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如何提高UV油墨和UV光油在PP,PE聚稀烃薄膜上的附着力

 

提要:如何提高UV油墨和UV光油是印刷界非常关注的问题。下文从原料选择,原料改性,油墨选择和表面处理几个角度比较系统地分析了这个问题。但是,在实际操作中,客户往往无法对PP,PE聚稀烃薄膜自身进行改性。为了达到最好的附着效果,我们建议客户在电晕的技术上,使用美国华津思公司的PP底涂剂,PE底涂剂等特种涂层产品,保证UV的附着效果长期有效。

 

 

从印刷附着牢度形成机理及检验方法的方面分析,我们可以更好的理解提高印刷附着牢度的途径。


1.通过原料选择提高UV油墨和UV光油在PP,PE聚稀烃薄膜上的附着力

 

在生产塑料薄膜时应选择不含或少含塑料助剂的原料。我们可以根据树脂的牌号、性能及用途的有关技术资料,判断出含有助剂的情况。

 

在不得不使用含有较多助剂的原料时,也应与无助剂的原料掺混使用。 之所以做这样的选择是因为在成型加工及放置过程中折出的助剂会形成油膜从而减弱油墨在薄膜上的附着力。

 

2.通过原料改性提高UV油墨和UV光油在PP,PE聚稀烃薄膜上的附着力

 

1)共混改性:聚烯烃与印刷性能良好的聚合物共混以改进印刷性能是一种新近发展的引人注目的方法。例如用聚丙烯酸树脂改性高密度聚乙烯大大提高了油墨对聚乙烯的粘接力,当其中掺入5-20%聚甲基丙烯酸早酯(pmma),上述粘结力提高了七倍。再如用含氯量较多的氯化聚乙烯工共混时,仅添加少量即可明显提高聚乙烯与油黑的粘结力。当掺入5%cpe-55所得共混物与油墨粘结力比纯hdpe高三倍。另据有关报道,一些塑料高聚物的加工助剂(流变改性剂等),除可以提高产量、消除熔体破裂外,还具有提高印刷附着力等作用。

 

加入聚丙烯酸树脂或氯化聚丙烯等之所以能够改善hdpe的印刷性是基于它们与hdpe相溶性较差,当其在hdpe为基体的共混体系中构成分散相并居开薄膜表层时,显然有利于与油墨的粘结。

 

2)接枝改性:接枝改性是利用放射线等方法使聚烯烃分要发生接枝反应从而使聚烯大分子链带上极性进而改善了材料对油墨的润湿性。如用马来酸酐或丙烯酸接枝改性线型密度聚乙烯后改善了其印刷性。

 

3)其它方法改性:如在聚烯烃中掺入少量的顺丁烯二酸或其酸酐,也能较大程度地提高聚烯烃薄膜的印墨牢度。

 

3.通过油墨选择提高UV油墨和UV光油在PP,PE聚稀烃薄膜上的附着力

 

当然,对于不同的基材应使用其相应的油墨。如对于玻璃纸可使用硝基赛璐玢树脂型油墨;对于聚丙烯薄膜可使用氯化聚丙烯树脂型油墨;对于聚乙烯薄膜可使用聚酰胺树脂型油墨,等等。

 

在生产中我们为了调节油墨的粘度和挥发速度,常加入一定量的溶剂。这里应注意两个问题:

1)在加入溶剂时,应尽量选用表面张力较低的溶剂,以期降低整个油墨体系的表面张力,从而提高对印刷薄膜的润湿性。
2)工作固体含量过高时,润湿效果会相应较低,从而影响印墨牢度。反之如果加入的溶剂过多,就会相对地减少油墨与薄膜相粘附的有效成份,同样会引起牢度下降。
为了解决墨层牢度和油墨的挥发速度之间的矛盾,可以在稀释剂或油墨中加入相应于该种油墨的树脂(橡胶)或其它适当的相容的粘接树脂或橡胶。这样也可以在一定程度上提高墨层牢度。同时油墨放置时间过长或混入杂质,会导致连接料变质,因此应尽量使用新鲜的油墨或及时更换变质的油墨。
 

4.通过表面处理提高UV油墨和UV光油在PP,PE聚稀烃薄膜上的附着力
从印墨附着牢度机理的分析可以知道,对油墨和薄膜进行进一步改性都可以起到提高印墨附着牢度的效果,但是出于成本的考虑,普遍使用的方法是对印刷薄膜进行表面处理。

 

对于聚氯乙烯、赛璐玢、聚酯、尼龙等薄膜,因其表面张力较大,一般在印刷产品要求不高时可直接印刷(实际由于近年来客户要求的提高,这些材料在印刷前也要经过处理),而未处理过的聚烯烃薄膜表面张力很低,如pe为31达因、pp为29达因,为了印刷应将其提高到38达因2上,这就需要对薄膜进行表面处理。

 

塑料表面处理的方法有火焰处理、化学处理、溶剂处理和电晕处理,但对聚烯烃薄膜广泛使用的是电晕处理方法。下面以聚乙烯薄膜为例浅析电晕处理提高印墨牢度的原因。

 

1) 由于电离作用,使空气中的氧生成臭氧,从而使表面氧化。表层聚乙烯的分子链可能生成羰基、羧基、羟基等端p活性极。空气中的氮也被电离成等离子体,并与聚乙烯分子作用,在聚乙烯分子链上生成胺型基因,并可继续氧化生成一系列含氮化合物。其结果是聚乙烯薄膜表层分子的极性增强、润湿性提高,从而提高了油墨的附着力。

2) 消除薄膜表面析出的一些肉眼看不见的油状物(杂质、助剂,低聚物等),从而使油墨与薄膜得以紧密接触。

3) 由于冲击作用,使得表面粗化,从而实现了机械楔头作用。

4) 由于薄膜表面受热,分子链的活动加剧,即表面活性程度提高。
5) 非导电性塑料薄膜在高压电场作用下,分子内的电荷发生位移,而在表面形成感应电荷,这种感应电荷的存在就可与极性的油墨分子产生库化吸引,这对印刷墨层牢度的提高也是有一定作用的。

 

在进行电晕处理时应注意以下问题:
1) 电晕处理以后,要在短期内使用。否则,极性基团如果和空气中的水分子结合,那将使润湿性就会降低,破坏印刷墨层附着牢度。所以合格的薄膜应存放于干燥、较低温度的库房内;使用时重新进行检查测试。
2) 对于冷膜,需使用较大功率的有表面电子处理。冷膜在处理前,应先用碘钨红外线预热。
3) 只需单面印刷的,就只进行单面电晕处理。否则在印刷后容易产生粘连问题。
4) 在高温条件下,若处理时间过长,附着力有降低的倾向。这可能是表面有分解物,形成“弱边界层”的缘故。

 

 

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