Mejora de las propiedades reológicas y la imprimibilidad de las tintas offset UV.
(1) Humectabilidad del pigmento
El enlazador de la tinta offset UV se compone principalmente de oligómero de alta polaridad y diluyente activo, y la mayoría de los pigmentos utilizados en la tinta offset UV son pigmentos orgánicos con baja polaridad. La afinidad de estos sistemas oligómeros de alta polaridad con la superficie de partículas de pigmento orgánico con baja polaridad es pobre y es difícil proporcionar una buena humectabilidad del pigmento. Al mismo tiempo, el oligómero de acrilato del cuerpo principal utilizado en el enlazador de tinta offset UV tiene un peso molecular bajo, normalmente de 1000 a 2000 (mientras que el peso molecular de la resina fenólica modificada con colofonia utilizada en la tinta offset tradicional es de 20.000 a 50.000). En resumen, en comparación con las tintas offset tradicionales, el sistema de resina y enlazador de las tintas offset UV se caracterizan por un peso molecular bajo y una polaridad alta, lo que no puede proporcionar una humectabilidad del pigmento ni una estabilidad de dispersión satisfactorias.
Para mejorar la humectabilidad y dispersión de los pigmentos de las tintas offset UV y aumentar la eficiencia de producción, el primer paso es seleccionar una resina de oligómero de cuerpo principal adecuada. El oligómero de acrilato modificado con ácidos grasos tiene una buena humectabilidad del pigmento debido a su alto peso molecular y baja polaridad, lo que es especialmente adecuado para sistemas de tinta offset con alto contenido de pigmento. Sin embargo, debido a que parte del grupo funcional acrílico se reemplaza por ácido graso, el acrilato modificado con ácido graso tiene poca reactividad y baja Tg, lo que afectará la velocidad de curado de la tinta y las propiedades físicas de la película de tinta, y generalmente debe usarse junto con oligómeros de alta funcionalidad y baja viscosidad. La selección de pigmentos adecuados también es uno de los factores clave para mejorar el rendimiento de dispersión de la tinta, pero además del negro de carbón de tinta UV, hay muy pocos pigmentos orgánicos utilizados específicamente junto con tintas offset UV, la determinación final de los pigmentos orgánicos solo puede depender de una gran cantidad de experimentos para llevar a cabo. Sin embargo, existe un principio para la selección del pigmento para el sistema UV, es decir, el pigmento aplicable a la tinta Offset UV debe tener cierta polaridad.
(2) Rendimiento del equilibrio agua-tinta
En el proceso de impresión real, la tinta offset UV tiene poca tolerancia a la cantidad de agua en la solución humectante y el equilibrio agua-tinta es difícil de controlar, por lo que es difícil lograr la imprimibilidad de la tinta offset tradicional.Las razones del pobre equilibrio agua-tinta de la tinta offset UV se encuentran principalmente en los dos aspectos siguientes: el primero es que el oligómero de acrilato y el diluyente activo utilizados en la tinta offset UV generalmente tienen grupos de alta polaridad como los grupos hidroxilo, carboxilo y amino, que tienen una fuerte afinidad por la solución fuente, y la posibilidad de emulsificación es mayor en comparación con la del material conector a base de aceite con polaridad pequeña. En segundo lugar, el sustrato de impresión de la tinta offset UV se basa principalmente en materiales no absorbentes como papel sintético, cartón dorado y plateado y plásticos, que son mal absorbidos por la solución humectante, lo que añade factores más variables al equilibrio tinta-agua en la impresión. La experiencia muestra que el uso de alto valor de hidroxilo residual y polaridad del oligómero reactivo (incluido el ajuste de resinas, diluyentes activos y aditivos) debe ser muy cuidadoso.
La selección del oligómero huésped es la clave para mejorar el equilibrio tinta-agua de las tintas offset UV. Debido a que la cadena molecular del prepolímero de acrilato de epoxi y acrilato de poliuretano contiene hidroxilo, amino y otros grupos funcionales, tiene una fuerte hidrofilicidad y la pérdida de resistencia de la tinta, por lo que desde el punto de vista de mejorar el rendimiento del balance de tinta, el acrilato de poliéster tiene una mejor resistencia al agua y se convierte en la mejor opción. En la actualidad, desde el punto de vista del rendimiento de la tinta, la mayoría de los sistemas de tinta offset UV utilizan acrilato de poliéster como resina principal, para mejorar el rendimiento del equilibrio tinta-tinta también es una de las principales bases de selección. Pero aún queda por mejorar la dureza, la resistencia a la fricción y la resistencia a los disolventes del oligómero de acrilato de poliéster. Además, bajo la condición de mantener similar la viscosidad del sistema de tinta, el uso de oligómero de acrilato de mayor peso molecular puede mejorar el rendimiento antiemulsificación de la tinta, pero este es el caso cuando la resina de alto peso molecular en la fórmula de la tinta alcanza una cierta proporción, puede deberse a que la resina de alto peso molecular al entrelazarse entre sí puede formar una estructura de malla física más grande, lo que impedirá efectivamente la penetración de las moléculas de agua en el sistema de tinta, mejorando así el rendimiento de la emulsión de tinta. Impedirá eficazmente la penetración de moléculas de agua en el interior del sistema de tinta, mejorando así el rendimiento de emulsificación de la tinta. Sin embargo, la cuantificación polimérica de oligómeros de acrilato se realiza a expensas de una funcionalidad reducida y una pérdida de velocidad de curado, lo que requiere una consideración integral al diseñar formulaciones de tinta para compensar la pérdida de otras propiedades que se deterioran con el fin de mejorar las propiedades de equilibrio agua-tinta de la tinta.Los oligómeros de acrilato epoxi son el principal factor que afecta la tasa de emulsificación de las tintas. Por lo tanto, bajo la premisa de garantizar la velocidad de curado y la viscosidad de la tinta, se debe controlar la cantidad de oligómeros de acrilato epoxi, de modo que la tinta offset UV pueda mantener un fuerte repelencia al agua para garantizar que en la producción de impresión real tenga una buena idoneidad de impresión.
(3) Reducir el fenómeno de la tinta voladora
En comparación con la tinta offset tradicional, existen diferencias significativas en las propiedades reológicas de la tinta offset UV. En primer lugar, la humectabilidad del pigmento oligómero de acrilato es pobre, por lo que la tinta offset UV a baja velocidad de corte muestra una estructura más fuerte y la tinta en el tanque de tinta de la máquina de impresión en el flujo de efectos adversos. En segundo lugar, los oligómeros de acrilato tienen propiedades reológicas especiales y un bajo peso molecular, lo que da como resultado una mala cohesión de las tintas offset UV, que son sensibles a los cambios de temperatura y exhiben una viscosidad alta, baja y una cabeza de filamento larga. En condiciones de impresión a alta velocidad, debido a la falta de viscoelasticidad del sistema de tinta, es probable que se produzca el fenómeno de la tinta voladora. Si se eligen pigmentos con fácil dispersión o alta movilidad en aras de la fluidez y fácil dispersión de la tinta, tales problemas serán más prominentes.
En la actualidad, la mayoría de los métodos utilizan para agregar aditivos no reactivos para mejorar las propiedades antirreológicas del sistema y mejorar el rendimiento anti-voladura de la tinta offset UV. Por lo general, en la fórmula de la tinta para agregar SiO2 en fase gaseosa, talco, bentonita orgánica y resinas de silicona tienen un cierto efecto espesante, pueden mejorar la tixotropía del relleno, al aumentar la cohesión y la viscoelasticidad del sistema para evitar que la tinta salga volando. Sin embargo, el efecto de estos aditivos es muy limitado, no puede resolver el problema fundamentalmente y puede tener un efecto adverso sobre el brillo de la tinta, la adherencia y otras propiedades.
La mejora de las propiedades reológicas de la propia resina oligómera es la forma más eficaz de resolver los problemas reológicos de las tintas offset UV. Desde un punto de vista teórico, la introducción de resinas oligómeras 100% reactivas con control de reología en las formulaciones de tinta no solo mejorará la imprimibilidad de la tinta, sino que también mejorará las propiedades finales de la película de curado de la tinta.
Cómo suelen evaluar los compradores los monómeros UV y los sistemas de resina
Las formulaciones UV más exitosas se crean eligiendo primero la columna vertebral y luego ajustando el paquete de monómero reactivo alrededor del sustrato, el método de curado y el estrés del uso final. Esto generalmente produce un resultado más estable que elegir materiales solo por la viscosidad o el precio.
- Comience desde el objetivo de propiedad final: la dureza, la flexibilidad, la adhesión y la contracción rara vez apuntan exactamente al mismo paquete de materia prima.
- Examine el paquete reactivo en su conjunto: Las opciones de oligómero, monómero y fotoiniciador interactúan fuertemente en los sistemas UV.
- Utilice la viscosidad como herramienta, no como única regla de decisión: el material de procesamiento más fácil no siempre es el que funciona mejor después del curado.
- Compruebe el sustrato real: El plástico, el metal, las películas de etiquetas, los sistemas de gel y los recubrimientos pueden recompensar equilibrios de polaridad y densidad de curado muy diferentes.
Referencias de productos recomendados
- CHLUMINIT 819: Útil cuando una formulación necesita una absorción más fuerte y un soporte de curado más profundo.
- CHLUMINIT 1173: Un punto de comparación práctico para la iniciación UV de onda corta clásica.
- CHLUMINIT ITX: Una útil ruta de soporte de onda larga en muchos paquetes de tintas de impresión.
- CHLUMINIT CQ: Una referencia directa para debates sobre curado sensible al color y luz visible.
Preguntas frecuentes para compradores y formuladores
¿Puede un monómero o resina UV resolver todos los problemas de formulación?
Unormalmente no. Las fórmulas comercialmente fuertes dependen de cómo varios componentes trabajan juntos para equilibrar el curado, la adhesión, el flujo y la durabilidad.
¿Por qué se deben analizar los monómeros junto con los oligómeros?
Porque los monómeros pueden cambiar la viscosidad, la velocidad de curado, la contracción y el comportamiento del sustrato lo suficiente como para alterar la clasificación final de la misma resina principal.
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Respuesta rápida: En el trabajo práctico de formulación UV, la selección de resinas y monómeros comienza con la propiedad de uso final objetivo, luego ajusta la viscosidad y la respuesta de curado en torno a ella. Los compradores suelen seleccionar algunos paquetes coincidentes, no una sola materia prima mágica.
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