uv curing發(fā)展簡介與應(yīng)用

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1、UVCuring發(fā)展簡介與應(yīng)用　前言?????全世界涂布（coating）與油墨（ink）發(fā)展，隨著對環(huán)保之重視，有顯著改變，在過去十年（1990~2000）紫外線硬化與粉體涂料發(fā)展尤其突出，如表一所示?！”硪桓黝愅苛?990~2000年成長率年度涂布成長率　1990~2000溶劑涂料/油墨-0.3%水性3.0%粉體10.5%紫外線硬化（包括電子束硬化）11.5%高固成份3.5%??????紫外線硬化（UVcuring）技術(shù)由1970年代開始發(fā)展，起初是為解決環(huán)保問題而開發(fā)。后因UV硬化涂膜特性較傳統(tǒng)涂模優(yōu)異，如硬度，耐溶劑性，立體性，硬化速度快（如表二所示），

2、總成本反較傳統(tǒng)涂膜便宜，而吸引全世界業(yè)者積極開發(fā)，目前全世界UV硬化涂料已達(dá)近23萬噸（如表三所示）?！”矶V涂膜與傳統(tǒng)涂膜比較項目HardnessAdhesionCuringspeedGlossFlexibilityCoatingthicknessUV+-+++-+Heatcuring-+--+-　表三全世界UV油墨/涂料年產(chǎn)量項目Europe歐洲美國亞洲（除臺灣）臺灣共計UVink/coating82,800噸63,500噸66,100噸12,000噸224,400噸??????目前UV硬化技術(shù)廣泛應(yīng)用于紙上光（papervarnish），woodcoat

3、ing。利用其高硬化速度，高光澤性，涂膜厚，耐磨性佳等特性已迅速占有市場，另外UVcuring無溶劑及無須加熱特性，對熱敏感性的電子材料在無塵室加工變?yōu)榭尚小９庵鄙涮匦砸嗍枪庾璨牧鲜褂肬V硬化的例子?？偠灾?，UV硬化技術(shù)正因原料價格下降，技術(shù)普及，環(huán)保意識抬頭，生產(chǎn)速度快等因素，如雨后春筍般應(yīng)用在各行各業(yè)。UV涂料/油墨組成簡介??????UV涂料/油墨組成包括1.單體；2.寡聚合物；3.光起始劑（photoinitiator）；4.助劑additive。??????1.單體???????作用如傳統(tǒng)涂料之溶劑，加入涂料中降低寡聚合物（Oligomer）黏度使之

4、加工容易，一般常用單體有TMPTA，TPGDA，DPGDA，HDDA等丙烯酸酯及HEMA，IBMA等甲基丙烯酸酯單體及乙烯基單體如苯乙烯（Styrene），特性影響除化學(xué)結(jié)構(gòu)外，官能基（Vinyl，AcrylateorMathacrylatedoublebond）亦影響UV涂膜，如表四所示。表四單體/寡聚合物官能基與性能之關(guān)連項目HardnessGlossFlexibilityAdhesionCuringspeed官能基增加官能基減少??????目前市售單體從1個官能基到6個官能基不等，依需求添加。甲基丙烯酸酯類單體（Mathacrylate）因反應(yīng)速度較慢而較

5、少在配方中出現(xiàn)，它主要是增加硬度及減少收縮。??????單體上其它官能基亦有助于接著如2-HEMA，PETA上之-OH基，B-CEA之COOH基。單體分子量較小對人體易造成刺激，近來發(fā)展偏向較高分子，低刺激性單體如EO，POmodifiedmonomer，TMP(EO)TA，NPG(PO)DA，TPG(PO)DA。??????2.寡聚合物（Oligomer）??????其官能基影響單體（如表四），以化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為以下：EpoxyAcrylate（環(huán)氧丙烯酸酯,EA）、UrethaneAcrylate（聚氨酯丙烯酸酯,UA）、PolyesterAcrylate（聚

6、酯丙烯酸酯,PESA）、FullAcrylic（聚丙烯酸丙烯酸酯,AA）、AmineAcrylate（胺基丙烯酸酯,asadditives）及SiliconAcrylateSA（asadditive）。其特性如表五所示。表五寡聚合物種類與特性特性寡聚合物種類CuringspeedHardnessViscosityFlexibilityyellowingEpoxyAcrylate111~22~31UrthaneAcrylate1~31~31~22~31~3PolyesterAcrylate2~31~32~31~31~2FullAcrylic331~213?????

7、??備注：1：high；2：fair；3：low　???????以上僅為傳統(tǒng)寡聚合物特性參考，因原料選擇多樣化與合成技術(shù)提高，各類寡聚合物特性差異不再如以前顯著。因為UV聚合無溶劑存在，單體參與反應(yīng)造成涂膜收縮（如圖一所示）使得UV涂膜較傳統(tǒng)涂膜不易接著，各式材質(zhì)需不同配方，不像傳統(tǒng)涂膜有通用型適用于各種材質(zhì)。圖一傳統(tǒng)涂膜與UV涂膜收縮比較圖???????目前寡聚合物發(fā)展偏向低黏度，高接著性，低收縮性之寡聚合物，如雙鍵化工的Doublemer3778，Doublemer280。???????3.光起始劑（Photoinitiator）???????光硬化之理論，

8、為光起始劑吸收UV光而裂