[发明专利]羟基乙氧基二苯甲酮羧酸酯及其作为光引发剂的用途

说明书

技术领域

本发明涉及一类羟基乙氧基二苯甲酮羧酸酯化合物。该化合物可用作光引发剂，特别是用于UV光固化的清漆、印刷油墨等。本发明也提供包括至少一种本发明所述化合物作为光引发剂的辐射固化组合物。

背景技术

用于清漆配方的光引发剂需要具备良好的固化速度，特别是良好的表面固化活性、低气味、低泛黄度以及良好的溶解度。此外，随着消费者对食品中外来化合物污染的日益敏感，为遵守未来可能制定的立法要求，化合物的迁移与被外部介质溶解的倾向也应该尽量小。目前市售商品光引发剂越来越难以满足以上各项要求。

目前，二苯甲酮仍然是紫外线(UV)固化罩印清漆最广泛使用的光引发剂，因为它表面固化良好、溶解度大，同时又价格低廉，容易得到。但二苯甲酮气味强烈，而且极容易从印刷品中迁移和被溶解析出。

众所周知，多官能二苯甲酮衍生物可产生一些低气味、不容易出现迁移和被溶解现象的产品，但是这些产品存在有效成分含量低的缺点，并进而导致固化速度较低，同时由于合成的难度造成价格较高。

由此可见，能在涂料配方中有良好溶解度、高度反应活性、能产生极低气味的固化涂层、迁移和被溶解倾向大大低于大多数现有二苯甲酮类化合物的光引发剂存在着现实需求。

我们现发现一类符合上述要求的本发明化合物。该类化合物的连接链基团使其在紫外线固化配方中具有优良的溶解度。光引发剂的单位重量反应活性在紫外固化中极其重要。如果一种光引发剂的反应活性低于二苯甲酮，可加大用量以保持配方的固化速度，但效果有限。此外，浓度超过10～12％后，非丙烯酸酯官能材料或者显示出增塑剂的性质，或者降低固化膜的交联密度，以致影响其机械性能。本发明化合物不但克服了二苯甲酮以及其它现有光引发剂的上述缺陷，具有气味极低、在紫外线固化配方中溶解度高、迁移和被外部介质溶解倾向小的优点，在大多数情况下，其反应活性高于通常使用的二苯甲酮代用品。

发明内容

本发明提供式(I)所示的化合物，

其中，

6≤n≤16，n为整数；

考虑到方便性和经济性，实践中往往也使用多种符合式(I)定义的化合物的混合物。因此，本发明还提供一种光引发剂组合物，其特征在于该组合物由式(I)的两种或两种以上的化合物以任意比例组成。

另外，本发明还提供式(I)的化合物作为光引发剂的用途。

此外，本发明还提供一种能量固化液体组合物，该组合物含有下述成分：

可聚合的成分，其中至少包含一种烯属不饱和单体或低聚体；

本发明的式(I)光引发剂。

本发明还提供将本发明所述能量固化液体组合物置于辐射之下，尤其是紫外线辐射之下，制备固化的聚合物的方法。

在本发明的式(I)中，连接于二苯甲酮的苯基上的氧原子可以连接于苯基的任意位置上。考虑到原料的易得性和合成的方便，优选所述氧原子连接在相对于二苯甲酮而言的邻位或对位上。连接位置的不同对化合物的性质，尤其是作为光引发剂的性质没有实质影响。

在本发明的式(I)化合物中，(CH₂)_n为直链结构。

n优选为6、7或8；最优选为8。

本发明的化合物可采用制备酯类化合物的众所周知的方法进行制备，所选择的确切合成路线和反应条件取决于所要制备的化合物。

例如，本发明化合物可通过将式(II)与CH₃(CH₂)_nCOOH酯化进行制备。

反应优选在溶剂存在的条件下进行，溶剂的性质对本发明来说并非关键所在，只要它对试剂或反应无不良影响即可。适合的溶剂包括：烷烃，例如环己烷等；芳烃，例如苯、甲苯或二甲苯等。

反应优选在酸性催化剂，例如磺酸(例如对甲苯磺酸或甲磺酸)、无机酸(例如硫酸、盐酸或多聚磷酸)或路易斯酸(例如三氟化硼或有机钛酸酯)的存在下进行。

反应温度可以在相当大范围内变动，这取决于反应的条件以及试剂与溶剂的性质，只要温度高到足以除去反应过程中所产生的水，以保证反应完成即可。我们发现通常在接近反应混合物回流温度下进行反应最为方便。反应所需时间有很大的差异，这主要取决于反应温度。在上述最佳的条件下，通常只需要反应2～20小时。

反应完成后，可用常规方法进行后处理，例如用水和/或碱水洗涤混合物，将其干燥，然后减压蒸发溶剂得到产物，固体产物可用适当溶剂结晶。