[发明专利]基于乙烯吡咯烷酮共聚物树脂的阳离子-自由基混杂光聚合的成像组合物

说明书

技术领域

本发明属于光信息记录材料技术领域，特别涉及可通过水显影的平版印刷用阴图高感度光聚合版材光敏层的基于乙烯吡咯烷酮共聚物树脂的可阳离子-自由基混杂光聚合的成像组合物，另外，本发明还涉及在印刷机上通过润版液可机上显影的高感度光聚合版材光敏层的，基于乙烯吡咯烷酮共聚物树脂的阳离子-自由基混杂光聚合的成像组合物。

背景技术

光聚合(又称光固化)是指在光(紫外或可见光)的作用下，液态低聚物(包括单体)经过交联聚合而形成固态产物的过程。紫外光固化具有不含有机溶剂、对环境污染小、固化速度快、节省能源、固化产物性能好、适合于高速自动化生产线和对热敏感基材的涂布等优点(Fouassier J P，Rabek J F.Radiation Curing in Polymer Science and Technology[M].Vol.1.New York：Elsevier Applied Science，1993.1-47)。

光聚合(光固化)技术广泛应用于涂料、油墨、粘合剂、电子工业的封装材料、光刻胶以及印刷材料、齿科修复和生物材料等领域(杨永源，吴玉民，胡辉，谭吴涯.辐射固化材料的现状和某些进展[J].感光科学与光化学，2002，20(3)：230-238.)。因光聚合技术具有使液态低聚物交联聚合形成固态产物的固化速度快、低能耗、无环境污染、涂层性能优异等特性，自1967年德国拜尔公司第一次成功开发出紫外光固化涂料以来，在世界各地得到了快速发展。

光聚合按照引发机理不同可分为自由基聚合、阳离子聚合和阳离子-自由基混杂光固化体系。所谓混杂光固化是指在同一体系内有两种或两种以上不同类型的聚合反应(如自由基聚合与缩聚、自由基聚合与阳离子聚合)同时进行的过程。是高分子材料改性的新方法。

在这些技术不断被应用的情况下，各种聚合反应均体现出其优缺点。自由基光聚合有一些严重的缺点：首先，自由基光聚合氧阻聚严重，易造成表面固化不良，常要在惰性气氛下固化，操作不方便；其次，自由基光聚合通常会伴随着较大的体积收缩。阳离子光固化体系发展较晚，与自由基光固化体系相比有以下优点：不受氧抑制、聚合时体积收缩小，形成的聚合物附着力更强；活性中心寿命长，固化反应不易终止；更重要的是其引发机理不涉及自由基和激发三线态，因而不被氧气阻聚，在空气氛围中可获得快速而完全的聚合。但是阳离子聚合体系也有其自身的缺点，存在受湿气影响大，聚合速度慢，价格高、固化产物性能不易调节等问题。而混杂聚合结合了各个聚合反应的优点，表现出很好的协同效应(肖善强，陈其道，陈明等.环氧-丙烯酸酯混杂光固化体系的研究[J].高等学校化学学报，2002，23(9)：1797-1800)。使用光阳离子-自由基混合光固化体系可以取长补短，充分发挥自由基和阳离子光固化体系的特点，从而拓宽光固化体系的适用范围。

另外，绿色环保是各个领域永恒的话题，也是我们应用化学领域必须要遵循的原则，于是免化学处理或者免处理的印刷版材将是平版印刷技术发展的趋势。

发明内容

基于以上现有技术，本发明的目的在于提供一种具有可在空气中稳定快速聚合，不怕氧阻聚，无需保护层的保护，湿度影响小，保存稳定性高，可水显影，环保高效等优点的基于乙烯吡咯烷酮共聚物树脂的阳离子-自由基混杂光聚合的成像组合物。

本发明的基于乙烯吡咯烷酮共聚物树脂的可阳离子-自由基混杂光聚合的成像组合物，其核心是同时具有乙烯基醚官能团和丙烯酸酯官能团的杂化型感光化合物；所述的成像组合物包含10～80％质量份的成膜树脂(优选为30～50％质量份)、19～70％质量份的杂化型可混杂聚合的感光化合物(优选为30～50％质量份)、0～70％质量份的活性稀释剂(优选为5～50％质量份，特别优选为10～40％质量份)、0.1～30％质量份的聚合引发体系(优选为1～20％质量份，特别优选为3～10％质量份)和0.1～15％质量份的着色背景染料(优选为0.5～10％质量份)。

所述的杂化型可混杂聚合的感光化合物是(a)分子内具有羟基的乙烯基醚化合物与(b)二异氰酸酯化合物以及(c)分子内具有羟基的丙烯酸酯化合物或甲基丙烯酸酯化合物的反应产物。

所述的聚合引发体系是(A)光引发剂、(B)增感染料和(C)共增感剂的混合物。

所述的成膜树脂为水溶性的聚乙烯吡咯烷酮共聚物树脂，占成像组合物总质量的10～80％质量份，优选为30～50％质量份。