[发明专利]氨基甲酸酯多官能单体、该单体的制备方法及含有该单体的光敏树脂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种氨基甲酸酯多官能单体、一种制备该单体的方法及一种含有该单体的光敏树脂组合物。更具体地，本发明涉及一种用于可光聚合的负型光敏树脂组合物的氨基甲酸酯多官能单体，该组合物具有优良的感光性、耐热性、耐化学性和显影宽容度(development margin)。

背景技术

可光聚合的负型光敏树脂组合物被用于滤色器光致抗蚀剂、外涂层光致抗蚀剂、柱状间隔物、遮光(photo-shielding)绝缘材料等多种用途。所述组合物通常含有一种碱溶性树脂、一种具有烯属不饱和键的聚合物、一种可聚合引发剂和一种溶剂。

所述光敏树脂组合物以如下方式被使用，即：被涂于基材上从而形成薄膜，薄膜的预定部分使用光掩模通过辐射而曝光，并且对未曝光区域进行显影处理，从而形成图案。

近年来，液晶显示器(LCD)的应用已从常规笔记本屏扩展至台式机屏、LCD TV等，由此为了实现高品质的色彩而增加滤色器光致抗蚀剂内的颜料及形成颜料细分散性。当为树脂黑色基质时，为了使薄膜更薄，树脂黑色基质组合物(resin black matrix composition)中遮光材料例如炭黑或钛黑的浓度逐渐增加。

随着光敏树脂组合物中颜料或遮光材料的浓度的增加，传输到图案膜底部的辐射的水平迅速降低。作为现有组合物为改进生产效率而降低曝光量，对LCD板的例如耐热性和耐化学性等方面的要求已达到了极限。作为为满足这些要求的方法有，增加粘合剂含量来改进耐热性和耐化学性，并使用高感光性的光聚合引发剂改进感光度的方法。但是，增加粘合剂含量受到组合物含量的限制，并且有增加组合物粘度的缺点。此外，具有高感光性的光聚合引发剂价高的缺点。

因此，需要一种多官能单体以改进耐化学性、耐热性和显影宽容度。

发明内容

技术问题

因此，鉴于上述问题作出了本发明，本发明的一个目标为提供一种具有优良显影宽容度、耐热性和耐化学性的氨基甲酸酯多官能单体。

本发明的另一个目标为提供一种制备具有优良显影宽容度、耐热性和耐化学性的氨基甲酸酯多官能单体的方法。

本发明的另一个目标为提供一种含有具有优良显影宽容度、耐热性和耐化学性的氨基甲酸酯多官能单体的光敏树脂组合物。

技术方案

为了达到上述目的，本发明提供一种通过反应如下化合物制备的氨基甲酸酯多官能单体，即：(a)一种具有两个以上环氧基的环氧化合物，(b)一种具有酸基团的二元醇化合物，(c)一种具有烯键式不饱和基和异氰酸酯基的化合物。

所述(a)具有两个以上环氧基的环氧化合物可选自：非酚类环氧树脂、双酚A环氧树脂、氢化的双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、氢化的双酚F环氧树脂、双酚S环氧树脂、氢化的双酚S环氧树脂、酚醛清漆环氧树脂、芳族环氧树脂、缩水甘油醚树脂、缩水甘油基胺树脂，及所述环氧树脂溴化衍生物的脂肪族、脂环族或芳族环氧化合物，及其组合。

所述b)具有酸基团的二元醇化合物可由下式I表示：

(其中R1为甲基或乙基)。

所述c)具有烯键式不饱和基和异氰酸酯基的化合物可由下式II表示：

(其中R2为氢或C₁-C₅烷基，并且n为1-12的整数)。

另外，所述单体可还包括：丁二酸酐、戊二酸酐、甲基丁二酸酐、马来酸酐、甲基马来酸酐、邻苯二甲酸酐、1，2，3，6-四氢邻苯二甲酸酐、3，4，5，6-四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、顺-5-降冰片烯-(内型，外型)-2，3-二羧酸酐，或其组合。

另外，本发明提供了一种制备氨基甲酸酯多官能单体的方法，该方法包括以下步骤：将a)一种具有两个以上环氧基的环氧化合物与b)一种具有酸基团的二元醇化合物混合在一种溶剂里，并在80-130℃加热8-24小时；将该反应混合物与c)一种具有乙烯不饱和基和异氰酸酯基的化合物进行混合，并将该混合物在80-100℃加热8-24小时。

另外，所述溶剂可选自：甲基乙基酮、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、丙二醇二甲醚、丙二醇二乙醚、二甘醇二甲醚、二甘醇二乙醚、二甘醇甲基乙基醚、双丙甘醇二甲醚、环己酮、环戊酮、丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇乙醚乙酸酯、乙酸3-甲氧基丁酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙基溶纤剂乙酸酯、甲基溶纤剂乙酸酯、丙基溶纤剂乙酸酯、丁基溶纤剂乙酸酯、乙酸丁酯，及其混合物。