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CN113166036B - 具有耐迁移性的光聚合增感剂 - Google Patents

具有耐迁移性的光聚合增感剂 Download PDF

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CN113166036B
CN113166036B CN201980080914.4A CN201980080914A CN113166036B CN 113166036 B CN113166036 B CN 113166036B CN 201980080914 A CN201980080914 A CN 201980080914A CN 113166036 B CN113166036 B CN 113166036B
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anthracene
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Kawasaki Kasei Chemicals Ltd
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Kawasaki Kasei Chemicals Ltd
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Abstract

[课题]本发明提供一种光聚合增感剂,其不会因光固化时或者固化物的保存中的起霜等而产生光聚合增感剂等添加物渗出到表面,引起固化物吹粉、着色的问题,且赋予充分实用的光固化速度。[解决手段]一种下述通式(1)所表示的具有酯基的9,10‑双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物。

Description

具有耐迁移性的光聚合增感剂
技术领域
本发明涉及一种具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物及其制造方法以及含有具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物的光聚合增感剂。
背景技术
通过紫外线、可见光等活性能量射线而聚合的光固化性树脂固化迅速,与热固化性树脂相比,能够大幅减少有机溶剂的用量,因此在能够改善作业环境、降低环境负荷方面是优异的。以往的光固化性树脂其自身缺乏聚合引发功能,为了使其固化,通常需要使用光聚合引发剂。作为光聚合引发剂,使用羟基苯乙酮、二苯甲酮等烷基苯酮系聚合引发剂、酰基氧化膦系光聚合引发剂或鎓盐等(专利文献1、2、3)。在这些光聚合引发剂之中,使用鎓盐系引发剂的情况下,鎓盐的光吸收在225nm~350nm附近,在350nm以上没有吸收,因此使用350nm以上的长波灯作为光源的情况下,存在光固化反应难以进行的问题,一般添加光聚合增感剂。同样,关于烷基苯酮系聚合引发剂等光聚合引发剂,也有很多在350nm以上没有吸收。作为针对这些光聚合引发剂的光聚合增感剂,已知有蒽化合物、噻吨酮化合物,且由于颜色问题等,特别是使用蒽化合物的的情况很多(专利文献4)。
使用9,10-二烷氧基蒽化合物作为蒽系的光聚合增感剂。例如,针对光聚合中的光聚合引发剂碘鎓盐,使用9,10-二丁氧基蒽、9,10-二乙氧基蒽等9,10-二烷氧基蒽化合物作为光聚合增感剂(专利文献5、6、7、8)。
但是,已知该9,10-二烷氧基蒽化合物在光固化前的光聚合性组合物或者在光固化后的固化物的保存中发生起霜,由此光聚合增感剂等渗出到表面,引起固化物的吹粉、着色问题。
关于光聚合性组合物,例如使用这些光聚合增感剂作为粘接薄膜和薄膜的光粘接剂的一个成分的情况下,光聚合增感剂有可能迁移至覆盖其上的薄膜(迁移),存在引起光聚合增感剂在上部薄膜上吹粉、着色的问题。
另外,在印刷电路板的制造、引线框架的制造、金属掩摸制造等加工中使用干膜抗蚀剂,要求有对应于405nm半导体激光器的干膜抗蚀剂,为了对应该波长,使用噻吨酮、9,10-二烷氧基蒽化合物作为光聚合增感剂。但是,干膜抗蚀剂以在感光性树脂组合物上覆盖有罩膜的状态被保存、交易,使用聚乙烯膜、聚丙烯膜作为该罩膜等,光聚合增感剂迁移至该薄膜,增感效果降低、存在在薄膜上引起吹粉的问题(专利文献9)。
为了抑制这样的光聚合增感剂的迁移,报告了将作为极性基的酯基导入9,10-二烷氧基蒽化合物的烷氧基的9,10-双(2-酰氧基烷氧基)蒽化合物(专利文献10)。但是,该9,10-双(2-酰氧基烷氧基)蒽化合物在制造时有使用环氧烷的工序,不仅仅因工序数量增加而导致成本上升,而且该环氧烷化合物尤其是环氧乙烷的获得难度、操作难度成为制造该9,10-双(2-酰氧基烷氧基)蒽化合物的大问题。
另外,虽然开发了将9,10-二烷氧基蒽化合物的烷氧基变为酰基的化合物,改善了迁移性,但是因为烷氧基的给电子性下降,存在吸收波长偏移到短波长侧的问题(专利文献11)。
现有技术文献
专利文献
[专利文献1]日本特开平06-345614号公报
[专利文献2]日本特开平07-062010号公报
[专利文献3]日本特开平05-249606号公报
[专利文献4]日本特开平10-195117号公报
[专利文献5]日本特开2002-302507号公报
[专利文献6]日本特开平11-279212号公报
[专利文献7]日本特开2000-344704号公报
[专利文献8]WO2007/126066号公报
[专利文献9]日本专利4605223号公报
[专利文献10]日本特开2014-031346号公报
[专利文献11]日本特开2014-101442号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
因此,要求开发一种新的光聚合增感剂,其在光固化时或固化物的保存中具有耐迁移性,不仅不会引起固化物的吹粉、着色的问题,而且能够使用容易获得的原料通过实用的制造方法而获得。
解决技术问题的手段
关于蒽化合物的结构与物性,本发明人进行了深入研究,结果发现本发明所示的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物在光聚合反应中作为光聚合增感剂展示了优异的效果,同时,由于具有作为极性基的酯基,难以引起光聚合增感剂的迁移和起霜,而且发现了使用容易获得的原料的实用的制造方法,从而完成了本发明。
即,本发明的第1要点在于,一种下通式(1)所表示的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物。
[化1]
在通式(1)中,A表示碳原子数1至20的亚烷基,该亚烷基也可以有烷基分支。R表示碳原子数1至20的烷基,该烷基可以有烷基分支,也可以是环烷基、环烷基烷基。X、Y可以相同或不同,表示氢原子、碳原子数1至8的烷基或卤原子。
本发明的第2要点在于,一种制造下述通式(1)所表示的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物的方法,其特征在于,使下通式(2)所表示的9,10-二羟基蒽化合物与下通式(3)所表示的酯化合物发生反应。
[化2]
在通式(2)中,X、Y可以相同或不同,表示氢原子、碳原子数1至8的烷基或卤原子。
[化3]
在通式(3)中,A表示碳原子数1至20的亚烷基,该亚烷基也可以有烷基分支。R表示碳原子数1至20的烷基,该烷基可以有烷基分支,也可以是环烷基、环烷基烷基,还可以取代有羟基,并且部分碳原子可由氧原子替代(但是,形成过氧化物的情况除外)。Z表示氯原子、溴原子或碘原子。
[化4]
在通式(1)中,A表示碳原子数1至20的亚烷基,该亚烷基也可以有烷基分支。R表示碳原子数1至20的烷基,该烷基可以有烷基分支,也可以是环烷基、环烷基烷基,还可以取代有羟基,并且部分碳原子可由氧原子替代(但是,形成过氧化物的情况除外)。X、Y可以相同或不同,表示氢原子、碳原子数1至8的烷基或卤原子。
本发明的第3要点在于,下通式(1)所表示的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物的制造方法,其特征在于,将下通式(9)所表示的9,10-蒽醌化合物还原,形成下通式(2)所表示的9,10-二羟基蒽化合物,使该通式(2)所表示的9,10-二羟基蒽化合物与下通式(3)所表示的酯化合物发生反应。
[化5]
通式(9)中,X、Y可以相同或不同,表示氢原子、碳原子数1至8的烷基或卤原子。
[化6]
通式(2)中,X、Y可以相同或不同,表示氢原子、碳原子数1至8的烷基或卤原子。
[化7]
通式(3)中,A表示碳原子数1至20的亚烷基,该亚烷基也可以有烷基分支。R表示碳原子数1至20的烷基,该烷基可以有烷基分支,也可以是环烷基、环烷基烷基,还可以取代有羟基,并且部分碳原子可由氧原子替代(但是,形成过氧化物的情况除外)。Z表示氯原子、溴原子或碘原子。
[化8]
通式(1)中,A表示碳原子数1至20的亚烷基,该亚烷基也可以有烷基分支。R表示碳原子数1至20的烷基,该烷基可以有烷基分支,也可以是环烷基、环烷基烷基,还可以取代有羟基,并且部分碳原子可由氧原子替代(但是,形成过氧化物的情况除外)。X、Y可以相同或不同,表示氢原子、碳原子数1至8的烷基或卤原子。
本发明的第4要点在于,一种制造下述通式(1)所表示的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物的方法,其特征在于,使下述通式(2)所表示的9,10-二羟基蒽化合物与下述通式(4)所表示的羧酸化合物发生反应,合成下述通式(5)所表示的9,10-双(羟基羰基亚烷基氧基)蒽化合物,使该通式(5)所表示的9,10-双(羟基羰基亚烷基氧基)蒽化合物与下述通式(6)、通式(7)或通式(8)所表示的酯化剂发生反应。
[化9]
通式(2)中,X、Y可以相同或不同,表示氢原子、碳原子数1至8的烷基或卤原子。
[化10]
通式(4)中,A表示碳原子数1至20的亚烷基,该亚烷基也可以有烷基分支。Z表示氯原子、溴原子或碘原子。
[化11]
通式(5)中,A表示碳原子数1至20的亚烷基,该亚烷基也可以有烷基分支。X、Y可以相同或不同,表示氢原子、碳原子数1至8的烷基或卤原子。
[化12]
R-OH (6)
通式(6)中,R表示碳原子数1至20的烷基,该烷基可以有烷基分支,也可以是环烷基、环烷基烷基,还可以取代有羟基,并且部分碳原子可由氧原子替代(但是,形成过氧化物的情况除外)。
[化13]
R-D (7)
通式(7)中,R表示碳原子数1至20的烷基,该烷基可以有烷基分支,也可以是环烷基、环烷基烷基,还可以取代有羟基,并且部分碳原子可由氧原子替代(但是,形成过氧化物的情况除外)。D表示氯原子、溴原子或碘原子。
[化14]
在通式(8)中,R1表示碳原子数1至17的烷基,该烷基可以有烷基分支,也可以是环烷基、环烷基烷基,还可以取代有羟基,并且部分碳原子可由氧原子替代(但是,形成过氧化物的情况除外)。其中,R1为碳原子数1至17的烷基的情况下,R1的碳原子数是比通式(1)中的R的碳原子数仅少3的数,除了R为1至3的情况。
[化15]
通式(1)中,A表示碳原子数1至20的亚烷基,该亚烷基也可以有烷基分支。R表示碳原子数1至20的烷基,该烷基可以有烷基分支,也可以是环烷基、环烷基烷基,还可以取代有羟基,并且部分碳原子可由氧原子替代(但是,形成过氧化物的情况除外)。X、Y可以相同或不同,表示氢原子、碳原子数1至8的烷基或卤原子。
本发明的第5要点在于,一种制造下述通式(1)所表示的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物的方法,其特征在于,将下述通式(9)所表示的9,10-蒽醌化合物还原,形成下述通式(2)所表示的9,10-二羟基蒽化合物,使该通式(2)所表示的9,10-二羟基蒽化合物与下述通式(4)所表示的羧酸化合物发生反应,合成下述通式(5)所表示的9,10-双(羟基羰基亚烷基氧基)蒽化合物,使该通式(5)所表示的9,10-双(羟基羰基亚烷基氧基)蒽化合物与下述通式(6)、通式(7)或通式(8)所表示的酯化剂发生反应。
[化16]
通式(9)中,X、Y可以相同或不同,表示氢原子、碳原子数1至8的烷基或卤原子。
[化17]
通式(2)中,X、Y可以相同或不同,表示氢原子、碳原子数1至8的烷基或卤原子。
[化18]
通式(4)中,A表示碳原子数1至20的亚烷基,该亚烷基也可以有烷基分支。Z表示氯原子、溴原子或碘原子。
[化19]
通式(5)中,A表示碳原子数1至20的亚烷基,该亚烷基也可以有烷基分支。X、Y可以相同或不同,表示氢原子、碳原子数1至8的烷基或卤原子。
[化20]
R-OH (6)
通式(6)中,R表示碳原子数1至20的烷基,该烷基可以有烷基分支,也可以是环烷基、环烷基烷基,还可以取代有羟基,并且部分碳原子可由氧原子替代(但是,形成过氧化物的情况除外)。
[化21]
R-D (7)
通式(7)中,R表示碳原子数1至20的烷基,该烷基可以有烷基分支,也可以是环烷基、环烷基烷基,还可以取代有羟基,并且部分碳原子可由氧原子替代(但是,形成过氧化物的情况除外)。D表示氯原子、溴原子或碘原子。
[化22]
通式(8)中,R1表示碳原子数1至17的烷基,该烷基可以有烷基分支,也可以是环烷基、环烷基烷基,还可以取代有羟基,并且部分碳原子可由氧原子替代(但是,形成过氧化物的情况除外)。其中,R1为碳原子数1至17的烷基的情况下,R1的碳原子数是比通式(1)中的R的碳原子数仅少3的数,除了R为1至3的情况。
[化23]
通式(1)中,A表示碳原子数1至20的亚烷基,该亚烷基也可以有烷基分支。R表示碳原子数1至20的烷基,该烷基可以有烷基分支,也可以是环烷基、环烷基烷基,还可以取代有羟基,并且部分碳原子可由氧原子替代(但是,形成过氧化物的情况除外)。X、Y可以相同或不同,表示氢原子、碳原子数1至8的烷基或卤原子。
本发明的第6要点在于,一种光聚合增感剂,其中,该光聚合增感剂含有下述通式(1)所表示的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物。
[化24]
通式(1)中,A表示碳原子数1至20的亚烷基,该亚烷基也可以有烷基分支。R表示碳原子数1至20的烷基,该烷基可以有烷基分支,也可以是环烷基、环烷基烷基,还可以取代有羟基,并且部分碳原子可由氧原子替代(但是,形成过氧化物的情况除外)。X、Y可以相同或不同,表示氢原子、碳原子数1至8的烷基或卤原子。
本发明的第7要点在于,如第6要点所述的光聚合增感剂,其特征在于,通式(1)所表示的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物中,R是不带羟基取代、未有部分碳原子被氧原子替代的碳原子数1至20的烷基。
本发明的第8要点在于,如第6要点或第7要点所述的光聚合增感剂,其特征在于,通式(1)所表示的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物中,A为碳原子数1的亚烷基。
本发明的第9要点在于,一种光聚合引发剂组合物,其中,该光聚合引发剂组合物含有第6要点至第8要点的任一项所述的光聚合增感剂和光聚合引发剂。
本发明的第10要点在于,一种光聚合性组合物,其中,该光聚合性组合物含有第9要点所述的光聚合引发组合物剂与光阳离子聚合性化合物。
本发明的第11要点在于,一种光聚合性组合物,其中,该光聚合性组合物含有第9要点所述的光聚合引发组合物剂与光自由基聚合性化合物。
本发明的第12要点在于,一种聚合方法,其中,该聚合方法通过对第10要点或第11要点所述的光聚合性组合物照射包括波长范围为300nm至500nm的光的能量射线而使之聚合。
本发明的第13要点在于,如第12要点所述的聚合方法,其特征在于,包括波长范围为300nm至500nm的光的能量射线的照射源方面,中心波长为365nm、375nm、385nm、395nm、405nm的紫外LED或半导体激光器。
发明效果
本发明的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物在光聚合反应中,不仅作为光聚合增感剂具有高的效果,而且含有本发明的化合物作为光聚合增感剂的光聚合性组合物是光聚合增感剂的迁移或起霜的程度极低的有用的化合物。另外在制造方法中,不需要使用难以获得且操作困难的环氧烷化合物,制造工序也简单,能够低成本地制造。
关于本发明的目的、特点和优点,通过以下的详细说明而更加清楚。
具体实施方式
(化合物)
本发明的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物是下述通式(1)所表示的化合物。
[化25]
通式(1)中,A表示碳原子数1至20的亚烷基,该亚烷基也可以有烷基分支。R表示碳原子数1至20的烷基,该烷基可以有烷基分支,也可以是环烷基、环烷基烷基,还可以取代有羟基,并且部分碳原子可由氧原子替代(但是,形成过氧化物的情况除外)。X、Y可以相同或不同,表示氢原子、碳原子数1至8的烷基或卤原子。
通式(1)中,作为A所表示的碳原子数1至20的亚烷基,可以举出亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基、亚癸基、十一亚甲基、十二亚甲基、十三亚甲基、十四亚甲基、十五亚甲基、十六亚甲基、十七亚甲基、十八亚甲基、十九亚甲基、二十亚甲基等,该亚烷基也可以有烷基分支。
通式(1)中,作为X或Y所表示的碳原子数1至8的烷基,可以举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、正戊基、异戊基、正己基、正庚基、正辛基或2-乙基己基等,作为卤原子,可以举出氟原子、氯原子、溴原子或碘原子。
通式(1)中,作为R所表示的碳原子数1至20的烷基,可以举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、正己基、正庚基、正辛基、2-乙基己基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、正十九烷基或正二十烷基等,作为取代有羟基的该烷基基团,可以举出2-羟基乙基、2-羟基丙基、3-羟基丙基、2-羟基丁基、3-羟基丁基、4-羟基丁基、5-羟基戊基、6-羟基己基、7-羟基庚基、8-羟基辛基、6-羟基-2-乙基己基、9-羟基壬基、10-羟基癸基、11-羟基十一烷基、12-羟基十二烷基、2-羟基-3-甲氧基丙基、2-羟基-3-乙氧基丙基、2-羟基-3-丙氧基丙基、2-羟基-3-丁氧基丙基、2-羟基-3-戊氧基丙基、2-羟基-3-己氧基丙基、2-羟基-3-辛氧基丙基、2-羟基-3-(2-乙基己氧基)丙基、2,3-二羟基丙基、2-羟基-3-烯丙氧基丙基、2-羟基-3-甲代烯丙基氧基丙基等。作为环烷基,可以举出环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、降冰片基、金刚烷基、4-正十二烷基环己基、十氢萘基、羟基环己基等,作为环烷基烷基,可以举出环丙基甲基、环丁基甲基、环戊基甲基、环己基甲基、环庚基甲基、环辛基甲基、环壬基甲基、环癸基甲基、2-环丁基乙基、2-环戊基乙基、2-环己基乙基、2-环庚基乙基、2-环辛基乙基、2-环壬基乙基、2-环癸基乙基、3-环丁基丙基、3-环戊基丙基、3-环己基丙基、3-环庚基丙基、3-环辛基丙基、3-环壬基丙基、3-环癸基丙基、4-环丁基丁基、4-环戊基丁基、4-环己基丁基、4-环庚基丁基、4-环辛基丁基、4-环壬基丁基、4-环癸基丁基、3-3-金刚烷基丙基、十氢萘基丙基等。
作为本发明的通式(1)所表示的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物的具体例,可以举出例如9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽、9,10-双(乙氧基羰基亚甲基氧基)蒽、9,10-双(正丙氧基羰基亚甲基氧基)蒽、9,10-双(异丙氧基羰基亚甲基氧基)蒽、9,10-双(叔丁氧基羰基亚甲基氧基)蒽、9,10-双(正丁氧基羰基亚甲基氧基)蒽、9,10-双(正戊氧基羰基亚甲基氧基)蒽、9,10-双(甲氧基羰基亚丙基氧基)蒽、9,10-双(乙氧基羰基亚丙基氧基)蒽、9,10-双(异丙氧基羰基亚丙基氧基)蒽、9,10-双(叔丁氧基羰基亚丙基氧基)蒽、9,10-双(正丁氧基羰基亚丙基氧基)蒽、9,10-双(甲氧基羰基甲基亚甲基氧基)蒽、9,10-双(乙氧基羰基甲基亚甲基氧基)蒽、9,10-双(乙氧基羰基乙基亚甲基氧基)蒽、9,10-双(异丙氧基羰基甲基亚甲基氧基)蒽、9,10-双(叔丁氧基羰基甲基亚甲基氧基)蒽、9,10-双(正丁氧基羰基甲基亚甲基氧基)蒽、9,10-双(甲氧基羰基亚丁基氧基)蒽、9,10-双(乙氧基羰基亚丁基氧基)蒽、9,10-双(异丙氧基羰基亚丁基氧基)蒽、9,10-双(叔丁氧基羰基亚丁基氧基)蒽、9,10-双(正丁氧基羰基亚丁基氧基)蒽、9,10-双(2-羟基乙氧基羰基亚甲基氧基)蒽、9,10-双(环己氧基羰基亚甲基氧基)蒽、9,10-双(环己基甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽、9,10-双(降冰片基氧基羰基亚甲基氧基)蒽等。
进一步,可以举出例如9,10-双(甲氧基羰基亚戊基氧基)蒽、9,10-双(乙氧基羰基亚戊基氧基)蒽、9,10-双(异丙氧基羰基亚戊基氧基)蒽、9,10-双(叔丁氧基羰基亚戊基氧基)蒽、9,10-双(正丁氧基羰基亚戊基氧基)蒽、9,10-双(甲氧基羰基亚己基氧基)蒽、9,10-双(乙氧基羰基亚己基氧基)蒽、9,10-双(异丙氧基羰基亚己基氧基)蒽、9,10-双(叔丁氧基羰基亚己基氧基)蒽、9,10-双(正丁氧基羰基亚己基氧基)蒽、9,10-双(甲氧基羰基亚庚基氧基)蒽、9,10-双(乙氧基羰基亚庚基氧基)蒽、9,10-双(异丙氧基羰基亚庚基氧基)蒽、9,10-双(叔丁氧基羰基亚庚基氧基)蒽、9,10-双(正丁氧基羰基亚庚基氧基)蒽、9,10-双(甲氧基羰基亚辛基氧基)蒽、9,10-双(乙氧基羰基亚辛基氧基)蒽、9,10-双(异丙氧基羰基亚辛基氧基)蒽、9,10-双(叔丁氧基羰基亚辛基氧基)蒽、9,10-双(正丁氧基羰基亚辛基氧基)蒽、9,10-双(甲氧基羰基亚壬基氧基)蒽、9,10-双(乙氧基羰基亚壬基氧基)蒽、9,10-双(异丙氧基羰基亚壬基氧基)蒽、9,10-双(叔丁氧基羰基亚壬基氧基)蒽、9,10-双(正丁氧基羰基亚壬基氧基)蒽、9,10-双(甲氧基羰基亚癸基氧基)蒽、9,10-双(乙氧基羰基亚癸基氧基)蒽、9,10-双(异丙氧基羰基亚癸基氧基)蒽、9,10-双(叔丁氧基羰基亚癸基氧基)蒽、9,10-双(正丁氧基羰基亚癸基氧基)蒽、9,10-双(甲氧基羰基十一亚甲基氧基)蒽、9,10-双(乙氧基羰基十一亚甲基氧基)蒽、9,10-双(异丙氧基羰基十一亚甲基氧基)蒽、9,10-双(叔丁氧基羰基十一亚甲基氧基)蒽、9,10-双(正丁氧基羰基十一亚甲基氧基)蒽、9,10-双(甲氧基羰基十二亚甲基氧基)蒽、9,10-双(乙氧基羰基十二亚甲基氧基)蒽、9,10-双(异丙氧基羰基十二亚甲基氧基)蒽、9,10-双(叔丁氧基羰基十二亚甲基氧基)蒽、9,10-双(正丁氧基羰基十二亚甲基氧基)蒽、9,10-双(甲氧基羰基十三亚甲基氧基)蒽、9,10-双(乙氧基羰基十三亚甲基氧基)蒽、9,10-双(异丙氧基羰基十三亚甲基氧基)蒽、9,10-双(叔丁氧基羰基十三亚甲基氧基)蒽、9,10-双(正丁氧基羰基十三亚甲基氧基)蒽、9,10-双(甲氧基羰基十四亚甲基氧基)蒽、9,10-双(乙氧基羰基十四亚甲基氧基)蒽、9,10-双(异丙氧基羰基十四亚甲基氧基)蒽、9,10-双(叔丁氧基羰基十四亚甲基氧基)蒽、9,10-双(正丁氧基羰基十四亚甲基氧基)蒽、9,10-双(甲氧基羰基十五亚甲基氧基)蒽、9,10-双(乙氧基羰基十五亚甲基氧基)蒽、9,10-双(异丙氧基羰基十五亚甲基氧基)蒽、9,10-双(叔丁氧基羰基十五亚甲基氧基)蒽、9,10-双(正丁氧基羰基十五亚甲基氧基)蒽、9,10-双(甲氧基羰基十六亚甲基氧基)蒽、9,10-双(乙氧基羰基十六亚甲基氧基)蒽、9,10-双(异丙氧基羰基十六亚甲基氧基)蒽、9,10-双(叔丁氧基羰基十六亚甲基氧基)蒽、9,10-双(正丁氧基羰基十六亚甲基氧基)蒽、9,10-双(甲氧基羰基十七亚甲基氧基)蒽、9,10-双(乙氧基羰基十七亚甲基氧基)蒽、9,10-双(异丙氧基羰基十七亚甲基氧基)蒽、9,10-双(叔丁氧基羰基十七亚甲基氧基)蒽、9,10-双(正丁氧基羰基十七亚甲基氧基)蒽、9,10-双(甲氧基羰基十八亚甲基氧基)蒽、9,10-双(乙氧基羰基十八亚甲基氧基)蒽、9,10-双(异丙氧基羰基十八亚甲基氧基)蒽、9,10-双(叔丁氧基羰基十八亚甲基氧基)蒽、9,10-双(正丁氧基羰基十八亚甲基氧基)蒽、9,10-双(甲氧基羰基十九亚甲基氧基)蒽、9,10-双(乙氧基羰基十九亚甲基氧基)蒽、9,10-双(异丙氧基羰基十九亚甲基氧基)蒽、9,10-双(叔丁氧基羰基十九亚甲基氧基)蒽、9,10-双(正丁氧基羰基十九亚甲基氧基)蒽、9,10-双(甲氧基羰基二十亚甲基氧基)蒽、9,10-双(乙氧基羰基二十亚甲基氧基)蒽、9,10-双(异丙氧基羰基二十亚甲基氧基)蒽、9,10-双(叔丁氧基羰基二十亚甲基氧基)蒽、9,10-双(正丁氧基羰基二十亚甲基氧基)蒽等。
另外,作为X和/或Y是烷基的具体例,可以举出例如2-乙基-9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(乙氧基羰基亚甲基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(正丙氧基羰基亚甲基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(异丙氧基羰基亚甲基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(叔丁氧基羰基亚甲基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(正丁氧基羰基亚甲基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(正戊氧基羰基亚甲基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(甲氧基羰基亚丙基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(乙氧基羰基亚丙基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(异丙氧基羰基亚丙基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(叔丁氧基羰基亚丙基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(正丁氧基羰基亚丙基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(甲氧基羰基甲基亚甲基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(乙氧基羰基甲基亚甲基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(乙氧基羰基乙基亚甲基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(异丙氧基羰基甲基亚甲基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(叔丁氧基羰基甲基亚甲基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(正丁氧基羰基甲基亚甲基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(甲氧基羰基亚丁基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(乙氧基羰基亚丁基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(异丙氧基羰基亚丁基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(叔丁氧基羰基亚丁基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(正丁氧基羰基亚丁基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(甲氧基羰基亚辛基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(乙氧基羰基亚辛基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(异丙氧基羰基亚辛基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(叔丁氧基羰基亚辛基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(正丁氧基羰基亚辛基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(甲氧基羰基十六亚甲基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(乙氧基羰基十六亚甲基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(异丙氧基羰基十六亚甲基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(叔丁氧基羰基十六亚甲基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(正丁氧基羰基十六亚甲基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(甲氧基羰基二十亚甲基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(乙氧基羰基二十亚甲基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(异丙氧基羰基二十亚甲基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(叔丁氧基羰基二十亚甲基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(正丁氧基羰基二十亚甲基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(2-羟基乙氧基羰基亚甲基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(环己氧基羰基亚甲基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(环己基甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(降冰片基氧基羰基亚甲基氧基)蒽等。
进一步,可以举出例如2-戊基-9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽、2-戊基-9,10-双(乙氧基羰基亚甲基氧基)蒽、2-戊基-9,10-双(正丙氧基羰基亚甲基氧基)蒽、2-戊基-9,10-双(异丙氧基羰基亚甲基氧基)蒽、2-戊基-9,10-双(叔丁氧基羰基亚甲基氧基)蒽、2-戊基-9,10-双(正丁氧基羰基亚甲基氧基)蒽、2-戊基-9,10-双(正戊氧基羰基亚甲基氧基)蒽、2-戊基-9,10-双(甲氧基羰基亚丙基氧基)蒽、2-戊基-9,10-双(乙氧基羰基亚丙基氧基)蒽、2-戊基-9,10-双(异丙氧基羰基亚丙基氧基)蒽、2-戊基-9,10-双(叔丁氧基羰基亚丙基氧基)蒽、2-戊基-9,10-双(正丁氧基羰基亚丙基氧基)蒽、2-戊基-9,10-双(甲氧基羰基甲基亚甲基氧基)蒽、2-戊基-9,10-双(乙氧基羰基甲基亚甲基氧基)蒽、2-戊基-9,10-双(乙氧基羰基乙基亚甲基氧基)蒽、2-戊基-9,10-双(异丙氧基羰基甲基亚甲基氧基)蒽、2-戊基-9,10-双(叔丁氧基羰基甲基亚甲基氧基)蒽、2-戊基-9,10-双(正丁氧基羰基甲基亚甲基氧基)蒽、2-戊基-9,10-双(甲氧基羰基亚丁基氧基)蒽、2-戊基-9,10-双(乙氧基羰基亚丁基氧基)蒽、2-戊基-9,10-双(异丙氧基羰基亚丁基氧基)蒽、2-戊基-9,10-双(叔丁氧基羰基亚丁基氧基)蒽、2-戊基-9,10-双(正丁氧基羰基亚丁基氧基)蒽、2-戊基-9,10-双(2-羟基乙氧基羰基亚甲基氧基)蒽、2-戊基-9,10-双(环己氧基羰基亚甲基氧基)蒽、2-戊基-9,10-双(环己基甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽、2-戊基-9,10-双(降冰片基氧基羰基亚甲基氧基)蒽等。
另外,作为X和/或Y是卤原子的具体例,可以举出例如2-氯-9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽、2-氯-9,10-双(乙氧基羰基亚甲基氧基)蒽、2-氯-9,10-双(正丙氧基羰基亚甲基氧基)蒽、2-氯-9,10-双(异丙氧基羰基亚甲基氧基)蒽、2-氯-9,10-双(叔丁氧基羰基亚甲基氧基)蒽、2-氯-9,10-双(正丁氧基羰基亚甲基氧基)蒽、2-氯-9,10-双(甲氧基羰基亚丙基氧基)蒽、2-氯-9,10-双(乙氧基羰基亚丙基氧基)蒽、2-氯-9,10-双(异丙氧基羰基亚丙基氧基)蒽、2-氯-9,10-双(叔丁氧基羰基亚丙基氧基)蒽、2-氯-9,10-双(正丁氧基羰基亚丙基氧基)蒽、2-氯-9,10-双(正戊氧基羰基亚甲基氧基)蒽、2-氯-9,10-双(甲氧基羰基甲基亚甲基氧基)蒽、2-氯-9,10-双(乙氧基羰基甲基亚甲基氧基)蒽、2-氯-9,10-双(乙氧基羰基乙基亚甲基氧基)蒽、2-氯-9,10-双(异丙氧基羰基甲基亚甲基氧基)蒽、2-氯-9,10-双(叔丁氧基羰基甲基亚甲基氧基)蒽、2-氯-9,10-双(正丁氧基羰基甲基亚甲基氧基)蒽、2-氯-9,10-双(甲氧基羰基亚丁基氧基)蒽、2-氯-9,10-双(乙氧基羰基亚丁基氧基)蒽、2-氯-9,10-双(异丙氧基羰基亚丁基氧基)蒽、2-氯-9,10-双(叔丁氧基羰基亚丁基氧基)蒽、2-氯-9,10-双(正丁氧基羰基亚丁基氧基)蒽、2-氯-9,10-双(甲氧基羰基亚辛基氧基)蒽、2-氯-9,10-双(乙氧基羰基亚辛基氧基)蒽、2-氯-9,10-双(异丙氧基羰基亚辛基氧基)蒽、2-氯-9,10-双(叔丁氧基羰基亚辛基氧基)蒽、2-氯-9,10-双(正丁氧基羰基亚辛基氧基)蒽、2-氯-9,10-双(甲氧基羰基十六亚甲基氧基)蒽、2-氯-9,10-双(乙氧基羰基十六亚甲基氧基)蒽、2-氯-9,10-双(异丙氧基羰基十六亚甲基氧基)蒽、2-氯-9,10-双(叔丁氧基羰基十六亚甲基氧基)蒽、2-氯-9,10-双(正丁氧基羰基十六亚甲基氧基)蒽、2-氯-9,10-双(甲氧基羰基二十亚甲基氧基)蒽、2-氯-9,10-双(乙氧基羰基二十亚甲基氧基)蒽、2-氯-9,10-双(异丙氧基羰基二十亚甲基氧基)蒽、2-氯-9,10-双(叔丁氧基羰基二十亚甲基氧基)蒽、2-氯-9,10-双(正丁氧基羰基二十亚甲基氧基)蒽、2-氯-9,10-双(2-羟基乙氧基羰基亚甲基氧基)蒽、2-氯-9,10-双(环己氧基羰基亚甲基氧基)蒽、2-氯-9,10-双(环己基甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽、2-氯-9,10-双(降冰片基氧基羰基亚甲基氧基)蒽等。
上述所举的具体例中,由于容易制造,优选9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽、9,10-双(乙氧基羰基亚甲基氧基)蒽、9,10-双(正丙氧基羰基亚甲基氧基)蒽、9,10-双(异丙氧基羰基亚甲基氧基)蒽、9,10-双(叔丁氧基羰基亚甲基氧基)蒽、9,10-双(正丁氧基羰基亚甲基氧基)蒽、9,10-双(正戊氧基羰基亚甲基氧基)蒽、9,10-双(环己氧基羰基亚甲基氧基)蒽、9,10-双(甲氧基羰基亚丙基氧基)蒽、9,10-双(乙氧基羰基亚丙基氧基)蒽、9,10-双(异丙氧基羰基亚丙基氧基)蒽、9,10-双(叔丁氧基羰基亚丙基氧基)蒽、9,10-双(正丁氧基羰基亚丙基氧基)蒽、9,10-双(甲氧基羰基甲基亚甲基氧基)蒽、9,10-双(乙氧基羰基甲基亚甲基氧基)蒽、9,10-双(乙氧基羰基乙基亚甲基氧基)蒽、9,10-双(异丙氧基羰基甲基亚甲基氧基)蒽、9,10-双(叔丁氧基羰基甲基亚甲基氧基)蒽、9,10-双(正丁氧基羰基甲基亚甲基氧基)蒽、9,10-双(甲氧基羰基亚丁基氧基)蒽、9,10-双(乙氧基羰基亚丁基氧基)蒽、9,10-双(异丙氧基羰基亚丁基氧基)蒽、9,10-双(叔丁氧基羰基亚丁基氧基)蒽、9,10-双(正丁氧基羰基亚丁基氧基)蒽、9,10-双(2-羟基乙氧基羰基亚甲基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(乙氧基羰基亚甲基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(正丙氧基羰基亚甲基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(异丙氧基羰基亚甲基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(叔丁氧基羰基亚甲基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(正丁氧基羰基亚甲基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(甲氧基羰基亚丙基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(乙氧基羰基亚丙基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(异丙氧基羰基亚丙基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(叔丁氧基羰基亚丙基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(正丁氧基羰基亚丙基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(甲氧基羰基甲基亚甲基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(乙氧基羰基甲基亚甲基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(乙氧基羰基乙基亚甲基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(异丙氧基羰基甲基亚甲基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(叔丁氧基羰基甲基亚甲基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(正丁氧基羰基甲基亚甲基氧基)蒽、2-乙基-9,10-双(2-羟基乙氧基羰基亚甲基氧基)蒽,特别优选下述结构式所举出的9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽(1-1)、9,10-双(乙氧基羰基亚甲基氧基)蒽(1-2)、9,10-双(正丙氧基羰基亚甲基氧基)蒽(1-10)、9,10-双(异丙氧基羰基亚甲基氧基)蒽(1-3)、9,10-双(叔丁氧基羰基亚甲基氧基)蒽(1-4)、9,10-双(正丁氧基羰基亚甲基氧基)蒽(1-5)、9,10-双(正戊氧基羰基亚甲基氧基)蒽(1-11)、9,10-双(甲氧基羰基甲基亚甲基氧基)蒽(1-6)、9,10-双(乙氧基羰基亚丙基氧基)蒽(1-7)、9,10-双(乙氧基羰基亚丁基氧基)蒽(1-8)、2-乙基-9,10-双(异丙氧基羰基亚甲基氧基)蒽(1-9)、9,10-双(环己氧基羰基亚甲基氧基)蒽(1-12)。
从制造容易度、原料的获得容易度、操作容易度综合判断,通式(1)中R优选不含有氧原子的碳原子数1至20的烷基。另外,通式(1)中A优选碳原子数1的亚甲基。从耐迁移性、疏水性等各种物性考虑,优选碳原子数3以上的烷基,特别优选9,10-双(异丙氧基羰基亚甲基氧基)蒽(1-3)、9,10-双(正戊氧基羰基亚甲基氧基)蒽(1-11)、9,10-双(环己氧基羰基亚甲基氧基)蒽(1-12)。
[化26]
(制造方法)
接着对本发明的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物的制造方法进行说明。关于本发明的通式(1)所表示的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物,有将下述通式(9)所表示的9,10-蒽醌化合物作为起始原料而合成的方法与将下述通式(2)所表示的9,10-二羟基蒽化合物作为起始原料的合成方法。9,10-蒽醌化合物作为起始原料而合成的方法也是经过作为中间生成物的9,10-二羟基蒽化合物而合成。进一步,有经过该9,10-二羟基蒽化合物或作为起始原料通过一阶段的反应而合成的方法(一阶段制造方法)与经过下述通式(5)所表示的中间生成物的二阶段反应而合成的方法(二阶段制造方法)。
[化27]
通式(9)中,X、Y可以相同或不同,表示氢原子、碳原子数1至8的烷基或卤原子。
[化28]
通式(2)中,X、Y可以相同或不同,表示氢原子、碳原子数1至8的烷基或卤原子。
[化29]
通式(5)中,A表示碳原子数1至20的亚烷基,该亚烷基也可以有烷基分支。X、Y可以相同或不同,表示氢原子、碳原子数1至8的烷基或卤原子。
(一阶段制造方法-1)
首先,对9,10-二羟基蒽化合物作为起始原料、通过一阶段制造方法合成本发明的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物的方法进行说明。本发明的通式(1)所表示的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物是将通式(2)所表示的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物根据下述的反应式-1获得的,其中,在碱性化合物的存在下或者不存在下,与相对应的通式(3)所表示的酯化合物发生反应。
[化30]
在反应式-1中,A表示碳原子数1至20的亚烷基,该亚烷基也可以有烷基分支。R表示碳原子数1至20的烷基,该烷基可以有烷基分支,也可以是环烷基、环烷基烷基,还可以取代有羟基,并且部分碳原子可由氧原子替代(但是,形成过氧化物的情况除外)。X、Y可以相同或不同,表示氢原子、碳原子数1至8的烷基或卤原子。Z表示氯原子、溴原子或碘原子。
反应式-1中,作为原料而使用的通式(2)所表示的9,10-二羟基蒽化合物是通过将对应的9,10-蒽醌化合物还原而得到的。
在该反应中,作为原料9,10-二羟基蒽化合物的具体例,可以举出9,10-二羟基蒽、2-甲基-9,10-二羟基蒽、2-乙基-9,10-二羟基蒽、2-叔戊基-9,10-二羟基蒽、2,6-二甲基-9,10-二羟基蒽、2-氯-9,10-二羟基蒽、2-溴-9,10-二羟基蒽等。
由于该9,10-二羟基蒽化合物对氧不稳定,所以可以使用羟基由公知的保护基保护的形式的化合物。
另外,9,10-二羟基蒽的情况下,作为工业的方法,通过使用1,4-萘与1,3-丁二烯的狄尔斯-阿尔德反应的生成物1,4,4a,9a-四氢蒽醌或其异构体1,4-二氢9,10-二羟基蒽的碱金属盐对9,10-蒽醌进行还原,能够更简便地获得9,10-二羟基蒽。即,在水性介质中,于碱金属氢氧化物类的碱性化合物的存在下,使通过1,4-萘醌与1,3-丁二烯的反应而得到的1,4,4a,9a-四氢蒽醌与9,10-蒽醌发生反应,能够获得9,10-二羟基蒽的碱金属盐的水溶液。
通过将该反应所得到的9,10-二羟基蒽的碱金属盐的水溶液在不存在氧的条件下氧化,能够得到9,10-二羟基蒽的沉淀。通过精制该沉淀,能够获得9,10-二羟基蒽。具有取代基的9,10-二羟基蒽化合物也可以以同样的方式获得。
反应式-1中,作为原料即通式(3)所表示的酯化合物的具体例,可以举出氯乙酸甲酯、氯乙酸乙酯(3-12)、氯乙酸正丙酯、氯乙酸异丙酯、氯乙酸正丁酯(3-5)、氯乙酸叔丁酯、氯乙酸戊酯、氯乙酸己酯、氯乙酸庚酯、氯乙酸辛酯、氯乙酸2-乙基己酯、氯乙酸壬酯、氯乙酸十二烷酯、氯乙酸十九烷酯、氯乙酸二十烷酯、氯乙酸环己酯、氯乙酸环己基甲酯、2-氯丙酸甲酯、3-氯丙酸甲酯、2-氯丙酸甲酯、3-氯丙酸甲酯、2-氯丙酸乙酯、3-氯丙酸乙酯、2-氯丙酸正丙酯、3-氯丙酸正丙酯、2-氯丙酸异丙酯、3-氯丙酸异丙酯、2-氯丙酸正丁酯、3-氯丙酸正丁酯、2-氯丙酸叔丁酯、3-氯丙酸叔丁酯、2-氯丙酸戊酯、3-氯丙酸戊酯、2-氯丙酸己酯、3-氯丙酸己酯、2-氯丙酸庚酯、3-氯丙酸庚酯、2-氯丙酸辛酯、3-氯丙酸辛酯、2-氯丙酸2-乙基己酯、3-氯丙酸2―乙基己酯、2-氯丙酸壬酯、3-氯丙酸壬酯、2-氯丙酸十二烷酯、3-氯丙酸十二烷酯、2-氯丙酸十九烷酯、3-氯丙酸十九烷酯、2-氯丙酸二十烷酯、3-氯丙酸二十烷酯、2-氯丁酸甲酯、3-氯丁酸甲酯、4-氯丁酸甲酯、2-氯丁酸乙酯、3-氯丁酸乙酯、4-氯丁酸乙酯、2-氯丁酸正丙酯、3-氯丁酸正丙酯、4-氯丁酸正丙酯、2-氯丁酸异丙酯、3-氯丁酸异丙酯、4-氯丁酸异丙酯、2-氯丁酸正丁酯、3-氯丁酸正丁酯、4-氯丁酸正丁酯、2-氯丁酸叔丁酯、3-氯丁酸叔丁酯、4-氯丁酸叔丁酯、2-氯丁酸戊酯、3-氯丁酸戊酯、4-氯丁酸戊酯、2-氯丁酸己酯、3-氯丁酸己酯、4-氯丁酸己酯、2-氯丁酸庚酯、3-氯丁酸庚酯、4-氯丁酸庚酯、2-氯丁酸辛酯、3-氯丁酸辛酯、4-氯丁酸辛酯、2-氯丁酸2-乙基己酯、3-氯丁酸2-乙基己酯、4-氯丁酸2-乙基己酯、2-氯丁酸壬酯、3-氯丁酸壬酯、4-氯丁酸壬酯、2-氯丁酸十二烷酯、3-氯丁酸十二烷酯、4-氯丁酸十二烷酯、2-氯丁酸十九烷酯、3-氯丁酸十九烷酯、4-氯丁酸十九烷酯、2-氯丁酸二十烷酯、3-氯丁酸二十烷酯、4-氯丁酸二十烷酯、2-氯戊酸甲酯、3-氯戊酸甲酯、4-氯戊酸甲酯、5-氯戊酸甲酯、2-氯戊酸乙酯、3-氯戊酸乙酯、4-氯戊酸乙酯、5-氯戊酸乙酯、2-氯戊酸正丙酯、3-氯戊酸正丙酯、4-氯戊酸正丙酯、5-氯戊酸正丙酯、2-氯戊酸异丙酯、3-氯戊酸异丙酯、4-氯戊酸异丙酯、5-氯戊酸异丙酯、2-氯戊酸正丁酯、3-氯戊酸正丁酯、4-氯戊酸正丁酯、5-氯戊酸正丁酯、2-氯戊酸叔丁酯、3-氯戊酸叔丁酯、4-氯戊酸叔丁酯、5-氯戊酸叔丁酯、2-氯戊酸戊酯、3-氯戊酸戊酯、4-氯戊酸戊酯、5-氯戊酸戊酯、2-氯戊酸己酯、3-氯戊酸己酯、4-氯戊酸己酯、5-氯戊酸己酯、2-氯戊酸庚酯、3-氯戊酸庚酯、4-氯戊酸庚酯、5-氯戊酸庚酯、2-氯戊酸辛酯、3-氯戊酸辛酯、4-氯戊酸辛酯、5-氯戊酸辛酯、2-氯戊酸2-乙基己酯、3-氯戊酸2-乙基己酯、4-氯戊酸2-乙基己酯、5-氯戊酸2-乙基己酯、2-氯戊酸壬酯、3-氯戊酸壬酯、4-氯戊酸壬酯、5-氯戊酸壬酯、2-氯戊酸十二烷酯、3-氯戊酸十二烷酯、4-氯戊酸十二烷酯、5-氯戊酸十二烷酯、2-氯戊酸十九烷酯、3-氯戊酸十九烷酯、4-氯戊酸十九烷酯、5-氯戊酸十九烷酯、2-氯戊酸二十烷酯、3-氯戊酸二十烷酯、4-氯戊酸二十烷酯、5-氯戊酸二十烷酯等。
进一步,可以举出溴乙酸甲酯(3-1)、溴乙酸乙酯(3-4)、溴乙酸正丙酯(3-9)、溴乙酸异丙酯(3-2)、溴乙酸正丁酯、溴乙酸叔丁酯(3-3)、溴乙酸戊酯(3-10)、溴乙酸己酯、溴乙酸庚酯、溴乙酸辛酯、溴乙酸2-乙基己酯、溴乙酸壬酯、溴乙酸十二烷酯、溴乙酸十九烷酯、溴乙酸二十烷酯、溴乙酸环己酯(3-11)、溴乙酸环己基甲酯、2-溴丙酸甲酯(3-6)、3-溴丙酸甲酯、2-溴丙酸乙酯、3-溴丙酸乙酯、2-溴丙酸正丙酯、3-溴丙酸正丙酯、2-溴丙酸异丙酯、3-溴丙酸异丙酯、2-溴丙酸正丁酯、3-溴丙酸正丁酯、2-溴丙酸叔丁酯、3-溴丙酸叔丁酯、2-溴丙酸戊酯、3-溴丙酸戊酯、2-溴丙酸己酯、3-溴丙酸己酯、2-溴丙酸庚酯、3-溴丙酸庚酯、2-溴丙酸辛酯、3-溴丙酸辛酯、2-溴丙酸2-乙基己酯、3-溴丙酸2-乙基己酯、2-溴丙酸壬酯、3-溴丙酸壬酯、2-溴丙酸十二烷酯、3-溴丙酸十二烷酯、2-溴丙酸十九烷酯、3-溴丙酸十九烷酯、2-溴丙酸二十烷酯、3-溴丙酸二十烷酯、2-溴丁酸甲酯、3-溴丁酸甲酯、4-溴丁酸甲酯、2-溴丁酸乙酯、3-溴丁酸乙酯、4-溴丁酸乙酯(3-7)、2-溴丁酸正丙酯、3-溴丁酸正丙酯、4-溴丁酸正丙酯、2-溴丁酸异丙酯、3-溴丁酸异丙酯、4-溴丁酸异丙酯、2-溴丁酸正丁酯、3-溴丁酸正丁酯、4-溴丁酸正丁酯、2-溴丁酸叔丁酯、3-溴丁酸叔丁酯、4-溴丁酸叔丁酯、2-溴丁酸戊酯、3-溴丁酸戊酯、4-溴丁酸戊酯、2-溴丁酸己酯、3-溴丁酸己酯、4-溴丁酸己酯、2-溴丁酸庚酯、3-溴丁酸庚酯、4-溴丁酸庚酯、2-溴丁酸辛酯、3-溴丁酸辛酯、4-溴丁酸辛酯、2-溴丁酸2-乙基己酯、3-溴丁酸2-乙基己酯、4-溴丁酸2-乙基己酯、2-溴丁酸壬酯、3-溴丁酸壬酯、4-溴丁酸壬酯、2-溴丁酸十二烷酯、3-溴丁酸十二烷酯、4-溴丁酸十二烷酯、2-溴丁酸十九烷酯、3-溴丁酸十九烷酯、4-溴丁酸十九烷酯、2-溴丁酸二十烷酯、3-溴丁酸二十烷酯、4-溴丁酸二十烷酯、2-溴戊酸甲酯、3-溴戊酸甲酯、4-溴戊酸甲酯、5-溴戊酸甲酯、2-溴戊酸乙酯、3-溴戊酸乙酯、4-溴戊酸乙酯(3-8)、5-溴戊酸乙酯、2-溴戊酸正丙酯、3-溴戊酸正丙酯、4-溴戊酸正丙酯、5-溴戊酸正丙酯、2-溴戊酸异丙酯、3-溴戊酸异丙酯、4-溴戊酸异丙酯、5-溴戊酸异丙酯、2-溴戊酸正丁酯、3-溴戊酸正丁酯、4-溴戊酸正丁酯、5-溴戊酸正丁酯、2-溴戊酸叔丁酯、3-溴戊酸叔丁酯、4-溴戊酸叔丁酯、5-溴戊酸叔丁酯、2-溴戊酸戊酯、3-溴戊酸戊酯、4-溴戊酸戊酯、5-溴戊酸戊酯、2-溴戊酸己酯、3-溴戊酸己酯、4-溴戊酸己酯、5-溴戊酸己酯、2-溴戊酸庚酯、3-溴戊酸庚酯、4-溴戊酸庚酯、5-溴戊酸庚酯、2-溴戊酸辛酯、3-溴戊酸辛酯、4-溴戊酸辛酯、5-溴戊酸辛酯、2-溴戊酸2-乙基己酯、3-溴戊酸2-乙基己酯、4-溴戊酸2-乙基己酯、5-溴戊酸2-乙基己酯、2-溴戊酸壬酯、3-溴戊壬酯酸、4-溴戊酸壬酯、5-溴戊酸壬酯、2-溴戊酸十二烷酯、3-溴戊酸十二烷酯、4-溴戊酸十二烷酯、5-溴戊酸十二烷酯、2-溴戊酸十九烷酯、3-溴戊酸十九烷酯、4-溴戊酸十九烷酯、5-溴戊酸十九烷酯、2-溴戊酸二十烷酯、3-溴戊酸二十烷酯、4-溴戊酸二十烷酯、5-溴戊酸二十烷酯、溴乙酸-2-羟基乙酯(3-10)、2-溴丙酸-2-羟基乙酯、3-溴丁酸-2-羟基乙酯、4-溴戊酸-2-羟基乙酯等。
而且进一步,可以举出碘乙酸甲酯、碘乙酸乙酯、碘乙酸正丙酯、碘乙酸异丙酯、碘乙酸正丁酯、碘乙酸叔丁酯、碘乙酸戊酯、碘乙酸己酯、碘乙酸庚酯、碘乙酸辛酯、碘乙酸2-乙基己酯、碘乙酸壬酯、碘乙酸十二烷酯、碘乙酸十九烷酯、碘乙酸二十烷酯、2-碘丙酸甲酯、3-碘丙酸甲酯、2-碘丙酸乙酯、3-碘丙酸乙酯、2-碘丙酸正丙酯、3-碘丙酸正丙酯、2-碘丙酸异丙酯、3-碘丙酸异丙酯、2-碘丙酸正丁酯、3-碘丙酸正丁酯、2-碘丙酸叔丁酯、3-碘丙酸叔丁酯、2-碘丙酸戊酯、3-碘丙酸戊酯、2-碘丙酸己酯、3-碘丙酸己酯、2-碘丙酸庚酯、3-碘丙酸庚酯、2-碘丙酸辛酯、3-碘丙酸辛酯、2-碘丙酸2-乙基己酯、3-碘丙酸2-乙基己酯、2-碘丙酸壬酯、3-碘丙酸壬酯、2-碘丙酸十二烷酯、3-碘丙酸十二烷酯、2-碘丙酸十九烷酯、3-碘丙酸十九烷酯、2-碘丙酸二十烷酯、3-碘丙酸二十烷酯、2-碘丁酸甲酯、3-碘丁酸甲酯、4-碘丁酸甲酯、2-碘丁酸乙酯、3-碘丁酸乙酯、4-碘丁酸乙酯、2-碘丁酸正丙酯、3-碘丁酸正丙酯、4-碘丁酸正丙酯、2-碘丁酸异丙酯、3-碘丁酸异丙酯、4-碘丁酸异丙酯、2-碘丁酸正丁酯、3-碘丁酸正丁酯、4-碘丁酸正丁酯、2-碘丁酸叔丁酯、3-碘丁酸叔丁酯、4-碘丁酸叔丁酯、2-碘丁酸戊酯、3-碘丁酸戊酯、4-碘丁酸戊酯、2-碘丁酸己酯、3-碘丁酸己酯、4-碘丁酸己酯、2-碘丁酸庚酯、3-碘丁酸庚酯、4-碘丁酸庚酯、2-碘丁酸辛酯、3-碘丁酸辛酯、4-碘丁酸辛酯、2-碘丁酸2-乙基己酯、3-碘丁酸2-乙基己酯、4-碘丁酸2-乙基己酯、2-碘丁酸壬酯、3-碘丁酸壬酯、4-碘丁酸壬酯、2-碘丁酸十二烷酯、3-碘丁酸十二烷酯、4-碘丁酸十二烷酯、2-碘丁酸十九烷酯、3-碘丁酸十九烷酯、4-碘丁酸十九烷酯、2-碘丁酸二十烷酯、3-碘丁酸二十烷酯、4-碘丁酸二十烷酯、2-碘戊酸甲酯、3-碘戊酸甲酯、4-碘戊酸甲酯、5-碘戊酸甲酯、2-碘戊酸乙酯、3-碘戊酸乙酯、4-碘戊酸乙酯、5-碘戊酸乙酯、2-碘戊酸正丙酯、3-碘戊酸正丙酯、4-碘戊酸正丙酯、5-碘戊酸正丙酯、2-碘戊酸异丙酯、3-碘戊酸异丙酯、4-碘戊酸异丙酯、5-碘戊酸异丙酯、2-碘戊酸正丁酯、3-碘戊酸正丁酯、4-碘戊酸正丁酯、5-碘戊酸正丁酯、2-碘戊酸叔丁酯、3-碘戊酸叔丁酯、4-碘戊酸叔丁酯、5-碘戊酸叔丁酯、2-碘戊酸戊酯、3-碘戊酸戊酯、4-碘戊酸戊酯、5-碘戊酸戊酯、2-碘戊酸己酯、3-碘戊酸己酯、4-碘戊酸己酯、5-碘戊酸己酯、2-碘戊酸庚酯、3-碘戊酸庚酯、4-碘戊酸庚酯、5-碘戊酸庚酯、2-碘戊酸辛酯、3-碘戊酸辛酯、4-碘戊酸辛酯、5-碘戊酸辛酯、2-碘戊酸2-乙基己酯、3-碘戊酸2-乙基己酯、4-碘戊酸2-乙基己酯、5-碘戊酸2-乙基己酯、2-碘戊酸壬酯、3-碘戊壬酯酸、4-碘戊酸壬酯、5-碘戊酸壬酯、2-碘戊酸十二烷酯、3-碘戊酸十二烷酯、4-碘戊酸十二烷酯、5-碘戊酸十二烷酯、2-碘戊酸十九烷酯、3-碘戊酸十九烷酯、4-碘戊酸十九烷酯、5-碘戊酸十九烷酯、2-碘戊酸二十烷酯、3-碘戊酸二十烷酯、4-碘戊酸二十烷酯、5-碘戊酸二十烷酯等。
上述所举的具体例中,从反应性的方面考虑,优选氯化合物和溴化合物,特别是优选下述结构式的化合物等。
[化31]
相对于9,10-二羟基蒽化合物,反应式-1中通式(3)所表示的酯化合物的用量优选为2.0摩尔倍以上且小于10.0摩尔倍,更优选为2.2摩尔倍以上且小于5.0摩尔倍。小于2.0摩尔倍时,反应无法完成,另外,10.0摩尔倍以上时,发生副反应而收率和纯度降低,因此不是优选的。
反应式-1中,通式(3)所表示的酯化合物可以购买市售品,也可以使用由相对应的羧酸与醇合成的酯化合物。
反应式-1中,使用相对应的羧酸和醇合成的酯化合物作为通式(3)所表示的酯化合物的情况下,通过在反应系内预先合成酯化合物,向其中投入通式(2)所表示的9,10-二羟基蒽化合物,能够有效地进行反应。
作为反应式-1中使用的碱性化合物,可以举出氢氧化钠、氢氧化钾、氢化钠、氢化钾、六甲基二硅氮烷基锂、二异丙基胺基锂、三乙胺、三丁胺、三己胺、二甲胺、二乙胺、二丙胺、二丁胺、环己胺、二甲基苯胺、吡啶、4,4-二甲氨基吡啶、哌啶、γ-甲基吡啶、二甲基吡啶等。
相对于9,10-二羟基蒽化合物,碱性化合物的添加量优选为2.0摩尔倍以上且小于10.0摩尔倍,更优选为2.2摩尔倍以上且小于5.0摩尔倍。小于2.0摩尔倍时,反应无法完成,另外,10.0摩尔倍以上时,发生副反应而收率和纯度降低,因此不是优选的。
该反应在溶剂中或者在无溶剂下进行。作为所使用的溶剂,只要不与所使用的酯化合物发生反应,不特别选择其种类,例如,使用甲苯、二甲苯、乙苯等芳香族溶剂;四氢呋喃、1,4-二氧六环等醚系溶剂;丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮等酮系溶剂;二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺等酰胺系溶剂;二氯甲烷、二氯化乙烯、氯苯等卤化碳系溶剂;甲醇、乙醇、1-丙醇等醇溶剂。
在无机碱的水溶液中使9,10-二羟基蒽化合物溶解,并使之与酯发生反应的情况下,使用相转移催化剂是有效的。作为相转移催化剂,可以举出例如四甲基溴化铵、四乙基溴化铵、四丙基溴化铵、四丁基溴化铵、三辛基甲基溴化铵、三辛基乙基溴化铵、三辛基丙基溴化铵、三辛基丁基溴化铵、苄基二甲基十八烷基溴化铵、四甲基氯化铵、四乙基氯化铵、四丙基氯化铵、四丁基氯化铵、三辛基甲基氯化铵、三辛基乙基氯化铵、三辛基丙基氯化铵、三辛基丁基氯化铵、苄基二甲基十八烷基氯化铵等。
相对于9,10-二羟基蒽化合物,相转移催化剂的添加量优选为0.01摩尔倍以上且小于1.0摩尔倍,更优选为0.05摩尔倍以上且小于0.5摩尔倍。小于0.01摩尔倍时,反应速度慢,另外,1.0摩尔倍以上时生成物的纯度降低,因此不是优选的。
该反应的反应温度通常为0℃以上且200℃以下,优选为10℃以上且100℃以下。小于0℃时,反应时间过长,加热到大于100℃时,杂质变多而目的化合物的纯度降低,都不是优选的。
该反应中的反应时间根据反应温度而不同,通常为1小时至20小时。更优选为2小时至10小时。
反应结束后,根据需要将未反应的原料、溶剂和催化剂通过清洗、减压蒸馏、过滤等操作的单独的或组合2个以上的方法而除去。生成物为固体的情况下,反应中途会析出结晶,因此通过过滤进行固液分离,根据需要使其在醇、己烷等不良溶剂中重结晶。或者能够直接干燥而获得结晶。生成物为液体的情况下,能够直接干燥,根据需要进行蒸馏等精制而获得具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物。
(二阶段制造方法-1)
接着,对以9,10-二羟基蒽化合物作为起始原料,通过二阶段制造方法合成本发明的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物的方法进行说明。关于本发明的通式(1)所表示的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物,首先,在碱性化合物的存在下或者不存在下,根据下述的反应式-2,使通式(2)所表示的9,10-二羟基蒽化合物与相对应的通式(4)所表示羧酸发生反应,从而合成中间体即通式(5)所表示的9,10-双(羟基羰基亚烷基氧基)蒽化合物之后,使通式(5)所表示的9,10-双(羟基羰基亚烷基氧基)蒽化合物与通式(6)所表示的醇化合物根据反应式-3进行反应、与通式(7)所表示的卤化烷基化合物根据反应式-4进行反应、与通式(8)所表示的缩水甘油醚化合物根据反应式-5发生反应,从而获得上述化合物,由此能够获得通式(1)所表示的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物。
[化32]
在反应式-2中,A表示碳原子数1至20的亚烷基,该亚烷基也可以有烷基分支。X、Y可以相同或不同,表示氢原子、碳原子数1至8的烷基或卤原子。Z表示氯原子、溴原子或碘原子。
[化33]
在反应式-3中,A表示碳原子数1至20的亚烷基,该亚烷基也可以有烷基分支。X、Y可以相同或不同,表示氢原子、碳原子数1至8的烷基或卤原子。另外,R表示碳原子数1至20的烷基,该烷基可以有烷基分支,也可以是环烷基、环烷基烷基,还可以取代有羟基,并且部分碳原子可由氧原子替代(但是,形成过氧化物的情况除外)。
[化34]
在反应式-4中,A表示碳原子数1至20的亚烷基,该亚烷基也可以有烷基分支。X、Y可以相同或不同,表示氢原子、碳原子数1至8的烷基或卤原子。另外,R表示碳原子数1至20的烷基,该烷基可以有烷基分支,也可以是环烷基、环烷基烷基,还可以取代有羟基,并且部分碳原子可由氧原子替代(但是,形成过氧化物的情况除外)。D表示氯原子、溴原子或碘原子。
[化35]
在反应式-5中,A表示碳原子数1至20的亚烷基,该亚烷基也可以有烷基分支。X、Y可以相同或不同,表示氢原子、碳原子数1至8的烷基或卤原子。R表示碳原子数为4至20的烷基,该烷基可以有烷基分支,也可以是环烷基、环烷基烷基,还可以取代有羟基,并且部分碳原子可由氧原子替代(但是,形成过氧化物的情况除外)。R1表示碳原子数1至17的烷基,该烷基可以有烷基分支,也可以是环烷基、环烷基烷基,还可以取代有羟基,并且部分碳原子可由氧原子替代(但是,形成过氧化物的情况除外)。上述反应式-5中,例如,通式(8)所表示的缩水甘油醚化合物的取代基R1为碳原子数1的烷基的情况下,相对应的通式(1)所表示的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物的取代基R为2-羟基-3-甲氧基丙氧基。即,根据反应式-5,通过与通式(8)所表示的缩水甘油醚化合物发生反应而获得通式(1)所表示的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物的情况下,通式(1)中的R表示碳原子数为4至20的烷基。
首先对制造中间体即通式(5)所表示的9,10-双(羟基羰基亚烷基氧基)蒽化合物的方法进行说明。
在反应式-2中,关于作为原料而使用的通式(2)所表示的9,10-二羟基蒽化合物,可以使用与反应式-1中举出的化合物同样的化合物,能够以同样的方法而获得。
接着,在反应式-2中,作为另一方的原料即通式(4)所表示的羧酸的具体例,可以举出氯乙酸、2-氯丙酸、3-氯丙酸、2-氯丁酸、3-氯丁酸、4-氯丁酸、2-氯戊酸、3-氯戊酸、4-氯戊酸、5-氯戊酸、溴乙酸、2-溴丙酸、3-溴丙酸、2-溴丁酸、3-溴丁酸、4-溴丁酸、2-溴戊酸、3-溴戊酸、4-溴戊酸、5-溴戊酸、碘乙酸、2-碘丙酸、3-碘丙酸、2-碘丁酸、3-碘丁酸、4-碘丁酸、2-碘戊酸、3-碘戊酸、4-碘戊酸、5-碘戊酸等。
上述所举的具体例中,从获得容易性、反应性的方面考虑,优选氯化合物和溴化合物,特别是优选氯乙酸、溴乙酸。
相对于9,10-二羟基蒽化合物,反应式-2中,通式(4)所表示的羧酸化合物的用量优选为2.0摩尔倍以上且小于10.0摩尔倍,更优选为2.2摩尔倍以上且小于5.0摩尔倍。小于2.0摩尔倍时,反应无法完成,另外,10.0摩尔倍以上时,发生副反应而收率和纯度降低,因此不是优选的。
作为反应式-2中所使用的碱性化合物,可以举出氢氧化钠、氢氧化钾、氢化钠、氢化钾、六甲基二硅氮烷基锂、二异丙胺基锂、三乙胺、三丁胺、三己胺、二甲胺、二乙胺、二丙胺、二丁胺、环己胺、二甲基苯胺、吡啶、4,4-二甲氨基吡啶、哌啶、γ-甲基吡啶、二甲基吡啶等。
相对于9,10-二羟基蒽化合物,碱性化合物的添加量优选为2.0摩尔倍以上且小于10.0摩尔倍,更优选为2.2摩尔倍以上且小于8.0摩尔倍。小于2.0摩尔倍时,反应无法完成,另外,10.0摩尔倍以上时,发生副反应而收率和纯度降低,因此不是优选的。
该反应在溶剂中或者在无溶剂下进行。作为使用的溶剂,只要不与所使用的原料发生反应,就不特别选择其种类,例如,使用甲苯、二甲苯、乙苯等芳香族溶剂;四氢呋喃、1,4-二氧六环等醚系溶剂;丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮等酮系溶剂;二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺等酰胺系溶剂;二氯甲烷、二氯化乙烯、氯苯等卤化碳系溶剂;甲醇、乙醇、1-丙醇等醇溶剂;水等。
在无机碱的水溶液中使9,10-二羟基蒽化合物溶解,并使之与酯发生反应的情况下,使用相转移催化剂是有效的。作为相转移催化剂,可以举出例如四甲基溴化铵、四乙基溴化铵、四丙基溴化铵、四丁基溴化铵、三辛基甲基溴化铵、三辛基乙基溴化铵、三辛基丙基溴化铵、三辛基丁基溴化铵、苄基二甲基十八烷基溴化铵、四甲基氯化铵、四乙基氯化铵、四丙基氯化铵、四丁基氯化铵、三辛基甲基氯化铵、三辛基乙基氯化铵、三辛基丙基氯化铵、三辛基丁基氯化铵、苄基二甲基十八烷基氯化铵等。
相对于9,10-二羟基蒽化合物,相转移催化剂的添加量优选为0.01摩尔倍以上且小于1.0摩尔倍,更优选为0.03摩尔倍以上且小于0.5摩尔倍。小于0.01摩尔倍时,反应速度慢,另外,1.0摩尔倍以上时生成物的纯度降低,因此不是优选的。
该反应的反应温度通常为0℃以上且100℃以下、优选为10℃以上且50℃以下。小于0℃时,反应时间过长,加热到大于100℃时,杂质变多而目的化合物的纯度降低,都不是优选的。
该反应中反应时间根据反应温度而不同,通常为1小时至20小时。更优选为2小时至10小时。
反应结束后,根据需要将未反应的原料、溶剂和催化剂通过提取、过滤等操作的单独的或组合2个以上的方法而除去。因为生成物为羧酸盐的状态,能够通过用无机酸或有机酸进行中和而析出结晶、通过过滤进行固液分离、根据需要进行重结晶,从而获得通式(5)所表示的9,10-双(羟基羰基亚烷基氧基)蒽化合物。
接着对反应式-3所表示的、使通式(5)所表示的9,10-双(羟基羰基亚烷基氧基)蒽化合物与通式(6)所表示的醇化合物在触媒的存在下或不存在下发生反应而制造通式(1)所表示的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物的方法进行说明。
反应式-3中,作为原料即通式(6)所表示的醇化合物的具体例,可以举出甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、己醇、庚醇、辛醇、2-乙基己醇、壬醇、癸醇、十二烷醇、环己醇、环己基甲醇、乙二醇、丙二醇等。
上述所举的具体例中,从容易获得的角度考虑,优选甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、环己醇、乙二醇、丙二醇,特别优选甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、1-戊醇、环己醇。
反应式-3中,相对于通式(5)所表示的9,10-双(羟基羰基亚烷基氧基)蒽化合物,通式(6)所表示的醇化合物的用量优选为5摩尔倍以上且小于100摩尔倍,更优选为10摩尔倍以上且小于50摩尔倍。小于5摩尔倍时,反应无法完成,另外,100摩尔倍以上时,反应速度变慢而收率和纯度降低,因此不是优选的。
作为反应式-3中所使用的催化剂,可以举出无机酸(硫酸、盐酸)、有机酸(甲磺酸、对甲苯磺酸)、路易斯酸(氟化硼醚化物、三氯化铝、四氯化钛、三氯化铁、二氯化锌)、固体酸催化剂(二村化学公司制造)、Amberlyst(奥加诺公司制造)、Nafion(杜邦公司制造、Nafion是杜邦公司注册商标)、四烷氧基钛化合物(四异丙氧基钛、四正丁氧基钛、四甲氧基钛)、有机锡化合物(二月桂酸二丁基锡、二丁基氧化锡)等。
相对于通式(5)所表示的9,10-双(羟基羰基亚烷基氧基)蒽化合物,催化剂的添加量优选为0.01摩尔%以上且小于50摩尔%,更优选为0.1摩尔%以上且小于20摩尔%。小于0.01摩尔%时,反应无法完成,另外,50摩尔%以上时发生副反应而收率及纯度降低,因此不是优选的。
该反应在溶剂中或者在无溶剂下进行。作为使用的溶剂,只要不与所使用的醇化合物发生反应,就不特别选择其种类,例如,使用甲苯、二甲苯、乙苯等芳香族溶剂;四氢呋喃、1,4-二氧六环等醚系溶剂;丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮等酮系溶剂;二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺等酰胺系溶剂;二氯甲烷、二氯化乙烯、氯苯等卤化碳系溶剂。特别是,从削减废弃物的角度考虑,优选所使用的醇化合物作为反应剂兼溶剂而使用。
该反应的反应温度通常为20℃以上且200℃以下,优选为50℃以上且150℃以下。小于20℃时,反应时间过长,加热到大于200℃时,杂质变多而目的化合物的纯度降低,都不是优选的。
该反应中反应时间根据反应温度而不同,通常为1小时至20小时。更优选为2小时至15小时。
反应结束后,根据需要,将未反应的原料、溶剂和催化剂通过中和、清洗、减压蒸馏、过滤等操作的单独的或组合2个以上的方法而除去。生成物为固体的情况下,反应中途会析出结晶,因此通过过滤进行固液分离,根据需要使其在醇、己烷等不良溶剂中重结晶。或者能够直接干燥而获得结晶。生成物为液体的情况下,能够直接干燥,根据需要进行蒸馏等精制而获得具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物。
接着,对反应式-4所示出的、使通式(5)所表示的9,10-双(羟基羰基亚烷基氧基)蒽化合物与通式(7)所表示的卤化烷基化合物在碱的存在下或者不存在下发生反应而制造通式(1)所表示的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物的方法进行说明。
反应式-4中,作为原料即通式(7)所表示的卤化烷基化合物的具体例,可以举出氯代甲烷、氯代乙烷、氯化正丙烷、氯化异丙烷、氯化丁烷、氯化异丁烷、氯化仲丁烷、氯化叔丁烷、氯化戊烷、氯化己烷、氯化庚烷、氯化辛烷、氯化2-乙基己烷、氯化壬烷、氯化癸烷、氯化十二烷、氯化环己烷、氯化2-羟基乙烷、溴代甲烷、溴代乙烷、溴化正丙烷、溴化异丙烷、溴化丁烷、溴化异丁烷、溴化仲丁烷、溴化叔丁烷、溴化戊烷、溴化己烷、溴化庚烷、溴化辛烷、溴化2-乙基己烷、溴化壬烷、溴化癸烷、溴化十二烷、溴化环己烷、溴化2-羟基乙烷、碘甲烷、碘乙烷、碘化正丙烷、异丙烷碘、碘化丁烷、碘化异丁烷、碘化仲丁烷、碘化叔丁烷、碘化戊烷、碘化己烷、碘化庚烷、碘化辛烷、碘化2-乙基己烷、碘化壬烷、碘化癸烷、碘化十二烷、碘化环己烷、碘化2-羟基乙烷等。
上述所举的具体例中,从获得容易性、反应性的方面考虑,优选氯化物和溴化物,特别是优选溴化物。
相对于通式(5)所表示的9,10-双(羟基羰基亚烷基氧基)蒽化合物,反应式-4中通式(7)所表示的卤化烷基化合物的用量优选为2摩尔倍以上且小于10摩尔倍,更优选为3摩尔倍以上且小于5摩尔倍。小于2摩尔倍时,反应无法完成,另外,10摩尔倍以上时,发生副反应而收率和纯度降低,因此不是优选的。
作为反应式-4中使用的碱性化合物,可以举出氢氧化钠、氢氧化钾、氢化钠、氢化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、六甲基二硅氮烷基锂、二异丙胺基锂、三乙胺、三丁胺、三己胺、二甲胺、二乙胺、二丙胺、二丁胺、环己胺、二甲基苯胺、吡啶、4,4-二甲氨基吡啶、哌啶、γ-甲基吡啶、二甲基吡啶等。
相对于通式(5)所表示的9,10-双(羟基羰基亚烷基氧基)蒽化合物,碱性化合物的添加量优选为0.5摩尔倍以上且小于10摩尔倍,更优选1摩尔倍以上且小于5摩尔倍。小于0.5摩尔倍时,反应无法完成,另外,10摩尔倍以上时,发生副反应而收率和纯度降低,因此不是优选的。
该反应在溶剂中或者在无溶剂下进行。作为使用的溶剂,只要不与所使用的醇化合物发生反应,就不特别选择其种类,例如,使用甲苯、二甲苯、乙苯等芳香族溶剂;四氢呋喃、1,4-二氧六环等醚系溶剂;丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮等酮系溶剂;二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺等酰胺系溶剂;二氯甲烷、二氯化乙烯、氯苯等卤化碳系溶剂。
该反应的反应温度通常为0℃以上且200℃以下,优选为20℃以上且100℃以下。小于0℃时,反应时间过长,加热到大于200℃时,杂质变多而目的化合物的纯度降低,都不是优选的。
该反应中的反应时间根据反应温度而不同,通常为1小时至20小时。更优选为2小时至15小时。
反应结束后,根据需要,将未反应的原料、溶剂和催化剂通过中和、清洗、减压蒸馏、过滤等操作的单独的或组合2个以上的方法而除去。生成物为固体的情况下,反应中途会析出结晶,因此通过过滤进行固液分离,根据需要使其在醇、己烷等不良溶剂中重结晶。或者能够直接干燥而获得结晶。生成物为液体的情况下,能够直接干燥,根据需要进行蒸馏等精制而获得具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物。
接着,对反应式-5所示出的、使通式(5)所表示的9,10-双(羟基羰基亚烷基氧基)蒽化合物与通式(8)所表示的缩水甘油醚化合物在碱的存在下或者不存在下发生反应而制造通式(1)所表示的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物的方法进行说明。
反应式-5中,作为原料即通式(8)所表示的缩水甘油醚化合物的具体例,可以举出甲基缩水甘油醚、乙基缩水甘油醚、丙基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、戊基缩水甘油醚、己基缩水甘油醚、2-乙基己基缩水甘油醚、辛基缩水甘油醚、环己基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、甲代烯丙基缩水甘油醚、缩水甘油等。
相对于通式(5)所表示的9,10-双(羟基羰基亚烷基氧基)蒽化合物,反应式-5中通式(8)所表示的缩水甘油醚化合物的用量优选为2摩尔倍以上且小于10摩尔倍,更优选为3摩尔倍以上且小于5摩尔倍。小于2摩尔倍时,反应无法完成,另外,10摩尔倍以上时,发生副反应而收率和纯度降低,因此不是优选的。
作为反应式-5中使用的碱性化合物,可以举出氢氧化钠、氢氧化钾、氢化钠、氢化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、六甲基二硅氮烷基锂、二异丙胺基锂、三乙胺、三丁胺、三己胺、二甲胺、二乙胺、二丙胺、二丁胺、环己胺、二甲基苯胺、吡啶、4,4-二甲氨基吡啶、哌啶、γ-甲基吡啶、二甲基吡啶等。
相对于通式(5)所表示的9,10-双(羟基羰基亚烷基氧基)蒽化合物,碱性化合物的添加量优选为0.5摩尔倍以上且小于10摩尔倍,更优选1摩尔倍以上且小于5摩尔倍。小于0.5摩尔倍时,反应无法完成,另外,10摩尔倍以上时,发生副反应而收率和纯度降低,因此不是优选的。
该反应在溶剂中或者在无溶剂下进行。作为使用的溶剂,只要不与所使用的缩水甘油醚化合物发生反应,就不特别选择其种类,例如,使用甲苯、二甲苯、乙苯等芳香族溶剂;四氢呋喃、1,4-二氧六环等醚系溶剂;丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮等酮系溶剂;二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺等酰胺系溶剂;二氯甲烷、二氯化乙烯、氯苯等卤化碳系溶剂。
该反应的反应温度通常为0℃以上且200℃以下、优选为20℃以上且100℃以下。小于0℃时,反应时间过长,加热到大于200℃时,杂质变多而目的化合物的纯度降低,都不是优选的。
该反应中反应时间根据反应温度而不同,通常为1小时至20小时。更优选为2小时至15小时。
反应结束后,根据需要将未反应的原料、溶剂和催化剂通过中和、清洗、减压蒸馏、过滤等操作的单独的或组合2个以上的方法而除去。生成物为固体的情况下,反应中途会析出结晶,因此通过过滤进行固液分离,根据需要使其在醇、己烷等不良溶剂中重结晶。或者能够直接干燥而获得结晶。生成物为液体的情况下,能够直接干燥,根据需要进行蒸馏等精制而获得具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物。
(一阶段制造方法-2)
接着,对以9,10-蒽醌化合物作为起始原料,通过一阶段制造方法合成本发明的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物的方法进行说明。本发明的通式(1)所表示的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物是根据下述的反应式-6将通式(9)所表示的9,10-蒽醌化合物还原,还原为9,10-二羟基蒽化合物之后,能够在碱性化合物的存在下、或者不存在下,与相对应的通式(3)所表示的酯化合物发生反应而获得。通过还原9,10-蒽醌化合物,能够生成通式(2)所表示的9,10-二羟基蒽化合物。该反应中,可以分离9,10-二羟基蒽化合物后进行下一个反应,但也可以不取出9,10-二羟基蒽化合物而连续进行下一个反应(一锅法反应)。
[化36]
在反应式-6中,A表示碳原子数1至20的亚烷基,该亚烷基也可以有烷基分支。R表示碳原子数1至20的烷基,该烷基可以有烷基分支,也可以是环烷基、环烷基烷基,还可以取代有羟基,并且部分碳原子可由氧原子替代(但是,形成过氧化物的情况除外)。X、Y可以相同或不同,表示氢原子、碳原子数1至8的烷基或卤原子。Z表示氯原子、溴原子或碘原子。
反应式-6中,作为原料而使用的通式(9)所表示的9,10-蒽醌化合物是工业制造品,其合成和获得是容易的。
在该反应中,作为原料即9,10-蒽醌化合物的具体例,可以举出9,10-蒽醌、2-甲基-9,10-蒽醌、2-乙基-9,10-蒽醌、2-叔戊基-9,10-蒽醌、2-戊基-9,10-蒽醌、2,6-二甲基-9,10-蒽醌、2-氯-9,10-蒽醌、2-溴-9,10-蒽醌等。
作为还原9,10-蒽醌化合物而生成9,10-二羟基蒽化合物的方法,已知有在溶剂中或水溶液中使用还原剂还原9,10-蒽醌化合物的方法。作为还原剂,例如,可以例示出连二硫酸盐、二氧化硫脲、糖类、Sn-Hg、Zn-Cu、Zn、SnCl2·2H2O等金属类、氢化铝锂、硼氢化钠等金属氢化物化合物、肼等。另外,已知有在钯等氢化催化剂的存在下通过分子状氢(氢气)将9,10-蒽醌化合物在溶剂或碱水溶液中接触氢化,从而制造9,10-二羟基蒽化合物的方法。进一步,已知有将1,4-二氢-9,10-二羟基蒽化合物的碱金属盐溶液作为还原剂还原9,10-蒽醌化合物,从而制造9,10-二羟基蒽化合物的方法。该情况下,得到碱金属盐水溶液。
关于还原工序中所使用的溶剂,只要是对还原剂稳定的溶剂,就没有特别限定,例如使用连二硫酸钠作为还原剂的情况下,能够例示出水、二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷、氯苯等卤素系溶剂;苯、甲苯、二甲苯、己烷、环己烷等烃类溶剂;三乙二醇二甲基醚、乙二醇二甲基醚、四氢呋喃(THF)、二氧六环、二乙醚等醚系溶剂;苯甲腈等腈系溶剂等,这些可以单独使用1种、或者混合2种以上而使用。水溶液系的情况下,虽然也取决于还原剂,但优选在氢氧化钠水溶液中进行。
另外,9,10-蒽醌化合物的还原优选在惰性气体气氛下进行。惰性气体气氛下是指,例如,用氮气等惰性气体鼓泡而使反应溶剂脱氧之后而使用、反应在惰性气体气流下进行,或者在惰性气体置换后的反应容器中进行等状态。
还原剂的用量根据所使用的还原剂而不同,但相对于1摩尔的9,10-蒽醌化合物,只要是能够供给2电子的量,就没有不特别限制,以使用连二硫酸钠为例,考虑反应的效率等,相对于1摩尔的9,10-蒽醌化合物,优选使用2~10摩尔,更优选使用2~5摩尔。过量使用还原剂时,还原进一步进行而生成蒽酮,因此不是优选的。
通过该还原反应得到的9,10-二羟基蒽化合物可以分离后用于下一个反应,但根据还原剂的种类及所使用的溶剂,可以不分离9,10-二羟基蒽化合物而进行与下一个工序的与酯化合物的反应。
此外,使通过还原反应得到的通式(2)所表示的9,10-二羟基蒽化合物与通式(3)所表示的酯化合物发生反应,能够获得本发明的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物,但该反应中所使用的、通式(3)所表示的酯化合物及其反应条件等,与一阶段制造方法-1所公开的化合物及其反应条件相同。
(二阶段制造方法-2)
接着,对以9,10-蒽醌化合物作为起始原料,通过二阶段制造方法合成本发明的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物的方法进行说明。本发明的通式(1)所表示的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物是根据下述反应式-7将通式(9)所表示的9,10-蒽醌化合物还原,还原为9,10-二羟基蒽化合物之后,首先,在碱性化合物的存在下、或者不存在下与相对应的通式(4)所表示的羧酸发生反应,合成中间体即通式(5)所表示的9,10-双(羟基羰基亚烷基氧基)蒽化合物之后,与二阶段制造方法-1同样地使通式(5)所表示的9,10-双(羟基羰基亚烷基氧基)蒽化合物与通式(6)所表示的醇化合物、通式(7)所表示的卤化烷基化合物或者通式(8)所表示的缩水甘油醚化合物发生反应而获得,能够获得通式(1)所表示的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物。该反应中,可以分离9,10-二羟基蒽化合物后进行下一个反应,但也可以不取出9,10-二羟基蒽化合物而连续进行下一个反应。
[化37]
在反应式-7中,A表示碳原子数1至20的亚烷基,该亚烷基也可以有烷基分支。R表示碳原子数1至20的烷基,该烷基可以有烷基分支,也可以是环烷基、环烷基烷基,还可以取代有羟基,并且部分碳原子可由氧原子替代(但是,形成过氧化物的情况除外)。X、Y可以相同或不同,表示氢原子、碳原子数1至8的烷基或卤原子。Z表示氯原子、溴原子或碘原子。
反应式-7中,作为原料而使用的通式(9)所表示的9,10-蒽醌化合物是工业制造品,其合成和获得是容易的。
在该反应中,作为原料即9,10-蒽醌化合物的具体例,可以举出9,10-蒽醌、2-甲基-9,10-蒽醌、2-乙基-9,10-蒽醌、2-叔戊基-9,10-蒽醌、2,6-二甲基-9,10-蒽醌、2-氯-9,10-蒽醌、2-溴-9,10-蒽醌等。
作为还原9,10-蒽醌化合物而生成9,10-二羟基蒽化合物的方法,可以使用与一阶段制造方法-2中的还原方法以及条件相同的方法。进一步,二阶段制造方法中,通过该还原反应而得到的9,10-二羟基蒽化合物可以分离后用于下一个反应,但根据还原剂的种类及所使用的溶剂,可以不分离9,10-二羟基蒽化合物就进行下一个工序的反应。
此外,通过还原反应得到的通式(2)所表示的9,10-二羟基蒽化合物,在碱性化合物存在下或者不存在下与相对应的通式(4)所表示的羧酸化合物发生反应,生成中间体即通式(5)所表示的9,10-双(羟基羰基亚烷基氧基)蒽化合物,此时所使用的通式(4)所表示的羧酸及其反应条件与二阶段制造方法-1所公开的化合物及其反应条件相同。另外,合成9,10-双(羟基羰基亚烷基氧基)蒽化合物之后,与通式(6)所表示的醇化合物、通式(7)所表示的卤化烷基化合物或者通式(8)所表示的缩水甘油醚化合物发生反应而得到通式(1)所表示的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物,所使用的通式(6)所表示的醇化合物、通式(7)所表示的卤化烷基化合物或者通式(8)所表示的缩水甘油醚化合物及其反应条件等与二阶段制造方法-1所公开的化合物及其反应条件相同。
(光聚合增感剂)
本发明的通式(1)所表示的含有具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物被特定的波长的光所激发,作为传递其激发能给光聚合引发剂的光聚合增感剂而起作用。由其效果,即使是光聚合引发剂的活性不充分的长波长的光,也能够高效地引发光聚合。该光聚合增感剂与光聚合引发剂可以与光聚合化合物混合而成为光聚合性组合物。该光聚合性组合物即使通过例如中心波长为405nm的紫外LED光那样的长波长的光的照射,也能够容易地光固化。
关于本发明的通式(1)所表示的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物,其结构中含有经由亚烷基的酯基,因此与光聚合性组合物、其固化物的亲和性高,具有在光聚合性组合物、其固化物中迁移或者起霜的程度极低的特征。另外,通式(1)中,R为环烷基、环烷基烷基的情况下,对各种单体的溶解度提高,因此能够溶解高浓度的各种单体,具有适用范围广的优点。特别是,环己基的情况下,溶解性高。
另外,本发明的通式(1)所表示的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物中的酯基经由亚烷基A与蒽环结合,因此与不经由A的化合物相比,具有紫外线的吸收波长在更长波长侧的特征。因此,即使不经由A的化合物的增感作用弱,使用本发明的蒽化合物也是有效的。
另外,关于本发明的通式(1)所表示的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物中A为碳原子数1的亚甲基的化合物,与A为碳原子数2以上的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物相比,具有在自由基聚合中其增感能高的特征。关于该效果,一般来说,蒽化合物具有自由基聚合抑制效果,其抑制效果因在9,10位有氧原子而得以缓和,但是关于本发明的通式(1)所表示的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物中A为亚甲基的化合物,考虑到由于蒽环与酯基的立体位置关系,特别地,认为其抑制效果变弱,作为自由基聚合增感剂的活性高。
(光聚合引发剂)
作为本发明所使用的光聚合引发剂,可以使用鎓盐系聚合引发剂、苄基甲基缩酮系聚合引发剂、α-羟基烷基苯酮系聚合引发剂、肟酯系聚合引发剂、α-氨基苯乙酮系聚合引发剂、酰基氧化膦系聚合引发剂、联咪唑系聚合引发剂、三嗪系聚合引发剂、噻吨酮系聚合引发剂等。
通常使用碘鎓盐或锍盐作为鎓盐系聚合引发剂。作为碘鎓盐,可以举出4-异丁基苯基-4’-甲基苯基碘鎓六氟磷酸盐、双(十二烷基苯基)碘鎓六甲氧基锑酸盐、4-异丙基苯基-4’-甲基苯基碘鎓四五甲氧基苯基硼酸盐、4-异丙基苯基-4’-甲基苯基碘鎓四五氟苯基硼酸盐等,例如,可以使用巴斯夫公司制造的Irgacure 250(Irgacure是巴斯夫公司的注册商标)、Rhodia公司制造的RHODORSIL 2074(RHODORSIL是Rhodia公司的注册商标)、San-Apro公司制造的IK-1等。另一方面,作为锍盐,可以举出S,S,S’,S’-四苯基-S,S’-(4、4’-硫代二苯基)二锍双六甲氧基磷酸盐、二苯基-4-苯硫基苯基锍六甲氧基磷酸盐、三苯基锍六甲氧基磷酸盐等,可以使用例如Daicel公司制造的CPI-100P、CPI101P、CPI-200K、巴斯夫公司公司制造的Irgacure 270、陶氏化学公司制造UVI6992等。这些光聚合引发剂可以单独使用,也可以2种以上合用。
作为鎓盐,不仅是碘鎓盐,即使对于锍盐,本发明的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物也具有光聚合增感效果,这是其特征之一。
另外,对苄基甲基缩酮系聚合引发剂、α-羟基烷基苯酮系聚合引发剂、联咪唑系聚合引发剂等在长波长没有吸収的自由基聚合引发剂,本发明的通式(1)所表示的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物具有优异的光聚合增感效果。另外,使用在长波长区域有吸收的酰基氧化膦系等聚合引发剂的聚合反应中,也具有增加其聚合速度的效果、或者改善得到的聚合物的物性的效果。
作为苄基甲基缩酮系聚合引发剂,可以举出2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮(商品名“Irgacure 651”巴斯夫公司制造)等,作为α-羟基烷基苯酮系自由基聚合引发剂,可以举出2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮(商品名“Darocure 1173”巴斯夫公司制造)、1-羟基环己基苯基甲酮(商品名“Irgacure 184”巴斯夫公司制造)、1-[4-(2-羟基乙氧基)-苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙烷-1-酮(商品名“Irgacure2959”巴斯夫公司制造)、2-羟基-1-{4-[4-(2-羟基-2-甲基丙酰基)-苄基]苯基}-2-甲基-1-酮(商品名“Irgacure127”巴斯夫公司制造)。
特别优选作为苄基甲基缩酮系聚合引发剂的2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮(商品名“Irgacure 651”巴斯夫公司制造)、作为α-羟基烷基苯酮系自由基聚合引发剂的2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮(商品名“Darocure 1173”巴斯夫公司制造)、1-羟基环己基苯基甲酮(商品名“Irgacure 184”巴斯夫公司制造)。
另外,可以使用作为苯乙酮系聚合引发剂的苯乙酮、2-羟基-2-苯基苯乙酮、2-乙氧基-2-苯基苯乙酮、2-甲氧基-2-苯基苯乙酮、2-异丙氧基-2-苯基苯乙酮、2-异丁氧基-2-苯基苯乙酮;作为苯偶酰系聚合引发剂的苯偶酰、4,4’-二甲氧基苯偶酰;作为蒽醌系聚合引发剂的2-乙基蒽醌、2-叔丁基蒽醌、2-苯氧基蒽醌、2-(苯硫基)蒽醌、2-(羟基乙硫基)蒽醌等。
作为联咪唑系聚合引发剂,可以举出2-(邻氯苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2-(邻氯苯基)-4,5-二(甲氧基苯基)咪唑二聚物、2-(邻氟苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2-(邻甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2-(对甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物等的2,4,5-三芳基咪唑二聚物等。
作为α-氨基苯乙酮系聚合引发剂,可以举出2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基-1-丙酮(商品名“Irgacure 907”巴斯夫公司制造)、2-苄基-2-(二甲氨基)-4’-吗啉代苯丁酮(商品名“Irgacure 369”巴斯夫公司制造)、2-二甲氨基-2-(4-甲基苄基)-1-(4-吗啉代-4-基-苯基)丁烷-1-酮(商品名“Irgacure 379”巴斯夫公司制造)等。
作为酰基氧化膦系聚合引发剂,可以举出2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(商品名“Irgacure TPO”巴斯夫公司制造)、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦(商品名“Irgacure 819”巴斯夫公司制造)等。
作为肟酯系聚合引发剂,可以举出1,2-辛烷二酮、1-[4-(苯硫基)苯基]-、2-(邻苯甲酰基肟)(商品名“Irgacure OXE01”巴斯夫公司制造)、乙酮、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-、1-(邻乙酰基肟)(商品名“Irgacure OXE02”巴斯夫公司制造)、[8-[[(乙酰基氧基)亚氨基][2-(2,2,3,3-四氟丙氧基)苯基]甲基]-11-(2-乙基己基)-11H-苯并[a]咔唑-5-基]-,(2,4,6-三甲基苯基)(商品名“Irgacure OXE03”巴斯夫公司制造)等。
作为三嗪系聚合引发剂,可以举出2-(3,4-亚甲基二羟苯基)-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-甲氧基苯基)-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪等。
作为噻吨酮系聚合引发剂,可以举出2,4-二乙基噻吨酮、2-异丙基噻吨酮等。
关于能够用于本发明的鎓盐系聚合引发剂、苄基甲基缩酮系聚合引发剂、α-羟基烷基苯酮系聚合引发剂、肟酯系光聚合引发剂、α-氨基苯乙酮系光聚合引发剂、酰基氧化膦系光聚合引发剂、联咪唑系聚合引发剂、三嗪系聚合引发剂、噻吨酮系聚合引发剂,可以分别单独使用,也可以根据用途等而组合2种以上使用。
相对于光聚合引发剂,含有本发明的通式(1)所表示的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物的光聚合增感剂的用量没有特别限定,但相对于光聚合引发剂通常为5重量%以上且100重量%以下的范围,优选为10重量%以上且50重量%以下的范围。光聚合增感剂的用量小于5重量%时,使光聚合性化合物发生光聚合的时间过长,另一方面,即使使用大于100重量%也无法获得与添加量相应的效果。
(光聚合引发剂组合物)
含有本发明的通式(1)所表示的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物的光聚合增感剂可以直接添加至光聚合性化合物,但也可以预先与光聚合引发剂混合而制备光聚合引发剂组合物之后,添加至光聚合性化合物。即,本发明的光聚合引发剂组合物为至少含有如下物质的组合物:含有通式(1)所表示的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物的光聚合增感剂与光聚合引发剂。
(光聚合性组合物)
进一步,能够通过混合该光聚合引发剂组合物和光聚合性化合物制备光聚合性组合物。本发明的光聚合性组合物为含有如下物质的组合物:含有本发明的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物的光聚合增感剂、含有光聚合引发剂的光聚合引发剂组合物、以及光自由基聚合性化合物或者光阳离子聚合性化合物。也可以将本发明的含有具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物的光聚合增感剂和光聚合引发剂分别添加至光自由基聚合性化合物或者光阳离子聚合性化合物,在光自由基聚合性化合物或者光阳离子聚合性化合物中,结果形成光聚合引发剂组合物。另外,也可以采用含有光自由基聚合性化合物和光阳离子聚合性化合物两者的杂化组合物。
作为光自由基聚合性化合物,可以使用例如苯乙烯、乙酸乙烯酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯酰胺、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯等具有双键的有机化合物。这些自由基聚合性化合物之中,从薄膜形成能等方面考虑,优选丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯(以下,两者合并称为(甲基)丙烯酸酯)。作为(甲基)丙烯酸酯,可以举出丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸环己酯、四甘醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三环[5,2,1,02,6]癸烷二甲醇二丙烯酸酯、异冰片基甲基丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、脲烷丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚丁二烯丙烯酸酯、多元醇丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、有机硅树脂丙烯酸酯、酰亚胺丙烯酸酯等。这些光自由基聚合性化合物可以为一种,或者两种以上的混合物。
作为光阳离子聚合性化合物,可以举出环氧化合物、氧杂环丁烷化合物、乙烯基醚等。作为常见的环氧化合物,可以举出脂环式环氧化合物、环氧改性有机硅、芳香族缩水甘油醚等。作为脂环式环氧化合物,可以举出3’,4’-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己烷羧酸酯(Daicel公司制造、商品名:Celloxide 2021P、Celloxide是Daicel公司的注册商标)、(3,3’,4,4’-二环氧)双环己烷(Daicel公司制造、商品名:Celloxide 8010)、双(3,4-环氧环己基)己二酸酯等。作为环氧改性有机硅,可以举出TOSHIBA GE Silicone制造的UV-9300等。作为芳香族缩水甘油基化合物,可以举出2,2’-双(4-环氧丙氧基苯基)丙烷等。作为氧杂环丁烷化合物,可以举出3-乙基-3-羟基甲基氧杂环丁烷(氧杂环丁烷醇)(东亚合成公司制造、商品名:OXT-101)、2-乙基己基氧杂环丁烷(东亚合成公司制造、商品名:OXT-212)、亚二甲苯基双氧杂环丁烷(东亚合成公司制造、商品名:OXT-121)、3-乙基-3{[(3-乙基氧杂环丁烷-3-基)甲氧基]甲基}氧杂环丁烷(东亚合成公司制造、商品名:OXT-221)等。作为乙烯基醚,可以举出甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、异丁基乙烯基醚、2-乙基己基乙烯基醚等。这些光阳离子聚合性化合物可以为一种,或者两种以上的混合物。
可以仅使用光自由基聚合化合物作为光聚合性化合物,也可以将光自由基聚合性化合物和光阳离子聚合性化合物两者混合使用。
本发明的光聚合增感剂能够在光自由基聚合和光阳离子聚合两者中作为增感剂发挥作用,因此通过选择适当的光聚合引发剂,含有光自由基聚合性化合物和光阳离子聚合性化合物两者的光聚合性组合物也能有效地聚合。
光阳离子聚合性化合物与光自由基聚合性化合物的混合比没有特别限定,根据将该组合物进行光聚合、固化而得的涂膜、成型物的物性而适当选择。通常,光阳离子聚合性化合物与光自由基聚合性化合物的重量比为在1比99~99比1,优选在20比80~80比20的范围决定其组成比。
光阳离子聚合性化合物、光自由基聚合性化合物可以分别使用一种,也可以组合二种以上使用。使用二种以上这些光聚合性化合物的情况下,也将上述光阳离子聚合性化合物与光自由基聚合性化合物的混合比作为各自的光聚合性化合物的总量的比而考虑。
用于本发明的光聚合性组合物的光聚合引发剂可以使用上述光自由基引发剂或者光阳离子引发剂。通常,使用光自由基聚合性化合物作为光聚合性化合物的情况下,使用光自由基聚合引发剂。另外,合用光自由基聚合性化合物和光阳离子聚合性化合物作为光聚合性化合物的情况下,作为光聚合引发剂,可以单独使用光自由基聚合引发剂或者光阳离子聚合引发剂,也可以将两者混合使用。
特别地,光阳离子聚合引发剂之中,有通过光照射而产生阳离子引发活性种与自由基引发活性种的物质,使用这样的引发剂的情况下,仅此即能够引发光阳离子聚合性化合物和光自由基聚合性化合物两者的光聚合。
本发明的光聚合性组合物可以包含丙烯酸类树脂、苯乙烯树脂、环氧树脂等粘结剂聚合物。另外,也可以包含碱溶性树脂。
此外进一步,也可以包含颜料和/或染料。另外,包含颜料的情况下,也可以包含其分散剂。
可以使用无机颜料和有机颜料中任一者作为颜料。作为无机颜料,可以使用炉黑、灯黑、乙炔黑、槽法炭黑(channel black)等炭黑(C.I.颜料黑7)类、氧化铁、氧化钛。作为有机颜料,可以举出不溶性偶氮颜料、缩合偶氮颜料、偶氮色淀、螯合偶氮颜料等偶氮颜料、酞菁颜料、苝和紫环酮颜料、蒽醌颜料、喹吖啶酮颜料、二氧六环颜料、硫靛蓝颜料、异吲哚啉酮颜料、喹酞酮颜料等多环式颜料、染料螯合物(例如,碱性染料型螯合物、酸性染料型螯合物等)、染色色淀(碱性染料型色淀、酸性染料型色淀)、硝基颜料、亚硝基颜料、苯胺黑、日光荧光颜料。这些颜料可以单独使用一种,也可以合用两种以上。
作为染料,没有特别限定,可以使用酸性染料、直接染料、反应性染料、以及碱性染料。染料可以单独使用一种,也可以合用两种以上。另外,也可以与合用颜料与染料。
作为将颜料分散的分散剂,没有特别限定,可以举出例如高分子分散剂等颜料分散液。作为其具体例,可以举出以聚氧化烯聚亚烷基多元胺、乙烯基系聚合物和共聚物、丙烯酸系聚合物和共聚物、聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚氨酯、氨基系聚合物、含硅聚合物、含硫聚合物、含氟聚合物、以及环氧树脂之中一种以上为主成分的分散剂。
本发明的光聚合性组合物中,相对于光聚合性组合物,光聚合引发剂组合物的用量为0.005重量%以上且10重量%以下的范围,优选为0.025重量%以上且5重量%以下。小于0.005重量%时,使光聚合性组合物发生光聚合的时间过长,另一方面,添加大于10重量%时,光聚合得到的光固化物的硬度降低、固化物的物性恶化,因此不是优选的。
需要说明的是,在不损害本发明的效果的范围内,在上述以外,本发明的光聚合性组合物可以混合有稀释剂、有机或无机的填充剂、流平剂、表面活性剂、消泡剂、增稠剂、阻燃剂、表面改性剂、渗透促进剂、保湿剂、定影剂、防霉剂、防腐剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、螯合剂、pH调节剂、稳定剂、润滑剂、增塑剂等各种树脂添加剂。
(聚合方法)
可以通过对本发明的光聚合性组合物照射光而进行聚合,得到光固化物。对光聚合性组合物照射光而发生聚合并光固化的情况下,可以将该光聚合性组合物成型为薄膜状而光固化,也可以成型为块状而光固化。也可以在将UV油墨的液滴涂布于基材的状态下聚合。成型为薄膜状而光固化的情况下,使用刮条涂布机等将液态的该光聚合性组合物例如在聚酯薄膜等基材上涂布至膜厚为5~300微米。另一方面,通过旋转涂布法、丝网印刷法,可以涂布为更薄的膜厚或者更厚的膜厚。
将包括波长范围为300nm至500nm的能量射线(紫外线)以1~1000mW/cm2左右的强度对由如此制备的光聚合性组合物构成的涂膜进行光照射,由此能够得到光固化物。作为所使用的光源,可以举出高压水银灯、超高压水银灯、金属卤化物灯、氙灯、镓掺杂灯、黑光、405nm紫外线LED、395nm紫外线LED、385nm紫外线LED、365nm紫外线LED、半导体激光器、蓝色LED、白色LED、Fusion公司制造的D灯泡、V灯泡等。另外,也可以使用太阳光等自然光。特别地,其特征在于,即使是含有405nm紫外线LED、395nm紫外线LED、385nm紫外线LED、375nm紫外线LED、365nm紫外线LED那样的波长为365nm~405nm的长波长区域的波长范围的光,也具有增感作用,优选中心波长为365nm、375nm、385nm、395nm、405nm的紫外LED或半导体激光作为照射源。
(光DSC测定)
本发明中,可以使用光DSC测定法作为定量评价光聚合性组合物的光照射下光聚合速度的方法。根据该方法,能够在对试样直接照射光的同时,连续且简便地测定伴随固化的发热量。对设置于光DSC测定装置的试样进行光照射时,光固化反应开始,可以观测到发热。光固化前为水平的DSC曲线的基线向放热侧偏移,反应结束时回到原来的基线位置。可以从该DSC曲线的峰的大小计算出放热量。即,通过对光聚合性组合物照射光,测定、比较每1mg的放热量,能够评价聚合的进行状况。
(通过光流变仪观测聚合行为)
聚合反应是否进行了,能够通过组合物的粘度有无上升来观测。这是通过利用光流变仪测定复粘度的经时变化而确认聚合反应的进行的方法。
(组合物的耐迁移性的判定)
作为判定本发明的包含于光聚合性组合物的光聚合增感剂是否迁移至薄膜等(迁移)的方法,制作将包含光聚合增感剂的光聚合性组合物涂布于薄膜状物的材料,在其上覆盖聚乙烯薄膜并在恒定温度(26℃)下保管一定期间,其后剥离聚乙烯薄膜,调查光聚合增感剂是否迁移至聚乙烯薄膜,判定迁移性。关于剥离下的聚乙烯膜,用丙酮清洗表面的组合物后进行干燥,测定该聚乙烯膜的UV光谱,通过调查起因于光聚合增感剂的吸收强度的增大,从而测定耐迁移性。需要说明的是,该测定使用紫外/可见分光光度计(岛津制作所制造,型号:UV2600)。为了与比较例的化合物9,10-二丁氧基蒽进行定量比较,将所得到的吸光度换算为9,10-二丁氧基蒽的吸光度的值。换算时,通过紫外/可见分光光度计测定本发明的化合物及9,10-二丁氧基蒽在260nm处的吸光度,由其吸光度的值与摩尔浓度分别计算各自的摩尔吸光系数,使用其比值进行换算。
实施例
以下,基于实施例对本发明进行详细说明,但是以例示为目的而提示的。即,以下的实施例并非穷举,不意味着本发明仅限制于所记载的方式。因此,本发明只要不脱离其要点,不限于以下的记载例。另外,除非特别声明,所有的份和百分数为重量基准。
使用下述的设备鉴定本发明的化合物。
红外线(IR)分光光度计:Thermo公司制造、型号is50 FT-IR
核磁共振装置(NMR):日本电子公司制造、型号ECS-400
熔点:Gallenkamp公司制造的熔点测定装置、型号MFB-595(依据JIS K0064)
(合成例1)9,10-二羟基蒽的合成
在氮气气氛下,向带有搅拌机、温度计的50ml四口烧瓶内添加1.0g(4.8毫摩尔)9,10-蒽醌、10g溶剂乙酸、0.6g(9.6毫摩尔)锌粉末,在室温下搅拌3.5小时。将锌粉末过滤除去,向滤液中添加水从而析出结晶。将析出的结晶抽滤后,通过干燥而获得收量0.7g(粗收率70mol%)的黄绿色的结晶。
(1)IR(cm-1):3291、1676、1618、1388、1326、1137、1050、755、692、624、545.
(2) 1H-NMR(400MHz, DMSO-d6):δ=7.382-7.450(m, 4H), 8.318-8.335(m, 4H)、9.404-9.424(m,2H).
(合成实施例1)9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽(1-1)的合成
在氮气气氛下,向带有搅拌机、温度计的100ml四口烧瓶内添加15g溶剂甲基异丁基酮、0.8g(1.2毫摩尔)催化剂四丁基溴化铵的50%水溶液、9.5g(62.1毫摩尔)溴乙酸甲酯。将反应体系的温度保持在20~25℃,同时用1小时以上滴加29.1g(以蒽醌计24毫摩尔)9,10-二羟基蒽的二钠盐的17wt%水溶液。滴加结束后,进一步搅拌1小时。其后,通过抽滤得到收量4.7g(粗收率55mol%)的黄色的结晶。
(1)熔点:151-152℃
(2)IR(cm-1):1745,1391,1363,1164,1093,774,705.
(3)1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ=3.914(s,6H),4.792(s,4H),7.261-7.545(m,4H),8.319-8.366(m,4H).
(合成实施例2)9,10-双(乙氧基羰基亚甲基氧基)蒽(1-2)的合成
在氮气气氛下,向带有搅拌机、温度计的100ml四口烧瓶内添加15g溶剂甲基异丁基酮、0.8g(1.2毫摩尔)催化剂四丁基溴化铵的50%水溶液、10.4g(62.5毫摩尔)溴乙酸乙酯。将反应体系的温度保持在20~25℃,同时用1小时以上滴加29.1g(以蒽醌计24毫摩尔)9,10-二羟基蒽的二钠盐的17wt%水溶液。滴加结束后,进一步搅拌1小时。其后,通过抽滤得到收量5.0g(粗收率55mol%)的淡黄色的结晶。
(1)熔点:93-94℃
(2)IR(cm-1):1754,1742,1382,1367,1241,1212,1168,1087,1034,1004,936,809,768,720,691,669,585.
(3)1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ=1.370(t,J=14Hz,6H),4.376(k,J=21.6Hz,4H),4.777(s,4H),7.261-7.540(m,4H).
(合成实施例3)9,10-双(异丙氧基羰基亚甲基氧基)蒽(1-3)的合成
在氮气气氛下,向带有搅拌机、温度计的100ml四口烧瓶内添加15g溶剂甲基异丁基酮、0.8g(1.2毫摩尔)催化剂四丁基溴化铵的50%水溶液、11.3g(62.5毫摩尔)溴乙酸异丙酯。将反应体系的温度保持在20~25℃,同时用1小时以上滴加29.1g(以蒽醌计24毫摩尔)9,10-二羟基蒽的二钠盐的17wt%水溶液。滴加结束后,进一步搅拌1小时。其后,通过抽滤得到收量5.9g(粗收率60mol%)的淡黄色的结晶。
(1)熔点:109-110℃
(2)IR(cm-1):1744,1360,1210,1163,1086,1018,1004,776,768,671.
(3)1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ=1.347(d,J=6.4Hz,12H),4.743(s,4H),5.246-5.277(m,2H),7.504-7.529(m,4H),8.356-8.398(m,4H).
(合成实施例4)9,10-双(叔丁氧基羰基亚甲基氧基)蒽(1-4)的合成
在氮气气氛下,向带有搅拌机、温度计的100ml四口烧瓶内添加15g溶剂甲基异丁基酮、0.8g(1.2毫摩尔)催化剂四丁基溴化铵的50%水溶液、12.2g(62.5毫摩尔)溴乙酸叔丁酯。将反应体系的温度保持在20~25℃,同时用1小时以上滴加29.1g(以蒽醌计24毫摩尔)9,10-二羟基蒽的二钠盐的17wt%水溶液。滴加结束后,进一步搅拌1小时。其后,通过抽滤除去蒽醌,将所得到的滤液放置一晚,析出结晶。将析出的结晶进一步抽滤后,得到收量6.5g(粗收率61mol%)的淡黄色的结晶。
(1)熔点:131-132℃
(2)IR(cm-1):1742,1391,1358,1232,1151,1089,1021,1004,846,776,749,670.
(3)1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ=1.575(s,18H),4.659(s,4H),7.260-7.530(m,4H),8.359-8.400(m,4H).
(合成实施例5)9,10-双(正丁氧基羰基亚甲基氧基)蒽(1-5)的合成
在氮气气氛下,向带有搅拌机、温度计的100ml四口烧瓶内添加15g溶剂甲基异丁基酮、3.1g(4.8毫摩尔)催化剂四丁基溴化铵的50%水溶液、9.4g(62.5毫摩尔)氯乙酸正丁酯。将反应体系的温度保持在20~25℃,同时用1小时以上滴加29.1g(以蒽醌计24毫摩尔)9,10-二羟基蒽的二钠盐的17wt%水溶液。滴加结束后,进一步搅拌1小时。其后,通过抽滤除去蒽醌,将所得到的滤液用水清洗2次。水洗操作后,因蒽醌析出,通过抽滤除去蒽醌。将滤液放置一晚而析出结晶,通过抽滤得到收量5.5g(粗收率52mol%)的黄色的结晶。
(1)熔点:71-72℃
(2)IR(cm-1):1749,1411,1385,1364,1246,1226,1167,1085,1035,1018,957,768,721,669,587.
(3)1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ=0.967(d,J=15.2Hz,6H),1.387-1.481(m,4H),1.678-1.750(m,4H),4.317(t,J=13.2Hz,4H),4.779(s,4H),7.508-7.826(m,4H),8.319-8.377(m,4H).
(合成实施例6)9,10-双(甲氧基羰基甲基亚甲基氧基)蒽(1-6)的合成
在氮气气氛下,向带有搅拌机、温度计的100ml四口烧瓶内添加15g溶剂甲基异丁基酮、0.8g(1.2毫摩尔)催化剂四丁基溴化铵的50%水溶液、10.4g(62.5毫摩尔)2-溴丙酸甲酯。将反应体系的温度保持在20~25℃,同时用1小时以上滴加29.1g(以蒽醌计24毫摩尔)9,10-二羟基蒽的二钠盐的17wt%水溶液。滴加结束后,进一步搅拌1小时。其后,通过抽滤除去蒽醌,将所得到的滤液通过分液操作,用水清洗2次。用蒸发器浓缩溶液,在冰箱中冷却而析出结晶。将析出的结晶进一步抽滤后,得到收量4.6g(粗收率50mol%)的黄色的结晶。
(1)熔点:130-131℃
(2)IR(cm-1):1737,1366,1207,1134,1078,1061,1020,970,748,681.
(3)1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ=1.644(d,J=6.4Hz,6H),3.770(s,6H),4.904(k,J=20.4Hz,2H),7.464-7.489(m,4H),8.292-8.332(m,4H).
(合成实施例7)9,10-双(乙氧基羰基亚丙基氧基)蒽(1-7)的合成
在氮气气氛下,向带有搅拌机、温度计的100ml四口烧瓶内添加0.77g(1.19毫摩尔)催化剂四丁基溴化铵的50%水溶液、12.1g(61.8毫摩尔)4-溴丁酸乙酯、5.0g(23.8毫摩尔)9,10-二羟基蒽、9.9g(71.4毫摩尔)碳酸钾、40g溶剂N,N-二甲基甲酰胺。将反应体系的温度保持在20~30℃同时搅拌1小时。其后,通过抽滤除去蒽醌,将所得到的滤液溶于甲苯,并用水清洗2次。用蒸发器浓缩溶液。放置一晚后,由于溶液整体发生固化,因此加入甲醇并加热至50℃,使之溶解。通过抽滤除去未溶解的蒽醌,将滤液在冰箱中冷却而析出结晶。将析出的结晶进一步抽滤后,得到收量5.4g(粗收率51mol%)的黄色的结晶。
(1)熔点:95-96℃
(2)IR(cm-1):1721,1351,1312,1239,1183,1164,1081,1024,1015,913,767,742,669.
(3)1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ=1.307(t,J=14.0Hz,6H),2.340-2.408(m,4H),2.776(t,J=14.8Hz,4H),4.171-4.235(m,8H),7.456-7.494(m,4H),8.230-8.256(m,4H).
(合成实施例8)9,10-双(乙氧基羰基亚丁基氧基)蒽(1-8)的合成
在氮气气氛下,向带有搅拌机、温度计的100ml四口烧瓶内添加0.77g(1.19毫摩尔)催化剂四丁基溴化铵的50%水溶液、12.9g(61.8毫摩尔)5-溴戊酸乙酯、5.0g(23.8毫摩尔)9,10-二羟基蒽、9.9g(71.4毫摩尔)碳酸钾、40g溶剂N,N-二甲基甲酰胺。将反应体系的温度保持在20~30℃同时搅拌1小时。其后,通过抽滤除去蒽醌,将所得到的滤液溶于甲苯,通过分液操作用水清洗2次。用蒸发器浓缩溶液。放置一晚后,添加甲醇,将未溶解的蒽醌通过抽滤除去。将滤液在冰箱中冷却而析出结晶。将析出的结晶进一步抽滤后,得到收量6.2g(粗收率55mol%)的黄色的结晶。
(1)熔点:57-58℃
(2)IR(cm-1):1722,1403,1337,1284,1269,1229,1178,1167,1068,1021,934,763,675.
(3)1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ=1.286(t,J=14.4Hz,6H),2.018-2.103(m,8H),2.496(t,J=13.6Hz,4H),4.151-4.205(m,8H),7.463-7.487(m,4H),8.243-8.268(m,4H).
(合成实施例9)2-乙基-9,10-双(异丙氧基羰基亚甲基氧基)蒽(1-9)的合成
在氮气气氛下,向带有搅拌机、温度计的200ml四口烧瓶内添加5.0g(21,2毫摩尔)2-乙基蒽醌、9.1g(86.4毫摩尔)二氧化硫脲、8.4g(211.6毫摩尔)氢氧化钠、50g离子交换水,慢慢地升温至120℃,同时进行搅拌。溶液变为红黑色时停止搅拌,冷却至室温,制备了2-乙基-9,10-二羟基蒽的二钠盐水溶液。接着,在氮气气氛下,在氮气气氛下,向带有搅拌机、温度计的200ml四口烧瓶内添加15g溶剂甲基异丁基酮、2.7g(4.23毫摩尔)催化剂四丁基溴化铵的50%水溶液、10.0g(55.0毫摩尔)溴乙酸异丙酯。将反应体系的温度保持在20~25℃,同时用1小时以上滴加上述制备的2-乙基-9,10-蒽二醇的二钠盐水溶液。滴加结束后,进一步搅拌1小时。其后,除去水层,用蒸发器浓缩有机层,得到收量4.5g(粗收率48mol%)的橙色的油状物。
(1)熔点:室温下为液体
(2)IR(cm-1):1728,1673,1454,1385,1373,1324,1286,1206,1085,962,931,901,825,772,750,712.
(3)1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ=1.237-1.371(m,15H),2.816-2.899(m,2H),4.731(s,4H),5.014-5.123(m,1H),5.225-5.301(m,1H),7.391(d,J=9.2Hz,1H),7.461-7.512(m,2H),7.766-7.790(m,1H),8.119(d,J=7.6Hz,1H),8.284-8.368(m,2H).
(中间体合成例)9,10-双(羟基羰基亚甲基氧基)蒽的合成(中间体即通式(5)的合成)
在氮气气氛下,向带有搅拌机、温度计的300ml四口烧瓶内添加95g溶剂甲基异丁基酮(MIBK)、4.4g(6.8毫摩尔)催化剂四丁基溴化铵(TBAB)的50%水溶液、49.5g(356毫摩尔)溴乙酸。将反应体系的温度保持在20~30℃,同时用3小时滴加165.7g(137毫摩尔)9,10-二羟基蒽的二钠盐(AHQ-Na)与氢氧化钠的水溶液、11.4g(285毫摩尔)氢氧化钠和离子交换水20g的混合水溶液。滴加结束后,进一步搅拌1.5小时。其后,通过抽滤过滤未反应的原料,添加100ml甲苯进行提取。分离有机层,向水层添加28.9g(285毫摩尔)35%盐酸进行酸析出。将析出的结晶过滤,在水洗后通过干燥而得到收量33.3g(收率75mol%)的黄色的结晶。
(1)熔点:250℃以上
(2)IR(cm-1):1727,1435,1377,1254,1240,1091,934,769,592,657.
(3)1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ=1.631(br,2H),4.754(br,4H),7.802-7.825(m,4H),8.317-8.340(m,4H)
(合成实施例10)9,10-双(乙氧基羰基亚甲基氧基)蒽(1-1)的合成(与醇的反应))
在氮气气氛下,向带有搅拌机、温度计的1000ml四口烧瓶内添加在(中间体合成例)得到的78.7g(241毫摩尔)9,10-双(羟基羰基亚甲基氧基)蒽、236.0g(5119毫摩尔)乙醇、3.9g(39毫摩尔)浓硫酸。将反应体系的温度保持在75~80℃,一边将副产物水与乙醇共同除去,一边搅拌10小时。将冷却析出的结晶抽滤,用甲醇清洗后通过干燥而得到收量71.7g(收率78mol%)的黄色的结晶。
(1)熔点:93-94℃
(2)IR(cm-1):1754,1742,1382,1367,1241,1212,1168,1087,1034,1004,936,809,768,720,691,669,585.
(3)1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ=1.370(t,J=14Hz,6H),4.376(k,J=21.6Hz,4H),4.777(s,4H),7.261-7.540(m,4H).
(合成实施例11)9,10-双(丙氧基羰基亚甲基氧基)蒽的合成(与醇的反应))
在氮气气氛下,向带有搅拌机、温度计的50ml四口烧瓶内添加在(中间体合成例)得到的0.4g(1.2毫摩尔)9,10-双(羟基羰基亚甲基氧基)蒽、1.5g(25毫摩尔)1-丙醇、0.01g(0.1毫摩尔)甲磺酸。将反应体系的温度保持在50~60℃,同时搅拌1.5小时。其后,将不溶解成分过滤,向滤液添加甲醇和离子交换水而析出结晶。将析出的结晶抽滤,用甲醇清洗后通过干燥而得到收量0.12g(粗收率25mol)的黄色的结晶。
(1)熔点:75-76℃
(2)IR(cm-1):2950,1747,1400,1380,1359,1206,1162,776.
(3)1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ=0.992(t,J=7.3Hz,6H),1.744(tq,J=6.9Hz,7.3Hz,4H),4.272(t,J=6.9Hz,4H),4.785(s,4H),7.496-7.534(m,4H),8.349-8.411(m,4H).
(合成实施例12)9,10-双(正丁氧基羰基亚甲基氧基)蒽(1-5)的合成(与醇的反应))
在氮气气氛下,向带有搅拌机、温度计的300ml四口烧瓶内添加在(中间体合成例)得到的34.2g(105毫摩尔)9,10-双(羟基羰基亚甲基氧基)蒽、172.7g(2330毫摩尔)1-丁醇、1.7g(17毫摩尔)浓硫酸。将反应体系的温度保持在120~130℃,除去副产物水的同时搅拌14小时。将冷却析出的结晶抽滤,用甲醇清洗后通过干燥而得到收量26.5g(收率58mol%)的黄色的结晶。
(1)熔点:71-72℃
(2)IR(cm-1):1749,1411,1385,1364,1246,1226,1167,1085,1035,1018,957,768,721,669,587.
(3)1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ=0.967(d,J=15.2Hz,6H),1.387-1.481(m,4H),1.678-1.750(m,4H),4.317(t,J=13.2Hz,4H),4.779(s,4H),7.508-7.826(m,4H),8.319-8.377(m,4H).
(合成实施例13)9,10-双(2-羟基乙氧基羰基亚甲基氧基)蒽(1-11)的合成(与醇的反应)
在氮气气氛下,向带有搅拌机、温度计的50ml四口烧瓶内添加在(中间体合成例)得到的0.65g(2.0毫摩尔)9,10-双(羟基羰基亚甲基氧基)蒽、3.0g(48毫摩尔)乙二醇、0.2g(2.1毫摩尔)甲磺酸。将反应体系的温度保持在50~60℃同时搅拌4小时。冷却后添加甲醇和离子交换水而析出结晶。将析出的结晶抽滤,用甲醇清洗后通过干燥而得到收量0.47g(粗收率57mol%)的黄色的结晶。
(1)熔点:145-146℃
(2)IR(cm-1):3505,2950,1733,1674,1578,1077.
(3)1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ=3.804(br.,4H),4.340(t,J=5.0Hz,4H),4.905(s,4H),7.552-7.584(m,4H),8.447-8.478(m,4H).
(合成实施例14)9,10-双(正丁氧基羰基亚甲基氧基)蒽(1-5)的合成(与卤化烷基的反应))
向带有搅拌机、温度计的100ml四口烧瓶内,添加在(中间体合成例)得到的2.0g(6.2毫摩尔)9,10-双(羟基羰基亚甲基氧基)蒽、43.4g溶剂N,N’-二甲基甲酰胺、0.87g(6.4毫摩尔)碳酸钾,并进行氮气置换。在氮气气氛下添加3.87g(28.2毫摩尔)溴化正丁烷,用水浴加热搅拌至60℃。反应结束后,冷却至室温,通过抽滤除去包含碳酸钾的残渣。将所得到的液体倒空至水中用45.6g甲苯提取,并用水清洗甲苯层。用蒸发器减压浓缩清洗后的甲苯层,得到收量2.28g(粗收率83.6mol%)橙色的结晶。
(1)熔点:71-72℃
(2)IR(cm-1):1749,1411,1385,1364,1246,1226,1167,1085,1035,1018,957,768,721,669,587.
(3)1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ=0.967(d,J=15.2Hz,6H),1.387-1.481(m,4H),1.678-1.750(m,4H),4.317(t,J=13.2Hz,4H),4.779(s,4H),7.508-7.826(m,4H),8.319-8.377(m,4H).
(合成实施例15)9,10-双(乙氧基羰基亚甲基氧基)蒽(1-2)的合成
在氮气气氛下,向带有搅拌机、温度计的300ml四口烧瓶内添加50g溶剂邻二甲苯、29g(45毫摩尔)催化剂四丁基溴化铵的50%水溶液、33.1g(270毫摩尔)氯乙酸乙酯。将反应体系的温度保持在50~55℃,同时用1小时滴加100g(以蒽醌计90毫摩尔)9,10-二羟基蒽的二钠盐的18.8wt%水溶液。滴加结束后,进一步搅拌1小时。其后,通过抽滤除去不溶解成分,将滤液冷却至10℃时,结晶析出。通过将析出的结晶抽滤、干燥,得到收量5.0g(粗收率42mol%)的淡黄色的结晶。
(1)熔点:93-94℃
(2)IR(cm-1):1754,1742,1382,1367,1241,1212,1168,1087,1034,1004,936,809,768,720,691,669,585.
(3)1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ=1.370(t,J=14Hz,6H),4.376(k,J=21.6Hz,4H),4.777(s,4H),7.261-7.540(m,4H).
(合成实施例16)9,10-双(正丁氧基羰基亚甲基氧基)蒽(1-5)的合成
在氮气气氛下,向带有搅拌机、温度计的200ml四口烧瓶内添加20.0g(144毫摩尔)溴乙酸、21.3g(287毫摩尔)正丁醇、35.0g溶剂邻二甲苯、1.0g(10毫摩尔)催化剂硫酸。将反应体系的温度保持在120~130℃,除去共沸的水的同时搅拌1小时。冷却至室温后,用碳酸氢钠水溶液中和,除去水层。向其中加入1.8g(2.8毫摩尔)催化剂四丁基溴化铵的50%水溶液,将反应体系的温度保持在20~35℃,同时用1小时滴加61.5g(以蒽醌计55毫摩尔)9,10-二羟基蒽的二钠盐的18.7wt%水溶液。滴加结束后,进一步搅拌1小时。其后,通过抽滤除去蒽醌,将所得到的滤液用水清洗2次。因蒽醌析出,通过抽滤除去蒽醌,进行水洗后,进行浓缩。向浓缩液加入甲醇进行析晶,通过将析出的结晶抽滤、干燥,得到收量16.1g(粗收率66mol%)的黄色的结晶。
(1)熔点:71-72℃
(2)IR(cm-1):1749,1411,1385,1364,1246,1226,1167,1085,1035,1018,957,768,721,669,587.
(3)1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ=0.967(d,J=15.2Hz,6H),1.387-1.481(m,4H),1.678-1.750(m,4H),4.317(t,J=13.2Hz,4H),4.779(s,4H),7.508-7.826(m,4H),8.319-8.377(m,4H).
(合成实施例17)9,10-双(异丙氧基羰基亚甲基氧基)蒽(1-3)的合成
在氮气气氛下,向带有搅拌机、温度计的300ml四口烧瓶内添加32.5g(234毫摩尔)溴乙酸、28.1g(467毫摩尔)异丙醇、75.0g溶剂邻二甲苯、1.5g(16毫摩尔)催化剂硫酸。将反应体系的温度保持在100~110℃,除去蒸馏液(含有副产物水的异丙醇)的同时搅拌1小时。进一步,添加28.0g(466毫摩尔)异丙醇,并搅拌2小时。冷却至室温后,用碳酸氢钠水溶液中和,除去水层。向其中加入2.8g(4.3毫摩尔)催化剂四丁基溴化铵的50%水溶液,将反应体系的温度保持在30~40℃,同时用1小时滴加100g(以蒽醌计90毫摩尔)9,10-二羟基蒽的二钠盐的18.7wt%水溶液。其后,通过抽滤除去蒽醌,除去所得到的滤液的水层。进行浓缩,向浓缩液加入甲醇进行析晶,通过将析出的结晶抽滤、干燥,得到收量17.6g(粗收率45mol%)的奶油色的结晶。
(1)熔点:109-110℃
(2)IR(cm-1):1744,1360,1210,1163,1086,1018,1004,776,768,671.
(3)1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ=1.347(d,J=6.4Hz,12H),4.743(s,4H),5.246-5.277(m,2H),7.504-7.529(m,4H),8.356-8.398(m,4H).
(合成实施例18)9,10-双(正戊氧基羰基亚甲基氧基)蒽(1-11)的合成
在氮气气氛下,向带有搅拌机、温度计的300ml四口烧瓶内添加32.5g(234毫摩尔)溴乙酸、41.1g(466毫摩尔)正戊醇、75.7g溶剂邻二甲苯、1.5g(16毫摩尔)催化剂硫酸。将反应体系的温度保持在140~150℃,除去共沸的水的同时搅拌2小时。冷却至室温后,用碳酸氢钠水溶液中和,除去水层。向其中加入2.8g(4.3毫摩尔)催化剂四丁基溴化铵的50%水溶液,将反应体系的温度保持在20~30℃,同时用1小时滴加100g(以蒽醌计90毫摩尔)9,10-二羟基蒽的二钠盐的18.7wt%水溶液。滴加结束后,进一步搅拌1小时,升温至55~60℃搅拌1小时。冷却到室温后,进行分液并实施2次水洗,通过抽滤去除蒽醌,进行浓缩。向浓缩液加入甲醇进行析晶,通过将析出的结晶抽滤、干燥,得到收量26.6g(粗收率57mol%)的淡黄色的结晶。
(1)熔点:109-111℃
(2)IR(cm-1):2693,2922,2855,1750,1470,1436,1381,1368,1356,1274,1200,1164,1052,1006,976,951,780,711,677,608,581,400.
(3)1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ=0.921(t,J=12.8Hz,6H),1.363-1.396(m,8H),1.696-1.747(m,4H),4.306(t,J=13.2Hz,4H),4.780(s,4H),7.505-7.536(m,4H),8.356-8.387(m,4H).
(合成实施例19)9,10-双(环己氧基羰基亚甲基氧基)蒽(1-12)的合成
在氮气气氛下,向带有搅拌机、温度计的300ml的四口烧瓶内添加32.4g(234毫摩尔)溴乙酸、46.8g(467毫摩尔)环己醇、75.0g溶剂邻二甲苯、1.5g(15毫摩尔)催化剂硫酸。将反应体系的温度保持在140~150℃,除去共沸的水的同时搅拌2小时。冷却至室温后,用碳酸氢钠水溶液中和,除去水层。向其中加入2.8g(4.4毫摩尔)催化剂四丁基溴化铵的50%水溶液,将反应体系的温度保持在35~40℃的同时,用1小时滴加100g(以蒽醌计90毫摩尔)9,10-二羟基蒽的二钠盐的18.7wt%水溶液。滴加结束后,进一步搅拌1小时,升温至55~60℃搅拌1小时。冷却到室温后,通过抽滤去除蒽醌,进行分液并实施2次水洗,进行浓缩。向浓缩液加入甲醇进行析晶,通过将析出的结晶抽滤、干燥,得到收量25.5g(粗收率54mol%)的淡黄色的结晶。
(1)熔点:122-124℃
(2)IR(cm-1):2930,2857,1745,1677,1621,1453,1438,1399,1369,1360,1206,1168,1086,1035,1006,954,922,891,813,715,693,672,659,608,585,455.
(3)1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ=1.239-1.596(m,12H),1.754-1.786(m,4H),1.939-1.961(m,4H),4.760(s,4H),4.985-5.050(m,2H),7.501-7.526(m,4H),8.372-8.398(m,4H).
(合成实施例20)9,10-双(异丙氧基羰基亚甲基氧基)蒽(1-3)的合成
在氮气气氛下,向装有搅拌子的300ml三角烧瓶内添加5.0g(24.0毫摩尔)9,10-蒽醌、10.0g邻二甲苯、10.4g(59.7毫摩尔)连二硫酸盐、4.8g(120毫摩尔)氢氧化钠、57.3g离子交换水,在室温下搅拌1小时。将如此制备的9,10-二羟基蒽的二钠盐水溶液转移至100ml滴液漏斗。
在氮气气氛下,向带有搅拌机、温度计的200ml四口烧瓶内添加10.0g邻二甲苯、0.8g(1.2毫摩尔)催化剂四丁基溴化铵的50%水溶液、13.0g(71.8毫摩尔)溴乙酸异丙酯,将反应体系的温度保持在20~30℃,用1小时滴加刚才转移至滴液漏斗的9,10-二羟基蒽的二钠盐水溶液。其后,通过抽滤除去蒽醌等,除去所得到的滤液的水层。将有机层用离子交换水清洗1次并进行浓缩,向浓缩液添加甲醇进行析晶。通过将析出的结晶抽滤、干燥,得到收量5.0g(粗收率40mol%)的奶油色的结晶。
(1)熔点:109-110℃
(2)IR(cm-1):1744,1360,1210,1163,1086,1018,1004,776,768,671.
(3)1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ=1.347(d,J=6.4Hz,12H),4.743(s,4H),5.246-5.277(m,2H),7.504-7.529(m,4H),8.356-8.398(m,4H).
(光DSC测定)
本实施例中,光DSC测定以如下的方式进行。即,DSC测定装置使用日立高新技术公司制造的XDSC-7200,在其上安装光DSC测定用单元,设置为能够在照射光的同时进行DSC测定。光照射用的光源使用林钟表工业公司制造的LA-410UV,设置为能够用带通滤波片抽取出405nm光向样品照射。光的照度设为50mW/cm2。使用玻璃纤维将光源的光引导至样品上部,并将光源的快门设为能够用触发控制,以便能够在开始光照射的同时进行DSC测定。关于光DSC的测定,在测定用铝盘中精确称量1mg左右的样品,收纳于DSC测定部之后安装光DSC单元。其后将测定部内保持在氮气气氛下静置10分钟,开始测定。测定通常在照射光的同时持续6分钟。第一次的测定后,样品直接在同条件进行再次测定,将从第一次的测定结果减去第二次的测定结果的值作为该样品的测定结果。只要不特别声明,以光照射后1分钟内每1mg样品的总放热量对结果进行比较。虽然也有根据测定条件而光反应在1分钟内未完成的情况,为了比较光照射初期的反应行为,以1分钟的总放热量进行比较。随着光照射,样品(光聚合性组合物)发生聚合的情况下,虽然会产生伴随聚合的反应热,但能够用光DSC测定其反应热。因此,能够通过光DSC测定由于光照射的聚合的进行状况。本实施例中测定光照射后1分钟的总放热量,只要是使用同一聚合性化合物,比较其值的情况下,可以认为值越大,聚合进行得越有效。
(光流变仪)
本实施例中,光流变仪测定以如下的方式进行。使用Anton-Paar公司制造的光流变仪MCR102,测定光固化性组合物的复粘度的推移,由该粘度上升速度测定固化速度。
测定条件:
测定夹具:平行板
厚度:100μm
摆角:5.0%恒定
频率:10Hz恒定
温度:30℃恒定
测定气氛:氮气气氛
UV照射器:Aitec System公司制造LLBK-UV(照射波长:405nm)
照射强度:200mW/cm2
开始照射时间:30秒后
固化时间:从开始光照射到复粘度到达40000Pa·s的时间(秒)作为固化时间。
首先,在下文中描述将本发明的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物作为光阳离子聚合增感剂的光阳离子聚合性组合物的光聚合性能评价试验。
(光固化速度评价实施例1)
相对于100重量份作为光阳离子聚合性化合物的3’,4’-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己烷羧酸酯(Daicel公司制造、商品名:Celloxide 2021P、Celloxide是Daicel公司的注册商标),在室温下混合2重量份光聚合引发剂4-异丁基苯基-4’-甲基苯基碘鎓六氟磷酸盐(巴斯夫公司制造、商品名Irgacure 250、“Irgacure”是巴斯夫公司的注册商标)、1重量份作为光阳离子聚合增感剂的在合成实施例1所得到的9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽,制备光阳离子聚合性组合物。对该光聚合性组合物进行光DSC测定,从光照射开始5分钟的总放热量为256mJ/mg。
(光固化速度评价实施例2)
除了将光固化速度评价实施例1的9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽变为与合成实施例2同样地得到的9,10-双(乙氧基羰基亚甲基氧基)蒽以外,进行与光固化速度评价实施例1同样的光DSC测定,从光照射开始5分钟的总放热量为273mJ/mg。
(光固化速度评价实施例3)
除了将光固化速度评价实施例1的9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽变为与合成实施例3同样地得到的9,10-双(异丙氧基羰基亚甲基氧基)蒽以外,进行与光固化速度评价实施例1同样的光DSC测定,从光照射开始5分钟的总放热量为262mJ/mg。
(光固化速度评价实施例4)
除了将光固化速度评价实施例1的9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽变为与合成实施例4同样地得到的9,10-双(叔丁氧基羰基亚甲基氧基)蒽以外,进行与光固化速度评价实施例1同样的光DSC测定,从光照射开始5分钟的总放热量为284mJ/mg。
(光固化速度评价实施例5)
除了将光固化速度评价实施例1的9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽变为与合成实施例5同样地得到的9,10-双(正丁氧基羰基亚甲基氧基)蒽以外,进行与光固化速度评价实施例1同样的光DSC测定,从光照射开始5分钟的总放热量为248mJ/mg。
(光固化速度评价实施例6)
除了将光固化速度评价实施例1的9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽变为与合成实施例6同样地得到的9,10-双(甲氧基羰基甲基亚甲基氧基)蒽以外,进行与光固化速度评价实施例1同样的光DSC测定,从光照射开始5分钟的总放热量为226mJ/mg。
(光固化速度评价实施例7)
除了将光固化速度评价实施例1的9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽变为与合成实施例7同样地得到的9,10-双(乙氧基羰基亚丙基氧基)蒽以外,进行与光固化速度评价实施例1同样的光DSC测定,从光照射开始5分钟的总放热量为308mJ/mg。
(光固化速度评价实施例8)
除了将光固化速度评价实施例1的9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽变为与合成实施例8同样地得到的9,10-双(乙氧基羰基亚丁基氧基)蒽以外,进行与光固化速度评价实施例1同样的光DSC测定,从光照射开始5分钟的总放热量为285mJ/mg。
(光固化速度评价实施例9)
除了将光固化速度评价实施例1的9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽变为与合成实施例9与同样地得到的2-乙基-9,10-双(异丙氧基羰基亚甲基氧基)蒽以外,进行与光固化速度评价实施例1同样的光DSC测定,从光照射开始5分钟的总放热量为260mJ/mg。
(光固化速度评价实施例17)
除了将光固化速度评价实施例1的9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽变为与合成实施例11同样地得到的9,10-双(丙氧基羰基亚甲基氧基)蒽以外,进行与光固化速度评价实施例1同样的光DSC测定,从光照射开始5分钟的总放热量为259mJ/mg。
(光固化速度评价实施例18)
除了将光固化速度评价实施例1的9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽变为与合成实施例13同样地得到的9,10-双(2-羟基乙氧基羰基亚甲基氧基)蒽以外,进行与光固化速度评价实施例1同样的光DSC测定,从光照射开始5分钟的总放热量为237mJ/mg。
(光固化速度评价实施例21)
除了将光固化速度评价实施例1的9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽变为与合成实施例18同样地得到的9,10-双(正戊氧基羰基亚甲基氧基)蒽以外,进行与光固化速度评价实施例1同样的光DSC测定,从光照射开始5分钟的总放热量为268mJ/mg。
(光固化速度评价实施例22)
除了将光固化速度评价实施例1的9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽变为与合成实施例19同样地得到的9,10-双(环己氧基羰基亚甲基氧基)蒽以外,进行与光固化速度评价实施例1同样的光DSC测定,从光照射开始5分钟的总放热量为256mJ/mg。
(光固化速度评价实施例23)
除了将光固化速度评价实施例1的光聚合引发剂变为二苯基-4-苯硫基苯基锍六氟磷酸盐(Daicel公司制造、商品名:CPI-100P)、将光阳离子聚合增感剂变为与合成实施例2同样地得到的9,10-双(乙氧基羰基亚甲基氧基)蒽以外,进行与光固化速度评价实施例1同样的光DSC测定,从光照射开始5分钟的总放热量为200mJ/mg。
(光固化速度评价实施例24)
除了将光固化速度评价实施例1的光阳离子聚合性化合物变为(3,3’,4,4’-二环氧)双环己烷(Daicel公司制造、商品名:Celloxide 8010)、将光阳离子聚合增感剂变为与合成实施例2同样地得到的9,10-双(乙氧基羰基亚甲基氧基)蒽以外,进行与光固化速度评价实施例2同样的光DSC测定,从光照射开始5分钟的总放热量为416mJ/mg。
(光固化速度评价实施例33)
除了将光固化速度评价实施例1的光阳离子聚合性化合物变为(3,3’,4,4’-二环氧)双环己烷(Daicel公司制造、商品名:Celloxide 8010)、将光阳离子聚合增感剂变为与合成实施例19同样地得到的9,10-双(环己氧基羰基亚甲基氧基)蒽以外,进行与光固化速度评价实施例2同样的光DSC测定,从光照射开始5分钟的总放热量为411mJ/mg。
(光固化速度评价比较例1)
相对于100重量份作为光阳离子聚合性化合物的3’,4’-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己烷羧酸酯(Daicel公司制造、商品名:Celloxide 2021P、Celloxide是Daicel公司的注册商标),在室温下混合2重量份光聚合引发剂(4-甲基苯基)[4-(2-甲基丙基)苯基]碘鎓-六氟磷酸盐(巴斯夫公司制造、商品名Irgacure 250、“Irgacure”是巴斯夫公司的注册商标),制备了光阳离子聚合性组合物。对该光聚合性组合物进行光DSC测定,从光照射开始5分钟的总放热量为3mJ/mg。
(光固化速度评价比较例2)
除了代替光固化速度评价实施例1的9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽而使用公知的光聚合增感剂9,10-二丁氧基蒽以外,进行与光固化速度评价实施例1同样的光DSC测定,从光照射开始5分钟的总放热量为230mJ/mg。
(光固化速度评价比较例3)
除了代替光固化速度评价实施例1的9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽而使用公知的光聚合增感剂9,10-双(辛酰基氧基)蒽以外,进行与光固化速度评价实施例1同样的光DSC测定,从光照射开始5分钟的总放热量为234mJ/mg。
(光固化速度评价比较例7)
相对于100重量份作为光阳离子聚合性化合物的3’,4’-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己烷羧酸酯(Daicel公司制造、商品名:Celloxide 2021P、Celloxide是Daicel公司的注册商标),在室温下混合2重量份光聚合引发剂二苯基-4-苯硫基苯基锍六氟磷酸盐(Daicel公司制造,商品名:CPI-100P),制备了光阳离子聚合性组合物。对该光聚合性组合物进行光DSC测定,从光照射开始5分钟的总放热量为0mJ/mg。
(光固化速度评价比较例8)
相对于100重量份作为光阳离子聚合性化合物的(3,3’,4,4’-二环氧)双环己烷(Daicel公司制造、商品名:Celloxide 8010),在室温下混合2重量份光聚合引发剂(4-甲基苯基)[4-(2-甲基丙基)苯基]碘鎓-六氟磷酸盐(巴斯夫公司制造、商品名Irgacure250、“Irgacure”是巴斯夫公司的注册商标),制备光阳离子聚合性组合物。对该光聚合性组合物进行光DSC测定,从光照射开始5分钟的总放热量为2mJ/mg。
光固化速度评价实施例1~9、17、18、21~24、33与光固化速度评价比较例1~3、7、8的结果汇总于表1。
[表1]
Celloxide 2021P:3’,4’-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己烷羧酸酯
Celloxide 8010:(3,3’,4,4’-二环氧)双环己烷
Irgacure 250:4-异丁基苯基-4’-甲基苯基碘鎓六氟磷酸盐
CPI-100P:二苯基-4-苯硫基苯基锍六氟磷酸盐
接着,在下文中描述将本发明的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物作为光自由基聚合增感剂的自由基聚合性组合物的光聚合性能评价试验。
(光固化速度评价实施例10)
相对于100重量份作为光自由基聚合性化合物的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,在室温下混合2重量份光聚合引发剂1-羟基环己基苯基酮、1重量份作为光自由基聚合增感剂的在合成实施例1所得到的9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽,制备光自由基聚合性组合物。对该光聚合性组合物进行光DSC测定,从光照射开始5分钟的总放热量为419mJ/mg。
(光固化速度评价实施例11)
除了将光固化速度评价实施例10的9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽变为与合成实施例2同样地得到的9,10-双(乙氧基羰基亚甲基氧基)蒽以外,进行与光固化速度评价实施例10同样的光DSC测定,从光照射开始5分钟的总放热量为465mJ/mg。
(光固化速度评价实施例12)
除了将光固化速度评价实施例10的9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽变为与合成实施例3同样地得到的9,10-双(异丙氧基羰基亚甲基氧基)蒽以外,进行与光固化速度评价实施例10同样的光DSC测定,从光照射开始5分钟的总放热量为409mJ/mg。
(光固化速度评价实施例13)
除了将光固化速度评价实施例10的9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽变为与合成实施例4同样地得到的9,10-双(叔丁氧基羰基亚甲基氧基)蒽以外,进行与光固化速度评价实施例10同样的光DSC测定,从光照射开始5分钟的总放热量为443mJ/mg。
(光固化速度评价实施例14)
除了将光固化速度评价实施例10的9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽变为与合成实施例5同样地得到的9,10-双(正丁氧基羰基亚甲基氧基)蒽以外,进行与光固化速度评价实施例10同样的光DSC测定,从光照射开始5分钟的总放热量为336mJ/mg。
(光固化速度评价实施例15)
除了将光固化速度评价实施例10的9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽变为与合成实施例6同样地得到的9,10-双(甲氧基羰基甲基亚甲基氧基)蒽以外,进行与光固化速度评价实施例10同样的光DSC测定,从光照射开始5分钟的总放热量为552mJ/mg。
(光固化速度评价实施例16)
除了将光固化速度评价实施例10的9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽变为与合成实施例9同样地得到的2-乙基-9,10-双(异丙氧基羰基亚甲基氧基)蒽以外,进行与光固化速度评价实施例10同样的光DSC测定,从光照射开始5分钟的总放热量为441mJ/mg。
(光固化速度评价实施例19)
除了将光固化速度评价实施例10的9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽变为与合成实施例11同样地得到的9,10-双(丙氧基羰基亚甲基氧基)蒽以外,进行与光固化速度评价实施例10同样的光DSC测定,从光照射开始5分钟的总放热量为379mJ/mg。
(光固化速度评价实施例20)
除了将光固化速度评价实施例10的9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽变为与合成实施例13同样地得到的9,10-双(2-羟基乙氧基羰基亚甲基氧基)蒽以外,进行与光固化速度评价实施例10同样的光DSC测定,从光照射开始5分钟的总放热量为420mJ/mg。
(光固化速度评价实施例25)
除了将光固化速度评价实施例10的9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽变为与合成实施例18同样地得到的9,10-双(正戊氧基羰基亚甲基氧基)蒽以外,进行与光固化速度评价实施例10同样的光DSC测定,从光照射开始5分钟的总放热量为376mJ/mg。
(光固化速度评价实施例26)
除了将光固化速度评价实施例10的9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽变为与合成实施例19同样地得到的9,10-双(环己氧基羰基亚甲基氧基)蒽以外,进行与光固化速度评价实施例10同样的光DSC测定,从光照射开始5分钟的总放热量为354mJ/mg。
(光固化速度评价实施例27)
除了将光固化速度评价实施例10的光聚合引发剂变为2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮(商品名“Irgacure 651”巴斯夫公司制造)、将光自由基聚合增感剂变为与合成实施例2同样地得到的0.2重量份9,10-双(乙氧基羰基亚甲基氧基)蒽以外,进行与光固化速度评价实施例10同样的光DSC测定,从光照射开始5分钟的总放热量为487mJ/mg。
(光固化速度评价实施例28)
除了将光固化速度评价实施例10的光聚合引发剂变为2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基-1-丙酮(商品名“Irgacure 907”巴斯夫公司制造)、将光自由基聚合增感剂变为与合成实施例2同样地得到的0.2重量份9,10-双(乙氧基羰基亚甲基氧基)蒽以外,进行与光固化速度评价实施例10同样的光DSC测定,从光照射开始5分钟的总放热量为496mJ/mg。
(光固化速度评价实施例29)
除了将光固化速度评价实施例10的光聚合引发剂变为2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(商品名“Irgacure TPO”巴斯夫公司制造)、将光自由基聚合增感剂变为与合成实施例2同样地得到的0.2重量份9,10-双(乙氧基羰基亚甲基氧基)蒽以外,进行与光固化速度评价实施例10同样的光DSC测定,从光照射开始5分钟的总放热量为635mJ/mg。
(光固化速度评价实施例30)
相对于作为自由基聚合性化合物的50重量份FA-310M(甲基丙烯酸苯氧基乙酯、日立化成公司制造)和50重量份FA-321M(EO改性双酚A二甲基丙烯酸酯、日立化成公司制造),添加0.5份[8-[[(乙酰基氧基)亚氨基][2-(2,2,3,3-四氟丙氧基)苯基]甲基]-11-(2-乙基己基)-11H-苯并[a]咔唑-5-基]-,(2,4,6-三甲基苯基)(商品名“Irgacure OXE03”巴斯夫公司制造)作为光自由基聚合引发剂。进一步添加0.2重量份在合成实施例2得到的9,10-双(乙氧基羰基亚甲基氧基)蒽,制备光自由基聚合性组合物。将其滴加到流变仪上的石英玻璃上,用厚度100μm、的平行板夹住,擦拭掉粘度测定所不需要的光固化性组合物。从光固化性组合物的粘度测定开始30秒后,照射UV-LED的波长405nm的光。此时复粘度到达40000Pa·s的时间为386秒。
(光固化速度评价实施例31)
相对于作为自由基聚合性化合物的50重量份FA-310M(甲基丙烯酸苯氧基乙酯、日立化成公司制造)与50重量份FA-321M(EO改性双酚A二甲基丙烯酸酯、日立化成公司制造),添加2份2-(邻氯苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物作为光自由基聚合引发剂,0.17份LeucoCrystal Violet(和光纯药公司制造)作为显色剂。进一步添加0.6重量份在合成实施例2得到的9,10-双(乙氧基羰基亚甲基氧基)蒽,制备光自由基聚合性组合物。将其滴加到流变仪上的石英玻璃上,用厚度100μm、的平行板夹住,擦拭掉粘度测定所不需要的光固化性组合物。从光固化性组合物的粘度测定开始30秒后,照射UV-LED的波长405nm的光。此时复粘度到达40000Pa·s的时间为592秒。
(光固化速度评价实施例32)
相对于作为自由基聚合性化合物的100重量份Biscoat#230(1,6-己二醇二丙烯酸酯、大阪有机化学工业公司制造),添加5份2-(4-甲氧基苯基)-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪(东京化成公司制造)作为光自由基聚合引发剂。进一步添加1重量份在合成实施例2得到的9,10-双(乙氧基羰基亚甲基氧基)蒽,制备光自由基聚合性组合物。将其滴加到流变仪上的石英玻璃上,用厚度100μm、的平行板夹住,擦拭掉粘度测定所不需要的光固化性组合物。从光固化性组合物的粘度测定开始30秒后,照射UV-LED的波长405nm的光。此时复粘度到达40000Pa·s的时间为85秒。
(光固化速度评价比较例4)
相对于作为光自由基聚合性化合物的100重量份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,在室温下混合2重量份光聚合引发剂1-羟基环己基苯基酮,制备光自由基聚合性组合物。对该光聚合性组合物进行光DSC测定,从光照射开始5分钟的总放热量为166mJ/mg。
(光固化速度评价比较例5)
除了代替光固化速度评价实施例10的9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽而使用公知的光聚合增感剂9,10-二丁氧基蒽以外,进行与光固化速度评价实施例10同样的光DSC测定,从光照射开始5分钟的总放热量为212mJ/mg。
(光固化速度评价比较例6)
除了代替光固化速度评价实施例10的9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽而使用公知的光聚合增感剂9,10-双(辛酰基氧基)蒽以外,进行与光固化速度评价实施例10同样的光DSC测定,从光照射开始5分钟的总放热量为298mJ/mg。
(光固化速度评价比较例9)
相对于作为光自由基聚合性化合物100重量份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,在室温下混合2重量份光聚合引发剂2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮(商品名“Irgacure651”、巴斯夫公司制造),制备光自由基聚合性组合物。对该光聚合性组合物进行光DSC测定,从光照射开始5分钟的总放热量为346mJ/mg。
(光固化速度评价比较例10)
相对于作为光自由基聚合性化合物的100重量份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,在室温下混合2重量份光聚合引发剂2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基-1-丙酮(商品名“Irgacure 907”、巴斯夫公司制造),制备光自由基聚合性组合物。对该光聚合性组合物进行光DSC测定,从光照射开始5分钟的总放热量为392mJ/mg。
(光固化速度评价比较例11)
相对于作为光自由基聚合性化合物的100重量份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,在室温下混合2重量份光聚合引发剂2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(商品名“Irgacure TPO”、巴斯夫公司制造),制备光自由基聚合性组合物。对该光聚合性组合物进行光DSC测定,从光照射开始5分钟的总放热量为566mJ/mg。
(光固化速度评价比较例12)
光固化速度评价实施例30中,不添加9,10-双(乙氧基羰基亚甲基氧基)蒽,除此以外,进行与光固化速度评价实施例30同样的粘度测定。此时复粘度到达40000Pa·s的时间为1822秒。
(光固化速度评价比较例13)
光固化速度评价实施例31中,不添加9,10-双(乙氧基羰基亚甲基氧基)蒽,除此以外,进行与光固化速度评价实施例31同样的粘度测定。此时复粘度到达40000Pa·s的时间为1256秒。
(光固化速度评价比较例14)
光固化速度评价实施例32中,不添加9,10-双(乙氧基羰基亚甲基氧基)蒽,除此以外,进行与光固化速度评价实施例32同样的粘度测定。此时复粘度达到40000Pa·s的时间为335秒。
光固化速度评价实施例10~16、19、20、25~29和光固化速度评价比较例4~6、9~11的结果汇总于表2。
[表2]
Irgacure 250:4-异丁基苯基-4’-甲基苯基碘鎓六氟磷酸盐
Irgacure 651:2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮
Irgacure 907:2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基-1-丙酮
Irgacure TPO:2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦
光固化速度评价实施例30~32与光固化速度评价比较例12~14的结果汇总于表3。
[表3]
Irgacure OXE03:[8-[[(乙酰基氧基)亚氨基][2-(2,2,3,3-四氟丙氧基)苯基]甲基]-11-(2-乙基己基)-11H-苯并[a]咔唑-5-基]-,(2,4,6-三甲基苯基)
HABI:2-(邻氯苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物
三嗪:2-(4-甲氧基苯基)-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪
FA-310M:甲基丙烯酸苯氧基乙酯
FA-321M:EO改性双酚A二甲基丙烯酸酯
通过比较光固化速度评价实施例1~9、17、18、21~24、33和光固化速度评价比较例1、7、8的结果可知,通过在光阳离子聚合中添加本发明的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物作为光聚合增感剂,总放热量增加,显著促进了聚合反应。另外,通过比较光固化速度评价实施例10~16、19、20、25~32和光固化速度评价比较例4、9~14的结果可知,通过在光自由基聚合中也添加本发明的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物,总放热量同样增加,显著促进了聚合反应。即,可知本发明的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物在光阳离子聚合和光自由基聚合中任一者具有光聚合增感效果。
另外,通过比较光固化速度评价实施例1~9、17、18、21~24、33和光固化速度评价比较例2、3的结果可知,在光阳离子聚合中本发明的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物具有与公知的光聚合增感剂9,10-二丁氧基蒽和9,10-双(辛酰基氧基)蒽同等或者其以上的光聚合增感效果。另外,通过比较光固化速度评价实施例10~16、19、20、25~29和光固化速度评价比较例5、6的结果可知,在光自由基聚合中本发明的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物也具有与公知的光聚合增感剂9,10-二丁氧基蒽和9,10-双(辛酰基氧基)蒽同等或者其以上的光聚合增感效果。即,可知本发明的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物在光阳离子聚合和光自由基聚合中任一者具有与公知的光聚合增感剂9,10-二丁氧基蒽同等或者其以上的光聚合增感效果。
另外进一步,通过比较光固化速度评价实施例30~32和光固化速度评价比较例12~14的结果可知,通过添加本发明的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物,复粘度到达40000Pa·s的时间显著缩短。由此可知,通过添加本发明的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物,显著促进了聚合速度。即,相对于肟酯系聚合引发剂、联咪唑系聚合引发剂、三嗪系聚合引发剂,本发明的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物也具有极其有效的光聚合增感效果。
(光阳离子聚合中耐迁移性的评价实施例)
(耐迁移性评价实施例1)
相对于100份作为环氧光阳离子聚合性化合物的3’,4’-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己烷羧酸酯(Daicel公司制造Celloxide 2021P),混合1份以与合成实施例1相同的方法合成的9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽作为光聚合增感剂,使用刮条涂布机将所制备的组合物在聚酯膜上涂布至膜厚为12微米。接下来,在所得到的涂布物上覆盖低密度聚乙烯膜(膜厚30微米),将在暗室保存一日、保存七日的涂布物分别在保存后为剥离聚乙烯膜,将聚乙烯膜用丙酮清洗并干燥后,测定薄膜的UV光谱,测定260nm的吸光度。所得到的起源于9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽的吸光度换算为9,10-二丁氧基蒽。吸光度在保存一日后为0.015、保存七日后为0.003。
(耐迁移性评价实施例2)
除了代替9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽而使用与合成实施例2相同的方法合成的9,10-双(乙氧基羰基亚甲基氧基)蒽作为光聚合增感剂以外,与耐迁移性评价实施例1同样地进行试验。测定用丙酮清洗后的聚乙烯膜在260nm的吸光度的结果是,起源于9,10-双(乙氧基羰基亚甲基氧基)蒽的吸光度换算为9,10-二丁氧基蒽的值:在保存一日后为0.007、保存七日后为0.007。
(耐迁移性评价实施例3)
除了代替9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽而使用与合成实施例3相同的方法合成的9,10-双(异丙氧基羰基亚甲基氧基)蒽作为光聚合增感剂以外,与耐迁移性评价实施例1同样地进行试验。测定用丙酮清洗后的聚乙烯膜在260nm的吸光度的结果是,起源于9,10-双(异丙氧基羰基亚甲基氧基)蒽的吸光度换算为9,10-二丁氧基蒽的值:在保存一日后为0.007、保存七日后为0.007。
(耐迁移性评价实施例4)
除了代替9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽而使用与合成实施例4相同的方法合成的9,10-双(叔丁氧基羰基亚甲基氧基)蒽作为光聚合增感剂以外,与耐迁移性评价实施例1同样地进行试验。测定用丙酮清洗后的聚乙烯膜在260nm的吸光度的结果是,起源于9,10-双(叔丁氧基羰基亚甲基氧基)蒽的吸光度换算为9,10-二丁氧基蒽的值:在保存一日后为0.010、保存七日后为0.014。
(耐迁移性评价实施例5)
除了代替9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽而使用与合成实施例5相同的方法合成的9,10-双(正丁氧基羰基亚甲基氧基)蒽作为光聚合增感剂以外,与耐迁移性评价实施例1同样地进行试验。测定用丙酮清洗后的聚乙烯膜在260nm的吸光度的结果是,起源于9,10-双(正丁氧基羰基亚甲基氧基)蒽的吸光度换算为9,10-二丁氧基蒽的值:在保存一日后为0.011、保存七日后为0.007。
(耐迁移性评价实施例6)
作为光聚合增感剂,除了代替9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽而使用与合成实施例6相同的方法合成的9,10-双(甲氧基羰基甲基亚甲基氧基)蒽作为光聚合增感剂以外,与耐迁移性评价实施例1同样地进行试验。测定用丙酮清洗后的聚乙烯膜在260nm的吸光度的结果是,起源于9,10-双(甲氧基羰基甲基亚甲基氧基)蒽的吸光度换算为9,10-二丁氧基蒽的值:在保存一日后为0.007、保存七日后为0.003。
(耐迁移性评价实施例7)
除了代替9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽而使用与合成实施例7相同的方法合成的9,10-双(乙氧基羰基亚丙基氧基)蒽作为光聚合增感剂以外,与耐迁移性评价实施例1同样地进行试验。测定用丙酮清洗后的聚乙烯膜在260nm的吸光度的结果是,起源于9,10-双(乙氧基羰基亚丙基氧基)蒽的吸光度换算为9,10-二丁氧基蒽的值:在保存一日后为0.015、保存七日后为0.013。
(耐迁移性评价实施例8)
除了代替9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽而使用与合成实施例8相同的方法合成的9,10-双(乙氧基羰基亚丁基氧基)蒽以外,与耐迁移性评价实施例1同样地进行试验。测定用丙酮清洗后的聚乙烯膜在260nm的吸光度的结果是,起源于9,10-双(乙氧基羰基亚丁基氧基)蒽的吸光度换算为9,10-二丁氧基蒽的值:在保存一日后为0.012、保存七日后为0.010。
(耐迁移性评价实施例9)
除了代替9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽而使用与合成实施例9相同的方法合成的2-乙基-9,10-双(异丙氧基羰基亚甲基氧基)蒽作为光聚合增感剂以外,与耐迁移性评价实施例1同样地进行试验。测定用丙酮清洗后的聚乙烯膜在260nm的吸光度的结果是,起源于2-乙基-9,10-双(异丙氧基羰基亚甲基氧基)蒽的吸光度换算为9,10-二丁氧基蒽的值:在保存一日后为0.015、保存七日后为0.015。
(耐迁移性评价实施例19)
除了代替9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽而使用与合成实施例18相同的方法合成的9,10-双(正戊氧基羰基亚甲基氧基)蒽作为光聚合增感剂以外,与耐迁移性评价实施例1同样地进行试验。测定用丙酮清洗后的聚乙烯膜在260nm的吸光度的结果是,起源于9,10-双(正戊氧基羰基亚甲基氧基)蒽的吸光度换算为9,10-二丁氧基蒽的值:在保存一日后为0.014、保存七日后为0.011。
(耐迁移性评价实施例20)
除了代替9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽而使用与合成实施例19相同的方法合成的9,10-双(环己氧基羰基亚甲基氧基)蒽作为光聚合增感剂以外,与耐迁移性评价实施例1同样地进行试验。测定用丙酮清洗后的聚乙烯膜在260nm的吸光度的结果是,起源于9,10-双(环己氧基羰基亚甲基氧基)蒽的吸光度换算为9,10-二丁氧基蒽的值:在保存一日后为0.013、保存七日后为0.010。
(耐迁移性评价比较例1)
除了代替9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽而使用公知的光聚合增感剂9,10-二丁氧基蒽作为光聚合增感剂以外,与耐迁移性评价实施例1同样地制备。测定用丙酮清洗后的聚乙烯膜在260nm的吸光度的结果是,9,10-二丁氧基蒽的吸光度方面,保存一日后为0.737,保存七日后为0.843。
耐迁移性评价实施例1~9与耐迁移性评价比较例1的结果汇总于表4。
[表4]
Celloxide 2021P:3’,4’-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己烷羧酸酯
(光自由基聚合中组合物的耐迁移性的评价实施例)
(耐迁移性评价实施例10)
将100份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯作为光自由基聚合性化合物、1份与合成实施例1相同的方法合成的9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽作为光自由基聚合增感剂混合,使用刮条涂布机将所制备的组合物在聚酯膜上涂布至膜厚为12微米。接下来,在所得到的涂布物上覆盖低密度聚乙烯膜(膜厚30微米),制备在暗室保存一日、保存七日的涂布物,并分别在保存后剥离聚乙烯膜,将聚乙烯膜用丙酮清洗并干燥后,测定该聚乙烯膜的UV光谱,测定260nm的吸光度,起源于9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽的吸收方面,保存一日后为0.015、保存七日后为0.016。
(耐迁移性评价实施例11)
除了代替9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽而使用与合成实施例2相同的方法合成的9,10-双(乙氧基羰基亚甲基氧基)蒽以外,与耐迁移性评价实施例10同样地制备并进行试验。测定了用丙酮清洗后的聚乙烯膜在260nm的吸光度,起源于9,10-双(乙氧基羰基亚甲基氧基)蒽的吸收方面,保存一日后为0.014、保存七日后为0.015。
(耐迁移性评价实施例12)
除了代替9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽而使用与合成实施例3相同的方法合成的9,10-双(异丙氧基羰基亚甲基氧基)蒽以外,与耐迁移性评价实施例10同样地制备并进行试验。测定了用丙酮清洗后的聚乙烯膜在260nm的吸光度,起源于9,10-双(异丙氧基羰基亚甲基氧基)蒽的吸收方面,保存一日后为0.024、保存七日后为0.022。
(耐迁移性评价实施例13)
除了代替9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽而使用与合成实施例4相同的方法合成的9,10-双(叔丁氧基羰基亚甲基氧基)蒽以外,与耐迁移性评价实施例10同样地制备并进行试验。测定了用丙酮清洗后的聚乙烯膜在260nm的吸光度,起源于9,10-双(叔丁氧基羰基亚甲基氧基)蒽的吸收方面,保存一日后为0.037、保存七日后为0.033。
(耐迁移性评价实施例14)
除了代替9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽而使用与合成实施例5相同的方法合成的9,10-双(正丁氧基羰基亚甲基氧基)蒽以外,与耐迁移性评价实施例10同样地制备并进行试验。测定了用丙酮清洗后的聚乙烯膜在260nm的吸光度,起源于9,10-双(正丁氧基羰基亚甲基氧基)蒽的吸收方面,保存一日后为0.022、保存七日后为0.015。
(耐迁移性评价实施例15)
除了代替9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽而使用与合成实施例6相同的方法合成的9,10-双(甲氧基羰基甲基亚甲基氧基)蒽以外,与耐迁移性评价实施例10同样地制备并进行试验。测定了用丙酮清洗后的聚乙烯膜在260nm的吸光度,起源于9,10-双(甲氧基羰基甲基亚甲基氧基)蒽的吸收方面,保存一日后为0.007、保存七日后为0.004。
(耐迁移性评价实施例16)
除了代替9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽而使用与合成实施例7相同的方法合成的9,10-双(乙氧基羰基亚丙基氧基)蒽以外,与耐迁移性评价实施例10同样地制备并进行试验。测定了用丙酮清洗后的聚乙烯膜在260nm的吸光度,起源于9,10-双(乙氧基羰基亚丙基氧基)蒽的吸收方面,保存一日后为0.032、保存七日后为0.030。
(耐迁移性评价实施例17)
除了代替9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽而使用与合成实施例8相同的方法合成的9,10-双(乙氧基羰基亚丁基氧基)蒽以外,与耐迁移性评价实施例10同样地制备并进行试验。测定了用丙酮清洗后的聚乙烯膜在260nm的吸光度,起源于9,10-双(乙氧基羰基亚丁基氧基)蒽的吸收方面,保存一日后为0.022、保存七日后为0.021。
(耐迁移性评价实施例18)
除了代替9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽而使用与合成实施例9相同的方法合成的2-乙基-9,10-双(异丙氧基羰基亚甲基氧基)蒽以外,与耐迁移性评价实施例10同样地制备并进行试验。测定了用丙酮清洗后的聚乙烯膜在260nm的吸光度,起源于2-乙基-9,10-双(异丙氧基羰基亚甲基氧基)蒽的吸收方面,保存一日后为0.031、保存七日后为0.032。
(耐迁移性评价实施例21)
除了代替9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽而使用与合成实施例18相同的方法合成的9,10-双(正戊氧基羰基亚甲基氧基)蒽以外,与耐迁移性评价实施例10同样地制备并进行试验。测定了用丙酮清洗后的聚乙烯膜在260nm的吸光度,起源于9,10-双(正戊氧基羰基亚甲基氧基)蒽的吸收方面,保存一日后为0.051、保存七日后为0.032。
(耐迁移性评价实施例22)
除了代替9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽而使用与合成实施例18相同的方法合成的9,10-双(环己氧基羰基亚甲基氧基)蒽以外,与耐迁移性评价实施例10同样地制备并进行试验。测定了用丙酮清洗后的聚乙烯膜在260nm的吸光度,起源于9,10-双(环己氧基羰基亚甲基氧基)蒽的吸收方面,保存一日后为0.051、保存七日后为0.035。
(耐迁移性评价比较例2)
除了代替9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽而使用与公知的光自由基增感剂9,10-二丁氧基蒽以外,与耐迁移性评价实施例10同样地进行试验。测定用丙酮清洗后的聚乙烯膜在260nm的吸光度的结果是,所得到的9,10-二丁氧基蒽的吸光度方面,保存一日后为1.661、七日后为1.741。
耐迁移性评价实施例10~18与耐迁移性评价比较例2的结果汇总于表5。
[表5]
比较耐迁移性评价实施例1至9、19、20与耐迁移性评价比较例1可知,在光阳离子聚合性组合物中,相对于公知的光阳离子聚合增感剂9,10-二丁氧基蒽相当程度地迁移到覆盖于该光阳离子聚合性组合物上的薄膜上,本申请的9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽化合物在任一情况下其迁移程度均极低,可以说具有优异的耐迁移性。
另一方面,比较耐迁移性评价实施例10至18、21、22与耐迁移性评价比较例2可知,光自由基聚合性组合物中,相对于公知的光自由基聚合增感剂9,10-二丁氧基蒽相当程度地迁移到覆盖于光自由基聚合性组合物上的薄膜上,本申请的9,10-双(甲氧基羰基亚甲基氧基)蒽化合物在任一情况下其迁移程度均极低,可以说具有优异的耐迁移性。
由以上的结果可知,本发明的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物在光阳离子聚合和光自由基聚合中,与公知的光聚合增感剂9,10-二丁氧基蒽化合物相比较,不仅具有同等的光聚合增感能,还因为具有极性的酯基的结构,是具有高耐迁移性的优异的化合物,作为光聚合增感剂是极为有用的化合物。
工业实用性
本发明示出的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物在光聚合反应中作为光聚合增感剂展示了优异的效果的同时,由于具有极性基的酯基,光聚合增感剂成为难以引起迁移和起霜的、工业上非常有用的化合物。

Claims (13)

1.下述通式(1)所表示的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物,
[化1]
通式(1)中,A表示碳原子数1至20的亚烷基,该亚烷基可以有烷基分支;R表示碳原子数1至20的烷基,该烷基可以有烷基分支,可以是环烷基、环烷基烷基;X、Y相同或不同,表示氢原子、碳原子数1至8的烷基或卤原子。
2.下述通式(1)所表示的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物的制造方法,其特征在于,使下述通式(2)所表示的9,10-二羟基蒽化合物与下述通式(3)所表示的酯化合物发生反应,
[化2]
通式(2)中,X、Y相同或不同,表示氢原子、碳原子数1至8的烷基或卤原子;
[化3]
通式(3)中,A表示碳原子数1至20的亚烷基,该亚烷基可以有烷基分支;R表示碳原子数1至20的烷基,该烷基可以有烷基分支,可以是环烷基、环烷基烷基,可以取代有羟基,并且部分碳原子可由氧原子替代,但是形成过氧化物的情况除外;Z表示氯原子、溴原子或碘原子;
[化4]
通式(1)中,A表示碳原子数1至20的亚烷基,该亚烷基可以有烷基分支;R表示碳原子数1至20的烷基,该烷基可以有烷基分支,可以是环烷基、环烷基烷基,可以取代有羟基,并且部分碳原子可由氧原子替代,但是形成过氧化物的情况除外;X、Y相同或不同,表示氢原子、碳原子数1至8的烷基或卤原子。
3.下述通式(1)所表示的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物的制造方法,其特征在于,将下述通式(9)所表示的9,10-蒽醌化合物还原,形成下述通式(2)所表示的9,10-二羟基蒽化合物,使该通式(2)所表示的9,10-二羟基蒽化合物与下述通式(3)所表示的酯化合物反应,
[化5]
通式(9)中,X、Y相同或不同,表示氢原子、碳原子数1至8的烷基或卤原子;
[化6]
通式(2)中,X、Y相同或不同,表示氢原子、碳原子数1至8的烷基或卤原子;
[化7]
通式(3)中,A表示碳原子数1至20的亚烷基,该亚烷基可以有烷基分支;R表示碳原子数1至20的烷基,该烷基可以有烷基分支,可以是环烷基、环烷基烷基,可以取代有羟基,并且部分碳原子可由氧原子替代,但是形成过氧化物的情况除外;Z表示氯原子、溴原子或碘原子;
[化8]
通式(1)中,A表示碳原子数1至20的亚烷基,该亚烷基可以有烷基分支;R表示碳原子数1至20的烷基,该烷基可以有烷基分支,可以是环烷基、环烷基烷基,可以取代有羟基,并且部分碳原子可由氧原子替代,但是形成过氧化物的情况除外;X、Y相同或不同,表示氢原子、碳原子数1至8的烷基或卤原子。
4.下述通式(1)所表示的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物的制造方法,其特征在于,使下述通式(2)所表示的9,10-二羟基蒽化合物与下述通式(4)所表示的羧酸化合物反应,合成下述通式(5)所表示的9,10-双(羟基羰基亚烷基氧基)蒽化合物,使该通式(5)所表示的9,10-双(羟基羰基亚烷基氧基)蒽化合物与下述通式(6)、通式(7)或通式(8)所表示的酯化剂反应,
[化9]
通式(2)中,X、Y相同或不同,表示氢原子、碳原子数1至8的烷基或卤原子;
[化10]
通式(4)中,A表示碳原子数1至20的亚烷基,该亚烷基可以有烷基分支;Z表示氯原子、溴原子或碘原子;
[化11]
通式(5)中,A表示碳原子数1至20的亚烷基,该亚烷基可以有烷基分支;X、Y相同或不同,表示氢原子、碳原子数1至8的烷基或卤原子;
[化12]
R-OH (6)
通式(6)中,R表示碳原子数1至20的烷基,该烷基可以有烷基分支,可以是环烷基、环烷基烷基,可以取代有羟基,并且部分碳原子可由氧原子替代,但是形成过氧化物的情况除外;
[化13]
R-D (7)
通式(7)中,R表示碳原子数1至20的烷基,该烷基可以有烷基分支,可以是环烷基、环烷基烷基,可以取代有羟基,并且部分碳原子可由氧原子替代,但是形成过氧化物的情况除外;D表示氯原子、溴原子或碘原子;
[化14]
通式(8)中,R1表示氢原子或碳原子数1至17的烷基,该烷基可以有烷基分支,可以是环烷基、环烷基烷基,可以取代有羟基,并且部分碳原子可由氧原子替代,但是形成过氧化物的情况除外;其中,除去通式(1)中R的碳原子数为1至3的情况,R1为碳原子数1至17的烷基时的R1的碳原子数是比R的碳原子数仅少3的数;
[化15]
通式(1)中,A表示碳原子数1至20的亚烷基,该亚烷基可以有烷基分支;R表示碳原子数1至20的烷基,该烷基可以有烷基分支,可以是环烷基、环烷基烷基,可以取代有羟基,并且部分碳原子可由氧原子替代,但是形成过氧化物的情况除外;X、Y相同或不同,表示氢原子、碳原子数1至8的烷基或卤原子。
5.下述通式(1)所表示的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物的制造方法,其特征在于,将下述通式(9)所表示的9,10-蒽醌化合物还原,形成下述通式(2)所表示的9,10-二羟基蒽化合物,使该通式(2)所表示的9,10-二羟基蒽化合物与下述通式(4)所表示的羧酸化合物反应,合成下述通式(5)所表示的9,10-双(羟基羰基亚烷基氧基)蒽化合物,使该通式(5)所表示的9,10-双(羟基羰基亚烷基氧基)蒽化合物与下述通式(6)、通式(7)或通式(8)所表示的酯化剂反应,
[化16]
通式(9)中,X、Y相同或不同,表示氢原子、碳原子数1至8的烷基或卤原子;
[化17]
通式(2)中,X、Y相同或不同,表示氢原子、碳原子数1至8的烷基或卤原子;
[化18]
通式(4)中,A表示碳原子数1至20的亚烷基,该亚烷基可以有烷基分支;Z表示氯原子、溴原子或碘原子;
[化19]
通式(5)中,A表示碳原子数1至20的亚烷基,该亚烷基可以有烷基分支;X、Y相同或不同,表示氢原子、碳原子数1至8的烷基或卤原子;
[化20]
R-OH (6)
通式(6)中,R表示碳原子数1至20的烷基,该烷基可以有烷基分支,可以是环烷基、环烷基烷基,可以取代有羟基,并且部分碳原子可由氧原子替代,但是形成过氧化物的情况除外;
[化21]
R-D (7)
通式(7)中,R表示碳原子数1至20的烷基,该烷基可以有烷基分支,可以是环烷基、环烷基烷基,可以取代有羟基,并且部分碳原子可由氧原子替代,但是形成过氧化物的情况除外;D表示氯原子、溴原子或碘原子;
[化22]
通式(8)中,R1表示氢原子或碳原子数1至17的烷基,该烷基可以有烷基分支,可以是环烷基、环烷基烷基,可以取代有羟基,并且部分碳原子可由氧原子替代,但是形成过氧化物的情况除外;其中,除去通式(1)中R的碳原子数为1至3的情况,R1为碳原子数1至17的烷基时的R1的碳原子数是比R的碳原子数仅少3的数;
[化23]
通式(1)中,A表示碳原子数1至20的亚烷基,该亚烷基可以有烷基分支;R表示碳原子数1至20的烷基,该烷基可以有烷基分支,可以是环烷基、环烷基烷基,可以取代有羟基,并且部分碳原子可由氧原子替代,但是形成过氧化物的情况除外;X、Y相同或不同,表示氢原子、碳原子数1至8的烷基或卤原子。
6.一种光聚合增感剂,其中,该光聚合增感剂含有下述通式(1)所表示的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物,
[化24]
所述通式(1)中,A表示碳原子数1至20的亚烷基,该亚烷基可以有烷基分支;R表示碳原子数1至20的烷基,该烷基可以有烷基分支,可以是环烷基、环烷基烷基,可以取代有羟基,并且部分碳原子可由氧原子替代,但是形成过氧化物的情况除外;X、Y相同或不同,表示氢原子、碳原子数1至8的烷基或卤原子。
7.如权利要求6所述的光聚合增感剂,其特征在于,通式(1)所表示的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物中,R是碳原子数1至20的烷基,其中,没有羟基取代也没有部分碳原子被氧原子替代。
8.如权利要求6或7所述的光聚合增感剂,其特征在于,通式(1)所表示的具有酯基的9,10-双(烷氧羰基亚烷基氧基)蒽化合物中,A为碳原子数1的亚烷基。
9.一种光聚合引发剂组合物,其中,该光聚合引发剂组合物含有权利要求6~8中任一项所述的光聚合增感剂和光聚合引发剂。
10.一种光聚合性组合物,其中,该光聚合性组合物含有权利要求9所述的光聚合引发剂组合物和光阳离子聚合性化合物。
11.一种光聚合性组合物,其中,该光聚合性组合物含有权利要求9所述的光聚合引发剂组合物和光自由基聚合性化合物。
12.一种聚合方法,其中,通过对权利要求10或11所述的光聚合性组合物照射包含波长范围为300nm至500nm的光的能量射线而使之聚合。
13.如权利要求12所述的聚合方法,其特征在于,包含波长范围为300nm至500nm的光的能量射线的照射源为中心波长为365nm、375nm、385nm、395nm、405nm的紫外LED或半导体激光器。
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