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 Study
제품지식
 
작성자 관리자
작성일 2008-09-11 14:12
홈페이지 http://www.samto.com
분 류 현수막&실사출력
ㆍ추천: 0  ㆍ조회: 8305      
잉크젯잉크, 염료, 안료, 솔벤트잉크 등
★잉크젯잉크
잉크젯잉크는 잉크젯 제팅 용도로 만들어진 잉크를 말한다. 용매에 따라서 수용성(혹은 수성)과 '솔벤트 기반'의 크게 두 가지로 나눈다. 용매는 간단히 다른 특정 물질을 녹이는 매체를 말한다. 물은 강력하면서 쉽게 구할 수 있는 용매이다. 그런데 산업분야에서 용매는 일반적으로 유기화합물을 가리킨다. 잉크젯잉크에서 용매는 대부분 중량의 50% 이상을 차지한다. 용매가 아닌 휘발성매체와 비휘발성매체로 잉크젯 잉크를 구별할 수도 있다. 휘발성잉크는 증발에 의해 건조되는데 솔벤트 기반 UV-curable 잉크는 비휘발성이며 자외선에 노출되면 경화된다.

잉크젯잉크의 성분은 착색제와 이를 미세한 정밀 조정입자 형태로 인쇄용지에 옮기는 잉크전색제(Ink Vehicle)로 구성된다. 이외에도 표면활성제, 중합제, 습윤제, 방부제등 많은 보조제가 들어간다.

잉크젯잉크는 색소에 따라서 염료와 안료와 구분하기도 한다.(염안료참조)

★염료(dye)란?
염료란 일반적으로 물에 녹는 색소를 말하는데 물에 녹는 다는 것은 설탕과 같이 입자가 없는 상태로 완전히 용해되어 있다는 것을 의미한다. 설탕의 가루 성분이 남아있지 않고 물에 섞여 있기 때문에 설탕물은 선명한 물 그 자체로 보인다. 노랑의 염료를 물에 녹이면 노랑의 물이 되면서 물의 투명성이 살아있는 것을 알 수 있다. 따라서 솔벤트 염료라는 것은 솔벤트에 관해서 녹는 염료를 의미한다. 물론 물에는 녹지 않고 특정 솔벤트에 녹기 때문에 솔벤트에 대한 염료가 되는 것이다. 따라서 염료라는 정의는 일반적으로 특정 용제에 녹는 색소를 의미한다. 안료가 특정 솔벤트에 소량 녹을 수는 있으나 그 양이 매우 희박하기 때문에 굳이 의미를 둘 필요는 없다.

안료는 물에 녹지않는 색소로 물에 넣으면 모래알처럼 입자상태 그대로 가라앉아 있는다. 안료를 잉크화 하려면 수십내지 수백 나노로 분쇄하면서 입자크기를 미립화해야 한다. 그러면 커피의 프림처럼 가라앉지 않고 물위에 떠있게 되고 염료와 다르게 투명성이 없어 유리병에 담아놓으면 반대편이 보이지 않는 것으로 구분해도 된다.

염료로 만든 잉크가 빛에 쉽게 바라는 것은 염료가 빛과 작용하면 색소가 파괴되어 색상이 손실되는 이유 때문인데 이와 다르게 안료는 색소 입자의 덩어리여서 빛과 작용한 색소가 파괴되면 양파를 까듯 내부에 계속 존재하는 색소로 인해 금새 색이 바라지 않고 수개월을 색상 그대로 유지할 수 있게 되는 것이다. 따라서 염료를 사용하여 제조된 잉크는 실내용이 대부분이고 안료를 사용하는 잉크는 옥외 광고용이나 오래 간직해야 할 사진등에 사용하고 있다.

소형 데스크탑 프린터의 경우는 대부분 염료잉크를 쓰고 있다. 대형프린터의 경우는 수성 즉 Water base 프린터는 잉크타입이 염안료로 구분되어 있었다.(HP의 디자인젯 5000) 그런데 최근 출시되는 hp의 Z6100시리즈, Epson의 11880같은 스타일러스 시리즈, Canon의 제품들은 안료계열로 바뀌었다. 이는 안료의 색상품질이 염료에 버금가거나 능가하는 수준으로 향상되었기 때문이고 옥외 내구성이 좋은 장점이 있기 때문이다.

★안료(pigment)란?
안료는 색을 칠하여 빛깔이 나게 하는 재료이다. 백색 또는 유색의 유기화합물 혹은 무기화합물로서 미립자 상태의 분말로 되어 있고 물 및 대부분의 유기용제에 녹지 않는 성질을 갖고 있다. 안료의 농도를 조절하기 위한 아라비아고무나 합성수지액을 섞어서 인쇄잉크, 그림물감, 잉크젯잉크를 만들게 된다. 안료 자체로는 물체에 염착되지 않기에 전색제 등의 도움이 필요하다. 잉크젯안료는 용액 속에 골고루 분산, 헤드 막힘이 없이 통과될 수 있도록 미세한 입자상태에서 침전되지 않게 하는 것이 안료잉크의 요체가 된다.

최근 잉크젯 안료잉크의 출시경향은 고급화, 다기능화로서 염료의 영역을 흡수하고 있다. 예를 들면 2007년 이래 hp는 비베라, Epson은 비비드 마젠타, Canon은 루시아잉크와 같은 고급 안료 잉크를 만들어내고 있다. 안료 표면에 코팅층을 줘 옥외내구성을 높이는 접근이다. 아울러 염료를 넘어서는 품질로 이전 옥외광고물 출력에 한정되어 있던 적용분야가 사진출력이나 명화복제와 같은 고급그래픽으로 확장되는 추세다.


★솔벤트 잉크
솔벤트 잉크는 일반적으로 강한 유기 용제를 사용하는 잉크이며, 주로 케톤류를 사용하는 잉크이다. (강)솔벤트 잉크는 주로 플렉스 및 PVC 소재를 사용하며, (강)솔벤트 잉크를 사용하는 경우 별도의 코팅을 하지 않고 사용하므로 소재의 단가를 낮출 수 있는 장점이 있다.

솔벤트 프린터와 잉크의 개발은 옥외광고에 큰 변혁을 가져왔다. 그동안 옥외광고의 표현은 주로 시트커팅을 통한 로고타입의 표현정도였다. 그러나 솔벤트프린터를 통해 플렉스나 시트에 비주얼이 효과적으로 연출되면서 이는 대기업을 비롯한 모든 광고물의 디자인상상력을 자극하여 CI, BI의 큰 변화를 초래하였고 옥외광고 환경을 크게 바꾸었다.

그러나 (강)솔벤트 잉크는 출력 후 건조되는 과정에서 솔벤트 성분이 증기화되어 악취가 발생하므로 인체 유해성 및 환경 오염의 가능성이 일부 제기되고 있다. 이로 인하여 에코 솔벤트를 사용하는 수요자들이 선진국을 중심으로 확대되고 있다.


★UV curable 잉크
UV curable 잉크는 용어에서 나타난 대로 자외선의 빛을 사용하여 경화를 일으켜 소재에 고착시키는 잉크를 의미한다.
이 잉크 또한 유기물 성분을 용제로 사용하는 면에서 솔벤트 잉크로 분류될 수 있겠으나, 사용되는 용제가 자외선을 받아 단시간(수초 정도)에 중합을 통해 고분자화하여 출력되는 소재에 고착되므로 유기물 증기의 발생이 거의 없으므로 환경 오염 및 악취 발생이 없다고 할 수 있다. 이런 관점에서 본다면, 가장 환경친화적인 잉크라고 할 수 있다.

하지만 출력물이 다 사용되고 난 이후를 생각한다면, 일종의 플라스틱 폐기물이 생성되는 것이므로 완전히 환경친화적이라고는 할 수 없기도 하다.

UV curable 잉크는 고분자화할 수 있는 단량체(monomer) 그리고/또는 단량체 몇 개가 중합되어 있는 oligomer가 용제 역할을 하며, 여기에 중합 개시제(들)(initiator(s))이 첨가된다. 이 중합 개시제가 UV(자외선)를 받아 monomer/oligomer를 중합 작용을 시키므로 매우 중요한 물질이라고 할 수 있다.

UV curable 잉크는 수초 내에 경화되어 소재에 고착되므로 특성상 유리 또는 목재 같은 소재에도 쉽게 적용이 가능하며, 내구성 또한 매우 높고, 해상도 또한 매우 높다. 따라서 향후 솔벤트 못지 않게 성장할 제품으로 판단된다. 현재 이 잉크는 시장에 보편화되어 있지는 않은 초기 단계에 있다.

UV잉크는 전처리없는 경질 소재에도 출력할 수 있다는 것이 핵심개념이기 때문에 즉 유리 또는 목재 등의 소재에 구애없이 출력하려면 흰색(white) 잉크가 필수 불가결한 요소이다(일반 소재는 대부분 흰색 바탕을 가지고 있으나 유리, 목재 등은 그렇지 않다). 그러나 현재까지도 안정적인 흰색 잉크의 제조는 숙제라고 할 수 있다. 미마키, 더스트로 정도에서 백색잉크를 내놓고 있다. 그런데 분산 안정성 문제로 인하여, 상당히 애로들을 겪고 있다.

★UV visible 잉크
UV visible 잉크는 UV를 흡수하여 가시광선을 방출하는 잉크로서 각종 포스터나 광고물 디스플레이, 특수포장, 인테리어에 적용할 수 있다. UV가 조사되므로 내광성과 내열성이 요구된다. 차세대개념의 잉크라 할 수 있다. 이런 잉크가 상용화되기 위해서는 색소의 분산안정성이 필요하고 내광성과 내열성 향상을 위한 무기형광체의 개발이 중요하게 요구된다.

★UV잉크의 경화원리
UV잉크는 기본적으로 색소, 포토이니쉐이터(광중합개시제), 올리고머(저중합체), 모노머(단량체), 그리고 특성을 주기 위한 약간의 첨가제로 구성이 된다. UV잉크의 색은 대부분 안료타입인데, 내광성을 크게 고려하지 않는다면 염료채택도 가능하다. UV잉크에서도 품질은 안료의 초미립분산상태가 중요하다.

한편 경화는 자외선이 쏘여지게 되면 광중합개시제가 활성체가 되어 모너머와 올리고머가 순차적으로 활동을 시작, 거미줄형태의 교차결합이 이루어진다. 이때 모노머는 솔벤트잉크에서 용제와 유사한 역할을 한다. UV잉크는 휘발성이 없어서 인체에 해롭지 않지만 프린터의 UV램프에 의해 발생되는 오존으로 인해 냄새가 난다.

★자성잉크
자성잉크는 자성체가 외부자력의 영향을 받아 자화되어 외부자력을 제거해도 자화가 남아 있는 자기기록 잉크다. 적용분야는 주차권, 카드, 승차권, 통행권, 수표에 쓰여질 수 있다. 이는 기술적으로 자성체의 나노물질제조와 분산이 요구된다

★향료잉크
향료잉크는 향료를 캡슐화하여 문지르거나 만지면 캡슐이 터져서 향기가 나오는 잉크를 말한다. 그 적용분야는 광범위하여 선전용인쇄물, 특히 화장품이나 움식관련 카다로그, 완구, 판촉용품 등에 응용될 수 있다. 물론 티셔츠를 포함한 의류분야도 그 활용 예가 될 수 있다. 향료를 마이크로 캡슐화하는 것이 과제라고 할 수 있다.

[출처:월간 DP]
 
 
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