适用于UV-LED光辐射的光引发剂组合物以及由其配制的水性涂料组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种适用于UV‑LED光辐射的光引发剂组合物以及由其配制的水性涂料组合物，所述光引发剂组合物包含：a)适用于波长介于340‑420nm范围内的LED光辐射的光引发体系；和b)分散介质；其中所述分散介质包括与水可混溶的有机溶剂。

【技术实现步骤摘要】
适用于UV-LED光辐射的光引发剂组合物以及由其配制的水性涂料组合物
本专利技术涉及一种光引发剂组合物，具体涉及一种适用于UV-LED光辐射的光引发剂组合物。本专利技术还涉及包含所述光引发剂组合物的可UV-LED固化的水性涂料组合物以及配制所述可UV-LED固化的水性涂料组合物的方法。
技术介绍
紫外光固化技术(UV)具有环保、节能、快速固化、固化可控等优势，近20年来取得快速的发展，在涂料、油墨、粘合剂、微电子材料等领域获得广泛应用。与采用常规汞灯的高能UV固化技术相比，UV-LED具有能耗低、携带便利和使用寿命长的优点，因而UV-LED固化近年来受到了广泛的关注。水性UV-LED固化技术结合了UV-LED固化技术和水性涂装技术二者的优点。该项技术不仅具有能耗低的特点，而且由于可以采用水作为稀释剂具有安全环保的优势，因而成为研究和开发UV-LED固化技术的新领域。然而，目前适用于UV-LED固化体系的光引发剂大多为油溶性的，不适用于水性UV-LED固化技术。鉴于油溶性光引发剂的局限性，人们开始关注新型水性光引发剂的研究与开发。业已提出了，通过在光引发剂的分子链上引入阴离子性、阳离子性或非离子性亲水基团来修饰光引发剂的结构以提高其水分散性，诸如来自BASF的IRGACURE819DW。然而，这些改性方法通常很困难，并且得到的水性光引发剂也非常昂贵。因此，涂料工业中仍然需要一种适用于水性UV-LED固化技术的光引发剂组合物。
技术实现思路
一方面，本专利技术提供了一种光引发剂组合物，其包含：a)适用于波长介于340-420nm范围内的LED光辐射的光引发体系；和b)分散介质，其中所述分散介质包括与水可混溶的有机溶剂。另一方面，本专利技术提供了一种可UV-LED固化的水性涂料组合物，其包含：根据本专利技术的光引发剂组合物、水、含有烯属不饱和官能团的水性胶乳和任选地附加添加剂。另一方面，本专利技术提供了一种用于配制可UV-LED固化的水性涂料组合物的方法，其包括：i)配制根据本专利技术的光引发剂组合物；ii)将步骤i)的所述光引发剂组合物与水、含有烯属不饱和官能团的水性胶乳和任选的附加添加剂混合，来配制可UV-LED固化的水性涂料组合物。还要另一方面，本专利技术进一步提供了一种制品，其包含部分或全部被根据本专利技术的可UV-LED固化的水性涂料组合物或可通过本专利技术的方法得到的可UV-LED固化的水性涂料组合物涂布的基材。本专利技术的专利技术人开创性地提供了一种光引发剂组合物，其包含适用于波长介于340-420nm范围内的LED光辐射的光引发体系和分散介质，其中所述分散介质包括与水可混溶的有机溶剂。本专利技术的专利技术人惊讶地发现，上述光引发剂组合物可以直接用于配制可UV-LED固化的水性涂料组合物，其显示高引发效能、改进的水分散性和良好的与各种水性树脂体系的相容性。本专利技术的专利技术人还惊讶地发现，由这种可UV-LED固化的水性涂料组合物形成的固化涂层，与由常规水基涂料组合物以及溶剂基涂料组合物形成的固化涂层相比，具有可比较的、甚至更优的硬度和耐刮擦性。本专利技术的一个或多个实施方案的细节在以下的说明书中阐明。根据说明书和权利要求，本专利技术其它特征、目的和优点将变得清楚。定义在本文中使用时，除非另有说明，“一种”、“这种”、“至少一种”和“一种或多种”以及不使用数量词的情形可互换使用。因此，例如包含“一种”添加剂的涂料组合物可以被解释为表示该涂料组合物中包含“一种或多种”添加剂。除本文中另有说明外，本文中单数形式的使用还意在包括复数形式。在组合物被描述为包括或包含特定组分的情况下，预计该组合物中并不排除本专利技术未涉及的可选组分，并且预计该组合物可由所涉及的组分构成或组成，或者在方法被描述为包括或包含特定工艺步骤的情况下，预计该方法中并不排除本专利技术未涉及的可选工艺步骤，并且预计该方法可由所涉及的工艺步骤构成或组成。为了简便，本文仅明确地公开了一些数值范围。然而，任意下限可以与任何上限组合形成未明确记载的范围；以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围，同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外，尽管未明确记载，但是范围端点间的每个点或单个数值都包含在该范围内。因而，每个点或单个数值可以作为自身的下限或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它下限或上限组合形成未明确记载的范围。在本文中使用时，术语“光引发体系”是指能够通过吸收辐射能量而被激发产生具有引发聚合能力的活性种的一种化合物或多种化合物的组合。在本专利技术的一个实施方式，光引发体系包括一种或多种光引发剂。在本专利技术的另一个实施方式中，在光引发体系中所包含的光引发剂通过吸收特定辐射能量无法产生具有引发聚合能力的活性种的情况下，所述光引发体系还包含一种或多种光敏剂。在本文中使用时，术语“光敏剂”是指这样的化合物，其能够通过延长光引发剂对特定波长的敏感度而增强该光引发剂对该波长的响应。通常，在辐射条件下，光敏剂能够吸收不能激发光引发剂的那部分光，并将该能量转移给光引发剂。光引发剂在接受能量后由基态跃迁至激发态，产生活性种，从而引发聚合反应，而光敏剂将能量传递给光引发剂后，自身又回到初始状态，其化学性质未发生变化。在本专利技术的光引发剂体系包括光引发剂和在340-420nm波长范围内具有吸收的光敏剂的一种实施方式中，该光引发剂可以在光敏剂的协助下对在340-420nm波长范围内的光具有响应，产生活性种。在本文中使用时，术语“分散介质”指的是，能够溶解或分散一种或多种物质的液体。在本专利技术的一个实施方式中，分散介质能够溶解光引发体系中的至少一部分。在本文中使用时，术语“与水可混溶的有机溶剂”指的是这样的有机溶剂，其可以与水混合在一起以形成均匀的溶液。在涉及“特定化合物或其衍生物”的上下文中，“其衍生物”是指，该特定化合物分子的一个或多个氢原子被本领域技术人员已知的原子或基团取代而形成的化合物。在本专利技术的实施方式中，所述取代原子或基团包括但不限于烷基、烷氧基、卤素、羧基、酯基、酰胺基或其组合。在本文中使用时，术语“热敏性基材”是指，其特性会在热量的作用下部分或完全劣化的基材。通常，热敏性基材包括木材、塑料等基材。在涉及光引发体系中的光引发剂的上下文中，“在波长介于340-420nm的范围内的LED光辐射下具有显著吸收”是指，该光引发剂的最大吸收峰位于340-420nm的范围内。在本专利技术的一个实施方式中，此类光引发剂的实例包括但不限于IRGACURE819、TPO等等。在涉及光引发体系中的光引发剂的上下文中，“在波长介于340-420nm的范围内的LED光辐射下不具有显著吸收”是指，该光引发剂的最大吸收峰处于340-420nm的范围以外，即便可以吸收在340-420nm的范围内的光，但吸收效率相当低，不足以有效地引发聚合反应。在本专利技术的一个实施方式中，此类光引发剂的实例包括但不限于IRGACURE907、IRGACURE369等等。在本专利技术中，通过端点限定的数值范围包括该范围内的所有任何数值，例如1到5的范围涵盖了数值1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5等。而且，公开的数值范围包括在该较宽范围内的所有子集范围，例如1到5的范围包括了子范围1到4、1.5到4.5、1到2等。术语“优选的”和“优选地”是指本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光引发剂组合物，其包含a)适用于波长介于340‑420nm范围内的LED光辐射的光引发体系；和b)分散介质；其中所述分散介质包括与水可混溶的有机溶剂。

【技术特征摘要】
1.一种光引发剂组合物，其包含a)适用于波长介于340-420nm范围内的LED光辐射的光引发体系；和b)分散介质；其中所述分散介质包括与水可混溶的有机溶剂。2.根据权利要求1所述的光引发剂组合物，其中，所述光引发体系包括α-氨基酮和在340-420nm的波长范围内具有吸收的光敏剂。3.根据权利要求2所述的光引发剂组合物，其中，所述光敏剂包括噻吨酮或其衍生物、二苯甲酮衍生物、樟脑醌或其衍生物或其组合，优选噻吨酮或其衍生物。4.根据权利要求1所述的光引发剂组合物，其中，所述光引发体系包括酰基膦氧化物。5.根据权利要求4所述的光引发剂组合物，其中，所述光引发体系进一步包含噻吨酮或其衍生物。6.根据权利要求1至5中任意一项所述的光引发剂组合物，其中所述分散介质包括醇、醇醚或其组合。7.根据权利要求1至5中任意一项所述的光引发剂组合物，其中，所述分散介质包括选自如下的醇醚：乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单丙基醚、乙二醇单异丙基醚、乙二醇单丁基醚、乙二醇单苯基醚、乙二醇单苄基醚、二甘醇单甲基醚、二甘醇单乙基醚、二甘醇单丁基醚、丙二醇单甲基醚、丙二醇单丁基醚、二丙二醇单甲基醚、及其任意组合。8.根据权利要求1至5中任意一项所述的光引发剂组合物，其中，所述分散介质包括选自如下的醇：甲醇、乙醇、异丙醇、四氢糠醇、乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、甘油、及其任意组合。9.根据权利要求3或5所述的光引发剂组合物，其中所述噻吨酮衍生物是经取代的噻吨酮，任选被烷基、烷氧基、卤素、羧基、酯基、酰胺基或其组合取代。10.根据权利要求9所述的光引发剂组合物，其中，所述经取代的噻吨酮包括异丙基噻吨酮、2-氯噻吨酮、2，4-二乙基噻吨酮、1-氯-4-丙氧基噻吨酮、或其任意组合。11.根据权利要求2所述的光引发剂组合物，其中所述α-氨基酮包括α-氨基烷基苯基酮。12.根据权利要求11所述的光引发剂组合物，其中所述α-氨基烷基苯基酮包括2-甲基-1-[4-(甲基硫)苯基]-2-吗啉基-1-丙酮、2-苄基-2-(二甲基氨基)-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮、2-二甲基氨基-2-(4-甲基苄基)-1-...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢寒，范世刚，陈宏彬，赵熙，段刚，
申请(专利权)人：广东华润涂料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44