UV硬化樹脂が紫外線で固まる仕組み

こんにちは、シーフォースのカミカミです！

梅雨が明けた瞬間めちゃくちゃ暑いですね…紫外線に気を付けないと。

そういえば紫外線で固まる樹脂（レジン）やインクがありますが、それって一体どうやって固まってるんでしょうか。

弊社でもカラメルUVやUVライトを販売しているし、詳しく仕組みを知りたい！

ということで、色々調べてみました。

UV硬化樹脂の成分

UV硬化樹脂は

　・モノマーとオリゴマー

　・光重合開始剤

　・顔料

　・安定剤、フィラー等

の添加剤で作られています。

【モノマーとオリゴマー】

モノマーとは、高分子物質の元となる分子です。

モノマーが数十個集まった（重合）ものがオリゴマー、さらにオリゴマーが重合して高分子化したものをポリマーといいます。

UV硬化樹脂の場合、モノマーと、人工的に作成したオリゴマーを混ぜてあります。

【光重合開始剤】

モノマーやオリゴマーは、ほっといても勝手に重合しません。

重合するにはモノマーたちに刺激を与える必要があるので、光重合開始剤を入れます。

【顔料】

樹脂に色を付けるための色の原料。天然と人工のものがあります。

【安定剤】

光エネルギーを熱エネルギーに変換します。

【フィラー等の添加剤】

樹脂を強化するために添加されます。ガラス繊維や炭素繊維など。

UV硬化樹脂には、上記の成分が含まれています。

紫外線を当てるとどうなるか？

さて、では紫外線を当ててみましょう。

まず、光重合開始剤が反応します。

その火花（ラジカル）にびっくりして、モノマーとオリゴマーが全員を巻き添えにしながらくっつきます。

そしてそのまま個体になっちゃいます。

固体化したこととフィラーの効果によって、強度が大きくなります。

固まった後でも、光重合開始剤は紫外線に対して反応し続けます。

ここで安定剤の出番です。

安定剤は紫外線を受けても火花を散らすことなく、光エネルギーを熱エネルギーに変えて、それ以上の刺激を皆に与えません。

こうしてUV硬化樹脂は固体に変化し、削ったり磨いたりできるようになります。

光による重合反応は可視光線や赤外線でも起きますが、紫外線はエネルギーの密度が高いため、硬化させるという目的では紫外線が主に使用されます

紫外線もすごいですが、それを利用しようと研究した人もすごいですね！