UV(자외선)와 EB(전자빔) 경화는 모두 전자기파를 사용하는데, 이는 IR(적외선) 열 경화와는 다릅니다. UV(자외선)와 EB(전자빔)는 파장이 다르지만, 두 방식 모두 잉크 감광제 내에서 화학적 재결합, 즉 고분자 가교 반응을 유도하여 즉각적인 경화를 유도합니다.
이와 대조적으로 IR 경화는 잉크를 가열하여 여러 가지 효과를 냅니다.
● 소량의 용매나 수분의 증발,
● 잉크층을 부드럽게 하고 흐름성을 증가시켜 흡수 및 건조를 용이하게 합니다.
● 가열 및 공기 접촉으로 인한 표면 산화
● 수지 및 고분자 오일을 가열하여 부분적으로 화학적 경화시킵니다.
따라서 IR 경화는 단일의 완전한 경화 과정이 아니라 다면적이고 부분적인 건조 과정입니다. 용제 기반 잉크는 공기 흐름의 도움을 받아 용제 증발을 통해 100% 경화되기 때문에 이와는 다릅니다.
UV 경화와 EB 경화의 차이점
UV 경화는 EB 경화와 주로 침투 깊이에서 차이가 있습니다. UV 광선은 침투력이 제한적입니다. 예를 들어 4~5µm 두께의 잉크 층은 고에너지 UV 광선으로 천천히 경화해야 합니다. 오프셋 인쇄에서 시간당 12,000~15,000매와 같은 고속 경화는 불가능합니다. 그렇지 않으면, 내부 층이 액체 상태를 유지하는 동안 표면이 경화될 수 있습니다. 마치 덜 익은 계란처럼 말이죠. 이로 인해 표면이 다시 녹아 달라붙을 수 있습니다.
UV 투과율은 잉크 색상에 따라 크게 달라집니다. 마젠타와 시안 잉크는 쉽게 투과되지만, 옐로우와 블랙 잉크는 UV를 많이 흡수하고 화이트 잉크는 UV를 많이 반사합니다. 따라서 인쇄 시 색상 층을 쌓는 순서는 UV 경화에 큰 영향을 미칩니다. UV 흡수율이 높은 블랙 또는 옐로우 잉크를 위에 놓으면 아래에 있는 레드 또는 블루 잉크가 충분히 경화되지 않을 수 있습니다. 반대로, 레드 또는 블루 잉크를 위에 놓고 옐로우 또는 블랙 잉크를 아래에 놓으면 완전 경화될 가능성이 높아집니다. 그렇지 않으면 각 색상 층을 따로 경화해야 할 수 있습니다.
반면, EB 경화는 색상에 따른 경화 차이가 없으며 매우 강력한 침투력을 자랑합니다. 종이, 플라스틱 및 기타 기판에 침투할 수 있으며, 인쇄물의 양면을 동시에 경화할 수도 있습니다.
특별 고려 사항
흰색 언더레이 잉크는 자외선을 반사하기 때문에 UV 경화가 특히 까다롭지만, EB 경화는 이러한 영향을 받지 않습니다. 이는 UV 경화보다 EB 경화의 장점 중 하나입니다.
그러나 EB 경화는 충분한 경화 효율을 달성하기 위해 표면이 무산소 환경에 있어야 합니다. 공기 중에서 경화가 가능한 UV와 달리, EB는 유사한 결과를 얻기 위해 공기 중에서 10배 이상 출력을 높여야 합니다. 이는 매우 위험하고 엄격한 안전 예방 조치가 필요한 작업입니다. 현실적인 해결책은 경화 챔버에 질소를 채워 산소를 제거하고 간섭을 최소화하여 고효율 경화를 달성하는 것입니다.
실제로 반도체 산업에서는 같은 이유로 UV 이미징과 노출이 질소로 채워지고 산소가 없는 챔버에서 수행되는 경우가 많습니다.
따라서 EB 경화는 코팅 및 인쇄 분야에서 얇은 종이 시트나 플라스틱 필름에만 적합합니다. 기계식 체인과 그리퍼가 있는 낱장 인쇄기에는 적합하지 않습니다. 반면, UV 경화는 공기 중에서 작동할 수 있어 더 실용적이지만, 무산소 UV 경화는 오늘날 인쇄 또는 코팅 분야에서 거의 사용되지 않습니다.
게시 시간: 2025년 9월 9일
