UV接着とは 仕組み・特徴・用途を解説
UV接着とは、紫外線（UV）を照射することで硬化するUV接着剤（紫外線硬化型接着剤）を使用した接着方法です。
UVを照射することで短時間で硬化できるため、電子部品や光学部品、ディスプレイ、医療機器など、さまざまな製造工程で利用されています。
また、UVを照射するタイミングで硬化を開始できるため、部品の位置を調整してから固定するような精密接着にも適しています。
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UV接着の仕組み
UV接着剤には、紫外線を受けることで硬化反応を開始する光開始剤などが含まれています。
液状の配合物には、モノマーとオリゴマー、そして光開始剤の混合物が含まれています。これらの光開始剤はUV光によって活性化され、モノマーとオリゴマーを結合させ、網目状のポリマーネットワークを形成します。そして、配合物はほぼ瞬時に硬化し、2つの部品を接着します。UVA領域（365～405nm、化学組成により異なる）のUV LED照射器は、光学レンズの貼り合わせ、プラスチック、プラスチックなど接着用途に広く使用されています。
硬化反応を十分に進めるためには、接着剤の特性に合った波長のUVを照射することに加えて、適切な照度と照射時間を設定することが重要です。そのためUV接着では、接着剤だけでなくUV照射条件も接着品質を左右する重要な要素となります。
UV接着の特徴
短時間で硬化できる
UV接着剤は紫外線の照射によって硬化反応を進められるため、短時間での接着が可能です。
硬化工程を短縮できるため、製造工程のタクトタイム短縮にも利用されています。
任意のタイミングで硬化できる
UVを照射するまで硬化が進みにくい接着剤では、部品の位置を調整した後にUVを照射して固定できます。
そのため、レンズや光学部品など、接着前に位置合わせが必要な用途にも適しています。
熱による影響を抑えやすい
UVによって硬化させるため、加熱炉などを使用する熱硬化方式と比較して、ワークへの熱負荷を抑えられる場合があります。
熱による変形やダメージを避けたい電子部品やフィルムの接着にも利用されています。
製造工程を自動化しやすい
UV照射器のON/OFFや照射時間を制御することで、一定の照射条件を繰り返すことができます。
そのため、スポット照射による局所接着から、コンベアを使用した連続生産まで、さまざまな製造工程に組み込むことができます。
UV接着の主な用途
光学部品
レンズ、プリズム、光学フィルター、光ファイバーなどの固定・接着に使用されます。
光学部品では位置精度が重要になるため、位置合わせ後にUVを照射して固定できるUV接着が利用されています。
電子部品
センサー、基板、コネクターなどの電子部品の接着や固定にも使用されています。
小さな接着箇所にUVを照射する用途では、スポット型UV照射器が使用されます。
ディスプレイ・パネル
ディスプレイや各種パネルの貼り合わせ、封止などにもUV硬化型材料が使用されています。
広い範囲を一括して硬化させる工程では、エリア型UV照射器などが使用されます。
生産ライン
連続搬送されるワークの接着工程では、ライン型UV照射器とコンベアを組み合わせることで連続的にUVを照射できます。
UV接着で重要な照射条件
UV接着では、使用するUV接着剤の特性に合わせて照射条件を設定する必要があります。
特に重要になるのが、UVの波長・照度・積算光量・照射時間です。
接着剤が反応する波長とUV照射器の発光波長が適合していない場合、十分な硬化が得られないことがあります。
また、同じ波長でも照度や照射時間によって接着剤に与えられる積算光量が変わるため、接着剤メーカーが推奨する硬化条件を確認したうえで照射条件を設定します。
UV照射器の波長、照度、照射面積、照射距離など、具体的な選定方法については「UV照射器の選び方」で詳しく解説しています。
UV接着に使用するUV照射器
UV接着では、接着する範囲や製造工程に応じてUV照射器を使い分けます。
局所的な精密接着にはスポット型、連続搬送工程にはライン型、広い範囲を一括して硬化させる場合にはエリア型などが使用されます。
レクトライトでは、UV接着・UV硬化用途に対応したスポット型、ライン型、エリア型のLED UV照射器を取り扱っています。