용제형 플렉소그래피 및 그라비어 잉크는 연포장 및 라벨 인쇄 산업에서 널리 사용되고 있습니다. 바인더 시스템은 인쇄 선명도, 내마모성 및 안료 저장 안정성을 직접적으로 결정합니다. 비이온성 유기 용해성 셀룰로오스 에테르인 에틸 셀룰로오스(EC)는 뛰어난 성막성, 용매 방출 성능, 유변학 조절 능력 및 안료 분산 안정성을 특징으로 합니다. 이 물질은 플렉소 잉크, 그라비어 플라스틱 잉크, 스크린 인쇄 잉크 및 식품 포장용 특수 잉크에 광범위하게 사용됩니다. 본 논문은 플렉소 잉크의 배합 개발 참고 자료를 제공하는 데 중점을 두고, 에틸 셀룰로오스의 분자적 특성, 잉크 시스템 내 핵심 기능, 점도 등급 선정, 대표적인 배합 적용 사례 및 일반적인 공정 문제를 다룹니다.
에틸셀룰로오스의 기본적인 물리화학적 특성
에틸셀룰로오스는 정제된 면 셀룰로오스를 에톡실화 및 에테르화 반응을 통해 제조됩니다. 흰색 분말 형태로, 물에는 녹지 않지만 알코올, 에스테르, 케톤, 방향족 탄화수소 등 대부분의 혼합 유기 용매에는 용해됩니다. 잉크용 상용 제품의 경우, 주된 에톡시 함량은 48.0 %에서 49.5 % 사이입니다.
주요 강점
1. 저온 조건에서도 취성을 보이지 않는 투명하고 유연한 필름을 형성하는 열가소성 고분자.
2. 그리스, 알코올 및 물에 대한 뛰어난 내성을 갖추고 있으며, 탁월한 안티블로킹 성능을 발휘합니다.
3. 니트로셀룰로오스, 폴리아미드 수지, 아크릴 수지 및 말레산 수지와 뛰어난 호환성을 보입니다.
4. 잔류 회분 함량이 없는 깨끗한 연소 및 분해.
5. 안료 분산 시스템을 안정화시키는 입체 방해 효과.
상용 등급은 용액 점도(5 % 톨루엔/에탄올 8:2 용액, 25 ℃)에 따라 분류됩니다: EC N10, N50, N100, N200. EC N100은 플렉소그래피용 플라스틱 잉크에 가장 널리 사용되는 등급이며, 라틴 아메리카 잉크 제조업체들에게 중요한 테스트 등급입니다.
잉크 시스템에서 에틸셀룰로오스의 5가지 핵심 기능
1. 코팅 내구성을 향상시키는 고효율 성막 바인더
EC는 단독으로 사용하거나 다른 수지와 혼합하여 잉크 바인더로 사용할 수 있습니다. 용매가 증발하면 연속적이고 조밀하며 투명한 필름을 형성하여 안료 입자를 단단히 감싸고, PE, BOPP, PET 필름, 종이 및 알루미늄 호일을 포함한 기판에 잘 접착됩니다. – 잉크 필름의 내마모성 및 내스크래치성; 인쇄물을 적층 보관할 때 변색 및 긁힘 현상이 적습니다.- 고속 인쇄 및 권취 시 전이 현상을 방지하는 안티블로킹(안티스티킹) 특성.- 적당한 차단성으로 내수성 및 식물성 오일 저항성을 향상시켜 식품용 연포장재 용도에 적합합니다.
2. 최적화된 인쇄성을 위한 유변학 개질제 (플렉소그래피의 핵심 가치)
에틸 셀룰로오스는 잉크에 의사가소성(전단 감소 현상)을 부여합니다. 인쇄 롤러에 의한 고속 전단 작용 하에서 점도가 감소하여 잉크가 매끄럽게 전이되며, 인쇄판에서 벗어나 전단력이 사라지면 점도가 빠르게 회복됩니다.
✅ 업계의 고충 해결:
– 플렉소 인쇄 및 그라비어 인쇄 시 잉크 날림, 처짐 및 도트 게인.
– 잉크를 정적 상태로 보관할 때 발생하는 안료 침전 및 상분리.
- 고속 인쇄기에서 짙은 색과 밝은 색을 인쇄할 때 도트 선명도가 부족하다.
3. 응집 및 응집을 방지하기 위한 안료 분산 안정제
EC 고분자 사슬은 무기/유기 안료 표면에 흡착되어 입체 방해층을 형성함으로써, 안료 입자 간의 접근 및 응집을 억제합니다. 장점: 분쇄된 컬러 페이스트의 저장 안정성이 향상되고 입자 거칠어짐 경향이 감소하며, 잉크의 색채 포화도가 높아지고 색조가 안정화됩니다. 또한 개별 분산제의 사용량을 줄일 수 있고 시스템의 내알코올성이 개선됩니다.
4. 용매 방출 속도를 조절하여 건조 성능을 향상시킨다
폴리아미드 수지 및 니트로셀룰로오스와 비교할 때, 에틸셀룰로오스는 균형 잡힌 용매 방출을 실현합니다. 알코올-에스테르 용매 시스템에서 표면 피막 형성, 내부 용매 고착 및 이에 따른 기포, 핀홀, 건조 지연 등의 결함을 방지하여 중~고속 플렉소그래피 생산 라인에 적합합니다.
5. 시스템 호환성 향상 및 혼합 수지의 단점 보완
순수 폴리아미드 기반 잉크는 내열성이 부족하며, 니트로셀룰로오스 기반 잉크는 취성이 있어 쉽게 갈라지는 경향이 있습니다. EC 복합 시스템은 다음과 같은 장점을 가지고 있습니다:
‑ 니트로셀룰로오스 사용량을 줄이고 잉크 막의 황변 위험을 완화하며;
‑ 폴리아미드 기반 잉크의 열적 안정성을 높이고, 후속 라미네이션 공정에 대한 적응성을 향상시킨다.
다양한 인쇄 공정에 맞는 그레이드 선정 솔루션
1. 플렉소 인쇄용 잉크 (주요 고객 적용 분야)
적용 가능한 기판: BOPP 필름, PE 필름, 종이-플라스틱 라벨, 연포장재
✅ 권장 등급: EC N50 / EC N100
‑ N50: 점도가 낮고 고형분 함량이 높으며 유동성이 우수하여, 얕은 애닐록스용 고속 연색 잉크에 적합합니다.
‑ N100 (주류 선호 등급): 범용 컬러 플렉소 인쇄용 잉크에 적합한 균형 잡힌 점도, 필름 강도 및 침전 방지 성능을 갖추고 있습니다.
권장 첨가량: 전체 배합량 중 3 %‑12 % (목표 점도에 따라 조절하십시오).
2. 그라비어 플라스틱 인쇄용 잉크
중저속 그라비어 인쇄에는 고점도 등급인 N100 및 N200을 사용하는 것이 좋습니다. 고점도 EC는 필름의 강도를 높이고 마찰 저항성을 향상시킵니다.
3. 스크린 인쇄용 잉크 및 특수 마킹 잉크
레벨링 특성을 최적화하고 스크린 막힘을 방지하기 위해서는 저점도 N10/N50을 사용하는 것이 좋습니다.
⚠ 주요 선정 원칙: 동일한 첨가량에서 점도가 높을수록 증점 효과가 더 강해지고 필름의 인성이 높아지지만, 점도가 지나치게 높으면 잉크의 초기 점도가 과도하게 높아져 분쇄가 어려워질 수 있습니다. 에톡시 함량이 48~49.5 % 범위 내에 있을 때 최적의 용해성과 투명도를 얻을 수 있습니다.
결론
용제 기반 잉크 시스템에서 에틸셀룰로오스는 단순한 증점 수지가 아니라, 성막, 분산, 유변학 조절 및 안티블로킹 기능을 통합한 다기능 원료입니다. 플렉소그래피용 연포장 잉크의 경우, 적절한 점도 등급(산업용 등급 N100), 최적화된 첨가 비율 및 용제 시스템을 적용하면 인쇄성과 최종 잉크 필름의 내구성을 동시에 향상시킬 수 있습니다. 이는 잉크 배합 전문가들이 도트 선명도 저하, 침전 및 낮은 내마모성 등의 문제를 해결하는 데 중요한 해결책이 됩니다.
