65％，B占35％～45％；A-C，其中A占25％～50％，C占50％～75％；B-C，其中B占40％～50％，C占50％～60％；(3)配制本發(fā)明的金屬表面精密光刻成像材料(重量百分?jǐn)?shù))在裝有溫度計、攪拌器和加熱設(shè)備的容器中，加入多官能團丙烯酸酯交聯(lián)劑及活性稀釋劑10％～25％和溶劑20％～55％，開動攪拌并升溫至30～40℃，然后加入光敏引發(fā)劑1％～4％，使之溶解，待全部溶解后，在攪拌下，再順次加入光聚合性樹脂20％～50％，助劑0.5％～2％和填料、顏料或染料0.05％～20％，充分混合均勻即得金屬表面精密光刻成像材料；若添加顏料和填料，則還要經(jīng)三輥研磨機研磨至細(xì)度在3～5μm以下。
10.一種金屬表面精密光刻成像材料的用途，其特征在于能直接在鋼鐵模具上以堿水顯影方式進行精細(xì)花紋的刻蝕，或在銅、鐵、鋁、不銹鋼、鈦金或合金表面上進行文字、圖像和各種精細(xì)花紋的制作。
全文摘要
本發(fā)明屬于光固化成像材料技術(shù)領(lǐng)域,其組分包括光聚合性樹脂20%～50%;多官能團丙烯酸酯交聯(lián)劑及反應(yīng)性稀釋劑10%～25%;光敏引發(fā)劑1%～4%;助劑0.5%～2%;填料、顏料或染料0.05%～20%;溶劑20%～55%。其制法是:預(yù)先把交聯(lián)劑,稀釋劑,溶劑及光敏引發(fā)劑混合溶解后,再加入特制的光聚合性樹脂及其他組分,充分混合均勻或經(jīng)研磨后即得本發(fā)明材料。該材料具有很高的光化學(xué)活性和優(yōu)良的物理性能及加工性能,能進行(堿)水顯影加工,適合在模具和各種類型金屬表面上進行文字、圖像和精細(xì)花紋的制作。
文檔編號G03F7/027GK1188908SQ9712585
公開日1998年7月29日 申請日期1997年12月26日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月26日
發(fā)明者李妙貞, 何勇, 聶俊, 王爾鑒 申請人:中國科學(xué)院感光化學(xué)研究所