葛興中／DSM新力美科技股份有限公司
UV油墨具有快速固化、印刷速度快、印刷品質及性能佳、覆著力強、印刷適應性佳等優勢，適用於多種不易吸附油墨以及熱敏感之承印基材印刷；且不含有機溶劑，為無VOC問題之環保油墨。UV油墨可適用且已經廣泛應用於柔版、平版、絲網、噴墨印刷，以及3D列印增層製造等多種印刷技術。本文簡介了UV固化壓克力樹脂於印刷油墨、3D列印、印刷電路板油墨之行業應用及市場趨勢，並淺顯地解釋了技術特點以及適合之材料推薦。
【內文精選】
前言
印刷是以各種方式將油墨精準塗佈於承印物上，過程中油墨的乾燥是指油墨附著在承印品上形成印跡後，從液態轉化成固態皮膜之過程。一般油墨依照載體的不同可分為溶劑型油墨、水性油墨以及UV油墨(UV Ink)。溶劑型油墨目前仍是大宗，但因為低碳環保的議題而轉向水性油墨的力道持續增加中；UV油墨更是於近十多年來發展迅速，與印刷及包裝業的繁榮相輔相成，其中UV自由基固化的壓克力樹脂具有更多的優勢，在普及度上超越陽離子固化之UV樹脂。
UV油墨之優勢
1. 快速固化，印刷速度快
UV油墨在紫外光照射下乾燥固化所需時間僅零點幾秒到數秒，比起傳統溶劑型或是水性油墨印刷完後尚需要較長的乾燥時間，UV油墨印刷的速度明顯較快；並且印刷完後可立即進行後加工（如OPV上光），成品週期極短，效率高。由於瞬間乾燥，不需要傳統溶劑型油墨印刷的噴粉表面乾燥製程，高度適用於不容許粉塵汙染的醫藥食品或化妝品等包裝印刷工藝。
適用於不同印刷技術之UV固化油墨材料
印刷技術五花八門，以版材來分類，可大致分為網版、柔版（凸版）、凹版、平版印刷，而更現代化的印刷方式還包含了噴墨以及近五年來非常熱門的3D列印增層製造(Additive Manufacturing, 3D Printing)。UV油墨可適用且已經廣泛應用於多種印刷技術，唯凹版印刷因為製程限制，目前還是由溶劑型油墨獨占。
4. 噴墨列印(Inkjet Print)
由於近20年來UV油墨的成長與發展，著眼於環保/品質/快速製程，印刷商也將其導入數位噴墨印刷中。數位噴墨的簡便製程對於多樣化、個性客製化、變換快速的新世代廣告行銷以及設計需求有著良好的契合性。UV油墨的低VOC、快速固化不滲入承印物影響印刷品質、製程低耗能、固化前不乾燥不堵塞噴頭，給噴墨列印帶來了以往溶劑型或水性墨所沒有的優勢。噴墨列印由於噴頭科技的限制，相較於傳統印刷油墨來說，噴墨需要更低的油墨黏度，所以需要極大比例的低黏度原物料，一些黏度低、高反應性、低收縮且溶解度好的UV固化壓克力單體，如DSM的AgiSyn™ 2852、AgiSyn™ 2839、AgiSyn™ 2880等產品都是極佳的選擇。
特殊電路板用UV油墨之介紹
在印刷電路板(PCB)的製程中，絲網印刷是一個至關重要的製程，而其使用的油墨化學材料基本上大多以UV光固化以及熱固化或兩者混合固化為主；以用途來說，可分為線路油墨、防焊油墨(Solder Mask Ink)及文字油墨。基本的油墨性質如油墨穩定度必須維持，以確保沒有任何結塊膠化或黏度驟變，不然網印的操作性可能會有過大變異並造成成像品質受影響，在精細PCB線路裡些微的差異都有可能牽動最後元件的性能表現。
2. 防焊油墨
當銅線路製作完成後，外層線路完成需披覆絕緣材料來保護線路，避免氧化和焊接短路，此材料我們通稱為防焊油墨。塗裝前通常需先用刷磨、蝕刻等方法，將線路板銅面做適當的粗化清潔處理。而後以網版印刷、簾塗、靜電噴塗等方式將液態感光油墨塗佈於板面上，經過預烘乾燥後待其冷卻，再送入紫外線曝光機中曝光（底片曝光或是直接雷射曝光），感光型防焊油墨在底片透光區域受紫外線照射後會產生聚合固化反應，以Na2CO3顯影液將油墨尚未受光照的區域顯影去除。最後再加以高溫烘烤使油墨100%完全硬化。防焊油墨的表面乾燥性、顯影性、解析度、耐化性、耐焊錫高溫缺一不可。油墨高分子的原物料選擇非常重要，選擇Novolac Epoxy Acylate可以提供最佳的耐熱及耐化性，分子設計上還需引入光固化官能基團，亦即可被鹼液顯影之官能基團才能完全符合操作性的要求。對於傳統的硬板PCB，DSM的AgiSyn™ 9721H、AgiSyn™ 9720S提供優秀的綜合性能以及易操作性…以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。
★本文節錄自《工業材料》雜誌397期，更多資料請見下方附檔。