UV-Glasfarbe - UV-Monomer
Glas und Keramik enthalten beide Silikate als Hauptbestandteil. Sie sind harte und spröde Materialien mit polaren Oberflächen. Daher benötigen sie nicht die Flexibilität von UV-Farben. Der Schlüssel liegt darin, das Haftungsproblem mit dem Substrat zu lösen.
Der Hauptzweck des Druckens von Druckfarben auf Glasoberflächen ist die Dekoration und Verschönerung. Mit hellen, farbenfrohen, künstlerischen Mustern bedrucktes Glas wird häufig für die Dekoration von Türen und Fenstern, Vorhangwänden und Decken in Gebäuden verwendet. Das Glasmaterial ist dicht, und UV-Farben können nicht eindringen, was die Haftung beeinträchtigt. Die Glasoberfläche weist jedoch eine reichhaltige Silanolstruktur auf, so dass die Haftung zwischen UV-Farben und Glas durch Zugabe eines Silan-Haftvermittlers verbessert werden kann. Ein häufig verwendeter Silan-Haftvermittler ist KH570, ein Methacryloxy-γ-Propyltrimethoxysilan und hat eine niedrige Oberflächenenergie (28×10-5N/cm). Die Methacryloxygruppe kann an der Polymerisation und Vernetzung teilnehmen, um Teil des vernetzten Netzwerks zu werden, und die Siloxangruppe kann leicht mit den Silanolgruppen auf der Glasoberfläche kondensieren, um eine starke Si-O-Si-Struktur zu bilden, die die Haftung der Tinte auf dem Glas verbessert.
Glastinten und UV-Glastinten
werden zunehmend zum Bedrucken von Glasprodukten verwendet. Im täglichen Leben gibt es viele Glasprodukte wie Schiebetüren, Teesets, Fotorahmen, Desinfektionsschränke, Kühlschranktüren, Möbel usw., die mit Siebdruck- oder Tintenstrahldruckverfahren verziert wurden, um schön und farbenfroh zu werden. Das wertet nicht nur das Produkt auf, sondern verschönert auch unser Leben. Aber wie werden diese bunten Effekte erzielt? Der Hauptakteur ist natürlich die Farbe. Beim Siebdruck auf Glasprodukten können die derzeit verwendeten Druckfarben grob in fünf Kategorien eingeteilt werden: lösungsmittelbasierte Einkomponenten-Niedertemperatur-Einbrennfarben, wasserbasierte Niedertemperatur-Einbrennfarben, selbsttrocknende Zweikomponenten-Farben, Hochtemperatur-Sinterfarben und UV-härtende Farben. Unter den fünf oben genannten Tintenarten sind UV-härtbare Glastinten eine neue Art von Tinte, die in den letzten Jahren in China erfolgreich entwickelt wurde. Sie haben gegenüber anderen Druckfarbenarten erhebliche Vorteile in Bezug auf Energieeinsparung, Umweltschutz, Effizienz und Bedienbarkeit und erfreuen sich daher zunehmender Beliebtheit bei den Anwendern (siehe Tabelle 3-45).
Tabelle 3-45 Vergleich von UV-Glasfarben und lösemittelhaltigen Glasfarben
Die Dekoration von Glas im Tintenstrahldruckverfahren hat den Vorteil, dass keine Klischeeherstellung, kein Digitaldruck und keine Personalisierung erforderlich sind, und insbesondere die Verwendung von umweltfreundlichen UV-Tintenstrahltinten und energiesparenderen und umweltfreundlicheren UV-LED-Tintenstrahltinten (siehe Tabelle 3-46), die Aufmerksamkeit erregt haben und für deren Verwendung geworben wird.
Tabelle 3-46 Vorteile von UV-Tintenstrahldruck-Glastinten im Glasdruck
Es gibt viele Arten von UV-Glasfarben, die häufigsten sind UV-Glasfarben, UV-Glasfarben mit Spezialeffekten, UV-Glasfarben mit speziellen Funktionen, funktionelle UV-Glaslacke usw. Je nach Druckverfahren gibt es UV-Siebdruck-Glasfarben, UV-Tampondruck-Glasfarben, UV-Wasserlos-Offsetdruck-Glasfarben, UV-Wassertransferdruck-Glasfarben, UV-Glas-Inkjet-Druckfarben, UV-LED-Glas-Inkjet-Druckfarben usw.; je nach Aushärtungsmethode gibt es Photopolymerisations-UV-Glasfarben, Hochtemperatur-Sinter-UV-Glasfarben, dualhärtende UV-Glasfarben usw..
Herstellung von UV-Glasfarben
Die Eigenschaften von siebgedruckten UV-Glasfarben sind in Tabelle 3-47 aufgeführt.
Tabelle 3-47 Eigenschaften von siebgedruckten UV-Glasfarben
UV-Glasfarben bestehen auch aus Oligomeren, Reaktivverdünnern, Fotoinitiatoren, Pigmenten und Additiven. Häufig verwendete Oligomere sind Epoxyacrylate oder Urethanacrylate, Reaktivverdünner sind häufig verwendete Monomere wie TMPTA und TPGDA, und Fotoinitiatoren sind hauptsächlich ITX und 907. Bei der Herstellung von UV-Glasfarben sollten die folgenden Bedingungen vorrangig beachtet werden:
① UV-Monomer: Wählen Sie Reaktivverdünner mit niedriger Oberflächenspannung (≤28dyn/cm), um das Ziel der Benetzung und Affinierung der Glasoberfläche zu erreichen.
② Photoinitiatoren: Entsprechend der Lichtdurchlässigkeit von ≥85% für Glas wählen Sie einen Photoinitiator mit einem Absorptionspeak von 320-380 nm, um die beste Photoinitiationseffizienz zu erreichen.
③ Oligomere: Es werden silikonmodifizierte Acrylharze ausgewählt, da die Silikonkomponente eine Kondensationsreaktion mit der Silikatkomponente im Glas eingehen kann und die Acrylkomponente eine Photopolymerisationsreaktion eingehen kann.
④ Pigmente: Umweltfreundliche Pigmente, die witterungsbeständig, nicht migrierend und nicht verfärbend sind und eine gute Hitzebeständigkeit (200°C x 60 min) aufweisen, werden auf der Grundlage der verschiedenen Prozessanforderungen des Glasdrucks, wie Heizung und Lichthärtung, ausgewählt.
⑤ Haftvermittler: Da die Glasoberfläche dicht ist und die Tinte nicht eindringen kann, muss der Tinte ein geeigneter Zusatzstoff oder Haftvermittler zugesetzt werden, um die Haftung zu verbessern. Die gebräuchlichste Methode ist die Zugabe von 0,5% bis 1% des Organosilan-Kopplungsmittels KH570. Dabei handelt es sich um einen Silan-Haftvermittler mit einer Methacryloxygruppe, der an der Photopolymerisation und der vernetzenden Polymerisation teilnehmen kann, und der Silan-Haftvermittler kann mit dem Glas kondensieren. Darüber hinaus kann die Zugabe des trifunktionalen Esters CD9051 (5% bis 7%) die Haftung des Beschichtungsfilms auf dem Glas deutlich verbessern. Auch einige Reinacrylatharze tragen zur Verbesserung der Haftung auf Glas bei.
Referenzformel für UV-Glastinte
(1) UV-Weißglas-Siebdruckfarbe Referenzformel
Niedrigviskoses PUA (CN987) 27,75
Niedrigviskoses Monoacrylat-Oligomer (CN131) 10.00
POEA 30,00
Nicht wandernder, nicht vergilbender Photoinitiator (SR1113) 6.00
Benetzungsmittel (SR022) 0,25
Nicht-Silikon-Spachtel (SR012) 1.00
(2) Referenzformel für schwarze UV-Glassiebdruckfarbe
Aromatisches Säureacrylat-Copolymer (SB520E35) 46,0
Niedrigviskoses Monoacrylat-Oligomer (CN131) 22,0
POEA 20.0
907 4.5
ITX 0,5
BP 2.0
Ruß (Raven 450) 4,0
Nicht-Silikon-Spachtel (SR012) 1,0
(3) Referenzformel für UV-Tampondruckfarbe für weißes Glas
Trifunktionales PEA 20
ACMO 8
LA 5
907 3
DETX 0,3
TPO 2
Mit-Initiator EHA 2
Titaniumdioxid R-706 20
Titaniumdioxid R-900 25
Entschäumer S43 0,5
Entschäumer Arix920 2
Ausgleichsmittel RAD2200 0,3
(4) Referenzformel für schwarze UV-Tampondruckfarbe für Glas
Trifunktionales PEA 25
Bifunktionales PEA 15
ACMO 8
LA 10
907 3
DETX 1
TPO 2
Beschleuniger EDAB 1
Beschleuniger DMBI 1
Ruß 8
Entschäumer Arix920 3
Ausgleichsmittel RAD2300 0,3
(5) Referenzformel für UV-Tampondruckfarbe für rotes Glas
Trifunktionales PEA 25
Bis-funktionelles PEA 15
ACMO 7
LA 10
907 3
DETX 1
184 3
Beschleuniger EDAB 1
Beschleuniger EHA 1
Magenta (57:1) 12
Entschäumer EFKA-4050 1
Entschäumer KS66 0,5
Ausgleichsmittel BYK306 0,3
(6) Referenzrezeptur für UV-Tampondruckfarbe für blaues Glas
Trifunktionales PEA 20
Bifunktionales PEA 10
ACMO 10
LA 10
907 4
DETX 0,3
TPO 2
Beschleuniger EHA 1
Phthalocyaninblau 15
Entschäumer Arix920 0,5
Ausgleichsmittel BYK163 0,3
Eigenschaften der Tinte:
Lichthärtungsgeschwindigkeit (80W/cm2) 3-6s
Haftung (Kreuzschraffurverfahren) 100/100
Ethanolbeständigkeit (95% Ethanol) 100-mal
Acetonbeständigkeit 50-fach
Säurebeständigkeit (5% Schwefelsäure) 16h
Alkalibeständigkeit (5% NaOH) 12h
Beständigkeit gegen kochendes Wasser (100°C kochendes Wasser) 1h Kein Ablösen
(7) UV-Siebdruck rot Glas Tinte Referenz Formel
Trifunktionales PEA 25
Bifunktionales PEA 15
ACMO 27
LA 10
907 3
DETX 1
184 3
Initiator EDAB 1
Initiator EHA 1
Magenta (57:1) 12
Entschäumer EFKA-4050 1
Entschäumer KS66 0,5
Ausgleichsmittel BYK306 0,3
(8) Referenzformel für UV-Siebdruckfarbe für weißes Glas
Trifunktionales PEA 20
ACMO 23
LA 5
907 3
DETX 0,3
TPO 2
Mit-Initiator EHA 2
Titaniumdioxid R-706 20
Titaniumdioxid R-900 25
Entschäumer S43 0,5
Entschäumer Arix920 2
Ausgleichsmittel RAD2200 0,3
(9) Referenzformel für schwarze UV-Siebdruckfarbe für Glas
Trifunktionales PEA 25
Bifunktionales PEA 15
ACMO 28
LA 10
907 3
DETX 1
TPO 2
Beschleuniger EDAB 1
Beschleuniger DMBI 1
Ruß 8
Entschäumer Arix920 3
Ausgleichsmittel RAD2300 0,3
(10) Referenzformel für blaue UV-Siebdruckfarbe für Glas
Trifunktionales PEA 20
Bis-funktionelles PEA 10
ACMO 32
LA 10
907 4
DETX 0,3
TPO 2
Beschleuniger EHA 1
Phthalocyaninblau 15
Ausgleichsmittel BYK-163 0,3
Entschäumer Arix920 0,5
Eigenschaften der Tinte: Lichthärtungsgeschwindigkeit (80W/cm2) 3-6s
Haftung (Kreuzschraffurverfahren) 100/100
Ethanolbeständigkeit (95% Ethanol) 100-mal
Acetonbeständigkeit 50-fach
Säurebeständigkeit (5% Schwefelsäure) 16h
Alkalibeständigkeit (5% NaOH) 12h
Beständigkeit gegen kochendes Wasser (100°C kochendes Wasser) 1h Kein Ablösen
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| Polythiol/Polymercaptan | ||
| DMES Monomer | Bis(2-mercaptoethyl)sulfid | 3570-55-6 |
| DMPT Monomer | THIOCURE DMPT | 131538-00-6 |
| PETMP-Monomer | 7575-23-7 | |
| PM839 Monomer | Polyoxy(methyl-1,2-ethandiyl) | 72244-98-5 |
| Monofunktionelles Monomer | ||
| HEMA-Monomer | 2-Hydroxyethylmethacrylat | 868-77-9 |
| HPMA-Monomer | 2-Hydroxypropylmethacrylat | 27813-02-1 |
| THFA-Monomer | Tetrahydrofurfurylacrylat | 2399-48-6 |
| HDCPA Monomer | Hydriertes Dicyclopentenylacrylat | 79637-74-4 |
| DCPMA-Monomer | Dihydrodicyclopentadienylmethacrylat | 30798-39-1 |
| DCPA Monomer | Dihydrodicyclopentadienyl-Acrylat | 12542-30-2 |
| DCPEMA-Monomer | Dicyclopentenyloxyethylmethacrylat | 68586-19-6 |
| DCPEOA-Monomer | Dicyclopentenyloxyethylacrylat | 65983-31-5 |
| NP-4EA Monomer | (4) ethoxyliertes Nonylphenol | 50974-47-5 |
| LA Monomer | Laurylacrylat / Dodecylacrylat | 2156-97-0 |
| THFMA Monomer | Tetrahydrofurfurylmethacrylat | 2455-24-5 |
| PHEA-Monomer | 2-PHENOXYETHYLACRYLAT | 48145-04-6 |
| LMA Monomer | Laurylmethacrylat | 142-90-5 |
| IDA Monomer | Isodecylacrylat | 1330-61-6 |
| IBOMA Monomer | Isobornylmethacrylat | 7534-94-3 |
| IBOA Monomer | Isobornylacrylat | 5888-33-5 |
| EOEOEA Monomer | 2-(2-Ethoxyethoxy)ethylacrylat | 7328-17-8 |
| Multifunktionelles Monomer | ||
| DPHA Monomer | 29570-58-9 | |
| DI-TMPTA Monomer | DI(TRIMETHYLOLPROPAN)TETRAACRYLAT | 94108-97-1 |
| Acrylamid-Monomer | ||
| ACMO Monomer | 4-Acryloylmorpholin | 5117-12-4 |
| Difunktionelles Monomer | ||
| PEGDMA-Monomer | Poly(ethylenglykol)dimethacrylat | 25852-47-5 |
| TPGDA Monomer | Tripropylenglykol-Diacrylat | 42978-66-5 |
| TEGDMA-Monomer | Triethylenglykol-Dimethacrylat | 109-16-0 |
| PO2-NPGDA Monomer | Propoxylat-Neopentylenglykol-Diacrylat | 84170-74-1 |
| PEGDA-Monomer | Polyethylenglykol-Diacrylat | 26570-48-9 |
| PDDA-Monomer | Phthalat Diethylenglykol-Diacrylat | |
| NPGDA Monomer | Neopentylglykol-Diacrylat | 2223-82-7 |
| HDDA-Monomer | Hexamethylen-Diacrylat | 13048-33-4 |
| EO4-BPADA Monomer | ETHOXYLIERTES (4) BISPHENOL-A-DIACRYLAT | 64401-02-1 |
| EO10-BPADA Monomer | ETHOXYLIERTES (10) BISPHENOL-A-DIACRYLAT | 64401-02-1 |
| EGDMA Monomer | Ethylenglykol-Dimethacrylat | 97-90-5 |
| DPGDA-Monomer | Dipropylenglykol-Dienoat | 57472-68-1 |
| Bis-GMA-Monomer | Bisphenol A Glycidylmethacrylat | 1565-94-2 |
| Trifunktionelles Monomer | ||
| TMPTMA Monomer | Trimethylolpropantrimethacrylat | 3290-92-4 |
| TMPTA-Monomer | Trimethylolpropantriacrylat | 15625-89-5 |
| PETA Monomer | 3524-68-3 | |
| GPTA ( G3POTA ) Monomer | GLYCERIN-PROPOXYTRIACRYLAT | 52408-84-1 |
| EO3-TMPTA Monomer | Ethoxyliertes Trimethylolpropantriacrylat | 28961-43-5 |
| Photoresist Monomer | ||
| IPAMA-Monomer | 2-Isopropyl-2-adamantylmethacrylat | 297156-50-4 |
| ECPMA Monomer | 1-Ethylcyclopentylmethacrylat | 266308-58-1 |
| ADAMA Monomer | 1-Adamantylmethacrylat | 16887-36-8 |
| Methacrylat-Monomer | ||
| TBAEMA Monomer | 2-(Tert-Butylamino)ethylmethacrylat | 3775-90-4 |
| NBMA Monomer | n-Butylmethacrylat | 97-88-1 |
| MEMA Monomer | 2-Methoxyethylmethacrylat | 6976-93-8 |
| i-BMA Monomer | Isobutylmethacrylat | 97-86-9 |
| EHMA Monomer | 2-Ethylhexylmethacrylat | 688-84-6 |
| EGDMP-Monomer | Ethylenglykol-Bis(3-mercaptopropionat) | 22504-50-3 |
| EEMA Monomer | 2-Ethoxyethyl-2-methylprop-2-enoat | 2370-63-0 |
| DMAEMA Monomer | N,M-Dimethylaminoethylmethacrylat | 2867-47-2 |
| DEAM Monomer | Diethylaminoethylmethacrylat | 105-16-8 |
| CHMA Monomer | Cyclohexylmethacrylat | 101-43-9 |
| BZMA-Monomer | Benzylmethacrylat | 2495-37-6 |
| BDDMP-Monomer | 1,4-Butandiol Di(3-mercaptopropionat) | 92140-97-1 |
| BDDMA-Monomer | 1,4-Butandioldimethacrylat | 2082-81-7 |
| AMA Monomer | Allylmethacrylat | 96-05-9 |
| AAEM Monomer | Acetylacetoxyethylmethacrylat | 21282-97-3 |
| Acrylate Monomer | ||
| IBA Monomer | Isobutyl-Acrylat | 106-63-8 |
| EMA-Monomer | Ethylmethacrylat | 97-63-2 |
| DMAEA Monomer | Dimethylaminoethylacrylat | 2439-35-2 |
| DEAEA Monomer | 2-(Diethylamino)ethylprop-2-enoat | 2426-54-2 |
| CHA Monomer | Cyclohexylprop-2-enoat | 3066-71-5 |
| BZA Monomer | Benzylprop-2-enoat | 2495-35-4 |