油墨是一種印刷材料,即通過一定的印刷方式,實現(xiàn)圖紋在物體表面的再現(xiàn).同時,油墨還具有各種不同功能,如在物理方面有光電功能,化學方面有抗化學試劑功能,生化功能,以及表面涂飾功能,叫做功能性油墨(見表1)。UV油墨本身也可以說是一種功能性油墨,因為該油墨在印刷后通過UV光可以立即固化。不過在這篇文章中將重點介紹UV油墨一些特殊功能的應用。
表1.功能性油墨的分類
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分類
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效果
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UV油墨特殊功能舉例
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物理方面的
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光學效果
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UV光顯色,蓄光,UV光屏蔽,LCD夜光顯示,黑光顯色等。
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電學性能
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絕緣性,導電性,EL,磁性等。
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熱學性能
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泡沫生成,熱敏顯示裝置,紅外輻射,注塑成型等。
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擠壓方面
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砂刻,蒙片,劃痕,抗脫落,粘合劑,轉印等
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化學方面的
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化學反應
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蝕刻,堿液剝離等。
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生化反應
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抗菌,抗凝結的等。
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吸收/反應
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吸水的,筆記適應性,可噴墨打印,抗氧化的等。
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裝飾方面的
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填充
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仿真蝕刻,木紋,啞面,鏡面金屬效果等。
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三維/光亮
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實地印刷,熱敏印刷,盲字印刷,凸字效果等。
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精細的特別紋理效果
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晶體效果,皺紋效果,碎片效果,珊瑚紋理效果。
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對于聚酯材料膜片開關的印刷,其作用是印上一層絕緣材料,以防止銀漿油墨流淌,線路短路和交叉,不過,有一種專門的絕緣阻隔油墨,其印刷層較厚,能起到良好的絕緣效果。
· IN-11 :用于處理過的聚酯材料。
· IN-15M:用于未經(jīng)處理或處理過的聚酯材料。
· INS-5 :用于絕緣阻隔層的生成。
表2 IN-11的特點:
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測試項目
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測試方法
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結果
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[基本特點]
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附著力
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十字膠帶測試法
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100/100
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硬度
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JIS K-540 鉛筆刮拭試驗
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H
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[耐候性]
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耐熱性
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70℃環(huán)境下放置240小時
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無異常
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耐凍性
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-25環(huán)境下放置240 小時
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同上
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防潮性
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溫度60℃,濕度為95% 的環(huán)境下放置240 小時
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同上
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旋轉性
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按JIS C-5024 I之要求進行240 小時試驗
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同上
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抗壓性
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采用Dupon的擠壓測試機進行500 克/20 厘米的測試
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同上
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抗折疊性
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采用折疊機進行直徑為2毫米的180度折疊試驗
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同上
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耐酸性
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在濃度為5% 的鹽酸(HCI)溶液中侵泡24 小時
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同上
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耐堿性
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在濃度為1% 的氫氧化鈉溶液中侵泡24 小時
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同上
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耐酒精性
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蘸99.5% 的酒精來回擦拭50 次
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同上
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耐溶劑性
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蘸MEK 來回擦拭50 次
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同上
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耐洗滌劑性
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蘸強力洗滌劑來回擦拭50 次
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同上
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[電學特點]
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耐電壓性(Kv)
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采用TOS-8750 DC 型的耐壓測試儀
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≧2.5
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絕緣性(Ω)
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采用SM-21 絕緣測試儀, 測試電壓為DC 500V伏
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1×1013<
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電子游離性
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在蒸餾水中通直流電48 小時,電壓力10V
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未擊穿
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導電性
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加上絕緣涂層后導電系數(shù)的增加量
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±1%
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感應性
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JIS K-6911(1MHz)
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3.2
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介電常數(shù)
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JIS K-6911(1MHz)
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4.2 ×10-2
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表面電阻率
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JIS K-6911(DC-100V)
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1×1015<
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整體電阻比率
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JIS K-6911(DC-100V)
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1×1014
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--- 用于跳線 ---
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耐壓 (Kv)
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墨膜厚度35 μm (T-200 印兩次)
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2.0
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絕緣電阻 (Ω)
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墨膜厚度35 μm (T-200 印兩次)
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9×1012
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· ※用到了125 μm厚的處理過的PET膜。
· ※ 測阻抗的墨層厚度為15-18 μm(T-200)。
· ※ 以上數(shù)據(jù)僅為本次實驗測得數(shù)據(jù),僅供參考。
與其它水其或溶劑型粘合劑不同,UV固化粘合劑(壓敏粘合劑)完全是由一種不揮發(fā)的化學成份結構,固化后的結構是一種IPN結構,即粘合劑形成一種三維結構,表現(xiàn)出良好的性能。具體地說,該UV固化粘合劑具有以下優(yōu)點;
1. 由于固化速度快,故大大提高生產(chǎn)效率。同時,氣味小,不會給車間帶來污染。
2. 網(wǎng)版穩(wěn)定性好,不會造成堵網(wǎng)等情況。
3. 油墨UV固化屬低溫于固,所以印刷工件熱變形小,很大程度上保證了尺寸的準確。
4. 本粘合劑性能好,抗熱老化能力強。
本產(chǎn)品主要用于薄膜開關電路,指示牌壓以及一些轉印的粘合等方面。
表3 剝離強度測試
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被轉寫體
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鏡面不銹鋼板
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PET 膜片
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剝離方向
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90°
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180°
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90°
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RAYTACK-NEW
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5.15 Kgf
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4.93 Kgf
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2.21 Kgf
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(RAYTACK-TS)
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3.65 Kgf
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3.14 Kgf
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1.20 Kgf
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表4 不同剝離時間的測試
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剝離時間
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剝離后的被轉寫體的狀況
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RAYTACK-NEW
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90秒
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雖然膜片還沒有被破懷,但在轉寫體表面殘留一些痕跡。
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RAYTACK-TS
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12秒
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一些破損的粘合劑膜留在轉寫體表面。
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· ※1 表格中的秒數(shù)是指完全剝離所需的時間。
· ※2 測試所用的被轉寫體為鏡面不銹鋼。
· ※3當垂直方向上施加的利達到了1千克力時,開始計時。
· ※4 RAYTACK-TS已經(jīng)終了生產(chǎn)了。
它是UV固化粘合劑,油墨的一種,其粘度較低,防滑性好。這種油墨印刷后其油墨膜可反復地粘起和剝離,而且不會殘余留在襯底表面。這種低粘性的防滑脫油墨常用于電腦鼠標墊背面,CD盤標貼的印刷等。USL系列為UV油墨,正如以上所說,有良好的防滑性。具體地說,本系列包括三類。
· USL-1:抗滑脫油墨,本油墨表現(xiàn)出良好的可印性和流平性,但有一定的遮蓋性,即透明性不太理想。
· USL-3:本油墨透明性好,但流平所需時間稍長。
· USL-101:本油墨粘度低,抗滑脫性好。
油墨經(jīng)過充分攪拌后,可進行印刷。印刷中,建議選用100-150目的網(wǎng)紗,以獲得較厚的膜層。若油墨層薄,則抗滑脫性就不會太好。印刷后的固化則一般是選用光強為800 mW/cm2,能量在250-500ML/cm2的紫外線燈。
硬化條件は、紫外線強度:800mW/cm2の積算光量:250~500mJ/cm2
本遮蓋油墨是為砂刻工藝專門研制的一種油墨,它與抗焊油墨有些類似。也就是用這種油墨來將不需要砂刻的部分遮蓋起來,如下圖所示。遮蓋的部分將保持完好,沒有遮蓋的部分,則被砂子打磨后變成毛面,從而形成我們所需的圖案。這種遮蓋油墨,要求有一定的彈性,易于玻璃。所以,我們可以稱這種油墨為豐有彈力性的UV油墨。多用于一些玻璃,不銹鋼等材料的砂刻。
本遮蓋油墨經(jīng)過特殊配方,加入了UV固化樹脂和一些特殊的剝離劑,使剝離更為容易。這種油墨可以成一種力度好,柔性高的墨層,在剝離過程中不會出現(xiàn)破膜現(xiàn)象。RIP系列用于一些要求部分涂布或涂飾的領域,即暫時性的遮蓋保護等。
6.用于PET可回收產(chǎn)品印刷的UV油墨
在1995年,出現(xiàn)了有關回收法律條例,即容器和包裝材料的回收。這樣,在1997年,PET材料飲料瓶等的回收就比較普遍了。相應地,在工業(yè)界,開始對PET材料的飲料瓶回收利用進行了研究。研究表明,為了回收這類瓶子,必須能夠將直接印在瓶子表面的油墨層去掉。于是一種叫著PES-AK的油墨出現(xiàn)了,它可以很容易的剝離,同時該油墨還具有良好的附著力。其回收過程主要就是先將其侵泡在稀堿溶液中,然后通過一種轉印膜來實現(xiàn)剝離這一過程。
在多數(shù)情況下,塑料制品的回收都是采用堿液除油,這個過程也是一個剝離油墨的過程。為了達到理想的剝離效果,該油墨的配方在以下幾方面都進行了調節(jié)。
1. 減小了由堿液對產(chǎn)品的污染。
2. 在短時間內(nèi)(5分鐘)完成剝離過程,以適應實際的回收操作工藝。
3. 在未剝離之前,油墨層在PET表面應有良好的附著力。
4. 印刷品對熱水,溶液的抵抗力以及剝離過程中都不會出現(xiàn)不會出現(xiàn)其它問題。
以上提到的第1)點,用于油墨層在剝離達一短暫的過程中,不會與堿液發(fā)生化學反應,所以應盡可能地讓堿液夠滲透到油墨層中,這樣,通過稍加用力地撕,即可使油墨層剝落。為了達到這一目的,人們發(fā)現(xiàn)了一種特殊的UV單體,有較好的親堿性能。當加入油墨中后,可以順利地撕下墨膜層。這樣即減少了堿液帶來的污染。
就以上的第2)點,加入一種特殊的單體可獲得更好的效果。尤其是四層疊印墨層可以在二分鐘內(nèi)完成剝離。這種短時間的剝離,可以防止油墨層在堿液的長期作用下發(fā)生水解。
就以上提到的第3)點和第4)點,在PET材料表面印刷,主要是通過對PET材料進行預先火焰處理來保證其良好的附著力。而且,在油墨中加入薩尼迪生產(chǎn)的附著力增強劑JAR-18還可以進一步提高油墨的附著力。本油墨除了用于PET瓶外,還可用于處理過的PP膜,處理過的PP和PE型材等。
表6 PES-AK系列油墨的物理性質
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被印刷物
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處理過的PET瓶子(表面張力為 65 達因/平方厘米)
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刷版
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300 聚酯網(wǎng)
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固化條件
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金屬鹵化物燈120 W/cm ,過瓶速度10米 /分鐘.UV光的強度為 250 mJ/cm2
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測試項目
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測試方法/條件
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結果
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附著力
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十字膠帶測試法進行剝離
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合格
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疊印性
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三色疊印附著力測試
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合格
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耐酒精性
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在99.5% 的酒精中浸泡24 小時。
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合格
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耐熱水性
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在40℃的熱水中浸泡24 小時。
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合格
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來候性
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進行耐候試驗200 小時。
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無異常
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堿液處理
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用85℃,1.5+%的氫氧化鈉 (NaOH)溶液中處理
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單色:30秒鐘完成剝離
�。瓷�2分鐘完成剝離
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UV油墨常用作一些音樂光盤(CD)的標貼印刷。用于目前其它各種光碟(CD)越來越多,如CD-R,CD-RW等。其標貼要求可通過激光打印機或鋼筆書寫。于是薩尼迪推出了一種新的專門型的UV油墨,即RCD系列。在該油墨中加入了親水粉和色素吸收劑,而附著劑則采用的是親水低聚物。當這種油墨通過絲印方式印在CD-R表面干固后,使用者可以在其表面打印水性油墨,也可使用水或油性的筆進行書寫。墨水向四周滲少,在極短的時間內(nèi)即可風干。就油墨的洗用,建議將CDV-S系列的01白色或增白色作為白色底料。同時在重要的情況下也可在印刷后的表面在印上一層硬質的無色透明光油以保護光碟表面。
另一方面,用于DVD光碟的DVD系列也是由薩尼迪研制開發(fā)的一個UV油墨系列,在行業(yè)界里引起極大的觀注。另外值得一提的是,DVD光碟是由兩片0,6筆米厚的光碟(CD)組合而成的。這種光碟(CD)的厚度是傳統(tǒng)光碟(CD)的厚度的一半。由于光碟的貯存容量增加了7倍,達到了4.7GB,所以光碟的數(shù)據(jù)紀錄單元的長度也減少到了0.5至0.4微米。這樣,相對CD來說,DVD光碟對變形誤差的要求就更高。一般來說,UV固化樹脂在過程中或多或少都會有一些收縮,所以當DVD使用傳統(tǒng)的UV油墨印刷后,在干固過程中的收縮太大,超過了其額度范圍。我們可以通過在油墨中加入UV固化單體和親水物,以大大減少油墨在固化過程中的收縮程度。另外,再加入一種特殊的填充劑后還可進一步減少油墨在固化過程中的收縮性。這樣,DVD表面的墨膜收縮性較小,DVD,光碟即可順利的印刷,而不至于破壞它。本油墨還可用于傳統(tǒng)的光碟(CD),因為印刷的表面特別耐磨等,同時表現(xiàn)出良好的附著力。這意味著印刷廠采用DVD油墨還可印制CD光碟。
8.UV盲字油墨(RC-GA 41系列 RL-C,RL-D)
最近,各種信號牌,展示牌,小冊子等對殘疾人也越來越重要。故信號牌,展示牌以及小冊子上的盲文的必要性不斷地增加。
盲文印刷,采用的是一些特殊的敏感板材,包括金屬遮蓋或間接膜片。盲文觸點的高度要求在0.3-0.6毫米左右,同時而耐磨性好,圖紋分明。對油墨,須有良好的流變性,以避免油墨中的氣泡的存在。同時而良好的觸變性和一定的粘度。
UV油墨包括非閃光的,毛面的,仿真蝕刻的,以及用于表面獲得較好紋理和啞面效果的無色油墨等等。比些效果的好壞取決于填充劑的性能,如樹脂填充類,包括聚氨脂材料,玻璃材料,膠原纖維蛋白材料以及它的色料,如硅類色料等。加入這些輔料后,UV油墨的硬度,厚度,光亮度,抗磨性等都是其它揮發(fā)性油墨無法比擬的。
表7. 表面加飾光油一覽
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品名
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特長
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亞光光油
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用于仿真蝕刻和亞面印刷,具有良好的觸變性網(wǎng)紋紋理
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透明亞光光油
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用于仿真蝕刻,具有透明性能好,還用于亞面印刷。密度高,透明性好。
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HFT 亞光光油
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用于普通的亞面印刷
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DP-1 光油
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用于隨機的或木紋的圖紋生成,其中木紋圖紋有較好的抗刮性。
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UF-1 光油
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情細型的DP-1,其木紋效果不太明顯,但有較高的光潔度。
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UB-1 亞光光油
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特好的亞面紋理效果(高密度)
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UB-2 亞光光油
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半光亮的精細紋理(低密度)
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RL-A 厚盛光油
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用于發(fā)泡印刷(較厚的墨膜印刷),油墨皮膜較硬,適應厚的素材。(RC-GA41系列)
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RL-B 厚盛光油
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用于發(fā)泡印刷(較厚的墨膜印刷),油墨皮膜較薄,適應薄的素材。(RC-GA41系列)
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表面涂飾光油
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光亮高,流平性優(yōu)秀,多用于膠印的上光,(RC-OP43系列 HG,NOP)
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10珊瑚紋理表面裝飾油墨(FUNCOAT BCP)
FUNCOAT BCP是一種UV油墨,具有質量好,成本低的優(yōu)點。在印刷過程中,油墨發(fā)泡,形成各種隨機的形狀,達到一些特殊的三維效果,即珊瑚紋理效果。尤其是用于金色或銀色燙金紙表面,效果更為奇特。本系列油墨有兩種
1) FUNCOAT BCP-1
硬型;泡沫穩(wěn)定性好,墨膜強度高;
2)FUNCOAT BCP-2
軟性;印刷后的表面帶有一種豐彈性的紋理效果;
使用FUNCOAT BCP油墨,對一般的實地印刷,印后馬上即可形成珊瑚效果,但要達到完美的效果還有待油墨進一步擴散。為了獲得一種較為均勻的光潔度,在印刷后最好是通過UV光進行固化三十秒鐘左右。雖然沒有什么特別的要求,但珊瑚的情細程度。也就是說,較粗的網(wǎng)版印刷的珊瑚要大一些,較細的網(wǎng)版印刷的珊瑚形狀要小一些。對網(wǎng)版和刮刀,在換版時清洗必須干凈。否則會影響泡沫的形狀。一般來說,油墨的固化要求UV燈強度在800 mW/cm2左右,光的能量在50mJ/cm2左右。
綜上所述,絲網(wǎng)印刷有兩大優(yōu)勢,即可用于各種材質和各種形狀的工件表面,可以獲得較好的手感效果。目前,這兩大優(yōu)勢以為人們所認識和利用,在將來,如特殊的表面效果,各種功能的絲印油墨都會不斷地出現(xiàn)和普及應用。即滿足一些新的要求,達到一些新的效果。
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