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UV硬化プロセスの最適化2

UV硬化プロセスの最適化2

~UV-LED硬化、UVインクジェット、エン・チオール~
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概要

UV硬化プロセスの書籍、待望の第2弾。
本書は、コストの大幅削減と省エネルギーの立場から注目を集めているUV-LED硬化の最新技術を網羅的に詳解。
機能改善により注目されているエン・チオール系やUVインクジェット、光ナノインプリント、樹脂の機能化など解説しております。

ご案内

 前書籍「 UV硬化プロセスの最適化 」(2008年4月発刊)が発刊して約2年経ちますが紫外線硬化技術の利用は電子・情報材料、印刷分野などを中心にますます増えております。
 前書籍では現場で直面する「硬化阻害、反り・変形、硬化収縮密着性、変色、アウトガス対策…」など個別対応技術についてまとめましたが、本書籍ではコストの大幅削減と省エネルギーの立場から注目を集めている「UV-LED硬化技術」、デメリットが改善され再注目されている「エン・チオール系紫外線硬化」を中心に「UVインクジェット」「光ナノインプリント用光硬化性樹脂」「蛍光測定による硬化挙動解析」…といったUV硬化の応用技術を中心に解説しています。

目次

1章 最新のUV硬化技術動向

  • 1. UV硬化技術の話題:光源を中心に
    • 1.1 高圧水銀ランプとLED
    • 1.2 光源からの赤外線の影響について
    • 1.3 開始剤の選択と表面および内部硬化
    • 1.4 短波長および長波長の深度方向の硬化限界
    • 1.5 直流電源 (高圧水銀灯:無電極ランプ) を利用する光源の特長
  • 2. フォミュレーション関連材料:開始剤、オリゴマーについて
    • 2.1 開始剤の開発
    • 2.2 オリゴマーの役割
    • 2.3 酸素硬化阻害対策
  • 3. リアルタイムでの硬化過程の追跡
  • 4. UV硬化技術の応用展開
    • 表面加工:二次元から三次元へ
    • 微細加工、光造型などへの展開

2章 UV-LEDの発光効率の向上と樹脂硬化への応用と課題

  • 1. UV-LEDと紫外線ランプの比較
    • 1.1 UV-LEDの発光原理
    • 1.2 UV-LEDの特性
    • 1.3 InGaN系LEDの特異な発光メカニズム
    • 1.4 UV-LEDの発光メカニズム
  • 2. UV-LEDの発光効率を高める一般的プロセス技術
    • 2.1 フリップチップ
    • 2.2 チップ界面凸凹化
    • 2.3 GaN基板成長及び基板除去による高放熱化
  • 3. 当社のUV-LED高効率化技術
    • 3.1 高温SiN中間層
    • 3.2 低温GaNPバッファ層
    • 3.3 Gaドロップレット層
  • 4. UV-LEDの樹脂硬化への応用
    • 4.1 吸光度と開始剤
    • 4.2 UV硬化インクの色による吸光度の違い
    • 4.3 照射面積と照射方法
  • 5. UV-LEDの今後の発光効率の向上と課題

3章 UV-LED照射装置

1節 UV-LED光源の最適化
  • 1. オムロンのLED-UV照射器
  • 2. 商品に生かされている技術
  • 3. 照射対象物の品質確保
  • 4. 製品生産効率の向上
  • 5. ランニングコストの削減
  • 6. 生産設備の設計自由度向上
  • 7. 設備の導入時のイニシャルコスト削減
  • 8. サイドビューレンズの開発
  • 9. LED式紫外線照射装置の課題
    • 9.1 紫外線LEDの短波長化
    • 9.2 照射出力の高さ
    • 9.3 照射面積の拡大
2節 UV-LED照射面積の広範囲化
  • 1. 長所
    • 省コスト
    • 長寿命
    • 照射面に熱放射がない
    • 省スペース (薄く作れる)
    • 放射エネルギーが簡単に調整できる
    • 均一照射が可能
  • 2. 設計上の注意点
    • 2.1 照射角度
    • 2.2 放熱設計
    • 2.3 照射光の特性とUV-LEDの配置
    • 2.4 照射光の特性とLED配置

4章 光開始系材料の組み合わせと濃度の最適化

  • 1. 高感度な光開始系の設計指針
  • 2. 365nm光に感光するイミダゾール系光ラジカル発生剤について
    • 2.1 365nm光に感光するイミダゾール系光ラジカル発生剤の設計
      • 2.1.1 イミダゾール系光ラジカル発生剤候補化合物の合成
      • 2.1.2 365nm光に感光するイミダゾール系光ラジカル発生剤候補化合物の物性値
        • 置換基効果と吸収曲線との相関
    • 2.2 レジスト特性評価
      • 2.2.1 365nmに対する吸光係数とレジスト感度との相関
      • 2.2.2 置換基の種類、位置、数とレジスト感度との相関
    • 2.3 365nm光に高い感光性を示すイミダゾール系光ラジカル発生剤を用いた詳細検討
      • PRG-7における最適組成比
  • 3. 高機能連鎖移動剤について
    • 3.1 高機能連鎖移動剤の基本骨格探索
      • 高機能連鎖移動剤の候補化合物選出
      • 連鎖移動剤候補化合物の性能評価
    • 3.2 3-Amino-4-methoxy-benzenesulfonyl誘導体の詳細検討及び構造最適化
    • 3.3 3-Amino-4-methoxy-benzenesulfonyl誘導体の水素供与機構の解明
      • 3-Amino-4-methoxy-benzenesulfonyl骨格を有する化合物のHOMO-LUMO順位の計算

5章 UV-LED硬化にむけた増感剤の使い方

  • 1. 増感剤の実施例
    • 1.1 飲料缶等の下地塗装
  • 2. UV-LEDとカチオン硬化
    • 2.1 UV-LED
    • 2.2 増感剤の種類
  • 3. カチオン硬化への適用例
    • 3.1 UV-LED (395nm) での硬化
      • 3.1.1 クリアー系結果
      • 3.1.2 顔料系での効果
      • 3.1.3 厚膜での効果
    • 3.2 395nm以外の波長のUV-LEDでの増感効果
    • 3.3 UV-LED (460nm) での増感効果
  • 4. ラジカル硬化
    • 4.1 ラジカル硬化と増感剤
    • 4.2 ラジカル硬化へのDBAの適用
    • 4.3 ハイブリッド硬化
  • 5.非マイグレーション用増感剤
    • 5.1 エポキシ基を持った増感剤
    • 5.2 アクリル基を持った増感剤

6章 UV-LED接着剤の設計と技術動向

1. 接着剤市場
2. 接着剤の設計

  • 2.1 装置の波長と光重合開始剤
  • 2.2 ラジカル系接着剤
    • 活性ラジカル濃度の増加
    • 不活性ラジカルの再活性化
  • 2.3 カチオン系接着剤

7章 UV-LED硬化型印刷技術

1節 UV-LED硬化型印刷装置の要求特性と開発動向
  • 1. UV-LED硬化型印刷装置と印刷市場ニーズ
    • 1.1 生産部数の小ロット化・短納期化と止まらぬ価格下落傾向
    • 1.2 枚葉方式のUV-LED硬化型印刷機械により改善できること
    • 1.3 適用分野による効果の違い
  • 2. UV-LED硬化型システムの乾燥性能に影響を及ぼす条件
    • 2.1 マクロな乾燥メカニズム
      • 2.1.1 最大照度と積算光量
      • 2.1.2 最大照度が不足すると乾燥しない
        • 最大照度を上げる方法
        • 最大照度が不足すると乾燥しない実例
        • ランプの周波数の影響 (UV開始剤の影響)
  • 3. UV光源の周波数特性と乾燥に影響する因子
    • 3.1 UV光源の周波数特性
    • 3.2 乾燥の効率に影響する因子
  • 4. UV硬化に係わるエネルギー
    • 4.1 UV光源に含まれる乾燥に寄与するエネルギー式の導出
      • 最大照度からの積算光量と硬化エネルギーを推定
      • 装置の公称消費電力と光変換効率からの推定
    • 4.2 計算結果と考察
  • 5. UV-LED硬化方式の実機による性能試験
    • 5.1 乾燥性のチェック
    • 5.2 光沢値の低下
      • UV印刷で光沢が出ないメカニズム
      • 光沢を確保する機械的な条件
  • 6. 厚紙・特殊印刷への適用
2節 UV-LED硬化インクジェットプリンタの特長とその可能性
  • 1. UV硬化インクジェットプリンタの特徴
  • 2. UVLED硬化インクジェットプリンタの誕生と特長
  • 3. UVLED硬化IJプリンタの特長
    • 3.1 省電力性
    • 3.2 小型化
    • 3.3 長寿命
    • 3.4 光量が自由に変化できる
    • 3.5 メディアの過熱がない
    • 3.6 オゾンレス
  • 4. UVLED硬化プリンタの主要技術
    • 4.1 UVLEDプリンタの構成
    • 4.2 UVLEDユニット
    • 4.3 UVLED用高感度インク
  • 5. 実用化例
    • 5.1 UJF-160
    • 5.2 JFX-1631

8章 UVインクジェット技術

1節 UVインクジェットプリンタ/印刷の市場動向と今後の展望
  • 1. インクジェットプリンタの分類とUVインクジェットプリンタの特長
    • 1.1 インクジェットプリンタの分類
    • 1.2 UVインクジェットプリンタの特長
  • 2. UVインクジェットプリンタに関する市場動向
    • 2.1 UVインクジェットプリンタの市場設置台数
    • 2.2 展示会での出展動向
    • 2.3 UVインクジェットプリンタのサプライヤー
    • 2.4 UVインク適正を持つ基材
  • 3. UVインクジェット印刷のメリットと課題
    • 3.1 垂幕、懸垂幕
    • 3.2 屋外看板
    • 3.3 電飾看板
    • 3.4 POP (大サイズ)
    • 3.5 レンチキュラーレンズを使用したチェンジング、3Dイメージ
    • 3.6 金属腐食看板
    • 3.7 建装材印刷関連
  • 4. 今後の展望と課題
2節 UVインクジェット用材料 色材・光重合開始剤
  • 1. UVインクジェットインク基本処方
  • 2. UVインクジェット用色材の選択
    • 2.1 UVインクジェット用マゼンタ顔料
    • 2.2 UVインクジェット用イエロー顔料
    • 2.3 UVインクジェット用シアン顔料
    • 2.4 UVインクジェット用特色顔料
    • 2.5 UVインクジェット用微粒化加工顔料
  • 3. UVインクジェットインク用光重合開始剤の選択
    • 3.1 UVインクジェット用フリーラジカル光重合開始剤

9章 エン・チオール系UV硬化材料最適化技術

1節 エン・チオール系UV硬化材料による硬化促進および硬化物特性の向上技術
  • 1. 多官能二級チオールの設計
  • 2. 反応機構
  • 3. UV硬化性
    • 3.1 アクリレート系モノマーでの硬化挙動
    • 3.2 アクリレート系モノマーとアリルエーテル系モノマーとの硬化挙動の比較
  • 4. 密着強度
  • 5. 柔軟性
  • 6. 耐熱性
  • 7. 耐水性
  • 8. 透過率
  • 9. 耐光性
  • 10. 反応組成物の保存性
2節 エン・チオール系UV硬化材料の密着性向上技術
  • 1. チオール化合物の例
  • 2. エン化合物の反応性
  • 3. 反応の特徴
  • 4. 塗膜の密着性
    • 4.1 体積収縮
    • 4.2 下地との相互作用
    • 4.3 粘弾性特性
  • 5. 均一な硬化物
  • 6. 新しい試み
3節 エン・チオール系UV硬化の有機・無機ハイブリッド材料への適用
  • 1. 有機・無機ハイブリッド材料とは
  • 2. シルセスキオキサン類を用いる有機・無機ハイブリッド材料
  • 3. エン・チオール反応を利用した有機・無機ハイブリッド材料
  • 4. エン・チオール反応と熱硬化反応とを併用した有機・無機ハイブリッド材料
4節 エン・チオール系接着剤のUV-LED照射による精密接着技術
  • 1. UV硬化型接着剤の概要
    • 1.1 構成
    • 1.2 硬化機構
  • 2. エン・チオール系UV硬化型接着剤
    • 2.1 硬化機構
    • 2.2 表面硬化性
  • 3. UV-LEDの特徴
    • 3.1 分光分布
    • 3.2 寿命
    • 3.3 高安全性・低ランニングコスト
  • 4. UV-LEDに適したUV硬化型接着剤の設計
  • 5. UV-LEDにより硬化させたエン・チオール系UV硬化型接着剤の特性

10章 光ナノインプリント用光硬化性樹脂とその特性評価方法

  • 1. UVナノインプリント用光硬化性樹脂の種類
    • 1.1 ラジカル重合系
    • 1.2 カチオン重合系
    • 1.3 エン-チオール型
  • 2. 樹脂の特性評価
    • 2.1 基本プロセス特性評価
      • 2.1.1 離型性
      • 2.1.2 反応率
      • 2.1.3 転写精度
    • 2.2 用途別特性評価
      • 2.2.1 永久部材用樹脂
        • 熱特性
        • 透明性
      • 2.2.2 リソグラフィー応用
        • ドライエッチング用樹脂
        • ウェットプロセス用樹脂

11章 UV硬化樹脂の硬化時間制御

  • 1. 光後硬化性
    • 1.1 ポリグリシジルメタクリレート中での光後硬化性
    • 1.2 ポリエチルアクリレート中での光後硬化性
  • 2. 速硬化性と可使時間
    • 2.1 速硬化性
    • 2.2 可使時間

12章 UV硬化樹脂の帯電防止性付与と特徴・評価

  • 1. 静電気の発生と減衰
  • 2. 帯電防止性の発現機構
    • 理論的な高分子へのイオン電導性の付与
    • 一般的な帯電防止性付与方法
    • イオン伝導性固体組成物の設計
  • 3. 帯電防止コーティング
    • 3.1 複合系静電防止塗料
      • 金属系
      • カーボン系
      • 金属酸化物系
    • 3.2 界面活性剤系
  • 4. 帯電防止の用途とその要求特性
  • 5. AS性評価方法
    • 5.1 概略
    • 5.2 測定器

13章 蛍光測定によるUV硬化型樹脂の硬化挙動解析

  • 1. 紫外線硬化樹脂とは
  • 2. 現在の硬化判定手法
  • 3. 蛍光測定による硬化度判定手法の原理
    • 3.1 蛍光発光とは
    • 3.2 紫外線硬化樹脂と蛍光について
  • 4. 装置構成
  • 5. 測定例
    • 5.1 モデル系での照射時間と蛍光増加の関係
    • 5.2 市販樹脂での相関関係及び運用方法について
    • 5.3 FT-IRとの相関関係

執筆者

  • 角岡 正弘 : 大阪府立大学名誉教授
  • 村本 宜彦 : ナイトライド・セミコンダクター(株)
  • 吉田 健一 : オムロン(株)
  • 中宗 憲一 : (株)センテック
  • 樽本 直浩 : 保土谷化学工業(株)
  • 沼田 繁明 : 川崎化成工業(株)
  • 藤村 裕史 : 川崎化成工業(株)
  • 岩澤 淳也 : (株)スリーボンド
  • 藤本 信一 : 三菱重工業(株)
  • 大西 勝 : (株)ミマキエンジニアリング
  • 南 章 : 富士フイルムグラフィックシステムズ(株)
  • 小柴 隆史 : チバ・ジャパン(株)
  • 室伏 克己 : 昭和電工(株)
  • 川崎 徳明 : 堺化学工業(株)
  • 福田 猛 : 荒川化学工業(株)
  • 後藤 慶次 : 電気化学工業(株)
  • 坂井 信支 : 東洋合成工業(株)
  • 平澤 玉乃 : 東洋合成工業(株)
  • 福井 弘司 : 積水化学工業(株)
  • 大城戸 正治 : ケーエスエム(株)

出版社

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お問い合わせ

本出版物に関するお問い合わせは tech-seminar.jpのお問い合わせからお願いいたします。
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体裁・ページ数

B5判上製本 261ページ

ISBNコード

ISBN978-4-903413-83-9

発行年月

2010年2月

販売元

tech-seminar.jp

価格

55,000円 (税別) / 60,500円 (税込)

割引特典について

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