インクの付着堅牢性に影響を与える要因は何ですか?
Dec 07, 2021接着堅牢度に影響を及ぼす要因は次のとおりです。
1. インク樹脂システムの影響
樹脂
はインクの重要な部分であり、その重要な役割は、まず顔料、粉末顔料、充填剤などの固体物質を混ぜ合わせるキャリアとしての役割です。次に、インクを基材上で乾燥させ、フィルムを固めます。樹脂システムは、インクの基材への接着堅牢度に影響を与える重要なコンポーネントの 1 つです。
プラスチック包装や印刷の裏材にはBOPP、PET、NYなどが主に使われており、基材の分子構造も異なり、インクの密着堅牢性を高めるために、印刷インク樹脂と基材の親和性は良好で、一般的な印刷製造工程ではポリプロピレン(PP)フィルムが使用されています。
塩素化ポリプロピレン樹脂
インクの種類、ポリエステル(PET)フィルムの印刷に使用します
ポリウレタンインク
現在ではインク技術の発展に伴い、BOPP、PET、NYなどの基材に適した汎用インクが使用されるようになりましたが、実際の使用では依然としてインクの種類を効果的に識別する必要があり、異なるメーカーのインクを誤って使用したり、インクの付着堅牢度が低下したりする品質事故が発生します。
2. 顔料分散の影響
インク色のキャリアとしての塗料は、ほとんどが小分子の有機物または無機物であり、印刷された基材と直接有効な接着を形成できないため、顔料を小さく均一な粒子に粉砕して樹脂に均等に分散させることができ、樹脂が顔料を湿らせてパッケージの表面を覆い、安定した懸濁液システムを得ます。 顔料の分散は、インク自体の粘度、光沢、安定性、細かさ、着色力、隠蔽力に直接影響することに加えて、インクの付着力も大きな影響を及ぼします。 分散システムが良好であれば、最適な顔料の細かさを実現するだけでなく、パッケージ内の樹脂がより多くの小さな顔料粒子を良好な状態で保ち、プラスチック基材の表面にフィルムとして固定した後、均一なパッケージ樹脂フィルムを形成し、樹脂とプラスチックフィルムの接触面積を増やして、堅牢性を向上させます。
3. 溶媒の影響
溶剤系インクは、主にプラスチックグラビア印刷に使用されます。インクシステムに不可欠な有機溶剤は、プラスチック基材表面へのインクの付着性にも大きな影響を与えます。
1) 印刷インクの溶剤揮発は印刷インクの堅牢性に影響を与える
生産ではインクを印刷に適応させる必要があり、印刷インク樹脂の有機溶剤の放出能力と溶剤の揮発速度はインクの付着堅牢度に直接影響します。揮発性溶剤は揮発性がよい溶剤の方が揮発性が遅い溶剤よりも溶剤の放出が優れていますが、高揮発性溶剤の割合が高いとインク表面の乾燥が速すぎて、内部の溶剤放出が阻害され、乾燥が不完全になります。実際の生産プロセスでは、適量の遅乾性溶剤または中速乾性溶剤を追加して、溶剤の揮発勾配を緩やかにし、溶剤放出能力を向上させる必要があります。
2) インク溶媒の真の溶媒と偽の溶媒の比率も、インクの接着堅牢度に影響します。
擬似溶剤は樹脂を溶解することはできませんが、真の溶剤との配合により混合溶剤系の極性を広範囲に調整できるため、インク樹脂自体の極性に適応し、最適な溶解性を得ることができます。適切な極性を持つ溶剤系では、樹脂分子が微小伸張状態となり、顔料分散・湿潤化を促進し、均一な包まれた状態を形成します。しかし、擬似溶剤が不均衡に加わると、樹脂系が不安定になり、微小な樹脂分子が丸まり、さらには擬似溶剤によって複数の樹脂分子が絡み合い、分散・湿潤化が阻害され、固体基板表面におけるインクの均一な膜や密着性に影響を及ぼします。
3) インクの付着性を向上させる膨潤効果
溶剤系インクは、有機溶剤の存在下では、インクとプラスチック基材が接触し、プラスチック基材の表面で相互作用を起こし、膨潤します。膨潤効果によりプラスチック基材の表面は粗くなり、小さな「ピット」が形成されます。このピットは、インク膜と物理的なアンカー作用によって、接着堅牢性の向上に重要な役割を果たします。
4. 基板表面特性の影響
よく使われるプラスチック包装の印刷基材はBOPP、PETなどです。一般的な基材の表面は滑らかで、加工・成形後に表面処理を施さなければ、そのまま印刷に使用することはできません。PETなどの極性材料であっても、用途に完全に適合しません。そのため、基材表面にコロナ処理を施す必要があります。コロナ処理後、フィルム表面の反応性を高め、ほとんどのインクや溶剤がフィルムに浸透しやすくなり、インクの付着堅牢度が向上します。