光产碱剂WPBG-345

◆特点

●　在多种组分中（环氧树脂与硫醇，环氧树脂与酸酐）有着高稳定性。

●　通过光照射生成强碱基双胍（pKbH=31.8）。

●　当与各种光敏剂结合使用时，在长波长范围内也显示光敏性。

 

化学名称	(Z)-{[Bis(dimethylamino)methylidene]amino}-N-cyclohexyl(cyclohexylamino)methaniminium tetrakis(3-fluorophenyl)borate
CAS RN®	2073916-67-1
分子量	713.7

◆物理性质

外 观	颜色：白色 形状：晶体
熔 点	138 ℃
TG-DTA	重量从231 ℃开始减少
溶解性	(g/solv. 100 g）
	NMP	62
	GBL	81
	PGMEA	55
	丙酮	107
	乳酸乙酯	31
	PGME	44
	甲醇	3
	水	<0.5

◆UV（0.02 mg/mL in CH₃CN）

最大吸收

197 nm（ε= 118000）　254 nm（ε= 15500）　365 nm（ε= 15）

※ 与各种光敏剂配合使用时，在长波长范围内也显示光敏性。

◆相关法律法规与安全性

TSCA	Not Listed
EINECS	Not Listed
REACH	Not Listed

◆不同组分中的保存稳定性

使用WPBG-345时，组合物的粘度难以提高

◆应用实例1：环氧低聚物与多官能团硫醇的阴离子UV固化

反应条件

配比	将3~10份WPBG-345，0.6~2份2-异丙基硫杂蒽酮（与WPBG的当量为0.2）和100份jER®828 （环氧树脂当量185，三菱化学株式会社产）混合后，加热下或使用稀释剂进行溶解。然后在室温 下，混合70份KarenzMT®PE1（SH当量138.5，昭和电工株式会社产）。
混合物的保存稳定性 （不超过初始粘度两倍的时间）	2个月以上（10℃）、3周（25℃）、3天（40℃）
光照条件	10 s照射（光辐照度5 mW/cm2（254 nm）、100 mW/cm2（365 nm）、 261 mW/cm2（405 nm））

◆应用实例2：环氧低聚物与羧酸在图案化中的应用（patterning）

反应条件

配比	1~10份WPBG-345，0.2~2份2-异丙基硫杂蒽酮（与WPBG的当量为0.2），100份jER® 828 （环氧树脂当量为185，三菱化学株式会社产）和64份Joncryl® 682（OH当量为138， BASFJapan株式会社产）溶解于300份γ-丁内酯。
薄膜制备	聚碳酸酯、薄膜厚度10～20 μm
曝光条件	任意时间（照度5mW/cm2（254 nm）、100m W/cm2（365nm）、 261 mW/cm2（405nm））
光照后加热	150 ℃/10 min
显影	1 wt% Na2CO3  浸泡1 min → 用水清洗

◆对硼酸盐型光产碱剂（PBG）有效的光敏剂

WPBG-300和WPBG-345通过与可吸收长波长的光敏剂硫杂蒽酮类等配合使用，能在不同波长范围内生成烷基双胍（图1）。由于不同的光敏剂中的PBG光分解性也会发生变化，所以需要根据使用的光源和固化后的着色等条件来考虑选择适合的光敏剂。

图1. WPBG-300,345的结构式

 

图2为WPBG-345与各种光敏剂组合使用时的光解率。2-乙基蒽醌和1-氯蒽醌有着高光敏效果，提高了WPBG-345的光降解性（图2）。

图2. 使用不同的光敏剂时，WPBG-345光解率的变化

将2-乙基蒽醌作为光敏剂用于环氧低聚物与多官能团硫醇固化时，与传统的2-异丙基硫杂蒽酮相比，可缩减固化时间（图3）。当2-乙基蒽醌用于WPBG-300时，同样可以提高光降解性。

图3. 环氧低聚物与多官能团硫醇的UV阴离子固化

 

WPBG-345（1~5份），光敏剂（0.2~1份）和jER^® 828（环氧树脂相当量185，三菱化学株式会社产）（100份）混合，然后在加热下或用稀释剂促进溶解。 在室温下，加入KarenzMT^® PE1（SH当量138.5，昭和电工产）（70份）并混合。 涂在基板后，照射10 s（照度：100 mW/cm² (365 nm), 261 mW/cm² (405 nm)），曝光后在120 ℃下加热。

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