(一)UV 油墨的組成
UV 油墨的組成主要是由顏料(Pigment)、準高分子(Oligamer)、單體(Monomer)、光重合起動劑(Photoinitiator)增感劑及助劑(Filler)等所組成,其與一般之傳統(tǒng)氧化型油墨之組成結(jié)構(gòu)差異比較如表五。
表 五 UV 油 墨 及 傳 統(tǒng) 氧 化 型 油 墨 組 成 結(jié) 構(gòu) 比 較 表 | |
油 墨 的 組 成 結(jié) 構(gòu) | |
UV 油 墨 |
傳 統(tǒng) 氧 化 型 油 墨 |
顏 料 |
顏 料 |
準 高 分 子 |
凡 力 油 |
單 體 |
溶 劑 |
光 重 合 起 動 劑( 增 感 劑) |
干 燥 劑 |
助 劑 |
助 劑 |
由表五,可以明顯看出,UV 油墨與傳統(tǒng)油墨兩者之間相對應(yīng)的成份功能是相似的,其化學(xué)組成結(jié)構(gòu)卻完全的不同(資料來源:東洋油墨技術(shù)資料,1988)。
(二)UV 油墨的特性:
有關(guān)UV 油墨的特性大致上歸納出有以下12點:
1.不需噴粉
2.立即干燥、但需用紫外線光源照射才能干燥
3.無UV 光線不結(jié)皮,所以在墨罐中不結(jié)皮
4.油墨不含溶劑
5.可印刷非吸收性的被印材質(zhì)
6.墨膜均一且具較佳抗摩擦性
7.在未照射前,在印機上或版上不會干
8.在高溫高濕下會起變化,應(yīng)保存在20°C 以下
9.不能與一般油墨相混合使用
10.稀釋劑、清洗劑須用UV 專用者,墨輥、橡皮布亦須用專用者或兼用者
11.UV 油墨并非所有材質(zhì)皆通用,其附著性須依各別不同性質(zhì)油墨個別試驗
12.UV 是一種化學(xué)線,油墨干燥所須的波長須與UV 波長相接近,否則無法達到干燥效益
五、UV 印刷之探討
(一)影響UV 油墨的干燥因素
UV 油墨干燥時間的長短,一般受到以下幾點因素的影響:
1.UV 油墨的厚度
2.被印材質(zhì)種類不同
3.機器速度的快慢
4.UV 反射罩種類
5.UV 燈管強度
(二)UV 印刷常使用的材料
UV 印刷所使用的材料,通常以非吸收性材質(zhì)為主,除了紙張外,較常用以塑膠類材料及金屬類等,在本文中僅針對塑膠類材料進行介紹。
塑膠之性質(zhì)主要是由其組成分子的大小及形狀來決定,大部份的塑膠在制造的前幾個階段均系單體,即由小型單元分子組成,但在熱和壓力及化學(xué)觸媒之作用下,這些小分子即結(jié)合成復(fù)雜的分子而變?yōu)楣腆w或半固體之構(gòu)造。而塑膠之特性約可列舉為下列幾項:
1.能耐化學(xué)侵蝕
2.富有光澤,部份具有透明性或半透明性
3.大部份的塑膠是良好的絕緣體
4.重量輕,但很堅固,甚至可取代金屬
5.能大規(guī)模生產(chǎn),加工容易,且價格便宜
6.用途廣泛,效用多且色彩悅目
7.形體安定,電性良好
8.具柔韌性、易著色,部份耐高溫
塑膠因為具有上述多項優(yōu)點,新的塑膠也不斷的被研究開發(fā),其各種性質(zhì)更優(yōu)良,如工程塑膠或高分子塑膠等。高分子聚合物是由含有共價鍵作為結(jié)合原子或分子間之結(jié)合力的高分子量化合物。通常分子量在1000以上即可稱之為聚合物了。自然界中如天然橡膠、蛋白質(zhì)、纖維素、淀粉、石棉等均為高分子物質(zhì)。
而聚合物(Polymer)是由單體(monomer)鍵合而成,通常用結(jié)構(gòu)單位來說明聚合物的結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)單位有不同的排列及連結(jié)方法,例如直鏈式聚合物,其結(jié)構(gòu)單位在鏈上之排列形式是,X -(M)n -Y,式中M 即是一個結(jié)構(gòu)單位,即單元體(monomer),n 是聚合度(degree of polymerization),簡稱d.p 。n 為2時,稱雙聚物(dimers),n 為3時稱三聚物(trimers),n 為4時稱四聚物(tetramers),n 的數(shù)目可以達到千萬個之多。結(jié)構(gòu)單位M 約兩端由X 及Y 來鍵結(jié),X 及Y 可以是相同或不相同。凡是含有相同的重復(fù)單位的聚合物,稱單聚合物(homopolymers),如聚乙烯。含有兩個或兩個以上之結(jié)構(gòu)單位的聚合物,稱共聚合物(copolymers)。其聚合型式有加成聚合(addition polymerization)及縮合聚合(condensation polymerization)和混合聚合(combination polymerization)。
一般來說,常用的塑膠類被印材可包括以下數(shù)種:
1.聚乙烯(Polyethlene)
簡稱PE,是最廣泛的塑膠。聚乙烯的主要原料是乙烯??衫梦焱橹疅崃阎圃煲蚁何焱榻?jīng)加壓熱裂,可得乙烷與丙烯,乙烷再經(jīng)脫氫反應(yīng)可得乙烯。其聚乙烯的主要產(chǎn)品有藥品的蓋子、餐具、廚房用品、玩具及照明零件等。
聚乙烯可分為兩種,低密度聚乙烯和高密度聚乙烯。低密度聚乙烯,分子量在五至三十萬,密度約0.92g /cm3高密度乙烯,分子量可達三百萬,密度約0.96g /cm3,可由表六瞭解聚乙烯的物理性質(zhì)。
表 六 聚 乙 烯 的 物 理 性 質(zhì) | ||
性 質(zhì) |
低 密 度 聚 乙 烯 |
高 密 度 聚 乙 烯 |
分 子 量 |
50000 ~300000 |
300000 ~3000000 |
抗 拉 強 度 |
1800 ~2000 |
3500 ~4500 |
(lb /in2) |
110 |
124 ~135 |
熔 點 |
600 |
100 |
伸 長 率 % |
21.5 |
1.5 ~ 3 |
甲 基 基 團 |
60% |
90 ~95 % |
結(jié) 晶 性 |
2.3 |
2.3 |
介 電 常 數(shù) |
2.聚丙烯(Polypropylene)
聚丙烯的制法與聚乙烯相似,以三氯化鈦與三乙鋁、三丁鋁或氯化二乙基鋁為摧化劑,分散在溶劑中,于10大氣壓下起反應(yīng),反應(yīng)生成的聚丙烯,成為漿狀,溶于乙醇中,經(jīng)過處理后再經(jīng)干燥而成。
聚丙烯較聚乙烯硬,軟化點亦高,低溫時有脆性。分子量在80000~150000之間,比重0.90~0.91。相關(guān)產(chǎn)品為制造絲纖維、交通器材、實驗室玻璃、滴管及射出成型品。
3.聚氯乙烯(PVC)
中文名稱為聚氯乙烯,其材料特性是比重高具耐燃性。具高透明性。絕緣性佳。印刷性佳。不同配方有不同特性,應(yīng)用廣泛。價廉。加工溫度超過190°C 時易生裂解,而放出HCL 氣體。環(huán)保沖擊大。分子量在60000~150000之間,具有良好的抗電性、耐火性等。相關(guān)產(chǎn)品為電線電纜之外皮、雨衣、窗簾,加入添加劑后可制唱片。
4.PET 聚對苯二甲酸乙二醇脂(聚脂)
中文名稱為聚對苯二甲酸乙二醇脂(聚脂),其材料特性是比重低、不吸濕、絕緣佳、透明性、價廉、剛性低。
5.ABS(丙烯晴-丁二烯-苯乙烯三共聚合物)
中文名稱為丙烯晴-丁二烯-苯乙烯三共聚合物。材料特性是由各聚合物組成之比例,可得不同特性之ABS 、表面強度及耐熱性均非常優(yōu)秀、表面光澤佳、表面噴涂及電鍍性佳、具吸濕性、一般成品可藉染色達到所需顏色。其相關(guān)印刷產(chǎn)品手提箱面版、ABS 管、家電外殼。
6.PC(聚碳酸脂)
中文名稱為聚碳酸脂,其材料特性是透明性佳、常溫時耐沖擊性高、耐高溫、高剛性、FDA 級、耐摩擦性差、耐藥品性差。其相關(guān)印刷產(chǎn)品有安全玻璃及醫(yī)療器材透明容器。
7.合成紙
合成紙的定義有二項,如下所示:
?。?)以合成樹脂(PE 、PP 、PS 及PVC)為主要原料,經(jīng)加工仿紙化的方式賦予紙性,以紙?zhí)匦詠硎褂谩?
?。?)以合成樹脂為主要原料,所制成外觀近似紙漿制造的紙張,而物性介于紙漿紙張(Pulp Paper)與塑膠薄膜(Plastic film)之間的一種紙的替代品。
合成紙最好的紙張性能(Paperiness)系其中之已填充并拉伸薄膜型態(tài),它的特點主要來自于紙層,能夠經(jīng)由有關(guān)填料顆粒當中心形成精細空隙(Fine voids)或微空隙(Microvoids)的存在而實現(xiàn)。雖然這些微空隙平均分布或通過往紙層厚度方向一致分散,那些于外部表面及其附近面積,則都是與紙層外邊緣區(qū)域聯(lián)通,如此在紙層形成一破裂表面。上述空隙外邊緣的聯(lián)通狀態(tài),甚至填料顆粒的暴露狀態(tài),全部導(dǎo)源于含有精細填料顆粒樹脂的薄膜拉伸。因為這樣的特點,讓這種型態(tài)合成紙本質(zhì)上具備良好的印刷適性或印墨接受性(Ink receptability)(或印墨吸收性)與印墨干燥特性獲得強化。
如果這些一般的良好印刷適性可以進一步的改善,且假使特別是印墨附著力(Ink adhesion)能夠擴展至更大范圍,那么合成紙的實際用途將再增加。
因為合成紙可以使用的場合,乃應(yīng)用于單純憑著傳統(tǒng)紙無法有效發(fā)揮的情形,所以適當印墨配方對于影像品質(zhì)與最終用途的耐用性兩者都是極為重要。
表 七 、 合 成 紙 與 塑 膠 膜 的 比 較 | ||||||
項 目 |
種 類 |
傳 統(tǒng) 紙 |
合 成 法 |
塑 膠 膜 | ||
軟 膜法 |
纖 維 法 |
壓 延 性 | ||||
基 本 性 | 強 度 |
中 ~ 低 |
高 |
高 |
高 |
高 |
耐 水 性 |
無 |
優(yōu) |
優(yōu) |
優(yōu) |
優(yōu) | |
尺 寸 安 定 性 |
不 良 |
優(yōu) |
優(yōu) |
優(yōu) |
優(yōu) | |
平 滑 性 |
中 ~ 低 |
高 |
低 |
高 |
高 | |
挺 度 |
高 |
中 |
中 |
中 |
低 | |
耐 熱 性 |
高 |
低 |
低 |
低 |
低 | |
透 氣 性 |
高 |
低 |
高 |
低 |
低 | |
防 濕 性 |
無 |
高 |
無 |
高 |
高 | |
耐 藥 品 性 |
低 ~ 無 |
高 |
高 |
高 |
高 | |
加 工 性 | 印 刷 效 果 |
優(yōu) |
優(yōu) |
良 ~ 不 良 |
優(yōu) |
良 ~ 不良 |
印 刷 作 業(yè) 性 |
優(yōu) |
優(yōu) ~ 良 |
良 ~ 不 良 |
優(yōu) ~ 良 |
良 ~ 不良 | |
熱 成 型 性 |
無 |
有 |
有 |
有 |
有 | |
熱 融 著 性 |
無 |
有 |
有 |
有 |
有 | |
折 迭 適 性 |
優(yōu) |
優(yōu) |
良 ~ 不 良 |
優(yōu) |
不 良 | |
接 著 劑 適 性 |
優(yōu) |
優(yōu) |
良 ~ 不 良 |
優(yōu) |
良 ~ 不 良 | |
帶 電 性 |
優(yōu) |
優(yōu) |
良 ~ 不 良 |
優(yōu) |
良 ~ 不 良 | |
其 他 | 筆 記 性 |
優(yōu) |
優(yōu) ~ 良 |
良 ~ 不 良 |
優(yōu) ~ 良 |
不 良 |
耐 候 性 |
不 良 |
優(yōu) ~ 良 |
優(yōu) ~ 良 |
優(yōu) ~ 良 |
優(yōu) ~ 良 | |
防 蛀 性 |
無 |
有 |
有 |
有 |
有 | |
燃 燒 熱 量 |
低 |
中 |
高 |
中 ~ 低 |
高 | |
備 注 |
. 聚 笨 乙 烯 為 低 ~ 中 。 . 表 面 涂 布 加 工 合 成 紙 為 不 良。 |
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