さまざまな紙グレードおよび包装材料に対するオフセットインキの付着に影響を与える要因

紙のグレードが異なると、-コート紙、コートなし、光沢紙、マット紙、再生紙、特殊紙など-、インクに対する反応が大きく異なります。同様に、板紙、クラフト紙、金属基材、ポリマーでコーティングされた表面、ラミネート材などの包装材料にもそれぞれ特有の課題があります。{3}}インクの接着には、インクの化学的性質、表面エネルギー、多孔性、乾燥メカニズム、およびインクと基材間の相互作用の組み合わせが関係します。

インクの付着に影響を与える主な要因の 1 つは、表面エネルギー紙や梱包材のこと。表面エネルギーは、液体 (この場合はインク) が基材全体にどれだけ容易に濡れたり広がるかを表します。一般的なルールは簡単です。

表面エネルギーが高い → 濡れが良い → 接着力が良い。
表面エネルギーが低い → 濡れが悪い → 接着力が弱い。

ほとんど非コート紙繊維構造が開いており、わずかに多孔質であるため、自然に高い表面エネルギーを持ちます。これにより、インクビヒクルが紙の表面に浸透し、機械的な固定が強化されます。ただし、吸収力が高すぎると、ドットの増加や光沢の低下などの問題が発生する可能性があります。それでも、接着力の点では、通常、非コート紙の方が優れた性能を発揮します。

コート紙一方、表面はより滑らかで、吸収性は低くなります。多くの場合、浸透を低減する粘土または炭酸カルシウムのコーティングが含まれています。これにより、光沢と色の鮮明さが向上しますが、接着力がインク樹脂とコーティング表面の間の化学的適合性に大きく依存することも意味します。コーティングが平滑すぎたり、密閉しすぎたりすると、粘着力が弱くなることがあります。

となると、折板紙、クラフトライナー、段ボールなどの包装資材、表面エネルギーはパルプの種類と適用されるコーティングによって異なります。クラフト包装材料によく含まれるリサイクル繊維の含有により、繊維の結合強度と表面の均一性が低下し、接着がより困難になることがあります。サイジング、カレンダー加工、バリアコーティングなどの表面処理は、インクの濡れにさらに影響します。

合成包装材のようなものBOPP、PET、PVC、PEフィルムさらに低い表面エネルギーを示します。これらの材料は非常に滑らかで、疎水性があり、非多孔質です。-表面がコロナ処理または化学修飾されていない限り、このような基材へのオフセットインクの接着は弱いことがよくあります。これらの表面の違いを理解することで、プリンターはインク配合を調整したり、適切な基材を選択したりして、より優れたパフォーマンスを達成できるようになります。

オフセットインキの密着性のもう 1 つの主な要因は、インクビヒクルの組成。通常、ビヒクルシステムには樹脂、オイル、ワニス、インクが印刷機上でどのように動作するか、また紙や包装の表面にどのように接着するかを決定する添加剤が含まれています。

樹脂はフィルム形成を担う重要な成分です。アルキド樹脂、フェノール樹脂、炭化水素樹脂、変性植物油これらはすべて、インクがさまざまな基材にどの程度よく付着するかに影響します。たとえインクが表面を濡らしたとしても、樹脂と基材との相互作用が不十分であればインクは適切に固定されないため、樹脂の適合性は不可欠です。

コーティングされていない紙では、インクビヒクルが部分的に繊維ネットワークに吸収され、樹脂が顔料を所定の位置に固定できるようになります。この自然な固定メカニズムにより、標準的な樹脂システムでも優れた接着力が得られます。

ただし、印刷する場合は、コーティングされたストック樹脂は鉱物ベースのコーティングと相互作用する必要があります。-コーティングにはアルカリ性のものもあれば、酸性のものもあります。インクメーカーは、これらの条件に合わせて樹脂の化学的性質を調整します。たとえば、アルカリ性コート紙に使用されるインクは、ケン化されやすい樹脂系を避ける必要があります。{4}}

に印刷する場合フィルム-ベースの梱包材従来のオフセット樹脂は、滑らかな表面に浸透したり、化学的に結合したりできないため、十分な性能を発揮できないことがよくあります。このような場合には、UV オフセットインクがより頻繁に使用されます。 UV- 硬化性アクリル樹脂は硬化後に強力なポリマーネットワークを形成し、インクフィルムを低吸収性の表面にしっかりと定着させることができます。-

もう一つの重要な要素は、乾燥機構。酸化-硬化インクには酸素が必要ですが、浸透-硬化インクは紙の吸収性に依存します。選択した樹脂システムが基材の特性と一致しない場合、乾燥-、ひいては接着力に悪影響が出ます-。

最近の印刷材料には、インクの付着に大きな影響を与えるさまざまな種類の表面コーティングやバリア層が施されていることがよくあります。高品質の梱包材の台頭により、これらの処理は非常に一般的になりました。-

例えば、光沢{0}}コート紙とマット-コート紙通常、鉱物顔料と結合剤の緻密な層が含まれています。これらの層は滑らかで均一であるため、画質は向上しますが、インク樹脂が浸透する余地はほとんどありません。コーティングがきつすぎたり、磨かれすぎたりすると、接着力は機械的な固定ではなく表面化学に依存するようになります。

一部のコーティング素材の特徴ポリマー-ベースのバリアコーティング、ポリエチレン (PE)、ポリプロピレン (PP)、またはアクリル層など。これらのコーティングは、水、油、湿気の移行を防ぐように設計されています。これらは包装性能を向上させる一方で、インクがシールされた表面に浸透できないため、インクの付着性も低下させます。印刷適性を向上させるために、特殊なオフセットインクグレードまたはプライマーコーティングが必要になる場合があります。

包装業界では、ラミネート材-たとえば、プラスチックフィルムやフォイルでラミネートされた紙には、さらに大きな課題があります。-これらの基材には、非多孔質表面用に設計された特別なインクが必要です。-一般に、強力な接着促進剤を含む UV オフセットインクまたはハイブリッドインクが好まれます。

表面処理も重要な役割を果たします。コロナ治療は、BOPP または PE フィルムに一般的に使用され、極性基を追加することで表面エネルギーを増加させ、基材のインク受容性を高めます。火炎処理特定の材料に対して同様の効果を達成することができます。紙面では、次のような処理が行われます。サイジング、カレンダー加工、または粘土コーティング吸収性と滑らかさが変化し、接着力に直接影響します。

印刷業者は、素材に存在するすべてのコーティングと処理を認識する必要があります。適切なインク配合を選択し、必要に応じて前処理を使用すると、インクが複雑なパッケージ表面に確実に付着するようになります。{1}}

機械的な固定は、オフセット印刷における接着のもう 1 つの重要な要素です。これは、インク膜と材料表面に存在する小さな孔、繊維、または空隙との物理的な結合を指します。

材料を含むより高い気孔率コートされていないオフセット紙や再生クラフト板などは、インクが部分的に吸収される可能性があります。これにより、化学的適合性が理想的でない場合でも接着をサポートする強力な機械的結合が形成されます。ただし、多孔性が過剰になると、インク消費の問題が発生したり、細部の鮮明さが低下したりする可能性があります。

対照的に、低い気孔率、コート紙やポリマーフィルムなど、浸透の余地はほとんどありません。これらの表面では、接着力は表面化学と樹脂配合に大きく依存します。表面が滑らかすぎると、インクが定着せずに絵の具の薄い層のように上に留まり、ひび割れ、剥離、または簡単にこすれてしまう危険性があります。-

表面粗さも接着力に影響します。光沢仕上げのためにカレンダー加工が施されたコート紙は、表面が鏡のように滑らかであるため、インクの付着力が制限される場合があります。-通常、マットコーティングには微細なテクスチャーがあり、密着性がわずかに向上しますが、それでもコーティングされていない素材の定着力には匹敵しません。{3}}

包装資材など段ボール凹凸のある繊維状の表面を持っています。これらの表面へのインクの付着は、紙の構造の山と谷によって異なります。このような場合、粘着力は強い場合が多いですが、印刷鮮明度に影響が出る可能性があります。これらの表面特性を理解することで、プリンターはインク膜の厚さ、粘着性、または湿し水のレベルを調整して、さまざまな紙グレードや包装基材に対する接着性を高めることができます。

印刷機での印刷条件もインクの付着に大きく影響する可能性があります。インクと基材がよく適合していても、環境パラメータが不十分であったり、印刷機の設定が間違っていたりすると、接着性能が弱まる可能性があります。

湿度は重要な要素の 1 つです。紙は湿気を吸収しやすいのです。紙に水分が多すぎると、紙の表面が柔らかくなり、インクの受容性が低下します。過剰な湿度も湿し水のバランスに影響を及ぼし、乳化を引き起こして適切なインクの転写を妨げる可能性があります。

温度も考慮すべき点です。温度が高くなるとインクの粘度が低下し、インクの流れが容易になりすぎて、インクが基材上に固体の膜を形成できなくなる可能性があります。逆に、温度が低いとインクが硬くなりすぎて、濡れが悪く定着力が弱くなる可能性があります。

プレス速度も重要です。非常に高速で印刷する場合、インクフィルムが次のローラーまたはシートに当たる前に乾燥または硬化を開始するのに十分な時間がない場合があります。これにより、汚れ、裏移り、または接着力の低下が発生する可能性があります。-

のインク-水のバランスオフセット印刷において最も重要な要素の 1 つです。過剰な水分はインク膜を弱め、接着を妨げます。ただし、水が少なすぎるとインクが過度に広がる可能性があります。適切な水分バランスを維持すると、インク膜が基材に転写されるときに、インク膜が強力で安定した状態に保たれます。

最後に、プレスローラー、ブランケット、版の状態もインクの付着に影響します。- -摩耗したローラーや剥離特性の悪いブランケットを使用すると、インクの分布が不均一になり、シート全体の接着力が不均一になる可能性があります。

包装用途が異なれば、機械的および耐久性の要件も異なります。これらの実際的な考慮事項は、インクに必要な接着レベルに大きく影響します。

たとえば、食品の包装、医薬品の箱、化粧品の箱などは、多くの場合、大規模な取り扱い、折り畳み、輸送が行われます。これらの基材上のインクは、折り曲げ中に亀裂が生じにくく、頻繁に接触しても色の完全性を維持する必要があります。粘着力が弱いと折り目に沿ってインクが剥がれ、ブランドの外観を損ねる場合があります。

e コマースの梱包や頑丈な配送用の箱では、印刷された表面が磨耗、積み重ねによる圧力、環境変化にさらされます。-このような状況では、より強力な接着力を持つインク、より硬い樹脂システム、または特殊な耐摩擦性添加剤が必要です。-

プラスチック-でコーティングされたカートンや軟包装材に印刷する場合、素材は曲げ、伸び、またはたわみに耐える必要があります。接着力は、静的な接着だけでなく、移動時の動的性能にも最適化する必要があります。 UV- 硬化型インクやハイブリッドインクは、より強靱なポリマーネットワークを形成するため、このような要求の厳しい用途に好まれることがよくあります。

一部の梱包材は、グリース、溶剤、湿気などの化学物質にさらされる可能性があります。保護のためにバリアコーティングを使用することもできますが、これらのコーティングはインクの付着も制限します。プリンターは、バリア性能と印刷受容性のバランスを見つける必要があります。

印刷物が直面する-実際の条件、-取り扱い、折り曲げ、摩擦、温度変化、湿気への曝露-）を理解することで、プリンタは必要な接着性能を満たすインクを選択または配合することができます。

インクのタック、粘度、レオロジーがオフセット印刷のパフォーマンスに与える影響

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