UV 잉크의 정의 및 분류와 적용 분야
1. 자외선 경화 건조(UV) 잉크 개요
UV 잉크라고 불리는 UV 경화 건조 플 렉소 잉크는 본질적으로 특정 파장의 자외선을 조사하면 액체에서 고체로 변할 수 있는 액체 잉크입니다.
UV 잉크의 구성과 기존 잉크의 구성을 비교하면 두 가지가 매우 다르다는 것을 알 수 있습니다. 차이점은 UV 잉크의 필름 형성은 단량체에서 폴리머로의 화학 반응이고, 기존 잉크의 필름 형성은 물리적 작용이지만 수지는 이미 폴리머이고 용매는 고체 폴리머를 액체로 용해시키는 폴리머라는 것입니다. 기판에 잉크를 코팅한 다음 용매를 휘발 또는 흡수하여 액체 폴리머를 원래 고체 상태로 복원할 수 있도록 도와줍니다. UV 잉크는 주로 안료, 프리폴리머, 반응성 희석제, 광개시제 및 첨가제로 구성됩니다.
인쇄 산업의 급속한 발전은 고품질과 고효율, 낮은 비용뿐만 아니라 환경 오염이 없어야 합니다. UV 잉크는 모든 인쇄물에 인쇄 할 수 있으며 인쇄 된 제품의 품질은 솔벤트 기반 및 수성 플 렉소 인쇄 잉크보다 우수하고 저렴합니다. UV 잉크는 외국에서 널리 사용되었습니다. 오프셋 인쇄, 스크린 인쇄, 플 렉소 인쇄 및 활판 인쇄에서 UV 잉크의 소비는 해마다 증가하고 있습니다. 유럽, 미국 및 일본에서 UV 잉크의 연간 성장률은 9% ~ 12%입니다.
2. 자외선 경화 잉크의 특성
자외선은 가시광선보다 파장이 짧은 전자기파이며, 파장에 따라 에너지가 다릅니다. 일반적으로 자외선 경화 잉크를 경화하는 데 사용되는 자외선의 파장은 250~400nm입니다. 업계에서 일반적으로 사용되는 자외선 광원은 고압 수은 램프와 메탈할라이드 램프로, 각각 200~300nm와 300~400nm 범위에서 효율이 가장 높습니다. 따라서 고압 수은 램프는 일반적으로 무색 자외선 경화 잉크에 사용되고 메탈할라이드 램프는 유색 자외선 경화 잉크에 사용됩니다.
다른 종류의 잉크와 다른 자외선 경화 잉크의 근본적인 특징은 강한 자외선 조사에 의해 잉크 층이 경화되어 필름으로 형성되고, 필름 형성 물질이 광개시제에 의해 개시되어 수초에서 수십 초 이내에 완료되는 빠른 중합 반응을 거친다는 것입니다. . 강한 자외선에 노출되지 않으면 가열해도 잉크가 오랫동안 끈적끈적한 상태가 되어 경화되지 않습니다. 자외선 경화 잉크의 주요 장점은 다음과 같습니다. a. 한 번에 더 두꺼운 잉크 층을 경화 할 수 있으며 잉크 층의 최대 두께는 100 ~ 150μm에 도달 할 수 있습니다. b. 짧은 경화 시간, 적은 에너지 소비, 인쇄 공간 및 공간 절약, 높은 생산 효율성; c. 경화 시간이 짧고 에너지 소비가 적습니다. 유기 용매 없음, 거의 100% 경화 필름, 유기 용매 휘발 없음, 환경 오염 감소; 디. 열용량이 큰 기판 인쇄에 적용 가능; e. 인쇄물은 절묘하고 품질이 좋고 고급이며 경화 잉크 필름은 내열성, 내 용매성 및 내 스크래치 성이 우수합니다.
3. 자외선 경화 잉크의 조성 특성
자외선 경화 잉크는 자외선 건조 잉크 또는 UV 잉크라고도 합니다. 특정 파장의 빛 에너지를 흡수하고 자외선을 조사하여 광화학 반응을 일으켜 액체에서 고체로 빠르게 전환하는 일종의 잉크입니다.
이 잉크에는 용매가 없으며 자외선 조사 조건에서만 광화학 반응이 빠르게 일어나기 때문에 빠른 건조 목적을 달성 할 수 있습니다. 이 기능으로 인해 인쇄기에서 잉크의 성능이 변하기 쉬운 문제를 극복하고 잉크가 기판 표면에 전사된 후 빠르게 건조되는 문제도 해결합니다. 이러한 잉크는 한 번에 고속 다색 인쇄의 요구 사항을 충족할 뿐만 아니라 비흡수성 소재의 인쇄에도 편리함을 제공합니다.
다른 잉크와 마찬가지로 자외선 경화 잉크는 안료, 바인더 및 보조 재료로 구성되지만 잉크를 건조시키기 위해 광화학 반응에 의존해야하기 때문에 잉크 바인더 사용, 즉 광 고체 링크 재료 사용에 대한 특정 요구 사항이 있습니다. 광경화성 바인더는 주로 감광성 수지 또는 프리폴리머, 가교제로 구성됩니다, 포토 이니시에이터 및 기타 물질.
1) 안료
안료용 자외선 경화 잉크의 요구 사항은 혼합 특성이 좋고 혼합 후 유효 보관 기간 내에 자외선 경화 잉크가 겔화 될 수 없으며 안료를 함께 사용할 때 광 경화 잉크의 각 안료의 복용량이 정확해야한다는 것입니다; 안료 잉크의 농도가 높고 색상이 밝아야하며 분 산성이 우수하고 착색 강도가 충분해야하며 자외선 스펙트럼의 흡수율이 낮은 안료를 선택하여 경화 잉크의 경화 속도를 방해하지 않도록해야하며 안료가 자외선에 노출되거나 경화 반응 중에 색이 변하지 않아야합니다.
안료마다 자외선 스펙트럼의 흡수와 반사가 다르기 때문에 안료에 따라 광경화 잉크의 경화 속도도 달라집니다. 투명도가 좋은 안료는 자외선 투과율이 높아 경화 속도가 빠르고, 카본 블랙은 자외선 흡수율이 높아 경화 속도가 가장 느리며, 흰색 안료는 반사율이 높아 경화를 방해합니다.
위의 원칙에 따라 자외선 경화 잉크에 사용되는 안료에는 일반적으로 이산화티타늄, 벤지딘 옐로우, 프탈로시아닌 블루, 영구 레드, 피치 레드, 사파이어 레드, 광속 딥 레드, 카본 블랙 등이 포함됩니다.
2) 광경화 접착 재료
자외선 경화 잉크에서는 광경화성 바인더가 특히 중요합니다. 광경화성 바인더는 색상이 밝고 투명도가 좋아야 하며, 광경화 활성이 높아야 하고 자외선 아래에서 즉시 건조되어야 하며, 필름 후 광택이 좋고 접착력이 강해야 하며 인성 및 내충격성이 우수해야 하며 광경화성 바인더의 산가가 너무 높으면 안 되고(일반적으로 20 미만), 그렇지 않으면 잉크가 저장될 때 젤화되기 쉬우며 안료와의 습윤성이 좋아야 한다는 요구사항이 있습니다. 자외선 경화성 바인더의 경우 하나의 광경화성 수지만 선택할 수 있는 것이 아니라 두 개 이상의 광경화성 수지 또는 프리폴리머와 가교제가 주로 사용됩니다. 예를 들어 하나 이상의 아크릴 수지를 베이스로 사용할 수 있습니다. 가장 일반적으로 사용되는 재료는 우레탄, 에폭시 또는 폴리에스테르 수지를 기반으로 하는 삼중 기능성 구성입니다.
실제 응용 분야에서 많은 부분은 실제로 수지가 아니라 다음과 같은 활성 단량체라고도 알려진 불포화 화합물의 에스테르입니다. TMPTA CAS 15625-89-5, NPGDA CAS 2223-82-7, HDDA CAS 13048-33-4, IBOMA CAS 7534-94-3등입니다. 그러나 광중합 경화를 촉진하기 위해 광경화성 수지와 함께 사용할 수 있습니다. 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트는 반응성이 높고 점도가 낮은(일반적으로 0.05~0.15Pa-s, 25℃) 희석제로 경도와 밝기를 제공하고 고정 속도를 높일 수 있으며 특히 낮은 점도와 높은 반응성이 필요한 제형에 적합합니다.
불포화 폴리에스테르는 불포화 이중 결합의 선형 구조를 가진 고분자입니다. 이 고분자와 가교 및 공중합할 수 있는 모든 모노머를 가교제라고 하며, "가교제"라고도 합니다. 폴리에스터는 네트워크 구조로 가교 결합됩니다. 가교제의 두 가지 주요 기능은 광중합에서 가교와 경화이며, 희석제로서 시스템의 점도를 낮추고 수지의 유동성을 향상시킵니다. 이상적인 가교제는 또한 이상적인 반응성 희석제이며, 다음 원칙에 따라 선택할 수 있습니다. 수지와의 혼 화성성이 우수하고 불포화 폴리 에스테르를 용해 및 희석 할 수 있으며 광 경화 반응에 참여할 수 있으며 감광성이 우수하고 광 경화가 우수합니다. 활동; 경화 후 필름의 물리적 특성 향상; 낮은 휘발성, 무취, 무독성; 풍부한 소스, 저렴합니다. 적합한 가교제를 선택하려면 수지 자체의 특성을 고려하고 다양한 요소를 통합하고 더 나은 결과를 얻기 위해 서로로부터 배워야합니다.
중합 시스템에서는 광감광제(감광제라고도 함)라고 하는 단량체 외에 빛에 의해 쉽게 분해되거나 여기되는 화합물을 첨가합니다. 이렇게 해서 생성된 광중합을 감광성 광중합이라고 합니다. 광중합을 향상시키는 데 사용되는 감광제는 일반적으로 모노머보다 파장이 긴 빛을 흡수하여 분해되어 자유 라디칼을 생성하거나 광여기가 이차 반응을 일으켜 자유 라디칼을 생성하며, 이 두 가지 모두 광중합을 유발합니다.
자외선 경화 잉크에 일반적으로 사용되는 감광제에는 벤조페논, 비벤조일, 주치 케톤, p-페닐벤조페논, 할로겐화 아세토페논 등의 케톤과 벤조인, 벤조인 메틸 에테르, 벤조인 에테르, 벤조인 부틸 에테르, 알파-메틸 벤조인, 알파-페닐 벤조인과 같은 에테르 계열의 벤조인 및 그 종류가 크게 두 가지로 분류됩니다. 이들의 공통적인 특징은 모두 , 염기 및 방향족 케톤기를 포함한다는 것입니다. 이들의 차이점은 벤조인 자체가 광화학 작용을 통해 올레핀 단량체를 유발할 수 있으므로 감광제이자 광개시제인 반면, 벤조인은 광화학 작용 후 다른 분자와 상호 작용해야 하는 경우가 많다는 점입니다. 에틸렌 모노머의 중합을 시작하기 위해서는 엄밀히 말해 감광제이지 좋은 광개시제가 아니며, 종종 다른 화합물과 함께 사용해야 합니다. 그럼에도 불구하고 이 두 가지 유형의 물질의 공통적인 특징은 그룹에 방향족 케톤기가 있으며, 이는 먼저 감광을 수행한다는 것입니다. 자외선 경화 잉크의 감광제 용량은 일반적으로 1% ~ 10%(질량 분율), 바람직하게는 3% ~ 6%입니다. 감광제의 양이 너무 적으면 빛의 "브리징" 속도가 느려져 적용에 도움이 되지 않습니다. 반면에 감광제의 양이 너무 많으면 광 경화 속도가 반드시 증가하지 않아 경제적으로 불합리 할뿐만 아니라 경화 된 결막의 강도를 감소시키고 잉크 필름의 성능에 영향을 미칩니다.
자유 라디칼 중합 과정에서 일부 소량의 물질이 존재하기 때문에 단량체와 불포화 수지의 중합이 일어나지 않는데, 이를 중합 억제라고 하며 이러한 현상을 일으키는 물질을 중합 억제제라고 합니다. 01%〜0. 20%。 중합 억제제는 광중합 반응을 억제해서는 안되며 열중합 반응을 방지하기 위해 불포화 폴리 에스테르 0. 01% ~ 0. 20%의 양을 첨가했습니다.
3) 보조
왁스는 잉크의 마찰 저항을 개선하고 점도를 낮추기 위해 잉크의 보조제로 사용되는 경우가 많습니다. 잉크에 왁스를 사용하기 위한 기본 요구 사항은 높은 융점과 미세 결정성입니다. 잉크에 사용할 수 있는 왁스는 미결정 왁스와 폴리에틸렌 왁스입니다. 또한 소량의 3차 아민, 포스핀 유도체 등이 보조제로 첨가됩니다.
4. UV 경화 잉크의 기술 지표 및 인쇄 가능성
1) UV 경화 잉크의 사양
색상은 표준 샘플과 유사하며, 섬도는 15~25μm, 유동성은 20~35mm, 착색 강도는 90%~110%, 점도는 15~25(32℃), 충격 강도는 29.4N m, 1～2초입니다.
2) UV 경화 잉크의 인쇄 가능성
잉크 혼합. 광경화성 잉크는 서로 혼합할 수 있지만 일반 잉크는 혼합할 수 없습니다. 원래 잉크에서 광경화성 잉크로 교체할 때는 인쇄하기 전에 세척해야 합니다.
잉크 청소. 클리닝 솔벤트를 바른 광경화성 잉크 전용 제품입니다. 인쇄 시 잉크 롤러, 블랭킷, 워터 롤러에 세정 용제가 남아 있으면 잉크 건조 불량 및 잉크 불량 원인이 되므로 완전히 제거해야 합니다.
보조 재료. 보조 재료에는 점도 감소제, 건조제, 경화제가 있습니다. 점도 감속기는 잉크의 점도를 낮추는 데 사용되며, 첨가량은 5% 이내여야 합니다. 이 양을 초과하면 잉크의 경화가 감소하고, 건조기는 경고체 잉크의 동화 속도를 높이기 위해 사용되며 첨가량은 2% 이내여야 하며, 최대 경화제는 10%이며 그 이상은 효과가 없습니다. 이 보조제는 광경화 잉크용 특수 제품으로 일반 보조제는 사용할 수 없습니다.
5. 자외선 경화 잉크 사용의 주요 포인트
UV 잉크의 건조 특성으로 인해 광범위한 응용 분야가 있으며 특히 비흡수성 소재에 인쇄하는 데 적합합니다. 가격 요소를 고려하지 않는다면 UV 광경화 잉크는 다양한 인쇄 방식의 인쇄기에 사용할 수 있으며 인쇄 재료는 종이, 플라스틱 및 플라스틱 필름, 알루미늄 호일, 금속 등입니다.
자외선 경화 잉크로 인쇄 할 때는 인쇄기의 각 색상 그룹의 용지 출력 부분에 자외선 조사 장치를 장착해야하며 인쇄 형식에 따라 램프 튜브의 길이와 전력을 결정해야합니다. 일반적으로 램프 튜브와 인쇄물 사이의 거리는 약 20cm 이하입니다. 일반적으로 특수 인쇄 잉크 롤러와 블랭킷이 장착되어 있습니다.
UV 잉크를 사용하는 과정에서 일반 잉크와 혼합해서는 안됩니다. 인쇄 시 원본 잉크에서 UV 광경화 잉크로 변환할 때는 원본 잉크를 세척한 후 UV 광경화 잉크로 교체해야 하며, 특수 보조제를 사용하여 잉크의 적응성을 조정해야 합니다. 점도 감속기, 경화제, 건조제 등입니다. 특수 점도 감속기의 기능은 UV 광 경화 잉크의 점도를 낮추는 것이며, 그 첨가량은 5% 내에서 제어되어야하며 그렇지 않으면 잉크의 경도가 감소합니다. 필름 경화제는 잉크 층의 강도를 향상시키는 것이며 최대 한계는 10%입니다. 건조제의 역할은 잉크의 경화 속도를 높이는 것이며 첨가량은 2% 내에서 제어되어야합니다.
인쇄 중간 또는 인쇄가 끝나면 잉크 롤러, 블랭킷, 인쇄판, 워터 롤러 및 잉크 분수를 청소해야 합니다. 자외선 경화 잉크용 특수 세척 용제를 사용해야 하며 잉크가 잘 묻지 않거나 잉크가 잘 마르지 않도록 청소를 철저히 해야 합니다. 실패를 기다립니다.
자외선 경화 잉크의 사용 및 보관은 직사광선을 피하고 20°C의 어두운 곳에 보관해야 하며, 보관 기간은 너무 길어서는 안 되며 일반적인 유효 기간은 6개월입니다.
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| 광개시제 TPO | CAS 75980-60-8 |
| 광개시제 TMO | CAS 270586-78-2 |
| 광개시제 PD-01 | CAS 579-07-7 |
| 광개시제 PBZ | CAS 2128-93-0 |
| 광개시제 OXE-02 | CAS 478556-66-0 |
| 광개시제 OMBB | CAS 606-28-0 |
| 광개시제 MPBZ(6012) | CAS 86428-83-3 |
| 포토 이니시에이터 MBP | CAS 134-84-9 |
| 광개시제 MBF | CAS 15206-55-0 |
| 광개시제 LAP | CAS 85073-19-4 |
| 광개시제 ITX | CAS 5495-84-1 |
| 광개시제 EMK | CAS 90-93-7 |
| 광개시제 EHA | CAS 21245-02-3 |
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| 포토이니시에이터 6976 | CAS 71449-78-0 89452-37-9 108-32-7 |
| 광개시제 379 | CAS 119344-86-4 |
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| 광개시제 1206 | |
| 포토이니시에이터 1173 | CAS 7473-98-5 |