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(ji)術(shu),其污染(ran)物(wu)排放幾乎(hu)為零(ling)。
UV油(you)墨的(de)主要成分(fen)是聚(ju)合(he)性預(yu)聚(ju)物、感光性單體、光引發劑(ji)(ji)、輔(fu)助成分(fen)是著色顏料(liao)、填料(liao)、添加劑(ji)(ji)(流平劑(ji)(ji)、阻聚(ju)劑(ji)(ji))等(deng)。
1、聚合性預聚物
聚(ju)合性預聚(ju)物是決定(ding)UV光油涂層性(xing)能的重要成(cheng)分,是UV油墨中的(de)最基(ji)本成分,是成膜(mo)物質,性(xing)(xing)(xing)能(neng)對固化過程和(he)固化后墨膜(mo)的(de)性(xing)(xing)(xing)質起著重要作用。一(yi)般根據骨架(jia)結(jie)構來分類。骨架(jia)結(jie)構影響(xiang)涂層硬度、耐(nai)(nai)(nai)摩擦性(xing)(xing)(xing)、附著性(xing)(xing)(xing)、耐(nai)(nai)(nai)光性(xing)(xing)(xing)、耐(nai)(nai)(nai)化學品(pin)性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)水性(xing)(xing)(xing)等。
2、感光性單體(活性稀釋劑)
UV油墨和UV光油在涂布(bu)時需(xu)要有適(shi)應(ying)涂布(bu)機的粘度,一般是通過添(tian)加20%~80%的(de)單體來降低預聚物的(de)粘(zhan)度,同時(shi)單體自身發生聚合(he),成為固化(hua)膜的(de)一部分。
活性(xing)(xing)稀釋(shi)劑(ji)(ji)也(ye)叫交(jiao)聯(lian)單(dan)體(ti),是(shi)(shi)一種功能(neng)性(xing)(xing)單(dan)體(ti),其在油墨中的(de)作用(yong)是(shi)(shi)調節油墨的(de)粘度、固化(hua)速度和(he)固化(hua)膜性(xing)(xing)能(neng)。活性(xing)(xing)稀釋(shi)劑(ji)(ji)結構上(shang)也(ye)含“C=C”不飽和(he)雙鍵,可(ke)以是(shi)丙(bing)烯酰基(ji)(ji)、甲基(ji)(ji)丙(bing)稀(xi)酰基(ji)(ji)、乙烯基(ji)(ji)和(he)烯丙(bing)基(ji)(ji)。鑒于丙(bing)烯酰基(ji)(ji)光固速度(du)最(zui)快,因此(ci)目(mu)前(qian)使用的活性稀(xi)釋(shi)(shi)劑大多是(shi)丙(bing)烯酸酯(zhi)類單體(ti)。由(you)于含有(you)丙(bing)烯酰基(ji)(ji)的數量不同,可(ke)分為單官(guan)能團、雙官(guan)能團三類,各類官(guan)能團活性稀(xi)釋(shi)(shi)劑的釋(shi)(shi)放效果和(he)固化速度(du)都不同。一般來說,官(guan)能度(du)愈(yu)多,固化速度(du)愈(yu)快,但稀(xi)釋(shi)(shi)效果愈(yu)差。
3、光引發劑
光引(yin)發劑(ji)是能(neng)吸(xi)收輻射能(neng),經(jing)過化學變(bian)化產生具有引(yin)發劑(ji)聚合能(neng)力的活性中(zhong)間體的物質,也是任何UV固化體系都(dou)需要的主要成分(fen)。光引發(fa)劑(ji)可分(fen)為奪氫型和裂解(jie)型。
(1)奪(duo)氫型:以二甲(jia)苯酮(BP)為(wei)例,單(dan)獨使用二(er)苯(ben)甲(jia)酮(tong)(tong)時,不(bu)(bu)能(neng)(neng)使烯類(lei)單(dan)體(ti)(ti)進行光聚(ju)合(he),要(yao)其成(cheng)為(wei)光引發(fa)(fa)劑(ji)需求(qiu)是(shi)不(bu)(bu)同(tong)的(de)。其反應(ying)(ying)機理(li)是(shi)不(bu)(bu)同(tong)的(de)烷基和(he)芳基,從(cong)(cong)醇(chun)和(he)醚(mi)中(zhong)提(ti)取氫(qing)原(yuan)子時,氧氣(qi)很容易(yi)淬(cui)滅激(ji)發(fa)(fa)態的(de)二(er)苯(ben)甲(jia)酮(tong)(tong)。而(er)從(cong)(cong)胺(an)(an)中(zhong)提(ti)取氫(qing)原(yuan)子時,由于酮(tong)(tong)形成(cheng)激(ji)發(fa)(fa)態后(hou)馬(ma)上與胺(an)(an)形成(cheng)激(ji)發(fa)(fa)態的(de)絡(luo)合(he)物(wu),避免了向氧分(fen)子的(de)能(neng)(neng)量轉(zhuan)移(yi),所以胺(an)(an)體(ti)(ti)系不(bu)(bu)易(yi)為(wei)氧氣(qi)淬(cui)滅,與醇(chun)醚(mi)體(ti)(ti)系相比,也(ye)減少了向單(dan)體(ti)(ti)發(fa)(fa)生(sheng)能(neng)(neng)量轉(zhuan)移(yi)的(de)可能(neng)(neng)型(xing)。因此,在實(shi)際應(ying)(ying)用中(zhong),一般(ban)采用胺(an)(an)體(ti)(ti)系。除二(er)苯(ben)甲(jia)酮(tong)(tong)外,這類(lei)光引發(fa)(fa)劑(ji)還有蒽(en)醌類(lei)合(he)硫雜蒽(en)酮(tong)(tong)類(lei),如常(chang)用于UV油墨(mo)中的有(you)2-異丙(bing)基硫雜蒽酮(tong)。
(2)裂解(jie)(jie)型:以安息香(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)醚類為例(li),安息香(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)醚曾是(shi)(shi)實際應用最廣的(de)(de)一種光引發(fa)劑,其(qi)特點是(shi)(shi)激(ji)發(fa)態克直(zhi)接(jie)分(fen)解(jie)(jie)成兩會總自由基(ji)。生成的(de)(de)游(you)離基(ji)都(dou)可以引發(fa)單體聚(ju)合。安息香(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)醚的(de)(de)激(ji)發(fa)態壽命短,不(bu)易(yi)為氧氣淬滅(mie),也不(bu)能為苯乙烯所淬滅(mie),所以可用于苯乙烯的(de)(de)聚(ju)合。但安息香(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)醚即使不(bu)見光也有(you)不(bu)同程度的(de)(de)熱分(fen)解(jie)(jie),貯存(cun)穩(wen)定性不(bu)好,一般要加穩(wen)定劑和阻聚(ju)劑,目前常用的(de)(de)是(shi)(shi)安息二甲(jia)香(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)醚。
4、其他助劑
助劑主要是用來改善油墨的性能,UV油墨中常用的(de)助劑(ji)(ji)有(you)穩定劑(ji)(ji)、流(liu)平劑(ji)(ji)、消(xiao)泡(pao)劑(ji)(ji)、分散劑(ji)(ji)、蠟等。
(1)穩定(ding)劑:穩定(ding)劑是用(yong)來減少存(cun)放時(shi)發生熱聚合,提高油墨(mo)儲存(cun)穩定(ding)性。常(chang)用(yong)對苯二酚、對甲氧基苯酚等。
(2)流平劑:流平劑是用來(lai)改善油(you)墨(mo)層的(de)(de)流平性,防止縮(suo)孔的(de)(de)產生,使墨(mo)膜表面平整,同(tong)時也增(zeng)加(jia)了油(you)墨(mo)印(yin)刷的(de)(de)光澤度。
(3)消(xiao)泡(pao)劑(ji):消(xiao)泡(pao)劑(ji)是用來改善(shan)油墨(mo)層的流平性,防止縮(suo)孔的產(chan)生,使(shi)墨(mo)膜表(biao)面平整,同時(shi)也增加了油墨(mo)印刷的光(guang)澤度。
(4)分散劑:分散劑能(neng)使油(you)(you)(you)墨(mo)中(zhong)(zhong)的(de)(de)顏料(liao)(liao)于(yu)連結(jie)料(liao)(liao)很好(hao)低潤濕,使顏料(liao)(liao)在油(you)(you)(you)墨(mo)中(zhong)(zhong)有很好(hao)的(de)(de)分散性(xing)(xing),縮短(duan)油(you)(you)(you)墨(mo)制(zhi)造時(shi)(shi)的(de)(de)研磨(mo)時(shi)(shi)間;降低顏料(liao)(liao)的(de)(de)吸油(you)(you)(you)量,以制(zhi)造高濃(nong)度(du)的(de)(de)油(you)(you)(you)墨(mo);防止油(you)(you)(you)墨(mo)中(zhong)(zhong)顏料(liao)(liao)顆(ke)粒的(de)(de)凝聚合沉淀。分散劑一般是表面活性(xing)(xing)劑。
(5)蠟:蠟主(zhu)要作用是改變(bian)油墨(mo)的流(liu)變(bian)性、改善(shan)抗(kang)水性合印刷性能(neng)(如調節粘性),減少蹭臟、拉紙毛(mao)等(deng)弊病(bing),并可在干(gan)燥后的墨(mo)膜表面形(xing)成一光滑的蠟膜二提高(gao)印刷品的耐磨(mo)性等(deng)。在UV油墨中(zhong),蠟還起阻隔空氣,減少氧阻聚作用,有利于表(biao)面固化。但在(zai)油墨中(zhong)加入過量的蠟和選錯蠟的品種(zhong),會(hui)降低(di)油墨的光(guang)澤,破(po)壞油墨轉移性能,延長干燥(zao)時間(jian)。
二、UV油墨和普通油墨區別
UV油(you)墨是紫外線固化無(wu)溶劑(ji)油(you)墨,其干燥的原理通UV光(guang)油一樣,光(guang)敏材料(liao)接(jie)受紫(zi)外光(guang)子(zi)后引發預聚物(wu)和稀釋(shi)劑發生聚合光(guang)化學反應。其反應時間很短,大約0.1-0.2S,反(fan)應(ying)后形成固化油墨膜層(ceng)。反(fan)應(ying)過程中無揮(hui)發(fa)及(ji)滲(shen)透物質。特點是干得快,膜層(ceng)光澤(ze)度好(hao),耐摩擦,但價格相對(dui)要高一(yi)些。
普(pu)通油墨的干燥原理是氧化、滲(shen)透、油墨內溶劑揮發,這個(ge)幾個(ge)過程都需(xu)要較長(chang)的時間,用九成網版普(pu)通膠印油墨印刷,需(xu)要近(jin)20個(ge)小時才能干燥。
一般(ban)在平(ping)板紙印刷機(ji)印刷無吸附性承(cheng)印物(wu)(如金銀(yin)卡紙、塑料表(biao)面(mian)、金屬(shu)表(biao)面(mian)等)時用UV油墨印刷。因為這些材料若用普通油墨印刷時,前一印張未干的墨會蹭到后(hou)一印張背面使印品損(sun)壞。