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CN118891584A - 用于丝网印刷的浇铸漆 - Google Patents

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CN118891584A
CN118891584A CN202380026273.0A CN202380026273A CN118891584A CN 118891584 A CN118891584 A CN 118891584A CN 202380026273 A CN202380026273 A CN 202380026273A CN 118891584 A CN118891584 A CN 118891584A
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M·里歇特
A·梅纳热
J·戈弗雷
D·埃利斯
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De la Rue International Ltd
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BASF SE
De la Rue International Ltd
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Abstract

本发明涉及一种用于浇铸‑固化的可辐射固化丝网印刷组合物,该组合物包含一种或多种包含可辐射固化基团的化合物、一种或多种光引发剂和一种或多种流变改性剂,该组合物具有特定的剪切速率依赖性粘度;一种制品,该制品包含基材和涂层,该涂层包含呈固化形式的可辐射固化组合物,其中该涂层呈表面浮雕结构的形式;一种用于生产该制品的方法,该方法包括以下步骤:(i)提供浇铸工具,该浇铸工具具有限定在其表面中的浮雕结构,该浮雕结构对应于该表面浮雕结构;(ii)将该可辐射固化组合物施加到该基材和/或该浇铸工具的该浮雕结构上;(iii)通过使该基材与包含浮雕结构的浇铸工具接触并且在该涂层组合物中形成该表面浮雕结构来浇铸固化该可辐射固化组合物;以及(iv)辐射固化该涂层组合物,使得由该可辐射固化组合物形成的该表面浮雕结构保留在该基材上;一种安全制品,该安全制品包含至少一个本发明的基材;本发明的可辐射固化组合物用于在基材上制备表面浮雕结构的用途;该可辐射固化组合物用于丝网印刷,优选旋转丝网印刷,并且优选随后浇铸固化的用途;以及一种印刷机,该印刷机包含该可辐射固化组合物,其中该印刷机适于在卷材状或片材状基材上进行印刷,特别是用于生产安全制品如钞票,该印刷机包括印刷单元,优选丝网印刷单元,该印刷机进一步包括在线浇铸装置,该在线浇铸装置包括浇铸工具,其中该印刷单元被设计成将该可辐射固化组合物施加到该基材和/或该浇铸工具上,并且该在线浇铸装置适于在该可辐射固化组合物中复制并形成表面浮雕结构。

Description

用于丝网印刷的浇铸漆
本发明涉及一种用于浇铸-固化的可辐射固化丝网印刷组合物,该组合物包含一种或多种包含可辐射固化基团的化合物、一种或多种光引发剂和一种或多种流变改性剂,该组合物具有特定的剪切速率依赖性粘度;一种制品,该制品包含基材和涂层,该涂层包含呈固化形式的可辐射固化组合物,其中该涂层呈表面浮雕结构的形式;一种用于生产该制品的方法,该方法包括以下步骤:(i)提供浇铸工具,该浇铸工具具有限定在其表面中的浮雕结构,该浮雕结构对应于该表面浮雕结构;(ii)将该可辐射固化组合物施加到该基材和/或该浇铸工具的该浮雕结构上;(iii)通过使该基材与包含浮雕结构的浇铸工具接触并且在该涂层组合物中形成该表面浮雕结构来浇铸该可辐射固化组合物;以及(iv)辐射固化该涂层组合物,使得由该可辐射固化组合物形成的该表面浮雕结构保留在该基材上;一种安全制品,该安全制品包含至少一个本发明的基材;本发明的可辐射固化组合物用于在基材上制备表面浮雕结构的用途;该可辐射固化组合物用于丝网印刷,优选旋转丝网印刷,并且优选随后浇铸-固化的用途;以及一种印刷机,该印刷机包含该可辐射固化组合物,其中该印刷机适于在卷材状或片材状基材上进行印刷,特别是用于生产安全制品如钞票,该印刷机包括印刷单元,优选丝网印刷单元,该印刷机进一步包括在线浇铸装置,该在线浇铸装置包括浇铸工具和辐射源,其中该印刷单元被设计成将该可辐射固化组合物施加到该基材和/或该浇铸工具上,并且该在线浇铸装置适于在该可辐射固化组合物中复制并形成表面浮雕结构。
表面浮雕结构用于各种应用领域。一个重要领域是提供安全制品,包括安全文件。为了防止伪造和使真实性能够被检查,安全文件典型地配备有一个或多个安全装置,这些安全装置难以或不可能用通常可用的手段(如复印机、扫描仪或商用印刷机)准确复制。
此类表面浮雕结构可以通过不同的方法获得。
根据Michael A.Aegerter和Martin Menning编辑的“Sol-gel technologies forglass producers and users[玻璃生产商和用户的溶胶-凝胶技术]”,2004年,第2.4.2章M.Menning,P.W.Oliveira,H.Schmidt的“Embossing[压花]”,第109-112页,基本上有三种不同的压花技术:热压花、反应性压花和触变性压花。
热压花工艺用于热塑性材料的微图案化。通常,在将压模压到材料上之前,将材料和压模两者加热到远高于材料的转变温度的温度。在移除压模之前,必须冷却图案化层,以避免表面浮雕由于粘性流动过程而变形。
在反应性压花中,将压模或母辊分别压到低粘度的有机单体(主要是丙烯酸酯)、未固化的有机-无机混合材料或有机-无机纳米复合材料的液体层上。在所有情况下,必须通过固化压模下方的材料(主要通过UV照射)来固定压花微图案。
在触变性压花中,有待压花的材料必须具有触变行为。当将压模或压花辊压到其上时,施加高剪切应力并且材料的粘度降低,并且压模的表面浮雕容易被压花材料填充。当将压模从材料中移出时,剪切载荷减小,并且因此粘度急剧增加。由于这种高粘度,压花层的表面浮雕可以在移除压模与最终固化之间的短时间跨度内被保存。
US 2020/0148892 A1披露了一种浇铸树脂组合物,其包含以下项或由以下项组成:
(a)能够在聚合时形成浇铸树脂的单体,以及
(b)至少一种触变剂,其中所述至少一种触变剂是脲氨酯;以及脲氨酯作为触变剂在用于制造浇铸树脂的浇铸树脂组合物中的用途,例如像变压器、隔离器、电容器、半导体、电缆、马弗炉、原型和涂层。然而,US 2020/0148892 A1没有提及适合于通过浇铸固化提供表面浮雕结构的浇铸组合物。
US 6,855,371 B2披露了一种触变性压花,即一种产生微米结构化表面浮雕的方法,通过将涂层组合物施加到基材上,该涂层组合物是触变的或通过在基材上预处理获得触变特性,用压花装置将表面浮雕压花到所施加的触变涂层组合物中,并且固化,其中固化仅在压花装置已经从涂层组合物中移除时发生。
WO 2019/206845 A1披露了一种用于在柔性基材上生产强粘附(压花)膜的方法,通过该方法可获得的安全元件以及包含该安全元件的安全文件。通过首先用底漆层并且然后用压花膜涂覆柔性基材,改善了压花膜与基材的粘附性,同时保持压花膜的光学性能。在WO 2019/206845 A1中通过反应性压花获得表面浮雕结构。
WO 2020/020479 A1披露了可以通过辐射固化的涂漆组合物用于生产微光学结构的用途,所述涂漆组合物含有i)至少一种可以通过辐射固化的化合物,ii)至少一种链转移试剂和iii)至少一种反应性稀释剂,选自二丙二醇二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二甲基丙烯酸酯、酯二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、3-甲基-1,5-戊二醇二丙烯酸酯、癸二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、以及上述反应性稀释剂的乙氧基化衍生物,其中可以通过辐射固化的涂漆组合物的粘度是在20℃的温度下小于1000mPa S(根据ENISO 3219:1994测量),以用于生产微光学或纳光学结构。在WO 2020/020479 A1中通过反应性压花获得表面浮雕结构。
WO 2021/175907 A1涉及适用于在基材上、特别是在安全文件或制品上印刷安全特征的安全油墨,以及由所述安全油墨制成的安全特征,以及包含由所述安全油墨制成的安全特征的安全文件的领域。WO 2021/175907 A1提供了UV-Vis辐射可阳离子固化安全油墨和UV-Vis可辐射固化混合安全油墨,其包含油墨连接料和包含薄片状非金属或金属基质的颜料,该基质包含一个或多个至少部分涂覆层、由基于全氟聚醚的一种或多种表面改性剂制成的至少部分表面处理层。
在WO 2017/009616 A1中描述了浇铸-固化方法的实例。所述文件披露了一种用于提供具有在μm范围内的尺寸的表面浮雕结构的方法,并且该方法包括(a)提供浇铸工具,该浇铸工具具有限定在其表面中的浮雕结构,该浮雕结构对应于表面浮雕结构;(b)将可辐射固化组合物施加到基材和/或浇铸工具的浮雕结构上;(c)使基材与包含浮雕结构的浇铸工具接触并且在涂层组合物中形成表面浮雕结构;以及(d)固化涂层组合物,使得由可辐射固化组合物形成的表面浮雕结构保留在基材上。
本申请的诸位发明人发现,可辐射固化组合物的施加(对应于上述方法的步骤(b))可以通过丝网印刷,优选通过旋转丝网印刷,尤其是在片材印刷的情况下实现。
用于提供尤其是具有在μm范围内的尺寸的表面浮雕结构的浇铸固化方法中的不同步骤对可辐射固化组合物提出了高要求。
例如:
在浇铸步骤(对应于上述方法的步骤(c))中,需要具有非常低粘度的可辐射固化组合物。树脂(即可辐射固化组合物)需要填充浇铸工具的浮雕结构中的凹陷,以能够以高速成功的结构压花和复制。
另一方面,在施加步骤(对应于上述方法的步骤(b))中,需要在静止时具有高粘度的可辐射固化组合物。尤其是在当通过旋转丝网印刷进行可辐射固化组合物的施加的情况下,需要一种组合物,该组合物允许高粘度以防止在静止时从筛网中泄漏,并且作为上述方法的一部分当穿过筛网时另外允许均匀印刷。
本发明的目的是提供一种满足上述要求的可辐射固化组合物。该可辐射固化组合物应该尤其适于浇铸固化方法,其中通过丝网印刷,优选通过旋转丝网印刷将该可辐射固化组合物施加到浇铸工具和/或基材上(参见例如以上施加步骤(b))。
该目的通过提供一种用于浇铸-固化的可辐射固化、优选可UV固化丝网印刷组合物来实现,该组合物包含
a)一种或多种包含可辐射固化、优选可UV固化基团的化合物,优选选自包含可自由基固化基团例如可光交联(甲基)丙烯酸酯或芳族乙烯基基团的化合物,包含可阳离子固化基团的化合物例如脂环族环氧化物,以及包含可自由基固化基团和可阳离子固化基团的化合物的组合作为组分A,
b)一种或多种光引发剂作为组分B,
c)一种或多种流变改性剂作为组分C,
d)任选地一种或多种消泡剂作为组分D,
e)任选地一种或多种粘合促进剂作为组分E,
f)任选地一种或多种功能材料作为组分F,
该组合物具有剪切速率依赖性粘度,优选剪切速率和时间依赖性粘度。
其中在35℃下的粘度在0.1s-1的剪切速率下是15至40Pa S、优选15至35Pa S并且在35℃下的粘度在1000s-1的剪切速率下是<0.15Pa S,根据ISO 3219-2:2021通过TA仪器公司AR-2000流变仪使用60mm2°不锈钢的截头圆锥体和板几何形状测定,并且使用剪切速率控制在旋转模式下进行测量。
在另一个实施例中,该目的通过提供一种用于浇铸-固化的可辐射固化、优选可UV固化丝网印刷组合物来实现,该组合物包含
a)一种或多种包含可辐射固化、优选可UV固化基团的化合物,优选选自包含可自由基固化基团例如可光交联(甲基)丙烯酸酯或芳族乙烯基基团的化合物,包含可阳离子固化基团的化合物例如脂环族环氧化物,以及包含可自由基固化基团和可阳离子固化基团的化合物的组合作为组分A,
b)一种或多种光引发剂作为组分B,
c)一种流变改性剂作为组分C,
d)任选地一种或多种消泡剂作为组分D,
e)任选地一种或多种粘合促进剂作为组分E,
f)任选地一种或多种功能材料作为组分F,
其中组分C是基于亲水气相二氧化硅,优选BET比表面积为50至500m2/g并且更优选150至250m2/g。
已经发现,分别具有特定剪切速率依赖性粘度或特定流变改性剂(组分C)的可辐射固化组合物特别可用于反应性浇铸-固化,尤其是其中将可辐射固化组合物施加到基材和/或浇铸工具的浮雕结构上的步骤是通过丝网印刷,优选通过旋转丝网印刷进行的。
本发明的另一个主题是一种制品,该制品包含基材和涂层,该涂层包含根据本发明的辐射固化组合物,其中该涂层呈表面浮雕结构的形式;一种用于生产该制品的方法,该方法包括以下步骤:(i)提供浇铸工具,该浇铸工具具有限定在其表面中的浮雕结构,该浮雕结构对应于该表面浮雕结构;(ii)将该可辐射固化组合物施加到该基材和/或该浇铸工具的该浮雕结构上;(iii)通过使该基材与包含浮雕结构的浇铸工具接触并且在该涂层组合物中形成该表面浮雕结构来浇铸该可辐射固化组合物;以及
(iv)辐射固化该涂层组合物,使得由该可辐射固化组合物形成的该表面浮雕结构保留在该基材上;一种安全制品如安全文件,其包含至少一个本发明的制品;本发明的可辐射固化组合物用于在基材上制备表面浮雕结构的用途;该可辐射固化组合物用于丝网印刷,优选旋转丝网印刷,并且优选随后浇铸-固化的用途;以及一种印刷机,该印刷机包含该可辐射固化组合物,其中该印刷机适于在卷材状或片材状基材上进行印刷,特别是用于生产安全制品如安全文件如钞票,该印刷机包括印刷单元,优选丝网印刷单元,该印刷机进一步包括在线浇铸装置,该在线浇铸装置包括浇铸工具和辐射源,其中该印刷单元被设计成将该可辐射固化组合物施加到该基材和/或该浇铸工具上,并且该在线浇铸装置适于在该可辐射固化组合物中复制和形成表面浮雕结构。
本发明的另一个主题是以上印刷机进一步适于与表面浮雕结构配准地执行之前和/或之后的印刷过程,
其中该印刷机包括一个或多个另外印刷单元,如在线柔版、凹版、平版、胶版、喷墨、和/或另外丝网印刷单元,
其中在线另外印刷单元可以被配置成顺序地或同时地印刷。
本发明的另一个主题是基材(上述)包括第一侧和第二侧,并且表面浮雕结构采取微光学结构的形式,并且另外印刷单元与微光学结构配准地将至少一个对应的印刷图案施加到基材的第二侧上。
根据本发明的表面浮雕结构是限定任何类型、形式和拓扑的多个峰和谷的表面结构。例如,表面浮雕结构可以是以下项之一:衍射结构;一种或多种微光学元件,如聚焦元件、放大元件、分面元件、反射元件或散焦元件;或宏观结构,例如能够通过触摸检测结构的触觉结构。优选地,表面浮雕结构以纳米结构或微米结构的形式存在。
丝网印刷(在本领域中也称为丝印印刷)是典型地使用由编织网制成的丝网来支撑阻墨模板的印刷技术。所附接的模板形成网的开放区域,其将油墨作为边缘清晰的图像转移到基材上。刮刀跨过具有阻墨模板的丝网移动,迫使油墨经过开放区域中的编织网的线。丝网印刷的显著特征是与用其他印刷技术相比,可以将更大厚度的油墨施加到基材上。因此,当需要厚度具有在约10至50pm之间或更大的值的油墨沉积物时,丝网印刷也是优选的,而这不能(容易地)用其他印刷技术实现。通常,丝网由被称为在例如铝或木材的框架上拉伸的网的一片多孔的精细编织织物制成。目前大多数网是由人造材料如合成线或钢线制成的。优选的合成材料是尼龙或聚酯线。
除了在基于合成线或金属线的编织网基础上制成的丝网之外,丝网还由具有孔网格的实心金属片材开发出来。此类丝网是通过包括以下的方法制备的:通过在第一电解浴中在提供有分离剂的基体上形成丝网骨架,将所形成的丝网骨架从基体上剥离并且使丝网骨架在第二电解浴中经受电解以便将金属沉积到所述骨架上来电解地形成金属丝网。
有三种类型的丝网印刷机,即平床、滚筒和旋转丝网印刷机。平床和滚筒丝网印刷机的相似之处在于二者使用平网和三步往复过程来执行印刷操作。首先将丝网移动到基材上方的位置,然后将刮刀压靠在网上并且在图像区域上拉动,并且然后将丝网从基材抬起以完成该过程。通过平床印刷机,待印刷的基材典型地定位在平行于丝网的水平印刷床上。通过滚筒印刷机,将基材安装在滚筒上。平床和滚筒丝网印刷方法是不连续方法,并且因此在速度上受到限制,该速度通常在卷材中最大为45m/min或在片材进料工艺中为3’000片材/小时。
相反地,旋转丝网印刷机被设计用于连续高速印刷。在旋转丝网印刷机上使用的丝网是例如通常使用上文所述的电形成方法获得的或由编织钢线制成的薄金属滚筒。开口滚筒在两端处都加盖并安装到在印刷机侧面的块中。在印刷过程中,油墨被泵送到滚筒的一端中,使得新鲜供应被不断地维持。刮刀固定在旋转丝网内部,并且维持和调节刮刀压力以允许良好且恒定的印刷质量。旋转丝网印刷机的优点是速度在卷材中可以容易地达到≥120m/min或在片材进料工艺中≥8’000片材/小时。
丝网印刷进一步描述于例如The Printing Ink Manual[印刷油墨手册],R.H.Leach和R.J.Pierce,施普林格版,第5版,第58-62页,Printing Technology[印刷技术],J.M.Adams和P.A.Dolin,戴尔玛汤姆森学习出版集团(Delmar Thomson Learning),第5版,第293-328页和Handbook of Print Media[印刷媒体手册],H.Kipphan,施普林格,第409-422页和第498-499页中。
组分A
可辐射固化组合物根据本发明通常是可自由基固化组合物和/或可阳离子固化组合物。
包含自由基固化基团的化合物典型地是包含可光交联(甲基)丙烯酸酯或芳族乙烯基基团的化合物,即包含通过使用由所采用的辐射源(例如UV)活化的光引发剂而交联的基团的化合物。合适的化合物通常是本领域技术人员已知的。
包含阳离子固化基团的化合物典型地是脂环族环氧化物,其中通常使用光引发剂或催化剂来进行开环,这些光引发剂或催化剂在所采用的辐射源(例如UV)下产生离子实体。开环之后是分子间交联。合适的化合物通常是本领域技术人员已知的。
辐射源通常是高能光,例如UV/VIS辐射,或电子束。辐射固化是通过暴露于高能辐射(即,UV/VIS辐射,优选在200至700nm、更优选200至500nm的波长范围内的光)或通过暴露于高能电子(电子束;60至300keV)来完成的。所使用的辐射源的实例包括高压汞蒸气灯、激光器、脉冲灯(闪光灯)、卤素灯、UV LED或准分子灯。在UV固化的情况下通常足以交联的辐射剂量在30至3000mJ/cm2的范围内。
根据本发明的可辐射固化组合物优选地是可UV固化组合物,即通过UV/VIS辐射可固化的组合物。
包含可辐射固化、优选可UV固化基团的合适的化合物优选地选自包含自由基固化基团的化合物,例如包含可光交联(甲基)丙烯酸酯或芳族乙烯基基团的化合物,包含阳离子固化基团的化合物例如脂环族环氧化物,以及包含自由基固化基团和阳离子固化基团的化合物的组合。
优选地,组分A包含
a1)一种或多种(甲基)丙烯酸酯,优选
ali)一种或多种环氧(甲基)丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯和/或聚醚丙烯酸酯作为组分A1,以及
a2ii)一种或多种单官能或多官能(甲基)丙烯酸酯作为组分A2;
和/或
a2)一种或多种脂环族环氧化物,优选地,该一种或多种脂环族环氧化物包含至少一个环己烷基团和至少两个环氧基团。
在一个优选的实施例中,组分A包含一种或多种(甲基)丙烯酸酯。
在本申请的上下文中,术语(甲基)丙烯酸酯具有以下含义:丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯。
(甲基)丙烯酸酯的实例是烷基、羟烷基或氨基丙烯酸酯,或烷基、羟烷基或氨基甲基丙烯酸酯,例如甲基、乙基、丁基、2-乙基己基或2-羟乙基丙烯酸酯,丙烯酸异冰片酯,甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸乙酯。硅酮丙烯酸酯也是合适的。
另外的实例是乙二醇、丙二醇、新戊二醇、六亚甲基二醇或双酚A的二丙烯酸酯,以及4,4′-双(2-丙烯酰氧基乙氧基)二苯基丙烷,三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,季戊四醇三丙烯酸酯或四丙烯酸酯或乙烯基丙烯酸酯。
相对高至高分子量的(甲基)丙烯酸酯(低聚物和聚合物)的实例是丙烯酸酯化环氧树脂,含有丙烯酸酯基团的聚酯和在侧链中含有(甲基)丙烯酸基团的聚合物和共聚物,以及还有一种或多种此类低聚物和聚合物的混合物。
不饱和羧酸的实例是丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、衣康酸、肉桂酸、以及不饱和脂肪酸如亚麻酸或油酸。丙烯酸和甲基丙烯酸是优选的。
进一步合适的是聚羟烷基甲基丙烯酸酯或其共聚物。
多元醇的(甲基)丙烯酸酯的实例是:三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三甲基丙烯酸酯、四亚甲基二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、二丙二醇二丙烯酸酯(DPGDA)、季戊四醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇二丙烯酸酯、二季戊四醇三丙烯酸酯、二季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、三季戊四醇八丙烯酸酯、季戊四醇二甲基丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、二季戊四醇二甲基丙烯酸酯、二季戊四醇四甲基丙烯酸酯、三季戊四醇八甲基丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、山梨醇三丙烯酸酯、山梨醇四丙烯酸酯、季戊四醇改性的三丙烯酸酯、山梨醇四甲基丙烯酸酯、山梨醇五丙烯酸酯、山梨醇六丙烯酸酯、低聚酯丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯、甘油二丙烯酸酯和三丙烯酸酯、1,4-环己烷二丙烯酸酯、分子量为200至1500的聚乙二醇的双丙烯酸酯和双甲基丙烯酸酯、或其混合物。
还合适的是单至二十重烷氧基化、更优选单至二十重乙氧基化三羟甲基丙烷的三丙烯酸酯,单至二十重丙氧基化甘油的三丙烯酸酯或单至二十重乙氧基化和/或丙氧基化季戊四醇的三丙烯酸酯,例如像乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMEOPTA)。
作为可聚合组分还合适的是酰胺(甲基)丙烯酸与优选具有2至6个、尤其是2至4个氨基的芳族、脂环族和脂肪族多胺。此类多胺的实例是乙二胺,1,2-或1,3-丙二胺,1,2-、1,3-或1,4-丁二胺,1,5-戊二胺,1,6-己二胺,辛二胺,十二烷二胺,1,4-二氨基环己烷,异佛尔酮二胺,苯二胺,双苯二胺,二-β-氨基乙基醚,二亚乙基三胺,三亚乙基四胺,二(β-氨基乙氧基)-或二(β-氨基丙氧基)乙烷。其他合适的多胺是聚合物和共聚物,优选在侧链中具有另外的氨基的聚合物和共聚物,以及具有氨基端基的低聚酰胺。此类不饱和酰胺的实例是亚甲基双丙烯酰胺、1,6-六亚甲基双丙烯酰胺、二亚乙基三胺三甲基丙烯酰胺、双(甲基丙烯酰胺丙氧基)乙烷、β-甲基丙烯酰胺乙基甲基丙烯酸酯和N[(β-羟基乙氧基)-乙基]丙烯酰胺。
在侧链中具有(甲基)丙烯酸酯基团的聚合物同样是已知的。它们可以例如是基于酚醛清漆的环氧树脂与(甲基)丙烯酸的反应产物,或者可以是用(甲基)丙烯酸酯化的乙烯醇或其羟烷基衍生物的均聚物或共聚物,或者可以是用(甲基)丙烯酸羟烷基酯酯化的(甲基)丙烯酸酯的均聚物和共聚物。
在侧链中具有丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基团的其他合适的聚合物是例如溶剂可溶的或碱可溶的聚酰亚胺前体,例如聚(酰胺酸酯)化合物,其具有附接至主链或附接至分子中的酯基的可光聚合侧基,即根据EP624826。此类低聚物或聚合物可以与任选的反应性稀释剂(像多官能(甲基)丙烯酸酯)一起配制,以便制备高度敏感的聚酰亚胺前体抗蚀剂。
包含(甲基)丙烯酸酯基团的化合物还可以包含氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯或碳酸酯(甲基)丙烯酸酯。
氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯例如可通过使多异氰酸酯与羟烷基(甲基)丙烯酸酯和任选的扩链剂(如二醇、多元醇、二胺、多胺、二硫醇或多硫醇)反应获得。
氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯优选地具有500至20000、特别是500至10000并且更优选600至3000g/mol的数均分子量Mn(通过凝胶渗透色谱法使用四氢呋喃作为洗脱剂和聚苯乙烯作为标准物确定)。
氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯优选地具有1至5、更优选2至4mol/1000g氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的(甲基)丙烯酸基团含量。
环氧(甲基)丙烯酸酯可通过使环氧化物与(甲基)丙烯酸反应获得。合适的环氧化物的实例包括环氧化烯烃、芳族缩水甘油醚或脂肪族缩水甘油醚,优选芳族或脂肪族缩水甘油醚的那些。
可能的环氧化烯烃的实例包括氧化乙烯、氧化丙烯、氧化异丁烯、氧化1-丁烯、氧化2-丁烯、乙烯基环氧乙烷、氧化苯乙烯或表氯醇,优选氧化乙烯、氧化丙烯、氧化异丁烯、乙烯基环氧乙烷、氧化苯乙烯或表氯醇,特别优选氧化乙烯、氧化丙烯或表氯醇,并且非常特别优选氧化乙烯和表氯醇。
芳族缩水甘油醚是例如双酚A二缩水甘油醚、双酚F二缩水甘油醚、双酚B二缩水甘油醚、双酚S二缩水甘油醚、对苯二酚二缩水甘油醚、苯酚/二环戊二烯的烷基化产物,例如2,5-双[(2,3-环氧丙氧基)苯基]八氢-4,7-桥亚甲基-5H-茚(CAS号[13446-85-0])、三[4-(2,3-环氧丙氧基)苯基]甲烷异构体(CAS号[66072-39-7])、基于苯酚的环氧酚醛清漆(CAS号[9003-35-4])和基于甲酚的环氧酚醛清漆(CAS号[37382-79-9])。
脂肪族缩水甘油醚的实例包括1,4-丁二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、季戊四醇四缩水甘油醚、1,1,2,2-四[4-(2,3-环氧丙氧基)苯基]乙烷(CAS号[27043-37-4])、聚丙二醇的二缩水甘油醚(a,oo-双(2,3-环氧丙氧基)聚(氧丙烯),CAS号[16096-30-3])和氢化双酚A的二缩水甘油醚(2,2-双[4-(2,3-环氧丙氧基)环己基]丙烷,CAS号[13410-58-7])。
环氧(甲基)丙烯酸酯优选地具有200至20000、更优选200至10000g/mol、并且非常优选250至3000g/mol的数均摩尔重量Mn;(甲基)丙烯酸基团的量优选地是每1000g环氧(甲基)丙烯酸酯1至5、更优选2至4个(通过凝胶渗透色谱法使用聚苯乙烯作为标准物和四氢呋喃作为洗脱剂确定)。
碳酸酯(甲基)丙烯酸酯平均包含优选1至5、尤其是2至4、更优选2至3个(甲基)丙烯酸基团,并且非常优选2个(甲基)丙烯酸基团。
碳酸酯(甲基)丙烯酸酯的数均分子量Mn优选小于3000g/mol、更优选小于1500g/mol、非常优选小于800g/mol(通过凝胶渗透色谱法使用聚苯乙烯作为标准物,四氢呋喃作为洗脱剂确定)。
碳酸酯(甲基)丙烯酸酯可以简单的方式通过碳酸酯与多元醇、优选二元醇(二醇,例如己二醇)的酯交换以及随后游离OH基团与(甲基)丙烯酸的酯化,或另外与(甲基)丙烯酸酯的酯交换获得,如例如在EP-A 92269中所述。它们还可通过光气、脲衍生物与多元醇(例如二元醇)反应获得。
还可想到的是聚碳酸酯多元醇的(甲基)丙烯酸酯,如上述二醇或多元醇之一和碳酸酯以及还有含有羟基的(甲基)丙烯酸酯的反应产物。
合适的碳酸酯的实例包括碳酸亚乙酯、碳酸1,2-亚丙酯或碳酸1,3-亚丙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯或碳酸二丁酯。
合适的含有羟基的(甲基)丙烯酸酯的实例是2-羟乙基(甲基)丙烯酸酯、2-或3-羟丙基(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇单(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇单(甲基)丙烯酸酯、单-和二(甲基)丙烯酸甘油酯、三羟甲基丙烷单-和二(甲基)丙烯酸酯、和季戊四醇单-、二-和三(甲基)丙烯酸酯。
合适的碳酸酯(甲基)丙烯酸酯是具有下式的那些:
其中R是H或CH3,X是C2-C18亚烷基,并且n是1至5、优选1至3的整数。
R优选地是H,并且X优选地是C2至C10亚烷基,实例是1,2-亚乙基、1,2-亚丙基、1,3-亚丙基、1,4-亚丁基和1,6-亚己基,更优选C4至Cs亚烷基。
非常特别优选地,X是C6亚烷基。
碳酸酯(甲基)丙烯酸酯优选地是脂肪族碳酸酯(甲基)丙烯酸酯。
更优选地,组分A包含
a1i)一种或多种环氧(甲基)丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯和/或聚醚丙烯酸酯,优选环氧(甲基)丙烯酸酯作为组分A1,以及
a1ii)一种或多种单官能或多官能(甲基)丙烯酸酯作为组分A2。
合适的环氧(甲基)丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯和/或聚醚丙烯酸酯以及单官能或多官能(甲基)丙烯酸酯是上述的。
作为稀释剂,单官能或多官能烯键式不饱和化合物,或所述化合物中的几种的混合物,可以包含在本发明的组合物中,基于组合物的固体部分,按重量计最多70%。
本发明还提供了组合物,其包含作为可聚合组分的至少一种包含可辐射固化基团的化合物,该化合物乳化或溶解在水或有机溶剂中。
包含可辐射固化基团的化合物还可以与不可光聚合的成膜组分混合使用。这些可以例如是物理干燥聚合物或其在有机溶剂,例如硝化纤维素或乙酸丁酸纤维素中的溶液。然而,它们也可以是可化学固化和/或热力学固化的(可热固化的)树脂,实例是聚异氰酸酯、聚环氧化物和三聚氰胺树脂,以及聚酰亚胺前体。同时使用可热固化树脂对于在被称为混合系统的系统中使用是重要的,该系统在第一阶段光聚合并且在第二阶段通过热后处理交联。
优选地,组分A1由一种或多种环氧(甲基)丙烯酸酯表示。
优选的环氧(甲基)丙烯酸酯A1是基于芳族或脂肪族缩水甘油醚的(甲基)丙烯酸酯,优选双酚A二缩水甘油醚,双酚F二缩水甘油醚,双酚B二缩水甘油醚,双酚S二缩水甘油醚,对苯二酚二缩水甘油醚,苯酚/二环戊二烯的烷基化产物,例如2,5-双[(2,3-环氧丙氧基)苯基]八氢-4,7-桥亚甲基-5H-茚,三[4-(2,3-环氧丙氧基)苯基]甲烷异构体,基于苯酚的环氧酚醛清漆,以及基于甲酚的环氧酚醛清漆,1,4-丁二醇二缩水甘油醚,1,6-己二醇二缩水甘油醚,三羟甲基丙烷三缩水甘油醚,季戊四醇四缩水甘油醚,1,1,2,2-四[4-(2,3-环氧丙氧基)苯基]乙烷,聚丙二醇的二缩水甘油醚(α,ω-双(2,3-环氧丙氧基)聚(氧丙烯))和氢化双酚A的二缩水甘油醚(2,2-双[4-(2,3-环氧丙氧基)环己基]丙烷)及其混合物,更优选地,环氧(甲基)丙烯酸酯A1是双酚A环氧丙烯酸酯。
优选的单官能或多官能(甲基)丙烯酸酯A2选自三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三甲基丙烯酸酯、四亚甲基二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、二丙二醇二丙烯酸酯(DPGDA)、季戊四醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇二丙烯酸酯、二季戊四醇三丙烯酸酯、二季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、三季戊四醇八丙烯酸酯、季戊四醇二甲基丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、二季戊四醇二甲基丙烯酸酯、二季戊四醇四甲基丙烯酸酯、三季戊四醇八甲基丙烯酸酯、季戊四醇二衣康酸酯、二季戊四醇三衣康酸酯、二季戊四醇五衣康酸酯、二季戊四醇六衣康酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二衣康酸酯、山梨醇三丙烯酸酯、山梨醇四丙烯酸酯、季戊四醇改性的三丙烯酸酯、山梨醇四甲基丙烯酸酯、山梨醇五丙烯酸酯、山梨醇六丙烯酸酯、低聚酯丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯、甘油二丙烯酸酯和三丙烯酸酯、1,4-环己烷二丙烯酸酯、分子量为200至1500的聚乙二醇的双丙烯酸酯和双甲基丙烯酸酯、单至二十重烷氧基化更优选单至二十重乙氧基化三羟甲基丙烷的三丙烯酸酯、单至二十重丙氧基化甘油的三丙烯酸酯或单至二十重乙氧基化和/或丙氧基化季戊四醇的三丙烯酸酯,例如乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMEOPTA)及其混合物。优选的单官能或多官能(甲基)丙烯酸酯A2是三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、二丙二醇二丙烯酸酯(DPGDA)、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMEOPTA)或其混合物。
组分A通常以基于本发明组合物的总量(100wt%)41至99wt%、优选80至97wt.%、更优选89至95wt%的量存在于根据本发明的可辐射固化组合物中。
更优选地,基于本发明组合物的总量(100wt%),组分A1通常以1至58.5wt%、优选15至40wt.%、更优选20至36wt%的量存在,并且组分A2通常以40至95wt%、优选45至80wt.%、更优选50至70wt%的量存在。
在一个进一步优选的实施例中,组分A包含一种或多种脂环族环氧化物,优选地,一种或多种脂环族环氧化物包含至少一个环己烷基团和至少两个环氧基团。
脂环族环氧化物可以是双官能的或多官能的,优选包含至少一个环己烷基团和至少两个环氧基团的一种或多种脂环族环氧化物由下式(I)表示
其中
Z表示单键或包含一个或多个原子的二价基团,优选单键、直链或支链C1-C18亚烷基、二价脂环族烃基、亚环烷基、-CO-、-O-CO-O-、-COO-或-O-。
直链或支链C1-C18亚烷基的实例包括亚甲基、甲基亚甲基、二甲基亚甲基、亚乙基、亚丙基和三亚甲基。
二价脂环族烃基或亚环烷基的实例包括1,2-亚环戊基、1,3-亚环戊基、亚环戊基、1,2-亚环己基、1,3-亚环己基、1,4-亚环己基和亚环己基。
根据一个实施例,Z是包含一个或多个含氧连接基团的二价基团,其选自-CO-、-O-CO-O-、-COO-和-O-。
优选的具有式(I)的脂环族环氧化物选自3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己烷羧酸酯,二羧酸的脂环族二环氧化物酯和3,4-环氧环己基-5,5-螺-3,4-环氧)环己烷-间-二噁烷。
更优选的具有式(I)的脂环族环氧化物由式(II)、(III)或(IV)表示:
其中R1至R9
各自独立地表示氢或直链或支链C1-C10烷基,优选氢或直链或支链C1-C3烷基。
直链或支链C1-C10烷基的实例是甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、己基、辛基和癸基。
优选的具有式(II)的脂环族环氧化物是3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己烷羧酸酯、3,4-环氧-6-甲基-环己基甲基-3,4-环氧-6-甲基环己烷羧酸酯、3,4-环氧-2-甲基环己基甲基-3,4-环氧-2-甲基-环己烷羧酸酯和3,4-环氧-4-甲基环己基甲基-3,4-环氧-4-甲基环己烷羧酸酯;
其中R1至R9
各自独立地表示氢或直链或支链C1-C10烷基,优选氢或直链或支链C1-C3烷基;并且
A是价键或直链或支链的二价C1-C10烃基,优选价键或直链或支链的二价C3-C8烃基。
二价烃基的实例是亚烷基,例如三亚甲基、四亚甲基、六亚甲基和2-乙基亚己基;和脂环族基团,例如1,4-环己烷、1,3-环己烷和1,2-环己烷。
优选的具有式(III)的二羧酸的脂环族二环氧化物酯是双(3,4-环氧环己基甲基)己二酸酯、双(3,4-环氧-6-甲基环己基甲基)己二酸酯、双(3,4-环氧环己基甲基)草酸酯、双(3,4-环氧环己基甲基)庚二酸酯和双(3,4-环氧环己基甲基)癸二酸酯;
其中R1至R9
各自独立地表示氢或直链或支链C1-C3烃基。
具有结构式(IV)的脂环族二环氧化物的优选实例是2-(3,4-环氧环己基-5,5-螺-3,4-环氧)环己烷-间-二噁烷。
直链或支链C1-C10烷基的实例是甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、己基、辛基和癸基。
根据一个实施例,具有式(I)的脂环族环氧化物由式(V)或(VI)表示:
本文所述的脂环族环氧化物可以是羟基改性的或(甲基)丙烯酸酯改性的。实例是由大赛璐公司(Daicel Corp.)以名称Cyclomer A400(CAS:64630-63-3)和Cyclomer M100(CAS:82428-30-6)或由江苏秦特尔化工有限公司(TetraChe m/Jiangsu)以名称TTA 15和TTA16可商购的。
组分B
本发明的可辐射固化组合物包含一种或多种光引发剂作为组分B。
出于本说明书的目的,光引发剂是可以通过电磁辐射,优选通过UV辐射、可见光或IR辐射,更优选通过UV辐射或可见光,并且非常优选通过UV辐射裂解成至少一个自由基的化合物。
光引发剂的实例是本领域技术人员已知的并且例如由Kurt Dietliker在“Acompilation of photoinitiators commercially available for UV today[目前用于UV的可商购的光引发剂汇编]”,斯塔技术教科书(Sita Technology Textbook),爱丁堡,伦敦,2002年中公开。
合适的光引发剂在下文中描述,其中所述光引发剂对于自由基固化是尤其有用的:
合适的酰基氧化膦化合物的实例具有式XII
其中
R50是未被取代的环己基、环戊基、苯基、萘基或联苯基;或是被一个或多个卤素、C1-C12烷基、C1-C12烷氧基、C1-C12烷硫基或被NR53R54取代的环己基、环戊基、苯基、萘基或联苯基;
或R50是未被取代的C1-C20烷基或是被一个或多个卤素、C1-C12烷氧基、C1-C12烷硫基、NR53R54或被-(CO)-O-C1-C24烷基取代的C1-C20烷基;
R51是未被取代的环己基、环戊基、苯基、萘基或联苯基;或是被一个或多个卤素、C1-C12烷基、C1-C12烷氧基、C1-C12烷硫基或被NR53R54取代的环己基、环戊基、苯基、萘基或联苯基;或R51是-(CO)R’52;或R51是C1-C12烷基,其是未被取代的或被一个或多个卤素、C1-C12烷氧基、C1-C12烷硫基或被NR53R54取代;
R52和R’52彼此独立地是未被取代的环己基、环戊基、苯基、萘基或联苯基,或是被一个或多个卤素、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基取代的环己基、环戊基、苯基、萘基或联苯基;或R52是5元或6元杂环,其包含S原子或N原子;
R53和R54彼此独立地是氢、未被取代的C1-C12烷基或被一个或多个OH或SH取代的C1-C12烷基,其中烷基链任选地插入有一至四个氧原子;或R53和R54彼此独立地是C2-C12-烯基、环戊基、环己基、苄基或苯基;
具体实例是双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦(819);2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦(TPO);(2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基)次膦酸乙酯;(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-2,4-二戊氧基苯基氧化膦,双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦。
其中
R65、R66和R67彼此独立地是氢、C1-C4烷基、C1-C4-卤代烷基、C1-C4烷氧基、Cl或N(C1-C4烷基)2
R68是氢、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、苯基、N(C1-C4烷基)2、COOCH3
Q是具有2至6个羟基的多羟基化合物的残基;
x是大于1但不大于
Q中可用羟基的数目的数;
A是-[O(CH2)bCO]y-或-[O(CH2)bCO](y-i)-[O(CHR69CHR69')a]y-;
R69和R69’彼此独立地是氢、甲基或乙基;并且如果N大于1,则基团R69可以彼此相同或不同;
a是1至2的数;
b是4至5的数;
y是1至10的数;
n是1至6;并且
m是2至10的整数。
具体实例是BP(=二苯甲酮)、从IGM可获得的Esacure(2,4,6-三甲基二苯甲酮和4-甲基二苯甲酮的混合物)、4苯基二苯甲酮、4-甲氧基二苯甲酮、4,4’-二甲氧基二苯甲酮、4,4’-二甲基二苯甲酮、4,4’-二氯二苯甲酮、4,4’-二甲基氨基二苯甲酮、4,4’-二乙基氨基二苯甲酮、4-甲基二苯甲酮、2,4,6-三甲基二苯甲酮、4-(4-甲硫基苯基)二苯甲酮、3,3’-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮、甲基-2-苯甲酰基苯甲酸酯、4-(2-羟基乙硫基)二苯甲酮、4-(4-甲苯硫基)二苯甲酮、4-苯甲酰基-N,N,N三甲基苯甲铵氯化物、2-羟基-3-(4-苯甲酰基苯氧基)-N,N,N-三甲基-1-丙铵氯化物一水合物、4-(13-丙烯酰基-1,4,7,10,13-五氧杂十三烷基)二苯甲酮、4-苯甲酰基-N,N-二甲基-N-[2-(1-氧代-2-丙烯基)氧基]乙基苯甲铵氯化物;[4-(2-羟基-乙基硫烷基)-苯基]-(4-异丙基苯基)-甲酮;联苯-[4-(2-羟基-乙基硫烷基)-苯基]-甲酮;联苯-4-基-苯基-甲酮;联苯-4-基-对甲苯基-甲酮;联苯-4-基-间甲苯基-甲酮;[4-(2-羟基-乙基硫烷基)-苯基]-对甲苯基-甲酮;[4-(2-羟基-乙基硫烷基)-苯基]-(4-异丙基-苯基)-甲酮;[4-(2-羟基-乙基硫烷基)-苯基]-(4-甲氧基-苯基)-甲酮;1-(4-苯甲酰基-苯氧基)-丙-2-酮;[4-(2-羟基-乙基硫烷基)-苯基]-(4-苯氧基-苯基)-甲酮;3-(4-苯甲酰基-苯基)-2-二甲基氨基-2-甲基-1-苯基-丙-1-酮;(4-氯-苯基)-(4-辛基硫烷基-苯基)甲酮;(4-氯-苯基)-(4-十二烷基硫烷基苯基)-甲酮;(4-溴-苯基)-(4-辛基硫烷基-苯基)-甲酮;(4-十二烷基硫烷基苯基)-(4-甲氧基-苯基)-甲酮;(4-苯甲酰基-苯氧基)-乙酸甲酯;联苯-[4-(2-羟基-乙基硫烷基)-苯基]-甲酮;1-[4-(4-苯甲酰基苯基硫烷基)苯基]-2-甲基-2-(4-甲基苯基磺酰基)丙-1-酮(从IGM可获得的EsacureR1001)。
合适的α-羟基酮、α-烷氧基酮或α-氨基酮化合物的实例具有式(XI)
其中
R29是氢或C1-C18烷氧基;
R30是氢、C1-C18烷基、C1-C12羟烷基、C1-C18烷氧基、OCH2CH2-OR34、吗啉代、SC1-C18烷基、基团-HC=CH2、-C(CH3)=CH2、
d、e和f是1-3;
c是2-10;
G1和G2彼此独立地是聚合物结构的端基,优选氢或甲基;
R34是氢、
R31是羟基、C1-C16烷氧基、吗啉代、二甲基氨基或-O(CH2CH20)g-C1-C16烷基;
g是1-20;
R32和R33彼此独立地是氢、C1-C16烷基、C1-C16烷氧基或-O(CH2CH20)g-C1-C16烷基;或是未被取代的苯基或苄基;或被C1-C12-烷基取代的苯基或苄基;或R32和R33与它们所附接的碳原子一起形成环己基环;
R35是氢、OR36或NR37R38
R36是氢、任选地插入有一个或多个不连续的O原子的C1-C13烷基,并且该未被插入的或被插入的C1-C16烷基任选地被一个或多个OH取代,或
R36
R37和R38彼此独立地是氢或未被取代的或被一个或多个OH取代的C1-C16烷基;
R39是任选地插入有一个或多个不连续的O的C1-C12亚烷基、-(CO)-NH-C1-C12亚烷基-NH-(CO)-或
前提是R31、R32和R33不都一起是C1-C16烷氧基或
-O(CH2CH2O)g-C1-C16烷基。
具体实例是1-羟基-环己基-苯基-酮(184)或500(184与二苯甲酮的混合物)、2-甲基-1[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙-1-酮(907)、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁-1-酮(369)、2-二甲基氨基-2-(4-甲基-苄基)-1-(4-吗啉-4-基-苯基)-丁-1-酮(379)、(3,4-二甲氧基-苯甲酰基)-1-苄基-1-二甲基氨基丙烷、1-[4-(2-羟基乙氧基)-苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙-1-酮(2959)、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙-1-酮(651)、2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙-1-酮(1173)、2-羟基-1-{4-[4-(2-羟基-2-甲基-丙酰基)-苄基]-苯基}-2-甲基-丙-1-酮(127)、2-羟基-1-{4-[4-(2-羟基-2-甲基-丙酰基)-苯氧基]-苯基}-2-甲基丙-1-酮、由IGM提供的KIP、2-羟基-1-{1-[4-(2-羟基-2-甲基-丙酰基)-苯基]-1,3,3-三甲基-茚满-5-基}-2-甲基-丙-1-酮。
合适的苯基乙醛酸酯化合物的实例具有式XIII
其中
R60是氢、C1-C12烷基或
R55、R56、R57、R58和R59彼此独立地是氢,未被取代的C1-C12烷基或被一个或多个OH、C1-C4烷氧基、苯基、萘基、卤素或被CN取代的C1-C12烷基;其中烷基链任选地插入有一个或多个氧原子;或R55、R56、R57、R58和R59彼此独立地是C1-C4烷氧基、C1-C4烷硫基或NR52R53
R52和R53彼此独立地是氢、未被取代的C1-C12烷基或被一个或多个OH或SH取代的C1-C12烷基,其中烷基链任选地插入有一至四个氧原子;或R52和R53彼此独立地是C2-C12-烯基、环戊基、环己基、苄基或苯基;并且
Y1是任选地插入有一个或多个氧原子的C1-C12亚烷基。
具有式XIII的化合物的具体实例是氧代-苯基-乙酸2-[2-(2-氧代-2-苯基-乙酰氧基)-乙氧基]-乙酯(754),a-氧代苯乙酸甲酯。合适的肟酯化合物的实例具有式XIV
其中z是0或1;
R70是氢、C3-C8环烷基;C1-C12烷基,其是未被取代的或被一个或多个卤素、苯基或被CN取代;或R70是C2-C5烯基;苯基,其是未被取代的或被一个或多个C1-C6烷基、卤素、CN、OR73、SR74或被NR75R76取代;或R70是C1-C8烷氧基、苄氧基、或苯氧基,其是未被取代的或被一个或多个C1-C6烷基或被卤素取代;
R71是苯基、萘基、苯甲酰基或萘甲酰基,它们各自被一个或多个卤素、C1-C12烷基、C3-C8环烷基、苄基、苯氧基羰基、C2-C12烷氧基羰基、OR73、SR74、SOR74、SO2R74或被NR75R76取代,其中取代基OR73、SR74和NR75R76任选地通过基团R73、R74、R75和/或R76与苯基或萘基环上的另外取代基形成5元或6元环;或它们各自被苯基或被以下项取代的苯基取代:一个或多个OR73、SR74或NR75R66;或R71是噻吨基,或
R72是氢;未被取代的C1-C20烷基,或被以下项取代的C1-C20烷基:一个或多个卤素、OR73、SR74、C3-C8环烷基或苯基;或是C3-C8环烷基;或是苯基,其是未被取代的或被一个或多个C1-C6烷基、苯基、卤素、OR73、SR74或被NR75R76取代;或是C2-C20烷酰基或苯甲酰基,其是未被取代的或被一个或多个C1-C6烷基、苯基、OR73、SR74或被NR75R76取代;或是C2-C12烷氧基羰基、苯氧基羰基、CN、CONR75R76、NO2、C1-C4卤代烷基、S(O)y-C1-C6烷基或S(O)y-苯基,
y是1或2;
Y2是直接键或无键;
Y3是NO2
R73和R74彼此独立地是氢、C1-C20烷基、C2-C12烯基、C3-C8环烷基、插入有一个或多个(优选2个)O的C3-C8环烷基、苯基-C1-C3烷基;或是被OH、SH、CN、C1-C8烷氧基、C1-C8烷酰基、C3-C8环烷基、插入有一个或多个O的C3-C8环烷基取代的C1-C8烷基,或该C1-C8烷基被苯甲酰基取代,该苯甲酰基是未被取代的或被一个或多个C1-C6烷基、卤素、OH、C1-C4烷氧基或被C1-C4烷基硫烷基取代;或是苯基或萘基,它们各自是未被取代的或被卤素、C1-C12烷基、C1-C12烷氧基、苯基-C1-C3烷氧基、苯氧基、C1-C12烷基硫烷基、苯基硫烷基、N(C1-C12烷基)2、二苯基氨基或
取代;
R75和R76彼此独立地是氢、C1-C20烷基、C2-C4羟烷基、C2-C10烷氧基烷基、C2-C5烯基、C3-C8环烷基、苯基-C1-C3烷基、C1-C8烷酰基、C3-C12烯酰基、苯甲酰基;或是苯基或萘基,它们各自是未被取代的或被C1-C12烷基、苯甲酰基或被C1-C12烷氧基取代;或R75和R76一起是C2-C6亚烷基,其任选地插入有O或NR73并且任选地被羟基、C1-C4烷氧基、C2-C4烷酰氧基或被苯甲酰氧基取代;
R77是C1-C12烷基、噻吩基或苯基,其是未被取代的或被C1-C12烷基、OR73、吗啉代或被N-咔唑基取代。
具体实例是1,2-辛二酮1-[4-(苯硫基)苯基]-2-(O-苯甲酰基肟)(OXE01)、乙酮1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙酰基肟)(OXE02)、9H-噻吨-2-甲醛9-氧代-2-(0-乙酰基肟)、乙酮1-[9-乙基-6-(4吗啉代苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙酰基肟)、乙酮1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-(2-(1,3-二氧代-2-二甲基-环戊-5-基)乙氧基)-苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙酰基肟)(Adeka N-1919)、乙酮1-[9-乙基-6-硝基-9H-咔唑-3-基]-1-[2-甲基-4-(1-甲基-2-甲氧基)乙氧基)苯基]-1-(O-乙酰基肟)(Adeka NCI831)等。
还可以添加阳离子光引发剂,如过氧化苯甲酰(其他合适的过氧化物描述于US 4950 581,第19栏,第17-25行),或芳族锍、鏻或碘鎓盐,如描述于例如US 4 950 581,第18栏,第60行至第19栏,第10行中。
合适的锍盐化合物具有式XVa、XVb、XVc、XVd或XVe
其中
R80、R81和R82各自彼此独立地是未被取代的苯基,或被-S-苯基、 或被取代的苯基;
R83是直接键、S、O、CH2、(CH2)2、CO或NR89
R84、R85、R86和R87彼此独立地是氢、C1-C20烷基、C3-C8环烷基、C1-C20烷氧基、C2-C20烯基、CN、OH、卤素、C1-C6烷硫基、苯基、萘基、苯基-C1-C7烷基、萘基-C1-C3烷基、苯氧基、萘氧基、苯基-C1-C7烷氧基、萘基-C1-C3烷氧基、苯基-C2-C6烯基、萘基-C2-C4烯基、S-苯基、(CO)R89、O(CO)R89、(CO)O R89、SO2 R89或OS02R89
R88是C1-C20烷基、C1-C20羟烷基、
R89是氢、C1-C12烷基、C1-C12羟烷基、苯基、萘基或联苯基;
R90、R91、R92和R93彼此独立地具有如对于R84给出的含义之一;或R90和R91连接以与它们所附接的苯环一起形成稠环体系;
R95是直接键、S、O或CH2
R96是氢、C1-C20烷基;插入有一个或多个O的C2-C20烷基;或是-L-M-R98或-L-R98
R97具有如对于R96给出的含义之一或是
R98是一价敏化剂或光引发剂部分;
Ar1和Ar2彼此独立地是未被取代的或被C1-C20烷基、卤素或OR99取代的苯基;
或是未被取代的萘基、蒽基、菲基或联苯基;
或是被C1-C20烷基、OH或OR99取代的萘基、蒽基、菲基或联苯基;
或是-Ar4-A1-Ar3
Ar3是未被取代的苯基、萘基、蒽基、菲基或联苯基;
或是被C1-C20烷基、OR99
苯甲酰基取代的苯基、萘基、蒽基、菲基或联苯基;
Ar4是亚苯基、亚萘基、亚蒽基或亚菲基;
A1是直接键、S、O或C1-C20亚烷基;
X是CO、C(O)O、OC(O)、O、S或NR99
L是直接键、S、O、C1-C20亚烷基或插入有一个或多个不连续的O的C2-C20亚烷基;
R99是C1-C20烷基或C1-C20羟烷基;或是被O(CO)R102取代的C1-C20烷基;
M1是S、CO或NR100
M2是直接键、CH2、O或S;
R100和R101彼此独立地是氢、卤素、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基或
苯基;
R102是C1-C20烷基;
R103并且
E是阴离子,尤其是PF6、SbF6、AsF6、BF4、(C6F5)B、Cl、Br、HSO4、CF3-SO3、F-SO3CH3-SO3、CIO4、PO4、NO3、SO4、CH3-SO4
锍盐化合物的具体实例是例如270(巴斯夫股份公司(BASF SE));
UVI-6990、UVI-6974(联合碳化物公司(Union Carbide)),(德固赛公司(Degussa)),SP-55,SP-150,SP-170(旭电化株式会社(AsahiDenka)),GE UVE 1014(通用电气公司(General Electric)),(=三芳基锍六氟磷酸盐;沙多玛公司(Sartomer)),CD 1010(=混合的三芳基锍六氟锑酸盐;沙多玛公司);CD 1011(=混合的三芳基锍六氟磷酸盐;沙多玛公司),
合适的碘鎓盐化合物具有式XVI
其中
R110和R111各自彼此独立地是氢、C1-C20烷基、C1-C20烷氧基、OH取代的C1-C20烷氧基、卤素、C2-C12烯基、C3-C8环烷基,尤其是甲基、异丙基或异丁基;并且
E是阴离子,尤其是PF6、SbF6、AsF6、BF4、(C6F5)B、Cl、Br、HSO4、CF3-SO3、F-SO3CH3-SO3、CIO4、PO4、NO3、S04、CH3-S04
碘鎓盐化合物的具体实例是例如甲苯基枯基碘鎓四(五氟苯基)硼酸盐、4-[(2-羟基-十四烷氧基)苯基]苯基碘鎓六氟锑酸盐或六氟磷酸盐、甲苯基枯基碘鎓六氟磷酸盐、4-异丙基苯基-4′-甲基苯基碘鎓六氟磷酸盐、4-异丁基苯基-4′-甲基苯基碘鎓六氟磷酸盐(lrgacureR250,巴斯夫股份公司)、4-辛氧基苯基苯基碘鎓六氟磷酸盐或六氟锑酸盐、双(十二烷基苯基)碘鎓六氟锑酸盐或六氟磷酸盐、双(4-甲基苯基)碘鎓六氟磷酸盐、双(4-甲氧基苯基)碘鎓六氟磷酸盐、4-甲基苯基-4′-乙氧基苯基碘鎓六氟磷酸盐、4-甲基苯基-4′-十二烷基苯基碘鎓六氟磷酸盐、4-甲基苯基-4′-苯氧基苯基碘鎓六氟磷酸盐。
在所提及的所有碘鎓盐中,具有其他阴离子的化合物当然也是合适的。
碘鎓盐的制备是本领域技术人员已知的并且描述于文献,例如US 4151175,US3862333,US 4694029,EP 562897,US 4399071,US 6306555,WO 98/46647J.V.Crivello,“Photoinitiated Cationic Polymerization[光引发的阳离子聚合]”在:UV Curing:Science and Technology[UV固化:科学与技术],编辑S.P.Pappas,第24-77页,技术营销公司(Technology Marketing Corporation),康涅狄格州诺沃克1980,ISBN号0-686-23773-0中;J.V.Crivello,J.H.W.Lam,Macromolecules[大分子],10,1307(1977)和J.V.Crivello,Ann.Rev.Mater.Sci.[材料科学年度评论]1983,13,第173-190页和J.V.Crivello,Journalof Polymer Science,Part A:Polymer Chemistry[聚合物科学杂志,部分A:聚合物化学],第37卷,4241-4254(1999)中。
优选地,光引发剂B选自α-羟基酮化合物、α-烷氧基酮化合物、α-氨基酮化合物、二苯甲酮化合物、酰基氧化膦化合物、以及上述化合物中的两种或更多种的共混物;
优选地,光引发剂B选自具有式(XI)的α-羟基酮、α-烷氧基酮或α-氨基酮化合物,具有式(X)的二苯甲酮化合物;两种或更多种具有式(XI)和/或(X)的化合物的共混物;具有式(XII)的酰基氧化膦化合物,以及一种或多种具有式(XI)和/或(X)的化合物与一种或多种具有式(XII)的化合物的共混物
其中
R29是氢或C1-C18烷氧基;
R30是氢、C1-C18烷基、C1-C12羟烷基、C1-C18烷氧基、OCH2CH2-OR34、吗啉代、S-C1-C18烷基、基团-HC=CH2、-C(CH3)=CH2
d、e和f是1-3;
c是2-10;
G1和G2彼此独立地是聚合物结构的端基,优选氢或甲基;
R34是氢、
R31是羟基、C1-C16烷氧基、吗啉代、二甲基氨基或-O(CH2CH2O)g-C1-C16烷基;
g是1-20;
R32和R33彼此独立地是氢、C1-C6烷基、C1-C16烷氧基或-O(CH2CH2O)g-C1-C16烷基;或是未被取代的苯基或苄基;或被C1-C12-烷基取代的苯基或苄基;或R32和R33与它们所附接的碳原子一起形成环己基环;
R35是氢、OR36或NR37R38
R36是氢、任选地插入有一个或多个不连续的O-原子的C1-C12烷基,并且该未被插入的或被插入的C1-C12烷基任选地被一个或多个OH取代,
或R36
R37和R38彼此独立地是氢或未被取代的或被一个或多个OH取代的C1-C12烷基;
R39是任选地插入有一个或多个不连续的O的C1-C12亚烷基,
-(Cv)-NH-C1-C12亚烷基-NH-(Cv)-或
前提是R31、R32和R33不都一起是C1-C16烷氧基或-O(CH2CH2O)g-C1-C16烷基;
其中
R65、R66和R67彼此独立地是氢、C1-C4烷基、C1-C4-卤代烷基、C1-C4烷氧基、Cl或N(C1-C4烷基)2
R68是氢、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、苯基、N(C1-C4烷基)2、COOCH3
Q是具有2至6个羟基的多羟基化合物的残基;
x是大于1但不大于Q中可用羟基的数目的数;
A是-[O(CH2)bCO]y-或-[O(CH2)bCO](y-1)-[O(CHR69CHR69')a]y-;
R69和R69’彼此独立地是氢、甲基或乙基;并且如果N大于1,则基团R69可以彼此相同或不同;
a是1至2的数;
b是4至5的数;
y是1至10的数;
n是1至10的数;并且
m是2至10的数;
其中
R50是未被取代的环己基、环戊基、苯基、萘基或联苯基;或是被一个或多个卤素、C1-C12烷基、C1-C12烷氧基、C1-C12烷硫基或被NR53R54取代的环己基、环戊基、苯基、萘基或联苯基;
或R50是未被取代的C1-C20烷基或是被一个或多个卤素、C1-C12烷氧基、C1-C12烷硫基、NR53R54或被-(CO)-O-C1-C24烷基取代的C1-C20烷基;
R51是未被取代的环己基、环戊基、苯基、萘基或联苯基;或是被一个或多个卤素、C1-C12烷基、C1-C12烷氧基、C1-C12烷硫基或被NR53R54取代的环己基、环戊基、苯基、萘基或联苯基;或-(CO)-R’52;或R51是未被取代的或被一个或多个卤素、C1-C12烷氧基、C1-C12烷硫基或被NR53R54取代的C1-C12烷基;
R52和R’52彼此独立地是未被取代的环己基、环戊基、苯基、萘基或联苯基,或是被一个或多个卤素、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基取代的环己基、环戊基、苯基、萘基或联苯基;或R52是包含S原子或N原子的5元或6元杂环;
R53和R54彼此独立地是氢、未被取代的C1-C12烷基或被一个或多个OH或SH取代的C1-C12烷基,其中烷基链任选地插入有一至四个氧原子;或R53和R54彼此独立地是C2-C12-烯基、环戊基、环己基、苄基或苯基。
在某些情况下,使用两种或更多种光引发剂的混合物可能是有利的。
光引发剂更优选地是具有式(XI)的α-羟基酮、α-烷氧基酮或α-氨基酮化合物和具有式(X)的二苯甲酮化合物的共混物;或具有式(XI)的α-羟基酮、α-烷氧基酮或α-氨基酮化合物,具有式(X)的二苯甲酮化合物和具有式(XII)的酰基氧化膦化合物的共混物。
卤素是氟、氯、溴和碘。
C1-C24烷基(C1-C20烷基,尤其是C1-C12烷基)典型地是直链或支链的,如果可能的话。实例是甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、2-戊基、3-戊基、2,2-二甲基丙基、1,1,3,3-四甲基戊基、正己基、1-甲基己基、1,1,3,3,5,5-六甲基己基、正庚基、异庚基、1,1,3,3-四甲基丁基、1-甲基庚基、3-甲基庚基、正辛基、1,1,3,3-四甲基丁基和2-乙基己基、正壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基或十八烷基。C1-C8烷基典型地是甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、2-戊基、3-戊基、2,2-二甲基-丙基、正己基、正庚基、正辛基、1,1,3,3-四甲基丁基和2-乙基己基。C1-C4烷基典型地是甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基。
C2-C12烯基(C2-C8烯基)是直链或支链烯基,例如像乙烯基、烯丙基、甲代烯丙基、异丙烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、异丁烯基、正戊-2,4-二烯基、3-甲基丁-2-烯基、正辛-2-烯基、或正十二-2-烯基。
C1-C12烷氧基(C1-C8烷氧基)是直链或支链烷氧基,例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、异戊氧基或叔戊氧基、庚氧基、辛氧基、异辛氧基、壬氧基、癸氧基、十一烷氧基和十二烷氧基。
C1-C12烷硫基(C1-C8烷硫基)是直链或支链烷硫基并且具有与烷氧基相同的优选项,除了氧与硫交换。
C1-C12亚烷基是二价C1-C12烷基,即具有两个(而不是一个)自由价的烷基,例如三亚甲基或四亚甲基。
环烷基典型地是C3-C8环烷基,例如像环戊基、环己基、环庚基或环辛基,其可以是未被取代的或取代的。
在若干情况下,有利的是除了光引发剂之外还使用敏化剂化合物。合适的敏化剂化合物的实例披露于Wv 06/008251,第36页第30行至第38页第8行中,其披露内容通过援引特此并入。作为敏化剂,尤其可以使用如上所述的二苯甲酮化合物。
在一个实施例中,可辐射固化组合物不包含包含氨基的敏化剂。
尤其可用于阳离子固化的合适的光引发剂在下文中描述:
尤其可用于阳离子固化的是鎓盐。
鎓盐优选地选自由氮鎓盐、氧鎓盐、碘鎓盐、锍盐及其混合物组成的组,更优选地选自由氧鎓盐、碘鎓盐、锍盐及其混合物组成的组,并且还更优选地选自由碘鎓盐、锍盐及其混合物组成的组。
本文所述的碘鎓盐具有阳离子部分和阴离子部分,其中阴离子部分优选地是BF4 -、B(C6F5)4 -、PF6 -、AsF6 -、SbF6 -或CF3SO3 -,更优选SbF6 -或PF6 -,并且其中阳离子部分优选地是芳族碘鎓离子,更优选包含两个芳基的碘鎓离子,其中两个芳基可以独立地被一个或多个烷基(例如像甲基、乙基、异丁基、叔丁基等)、一个或多个烷氧基、一个或多个硝基、一个或多个含卤素基团、一个或多个羟基或其组合取代。碘鎓盐的特别合适的实例是从IGM Resins公司以名称Omnicat 250和440以及从拉姆森公司(Lambson)以名称Speedcure 938可商购的。
本文所述的一种或多种锍盐具有阳离子部分和阴离子部分,其中阴离子部分优选地是BF4 -、B(C6F5)4 -、PF6 -、(PF6-m(CnF2n-1)m)-(其中m是1至5的整数,并且n是1至4的整数)、AsF6 -、SbF6 -或CF3SO3 -、全氟烷基磺酸酯或五氟羟基锑酸酯,更优选SbF6-或PF6-,并且其中阳离子部分优选地是芳族锍离子,更优选包含两个或更多个芳基的锍离子,其中两个或更多个芳基可以独立地被一个或多个烷基(例如像甲基、乙基、异丁基、叔丁基等)、一个或多个烷氧基、一个或多个芳氧基、一个或多个含卤素基团、一个或多个羟基或其组合取代。
包含两个或更多个芳基的锍离子的合适实例包括三芳基锍离子、二苯基[4-(苯硫基)苯基]锍离子、双[4-(二苯基锍基)苯基]锍离子、三苯基锍离子和三[4-(4-乙酰基苯基)硫烷基苯基]锍离子。
有用的光引发剂的其他实例可以在标准教科书如“Chemistry&Technology ofUV&EB Formulation for Coatings,Inks&Paints[UV和EB配制品用于涂料、油墨和油漆的化学和技术]”,第III卷,“Photoinitiators for Free Radical Cationic and AnionicPolymerization[用于自由基阳离子和阴离子聚合的光引发剂]”,第2版,J.V.Crivello和K.Dietliker,由G.Bradley编辑且在1998年由约翰威利父子出版社联合SITA技术有限公司出版中找到。
对于其中可辐射固化组合物包含可自由基固化单体和可阳离子固化单体的实施例,使用光引发剂的混合物,其中使用至少一种可用于上述自由基固化的光引发剂和至少一种可用于上述阳离子固化的光引发剂或至少一种可用于自由基固化和阳离子固化两者的光引发剂,例如鎓盐,像锍盐和碘鎓盐。鎓盐、尤其是锍盐和碘鎓盐的具体实例是上述的。
组分B通常以基于本发明组合物的总量(100wt%)1至10wt%、优选5至10wt.%、更优选5至8wt%的量存在于根据本发明的可辐射固化组合物中。
组分C
本发明的可辐射固化组合物包含一种或多种流变改性剂作为组分C。
流变改性剂是当添加到系统中时改变系统的流变特性如流动、粘度、流平、抗流挂性、沉降等的物质。
流变改性剂是缔合或非缔合流变改性剂。优选地,流变改性剂是非缔合流变改性剂。
缔合流变改性剂是与其进行流变改性的介质相互作用的流变改性剂,并且非缔合流变改性剂是具有流变改性作用而不与其进行流变改性的介质相互作用的流变改性剂。
在本发明的可辐射固化组合物中合适的流变改性剂是例如粘土、有机粘土、二氧化硅像沉淀二氧化硅和气相二氧化硅、有机和聚合物增稠剂。此类流变改性剂通常是本领域已知的并且是可商购的。
粘土矿物是基本上由水合硅酸铝构成的一组矿物。在这些中的是蒙脱石、高岭土、伊利石、皂石、膨润土、锂蒙脱石、贝得石、硅镁石、绿坡缕石和海泡石。粘土矿物的一种重要类型是锂蒙脱石,其是从各种沉积物获得的。锂蒙脱石沉积物典型地含有按重量计约50%的锂蒙脱石,其他组分主要是方解石和白云石以及有时是长石。锂蒙脱石沉积物通常通过去除杂质来处理,例如通过制备水浆料、离心、分离纯化的粘土以及通过各种干燥方法(如滚筒干燥、烘箱干燥或喷雾干燥)干燥粘土。
在聚合物流变添加剂中的是瓜尔胶、黄蓍胶、果胶、黄原胶和藻酸盐,它们是天然增稠剂,纤维素制品像羟乙基纤维素、纤维素醚、疏水改性的纤维素材料和甲基纤维素,它们是改性的纤维素制品,和烯键式不饱和羧酸及其酯衍生物的合成聚合物或共聚物,如聚(丙烯酸)、聚丙烯酰胺和马来酸酐-苯乙烯共聚物,像为甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯和乙酸乙烯酯的反应产物的共聚物。另一种类型的合成增稠剂是基于对水溶性聚合物进行疏水封端。例如,基于用不溶性烃残基封端的水溶性聚醚的增稠剂以及具有通过亲水聚醚基团连接的疏水端基的基于聚氨酯的共聚物。
另外合适的流变改性剂是例如至少一种粘土、聚合物材料和淀粉的混合物,脲氨酯,基于聚羟基甲酰胺的流变改性剂,醇酸树脂和聚(酯)酰胺的反应产物,具有约750000g/mol的优选分子量的高分子量聚乙烯亚胺,通过使至少一种聚合脂肪酸或至少两种聚合脂肪酸与至少一种具有至少两个伯氨基的多胺的至少一种反应产物与至少一种多亚烷基多胺反应获得的产物。
优选地,流变改性剂是无机流变改性剂C1,例如二氧化硅,像沉淀二氧化硅或气相二氧化硅或层状硅酸盐,优选亲水或疏水气相二氧化硅,更优选亲水气相二氧化硅,优选BET比表面积为50至500m2/g并且更优选150至250m2/g,或有机流变改性剂C2,例如基于脲、纤维素醚或纤维素酯的流变改性剂,优选基于脲,更优选聚脲,最优选重均分子量Mw为5,000至70,000g/mol的聚脲。进一步可以使用流变改性剂的混合物。
最优选的流变改性剂基于脲,更优选聚脲,最优选重均分子量Mw为5,000至70,000g/mol的聚脲。此类流变剂例如描述于US 9,617,371B2中。
最优选地,流变改性剂是亲水气相二氧化硅,优选BET比表面积为50至500m2/g并且更优选150至250m2/g。
组分C通常以基于本发明组合物的总量(100wt%)0.5至3.5wt%、优选2至3.5wt.%、更优选2.2至3wt%的量存在于根据本发明的可辐射固化组合物中。
在另一个实施例中,本发明涉及一种
用于浇铸-固化的可辐射固化、优选可UV固化丝网印刷组合物,该组合物包含
a)一种或多种包含可辐射固化、优选可UV固化基团的化合物,优选选自包含可自由基固化基团例如可光交联(甲基)丙烯酸酯或芳族乙烯基基团的化合物,包含可阳离子固化基团的化合物例如脂环族环氧化物,以及包含可自由基固化基团和可阳离子固化基团的化合物的组合作为组分A,
b)一种或多种光引发剂作为组分B,
c)一种流变改性剂作为组分C,
d)任选地一种或多种消泡剂作为组分D,
e)任选地一种或多种粘合促进剂作为组分E,
f)任选地一种或多种功能材料作为组分F,
其中组分C是基于亲水气相二氧化硅,优选BET比表面积为50至500m2/g并且更优选150至250m2/g。
以上已经描述了组分A、B和C并且以下描述了组分D、E和F。
优选地,上述可辐射固化、优选可UV固化组合物具有以下组成,该组成具有剪切速率依赖性粘度,优选剪切速率和时间依赖性粘度,
其中在35℃下的粘度在0.1s-1的剪切速率下是15至40Pa S、优选15至35Pa S并且在35℃下的粘度在1000s-1的剪切速率下是<0.15Pa S,根据ISO 3219-2:2021通过TA仪器公司AR-2000流变仪使用60mm2°不锈钢的截头圆锥体和板几何形状测定,并且使用剪切速率控制在旋转模式下进行测量。
组分D
本发明的可辐射固化组合物任选地包含一种或多种消泡剂作为组分D。
消泡剂(或防泡剂)是减少和/或阻碍在本发明的可辐射固化组合物中形成泡沫的化学添加剂。术语消泡剂(或消沫剂)和防泡剂在本发明的含义中可互换使用。严格地说,消泡剂(或消沫剂)消除了现有的泡沫并且防泡剂防止形成另外的泡沫。常用的消泡剂是本领域已知的。
优选地,在根据本发明的可辐射固化组合物中使用的消泡剂D是不含硅的消泡剂。合适的消泡剂是例如某些醇、某些酯和/或醚、不溶性油、硬脂酸酯以及二醇。
更优选地,消泡剂D是基于聚烷基乙烯基醚的接枝共聚物或环氧乙烷和1,2-环氧丙烷的嵌段共聚物,其用多元醇醚化并且另外用羧酸酯化。
组分D通常以基于本发明组合物的总量(100wt%)0.5至2wt%、优选0.75至1.5wt.%、更优选0.8至1.1wt%的量存在于根据本发明的可辐射固化组合物中。
组分E
本发明的可辐射固化组合物任选地包含一种或多种粘合促进剂作为组分E。
粘合促进剂通常有助于在基材与本发明的可辐射固化组合物之间的结合。合适的粘合促进剂通常是本领域已知的。
优选地,粘合促进剂E是至少一种具有至少一个、特别是一个至三个、更特别是一个至两个、并且非常特别是一个游离酸基团的可辐射固化化合物或可共聚胺。
游离酸基团可以是例如羧基、硫酸酯、亚硫酸酯、磷酸酯或亚磷酸酯基团,或者在硫酸酯、亚硫酸酯、磷酸酯或亚磷酸酯基团的情况下,它们的偏酯。
优选地,组分E具有至少一个可辐射固化基团,特别是一至两个可辐射固化基团,更特别是(甲基)丙烯酸酯基团。
更优选地,组分E具有不大于1000g/mol、更特别是不大于800g/mol、非常特别是不大于500g/mol、更特别是不大于400、并且尤其是不大于350g/mol的分子量。
组分E的实例是丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、α-氯丙烯酸、巴豆酸、马来酸、乙烯基磺酸、乙烯基膦酸、马来酸、富马酸、衣康酸、柠康酸、中康酸、戊烯二酸、乌头酸、肉桂酸、烯丙基磺酸、丙烯酸磺乙酯、甲基丙烯酸磺乙酯、丙烯酸磺丙酯、甲基丙烯酸磺丙酯、2-羟基-3-丙烯酰氧基丙基磺酸、2-羟基-3-甲基丙烯酰氧基丙基磺酸、烯丙基膦酸、苯乙烯磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙膦酸。
最优选地,组分E包含甲基丙烯酸酯和/或丙烯酸酯改性的酸性化合物或具有式(Va)和(Vb)的化合物,以及还有其混合物
其中
R7是C2-C6亚烷基,并且
R8是氢或甲基。
C2-C6亚烷基表示例如1,2-亚乙基、1,2-亚丙基、1,3-亚丙基、1,2-亚丁基、1,3-亚丁基、1,4-亚丁基、1,5-亚戊基或1,6-亚己基,特别是1,2-亚乙基、1,2-亚丙基、1,3-亚丙基或1,4-亚丁基,更特别是1,2-亚乙基或1,2-亚丙基,并且非常特别是1,2-亚乙基。
R8特别是甲基。
合适的组分E例如描述于US2015/0218408A1中。
组分E通常任选地以基于本发明组合物的总量(100wt%)0至2wt%、优选0.3至1.5wt%、更优选0.3至0.6wt%的量存在于根据本发明的可辐射固化组合物中。
组分F
本发明的可辐射固化组合物任选地包含一种或多种功能材料作为组分F。
以下描述了合适的功能材料的实例。
功能材料通常为可固化组合物提供光学和/或机器可读特性。典型地,功能材料可以采取结合到组合物中的颗粒、颜料、薄片或染料的形式。在光学结构被复制的情况下,功能材料的颗粒或颜料的尺寸应该优选足够小和/或它们的浓度应该足够低以避免引入光学散射。
光学特性可以是以下项中的任一项:可见颜色、荧光、发光和磷光。
在本申请的意义上,“机器可读”意指物质可被机器检测到,该机器典型地能够根据存在的机器可读物质的量产生定量输出(包括简单地检测物质的存在或不存在)。机器可读物质可以是吸收和/或发射特定波段内的辐射(例如红外辐射)的材料。合适的机器可读物质(例如对外部刺激反应)的实例包括任何发光材料、荧光材料或磷光材料,或展现出拉曼散射的材料。磁性材料可以用作机器可读物质。典型地,所需的外部刺激和/或机器可读物质的发射在电磁波谱的可见范围之外(典型地在红外IR或紫外UV范围内),使得在标准可见光条件下不发生对机器可读物质的检测。
合适的功能材料的实例包括例如任何发光材料、荧光材料或磷光材料,或展现出拉曼散射的材料。磁性材料可以用作机器可读物质。示例性磷光体可以是在用光激发时能够发射IR辐射的任何化合物。磷光体的合适实例包括但不限于包含一种或多种能够在一个或多个波长下发射IR辐射的离子的磷光体,如过渡金属离子,包括Ti-、Fe-、Ni-、Co-和Cr-离子以及镧系元素离子,包括Dy-、Nd-、Er-、Pr-、Tm-、Ho-、Yb-和Sm-离子。激发光可以被IR发射离子直接吸收。可接受的磷光体还包括使用能量转移将激发光的吸收能量转移到一种或多种IR发射离子的那些,如包含用于吸收的敏化剂(例如过渡金属离子和镧系元素离子)的磷光体,或使用主晶格吸收或电荷转移吸收的那些。可接受的红外发射磷光体包括掺杂Er的钇铝柘榴石、掺杂Nd的钇铝柘榴石或掺杂Cr的钇铝柘榴石。
可以使用的另一种类型的机器可读材料是直接带隙半导体,例如第II-VI族(例如ZnO、ZnS、ZnSe、CdS、CdTe、CdSe等)或第II-V族(例如GaN、GaAs、AlN、InN等)半导体可以显示强发光。另一种替代物是纳米结构材料(例如像金属、半导体和介电材料及其组合),其可以显示出许多不同类型的发光,如荧光、磷光、弹性和非弹性散射。
特别优选的物质是Er-Yb-KGd(PO3)4(也称为Er-Yb-KGP)。Er-Yb-KGP在约960nm与990nm之间的电磁波谱的红外部分强烈吸收。因此,此物质可以被认为具有宽度约为30nm的吸收波段,并且用于结合它的安全印刷介质的预定输入辐射可以被定义为落在此波段内的辐射。在被预定输入辐射激发之后,Er-Yb-KGP发射一系列波长的辐射。发射也在电磁波谱的红外部分中并且在约1520nm与1560nm之间最强。当验证或检查结合此物质的安全装置时待检测的预定输出辐射可以被认为落在宽度约为40nm的输出波段内。因此,Er-Yb-KGP的输入和输出辐射的波段相对窄。这是有利的。
此外,功能材料可以展现出光学可变效应,该光学可变效应可以由干涉颜料(包括磁性取向的干涉颜料)、珠光颜料、由光子晶体产生的颜料或等离激元结构产生。
光学可变干涉颜料在两种不同颜色之间具有色移;其中色移取决于视角。这些颜料的生产、它们的用途和它们的特性特征描述于US-B-4434010、US-B-5059245、US-B-5084351、US-B-5135812、US-B-5171363、US-B-5571624、EP-A-0341002、EP-A-0736073、EP-A-668329、EP-A-0741170和EP-A-1114102中。具有视角依赖性色移的光学可变干涉颜料是基于具有不同光学特性的叠加薄膜层的堆叠。此类薄膜结构的色调、色移量和色度尤其取决于构成层的材料、层的顺序和数量、层厚度、以及生产工艺。
组分F通常任选地以基于本发明组合物的总量(100wt%)0至50wt%、优选0至30wt%、更优选0至15wt%的量存在于根据本发明的可辐射固化组合物中。
本发明的可辐射固化组合物优选地包含
ai)按重量计1%至58.5%、优选15至40wt.%、更优选20至36wt%的组分A1,以及
aii)按重量计40%至95%、优选45至80wt.%、更优选50至70wt%的组分A2,
b)按重量计1%至10%、优选按重量计5%至10%、更优选5至8wt%的组分B,
c)按重量计0.5%至3.5%、优选2至3.5wt.%、更优选2.2至3wt%的组分C,
d)按重量计0%至2%、优选0.75至1.5wt.%、更优选0.8至1.1wt%的组分D,
e)按重量计0%至2%、优选0.3至1.5wt.%、更优选0.3至0.6wt%的组分E,以及
f)按重量计0%至50%、优选0至30wt.%、更优选0至15wt%的组分F,
其中组分A1、A2、B、C、任选地D、任选地E和任选地F的总和是100重量%。
在一个优选的实施例中,根据本发明的可辐射固化组合物以固化的形式是透明的。
“透明”用于意指材料是基本上视觉上透亮的,使得在材料的一侧上的物品可以从另一侧透过材料看到。因此,透明材料应该具有低光学散射。然而,透明材料仍然可以是光学可检测的,例如携带有色色调。
优选地,“透明”在本申请中定义如下:呈20微米厚的层(例如固化组合物或任选存在的底漆的层)形式的透明材料(例如固化组合物(基于本发明的可辐射固化组合物)或任选存在的底漆)具有如根据ASTM D1003-21(程序A-雾度计)测量的50%或更小、优选30%或更小、更优选20%或更小、最优选10%或更小的雾度,和/或具有0.3或更小、优选0.15或更小、更优选0.05或更小的光密度。
本发明进一步涉及一种制品,该制品包含基材和涂层,该涂层包含根据本发明的辐射固化组合物,其中该涂层呈表面浮雕结构的形式。
本发明进一步涉及一种包含至少一种制品的安全制品。
该安全制品可以用于形成安全文件,该安全文件优选包括钞票、护照、身份证件、驾驶执照、银行卡、支票、证书、邮票或签证。以下提到了另外的安全文件。表面浮雕结构可以直接形成在安全文件上,或形成在单独的基材上,该基材稍后被施加到或结合到此种文件中。
安全制品可以采取安全线、安全带、安全插入物、安全箔或安全贴片的形式,其稍后被施加到或结合到安全文件中。
以上定义了表面浮雕结构。
基材材料可以是可以用作可印刷材料的任何合适的基材材料。此外,可辐射固化组合物优选地能够在基材与浇铸工具的浮雕结构接触时通过基材至少部分地固化。通常,基材可以包括纸、聚合物(例如双轴取向的聚丙烯BOPP或聚碳酸酯)、纤维素或其组合。
优选地,基材是聚合物基材,任选地提供有一个或多个不透明层。
基材形成安全制品的结构基础并且典型地以片材或卷材的形式提供。
基材的厚度优选地在15至1000微米、优选30-500微米并且最优选约50-200微米的范围内。
片材进料印刷是当单独的基材片材被进料到机器中时。在印刷之前将基材切成片材。卷筒纸胶版印刷是当一卷基材通过印刷机进料并且然后在之后将其切割成一定尺寸时。
在一个实施例中,基材是聚合物或塑料基材。可用于制备安全文件的合适的聚合物基材是本领域已知的。聚合物基材优选地是透明的,尽管这不是在所有情况下必需的。聚合物基材包含一种或多种聚合物材料,典型地是热塑性塑料,如:聚丙烯(PP)(最优选双轴取向的PP(BOPP))、聚酯如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)、聚(1,4-亚丁基对苯二甲酸酯)(PBT)、聚(2,6-萘甲酸乙二醇酯)(PEN)、聚乙烯(PE)、聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)、聚酰胺如尼龙、丙烯酸聚合物、环烯烃聚合物(COP)或环烯烃共聚物(COC)或其任何组合。
基材可以是单片的,例如由以上材料中的单一一种形成,或者是多层的,例如具有相同类型的聚合物的多个层(任选地具有不同取向)或不同聚合物类型的层。在优选的实例中,文件基材包含芯聚合物基材,该芯聚合物基材具有布置在芯聚合物基材的一个或两个表面上的至少一个不透明层,这些不透明层中的一个或多个中的任选的间隙形成文件基材的窗口或半窗口区域。例如,安全文件可以是塑质钞票。不透明层优选地是非纤维材料的,如含有光散射颜料的粘合剂涂层,优选颜色为白色、灰白色或灰色(如TiO2)。WO-A-8300659描述了一种由透明基材形成的塑质钞票,该透明基材在基材的两侧上包含不透明涂层。在基材两侧的局部区域中省略不透明涂层以形成透明区域。
在另一个实施例中,基材是纸或其他纤维材料基材。可用于制备安全文件的合适的纸或其他纤维材料基材是本领域已知的。典型的纸、纸样或其他纤维材料是由多种纤维制成的,这些纤维包括但不限于马尼拉麻、棉、亚麻、木浆及其共混物。如本领域技术人员所熟知的,棉和棉/亚麻共混物对于钞票是优选的,而木浆通常用于非钞票安全文件中。典型的纸或其他纤维材料基材是棉纸和纤维素纸。纸基材还可以包含透明窗口区域。WO-A-0039391描述了一种在纸基材中制造透明区域的方法。在EP-A-723501、EP-A-724519、WO-A-03054297和EP-A-1398174中描述了在纸基材中形成透明区域的其他方法。
在另一个实施例中,基材是复合材料,例如聚合物基材和纸基材的组合。可用于制备安全文件的合适的复合材料是本领域已知的。复合材料的典型实例包括但不限于纸和至少一种塑料或聚合物材料(如上文所述的那些)的多层结构或层压件,以及结合在纸状或纤维材料(如上文所述的那些)中的塑料和/或聚合物纤维。实例是覆盖有一个或多个聚合物层的纸基材,例如基于棉基材的基材,该棉基材在棉基材的一侧或两侧上覆盖有一个或多个聚合物层,从而保护基材。这些层可以具有任何厚度并且例如是超薄的。
金属化塑料或聚合物的典型实例包括上文所述的具有连续或不连续地布置在其表面上的金属的塑料或聚合物材料。金属的典型实例包括但不限于铝、铬、铜、金、银、其合金以及上述金属中的两种或更多种的组合。塑料或聚合物材料的金属化可以通过电沉积工艺、高真空涂覆工艺或通过溅射工艺来完成。
基材可以包含技术人员已知的另外的添加剂,如填充剂、上浆剂、增白剂、加工助剂、增强剂或湿强剂等。
可以处理基材的一个或两个表面以改进随后施加的材料的粘附性/保留性。例如,热塑层可以在热密封过程中施加。可替代地,底漆层可以例如通过印刷或涂覆施加到基材的任一表面的全部或部分上。底漆层优选地也是透明的并且再次可以是着色的或携带另一种光学可检测的材料。合适的底漆层包括包含基于水的类型或基于溶剂的类型的组合物。
基于水的类型是例如:
聚氨酯典型地与聚酯、聚碳酸酯或聚醚多元醇-实例如CovestroR-610
聚丙烯酸化物像交联的或未交联的羟基化丙烯酸酯或UV固化阴离子或阳离子丙烯酸酯-最特别是乙烯丙烯酸共聚物(EAA)和乙烯乙酸乙烯酯共聚物(EVA)。-实例如CovestroA1127
聚乙烯亚胺(PEI)-实例如Dow313E
氯化聚烯烃-实例如CP 310W
聚烯烃-实例如Tramaco9350W
基于溶剂的类型是例如
聚氨酯典型地与聚酯、聚碳酸酯或聚醚多元醇-实例如Covestro 326
硝化纤维素
氯化聚烯烃树脂-实例如TramacoT8280。
聚烯烃树脂-实例如TramacoX 9100M
聚酯树脂-实例如Dow69-100
可替代地或除了施加底漆层之外,基材的表面可以通过控制其表面能来准备用于后续处理。用于此目的的合适技术包括等离子体或电晕处理。
施加一个或多个底漆层和/或其他表面处理步骤可以作为以下所述的处理步骤的一部分进行,例如在将本发明的可辐射固化组合物施加到基材上之前,潜在地与那些方法一致。可替代地,施加一个或多个底漆层和/或其他表面处理步骤可以分开进行,使得预处理的基材被供应到安全文件制造工艺中,准备好将本发明的可辐射固化组合物施加到其上。
根据本发明,术语“制品”意指包含至少基材和至少包含基于根据本发明的可辐射固化组合物的辐射固化组合物的涂层的任何物品,其中该涂层呈表面浮雕结构的形式。以上描述了合适的基材、根据本发明的可辐射固化组合物和浮雕结构。所述制品优选地是以下所述的安全制品的一部分。
本发明的包含表面浮雕结构的制品是通过包括以下步骤的方法制备的:
i)提供浇铸工具,该浇铸工具具有限定在其表面中的浮雕结构,该浮雕结构对应于该表面浮雕结构;
ii)将根据本发明的可辐射固化组合物施加到该基材和/或该浇铸工具的该浮雕结构上;
iii)通过使该基材与包含浮雕结构的浇铸工具接触并且在该涂层组合物中形成该表面浮雕结构来浇铸根据本发明的可辐射固化组合物;以及
iv)辐射固化该涂层组合物,使得由该可辐射固化组合物形成的该表面浮雕结构保留在该基材上。
因此,本发明的另一个主题是一种通过上述方法获得的制品。以上描述了合适的基材。
在步骤iv)中,该涂层组合物可以完全或部分固化,即在完全固化的组合物中,该涂层组合物中所有或几乎所有的可固化位点,优选90%至100%、更优选95%至100%、更优选99%至100%的可固化位点被固化。在部分固化的组合物中,不是所有的可固化位点都被固化,优选少于90%、更优选50%至90%、最优选70%至90%的可固化位点被固化。
步骤iv)中的辐射固化与该涂层组合物与该浇铸工具接触的同时发生。
优选地,表面浮雕结构以纳米结构或微米结构的形式存在。
优选地,该方法进一步包括在步骤iv)中将涂层组合物部分或完全固化之后,优选在步骤iv)中将涂层组合物完全固化之后的以下步骤:
v)将该基材与该浇铸工具分离。
在步骤iv)中将涂层组合物部分固化的情况下,进行另一个固化步骤(vi)(即后固化步骤)以完全固化任何未固化/部分固化的材料。
因此,该方法进一步包括在步骤iv)中将涂层组合物部分固化的情况下,在步骤v)中将基材与浇铸工具分离之后的以下步骤:
vi)辐射固化涂层组合物,使得由保留在基材上的可辐射固化组合物形成的表面浮雕结构被完全固化。
更优选地,该方法包括以下步骤:
i)在步骤i)中的该浇铸工具配备有模具成形件,该模具成形件具有包含限定该表面浮雕结构的凸起元件的凸起区域和凹陷区域的布置的表面;
ii)在步骤ii)中,将该可辐射固化组合物施加到该模具成形件的该表面上,使得该可辐射固化组合物基本上填充该凹陷区域;
iii)在步骤iii)中,使该基材与该模具成形件的该表面接触,使得其覆盖该凹陷区域;
iv)在步骤iv)中完全或部分固化该涂层组合物,使得该凹陷区域中的该可辐射固化组合物从所述凹陷区域中移除并保留在该基材上;以及
v)将该基材与该模具成形件的该表面分离。
在步骤iv)中将该涂层组合物部分固化的情况下,优选地另外进行以下步骤:
vi)辐射固化该涂层组合物,使得从所述凹陷区域中移除并保留在基材上的凹陷区域中的可辐射固化组合物被完全固化。
基材典型地最初以片材或卷材的形式提供。优选地,在根据本发明的方法中,基材以片材的形式存在。
在根据本发明的方法的优选实施例中,通过丝网印刷,优选通过旋转丝网印刷将可辐射固化组合物印刷在基材上。
在根据本发明的方法中,表面浮雕结构是限定任何类型、形式和拓扑的多个峰和谷的表面结构。例如,表面浮雕结构可以是以下项之一:衍射结构;一种或多种微光学元件,如聚焦元件、放大元件、分面元件、反射元件或散焦元件;或宏观结构,例如能够通过触摸检测结构的触觉结构。优选地,表面浮雕结构以纳米结构或微米结构的形式存在。
本发明进一步涉及一种安全制品,该安全制品包含至少一种以上所述的本发明的制品。
安全制品包括但不限于安全线、安全带、安全插入物、安全箔或安全贴片。安全制品可以用于形成安全文件。
安全文件包括但不限于有价值文件和有价值商品。有价值文件的典型实例包括但不限于钞票、身份证件、身份证、银行卡、驾驶执照、签证、支票、证书、契约、票据(像入场券和公共交通票)、凭单、印花税票和税收标签、协议等,身份文件(如护照,尤其是护照数据页)、信用卡、交易卡、访问文件或卡、学历文凭或头衔等。
术语“有价值商品”是指包装材料,特别是用于化妆品制品、营养制品、药物制品、酒、烟草制品、饮料或食品、电气/电子制品、织物或珠宝,即应当受到保护以防止假冒和/或非法复制以便保证包装内容物(例如道地药材)的制品。这些包装材料的实例包括但不限于标签,如认证商标标签、防篡改标签和密封件。
本发明进一步涉及根据本发明的可辐射固化组合物用于在基材上制备表面浮雕结构的用途,根据本发明的可辐射固化组合物用于制备用于在安全制品上使用的安全装置的用途以及根据本发明的可辐射固化组合物用于丝网印刷,优选旋转丝网印刷的用途。
本发明进一步涉及一种印刷机,该印刷机包含根据本发明的可辐射固化组合物,其中该印刷机适于在卷材状或片材状基材上进行印刷,特别是用于生产安全文件,该印刷机包括印刷单元,优选丝网印刷单元,该印刷机进一步包括在线浇铸装置,该在线浇铸装置包括浇铸工具和辐射源,其中该印刷单元被设计成将该可辐射固化组合物施加到该基材和/或该浇铸工具上,并且该在线浇铸装置适于在该可辐射固化组合物中复制并形成表面浮雕结构。
印刷机优选地适于进行根据本发明的方法。
在下文中,描述了印刷机配置的优选实例。
图1至3和5至9示出了基于卷材的工艺以便于说明,但是本发明同样适用于如图4所示的片材进料工艺。
图1展示了将可辐射固化组合物施加到卷材上的丝网印刷单元。然后将卷材转移到在线浇铸装置(浇铸工具)中,并且可辐射固化组合物流入浇铸工具上的凹陷中。然后在基材与浇铸工具接触时将组合物至少部分地固化。然后将卷材上呈表面浮雕结构形式的固化组合物从浇铸工具释放并输送到任何后续处理步骤。
图1中的数字具有以下含义:
1 丝网
2 可辐射固化组合物
3 刮刀
4 暴露的网
5 未固化的可辐射固化组合物
6 浇铸工具
7 UV灯
8 固化的结构(固化的组合物)
图2展示了和图1一样的将可辐射固化组合物施加到卷材上的丝网印刷单元。然后将卷材转移到在线浇铸装置(浇铸工具)中,并且可辐射固化组合物流入浇铸工具上的凹陷中。然后在基材与浇铸工具接触时将组合物部分地固化。然后将卷材上呈表面浮雕结构形式的固化组合物从浇铸工具释放并且在基材的树脂侧上后固化,并且然后输送到任何后续处理步骤。
图2中的数字具有以下含义:
1 丝网
2 可辐射固化组合物
3 刮刀
4 暴露的网
5 未固化的可辐射固化组合物
6 浇铸工具
7 UV灯
8 固化的结构(固化的组合物)
15 后固化UV灯
图3展示了和图1一样的将可辐射固化组合物施加到卷材上的丝网印刷单元。然后将卷材转移到在线浇铸装置(浇铸工具)中,并且可辐射固化组合物流入浇铸工具上的凹陷中。然后在基材与浇铸工具接触时将组合物部分地固化。然后将卷材上呈表面浮雕结构形式的固化组合物从浇铸工具释放并且在基材的非树脂侧上后固化,并且然后输送到任何后续处理步骤。
图3中的数字具有以下含义:
1 丝网
2 可辐射固化组合物
3 刮刀
4 暴露的网
5 未固化的可辐射固化组合物
6 浇铸工具
7 UV灯
8 固化的结构(固化的组合物)
15 后固化UV灯
图4展示了使用如图1的说明中所说明的丝网和浇铸单元的片材进料系统。
图4中的数字具有以下含义:
1 丝网
2 可辐射固化组合物
3 刮刀
4 暴露的网
6 浇铸工具
7 UV灯
16 片材
17 片材抓持器
18 在片材上的固化的结构(固化的组合物)
图5示出了其中将可辐射固化组合物直接施加到浇铸工具上的可替代实施例。
图5中的数字具有以下含义:
1 丝网
2 可辐射固化组合物
3 刮刀
4 暴露的网
5 未固化的可辐射固化组合物
6 浇铸工具
7 UV灯
8 固化的结构(固化的组合物)
下面的图(6-12)示出了在图1和5中的单元之前或之后增加另外的印刷单元。
另外的印刷单元可以例如施加与表面浮雕结构配合的印刷元素或图像以提供额外的安全益处,或者它们可以提供独立的美学设计或安全特征。以上描述了表面浮雕结构。
在其中表面浮雕结构是聚焦和/或放大元件的优选实施例中,可以使用另外的印刷单元来形成图像阵列,在该图像阵列上聚焦元件将聚焦并且放大元件将放大以产生安全的光学效应。
在优选实施例中,印刷机将能够提供聚焦元件阵列和大致位于聚焦元件阵列的焦平面中的图像阵列,使得聚焦元件阵列展现出图像阵列的基本上聚焦的图像。此聚焦的图像可以优选地是光学可变的并且可以例如基于以下详述的任何机制。应当理解,聚焦元件阵列和图像阵列可以任选地被配置成提供这些效应中的任何一个或多个,除非另外指明:
波纹放大器装置(其实例描述于EP-A-1695121、WO-A-94/27254、WO-A-2011/107782和WO2011/107783中)利用聚焦元件(如透镜或反射镜)阵列和对应的缩微图像阵列,其中聚焦元件和缩微图像阵列的间距和/或其相对位置与聚焦元件阵列不匹配,使得由于波纹效应而生成缩微图像的放大型式。每个缩微图像是最终观察到的图像的完整的微型型式,并且聚焦元件阵列用于选择和放大每个下面的缩微图像的一小部分,这些部分由人眼组合,使得整个放大图像被可视化。这种机制有时被称为“合成放大”。放大的阵列显现为在倾斜时相对于装置移动,并且可以被配置成在装置本身的表面上方或下方显现。放大程度尤其取决于聚焦元件阵列与缩微图像阵列之间的间距不匹配和/或角不匹配的程度。
集成成像装置与波纹放大器装置的相似之处在于,在对应的透镜阵列下方提供缩微图像阵列,每个缩微图像是要显示的图像的微型型式。然而,在此,在透镜与缩微图像之间不存在不匹配。代替地,通过将每个缩微图像布置成同一物体的、但来自不同视点的视图来创建视觉效果。当装置倾斜时,这些图像中的不同图像被透镜放大,使得给出三维图像的印象。
还存在将波纹放大装置的特征与集成成像装置的特征相结合的“混合”装置。在“纯”波纹放大装置中,形成阵列的缩微图像将通常彼此相同。同样,在“纯”集成成像装置中,在阵列之间将不存在不匹配,如上所述。“混合”波纹放大/集成成像装置使用彼此略微不同的缩微图像阵列,示出了物体的不同视图,如在集成成像装置中。然而,如在波纹放大装置中,在聚焦元件阵列与缩微图像阵列之间存在不匹配,导致缩微图像阵列的合成放大型式,由于波纹效应,放大的缩微图像具有三维外观。由于视觉效果是波纹效应的结果,因此出于本披露的目的,此类混合装置被认为是波纹放大装置的子集。因此,通常,在波纹放大装置中提供的缩微图像在以下意义上应当是基本上相同的:它们或者彼此完全相同(纯波纹放大器)或者示出相同的物体/场景但来自不同的视点(混合装置)。
波纹放大器、集成成像装置和混合装置都可以被配置成仅在一个维度上(例如,利用圆柱透镜)或在二个维度上(例如包括2D球面或非球面透镜阵列)操作。
另一方面,透镜状装置不依赖于放大、合成或其他。聚焦元件(典型地圆柱透镜)阵列覆盖在对应的图像区段或“切片”(其中的每个仅描绘了待显示的图像的一部分)阵列上。来自两个或更多个不同图像的图像切片被交错,并且当通过聚焦元件观看时,在每个视角处,仅选定的图像切片将被引导朝向观看者。以此方式,可以在不同的角度观看不同的复合图像。然而,应当理解,通常没有放大发生并且所观察到的所得图像将与下面的图像切片所形成的图像具有基本上相同的尺寸。透镜状装置的一些实例描述于US-A-4892336、WO-A-2011/051669、WO-A-2011051670、WO-A-2012/027779和US-B-6856462中。最近,还开发了二维透镜状装置并且这些的实例披露于英国专利申请号1313362.4和1313363.2中。透镜状装置具有的优点是,可以以不同的视角显示不同的图像,从而产生使用波纹放大器或集成成像技术不可能的动画和其他引人注目的视觉效果的可能性。
透镜或其他聚焦元件阵列本身(即没有对应的图像阵列)也可以用作安全装置,因为它们可以用于表现出可以与它们形成对照的任何背景的放大或扭曲视图,或通过其观看到的场景。这种效果不能通过复印或类似方式来复制。
图6展示了使用凹版印刷单元在基材的相反侧上提供另外的印刷步骤。这将能够使用如上所述的聚焦元件。
图6中的数字具有以下含义:
1 丝网
2 可辐射固化组合物
3 刮刀
4 暴露的网
5 未固化的可辐射固化组合物
6 浇铸工具
7 UV灯
8 固化的结构(固化的组合物)
9 凹版滚筒
10 带腔的刮刀
图7展示了使用凹版印刷单元在基材的同一侧上提供另外的印刷步骤。
图7中的数字具有以下含义:
1 丝网
2 可辐射固化组合物
3 刮刀
4 暴露的网
5 未固化的可辐射固化组合物
6 浇铸工具
7 UV灯
8 固化的结构(固化的组合物)
9 凹版滚筒
10 带腔的刮刀
图8展示了在形成表面浮雕结构之前使用一个或多个多凹版印刷头的可能性。凹版印刷头可以被配置成施加不透明层以用于生产塑质钞票基材。凹版印刷头还可以在形成表面浮雕结构之后被定位。
图8中的数字具有以下含义:
1 丝网
2 可辐射固化组合物
3 刮刀
4 暴露的网
5 未固化的可辐射固化组合物
6 浇铸工具
7 UV灯
8 固化的结构(固化的组合物)
9 凹版滚筒
10 带腔的刮刀
图9展示了使用胶版印刷工艺(一种单一颜色)在基材的相反侧上提供另外的印刷步骤。
图9中的数字具有以下含义:
1 丝网
2 可辐射固化组合物
3 刮刀
4 暴露的网
5 未固化的可辐射固化组合物
6 浇铸工具
7 UV灯
8 固化的结构(固化的组合物)
11 印刷垫毡
12 印刷板
13 上墨辊
14 墨槽
图10展示了使用胶版印刷工艺(多色的)在基材的相反侧上提供另外的印刷步骤。
图10中的数字具有以下含义:
1 丝网
2 可辐射固化组合物
3 刮刀
4 暴露的网
5 未固化的可辐射固化组合物
6 浇铸工具
7 UV灯
8 固化的结构(固化的组合物)
11 印刷垫毡
12 印刷板
13 上墨辊
14 墨槽
图11展示了在形成表面浮雕结构之前使用三色胶版印刷工艺的可能性。在这个实施例中,在卷材的与表面浮雕结构相反的一侧上施加印刷。
图11中的数字具有以下含义:
1 丝网
2 可辐射固化组合物
3 刮刀
4 暴露的网
5 未固化的可辐射固化组合物
6 浇铸工具
7 UV灯
8 固化的结构(固化的组合物)
11 印刷垫毡
12 印刷板
13 上墨辊
14 墨槽
图12展示了使用胶版印刷工艺(一种单一颜色)在基材的相反侧上提供另外的印刷步骤,其中当卷材在印刷垫毡与浇铸工具之间时施加另外的印刷并且因此印刷工艺与浇铸工艺是同时的。
图12中的数字具有以下含义:
1 丝网
2 可辐射固化组合物
3 刮刀
4 暴露的网
5 未固化的可辐射固化组合物
6 浇铸工具
7 UV灯
8 固化的结构(固化的组合物)
11 印刷垫毡
12 印刷板
13 上墨辊
14 墨槽
现在参考非限制性实例更详细地描述本发明。以下实例提供了根据本发明的可辐射固化组合物的制备和特性的更多细节。
实例
以下示出了本发明的可辐射固化组合物(所有组分以按重量计%给出):
实例1
1)(环氧丙烯酸酯+25%TPGDA)
2)DPGDA
3)LR8863(TMPEOTA)
4)7410
5)PB2770
实例2(具有粘合促进剂)
1)605(环氧丙烯酸酯+25%TPGDA)
2)DPGDA
3)LR8863(TMPEOTA)
4)7410
5)PB2770
实例3
1)605(环氧丙烯酸酯+25%TPGDA)
2)DPGDA
3)LR8863(TMPEOTA)
4)200
5)PB2770
实例4(具有粘合促进剂)
1)605(环氧丙烯酸酯+25%TPGDA)
2)DPGDA
3)LR8863(TMPEOTA)
4)200
5)PB2770
根据实例1至4的组合物在35℃下的粘度在0.1s-1的剪切速率下是在15至35Pa S之间并且在35℃下的粘度在1000s-1的剪切速率下是<0.15Pa S。
根据ISO 3219-2:2021,通过TA仪器公司AR-2000流变仪使用60mm 2°不锈钢的截头圆锥体和板几何形状测定粘度,并且使用剪切速率控制在旋转模式下进行测量。
印刷实例
75微米PET箔(RNK)通过旋转丝网印刷用根据实例1至4的可UV固化组合物进行套印。所使用的丝网是145目丝网。当在使用或静止时,可UV固化组合物不会穿过筛网不希望的漏出,并且树脂仅在正常操作中印刷时穿过丝网。
随后,在固化之前用温度调节的钢基辊浇铸可UV固化组合物,该辊无电镀或电镀有镍,具有12%-14%的磷含量,并且含有对应于具有17微米的典型半径和60微米的典型间距的圆柱透镜阵列的结构。浇铸在100-1000N/m范围内的压力下进行,其中浇铸辊加热到50℃。
UV树脂在与浇铸工具接触时被固化,固化通过Phoseon UV LED灯进行,即FireJetFJ200,灯尺寸为150×20mm,波长为385nm,峰值辐照度为12W/cm2。灯以100%功率强度运行。印刷机以80m/m的速度运行。
可以在没有任何困难的情况下进行基材与浇铸工具的过程和分离,从而在基材上产生柱状透镜结构。

Claims (27)

1.一种用于浇铸-固化的可辐射固化、优选可UV固化丝网印刷组合物,该组合物包含
a)一种或多种包含可辐射固化、优选可UV固化基团的化合物,优选选自包含可自由基固化基团例如可光交联(甲基)丙烯酸酯和芳族乙烯基基团的化合物,一种或多种包含可阳离子固化基团的化合物例如脂环族环氧化物,以及包含可自由基固化基团和可阳离子固化基团的化合物的组合作为组分A,
b)一种或多种光引发剂作为组分B,
c)一种或多种流变改性剂作为组分C,
d)任选地一种或多种消泡剂作为组分D,
e)任选地一种或多种粘合促进剂作为组分E,
f)任选地一种或多种功能材料作为组分F,
该组合物具有剪切速率依赖性粘度,优选剪切速率和时间依赖性粘度。
其中在35℃下的粘度在0.1s-1的剪切速率下是15至40Pa S、优选15至35Pa S并且在35℃下的粘度在1000s-1的剪切速率下是<0.15Pa S,根据ISO 3219-2:2021通过TA仪器公司AR-2000流变仪使用60mm2°不锈钢的截头圆锥体和板几何形状测定,并且使用剪切速率控制在旋转模式下进行测量。
2.根据权利要求1所述的可辐射固化组合物,其中,组分A包含a1)一种或多种(甲基)丙烯酸酯,优选
a1i)一种或多种环氧(甲基)丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯和/或聚醚丙烯酸酯作为组分A1,以及
a1ii)一种或多种单官能或多官能(甲基)丙烯酸酯作为组分A2;
和/或
a2)一种或多种脂环族环氧化物,优选地,该一种或多种脂环族环氧化物包含至少一个环己烷基团和至少两个环氧基团。
3.根据权利要求2所述的可辐射固化组合物,其中,该环氧(甲基)丙烯酸酯A1是基于芳族或脂肪族缩水甘油醚的(甲基)丙烯酸酯,优选双酚A二缩水甘油醚,双酚F二缩水甘油醚,双酚B二缩水甘油醚,双酚S二缩水甘油醚,对苯二酚二缩水甘油醚,苯酚/二环戊二烯的烷基化产物,例如2,5-双[(2,3-环氧丙氧基)苯基]八氢-4,7-桥亚甲基-5H-茚,三[4-(2,3-环氧丙氧基)苯基]甲烷异构体,基于苯酚的环氧酚醛清漆,以及基于甲酚的环氧酚醛清漆,1,4-丁二醇二缩水甘油醚,1,6-己二醇二缩水甘油醚,三羟甲基丙烷三缩水甘油醚,季戊四醇四缩水甘油醚,1,1,2,2-四[4-(2,3-环氧丙氧基)苯基]乙烷,聚丙二醇的二缩水甘油醚(α,ω-双(2,3-环氧丙氧基)聚(氧丙烯))和氢化双酚A的二缩水甘油醚(2,2-双[4-(2,3-环氧丙氧基)环己基]丙烷)及其混合物,更优选地,该环氧(甲基)丙烯酸酯A1是双酚A环氧丙烯酸酯。
4.根据权利要求2或3所述的可辐射固化组合物,其中,该单官能或多官能(甲基)丙烯酸酯A2选自三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三甲基丙烯酸酯、四亚甲基二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、二丙二醇二丙烯酸酯(DPGDA)、季戊四醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇二丙烯酸酯、二季戊四醇三丙烯酸酯、二季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、三季戊四醇八丙烯酸酯、季戊四醇二甲基丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、二季戊四醇二甲基丙烯酸酯、二季戊四醇四甲基丙烯酸酯、三季戊四醇八甲基丙烯酸酯、季戊四醇二衣康酸酯、二季戊四醇三衣康酸酯、二季戊四醇五衣康酸酯、二季戊四醇六衣康酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二衣康酸酯、山梨醇三丙烯酸酯、山梨醇四丙烯酸酯、季戊四醇改性的三丙烯酸酯、山梨醇四甲基丙烯酸酯、山梨醇五丙烯酸酯、山梨醇六丙烯酸酯、低聚酯丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯、甘油二丙烯酸酯和三丙烯酸酯、1,4-环己烷二丙烯酸酯、分子量为200至1500的聚乙二醇的双丙烯酸酯和双甲基丙烯酸酯、单至二十重烷氧基化更优选单至二十重乙氧基化三羟甲基丙烷的三丙烯酸酯、单至二十重丙氧基化甘油的三丙烯酸酯或单至二十重乙氧基化和/或丙氧基化季戊四醇的三丙烯酸酯例如乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMEOPTA)和或其混合物。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的可辐射固化组合物,其中,包含至少一个环己烷基团和至少两个环氧基团的该一种或多种脂环族环氧化物由下式(I)表示
其中
Z表示单键或包含一个或多个原子的二价基团,优选单键、直链或支链C1-C18亚烷基、二价脂环族烃基、亚环烷基、-CO-、-O-CO-O-、-COO-或-O-。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的可辐射固化组合物,其中,该光引发剂B选自α-羟基酮化合物、α-烷氧基酮化合物、α-氨基酮化合物、二苯甲酮化合物、酰基氧化膦化合物、以及上述化合物中的两种或更多种的共混物;
优选地,该光引发剂B选自具有式(XI)的α-羟基酮、α-烷氧基酮或α-氨基酮化合物,具有式(X)的二苯甲酮化合物;两种或更多种具有式(XI)和/或(X)的化合物的共混物;具有式(XII)的酰基氧化膦化合物,以及一种或多种具有式(XI)和/或(X)的化合物与一种或多种具有式(XII)的化合物的共混物
其中
R29是氢或C1-C18烷氧基;
R30是氢、C1-C18烷基、C1-C12羟烷基、C1-C18烷氧基、OCH2CH2-OR34、吗啉代、S-C1-C18烷基、基团-HC=CH2、-C(CH3)=CH2
d、e和f是1-3;
c是2-10;
G1和G2彼此独立地是聚合物结构的端基,优选氢或甲基;
R34是氢、
R31是羟基、C1-C16烷氧基、吗啉代、二甲基氨基或-O(CH2CH2O)g-C1-C16烷基;
g是1-20;
R32和R33彼此独立地是氢、C1-C6烷基、C1-C16烷氧基或-O(CH2CH2O)g-C1-C16烷基;或是未被取代的苯基或苄基;或被C1-C12-烷基取代的苯基或苄基;或R32和R33与它们所附接的碳原子一起形成环己基环;
R35是氢、OR36或NR37R38
R36是氢、任选地插入有一个或多个不连续的O-原子的C1-C12烷基,并且该未被插入的或被插入的C1-C12烷基任选地被一个或多个OH取代,
或R36
R37和R38彼此独立地是氢或未被取代的或被一个或多个OH取代的C1-C12烷基;
R39是任选地插入有一个或多个不连续的O的C1-C12亚烷基,-(CO)-NH-C1-C12亚烷基-NH-(CO)-或
前提是R31、R32和R33不都一起是C1-C16烷氧基或-O(CH2CH2O)g-C1-C16烷基;
其中
R65、R66和R67彼此独立地是氢、C1-C4烷基、C1-C4-卤代烷基、C1-C4烷氧基、Cl或N(C1-C4烷基)2
R68是氢、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、苯基、N(C1-C4烷基)2、COOCH3
Q是具有2至6个羟基的多羟基化合物的残基;
x是大于1但不大于Q中可用羟基的数目的数;
A是-[O(CH2)bCO]y-或-[O(CH2)bCO](y-1)-[O(CHR69CHR69')a]y-;
R69和R69’彼此独立地是氢、甲基或乙基;并且如果N大于1,则基团R69可以彼此相同或不同;
a是1至2的数;
b是4至5的数;
y是1至10的数;
n是1至10的数;并且
m是2至10的数;
其中
R50是未被取代的环己基、环戊基、苯基、萘基或联苯基;或是被一个或多个卤素、C1-C12烷基、C1-C12烷氧基、C1-C12烷硫基或被NR53R54取代的环己基、环戊基、苯基、萘基或联苯基;
或R50是未被取代的C1-C20烷基或是被一个或多个卤素、C1-C12烷氧基、C1-C12烷硫基、NR53R54或被-(CO0-O-C1-C24烷基取代的C1-C20烷基;
R51是未被取代的环己基、环戊基、苯基、萘基或联苯基;或是被一个或多个卤素、C1-C12烷基、C1-C12烷氧基、C1-C12烷硫基或被NR53R54取代的环己基、环戊基、苯基、萘基或联苯基;或-(CO)-R’52;或R51是未被取代的或被一个或多个卤素、C1-C12烷氧基、C1-C12烷硫基或被NR53R54取代的C1-C12烷基;
R52和R’52彼此独立地是未被取代的环己基、环戊基、苯基、萘基或联苯基,或是被一个或多个卤素、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基取代的环己基、环戊基、苯基、萘基或联苯基;或R52是包含S原子或N原子的5元或6元杂环;
R53和R54彼此独立地是氢、未被取代的C1-C12烷基或被一个或多个OH或SH取代的C1-C12烷基,其中烷基链任选地插入有一至四个氧原子;或R53和R54彼此独立地是C2-C12-烯基、环戊基、环己基、苄基或苯基。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的可辐射固化组合物,其中,该流变改性剂是非缔合流变改性剂,优选无机流变改性剂C1,例如二氧化硅像沉淀二氧化硅或气相二氧化硅或层状硅酸盐,优选亲水或疏水气相二氧化硅,更优选亲水气相二氧化硅,或有机流变改性剂C2,例如基于脲、纤维素醚或纤维素酯的流变改性剂,优选基于脲,更优选聚脲,最优选重均分子量Mw为5,000至70,000g/mol的聚脲;最优选的流变改性剂是亲水气相二氧化硅。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的可辐射固化组合物,其中,该消泡剂D是无硅消泡剂,优选基于聚烷基乙烯基醚的接枝共聚物或环氧乙烷和1,2-环氧丙烷的嵌段共聚物,其用多元醇醚化并且另外用羧酸酯化。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的可辐射固化组合物,其中,该粘合促进剂E是至少一种具有至少一个、特别是一个至三个、更特别是一个至两个、并且非常特别是一个游离酸基团的可辐射固化化合物或可共聚胺,优选甲基丙烯酸酯和/或丙烯酸酯改性的酸性化合物或
具有式(Va)和(Vb)的化合物,以及还有其混合物
其中
R7是C2-C6亚烷基,并且
R8是氢或甲基;
C2-C6亚烷基表示例如1,2-亚乙基、1,2-亚丙基、1,3-亚丙基、1,2-亚丁基、1,3-亚丁基、1,4-亚丁基、1,5-亚戊基或1,6-亚己基,特别是1,2-亚乙基、1,2-亚丙基、1,3-亚丙基或1,4-亚丁基,更特别是1,2-亚乙基或1,2-亚丙基,并且非常特别是1,2-亚乙基;
R8特别是甲基。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的可辐射固化组合物,其中,该功能材料F功能材料为该可固化组合物提供光学和/或机器可读特性。
11.根据权利要求2至10中任一项所述的可辐射固化组合物,其包含
ai)按重量计1%至58.5%的组分A1,以及
aii)按重量计40%至95%的组分A2,
g)按重量计1%至10%、优选按重量计5%至10%的组分B,
h)按重量计0.5%至3%的组分C,
i)按重量计0%至1.5%的组分D,
j)按重量计0%至2%的组分E,以及
k)按重量计0%至50%的组分F,
其中组分A1、A2、B、C、任选地D、任选地E和任选地F的总和是100重量%。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的可辐射固化组合物,其中,该固化组合物具有50%或更小、优选30%或更小、更优选20%或更小、最优选10%或更小的雾度,如根据ASTMD1003(程序A)测量的。
13.一种制品,该制品包含基材和涂层,该涂层包含根据权利要求1至12中任一项所述的辐射固化组合物,其中,该涂层呈表面浮雕结构的形式。
14.一种用于生产根据权利要求13所述的制品的方法,该方法包括以下步骤:
i)提供浇铸工具,该浇铸工具具有限定在其表面中的浮雕结构,该浮雕结构对应于该表面浮雕结构;
ii)将根据权利要求1至12中任一项所述的可辐射固化组合物施加到该基材和/或该浇铸工具的该浮雕结构上;
iii)通过使该基材与包含浮雕结构的浇铸工具接触并且在该涂层组合物中形成该表面浮雕结构来浇铸根据权利要求1至12中任一项所述的可辐射固化组合物;以及
iv)辐射固化该涂层组合物,使得由该可辐射固化组合物形成的该表面浮雕结构保留在该基材上。
15.根据权利要求14所述的方法,其中,该表面浮雕结构以纳米结构或微米结构的形式存在。
16.根据权利要求14或15所述的方法,其包括在步骤iv)中的辐射固化之后的以下步骤:
v)将该基材与该浇铸工具分离。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的方法,其中,
i)在步骤i)中的该浇铸工具配备有模具成形件,该模具成形件具有包含限定该表面浮雕结构的凸起元件的凸起区域和凹陷区域的布置的表面;
ii)在步骤ii)中,将该可辐射固化组合物施加到该模具成形件的该表面上,使得该可辐射固化组合物基本上填充该凹陷区域;
iii)在步骤iii)中,使该基材与该模具成形件的该表面接触,使得其覆盖该凹陷区域;
iv)在步骤iv)中完全或部分固化该涂层组合物,使得该凹陷区域中的该可辐射固化组合物从所述凹陷区域中移除并保留在该基材上;以及
v)将该基材与该模具成形件的该表面分离。
18.根据权利要求14至17中任一项所述的方法,其中,该基材以片材的形式存在。
19.根据权利要求14至18中任一项所述的方法,其中,在步骤ii)中通过丝网印刷,优选通过旋转丝网印刷将该可辐射固化组合物施加到该基材上。
20.根据权利要求14至19中任一项所述的方法,其中,该表面浮雕结构是衍射结构之一;一种或多种微光学元件,如聚焦元件、放大元件、分面元件、反射元件或散焦元件;或宏观结构,例如能够通过触摸检测结构的触觉结构;优选地,该表面浮雕结构以纳米结构或微米结构的形式存在。
21.一种安全制品,其包含至少一种根据权利要求13所述的制品。
22.根据权利要求21所述的安全制品,其中,该安全制品呈安全文件的形式,优选包括钞票、护照、身份证件、驾驶执照、银行卡、支票、证书、邮票或签证。
23.根据权利要求21所述的安全制品,其中,该安全制品是安全线、安全带、安全插入物、安全箔或安全贴片。
24.根据权利要求1至12中任一项所述的可辐射固化组合物用于在基材上制备表面浮雕结构的用途。
25.根据权利要求1至12中任一项所述的可辐射固化组合物用于制备用于在安全制品上使用的安全装置的用途。
26.根据权利要求1至12中任一项所述的可辐射固化组合物用于丝网印刷,优选旋转丝网印刷,并且优选随后浇铸固化的用途。
27.一种印刷机,其包含根据权利要求1至12中任一项所述的可辐射固化组合物,其中,该印刷机适于在卷材状或片材状基材上进行印刷,特别是用于生产安全文件如钞票,该印刷机包括印刷单元,优选丝网印刷单元,该印刷机进一步包括在线浇铸装置,该在线浇铸装置包括浇铸工具和辐射源,其中该印刷单元被设计成将该可辐射固化组合物施加到该基材和/或该浇铸工具上,并且该在线浇铸装置适于在该可辐射固化组合物中复制并形成表面浮雕结构。
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