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    김세훈 l 제395호 l 2018년 09월 10일 l 조회수:71
    UV프린터에 대한 이해를 돕는 길라잡이 ⑧



    최근 UV 프린터의 보급이 증가하면서, UV 프린터에 대한 궁금증이 많아지고 있습니다. 이에 따라 SP투데이는 UV 프린터를 국내에서 유통하고 있는 앤픽스시스템즈의 김세훈 대표가 네이버 블로그를 통해 공개하고 있는 UV 프린터에 대한 다양한 내용을 새롭게 구성해 정보를 공유합니다.

    * 본 칼럼은 SP투데이의 편집 방향과는 다를 수 있습니다.

    UV잉크 제대로 이해하기

    UV?

    Ultra Violet, 자외선, 빛 모두 같은 이야기입니다. 그렇다면 UV잉크란 무엇이고 어떻게 만들어지는 것일까요? 쉽게 말하면, 빛을 쬐어주면 바로 굳어지는(경화) 잉크를 말합니다. 우리들은 UV경화를 적절한 강도의 빛을 비추면 액체가 고체로 굳어지는 현상이라고 이해를 하고 있지만 사실은 2가지 타입으로 나뉩니다, 하나는 위에 언급한 내용처럼 액체를 고체로 만드는 것(네거티브 타입)으로서 대표적 예가 바로 UV잉크나 UV코팅제 등이 있고 다른 하나는 고체가 액체로 변하는 것(포지티브 타입)으로 Photo Resist와 같은 반도체, 인쇄회로기판 등에 쓰이는 재료가 이에 해당합니다. UV잉크에 안료(Pigment)가 사용되는 것은 잘 아시지요? 그러면 색상을 나타내는 안료 이외에 다른 중요 재료들은 어떤 것이 있을까요? 그들의 구성과 배합을 결정하는 UV잉크의 배합공식을 바로 UV Formulation이라고 하는데 UV잉크를 얼마나 잘 만들었느냐는 바로 이 Formulation에 따라 달라지는 것이고 UV잉크 제조의 핵심적인 노하우라고 볼 수 있습니다.

    UV잉크=안료(Pigment)+광개시제(Photo Initiator)+중합체(Oligomer)+단위체(Monomer)+첨가제(Additive)라고 풀어 써 볼 수 있습니다. Photo Initiator는 말 그대로 광개시제, 즉 빛에 가장 먼저 반응을 보이며 화학반응을 일으키도록 하는 시작 재료입니다. 잉크 배합시 구성재료 전체에서의 비중은 매우 적은 편에 속하지만 개시제를 함유하지 않은 UV경화재료는 경화반응을 만들 수 없기 때문에 열을 가해 Monomer나 Oligomer의 이중결합을 분리시키는 것은 가능하겠으나 궁극적으로 UV경화 재료의 특징이기도 한 순간 경화성(Curing)을 구현하는 것은 원천적으로 불가능합니다. 그래서 광개시제를 가장 중요한 핵심재료로 꼽습니다. 이 광개시제의 특성 때문에 UV를 우수 기술로 인지한다고 해도 지나치지 않습니다. 또한 UV경화 주재료들을 ‘자외선 경화수지’라고 통칭하여 부릅니다.

    광개시제로 주로 사용되는 것은 Peroxide이며 자외선 경화수지란 자외선 파장 200~400nm의 광을 받아 경화되는 수지인데 Oligomer, Monomer, Initiator로 구성됩니다. 올리고머는 PrePolymer (인쇄결과물)가 되기 위한 주재료라고 보면 되고 모노머는 올리고머를 용해하며 부족한 특성을 보충하기 위해 필요한 단량체를 말합니다. 광개시제는 이들 올리고머와 모노머가 화학결합을 하여 원하는 목적값의 수지가 만들어지도록 자외선광을 받아 자신을 분해하며 돕는 물질로서 수지의 특성과 자외선 빛의 파장에 따라 다양한 종류로 활용됩니다. 이 가운데는 황변현상을 일으키는 재료도 있고 UV경화시 냄새를 많이 발생시키는 재료도 포함될 수 있지만 냄새가 발생되지 않는 재료중에는 황변, 점성, 견뢰도에 치명적 영향을 주는 경우도 있기 때문에 냄새가 덜 난다고 함부로 선택할 수 없는 이유입니다.

    그리고 원재료 가격도 천차만별이고 너무나도 중요한 ‘도막두께’를 결정짓는 재료에 이르기까지 중요하지 않은 재료가 없습니다. 광개시제중에서 어떤 재료를 선택할지, 또 올리고머로는 빠른 경화 열내성과 화학내성은 강하지만 온도변화에는 취약한 에폭시 아크릴레이트가 좋은지 아니면 다양한 적용성이 뛰어나고 연질성과 입체적 표현력이 뛰어나지만 값은 비싼 우레탄 아크릴레이트가 좋은지 선택해야 하기도 합니다.

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