UV LED 硬化のパフォーマンスに対する酸素阻害の影響

UV 硬化技術は印刷業界に革命をもたらし、硬化時間を短縮し、生産性を向上させ、エネルギー消費を削減しました。ただし、硬化プロセス中の酸素の存在は、インクの UV 硬化のパフォーマンスに大きな影響を与える可能性があります。

酸素分子がフリーラジカル重合を妨げると酸素阻害が発生し、硬化が不完全になりインクの性能が低下します。この現象は、インクが薄く、体積に対する表面積の比率が高いインクで特に顕著です。

UV 硬化型インクが周囲の空気にさらされると、インク配合物に溶解した酸素分子や空気から拡散した酸素が重合プロセスを妨げる可能性があります。低濃度の溶存酸素は一次反応性フリーラジカルによって容易に消費され、その結果、重合誘導期間が生じます。一方、外部環境からインク中に絶えず拡散する酸素が阻害の主な原因となる。

酸素阻害の影響には、硬化時間の延長、表面接着、インク表面での酸化構造の形成などが含まれる場合があります。これらの影響により、硬化したインクの硬度、光沢、耐傷性が低下し、長期安定性に影響を与える可能性があります。

これらの課題を克服するために、研究者やUV LEDメーカーさまざまな戦略を模索してきました。

1つ目は反応機構を変えることです。光開始剤システムを改良することにより、硬化したインクの表面酸素阻害を効果的に抑制できます。

光開始剤の濃度を高めることは、酸素阻害の影響を軽減するもう 1 つの方法です。光開始剤をさらに追加すると、インク配合物の酸素阻害に対する耐性が高まります。これにより、インクの硬度が高まり、接着性が向上し、硬化後の光沢が向上します。

さらに、硬化装置の UV 硬化装置の強度を高めることで、酸素阻害による悪影響を軽減することができます。UV 光源の出力を高めることにより、硬化プロセスがより効率的になり、酸素の干渉によって引き起こされる反応性の低下が補われます。このステップは、基板に損傷を与えたり、その他の悪影響を引き起こすことなく最適な硬化を保証するために慎重に調整する必要があります。 

最後に、印刷装置に 1 つ以上の脱酸素剤を追加することで、酸素阻害を軽減できます。これらのスカベンジャーは酸素と反応してその濃度を低下させ、高い強度を組み合わせます。LED UV硬化装置これらの改良により、メーカーはより優れた硬化性能を達成し、酸素阻害の課題を克服することができます。