毕业答辩——UV热双重固化热转移印刷的分析与研究
指导教师：,UV/热双重固化热转移印刷的分析与研究,班级：印刷 学生： 学号：,实际操作过程中用UV固化技术制备保护层遇到了许多问题例如：在转印时有弧度的转角位会因涂层空间致密度较高而造成开裂，使得UV 固化后保护层的印刷适性变差，与油墨的附着力不佳等，这项使用UV固化技术制备保护层在应用上受到了一定的限制。 研究如何在满足热转印工艺条的件下，同时提高保护层的机械强度和耐化学品性能，实现对图文的保护最强化。本课题采用先加热固化成膜，然后再使用UV固化定型特性的UV /热双重固化材料技术，将其引入到热转印膜保护层的制备工艺中。首先将UV/热双重固化材料涂布加热固化成保护层，再制作为热转印膜，图文热转印至承印物后，保护层再UV照射固化定型。 因为先将UV/热双重固化材料加热固化成保护层，所以其保护层材料结构的机械强度和空间密度均比较弱，提高了保护层与油墨层间附着力，解决了热转印时有弧度的转角位开裂的问题，在转印后承印物表面所获得的保护层材料又可以获得UV的再固化定型特性，达到了最大强度的保护。,论文的主要工作,热转印技术的不断完善以及广泛的应用，一些热转印发达国家美国日本等慢慢发现转印后的图文清晰度和色彩的鲜艳度已不成问题，而是更多的将目光转向图文的保护上。在热转印技术中热转印膜是指带有胶黏剂的图文，在热力与压力的共同作用下，能连同保护层一起脱离载体薄膜，牢固转印在承印物表面的特殊功能印刷膜。转印到承印物表面后，凸显在最外面的就是热转印膜的保护层，它起到保护图文与承印物的作用，因此可知热转印膜的保护层才是热转印技术的关键所在。,第一章：热转印技术的发展趋势,随着我国印刷业的蓬勃发展以及人均生活水平不断提高，消费者对于各类印刷品有了新的要求。现如今像凹版印刷、丝网印刷等这类以往的传统印刷已经不能很好的满足消费者对于印刷品更加趋向于定制化、便捷化、迅速化等要求。在这样的背景下国外已经应用很普遍的一种特殊印刷方式热转印，逐渐受到国内的关注。热转移印与传统印刷方式相比，优点是能够满足消费者可变信息化印刷；能够满足在不同承印物表面上的按需印刷；印刷步骤简单，无需制版和晒版一次烫印成图省去了重复套色步骤，经济绿色环保，符合国际无毒标准可兼容不同行业并且图文精度高层次丰富色彩鲜艳再现性好。广泛应用于包装、电器、玩具、建材等行业。,第一章：热转印技术的发展趋势,第二章：热转印膜的结构,热转印膜是指带有粘结剂的图文在热和压力的作用,连同保护层一起脱离基底薄膜,牢固地粘结于承印物表面的特殊功能性印刷膜。热转印膜由五个部分组成如图，包括：基层膜，离型层，保护层，油墨层，粘结层。各涂层间紧密联系，相互影响。在研究开发新型热转印膜时除了需要考虑单一涂层的性能外，还须注意层与层间的影响。,第三章：UV固化技术,定义：UV就是紫外线(Ultra-Violet Ray)的英文简称。 工业用的UV波长以200nm 到450 nm为其应用范围。用UV 照射可硬化的材料而使它硬化的制作过程, 称之为硬化(或固化)。固化Curing 与传统的干燥Drying 加工过程相似但不相同, 其差别在于干燥的加工过程有溶剂的挥发, 而硬化的加工过程则无溶剂的挥发。UV固化,在紫外光的辐射下,液体UV材料中的光引发剂受刺激变为自由基,从而引发含活性官能团的高分子材料(树脂)聚合成不溶的固体涂膜的过程。,第三章：UV固化技术,固化原理：UV固化体系根据聚合机理主要自由基聚合体系。自由基体系是通过UV照射保护层，UV促使保护层中的光引发剂释放自由基，发生自由基聚合反应，是保护层形成纵横交错的空间网状结构。 自由基聚合 链的引发反应：,第三章： UV固化技术,链的增长反应： 链的终止反应： 偶合终止 歧化终止,第三章： UV固化技术,UV固化的体系成分：UV光固化涂料通常由齐聚物、活性稀释剂、光引发剂和助剂4部分组成,其各组分的比例大致如下:齐聚物30%-50%,活性稀释剂40%-60%,光引发剂1%-5%,助剂0.11%-1%。,第四章：热固化技术,热固化机理是自由基共聚反应，在热引发剂作用下引发自由基发生交联聚合反应，其中热引发剂的两个分子在热能的作用下发生碰撞，形成双自由基式中间体或者两个单自由基，中间体继续与单自由基发生反应，形成双-单自由基，从而发生聚合反应。常用的热引发剂主要有偶氮类和过氧化物，过氧化物又分为有机过氧类和无机过氧类。偶氮类主要品种有偶氮二异丁腈（ABIN）和偶氮二异庚腈（ABVN），后者可在低温下使用，效率较高。过氧类主要分为过氧化酰、过氧化氢和过氧化酯类，常用的有过氧化苯甲酰（BPO)，叔丁基过氧化氢等。,第五章：UV/热双重固化,热固化和紫外光的双重固化形式是应用于涂料、油墨和胶點剂等精细化学品最为广泛也是拥有最多变化的双重固化形式。使用体系是自由基聚合-自由基聚合双重固化体系，是指涂层固化体系中存在两种不同的引发因子,引发双键的自由基聚合反应。一般情况下一种引发因子是紫外光引发自由基聚合反应另一种是通过热引发的自由基聚合反应。 UV/热双重固化保护层应用原理 先热固化成膜保护层涂料分为A组分和B组分。A组分主要是一些既带着热反应基团又带着光反应基团的树脂和单体,这些树脂和单体主要是线形的大分子和小分子,热反应基团是中等活性的亲核基团,光反应基团是电荷发生偏移的双键。B组分是拥有多个高活性亲电基团的小分子固化剂。在上涂之前,先将A组分与B组分相混合,A组分中的亲核基团与B组分的亲电基团发生亲核加成反应。在常温阶段,由于反应壁垒的存在,反应速率较为缓慢,粘度较低,方便上涂,待保护层涂布以后,通过热烘道给涂层表面施以一定的热量,热量的注入使反应势能越过反应壁垒,反应速率瞬间加速,涂层快速固化成膜,达到表干即可收卷。,第五章：UV/热双重固化,热固化反应所形成的成膜物实质上是B组分作为交联结点,将A组分里树脂大分子和单体小分子构成一个个分子的聚集体,这些分子的聚集体之间有小部分通过共价键微交联,但大部分还是通过范德华力和氧键相互作用。因此,热固化反应所形成的成膜物空间结构是疏松的,力学性能上并不强。既不存在由于空间交联密度过高造成的油墨层难涂布和层间附着力不佳的问题,也不存在力学强度过高导致热转印过程中遇到的转角位开裂等工艺问题。 后UV固化热转印膜将图文转移至承印物后,由于离型层不跟随转移,保护层就成为承印物表面的最外层,此时通过紫外光照射承印物表面,紫外光促使保护层中的光引发剂释放自由基,自由基会引发保护层里分子聚集体中那些电子发生偏移的双键,发生自由基聚合反应,各个分子聚集体瞬间被一根根聚合物链连接起来,形成纵横交错的空间网状结构,涂层的硬度、耐磨性和耐溶剂性都得到了大幅度提高,达到对承印物强有力保护的要求。,第五章：UV/热双重固化,UV/热双重固化保护层制备 以UV/热双重固化涂层作为保护层的热转印膜的应用工艺实质上就是利用热转印膜实现图文从热转印膜通过热和压力作用转移到承印物上,然后通过紫外光固化机福射紫外光于承印物表面的加工过程。与传统的热转印膜的应用工业相比,增加了后紫外光固化的步骤。 本文所介绍的热转印膜主要采取的热转印工艺是全脱模热转印。而全脱模热转印又可分为直接热转印形式、膜内转印形式。 (1)直接热转印形式 一些耐高温的物体像圆形陆胶头或者平而娃胶片受热后对热转印膜和承印物直接施热施伍,使保护层、油墨层和粘结层组成的功能性材料层脱离开带离型层的基底薄膜而热粘着于承印物的表面上,就是直接热转印的工艺过程。,第五章：UV/热双重固化,(2)膜内转印形式 膜内转印如图所示,将热转印膜固定于注塑模具中,PET模面向模具,粘结层面向注塑机,通过注塑机注入熔融塑料,熔融塑料与粘结层的热熔胶相作用,在冷却成型的过程中,保护层与油墨层在粘结层热熔胶的牵引下跟随粘结层一并转移于注塑制品表面的一种工艺。,后UV固化工艺：将完成热较卬的承印物通过传送带,依次送入UV固化机进行紫外光的福射,使承印物最表面的保护层的UV组分发生交联,然后待制品冷却后获得成品。UV固化的时间和辐射的能量接影响保护层的硬度、耐磨性和耐溶剂性,一般来说,UV固化时间越长,辐射能量越大,保护层交联密度越大,性能越好。,第五章：UV/热双重固化,大学本科的学习生活即将结束。在此，我要感谢所有曾经教导过我的老师和关心过我的同学，他们在我成长过程中给予了我很大的帮助。本文能够顺利完成，要特别感谢我的导师老师，感谢各位系的老师的关心和帮助。 最后向所有关心和帮助过我的人表示真心的感谢。,致谢,
