【CPP114】訊：1.陽(yáng)離子光固化體系UV油墨

  陽(yáng)離子光固化體系UV油墨是目前人們關(guān)注的研究領(lǐng)域，因?yàn)樵擉w系UV油墨具有以下優(yōu)點(diǎn)。

  （1）不受氧抑制，有利于油墨表面高度交聯(lián)，使涂層堅(jiān)韌而有光澤。而自由基光固化體系油墨受氧抑制嚴(yán)重。

  （2）陽(yáng)離子光固化體系UV油墨固化后不產(chǎn)生難聞氣味，并且一旦受UV光照射后生成陽(yáng)離子，停止光照后固化反應(yīng)仍能繼續(xù)進(jìn)行，這就有利于厚墨層的深層固化和深層油墨的固化，而這一點(diǎn)是自由基光固化體系所難以實(shí)現(xiàn)的。

  （3）陽(yáng)離子光固化體系UV油墨固化后，體積收縮小（一般為3%～5%），因此有利于改善對(duì)基材的黏附性。自由基光固化體系油墨固化后體積一般收縮10%，對(duì)基材的黏附性影響較大。

  因此，采用陽(yáng)離子光固化體系UV油墨或自由基/陽(yáng)離子復(fù)合光固化體系UV油墨，可以提高光固化速度，特別是對(duì)有色的UV油墨和墨膜較厚的網(wǎng)印UV油墨的固化而言，更為有利。

  從陽(yáng)離子固化材料的市場(chǎng)增長(zhǎng)率高于UV固化市場(chǎng)總的增長(zhǎng)率可以看出，采用陽(yáng)離子光固化體系或自由基/陽(yáng)離子復(fù)合光固化體系的UV油墨將是UV油墨新的發(fā)展方向。

  2.水性UV油墨

  水性UV油墨除具有UV油墨對(duì)環(huán)境污染小的特點(diǎn)外，其黏度較小，流變性好，對(duì)氧阻聚有一定的緩解作用。解決了早期無(wú)溶劑UV油墨無(wú)法在凹印和柔性版印刷中應(yīng)用的一些技術(shù)難題，非常適合凹印和柔性版印刷。

  3.混合油墨

  采用普通油墨印刷，只有在墨膜徹底干燥后進(jìn)行UV上光，才能得到良好的上光效果。因此，若采用聯(lián)機(jī)上光，上光效果就不理想。若進(jìn)行脫機(jī)上光，為防止印刷品在干燥階段出現(xiàn)背面蹭臟，需要噴粉，而噴粉會(huì)使本來(lái)光亮平滑的印張表面出現(xiàn)砂目狀，影響印刷品上光后的美觀。

  混合油墨是把普通油墨成分與UV固化材料混合配制而成的一種新型油墨。這種油墨在傳統(tǒng)的單張紙印刷機(jī)上印刷，經(jīng)UV燈照射后，即可進(jìn)行聯(lián)機(jī)UV上光，而且UV光油能在紙張上迅速固化，獲得均勻的高光澤上光效果。

  采用混合油墨印刷有以下特點(diǎn)。

  （1）混合油墨印刷結(jié)合了UV光固化油墨和傳統(tǒng)膠印油墨的特點(diǎn)，使油墨經(jīng)UV光固化后能最大限度地呈現(xiàn)UV油墨的特點(diǎn)。油墨可瞬間固化，大大減少能耗量，降低生產(chǎn)、儲(chǔ)存和處理的成本，提高生產(chǎn)效率。

  （2）混合油墨印刷不必采用特種墨輥、橡皮布和潤(rùn)版液。這樣，就可在需要聯(lián)機(jī)上光時(shí)采用混合油墨，不上光時(shí)采用普通油墨。與普通油墨印刷時(shí)的情況一樣，不同的墨輥、橡皮布與混合油墨一起使用時(shí)效果可能會(huì)有些差別。

  （3）用混合油墨印刷，經(jīng)過(guò)UV上光后其光澤不會(huì)褪去，特別適合對(duì)油墨遮蓋要求高的印刷產(chǎn)品。

  （4）混合油墨的水墨平衡比較容易控制。因?yàn)榛旌嫌湍�中的UV成分不經(jīng)UV燈照射不會(huì)發(fā)生固化，因此混合油墨在印刷機(jī)上一直是流動(dòng)的，不會(huì)像普通油墨那樣在墨輥上結(jié)皮而引起印刷故障。

  （5）用混合油墨印刷由于實(shí)現(xiàn)了瞬間干燥，故可在印刷機(jī)上聯(lián)機(jī)UV上光而無(wú)須用水性上光油打底，其印刷質(zhì)量絲毫不遜于普通膠印油墨。

  （6）混合油墨能印刷出清晰的網(wǎng)點(diǎn)，提高了印刷質(zhì)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）采用混合油墨投資少。對(duì)已有UV技術(shù)的印刷廠，只需購(gòu)買(mǎi)混合油墨即可，而對(duì)尚未使用UV技術(shù)的印刷廠，購(gòu)買(mǎi)混合油墨后，只需投資UV固化設(shè)備和UV燈即可。

  （9）混合油墨適用范圍廣，除適用于紙張印刷外，也適用于印刷塑料、鋁箔、金屬紙等非常吸收性承印材料。解決了非吸收性承印材料上油墨的干燥問(wèn)題。

  （10）混合油墨除可用單張紙印刷機(jī)外，還可用于窄幅卷筒紙印刷機(jī)。

  現(xiàn)在混合油墨越來(lái)越多地被用來(lái)印刷光澤度要求高的產(chǎn)品，如相冊(cè)、藥品和化妝品包裝盒等。

  4.新型齊聚物

  目前，低黏度齊聚物被開(kāi)發(fā)出來(lái)，應(yīng)用在UV油墨中，可減少油墨中對(duì)皮膚有刺激性的活性稀釋劑的用量，并且，若印刷在多孔基材上，不會(huì)再出現(xiàn)單體吸附到表面的現(xiàn)象。近來(lái)，美國(guó)開(kāi)發(fā)出一種以丙烯酸聚酯為基礎(chǔ)的新型柔性版印刷UV油墨，其中不包含單體成分，因而可消除因單體向食品轉(zhuǎn)移而產(chǎn)生的危害。低黏度齊聚物的使用，非常有利于配制低黏度的凹印UV油墨、柔印版印刷UV油墨，特別是現(xiàn)在發(fā)展勢(shì)頭正猛的噴墨UV油墨。

  另外，隨著UV固化領(lǐng)域中陽(yáng)離子齊聚物、水性齊聚物的開(kāi)發(fā)，使得陽(yáng)離子光固化體系、自由基/陽(yáng)離子復(fù)合光固化體系以及水性UV油墨被開(kāi)發(fā)出來(lái)，改善了UV油墨的性能和應(yīng)用范圍。

 

  5.新型活性稀釋劑

  不少用做活性稀釋劑的丙烯酸功能單體，由于毒性較大，對(duì)皮膚刺激性大而影響應(yīng)用。但進(jìn)行烷氧基化后單體的毒性和對(duì)皮膚的刺激性大大減小。目前許多烷氧基化丙烯酸功能單體被開(kāi)發(fā)出來(lái)。

  另一類(lèi)新開(kāi)發(fā)的活性稀釋劑為乙烯基醚類(lèi)單體，具有黏度小、活性大、毒性弱和對(duì)皮膚的刺激性小等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，這類(lèi)單體既能發(fā)生自由基光固化反應(yīng)，又能進(jìn)行陽(yáng)離子光固化反應(yīng)，是非常有前途的活性稀釋劑。另外，還有一些適用于UV油墨印刷的其化陽(yáng)離子型活性稀釋劑被開(kāi)發(fā)出來(lái)。

  6.新型光引發(fā)劑

  為了使墨膜深處和有色膜層很好地固化，目前開(kāi)發(fā)了酰基磷氧化物光引發(fā)劑。它對(duì)400nm的光波有很好的吸收性，光引發(fā)效率高；生成的自由基吸收向短波移動(dòng)，具有“光漂白”作用，有利于墨膜深處的光固化反應(yīng)；最終產(chǎn)物無(wú)色，故不泛黃，非常適用于墨膜較厚的網(wǎng)印UV油墨。這類(lèi)光引發(fā)還有新近開(kāi)發(fā)的有機(jī)金屬光引發(fā)劑。

  由于大多數(shù)光引發(fā)劑是小分子光引發(fā)劑，在儲(chǔ)存過(guò)程中容易揮發(fā)和遷移，導(dǎo)致光聚合效率低、產(chǎn)品有難聞氣味，甚至帶有毒性，影響了UV油墨在食品包裝中的使用。目前開(kāi)發(fā)出一些低氣味、無(wú)毒的光引發(fā)劑。例如高分子光引發(fā)劑，它具有較優(yōu)良的性能，可減輕遷移作用。同時(shí)，高分子光引發(fā)劑還具有以下特點(diǎn)：調(diào)節(jié)光敏基團(tuán)間的距離，可獲得具有不同反應(yīng)活性的高分子光引發(fā)劑；利用光活性基團(tuán)的協(xié)同作用提高光敏性能；防止墨層的黃變及老化。采用高分子光引發(fā)劑的UV油墨可用于食品包裝的印刷，且具有較好的固化性能。

  另外，隨著水性光引發(fā)劑、陽(yáng)離子光引發(fā)劑、復(fù)合光引發(fā)劑和混雜光引發(fā)劑的開(kāi)發(fā)，UV油墨的性能被進(jìn)一步提高，應(yīng)用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。其中，復(fù)合光引發(fā)劑是將自由基光引發(fā)劑和陽(yáng)離子光引發(fā)劑復(fù)合，采用了復(fù)合光引發(fā)劑的UV油墨固化速度有了極大的提高；而混雜光引發(fā)劑是在UV光照下，既可生成自由基又可生成陽(yáng)離子，采用了混雜光引發(fā)劑的UV油墨可以同時(shí)克服氧氣對(duì)自由基的阻聚及陽(yáng)離子聚合對(duì)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）無(wú)極汞燈。可以瞬時(shí)開(kāi)關(guān)，且壽命長(zhǎng)、功效大。與中壓汞燈的光譜不同，用于UV固化的無(wú)極汞燈的光譜是一個(gè)連續(xù)的光譜，可用于較厚墨膜的固化。

  （2）新型發(fā)光二極管UV固化光源。發(fā)光二極管具有很多優(yōu)點(diǎn)，例如：瞬時(shí)接通和關(guān)閉、5萬(wàn)多小時(shí)的照明壽命、操作電壓低、電損耗低以及可以進(jìn)行連續(xù)的能量輸出等，可以說(shuō)使用非常方便而且經(jīng)濟(jì)。這種光源本身發(fā)熱量很小，非常適合對(duì)溫度敏感的印刷品的干燥。發(fā)光二極管發(fā)射的幾乎都是單色光（發(fā)射波長(zhǎng)的半峰值約為25μm），對(duì)有特殊要求的UV固化，發(fā)射波長(zhǎng)可以達(dá)到450nm。

  （3）受激準(zhǔn)分子燈。所謂受激準(zhǔn)分子（受激二聚物、三聚物）是一種無(wú)穩(wěn)定基態(tài)而只呈現(xiàn)弱鍵受激態(tài)的分子形式。一些重要的受激準(zhǔn)分子是由稀有氣體、稀有氣體氯化物、鹵素以及汞與鹵素混合物經(jīng)電子激發(fā)而形成的。目前開(kāi)發(fā)出的幾種受激準(zhǔn)分子燈產(chǎn)品，主要是在波長(zhǎng)為172nm、222nm、308nm和 351nm處有UV光發(fā)射的光源。受激準(zhǔn)分子燈波段分布極窄，并具有高能量，能使UV油墨快速固化。波長(zhǎng)為172nm的受激準(zhǔn)分子燈可使丙烯酸酯直接活化。一種氯化氙受激準(zhǔn)分子燈在波長(zhǎng)308nm處產(chǎn)生的能量，能使UV油墨快速固化。此外，受激準(zhǔn)分子燈在固化UV油墨過(guò)程中不產(chǎn)生臭氧，對(duì)基材和生產(chǎn)設(shè)備無(wú)熱量轉(zhuǎn)移。據(jù)悉，波長(zhǎng)308nm的受激準(zhǔn)分子燈對(duì)陽(yáng)離子光固化體系UV油墨的固化特別有效。

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