UV 및 EB 경화는 일반적으로 전자빔(EB), 자외선(UV) 또는 가시광선을 사용하여 단량체와 올리고머의 혼합물을 기판에 중합시키는 공정을 의미합니다. UV 및 EB 경화된 재료는 잉크, 코팅제, 접착제 또는 기타 제품으로 제조될 수 있습니다. UV와 EB는 복사 에너지원이기 때문에 이 공정을 방사선 경화 또는 라드큐어(radcure)라고도 합니다. UV 또는 가시광선 경화에 사용되는 에너지원은 일반적으로 중압 수은 램프, 펄스형 제논 램프, LED 또는 레이저입니다. 빛의 광자는 주로 재료 표면에서 흡수되는 경향이 있는 반면, EB는 물질을 투과하는 능력이 있습니다.
UV 및 EB 기술로 전환해야 하는 세 가지 강력한 이유
에너지 절약 및 생산성 향상: 대부분의 시스템은 용매를 사용하지 않고 노출 시간이 1초 미만이므로 기존 코팅 기술에 비해 생산성 향상 효과가 매우 큽니다. 웹 라인 속도는 분당 1,000피트에 달하며, 제품은 즉시 테스트 및 출하 준비가 완료됩니다.
민감한 기판에 적합: 대부분의 시스템은 물이나 용매를 포함하지 않습니다. 또한, 경화 온도를 완벽하게 제어할 수 있어 열에 민감한 기판에 적용하기에 이상적입니다.
환경 친화적이고 사용자 친화적입니다. 일반적으로 용매를 사용하지 않으므로 유해 물질 배출이나 인화성에 대한 우려가 없습니다. 광경화 시스템은 거의 모든 도포 기술과 호환되며 최소한의 공간만 필요로 합니다. UV 램프는 기존 생산 라인에 설치할 수 있습니다.
UV 및 EB 경화형 조성물
단량체는 합성 유기 물질을 만드는 가장 기본적인 구성 요소입니다. 석유 원료에서 얻을 수 있는 간단한 단량체로는 에틸렌이 있습니다. 에틸렌의 화학식은 H2C=CH2입니다. 두 개의 탄소 원자 사이에 있는 기호 "="는 반응 부위, 즉 화학 용어로 "이중 결합" 또는 불포화 결합을 나타냅니다. 이러한 이중 결합 부위가 반응하여 올리고머와 중합체라고 불리는 더 크고 복잡한 화학 물질을 형성할 수 있습니다.
중합체는 동일한 단량체의 반복 단위가 다수(즉, 폴리) 모여 있는 것입니다. 올리고머라는 용어는 이러한 중합체를 지칭하는 특수한 용어로, 종종 추가 반응을 통해 다양한 중합체의 조합을 형성할 수 있습니다. 올리고머와 단량체의 불포화 부위만으로는 반응이나 가교 결합이 일어나지 않습니다.
전자빔 경화의 경우, 고에너지 전자가 불포화 부위의 원자와 직접 상호작용하여 반응성이 매우 높은 분자를 생성합니다. 자외선 또는 가시광선을 에너지원으로 사용하는 경우, 광개시제를 혼합물에 첨가합니다. 광개시제는 빛에 노출되면 자유 라디칼을 생성하거나, 이 작용으로 인해 불포화 부위 사이에 가교 결합이 시작됩니다.
올리고머: 복사 에너지로 가교된 코팅제, 잉크, 접착제 또는 바인더의 전반적인 특성은 주로 제형에 사용된 올리고머에 의해 결정됩니다. 올리고머는 분자량이 비교적 낮은 고분자로, 대부분 서로 다른 구조의 아크릴화 반응을 통해 생성됩니다. 아크릴화 반응을 통해 올리고머의 말단에 불포화기 또는 "C=C" 그룹이 도입됩니다.
단량체: 단량체는 주로 미경화 재료의 점도를 낮춰 도포를 용이하게 하는 희석제로 사용됩니다. 단량체는 반응기 또는 불포화 부위가 하나만 있는 단일 기능성 단량체와, 반응하여 경화 또는 완제품 재료에 혼입되는 다기능 단량체로 나눌 수 있습니다. 다기능 단량체는 두 개 이상의 반응기를 가지고 있어, 제형 내 올리고머 분자와 다른 단량체 사이에 결합을 형성합니다.
광개시제: 이 성분은 빛을 흡수하여 자유 라디칼 또는 작용기를 생성합니다. 자유 라디칼 또는 작용기는 높은 에너지를 가진 입자로, 단량체, 올리고머 및 중합체의 불포화 부위 사이에 가교 결합을 유도합니다. 전자빔 경화 시스템에서는 전자가 가교 결합을 개시할 수 있으므로 광개시제가 필요하지 않습니다.
첨가제: 가장 흔한 첨가제는 저장 중 겔화를 방지하고 낮은 광량 노출로 인한 조기 경화를 방지하는 안정제입니다. 색소, 염료, 소포제, 접착 촉진제, 평탄화제, 습윤제 및 미끄럼 방지제 등이 기타 첨가제의 예입니다.
게시 시간: 2025년 1월 1일
