Das Feld der Photopolymerisation hat bedeutende Fortschritte erlebt, insbesondere mit der Verlagerung hin zur Härtung mit sichtbarem Licht. Dieser Übergang wird durch den Bedarf an sichereren, energieeffizienteren und vielseitigeren Initiationssystemen vorangetrieben. Traditionell dominierten ultraviolette (UV) Lichtquellen, aber Bedenken hinsichtlich ihrer potenziellen gesundheitlichen Auswirkungen und Einschränkungen beim Eindringen in dickere oder pigmentierte Materialien haben die Forschung zu Alternativen mit sichtbarem Licht angeregt. In diesem Zusammenhang werden neuartige Photoinitiatoren, die sichtbares Licht nutzen können, immer wichtiger.

Eine bedeutende Entwicklung in diesem Bereich ist die Erforschung von Anthrachinon-Derivaten als Photoinitiatoren. Während Anthrachinone historisch als Typ-II-Photoinitiatoren anerkannt sind und Co-Initiatoren für die Radikalgenerierung benötigen, hat sich die jüngste Forschung darauf konzentriert, ihre Strukturen zu modifizieren, um als Typ-I-Photoinitiatoren zu fungieren. Ein Paradebeispiel für diesen Fortschritt ist die Entwicklung von silyloxy-substituierten Anthrachinonen (TIPS-AQs), wie sie in aktuellen Studien detailliert beschrieben werden.

Diese neuen Anthrachinon-basierten Verbindungen der nächsten Generation bieten mehrere entscheidende Vorteile. Erstens können sie durch einen einfachen Ein-Schritt-Prozess synthetisiert werden, was sie kostengünstig und leicht verfügbar macht. Zweitens fungieren sie als Typ-I-Photoinitiatoren, was bedeutet, dass sie nach Lichteinwirkung durch intramolekulare Bindungsspaltung Radikale erzeugen und somit den Bedarf an zusätzlichen Co-Initiatoren eliminieren. Dies vereinfacht Harzformulierungen und verbessert die Prozesseffizienz. Darüber hinaus sind viele dieser neuen TIPS-AQs frei von Schwefel-, Stickstoff- und Phosphoratomen, die oft in herkömmlichen Typ-I-Photoinitiatoren vorkommen und Umwelt- und Gesundheitsbedenken aufwerfen können. Dieser Aspekt der 'grünen Chemie' macht sie für Anwendungen, bei denen Sicherheit und Nachhaltigkeit von größter Bedeutung sind, äußerst wünschenswert.

Der Mechanismus hinter ihrer Wirksamkeit liegt in der spezifischen Anordnung funktioneller Gruppen, die die Generierung von Initiierungsradikalen, wie Isopropylradikalen, erleichtert. Diese Radikale greifen dann Monomere leicht an und initiieren die Polymerisationskettenreaktion. Die Leistung dieser Initiatoren wird oft durch ihre hohen Photopolymerisationsraten und Monomerumwandlungen charakterisiert, die manchmal sogar die etablierter kommerzieller Photoinitiatoren wie Oximester übertreffen. Dies macht sie besonders attraktiv für anspruchsvolle Anwendungen wie die Hochgeschwindigkeits-UV-Härtung in Beschichtungen, den fortschrittlichen 3D-Druck und die Formulierung spezialisierter Klebstoffe.

Da die Industrie weiterhin nach umweltfreundlicheren und effizienteren chemischen Lösungen sucht, werden die Entwicklung und Einführung dieser fortschrittlichen Anthrachinon-Photoinitiatoren eine entscheidende Rolle spielen. Sie stellen einen bedeutenden Fortschritt in der Photopolymerisation mit sichtbarem Licht dar und bieten eine Kombination aus Leistung, Sicherheit und Nachhaltigkeit für eine breite Palette industrieller Anwendungen. Für Unternehmen, die ihre UV-Härtungsprozesse verbessern möchten, ist die Erforschung dieser neuartigen Initiatoren ein strategischer Schritt in Richtung Innovation und verbesserter Produktqualität.