水-ベースのスクリーン印刷インキの一般的な乾燥の問題

Common Drying Problems Of Water-Based Screen Printing Inks

水性スクリーン印刷インクは、主分散媒体として脱イオン水を使用し、膜形成成分としてアクリル樹脂またはポリウレタン樹脂を使用し、それに対応する着色剤、消泡剤、pH 調整剤、共溶媒を使用します。-乾燥システムは二重のメカニズムで動作します。揮発性乾燥主なプロセスとして、反応凝固乾燥補助的なプロセスとして。

揮発性乾燥では、分子拡散によって水と低沸点の共溶媒が内側のインク層から表面に移動し、空気対流によって除去されます。{0}{1}反応性凝固乾燥により、水が揮発した後に樹脂分子の架橋が引き起こされ、連続的で緻密なインク膜が形成されます。-

このメカニズムは溶剤ベースのインクとは根本的に異なります。{0}}溶剤-ベースのインクは有機溶剤の急速な揮発に依存しますが、水-ベースのインクは水を完全に除去するために制御された空気の流れと適度な温度を必要とします。 PE、PP、アルミホイル、PET などの非吸収性基材には毛細管による吸水力がないため、すべての水分を表面の空気対流によって除去する必要があります。-

この障害はインク膜中の残留水分が 3% を超えると発生し、巻き取り後の表面の粘着性や層の剥離が発生します。一般的な現場でのパフォーマンスには、印刷後の表面粘着性、オーバープリント時のインク転写、巻き戻し後のパターン剥離、3M テープ接着テストの不合格などが含まれます。

根本原因は定量化および観察可能です。
1. 線数の少ないアニロックスローラー、深い彫刻深さ、または高いコーティング重量により、インク膜厚が 12μm を超えます。
2. 乾燥風の速度が 2.5m/s 未満であるため、水分の除去が遅くなります。
3. 基材の表面張力が 38mN/m 未満であるため、インクの濡れと広がりの速度が低下します。
4. 周囲の相対湿度が 65% を超えると、水蒸気分圧が増加し、拡散が遅くなります。
5. pH 値が 8.0 を下回ると、インクの粘度が 25 秒を超えて増加し、流量と拡散速度が低下します。

この失敗により、3 ～ 5 秒以内に表面に緻密な樹脂膜が形成され、インク層内に残留水分が封じ込められます。典型的なパフォーマンスとしては、表面の乾燥した感触、オーバープリント時の発泡やしわ、完全硬化後の接着力の低下などが挙げられます。

根本的な原因はパラメータの不一致に焦点を当てています。
1. 乾燥温度が60度を超えると、内部の水分が拡散する前に表面膜が形成されます。
2.空気の流れが浸透せず表面に集中し、内部の水分を奪いません。
3. 単一段階の高温乾燥は分割乾燥に代わるもので、事前乾燥バッファーが不足しています。-

根本原因は、機器のレイアウトとプロセスのパラメーターに関連しています。
1. 乾燥空気流がスクリーン版に直接吹き付けられ、インクの滞留時間が 2 秒未満に短縮されます。
2. 印刷速度が 15m/min 未満であるため、画面上のインクの露出が長くなります。
3. pH値が9.5を超えると、色の濃度が低下し、水分の揮発が促進されます。
4. 高せん断撹拌または急速なインクの戻りは液面に影響を与え、乾燥を促進する気泡を生成します。

この欠陥は外観と一貫性に影響を与え、主に高湿度環境で発生します。一般的なパフォーマンスには、局所的な色の違い、表面の白い霧、密なピンホール、光沢の低下などが含まれます。

根本原因は環境、素材、インクシステムに関連しています。
1. 周囲湿度が 70% を超えると、溶剤の揮発熱吸収時に水蒸気がインク膜内に凝縮します。
2. 基材表面にグリースや離型剤が付着しており、接触角が 50 度を超えると濡れ不良が発生します。
3. 撹拌速度が速すぎると気泡が発生し、破裂後にピンホールが残ります。

根本原因は基材の処理と完全な硬化に焦点を当てます。
1. 基材にはコロナ処理または火炎処理が施されておらず、表面張力は 38mN/m 未満です。
2. 樹脂の架橋が不完全であり、硬化時間が 25 度で 24 時間未満です。
3. アルコール-ベースまたは溶剤-ベースのインクと混合すると、エマルションシステムとフィルム形成構造が破壊されます。-

インク膜厚を制御することでソースからの乾燥負荷を軽減します。
1. 浅いプレート構成の場合は、彫刻深さが 18 ～ 22μm に制御され、ライン数が 120LPI を超えるアニロックスローラーを選択します。
2. 多層薄層印刷を採用し、単一インク膜厚は 10μm 以下に制御されます。
3. スクリーンのメッシュ数を一致させる: 細かいパターンでは 300 ～ 420 メッシュのスクリーンを使用して、単一のインクの読み込みを減らします。

1 段階の高温乾燥を 2 段階の分割乾燥に置き換えます。-
1. 第 1 段階: 温度 40 ～ 45 度、風速 1.0 ～ 1.5 m/s、急速な膜形成を避けるために表面を事前に乾燥させます。-
2. 第 2 段階: 温度 50 ～ 60 度、風速 3.0 ～ 4.0 m/s、残留水分を除去するための高い対流。
3. 乾燥空気をスクリーンプレートから遠ざけ、印刷された基板にのみ吹き付けて、早期乾燥を防ぎます。.

リアルタイムのモニタリングにより安定したインクのパフォーマンスを維持します。-
1. pH 値を 8.5 ～ 9.5 の間で安定的に制御し、補正には特別な水ベースの pH 調整剤を使用します。-
2. 粘度を 15 ～ 22 秒で制御し、エマルションの安定性を維持するために過剰な水の添加を避けます。
3.連続生産中に30分ごとに検出し、変動を防ぐためにパラメータを記録および調整します。

故障現象	優先チェック項目	現場での迅速な治療-
乾燥不足、密着不足	インキ膜厚、湿度、風量	コーティング重量を減らし、風速を上げ、除湿機を開始します
誤った乾燥と再接着-	過剰な温度、不十分な空気の流れ	温度を下げ、対流を強化し、第 2 段階の乾燥を延長します。-
画面のブロックと文字列化	スクリーンにエアが吹き付けられ、印刷速度が遅い	エアダクトを調整し、速度を 15 メートル/分以上に上げ、徐放剤を追加します。-
赤面と曇り	周囲湿度、希釈液中の水分	除湿し、水ベースの特殊希釈剤を使用します。{0}}乾燥速度を調整します
ピンホールと気泡	基板の洗浄、脱泡、撹拌	基材を脱脂し、消泡剤を追加し、撹拌速度を下げる
密着性が悪い	下地処理、乾燥度	コロナ処理を強化し、硬化時間を24時間に延長

水性スクリーン印刷インクの乾燥の問題は、製版、インクパラメータ、乾燥装置、環境、基材に関連するシステムエンジニアリングです。{0}安定した量産には標準化された制御システムが必要です。

1. 適度な温度と大風量による 2 段階の乾燥を採用し、1 段階の高温ベーキングは避けます。-
2. pH を 8.5 ～ 9.5 に、粘度を 15 ～ 22 秒に維持し、特別な添加剤で補正します。
3. 周囲湿度を 40 ～ 60% に制御し、スクリーンプレートに直接風が当たらないようにエアダクトを最適化します。
4. 高-ライン数-の浅いアニロックスローラーを使用し、非吸収性基材を処理して湿潤と乾燥の効率を向上させます。-
5. インクシステムを独立させ、他のインクタイプとの混合を禁止し、5 度以上で保管してください。

上記の対策を実施することで、乾燥不良率を 1% 未満に低減し、印刷品質を安定させ、食品包装、日用化学製品、工業用ラベルなどの分野での水性インクの適用をサポートできます。-

無

パッケージ印刷における水性-インクの産業用途