[发明专利]降低直至消除VOC排放的多官能团羟基酮光引发剂

说明书

技术领域

本发明涉及紫外光固化(UV固化)领域的新型光引发剂的结构和制备方法，特别是一种可降低直至消除挥发性有机化合物(VOC)排放的多官能团羟基酮光引发剂的结构及其制备方法。

背景技术

一、关于羟基酮光引发剂

羟烷基芳基酮光引发剂是指含有以下一类结构的光引发剂的总称：

此类光引发剂含有一个或多个酮官能团，在这些酮官能团的二侧结构之中，其中一侧为芳基，另一侧则为含有一个α位羟基的烷基。

羟烷基芳基酮光引发剂具有引发速度快，引发效率高，对产品的持久性黄变影响小等优良的特性，因此很早就受到了学术界和工业界的高度关注。多年以来，有关羟烷基芳基酮光引发剂所发表的专利和研究论文非常之多，羟烷基芳基酮光引发剂已经成为现有的光引发剂之中使用最为广泛品种。到目前为止，已经取得重要的商业应用的羟烷基芳基酮光引发剂有以下一些代表性的品种。

早在1978年，Merck公司即申请了第一项羟烷基芳基酮光引发剂的产品专利，此项专利由瑞士Ciba-Geigy公司(现由BASF公司收购，以下相同)购入，商品名为Darocur 1173，结构式如下：

1983年，瑞士Ciba-Geigy公司申请并取得了另一项羟烷基芳基酮光引发剂专利，该产品的商品名为Irgacure 184，结构式如下：

从结构上来看，以上二者的差别在于：Darocur 1173的羟烷基为羟基异丙基，而Irgacure 184的羟烷基为羟基环己基。

上述二项产品目前已经取得了具大的商业成功。据统计，目前全球每年Darocur 1173和Irgacure 184单项产品的用量就已经超过了6000吨。

美国专利US4672079描述了由意大利Lamberti公司于上世纪八十年代申请并拥有的另一项市场上重要的羟烷基芳基酮光引发剂专利，其商品名为KIP150，结构式如下：

从结构上来看，此产品相当于将Darocur 1173通过苯环对位的α-甲基亚甲基连接起来。在实际制备过程中，此产品首先将α-甲基苯乙烯进行低聚合，据称产品聚合度在4-6之间，然后通过与Darocur 1173相类似的合成方法在苯环的对位连接上羟烷基。这是迄今为止除瑞士Ciba公司之外唯一取得专利权而且取得重要商业应用的羟烷基芳基酮光引发剂品种。

美国专利US4861919介绍了由瑞士Ciba-Geigy公司于上世纪八十年代申请并拥有了另一项重要的羟烷基芳基酮光引发剂专利并取得了实际商业应用，其商品名为Darocur2959：

此产品在Darocur 1173的结构之中，在苯基的对位增加了羟乙氧取代基，此举增加了产品的亲水性，也进一步改善了产品的耐黄变性能和产品的气味。除此之外，新增加的羟乙氧基官能团还为进一步开发新结构提供了基础和可能。

中国专利CN1249009C介绍了由瑞士西巴特殊化学(Ciba Special Chemical，由Ciba-Geigy重组而成，现被BASF公司收购)于2006年获得授权并公告的另一项羟烷基芳基酮光引发剂专利，其结构式如下：

此产品被命名为Irgacure 127。从结构上来看，该产品相当于将二个Darocur 1173分子在苯环的对位上通过一个亚甲基连接起来。尽管此产品上市时间不长，但由于该产品所具有的新特性，目前已经显露出重要的商业应用前景。

数十年来国内外涉及到的羟烷基芳基酮光引发剂的产品专利还有很多，但除上述品种之外，大多数基本上没有得到商业应用。

二、关于VOC排放

VOC(挥发性有机化合物volatile organic compounds的英文缩写)是造成环境空气污染的重要根源之一。现代社会对于环境友好的要求越来越高，因此对VOC排放的要求也越来越严格。

目前世界各国和各类机构对于VOC仍无统一定义，因此限制VOC排放的要求也不尽相同。在讨论如何降低和消除VOC排放的时候，不同的定义和要求会导致有不完全相同的结果。