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  • [推荐]浅谈国内外七大类UV油墨技术的新进展

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  • 发表于:2011/3/16 10:19:44

1.阳离子光固化体系UV油墨

阳离子光固化体系UV油墨是目前人们关注的研究领域,因为该体系UV油墨具有以下优点。

(1)不受氧抑制,有利于油墨表面高度交联,使涂层坚韧而有光泽。而自由基光固化体系油墨受氧抑制严重。

(2)阳离子光固化体系UV油墨固化后不产生难闻气味,并且一旦受UV光照射后生成阳离子,停止光照后固化反应仍能继续进行,这就有利于厚墨层的深层固化和深层油墨的固化,而这一点是自由基光固化体系所难以实现的。

(3)阳离子光固化体系UV油墨固化后,体积收缩小(一般为3%~5%),因此有利于改善对基材的黏附性。自由基光固化体系油墨固化后体积一般收缩10%,对基材的黏附性影响较大。

因此,采用阳离子光固化体系UV油墨或自由基/阳离子复合光固化体系UV油墨,可以提高光固化速度,特别是对有色的UV油墨和墨膜较厚的网印UV油墨的固化而言,更为有利。

从阳离子固化材料的市场增长率高于UV固化市场总的增长率可以看出,采用阳离子光固化体系或自由基/阳离子复合光固化体系的UV油墨将是UV油墨新的发展方向。

2.水性UV油墨

水性UV油墨除具有UV油墨对环境污染小的特点外,其黏度较小,流变性好,对氧阻聚有一定的缓解作用。解决了早期无溶剂UV油墨无法在凹印和柔性版印刷中应用的一些技术难题,非常适合凹印和柔性版印刷。

3.混合油墨

采用普通油墨印刷,只有在墨膜彻底干燥后进行UV上光,才能得到良好的上光效果。因此,若采用联机上光,上光效果就不理想。若进行脱机上光,为防止印刷品在干燥阶段出现背面蹭脏,需要喷粉,而喷粉会使本来光亮平滑的印张表面出现砂目状,影响印刷品上光后的美观。

混合油墨是把普通油墨成分与UV固化材料混合配制而成的一种新型油墨。这种油墨在传统的单张纸印刷机上印刷,经UV灯照射后,即可进行联机UV上光,而且UV光油能在纸张上迅速固化,获得均匀的高光泽上光效果。

采用混合油墨印刷有以下特点。

(1)混合油墨印刷结合了UV光固化油墨和传统胶印油墨的特点,使油墨经UV光固化后能最大限度地呈现UV油墨的特点。油墨可瞬间固化,大大减少能耗量,降低生产、储存和处理的成本,提高生产效率。

(2)混合油墨印刷不必采用特种墨辊、橡皮布和润版液。这样,就可在需要联机上光时采用混合油墨,不上光时采用普通油墨。与普通油墨印刷时的情况一样,不同的墨辊、橡皮布与混合油墨一起使用时效果可能会有些差别。

(3)用混合油墨印刷,经过UV上光后其光泽不会褪去,特别适合对油墨遮盖要求高的印刷产品。

(4)混合油墨的水墨平衡比较容易控制。因为混合油墨中的UV成分不经UV灯照射不会发生固化,因此混合油墨在印刷机上一直是流动的,不会像普通油墨那样在墨辊上结皮而引起印刷故障。

(5)用混合油墨印刷由于实现了瞬间干燥,故可在印刷机上联机UV上光而无须用水性上光油打底,其印刷质量丝毫不逊于普通胶印油墨。

(6)混合油墨能印刷出清晰的网点,提高了印刷质量。

(7)目前,大部分CTP印版不宜采用UV油墨印刷,但是可以采用混合油墨印刷。

(8)采用混合油墨投资少。对已有UV技术的印刷厂,只需购买混合油墨即可,而对尚未使用UV技术的印刷厂,购买混合油墨后,只需投资UV固化设备和UV灯即可。

(9)混合油墨适用范围广,除适用于纸张印刷外,也适用于印刷塑料、铝箔、金属纸等非常吸收性承印材料。解决了非吸收性承印材料上油墨的干燥问题。 

(10)混合油墨除可用单张纸印刷机外,还可用于窄幅卷筒纸印刷机。

现在混合油墨越来越多地被用来印刷光泽度要求高的产品,如相册、药品和化妆品包装盒等。

4.新型齐聚物

目前,低黏度齐聚物被开发出来,应用在UV油墨中,可减少油墨中对皮肤有刺激性的活性稀释剂的用量,并且,若印刷在多孔基材上,不会再出现单体吸附到表面的现象。近来,美国开发出一种以丙烯酸聚酯为基础的新型柔性版印刷UV油墨,其中不包含单体成分,因而可消除因单体向食品转移而产生的危害。低黏度齐聚物的使用,非常有利于配制低黏度的凹印UV油墨、柔印版印刷UV油墨,特别是现在发展势头正猛的喷墨UV油墨。

另外,随着UV固化领域中阳离子齐聚物、水性齐聚物的开发,使得阳离子光固化体系、自由基/阳离子复合光固化体系以及水性UV油墨被开发出来,改善了UV油墨的性能和应用范围。

5.新型活性稀释剂

不少用做活性稀释剂的丙烯酸功能单体,由于毒性较大,对皮肤刺激性大而影响应用。但进行烷氧基化后单体的毒性和对皮肤的刺激性大大减小。目前许多烷氧基化丙烯酸功能单体被开发出来。

另一类新开发的活性稀释剂为乙烯基醚类单体,具有黏度小、活性大、毒性弱和对皮肤的刺激性小等优点。同时,这类单体既能发生自由基光固化反应,又能进行阳离子光固化反应,是非常有前途的活性稀释剂。另外,还有一些适用于UV油墨印刷的其化阳离子型活性稀释剂被开发出来。

6.新型光引发剂

为了使墨膜深处和有色膜层很好地固化,目前开发了酰基磷氧化物光引发剂。它对400nm的光波有很好的吸收性,光引发效率高;生成的自由基吸收向短波移动,具有“光漂白”作用,有利于墨膜深处的光固化反应;最终产物无色,故不泛黄,非常适用于墨膜较厚的网印UV油墨。这类光引发还有新近开发的有机金属光引发剂。

由于大多数光引发剂是小分子光引发剂,在储存过程中容易挥发和迁移,导致光聚合效率低、产品有难闻气味,甚至带有毒性,影响了UV油墨在食品包装中的使用。目前开发出一些低气味、无毒的光引发剂。例如高分子光引发剂,它具有较优良的性能,可减轻迁移作用。同时,高分子光引发剂还具有以下特点:调节光敏基团间的距离,可获得具有不同反应活性的高分子光引发剂;利用光活性基团的协同作用提高光敏性能;防止墨层的黄变及老化。采用高分子光引发剂的UV油墨可用于食品包装的印刷,且具有较好的固化性能。

另外,随着水性光引发剂、阳离子光引发剂、复合光引发剂和混杂光引发剂的开发,UV油墨的性能被进一步提高,应用范围进一步扩大。其中,复合光引发剂是将自由基光引发剂和阳离子光引发剂复合,采用了复合光引发剂的UV油墨固化速度有了极大的提高;而混杂光引发剂是在UV光照下,既可生成自由基又可生成阳离子,采用了混杂光引发剂的UV油墨可以同时克服氧气对自由基的阻聚及阳离子聚合对水的敏感性,提高墨膜的固化度和物化性能。

7.新型UV固化光源

(1)无极汞灯.可以瞬时开关,且寿命长、功效大。与中压汞灯的光谱不同,用于UV固化的无极汞灯的光谱是一个连续的光谱,可用于较厚墨膜的固化。

(2)新型发光二极管UV固化光源。发光二极管具有很多优点,例如:瞬时接通和关闭、5万多小时的照明寿命、操作电压低、电损耗低以及可以进行连续的能量输出等,可以说使用非常方便而且经济。这种光源本身发热量很小,非常适合对温度敏感的印刷品的干燥。发光二极管发射的几乎都是单色光(发射波长的半峰值约为25μm),对有特殊要求的UV固化,发射波长可以达到450nm。 

(3)受激准分子灯。所谓受激准分子(受激二聚物、三聚物)是一种无稳定基态而只呈现弱键受激态的分子形式。一些重要的受激准分子是由稀有气体、稀有气体氯化物、卤素以及汞与卤素混合物经电子激发而形成的。目前开发出的几种受激准分子灯产品,主要是在波长为 172nm、222nm、308nm和 351nm处有UV光发射的光源。受激准分子灯波段分布极窄,并具有高能量,能使UV油墨快速固化。波长为172nm的受激准分子灯可使丙烯酸酯直接活化。一种氯化氙受激准分子灯在波长308nm处产生的能量,能使UV油墨快速固化。此外,受激准分子灯在固化UV油墨过程中不产生臭氧,对基材和生产设备无热量转移。据悉,波长308nm的受激准分子灯对阳离子光固化体系UV油墨的固化特别有效。

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