Innowacyjne fotoinicjatory kationowe GalOrti dla procesów utwardzania światłem UV
19 sty 2015 12:34

Obecnie wszystkie stosowane w przemyśle fotoinicjatory kationowe wymagają znacznych nakładów energii, przy czym nie umożliwiają uzyskania maksymalnych szybkości linii produkcyjnych. Wynika to z faktu, iż podstawowymi źródłami światła UV dużej mocy, stosowanymi do indukowania reakcji fotochemicznych, są średniociśnieniowe lampy rtęciowe (MPM lamp – medium pressure mercury lamp), które emitują najwięcej energii UV przy ok. 365 nm. Tylko niewielka część energii jest emitowana w zakresie absorpcji handlowych fotoinicjatorów jodoniowych. Powoduje to, że stosowane dotychczas fotoinicjatory kationowe na bazie soli diarylojodoniowych posiadają złe dopasowanie charakterystyki absorpcji do charakterystyki emisji przemysłowych źródeł światła UV. Obecnie wszystkie sole jodoniowe stosowane w przemyśle wykazują podobną charakterystykę absorpcji UV mieszczącą się w zakresie długości fal λmax = 220-280 nm. Tym samym wrażliwość świetlna handlowych fotoinicjatorów jodoniowych znajduje się w zakresie krótkich długości fali światła UV, co stanowi istotny problem technologiczny w ich masowych zastosowaniach. Wynika to z faktu, że w tym zakresie długości fali nie ma wysoko sprawnych źródeł światła, które emitowałyby światło o odpowiednio dużej mocy. Poniżej 300 nm emitują tylko niskociśnieniowe lampy rtęciowe i lampy deuterowe, które stanowią źródła światła małej mocy i nie są wykorzystywane do zastosowań przemysłowych. Fotoinicjatory GalOrti przy długości fali 365 nm, odpowiadającej najsilniejszej linii widmowej średniociśnieniowych lamp rtęciowych, wykazują absorpcję na poziomie 75 proc. absorpcji maksymalnej występującej przy λmax = 345 nm. W przypadku typowych komercyjnych fotoinicjatorów diarylojodoniowych absorpcja przy długości fali równej 365 nm zawsze wynosi zero. Wynika to z faktu, iż chromofory fenylowe zwykle wykazują maksimum absorpcji przy około 250 nm. Warto zaznaczyć, że w zakresie od 200 do 300 nm energia emitowana przez średniociśnieniowe lampy rtęciowe jest bardzo mała. W związku z tym wykorzystanie całkowitej energii UV, emitowanej przez lampy MPM, przez handlowe inicjatory jodoniowe jest znikome bez użycia dodatkowych uczulaczy Nowoczesnym rozwiązaniem w technologii UV jest zastosowanie diod UV-LED, które umożliwiają przebieg procesu bez emisji ozonu oraz wydzielania ciepła – są to bardzo istotne cechy odróżniające tego typu układy od tradycyjnie stosowanych lamp MPM. Obecnie na rynku dostępne są promienniki UV-LED o długości światła λmax = 365 nm, λmax = 345 nm oraz λmax = 380 nm, a ich stosowanie cieszy się obecnie coraz większym zainteresowaniem. Standardowe fotoinicjatory kationowe również wykazują niekompatybilność do diodowych źródła światła ultrafioletowego, natomiast inicjatory GalOrti w tej aplikacji zachowują pełną użyteczność. Standardowe fotoinicjatory generalnie charakteryzują się małą rozpuszczalnością w powszechnie wykorzystywanych monomerach i ich mieszaninach. Trudności te stają się jeszcze bardziej widoczne, gdy konieczne jest stosowanie większych stężeń fotoinicjatorów, niejednokrotnie dochodzących do 5 proc. wagowych. W praktyce przezwyciężenie tych problemów realizuje się stosując roztwory fotoinicjatorów w rozpuszczalnikach organicznych, jednakże jest to rozwiązanie kompromisowe, gdyż końcowy produkt zawiera lotne składniki (VOC – Volatile organic compound) ulatniające się do atmosfery. Odpowiedzią na powyższe ograniczenia są produkty firmy Photo High Technologies. Inicjatory GalOrti odznaczają się pełną reaktywnością już w przedziale stężeń 0,5-1 proc. wagowych. Dodatkowo są w pełni rozpuszczalne w stężeniach dochodzących do 5 i więcej procent wagowych bez konieczności stosowania dodatkowych rozpuszczalników. Powszechnie znanym mankamentem fotoinicjatorów jest żółknięcie finalnego produktu, polegające na obecności barwnych produktów rozpadu inicjatora. Produkty Photo High Technologies to bezbarwne ciała stałe, a gotowe produkty powstałe przy użyciu fotoinicjatorów tej firmy są bezbarwne, natomiast pozostałe właściwości fizyczne są zgodne z zakładanymi. Fotoinicjatory GalOrti dzięki swojej unikalnej strukturze oferują właściwości niespotykane w obecnie stosowanych inicjatorach fotopolimeryzacji kationowej. Cechy te przekładają się na efektywniejsze wykorzystanie energii elektrycznej, wzrost szybkości linii produkcyjnych, a same produkty odznaczają się transparentnością bez efektu żółknięcia. Opracowano na podstawie informacji firmy Photo High Technologies  

cript>