スミザース・ピラは、放射線硬化印刷市場の生産性を高める主要な放射線技術開発を特定している。

によると 2022年までの放射線硬化印刷市場の未来によると、2017年に放射線硬化（UVおよび電子ビーム）インキとワニスを使用して生産された印刷物は、A4版で合計約1兆3,800億枚、金額にして634億ドルであった。同市場はトン数ベースで年率2～3％程度で成長している。

インキの収益がグラフィックやパッケージング市場全体よりも急速に伸びているため、ユーザーは生産効率を向上させ、インキやコーティングの装飾的・機能的特性の両方を活用するために瞬間乾燥を活用している。放射線硬化は、瞬間乾燥によって時間を節約するだけでなく、幅広い生産工程でさまざまな効率化を可能にする。

グラフィックスの印刷量は2012年から2022年にかけて年率3.0%減少しているが、このうち放射線硬化印刷分野と、依然として活況を呈しているパッケージング市場は市場シェアを拡大する勢いである。放射線硬化印刷の数量は、この期間に数量ベースで25.0%、金額ベースで33.6%の成長が見込まれる。

スミザース・ピラは、この拡大を支えているインキとワニスの処方と硬化技術における主要な開発を特定している。

低エネルギーUV硬化

紫外線硬化法は変化している。2017年の紫外線乾燥の大半は、まだ水銀蒸気石英ランプを使って行われているが、これらは温まるのに時間がかかり、使用終了時には健康や環境に害を及ぼす可能性がある。

こうした制約が、低エネルギー硬化の利点を増幅している。この硬化システムは、従来の水銀蒸気ランプよりもはるかに少ないエネルギーでプリントを乾燥させるように設計されており、水銀をドープしたランプを1本使用している。

このシステムは、従来のUV硬化インキやワニスよりも割高な特殊インキを使用している。これらのランプは、オゾンを発生させる短い紫外線波長を出さないため、オゾン抽出の必要がない。また、廃熱の発生が少ないため、冷却も少なくて済み、消費電力がさらに削減される。

この技術は現在、北米とヨーロッパで採用されている。小森は、熱風オーブンの代わりにH-UV技術を使用した商業用輪転印刷機を有しており、印刷機の設置面積を縮小している。

UV LED硬化

UV LED硬化は、狭い帯域のUVを放射する発光ダイオードを使用し、UVエネルギーのピークを提供することで、可視光や赤外線を含むスペクトル全体にわたって幅広い出力分布を提供する。

LED硬化は、低エネルギー水銀灯UVシステムよりもさらに少ないエネルギーで、即座にオン・オフできるため、ランプがフルパワーになるのを待つダウンタイムをさらに短縮できる。欠点は、適切なインクの入手が限られていることと、現在それに関連する高いコストプレミアムである。

市販されているUV LEDの種類は増え続けており、一般的な照明設備でLEDが広く使用されるようになってきている。すでにUV LEDを使用している印刷会社では、従来のUVシステムよりも消費電力が70%も低いことが報告されている。UV LEDシステムのもう一つの魅力は、高い顔料含有率に由来する色の輝きである。

UV LEDは、ニッチな用途だけでなく、枚葉印刷のような欧州の一部の国々では、この技術が高い色強度を提供できるという利点を持つ、より生産量の多い分野へと移行しつつある。

電子ビーム硬化

電子ビーム硬化は、フリーラジカル重合反応を開始させるために高出力の電子ビームを使用する。加速された電子のカーテンが、真空チャンバー内で印刷面に向かって放出される。高エネルギーの電子は、チタン製の窓箔を通過して濡れたインクに向かい、エネルギーはインク層に吸収され、硬化プロセスが行われる。

この技術の利点は、表面だけでなく、インキ皮膜の内部に電子が浸透することで、良好な貫通硬化が保証されることである。アメリカでは広幅輪転機で広く使われているが、ヨーロッパではあまり使われていない。

最初の枚葉印刷工程を含む、より低コストで小型のEB硬化装置や、フレキソ印刷機やグラビア印刷機での使用を拡大するインキ技術を通じて、その使用を拡大するための開発が行われている。放射線硬化における電子ビームの割合は依然として低く、2017年ではわずか4～5%で、そのほとんどが北米で、その他の地域ではもっと低い。

低移行性インキとコーティング

放射線硬化は食品、医薬品、タバコの包装に広く使用されているため、印刷から製品に成分が移行し、有機的な影響を与えないことが重要である。これはタバコ包装において特に重要であり、タバコは吸湿性があるため、無臭で移行のない包装が求められます。

臭いと汚れは、すべてのコンバーターにとって潜在的な問題である。インキメーカーは厳選された成分を用いて低移行性インキを調合しており、その結果、印刷インキフィルムからの移行は許容される移行限界内に収まるはずである。

インキ製剤メーカーは、既知の認可された成分の範囲から成分を選択することもできるし、本質的に汚染の可能性が低い、利用可能になりつつある新しいクラスの材料を選択することもできる。この問題は現在、EUや日本のような他の市場で2017年に発表された新しい法律を通じて取り組まれている。

ハイブリッド・インク

いくつかのインキメーカーは、UVインキや電子ビームインキの応用範囲を広げ、印刷機での性能を向上させるために、新しいインキ調合方法を模索している。

一般的なインプレッション・フレキソ印刷機での軟包装では、デッキ間乾燥のためのスペースが限られているため、インキメーカーは水や溶剤を使用したUV硬化インキやEB硬化インキを開発している。これらは希釈剤として機能し、印刷段階である程度蒸発するため、ウェット・オン・ウェットのトラッピングが改善される。

例えば、コネチカット州にあるAmgraph Packaging社のIdeOnは、電子ビーム硬化型グラビアインキの希釈剤として水を使用している。

これらのハイブリッドインキの大きな利点は、従来の100％固形UVインキやコーティングのように危険物に分類されないことである。つまり、メーカーは危険化学物質のラベルをパックに貼る必要がなく、大量輸送が可能である。一方、危険物に分類されるUVインクは25リットル以上の容器で輸送することができない。

2022年までの放射線硬化印刷市場の未来 は、世界の放射線硬化における主要技術の定量的な市場規模を提供し、2022年までの市場を硬化、印刷方法、最終用途別に予測しています。詳細はこちらからダウンロードしてください。

FESPAグローバル・プリント・エキスポ、画期的なUV LED硬化技術を展示

FESPAは産業市場へのコミットメントを強調し、大判印刷市場において成長するビジネス分野であると述べた。

最新のUV-LEDプリンターを実際にご覧ください。 FESPAグローバル・プリント・エキスポ5月15日から18日までドイツのメッセ・ベルリンで開催されます。

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