이니시에이터

광중합 개시제

광중합 개시제는 빛, 일반적으로 자외선에 노출되면 중합을 활성화하는 특수 화합물입니다. 광중합 개시제는 특정 파장의 빛에 노출되면 분해되어 자유 라디칼, 양이온 또는 음이온을 생성합니다. 광개시제는 일반적으로 유형 I 광개시제와 유형 II 광개시제로 나뉩니다. 이러한 개시제는 오프셋 잉크, 스크린 잉크, 접착제, 백색 래커, 포토 레지스트, 안료 코팅 및 종이, 금속, 목재 및 플라스틱 코팅에 사용됩니다.

1형 광개시제

1형 광개시제는 조사 시 단일 분자 결합이 절단되어 자유 라디칼을 직접 형성합니다. 일반적으로 사용되는 1형 광개시제에는 벤조인 메틸 에테르, 4,4′-디메틸벤질, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논 및 2-하이드록시-2-메틸프로피오페논.

이러한 개시제는 경화 속도가 빠르고 효율이 높기 때문에 보조 개시제가 필요하지 않은 것으로 알려져 있습니다. 그러나 용해도가 제한적이고 산소 억제에 취약하며 일부 타입 I 개시제는 타입 II 개시제보다 색소가 덜 착색되지만, 특히 고농도 시스템에서 시간이 지나면서 황변을 유발할 수 있다는 몇 가지 한계가 있습니다.

2형 광개시제

2형 광개시제는 이중 분자 반응을 거쳐 광개시제의 여기 상태가 두 번째 분자(공동 개시제)와 상호 작용하여 자유 라디칼을 생성합니다. 일반적으로 사용되는 2형 광개시제의 예로는 4,4′-비스(디에틸아미노)벤조페논 및 2,4-디에틸-9H-티옥산텐-9-원이 있습니다.

이 개시제는 가시광선을 흡수하여 접착력 향상 및 황변 감소와 같은 향상된 필름 특성을 제공할 수 있습니다. 그러나 경화 속도가 느리고 공동 개시제가 필요하며 이동 및 독성 위험이 있을 수 있습니다. 효율이 낮고 보조 개시제가 필요하기 때문에 타입 II 시스템은 원하는 수준의 경화를 달성하기 위해 더 높은 농도의 개시제가 필요한 경우가 많습니다.

생체 적합성 광개시제

Irgacure 2959 및 리튬 페닐-2,4,6-트리메틸벤조일포스피네이트(LAP) 는 혈관 유사 구조물의 3D 바이오프린팅을 위한 젤라틴 메타크릴레이트 제조에 일반적으로 사용되는 광개시제입니다.

생체적합성 개시제는 광역학 치료, 항균 코팅, 3D 바이오프린팅, 하이드로젤의 제조를 포함한 다양한 응용 분야에서 중요한 역할을 합니다.>하이드로젤(예: 젤라틴-메타크릴레이트 및 덱스트란-메타크릴레이트 하이드로젤)은 조직 공학에 활용됩니다. 이러한 응용 분야에는 연골 및 뼈 조직 공학뿐만 아니라 상아질 프라이머와 같은 치과용 재료가 포함됩니다. 이 중 리튬 페닐-2,4,6-트리메틸벤조일포스피네이트(LAP)가 가장 널리 사용되는 개시제입니다.

LAP는 수용성과 세포 호환성을 모두 갖춘 광개시제로, 특히 생물학적 응용에 적합합니다. 수용성이 우수하고 가시광선 스펙트럼 내에서 효과적인 중합 속도가 빨라 Irgacure 2959보다 선호됩니다. 또한 LAP는 독성이 감소하고 세포 생존력이 향상되어 생체 적합성 응용 분야에서의 사용을 더욱 지원합니다.

라디칼 개시제

라디칼 개시제는 비닐 및 아크릴 모노머의 중합에 사용됩니다. 아조 중합 개시제는 페인트용 아크릴 수지, 흡수성 수지, 고분자 응고제, 접착제 및 종이 마감제에 널리 사용됩니다. 라디칼 중합은 열 에너지, 빛 또는 방사능에 의해 생성될 수 있는 자유 라디칼의 형성에 의해 시작됩니다. 이러한 라디칼 개시제는 제어 라디칼 중합에도 사용됩니다.

제어 라디칼 중합 개시제

제어 라디칼 중합 개시제는 비닐 모노머의 중합에 사용됩니다. 중합에는 원자 전달 라디칼 중합(ATRP), 가역적 첨가/분열 사슬 전달 중합(RAFT) 및 아산화질소 매개 중합(NMP)을 포함한 세 가지 유형이 있습니다.

원자 전달 라디칼 중합(ATRP) 개시제

원자 전달 라디칼 중합(ATRP)은 정밀한 분자량과 좁은 다분산성을 가진 잘 정의된 폴리머를 합성할 수 있는 제어된 라디칼 중합 기술입니다. ATRP 개시제는 일반적으로 브로모 또는 클로로 알칸과 같은 할로겐화 화합물입니다. 예를 들어, 2-하이드록시에틸 2-브로모이소부티레이트 는 일반적으로 카르복실산염 또는 이소시아네이트 변형 표면, 입자 또는 생체 분자를 변형하는 데 적용되는 하이드 록시 기능화 텔레켈 중합체를 형성하는 데 사용됩니다. 펜타에리스리톨 테트라키스(2-브로모이소부티레이트) 는 사기능성 폴리머의 제조에 사용됩니다.

가역 첨가/분절 사슬 전달 중합(RAFT) 개시제

RAFT 중합은 비닐 모노머의 단일 중합체 및 블록 공중합체를 제조하는 데 사용됩니다. 일반적인 개시제에는 1,1′-아조비스(시클로헥산카보니트릴) 또는 2,2′-아조비스(2-메틸프로피온니트릴)가 있습니다. RAFT를 통해 합성된 블록 공중합체는 약물 전달, 바이오 광물화, 바이오 호환성 및 하이드로겔 응용 분야에 널리 사용됩니다.

질소 매개 중합(NMP) 개시제

NMP 공정은 라디칼 개시제, 모노머 및 중간 라디칼 종을 가두어 호모 및 블록 중합체를 형성할 수 있는 질소 라디칼을 사용하는 것을 포함합니다. 다음과 같은 개시제는  N-.tert-부틸-N-(2-메틸-1-페닐프로필)-O-(1-페닐에틸)히드 록실 아민과 같은 개시제 및 N-터트-부틸-O-[1-[4-(클로로메틸) 페닐]에틸]-N-(2-메틸-1-페닐프로필)히드록실아민는 스티렌과 아크릴레이트 중합체 및 공중 합체의 합성에 사용됩니다. TEMPO는 안정적인 아산화질소 라디칼로, 생 라디칼 중합을 제어하는 데 필수적입니다. NMP에서 생성된 블록 공중합체는 안료 분산, 메모리 소자 및 복합재 제조에 사용됩니다.

용해도에 따른 개시제