Transcript 잉크의 이해 및 조성
1.잉크의 이해 1-1.잉크의 정의 일반적으로 안료와 매질을 긴밀히 연육(분산)시킨 균질한 물질로서 인쇄에 사용되는 것을 인쇄잉크라 한다. 1-2.잉크의 조성 무기안료 색료 안료 염료 매질 RESIN OIL SOLVENT 주제 조제 작업성 건조제 효과조제 유기안료 체질안료 합성수지,천연수지,고무 건성유,식물성유,동물성유 광물유,용제류 점성조정,희석제 촉진제,억제제 색,농도조정Toner,내항성향상 wax등 1.잉크의 이해 1-3.잉크의 종류 잉크의 종류는 판식,건조방식,피인쇄소지,용도 등에 따라 광법위하게 분류되고 있으며 경우에 따라서 분류하는 방법 이 틀려지고 있다. 또한 일반적인 호칭도 판식,용도,특성에 따라 일률적이 되지 않고 편의상 호칭하고 있다 대표적인 잉크 종류 판식 평 판 잉 크 요 판 잉 크 일반 건조방법 건조상태 소지 인쇄속도 용도 옵셋잉크 금속잉크 옵셋윤전잉크 특수잉크 IR잉크 UV잉크 DRI-OFFSER 형광잉크 산화 중합 가열 광경화 완전건조 불완전건조 종이 아트지 모조지 갱지 철판 AL FOIL 비닐 늦다 달력 포스터 통조림 신문 교과서 그라비아 증발 침투 반응 완전건조 종이,PE,PP PVC,세로판 빠르다 라면 과자 담배 갱지 골판지 신문잉크 제대용 비닐 은박지 빠르다 늦다 서적 신문 골판지 비료포장 시멘트포장 신문잉크 활판잉크 골판지잉크 FLEXO잉크 동판잉크 씨링잉크 등사잉크 씰크스크린 침투,가열,증발 불완전건조 완전건조 종이,플라스틱 철판,나무 늦다 시험지,화장품 세제,기타 제관용도료 튜브코닝 가열 완전건조 TIN판 철판 AL튜브 빠르다 치약 통조림 음료관 2.잉크조성 2-1.안료란?(Pigment) 일반적으로 물과 기름 용제등의 매체에 녹지 않는 백색 또는 유색의 무기, 유기화합물로 미립자 상태의 분말을 말하며 수지의 도움에 의해 고착되거 나 물체 중에 미세하게 분산되어 착색되며 아름다운 색감을 주는 것을 말 한다. 2.잉크조성 2-2.안료의 분류 1 일반적 분류 1).착색안료: 은폐력과 색상을 부여하는 안료로 무기안료와 유기안료로 구분된다 백색안료(이산화 티탄 TiO2 –Rutile型, Anatase型 ) 흑색안료(카본블랙) 2).방청안료: 철재 소지의 녹 방지를 목적으로 사용되는 안료 광명단(Pb3O4), 아연말(Zn), 징크 크로메이트(ZnCrO4),알루미늄분(Al) 3).체질안료(Extender):착색안료 및 방청 안료와 함께 사용되는 충진제로서 착색 역활은 하지 않고 도막의 강도, 고형분, 광택,도장 작업성 조절,원가 절감등 을 목적으로 사용되는 안료. 주로 백색계통의 원석을 분쇄하여 제조 한것 탄산칼슘(CaCO3), TALC, CLAY, SILICA, 4).기능성 안료: 도막에 특수한 기능 부여를 위해 사용되는 안료 대전방지용 안료, 단열안료, 형광안료, 시온안료, glass bead등 2 화학 구조에 의한 분류 1).무기안료: 무기물의 자연산 및 합성으로 제조, 착색력이 낮으나 안정함 2).유기안료: 유기물의 합성으로 제조, 색상은 선명하나 내약품,내광성이 약함 3.용도에 의한 분류 1)도료용 안료 2)플라스틱 성형용 안료 3)나염안료 4)화장품용 안료 5)잉크용 안료 2.잉크조성 2-3 수지란?(RESIN) ■개 요 1) 잉크의 구성성분 및 수지의 역활 - 도료 주성분 : 수지(전색제,바인더), 안료 , 용제, 첨가제 - 수지의 역할 : 피도물에 고착시켜 강인한 도막을 형성하는 기본적인 역활외에 안료 분산성 및 외부조건에 도막을 견디는 물성. (내후성, 내식성, 내약품성 등) ■ 수지의 분류 1. 천연수지: 동.식물 곤충에서 채취, 대부분 열가소성의 성질을 나타냄, 단백질,송진,고무,섬유소, 셀락. 2. 합성수지: 석탄 석유에서 추출된 유기물질로 부가, 축합 반응으로 합성한 고분자 물질 1) 열 가소성(thermoplastic)수지: 분자내에 반응기나 가교결합체가 없으며 선상구조를 이룬다 주로 용제증발에 의해 건조가 된다. 아크릭, 스티렌, 염화비닐, NC락카, 염화고무 2) 열 경화성(thermosetting):분자내에 가교결합을 할 수있는 반응기를 가지고 있으며 망상구조를 이룬다 주로 반응에 의해 경화가 된다. 알키드. 에폭시, 우레탄, 불소, 불포화폴리에스테르 2.잉크조성 건조에 의한 분류 - 반응형 수지 : 도장후 화학적인 반응에 의하여 바인더의 분자량이 증대되어 강인한 도막을 형성하는 수지. (산화경화형, 소부형, 2액형상온경화형, 습기경화형, 광경화형등.) - 비반응형 수지 : 용제의 증발에 의해 도막을 형성하는 것. 자연건조형 건유성 및 가공유 바니쉬 반응성수지 자연건조형 알키드수지 2액형 상온건조형 폴리우레탄수지 에폭시수지 소부형수지 단유성알키드수지 및 폴리에스테르수지 열경화성 아크릴수지 요소수지/멜라민수지 비반응성수지 셀루로이즈(NC,CAB등) 페놀수지 염화고무(Chlorinated Rubber) Blocked Isocyanate등 열가소성 아크릴수지 비닐수지 등 2.잉크조성 2-4 경화 기구별 분류 경화의 종류 경 화 기 구 적용 도료 도료중의 용제가 증발하여서 경화도막을 형성하는것으로써 화학반응을 1 증발 경화 동반하지 않는 물리적인 경화이다. 비닐계잉크 따라서 증발한 용제가 경화도막에 다시 접촉하면 도막은 다시 용해된다 아크릭 잉크 (Bleeding 현상 발생) NC,CAB계 잉크 용제가 증발하면 바로 경화되기 때문에 경화시간이 짧다 용제와 물이 증발하여 도료중에 분산되어 있는 전색제(Vehicle) 입자가 2 융착 경화 융착하여 연속된 경화도막을 형성한다. 수성잉크 화학반응을 동반하지 않는 물리적인 경화이다 NAD(비수분산형) 잉크 그러나 증발한 용제나 물이 재접촉하여도 경화된 도막은 용해되지 않는다 3 산화 중합 경화 공기중의 산소와 반응하여 산화중합을 통해 경화도막을 형성한다. 산소가 알키드 수지계 잉크 도막내부까지 흡입되기 어렵기 때문에 후막으로 도장하면 표면이 먼저 유성(오일) 잉크 경화함으로서 내부가 경화되지 않거나 표면에 주름이 생기는 경우가 있다 4 5 부가 중합 경화 축합 중합 경화 주제와 경화제를 도장직전에 혼합하여 사용하는 것으로 혼합에 의해 주제와 에폭시 수지 잉크 경화제가 반응하여 경화도막을 형성한다. 폴리우레탄수지 잉크 이 반응은 도막표면뿐 아니라 내부까지 전체적으로 반응하기 때문에 불소잉크 후막으로 도장하여도 내부까지 경화가 이루어 진다 불포화폴리에스테르 반응과정에서 중합반응에 의해 발생하는 물이나 알콜등을 방출하면서 경화도막을 형성한다 무기질 징크리치 2.잉크조성 2-4 용제(SOLVENT) :인쇄할때 적절한 점도 조절을 위해 사용되며 인쇄후 증발되어 도막에는 남지 않는다 각 잉크별 지정된 신나(thinner)가 있으며 부적절한 신나 사용시 인쇄불량이 발생한다 5-1.용해력에 의한 분류 1).진용제:단독으로 수지를 용해하며 용해력이 크다. 에스테르,케톤 2).조용제:단독으로는 수지를 용해하지 못하며 진용제와 혼용하여 용해력을 발휘한다. 알콜 3).희석제:용질에 대해 용해력은 없으며 점도를 떨어뜨리는 역할을 한다. 톨루엔,키실렌 5-2.비점에 의한 분류 1).저비점 용제: 비점이 100℃이하인 것. 아세톤, 메탄올, MEK 2).중비점 용제: 비점이 100~150 ℃이하인 것. 톨루엔,키실렌 3).고비점 용제:비점이 150℃ 이상인것. 부틸셀로솔브 5-3.증발속도에 의한 분류 부틸 아세테이트의 증발속도(1.0)를 기준으로 상대적인 증발속도로 속건,지건성으로 분류 5-4.화학구조에 의한 분류 1). 지방족(mineral spirits), 방향족 탄화수소(toluene, xylene) 2). 알콜류(methyl alcohol, buthyl alcohol) 3). 케톤류(acetone, methyl ethyl ketone) 4) .에스테르류(ethyl acetate, buthyl acetate) 5). 에테르류(ethylene glycol monoethyl ether) 2.잉크조성 2-4 기타 첨가제(ADDITIVE) 잉크의 제조에서부터 도장단계를 거쳐 도막이 형성 되기 까지 잉크나 도막의 성질을 조절하고 물성을 향상시키기 위해 첨가하는 보조제로 투입량은 적으나 중요한 역할을 담당한다 ▶ 첨가제의 종류 1) 증점제: 잉크의 점도를 높이기 위해 사용되는것으로 잉크에서 중요한 역할을 담당함 2) 건조제: 도막의 산화,중합을 촉진시키는 촉매역활을 하며 오일을 사용하는 잉크에 주로 사용 3) 침강방지제: 잉크를 장기간 보관시 안료의 침전을 방지하기 위하여 사용, 4) 소포제: 인쇄및 건조중에 도막에 기포나 핀홀이 남지 않도록 첨가, 거의 전잉크에 사용됨 5) 방부제: 수성잉크의 저장중 잉크가 곰팡이나 미생물에 의해 부폐되지 않도록 사용됨 6) 분산제: 안료를 수지 및 용제에 분산시 wetting성을 좋게하고 분산된 안료의 재응집을 방지해줌 7) Anti skinning제: 유성잉크의 저장중 인쇄시 잉크 상층부에 피막 발생을 억제해줌 8) 가소제: 도막에 유연성을 부여하기 위해 사용되며 아크릭이나 염화비닐 수지등에 주로 사용됨 9) 경화 촉진제: 열경화성 수지의 경화를 촉진시키기 위해 사용됨 10) 냉동 안정제: 수성잉크의 겨울철 저장성을 향상시키기 위해 사용됨 11) 기타: 난연제, 방균제, 흐름방지제, 계면활성제, Rheology조절제 등 다양한 첨가제가 사용됨