發布日期：2022-04-26 點擊率：81
油墨印刷涂層表面性能的差異是審美的需要和承印材料的要求所致。當然，很多時候也與印刷品的功能性息息相關。作為油墨的使用者，人們通常檢測油墨涂層的各種各樣的性能，用以判斷油墨是否印品的需求；而作為油墨的制造者，人們通常為追求某種涂層性能而設計配方。本文從油墨涂層表面性能的檢測方法、影響因素和調整方法等方面作以介紹。
網印油墨最突出的一個問題是印刷后油墨在承印物上的固著牢度。在絕大多數印刷材料上，油墨沒有固著牢度，就等于沒有印刷。油墨固著牢度問題涉及到油墨和承印物的黏結機理等一系列因素。
在附著力的測試方法中，網印油墨常用的有兩種檢測方法。一種是參照 GB ／ T 9286-1998 eqv ISO 2409：2007《色漆和清漆漆膜的劃格試驗》，俗稱“百格法”，指用多刃切割刀具在涂層上劃出系列規矩的小方格，以小方格涂層剝落比率衡量附著力；另外一種是參照GB ／ T 13217.7-2009 《液體油墨附著牢度檢驗方法》，用600#的黏膠帶黏附于涂層上，按90°或180°兩種方式剝離膠帶，檢驗涂層是否剝離底材。
1．底材表面的潔凈程度
特別是底材表面有油污、石蠟、硅油等脫模劑、有機硅類助劑時，表面極性很弱，且阻礙油墨與底材表面的直接接觸，附著力將嚴重下降。對承印物表面進行清潔、打磨等表面處理，可大大改善附著力。
2．樹脂的影響
樹脂是構成油墨連接料的主要成分，油墨的固著效果與樹脂性能有密切關系。樹脂的分子量高，溶點也高，在溶劑中難溶解，對附著效果不利。若樹脂分子量太小，則內聚力與相容性太差，附著效果就差。配方設計中，樹脂的分子量選擇很重要，必須適宜。另外，樹脂分子中的官能團、支鏈結構等直接影響油墨在承印物上的固著效果。事實上，采用兩元或三元共聚樹脂、混合樹脂，對樹脂改性等方法能配制出來的油墨可有效改善油墨對基材的附著力。對室溫固化油墨其樹脂的玻璃化溫度應很低，這顯然對附著效果有利。對于熱固化油墨，加熱溫度應高于玻璃化溫度，低于承印物的熱形變溫度。附著效果與操作（干燥）溫度有關。連接料在向承印物擴散過程中對溫度較敏感，提高溫度能促進大分子的布朗運動，有利于擴散的速度和能力，也有利于油墨的黏結牢度。
3．溶劑的影響
配制油墨的溶劑影響固著效果。根據“相似相容原理”，通常我們采用的溶劑的溶和樹脂解度參數相近才比較合適，但對于承印物溶解度參數我們也要同時考慮相近。因為油墨中的溶劑和連接料（即樹脂）和承印物接觸,對承印物表面進行溶脹和溶解，使承印物和油墨中的連接料相互擴散，形成一層混合后無界線的中間層，最終界面的消失，形成油墨和承印物的牢固結合。
4.添加劑的影響
種類繁多的添加劑，將大大改善油墨的性能。對固著效果有作用的添加劑有：交聯劑、偶聯劑、增塑劑等。
5．油墨性能的影響
油墨的潤濕性好，對固著效
果有利，若承印物還沒浸潤，油墨已經干燥或固化，則固著效果差。
涂層中的氣泡是影響印刷品的光潔度的主要原因。在實際印刷過程中，涂膜經常會產生縮孔、針孔、疵點、魚眼等弊病。這些弊病的存在極易影響印刷品的美觀。所以涂層氣泡問題，不僅影響到涂膜的保護效果，而且也影響了涂膜的裝飾效果。
1．基材表面氧化物、可溶性
鹽等物質是涂層起泡的誘發點
由于基材表面沾染蠟質、油污、塵土、可溶性鹽等物質，或基材表面有水珠或揮發性液體存在，造成涂膜干燥后，這些地方的涂層與基材表面附著不牢，潮氣積聚于低附著力區域，使這些區域中積聚液相或氣相。當溫度變化時，其受熱膨脹產生的蒸氣壓是氣泡生成的主要原因。此時，涂膜愈厚，起泡的傾向愈大。當涂層很薄，又處于潮濕環境中，將會發生滲透，滲透壓是氣泡生成的主要原因。因此在印刷前對印刷基材進行表面處理是很過必要的，如除油、清潔。
2．油墨中殘留的溶劑會使涂膜變軟
由于溶劑對水有一定的敏感性，殘留溶劑能增加涂膜對水的吸收和油墨中潮氣的轉移。如果油墨對基材本身的黏結不牢，則其耐水性的下降，會引起附著力喪失，涂層起泡。再者，隨著涂層表面溫度的變化，殘留溶劑本身也會產生足夠的蒸汽壓，使涂層起泡。最嚴重的是潮氣滲透進涂膜中，結合殘留溶劑，引起涂層起泡。
3．油墨涂層表干溫度過高僅僅是由溶劑蒸發引起的氣泡，常常是在印刷后不久出現的。這種現象多出現于高溫烘烤型油墨中，濕膜閃烘時間過短及烘干升溫過程中，初期溫升過快或因印刷的濕膜過厚，且濕膜表干過快，造成底層溶劑揮發不暢。另外，在需要多次套印中，打底印刷的油墨未干時，印刷快干的油墨罩面，也會封閉涂層底層中的溶劑，造成溶劑殘留，進而烘干過程中導致氣泡。
4．顏料或填料表面吸附氣體或液體
油墨中可溶性顏填料是許多泡弊病產生的原因。可溶性顏料吸收透過涂層的潮氣，變成溶液。由于滲透作用，水將通過涂層被拉到濃溶液處。另外如可溶性鹽沾染了基材或涂層之問的任一表面，同樣的現象也會發生。涂料中含有可溶性物質，則起泡不可避免。
表面干燥程度主要指表面防黏性。某些配方涂層交聯固化以后，表面仍有粘連，用手指觸壓會形成明顯指紋印，大量的印品在印刷以后，疊壓在一起容易粘連而無法分離，這些都說明油墨涂層的表面防黏性不夠理想。
1．涂膜交聯固化程度不夠
溶劑型油墨干燥溫度太低、
水性油墨干燥時間太短、UV 油墨中紫外線輻射強度不夠等等，這些都會引起交聯固化不夠徹底，導致涂膜發黏。為此，我們可以適當調節快干溶劑和慢干溶劑的組成、涂膜干燥溫度和時間等，催進涂膜交聯固化反應。
2．油墨配方中主體樹脂的黏性太強
涂膜嗩表現的性能差異，配方中主體樹脂起著很重要的作用。樹脂的黏性太強，涂膜更容易發粘。我們可以在配方設計中更可能的選擇放黏性強的樹脂。
3．表面防粘劑使用不當
添加表面防粘劑的確可以一定程度的改善表面防黏性，但是如今市場上表面防粘劑的種類繁多、生產商也眾多，只有對癥下藥，針對實際配方，選擇最適合的防黏性，才能起到事半功倍的效果。
4．配方體系不協調
在印花熱固油墨中，增塑劑和樹脂的搭配不當，極易產生固化過程中增塑劑遷移到涂層表面；表面防粘劑選用不當，導致防粘劑浮在涂膜表面，手觸即掉。
油墨墨層的光澤是指印刷墨層在固定光源照射下，從某一角度反射光線的能力。墨層的光澤對印刷品的外觀有很大影響，光澤好、色彩鮮艷，能夠顯著提升印刷品檔次。墨層的光澤主要受到油墨的流平性和承印材料表面光滑程度的影響，轉移到材料上的油墨的流平性越好，承印材料表面越光滑，則墨層的光澤越好。
1．油墨的溶解能力和黏度
溶劑對油墨的溶解能力越強，
油墨溶解越好，墨層的光澤相對較好。油墨黏度適宜，有利于油墨的流平，墨膜的光澤較好。油墨劣化、溶劑失衡、稀釋過度及溶劑沖擊不但會影響印刷性能，而且會破壞油墨結構，造成顏料與樹脂油分離，常常會明顯地降低墨層的光澤。
2．連接料
連接料不但起著分散顏料的作用，還起著保護顏料、呈現光澤的作用。在顏色濃度允許的范圍內加入適量調墨油，可以在一定程度上提高墨層的光澤。
3．油墨的干燥速度
一般說來，適當降低油墨的干燥速度，有利于提高墨層的光澤。油墨干燥太快，疊印后的墨色易泛白，顯得無光澤，油墨干燥過慢，又會發生粘連等故障，使墨層失去光澤。
4．刮墨刀
刮墨刀角度過大或刮墨刀過于鋒利，印刷后的墨層就缺乏光澤。反之則有利于墨層光澤度提高。
5．印刷環境
在印刷過程中，溶劑揮發速度快，墨膜干燥也快，由于蒸發散熱的作用，吸收墨膜周圍熱量而造成該處空氣中水蒸氣急劇冷凝，在印刷墨膜表面形成霧氣，使墨層失去光澤，在高濕環境下這種影響會更明顯。
光澤度一般采用光澤度計測定，可以采用30°或 60°的角度測定，60 °測定結果往往高于30°。相對于溶劑型油墨，光固化油墨較容易獲得高光澤度固化表面，如果配方中添加有流平助劑，光澤度可能更高。溶劑型油墨因在成膜干燥過程中大量溶劑揮發，影響微觀平整度，光澤度容易下降。隨著人們審美觀念的不斷變化，啞光、磨砂等低光澤度的涂裝效果越來越受歡迎。啞光效果可通過添加微粉蠟、啞光粉或消光樹脂等獲得。
固化膜硬度是評價漆膜質量的重要關鍵指標。檢測固化涂層硬度的方法有擺桿硬度、鉛筆硬度、邵氏硬度等。擺桿硬度為相對硬度，在實驗研究上經常采用。鉛筆硬度簡單易操作，工業上應用較廣泛。硬度主要受配方組分的制約，其中樹脂是關鍵。樹脂中含有較多剛性結構基團時，固化膜硬度也較高。合成樹脂中采用多官能度單體，提高反交聯度都是提高硬度的好方法。通常環氧樹脂、聚氨酯、聚酯有著較好的硬度。另外，涂層厚度對固化膜硬度有較顯著影響。
許多印刷基材上都具有一定可變形性，對依附在其上的涂層要求具有相應的柔順性，例如織物、軟質塑料、皮革、紙張等。柔順性優劣主要取決于油墨配方本身，一般可歸納為以下幾點：
1．主體樹脂 Tg 值（玻璃化溫度）越高，柔軟性越差；
2．顏填料越多，柔軟性越差；
3．交聯固化程度越好，柔軟性越差。
一般而言，涂料固化膜的硬度與柔順性是一對矛盾，即硬度的增加往往以犧牲柔順性為代價。將印品具有涂層的部分被對折，檢驗涂層是否開裂或剝落，即可知道涂層的基本柔軟性。柔順性較好，但附著力不佳時，彎曲試驗可能導致涂層剝離底材；柔順性較差，而附著力較好時，彎曲試驗可能導致涂層開裂。
另外，很多油墨可通過添加適當的柔軟劑來改善涂層柔軟性，例如：增塑劑、強溶劑等。
拉伸性能較多的是被織物印花中所重點關注，通常紡織品彈性較強，對涂膜的拉伸性能要求較高。固化膜的拉伸性能與柔順性密切相關，在材料試驗機上對固化膜不斷施加拉伸力，膜層斷裂時的伸長率用來表征其拉伸性能，拉伸應力轉化成拉伸強度，較高拉伸率和拉伸強度意味著固化膜具有較好的柔韌性。拉伸性能好的膜層一般柔韌性也較高。柔韌性是評價固化涂層機械力學性能的重要指標，拉伸強度則關系到涂層抗機械破壞能力。對于涂膜的拉伸性能我們只能從油墨配方入手，選擇性能最適合的高分子樹脂來設計配方。
涂層耐磨性系指涂層表面抵抗某種機械作用的能力。通常是負載一定重量，對涂層進行摩擦，觀察涂膜損傷、脫色等變化程度來衡量耐摩擦性能。針對于油墨的不同應用行業，多印刷品涂層均有不同的耐摩擦試驗標準，例如塑膠涂層的數碼電子產品行業、織物涂層的服裝紡織品行業、紙張涂層的文化用品行業和包裝行業等。
涂層的耐磨性主要受以下幾個方面影響。
1．油墨配方中的顏料體積濃度。其中，臨界顏料體積濃度，用CPVC 表示。顏料體積濃度對涂膜性的影響體現在：在低于 CPVC時，顏料粒子很少接觸，顏料以分離的形式存在于基料中，顆粒間的空隙由基料充滿，沒有空氣，所以涂膜的連續性及封閉性很好；而高于 CPVC 時，沒有足夠的基料使顏料粒子得到充分的潤濕，顏料粒子間的空隙中有空氣存在，使涂膜出現空隙，形成多孔性涂膜，如此，耐摩擦性能就會降低。
2．涂層的交聯程度。交聯度增加，耐磨性提高。
3．附著力的影響。附著力越差，摩擦過程中越容易造成涂膜損壞。
對于耐摩擦性能的改善，除了針對以上幾點進行對癥下藥以外，通常配方設計過程中會添加一些表面增滑劑，降低固化涂層表面的摩擦系數，也是常用的提高耐磨性的方法，例如有機硅平滑劑、蠟粉添加劑等。這些起平滑作用的添加劑，在油墨印刷以后容易分離聚集于涂層表面，固化成膜后起到表面增滑功。另外，配方中添加適當無機填料，常常也可提高耐磨性能。
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