Marabu INFO. Teknisk. Hjälpmedel och tillsatsmedel för UV-härdande screentrycksfärger. 1) UV härdningen. Innehållsförteckning.

Transkript

1 Hjälpmedel och tillsatsmedel för UV-härdande screentrycksfärger AW/enk Jun UV-härdande screentrycksfärger har ökat i betydelse på senare år och används idag inom många viktiga områden inom det grafiska oh industriella screentrycket. Härdningen av en UV-färg är baserad på radikala och mycket komplexa polymeriseringsreaktioner. En tillsats av ytterligare hjälpmedel eller additiv skall därför ske med försiktighet och med kunskap om deras funktion och tillsatsmängder för att undvika negativ påverkan av härdningsreaktionen. I den följande texten finns information om de viktigaste hjälpmedlen i s sortiment. Innehållsförteckning 1) UV-härdningen (sid 1) 2) Snabbare härdning (sid 2) 3) Viskositeten (sid 3) 4) Tixotropi (sid 3) 5) Mattering (sid 4) 6) Utflytningsmedel (sid 4) 7) Elasticitet (sid 4) 8) Häftförbättrare (sid 4) 9) Rengöring före tryckning (sid 6) 10) Sammanfattning (sid 6) 1) UV härdningen Generellt är en bra UV-härdning beroende av UV-färgens kvalitet och UV-torkens egenskaper. Innan man börjar modifiera en UV-färg med olika hjälpmedel eller additiv är det viktigt att man undersöker UV-torkens tillstånd och egenskaper. Kontrollera då följande: - UV-lampornas tillstånd? ( livslängd < 1000 tim) - Reflektorns tillstånd är den rengjord och utan fel? Sid 1/6 - Har UV-lampan korrekt fokusinställning? Rätt avstånd ner till tryckmaterialet? - Transportbandets tillstånd? Är hastigheten jämn? Vi rekommenderar att man använder en UVtork med 2 UV-lampor med en effekt för varje lampa på 120W/cm eller mer vid härdning av UV-färger (undantag här är flerfärgs industrimaskiner för t.ex. CD-skivor, tryck på formgods eller etikett-tryckning). Varje nyans som trycks skall var fullt uthärdad, baserat på 80 % - metoden. Trycket måste klara en gittersnitt/tejp-test direkt efter det har svalnat ner till rumstemperatur efter tryckningen. Ytterligare information om dessa komplexa faktorer finns i vårt UV-Kompendium. Observera Alla additiv och hjälpmedel kan bara ge korrekt effekt om de tillsätts i rätt mängd med hjälp av en våg och inte i för stora mängder. De uppgifter som framgår av respektive färgseries Tekniska Datablad är bindande och skall följas. Alla mängduppgifter som anges där är viktprocent. Varje tillsats av hjälpmedel förändrar den valda färgseriens egenskaper. Relevanta tryckprov måste därför göras före upplagetryck.

2 2) Snabbare härdning Här finns 2 produkter tillgängliga : Det finns olika vägar att påskynda härdningsprocessen för en UV-färg: a) Byta till en annan UV-färgserie Att byta till en mera reaktiv färgserie t.ex.: Långsammare färgsystem UVK UVPOR UVD UVCD UVS UVP UVT Sid 2/6 Mera reaktiva färgsystem UVPOR, UVPK UVPK UVCD, UVOD UVOD UVGR, UVAR UVGO UVRS Man kan också påverka reaktiviteten med hjälp av följande hjälpmedel: b) Tillsats av specialbindare En UV-färgs reaktivitet kan enkelt förändras genom en tillsats av % av en Specialbindare (En slags lack). Denna späder ut färgens täckförmåga och gör den därmed lättare att härda. c) Tillsats av förtunning UV-förtunningar är lättflytande monomerer som reducerar färgens viskositet när de tillsätts med en koncentration av 3 5 % (max. 10 %). Därmed trycks mindre färg. Vissa förtunningar innehåller en s.k. fotoinitiator som gör att färgen härdar snabbare. d) Tillsats av UV-accelerator En fotoinitiator i form av en accelerator kan också tillsättas de flesta UV-färger för att öka färgens reaktivitet. UV-B1: UV-B1 är en ren fotoinitiator som tillsätts i lämplig UV-färg i en koncentration av 0.5 till 2% och blandas därefter in noggrant Denna tillsats påverkar inte färgens lagerstabilitet dvs. ingen pot-life. UV-B1 accelererar färgens reaktivitet tack vare ett överskott av fotoinitiator och förbättrar samtidigt färgens vidhäftning på tryckmaterialet genom en förbättrad djuphärdning. UV-B1 gulnar ej och är därför lämplig att använda till både vita färger och transparenta lacker. Vi rekommenderar UV-B1 för följande färgserier: UVAR, UVF, UVGR, UVK, UVP, UVPK, UVPOR, UVS och UVSM. UV-B2: Detta additiv innehåller en accelerator som ger en snabbare reaktion i färgens fotoinitiator. Detta snabbar upp reaktionstiden i färgsystemet samtidigt som glansen ökar men också ythårdheten vilket bidrar till att ge en bättre blockfasthet och vattenbeständighet. UV-B2 tillsätts i en koncentration av 1 4 % viktsprocent och den gulnar ej i färgen. Denna tillsats påverkar inte färgens lagerstabilitet dvs. ingen pot-life. Vi rekommenderar UV-B2 för följande färgserier: UVF, UVK, UVPK, UVS, UVSM och UVT. 3) Viskositet Viskositeten är ett mått på en färgs flytförmåga. Beroende på ändamål och område kan färgens konsistens justeras så att den blir tunnare (rotativ etikett-tryckning) eller tjockare (optical-disc tryckning). Med en tillsats av lämplig förtunning på mellan 1 och 5 % (max. 10 %) kan man minska färgens viskositet.

3 Alla nyanser i en färgserie ligger mycket nära i viskositet med två undantag: - Viskositeten hos täckvit ligger ofta högre än alla de andra nyanserna på grund av den högre halten av pigment. - Rasterfärgtonerna i en färgserie har högre viskositet än sträckfärgerna för att rasterpunkterna skall stå och inte flyta ut. Olika färgserier kan ha olika viskositet beroende på vilket ändamål de är avsedda för. Alla s UV-förtunningar är utan monomeren NVP. Följande produkter finns: UVV 1 - Förtunning för färgserierna UVK, UVOD, UVPOR och UVT - UVV 1 är en monomer + fotoinitiator - Ökar färgens reaktivitet något - Observera: Dåligt härdad färgfilm har en markant stark lukt. UVV 2 - Förtunning för färgserierna UVD, UVGR, UVOD, UVP, UVS och UVSM - UVV 2 är en ren monomer UVV 5 - Förtunning för färgserie UVRS - Blandning av HDDA-fria monomerer - ingen gulfärgning av nyanserna UVV 6 - Förtunning för färgserierna UVAR, UVF, UVFM och UVGO - UVV 6 är en blandning av flexibla monomerer 4) Tixotropi Begreppen reologi och tixotropi beskriver utflytningsegenskaperna hos en UV-färg. Varje färgserie är optimerad vad beträffar dess reologi men detta kan ändras med hjälp av olika hjälpmedel. STM Ställmedel Ställmedel i pulverform som kan tillsättas 1-2 % för att markant öka färgens viskositet och tixotropi (=reducerade utflytningsegenskaper). Detta är en fördel då man trycker fina positiva eller negativa detaljer och texter, vid relieftryck (tjockt färgskikt) eller då man trycker på porösa material som t.ex. obestruket papper. UVV 3 - Förtunning för färgserien UVCD - UVV3 är en HDDA-fri monomer plus fotoinitiator UVV 4 - Förtunning för färgserie UVPK - UVV 4 är en blandning av monomerer utan tillsats av ytterligare fotoinitiator Sid 3/6 Det är viktigt att pulvret tillsätts homogent i färgen genom att den körs i 5 10 minuter i ett rörverk eller helst i skak. Att blanda för hand med en rörpinne är inte tillräckligt bra. En homogen blandning är viktig för att inte reducera färgens glansgrad. STM pulver skall inte tillsättas om trycket skall vakuumformas eller andra applikationer där man vill bevara en flexibel färgfilm.

4 5) Mattering Till skillnad mot lösningsmedelsbaserade screenfärger kan UV-färger endast matteras med stor svårighet. Orsaken här är UVfärgernas receptur med 100 % fast innehåll, d.v.s. utan avdunstande lösningsmedel. När inga lösningsmedel avdunstar kan inte heller de grovkorniga matteringskornen friläggas i ytan. Vi rekommenderar här den matta färgserien Ultrastar-M UVSM (den kan blandas med UVP för lägre matteringsgrad) eller att använda en specialblandad färg. För mjuk PVC Mjuka PVC-material innehåller höga koncentrationer av fria mjukgörare (10 40 %) som också kan avsätta sig på materialytan. Detta leder ofta till både utflytningsproblem och dålig vidhäftning. Dessa problem kan avhjälpas med en tillsats av Häftförbättrare UV-HV 2 (0.5 5 %) i färgserierna UVF och UVS. Man sänker då färgens ytspänning och anpassar den mer till materialet. Blandningen av färg och UV-HV 2 håller sig stabil i flera veckor. 6) Utflytningsmedel Generellt Problem med färgens utflytning kan avhjälpas med någon av följande metoder: - Utflytning kan förbättras genom en tillsats av UV-förtunning i en mängd av 1 5 % - En tillsats av % av det silikonhaltiga utflytningsmedlet UV-VM - Rengöring av tryckmaterialet före tryckning med vårt rengöringsmedel PLR - Byt ut färgen mot en färg med nyare batchnummer. Färgen kan vara för gammal Utflytningsmedel UV-VM kan användas till alla färgserier men med följande begränsningar: - UV-VM ger transparenta lacker en viss grumlighet och reducerar färgens glansgrad något. - En tillsats av alltför mycket UV-VM ger vidhäftningsproblem vid övertryckning - UVT innehåller redan UV-VM och därför skall inte mer än 1 % tillsättas. - Den vita UVRS 172 är silikonfri och därför får inte UV-VM tillsättas här. - UV-VM får inte tillsättas vid CD-lacker som skall skrivas på med inkjet-skrivare (UVOD- IJL) Sid 4/6 7) Elasticitet Det finns ingen motsvarighet för UV-färgerna till den mjukgörare som finns för de lösningsmedelsbaserade färgerna. Därmed kan inte heller tryckaren påverka UV-färgens flexibilitet och elasticitet. Det är därför viktigt att man väljer rätt UV-färgserie redan från början. De olika färgseriernas flexibilitet anges här nedan: Mycket flexibel UVFM Flexibel UVF, UVS, UVPK, UVPOR, UVGR, UVAR Mindre flexibel UVCD, UVOD, UVK, UVD Inte flexibel UVRS, UVT, UVSM, UVP 8) Häftförbättrare En tillsats av häftförbättrare till en UV-färg kan ofta ge bättre vidhäftning på svåra tryckmaterial, samtidigt som den kan ge bättre kemisk och mekanisk beständighet. Maximal effekt uppnås först efter 24 tim.

5 Följande produkter finns i s sortiment: UV-HV 1 - Tillsats % - Kan används på metall - På coatat material - På Chromolux papper - Kan användas för färgserierna UVP, UVS och UVSM - Pot-life på c:a 8 tim UV-HV 2 - Tillsats % - För tryck på mjuk PVC - Lämplig för färgserierna UVF och UVS - Ingen Pot-life - Ej för UV-färg på polykarbonat (PC) UV-HV 4 - Tillsats % - Att användas vid svåra tryckmaterial som metall, lackerat material och plaster som PP eller PA och annat - Passar för färgserierna UVF, UVP, UVPK, UVS och UVSM - Pot-life mellan 2 och 4 tim (!) H 2 - Isocyanathaltig härdare - Tillsats % - För polyolefiner (PE och PP) samt PET/PETG - Förbättrar färgens vattenbeständighet - Lämplig för färgserierna UVK, UVPK, UVPOR - Pot- life 4 6 tim UV-HV 7 - Tillsats 1,5 % till kulörta färger och svart - Tillsats 10 % till vitt och specialbindare - Lämplig för tryck på glas - Lämplig för färgserien UVP - Pot-life cirka 8 timmar Sid 5/6 UV-HV 8 - Tillsats 2 4 %, beroende på färgton - För tryck på glas och metall - Lämplig för färgserie UVGO - Pot-life c:a 8 tim Anmärkning beträffande H 2 H2 är en isocyanathaltig härdare och därför känslig för fukt, inklusive hög luftfuktighet. Torkning av färgen under de första 24 timmarna skall därför ske i en atmosfär med så låg fuktighet som möjligt. i annat fall kan en del av härdaren reagera med vatten och inte längre vara tillgänglig för en kontrollera reaktion i färgen. Förpackningen med H2 skall förvaras med väl tillslutet lock! Dessutom, som när det gäller alla former av 2- komponents färger, är graden av härdning och den resulterande kemiska- och mekaniska beständigheten starkt temperaturberoende. Optimal härdning och beständighet uppnås därför om den tryckta färgen kan brännas i ugn direkt efter tryckningen i 80 C i 30 minuter eller i 140 C i minuter, beroende på vad tryckmaterialet kan tåla. Ett 2-komponentsystem kan också sluthärda i rumstemperatur, men det kan dröja upp till 7 dagar och med ett sämre resultat än bränning i hög temperatur. Om färgen trycks på svåra material som glas och vissa metaller eller plastmaterial och i de fall man har höga krav på den tryckta ytan, t.ex. diskmaskinsbeständighet, kan inbränning i ugn vara nödvändig. OBS! Hantering av isocyanathaltiga produkter faller under Arbetsmiljöverkets bestämmelser för Härdplaster AFS 2005:18

6 9) Rengöring före tryckning Många tryckmaterial som t.ex. mjuk PVC eller pulver- eller våtlackerat material kan ha osynliga additiv eller mjukgörare i materialytan. UV-färgen får då inte direktkontakt med materialet utan med ett mellanskikt med dålig vidhäftning som resultat i många fall. Rengörare PLR Denna alkoholbaserade rengöringsvätska kan användas för att ta bort sådana rester och förbättrar då ofta UV-färgens vidhäftning. Den använda torkduken skall bytas ut ofta, annars finns risk för sämre rengöringseffekt och att man i stället sprider föroreningarna over materialytan! 10) Sammanfattning Generellt kan man säga att alla screntrycksfärger redan från tillverkningen innehåller de nödvändiga additiven och tillsatserna med undantag från de s.k. häftförbättrarna. Extra tillsatser behövs alltså bara i speciella fall. Det är viktigt att all hantering sker med rena verktyg och hjälpmedel och med hjälp av en bra våg. Det är också viktigt att man gör logiska tryckförsök före upplagetryck. Det finns alltså många sätt att förbättra en färgs egenskaper men också många sätt att fördärva dessa! Sid 6/6