UV固化油墨的配方设计思路及发展
高效、环保的UV固化技术在印刷油墨领域已逐渐成为主流,特别是针对纸品包装等印刷企业,UV固化油墨和涂料的采用已成为了提升产品竞争力及附加值的重要手段。UV固化油墨的配方设计大同于UV罩光涂料,但在一些细节控制方面有着不同的性能取向。与此同时,UV油墨做为重要的图案、色彩印刷层,在体系设计过程中有着更为复杂的材料搭配问题。在本文中,太亚化工技术人员从UV固化油墨的配方结构、材料选型等多方面进行了概括,以便更加快捷、有效的了解UV印刷油墨的一般性设计机理。、
一、 UV印刷油墨配方结构
UV印刷油墨主要由预聚物、活性稀释剂、光敏剂、颜填料、蜡粉和各种助剂组成,各组分的特性和功能下:
1.预聚物
预聚物是UV印刷油墨的粘结料及主成膜物,和作业适性和质量适性诸如油墨在印刷机上的传递转移性、印膜的固化速度、印刷网点的再现性、印膜的光泽、附着力、耐磨耐抗性等密切相关。目前在油墨中使用比较多的光固化预聚物有两类:一是不饱和聚脂类,通常是一饱和或不饱和的二元醇与不饱和或饱和的二远酸(酐)经缩聚而成的分子链中具有不饱和双键的线型高分子化合物,二是丙烯酸树脂类,如聚酯烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯等。
常见预聚物的性能优劣:
●不饱和聚酯 价低,固化较快,对颜填料润湿性好,韧性高 光泽低,耐抗性差,易乳化
●聚酯烯酸酯 价较低,墨性易调整,对颜填料润湿性好,综合性好 耐化学药品性差
●聚醚丙烯酸酯 附着力高,光泽较好,柔韧性好 耐抗性差,易乳化
●环氧丙烯酸酯 价低,固化快,附着好,光泽高 柔韧性差,易乳化
●聚氨酯丙烯酸酯 韧性耐磨,墨性易调整,综合性能优 价格高,黏性大
2.活性稀释剂
活性稀释剂在UV印刷油墨的组成体系中兼有固化交联和溶剂稀释的双重功能,其分子中含有可被光敏自由基引发并能进一步预聚物反映交联的活性官能团(如双键),保证了UV印刷油墨合理的固化干燥并兼顾其它印刷质量适性;同时这类黏度液态化合物有具有对预聚物良好的溶解和稀释性,赋予了油墨良好的流动性从而满足了印刷作业适性。
UV印刷油墨常用的活性稀释剂主要有两类,一类是单官能团化合物,这类化合物分子结构中含有一个乙烯基,如用于饱和聚酯的苯乙烯;另一类为双官能团或多官能团的化合物,分子结构中含有两个或多个乙烯基,主要为多元醇的丙烯酸酯类化合物。
3.光敏剂
根据爱因斯光化当量定律,光子的能量与波长成反比,紫外光通常是波长位于200nm-400 nm范围的连续波谱,对应的光子能量为598-299KJ/mol,为了使油墨体系在此范围内快速高校地发生光固化反应,UV印刷油墨体系中除预聚物和活性稀释剂外,还需加入容易被光分解或激发的化合物,称为光敏剂(或增感剂)。由此引发聚合诱导期,提高油墨的干燥速度。光敏剂通常比预聚物和活性稀释剂吸收波长更长的光,分解产生自由基;或者是光激发引发二次反应产生自由基,二者都引发光聚合。
常见光敏剂如:
● 羰基化合物 (主吸收波长360~420nm) 安息香、二苯甲酮、w-溴代苯乙酮、苯醌、蒽醌
● 偶氮化合物 (主吸收波长340~400nm ) 偶氮二异丁氰,重氮化合物
● 有机硫化合物 (主吸收波长280~400nm) 硫醇、二....
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