UV硬化は最近では環境保全に役立ち、高速で経済的な表面加工技術として広く利用されるようになってきている。原理的およびプロセス的には簡単な技術である。すなわち、UV硬化技術の応用分野を考えて、光源および配合物 (フォーミュレーション〉の選択し、光を照射するだけである。したがって、新しくこの技術を利用する人にも決して難しい技術ではない。しかし、この技術の基礎原理をよく理解していないと思わぬところでつまずくことがある。
本講座ではUV硬化技術の基礎としてUVラジカル硬化を中心に、詳しく紹介するとともに、実用面で課題である酸素の硬化阻害、硬化収縮および黄変について、その原因と対策法について解説する。最近のトピックスであるLEDの選択法、チオール・エンUV硬化法、ハイパーブランチポリマーなどについても解説する。
- はじめに
UV硬化技術をいかに利用するか
- 原理と特徴:
- 光源、フォーミュレーション (配合物) および応用 (塗料、接着剤、インキなど)
- 光源の選択
硬化を開始させるエネルギー源としての光源をどのように選択するか
- 光の特長:
- 光源の種類と選択:
- 多波長光源 (赤外線を含む) (高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ)
- 単一波長光源 (LED) / LEDの現状と展望
- 赤外線は硬化でどのように利用されるか:長所と欠点
- UVラジカル硬化
V硬化の応用分野と配合物の選択をどうするか
- 開始剤の選択:
- 光源の波長とマッチング
- 着色物および紫外線吸収剤共存下での開始剤の選択
- オリゴマーおよびモノマーの選択
- 硬い硬化物 (ハードコート) および軟らかい硬化物〈粘着剤〉のための配合物の選択:
- UVラジカル硬化における課題と対策
- 酸素の硬化阻害とその対策:
- 光強度、開始剤濃度、官能基濃度などの選択
- アミン、エーテル類の添加
- チオール・エンUV硬化の特長と欠点
- 硬化収縮とその対策:
- モノマーおよびオリゴマーの構造〈アクリル当量〉と収縮率
- デンドリマーおよびハイパーブランチポリマー (オリゴマー) の利用
- 黄変:UV硬化直後の黄変と硬化物の耐候性試験における黄変
- 開始剤、重合禁止剤およびモノマーおよびオリゴマー由来の黄変とその対策
- UVイオン硬化の現状と展望
- UVラジカル硬化の欠点を補う、UVカチオン硬化およびUVアニオン硬化の現状と展望
- おわりに:これからのUV硬化技術の展望