[인쇄계2016.10] Technical Contribution-동양잉크

이소프로필알콜(IPA:Isopropyl alcohol)은 습수 첨가제로 사용되는 휘발성 유기용제로 습수의 점성증가 및 표면장력 조절을 위해 필수적으로 사용되고 있으며 인쇄효과 및 작업적성 측면상 매우 효과적인 요소이다. 하지만, 인체 유해성으로 인해 유럽과 일본을 비롯한 많은 나라들이 인쇄관련 법규에 IPA를 지양하도록 권장하고 있으며 점차 확대 및 강제규제가 예상된다. 따라서 우리나라에서도 <개정 2016. 2. 17> 작업환경측정 대상 유해 화학적 인자(제 93조 제1항)로 구분되어 현재 별도 관리되고 있다. 이러한 난관을 극복하고 인쇄사의 비용절감을 위해서 동양잉크는 계면활성 특성을 컨트롤하는 것으로서 Non-IPA 축임물을 써도 최상의 인쇄품질 향상 및 용이한 인쇄적성을 실현가능하게 하는 신제품 매엽잉크를 출시하게 되었다.

1. 고분자 고용해력 수지 적용

Non-IPA 축임물하에서의 안정적인 인쇄를 위해서는 IPA기능을 대체할 수 있는 각종 유화제 및 Buffer Solution이 포함되어 있는 전용 H액을 사용한다. 이에 대한 내성 및 인쇄적성 향상을 위해 고분자량 고용해력의 특성을 지닌 수지를 적용했다.

2. 고탄성 및 저항복가

Non-IPA 축임물 시스템에서의 잉크 점탄성은 매우 중요한 요소중 하나이다.

특히 인쇄기상 더러움 현상은 낮은 점성에서 발생하기 쉬운 반면에 너무 높은 점성은 소지로의 잉크 착육 불량 및 블랑켓 남음의 현상을 초래할수 있다. 따라서, 최적의 점탄성 재현을 위해서 높은탄성과 낮은 저항복가 물성을 재현하도록 설계했다. 이는 점도계 Data값으로 알 수 있는데, 낮은 외력시 나타내는 점도에 비해 높은 외력시 점도 하강폭이 큰 것으로 보아 일정수준의 점성을 보유하고 낮은 항복가를 나타내는 지표로 판단된다.

3. 유화후 건조성능 향상

최근 매엽잉크 시장에서의 트렌드는 소량 다품종 및 단납기 위주의 인쇄가 증가하고 있으므로 종이상 건조능이 매우 중요한 것이 현실이다. Non Alcohol 시스템은 긍정적인 요소(유화촉진 저하) 및 부정적인 요소(증발건조 저하)를 가지고 있다.  

따라서 유화후 종이상 건조능을 촉진시킴으로써 단점을 보완하여 최상의 건조능을 재현했다. 상기와 같이 건조 평가기기를 통한 Data값으로 알 수 있는데, 유화후 건조성능이 기존 범용잉크에 비해 매우 빠르며, 특히 잉크도막의 갈라짐(crack) 형태에서 잉크도막의 내부건조상 속건형임을 알 수 있다.

▲(위)건조 평가기기 / (아래)유화후 건조능 평가결과

4. 국제 표준색상 구현(ISO 2846-1)

최근 국내외적으로 국제색상 기준에 준하는 표준잉크에 대한 고객의 요구가 점차 증가되고 있으며, 색차 관리(△E)의 필요성이 대두되고 있는 실정이다. 이에 고객의 요구에 맞춰 통상적인 기준인 ISO 2846-1에 부합되는 색상을 재현하도록 했다.

 

5. 인쇄품질 향상

적절한 Resin 및 oil의 함량조정을 통한 소지로의 잉크 전이성을 향상했다. 또한 광학적 특성(농도 및 투명도) 및 우수한 내수성을 지닌 안료를 선별적용하여 연색성향상을 통한 색상효율을 극대화했다.

▲ 2도 복합색 내마찰성 평가시편

6. 최적의 유화적성

논알콜 매엽잉크의 주요 개발포인트는 Non Alcohol H액에 과량 사용된 다양한 유화제와 Buffer Solution에 대응할 수 있도록 내수성을 강화하고 인쇄시 시간경과에 따른 잉크의 기상안정성을 확보 하는데 주력을 다했다. 고분자량 고용해력 수지를 적용하여 잉크용 비히클 합성과 내수성이 양호한 안료를 도입·적용함으로써 잉크의 엷은 막이 축임물 표면에 확산된 상태를 관찰할수 있는 스프레딩 평가에서 범용잉크에 비해 매우 양호한 결과를 확인할 수 있다. 또한 친수성기가 적기 때문에 (Alc.No 가 낮기 때문에) 습수와의 Balance가 우수하여 내수성이 우수한 특징을 보이고 있다.

 

7. 비용절감 및 환경 친화적 측면

① 비용절감

인쇄업체들의 IPA의 사용을 배제함으로써 비용절감 효과가 기대된다.

작업환경에 따라 첨가하는 함량이나 법적규제로 인한 소모량에 따라 차이가 발생하기 때문에 다소 차이가 발생할 수 있으나, 통상적인 인쇄사 사용량 기준으로 절감예상액은 위의 표와 같다.

▲ [표] IPA 미사용에 따른 절감비용 산출

② 환경 친화적인 접근

휘발성 유기화합물인 IPA는 환경적인 측면에서 VOC(Volatile Organic Compounds)발생을 유발시키며 용제의 호흡기를 통한 흡입, 피부 접촉 등으로 인쇄 작업자들의 건강을 위협하며, 더 나아가서는 지구 환경문제와 관련을 가진다.

 

이에 대한 근본적인 개선책으로 Non Alcohol용 매엽잉크의 개발로 지구환경을 보전할 수 있는 계기가 될 뿐만 아니라 자사 잉크의 품질적인 측면과 환경적인 측면에서 세계적인 경쟁력을 확보 할 수 있을 것으로 판단된다.

기사제공_동양잉크