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No.1648

 
UV硬化のトラブル原因とその対策事例集

最も困難なトラブルを材料選定・設計・照射条件など、多角的アプローチで解決!
■ 執筆者【敬称略】
千葉大学
(株)スリーボンド
(株)スリーボンド
(株)スリーボンド
BASFジャパン(株)
BASFジャパン(株)
大阪府立大学
日本化薬(株)
小関 健一
今井 雄介
大槻 直也
金子 哲
中南 宇史
倉 久稔
角岡 正弘
堀口 尚文
岩崎電気(株)
荒川化学工業(株)
太陽インキ製造(株)
東京理科大学
東亞合成(株)
日本ペイント(株)
浜松ホトニクス(株)
ビックケミー・ジャパン(株)

木下 忍
澤田 浩
峰岸 昌司
有光 晃二
佐内 康之
肥田 敬治
杉本 晴彦
若原 章博

 
■ 目 次

◆ 第1章 トラブル対策のために知っておきたい!高機能なUV硬化性樹脂の設計

□ 第1節 光重合反応から見たUV硬化性樹脂の設計
  1. 素反応からの検討
  2. 酸素による重合阻害

□ 第2節 光重合開始剤の重要性
  1. ラジカル重合開始剤の種類と反応
  2. ラジカル重合開始剤の吸収特性
  3. 重合開始剤と光源との関係
  4. ラジカルの構造と反応

□ 第3節 硬化膜の物性に及ぼすモノマーの影響
  1. 硬化膜の基材接着性
  1-1. 界面化学的要因と接着挙動
  1-2. 硬化収縮に伴う応力の発生と接着挙動
  1-3. 投錨効果と接着挙動


◆ 第2章 硬化阻害を防ぐには?

□ 第1節 硬化阻害を防ぐには?
 1. ラジカルの生成(光源と開始剤)
 2. 成長反応の阻害

□ 第2節 ラジカル重合における酸素による硬化阻害への各対策手法(1)
 1. 酸素阻害機構
 2. 酸素阻害への対策手法
  2-1. 硬化雰囲気からのアプローチ
 3. 硬化プロセスからのアプローチ
  3-1. 照度
  3-2. ランプ発光波長
 4. 樹脂設計からのアプローチ
  4-1. 開始剤濃度
  4-2. 開始剤種類
  4-3. モノマー
  4-4. 水素供与性物質の添加
  4-5. エン・チオール反応の利用
  4-6. 樹脂中の気泡への対処

□ 第3節 ラジカル重合における酸素による硬化阻害への各対策手法(2)
 1. 酸素による励起状態の失活とラジカルの捕捉
  1-1. 酸素による励起状態の失活
  1-2. 酸素によるラジカルの捕捉
  3-2. ランプ発光波長
 2. 酸素による重合阻害の低減対策
  2-1. 配合面からのアプローチ
   ・ ワックスの使用
   ・ アミンの添加
   ・ 光重合開始剤の組み合わせ
   ・ 構造による特徴
   ・ チオール・エン硬化系
   ・ その他
  2-2. プロセス面からのアプローチ
   ・ カバーフィルムの使用
   ・ 不活性ガス中での硬化
   ・ 紫外線強度の増加

□ 第4節 カチオン重合における湿気(水分)による硬化阻害への各対策手法
 1. カチオン重合の反応機構と水分による反応阻害
 2. 樹脂の水分量と硬化挙動
 3. 樹脂と開始剤の選択
 4. 硬化環境

□ 第5節 カチオンUV硬化における湿気(水分)による硬化阻害への各対策手法

□ 第6節 アニオンUV硬化における低感度への対策手法

□ 第7節 照度低減を防ぐための各手法
 1. UV光源の選択
 2. 光量管理
 3. ステップ照射


◆ 第3章 未硬化部分を完全に硬化するには?
       光の届かない/届きにくい部分 「影、深部 (厚膜)」を硬化するには?

□ 第1節 硬化反応がとまる原因とは
 1. 光があたらない部分の硬化
 2. 塗料を一部接着剤として利用するときの例
 3. 光が届かない部分の硬化
 4. 瞬間接着による仮止

□ 第2節 完全硬化のための増感材の選び方・使い方
 1. 増感材のはたらき
 2. エネルギー移動
 3. 増感材と開始材の組み合わせ例

□ 第3節 未硬化を防ぐための開始剤の選び方・使い方
 1. 厚膜および着色感光性材料の特徴と光硬化
 2. ラジカル硬化型厚膜感光組成物の光硬化
 3. 着色剤を含有する感光組成物の光硬化
 4. 着色剤含有系の光硬化への -アミノアセトフェノンの分光増感反応の利用

□ 第4節 照射条件により未反応を防ぐことは可能か?(1)
 1. 照射波長による硬化の違い
 2. 光の当て方を工夫する

□ 第5節 照射条件により未反応を防ぐことは可能か?(2)
 1. UV硬化に必要なUV照度が得られない
 2. 照射器の温度上昇
 3. 照度は適正でも硬化不足

□ 第6節 顔料添加樹脂の完全硬化技術
 1. インキ膜厚と顔料濃度- Lambert-Beerの法則-
 2. 着色されたインキにおける光開始剤と着色顔料
  2-1. 黒色インキの紫外線硬化

□ 第7節 硬化速度と完全硬化
 1. 硬化速度
  1-1. UV強度と表面硬化性
  1-2. 化学構造と表面硬化性
  1-3. 内部硬化性
 2. 完全硬化
  2-1. 硬化速度と完全硬化

□ 第8節 デュアルUV硬化による完全硬化技術
 1. 厚膜および着色感光性材料の特徴と光硬化
 2. ラジカル硬化型厚膜感光組成物の光硬化
 3. 着色剤を含有する感光組成物の光硬化
 4. 着色剤含有系の光硬化への -アミノアセトフェノンの分光増感反応の利用

□ 第9節 デュアルUV硬化による完全硬化技術(UV硬化+その他の硬化方法(嫌気・熱・湿気))
 1. UV硬化の問題点
 2. UV硬化と嫌気性硬化の組み合わせによる硬化方法
  2-1. UV硬化性樹脂への嫌気硬化性付与
  2-2. 嫌気硬化性について
  2-3. UV硬化性樹脂への嫌気性付与の実用化
 3. UV硬化と熱反応硬化性の組み合わせによる硬化方法
  3-1. UV硬化性樹脂への熱硬化性付与
  3-2. 過酸化物による加熱硬化について
  3-3. エポキシ配合による加熱硬化について
 4. UV硬化と湿気硬化性の組み合わせによる硬化方法
  4-1. UV硬化樹脂への湿気硬化付与


◆ 第4章 黄変・変色・着色を防ぐには?

□ 第1節 黄変・変色・着色が生ずるメカニズム
 1. UV照射時(後)の着色
  1-1. 光開始剤に由来する着色
  1-2. 重合禁止剤による着色
 2. UV硬化物およびプラスチック基板の耐候性
  2-1. UV硬化物の耐候性
  2-2. UV硬化に用いられるオリゴマーおよび基板に用いられるプラスチックの黄変

□ 第2節 モノマー・オリゴマーの選択および使い方
 1. 黄変のメカニズム
 2. 化学構造
 3. 低黄変が期待できるモノマー・オリゴマー
 4. シリコーン系

□ 第3節 反応性オリゴマーの選択および使い方
 1. ポリエステルアクリエート
 2. エポキシアクリレート
 3. ウレタンアクリレート

□ 第4節 透明樹脂における開始剤の選び方・使い方
 1. 開始剤由来の黄変、着色の機構
 2. 透明樹脂向け低黄変性光重合開始剤の選択と使い方
 3. 光硬化後の塗膜の黄変

□ 第5節 UVA/HALSの選び方・使い方
 1. UVA
 2. HALS
 3. 曝露試験結果


◆ 第5章 層間剥離・密着不良・硬化収縮を対策するには?

□ 第1節 密着性低下と硬化収縮の関係
 1. 光硬化性樹脂の密着性

□ 第2節 硬化収縮しにくいモノマー・オリゴマーの選択

□ 第3節 厚膜での硬化収縮をいかに対応するか?
 1. 硬化収縮の低減対策
  1-1. モノマー、オリゴマーの特徴と硬化収縮
   ・ アクリル当量と硬化収縮
   ・ Tg(ガラス転移温度)と硬化収縮
   ・ 伸び率と硬化収縮
  1-2. 硬化形式と硬化収縮
  1-3. 非反応成分の添加と硬化収縮


◆ 第6章 粘度を調整するには?

□ 第1節 UV硬化樹脂の粘度制御技術と影響因子

□ 第2節 低粘度モノマーの選定と設計
 1. アクリルモノマーの特徴
 2. アクリルモノマーの低PII化
 3. N−ビニルホルムアミド

□ 第3節 粘度調整剤による粘度調整


◆ 第7章 大・微小面積への対応をするには?

□ 第1節 大面積を硬化するための照射技術と熱対策
 1. ライン型ファイバーの利用
 2. リニア照射型UV-LEDユニットの利用

□ 第2節 光学レンズにおける微小面積のUV硬化樹脂の設計硬化技


◆ 第8章 熱劣化を対策するには?

□ 第1節 反応時の熱発生メカニズムと対処法

□ 第2節 照射条件最適化による照射熱への対応(1)
 1. スポット光源の熱対策
 2. UV-LED光源の利用

□ 第3節 照射条件最適化による照射熱への対応(2)

□ 第4節 UV波長選択による熱対策

□ 第5節 添加剤による熱劣化対策

□ 第6節 LEDランプによる対策とその波長に合わせた開始剤選定
 1. 光硬化反応と光硬化組成物
 2. 光重合開始剤への要求特性とUV-LED光源への適用性
 3. 光重合開始剤の種類と特徴およびUV-LED用開始剤の選定
  3-1. ラジカル型光重合開始剤
   ・ アセトフェノン型光重合開始剤の種類と特徴およびUV-LEDへの適用
   ・ α-アミノアセトフェノン類の増感反応の利用
   ・ その他のタイプI光重合開始剤の特徴とUV-LED光源への適応
   ・ 2分子反応型光重合開始剤
  3-2. カチオン型光重合開始剤
   ・ 光カチオン硬化開始剤の種類と特徴
   ・ オニウム塩のUV-LED光源への適用


◆ 第9章 アウトガス・臭気を防ぐには?

□ 第1節 UV硬化樹脂におけるアウトガス発生要因と各対策手法
 1. 主要なアウトガス、臭気の発生要因
  1-1. 未反応モノマー・オリゴマーおよび低分子量の反応物
  1-2. 残存光開始剤または光開始剤の分解物
  1-3. モノマー・オリゴマー中の不純物
  1-4. モノマー・オリゴマーの分解物
  1-5. 水分

□ 第2節 カチオン硬化性樹脂におけるアウトガス発生要因と各対策手法
 1. エポキシ樹脂
 2. 光カチオン重合開始剤

□ 第3節 アニオン硬化性樹脂におけるアウトガス発生要因と各対策手法

□ 第4節 アウトガスの発生しにくい光重合開始剤の種類・特徴と選び方使い方
 1. 光重合開始剤とアウトガス発生の関係
 2. アウトガスの発生しにくい光重合開始剤
  2-1. アルキルフェノン型ラジカル光重合開始剤
  2-2. その他の光重合開始剤


◆ 第10章 レベリング性を付与するためには?
       - 配合設計におけるレベリング性の付与 -


◆ 第11章は著作権の都合上、掲載しておりません。