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(cheng)為(wei)一種較成(cheng)熟的(de)油墨技術(shu),其(qi)污染物排(pai)放幾乎為(wei)零。
UV油墨的(de)主要成(cheng)分(fen)是聚合(he)性預聚物、感光性單(dan)體、光引發劑(ji)、輔(fu)助成(cheng)分(fen)是著色(se)顏料、填(tian)料、添加劑(ji)(流平劑(ji)、阻(zu)聚劑(ji))等。
1、聚合性預聚物
聚合性預(yu)聚物是決定UV光油涂層性(xing)能的(de)重要成分(fen),是UV油墨中的最基本成分(fen)(fen),是成膜物質,性(xing)能對(dui)固(gu)化(hua)過程和固(gu)化(hua)后(hou)墨膜的性(xing)質起著(zhu)重要作(zuo)用。一(yi)般(ban)根據骨架結(jie)構來分(fen)(fen)類。骨架結(jie)構影(ying)響涂層硬度、耐(nai)摩擦性(xing)、附著(zhu)性(xing)、耐(nai)光性(xing)、耐(nai)化(hua)學(xue)品性(xing)和耐(nai)水性(xing)等。
2、感光性單體(活性稀釋劑)
UV油墨和(he)UV光油在涂(tu)布時需要有適應(ying)涂(tu)布機(ji)的(de)粘(zhan)度(du),一般是通過添加20%~80%的單體來(lai)降低(di)預聚物的粘度(du),同時單體自(zi)身發生聚合(he),成為固化膜的一(yi)部分。
活性稀釋(shi)劑也(ye)叫交(jiao)聯單體,是一種功(gong)能性單體,其在油(you)墨中的作用是調節油(you)墨的粘度、固化速度和(he)固化膜(mo)性能。活性稀釋(shi)劑結構上也(ye)含“C=C”不(bu)飽和雙鍵,可以是丙烯(xi)(xi)酰基(ji)(ji)、甲基(ji)(ji)丙稀(xi)酰基(ji)(ji)、乙烯(xi)(xi)基(ji)(ji)和烯(xi)(xi)丙基(ji)(ji)。鑒于(yu)丙烯(xi)(xi)酰基(ji)(ji)光固速(su)度(du)最(zui)快,因此目前使(shi)用(yong)的(de)活(huo)性稀(xi)釋(shi)劑大多是丙烯(xi)(xi)酸酯類(lei)單體。由于(yu)含有(you)丙烯(xi)(xi)酰基(ji)(ji)的(de)數量(liang)不(bu)同,可分(fen)為單官(guan)能(neng)團(tuan)、雙官(guan)能(neng)團(tuan)三類(lei),各類(lei)官(guan)能(neng)團(tuan)活(huo)性稀(xi)釋(shi)劑的(de)釋(shi)放效果和固化速(su)度(du)都(dou)不(bu)同。一般來說,官(guan)能(neng)度(du)愈(yu)多,固化速(su)度(du)愈(yu)快,但稀(xi)釋(shi)效果愈(yu)差。
3、光引發劑
光(guang)引(yin)發劑是(shi)能(neng)吸收(shou)輻(fu)射能(neng),經過化學(xue)變化產(chan)生(sheng)具有引(yin)發劑聚合能(neng)力的(de)活性中(zhong)間(jian)體的(de)物質,也是(shi)任何UV固化體系都需要的主要成分(fen)。光引發劑可分(fen)為奪氫型(xing)(xing)和裂解型(xing)(xing)。
(1)奪氫型:以二甲苯酮(BP)為例,單獨使用(yong)二(er)苯甲酮(tong)時(shi)(shi),不能使烯(xi)類(lei)(lei)單體進(jin)行(xing)光(guang)聚合(he),要(yao)其成(cheng)為光(guang)引發(fa)(fa)劑需求(qiu)是不同(tong)(tong)的(de)(de)。其反應(ying)機理是不同(tong)(tong)的(de)(de)烷基(ji)(ji)和芳基(ji)(ji),從(cong)醇(chun)(chun)和醚(mi)中提取(qu)(qu)氫原子時(shi)(shi),氧(yang)氣(qi)很容易淬滅(mie)(mie)激(ji)(ji)發(fa)(fa)態(tai)的(de)(de)二(er)苯甲酮(tong)。而從(cong)胺(an)(an)中提取(qu)(qu)氫原子時(shi)(shi),由于酮(tong)形(xing)成(cheng)激(ji)(ji)發(fa)(fa)態(tai)后馬上與胺(an)(an)形(xing)成(cheng)激(ji)(ji)發(fa)(fa)態(tai)的(de)(de)絡合(he)物,避免了(le)(le)向(xiang)氧(yang)分子的(de)(de)能量轉(zhuan)移,所以胺(an)(an)體系不易為氧(yang)氣(qi)淬滅(mie)(mie),與醇(chun)(chun)醚(mi)體系相比,也減(jian)少了(le)(le)向(xiang)單體發(fa)(fa)生能量轉(zhuan)移的(de)(de)可能型。因此(ci),在(zai)實(shi)際應(ying)用(yong)中,一般采用(yong)胺(an)(an)體系。除二(er)苯甲酮(tong)外,這類(lei)(lei)光(guang)引發(fa)(fa)劑還(huan)有(you)蒽醌類(lei)(lei)合(he)硫雜蒽酮(tong)類(lei)(lei),如常用(yong)于UV油(you)墨中的有2-異(yi)丙基硫(liu)雜蒽酮。
(2)裂解型:以安息(xi)香(xiang)醚(mi)類為例,安息(xi)香(xiang)醚(mi)曾(ceng)是實際應用(yong)(yong)最廣的一種光引發(fa)劑(ji),其特點是激發(fa)態克直接分(fen)解成兩會總(zong)自由基(ji)。生成的游離基(ji)都可(ke)(ke)以引發(fa)單體聚(ju)合。安息(xi)香(xiang)醚(mi)的激發(fa)態壽命短,不(bu)易為氧氣淬滅,也(ye)不(bu)能為苯(ben)乙烯所淬滅,所以可(ke)(ke)用(yong)(yong)于苯(ben)乙烯的聚(ju)合。但安息(xi)香(xiang)醚(mi)即使不(bu)見(jian)光也(ye)有不(bu)同程(cheng)度(du)的熱分(fen)解,貯(zhu)存穩定(ding)性(xing)不(bu)好,一般要加穩定(ding)劑(ji)和阻(zu)聚(ju)劑(ji),目前(qian)常用(yong)(yong)的是安息(xi)二甲香(xiang)醚(mi)。
4、其他助劑
助劑(ji)主(zhu)要是用(yong)來改(gai)善油墨的性能,UV油墨中常用(yong)的(de)助(zhu)劑(ji)有穩定劑(ji)、流(liu)平(ping)劑(ji)、消泡(pao)劑(ji)、分(fen)散劑(ji)、蠟等。
(1)穩定劑:穩定劑是用(yong)來減少存放時發(fa)生熱聚合(he),提高油(you)墨儲存穩定性。常用(yong)對(dui)苯(ben)二(er)酚、對(dui)甲氧基苯(ben)酚等。
(2)流平(ping)(ping)(ping)劑(ji):流平(ping)(ping)(ping)劑(ji)是用(yong)來改善油(you)墨層的(de)流平(ping)(ping)(ping)性,防止縮孔(kong)的(de)產生(sheng),使墨膜表(biao)面平(ping)(ping)(ping)整,同時也增(zeng)加了油(you)墨印(yin)刷(shua)的(de)光澤度。
(3)消泡劑(ji):消泡劑(ji)是用(yong)來(lai)改(gai)善油墨(mo)層(ceng)的流(liu)平性,防止縮孔的產生,使墨(mo)膜表面平整,同時也增(zeng)加了油墨(mo)印(yin)刷的光澤度。
(4)分(fen)散(san)劑(ji):分(fen)散(san)劑(ji)能(neng)使油(you)墨(mo)中的(de)顏料(liao)于(yu)連(lian)結料(liao)很(hen)好(hao)低潤濕,使顏料(liao)在油(you)墨(mo)中有很(hen)好(hao)的(de)分(fen)散(san)性,縮短油(you)墨(mo)制造時的(de)研磨時間;降低顏料(liao)的(de)吸油(you)量,以制造高濃度的(de)油(you)墨(mo);防止(zhi)油(you)墨(mo)中顏料(liao)顆粒的(de)凝聚合沉淀。分(fen)散(san)劑(ji)一般是表面活性劑(ji)。
(5)蠟:蠟主要(yao)作用(yong)是(shi)改(gai)(gai)變油墨(mo)的流變性(xing)(xing)(xing)、改(gai)(gai)善抗水(shui)性(xing)(xing)(xing)合印(yin)刷性(xing)(xing)(xing)能(如(ru)調節粘(zhan)性(xing)(xing)(xing)),減少蹭臟、拉(la)紙毛(mao)等(deng)弊病,并可在(zai)干燥后的墨(mo)膜表面形(xing)成一光滑(hua)的蠟膜二提(ti)高印(yin)刷品(pin)的耐磨性(xing)(xing)(xing)等(deng)。在(zai)UV油(you)(you)墨中,蠟還起阻隔空氣,減少氧阻聚作用,有利于表面固化(hua)。但在油(you)(you)墨中加入(ru)過量的蠟和(he)選錯蠟的品種(zhong),會降低油(you)(you)墨的光澤,破(po)壞油(you)(you)墨轉移性能,延長干燥時間。
二、UV油墨和普通油墨區別
UV油墨是紫外線固化(hua)無溶劑油墨,其干燥的原理(li)通(tong)UV光(guang)油一樣,光(guang)敏材料(liao)接(jie)受紫外(wai)光(guang)子后引發(fa)預(yu)聚物(wu)和稀釋劑發(fa)生(sheng)聚合(he)光(guang)化學反應。其反應時(shi)間很短,大約(yue)0.1-0.2S,反應后形成固化油墨膜層(ceng)。反應過程中無揮(hui)發及滲(shen)透物(wu)質。特點是干(gan)得快,膜層(ceng)光(guang)澤度好(hao),耐摩擦,但價格相對要高一些。
普(pu)通油墨的(de)干燥(zao)原理是氧化、滲透、油墨內溶劑揮發,這個幾個過程(cheng)都需(xu)要(yao)較長的(de)時(shi)間(jian),用九成網版普(pu)通膠印油墨印刷,需(xu)要(yao)近20個小時才能(neng)干燥(zao)。
一般在平板紙印(yin)刷機(ji)印(yin)刷無吸附(fu)性承(cheng)印(yin)物(如金銀卡紙、塑(su)料表面、金屬(shu)表面等(deng))時用UV油墨(mo)印(yin)(yin)(yin)刷。因為(wei)這(zhe)些(xie)材料(liao)若用(yong)普(pu)通(tong)油墨(mo)印(yin)(yin)(yin)刷時,前(qian)一印(yin)(yin)(yin)張未干的墨(mo)會蹭(ceng)到后一印(yin)(yin)(yin)張背面使印(yin)(yin)(yin)品(pin)損(sun)壞。