Spesielle ytelsesoligomerer

1.Dobbeltherdende oligomerer

Hvis en oligomer inneholder to forskjellige typer aktive funksjonelle grupper for herding, for eksempel en akrylatgruppe som kan gjennomgå friradikalherding, og en annen gruppe som kan gjennomgå kationisk fotoherding, fuktighetsherding, hydroksylherding eller termisk herding, kalles den en dobbeltherdende oligomer.

Ved bruk av bisfenol A-epoksyharpiks og akrylsyre i en ringåpningsforestringsreaksjon [epoksygruppe:karboksylgruppe = (1,5 ~ 2,0) : 1, molforhold], fremstilles en epoksyakrylatharpiks som inneholder epoksygrupper. Akrylgruppene kan gjennomgå fri radikalpolymerisering, mens epoksygruppene kan gjennomgå kationisk fotopolymerisering eller termisk herding. Forskningsresultater viser at det er en intramolekylær interaksjon mellom disse to aktive funksjonelle gruppene, som effektivt kan fremme fremdriften av både fri radikal- og kationisk fotopolymerisering, noe som forbedrer reaksjonshastigheten og den endelige konverteringshastigheten betydelig, samtidig som oksygeninhibering reduseres betraktelig. Den herdede filmen dannet av dobbeltherdende oligomerer viser bedre mekaniske egenskaper.

Ved å reagere heksametylendiisocyanat med N,N-bis(3-aminopropyltrietoksysilan), etterfulgt av reaksjon med hydroksyetylakrylat, kan et siloksan-type polyuretanakrylat med både friradikal-fotoherdende og fuktherdende dobbeltherdende egenskaper fremstilles. Dette kan brukes i fotoherdende konforme belegg.

Syntese av fenoliske epoksyakrylat-harpikser som inneholder epoksygrupper resulterer i materialer med både friradikal-fotoherding og termisk herding av dobbeltherdingsfunksjoner, som kan brukes i fotoavbildbare loddebestandigheter.

2.Selvinitierende oligomerer

Det finnes to typer oligomerer med selvinitierende funksjoner:

1. Selve oligomeren har fotoinitierende evne, så lite eller ingen ekstra fotoinitiator trenger å tilsettes i formuleringen.
2. En fotoinitierende gruppe innlemmes i oligomeren, og omdannes til en makromolekylær fotoinitiator som fungerer både som oligomer og som fotoinitiator i formuleringen.

Den første typen selvinitierende oligomer er et nytt produkt utviklet av det amerikanske selskapet Ashland. Den fremstilles gjennom en Michael-addisjonsreaksjon mellom multifunksjonelle akrylatestere og β-ketoestere (som etylacetoacetat, allylacetoacetat og 2-acetoacetoksyetylmetakrylat). Det aktive metylenkarbonet i β-ketoesteren danner en ny kovalent binding med det terminale karbonatomet i akrylatets karbon-karbon-dobbeltbinding. Karbonylgruppen i β-ketoesteren er bundet til et fullstendig substituert karbonatom. Denne bindingen er ustabil under ultrafiolett lys. Etter å ha absorbert UV-lys, brytes den lett, og genererer et acetylfritt radikal og et annet makromolekylært fritt radikal, og gir dermed selvinitierende evne.

Derfor er det lite eller ingen ekstra fotoinitiator nødvendig i UV-belegg, blekk og lim formulert med selvinitierende oligomerer. Dette unngår problemer som lukt, gulning, blandingsvansker, utfelling, migrasjon og høye kostnader forbundet med å tilsette tradisjonelle fotoinitiatorer.

Selvinitierende oligomerer kan også fremstilles gjennom reaksjoner mellom forskjellige akrylatestere og forskjellige Michael-donorer, og danne en serie produkter.

Akrylattyper inkluderer: akrylat, epoksyakrylat, polyuretanakrylat, polyesterakrylat, silikonakrylat, melaminakrylat, perfluorakrylat, fumarat og maleat. Michael-donorer inkluderer: β-ketoestere, β-diketoner, β-ketoamider, β-ketoanilider og andre. R'-gruppen i Michael-donoren kan være en funksjonell gruppe eller en dobbeltherdende gruppe.

Den andre typen selvinitierende oligomer fremstilles hovedsakelig ved å reagere hydroksylholdige fotoinitiatorer (som benzoin, 1173, 184, 2959) med oligomerer som inneholder isocyanatgrupper, og derved pode fotoinitiatoren på oligomeren for å lage en makromolekylær fotoinitiator med en innebygd initierende gruppe.

Fordeler med podede fotoinitiatoroligomerer:

1. Fotoherdingshastigheten er nær den for konvensjonelle oligomerer kombinert med fotoinitiatorer med små molekyler.
2. God kompatibilitet med systemet.
3. Reduserer fotoinitiatorens migrasjonsevne betydelig.
4. Reduserer genereringen av skadelige fotodekomponeringsprodukter fra fotoinitiatoren (som benzaldehyd).
5. Fotoinitiatoren er giftfri og ufarlig, noe som gjør den egnet for bruk i belegg og blekk til matemballasje.

Data viser at podeproduktene fra fotoinitiatorer reduserer migrasjons- og utvaskingsevnen til initiatorfragmenter betraktelig, og mengden benzaldehyd som genereres i den herdede filmen reduseres også betydelig. Derfor skaper poding av fotoinitiatorer på oligomerer i hovedsak en klasse makromolekylære fotoinitiatorer som er giftfrie og ufarlige. De kan brukes i belegg og blekk til mat- og farmasøytisk emballasje. I 2006 kunngjorde det amerikanske mat- og legemiddeltilsynet (FDA) at UV-belegg og -blekk produsert ved hjelp av makromolekylære fotoinitiatorer kan brukes i trykking av mat- og farmasøytisk emballasje. Dette endret fullstendig den tidligere praksisen der UV-blekk og -belegg ikke kunne brukes til mat- og farmasøytisk emballasje, og åpnet et nytt felt for UV-blekk og -beleggsapplikasjoner.

3.Lavviskøse oligomerer

På slutten av 1900-tallet dukket det opp en ny teknologi for fotoherdende materialer – UV-blekkskriverutskrift. Blekkskriverutskrift er en kontaktløs utskriftsmetode som ikke krever trykkplater. Den danner bilder ved å sprute ut blekkdråper på et substrat. Ved å redigere grafikk og tekst via en datamaskin og kontrollere skrivehodet for å sprute ut blekkdråper med presisjon, er det en fullstendig digital bildebehandlingsprosess. Det er for tiden en av de raskest utviklende digitale bildebehandlingsmetodene, og tilbyr fordelene med utskrift på forespørsel, høy hastighet, høy kvalitet og livlige farger.

Den viktigste forbruksvaren for UV-blekkskriver er UV-blekkblekk, som krever at blekket har lav viskositet, høy herdehastighet, god pigmentstabilitet og ingen sedimentering.