如何製作水性凹版油墨，用於PET與OPP膜的印刷

Q: 如何製作水性凹版油墨，用於PET/OPP膜的印刷?
A: 製作水性凹版油墨，用於PET/OPP膜的印刷，需要考慮到選擇合適的樹脂、顏料與助劑/添加劑：

選擇適合水性凹版油墨的樹脂
柔性包裝材料需要輕量化、強度高和靈活性強的基材，因此PET和OPP薄膜常被用作基材。然而，這些材料表面能低，使得油墨難以濕潤和附著。為了解決這個問題，台灣PU開發了適用於PET與OPP薄膜的水性聚氨酯樹脂TPUCO WPU-97-8971A與WPU-97-8971C，這兩支樹脂成膜後具有多種性能，如柔韌性、耐磨性、抗沖擊性、低溫成膜和易於使用等。

TPUCO WPU-97-8971A 與WPU-97-8971C是脂肪族水性聚氨酯樹脂，具有良好的成膜性、與顏料和油墨的相容性佳以及對PET和OPP薄膜的良好濕潤性。這兩支樹脂利用化學鍵結和靜電吸附到PET和OPP薄膜上，提高了附著力，無需額外添加附著劑即可在PET和OPP薄膜上實現卓越的附著力和高品質的印刷效果。

TPUCO 這兩支水性PU樹脂與顏料和油墨具有高度相容性，印刷效果不易受基材表面極性的影響，確保不會出現收縮等印刷缺陷。它們可以直接在PET和OPP薄膜上形成卓越的附著力並印刷高質量的圖案，因此被廣泛用於包裝材料的印刷和油墨黏合。

總體而言，選擇在水性凹版油墨中使用TPUCO WPU-97-8971A與WPU-97-8971C可以有效改善油墨對PET和OPP薄膜的附著力和印刷品質，並使印刷生產輕盈、堅固和柔軟的高品質包裝材料更加容易。

選擇適當的顏料：
顏料的選擇應該考慮到PET和OPP薄膜的特性，並且需要選擇不易脫落、不易褪色的顏料，以確保印刷品質。PET和OPP薄膜通常用於包裝應用，因此必須選擇能夠承受長時間暴露在光線下的顏料。此外，PET和OPP薄膜也常常受到高溫和化學物質的影響，因此需要選擇具有良好耐熱性和耐化學性的顏料。

另外，顏料的粒徑大小也會影響水性凹版油墨的流動性能。較細的顏料往往能提供更平滑、更一致的印刷效果，而較粗的顏料則可能會導致較粗糙的紋理。此外，成本也是選擇顏料時需要考慮的因素之一。

選擇合適的添加劑與助劑：
水性油墨的穩定性和流動性往往需要添加助劑，如消泡劑、接著促進劑、流變助劑、分散劑等，以下簡略介紹。

「消泡劑」是一種被廣泛應用在化工、食品、醫藥和印刷等行業的化學劑。它能夠破壞液體表面張力，從而降低泡沫的生成和穩定性。消泡劑可以分為抑泡、脫泡和消泡三種作用。

選擇適合的消泡劑需要考慮兩個因素，即相容性和消泡能力。相容性是指消泡劑在液體中的溶解度和混合性，而消泡能力則是指消泡劑能夠破壞多少泡沫。在選擇消泡劑時，需要找到相容性和消泡能力之間的平衡點，並確定最佳添加量。

礦物油類消泡劑適用於亞光和半光乳膠漆，但不適用於高質量的水性工業塗料。有機矽消泡劑的消泡能力主要取決於聚矽氧烷的結構和在介質中的相容性和溶解性，只有不相容和不溶的聚矽氧烷才具有消泡作用。因此，有機矽消泡劑比礦物油類消泡劑更適合應用於高質的水性塗料或油墨中。有機矽消泡劑的價格較高，但不會影響到墨膜的光澤度。

在添加消泡劑時，高度不相容的消泡劑最好在早期研磨階段就加入到系統中。一般標準消泡劑相容性中等，僅需要配製油墨階段加入即可。具有高度相容性的消泡劑非常容易混和，添加也很容易。使用者可以通過比較不同消泡劑的相容性和消泡能力來快速找出最適合自己需要的消泡劑。
「接著促進劑」可以增強油墨對PET/OPP基材的附著力，其中PP密著促進劑可依據熔點、極性基團含量而有各種規格，可依使用目的及條件挑選適合的產品。有氯化聚烯烴和無氯改性聚烯烴兩種類型的PP密著促進劑可供選擇，但使用含氯原料會有環保及健康危害上的疑慮，因此應以不含氯的密著促進劑為主。添加適量的PP密著促進劑可提升水性油墨對基材的附著效果，但要考慮添加量對成本的影響，建議可以從少量添加1%, 5%, 10%開始測試對油墨配方的影響。
「流變助劑」是一種可以改善油墨流變特性的添加劑。在低剪切力時，油墨相當於儲存狀態；中剪切力則是在運輸或攪拌時的狀態；而高剪切力則是在生產或印刷時的狀態。在儲存時，油墨黏度大則較不易沉澱或分層。在印刷時，需有合適的黏度才能有良好的流平性又不會流掛，且可提供較佳印刷解析度，而黏度也不能太低，要能形成足夠的厚度。因此，流變助劑的添加是很重要的。

一般的塗料、油墨多為假塑性流體，在低剪切時流變助劑的高分子與樹脂、顏料建立纏繞結構，黏度高，儲存安定性好；在高剪切力時，高分子鏈被打開而具有流動性，黏度小，利於操作。在高低剪切力改變下，高分子的結構可快速回復。但是，剪切力小的時候，流平性較差，氣泡也不容易逸出。

另一種流變助劑是觸變性流體。在固定的剪切速率下，受到剪切力時，隨著時間拉長，黏度變小。當移除剪切力後，黏度會慢慢恢復。在低剪切時，助劑通過氫鍵建立3D網狀結構，因此有較高的黏度；在高剪切下，網狀結構被打散而使顆粒有流動性，黏度下降。觸變性流體的恢復時間較假塑性流體長。
「水性表面潤濕劑」可以影響油墨與基材的潤濕性和流平性，進而影響印刷品質。油墨對基材的潤濕性和流平性與表面張力有關，若油墨表面張力太高，對基材難以潤濕，可能會產生缺陷，而太低則可能導致墨點較大，解析度變差等問題。因此，在油墨配方中添加適量的潤濕劑可以降低表面張力，改善油墨對基材的潤濕性和流平性，提高印刷品質。需要注意的是油墨的表面張力可分為靜態和動態表面張力，在印刷時需二者兼顧。靜態表面張力若太高或太低都會對印刷品質造成影響，動態表面張力在噴墨印刷等速度較快的印刷方式中尤其重要。

水性表面潤濕劑的種類很多，含矽的潤濕劑降低表面張力的能力較高，而某些表面活性劑每個分子有兩個親水基和兩個疏水基，表面活性更好，動態潤濕效果佳，但降低表面張力的能力稍弱一些。因此，選擇適合的水性表面潤濕劑對印刷品質有很大的影響。

為了減少印刷業的碳足跡，PET與OPP水性油墨成為未來發展趨勢。水性油墨的配方需要加強對基材的潤濕及附著性，進而影響印刷時的速度、油墨乾燥性、印刷均勻性和消泡性等。因此，表面處理方式、油墨原物料的選用和配方最佳化是獲得優質印刷品的關鍵。

台灣匹優配合許多油墨與印刷廠客戶，輔助客戶成功開發了柔印/凹印用的水性油墨，適用於PET與OPP基材的印刷並且具有良好的附著性、快乾、印刷速度快，且印刷時不易起泡等優勢。此油墨通過耐水煮和耐蒸煮的測試，適用於OPP包裝膜、室內裝潢用OPP膜材等，印刷品質和附著性良好。

相關產品連結
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