[发明专利]一种二苯硫醚酮肟酯类光引发剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及光引发剂领域，特别涉及一种二苯硫醚酮肟酯类光引发剂及其制备方法和应用。

背景技术

光固化是指单体、低聚体或聚合体基质在光诱导下的固化过程，该技术在现代微电子技术中有着广泛的应用，例如光固化油墨、液晶面板的封装、感光性印刷版、滤光片和光致抗蚀剂等。光引发剂是影响光固化组合物即感光性组合物感光性能的最主要因素。迄今为止，光引发剂的研发应用已经涵盖了多种化合物类别，如安息香衍生物、联苯酰缩酮类、α，α-二烷氧基苯乙酮类、二苯甲酮/胺类、米氏酮、噻唑酮/胺类、芳香重氮盐、三氮嗪类、肟酯类等，其中代表性实例有Irgacure369、Darocure1173、OXE-01和OXE-02等等，这些光引发剂通常是在紫外光(UV)照射下被激活而发挥作用。

最常用的紫外光源是汞灯，传统光引发剂都是基于与汞灯发光波长相匹配的原则设计开发的，涉及的波长主要是313nm、365nm、405nm和436nm，而汞灯能耗高、光源不稳定、且对人体伤害大，这些不足使其逐渐被市场所淘汰。发光二极管(LED)灯有着节能、体积小、使用寿命长、低温等优点，有望代替汞灯成为光固化技术的主流光源。但是LED灯发射波长主要是365～395nm，其中395nm处输出能量相对较高，传统光引发剂难以与LED灯发射光源匹配，且LED灯发射光源的能量较汞灯低的多，这使得传统光引发剂在LED光源下很难被激活，从而导致体系不能顺利聚合固化。

因此，研究和开发具有高感光性能特别是在LED灯光源照射下感光性能优异的光引发剂具有重要的现实和经济意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种二苯硫醚酮肟酯类光引发剂，其应用性能优异，具有高感光度和低黄变性能，可满足高清晰彩色滤光片的制作需求；特别地，在LED光源下也表现出了非常高的、明显优于现有光引发剂的感光活性。

为了达到上述技术效果，本发明采用的技术方案如下：一种二苯硫醚酮肟酯类光引发剂，其具有式(I)所示的化学结构：

其中，

R₁是n＝1～5，m＝1～6；

Ar是具有任选取代基(即取代基可有可无)的芳族基团或杂环基团。

优选地，式(I)所示的二苯硫醚酮肟酯类化合物中，R₁取代基中n＝1，m＝3或4。

Ar中，所述具有任选取代基的芳族基团或杂环基团优选具有0～2个取代基，特别是0～2个甲基或乙基；所述杂环基团优选是含S或O的杂环基团，特别优选呋喃基或噻吩基。

尤其优选地，上述二苯硫醚酮肟酯类化合物中Ar基团选自以下结构：

本发明还涉及上述式(I)所示二苯硫醚酮肟酯类光引发剂的制备方法，该方法以二苯硫醚为起始原料，包括以下步骤：

(1)酰基化反应：将二苯硫醚溶解在有机溶剂中，在三氯化铝催化作用下，进行酰基化反应，得到中间体a，即1-[4-(4-Ar甲酰基苯硫基)-苯基]-(2-R₁基)-乙烷-1-酮，其反应过程如下：

(2)氧化反应：由步骤(1)制得的中间体a(即1-[4-(4-Ar甲酰基苯硫基)-苯基]-(2-R₁基)-乙烷-1-酮)经过氧化反应制得中间体b，即1-[4-(4-Ar甲酰基苯硫基)-苯基]-(2-R₁基)-1，2-二酮-2-肟，其反应过程如下：

(3)酯化反应：由步骤(2)制得的中间体b(即1-[4-(4-Ar甲酰基苯硫基)-苯基]-(2-R₁基)-1，2-二酮-2-肟)与醋酐进行酯化反应制得目标产物，即式(I)所示的二苯硫醚酮肟酯类光引发剂，其反应过程如下：

本发明的制备方法中使用的所有原料均是现有技术中的已知化合物，可商业购得或者通过已知的合成方法制备而成。该制备方法简单，制备过程中不产生污染性废弃物，且产品纯度高，适用于工业化生产。

此外，本发明还涉及式(I)所示二苯硫醚酮肟酯类光引发剂在感光性(光固化)组合物中的应用，其表现出非常优异的感光性能。除本发明所述光引发剂之外，此处对感光性组合物中的其它组分没有特别地限定，可以是本领域中公知和常用的组分(例如可参见CN101059655A公开的内容，在此将其全文引入以作为参考)，例如可光聚合的丙烯酸类树脂。