低マイグレーション I 型フリーラジカル重合光開始剤

最近発表された研究は、新規アシルホスフィンオキシドに焦点を当てています。-フリーラジカル重合用の性能と低移行性の I 型光開始剤。

研究概要
不飽和C二重結合を含む2種類の低移行性アシルホスフィンオキシド光開始剤 (アポとダポ) フリーラジカル重合用に設計および合成されました。トリメチロールプロパントリアクリレートのフリーラジカル重合における APO および DAPO の特性と性能 (TMPTA) 評価し、市販の光開始剤 2、4、6 と比較しました-トリメチル (フェニル) ジフェニルエーテル (TPO)。

開発動向
光重合は、光源を使用して溶剤を使用せずに樹脂の重合を誘発する環境に優しい開発中の技術であり、高効率、安全性、環境に優しいという利点があります。光開始剤は光重合系で最も重要な成分であり、光を効果的に吸収してフリーラジカル、カチオン、アニオンなどの活性物質を生成する必要があります。フリーラジカル光開始剤には 2 つの反応経路があります。1 つは光照射下での化学結合のアルファ開裂です。 (タイプI)、もう 1 つは開始剤と共開始剤の間の二分子水素抽出反応です。 (タイプⅡ)。過去 10 年間、発光ダイオードの急速な発展により、 (LED)、紫外線-光重合用 LED ラジエーターは、インク、コーティング硬化、接着剤、3D 印刷などの多くの応用分野で大きな関心を集めています。紫外線-LED は、ほぼガウス分布と比較的狭い帯域幅の単色光を提供できます。 (通常は20-30nm)、365nm、385nm、395nm、405nm、および 420nm で使用できます。したがって、365 の波長範囲の紫外線を吸収する光開始剤を設計および合成します。-420nmでフリーラジカルを効果的に生成することはUV分野の重要な課題です-LED 増感光重合。報告によると、一部のアシルホスフィンオキシド PI は LED 照射下で光重合を誘発する可能性があります。

2、4、6-トリメチルフェニルジフェニルエーテル (TPO) 最大吸収波長が 380nm の市販の光開始剤で、フリーラジカル開裂タイプに属します。 (タイプI) 光開始剤。 TPOは、フリーラジカル収率が高く、誘導効率が高く、色安定性に優れているため、UVなどの産業分野で広く使用されています。-LED 光硬化コーティング、インク、生物医学材料など。ただし、いくつかの欠点もあり、最も重要なのは移行率が高いことです。近年、硬化後のTPOの高い移行率が最終的に人間の健康に脅威をもたらし、環境に優しいUV硬化型コーティングや食品包装用インクなどの多くの産業分野での応用が制限されています。したがって、従来の光開始剤の移行を抑制することは避けられない重要な問題です。

現在、光重合後に低い移動速度を達成できる光開始剤には 2 種類あります。1 つは光開始剤分子の重量を増やすことであり、もう 1 つは不飽和炭素炭素二重結合を含む重合性光開始剤を設計することです。分子量の増加は、選択した高分子量部分をアシル基に付加してホスフィンオキシド構造を得ることで達成できます。最近、アシルホスフィンオキシド光開始剤に関する研究は、主にリン原子の修飾に焦点を当てて、安定性、開始性能、および移動速度に対するリン原子の影響を観察しています。しかし、炭素炭素不飽和二重結合を含むアシルホスフィンオキシド誘導体の移動速度に関する研究はほとんどありません。

産業応用の可能性
結果は、同じ反応条件下では、DAPO が最高の二重結合変換率を示すことを示しました。 (直流) 試験した光開始剤の中のTMPTAについて。 APO と DAPO の移行率は 2/3と1/TPOはそれぞれ3であり、従来の光開始剤よりも低い。さらに、DAPO のモノマーへの溶解度は TPO の溶解度に類似しているため、DAPO の産業応用の可能性が得られます。