EN
基材との適合性：フレキソインキが多孔質の紙ボードにどのように密着するか
吸収性紙面における接着メカニズム
フレキソインキは、段ボールの自然な多孔性を利用できるため、段ボールに適しています。インキは毛細管現象と呼ばれる作用により繊維内部に素早く浸透し、同時に顔料粒子が紙のセルロース鎖に付着します。製造業者がアクリル樹脂を改質することで、インキと紙の表面との間のより強固な結合が実現します。この改質された樹脂は、紙の表面にある水酸基と特別な化学結合を形成するため、湿気や物理的なストレスがあっても印刷画像が剥がれにくくなります。このような物理的および化学的な結合の組み合わせにより、印刷画像が鮮明な状態で持続し、飲み物の包装のように湿った環境に長期間置かれる製品にとって非常に重要な耐久性が確保されます。一方、再生段ボールは以前の使用による微小な隙間や凹凸のある表面を持つため、異なる課題があります。ここでナノシリカが有効に機能します。これらの微細な粒子は印刷品質を損なうことなく隙間を埋めることで、リサイクル素材を使用してもブランドが高品質な外観の包装を実現できるようにします。
一貫したインク転写のための粘度およびレオロジー制御
高速で稼働する印刷機において、多孔質で吸収性の高い紙ボードにインクを均一に転写するためには、レオロジー特性を適切に調整することが極めて重要です。粘度の最適範囲は、およそ10,000秒⁻¹のせん断速度において0.1～0.5Pa・sの間です。この範囲であれば、顔料が適切に懸濁された状態を維持しつつ、圧力が加わった際にインクがわずかに薄くなるため、ドットゲインやにじみなどの問題を回避できます。擬塑性増粘剤を使用する場合、印刷機のせん断力によって粘度が低下し、表面エネルギーが32～38mN/mと低い基材上でも鮮明なディテールを再現できるようになります。さらに、pHバッファーを添加することで、基材に吸収される過程でアクリルエマルションの安定性を保つことができます。また、界面活性剤も重要な役割を果たします。これらの成分は界面張力を調整し、インクフィルムの塗布量を1.2～2.4g/m²の範囲に保ちながら、インクの裏抜けや不透明度の低下を防ぎます。これらの要素は、食品包装規格への適合や生産時の材料コスト削減において非常に重要です。
食品衛生適合：水性フレキソインキが規制基準を満たす
直接食品接触用のFDA、EFSA、およびEU 10/2011適合
水性フレキソインキは、世界中の主要な国際食品接触規制のすべてに準拠しています。これには、間接的な接触に関する米国FDAの21 CFR第175.105および176.170条項の要件に加え、食品グレード材料に対するEFSAの安全性評価、および脂肪質食品に特化した移行限度を定めたEU規則10/2011が含まれます。これらが溶剤型インキと異なる点は何でしょうか？単純に、食品に移行する可能性のある有害な光開始剤、危険な重金属、または残留溶剤を含んでいないのです。安全な限界内に保つために、製造業者は時間の経過とともに溶出しない特別に精製された顔料およびバインダーを使用しています。また、90度C（または194華氏）の熱い飲料にさらされるような条件でサンプルを暴露し、加速老化試験を実施するなど、広範な試験も行われています。インキが食品に直接隣接して使用される用途では、すべての個々の成分が厳格に設定された0.01ミリグラム／キログラムの汚染限度を十分に下回っていなければなりません。
現代のフレキソインキにおける低移行性フォーミュレーションとVOC低減
今日の水系フレキソインキは、顔料粒子を包み込むように設計された特殊なポリマー構造を採用しており、従来の方法と比較して移行リスクを約97％削減しています。揮発性有機化合物（VOC）については、従来の溶剤型製品に含まれる量の1％未まで低減されており、カリフォルニア州エアリソースボードの厳しい規制や世界的な室内空気質基準にも適合しています。このフォーミュレーションでは、グリコールエーテルに代えて、高速カップ生産ラインでも0.5秒未満で乾燥するような安全性の高い代替成分を使用しています。また、最近のリサイクル活動にとって重要な点として、新しいインキにはハロゲン化化学物質が一切含まれていません。これにより、紙製品のリサイクル処理中にパルプ工程が汚染されることがなく、産業界全体で環境規制が厳しくなる中で非常に重要なポイントとなっています。
効率的な乾燥および硬化：速度、品質、基材の完全性のバランス
熱に敏感な紙コップのための蒸発式乾燥
水性フレキソインキは、制御された蒸発によって乾燥するため、熱に敏感な薄肉紙コップに最適です。このプロセスは、温度が約40℃から60℃の範囲に保たれる場合に最も効果的です。この温度帯では、コップが変形したり発火したり、シングルウォール構造における断熱性能を失うリスクがありません。最新のシステムでは、水分センサーをインラインで使用し、乾燥時間を最適に調整しています。業界の報告によると、これにより製造業者は生産サイクルを約25～27％向上させることができました。さらに、この方法ではもはやVOC排出がゼロです。その結果、通常の使用条件下でも形を保ち、漏れることなく、良好な断熱特性を維持するコップが得られます。
高速・低エネルギー生産のためのUV／LEDフレキソインキオプション
UV硬化型フレキソ印刷インクとLED技術を組み合わせることで、印刷機は瞬時に冷間硬化を行うことができ、印刷速度を毎分300メートル以上にまで高められます。これは従来の方法と比較して約80%高速です。これらのLED UVシステムは、古い水銀灯と比べて約60%少ない電力を使用し、赤外線熱もほとんど発生しません。これは、通常の熱源では変形してしまうような薄い紙製ボウルなどの印刷物において非常に重要です。さらに大きな利点として、これらのシステムは揮発性有機化合物（VOC）を事実上ゼロに抑えるため、生産ライン内で場所を取る大型の後乾燥オーブンが不要になります。その結果、輸送や取り扱い中の傷に対してグラフィックが耐性を持ち、同時に業務全体からの二酸化炭素排出量も削減できます。
機能的印刷性能：実使用条件下での耐久性
高度な用途向けに設計されたフレキソインキは、紙コップや紙ボウルの寿命全体を通じて印刷を美しく保ちます。これらのインキは、冷たい飲み物による湿気、熱い飲料による熱損傷、積み重ねや輸送中の摩耗、および顧客による繰り返しの接触といったさまざまな過酷な条件にも耐えられます。インキが紙と微細レベルで結合する方法により、出荷中に他の包装との摩擦が何度起こっても、ひび割れや剥離、にじみが出ることはありません。特に重要な点は、このような高い耐久性があっても食品安全基準に影響を与えないことです。分子レベルでインキが表面にしっかりと付着するため、食品が印刷面に触れたとしても、化学物質が食品に移行するリスクはまったくありません。
よくある質問
フレキソインキが紙ボードに密着することの主な利点は何ですか？
主な利点は物理的および化学的な結合の組み合わせにあり、印刷された画像が鮮明な状態で長期間褪色しないことを保証します。特に湿気の多い環境下でも効果を発揮します。
フレキソインキの塗布において、なぜ粘度が重要なのでしょうか？
粘度は、多孔性の紙板へのインキの均一な転写、顔料の懸濁状態の維持、ドットゲインやにじみなどの問題の防止において極めて重要です。
水性フレキソインキはどのようにして食品安全性の規制に適合しているのですか？
水性フレキソインキは、光開始剤や重金属といった有害化学物質を含まず、汚染限度基準を満たすために厳しい試験を経ているため、国際的な食品安全性基準に準拠しています。
UV／LEDフレキソインキシステムにはどのような利点がありますか？
UV／LEDフレキソインキシステムは、硬化が速く、消費電力が少なく、発熱が最小限に抑えられ、VOC（揮発性有機化合物）の排出も少ないため、高速かつ低エネルギーの生産に最適です。