本發(fā)明涉及感光膠用光敏劑領(lǐng)域,具體涉及一種制備重氮萘醌型光敏劑的方法。
背景技術(shù):
目前液晶面板,oled顯示器,印刷用ps版,uv-ctp版材用感光膠及其他用水銀燈(g-,h-,i-線)光波長(zhǎng)曝光的感光膠都要用含疊氮萘醌酯類光敏劑(簡(jiǎn)稱dnq型光敏劑)作為感光材料。該感光材料為1,2-萘醌-2-疊氮-4-磺酰氯,1,2-萘醌-2-疊氮-5-磺酰氯與羥基苯甲酮,酚醛樹脂,多酚化合物反應(yīng)而成。
一般dnq型光敏劑是在丙酮或二氧六環(huán)等水溶性溶劑中合成,一般反應(yīng)物濃度大約為10-40%,丙酮及毒性較大的1,4-二氧六環(huán)會(huì)對(duì)環(huán)境以及工作人員的身心健康帶來(lái)?yè)p害。反應(yīng)后再用5-10倍的水來(lái)析出、過(guò)濾、水洗、干燥后使用,一般會(huì)產(chǎn)生光敏劑約4倍重量的廢棄溶劑;同時(shí)會(huì)產(chǎn)生光敏劑6-10倍的含溶劑廢水,對(duì)環(huán)境壓力大。在傳統(tǒng)方法中溶劑回收和廢水處理等環(huán)節(jié)會(huì)增加較多產(chǎn)品成本。為了提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力及減少環(huán)境壓力需要一個(gè)廢水排放減量的生產(chǎn)工藝。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種制備重氮萘醌型光敏劑的方法,具有產(chǎn)品性能高,減少溶劑使用量和污水產(chǎn)生量的優(yōu)良特性。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種制備重氮萘醌型光敏劑的方法,其中,包括以下步驟:
(1)將2-重氮-1-萘酚-5-磺酰氯(以下簡(jiǎn)稱nac-5,結(jié)構(gòu)式為通式ⅰ)或2-重氮-1-萘酚-4-磺酰氯(以下簡(jiǎn)稱nac-4,結(jié)構(gòu)式為通式ⅱ)或nac-5和nac-4的混合物和具有兩個(gè)以上羥基的酚羥基化合物溶解在非水溶性溶劑中;所述非水溶性溶劑為丁酮、戌酮、已酮、環(huán)已酮,乙酸乙酯,乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇甲醚乙酸酯,二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿、甲苯中的一種或多種,并且所述nac-4或nac-5和所述酚羥基化合物在非水溶性溶劑中的質(zhì)量百分比為10%-50%。
(2)在10-40℃中加入堿性化合物反應(yīng)0.5-5h,所述堿性溶液為三乙基胺、三甲基胺、三乙醇胺,n,n-二甲基吡啶,n,n-二甲基丙胺,碳酸鈉、碳酸氫鈉中的一種或兩種,并且所述堿性溶液與所述磺酰氯nac-4及nac-5總量的摩爾比為1-1.5。
以nac-5和通式為ⅲ的兩個(gè)以上羥基的酚羥基化合物為例,反應(yīng)過(guò)程如方程式1,
方程式1:
其中,r為h,ho,或od酯化基團(tuán)(d為萘醌基團(tuán),結(jié)構(gòu)式如通式ⅳ)中的一種,r1,r2,r3分別為h或d酯化基團(tuán)(d為萘醌基團(tuán),結(jié)構(gòu)式如通式ⅳ)中的一種,且r、r1、r2、r3中含有一個(gè)以上萘醌基團(tuán),
以nac-5和通式為ⅴ的兩個(gè)以上羥基的酚羥基化合物為例,反應(yīng)過(guò)程如方程式2,
方程式2:
其中,r4,r5,r6分別為h或d酯化基團(tuán)(d為萘醌基團(tuán),結(jié)構(gòu)式如通式ⅳ)中的一種,且r4、r5、r6中含有一個(gè)以上萘醌基團(tuán)。
以nac-5和通式為ⅵ的兩個(gè)以上羥基的酚羥基化合物為例,反應(yīng)過(guò)程如方程式3,
方程式3:
其中,r7,r8,r9分別為h或d酯化基團(tuán)(d為萘醌基團(tuán),結(jié)構(gòu)式如通式ⅳ)中的一種,且r7、r8、r9中含有一個(gè)以上萘醌基團(tuán)。
(3)反應(yīng)完成后,將鹽酸、硫酸、醋酸、草酸中的一種酸滴加到反應(yīng)容器中,攪拌一定時(shí)間;
(4)加入溶液的0.2-2倍量的純水,繼續(xù)攪拌一定時(shí)間后,分層、排除下層水相,再重復(fù)水洗數(shù)次;
(5)最后得到的光敏劑溶液在不超過(guò)50℃溫度下進(jìn)行真空蒸餾,除去水分,濃縮至固含量為10-50%,即得重氮萘醌型光敏劑溶液??梢愿鶕?jù)需要加入最終使用溶劑,真空蒸餾進(jìn)行溶劑置換。
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)的有益效果為:本發(fā)明制備重氮萘醌型光敏劑的方法在非水溶性溶劑中反應(yīng),與舊工藝相比減少了反應(yīng)物4倍重量的廢棄溶劑;反應(yīng)完畢后加入1-2倍反應(yīng)液的水溶解反應(yīng)副產(chǎn)物,相比與舊工藝,污水發(fā)生量也減少了一半以上。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明,應(yīng)該理解的是,本發(fā)明實(shí)施例的制備方法僅僅是用于說(shuō)明本發(fā)明,而不是對(duì)本明的限制,在本發(fā)明的構(gòu)思前提下對(duì)本發(fā)明制備方法的簡(jiǎn)單改進(jìn)都屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍內(nèi)。
實(shí)施例1:
在1l四口反應(yīng)器中加入商品名為rb021的由間甲酚合成的酚醛樹脂40g,及56g的nac-5和350g的溶劑丙二醇甲醚乙酸酯,室溫下在氮?dú)獗Wo(hù)環(huán)境中攪拌直至固體物料全部溶解。將反應(yīng)液冷卻至10℃,開始滴加23g三乙胺和50g丙二醇甲醚乙酸酯的混合物。在15分鐘內(nèi)滴加完畢,控制反應(yīng)溫度為20℃,滴加完畢后,繼續(xù)攪拌30分鐘后,反應(yīng)液溫度加熱到25-30℃之間,繼續(xù)攪拌1小時(shí),直至反應(yīng)完畢。隨后加入2.5g35%鹽酸與100g純水的混合物,攪拌至室溫。30分鐘后反應(yīng)液移至分液器中,靜置10分鐘,分去下層水相。再加入100g純水洗滌有機(jī)層,重復(fù)2次操作后,將有機(jī)層進(jìn)行減壓蒸餾(溫度為40℃),得到275g的重氮萘醌型光敏劑溶液。取2g溶液至鋁盤中,真空干燥后得到0.582g固體,溶液中光敏劑含量為29.1%,實(shí)際計(jì)算收率為95%。
實(shí)施例2:
在1l四口反應(yīng)器中加入2,3,4,4'-四羥基二苯甲酮17g,56g的nac-5及溶劑乙酸丁酯300g,室溫下,氫氣保護(hù)中攪拌直至固體物料全部溶解。將反應(yīng)液冷卻至10℃,開始滴加23g三乙胺與50g乙酸丁酯混合物。在15分鐘內(nèi)滴加完畢,控制反應(yīng)溫度為10℃,滴加完畢后,繼續(xù)攪拌30分鐘后,反應(yīng)液溫度加熱到35℃,繼續(xù)攪拌2小時(shí),直至反應(yīng)完畢。隨后加入2.5g36%醋酸與純水80g的混合物,攪拌至室溫。30分鐘后反應(yīng)液移至分液器中,靜置10分鐘,分去下層水相。再加入150g純水洗滌有機(jī)層,重復(fù)2次操作后,將有機(jī)層進(jìn)行減壓蒸餾(溫度為50℃)得到250g的重氮萘醌型光敏劑。取2g溶液至鋁盤中,真空干燥后測(cè)得原溶液濃度15%,實(shí)際收率92%。
實(shí)施例3:
在1l四口反應(yīng)器中加入23.8g的α,α,α’-三(4-羥基苯)-1-乙基-4-異丙基苯(trisp-pa),36g的nac-5,20g的nac-4和溶劑2-丁酮320g,室溫下,攪拌直至固體物料全部溶解。然后開始滴加75g丁酮。在20分鐘內(nèi)滴加完畢,控制反應(yīng)溫度為15℃,滴加完畢后,繼續(xù)攪拌1.5小時(shí)。隨后加入3g草酸與純水100g的混合物,攪拌至室溫。30分鐘后反應(yīng)液移至分液器中,靜置10分鐘,分去下層水相。再加入150g純水洗滌有機(jī)層,重復(fù)2次操作后,將有機(jī)層進(jìn)行減壓蒸餾(溫度為25℃)得到195g的重氮萘醌型光敏劑溶液。取2g溶液至鋁盤中,真空干燥后測(cè)出溶液固含量為45%,實(shí)際收率95%。
應(yīng)該理解的是,本發(fā)明實(shí)施例的制備方法僅僅是用于說(shuō)明本發(fā)明,而不是對(duì)本發(fā)明的限制,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下,本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。