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UV硬化型コーティング材の基礎と各種機能付与技術

12月開催 化学系セミナー  更新日:2009年10月06日
 セミナー番号【912299】 12/1 講師1名
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UV硬化型コーティング材の基礎と各種機能付与技術


~実例・トラブル対策から欧米の最新技術動向まで~

講 師 カシュー(株) 塗料事業部 理事 技術顧問 阿久津幹夫 氏

日 時 平成21年12月1日(火) 10:00~16:30

会 場 [東京・五反田] ゆうぽうと 5F たちばな

聴講料 1名につき 36,750円 (消費税込、昼食つき)

テキスト代 1冊 13,230円 (消費税込、希望者のみ)

 
 
プログラム
 
Ⅰ.UV硬化型コーティング材の基礎知識

1.UV硬化型コーティング材の種類と特徴
 1-1 UV/EB硬化型コーティング材とは
 1-2 紫外線(UV)の波長と特徴
 1-3 UV硬化型コート材の種類と特徴
  1-3-1 ラジカル重合型
  1-3-2 カチオン重合型
  1-3-3 アニオン重合型

2.UV硬化型コーティング材の反応(ラジカル硬化型)の仕組み 
 2-1 第1段階:ラジカルの生成
 2-2 第2段階:重合反応の開始
 2-3 第3段階:ポリマー化(3次元架橋反応):硬化

3.UV硬化型コーティング材の構成成分と樹脂成分
 3-1 UV硬化型コーティング材の構成成分
 3-2 主なオリゴマーの種類と特徴
  3-2-1 ウレタンアクリレート
  3-2-2 ポリエステルアクリレート
  3-2-3 エポキシアクリレート
  3-2-4 不飽和ポリエステル
  3-2-5 アクリルアクリレート

4.塗装方法とその具体例
 4-1 UV硬化型コーティング材に使われる主な塗装方法
 4-2 具体的な塗装事例

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Ⅱ.UV硬化型コーティング材の硬化挙動の測定方法と挙動の特徴

1.硬化挙動把握の重要性

2.硬化挙動への影響因子と物性
 2-1 硬化挙動への影響因子
 2-2 硬化状態と物性

3.酸素による硬化阻害(UV硬化型コーティング材の硬化挙動の特徴)
 3-1 酸素による硬化障害が起こる理由
 3-2 酸素による硬化障害の測定例

4.UV硬化型コーティング材の硬化挙動の解析方法
 4-1 硬化物の硬度による硬化挙動の解析
  4-1-1 引っ掻き硬度(鉛筆硬度試験)
  4-1-2 耐スチールウール試験
  4-1-3 ナノインデンテーション硬度試験(微小硬度試験)
  4-1-4 各硬度試験の特徴
 4-2 ゲル分率による硬化挙動の解析
 4-3 赤外分光々度法による硬化挙動の解析
  4-3-1 全反射測定法の概要
  4-3-2 反応率の算出方法の概要
  4-3-3 測定実例
 4-4 リアルタイムFTIRによる硬化挙動の解析
 4-5 光DSCによる硬化挙動の解析
 4-6  ラマン分光分析法を用いた硬化挙動の解析
 4-7 NIR(近赤外)分光分析法を用いた硬化挙動の解析
 4-8 誘電分析(DEA)による硬化挙動の解析

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Ⅲ.UV硬化型コーティング材の付着性付与技術

1.付着性に関与するUVコート材特有の要因
 1-1 硬化時の硬化収縮について
  1-1-1 硬化収縮とは
  1-1-2 硬化収縮の測定方法:比重法による測定方法、ひずみ法
  1-1-3 硬化収縮の一般的な傾向
  1-1-4 硬化収縮を少なくする方法
 1-2 UV硬化条件と付着性
  1-2-1 UV照射条件と付着性の関係について
  1-2-2 膜厚と反応率について
  1-2-3 照射条件の最適化

2.付着理論について
 2-1 剥離の形態について
 2-2 付着の理論
  2-2-1 ぬれと付着
  2-2-2 付着理論の概要:
         拡散説、吸着説、電気接着説、投錨効果説、WBL層からの剥離
  2-2-3 各付着の理論をどう考えるか

3.付着理論をベースとした付着性向上方法について
 3-1 プラスチック素材への付着について
  3-1-1 極性の低い高分子素材の場合(PS, PC, PPなど)
  3-1-2 極性の高い高分子素材の場合(ABS, PET, アクリル樹脂など)
 3-2 無機素材(金属・ガラス)への付着について
  3-2-1 吸着説を利用して付着性を向上させる。
  3-2-2 化学結合を利用して付着性を向上させる。

4.前処理で付着性を向上させる方法について
 4-1 一般的な前処理
  4-1-1 脱脂
  4-1-2 研磨ないしブラスト
 4-2 難付着性高分子素材(PET,PPなど)の前処理
  4-2-1 フレーム処理
  4-2-2 コロナ放電処理
  4-2-3 プラズマ処理


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Ⅳ.UV硬化型ハードコート材での耐擦傷性・硬度向上付与技術

1.各種ハードコートとUV硬化型ハードコートの特徴
 1-1 ハードコートの種類と簡単な特徴
 1-2 UV硬化型ハードコートが使用されている主な分野(プラスチック素材向け)

2.一般的な耐摩耗性・耐擦傷性試験について 
 2-1 スチールウールによる耐摩耗性・耐擦傷性試験  
 2-2 砂消しゴム摩耗試験
 2-3 テーバー摩耗試験
 2-4 学振式摩耗試験
 2-5 RCA摩耗試験
 2-6 落砂摩耗試験 

3.塗膜のレオロジーからみた耐摩耗性・耐擦傷性について

4.耐摩耗性・耐擦傷性を向上させる方法
 4-1 架橋密度を向上させて耐摩耗性・耐擦傷性を向上させる方法
  4-1-1 UVハードコート剤の表面硬化性を向上させる方法(酸素による硬化障害防止) 
  4-1-2 ラジカル重合の酸素による硬化障害の化学 
  4-1-3 酸素による硬化障害の防止方法:コート剤の配合による対策、イナートシステム
 4-2 無機化合物をハイブリッド化して耐摩耗性・耐擦傷性を向上させる方法 
  4-2-1 シリカとハイブリッド化する方法
  4-2-2 シリカ、アルミナを併用しハイブリッド化する方法
  4-2-3 アルミナ(ナノサイズ)とのハイブリッド 
 4-3 潤滑物質を使用して耐摩耗性・耐擦傷性を向上する方法 
  4-3-1 液状潤滑物質で向上させる方法
  4-3-2 固体潤滑物質で向上させる方法:無機系の固体潤滑物質、有機系の固体潤滑物質


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Ⅴ.UV硬化型ハードコート材による意匠性付与技術

1.一般的な塗装工程とライン構成

2.具体的な2コート系の塗装工程について

3.色材について
 3-1 高輝度アルミ
  3-1-1 シルバーダラータイプの高輝度アルミ
  3-1-2 蒸着アルミ(PVDアルミ)
 3-2 新規のパール顔料

4.再帰反射を利用した高意匠塗装について
 4-1 高輝度アルミを使い再帰反射を利用した意匠の具体例
 4-2 蒸着を使い再帰反射を利用した意匠塗装の具体例


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Ⅵ.UV硬化型コーティング材の代表的な工業塗装と不具合対策(携帯電話、デジカメ、化粧品容器)

1.携帯電話・デジタルカメラの塗装事例
 1-1 要求される物性
 1-2 携帯電話・デジタルカメラの素材

2.アルミ、パールなどで意匠を出す塗装工程
 2-1 2コート仕様の場合の一般的な塗装工程とライン構成
 2-2 高意匠を狙った3コート仕様の塗装工程
 2-3 2コート、3コート仕様の塗膜物性
 2-4 主要な不具合と対策:
  2-4-1 塗膜外観上:塗膜の白化、ボケ、塗膜のクラック、ブツ、クレージング、ウェルド跡、輝度不足、色相違い、
  2-4-2 塗膜物性上:硬度、耐擦り傷性不足、耐熱性・耐湿性の不良、剥離  

3.真空蒸着工程を組み入れて意匠を出す塗装工程
 3-1 真空蒸着工程を入れた2コート塗装システム
 3-2 真空蒸着工程を入れた3コート塗装システム
 3-3 2コート、3コート塗装システムの塗膜物性
 3-4 主要な不具合と対策
  3-4-1 外観上の不具合:塗膜の白化、ボケ、虹、レベリングの不良
  3-4-2 物性上の不具合:剥離、耐湿試験の不良

4.その他の塗装事例

5.作業上の注意事項
 5-1 乾燥温度について
 5-2 紫外線照射量について 
 5-3 UV硬化型ハードコート剤の取り扱い上の注意事項
  5-3-1 貯蔵について
  5-3-2 取り扱い方法


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Ⅶ.UV硬化型コーティング材の欧米における最近の技術動向

1.三次元形状物の硬化システムにおける進展
 1-1 UV硬化システムの一つの欠点としての3次元形状物の硬化の困難さ
 1-2 ロボットなどUV照射器具に工夫
 1-3 3D-UVイナート・システム
 1-4 UVプラズマ・キュア

2.低臭気・低マイグレーションタイプの光開始剤の開発の最近の進展
 2-1 低臭気・低マイグレーションタイプの光開始剤の重要性
 2-2 高分子量タイプ、多官能タイプの光開始剤の開発動向

3.材料技術における進展
 3-1 有機・無機ハイブリッドとナノ材料
  3-1-1 シリカ、アルミナを併用しハイブリッド化する方法
  3-1-2 ナノサイズのアルミナとのハイブリッド
 3-2 ハイパーブランチタイプのオリゴマーの開発と今後
 3-3 新規な水系UVコート材

4.装置面、塗装システムにおける新たな技術
 4-1 イナート・システムの活用
 4-2 プレコートメタル(PCM)鋼板への応用
 4-3 UV光源の進展:ソリッドステーツUV光源
 4-4 新規な反射板(インダイレクト方式)

【質疑応答】