光引发剂、其制备方法及应用、光固化组合物技术

本发明专利技术公开了一种光引发剂、其制备方法及应用、光固化组合物。该光引发剂具有式(I)所示的结构：

【技术实现步骤摘要】
光引发剂、其制备方法及应用、光固化组合物
本专利技术涉及光固化领域，具体而言，涉及一种光引发剂、其制备方法及应用、光固化组合物。
技术介绍
随着光固化行业的发展，以及环保要求的不断提高，各个国家对一些重金属及有毒有害物质进行了限制，汞就是其中一种。光固化技术中用的光源汞灯，由于其具有较大的毒害性而逐渐的被LED光源所取代。因为目前LED光源皆为365nm以上的长波长光源，就需要发展与之相匹配的光引发剂。另外，人们对安全的重视程度越来越高，尤其对与人们生活密切相关的、日常生活经常接触到的物质的安全性格外关注，例如，食品安全、生活环境的安全舒适等。随着全球环保要求的逐渐提高，各行业的环保要求也日趋严格，化工相关行业的VOC排放要求也越来越严格，在排放量上做了严格的管控。几乎无VOC排放的光固化涂料和光固化油墨的绿色环保技术被广泛关注，并得到了迅速的发展。2005年，欧洲四国在雀巢奶粉中检测出了一种增感剂ITX，是包装印刷材料用的光固化油墨中固化增感剂迁移到奶粉中产生的。从此之后，光引发剂和增感剂的安全使用尤其是毒性和迁移性问题越来越被重视。增大引发剂和增感剂分子的分子量是解决迁移性的有效手段。所以，需要开发一种新型高感度、大分子、长波长的光引发剂来解决涂料油墨应用当中的迁移性问题，以及与LED光源的波长相匹配的问题。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种光引发剂、其制备方法及应用、光固化组合物，以提供适用于UV-LED固化的多官能化α-氨基酮或α-羟基酮大分子光引发剂。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种光引发剂。该光引发剂具有式(I)所示的结构：其中，R1和R2各自独立地选自C1～C20的直链烷基、C1～C20的支链烷基、C3～C20的环烷基、C3～C8的环烷基取代的C1～C12的烷基、C6～C20的芳基取代的C1～C12的烷基和C1～C12的烷基取代的C3～C8的环烷基中的任意一种，R1和R2可彼此相连成环；R3为光活性基团；两个Ar各自独立地选自取代或未被取代的亚芳基或取代或未被取代的亚杂芳基中的任意一种；Ra1、Ra3、Ra4、Rb1、Rb2、Rc1、Rc2、Rc3、Rc4各自独立地选自氢、C1～C20的直链烷基、C1～C20的支链烷基、C3～C20的环烷基、C3～C8的环烷基取代的C1～C12的烷基、C1～C12的烷基取代的C3～C8的环烷基、C7～C20的芳烷基、C2～C20的杂环基、-ORd1、-CORd1、-COORd1、-SRd1、-SO2Rd1和-CONRd1Rd2中的任意一种，其中Rd1和Rd2各自独立地选自氢、C1～C20的直链烷基、C1～C20的支链烷基、C3～C20的环烷基、C3～C8的环烷基取代的C1～C12的烷基、C1～C12的烷基取代的C3～C8的环烷基、C7～C20的芳烷基和C2～C20的杂环基中的任意一种；Ra2选自氢、C1～C20的直链烷基、C1～C20的支链烷基、C3～C20的环烷基、C3～C8的环烷基取代的C1～C12的烷基、C1～C12的烷基取代的C3～C8的环烷基、C7～C20的芳烷基、C2～C20的杂环基、-NO2、-ORe1、-CORe1、-COORe1、-SRe1、-SO2Re1和-CONRe1Re2中的任意一种，其中Re1和Re2各自独立地选自氢、C1～C20的直链烷基、C1～C20的支链烷基、C3～C20的环烷基、C3～C8的环烷基取代的C1～C12的烷基、C1～C12的烷基取代的C3～C8的环烷基、C7～C20的芳烷基、C2～C20的杂环基和-C(R1)(R2)(R3)中的任意一种。进一步地，R3选自羟基、烷氧基、N，N-二烷基、N-吗啉基、N-硫代吗啉基或N-取代哌嗪基中的任意一种。进一步地，R1和R2各自独立地选自C1～C4的直链烷基、C1～C4的支链烷基、C3～C5的环烷基取代的C1～C3的烷基、C6～C12的芳基取代的C1～C3的烷基中的任意一种，或者R1和R2彼此相连形成C3～C6的环烷基。进一步地，Ar选自取代或未取代的亚苯基、取代或未取代的亚吡啶基、取代或未取代的亚噻吩基和取代或未取代的亚呋喃基中的任意一种。进一步地，Ra2选自氢、C1～C10的直链烷基、C1～C10的支链烷基、C7～C10的芳烷基、C2～C10的杂环基、-NO2、-ORe1、-CORe1、-COORe1或-CONRe1Re2，其中Re1和Re2各自独立地表示氢、C1～C10的直链烷基、C1～C10的支链烷基、C3～C10的环烷基、C3～C8的环烷基取代的C1～C5的烷基、C1～C5的烷基取代的C3～C8的环烷基、C7～C10的芳烷基、C2～C20的杂环基和-C(R1)(R2)(R3)中的任意一种；优选的，R1和R2各自独立地选自C1～C4的直链烷基、C1～C4的支链烷基、苯基取代的C1～C3的烷基中的任意一种，R3选自羟基、烷氧基、N，N-二烷基、N-吗啉基、N-硫代吗啉基中的任意一种，Ra1、Ra3、Ra4、Rb1、Rb2、Rc1、Rc2、Rc3、Rc4为氢，Ra2选自氢、C1～C10的直链烷基、C1～C10的支链烷基和-CORe1中的任意一种，Re1为C1～C10的直链或支链烷基、C7～C10的芳烷基、C2～C20的杂芳基和-C(R1)(R2)(R3)中的任意一种；优选的，R1和R2彼此相连形成C3～C6的环烷基，R3为羟基或烷氧基，Ra1、Ra2、Ra3、Ra4、Rb1、Rb2、Rc1、Rc2、Rc3、Rc4为氢。进一步地，光引发剂具有如下结构：根据本专利技术的另一个方面，提供一种光固化组合物。该光固化组合物包括光引发剂、聚合单体和/或聚合低聚物，光引发剂包括上述任一种引发剂。根据本专利技术的再一个方面，提供一种光引发剂在光固化领域中的应用；优选的，光固化领域为UV-LED光源的光固化领域。根据本专利技术的又一个方面，提供一种光引发剂的制备方法。该制备方法包括以下步骤：1)原料a和原料b傅克酰基化反应得到中间体a；2)中间体a发生脱水反应得到中间体b；3)中间体b和原料c发生取代反应得到中间体c；4)中间体c与原料d发生傅克酰基化反应，得到中间体d；5)中间体d发生取代反应，得到光引发剂进一步地，步骤1)中，在三氯化铝存在条件下，原料a与不同的酸酐原料b进行傅克酰基化反应，得到中间体a；步骤2)中，在多聚磷酸存在下，中间体a加热脱水，得到中间体b；步骤3)中，中间体b在碱存在下与原料c反应得到中间体c；步骤4)中，中间体c在三氯化铝纯在的条件下，与相应的酰氯原料d发生傅克酰基化反应，得到中间体d；步骤5)中，中间体d通过水解反应或与含非羟基光活性基团的化合物进行取代脱卤反应，引入光活性基团，形成光引发剂。本专利技术的光引发剂，具有高感度、高分子量(MW>800)、低气味、低迁移、易制备、低成本的特点，长波长可以用于UV-LED固化。...

【技术保护点】
1.一种光引发剂，其特征在于，所述光引发剂具有式(I)所示的结构：/n

【技术特征摘要】
1.一种光引发剂，其特征在于，所述光引发剂具有式(I)所示的结构：



其中，R1和R2各自独立地选自C1～C20的直链烷基、C1～C20的支链烷基、C3～C20的环烷基、C3～C8的环烷基取代的C1～C12的烷基、C6～C20的芳基取代的C1～C12的烷基和C1～C12的烷基取代的C3～C8的环烷基中的任意一种，R1和R2可彼此相连成环；R3为光活性基团；两个Ar各自独立地选自取代或未被取代的亚芳基或取代或未被取代的亚杂芳基中的任意一种；
Ra1、Ra3、Ra4、Rb1、Rb2、Rc1、Rc2、Rc3、Rc4各自独立地选自氢、C1～C20的直链烷基、C1～C20的支链烷基、C3～C20的环烷基、C3～C8的环烷基取代的C1～C12的烷基、C1～C12的烷基取代的C3～C8的环烷基、C7～C20的芳烷基、C2～C20的杂环基、-ORd1、-CORd1、-COORd1、-SRd1、-SO2Rd1和-CONRd1Rd2中的任意一种，其中Rd1和Rd2各自独立地选自氢、C1～C20的直链烷基、C1～C20的支链烷基、C3～C20的环烷基、C3～C8的环烷基取代的C1～C12的烷基、C1～C12的烷基取代的C3～C8的环烷基、C7～C20的芳烷基和C2～C20的杂环基中的任意一种；
Ra2选自氢、C1～C20的直链烷基、C1～C20的支链烷基、C3～C20的环烷基、C3～C8的环烷基取代的C1～C12的烷基、C1～C12的烷基取代的C3～C8的环烷基、C7～C20的芳烷基、C2～C20的杂环基、-NO2、-ORe1、-CORe1、-COORe1、-SRe1、-SO2Re1和-CONRe1Re2中的任意一种，其中Re1和Re2各自独立地选自氢、C1～C20的直链烷基、C1～C20的支链烷基、C3～C20的环烷基、C3～C8的环烷基取代的C1～C12的烷基、C1～C12的烷基取代的C3～C8的环烷基、C7～C20的芳烷基、C2～C20的杂环基和-C(R1)(R2)(R3)中的任意一种。


2.根据权利要求1所述的光引发剂，其特征在于，所述R3选自羟基、烷氧基、N，N-二烷基、N-吗啉基、N-硫代吗啉基或N-取代哌嗪基中的任意一种。


3.根据权利要求1所述的光引发剂，其特征在于，所述R1和所述R2各自独立地选自C1～C4的直链烷基、C1～C4的支链烷基、C3～C5的环烷基取代的C1～C3的烷基、C6～C12的芳基取代的C1～C3的烷基中的任意一种，或者所述R1和所述R2彼此相连形成C3～C6的环烷基。


4.根据权利要求1所述的光引发剂，其特征在于，所述Ar选自取代或未取代的亚苯基、取代或未取代的亚吡啶基、取代或未取代的亚噻吩基和取代或未取代的亚呋喃基中的任意一种。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的光引发剂，其特征在于，所述Ra2选自氢、C1～C10的直链烷基、C1～C10的支链烷基、C7～C10的芳烷基、C2～C10的杂环基、-NO2、...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱晓春，胡春青，陈亮，于培培，
申请(专利权)人：常州强力电子新材料股份有限公司，常州强力先端电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32