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UV・EB硬化技術 V

  • Technology of UV/EB Curing Ⅴ
(2006年『UV・EB硬化技術の最新動向』普及版)

商品コード: B0969

  • 監修: 上田充/(編集)ラドテック研究会
  • 発行日: 2011年7月
  • 価格(税込): 5,400 円
  • 体裁: A5判,301ページ
  • ISBNコード: 978-4-7813-0343-7

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  • アクリルモノマー,オリゴマー,光開始重合剤,EB硬化,UV硬化,塗料,印刷,レジスト,ディスプレイ材料

刊行にあたって

 わが国はバブル崩壊,失われた10年という経済的に厳しい状況を経て,各企業のスリム化,選択と集中の懸命な努力で,ここ数年,実質国内総生産(GDP)が毎年数%の成長をとげ,景気回復が続いている。このなかで化学産業の平成15年度の総出荷額は36兆円と,製造業全体で自動車産業についで2位,また,付加価値額は表1に示したように17兆円で,製造業中個別業者の中でトップの地位を占めている。特に半導体製造用部材は世界市場のシエアが70%を占め,付加価値創造の原動力になっている。このようなデータから,いかに化学産業が日本の経済を支えているかが分かる。更に,平成14年度の化学産業のライセンス収支は1,300億円の黒字で,他の産業を大きく引き離している。これは研究開発の基礎的な力の表れであり,国土が狭く,資源の少ない日本の今後の進むべき方向を示している。上記のようにわが国の競争力の源泉が化学を中心とする高度部材にある。この高度部材供給の一躍を担っているがUV・EB硬化技術であり,今後この分野の重要性は益々増してくると期待されている。
 シーエムシー出版からのUV・EB硬化技術に関する本書は,1989年の初版以来,急速に進むこの分野の現状を的確に伝えるために数年ごとに改定を繰り返し,今回が5回目の改定である。本改定版では2002年版の章立てを基本にそれ以後のUV・EB硬化技術の主な進歩を紹介すると共に,材料開発部門では主に大学などで研究が進んでいるカリックスアレーン,ハイパーブランチポリマー・デンドリマーなどの新規材料を新たに加え,また,応用技術の動向編では光ナノインプリンテイングやMEMSなど今後重要となる技術の紹介も行っている。本書がこれからのUV・EB硬化技術の新しい展開,更に付加価値の高い製品を生み出す糸口になれば幸いである。
 本書は最新のUV・EB硬化技術に詳しいラドテック研究会の幹事の方々を中心として編集,企画され,執筆者も第一線で活躍されている方々である。
最後に,本出版にご尽力頂いた関係者の皆様に深く感謝致します。

2006年3月  東京工業大学 上田 充

<普及版の刊行にあたって>

 本書は2006年に『UV・EB硬化技術の最新動向』として刊行されました。普及版の刊行にあたり,内容は当時のままであり加筆・訂正などの手は加えておりませんので,ご了承ください。

2011年7月  シーエムシー出版 編集部

著者一覧

【編集委員】
西久保忠臣  神奈川大学 工学部 応用化学科 教授;ラドテック研究会 会長
上田 充   (現)東京工業大学 大学院理工学研究科 有機・高分子物質専攻 教授
富永幸溢   (現)(有)トミナガコーポレーション 代表取締役社長
山寺 隆   日立化成工業(株) 感光性材料事業部 感光性材料開発部 部長
木下 忍   岩崎電気(株) 光応用事業部 光応用営業部 技術グループ 次長 兼 技術グループ長
        (現)岩崎電気(株) 技術研究所 所長
五十嵐一郎   (現)東亞合成(株) アクリル事業部 課長
古濱 亮   チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株) コーティング機能剤セグメント BLイメージング&インキ担当マネージャー
桜井美弥   大日本インキ化学工業(株) R&D本部 材料開発センター 有機合成研究室 研究主任
福島 洋   三菱レイヨン(株) 機能化学品事業部 機能化学品第二部長
斉藤則彦   JSR(株) 光学材料事業部 光機能材料部 第三チームリーダー

【執筆者一覧】
西久保忠臣  神奈川大学 工学部 応用化学科 教授;ラドテック研究会 会長
竹中直己   共栄社化学(株) 機能性化学品事業部 研究部 部長
岡崎栄一   (現)東亞合成(株) 高分子材料研究所 所長
小池信明   東亞合成(株) 機能材料研究所 光硬化G
岡 英隆   (現)BASFジャパン(株) 特殊化学品本部 パフォーマンスケミカルズリサーチ 研究員
倉 久稔   チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株) コーティング機能材セグメント R&D 主任研究員
山戸 斉   チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株) コーティング機能材セグメント R&D マクロエレクトロニクスGrマネージャー
        (現)BASFジャパン(株) 特殊化学品本部 主席研究員
大和真樹   チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株) コーティング機能材セグメント R&D 統括マネージャー
        (現)BASFジャパン(株) 高機能製品統括本部 尼崎研究開発センター センター長
工藤宏人   (現)神奈川大学 工学部 応用化学科 准教授
芝崎祐二   東京工業大学 大学院理工学研究科 有機・高分子物質専攻 助手
白井正充   (現)大阪府立大学 大学院工学研究科 教授
宮下徳治   (現)東北大学 多元物質科学研究所 高分子・ハイブリッド材料研究センター センター長
上田 充   (現)東京工業大学 大学院理工学研究科 有機・高分子物質専攻 教授
鷲尾方一   (現)早稲田大学 理工学術院 総合研究所 教授
木下 忍   岩崎電気(株) 光応用事業部 光応用営業部 技術グループ 次長 兼 技術グループ長
        (現)岩崎電気(株) 技術研究所 所長
新納弘之   (独)産業技術総合研究所 光技術研究部門 レーザー精密プロセスグループ リーダー
光宗真司   (現)BASFコーティングスジャパン(株) 塗料研究所 次長
河添正雄   中国塗料(株) インダストリアル ディビジョン バイスプレジデント 兼 工業用塗料技術センター 所長
阿久津幹夫  (現)カシュー(株) 技術開発部 技術顧問
宮下治雄   大日本印刷(株) 建材事業部 建材研究所 所長
古川浩二   (現)三菱レイヨン(株) 豊橋技術研究所 機能化学品開発センター 主席研究員
折笠輝雄   (現)フュージョンUVシステムズ・ジャパン(株) 代表取締役社長
松井真二   (現)兵庫県立大学 高度産業科学技術研究所 教授
奥田竜志   (現)DICグラフィックス(株) ペーストインキ技術G 主任研究員
内河喜代司  東京応化工業(株) 開発本部 先端材料開発2部 副部長
高瀬英明   JSR(株) 筑波研究所 主任研究員
藤村保夫   日東電工(株) 基幹技術センター 部長
江利山祐一  JSR(株) 筑波研究所 主任研究員
上野 巧   (現)日立化成工業(株) 筑波総合研究所 主管研究員
山寺 隆   日立化成工業(株) 感光性材料事業部 感光性材料開発部 部長
有馬聖夫   (現)太陽インキ製造(株) 技術本部 開発2部 部長
羽根一博   (現)東北大学 大学院工学研究科 ナノメカニクス専攻 教授
峯浦芳久   (現)リンテック(株) 知的財産部 部長

編集委員・執筆者の所属表記は、注記以外は2006年当時のものを使用しております。

目次

<材料開発・装置技術の最新動向編>
第1章 総論―UV・EB硬化性樹脂の最近の開発動向
1. はじめに
2. 新しい高性能・高機能光硬化材料の開発の動向
3. オキセタン樹脂を基盤とした光硬化性樹脂の開発
4. 光硬化性ポリマー類の新たな展開

第2章 材料開発の動向
1. アクリルモノマー・オリゴマー
1.1 はじめに
1.2 モノマー・オリゴマーの役割
1.3 (メタ)アクリル酸誘導体の反応
1.4 アクリレートモノマー
1.4.1 モノマーの種類と役割
1.4.2 耐熱性と設計
1.4.3 屈折率と設計
1.5 エポキシアクリレートオリゴマー
1.5.1 エポキシアクリレートオリゴマーの特徴
1.5.2 2官能エポキシアクリレートオリゴマー
1.5.3 多官能エポキシアクリレートオリゴマー
1.5.4 耐熱性と設計
1.6 ウレタンアクリレートオリゴマー
1.6.1 ウレタンアクリレートオリゴマーの特徴
1.6.2 2官能ウレタンアクリレートオリゴマー
1.6.3 多官能ウレタンアクリレートオリゴマー
1.7 おわりに

2. 非アクリル系モノマー・オリゴマーおよびポリマー
2.1 はじめに
2.2 光ラジカル重合系材料
2.2.1 マレイミド
2.2.2 ポリエン・チオール
2.2.3 その他
2.3 光カチオン重合系材料
2.3.1 光カチオン開始剤
2.3.2 光カチオン重合性モノマー
2.4 光架橋性ポリマー
2.4.1 光ニ量化タイプ
2.4.2 その他

3. 光重合開始剤
3.1 ラジカル型光重合開始剤
3.1.1 ベンジルケタール型光重合開始剤
3.1.2 α-ヒドロキシアセトフェノン型光重合開始剤
3.1.3 α-アミノアセトフェノン型光重合開始剤
3.1.4 アシルフォスフィンオキサイド
3.2 低揮発性,低マイグレーション性ラジカル型光重合開始剤
3.3 水系処方用光重合開始剤
3.4 電子材料用光ラジカル重合開始剤
3.4.1 Ο-アシルオキシム型光重合開始剤
3.5 光カチオン重合開始剤
3.5.1 新しい光カチオン重合剤
3.5.2 種々の光ラジカル重合開始剤との組み合わせ
3.6 光酸発生剤(PAG)
3.6.1 化学増幅型レジスト
3.6.2 PAGの光反応機構
3.6.3 新規PAGの開発
3.6.4 ArF液浸
3.6.5 i線用光酸発生剤
3.7 光塩基発生剤
3.7.1 報告されている光塩基発生剤
3.7.2 新規光塩基発生剤

4. カリックスアレーン
4.1 はじめに
4.2 カリックスアーレンを基盤とした光重合性基を有する機能性材料の合成とその光反応
4.2.1 ラジカル重合性基(メタクリロイル基,アクリロイル基)を有するカリックスアレーン誘導体類の合成と性質およびその光反応性
4.2.2 カチオン重合性基(プロパルギルエーテル基,アリルエーテル基)を有するカリックスアレーン誘導体類の合成と性質およびその光反応性
4.3 環状エーテル基(オキセタニル基,オキシラニル基,スピロオルトエーテル基)を有するカリックスアーレン誘導体類の合成と性質およびその光反応性
4.4 カリックスアーレン類を用いたUV・EB-レジスト材料への展開
4.5 その他
4.6 まとめ

5. ハイパーブランチポリマー・デンドリマー
5.1 はじめに
5.2 UV硬化材料
5.3 エレクトロニクス用硬化材料
5.3.1 カリックスアレンレジスト
5.3.2 感光性トリフェニルベンゼン,トリアリルアミン
5.3.3 その他の低分子アモルファスレジスト
5.4 おわりに

6. リワーク型光架橋・硬化樹脂
6.1 はじめに
6.2 溶解除去が可能な熱硬化樹脂
6.3 再溶解型光架橋・硬化樹脂
6.3.1 架橋剤と高分子のブレンド型
6.3.2 側鎖官能基型
6.3.3 多官能モノマー型
6.4 おわりに

7. ナノ構造硬化材料としての分子累積膜
7.1 はじめに
7.2 LB膜形成能を有するモノマーの重合反応を利用したナノ構造形成
7.2.1 ビニル系化合物
7.2.2 ジエン化合物
7.2.3 ジアセチレン系化合物
7.3 高分子ナノシートの3次元架橋,および分解反応を利用したナノ構造形成
7.3.1 高分子ナノシートの光架橋による3次元ナノ構造の形成
7.3.2 高分子ナノシートの光分解反応を利用したナノ構造形成
7.3.3 固体基板上への固定化
7.4 高分子ナノシートの多段階フォトパターニングによる3次元構造体の作製

8. 感光性ポリイミド・ポリベンズオキサゾール
8.1 はじめに
8.2 感光性ポリイミド
8.2.1 ポジ型PSPI
8.2.2 ネガ型PSPI
8.3 感光性ポリベンズオキサゾール
8.3.1 簡便なPSPBO調整法
8.3.2 化学増幅系
8.3.3 化学増幅系/低温環化
8.4 おわりに

第3章 硬化装置および加工技術の動向
1. EB硬化装置の現状
1.1 はじめに
1.2 EB照射装置の概要
1.2.1 低エネルギーEB装置
1.2.2 中エネルギーEB装置
1.2.3 高エネルギーEB装置
1.3 低エネルギーEB装置とは?
1.3.1 低エネルギーEB装置の機能と構成
1.3.2 EB装置開発の新しい潮流
1.3.3 各社の装置の状況
1.4 EB照射の物理化学的理解
1.4.1 EBエネルギーの吸収
1.4.2 EBの物質中での吸収線量分布
1.4.3 EB反応の基礎
1.5 EB照射の産業応用の概要
1.6 今後の展望
1.7 おわりに

2. UV装置の現状
2.1 はじめに
2.2 UVの基礎
2.2.1 光の分類
2.2.2 光のエネルギー
2.2.3 UV硬化反応を考えるのに重要な法則
2.2.4 光量
2.3 UV硬化装置
2.3.1 光源
2.3.2 照射器
2.3.3 電源装置
2.4 UV硬化装置の変動要因
2.4.1 ランプの経時変化
2.4.2 反射板,ランプ,フィルタの汚れ(UV硬化樹脂の揮発成分付着)
2.4.3 1次側供給電源・電圧変動
2.5 UV硬化装置・仕様検討のポイント
2.6 UV照射装置例
2.6.1 コンベア付UV硬化装置
<4KW標準コンベア>

2.6.2 木工用UV装置
2.6.3 液晶滴下工法・シール材硬化装置
2.6.4 スポット型UV照射器
2.7 おわりに

3. レーザー装置の現状

<応用技術の動向編>
第1章 塗料
1. 自動車向けUV硬化型塗料
1.1 はじめに
1.2 UV硬化型クリヤーの長所と短所
1.3 2輪車UV硬化型クリヤーの硬化システム
1.4 2輪車UV硬化型クリヤーの塗装レイアウト例
1.5 自動車ボディ用クリヤーへの展開

2. 建材用UV塗料
2.1 はじめに
2.2 建材用UV塗料
2.2.1 業界の概要
2.2.2 UV塗料について
2.2.3 建材塗装システム
2.3 建材への機能性付与
2.3.1 スリ傷防止
2.3.2 ノンスリップ仕様
2.3.3 低汚染性付与
2.4 建材のVOC対策
2.5 今後の動向と課題

3. プラスチック部品用コーティング剤
3.1 はじめに
3.2 各種ハードコートとUV硬化型ハードコートの特徴
3.2.1 ハードコートの種類と簡単な特徴
3.2.2 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)
3.3 携帯電話,弱電部品,コンパクトへのUV塗装
3.3.1 一般的な塗装工程とライン構成
3.3.2 具体的な2コート系の塗装工程について
3.3.3 素材について
3.3.4 UV硬化型ハードコートに要求される物性(携帯電話向けを中心に)
3.3.5 従来のUVハードコート剤の設計思想と問題点
3.3.6 UV硬化型ハードコート剤の種類と特徴
3.4 PETボトル(化粧品容器向け)へのUV塗装
3.4.1 1コート塗装仕様
3.4.2 2コート塗装仕様
3.5 キーボード印字部分へのUV保護コート
3.5.1 キーボード印字保護技術の歴史
3.5.2 UVハードコート部分印刷法(No.300TA-10)の工程
3.6 CD,DVDディスク用へのUV硬化型ハードコート
3.6.1 コーティングの目的
3.6.2 一般的な塗装工程

4. 電子線硬化技術の応用と展開~建材分野への応用
4.1 はじめに
4.2 EBコーティング技術
4.2.1 従来の塗膜形成方法(熱硬化型,紫外線硬化型)との比較
4.2.2 EB硬化塗膜の性能
4.2.3 EBコーティングに用いる装置
4.3 スーパーイーゴスの開発
4.4 クリーンイーゴス,パワーイーゴスの開発
4.5 HTフロアシートの開発
4.6 今後の展望

5. 自動車用ヘッドランプレンズ用ハードコート
5.1 はじめに
5.2 ハードコート材料の分類と構成
5.3 ハードコートへの要求性能
5.4 UV硬化ハードコートの材料構成と物性
5.5 ハードコート処理工程
5.6 おわりに

第2章 印刷
1. UVインクジェット
1.1 はじめに
1.2 UVIJ技術への期待
1.3 UVIJシステムの主な構成要素と機能
1.3.1 IJヘッド
1.3.2 UVインク
1.3.3 UVランプ
1.3.4 UVIJプリンター装置デザイン
1.4 UVIJの応用マーケット
1.5 まとめ

2. 光ナノインプリント
2.1 はじめに
2.2 光ナノインプリント技術
2.3 まとめ

3. UV/EBインキ
3.1 UV/EBインキ
3.2 UV/EBインキ市場
3.3 UV/EBインキの長所・短所
3.3.1 長所
3.3.2 短所
3.4 応用技術の動向
3.4.1 ハイブリッド型平版UVインキ
3.4.2 環境対応

第3章 ディスプレイ材料 
1. カラーフィルター(CF)
1.1 カラーフィルター用顔料レジスト
1.2 カラーレジスト(RGB)
1.3 ブラックレジスト
1.4 顔料レジストの分散安定化
1.5 今後の顔料分散レジスト

2. 反射防止膜
2.1 はじめに
2.2 反射防止とは
2.3 反射防止膜への要求性能
2.4 塗工方法
2.5 ウェットコーティング用反射防止膜材料
2.6 おわりに

3. 偏光フィルム
3.1 はじめに
3.2 偏光フィルムの概要
3.2.1 コントラスト・色相
3.2.2 偏光フィルムの視野角特性改良
3.3 おわりに

4. 光導波路
4.1 はじめに
4.2 基本原理
4.3 応用分野
4.4 要求特性
4.5 ポリマー導波路材料
4.5.1 直接露光
4.5.2 型転写
4.5.3 直接描画
4.5.4 自己形成導波路
4.6 まとめ

第4章 レジスト
1. 半導体レジスト
1.1 はじめに
1.2 リソグラフィの動向とレジスト
1.3 KrF(248nm)リソグラフィ用レジスト
1.4 ArF(193nm)リソグラフィ用レジスト
1.5 液浸ArF(193nm)リソグラフィ用レジスト材料
1.6 EUV(ExtremeUV:13nm)用レジスト
1.7 電子線レジスト
1.8 まとめ

2. ドライフィルムレジスト
2.1 プリント配線板とドライフィルム
2.2 ドライフィルム全般
2.2.1 製造について
2.2.2 ドライフィルムの分類
2.3 ドライフィルムの設計上のポイント
2.4 ドライフィルムの最近の技術動向
2.4.1 パッケージ用ドライフィルム
2.4.2 直描用ドライフィルム
2.5 おわりに

3. ソルダレジスト
3.1 はじめに
3.2 ソルダーレジストの形成工程と組成
3.2.1 アルカリ現像可能な感光性樹脂
3.2.2 光重合開始剤
3.2.3 熱硬化性樹脂
3.3 ソルダーレジストの高性能化
3.3.1 プレッシャークッカー耐性
3.3.2 耐マイグレーション性
3.3.3 冷熱サイクルのクラック低減
3.4 これからのソルダーレジスト レーザーダイレクトイメージング対応
3.5 おわりに

4. MEMS
4.1 はじめに
4.2 バルクマイクロマシニング
4.3 デバイスの例
4.4 まとめ

5. 半導体製造プロセス用ダイシングテープ
5.1 はじめに
5.2 ICパッケージの生産プロセスと粘着テープ
5.3 ダイシングテープ
5.3.1 紫外線硬化型ダイシングテープ
5.3.2 ダイシングテープに要求される性能
5.3.3 薄型ウェハ用ダイシングテープ
5.3.4 パッケージ用ダイシングテープ
5.3.5 DBG(Dicing Before Grinding)プロセス
5.4 半導体製造プロセス用粘着テープ
5.4.1 ダイシング・ダイボンディングテープ
5.4.2 LEテープの特徴
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