[发明专利]一种大分子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，特别涉及一种肟酯类大分子光引发剂及其制备方法和应用。

背景技术

作为光固化组合物的关键组成之一，光引发剂是影响光固化组合物感光性能的最主要因素。传统光引发剂中很大一部分是小分子化合物，应用中存在诸多不足，如感光活性低、与树脂相容性差、VOC排放大、用于光刻胶中光刻后残渣多，这些缺点不仅影响材料性能，而且对环境也会造成污染。更重要的是，小分子光引发剂具有迁移性，UV固化后易从固化膜中渗出，从而不能满足食品包装、药品等行业的要求。

将光引发剂大分子化可以有效的缓解小分子光引发剂的不足。大分子光引发剂是在传统的小分子光引发剂的基础上设计开发出来的，如：CN03813893X、CN101333278A、CN102020726A，这种改进解决了小分子光引发剂与树脂相容性差、VOC排放大、迁移性等问题，但是小分子光引发剂感光度低的问题不但没能解决，反而会因为大分子化而变得更低，导致使用中光固化材料固化不完全，或者需添加过大量的光引发剂，这都大大影响了材料的性能。

本发明旨在提供一种肟酯类大分子光引发剂，可解决目前大分子光引发剂普遍感光度低的问题，同时可极大程度地克服小分子光引发剂所带来的不足，如树脂相容性差、VOC排放大、迁移性高等。

发明内容

针对上述缺陷，本发明提供一种肟酯类大分子光引发剂，该引发剂应用性能优异，感光性高，可完全或至少部分克服小分子光引发剂在使用中存在的问题，包括感光活性低、与树脂相容性差、VOC排放大、用于光刻胶中光刻后残渣多、迁移性高等。本发明的肟酯类大分子光引发剂可满足光固化油墨、涂料、粘合剂、LED封装及LCD显示器的制作需求。

本发明采用的技术方案为：一种肟酯类光引发剂，其具有式(I)、(II)、(III)或(IV)所示的化学结构：

其中，

R₁各自独立地选自C₁-C₂₀直链或支链烷基、C₃-C₁₂环烷基、环烷基烷基、环杂烷基烷基。

优选地，所述环烷基烷基具有以下结构：

其中n＝1～5，m＝1～6；

所述环杂烷基烷基具有下述结构：

其中n＝1～5，m＝1～6，X表示S、O、N。

特别优选地，R₁选自C₁-C₄直链烷基，包括甲基、乙基、正丙基和正丁基。

A各自独立地选自下列结构：

其中，R₂表示C₁-C₂₀的直链或支链烷基，优选C₁-C₄的直链或支链烷基；当A选自含甲酰基的上述结构时，甲酰基连接在临近肟酯基的一侧，形成酮肟酯结构。

A优选上述基于二苯硫醚基的两个结构。

B各自独立地选自：

D各自独立地选自C₁-C₄的直链亚烷基，包括亚甲基、亚乙基、亚丙基和亚丁基。

Ar₁各自独立地选自具有任选取代基(即取代基可有可无)的亚芳基，优选具有0～2个取代基，特别是0～2个甲基或乙基。特别优选地，式(I)、(II)所示肟酯类化合物中，Ar₁选自下列基团：

Ar₂各自独立地选自具有任选取代基(即取代基可有可无)的芳基或者含S或O杂原子的杂环基团，所述含S或O的杂环基团优选呋喃基或噻吩基。更优选地，式(III)、(IV)所示肟酯类化合物中，Ar₂选自下列基团：

上述四种肟酯类化合物结构相近，可使用相同或结构类似的原料、通过相同的原理来进行制备和生产。本发明还公开了上述式(I)、(II)、(III)、(IV)所示化合物的制备方法，其中化合物(I)、(II)的制备方法如下：

化合物(III)、(IV)的制备方法如下：

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。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。