간단한 제판 구조는 수용성
Polymer에 그 기초를 두며 그 Polymer는 빛의 영향 아래서 중크롬산염과 cross link를 갖는다.
가장 일반적으로 사용되는
polymer는 gelatin과 Poly Vinyl-Alcohol(PVA)이다.
하지만 간단하고 일반적인 성분의 유제로는
고 내구성과 우수한 인쇄 품질에 대응하기가 어렵기 때문에 구조 공식이 바뀌어야 했으며,
지속적인 개발이 이루어 지고 있는 것이다.
유제의 재현 능력과 안정성을
upgrade 하기 위해서, 기본적인 PVA와 감광제의 혼합에 합성수지와 분산(dispersions)이 더해진다.
화학자들은 그들이 사용가능한
물질 중 다양한 선택을 할 수가 있는데, 예를 들면 polyvinil-chloride, polystyrene, polyvinil-acetate,
polyacrylates, arcylonitrile-polymer, butadiene-polymer 뿐만 아니라 그들의 합성물질 등이
그것이다.
화학자들은 그들이 원하는 유제의 특성을
변화시키기 위해 원재료의 선택을 다양하게 해왔으며
그 결과, 중크롬산 대신 diazo 감광제나 SBQ 감광제 방식으로 전체적인 유제 품질의
향상을 가져왔다.
polymer 선택의 주요 기준의 하나는 film forming, 즉 각각 요소의 cross linking이다.
유제는 최소한 50%의 물을 함유하고
있기 때문에 처음에 polymer는 water shell에 의해 둘러 싸여 있다.
코팅된 스크린이 건조되는 동안 물이 증발되고 입자들은 점점 더
서로 가까와진다. 입자들이 충분히 가까와졌거나
유제필름이 완전히 건조 되면, 입자들은 옆의 입자에 달라 붙게 되고 각각의 물리적 결합의 형태가
된다.
그러나 이것은 아직 화학적 cross linking의 단계는 아니다.
이런 물리적 결합은 capillary
film과 같은 유제 필름을 만들기에 충분히 강하다.
그러나 이 단계에서는 유제는 물에 의해 완전히 녹을 수가
있다.
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3가지 기본요소 PVA, sensitizer, disperson(소산) 이외에 도 유제를 구성하는 요소는 수없이 많다. Wetting agents, flow agents, defoamers, plasticizers, 염료 등등 유제를 공식화하는 가장 어려운 부분은 모든 입자들이 훌 륭한 행동을 수행하는데 필요한 완벽한 협조를 얻어내는 것이다. |
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만약 건조되고 감광된 유제가 UV light에 노광되면, 감광제는 수용성 polymer에 반응하고 polymer를 어느 정도 내수성을 갖게 만든다.
유제의 노광중에 유제안의 photo
reactive group, 즉 sensitizer와 photo reactive resin은 UV 발광체에 의해 자극받게 된다.
UV 발광체의
결과로 sensitizer는 수용성 polyvinyl alcohol과 다른 polymer들과 반응하게 된다.
sensitizer는 UV 빛에 의해
에너지를 얻게 되고 낮은 에너지 상태로 바뀌기를 갈망한다고 상상해 보자.
낮은 에너지 수준에 도착하기 위해 sensitizer는 PVA와
화학적으로 반응한다. 그렇게 함으로써 유제의 주 혼합이 cross linking 되고,
한 입자가 다음을 붙잡게 되고 서로 chain을 형성하게
된다.
이 과정은 기본적으로 연쇄 반응이다.
만약 반응을 멈추게 하는 함정이 없다면, 반응이 시작하면 영원히 반응이 계속된다.
그러나 극단적으로 짧은 시간후에 연쇄 반응을 멈추게 하는 많은
함정들이 있다.
한 점에서 시작된 반응은 그것이 이동되기 전에 아주 작은 방해들로 인해 도달되지 못할 것이다.
제판 작업자에 의해서도 그러한 함정들이 발생될 수도 있다.
예를 들어 물분자들이 연쇄 반응을 멈추게 하고, 코팅된 유제가 완전히 건조되지 않았다면 연쇄 반응은 완전하게 되지 않는다.
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일반적으로 연쇄 반응의 짧은 거리 때문에
많은 sensitizer가 사용되고 유제안의 sensitizer의 분배가 매우 중요하다.
사실 이것은 굉장히 복잡하고 polymer와
sensitizer 사이의 한 개의 반응은 반응이 실질적으로 한 단계 이상이기 때문에
완전하게 알려져 있지 않다. 상당히 많은 부분적인 반응이
가능하기 때문에 반응을 기록하기란 대단히 어렵다. 하지만,
노광중의 반응은 기본적으로 에너지의 변화이며 그것이 유제의 성분 사이의 내구성 있는
화학적 연결이 된다는 것을 이해하는 것은 충분하다.
모든 유제는 사진 필름이 화학약품으로
현상되는데 반해서 물로 현상되는데, 노광 부족인 유제는 수용성 성분을 갖게 되어 있다.
스크린의 현상 중에 물은 유제 필름의 노광 부족된 부분을
녹이게 되고 용해된 부분은 떨어져 나가게 된다.
제판의 노광된 부분은 어느 정도 내수성을 갖게 되고 어떠한 손상도 없이 현상과정을 견디게 된다.
그러나 완전한 내 용제성 유제는 노광된 부분의 softening을 방지하기 위해 현상 과정이 5-10분을 초과 해서는 안된다.
유제의 내수성은 각 성분의 완전한
cross linking에 달려있다. 만약, 노광타임이 너무 짧다면, 그 cross linking은 불완전한 채로 남아있고,
완전한 내수성이 얻어질 리 없다. 그러나, 내수성을 증가시키는 방법으로
두가지가 있다.
첫 번째 방법 : 후노광이 그중에 한
방법인데, 이는 SBQ-photopolymer와 diazo photopolymer 유제에 한정된다.
단지 이 두가지 시스템 만이 합성된
light sensitive group을 가지고 있는데, 이것들은 현상후에도 유제안에 남아있다.
일반적인 diazo 유제안에는 diazo 만이
유일한 감광성분인데, 현상 중에 남아 있는 sensitizer가 벗겨지기 때문에 후노광은 적절한 결과를 주지 못한다.
SBQ와 diazo
photopolymer 유제 안의 다른 감광 물질들은 후노광 중에 또다른 cross link를 하게 된다.
내구성 강화를 위해선 후노광시간은 원래 노광 시간의 2-3배를 주어야 한다.
두 번째 방법 : 강막제를 이용하는 것인데, 강막제에는 두가지 종류가 있다.
첫 번째로 모든 유제에 적용할 수 있는
탈막이 가능한 강막제인데, 유제안의 화학적 반응이 요구되지는 않는다.
이 강막제는 유제안에 존재하는 OH-group(alcohol's)만을
변화시킨다. 결과적으로 내수성이 증가되고 탈막도 가능해진다.
두 번째로, 탈막이 전혀 되지 않는 강막제로 화학적 경화를 일으킨다. 하지만, 유제안에 강막제와 반응하는 어떤 물질이 있어야 가능해진다.
모든 탈막제는 물에 녹아있거나 또는 물에
녹는 분말로 되어 있다. 물은 유제를 부풀리거나 부드럽게 하고, 탈막제를 운반하는 역할을 한다.
탈막제의 실질적인 요소는 전형적으로 sodium
meta periodate 인데, 이것은 유제안의 알콜 그룹에 있는 cross link chain을 공격한다.
탈막제가 이 화학적 그룹에
닿게되면 cross linking이 파괴되고 유제는 벗겨지게 된다.
periodate는 polymer의 alcohol group에 닿게 하는 운반책으로 물을 필요로 하기 때문에 내용제성 유제보다 내수성 유제를 탈막하기가 더 어렵다.
하지만 탈막제는 반드시 피해야 되는 좋지
않은 부대 효과를 수반할 수 있다. 만일 탈막제가 스크린 위에서 건조되었다면,
그것은 거의 강막제의 효과를 나타내고 탈막을 계속 시도한다고 해도
탈막제의 주성분이 chemical chain을 파괴하지 못하기 때문에 아무 효과도 기대할 수 없다.
첫번째 : 유제의 좋은 기능을 확실하게
하려면, 유제에 감광제를 섞을 때 주의할 필요가 있다.
감광제는 제조업자가 명시한 대로 정확시 섞여져야 내구성과 그 유제의 특성을 보장받는다.
만일 감광제가 유제에 완전치 못하게 더해지거나 또는 완전히 섞여지지 않았다면 cross linking이 완전치 않게 되고 노광 타임도 변하게
된다.
분말이나 시럽상태의 감광제를 용해할 때,
18℃ 이하의 미지근한 물에서 완전히 용해되도록 한다.
하지만 2시간 이상 물로 용해된 감광제를 유제와 혼합하지 않은 상태에서 통안에 방치해서는
안된다.
감광제가 유제에 완전히 섞여있는
상태에서의 보관 수명은 20℃에서 4-6주 정도지만 온도가 더 높다면 수명은 더 짧아진다.
냉장고 안에서 보관하면 수명을 연장할 수 있고 온도의
영향으로 유제의 점도가 변할 수도 있다.
두번째:
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도포된 스크린은 노광 전에 완전히 건조되어야 하며 내수성 유제 사용시에 특히 중요하다. 일부 유제는 많은 수지 성분과 고점도 때문에 건조시간이 길어지므로 스크린실의 습도를 확인하고 건조기를 사용하도록 하며 건조기 없이 건조하려면 습도는 50% 이하가 되어야 한다. 건조기 온도는 38℃로 하고 건조기 안의 습도가 30-50%를 유지한다. |
코팅된 유제안의 물 분자는
cross linking을 멈추게 하며, 내수/내용제성의 약화를 초래한다.
완전하게 건조된 스크린을 올바르게 노광할 때, 좋은 결과를 얻을 수
있다.
세번째:
탈막제가 특정한 화학 그룹에 닿는게
필요하기 때문에, 탈막제의 주요 성분을 위한 운반책으로 물이 필요하다.
유제에 내수성이 강할수록, 탈막은 더 힘들어진다. 더 이상 탈막이 안되기
때문에, 스크린 위에 탈막제가 건조되는 것을 피해야 한다.
공기로 운반되는 탈막제 잔유물이나 물방울들이 옆에 보관된 스크린에 떨어질 수 있고,
망사 오프닝을 막는 작은 점의 형태로 되고 이것은 거의 제거되질 않는다.
마지막 :
후노광은 크게 효과적이지는 않고, 단지 10-15%의 내성을 얻는다. 올바른 절차는 처음부터 충분한 노광시간을 주어야 한다.