UV 경화의 원리와 개략적인 특징과 장단점

UV 경화의 원리와 개략적인 특징과 장단점

자외선 경화 원리

자외선 경화형 수지에 미량 들어 있는 광 개시제가 UV를 받으면 광중합 반응이 개시되어 수지의 주성분인 단량체(모노머)와 중간체(올리고머)가 순간적으로 중합체(폴리머)를 이루어 경화됩니다. 수지의 주성분인 모노머와 올리고머는 분자량이 낮아 액체인데 비해, 경화된 폴리머는 분자량이 높아 고체 상태로 변합니다. 일반인의 눈에는 액체가 순간적으로 경화되어 고체가 된 것으로 보입니다.

 

자외선 경화의 특징

1. 1~10초 이내의 매우 짧은 시간에 완전 경화됩니다.
2. 표면 경도가 높아 스크래치에 강합니다.
3. 표면 광택이 좋습니다.
4. 1액형으로 사용 가능하기 때문에 가사 시간이 길고 취급이 간편합니다.
5. 내열 온도가 낮은 소재에 적합합니다 (예: 필름, 비닐, 플라스틱, 합성지, 종이).
6. 무용제 형 도료로서 공해가 거의 없습니다.
7. 전기 절연 특성이 좋습니다 (예: PCB).
8. 설비비가 비교적 싸고, 좁은 공간에 설치 가능합니다.
9. 생산성이 크게 향상됩니다.
10. 공해방지와 성력화에 기여합니다.

UV 경화의 장점

1. 저온에서 경화가 가능합니다. UV 경화도료는 자외선 조사에 의해 경화되기 때문에 열을 직접 가하지 않아서 열가소성 플라스틱, 목재, 종이 등의 가열이 불가능한 소재에도 열 경화형 도료와 동등 이상의 고품질의 도장 혹은 인쇄가 가능합니다.
2. 경화 속도가 빠릅니다. UV 경화도료는 매우 짧은 시간에 경화되기 때문에 대형 가열 건조로에서 고온, 장시간 가열 건조할 필요가 없습니다.
3. 도료의 성능 및 경화 특성이 우수합니다. 경도가 높은 도료, 가소성이 풍부한 도료 등 용도에 따라 최적 성능을 지니며, 단위 시간에 경화 가능한 도료의 설계가 가능합니다.
4. 표면 광택과 경도가 좋습니다. 제품에 따라 고광택, 무광택, 고경도 도료를 자유롭게 선택할 수 있습니다.
5. 고형분 도료입니다. 원칙적으로 고형분이 100%인 도료이기 때문에 용제 휘발에 의한 환경오염이 거의 없으며, 후막 도장이 가능합니다.
6. 에너지가 절감됩니다. 통상의 가열 건조에 비교하여 에너지 효율이 높고 필요한 시기, 필요한 부분에만 에너지의 투입이 가능하기 때문에 에너지 절감이 가능합니다.
7. 운전 관리가 간단하여 신뢰성이 높습니다. 스위치의 가동, 중지에 의해 바로 작업의 개시, 정지가 가능하므로 예열 시간 손실이 적고, 고숙련을 필요로 하지 않습니다.

UV 경화의 단점

1. 도료 가격이 기존 도료에 비해 아직 고가입니다.
2. 자외선 조사 설비 등이 구비되어야 합니다.
3. 평면이 아닌 각진 부분이나 요철 부분의 경화가 어렵습니다.
4. UV 램프에서 열이 많이 발생하고, 이 열로 인하여 제품의 열 변형이 가장 큰 문제이며, 열 변형 방지가 어렵고 고비용이 듭니다.
5. 유색인 경우, 경화 속도가 늦습니다.
6. 두께 차이에 따른 경화 속도 차이가 많이 납니다.