작성자: Lawrence (Larry) Van Iseghem은 Van Technologies, Inc.의 사장/CEO입니다.
국제적으로 산업 고객과 비즈니스를 수행하는 동안 우리는 엄청나게 많은 질문을 해결하고 UV 경화 코팅과 관련된 많은 솔루션을 제공했습니다. 다음은 자주 묻는 질문 중 일부이며, 그에 따른 답변은 유용한 통찰력을 제공할 수 있습니다.
1. UV 경화형 코팅이란 무엇입니까?
목재 마감 산업에는 세 가지 주요 유형의 UV 경화 코팅이 있습니다.
100% 활성(때때로 100% 고체라고도 함) UV 경화 코팅은 용매나 물을 포함하지 않는 액체 화학 조성물입니다. 적용 시 코팅은 경화 전 건조 또는 증발할 필요 없이 즉시 UV 에너지에 노출됩니다. 도포된 코팅 조성물은 반응하여 설명되고 적절하게 광중합이라고 불리는 반응 공정을 통해 고체 표면층을 형성합니다. 경화 전에 증발이 필요하지 않기 때문에 적용 및 경화 과정이 매우 효율적이고 비용 효율적입니다.
수성 또는 용제형 하이브리드 UV 경화 코팅에는 활성(또는 고체) 함량을 줄이기 위해 분명히 물이나 용제가 포함되어 있습니다. 이러한 고형분 함량의 감소는 도포된 습윤 필름 두께 제어 및/또는 코팅 점도 제어를 보다 쉽게 허용합니다. 사용 시 이러한 UV 코팅은 다양한 방법을 통해 목재 표면에 적용되며 UV 경화 전에 완전히 건조되어야 합니다.
UV 경화성 분말 코팅은 100% 고체 구성이며 일반적으로 정전기 인력을 통해 전도성 기판에 적용됩니다. 적용되면 기판을 가열하여 분말을 녹이고, 분말이 흘러나와 표면 필름을 형성합니다. 코팅된 기판은 경화를 촉진하기 위해 즉시 UV 에너지에 노출될 수 있습니다. 생성된 표면 필름은 더 이상 열 변형되거나 민감하지 않습니다.
UV 에너지에 노출되지 않는 표면 영역에 경화를 제공할 수 있는 2차 경화 메커니즘(열 활성화, 습기 반응성 등)을 포함하는 다양한 UV 경화 코팅이 있습니다. 이러한 코팅을 일반적으로 이중 경화 코팅이라고 합니다.
사용된 UV 경화 코팅 유형에 관계없이 최종 표면 마감 또는 층은 탁월한 품질, 내구성 및 저항 특성을 제공합니다.
2. UV 경화 코팅은 기름진 목재를 포함한 다양한 목재에 얼마나 잘 접착됩니까?
UV 경화성 코팅은 대부분의 목재에 탁월한 접착력을 나타냅니다. 경화를 통해 기판에 대한 접착력을 제공하기에 충분한 경화 조건이 존재하는지 확인하는 것이 중요합니다.
자연적으로 기름기가 매우 많아 접착력을 높이는 프라이머 또는 "타이코트"를 도포해야 하는 특정 종도 있습니다. Van Technologies는 이러한 목재 종에 대한 UV 경화 코팅의 접착에 대해 상당한 연구 개발을 수행해 왔습니다. 최근 개발에는 오일, 수액 및 피치가 UV 경화 탑코트 접착을 방해하는 것을 방지하는 단일 UV 경화 실러가 포함됩니다.
대안적으로, 목재 표면에 존재하는 오일은 코팅 적용 직전에 아세톤이나 다른 적합한 용매로 닦아 제거할 수 있습니다. 보푸라기가 없는 흡수성 천을 먼저 용제에 적신 다음 목재 표면을 닦아냅니다. 표면을 건조시킨 후 UV 경화 코팅을 도포할 수 있습니다. 표면의 기름과 기타 오염 물질을 제거하면 적용된 코팅이 목재 표면에 접착되는 현상이 촉진됩니다.
3. UV 코팅과 호환되는 스테인 유형은 무엇입니까?
여기에 설명된 모든 얼룩은 100% UV 경화형, 용제 감소형 UV 경화형, 수성 UV 경화형 또는 UV 경화형 분말 시스템을 사용하여 효과적으로 밀봉하고 상단 코팅할 수 있습니다. 따라서 시중의 대부분의 얼룩을 UV 경화 코팅에 적합하게 만드는 실행 가능한 조합이 많이 있습니다. 그러나 고품질 목재 표면 마감에 대한 호환성을 보장하기 위해 주목할 만한 특정 고려 사항이 있습니다.
수성 얼룩 및 수성 UV 경화성 얼룩:100% UV 경화형, 용제 감소형 UV 경화형 또는 UV 경화형 파우더 실러/탑코트를 수성 얼룩 위에 도포하는 경우, 오렌지 껍질, 피쉬아이, 크레이터링 등 코팅 균일성 결함을 방지하기 위해 얼룩이 완전히 건조되어야 합니다. , 풀링 및 웅덩이. 이러한 결함은 적용된 얼룩의 높은 잔류 물 표면 장력에 비해 적용된 코팅의 낮은 표면 장력으로 인해 발생합니다.
그러나 일반적으로 수성 UV 경화 코팅을 적용하는 것이 더 관대합니다. 특정 수인성 UV 경화형 실러/탑코트를 사용할 때 적용된 얼룩은 부작용 없이 습기를 나타낼 수 있습니다. 얼룩 도포로 인한 잔여 수분이나 물은 건조 과정에서 도포된 수성 UV 실러/탑코트를 통해 쉽게 확산됩니다. 그러나 실제 표면을 마감하기 전에 대표적인 테스트 표본에서 얼룩과 실러/탑코트 조합을 테스트하는 것이 좋습니다.
유성 및 용제성 얼룩:충분히 건조되지 않은 유성 또는 용제형 얼룩에 적용할 수 있는 시스템이 있을 수 있지만 일반적으로 실러/탑코트를 적용하기 전에 이러한 얼룩을 완전히 건조시키는 것이 필요하며 적극 권장됩니다. 이러한 유형의 천천히 건조되는 얼룩은 완전히 건조되기까지 최대 24~48시간(또는 그 이상)이 필요할 수 있습니다. 이번에도 대표적인 목재 표면에서 시스템을 테스트하는 것이 좋습니다.
100% UV 경화형 얼룩:일반적으로 100% UV 경화 코팅은 완전히 경화되면 높은 내화학성과 내수성을 나타냅니다. 이러한 저항성은 밑에 있는 UV 경화 표면이 적절하게 마모되어 기계적 결합을 허용하지 않는 한 후속적으로 도포된 코팅이 잘 접착되는 것을 어렵게 만듭니다. 후속 코팅에 잘 반응하도록 설계된 100% UV 경화 스테인이 제공되지만, 대부분의 100% UV 경화 스테인은 코팅 간 접착력을 높이기 위해 마모되거나 부분 경화("B" 단계 또는 범프 경화라고 함)되어야 합니다. "B" 스테이징은 완전 경화 조건에 적용될 때 도포된 UV 경화 코팅과 함께 반응할 얼룩 층에 잔류 반응 부위를 생성합니다. "B" 스테이징은 또한 데닙에 대한 가벼운 마모를 허용하거나 스테인 도포로 인해 발생할 수 있는 입자 상승을 잘라냅니다. 매끄러운 씰 또는 탑코트 도포로 코팅 간 접착력이 우수합니다.
100% UV 경화 얼룩에 대한 또 다른 우려 사항은 더 어두운 색상과 관련이 있습니다. 진한 색소 얼룩(및 일반적으로 색소 코팅)은 가시광선 스펙트럼에 더 가까운 에너지를 전달하는 UV 램프를 사용할 때 더 나은 성능을 발휘합니다. 표준 수은 램프와 함께 갈륨이 도핑된 기존 UV 램프는 탁월한 선택입니다. 395nm 및/또는 405nm를 방출하는 UV LED 램프는 365nm 및 385nm 어레이에 비해 착색 시스템에서 더 나은 성능을 발휘합니다. 또한 더 높은 UV 출력(mW/cm2)을 제공하는 UV 램프 시스템2) 및 에너지 밀도(mJ/cm2) 적용된 스테인이나 착색된 코팅층을 통해 더 나은 경화를 촉진합니다.
마지막으로 위에서 언급한 다른 스테인 시스템과 마찬가지로 스테인 처리하고 마감할 실제 표면을 작업하기 전에 테스트하는 것이 좋습니다. 치료 전 꼭!
4. 100% UV 코팅의 최대/최소 필름 빌드는 얼마입니까?
UV 경화형 분말 코팅은 기술적으로 100% UV 경화형 코팅이며 도포 두께는 분말을 마감 표면에 묶는 정전기 인력에 의해 제한됩니다. UV 분체 코팅 제조업체의 조언을 구하는 것이 가장 좋습니다.
액체 100% UV 경화 코팅의 경우, 적용된 습윤 필름 두께는 UV 경화 후 건조 필름 두께와 거의 동일합니다. 약간의 수축은 불가피하지만 일반적으로 결과는 미미합니다. 그러나 매우 엄격하거나 좁은 필름 두께 공차를 지정하는 고도로 기술적인 응용 분야도 있습니다. 이러한 상황에서는 직접 경화 필름 측정을 수행하여 습윤 필름 두께와 건조 필름 두께의 상관관계를 확인할 수 있습니다.
달성할 수 있는 최종 경화 두께는 UV 경화 코팅의 화학적 성질과 코팅 방식에 따라 달라집니다. 0.2~0.5mil(5μ~15μ) 사이의 매우 얇은 필름 증착을 제공하도록 설계된 시스템과 0.5인치(12mm)를 초과하는 두께를 제공할 수 있는 시스템이 있습니다. 일반적으로 일부 우레탄 아크릴레이트 제제와 같이 높은 가교 밀도를 갖는 UV 경화 코팅은 단일 적용 층에서 높은 필름 두께를 구현할 수 없습니다. 경화 시 수축 정도는 두껍게 도포된 코팅에 심각한 균열을 일으킬 수 있습니다. 여러 개의 얇은 층을 적용하고 코팅 간 접착을 촉진하기 위해 각 층 사이에 샌딩 및/또는 "B" 스테이징을 적용함으로써 높은 가교 밀도의 UV 경화 코팅을 사용하여 높은 빌드 또는 마감 두께를 얻을 수 있습니다.
대부분의 UV 경화 코팅의 반응성 경화 메커니즘을 "자유 라디칼 개시"라고 합니다. 이러한 반응성 경화 메커니즘은 공기 중의 산소에 민감하여 경화 속도를 늦추거나 억제합니다. 이러한 속도 저하를 종종 산소 억제라고 하며 매우 얇은 필름 두께를 달성하려고 할 때 가장 중요합니다. 얇은 필름에서는 도포된 코팅의 전체 부피에 대한 표면적이 두꺼운 필름 두께에 비해 상대적으로 높습니다. 따라서 얇은 필름 두께는 산소 억제에 훨씬 더 민감하고 매우 느리게 경화됩니다. 종종 마감재 표면이 충분히 경화되지 않고 기름진/기름기 같은 느낌을 나타냅니다. 산소 억제에 대응하기 위해 경화 중에 질소 및 이산화탄소와 같은 불활성 가스를 표면 위로 통과시켜 산소 농도를 제거함으로써 완전하고 신속한 경화를 허용할 수 있습니다.
5. 투명 UV 코팅은 얼마나 투명합니까?
100% UV 경화 코팅은 탁월한 선명도를 나타내며 업계 최고의 투명 코팅과 경쟁할 수 있습니다. 또한, 목재에 적용하면 이미지의 아름다움과 깊이가 극대화됩니다. 특히 흥미로운 점은 목재를 포함한 다양한 표면에 적용했을 때 매우 투명하고 무색인 다양한 지방족 우레탄 아크릴레이트 시스템입니다. 또한, 지방족 폴리우레탄 아크릴레이트 코팅은 매우 안정적이며 시간이 지나도 변색되지 않습니다. 저광택 코팅은 광택 코팅보다 빛을 훨씬 더 많이 산란시켜 선명도가 낮다는 점을 지적하는 것이 중요합니다. 그러나 다른 코팅 화학과 비교하면 100% UV 경화 코팅은 우수하지는 않더라도 동일합니다.
현재 사용 가능한 수성 UV 경화 코팅은 탁월한 투명도, 목재 따뜻함 및 최고의 기존 마감 시스템과 경쟁할 수 있는 반응성을 제공하도록 제조될 수 있습니다. 현재 시중에서 판매되는 UV 경화 코팅의 투명도, 광택, 목재 반응 및 기타 기능적 특성은 고품질 제조업체에서 공급할 때 탁월합니다.
6. 유색 또는 착색된 UV 경화 코팅이 있습니까?
예, 모든 유형의 UV 경화 코팅에서 유색 또는 착색 코팅을 쉽게 사용할 수 있지만 최적의 결과를 위해 고려해야 할 요소가 있습니다. 첫 번째이자 가장 중요한 요소는 특정 색상이 적용된 UV 경화성 코팅을 투과하거나 침투하는 UV 에너지의 능력을 방해한다는 사실입니다. 전자기 스펙트럼은 이미지 1에 나와 있으며, 가시광선 스펙트럼이 UV 스펙트럼에 바로 인접해 있음을 알 수 있습니다. 스펙트럼은 명확한 경계선(파장)이 없는 연속체입니다. 따라서 한 영역이 점차 인접한 영역으로 혼합됩니다. 가시광선 영역을 고려하면, 400 nm에서 780 nm에 걸쳐 있다는 과학적인 주장이 있는 반면, 350 nm에서 800 nm에 걸쳐 있다는 주장도 있습니다. 이 논의에서는 특정 색상이 특정 파장의 UV 또는 방사선의 투과를 효과적으로 차단할 수 있다는 점을 인식하는 것이 중요합니다.
초점은 UV 파장 또는 방사선 영역에 있으므로 해당 영역을 더 자세히 살펴보겠습니다. 이미지 2는 가시광선의 파장과 이를 차단하는 데 효과적인 해당 색상 사이의 관계를 보여줍니다. 또한 착색제는 일반적으로 적색 착색제가 UVA 영역에 부분적으로 흡수될 수 있을 정도로 상당한 범위에 걸쳐 있을 수 있도록 다양한 파장에 걸쳐 있다는 것을 아는 것도 중요합니다. 따라서 가장 우려되는 색상은 노란색 – 주황색 – 빨간색 범위에 걸쳐 있으며 이러한 색상은 효과적인 경화를 방해할 수 있습니다.
착색제는 UV 경화를 방해할 뿐만 아니라 UV 경화 프라이머 및 탑코트 페인트와 같은 흰색 안료 코팅을 사용할 때에도 고려해야 합니다. 이미지 3에 표시된 것처럼 백색 안료 이산화티타늄(TiO2)의 흡광도 스펙트럼을 고려하십시오. TiO2는 UV 영역 전체에 걸쳐 매우 강한 흡광도를 나타내지만 흰색 UV 경화 코팅은 효과적으로 경화됩니다. 어떻게? 그 대답은 경화를 위해 적절한 UV 램프를 사용하면서 코팅 개발자와 제조업체가 신중하게 배합하는 데 있습니다. 이미지 4에 표시된 것처럼 일반적으로 사용되는 기존 UV 램프는 에너지를 방출합니다.
예시된 각 램프는 수은을 기반으로 하지만 수은을 다른 금속 원소로 도핑하면 방출이 다른 파장 영역으로 이동할 수 있습니다. TiO2 기반 백색 UV 경화 코팅의 경우 표준 수은 램프가 전달하는 에너지를 효과적으로 차단합니다. 전달된 더 높은 파장 중 일부는 경화를 제공할 수 있지만 완전한 경화에 필요한 시간은 실용적이지 않을 수 있습니다. 그러나 갈륨으로 수은 램프를 도핑하면 TiO2에 의해 효과적으로 차단되지 않는 영역에서 유용한 에너지가 풍부해집니다. 두 램프 유형의 조합을 사용하면 관통 경화(갈륨 도핑 사용)와 표면 경화(표준 수은 사용)를 모두 수행할 수 있습니다(그림 5).
마지막으로, 램프에 의해 전달되는 가시광선 파장 범위인 UV 에너지가 효과적인 경화를 위해 적절하게 활용되도록 최적의 광개시제를 사용하여 유색 또는 색소 UV 경화 코팅을 제조해야 합니다.
다른 질문이 있나요?
궁금한 점이 있으면 회사의 현재 또는 미래의 코팅, 장비 및 공정 제어 시스템 공급업체에 주저하지 말고 문의하십시오. 효과적이고 안전하며 수익성 있는 결정을 내리는 데 도움이 되는 좋은 답변이 제공됩니다. 유
Lawrence (Larry) Van Iseghem은 Van Technologies, Inc.의 사장/CEO입니다. Van Technologies는 R&D 회사로 시작하여 UV 경화 코팅 분야에서 30년 이상의 경험을 보유하고 있지만 빠르게 산업용 코팅을 제공하는 Application Separate Advanced Coatings™ 제조업체로 변모했습니다. 전세계 시설. UV 경화 코팅은 기존 기술과 동등하거나 이를 능가하는 성능을 강조하면서 다른 "친환경" 코팅 기술과 함께 항상 주요 초점이 되어 왔습니다. Van Technologies는 ISO-9001:2015 인증 품질 관리 시스템에 따라 GreenLight Coatings™ 브랜드의 산업용 코팅을 제조합니다. 자세한 내용은 다음을 방문하세요.www.greenlightcoatings.com.
게시 시간: 2023년 7월 22일
