CN114369179A - 光引发剂组合物、光固化组合物及含有其的产品 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种光引发剂组合物、光固化组合物及含有其的产品。该光引发剂组合物包括：酰基咔唑衍生物和肟酯化合物；其中酰基咔唑衍生物选自式Ⅰ所示化合物，式Ⅱ‑A所示化合物、Ⅱ‑B所示化合物、Ⅱ‑C所示化合物、式Ⅱ‑D所示化合物、式Ⅱ‑E所示化合物、式Ⅱ‑F所示化合物、Ⅱ‑G所示化合物、Ⅱ‑H所示化合物和Ⅱ‑I所示化合物组成的组中的一种或多种；肟酯化合物为式(Ⅲ)所示化合物。上述光引发剂中，将特定结构的酰基咔唑衍生物和肟酯化合物搭配使用，通过二者的协同作用，使该引发剂具有优异的感度和热稳定性，同时还能大大提高光引发剂的光固化效率高和显影效果好。
Description
技术领域
本发明涉及光固化技术领域，具体而言，涉及一种光引发剂组合物、光固化组合物及含有其的产品。
背景技术
光固化技术自70年代出现后得到了广泛应用，例如在涂料、印刷油墨、电子器件制造领域普遍采用了UV光固化技术，其中，影响固化效率的关键因素是光引发剂及与之配合使用的助引发剂成分，例如增感剂。咔唑基肟酯是肟酯类光引发剂中的重要一类，由于其具有相对较高的感度被本领域的技术人员所熟知和研究及使用。为提高色彩饱和度或遮盖力的需要，光固化配方中的颜料含量越来越高，尤其是高颜料含量的黑色光刻胶，但是这会导致固化过程中的光能利用率也因颜料的吸收而变小，因而需要开发有更高感度的光引发剂或光引发剂组合物。
现有文献报道了一些增感剂，包括二苯甲酮及其衍生物、硫杂蒽酮及其衍生物、蒽醌及其衍生物、香豆素衍生物、樟脑醌、吩噻嗪及其衍生物、3-(芳酰基亚甲基)噻唑啉、绕丹宁及其衍生物、曙红、罗丹明、吖啶、花青素、部花青染料、叔胺化合物；其优选了二苯甲酮及其衍生物、硫杂蒽酮及其衍生物、蒽醌及其衍生物、香豆素衍生物。但是上述增感剂在与肟酯混合使用时，并没有表现出令人满意的增感效果。有的化合物因含有酚羟基或苯胺基基团(例如曙红、花青素、吩噻嗪)而使光固化组合物配方的光固化效率降低。在优选的四类化合物中，虽然它们自身也是光引发剂，但与肟酯化合物比，光引发效率要低许多，与肟酯混合使用时也没有表现出协同增感作用。同时增感剂还需要具有良好的热稳定性和显影效果。
鉴于上述问题的存在，有必要提供一种感度好、光固化效率高、热稳定性好和显影效果好的增感剂。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种光引发剂组合物、光固化组合物及含有其的产品，以解决现有的增感剂无法同时满足感度好、光固化效率高、热稳定性好和显影效果好的问题。
为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种光引发剂组合物，该光引发剂组合物包括：酰基咔唑衍生物和肟酯化合物；其中酰基咔唑衍生物选自式Ⅰ所示化合物，式Ⅱ-A所示化合物、Ⅱ-B所示化合物、Ⅱ-C所示化合物、式Ⅱ-D所示化合物、式Ⅱ-E所示化合物、式Ⅱ-F所示化合物、Ⅱ-G所示化合物、Ⅱ-H所示化合物和Ⅱ-I所示化合物组成的组中的一种或多种；肟酯化合物为式(Ⅲ)所示化合物；
其中，R1，R2，R4，R5，R7，R8，R24，R25，R27，R28，R34，R35，R37，R38，R41，R42，R44，R45，R47，R48，R54，R55，R61，R62，R67，R68，R71，R72，R74，R75，R102-R108，R112，R114，R115，R117，R118，R121，R122，R124-R127各自独立地是H，卤素原子，C1-C8烷基，C1-C8烷氧基，CN；
R70选自H或C1-C10烷氧基，R73选自H、C6-C20芳酰基，C6-C20芳酰基中的至少一个氢原子被卤原子取代、和/或在C6-C20芳酰基的侧链中***一个O原子形成的取代基；
R6，R26，R36，R46，R56，R66，R106，R116各自独立地选自H，卤素原子，CN，C1-C8烷基，C1-C12烷基酰基，C5-C6取代的C1-C3烷基酰基，C6-C20芳酰基，C4-C20杂芳基酰基，
或R6，R26，R36，R46，R56，R66，R106，R116分别与其相邻的取代基构成5～7元环，其中C6-C20芳酰基与C4-C20杂芳酰基上的取代基包括卤素原子、R40、OR50、SR50、NR51R52、COOR50或CONR51R52；
当R116为C6-C20芳酰基或C4-C20杂芳基酰基时，芳环或杂芳环上的酰基的邻位取代基与咔唑环上的任意碳原子相连；
R9，R29，R39，R49，R59，R69各自独立地选自C1-C12直链或支链烷基，C2-C12烯基，C3-C12烯基烷基，或C1-C12直链或支链烷基，C2-C12烯基，C3-C12烯基烷基中的氢被一个或多个以下取代基取代形成的第一基团：苯基、C5-C6环烷基、C3-C6杂环基、卤素、COOR20、OR20、SR20、PO(OCnH2n+1)2、Si(CnH2n+1)3，n为1-4的整数；或
R9，R29，R39，R49，R59，R69各自独立地选自C3-C12烷基和/或C3-C12烯基烷基，且碳链中***一个或多个O、S、SO、SO2、CO或COO；或R9，R29，R39，R49，R59，R69各自独立地选自C2-C12亚烷基和/或C4-C12含双键亚烷基，且C2-C12亚烷基或C4-C12含双键亚烷基末端所连基团与R9，R29，R39，R49，R59，R69各自所连接的基团相同；或
R9，R29，R39，R49，R59，R69各自独立地选自苯基，或苯基被一个或多个以下取代基取代形成的第二基团：C1-C8烷基、卤素原子、OR20、SR20、COR30、CN、COOH；
R10，R110，R120，R130各自独立地选自C1-C12烷基或C6-C20芳基；
Ar1，Ar2，Ar3，Ar4，Ar5，Ar6，Ar7，Ar8，Ar9各自独立地选自C6-C20芳基，C4-C20杂芳基，或C6-C20芳香基及C4-C20杂芳香基上的至少一个H被以下基团取代形成的基团：卤素原子，CN，R40，OR50，SR50，NR51R52，COOR50，CONR51R52，其中Ar1，Ar2，Ar5上的酰基邻位通过O，S原子可与咔唑环上的任意碳原子连接，且Ar1不包括苯基，邻甲基苯基和对甲基苯基；
Y选自C1-C3直链或支链亚烷基；m，n各自独立地选自0或1；
式(Ⅲ)中，Ar9选自母体结构为芳基硫基芳基、芴-2-基、苯并芴基或香豆素-3-基的第三基团，或第三基团中的氢被一个或多个以下取代基取代形成的基团：卤素原子、硝基、R11A
取代，
m1为0或1；
A选自直键、O、S、CO或R11’N，且R11’为C1-C12烷基；
R11选自C1～C12烷基、被一个或多个氧原子或硫原子***的C3～C12烷基、C3～C8的环烷基、C3～C8杂环基、C2～C7链烯基甲基、C6～C15芳基或C4～C15杂芳基，且C6～C15芳基和C4～C15杂芳基中的氢原子可被氟原子、或C1-C4烷基磺酰基取代，且C1～C4烷基的氢原子可被F、C1-C4烷氧基、OH、OOCR14、COOR19、(R19O)2P(O)、(CH3)3Si或苯基取代，R19为C1-C4烷基；或R11或R11’与相邻母体上的原子形成5～7元环，或R11R11’N为环状取代基；或
Ar9与相邻取代基形成5～7元环；
R13为C1-C16烷基，苯基、C4-C7环烷基、C1-C16烷基中的氢原子被至少一个卤素原子、C4-C7环烷基、C4-C7杂环基、苯基、羟基、CN、R14COO或R40OOC取代形成的基团，C3-C16烷基中的氢原子被至少一个卤素原子、C4-C7环烷基、C4-C7杂环基、苯基、羟基、CN、R14COO或R40OOC取代，且被至少一个氧原子或硫原子***形成的基团，或苯基中的氢原子被至少一个卤素原子、C1-C12烷基、C1-C4烷氧基、CN取代形成的基团、或者R13与相邻的Ar9相连构成5至7元环，R14选自C1-C11烷基、C3-C5链烯基、C1-C4烷氧基、苯氧基、苯基、C1-C11烷基中的氢原子被至少一个卤素原子、C4-C7环烷基或CN取代形成的基团，或苯基中的氢原子被至少一个卤素原子、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、CN取代形成的基团；
R20和R30各自独立地选自H，C1-C8烷基，经一个或多个F、Cl、OH、C5-C6环烷基取代形成的C1-C8烷基，含有一个或多个O或S间隔，且被羟基和/或OOCR4取代的C3-C8烷基，含有一个或2个O、S、N杂原子的五元或六元环，苯基，经一个或多个卤素原子或C1-C4烷基取代的苯基；
R40和R50各自独立地选自C1-C8烷基，C1-C8烷基被至少一个F、Cl或羟基取代形成的基团，C3-C8烷基中***一个或多个氧原子、且至少一个氢原子被羟基和/或乙酰氧基取代形成的基团，含有1-2个杂原子的五元环或六元环，苯基，或C1-C4烷基苯基；
R51和R52各自独立地选自C1-C4烷基，被羟基取代的C1-C4烷基，或NR51R52为环状取代基。
进一步地，式Ⅰ所示化合物选自式(Ⅰ-1)～式(Ⅰ-36)所示化合物中的一种或多种：
进一步地，式Ⅱ-A所示化合物、Ⅱ-B所示化合物、Ⅱ-C所示化合物、式Ⅱ-D所示化合物、式Ⅱ-E所示化合物、式Ⅱ-F所示化合物、Ⅱ-G所示化合物和Ⅱ-H所示化合物选自以下有机物中的一种或多种：
进一步地，式Ⅲ所示肟酯化合物选自以下化合物中的一种或多种：
其中,Y1，Y2各自独立地是H、C1-C12烷基、硝基、Ar10CO或
m2，n1，n2各自独立为1或0；
Ar10为C6-C15芳基或C4-C15杂芳基，其中碳原子上的氢可任意被氟原子、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、C1-C4烷硫基、C1-C4烷基磺酰基取代，且C1-C4烷基上的氢可被氟原子、C1-C4烷氧基或R14COO取代；
R17，R18各自独立地是H，C1-C8烷基，被一个或2个氧原子***的C3-C8烷基，C2-C7链烯基甲基，苯基；烷基和苯基的氢任意地被卤素原子、C4-C7环烷基、羟基、R14COO、COOR19、(R19O)2P(O)、(CH3)3Si、苯基取代；R19是C1-C4烷基，或R17，R18各自独立地可与相邻取代基及母体上的原子构成5至7元环；
R15，R16，R21，R22，R71，R72，R73，R74，R75各自独立地是H、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、卤素原子、CN、
C6-C15芳香酰基、C4-C15杂芳香酰基，、C1-C8烷基中的氢被一个或多个卤素原子、C4-C7环烷基、羟基、CN、R14COO取代形成的取代基、C6-C15芳香基和/或C4-C15杂芳基上的氢被以下一种或多种取代形成的基团：H、卤素原子、CN、R40、OR50、SR50、NR51R52、COOR50或CONR51R52，或相邻的取代基可以形成5至7元环；
R13’为C1-C16烷基、苯基、C4-C7环烷基、C1-C16烷基中的氢被至少一个卤素原子、C4-C7环烷基、C4-C7杂环基、苯基、羟基、CN、R14COO取代形成的基团，C3-C16烷基中的氢被至少一个卤素原子、C4-C7环烷基、C4-C7杂环基、苯基、羟基取代和/或被至少一个氧原子或硫原子***形成的基团、苯基中的氢被至少一个卤素原子、C1-C12烷基、C1-C4烷氧基、CN取代形成的基团；R13’是C1-C16烷基，被一个或多个卤素原子、C4-C7环烷基、C4-C7杂环基、苯基、羟基、CN、R4COO、R20OOC取代的C1-C16烷基，被一个或多个卤素原子、C4-C7环烷基、C4-C7杂环基、苯基、羟基取代并同时被一个或多个氧原子、硫原子***的C3-C16烷基，苯基，被一个或多个卤素原子、C1-C12烷基、C1-C4烷氧基、CN取代的苯基，C4-C7环烷基；或者R13’可与相邻的苯环相连构成5至7元环五员到七员环；
R40，R50各自独立地选自是H，C1-C8烷基，C1-C8烷基中的氢被经一个或多个F、Cl、OH、C3-C7环烷基取代形成的基团，C3-C8烷基被一个或多个O和/或S间隔，且氢被羟基和/或OOCR4取代形成的基团，含有一个或两个O、S、N杂原子的五元环或六元环，苯基，或C1-C4烷基苯基；
R51，R52各自独立地选自C1-C4烷基，被羟基取代的C1-C4烷基；或NR51R52选自
进一步地，式Ⅲ所示肟酯化合物选自以下化合物中的一种或多种：
进一步地，酰基咔唑衍生物与肟酯化合物的摩尔比例为(0.1～1.4):1；优选地，酰基咔唑衍生物与肟酯化合物的摩尔比例为(0.2～1):1。
本申请的另一方面还提供了一种光固化组合物，包括光引发剂和可自由基聚合的化合物，光引发剂包括本申请提供的光引发剂组合物。
进一步地，可自由基聚合的化合物选自丙烯酸酯类化合物、甲基丙烯酸酯类化合物、含有丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基团的树脂组成的组中的一种或多种。
进一步地，以光固化组合物按100重量份计，光固化组合物中，权利要求1至6中任一项的光引发剂组合物的用量为0.1～10重量份；优选地，以光固化组合物按100重量份计，光固化组合物中，上述光引发剂组合物的用量为1～8重量份。
本申请的另一方面还提供了一种光固化产品，光固化产品含有本申请提供的光固化组合物。
进一步地，光固化产品包括油墨、涂料、粘合剂或3D成像组合物。
本申请的又一方面还提供了一种光刻胶，光刻胶包括：上述光引发剂组合物、多官能丙烯酸酯单体、碱溶性树脂及溶剂。
进一步地，光刻胶还包括颜料，颜料选自红色颜料、绿色颜料、蓝色颜料中的一种或多种。
进一步地，光刻胶还包括颜料，颜料选自炭黑和/或钛黑。
本申请的又一方面还提供了一种彩色矩阵，采用上述光刻胶制得，且光刻胶中的颜料选自红色颜料、绿色颜料、蓝色颜料中的一种或多种。
本申请的又一方面还提供了一种黑色矩阵，采用上述光刻胶制得，且光刻胶中的颜料选自炭黑和/或钛黑。
本申请的又一方面还提供了一种光间隔物，采用上述光刻胶制得，且光刻胶中的颜料选自炭黑和/或钛黑。
本申请的又一方面还提供了一种彩色滤光器件，彩色滤光器件上述光刻胶为原料制得。
应用本发明的技术方案，上述光引发剂中，将特定结构的酰基咔唑衍生物和肟酯化合物搭配使用，通过二者的协同作用，使该引发剂具有优异的感度和热稳定性，同时还能大大提高光引发剂的光固化效率高和显影效果好。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
正如背景技术所描述的，现有的增感剂无法同时满足感度好、光固化效率高、热稳定性好和显影效果好的问题。为了解决上述技术问题，本申请提供了一种光引发剂组合物，该光引发剂组合物包括：酰基咔唑衍生物和肟酯化合物；其中酰基咔唑衍生物选自式Ⅰ所示化合物，式Ⅱ-A所示化合物、Ⅱ-B所示化合物、Ⅱ-C所示化合物、式Ⅱ-D所示化合物、式Ⅱ-E所示化合物、式Ⅱ-F所示化合物、Ⅱ-G所示化合物、Ⅱ-H所示化合物和Ⅱ-I所示化合物组成的组中的一种或多种；肟酯化合物为式(Ⅲ)所示化合物；
其中，R1，R2，R4，R5，R7，R8，R24，R25，R27，R28，R34，R35，R37，R38，R41，R42，R44，R45，R47，R48，R54，R55，R61，R62，R67，R68，R71，R72，R74，R75，R102-R108，R112，R114，R115，R117，R118，R121，R122，R124-R127各自独立地是H，卤素原子，C1-C8烷基，C1-C8烷氧基，CN；
R70选自H或C1-C10烷氧基；R73选自H、C6-C20芳酰基，所述C6-C20芳酰基中的至少一个氢原子被卤原子取代、和/或在所述C6-C20芳酰基的侧链中***一个O原子形成的取代基；
R6，R26，R36，R46，R56，R66，R106，R116各自独立地选自H，卤素原子，CN，C1-C8烷基，C1-C12烷基酰基，C5-C6取代的C1-C3烷基酰基，C6-C20芳酰基，C4-C20杂芳基酰基，
或R6，R26，R36，R46，R56，R66，R106，R116分别与其相邻的取代基构成5～7元环，其中C6-C20芳酰基与C4-C20杂芳酰基上的取代基包括卤素原子、R40、OR50、SR50、NR51R52、COOR50或CONR51R52；
当R116为C6-C20芳酰基或C4-C20杂芳基酰基时，芳环或杂芳环上的酰基的邻位取代基与咔唑环上的任意碳原子相连；
R9，R29，R39，R49，R59，R69各自独立地选自C1-C12直链或支链烷基，C2-C12烯基，C3-C12烯基烷基，或C1-C12直链或支链烷基，C2-C12烯基，C3-C12烯基烷基中的氢被一个或多个以下取代基取代形成的第一基团：苯基、C5-C6环烷基、C3-C6杂环基、卤素、COOR20、OR20、SR20、PO(OCnH2n+1)2、Si(CnH2n+1)3，n为1-4的整数；或
R9，R29，R39，R49，R59，R69各自独立地选自C3-C12烷基和/或C3-C12烯基烷基，且碳链中***一个或多个O、S、SO、SO2、CO或COO；或R9，R29，R39，R49，R59，R69各自独立地选自C2-C12亚烷基和/或C4-C12含双键亚烷基，且C2-C12亚烷基或C4-C12含双键亚烷基末端所连基团与R9，R29，R39，R49，R59，R69各自所连接的基团相同；或
R9，R29，R39，R49，R59，R69各自独立地选自苯基，或苯基被一个或多个以下取代基取代形成的第二基团：C1-C8烷基、卤素原子、OR20、SR20、COR30、CN、COOH；
R10，R110，R120，R130各自独立地选自C1-C12烷基或C6-C20芳基；
Ar1，Ar2，Ar3，Ar4，Ar5，Ar6，Ar7，Ar8，Ar9各自独立地选自C6-C20芳酰基，C4-C20杂芳酰基，且C6-C20芳香基及C4-C20杂芳香基上的至少一个H被以下基团取代形成的取代基：卤素原子，CN，R40，OR50，SR50，NR51R52，COOR50，CONR51R52，其中Ar1，Ar2，Ar5上的酰基邻位通过O，S原子可与咔唑环上的任意碳原子连接，且Ar1不包括苯基，邻甲基苯基和对甲基苯基；
Y选自C1-C3直链或支链亚烷基；m，n各自独立地选自0或1；
式(Ⅲ)中，Ar9选自母体结构为芳基硫基芳基、芴-2-基、苯并芴基或香豆素-3-基的第三基团，或第三基团中的氢被一个或多个以下取代基取代形成的基团：卤素原子、硝基、R11A
取代，
m1为0或1；
A选自直键、O、S、CO或R11’N，且R11’为C1-C12烷基；R11选自C1～C12烷基、被一个或多个氧原子或硫原子***的C3～C12烷基、C3～C8的环烷基、C3～C8杂环基、C2～C7链烯基甲基、C6～C15芳基或C4～C15杂芳基，且C6～C15芳基和C4～C15杂芳基中的氢原子可被氟原子、或C1-C4烷基磺酰基取代，且C1～C4烷基的氢原子可被F、C1-C4烷氧基、OH、OOCR14、COOR19、(R19O)2P(O)、(CH3)3Si或苯基取代，R19为C1-C4烷基；或R11或R11’与相邻母体上的原子形成5～7元环，或R11R11’N为环状取代基(可选为
或Ar9与相邻取代基形成5～7元环；R13为C1-C16烷基，苯基、C4-C7环烷基、C1-C16烷基中的氢原子被至少一个卤素原子、C4-C7环烷基、C4-C7杂环基、苯基、羟基、CN、R14COO或R40OOC取代形成的基团，C3-C16烷基中的氢原子被至少一个卤素原子、C4-C7环烷基、C4-C7杂环基、苯基、羟基、CN、R14COO或R40OOC取代，且被至少一个氧原子或硫原子***形成的基团，或苯基中的氢原子被至少一个卤素原子、C1-C12烷基、C1-C4烷氧基、CN取代形成的基团、或者R13与相邻的Ar9相连构成5至7元环，R14选自C1-C11烷基、C3-C5链烯基、C1-C4烷氧基、苯氧基、苯基、C1-C11烷基中的氢原子被至少一个卤素原子、C4-C7环烷基或CN取代形成的基团，或苯基中的氢原子被至少一个卤素原子、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、CN取代形成的基团；R20和R30各自独立地选自H，C1-C8烷基，经一个或多个F、Cl、OH、C5-C6环烷基取代形成的C1-C8烷基，含有一个或多个O或S间隔，且被羟基和/或OOCR4取代的C3-C8烷基，含有一个或2个O、S、N杂原子的五元或六元环，苯基，经一个或多个卤素原子或C1-C4烷基取代的苯基；R40和R50各自独立地选自C1-C8烷基，C1-C8烷基被至少一个F、Cl或羟基取代形成的基团，C3-C8烷基中***一个或多个氧原子，且至少一个氢原子被羟基和/或乙酰氧基取代形成的基团，含有1-2个杂原子的五元环或六元环，苯基，或C1-C4烷基苯基；R51和R52各自独立地选自C1-C4烷基，被羟基取代的C1-C4烷基，或NR51R52为环状取代基。
上述光引发剂中，将特定结构的酰基咔唑衍生物和肟酯化合物搭配使用，通过二者的协同作用，使该引发剂具有优异的感度和热稳定性，同时还能大大提高光引发剂的光固化效率高和显影效果好。
上述酰基咔唑衍生物和肟酯化合物中具有很多取代基，通过取代基的优化，可以筛选出能够进一步提高二者的协同作用的种类。在一种优选的实施例中，式Ⅰ所示化合物选自式(Ⅰ-1)～式(Ⅰ-32)所示化合物中的一种或多种：
在一种优选的实施例中，式Ⅱ-A所示化合物、Ⅱ-B所示化合物、Ⅱ-C所示化合物、式Ⅱ-D所示化合物、式Ⅱ-E所示化合物、式Ⅱ-F所示化合物、Ⅱ-G所示化合物和Ⅱ-H所示化合物选自以下有机物中的一种或多种：
在一种优选的实施例中，式Ⅲ所示肟酯化合物选自以下化合物中的一种或多种：
其中，Y1，Y2各自独立地是H、C1-C12烷基、硝基、Ar10CO或
m2，n1，n2各自独立为1或0；
Ar10为C6-C15芳基或C4-C15杂芳基，其中碳原子上的氢可任意被氟原子、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、C1-C4烷硫基、C1-C4烷基磺酰基取代，且C1-C4烷基上的氢可被氟原子、C1-C4烷氧基或R14COO取代；
R17，R18各自独立地是H，C1-C8烷基，被一个或2个氧原子***的C3-C8烷基，C2-C7链烯基甲基，苯基；烷基和苯基的氢任意地被卤素原子、C4-C7环烷基、羟基、R14COO、COOR19、(R19O)2P(O)、(CH3)3Si、苯基取代；R19是C1-C4烷基，或R17，R18各自独立地可与相邻取代基及母体上的原子构成5至7元环；
R15，R16，R21，R22，R71，R72，R73，R74，R75各自独立地是H、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、卤素原子、CN、
C6-C15芳香酰基、C4-C15杂芳香酰基，、C1-C8烷基中的氢被一个或多个卤素原子、C4-C7环烷基、羟基、CN、R14COO取代形成的取代基、C6-C15芳香基和/或C4-C15杂芳基上的氢被以下一种或多种取代形成的基团：H、卤素原子、CN、R40、OR50、SR50、NR51R52、COOR50或CONR51R52，或相邻的取代基可以形成5至7元环；
R13’为C1-C16烷基、苯基、C4-C7环烷基、C1-C16烷基中的氢被至少一个卤素原子、C4-C7环烷基、C4-C7杂环基、苯基、羟基、CN、R14COO取代形成的基团，C3-C16烷基中的氢被至少一个卤素原子、C4-C7环烷基、C4-C7杂环基、苯基、羟基取代和/或被至少一个氧原子或硫原子***形成的基团、苯基中的氢被至少一个卤素原子、C1-C12烷基、C1-C4烷氧基、CN取代形成的基团；R13’是C1-C16烷基，被一个或多个卤素原子、C4-C7环烷基、C4-C7杂环基、苯基、羟基、CN、R4COO、R20OOC取代的C1-C16烷基，被一个或多个卤素原子、C4-C7环烷基、C4-C7杂环基、苯基、羟基取代并同时被一个或多个氧原子、硫原子***的C3-C16烷基，苯基，被一个或多个卤素原子、C1-C12烷基、C1-C4烷氧基、CN取代的苯基，C4-C7环烷基；或者R13’可与相邻的苯环相连构成5至7元环五员到七员环；
R40，R50各自独立地选自是H，C1-C8烷基，C1-C8烷基中的氢被经一个或多个F、Cl、OH、C3-C7环烷基取代形成的基团，C3-C8烷基被一个或多个O和/或S间隔，且氢被羟基和/或OOCR4取代的C3-C8烷基形成的基团，含有一个或两个O、S、N杂原子的五元环或六元环，苯基，或C1-C4烷基苯基；
R51，R52各自独立地选自C1-C4烷基，被羟基取代的C1-C4烷基；或NR51R52选自
上述结构的肟酯化合物与本申请所需的酰基咔唑衍生物的结构近似，因而具有较好的相溶性，这有利于进一步提高二者的协同作用，进而有利于提高光引发剂组合物的感度、热稳定性和显影效果。更优选地，式Ⅲ所示肟酯化合物选自以下化合物中的一种或多种：
为了进一步提高上述光引发剂组合物的感度、显影效果等综合性能，进一步优选地，选用Ⅳ-A和/或Ⅳ-B所示的化合物与本申请提供的酰基咔唑衍生物制备光引发剂组合物。
上述酰基咔唑衍生物式Ⅰ，式Ⅱ-A～Ⅱ-E及式Ⅱ-G化合物的制备方法包括：相应的取代咔唑或苯并咔唑与对应的酰基化试剂(如酰氯或酸酐)经一次或两次付克酰基化反应得到酰基化产物；当芳酰基或杂芳酰基上具有活性取代基需要继续进行反应时，与相应的试剂继续发生反应，例如，氟原子被一个烷氧基、烷硫基、仲胺基、苯氧基、苯硫基或类似的试剂取代；羧酸与一个醇类化合物发生酯化反应等，得到最终的式Ⅰ，式Ⅱ-A～Ⅱ-E及式Ⅱ-G化合物。
Ⅱ-F的制备方法：以相应的1位和9位未取代咔唑化合物与邻溴苯甲酸发生N取代反应后得到N-(羧基苯基)咔唑衍生物中间体；此中间体经浓硫酸或多聚磷酸等酸催化缩合成环得到ⅡF。
Ⅱ-H的制备方法：以相应的1位，6位和9位未取代咔唑化合物为原料，第一步是与溴代羧酸反应，发生N-烷基化；第二步用酸催化剂进行缩合反应或将羧酸酰氯化再付克酰基化，得到并环咔唑衍生物；第三步进行相应的付克酰基化反应得到Ⅱ-H。
肟酯化合物的制备方法之一是将相应的中间体肟化合物用酰氯或酸酐酯化得到肟酯。
光引发剂组合物的制备：将各组分直接混合即可，或将各组分溶于溶剂中形成溶液，再或者将各组分溶解于光固化组合物配方中，配方中包含树脂、单体等必要组分。
在一种优选的实施例中，酰基咔唑衍生物与肟酯化合物的摩尔比例为(0.1～1.4):1；更优选地，酰基咔唑衍生物与肟酯化合物的摩尔比例为(0.2～1):1。
本申请的另一方面还提供了一种光固化组合物，包括光引发剂和可自由基聚合的化合物，光引发剂包括本申请提供的光引发剂组合物。
上述光引发剂中，将特定结构的酰基咔唑衍生物和肟酯化合物搭配使用，通过二者的协同作用，使该引发剂具有优异的感度和热稳定性，同时还能大大提高光引发剂的光固化效率高和显影效果好。含有上述光引发剂和可自由基聚合的化合物的光固化组合物也具有较好的感度、热稳定性、光固化效率和显影效果。
上述光固化组合物中采用的可自由基聚合的化合物可以选用本领域常用的种类，比如(甲基)丙烯酸酯类化合物和/或含有(甲基)丙烯酸酯基团的树脂。
在一种优选的实施例中，上述可自由基聚合的化合物为低分子量的双键化合物，该低分子量的双键化合物包括但不限于丙烯酸烷基酯、丙烯酸环烷基酯、丙烯酸羟基烷基酯、二烷基氨基烷基丙烯酸酯、甲基丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸环烷基酯、甲基丙烯酸羟基烷基酯和二烷基氨基烷基甲基丙烯酸酯组成的组中的一种或多种。更优选为丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸-2-羟乙酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸乙酯、聚硅氧烷丙烯酸酯、丙烯腈、乙酸乙烯酯、乙烯基醚、苯乙烯、N-乙烯基吡咯烷酮等。
在一种优选的实施例中，上述可自由基聚合的化合物为含有两个或更多双键的化合物，其包括但不限于乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、新戊二醇、1,6-己二醇的二丙烯酸酯、三羟基甲烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、丙烯酸乙烯酯和异氰脲酸三烯丙酯组成的组中的一种或多种。
在一种优选的实施例中，上述可自由基聚合的化合物为较高分子量的双键化合物，其包括但不限于丙烯酸化的环氧树脂、丙烯酸化的聚酯树脂不饱和聚酯树脂、丙烯酸化的聚醚树脂和丙烯酸化的聚氨酯树脂组成的组中的一种或多种，一般分子量在500～3000。
为了进一步提高光固化组合物的综合性能，在一种优选的实施例中，以光固化组合物按100重量份计，上述光固化组合物中，本申请提供的光引发剂组合物的用量为0.1～10重量份。更优选地，以光固化组合物按100重量份计，上述光固化组合物中，本申请提供的光引发剂组合物的用量为1～8重量份。将光引发剂组合物的用量限定在上述范围内有利于进一步提高其感度和光固化度及显影效果等。
将上述光固化组合物应用在光固化领域的很多方面均可以获得较好的综合性能。
本申请的又一方面还提供了一种光固化产品，该光固化产品含有上述光固化组合物。
含有上述光引发剂和可自由基聚合的化合物的光固化组合物也具有较好的感度、热稳定性、光固化效率和显影效果。因而采用上述光固化组合物形成的光固化产品也具有良好的综合性能。优选地，上述光固化产品包括油墨、涂料、粘合剂或3D成像组合物。
上述粘合剂中，除含有上述光固化组合物外，还可根据粘合剂的性能要求添加其他必要成分。上述粘合剂可以用于粘合玻璃、塑料、金属构件等。此外，本领域技术人员很容易根据现有技术和光固化组合物的用途需要添加其它必要成分，例如稳定剂、表面活性剂、流平剂、分散剂中的一种或多种。
上述3D成像组合物中，除含有上述光固化组合物外，还可根据油墨颜色，印刷用途等性能要求添加其他必要成分。优选地，该油墨或涂料及3D打印配方可以用于图案印刷，3D打印、PCB阻焊层，液体或干膜抗蚀材料及基材保护涂层等。
本申请的又一方面还提供了一种光刻胶，该光刻胶包括：本申请提供的上述光引发剂组合物、多官能丙烯酸酯单体、碱溶性树脂及溶剂。
本申请提供的光固化组合物也具有较好的感度、热稳定性、光固化效率和显影效果，因而将该光引发剂组合物、多官能丙烯酸酯单体、碱溶性树脂及溶剂混合制得的光刻胶也能够获得较好的感性、热稳定性、光固化效果和显影效果。
为了进一步提高光刻胶的综合性能，优选地，将上述光刻胶中的固态物料以100重量份计中，上述光刻胶中，本申请提供的光引发剂组合物的用量为0.1～10重量份，更优选为1～8重量份。
上述光刻胶中采用的多官能丙烯酸酯可以选用本领域常用的种类。在一种优选的实施例中，多官能丙烯酸酯包括但不限于二季戊四醇六丙烯酸酯和/或季戊四醇丙烯酸酯。上述几种丙烯酸酯具有较高的官能度，因而选用上述两种丙烯酸酯有利于进一步提高光刻胶的光固化性能。
显影过程中，上述光刻胶中的碱溶性树脂与碱液反应实现显影，其可以选用本领域常用的种类。在一种优选的实施例中，碱溶性树脂包括但不限于具有羧酸基团的聚丙烯酸酯，更优选为甲基丙烯酸、衣康酸或马来酸与常见单体按需要比例进行共聚得到的共聚物，上述单体包括但不限于丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸羟乙酯、苯乙烯、丁二烯、马来酸酐组成的组中的一种或多种；共聚物包括但不限于甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸苄酯和甲基丙烯酸共聚物、或者甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸丁酯及甲基丙烯酸与苯乙烯共聚物中的一种或多种。
在一种优选的实施例中，该光刻胶还包括颜料，颜料选自红色颜料、绿色颜料、蓝色颜料中的一种或多种。例如颜料选自C.I.颜料红177、C.I.颜料绿7、C.I.颜料蓝15:6、溶剂蓝25。当上述着色光刻胶中颜料是经良好分散的红色颜料，绿色颜料或蓝色颜料时，就成为一种彩色光刻胶。用彩色光刻胶可以制造彩色矩阵，用于彩色显示器件。
在一种优选的实施例中，光刻胶还包括颜料，颜料为炭黑和/或钛黑。例如颜料选自炭黑、钛黑、C.I.颜料黑1。当上述光刻胶中颜料是经良好分散的黑色颜料例如炭黑或钛黑时，就成为一种黑色光刻胶。用黑色光刻胶可以制造黑色矩阵、单元间隔(Cell gap)的间隔物、微透镜。
在一种优选的实施例中，上述光刻胶还包括其它现有商品化或现有技术中已有的光引发剂或助引发剂，只要有利于光固化组合物尤其是光刻胶的性能，均可使用。例如Omnirad BDK、Omnirad 369、Omnirad 379、Omnirad 389、Omnirad TPO、Omnirad 819、Omnirad ITX、Omnirad DETX、Omnirad 784。Omnirad为IGM树脂公司商品。
除上述组分外，还可添加其他树脂，比如聚甲基丙烯酸烷基酯、乙基纤维素、羧甲基纤维素、线型酚醛树脂、聚乙烯醇缩丁醛、聚醋酸乙烯酯、聚酯、聚酰亚胺组成的组中的一种或多种。
在一种优选的实施例中，使用含有本发明的光引发剂组合物的任一材料作为原料，经涂布、光照或其他必要工序例如显影、后烘等得到的任何物品，例如阴性钝化膜、光固化光敏性表面涂层、隔绝膜、偏光片涂层等制成品。
以下结合具体实施例对本申请作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本申请所要求保护的范围。
光源设备：
365nm LED面光源，蓝天特灯发展有限公司。
测试设备：
体视显微镜，COVS-50G，广州市明美光电技术有限公司。
实验材料：
对比化合物A1：来自化合物制备例3；
对比化合物A2：来自化合物制备例4；
式Ⅰ-30化合物：来自化合物制备例1；
式Ⅱ-1化合物：来自化合物制备例5；
式Ⅱ-3化合物：来自化合物制备例6；
式Ⅱ-5化合物：来自化合物制备例2；
Omnirad DETX：IGM树脂公司光引发剂产品；
Esacure 3644：IGM树脂公司光引发剂产品；
Omnirad EMK：IGM树脂公司光引发剂产品；
OXE 01：式Ⅲ-1化合物，BASF公司光引发剂产品；
PBG 305：式Ⅲ-4化合物，常州强力电子新材料股份有限公司产品；
PBG 3057：式Ⅲ-6化合物，常州强力电子新材料股份有限公司产品；
SPI 02:式Ⅲ-33化合物，韩国Samyoung公司产品；
式Ⅲ-15化合物，来自制备例7；
Photomer 6010：脂肪族聚氨酯三丙烯酸酯，荷兰IGM树脂公司产品；
DPHA：二季戊四醇五、六丙烯酸酯，天津天骄化工有限公司产品。
制备实施例
化合物制备例1 9-乙基-3,6-二[4-(2,2,3,3-四氟丙氧基)苯甲酰基]咔唑(式Ⅰ-30化合物)的制备
1a.9-乙基-3,6-二(4-氟苯甲酰基)咔唑
将N-乙基咔唑19.5g，加入250ml二氯乙烷中溶解，再加入34g三氯化铝，保持0～-5℃，向溶液中滴加对氟苯甲酰氯40g，然后保持反应液0-5℃反应15小时。将反应液分批加入0℃的100ml10％HCl溶液中，加完搅拌30min。静置30分钟后分液，二氯乙烷相用50ml2％氢氧化钠溶液洗涤30min，分出二氯乙烷相。减压蒸馏二氯乙烷溶液并回收二氯乙烷，剩余物中加入80ml乙酸乙酯结晶，得产物30.5g，白色粉末含量98.5％，收率69.5％。
1b.9-乙基-3,6-二[4-(2,2,3,3-四氟丙氧基)苯甲酰基]咔唑
将9-乙基-3,6-二(4-氟苯甲酰基)咔唑30g，2,2,3,3-四氟丙醇25g，氢氧化钠8g，溶入200ml吡啶中，70℃反应18h。减压蒸馏，蒸出吡啶及多余的2,2,3,3-四氟丙醇。剩余物中加入100ml水，250ml二氯乙烷，搅拌1h。分离水相，二氯乙烷溶液用100ml水洗涤2次。减压蒸馏回收二氯乙烷，在剩余物中加入150ml乙酸乙酯和2g活性炭，加热回流1小时，过滤活性炭，滤液被减压蒸馏去除约100ml乙酸乙酯后，降温结晶，过滤后干燥滤饼得27.8g，浅黄色粉末，含量98.5％，收率61.4％。
经1H-NMR(CDCl3)证实该结构，δ[ppm]:1.512(t,3H)，4.425-4.483(m,6H)，5.949-6.277(m,2H)，7.016-7.045(m,4H)，7.496-7.517(d,2H)，7.844-7.868(d,4H)，7.990-8.011(d,2H)，8.534(s,2H)。
化合物制备例2 11-(2-乙基己基)-5,8二[4-(2,2,3,3-四氟丙氧基)苯甲酰基]-11H-苯并[a]咔唑(式Ⅱ-5化合物)的制备
2a.11-(2-乙基己基)-5,8二(4-氟苯甲酰基)-11H-苯并[a]咔唑
在50ml单口瓶中加入B03D 2.0g,加入二氯乙烷20ml溶解，加入氯化锌0.2g，邻氟苯甲酰氯2.3g，80℃搅拌反应10小时。降温后反应液用20ml水洗涤两次，将二氯乙烷溶液减压浓缩至干，得到棕色粘稠状物4.0g，不经纯化用于2b的反应中。
2b.11-(2-乙基己基)-5,8二[4-(2,2,3,3-四氟丙氧基)苯甲酰基]-11H-苯并[a]咔唑
将2a的产物11-(2-乙基己基)-5,8二(4-氟苯甲酰基)-11H-苯并[a]咔唑4.0g用吡啶20ml溶解在50ml单口瓶中，再加入四氟丙醇2.2g，氢氧化钠1.2g，升温至80℃搅拌5小时。将反应液滴加到100ml水中，然后用100ml二氯乙烷搅拌1h后静置分层。分出的二氯乙烷溶液被减压浓缩至干，得到咖啡色固体4.7g。此固体用20ml乙酸乙酯和20ml乙醇混合溶剂加热溶解，加入0.25g活性炭回流1小时，热过滤，滤液降温后析出黄色结晶，干燥后称重2.5g，两步反应合计收率51.3％，含量98.51％。
经1H-NMR(CDCl3)证实该结构，δ[ppm]:0.754-0.789(m,6H)，1.126-1.328(m,8H)，2.113(s,1H)，4.369-4.452(t,2H)，4.513-4.599(t,2H)，4.928(m,2H)，4.994-5.342(m,1H)，5.537-5.885(m,1H)，7.251-7.272(m,4H)，7.430-7.455(d,1H)，7.566-7.811(m,6H)，7.950-7.979(d,1H)，8.430(s,1H)，8.571(s,1H)，8.668-8.695(d,1H)，8.736-8.764(d,1H)。
化合物制备例3 3-(2-甲基苯甲酰基)-9-乙基咔唑的制备(对比化合物A1)
参考专利CN100528838C说明书第81页实施例1中1.a的操作，用邻甲基苯甲酰氯代替苯甲酰氯，向40mlCH2Cl2中的7.83g(40.1mmol)N-乙基咔唑中加入5.88g(44.1mmol)AlCl3，保持10℃以下，滴加6.5g(42mmol)邻甲基苯甲酰氯，然后室温搅拌4小时，将反应混合物滴加到含有盐酸的冰水中，分出有机相，水洗到中性，用无水MgSO4干燥有机相，然后在硅胶色谱柱上用二氯甲烷-正己烷(1：1)提纯，得到白色固体9.45g，收率75.1％，含量98.51％。
经1H-NMR(CDCl3)证实该结构，δ[ppm]:1.431/1.455/1.479(t,3H),2.349(s,3H),4.352/4.376/4.400/4.424(quartet,2H),7.246-7.530(m,8H),7.989/7.994/8.018/8.023(dd,1H),8.065/8.090(d,1H),8.561/8.564(d,1H)。
化合物制备例4 3,6-二(2-甲基苯甲酰基)-9-(3-甲基丁基)咔唑(对比化合物A2)的制备
4.5g(19mmol)N-(3-甲基丁基)咔唑溶于20ml 1,2-二氯乙烷中，在低温浴中降温至-5℃，加入5.3g(40mmol)无水三氯化铝，滴加6.0g(38.8mmol)邻甲基苯甲酰氯和10g二氯乙烷的溶液，保持5℃反应3h。将反应液滴加到不超10℃的20ml浓盐酸和40ml水中，搅拌30mimn静置分层，将分出的有机相用80ml水洗至中性。减压浓缩出二氯乙烷，得到10.0g浅黄色玻璃状物；加入150ml无水乙醇，加热回流后全溶，降温析出结晶，过滤，干燥滤饼得到白色粉末8.0g，HPLC分析含量98.53％，收率96.4％。
经1H-NMR(CDCl3)证实该结构，δ[ppm]:1.031/1.052(d,6H),1.681-1.815(m,3H),2.344(s,6H),4.347/4.374/4.397(t,2H),7.289-7.467(m,10H),8.018/8.023/8.047/8.052(dd,2H),8.535/8.540(s,2H)。
化合物制备例5 5-(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-11-(2-乙基己基)-11H-苯并[a]咔唑(式Ⅱ-1化合物)的制备
参考专利CN103153952A说明书第63页实施例18中18.a的部分操作，在1L反应瓶中，用400mlCH2Cl2中溶解47.16g(143.0mmol)11-(2-乙基己基)-11H-苯并[a]咔唑，加入20.0g(150mmol)AlCl3，保持在0℃，向溶液中滴加27.45g(150mmol)2,4,6-三甲基苯甲酰氯，然后室温搅拌2小时，将反应混合物倾于冰水中，分离出CH2Cl2溶液相，继续用CH2Cl2萃取水相两次，合并有机相，水洗至中性，MgSO4干燥，浓缩出大部分CH2Cl2后，添加230ml正己烷，析出米黄色固体，减压干燥后称重65.0g，含量99.1％，收率95.6％，通过1H-NMR光谱证实结构为5-(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-11-(2-乙基己基)-11H-苯并[a]咔唑。
经1H-NMR(CDCl3)证实该结构，δ[ppm，CDCl3]:0.805/0.823/0.841(t,3H),0.872/0.891/0.909(t,3H),1.184-1.408(m,9H),2.198(s,6H),2.390(s,3H),4.670-4.785(m,2H),6.946(s,2H),7.271/7.288(d,1H),7.450/7.453//7.471/7.474//7.489/7.491(dt,1H),7.550/7.571(d,1H),7.667/7.670//7.684/7.687/7.691//7.705/7.709(dt,1H),7.720/7.724//7.738/7.742/7.746//7.759/7.762(dt,1H),7.939/7.958(d,1H),8.361(s,1H),8.643/8.662(d.2H),9.629/9.632//9.650/9.653(dd,1H)。
化合物制备例6 5-(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-8-[2-(2,2,3,3-四氟丙氧基)苯甲酰基]-11-(2-乙基己基)-11H-苯并[a]咔唑(式Ⅱ-3化合物)的制备
参考专利CN103153952A说明书第63-64页实施例18中18.a和18.b的部分操作，用2,2,3,3-四氟-1-丙醇代替2-甲氧基乙醇进行醚化反应，提取醚化产物得到米黄色固体，通过1H-NMR光谱证实结构为5-(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-8-[2-(2,2,3,3-四氟丙氧基)苯甲酰基]-11-(2-乙基己基)-11H-苯并[a]咔唑。
经1H-NMR(CDCl3)证实该结构，δ[ppm，CDCl3]:0.795/0.819/0.843/0.870/0.894(dt,6H),1.170-1.465(m,9H),2.189(s,6H)；2.398(s,3H),4.243/4.281/4.318(t,2H),4.660-4.817(m,2H),5.072/5.091/5.110//5.249/5.267/5.286//5.425/5.444/5.463(tt,1H),6.958(s,2H),6.958/6.989(d,1H),7.158/7.183/7.207(t,1H),7.456-7.549(m,3H),6.682-7.795(m,3H),8.362(s,1H),8.607/8.611(d,1H),8.621/8.649(d.1H),9.540/9.544//9.568/9.572(dd,1H)。
化合物制备例7 4,4’-二(2-乙酰氧基亚氨基丙酰基)二苯硫醚(式Ⅲ-15化合物)的制备
7a.制备4,4’-二丙酰基二苯硫醚
称取二苯硫醚79.0g(0.424mol)溶于600g的1,2-二氯乙烷中，加入无水三氯化铝124.4g(0.933mol)，搅拌降温至0℃；保持5℃以下，滴加丙酰氯82.4g(0.891mol)，2h滴加结束，继续保持0℃搅拌2h；将反应液滴加入到450ml10％稀盐酸中，控制酸溶液温度不高于30℃，加完搅拌1h，分出下层有机相；有机相依次用300ml水，洗涤三次；有机相进行减压蒸馏回收溶剂，剩余物126g；趁热加入240ml正己烷，保温使溶液澄清；自然冷却令其结晶，等溶液温度低于30℃时将结晶瓶放入冰水浴继续降温到0℃；抽滤，得白色滤饼，50℃减压干燥，得到白色结晶117.6g，收率93％，HPLC分析纯度98.5％，熔程123.1-130.3℃，1H-NMR数据表明所得产物为4,4’-二丙酰基二苯硫醚。
7b.制备4,4’-二(2-羟基亚氨基丙酰基)二苯硫醚
取7a所得产物4,4’-二丙酰基二苯硫醚30g(0.1mol)，用二甲基亚砜100g溶解，加入36％浓盐酸3.0g，水浴20-25℃保温搅拌，30min内滴加亚硝酸正丁酯25g(0.24mol)，搅拌10h；将反应液滴加到1L冰水中，析出浅黄色固体，抽滤，减压干燥后称重27g，HPLC分析纯度97.80％，收率75％；熔程162.8-169.5℃，1H-NMR数据表明所得产物为4,4’-二(2-羟基亚氨基丙酰基)二苯硫醚。δ(CDCl3,ppm)值数据:2.022(s,6H,2CH3)，7.425/7.452(d,4H,4ArH)，7.823/7.851(d,4H,4ArH)，12.450(s,2H,2NOH)。
7c.制备4,4’-二(2-乙酰氧基亚氨基丙酰基)二苯硫醚
在反应瓶中投入7b产物4,4’-二(2-羟基亚氨基丙酰基)二苯硫醚24.5g(0.068mol)和150ml甲苯，将反应瓶置于20-25℃水浴中，通过恒压滴液漏斗向反应瓶中滴加19.6g(0.19mol)醋酐，搅拌6h；向反应液中加100ml水，搅拌30min；甲苯相依次用1％碳酸氢钠溶液100ml，水50ml，水50ml洗涤；过滤甲苯溶液，减压蒸馏回收甲苯，得28.5g黄色固体粗品；加入55ml热乙酸乙酯使固体溶解，再补加85ml热正己烷，自然降温析出结晶，抽滤，真空干燥滤饼得到浅黄色固体结晶产物27.2g，HPLC分析含量99.2％，收率90.8％；熔程108.0-111.5℃；1H-NMR(CDCl3)，δ(ppm)值数据：2.274(s,6H,2CH3),2.293(s,6H,2COCH3),7.417/7.445(d,4H,4ArH),8.050/8.078(d,4H,4ArH)。
光引发剂组合物制备
组合物制备例1：
取式Ⅱ-5所示化合物12g、OXE 01样品28g放入研钵中研磨混合，得到40g组合物，酰基咔唑衍生物与咔唑基肟酯光引发剂的摩尔比0.24:1。
组合物制备例2：
取式Ⅰ-30所示化合物12g、式Ⅲ-4化合物28g放入研钵中研磨混合，得到40g组合物，酰基咔唑衍生物与咔唑基肟酯光引发剂的摩尔比0.29:1。
组合物制备例3：
取式Ⅱ-1所示化合物12g、OXE 01样品28g放入研钵中研磨混合，得到40g组合物，酰基咔唑衍生物与咔唑基肟酯光引发剂的摩尔比0.40:1。
组合物制备例4：
取式Ⅰ-30所示化合物12g、式Ⅲ-6化合物12g放入研钵中研磨混合，得到24g组合物，酰基咔唑衍生物与咔唑基肟酯光引发剂的摩尔比0.6:1。
组合物制备例5：
取式Ⅱ-5所示化合物12g、式Ⅲ-33化合物28g放入研钵中研磨混合，得到40g组合物，酰基咔唑衍生物与咔唑基肟酯光引发剂的摩尔比0.23:1。
组合物制备例6：
取式Ⅰ-30所示化合物12g、式Ⅲ-33化合物12g放入研钵中研磨混合，得到24g组合物，酰基咔唑衍生物与咔唑基肟酯光引发剂的摩尔比0.64:1。
碱溶性树脂制备
在1L将甲基丙烯酸苄酯18g、甲基丙烯酸6g、甲基丙烯酸羟乙酯6g、偶氮二异丁腈1.5g、十二硫醇0.6g、甲苯200ml放入恒压滴液漏斗，在500ml四口瓶中放入100ml甲苯，氮气置换，升温至80℃，滴加漏斗中溶液，反应6h后降温滤出，得到24g白色碱溶性树脂。
黑色色浆制备
取50g碱溶性树脂、50g P25炭黑、100g DPHA、250g丙二醇甲醚醋酸酯放入500ml烧杯中，使用高速剪切混合机在3000r/min转速下混合15min后制得黑色色浆。
光刻胶实施例1～13和对比例1～14
按表1～5中所述各组分的重量比配制各实施例及对比例。引发剂(为肟酯化合物)和增感剂(为酰基咔唑衍生物)可使用组合物制备例中的组合物或按表中比例混合在溶解于PMA中，再将组合物溶液与黑色色浆按比例混合。将各组分混合均匀后，使用10μm线棒在载玻片上涂膜，90℃烘箱烘干5min，使用365nm光源配合掩膜板进行固化，使用1％NaOH溶液25℃进行显影，并用纯净水浸泡清洗10s，90℃烘箱烘干30min后测量显影图像线宽。
表1
表2
表3
表4
表5
| 实施例10 | 实施例11 | 实施例12 | 对比例15 | 对比例16 | |
| 式Ⅲ-4化合物 | 0.056 | 0.028 | 0 | 0.08 | 0 |
| 式Ⅲ-33化合物 | 0 | 0 | 0.056 | 0 | 0.08 |
| 式Ⅰ-30化合物 | 0.024 | 0.052 | 0.024 | 0 | 0 |
| PMA | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| 黑色色浆 | 4.5 | 4.5 | 4.5 | 4.5 | 4.5 |
| 增感剂/引发剂摩尔比 | 0.29 | 1.26 | 0.27 | 0 | 0 |
表1中实施例及对比例经过涂布、固化、显影、测量，数据如表6所示，结果显示：在使用OXE 01作为引发剂，式Ⅰ-30所示化合物作为增感剂，其使用比例在本发明要求的范围内的实施例显影线宽值显著大于相应对比例，感度明显高于未使用增感剂、单独使用增感剂或增感剂用量在本发明要求范围值以外的对比例，特别是对比例3的结果表明，式Ⅱ-1所示化合物单独使用没有引发聚合的作用。
表6
| 实施例1 | 实施例2 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | 对比例4 | |
| 显影点/s | 20 | 20 | 20 | 20 | 15 | 19 |
| 120μm线宽/μm | 129 | 134 | 123 | 95 | 0 | 116 |
表2中实施例及对比例经涂布、固化、显影、测量，测试结果数据如表7所示，结果显示：在使用PBG 3057作为引发剂，式Ⅰ-30所示化合物作为增感剂，其使用比例在本发明要求的范围内的实施例显影线宽值显著大于相应对比例，感度明显高于未使用增感剂、单独使用增感剂或增感剂用量在本发明要求范围值以外的对比例。
表7
| 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 对比例5 | 对比例3 | 对比例6 | |
| 显影点/s | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 |
| 120μm线宽/μm | 147 | 132 | 140 | 129 | 0 | 126 |
表3中实施例及对比例经涂布、固化、显影、测量，测试结果数据如表8示，结果显示在使用式Ⅲ-15化合物作为引发剂，式Ⅰ-30所示化合物作为增感剂，其使用比例在本发明要求的范围内的实施例显影线宽值显著大于相应对比例，感度明显高于未使用增感剂或增感剂用量在本发明要求范围值以外的对比例。
表8
| 实施例6 | 实施例7 | 对比例7 | 对比例8 | 对比例9 | 对比例10 | |
| 显影点/s | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 |
| 120μm线宽/μm | 136 | 135 | 129 | 108 | 110 | 105 |
表4中实施例及对比例经涂布、固化、显影、测量，测试结果数据如表9示，结果显示在使用PBG 3057作为引发剂，式Ⅰ-30所示化合物、式Ⅱ-1所示化合物或式Ⅱ-5所示化合物作为增感剂，其固化、显影线宽值显著大于相应对比例，感度明显高于未使用增感剂的对比例及使用Esacure 3644、Omnirad DETX、Omnirad EMK增感的对比例。
表9
表5实施例及对比例经涂布、固化、显影、测量，测试结果数据如表10结果显示在使用SPI 02、PBG 305作为引发剂，式Ⅰ-30所示化合物作为增感剂，其固化、显影线宽值显著大于相应对比例，感度明显高于未使用增感剂的对比例。
表10
| 实施例10 | 实施例11 | 实施例12 | 对比例15 | 对比例16 | |
| 显影点/s | 32 | 33 | 25 | 30 | 22 |
| 120μm线宽/μm | 140 | 133 | 148 | 128 | 130 |
胶黏剂实施例13、实施例14及对比例17
按表11中各组分的重量份配制各实施例及对比例，将各组分混合均匀后，使用50μm线棒在载玻片上涂膜，使用365nm光源配合掩膜板进行固化，固化后测量膜重，然后在室温下的丙酮中浸泡36h后再次测量膜重，计算凝胶转化率。
表11
| 实施例13 | 实施例14 | 对比例17 | |
| Photomer 6010 | 5 | 5 | 5 |
| HPMA | 4.5 | 4.5 | 4.5 |
| OXE 01 | 0 | 0 | 0.5 |
| 组合物制备例1 | 0.5 | 0 | 0 |
| 组合物制备例2 | 0 | 0.5 | 0 |
表11中对比例与实施例的测试数据如表12所示。由数据可见，实施例13和实施例14使用本发明提供的光固化组合物的胶黏剂光照凝胶转化率明显高于单独使用肟酯光引发剂的对比例17。
表12
| 实施例13 | 实施例14 | 对比例17 | |
| 凝胶转化率，％ | 92.3 | 92.1 | 85.2 |
综上所述，本发明提供的含有酰基咔唑衍生物和肟酯的光引发剂组合物在光固化组合物中的固化活性显著高于单独使用同种肟酯光引发剂，当本发明的酰基咔唑衍生物与肟酯的摩尔比在0.2:1～1:1之间显示了最佳的增感效果，尤其是含氟代烷基的化合物显著优于对比化合物。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：上述光引发剂中，将特定结构的酰基咔唑衍生物和肟酯化合物搭配使用，通过二者的协同作用，使该引发剂具有优异的感度和热稳定性，同时还能大大提高光引发剂的光固化效率高和显影效果好。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里描述的那些以外的顺序实施。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (18)
1.一种光引发剂组合物，其特征在于，所述光引发剂组合物包括：酰基咔唑衍生物和肟酯化合物；其中
酰基咔唑衍生物选自式Ⅰ所示化合物，式Ⅱ-A所示化合物、Ⅱ-B所示化合物、Ⅱ-C所示化合物、式Ⅱ-D所示化合物、式Ⅱ-E所示化合物、式Ⅱ-F所示化合物、Ⅱ-G所示化合物、Ⅱ-H所示化合物和Ⅱ-I所示化合物组成的组中的一种或多种；
所述肟酯化合物为式(Ⅲ)所示化合物；
其中，R1，R2，R4，R5，R7，R8，R24，R25，R27，R28，R34，R35，R37，R38，R41，R42，R44，R45，R47，R48，R54，R55，R61，R62，R67，R68，R71，R72，R74，R75，R102-R108，R112，R114，R115，R117，R118，R121，R122，R124-R127各自独立地是H，卤素原子，C1-C8烷基，C1-C8烷氧基，CN；
R70选自H或C1-C10烷氧基，R73选自H、C6-C20芳酰基，所述C6-C20芳酰基中的至少一个氢原子被卤原子取代、和/或在所述C6-C20芳酰基的侧链中***一个O原子形成的取代基；
R6，R26，R36，R46，R56，R66，R106，R116各自独立地选自H，卤素原子，CN，C1-C8烷基，C1-C12烷基酰基，C5-C6取代的C1-C3烷基酰基，C6-C20芳酰基，C4-C20杂芳基酰基，
或所述R6，所述R26，所述R36，所述R46，所述R56，所述R66，所述R106，所述R116分别与其相邻的取代基构成5～7元环，其中所述C6-C20芳酰基与所述C4-C20杂芳酰基上的取代基包括卤素原子、R40、OR50、SR50、NR51R52、COOR50或CONR51R52；
当所述R116为C6-C20芳酰基或C4-C20杂芳基酰基时，芳环或杂芳环上的酰基的邻位取代基与咔唑环上的任意碳原子相连；
R9，R29，R39，R49，R59，R69各自独立地选自C1-C12直链或支链烷基，C2-C12烯基，C3-C12烯基烷基，或C1-C12直链或支链烷基，C2-C12烯基，C3-C12烯基烷基中的氢被一个或多个以下取代基取代形成的第一基团：苯基、C5-C6环烷基、C3-C6杂环基、卤素、COOR20、OR20、SR20、PO(OCnH2n+1)2、Si(CnH2n+1)3，n为1-4的整数；或
所述R9，所述R29，所述R39，所述R49，所述R59，所述R69各自独立地选自C3-C12烷基和/或C3-C12烯基烷基，且碳链中***一个或多个O、S、SO、SO2、CO或COO；或所述R9，所述R29，所述R39，所述R49，所述R59，所述R69各自独立地选自C2-C12亚烷基和/或C4-C12含双键亚烷基，且所述C2-C12亚烷基或C4-C12含双键亚烷基末端所连基团与所述R9，所述R29，所述R39，所述R49，所述R59，所述R69各自所连接的基团相同；或
所述R9，所述R29，所述R39，所述R49，所述R59，所述R69各自独立地选自苯基，或苯基被一个或多个以下取代基取代形成的第二基团：C1-C8烷基、卤素原子、OR20、SR20、COR30、CN、COOH；
R10，R110，R120，R130各自独立地选自C1-C12烷基或C6-C20芳基；
Ar1，Ar2，Ar3，Ar4，Ar5，Ar6，Ar7，Ar8，Ar9各自独立地选自C6-C20芳基，C4-C20杂芳基，或所述C6-C20芳香基及所述C4-C20杂芳香基上的至少一个H被以下基团取代形成的基团：卤素原子，CN，R40，OR50，SR50，NR51R52，COOR50，CONR51R52，其中所述Ar1，所述Ar2，所述Ar5上的酰基邻位通过O，S原子可与咔唑环上的任意碳原子连接，且所述Ar1不包括苯基，邻甲基苯基和对甲基苯基；
Y选自C1-C3直链或支链亚烷基；m，n各自独立地选自0或1；
式(Ⅲ)中，Ar9选自母体结构为芳基硫基芳基、芴-2-基、苯并芴基或香豆素-3-基的第三基团，或所述第三基团中的氢被一个或多个以下取代基取代形成的基团：卤素原子、硝基、R11A或
取代，
所述m1为0或1；
所述A选自直键、O、S、CO或R11’N，且所述R11’为C1-C12烷基；
所述R11选自C1～C12烷基、被一个或多个氧原子或硫原子***的C3～C12烷基、C3～C8的环烷基、C3～C8杂环基、C2～C7链烯基甲基、C6～C15芳基或C4～C15杂芳基，且所述C6～C15芳基和C4～C15杂芳基中的氢原子可被氟原子、或C1-C4烷基磺酰基取代，且所述C1～C4烷基的氢原子可被F、C1-C4烷氧基、OH、OOCR14、COOR19、(R19O)2P(O)、(CH3)3Si或苯基取代，所述R19为C1-C4烷基；或所述R11或所述R11’与相邻母体上的原子形成5～7元环，或R11R11’N为环状取代基；或
所述Ar9与相邻取代基形成5～7元环；
所述R13为C1-C16烷基，苯基、C4-C7环烷基、C1-C16烷基中的氢原子被至少一个卤素原子、C4-C7环烷基、C4-C7杂环基、苯基、羟基、CN、R14COO或R40OOC取代形成的基团，C3-C16烷基中的氢原子被至少一个卤素原子、C4-C7环烷基、C4-C7杂环基、苯基、羟基、CN、R14COO或R40OOC取代，且被至少一个氧原子或硫原子***形成的基团，或苯基中的氢原子被至少一个卤素原子、C1-C12烷基、C1-C4烷氧基、CN取代形成的基团、或者所述R13与相邻的Ar9相连构成5至7元环，所述R14选自C1-C11烷基、C3-C5链烯基、C1-C4烷氧基、苯氧基、苯基、C1-C11烷基中的氢原子被至少一个卤素原子、C4-C7环烷基或CN取代形成的基团，或苯基中的氢原子被至少一个卤素原子、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、CN取代形成的基团；
所述R20和所述R30各自独立地选自H，C1-C8烷基，经一个或多个F、Cl、OH、C5-C6环烷基取代形成的C1-C8烷基，含有一个或多个O或S间隔，且被羟基和/或OOCR4取代的C3-C8烷基，含有一个或2个O、S、N杂原子的五元或六元环，苯基，经一个或多个卤素原子或C1-C4烷基取代的苯基；
所述R40和所述R50各自独立地选自C1-C8烷基，C1-C8烷基被至少一个F、Cl或羟基取代形成的基团，C3-C8烷基中***一个或多个氧原子、且至少一个氢原子被羟基和/或乙酰氧基取代形成的基团，含有1-2个杂原子的五元环或六元环，苯基，或C1-C4烷基苯基；
所述R51和所述R52各自独立地选自C1-C4烷基，被羟基取代的C1-C4烷基，或NR51R52为环状取代基。
2.根据权利要求1所述的光引发剂组合物，其特征在于，式Ⅰ所示化合物选自式(Ⅰ-1)～式(Ⅰ-36)所示化合物中的一种或多种：
3.根据权利要求1所述的光引发剂组合物，其特征在于，式Ⅱ-A所示化合物、Ⅱ-B所示化合物、Ⅱ-C所示化合物、式Ⅱ-D所示化合物、式Ⅱ-E所示化合物、式Ⅱ-F所示化合物、Ⅱ-G所示化合物和Ⅱ-H所示化合物选自以下有机物中的一种或多种：
4.根据权利要求1所述的光引发剂组合物，其特征在于，式Ⅲ所示肟酯化合物选自以下化合物中的一种或多种：
其中,Y1，Y2各自独立地是H、C1-C12烷基、硝基、Ar10CO或
m2，n1，n2各自独立为1或0；
Ar10为C6-C15芳基或C4-C15杂芳基，其中碳原子上的氢可任意被氟原子、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、C1-C4烷硫基、C1-C4烷基磺酰基取代，且C1-C4烷基上的氢可被氟原子、C1-C4烷氧基或R14COO取代；
R17，R18各自独立地是H，C1-C8烷基，被一个或2个氧原子***的C3-C8烷基，C2-C7链烯基甲基，苯基；烷基和苯基的氢任意地被卤素原子、C4-C7环烷基、羟基、R14COO、COOR19、(R19O)2P(O)、(CH3)3Si、苯基取代；R19是C1-C4烷基，或R17，R18各自独立地可与相邻取代基及母体上的原子构成5至7元环；
R15，R16，R21，R22，R71，R72，R73，R74，R75各自独立地是H、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、卤素原子、CN、
C6-C15芳香酰基、C4-C15杂芳香酰基，、所述C1-C8烷基中的氢被一个或多个卤素原子、C4-C7环烷基、羟基、CN、R14COO取代形成的取代基、C6-C15芳香基和/或C4-C15杂芳基上的氢被以下一种或多种取代形成的基团：H、卤素原子、CN、R40、OR50、SR50、NR51R52、COOR50或CONR51R52，或相邻的取代基可以形成5至7元环；
R13’为C1-C16烷基、苯基、C4-C7环烷基、C1-C16烷基中的氢被至少一个卤素原子、C4-C7环烷基、C4-C7杂环基、苯基、羟基、CN、R14COO取代形成的基团，C3-C16烷基中的氢被至少一个卤素原子、C4-C7环烷基、C4-C7杂环基、苯基、羟基取代和/或被至少一个氧原子或硫原子***形成的基团、苯基中的氢被至少一个卤素原子、C1-C12烷基、C1-C4烷氧基、CN取代形成的基团；R13’是C1-C16烷基，被一个或多个卤素原子、C4-C7环烷基、C4-C7杂环基、苯基、羟基、CN、R4COO、R20OOC取代的C1-C16烷基，被一个或多个卤素原子、C4-C7环烷基、C4-C7杂环基、苯基、羟基取代并同时被一个或多个氧原子、硫原子***的C3-C16烷基，苯基，被一个或多个卤素原子、C1-C12烷基、C1-C4烷氧基、CN取代的苯基，C4-C7环烷基；或者R13’可与相邻的苯环相连构成5至7元环五员到七员环；
所述R40，所述R50各自独立地选自是H，C1-C8烷基，C1-C8烷基中的氢被经一个或多个F、Cl、OH、C3-C7环烷基取代形成的基团，C3-C8烷基被一个或多个O和/或S间隔，且氢被羟基和/或OOCR4取代形成的基团，含有一个或两个O、S、N杂原子的五元环或六元环，苯基，或C1-C4烷基苯基；
所述R51，所述R52各自独立地选自C1-C4烷基，被羟基取代的C1-C4烷基；或所述NR51R52选自
5.根据权利要求4所述的光引发剂组合物，其特征在于，式Ⅲ所示肟酯化合物选自以下化合物中的一种或多种：
6.根据权利要求1所述的光引发剂组合物，其特征在于，所述酰基咔唑衍生物与所述肟酯化合物的摩尔比例为(0.1～1.4):1；
优选地，所述酰基咔唑衍生物与所述肟酯化合物的摩尔比例为(0.2～1):1。
7.一种光固化组合物，包括光引发剂和可自由基聚合的化合物，其特征在于，所述光引发剂包括权利要求1至6中任一项所述的光引发剂组合物。
8.根据权利要求7所述的光固化组合物，其特征在于，所述可自由基聚合的化合物选自丙烯酸酯类化合物、甲基丙烯酸酯类化合物、含有丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基团的树脂组成的组中的一种或多种。
9.根据权利要求7或8所述的光固化组合物，其特征在于，以所述光固化组合物按100重量份计，所述光固化组合物中，所述权利要求1至6中任一项所述的光引发剂组合物的用量为0.1～10重量份；
优选地，以所述光固化组合物按100重量份计，所述光固化组合物中，所述权利要求1至6中任一项所述的光引发剂组合物的用量为1～8重量份。
10.一种光固化产品，其特征在于，所述光固化产品含有权利要求7至9中任一项所述的光固化组合物。
11.根据权利要求10所述的光固化组合物，其特征在于，所述光固化产品包括油墨、涂料、粘合剂或3D成像组合物。
12.一种光刻胶，其特征在于，所述光刻胶包括：
权利要求1至6中任一项所述的光引发剂组合物、多官能丙烯酸酯单体、碱溶性树脂及溶剂。
13.权利要求12所述的光刻胶，其特征在于，所述光刻胶还包括颜料，所述颜料选自红色颜料、绿色颜料、蓝色颜料中的一种或多种。
14.权利要求12所述的光刻胶，其特征在于，所述光刻胶还包括颜料，所述颜料选自炭黑和/或钛黑。
15.一种彩色矩阵，其特征在于，采用权利要求13所述的光刻胶制得。
16.一种黑色矩阵，其特征在于，采用权利要求14所述的光刻胶制得。
17.一种光间隔物，其特征在于，采用权利要求14所述的光刻胶制得。
18.一种彩色滤光器件，其特征在于，所述彩色滤光器件以权利要求12至14中任一项所述的光刻胶为原料制得。
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| CN116410227A (zh) * | 2023-04-03 | 2023-07-11 | 上海辉纳思光电科技有限公司 | 咔唑的膦酸衍生物及量子点发光器件和钙钛矿太阳能电池 |
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| CN116410227B (zh) * | 2023-04-03 | 2024-05-14 | 上海辉纳思光电科技有限公司 | 咔唑的膦酸衍生物及量子点发光器件和钙钛矿太阳能电池 |
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