電子業界におけるスクリーン印刷ロゴ インク ( インキ、ペースト ) の混練・攪拌方法の種類と特徴、問題点などについての記事。 各方法の装置模式図、混練・分散の程度 ( 2次凝集の程度 ) 、およびインク温度上昇等の問題点から概説

電子業界におけるスクリーン印刷技術/混練方法

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ペーストの混練方法

ペースト材料は一般にパウダ、有機溶剤、および種々の添加剤を混錬して製造されます。 ここでは、スクリーン印刷用 ペーストを混練するのによく利用される方法について記載します。

プロペラ型プロペラ型

プロペラ型混錬の図 容器に材料を入れ、容器を固定してプロペラを回す、或いはプロペラを固定して容器を回すことにより材料にせん断をかけて混練します。
直感的にもわかりやすく、作業後の清掃なども比較的容易ですが、せん断力が弱いため混練状態はあまりよくありません。
グラインドゲージなどで粒度を測定するとかなり大きめの値となり、パウダの2次粒子が発生していることが多いです。

石川式石川式攪拌器

石川式攪拌器の図 乳鉢に材料を入れ、乳鉢を固定して乳棒ですり潰すように回転混練します。
回転は、乳棒自体が回転し(自転ではなく)、かつ乳棒を支持するアームが大きく回転します。
そのため、乳鉢全域に渡って乳棒が回転混練しますので、材料を均一に混練できると考えられています。
すり潰すように混練しますのでせん断力は非常に強く、2次粒子の発生は抑えられます。


しかし、やはり乳鉢の端部は乳棒が通りませんのでその部分は局部的に混練されなく、またすり潰す力が非常に強いため、パウダが粉砕されたり変形してしまったり といった問題を生じる場合があります。

回転式回転型攪拌器

回転型攪拌器の図 容器に材料を入れ、容器自身を回転する自転と、公転とからなる攪拌器です。
回転速度はかなり速く、多くの装置には何重かのインターロックがとられています。
回転速度が速いため、せん断力も比較的強く2次粒子の発生はかなり抑えられますが、ペーストの高速流動からくる温度上昇もややみられます。


攪拌時間の設定によっては、温度に弱い材料、例えば含有溶剤の沸点が低いものや熱で硬化反応してしまうもの等は使用できないかもしれません。

振動式振動型攪拌器

振動型攪拌器の図 容器に材料を入れ、容器に高速振動を与えることで攪拌混練します。
回転型と同じく、比較的2次粒子の発生は抑えられますが、温度上昇がかなり見られます。
温度に弱い材料を使用する場合は注意が必要です。
また、多くの装置には装置自身の振動を抑えるよう工夫がなされてはいますが、それでも周辺へ振動が伝わりますので、測定装置など振動で 悪影響のある場所では利用しにくくなります。

3本ロールミル3本ロールミル

3本ロールミルの図 3本の回転するローラー間にわずかなすきまを取り、その間をペーストが通過するときにせん断力が加えられ混練されていきます。
ある程度混練された後のペーストをさらに混練する場合などに利用されます。
せん断力もかなり強いため2次粒子の発生は抑えられ、材料の温度上昇もありません。
また、比較的多量の材料を一度に投入することもできます。


この分野では最も広く、安定して利用されている方法と思います。

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