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材料・測定・分析・合成
( A051 )

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~

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~

発刊日
2010年02月25日
体裁
B5判上製本 261頁
ISBN
978-4-903413-83-9
Cコード
3058
価格(税込)
59,400
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56,365 円)

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冊数:
PDFパンフレット(A051 書籍「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~」)

著者リスト

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)

趣旨

 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