自動車産業におけるUV硬化

コーティング、インク、接着剤の紫外線硬化は、内装用プラスチック部品のコーティングやインク、電子部品のマーキングやコンフォーマルコーティングから、ボンネット下の金属部品やプラスチック部品、さらにはボディトリムやヘッドランプレンズなどの外装用のガラス、プラスチック、金属部品にいたるまで、自動車生産において数多くの機能や美しさを付与するために引き出すため利用されています。

自動車産業での紫外線硬化

UVコーティングとインクは、長期にわたり保持され耐久性の必要なコーティングやマーキングのアプリケーションに耐傷付性や接着性や耐薬品性を付与します。。硬化温度は低く、ほぼ瞬時に硬化するため、多くの場合、組立部品や熱に弱い部品のコーティングや硬化が可能で、次のプロセスへの移行がとてもスムーズに行えます。

紫外線硬化による利点

  • 生産性の向上
  • 生産コストの削減
  • 製品性能と品質の向上
  • 設置面積の削減
  • 環境への配慮
  • 廃棄物の削減
  • 仕掛品の削減
  • 熱に弱い部品や部分組立品のコーティングや硬化への対応

アプリケーション

ヘッドランプレンズのUV硬化

ポリカーボネートのプラスチックレンズに紫外線硬化ハードコートを塗布すると、耐傷付性とチップ抵抗が向上します。 紫外線硬化と比較して、熱硬化プロセスでは最大3時間かかり、レンズをアニール処理し、冷却、プライマー塗布、焼き付け、冷却、トップコート塗布、焼き付け、冷却する必要があります。一方で、紫外線硬化プロセスにかかる時間は10分以内で、製造中の部品を削減し、部品の交換に素早く対応でき、消費エネルギーコストを削減します。

照明用リフレクターハウジングのUV硬化

紫外線硬化技術を利用することで、自動車照明用のリフレクターハウジングの性能が向上し、高速プロセスが可能になります。紫外線はハウジング表面の前処理に利用され、紫外線硬化型プライマーの接着性を向上します。プライマーにより、その後のアルミニウムの真空蒸着の際に非常に滑らかな表面と優れた反射面が得られます。その後、リフレクターは、紫外線硬化型保護クリアコートのトップコートが塗布され、柔らかいアルミニウムの鏡のような仕上がりを維持します。紫外線硬化に対して、熱硬化プロセスでは、合計3時間ほどかかります。 紫外線硬化プロセスにより、部品の在庫削減、設置スペースの縮小化、消費エネルギーコストの削減につながると同時に、歩留まりと製品性能が向上します。

アクリルのテールレンズのUV硬化

アクリルレンズはまずシルクスクリーン印刷でコーティングされます。その後、加飾保護のためUVクリアコートが塗布され、均一で美しい光沢仕上げになります。UVクリアコートはまた、ウレタンやアクリルのクリアコートに比べ、耐摩耗性と光沢保持に優れます。さらにUVコーティングは、コーティングの熱膨張率に合致できる十分な柔軟性があります。これは硬脆い熱シリコーンでは不可能です。この柔軟性は次の熱サイクル試験中に起こり得るクリアコートのひび割れを防ぎます。

外装部品のUV硬化

UVコーティングは、フェイシア、フェンダー、スポイラー、ボディサイドモールディングなど、さまざまな外装部品の耐摩耗性や耐傷付性のクリアコートのため用いられます。例えば、自動車外装用サイドモールは通常、着色されたビニール樹脂から押出加工されます。このようなサイドモールは非常に安価で効率的に成形できますが、黄変や退色しやすい傾向があります。こうした欠点を克服するために、紫外線硬化型クリアコートは、プロセス時間を著しく増加させることなく製品の性能を大幅に改善します。

さらに、UVインクはフロントガラスの縁や窓ガラスのロゴ周りのブラックアウトに、UV接着剤は外装のサイドミラーに用いられています。紫外線硬化型金属プライマーとトップコートは、PVDによるプラスチック部品に使用されています。このような部品は、環境に配慮した製造プロセスで造られ、リサイクルが可能です。

エレクトロニクス

今日の自動車やトラックには、インフォテインメント、安全システム、ハイブリッドカー、いずれは自動運転機能の普及により、より多くの電子機器が組み込まれています。自動車の電子部品が湿気や汚染物質、振動、極端な温度、化学物質にといった厄介な環境にさらされても耐えることができるのは、紫外線硬化が耐久性と信頼性を高めるために重要な役割を果たしているからです。一般的な紫外線硬化用途には、電気接続部品のポッティング樹脂、PCBのコンフォーマルコーティングやはんだマスク、部品のマーキング、電子ハウジングの封止やガスケットがあります。電子部品メーカーは、生産速度の向上、信頼性の向上、廃棄物の削減が可能な紫外線硬化プロセスに注目しています。

ガスケットのUV硬化

ガスケットは、ドアハンドル、電子機器とセンサー、フィルター、照明などの自動車部品の汚れ、空気、湿度、ノイズを塞ぐために用いられます。紫外線硬化型固型FIP工法またはCIP工法によるシリコーンガスケットは、オンデマンドで硬化し、無駄を大幅に削減、音響騒音と振動の低下防止低減、防湿と化学物質からの保護、自動車部品やアセンブリの気密性と液密性シーリングなどの生産率を向上させます。

アンダーフード部品のUV硬化

紫外線硬化材料は、過酷な自動車のボンネットの環境に持ちこたえなければならない部品の耐温度性、耐薬品性、耐湿性を付与します。アンダーフード部品の紫外線硬化アプリケーションには、電気接続部品の埋め込み樹脂、PCBのコンフォーマルコーティングやはんだマスク、オイルフィルターハウジングとエアバッグカートリッジの着色コーティング、紫外線硬化型ガスケット、バッテリーラベル、部品のマーキングインクがあります。

内装部品のコーティングとインクのUV硬化

紫外線硬化は、コンソール、ドア、ダッシュボードの計器パネル、ディスプレイ、タッチスクリーン、コントロールボタン、ノブなどの内装部品に用いられます。UVコーティングは、耐久性、耐傷付性をはじめ、プラスチック部品の優れた接着性を備えた滑らかさ、光沢、マット仕上げなど、多くの美しい外観を付与します。

水系紫外線硬化型クリアコートは、柔軟性のある樹脂で覆われた部品に低光沢のコーティングを塗布され、優れた耐傷付き性と耐薬品性を付与します。UVコーティングは、溶剤系および水系熱硬化コーティングよりも高い性能があり、VOC含有量が非常に少ないです。

潜在的な紫外線硬化を伴うインモールドフィルムは、自動車トリムの装飾にも使用されています。これは、高圧射出成形プロセスでトリムを装飾するために使用されます。成形後、部品は紫外線硬化されると、すべてのUVコーティングと同じように高性能特性を有します。このプロセスは一般的に、コンソールやその他の内装部品、特にドアトリム、コンソール、ラジオサラウンドなどの高い耐摩耗性が必要な、高頻度に接触する表面に使用されます。このような仕上げには、ピアノブラック、カーボンファイバー調があり、最近では、手触りのよいフィルムもあります。紫外線硬化により、処理能力が改善し、塗装後のコーティングに比べて見栄えも向上します。

計器パネルやその調整用ノブ、ゲージ、ボタンへのマーキングは、従来のインクと比べVOCを減らす軽減できる一方で耐久性を向上させるため、紫外線硬化インクを使用します。クロム調のプラスチック部品には、環境に優しい、ドアハンドル、ブランドバッジ、コンソールなどの内装部品の耐久性とリサイクル性があるPVDプロセスに、紫外線硬化プライマーとトップコートを使用しています。

ホイールのUV硬化

紫外線硬化型コーティングは、プラスチック製ホイールカバーや金属製ホイールに耐久性と耐摩耗性を付与します。紫外線硬化型コーティングは、標準的な自動車用パウダーコーティングと共に使用され、PVDに対応するプライマーとして機能します。紫外線硬化プロセスにより、プロセス時間や冷却時間が短縮し、スペース要件を満たし、エネルギーコストを削減します。

紫外線硬化導入事例「アルミホイールのクロムめっき調をもたらすUV硬化コーティング」