uvcuring发展简介与应用

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1、UVCuring发展简介与应用　前言     全世界涂布（coating）与油墨（ink）发展，随着对环保之重视，有显著改变，在过去十年（1990~2000）紫外线硬化与粉体涂料发展尤其突出，如表一所示。　表一各类涂料1990~2000年成长率年度涂布成长率　1990~2000溶剂涂料/油墨-0.3%水性3.0%粉体10.5%紫外线硬化（包括电子束硬化）11.5%高固成份3.5%      紫外线硬化（UVcuring）技术由1970年代开始发展，起初是为解决环保问题而开发。后因UV硬化涂膜特性较传统涂模优异，如

2、硬度，耐溶剂性，立体性，硬化速度快（如表二所示），总成本反较传统涂膜便宜，而吸引全世界业者积极开发，目前全世界UV硬化涂料已达近23万吨（如表三所示）。　表二UV涂膜与传统涂膜比较项目HardnessAdhesionCuringspeedGlossFlexibilityCoatingthicknessUV+-+++-+Heatcuring-+--+-　表三全世界UV油墨/涂料年产量项目Europe欧洲美国亚洲（除台湾）台湾共计UVink/coating82,800吨63,500吨66,100吨12,000吨224

3、,400吨      目前UV硬化技术广泛应用于纸上光（papervarnish），woodcoating。利用其高硬化速度，高光泽性，涂膜厚，耐磨性佳等特性已迅速占有市场，另外UVcuring无溶剂及无须加热特性，对热敏感性的电子材料在无尘室加工变为可行。光直射特性亦是光阻材料使用UV硬化的例子。总而言之，UV硬化技术正因原料价格下降，技术普及，环保意识抬头，生产速度快等因素，如雨后春笋般应用在各行各业。UV涂料/油墨组成简介      UV涂料/油墨组成包括1.单体；2.寡聚合物；3.光起始剂（photoin

4、itiator）；4.助剂additive。      1.单体       作用如传统涂料之溶剂，加入涂料中降低寡聚合物（Oligomer）黏度使之加工容易，一般常用单体有TMPTA，TPGDA，DPGDA，HDDA等丙烯酸酯及HEMA，IBMA等甲基丙烯酸酯单体及乙烯基单体如苯乙烯（Styrene），特性影响除化学结构外，官能基（Vinyl，AcrylateorMathacrylatedoublebond）亦影响UV涂膜，如表四所示。表四单体/寡聚合物官能基与性能之关连项目HardnessGlossFlexi

5、bilityAdhesionCuringspeed官能基增加官能基减少      目前市售单体从1个官能基到6个官能基不等，依需求添加。甲基丙烯酸酯类单体（Mathacrylate）因反应速度较慢而较少在配方中出现，它主要是增加硬度及减少收缩。      单体上其它官能基亦有助于接着如2-HEMA，PETA上之-OH基，B-CEA之COOH基。单体分子量较小对人体易造成刺激，近来发展偏向较高分子，低刺激性单体如EO，POmodifiedmonomer，TMP(EO)TA，NPG(PO)DA，TPG(PO)DA。 

6、     2.寡聚合物（Oligomer）      其官能基影响单体（如表四），以化学结构可分为以下：EpoxyAcrylate（环氧丙烯酸酯,EA）、UrethaneAcrylate（聚氨酯丙烯酸酯,UA）、PolyesterAcrylate（聚酯丙烯酸酯,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。表五寡聚合物种类与特性特性寡聚合物种类Curin

7、gspeedHardnessViscosityFlexibilityyellowingEpoxyAcrylate111~22~31UrthaneAcrylate1~31~31~22~31~3PolyesterAcrylate2~31~32~31~31~2FullAcrylic331~213       备注：1：high；2：fair；3：low　       以上仅为传统寡聚合物特性参考，因原料选择多样化与合成技术提高，各类寡聚合物特性差异不再如以前显著。因为UV聚合无溶剂存在，单体参与反应造成涂膜收缩（如图一

8、所示）使得UV涂膜较传统涂膜不易接着，各式材质需不同配方，不像传统涂膜有通用型适用于各种材质。图一传统涂膜与UV涂膜收缩比较图       目前寡聚合物发展偏向低黏度，高接着性，低收缩性之寡聚合物，如双键化工的Doublemer3778，Doublemer280。       3.光起始剂（Photoinitiator）       光硬化之理论，为光起始剂吸收UV光而裂