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小議國內(nèi)外七大類UV油墨技術(shù)的新進(jìn)展

2007-01-03 00:00 來源:《印刷技術(shù)》 責(zé)編:中華印刷包裝網(wǎng)

近年來,國內(nèi)外UV油墨技術(shù)發(fā)展速度非常快,主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。

1.陽離子光固化體系UV油墨

陽離子光固化體系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%,對基材的黏附性影響較大。

因此,采用陽離子光固化體系UV油墨或自由基/陽離子復(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。

從陽離子固化材料的市場增長率高于UV固化市場總的增長率可以看出,采用陽離子光固化體系或自由基/陽離子復(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


(3)用混合油墨印刷,經(jīng)過UV上光后其光澤不會褪去,特別適合對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械腢V成分不經(jīng)UV燈照射不會發(fā)生固化,因此混合油墨在印刷機(jī)上一直是流動的,不會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。對已有UV技術(shù)的印刷廠,只需購買混合油墨即可,而對尚未使用UV技術(shù)的印刷廠,購買混合油墨后,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)在混合油墨越來越多地被用來印刷光澤度要求高的產(chǎn)品,如相冊、藥品和化妝品包裝盒等。

4.新型齊聚物

目前,低黏度齊聚物被開發(fā)出來,應(yīng)用在UV油墨中,可減少油墨中對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,不會再出現(xiàn)單體吸附到表面的現(xiàn)象。近來,美國開發(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)展勢頭正猛的噴墨UV油墨。

另外,隨著UV固化領(lǐng)域中陽離子齊聚物、水性齊聚物的開發(fā),使得陽離子光固化體系、自由基/陽離子復(fù)合光固化體系以及水性UV油墨被開發(fā)出來,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發(fā)出來。

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

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,目前開發(fā)了酰基磷氧化物光引發(fā)劑。它對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,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)物無色,故不泛黃,非常適用于墨膜較厚的網(wǎng)印UV油墨。這類光引發(fā)還有新近開發(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,在儲存過程中容易揮發(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。目前開發(fā)出一些低氣味、無毒的光引發(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)克服氧氣對自由基的阻聚及陽離子聚合對水的敏感性,提高墨膜的固化度和物化性能。

7.新型UV固化光源

(1)無極汞燈.可以瞬時(shí)開關(guān),且壽命長、功效大。與中壓汞燈的光譜不同,用于UV固化的無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)射波長的半峰值約為25μm),對有特殊要求的UV固化,發(fā)射波長可以達(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。目前開發(fā)出的幾種受激準(zhǔn)分子燈產(chǎn)品,主要是在波長為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油墨過程中不產(chǎn)生臭氧,對基材和生產(chǎn)設(shè)備無熱量轉(zhuǎn)移。據(jù)悉,波長308nm的受激準(zhǔn)分子燈對陽離子光固化體系UV油墨的固化特別有效。

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