[发明专利]咔唑肟酯类光引发剂

说明书

技术领域

本发明涉及光引发剂技术领域，尤其涉及一种肟酯类光引发剂及其制备方法。

背景技术

主要由不饱和树脂及其单体材料组成的光固化材料(光固化涂料、油墨、光刻胶、CF和BM)，要使其能在紫外光、X射线或激光照射下发生聚合固化反应，必需添加光引发剂或增感剂。这些添加的光引发剂或增感剂能够在一定波长的紫外光、X射线或激光照射下，产生活性基团，激发光固化材料中的不饱和基团发生聚合反应，引起光固化材料的固化。

在光固化材料中，广泛应用的一些传统光引发剂有：安息香衍生物、联苯酰缩酮类、α，α-二烷氧基苯乙酮类、α-羟基烷基苯酮类、α-氨基烷基苯酮类、酰基氧化膦类、二苯甲酮/胺类、米氏酮、噻吨酮/胺类、胺促进剂、芳香重氮盐、芳基碘鎓盐和硫鎓盐、二茂铁和二茂钛类、六芳基二咪唑类、三氮嗪类及传统肟酯类等。由于这些传统的光引发剂或多或少的存在着感光度低(聚合速率和转化率低)、溶解性差(透明度低和光刻残渣多)、氧气对光固化影响大及贮存稳定性差等缺点，因此它们及感光材料的使用受到了很大的限制，也极大的影响了感光材料的性能，特别是不能满足新一代大屏幕LCD关键部件BM和CF的制作要求。新型肟酯类光引发剂的出现，很大程度上解决了上述问题。

肟酯类化合物的光化学特性最早出现在文献A.Wemer and A.Piguet，Ber.Dtsch.Chem.Ges.1904，37，4295中；而作为光引发剂的应用，最早则是出现在文献G.A.Delzenne，U.Laridon and H.Peeters，EuropeanPolymer Journal，1970，6，933-943中，商品名为DE-OS 179508和Agfa-Gevaert AG；曾较广泛商业应用的肟酯类光引发剂产品是QuantacurePDO，结构式如下所示：

这些传统的肟酯类光引发剂虽然光引发活性高，但由于热稳定性差，而逐步被工业应用所淘汰；肟酯类光引发剂的“复活”最早出现在文献R.Mallivia et al，J.Photochem.Photobiol.A：Chemistry 2001，138，193和文献L.Lavalée et al，J.Photochem.Photobiol.A：Chemistry 2002，151，27中，由于在肟酯化合物中引入了二苯硫醚或咔唑基团，这些基团中有较大的共轭体系和较强的分子内电子转移特性，因此极大的提高了这类肟酯化合物的稳定性和感光活性，目前广泛应用的两个代表性的肟酯类光引发剂是OXE-1和OXE-2，结构式如下所示：

主要应用于制造大屏幕LCD显示器的BM和RGB，价格昂贵，并且其结构式已被国外公司申请保护，专利公开号CN99108598和CN02811675。

新型咔唑肟酯类光引发剂结构与OXE-2相似，但应用性能(感光度、热稳定性、溶解性)比OXE-2较优，可替代OXE-1和OXE-2广泛的应用与光引发材料特别是BM和CF的制造中去，提高和改善它们的性能，满足相关产品质量不断提升的需求。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明要解决的技术问题是：针对现有的咔唑肟酯类光引发剂感光度、热稳定性和溶解性相对差的问题，提供一种应用性能好的新型咔唑肟酯类光引发剂。

为了克服背景技术中存在的缺陷，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种咔唑肟酯类光引发剂，其结构通式为：

其中R基为带有环烷烃的脂肪链烃，环烷烃为环丙烷到环辛烷的脂肪环，连接环烷烃和酮基的是支链脂肪烃，链长一般为0～6个碳原子。具有该类结构的咔唑肟酯类化合物，是全新化合物，具有很好的光引发性能。

本发明的制备方法，采用的原料为N-乙基咔唑，具有以下工艺步骤：

A、酰基化反应：N-乙基咔唑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a3-R酰基-6-邻甲基苯甲酰基-9-乙基咔唑，其反应过程如下：

B、肟化反应：由制得的中间体a3-R酰基-6-邻甲基苯甲酰基-9-乙基咔唑制成中间体b1-(6-邻甲基苯甲酰基-9-乙基咔唑)-1-R酮肟，其反应过程如下：

C、酯化反应：由步骤B肟化反应中制得的1-(6-邻甲基苯甲酰基-9-乙基咔唑)-1-R酮肟与醋酸酐反应制成咔唑肟酯类光引发剂，其反应过程如下：

在步骤A酰基化反应采用“一锅煮”的方式进行；反应温度控制在5～15℃之间，最佳反应温度5～10℃之间；反应物配比(摩尔比)最佳为1∶1∶1；反应溶剂可选用1～4个碳的卤代烃。