UV 경화의 개요
UV 경화와 건조
UV 경화

UV 경화 기술의 활용 및
   적용분야

경화속도에 영향을 미치는
   요인
열변형
UV경화 불량 종류,원인,
   대책
반사율
광 개시제
  Home > 기술자료 > UV 경화 > 열 변형
 
 



 

열 변형

1. UV 도료, UV 수지의 특성
UV수지 혹은 UV잉크의 화학적인 성질, 감광제의 종류, 안료의 양(量)과 종류, UV 흡수율 등 여러가지 요인에 따라서 경화속도가 달라진다. 일반적으로 어떤 종류의 UV수지 혹은 UV잉크는 어떤 파장의 UV를 몇 mJ/㎠ 조사 받으면 경화 된다는 기본 데이터를 수지 메이커에서 제공 받아야 한다.

2 도막 두께
자외선 경화용 도료의 경화는 도막의 두께가 매우 중요하다.
사용하고져 하는 UV수지 혹은 UV잉크의 경화 속도가 어느정도 반비례 관계가 있는지를 일반적으로 말하기는 어렵다. 인쇄 혹은 uv 코팅 두께에 따른 경화 속도는 대체적으로 색상, 수지 성분, 안료 혹은 염료의 특성에 지배를 받으며, 대략적으로는 두께에 반비례하거나 두께의 제곱에 반비례 한다.

3 조사하는 자외선 에너지의 양
자외선 조사량(면적 단위당 조사 받는 자외선 에너지의 양)에 비례하여 경화속도가 달라 진다.
UV수지 혹은 UV잉크의 종류에 따라 경화되는 속도는 다르지만 대체적으로 두께의 1승-제곱에 반비례 한다. 즉 동일한 필름에 동일한 구께로 uv코팅한 제품이라고 해도, UV수지 혹은 UV잉크의 색상, 성분, 안료 혹은 염료의 종류에 따라 경화하는데 필요한 자외선 조사량은 달라지며, UV수지 메이커에서 완전 경화에 필요한 자외선 조사량을 제공 받을 수 있다.

4 램프의 파장
UV수지 혹은 UV잉크가 완전 경화 되는 데는 자외선 조사량 뿐만 아니라 조사되는 파장의 분광 분포도에 따라 크게 달라진다. 일반적으로 UV수지는 254nm나 365nm의 파장을 조사하면 경화하며, 대부분의 수지나 잉크는 365nm 부근에서 연속 스펙트럼이 나오는 램프, 즉 Fe 계 Metal Halide 램프를 사용하면 경화가 10-50% 만큼 더 잘된다. 어떤 UV수지는 Metal Halide 램프를 사용해야 경화 되는 것도 있지만 수은uv 램프만으로 경화되는 수지도 많다.

5 램프의 수량
UV 조사량은 램프 수량 * 80-105%에 비례 한다.
UV 조사량이 램프 수량에 정비례하지 않고 -20% 혹은 +5%로 25% 까지 차이가 나는 이유는에 반사갓 구조, 반사도, 열 제거 기술 등에 따라 uv 조사 효율이 달라지기 때문이다.

 

UV 램프와 램프 주위 온도 구배

이러한 이유 때문에 대부분의 UV 경화기 사용자는 제품의 열변형 때문에 가장 고민을 하고 있다, 그러나 국내의 UV 경화기 메이커에서는 열 유체역학의 관점에서 최적 열제거 설계를 하는 것이 아니라 외제를 카피하는 수준에 머물고 있는 실정이다 보니 항상 열변형이 문제가 된다.

대부분의 uv 경화기 메이커에서 열을 제거하기 위해 콜드 미러와 핫 미러를 사용하거나 수냉식 조사 유니트를 사용하지만 실제로 온도에 민감한 제품은 항상 열 변형 문제가 발생한다, 열에 취약한 제품은 기술 축적이 충분히 된 회사의 저온 uv 경화기 혹은 초저온 uv 경화기를 사용하는 것이 좋다.

참고로 각 재질별로 연속 사용 온도와 일시적으로 열 변형되는 온도는 다음과 같다.

 
1.여러가지 플라스틱의 열변형 온도
 

                 PLASTIC

     열변형 온도 (℃)

     POLY ETHYLENE

     40 ~ 85

     POLY PROPYLENE

     100~110

     POLY STYRENE

     60~95

     ACRYLIC RESIN

     70~90

     A.B.S RESIN

     70~105

     VINYL CHLORIDE

     50~70

     POLY CARBONATE

     135~145

     POLY AMIDE

     130~180

     PHENOL RESIN

     110~205

     UREA RESIN

     130~145

     MELAMINE RESIN

     130~205

     UNSATURATED POLYESTER RESIN
     불포화 폴리 에스테르수지 (SMC, FRP)

     120~200

     URETHANE RESIN

     70~130

 
*. 상기 테이블은 플라스틱 성형물에 대한 기본값이므로 얇은 쉬트일 경우는 쉬트의 두께에 따라 5-20% 더 낮게 잡아야 한다.
 
2. 강화 플라스틱의 연속사용온도
 

플라스틱 (유리 %)

    연속사용온도(°C)

     PET(40)

       130

     PA6-6(50)

       140

     PSF(40)

       150

     PESF(40)

       175

     PPS(40)

       180

     PASF(0)

       185

     PI(30)

       200

     POB(0)

       200

     PAI(0)

       210

     FEP(20)

       210

     FE(25)

       260

 
괄호 ( ) 내의 수치는 유리 섬유의 함량임