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一、簡介 此產(chǎn)品為紙張印刷2113后表面上光，廣泛用于5261書刊、彩盒包裝、掛歷、4102宣傳畫冊、櫥窗陳列畫1653的產(chǎn)品表面裝飾。 二、規(guī)格外觀 淺黃色透明液體固成份 40% 粘度 2500-3500CPS 密度 1.18/cm3 固化速度 2-4秒（在80w/cm強(qiáng)度紫外線照射下） 三、特性 本產(chǎn)品適用于紙張印刷后的表面上光，氣味低、固化速度快、光澤度極高、與紙張的附著力強(qiáng)，具有較好的柔韌性，透明不易黃變，耐摩擦力強(qiáng)。對于不同類型的紙張有良好的適應(yīng)性。 UV (Ultraviolet，紫外光)光固化上光涂料是與水性涂料、粉末涂料一起倍受人們推崇的三大環(huán)保涂料之一，由于其獨(dú)特的低溫快速固化性能和超群的視覺效果，在許多行業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛。特別是印刷業(yè)的高速發(fā)展，對高效上光涂料的需求使得紙張UV油得到了普及和推廣，成為了印后上光的重要手段之一。本文重點(diǎn)從UV油的組成和分子結(jié)構(gòu)方面，探討UV油的一些基本性能。
1、 紙張UV油的組成紙張UV油一般由5個部分組成，分別為：(1) 預(yù)聚物：丙烯酸改性樹脂（環(huán)氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯等），是基本成膜物質(zhì)；(2) 活性稀釋劑：丙烯酸酯或其它含活性基團(tuán)的小分子物質(zhì)，參與固化，用于調(diào)整UV油黏度、光澤、硬度等一些基本性能；(3) 光引發(fā)劑：吸收輻射能量（如UV等），引發(fā)光固化聚合反應(yīng)；(4) 填料：耐磨粉、消光粉、填充料等；(5) 助劑：流平劑、消泡劑、附著力促進(jìn)劑等。UV油在紫外線照射下，發(fā)生自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，各分子（大于95%）參與反應(yīng)并迅速交聯(lián)聚合，瞬間（小于1秒）固化成膜。UV油和水性上光油、油性上光油的干燥方式是完全不同的，后兩者是熱塑性（遇熱會軟化）產(chǎn)品，干燥過程中水和溶劑揮發(fā)，剩余組份形成涂膜，干燥過程中未發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，是簡單的物理干燥過程，此類產(chǎn)品隨著環(huán)境溫度的升高，受潮后會變軟發(fā)生粘花。而UV油的干燥過程中有大量化學(xué)反應(yīng)發(fā)生，分子間彼此交聯(lián)，賦予產(chǎn)品高光澤度、高耐磨性、耐水耐油性、高豐滿度、高強(qiáng)度等性能，涂膜不會隨著環(huán)境溫度的升高而軟化粘花。這些性能都是其它涂料所無法比擬的。2、 紙張UV油的分類2.1 根據(jù)施工方式不同可分為：(1) 輥涂UV油：3或5棍上光機(jī)使用，黏度：20-40秒（25℃，涂-4杯）(2) 膠印UV油：膠印機(jī)印刷使用，黏度：3000±1000mPa.s（25℃，旋轉(zhuǎn)黏度計）(3)局部UV油：局部UV機(jī)或膠印機(jī)上光使用，黏度：30-60秒（25℃，涂-4杯）(4) 凹印UV油：凹印機(jī)使用，黏度：15-25秒（25℃，涂-4杯），固化速度相對最快，一般要求超過120米/分鐘(5) 絲網(wǎng)UV油：絲網(wǎng)印刷機(jī)使用，黏度：1000±300mPa.s（25℃，旋轉(zhuǎn)黏度計）2.2 根據(jù)光澤度的不同可分為：(1) 亮光UV油，光澤一般大于85°(2) 啞光UV油，光澤范圍5-80°可調(diào)2.3 根據(jù)最終用戶對產(chǎn)品的使用性能或使用底材的特定要求，分類比較復(fù)雜，大概有：高光高耐磨UV油、啞光高耐磨UV油、燙金UV油、書刊UV油、低氣味UV油、可重涂UV油、易粘合UV油、食品包裝UV油、塑料（BOPP、PET、PVC）UV油、耐黃變UV油、不打底（防滲透）UV油等。3、 紙張UV油的主要性能介紹3.1 光澤水油、磨吸油、UV油三者相比，UV油的光澤最高，從理論上講，施工時的固含量和分子量是影響涂膜光澤的兩個最關(guān)鍵因素，通常固含量越高，分子量越小，所得產(chǎn)品光澤越高，具體參數(shù)見表一。表一 施工固含量和分子量對涂膜光澤的影響 UV油磨吸油水油施工固含量（wt%）>90~30~40分子量小分子300-600無0.2-1.6萬大分子1000-50001-4萬10萬-40萬光澤（60°,平滑度40s,緊度0.85g/cm3的白卡紙）>9060-8550-75 固含量對光澤的影響：水油和磨吸油在干燥過程中，溶劑和水會穿破涂膜向空氣中揮發(fā)和向紙張中滲透，這樣會導(dǎo)致涂膜表面高低不平，光澤下降。分子量對光澤的影響：分子量越小，越容易做成高固含量的光油，固含量越高，光澤越高；分子量越小，分子運(yùn)動速度快，干燥過程中光油表面越易流平，光澤也越高。水油之所以光澤最低，還與其是非均相體系有關(guān)，干燥過程中水油粒子未能形成微觀上理想的光滑表面，而影響光澤。在UV油的使用過程中，導(dǎo)致UV油光澤不高的因素很多，主要有：
(1) 施工工藝的問題：涂層太薄，加入稀釋劑過多，施工黏度調(diào)整不合適，產(chǎn)生輥痕等；
(2) 產(chǎn)品品質(zhì)問題：選用了非高光澤的產(chǎn)品、批次波動等，不同的UV油，光澤相差很大；
(3) 配套產(chǎn)品的問題：底油太軟，紙張?zhí)植冢瑖姺哿看蠡蝾w粒粗糙，油墨不平滑等。 3.2 耐磨性耐磨性與抗劃傷性是兩個不同的性能指標(biāo)，但一般客戶很難將其分得清楚，通常將其混淆。耐磨性是指涂膜抵抗外力摩擦，保護(hù)紙張或油墨的能力，在涂膜被磨穿時失去保護(hù)性。測試方法很多，最常用的是耐磨儀測試，4磅壓力，紙張面對面、面對背或用標(biāo)準(zhǔn)白紙，磨至油墨漏出為止，評估指標(biāo)為耐磨次數(shù)。決定光油耐磨性的物性指標(biāo)是光油的韌性，韌性越好，耐磨性越高。如汽車輪胎、BOPP薄膜等，韌性很好，所以很耐磨。抗劃傷性是指光油表面抵抗被擦花的能力，目前適用于紙張UV油的抗劃傷性的測試方法還未統(tǒng)一，多采用將上過油的紙張面對面或面對背摩擦，目測劃痕的多少。決定光油抗劃傷性的物性指標(biāo)是光油的硬度，硬度越高，抗劃傷性越好，如玻璃、水晶等，硬度高，抗劃傷性好。從化學(xué)角度而言，產(chǎn)品的韌性和硬度是兩個有一定矛盾的物性指標(biāo)，同時提高是有一定限度的，不可能無止境地提高。為綜合提升光油的耐磨性和抗劃傷性，化學(xué)師們通常會通過添加其它化學(xué)物質(zhì)來達(dá)到理想的效果，如：添加有機(jī)硅或有機(jī)氟化合物，用于提升光油的滑度和耐磨性，這和汽車添加機(jī)油來提升傳動裝置的耐磨性是一個道理；添加一些高硬度的填料，用于提升光油的抗劃傷性等。通常我們所說的光油的耐磨性，實(shí)際上是耐磨性和抗劃傷性的統(tǒng)稱。很多客戶采用的是震蕩儀測試，將彩盒或書刊放置到震蕩儀上面的一個箱子內(nèi)，通過連續(xù)24小時以上的震蕩來模擬遠(yuǎn)途運(yùn)輸，檢查被測樣品表面油墨被磨花的數(shù)量，以100個樣品中有多少個表面油墨被磨花來評估，合格率通常要求大于96%。這個方法很直觀，但并不能直接反映是否是UV油不耐磨，還是其它因素造成。除UV光油的本身物性外，影響UV油耐磨性的因素還有： (1) 施工工藝的問題： (ⅰ) 涂層太薄，加入稀釋劑過多，施工黏度調(diào)整不合適，輥距太小等； (ⅱ)UV燈管老化導(dǎo)致UV油固化不完全； (ⅲ)底油或油墨未干等。 (2) 產(chǎn)品品質(zhì)問題：采用了非耐磨型UV油產(chǎn)品、批次波動等 (3) 配套產(chǎn)品的問題：底油太柔軟、紙張?zhí)植凇姺哿看蠡蝾w粒粗糙等。 3.3 附著力附著力也是眾多客戶最關(guān)心的一個指針，提到附著力，我們有必要首先了解一個產(chǎn)品—水性UV底油。水性UV底油和水性光油系出同門，區(qū)別是底油的Tg值（玻璃化溫度，可以大致理解為固體向液體轉(zhuǎn)化或軟化時的溫度）比光油低，光油50-80℃，底油小于20℃，且不含蠟等耐磨助劑。卡紙未經(jīng)過涂布和壓光，表面疏松，UV光油直接在其上面上光時，由于UV油分子量很小、易流動，會滲透到卡紙內(nèi)部而無法表現(xiàn)出UV油的高光澤。水性UV底油的分子量是UV油分子量的100倍左右，不容易滲透到紙張纖維中，可以起到封底的作用，給UV油白度和高光澤；其次由于底油分子量大，Tg值低，容易和紙張纖維、UV油分子纏繞，提高紙張和UV油之間的附著力。對于膠版紙，造紙的過程中已內(nèi)施膠（在紙漿中加入了一些松香脂等化學(xué)黏合劑）和壓光，紙張表面緊度和平整度均好過卡紙，上UV油時可以不打底已具有良好的光澤，但附著力并不能得到保證，除非使用特定的書刊UV油。對于銅版紙，出廠前已經(jīng)過內(nèi)施膠和外施膠（在紙張表面涂布一層膠粘劑并壓光，膠粘劑的主要類型有：松香改性樹脂、醋丙乳液、羧基丁苯膠乳等，這類膠粘劑和水性UV底油很類似），可以不上底油而具有良好的光澤和附著力。其它影響UV油附著力的因素還有： (1) 施工工藝的問題： (ⅰ)底油開水太多，未起到封底的作用； (ⅱ)油墨或底油未干； (ⅲ)UV油曝光不適量，UV油未固化完全或過度曝光；
（2）產(chǎn)品品質(zhì)問題：UV油對底油的附著力差或UV油批次波動；
（3）配套產(chǎn)品的問題：底油對油墨、紙張的附著力力差，底油和UV油不配套，油墨晶化或內(nèi)聚強(qiáng)度差，如金屬墨等。 3.4氣味評估UV油的氣味有兩個指標(biāo)，一是施工過程中的氣味，其主要來源是UV油中的殘留溶劑。正常情況下，殘余溶劑量為2%以下，特殊情況下，如煙包UV油要求小于0.5%。但在石油價格飛漲的今天，很多供貨商為降低UV油的成本，添加了大量溶劑，如酒精和甲苯等，最高的可達(dá)到25%，這樣對UV油的長期發(fā)展和環(huán)境保護(hù)是極為不利的。評估UV油氣味的另一個指標(biāo)是施工后UV油的殘留氣味，放置很長一段時間后依然不能消失。其主要來源是UV油選材不當(dāng)，使用了一些味道較大但價廉的化學(xué)物質(zhì)，這一點(diǎn)要從根本上改善有一定難度，主要是成本和選擇合適材料的問題。 3.5 UV油變色或油墨變色 UV油對紫外光是敏感的，施工后的UV油如果繼續(xù)暴露在紫外光下（如太陽光和日光燈），UV油會繼續(xù)反應(yīng)而變黃，這是UV油的本身缺陷。對于常規(guī)UV油，目前暫時無法從根本上改善，但不同供貨商的UV油變黃的程度是不一樣的，除非使用特定的不黃變或特白UV油。對于UV油上光后油墨變色，主要原因是油墨的問題。油墨中有一些顏料，如射光藍(lán)，是一種藍(lán)色酸性色淀顏料，是有機(jī)染料三苯甲烷染附在體質(zhì)顏料如氫氧化鋁上，形成的在水中不溶性的色素顏料，價格低，色相鮮明，但其耐光性、耐溶劑性及耐堿性差，遇醇類等溶劑或遇堿時，紅相易被溶解、減弱或消失。這些顏料，如使用在書刊油墨中（印刷后表面不再上光處理）是可行的，但如果用在彩盒油墨中，則非常危險，因?yàn)榇蠖鄶?shù)的彩盒是有后加工處理的。檢測辦法是在油墨表面滴一滴底油和UV油，1小時后看油墨是否變色，非常明顯。對于已印刷好的紙張，如果油墨變色，可以采用強(qiáng)制油墨干燥，如烘干或多放置一點(diǎn)時間來解決，或使用中性底油、不含溶劑的UV油、不含溶劑的書刊UV油等辦法來減少油墨變色傾向。 3.6 爆油和刮花 UV油爆油指的是上光后的紙張在壓凹凸、折頁、啤盒或日常使用中UV油開裂的現(xiàn)象。刮花是施工后的UV油，用指甲或硬物在其表面刮擦?xí)r，部分粉化的現(xiàn)象。以上兩種現(xiàn)象的根本原因是UV油硬度太高或UV油對底材的附著力差造成的，具體原因和解決辦法有：
（1）UV油過度曝光或硬度過高，這時候要注意適量的曝光度（40-70mj/cm2），最好選擇柔韌性良好的UV油； 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
（2）UV油施工太厚，越厚的涂膜越容易爆裂； 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
（3）紙質(zhì)太差，易爆裂，UV油的強(qiáng)度不足于抵抗紙張開裂的力量；
（4）底油太硬、太厚，對防止UV油開裂幫助不大或起反面作用；
（5）油墨粉化，內(nèi)聚強(qiáng)度差，紙張、油墨、底油、UV油無法形成一個有機(jī)整體，這時候，特別是在冬天，最容易導(dǎo)致刮花現(xiàn)象的發(fā)生。 3.7 燙金燙金是一個熱轉(zhuǎn)移的過程，在熱和壓力的作用下，PET基材上的物質(zhì)轉(zhuǎn)移到紙張或其它印刷基材上的過程。最常用的材料是電化鋁，為了解燙金工藝，最好先了解一下電化鋁的結(jié)構(gòu)，如圖1所示，分為5層：第1層是PET（聚酯）片基；第2層是隔離層，在熱壓的作用下可脫離PET片基，常用材料為有機(jī)硅脂或其它粘力小的黏合劑，第3層是染色層，由樹脂和顏料組成，燙金后保護(hù)鋁粉，并賦予顏色和光澤；第4層是真空鍍鋁層，提供反射性；第5層是黏合劑層，主要是丙烯酸樹脂和其它一些增粘樹脂，在熱壓的作用下，黏結(jié)到基材上，這一層是決定燙金適應(yīng)性最關(guān)鍵的一層，其黏結(jié)力大小，直接決定了該電化鋁可燙的上何種基材上，如BOPP、磨吸油、水油、UV油等基材。

2、隔離層 0.01微米

1、PET片基 12-25微米

5、粘合劑層 1.5微米

4、鍍鋁層 0.02微米

3、染色層 1微米
圖1 電化鋁結(jié)構(gòu) 常規(guī)的UV油是熱固性材料，加熱的時候不會軟化，并且UV油中加入了大量有機(jī)硅和蠟類物質(zhì)，這些物質(zhì)不容易被粘合，所以常規(guī)的UV油是無法被電化鋁中的第5層粘合的，也就是說常規(guī)UV油是無法燙金的。可燙金UV油的組成和常規(guī)UV油有很大不同，主要是具備了熱軟化但不融化、和高表面張力的特性，所以可以被燙金。相反來講，如果電化鋁第5層采用了一種類似UV彩盒膠性能的黏合劑，相信常規(guī)UV油也是可以燙金的。 3.8 書刊UV油從配方設(shè)計和化學(xué)結(jié)構(gòu)方面來講，書刊UV油是一種非常特殊的UV油，是針對膠版紙而開發(fā)的一種書刊專用UV油，在不打底油的情況下，便具備良好附著力、防滲透、可粘盒、可燙金等性能。書刊UV油應(yīng)用到普通卡紙上時也有一定的適應(yīng)性，但使用前最好經(jīng)過測試。 紙張UV油的其它一些性能，如輥痕、桔皮、針孔、縮孔、麻點(diǎn)等現(xiàn)象，還有一些特殊用途的產(chǎn)品，如凹印UV油、絲網(wǎng)UV油等，由于受篇幅限制，在此不做一一介紹。 4、紙張UV油的發(fā)展前景在環(huán)保、高效、高性能、節(jié)省能源的大環(huán)境下，UV油在印刷行業(yè)里還將得到更進(jìn)一步的推廣和應(yīng)用，以個人觀點(diǎn)來看，以下幾個UV油產(chǎn)品是今后值得重點(diǎn)關(guān)注的：（1）高光高耐磨UV油：在一定前提下，高光和高耐磨性是有沖突的，如何在高光的前提下，提高UV油的耐磨性和抗劃傷性是一個技術(shù)難題。（2）無害無味食品級UV油：由于UV油中含有大量分子量小于1000的小分子，而固化發(fā)生在瞬間（1秒內(nèi)），必然會有部分小分子不能完全參與反應(yīng)，如何讓這些小分子完全反應(yīng)，也是業(yè)內(nèi)同行需要面臨的一個課題。（3）水性UV油：這是實(shí)現(xiàn)UV油真正環(huán)保化的一個產(chǎn)品，目前技術(shù)壁壘已攻克，但如何大幅度降低其生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，還有待時日。 UV油墨是一種迅速發(fā)展的綠色環(huán)保油墨，與熱固及揮發(fā)干燥等類型的油墨相比，具有低溫快速固化，不含揮發(fā)性有機(jī)溶劑，污染少，占地小，效率高，能耗低等特點(diǎn)。隨著UV固化原料品種的增多，價格的大幅下跌，UV油墨的用量和品種的增長速度令人吃驚，應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)大，并出現(xiàn)了功能各異、品種繁多的UV特種油墨。如利用UV材料不含揮發(fā)性溶劑的特點(diǎn)，研制出了UV凸字油墨、盲文油墨、水晶油墨、大理石油墨；利用固化膜交聯(lián)密度大、耐熱性和耐磨性好的特點(diǎn)，研制出了UV阻焊、UV字符油墨等。
　　 UV固化體系在印刷方面的應(yīng)用始于美國，主要產(chǎn)品是平版印刷用UV油墨和UV光油，應(yīng)用在多色膠印機(jī)上，所用的樹脂為丙烯酸類齊聚物。印刷時使用含6只80W/cm的高功率紫外線水銀燈的干燥系統(tǒng)，固化時間為幾秒鐘。此后，UV固化體系便很快在膠印、凸印、網(wǎng)印中廣泛應(yīng)用。
　　我國紫外線固化體系的應(yīng)用始于20世紀(jì)80年代中期，以紫外線固化油墨的研制成功為標(biāo)志，隨著環(huán)保意識的提高，UV印刷在國內(nèi)呈現(xiàn)良好的增長勢頭。
　　目前，UV印刷主要用于金/銀卡紙、鍍鋁紙及塑料等非吸收性材料的包裝印刷，UV油墨在賦予了印刷品高質(zhì)量和高光澤的同時，也給操作帶來了許多麻煩：
　　(1)UV油墨因其腐蝕性強(qiáng),所以對膠輥的要求極高，需要使用EPDM或雙用墨輥。但EPDM和雙用墨輥對含苯環(huán)的清洗劑特別敏感，極易硬化而改變墨輥性能。
　　(2)普通油墨印刷與UV印刷間的轉(zhuǎn)換時間過長，且過程煩瑣，如轉(zhuǎn)換與清洗時間過長，需要印刷機(jī)長時間停機(jī)，從而影響生產(chǎn)進(jìn)度。
　　(3)UV油墨的水墨平衡寬容度很窄，印刷中容易造成油墨乳化，影響印刷品質(zhì)的穩(wěn)定性，且控制不當(dāng)，還會發(fā)生臟版故障。 由于UV油墨印刷后黏度高，缺乏流平性，還會出現(xiàn)墨膜表面粗糙、色相不夠透明的現(xiàn)象。
　　(4)由于UV油墨的疊印性能不佳，需要在印刷色組間加裝中間座進(jìn)行固化，以改善疊印效果；而安裝多組中間座增加了硬件投資。
　　目前國內(nèi)的UV印刷市場主要集中在包裝印刷領(lǐng)域。在包裝印刷中，色塊印刷較多且印量較大，對轉(zhuǎn)換與清洗時間較長、水墨平衡難控制及高額硬件投資等難題尚且可以忽略，但如果這些問題發(fā)生在商業(yè)或出版印刷等以短版印刷為主的市場，是絕對不可接受的。

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