[发明专利]二苯甲酮衍生物与其作为光引发剂的应用

说明书

技术领域

本发明涉及二苯甲酮衍生物及其作为光引发剂的用途。更具体的，本发明涉及4-苯基-3’-(特戊酰氧基)二苯甲酮的制备与其作为光引发剂的应用。

背景技术

光引发剂又称为光敏剂(photosensitizer)或光固化剂(photocuring agent)，是一类能在紫外光区(250～420nm)或可见光区(400～800nm)吸收一定波长的能量，产生自由基、阳离子等，从而引发单体聚合交联固化的化合物。辐射固化技术是一项节能环保新技术，紫外光(UV)和电子束(EB)、红外光、可见光、激光、化学荧光等辐射光照射固化，完全符合“5E”特点：Efficient(高效)、Enabling(实用)、Economical(经济)、Energy Saving(节能)、Environmental Friendly(环境友好)，因此被誉为“绿色技术”。光引发剂是光固化胶黏剂的重要组分之一，它对固化速率起着决定性作用。光引发剂受紫外光照射后，吸收光的能量，分裂成2个活性自由基，引发光敏树脂和活性稀释剂发生连锁聚合，使胶黏剂交联固化，其特点是快速、环保、节能。

现在，光引发剂已经在涂料﹑油墨行业广泛应用。随着人们生活水平的提高，对环境和食品安全问题越来越重视。包装业，尤其是食品包装行业的彩色印刷，对有害挥发性有机物（VOC），如苯、四氯化碳、氯仿等，有明确的限量。过去用于食品领域的光引发剂，如二苯甲酮、二苯乙二酮等，由于在使用过程中受光引发作用，会产生苯，目前已经禁止在食品印刷行业使用。另外，目前市场上光引发剂由于其性能或价格问题，不能够满足生产厂家的要求。

因此，在光聚合技术领域中，仍然需要具有更高活性、容易制备且容易处理等优点的光引发剂。本发明出人意料地发现，本发明提供的创新性的化合物4-苯基-3’-(特戊酰氧基)二苯甲酮是及其有效的光引发剂，而且与现有技术的光引发剂，特别是广泛使用的4-联苯基-3-氯苯基甲酮比较，生产成本明显降低。同时生产工艺简单，后处理简单，满足环境保护要求。

发明内容

本发明提供了一种新的化合物，其为：

4-苯基-3’-(特戊酰氧基)二苯甲酮。

本发明还提供了制备上述化合物的方法，所述方法包括以下步骤：

使3-特戊酰氧基苯甲酸与氯化亚砜反应生成3-特戊酰氧基苯甲酸氯，然后3-特戊酰氧基苯甲酸氯与联苯反应生成4-苯基-3’-(特戊酰氧基)二苯甲酮。

在本发明的一个方面，制备4-苯基-3’-(特戊酰氧基)二苯甲酮的方法包括：将3-特戊酰氧基苯甲酸与氯化亚砜混合后在50℃搅拌反应；除去未反应的氯化亚砜，加入二氯甲烷搅拌，混合均匀；于15℃以下加入三氯化铝，后升温至室温搅拌反应，再升温至40℃继续搅拌反应；冷却，静置分层后将有机层用水洗涤；干燥后除去二氯甲烷得到4-苯基-3’-(特戊酰氧基)二苯甲酮的粗产物；经提纯得到4-苯基-3’-(特戊酰氧基)二苯甲酮。

本发明还提供了上述化合物4-苯基-3’-(特戊酰氧基)二苯甲酮作为光引发剂的用途。本发明的化合物4-苯基-3’-(特戊酰氧基)二苯甲酮化合物在光聚合反应中具有良好的性能，能够有效地在例如紫外(UV)光的照射时产生聚合引发基。本发明的聚合物光引发剂可用于制备范围广泛的辐射固化材料，包括压敏热熔粘合剂和涂料组合物，例如装饰和耐磨涂料、清漆、纤维增强复合物、微电子封铸材料、塑料主板、光纤涂料、模塑料、UV固化结构树脂等。在本发明的一个方面，提供了一种可光聚合的组合物，其中包含：

(a)作为光引发剂的化合物

(b)至少一种烯属不饱和可光聚合的化合物。

在本发明的一个方面，本发明提供的可光聚合的组合物中还可含有其它已知的光引发剂。常见的已知的光引发剂例如樟脑醌、二苯甲酮、其它二苯甲酮衍生物、苯乙酮、苯乙酮衍生物，苯偶酰缩酮，苯基乙醛酸及其衍生物、二乙酰基、过酸酯等。

在本发明的一个方面，可光聚合组合物的光引发剂一般包含占组合物的0.5-20％重量，优选1-10％重量，最优选3-6%重量。如果在组合物中使用光引发剂的混合物，该量是指所有添加的光引发剂的总和，即该量是指光引发剂(a)的量，或光引发剂(a)和+其它光引发剂的量。可以根据应用厚度来选择浓度。也可使用两种或多种光引发剂的组合以获得配制组合物可能的最佳固化性。优选使用能在加工生产线上引发固化并且达到最终期望的使用强度的最低必需量的光引发剂。这个用量取决于聚合物组合物以及辐射源、接受的辐射量、生产线速度和在基材上的涂层厚度。