UV硬化樹脂とは？モノマー・オリゴマー・配合済みの樹脂の違いと、粘度・硬さ・硬化条件の選び方

UV硬化樹脂とは

UV硬化樹脂は、光開始剤を入れたアクリレートなどの液に紫外線を当て、数秒から数十秒で固める樹脂です。加熱や乾燥を待たずに次の工程へ回せるので、塗料・インキ・ハードコート・接着・シール・ディスプレイの貼り合わせに使います。

比較ページには、日本の会社が自社で作るUV硬化樹脂の原料と配合品を、公式の製品ページで値を確かめられた品番の単位で載せています。部品の貼り合わせに使う一般のUV硬化接着剤は、工業用接着剤のページで比べています。

3つの種類

• モノマー（反応性希釈剤）は、粘度の低いアクリレートです。オリゴマーを薄め、架橋を足します。例は東亞合成のアロニックスM-309と、共栄社化学のライトアクリレートL-Aです
• オリゴマーは、膜の骨格になるウレタンアクリレートなどです。硬さと伸びを主にここで決めます。例は共栄社化学のUA-306H、新中村化学のUA-160TMとUA-1100Hです
• 配合済みの樹脂は、塗って光を当てればそのまま固まります。例はスリーボンドのThreeBond 3175と、デクセリアルズのSVR1150です

粘度の違い

• モノマーはさらさらです。ライトアクリレートL-Aは4〜5mPa・s、アロニックスM-309は60〜110mPa・sです
• オリゴマーは粘く、UA-306Hは10,000〜40,000mPa・s、UA-160TMは40℃で25,000mPa・sです。モノマーや溶剤で薄めて使います
• 配合品は、SVR1150が3,400mPa・s、ThreeBond 3175が8.0Pa・sです

硬い膜と柔らかい膜の作り分け

• 硬いハードコートには、官能基の多いオリゴマーを使います。UA-1100Hは6官能で鉛筆硬度6H、UA-306Hも鉛筆硬度6Hです
• 割れにくい柔らかい膜には、2官能のポリエーテル系を使います。UA-160TMは鉛筆硬度2B、伸び85%です
• モノマーでも硬さは変わります。M-309は硬化物のTgが250℃以上、L-AはTgが-3℃です

硬化条件と光源

• 必要な光の量は品番と膜の厚さで変わります。SVR1150は積算光量500mJ/cm²で固まります
• ThreeBond 3175は、200〜405nmの光で数秒〜数十秒で固まり、UV-LEDの光源でも使えます
• 原料のモノマーとオリゴマーは、光源の波長に合う光開始剤を選んで混ぜます。新中村化学の値は、光開始剤TPO2%で固めた試験条件です

取り扱いと値段

• 固まる前の液は、肌に付くとかぶれることがあります。手袋と換気を用意します
• 光が当たると固まるので、直射日光を避けてしまっておきます。SVR1150の保管温度は10〜30℃です
• 値段は、載せた7製品とも公式に出ていません。量と条件で決まるので、各社に見積もりを頼みます