그라비어 인쇄 잉크
1.잉크 업계의 동향
1) 환경의 변화 에 대한 대응 저 성장 경제의 엄함 경제 상황에서 지구의 환경 보존과 자원 절약이 절실히
요구되는 그라비아 인쇄 업계를 둘러싼 환경은 점점 엄해지고 다품종 소 LOT,단 납기화,고화상 품질,다색
화와가격 파괴 및 작업 환경의 개선 등 차례로 단 제가 부과되고 있다.
여기에 대해서 여하의 COST 경쟁력을 올려 이익을 확보해 갈까 와 함께 유기 용제와 관계되는 환경 대응에
서의 적응 이 이 업계의 큰 과제라 하겠다.
이와 함께 재료 자체의 안정성과 인쇄 현장에서의 작업 환경 개선의 필요성이 높아지고 있다.
이 같은 상황에서 국내외에서는 유기 용제 사용을 규제하거나 아예 사용을 금지 하는 방향으로 각각의 법규
제가 강화되고 있는 실정이다.
2) Non Toluene (Urethane)의 안정화 국내에서는 Toluene 이 없는 용제 형 잉크로 환경 규제가 엄격한 구미에
서는 방향족 탄화수소, Ketone 계 용제를 전혀 사용하지 않으면서 Ester 계, Alcohol계 용제가 주로 사용된
용제 형 잉크를 대응책으로 마련하려고 하고 있다.
그래서 잉크 업계 에서는 Non Toluene, Non MEK,수성잉크 형 인 친환경 잉크를 계발하기에 노력하고 있으
며 현재 Non Toluene 이면서 모든 Film 류에 사용이 가능한 우래탄계 잉크가 계발되어 저희 회사에서는 식용
포장 재에 전면 사용되고 있다. 현재의 'Non-Toluene'형 잉크에는 안료의 그레이드나 분산 성, 수지의 재 용
해성을 향상 시키는 등 Toluene 형 잉크의 장점을 따라 잡을 수 있는 기술적 보완이 필요한 실정이다.
3) 수성잉크의 계발 수성잉크가 계발되어 그라비아 인쇄에 적용된다면 위에 나타난 문제점을 전부 해소 할 수
있는 여건이 갖추어지나 조건을 갖추기 위한 군소 업체의 설비 보강 문제와 열 접착성의 문제 등이 해결
되어야 될 과제를 안고 있다. 저희 회사에서도 인쇄 면에 코팅 재로써 계발되어 일부 적용 시키고 있으며
원색 부분에서도 계발하여 적용 시키 는 게 급선무라 하겠다. 그리고 또 하나 VOC 배출 억제를 위한 그라
비어 업계 노력의 일환으로는 잉크의 수 성화와 연포장의 후렉소 인쇄 대체화 방안을 들 수 있다.
수성잉크는 물과 알코올 주체로 되어 있으므로 양호한 인쇄환경 유지가 가능하고 잔류용제 문제도 일거에
해 결할 수 있어 일본을 비롯한 우리나라에서도 그 연구가 활발하다.
그러나 Solvent 형에 비해 건조가 느린데다 건조 후 재 용해가 어려우며 폐 잉크에 대한 수 처리 문제, 수성
형 인쇄설비 교체에 따른 투자부담 등 아직 까 지는 생산성, 품질 그리고 경제성 면에서 아직 많은 문제점
을 안고 있다.
4) 선진국 형 후렉소 인쇄로의 방향 연포장의 후렉소 대체 문제 역시 최근 후렉소 인쇄가 재현성 면에서 급속
한 발전을 이루고 있지만, 아직 품질 면에서 그라비어 품질에 숙련된 고객들이 아직은 그라비아 인쇄 품질
에 미치지 못할 뿐 아니라 일괄 설비 교체를 위한 설비투자 부담을 고려한다면, 이 조차 그라비어 인쇄의
제반 과제에 대한 Ono big solution(큰 해결 책) 이라고 는 단정할 수 없다고 생각된다.
5) 환경 오염원을 제거하는 장치 마지막으로 잉크 및 인쇄방식의 개선이 아닌 다소 소극적인 방안이지만,
VOC 배출억제를 위한 당면한 해결 책의 하나로서 작업장의 배기 용제를 포집하여 연소시키는 RTD방법과,
나아가 포집된 용제를 회수하여 리 사이클링하는 방법을 채용하여 80% 이상의 용제를 회수하여 재 사용하
고 있다. 이 두 방식을 저희 회사에서는 도입 되어 환경 오염원 배출을 차단하고 있지만 이것도 군소업체
에서는 설비 비용이 엄청나기 때문에 도입이 어려운 실정이다.
2. 그라비아 인쇄 현장에서의 잉크 개선 요청 사항
1) 그라비아 잉크 란?
그라비어 인쇄는 오목한 화선부로 형성되어 있는 그라비어 판 통을 잉크 팬에 적셔서 판면에 묻어 있는 여분의 잉
크를 Doctor Blade로 긁어내고, 그 결과 오목한 화선 부에 만 남아 있는 잉크를 강한 인 압으로 플라스틱 등에 전
이 시키는 인쇄 방식으로서, 잉크는 플라스틱 등에 인쇄된 후 건조와 동시에 충분히 접착되어야 한다. 그러기 위
해서는 그라비어 잉크는 건조속도가 빠르고 점도가 낮아야 하며, 피인쇄 체인 무극 성 폴리올레핀 필름 등에는 잉
크의 접착 성을 향상시키기 위해 인쇄 면에 코로나 방전처리 등을 해 두어야 한다.
우리나라 연 포장의 주류를 이루는 포장재 중의 하나인 OPP용 잉크는 주로 Vinyl Type의 바인더를 사용하고 있으
며, Nylon 이나 PET등에는 Urethane 수지를 사용하고 있었다.
그러나 1994년 메스컴에 의한 식품포장의 잔류용제가 문제시 된 것을 필두로, 증발 건조 형인 그라비어 잉크의
숙명적 과제인 대기오염 방지 즉 VOC 배출억제, 위험물 취급에 관한 규제, 노동위생 등의 문제가 그라비어 산업
의 본격적 이슈로 대두되기 시작하였다.
2) 법용 잉크의 확대
Toluene 은 그라비어 잉크에 사용되는 용제 중 최적의 건조속도(비 증발 속도195)를 갖고 있으며, 탄화 수소 계 용
제이므로 판면에 대한 윤활 성이 좋아서 독타 적성 유지에 필수 불가결한 용제로 인증되고 있었던 데 비해 이른
바 'Non-Toluene'형 잉크는 Toluene 사용 잉크에 비해 건조속도가 빨라서(T/O 에 비해 약 1.5배) 인쇄 중 점도 변
화가 크고, 이로 인해 망 점 재현 성, 독타 적성에 큰 영향을 준다. 뿐만 아니라 판면에 대한 윤활 성이 나쁘므로 독
타의 급속한 마모나 판의 덮 힘 현상이 발생되기 쉽다.
이러한 문제점을 해결하여 저희 회사를 비롯하여 몇몇 업체에서는 NY,PET에 공동으로 적용할 수 있는 우레탄 잉
크의 범용화를 실시하여 사용하고 있지만 Vinyl Type 잉크 보다 가격 면에서 비싸기 때문에 군소 그라비어 업계
는 미 적용 된 업체들이 있지만 '식품 포장재 잔류 용제에 관한 규격기준'에 적합한 관리를 위해 Vinyl Type 잉크를
Urethane계 잉크로의 전환이 우선되어야 한다.
3) 레트로트 잉크의 2액형 사용 문제
포장재는 『95℃ / 30분 Boil』 Retort』 『120℃ / 30분』 살균조건에 견디지 않으면 안 된다.
Trouble 예로는 『안료에 기인하는 Nylon Migration 및 색 변색』『가공조건의 변수에 따른 De-Lamination』등이 있다.
포장용 이쇄 Laminate Ink는 안료의 내성에 따라 일반, 보일, Retort안료 로 구분되어 있기 때문에 반드시 올바르게 사용 해야
한다.
2액 형 사용으로 인한 잉크의 재 활용 손실 부분과 잉크의 경화 문제로 인쇄 기에서 사용되는 Press Roll의 수명 단축으로 재
가공 비용 등을 감안하면 2액 형이 아닌 1액 형으로의 전환이 하루 빨리 이루어 져야 되며 2액 형 작업에 경화 제 미 첨가 작업
으로 일어나는 실패 비용을 감안하면 인쇄 업계의 손실은 엄청나다.
이러한 문제가 빨리 해결 되어야만이 잔류 잉크 폐기량의 감소, 원가 상승 요인을 줄여 나가는 방법이며 잉크 메이커가
그라비아 인쇄 업체에서 신뢰감을 회복 할 수 있을 것이다.
4) 인쇄공정 Trouble
인쇄공정에서 잉크는 양호한 인쇄적성을 가지고 있어야 하는데 인쇄 속도가 고속화 됨에 따라서 그 중요성이
더 증대 되어지고 있다.
인쇄에 관계되는 Trouble 예로는『판가부리』『판 메임』『Doctor - 줄』『 정전기 장해 』『접착불량』
『Blocking』『잔류용제』등이 있다.
이러한 Trouble은『 판 』『 Doctor 』『 잉크 』『 Film 』의 단독으로 기인하는 것도 있지만,복합적인 원인
에 의해서 발생하는 경우가 많다.
인쇄 현장에서 대처가 가능 한 것도 있지만, 근본적인 대책이 필요 한 것도 있다.
이 같은 Trouble 및 대응 법에 적합한 잉크 가 우선적으로 해결 해야 될 과제이며 잉크 메이커에 요구하는
사양이다.