2010年 2010年11月 11月5日 凹版印刷用インキ 凹版印刷用インキの インキの流動特性と 流動特性とレオロジー 株式会社DNPファインケミカル ファインケミカル 株式会社 ○篠﨑俊介、 篠﨑俊介、山口はるな 山口はるな、 はるな、鈴木猛、 鈴木猛、有富充利 【目次】 目次】 1.インキ 1.インキの インキの流動挙動解析手法 2.凹版印刷 2.凹版印刷における 凹版印刷における“ における“およぎ” およぎ”の解析 3．まとめ 1-1.レオロジー 1-1.レオロジーと レオロジーと高次構造 インキ 原料 多様な解決策 ⇒経験則によるところが大きい 印刷適性 相関 実用物性 レオロジー 高次構造 一次構造 設計 相関 印刷 実機で確認 1-1.レオロジー 1-1.レオロジーと レオロジーと高次構造 インキ 原料 現象の 現象の定量化 インキ 顔料の 顔料の凝集 （粒子連結性） 粒子連結性） 流動特性を 流動特性を決める ワニス （樹脂、 樹脂、溶剤） 溶剤） 印刷適性 相関 実用物性 レオロジー 高次構造 一次構造 相関 印刷 1-1.レオロジー 1-1.レオロジーと レオロジーと高次構造 インキ 原料 印刷適性 相関 実用物性 レオロジー 高次構造 一次構造 相関 印刷 現象の 現象の定量化 オフセット印刷 オフセット 印刷の 印刷 の 種類 新聞用 ツボ 黄 紅 藍 墨 インキ 8 7 8 6 DIP 5 4 5 4 キーレス 1 1 1 1 3 2 3 3 特性 実用物性 印刷適性 顔料の 顔料の凝集 （粒子連結性） ） 粒子連結性 ガラス板流度 つぼダレ ガラス 板流度 つぼ ダレ 輪転 流動性 静置流動 商業用 スプレッド 枚葉 2 2 2 つぼ上 つぼ 上 り ドットゲイン 転移 2 粘着性 タック 合計70 合計70点 70点 流動特性を を決める 流動特性 ワニス （樹脂、 、溶剤） 樹脂ミスチング 溶剤） 飛散性 紙剥け 紙剥 け 、 転移 汚れ 1-2.レオロジー 1-2.レオロジーと レオロジーと実用物性との 実用物性との相関性 との相関性 ■S:σ σ0 レオロジーと レオロジーと実用物性の 実用物性の関係 低速領域 高速領域 実用物性 降伏項 降伏項 S 粘性項 粘性項 η 弾性項 弾性項 G ガラス板流度 ガラス 板流度 静置流動 スプレッド タック ミスチング △ △ × × × △ △ ○ ○ × ○ ○ ○ △ ○ ■η：η’100、 （η ）／η0.1、 （η0.1－η10）／η η η*1000、G”100 ■G： ：G’100、G’1000 、 G’3000 ○：高い、 △：中程度、 中程度、×：低い 凝集体 を単位 流れ出すのに必要 すのに必要な 必要な力 凝集体の 凝集体の 破壊を 破壊を伴う 流れやすさ（ れやすさ（流動性） 流動性） Ｒ 粒子 連結性 流れにくさ（ れにくさ（戻ろうとする力 ろうとする力） 1-2.レオロジー 1-2.レオロジーと レオロジーと実用物性との 実用物性との相関性 との相関性 ■S:σ σ0 レオロジーと レオロジーと実用物性の 実用物性の関係 低速領域 高速領域 実用物性 降伏項 降伏項 S 粘性項 粘性項 η 弾性項 弾性項 G ガラス板流度 ガラス 板流度 静置流動 スプレッド タック ミスチング △ △ × × × △ △ ○ ○ × ○ ○ ○ △ ○ ■η：η’100、 （η ）／η0.1、 （η0.1－η10）／η η η*1000、G”100 ■G： ：G’100、G’1000 、 G’3000 ○：高い、 △：中程度、 中程度、×：低い 凝集体 を単位 流れ出すのに必要 すのに必要な 必要な力 凝集体の 凝集体の 破壊を 破壊を伴う 流れやすさ（ れやすさ（流動性） 流動性） 降伏項 粘性項 Ｒ 粒子 連結性 流れにくさ（ れにくさ（戻ろうとする力 ろうとする力） 弾性項 m n p Ｓ ・η ・ G 『 流動特性式 』 1-2.レオロジー 1-2.レオロジーと レオロジーと実用物性との 実用物性との相関性 との相関性 ■S:σ σ0 レオロジーと レオロジーと実用物性の 実用物性の関係 低速領域 高速領域 実用物性 降伏項 降伏項 S 粘性項 粘性項 η 弾性項 弾性項 G ガラス板流度 ガラス 板流度 静置流動 スプレッド タック ミスチング △ △ × × × △ △ ○ ○ × ○ ○ ○ △ ○ ■η：η’100、 （η ）／η0.1、 （η0.1－η10）／η η η*1000、G”100 ■G： ：G’100、G’1000 、 G’3000 ○：高い、 △：中程度、 中程度、×：低い 凝集体 を単位 流れ出すのに必要 すのに必要な 必要な力 凝集体の 凝集体の 破壊を 破壊を伴う 流れやすさ（ れやすさ（流動性） 流動性） 降伏項 実用物性 ∝ 粘性項 Ｒ 粒子 連結性 流れにくさ（ れにくさ（戻ろうとする力 ろうとする力） 弾性項 m n p Ｓ ・η ・ G 『 流動特性式 』 各項の寄与率を 寄与率を示す） m + n + p = 1 1 （各項の 相関係数極大化 相関係数極大化 1-2.レオロジー 1-2.レオロジーと レオロジーと実用物性との 実用物性との相関性 との相関性 ■S:σ σ0 レオロジーと レオロジーと実用物性の 実用物性の関係 低速領域 高速領域 実用物性 降伏項 降伏項 S 粘性項 粘性項 η 弾性項 弾性項 G ガラス板流度 ガラス 板流度 静置流動 スプレッド タック ミスチング △ △ × × × △ △ ○ ○ × ○ ○ ○ △ ○ m n p ■ η：η’0.12 100、 0.20 0.68 （η ）／η 、 （η0.1－η10）／η 0.40 0.15 0.450.1 η η*1000、G”100 0 0.37 0.63 ■0 ：G’1001、G’1000 0、 G： 0 G’30000 1 ○：高い、 △：中程度、 中程度、×：低い 凝集体 を単位 流れ出すのに必要 すのに必要な 必要な力 凝集体の 凝集体の 破壊を 破壊を伴う 流れやすさ（ れやすさ（流動性） 流動性） 降伏項 実用物性 ∝ 粘性項 Ｒ 粒子 連結性 流れにくさ（ れにくさ（戻ろうとする力 ろうとする力） 弾性項 m n p Ｓ ・η ・ G 『 流動特性式 』 各項の寄与率を 寄与率を示す） m + n + p = 1 1 （各項の 相関係数極大化 相関係数極大化 2-1.凹版印刷 2-1.凹版印刷への 凹版印刷への展開 への展開 “およぎ およぎ” ： 印刷物上に色ムラが生じる印刷不良 およぎ およぎの定量化 およぎの定量化 試験印刷物の 試験印刷物の作成 ■ ■印刷方式： 印刷方式：ベビー印刷機 ベビー印刷機 印刷機 ■ ■インキ： インキ：グラビア藍 グラビア藍インキ（ インキ（11点 11点） ■ ） ■原紙： 原紙：薄葉紙（ 薄葉紙（コート紙 コート紙） デジタルマクロスコープによる デジタルマクロスコープによる印刷物 による印刷物の 印刷物の撮影、 撮影、2値化 値化 ⇒ 着色部／ 着色部／非着色部を 非着色部を算出 A B C D F G 着色部面積（％） 33 44 53 61 73 81 およぎ 大 小 2-2.レオロジー 2-2.レオロジーとおよぎ レオロジーとおよぎ数値 とおよぎ数値の 数値の相関 2-2.レオロジー 2-2.レオロジーとおよぎ レオロジーとおよぎ数値 とおよぎ数値の 数値の相関 m,n,p 160 濃度面積/％ y = -33.59x + 107.54 R2 = 0.5448 m n p S0 ・ η0.8 ・ G0.2 S ・η ・ G 120 80 およぎの流動特性式 およぎの流動特性式 40 0 0 -1 0 1 2 σ00 ・ G”0.8 ・ G’0.2 3 0.8 σ0 ・ G” 0.2 ・ G’ 損失弾性率G” 損失弾性率 3.まとめ 3.まとめ 原料 インキ 現象の 現象の定量化 0 およぎの流動特性式 およぎの流動特性式 0.8 σ0 ・ G” 0.2 ・ G’ 印刷適性 相関 実用物性 レオロジー 高次構造 一次構造 相関 印刷 3.まとめ 3.まとめ 原料 インキ 印刷適性 相関 実用物性 レオロジー 高次構造 一次構造 相関 印刷 現象の 現象の定量化 0 およぎの流動特性式 およぎの流動特性式 0.8 σ0 ・ G” 0.2 ・ G’ およぎ 安定分散状態 準安定分散状態 凝集状態 3.まとめ 3.まとめ 原料 インキ 印刷適性 相関 実用物性 レオロジー 高次構造 一次構造 相関 印刷 現象の 現象の定量化 0 およぎの流動特性式 およぎの流動特性式 0.8 σ0 ・ G” 0.2 ・ G’ およぎ 安定分散状態 準安定分散状態 凝集状態 損失弾性率G”を制御したインキ組成物により高品質な印刷が可能と思われる。 2009年 2009年6月18日 18日 独立行政法人海洋研究開発機構と 独立行政法人海洋研究開発機構と共同記者会見 印刷用インキ 印刷用インキの インキのシミュレーションソフトウェアの シミュレーションソフトウェアのプロトタイプを プロトタイプを世界に 世界に先駆けて 先駆けて開発 けて開発 ～印刷の 印刷の品質向上から 品質向上からマントル からマントルの マントルのシミュレーションまで シミュレーションまで幅広 まで幅広く 幅広く応用可能～ 応用可能～
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