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影响UV印刷品质相关因素之探讨(中)

2008/10/1 12:18:18 人评论

(一)UV油墨的组成

  UV油墨 的组成主要是由颜料(Pigment)、准高 分子(Oligamer)、单体(Monomer)、光重合起动剂(Pho toinitiator)增感剂及助剂(Filler)等所组成,其与一般之传统氧化型油 墨之组成结构差异比较如表5。

油 墨 的 组 成 结 构
UV 油 墨
传 统 氧 化 型 油 墨
颜 料
颜 料
准 高 分
凡 力 油
单 体
溶 剂
光 重 合 起 动 剂( 增 感 剂)
干 燥 剂
助 剂
助 剂

表5 UV油墨及传统氧化型油墨组成结构比较表

  由表5,可以明显看出,UV油墨与传统油墨两者之间相对应的成份功能 是相似的,其化学组成结构却完全的不同(资料来源:东洋油墨技术资料,19 88)。

  (二)UV油墨的特性:

  有关UV油墨的特性大致上归纳出有以下12点:

  1.不需喷粉

  2.立即干燥、但需用紫外线光 源照射才能干燥

  3.无UV光线不结皮,所以在墨罐 中不结皮

  4.油墨不含溶剂

  5.可印刷非吸收性的被印 材质

  6.墨膜均一且具较佳抗摩擦性

  7.在未照射前,在印机上或版上不会干

   8.在高温高湿下会起变化,应保存在20°C 以下

   9.不能与一般油墨相混合使用

  10.稀释剂、清 洗剂须用UV 专用者,墨辊、橡皮布亦须用专用者或兼用者

  11.UV油墨并非所有材质皆通用,其附着 性须依各别不同性质油墨个别试验

  12.UV是一种 化学线,油墨干燥所须的波长须与UV 波长相接近,否则无法达到干燥效益

影响UV印刷品质相关因素之探讨(二)

图二 UV油墨干燥原理图

 

  五、UV印刷之探讨

  (一)影响UV油墨的干燥因素

  UV 油墨干燥时间的长短,一般受到以下几点因素的影响:

   1.UV墨的厚度

  2.被印材质种类不同

  3.机器速度的快慢

  4.UV反射 罩种类

  5.UV灯管强度

(二 )UV印刷常使用的材料

  UV印刷所使用的材料,通 常以非吸收性材质为主,除了纸张外,较常用以塑胶类材料及金属类等,在本文 中仅针对塑胶类材料进行介绍。

  塑胶之性质主要是由 其组成分子的大小及形状来决定,大部份的塑胶在制造的前几个阶段均系单体, 即由小型单元分子组成,但在热和压力及化学触媒之作用下,这些小分子即结合 成复杂的分子而变为固体或半固体之构造。而塑胶之特性约可列举为下列几项:

  1.能耐化学侵蚀

  2.富 有光泽,部份具有透明性或半透明性

  3.大部份的塑 胶是良好的绝缘体

  4.重量轻,但很坚固,甚至可取 代金属

  5.能大规模生产,加工容易,且价格便宜

  6.用途广泛,效用多且色彩悦目

  7.形体安定,电性良好

   8.具柔韧性、易着色,部份耐高温

  塑胶因为具有上 述多项优点,新的塑胶也不断的被研究开发,其各种性质更优良,如工程塑胶或 高分子塑胶等。高分子聚合物是由含有共价键作为结合原子或分子间之结合力的 高分子量化合物。通常分子量在1000以上即可称之为聚合物了。自然界中如 天然橡 胶、蛋白质、纤维素、淀粉、石棉等均为高分子物质。

  而聚合物(Polymer)是由单体(monomer)键合而成 ,通常用结构单位来说明聚合物的结构,结构单位有不同的排列及连结方法,例 如直链式聚合物,其结构单位在链上之排列形式是,X -(M)n -Y,式 中M 即是一个结构单位,即单元体(monomer),n 是聚合度(de gree of polymerization),简称d.p 。n 为2 时,称双聚物(dimers),n 为3时称三聚物(trimers),n 为4时称四聚物(tetramers),n 的数目可以达到千万个之多。 结构单位M 约两端由X 及Y 来键结,X 及Y 可以是相同或不相同。凡 是含有相同的重复单位的聚合物,称单聚合物(homopolymers), 如聚乙烯。含有两个或两个以上之结构单位的聚合物, 称共聚合物(copolymers)。其聚合型式有加成聚合(additi on polymerization)及缩合聚合(condensatio n polymerization)和混合聚合(combination polymerization)。

  一般来说,常用 的塑胶类被印材可包括以下数种:

  1.聚乙烯(Po lyethlene)

  简称PE,是最广泛的塑胶。 聚乙烯的主要原料是乙烯。可利用戊烷之热裂制造乙烯:戊烷经加压热裂,可得 乙烷与丙烯,乙烷再经脱氢反应可得乙烯。其聚乙烯的主要产品有药品的盖子、餐具、厨房用品、玩具及照 明零件等。

  聚乙烯可分为两种,低密度聚乙 烯和高密度聚乙烯。低密度聚乙烯,分子量在五至三十万,密度约0.92g /cm3高密度乙烯,分子量可达三百万,密度约0.96g /cm3,可由 表六瞭解聚乙烯的物理性质。

性 质
低 密 度 聚 乙 烯
密 度 聚 乙 烯
分 子 量
50000 ~300000
300000 ~3000000
抗 拉 强 度

1800 ~2000
3500 ~4500
(lb /in2)
110
124 ~135
熔 点
600
100
伸 长 率 %
21.5
1.5 ~ 3
甲 基 基 团
60%
90 ~95 %
结 晶 性
2.3
2.3
介 电 常 数
 
 

表6 聚 乙烯的物理性质
2 .聚丙烯(Polypropylene)

   聚丙烯的制法与聚乙烯相似,以三氯化钛与三乙铝、三丁铝或氯化二乙基铝为摧化剂,分散在溶剂中,于10大气压下起反 应,反应生成的聚丙烯,成为浆状,溶于乙醇中,经过处理后再经干燥而成。

  聚丙烯较聚乙烯硬,软化点亦高,低温时有脆性。分子 量在80000~150000之间,比重0.90~0.91。相关产品为制 造丝纤维、交通器材、实验室玻璃、滴管及射 出成型品。

  3.聚氯乙烯(PVC)

  中文名称为聚氯乙烯,其材料特性是比重高具耐燃性。具高透明性。 绝缘性佳。印刷性佳。不同配方有不同特性,应用广泛。价廉。加工温度超过1 90°C 时易生裂解,而放出HCL 气体。环保冲击大。分子量在6000 0~150000之间,具有良好的抗电性、耐火性等。相关产品为电线 电缆之外皮、雨衣、窗帘,加入添加剂后可制唱片。

  4.PET 聚对苯二甲酸乙二醇脂(聚脂)

  中文名称为聚对苯二甲酸乙二醇脂(聚脂),其材料特性 是比重低、不吸湿、绝缘佳、透明性、价廉、刚性低。

   5. ABS(丙烯晴-丁二烯-苯乙烯三共聚合物)

  中文名称为丙烯 晴-丁二烯-苯乙烯三共聚合物。材料特性是由各聚合物组成之比例,可得不同 特性之ABS 、表面强度及耐热性均非常优秀、表面光泽佳、表面喷涂及电镀性佳、具吸湿性、一般成品可藉染色达到所需颜色。其相关印刷产品手 提箱面版、ABS 管、家电外壳。

  6.P C(聚碳酸脂)

  中文名称为聚碳酸脂,其材 料特性是透明性佳、常温时耐冲击性高、耐高温、高刚性、FDA 级、耐摩擦 性差、耐药品性差。其相关印刷产品有安全玻璃及医疗器材透明容器。

  7.合成纸

  合成纸的定义有二项, 如下所示:

  (1)以合成 树脂(PE 、PP 、PS 及PVC)为主要原料,经加工仿纸化 的方式赋予纸性,以纸特性来使用。

  (2)以合成树 脂为主要原料,所制成外观近似纸浆制造的纸张,而物性介于纸浆纸张(Pul p Paper)与塑胶薄膜(Plastic film)之间的一种纸的替 代品。

  合成纸最好的纸张性能(Paperines s)系其中之已填充并拉伸薄膜型态,它的特点主要来自于纸层,能够经由有关 填料颗粒当中心形成精细空隙(Fine voids)或微空隙(Micro voids)的存在而实现。虽然这些微空隙平均分布或通过往纸层厚度方向一 致分散,那些于外部表面及其附近面积,则都是与纸层外边缘区域联通,如此在 纸层形成一破裂表面。上述空隙外边缘的联通状态,甚至填料颗粒的暴露状态, 全部导源于含有精细填料颗粒树脂的薄膜拉伸。因为这样的特点,让这种型态合 成纸本质上具备良好的印刷适性或印墨接受性(Ink receptabil ity)(或印墨吸收性)与印墨干燥特性获得强化。

   如果这些一般的良好印刷适性可以进一步的改善,且假使特别是印墨附着力( Ink adhesion)能够扩展至更大范围,那么合成纸的实际用途将再 增加。

  因为合成纸可以使用的场合,乃应用于单纯凭 着传统纸无法有效发挥的情形,所以适当印墨配方对于影像品质与最终用途的耐 用性两者都是极为重要。

项 目
种 类
传 统 纸
合 成 法
胶 膜
软 膜法
纤 维 法
延 性
基 本 性
强 度
中 ~ 低
耐 水 性
尺 寸 安 定 性
不 良
平 滑 性
中 ~ 低
挺 度
耐 热 性
透 气 性
防 湿 性
耐 药 品 性
低 ~ 无
加 工 性
印 刷 效 果
良 ~ 不 良
良 ~ 不良
印 刷 作 业 性
优 ~ 良
良 ~ 不 良
~ 良
良 ~ 不良
热 成 型 性
热 融 着 性
折 迭 适 性
良 ~ 不 良
不 良
接 着 剂 适 性
良 ~ 不 良
良 ~ 不 良
带 电 性
良 ~ 不 良
良 ~ 不 良
其 他
笔 记 性
~ 良
良 ~ 不 良
优 ~ 良
不 良
耐 候 性
不 良
优 ~ 良
优 ~ 良
优 ~ 良
优 ~ 良
防 蛀 性
燃 烧 热 量
中 ~ 低
备 注
. 聚 笨 乙 烯 为 低 ~ 中 。
. 表 面 涂 布 加 工 合 成 纸 为 不 良。

               表 7 合成纸与塑胶 膜的比较

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