Beständighet mot väder och blekning i tryckta produkter Aw/enk 2006 06 May Tryckt utomhusreklam har blivit alltmer lockande och idag finns det väldigt få bussar, tåg, lastbilar eller taxibilar, som inte har någon form av tryckt reklam. För att undvika att utomhustrycket förlorar sin dragningskraft och kvalitet på grund av att färgen bleks eller förändras, är det nödvändigt att känna till grunden om beständighet mot väder och blekning i tryckta produkter Anledningen till de olika färgskiftningarna i 4-färgs rastertryck, är att de fyra basfärgerna Gul, Magenta, Cyan, och Svart, beter sig mycket olika då deras respektive pigment sönderfaller vid påverkan av solljus (UV strålning). Vad är det exakt som händer? Vad leder till att färgerna bleknar? Hur är det möjligt att förlänga livstiden när det gäller tryckt utomhusreklam? Detta är grundläggande frågor som vi kommer att analysera i denna tekniska information. Innehåll 1.0 Teori 1.1 Global strålning 1.2 Beständighet mot blekning 1.3 Tabell för blekning av färger 2.0 Påverkande faktorer 2.1 Solljus 2.2 Vatten och temperatur 2.3 Miljöns påverkan 2.4 Tryckets placering 2.5 Den tryckta sidan 2.6 Tryckmaterial 2.7 Färgnyanser 2.8 Blekningsresistenta tryckfärger 2.9 Lack 2.10 Färgavsättning 2.11 Tillsats av hjälpmedel i färgen 3.0 färgrekommendationer. 1.0 Teori Sida 1/6 När det gäller tryckfärger, finns det en klar medvetenhet om att alla organiska pigment och dess bindemedel är utsatta för en åldringsprocess som en följd av exponering från solljus. Denna orsakar en blekningsprocess som på sikt förändrar kulören på tryckoriginalet. Under denna process, rör sig molekylerna mot varandra, som konsekvens av denna utnötning, bryts pigmentets molekylstruktur ned och pigmentet förlorar sin färg det blir förstört. Den avgörande frågan är därför: Hur motståndskraftig är den färg man använder och när börjar färgtonerna förändras? werke GmbH & Co. KG Telefon: +49-(0)7141-691- 0 info@marabu-druckfarben.de www.marabu-druckfarben.de
1.1 Global strålning Global strålning innebär summan av den solstrålning som belyser ett område, för det mesta avseende en kvadratmeter. Den består av direkt och indirekt strålning. Atmosfären tillsammans med möjlig molnighet, reducerar intensiteten från global strålning, då delar av UVstrålningen kommer att bli reflekterad, förtunnad, eller absorberad. Under en solig dag är energin sammansatt av den strålningsintensitet som finns utanför atmosfären (sol konstanten) minus den energiförlust på 53 % som upptas av atmosfären (på väg ned mot jorden). Om det råkar vara en molnig dag, förekommer ingen direkt solstrålning, bara en något försvagad och mindre energirik UV-strålning. Dock kan atmosfärens filtrerings egenskaper inte räknas som en konstant då den ständigt förändras, t.ex. genom ozonlagrets förtunning. Norra Afrika, Mellanöstern 1200 2000 kwh/m² Södra Afrika (Mellan 35: e och 40: e breddgraden) Afrika, Södra USA, 2000 2500 kwh/m² Central och delar av Sydamerika, Arabiska halvön, Indien, Australien (Mellan 35: e breddgraden nord och syd, samt ekvatorn) Det framträder med tydlighet att global strålning varierar med det geografiska läget. Detta är viktigt att komma ihåg, särskilt när det gäller världsomspännande reklamkampanjer. Förutom det som hittills nämnts, finns det ytterligare faktorer som påverkar tryckfärgernas beständighet som t.ex. förhöjda temperaturer Dessutom, mängden global strålning är beroende av var du befinner dig i världen. Intensiteten i solljuset är dubbelt så stor i de Afrikanska öknarna, från Mellanöstern bort till Indien, Australien, samt de södra delarna av USA (Jordens så kallade solbälte) som i Centraleuropa (t.ex. Tyskland) man behöver dessutom inte ta hänsyn till molnighet i dessa områden. Idag har vi följande medelvärden av strålning att räkna med: Norra/Central Europa Kanada, Norra USA (45: e breddgraden, norr) Sida 2/6 600 900 kwh/m² Central/Syd Europa 900 1200 kwh/m² Centrala USA, delar av Sydamerika, norra Kina, Japan, och Nya Zeeland (Mellan 40: e och 45: e breddgraden) 1.2 Beständighet mot blekning Beständighet mot blekning innebär den förmåga trycket har att kunna stå emot dagsljus och väder. För att kunna definiera blekningsbeständighet, finns det standardiserade testmetoder samt vädermaskiner som både simulerar och skyndar på exponeringsprocessen för att kunna nå resultat inom en rimlig tidsperiod. DIN 16525 del1 beskriver beständighetstest för tryck och tryckfärger i dagsljus. Del2 innehåller också en guide till exponeringstest för vädertestmaskiner. Denna guide har efterhand utvecklats och kallas nu för ISO 12040. werke GmbH & Co. KG Telefon: +49-(0)7141-691- 0 info@marabu-druckfarben.de www.marabu-druckfarben.de
1.3 Tabell för beständighet mot blekning Blekning av tryckfärger beror på kvaliteten i bindemedlet samt de organiska pigment som används. Pigmenten är klassificerade och beskrivna i den så kallade blåylleskalans kvalitetsnivåer från 1 (mycket låg) till 8 (utmärkt). Sålunda, ju högre värde, desto bättre pigmentkvalitet, höjningen av en nivå innebär ungefär en fördubbling av utomhuskvaliteten. Följande blåyllevärden finns återgivna i den tekniska litteraturen: Level 1 Level 2 Level 3 Level 4 Level 5 Level 6 Level 7 Level 8 mycket låg låg medelgod god bra mycket bra förträfflig suverän Rent konkret betyder detta att högkvalitets tryckfärg vid 3-5 års placering utomhus, att bara pigment, med blåylleskalans värden 7 till 8 kan användas. Vanligtvis är dessa pigment dyrare (speciellt gul och magenta) och pga. detta erbjuder speciellt mot blekning beständiga färgnyanser inom Marastar SR och Libraspeed LIS färgserier. Genom att göra detta, erbjuds kunden att själv kunna välja den kvalitet han/hon önskar. Det är självklart så att bara färgserier med väderresistenta bindemedel skall användas. Nedan listar vi ytterligare faktorer som påverkar utomhusbeständigheten: 2.1 Solstrålningen Det är ett faktum att direkt solexponering utgör nästan 90 % av blekningen utomhus, detta trots den ganska låga procenten av UV strålning i solljus. Det är, därför, ett klart samband mellan längden av exponering för solljus och graden av färgblekning eller gulnande. Då styrkan i solljuset är olika fördelat over jordens yta, måste man räkna med lokala avvikelser. 2.2 Vatten och temperatur En ofta förekommande kontakt med vatten eller en permanent förekomst av hög luftfuktighet, kombinerat med en höjning av temperaturen och direkt solljus påverkar också tryckfärgen negativt, och leder snabbt till kritning. I detta fall innebär det att, rester från bindningsmedlet utsöndras till ytan i form av ett vitt pulver och leder ovillkorligen till en nyansförändring. Detta vita lager kan dock avlägsnas genom att man rengör ytan med vatten, varpå originalfärgen på nytt framträder. 2.0 Faktorer som påverkar väderbeständigheten Generellt sett har screentryckstekniken med sina många olika bindemedel (dvs. variationsmöjligheter) och tjocka färgskikt en stor fördel gentemot andra trycktekniker när det krävs ett medium för längre tids utomhusplacering. Sida 3/6 werke GmbH & Co. KG Telefon: +49-(0)7141-691- 0 info@marabu-druckfarben.de www.marabu-druckfarben.de
Färgnyanser blandade med vitt (pastell eller gråa nyanser) riskerar i högre grad att drabbas av den sk. kritningseffekten eftersom titandioxid snabbar på nedbrytningen genom fotokemiska processer. En ytterligare negativ faktor är den risken för temperaturhöjning till uppemot 80 C i de fall produkten utsätts för sommarsol i vissa områden. All färg innehåller termoplastiska bindmedel som kan brytas ned av höga temperaturer. Förutom detta, blir det en försämring i hållbarhet hos färgen på de platserna med hög förekomst av salt i luften (nära havet). Intensiteten i solstrålning som passerar genom vattendroppar på ytan av trycket är mycket högre eftersom vattendropparna fungerar som ett förstoringsglas och fokuserar solljuset till en enda punkt (brännglaseffekt). Om man placerar tryckta produkter på en höjd som överstiger 1000m, accelereras blekningsprocessen eftersom atmosfärens filtreringsegenskaper minskar. Det är också avgörande om trycket har ett fast läge (t.ex. skyltar) eller om det hela tiden skiftar position som när det gäller tryck på fordon. UV-motståndskraften i tryck på flyttbara objekt är ungefär dubbelt så stor som vid fasta objekt. 2.5 Trycksida En ytterligare påverkande faktor är trycksidan på transparenta material. Om man trycker på baksidan/insidan, kan materialet absorbera skadligt UV ljus redan innan färgen är utsatt för full strålning. Pga. detta är tryck på baksidan av materialet, alltid en fördel om korrekt färg har valts för produkten. 2.6 Tryckmaterial Val av tryckmaterial och färg leder till olika resultat vid väderpåverkan. Inte bara de tryckta färgerna påverkas utan även ett stort antal tryckmaterial - se bild, gulnande av PS(styren). 2.3 Miljöns påverkan Klimatets påverkan på tryckta produkter för utomhusbruk förstärks ofta ytterligare av industriella utsläpp som svaveldioxid, sot, aska, etc. Men också av kemikalier från jordbruket. Dessa faktorer varierar mycket mellan olika platser och kan därför inte definieras i förväg. 2.4 Tryckets placering Allt tryck som placeras emot solen (norra halvklotet i sydlig/sydvästlig riktning) genomgår en märkbart högre nedbrytningseffekt tack vare direkt exponering från solen. Vinklad placering som 90 vertikalt, 0 eller 45 horisontellt påverkar också livslängden hos utomhustryck. I Centraleuropa, är nedbrytningen hos färgen ungefär 30 % högre vid 45 jämfört med 90 vertikalt. Sida 4/6 En vit folie ger minsta färgskiftning i utomhustryck då mycket av UV-ljuset reflekteras. Pga. detta, sjunker temperaturen i tryckmaterialet med c:a 10 C jämfört med en svart folie. Tryckmaterial av metall är naturligtvis mer komplicerat (även om det bara används som bas för folie) eftersom metall lätt tar åt sig värme. Denna värme genereras sedan ut i det tryckta materialet. Detta leder till en påskyndad blekning av färgerna. werke GmbH & Co. KG Telefon: +49-(0)7141-691- 0 info@marabu-druckfarben.de www.marabu-druckfarben.de
2.7 Färgnyanser Valet av färgnyanser är också avgörande för det framtida resultatet av väderpåverkan. Då standardnyanserna, svart och blå har mycket högre blekningsbeständighet i jämförelse med gul, orange, gulpigmenterat guld och/eller röda nyanser. För ett medellångt till långvarigt utomhusbruk av sådana nyanser, bör man använda sig av de bästa tillgängliga pigmenten. Med rena (monopigmenterade) nyanser erhåller man ett bättre resultat än med färger som innehåller flera olika pigment. Om man emellertid är tvungen att blanda olika basfärger (vilket inte kan undvikas), Bör inte andelen av enskilda komponenter understiga 5 %. Dessutom, är det viktigt att veta att pastellnyanser, som innehåller höga värden av vitt (50-95 %), snabbare ger färgskiftningar utomhus jämfört med rena nyanser. Transparenta nyanser med en hög andel lack ger också ett dåligt skydd mot UV-ljus, eftersom pigmentmängden reduceras vid tillsatsen av lack och det sönderfallande pigmentet gör att man redan tidigt upplever nyansförändringar. Därför bör man vara uppmärksam på vilken färgnyans man väljer. Marastar SR/ Libraspeed LIS Standard Hög blekres. Citron 020/720 7 (7-8) Mellangul 021/721 7 (7-8) Ljusgul 026/ 726 7 (7-8) + 8 Gulorange 022/722 7 (7-8) + 8 Scharlakansröd 031/ 731 7 7 + 8 Karminröd 032/ 732 (7-8) + 7 (7-8) + 8 Ljusröd 035/ 735 7 8 Gulgrön 064/ 764 (6-7) + 7 8 2.9 Lack Allmänt sett ger ett övertryck med lack över hela det tryckta motivet ett utökat skydd mot UV-ljus för de underliggande färgerna och borde därför användas på alla utomhustryck. För dylika tryck, rekommenderar vi en speciell skyddande lack (alltså ej standard lack!) som har försetts med UV-absorberande tillsatser. I detta fall, tar lacken tryckets plats som offer för de aggressiva UV-strålarna och skyddar de färgade pigmenten från att blekas. 2.10 Färgskiktstjocklek En ytterligare möjlighet att fördröja blekning till följd avuv-strålning, är att öka det tryckta färgskiktets tjocklek. Detta sker genom att man väljer en för ändamålet lämplig grov väv. Vanligtvis rekommenderas följande kvaliteter: 2.8 Högljusäkta tryckfärger De följande tabellerna jämför pigmentkvaliten i de mycket blekningsresistenta SR och LIS nyanserna med standard nyanserna. Ökningen med en nivå motsvarar ungefär en fördubbling av kvaliteten för utomhusbruk. Sida 5/6 Lösningsbaserad färg Motivtryck: 77 till 90 trådar/cm Tryck över hela ytan: 54 till 77 trådar/cm 4-färgs process tryck: 100 till 120 trådar/cm UV-härdande inks Motivtryck: Tryck över hela ytan: 4-färgs process tryck: 120 till 140 trådar/cm 120 till 140 trådar/cm 140 till 150 trådar/cm werke GmbH & Co. KG Telefon: +49-(0)7141-691- 0 info@marabu-druckfarben.de www.marabu-druckfarben.de
2.11 Tillsats av olika hjälpmedel För justeringen av en färg som måste klara en längre tid utomhus, får varken matta nyanser eller högblanka nyanser blandade med matt pasta eller mattpulver användas. Detta minskar alltid beständigheten mot väder och blekning. Andra tillsatser såsom mjukgörare eller utflytningsmedel är inte lika kritiska som matteringsmedel, men de gör färgfilmens torkning långsammare. Till följd av detta bör de aldrig tillsättas utan särskilda skäl. 3.0 färgrekommendationer Förutom god vidhäftning samt mekaniska och kemiska egenskaper, är också färgtonsomfånget avgörande i valet av en passande tryckfärg. Om bara vita, svarta, gröna, och blå nyanser används behöver man inte använda någon ersättningsfärg då dessa i sig alltid har ett gott skydd mot blekning. Färgtoner som gult, rött, gulgrönt såväl som 4- färgs process gult och magenta är mer känsliga. För ett mellan- till långtids utomhusanvändning (3-5 år), måste man alltid använda nyanser med stor beständighet mot blekning (HFR). ger följande rekommendationer: Färgserier utan HFR högljusäkta nyanser (Lista på färgserier som har bra bindemedel men ingen extra blekningsresistent nyans i färgerna gul, röd, samt gulgrön): Färgserier med HFR högljusäkta nyanser (Lista på alla färgserier som har bra bindemedel och dessutom ett högkvalitativt pigment eller en extra blekningsresistent nyans i nyanserna gul, röd, samt gulgrön): Libraspeed LIS Marastar SR Ultragraph UVAR Marapoly P Ultraform UVFM Färgserier med HFR högljusäkta rasterfärger För användning av 4-färgs tryck utomhus under en längre tid rekommenderar vi: Libraspeed LIS (plus Gul LIS 476 97 429) Ultraform UVFM Ultragraph UVAR Lackering Tryck som är förutbestämda för längre tids utomhusbruk måste övertryckas med en lämplig lack (med UV-absorber). Dessa lacker finns tillgängliga som standard: Libraspeed LIS 911 Maragloss GN 911 Marastar SR 911 Marapur PU 911 Alla dessa rekommendationer optimerar skyddet för känsliga tryckfärger och garanterar bästa möjliga resultat Libragloss LIG Ultrastar UVS Libraprint LIP Ultraflex UVF Marapur PU Sida 6/6 werke GmbH & Co. KG Telefon: +49-(0)7141-691- 0 info@marabu-druckfarben.de www.marabu-druckfarben.de