光引发剂和可固化组合物制造技术

公开了特定的RAFT官能化光引发剂以及其在可辐射固化组合物、油墨和喷墨油墨中的用途。所述特定的RAFT官能化光引发剂可有利地用于减少可迁移物和不良的气味。

Photoinitiator and curable compositions

Specific RAFT functionalized photoinitiators and their applications in radiation curable compositions, inks and inkjet inks are disclosed. The specific RAFT functionalized photoinitiator can be advantageously used to reduce migrants and bad odors.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光引发剂和可固化组合物
本专利技术涉及RAFT官能化光引发剂及其在可UV固化组合物，例如可UV固化油墨，尤其是可UV固化喷墨油墨中的用途。
技术介绍
柔版印刷系统正日益被工业喷墨印刷系统替代用于包装应用，这是由于其使用灵活性，例如可变数据印刷，当喷墨印刷系统结合到生产线中时甚至允许包装外观在最后一刻改变。可辐射固化的喷墨油墨是特别优选的，因为可以在非吸收性油墨接受体(例如塑料包装材料)上印刷高质量图像。对于食品和药品包装，已经设计了所谓的“低迁移”可UV固化喷墨油墨，其中UV固化后可迁移化合物的量最小化。这种低迁移喷墨油墨在EP2053101A(AGFA)、EP2671722A(AGFA)和WO2016/007593A(SUNCHEMICAL)中举例说明。这些低迁移喷墨油墨通常使用基于丙烯酸酯的可聚合化学品，允许很快速的固化并使可迁移物最小化。为了最大限度地减少迁移并满足食品安全的法律要求，不仅仔细选择了单体和低聚物的类型和量，还为喷墨油墨设计了特定的光引发剂。第一种方法基于高分子量光引发剂，例如EP1674499A(AGFA)、WO03/033492A(COATESBROTHERS)和WO2014/129213A(FUJI)中公开的聚合和低聚光引发剂。然而，它们在喷墨中的适用性受到粘度约束的限制。因此，基于WO2010/029017A(AGFA)、EP2130817A(AGFA)和WO2014/051026A(FUJI)中公开的可聚合的光引发剂开发了第二种方法。与单体和低聚物一样，可聚合光引发剂也优选用丙烯酸酯官能化。然而，已知(甲基)丙烯酸酯的光聚合在聚合时产生收缩应力，这可能是粘合失效的原因。收缩应力在自由基可UV固化喷墨油墨中特别重要，因为几乎不能使用任何低聚物来减少收缩应力。文献中已记载许多策略以应对收缩应力。已经使用可逆加成-断裂链转移机制来减少在使用不同类型的RAFT试剂的光聚合过程中聚合物网络中的应力积累。US2013096219(BOWMAN)公开了通过在聚合之前将非反应性加成-断裂链转移添加剂与树脂系统组合来降低交联聚合材料中的收缩应力的方法。然而，对于包装应用，未反应的RAFT试剂可引起有关迁移和移动(setoff)的问题。仍然需要低迁移可UV固化喷墨油墨，其在UV固化后表现出降低的收缩应力。专利技术概述如果RAFT官能团能够在喷墨印刷机上在UV固化的时间范围内与“繁衍的”自由基相互作用，则RAFT官能化光引发剂应该能够将低粘度与收缩控制相结合。然而，RAFT官能化光引发剂与聚合网络完全反应以设计低迁移RAFT光引发剂是个挑战。为了克服上述问题，已经用非常特定的RAFT官能化光引发剂实现了本专利技术的优选实施方案，允许在可辐射固化制剂中整合固化应力松弛RAFT试剂而不会引起RAFT试剂的迁移问题。用权利要求1所定义的光引发剂实现了本专利技术的优选实施方案。令人惊讶地发现，用根据式(I)的光引发剂获得了低迁移性质：其中，R1选自任选取代的烷基、任选取代的芳基或杂芳基、任选取代的烯基、任选取代的炔基、任选取代的烷芳基、任选取代的芳烷基、R5-O-和R6-S；R2选自氢、任选取代的烷基、任选取代的芳基或杂芳基、任选取代的烯基、任选取代的炔基、任选取代的烷芳基和任选取代的芳烷基；R3选自包含至少一个氧碳双键的吸电子基团、氢、任选取代的烷基、任选取代的芳基或杂芳基、任选取代的烯基、任选取代的炔基、任选取代的烷芳基和任选取代的芳烷基；R4选自包含至少一个氧碳双键的吸电子基团、腈基、芳基和杂芳基；R5和R6独立地选自任选取代的烷基、任选取代的芳基或杂芳基、任选取代的烯基、任选取代的炔基、任选取代的烷芳基和任选取代的芳烷基；条件是R1至R6中至少一个用光引发部分官能化。特定的光引发剂也可有利地用于不需要低迁移性质的可辐射固化组合物中。例如，当可辐射固化组合物用于室内装饰用的木基板或纺织品时，用于减少不良的气味。因此，本专利技术的另一个目的是提供包含至少一种根据本专利技术的光引发剂的可辐射固化组合物。本专利技术的另一个目的是提供可辐射固化的油墨，尤其是可辐射固化的喷墨油墨，其包含至少一种根据本专利技术的光引发剂。本专利技术的这些和其它目的将从下文的详细描述变得显而易见。实施方案的描述定义术语“单官能可聚合化合物”是指可聚合化合物包括一个可聚合基团。术语“多官能可聚合化合物”是指可聚合化合物包括两个或更多个可聚合基团。术语“烷基”是指对烷基中各碳原子数而言所有可能的变体，即甲基；乙基；对于三个碳原子：正丙基和异丙基；对于四个碳原子：正丁基、异丁基和叔丁基；对于五个碳原子：正戊基、1,1-二甲基-丙基、2,2-二甲基丙基和2-甲基-丁基等。术语“取代的”，例如，在取代的烷基中，是指烷基可以被通常存在于这种基团中的原子(即碳和氢)以外的其它原子取代。例如，取代的烷基可包括卤素原子或硫醇基。未取代的烷基仅含有碳和氢原子。除非另有说明，否则取代的烷基、取代的烯基、取代的炔基、取代的芳烷基、取代的烷芳基、取代的芳基和取代的杂芳基优选被一种或多种选自以下的成分取代：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基和叔丁基、酯、酰胺、醚、硫醚、酮、醛、亚砜、砜、磺酸酯、磺酰胺、-Cl、-Br、-I、-OH、-SH、-CN和-NO2。除非另有说明，否则取代或未取代的烷基优选为C1-C6烷基。除非另有说明，否则取代或未取代的烯基优选为C1-C6烯基。除非另有说明，否则取代或未取代的炔基优选为C1-C6炔基。除非另有说明，否则取代或未取代的芳烷基优选为包括一个、两个、三个或更多个C1-C6烷基的苯基或萘基。除非另有说明，否则取代或未取代的烷芳基优选为包括苯基或萘基的C7-C20烷基。环状基团包括至少一个环结构，并且可以是单环或多环基团，后者意指一个或多个稠合在一起的环。杂环基团是具有至少两种不同元素的原子作为其环的成员的环状基团。杂环基团的相对物是碳环基团，其环结构仅由碳组成。除非另有说明，否则取代或未取代的杂环基团优选为被一个、两个、三个或四个杂原子取代的五元或六元环，所述杂原子优选选自氧原子、氮原子、硫原子、硒原子或其组合。脂环族基团是非芳族的碳环基团，其中环原子由碳原子组成。术语杂芳基是指在环结构中包含碳原子和一个或多个杂原子，优选1至4个杂原子的单环或多环芳族环，所述杂原子独立地选自氮、氧、硒和硫。杂芳基的优选实例包括但不限于吡啶基、哒嗪基、嘧啶基、吡嗪基、三嗪基、吡咯基、吡唑基、咪唑基、(1,2,3,)-和(1,2,4)-三唑基、吡嗪基、嘧啶基、四唑基、呋喃基、噻吩基、异噁唑基、噻唑基、异噁唑基和噁唑基。杂芳基可以是未取代的或被一个、两个或更多个合适的取代基取代。优选地，杂芳基是单环，其中该环包含1至5个碳原子和1至4个杂原子。更优选地，取代或未取代的杂芳基优选为被一个、两个或三个氧原子、氮原子、硫原子、硒原子或其组合取代的五元或六元环。除非另有说明，否则未取代的芳基优选为苯基或萘基。除非另有说明，否则酰基优选为-C(=O)-R基团，其中R选自任选取代的烷基、任选取代的芳基、任选取代的杂芳基、任选取代的烯基、任选取代的炔基、任选取代的烷芳基和任选取代的芳烷基。RAFT光引发剂在本专利技术的一个优选实施方案中，所述光引发剂是根据式(I)的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.根据式(I)的光引发剂：

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.07 EP 16173227.61.根据式(I)的光引发剂：其中，R1选自烷基、芳基、杂芳基、烯基、炔基、烷芳基、芳烷基、R5-O-、R6-S-和光引发部分，所述光引发部分选自噻吨酮基、苯甲酮基、α-羟基酮基、α-氨基酮基、酰基氧化膦基和苯基乙醛酸酯基；R2选自氢、烷基、芳基、杂芳基、烯基、炔基、烷芳基和芳烷基；R3选自-C(=O)-O-R7、-C(=O)-NR8-R9、C(=O)-R7、氢、烷基、芳基、杂芳基、烯基、炔基、烷芳基、芳烷基、噻吨酮基、苯甲酮基、α-氨基酮基、酰基氧化膦基和苯基乙醛酸酯基；R4选自-C(=O)-O-R10、-C(=O)-NR11-R12、C(=O)-R10、腈基、芳基、杂芳基、噻吨酮基、苯甲酮基、α-氨基酮基、酰基氧化膦基和苯基乙醛酸酯基；和R5和R6独立地选自烷基、芳基或杂芳基、烯基、炔基、烷芳基、芳烷基和光引发部分，所述光引发部分选自噻吨酮基、苯甲酮基、α-羟基酮基、α-氨基酮基、酰基氧化膦基和苯基乙醛酸酯基；R7至R10独立地选自氢、烷基、芳基或杂芳基、烯基、炔基、烷芳基、芳烷基和光引发部分，所述光引发部分选自噻吨酮基、苯甲酮基、α-羟基酮基、α-氨基酮基、酰基氧化膦基和苯基乙醛酸酯基，或R8和R9和/或R11和R12可以表示形成五元或六元环的必要原子；条件是R1、R3和R4中的至少一个用光引发部分官能化。2.根据权利要求1所述的光引发剂，其中R1选自烷基、芳基和-O-R5基团。3.根据权利要求2所述的光引发剂，其中R1为-O-R5基团，R5选自C2至C4烷基。4.根据权利要求1-3中任一项所述的光引发剂，其中在根据式(I)的光引发剂中存在多于一个光引发部分。5.根据权利要求4所述的光引发剂，其中所述一个或多个光引发部分独立地选自噻吨酮基和酰基氧化膦基。6.根据权利要求1所述的光引发剂，其中所述光引发剂是根据式(II)的化合物：其中R7选自烷基、芳基、杂芳基、烯基、炔基、烷芳基、芳烷基、O-R5和-S-R6；Ar表示碳环亚芳基；L1表示包含不多于10个碳原子的二价连接基团；R8和R9独立地选自氢、烷基、芳基、杂芳基、烯基、炔基、烷芳基和芳烷基；R10选自烷基、芳基、烷氧基和芳氧基；R11选自烷基、芳基、烷氧基、芳氧基和酰基；n和m表示1或0；o表示1至5的整数；条件是如果n=0且m=1，则L1通过芳...

【专利技术属性】
技术研发人员：J洛库菲尔，
申请(专利权)人：爱克发有限公司，
类型：发明
国别省市：比利时,BE