Unternehmensnachrichten über Ein Durchbruch in der UV-Härtung: Wie man sowohl tiefe Aushärtung als auch geringe Vergilbung durch Photobleaching-Mechanismen erreicht

Im Bereich der UV-Härtung stehen wir oft vor einem "unmöglichen Dreieck": tiefe Aushärtung, hohe Farbdichte (oder hohe Transparenz) und geringe Vergilbung. Traditionelle UV-Formulierungen sind wie ein Schüler, der in einem Bereich glänzt, aber in einem anderen Bereich zu kämpfen hat. Streben Sie eine tiefe Aushärtung an? In dicken Beschichtungen oder hochpigmentierten Systemen (wie Titandioxid und Ruß) wird UV-Licht fast vollständig vom Initiator und den Pigmenten absorbiert, sobald es in die Oberfläche eintritt, was zu einer "trockenen Oberfläche, aber nicht zu einer trockenen Basis" führt. Streben Sie eine geringe Vergilbung an? Viele hocheffiziente Initiatoren (insbesondere Aminsynergisten oder bestimmte Ketone) hinterlassen nach der Reaktion Chromophor-"Rückstände", die die ursprünglich kristallklare Beschichtung sofort vergilben und verblassen lassen. Wir scheinen immer Kompromisse bei der Leistung eingehen zu müssen. Erst mit dem Aufkommen von Photobleaching-Initiatoren wurde eine brillante Lösung für dieses Dilemma angeboten – eine Lösung, die zwei Fliegen mit einer Klappe schlägt.

Traditionelle Photoinitiatoren (PIs) sind wie Bäume in einem Wald. Nachdem sie UV-Licht (Nährstoffe) absorbiert haben, zerfallen sie, um freie Radikale (Soldaten) zu erzeugen, aber ihre "Überreste" (Zersetzungsprodukte) sind immer noch Bäume, sogar noch dichter, die nachfolgendes Licht blockieren. Dies ist der "innere Reibungseffekt" oder "Abschirmeffekt". Der Oberflächen-PI absorbiert eine große Menge an Lichtenergie, was zu einer exponentiellen Abnahme der UV-Lichtintensität führt und verhindert, dass es tief in die Beschichtung eindringt.

In Farben streuen und absorbieren Pigmentpartikel das Licht zusätzlich und verschärfen die Situation. Photobleaching-Initiatoren (PBIs), insbesondere die Acylphosphinoxid-Familie (wie TPO, TPO-L, BAPO usw.), haben einen völlig anderen Mechanismus. Wenn ein PBI-Molekül Photonen absorbiert und zerfällt, ist die UV-Absorptionsrate seiner resultierenden freien Radikalfragmente deutlich geringer als die des ursprünglichen PI-Moleküls bei der ursprünglichen Anregungswellenlänge. Mit anderen Worten: Während der Reaktion "opfern" sich PBIs und verwandeln sich von einer "Lichtbarriere" in einen "Lichtkanal".

Während die Oberfläche aushärtet, baut sich PBI kontinuierlich ab und bleicht, wodurch die "Transparenz" der Beschichtung für UV-Licht erhöht wird. Nachfolgendes UV-Licht kann dann tief eindringen und eine "durchdringende" Aushärtung erreichen. Dies ist der grundlegende Grund, warum sie in Dickschicht- und Farbsystemen außergewöhnlich gut funktionieren.

Die Vergilbung von Beschichtungen ist weitgehend auf die unerwünschte Absorption von Initiator-Abbauprodukten im sichtbaren Lichtbereich (insbesondere im blau-violetten Bereich) zurückzuführen, was zu einer Komplementärfarbe – Gelb – führt. Der Clou der Photobleaching-Initiatoren liegt darin, dass ihre Abbauprodukte nicht nur eine reduzierte Absorption im UV-Bereich, sondern auch eine extrem geringe Absorption im sichtbaren Lichtbereich aufweisen.

Sie sind "saubere" Initiatoren. Nehmen wir das klassische TPO (2,4,6-Trimethylbenzoyl-diphenylphosphinoxid) als Beispiel; seine Abbaufragmente selbst sind Low-Chromophore, die fast keine Farbe erzeugen. Dies macht sie ideal für die Herstellung von hochtransparenten Lacken, weißen Beschichtungen und hellfarbigen Tinten. Daher erreichen Photobleaching zwei Ziele gleichzeitig: Für UV-Licht-Bleichung: Es öffnet physikalische Wege und ermöglicht eine tiefe Aushärtung; für sichtbare Licht-Bleichung: Es eliminiert Chromophor-Rückstände und löst das Vergilbungsproblem.