受LED元件中半導體材料光譜寬度的限制,LED紫外光源的紫外波長分佈非常窄,且單波長能量强(如圖2所示),傳統的UV油墨無法在LED紫外光源下固化。

囙此,在特定波長下具有高反應活性的led uv油墨應運而生。為了使led紫外油墨在led紫外光源下充分固化,在led紫外油墨的研製過程中必須嚴格選擇原材料。

1光引發劑

在寬頻帶高壓汞燈和金屬鹵化物燈下固化的普通UV油墨可選擇範圍廣的光引發劑,組合後的光引發劑對不同波長的紫外光有良好的吸收反應,而對led紫外光源發出的紫外光有反應的光引發劑很少,囙此有必要選擇反應性能優良的光引發劑。

led紫外油墨的光引發劑不僅需要對led紫外光源發出的窄帶紫外光能量有很强的吸收,還必須實現油墨層表面和內部的同時固化。囙此,在選擇led紫外油墨的光引發劑時,應保證光引發劑在led紫外光源的特定波長下具有最佳的吸收特性。同時,要開發出最佳的光引發劑組合,盡可能地吸收有限的紫外光能量。特別是對於透明清漆,需要尋找一種能在光引發劑的有限範圍內平衡清漆的黃變和固化的光引發劑。

2顏料

膠印通常採用“黑色→青色→洋紅色→黃色”的顏色順序進行套印。第一種黑色墨水只有經過青色、品紅和黃色墨水後,才能被减弱的紫外線固化。但油墨膜中的顏料容易吸收紫外線,囙此紫外線通常很難到達油墨層內部,導致油墨固化不徹底。對於普通紫外光源,由於光譜中含有短波紫外光,所以墨層的深度固化是理想的;對於led紫外光源,由於它只發射長波紫外光,波長相對單一,如果油墨中顏料的吸收波長與其相吻合,油墨的固化效能會變差。

囙此,與普通UV油墨相比,led UV油墨必須選擇對特定波長的led UV光源具有最佳滲透性(最小吸收)的顏料,這是led UV油墨發展的關鍵因素之一。同時,使用著色能力較好的顏料可以提高油墨的顏色濃度,减少油墨用量(以免因墨層過厚而影響固化效果),這也是提高led uv油墨固化效能的有效手段。

通過以上原料的嚴格篩選,即使led紫外光源的輸出功率很小,led紫外油墨也能完全固化。

另外,需要注意的是,由於led紫外油墨在可見光下可以固化,且波段相對較近,囙此在生產過程中應在車間進行嚴格的過濾處理。同時,在研磨分散原料的過程中,要嚴格控制車間溫度,避免溫度過高對油墨效能的影響。

綜上所述,led紫外光固化科技綠色環保,具有良好的環境適應性,具有廣闊的發展前景。雖然其推廣還存在一些障礙,但相信在業界的共同努力下,led uv油墨將迎來發展的高潮。