界面活性剤はインクの化学において特別な役割を果たします

2019-08-02 09:45:16

溶液では、界面活性剤分子が溶媒の表面に移動し、表面張力（水または他の溶媒）が減少します。界面活性剤の極性基は溶媒の表面に直接向けられ、炭化水素鎖は空気中に伸びています。この分布により、表面力のバランスが取れ、結果として表面張力が低下します。表面張力は、臨界ミセル濃度まで低下した後も一定のままであり、界面活性剤分子は、単層構造が形成されるまで溶媒の表面に分布していました。表面張力は、効果的なインクの設計に役立ちます。カラーコーティングプロセスとこれらのパラメーターには大きな関係があるためです。着色層の多くの欠陥は、表面張力に起因する可能性があります。

水溶性インクの開発により、界面活性剤はインクの化学において特別な役割を果たすと考えられています。有機溶剤系インクには、印刷品質の良さ、印刷表面の滑らかさ、適度な印刷強度、強い色彩感覚という利点がありますが、水溶性インクにはこれらの特性がありません。低表面エネルギーマトリックスの場合、水溶性インクは濡れの問題を引き起こします。

主な理由は、インクの主成分として、水は表面張力が72 mN / mに近い高い表面張力を生成する一方、筆記マトリックスの表面張力は一般に35 mN / M〜40 mN / mであるためです。 。インクの表面張力が書き込みマトリックスの表面張力よりも小さい場合にのみ、スポットのない有効な被覆を形成できます。

界面活性剤を使用すると、インクの表面張力が低下します。インク滴と紙の接触角が140より大きい場合、高品質の印刷が得られ、インクの表面張力が低いほど、接触角は大きくなります。さらに、インクの表面張力が低いほど、書き込みマトリックスをより包括的にカバーして、書き込みと印刷の品質を向上させることができます。しかし、表面張力が低すぎる小さな均一なインク滴を形成することは困難です。一般に、表面張力は35 mN / mを超える必要があります。

両性界面活性剤の分子構造には、疎水基と親水基があります。表面張力に関連する特性は、界面活性剤分子の親水性部分の構造を変えることで調整できます。たとえば、ポリメチルシロキサン（シリコーン樹脂）には、優れた塗布効果があります。シリコーン樹脂オイルのユニークな表面活性は、親水性メチル基による疎水性Si-O基の遮蔽によるものです。フルオロアルキルは表面張力をさらに低下させることができ、フッ素原子は炭素鎖を空間から保護する適切な共有半径を持ち、フルオロアルキルは他の基とほとんど相互作用しません。フッ素化界面活性剤は、ペルフルオロオクタン酸[n-C7F15COOH]の例から見ることができます。ペルフルオロオクタン酸の質量分率が0.01％の場合、水の表面張力は72 mN / mから1512 mN / mに減少します。