Tinta nacarada UV
La tinta nacarada UV es un tipo especial de tinta con efecto nacarado, que se produce añadiendo pigmentos nacarados de mica a la tinta UV. Los pigmentos nacarados son pigmentos inorgánicos compuestos por cristales de mica recubiertos de óxidos metálicos de alto índice de refracción, como el dióxido de titanio y el óxido de hierro. El efecto reflectante o brillante de los cristales de mica confiere a la superficie del pigmento un color nacarado. La mica es un silicato natural. La mayoría de los depósitos de mica no son adecuados para su uso como pigmentos nacarados. Sólo la moscovita KAl3O10Si3(OH)2 con una densidad de 2,7 a 3,1 g/cm3 y una dureza de 2,0 a 3,0 en el sistema monoclínico es adecuada para su uso en pigmentos nacarados de mica. Después de que los cristales transparentes de moscovita se procesan en partículas en escamas, se recubren óxidos metálicos como dióxido de titanio en la superficie de las escamas de moscovita por medios químicos, lo que no solo mejora la resistencia a la luz y a la intemperie de la superficie de moscovita, sino que también permite obtener varios colores de interferencia ajustando el espesor de la película de color.
Durante la aplicación, el pigmento nacarado se dispersa uniformemente en el recubrimiento y forma una distribución multicapa paralela a la superficie del material. Como en una perla, la luz incidente pasará por múltiples reflejos e interferencias para lograr el efecto nacarado. Este efecto nacarado es diferente de los pigmentos «absorbentes» ordinarios y de los pigmentos «metálicos». El color que muestra es rico y cambiante. El ojo humano percibe diferentes brillos cuando mira el mismo punto desde diferentes ángulos, y también percibe diferentes brillos cuando mira diferentes puntos desde el mismo ángulo. En general, los pigmentos nacarados dan la impresión de que la luz proviene del interior o de debajo del objeto.
Los pigmentos nacarados presentan diferentes efectos según el tamaño de sus partículas. En general, cuanto más grandes son las partículas, mayor es el grado de brillo; cuanto más pequeñas sean las partículas, más fuerte será el poder cubriente del color base y menor será el grado de brillo.
Variar el grosor o el tipo de óxido metálico recubierto sobre el núcleo de mica también puede provocar diferentes cambios de color. La aplicación de polvo nacarado en la zona del embalaje le brindará un disfrute más inesperado y hermoso.
Además, las ventajas de los pigmentos nacarados residen en sus buenas propiedades físicas y químicas: son resistentes al agua, a los ácidos, a los álcalis, a los disolventes orgánicos y al calor, permanecen inalterados a 300°C, no son conductores, tienen una excelente resistencia a la luz, no son tóxicos, no irritan la piel y las mucosas y no provocan reacciones alérgicas.
El uso de iones metálicos también puede producir pigmentos nacarados coloreados. Los diferentes metales dan diferentes colores a los pigmentos nacarados.Por ejemplo, los productos que contienen compuestos como Bi, Sb, As, Cd, Zn, Mn y Pb tienen colores estables. Además, la deposición de óxidos de Au, Ag, Cr, In, Sn, Ni, Cu, Ge, Co, Fe o Al sobre la superficie de la mica de titanio puede potenciar el reflejo de la luz por el pigmento y mejorar el efecto nacarado. Consulte la Tabla 3-23.
La Tabla 3-24 describe el brillo de la mica de titanio en diferentes tamaños de partículas, la Tabla 3-25 describe la relación entre el tono y el espesor de la película y la tasa de cobertura de la mica de titanio, la Tabla 3-26 describe la relación entre el espesor geométrico y el tono de la mica de titanio y la Tabla 3-27 describe los pigmentos nacarados de Merck.
Las tintas nacaradas UV se pueden imprimir en casi todos los materiales, como papel, plástico, metal, vidrio, cerámica, tejidos, etc., especialmente en papel y tejidos de punto.
Los pigmentos nacarados son pigmentos inorgánicos con partículas relativamente grandes. Aunque son transparentes, también reflejan con mayor intensidad la luz ultravioleta. Por lo tanto, la cantidad de pigmento añadido debe ajustarse según el efecto del recubrimiento nacarado. Si se agrega demasiado, no solo afectará la viscosidad de la tinta, sino también la velocidad de fotocurado de la tinta.
Los pigmentos nacarados tienen una estructura laminar y son muy sensibles a las fuerzas de cizallamiento. Grandes fuerzas de corte pueden destruir el efecto nacarado. Por lo tanto, al fabricar la tinta, los pigmentos no se pueden dispersar utilizando molinos de tres rodillos, molinos de bolas o molinos de arena convencionales. Sólo se pueden dispersar con un mezclador de alta velocidad y la mezcla debe realizarse a baja velocidad para evitar destruir la estructura laminar de la mica. Los pigmentos nacarados se pueden mezclar con casi todas las resinas naturales y sintéticas y tienen buena humectabilidad y dispersabilidad, especialmente en resinas de poliéster y resinas hidroxi acrílicas.
Los pigmentos nacarados se deben humedecer antes de agregarlos al vehículo de tinta. El disolvente humectante debe ser compatible con el sistema de tinta. Una buena humectación permite que el pigmento nacarado se disperse uniformemente en el vehículo de tinta, lo cual es la base para obtener resultados de impresión nacarados de alta calidad. La humectación también evita que el pigmento nacarado se epolvoree durante la dispersión. Debido a su buena dispersabilidad, los pigmentos nacarados generalmente se pueden dispersar bien en sistemas de baja viscosidad utilizando un mezclado a baja velocidad.
Todas las partículas de pigmento nacarado agregadas a las tintas nacaradas UV absorben, reflejan o dispersan la luz ultravioleta, lo que dificulta que la luz ultravioleta llegue al fondo de la capa de tinta y afecta el curado de las tintas nacaradas UV, especialmente en la parte inferior.Por lo tanto, al preparar tintas nacaradas UV, es necesario seleccionar fotoiniciadores adecuados con alta eficiencia de fotoiniciación y curado profundo, como ITX, TPO y 819, etc., y en ocasiones utilizar sensibilizadores como EDAB en combinación.
Los pigmentos nacarados pueden proporcionar un efecto de tono completamente nuevo y personalizado. Se pueden utilizar solos o en combinación con pigmentos convencionales transparentes. Además, el color de la pintura subyacente, cuando se superpone con ellos, producirá colores aún más sorprendentes. La riqueza del efecto decorativo se puede ampliar casi infinitamente. La serie de colores de interferencia de pigmentos nacarados se puede utilizar sola o en combinación con otros pigmentos convencionales. Los colores de interferencia pueden producir una variedad de efectos según el ángulo de visión.
①Efecto “blanco perla”: la serie de pigmentos nacarados blanco plateado se puede utilizar sola o junto con otros pigmentos tradicionales. Cabe señalar que los pigmentos deben ser transparentes y la concentración añadida no debe exceder el 3%. Debido a la alta transparencia de este pigmento nacarado, el efecto de brillo metálico es muy fuerte.
El efecto “fantasía nacarada”: la serie de colores de interferencia de pigmentos nacarados se puede utilizar sola o junto con otros colores tradicionales. El color de interferencia producirá una variedad de colores fantasma a medida que cambia el ángulo de visión. No se recomienda un solo método de mezcla, es decir, mezclar diferentes pigmentos de color de interferencia, porque el resultado es un gris opaco.
③El efecto “oro nacarado y metálico”. Este tipo de pigmento nacarado es diferente de los pigmentos tradicionales en polvo de cobre o aluminio. Además del color dorado habitual, también proporciona una variedad de brillo más atractiva. Los colores principales son el brillo dorado, el cobre violeta, el bronce y el oro rojo. Si se añade una pequeña cantidad de carbono (0,001 % a 0,05 %), se puede producir un efecto único de oro o cobre. El gris plateado se puede producir aplicando pigmento blanco plateado nacarado a una base negra o mezclándolo con una pequeña cantidad de negro de humo en la tinta.
A diferencia de los pigmentos de tinta comunes, las siguientes características de los pigmentos nacarados son muy importantes para el resultado de la impresión y, por lo tanto, no deben pasarse por alto al preparar y utilizar la tinta.
(1) Fragilidad del pigmento.
Los pigmentos nacarados están hechos de dióxido de titanio (u otros óxidos metálicos) recubiertos de mica y tienen una estructura escamosa delgada y frágil que se daña fácilmente. Al preparar tintas nacaradas, no utilice dispositivos de dispersión con altas fuerzas de corte o funciones de molienda.
(2) Tamaño de partícula del pigmento
El tamaño de partícula de los pigmentos orgánicos comunes es de 0,2 a 0,7 μm, y el del negro de humo es aún más pequeño, de 0,02 a 0,08 μm.Sin embargo, el pigmento nacarado de mica titanio de uso común (grado F) tiene un tamaño de partícula de 25 μm y un espesor de 0,2 a 0,5 μm. Se deben ajustar los parámetros relevantes en la impresión, de lo contrario la transferencia de pigmentos nacarados se verá muy afectada.
(3) Disposición de pigmentos
Esto está relacionado con la estructura del pigmento en escamas finas. Cuando el pigmento se distribuye uniformemente en el recubrimiento de tinta y la mayoría de las partículas de pigmento están dispuestas paralelas a la superficie del sustrato, el brillo obtenido es el mejor. De lo contrario, se reducirá considerablemente. Por lo tanto, se debe prestar atención a la nivelación de la tinta después de la transferencia. Una buena nivelación puede garantizar la calidad de la disposición del pigmento en escamas finas.
(4) Transparencia del pigmento.
El efecto nacarado se debe principalmente a la refracción y la interferencia de la luz incidente. Si la capa de tinta tiene poca transparencia, la luz que de otro modo sería suficiente se absorberá y se perderá. Al seleccionar un vehículo de tinta o barniz, es importante elegir un material con la mayor transparencia posible. Por lo tanto, cuando se preparan tintas nacaradas UV, se utilizan comúnmente como vehículos barnices UV transparentes.
A ruta de selección práctica para proyectos relacionados con fotoiniciadores
Cuando los compradores técnicos o los formuladores analizan los fotoiniciadores, el marco de decisión más útil suele ser la calidad del curado más el ajuste de la aplicación: qué paquete cura de manera confiable, mantiene una apariencia aceptable y aún funciona bajo la lámpara, el espesor de la película y las condiciones del sustrato del proceso real.
- Primero haga coincidir el paquete con la lámpara: las lámparas de mercurio, los LED UV y los sistemas de luz visible pueden clasificar los mismos fotoiniciadores de manera muy diferente.
- Compruebe el curado en profundidad y el curado en superficie por separado: una película que se siente seca en la parte superior aún puede estar débil en la parte inferior.
- Equilibrar el amarilleo con la reactividad: la ruta de curado profundo más fuerte no siempre es la mejor opción comercial si el riesgo de color o migración se vuelve inaceptable.
- Utilice la fórmula final como punto de referencia: la carga de pigmento, el paquete de monómero y el espesor de la película pueden cambiar la clasificación aparente del mismo iniciador.
Referencias de productos recomendados
- CHLUMINIT TPO-L: Una fuerte referencia de bajo amarilleamiento para sistemas UV orientados a LED.
- CHLUMINIT TMO: Un valioso punto de comparación cuando son importantes las discusiones sobre un menor amarilleo o sobre el reemplazo de TPO.
- 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.
Preguntas frecuentes para compradores y formuladores
¿Por qué son tan comunes los paquetes de fotoiniciadores combinados?
Debido a que un producto puede controlar el amarilleo o el ajuste de la lámpara mientras que otro mejora la profundidad de curado o el rendimiento de la velocidad de la línea, el paquete completo suele ser más fuerte que cualquier grado individual.
¿La curación incompleta siempre debe resolverse agregando más iniciador?
No automáticamente. La verdadera limitación puede ser la lámpara, el espesor de la película, el tono del pigmento o el resto del sistema reactivo en lugar de una simple dosis insuficiente.
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Respuesta rápida: En la mayoría de los sistemas UV, los fotoiniciadores se seleccionan equilibrando el ajuste de longitud de onda, el curado completo, el control del color y la velocidad de la línea. Los compradores suelen comparar un paquete mezclado en lugar de un producto aislado.
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