本發(fā)明涉及包含一種或多種雙?;趸⒐庖l(fā)劑和一種或多種熒光增白劑敏化劑的光引發(fā)劑包,包含該光引發(fā)劑包和合適的可聚合的化合物的可光聚合的組合物,一種用于聚合該可光聚合的組合物的方法以及該光引發(fā)劑包在光聚合應(yīng)用中的用途。
背景技術(shù):
1、用于促進(jìn)烯鍵式不飽和化合物的自由基聚合的光引發(fā)劑可以被分類為norrishtype-i,其中電子激發(fā)的光引發(fā)劑斷裂以形成用于引發(fā)自由基聚合的自由基;或norrishtype-ii,其中電子激發(fā)的光引發(fā)劑從另一分子中奪取氫自由基,以從所述另一分子形成自由基,所述自由基用于引發(fā)自由基聚合。雖然type-ii光引發(fā)劑需要存在某些添加劑/共引發(fā)劑,但這些添加劑/共引發(fā)劑通常不是type-i光引發(fā)劑所需要的。
2、新type-i光引發(fā)劑的開發(fā)是樹脂固化領(lǐng)域的重點(diǎn)研究領(lǐng)域。除了提供新型type-i光引發(fā)劑之外,還提供type-i光引發(fā)劑包,其中type-i光引發(fā)劑的活性因存在其他化合物(諸如光敏劑)而增強(qiáng)。這些化合物吸收與光引發(fā)劑本身的波長(zhǎng)不同的波長(zhǎng)的光,并且將能量轉(zhuǎn)移給光引發(fā)劑,從而提高光引發(fā)劑的能量吸收。
3、氧化膦是眾所周知的type-i光引發(fā)劑族,由于分裂時(shí)會(huì)形成高活性的膦?;杂苫?,因此它們提供優(yōu)異的活性。盡管在深度固化體系中有優(yōu)異的光引發(fā)劑,但眾所周知它們?cè)趯?shí)現(xiàn)表面固化下的有效性要低得多。因此,通常使用氧化膦光引發(fā)劑與已知在表面固化下更有效的其他光引發(fā)劑的共混物來(lái)確保徹底固化。
4、不同的type-i光引發(fā)劑如何與敏化劑相互作用難以預(yù)測(cè),并且通常取決于光引發(fā)劑的結(jié)構(gòu)和能級(jí)。期望提供高活性的光引發(fā)劑包,因?yàn)榭梢詫?shí)現(xiàn)改進(jìn)的光聚合而無(wú)需開發(fā)新的光引發(fā)劑。特別地,氧化膦光引發(fā)劑的表面固化能力的改進(jìn)將允許這些強(qiáng)效光引發(fā)劑更廣泛地應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的觀察是基于這樣的觀察:敏化劑和某些雙?;趸⒐庖l(fā)劑的組合具有出乎意料地優(yōu)異的光引發(fā)劑性能,包括表面固化能力。
2、因此,在第一方面,本發(fā)明涉及一種光引發(fā)劑包,包含:
3、a)一種或多種雙?;趸⒐庖l(fā)劑,每種雙?;趸⒐庖l(fā)劑均具有根據(jù)式(i)的結(jié)構(gòu):
4、
5、其中r的每個(gè)實(shí)例獨(dú)立地選自由c1-c4烷基組成的組;
6、其中x選自由直接單鍵、o、s、nr3、-ch2co2-和-ch2ch2co2-組成的組;
7、其中r1選自由c1-c40烷基和被一個(gè)或多個(gè)o或c3-c8亞環(huán)烷基中斷的中斷的c2-
8、c40烷基組成的組,其中所述c1-c40烷基或中斷的c2-c40烷基可以是未取代的或被選自oh和r2的一個(gè)或多個(gè)基團(tuán)取代;
9、其中r2是
10、其中r3選自由氫,(co)r4,苯基,c1-c12烷基,被一個(gè)或多個(gè)o中斷的c2-c12烷基,未取代的或被一個(gè)或多個(gè)c1-c4烷基、c1-c4烷氧基、oh取代或被nco取代的c3-
11、c12環(huán)烷基組成的組,其中所述c1-c12烷基或中斷的c2-c12烷基是未取代的或被一個(gè)或多個(gè)c3-c7環(huán)烷基、oh取代或被nco取代;和
12、其中r4選自由c1-c12烷基或被一個(gè)或多個(gè)o中斷的c2-c12烷基,其中所述c1-c12烷基或中斷的c2-c12烷基是未取代的或被一個(gè)或多個(gè)c3-c7環(huán)烷基、oh、nco取代或被由nco取代的苯基取代;c3-c12環(huán)烷基;未取代的或被一個(gè)或多個(gè)c1-c4烷基、oh或c1-c4烷氧基取代的c2-c10烯基;未取代的或被c1-c12烷基、c1-c12烷氧基、nco取代或被nco-取代的c1-c12烷基取代的c6-c14芳基組成的組;
13、b)一種或多種熒光增白劑敏化劑(optical?brightener?sensitizer,或稱為光學(xué)增白劑敏化劑)。
14、在第二方面,本發(fā)明涉及一種可光聚合的組合物,包含:
15、a)一種或多種烯鍵式不飽和的可自由基聚合的化合物;
16、b)根據(jù)第一方面的光引發(fā)劑包。
17、在第三方面,本發(fā)明涉及一種用于光固化可光聚合的組合物、涂料、粘合劑和油墨的方法,所述方法按給定順序包括以下步驟:
18、a)將根據(jù)第二方面的可光聚合的組合物涂布或印刷到基板上,和
19、b)用光源在所述基板上對(duì)所述涂布或印刷的組合物進(jìn)行光聚合。
20、在最后的方面,本發(fā)明涉及根據(jù)第一方面的光引發(fā)劑包在生產(chǎn)印刷油墨、絲網(wǎng)印刷油墨、凹版印刷油墨(gravure?printing?ink)、焊料掩模(solder?mask)、蝕刻膠印油墨、柔性版印刷油墨、凹印油墨(gravure?printing?ink)、噴墨油墨、抗蝕劑材料、絕緣體、密封劑、圖像記錄材料、焊接掩模(solder?mask)、鈍化層、保護(hù)涂層、3d打印物體和模具、全息應(yīng)用、光纖涂層、波導(dǎo)和透鏡、罩印清漆、木材、乙烯基、金屬和塑料涂層中的用途。
21、定義
22、在本說(shuō)明書中,在沒(méi)有不同說(shuō)明的情況下,表述“烷基”或“烷基基團(tuán)”是指含有給定碳原子數(shù)的直鏈或支鏈的飽和烷基鏈,并且包括烷基基團(tuán)中每個(gè)碳原子數(shù)的所有可能性,即對(duì)于三個(gè)碳原子:正丙基和異丙基;對(duì)于四個(gè)碳原子:正丁基、異丁基、仲丁基和叔丁基等。
23、表述“芳基”或“芳基基團(tuán)”包括例如取代或未取代的芳基基團(tuán),諸如取代或未取代的苯基基團(tuán)、取代或未取代的萘基基團(tuán)、蒽基基團(tuán)、茚基基團(tuán)、芴基基團(tuán)。
24、表述“雜芳基”或“雜芳基基團(tuán)”包括例如取代或未取代的含雜原子的芳香族環(huán)體系,諸如吡啶、吡咯、呋喃、三嗪、吲哚、喹諾酮、噻吩等。
25、表述“被一個(gè)或多個(gè)氧中斷的c1-c40烷基”是指,在存在不只一個(gè)氧原子的情況下,所述氧原子被至少一個(gè)亞甲基基團(tuán)彼此分開,即氧原子是不連續(xù)的。實(shí)例包括以下:-och2och3、-och2ch2och2ch3、-o[ch2ch2o]vch3、-o[ch2ch2o]voh、-o[ch2ch2o]vch2ch3、-ch2o[ch2ch2o]vch3、-o[ch2ch2ch2o]poh、-o[ch2ch2ch2o]pch3、-o[ch2ch2ch2o]pch2ch3、-ch2o[ch2ch2ch2o]pch3,其中v=1-19,其中p=1-12。
26、當(dāng)基團(tuán)被取代時(shí),術(shù)語(yǔ)“取代的”是指所述基團(tuán)帶有一個(gè)或多個(gè)取代基,所述取代基優(yōu)選地選自鹵素原子、烷基、環(huán)烷基、烷氧基、烷基氨基、二烷基氨基、烷硫基(alkylthio)或芳硫基(arylthio)、雜環(huán)基團(tuán);更優(yōu)選地選自甲基、乙基、異丙基、叔丁基、苯基、三氟甲基、氰基、乙?;⒁已趸驶?、羧基、羧酸酯基、氨基、甲氨基、二甲氨基、乙氨基、二乙氨基、異丙基氨基、二異丙基氨基、環(huán)己基氨基、二環(huán)己基氨基、乙酰氨基、哌啶基(piperidino)、吡咯烷基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、戊氧基、苯氧基、羥基、乙酰氧基、-po3h、甲硫基、乙硫基、異丙硫基、正丙硫基、苯基硫基、巰基、乙?;蚧?、氰硫基、甲基亞磺酰基、甲基磺?;?、二甲磺酰基、磺酸酯基團(tuán)、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、三甲基硅烷基、五甲基二硅烷基、三乙基硅烷基、三甲基錫烷基、呋喃基、噻吩基、吡啶基和嗎啉基。
27、表述“直接鍵”是指不存在連接基團(tuán),并且直接鍵在任一側(cè)上鏈接兩個(gè)部分。
28、亞甲基是指連接到兩個(gè)氫基團(tuán)(即-ch2r)的sp3雜化碳,而甲烷三基(methanetriyl,或稱為甲三基)基團(tuán)是指連接到一個(gè)氫基團(tuán)(即-chr2)的sp3雜化碳。
29、光引發(fā)劑可以被分類為norrish?type-i,其中電子激發(fā)的光引發(fā)劑斷裂以形成用于引發(fā)自由基聚合的自由基;或norrish?type-ii,其中電子激發(fā)的光引發(fā)劑從另一分子中奪取氫自由基,以從所述另一分子形成自由基,所述自由基用于引發(fā)自由基聚合,如本領(lǐng)域技術(shù)人員所充分理解的那樣。
30、術(shù)語(yǔ)“光聚合包”是指一種或多種光引發(fā)劑和與所述光引發(fā)劑相互作用以影響光聚合包的光引發(fā)劑性能的任何組分的組合,該組分例如為增效劑和/或敏化劑。不包含在術(shù)語(yǔ)“光聚合包”中的是不影響光聚合包的光引發(fā)劑性能的可光聚合的單體或任何其他添加劑,例如為了改變可聚合的組合物的性能(例如所述可聚合的組合物的流動(dòng)性能)或所得固化的組合物的機(jī)械性能或外觀而存在的填料、顏料、抗靜電劑、潤(rùn)濕劑或流動(dòng)增強(qiáng)劑、粘合增強(qiáng)劑和/或增塑劑。此外,在本發(fā)明的上下文中,術(shù)語(yǔ)“光聚合包”是指所述包的組分作為共混物,優(yōu)選地以在25℃和標(biāo)準(zhǔn)壓力下為液體的共混物的形式一起提供。
31、在本發(fā)明的上下文中,對(duì)于被稱為“液體”的共混物,它必須是單相液體,即具有固相和液相的懸浮液的共混物在本發(fā)明的上下文中不會(huì)被歸類為“液體”,具有多個(gè)不混溶的液相的乳液的情況也是如此。