O importante papel dos dispersantes em tintas e revestimentos curados por UV

Publicado pela Equipe de revestimentos de alto desempenho em 11/04/2023

As tintas e os revestimentos curados por UV trouxeram vários benefícios ambientais durante muitos anos para a mídia impressa e para os produtos para embalagens. Uma das principais razões é que não precisam de um processo de secagem térmica que consuma tanta energia. Essas formulações curam com exposição à luz UV, que precisa de muito menos energia que o processo de cura térmica, especialmente com sistemas de cura com UV LED. As tintas e os revestimentos curados por UV são essencialmente 100% sólidos, o qual reduz significativamente os COVs liberados no processo de cura quase instantânea.

As tintas e os revestimentos curados por UV continuam ganhando mais fatia de mercado por causa do seu desempenho e sustentabilidade em diversas aplicações nos mercados de tintas e revestimentos. Esse crescimento vem sendo ajudado por dispersantes poliméricos, que são um componente essencial para que sistemas curados por energia entreguem valor e desempenho. Os dispersantes conseguem isso porque melhoram um ou mais aspectos técnicos, como a qualidade de dispersão do pigmento, a velocidade de dispersão, as cargas do pigmento, a estabilidade da tinta, e a viscosidade otimizada. O dispersante certo geralmente melhora as propriedades de cor e aparência da tinta ou do revestimento final (densidade ótica e intensidade de cor, transparência ou opacidade, eficiência de brilho ou de fosqueamento). Melhorias na intensidade tintorial podem resultar em economia de custo se, por exemplo, a intensidade de cor desejada puder ser alcançada com uma carga de pigmento menor.

A importância dos dispersantes poliméricos

Os sistemas curados por energia são livres de solventes, 100% formulados de forma ativa a partir de monômeros e oligômeros de baixo peso molecular, que geralmente não dispersam o pigmento até o ponto necessário para tintas e revestimentos de alta qualidade. O dispersante precisa fazer o trabalho pesado, independentemente do tipo de partícula sendo usada.

Sistemas de base solvente são o padrão para cor e desempenho, e apresentam uma alta porcentagem de resina que é usada para ajudar a umidificar o pigmento e formar o filme final quando a tinta é impressa. Essas resinas ou aglomerantes geralmente têm pesos moleculares nas dezenas de milhares, e portanto podem ajudar a alcançar uma dispersão estável. Quando comparados a uma tinta curada por UV, os pesos moleculares dos componentes são muito mais baixos e oferecem pouca ou nenhuma ajuda para alcançar a estabilidade coloidal necessária à dispersão do pigmento.

O gráfico abaixo compara o peso molecular aproximado das resinas usadas em tintas e revestimentos tradicionais de base solvente e os monômeros e oligômeros usados em aplicações 100% sólidas e curadas por energia. O uso de dispersantes poliméricos na formulação da dispersão de pigmentos para tintas e revestimentos curados por UV alcança um desempenho igual e potencialmente melhor.

 

Em tintas, pigmentos orgânicos transparentes altamente coloridos são usados para fornecer cor a filmes muito finos, o qual significa que uma porcentagem maior de pigmento é necessária. Por exemplo, a porcentagem de pigmento em um filme de tinta pode ser 10 vezes maior que a de revestimentos tradicionais. Isso requer cargas de pigmento maiores, tornando o impacto do dispersante ainda mais importante.

Além dos pigmentos orgânicos de alta resistência, outros pigmentos também são usados, como os agentes fosqueantes brancos de sílica e outros tipos de partículas onde o dispersante é igualmente importante. Da mesma forma, o dispersante é usado para fornecer a redução de viscosidade necessária para fluxo e impressão final adequados ou propriedades de revestimento.

Uma consideração importante é trabalhar com um fornecedor especialista em desenvolver dispersantes que ajudem a alcançar as exigências necessárias para suas tintas e revestimentos curados por UV. O fornecedor correto também tem a habilidade de ajudar a desenvolver soluções inovadoras quando mais pigmentos ou pigmentos diferentes são necessários, ou ao explorar novas aplicações, como a impressão 3D curada por UV.

Dispersantes da Lubrizol para sistemas curados por energia

Na Lubrizol, nós já desenvolvemos e seguimos desenvolvendo novos e inovadores dispersantes 100% ativos para tintas e revestimentos curados por energia.

Nosso amplo portfólio de consagrados dispersantes abrange todas as áreas de tintas e revestimentos UV e EB curados por energia para todos os tipos de pigmentos; negro de fumo, pigmentos orgânicos transparentes, TiO2, agentes fosqueantes de sílica e cerâmicas avançadas. Comercializados com a marca registrada Solsperse™ Hyperdispersants, esses produtos são adequados para dispersão e estabilização de pigmentos e partículas usadas em diversos sistemas curados por energia com diferentes pesos moleculares e polaridades: UV Offset, UV Flexo, UV Screen, UV Digital, UV Wood e vernizes UV clear para sobreimpressão.

À medida em que o mercado de cura por energia continua crescendo, a Lubrizol continua a inovar e desenvolver para esse fascinante setor. Nosso portfólio continua se expandindo para ser usado em novas aplicações como a impressão 3D, ao mesmo tempo em que também desenvolve dispersantes com mais conteúdo de base biológica. Atualmente estamos testando e avaliando produtos em desenvolvimento com os clientes e planejamos trazer essas inovações para o mercado, de forma a entregar um desempenho cada vez mais avançado em tintas e revestimentos UV.

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