光引发剂对UV柔印油墨固化速度的影响

　　摘要：设计了UV柔印油墨的配方印前设备，选用了三种光引发剂制备油墨样品，测试了油墨样品的固化速度。研究结果表明，不同的光引发剂及其用量对油墨固化速度有较大影响，三种光引发剂中，使用907制备的油墨固化速度最快；采用配方实验的方法研究了复合光引发剂对油墨固化速度的影响书评，测试结果显示其固化速度低于使用单一光引发剂907的固化速度。油墨样品中引发剂907的含量为8%时固化速度最快。
　　关键词：UV柔印油墨；光引发剂；固化速率
　　中图分类号：TS202.3     文献标示码：A      文章编号：字体

Effect of Photoinitiator on Curing Rate of UV Flexo Ink
WEI Xian-fu  HUANG Bei-qing  ZHANG Wan  ZHANG Jing-cai 书刊印刷

　　Abstract: The formulation of UV Flexo Ink was designed, the inks were prepared by choosing three photoinitiators and the curing rates of inks were tested. The results show that different photoinitiators and its percentages significantly affect the curing rates of inks, and the curing rate of ink prepared by 907 is the fastest in three photoinitiators. The effect of co-photoinitiators on curing rate of ink is studied by the way of formulation experiment and the tested result indicates that the curing rates of co-photoinitiators are lower than the curing rate of photoinitiator907. The curing rate of the ink is the fastest of all, when the quantity of photoinitiator907 is 8%.
　　Key words：UV flexo ink; photoinitiator; curing rate爱普生

　　随着柔印以及UV固化技术的迅速发展，UV柔印油墨相比较于传统的水性和溶剂型柔印油墨，在操作性、印刷品质、固化速度、环境保护等众多方面有着明显的优势[1]。固化速度是UV油墨的一个重要性能，直接影响了UV 柔印的印刷速度[2]。UV柔印油墨由UV单体(活性稀释剂)、预聚物、光引发剂、颜料以及其它助剂组成，其中光引发剂对体系的固化速度影响很大票证印刷，它通过紫外光线的特定波长，激发并分解产生自由基，引发聚合反应，直接影响到预聚物和单体能否快速交联固化[3] [4]。因此，选择合适的光引发剂是设计UV柔印油墨配方的重要环节。
　　本论文通过选用五种光引发剂制备油墨色彩，测试其固化速度，分别探讨光引发剂对UV柔印油墨固化速度的影响，选用三种固化速度快的光引发剂进行复配，通过配方试验的方法确定了复合光引发剂的最优比例；改变光引发剂的含量制备UV柔印油墨，测试了油墨的固化速度洗涤用品包装，可以得到最佳的光引发剂含量。

　　1. 实验
　　1.1原材料
　　研磨预聚物：丙烯酸酯类预聚物6311-100；
　　成膜预聚物：丙烯酸酯类预聚物6325-100，EB450；
　　单体：丙烯酸2-乙氧乙氧基乙酯（EOEOEA）、新戊二醇二乙氧基双丙烯酸酯（NPGDA）和三丙烯酸酯(TMPTA)；利通
　　颜料：四色版宝红,Ciba；
　　光引发剂：2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦（TPO）和2-羟基-2甲基-1-苯基-1-丙酮（1173）；1-羟基-环已基-苯基甲酮（184）；2-甲基-1-[4-甲硫基苯基]-2-吗啉基-1-丙酮( 907)；2-异丙基硫杂蒽酮(ITX)；
　　分散剂：192
　　1.2仪器设备
　　BM-T型篮式砂磨机；
　　JJ-1型精密增力电动搅拌器；
　　紫外光固化机，美国FUSION；
　　1.3样品制备及性能测试
　　按照色浆及油墨配方用天平定量称取原料排版，混合均匀，然后用BM - T型篮式砂磨机进行研磨来制备UV柔印油墨色浆及油墨样品，其中，色浆配方为颜料：预聚物：单体：分散剂=25（重量百分数，下同）：16.7：56.3：2印刷适性，配好的色浆与成膜预聚物、调稀单体以及光引发剂再以一定的比例混合，制备油墨样品。分别探讨单一光引发剂对UV品红柔印油墨固化速度的影响；再分别选用三种固化速度快的光引发剂进行复配，通过配方试验的方法确定了复合光引发剂的最优比例。
　　本实验通过测试在一定功率的紫外灯的照射条件下样品的临界固化速度来考察光引发剂对油墨固化速度的影响。

　　2.结果与讨论整合
　　2.1不同光引发剂对UV柔印油墨固化速度的影响
　　以品红为例，分别用光引发剂TPO、184、907、1173、ITX（在油墨中所占的比例为6%）来制备油墨，并测试所制备油墨的固化速度组合印刷，测试结果如图1所示。纸品包装

现状及趋势

 　　从图1中可以看出用TPO、907和ITX制备的油墨的固化速度都比较快，其中用907制备的油墨的固化速度相对最快。这主要是由于颜料的紫外光光谱吸收曲线与光引发剂紫外光光谱吸收曲线有着密切的关系，经过实验测得大多数颜料在其吸收紫外光光谱上都存在吸收光较弱的部分，这被称之为颜料的“光谱窗口”[5]，充分利用这些透光窗口华光精工，选择和该窗口匹配的光引发剂是提高UV柔印油墨固化速度的关键。光引发剂的吸收峰在有效范围内越多，其对紫外光的捕获能力相对较强[6]。另外，由于光引发剂发挥效应的前提是可以吸收光能[7]，因此，光引发剂与UV光源的辐射谱带是否匹配也直接影响到固化反应的快慢。UV光源D灯的辐射峰在250nm、310nm、380nm附近。
　　从图2品红颜料的光谱吸收曲线上可以看出其吸收紫外线较弱的区域在265nm、300nm -310nm、350nm-360nm附近厂商信息，即在此处品红颜料对紫外光的吸收较弱。光引发剂907在品红颜料的透光窗口处存在吸收峰为310nm，又因为此处正好是在光源辐射的主波峰附近，所以其固化速度最快。光引发剂ITX在品红颜料的透光窗口265nm附近有吸收峰255 nm，并且其另一个吸收峰380nm在光源辐射的主波峰附近，因此印刷检测，其固化速度较快。而光引发剂TPO在品红颜料的透光窗口265nm和300nm附近也都有吸收峰分别为269nm和298nm，并且它的吸收峰比较多，捕捉紫外光的机会比较多，在其吸收峰379nm处与光源辐射主波长380nm附近相对应。因此，光引发剂TPO的固化速度也较快。防伪印刷
　　光引发剂1173、184虽然在透光窗口附近也有吸收峰设备操作，但是可能由于自身的引发效率不高，所以固化率比较低。