光固化树脂及其制备方法、彩色滤光片用组合物与流程

c6)烷基中的取代基分别独立选自羟基、酯基和c
1-c6烷基中的至少一种。
12.第二方面，本技术提供一种光固化树脂的制备方法，包括如下步骤：
13.将式ii所示的单体与式iii所示的单体进行预聚反应，然后加入式iv所示的单体和式v所示的单体继续反应，得到预聚产物；
14.向预聚产物中加入甲基丙烯酸缩水甘油醚进行催化聚合反应，得到式i所示的光固化树脂；
[0015][0016]
在一实施例中，预聚反应的温度为70～90℃；和/或，
[0017]
预聚反应在偶氮类引发剂条件下进行。
[0018]
在一实施例中，催化聚合反应的温度为110～120℃；和/或，
[0019]
催化聚合反应中使用三苯基膦催化剂。
[0020]
在一实施例中，催化聚合反应中的所述甲基丙烯酸缩水甘油醚与式v所示的单体的摩尔比≤0.8。
[0021]
第三方面，本技术提供一种彩色滤光片用组合物，包括本技术的光固化树脂和/或本技术的制备方法制备得到的光固化树脂。
[0022]
在一实施例中，以彩色滤光片用组合物的的总重量为100％计，包括如下重量百分含量的组分：
[0023][0024]
本技术第一方面提供的光固化树脂具有如式i所示的化学结构，其中，不仅引入了马来酰亚胺结构，而且引入了环氧基团，通过利用马来酰亚胺结构的聚合特性以及利用环氧基团取代分子链中的部分羧基基团，形成的光固化树脂可以很好地控制显影性能，而引入的双键可增强体系的耐蚀刻性能，因此，这样特有结构的光固化树脂可以显著改善光刻胶体系的抗蚀刻性和附着力，可以很好地应用于彩色滤光片中。
[0025]
本技术第二方面提供的光固化树脂的制备方法，利用式ii、式iii、式iv、式v的单体预聚，然后与甲基丙烯酸缩水甘油醚进行催化聚合，从而得到式i所示的光固化树脂。这样的制备方法在光固化树脂中引入马来酰亚胺结构、环氧基团以及多个双键，从而使得到的光固化树脂可以显著改善光刻胶体系的抗蚀刻性和附着力。
[0026]
本技术第三方面提供的彩色滤光片用组合物包括本技术的光固化树脂和/或本申
请的制备方法制备得到的光固化树脂，基于该光固化树脂具有很好的抗蚀刻性和附着力，从而使用申请的彩色滤光片用组合物用于制备彩色滤光片，拥有很好的附着力、抗蚀刻性能和显影性能。
附图说明
[0027]
为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]
图1是本技术实施例提供的光固化树脂的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
[0029]
为了使本技术要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0030]
本技术中，术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b的情况。其中a，b可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0031]
本技术中，“至少一种”是指一种或者多种，“多种”是指两种或两种以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。
[0032]
应理解，在本技术的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，部分或全部步骤可以并行执行或先后执行，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本技术实施例的实施过程构成任何限定。
[0033]
在本技术实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本技术。在本技术实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
[0034]
本技术实施例说明书中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间重量的比例关系，因此，只要是按照本技术实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本技术实施例说明书公开的范围之内。具体地，本技术实施例说明书中所述的质量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。
[0035]
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，用来将目的如物质彼此区分开，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。例如，在不脱离本技术实施例范围的情况下，第一xx也可以被称为第二xx，类似地，第二xx也可以被称为第一xx。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
[0036]
本技术实施例第一方面提供一种光固化树脂，光固化树脂的化学结构如下式i所示：
[0037][0038]
其中，r1为c
6-c
20
芳基或c
6-c
20
芳基的衍生物，r2为c
6-c
20
芳基、c
6-c
20
芳基的衍生物、c
3-c
20
脂环基、c
3-c
20
脂环基衍生物中的任意一种；x、y、z、m为大于0的正数，0≤n≤0.8。
[0039]
本技术实施例提供的光固化树脂具有如式i所示的化学结构，其中，不仅引入了马来酰亚胺结构，而且引入了环氧基团，通过利用马来酰亚胺结构的聚合特性以及利用环氧基团取代分子链中的部分羧基基团，形成的光固化树脂可以很好地控制显影性能，而引入的双键可增强体系的耐蚀刻性能，因此，这样特有结构的光固化树脂可以显著改善光刻胶体系的抗蚀刻性和附着力，可以很好地应用于彩色滤光片中。
[0040]
在一实施例中，式i所示的光固化树脂的化学结构中，c
6-c
20
芳基可以是碳原子数为6～20个的单环芳基、多环芳基、稠环芳基等。例如，c
6-c
20
芳基为单环芳基。在某些实施例中，c
6-c
20
芳基可以为c
6-c
14
芳基，如苯基、萘基、芴基、蒽基、菲基等。c
6-c
20
芳基的衍生物为上述c
6-c
20
芳基被取代后的衍生基团，取代基选自羟基、酯基和c
1-c6烷基中的至少一种。c
3-c
20
脂环基可以是碳原子数为3～20个的单环、多环等的环烷基、环烯基或环炔基等，c
3-c
20
脂环基衍生物为上述c
3-c
20
脂环基被取代后的衍生基团，取代基选自羟基、酯基和c
1-c6烷基中的至少一种。
[0041]
在一实施例中，式i所示的光固化树脂的化学结构中，r1为c
6-c
20
芳基时，可以是苯基；r1为c
6-c
20
芳基的衍生物时，可以是苯基(c
1-c6)烷基、取代的苯基、取代的苯基(c
1-c6)烷基中一种；其中，取代的苯基和取代的苯基(c
1-c6)烷基中的取代基分别独立选自羟基、酯基和c
1-c6烷基中的至少一种。取代基为烷基时，包括但不限于甲基、乙基、丙基、丁基、异丁基。
[0042]
在一实施例中，式i所示的光固化树脂的化学结构中，r2为c
6-c
20
芳基时，可以是苯基；r2为c
6-c
20
芳基的衍生物时，可以是苯基(c
1-c6)烷基、取代的苯基、取代的苯基(c
1-c6)烷基中一种；其中，取代的苯基和取代的苯基(c
1-c6)烷基中的取代基分别独立选自羟基、酯基和c
1-c6烷基中的至少一种。
[0043]
在一实施例中，式i所示的光固化树脂的含有五部分结构：即x、y、z、m、n标注的结构。其中，x≥3，y≥3，z≥3，m≥3，0≤n≤0.8；通过其各自对应的五种原料进行聚合反应得到。
[0044]
本技术实施例第二方面提供一种光固化树脂的制备方法，如图1所示，该制备方法包括如下步骤：
[0045]
s01：将式ii所示的单体与式iii所示的单体进行预聚反应，然后加入式iv所示的
单体和式v所示的单体继续反应，得到预聚产物；
[0046]
s02：向预聚产物中加入甲基丙烯酸缩水甘油醚进行催化聚合反应，得到式i所示的光固化树脂。
[0047]
上述单体结构如下：
[0048][0049]
本技术实施例提供的光固化树脂的制备方法，利用式ii、式iii、式iv、式v的单体预聚，然后与甲基丙烯酸缩水甘油醚进行催化聚合，从而得到式i所示的光固化树脂。这样的制备方法在光固化树脂中引入马来酰亚胺结构、环氧基团以及多个双键，从而使得到的光固化树脂可以显著改善光刻胶体系的抗蚀刻性和附着力。
[0050]
本技术实施例提供的光固化树脂的制备方法，使用五种原料：即式ii、式iii、式iv、式v的单体以及甲基丙烯酸缩水甘油醚；通过五种原料进行聚合反应得到式i所示的光固化树脂的五部分结构：即x、y、z、m、n对应标注的结构。该制备方法中，五种原料用量的摩尔比例即：式ii所示的单体、式iii所示的单体、式iv所示的单体、式v所示的单体以及甲基丙烯酸缩水甘油醚的摩尔比可以为(1～2)：(1～2)：(1～2)：(1～2)：(0.5～1)。
[0051]
步骤s01为四种单体即：式ii、式iii、式iv、式v所示的单体的预聚反应。其中式ii中的r1对应为最终得到的产物式i中的r1，式iii中的r2对应最终得到的产物式i中的r2。
[0052]
在一实施例中，预聚反应的温度为70～90℃；预聚反应在偶氮类引发剂条件下进行。具体地，在氮气(n2)氛围下，将预定量的单体式ii和单体式iii溶解于溶剂如丙二醇甲醚醋酸酯(pma)中搅拌，加入偶氮类引发剂如偶氮二异丁腈(aibn)引发聚合，预聚1～1.5h；保持氮气气氛下，向继续加入预定量的单体式iv和单体式v，继续反应至反应终点得到预聚产物。
[0053]
步骤s02为预聚产物与甲基丙烯酸缩水甘油醚(gma)的开环聚合反应。
[0054]
在一实施例中，催化聚合反应中的所述甲基丙烯酸缩水甘油醚与式v所示的单体的摩尔比≤0.8。
[0055]
在一实施例中，催化聚合反应的温度为110～120℃；催化聚合反应中使用的催化剂选自三苯基膦(tpp)。进一步地，催化剂tpp的用量为甲基丙烯酸缩水甘油醚的1.5-3％。上述条件下可以使甲基丙烯酸缩水甘油醚的环氧基开环与步骤s01中的预聚产物进一步催化聚合。具体地，将反应温度升高至110～120℃，向体系中滴加预定量的甲基丙烯酸缩水甘油醚和催化剂三苯基膦，进一步催化聚合反应至预定终点。
[0056]
进一步地，催化聚合反应结束后，可以将反应液体转移至旋转蒸发仪，去除溶剂；最后进一步纯化。如加入相应溶剂溶解，然后加入去离子水，析出树脂，过滤；然后重复此步骤纯化，最终烘干即可得到对应纯化的固态光固化树脂。
[0057]
本技术实施例第三方面提供一种彩色滤光片用组合物，包括本技术实施例的上述光固化树脂和/或本技术实施例的上述制备方法制备得到的光固化树脂。
[0058]
本技术实施例提供的彩色滤光片用组合物包括本技术的光固化树脂和/或本技术的制备方法制备得到的光固化树脂，基于该光固化树脂具有很好的抗蚀刻性和附着力，从而使用申请的彩色滤光片用组合物用于制备彩色滤光片，拥有很好的附着力、抗蚀刻性能和显影性能。
[0059]
在一实施例中，以彩色滤光片用组合物的总重量为100％计，包括如下重量百分含量的组分：
[0060][0061]
上述彩色滤光片组合物在玻璃基板上具有良好的附着力，且具有良好的抗蚀刻性能和显影性能，因此可以制备彩色滤光片。
[0062]
具体地，彩色滤光片用组合物中的光固化树脂为本技术实施例的上述光固化树脂和/或本技术实施例的上述制备方法制备得到的光固化树脂，用量可以是5～30％，如3％、8％、10％、12％、15％、20％、25％、30％等。光引发剂可以是肟脂类光引发剂和2-异丙基硫杂蒽酮(itx)光引发剂的组合，其中，肟脂类光引发剂用量0.5～3％，itx光引发剂用量0.5～2％。流平剂可以是有机硅类流平剂、硅酮类流平剂、二苯基聚硅氧烷等，流平剂用量0.3～2％，如0.3％、0.8％、1％、1.2％、1.5％、2％等。色浆具体可以是黑色或其他彩色色浆，色浆用量10～20％，如10％、12％、15％、18％等。溶剂具体可以是丙二醇甲醚醋酸酯(pma)，溶剂用量50～70％，如50％、55％、60％、68％等。
[0063]
下面结合具体实施例进行说明。
[0064]
实施例1
[0065]
一种光固化树脂，结构如下所示，其中，r1为苯基，r2为苯基；
[0066][0067]
该光固化树脂的制备步骤如下：
[0068]
s11：将n2氛围下，将预定量的1mol式ii单体(r1为苯基)和1mol式
iii单体(r2为苯基)溶解于丙二醇甲醚醋酸酯溶剂中，加入偶氮二异丁腈引发剂搅拌，在80℃条件下预聚1h；保持氮气气氛，加入预定量的1mol式iv单体和1mol式v单体继续反应1h，得到预聚产物。
[0069]
s12：向将反应温度升高至110℃，向含有预聚产物的体系中滴加预定量的0.8mol甲基丙烯酸缩水甘油醚和催化剂三苯基膦，催化剂用量为甲基丙烯酸缩水甘油醚的3％，催化反应至酸值不再发生变化时，得到目标产物。
[0070]
最后将反应后的液体转移至旋转蒸发仪去除溶剂；然后加入相应溶剂溶解，加入去离子水析出树脂，过滤纯化，烘干即可得到对应的光固化树脂。
[0071]
性能测试
[0072]
将上述实施例和对比例的光固化树脂配按着如下比例配制成彩色滤光片用组合物：
[0073][0074]
然后进行性能测试，结果如表1所示。
[0075]
表1
[0076][0077]
以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。