EB 전자빔 경화 - 장식 필름에 대한 새로운 응용 분야
전자빔(EB)은 특정 에너지를 가진 전자들이 공간에 모여 같은 방향으로 움직이는 흐름을 말합니다. 전자빔을 이용하여 액체 물질을 고체 물질로 변환하는 과정을 전자빔 응고라고 합니다.
전자빔(EB) 경화 기술은 효율적이고 무공해이며 에너지 절약적인 가공 기술로, 코팅, 잉크, 접착제, 복합재료 등 다양한 산업 분야에서 널리 사용됩니다. EB 경화는 열을 발생시키지 않는 저온 공정이기 때문에 내열성 소재를 사용한 인쇄 및 코팅 가공에도 적용할 수 있다는 장점이 있습니다.
내열 소재는 특히 열수축 필름, 감열지, 사진용 RC 인화지, 열전사지 등을 지칭합니다. EB 경화 기술을 적용함으로써 제품의 얼룩 방지, 긁힘 방지 및 내구성이 향상되어 기능성과 높은 부가가치를 제공합니다.
01 EB 경화 코팅 기술
전자빔(EB) 경화 코팅 기술은 기판 필름에 EB 수지를 균일하게 코팅한 후, EB 조사에 의해 가교되어 중합 반응 및 최종 경화가 일어나는 기술입니다. EB 경화 코팅을 통해 제품 표면은 내수성, 내화학성, 내스크래치성 등의 특성을 갖게 됩니다. 다른 코팅 기술과 비교했을 때, EB 코팅 기술은 에너지 효율이 높고, 용매를 사용하지 않아 환경 친화적이며, 빠른 공정 속도와 높은 생산량이라는 장점을 가지고 있습니다.
(1) EB 경화 코팅의 특성
EB 경화 수지의 배위 설계를 통해 고밀도 고분자 사슬 골격 가교 네트워크 형성을 제어함으로써 인쇄층이 필름을 빠르게 경화시킬 수 있습니다. 이는 장식 필름 표면에 내스크래치성, 내오염성 등의 특성을 부여하는 동시에 기판과의 밀착 가공을 통해 유연성과 성형성을 유지합니다.
EB 전자빔 조사 공정 중 EB 경화 과정에서 반응에 참여하는 많은 활성 단량체가 생성되므로, 다양한 기능성 첨가제를 첨가하여 제품의 내구성과 지속성을 향상시킬 수 있습니다.
EB 전자빔 경화는 광중합 개시제를 필요로 하지 않습니다. 오히려 자외선을 자유도 있게 흡수할 수 있는 흡수제와 같은 재료를 코팅에 첨가할 수 있어 탁월한 내후성을 갖춘 제품을 설계할 수 있습니다.
(2) EB 경화 코팅 제조 방법
산소가 존재하는 환경에서 전자빔(EB) 조사를 수행하면 반응성 물질에 의해 생성된 자유 라디칼이 산소에 의해 억제되어 비활성화되는 경우가 많습니다. 따라서 산소를 차단하고 불활성 기체 환경(고순도 99.99% 질소)에서 전자빔 조사를 수행해야 합니다.
EB 수지 코팅 경화 전에 수지의 특성(유동성 등)과 도포량에 따라 오목판 인쇄법 또는 롤러 코팅법을 선택해야 합니다. 적절히 건조시킨 후 EB 전자빔을 조사하여 경화 효과를 얻을 수 있습니다.
(3) EB 경화 코팅 기술의 장점
기존 경화 코팅 기술과 비교했을 때, EB 경화 코팅 기술의 장점은 다음과 같습니다.
① 이는 에너지를 효율적으로 이용하고 에너지를 절약하는 환경 친화적인 처리 기술입니다.
② 용매를 사용하지 않는 코팅을 위한 친환경 건조 시스템을 갖추고 있습니다.
③ 즉시 응고되며, 고속 배치 생산에서 탁월한 성능과 높은 품질 안정성을 제공합니다.
④ 재료 분자는 전자빔 조사에 의해 직접 여기되어 다수의 물질이 활발한 반응을 일으키며, 반응 속도는 자외선 경화보다 높습니다.
⑥ 침투력이 뛰어나 코팅의 색상 및 두께에 제한을 받지 않습니다. 하부층까지 밝게 하고 더 깊은 경화 깊이를 가집니다.
⑦ 이는 냉간 가공 방식에 속하며, 조사 과정에서 기판의 열 손상이나 변형이 발생하기 쉽습니다. 따라서 코팅할 기판을 선택하는 데 있어 자유도가 높습니다.
02 EB 경화 기술을 기반으로 개발된 제품
(1) EB 경화 기술을 이용한 장식 패널 개발
지화 EB 장식 보드는 중국 최초로 항공우주 분야의 흑색 기술인 EB 전자빔 경화 기술을 보드 표면 코팅에 적용했습니다. 보드에 생기는 흠집, 긁힘, 얼룩, 햇빛에 의한 변색 문제를 EB 코팅으로 효과적으로 해결하고 표면을 보호할 수 있습니다. 또한, 보드의 성능을 가늠하는 중요한 요소인 고강도 충격에 대한 내구성 테스트를 실시하여 우수한 품질을 보장합니다.
(2) EB 경화 기술을 이용한 장식 필름 개발
지화 EB 장식 필름은 당사와 유럽의 SML이 공동 개발한 아시아 최초의 고급 압출 생산 설비 및 생산 기술을 통해 수입 고분자 소재를 기본 재료로 사용하여 제조된 장식 필름입니다. 이 설비 및 기술은 모두 당사에서 순수하게 수입한 것입니다. 필름 소재의 표면층에는 EB 전자빔 경화 장비를 사용하여 코팅한 후, EB 전자빔을 조사하여 고밀도 코팅 EB 장식 필름을 완성합니다.
시험 결과, EB 장식 필름은 다른 장식 필름에 비해 기후 및 자외선 노출 후 변색 및 퇴색 문제를 해결한 것으로 나타났습니다. 또한 내후성, 내오염성이 우수하고 세척 및 관리가 용이하며, 미세한 흠집도 열처리로 복원할 수 있습니다.
환경과 에너지에 대한 관심이 높아지고, 건강하고 쾌적하며 친환경적인 건축 자재 제품에 대한 수요가 증가함에 따라, 환경적으로 안전한 소재와 저탄소 소재를 결합하는 연구 방향이 업계에서 일반적인 추세가 되었습니다.
기존 경화 코팅 기술과 비교했을 때, 전자빔(EB) 경화 코팅 기술은 제품 제조 공정에서 탄소 배출량을 제어하고 CO2 배출량을 줄이는 데 긍정적인 역할을 합니다. 또한, 수지 코팅에 대한 조사 후 고밀도 사슬 골격 가교를 갖는 코팅 필름이 형성되어, 장식 필름은 우수한 내스크래치성, 내오염성, 내후성 및 내구성을 갖습니다.
지화 EB 기술은 내구성과 신뢰성 문제를 해결할 뿐만 아니라 다양한 디자인으로 생활 공간에 특별한 색감을 더하는 독창적이고 첨단적인 기술입니다. EB 장식 패널은 공간 구성을 완벽하게 고려하여 제작되었습니다. 삶의 한 무대를 장식하는 장식 패널로서, 뛰어난 성능, 독특한 질감, 그리고 고급스러운 디자인으로 많은 사랑을 받고 있습니다. 공간을 통합하여 삶의 궤적을 기록하고, 일상에 더욱 아름다운 순간들을 선사하세요!
