热收缩薄膜印刷用UV阳离子油墨的性能(一)

2007/8/10 15:04:24

套筒型热缩膜市场的营业额到2007年预计将达到525亿美元，这被视为是低成本柔印市场的功劳。一直以来，由于雕刻凹版滚筒和溶剂回收装置价格昂贵，使得凹印印刷成本高出柔印很多，凹印的这一不足也限制了套筒型热缩膜市场的发展速度。阳离子UV油墨在印刷热收缩薄膜时，必须要用UV干燥系统固化油墨。印品质量，印刷速度、客户要求过去都无法由阳离子UV油墨实现。所以，人们通常选择凹印来印刷热收缩薄膜。这种专为套筒型热缩膜?究出的新UV自由基柔印技术，使得印品图文质量超过了凹印。这种白色不透明油墨对环境要求低，不但成本低廉，而且满足印版变形量、油墨流动性控制、印刷速度的要求。UV油墨化学组成的选择现今，丙烯酸盐〈自由基〉和阳离子是UV印刷中最主要的两种化学方法。阳离子UV油墨印刷多年使用于短版套筒型热缩膜的印刷；自由基油墨则因墨膜收缩量小而多用于纸类承印物．虽然，这两种方法很多应用形式，但这里讨论的是它们的基本化学组成。阳离子UV装置阳离子UV装置利用光引发剂在UV灯照射下，产生出酸性物质来催化发生聚合反应。阳离子剂诱发环氧基团进行连锁反应直至氧键断裂或生成玻璃状聚合物，键反应才中止。这一反应的速度慢于自由基缩反应．但其成份后固化程度高。UV灯所发出的红外线〈IR〉是控制反应速度和反应完全的关键。在进行阳离子缩聚反应必须要充分了解薄膜性质、避免油墨龟裂，保证油墨后固化完全。阳离子油墨的优势在于其反应类型为典型的环氧基团逐步开环聚合反应，这提高了油墨的有效成份含量，近乎是完全转化为墨膜。由于阳离子缩聚反应速度慢于自由基缩聚，所以需要较长的时间，墨膜在承印物交联、附着，以期降阺承印物所受的压力。阳离子固化物的墨膜收缩率小于5%。阳离子油墨的缺点反应速度比自由基聚合慢，并且需要高温固化。但低墨膜收缩率、高温固化，往往会造成墨膜边缘不平服、光滑。一般来说，选择800w以上的UV光源，才能保证阳离子油墨快速完全的固化，如低于此温度，墨膜的耐久性、粘附性明显下降，气味变大。阳离子缩聚反应会受大气湿度的影响而终止是它的另一弱点。高湿天气会导致油墨性质参数的不断变化。因此，温湿度控制系统是阳离子UV印刷必备的装置。对阳离子油墨来说，成份的选择也是一个难题。首先，阳离子油墨基本成本的价格本身就高于自由基的。再则，由于?性物质延缓甚至抑制反应的进行，所以油墨中此类物质的含量不能过高。?性同样不能过量使用，否则，它会使油墨黏度增大变成胶凝。为此，油墨工程师必须严格控制油墨成份中颜料的类型，他们往往要对颜料进行表面处理，使其PH值达到中性。所以，有许多颜料因无法满足UV油墨流动性和粘稠度的要求而不能使用。同样，对分散剂也有很高要求。尤其在一些被报导阻碍阳离子油墨的反应后，分散剂种类有了更严格的规定。这又限制油墨中颜料的添加量，致使印刷墨层厚却色彩表现力差，图文色彩不鲜艳。此外，阳离子引发剂还所含的重金属元素，它会释放出少量的苯类物质，既污染了环境，更危害了工人健康。然而，这种新自由基UV技术却可以做到不含重金属元素、无苯类物质生成，而印刷速度只是略微降低。自由基UV油墨装置自由基UV油墨装置同样是利用UV灯照射光引发剂来诱发丙烯酸?的连锁缩聚反应，直至自由基与颜料、氧气、添加剂或其他自由基反应，或玻璃化而终止链锻反应。一般情况下，油墨在UV灯照射下完成固化后会有少部分二次分裂，可其实很少有真正的后固化工序。所以，在油墨在承印物上冷却、附着时，会出现黏着、划痕等现象。UV灯所发出的红外线〈IR〉则可以加快固化速度，这一点自由基反应的确稍差于阳离子反应，但还是有其他方法可以得到理想的固化效果的。(待续)

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