인쇄용 화학제품의 특징과 분류(콜드셋, 히트셋, UV, IR, EB 잉크 등)

인쇄용 화학제품의 특징과 분류(콜드셋, 히트셋, UV, IR, EB 잉크 등) 

인쇄용 화학제품의 특징과 분류

유럽의 역사에서 중세에서 근대로의 전환을 이끈 기술 혁신으로는 나침반, 화약, 종이와 인쇄 기술이 있습니다.

 

나침반은 대항해 시대를 열었고, 화약은 총기와 대포의 발전을 촉진하여 중앙집권 국가 형성에 기여했습니다.

그리고 종이와 인쇄 기술은 문화 보급을 가속화하여 사회 변화를 촉진했습니다.

 

인쇄용 화학제품 중에서도 오랫동안 중심을 차지한 것은 인쇄 잉크입니다.

인쇄 잉크는 종이뿐만 아니라 금속, 플라스틱 등 다양한 소재에 맞춰 발전해 왔습니다.

 

그러나 최근에는 기존의 판을 사용하지 않는 인쇄 기술(복사기, 레이저 프린터, 잉크젯 프린터)이 증가하면서

인쇄 기술이 비약적으로 발전하고 있습니다.

 

또한, 프린트 회로 기판이나 LCD 디스플레이용 컬러 필터 제작에도 인쇄 기술이 활용되면서

인쇄용 화학제품의 용도도 다양해졌습니다.

 

이에 따라 기존의 인쇄 잉크 외에도 새로운 제품군이 등장하며 인쇄용 화학제품의 영역이 크게 변화하고 있습니다.

 

또한, 제판 기술의 변화로 인해 약 500년 동안 활판이 주류였으나, 현재는 PS판(평판)이 널리 사용되고 있습니다.

 

더불어 복사기와 컴퓨터 프린터의 보급으로 토너와 잉크 카트리지가

일반 소비자에게도 익숙한 인쇄용 화학제품이 되었습니다.

 

이러한 변화 속에서 인쇄 기술과 인쇄용 화학제품은 사회 변화를 이끄는 중요한 기술로 자리 잡았습니다.

 

본 문서에서는 대표적인 인쇄용 화학제품인 인쇄 잉크, 잉크젯 프린터용 잉크, 토너에 대해 설명하겠습니다.

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주요 인쇄용 화학제품

1. 인쇄용 잉크

전통적인 인쇄 기술은 다음 네 가지 유형으로 분류됩니다.

• 볼록판 인쇄(활판 인쇄, 플렉소 인쇄)
• 오목판 인쇄(그라비어 인쇄)
• 평판 인쇄(오프셋 인쇄)
• 공판 인쇄(등사판, 스텐실 인쇄)

인쇄 잉크는 롤러 → 판 → (롤러) → 종이 순으로 전사됩니다. 주요 성분은 다음 세 가지로 구성됩니다.

1. 색료(안료): 인쇄물에 색을 구현.
2. 바인더(전색제, 바니스): 색료를 인쇄 소재에 고착.
3. 첨가제: 점도 조절, 건조성 향상, 배면 오염 방지.

바인더는 "색료를 운반한다"는 개념에서 영어 "vehicle(비히클)"에서 유래했습니다.

색료로는 유기안료와 무기안료가 사용되며, 바인더에는 로진 변성 페놀 수지,

알키드 수지 등의 고분자, 건성유(아마씨유), 반건성유(대두유), 탄화수소류, 알코올류 등의 용제가 포함됩니다.

 

종이 인쇄에는 다음 두 종류의 잉크가 사용됩니다.

 

• 콜드셋 잉크: 종이에 침투하여 건조.
• 히트셋 잉크: 열 건조 장치를 사용해 광택 있는 마감.

종이 외의 소재 인쇄에는 다음과 같은 특수 잉크가 사용됩니다.

• UV 잉크(자외선 경화형)
• IR 잉크(적외선 건조형)
• EB 잉크(전자빔 경화형)

이들 잉크에는 감광성 고분자가 포함되어 있으며,

PS판, 플렉소 인쇄판뿐만 아니라 반도체 및 LSI용 레지스트에도 활용됩니다.

2. 잉크젯 프린터용 잉크

잉크젯 프린터용 잉크는 전통적인 인쇄 잉크와 달리, 미세한 잉크 방울을 분사하여 인쇄하는 방식을 사용합니다.

초기에는 노즐 막힘이 문제였지만, 최근 기술 발전으로 이를 상당 부분 개선하였습니다.

 

가정용 및 사무용 기기에서는 주로 수성 잉크가 사용됩니다.

이는 유기 용제를 포함하지 않아 냄새가 없고 안전성이 높기 때문입니다.

수성 잉크는 다음 두 가지 유형으로 나뉩니다.

• 염료 잉크: 색상이 선명하고 투명도가 높지만 내광성이 약함.
• 안료 잉크: 내광성이 우수하지만 색감이 다소 둔탁함.

산업용으로는 기존에 수성 잉크가 주류였으나, 최근에는 **유성 잉크(유성 염료 및 안료 잉크)**도 사용되며, 포장재 및 전자 부품 인쇄 등에 활용되고 있습니다.

3. 토너

토너는 레이저 프린터 및 복사기에서 사용되는 착색 분말입니다.

레이저 빛과 정전기를 이용해 이미지를 전사한 후, 가열·압착하여 종이에 고착됩니다.

토너의 주요 성분은 다음과 같습니다.

1. 안료: 색상 구현.
2. 토너 바인더: 정착을 돕는 성분(스티렌·아크릴계, 폴리에스터계 등).
3. 왁스: 정착을 부드럽게 함.
4. 대전 제어제: 정전기 성질을 조절.

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환경 및 안전성 노력

인쇄용 잉크의 안전성과 환경 보호를 위해 다음과 같은 자율 규제 마크가 도입되었습니다.

• NL 마크: 식품 포장용 잉크의 안전 기준.
• 잉크 그린 마크: 바이오매스 함량에 따른 환경 지표(★1~3).
• 식물성 오일 잉크 마크(베지터블 마크): 재생 가능한 식물성 오일 사용.

최근에는 오프셋 인쇄 및 신문 인쇄용 잉크의 약 95%가 식물성 오일 잉크 마크 기준을 충족하고 있습니다.

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결론

인쇄 기술과 인쇄용 화학제품은 역사적 기술 혁신을 지탱하며 지속적으로 발전하고 있습니다.

특히 환경 친화적 제품의 보급이 가속화되고 있으며, 앞으로도 지속 가능한 기술 개발이 요구될 것입니다.