내광 견뢰도

내광 견뢰도 (Lightfastness)는 염료 또는 안료와 같은 착색제의 특성으로 빛에 노출되었을 때 퇴색에 대한 내성을 묘사합니다. 염료 및 안료는 예를 들어 직물, 플라스틱 또는 기타 재료의 염색 및 제조용 도료 또는 인쇄 잉크에 사용됩니다.

색깔의 표백은 피사체의 색을 나타내는 분자의 화학 구조에 전자기 복사가 미치는 영향으로 인해 발생합니다. 그 색을 담당하는 분자의 부분을 발색단 (chromophore)이라고합니다.

페인트 표면에 닿으면 빛이 안료의 화학 결합을 변경 또는 파괴하여 색상이 표백되거나 광분해라고하는 과정에서 변할 수 있습니다. 이 효과에 저항하는 물질은 내광성이라고합니다. 태양의 전자기 스펙트럼은 감마파에서 전파로의 파장을 포함합니다. 특히 자외선의 높은 에너지는 염료의 변색을 가속화시킵니다.

대기 오존에 의해 흡수되지 않는 UVA- 광의 광자 에너지는 탄소 – 탄소 단일 결합의 해리 에너지를 초과하여 결합의 절단 및 색의 퇴색을 초래한다. 무기 착색제는 유기 착색제보다 더 가벼운 것으로 간주됩니다. 블랙 착색제는 일반적으로 가장 가벼운 것으로 간주됩니다.

내광성은 미리 정의 된 시간 동안 샘플을 광원에 노출시킨 다음 노출되지 않은 샘플과 비교하여 측정됩니다.

화학 공정
퇴색하는 동안 착색제 분자는 다양한 화학적 공정을 거치게되어 퇴색을 초래합니다.

UV 광자가 착색제 역할을하는 분자와 반응 할 때 분자는 기저 상태에서 여기 상태로 여기된다. 여기 된 분자는 반응성이 높고 불안정합니다. 분자가 여기 상태에서 기저 상태로 급냉하는 동안, 대기의 삼중 산소는 착체 분자와 반응하여 일 중항 산소 및 초 산화물 산소 라디칼을 형성한다. 반응으로부터 생성 된 산소 원자 및 슈퍼 옥사이드 라디칼은 반응성이 높고 착색제를 파괴 할 수있다.

광분해
광분해 즉, 광화학 분해는 화합물이 광자에 의해 분해되는 화학 반응입니다. 이러한 분해는 충분한 에너지의 광자가 적절한 해리 에너지를 갖는 착색제 분자 결합을 만날 때 발생한다. 반응은 발색 시스템에서 동질 분열을 일으켜 착색제의 변색을 일으킨다.

광산화
광 산화, 즉 광화학 산화. 착색제 분자는 충분한 에너지의 광자에 의해 여기 될 때 산화 과정을 거친다.이 과정에서 착색제 분자의 발색 시스템은 대기 산소와 반응하여 비 발색성 시스템을 형성하여 퇴색합니다. 발색단으로서 카보 닐기를 함유하는 착색제는 특히 산화에 취약하다.

광 감쇄
광 환원, 즉 광화학 환원. 발색단으로서 작용하는 불포화 이중 결합 (알켄에 대해 전형적) 또는 삼중 결합 (전형적으로 알킨)을 갖는 착색제 분자는 수소 및 포화 된 발색 시스템을 형성하는 충분한 에너지의 광자의 존재 하에서 환원된다. 채도가 있으면 발색 시스템의 길이가 줄어들어 색소가 희미 해집니다.

감광제
감광, 즉 광화학 증감. 햇빛에 식물 기반 섬유와 같은 염색 된 셀룰로오스 재료를 노출 시키면 염료가 셀룰로오스에서 수소를 제거하여 셀룰로오스 기질에 광 환원을 일으킬 수 있습니다. 동시에, 착색제는 대기 산소의 존재 하에서 산화되어 착색제의 광 산화를 일으킨다. 이러한 공정은 착색제의 퇴색 및 기재의 강도 손실을 초래한다.

사진 찍기
Phototendering, 즉, 광화학적인 입찰. 자외선의 결과로서, 기판 물질은 착색제 분자를 감소시켜 착색 분자에 수소를 공급한다. 수소가 제거됨에 따라 물질은 산화된다.

표준 및 측정 저울
일부 조직은 안료 및 재료의 내광성을 평가하는 표준을 발표합니다. 시험은 전형적으로 햇빛에 대한 제어 된 노출 또는 크세논 아크 램프에 의해 생성 된 인공 광선에 의해 수행된다. 수채화 물감, 잉크, 파스텔 및 유색 연필은 시간이 지남에 따라 특히 퇴색되기 쉽기 때문에이 용지에서 가벼운 안료를 선택하는 것이 특히 중요합니다.

내광성을 측정하는 가장 잘 알려진 스케일은 Blue Wool Scale, 그레이 스케일 및 ASTM (American Standard Test Measure)에 의해 정의 된 스케일입니다. Blue Wool Scale에서 내광성은 1-8 사이입니다. 1은 매우 열악하고 8은 우수한 내광성이다. 그레이 스케일에서 내광성은 1-5로 평가된다. 1은 매우 열악하고 5는 우수한 내광성이다. ASTM 스케일에서 내광성은 IV 사이에서 평가됩니다. 나는 내광성이 뛰어나며 Blue Wool Scale의 등급 7-8에 해당합니다. V는 내광성이 매우 낮으며 Blue Wool 등급 1에 해당합니다.

실제 내광성은 태양의 복사 강도에 따라 달라 지므로 내광성은 지리적 위치, 계절 및 노출 방향에 상대적입니다. 다음 표는 다른 측정 눈금에 대한 내광성 등급의 암시 적 관계와 직사광선 및 정상적인 디스플레이 조건에서의 시간과의 관계를 간략히 보여줍니다. 창문을 비우거나 간접적 인 햇빛을 받고 UV 보호 유리 뒤에 제대로 고정되어 있습니다.

기술 척도 측정 직접 노출 일반적인 디스플레이 조건
블루 울 등급 ASTM 등급 여름 겨울
매우 가난한 내광성 1 V 2 년 미만
불량한 내광성 2 IV 2-15 년
4-8 일 2-4 주
공정한 내광성 4 III 2-3 주 2 ~ 3 개월 15-50 년
5 3-5 주 4-5 개월
매우 우수한 내광 견뢰도 6 II 6-8 주 5-6 개월 50-100 년
우수한 내광성 7 나는 3-4 개월 7-9 개월 100 년 이상

시험 절차
표준 테스트 스트라이프를 사용하여 상대적인 페이딩 양을 측정하고 연구 할 수 있습니다. Blue Wool 검사의 워크 플로우에서 하나의 참조 스트라이프 세트는 빛의 노출로부터 보호되어야한다. 샘플과 동시에 또 다른 동등한 테스트 스트라이프 세트가 표준에 정의 된 광원 아래에서 노출됩니다. 예를 들어 착색제의 내광성이 Blue Wool scale에서 5로 표시되면 Blue Wool 테스트 스트립 세트에서 스트립 번호 5와 비슷한 양이 희미해질 것으로 예상됩니다. 테스트의 성취는 테스트 스트라이프 세트를 빛으로부터 보호되어 저장된 기준 세트와 비교함으로써 확인 될 수있다.

그래픽 업계
인쇄 잉크에는 주로 유기 안료가 사용되기 때문에 UV 빛의 존재로 인해 인쇄 제품의 색상을 이동 또는 표백하는 것은 대개 시간 문제입니다. 유기 안료의 사용은 특히 무기 안료에 비해 저렴한 가격으로 정당화됩니다. 무기 안료의 입자 크기는 종종 유기 안료보다 크므로, 모든 무기 안료는 오프셋 인쇄에 사용하기에 적합하지 않다.

스크린 인쇄에서 안료의 입자 크기는 제한 요소가 아닙니다. 따라서, 극한의 내광성을 필요로하는 인쇄 작업을 인쇄하기위한 바람직한 인쇄 방법이다. 잉크 층의 두께는 기판 상에 놓인 안료의 양에 대한 내광 견뢰도에 영향을 미친다. 스크린 인쇄에 의해 인쇄 된 잉크 층은 오프셋 인쇄에 인쇄 된 층보다 두껍습니다. 즉, 영역 당 더 많은 색소를 포함합니다. 이것은 두 가지 방법에서 사용 된 인쇄 잉크가 동일한 안료를 기반으로 할지라도 더 나은 내광성을 가져옵니다.

인쇄 잉크를 혼합 할 때 내광성으로 약한 잉크의 내광성은 전체 색상의 내광성을 정의합니다. 안료 중 하나의 변색은 내광 견뢰 성이 우수한 성분으로의 색조 변화를 유도한다. 지배적 인 안료가 퇴색하더라도 인쇄물에서 볼 수있는 것이 필요한 경우, 내광성이 우수한 소량의 안료를 혼합 할 수 있습니다.