УФ-краски. Свойства и особенности

В течение буквально пяти лет на российском и мировом рынке полиграфии стремительно вырос спрос на УФ-краски и лаки. Во многих странах Европы, США, в Японии их эффективно используют уже более 20 лет. Но в нашей стране различные композиции на основе УФ-материалов, начиная с девяностых годов, использовались активнее всего в производстве мебели. Однако отличительные свойства материалов довольно быстро сделали их актуальными в производстве именно этикеток для различной продукции.

Олигомеры и другие компоненты в составе УФ-красок

Одна из главных особенностей УФ-красок и лаков – отсутствие испаряющихся и впитывающихся растворителей. Это гарантирует тот факт, что такие материалы не меняют свой цвет при высыхании, чего нельзя получить при использовании красок на водной основе и других видах. Кроме того, в них имеется совершенно новый компонент – фотоинициатор.

В основном за ключевые свойства УФ-красок отвечает пленкообразующий компонент. И если в обычных красках используются смолы, то здесь это реакционноспособные олигомеры.

В основе большинства современных УФ-красок есть следующие олигомеры:

• Эпоксиакрилаты – наиболее доступный по стоимости вид. Применяется чаще всех остальных;
• Полиэфиракрилаты. Стоимость их несколько выше, однако они не такие вязкие и характеризуются повышенной эластичностью;
• Олигоуретанакрилаты – одни из наиболее дорогих олигомеров. Среди особенно важных свойств – высокий уровень адгезии, устойчивость к истиранию и другим воздействиям на материал. Кроме того, благодаря им формируется качественная и эластичная пленка, что в производстве этикеток очень важно.

В зависимости от группы олигомеров отличаются непосредственно свойства краски: реакционная способность, степень текучести, эластичность и высокая твердость. Правильная комбинация позволяет создавать краски, что полностью отвечают производственным запросам. В нашем случае, высокому качеству печати и прочности этикетки. С этой целью в обязательном порядке обсуждаются все требования к печатной продукции с поставщиком.

Реакционные свойства УФ-красок

В УФ-красках используются специальные низкомолекулярные соединения, которые по своим свойствам во многом напоминают растворители, что применяются для обычных красок. Однако в них есть ключевая особенность – это не летучие соединения. То есть, они остаются в структуре краски даже после высыхания и создают наряду с олигомерами единую структуры.

Реакционные мономеры – это именно те компоненты, которые формируют специфический запах красок или лаков, а также могут вызывать раздражение при воздействии на кожу или слизистую оболочку глаз, носа, рта. На данный момент ведется активная работа с целью минимизировать количество мономеров в составе УФ-красок, а в идеале и вовсе их исключить. Тем не менее, даже при наличии таких мономеров материалы остаются куда более безопасными для здоровья и практичными в использовании, чем аналоги.

Фотоинициаторы

УФ-излучения, которое воздействует на краску, недостаточно для того, чтобы разорвать соединение мономера и олигомера. Чтобы обеспечить это, в состав красок вводят дополнительно специальные компоненты – фотоинициаторы. Их предназначение – поглощение энергии УФ-излучения и генерация свободных радикалов. Те в свою очередь провоцируют реакцию полимеризации олигомеров и мономеров.

Радикальное и катионное отверждение – особенности и области применения

На данный момент именно изготовление этикетки является преимущественной сферой применения УФ-красок. Помимо того, что они обеспечивают точную и насыщенную цветопередачу, такие материалы также гарантируют высокую механическую и химическую устойчивость. Кроме того, такая печать достаточно экономична. В некоторых случаях достаточно добавить в одну из секций флексомашины специальный УФ-модуль, и она готова к работе с УФ-красками и лаками. Стоит упомянуть, что УФ-лак можно наносить даже на флексографские и водные краски.

Современные УФ-краски практичнее всего использовать для нанесения изображений на обычную бумагу и картон. Тем не менее, с этим нормально справляется и офсетная печать. Но вот различные полимерные пленки, металлизированная бумага и фольга – вопрос совсем иной. Именно здесь флексографическая печать на основе УФ-красок зачастую становится единственно возможным вариантом. Но и подход к выбору материала должен быть более тщательным. Слишком быстрое затвердение, возможная усадка и прочие свойства могут стать причиной слабой адгезии и других негативных особенностей. Поэтому довольно часто используются обычные краски, которые после просыхания покрываются УФ-лаком. Это обеспечивает высокую прочность и износостойкость материала, невосприимчивость к большинству типичных воздействий.

С целью решения возможных проблем с печатью, указанных выше, были созданы специальные УФ-краски катионного отверждения. Если в красках реакционного отверждения применяются акрилаты, то в данном случае применяются эпоксидные смолы. Они обладают комплексом преимуществ и открывают больше возможностей для применения красочных материалов. В первую очередь это практически полностью отсутствующая чувствительность к кислороду. Кроме того, такие краски могут быстро и полноценно высыхать и отвердевать даже в полной темноте. Единственное, что требуется, — мощный первоначальный импульс УФ-облучения. Он провоцирует активный выброс катионов. Благодаря этому скорость закрепления материала значительно выше, чем у красок радикального отверждения. Современные катионные краски характеризуются повышенной адгезией, что позволяет наносить их практически на любые запечатываемые материалы.

Единственное, что останавливает многих производителей этикеток и заказчиков, — более высокая цена катионных красок. Поэтому используются они чаще всего лишь тогда, когда реально возникает необходимость в высочайшем уровне адгезии краски и запечатываемого материала. В других случаях можно обойтись и более дешевыми вариантами печати.

Еще один немаловажный факт, который делает катионные краски практичнее, — полное отсутствие запаха и раздражающих компонентов, что делает их полностью безопасными для человеческого здоровья.

Итоги

Если обобщить всю информацию об УФ-красках, можно смело утверждать, что их использование – это в первую очередь значительная экономия времени. Высокая скорость производства служит одновременно преимуществом как для типографии, выполняющей печать, так и для заказчика, который хочет получить готовый тираж в минимально короткие сроки, чтобы запустить продажи как можно оперативнее.

Печать на основе УФ-красок ощутимо экономит место. Все отпечатанные паллеты не нуждаются в просыхании, а сразу же могут отправляться заказчику. То есть, фактически складские и цеховые помещения больших размеров не требуются.

Единственное, в чем применение УФ-красок проигрывает, — необходимость использования дополнительного оборудования: лампы и УФ-сушка. Но даже при этом УФ-печать остается более чем оправданной по качеству и стоимости.

На сегодняшний день УФ-краски применяются практически во всех видах печати: трафаретная, флексографическая, офсетная и т.д. И вполне вероятно, что в будущем их применение будет еще шире.