无水胶印油墨的组成与一般胶印油墨相似,都由颜料、树脂连结料、溶剂和稀释剂、填料和助剂等构成。 1.颜料 无水胶印油墨用颜料与普通胶印油墨相似,除碳黑颜料外基本上都用有机颜料,如黄色颜料有联苯胺黄(PY-12、PY-13、PY-14、PY-83等),红色颜料有立索尔红(PR-49:1)、6B洋红(PR57:1)、金光红C(PR-53:1)、2B永固红(PR-48:1),蓝色颜料有酞菁蓝(PB-15:1),绿色颜料有酞菁等。颜料用量占油墨总量的15%~25%。 2.树脂连结料 所用主体树脂在大类上和普通胶印油墨相似,无水胶印油墨常用的树脂以经松香改性的酚醛树脂、胶质化松香改性酚醛树脂及用亚麻油等植物油改性醇酸树脂为主体,但由于无水胶印过程中没有润版液的蒸发来冷却油墨,印刷过程对温度的敏感性相对较高(这一点已通过机械装置有所改善),因而对组成油墨的树脂有特殊流变学性能要求,尤其是对树脂连结料的黏弹性影响就更应引起注意。一般比普通胶印油墨的黏弹性要高些,但墨的性状要略柔软些。这两者是有矛盾的,但力求找到一个合适的平衡范围是油墨配方的重点。此外,树脂连结料要有适当的高内聚能物质,这样才能促使油墨完整、清洁地从印版上和橡皮布上实现剥离和转移。 树脂组分的黏弹性和其分子量大小,交联和支链化程度有比较复杂的关系,一般可以选用分子量为2万~40万树脂,较高的分子量和较大的支链和交联程度会表现较高的黏弹性,但在植物油和矿物油中的溶解度会减小,因而树脂在溶剂中的容纳度也应注意。 常用的松香改性的酚醛树脂所用酚有双酚A、叔丁酚、辛基酚、壬基酚、十二烷基酚等,也有用马来酸改性的松香酯树脂。 近年来美国太阳化学公司和富林特油墨公司成功开发了水可洗无水胶印油墨,目前已进入工业性试验和试用阶段,他们没有透露其所用树脂的种类,但从水可洗油墨的原理上推测,油墨因皂化可从版或印刷机器上洗下来,当然这种成分的引入可以使印刷厂不必一定要用有机溶剂类清洗剂,但印品的耐碱等级必定会有所下降。 紫外光(UV)和电子光束(FB)固化的无水胶印油墨也在研究发展之中。环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯都可以用做连结料的主聚合物。 3.溶剂和稀释剂 在无水胶印油墨的印刷过程中,从印版的图像部分清晰和完整地剥离油墨是获得高质量印品的关键因素之一。多年来对剥离机理也逐渐取得共识,“界面扩散边界层”的理论被众多的研究人员所接受。该理论认为,油墨中的溶剂扩散到版面形成很薄的液膜层,这样橡胶对油墨的吸附力相对于油墨的内聚力要小得多,这就有利于油墨层能清洁而且完整地剥离出来,再转移到橡皮布和纸上。根据这个理论,油墨中溶剂的选择显得很重要,而且它会含有多种组分(包括添加剂),较早期的专利都有这方面的报道,如在油墨溶剂中加入液态有机聚硅氧烷。又有一些专利报道,加入HLB值为11~15的非离子表面活性剂(如聚氧乙樟或丙樟的醚、二乙樟二甘醇单乙基己基醚等),显得很有效果。较近期的研究提出,用植物油衍生物如油菜籽油酯、油酸酯等作为共溶剂,可以使油墨黏性值下降,黏度值、弹性值升高。 除了这些功能性溶剂外,一般胶印油墨中常用的矿物油和大豆油、亚麻油等植物油仍是重要的稀释料。 4.填料和助剂 填料的品种和常规胶印油墨相似,碳酸钙、钙钡白、硫酸钡等仍在选择之列。助剂有蜡类耐磨助剂,用量为0.5%~2.0%;环烷酸钴、环烷酸锰等干燥剂(需要时在配方中添加),用量为1%~3%;和其他具有特殊应用功能的助剂。 平版胶印是一种较为复杂的印刷方式,消除润版液可以提高印刷品品质、提高生产效率,更环保,但开发专用的无水胶印油墨使之与新的版材表面特性相匹配,顺利实现油墨的传递、剥离和转印,仍有大量的油墨配方工作要做,值得我们继续开拓这一正在逐步发展的新领域。 作 者: 樊汉卿 转载自:印刷技术
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