会社のニュース UV硬化技術は、どのようにして「低VOC」と「低臭気」のギャップを埋めることができるでしょうか？

環境規制がますます厳しくなる中、UV（紫外線）硬化技術は、その本質的な利点である「ほぼゼロVOC排出」により、かつてはコーティングおよびインク業界の「優等生」と見なされていました。しかし、消費者の製品体験に対する要求が高まるにつれて、新たな課題がますます深刻化しています。「低VOC（揮発性有機化合物）」は「低臭気」と同義ではありません。肌に優しい電話コーティング、安全な食品包装、または日常の家の装飾材料であっても、刺激臭は受け入れられない欠陥となっています。したがって、「低臭気」は、品質を向上させる「ボーナス」から、市場競争における重要な「参入障壁」へと急速に進化しています。この市場主導型のフォーミュラアップグレードは、主に上流の原材料選択に焦点を当てています。

• 未反応の残留モノマー：これは臭気の主な原因です。
• 光開始剤（PI）自体とその分解副産物：これはフォーミュラにおける「隠れた犯人」です。
• 一部の低分子量樹脂（オリゴマー）：主な原因ではありませんが、システムの全体的なトーンに影響を与える可能性があります。

• 環境規制主導： VOCは、コーティングとインクの製造と使用における主な汚染物質です。EUと中国の環境規制はますます厳しくなっています。たとえば、「印刷業界からの大気汚染物質排出基準」（DB 31/872）は、放射線硬化インクの有機溶剤含有量を非常に低く、VOC排出がほとんどないことを明示的に要求しています。
• 爆発的な市場成長： 中国の低VOC硬化剤市場は、2025年までに100億米ドルを超え、高い複合年間成長率を維持すると予測されており、主に下流産業のグリーン変革によって牽引されています。世界のUV硬化システム市場は、2030年までに152.8億米ドルに倍増し、複合年間成長率17.9％が見込まれています。
• ユーザーエクスペリエンスのニーズ： 「低臭気」は、ユーザーエクスペリエンスの鍵です。刺激臭は、家具工場などの生産環境における作業員の健康に影響を与えるだけでなく、消費者の苦情の主な原因でもあります。低臭気システムは、製品の競争力を直接的に高めることができます。

低臭気を実現することは、複雑な「システムエンジニアリング」プロジェクトであり、フォーミュレーションエンジニアは、臭気、コスト、硬化効率、および物理的特性の間の微妙なバランスを見つける必要があります。この原材料アップグレードバトルは、3つの主要コンポーネントに焦点を当てています。

1. モノマー – 「低価格、低粘度」カルトに別れを告げる
   モノマー（反応性希釈剤）は、UVフォーミュレーションにおける臭気の最大の原因であり、最も誤解されやすい要素でもあります。従来、エンジニアは、IBOAやTPGDAなど、低粘度で高希釈能力を持つモノマーを使用する傾向があります。しかし、低粘度は、しばしば低分子量と高揮発性を伴い、これが臭気の「原罪」です。
   選択戦略分析：
   • 第一原理： 「高分子量、低蒸気圧」に移行する。 より高い分子量とより安定した構造を持つモノマー（たとえば、より高いアルコールまたはPOベースの修飾）を優先します。蒸気圧が大幅に低下し、揮発性を最小限に抑えます。
   • 「機能性」を再評価する： 多官能性モノマー（三官能性および四官能性モノマーなど）を使用すると、使用するモノマーの総量を減らすことができ、それによって間接的に臭気を減らすことができます。ただし、これは、システムの架橋密度と柔軟性とのバランスをとる必要があります。
   • 現実を認識する： 業界の「低臭気モノマー」は「ゼロ臭気」ではなく「低揮発性」であり、通常、反応性が低くなります。これには、開始剤の相乗的なアップグレードが必要です。

低臭気を実現することは、単一の原材料を交換するだけの問題ではありません。

• 決定的な要因はプロセスです： 原材料は「理論上の最小」臭気を決定し、硬化プロセスは「実際の残留値」を決定します。不十分なUVエネルギーまたは深刻な酸素阻害は、モノマーの残留量が過度に高くなり、臭気がさらに強くなる可能性があります。
• LEDの両刃の剣： LED冷光源は、熱によるモノマーの揮発を減らす一方で、PI（ポリイミド）の選択範囲を「ロックイン」し、長波長PI（TPOや819など）への依存を必要とします。これらのPIの副産物は、まさに臭気の主な原因です。このため、LEDフォーミュレーションは、高分子量またはポリマーPIにさらに大きく依存する必要があります。

したがって、UV硬化技術における「低VOC」から「低臭気」への飛躍において、フォーミュレーションエンジニアは、原材料の活性、コスト、揮発性のバランスを取り、プロセスを最適化して、最終的に製品体験に対する市場と環境規制のより高い要求を満たすために、全体的な視点が必要です。