UV(자외선) 경화와 EB(전자빔) 경화는 모두 전자기파를 이용하는데, 이는 IR(적외선) 열 경화와는 다릅니다. UV(자외선)와 EB(전자빔)는 파장은 다르지만, 둘 다 잉크 감광제의 화학적 재결합, 즉 고분자 가교를 유도하여 즉각적인 경화를 일으킵니다.
반면, 적외선 경화는 잉크를 가열하여 다양한 효과를 내는 방식입니다.
● 소량의 용매 또는 수분의 증발,
● 잉크층이 부드러워지고 흐름성이 증가하여 흡수 및 건조가 용이해집니다.
● 가열 및 공기 접촉으로 인한 표면 산화
● 열을 가하여 수지와 고분자 오일을 부분적으로 화학적으로 경화시키는 공정.
이러한 이유로 적외선 경화는 단일의 완전 경화 공정이 아니라 여러 단계를 거치는 부분 건조 공정입니다. 용제 기반 잉크는 공기 흐름에 의한 용제 증발로 100% 경화가 이루어지기 때문에 또 다른 차이점을 보입니다.
UV 경화와 EB 경화의 차이점
UV 경화는 EB 경화와 주로 침투 깊이에서 차이가 납니다. UV 광선은 침투 깊이가 제한적입니다. 예를 들어, 4~5µm 두께의 잉크층은 고에너지 UV 광선을 이용한 느린 경화 과정이 필요합니다. 오프셋 인쇄처럼 시간당 12,000~15,000매를 인쇄하는 고속 환경에서는 경화가 불가능합니다. 고속 경화 시에는 표면만 경화되고 내부는 액체 상태로 남아 마치 덜 익은 계란처럼 되어, 표면이 다시 녹아 달라붙는 문제가 발생할 수 있기 때문입니다.
잉크 색상에 따라 자외선 투과율도 크게 다릅니다. 마젠타와 시안 잉크는 자외선에 쉽게 투과되지만, 노란색과 검은색 잉크는 자외선을 많이 흡수하고, 흰색 잉크는 자외선을 많이 반사합니다. 따라서 인쇄 시 색상 레이어 순서는 자외선 경화에 상당한 영향을 미칩니다. 자외선 흡수율이 높은 검은색이나 노란색 잉크가 맨 위에 있으면 아래쪽의 빨간색이나 파란색 잉크가 불충분하게 경화될 수 있습니다. 반대로 빨간색이나 파란색 잉크를 위에, 노란색이나 검은색 잉크를 아래에 배치하면 완전한 경화가 이루어질 가능성이 높아집니다. 그렇지 않으면 각 색상 레이어를 별도로 경화해야 할 수도 있습니다.
반면, 전자빔(EB) 경화는 경화 과정에서 색상에 따른 차이가 없으며 침투력이 매우 뛰어납니다. 종이, 플라스틱 및 기타 기판에 침투할 수 있으며, 인쇄물의 양면을 동시에 경화시키는 것도 가능합니다.
특별 고려 사항
흰색 바탕 잉크는 자외선을 반사하기 때문에 UV 경화에 특히 어려움이 있지만, EB 경화는 이러한 반사의 영향을 받지 않습니다. 이것이 EB 경화가 UV 경화에 비해 가지는 장점 중 하나입니다.
하지만 전자빔(EB) 경화는 충분한 경화 효율을 얻기 위해 표면이 산소가 없는 환경이어야 합니다. 공기 중에서 경화가 가능한 자외선(UV)과는 달리, 전자빔은 공기 중에서 비슷한 결과를 얻으려면 출력을 10배 이상 높여야 하는데, 이는 엄격한 안전 조치가 필요한 매우 위험한 작업입니다. 실용적인 해결책은 경화 챔버에 질소를 채워 산소를 제거하고 간섭을 최소화하여 고효율 경화를 가능하게 하는 것입니다.
실제로 반도체 산업에서는 같은 이유로 UV 이미징 및 노광 작업을 질소로 채워진 산소 없는 챔버에서 수행하는 경우가 많습니다.
따라서 전자빔(EB) 경화는 코팅 및 인쇄 용도에서 얇은 종이 시트나 플라스틱 필름에만 적합합니다. 기계식 체인과 그리퍼가 있는 시트 공급식 인쇄기에는 적합하지 않습니다. 반면 자외선(UV) 경화는 공기 중에서 작동할 수 있어 더 실용적이지만, 산소가 없는 UV 경화는 오늘날 인쇄 또는 코팅 용도에서 거의 사용되지 않습니다.
게시 시간: 2025년 9월 9일
