如何制作水性凹版油墨,用于PET与OPP膜的印刷

 水性PU凹版印刷油墨黏合剂
Q: 如何制作水性凹版油墨,用于PET/OPP膜的印刷?
A: 制作水性凹版油墨,用于PET/OPP膜的印刷,需要考虑到选择合适的树脂、颜料与助剂/添加剂:
  1. 选择适合水性凹版油墨的树脂

     
    柔性包装材料需要轻量化、强度高和灵活性强的基材,因此PET和OPP薄膜常被用作基材。然而,这些材料表面能低,使得油墨难以湿润和附着。为了解决这个问题,台湾PU开发了适用于PET与OPP薄膜的水性聚氨酯树脂TPUCO WPU-97-8971A与WPU-97-8971C,这两支树脂成膜后具有多种性能,如柔韧性、抗冲击性、耐磨性、低温成膜和易于使用等。
     
    TPUCO WPU-97-8971A 与WPU-97-8971C是脂肪族水性聚氨酯树脂,具有良好的成膜性、与颜料和油墨的兼容性佳以及对PET和OPP薄膜的良好湿润性。这两支树脂利用化学键结和静电吸附到PET和OPP薄膜上,提高了附着力,无需额外添加附着剂即可在PET和OPP薄膜上实现卓越的附着力和高质量的印刷效果。
     
    TPUCO 这两支水性PU树脂与颜料和油墨具有高度兼容性,印刷效果不易受基材表面极性的影响,确保不会出现收缩等印刷缺陷。它们可以直接在PET和OPP薄膜上形成卓越的附着力并印刷高质量的图案,因此被广泛用于包装材料的印刷和油墨黏合。
     
    总体而言,选择在水性凹版油墨中使用TPUCO WPU-97-8971A与WPU-97-8971C可以有效改善油墨对PET和OPP薄膜的附着力和印刷质量,并使印刷生产轻盈、坚固和柔软的高质量包装材料更加容易。
  2. 选择适合的颜料来配制水性凹版油墨:

     
    在配制水性凹版油墨时,选择适合的颜料对于在PET和OPP薄膜上实现高质量的印刷非常关键。这些薄膜通常用于包装和标签应用,因此必须选择不易剥落或褪色的颜料,以确保印刷的耐久性和长寿命。  
     
    PET和OPP薄膜在印刷和加工过程中经常面临长时间的光照、高温和各种化学品的影响,因此需要具有优异的耐旋光性、耐热性和耐化学性的颜料。此外,颜料的颗粒大小也会显著影响水性凹版油墨的流动性。较细的颜料可以提供更平滑和一致的印刷效果,而较粗的颜料可能会导致较粗糙的质感。成本也是选择颜料时需要考虑的一个重要因素。  
     
    为了提高您的水性凹版油墨的质量,我们强烈推荐使用我们的 WPU-160-JI5 系列水性色浆。此产品专为与我们的水性PU树脂(WPU-97-8971A 和 WPU-97-8971C)配合而设计。WPU-160-JI5 系列与WPU-97-8971A 和 WPU-97-8971C具有卓越的兼容性,确保色彩鲜艳和印刷耐久,同时保持出色的流动性。如需进一步的技术支持和指导,请随时与我们联系。

  3. 选择合适的添加剂与助剂:

     
    水性油墨的稳定性和流动性往往需要添加助剂,如消泡剂、接着促进剂、流变助剂、分散剂等,以下简略介绍。
 
  • 「消泡剂」是一种被广泛应用在化工、食品、医药和印刷等行业的化学剂。它能够破坏液体表面张力,从而降低泡沫的生成和稳定性。消泡剂可以分为抑泡、脱泡和消泡三种作用。 
     
    选择适合的消泡剂需要考虑两个因素,即兼容性和消泡能力。兼容性是指消泡剂在液体中的溶解度和混合性,而消泡能力则是指消泡剂能够破坏多少泡沫。在选择消泡剂时,需要找到兼容性和消泡能力之间的平衡点,并确定最佳添加量。
     
    矿物油类消泡剂适用于亚光和半光乳胶漆,但不适用于高质量的水性工业涂料。有机硅消泡剂的消泡能力主要取决于聚硅氧烷的结构和在介质中的兼容性和溶解性,只有不兼容和不溶的聚硅氧烷才具有消泡作用。因此,有机硅消泡剂比矿物油类消泡剂更适合应用于高质的水性涂料或油墨中。有机硅消泡剂的价格较高,但不会影响到墨膜的光泽度。
     
    在添加消泡剂时,高度不兼容的消泡剂最好在早期研磨阶段就加入到系统中。一般标准消泡剂兼容性中等,仅需要配制油墨阶段加入即可。具有高度兼容性的消泡剂非常容易混和,添加也很容易。使用者可以通过比较不同消泡剂的兼容性和消泡能力来快速找出最适合自己需要的消泡剂。
     
  • 「接着促进剂」可以增强油墨对PET/OPP基材的附着力,其中PP密着促进剂可依据熔点、极性基团含量而有各种规格,可依使用目的及条件挑选适合的产品。有氯化聚烯烃和无氯改性聚烯烃两种类型的PP密着促进剂可供选择,但使用含氯原料会有环保及健康危害上的疑虑,因此应以不含氯的密着促进剂为主。添加适量的PP密着促进剂可提升水性油墨对基材的附着效果,但要考虑添加量对成本的影响,建议可以从少量添加1%, 5%, 10%开始测试对油墨配方的影响。
     
  • 「流变助剂」是一种可以改善油墨流变特性的添加剂。在低剪切力时,油墨相当于储存状态;中剪切力则是在运输或搅拌时的状态;而高剪切力则是在生产或印刷时的状态。在储存时,油墨黏度大则较不易沉淀或分层。在印刷时,需有合适的黏度才能有良好的流平性又不会流挂,且可提供较佳印刷分辨率,而黏度也不能太低,要能形成足够的厚度。因此,流变助剂的添加是很重要的。 

    一般的涂料、油墨多为假塑性流体,在低剪切时流变助剂的高分子与树脂、颜料建立缠绕结构,黏度高,储存安定性好;在高剪切力时,高分子链被打开而具有流动性,黏度小,利于操作。在高低剪切力改变下,高分子的结构可快速回复。但是,剪切力小的时候,流平性较差,气泡也不容易逸出。
     
    另一种流变助剂是触变性流体。在固定的剪切速率下,受到剪切力时,随着时间拉长,黏度变小。当移除剪切力后,黏度会慢慢恢复。在低剪切时,助剂通过氢键建立3D网状结构,因此有较高的黏度;在高剪切下,网状结构被打散而使颗粒有流动性,黏度下降。触变性流体的恢复时间较假塑性流体长。
     
  • 「水性表面润湿剂」可以影响油墨与基材的润湿性和流平性,进而影响印刷质量。油墨对基材的润湿性和流平性与表面张力有关,若油墨表面张力太高,对基材难以润湿,可能会产生缺陷,而太低则可能导致墨点较大,分辨率变差等问题。因此,在油墨配方中添加适量的润湿剂可以降低表面张力,改善油墨对基材的润湿性和流平性,提高印刷质量。需要注意的是油墨的表面张力可分为静态和动态表面张力,在印刷时需二者兼顾。静态表面张力若太高或太低都会对印刷质量造成影响,动态表面张力在喷墨印刷等速度较快的印刷方式中尤其重要。
     
    水性表面润湿剂的种类很多,含硅的润湿剂降低表面张力的能力较高,而某些表面活性剂每个分子有两个亲水基和两个疏水基,表面活性更好,动态润湿效果佳,但降低表面张力的能力稍弱一些。因此,选择适合的水性表面润湿剂对印刷质量有很大的影响。
 
为了减少印刷业的碳足迹,PET与OPP水性油墨成为未来发展趋势。水性油墨的配方需要加强对基材的润湿及附着性,进而影响印刷时的速度、油墨干燥性、印刷均匀性和消泡性等。因此,表面处理方式、油墨原物料的选用和配方优化是获得优质印刷品的关键。
 
台湾匹优配合许多油墨与印刷厂客户,辅助客户成功开发了柔印/凹印用的水性油墨,适用于PET与OPP基材的印刷并且具有良好的附着性、快干、印刷速度快,且印刷时不易起泡等优势。此油墨通过耐水煮和耐蒸煮的测试,适用于OPP包装膜、室内装潢用OPP膜材等,印刷质量和附着性良好。
 
相关产品链接
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相关影片连结
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备注:对于PET 及OPP薄膜的水性凹版印刷,建议Corona表面处理范围为36-54达因/公 分。这个范围确保了适当的附着力和印刷质量。但是,请注意,确切的达因值会根据具 体的印刷条件和薄膜的特性而有所不同。