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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〜
[コードNo.10STA051]

■体裁/ B5判上製本 261ページ
■発行/ 2010年 2月 25日 S&T出版(株)
■定価/ 59,400円(税込価格)
■ISBNコード/ 978-4-903413-83-9
 
★待望の第2弾 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
★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

書籍趣旨

 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。

著者

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)

目次

1章最新のUV硬化技術動向
1UV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
4UV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
1UV-LEDと紫外線ランプの比較
1.1UV-LEDの発光原理
1.2UV-LEDの特性
1.3InGaN系LEDの特異な発光メカニズム
1.4UV-LEDの発光メカニズム
2UV-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
2.3GaN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
3.3Gaドロップレット層
4UV-LEDの樹脂硬化への応用
4.1吸光度と開始剤
4.2UV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
5UV-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
9LED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
2365nm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
2.1365nm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
2.1.2365nm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
2.2.1365nm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
2.3365nm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
3.23-Amino-4-methoxy-benzenesulfonyl誘導体の詳細検討及び構造最適化
3.33-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
2UV-LEDとカチオン硬化
2.1UV-LED
2.2増感剤の種類
3カチオン硬化への適用例
3.1UV-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
3.2395nm以外の波長のUV-LEDでの増感効果
3.3UV-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
1UV-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
2UV-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)
3UV光源の周波数特性と乾燥に影響する因子
3.1UV光源の周波数特性
3.2乾燥の効率に影響する因子
4UV硬化に係わるエネルギー
4.1UV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
5UV-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
1UV硬化インクジェットプリンタの特徴
2UVLED硬化インクジェットプリンタの誕生と特長
3UVLED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
4UVLED硬化プリンタの主要技術
4.1UVLEDプリンタの構成
4.2UVLEDユニット
4.3UVLED用高感度インク
5実用化例
5.1UJF-160
5.2JFX-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
1.2UVインクジェットプリンタの特長
2UVインクジェットプリンタに関する市場動向
2.1UV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
2.3UVインクジェットプリンタのサプライヤー
2.4UVインク適正を持つ基材
3UV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
3.4POP(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
1UVインクジェットインク基本処方
2UVインクジェット用色材の選択
2.1UVインクジェット用マゼンタ顔料
2.2UVインクジェット用イエロー顔料
2.3UVインクジェット用シアン顔料
2.4UVインクジェット用特色顔料
2.5UVインクジェット用微粒化加工顔料
3UVインクジェットインク用光重合開始剤の選択
3.1UV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
3UV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
1UV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
3UV-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
4UV-LEDに適したUV硬化型接着剤の設計
5UV-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
1UV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
5AS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
5.3FT-IRとの相関関係



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