含多UV交联反应基的分枝状结构化合物及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种含多ＵＶ交联反应基的球形分枝状结构化合物，其核心为异三聚氰酸酯基团，其骨架含有多个极性官能团且末端为ＵＶ交联基。本发明专利技术也提供这种化合物的前体，以及多种化合物的应用如粘合促进剂、感光树脂组合物、喷墨墨水，特别是喷墨墨水于喷印后的硬度及水稳定性可大幅提升。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种含多UV交联反应基的球形分枝状结构化合物，进一步特别涉及此化合物于喷墨墨水组合物中的应用。
技术介绍
多种喷墨技术已应用于快速印刷上，较常见的几个方法包括连续喷墨法(continuous ink jet printing)与即需即印法(drop-on-demand)。前者可利用电压产生偏斜的原理如双向偏斜与多向偏斜，依据带电时喷墨和不带电时不喷墨的方式供墨。后者的原理通常为下述两种方式移动压电变压器产生压力波以形成墨滴，通称压电法，另一种以热脉冲形成墨滴，通称为热泡式。 墨水的组成可粗分为水溶型、油溶型、溶剂型、热熔型与光固化型。由于前两型的机制相当依赖墨水的渗透吸收与干燥，后三者较适合运用于金属、陶瓷、塑胶等不吸墨的材质上。本专利技术特别有关于光固化型的喷墨墨水，其最重要也最基本的专利为美国专利第4,303,924号已揭示运用多种含碳碳双键的低分子量分子为光固化成分。其他如中国台湾省专利第207302号所揭示的可光固化墨水，或中国台湾省专利第207308号所揭示，是运用含有碳碳双键的单体、寡聚物、或树脂作为颜料的可光固化成分，并将该颜料运用于LCD彩色滤光片的制作。美国专利第4,680,368号已揭示一种光固化墨水成分包括一多胺甲酸乙酯。欧洲专利第A0465039与第A0540203也揭示含多种含可聚合单体的光固化墨水。这些专利都难以避免交联度不足所造成的附着力不足，耐化学性、耐热性不足，脆化等问题。除此之外，过高的流动性将造成颜料分散时稳定度的问题。但若将链状可光固化成分拉长增加其稳定度，又会使墨水在喷墨匣的粘度提高，为解决此问题，又必需导入多种可光固化的单体做微调。这在后续的改良以及品质的控制上都会造成麻烦，进而提高成本。 因此如何进一步设计一个解决上述问题的可光固化分子，进而应用于喷墨墨水，便是亟需解决的一个问题。枝状体(dendrimer)由于具有大量可修饰的支链，近几年已被广泛运用于制药、合成、超分子化学等领域中。枝状体在可光固化墨水的应用上，包括US2005/0147834A1所揭示的多酯类胺化物，但如同本领域大部分的技术人员一样，该专利的支链末端也为胺化物，且无法进行光固化反应。US6,221,933B1揭示的枝状物具有末端胺基，改善墨水喷印于玻璃表面的耐湿性，且可用碱水洗净喷印的墨水以回收玻璃。即使如US6,300,388B1所揭示的枝状物虽具有可进行光固化反应的碳碳双键，其支链末端仍为胺化物，但置于分子内部而非末端的双键，将造成光固化反应的立体障碍并降低墨水固化的速率与程度。此外也有许多人将枝状体的末端悬吊染料发色基，其中之一是US2003/0096885A1，虽可改善喷墨性，增强耐光、耐水、耐污等性质，仍如同US6,300,388B1缺乏可光固化的末端官能团。 枝状体的核心种类是一个基本但重要的选择。一般是以平面分子如三嗪(triazine)或苯做为中心分子，但因上述两者的芳香性与平面性不易造成三维立体四面八方的交联，而降低物性如硬度、耐光性。因此出现许多这方面的改良，其中之一为美国专利公告号US2004/0163570A1，以对称的硅氧笼(cage)外接多个支链成为一多链的球状物(非枝状体)，其末端为碳碳双键以进行光固化。该专利的大核心虽然可避免立体障碍的问题，但其过大的硅氧笼以及不寻常的化学特性，在进一步的延伸及改良上将比以有机分子为核心的枝状物更为困难。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术特别提供一含多UV交联反应基的球形分枝状结构化合物，包含一核心，其结构为异三聚氰酸酯基团；以及多个分枝状取代基，其骨架含有多个极性官能团，且末端为UV交联反应基。 本专利技术的含多UV交联反应基的球形分枝状结构化物中，该多个分枝状取代基，其骨架还包含多个芳香基。 本专利技术的含多UV交联反应基的球形分枝状结构化物中，该UV交联反应基包括碳碳双键。 本专利技术的含多UV交联反应基的球形分枝状结构化物，其结构可如下 式(I)式(I)中，R1为环氧烷烃开环后的链段；Ar为具有多个极性官能团的芳香基；以及R2为UV交联反应基，n为1～5的整数。 上述式(I)中，该Ar具有的这些极性官能团可为酯基与羟基。 上述式(I)的化合物，其具体结构可为式(II)本专利技术还提供一种球形分枝状结构化合物，其为上述含多UV交联反应基的球形分枝状结构化合物的前体，其结构如下 式(III)式(III)中，R1为环氧烷烃开环后的链段，Ar为具有多个极性官能团的芳香基。 上述式(III)中，该Ar还可包括下列至少一种取代基羧酸基、羟基、或胺基。 上述式(III)的化合物，其具体结构可为式(IV)本专利技术还包括一种感光树脂组合物，包括a)0.02～25wt％感光引发剂；b)1～99.8wt％上述的具多UV交联反应基的球形分枝状结构化合物；c)0～98.98wt％其他感光反应物。 本专利技术还包括一种喷墨墨水组合物，包括a)0.5～50wt％的溶媒；b)0.5～20wt％的色料；c)1～90wt％的光固化单体；d)1～40wt％上述的具多UV交联反应基的球形分枝状结构化合物。 本专利技术的喷墨墨水组合物，还可包括e)0.1～25wt％的光引发剂。 本专利技术的喷墨墨水组合物中，该溶媒包括水、溶剂、或单体。 本专利技术的喷墨墨水组合物，其粘度介于1～35cps，表面张力介于20～50毫牛顿/米，硬度介于4H～4B。 本专利技术的含多UV交联反应基的球形分枝状结构化物，可用于粘合促进剂、感光树脂组合物、喷墨墨水，特别是包含本专利技术的含多UV交联反应基的球形分枝状结构化物的喷墨墨水，其于喷印后的硬度及水稳定性可大幅提升，且具有良好的耐擦性以及附着力。附图说明图1A是实施红墨3的实际喷墨图示。 图1B是实施绿墨3的实际喷墨图示。 图1C是实施蓝墨3的实际喷墨图示。 图2A是比较红墨3的实际喷墨图示。 图2B是比较绿墨3的实际喷墨图示。 图2C是比较蓝墨3的实际喷墨图示。具体实施方式本专利技术特别提供一含多UV交联反应基的球形分枝状结构化合物，包含一核心，其结构为异三聚氰酸酯基团；多个分枝状取代基，其骨架含有多个芳香基、多个极性官能团，且末端为UV交联反应基。含多UV交联反应基的球形分枝状结构化合物所具有的极性官能团包含酰胺基、胺基、酯基、羟基、或酮基，本专利技术的较佳实施例为酯基、羟基与胺基，这些极性官能团可增加墨水喷墨成型后的附着性、硬度及耐擦性。芳香基包括苯基、吡啶基、萘基、蒽基，较佳为苯基。末端的UV交联反应基，不似插置于骨架中的UV交联反应基具有不同的化学环境与立体障碍，因此可使该分子快速并均匀的进行光固化反应。上述的UV交联反应基可包括碳碳三键、碳碳双键、及其他合适的官能团，本实验的较佳实施例为碳碳双键。较佳的含多UV交联反应基的球形分枝状结构化合物具有18个酯基、3个胺基、与15个羟基，且末端具有12个碳碳双键。酯基、胺基、与羟基的排列方式并不受限于一定顺序或规则，本领域技术人员自可随其需要调整极性官能团的种类与数目，只要末端具有UV交联反应基以进行光固化反应，比如下列结构的化合物式(I)R1为环氧烷烃开环后的链段；Ar为具有多个极性官能团的芳香基；R2是UV交联反应基，n是1～5的整数。 较佳实施例包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含多ＵＶ交联反应基的球形分枝状结构化合物，其特征在于，包含：一核心，其结构为异三聚氰酸酯；以及多个分枝状取代基，其骨架含有多个极性官能团，且末端为ＵＶ交联反应基。

【技术特征摘要】
书所界定的范围为准。权利要求1.一种含多UV交联反应基的球形分枝状结构化合物，其特征在于，包含一核心，其结构为异三聚氰酸酯；以及多个分枝状取代基，其骨架含有多个极性官能团，且末端为UV交联反应基。2.根据权利要求1所述的含多UV交联反应基的球形分枝状结构化物，其特征在于，该多个分枝状取代基，其骨架还包含多个芳香基。3.根据权利要求1所述的含多UV交联反应基的球形分枝状结构化物，其特征在于，该UV交联反应基包括碳碳双键。4.根据权利要求1所述的含多UV交联反应基的球形分枝状结构化物，其特征在于，其结构如下 式(I)上式(I)中，R1为环氧烷烃开环后的链段；Ar为具有多个极性官能团的芳香基；以及R2为UV交联反应基，n为1～5的整数。5.根据权利要求4所述的多UV交联反应基的球形分枝状结构化合物，其特征在于，该Ar具有的这些极性官能团为酯基与羟基。6.根据权利要求4所述的多UV交联反应基额达的球形分枝状结构化合物，其特征在于，其结构如下式(II)所示。 式(II)7.一种球形分枝状结构化合物，其特征在于，所述球形分枝状结构化合物是权利要求1所述的含多UV交联反应基的球形分枝状结构化合物的前体，其结构如下 式(III)...

【专利技术属性】
技术研发人员：张信贞，吴凤美，张立中，林家群，林弘晔，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，新力美科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]