[发明专利]在能量固化化学中具有应用的单体和低聚物

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年4月21日提交的美国专利申请第15/135,341号和2015年4月23日提交的美国临时专利申请第62/151,940号的优先权；所述专利申请通过引用以其全文并入本文。

技术领域

本发明涉及能量可固化油墨。更具体地，本发明涉及在能量固化化学中具有应用的新型单体和低聚物。

背景技术

用于能量可固化油墨和涂料的单体是公知的。Sartomer、IGM、Allnex及其他供应商一直在提供广泛的配方单体。许多常用单体是非专利的，并且已经商业化。单体和低聚物的主要供应商仅进行非常少的创新。用于UV固化的常用单官能单体包括甲氧基聚乙二醇(550)单丙烯酸酯、芳族丙烯酸酯单体、芳香醇、烷氧基化的月桂基丙烯酸酯、脂环族丙烯酸酯单体、丙烯酸2(2-乙氧基乙氧基)乙酯、丙烯酸十八酯、丙烯酸酯、丙烯酸四氢呋喃酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸2-苯氧基乙酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸单体、丙烯酸异辛酯、丙烯酸辛基癸酯、丙烯酸十三烷基酯、丙烯酸己内酯、乙氧基化的4-壬基苯酚丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、环状三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(350)单丙烯酸酯、2-丙烯酸、十八烷基酯、烷氧基化的丙烯酸四氢呋喃酯、烷氧基化的苯酚丙烯酸酯、1,4-丁二醇单丙烯酸酯、丙烯酸苄酯、脂肪族氨基甲酸酯(aliphatic urethane)。丙烯酸酯、丙烯酸4-叔丁基环己酯、二氧戊环丙烯酸酯、丙烯酸3,3,5-三甲基环己酯、丙烯酸苄酯、壬基苯酚(4EO)丙烯酸酯、苯酚(2,5EO)丙烯酸酯、丙烯酸2-(丁基氨基羰基)氧基乙酯、和丙烯酸辛基癸酯。

双官能单体的非限制性列表包括二丙烯酸环己烷二甲醇酯、烷氧基化的己二醇二丙烯酸酯、烷氧基化的己二醇二丙烯酸酯、烷氧基化的二丙烯酸己二醇酯、二丙烯酸1,10-癸二醇酯、丙烯酸酯、烷氧基化的新戊二醇二丙烯酸酯、二丙烯酸1,3-丁二醇酯、2-丙烯酸、1,4-丁烷二基酯、二丙烯酸二乙二醇酯、二丙烯酸1,6-己二醇酯、二丙烯酸新戊二醇酯、二丙烯酸聚乙二醇(200)酯、二丙烯酸四乙二醇酯、二丙烯酸三乙二醇酯、二丙烯酸三丙二醇酯、二丙烯酸甲基戊二醇酯、二丙烯酸聚乙二醇(400)酯、乙氧基化(3)双酚A二丙烯酸酯、二丙烯酸二丙二醇酯、烷氧基化的己二醇二丙烯酸酯、乙氧基化(4)双酚A二丙烯酸酯、乙氧基化(10)双酚A二丙烯酸酯、二丙烯酸聚乙二醇(600)酯、二丙烯酸三环癸烷二甲醇酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸(2)酯、乙氧基化(30)双酚A二丙烯酸酯、烷氧基化的脂肪族二丙烯酸酯、二丙烯酸1,9-壬二醇酯、二丙烯酸己二醇(2EO)酯、和二丙烯酸己二醇(2PO)酯。

由于近来国际监管规则的变化，大多数用于能量固化化学的关键单体不能再用于油墨和涂料配方中，而且可以使用的那些单体不能充分发挥作用，即它们在表面固化、粘合力、柔性等方面表现并不好。此外，随着环保UV LED型固化灯技术的出现，传统的UV单体和低聚物不能有效固化，从而导致油墨和涂料不完全固化。迫切需要围绕用于UV可固化油墨和涂料的配方和原材料的创新。

发明内容

本发明的实施方案在喷墨油墨领域中具有应用。另外，本文公开的新型能量固化单体和低聚物在能量固化油墨和涂料领域中还具有更广泛的应用。

附图说明

图1显示根据本发明将THFA改性成酰胺丙烯酸酯；

图2显示根据本发明通过醚键连接的THFA二聚体；

图3显示根据本发明引入的醚基团和乙二醇；

图4显示根据本发明的具有多官能途径的低聚物的用途；

图5显示根据本发明将新型单体与新型低聚物丙烯酸酯单封端或双封端的PMMA进行结合；

图6显示根据本发明的超支化低聚物的用途；和

图7显示根据本发明的酰基肟酯，其在暴露于紫外线辐射之后产生二氧化碳并释放自由基引发剂。

具体实施方式

本发明的实施方案在喷墨油墨领域中具有应用。另外，本文公开的新型能量固化单体和低聚物在能量固化油墨和涂料领域中还具有更广泛的应用。

紫外线辐射可固化涂料基于含有酯官能团的丙烯酸酯化学。生物有机体中的酯酶可以将丙烯酸酯水解或代谢成醇衍生物。在THFA的情况下，酯酶将其转化为四氢呋喃醇。这些单体类型中的许多类型已被确定为致癌或以其他方式被归类为有毒的。目前并不存在用于UV LED固化的，符合规范要求的具有可接受固化性能的可用单体。