水ベースと溶媒ベースの印刷インクの添加物の違いは何ですか？

水ベースと溶媒ベースの印刷インクの添加物の違いは何ですか？

インクを印刷するための添加物のサプライヤーとして、私は水ベースと溶媒ベースの印刷インクの両方のユニークな特性と要件を直接目撃しました。これらの2種類のインクは、印刷業界でさまざまな目的を果たし、それらで使用される添加物は特定の特性に合わせて調整されています。このブログでは、水ベースと溶媒ベースの印刷インクの添加剤の重要な違いを調べます。

1。溶解度と互換性

水ベースと溶媒ベースのインクの最も基本的な違いの1つは、溶媒にあります。水ベースのインクは、水を一次溶媒として使用し、溶媒ベースのインクはエステル、ケトン、アルコールなどの有機溶媒に依存しています。溶媒のこの違いは、添加物の溶解度と互換性に大きな影響を与えます。

水ベースのインクの場合、添加剤は水である必要があります - 溶けやすいか、少なくとも水に分散します。水 - 可溶性添加剤は、インクシステムと簡単に混合でき、均一な分布と一貫した性能を確保できます。たとえば、水 - 可溶性界面活性剤は、水ベースのインクで一般的に使用され、表面張力を減らし、濡れを改善し、基質へのインクの接着を強化します。一方、水ではない添加物 - 可溶性は、インクの位相分離または降水を引き起こし、印刷品質の低下につながる可能性があります。

対照的に、溶媒ベースのインクの添加剤は、インク製剤で使用される有機溶媒と可溶性または互換性がなければなりません。有機溶媒は、水と比較して極性と溶解度の特性が異なります。したがって、溶媒ベースのインク向けに設計された添加剤は、これらの溶媒に溶解するように定式化されることがよくあります。たとえば、溶媒ベースのインクの増粘剤として使用される高分子の重量ポリマーは、有機溶媒に溶けますが、水に不溶です。これらのポリマーは、インクの粘度を効果的に増加させ、印刷可能性を改善し、たるみを防ぐことができます。

2。乾燥および硬化メカニズム

水ベースと溶媒ベースのインクの乾燥および硬化メカニズムも異なり、添加物の選択に影響します。

水ベースのインクは、主に水の蒸発を通して乾燥しています。水が蒸発すると、インクの固体が基板に残され、乾燥した膜が形成されます。乾燥プロセスを加速するために、フメクタントや乾燥加速器などの添加物を使用できます。フメクタントは、印刷プロセス中にインクを湿らせ、印刷機器で速すぎるのを防ぎます。一方、乾燥アクセラレータは、水の蒸発速度を上げて乾燥時間を短縮する可能性があります。さらに、一部の水ベースのインクは、硬化膜の耐久性と耐薬品性を改善するために、添加物をリンクする必要がある場合があります。これらのクロス - リンク添加剤は、乾燥または硬化プロセス中にインク成分と反応し、3次元ネットワーク構造を形成します。

溶媒ベースのインクは、有機溶媒の蒸発により乾燥します。有機溶媒の蒸発速度は、一般に水の蒸発速度よりも速いため、溶媒ベースのインクはより速く乾燥する可能性があります。ただし、添加物の選択は、乾燥プロセスを制御し、硬化膜の性能を向上させるために依然として重要です。たとえば、アンチスキニング剤を溶媒ベースのインクに追加して、保管または印刷中にインクの表面に皮膚の形成を防ぐことができます。これらの薬剤は、表面のインク成分の酸化または重合を阻害することにより機能します。さらに、一部の溶媒ベースのインクは、ポリウレタンベースのインクのイソシアネートなど、硬化反応に関与する反応性添加剤を使用する場合があります。これらの反応性添加剤は、硬化膜の硬度、耐摩耗性、および耐薬品性を大幅に改善できます。

3。環境と健康の考慮事項

近年、印刷業界では環境と健康の懸念がますます重要になっています。水ベースと溶媒ベースのインクは環境プロファイルが異なり、それらに使用される添加物もこれらの違いを反映しています。

水ベースのインクは一般に、揮発性有機化合物（VOC）がほとんどまたはまったく含まれていないため、溶媒ベースのインクよりも環境に優しいと考えられています。 VOCは、室温で空気中に蒸発する可能性のある有機化学物質であり、大気汚染に寄与し、潜在的な健康リスクを抱えています。その結果、水ベースのインクの添加剤は、多くの場合、低VOCまたはVOC-フリーになるように設計されています。たとえば、多くの水ベースのインク添加剤は、環境に有害ではない天然または生分解性材料を使用して配合されています。

一方、溶媒ベースのインクには、通常、かなりの量のVOCが含まれています。溶媒ベースのインクとその添加物の使用は、大気汚染を減らすために多くの国で規制されています。これらの規制を満たすために、溶媒ベースのインク添加剤のメーカーは、VOC含有量が少ない新製品を常に開発しています。一部の溶媒ベースのインク添加剤は、従来の溶媒をより少ない毒性またはより環境に優しい代替品に置き換えるように設計されています。たとえば、いくつかの低VOC溶媒を添加剤と組み合わせて使用​​して、環境への影響を軽減しながら、従来の溶媒ベースのインクと同様の性能を達成できます。

4。パフォーマンスとアプリケーション

水ベースと溶媒ベースのインクの性能要件と用途は、添加物の選択にも影響します。

水ベースのインクは、環境への親しみやすさが食品包装、子供のおもちゃ、ある種の紙印刷などの優先事項であるアプリケーションで一般的に使用されています。水ベースのインクの添加剤は、多くの場合、インクの異なる基質への接着を改善し、その色強度を高め、良好な摩擦抵抗を提供することに焦点を合わせています。たとえば、接着プロモーターを水ベースのインクに加えて、プラスチックなどの非多孔質基質への結合を改善できます。これらの添加物は、基質またはインクの表面特性を変更し、より良い濡れと接着を可能にします。

溶媒ベースのインクは、自動車コーティング、産業印刷、ある種のパッケージ印刷など、高い性能と耐久性を必要とするアプリケーションで広く使用されています。溶媒ベースのインクの添加剤は、インクの耐薬品性、耐摩耗性、および風化可能性を改善するように設計されていることがよくあります。たとえば、紫外線による劣化からインクを保護するために、UV安定剤を溶媒に基づいて屋外用途で使用するインクに追加できます。これらの安定剤は、UVエネルギーを吸収または消散させ、インクが時間の経過とともに衰退したり割れたりするのを防ぎます。

5。特定の添加剤の例とそのアプリケーション

水ベースと溶媒ベースのインクの添加剤の違いをさらに説明するために、いくつかの特定の添加物の例を見てみましょう。

界面活性剤：水ベースのインクでは、アニオン性および非イオン界面活性剤が一般的に使用されます。ドデシル硫酸ナトリウムなどのアニオン性界面活性剤は、良好な湿潤および分散特性を提供できます。エトキシル化アルコールのような非イオン界面活性剤は、その低泡の特性にしばしば使用されます。溶媒ベースのインクでは、カチオン性および非イオン界面活性剤がより一般的です。カチオン性界面活性剤は、いくつかの基質、特にマイナス表面電荷の基質にインクの接着を改善することができます。界面活性剤などの詳細情報を見つけることができますスクリーン印刷インク添加物。

樹脂：水ベースのインクは、アクリルエマルジョンやポリウレタン分散液など、水 - 可溶性または水 - 分散性樹脂を使用することがよくあります。これらの樹脂は、特性と接着を形成する良い膜を提供します。一方、溶媒ベースのインクは、ニトロセルロース、アルキド樹脂、エポキシ樹脂などの溶媒 - 可溶性樹脂を使用する場合があります。これらの樹脂は、高光沢、硬度、および耐薬品性を提供できます。パッケージングインク用の樹脂およびその他の添加物の詳細については、チェックしてくださいパッケージインク用の添加物と樹脂。

添加剤の硬化：水ベースのインクでは、硬化膜の耐久性を改善するために、いくつかのクロスリンク剤が使用されます。たとえば、メラミン - ホルムアルデヒド樹脂は、水ベースのアクリルインクのクロスリンク剤として使用できます。溶媒ベースのインクでは、イソシアネートおよびその他の反応性添加物が一般的に硬化に使用されます。例えば、プラスチゾールインクの低い硬化添加剤溶媒ベースのインクの一種であるプラスチゾールインクの硬化温度と時間を減らすために使用できます。

結論

結論として、水ベースと溶媒ベースの印刷インクの添加剤の違いは重要であり、主に溶解度、乾燥および硬化メカニズム、環境と健康の考慮事項、およびパフォーマンス要件の違いによるものです。インクを印刷するための添加物のサプライヤーとして、水ベースと溶媒ベースのインクシステムの両方のユニークなニーズを理解しています。さまざまなインク製剤や印刷アプリケーションの要件を満たすように特別に設計された幅広い高品質の添加物を提供しています。

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参照

1. 「The Printing Ink Manual」、第5版、Leach、RH et al。
2. 「水ベースのコーティング：科学技術」、Koleske、JV
3. 「溶媒ベースのコーティング：化学と技術」、Zeno W. Wicks、Jr。etal。