浅谈UV金属油墨的特性与用途(图表)

    UV金属油墨的使用范围

    本文所述UV金属油墨是指能够直接印刷在金属表面（包括表面处理过的金属底材以及表面涂饰过的金属）的光固化油墨，而非指油墨中含有金属或金属效果油墨。印刷中常用的金属如铜、铝、铁、不锈钢、镜面不锈钢、镜面钛金板等，表面处理过的金属如阳极氧化多孔铝板、磷化铁板、镀锌铁皮、镀镍、镀铬等，表面涂饰过的金属如喷涂粉末涂料或热固烤漆的金属板材等。

    不同的金属，表面性质不同，所选用的UV油墨品种也应有所区别，否则就会出现如附着不牢、金属弯曲时墨层脆裂等现象。

    UV金属油墨的分类、特性

    科望公司的UV油墨分为以下几种：一般金属用UV油墨UVMI-20系列，特种金属用UV油墨UV-MI-25系列，弹性UV金属油墨UV-MI-105系列，耐高温UV金属油墨UV-MI-28系列，特殊装饰效果UV金属油墨，金属蚀刻用UV抗蚀油墨以及UV金属光油系列。表1列出了不类型的UV金属油墨的性能与使用范围，可供参考。

    金属的特性与印前表面处理

    不同的金属，其物理化学性能各不相同。有的极性高，有的极性低；有的表面易氧化如铜，有的怕酸又怕碱如铝；有的高硬度，有的柔软可冲压。不同性质的金属，应选择与之相匹配的UV金属油墨，如柔性金属要选择UV弹性金属油墨UV-MI-105系列。

    不同的金属，表面状态各不相同，需要用不同的方法进行表面处理。有的高光泽，有的多孔如氧化铝板，有的表面有一层钝化膜，有的有镀层，有的喷涂了烤漆，有的喷涂了粉末涂料。对于高光泽难于附着的金属，如镜面钛金板、镜面不锈钢，需要先在金属表面满版网印一层UV光油如UV-802N，光固化后再印刷其他UV色墨，效果非常明显；也可以用科望20#表面处理水涂擦金属表面，于100～120℃/5～10min条件下，烘干后再印刷UV金属油墨，牢度大大提高。有的金属涂层，对什么油墨都不粘，如氟碳涂层、聚丙烯涂层，只有用专门处理剂如PP处理水处理后才能印刷UV油墨。不同成分的涂层，应用不同的表面处理剂处理。

    同种金属材料，不同的使用环境，对印刷在表面上的UV油墨的要求也不一样。有的要求耐高温，有的要求耐水、耐潮湿，有的要求耐冷冻。

    不同的金属，不同的装饰效果，需要选用不同的UV效果油墨。有的要冰花效果，有的要磨砂效果，有的要哑光效果，有的要彩砂效果，有的要七彩水晶效果，有的要皱纹或锤纹效果。高光泽金属适合于印刷UV金属冰花、锤纹、磨砂、蒙砂油墨，若印在其他金属底材上则达不到想要的效果。

    不同的金属，其化学成分不同，蚀刻时选用的腐蚀液和抗腐蚀油墨也不一样。有的要求精细蚀刻，有的要求深度蚀刻，有的金属蚀刻前必须去掉钛层，有的蚀刻后可用稀碱水去墨，金属铝蚀刻后则只能用中性的去墨水去除墨层，铝阳极氧化时使用的保护油墨EPR-400BL耐酸又耐碱后，只能用二甲苯、石油溶剂等洗掉。

    UV-MI-105系列弹性金属油墨为了使固化膜有良好的弹性，抵抗冲压过程中的拉伸，固化膜的交联密度不会很高，因此UV固化时速度应慢些。

    UV特殊效果油墨中，UV-880冰花油墨的固化速度最慢，这种油墨的固化分为两个过程：冰花的图案的产生和固化。冰花的图案的产生并不需要太强的紫外光照射，但这一过程通常需要几十秒的时间，冰花形成后可用强光使之固化。很多光固设备制造公司不了解这个原理，生产出的冰花光固机功率很大，大部分光能都变成了热能，不但费电，热量很难排出，效果也不好。图6中UV冰花光固机的灯距可调高调低。

    UV金属油墨的选用

    选用UV金属油墨时，要对症下药，一方面要清楚金属底材的性能，另一方面要了解不同类型UV金属油墨的特性和适用范围，这样才能做出高质量的产品，还可以降低成本，缩短交货期。有些金属一时找不到合适的油墨，就必须对金属表面进行处理后才能印刷，或者改用热固化油墨。

    对于一般的金属产品如铜、铝、铁、拉丝不锈钢，清洗干净表面油污和灰尘后，可直接网印UV-MI-20系列光固化金属油墨，不必对金属做任何处理。此类油墨不含挥发性溶剂，无气味，网印不堵网，固化速度快，高硬度，高光泽，耐擦洗性优，生产效率较高，是生产各种金属标牌的理想油墨。有些产品，客户强调的是过硬的理化指标，如用于户外的标牌，油墨图案必须耐晒、耐侯性要好，购买油墨时就必须注意其耐晒指标。表2列出了UV-MI-20系列油墨的部分技术指标。

    UV-MI-25光固化特种金属油墨专用于网印各种难于黏附的金属底材。常见的金属产品大致可分为3类。 

    1）表面处理过的金属底材如镜面不锈钢、镜面钛金板、高光铝板、镀铬、镍、银、镍/金等金属表面高光泽，具有很强的装饰效果，但油墨印刷后不易附着，尤其对于UV油墨，固化速度很快，在固化过程中固化膜有一定的收缩，印刷在高光金属底材上，要达到很好的牢度，不是一件容易的事。印刷UV-MI-25光固化油墨后，建议用带有红外加热装置的UV炉干燥，如果你的光固机没有这样的装置，可以自己加装一个。 

    2）对于表面涂饰过的金属如已喷塑(粉末涂料)或涂有热固烤漆的金属基材，为了使油墨中的小分子助剂充分渗透和润湿底材，印刷UV-MI-25油墨后，不要马上光固化，可以停放几分钟，再用上述带有热风装置的UV设备干燥。通常的热固型粉末涂料有聚酯树脂和环氧树脂两大类，配方中添加了大量的聚丙烯、聚乙烯蜡粉及有机硅助剂，在粉末涂料热熔化过程中，蜡粉及助剂会漂浮在涂层表面，这就是造成UV油墨黏附力差的主要原因，烤漆的情况与之类似。

    3）表面凹凸不平或多孔的金属产品，底材之所以不易黏附UV油墨，主要是由于其表面高低不平，与油墨的接触面小，油墨固化膜与多孔底材之间有孔洞造成的。印刷UV-MI-25油墨后，必须用红外线或热风使油墨流动性增强，让油墨流入凹坑后再进行UV固化。

    对于需要冲压成型、弯曲的产品如薄铝板、铜板等金属装饰板材，除要求有很好的附着力、硬度、色彩外，固化膜还须具备优异的抗拉伸性能，以保证固化层能随底材发生形变而变化，不会出现断裂，此时就需要选择UV-MI-105系列抗冲压弹性UV金属油墨，印刷墨层不能太厚。

    UV金属罩光油主要功能是增加金属产品表面光泽，提高产品的耐酸碱、耐潮湿和耐划伤性能。不同型号的光油还各有特点，以满足特殊的需求。

    UV-MI-20N不含挥发性溶剂，固化快，价格低，对铜、铝、铁等金属底材有较佳的附着力，是最普通的UV光油，适合于一般金属产品的罩光。UV-802NS弹性金属光油，固化膜透明度高，对镜面铝板、钛金板、镜面不锈钢板等金属有优异的附着力，而且固化膜有良好的韧性，压凸成型时不会开裂。

    特殊效果UV金属油墨属于美术油墨，强调的是油墨的装饰效果，这类油墨可分为两类，一类是油墨中添加了特殊添料或助剂，在印刷后即呈现特殊效果，如UV磨砂、UV蒙砂、UV哑光、UV锤纹、UV发泡、UV彩砂、UV香味等油墨；另一类是根据UV固化的特性而研发，如UV皱纹、UV冰花、UV水晶、UV折光等。表3列出了科望公司几种UV特殊效果油墨的技术指标和效果描述。图7到图13是几种特殊效果UV金属油墨所做的样板。 

    与一般的耐蚀油墨相比，UV抗蚀系列油墨抵抗强酸或碱液侵蚀的能力更强。不同型号的抗蚀油墨其用途各不相同，LPR-800、LPR-820、LPR-811、LPR-812等用于精细蚀刻，有的用于特殊金属蚀刻，本文不作详述。值得一提的是铝金属的蚀刻，铝是一种两性金属，怕酸又怕碱，所以既可用酸腐蚀，也能用碱液腐蚀，同时也决定了铝既不能用碱显影和去膜，也不能用酸显影和去膜，只能采用对铝无侵蚀的液体显影和去膜。目前常用的产品有两种：1）LPR-820N液态感光光油，无色透明，采用AL-001铝专用显影液显影，蚀刻后可直接电泳上色和高温烘烤，无需用烧碱液去膜即得最终成品；2）LPR-805液态感光耐酸碱抗蚀油墨兼有耐酸耐碱双重功能，它采用中性的醇类混合显影溶剂（LPR-805专用显影水）显影，极性溶剂去膜如环己酮、783等，显影液、去膜液可循环利用。既可进行酸性蚀刻又可用强碱腐蚀，去膜后对底材无影响，主要用于精密金属铝抗腐蚀图形的蚀刻。