轉載自《2004中華印刷科技年報》

張景行(Ching -Hsing Chang)，中國文化大學印刷傳播學系畢業，現任職於財團法人印刷工業技術研究中心

一.前言

隨著生活水準的提高，國人的消費習慣已漸漸趨向精緻化及高品質化的路線再加上對印刷需求量較高的產業外移至大陸，國內印刷市場呈現僧多粥少的情況下，傳統印刷方式已較無法符合要求，以UV 印刷的相關方式，例如柔版、凹版等，於這些年在平版印刷業界重新引起相當大的話題，因為在平版印刷業者在過度投資之下，引起價格上相當大的競爭，甚至到了低於成本的地步，因此很多廠商積極尋求轉型或投入其他印刷方式。

對傳統張頁式印刷業來說，轉型並不是一件容易的事，雖然一樣有油墨及被印材，但其中的奧妙卻說明了隔行如隔山的道理。

UV 印刷最常用在包裝產業上，包裝除具有保護產品的作用外，還能提高產品的附加價值，達到促銷和傳達商品資訊的作用。隨著人民生活水平的提高，現代生活節奏日益加快，包裝在各行業中的作用將越來越重要。當今社會已發展到凡商品必然要包裝，凡包裝必然要印刷的程度。隨著社會經濟的不斷發展，人們的消費觀念發生了劇烈變化，人們在注重商品質量、性能、價格的同時，也越來越注重商品的包裝。人們對商品的需求，已從過去單一實用的觀念逐漸向美觀、實用、具有超前意識的新觀念轉變；激烈的市場競爭，也要求產品在市場上必須有很強的視覺衝擊力。

二.UV 油墨的發展歷史背景

在以往只有單色或兩色印刷時，乾燥性及時間仍不那麼重要，但在1955年後，四色印刷機的突出及印刷速度不斷的提升下，對在印刷時所造成的背印、沾粘及後加工的等待時間等問題，乾燥性也就突顯出來。

在1960年時，由於環保保護的要求，生產力提高的要求下，以其他乾燥方式的油墨便不斷的產生，乾燥方式分別有UV 、EB 、紅外線等，而其中紫外線乾燥方式成為最佳的選擇。

UV 專利的取得在1964年時，而真正實用確是在1969年，但由於瞭解不深，以致於在使用上、印刷適性及後加工部份仍較難控制，以致故障頻傳。

在1980年代後期，對相關檢測技術漸漸要求下，各油墨廠也積極研發較好的檢測方式，也因有好的檢測方式的產生，UV 油墨的品質也因此有更好的提升，相關後加工的性質也因此漸漸得到了改善。

在1990年代開始，UV 油墨的發展朝向高墨膜厚度發展，但因技術的關係，一直無法克服，藉由配方不斷的改進，UV 油墨的印刷適性才超越傳統氧化型油墨。

在2000年，UV 油墨由於有較高的腐蝕性，因此墨滾及相關印刷器具都須有較好的耐腐蝕功能，而由於油墨廠的努力，傳統印刷機也可在不更動相關墨輥的情況下，只要加裝紫外線燈具即可進行UV 印刷的夢想已被實現，Hy -Brite 油墨則是在短時間踏入UV 印刷最好的選擇。Hy -Bryte 是UV 油墨的一種，但在使用上與其它一般油墨無太大差異。可以用一般的洗劑來清潔，不需要搭配專用的墨輥、橡皮布、印版等等。因為它本身有寬廣的給水幅度得到較清晰的網點，且不會在墨槽內產生氧化結皮現象，在UV 印刷機上穩定性非常高，且不含易揮發的溶劑。從下表一可以清楚的比較出傳統油墨、UV 油墨以及Hy -Bryte 的差異。

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表一傳統油墨、UV 油墨以及Hy -Bryte 的差異

            傳統油墨    UV 油墨    Hy -Bryte 油墨

乾燥速度       慢        非常快         快

磨損          普通        甚佳         尚佳

印刷適性       佳         普通          佳

洗劑          一般      特殊洗劑       一般

墨輥          一般      專用墨輥       一般

噴粉           用         不用         不用

墨皮           有         沒有         沒有

除上述比較表外，針對油墨的抗分裂力，有表二的說明

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表二Hy -bryte 之抗分裂力值(400rpm,32℃.)

                黃    洋紅   青     黑

H type         8.0    9.0    9.5    9.5

N type         7.0    8.0    8.5    8.5

S type         6.5    7.0    8.0    9.0

L type         6.0    7.0    7.0    7.0

UV Ink N type  10.0   11.0   11.5   13.0

以UV 墨而言，Hy -Bryte 有非常好的乳化特性，可設定的較低黏著值，低黏著值油墨在轉移性、著墨性與作業性方面的表現都較高黏著值油墨佳，如此可充分表現相當於使用油性墨的感覺。

在表三的部份，則針對三種不同油墨(傳統油墨、UV 油墨以及Hy -Bryte)對於環境的影響進行介紹。

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表三傳統油墨、UV 油墨以及Hy -Bryte 對於環境的影響

            傳統油墨    UV 油墨    Hy -Bryte 油墨

VOC         有            無            無

金屬鹽      含鈷、錳      無            無

除墨        佳            差            佳

NL 標準     符合          符合          符合

氣味        有油墨味      有丙烯        一般

刺激物質    一            *             PII <2

＊：黏著性的油墨可能含有monomer with high skin irritation(PII).

使用Hy -Bryte 油墨的優點

1.Hy -Bryte 油墨與一般UV 油墨相較有極易處理、極佳的印刷適性而且能夠改善印製的效率，開機時可檢查UV 情形以瞭解Hy -Bryte 是否適用。

2.從一般油墨與上光系統改為使用Hy -Bryte 系統時，可以發現它具有高光澤的特性而且在進行到下一個製程時不需要等待。雖然油墨方面的花費會增加，但是使用Hy -Bryte 油墨不會結皮，能減少停機清洗墨輥的次數，就提升整體印製效率與品質方面來看，還是非常划算的選擇。Hy -Bryte 可印鉛、金屬紙等非吸收性材料。

3.Hy -Bryte 油墨的使用與一般油墨無異。雖然其成本稍貴但不需要使用特殊的版或是洗劑。

4.只要廠商確定印刷機材有安裝UV 設備及燈管即可。Hy -Bryte 油墨的色彩控制及儲水窗口比起一般油墨容易，也可以使用一般印刷機洗墨溶劑，請在使用前參考下列事項及檢查現行印刷條件。

使用Hy -Bryte 油墨的注意事項：

1.勿與其它油墨混用。由於Hy -Bryte 油墨是使用特殊的樹脂所製造而成，因此並不能與其它的一般油墨或UV 油墨混合使用。

2.使用Hy -Bryte 專用的光油。當使用UVOP 光時，以Hy -Bryte 油墨配合UV 墨輥上光或水性光油時必須要檢查光的強度不會導致亮度與黏著度減少。

3.使用一般洗劑清洗的建議。當使用一般洗劑時，必須拿掉濕潤輥。如果想要徹底清除殘留在墨輥上的顏色，建議用手或一般UV 洗劑擦拭即可。至於清洗橡皮布，使用一般洗劑自動清潔即可。

4.使用一般PS 版。當水槽液或酒精的濃度太高，則PS 版的影像會遭到破壞，且版材在長時間UV 光線的曝曬之下也會容易遭到破壞。因此除了10000刷以下的短版印刷，最好採用UV 專用版或烤過的印版。

圖一電磁譜示意圖

三.UV 光源的探討

一般而言，使用UV 油墨來印刷的就泛稱UV 印刷，UV 印刷的主要原理在於紫外線輻射，而輻射線是電磁波的一種型式，不同的輻射能量，則由不同的波長來區分，不同能量的波長組成電磁譜(Electromagnetic spectrum)，依據波長的長短排列共分為下列幾種(由短至長)：宇宙線、咖碼射線、x -ray 、紫外線、可見光譜、紅外線、微波及無線電波等。

如同前言所提到的，電磁譜依波長的長短排列分為(由短至長)：宇宙線、咖瑪線、x -ray 、紫外線、可見光譜、紅外線、微波及無線電波等，而其中紫外線則由國際照明委員會進行定義，依據波長的長短排列又可分為三種，分別為：

(一)UVA ：

即波長在315~400mm 之電磁光譜範圍內的紫外線，是一個最無害的與最普通的紫外線，因為它有最小的能量，叉稱為BlackLight，即近紫外線，通常使用在相對無害的和使螢光物質發出紫外光，而由於又被稱為光化學線，代表在UV 油墨使用時能產生最大聚合硬化效率的能量輸出，而此點則通常被用在量測UV 光源是否已經衰減，此點為量測的重要參考點。

(二)UVB ：

即波長在280~315mm 之電磁光譜範圍內的紫外線，是最典型的破壞性紫外線。因為它有足夠能量損害生物組織，他會引起皮膚癌，而由於最近臭氧層被破壞，減短曝曬日光的時間，是非常重要的。此波長在UV 印墨中並未產生有效的作用，也因此除非有特殊的需要，一般運用於UV 印刷之UV 燈管在此區的能量分佈是較不被重視的。

(三)UVC ：

即波長在100~280mm 之電磁光譜範圍內的紫外線，短波長UVC 幾乎完全地被吸收在空氣中。在UV 印刷的用途上，其具有使墨膜表面加強硬化的效果，近年來，有使用氮氣吹拂印刷物表面而進行UV 印刷的方法，其目的是使UVC 產生臭氧的機會減少，而使UVC 中的輻射能量能完全運用於聚合硬化Curing 乾燥之上，此種方法雖較耗費成本，但卻將聚合硬化乾燥的效率提升到最佳的境界。

四.UV 油墨的介紹

而UV 油墨則是利用一定波長的紫外線輻射，通過瞬間的光化學反應聚合固化(Ultra -violet Curing)而成，其硬化的速度可以由光起始劑的種類、使用量、紫外線燈的燈管強弱、乾燥時的速度與紫外線燈的燈管數來調整。正因為受到紫外線輻射，UV 油墨有著快速連線乾燥的特性，而此種UV 特性使它可以印在非紙類上，如塑膠類的PVC(Polyvinyl chloride)、PET(Polyethylene terephtalate)、合成紙……等等，且因為它可以快速連線乾燥使得再加工或翻面再印皆可不需等待，因此乾燥時可不需噴粉外，即使印在紙上也有更高的光澤度及耐摩擦力。

而有關UV 印刷的優缺點如表四

表四UV 印刷的優缺點比較

優點                              缺點

1.無揮發物及噴粉問題              1.原料設備價格過高

2.可提高成品的品質                2.乾燥設備費用過高

3.提高產品的產量                  3.需有較好的通風設備

4.降低生產空間的需求

5.能量需求低1.原料價格過高