☆塑料薄膜表面UV印刷的常识

塑料薄膜表面UＶ印刷的常识

塑料薄膜表面UV印刷最大问题是如何使UV油墨／光油牢固地黏附在塑料承印物表面,即附着性问题。

1．塑料承印物的表面张力

塑料印刷时，塑料承印物的表面张力是首要考虑的第一个因素。很多塑料薄膜在没有经过处理前,其表面张力很低，一般需要对其进行表面处理，以提高塑料承印物的表面张力，处理后一般要达到40dyn/cm2甚至更高一些。通常,塑料承印物供应厂家对塑料进行了表面处理,但是处理效果很快会丧失。

对印刷厂而言，连线处理是最佳的解决方案,以保证印刷时塑料承印的表面张力还维持在可接受范围。电晕放电(氧化作用）处理是最常见的处理方法，它被应用在各种塑料薄膜的表面处理中,而且不会损坏那些对温度敏感的塑料承印物。电晕放电采用高频高压或中频高压放电,对塑料表面进行处理,使其表面活化,呈多孔性，以提高塑料薄膜表面对油墨的黏附力，改善薄膜的印刷适性。例如:常用的ＰE(聚乙烯)薄膜经过电晕放电处理后，在PE分子链上生成了羧基、羰基等不饱和键。表面经过氧化后,使PE分子转化为极性分子,增加了表面能。通常,ＰＥ的表面张力处理后从31dｙn/cm2提高到3９－4０ｄｙｎ/cm2,这样就增加了ＰE薄膜对UＶ油墨/光油的润湿性和黏附性，从而提高了印迹的牢固程度。

火焰法更多被用于耐高温的塑料制品表面处理中，使塑料在瞬间高温作用下，去除表面的油污并熔化表面薄层,以提高着墨能力;也使用化学处理化，但是这种方法通常与电晕放电处理法配合使用，化学处理法利用氧化剂对聚烯烃塑料的表面进行处理，使其表面生成极性基团,从而使塑料承印物表面对UV油墨/光油能够良好润湿地附着。为了检测塑料承印物表面的处理效果,塑料薄膜印刷厂家最好配备达因测试笔。

处理后的塑料薄膜，油墨的表面张力要低于塑料薄膜的表面张力。同样，为了使光油在油墨表面润湿良好,并且牢固地黏附在油墨的表面,光油的表面张力要低于油墨的表面张力。因此,UV油墨配方对原材料的选用十分考究，这是为了能够获得可接受的表面张力。对多种油墨配方进行研究发现,溶剂型油墨的表面张力一般比其他类型的油墨低,故能够在多种塑料薄膜表面润湿铺展开。所以，塑料承印物的表面处理,尤其是UV油墨印刷时特别关键。

2.塑料承印物膨胀及渗透性能

与常用的很多印刷纸张和纸板不一样，塑料承印物的表面没有让油墨/光油渗透到其内部的微孔。然而，有一些塑料承印物在接触到一些ＵV油墨/光油的原材料时,会产生膨胀现象。因此，利用这个特性使塑料承印物与某些UV油墨配合使用，使油墨/光油能渗透到塑料承印物的内部。在固化时,由于存在油墨／光油的内部渗透，使油墨/光油与塑料承印物表面之间能够形成强而有力的黏附效果。此外，还可以提高车间温度来增强塑料承印物与油墨/光油间的渗透效果，这也是提高UＶ油墨/光油与塑料薄膜间附着力的途径之一。

３．油墨的玻璃转换温度(Tg)

在物理学中,当某些物质在低于或等于该物质的玻璃转移温度(GlaｓsＴransition Temｐeｒature)时，就会形成玻璃。与普通油墨/光油相比，ＵV油墨/光油的成分中一般含有一些分子量更小的材料,这些材料在固化时通过反应形成的墨层更厚实、交联程度更高。同时，UV油墨/光油固化后膜层的玻璃转换温度（Tｇ)更高，膜层更硬，因此具有良好的耐磨性和耐化学腐蚀性。

如果膜层的TＳ高于烫金或覆膜工艺中的工作温度，那么成品中的UV膜层将无法牢固地黏附金箔或复合塑料薄膜。使用低Tｇ材料而制备的ＵV油墨/光油,在印后加工工艺中能够良好地黏附金箔和复合薄膜。有时候为了能够使烫金或覆膜顺利进行，只好降低工艺的工作温度。

4.固化程度

对任何一种ＵV油墨配方而言,必须选用恰当的光引发剂来优化墨层固化后的性能。每一种UV油墨/光油的配方与特定的、足量的UV能量配合工作。若UV能量的光谱波段、功率出现变化，那么将影响到固化之后墨层的性能。

在塑料承印物表面，可能会感觉到UV油墨／光油已经固化完毕，但实际上，很可能在整个膜层的内部并没有完全固化。接近膜层底层的固化程度，对获得良好的黏附性十分关键。膜层内部和底层没有彻底固化，那么UV油墨／光油在塑料承印物内部的渗透是没意义的。一旦固化能量发生变化，膜层的表面张力也将发生变化,最终影响后续的印后加工工艺顺利完成。

塑料包装市场是—个激动人心的市场，而UV油墨/光油是塑料包装印刷的常用材料。快速固化意味生产效率更高，不需热量干燥油墨意味对环境和丁作车间的影响更小。

附着性，是UV油墨／光油在塑料包装印刷中为数不多的问题之一,主要原因是印刷客户不断需要新的塑料承印物材料和新应用,使膜层的附着性成了UＶ塑料印刷中的常见问题。只要充分考虑到上面提到的四个问题,在塑料印刷中附着性问题就可迎刃而解。

UＶ油墨的组成成分及其作用

UV油墨的主要成分是聚合性预聚物、感光性单体、光引发剂、辅助成分是着色颜料、填料、添加剂（流平剂、阻聚剂）等。

1、聚合性预聚物

聚合性预聚物是决定UV光油涂层性能的重要成分,是UV油墨中的最基本成分，是成膜物质，性能对固化过程和固化后墨膜的性质起着重要作用。一般根据骨架结构来分类。骨架结构影响涂层硬度、耐摩擦性、附着性、耐光性、耐化学品性和耐水性等。

预聚物从结构上看,齐聚物都为含有“C=C”不饱和双键的低分子树脂，如含有丙烯酸酰基、甲基丙稀酰基、乙烯基、烯丙基等等。主要有环氧丙烯酸酯树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂、聚酯丙烯酸酯树脂、聚醚丙烯酸树脂、聚丙烯酸丙酯、不饱和聚酯树脂等几种树脂类型。而在同样的条件下,光固化速度丙烯酰基最快,故齐聚物大都为丙烯酸树脂。

２、感光性单体（活性稀释剂)

UV油墨和UV光油在涂布时需要有适应涂布机的粘度,一般是通过添加20％~80％的单体来降低预聚物的粘度,同时单体自身发生聚合,成为固化膜的一部分。

活性稀释剂也叫交联单体,是一种功能性单体,其在油墨中的作用是调节油墨的粘度、固化速度和固化膜性能。活性稀释剂结构上也含“C＝C”不饱和双键，可以是丙烯酰基、甲基丙稀酰基、乙烯基和烯丙基。鉴于丙烯酰基光固速度最快,因此目前使用的活性稀释剂大多是丙烯酸酯类单体。由于含有丙烯酰基的数量不同，可分为单官能团、双官能团三类,各类官能团活性稀释剂的释放效果和固化速度都不同。一般来说,官能度愈多，固化速度愈快，但稀释效果愈差。

传统的活性稀释剂，如苯乙烯、第一代丙烯酸酯单体等，他们的毒性很强,有些丙烯酸酯类单体对皮肤有很强烈的刺激作用。为了减少活性稀释剂对皮肤的刺激性,通常有两种方法：一是采用环氧乙烷，环氧丙烷和已酯开环聚合增加单体分子量;二是改变单体酯基结构；还有一种就是改变以前使用醇酯化方法。在采用醇加成到丙烯酰基上，使多官能度单体皮肤刺激性大大降低，如新戊二醇二丙烯酸酯采用酯化合成时，PH值（皮肤刺激性指数)为４．96,而采用加成法合成时,PＨ值降为0.3。

最近,开发出了一些性能很好的单体，如:烷氧基丙烯酸酯、碳酸单丙烯酸酯、咪唑基单丙烯酸酯、环碳酸酯单丙烯酸酯、环氧硅酮单体、硅酮类丙烯酸酯以及乙烯基醚类单体等。选择