UV 접착제의 산소 억제 완화
질문: 과거에 우리는 일부 광경화성 접착제가 일종의 억제에 의해 영향을 받아 표면에 잔여물을 남기는 것을 보았습니다. 이 현상의 원인은 무엇이며 어떻게 피할 수 있습니까?
이 현상은 산소 억제로 알려져 있으며, 이를 완화하는 것은 여러 요인에 따라 달라집니다.
- UV 스펙트럼(280-390 nm)에서 생성된 강도
- 노출 시간
- UV 경화 시스템에서 생성되는 열
- 접착제의 특정 제형
광경화 접착제는 광개시제가 다양한 파장의 빛에 노출되면 경화되고, 광개시제는 라디칼 종으로 분해됩니다. 그런 다음 이러한 라디칼 종은 접착제 올리고머와 반응하여 긴 사슬과 가교를 만듭니다. (접착제에 빛을 비추면 단단해집니다).
일반적으로 1W/cm 이상의 고강도 조명을 선택하면 2 / 1,000mW/cm2 2 그리고 280-450nm의 넓은 스펙트럼 범위에 걸쳐 UV 접착제를 경화시키는데, 접착제가 매우 빠르게 가교 결합되어 끈적거림이 없는 단단한 표면이 형성됩니다.
광경화 접착제의 구성 요소인 일부 단량체와 올리고머는 경화 중에 산소 저해를 받기 쉽습니다. 이 현상은 경화 단계에서 발생하며 산소가 있으면 표면에 침투하여 라디칼 중합을 방해하여 부분적으로 반응한 단량체와 올리고머를 남길 수 있습니다. 그 결과 일부 사람들이 접착제 표면에 손가락을 문지르면 끈적거리는 느낌이 들거나 장갑을 낀 손에 젖은 잔여물이 남습니다.
산소 저해를 완화하기 위해 광경화성 접착제를 "매끄럽고 건조한 마감" 또는 끈적거림이 없는 표면으로 경화하는 것은 재료의 제형과 사용된 빛의 강도 및 파장에 따라 달라집니다. UV 조명의 강도가 높을수록 표면 마감이 더 좋다는 것이 입증되었습니다.
일반적으로 수은 증기 램프에서 생성된 단파장 및 중파장(280-320nm) UV 광은 표면 경화를 더 효율적으로 달성하지만 경화 깊이 문제가 있습니다. 더 긴 파장(400-500nm) 시스템은 일반적으로 더 낮은 파장에서 소량의 UV 광을 방출하고 경화 깊이가 더 좋습니다. 320-450nm 범위의 UV/가시광선 스펙트럼은 표면과 경화 깊이의 최상의 조합을 갖는 것으로 보입니다.
경화 과정을 더 큰 광 강도, 더 긴 경화 시간 또는 광 파장을 약간 조정하여 변경하면 표면 접착력을 제거할 수 있습니다. 일부 UV 접착제는 이러한 변경에도 불구하고 접착력 없이 경화되지 않습니다. 이는 두 기질 사이의 접합 응용 분야와 같이 공기 노출이 없는 응용 분야를 위해 만들어졌기 때문입니다.
*광 경화 접착제를 무점착 상태로 경화하는 데 걸리는 시간은 완전 경화에 도달하는 시간과 혼동해서는 안 됩니다. 이는 특정 시간 동안 주어진 광 강도 수준에 노출된 후 표면에서 산소 억제를 극복할 수 있는 재료의 능력을 나타낼 뿐입니다.
따라서 사용자는 사용할 경화 램프의 강도를 고려해야 합니다.
더 높은 강도의 램프는 W/cm 단위로 측정되는 엄청난 양의 강도를 생성할 수 있습니다. 2 예를 들어, 일부 스포트 램프 시스템은 최대 15-20와트/cm를 방출합니다. 2 (365nm에서 측정). UV와 가시광선을 모두 방출하는 고강도 광 경화 시스템을 사용하면 대부분의 접착제를 무점착 상태로 경화하는 것이 비교적 쉽습니다.
우리는 대부분의 접착제가 특정 시간 내에 접착력이 없어지는 최소 강도 임계값과 완전히 경화되기 위한 최소 총 에너지 임계값을 가지고 있음을 확인했습니다.
"와트/cm" 방정식을 살펴보세요. 2 x 초 = 줄/cm 2 ". 노출 시간(초)에 따라 와트 단위의 강도를 다르게 하여 동일한 양의 줄/cm를 얻을 수 있습니다. 2 :
2 줄/cm 2 = 2 와트/cm 2 x 1초 또는 2줄/cm 2 = 0.02 와트/cm 2 x 100초.
두 상황(단시간 고강도 또는 장시간 저강도)에서 동일한 총 에너지를 얻지만 최소 강도 임계값인 0.1와트/cm 이하로 떨어질 수 있습니다. 2 – 끈적거림이 없는 표면을 얻을 수 없습니다.
때때로 사람들은 산소 억제 문제를 다르게 해결하고 경화 중에 경화 영역을 질소나 아르곤(불활성) 가스로 채우는 것이 유익하다고 생각합니다. 불활성 가스는 표면의 산소를 대체하여 저강도 광원에서도 끈적임 없는 마감을 제공합니다.
적절한 접착제, 공정, 빛의 파장, 노출 시간 및 램프 강도를 선택하면 광경화성 재료의 산소 억제를 완화할 수 있습니다.