[发明专利]一种用于彩色光阻的多羧基官能化丙烯酸酯及其制备方法

说明书

本发明公开一种用于彩色光阻的多羧基官能化丙烯酸酯，具有式(I)所示结构，其中R₁含有至少一个基团、以及至少一个‑COOH基团。该多羧基官能化丙烯酸酯应用于彩色光阻后，产品硬度高，附着力强，且具有优异的耐热性、耐老化性和耐化学腐蚀性能。

技术领域

本发明属于有机化学领域，具体涉及一种用于彩色光阻的多羧基官能化丙烯酸酯及其制备方法。

背景技术

彩色滤光片是液晶显示器实现彩色显示的关键器件。作为技术密集型产业，该领域市场进入壁垒较高，目前国际上只有日、韩及我国台湾地区的少数一些大厂具有量产能力，且在高阶产品方面完全受制于日本厂商。

光阻剂是制备彩色滤光片的核心，其关键技术完全掌握在少数几家日资企业手中，这对我国TFT-LCD上下游产业链制约较大，成为发展我国液晶显示相关产业的一个瓶颈。因此，迫切需要研究开发具有自主知识产权的光阻剂，从而掌握彩色滤光片的核心技术，填补国内彩色滤光片领域的空白，打破国外垄断的局面，降低TFT-LCD的制造成本，使国内的TFT-LCD整体技术水平更上一个台阶，同时带动化工颜料、机械加工、半导体工艺等领域进一步发展。

光阻剂的主要成分包括光固化树脂、光引发剂、颜料、有机溶剂等。其中，光固化树脂决定了光固化产品的基本性能，包括硬度、柔韧性、附着力、光学性能、耐老化等。可以说，光固化树脂是光阻剂研发的关键。当前，光固化树脂主要包括聚酰亚胺树脂、聚乙烯醇树脂、环氧树脂以及丙烯酸酯树脂等，丙烯酸酯树脂应用最多。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于彩色光阻的多羧基官能化丙烯酸酯。应用于彩色光阻后，产品硬度高，附着力强，且具有优异的耐热性、耐老化性和耐化学腐蚀性能。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种用于彩色光阻的多羧基官能化丙烯酸酯，具有如下式(I)所示结构：

其中，R₁含有至少一个基团、以及至少一个-COOH基团。

作为优选技术方案，在上述式(I)结构中，R₁选自所构成的组，且其中的R₂位于靠近式(I)末端羧酸基团即-COOH的一侧；

R₂各自独立地选自

R₃各自独立地选自-CH₂-、-CH＝CH-、-CH₂CH₂-、-CH₂CH₂CH₂-、

本发明中，术语“各自独立地”表示结构式中的该基团可以相同，也可以不同。

相应地，本发明还涉及上述式(I)所示多羧基官能化丙烯酸酯的制备方法，包含如下步骤：

(1)在氮气保护下，双季戊四醇和带有不饱和双键的二元酸酐混合于含有阻聚剂对羟基苯甲醚的有机溶剂中，在回流温度下发生酯化反应，得到中间体1；

反应方程式如下所示：

其中，R1’表示酸酐中带有不饱和双键的连接基团；

(2)将双氧水和甲酸加入到反应体系中，20-30℃下反应3-8小时，使R₁’中的-C＝C-环氧化为得到中间体2；

(3)将中间体2与(甲基)丙烯酸单羟基酯混合，在阻聚剂对羟基苯甲醚和催化剂氢氧化钠存在条件下，50-60℃反应2-3小时，至环氧基团反应完全，得到中间体3；