紫外線硬化塗料の皮革塗装への応用

紫外線硬化（UV硬化）は放射線硬化技術の一種であり、急速に発展する「グリーン」の新技術である。

紫外線硬化塗料（UvCC）は20世紀60年代に開発された省エネ環境保護型塗料です。

紫外線照射後，光化学反応が起こり，液体のオリゴマー（単量体を含む）被覆は，架橋重合を経て瞬間的に固体被覆を形成する。

UV CCが幅広い応用と発展を遂げたのは、省エネ・環境保護、コーティング性能に優れ、生産効率に優れた独特の利点があるからです。

1.UV CCの構成UVCCの主な成分は、架橋重合可能なプレポリマー（光活性凝集物）、活性シンナー（光活性モノマー）、光誘発剤、補助剤（流平剤、消泡剤、消光剤、表面滑り剤）を含む。

それぞれの性能と研究の進展は以下の通りです。

1.1斉聚物は光固化製品の中で最大の割合の成分の一つで、光固化処方の基材樹脂で、固化後の製品の基本性能（硬度、柔軟性、粘着力、光学性能、耐老化などを含む）を決定しています。

不飽和ポリエステル樹脂、エポキシアクリル酸エステル、ポリウレタンアクリル酸エステル、ポリエステル、アクリル酸エステルなどがあります。

不飽和ポリエステル樹脂は20世紀30年代末に光固化ポリとして最初に開発された。

エポキシアクリル酸エステルは商品エポキシ樹脂とアクリル酸またはメタクリル酸エステルによって作られており、現在国内の光固化産業における最大の消耗量の一つである。

その抗化学腐食性、強い接着力、顔料に対する良好な湿潤性は、紙塗料、木器塗料、金属下地塗料に広く応用されています。

斉聚場の性能優位を強調するために、国内外でその改質に関する研究も多いです。例えばアミン改質エポキシアクリル酸エステルを導入して、季アミン基団を導入します。主な特徴は硬化速度が高く、硬化膜の付着力が増加し、靭性が強くなることです。

また、リン酸エステル改質、多塩基酸無水改性、シロキサン改性、長鎖脂肪酸改性エポキシアクリル酸などがあります。

ポリウレタンのアクリル酸エステル応用の広さはエポキシアクリルに次ぐものであり、特に紙、皮革、織物などの柔らかい底材の光硬化塗装において重要な役割を果たしています。

しかし、固化が遅く、価格が比較的高いため、光固化処方では主体の凝集物としてより少なく、補助的な機能樹脂として使用されています。

20世紀80年代の末に、エチレンエーテルシリーズ、エポキシシリーズなどのカチオン機構が膜の凝集物に固化した、すなわち非アクリル酸エステル凝集物が現れました。このような凝集物の固化は空気中の酸素の抑制作用に影響されず、硬化速度が速く、発展が速いです。

ラジカル硬化機構を有するアクリル酸エステル基と、酸素イオン硬化機構を有するビニル基の混成凝集体を合成した。

UVCCの持続的な発展と人々の環境保護意識の高まりに伴い、各種の水性凝集物が絶えず出現している。

光硬化水性塗料の不飽和ポリエステルについて報告する研究論文がある。

Phifipsらは、多様なアルコールと多塩基酸で合成されたポリエステルアクリル酸を報告し、良い水溶性を得るには少なくとも6%から7%の親水性基が必要であり、その相対分子量は643000で、固化生成物は耐溶剤性と耐水性に優れている。

1.2光活性モノマーの伝統的な溶媒型塗料は通常有機溶剤を添加して、粘度を調節する役割を果たす必要があります。これらの有機溶剤は一般的に成膜反応に参加せず、成膜時に空気中に揮発して環境汚染を引き起こすことがあります。

光固化システムでは、光活性モノマー（活性シンナー）はシステムの粘度を調節する役割を果たすだけでなく、通常は膜反応に固化され、空気中にほとんど揮発せず、体系的な環境保護特性を与えています。

分子に含まれる反応性基によって、活性シンナーは単官能度、多官能度活性シンナーに分けられます。

Youngは、その重合速度に対する官能度の影響を調べ、官能度が大きいほど硬化速度が速くなり、架橋の程度が高いことを示した。

現在最も広く使われている活性シンナーは（メチル）アクリル酸エステル類で、第三世代活性シンナーに発展し、高反応活性、低収縮率などの利点があります。

1.3光誘発剤の光誘発剤はUV CCの重要な成分であり、その作用は硬化反応を引き起こす活性基を作ることである。

一般にラジカル重合光誘発剤とカチオン重合光誘発剤に分けられる。

陰イオン光誘発剤の研究は少なく、商用応用の報告はまだ発見されていない。

ラジカル光誘発剤は分解型と水素奪取型の2種類に分けられます。

分解型ラジカル光誘発剤は、ベンゼン結婚誘導体、ベンゾチルドレン誘導体、ジフェニルアセトン、a一ヒドロキシルベンゼン、a一アミドアルキルベンゼンなど、多く用いられています。

A一ヒドロキシアルキルフェノールは現在応用開発に最も成功した種類の光誘発剤で、国内で最も広く使われているのはCiba社のI~OCUY 1173とIregacure 184です。

水素を奪う誘発剤は第三アミン系光増感剤を利用して誘発剤／光増感剤複合誘発システムを構成し、酸素の集光防止作用を抑制し、硬化速度を高める。

バレル塩に代表されるカチオン誘発剤は，凝集体と単量体が膜に硬化し，空気中のOに影響されないように急速に誘発できる。

いくつかの翁塩を合成し、翁塩の誘発挙動を深く研究し、それらの光誘発効率を比較した結果、すべての塩摘みがカチオン誘発機能を持つわけではないことがわかった。

有効な翁塩には、硫黄翁塩、ヨウ素翁塩、窒素翁塩、芳茂鉄塩などがあり、そのマイナスイオンは[B(PF 5)4]一、PF 6一、SbF 6一、AF 6一などがあり、硬化速度の大きさはこれらの負イオンの活性に依存し、その活性サイズはSbF 6≧AFF 6≧PF 6≧BF 4一[F 4]B(F 5)[F 4]。

これにより、[B(PF 5)4]一の活性はSbF 6よりも強く、0.4%の[B(PF 5)4]一のヨード翁塩を使って官能化したシロキサンポリマーを誘発し、その固化線速度は457 m/ライヴに達することが示された。

SbFは一定の毒性を持っているので、[B(PF 5)4]一塩は一般的なsb一塩に取って代わる傾向がある。

さらに、高分子光誘発剤、重合性光誘発剤を研究し、小分子光誘発剤の分解後に固化膜に残留する小分子または破片の硬化膜に対する劣化作用を克服した。

1.4他の補助剤_は実際の応用において、光硬化システムはしばしば他の使用要求を満たすために各種の補助剤を加える必要がある。

例えば、色系（色漆、印刷用インクなど）には、絵の具を入れる必要があります。流れの平坦性を良くするためには、流平剤を入れる必要があります。システム中の気泡の形成を抑制するためには、消泡剤を添加しがちです。消光剤の添加は、硬化膜の光沢を低下させるために、低光沢または亜光塗料を得るためです。

2 UVCCの応用範囲はUV CCが硬化速度が速く、環境にやさしいという長所を持っていますので、各業界で急速に発展してきました。その適応した基材はすでに一番早い木材から紙、プラスチック、金属、石材、セメント、織物、皮革などに拡大されました。

2.1紙の上光塗料は光漆の一種で、一般的に光固化上光油と呼ばれ、書誌の表紙、広告ポスター、商品の外装紙箱、装飾紙袋などの塗装装飾に適用され、製品に高光沢、耐摩耗性、耐水性を与え、製品の美感を高める。

2.2木器塗料UVCCは最初から木器の塗装に使われていましたが、今では木器UVCCは光固化製品の中で生産量が大きいタイプです。

使用場所と品質の要求によって、木器UVCCは木張りの床塗料と装飾板塗料に分けられます。また、ワニスと色漆に分けられます。

施工については、UVパテ、UV下地、UVコーティングが含まれています。

木器家具はUVCCで高光沢、耐摩耗、耐摩耗、高硬度、多色彩を要求します。木質床はUVCCで亜光、耐摩耗、耐摩耗、耐衝撃、耐腐食を要求します。

2.3プラスチック塗料は普通のプラスチック塗料と工程プラスチック塗料を含みます。

普通のプラスチックにポリスチレン製品、有機ガラス、ポリエステルフィルム製品などの耐摩擦性、傷つきにくい性能を与えることができます。フェノール製品、ABS製品などの工程プラスチックに高硬度、高光沢、美観などの性能を与えることができます。

2.4金属塗料は広く金属標識装飾、易拉缶加工、金属装飾板製造、アルミ合金ドア及び鋼管の臨時塗装保護などに使われています。

制品に対して主に保护の役割を果たし、さらに高尚で美しいです。

2.5光ファイバー塗料の光ファイバUV塗料に関する研究は、海外では20世紀から70年代にすでに始まっています。国内湖北化学研究所と西安交通大学はこの分野で専門的に研究したことがあります。

光ファイバUV塗料の主な機能は，石英ガラスを保護して繊維を作る強度と環境汚染を防止し，各ファイバに異なる色を与えて区別することである。

2.6他の塗料は塗られた材料によってガラス、皮革、陶磁器、珪酸塩石材、光ディスクなどの塗装にも使用できます。

UVCCの応用範囲はとても広いです。人々はまだ新しい応用分野を開拓することを研究しています。

3皮革UVCCは最初に木材の塗装に使われました。技術の発展と完備に伴って、その応用範囲ももっと広いです。

UVCCを皮革塗装に応用した研究は、海外で始まったのは20世紀70年代ですが、国内ではまだまれです。

従来の皮革塗装剤に対して、UV CCが皮革塗装に適用される利点は、（1）硬化速度が大幅に向上し、乾燥時間が1 min以下になり、濡れた膜がほこりに付着して光沢度が低下する可能性が大幅に減少したこと、（2）溶剤の揮発量が大幅に減少したこと、（3）硬化温度が低いこと、（4）塗膜光沢度及び美観度が優れていること、（5）皮革塗装剤の中のホルムアルデヒドなどの環境保護剤の使用が避けられた。

Uv塗料を用いた製革プロセスには、皮革（合成皮革）に、UV CCの底に、放射線を塗って固化させ、IⅣaの頂に放射線を塗って固化するといういくつかのステップがあります。

社会の継続的な発展に伴って、人々の環境保護意識も日増しに強くなり、環境汚染が少なく、人体に無害な環境友好技術と化学品の発展をより重視しています。

紫外線硬化技術は新しい環境にやさしい技術です。皮革塗装に応用すればきっと大きなトレンドになると信じています。UV皮革塗装剤も皮革塗装剤に関する研究のホットスポットの一つになります。

国内外のUVCCの現状と発展傾向は20世紀の70年代初めに、我が国はUV硬化塗料に関する研究を始めました。

上海、北京はいくつかの家具の生産ラインを建立しましたが、原材料が不足しています。

本当の発展は20世紀90年代から始まって、10数年来、この領域の中の研究と製品の品種は著しい発展を得て、すでに産業の規模を形成しました。

1993年に、わが国は正式に放射線硬化分会を設立しました。アジアでは日本に次いでこの協会を持つ国です。会員は200人います。

不完全な統計によると、200以上のUV固化木床ライン、400以上の印刷ラインがあります。

今国内にUv固化塗料の生産工場が現れました。その品質は絶えず向上し、品種は絶えず増加し、生産量はより速く上がり、発展の見通しは良好です。

北京大学、清華大学、北京師範大学、北京化工大学、中国科学技術大学、