NEWS LETTER
No.1172020 April

令和... 本文 6 頁... 本文 2 頁
RadTech Asia 2021への期待

東京理科大学ఛ ࡳ୹理工学部教授

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有光晃二

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蛍光を使ったUV硬化樹脂の硬化判定技術～

株式会社

アクロエッジ

中宗憲一

第166回ラドテック研究会講演会
2020年4月28日（火）に開催を予定しておりましたが、開催中止となりました。
第167回ラドテック研究会講演会 / 社員総会
開催日時：2020年6月19日（金）13：00～17：00
開催場所は、決まり次第ＨＰにてご案内いたします。
第48回UV/EB表面加工入門講座（東京）
開催日時：2020年7月10日（金）9：00～17：00
開催場所：飯田橋レインボービル コンベンションホール

UV硬化樹脂は電子デバイス分野を初め、フィルム・自動車と多岐にわたって使用拡大が続いている。その中で生産工程における品質管理の必要性は大きく、UV硬化樹脂の機能を最大限発揮させるには、硬化状態の確認手法が必須である。今回は非接触にて検査可能な手法について紹介する。

・編集後記... 8・APSRC 2020のご案内... 8... 8... 本文 6 頁
富永さんとラドテック研究会

ニュースレター編集委員会

委員長

猿渡欣幸

入会案内

ラドテック研究会は、UV／EB表面処理・加工に関連した技術の開発と確立を促進することを目的とし、国際的連携と会員間の情報交換相互理解を深め、関連した分野における調査・研究活動を行っています。UV／EB表面処理加工に関する情報収集や、国内外への発信、相互理解を望んでいる多くの分野の方々への積極的な入会をお勧めしております。
１．研究会活動内容①講演会、入門講座、勉強会および見学会の開催②国際会議の開催③ニュースレターの発行（年4回）④年報の作成3.問い合わせ先   一般社団法人 ラドテック研究会   Tel : 03-6261-2750 Fax : 03-6261-2751   E-mail : office@radtechjapan.org

２．会

費

法人会員
個人会員

入会金３万円
入会金無し

年会費９万円

年会費１万円

但し個人会員は学・官界関係者とする

・IRaP 2020 のご案内

編集・発行
一般社団法人ラドテック研究会〒102-0082 東京都千代田区一番町23-2番町ロイヤルコート207
Tel  03-6261-2750 Fax 03-6261-2751
E-mail : office@radtechjapan.org
URL : http://www.radtechjapan.org/
Edited and published by RadTech Japan♯207  Bancho Royal Court, 23-2 Ichiban-cho,
Chiyoda-ku Tokyo, 102-0082 Japan
Voice phone: 03-6261-2750   Facsimile: 03-6261-2751↓ＨＰはこちらから↓
ＮＬ編集委員会
猿渡欣幸（委員長）、小川照彦、清原欣子、酒井勝壽、菅原輝明、山本洋揮、鷲尾方一、事務局
編集協力業者㈲オリージェン
※許可なく転載を禁止します。

RadTech Japan NEWS LETTER

RadTech Asia 2021への期待東京理科大学理工学部教授

有光晃二

2021年11月に日本でRadTech Asia 2021が開催される。５年ぶりである。それに先立ち、2020年1月17日に第1回目の組織委員会（組織委員長：早稲田大学教授鷲尾方一先生）が開催され、松川会長を実行委員長とする実行委員会の発足が承認された。いよいよRadTech Asia 2021に向けての準備が正式に始まった。今回、私はプログラム委員長を仰せつかっている。プログラム編成の内容によって、動員数が左右されかねないため、責任重大である。プログラムは、その時代のトレンドとなる技術で構成されるSpecial Sessionsと、時代に左右されない普遍的な基盤技術からなるGeneral Sessionsに分類される。実行委員（ラドテック研究会理事）と組織委員に対し、2021年以降のキーテクノロジーについてアンケートを実施し、それに基づいてRadTech Asia 2021のSpecial Sessionsを下記のように設定した。RadTech Asia 2016のSpecial Sessionsと比較すると、次世代モバイル通信システム（5G,6G）用材料への関心が高まっていることが特徴の一つである。また、これまでのUV/EB硬化の応用先としては、半導体や光デバイスが中心であったが、サプライチェーンが他のアジア諸国に移行したこともあり、これまでに培ったUV/EB加工技術の新たな活躍の場としてバイオメディカルアプリケーシ
ョンが期待されていることもわかる。また、Flexible electronicsやSustainable technologyはRadTech Asia 2016からの継続・発展した課題であるが、2021年の技術動向と展望が話題になるであろう。General sessionsでは、UV/EB加工技術の基盤となる基礎技術について、RadTech Asia 2016以降の進展について議論したい。
RadTech Asia 2021
Special Sessions

S-1. Mobile network technology

RadTech Asia 2016
Special Sessions

S-1. LED related technology

S-2. Biomedical application

S-2. 3D printing technology

S-4. Sustainable technology

S-4. Lithography and Nanoimprint

S-3. Flexible electronics

S-3. Printed electronics

General sessions (RadTech Asia 2016 and 2021)
G-1. Radiation and PhotochemistryG-2. Advanced materials and Application

G-3. Radcure equipment, Testing, and Measurement
G-4. Functional coatings

G-5. Others (Formulations, etc)
RadTech Asia 2021では、以上のようなSessionからなる魅力的なプログラムを編成し、UV/EB加工技術の新たな応用展開や基盤技術の進展を国内外に発信する。これにより、当該分野の活性化につなげたい。

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蛍光を使ったUV硬化樹脂の硬化判定技術

株式会社

アクロエッジ

中宗憲一

１．はじめに紫外線硬化樹脂が最初に産業用に使用されはじめたのは1970年頃と言われている。それから年々用途の拡大、さらに紫外線硬化樹脂の技術の進化も相まって使用量が増大している。最近では、美容目的のネイル、ホビーなどの接着用途から、スマートフォン、電子ペーパーなどの産業用途まで様々な用途で使用されている。

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RadTech Japan NEWS LETTER
今回の蛍光を使った紫外線硬化樹脂の硬化判定技術は、産業用途での話になる。産業用途といっても様々な使い方をされているのであるが、ある一定水準での硬化状態を維持しなければならない製品ということになる。そうなると高機能高品質な製品で尚且つ大量に生産するものが対象となる。また少量生産でも高品位な品質基準を保つ必要のあるところで使われる。

今までの検査方法は、抜き取り検査が一般的である。生産されていく中から、一定数量事に１台抜き取って破壊検査、あるいはFT-IRなどの分析手法にて硬化状態を確認するというものである。この手法では、すでに生産されたものを検査するという事になり、そこで不良が発見された場合、それまでに生産された製品をさかのぼり廃棄する事になる。例えば、フィルムであった場合、ロールの全てを廃棄するはめになる。非常に非生産性極まりない。

生産管理の方法としては照射するUV光を常にモニタリングする方法がある。ＵＶランプは徐々に減衰していく。またＬＥＤも長期的には減衰する。また照射装置の故障、不備、劣化により照度低下、消灯という事も起こりうる。樹
脂の硬化環境にもアクシデントがあるかもしれない。樹脂自体のロットバラツキ、不具合の可能性もある。通常では起こりえない事故、想定外の事象が大きな損失を生むのである。センサーで常に樹脂硬化されたものを全数モニタリングしていれば、事故は未然に防ぐことができる。また安定生産に非常に寄与する事となる。

車を運転していて今、何キロで走っているのか？またドライブレコーダーで前方を記録し続ける事と全く一緒である。いままでは、エンジンはついているが速度計の付いていない車を運転しているようなものである。それではいつか事故は起こるし、安全運転にはならない。そういう意味で紫外線硬化樹脂の硬化状態を非接触、非破壊で連続的に測定する事が重要な事なのである。ではこの技術を使った装置の概要について紹介する。
２．測定原理紫外線硬化樹脂はラジカル系、カチオン系、ラジカルカチオンのハイブリッドなど現在では色々な種類のものが販売されている。紫外線硬化判定技術の基本となるものは反応が進むとその反応率の増大にリンクして蛍光発光が連続的に増大する。

基本はラジカル系の開始剤がキーとなる。ラジカル系の紫外線硬化樹脂では、モノマー、オリゴマー、光重合開始剤、添加剤という構成になっているが、反応が進むと光重合開始剤が消費されていく。消費された光重合開始剤が発光種となる。そして樹脂自体は反応が進むにつれ粘性が上がり樹脂の運動性が落ちていく。つまり架橋を伴う重合や温度変化に基づく運動性の低下が蛍光強度増加の主要因と言える。開始剤の消費にともなうスタッキング現象も蛍光増加の一因である。

図１

紫外線硬化樹脂反応機構

通常、硬化判定はどの程度硬化が進んでいるのか、その製品を構築するうえにおいて必要な反応率が何％以上あれば製品の品質を担保できるのかが必要なパラメータになる。その場合比較対象にするのがFT-IRであることが多い。DSCは反応熱を見て反応を推定する方法であり、粘弾性測定装置は反応が進み粘性増加を見て反応を推定する方法である。

それぞれ解析する手法としては有用であるのだが、間接的でもあり、やはり単純に官能基の増減を見て反応が進む比率と比較したほうが良い事が多い。反応率が高いほうが樹脂の性能が発揮されるとは限らない事もある。つまり接着の場合、基材と樹脂の接着強度が重要であるが、これは基材と樹脂界面との強度バランスが重要である。樹脂の性能にもよるのであるが、樹脂の反応が急激に進むことにより内部応力が溜まり、界面剥離が起きやすくなるという事もある。あくまで基材と樹脂との必要接着強度、靭性などのバランスが重要。図２にあるコーティング材の硬化過程をリアルタイムFT-IRとセンサーでとった値の比較を記した。図でもわかるようにほぼ同じようなカーブをとってい3

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図２

FT-IRとの比較その１るのが解る。ただ同じようなカーブと言っても見ているものが違うので厳密には違う動きを示している。

FT-IRでは特定官能基の増加を観察しており、センサーでは重合開始剤の消費と粘度増加による局所的な振動による消光（Quenching）が抑制された結果である。図３は横軸にセンサーの出力電圧、縦軸に官能基の増加を記してグラフ化したものである。

３．測定装置測定装置はセンサーとコン

図3 FT-IRとの比較

その２トローラー、それらをつなぐケーブルからなる。センサーは約９００ｇ程度と軽く、通常はロボットや自動機につけて動かしながら測定される。
フィルムなどの生産現場の場合は固定され、フィルムがその下を流れていくようである。蛍光を測定する装置は通常では周辺を暗くして、外光が入らないようにして測定することが多いが、この装置は生産ラインでの運用を想定し図４

装置構成ているので、通常の生産ラインでの蛍光灯やクリーンルームでの光は測定精度に影響を与えない単波長版の蛍光分光装置と思えば良い。測定されたデータはアナログ出力するか、ソフトウエアによる予め設定された合否判定により出力される。励起する紫外線は３種類用意している。測定対象となる紫外線硬化樹脂の特徴に合わせて選択できるようになっている。
４．使用用途センサーの用途としては当初(2010年頃)は接着剤を使って電子デバイスの固定に多く使われてきた。一例をあげると、DVD、CDなどの駆動装置についてデータを読み取るピックアップレンズ。非常に小さな光学レンズなどの部品を何種類もの紫外線硬化接着剤で固定している。それの硬化状態を抜き取り検査において非破壊で検査するというものであった。製品を自動検査装置の上にセットし、スタートさせると自動で何か所もの固定位置に自動機が動き、接4RadTech Japan NEWS LETTER
着剤が硬化しているかを検査するものである。

次に多層膜の張り合わせに紫外線硬化樹脂が使われだした
こともあり、その分野での用途が増えていった、偏光板などが代表例である。

現在ではスマートフォンの製造現場で

図５

ピックアップレンズの用途が拡大している。スマートフォン自体が高機能化し画質、堅牢性、折り曲げなどに高度な要求仕様があり硬化状態の管理が不可欠になってきている。

５．まとめ

紫外線硬化樹脂は多様な産業分野で使われており、その使用量は今も拡大を続けている。特に中国においては人件費の高騰により、これまでは人海戦術で生産を行っていたものが今後、５Ｇの普及と共にロボットなどを多用する事による無人化が進むであろう。また生産工場の集約化により、アセアン各国では世界中のメーカーから生産を依頼されたＥＭＳ（受託生産会社）において数万台から数億台までの大量生産が行われている。その中で製品品質を担保するには、照射光量を管理するのはもちろんの事、照射される樹脂自身がどのように硬化しているのかを把握することが、生産管理手法としても重要な事と考える。品番違いの樹脂がディスペンサに混入する恐れもある。樹脂のロット違いによる微妙な硬化不良の可能性もある。様々なトラブルの懸念材料を未然に最小に抑える工夫が必要になる。それが歩留まりを下げる事になり生産効率を上昇させ競争力のＵＰに繋がるのである。ＣＵＲＥＡ（紫外線硬化樹脂センサーの製品名）はすでに海外の主要メーカーにて生産ラインへの順次導入が進んでいるが、今後益々拡大していくと思われる。センサーを使う事によって紫外線硬化樹脂を使った生産工程での生産効率のさらなる向上を期待する。

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第48回UV/EB表面加工入門講座（東京）

今後のスケジュール

開催日時： 2020年7月10日（金）9：00～17：00

開催場所： 飯田橋レインボービル コンベンションホール

第166回ラドテック研究会講演会（通常の開催場所とは異なります。
ご留意ください。）

開催中止となりました。

＜プログラム＞

2020年4月28日（火）に開催を予定しておりましたが、第167回ラドテック研究会講演会 / 社員総会
開催日時： 2020年6月19日（金）13：00～17：00

開催場所は、決まり次第ＨＰにてご案内いたします。
＜プログラム＞

13:00～14:00

14:00～14:40

社員総会
灰野岳晴（広島大学）「化学修飾ナノグラフェンのエッジ構造と光機能制御」

14:40～15:20

亀山 敦（神奈川大学）「芳香族複素環化合物の熱転位、光転位を基盤とした高分子の屈折率制御」

15:40～16:20

篠原宣康（JSR株式会社）

16:20～17:00

前川 康成（量子科学技術研究開発機構）「光ファイバ用ＵＶ硬化型コーティング材料の開発」「量子ビームによる機能性高分子膜の創製研究：グラフト重合、構造解析、インフォマティクスの活用」※プログラムは変更になる場合がございます。

9：30～10：30 白井 正充（大阪府立大学大学院）「UV 硬化技術総論」

10：30～11：30

太田 宏史（IGM ジャパン合同会社）

12：40～13：40

佐内 康之（東亞合成株式会社）

13：40～14：40

鷲尾方一（早稲田大学理工学術院）

15：00～16：00

木下忍（株式会社アイ・エレクトロンビーム）

16：00～17：00

瀧「光源と光重合開始剤」「モノマーと重合挙動」「EBプロセスのメリットとその応用展開」「UV/EB 硬化プロセスの比較」

健太郎（金沢大学）「紫外線硬化樹脂の硬化過程の測定法」

第168回ラドテック研究会講演会

開催日時： 2020年8月7日（金）13:00～17：30
開催場所： 大阪市立大学文化交流センター＜講師選定中＞※プログラムは変更になる場合がございます。

富永さんとラドテック研究会

ニュースレター編集委員会

委員長

猿渡欣幸

2020年2月4日、ラドテック研究会の創設から深く関わり、多大なる功績を残されている富永幸溢氏から対談形式でお話を伺いました。

ラドテック研究会発足のきっかけは？

昨年お亡くなりになられた名誉会長の田畑米穂先生（当時は東京大学教授）から「ラジエーション技術の発展と普及のために関心を持っている人たちを集めて欲しい」という相談を受けたことがきっかけです。私と田畑先生は出身が同じ長野県の同郷で、当時、私は、東亜合成で開発していた材料（アロニックスシリーズ）の光硬化への応用について田畑先生に相談をしていました。
1986年に発足したときの研究会の顔ぶれは？

1986年10月に田畑先生が中心になって作られたUV/EB表面加工研究会が前身となり、1988年に名称をラドテック研究会に変更しました。初期のメンバーは田畑先生を中心に、石槫顕吉先生（東京大学）、角岡正弘先生（大阪府立大学）、市村國宏先生（東京工業大学）、西久保忠臣先生（神奈川大学）、佐々木隆先生（当時日本原子力研究所高崎研究所）、それに私（富永）といった顔ぶれでした。

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RadTech Japan NEWS LETTER研究会発足で苦労したことは？

組織としてアカデミアだけでなく企業の会員を増やすことが大変でした。企業会員を増やすことについては石槫先生の貢献が大きかったと思います。色々と相談に乗ってもらいながら、色々な企業に声をかけていきました。会社の理解もあり発足初期から研究会の事務局長を任されました。当時は事務局が東大にありましたので、会社での仕事を終えてから夜に東大に移動して研究会の仕事をするという大変忙しい時期でしたが、光化学の技術発展のため貢献しているという実感があったので苦にはなりませんでした。

一番初めての国際会議（RadTech Asia）は？

田畑先生が号令をかけ、1991年に大阪で開かれた国際会議が初めてでした。実行委員長は田畑先生のお弟子さんだった石槫先生で、実行副委員長は角岡先生でした。大阪で開催されましたので大阪有機化学の上林さんにも協力していただきました。国際会議は世界22カ国の地域から総数504名の参加があり大成功に終わりました。
グローバルのネットワークはどのようにできましたか？

RadTech North AmericaとRadTech Europeが既に存在しており、技術については欧米が進んでいました。1991年の国際会議がきっかけで本格的に海外との交流/連携が始まりました。
何がきっかけでラドテック研究会に専任することになりましたか？

当時、東亞合成の営業部長だった私に工場長への辞令が発せられたことがきっかけでした。既にこの研究会に愛着があり、またUV/EB硬化技術の可能性を確信していましたので、田畑先生に相談し、会社を辞めて研究会の事務局長としてUV/EB硬化技術の発展に努めようと決心しました。

ラドテック研究会は産業界にどのように影響を及ぼしたと思いますか？

UV硬化技術は汎用性が高く、一方EB硬化技術は敷居が高かったので、企業を中心にUV硬化技術が先に普及していきました。始めは高温を必要とするエポキシ硬化からUV硬化への切り替えが多く、その後ディスプレイ材料やプリント配線基板などに広がっていきました。歯科材料やネイル材料が光硬化に変わったときはとても驚いたことを覚えています。逆に信頼性や耐久性が強く求められる自動車分野にはなかなか広がりませんでした。
ラドテック研究会は、今後どのような産業へ関わっていくべきだと思いますか？

耐久性を確保できる技術や材料を見出して、自動車や飛行機などの分野にも進出できればと思います。材料が金属からプラスチックに変わる今がチャンスだと思います。

ラドテック研究会は、今後どのような方向性が望ましいと思いますか？

研究会の存在およびラドテック技術のPRが大事だと思います。そうした意味では化学工業日報との交流は良かったと思います。光硬化技術は技術が汎用化してしまい少し停滞していますので、新しい用途を探すことが大事だと思います。光で塗膜を作るだけなく、光で成形物を造形するような分野は有望だと思います。
さいごに富永さんは1938年生まれの82歳。事務局長を退いた後はニュース

レター編集委員を務めていただきましたが、編集委員は引退して一区切りしたいとの話があり、今回の対談となりました。

引き続き、一会員として研究会に関わっていただき、私たちの活動を見守っていただけるとの話をいただいています。最後に富永さんから次のような素晴らしいお言葉をいただきましたのでご紹介いたします。

「人はめぐり合うことで成長できる。人生は前向きに楽しく。」
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RadTech Japan NEWS LETTERAPSRC 2020のご案内
新型コロナウイルスの感染拡大を回避するため、APSRC2020は誌上開催を行うことにいたしました。
詳細は以下のＨＰをご覧ください。

website：http://www.radiation-chemistry.org/apsrc2020/

IRaP 2020 のご案内
日
開催時： 2020年9月27日（日）～10月2日（金）地： 奈良県奈良市

奈良ロイヤルホテル

発表申込締切： 2020年4月20日（月）概

要： 14th Ionizing Radiation and Polymers symposium (IRaP 2020)は、隔年で開催される放射線の係る産業と学術、および、その交流を目的とした国際会議です。1994年に初回がフランスでCEAのN. Betz博士とA.
Le Moël博士を中心として開催されました。会議名にもある通り、高分子化合物を主な対象としている点と、産業と学術の橋渡しを当初よりの目的としている点に特徴があります。放射線化学反応の基礎過程から、放射線重合、放射線加工、放射線照射装置等のセッションがあり、また、別の視点からは、化学、物理学、生物学、医学、ナノテク、宇宙における応用等が含まれています。また、若手研究者のためのセッション・賞も設けられています。最新の研究開発成果、情報交換の場としてご活用いただけますようご案内申し上げます。
website：https://www.sanken.osaka-u.ac.jp/IRaP2020/index.html

編集後記

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今回のニュースレターは、重要事項が沢山あるにもかかわらず、委員が一堂に会しての委員会が開催できず、編集作業は思うようには進まなかったと感じていますが、編集委員長の圧倒的な指導力により、どうにか発行にこぎつけることができたと感じています。
今、読者の皆さんに特に気に留めておいていただきたいことがあります。
それは昨年中に大きな歴史の転換点を迎えたということであります。
ラドテック研究会の生みの親である、田畑米穂先生のご逝去、今回記事にあるように、長く研究会を引っ張って来ていただいていた、富永幸溢（とみながよしいつ）氏の引退声明など、研究会は大きな変革の時を迎えています。
こんな中、RadTech Asia 2021の開催が決定され、いよいよ準備が始まります。
コロナウィルス禍はまだまだおさまるところを知らないようですが、健康に気を配っていただき、健全な生活を送り、RadTech Asia2021への絶大な支援をいただきたく思っております。（鷲尾）