聚合性组合物、载体和固化物及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种聚合性组合物，其包含水溶性单官能丙烯酰胺化合物、水溶性光自由基引发剂、水溶性光敏剂和水性溶媒。水溶性光敏剂和水性溶媒。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚合性组合物、载体和固化物及其制造方法


[0001]本专利技术涉及一种可以进行光自由基聚合反应的聚合性组合物、使用该聚合性组合物的载体和该聚合性组合物的固化反应物即固化物及其制造方法。

技术介绍

[0002]可以利用光自由基聚合反应进行固化的聚合性组合物使用于墨水、涂料和着色涂布剂等各种领域，该聚合性组合物的固化反应物即固化物也同样使用于各种领域。因此，关于聚合性组合物的组成，已经进行了各种研究。
[0003]具体地说，为了既具有除去容易性又具有固化低收缩性，在包含单官能(甲基)丙烯酰胺化合物、(甲基)丙烯酸酯低聚物和光聚合引发剂的聚合性组合物(辐射固化组合物)中，规定了SP值和含有量各自的适当范围(例如，参照专利文献1)。为了实现使用低照射量的发光二极管光(紫外光线)的固化，在包含水溶性或水分散性的聚合物、光引发剂、叔胺增效剂和水的聚合性组合物(涂料组合物)中，规定了pH的适当范围(例如，参照专利文献2)。为了既具有对剥离液的溶解性又具有对蚀刻液的耐受性，已经提出了包含可以形成水溶性均聚物的(甲基)丙烯酰胺化合物、可以形成水不溶性均聚物的(甲基)丙烯酰胺化合物、光聚合引发剂和含羧基的化合物的聚合性组合物(喷墨抗蚀刻用的紫外线固化组合物)(例如，参照专利文献3)。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2019
‑
001865号公报；
[0007]专利文献2：日本特表2017
‑
524750号公报；<br/>[0008]专利文献3：日本特开2016
‑
191010号公报。

技术实现思路

[0009]虽然已经积极地进行了聚合性组合物的组成相关的研究，但是该聚合性组合物的物性还有不足之处。另外，作为聚合性组合物的用途而可以考虑的载体和聚合性组合物的固化反应物即固化物各自的物性还有不足之处。因此，还有改善的余地。
[0010]本专利技术的目的是提供一种可以获得优异的物性的聚合性组合物、载体和固化物及其制造方法。
[0011]本专利技术的一种实施方式的聚合性组合物包含水溶性单官能丙烯酰胺化合物、水溶性光自由基引发剂、水溶性光敏剂和水性溶媒。
[0012]本专利技术的一种实施方式的载体包含聚合性组合物，该聚合性组合物具有与上述本专利技术的一种实施方式的聚合性组合物的结构相同的结构。
[0013]本专利技术的一种实施方式的固化物是聚合性组合物的固化反应物，该聚合性组合物具有与上述本专利技术的一种实施方式的聚合性组合物的结构相同的结构。
[0014]本专利技术的一种实施方式的固化物的制造方法包括对聚合性组合物照射活性能量
线，该聚合性组合物具有与上述本专利技术的一种实施方式的聚合性组合物的结构相同的结构。
[0015]根据本专利技术的一种实施方式的聚合性组合物、载体或固化物，因为该聚合性组合物包含水溶性单官能丙烯酰胺化合物、水溶性光自由基引发剂和水溶性光敏剂，所以能够获得优异的物性。
[0016]另外，根据本专利技术的一种实施方式的固化物的制造方法，因为对上述聚合性组合物照射了活性能量线，所以能够获得具有优异的物性的固化物。
具体实施方式
[0017]以下，对本专利技术的一种实施方式进行详细说明。说明的顺序如下。但是，关于本专利技术的详细内容，不只限于在下文中说明的样态，可以适宜地变更。
[0018]1.聚合性组合物
[0019]2.固化物及其制造方法
[0020]3.用途(载体等)
[0021]&lt;1.聚合性组合物&gt;
[0022]首先，对本专利技术的一种实施方式的聚合性组合物进行说明。
[0023][结构][0024]该聚合性组合物包含水溶性单官能丙烯酰胺化合物、水溶性光自由基引发剂、水溶性光敏剂和水性溶媒。在下文中，为了方便起见，将“水溶性单官能丙烯酰胺化合物、水溶性光自由基引发剂和水溶性光敏剂”仅称作“单官能丙烯酰胺化合物、光自由基引发剂和光敏剂”。
[0025]这里说明的聚合性组合物可以适用于以后述的载体等为代表的各种领域的用途。该聚合性组合物通过在上述各种领域的用途中被涂布于各种基体的表面，而用于在该基体的表面形成被膜。该被膜如后所述包含聚合性组合物的聚合(固化)反应物即固化物，而用于获得该固化物的聚合反应是所谓的光自由基聚合反应。
[0026](单官能丙烯酰胺化合物)
[0027]单官能丙烯酰胺化合物是为了获得固化物而进行聚合反应的水溶性成分(对25℃的水溶解0.1质量％以上的成分)，是具有1个丙烯酰胺基(CH2＝CH
‑
C(＝O)
‑
N&lt;)的化合物的总称。单官能丙烯酰胺化合物的种类可以仅是1种，也可以是2种以上。
[0028]单官能丙烯酰胺化合物对水性溶媒的溶解性(溶解度)没有特别的限定。其中，溶解度优选地是对于25℃的水为0.5质量％以上，较优选地是对于25℃的水为1.0质量％以上，更优选地是对于25℃的水为5.0质量％以上。这是因为这样能够提高聚合性组合物的保存稳定性，而使该聚合性组合物变得不易经时沉降和析出固形分。另外，这是因为这样能够提高聚合性组合物的固化性。
[0029]单官能丙烯酰胺化合物的具体种类只要是具有1个丙烯酰胺基的水溶性化合物即可，没有特别的限定。其中，单官能丙烯酰胺化合物优选地包括由式(1)表示的化合物中的任意1种或2种以上。这是因为能够提高聚合性组合物的涂布性，所以该聚合性组合物容易均一地涂布在基体的表面；并且，因为能够提高聚合性组合物的固化性，所以该聚合性组合物容易充分固化。另外，这是因为在聚合性组合物包含后述的颜料等着色剂(固形分)的情
况下，由于能够提高该聚合性组合物中的固形分的分散性，所以在该聚合性组合物中固形分容易均一地分散。
[0030][化学式1][0031][0032](R1和R2各自是氢基、碳数为1以上10以下的直链状烷基、碳数为3以上10以下的支链状烷基和碳数为1以上10以下的羟烷基中的任何一个。其中，R1和R2也可以互相键结。R1和R2各自中的至少1个亚甲基各自也可以被
‑
O
‑
和
‑
S
‑
中的任何一个取代。)
[0033](关于R1和R2的详细内容)
[0034]直链状烷基是包含1个碳原子的烃基和多个碳原子互相键结成直链状的一价烃基的总称。直链状烷基的具体例因为碳数为1～8，所以是甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基和辛基。该丙基是所谓的n
‑
丙基，在这里对丙基进行的说明也适用于其他丁基等。
[0035]支链状烷基是多个碳原子互相键结成具有1个或2个以上侧链的一价烃基的总称。支链状烷基的具体例因为碳数为3～8，所以是丙基、丁基、戊基、己基、庚基和辛基。该丁基是所谓的仲丁基、异丁基和叔丁基中的任何一个，在这里对丁基进行的说明也适用于其他本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种聚合性组合物，包含：水溶性单官能丙烯酰胺化合物；水溶性光自由基引发剂；水溶性光敏剂；以及水性溶媒。2.根据权利要求1所述的聚合性组合物，其中，所述水溶性单官能丙烯酰胺化合物包含由式(1)表示的化合物，R1和R2各自是氢基、碳数为1以上10以下的直链状烷基、碳数为3以上10以下的支链状烷基和碳数为1以上10以下的羟烷基中的任何一个，其中，R1与R2也可以互相键结，R1和R2各自中的至少1个亚甲基各自也可以被
‑
O
‑
和
‑
S
‑
中的任何一个取代。3.根据权利要求2所述的聚合性组合物，其中，所述水溶性单官能丙烯酰胺化合物包含4
‑
丙烯酰吗啉。4.根据权利要求1至权利要求3中的任一项所述的聚合性组合物，其中，所述水溶性光自由基引发剂的溶解度是对于25℃的水为1质量％以上。5.根据权利要求1至权利要求4中的任一项所述的聚合性组合物，其中，所述水溶性光自由基引发剂包含由式(2)表示的化合物，X1是碳数为6以上15以下的芳基，其中，芳基中的至少1个氢基各自也可以被碳数为1以上8以下的直链状烷基、碳数为3以上8以下的支链状烷基、碳数为1以上8以下的直链状卤代烷基、碳数为3以上8以下的支链状卤代烷基、碳数为1以上8以下的直链状烷氧基、碳数为3以上8以下的支链状烷氧基、碳数为1以上8以下的直链状卤代烷氧基和碳数为3以上8以下的支链状卤代烷氧基中的任何一个取代，X2是碳数为1以上8以下的直链状烷基、碳数为3以上8以下的支链状烷基、碳数为1以上8以下的直链状烷氧基、碳数为3以上8以下的支链状烷氧基和碳数为6以上15以下的芳基中的任何一个，其中，芳基中的至少1个氢基各自也可以被碳数为1以上8以下的直链状烷基、碳数为3以上8以下的支链状烷基、碳数为1以上8以下的直链状卤代烷基、碳数为3以上8以下的支链状卤代烷基、碳数为1以上8以下的直链状烷氧基、碳数为3以上8以下的支链状烷氧基、碳数为1以上8以下的直链状卤代烷氧基、碳数为3以上8以下的支链状卤代烷氧基、卤基、硝基、氰基、羟基、氨基、羧基、甲基丙烯酰基、丙烯酰基、环氧基、乙烯基、乙烯基醚基、巯基、异氰酸酯基和含杂环的基团中的任何一个取代，
X2中的至少1个亚甲基各自也可以被
‑
O
‑
和
‑
S
‑
中的任何一个取代，A
m+
是碱金属离子、碱土金属离子和N
+
HY1Y2Y3中的任何一个，Y1、Y2和Y3各自是碳数为1以上6以下的直链状烷基、碳数为2以上6以下的直链状烯基、碳数为6以上15以下的芳基和碳数为7以上13以下的芳烷基中的任何一个，其中，Y1、Y2和Y3各自中的至少1个氢基各自也可以被羟基取代，Y1、Y2和Y3各自中的至少1个亚甲基各自也可以被
‑
O
‑
和
‑
N
+
H
‑
中的任何一个取代，Y1、Y2和Y3中的任意2个也可以互相键结，m是1以上3以下的整数。6.根据权利要求1至权利要求5中的任一项所述的聚合性组合物，其中，所述水溶性光敏剂包含由式(3)表示的化合物，R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17和R18各自是氢基、氰基、硝基、碳数为1以上20以下的直链状烷基、碳数为3以上20以下的支链状烷基、碳数为6以上30以下的芳基、碳数为7以上30以下的芳烷基、碳数为2以上20以下的含杂环的基团和由式(4)表示的含成盐基的基团中的任何一个，其中，R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17和R18中的至少1个是由式(4)表示的含成盐基的基团，Z11是&gt;NR19、
‑
O
‑
、
...

【专利技术属性】
技术研发人员：原宪司，长坂一辉，入沢正福，小田祐史，
申请(专利权)人：株式会社ADEKA，
类型：发明
国别省市：