[发明专利]可固化组合物及其用途

说明书

使用一种或多种(甲基)丙烯酸酯官能化的化合物和一种或多种反应性共聚单体例如1,1‑二酯‑1‑烯(例如亚甲基丙二酸酯)、1,1‑二酮‑1‑烯、1‑酯‑1‑酮‑1‑烯和/或衣康酸酯的混合物来制备具有期望特性例如快速固化速率和增强的物理性质的可固化组合物。

本发明涉及可固化组合物。特别地，本发明涉及基于(甲基)丙烯酸酯官能化的化合物和反应性共聚单体(例如1,1-二酯-1-烯，1,1-二酮-1-烯，1-酯-1-酮-1-烯和/或衣康酸酯(icatonate)，包括亚甲基丙二酸酯和/或亚甲基β-二酮)的混合物的组合物，其能够通过暴露于辐射(例如紫外辐射)而固化。所述可固化组合物可用作涂料、墨、胶粘剂、模塑树脂和3D打印树脂以及其他应用。

基于多种类型的(甲基)丙烯酸酯官能化的化合物(即，每分子含有一个或多个丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯官能团的化合物，包括单体和低聚物)的可辐射固化组合物已知许多年，并且在许多应用中得到广泛的应用，包括用于涂料、密封剂、胶粘剂、墨、3D打印墨和模塑树脂的配制物。一般而言，甲基丙烯酸酯官能化的化合物典型地用于提供经固化的配制物的物理性质的改进(例如，更高的强度、更高的玻璃化转变温度、更大的耐化学性)，而丙烯酸酯官能化的化合物典型地用于促进更快的反应速率(即，当可辐射固化组合物暴露于辐射时的更快的固化速率)。在许多最终用途应用中快速固化是非常期望的，因为生产率提高并且可由此实现其他优点。但是同时，经固化的组合物的物理性质应合乎需要地继续满足一些最低性能要求。虽然增加可辐射固化配制物中的丙烯酸酯官能化的化合物的比例可提高其固化速率，但是这经常在一定程度上损害经固化的产物的物理性质，所述物理性质是如果仅存在甲基丙烯酸酯官能化的化合物的话将实现的。许多低官能度丙烯酸酯/甲基丙烯酸酯树脂(即，每摩尔具有低数量的(甲基)丙烯酸酯基团的树脂)使用常规辐射源显示出差的固化速度，特别是在使用长波长LED固化系统时。而且，与它们的甲基丙烯酸酯官能化的对应物相比，丙烯酸酯官能化的化合物(尤其是丙烯酸酯官能化的单体)趋于更具刺激性并且具有更大的健康危害问题。

因此，期望开发可辐射固化组合物，其中可减少丙烯酸酯官能化的化合物的含量，同时仍然提供高固化速率和在由其获得的经固化的产物中的适当高的物理性质。

现已发现，基于(甲基)丙烯酸酯官能化的化合物的组合物的固化特性可有利地通过在这样的组合物中包含一种或多种反应性单体(共聚单体)来控制或改变，其中作为烯(C＝C)部分的一部分的碳原子是被含羰基的取代基如酮、酯或酰胺基二取代的。特别地，已经发现，与基于甲基丙烯酸酯官能化的化合物和丙烯酸酯官能化的化合物的组合的类似配制物相比，基于一种或多种甲基丙烯酸酯官能化的化合物和一种或多种这样的反应性共聚单体(例如亚甲基丙二酸酯)的组合的配制物在暴露于紫外辐射时表现出快得多的固化。更快的固化速率意味着含反应性共聚单体的配制物以实质上更低的UV暴露达到其流变凝胶点(即固化)。因此，在由于这样的共聚单体的存在的明显的协同作用的情况下，这样的反应性共聚单体的引入有助于改进基于(甲基)丙烯酸酯官能化的化合物的可辐射固化配制物的固化动力学以及物理性质。

根据本发明的一个方面，提供可固化组合物，其包含：

a)至少一种具有结构R^aR^bC＝CHR^c的共聚单体，其中R^a和R^b彼此相同或不同并且选自-C(＝O)XR^d、-CH₂C(＝O)XR^e和-C(＝O)R^f，条件是R^a和R^b不都为-CH₂C(＝O)XR^e；其中各X独立地为O或NRⁱ，各Rⁱ独立地选自H或有机基团，其中R^c为H或C1或C2的烷基，并且各R^d和R^e独立地选自H、碱金属或有机基团；并且其中各R^f为有机基团；或其中R^d、R^e或R^f中的两个与它们所键合的原子一起形成环；和