凹版油墨附着力的影响因素

凹版油墨附着力的影响因素

一、前言

凹版印刷作为塑料薄膜的主要印刷手段之一，从发展之初以聚氯乙烯为主要承印物发展到现在的以聚乙烯、聚丙烯、聚酯、尼龙、聚苯乙烯等为主要承印物，凹版印刷油墨以其鲜明的色调、高饱和度等诸多优点，不论从用途和用量都有了很大发展。随着中国成为亚太地区增长最为迅速的经济体，世界各大油墨生产商均在中国进行了重大投资，诸如东洋油墨、SakataInx、DIC、富林特油墨、东华油墨等，国内油墨行业的竞争日趋激烈。对油墨的质量标准也提出了新的更加严格的标准，可以毫不夸张的说油墨的质量的优劣直接影响到了各大油墨生产商其产品在国内的推广情况和市场占有率，不断的提高和改进油墨的质量也就顺理成章的成为各油墨生产厂家的主要工作。

以塑料凹版油墨而言，对承印膜材料的附着牢度是油墨最为重要的性能之一，没有附着牢度的油墨就犹如没有根基华丽的建筑一样经不住时间的考验。什么是影响塑料凹印油墨附着力的因素呢？

二、塑料凹印油墨附着力影响因素

1、连接料树脂种类

连接料是油墨中的流体组成部分，它的作用首先是作为色料的载体，使粉末状的色料、填料等固体物质混合连接起来，其次是使得油墨能在承印物面上干燥、固着成膜。由此可见，连接料是影响油墨在塑料承印物上附着牢度最为关键的组分之一。用于塑料薄膜等非吸收性材料的印刷多采用挥发干燥性型油墨，而用于该用途的连接料树脂则根据塑料薄膜的种类和印刷方式各有不同，用错或混用均会产生油墨附着力下降或没有附着力问题。

由此可见，不同基材以及用途要求均对连接料的种类提出了不同的要求，用户应根据实际需要选择相适应的连接料树脂制备的油墨，从发展趋势讲，聚氨酯油墨连接料所生产的油墨因其优良的性能，其用途已经向多元化发展，一个好的聚氨酯体系的油墨，经过附着力促进剂的帮助，已经能够满足极性从高到低塑料薄膜的要求。

2、颜料分散润湿程度

颜料的润湿分散是油墨生产的重要环节。所谓颜料的分散是把颜料粉碎成细小、均匀的颗粒，均匀的分布到连接料中，实现连接料树脂对颜料表面的润湿与包裹，从而得到一个稳定的悬浮系统。颜料润湿分散程度的好坏，除了直接影响油墨本身的细度、光泽度、粘度、贮存稳定性、颜料的着色力和遮盖力外，对附着力的影响也不容忽视。良好的分散体系，在使得颜料细度达到最佳的同时，也使的连接料树脂对细小颜料颗粒的包裹更加完好，在塑料基材表面固着成膜后形成均匀致密的包裹有颜料颗粒的连接料树脂薄膜，增大了树脂连接料与塑料薄膜表面的接触面积，附着牢度提高。

3、基材表面性质

在凹版塑料印刷中，塑料基材表面性质也是影响油墨附着牢度的重要因素之一。塑料薄膜在经过印刷后，不仅要求具有色彩鲜艳、层次丰富、立体感强的印刷效果，而且要求印刷油墨必须牢固，墨层不脱落、不掉色。但是印刷用的塑料薄膜品种繁多，因其表面特性因分子结构、基材的极性基团、结晶程度等不同因素影响而有很大差别，对于印刷油墨的结合牢度影响很大。事实上，不论是极性基材还是非极性基材，为提高油墨在基材的表面附着牢度与润湿流平性，在印刷前都要对薄膜进行适当的表面电晕处理。特别是象PE、PP 等非极性基材，它们的化学稳定性较高，表面张力较小，不易被大多数油墨和溶剂所浸润，印前的处理表面张力需达到38达因以上才能保证印刷质量。

4、油墨溶剂

在凹版溶剂型印刷油墨中，有机溶剂对油墨在塑料基材表面的附着牢度也产生着直接或间接的影响。

第一，为使油墨的干燥速度适中，在挥发干燥过程中溶剂存在一定的挥发梯度，油墨中的有机溶剂一般采用两种或两种以上混合溶剂。连接料树脂对有机溶剂的释放性和溶剂的挥发速度直接影响了油墨中溶剂是否彻干，而未彻干的油墨在塑料薄膜表面的附着牢度是存在一定缺陷的。通常来讲，挥发性好的溶剂其溶剂释放性要好于挥发性较慢的溶剂，但过高比例的高挥发性溶剂会导致油墨表层表干过快，而内层溶剂释放受到阻碍，干燥不够彻底。这时需要添加适量慢干或中慢干溶剂使其挥发梯度适中，溶剂释放性反而得到提高。

第二，油墨溶剂中真溶剂与假溶剂的比例也是影响油墨附着牢度的重要因素之一。特别是以聚氨酯树脂为主体连接料的油墨体系，单纯的醇类溶剂作为一类非极性溶剂是聚氨酯树脂的假溶剂，但是其与酮类、酯类、苯类等极性的有机溶剂的配合可以使得混合溶剂体系的极性在很大范围内可调从而适应聚氨酯树脂本身的极性，而达到最佳的溶解力。树脂分子在这样的溶剂体系中微观呈舒展状态，有利于在与颜料研磨过程中的分散与润湿并形成均一的包裹状态。但是，醇类溶剂加入比例失调，不但使得聚氨酯树脂体系稳定性变差，过多的假溶剂的存在，使得微观树脂分子成为蜷曲状态，有时甚至多个树脂分子缠绕一起被假溶剂包裹，分散过程中不能很好的与颜料粒子形成很好的润湿，影响了油墨在承印物表面固着成膜的均匀性，附着力自然下降。

第三，溶剂型油墨中的有机溶剂的存在，使得其对塑料基材表面在烘干前产生的相互作用，即溶胀作用也对油墨的附着牢度有着一定的影响。溶胀作用使得塑料薄膜表面粗化，形成微小的“坑凹”，油墨成膜后与其产生物理锚合作用，对附着牢度的提高起到了重要的作用。

5、基材中的助剂析出

众所周知，我们常见的包装用塑料薄膜（PE/CPP/BOPP/PET等）在生产过程中，大多加入了一些热增塑剂、稳定剂、抗氧剂、防粘剂、开口爽滑剂等助剂，这样才能防止粘连，便于加工。唯一不同的是依据薄膜种类及用途添加量有所不同。由于添加剂是直接添加进去，而不是接枝在分子上的，薄膜加工好后，随着时间的推移和温度变化，助剂会从膜的内膜表层向外迁移渗出，从而使得薄膜的表面性质发生变化。复合后，在薄膜存放过程中由于助剂的迁移析出从而导致复合粘合剂的最终剥离强度的衰减已经成为业内人士的共识，但印刷油墨会不会同样存在同样的问题呢？答案是肯定的。也就是说因为印刷膜助剂析出，刚刚印刷好下线的薄膜，油墨的附着牢度可能很好，但放置一段时间，或者复合熟化过程中由于助剂的析出，导致油墨的附着牢度下降甚至在复合熟化后测量剥离强度的时候出现油墨全部转移的现象。

6、其他添加树脂或助剂

在塑料凹版印刷油墨中，往往根据需要添加辅助性树脂或助剂以改善油墨的综合性能，颜料分散润湿性、油墨干燥速度（彻干性）等的提高均可通过添加辅助性树脂实现，从而间接进一步提高了油墨在塑料薄膜表面的附着牢度。对于处理过的聚烯烃塑料表面，虽然其表面张力已经达到最基本要求，但极性聚氨酯树脂仍然存在附着牢度不够理想的缺陷，则可以通过添加极少量PP 等附着力促进剂直接提高油墨的附着牢度。在聚氨酯复合油墨体系中往往需要添加醛酮树脂/ 氯醋树脂等进一步提高其与颜料的润湿分散性，同时由于醛酮树脂中的极性基团存在对油墨附着牢度也有较大程度的提高。

三、结论

由此可见，在塑料凹版印刷油墨中，影响油墨在基材表面的附着牢度的因素是多方面的，只有综合考虑油墨的各项性能指标，才能使油墨在附着牢度上有一个根本的提高的同时，不至影响油墨的其他性能。可以说附着牢度的提高与油墨其他各项指标的优劣有着息息相关的联系，连接料树脂的选用、油墨的分散程度（细度、粘度）、油墨的干燥性（溶剂挥发）、添加助剂等都对油墨在塑料薄膜表面的附着牢度产生了直接或间接的影响，必须综合考虑各个因素才能制造出一个品质优异的塑料凹版印刷油墨。