적외선(UV) 및 전자파(EB) 경화기술은 UV광 및 EB를 조사해 액상도막을 3차원 가교시켜 순간적으로 고체로 변화시키는 기술로, 에너지 절약 및 청정기술 측면에서 잉크, 접착제, 코팅, 전자 및 자동차 관련소재 등에 적용되고 있다.
친환경 기술로 인지되고 있으며 최근에는 순간적으로 경화하는 특징을 바탕으로 수요처의 짧은 납기에 대응할 수 있는 점도 주목받고 있다.
앞으로는 UV-LED(Light Emitting Diode) 관련수요가 시장을 주도할 것으로 예상되고 있다.
UV-LED는 단파장화가 진행되고 있으며, 기술적으로 유연한 하드코팅을 실현하는 유기·무기 하이브리드가 각광받으면서 일본이 글로벌 시장을 선도하고 있다.
UV의 결점을 해소하기 위해 UV와 적외선램프를 조합한 하이브리드 시스템도 등장했다.
환경규제가 엄격한 유럽에서는 UV잉크 수요가 증가하고 있으며 기능성 코팅, 3D프린터도 성장분야로 부상하고 있다.
EB는 소형에 저렴하고 위험성이 낮은 실험기기가 등장해 개시제가 필요하지 않은 이점을 바탕으로 연구현장 보급이 가속화될 것으로 예상되고 있다.

UV-LED, 성능 향상으로 성장성 막대
UV 경화는 열 대신 자외선을 이용하는 광화학 프로세스로 광중합으로 불리고 있다.
자외선을 에너지로 사용해 모노머를 폴리머로 변화시키는 방식으로 0.1초 이상의 매우 짧은 시간에 수지가 경화해 건조시간이 불필요함으로써 에너지가 절약되고 대기에 방출되는 물질이 적은 것으로 파악되고 있다.
열에 약한 기재를 경화할 수 있고 피막특성을 정밀하게 제어할 수 있으며 무용제 타입으로 친환경적일 뿐만 아니라 대형설비가 불필요해 공간을 절약할 수 있는 이점도 있다.
특히, UV-LED는 에너지 절약, 장수명 특성을 바탕으로 성장분야로 주목받고 있으며 성능이 향상됨과 동시에 단파장화가 이루어지고 있다.
파장이 더욱 짧은 빛이 살균, 공기정화, 수지경화용 광원 및 광촉매 특성을 대폭 향상시킬 가능성이 있기 때문이나 개시제 계열의 문제 해결이 필수적으로 요구되고 있다.
EB 경화는 인공적으로 전자를 가속화해 빔으로 이용하고 있다.
EB가 보유한 에너지를 활용해 가교반응, 그래프트 중합반응, 인쇄, 코팅, 접착 경화 등을 실시할 수 있으며 UV 경화에 비해 설비가 큰 편이나 최근 소형제품이 시장에 투입되기 시작했다.
UV 경화는 3D프린터에 대한 응용에도 관심이 집중되고 있다.
기본원리가 UV 경화수지를 이용한 광조형과 동일한 3D프린터는 시험제작용으로 사용이 제한됐으나 소량 생산제품용으로 활용하는 움직임이 나타나고 있다.
3D프린터는 작업시간 단축으로 이어지는 고감도화 및 경화물에 대한 기계적 강도 부여가 주요 과제로 부상하고 있다.
주거환경에 대한 이용 확대 방안도 주목받고 있다.
UV 경화는 가구, 바닥재 코팅, 세면대 등의 도장이 벗겨지거나 균열이 일어난 부위를 수리할 때 사용되고 있다.
광중합 가운데 범용 코팅 분야는 중국을 비롯한 아시아기업이 글로벌 시장을 장악하고 있다.
이에 따라 경쟁력을 향상시키기 위해서는 정밀하게 제어된 고부가가치제품 개발이 요구되고 있어 융합, 복합, 하이브리드에 중점을 둔 오픈 이노베이션의 중요성이 높아지고 있다.
또 광원 진보로 더욱 정밀한 컨트롤이 가능해짐에 따라 정밀표면처리에 대한 연구개발이 트렌드로 자리 잡을 것으로 예상되고 있다.

Heraeus, 적외선 하이브리드 “주목”
Heraeus는 진공 자외선부터 중파장 적외선 영역까지 광범위한 파장대에 대응하는 광원제품을 라인업하고 있다.
2017년에는 UV-LED 신제품을 출시했으며 광원을 단독 판매할 뿐만 아니라 수요처 요구에 대응해 커스터마이징하는 시스템에도 힘을 기울이고 있다.
적외선과의 하이브리드 시스템, 유지보수를 포함해 보유 자원을 최대한 활용함으로써 수요처에 최적의 솔루션을 제공하고 있으며 적용범위를 확대하기 위해 다양한 분야를 적극 개척하고 있다.
2017년 출시한 UV-LED 브랜드 Semray는 Plug & Play 콘셉트를 도입했다.
데이터케이블 1개, 전원케이블 1개가 연결된 기판후면과 1개 이상의 LED광원 본체로 구성되며 수요처의 조사 폭에 따라 필요한 만큼 연결할 수 있고 유지보수할 때 필요한 부위만 간단하게 교체할 수 있는 것이 특징이다.
하이브리드 큐어 시스템은 흠집 방지성 및 경도 향상 등 고부가가치 기능을 부여할 수 있으며 유연하면서 유리 수준의 경도가 요구되는 용도로 수요가 증가하고 있는 것으로 알려졌다.
또 UV 경화에 따른 반응성 향상으로 UV 경화에 필수적인 개시제 농도를 40% 절감함과 동시에 생산속도를 끌어올릴 수 있으며 수축응력 완화를 가속화하고 개시제 분해 냄새를 줄일 수 있는 특징이 있다.
경화막 밀착성 및 필름 휨 가공성 향상 등도 가능한 것으로 파악되고 있다.
UV-LED 조사는 단일파장이기 때문에 일반적으로 표면 경화가 어려우나 적외선을 조사함으로써 표면 경화에 필요한 조사 에너지를 절감할 수 있는 것으로 알려졌다.

NG, 굴곡성 개선한 고경도제품 개발
Nippon Gohsei(NG)는 스페셜티 폴리머부에서 접착제, UV 경화수지, 폴리에스터수지(Polyester Resin)를 공급하고 있으며 수요처 요구에 대응해 3개 제품을 패키지로 제안하는 솔루션 전략에 주력하고 있다.
경쟁기업과는 차별화된 전략으로 광학전자부품, 기능성 필름 분야에서 호조를 보이고 있는 것으로 알려졌다.
UA(Urethane Acrylate)를 중심으로 공급하고 있는 UV 경화수지는 경질 타입부터 연질·탄성 타입까지 다양하게 라인업하고 있다.
특히, 최근에는 터치패널 분야에서 수요가 신장하고 있으며 고도화되고 있는 니즈에 대응해 신규 그레이드를 개발해 순차적으로 수요처 평가를 진행하고 있다.
UV 경화수지는 1998년 개발했으며 장기간 축적한 신뢰성을 바탕으로 패키지 솔루션 전략과 함께 공급이 꾸준히 증가하고 있다.
최근에는 플렉시블 디바이스용 고경도+굴곡성 그레이드를 개발해 주목받고 있다.
고경도 타입은 일반적으로 굴곡성이 떨어져 유연성이 요구되는 용도에 적용하는데 한계가 있으나 NG는 독자 개발한 UA 합성기술을 활용해 고경도와 굴곡성을 양립시키는데 성공했다.
경도는 3H, 굴곡성은 6mmø이고 내마찰성도 양호해 문의가 꾸준히 들어오고 있는 것으로 알려졌다.
고배리어성 신제품도 개발했다.
OLED(Organic Light Emitting Diode) 디스플레이 등 수증기 배리어성이 요구되는 용도로 경질·연질 타입을 라인업하고 있다.

ADEKA, LED광원 대응제품 공급 주력
ADEKA는 FPD(Flat Panel Display) 등 전자제품을 중심으로 고기능성 광개시제 및 광개시제를 최적 배합한 UV 경화수지를 공급하고 있다.
광개시제를 배합한 수지를 모두 보유하고 있어 원료 단계부터 수요처 요구에 대응할 수 있는 강점이 자랑이다.
광개시제는 래디칼, 양이온, 음이온을 종합적으로 공급하고 있으며 UV 경화수지는 LED광원 대응제품에 주력하고 있다.
최근에는 수용성 광개시제 및 UV 경화수지를 개발해 친환경성을 차별화 포인트로 내세워 샘플작업을 진행하고 있다.
개시제는 고감도형 래디칼계가 주력상품이며 옥심에스테르(Oxime Ester)형 카르바졸(Carbazole)계는 칼라필터용 레지스트, 블랙매트릭스 용도 등에서 표준제품으로 자리 잡고 있다.
양이온계 i선용 광산발산제는 LED광원에 대응해 샘플작업을 진행하고 있으며 수요처로부터 높은 평가를 받고 있는 것으로 알려졌다.
해당 영역은 경쟁기업들이 별로 다루지 않고 있고 고감도, 고용해성, 고내열성 등 특성이 뛰어나기 때문에 유력제품으로 육성할 방침이다.
수용성 UV 경화수지 시리즈는 유기용제를 함유하지 않으며 LED광원에도 대응하고 있다. UV 경화에 따라 물에 녹지 않기 때문에 포토리소그래피 및 내수성 부여가 가능한 것으로 알려졌다.
또 수용성이고 LED에 대응하는 광중합개시제를 개발해 UV 래디칼 중합계 및 광환화계 소재를 공급하고 있다.
작업환경을 개선할 수 있을 뿐만 아니라 가스 배리어성이 뛰어나고 패터닝이 가능한 특징이 있다.