UV 코팅 배합에서 광개시제 선택
자유 라디칼 광개시제는 활성 라디칼을 생성하는 광개시제의 작용 메커니즘에 따라 두 가지 주요 범주, 즉 절단 형 자유 라디칼 광개시제 (유형 I 광개시제라고도 함)와 수소 포집 형 자유 라디칼 광개시제 (유형 II 광개시제라고도 함)로 나뉩니다. 일반적으로 사용되는 절단 유형 광개시제는 구조적 관점에서 대부분 아릴 알킬 케톤이며, 일반적인 등급은 184, 2959, 651, 907, 369, 1173, 819, TPO, MBF, 754 등입니다. 일반적으로 사용되는 수소 포집 광개시제는 구조적 관점에서 대부분 벤조페논 또는 헤테로사이클릭 방향족 케톤이며, BP, ITX 및 2-EA와 같은 일반적인 등급이 있습니다. 일반적인 공동 개시제는 주로 반응성 아민과 3차 아민 벤조산염입니다. 이 문서에서는 광개시제의 성능과 사용 사례를 결합하여 광경화(UV) 코팅 제형에서 광개시제 선택에 대해 간략하게 설명합니다.
먼저광개시제의 흡수 스펙트럼과 광원 방출 스펙트럼의 일치 원리입니다.
상업적으로 이용 가능한 광원은 수은 램프, LED 램프, 유도 램프 및 메탈 할라이드 램프입니다. 광개시제의 선택에서 광원의 방출 스펙트럼에 따라 개시제 스펙트럼의 더 큰 흡수를 선택합니다.
적용 예시. 매니큐어 제형에서 일반적인 네일 램프 튜브는 형광등과 LED 램프입니다. 형광등은 370~420nm의 방출 스펙트럼을 가지고 있고 LED 램프는 약 365nm/395nm의 방출 스펙트럼을 가지고 있습니다. 두 램프 방출 스펙트럼 모두 장파장 영역에 속하므로 더 긴 파장에서 빛을 흡수하는 개시제를 선택해야 합니다. 표 1에 다양한 일반적인 광개시제의 흡수 피크가 나와 있듯이 원하는 개시 효과를 얻으려면 TPO, 819 등과 같이 365nm 이상의 흡수 피크를 가진 광개시제를 선택해야 합니다. 실제 테스트에서 모든 광개시제 TPO 및 819 경화 효과는 양호하며 예측 효과는 일관성이 있습니다.
둘째컬러 시스템 딥 큐어링 광개시제 선택.
유색 시스템, 특히 어두운 시스템에서는 안료 자체가 자외선 에너지의 일부를 흡수하여 자외선이 페인트 필름을 투과하지 못하고 광개시제의 깊은 층이 중합을 촉발하기에 충분한 에너지를 흡수하지 못해 궁극적으로 깊은 경화가 불량해집니다. 필름이 가벼울수록 접착력이 낮아지고 표면의 주름이 더 심각해져 페인트 필름의 물리적 및 화학적 특성에 영향을 미칩니다. 광경화 공정에서 자외선의 파장이 길수록 침투력이 강하고 필름의 더 깊은 층에 도달하기 쉬운 반면 단파는 필름의 더 깊은 층에 도달하기 쉽지 않습니다. 따라서 장파장의 에너지를 흡수할 장파장 광개시제가 없는 경우 페인트 필름의 더 깊은 층에서 중합을 시작하거나 불완전 경화를 일으키기 어렵습니다. 따라서 유색 시스템에서는 깊은 광개시제를 선택하는 것이 필수적입니다. 위의 표 1을 참조하면 TPO/819/651과 같은 장파장 광개시제는 184/1173과 같은 단파장 광개시제와 더 잘 작동하도록 선택할 수 있습니다.
UV 싱글 코트 컬러 페인트에서와 마찬가지로 블랙 시스템은 접착력이 떨어지고 100 그리드에서 페인트가 떨어지는 현상이 발생하기 쉽습니다. 819 1.5%를 배합에 첨가한 후 도막의 접착력이 크게 증가하여 819가 심경화 촉진 역할을 하는 것으로 나타났습니다. 또한 블랙/화이트 시스템, 907/ITX+184 화합물 및 369/ITX+184 화합물에서 그 효과가 두드러졌습니다.
셋째황변광 경화 시스템 광개시제 선택에 대한 요구 사항이 있습니다.
바니시 및 백색 시스템에서 황변 저항은 페인트 필름의 성능을 나타내는 중요한 지표이며, 수지의 우수한 황변 저항을 선택하는 것 외에도 모노머, 광개시제가 황변 문제를 일으키는 것도주의를 기울여야합니다. N- 디메틸 아민과 같은 광개시제의 공액 구조에 이러한 치환체가 존재하면 황변을 조사하는 경향이 높아지며, 유사하게 활성 아민의 구조에 이러한 치환체가 존재하면 황변이 증가 할 수 있습니다.
왼쪽 표 2는 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트 프로폭사이드를 주성분으로 하고 광개시제를 사용하지 않은 상태에서 고형화 후 다양한 광개시제 제형의 황변 지수를 비교한 것입니다. 표에서 볼 수 있듯이 184, 1173, 754, MBF는 바니시 및 백색 시스템 제형의 주요 선택에 대해 황변이 적은 광개시제입니다.
넷째활성 희석제 및 올리고머의 용해도 성능을 나타냅니다.
좋은 용해도는 제형에서 광개시제를 선택하기 위한 중요한 전제 조건이며, 호환성이 좋을수록 제형 시스템이 더 안정적입니다. 왼쪽 그림은 일반적인 용매와 모노머에 대한 일부 광개시제의 용해도입니다.
다섯째UV-LED 광개시제 선택.
UV-LED 광원은 최근 몇 년 동안 빠르게 성장하는 경화 장비로 에너지 절약 및 환경 친화적이기 때문에 기판을 손상시키지 않는 것이 매우 인기가 있으므로 광개시제 선택시 UV-LED 경화에서도 사용에 점점 더 많은 관심을 기울이고 있습니다. 광개시제 선택시 UV-LED 경화 제형도 위에서 언급 한 원칙과 결합하여 우선 광개시제와 일치하는 흡수 피크 및 광원 방출 스펙트럼을 선택해야합니다.
360-405nm 사이의 UV-LED 광원 방출 스펙트럼은 365nm, 375nm, 385nm, 395nm, 405nm에서 가장 높은 강도로 장파장 영역에 속하므로 장파장 광개시제를 우선적으로 사용해야 합니다. 추가 테스트를 통해 흡수율이 가장 높은 광개시제는 각각 365nm, 385nm, 395nm에서 여러 가지가 발견되었습니다. 효능 측면에서 DETX와 EMK는 UV-LED 광원에 적합한 광개시제입니다.
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| 광개시제 TPO | CAS 75980-60-8 |
| 광개시제 TMO | CAS 270586-78-2 |
| 광개시제 PD-01 | CAS 579-07-7 |
| 광개시제 PBZ | CAS 2128-93-0 |
| 광개시제 OXE-02 | CAS 478556-66-0 |
| 광개시제 OMBB | CAS 606-28-0 |
| 광개시제 MPBZ(6012) | CAS 86428-83-3 |
| 포토 이니시에이터 MBP | CAS 134-84-9 |
| 광개시제 MBF | CAS 15206-55-0 |
| 광개시제 LAP | CAS 85073-19-4 |
| 광개시제 ITX | CAS 5495-84-1 |
| 광개시제 EMK | CAS 90-93-7 |
| 광개시제 EHA | CAS 21245-02-3 |
| 광개시제 EDB | CAS 10287-53-3 |
| 광개시제 DETX | CAS 82799-44-8 |
| 광개시제 CQ / 캄포퀴논 | CAS 10373-78-1 |
| 광개시제 CBP | CAS 134-85-0 |
| 광개시제 BP / 벤조페논 | CAS 119-61-9 |
| 광개시제 BMS | CAS 83846-85-9 |
| 포토이니시에이터 938 | CAS 61358-25-6 |
| 포토이니시에이터 937 | CAS 71786-70-4 |
| 포토이니시에이터 819 DW | CAS 162881-26-7 |
| 광개시제 819 | CAS 162881-26-7 |
| 광개시제 784 | CAS 125051-32-3 |
| 광개시제 754 | CAS 211510-16-6 442536-99-4 |
| 포토이니시에이터 6993 | CAS 71449-78-0 |
| 포토이니시에이터 6976 | CAS 71449-78-0 89452-37-9 108-32-7 |
| 광개시제 379 | CAS 119344-86-4 |
| 광개시제 369 | CAS 119313-12-1 |
| 광개시제 160 | CAS 71868-15-0 |
| 광개시제 1206 | |
| 포토이니시에이터 1173 | CAS 7473-98-5 |