水性光油也称为分散型上光剂,具有无色、无味、透明感强且无毒、无有机挥发物(VOC)、成本低、材料来源广、有良好的光泽性、耐折性、耐磨性和耐化学药品性等特点,
是其他溶剂型上光油所无法比拟的。另外,若再加上其它主剂和助剂,还可提高水性光油的光泽性、耐折性、耐磨性和耐化学药品性。由于水性光油以水为稀释剂,使用少量易挥发的乙醇为辅助溶液,没有有毒有害挥发,经济卫生,在操作中可消除对人体的危害及给环境带来的污染,有利于安全生产和改善职工劳动条件,非常符合环保要求,特别在食品、香烟、药品等包装上使用非常合适。水性光油主要由主剂、溶剂、辅助剂三大类组成。水性光油的主剂是成膜树脂,是上光剂的 成膜物质,通常是合成树脂,它影响和支配着深层的各种物理性能和膜层的上光品质、如光泽性、附着性、干燥性等。水性成膜树脂品种很多,但目前国内外使用较
为普遍的是丙烯酸体系的共聚树脂。水性丙烯酸共聚树脂的性能取决于单体的组成、单体的合成和合成工艺。水性丙烯酸共聚树脂具有成膜性好、光泽度好、透明高、干燥迅速、耐磨、耐水等一系列优良性能,大量地应用在水性上光剂和水性上光涂料中。
辅助剂是为了改善水性上光剂的理化性能及加工特性。辅助剂主要包括以下几种。
①固化 剂:改善水性主剂的成膜性,增加膜层内聚强度。
②表面活性剂:降低水性溶剂的表面张力,提高流平性。
③消泡剂:能长效控制上光剂的起泡,消除鱼眼、针孔等质量缺陷。
④干燥剂:增加水性上光剂的干燥速度,改善纸张印品适性。
⑤助粘剂:提高成膜物质与承印物的粘附能力。
⑥润湿分散剂:改善主剂的分散性,防止粘脏和提高耐磨性。
⑦其他助剂:能改良耐折性能的增塑剂等。 辅助剂的种类很多,使用上视上光剂种类的不同而不同。如红外水性光油、亚光上光油等都是不同种类的上光油,因此辅助剂的成分也不同。但要注意,各类助剂的使用量不应超过总量的5%,否则将会影响上光剂的加工适性。 溶剂的主要作用是分散或溶解合成树脂、各种助剂。水性光油的溶剂主要是水。无色、无 味、无毒、来源广、价格低廉。水的挥发性几乎为零。其流平性能非常好。但水性光油的溶剂也有不足之处,如干燥速度较慢,容易造成产品尺寸不稳定等工艺故 障。因此,在使用中常添加乙醇、以提高水性溶剂的干燥性能,改善水性光油的加工适性。此外,由于uV上光油在干燥等方面比较理想,若将其引用到水性光油中,则可相得益彰。据此,目前已开发采用新的干燥方法的上光油。紫外线上光涂料可在几秒钟内形成亮光膜,还有采用紫外线和红外线混合照射干燥的上光涂料。 与溶剂型上光油相比水性光油还有如下优点。
(1)透明度强,保存性好。在它所涂布的印刷品上可长时间保存,在长期强烈日光的照射下,水性光油不易泛黄,不变色。
(2)耐磨性好。包装类印刷品需要很强的耐磨性,用每平方厘米50个压力测定,一般能达N50~70亮度单位,而高档亮光型可超过80,非吸收性基材可达N90。尤其是烟盒,在速度高达300包/分钟~500包/分钟的高速运转中,烟标要承受很大的机械负荷。为此,印刷品不仅需要上光,而且要耐磨,而水性光油能完全满足这一要求。
(3)结膜速度快。水性光油的干燥过程30%是通过蒸发,70%靠材料渗透吸收,干燥迅速,约几秒钟即可完成。当上光油尚含20%~30%的水分时就可结膜。故它不需要采用任何烘干方法。若使用红外线或热风干燥方法,干燥速度更快。
(4)热封性能好。在目前烟包广泛采用PP薄膜作为外包装时,水性光油具有良好的热封性能,即便使用赛璐珞,也能获得良好的热封效果。
(5)上光成品平整度好,抗卷力强。凹版印刷中一个头痛问题是被印物经过几个色组的连续干燥,纸张汗水率极低,特别容易卷曲,这在烟盒中根本无法使用。而应用水性光油给软包上光,产品经切大张,然后烫金分切,仍保持较好的平整度和抗卷性。这为今后胶印改凹印,尤其是需要烫金的烟标改凹印提供了一条新路。水性光油的应用,必须根据不同的上光方式、纸张的类型、产品质量要求等因素综合考虑,才能取得良好的效果。