方酸染料/碘鎓盐复合物及其用途制造技术

本发明专利技术属于高分子化学和感光高分子材料领域，特别是涉及可见光／近红外光光敏聚合复合引发剂－方酸染料／碘＊盐复合物及其用途。复合物是由方酸染料和碘＊盐以碘＊盐的重量是方酸染料重量的１～１０倍，在溶剂中通过静电相互作用和偶极相互作用形成的；方酸染料／碘＊盐复合物能作为烯类单体可见光／近红外光光聚合的引发剂或作为光固化涂层材料、光刻材料、光成像材料、全息记录材料、光学材料以及三维造型材料可见光／近红外光光固化的引发剂。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子化学和感光高分子材料领域，特别是涉及可见光/近红外光光敏聚合复合引发剂-方酸染料/碘鎓盐复合物及其用途。方酸染料是一类重要的功能染料，它的吸收光范围可覆盖全部可见光和近红外光范围。它具有分子内电子给体-电子受体-电子给体(D-A-D)的电子结构特性，因而具有良好的光电功能性质，在静电复印，光伏特电池，光记录和非线性光学等方面得到广泛应用，这方面的报导参见《影像科学杂志》1990年34卷2期31-37页(K.Y.Law,Squraine Chemistry:Solution Electrochemistry and Its Usein Assessing the Relative Photosensitivity of Squaraines in Bilayer XerographicDevice Journal of Imagine Science 34,2,31-37,1990)、《化学综述》1993年93卷449-464页(Koek-Yee Law,Organic Photoconductive Materials:Recent Trends andDevelopments,Chemistry Reviews,93,449-464,1993)和《物理化学杂志》1994年98卷11563-11569页(Gary W.Scott,Kim Tran,Squaraine Photophysics inPolymer Films,J.Phys.Chem.98,11563-11569,1994)的文章。然而方酸染料直接作为聚合反应的引发剂却很难实现。本专利技术的目的在于克服方酸染料在烯类单体中难于引发聚合，提供一种可见光/近红外光光敏复合引发剂-方酸染料/碘鎓盐复合物本专利技术的另一个目的是提供此类复合引发剂作为烯类单体可见光/近红外光光聚合的引发剂或作为光固化涂层材料、光刻材料、光成像材料、全息记录材料、光学材料以及三维造型材料可见光/近红外光光固化的引发剂。本专利技术的可见光/近红外光光敏引发剂-方酸染料/碘鎓盐复合物溶液，其复合物是由方酸染料(SQ)和碘鎓盐(On)以碘鎓盐的重量是方酸染料重量的1～10倍，通过静电相互作用和偶极相互作用在溶剂中形成的。适合于形成本复合物的方酸染料和碘鎓盐结构如下(1)方酸染料(SQ)结构如式(Ⅰ)所示 (Ⅰ)其中，Ar为如下基团 其中R1为H、烷基或芳基等；R2为H、卤素、烷基、烷氧基、烷氨基或芳基；R3为H或烷基等。(2)碘鎓盐(On)结构如式(Ⅱ)所示 (Ⅱ)其中 R4:H,OH,Cl或烷基X-:Cl-,BF4-,AsF6-,PF6-,SbF6-,ClO4-或TsO-本专利技术的可见光/近红外光光敏引发剂-方酸染料/碘鎓盐复合物溶液的制备方法按如下步骤进行在避光条件下，将方酸染料和碘鎓盐加入到苯、甲苯、氯仿或丙酮等有机溶剂中，其中碘鎓盐用量为方酸染料重量的1～10倍，在20-50℃温度下，搅拌至完全溶解，即得到作为可见光/近红外光光敏引发剂-方酸染料/碘鎓盐复合物溶液。其中，所述方酸染料按下述方法合成一般由1摩尔方酸与2摩尔相应的亲核性芳环化合物进行缩合反应制备，产物为1,3双取代方酸衍生物，即方酸染料。根据方酸及其衍生物的类型不同，合成路线分酸法和酯法二种，本专利技术采用酸法，具体步骤如下在反应容器中，加入方酸和相应的亲核性芳环化合物，其投料摩尔比为1∶2。然后加入10-50倍方酸重量的正丁醇和5-30倍方酸重量的苯或甲苯等有机溶剂，如有必要可加入1-3倍方酸重量的吡咯或喹啉作催化剂，加热回流5-20小时，反应结束，冷却，过滤，粗产物经纯化后得到方酸染料。其中所述的方酸为 所述的相应的亲核性芳环化合物为 所述碘鎓盐按文献《聚合物科学杂志，聚合物化学》1998年27卷395页的合成方法进行。本专利技术的可见光/近红外光光敏引发剂即方酸染料/碘鎓盐复合物，可作为烯类单体可见光/近红外光光聚合的引发剂或作为光固化材料如光固化涂层材料、光刻材料、光成像材料、全息记录材料、光学材料以及三维造型材料等可见光/近红外光光固化的引发剂，其作为烯类单体可见光/近红外光光聚合的引发剂，和作为光固化材料可见光/近红外光光固化的引发剂时的用量、配制及使用方法如下A．方酸染料/碘鎓盐复合物作为烯类单体可见光/近红外光光聚合引发剂时各组份及其含量为(重量百分数)烯类单体29.9％-70％有机溶剂29.9％-70％方酸染料/碘鎓盐复合物 0.001％-0.1％反应具体操作步骤如下在反应器中，加入重量百分数为14％-30％的有机溶剂和重量百分数为29.9％-70％的烯类单体，然后通氮气20-30分钟以除去氧气，在避光条件下，加入重量百分数为15.901％-40.1％的方酸染料/碘鎓盐复合物溶液(其中方酸染料/碘鎓盐复合物占总反应液重量的0.001％-0.1％，有机溶剂占总反应液重量的15.9％-40％)，室温下用光源照射，反应0.5-5小时停止光照，把聚合物析出，即得粗产物，若进行重沉淀处理，可得到精制烯类单体的聚合物。B．方酸染料/碘鎓盐复合物作为可见光/近红外光光固化材料引发剂时各组份及其含量为(重量百分数)光反应性树脂 40％～75％多官能团丙烯酸酯交联剂 10％～30％单官能团丙烯酸酯活性稀释剂 5％～15％方酸染料/碘鎓盐复合物1％～11％有机溶剂 5％～10％反应具体操作步骤如下在装有搅拌设备的容器中，加入重量百分数为40％～75％的光反应性树脂和重量百分数为10％～30％的多官能团丙烯酸酯交联剂，在40℃～50℃温度下，搅拌使之混合均匀，得B1组份。在另一容器中，加入重量百分数为5％～15％的活性稀释剂和重量百分数为6％-21％的方酸染料/碘鎓盐复合物溶液(其中方酸染料/碘鎓盐复合物占总反应液重量的1％-11％，有机溶剂占总反应液重量的5％-10％)，搅拌、溶解得B2组份。在避光下条件下把B2组份加到B1组份中，混合均匀，室温下用光源照射1-10分钟，即可得到光固化涂层材料。其中所述烯类单体为丙烯酸酯类、丙烯酰胺类、丙烯腈、苯乙烯、乙酸乙烯酯或乙烯基吡咯酮等；所述有机溶剂为芳烃类如苯，甲苯、卤代烃类如三氯甲烷，二氯甲烷、酮类如丙酮、醇类如乙醇、乙二醇醚类、乙二醇醚醋酸酯类、丙二醇醚类、丙二醇醚醋酸酯类等；所述光反应性树脂为环氧丙烯酸酯、聚酯类丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯或不饱合聚酯等；所述多官能团丙烯酸酯交联剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，乙氧化(或丙氧化)三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，季戊四醇三丙烯酸酯，双季戊四醇六丙烯酸酯，各种链烷双丙烯酸酯，二醇类双丙烯酸酯如二缩三丙二醇双丙烯酸酯、乙二醇双丙烯酸酯、丙三醇双丙烯酸酯、一缩乙二醇双丙烯酸酯、二缩乙二醇双丙烯酸酯、己二醇双丙烯酸酯等；所述单官能团丙烯酸酯活性稀释剂为醚类单官能团丙烯酸酯、烃基单官能团丙烯酸酯、羟烷基丙烯酸酯或羟烷基甲基丙烯酸酯。烃基单官能团丙烯酸酯为丙烯酸四氢呋喃酯、丙烯酸异冰片酯；羟烷基丙烯酸酯为丙烯酸羟乙酯或丙烯酸羟丙酯；羟烷基甲基丙烯酸酯为甲基丙烯酸羟乙酯或甲基丙烯酸羟丙酯。所述光源可以采用可见光光源如氙灯、白炽灯或碘钨灯等，也可以采用激光光源如氩离子激光或氦-氖激光半导体激光等。本专利技术的方酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方酸染料／碘＊盐复合物，其特征在于复合物是由方酸染料和碘＊盐以碘＊盐的重量是方酸染料重量的１～１０倍，在溶剂中通过静电相互作用和偶极相互作用形成的。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何勇，李妙贞，王尔鉴，吴飞鹏，
申请(专利权)人：中国科学院感光化学研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]