Drukken met metaalinkten

Het Amerikaanse Greenville was het decor voor de jaarlijkse research-conferentie voor de grafische industrie (https://www.clemson.edu/business/departments/graphics/iarigai/agenda.html). We kunnen niet genoeg benadrukken dat investeringen in onderzoek in de grafische sector een noodzaak zijn om tot efficiënte, winstgevende en innovatieve bedrijven te komen. Traditioneel was er prima onderzoekswerk van de Duitse universiteiten (Darmstadt, Wuppertal, Leipzig, Stuttgart) te zien, met ook interessante bijdragen van de lokale Clemson University. Vergeten we ook niet onze eigen VIGC-bijdrage: we waren uitgenodigd als slotspreker op deze onderzoeksconferentie! Maandelijks publiceren we een interessante studie uit het aanbod. Als eerste laten we je kennismaken met het onderzoek van de Technische universiteit Darmstadt naar het drukken van metaalinkten.

Aluminium pigmenten

In het luxe label & verpakkingen wordt vaak gebruik gemaakt van metaalinkten om een sterk glans-spiegeleffect te generen. Sterke glans-spiegeleffecten trekken onze aandacht en worden als dusdanig veelvuldig toegepast in consumentenverpakkingen. Het feit dat we worden aangetrokken door glanzende voorwerpen is zelfs ook wetenschappelijk verklaard door de Universiteit Gent (https://myscp.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1016/j.jcps.2013.12.005).

3 methodes om glans te creëren: hotfoil (links), filmlaminatie (midden) en inkten met metaaldeeltjes.

Metaalinkten verkrijgen hun glans-spiegeleffect door toevoeging van aluminium-partikels aan de inktbasis: aluminium is licht, makkelijk verwerkbaar en oxideert niet. Je kan deze metaaldeeltjes naargelang de grootte en vorm in 3 groepen onderverdelen: ‘cornflake’, ‘silverdollar’ en ‘vacuüm metallized pigments (VMP)’ en in deze volgorde loopt ook hun glanseffect. Met ‘vacuüm metallized pigments’ kan je een sterk spiegeleffect bekomen.

De drie types aluminiumpartikels in metaalinkten: ‘cornflake’ (links), ‘silverdollar’ (midden) en ‘vacuüm metallized pigments’ (rechts).

Terwijl de ‘cornflake’ en ‘silverdollar’ een dikte bezitten in de range van 0.1 tot 1 micron, kan dit voor de vacuüm metallized pigments gaan tot 40 nanometer! Hierbij wordt deze groep nog verder onderverdeeld in drijvend en niet-drijvend. Drijvende VMP’s blijven bovenaan de inktfilm zitten, bij de niet-drijvende versie zitten deze gelijklmatig in de inktlaag gedistribueerd.

Indeling in drijvende en niet-drijvende vacuüm metallized pigments.

Resultaten

Met inkten op basis van cornflake -en VMP-partikels werden afdrukken gemaakt op verschillende substraten. De superieure glans van VMP’s is onmiddellijk duidelijk waar te nmen.

Een visuele controle van de behaalde glans met Cornflakes -en VMP-partikels op verschillende substraten.

Bijkomend werd ook het dynamisch gedrag van de verschillende afdrukken in kaart gebracht: hoe verloopt de glans in tijd na het drukken? Hierbij werd de glans intervals-gewijs opgemeten onder 3 verschillende hoeken (20°, 60°, 80°). 

Het resultaat van VMP’s en Cornflakes op Chromolox karton.

De glans van de afdruk met cornflakes-partikels vertonen een stabiele maar veel lagere glans in vergelijking met de VMP’s. Bij deze laatste is er een sterke stijging in glans direct na het drukken. Dit fenomeen kan worden verklaard door absorptie van inkt in het substraat: de ruimte tussen de aluminiumpartikels wordt kleiner met hogere glans tot gevolg.

Direct na het drukken (links) ligt de inkt nog boven op het substraat en liggen de aluminiumpartikels nog onder verschillende hoeken georiënteerd. Door absorptie verkleint de ruimte en komen de partikels vlakker en dichter bij mekaar te liggen (=meer glans).

Conclusies

De aard van de aluminium partikels en de eigenschappen van het substraat hebben een significante invloed op de behaalde glans van gedrukte metaalinkten. In 2019 heeft het VIGC een onderzoek uitgevoerd naar de gevoeligheid van verpakkingen met metaalinkten voor beschadiging. Hierbij werd het effect en belang van beschermingslakken in kaart gebracht, voor mij info kan je ons altijd contacteren.