十一種功能性油墨:性能介紹及注意事項(xiàng)一網(wǎng)打盡
功能性油墨是指在油墨中添加某些成分,使油墨具備光學(xué)性能、電子性能、物理性能、生化性能及承印物表面加工裝飾性能等。下面,我們將對(duì)11種功能性油墨進(jìn)行詳細(xì)介紹。
①抗蝕油墨。
抗蝕油墨是具備耐化學(xué)腐蝕特性的油墨。其作用是在工件的不需處理(腐蝕、電鍍、焊接等)部分預(yù)先進(jìn)行印刷,形成耐腐蝕(或耐電鍍、阻焊)膜層。代表性的油墨有用于制作印刷電路板的耐腐蝕油墨、耐電鍍油墨、阻焊油墨等。
a.耐腐蝕油墨。這是一種耐酸性的抗蝕油墨,有UV型、溶劑型和水性型。UV油墨因印刷作業(yè)效率高,現(xiàn)已成為主流。在印刷后,進(jìn)行UV固化,并用氯化鐵和氨化銅腐蝕,然后再用稀堿將抗蝕油墨溶解剝離或膨潤(rùn)剝離。水性型一般作為鋁蒸鍍膜的耐腐蝕膜。
b.耐電鍍油墨。制作印刷電路板時(shí),在電鍍工序中,不需電鍍部分印刷的油墨就是耐電鍍油墨,有溶劑型耐電鍍油墨和UV型耐電鍍油墨。
c.阻焊油墨。阻焊油墨是在做好線路和圖形的電路板上印刷的油墨,其作用是防止電路腐蝕,防止由于潮濕引起的絕緣性能下降,防止焊錫粘附在不需要的部分,防止銅對(duì)焊錫槽的污染等。這種油墨有熱固型和UV型。
②導(dǎo)電油墨。
導(dǎo)電油墨是將金、銀、銅、碳等導(dǎo)電填料分散在連結(jié)料中制成的糊狀油墨,俗稱糊劑油墨。金系導(dǎo)電墨、銀系導(dǎo)電墨、銅系導(dǎo)電墨、碳系導(dǎo)電墨等已達(dá)到實(shí)用化,用于印刷電路、電極、電鍍底層、鍵盤接點(diǎn)、印制電阻等材料。
a.金系導(dǎo)電墨。金粉化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、導(dǎo)電性能好,但價(jià)格昂貴,用途僅局限于厚膜集成電路。
b.銀系導(dǎo)電墨。大量用于薄膜開關(guān)的導(dǎo)電印刷。當(dāng)承印材料為聚酯時(shí),可將銀粉分散到聚酯樹脂連結(jié)料中,即可做成糊狀導(dǎo)電油墨。當(dāng)油墨膜干燥不良時(shí),電阻值會(huì)下降,最好用遠(yuǎn)紅外干燥機(jī)在120~130℃下烘干。
c.銅系導(dǎo)電墨。銅比銀價(jià)廉,但存在易氧化的缺點(diǎn)。現(xiàn)在多使用經(jīng)過防氧化處理的銅粉,使用這種油墨印刷的電路不易被氧化,但缺點(diǎn)是一經(jīng)高溫處理,就會(huì)失去防氧化效果。
d.碳系導(dǎo)電墨。碳系導(dǎo)電油墨中使用的填料有導(dǎo)電槽黑、乙炔黑、爐法碳黑和石墨等,電阻位隨種類而變化。多用于薄膜片開關(guān)和印制電阻,前者大都在聚酯基材上印刷,因此它和銀系導(dǎo)電油墨相同,是以聚酯樹脂為連結(jié)料的油墨。
③絕緣油墨。
該油墨用于防止上述銀系導(dǎo)電油墨的移位及污染。絕緣油墨有溶劑型和UV型。前者是以乙烯基樹脂或聚酯樹脂為連結(jié)料的油墨。UV油墨膜厚,對(duì)提高絕緣電阻,防止電路移位有利。
④發(fā)泡油墨。
發(fā)泡油墨是在油墨的連結(jié)料中添加膠囊狀的發(fā)泡劑而制成的。印刷后通過加熱而發(fā)泡,使著墨部分的體積增大形成浮雕狀的圖像。發(fā)泡油墨的連結(jié)料有水性型和溶劑型。為把發(fā)泡劑膠囊化,一般使用水性連結(jié)料。發(fā)泡劑多為酸姘系化合物,其分解溫度為100~200℃,一般使用100~150℃的,其發(fā)泡倍率,如果承印物是布或紙,可達(dá)100~500倍。發(fā)泡倍率增加,墨膜的附著性和強(qiáng)度就會(huì)降低。印刷時(shí),一般使用100目左右的絲網(wǎng)版,最好進(jìn)行厚膜印刷。
由于發(fā)泡油墨中使用的是水性連接料,故使用方便,無污染。發(fā)泡油墨的絲網(wǎng)透過性及圖像再現(xiàn)性均良好,其墨膜具有較好的財(cái)溶劑性、耐藥性、耐磨性以及在重負(fù)荷下不變形等特點(diǎn)。
發(fā)泡油墨中的微囊發(fā)泡體是熱可塑聚合粒子。呈“空心”狀,一般用聚偏二氯乙烯或偏二氯乙烯和丙烯睛,或者是丙烯酸甲基和丙烯睛聚合而成??招奶幒袚]發(fā)性發(fā)泡劑,發(fā)泡劑多為乙烷、丙烷、丁煉等的碳化合物。微囊直徑一般在5~150微米之間。油墨中的微囊發(fā)泡體含量一般為5~50%,微球發(fā)泡體含量低,發(fā)泡效果不好,如果含量不高,則油墨流動(dòng)性降低,使用墨膜不均勻。b
發(fā)泡油墨在印刷后要進(jìn)行充分干燥,干燥分自然干燥和強(qiáng)制干燥。為使油墨在發(fā)泡后獲得精美的印刷效果,發(fā)泡前如采用自然干燥的方法,干燥的時(shí)間應(yīng)在24小時(shí)以上。強(qiáng)制干燥比自然干燥時(shí)間短,速度快。強(qiáng)制干燥時(shí),要注意根據(jù)不同的印刷品以及不同的干燥熱源,選擇相應(yīng)的干燥溫度和時(shí)間。如果干燥時(shí)間和溫度選擇不當(dāng),就容易造成發(fā)泡不均勻,強(qiáng)制干燥溫度在30~70℃之間。干燥后即可發(fā)泡,發(fā)泡溫度控制在120℃左右,并考慮與之相應(yīng)的發(fā)泡時(shí)間。發(fā)泡設(shè)備可采用烘烤箱也可采用烘烤機(jī),發(fā)泡倍率可達(dá)8~15倍。
發(fā)泡油墨廣泛應(yīng)用于服裝、紡織品的點(diǎn)綴,具有圖案泡孔均勻,立體感強(qiáng),手感舒適柔軟,近似人工繡花、貼花,并具有耐磨、耐水洗等特點(diǎn)。發(fā)泡油墨還用于印刷盲文點(diǎn)字、圖書封面裝飾、商標(biāo)包裝裝潢、建筑內(nèi)裝飾材料以及其他美術(shù)制品。
近年來,國(guó)內(nèi)也開始引進(jìn)、生產(chǎn)發(fā)泡油墨,如北京賽戈?duì)柊l(fā)泡涂料有限公司生產(chǎn)的賽戈?duì)柵瓢l(fā)泡印花漿。該產(chǎn)品為乳白色,流動(dòng)性、潤(rùn)滑性較好,具有無毒、不燃、無腐蝕等特點(diǎn)。其干燥溫度為50℃以下,發(fā)泡溫度為120±5℃,發(fā)泡時(shí)間為2~1Q秒,適用于140目以卜的絲網(wǎng)印版,可使用任何一種印染涂料色漿調(diào)色(加入量以2~5%為佳),并可在任何一種服裝面料上印刷,亦可用于墻紙、墻布、圖書封面、盲文點(diǎn)字、箱包裝潢的印刷。
⑤液晶油墨。
液晶即液態(tài)晶體,是某些有機(jī)物質(zhì)在一定的溫度范圍內(nèi)所呈現(xiàn)的一種中間狀態(tài)。在這種狀態(tài)下,物質(zhì)分子的排列具有方位性。
在電及熱的作用下,液晶的光學(xué)性質(zhì)會(huì)產(chǎn)生變化。液晶是具有粘著性的液體,因有機(jī)溶劑會(huì)破壞其功能,所以在制造油墨時(shí)要進(jìn)行膠囊化處理。液晶膠囊粒徑為10~50μm,在連結(jié)料中添加量為25~50%。在液晶印刷時(shí)要使油墨形成均勻的膜厚,這對(duì)于其顯色是非常重要的。
⑥熒光油墨。
絲網(wǎng)印刷用熒光油墨是以熒光顏料作為著色料制做的油墨。熒光顏料是由熒光性的染料與合成樹脂調(diào)制而成,粒度在5~15微米之間。
絲網(wǎng)印刷用熒光油墨適于紙張類和乙烯薄膜的印刷。紙張類熒光油墨有氧化干燥型和蒸發(fā)干燥型兩種。乙烯薄膜用熒光油墨為蒸發(fā)干燥型。
使用熒光油墨時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。
a.由于熒光油墨的耐光性差,不適合在室外長(zhǎng)期使用,因而在室外使用的絲網(wǎng)印刷品不宜選用熒光油墨。
b.熒光油墨適合于200目以下的絲網(wǎng)。
c.印刷品的著墨量在50~60克/平方米時(shí),其發(fā)色和耐光性比較理想。
d.在承印物是透明物體時(shí),印刷熒光油墨前應(yīng)先印一次白色油墨,這樣可提高熒光效果。
通常熒光油墨很容易與夜光油墨相混淆,一般可通過兩種油墨的特征比較來加以區(qū)分。
⑦香料油墨。
香料油墨也和液晶油墨一樣,是將油性的香料微膠囊化,并分散在水性連結(jié)料中制成的油墨。印刷干燥后,用指甲或硬質(zhì)物摩擦印刷部分,微膠囊被破壞,便散發(fā)出香味。
⑧閃光油墨。
無規(guī)排列的片狀顏料,分散在連結(jié)料中,即可制得閃光油墨。這種油墨中的片狀顏料,對(duì)光線呈鏡面反射,形成閃光效果。如珠光及彩箔等閃光油墨。
⑨反光油墨。
由超微粒(粒徑在0.125~0.177mm間)玻璃粉配成的油墨,借助透鏡折射及凹球面反射的原理,使墨膜在燈光照射時(shí),產(chǎn)生出高反射率的強(qiáng)光,較?,F(xiàn)白墨的反射光高100~200倍,且不產(chǎn)生眩光,常用以印刷交通標(biāo)志及服裝等。
紫外線顯色油墨。紫外線顯色油墨在日光和一般照明下只能見到乳白色,當(dāng)照射紫外線時(shí),能發(fā)出鮮明的熒光。顯色材料采用無機(jī)熒光體,按照用途分散在連結(jié)料中制成油墨。
這種油墨與一般的熒光油墨比較,耐熱性、耐溶劑性、耐光性和耐化學(xué)藥品性均好。分為溶劑型和水性型。使用時(shí),溶劑型用100~200目的絲網(wǎng)版,水性型用80~100目的絲網(wǎng)版為好。
標(biāo)準(zhǔn)色有綠、黃、橙、紅、粉紅、紫、藍(lán)、白,混合后可調(diào)合出多種顏色。
顯色的光源有熒光管型、燈泡型和聚光器型。
紫外線顯色油墨的用途是:顯示廣告牌、顯示裝置、室內(nèi)裝潢、紫外線顯像紙、服裝、文具、玩具、商標(biāo)、防偽等。
⑩光致變色油墨。
光致變色物質(zhì)在光的作用下,可在兩種顏色之間產(chǎn)生可逆變化,并相應(yīng)形成不同的吸收光譜。
呈現(xiàn)光致變色現(xiàn)象的物質(zhì)稱為光致變色性色素,大部發(fā)是螺環(huán)毗哺系化合物。將這類化合物制成油墨,就是光致變色油墨。
其用途是調(diào)光(遮光、濾色)??捎糜谥谱魈栫R、門窗玻璃,在工業(yè)及顯示方面的應(yīng)用正在發(fā)展。
光致變色油墨為溶劑型,能制成適應(yīng)各種承印材料的油墨。缺點(diǎn)是耐光性差。
?轉(zhuǎn)印油墨。
轉(zhuǎn)印方式有熱轉(zhuǎn)印,以及以水或溶劑為媒體的濕式轉(zhuǎn)印和通過壓力的壓敏轉(zhuǎn)印。熱轉(zhuǎn)印和壓敏轉(zhuǎn)印對(duì)濕式轉(zhuǎn)印也可稱為干式轉(zhuǎn)印。
a.熱轉(zhuǎn)印。主要有把印刷墨膜的全部成分進(jìn)行轉(zhuǎn)印的熱熔轉(zhuǎn)印和把印刷墨膜的成分之一的染料進(jìn)行升華染色的升華轉(zhuǎn)印。在絲網(wǎng)印刷中,熱熔轉(zhuǎn)印較多。熱熔轉(zhuǎn)印油墨有塑料熔膠系、蠟系及熱可塑性樹脂系。
塑料熔膠。是以糊狀樹脂為主要成分的加熱硬化型油墨。在轉(zhuǎn)印紙上印刷。用100~120℃溫度進(jìn)行30~60秒加熱,把油墨干燥。在轉(zhuǎn)印時(shí)使用熱壓機(jī),把布和轉(zhuǎn)印紙重合,升溫170~190℃,15~20秒熱壓。轉(zhuǎn)印膜為厚膜,具有橡膠樣彈性。熱熔膠油墨可在布料上直接印刷。
蠟系。成分是蠟類的熱熔膠連結(jié)料和顏料、調(diào)枯劑等。蠟類的品種很多,具有各自固有的融點(diǎn)和粘合性。調(diào)粘劑最好是能賦予油墨流動(dòng)性,同時(shí)與蠟有很好的融合性能,并與織物有良好的粘合性能的。在轉(zhuǎn)印紙上用印漿作為底層涂布,然后印刷油墨,最后再用印漿在外層涂布。把布和轉(zhuǎn)印紙重合,用150℃電熨斗熱壓3~5秒鐘即可轉(zhuǎn)印。
反應(yīng)系。這種油墨可用于布的直接印刷。熱轉(zhuǎn)印油墨作為植絨轉(zhuǎn)印用的粘合劑而得到應(yīng)用。不過植絨轉(zhuǎn)印是價(jià)格較高的印刷方式。由于反應(yīng)型油墨的粘合力和堅(jiān)牢度良好而多被使用。
油墨是O/W型的乳劑,具有交聯(lián)性能。把主劑和交聯(lián)劑混合,按需要增加觸媒,在植絨轉(zhuǎn)印紙上進(jìn)行印刷。把轉(zhuǎn)印紙與布重合,在150℃下熱壓3分鐘即可轉(zhuǎn)印。
熱可塑性樹脂系。熱可塑性樹脂油墨是一般的揮發(fā)干燥型油墨,作為轉(zhuǎn)印對(duì)象的塑料種類的選擇要與油墨相適應(yīng)。
這種轉(zhuǎn)印,是在聚酯、聚乙烯等軟片上用剝離性良好的油墨印刷圖案,再在上面印刷轉(zhuǎn)印印漿。然后把其放入模型中,再注入樹脂液,從冷卻后的模型中取出圖案轉(zhuǎn)印成成型品。用這種方法,即使復(fù)雜形狀的成型品也可轉(zhuǎn)印。其特點(diǎn)是對(duì)于粘合困難的塑料類也可進(jìn)行轉(zhuǎn)印印刷。
升華轉(zhuǎn)印油墨。是一種以升華染料為色料的油墨,通過加熱升華揮發(fā),轉(zhuǎn)印在纖維制品上。容易著色的纖維順序是聚酯、尼龍、丙烯,但作為印刷材料,基本上是聚酯市。轉(zhuǎn)印條件是200℃、30~40秒。轉(zhuǎn)印壓以0.l~0.2kgf/cm2為最合適。升華轉(zhuǎn)印方式以膠印、凹印印刷為主流,絲網(wǎng)印刷較少。
b.壓敏轉(zhuǎn)印。也稱作干式印字或干式轉(zhuǎn)移印字。這種方法是在薄膜上印刷圖案,然后再在圖案上涂布?jí)好艮D(zhuǎn)印膠,轉(zhuǎn)印時(shí)是把薄膜同紙重合,用工具加壓把圖案部分從聚乙烯薄膜上轉(zhuǎn)印到承印物上。
c.濕式轉(zhuǎn)印。濕式轉(zhuǎn)印的轉(zhuǎn)印媒體,一般使用水及酒精系溶劑。
水轉(zhuǎn)印油墨有陶瓷器用及木器、塑料用等種類,我們?cè)诖酥粚?duì)木器、塑料用水轉(zhuǎn)印墨做一說明。把糊精涂布在紙上做成轉(zhuǎn)印用紙。轉(zhuǎn)印紙用水潤(rùn)濕后糊精溶解,圖案從轉(zhuǎn)印紙上脫離,使圖案滑動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)印。因此水轉(zhuǎn)印也叫滑動(dòng)轉(zhuǎn)印。油墨使用硝化棉油墨。印刷時(shí)按圖案色序進(jìn)行印刷。
溶劑轉(zhuǎn)印是用酒精系溶劑取代水的方法。主要用于金屬及涂裝金屬方面。轉(zhuǎn)印紙上涂布了蟲膠,能被酒精溶解。印刷方法同水轉(zhuǎn)印法一樣,油墨是耐酒精、耐氣候性好的油墨。
功能性絲印油墨品種繁多,除上述外,還有印刷即開獎(jiǎng)券的可剝性油墨、印刷示溫器的熱變色油墨等。至于由用戶自己制作的印料,更是不知其數(shù)。如印刷硅橡膠按鍵用的硅膠絲印油墨、絲印超導(dǎo)元件用的超導(dǎo)漿、印刷糕點(diǎn)用的巧克力糊、印刷火柴盒用的紅磷油墨等,此處不再一一介紹。