[发明专利]包含可聚合离子液体混合物的组合物和制品及固化方法

说明书

背景技术

离子液体(IL)为其中阳离子和阴离子弱配位的盐。离子组分中的至少一个是有机的且离子中的一个具有离域电荷。通常在室温下，及按照定义至少在低于100℃下，这将阻止稳定晶格的形成并使得这样的材料以液体存在。例如，氯化钠，一种典型的离子盐，熔点为约800℃，而离子液体N-甲基咪唑氯化物的熔点为约75℃。

离子液体通常包含与无机阴离子耦合的有机阳离子，例如取代的铵或含氮杂环，例如取代的咪唑但其中阳离子和阴离子均是有机的物质也已见描述。当离子液体包含至少一个可聚合基团时，这样的离子液体为可聚合离子液体(“PIL”)。

发明内容

本发明描述了包含至少一种可聚合(例如可自由基聚合)的离子液体与至少一种其他烯键式不饱和单体、低聚物或聚合物的混合物的可固化组合物。所述可聚合离子液体的特征在于空气固化-氮气固化放热比率至少为0.70。在一些实施例中，所述可聚合离子液体的空气固化-氮气固化放热比率至少为0.75、0.80、0.85、0.90或0.95。所述其他烯键式不饱和单体、低聚物或聚合物通常具有显著较低的空气固化-氮气固化放热比率，例如不高于约0.50。所述可固化组合物通常包含引发剂，例如光引发剂。

所述可聚合离子液体的存在将改善组合物的固化，尤其是在存在氧气(例如空气)而未用如氮气的气体惰性化的情况下或在不透氧的膜之间固化时。所述其他烯键式不饱和单体、低聚物或聚合物的存在可通过阻碍例如贮存过程中非预期的聚合而改善所述可聚合离子液体的稳定性。所述可聚合离子液体的存在还可改善可聚合组合物的固化速度，可需要减少量的引发剂和/或需要降低的光强度而在氧气的存在下有效地固化。这可以以更快、更低成本的组合物和方法提供固化的(例如涂层)材料。

在一些有利的实施例中，所述可固化组合物任选与单官能可聚合离子液体组合地包含含有至少两个烯键式不饱和基团的多官能可聚合离子液体。一种有利的多官能可聚合离子液体包含至少两个烯键式不饱和基团，所述烯键式不饱和基团各自经由二价非亚烷基连接基团与阳离子基团相连。其他有利的多官能可聚合离子液体包含可聚合的阴离子和可聚合的阳离子。在一个实施例中，可聚合的阳离子包含芳族部分。在另一实施例中，可聚合的阴离子包含芳族部分，例如芳族羧酸根阴离子。

在另一实施例中，描述了一种单官能可聚合离子液体，其包含不可聚合的咪唑阳离子和(例如无氟化的)磺酸根阴离子，例如

在其他实施例中，描述了制品如涂布基材，所述涂布基材包含基材和在所述基材的表面上的本文中所述组合物的固化的涂层。

在其他实施例中，描述了自本文中所述的可固化组合物制备制品的方法。

具体实施方式

本文所用的“可硬化的”描述的是可通过加热引起聚合和/或交联、通过用光化辐射照射引起聚合和/或交联、和/或通过混合一种或多种组分引起聚合和/或交联而固化(例如聚合或交联)的材料或组合物。“混合”可例如通过合并两个或更多个部分并混合形成均匀的组合物来实现。或者，两个或更多个部分可以作为单独层来提供，所述单独层在界面处相互混合(如自发地或在施加剪切应力时)以引发聚合。

本文所用的“硬化的”指已被固化(例如聚合或交联)的材料或组合物。

本文所用术语“(甲基)丙烯酸酯”是对丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或其组合的简写形式；“(甲基)丙烯酸”是对丙烯酸、甲基丙烯酸或其组合的简写形式；“(甲基)丙烯酰”是对丙烯酰、甲基丙烯酰或其组合的简写形式。本文所用的“一个”、“该”、“至少一个”和“一个或多个”可以互换使用。

除非另外指明，否则“烷基”包括直链、支链和环状烷基基团并包括未取代和取代的烷基基团。除非另外指明，否则所述烷基基团通常包含1至20个碳原子。本文所使用的“烷基”的例子包括(但不限于)甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、异丁基、叔丁基、异丙基、正辛基、正庚基、乙基己基、环戊基、环己基、环庚基、金刚烷基和降冰片基等等。除非另外指明，否则烷基基团可为一价或多价的。