紫外光固化油墨

紫外光固化油墨

1.印刷方式

紫外光（ultraviolet）简称UV，UV固化油墨是通过紫外光激发产生自由基，再由自由基引发配方中的各种活性组分，迅速转化为固体的过程。紫外固化油墨与传统的印刷油墨、印刷方式及干燥方式相比，具有如下优点：（1）无挥发性溶剂排放，对环境无污染；

（2）节省能源；

（3）生产效率高；

（4）瞬间干燥，网点扩大小，干燥过程无需喷粉;

（5）占地面积小，可降低投资；

（6）使用对温度敏感点额承印物印刷。

由于UV油墨在环境、技术、产品质量、印刷方式等方面具有其他任何传统油墨无法比拟的特点，因此自上世纪七十年代实现商业化、产业化以来，得到了迅速的发展。

UV固化油墨客根据印刷方式的不同分为：凹版印刷、平版印刷、丝网印刷、柔性版印刷、喷涂等，也可根据承印物分为：纸、金属、塑料、玻璃、复合材料等。UV固化油墨的共同特点是它们都含有主体树脂（低聚物、单体等），色粉、光敏剂（如369、907、TPO、TPO-L等）、助剂，而且都必须经过UV照射才能固化。

UV油墨根据印刷方式的不同，而有不同的黏度、墨层厚度、固化速度、见表（1）：

2.UV固化油墨的组成

UV固化油墨由低聚物、单体、光引发剂、颜料及助剂（分散剂、流平剂、填料）等组成。

2.1 低聚物

低聚物在UV固化油墨中的作用相当于一般油墨内的连结料，现有可供UV 固化的低聚物很多，常用的低聚物有以下几类：

（1）环氧丙烯酸酯（包括环氧丙烯酸酯）；

（2）聚氨酯丙烯酸酯（分为脂肪族和芳香族两大类）；

（3）聚酯丙烯酸酯（包括氯化聚酯和该性聚酯丙烯酸酯）；

（4）聚醚丙烯酸酯；

（5）纯丙烯酸酯；

（6）改性不饱和树脂。

2.2 单体

单体又称活性稀释剂，是一种功能性单体，它在油墨中的作用是调节油墨的黏度，固化速度和固化膜性能。大体可分为单官能团和多官能团两类，但官能团单体易燃、易挥发，对皮肤刺激性大，在油墨中已经很少使用。多官能团挥发性低，闪点高，对批发刺激刺激性叫xioa，在油墨中经常使用。近年来更出现了乙氧基、丙氧基改性的单体，使单体对皮肤的刺激性、毒性大大下降并增加了柔韧性，见表（2）：

2.3 光引发剂和增感剂

光引发剂又称光敏剂，它是能吸收辐射能，经过化学变化产生具有引发聚合能力的活性中间体的物质。光引发剂可分为夺氢型和裂解型，夺氢型光引发剂一般和增感剂配合使用，常用的增感剂为叔胺类化合物，常用的光引发剂列于表（3）：

2.4 助剂

UV固化油墨常用的助剂有分散剂、稳定剂、消泡剂、流平剂、触变剂等。（1）分散剂

分散剂能增进颜料润湿并缩短研磨时间，增进光泽和流平，降低黏度和避免触变性。

（2）稳定剂

稳定剂是用来减少存放时发生热聚合，提高油墨存储稳定性，延长保质期的。常用的有对苯二酚、对甲氧基苯酚，对苯醌、2，6叔丁基对甲苯酚等。（3）消泡剂

消泡剂是用以防止和消除油墨在制造和使用过程中产生的气泡，ＴＥＧＯ公司生产的Foamex８１０、FoamexN(有机硅类)，台湾德谦公司生产的３１００（非有机硅高分子化合物），德国毕克公司生产的BYK-055（无有机硅类）。

（４）流平剂

流平剂是用来改善油墨层流平性，防止锁孔产生，如TEGORad2100和Rad2200(有机硅丙烯酸酯)，Glide440, 台湾德谦公司４５７（硅酮型）。（５）触变剂

触变剂加入油墨可提高油墨的触变性，防止颜料沉淀，主要用气象Si O２，如德国威凯公司的Ｎ２０，迪高沙公司的Ａ２００，美国卡博特公司的Ｍ－５。

最后还可以根据不同的印刷要求加入附着力促进剂，蜡等助剂。

３．油墨配方的设计及设计所要注意的事项

３．１ＵＶ油墨配方设计过程的关键

在设计油墨的配方时，所要考虑的因素很多。例如：

（１）油墨的遮盖性或透明性；

（２）油墨的抗水性（ＵＶ胶版油墨体系）；

（３）印刷品的瓜果纳泽，要求（哑光或亮光）；

（４）油墨粘性（ＵＶ胶版油墨体系）；

（５）油墨粘度和屈服值（ＵＶ胶版油墨体系）；

（６）油墨对基材的附着力；

（７）在印刷膜上是否要进行后加工或处理；

（８）油墨的印刷色序；

（９）颜料的分散性；

（１０）固化速度；

（１１）油墨墨膜的各种耐性（物理或化学性能）；

（１２）油墨墨膜的柔韧性；

（１３）印刷品的耐光性、耐变黄性。

３．２油墨配方设计

为了进一步说明这些材料是如何使用的，根据平时的生产经验及用户的使用情况，提供三个原始油墨配方，并列出部分油墨指标。

（１）ＵＶ固化柔性版油墨

颜料１４

聚氨酯丙烯酸酯２０

聚酯丙烯酸酯１０

聚醚丙烯酸酯１０

活性稀释剂３４

光引发剂１０

助剂２

ＵＶ油墨粘度为１２００ｃｐｓ／２５℃，固化速度１５ｍ／ｍｉｎ（１２２ｗ高压汞灯），对ＰＶＣ、ＰＥＴ及经处理的ＢＯＰＰ（表面张力大４０ｄｙｃ／ｃｍ以上）附着力良好。

（２）ＵＶ固化平版油墨

颜料１７

聚酯丙烯酸酯２５

改性环氧丙烯酸酯１５

聚氨酯丙烯酸酯２０

活性稀释剂７

光引发剂１０

助剂６

ＵＶ油墨流动度为３２ｍｍ／２５℃，粘性１２．８，拉雷速度５００ｐ，屈服值７８００ｄｙｃ／ｃｍ２，固化速度９０ｍ／ｍｉｎ（１２０ｗ／ｃｍ高压灯），在纸张及某些塑料上附着力良好。

（３）ＵＶ固化丝印色墨

UV固化丝印色墨可分为UV固化丝印彩色油墨和UV固化吸引透明色油墨。UV固化丝印彩色油墨

颜料 5.2

聚氨酯丙烯酸酯54

环氧丙烯酸酯 12

活性稀释剂17

光引发剂 5

助剂 6.8

UV油墨粘度为5200cps/25℃，固化速度15m/min，在PET、PVC、金银卡纸上附着力良好、柔韧性、指划性佳。

UV光固化丝印透明色油墨

色料 3.6

聚氨酯丙烯酸酯40

环氧丙烯酸酯 15

活性稀释剂32

光引发剂 5

助剂 3.4

UV油墨粘度为4000cps/25℃，固化速度１５ｍ／ｍｉｎ，在ＰＥＴ、ＰＶＣ、金银卡纸上的附着力良好，柔韧性、、指划性佳。