CN103048883B - 一种含有可聚合光引发剂的感光性组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光固化技术领域，具体为一种含有可聚合光引发剂的感光性组合物，包括3-30质量份的二苯甲酮衍生物光引发剂，10-50质量份的乙烯类不饱和化合物单体和10-80质量份的乙烯类不饱和化合物预聚物。本发明公开了一种含有可聚合光引发剂的感光性组合物，该组合物气味低、感光活性高，不需要加入叔胺类物质作为助引发剂，固化后不残留小分子物质，不存在环境和安全问题，解决了二苯甲酮存在的气味和需要外加胺类助引发剂的问题，也解决了传统小分子光引发剂带来的环境和安全性问题，可广泛应用于光固化涂料、油墨、粘合剂及光致抗蚀剂领域。

Description

一种含有可聚合光引发剂的感光性组合物
技术领域
本发明涉及光固化技术领域，具体为一种含有可聚合光引发剂的感光性组合物。
背景技术
紫外光固化技术已广泛的应用于涂料、油墨、粘合剂、光致抗蚀剂等领域。紫外光固化体系中的光固化组合物主要由单体、预聚物和光引发剂三个部分组成，其中，光引发剂是影响光固化组合物感光性能的最主要因素。
传统光引发剂如安息香衍生物、联苯酰缩酮类、α,α-二烷氧基苯乙酮类、二苯甲酮/胺类、米氏酮、噻唑酮/胺类等多为小分子光引发剂，在使用过程中存在气味性、迁移性等问题，尤其在食品和药品相关材料使用存在安全隐患。
传统的商业化光引发剂中，二苯甲酮由于价格低廉和良好的表面固化性能，成为使用最广的光引发剂之一，但由于二苯甲酮的分子量较小，因此其存在易挥发、易产生严重气味和易使得操作人员慢性中毒的缺点，目前主要采用的预防方法是增加一些胺类的助引发剂。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种气味低、感光活性高，不需要加入叔胺类物质作为助引发剂的含有可聚合光引发剂的感光性组合物。
本发明的技术方案如下：一种含有可聚合光引发剂的感光性组合物，其特征在于，包含以下组分：
（A）3-30质量份的结构如式（I）所示的二苯甲酮衍生物光引发剂，
式（I）；
其中，m、n分别为1-20的整数。
（B）10-50质量份的乙烯类不饱和化合物单体；
（C）10-80质量份的乙烯类不饱和化合物预聚物。
所述的感光性组合物还包括助剂，具体为：颜料、分散剂、抗氧化剂、光敏化剂、填充剂、消泡剂、消光剂、流平剂中一种、两种或两种以上，该助剂的总含量占组合物总量0.01/100到5/100质量份。
所述组分（A）的含量优选3-20质量份；组分（B）的乙烯类不饱和化合物单体是苯乙烯、丙烯晴或丙烯酸（酯），组分（B）的含量优选20-50质量份；组分（C）的乙烯类不饱和化合物预聚物是烯烃不饱和单官能团或多官能团羧酸和多元醇或环氧化物的酯化物，并且其链上或侧基上有烯键不饱和基团的聚合物，组分（C）的含量优选10-60质量份。
所述组分（B）中的丙烯酸（酯）为：丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸乙二醇酯、丙烯酸苄基酯、丙烯酸丙二醇酯、1,6-丙二醇二丙烯酸酯、乙二醇丙烯酸酯、丙二醇二丙烯酸酯、二聚丙二醇二丙烯酸酯、三聚丙二醇二丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯（TPGDA）、新戊二醇二丙烯酸酯、三甘油醇二甲基丙烯酸酯、四甘油醇二甲基丙烯酸酯、三（羟甲基）丙烷三丙烯酸酯、三（羟甲基）乙烷三丙烯酸酯、三（羟甲基）丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇酯六丙烯酸中的一种、两种或两种以上，组分（B）的含量更优选30-40质量份。
所述组分（A）的含量优选5-15质量份；组分（C）的含量优选20-50质量份。
本发明的感光性组合物可以通过均匀混合各组分制备而成，混合可以通过本领域所公知的方法实现，例如使用搅拌机搅拌。
有益效果：本发明公开了一种含有可聚合光引发剂的感光性组合物，该组合物气味低、感光活性高，不需要加入叔胺类物质作为助引发剂，固化后不残留小分子物质，不存在环境和安全问题，解决了二苯甲酮存在的气味和需要外加胺类助引发剂的问题，也解决了传统小分子光引发剂带来的环境和安全性问题，可广泛应用于光固化涂料、油墨、粘合剂及光致抗蚀剂领域。
具体实施方式
以下是通过感光组合物的配方，具体地来说明本发明的感光性组合物的性能。应当理解的是，实施例仅是用于更好的理解本发明，而不应解释为对本发明的限制。
实施例
一种含有可聚合光引发剂的感光性组合物，其特征在于，包含以下组分：
其中，实施例1-4中，光引发剂式（I）的n和m如下表所示，比较例1中光引发剂为二苯甲酮，比较例2中光引发剂和助引发剂摩尔比例为：二苯甲酮：三乙醇胺=1:1，总用量5g。
该组合物的制备工艺为：黄光灯条件下，向装有搅拌的玻璃烧瓶内加入光引发剂5g，环氧丙烯酸树脂50g，TPGDA 45g，流平剂0.1g，开动搅拌，搅拌1h后，物料均匀，即得到本发明的感光性组合物。
性能评价
在黄光灯下，取相同量上述组合物的料于PET模板上，利用滚涂成膜，膜厚为6μm的涂膜；为获得上述厚度的涂膜，涂覆过程可以是一次完成也可以分多次进行。然后将实施例和对比例中的六个样品进行同条件曝光固化成膜，采用履带式曝光机进行曝光，履带速度30m/min，通过曝光次数来比较固化效率，次数越少，效率越高，实验结果示于表1中。
表1组合物成膜性能评价
○：特别好   △：稍好   ×：不良
通过比较可以看出，含有可聚合光引发剂的组合物与含有二苯甲酮和胺的组合物固化速度相当，但是采用本发明的有可聚合光引发剂的组合物的气味性明显得到改善。
迁移性能测试
在黄光灯下，取相同量实施例1、实施例2、实施例3、比较例2所述组合物的料于PET模板上，利用滚涂成膜，膜厚为100μm；为获得上述厚度的涂膜，涂覆过程可以是一次完成也可以分多次进行。然后将实施例和对比例中的四个样品进行曝光至完全固化成膜，将固化好的膜用剪刀剪碎成粒径为1cm3以下的颗粒。取上述固化颗粒5g分别浸泡在200mL乙腈溶液中，在40℃下浸泡10天，然后过滤，脱除溶剂，称重，测试结果见下表2。
表2
注：0.05%mg/dm2以下，忽略不计
从以上性能评价和比较可以看出，本发明的感光性组合物反应活性高，不产生刺鼻难闻的气味，固化后不残留小分子物质，不存在环境和安全问题，制备工艺简单，可广泛应用于光固化涂料、油墨、粘合剂及光致抗蚀剂领域。

Claims (6)

1.一种含有可聚合光引发剂的感光性组合物，其特征在于，包含以下组分：
(A)3-30质量份的结构如式(I)所示的二苯甲酮衍生物光引发剂，
其中，m、n分别为1-20的整数；
(B)10-50质量份的苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸、甲基丙烯酸或丙烯酸酯；
(C)10-80质量份的烯烃不饱和单官能团或多官能团羧酸和多元醇或环氧化物的酯化物，并且该酯化物链上或侧基上有烯键不饱和基团。
2.根据权利要求1所述的感光性组合物，其特征在于：所述的感光性组合物还包括助剂，具体为：颜料、分散剂、抗氧化剂、光敏化剂、填充剂、消泡剂、消光剂、流平剂中一种或两种以上，该助剂的总含量占组合物总量0.01/100到5/100质量份。
3.根据权利要求1所述的感光性组合物，其特征在于：所述组分(A)的含量是3-20质量份。
4.根据权利要求1所述的感光性组合物，其特征在于：所述组分(B)中的丙烯酸酯为：丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸乙二醇酯、丙烯酸苄基酯、丙烯酸丙二醇酯、1,6-丙二醇二丙烯酸酯、乙二醇丙烯酸酯、丙二醇二丙烯酸酯、二聚丙二醇二丙烯酸酯、三聚丙二醇二丙烯酸酯、二丙烯酸二缩三丙二醇酯、新戊二醇二丙烯酸酯、三甘油醇二甲基丙烯酸酯、四甘油醇二甲基丙烯酸酯、三(羟甲基)丙烷三丙烯酸酯、三(羟甲基)乙烷三丙烯酸酯、三(羟甲基)丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇酯六丙烯酸中的一种或两种以上，组分(B)的含量是30-40质量份。
5.根据权利要求3所述的感光性组合物，其特征在于：所述组分(A)的含量是5-15质量份。
6.根据权利要求1所述的感光性组合物，其特征在于：所述组分(C)的含量是20-50质量份。
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