다양한 광안정제 조합의 추가 보호 효과

빠른 답변: UV 단량체 및 수지 선택에 있어서 핵심적인 상업적 질문은 "일반적으로 어떤 재료가 가장 좋은가"가 아니라 "어떤 패키지가 실제 적용에서 흐름, 경화, 접착 및 내구성의 올바른 균형을 제공하는가"입니다.

유기 폴리머에 사용되는 광안정제의 주요 제품 범주에는 자외선 흡수제, 방해 아민 광안정제, 여기 상태 파열제, 과산화수소 분해제 등이 있습니다. 이러한 다양한 유형의 광 안정제는 폴리머 코팅의 광 안정화를 개선하는 데 서로 다른 정도의 영향을 미칩니다. 코팅 광 안정화의 실제 제형에서 기술자는 종종 두 가지 이상의 서로 다른 광 안정제 메커니즘의 조합을 사용하여 코팅에 더 효과적이고 내구성있는 광 안정화 효과를 얻으며 1 + 1> 2의 추가 효과를 갖습니다. 보다 고전적인 조합은 UV 흡수제와 방해 아민 광안정제(HALS)를 함께 사용하는 것입니다. 전자는 햇빛의 유해한 자외선을 차단하여 코팅을 광산화로부터 보호하지만, 자체 주기적 작용 중에 변색 및 광분해와 같은 비가역적 변화와 함께 소모적인 변화를 피하기 어렵고 유효 농도가 점차 감소하여 광안정화 효과를 서서히 잃게 됩니다. HALS는 코팅에서 자유 라디칼과 과산화물을 제거하여 코팅의 광택을 유지하고 황변과 취성을 억제함으로써 광산화 과정을 중단시킵니다. 그러나 HALS에서 생성되는 질소-산소 라디칼은 기본적으로 착색되며 자외선을 흡수할 수 있어 광분해 고갈의 가능성이 있습니다. UV 흡수제는 유해한 자외선을 차단하고 질소-산소 라디칼을 광분해 고갈로부터 보호하고, HALS는 자유 라디칼과 과산화수소를 제거하여 UVA를 광분해 고갈로부터 보호하므로 UV 흡수제와 HALS의 조합은 상호 보완적인 역할을 수행하여 서로를 보호할 수 있습니다. UV 흡수제는 자유 라디칼과 과산화물로부터 보호합니다. UV 흡수제와 HALS는 서로 보완함으로써 코팅이 광노화되는 동안 충분히 높은 농도를 오랫동안 유지하여 광안정화 효과를 높일 수 있습니다.

왼쪽 그래프는 광노화 과정에서 스티렌 단위가 포함된 아크릴레이트 공중합체 코팅 필름의 질소산화 라디칼 농도 변화를 보여줍니다. HALS만 포함된 시스템에서는 질소산화 라디칼이 단기간 높은 농도를 보인 후 빠르게 낮은 수준으로 감소하는 반면, 벤조트리아졸 UV 흡수제를 함께 사용한 시스템에서는 필름 내 질소산화 라디칼이 더 높은 농도로 오랫동안 유지될 수 있습니다.

UV 흡수제만으로는 코팅의 광안정화 효과는 광흡수 특성에 따라 결정의 효능을 발휘하기 때문에 이상적이지 않은 경우가 많습니다. 광안정화 효과가 더 높은 HALS와 함께 사용하면 광안정화 효과를 크게 향상시킬 수 있습니다.

위 그림에서 볼 수 있듯이, 지방족 폴리우레탄 코팅의 광 안정성에 대한 HALS와 결합된 UV 흡수제의 효과를 확인할 수 있습니다. 벤조트리아졸 UVA(티누빈234)만 사용한 시스템에서는 광노화 시간이 증가함에 따라 우레탄 결합 손실률이 빈 샘플보다 약간 낮았지만, HALS만 사용한 경우 광안정화 효과가 급격히 개선되었고, HALS와 동일한 양의 UV 흡수제를 결합한 경우 광안정화 효과가 더욱 향상되었습니다.

UV 단량체 및 올리고머에 대한 실용적인 소싱 및 제형 관점

대부분의 성공적인 UV 제형은 먼저 기본 골격을 선택하고, 그런 다음 기재, 경화 방법 및 최종 사용 응력에 맞게 반응성 단량체 패키지를 조정하여 만들어집니다. 이는 일반적으로 점도나 가격만으로 재료를 선택하는 것보다 더 안정적인 결과를 가져옵니다.

• 최종 속성 목표부터 시작하십시오: 경도, 유연성, 접착력 및 수축률이 정확히 동일한 원료 조합을 가리키는 경우는 거의 없습니다.
• 반응형 패키지 전체를 스크린합니다: 올리고머, 모노머, 광개시제 선택은 UV 시스템에서 서로 강하게 상호작용합니다.
• 점도를 도구로 사용하되, 유일한 결정 규칙으로 삼지 마십시오: 가장 쉽게 가공되는 재료가 반드시 경화 후 가장 좋은 성능을 발휘하는 것은 아닙니다.
• 실제 기질을 확인하십시오: 플라스틱, 금속, 라벨 필름, 젤 시스템 및 코팅은 매우 다른 극성 및 경화 밀도 균형을 보상할 수 있습니다.

추천 제품 참고

• CHLUMILS UV-123: 코팅 및 폴리머 분야에서 내후성에 중점을 둔 스크린을 위한 신뢰할 수 있는 HALS 기준.
• CHLUMILS UV-5151: 광범위한 광노화 방지가 필요할 때 실용적인 안정제 패키지 참고 자료.
• 슐루밀스 UV-770: 내후성 및 외관 유지력을 검토할 때 익숙한 HALS 기준입니다.
• CHLUMIUV BP-1: A useful UV-absorber reference when absorption-based light protection is being screened.

구매자 및 제형 담당자를 위한 FAQ

모든 제조 문제를 하나의 UV 단량체 또는 수지로 해결할 수 있습니까?
아니요, 보통은 아닙니다. 상업적으로 성공적인 제형은 경화, 접착, 흐름 및 내구성을 조절하기 위해 여러 성분이 어떻게 함께 작용하는지에 달려 있습니다.

단량체와 올리고머를 함께 스크리닝해야 하는 이유는 무엇입니까?
단량체가 점도, 경화 속도, 수축 및 기재 거동을 변경하여 동일한 백본 수지의 최종 순위를 변경할 수 있기 때문입니다.