一種含染料丙烯酸樹脂及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于有機化學(xué)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種含染料丙締酸樹脂及其制備方法和應(yīng) 用，該含染料丙締酸樹脂適于在制作彩色濾光片用光刻膠的過程中調(diào)配著色組成物時使 用。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，使用在彩色濾光片上的彩膠的主要成分包括光刻膠所使用的各種原材料W 及將顏料分散后所得的色漿。但是使用顏料作為著色劑時，顏料粒子的不透明性和顏料結(jié) 晶狀態(tài)會導(dǎo)致透過光發(fā)生衰減和散亂，進(jìn)而無法得到足夠的亮度和對比度。
[0003] 近年來，隨著有機化等發(fā)光元器件技術(shù)的進(jìn)步，光源對色素的影響逐漸變小，在 彩膠中部分使用或者全面使用染料正在成為可能。但是若在彩膠中使用染料，則存在染料 的耐熱性、耐光性問題，并且染料在彩膠W及水中的溶解性會導(dǎo)致顯影過程中發(fā)生染料殘 留等問題。
[0004] 為了解決染料的溶解性問題，技術(shù)人員也進(jìn)行了很多探索，例如；（1)利用樹脂的 交聯(lián)性防止染料在后烘過程中析出（參照專利文獻(xiàn)特開1994-075375號公報）；（2)將酸性 染料和陽離子系界面活性劑的鹽作為著色劑使用（參照專利文獻(xiàn)特開1993-333207號公報 和特開2004-307391號公報）；（3)作為酸性染料的成鹽化合物中的抗衡離子，其陽離子部 分使用水溶性的亞胺系陽離子性樹脂（參照專利文獻(xiàn)特開2005-350648號公報）；(4)將含 有酷胺結(jié)構(gòu)的單體共聚合后，在共聚合體溶液中加入酸性染料形成著色樹脂組成物（參照 專利文獻(xiàn)特開2000-352819號公報）；(5)為了提高耐熱及耐光性，將染料的締姪不飽和基 進(jìn)行化學(xué)結(jié)合，進(jìn)而形成高分子著色樹脂（參照專利文獻(xiàn)特開2000-162429號公報）；(6) 將含有季錠鹽的樹脂進(jìn)行合成，所得合成物與酸性染料反應(yīng)、再與含氨基樹脂合成，最后通 過鐵氯劑對其進(jìn)行季錠化處理（參照專利文件特開2013-033194號公報）。
[0005] 然而，該些方法仍存在明顯不足，例如產(chǎn)物在水中仍存在較大溶解性、發(fā)色性不夠 優(yōu)異、收率低從而無法量產(chǎn)等。
[0006] 發(fā)明概述
[0007] 本發(fā)明的目的在于提供一種含染料丙締酸樹脂及其制備方法，其具有發(fā)色性優(yōu) 良、溶于有機溶劑但不溶于水等特性，特別適用于調(diào)配著色組合物W制作彩色濾光片用光 刻膠。
[000引為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述效果，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。
[0009] 一種含染料丙締酸樹脂，是由包含下列步驟的制備方法制備而成：
[0010] 首先，將含橫酸基酸性染料狂）和含季錠堿基不飽和單體（巧混合，通過離子結(jié)合 生成預(yù)聚單體值）；
[0011] 然后，在體系中加入不飽和單體（M)，進(jìn)行自由基聚合，生成含染料丙締酸樹脂。
[0012] 通過上述過程生成含染料丙締酸樹脂后，將其經(jīng)過水中析出、過濾、清洗、干燥和 研磨，可得到粉末狀含染料丙締酸樹脂。
[0013] 本發(fā)明公開的含染料丙締酸樹脂具有在水中難溶、溶劑中可溶、W及優(yōu)良的涂膜 發(fā)色性等特性，特別適用于彩色濾光片用光刻膠的制作。同時，其制備方法簡便，產(chǎn)品收率 高。因此，本發(fā)明的目的還在于提供上述含染料丙締酸樹脂的制備方法W及其在制作彩色 濾光片用光刻膠中的應(yīng)用。
[0014] 發(fā)明詳述
[0015] 如上所述，本發(fā)明的含染料丙締酸樹脂主要通過合成預(yù)聚單體值）W及與不飽和 單體（M)進(jìn)行自由基聚合反應(yīng)制備得到。
[0016] 除了含橫酸基酸性染料狂)、含季錠堿基不飽和單體（Y)、不飽和單體（M)之外，整 個制備工藝還設(shè)及有機合成反應(yīng)的其它常規(guī)原料，包括反應(yīng)介質(zhì)、引發(fā)劑等。
[0017]W下將會對它們分別進(jìn)行詳細(xì)說明。除非另有說明，所列術(shù)語均具有本領(lǐng)域公認(rèn) 的技術(shù)含義。
[001引 < 含橫酸基酸性染料狂)〉
[0019] 含橫酸基酸性染料狂）是本發(fā)明合成含染料丙締酸樹脂的關(guān)鍵原料之一。
[0020] 現(xiàn)有酸性染料的種類較多，例如有慈釀系列酸性染料、單偶氮系酸性染料、雙偶氮 系酸性染料、惡嗦系酸性染料、氨基酬系酸性染料、咕噸系酸性染料、嗟咐系酸性染料、=苯 甲燒系酸性染料（也含有=芳基甲燒）等。酸基主要有駿酸基、橫酸基等。
[0021] 在本發(fā)明中，從彩色濾光片的色調(diào)、耐光性考慮，適宜選用含有橫酸基的咕噸系酸 性染料及=芳基甲燒酸性染料。并且，染料中含有的橫酸基最好只有1個，若含有2個，需 將其中1個橫酸基用季錠鹽中和后才可使用。
[0022] 在使用的含橫酸基酸性染料狂）中，橫酸鋼鹽或鐘鹽較好。在沒有形成鋼鹽/鐘 鹽的情況下，可采用氨氧化鋼或氨氧化鐘中和后使用。
[0023] 更具體地，本發(fā)明中使用的含橫酸基酸性染料佩可化選自W下染料（用顏色索 引號進(jìn)行表示，但并不僅限于該些顏色索引號）：
[0024]紅色系染料有；C.I.AcidRed1、9、13、26、27、51、52、60、87、88、91、92、94、114、 151、265、289、388 等，優(yōu)選咕噸系酸性染料C.I.AcidRed52、87、91、94、289;
[0025] 藍(lán)色系染料有；S芳基甲燒系酸性染料C.I.AcidBlue1、3、83、90等。
[0026] 進(jìn)一步優(yōu)選地，在本發(fā)明中所使用的含橫酸基酸性染料狂）是C.I.AcidRed 289 (即，酸性紅 289)或C.I.AcidBlue83 (即，酸性藍(lán) 83)。
[0027] <含季錠堿基不飽和單體（Y)〉
[002引本發(fā)明中，使用的含季錠堿基不飽和單體（Y)優(yōu)選是2-(甲基丙締酷氧）己基= 甲基氯化錠。
[0029]英文名為lYimethyl-S-methacroyloxyethylammoniumChloride,CAS No. 5039-78-1，結(jié)構(gòu)式為邸2=C(CH3) 〇)0邸2邸2^邸3)3口。
[0030] 通過使用2-(甲基丙締酷氧）己基S甲基氯化錠，可較容易制作出預(yù)聚單體值）。
[0031] <反應(yīng)介質(zhì)〉
[0032] 為獲得預(yù)聚單體值)，需要將含橫酸基酸性染料狂）和含季錠堿基不飽和單體（Y) 混合，W使其發(fā)生離子結(jié)合?；旌线^程優(yōu)選在反應(yīng)介質(zhì)存在的前提下進(jìn)行。
[0033] 基于對反應(yīng)原料和中間產(chǎn)物的溶解性、反應(yīng)溫度、易回收性等方面的考慮，反應(yīng)介 質(zhì)適宜使用水溶性溶劑（S)，即水溶性有機溶劑（S)。
[0034] 適用的水溶性溶劑做的代表例可參照[表-1]，但并不僅限于此表中所列材料。
[0035] [表-1]
[0036]
【主權(quán)項】
1. 一種含染料丙烯酸樹脂，是由包含下列步驟的制備方法制備而成： 首先，將含磺酸基酸性染料（X)和含季銨堿基不飽和單體（Y)混合，通過離子結(jié)合生成 預(yù)聚單體（D); 然后，在體系中加入不飽和單體（M)，進(jìn)行自由基聚合，生成含染料丙烯酸樹脂。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含染料丙烯酸樹脂，其特征在于：所述含磺酸基酸性染料（X) 是含有磺酸基的咕噸系酸性染料或三芳基甲烷酸性染料。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的含染料丙烯酸樹脂，其特征在于：所述含磺酸基酸性染 料（X)是C.I.AcidRed289 (即，酸性紅 289)或C.I.AcidBlue83 (g卩，酸性藍(lán) 83)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含染料丙烯酸樹脂，其特征在于：所述含季銨堿基不飽和單 體⑴是2-(甲基丙烯酰氧）乙基三甲基氯化銨。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含染料丙烯酸樹脂，其特征在于：在合成預(yù)聚單體（D)的步 驟中，將含磺酸基酸性染料（X)和含季銨堿基不飽和單體（Y)在反應(yīng)介質(zhì)中溶解、混合均 勻，常溫靜置即可；其中，含磺酸基酸性染料（X)和含季銨堿基不飽和單體（Y)以等摩爾的 量進(jìn)行配置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含染料丙烯酸樹脂，其特征在于：所述不飽和單體（M)選自 MMA、BMA、i-BMA、2-EHMA、MAA、2-HEMA、GMA、BzMA、THFMA、DCPMA、EA、BA、AA和甲基丙烯酸 2-異氰酸基乙酯中的一種或兩種以上的組合。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的含染料丙烯酸樹脂，其特征在于：所述不飽和單體（M)由 MMA、BMA、2-EHMA和MAA組成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含染料丙烯酸樹脂，其特征在于：自由基聚合反應(yīng)是在聚合 引發(fā)劑（I)存在的前提下進(jìn)行，其中，以制備預(yù)聚單體（D)的含磺酸基酸性染料（X)的摩爾 量為1計，不飽和單體（M)的使用量為1。
9. 一種制備如權(quán)利要求1-8中任一項所述的含染料丙烯酸樹脂的方法，包含下列步 驟： 首先，將含磺酸基酸性染料（X)和含季銨堿基不飽和單體（Y)混合，通過離子結(jié)合生成 預(yù)聚單體（D); 然后，在體系中加入不飽和單體（M)，進(jìn)行自由基聚合，生成含染料丙烯酸樹脂。
10. 權(quán)利要求1-8中任一項所述的含染料丙烯酸樹脂在制作彩色濾光片用光刻膠中的 應(yīng)用。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種含染料丙烯酸樹脂及其制備方法和應(yīng)用。首先將含磺酸基酸性染料(X)和含季銨堿基不飽和單體(Y)混合，通過離子結(jié)合生成預(yù)聚單體(D)；然后在體系中加入不飽和單體(M)，進(jìn)行自由基聚合，即可生成含染料丙烯酸樹脂。該樹脂具有發(fā)色性優(yōu)良、溶于有機溶劑但不溶于水等特性，特別適用于調(diào)配著色組合物以制作彩色濾光片用光刻膠。
【IPC分類】C08F220-06, C08F220-38, C08F220-14, C08F220-18, C08F220-28, G03F7-004, G02B5-20
【公開號】CN104725560
【申請?zhí)枴緾N201510142101
【發(fā)明人】渡邊哲朗, 宗健, 馬爭遙, 李紅巖
【申請人】江蘇博硯電子科技有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年3月27日