1、CPP 油墨前 言聚丙烯()是目前生产量较大、应用范围较广的通用塑料之一,但是由于聚丙烯分子中不存在极性基团和活性官能团,结晶度很高,材料表面吸附能力很差,表面张力小,所以难于粘接,其应用受到限制。为了扩大其应用范围,需要对其进行改性,改性方法较多,氯化改性是其中较常用方法之一。氯化聚丙烯(简称)是聚丙烯()化学改性产物,能溶解于除醇及脂肪烃以外的大部分溶剂,具有良好的耐磨性、耐酸性及耐老化性。而且氯化聚丙烯是热塑性树脂,它对聚丙烯有很强的粘合力,对乙烯、油墨等多种材料也具有较好的粘合力,它是双拉伸聚丙烯()薄膜的优良粘合剂,也是塑料、油墨优良的粘结剂以及膜与彩印纸、膜与聚丙烯的粘合剂。1 氯
2、化聚丙烯的主要特征氯化聚丙烯特定的结构决定了它具有一些特殊的性能:(1)不同分子量氯化聚丙烯的熔点随氯化度的增加而迅速降低,当氯含量为30%左右时,其熔点最低。均相反应和非均相反应的氯化聚丙烯具有不同的最低熔点,即使有相同的氯含量,它们的最低熔点也不同。氯化等规聚丙烯和氯化无规聚丙烯的熔化情况不同,随着无规物的增加,熔点相应提高。(2)氯化聚丙烯相对溶解度随氯化度的提高而增加,对于均相反应的氯化聚丙烯和非均相反应的氯化聚丙烯,当氯化度相当时,前者比后者更易溶解,当溶解度相当时,前者的氯化度仅为后者的三分之一。(3)氯化度为 30%时,氯化聚丙烯具有晶体结构;当低于 30%时,其难于溶解在溶剂中
3、。在室温下,氯化聚丙烯比较容易凝胶;在较高温度下易被溶解;凝胶温度与氯化度呈线性关系,且随着氯化度的提高而降低。(4)氯化聚丙烯可以对聚丙烯产生良好的粘结作用。非均相氯化聚丙烯具有较高的结晶度,它的粘结性大于均相氯化聚丙烯,而两者的粘结性均随氯化度的提高而变小,氯化聚丙烯的粘结强度随结晶度的提高而增强。(5)氯化聚丙烯对酸、碱均有良好的抗腐蚀作用,它还具有无毒、耐油、耐热、抗紫外辐射等特性。上述氯化聚丙烯的基本特性构成了它在工业上应用的重要因素。它的应用性能却与其氯化度及聚合度有关:粘合性能以氯化度低为好而与聚合度无关;溶解性、相容性则要求高氯化度、低聚合度;而从干燥速度来讲,要求的是高氯化度
4、和高聚合度。2 氯化聚丙烯粘结原理氯化聚丙烯具有良好的耐老化、耐燃、耐腐蚀性等性能,能溶于苯、甲苯、四氯化碳等溶剂。当氯化聚丙烯溶液与聚丙烯材料接触时,聚丙烯表面发生有限溶胀,而以相同化学结构结晶的结晶间力相吸引,从而显示出粘接能力。这时,原来结晶度很高的聚丙烯,因引入氯原子而形成氯化聚丙烯,使结晶降低到 4%以下;并且氯的引入大大增强了聚丙烯发生化学反应的活性点,使很多在聚丙烯上不能发生的反应得以实现。但同时由于结晶度的降低,导致熔点大幅度下降,所以机械强度也因内聚力降低而相应降低,为了提高其内聚力,就需要对氯化聚丙烯进行改性,即在氯化聚丙烯分子中引入有强极性基团的化合物,以增强其机械强度和
5、粘接性能。通过氯化聚丙烯与含极性基团的各类单体进行反应,可以得到性能不同的胶粘剂。3 氯化聚丙烯配方及在胶粘剂方面的应用 氯化聚丙烯是一种性能很好的胶粘剂,有很强的粘接力,它有许多不同的配方,从而使其应用领域很广泛。3.1 有机硅改性氯化聚丙烯胶粘剂基本配方(质量分数):氯化聚丙烯 100苯 44聚甲基氢硅氧烷 适量丙烯酸丁酯 适量过氧化苯甲酰 少量在自由基引发剂下氯化聚丙烯与适量的聚甲基氢硅氧烷、丙烯酸丁酯进行共聚,得到氯化聚丙烯()一聚硅氧烷()一丙烯酸丁酯()三元共聚物胶粘剂,其对聚丙烯材料及金属铝材料有良好的粘接性能和较好的耐水性。利用有机硅改性氯化聚丙烯,可使改性后材料既有氯化聚丙烯
6、的优良的粘接性能,也具有有机硅的耐候性、耐水性等性能,从而扩大它的应用范围。3.2 氯化聚丙烯与丙烯酸苯酰氧甲基乙酯共聚胶粘剂基本配方(质量分数):氯化聚丙烯 100丙烯腈一丙酯 (125)16二甲苯 60过氧化二特丁基醚 少量以低氯量氯化聚丙烯与不同比例的丙烯腈及丙烯酸苯酰氧甲基乙酯(简称丙酯)在引发剂作用下,经自由基接枝共聚反应制得胶粘剂。可用于聚烯烃、钢等材料的粘接,还可对铝、纤维、合成革、木材也有很好的粘接性。3.3 氯化聚丙烯与丙烯腈及苯乙烯基二乙氧基硅烷共聚胶粘剂基本配方(质量分数)氯化聚丙烯 100丙烯腈 1苯硅 6二甲苯 234过氧化二特丁基醚 少量在引发剂存在下氯化聚丙烯与丙
7、烯腈及苯乙烯基二乙氧基硅烷经自由基接枝共聚反应制得胶粘剂。不仅对聚丙烯材料有良好的粘接性,对钢、铝等材料也有十分理想的粘接效果。3.4 氯化聚丙烯与丙烯酸酯及丙烯腈共聚胶粘剂基本配方(质量分数):氯化聚丙烯 50丙烯酸酯一丙烯腈 (12.53.5)0.51甲苯 150偶氮二异丁腈 0.050.1在引发剂存在下氯化聚丙烯与丙烯酸酯及丙烯腈经自由基接枝共聚反应制得胶粘剂。该胶粘剂不仅对聚烯烃呈现良好的粘接性能,而且对聚丙烯注塑品,聚丙烯制品与钢、铝等金属间的粘接,效果良好。亦可用于聚烯烃薄膜与纸、皮革、橡胶等制品的室温粘接。3.5 氧化聚丙烯与马来酸酐及丙烯腈共聚胶粘剂基本配方(质量分数):氯化聚
8、丙烯 50马来酸酐 0.751丙烯腈 0.50.6甲苯 87过氧化苯甲酰 少量以含氯量为 30%40%的氯化聚丙烯与马来酸酐及丙烯腈在引发剂作用下,经接枝共聚反应制得胶粘剂。其对聚丙烯材料有良好的粘接性能,对聚乙烯材料的粘接性能也有一定的提高,是一种较好的新型聚烯烃胶粘剂。3.6 氯化聚丙烯与二甲基丙烯酸-二苯基硅二醇双酯共聚胶粘剂基本配方(质量分数):氯化聚丙烯 100二甲基丙烯酸双酯 16甲苯 130过氧化苯甲酰 少量在引发剂存在下氯化聚丙烯与一定配比的二甲基丙烯酸-二苯基硅二醇双酯经自由基接枝共聚反应制得胶粘剂。该胶粘剂不仅适用于聚丙烯、钢铝粘接,而且对纤维、木材、皮革、陶瓷、玻璃、聚乙
9、烯等都有较好的粘接性能,并可做为以上材料的涂层,其结膜坚韧光亮,附着力强,是一种应用广泛、效果良好的新型胶粘剂。3.7 双向拉伸等规聚丙烯与纸的胶粘剂基本配方(质量分数):氯化聚丙烯 7石油树脂 14甲苯 57乙酸乙酯 15将上述调配好的氯化聚丙烯粘合剂涂在双向拉伸等规聚丙烯薄膜上,然后层压在已经印刷了的纸(干燥后)上,可以大大提高印刷品的耐用性、防水性和色泽亮度,用作书籍封面、广告品、高级包装品等。另外氯化聚丙烯还可用于塑料血袋配件粘合剂,聚丙烯薄膜与铝箔的层压粘合剂、热压薄膜的粘合剂、复合印刷油墨的粘合剂等。4 发展趋势氯化聚丙烯改性胶粘剂不仅原料易得、生产工艺简单,而且产品性能优良、应用
10、范围广,开发利用前景广阔,在国外获得了长足发展。目前我国胶粘剂行业对氯化聚丙烯的需求量约为 200,预计未来几年我国胶粘剂行业对氯化聚丙烯的需求将以年均 8%的速度增长,到 2005 年,需求量将达到 250。但国内氯化聚丙烯的生产能力和产量很小,远远不能满足实际生产的需求,每年需大量进口,随着印刷、塑料包装等行业要求档次不断提高,加上高级油墨、胶粘剂和涂料的发展,国内市场对氯化聚丙烯需求量将急剧增加。因此一方面要改善氯化聚丙烯的生产工艺,提高氯化聚丙烯产品的质量,并在提高产品质量的前提下扩大其生产规模,以适应我国日益发展的需要;另一方面,需进一步改进氯化聚丙烯胶粘剂的性能,开发出低毒溶剂、绿
11、色环保的高性能胶粘剂,以便在更多的领域应用。镀铝薄膜包装印刷故障与处理方法真空镀铝薄膜的主要用途是：代替纯铝箔复合，使软包装印刷物具有典雅的银白色的光泽，并在提高软包装薄膜袋的阻隔性、遮光性的同时，降低包装印刷成本（镀铝薄膜仪为 0.40.6m，仅是采用纯铝箔量的 1/150）25%左右。通常的真空镀铝方法有两种：一是印刷后真空镀铝，即在薄膜的表面上先进行反向的里印印刷，然后镀铝，然后同底膜复合；二是直接在薄膜表面上进行里印后，再同真空镀铝的底膜进行干式复合。但这种方法底膜必须选用耐热性好，且能热封的 CPP、PE 等材料。无论采用何种方法，复合后的包装印刷制品不离皮、不脱胶才能作为成品为客户
12、提供。随着该制品的不断扩大，包装印刷质量和交货时间要求也在不断地提高，而出售价格却在逐渐下跌。这对于包装印刷企业来说，在按时交货的前提下，尽可能选择原材料成本低的作为重中之重来优先考虑。比如，在使用油墨、胶水时，宁可购买价格低的，不会购进使用后无利润的辅助材料。因此，几乎没有人去把关、验收进货渠道，明显导致镀铝薄膜的包装印刷制品的低劣和报废的故障之一是离胶、离皮。围绕这个问题，笔者就其介绍以下故障的成因和处理方法，以便与包装印刷同仁商。例如 PET薄膜、印刷油墨、真空镀铝、涂胶与 PE（作为热封底膜材料）复合，结果彩色油墨印刷后，最后印上去的满版白墨（或黄墨）全部粘结在胶粘剂上，导致PET 与
13、底膜的分离（离皮）：还有一种情况是：印刷油墨墨膜层薄的，在与底膜的 PE 复合后附着牢度好，而墨膜层厚的附着（不良）差。针对上述故障，前者涉及到油器的软化点低（不耐热），而有与胶粘剂亲合性（相溶性）太好，复合好 PET 膜较易被揭撕开；后者则是因油墨体系棉液含量过高或加大了表面分散剂及蜡质助剂，在与 PE 膜复合时产生相斥而附着劳度不良，极易撕开。在通常的包装印刷过程中，人们为了节省油墨的开支，彩色油墨往往采用价格较低的表印凹版油墨。如聚酰胺油墨、丙烯酸油墨、硝基油墨、氯醋树脂油墨等几乎都可以作为聚氨酯胶干式复合的表印油墨印刷，而白墨则采用里印油墨，也有全部采用表印油墨或者彩色油墨用里印油墨，
14、而白墨采用表印油墨印刷的。无论在印刷时采用何种油墨印刷，有一点必须要清楚，防止有些油墨同复合胶水相斥，一定要选用油墨复合胶水有一定的相溶性便可。例如聚酰胺油墨，这时用白色聚酰胺油墨作为印刷油墨印刷底色时，同复合油墨或复合胶层只要有一定的粘结力，一般就不会出现上述故障。但大部分表油墨同复合油墨或复合胶层没有亲和性，就很难产生粘结力，因此，这种油墨同复合彩色油墨的（反印刷）图文墨膜层便会产生脱离。再有，白墨生产中，该体系里着色剂钛白粉或少量钙粉用量大部分在 20%33%之间，而彩色油墨的着色剂的用量为8%12%，相比差很多，如果我们使用相同量的树脂连结料，对于彩色油墨来说，粘结力就会大大降低。为此
15、，在白色油墨使用时，应该选用树脂连结料含量大的，或没有表面活性助剂的，这样才会有彩色油墨一样大的粘结附着牢度。上面笔者已经介绍了镀铝薄膜的包装印刷方法和选择油墨及粘结复合原理。但这并不表明只有选用树脂连结料含量大的白色油墨才能有足够的复合附着牢度，影响白色油墨附着力强度的还有油墨体系里的表面活性分散剂和防沉、耐摩擦的蜡质材料以及油墨本身静电等等。我们知道，一旦胶水涂布在含有表面活性分散剂或防沉、耐摩擦的蜡类助剂的白色底墨墨膜表面时，由于两物相斥，或几乎无拉力的蜡质便会使承印物表面胶水层形成均匀的点状物，从而导致复合牢度差或复合强度低的低质包装印刷制品产生。其二，由于使用了软化点较低的包装印刷油
16、墨，当进行镀铝或复合时的高温环境，油墨就极易被软化点较高的或互溶性（溶解度）太好的胶水拉过来，结果造成离皮故障的出现。其三，由于表印油墨体系里的成膜硬树脂含量大到一定量（如聚酰胺油墨体系里硝化棉辅助树脂）的印刷油墨，往往包装印刷油墨的图文墨膜胶就会失去一定的柔韧性，结果墨膜薄的地方复合附着好，而墨膜厚的地方复合后附着牢度差。其四，导致油墨与胶水的附着牢度不好的还有油墨体系或胶水体系的溶剂残留量过大也是个原因。而导致油墨与承印物附着差的是承印物表面张力小或油墨体系溶剂的挥发梯度不平衡或油墨粘度太小（树脂含量太少）等所致。至于印刷后胶水涂布后与复合底膜没有附着力的，则是承印物没有处理好或胶水的氨键
17、值与承印物的氨键值相差太大造成的。处理上述故障的方法一般是：处理好承印物；重新调换胶水；选用与胶水有亲合性的油墨；换用树脂含量高或粘度大的油墨；采用耐定温度（热）的油墨；选择不含表面活性剂或蜡质的印刷油墨；凹印改用网穴浅的印版；调换粘度高的或涂布量大的胶水；控制好镀铝、烘道、复合温度；提高印刷压力或复压辊间压力。凹版油墨附着力的影响因素一、前言凹版印刷作为塑料薄膜的主要印刷手段之一，从发展之初以聚氯乙烯为主要承印物发展到现在的以聚乙烯、聚丙烯、聚酯、尼龙、聚苯乙烯等为主要承印物，凹版印刷油墨以其鲜明的色调、高饱和度等诸多优点，不论从用途和用量都有了很大发展。随着中国成为亚太地区增长最为迅速的经
18、济体，世界各大油墨生产商均在中国进行了重大投资，诸如东洋油墨、SakataInx、DIC、富林特油墨、东华油墨等，国内油墨行业的竞争日趋激烈。对油墨的质量标准也提出了新的更加严格的标准，可以毫不夸张的说油墨的质量的优劣直接影响到了各大油墨生产商其产品在国内的推广情况和市场占有率，不断的提高和改进油墨的质量也就顺理成章的成为各油墨生产厂家的主要工作。以塑料凹版油墨而言，对承印膜材料的附着牢度是油墨最为重要的性能之一，没有附着牢度的油墨就犹如没有根基华丽的建筑一样经不住时间的考验。什么是影响塑料凹印油墨附着力的因素呢？二、塑料凹印油墨附着力影响因素1、 连接料树脂种类连接料是油墨中的流体组成部分，
19、它的作用首先是作为色料的载体，使粉末状的色料、填料等固体物质混合连接起来，其次是使得油墨能在承印物面上干燥、固着成膜。由此可见，连接料是影响油墨在塑料承印物上附着牢度最为关键的组分之一。用于塑料薄膜等非吸收性材料的印刷多采用挥发干燥性型油墨，而用于该用途的连接料树脂则根据塑料薄膜的种类和印刷方式各有不同，用错或混用均会产生油墨附着力下降或没有附着力问题。连接料基材印刷性能及效果一览表树脂 基材 印刷方式 附着牢度氯化聚丙烯树脂 PE 尧 BOPP 里印 好聚氨酯树脂 PET 尧 PA 表印/里印 好聚酰胺树脂 PE 尧 BOPP 表印/非复合包装 较好丙烯酸树脂 BOPP 尧 PE 里印 较好
20、由此可见，不同基材以及用途要求均对连接料的种类提出了不同的要求，用户应根据实际需要选择相适应的连接料树脂制备的油墨，从发展趋势讲，聚氨酯油墨连接料所生产的油墨因其优良的性能，其用途已经向多元化发展，一个好的聚氨酯体系的油墨，经过附着力促进剂的帮助，已经能够满足极性从高到低塑料薄膜的要求。2、颜料分散润湿程度颜料的润湿分散是油墨生产的重要环节。所谓颜料的分散是把颜料粉碎成细小、均匀的颗粒，均匀的分布到连接料中，实现连接料树脂对颜料表面的润湿与包裹，从而得到一个稳定的悬浮系统。颜料润湿分散程度的好坏，除了直接影响油墨本身的细度、光泽度、粘度、贮存稳定性、颜料的着色力和遮盖力外，对附着力的影响也不容
21、忽视。良好的分散体系，在使得颜料细度达到最佳的同时，也使的连接料树脂对细小颜料颗粒的包裹更加完好，在塑料基材表面固着成膜后形成均匀致密的包裹有颜料颗粒的连接料树脂薄膜，增大了树脂连接料与塑料薄膜表面的接触面积，附着牢度提高。3、基材表面性质在凹版塑料印刷中，塑料基材表面性质也是影响油墨附着牢度的重要因素之一。塑料薄膜在经过印刷后，不仅要求具有色彩鲜艳、层次丰富、立体感强的印刷效果，而且要求印刷油墨必须牢固，墨层不脱落、不掉色。但是印刷用的塑料薄膜品种繁多，因其表面特性因分子结构、基材的极性基团、结晶程度等不同因素影响而有很大差别，对于印刷油墨的结合牢度影响很大。事实上，不论是极性基材还是非极性
22、基材，为提高油墨在基材的表面附着牢度与润湿流平性，在印刷前都要对薄膜进行适当的表面电晕处理。特别是象 PE、PP 等非极性基材，它们的化学稳定性较高，表面张力较小，不易被大多数油墨和溶剂所浸润，印前的处理表面张力需达到 38 达因以上才能保证印刷质量。4、油墨溶剂在凹版溶剂型印刷油墨中，有机溶剂对油墨在塑料基材表面的附着牢度也产生着直接或间接的影响。第一，为使油墨的干燥速度适中，在挥发干燥过程中溶剂存在一定的挥发梯度，油墨中的有机溶剂一般采用两种或两种以上混合溶剂。连接料树脂对有机溶剂的释放性和溶剂的挥发速度直接影响了油墨中溶剂是否彻干，而未彻干的油墨在塑料薄膜表面的附着牢度是存在一定缺陷的。
23、通常来讲，挥发性好的溶剂其溶剂释放性要好于挥发性较慢的溶剂，但过高比例的高挥发性溶剂会导致油墨表层表干过快，而内层溶剂释放受到阻碍，干燥不够彻底。这时需要添加适量慢干或中慢干溶剂使其挥发梯度适中，溶剂释放性反而得到提高。第二，油墨溶剂中真溶剂与假溶剂的比例也是影响油墨附着牢度的重要因素之一。特别是以聚氨酯树脂为主体连接料的油墨体系，单纯的醇类溶剂作为一类非极性溶剂是聚氨酯树脂的假溶剂，但是其与酮类、酯类、苯类等极性的有机溶剂的配合可以使得混合溶剂体系的极性在很大范围内可调从而适应聚氨酯树脂本身的极性，而达到最佳的溶解力。树脂分子在这样的溶剂体系中微观呈舒展状态，有利于在与颜料研磨过程中的分散与
24、润湿并形成均一的包裹状态。但是，醇类溶剂加入比例失调，不但使得聚氨酯树脂体系稳定性变差，过多的假溶剂的存在，使得微观树脂分子成为蜷曲状态，有时甚至多个树脂分子缠绕一起被假溶剂包裹，分散过程中不能很好的与颜料粒子形成很好的润湿，影响了油墨在承印物表面固着成膜的均匀性，附着力自然下降。第三，溶剂型油墨中的有机溶剂的存在，使得其对塑料基材表面在烘干前产生的相互作用，即溶胀作用也对油墨的附着牢度有着一定的影响。溶胀作用使得塑料薄膜表面粗化，形成微小的“坑凹”，油墨成膜后与其产生物理锚合作用，对附着牢度的提高起到了重要的作用。5、基材中的助剂析出众所周知，我们常见的包装用塑料薄膜（PE/CPP/BOPP
25、/PET 等）在生产过程中，大多加入了一些热增塑剂、稳定剂、抗氧剂、防粘剂、开口爽滑剂等助剂，这样才能防止粘连，便于加工。唯一不同的是依据薄膜种类及用途添加量有所不同。由于添加剂是直接添加进去，而不是接枝在分子上的，薄膜加工好后，随着时间的推移和温度变化，助剂会从膜的内膜表层向外迁移渗出，从而使得薄膜的表面性质发生变化。复合后，在薄膜存放过程中由于助剂的迁移析出从而导致复合粘合剂的最终剥离强度的衰减已经成为业内人士的共识，但印刷油墨会不会同样存在同样的问题呢？答案是肯定的。也就是说因为印刷膜助剂析出，刚刚印刷好下线的薄膜，油墨的附着牢度可能很好，但放置一段时间，或者复合熟化过程中由于助剂的析出
26、，导致油墨的附着牢度下降甚至在复合熟化后测量剥离强度的时候出现油墨全部转移的现象。6、其他添加树脂或助剂在塑料凹版印刷油墨中，往往根据需要添加辅助性树脂或助剂以改善油墨的综合性能，颜料分散润湿性、油墨干燥速度（彻干性）等的提高均可通过添加辅助性树脂实现，从而间接进一步提高了油墨在塑料薄膜表面的附着牢度。对于处理过的聚烯烃塑料表面，虽然其表面张力已经达到最基本要求，但极性聚氨酯树脂仍然存在附着牢度不够理想的缺陷，则可以通过添加极少量 PP 等附着力促进剂直接提高油墨的附着牢度。在聚氨酯复合油墨体系中往往需要添加醛酮树脂/ 氯醋树脂等进一步提高其与颜料的润湿分散性，同时由于醛酮树脂中的极性基团存在
27、对油墨附着牢度也有较大程度的提高。三、结论由此可见，在塑料凹版印刷油墨中，影响油墨在基材表面的附着牢度的因素是多方面的，只有综合考虑油墨的各项性能指标，才能使油墨在附着牢度上有一个根本的提高的同时，不至影响油墨的其他性能。可以说附着牢度的提高与油墨其他各项指标的优劣有着息息相关的联系，连接料树脂的选用、油墨的分散程度（细度、粘度）、油墨的干燥性（溶剂挥发）、添加助剂等都对油墨在塑料薄膜表面的附着牢度产生了直接或间接的影响，必须综合考虑各个因素才能制造出一个品质优异的塑料凹版印刷油墨。浅谈纸张 UV 油UV (Ultraviolet，紫外光)光固化上光涂料是与水性涂料、粉末涂料一起倍受人们推崇的
28、三大环保涂料之一，由于其独特的低温快速固化性能和超群的视觉效果，在许多行业中的应用越来越广泛。特别是印刷业的高速发展，对高效上光涂料的需求使得纸张 UV 油得到了普及和推广，成为了印后上光的重要手段之一。本文重点从 UV 油的组成和分子结构方面，探讨 UV 油的一些基本性能。1、 纸张 UV 油的组成纸张 UV 油一般由 5 个部分组成，分别为：(1) 预聚物：丙烯酸改性树脂（环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯等），是基本成膜物质；(2) 活性稀释剂：丙烯酸酯或其它含活性基团的小分子物质，参与固化，用于调整 UV 油黏度、光泽、硬度等一些基本性能；(3) 光引发剂：吸收辐射能量（如 UV 等），引发
29、光固化聚合反应；(4) 填料：耐磨粉、消光粉、填充料等；(5) 助剂：流平剂、消泡剂、附着力促进剂等。UV 油在紫外线照射下，发生自由基链式反应，各分子（大于 95%）参与反应并迅速交联聚合，瞬间（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，后两者是热塑性（遇热会软化）产品，干燥过程中水和溶剂挥发，剩余组份形成涂膜，干燥过程中未发生化学反应，是简单的物理干燥过程，此类产品随着环境温度的升高，受潮后会变软发生粘花。而 UV 油的干燥过程中有大量化学反应发生，分子间彼此交联，赋予产品高光泽度、高耐磨性、耐水耐油性、高丰满度、高强度等性能，涂膜不会随着环境温度的升
30、高而软化粘花。这些性能都是其它涂料所无法比拟的。2、 纸张 UV 油的分类2.1 根据施工方式不同可分为：(1) 辊涂 UV 油：3 或 5 棍上光机使用，黏度：20-40 秒（25，涂-4 杯）(2) 胶印 UV 油：胶印机印刷使用，黏度：30001000mPa.s（25，旋转黏度计）(3)局部 UV 油：局部 UV 机或胶印机上光使用，黏度：30-60 秒（25，涂-4 杯）(4) 凹印 UV 油：凹印机使用，黏度：15-25 秒（25，涂-4 杯），固化速度相对最快，一般要求超过 120 米/分钟(5) 丝网 UV 油：丝网印刷机使用，黏度：1000300mPa.s（25，旋转黏度计）2
31、.2 根据光泽度的不同可分为：(1) 亮光 UV 油，光泽一般大于 85(2) 哑光 UV 油，光泽范围 5-80可调2.3 根据最终用户对产品的使用性能或使用底材的特定要求，分类比较复杂，大概有：高光高耐磨 UV 油、哑光高耐磨 UV 油、烫金 UV 油、书刊 UV 油、低气味 UV 油、可重涂 UV 油、易粘合 UV 油、食品包装 UV 油、塑料（BOPP、PET、PVC）UV 油、耐黄变 UV 油、不打底（防渗透）UV 油等。3、 纸张 UV 油的主要性能介绍3.1 光泽水油、磨吸油、UV 油三者相比，UV 油的光泽最高，从理论上讲，施工时的固含量和分子量是影响涂膜光泽的两个最关键因素，
32、通常固含量越高，分子量越小，所得产品光泽越高，具体参数见表一。表一 施工固含量和分子量对涂膜光泽的影响UV 油 磨吸油 水油施工固含量（wt%） 90 30 40小分子 300-600 无 0.2-1.6 万分子量大分子 1000-5000 1-4 万 10 万-40 万光泽（60,平滑度 40s,紧度0.85g/cm3的白卡纸） 90 60-85 50-75固含量对光泽的影响：水油和磨吸油在干燥过程中，溶剂和水会穿破涂膜向空气中挥发和向纸张中渗透，这样会导致涂膜表面高低不平，光泽下降。分子量对光泽的影响：分子量越小，越容易做成高固含量的光油，固含量越高，光泽越高；分子量越小，分子运动速度快，
33、干燥过程中光油表面越易流平，光泽也越高。水油之所以光泽最低，还与其是非均相体系有关，干燥过程中水油粒子未能形成微观上理想的光滑表面，而影响光泽。在 UV 油的使用过程中，导致 UV 油光泽不高的因素很多，主要有：(1) 施工工艺的问题：涂层太薄，加入稀释剂过多，施工黏度调整不合适，产生辊痕等；(2) 产品品质问题：选用了非高光泽的产品、批次波动等，不同的 UV 油，光泽相差很大；(3) 配套产品的问题：底油太软，纸张太粗糙，喷粉量大或颗粒粗糙，油墨不平滑等。3.2 耐磨性耐磨性与抗划伤性是两个不同的性能指标，但一般客户很难将其分得清楚，通常将其混淆。耐磨性是指涂膜抵抗外力摩擦，保护纸张或油墨的
34、能力，在涂膜被磨穿时失去保护性。测试方法很多，最常用的是耐磨仪测试，4 磅压力，纸张面对面、面对背或用标准白纸，磨至油墨漏出为止，评估指标为耐磨次数。决定光油耐磨性的物性指标是光油的韧性，韧性越好，耐磨性越高。如汽车轮胎、BOPP 薄膜等，韧性很好，所以很耐磨。抗划伤性是指光油表面抵抗被擦花的能力，目前适用于纸张 UV 油的抗划伤性的测试方法还未统一，多采用将上过油的纸张面对面或面对背摩擦，目测划痕的多少。决定光油抗划伤性的物性指标是光油的硬度，硬度越高，抗划伤性越好，如玻璃、水晶等，硬度高，抗划伤性好。从化学角度而言，产品的韧性和硬度是两个有一定矛盾的物性指标，同时提高是有一定限度的，不可能
35、无止境地提高。为综合提升光油的耐磨性和抗划伤性，化学师们通常会通过添加其它化学物质来达到理想的效果，如：添加有机硅或有机氟化合物，用于提升光油的滑度和耐磨性，这和汽车添加机油来提升传动装置的耐磨性是一个道理；添加一些高硬度的填料，用于提升光油的抗划伤性等。通常我们所说的光油的耐磨性，实际上是耐磨性和抗划伤性的统称。很多客户采用的是震荡仪测试，将彩盒或书刊放置到震荡仪上面的一个箱子内，通过连续 24 小时以上的震荡来模拟远途运输，检查被测样品表面油墨被磨花的数量，以 100 个样品中有多少个表面油墨被磨花来评估，合格率通常要求大于 96%。这个方法很直观，但并不能直接反映是否是 UV 油不耐磨，
36、还是其它因素造成。除 UV 光油的本身物性外，影响 UV 油耐磨性的因素还有：(1) 施工工艺的问题：() 涂层太薄，加入稀释剂过多，施工黏度调整不合适，辊距太小等；()UV 灯管老化导致 UV 油固化不完全；()底油或油墨未干等。(2) 产品品质问题：采用了非耐磨型 UV 油产品、批次波动等(3) 配套产品的问题：底油太柔软、纸张太粗糙、喷粉量大或颗粒粗糙等。3.3 附着力附着力也是众多客户最关心的一个指针，提到附着力，我们有必要首先了解一个产品水性 UV 底油。水性 UV 底油和水性光油系出同门，区别是底油的 Tg 值（玻璃化温度，可以大致理解为固体向液体转化或软化时的温度）比光油低，光油
37、 50-80，底油小于 20，且不含蜡等耐磨助剂。卡纸未经过涂布和压光，表面疏松，UV 光油直接在其上面上光时，由于 UV 油分子量很小、易流动，会渗透到卡纸内部而无法表现出 UV 油的高光泽。水性UV 底油的分子量是 UV 油分子量的 100 倍左右，不容易渗透到纸张纤维中，可以起到封底的作用，给 UV 油白度和高光泽；其次由于底油分子量大，Tg 值低，容易和纸张纤维、UV 油分子缠绕，提高纸张和 UV 油之间的附着力。对于胶版纸，造纸的过程中已内施胶（在纸浆中加入了一些松香脂等化学黏合剂）和压光，纸张表面紧度和平整度均好过卡纸，上 UV 油时可以不打底已具有良好的光泽，但附着力并不能得到保
38、证，除非使用特定的书刊 UV 油。对于铜版纸，出厂前已经过内施胶和外施胶（在纸张表面涂布一层胶粘剂并压光，胶粘剂的主要类型有：松香改性树脂、醋丙乳液、羧基丁苯胶乳等，这类胶粘剂和水性 UV 底油很类似），可以不上底油而具有良好的光泽和附着力。其它影响 UV 油附着力的因素还有：(1) 施工工艺的问题：()底油开水太多，未起到封底的作用；()油墨或底油未干；()UV 油曝光不适量，UV 油未固化完全或过度曝光；（2）产品品质问题：UV 油对底油的附着力差或 UV 油批次波动；（3）配套产品的问题：底油对油墨、纸张的附着力力差，底油和 UV 油不配套，油墨晶化或内聚强度差，如金属墨等。3.4 气味
39、评估 UV 油的气味有两个指标，一是施工过程中的气味，其主要来源是 UV 油中的残留溶剂。正常情况下，残余溶剂量为 2%以下，特殊情况下，如烟包 UV 油要求小于 0.5%。但在石油价格飞涨的今天，很多供货商为降低 UV 油的成本，添加了大量溶剂，如酒精和甲苯等，最高的可达到 25%，这样对 UV 油的长期发展和环境保护是极为不利的。评估 UV 油气味的另一个指标是施工后 UV 油的残留气味，放置很长一段时间后依然不能消失。其主要来源是 UV 油选材不当，使用了一些味道较大但价廉的化学物质，这一点要从根本上改善有一定难度，主要是成本和选择合适材料的问题。3.5 UV 油变色或油墨变色UV 油对
40、紫外光是敏感的，施工后的 UV 油如果继续暴露在紫外光下（如太阳光和日光灯），UV 油会继续反应而变黄，这是 UV 油的本身缺陷。对于常规 UV 油，目前暂时无法从根本上改善，但不同供货商的 UV 油变黄的程度是不一样的，除非使用特定的不黄变或特白 UV 油。对于 UV 油上光后油墨变色，主要原因是油墨的问题。油墨中有一些颜料，如射光蓝，是一种蓝色酸性色淀颜料，是有机染料三苯甲烷染附在体质颜料如氢氧化铝上，形成的在水中不溶性的色素颜料，价格低，色相鲜明，但其耐光性、耐溶剂性及耐碱性差，遇醇类等溶剂或遇碱时，红相易被溶解、减弱或消失。这些颜料，如使用在书刊油墨中（印刷后表面不再上光处理）是可行的
41、，但如果用在彩盒油墨中，则非常危险，因为大多数的彩盒是有后加工处理的。检测办法是在油墨表面滴一滴底油和 UV 油，1 小时后看油墨是否变色，非常明显。对于已印刷好的纸张，如果油墨变色，可以采用强制油墨干燥，如烘干或多放置一点时间来解决，或使用中性底油、不含溶剂的 UV 油、不含溶剂的书刊 UV油等办法来减少油墨变色倾向。3.6 爆油和刮花UV 油爆油指的是上光后的纸张在压凹凸、折页、啤盒或日常使用中 UV 油开裂的现象。刮花是施工后的 UV 油，用指甲或硬物在其表面刮擦时，部分粉化的现象。以上两种现象的根本原因是 UV 油硬度太高或 UV 油对底材的附着力差造成的，具体原因和解决办法有：（1）
42、UV 油过度曝光或硬度过高，这时候要注意适量的曝光度（40-70mj/cm 2），最好选择柔韧性良好的 UV 油； （2）UV 油施工太厚，越厚的涂膜越容易爆裂； （3）纸质太差，易爆裂，UV 油的强度不足于抵抗纸张开裂的力量；（4）底油太硬、太厚，对防止 UV 油开裂帮助不大或起反面作用；（5）油墨粉化，内聚强度差，纸张、油墨、底油、UV 油无法形成一个有机整体，这时候，特别是在冬天，最容易导致刮花现象的发生。3.7 烫金烫金是一个热转移的过程，在热和压力的作用下，PET 基材上的物质转移到纸张或其它印刷基材上的过程。最常用的材料是电化铝，为了解烫金工艺，最好先了解一下电化铝的结构，如图 1
43、 所示，分为 5 层：第 1 层是 PET（聚酯）片基；第 2 层是隔离层，在热压的作用下可脱离 PET 片基，常用材料为有机硅脂或其它粘力小的黏合剂，第 3 层是染色层，由树脂和颜料组成，烫金后保护铝粉，并赋予颜色和光泽；第 4 层是真空镀铝层，提供反射性；第 5 层是黏合剂层，主要是丙烯酸树脂和其它一些增粘树脂，在热压的作用下，黏结到基材上，这一层是决定烫金适应性最关键的一层，其黏结力大小，直接决定了该电化铝可烫的上何种基材上，如 BOPP、磨吸油、水油、UV 油等基材。2、隔离层 0.01 微米1、PET 片基 12-25 微米5、粘合剂层 1.5 微米4、镀铝层 0.02 微米3、染色
44、层 1 微米图 1 电化铝结构常规的 UV 油是热固性材料，加热的时候不会软化，并且 UV 油中加入了大量有机硅和蜡类物质，这些物质不容易被粘合，所以常规的 UV 油是无法被电化铝中的第 5 层粘合的，也就是说常规 UV 油是无法烫金的。可烫金 UV 油的组成和常规 UV 油有很大不同，主要是具备了热软化但不融化、和高表面张力的特性，所以可以被烫金。相反来讲，如果电化铝第 5 层采用了一种类似 UV 彩盒胶性能的黏合剂，相信常规 UV 油也是可以烫金的。3.8 书刊 UV 油从配方设计和化学结构方面来讲，书刊 UV 油是一种非常特殊的 UV 油，是针对胶版纸而开发的一种书刊专用 UV 油，在不
45、打底油的情况下，便具备良好附着力、防渗透、可粘盒、可烫金等性能。书刊 UV 油应用到普通卡纸上时也有一定的适应性，但使用前最好经过测试。纸张 UV 油的其它一些性能，如辊痕、桔皮、针孔、缩孔、麻点等现象，还有一些特殊用途的产品，如凹印 UV 油、丝网 UV 油等，由于受篇幅限制，在此不做一一介绍。4、纸张 UV 油的发展前景在环保、高效、高性能、节省能源的大环境下，UV 油在印刷行业里还将得到更进一步的推广和应用，以个人观点来看，以下几个 UV 油产品是今后值得重点关注的：（1）高光高耐磨 UV 油：在一定前提下，高光和高耐磨性是有冲突的，如何在高光的前提下，提高 UV 油的耐磨性和抗划伤性是一个技术难题。（2）无害无味食品级 UV 油：由于 UV 油中含有大量分子量小于 1000 的小分子，而固化发生在瞬间（1 秒内），必然会有部分小分子不能完全参与反应，如何让这些小分子完全反应，也是业内同行需要面临的一个课题。（3）水性 UV 油：这是实现 UV 油真正环保化的一个产品，目前技术壁垒已攻克，但如何大幅度降低其生产成本，实现规模化生产，还有待时日。
