会社のニュース 次世代マイクロ流体と光学の鍵：UV硬化技術が環状オレフィンポリマー（COC/COP）を強化

環状オレフィンコポリマー（COC）と環状オレフィンポリマー（COP）は、優れた光学的透明性、低い自己蛍光性、および優れた生体適合性により、マイクロ流体チップ、診断キット、高性能光学部品の主要材料となっています。この記事では、UV硬化技術、特にUV LED硬化について、そして迅速、低温、高精度な接着およびコーティングプロセスが、生体医用および電気光学分野におけるCOC/COPの応用をどのように大きく進歩させたかを探ります。

COC/COPは、その構造と特性が従来のポリマーとは異なる、非晶性熱可塑性樹脂の一種です。

• 優れた光学特性：ガラスに近い透明性と非常に低い複屈折性により、高精度レンズや光学部品の製造に最適です。
• 優れた生体適合性：非常に低い溶解性と吸収性、および低い自己蛍光性により、in vitro診断（IVD）および薬物貯蔵における信頼性が保証され、特に高感度マイクロ流体環境に適しています。
• 優れた寸法安定性：低い吸湿性により、さまざまな環境条件下でのデバイスの寸法精度と長期安定性が保証されます。
• 優れた加工性：射出成形に適しており、大規模、高精度、低コストの生産を可能にします。

熱成形などの従来のCOC/COP加工は、高温と高圧を必要とし、基板の変形や微細構造の損傷につながる可能性があります。UV硬化技術は、非接触、低温、迅速という利点があり、これらの課題を完全に解決します。

マイクロ流体チップの製造では、マイクロチャネルがエッチングされたCOC/COP基板をカバープレートに正確かつシームレスに接着する必要があります。

UV硬化型コーティングは、COC/COPデバイスのコア性能に影響を与えることなく、追加の機能性を付与するために使用されます。

• 耐スクラッチコーティング：COC/COP光学系（携帯電話のカメラレンズやディスプレイ保護層など）に高硬度UV硬化型コーティングを提供し、耐久性を向上させます。
• 生体適合性改質：UV光誘起表面グラフト重合を使用して、マイクロ流体チャネルの内壁の化学的特性を変更し、タンパク質吸着に対する耐性や、流体の移動を容易にする（親水性/疎水性）などの機能を達成します。

COC/COP自体は主流の感光性樹脂ではありませんが、UV硬化技術はハイブリッド材料または補助構造において重要な役割を果たします。UV LEDを光源として使用することで、微細構造またはコンポーネントの迅速な位置決めと補助硬化が可能になり、特に、あらかじめ製造されたCOC/COP構造を感光性樹脂と組み立てる場合に有効です。

UV LED硬化システムは、以下の利点により、COC/COP用途に最適です:

• 低温硬化：LED光源は、赤外線熱を最小限に抑え、COC/COPのような熱に弱い材料の変形や応力を効果的に回避します。
• 波長のマッチング：特定のUV接着剤（例：365 nmまたは395 nm）の最適な吸収波長を選択的に一致させることができ、最高の硬化効率と深さを実現します。
• 環境への優しさと経済性：UV LEDは水銀フリーで、エネルギー効率が高く、生体医用製造に必要な高い清浄度と持続可能性の基準を満たしています。

ポイントオブケアテスト（POC）診断、高スループットスクリーニング、フレキシブルエレクトロニクスの発展に伴い、COC/COPのような高性能ポリマーの需要は今後も増加し続けるでしょう。UV硬化技術は、その独自の精度、速度、低温特性により、COC/COP材料が概念設計から大規模な商業生産へと移行するための、中核となる実現技術となっています。将来的には、よりインテリジェントなUV硬化システムと、収縮率の低いUV接着剤の登場を期待しており、COC/COPの応用範囲をさらに拡大していくでしょう。