上光,是印后加工的一道工序,也是印刷品表面整饰加工技术之一。通俗地解释,上光就是在印刷品表面涂布一层无色透明涂料,经流平、干燥、压光后,可在印刷品表面形成薄而匀的透明光亮层。
上光不仅可以增加印刷品的表面平滑度,使印刷成品呈现出更强的光泽,而且能够对印刷图文起到保护作用,因而被广泛应用于包装装潢、书刊封面、画册、商标、广告、挂历、大幅装饰、招贴画等印刷品的表面整饰加工中。上光技术作为印刷工序的延伸和印刷品精加工的重要手段,已被众多印刷厂家广泛采用,已经成为实现和提高印刷品档次的一种重要手段。
UV上光的原理并不复杂,在紫外光的照射下,UV上光油中的光引发剂吸收辐射能后形成自由基或阳离子,引发单体和预聚物发生聚合和交联反应,在很短的时间里固化成三维网状结构的高分子聚合物。目前大部分都是自由基聚合体系。
UV上光的优点
上光工艺按上光油的干燥方式,可分为氧化聚合型上光、溶剂挥发型上光、UV上光和热固化上光等。UV上光即紫外线固化上光,它是采用UV上光油,涂布在印刷品表面后,紫外光照射光油,可以在很短的时间内固化。与其他上光方式相比,UV上光具有以下优点:
(1)上光油为100%的固含量,无溶剂挥发。既安全又有利于环保。
(2)干燥速度快,生产效率高。一般干燥速度可达100—300米/分钟,最快超过500米/分钟。
(3)不受承印物种类的限制,不仅可以在纸张,铝板、塑料材料等表面上光,而且还可用于聚合板、家具、金属材料、无线材料等的表面上光。
(4)能耗低,节省能源。
(5)在低温下工作,可用于热敏型承印物的印刷(如塑料)。
(6)质量好。UV上光后的印刷品表面平整光亮,无翘边、起皱、起泡等现象.并且表面硬度高,耐摩擦,不易出现划痕,耐化学药品腐蚀性也好。
(7)经上光后的承印物,可以立即加工,不必再硬化,在裁切、成型、折叠等方面有较高的适应性。
因此,UV上光作为一种重要的上光方式,应用越来越广泛。
UV光油的组成成分
UV上光油主要由齐聚物、活性稀释剂。光引发剂及其他助剂组成。
1.齐聚物
齐聚物又称预聚物,是UV上光油中最基本的组份。它是成膜物质,其性能对固化过程和固化膜的性质起着重要作用。从结构上看,齐聚物都为含有C=C不饱和双键的低分子树脂,大都为丙烯酸树脂。
目前常用于UV上光油中的齐聚物有环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂和聚酯丙烯酸树脂等。环氧丙烯酸树脂具有固化速度快、价格便宜等特点,制成的上光油涂布于纸或纸板上,能使其具有良好的耐化学药品性和较高的机械强度。聚氨酯丙烯酸树脂具有柔韧性好、弹性强、光泽度高等特点.但价格较贵,常与环氧丙烯酸树脂混合使用。聚酯丙烯酸树脂黏度低,柔韧性好,价格较便宜。由于它对非吸收性承印物如塑料、金属等的附着力好,因此常用作这类材料的上光油,一般与其他树脂混合使用,有时可作上光油的稀释剂,用来调节环氧丙烯酸树脂和聚氨酯丙烯酸树脂的黏度。
2.活性稀释剂
活性稀释剂也叫交联单体,是一种功能性单体。它在上光油中的作用是调节黏度、固化速度和固化膜性能。活性稀释剂结构上也含有C=C不饱和双键,目前使用的大多呈丙烯酸酯类单体。由于含有丙烯酸基的数量不同,可分为单官能度、双官能度和多官能度三类。官能度不同的活性稀释剂,稀释效果和固化速度都不同。一般来说,官能度愈多固化速度愈快,但稀释效果愈差。常用的双官能度上光油活性稀释剂有:己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、新戊二醇二丙烯酸酶(NPGDA)、二缩三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)等;三官能度的有 ;三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)等。
3.光引发剂
光引发剂是能吸收辐射能,经过化学变化产生具有引发聚合能力的活性中间体的物质,是任何UV固化体系都需要的主要成分。
光引发剂可分为夺氢型和裂解型-夺氢型光引发剂需要和含活泼氢的化合物(口般称助引发剂,通常为胺类化合物)相配合,通过夺氢反应形成自由基。它是双分子光引发剂,在上光油中常用的有二苯甲酮旧P)等。裂解型光引发剂受光激发后,分子内分解出自由基,是单分子光引发剂。在上光油中常用的有。一羟基异丙基苯甲酮和。一羟基环已基苯甲酮等。
4.助剂
助剂主要用来改善油墨的性能,UV上光油中常用的助剂有稳定剂、流平剂、消泡剂等。
(1)稳定剂
稳定剂用来减少存放时发生热聚合反应,提高UV上光油储存稳定性。常用的稳定剂有对苯二酚、对甲氧基苯酚、对苯醌、2,6一二叔丁基甲苯酚等。
(2}流平剂
流平剂用来改善上光膜面的流平性,防止缩孔的产生。同时也增加了上光涂层的光泽度。
(3)消泡剂
消泡剂用来防止和消除上光油在制造和使用过程中产生的气泡。
普通的UV上光油虽然不含有溶剂,但由于所用的齐聚物一般黏度都较大为了涂布需要,必须加入低分子的活性稀释剂,它们一般都具有一定的挥发性或刺激性,对环境仍有危害。因此,目前已研制开发出水性UV上光油,它不必借助活性稀释剂来调节黏度.而是用水或增稠剂来控制上光油的流变性能,解决了挥发性和刺激性问题,是一种理想的环保型产品,是上光油今后的发展方向。
信息来源:《印刷·包装杂志》