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阳离子油墨————前景光明

(Cationic inks—Bright Future)

在过去的30年里，我们已经看到UV技术在纸张和薄膜材料的印刷中所起到的重要作用，UV技术已经由窄幅的卷筒纸凸版印刷向柔性版印刷市场进发。而在胶印中，人们也看到了UV油墨快干系统的种种优势：缩短印刷周期、减少工作量。

UV固化系统最重要的特性在于它可以提高印刷稳定性（干燥方面），缩短印刷过程中等待氧化干燥的时间。

在过去的大约10年中，UV印刷对传统印刷带来了很大的冲击，主要用于在塑料承印物上进行的柔性版印刷。与自由基系统相比，阳离子油墨具有挥发性低、气味小的优点。自由基油墨的气味很顽固，而现在的低挥发性油墨甚至可用于某些食品包装行业。阳离子油墨还有一个好处，那就是它可以在塑料片基上附着。从二十世纪九十年代市场已经向低挥发性油墨倾斜。

阳离子油墨和涂布上光对电晕处理过的片基表现出特别好的附着性，这正是所有优点中最关键的。

为了得到对两种化学物品的正经营贷款确评价，我们在下表中对两种产品的性能进行对比，从中可以清楚地看到两者的优缺点。

阳离子油墨 特性 自由基型油墨

中等 （固化速度） 快速

延长到24小时 （二次实验仪固化） 实际为零

无 （阻止氧化） 有

轻微 （湿度影响） 无

零 （收缩量） 高

优秀 （塑料附着性） 很有限

在固化速度方面，自由基型油墨可以在高速印刷下干燥，而阳离子型油墨的固化速度稍有落后。近几个月的发展表明：改进的阳离子油墨可以适应m/分钟的印刷。

二次固化的好处是当印刷品从印刷机输出后，墨膜看上去好像已经固化，但仍有部分墨膜没有发生反应（没干透）。阳离子固化技术可以继续反应直到这些材料的大部分都发生反应。相比之下，自由挥发型油墨基本上只能在UV光源下曝光才能彻底干燥。而这个过程会导致更高的挥发，特别是没有反应的低分子量成份更容易挥发。固化后的聚合物通常分子量很高，一般不会挥发。挥发物的挥发也反映在可提取成份中。可提取成份的含量是测试食品包推动行业安康、继续和疾速展开装系统的一个越发重要的特征。特别是作为分析技术，可提取成份含量为10亿分之一，甚至现在正在讨论含量为一万亿分之一作为包装品含量的指标。阳离子油墨的收缩量较小从而有很好的附着特性。

包装需求和相关问题：

印刷的方方面面都有不同的法规行规，而阳离子油墨在2000年时有不符合行规的标准情况。引发剂光照下产生的副产品是一种不受欢迎的芳香族化合物，它属于食品包装油墨行规中所列出的禁止成份。食品包装应符合工业标准中的CEPE标准。

据文献报道，苯也是阳离子油墨起步阶段（80年代中期）时产生的副产物。它的含量非常低，以致于使用普通的分析技术根本检测不到。对印品和印刷环境的很多测试结果表明：没有发现任何苯的存在，这反映了苯的这个含量是所用检测手段不能岂及的。这些物质的含量一般在10亿分之几的范围（通常为一位数），这就要求使用光引发剂的包装品不再产生苯。

从发展的眼光看，大多数印刷商仍然会选用特性优良的阳离子系统。RedTeeh Europe的一月刊报道：“没有明显证据阻止继续使用那些为食品外包装所设计的阳离子UV固化系统。”

印刷车间的行规允许环境含有：

3ppm（TWA）EH 40/2000（9.6毫克/立方米）

EC Directive 98/83 EC ——饮用水中其含量为10亿分之一

Atmospheric EU（大气EU）限制为5微克/立方米（推荐），通常城市当前EU含量高达40，而乡村含量低于1。

1994年MAFF报告说来自汽油站的食品中，苯的含量为10 ppb，而1998年UK Department of Health（英国健康部）报告，10ppb的含量对健康来说是微不足道的。

从以上的统计可以得到关于印刷和包装的一些结论：

对于油墨和涂布的法规和社会压力，油墨行业有着优秀的记录：

1974年：去除了油墨颜料中的铅

70年代后期：去除了溶纤剂（乙基乙二醇）

80年代早期：去除了食品包装说明中的甲苯

80年代后期：相关的联苯胺黄色颜料

90年代初期：减少了苯二酸增塑剂的使用

化学工业对油墨的这些改进，使人们预测在2001年上半年替代材料将会出现。之所以选择这个时间，是因为首先得发现、识别可能的替代品，登记测试。这是一个不可避免的缓慢过程，而涡轮叶片某些候选引发剂由于高额的原料价格而被淘汰。长远来看，这可能对那些低附加费而不产生苯的材料有利，它们可以用来提高固化速率。（这些新型引发剂必须以不产生苯为基础）。

有些客户放弃使用阳离子油墨，但阳离子油墨在印刷过程中表现出巨大的优势，所以还有很多客户继续使用。他们看到，油墨工业将会提升问题，找到解决的方法，如上面所提到的优秀记录一样。所有这些都要有一个积极的态度和技术方向，更好地适应新的标准，继续使用这种目前“不受欢迎”的材料。

随着印刷技术的不断发展，这种“行规挑战“的问题将会不断发生。当问题被提出后，特别是分析技术也得以提高后，我们很有必要仔细考虑我们的出路，更好的适应行热转印规。

案例研究

从这种技术中获得真正利益的应用领域，正向以下两个方面发展：

1、阳离子覆膜粘合剂

凹版印刷的印刷速度很快，随后用粘合剂覆膜时就会出现两种情况：或者是没有干燥（有溶剂存在），或者要等上24小时来让它固化到一定的强度。柔性版印刷有一大好处就是：在印刷机单元上使用粘合剂、在正常的印刷速度下覆膜并固化，几分钟之内，印刷品的覆膜可以固化，而且可在印刷机上裁切，随后就可直接交给客户了。使用UV粘合剂就不存在溶剂挥发产生气味的至于其他地区问题了。印刷厂通过使用新近开发的白颜料粘合剂，从而可以去除因背白而带来的传统溶剂问题，之后为白色油墨覆膜。溶剂存留的影响已经引起了广泛的注意，而现在可以很容易使每平方米的残余溶剂的含量降到一位数。OPP覆膜，也就是聚乙烯、聚醚、金属片基都可以使用一种粘合剂覆膜。

2、阳离子油墨――收缩膜

（柔性版又一次与凹印竞争）收缩膜市场绝大多数是由溶剂性凹印所占据的，极少数由溶剂性而且作为1种固定资产柔印而得到，实际上使用的是无水油墨。柔性版印刷商发现在柔印中能得到预期质量的油墨系统是UV固化型油墨，它没有溶剂挥发，而且印刷一致性也很优秀。当收缩量达到70%时，自由挥发型油墨和混合干燥型油墨要有所表现的附着性较差。阳离子油墨已经通过这种要求的测试，成为OPS、PVC和OPP材料独一无二的油墨系统。阳离子油墨在管理和储存方面的优势是很明显的。

总之，阳离子油墨技术有市场，并有越来越多的新地区、新行业对此感兴趣，比如说玻璃、金属和陶瓷的粘贴性等等。它不仅可以用于柔印，而且已经扩大到喷墨技术领域，并且在喷墨领域表现出优良的性能和效益。

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