친환경잉크에 대하여 (SOY & UV 그리고 EB 잉크 ) 발표 : 동국대 인쇄화상전공 김일태.

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1 친환경잉크에 대하여 (SOY & UV 그리고 EB 잉크 ) 발표 : 동국대 인쇄화상전공 김일태

2 배 경 환경친화성의 시대 적 요구 석유자원 고갈 의식 ( 오일쇼크 ) 인체적 유해성논란 기업의 사회적 책임 환경친화적 잉크의 개발 무용제잉크 SOY 잉크 UV 잉크 수성잉크 E&B 잉크 무수잉크 정부의 규제 언론의 홍보 의식수준 향상 수, 출입 규제 기술의 진보

3 환경친화형 잉크의 종류 평판잉크 대두유잉크 (SOY 잉크 ) 무석유계 용제잉크 UV 잉크 탈묵성 잉크 EB 잉크 신문잉크대두유잉크 수지 볼록판잉크 수성잉크 UV 잉크 그라비아잉크 NON- 톨루엔 잉크 수성잉크 UV 잉크 스크린잉크 수성잉크 UV 잉크

4  1979 년 전미신문출판업자협회의 지시에 의해 개발이 시 작된 잉크입니다.  2 번의 오일 쇼크의 영향으로 기획됐으며, 석유의존도가 낮 고 독성이 적어 환경친화적인 잉크입니다.  개발 시 약 2,000 종류의 식물성기름의 테스트를 거친 결과 탄생한 잉크로 콩기름잉크를 말합니다.  콩기름 잉크는 개발 후 선진국을 중심으로 애용되어 현재 는 미국은 물론 일본, 유럽, 대만, 한국, 오스트레일리아 등 전 세계적으로 사용되어지고 있습니다.  또한 콩기름잉크는 인쇄업계를 환경파괴산업에서 환경친 화산업으로의 전환을 이루게 해 줄 수 있는 구세주로 기대 되고 있습니다.  종류로는  매엽지 인쇄기용 잉크,  히트셋트 인쇄기용 잉크  콜드셋트 인쇄기용 잉크  비즈니스폼용 인쇄기용 잉크  플랙스용 잉크  UV 잉크 등 SOY BEAN 잉크란

5  선명한 발색  잉크 중에 포함된 콩기름의 투명도가 높아, 석유 베이스의 잉 크 보다 선명한 인쇄가 가능합니다.  잉크사용량의 절감  ASA 에 의하면 콩기름잉크의 발색의 우수성에 의해 인쇄공정 중에 사용되어지는 잉크량을 절감할 수 있습니다.  인쇄후의 잉크 떨어짐의 축소  콩기름의 높은 유연성으로 인쇄 후 잉크 떨어짐 현상이 적어 집니다.  우수한 레이져 내성  콩기름은 석유에 비해 기화점이 높아 레이져에 내성이 강하여 프린터 등을 할 때에 묻어나는 걱정이 없습니다.  탈묵 특성  인쇄물의 리사이클 시에 꼭 발생하는 탈묵 공정 ( 인쇄물에서 잉크를 분리 ) 이 우수하여 보다 백색도가 높은 리사이클 된 종 이를 얻을 수 있습니다.  습수 사용량 축소 & 망점재현성 우수  대두유가 습수와 쉽게 친화되는 극성을 갖고 있어 습수의 사 용량이 줄어듬  농도가 강하며 작업안정성에 우수 SOY 잉크의 특성

6 일반적 유성잉크를 유성 SOY 로 전환할 경우 ① VOC 가 줄어 듬.  1kg 당 평균 136g 에서 92.4g 으로  ( 단, 조사협력업체 메가미 잉크社 자체 제품 기준 ) ② 탈묵 성능이 증가 하여 재생종이로의 전환을 용이하게 함 ③ 환경친화적 기업이미지 향상 ④ 선진국 수출 時 유리  미국 콩기름 협회 인증 마크 사용  환경친화잉크로 제작 ⑤ 선진국 등에서는 보편화, 세계적 추세 유성 SOY 와 일반유성의 비 교 ※ VOC 란, （ Volatile Organic Compounds ） ＝ 휘발성유기화합물 수백종류의 휘발성을 가진 유기화합물의 총칭 도료나 접착제등에 함유된 유기용제가 주물질 대기오염・수질오염・악취・환경호르몬 등을 일으키는 유해물질

7 UV 잉크  개념  UV 잉크는 Ultra Violet Ink 를 말하며, 자외선의 에너지 로 광화학 반응을 일으켜서 순간적으로 경화하는 잉크  자외선의 분류 ← 자 외 선 → ×선×선진공자외 자외선경화 ( 건조 ) 에 유효 파장 가시광선 100 200 300 400 파장 (nm) 자외선 경화에 유효한 파장은 200~400nm ※ UV 램프 고압수은램프, 메탈할라이드램프

8 UV 잉크의 특징 장점 1. 자외선 비춤에 의해 순간적으로 경화 ( 건조 ) 되기 때문에, 인쇄후의 가공 이 즉시 가능 2. 스프레이 파우더가 필요 없기 때문에 작업환경이 청결 3. 종이는 물론 플라스틱 (PP · PET · 염화비닐 등 ), 금속, 알루미늄 등 거의 모든 원단에 인쇄가 가능합니다. 4.UV 잉크는 용제를 사용하고 있지 않기 때문에, 용제의 증발이 없고 지구환경에 친화적입니다. VOC = 0 5. 인쇄종이의 손실이 적다 6. 열 건조에 비해서 건조장치의 점유면적이 적다. 7. 인쇄라인중의 중간건조가 가능합니다. 8. 많은 양의 적재가 가능해지기 때문에 창고의 효율적 운영에 기여 단점 1. 잉크의 가격이 고가로 생산원가 상승 2. 인쇄효과가 나쁨 ( 광택, 망점의 재현성 등 ) 3. 강한 세정제를 요함 4. 광중합개시제의 유해성 5. 독특한 냄새가 있음

9 유성 매엽 잉크 그라비어 잉크 ( 용제형 ) UV 매엽 잉크 용제고비점 석유계 용제저비점용제없음 용제의 증발다량 없음 스프레이 파우더 사용열에 의한 증발 건조없음 건조방식 산화중합건조 침투건조 종이, 플라스틱, 금 속등 자외선 비춤에 의한 광중합 피인쇄물 원단기본적으로 종이아주 좋음종이 · 플라스틱 · 금속 등 내마찰성 ----- 인쇄 직후부터 가공아주 좋음 가공성완전 건조 후에 가공나쁨인쇄 직후부터 가공 UV 잉크와 다른 잉크의 비교 총 에너지 비교량 석유계용제의 증발 인쇄용지의 수 축과 팽윤 내마찰성 건조장치의 점유면적 HEATSET 옵셋윤전 2~3 있음大좋음大 UV 옵셋윤전 1 없음小특히 좋음小 ※ 총 에너지 비교량은 열량과 전력으로부터 간단히 환산한 수치

10 UV 잉크의 진화 탈묵불량 석유계 모노머 사용 에너지 효율 컬러의 품질 나쁨 광중합개시제의 사용 UV SOY INK EB INK Free Toluene UV INK

11 UV SOY 잉크 UV 잉크에 콩기름을 함유 탈묵성능 향상 석유계 원료의 절감 자연분해성 증가 피부 자극의 축소 잉크의 컬러 성능 증가 UV 잉크의 약점을 보완 자원의 재활용 에너지 절감 친환경 이미지 증가

12 ※ 감광성 모노머가 약 7% 정도 절감 UV 잉크와 UV 콩기름잉크의 성분 비교

13 UV 잉크와 UV SOY 잉크  완전한 일반적 UV 잉크는 VOC 가 포함되지 않으나, 모노머라 는 석유계 성분이 들어감  모노머가 약 7% 이상 절감 되어 더욱 환경친화적이라 하겠음 ACRYLIESTER OLIGOMER 가 1kg 당 약 70g 천연 대두 유로 전환 됩니다. 즉, 약 1kg 당 70g 의 석유계 성분이 줄어 들었음을 알 수 있습니다.  탈묵현상이 향상 되어 자원의 재활용력이 증가 됨 백색도는 약 1.3, 교잡물은 약 72mm2/m2 향상됨 백색도는 일반 UV : 64.5%, UV 콩기름잉크 : 65.8% ④ 生産時의 에너지 효율 일반 UV 를 100 % 로 하였을 때, UV SOY 는 약 85%, 15% 의 에너지효율이 있음 UV 잉크와 UV SOY 의 비교

14 원본 시험성적서를 ㈜피엠실업이 번역 및 간추림 2005 년 12 월 27 일 第６５号 시 험 성 적 서 의뢰항목잉크의 탈묵 시험 의뢰자메가미잉크공업주식회사 의뢰처리 담당자 杉山 光則 目崎 陽子 平成１４年６月３日 (2002 년 6 월 3 일 ) 에 제출된 시료에 대해 시험한 결과는 하기와 같습니다 記 [ 시험방법 ] 분해 및 탈묵처리 2L 표준분해기를 이용하여, 시료 75g 과 물 1500ml 를 더해, NaOH 및 탈묵제 ( 旭電化工業 ) ㈜아테카놀 RP- 886) 을 첨가 후, 15 분간 분해를 진행했다. 분해된 시료를 펄프농도 1% 로 조제해, 극동식프로테터를 사용하여 10 분간 탈묵을 진행했다. 프로테터처리 를 한 스러리를 100 메슈후루이를 사용하여, 손으로 쥐어서 물이 안 나올 정도까지 탈수했다. 초지 ( 抄紙 ) 시험 1 에서 처리한 시료에 의해, JIS P8222 에 준하여 평량 100g/m 2 의 시트를 제작했다. 백색도 및 불수물 2 에서 제작된 시트에 대해, 백색도는 JIS P8123 에 의해 측정했다. 불순물의 측정은 Conmark Analyzer Inc. 製 SCAN-MARK 800 Dirt Scanner 를 사용하였다. [ 시험결과 ] 시험항목 : 백색도 (%) 시 료 명시 료 명시험회수평균치최대치최소치 일반적 UV 잉크 1064.565.163.8 메가미 UV SOY 잉크 1065.866.365.2 시험항목 : 불순물 (mm 2 /m 2 ) 시료명시험회수측정치 일반적 UV 잉크 8276 메가미 UV SOY 잉크 8204 平成１４年６月１７日 静岡県富士工業技術センター所長 SOY 잉크의 탈묵성적서

15 백색도교잡물 (mm2/m2) 일반 UV 잉크 64.5276 UV SOY 잉크 65.8204 生産時 소요 되는 에너지 (100%) 일반 UV 잉크 100 UV SOY 잉크 83 일반 UV 잉크와 UV SOY 잉크의 백색도와 교잡물 비교표 ( 탈묵성능 비교 ) UV 잉크와 UV SOY 잉크의 生産時의 소요 되는 에너지

16 일반 유성 잉크유성 SOY 잉크 VOC136g92.4g 일반 UV 잉크 UV SOY 잉크 함유량 7g ACRYLIESTER OLIGOMER 식물성 콩기름 일반잉크와 SOY 잉크의 비교표 일반 UV 잉크와 UV SOY 잉크의 석유계원재료 비교표

17  아메리카 SOY 협회 (ASA) 는 American Soybean Association 의 약자로 1920 년에 창립  ASA 는 잉크에 ASA 가 정한 일정한 량 이상을 만족시켜 검 증을 받은 잉크와 그 잉크로 인쇄된 인쇄물에 인증 마크의 사용을 허용  ASA 가 정한 기준치는 다음과 같습니다.  먹색신문 잉크 40% 이상  컬러신문 잉크 30% 이상  콜드셋트 잉크 30% 이상  카본잉크 25% 이상  매엽지 잉크 20% 이상  비즈니스폼 잉크 20% 이상  메탈 잉크 ( 금, 은색등 ) 10% 이상  히트셋트 잉크 7% 이상  UV 잉크 7% 이상  그라비아 잉크 6% 이상  ASA 의 인증 마크 ASA 에 대해

18 EB 잉크 EB 잉크란, 고전압 등으로 가속된 고속의 전자를 EB(Electron Beam) 를 이 용하여 건조시키는 방식의 잉크를 말합니다. 광개시제가 필요 없음 VOC 0% UV 보다 경화 성능이 뛰어남 열발생이 없다 투과성이 좋아서 고농도 인쇄 가능 장비가 비싸다 질소를 사용 X 선이 나와서 커버 등의 처리가 필요 단 점단 점 장 점장 점

19 항 목 UV 경화 EB 경화 EB 와 UV 의 우열 우위 촉매의 첨가 필요, 광개시제 첨가 필수 불필요 불순물을 포함하 지 않음 독성 광개시제에 의한 독성 의 우려 없음 식품관련 팩키지 용에 적합 취기 잔존하는 광개시제의 취기의 우려 없음전반적으로 우위 시변성 변색이나 피막의 물성 이 열악함 UV 에 비해서 일반적으 로 양호 옥외 사용 등에 유 리함 원료비 광개시제의 첨가 분이 고가임 UV 조성물 보다 저렴 품질 면과의 상승 효과 착색재 / 충진 재의 첨가 제한이 있다제한이 없다 이용범위의 확대 가능 경화시간상대적으로 길다상대적으로 짧다높은 생산성 경화두께 ( 폭 ) 좁다 약 10~100 마이크 로미터 넓다 1~300 마이크로미 터 이용범위의 확대 가능 ( 장시간 조사하여 후막 건조는 가능 ) 라미네이팅 대응 접착제의 대응이 어려 움 환경친화적인 접착제 의 대응이 가능 기재에의 열 영향 열의 영향을 받는 경우 가 있음 거의 없음 열에 약한 기재의 사용이 가능 설비비용中높다 초기 설비 비용이 높다 작업환경약간의 대책 필요약간의 대책이 필요 공해무공해 에너지 ( 상대 적 비교 ) 中小에너지 절감 가능 UV 와 EB 의 비교표

20 결 론결 론 1. 환경 친화적 잉크의 시대적 요구 2.UV, EB, SOY, 수성 잉크 개발 3. 기술의 진보 4. 의식 수준의 향상 5. 더욱 가속화 될 것으로 생각 6. 한국인쇄업계의 기술 개발과 관심이 필요