[发明专利]水溶性3-香豆素酮

说明书

本发明涉及新颖的3‑香豆素酮，其具有改善的水相容性，可用作光引发剂；本发明还涉及包含所述光引发剂的组合物。本发明进一步涉及包含所述新颖的3‑香豆素酮的组合物以及包含所述3‑香豆素酮的组合物的光聚合方法。

技术领域

本发明涉及新颖的3-香豆素酮，其具有改善的水相容性，可用作光引发剂。本发明还涉及包含所述光引发剂的组合物。本发明进一步涉及包含所述新颖的3-香豆素酮的组合物以及包含所述3-香豆素酮的组合物的光聚合方法。

背景技术

可辐射固化的涂料中使用的光引发剂需要具有较高的固化速度，特别是要有良好的表面固化、低气味和低黄化性。当将光引发剂用于水基制剂中时，还需要：与水相容或可溶于水；具有低的蒸汽挥发性(涂布过程可能涉及预干燥步骤，采用高温除去水)；必须有效地使树脂发生光致交联，产生所希望的聚合物表面涂料；而且是安全且无毒的化学品。

在该领域使用的光辐射源中，发光二极管(LED)作为一种半导体光源在过去几年中已成为重要的研究课题，因为与常规中压水银弧固化灯相比，LED具有工作温度低和极长的使用寿命的优点。LED灯之所以具有优势，是因为其LED单元具有减小的固有尺寸、使用寿命长、坚固耐用以及易于加工(例如商业印刷系统中易于工程加工)的能力。

当光固化油墨和涂料使用LED灯时，需要使用选定的光引发剂系统，所述光引发剂系统被调整至该光源的光的波长。通常，水银弧光灯的多色发射光谱覆盖200至450nm的UV-可见光谱的全部区域，但通常LED灯仅具有365-420nm范围内的单个发射带。

因此吸收365至420nm范围的光的光引发剂有必要充分利用最新开发的高功率LED。此外，由于LED应用通常需要高浓度的光活性物质，光引发剂应该要与光聚合系统高度相容。噻吨酮，例如异丙基噻吨酮(ITX)及其衍生物，以及酰基氧化膦是通常被应用于本领域中的光引发剂。US4602097(Ulano Corporation)、GB 2108487(Sericol Group)和US2017/017386(Sun Chemical Group)公开了一些水溶性噻吨酮，不幸的是，这类化合物暴露于光后会发生黄化并产生稳定性差的降解产物。结果，开始时的变黄可能会随着存储时间的推移而发生不可预测的变化。这种不稳定的黄化行为尤其在成像，例如在喷墨印刷图像时难以控制最终图像的色调。

WO2014/095724公开了水溶性双酰基氧化膦引发剂，不幸的是，这类分子产生中等挥发性降解产物醛，因此在固化涂料或印刷图像产生不可接受的背景气味。

属于双酰基氧化膦类的一种商品是IGM Resins BV供应的Omnirad 819DW，它是双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦(Omnirad 819，由IGM Resins BV供应)，是一种在水中的分散体。然而，不是所有应用都能接受使用分散剂，这是因为分散剂可迁移通过固化膜并产生有害作用，例如它们可以使固化膜塑化，导致固化膜不适用于其原有目的，或者它们会污染与所述固化膜接触的食品。

这意味，持续需要其它水相容性光引发剂，其与LED灯具有更高的的反应性。

发明概要

本发明涉及一类新颖的3-香豆素酮和制备所述光引发剂的方法，所述3-香豆素酮特别适用于水基可辐射固化的组合物。

本发明的化合物包含被适当官能化后在水基组合物中显示出增强的相容性的3-香豆素酮。

事实上，发明人现在已经发现了一系列基于3-香豆素酮的新颖化合物，它们克服了现有技术化合物的缺点，即它们在水基制剂中具有良好的相容性、高反应性、低黄化，并且产生的固化产物具有极低的气味。

发明内容

本发明的第一方面涉及通式(I)所示的3-香豆素酮：

式中：