一、UV油墨配方
UV 油墨是一種不用溶劑,干燥速度快,光澤好,色彩鮮艷,耐水、耐溶劑、耐磨性好的油墨。UV油墨已成為一種較成熟的油墨技術(shù),其污染物排放幾乎為零。
UV油墨的主要成分是聚合性預(yù)聚物、感光性單體、光引發(fā)劑、輔助成分是著色顏料、填料、添加劑(流平劑、阻聚劑)等。
1、聚合性預(yù)聚物
聚合性預(yù)聚物是決定UV光油涂層性能的重要成分,是UV油墨中的最基本成分,是成膜物質(zhì),性能對(duì)固化過(guò)程和固化后墨膜的性質(zhì)起著重要作用。一般根據(jù)骨架結(jié)構(gòu)來(lái)分類。骨架結(jié)構(gòu)影響涂層硬度、耐摩擦性、附著性、耐光性、耐化學(xué)品性和耐水性等。
2、感光性單體(活性稀釋劑)
UV油墨和UV光油在涂布時(shí)需要有適應(yīng)涂布機(jī)的粘度,一般是通過(guò)添加20%~80%的單體來(lái)降低預(yù)聚物的粘度,同時(shí)單體自身發(fā)生聚合,成為固化膜的一部分。
活性稀釋劑也叫交聯(lián)單體,是一種功能性單體,其在油墨中的作用是調(diào)節(jié)油墨的粘度、固化速度和固化膜性能?;钚韵♂寗┙Y(jié)構(gòu)上也含“C=C”不飽和雙鍵,可以是丙烯?;?、甲基丙稀酰基、乙烯基和烯丙基。鑒于丙烯?;夤趟俣茸羁欤虼四壳笆褂玫幕钚韵♂寗┐蠖嗍潜┧狨ヮ悊误w。由于含有丙烯酰基的數(shù)量不同,可分為單官能團(tuán)、雙官能團(tuán)三類,各類官能團(tuán)活性稀釋劑的釋放效果和固化速度都不同。一般來(lái)說(shuō),官能度愈多,固化速度愈快,但稀釋效果愈差。
3、光引發(fā)劑
光引發(fā)劑是能吸收輻射能,經(jīng)過(guò)化學(xué)變化產(chǎn)生具有引發(fā)劑聚合能力的活性中間體的物質(zhì),也是任何UV固化體系都需要的主要成分。光引發(fā)劑可分為奪氫型和裂解型。
(1)奪氫型:以二甲苯酮(BP)為例,單獨(dú)使用二苯甲酮時(shí),不能使烯類單體進(jìn)行光聚合,要其成為光引發(fā)劑需求是不同的。其反應(yīng)機(jī)理是不同的烷基和芳基,從醇和醚中提取氫原子時(shí),氧氣很容易淬滅激發(fā)態(tài)的二苯甲酮。而從胺中提取氫原子時(shí),由于酮形成激發(fā)態(tài)后馬上與胺形成激發(fā)態(tài)的絡(luò)合物,避免了向氧分子的能量轉(zhuǎn)移,所以胺體系不易為氧氣淬滅,與醇醚體系相比,也減少了向單體發(fā)生能量轉(zhuǎn)移的可能型。因此,在實(shí)際應(yīng)用中,一般采用胺體系。除二苯甲酮外,這類光引發(fā)劑還有蒽醌類合硫雜蒽酮類,如常用于UV油墨中的有2-異丙基硫雜蒽酮。
(2)裂解型:以安息香醚類為例,安息香醚曾是實(shí)際應(yīng)用最廣的一種光引發(fā)劑,其特點(diǎn)是激發(fā)態(tài)克直接分解成兩會(huì)總自由基。生成的游離基都可以引發(fā)單體聚合。安息香醚的激發(fā)態(tài)壽命短,不易為氧氣淬滅,也不能為苯乙烯所淬滅,所以可用于苯乙烯的聚合。但安息香醚即使不見(jiàn)光也有不同程度的熱分解,貯存穩(wěn)定性不好,一般要加穩(wěn)定劑和阻聚劑,目前常用的是安息二甲香醚。
4、其他助劑
助劑主要是用來(lái)改善油墨的性能,UV油墨中常用的助劑有穩(wěn)定劑、流平劑、消泡劑、分散劑、蠟等。
(1)穩(wěn)定劑:穩(wěn)定劑是用來(lái)減少存放時(shí)發(fā)生熱聚合,提高油墨儲(chǔ)存穩(wěn)定性。常用對(duì)苯二酚、對(duì)甲氧基苯酚等。
(2)流平劑:流平劑是用來(lái)改善油墨層的流平性,防止縮孔的產(chǎn)生,使墨膜表面平整,同時(shí)也增加了油墨印刷的光澤度。
(3)消泡劑:消泡劑是用來(lái)改善油墨層的流平性,防止縮孔的產(chǎn)生,使墨膜表面平整,同時(shí)也增加了油墨印刷的光澤度。
(4)分散劑:分散劑能使油墨中的顏料于連結(jié)料很好低潤(rùn)濕,使顏料在油墨中有很好的分散性,縮短油墨制造時(shí)的研磨時(shí)間;降低顏料的吸油量,以制造高濃度的油墨;防止油墨中顏料顆粒的凝聚合沉淀。分散劑一般是表面活性劑。
(5)蠟:蠟主要作用是改變油墨的流變性、改善抗水性合印刷性能(如調(diào)節(jié)粘性),減少蹭臟、拉紙毛等弊病,并可在干燥后的墨膜表面形成一光滑的蠟?zāi)ざ岣哂∷⑵返哪湍バ缘?。?/span>UV油墨中,蠟還起阻隔空氣,減少氧阻聚作用,有利于表面固化。但在油墨中加入過(guò)量的蠟和選錯(cuò)蠟的品種,會(huì)降低油墨的光澤,破壞油墨轉(zhuǎn)移性能,延長(zhǎng)干燥時(shí)間。
二、UV油墨和普通油墨區(qū)別
UV油墨是紫外線固化無(wú)溶劑油墨,其干燥的原理通UV光油一樣,光敏材料接受紫外光子后引發(fā)預(yù)聚物和稀釋劑發(fā)生聚合光化學(xué)反應(yīng)。其反應(yīng)時(shí)間很短,大約0.1-0.2S,反應(yīng)后形成固化油墨膜層。反應(yīng)過(guò)程中無(wú)揮發(fā)及滲透物質(zhì)。特點(diǎn)是干得快,膜層光澤度好,耐摩擦,但價(jià)格相對(duì)要高一些。
普通油墨的干燥原理是氧化、滲透、油墨內(nèi)溶劑揮發(fā),這個(gè)幾個(gè)過(guò)程都需要較長(zhǎng)的時(shí)間,用九成網(wǎng)版普通膠印油墨印刷,需要近20個(gè)小時(shí)才能干燥。
一般在平板紙印刷機(jī)印刷無(wú)吸附性承印物(如金銀卡紙、塑料表面、金屬表面等)時(shí)用UV油墨印刷。因?yàn)檫@些材料若用普通油墨印刷時(shí),前一印張未干的墨會(huì)蹭到后一印張背面使印品損壞。