UV 경화의 개요

UV 경화란, 자외선을 이용하여 액체 상태의 페인트나 잉크를 딱딱하게 굳힌다, 즉 경화(硬化)한다는 뜻이다.
자외선 경화는 자외선 램프로부터 나오는 자외선의 강한 에너지가 광 개시제에 화학 반응을 개시하는 에너지를 줌으로써 자외선 경화 도료의 주성분이 되기 전 상태인 단량체(모노머:Monomer)나, 주성분이 되기 직전 상태인 중간체(올리고머:Oligomer)를 순간적으로 중합체(폴리머:Polymer)로 만드는 것을 말한다.

모노머와 올리고머는 정상상태(1기압, 25도)에서 액체지만, 이 액체가 강력한 전자기파의 일종인 UV라는 강한 에너지를 받음으로써 폴리머로 변화하여 우리가 보기에 외형상 고체로 바뀌면서 원래 목적인 인쇄나 코팅, 혹은 접착 작용을 한다.

액체가 폴리머(Polymer)로 바뀌었다는 의미는 페인트나 잉크처럼 물렁물렁한 액체 상태가 고체처럼 딱딱하게 굳게 된다고 하여 경화, 혹은 Hardening이라고 한다. 물론 물처럼 묽은 상태에서 고체처럼 딱딱하게 말랐다고 하여 건조(乾燥 : Drying)라고도 부르기도 한다.
UV 코팅이나 경화를 하는 실무자들 사이에서는 UV 경화를 “건조”라고 부르는 경우가 많은데 딱딱하게 굳게 되었다고 해서 건조된 것과 유사하여 이렇게 부르기도 하지만, 물리적, 화학적 의미에서 보면 전혀 다른 말이 된다. 경화와 건조는 화학적, 물리적 관점에서 보면 여러 가지 차이가 있다.

UV 경화는 코팅 수지 자체가 모노머, 올리고머, 광개시제, 필러(Filler)를 넣어 만들어서 UV를 받으면 고분자 중합체인 폴리머(Polymer)로 되어 폴리머의 특성인 고체로 된다. UV 경화형 잉크나 UV 경화형 페인트에서는 용제나 시너(희석제)를 사용하지 않으므로 공해 문제가 없다.

UV 경화는 열 경화성 수지나 잉크에 비해 공해 문제가 없다는 점에서 도장, 페인트, 도료, 인쇄 등등 여러 산업에 사용될 뿐만 아니라, 경화 후의 접착 강도, 광택, 내마모성, 광택, 표면 경도 등 여러 가지 우수한 물성 때문에 여러 분야에서 매년 15% 이상 응용이 늘어나고 있다.
UV 경화가 없던 1970년대에는 표면을 경화하기 위해 열풍건조로(oven)에서 열을 가하거나 합성 kettle에서 오랜 시간 동안 건조했다. 이렇게 하던 것을, 에너지가 높은 자외선을 이용하여 순간적으로 표면을 경화 혹은 인쇄한다.