[发明专利]氧化亚烷基改性的二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯和包含其的反应性组合物

说明书

提供一种氧化亚烷基改性的多官能(甲基)丙烯酸酯以及包含该氧化亚烷基改性的多官能(甲基)丙烯酸酯的反应性组合物，该氧化亚烷基改性的多官能(甲基)丙烯酸酯改善了由于高结晶度或高粘度、高固化收缩等导致的使用性能差的问题。该氧化亚烷基改性的多官能(甲基)丙烯酸酯具有由通式(I)所表示的结构。在通式(I)中，R表示由通式(II)所表示的取代基；AO表示选自由‑CH₂CH₂O‑、‑CH₂CH(CH₃)O‑、‑CH₂CH₂CH₂CH₂O‑和‑CH₂CH(C₂H₅)O‑表示的氧化亚烷基单元中的一种或两种以上；l表示加合的氧化亚烷基的平均聚合度，为0＜l≤5；m的平均值为大于0且6以下；n和o的每一个的平均值为0至6；m、n和o的合计值为6；并且在通式(II)中，R²表示氢原子或甲基。[化学式1][化学式2]

技术领域

本发明涉及一种氧化亚烷基改性的二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯，即，一种相比于传统的多官能(甲基)丙烯酸酯具有低粘度、低结晶度和高感光度并且表现出低固化收缩和固化后高硬度的氧化亚烷基改性的二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯，以及包含其的反应性组合物。

背景技术

在反应性组合物中，(甲基)丙烯酸酯是用于共聚的单体的一种重要组分，并且用于各种目的/应用而被混合。然而，作为交联组分而添加的多官能单体通常在室温或低于室温的温度下本质地表现出结晶性或者是具有高粘度的化合物。因此，往往增加反应性组合物的整体粘度并且变得难以处理。

例如，在诸如硬质涂层或用于喷墨打印机的油墨组合物的涂层应用中，必需混合由诸如三季戊四醇、二季戊四醇、双三羟甲基丙烷和双甘油的季戊四醇所代表的多官能醇的(甲基)丙烯酸酯，以及三羟甲基丙烷、甘油等的聚合物，以便在固化后赋予反应性组合物机械强度或化学稳定性。然而，由于上述一般用途的反应性组合物中的诸如二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯的多官能(甲基)丙烯酸酯自身的粘度非常高，并且导致反应性组合物的粘度极大的增加，所以需要用有机溶剂进行稀释，考虑到VOC限制，这是不优选的。此外，在诸如涂膜的应用中，多官能(甲基)丙烯酸酯引起由于固化收缩而导致涂层的薄膜卷曲(翘曲)的问题。

在诸如用于干膜抗蚀剂、彩色光阻剂或黑色光阻剂的树脂组合物的其它应用中，除了用于固化之后的薄膜物理特性的要求之外，还需要即使在低暴露量下也能完成固化，即，在以诸如紫外线和电子束的活化能射线固化时，表现出高的敏感度。重要的是，在诸如彩色光阻剂和黑色光阻剂的以高浓度混合颜料或染料的高遮光性组合物中，能够以低暴露量固化的材料的利用价值可以非常高。

如上所述，传统使用的多官能醇的(甲基)丙烯酸酯不但具有所期望的用于多官能结构的机械性质，还具有不期望的诸如高粘度、高结晶度和高固化收缩的性质。

作为改善该问题的手段，氧化亚烷基改性的多官能醇，例如，环氧乙烷改性的二季戊四醇的丙烯酸酯已经上市。尽管引入加成摩尔数超过5mol/羟基的长链氧化亚烷基的化合物能够取得粘度或结晶度的减小，但是由于交联密度的降低而不能维持用于多官能结构的所期望的原本的机械强度。然而，众所周知不能仅仅通过降低加成摩尔数来改善传统的氧化亚烷基改性的多官能(甲基)丙烯酸酯的上述缺陷。

本发明的发明人发现通过优化氧化亚烷基改性的二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯的氧化亚烷基加成摩尔数并控制氧化亚烷基加成反应中作为副产物生成的聚(氧化亚烷基)(甲基)丙烯酸酯的含量，能够解决上述问题。

在这一点上，尽管专利文献1提到环氧乙烷改性的二季戊四醇中作为副产品生成的环氧乙烷衍生物的量，但是仅评价了流出物和味觉并且优选副产物的量为0.5质量％以下，这与本发明在目标和构成方面都不同。