「광경화」 기술은 바닥재와 가구등 하드 코팅 분야를 시작으로 전자 부품에서도 널리 활용되고 있습니다.

최근 환경에 대한 영향을 생각해 탈 용제를 목표로 도료·잉크 분야에서도 주목을 받고 있습니다.

이에 그 광경화와 관련된 제품과 기술을 소개합니다 

광경화란 합성 수지 등의 유기 재료에 빛을 조사하여 중합을 촉진하고 경화를 도모하는 기술입니다.

광경화를 사용하여 경화시키는 물질을 광경화수지라고 합니다.
광경화는 중합방식에 따라 '광카티온 중합'과 '광라디컬 중합'으로 크게 분류됩니다.
'광카티온 중합'은 자외선(UV)을 조사함으로써 광경화수지 내에 포함된 광중합 개시제에서 산(카티온)을 발생시켜 중합을 촉진합니다.
한편, '광라디컬 중합'은 UV를 조사함으로써 광경화수지 내에 포함된 광중합 개시제에서 라디컬을 발생시켜 중합을 촉진하는 타입과

보다 강력한 에너지를 가진 전자선(EB)을 조사함으로써 모노머에서 직접 라디컬을 발생시켜 중합을 촉진하는 타입이 있습니다.
각각의 특징을 살려 용도에 맞게 중합 방식이나 조사하는 광원을 선택합니다.

광경화 수지를 구성하는 모노머에는 중합의 기점이 되는 '관능기'가 있어, 이 관능기끼리 결합하면 경화가 됩니다.
모노머의 종류에는 모노머가 1대 1의 관계로 연결되는 단관능 모노머와 2개 이상의 모노머가 결합하는 다관능 모노머가 있어,

결합되는 부분이 많은 다관능 모노머일수록 경화시의 경도가 높아집니다.
산요화성은 광라디컬 중합에 사용하는 다관능 모노머로서 『 ネオマー』를 1986년에 발매.
이후 『 ネオマー』등을 사용한 배합품인 광경화수지시스템 『 サンラッド』도 출시되어 오랜 세월 높은 평가를 받고 있습니다. 

광경화수지는 표면 경화에 우수하기 때문에 처음에는 바닥재 등의 건재나 가구의 표면 처리 등에 이용되어 왔습니다.

최근에는 경화 시 변형이 적고 미세한 가공이 가능하여 디스플레이 등의 전자재료에도 널리 활용되고 있습니다.

한편, 이러한 광경화 수지 기술은, 환경 등의 관점으로 타분야에서도 도입이 진행되어 왔습니다.

그 중 하나가 도료 및 잉크 분야입니다. 도료·잉크의 분야에서는 지금까지도 포스터나 씰 등 광택이나 발색이 요구되는 비교적 고급인쇄물 등에 이용되어 왔습니다만,

최근 세계적인 탈용제화가 진행되는 것에 따라, 용제를 사용하지 않는 광경화 수지가 재차 주목받고 있습니다.

산요 화성에서도 전자 재료용 재료의 개발로 축적한 기술을 구사하고 동 분야에 광경화 수지 시스템 「サンラッド」를 전개할 수 있도록 개발을 진행하고 있습니다.  

도료나 잉크 속에 들어있는 유기용제는 휘발성유기화합물(VOC)의 발생원 중 하나로 인체에 미치는 영향 및 환경 부하가 높은 물질입니다.

때문에 이 분야에서는 유기 용제의 사용을 줄이려는 대응이 진행되어 왔습니다.

"우선은 유기용제 중에서도 특히 환경 부하가 높은 톨루엔, 자일렌을 사용하지 않는 제품 개발로 시작되어,

유기용제의 양을 줄인 하이솔리드화나 유기용제를 사용하지 않는 무용제화, 유기용제 대신에 물을 사용하는 수성화가 진행되어 왔습니다"

산요화성도 수성 도료·잉크를 시작으로 이에 대응하는 다양한 제품을 개발하고 있습니다.

이러한 상황에서 환경규제 대응이 강해지는 중국에서는 대기오염 대책으로 2020년 12월부터 도료에,

2021년 4월부터 잉크에, 새롭게 VOC 함유 상한 등을 세세하게 정한 국가강제 표준규격이 적용됩니다.

도료·잉크의 용도는 다양하며 본 규격은 동시에 접착제·세정제도 대상이 되므로 많은 사업자에게 영향을 미치게 됩니다.

또 중국 국내에서 생산, 판매하는 제품 뿐만이 아니라, 일본에서 생산된 도료등을 중국에 수출하는 경우도 적용 대상이 되기 때문에

관련 사업자는 시급한 대응이 요구되고 있습니다.

이에, 수성 도료나 잉크에 이외에 무용제로 아름답게 도장·인쇄를 할 수 있는 광경화 수지에 대한 기대가 높아지고 있습니다.  

도료·잉크 분야에서는 현상, 탈용제화로서 수성화가 주류가 되고 있습니다만,

평평한 종이나 필름에 대량으로 인쇄하는 것이 요구되는 잉크 분야에서는, 건조성이나 밀착성을 생각하면 수성화에도 해결해야 할 과제가 있습니다.

한편, 광경화수지를 이용한 UV잉크는 종이나 필름을 빠르게 감아내는 인쇄공정에서도 광조사 작업이 쉽고 건조성이나 밀착성에서도 수성잉크보다 친화성이 높아

UV잉크젯 인쇄방법 또한 주목 받고 있습니다. 또한 광경화수지는 용제를 사용하지 않을 뿐만 아니라 수성 잉크와 같이 열에 의한 건조가 불필요하기 때문에

CO2 감소 면에서도 우수하여 보다 친환경적인 제품이라 할 수 있습니다.

이와 같이 광경화수지는, SDGs의 3번 「모든 사람에게 건강과 복지를」이나 9번 「산업과 기술 혁신의 기반을 만들자」,

11번 「계속 살 수 있는 마을 만들기를」, 12번 「만들 책임 사용할 책임」, 13번 「기후변화에 구체적인 대책을」 등 다양한 개발 목표에 공헌할 수 있는 제품입니다.

산요 화성에서는 앞으로도 「ネオマー」를 시작으로 하는 기능성 모노머는 물론 이것들을 응용한 「サンラッド」와 같은 광경화 수지 시스템을 제공해 SDGs에 공헌해 갈 것입니다. 

[관련 SDGs]