[其他]干性油及其衍生樹脂的光硬化方法

無效

• 申請號: 85100270
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85100270A
• 公開（公告）日: 1986-08-06
• 發明（設計）人: 余尚先
• 申請（專利權）人: 北京師范大學
• 主分類號: B05D3/06
• 分類號: B05D3/06;C09D3/26
• 代理公司: 北京師范大學專利事務所
• 代理人: 馬思渝

本發明屬于油漆涂料光硬化方法技術領域。

六十年代后期，光硬化涂料在國外開始商品化以來，新的品種不斷投入市場。到1981年，世界上光硬化涂料年銷售量已達2萬噸以上。大的類別有不飽和聚酯類、醇酸樹脂類、環氧類、聚胺酯類和丙烯酸樹脂類等。其中醇酸樹脂不是指我國市場上銷售的品種，而是必須加入活性稀釋單體并作特殊設計的醇酸樹脂。光硬化涂料具有無溶劑、快速固化，省能源、高效率等優點，但仍然存在著影響推廣應用的幾個缺點：

1.售價較高;

2.受空氣氧的干擾，必須用大功率紫外光源，否則表面不能順利硬化;

3.要用活性單體稀釋劑，其中丙烯酸酯單體有引起皮膚過敏問題;

4.光照不到或加顏料后紫外光透不過時則不能順利硬化;

5.貯存使用壽命較短，在加入活性單體和引發劑之后，只能保存數周到數月。

本發明的目的是要解決一般醇酸樹脂不能快速光硬化及一般光硬化涂料存在的上述問題。

我們研究發明了在一般干性油或干性油改性的醇酸樹脂中加入特定光增感劑或同時加入金屬催干劑（傳統的金屬離子催化氣干法添加劑，例如鈷、鉛、錳、鋅以及稀土金屬的化合物）而形成快速硬化的光敏涂料硬化法。將這一種組成物用刷涂、淋涂等通用涂布方法涂布后，首先經由10分鐘之內的蒸出溶劑的加熱干燥（如紅外干燥等）過程，待蒸掉溶劑之后，接著只用小功率的化學用熒光燈或天然太陽光，以低輻射能照射數分鐘即可完成表干。照射數十分鐘達到半實干，放置后還可進一步達到實干或徹底干燥。

具體一些講，是在干性油或由干性油合成的醇酸樹脂、干性油改性不飽和聚酯中加入體系重量0.1-10%的多取代噻噸酮（硫雜蒽酮）類、取代二苯甲酮類或β，β，β-二烷氧基烴基苯乙酮類光增感劑。其化學結構式如下：

其中〔1〕為多取代噻噸酮類，〔2〕為取代二苯甲酮類，〔3〕為β，β，β-二烷氧基烴基苯乙酮類。結構式中R₁為甲基、乙基、異丙基等烷基、烷氧基、鹵素、硝基等，R²為氫或烷基，R₃為烷基或硝基，R′為氫、烷基或苯基。

所增感硬化的對象可以是亞麻仁油、桐油、梓油等干性油及其不同比例的混合物;也可以是由上述干性油醇酸樹脂或其清漆單獨或者與1種或2種此干性油所形成的混合物;還可以是上述干性油改性不飽和聚酯及其與此干性油的混合物。

所用光源是在近紫外區300-450nm有較豐富光輻射的輻照強度但并不一定要求很大的光源如化學用熒光燈（黑光燈等），太陽光等。當然，用大功率高壓水銀燈與金屬鹵化物燈可在更短的時間內硬化成膜。

與通用光硬化涂料相比，這種涂料仍然含有一定量的有機溶劑，所以設計干燥硬化方式為二段式。

（1）第一段是在不太高的溫度下進行溶劑蒸發干燥。例如選用60-70℃的干燥溫度，干燥10分鐘左右，對20-30μ厚度的涂層即可將溶劑充分蒸發出去。

（2）第二段用20-40瓦的黑光燈，每10cm布燈管1支，涂面距燈15-20cm，以獲得2mj/cm²。秒的光照強度，在1%重量的增感劑用量下，曝光10分鐘，可以越過表干階段，開始進入實干過程。這樣就把熱干燥與光硬化的速度匹配起來，用前后兩段等長的干燥床實現同步作業。

下邊就本發明的各有關細節說明如下：

本發明選用光增感劑的出發點：1）選用在300nm-450nm具有較大克分子吸收系數的物質。硫雜蒽酮類物質分子的吸收在紫外可見交界處（380-395nm間）具有強吸收，是共軛程度較大的π-π^＊吸收，正好滿足這一條件，因而被優先選用。2）吸收光生成激發三線態或分解為自由基后，易于發生與活潑亞甲基或次甲基的奪氫反應，同時易于發生向基態三線態氧的能量傳遞。從而有助于在干性油鏈上生成氫過氧化物或其它形式的過氧化物。硫雜蒽酮類化合物和取代二苯甲酮的激發三線態具有上述性質。俗稱安息香二甲醚的β，β，β二甲氧基苯基苯乙酮的分解產物不但奪氫能力很強，而且對雙鍵引發能力也很強。所以我們選用了這幾類物質，達到了預期的效果。