UV油墨是一种迅速发展的绿色环保油墨,与热固及挥发干燥等类型的油墨相比,具有低温快速固化,不含挥发性有机溶剂,污染少,占地小,效率高,能耗低等特点。随着UV固化原料品种的增多,价格的大幅下跌,UV油墨的用量和品种的增长速度令人吃惊,应用领域也不断扩大,并出现了功能各异、品种繁多的UV特种油墨。如利用UV材料不含挥发性溶剂的特点,研制出了UV凸字油墨、盲文油墨、水晶油墨、大理石油墨;利用固化膜交联密度大、耐热性和耐磨性好的特点,研制出了UV阻焊、UV字符油墨等。
UV固化体系在印刷方面的应用始于美国,主要产品是平版印刷用UV油墨和UV光油,应用在多色胶印机上,所用的树脂为丙烯酸类齐聚物。印刷时使用含6只80W/cm的高功率紫外线水银灯的干燥系统,固化时间为几秒钟。此后,UV固化体系便很快在胶印、凸印、网印中广泛应用。
UV油墨的组成
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、消泡剂、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,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、聚醚丙烯酸酯树脂、聚丙烯酸丙酯、不饱和聚酯树脂等几种树脂类型。
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黏度,一般是通过添加20%~80%的单体来降低预聚物的黏度,同时单体自身发生聚合,成为固化膜的一部分。选择单体时,要遵循以下原则:
a.黏度低,稀释效果好;
b.固化快;
c.在材料上有良好的附着性;
d.对皮肤刺激性小,毒性小;
e.在涂层中不留气味。
③光引发剂
光引发剂的作用是吸收紫外光能量,产生游离基,使油墨发生聚合反应。选择光引发剂应遵循以下原则:
a.对UV范围的光量吸收效率高;
b.相对稳定性好;
d.与预聚物、单体相溶性好;
e.气味小;
f.成本低。
UV油墨的用途
UV油墨从用途上可分为两大类,即:UV印刷油墨和UV印刷电路板油墨。目前,用于印刷业的UV印刷油墨遍及胶印、凸印(包括柔性版印刷)、凹印、网印以及喷墨印刷等各个印刷领域,而UV印刷电路板油墨主要用于电子行业中电路板(简称PCB)的印制。
1.胶印UV油墨
胶印采用UV油墨,可以免去喷粉,利于印刷环境的清洁,并避免了由于喷粉而给印后加工所带来的麻烦,如对上光、覆膜效果的影响,并可进行连线加工。
UV油墨还可以防止油墨结皮,解决了胶印机停机时的后顾之忧,同时又能提高干燥速度。尤其是在包装印刷中,经常需要印刷大面积实地,要求较高的密度,因此不得不加大上墨量,这时油墨的干燥问题就变得非常重要,往往会由于油墨不易干燥而影响印刷生产效率。而采用UV油墨,这个问题便迎刃而解。
UV油墨色彩鲜艳、耐磨性优异,非常适合包装以及书籍封面的印刷。
UV油墨固化时无渗透,可以在非吸收性的承印材料上印刷,如证卡的印刷等,这是普通的胶印油墨所不能涉足的领域。
另外,胶印UV油墨在直邮、商业表格等票据印刷中也有广泛的应用。在国外,UV油墨的最大市场就是胶印UV油墨。
2.凸版印刷UV油墨
凸版印刷UV油墨主要用于标签印刷,也用于包装印刷,如软管印刷等。
在柔性版印刷,尤其是窄幅柔性版印刷中,人们更注重较少的停机误工时间、更强的耐摩擦性、更好的印刷品质量等。用UV油墨印刷的产品网点清晰度高、网点增大小、墨色鲜艳,比采用水性油墨印刷提高了一个档次。UV油墨具有广阔的发展前景。
目前大多数柔性版印刷机都配有UV固化装置,且种类很多。
3.凹版印刷UV油墨
在凹版印刷领域,已经有选择地使用了UV油墨,但是技术和成本也相应地被提高。随着环境保护的呼声越来越高,以及对包装印刷品,尤其是食品包装安全性的要求越来越严格,UV油墨将会成为凹版印刷油墨的一种发展趋势。
UV油墨的发展
国外UV油墨的发展
国外UV油墨的发展很快,在美国,UV油墨最大的市场是胶印,约占有40%的份额。其次为丝网印刷(占30%),在上世纪90年代增长特别强劲,成为光盘制造的首选技术之一。欧洲2000年UV油墨产品总计为2.05万吨。亚洲UV油墨市场较之欧洲和美洲,起步较晚,但增长速度却不低。在亚洲各国中,以日本所占的市场份额最大。
国内UV油墨的发展
国内UV油墨的市场虽然起步较晚,但近年来随着国内经济的持续高速增长而呈现欣欣向荣的局面。据中国感光学会辐射固化专业委员会的不完全统计,2003年UV油墨产量达6514吨,比2002年增长64.2%,产值44131万元,比2002年增长55.7%。其中,胶印UV油墨、光成像抗蚀油墨、光成像阻焊油墨、光盘油墨等高档油墨产量有了较大的增加。由于国内的UV油墨起点较低,而UV油墨又被业内所看好,因此,国内的UV油墨会有较好的市场前景,未来的几年将会取得快速发展。
逆向上光
在国内,UV印刷的主要承印物是非吸收性材料。