工業用印刷インクの種類と選定ポイント

工業用印刷では、電子部品の回路形成から製品の銘板印刷まで、様々な用途でインクが使われます。しかし、インクの種類は非常に多く、それぞれ特性が大きく異なります。適切なインクを選ばないと、密着不良、耐久性不足、環境問題など、様々なトラブルが発生します。

この記事では、工業用印刷インクの主な種類から、それぞれの特徴、選定時に考慮すべきポイントまで、製造現場に初めて関わる人でも理解できるように解説します。

工業用印刷インクとは

工業用印刷インクとは、製造業で使用される機能性を重視したインクの総称です。

一般的な紙への印刷用インクとは、以下の点で大きく異なります。

項目	一般印刷用インク	工業用印刷インク
目的	情報伝達、装飾	機能付与、耐久性確保
対象材料	主に紙	金属、樹脂、ガラス、セラミックスなど
求められる性能	発色、速乾性	密着性、耐久性、機能性
使用環境	室内、比較的穏やか	屋外、高温、薬品接触など過酷な環境
コスト	比較的安価	高機能で高価

工業用インクは、単に色を付けるだけでなく、製品の性能や寿命を左右する重要な材料です。

インクの基本構成

インクは、主に以下の成分で構成されています。

1. 顔料・染料(着色剤)

色を出す成分です。

顔料：粒子状の色材。耐光性・耐候性に優れる。隠蔽性が高い
染料：溶解する色材。透明性が高く鮮やか。耐久性は顔料より劣る

工業用インクでは、耐久性を重視して顔料が使われることが多いです。

2. 樹脂(バインダー)

顔料を基材に固着させる成分です。密着性や耐久性を左右します。

アクリル樹脂
ポリウレタン樹脂
エポキシ樹脂
ビニル樹脂など

3. 溶剤(ビヒクル)

顔料と樹脂を溶かして、印刷しやすい粘度にする液体です。

有機溶剤(トルエン、キシレン、アルコールなど)
水
無溶剤(UV硬化型の場合)

4. 添加剤

性能を向上させるために加えられる成分です。

乾燥促進剤
表面調整剤
消泡剤
安定剤
増粘剤など

工業用印刷インクの主な種類

工業用インクは、乾燥・硬化方法によって大きく分類されます。

1. 溶剤型インク

有機溶剤を含むインクで、工業用印刷で最も広く使われています。

特徴

密着性：優れている。様々な材料に対応
乾燥速度：速い(溶剤の揮発による乾燥)
耐久性：良好
作業性：粘度調整が容易
コスト：比較的安価

注意点

環境負荷：VOC(揮発性有機化合物)を排出
安全性：引火性があり、換気が必要
健康への影響：溶剤の吸入に注意
規制：環境規制により使用制限がある地域も

主な用途

金属への印刷(銘板、操作パネルなど)
プラスチックへの印刷
スクリーン印刷
パッド印刷

代表的な溶剤の種類

芳香族系：トルエン、キシレン。溶解力が強い
エステル系：酢酸エチル。バランスが良い
ケトン系：MEK、アセトン。速乾性
アルコール系：IPA、エタノール。比較的安全

2. UV硬化型インク

紫外線(UV)を照射することで瞬間的に硬化するインクです。近年、使用が拡大しています。

特徴

速硬化：UV照射後、数秒で硬化
環境負荷小：溶剤をほとんど含まない
高生産性：乾燥時間が不要
硬い皮膜：耐摩耗性に優れる
鮮やかな発色：顔料濃度を高くできる

注意点

密着性：基材によっては密着しにくい。プライマーが必要な場合も
設備投資：UV照射装置が必要
インクコスト：溶剤型より高価
収縮：硬化時に収縮し、内部応力が発生することがある
影の部分：UV光が届かない部分は硬化しない

主な用途

インクジェット印刷
フラットスクリーン印刷
オフセット印刷
ラベル・シール印刷

UV硬化の仕組み

UV光を照射すると、光重合開始剤が反応し、樹脂が連鎖的に重合して固化します。熱を使わないため、熱に弱い材料にも使用できます。

3. 水性インク

水を主溶媒とするインクです。環境への配慮から注目されています。

特徴

環境に優しい：VOCがほとんどない
安全性：引火性がない
作業環境：臭いが少ない
コスト：比較的安価

注意点

乾燥速度：溶剤型より遅い
密着性：金属や樹脂には密着しにくい
耐水性：水に弱い場合がある
凍結：冬季の保管に注意
対応材料：紙、段ボール、一部の処理済み樹脂に限定

主な用途

段ボール印刷
紙器印刷
一部のフレキソ印刷
布地への印刷

4. 焼付型インク

印刷後に高温(150〜200℃程度)で焼き付けて硬化させるインクです。

特徴

密着性：非常に高い
耐久性：優れた耐候性、耐薬品性、耐摩耗性
硬い皮膜：強固な塗膜が形成される
長期安定性：屋外使用でも長持ち

注意点

焼付設備：乾燥炉が必要
製造時間：焼付に時間がかかる(30分〜1時間)
熱に弱い材料：使用できない
エネルギー消費：電気・ガスの使用量が多い

主な用途

自動車部品
家電製品の外装
屋外機器
金属製の銘板

5. 導電性インク

電気を通す特性を持つ機能性インクです。

特徴

電気伝導性：電気回路を印刷で形成できる
材料：銀、銅、カーボン、導電性高分子など
フレキシブル：曲げられる回路が作れる

注意点

高価：特に銀系は高コスト
酸化：銅系は酸化しやすい
抵抗値管理：印刷条件で電気抵抗が変わる

主な用途

プリント基板
タッチパネル
フレキシブル回路
RFIDアンテナ
有機EL照明

6. 絶縁性インク

電気を通さない特性を持つインクです。

主な用途

電子回路の絶縁層
レジスト(保護膜)
誘電体層

インク選定時の考慮ポイント

適切なインクを選定するには、以下の要素を総合的に判断する必要があります。

1. 基材(印刷対象物)の種類

何に印刷するかで、選べるインクが決まります。

金属(鉄、ステンレス、アルミなど)

適合インク：溶剤型、UV硬化型、焼付型
ポイント：前処理(脱脂、プライマー)が重要

プラスチック(ABS、PC、PP、PEなど)

適合インク：溶剤型(樹脂に合わせた溶剤選択)、UV硬化型
ポイント：樹脂の種類によって溶剤の影響が異なる。表面処理が必要な場合が多い

ガラス・セラミックス

適合インク：焼付型、UV硬化型
ポイント：表面が平滑で密着しにくい。専用プライマーの使用が効果的

紙・段ボール

適合インク：水性、UV硬化型、溶剤型(低VOC)
ポイント：吸水性があるため、水性インクが使いやすい

2. 使用環境

製品がどのような環境で使われるかを考慮します。

屋内使用

比較的穏やかな環境
耐候性の要求は低い
溶剤型、UV硬化型が一般的

屋外使用

紫外線、雨、温度変化にさらされる
高い耐候性が必要
焼付型インクが推奨される
UV硬化型でも耐候性グレードを選択

高温環境

エンジンルーム、厨房機器など
耐熱性インク(焼付型、シリコーン系)を選択
使用温度範囲を確認

薬品接触

化学工場、医療機器など
耐薬品性の高いインク(焼付型、エポキシ系)を選択
接触する薬品に対する耐性を確認

食品接触

食品接触面には、食品衛生法適合インクを使用
間接接触(外装)でも、移行試験をクリアしたインクを選択

3. 求められる性能

密着性

剥がれないことが最重要
基材に合ったインクと前処理を選択
テープ剥離試験で確認

耐摩耗性

触れる頻度が高い部分(ボタン、取っ手など)
硬い皮膜が形成されるインク(UV硬化型、焼付型)を選択

耐候性

屋外使用や窓際での使用
焼付型、耐候性UV硬化型を選択
促進耐候性試験で確認

耐薬品性

アルコール、洗剤、油などへの耐性
化学的に安定した樹脂系のインク(エポキシ、ウレタン)を選択

柔軟性

曲げ加工がある場合
柔軟性のあるインク(ウレタン系、軟質UV硬化型)を選択

4. 印刷方式

印刷方法によって、適したインクの粘度や特性が異なります。

印刷方式	適したインクの粘度	主なインクタイプ
スクリーン印刷	高粘度(ペースト状)	溶剤型、UV硬化型、焼付型
パッド印刷	低〜中粘度	溶剤型(速乾性)
インクジェット	低粘度(水のよう)	UV硬化型、溶剤型、水性
グラビア印刷	低粘度	溶剤型、水性
オフセット印刷	中粘度(練り歯磨き状)	UV硬化型、油性

5. 生産性とコスト

乾燥・硬化時間

速い：UV硬化型(数秒)、溶剤型(数分〜数十分)
遅い：水性(数十分〜数時間)、焼付型(30分〜1時間)

インクコスト

安価：溶剤型、水性
中程度：UV硬化型、焼付型
高価：導電性インク、特殊機能性インク

設備投資

不要：溶剤型、水性
必要：UV硬化型(UV照射装置)、焼付型(乾燥炉)

6. 環境・安全性

環境負荷

低い：水性、UV硬化型
高い：溶剤型(VOC排出)

作業環境

良好：水性(臭いが少ない)、UV硬化型(溶剤なし)
要注意：溶剤型(換気必要、引火性あり)

法規制

VOC排出規制(大気汚染防止法)
PRTR法(化学物質管理)
RoHS指令(有害物質使用制限)
REACH規則(化学物質規制)
食品衛生法(食品接触材料)

インク選定の実践ステップ

実際にインクを選定する際の手順を示します。

ステップ1：要求仕様の整理

以下の項目を明確にします。

基材の種類
使用環境(屋内/屋外、温度、薬品接触など)
求められる性能(密着性、耐久性など)
印刷方式
生産数量
コスト制約
環境・法規制要求

ステップ2：候補インクの絞り込み

要求仕様に基づいて、適合するインクタイプを絞り込みます。

ステップ3：インクメーカーへの相談

インクメーカーの技術担当者に相談し、推奨グレードを提案してもらいます。

基材サンプルを提供
使用条件を詳しく説明
複数のメーカーから提案を受ける

ステップ4：試作評価

候補インクで実際に印刷し、評価します。

印刷性：作業のしやすさ、仕上がり
密着性：テープ剥離試験
耐久性：耐摩耗試験、耐候性試験、耐薬品試験
外観：発色、光沢、均一性

ステップ5：量産試験

実際の生産条件で試験生産を行い、問題がないか確認します。

印刷条件の最適化
品質の安定性確認
作業性の確認

ステップ6：正式採用

問題がなければ、正式にインクを採用し、標準化します。

印刷条件の文書化
品質基準の設定
作業標準の作成

インク管理のポイント

適切なインクを選定した後も、適切な管理が重要です。

保管管理

温度：5〜30℃程度(インクにより異なる)
直射日光：避ける
密閉：容器を密閉し、溶剤の揮発を防ぐ
先入先出：古いものから使用
使用期限：メーカー指定の期限を守る

使用時の管理

攪拌：使用前に十分攪拌し、顔料を均一にする
粘度調整：必要に応じて溶剤で希釈(メーカー指定の溶剤を使用)
濾過：ゴミや固まりを除去
作業環境：適切な温度・湿度を保つ

廃棄処理

産業廃棄物として適切に処理
排水に流さない
焼却処理または専門業者に委託
関連法規を遵守

よくあるトラブルと対策

トラブル1：密着不良

原因：基材とインクの不適合、前処理不足

対策：

基材に適合したインクを選定
前処理(脱脂、プライマー、表面処理)を徹底
インクメーカーに相談

トラブル2：乾燥不良

原因：乾燥条件不足、インク層が厚すぎる

対策：

乾燥温度・時間を適正化
インク量を減らす
乾燥促進剤を添加

トラブル3：色ムラ

原因：インクの攪拌不足、顔料沈降

対策：

使用前に十分攪拌
定期的に攪拌しながら使用
長期保管したインクは使用前に顔料沈降を確認

トラブル4：インクの変質

原因：保管期間が長すぎる、保管温度が不適切

対策：

使用期限を守る
適切な温度で保管
密閉保管し、溶剤の揮発を防ぐ

トラブル5：環境規制違反

原因：VOC排出量超過、有害物質の使用

対策：

低VOCインクへの切り替え
水性やUV硬化型への移行
排気処理装置の設置
使用量の管理と報告

まとめ

工業用印刷インクの選定は、製品の品質と生産性を左右する重要な要素です。

重要なポイント：

工業用インクは機能性と耐久性を重視した専門的な材料
主なインクタイプは溶剤型、UV硬化型、水性、焼付型、導電性、絶縁性
基材、使用環境、求められる性能に応じて適切なインクを選定
印刷方式によって適したインクの粘度や特性が異なる
環境負荷と法規制への対応も選定時の重要な要素
試作評価と量産試験で実際の性能を確認することが不可欠
適切な保管管理と使用管理で品質を維持

インク選定は、技術的な知識だけでなく、実際の試験と評価が重要です。インクメーカーの技術サポートを活用しながら、自社の用途に最適なインクを見つけることが、高品質な工業印刷を実現する鍵となります。適切なインクを選び、正しく管理することで、安定した品質と生産性を確保できるでしょう。