Inchiostro UV per vetro - Monomero UV
Il vetro e la ceramica contengono entrambi silicati come ingrediente principale. Sono materiali duri e fragili con superfici polari. Pertanto, non richiedono la flessibilità dell'inchiostro UV. La chiave è risolvere il problema dell'adesione con il substrato.
Lo scopo principale della stampa di inchiostri su superfici di vetro è la decorazione e l'abbellimento. Il vetro stampato con motivi artistici luminosi e colorati è spesso utilizzato per decorare porte e finestre di edifici, facciate continue e soffitti. Il materiale del vetro è denso e gli inchiostri UV non riescono a penetrare, compromettendo l'adesione. Tuttavia, la superficie del vetro ha una struttura ricca di silanoli, quindi l'adesione tra gli inchiostri UV e il vetro può essere migliorata aggiungendo un agente di accoppiamento silanico. Un agente di accoppiamento silano comunemente utilizzato è il KH570, che è un metacrilossi-γpropil-trimetossisilano e ha una bassa energia superficiale (28×10-5N/cm). Il gruppo metacrilossico può partecipare alla polimerizzazione e alla reticolazione per diventare parte della rete reticolata, mentre il gruppo silossanico può facilmente condensare con i gruppi silanolici sulla superficie del vetro per formare una forte struttura Si-O-Si, che migliora l'adesione dell'inchiostro al vetro.
Inchiostri per vetro e inchiostri per vetro UV
sono sempre più utilizzate per la stampa su prodotti in vetro. Nella vita di tutti i giorni, molti prodotti in vetro come porte scorrevoli, set da tè, cornici per foto, armadietti per la disinfezione, porte di frigoriferi, mobili, ecc. sono stati decorati con processi di stampa serigrafica o a getto d'inchiostro per diventare belli e colorati. Questo non solo aggiunge valore al prodotto, ma abbellisce anche la nostra vita. Ma come si ottengono questi effetti colorati? L'attore principale è, ovviamente, l'inchiostro. Nella serigrafia dei prodotti in vetro, gli inchiostri attualmente utilizzati possono essere suddivisi in cinque categorie: inchiostri monocomponenti a base di solvente per la cottura a bassa temperatura, inchiostri a base d'acqua per la cottura a bassa temperatura, inchiostri bicomponenti autoasciuganti, inchiostri per la sinterizzazione (tempera) ad alta temperatura e inchiostri polimerizzabili ai raggi UV. Tra i cinque tipi di inchiostri sopra citati, gli inchiostri per vetro a polimerizzazione UV sono un nuovo tipo di inchiostro che è stato sviluppato con successo in Cina negli ultimi anni. Presentano vantaggi significativi rispetto ad altri tipi di inchiostri in termini di risparmio energetico, protezione dell'ambiente, efficienza e operatività e sono quindi sempre più apprezzati dagli utenti (vedere Tabella 3-45).
Tabella 3-45 Confronto tra gli inchiostri per vetro UV e gli inchiostri per vetro a base di solventi
La decorazione del vetro con il processo di stampa a getto d'inchiostro presenta il vantaggio di non richiedere la produzione di lastre, la stampa digitale e la personalizzazione, e in particolare l'uso di inchiostri a getto d'inchiostro UV ecologici e di inchiostri a getto d'inchiostro UV-LED più ecologici e a risparmio energetico (vedere Tabella 3-46), che hanno ricevuto attenzione e sono stati promossi per l'uso.
Tabella 3-46 Vantaggi degli inchiostri per vetro per stampa a getto d'inchiostro UV nella stampa su vetro
Esistono molti tipi di inchiostri UV per vetro, i più comuni dei quali sono gli inchiostri UV per vetro colorato, gli inchiostri UV per vetro a effetto speciale, gli inchiostri UV per vetro a funzione speciale, le vernici UV funzionali, ecc. Esistono inchiostri UV per la serigrafia del vetro, inchiostri UV per la tampografia del vetro, inchiostri UV per la stampa offset senza acqua, inchiostri UV per la stampa a trasferimento d'acqua, inchiostri UV per la stampa a getto d'inchiostro del vetro, inchiostri UV per la stampa a getto d'inchiostro del vetro con LED, ecc.
Preparazione degli inchiostri UV per vetro
Le proprietà degli inchiostri UV per vetro serigrafati sono riportate nella Tabella 3-47.
Tabella 3-47 Proprietà degli inchiostri UV per vetro serigrafato
Gli inchiostri UV per vetro sono composti anche da oligomeri, diluenti reattivi, fotoiniziatori, pigmenti e additivi. Gli oligomeri comunemente utilizzati sono acrilati epossidici o acrilati uretanici, i diluenti reattivi sono monomeri comunemente utilizzati come TMPTA e TPGDA, e i fotoiniziatori sono principalmente ITX e 907. Nella preparazione degli inchiostri UV per vetro, si deve dare priorità alle seguenti condizioni:
① Monomero UV: Scegliere diluenti reattivi con bassa tensione superficiale (≤28dyn/cm) per raggiungere l'obiettivo di bagnare e affinare la superficie del vetro.
② Fotoiniziatori: In base alle prestazioni di trasmittanza luminosa di ≥85% per il vetro, scegliere un fotoiniziatore con un picco di assorbimento di 320-380 nm per ottenere la migliore efficienza di fotoiniziazione.
③ Oligomeri: Sono state selezionate resine acriliche modificate con silicone, poiché il componente siliconico può subire una reazione di condensazione con il componente silicato nel vetro e il componente acrilico può subire una reazione di fotopolimerizzazione.
Pigmenti ④: I pigmenti ecologici, resistenti agli agenti atmosferici, non migratori, non decoloranti e con una buona resistenza al calore (200°C x 60 min) sono selezionati in base ai vari requisiti di processo della stampa su vetro, come il riscaldamento e la fotopolimerizzazione.
⑤ Promotore di adesione: Poiché la superficie del vetro è densa e l'inchiostro non riesce a penetrare, è necessario aggiungere all'inchiostro un additivo o un promotore di adesione appropriato per migliorare l'adesione. Il metodo più comune consiste nell'aggiungere da 0,5% a 1% dell'agente di accoppiamento organosilanico KH570. Si tratta di un agente di accoppiamento silanico con un gruppo metacrilossico, che può partecipare alla fotopolimerizzazione e alla polimerizzazione reticolare; l'agente di accoppiamento silanico può condensare con il vetro. Inoltre, l'aggiunta dell'estere trifunzionale CD9051 (da 5% a 7%) può migliorare notevolmente l'adesione del film di rivestimento al vetro. Anche alcune resine acriliche pure hanno un effetto sul miglioramento dell'adesione al vetro.
Formula di riferimento dell'inchiostro UV per vetro
(1) Formula di riferimento dell'inchiostro serigrafico bianco UV per il vetro
PUA a bassa viscosità (CN987) 27,75
Oligomero monoacrilato a bassa viscosità (CN131) 10,00
POEA 30,00
Fotoiniziatore non migrante e non ingiallente (SR1113) 6,00
Agente umettante (SR022) 0,25
Livellante non siliconico (SR012) 1,00
(2) Formula di riferimento per l'inchiostro serigrafico UV nero vetro
Copolimero di acrilato di acido aromatico (SB520E35) 46,0
Oligomero monoacrilato a bassa viscosità (CN131) 22,0
POEA 20.0
907 4.5
ITX 0,5
BP 2.0
Nero di carbonio (Raven 450) 4,0
Livellante non siliconico (SR012) 1,0
(3) Formula di riferimento per l'inchiostro di vetro bianco da tampografia UV
PEA trifunzionale 20
ACMO 8
LA 5
907 3
DETX 0,3
TPO 2
Co-iniziatore EHA 2
Biossido di titanio R-706 20
Biossido di titanio R-900 25
Antischiuma S43 0,5
Antischiuma Arix920 2
Livellante RAD2200 0,3
(4) Formula di riferimento per l'inchiostro di vetro nero da tampografia UV
PEA trifunzionale 25
PEA bifunzionale 15
ACMO 8
LA 10
907 3
DETX 1
TPO 2
Acceleratore EDAB 1
Acceleratore DMBI 1
Nero di carbonio 8
Antischiuma Arix920 3
Livellante RAD2300 0,3
(5) Formula di riferimento per l'inchiostro di vetro rosso da tampografia UV
PEA trifunzionale 25
PEA bisfunzionale 15
ACMO 7
LA 10
907 3
DETX 1
184 3
Acceleratore EDAB 1
Acceleratore EHA 1
Magenta (57:1) 12
Antischiuma EFKA-4050 1
Antischiuma KS66 0,5
Livellante BYK306 0,3
(6) Formulazione di riferimento per l'inchiostro blu per vetro da tampografia UV
PEA trifunzionale 20
PEA bifunzionale 10
ACMO 10
LA 10
907 4
DETX 0,3
TPO 2
Acceleratore EHA 1
Blu ftalocianina 15
Antischiuma Arix920 0,5
Livellante BYK163 0,3
Proprietà dell'inchiostro:
Velocità di polimerizzazione della luce (80W/cm2) 3-6s
Adesione (metodo del tratteggio) 100/100
Resistenza all'etanolo (etanolo 95%) 100 volte
Resistenza all'acetone 50 volte
Resistenza agli acidi (acido solforico 5%) 16h
Resistenza alcalina (5% NaOH) 12h
Resistenza all'acqua di ebollizione (acqua bollente a 100°C) 1h Assenza di spandimento
(7) Formula di riferimento dell'inchiostro di vetro rosso per la serigrafia UV
PEA trifunzionale 25
PEA bifunzionale 15
ACMO 27
LA 10
907 3
DETX 1
184 3
Iniziatore EDAB 1
Iniziatore EHA 1
Magenta (57:1) 12
Antischiuma EFKA-4050 1
Antischiuma KS66 0,5
Livellante BYK306 0,3
(8) Formula di riferimento per l'inchiostro serigrafico UV per vetro bianco
PEA trifunzionale 20
ACMO 23
LA 5
907 3
DETX 0,3
TPO 2
Co-iniziatore EHA 2
Biossido di titanio R-706 20
Biossido di titanio R-900 25
Antischiuma S43 0,5
Antischiuma Arix920 2
Livellante RAD2200 0,3
(9) Formula di riferimento per l'inchiostro serigrafico UV per vetro nero
PEA trifunzionale 25
PEA bifunzionale 15
ACMO 28
LA 10
907 3
DETX 1
TPO 2
Acceleratore EDAB 1
Acceleratore DMBI 1
Nero di carbonio 8
Antischiuma Arix920 3
Livellante RAD2300 0,3
(10) Formula di riferimento per l'inchiostro blu di vetro serigrafico UV
PEA trifunzionale 20
PEA bisfunzionale 10
ACMO 32
LA 10
907 4
DETX 0,3
TPO 2
Acceleratore EHA 1
Blu ftalocianina 15
Livellante BYK-163 0,3
Antischiuma Arix920 0,5
Proprietà dell'inchiostro: Velocità di polimerizzazione leggera (80W/cm2) 3-6s
Adesione (metodo del tratteggio) 100/100
Resistenza all'etanolo (etanolo 95%) 100 volte
Resistenza all'acetone 50 volte
Resistenza agli acidi (acido solforico 5%) 16h
Resistenza alcalina (5% NaOH) 12h
Resistenza all'acqua di ebollizione (acqua bollente a 100°C) 1h Assenza di spandimento
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| Politiolo/Polimerocaptano | ||
| DMES Monomero | Solfuro di bis(2-mercaptoetile) | 3570-55-6 |
| DMPT Monomero | TIOCURA DMPT | 131538-00-6 |
| Monomero PETMP | 7575-23-7 | |
| PM839 Monomero | Poliossi (metil-1,2-etanediile) | 72244-98-5 |
| Monomero monofunzionale | ||
| Monomero HEMA | Metacrilato di 2-idrossietile | 868-77-9 |
| Monomero HPMA | Metacrilato di 2-idrossipropile | 27813-02-1 |
| Monomero THFA | Acrilato di tetraidrofurfurile | 2399-48-6 |
| HDCPA Monomero | Acrilato di diciclopentenile idrogenato | 79637-74-4 |
| Monomero DCPMA | Metacrilato di diidrodiclopentadienile | 30798-39-1 |
| Monomero DCPA | Acrilato di diidrodiclopentadienile | 12542-30-2 |
| Monomero DCPEMA | Metacrilato di diciclopentenilossietile | 68586-19-6 |
| Monomero DCPEOA | Acrilato diciclopentenilico di etile | 65983-31-5 |
| Monomero NP-4EA | (4) nonilfenolo etossilato | 50974-47-5 |
| LA Monomero | Acrilato di laurile / Acrilato di dodecile | 2156-97-0 |
| Monomero THFMA | Metacrilato di tetraidrofurfurile | 2455-24-5 |
| Monomero PHEA | ACRILATO DI 2-FENOSSIETILE | 48145-04-6 |
| Monomero LMA | Metacrilato di laurile | 142-90-5 |
| Monomero IDA | Acrilato di isodecile | 1330-61-6 |
| Monomero IBOMA | Metacrilato di isoborile | 7534-94-3 |
| Monomero IBOA | Acrilato di isoborile | 5888-33-5 |
| EOEOEA Monomero | Acrilato di 2-(2-etossi)etile | 7328-17-8 |
| Monomero multifunzionale | ||
| Monomero DPHA | 29570-58-9 | |
| Monomero DI-TMPTA | TETRAACRILATO DI(TRIMETILOLPROPANO) | 94108-97-1 |
| Acrilammide monomero | ||
| ACMO Monomero | 4-acrilomorfolina | 5117-12-4 |
| Monomero di-funzionale | ||
| PEGDMA Monomero | Poli(etilenglicole) dimetacrilato | 25852-47-5 |
| Monomero TPGDA | Tripropilene glicole diacrilato | 42978-66-5 |
| TEGDMA Monomero | Dimetacrilato di trietilene e glicole | 109-16-0 |
| PO2-NPGDA Monomero | Diacrilato di neopentilene glicole propoxilato | 84170-74-1 |
| PEGDA Monomero | Diacrilato di polietilene e glicole | 26570-48-9 |
| Monomero PDDA | Ftalato dietilenglicole diacrilato | |
| Monomero NPGDA | Diacrilato di neopentile e glicole | 2223-82-7 |
| Monomero HDDA | Esametilene diacrilato | 13048-33-4 |
| EO4-BPADA Monomero | BISFENOLO A DIACRILATO ETOSSILATO (4) | 64401-02-1 |
| EO10-BPADA Monomero | BISFENOLO A DIACRILATO ETOSSILATO (10) | 64401-02-1 |
| EGDMA Monomero | Dimetacrilato di glicole etilenico | 97-90-5 |
| Monomero DPGDA | Dienoato di glicole dipropilenico | 57472-68-1 |
| Bis-GMA monomero | Bisfenolo A Glicidilmetacrilato | 1565-94-2 |
| Monomero trifunzionale | ||
| TMPTMA Monomero | Trimetilolpropano trimetacrilato | 3290-92-4 |
| TMPTA Monomero | Trimetilolpropano triacrilato | 15625-89-5 |
| Monomero PETA | 3524-68-3 | |
| GPTA ( G3POTA ) Monomero | TRIACRILATO PROPOXY DI GLICERILE | 52408-84-1 |
| EO3-TMPTA Monomero | Triacrilato di trimetilpropano etossilato | 28961-43-5 |
| Monomero fotoresistente | ||
| IPAMA Monomero | 2-isopropil-2-adamantile metacrilato | 297156-50-4 |
| Monomero ECPMA | Metacrilato di 1 etilciclopentile | 266308-58-1 |
| ADAMA Monomero | Metacrilato di 1-Adamantile | 16887-36-8 |
| Metacrilati monomero | ||
| TBAEMA Monomero | 2-(Tert-butilammino)metacrilato di etile | 3775-90-4 |
| NBMA Monomero | Metacrilato di n-butile | 97-88-1 |
| MEMA Monomero | Metacrilato di 2-metossietile | 6976-93-8 |
| Monomero i-BMA | Metacrilato di isobutile | 97-86-9 |
| Monomero EHMA | Metacrilato di 2-etilesile | 688-84-6 |
| EGDMP Monomero | Glicole etilenico Bis(3-mercaptopropionato) | 22504-50-3 |
| Monomero EEMA | 2-etossietil 2-metilprop-2-enoato | 2370-63-0 |
| DMAEMA Monomero | N,M-Dimetilaminoetil metacrilato | 2867-47-2 |
| Monomero DEAM | Metacrilato di dietilamminoetile | 105-16-8 |
| CHMA Monomero | Metacrilato di cicloesile | 101-43-9 |
| BZMA Monomero | Metacrilato di benzile | 2495-37-6 |
| BDDMP Monomero | 1,4-Butandiolo Di(3-mercaptopropionato) | 92140-97-1 |
| BDDMA Monomero | 1,4-butandioldimetacrilato | 2082-81-7 |
| Monomero AMA | Metacrilato di allile | 96-05-9 |
| AAEM Monomero | Metacrilato di acetilacetile | 21282-97-3 |
| Acrilati monomero | ||
| IBA Monomero | Acrilato di isobutile | 106-63-8 |
| Monomero EMA | Metacrilato di etile | 97-63-2 |
| Monomero DMAEA | Acrilato di dimetilamminoetile | 2439-35-2 |
| Monomero DEAEA | 2-(dietilammino)etilprop-2-enoato | 2426-54-2 |
| CHA Monomero | prop-2-enoato di cicloesile | 3066-71-5 |
| BZA Monomero | prop-2-enoato di benzile | 2495-35-4 |