信息摘要:
光引发剂浓度对反应的影响 在相同的清漆配方中对BDMM绘制了光引发剂的浓度曲线(最高达15%),同时测试固化与线速度(剂量)的关系。 选择二十次或更多次溶剂往复摩擦作为固化的
光引发剂浓度对反应的影响
在相同的清漆配方中对BDMM绘制了光引发剂的浓度曲线(最高达15%),同时测试固化与线速度(剂量)的关系。
选择二十次或更多次溶剂往复摩擦作为固化的阈值。结论是光引发剂能最大程度地提高固化程度;5.0%~07.5%就已经足够,而更高的光引发剂浓度实际上可能会对固化有抑制作用。与其它I型光引发剂相比,TPO有较低的浓度灵敏度。
光源与基材距离的影响
UV/LED光源被描述为非聚焦型系统,进行测试来研究光源与基材距离对“反应性”的影响(从溶剂往复摩擦推断)。
与基材的距离在4到8毫米之间可以看差异,但是距离更长反应性没有进一步降低。在距离4毫米时得到改进的固化也可能归因于在该距离时温度更高,是110℃,而8mm时的温度为60℃。由于网格的原因,无法实现更短的距离。
考虑的其它参数是涂膜厚度/质量和稳定剂对反应的影响。对6至80微米厚的涂层进行了测试,结果证明固化几乎没有差别。一种解释可能是,获得充分的固化需要高浓度的光引发剂和波长为395纳米的光拥有较强的渗透性克服了传统体系中常见的表面固化抑制作用。厚度低于6微米的涂膜表现出差的表面固化效果。在清漆配方中对高达4%的罐内稳定剂进行测试,发现对固化速度没有影响。
结果与建议:清漆体系
当膜厚大于6微米时,添加5%TPO的清漆在速度为45米/分钟时能固化。低于此厚度,涂层表现出严重的来自氧的固化抑制作用。BAPO受到的影响比TPO更大。BDMM和PMP受到的影响比TPO稍微好一点,但它们固化后易黄变,因此通常将它们排除在清漆适合的光引发剂之外。同样预期EMK也将有明显的黄变现象。
加入II型引发剂,可能认为可降低氧的抑制作用,但同样,黄变可能相当严重。结果显示II型光引发剂在LED待测波长区几乎没有反应活性,其中ITX对黄变起主要作用。虽然本研究没有专门进行测试,低质量涂膜的不透明发白可能主要是由于没有II型光引发剂的推动作用,从而导致不完全固化,但由于其加入会导致黄变。
第二部分:有色体系的基础研究
制备了一种“黑色”母料,能用相同的方法来测试多种光引发剂混合物对固化的影响。
将该配方用60质量份的DPGDA稀释,用几种光引发剂组合物来测试以获得到合理的固化。该油墨采用美国Little Joe公司的胶版印刷打样机打样以获得印刷膜的平均质量。测定达到Fusion UV系统公司紫外光固化系统(240瓦/厘米的“H型”灯)固化的有色体系相同的溶剂擦拭次数所需的固化速度。
结果和建议:有色体系
在含少量颜料的测试体系中,使用II型光引发剂,在高达45米/分钟的速度时,相对较低质量的膜可以固化。然而,当颜料的量增加到市售印刷密度所需的水平时,所需光引发剂的用量接近20%。颜料含量越低,所需光引发剂的量越低。(喷墨配方的典型的颜料浓度需要的光引发剂的量为5%~8%。)
结论
UV/LED非常适合用于喷墨的固化,喷墨通常是高膜厚、低颜料含量和慢固化的体系。丝网印刷油墨和其它类似的低颜料含量、厚膜和慢速装饰体系与喷墨体系相似能够充分固化。柔版油墨及平版印刷油墨是薄膜和高颜料含量,需要相对较慢的运行速度。