感 光 變 色
一、光譜基本常識:紫外線按不同波段分為三種,波長在10--280(nm)的為UVC,波長在280-320(nm)以內(nèi)的為UVB,波長在320-400以內(nèi)的為UVA??梢姽夥秶?00-800(nm)。
二、感光變色原理:利用UVA的能量將感光分子鍵打開,使它從低能階跳到高能階。即從不可見光跳到可見光,從而產(chǎn)生顏色的變化。當(dāng)失去紫外線照射或溫度升高超過45℃時,感光分子鍵關(guān)閉,即回復(fù)到原來的顏色。
三、感光變色材料形態(tài)及應(yīng)用:
A.原始感光粉-OP粉
1、可以溶解于各種溶劑中,故使用時不受粒徑大小限制,如甲苯、二甲苯、MEK...等,但各種溶劑因極性及溶解度不同,OP粉會產(chǎn)生色相移轉(zhuǎn),因此使用時最好建立標(biāo)準(zhǔn)溶劑。
2、各種基本色彼此間可以相互混合(無色或淺色變有色),也可以和一般染料,相互混合使用(有色變有色)。
3、各種不同溶劑、極性和基材都會對OP粉產(chǎn)生顏色變化影響,所以同一染料在不同溶劑、極性和不同基材都會有不同顏色表現(xiàn)。
4、耐熱最高溫度OP#12為236℃、OP#14為256℃、OP#16為240℃、OP#19為222℃,使用時最好降低10℃以上,避免熱分解。
5、OP粉使用時須和光安定劑、抗氧化劑并用,光安定劑和抗氧化劑的用量為OP粉的0.5-5倍。
6、使用時因基材軟硬度不同而不同,愈軟及愈厚等基材使用量愈少,光變色疲乏可能因UV光曝光時間、酸性、放射性和濕度等的作用而引起。
7、變色回復(fù)過程,可能由于UV光消失或溫度增加(45℃以上)而形成。
8、避免和UV吸收劑并用,因UV吸收劑和原始感光粉都是吸收UVA光波,會造成變色效果減低。
9、OP粉本身在紫外線光下不會有顏色變化,須經(jīng)有媒介體才可使顏色產(chǎn)生變化。
B.MC感光粉(Micro Capsule)
1、MC感光粉是由 OP 粉2-5%,為微膠囊核芯,加Malamine 為殼材合成,形成1-10um的感光變色顏料,水份含量0.3%以下,可耐熱280℃。
2、MC粉基本色有MC#12紫色、MC#14藍(lán)色、MC#16黃色、MC#19紅色。變色性良好且穩(wěn)定。流動性高,容易均勻分散,可以相互混合,也可以和其他顏料、熒光顏料共用。
3、使用時因基材顏色和材料而不同。顏色愈淺使用量愈少,油墨基材水性以PU和壓克力連接劑較佳。油性以PLASTISOL連接劑較佳。染色以SILICON連接劑較佳。
4、使用時須和光安定劑及抗氧化劑并用,用量為MC粉的5分之1,或基材的1%-2%。
5、網(wǎng)版印刷時建議網(wǎng)目為80-150目,也可以使用輪轉(zhuǎn)機(jī)印刷,平版印刷時效果較差。
C.MB感光色母粒(Master Batch)
1、感光色母粒由OP粉1%和不同塑膠基材99%混合再添加特用光安定劑、抗氧化劑制成,塑膠基材可選用PE、PP、PMMA、AC、PU、TPU、TPR、PS、MS、K膠、EVA、NYLON12...等,基材選擇透明度越高越好。因射出溫度限制,PC到目前乃未能使用。
2、感光色母粒基本色有MB#12紫色、MB#14藍(lán)色、MB#16黃色、MB#19紅色?,F(xiàn)有PEMB,可供PE、PP、TPR、EVA、...等軟性材料使用,PMMAMB可供PMMA...等材料使用,PSMB可供PS、ABS、AS...等材料使用。
3、各色MB可以混合使用,也可和其他色料并用,為求變色效果好,其他色料添加量盡量減少,或選用對比色,則可以增加對比色色料。
4、使用時基材顏色愈淺、愈柔軟,使用量愈少。
5、避免和UVA吸收劑并用。
E.感光變色水乳劑
產(chǎn)品的粒徑1-6um,是一種含有微膠囊的水性分散液,固含量48%,可以應(yīng)用在水性的網(wǎng)版印刷、涂料、油墨、染料等。
四、感光變色產(chǎn)品的應(yīng)用用途:
標(biāo)準(zhǔn)使用濃度:
感光變色染料(OP粉)使用于油性油墨、涂料 0.1% w/w
感光變色染料(OP粉)使用于塑料射出、押出 0.01% w/w
感光水乳劑使用于水性油墨、涂料 30% w/w
感光微膠囊粉(MC粉)使用于油性油墨、涂料 25% w/w
感光微膠囊粉(MC粉)使用于水性油墨、涂料 25% w/w
感光微膠囊粉(MC粉)使用于塑料射出、押出 0.5% w/w
感光PS色粉使用于油性油墨、涂料 30% w/w
感光PS色粉使用于水性油墨、涂料 30% w/w
感光塑料色母粒使用于塑料射出、押出 1% w/w
感光變色產(chǎn)品可以有非常多的用途:
涂料:適合各類產(chǎn)品表面涂覆,如PMMA噴漆、ABS噴漆、PVC噴漆和水性噴漆等。
油墨:各類材質(zhì)的印刷,如織物、紙張、合成膜、玻璃等。
塑料產(chǎn)品:適用于各類塑料材質(zhì)的射出、押出成形,產(chǎn)品有高色濃度的感光PE色母粒和感光PMMA色母粒、感光PS色母粒。
五、影響感光變色效果因素:
1、UVA紫外光:不能長期暴曬于紫外線下。
2、熱量:45℃以上容易發(fā)生休克,失去變色能力。
3、跟產(chǎn)品的極性有很大的關(guān)系。#12、#19在非極性環(huán)境下表現(xiàn)比較好,#14、#16在極性環(huán)境下表現(xiàn)比較好。
注意事項(xiàng):
1、感光產(chǎn)品底色選擇不能太深,一般選擇透明或淺色最適宜。
2、基材選擇:MI值大于25,彎曲彈性系數(shù)須小于17000;酸堿性方面以PH質(zhì)5-7的材質(zhì)最為適用。
3、感光變色材料的光疲乏性產(chǎn)生,由UV光過度曝曬、酸、自由基(單態(tài)氧原子)和濕度造成,一般建議添加UVB吸收劑和抗氧化劑,以增加抗光疲乏性。
4、感光水乳液中若有凝集情況產(chǎn)生,可以將其攪拌并水浴加熱后再使用。
5、感光變色材料所使用的添加劑像HALS、抗氧化劑、熱安定劑、UV吸收劑和抑制劑可以改善抗光疲乏性,但添加劑的組合和選擇需依使用媒介而定,錯誤的組合配方反而會加速光疲乏性。
6、感光變色材料不含對人體有害之物質(zhì),符合安全玩具和食品包裝規(guī)格基準(zhǔn)。