[发明专利]可辐射固化组合物

说明书

本申请是以下申请的分案申请：申请日2007年11月19日，申请号200780043171.0，发明名称“可辐射固化组合物”。

技术领域

本发明涉及包括新型共引发剂的可辐射固化组合物。该新的共引发剂可以在可辐射固化组合物，例如清漆、大漆、涂料组合物，以及印刷油墨，例如可辐射固化喷墨油墨中使用。

背景技术

可辐射固化组合物，例如可辐射固化喷墨油墨，通常包括光引发剂。当所述组合物曝光时，光引发剂引发所述组合物固化，即聚合。

自由基光引发剂可以分为Norrish I型或Norrish II型光引发剂。I型光引发剂经历光解离产生自由基，而II型光引发剂经由抽取过程(abstraction process)，在大多数情况下为氢抽取(hydrogen-abstraction)，产生自由基。当I型光引发剂经由单分子键裂反应产生自由基时，II型光引发剂在所谓共引发剂，也称为聚合协同剂的第二种分子存在下形成自由基。

自由基聚合工艺，特别是采用I型光引发体系的第一个问题是由于氧气而抑制聚合，即降低固化速率。氧气抑制不仅导致整体固化速率降低，而且可能导致固化不均匀，例如差的表面固化导致发粘表面。

胺在本领域已知为II型光引发剂的共引发剂并且抑制自由基聚合工艺的氧气抑制。胺在固化体系中的作用已经例如在由J.P.Fouassier等人编辑的“Radiation Curing in Polymer Science and Technology，III卷”，Elsevier Applied Science，1993年，153-176页中由R.S.Davidson综述。

根据WO 02/46323，4-二甲基氨基苯甲酸乙酯或丙烯酰基胺可以在用于在印刷电路板上印刷的可UV固化油墨中用作除氧剂。

US 3963771和US 4045416公开了由聚丙烯酸酯，优选二丙烯酸酯，与具有至少一个连接到氮原子的氢的胺反应制备的胺丙烯酸酯。所述胺丙烯酸酯为可辐射固化涂料组合物提供快速固化速率。

在US 5777024和US 2004/0254293的可辐射固化涂料组合物中，(a)叔脂族胺，例如二乙醇胺，(b)芳族胺，例如4-二甲基氨基苯甲酸乙酯，(c)(甲基)丙烯酸化胺和(d)氨基-官能化(甲基)丙烯酸酯树脂或低聚物共混物可以用作共引发剂。

根据WO 06/041289，II型光引发剂与(a)单体叔胺化合物，(b)低聚物或聚合物叔胺化合物，(c)可聚合氨基丙烯酸酯化合物或(d)聚合氨基丙烯酸酯化合物或其混合物结合用于可辐射固化组合物，所述可辐射固化组合物适合在光纤技术中用作涂层。

WO 99/03930公开一种可辐射固化涂料组合物，含有脂族马来酰亚胺作为光活化组分以及叔胺，所述胺向该组合物提供更高的固化速率。叔胺可以为脂族的(例如三乙胺)或芳族的(例如4-二甲基氨基苯甲酸乙酯)。

当未反应的共引发剂残留在固化的组合物中时，可能产生与可辐射固化组合物中存在的例如胺的共引发剂有关的第二个问题。从胺共引发剂转移到II型光引发剂的氢很少是定量的。未反应的共引发剂在固化的组合物中保持可移动，并且可能不利地影响固化的组合物的物理性能或可能从固化的组合物中扩散出来。如果可辐射固化组合物印刷在食品包装上，未反应的共引发剂，也称为“可萃取物”萃取进入食品中可能产生健康风险。

WO 03/091288中公开了与I型和/或II型光引发剂结合的新种类的胺共引发剂，所述胺共引发剂为具有总共10至约36个碳原子的三烷基胺，其中至少一个烷基具有至少8个碳原子的链长。根据WO 03/091288，当与II型光引发剂结合使用时，与例如N-甲基-N，N-二乙醇胺的常规胺相比，所述胺共引发剂在固化之后提供较少的“可萃取物”。

WO 99/07746公开了一种可辐射固化组合物，含有可辐射固化树脂、光引发剂和作为共引发剂的胺，特征在于所述胺为含有至少一个叔氨基的化合物，并且其中叔氨基的至少一个取代基为含有至少一个吸电子基团的脂族链。所述胺化合物优选为包括至少一个叔氨基的支化、高度支化或星形树枝形聚合物。所述共引发剂与II型光引发剂结合，提供更高的固化速率和较少的“可萃取物”。

EP-A 1 616 922公开了一种可辐射固化组合物，含有可辐射固化树脂、光引发剂和共引发剂，特征在于所述共引发剂包括具有至少一种共引发官能团，例如脂族或芳族胺作为聚合物核上的端基的树枝状聚合物核。根据EP-A 1 616 922的可辐射固化组合物的特征在于高固化速率和低“可萃取物”量。