[发明专利]一种低迁移性光引发剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型的低迁移性光引发剂，用于各种涂料组合物。本发明还提供至少一种以本发明所述化合物作为光引发剂的光固化组合物。

背景技术

光固化技术作为一种新型、先进的材料表面处理技术，自二十世纪六十年代实现产业化以来取得了快速发展，特别是它的高效、优质、环保、节能等特性，使光固化产品的应用日益广泛。光引发剂是光固化材料的关键组分，对材料的光固化速度起决定性作用。采用传统的小分子光引发剂时，在光固化材料涂层固化后，光引发剂的一部分接受光能分解成自由基发挥聚合引发作用并在聚合终止时与其他自由基结合，要么接在聚合物链上，要么以更小分子量的碎片形式与剩余没分解的光引发剂残留在聚合网络中，随着时间推移逐渐向涂层表面迁移，影响涂层外观和性能并使涂层黄变，甚至产生毒理作用，影响其在食品和卫生包装材料上的使用。为了克服小分子光引发剂的上述不足，人们设计了大分子光引发剂或可聚合的光引发剂，大分子光引发剂是将光引发剂以碳原子或氧原子连接到高分子或低聚物的链上，目前已经商品化的大分子光引发剂为意大利宁柏迪以KIP150为主的KIP系列和KT系列产品、英国Lambson公司的Speedcure系列产品以及中国专利CN1599713公开的以聚醚多元醇为核心的二苯甲酮氧乙酸酯系列；CN101434534公开了以脂肪二醇为核心的二苯甲酮氧乙酸酯；CN101153037公开了羟基乙氧基二苯甲酮羧酸酯的制备；ZL200710090821.9公开了苯基二苯甲酮的大分子化；中国专利CN1887913公开了聚氨酯型链接二苯甲酮的制备；可聚合的光引发剂是在光引发剂结构中引入可以发生聚合的官能团，使其在光固化过程中实现高分子化，如4-羟基二苯甲酮的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。具体如CN103113498公开的一种同时含有二苯甲酮及三级胺及不饱和双键的可聚合光引发剂；CN103044582公开的一种含吖啶酮的可聚合光引发剂。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型的低迁移性光引发剂。并提供一种含有这种新型低迁移性光引发剂的光固化组合物，该光固化组合物用于光固化涂料、黏合剂、油墨配方中，由于引发剂基团被有效链接在聚合物链段上或者其本身就具有足够大的分子量，同时，分子中的酰胺键或醚键具有良好的稳定性，所以该光引发剂具有极低迁移率的特点。

本发明所提供的低迁移性光引发剂为结构式Ⅰ所示化合物：

其中PI是一种能够在暴露于光化辐射时引发自由基聚合反应的含芳环的光引发剂基团，通过芳环与Y相连；

Y为CH₂、CO、C(O)CH₂O、C(O)CH₂S、C(O)CH₂CH₂S，且以基团右端与PI相连；

G为丙烯酸酯或多元醇丙烯酸酯除烯键之外的残基；

R为C₁-C₁₂烷基、被O、S、NR’隔断的C₄-C₁₂烷基；

R’为C₁-C₁₂烷基、苯基；

n=1-6的整数；m=1-6，且小于等于n的整数；p=0-4，且小于m的整数。

上述通式Ⅰ所示的光引发剂化合物，PI是取代或不被取代的二苯甲酮基、取代或不被取代的噻吨酮基、取代或不被取代的咔唑基；Y为CO、C(O)OCH₂、C(O)CH₂S、C(O)CH₂CH₂S；G为二元和二元以上多元醇丙烯酸酯除烯键之外的残基；R为C₁-C₁₂烷基；n=2-6的整数；m=2-6，且小于等于n的整数；p=0-4，且小于m的整数。

PI光引发剂基团可以优选下述结构：

Y-PI的优选的例子有：

G的具体例子有

R的具体例子有丁基，辛基。

这些化合物作为光引发剂应用在紫外光固化组合物中。

本发明还提供一种光固化组合物，其中包括：

（a）至少一种结构式Ⅰ所示的化合物，与

（b）至少一种可进行自由基聚合的碳碳双键式不饱和化合物。

所述的光固化组合物中，组分（a）占所述组合物总重量的1-50%。