インクへの有機顔料の適用
1:序文
インクの出現と開発。顔料産業、特に有機顔料産業はかなり成長しています。現在、広く使用されているインクの種類は、オフセット印刷インク、グラビアインク、紫外線硬化インク、フレキソインク、スクリーンインク、特殊インク(印刷インクなど)です。
2:インクシステムの顔料選択
インクのシステムと用途により、有機顔料の以下の主な要件は次のとおりです。
(1)色:顔料はインクの発色団であり、最初に明るくする必要があります。明るく十分に飽和。
(2)着色力顔料の着色力は、インク中の顔料の量に直接影響し、それがコストとインクに影響します。
(3)印刷方法と基材の違いにより、顔料の透明度と隠蔽の透明度と隠蔽力が異なります。
(4)光沢:印刷物の光沢要件の改善により、顔料の光沢要件も改善されました。
(5)吸油量:吸油量は一般に、顔料粒子の分散、濡れ性、および水の表面の水分に関連しています。顔料の吸油量が大きい場合、インクの濃度は容易に改善されず、インクの調整は困難です。
(6)分散性:分散性は、インク性能の安定性に直接関係していることが重要な指標です。一般に、顔料の濡れ性、粒子サイズ、結晶サイズなどに関連しています。
(7)物理化学的特性印刷物の用途はますます拡大しているため、顔料の物理化学的特性には、耐光性、耐熱性、耐溶剤性、耐酸性および耐アルカリ性、耐移行性などの要件がますます求められています。
インクに使用される有機顔料は、主にアゾ顔料(モノアゾ、ジスアゾ、縮合アゾ、ベンズイミダゾロン)、フタロシアニン顔料、レーキ顔料(酸性レーキ、アルカリレーキ)で構成されています。以下は、いくつかの主要なインクの顔料選択の簡単な紹介です。
(1)オフセット印刷インク
現在、オフセットインクの使用量が最も多く、世界市場で使用される量はインク全体の約40%を占め、国内では約70%に達します。使用される顔料の選択は、主に以下を考慮します:
1.システムの溶媒は主に鉱油と植物油であるため、そのシステムには特定のカルボキシル基(-COOH)が含まれています。したがって、大きなアルカリ顔料を使用することはできません。
2.印刷プロセスでは、インクは給水ローラーと接触している必要があるため、耐水性は良好です。
3.印刷中にインク層が薄くなるため、濃度が高くなります。
4.オフセット印刷ではより多くのオーバープリントが使用されるため、良好な透明度が必要です。特に黄色の顔料。
(2)溶剤系グラビアインキ
このようなインクの溶媒は、主にベンゼン、アルコール、エステル、ケトンなどのさまざまな有機溶媒です。異なるシステム溶媒には、顔料の選択に対する異なる要件がありますが、要約すると、全体として以下を考慮する必要があります。ポイント:
1.グラビアインキ自体の粘度が低いため、顔料の分散性が良好である必要があります。バインダーの流動性が良好で、保管中に凝集や沈殿がない。
2.印刷材料により、溶剤ベースのグラビアインクは主に揮発性で乾燥しているため、システムが乾燥している場合は良好な溶剤放出が必要です。
3.耐溶剤性が優れており、溶剤系で変色や退色が発生しません。
4.印刷プロセスでは、金属ローラーと接触している必要があります。顔料中の遊離酸が金属シリンダーを腐食しないようにしてください。
溶剤ベースのグラビアインクに含まれるアルコール可溶性およびエステル可溶性インクは、人間に対する毒性が低くなっています。これが開発の将来の方向です。
(3)UV硬化インク(yインク)
UVインクは、近年世界中で広く使用されています。 10%を超える年間成長率は、インクの合計成長率よりもはるかに高くなっています。主に、3種類のオフセット印刷、フレキソ印刷、シルクスクリーン印刷があります。その乾燥方法は、主に次の要因を考慮して顔料の選択を決定します。
1.顔料は紫外線の下で色を変えません。 2.インクの硬化速度への影響を避けるために、紫外線スペクトルの吸収率が小さい顔料を選択する必要があります。
(4)水性インク
水性インクは、主に2種類のフレキソ印刷とグラビア印刷を採用しています。水性インクは一般にアルカリ性であるため、アルカリ環境で容易に反応するイオンを含む顔料を使用することは適切ではありません。さらに、水性インクはアルコール様溶媒を含むため、顔料が必要です。耐アルコール性。長期的には、水性インクとUVインクはVOCが非常に低いため、環境に非常に優しく、インクの将来の開発方向です。有機顔料の開発もこの方向に近づく必要があります。
第三:顔料の構造と同じ化学構造と顔料の異なる結晶の表面処理、その色と性能は非常に異なります、例えば銅フタロシアニンa型は赤水色溶媒不安定B型は緑青溶媒です安定しています。顔料の着色力、透明性、吸油性、耐候性の重要な特性は、顔料の粒子サイズに直接関係しています。一般的な規則は次のとおりです。
1.顔料の粒子サイズ、形状、性能の関係:粒子サイズが小さいほど、耐光性と耐候性が向上します。溶媒の分散性も比較的貧弱です。粒子サイズと色光の関係は比較的複雑です。
表3:粒子サイズと色合いの関係 | ||
顔料 | 大きな粒子サイズ | 小さい粒子サイズ |
黄 | 赤みがかった | 緑がかった |
赤 | 青みがかった | 黄色がかった |
青い | 赤みがかった | 緑がかった |
粒子サイズと隠蔽力の関係は、主に粒子サイズの臨界値に依存します。臨界値を超えると、粒子サイズの減少とともに不透明度が増加し、臨界値で最大値に達します。その後、粒子サイズが小さくなると、不透明度が減少し、透明度が増加します。インクシステムでは、着色力は粒子径が0.05μm〜0.15μmのときに最も強くなります。また、顔料の粒子径が小さいと、粒子間ギャップが大きくなり、吸油量が大きくなる。
2.顔料の構造と特性の関係顔料のさまざまな特性は、分子構造と大きな関係があります。顔料分子にさまざまなグループを導入することで、パフォーマンスを改善できます。
(1)分子の極性を高め、それにより顔料の耐光性、耐熱性、耐溶剤性、耐移行性を向上させることができるアミド基、スルホンアミド基または環化アミド基の導入:
(2)耐光性および耐溶剤性を改善するための塩素またはその他のハロゲンの導入:
(3)スルホン酸基またはカルボキシル基の導入により、耐溶剤性と耐熱性を向上できる
(4)ニトロ基の導入により、耐光性および耐溶剤性が向上します。
3.顔料の分散と表面処理現在、インク、特にグラビアインクは粘度が低く、顔料の含有量が高い傾向があるため、顔料の分散性がますます要求されています。
顔料のウェットケーキを使用してインクを製造し、インクの光沢と流れを改善する方法があります。一般的な観点から、インク用の顔料は有機的な傾向がありますが、有機顔料の傾向は環境に優しいです。各顔料メーカーは、環境に優しい顔料を製造する必要があります。