【CPP114】訊：1.陽離子光固化體系UV油墨

  陽離子光固化體系UV油墨是目前人們關注的研究領域，因為該體系UV油墨具有以下優點。

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

  （2）陽離子光固化體系UV油墨固化后不產生難聞氣味，并且一旦受UV光照射后生成陽離子，停止光照后固化反應仍能繼續進行，這就有利于厚墨層的深層固化和深層油墨的固化，而這一點是自由基光固化體系所難以實現的。

  （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/陽離子復合光固化體系的UV油墨將是UV油墨新的發展方向。

  2.水性UV油墨

  水性UV油墨除具有UV油墨對環境污染小的特點外，其黏度較小，流變性好，對氧阻聚有一定的緩解作用。解決了早期無溶劑UV油墨無法在凹印和柔性版印刷中應用的一些技術難題，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行UV上光，才能得到良好的上光效果。因此，若采用聯機上光，上光效果就不理想。若進行脫機上光，為防止印刷品在干燥階段出現背面蹭臟，需要噴粉，而噴粉會使本來光亮平滑的印張表面出現砂目狀，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。這種油墨在傳統的單張紙印刷機上印刷，經UV燈照射后，即可進行聯機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。

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

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

  （3）用混合油墨印刷，經過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品。

  （4）混合油墨的水墨平衡比較容易控制。因為混合油墨中的UV成分不經UV燈照射不會發生固化，因此混合油墨在印刷機上一直是流動的，不會像普通油墨那樣在墨輥上結皮而引起印刷故障。

  （5）用混合油墨印刷由于實現了瞬間干燥，故可在印刷機上聯機UV上光而無須用水性上光油打底，其印刷質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點，提高了印刷質量。

  （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技術的印刷廠，只需購買混合油墨即可，而對尚未使用UV技術的印刷廠，購買混合油墨后，只需投資UV固化設備和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外，還可用于窄幅卷筒紙印刷機。

  現在混合油墨越來越多地被用來印刷光澤度要求高的產品，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出來，應用在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，不會再出現單體吸附到表面的現象。近來，美國開發出一種以丙烯酸聚酯為基礎的新型柔性版印刷UV油墨，其中不包含單體成分，因而可消除因單體向食品轉移而產生的危害。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，特別是現在發展勢頭正猛的噴墨UV油墨。

  另外，隨著UV固化領域中陽離子齊聚物、水性齊聚物的開發，使得陽離子光固化體系、自由基/陽離子復合光固化體系以及水性UV油墨被開發出來，改善了UV油墨的性能和應用范圍。

 

  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用。但進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出來。

  另一類新開發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點。同時，這類單體既能發生自由基光固化反應，又能進行陽離子光固化反應，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出來。

  6.新型光引發劑

  為了使墨膜深處和有色膜層很好地固化，目前開發了酰基磷氧化物光引發劑。它對400nm的光波有很好的吸收性，光引發效率高；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；最終產物無色，故不泛黃，非常適用于墨膜較厚的網印UV油墨。這類光引發還有新近開發的有機金屬光引發劑。

  由于大多數光引發劑是小分子光引發劑，在儲存過程中容易揮發和遷移，導致光聚合效率低、產品有難聞氣味，甚至帶有毒性，影響了UV油墨在食品包裝中的使用。目前開發出一些低氣味、無毒的光引發劑。例如高分子光引發劑，它具有較優良的性能，可減輕遷移作用。同時，高分子光引發劑還具有以下特點：調節光敏基團間的距離，可獲得具有不同反應活性的高分子光引發劑；利用光活性基團的協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，隨著水性光引發劑、陽離子光引發劑、復合光引發劑和混雜光引發劑的開發，UV油墨的性能被進一步提高，應用范圍進一步擴大。其中，復合光引發劑是將自由基光引發劑和陽離子光引發劑復合，采用了復合光引發劑的UV油墨固化速度有了極大的提高；而混雜光引發劑是在UV光照下，既可生成自由基又可生成陽離子，采用了混雜光引發劑的UV油墨可以同時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。可以瞬時開關，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連續的光譜，可用于較厚墨膜的固化。

  （2）新型發光二極管UV固化光源。發光二極管具有很多優點，例如：瞬時接通和關閉、5萬多小時的照明壽命、操作電壓低、電損耗低以及可以進行連續的能量輸出等，可以說使用非常方便而且經濟。這種光源本身發熱量很小，非常適合對溫度敏感的印刷品的干燥。發光二極管發射的幾乎都是單色光（發射波長的半峰值約為25μm），對有特殊要求的UV固化，發射波長可以達到450nm。

  （3）受激準分子燈。所謂受激準分子（受激二聚物、三聚物）是一種無穩定基態而只呈現弱鍵受激態的分子形式。一些重要的受激準分子是由稀有氣體、稀有氣體氯化物、鹵素以及汞與鹵素混合物經電子激發而形成的。目前開發出的幾種受激準分子燈產品，主要是在波長為172nm、222nm、308nm和 351nm處有UV光發射的光源。受激準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的受激準分子燈可使丙烯酸酯直接活化。一種氯化氙受激準分子燈在波長308nm處產生的能量，能使UV油墨快速固化。此外，受激準分子燈在固化UV油墨過程中不產生臭氧，對基材和生產設備無熱量轉移。據悉，波長308nm的受激準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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