一種彩色光阻用賽克基丙烯酸酯樹脂及其制備方法技術

本發明專利技術公開一種如式I所示的彩色光阻用賽克基丙烯酸酯樹脂，應用于彩色光阻后可明顯提高產物的力學性能、耐老化性、耐熱性和耐化學腐蝕性，在彩色光阻材料領域具有很好的應用前景。并且，該樹脂制備方法簡單、高效、綠色環保、條件溫和。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于有機化學領域，具體涉及一種彩色光阻用賽克基丙烯酸酯樹脂及其制備方法。
技術介紹
液晶顯示是當今平板顯示的主流技術，彩色濾光片則是液晶顯示器件實現彩色顯示的關鍵組件，它利用濾光的原理由紅、綠、藍三原色混合產生各種各樣的色彩。彩色光阻是彩色濾光片的關鍵材料，其性能優劣直接影響彩色濾光片的性能，如色飽和度、色純度、透過率和耐候性等。因此，研發性能優良的彩色光阻材料對于液晶顯示領域具有重大意義。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種彩色光阻用賽克基丙烯酸酯樹脂。相比于彩色光阻中常用的丙烯酸酯樹脂，本專利技術的產品結構中引入了賽克結構，即剛性結構的六元碳氮雜環，應用于彩色光阻后可明顯提高產物的力學性能、耐老化性、耐熱性和耐化學腐蝕性，在彩色光阻材料領域具有很好的應用前景。并且，該樹脂制備方法簡單、高效、綠色環保、條件溫和。本專利技術的彩色光阻用賽克基丙烯酸酯樹脂，具有如下通式(I)所示結構：其中，R1表示-CH2CH2OCOCR2＝CH2、-CH2CH2OCONH(CH2)nOCOCR2＝CH2、-CH2CH(OCOCR2＝CH2)CH2OCOCR2＝CH2或-CH2CH[OCONH(CH2)nOCOCR2＝CH2]CH2OCONH(CH2)nOCOCR2＝CH2；R2表示-CH3或-H；n表示2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12。相應地，本專利技術還涉及上述彩色光阻用賽克基丙烯酸酯樹脂的制備方法：通過含羥基的賽克類化合物與(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酰氯或(甲基)丙烯酸-異氰酸酯基烷酯反應，制得式(I)化合物。具體地，所述制備方法包括：(1)原料S1和S2在有機溶劑中進行酯化反應；或者(2)原料S1和S3在有機溶劑中進行加成反應；其中，R1’表示-CH2CH2OH或-CH2CH(OH)CH2OH；R2表示-CH3或-H；R3表示-Cl或者-OH；n表示2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12。上述方法中所用原料均為現有的已知化合物，可通過商購獲得或者經已知的合成方法方便地制得。方法中涉及的反應都是有機化學領域的常規反應，在知曉了本專利技術公開的合成思路的基礎上，具體反應條件對本領域技術人員而言是容易確定的。在上述方法(1)中，對有機溶劑的種類沒有特別限制，只要能夠溶解反應原料且對反應無不良影響即可，例如可以是乙二醇單甲醚或N,N-二甲基甲酰胺，其用量可根據實際需要進行調整，優選為S1質量的3.0-3.5倍。優選地，當S2為(甲基)丙烯酰氯時，反應體系中還包括與S2等摩爾量的催化劑，催化劑選自三乙胺或氫氧化鈉。在上述方法(2)中，對有機溶劑的種類沒有特別限制，只要能夠溶解反應原料且對反應無不良影響即可，例如可以是乙二醇單甲醚。反應溫度控制在35-45℃。原料S3優選以每分鐘0.01-0.03當量的速度滴加入反應體系。若無特別說明，本專利技術中的“當量”意指反應體系中S1的摩爾量，即，以反應體系中S1的摩爾量為1當量。作為優選方案，在方法(1)中，當原料S2是(甲基)丙烯酰氯時，包括如下步驟：將原料S1和三乙胺按照摩爾比1：3.1-3.5(S1中R1’取-CH2CH2OH)或者6.1-6.5(S1中R1’取-CH2CH(OH)CH2OH)的量加入裝配有機械攪拌、恒溫冰水浴、溫度計和氮氣保護的三口燒瓶中；乙二醇單甲醚為溶劑，用量為S1質量的3.0-3.5倍；以每分鐘0.01-0.03當量的速度滴加與三乙胺等摩爾量的S2，S2滴加完后室溫攪拌2-3小時，將抽濾后的濾液旋蒸除去有機溶劑，真空干燥得到產物。作為優選方案，在方法(1)中，當原料S2是(甲基)丙烯酸時，包括如下步驟：將原料S1和S2按照摩爾比1：3.02-3.08(S1中R1’取-CH2CH2OH)或6.02-6.08(S1中R1’取-CH2CH(OH)CH2OH)的量加入裝配有機械攪拌、溫度計和減壓裝置的三口燒瓶；N,N-二甲基甲酰胺(DMF)為溶劑，用量為S1質量的3.0-3.5倍；反應溫度為60-75℃，反應4-5小時后開始減壓除去生產的副產物水，反應完全后旋蒸除去有機溶劑，真空干燥得到產物。作為優選方案，上述方法(2)包括如下步驟：將原料S1加入裝配有機械攪拌、冷卻裝置、溫度計和氮氣保護的三口燒瓶中；乙二醇單甲醚為溶劑，用量為S1質量的3.0-3.5倍；反應溫度控制在40-45℃，以每分鐘0.01-0.03當量的速度滴加相當于S1的3(S1中R1’取-CH2CH2OH)或6(S1中R1’取-CH2CH(OH)CH2OH)當量的S3，滴加完后繼續攪拌5-7小時，然后旋蒸除去有機溶劑，真空干燥得到產物。本專利技術公開的上述賽克基丙烯酸酯樹脂帶有賽克結構和丙烯酸雙鍵結構，可用于制備彩色光阻，具有優良的力學性能、耐老化性、耐熱性和耐化學腐蝕性，綜合性能優異，且制備簡單、高效、綠色環保、條件溫和。具體實施方式以下將結合具體實施例對本專利技術作進一步詳細說明，但不應將其理解為對本專利技術保護范圍的限制。制備實施例實施例1將三(2-羥乙基)異氰脲酸酯和三乙胺按照摩爾比1:3.1加入到裝配有機械攪拌、恒溫冰水浴、溫度計和氮氣保護的三口燒瓶中，乙二醇單甲醚為溶劑，用量為三(2-羥乙基)異氰脲酸酯質量的3.5倍，以每分鐘0.02當量的速度滴加與三乙胺等摩爾的丙烯酰氯，該酰氯反應放熱劇烈，注意觀察體系溫度變化，防止過熱導致丙烯酸雙鍵熱聚。丙烯酰氯滴加完后室溫攪拌2小時，將抽濾后的濾液旋蒸除去有機溶劑，40℃下真空干燥4小時得到白色固體。通過核磁共振確認了產物結構。1H-NMR(400MHz,ACETONE-D,ppm),δ:3.46(t,6H)；4.58(t,6H)；5.59(d,3H)；6.05(m,3H)；6.27(d,3H)；13C-NMR(100MHz,ACETONE-D,ppm),δ:44.6,60.2,128.2,131.3,148.6,166.5。實施例2將三(2,3-二羥丙基)異氰脲酸酯和三乙胺按照摩爾比1:6.5加入到裝配有機械攪拌、恒溫冰水浴、溫度計和氮氣保護的三口燒瓶中，乙二醇單甲醚為溶劑，用量為三(2,3-二羥丙基)異氰脲酸酯質量的3.0倍，以每分鐘0.02當量的速度滴加與三乙胺等摩爾的丙烯酰氯，該酰氯反應放熱劇烈，注意觀察體系溫度變化，防止過熱導致丙烯酸雙鍵熱聚。丙烯酰氯滴本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種彩色光阻用賽克基丙烯酸酯樹脂，具有如下通式(I)所示結構：其中，R1表示?CH2CH2OCOCR2＝CH2、?CH2CH2OCONH(CH2)nOCOCR2＝CH2、?CH2CH(OCOCR2＝CH2)CH2OCOCR2＝CH2或?CH2CH[OCONH(CH2)nOCOCR2＝CH2]CH2OCONH(CH2)nOCOCR2＝CH2；R2表示?CH3或?H；n表示2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12。

【技術特征摘要】
1.一種彩色光阻用賽克基丙烯酸酯樹脂，具有如下通式(I)所
示結構：
其中，
R1表示-CH2CH2OCOCR2＝CH2、-CH2CH2OCONH(CH2)nOCOCR2＝CH2、-CH2CH(OCOCR2＝CH2)CH2OCOCR2＝CH2或-CH2CH[OCONH
(CH2)nOCOCR2＝CH2]CH2OCONH(CH2)nOCOCR2＝CH2；
R2表示-CH3或-H；
n表示2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12。
2.權利要求1所述的彩色光阻用賽克基丙烯酸酯樹脂的制備方
法，包括：通過含羥基的賽克類化合物與(甲基)丙烯酸、(甲基)
丙烯酰氯或(甲基)丙烯酸-異氰酸酯基烷酯反應，制得式(I)化合
物。
3.根據權利要求2所述的制備方法，包括：
(1)原料S1和S2在有機溶劑中進行酯化反應；或者
(2)原料...

【專利技術屬性】
技術研發人員：安暻源，內河喜代司，宗健，馬爭遙，
申請(專利權)人：江蘇博硯電子科技有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32