[发明专利]单或双肉桂酸酯类光引发剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及式(I)的肉桂酸酯类化合物，其中式(I)化合物中的各变量如说明书中所定义。本发明还涉及一种制备本发明肉桂酸酯类化合物的方法，包括使式(II)化合物与式(III)化合物进行酯化反应。本发明的肉桂酸酯类化合物可用作光引发剂，能够吸收200‑400nm范围内的辐射热、稳定性良好、耐黄变，而且更为重要的是，该类引发剂相比于现有α‑羟基酮类光引发剂，大大改善了异味和迁移性强的问题，而且光引发剂紫外吸收红移至300nm‑400nm左右，可适用于UV‑LED光源固化中。本发明还涉及本发明肉桂酸酯类化合物作为光引发剂的用途。

技术领域

本发明涉及单或双肉桂酸酯类化合物，该类化合物可用作光引发剂，本发明还涉及该单或双肉桂酸酯类化合物的制备及应用。

背景技术

光引发剂又称光敏剂或光固化剂，是一类能在紫外光区(250-400nm)或可见光区(400-600nm)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。在光固化体系中，光引发剂一般占3-5％，含量虽低，却是其中的关键组分，对光固化速度起决定作用。它关系到配方体系在光辐照时，低聚物及稀释剂能否迅速交联固化，从而由液态转变为固态。目前，光固化技术已广泛应用在涂料、油墨、微电子、印刷等传统领域，另外还用于制备激光录像及三维元件等新型领域。作为光固化体系的重要组分，光引发剂必须满足不同光固化条件和应用的需要。在自由基光引发剂领域，主要目标是：提高光敏感度，提高表面固化效率(抗氧阻聚)，提高深层固化性能，提高光引发剂在单体及树脂中的溶解性，降低毒性和气味，降低固化后未固化引发剂的迁移性，降低黄变性。

α-羟基酮类光引发剂是常用的光引发剂，其中最常见的有IRGACURE2959(2-羟基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-2-甲基-1-丙烷酮)和IRGACURE 127(2-羟基-1-(4-(4-(2-羟基-2-甲基丙酰基)-苄基)-苯基)-2-甲基丙烷-1-酮)。这两种光引发剂热稳定性优良，耐黄变性好，价格较低；缺点主要是：光解产物中存在的苯甲醛有不良气味，同时挥发性较大，迁移性强，紫外吸收偏向300nm以内，不适用于UV-LED光源固化中。

1954年Eastman-Kodak公司生产出了世界上最早的用合成高分子为原料的光刻胶—聚乙烯醇肉桂酸酯系负性光刻胶(US 2690966)。这是人类最先应用在电子工业上的光刻胶，其光聚合反应的原理如下式所示：

肉桂酰基中的双键在紫外光作用下打开，不同分子上的双键相互作用形成四元环，产生光二聚交联。这样，曝光区的分子间发生交联，形成难溶的体型网状结构，未曝光区的分子性质不变，在显影液中产生溶解性差异。正是利用这种特性可以实现微细加工。

发明内容

鉴于现有技术的上述状况，本发明的发明人在光引发剂领域进行了广泛而又深入的研究，以期发现一种能够改善α-羟基酮类光引发剂的异味和迁移性强、同时又适用于UV-LED光源固化中的光引发剂。本发明人发现，如果在α-羟基酮类光引发剂上引入或接上肉桂酰基，利用肉桂酰基在紫外光下可聚合交联的特性，如此得到的光引发剂在保留了α-羟基酮类光引发剂的优点的同时还改善了现有α-羟基酮类光引发剂(比如IRGACURE 2959)的异味和迁移性强的问题，同时随着共轭基团的增大，光引发剂紫外吸收红移至300nm-400nm左右，可适用于UV-LED光源固化中。本发明正是基于前述发现得以实现。

因此，本发明的一个目的是提供一种新的单或双肉桂酸酯类化合物。该类化合物可用作光引发剂，能够吸收300-400nm范围内的辐射热、稳定性良好、耐黄变，而且更为重要的是，该类引发剂相比于现有α-羟基酮类光引发剂(比如IRGACURE 2959)，大大改善了异味和迁移性强的问题，而且光引发剂紫外吸收红移至300nm-400nm左右，可适用于UV-LED光源固化中。

本发明的另一个目的是提供一种制备本发明单或双肉桂酸酯类化合物的方法。