紫外線とUVレジン
ゾンビから一応生物カテゴリーくらいまでは回復したネギです。
今日はUVレジンが固まるときの反応についての話。
UVレジンという名前ですが、レジン=樹脂という意味なので、紫外線で固まる樹脂は大体UVレジンって呼んでる気がします。化学の界隈じゃプラスチックは全部まとめてレジンって呼んだりするし。
んでこのUVレジン、アクリル樹脂に分類されます。(っても水族館の透明壁に使われているポリメタクリル酸メチル樹脂ほどいいもんでもないですが)
なので主成分はアクリル酸のエステル(雑に説明すると酸とアルコールがくっついたやつ)になります。そのなかでもいっちゃん単純な、アクリル酸メチル。こいつがUVレジンの主成分です。
主成分…なんですが、このアクリル酸メチル、実はほかの樹脂の素(モノマー)ともくっつくんですよねぇ。だから、各企業いろんなものを混ぜて性質を良くするわけで。これが安いUVレジンと高いUVレジンの差の理由ですね。
んで、このアクリル酸メチル、簡単な話、反応しやすいんですね。(求核攻撃に対して活性とか誰もわからんだろうから省略)
まぁでも反応しやすいといっても、きっかけがないと反応してくれないんですよ。
なので、UVレジンにはほんの少しだけ、光重合開始剤ってやつが入ってるんですって。
この開始剤が紫外線に当たることで電子を放出、それが一個目のアクリル酸メチルに当たって反応して、今度そのアクリル酸メチルから出た電子で別のアクリル酸メチルが反応して…ってな感じで連鎖反応するんすな。パズルゲームも真っ青な速度で。
結果、反応したアクリル酸メチル分子同士がどんどんくっついて、網目状の巨大な分子になって、固まる。
これがUVレジンの硬化のメカニズムです。
んで、ここまで説明したのでついでに。
UVレジン製品の劣化について。
さっきのアクリル酸メチルの巨大分子ですが、そのままだと性質が悪いので、各企業の工夫として、間にいろんな樹脂の分子が挟まってます。-A-A-A-B-A-B-A-A-みたいな感じで。これ、場合によってはBのとこが反応しやすかったりします。
さらに固まったUVレジンの中には、UVライトによる硬化は完ぺきではないので、光重合開始剤や工夫の添加分子、単体のアクリル酸メチルも少し余ってます。
さらにさらに、巨大分子となったアクリル酸メチルそのものも、多少は酸化します。(ここで言う酸化とは電子を放出するって意味です。酸素がくっつくわけではなく、エノラートとか空気中にごくわずかに存在する反応性がたかいものとくっついて電子が出るってことです)
結果、空気中の微細な物質によって劣化して表面はもろくなるし変色する。
日光の紫外線で光重合開始剤が反応して、それが空気中なんかの分子や企業の工夫で入ってる分子、人間の皮脂やらなんやらetcと反応してよくわかんなくなった結果、巨大分子のつながりが切れてボロボロになったり、変な分子がくっついたりで変色したり。
こうやってUVレジンは劣化していくわけです。
ちなみに対策としてはUVカットスプレーなどによる表面のコーティングなんかがありますが、完ぺきではありません。表面をコーティングするだけでも酸化は抑えられるので、寿命は延びますが。UVレジン作品は数年したら変色などを起こしてしまうものとして考えましょう。
今回はここまで。いつも以上にマニアックな話でしたとさ。
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