[發明專利]一種大分子光引發劑及其應用和制備方法

有效

• 申請號: 201811099002.5
• 申請日: 2018-09-19
• 公開（公告）號: CN110922515B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 桑偉;劉永祥;侯少堃;王曉青;孫濤
• 申請（專利權）人: 北京鼎材科技有限公司;固安鼎材科技有限公司
• 主分類號: C08F120/26
• 分類號: C08F120/26;C08F120/34;C08F2/48
• 代理公司: 北京市創世宏景專利商標代理有限責任公司 11493
• 代理人: 崔永華

一種大分子光引發劑，以奪氫型光引發劑二苯甲酮為核，向其一個苯環引入一個(甲基)丙烯酸酯基團。將(甲基)丙烯酸酯基團聚合成為具有特定范圍分子量的大分子光引發劑，一方面具有在酯類溶劑中較高的溶解度和相容性，另一方面側鏈上所帶的二苯甲酮光敏基團能夠在紫外光下引發彩膠中活性單體聚合。如果作為側鏈的二苯甲酮另一苯環上含有供氫基團，該供氫基團能夠顯著提高光引發劑的引發效率和體系的聚合速度。

技術領域

本發明涉及光固化技術領域，具體而言提供了一種二苯甲酮類大分子光引發劑及其應用和制備方法。

背景技術

光刻膠又稱光致抗蝕劑，是由感光樹脂、光引發劑和溶劑等組成的光敏感混合物。其在紫外光光束照射下，能夠發生交聯固化或者降解反應(稱為光刻)。向光刻膠中加入著色劑(紅色、綠色和藍色)就制成了彩色光刻膠(或稱彩色感光/光敏性樹脂組合物)。將彩色光刻膠涂于玻璃基板上成膜經紫外光光刻，形成彩色圖案就制成了彩色濾光片。

光引發劑是彩色光敏樹脂組合物中的核心組分，是組合物能夠在紫外光照射下發生固化的必要材料。盡管光引發劑的種類有很多，但受制于彩色濾光片的生產和應用工藝要求，必須符合耐熱，耐酸，耐堿，耐光照，不受彩膠顏色影響且不影響彩膠色度等等的要求，因此可選種類比較少。現有彩膠用光引發劑多使用固體小分子光引發劑，常存在與色漿、樹脂、單體等相容性差、有色、易黃變、易團聚、易析出、溶解度低、熱穩定性差、光固化后易從彩膠中遷移或析出等缺點，影響彩膠品質，也影響生產線上工人的健康。另一方面，普通大分子光引發劑存在難以溶解在彩膠體系中的問題。

鑒于當前彩色光敏樹脂組合物使用的光引發劑有如上缺點，因此開發一種能夠克服上述缺點且聚合速度快、聚合效率高的光引發劑，并圍繞這種光引發劑設計出具有更高穩定性和更高膜硬度的彩色光敏樹脂組合物，是目前亟待解決的現實問題。

發明內容

發明要解決的問題

二苯甲酮衍生物是目前最通用的光引發活性很高的光引發劑。二苯甲酮(BP)具有結構簡單、合成便利、價格相對便宜。與助引發劑胺配合使用，具有抗氧阻聚的功能，表面固化性能較好，因此是使用最廣泛的一類奪氫型小分子光引發劑。然而，BP熔點只有48.5℃，易揮發，易升華，光解后的產物易從光固化產品中遷移出來，有毒而且有異味。隨著人們環保意識的日益增強，對現有的光引發劑提出了更高的要求。為了使二苯甲酮類光引發劑滿足人們的使用需求，必須對其進行改良。另一方面，若使用可聚合型光引發劑，使小分子光引發劑在光固化過程中參與聚合，可以解決上述小分子光引發劑的缺點，然而，可聚合型光引發劑雖然沒有遷移問題，但如果光固化不完全，仍然會存在小分子光引發劑的這些問題，并且，光固化反應不完全的雙鍵將在應用領域中持續發生聚合，有可能導致材料收縮變形。

因此，本發明的目的在于提供一種大分子光引發劑及其制造方法，該大分子光引發劑不存在小分子光引發劑的上述缺陷，在酯類溶劑中的溶解性和穩定性好，能夠減少膜體熱收縮，消除圖案邊緣出現的翹起、牛角等缺陷，而且使用該大分子光引發劑進行聚合反應時，聚合速度快，聚合效率高。

解決問題的方案

如上所述，本申請的發明人經過潛心研究，發現以自由基溶液聚合的方式，將二苯甲酮基丙烯酸酯聚合，得到以二苯甲酮衍生物為側鏈的聚丙烯酸酯大分子光引發劑，可以有效解決現有技術中存在的上述問題。

具體而言，本發明提供一種大分子光引發劑，其可由以下結構式表示：

其中，R’為H、OR¹或NR²R³，R、R¹、R²、R³分別獨立選自C1～C10的烷基，所述大分子光引發劑的分子量為5000～20000。

其由下式所示的化合物均聚得到。