[其他]含无机填料的光聚合组合物

说明书

本发明是关于改进了的含有无机颗粒材料的光聚合组合物及配制这些组合物的方法和其使用方法。由于采用在光聚合组合物中加入无机颗粒填料这一方法，光聚合组合物的性能得到了改善。

现有技术中，在光聚合组合物中使用无机或有机颗粒填料是众所周知的。美国专利2，760，863公开了含有加聚单体、光聚合引发剂或催化剂、予先形成的缩聚或加聚物，以及不能混溶的有机或无机填料即基本透明的增强剂（例如，亲有机物的硅石，膨润土，硅石和颗粒尺寸小于0.4密耳玻璃粉末）等组分的光聚合层。美国专利3，2525，615公开了成像聚合组合物，该组合物中含有无机触变性材料，最好是5到500毫微米，表面带有电荷的胶体状触变性的金属氧化物。例如这些材料包括：勃姆石矾土，高触变性硅酸盐氧化物如膨润土和很细的含99.5%二氧化硅及0.5%其它各种金属氧化物的触变性凝胶。美国专利3，615，448公开了平板印刷的印刷板，其中含有一层具有很细的乙烯基塑料颗粒的光固化组合物。对该层进行紫外辐射曝光照像，并进行均匀地热回流，从而光固化成分将未曝光的成像区的乙烯基颗粒塑化。美国专利3，754，920涉及可用于重复成像，光聚合层中含有颗粒微晶增稠剂的光聚合组合物。增稠剂可以是有机物或无机物。有机增稠剂的例子是微晶纤维素，无机增稠剂则包括颗粒状微晶二氧化硅、粘土、氧化铝、膨润土、高岭土、绿坡缕石和蒙脱石。美国专利3，891，441是关于一种在多孔载体中浸渍有光聚合组合物的光敏印刷材料，该光聚合组合物中含有颗粒尺寸在5～50，000毫微米，很细的粉末填料。指定的填料包括二氧化硅、二氧化钛、碳黑、氧化锌和其它商业上可获得的颜料。

本发明涉及的光聚合组合物包括

（A）一种可加聚的烯类不饱和单体，

（B）一种光辐射活化的引发体系，

（C）至少一种予先形成的高聚物粘合剂，

（D）一种对光辐射基本透明的无机颗粒，其中无机颗粒至少与一种予先形成的高聚物粘合剂粘合在一起，粘合性可用无机颗粒在粘合剂的溶剂中至少不与一种粘合剂分离来测定，最好基本上所有颗粒都粘合上，这一点可用颗粒在粘合剂溶剂中不能分离来测定。

本发明还涉及用一个单独步骤来混合无机颗粒和粘合剂形成光聚合组合物的方法。单独混合拒绝引入其它任何一种影响无机颗粒与粘合剂粘合性的光聚合组分，其粘合性可用粘合剂的有机溶剂基本上不能将粘合剂与颗粒分离进行测定。

众所周知，在现有技术中，目前光聚合的原料是一种可加聚的烯类不饱和单体，一种光辐射活化的引发体系及至少一种预先形成的高聚物粘合剂。本发明的关键特征是在组合物中加入一种确定的颗粒填料和该颗粒填料与粘合剂的粘合方法。虽然填料在许多已有技术的公开物中有过报道，但这里所确定的颗粒及它与聚合物粘合剂的粘合性都有所改进。研究结果表明，在光敏组合物中引入填料方式不同会导致性能上的差别。

光聚合组合物中加入的颗粒材料是对光辐射基本透明的无机物，虽然最好是二氧化硅和硅酸盐衍生物，但凡是对光辐射透明的一般的无机材料如矾土或碳酸盐衍生物等也均可使用。最好是这些颗粒可透过且不大量吸收紫外光，否则颗粒将会干扰许多光敏薄膜的常规成像。一般说来，颗粒尺寸分布在0.1到15微米范围内，最好是在0.1到10微米范围内，其中至少95%或者更一般情况下97%的颗粒在该尺寸分布内。颗粒测定技术是众所周知的，如运用Coulter计数器。一般情况下颗粒是球形的，即非纤维状的。若颗粒过小，则粘流控制较困难并且削弱增强能力;反之颗粒过大，则涂层质量和成像性能下降。颗粒的介电常数一般在3.8到6.14之间。

在本发明的光聚合组合物中，填料颗粒必须和聚合物粘合剂粘合在一起。填料颗粒与粘合剂的粘合是以粘合剂不可逆地吸附于粒子上为特征的，可用溶剂完全不能将粘合剂与颗粒分离来验证这一点。粘合意味着在粘合剂的溶剂中，粘合剂与颗粒不能分开。若颗粒与聚合物粘合剂粘合不当，粘合剂将溶于溶剂，而填料颗粒与之分离形成不含粘合剂的沉淀。

不管从任何理论和任何作用方式来考虑，都可以认为聚合物粘合剂具有使粘合剂与填料颗粒之间产生相互作用的活性中心，这种相互作用足以阻止这两种材料在粘合剂的溶剂中分离。如果，在与颗粒混合以前或混合当中，粘合剂里存在另外一种光聚合组分，据信一般将会对颗粒与粘合剂之间的作用产生干扰。因为某种异物的存在将阻止一些颗粒靠近粘合剂的活性中心。随着干扰物质数量的增加，或加入组分与这些活性中心的相互作用的增强，能产生作用并形成粘合剂与颗粒之间粘合的活性中心数目将减少。