【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子材料领域，尤其涉及一种碱溶性树脂及其应用。
技术介绍
1、聚酰亚胺因其特有的芳环共轭以及酰亚胺环结构，体现出了良好的耐热性、高绝缘性、耐化学品性以及良好的机械性能，广泛应用于半导体器件的表面钝化层、应力缓冲层以及层间绝缘层；在半导体先进封装(bga、csp、sip、wlp等)的信号线分配、α-粒子屏蔽层、微焊球工艺、塑封电路的应力缓冲层、柔性封装基板等方面同样具有重要的应用价值；同时在有机el显示装置或液晶显示装置等显示装置中，光敏聚酰亚胺树脂广泛应用于显示装置的平坦层和像素定义层，以提高层间绝缘性和减少显示色差。
2、因聚酰亚胺结构中特有的芳环共轭结构，导致了分子内和分子间电荷转移络合物(ctc)的形成，极大地影响了聚酰亚胺(pi)薄膜的透光性，并呈现出棕黄色以及较差的透光率，限制了pi薄膜在光电领域的发展。为实现良好的有机溶剂溶解性、优异的光学特性(如透过率)，常通过引入氟元素或含氟结构以破坏聚酰亚胺结构中的共轭性，来实现光学性能的提高。
3、但随着近年来国际社会对于pfas(全称：聚合全氟烷磺酸盐)的管制，故对不含氟材料的要求日益显现。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种碱溶性树脂，用于解决现有技术中不含氟元素下有机溶剂溶解性差、透过率低和耐热性差等问题。
2、本专利技术还提供所述碱溶性树脂的应用。
3、第一方面，本专利技术提供一种碱溶性树脂，包括通式(1)所示化合物和通式(2)所示化合物，
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5、其中，通式(1)中ar1表示二酐残基；ar2表示二胺残基，ar1和ar2中至少含一个酚羟基或一个磺酰基；r1表示h或c原子个数为1～10的不含氟的有机基团；m为10～10000的整数，r为0～2的整数；
6、
7、其中，通式(2)中ar3表示二酐残基；ar4表示二胺残基，所述二胺残基ar4包括至少两种结构单元，其中一种结构单元如通式(3)或通式(4)所示；
8、
9、其中，通式(3)中r2、r3相同或不同，彼此独立地表示-(ch2)-或-(ch2ch2)-；l1、l2、l3、l4相同或不同，彼此独立地表示h或非氟卤元素；
10、
11、其中，通式(4)中r4、r5相同或不同，彼此独立地表示-(ch2)-或-(ch2ch2)-；l5、l6、l7、l8相同或不同，彼此独立地表示h或非氟卤元素；
12、ar1、ar2、ar3和ar4均不含氟元素。
13、需要说明的是，上述技术方案中提到的“非氟卤元素”即指氯、溴或碘。
14、所述二酐残基(ar1和ar3)指从二酐中除去2个酸酐基团而得的残基。所述二酐，包含但不仅限于以下二酐，如均苯四甲酸二酐(pmda)、3,3,3',4'-联苯四羧酸二酐(s-bpda)、2,3,3',4'-联苯四羧酸二酐(α-bpda)、4,4’-氧双邻苯二甲酸酐(odpa)、3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐(btda)、对-亚苯基-双苯偏三酸酯二酐(tahq)、3,3',4,4'-二苯甲砜四甲酸二酐(bsda)、环丁烷四羧酸二酐(cbda)、环己烷四羧酸二酐(hpmda)、n-[5-[3-[(1,3-二氧基-2-苯并呋喃-5-羰基)氨基]-4-羟基苯基]磺酰基-2-羟基苯基]-1,3-二氧基-2-苯并呋喃-5-甲酰胺和3,3,4,4-二苯基砜四羧酸二酸酐(dsda)中的一种或多种。
15、所述二胺残基(ar2和ar4)指从二胺中除去两个氨基而得的残基。所述二胺，包含但不仅限于以下二胺，如2,2-双(4-羟基-3-氨基苯基)丙烷(bap)、3,3'-二氨基-4,4'-二羟基二苯砜(bahs)、n，n'-[(1-甲基亚乙基)双(6-羟基-3,1-亚苯基)]双[3-氨基苯甲酰胺、4,4'-双(3-氨基苯氧基)二苯基砜、2,2-双[3-(4-氨基苯甲酰胺基)-4-羟基苯基]丙烷、2,2-双[3-(4-氨基苯甲酰胺基)-4-羟基苯基]砜基、2,2-双[3-(4-氨基苯甲酰胺基)-4-羟基苯基]醚基、n-(2-羟基-5-氨基)苯基-3-氨基苯甲酰胺、n-(5-氨基-2-羟基苯基)-4-[2-[4-[(4-氨基苯基)氨甲酰]苯基]-丙烷-2-基]苯甲酰胺、n-(5-氨基-2-羟基苯基)-4-[2-[4-[(4-氨基苯基)氨甲酰]苯基]-砜基-2-基]苯甲酰胺、n-(5-氨基-2-羟基苯基)-4-[2-[4-[(4-氨基苯基)氨甲酰]苯基]-醚基-2-基]苯甲酰胺、1,4-对苯二胺(pda)、间苯二胺(m-pda)、邻苯二胺(o-pda)、4,4'-二胺基二苯醚(oda)、4,4’-二氨基-对三联苯(datp)、4,4’-二氨基二苯甲烷(mda)、2,2'-二甲基-4,4'-二氨基联苯(m-tb)、对氨基苯甲酸对氨基苯酯(apab)、1,4-双(4’-氨基苯氧基)苯(1,4,4-apb)、1,3,4-apb:1,3-双(4’-氨基苯氧基)苯(1,3,4-apb)、1,3-双(3’-氨基苯氧基)苯(1,3,3-apb)和2,2-双(4-(4-氨基苯氧基)苯基)丙烷(bapp)中的一种或多种。
16、ar1和ar2中至少含一个酚羟基或一个磺酰基(-s(＝o)2-)；质言之，形成通式(1)采用的原料二酐和二胺中，至少有一种原料单体含酚羟基或含磺酰基(-s(＝o)2-)结构，也可能两种结构都有，该两种结构可同时出现在一种单体上，也可出现在不同单体上。且制备通式(1)所示化合物过程中，含酚羟基、磺酰基或二者组合的单体占总单体的质量比例≥20％。
17、需要说明的是，当r1表示h时，所述碱溶性树脂为碱性水溶液可溶的聚酰胺酸；当r1表示c原子个数为1～10的不含氟的有机基团时，所述碱溶性树脂为碱性水溶液可溶的聚酰胺酯，优选地，所述有机基团为烷基。
18、本专利技术研究发现，当结构中含有酚羟基时，所得碱溶性树脂的碱溶性较好；结构中含有磺酰基(-s(＝o)2-)和脂环结构时，所得碱溶性树脂的有机溶剂溶解性较好，且光学透过率较好。
19、在本专利技术的具体实施例中，通过调节通式(1)和通式(2)结构比例，实现良好的碱溶性；通过向碱溶性树脂结构中引入酚羟基、磺酰基(-s(＝o)2-)或二者的组合、以及通式(3)或通式(4)所示的结构单元，实现在不含氟元素条件下，获得具有良好有机溶剂溶解性的碱溶性树脂。
20、具体地，所述碱溶性树脂具有良好的有机溶剂溶解性，体现在可溶于n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、四氢呋喃、丙二醇甲醚、丙二醇单乙醚、乙二醇单甲醚、γ-丁内酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丙酯和乳酸丁酯的一种或多种。
21、在本专利技术的一些实施例中，通式(1)所示化合物占通式(1)所示化合物和通式(2)所示化合物质量之和的比例为10％～50％。
22、本专利技术研究发现，通式(1)所示化合物在碱溶性树脂中并非比重越高越好，过本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种碱溶性树脂，其特征在于，包括通式(1)所示化合物和通式(2)所示化合物，
2.根据权利要求1所述的碱溶性树脂，其特征在于，所述通式(1)所示化合物占通式(1)所示化合物和通式(2)所示化合物总质量的比例为10％～50％。
3.根据权利要求1或2所述的碱溶性树脂，其特征在于，制备通式(1)所示化合物过程中，含酚羟基、磺酰基或二者组合的单体占总单体的质量比例为≥20％。
4.根据权利要求1-3任一项所述的碱溶性树脂，其特征在于，制备通式(2)所示化合物过程中，形成通式(3)的二胺单体和形成通式(4)的二胺单体占二胺单体总质量的比例≥50％。
5.根据权利要求1-4任一项所述的碱溶性树脂，其特征在于，形成通式(3)的二胺选自以下结构组成的组：
6.根据权利要求1-5任一项所述的碱溶性树脂，其特征在于，所述碱溶性树脂具有良好的有机溶剂溶解性，可溶于N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、四氢呋喃、丙二醇甲醚、丙二醇单乙醚、乙二醇单甲醚、γ-丁内酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丙酯和乳酸丁酯的
7.一种感光性树脂组合物，其特征在于，包括(a)碱溶性树脂、(b)感光剂、(c)交联剂、(d)粘结改性剂和(e)溶剂；所述(a)碱溶性树脂包括权利要求1-6任一项所述的碱溶性树脂。
8.一种感光固化膜，其特征在于，由权利要求7所述的感光性树脂组合物固化形成。
9.根据权利要求8所述的感光固化膜，其特征在于，所述感光固化膜380-780nm的平均透光率≥70％；热失重温度T5％≥300℃。
10.根据权利要求9所述的感光固化膜，其特征在于，所述感光固化膜适用于半导体元件的表面保护膜和层间绝缘膜、有机场致发光元件的绝缘层和薄膜晶体管的绝缘层。
...【技术特征摘要】
1.一种碱溶性树脂，其特征在于，包括通式(1)所示化合物和通式(2)所示化合物，
2.根据权利要求1所述的碱溶性树脂，其特征在于，所述通式(1)所示化合物占通式(1)所示化合物和通式(2)所示化合物总质量的比例为10％～50％。
3.根据权利要求1或2所述的碱溶性树脂，其特征在于，制备通式(1)所示化合物过程中，含酚羟基、磺酰基或二者组合的单体占总单体的质量比例为≥20％。
4.根据权利要求1-3任一项所述的碱溶性树脂，其特征在于，制备通式(2)所示化合物过程中，形成通式(3)的二胺单体和形成通式(4)的二胺单体占二胺单体总质量的比例≥50％。
5.根据权利要求1-4任一项所述的碱溶性树脂，其特征在于，形成通式(3)的二胺选自以下结构组成的组：
6.根据权利要求1-5任一项所述的碱溶性树脂，其特征在于，所述碱溶性树脂具有良好的有机...
【专利技术属性】
技术研发人员：游维涛，韩光涛，秦梦涛，费凌霄，陈培，章典典，
申请(专利权)人：上海八亿时空先进材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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