3 つの分科会では、エネルギー硬化分野で提供されている最新のテクノロジーを紹介します。
RadTechのカンファレンスのハイライトの一つは、新技術に関するセッションです。ラドテック2022、食品包装、木材コーティング、自動車コーティングなど多岐にわたる用途を対象とする「次世代の配合」に特化した 3 つのセッションが行われました。
次世代フォーミュレーション I
アッシュランドのブルース・フィリッポ氏は、「光ファイバーコーティングに対するモノマーの影響」というセッションで「次世代配合 I」を開始し、多官能基が光ファイバーにどのような影響を与えるかについて考察しました。
「単官能モノマーと多官能モノマーの相乗効果、すなわち粘度抑制と溶解性向上を実現できました」とフィリッポ氏は指摘する。「配合物の均一性向上により、ポリアクリレートの均一な架橋が促進されます。」
「ビニルピロリドンは、優れた粘度抑制、優れた伸びと引張強度、そして評価した他の単官能アクリレートと比較して同等以上の硬化速度など、光ファイバー一次配合に付与される総合的な特性の中で最も優れた特性を示しました」とフィリポ氏は付け加えた。「光ファイバーコーティングで目標とされる特性は、インクや特殊コーティングなどの他のUV硬化用途と同様です。」
続いて、Allnex社のマーカス・ハッチンズ氏が「オリゴマー設計と技術による超低光沢コーティングの実現」と題した講演を行いました。ハッチンズ氏は、木材などの用途において、マット剤を用いた100%UVコーティングへの道筋について説明しました。
「光沢をさらに下げる方法としては、機能性の低い樹脂や、マット剤の開発などが挙げられます」とハッチンズ氏は付け加えた。「光沢を下げると、傷がつきやすくなります。エキシマ硬化によってシワ効果を生み出すことも可能です。欠陥のない滑らかな表面を実現するには、装置のセットアップが鍵となります。」
「低マット仕上げと高性能コーティングが現実のものとなりつつあります」とハッチンズ氏は付け加えた。「UV硬化性材料は分子設計と技術によって効果的にマット化できるため、必要なマット剤の量を減らし、光沢と耐汚染性を向上させることができます。」
次に、サートマー社のリチャード・プレンダーリース氏が「グラフィックアートにおける移行リスク低減に向けた戦略」について講演しました。プレンダーリース氏は、包装の約70%が食品包装であると指摘しました。
Plenderleith 氏は、標準的な UV インクは直接的な食品の包装には適していないが、間接的な食品の包装には低移行性の UV インクが必要であると付け加えた。
「移行リスクを最小限に抑えるには、最適化された原材料の選定が鍵となります」とプレンダーリース氏は述べています。「印刷中のロールの汚染、UVランプの硬化不良、保管中の色移りなどにより、問題が発生する可能性があります。UVシステムは溶剤を使用しない技術であるため、食品包装業界の成長に大きく貢献しています。」
プレンダーリース氏は、食品包装の要件がさらに厳しくなっていると指摘した。
「UV LEDへの移行は確かに力強く進んでおり、LED硬化の要件を満たす効率的なソリューションの開発が鍵となります」と彼は付け加えた。「反応性を向上させつつ、マイグレーションや危険性を低減するには、光開始剤とアクリレートの両方に取り組む必要があります。」
IGM Resins の Camila Baroni 氏は、「アミノ官能性材料とタイプ I 光開始剤を組み合わせた相乗効果」という講演で Next Level Formulations I を締めくくりました。
「これまでに示されたデータから、一部のアクリルアミンは優れた酸素抑制剤であり、タイプ1光開始剤の存在下で相乗効果を発揮する可能性があるようです」とバロニ氏は述べた。「最も反応性の高いアミンは、硬化膜に望ましくない黄変効果をもたらしました。アクリルアミン含有量を微調整することで、この黄変を軽減できると考えられます。」
次世代フォーミュレーション II
Next Level Formulations IIは、BYK USAのブレント・ローレンティ氏による「小粒子サイズがもたらす効果：架橋性ナノ粒子分散液またはマイクロナイズドワックスを用いたUVコーティングの表面性能向上のための添加剤オプション」というプレゼンテーションで幕を開けました。ローレンティ氏は、UV架橋添加剤、SiO2ナノマテリアル、添加剤、そしてPTFEフリーワックス技術について解説しました。
「PTFEフリーワックスは、一部の用途において優れたレベリング性能を発揮し、100%生分解性です」とローレンティ氏は述べた。「ほぼあらゆるコーティング剤に配合可能です。」
次は、Allnex の Tony Wang 氏が、「リソグラフィやフレキソグラフィのアプリケーションにおける LED による表面硬化を改善する LED ブースター」について講演しました。
「酸素阻害はラジカル重合を抑制または消去します」とワン氏は指摘する。「包装用コーティングやインクなど、薄いコーティングや低粘度コーティングでは、特に顕著になります。これにより、表面がべたつくことがあります。LED硬化では、強度が低く、短波長であるため、表面硬化がより困難になります。」
続いて、エボニックの Kai Yang 氏が「添加剤の観点から見た、困難な基材へのエネルギー硬化型接着の促進」について講演しました。
「PDMS（ポリジメチルシロキサン）は最もシンプルなシロキサンの一種で、表面張力が非常に低く、非常に安定しています」とヤン氏は指摘する。「優れた滑走特性を有しています。疎水性と親水性を制御する有機修飾によって相溶性を向上させました。構造を変化させることで、望ましい特性を自在に調整できます。極性を高めることでUVマトリックスへの溶解性が向上することが分かりました。TEGO Glideは有機修飾シロキサンの特性制御に役立ち、Tego RADは滑り性と剥離性を向上させます。」
IGM Resins の Jason Ghaderi 氏は、「ウレタン アクリレート オリゴマー: UV 吸収剤の有無による硬化フィルムの UV 光と湿気に対する感度」と題した講演で、Next Level Formulations II を締めくくりました。
「UAオリゴマーをベースとした全ての配合において、肉眼での黄変は見られず、分光光度計による測定でも黄変や変色は実質的に見られませんでした」とガデリ氏は述べた。「軟質ウレタンアクリレートオリゴマーは、引張強度と弾性率は低いものの、伸びは高かった。半硬質オリゴマーは中間の性能を示したが、硬質オリゴマーは引張強度と弾性率は高いものの伸びは低かった。紫外線吸収剤とHALSは硬化を阻害し、その結果、硬化膜の架橋度はこれら2つを含まないシステムよりも低いことが観察されている。」
次世代フォーミュレーションIII
Next Level Formulations III では、Hybrid Plastics Inc. の Joe Lichtenhan 氏が講演し、「分散および粘度制御のための POSS 添加剤」について説明しました。POSS 添加剤の概要と、これらがコーティング システム用のスマートなハイブリッド添加剤としてどのように考えられるかについても説明しました。
リヒテンハン氏の次にはエボニックのヤン氏が登壇し、「UV印刷インクにおけるシリカ添加剤の使用」について2番目のプレゼンテーションを行いました。
「UV/EB硬化配合物では、表面処理されたシリカが好ましい製品です。印刷用途に適切な粘度を維持しながら、優れた安定性を容易に達成できるからです」とヤン氏は指摘した。
次は、Red Spot Paint の Kristy Wagner 氏による「自動車内装用 UV 硬化コーティング オプション」です。
「UV 硬化型の透明および着色コーティングは、自動車内装用途における現在の OEM の厳しい仕様を満たすだけでなく、それを上回ることが実証されています」と Wagner 氏は述べています。
Radical Curing LLC の Mike Idacavage 氏は、「反応性希釈剤として機能する低粘度ウレタンオリゴマー」について講演を締めくくり、このオリゴマーはインクジェット、スプレーコーティング、3D 印刷の用途に使用できると述べました。
投稿日時: 2023年2月2日
