一种彩色光阻用赛克基丙烯酸酯树脂及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种如式I所示的彩色光阻用赛克基丙烯酸酯树脂，应用于彩色光阻后可明显提高产物的力学性能、耐老化性、耐热性和耐化学腐蚀性，在彩色光阻材料领域具有很好的应用前景。并且，该树脂制备方法简单、高效、绿色环保、条件温和。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有机化学领域，具体涉及一种彩色光阻用赛克基丙烯酸酯树脂及其制备方法。
技术介绍
液晶显示是当今平板显示的主流技术，彩色滤光片则是液晶显示器件实现彩色显示的关键组件，它利用滤光的原理由红、绿、蓝三原色混合产生各种各样的色彩。彩色光阻是彩色滤光片的关键材料，其性能优劣直接影响彩色滤光片的性能，如色饱和度、色纯度、透过率和耐候性等。因此，研发性能优良的彩色光阻材料对于液晶显示领域具有重大意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种彩色光阻用赛克基丙烯酸酯树脂。相比于彩色光阻中常用的丙烯酸酯树脂，本专利技术的产品结构中引入了赛克结构，即刚性结构的六元碳氮杂环，应用于彩色光阻后可明显提高产物的力学性能、耐老化性、耐热性和耐化学腐蚀性，在彩色光阻材料领域具有很好的应用前景。并且，该树脂制备方法简单、高效、绿色环保、条件温和。本专利技术的彩色光阻用赛克基丙烯酸酯树脂，具有如下通式(I)所示结构：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。相应地，本专利技术还涉及上述彩色光阻用赛克基丙烯酸酯树脂的制备方法：通过含羟基的赛克类化合物与(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酰氯或(甲基)丙烯酸-异氰酸酯基烷酯反应，制得式(I)化合物。具体地，所述制备方法包括：(1)原料S1和S2在有机溶剂中进行酯化反应；或者(2)原料S1和S3在有机溶剂中进行加成反应；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为现有的已知化合物，可通过商购获得或者经已知的合成方法方便地制得。方法中涉及的反应都是有机化学领域的常规反应，在知晓了本专利技术公开的合成思路的基础上，具体反应条件对本领域技术人员而言是容易确定的。在上述方法(1)中，对有机溶剂的种类没有特别限制，只要能够溶解反应原料且对反应无不良影响即可，例如可以是乙二醇单甲醚或N,N-二甲基甲酰胺，其用量可根据实际需要进行调整，优选为S1质量的3.0-3.5倍。优选地，当S2为(甲基)丙烯酰氯时，反应体系中还包括与S2等摩尔量的催化剂，催化剂选自三乙胺或氢氧化钠。在上述方法(2)中，对有机溶剂的种类没有特别限制，只要能够溶解反应原料且对反应无不良影响即可，例如可以是乙二醇单甲醚。反应温度控制在35-45℃。原料S3优选以每分钟0.01-0.03当量的速度滴加入反应体系。若无特别说明，本专利技术中的“当量”意指反应体系中S1的摩尔量，即，以反应体系中S1的摩尔量为1当量。作为优选方案，在方法(1)中，当原料S2是(甲基)丙烯酰氯时，包括如下步骤：将原料S1和三乙胺按照摩尔比1：3.1-3.5(S1中R1’取-CH2CH2OH)或者6.1-6.5(S1中R1’取-CH2CH(OH)CH2OH)的量加入装配有机械搅拌、恒温冰水浴、温度计和氮气保护的三口烧瓶中；乙二醇单甲醚为溶剂，用量为S1质量的3.0-3.5倍；以每分钟0.01-0.03当量的速度滴加与三乙胺等摩尔量的S2，S2滴加完后室温搅拌2-3小时，将抽滤后的滤液旋蒸除去有机溶剂，真空干燥得到产物。作为优选方案，在方法(1)中，当原料S2是(甲基)丙烯酸时，包括如下步骤：将原料S1和S2按照摩尔比1：3.02-3.08(S1中R1’取-CH2CH2OH)或6.02-6.08(S1中R1’取-CH2CH(OH)CH2OH)的量加入装配有机械搅拌、温度计和减压装置的三口烧瓶；N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂，用量为S1质量的3.0-3.5倍；反应温度为60-75℃，反应4-5小时后开始减压除去生产的副产物水，反应完全后旋蒸除去有机溶剂，真空干燥得到产物。作为优选方案，上述方法(2)包括如下步骤：将原料S1加入装配有机械搅拌、冷却装置、温度计和氮气保护的三口烧瓶中；乙二醇单甲醚为溶剂，用量为S1质量的3.0-3.5倍；反应温度控制在40-45℃，以每分钟0.01-0.03当量的速度滴加相当于S1的3(S1中R1’取-CH2CH2OH)或6(S1中R1’取-CH2CH(OH)CH2OH)当量的S3，滴加完后继续搅拌5-7小时，然后旋蒸除去有机溶剂，真空干燥得到产物。本专利技术公开的上述赛克基丙烯酸酯树脂带有赛克结构和丙烯酸双键结构，可用于制备彩色光阻，具有优良的力学性能、耐老化性、耐热性和耐化学腐蚀性，综合性能优异，且制备简单、高效、绿色环保、条件温和。具体实施方式以下将结合具体实施例对本专利技术作进一步详细说明，但不应将其理解为对本专利技术保护范围的限制。制备实施例实施例1将三(2-羟乙基)异氰脲酸酯和三乙胺按照摩尔比1:3.1加入到装配有机械搅拌、恒温冰水浴、温度计和氮气保护的三口烧瓶中，乙二醇单甲醚为溶剂，用量为三(2-羟乙基)异氰脲酸酯质量的3.5倍，以每分钟0.02当量的速度滴加与三乙胺等摩尔的丙烯酰氯，该酰氯反应放热剧烈，注意观察体系温度变化，防止过热导致丙烯酸双键热聚。丙烯酰氯滴加完后室温搅拌2小时，将抽滤后的滤液旋蒸除去有机溶剂，40℃下真空干燥4小时得到白色固体。通过核磁共振确认了产物结构。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。实施例2将三(2,3-二羟丙基)异氰脲酸酯和三乙胺按照摩尔比1:6.5加入到装配有机械搅拌、恒温冰水浴、温度计和氮气保护的三口烧瓶中，乙二醇单甲醚为溶剂，用量为三(2,3-二羟丙基)异氰脲酸酯质量的3.0倍，以每分钟0.02当量的速度滴加与三乙胺等摩尔的丙烯酰氯，该酰氯反应放热剧烈，注意观察体系温度变化，防止过热导致丙烯酸双键热聚。丙烯酰氯滴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种彩色光阻用赛克基丙烯酸酯树脂，具有如下通式(I)所示结构：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。

【技术特征摘要】
1.一种彩色光阻用赛克基丙烯酸酯树脂，具有如下通式(I)所
示结构：
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.权利要求1所述的彩色光阻用赛克基丙烯酸酯树脂的制备方
法，包括：通过含羟基的赛克类化合物与(甲基)丙烯酸、(甲基)
丙烯酰氯或(甲基)丙烯酸-异氰酸酯基烷酯反应，制得式(I)化合
物。
3.根据权利要求2所述的制备方法，包括：
(1)原料S1和S2在有机溶剂中进行酯化反应；或者
(2)原料...

【专利技术属性】
技术研发人员：安暻源，内河喜代司，宗健，马争遥，
申请(专利权)人：江苏博砚电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32