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印铁油墨基础知识（三） |
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金属印刷油墨的构成
1、油墨的组成
金属印刷油墨由与一般平板油墨相同的颜料、树脂油、溶剂、助剂构成。这个构成比例根据使用的颜料、树脂油以及油墨的性能设定的不同而改变。例如下面的例子。
UV硬化型油墨的组成稍后再阐述。
【印铁白油墨】
【印铁红油墨】
由DI罐作为代表的曲面印刷为了使印刷速度加快，比一般的铁皮印刷。。。
2、性能设定
印铁油墨与一般平板油墨相比具有相当高的粘度。这是出于对于金属板这样的非渗透体的印刷适性与印刷效果的考虑来决定的。通常，根据季节温度的变化为了能够分开使用设定了性能不同的数种类型。另一方面，考虑到DI罐油墨在高速状态下的转印性，在性能设定时设定比一般平板油墨略柔软。
这样的油墨的性能设定如表－2所示。
3、颜料
金属印刷油墨所使用的颜料除了需要考虑分散性、流动性之类平板油墨的印刷适性方面的问题外，还需要考虑耐光性、耐热性、耐蒸适性等印刷物的耐性方面的问题。并且，对于金属印刷效果方面，有必要准备从透明性高到遮盖力大的各种产品。
黄、橙系统的颜料中，具有高遮盖力大、各种耐性优异的铅系颜料一直使用到20世纪70年代，但考虑到安全卫生方面的问题，全部用有机颜料来替换。作为黄系的有机颜料来使用的一般时不溶性偶氮颜料，但时也有很多在耐光性、耐热性等耐性面不符合要求的 情况，在这种情况下一般使用缩合多环系之类的高级颜料。印铁油墨所使用的代表性的颜料见表3与表4。
在红色中，平板油墨一般使用洋红6B系，但在印铁油墨中对耐光性的要求比较高，色相采用赤相的色淀红作为套印色。从赤到红、牡丹的色相的耐性颜料，一般使用缩合多环系的キナクリドン，根据用途也使用新开发的DPP系颜料。
蓝色使用的酞菁兰，黑色使用的炭黑，白色使用的钛白都具有优良的耐性，可以按照需要的用途来使用。
4、树脂、溶剂、辅助剂
平版油墨主要以松香改性酚醛树脂为主，印铁油墨考虑到印刷适性及涂膜物性则使用醇酸树脂。这些植物油的主要成分有亚麻油、大豆油、脱水蓖麻油、椰子油及其脂肪酸。
多价醇的成分主要有乙二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇等，多价酸主要有无水邻苯二甲酸、间苯二酸、马来酸、三苯六甲酸等，与植物油进行合成。
印铁油墨所使用的植物油主要是干性油，在保持与颜料的亲合性、对水的适性（抗水性）等印刷适性方面显示出了有效的作用。另外，这类油自身是在空气中与氧气结合，加热硬化的成分。干性油的种类及油长对各种适性有着很大的影响。白墨考虑到黄变的问题主要由脱水蓖麻油构成。
另外，在需要套印油墨那样的平板印刷适性的场合，树脂中必须要由少量的极性基，因此羟基过剩率控制在10％以下，酸价也需要控制在较低的程度。这样的树脂组合所使用的溶剂是沸点为260－300℃的脂肪族及芳香族的石油系溶剂。
常用的辅助剂有促进树脂硬化的干燥剂、防止油墨表面结皮的干燥抑制剂、提高硬化涂膜滑爽性的合成蜡。常用干燥剂有钴、锰等金属的脂肪酸盐，随着干燥剂添加量的增加会产生黄变，在较易看出黄变的白墨中需要将添加量抑制在最小范围内。混合蜡是从干性油及石油系溶剂中分离出来的聚乙烯蜡，但是根据成分及添加量在印刷时会发生附着不良、凝聚的情况，在使用时需要再三确认。
另一方面，虽然DI罐基本以醇酸树脂为主体，但也考虑到付与对于高速印刷的转移性、飞墨等耐性来作为树脂的构成点。因此油长较短的树脂与脂肪族及芳香族石油系溶剂混合使用。因为没有只有油墨硬化的过程，因此干燥剂、合成蜡之类的辅助剂基本不使用。
最近开始逐渐引入的水性涂料体系，设定了配合涂料的专用DI油墨。在这种情况下，为了提高与水的亲合性，不使用拥有较多极性基的短油长醇酸树脂而适用无油聚酯，根据需要与氨基树脂一起使用。
溶剂除石油系溶剂外，配合树脂的溶解性可以选择沸点在260－300℃的醇类、脂类乙二醇类溶剂。这类溶剂一般不需要使用硬化剂，但根据烘烤条件，涂膜硬度不足时可以使用酸触媒。
5、UV硬化型油墨
金属印刷的领域，从多色刷化提高印刷效率、节省空间、环境对策等几个观点，在比较早的时期就采用了基本的硬化型UV油墨。作为UV硬化型油墨的特性所引起的问题有硬化时的体积收缩所产生的金属直刷及回火加工的密着性不足，对某种程度的用途方面产生制约，但作为印铁油墨需要有一定的饮料罐及压制成型的加工的适性，在必要的情况下也可以在一般的罐上使用。
UV硬化型油墨的构成材料中，颜料基本上使用以烘烤固化型油墨为标准，但是根据颜料种类，会有促进表面处理剂变暗的反应及随着时间的影响稳定性产生影响的问题。遇到这样的情况，同一构造的颜料需要选定不一样的表面处理剂。
UV硬化型油墨的载色剂的成分由预聚物（齐聚物）与单体构成。预聚物过去多数采用由丙烯酸与环氧树脂，聚酯树脂，氨基乙酸乙脂树脂酯化，预聚物自身持有架桥官能基的方法，但最近为了提高印刷适性和接着性，加工性等金属印刷必要的涂膜适性，较多的采用了高分子量的环氧脂树脂与聚酯树脂等没有架桥官能团的树脂溶解反应性单体的方法。另外，为了导入印刷后底漆热固化的工程，也有与热固化型树脂成分并用的情况。与这样的树脂组合使用的单体比起与树脂的溶解性，更需要考虑涂膜物性与皮肤刺激性等安全卫生性问题来进行选择。
例如，2官能单体的A-BPE4（双酚A·EO附加丙烯酸脂），NPGHPDA（羟基戊间二烯）等，3官能单体的TMP3EO3A（三羟甲基丙烷EO附加三丙烯酸脂）等，4官能单体的DTMPTA（二三羟甲基丙烷四丙烯酸脂）等，6官能单体的DPHA（二季戊四醇丁四醇六丙烯酸脂）等。油墨化的场合的硬化性随着官能基数的增多而变好，但是UV固化时的体积收缩也会变得更大，因为油墨涂膜所残留的残留应力，会产生接着性恶化的倾向。因此，为了取得硬化性和接着性的平衡多数采用数种单体并用。
UV固化型油墨根据UV灯的波峰发光波长所持有的254，313，365nm各种吸收波长采用了数种光重合开始剂并用的方法。经常使用脂肪胺，芳香胺与芳香族羧基的组合。白墨在长波长测的吸收领域光重合开始剂会有黄变的倾向，因此选择时需注意。 在涂料行业，MSDS（SDS）尤其显得重要，由于涂料行业产品众多，并且客户要求也更严格，如果单靠公司内部人员来编写MSDS（SDS），那确实是力不从心或是得不偿失，不仅在时间上来不及，并且费用上也没有办法承受，要知道，目前市面上一款MSDS（SDS）认证都需要近千元以上的费用。笔者在涂料行业工作多年，深知其中的难处！后来，笔者多方打听，终于找到目前市面上唯一一款不仅能自动产生MSDS（SDS）报告及GHS标签的ERP软件，经过多年的使用，现在笔者所在的日本知名涂料企业，利用这个软件，不仅轻松解决了涂料行业中的管理难题，而且为企业提升了效率及赢得了市场先机！ |
