Защитна плівка для продовження терміну служби друкованих матеріалів для зовнішнього використання

Як фільм для верхнього ламінування забезпечує критичний захист від ультрафіолетового випромінювання

Механізми деградації під впливом УФ-випромінювання в розчинних та УФ-полімеризованих фарбах

Під впливом ультрафіолетового (УФ) випромінювання починаються хімічні реакції, які поступово руйнують зв’язувальні речовини й фарби друкованих матеріалів через окислювальні процеси. Сольвентні фарби, як правило, втрачають насиченість значно швидше, оскільки УФ-випромінювання розриває молекулярну структуру органічних фарбувальних сполук. Фарби, затверджені під дією УФ-випромінювання, спочатку є більш стійкими, але з часом, після тривалого впливу, стають крихкими на поверхні. У результаті спостерігаються помітні зміни кольору, що вимірюються значеннями ΔE (дельта Е) понад 5 уже протягом півроку перебування на відкритому повітрі, мікротріщини, що утворюються по всьому зображенню й надають йому пошкодженого вигляду, а також явище, відоме як «порошкування» — коли пігментні частинки відокремлюються від смоли, що їх утримує. У регіонах із інтенсивним сонячним світлом усі ці проблеми скорочують термін зберігання друкованих матеріалів на відкритому повітрі приблизно на дві третини–чотири п’ятих порівняно з їхнім зберіганням у приміщеннях, згідно з лабораторними випробуваннями, що моделюють річні погодні умови.

Оптичні стабілізатори та ультрафіолетові абсорбенти в преміальних оверламінатних плівках

Преміальні оверламінатні плівки інтегрують розроблені захисні механізми для протидії сонячним пошкодженням:

• Перешкоджувальні амінні світлостабілізатори (HALS) нейтралізують вільні радикали до того, як вони започаткують окиснення
• Бензотріазольні сполуки поглинають 98 % шкідливої УФ-В та УФ-С радіації
• Бар’єри на основі наночастинок відбивають падаюче УФ-випромінювання, перешкоджаючи його проникненню в шар фарби

Лідер виробник захисної ламінатної плівки досягає блокування 99 % УФ-випромінювання за допомогою багатошарових добавкових систем — підтверджено випробуванням ASTM G154 — і зберігає насиченість кольорів понад п’ять років у повних сонячних умовах на відкритому повітрі.

Подовження терміну служби друкованих матеріалів на відкритому повітрі: реальні дані про експлуатаційну надійність

Польові дослідження з використанням рекламних щитів та транзитних носіїв

Польові дані, зібрані в реальних умовах експлуатації, де матеріали постійно піддаються впливу, справді підкреслюють цінність захисних ламінатних плівок. Візьмемо, наприклад, рекламні щити. Ці великі вивіски щодня піддаються інтенсивному впливу ультрафіолетового випромінювання та різким перепадам температур, що швидко призводить до зносу більшості матеріалів. Проте застосування якісних захисних ламінатних плівок продовжує термін їхньої служби на 3–5 років порівняно зі звичайними друкованими версіями без захисту. Те саме стосується й транспортної графіки — наприклад, яскравих обгорточ для автобусів, які ми бачимо всюди. Вони постійно піддаються вібраціям, регулярно пошкоджуються (подряпини тощо) і потребують частого очищення. Дослідження показують, що графіка, захищена відповідною ламінатною плівкою, зберігає близько 85–90 % оригінального кольору навіть після двох років перебування на відкритому повітрі в умовах міста, що дозволяє бізнесу економити кошти на заміні, оскільки такі матеріали потрібно оновлювати значно рідше. Особливо вигідне застосування цих плівок у прибережних районах, оскільки вони запобігають пошкодженню соленою водою та відшаруванню країв. У напружених рекламних точках, де кожна хвилина має фінансове значення, спиратися лише на лабораторні випробування більше не є достатнім. Реальні показники ефективності, отримані безпосередньо на місці, надають набагато більше інформації про те, що найкраще працює на практиці.

Стандарти прискореного старіння (ASTM G154) порівняно з довготривалою стійкістю

Прискорені випробування на стійкість до атмосферних впливів за стандартом ASTM G154, по суті, прискорюють процеси, які в природних умовах займають роки, зводячи їх до кількох тижнів у лабораторії. Однак існує важливе обмеження: такі випробування не враховують ключові реальні чинники, наприклад, коливання рівнів забруднення в різних регіонах, непередбачувані зміни локальної вологості та різноманітні види механічного зносу, що відбуваються природним чином. Через ці обмеження лабораторні результати часто надто оптимістично оцінюють експлуатаційні характеристики матеріалів у реальних умовах — іноді на 30–40 відсотків. Наприклад, друковані матеріали, які витримують 2000 годин штучного УФ-випромінювання в лабораторії, можуть вже через 18 місяців проявляти ознаки руйнування в тропічному кліматі, де клейові склади швидше розпадаються, а волога проникає в усі пори. Саме тому провідні виробники високоякісних захисних плівок для ламінування не покладаються виключно на дані випробувань за стандартом ASTM G154. Замість цього вони проводять паралельні польові випробування в кількох географічних точках протягом кількох років, порівнюючи результати, отримані в контрольованих лабораторних умовах, із поведінкою матеріалів у справжніх зовнішніх умовах. Такий підхід дає їм значно краще розуміння того, як їхні продукти будуть витримувати критичні зовнішні навантаження, де будь-який відмова є неприпустимою.

Наукові основи матеріалознавства щодо стійкості до навколишнього середовища у захисних плівках

Поліуретан, поліестер та ПВХ: порівняння бар’єрних властивостей

При виборі матеріалів для захисних покриттів поліуретан (PU), поліестер (PET) та ПВХ мають свої переваги щодо екологічної безпеки. Поліуретан виділяється тим, що зберігає гнучкість навіть після років ультрафіолетового опромінення й не страждає від міграції пластифікаторів, яка є характерною для ПВХ. Поліестер пропонує інші переваги — високу межу міцності на розтяг і здатність зберігати форму. Випробування показують, що в умовах прискореного старіння він поглинає приблизно на 30 % менше вологи, ніж ПВХ. Хоча ПВХ може бути дешевшим на початковому етапі, він має серйозні обмеження при екстремальних температурах: матеріал стає крихким при температурах нижче −20 °C і починає м’якшати, коли температура піднімається вище 60 °C. Розумні виробники це усвідомлюють і переходять до гібридних рішень із комбінації шарів PU та PET. Такі багатошарові композитні плівки, як правило, складаються з п’яти окремих шарів, що поєднують найкращі властивості обох матеріалів. Вони отримують структурну міцність від PET і ударну стійкість разом із захистом від УФ-випромінювання від PU, що зменшує швидкість передачі пари води приблизно на 40 % порівняно зі звичайними плівками з ПВХ.

Цілісність зчеплення та запобігання підняттю країв у кліматичних умовах з високою вологістю

У тропічних та прибережних районах піднімання країв викликає близько 78 % ранніх відмов зовнішніх друкованих матеріалів, що встановлено експертами галузі в ході аналізу відмов. Новітні акрилові клеї з перехресно-зв’язаними полімерними ланцюгами зберігають близько 95 % своєї клейкої здатності навіть за рівня вологості понад 95 %, що звичайні клеї просто не в змозі забезпечити через їх руйнування під впливом води. Ці передові матеріали також мають убудовані мікроканали, які дозволяють вологі поступово випаровуватися, не спричиняючи розшарування шарів. Крім того, існують спеціальні грунтовки, затверджені ультрафіолетовим випромінюванням, які справді утворюють хімічні зв’язки між друкованим чорнилом та матеріалом, на який воно нанесене. Також дуже важливо правильно підібрати коефіцієнти теплового розширення різних матеріалів. Якщо різниця в цих показниках перевищує 15 мікрометрів на метр на кельвін, випробування згідно з методикою ASTM D2240 показують, що піднімання країв відбувається втричі швидше під час повторних циклів зміни вологості.