水-ベースのスクリーン印刷インキ: 配合の最適化、性能向上、および産業用途
Mar 30, 2026
近年、環境規制、職場の安全基準、持続可能な製造トレンドにより、世界の印刷業界では水性インクの採用が大幅に加速しています。{0}従来の溶剤系インクと比較して、水性インク-は、よりクリーンで安全、そして環境に優しいソリューションを提供します。-揮発性有機化合物 (VOC) の排出を削減し、有害な溶剤残留物を排除し、オペレーターにとってより安全な作業環境を提供します。
特にスクリーン印刷用途では、紙、PET フィルム、PVC 材料などのさまざまな基材との適合性により、水性インクが注目を集めています。{0}しかし、環境上の利点にもかかわらず、従来の水性スクリーン印刷用インクは、光沢の低さ、耐摩耗性の不足、接着力の弱さ、乾燥性能の遅さなどの技術的課題に依然として直面しています。{2}}
従来の水ベースのスクリーン印刷用インクの課題{0}
水性インクには環境上の利点がありますが、多くの場合、広範な産業用途を制限するいくつかの性能制限が伴います。
1. 低光沢性能
従来の水性インクは、マットまたは半光沢の仕上がりになる傾向があり、高級パッケージ、ブランド素材、または装飾プリントの視覚的要件を満たさない可能性があります。{{2}
2. 耐摩耗性が低い
印刷面は、特に頻繁に扱われる包装やラベル貼り付け用途では、磨耗や傷がつきやすいことがよくあります。
3. 粘着力が弱い
PET や PVC フィルムなどの非多孔質基材上で強力な接着を実現することは大きな課題であり、剥離や剥離の問題が発生します。{0}
4. 乾燥速度が遅い
水の蒸発は本質的に溶媒の蒸発よりも遅いため、高速印刷環境では生産効率が低下する可能性があります。{0}
5. バックスティッキング（ブロッキング）の問題-
印刷後、乾燥が不十分であったり、配合が不適切であると、印刷層がくっついてしまい、製品の品質に影響を与える可能性があります。
研究目的: 高性能-水性-インクの開発
上記の課題に対処するための目的は、次のような水性スクリーン印刷用インクを配合することです。{0}
高光沢と優れた外観を実現
優れた耐摩耗性を実現
複数の基材への接着力を強化
スクリーン印刷に適した粘度を維持します。
乾燥速度とブロッキング防止特性が向上します。{0}
生産コストの競争力を維持
方法論: 配合最適化アプローチ
最適なパフォーマンスを達成するために、体系的な実験方法論が採用されました。単一要素分析-そして直交実験計画法.
1. 単一要素の最適化-
インク配合内の各成分は個別に調整され、次のような主要な特性への影響を評価しました。
粘度
光沢
乾燥速度
耐摩耗性
接着力
このステップは、各成分の最適な投与量範囲を特定するのに役立ちました。
2. 直交実験計画
予備的な範囲を決定した後、配合を効率的に最適化するために直交実験法が適用されました。以下を含む複数のパフォーマンス指標が同時にテストされました。
インク粘度
表面光沢
耐摩耗性
乾燥速度
接着強度
アンチブロッキング パフォーマンス-
このアプローチにより、単一のプロパティに焦点を当てるのではなく、すべての重要なパラメーターのバランスの取れた最適化が保証されます。
水-ベースのスクリーン印刷インキの配合を最適化
系統的な実験により、最適な配合 (質量パーセントによる) が次のように決定されました。
スチレン-アクリル樹脂:27%
エチレングリコール（遅乾剤）：5%
セルロースアセテートブチレート（CAB変性樹脂）：0.75%
消泡剤:1.0%
ポリエチレンワックスエマルジョン：6%
アンモニア溶液:11%
会合性増粘剤:0.8%
脱イオン水:38.25%
顔料:10%
合計: 100%
主要コンポーネントの機能分析
1. スチレン-アクリル樹脂 (27%)
これは主要な膜形成材料であり、以下を提供します。-
強力な粘着力
優れた耐水性
柔軟性と硬さのバランスが取れています
光沢と耐久性を向上させるのに重要な役割を果たします。
2. エチレングリコール (5%)
遅乾剤として作用し、次のことを行います。-
スクリーンの早期乾燥を防ぐ
レベリングと印刷の滑らかさを向上させます
印刷の一貫性を高める
3. セルロースアセテートブチレート (0.75%)
以下に貢献する変性樹脂。
光沢の向上
成膜性の向上
耐薬品性の向上
4. ポリエチレンワックスエマルジョン (6%)
次の場合に重要です:
耐摩耗性の向上
表面平滑性の向上
摩擦の低減
5. アンモニア溶液 (11%)
慣れている：
pHレベルを調整する
分散系を安定化する
樹脂の溶解性を向上させる
6. 会合性増粘剤 (0.8%)
粘度を制御し、次のことを保証します。
スクリーン印刷時の適切なインク転写
均一な膜厚
7. 顔料 (10%)
水ベースのシステムとの互換性を維持しながら、色の強さと不透明度を提供します。{0}}
パフォーマンスのテストと評価
配合を検証するために、複数の機器と標準化されたテストが使用されました。
1. 粘度試験
デジタル粘度計を使用すると、インクは次のことを実証しました。
安定した粘度
優れた印刷適性
一貫したフロー動作
2. 耐摩耗性試験
耐摩耗性試験機を使用すると、インクは次のことを示しました。
耐傷性が大幅に向上
包装用途向けの耐久性の向上
3. 光沢測定
最適化された配合により、次のことが達成されました。
従来の水性インクと比較して表面光沢が高い{0}}
商業印刷の視覚的魅力の向上
4. 密着性試験
複数の基板でテスト済み:
紙（コート面含む）
PETフィルム
PVCフィルム
結果は、剥がれや剥離のない優れた接着性を示しました。
5. 乾燥性能
インクはバランスの取れた乾燥速度を実現しました。
工業生産に十分な速度
画面の詰まりを防ぐのに十分な速度
6. アンチブロッキング性能-
ワックスの追加と乾燥条件の最適化により、裏つきの問題が大幅に軽減されました。{0}
水-ベースのスクリーン印刷インキの産業用途
最適化されたインクは、複数の業界にわたって幅広く適用できます。
1. グリーティングカードと便箋
高光沢と鮮やかな色が視覚的な魅力を高めます
強力な粘着力で耐久性を確保
2. パッケージ印刷
カラーボックスや小売パッケージに最適
取り扱いや輸送による磨耗に強い
3. ラベルと看板
プラスチックフィルムへの優れた接着力
さまざまな環境で長期間持続するパフォーマンス-
4. フレキシブルフィルム印刷
PETおよびPVCフィルム用途に最適
ひび割れせず柔軟性を維持