CN102981367A - 含有4-(2,4,6-三甲基苯甲酰基）二苯硫醚作为光引发剂的感光性组合物 - Google Patents

含有4-(2,4,6-三甲基苯甲酰基）二苯硫醚作为光引发剂的感光性组合物 Download PDF

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宋国强
李川
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Abstract

本发明涉及一种感光性组合物及其在光固化材料中的应用，属于光固化技术领域。本发明的感光性组合物包括2-6质量份的4-(2,4,6-三甲基苯甲酰基）二苯硫醚光引发剂、1-10质量份的有机胺类助光引发剂、20-80质量份的乙烯类不饱和化合物单体和20-80质量份的乙烯类不饱和化合物预聚物，该组合物成品具有较优异的表面和深度固化性能，反应活性高，不仅保留了含有普通二苯甲酮组合物的优异性能，同时不存在气味问题，解决了4-苯基二苯甲酮和4-苯硫基二苯甲酮的溶解性问题，制备工艺简单，在生产过程中，不产生难闻或刺鼻气味，不产生不溶物，可广泛应用于光固化涂料、油墨、粘合剂及光致抗蚀剂等领域。

Description

含有4-(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯硫醚作为光引发剂的感光性组合物
技术领域
本发明涉及一种感光性组合物及其在光固化材料中的应用，属于光固化技术领域。 
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，在确定一种可光聚合组合物的配方时，寻找一种良好的光引发剂是技术的关键所在。 
当前，已成功商业化生产的众多光引发剂中，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，因此其存在易挥发和易产生严重气味的缺点。为了克服二苯甲酮分子量小和易挥发的缺点，人们开发了4-苯基二苯甲酮和4-苯硫基二苯甲酮两款产品，此两款产品改善了二苯甲酮的气味问题，但是4-苯基二苯甲酮和4-苯硫基二苯甲酮溶解性较差，固化后残渣多，严重影响了材料的性能，且环境污染较大，存在安全隐患。 
发明内容
本发明提供一种溶解性较好，无气味的含有4-(2,4,6-三甲基苯甲酰基）二苯硫醚作为光引发剂的光聚合组合物。 
本发明的技术方案如下：一种感光性组合物，包含以下组分： 
（A）2-6质量份的4-(2,4,6-三甲基苯甲酰基）二苯硫醚光引发剂，结构如式（I）所示， 
Figure BDA00002529673900021
（B）1-10质量份的有机胺类助光引发剂，具体为：三乙醇胺、甲基二乙醇胺或二甲胺基苯甲酸乙酯； 
（C）20-80质量份的乙烯类不饱和化合物单体，具体为：苯乙烯、（甲基）丙烯酸或（甲基）丙烯酸酯； 
（D）20-80质量份的乙烯类不饱和化合物预聚物，具体为：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。 
所述组分（A）中式（I）所示的光聚合引发剂的含量优选3-5质量份；组分（B）的含量优选2-8质量份；组分（C）的含量优选20-60质量份；组分（D）的含量优选30-60质量份。 
组分（C）中的（甲基）丙烯酸酯为：丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、二丙烯酸-1,6-己二醇酯（HDDA）或二丙烯酸二缩三丙二醇酯（TPGDA）；组分（D）中的预聚物为：不饱和聚酯、聚酰胺和聚氨酯或其两种以上共聚物；醇酸树脂、（甲基）丙烯酸基的聚合物或其共聚物。 
所述组分（B）的含量优选3-5质量份；组分（C）的含量优选30-60质量 份；组分（D）的含量优选30-55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：本发明的感光性组合物具有较优异的表面和深度固化性能，反应活性高，不仅保留了含有普通二苯甲酮组合物的优异性能，同时不存在气味问题，解决了4-苯基二苯甲酮和4-苯硫基二苯甲酮的溶解性问题，制备工艺简单，在生产过程中，不产生难闻或刺鼻气味，不产生不溶物，可广泛应用于光固化涂料、油墨、粘合剂及光致抗蚀剂等领域。 
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1 
一种感光性组合物，包含以下组分： 
（A）光引发剂（结构式（I））      5g； 
（B）三乙醇胺                     3g； 
（C)TPGDA                         52g； 
（D）环氧丙烯酸树脂               40g； 
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（A）、（B）、（C）、（D）组分，在室温下搅拌物料至均匀，即得到本发明的感光性组合物。 
实施例2 
一种感光性组合物，包含以下组分： 
（A）光引发剂（结构式（I））      3g； 
（B）三乙醇胺                     5g； 
（C）TPGDA                        52g； 
（D）环氧丙烯酸树脂               40g； 
该组合物制备工艺同实施例1。 
比较例1 
一种感光性组合物，包含以下组分： 
（A）二苯甲酮                     5g； 
（B）三乙醇胺                     3g； 
（C）TPGDA                        52g； 
（D）环氧丙烯酸树脂               40g； 
该组合物制备工艺同实施例1。 
比较例2 
一种感光性组合物，包含以下组分： 
（A）4-苯基二苯甲酮            5g； 
（B）三乙醇胺                  3g； 
（C）TPGDA                     52g； 
（D）环氧丙烯酸树脂            40g； 
该组合物制备工艺同实施例1。 
比较例3 
一种感光性组合物，包含以下组分： 
（A）4-苯硫基二苯甲酮       5g； 
（B）三乙醇胺               3g； 
（C）TPGDA                  52g； 
（D）环氧丙烯酸树脂         40g； 
该组合物制备工艺同实施例1。 
分别测试式I化合物、二苯甲酮、4-苯基二苯甲酮和4-苯硫基二苯甲酮在光固化常用溶剂丁酮和TPGDA单体中的溶解度，测试结果见表1。 
表1 光引发剂的溶解度比较（g/100g） 
  式I化合物 二苯甲酮 4-苯基二苯甲酮 4-苯硫基二苯甲酮
丁酮 >50 >50 20 25
TPGDA 46 37 8 14
由表1可知，式I化合物较4-苯基二苯甲酮和4-苯硫基二苯甲酮的溶解性大，可有效解决背景技术中所述光引发剂的溶解性问题。 
在黄光灯下，取相同量的上述实施例和比较例所得的组合物于PET模板上，利用滚涂成膜，膜厚为6μm；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。在高压汞灯照射下，将涂有实施例和比较例中的五个样品的PET膜板进行同条件曝光，组合物通过自由基反应聚合成膜，实验结果示于表2中。 
表2 组合物成膜性能评价 
  实施例1 实施例2 比较例1 比较例2 比较例3
表面光滑度 ○ ○ × × ×
无气味 ○ ○ × △ ○
○：特别好  △：稍好  ×：不良 
由表2可知，含式I化合物的组合较含二苯甲酮、4-苯基二苯甲酮或4-苯 硫基二苯甲酮的组合物表面光滑度好，可有效解由于光引发剂溶解性不好或者易挥发迁移出来带来的残渣污染问题，同时本发明组合物没有气味问题。 
本发明的感光性组合物制备工艺简单，从以上性能评价可以看出，本发明的感光性组合物不产生刺鼻难闻的气味，不产生污染物，可广泛应用于光固化涂料、油墨、粘合剂及光致抗蚀剂等领域。 

Claims (10)

1.一种感光性组合物，其特征在于：包含以下组分：
（A）2-6质量份的4-(2,4,6-三甲基苯甲酰基）二苯硫醚光引发剂，结构如式（I）所示，
Figure FDA00002529673800011
（B）1-10质量份的有机胺类助光引发剂，具体为：三乙醇胺、甲基二乙醇胺或二甲胺基苯甲酸乙酯；
（C）20-80质量份的乙烯类不饱和化合物单体，具体为：苯乙烯、（甲基）丙烯酸或丙烯酸酯；
（D）20-80质量份的乙烯类不饱和化合物预聚物，具体为：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。
2.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）中式（I）所示的光聚合引发剂的含量优选3-5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（B）的含量优选2-8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（C）的含量优选20-60质量份。
5.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（D）的含量优选30-60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）中的丙烯酸酯为：丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、HDDA或TPGDA。
7.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（D）中的预聚物为：不饱和聚酯、聚酰胺和聚氨酯或其两种以上共聚物；醇酸树脂、丙烯酸基的聚合物或其共聚物。
8.根据权利要求1或3所述的感光性组合物，其特征在于：所述组分（B）的含量优选3-5质量份。
9.根据权利要求1或4所述的感光性组合物，其特征在于：所述组分（C）的含量优选30-60质量份。
10.根据权利要求1或5所述的感光性组合物，其特征在于：所述组分（D）的含量优选30-55质量份。
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