1.Kaksoiskovetteiset oligomeerit
Jos oligomeeri sisältää kaksi erityyppistä aktiivista funktionaalista ryhmää kovettumista varten, kuten akrylaattiryhmän, joka voi kovettua vapailla radikaaleilla, ja toisen ryhmän, joka voi kovettua kationisesti valokovettuen, kosteuskovettuen, hydroksyylikovettuen tai lämpökovettuen, sitä kutsutaan kaksoiskovettuvaksi oligomeeriksi.
Käyttämällä bisfenoli A -epoksihartsia ja akryylihappoa renkaanavausesteröintireaktiossa [epoksiryhmä:karboksyyliryhmä = (1,5 ~ 2,0) : 1, moolisuhde] valmistetaan epoksiryhmiä sisältävä epoksiakrylaattihartsi. Akryyliryhmät voivat polymeroitua vapaiden radikaalien avulla, kun taas epoksiryhmät voivat polymeroitua kationisesti fotopolymeroitumalla tai lämpökovettumalla. Tutkimustulokset osoittavat, että näiden kahden aktiivisen funktionaalisen ryhmän välillä on molekyylinsisäinen vuorovaikutus, joka voi tehokkaasti edistää sekä vapaiden radikaalien että kationisten fotopolymeroitumisten etenemistä, parantaen merkittävästi reaktionopeutta ja lopullista konversioastetta samalla vähentäen huomattavasti hapen estoa. Kaksoiskovettuvien oligomeerien muodostamalla kovettuneella kalvolla on paremmat mekaaniset ominaisuudet.
Heksametyleenidi-isosyanaatin ja N,N-bis(3-aminopropyylitrietoksisilaanin) reaktiolla ja sen jälkeen hydroksietyyliakrylaatin kanssa voidaan valmistaa siloksaanityyppistä polyuretaaniakrylaattia, jolla on sekä vapaiden radikaalien vaikutuksesta että kosteuden vaikutuksesta kovettuva kaksoiskovetusominaisuus. Tätä voidaan käyttää valokovettuvissa konformaalipinnoitteissa.
Epoksiryhmiä sisältävien fenoliepoksiakrylaattihartsien synteesi johtaa materiaaleihin, joilla on sekä vapaiden radikaalien fotokovetus- että lämpökovetus-kaksoiskovettumistoiminnot, ja joita voidaan käyttää fotokuvannettavissa olevissa juotteenestopinnoitteissa.
2.Itsekäynnistyvät oligomeerit
On olemassa kahdenlaisia oligomeerejä, joilla on itseään käynnistäviä toimintoja:
- Oligomeerilla itsellään on fotoinitiaatiokyky, joten formulaatioon ei tarvitse lisätä juurikaan tai ei ollenkaan muita fotoinitiaattoreita.
- Oligomeeriin liitetään fotoinitiaattoriryhmä, joka muuttaa sen makromolekyyliseksi fotoinitiaattoriksi, joka toimii sekä oligomeerina että fotoinitiaattorina formulaatiossa.
Ensimmäinen itseintifioituvan oligomeerin tyyppi on amerikkalaisen Ashland-yrityksen kehittämä uusi tuote. Se valmistetaan Michael-additioreaktiolla monitoiminnallisten akrylaattiestereiden ja β-ketoestereiden (kuten etyyliasetoasetaatin, allyyliasetoasetaatin ja 2-asetoasetoksietyylimetakrylaatin) välillä. β-ketoesterin aktiivinen metyleenihiili muodostaa uuden kovalenttisen sidoksen akrylaatin hiili-hiili-kaksoissidoksen terminaalihiilen kanssa. β-ketoesterin karbonyyliryhmä on liittynyt täysin substituoituun hiiliatomiin. Tämä sidos on epästabiili ultraviolettivalossa. UV-valon absorboitumisen jälkeen se katkeaa helposti muodostaen asetyylivapaan radikaalin ja toisen makromolekyylisen vapaan radikaalin, mikä tarjoaa itseintifiointikyvyn.
Siksi itseintifioituvilla oligomeereillä formuloiduissa UV-pinnoitteissa, musteissa ja liimoissa tarvitaan vain vähän tai ei ollenkaan lisäfotoinitiaattoria. Tämä välttää ongelmia, kuten hajua, kellastumista, sekoittumisvaikeuksia, saostumista, kulkeutumista ja perinteisten fotoinitiaattorien lisäämiseen liittyviä korkeita kustannuksia.
Itsekäynnistäviä oligomeerejä voidaan valmistaa myös reaktioiden kautta erilaisten akrylaattiestereiden ja erilaisten Michael-donorien välillä, jolloin muodostuu sarja tuotteita.
Akrylaattityyppeihin kuuluvat: akrylaatti, epoksiakrylaatti, polyuretaaniakrylaatti, polyesteriakrylaatti, silikoniakrylaatti, melamiiniakrylaatti, perfluoroakrylaatti, fumaraatti ja maleaatti. Michael-donoreihin kuuluvat: β-ketoesterit, β-diketonit, β-ketoamidit, β-ketoanilidit ja muut. Michael-donorin R'-ryhmä voi olla funktionaalinen ryhmä tai kaksoiskovettuva ryhmä.
Toisen tyyppinen itseintifioituva oligomeeri valmistetaan enimmäkseen saattamalla hydroksyyliryhmiä sisältävät fotoinitiaattorit (kuten bentsoiini, 1173, 184, 2959) reagoimaan isosyanaattiryhmiä sisältävien oligomeerien kanssa, jolloin fotoinitiaattori oksastetaan oligomeeriin, jolloin muodostuu makromolekyylinen fotoinitiaattori, jossa on sisäänrakennettu initiaattoriryhmä.
Oksastettujen fotoinitiaattorioligomeerien edut:
- Valokovetusnopeus on lähellä perinteisten oligomeerien ja pienimolekyylisten fotoinitiaattoreiden yhdistelmän nopeutta.
- Hyvä yhteensopivuus järjestelmän kanssa.
- Vähentää merkittävästi fotoinitiaattorin migraatiokykyä.
- Vähentää fotoinitiaattorin (kuten bentsaldehydin) haitallisten fotohajoamistuotteiden muodostumista.
- Fotoinitiaattori on myrkytön ja vaaraton, joten se soveltuu käytettäväksi elintarvikepakkausten pinnoitteissa ja musteissa.
Tiedot osoittavat, että fotoinitiaattoreiden oksastusreaktiotuotteet vähentävät huomattavasti initiaattorifragmenttien migraatio- ja liukenemiskykyä, ja myös kovettuneessa kalvossa syntyvän bentsaldehydin määrä vähenee merkittävästi. Siksi fotoinitiaattoreiden oksastus oligomeereille luo olennaisesti luokan makromolekyylisiä fotoinitiaattoreita, jotka ovat myrkyttömiä ja vaarattomia. Niitä voidaan käyttää elintarvike- ja lääkepakkausten pinnoitteissa ja musteissa. Vuonna 2006 Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkevirasto (FDA) ilmoitti, että makromolekyylisillä fotoinitiaattoreilla valmistettuja UV-pinnoitteita ja -musteita voidaan käyttää elintarvike- ja lääkepakkausten painatuksessa, mikä muuttaa täysin aiemman käytännön, jossa UV-musteita ja -pinnoitteita ei voitu käyttää elintarvike- ja lääkepakkauksissa, ja avaa uuden kentän UV-musteiden ja -pinnoitteiden sovelluksille.
3.Matalan viskositeetin oligomeerit
1900-luvun lopulla syntyi uusi teknologia valokovettuville materiaaleille – UV-mustesuihkutulostus. Mustesuihkutulostus on kosketukseton tulostusmenetelmä, joka ei vaadi painolevyjä. Se muodostaa kuvia suihkuttamalla mustepisaroita alustalle. Grafiikkaa ja tekstiä muokataan tietokoneen avulla ja tulostuspäätä ohjataan suihkuttamaan mustepisaroita tarkasti, joten se on täysin digitaalinen kuvantamisprosessi. Se on tällä hetkellä yksi nopeimmin kehittyvistä digitaalisista kuvantamismenetelmistä, ja se tarjoaa etuja kuten tarpeenmukaisen tulostuksen, nopean tulostuksen, korkean laadun ja eloisat värit.
UV-mustesuihkutulostuksen tärkein kulutusmateriaali on UV-mustesuihkutulostuksen muste, joka vaatii musteen olevan matalaviskositeettinen, kovettumisnopeus korkea, pigmentin stabiili eikä siinä saa esiintyä sedimentaatiota.
Julkaisuaika: 13. huhtikuuta 2026
