金属包装業界におけるUVカチオンコーティングの進歩

金属包装業界におけるグリーンコーティングの重要性

金属包装は、国の軽工業の重要な細分化であり、工業生産と社会生活の発展に不可欠です。 現代の商業的ニーズの反復により、金属包装の要件は、コンテンツの信頼できる保管条件を提供することに制限されなくなりました。 メーカーは、情報キャリアの観点から、細心の注意を払ったデザインと完璧な製造を通じて、ブランド価値を高め、企業文化と将来のトレンドを伝えたいと考えています。

ブリキの包装、主にスリーピースの缶は、最も典型的な表現として機能します。 金属基板の表面処理、切断、印刷、および溶接に関する一連の操作を通じて、特定の設計要件を満たす包装製品を得ることができます。 現在、従来のコーティングプロセスで使用される内側および外側のコーティングは、一般にサーマルベーキングとVOC集中処理を必要とし、印刷工場は通常、重要なエネルギー消費者とVOCエミッターになります。 排出削減規制がますます厳しくなっていることを考えると、VOCとエネルギー消費を削減するためにグリーンコーティング技術を採用し、二酸化炭素排出量のトレーサビリティを達成することは、業界をリードする企業や影響力のあるブランドにとって重要な問題です。社会的責任を果たすか、生産能力をさらに拡大するか。

* 州議会は、2025年までに主要地域の大気質管理目標を対象とした「大気質行動計画の継続的改善」を2023年12月に発行しました。

* 「炭素排出量取引管理に関する暫定規則」は、5月1日に中国で実施を開始し、炭素排出量を企業運営の期待に直接結び付けました。

* 2023年には、炭素排出量に関連する罰則がいくつかあり、今年は施行が強化されています。

市場情報によると、印刷およびコーティングプロセスでは、ほとんどの印刷インクはすでにUVインクに切り替えられていますが、インナーコーティング、ベースコーティング、ワニスはまだサーマルベーキングを必要とする溶剤ベースのコーティングです。 内部コーティングの特異性を考えると、次の技術的方向性は、ベースコーティングとワニスの光開始硬化技術への移行である必要があります。 現在、光開始硬化印刷ワニスは業界で話題になっており、急速な開発が進んでいます。 以下の内容は、光開始硬化印刷ワニスに関する詳細情報を提供します。

UVカチオンコーティング: ブリキ包装制品のための最良のソリューション

紫外線光開始カチオン (UVカチオン) コーティングは、現在、ブリキ包装に最適なグリーンコーティング製品です。 食品接触の安全性、優れた後処理性能、ゼロVOC排出、加熱の必要性のない、超高硬化効率などの技術的特徴は、製品のニーズを完全にカバーしています。 現在、主要な光開始硬化アプリケーション技術を活用して、ヨーロッパとアメリカはこの技術を何年も商業的に使用しています。 技術の普及と包括的なコストの削減に伴い、UVカチオン印刷コーティングの市場浸透率は将来さらに増加すると予想されます。

紫外線光開始フリーラジカル (UVラジカル) コーティングは、別の一般的な光開始硬化システムです。 ブリキへの印刷におけるアプリケーションの主な違いは、カチオンUVコーティングすべてのタイプのブリキ包装に使用できますが、UVラジカルコーティングは食品や高ストレッチ包装には使用できません。 アプリケーションシナリオの違いの原因は何ですか? 以下では、これについてさらに説明します。

図1: UVカチオン性およびUVラジカル系の比較特性

低移行特性-食品安全要件の遵守

これの硬化メカニズム特殊樹脂ケミカル小さなほくろのプロセスです非常に短い時間で大きな分子に重合するcules。 UVカチオン性コーティングは100% に近い変換率を有し、硬化フィルム材料は良好な低移動特性を有する。 対照的に、ラジカル系は典型的には約80% の転化しか達成しない。 未反応成分からの残留小分子は、安全要件を満たさない。

UVカチオン性コーティングの変換率が非常に高い理由は、システム内のモノマーまたは樹脂分子が2つ以上の官能基を持っていることが多いためです。 これらはポスト硬化 (またはダーク硬化) 特性を有する。 UV光照射下では、それらは重合と連鎖反応を引き起こします。 非常に短い時間 (約0.02秒) では、官能基の転化率は80% を超えることができる。 残りの未反応官能基は、UVエネルギーがなくても反応し続ける。 室温で48時間、転化率は99% を超える可能性があり、加熱はこの時間を大幅に短縮する可能性があります。

図2: UVカチオン性コーティングにおける低分子移動の典型的な値

これは、UVラジカル系の硬化メカニズムとは根本的に異なる。 UV光照射下では、UVラジカル官能基は約80% の変換を達成し、UV光が遮断された直後に反応が停止します。 未反応のモノマー、官能基、樹脂がフィルム材料に残り、機械的性能と耐久性が低下し、接触面に容易に移動し、安全上のリスクがあります。

さらに、UVカチオン性コーティングは揮発性と臭気が低く、より優れた運用環境と健康上の安全性を提供し、生産ラインのオペレーターにとってより受け入れられます。

高い伸縮性と耐久性-優れた後処理性能

UVカチオン系で使用される主な樹脂はエポキシ材料であり、エポキシ材料に固有の優れた接着力と機械的強度を提供します。 エンジニアは、特定のアプリケーションシナリオに基づいて、脂環式エポキシ、ビスフェノールAエポキシ、水素化エポキシ、およびオキシラン環から選択できます。シクロ脂肪族エポキシ樹脂反応性が最も高く、Tgが高く、ビスフェノールAを含まず、通常のエポキシ材料の耐候性の低さを克服し、カチオン反応に最適なエポキシ樹脂材料になります。

UVカチオン性ワニスには次の特徴があります。

• 高い伸縮性

カチオン硬化中の体積収縮は低く、硬化中の内部応力を軽減するのに役立ち、それによって材料の脆さを低下させ、靭性を高めます。

• 沸騰および化学抵抗

主に脂環式エポキシをベースとするUVカチオン性ワニスは、耐候性に影響を与えるベンゼン環やその他の分子構造を含んでいません。 高い架橋密度は高いTgを提供し、コーティングに優れた耐薬品性および沸点を与えます。

• 高い機械強さ

カチオン硬化中、カチオン開始剤によって生成された活性カチオン中心は、樹脂中のエポキシ基の開環重合を引き起こし、3次元ネットワーク構造を形成します。 フリーラジカル系のアクリレートベースとは異なり、高密度の飽和脂環式構造は、硬化生成物に高い架橋密度と優れた機械的特性を与え、材料の強度と耐引っかき傷性を高めます。

表: 刻印缶の靭性の比較

チャート: 3ピースでのUVカチオン性コーティングの性能は、アプリケーションをニスで磨くことができます

コストとEquipmeNt投資

コスト比較

光開始硬化印刷ワニスの重要性と製品間の違いについて議論した後、最も実用的な問題は、光開始硬化へのプロジェクト投資が従来のコーティングとどのように比較されるかです。 以前は、コーティングと機器のコストが高いため、光開始硬化コーティングの市場開発は遅かった。 近年、これら2つの分野で大幅なコスト削減が行われ、プロジェクトの明示的なコストは従来のコーティングと同等になり、暗黙のコストの大きな利点と組み合わされています。プロジェクトの全体的なコストは絶対的な利点を示しています。

* さまざまなタイプのワニス間の包括的なコスト比較

UV印刷装置

光開始硬化印刷装置の最大の変更点は、従来のオーブンに代わるUVランプソースを生産ラインに設置する必要があることです。 これにより、機器の投資とフットプリントが大幅に削減され、熱エネルギーを提供するために天然ガスが不要になりました。 プロの機器サプライヤーによると、新しい光開始硬化ライン (コーティングを除く) への投資は100万元を超えません。

* 光硬化印刷ラインの図 (サプライヤー提供)

現在の市場の概要

UVカチオン印刷ワニスは、海外のブリキ包装に成熟して塗布されています。 国内では、カチオン性ワニスはすでに包括的なコスト優位性を保持しています。 国内市場での光開始硬化コーティング装置の数は限られていますが、下流のメーカーは積極的にレイアウトを拡大しており、事業構造に基づいてUVカチオン性またはUVラジカルワニスを選択しています。 さらに、UVカチオン性ワニスは、アルミニウム缶およびアルミニウムスクリューキャップを含むアルミニウム基板にも適用可能である。

UVカチオン性クリアベースオイルおよびホワイトコーティング製品はまだ開発中であり、市場で入手できる市販の品種はほとんどありません。

UVカチオンワニス樹脂の紹介

以前の紹介では、UVカチオン性ワニスの好ましい樹脂タイプとして脂環式エポキシについて説明しました。 以下は、市場に出回っている脂環式エポキシ樹脂の一般的なタイプです。 構造を変えることで、ワニスの靭性、接着性、耐熱性、粘度、およびその他の特性を調整でき、さまざまなアプリケーションシナリオに応じてシステムを一致させることができます。

図4: いくつかのアリ環状エポキシ樹脂製品の紹介TETRA素材を使用します。

Jiangsu TETRA New Material Technology Co. 、Ltd。は、脂環式エポキシおよび特殊エポキシ樹脂の製造、開発、および技術サービスを専門とするハイテク企業です。 彼らには、専門家と技術管理の才能からなる高品質のR & Dチームがあります。Ngは、化学および医薬品分野の技術アプリケーションに従事していました。 現在、江蘇省台興市と山東省東営市に2つの生産拠点があり、総生産能力は約15,000トンです。

中国での光開始硬化技術の開発に貢献するために、業界パートナーとのコミュニケーションと交流を歓迎します。