UV油墨印刷这种特殊材质需要注意什么？

时间：2022-03-30 来源：

单纯的PVC塑料材质的玻璃化温度在80～85℃，属于硬质塑料材料范畴，但在PVC中加入一定量的增塑剂后，可以减小聚合物的分子间作用力，增加分子链的移动性，从而提升PVC的柔韧性、可塑性等性能。人们通过控制不同种类增塑剂的添加量，可以得到不同塑性要求的PVC塑料产品。

目前，受原材料成本及性能限制，市场上的软质PVC一般都含有较多的邻苯二甲酸酯类增塑剂，可制作在常温下有良好弹性的软质片材，其质地具有柔软热封性好、拉伸强度佳、撕裂强度高等优点，因此在UV塑料印刷领域具有较大的应用价值。在福建泉州、浙江义乌及温州等印刷业发达的地区，我们经常可以看到UV软质PVC印品的存在。

与传统纸张类印刷底材有所不同，软质PVC片材中较高的增塑剂含量在PVC中相对不稳定，不可避免地会产生迁移或扩散，有时印刷成品的邻苯类检测也可能会超标。另外，长期存放的PVC制成品的物化性能会降低，主要表现为印刷品表面油墨渗色、脱落及耐折裂不良等现象。因此，在使用UV油墨印刷软质PVC片材时要特别注意印刷后的各项性能及经时性能变化。

本文以义乌市某印刷厂提供的软质PVC片材为例，从不同UV油墨展色、附着力测试、增塑剂分析（邻苯）、抗粘连测试等角度研究UV油墨在软质PVC片材上印刷的难点和要点。

1.UV油墨在软质PVC片材上的展色及附着力测试

首先使用杭华UV 161 S四色油墨通过展色仪在软质PVC片材上展色（如图1所示），测试其表面是否因增塑剂的存在而造成油墨转移困难，着色力不佳。

图1 杭华UV 161 S四色展色及3M胶带附着力测试

展色固化后，发现四色色相均匀饱满、着色力佳，立刻使用3M 610胶带测试附着力，发现四色油墨附着力均非常好。考虑到软质PVC片材中的增塑剂不稳定易析出，分别于15天、30天后重新测试色密度及附着力，发现均比较稳定，色相及附着力无明显变化。

2.不同系列UV油墨在软质PVC片材上的物性对比

UV油墨种类较多，表1所示为不同系列UV油墨在软质PVC片材上的物性对比。

表1 不同系列UV油墨在软质PVC片材上的物性对比

近年来，UV油墨印刷软质PVC片材时，建议优先选择杭华UV 161 S系列油墨，不建议客户使用高附着力UV VP系列油墨。在部分材质附着力不良时，推荐使用UV VNL或UV SUP等系列油墨。因为增塑剂在PVC中不稳定极易析出，析出的增塑剂易侵蚀表面印刷油墨，造成印品附着力下降、油墨脱落、爆裂等不良现象。

UV 161 S系列油墨固化速度快，成膜硬度高，易抵抗增塑剂的侵蚀。而UV VP系列油墨虽附着力较好，但固化后一般成膜强度不高，易受析出增塑剂的侵蚀，造成印刷不良品产生。

本文使用气相色谱-质谱联用仪器参考标准YQT 40-2013《烟用纸张中邻苯二甲酸酯的测定》测试软质PVC片材及印刷品中增塑剂的经时变化。对UV油墨而言，黑色墨的UV干燥速度相对偏慢，可能有一定的未固化组分，如丙烯酸类单体的残留，故有可能会加剧软质PVC片材中增塑剂的析出迁移。

实验中，分别以UV 161 S黑和UV SUP黑两种黑色油墨在软质PVC片材上进行展色，然后测试增塑剂（邻苯二甲酸酯类）含量。实验分两步进行，一是单纯测试软质PVC空白片材、UV 161 S黑印品和UV SUP黑印品3种方案下邻苯二甲酸酯类的含量数据，二是放置半个月后再次测试3种方案下的邻苯类含量。一方面，考察软质PVC空白片材中增塑剂的经时变化，另一方面考察在有UV油墨覆盖存在的条件下，邻苯类增塑剂的迁移性变化。

如表2所示，这款软质PVC片材中的增塑剂主要成分为邻苯二甲酸二（2-乙基）己酯（DEHP），且含量较高，其他17种邻苯二甲酸酯均不含有。UV油墨展色后立刻测试邻苯含量，邻苯数据反而较空白片材数据偏小，应该是油墨和片材贴合较为致密，在测试过程中萃取的邻苯成分较少，因而数据偏小。

而随着时间的增加，半个月后，增塑剂均有一定析出，其中空白底材中邻苯含量由9090mg/kg增加到9671mg/kg，增加速度相对比较缓慢，而UV SUP黑邻苯数据由8283mg/kg增加到10781mg/kg，UV 161 S黑邻苯数据由6927mg/kg增加到11839mg/kg，应该是UV油墨的存在对软质PVC片材有一定的“腐蚀”破坏力，长时间后加剧了增塑剂的析出迁移。

市场上偶尔会有客户反馈：软质PVC印刷品有邻苯类增塑剂超标的投诉，且数据往往在5000mg/kg以上。对此，首先要确定印刷底材中邻苯类增塑剂的含量，一般UV油墨本身含量较少。同时，在此提醒客户印刷UV油墨后，务必确定一下印品的各项性能及经时性能变化。

大量印品堆叠在一起并长时间存放过程中，印刷面接触往往会发生粘连或粘脏问题，造成印品报废，从而产生较大的经济损失。这种情况在高温高湿的阴雨天气尤为突出。对于软质PVC片材，由于增塑剂的不稳定性，更容易出现类似问题，所以在使用软质PVC片材印刷UV油墨时必须格外注意。

抗粘连测试方法：4种UV黑墨展色，充分固化后裁剪为4cm×4cm方形小色块，面对面叠放，负重承压，置于恒温恒湿仪器中进行抗粘连测试。测试参数为温度65℃、湿度85%、负重4kg，测试时间为48小时。

测试发现，UV 161 S系列油墨抗粘连效果最好，色块无粘连，剥离后色相无明显变化。UV SUP与UV VNL两个系列油墨面对面抗粘连效果尚可，有轻微粘连现象。附着力最好的UV VP系列油墨，剥离困难，色块有明显粘连，分析原因主要是UV VP系列油墨附着力佳，固化相对偏慢，成膜密度不高，加上增塑剂析出造成。测试结果如表3所示。

表3 不同系列UV油墨抗粘连测试

因此，在实际印刷过程中要保证UV油墨充分固化，防止印刷后堆叠有粘连，在保证附着力的条件下，优先考虑使用UV 161 S油墨印刷，如使用UV SUP或UV VNL印刷，务必关注堆叠后的粘连、粘脏问题，必要时添加增强剂改善表面滑爽性。

结合以上实验数据及印刷经验，对使用UV油墨在软质PVC片材上印刷时的难点和要点总结如下。

(1)首先要确认软质PVC片材本身的各项性能，尤其是增塑剂因素，尽量选用不含增塑剂或特定增塑剂迁移较慢的片材，并确认片材表面干爽清洁。在终端客户对增塑剂有限量要求时，请及时确认其限制种类和限量值，避免因邻苯类超标而造成印品报废损失。

(2)在使用UV油墨印刷软质PVC片材时要确保印刷过程中UV油墨的充分固化。如果固化不彻底，一方面，可能会造成印品划伤、堆叠粘连等问题；另一方面，未固化组分如丙烯酸类的小分子和光引发剂可能会对软质PVC片材造成一定的腐蚀，加剧增塑剂的迁移析出，加大对环境以及健康的危害，同时可能会对印品油墨造成一定破坏，进而影响产品质量。

(3)一般软质PVC片材达因值在40以上比较适合印刷，在使用UV油墨印刷时，优先使用UV 161 S系列油墨。如塑料承印物表面达因值较低又有附着力要求时，可以考虑UV SUP或UV VNL系列油墨，必要时在油墨中加入UV增强剂或UV滑爽剂，以提升印品的滑爽性及耐刮擦性，但不建议选择高附着力的UV VP系列油墨，因为高附着UV油墨一般成膜强度不高，易受增塑剂析出影响出现油墨脱落、变色、粘连等不良印刷现象。

(4)印刷结束后要特别注意印品存放稳定性，尤其是软质PVC片材中增塑剂不稳定因素，加上受环境湿度、温度、堆叠等因素影响，都可能会引起印品的性能变化，定期检测印品的表观色相、附着力、抗粘连等性能。