JP7757601B2 - 光硬化性シーリング用材料 - Google Patents

光硬化性シーリング用材料

Info

Publication number
JP7757601B2
JP7757601B2 JP2019566989A JP2019566989A JP7757601B2 JP 7757601 B2 JP7757601 B2 JP 7757601B2 JP 2019566989 A JP2019566989 A JP 2019566989A JP 2019566989 A JP2019566989 A JP 2019566989A JP 7757601 B2 JP7757601 B2 JP 7757601B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
component
meth
acrylate
bis
sealing material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019566989A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2019146421A1 (ja
Inventor
栄太 吉田
裕之 中谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bostik SA
Original Assignee
Bostik SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bostik SA filed Critical Bostik SA
Publication of JPWO2019146421A1 publication Critical patent/JPWO2019146421A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7757601B2 publication Critical patent/JP7757601B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/10Materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/10Materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers
    • C09K3/1006Materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers characterised by the chemical nature of one of its constituents
    • C09K3/1012Sulfur-containing polymers, e.g. polysulfides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/44Polymerisation in the presence of compounding ingredients, e.g. plasticisers, dyestuffs, fillers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/46Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation
    • C08F2/48Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation by ultraviolet or visible light
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F20/00Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F20/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms, Derivatives thereof
    • C08F20/04Acids, Metal salts or ammonium salts thereof
    • C08F20/06Acrylic acid; Methacrylic acid; Metal salts or ammonium salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F283/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G75/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing sulfur with or without nitrogen, oxygen, or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G75/02Polythioethers
    • C08G75/04Polythioethers from mercapto compounds or metallic derivatives thereof
    • C08G75/045Polythioethers from mercapto compounds or metallic derivatives thereof from mercapto compounds and unsaturated compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/29Compounds containing one or more carbon-to-nitrogen double bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/36Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
    • C08K5/37Thiols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/10Materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers
    • C09K3/1006Materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers characterised by the chemical nature of one of its constituents
    • C09K3/1021Polyurethanes or derivatives thereof
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/02Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/10Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing
    • F16J15/102Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing characterised by material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/02Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/14Sealings between relatively-stationary surfaces by means of granular or plastic material, or fluid
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/10Materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers
    • C09K2003/1034Materials or components characterised by specific properties
    • C09K2003/1062UV-curable materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/10Materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers
    • C09K2003/1034Materials or components characterised by specific properties
    • C09K2003/1081Water-proofed materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2200/00Chemical nature of materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers
    • C09K2200/06Macromolecular organic compounds, e.g. prepolymers
    • C09K2200/0615Macromolecular organic compounds, e.g. prepolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C09K2200/0625Polyacrylic esters or derivatives thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)

Description

本発明は、光硬化性シーリング用材料に関する。本発明は、より詳しくは防水性等のシーリング特性に優れる光硬化性シーリング用材料に関する。
デジタルカメラ及びビデオカメラ等の電子部品、冷蔵庫、エアコン及び洗濯機等の家電製品、並びに、カメラ及び時計等の精密機器等の筐体において、近年、高いシーリング特性(防水性及び気密性)を有する製品への顧客要求が高まっている。
国際公開第2014/069027号
従来のシーリング用材料としては、例えば、ホットメルト接着剤、1液型ウレタン系反応型ホットメルト接着剤、熱可塑性ホットメルトシーリング材料、湿気硬化性ホットメルトシーリング材料、熱硬化性シーリング材料、2液型ウレタン系発泡シーリング材料等が知られている。しかし、いずれも、
耐熱性及び防水性等が不充分であること、
湿気混入の防止等の操作性が煩雑であること、
加熱の為の装置が必要になること、
筐体の熱的損傷が懸念されること、
金型を用いる製造の操作性が煩雑であること、
等の課題があり、電子部品、家電製品、精密機器などの筐体に、充分に満足できるシーリング特性を付与できるものはなく、その提供が所望されている。
光硬化性シーリング用材料は、金型を用いずに筐体上でシーリング用材料を作製することができるため、従来のシーリング用材料と比べると操作性、量産性に優れる。
光硬化性シーリング用材料には、主として、アクリロイル基のラジカル重合を用いる光硬化性シーリング用材料と、エン-チオール反応を用いるエン-チオール系光硬化性シーリング用材料とが存在する。アクリロイル基のラジカル重合を用いる光硬化性シーリング用材料は、例えばウレタンアクリレートオリゴマー、アクリレートモノマー、光重合開始剤(及び光増感剤)からなる組成物を光等で硬化させて生成される。
しかしながら、これらの光硬化性シーリング用材料は、電子製品、家電製品、精密機器、自動車等の挿通物(ケーブル、ワイヤー等)を挟み込む必要のある部品の防水性が完全ではなく、僅かな隙間から水が浸入することがしばしばあり、充分なシーリング特性を発揮するものではなかった。
本発明は、上記事情に鑑み、気密性及び防水性が優れている光硬化性シーリング用材料を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、第1成分としてポリチオール化合物を少なくとも含む光硬化性シーリング用材料であって、上記光硬化性シーリング用材料を用いて所定のサイズでシートを作製した場合、所定の自着性及び自着強度を示すものは、気密性及び防水性が特に優れていることを見出し本発明を完成した。すなわち、本発明は以下の通りである。
[1]第1成分としてポリチオール化合物を少なくとも含む光硬化性シーリング用材料であって、
上記光硬化性シーリング用材料を用いて厚さ1mm、幅25mm、長さ200mmの2枚のシートを作製し、紫外線を照射して光硬化させた後上記2枚のシートを積層して10kgの荷重を10秒間負荷させた場合、上記2枚のシートの積層界面が消失する作用を示し、かつ、T型剥離試験における自着強度が剥離速度300mm/minにて引張したとき5N/25mm以上である、光硬化性シーリング用材料。
[2]上記自着強度は、剥離速度300mm/minにて引張したとき1000N/25mm以下である、[1]に記載の光硬化性シーリング用材料。
[3]光硬化させた後の上記シートのショア00硬度は、23℃、相対湿度50~60%RHの環境下で5~100である、[1]又は[2]に記載の光硬化性シーリング用材料。
[4]上記第1成分に加えて、第2成分及び第3成分を含み、且つ
第4成分及び/又は第5成分を更に含み、
上記第2成分は、重量平均分子量が1000~30000である(メタ)アクリロイル基を有するオリゴマーであり、
上記第3成分は、(メタ)アクリロイル基を有するモノマーであり、
上記第4成分は、光ラジカル重合開始剤であり、
上記第5成分は、粘性調整剤であり、
上記第2成分100質量部に対して、上記第3成分を5~100質量部含み、
上記第2成分及び上記第3成分の双方に含まれる(メタ)アクリロイル基の総数と、上記第1成分におけるメルカプト基の総数との比が、100:5n~100:25n(nは、上記ポリチオール化合物1分子中のメルカプト基の数である。)である、[1]~[3]のいずれかに記載の光硬化性シーリング用材料。
[5]上記第2成分は、ウレタン系(メタ)アクリレートオリゴマー、ポリエステル系(メタ)アクリレートオリゴマー、ポリエーテル系(メタ)アクリレートオリゴマー、(メタ)アクリル(メタ)アクリレートオリゴマー、エポキシ系(メタ)アクリレートオリゴマー、共役ジエン重合体系(メタ)アクリレートオリゴマー及びシリコーン(メタ)アクリレートオリゴマー、並びに、それらの水素添加物を含む群から選択される少なくとも1種を含む、[4]に記載の光硬化性シーリング用材料。
[6]さらに、第6成分としてカルボジイミド化合物を、上記第2成分100質量部に対して0.1~15質量部含む、[4]又は[5]に記載の光硬化性シーリング用材料。
本発明によれば、気密性及び防水性が優れている光硬化性シーリング用材料を提供することが可能になる。
防水性評価用検体の構成を説明する上面断面模式図である。 防水性評価用検体の構成を説明する側面断面模式図である。
以下、本発明の実施形態(以下、「本実施形態」とも記す。)を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。ここで、本明細書において「A~B」という形式の表記は、範囲の上限下限(すなわちA以上B以下)を意味し、Aにおいて単位の記載がなく、Bにおいてのみ単位が記載されている場合、Aの単位とBの単位とは同じである。
(光硬化性シーリング用材料)
本実施形態に係る光硬化性シーリング用材料は、第1成分としてポリチオール化合物を少なくとも含む光硬化性シーリング用材料であって、上記光硬化性シーリング用材料を用いて厚さ1mm、幅25mm、長さ200mmの2枚のシートを作製し、紫外線を照射して光硬化させた後上記2枚のシートを積層して10kgの荷重を10秒間負荷させた場合、上記2枚のシートの積層界面が消失する作用を示し、かつ、T型剥離試験における自着強度が剥離速度300mm/minにて引張したとき5N/25mm以上である、光硬化性シーリング用材料である。上記光硬化性シーリング材料は、このような構成を備えることによって、所定の自着性を示し、気密性及び防水性が優れているという効果を奏する。以下、気密性及び防水性をまとめて「シーリング特性」という場合がある。
ここで「積層界面」とは、上記2枚のシートが対向して互いに重ねあわされている境界面を意味する。「自着性」とは、上記2枚のシートを積層した際に、上記2枚のシートが互いに接合して、一体となり積層界面が判別不能になる特性(積層界面が消失する特性)をいう。すなわち、上記光硬化性シーリング用材料は、上述した条件で2枚のシートを作製し、紫外線を照射して光硬化させた後上記2枚のシートを積層して10kgの荷重を10秒間負荷させた場合、自着性を示す、と把握することもできる。
光硬化させるために上記2枚のシートに照射する紫外線としては、メタルハライド光源から発する紫外線が用いられる。このようなメタルハライド光源としては、例えば、東京ホトン株式会社製の無電極メタルハライドランプ式UV照射装置(商品名:FOTOCURE TFL-150)が挙げられる。
上記2枚のシートの積層界面が消失する作用を確認する際における、上記2枚のシートを光硬化するための上記紫外線のUV-A積算光量は、6000mJ/cmである。
上記2枚のシートを積層したときに負荷させる10kgの荷重は、上記シートの主面に対して均一に負荷することで行われる。このように均一に負荷をかけることができる装置としては、例えば、オリエンテック社製(現A&D社)の引張試機が挙げられる。
上記2枚のシートを積層して10kgの荷重を10秒間負荷させたときの「10秒間」とは、積層された上記2枚のシートに10kg荷重を負荷させた状態を維持して10秒間経過したことを意味する。
「上記2枚のシートの積層界面が消失する作用」は、ANMO Electronics社製デジタルマイクロスコープによって倍率50倍で確認する。
本実施形態に係る「自着強度」とは、積層した上記2枚のシートの破断強度を意味する。上記自着強度は、剥離速度300mm/minにて引張したとき5N/25mm以上であり、15N/25mm以上であることが好ましい。上記自着強度は、剥離速度300mm/minにて引張したとき40N/25mm以上であることがより好ましく、80N/25mm以上であることが更に好ましい。自着強度の上限は、例えば、剥離速度300mm/minにて引張したとき1000N/25mm以下であることが好ましく、800N/25mm以下であることがより好ましく、300/25mm以下であることが更に好ましい。
上記自着強度を測定するT型剥離試験は、引張試験機(オリエンテック社製(現A&D社)、商品名:RTC-1310A)を用いて測定する。
<第1成分:ポリチオール化合物>
第1成分であるポリチオール化合物は、2以上のメルカプト基を有する化合物を意味する。上記ポリチオール化合物としては、例えば、分子内にメルカプト基を2~10個有するポリチオール化合物が挙げられる。好ましくは、分子内にメルカプト基を2~6個有するポリチオール化合物が挙げられる。より好ましくは、分子内にメルカプト基を3~4個有するポリチオール化合物が挙げられる。
ポリチオール化合物を以下に具体的に説明する。上記ポリチオール化合物としては、例えば、
(a)炭化水素構造を含むポリチオール化合物(C2-20アルカンポリチオール等の脂肪族ポリチオール類、キシリレンジチオール等の芳香脂肪族ポリチオール類、アルコール類のハロヒドリン付加物のハロゲン原子をメルカプト基で置換してなるポリチオール類、ポリエポキシド化合物の硫化水素反応生成物からなるポリチオール化合物等)、
(b)式(1)で表されるエーテル構造を含むポリチオール化合物、及び
(c)式(2)で表されるエステル構造を含むポリチオール化合物が挙げられる。式(1)及び式(2)において、R及びRは独立して水素原子又はC1-10アルキル基を示し、mは、0、1又は2であり、pは、0又は1である。なお、「C2-20」及び「C1-10」との表記は、それぞれ炭素数が2~20及び1~10であることを意味する(以下、同様)。
これらポリチオール化合物(a)~(c)の中で好ましい化合物として、エーテル構造を含むポリチオール化合物(b)及びエステル構造を含むポリチオール化合物(c)が挙げられ、より好ましくはエステル構造を含むポリチオール化合物(c)が挙げられる。
炭化水素構造を含むポリチオール化合物(a)としては、2,5-ヘキサンジチオール、2,9-デカンジチオール、1,4-ビス(1-メルカプトエチル)ベンゼン等が挙げられる。
エーテル構造を含むポリチオール化合物(b)としては、例えば、2-メルカプトエチルエーテル基、2-メルカプトプロピルエーテル基、3-メルカプトプロピルエーテル基、2-メルカプトブチルエーテル基、3-メルカプトブチルエーテル基、4―メルカプトブチルエーテル基、5-メルカプトペンチルエーテル基、5-メルカプトヘキシルエーテル基等の構造を含む化合物が挙げられる。
エステル構造を含むポリチオール化合物(c)としては、式(2)の構造の左末端に水素原子が結合した化合物であるメルカプト基含有カルボン酸と多価アルコール類とをエステル化することで生成される化合物が含まれる。「多価アルコール」とは、2以上のヒドロキシル基を含む化合物を意味する。
式(2)の構造の左末端に水素原子が結合した化合物であるメルカプト基含有カルボン酸の具体例としては、チオグリコール酸、2-メルカプトプロピオン酸、3-メルカプト酪酸、2-メルカプトイソ酪酸、3-メルカプトイソ酪酸、3-メルカプトプロピオン酸、3-メルカプト-3-フェニルプロピオン酸、3-メルカプト-3-メチル酪酸等が挙げられ、好ましくは3-メルカプト酪酸、3-メルカプト-3-フェニルプロピオン酸、3-メルカプト-3-メチル酪酸等が挙げられる。より好ましくは3-メルカプト酪酸が挙げられる。
上記メルカプト基含有カルボン酸とのエステル化に用いられる多価アルコールの具体的な例としては、C2-20アルキレングリコール(C2-10アルキレン基が好ましく、その炭素鎖は枝分かれしていてもよい。例としては、エチレングリコール、トリメチレングリコール、1,2-プロピレングリコール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、2,3-ブタンジオール、テトラメチレングリコール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,12-ドデカンジオール、シクロヘキサン-1,4-ジメタノール、水添ビスフェノールA等が挙げられる。)、ジエチレングリコール、ポリ(オキシアルキレン)グリコール、グリセリン、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、トリメチロールプロパン、ジトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、ノルボルネンジメタノール、ノルボルナンジメタノール、ポリカーボネートジオール、両末端ヒドロキシポリシリコーン、芳香環を含有したポリオール、トリス-2-ヒドロキシエチルイソシアヌレート、2,2-ビス[4-(2-ヒドロキシエチルオキシ)フェニル]プロパン、水素化ビスフェノールA、4,4’-(9-フルオレニリデン)ビス(2-フェノキシエタノール)、シクロヘキサン-1,4-ジメタノールエチレンオキサイド付加物、水添ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物、シクロヘキサン-1,4-ジメタノールプロピレンオキサイド付加物、水添ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物等が挙げられる。
好ましい多価アルコールとしては、エチレングリコール、1,2-プロピレングリコール、1,2-ブタンジオール等のアルキレン主鎖の炭素数が2であるアルキレングリコール、トリメチロールプロパン、ポリカーボネートジオール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、1,5-ペンタンジオールなどが挙げられる。上記芳香環を含有したポリオールとしては、2,2-ビス[4-(2-ヒドロキシエチルオキシ)フェニル]プロパン、4,4’-(9-フルオレニリデン)ジフェノール、4,4’-(9-フルオレニリデン)ビス(2-フェノキシエタノール)等が挙げられる。
これらのエステル構造を含むポリチオール化合物(c)の例として、式(3)及び式(4)で表されるポリチオール化合物が挙げられる。式(3)において、R~Rは独立して水素原子又はC1-10アルキル基を示す。式(3)及び式(4)において、L-(CO)-O-は上記式(2)で示される構造を表す。
式(3)におけるR~RのC1-10アルキル基としては、直鎖又は分岐鎖のC1-3アルキル基が好ましい。上記C1-10アルキル基としては、具体的には、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基等が挙げられ、中でもメチル基、エチル基が好ましい。Rが水素原子、メチル基又はエチル基であり、R~Rが全て水素原子であるポリチオール化合物が特に好ましい。
式(3)または式(4)で表されるポリチオール化合物の具体例としては、エチレングリコールビス(3-メルカプトブチレート)、プロピレングリコールビス(3-メルカプトブチレート)、ジエチレングリコールビス(3-メルカプトブチレート)、ブタンジオールビス(3-メルカプトブチレート)、オクタンジオールビス(3-メルカプトブチレート)、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトブチレート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチレート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3-メルカプトブチレート)、1,3-ブタンジオールビス(3-メルカプトブチレート)、1,4-ブタンジオールビス(3-メルカプトブチレート)、ネオペンチルグリコールビス(3-メルカプトブチレート)、1,6-ヘキサンジオールビス(3-メルカプトブチレート)、1,8-オクタンジオールビス(3-メルカプトブチレート)、1,9-ノナンジオールビス(3-メルカプトブチレート)、シクロヘキサン-1,4-ジメタノールビス(3-メルカプトブチレート)、ジエチレングリコールビス(3-メルカプトブチレート)、トリエチレングリコールビス(3-メルカプトブチレート)、ポリエチレングリコールビス(3-メルカプトブチレート)、ジプロピレングリコールビス(3-メルカプトブチレート)、トリプロピレングリコールビス(3-メルカプトブチレート)、ポリプロピレングリコールビス(3-メルカプトブチレート)、ポリテトラメチレンエーテルグリコールビス(3-メルカプトブチレート)、シクロヘキサン-1,4-ジメタノールエチレンオキサイド付加物のビス(3-メルカプトブチレート)、水添ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物のビス(3-メルカプトブチレート)、シクロヘキサン-1,4-ジメタノールプロピレンオキサイド付加物のビス(3-メルカプトブチレート)、水添ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物のビス(3-メルカプトブチレート)、グリセロールトリス(3-メルカプトブチレート)、ジグリセロールテトラキス(3-メルカプトブチレート)、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトブチレート)、ジトリメチロールプロパンテトラキス(3-メルカプトブチレート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチレート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3-メルカプトブチレート)、エチレングリコールビス(2-メルカプトプロピオネート)、プロピレングリコールビス(2-メルカプトプロピオネート)、ジエチレングリコールビス(2-メルカプトプロピオネート)、ブタンジオールビス(2-メルカプトプロピオネート)、オクタンジオールビス(2-メルカプトプロピオネート)、トリメチロールプロパントリス(2-メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(2-メルカプトプロピオネート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(2-メルカプトプロピオネート)、エチレングリコールビス(3-メルカプトイソブチレート)、プロピレングリコールビス(3-メルカプトイソブチレート)、ジエチレングリコールビス(3-メルカプトイソブチレート)、ブタンジオールビス(3-メルカプトイソブチレート)、オクタンジオールビス(3-メルカプトイソブチレート)、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトイソブチレート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトイソブチレート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3-メルカプトイソブチレート)、エチレングリコールビス(2-メルカプトイソブチレート)、プロピレングリコールビス(2-メルカプトイソブチレート)、ジエチレングリコールビス(2-メルカプトイソブチレート)、ブタンジオールビス(2-メルカプトイソブチレート)、オクタンジオールビス(2-メルカプトイソブチレート)、トリメチロールプロパントリス(2-メルカプトイソブチレート)、ペンタエリスリトールテトラキス(2-メルカプトイソブチレート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(2-メルカプトイソブチレート)、エチレングリコールビス(4-メルカプトバレレート)、プロピレングリコールビス(4-メルカプトイソバレレート)、ジエチレングリコールビス(4-メルカプトバレレート)、ブタンジオールビス(4-メルカプトバレレート)、オクタンジオールビス(4-メルカプトバレレート)、トリメチロールプロパントリス(4-メルカプトバレレート)、ペンタエリスリトールテトラキス(4-メルカプトバレレート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(4-メルカプトバレレート)、エチレングリコールビス(3-メルカプトバレレート)、プロピレングリコールビス(3-メルカプトバレレート)、ジエチレングリコールビス(3-メルカプトバレレート)、ブタンジオールビス(3-メルカプトバレレート)、オクタンジオールビス(3-メルカプトバレレート)、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトバレレート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトバレレート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3-メルカプトバレレート)、水素化ビスフェノールAビス(3-メルカプトブチレート)、ビスフェノールAジヒドロキシエチルエーテル-3-メルカプトブチレート、4,4’-(9-フルオレニリデン)ビス(2-フェノキシエチル(3―メルカプトブチレート))、エチレングリコールビス(3-メルカプト-3-フェニルプロピオネート)、プロピレングリコールビス(3-メルカプト-3-フェニルプロピオネート)、ジエチレングリコールビス(3-メルカプト-3-フェニルプロピオネート)、ブタンジオールビス(3-メルカプト-3-フェニルプロピオネート)、オクタンジオールビス(3-メルカプト-3-フェニルプロピオネート)、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプト-3-フェニルプロピオネート)、トリス-2-(3-メルカプト-3-フェニルプロピオネート)エチルイソシアヌレート、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプト-3-フェニルプロピオネート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3-メルカプト-3-フェニルプロピオネート)、エチレングリコールビスチオグリコレート)、トリメチレングリコールビス(チオグリコレート)、プロピレングリコールビス(チオグリコレート)、1,3-ブタンジオールビス(チオグリコレート)、1,4-ブタンジオールビス(チオグリコレート)、ネオペンチルグリコールビス(チオグリコレート)、1,6-ヘキサンジオールビス(チオグリコレート)、1,8-オクタンジオールビス(チオグリコレート)、1,9-ノナンジオールビス(チオグリコレート)、シクロヘキサン-1,4-ジメタノールビス(チオグリコレート)、ジエチレングリコールビス(チオグリコレート)、トリエチレングリコールビス(チオグリコレート)、ポリエチレングリコールビス(チオグリコレート)、ジプロピレングリコールビス(チオグリコレート)、トリプロピレングリコールビス(チオグリコレート)、ポリプロピレングリコールビス(チオグリコレート)、ポリテトラメチレンエーテルグリコールビス(チオグリコレート)、シクロヘキサン-1,4-ジメタノールエチレンオキサイド付加物のビス(チオグリコレート)、水添ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物のビス(チオグリコレート)、シクロヘキサン-1,4-ジメタノールプロピレンオキサイド付加物のビス(チオグリコレート)、水添ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物のビス(チオグリコレート)、グリセロールトリス(チオグリコレート)、ジグリセロールテトラキス(チオグリコレート)、トリメチロールプロパントリス(チオグリコレート)、ジトリメチロールプロパンテトラキス(チオグリコレート)、ペンタエリスリトールテトラキス(チオグリコレート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(チオグリコレート)、エチレングリコールビス(3-メルカプトプロピオネート)、トリメチレングリコールビス(3-メルカプトプロピオネート)、プロピレングリコールビス(3-メルカプトプロピオネート)、1,3-ブタンジオールビス(3-メルカプトプロピオネート)、1,4-ブタンジオールビス(3-メルカプトプロピオネート)、ネオペンチルグリコールビス(3-メルカプトプロピオネート)、1,6-ヘキサンジオールビス(3-メルカプトプロピオネート)、1,8-オクタンジオールビス(3-メルカプトプロピオネート)、1,9-ノナンジオールビス(3-メルカプトプロピオネート)、シクロヘキサン-1,4-ジメタノールビス(3-メルカプトプロピオネート)、ジエチレングリコールビス(3-メルカプトプロピオネート)、トリエチレングリコールビス(3-メルカプトプロピオネート)、ポリエチレングリコールビス(3-メルカプトプロピオネート)、ジプロピレングリコールビス(3-メルカプトプロピオネート)、トリプロピレングリコールビス(3-メルカプトプロピオネート)、ポリプロピレングリコールビス(3-メルカプトプロピオネート)、ポリテトラメチレンエーテルグリコールビス(3-メルカプトプロピオネート)、シクロヘキサン-1,4-ジメタノールエチレンオキサイド付加物のビス(3-メルカプトプロピオネート)、水添ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物のビス(3-メルカプトプロピオネート)、シクロヘキサン-1,4-ジメタノールプロピレンオキサイド付加物のビス(3-メルカプトプロピオネート)、水添ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物のビス(3-メルカプトプロピオネート)、グリセロールトリス(3-メルカプトプロピオネート)、ジグリセロールテトラキス(3-メルカプトプロピオネート)、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトプロピオネート)、ジトリメチロールプロパンテトラキス(3-メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトプロピオネート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3-メルカプトプロピオネート)等が挙げられる。
これらのポリチオール化合物の中で、2以上の3-メルカプトブチレート基を含むポリチオール化合物が好ましく、特にポリエチレングリコールビス(3-メルカプトブチレート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチレート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3-メルカプトブチレート)等が好ましい。好ましいポリチオール化合物の具体例の構造を以下の式(5)~式(14)に示す。式(14)において、qは1~10の整数である。
上記ポリチオール化合物は、上述した炭化水素構造を含むポリチオール化合物(a)、エーテル構造を含むポリチオール化合物(b)及びエステル構造を含むポリチオール化合物(c)以外の化合物であってもよい。上記ポリチオール化合物は、例えば、フタル酸ジ(1-メルカプトエチルエステル)、フタル酸ジ(2-メルカプトプロピルエステル)、フタル酸ジ(3-メルカプトブチルエステル)、フタル酸ジ(3-メルカプトイソブチルエステル)等を用いてもよい。
好ましいポリチオール化合物としては、2級メルカプト基を有する化合物、すなわち2級チオール化合物が挙げられる。2級チオール化合物は、それ自体の貯蔵安定性が1級チオール化合物と比較して優れている。また、本実施形態の光硬化性シーリング用材料を用いて生成されるシーリング材は、従来知られた光硬化性シーリング材よりも優れたシーリング特性を有する。2級メルカプト基を有するポリチオール化合物を用いた場合、本実施形態の光硬化性シーリング用材料は塗付時の塗付安定性及びシーリング特性の安定性に優れる。特に硬度と柔軟性に関して優れた特性を安定して得られる。その理由としては、例えば、メルカプト基周辺の立体障害によって、エン-チオール反応でのラジカル反応と熱付加反応とのバランスが好ましく調整されていると推察される。
ポリチオール化合物の使用量としては、後述する第2成分((メタ)アクリロイル基を有するオリゴマー)及び第3成分((メタ)アクリロイル基を有するモノマー)の双方に含まれる(メタ)アクリロイル基の総数と、第1成分におけるメルカプト基の総数との比が、100:5n~100:25n(nは、上記ポリチオール化合物1分子中のメルカプト基の数である。)となる量である。好ましくは当該比が100:7n~100:20nとなる量が挙げられ、より好ましくは当該比が100:9n~100:17nとなる量が挙げられる。
上記光硬化性シーリング用材料は、
上記第1成分に加えて、第2成分及び第3成分を含み、且つ
第4成分及び/又は第5成分を更に含み、
上記第2成分は、重量平均分子量が1000~30000である(メタ)アクリロイル基を有するオリゴマーであり、
上記第3成分は、(メタ)アクリロイル基を有するモノマーであり、
上記第4成分は、光ラジカル重合開始剤であり、
上記第5成分は、粘性調整剤であり、
上記第2成分100質量部に対して、上記第3成分を5~100質量部含み、
上記第2成分及び上記第3成分の双方に含まれる(メタ)アクリロイル基の総数と、上記第1成分におけるメルカプト基の総数との比が、100:5n~100:25nであることが好ましい。ここで、nは、上記ポリチオール化合物1分子中のメルカプト基の数である。ここで、「(メタ)アクリロイル基」とは、当該技術分野において常用されているように、アクリロイル基又はメタクリロイル基を意味する。
また、上記光硬化性シーリング用材料は、さらに、第6成分としてカルボジイミド化合物を、上記第2成分100質量部に対して0.1~15質量部含むことが好ましい。以下、各成分について説明する。
<第2成分:重量平均分子量が1000~30000である(メタ)アクリロイル基を有するオリゴマー>
第2成分のオリゴマーの重量平均分子量は、好ましくは1000~30000であり、より好ましくは2000~25000であり、更に好ましくは3000~25000であり、更により好ましくは4000~22000であり、特に好ましくは5000~18000である。重量平均分子量は、例えば、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によって測定することが可能である。第2成分のオリゴマーは、好ましくは、分子内に少なくとも2個の(メタ)アクリレート基を有するオリゴマーが挙げられる。第2成分のオリゴマーの1分子中の(メタ)アクリレート基の個数は、例えば2~10個であり、好ましくは2~6個であり、より好ましくは2~4個であり、特に好ましくは2個である。ここで、「(メタ)アクリレート基」とは、当該技術分野において常用されているように、アクリレート基又はメタクリレート基を意味する。
第2成分のオリゴマーとしては、例えば、ウレタン系(メタ)アクリレートオリゴマー、ポリエステル系(メタ)アクリレートオリゴマー、ポリエーテル系(メタ)アクリレートオリゴマー、(メタ)アクリル(メタ)アクリレートオリゴマー、エポキシ系(メタ)アクリレートオリゴマー、ポリブタジエンオリゴマー等の共役ジエン重合体系(メタ)アクリレートオリゴマー、及びシリコーン(メタ)アクリレートオリゴマー、並びに、それらの水素添加物等が挙げられる。
ウレタン系(メタ)アクリレートオリゴマーとは、ウレタン結合を含む(メタ)アクリレートオリゴマーを意味する。ウレタン系(メタ)アクリレートオリゴマーしては、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、カーボネートジオール等のポリオールと、ポリイソシアナートとを反応させてポリウレタンオリゴマーを得て、当該ポリウレタンオリゴマーを(メタ)アクリル酸でエステル化することで得られるオリゴマーが挙げられる。ここで、「(メタ)アクリル酸」とは、当該技術分野において常用されているように、アクリル酸又はメタクリル酸を意味する。
ポリエステル系(メタ)アクリレートオリゴマーとは、エステル結合を含む(メタ)アクリレートオリゴマーを意味する。ポリエステル系(メタ)アクリレートオリゴマーとしては、例えば、多価カルボン酸と多価アルコールとを縮合させることで又は多価カルボン酸アルキレンオキシドを付加させることで、両末端にヒドロキシル基を有するポリエステルオリゴマーを得て、当該ヒドロキシル基を(メタ)アクリル酸でエステル化することで得られるオリゴマーが挙げられる。
ポリエーテル系(メタ)アクリレートオリゴマーとは、エーテル結合を含む(メタ)アクリレートオリゴマーを意味する。ポリエーテル系(メタ)アクリレートオリゴマーとしては、例えば、ポリエーテルポリオールのヒドロキシル基を(メタ)アクリル酸でエステル化することで得られるオリゴマーが挙げられる。
(メタ)アクリル(メタ)アクリレートオリゴマーとしては、原子移動ラジカル重合(ATRP)法の応用による高度に構造が制御されたテレケリックポリアクリレート等が挙げられる。ここで、「(メタ)アクリル」とは、当該技術分野において常用されているように、アクリル又はメタクリルを意味する。
エポキシ系(メタ)アクリレートオリゴマーとは、エポキシ基を含む(メタ)アクリレートオリゴマーを意味する。エポキシ系(メタ)アクリレートオリゴマーとしては、例えば、比較的低い重量平均分子量のビスフェノール型エポキシ樹脂またはノボラック型エポキシ樹脂のオキシラン環に、(メタ)アクリル酸を反応させてエステル化することで得られるオリゴマーが挙げられる。エポキシ系(メタ)アクリレートオリゴマーには、当該エポキシ系(メタ)アクリレートオリゴマーを部分的にジカルボン酸無水物で変性したカルボキシル変性型のエポキシアクリレートオリゴマーも含まれる。
共役ジエン重合体系(メタ)アクリレートオリゴマーとは、共役ジエン重合体を(メタ)アクリル酸でエステル化して得られるオリゴマーを意味する。共役ジエン重合体系(メタ)アクリレートオリゴマーとしては、例えば、液状スチレン-ブタジエン共重合体をアクリル酸でエステル化して得られるSBRジアクリレート、ポリイソプレンをアクリル酸でエステル化して得られるポリイソプレンジアクリレート、ポリブタジエンをアクリル酸でエステル化して得られるポリブタジエンアクリレート、イソシアナート基を有する(メタ)アクリレートに、分子末端にヒドロキシル基を有する1,2-ポリブタジエンを反応させて得られるポリブタジエンアクリレート等が挙げられる。
シリコーン(メタ)アクリレートオリゴマーとは、シロキサン結合を含む(メタ)アクリレートオリゴマーを意味する。シリコーン(メタ)アクリレートオリゴマーとしては、アルコール性シロキサン化合物のヒドロキシル基とアクリル酸とのエステル化合物等が挙げられる。
第2成分のオリゴマーは、1種類を単独で用いてよいが、2種類以上を組合せて用いることもできる。好ましい第2成分のオリゴマーとしては、ウレタン系(メタ)アクリレートオリゴマーが挙げられ、例えば、ウレタン系ポリエステル(メタ)アクリレートオリゴマーが挙げられる。ウレタン系ポリエステル(メタ)アクリレートオリゴマーは、ポリエーテルポリオールと、ポリイソシアナートとを反応させてポリウレタンオリゴマーを得て、当該ポリウレタンオリゴマーを(メタ)アクリル酸でエステル化することで得られる。
好ましい第2成分のオリゴマーである、2個の(メタ)アクリロイル基を有するウレタン系(メタ)アクリレートオリゴマーにおいて、その製造に使用される、2個のヒドロキシル基を有するポリエーテルジオール、ポリエステルジオール及びカーボネートジオールとしては、以下のものが挙げられる。
ポリエーテルジオールとしては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリヘキサメチレングリコール及び1,3-ブチレングリコール、1,4-ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、2,2-ビス(4-ヒドロキシシクロヘキシル)プロパン、ビスフェノールA等に、エチレンオキシド又はプロピレンオキシド等が付加されたポリエーテルジオール等が挙げられる。
ポリエステルジオールとしては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、1,3-ブチレングリコール、1,4-ブチレングリコール、1,6-ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、2,2-ビス(4-ヒドロキシシクロヘキシル)プロパン、ビスフェノールA等にエチレンオキシド若しくはプロピレンオキシド等が付加された化合物、又は、ε-カプロラクトンが付加されたアルコールと、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデカンジカルボン酸等のジカルボン酸若しくは無水物とを反応させて得られるポリエステルジオール等が挙げられる。
カーボネートジオールとしては、例えば、ジフェニルカーボネート、ビス-クロロフェニルカーボネート、ジナフチルカーボネート、フェニル-トルイル-カーボネート、フェニル-クロロフェニル-カーボネート、2-トリル-4-トリル-カーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート等のジアリールカーボネート類又はジアルキルカーボネート類と、1,6-ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4-ブタンジオール、1,8-オクタンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、2-メチルプロパンジオール、ジプロピレングリコール、ジブチレングリコール等のジオール類との反応によって得られるカーボネートジオール等が挙げられる。
<第3成分:(メタ)アクリロイル基を有するモノマー>
本実施形態における(メタ)アクリロイル基を有するモノマーは、例えば、(メタ)アクリレートモノマー及び(メタ)アクリルアミドモノマー等が挙げられる。以下、詳細に説明する。
(メタ)アクリレートモノマー
(メタ)アクリレートモノマーとしては、分子内に(メタ)アクリロイル基を少なくとも1個有する(メタ)アクリレートモノマーが挙げられる。具体的には、(メタ)アクリロイル基を1個有する単官能モノマー、2個有する二官能モノマー、3個有する三官能モノマー、4個有する四官能モノマー等が挙げられる。また、上記(メタ)アクリレートモノマーは、ヒドロキシル基、カルボキシル基及びアミノ基からなる群から選ばれる少なくとも1つの極性基を有する(メタ)アクリレートモノマーであってもよい。
単官能モノマーとしては、例えば、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、2-フェノキシエチルアクリレート、エトキシ化2-フェノキシエチルアクリレート、2-(2-エトキシエトキシ)エチルアクリレート、EO変性フェノールアクリレート、サイクリックトリメチロールプロパン、アクリル酸フォルマール、β-カルボキシエチルアクリレート、メタクリル酸ラウリル、イソオクチルアクリレート、メタクリル酸ステアリル、イソデシルアクリレート、イソステアリルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、ベンジルアクリレート、ヒドロキシピバリルヒドロキシピバレートジアクリレート、エトキシ化1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、エトキシ化ジプロピレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、プロポキシレート化ネオペンチルグリコールジアクリレート、エトキシ化ビスフェノール-Aジメタクリレート、2-メチル-1,3-プロパンジオールジアクリレート、エトキシ化2-メチル-1,3-プロパンジオールジアクリレート、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、2-ヒドロキシエチルメタクリレートリン酸、トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、プロポキシレート化トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジ-トリメチロールプロパンテトラアクリレート、プロポキシレート化ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、メタクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)、2-ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)、トリプロピレングリコールジメタクリレート、1,4-ブタンジオールジメタクリレート、1,6-ヘキサンジオールジメタクリレート、アリレート化シクロヘキシルジメタクリレート、イソシアヌレートジメタクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリメタクリレート、プロポキシレート化グリセロールトリメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、4-ヒドロキシブチルアクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピルアクリレート及びこれらの2以上の組合せが挙げられる。
二官能モノマーとしては、例えば、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、ビスフェノールAエトキシル化アクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート(200-600)、トリプロピレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールプロポキシレート(2)、エトキシル化(2)ネオペンチルグリコールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパンエトキシル化(3)メチルエーテルジアクリレート、及びこれらの2以上の組合せが挙げられる。
三官能モノマーとしては、例えば、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンプロポキシル化(5-20)トリアクリレート、プロポキシル化(4)グリセロールトリアクリレート、エトキシル化(3)トリメチロールプロパントリアクリレート、プロポキシル化ペンタエリスリトールトリアクリレート、及びこれらの2以上の組合せが挙げられる。
四官能モノマーとしては、例えば、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールモノーヒドロキシペンタアクリレート、及びこれらの2以上の組合せが挙げられる。
(メタ)アクリレートモノマーは、1種類を単独で用いてよいが、2種類以上を組合せて用いることもできる。好ましい(メタ)アクリレートモノマーとしては、単官能モノマーが挙げられる。(メタ)アクリレートモノマーとしては、単官能モノマーと二官能モノマーとの組合せも好ましい。より好ましいものとしては、単官能モノマーが挙げられる。
(メタ)アクリルアミドモノマー
上記(メタ)アクリルアミドモノマーは、CH=CX(CO)NR(Xは水素原子、又はメチル基を示し、Rは、それぞれ独立に直鎖状の置換基でもよいし、2つのRが一緒になった環状の置換基であってもよい。)で表される(メタ)アクリルアミドモノマーを含む。「(メタ)アクリルアミドモノマー」とは、当該技術分野において常用されているように、アクリルアミドモノマー又はメタクリルアミドモノマーを意味する。上記(メタ)アクリルアミドモノマーとしては、例えば、下記式(15)で表される(メタ)アクリロイルモルホリンモノマー、ジメチルアクリルアミドモノマー等が挙げられる。式(15)において、Xは水素原子、又はメチルを示す。上記(メタ)アクリルアミドモノマーは、好ましくは、(メタ)アクリロイルモルホリンモノマーを含む。好ましくは、(メタ)アクリロイルモルホリンモノマーは、アクリロイルモルホリンモノマーを含む。
(メタ)アクリロイル基を有するモノマーの使用量としては、第2成分である(メタ)アクリロイル基を有するオリゴマー100質量部に対して、5~100質量部の範囲が好ましく用いられる。この範囲の量を使用することで、本実施形態の光硬化性シーリング用材料の粘性が低下し、上記光硬化性シーリング用材料の柔軟性を更に向上させることができる。より好ましい(メタ)アクリロイル基を有するモノマーの使用量としては、第2成分100質量部に対して、10~80質量部の範囲が挙げられ、更に好ましくは40~70質量部の範囲が挙げられる。本実施形態の光硬化性シーリング用材料の用途に応じて、その粘度、柔軟性等の特性を得るために、適宜、(メタ)アクリロイル基を有するモノマーの種類及び使用量を調整することができる。
<第4成分:光ラジカル重合開始剤>
光ラジカル重合開始剤としては、例えば、分子内開裂型及び/又は水素引き抜き型の光ラジカル重合開始剤を用いることができる。好ましくは分子内開裂型光ラジカル重合開始剤が挙げられる。ラジカル性の紫外線重合開始剤としては、公知のものを好適に使用できる。具体的には、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル及びベンゾインエチルエーテル等のベンゾイン類並びにそれらのアルキルエーテル類;アセトフェノン、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン、1,1-ジクロロアセトフェノン、4-(1-t-ブチルジオキシ-1-メチルエチル)アセトフェノン及びジエトキシアセトフェノン等のアセトフェノン類;2-メチルアントラキノン、2-アミルアントラキノン、2-t-ブチルアントラキノン及び1-クロロアントラキノン等のアントラキノン類;2,4-ジメチルチオキサントン、2,4-ジイソプロピルチオキサントン及び2-クロロチオキサントン等のチオキサントン類;アセトフェノンジメチルケタール及びベンジルジメチルケタール等のケタール類;ベンゾフェノン、4-(1-t-ブチルジオキシ-1-メチルエチル)ベンゾフェノン及び3,3’,4,4’-テトラキス(t-ブチルジオキシカルボニル)ベンゾフェノン等のベンゾフェノン類;2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルホリノ-プロパン-1-オン及び2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)-1-ブタノン等のα-アミノアルキルフェノン類;1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン、2-ヒドロキシ-1{4-[4-(2-ヒドロキシ-2-メチル-プロビオニル)-ベンジル]フェニル}-2-メチル-プロパン-1-オン及び2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン等のα-ヒドロキシアルキルフェノン類;アルキルフェニルグリオキシレート等のフェニルグリオキシレート類;ジエトキシアセトフェノン;2,4,6-トリメチルベンゾイルフェニルエトキシホスフィンオキサイド等のアシルホスフィンオキサイド類;ビス(5,2,4-シクロペンタジエン-1-イル)-ビス(2,6-ジフルオロ-3-(1H-ピロール-1-イル)-フェニル)チタニウム等のチタノセン化合物等、並びに、これらの2種以上の組合せが挙げられる。
好ましい光ラジカル重合開始剤としては、ベンゾイン類、ケタール類、α-ヒドロキシアルキルフェノン類、α-アミノアルキルフェノン類、アシルホスフィンオキサイド類、フェニルグリオキシレート類、アセトフェノン類、及びチタノセン化合物等の分子内開裂型光ラジカル開始剤が挙げられる。
光ラジカル重合開始剤の添加量としては、特に制限されるものではないが、例えば、第1成分~第3成分の総量100質量部に対して、0.1~10質量部が挙げられる。上記添加量としては、第1成分~第3成分の総量100質量部に対して、好ましくは0.2~5質量部が挙げられ、より好ましくは0.5~2質量部が挙げられる。
<第5成分:粘性調整剤>
粘性調整剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、ホワイトカーボン、コロイダルシリカ、珪砂(珪石粉)、アエロジル、珪藻土、疎水性炭酸カルシウム、ガラスバルーン及びガラスビーズ等の無機系粘性調整剤、ポリビニルピロリドン等が挙げられる。これらの粘性調整剤は、単独で用いられてもよいし、2種類以上が併用されてもよい。好ましい粘性調整剤としては、無機系粘性調整剤が挙げられる。
粘性調整剤の添加量としては、特に制限されるものではないが、例えば、第1成分~第3成分の総量100質量部に対して、0.1~20質量部が挙げられ、好ましくは0.2~10質量部が挙げられる。
<第6成分:カルボジイミド化合物>
カルボジイミド化合物とは、カルボジイミド基を含む化合物を意味する。上記カルボジイミド化合物は、ポリエステル等の樹脂の加水分解によって生じるヒドロキシル基又はカルボキシル基を封鎖することで加水分解の連鎖を抑制する耐加水分解安定剤(耐加水分解剤)として作用する。カルボジイミド化合物としては、モノカルボジイミド化合物及びポリカルボジイミド化合物等が挙げられ、一般に広く知られており、いずれも使用することができる。カルボジイミド化合物は、例えば、特開平09-309871号公報、特開平09-249801号公報、特開平09-208649号公報、特開平09-296097号公報、特開平08-081533号公報、特開平08-027092号公報、特開平09-136869号公報、特開平09-124582号公報、特開平09-188807号公報、特開2005-082642号公報、特開2005-053870号公報、特開2012-036392号公報、特開2010-163203号公報、特開2011-174094号公報、国際公開第2008/072514号、特開2012-081759号公報、特開2012-052014号公報、特開2012-007079号公報等に記載された化合物が挙げられる。
ポリカルボジイミド化合物としては、例えば、式:R12-(-N=C=N-R11-)-R13で表わされる化合物が挙げられる。式中、繰り返し単位中のR11のそれぞれは、同一であるか、又は異なって、2価の芳香族基及び/又は脂肪族基である。rは、自然数である。
芳香族オリゴマーカルボジイミド又は芳香族ポリマーカルボジイミドの場合は、R11は、少なくとも1個の炭素原子を有する脂肪族置換基及び/又は脂環式置換基及び/又は芳香族置換基で置換されていてもよい。ここで、これらの置換基は、ヘテロ原子を有してもよい。またこれらの置換基は、上記カルボジイミド基が結合する芳香族基の少なくとも1つのオルト位に置換してもよい。
12は、C~C18アルキル、C~C18シクロアルキル、アリール、C~C18アラルキル、-R11-NH-COS-R14、-R11COOR14、-R11-OR14、-R11-N(R14、-R11-SR14、-R11-OH、-R11-NH、-R11-NHR14、-R11-エポキシ、-R11-NCO、-R11-NHCONHR14、-R11-NHCONR1415又は-R11-NHCOOR16である。
13は、-N=C=N-アリール、-N=C=N-アルキル、-N=C=N-シクロアルキル、-N=C=N-アラルキル、-NCO、-NHCONHR14、-NHCONHR1415、-NHCOOR16、-NHCOS-R14、-COOR14、-OR14、エポキシ、-N(R14、-SR14、-OH、-NH、-NHR14である。
14及びR15は、同一であるか、又は異なって、C~C20アルキル、C~C20シクロアルキル、C~C18アラルキル、オリゴ/ポリエチレングリコール類及び/又はオリゴ/ポリプロピレングリコール類である。
16は、上記R14の置換基として定義される置換基であるか、又はポリエステル基若しくはポリアミド基である。
上記ポリカルボジイミド化合物がオリゴマーカルボジイミドの場合、rは、1~5の整数である。上記ポリカルボジイミド化合物がポリマーカルボジイミドの場合、rは、5より大きい整数である。
好ましいポリカルボジイミド化合物としては、複数の-N=C=N-を有する脂肪族系ポリカルボジイミド化合物が挙げられる。より好ましくは直鎖状脂肪族系ポリマー化合物が挙げられる。具体的には、脂肪族系ポリカルボジイミド化合物(日清紡ケミカル株式会社製:エラストスタブ H01)等が挙げられる。
カルボジイミド化合物の使用量としては、例えば第2成分である(メタ)アクリロイル基を有するオリゴマー100質量部に対して0.1~15質量部の範囲が挙げられる。上記使用としては、第2成分である(メタ)アクリロイル基を有するオリゴマー100質量部に対して、好ましくは0.5~12質量部が挙げられ、より好ましくは1~10質量部が挙げられる。
本実施形態に係る光硬化性シーリング用材料にカルボジイミド化合物を添加した場合は、6ヶ月以上安定であり、優れた貯蔵安定性を有する。また、光硬化性及び光硬化して生成するシーリング材の物性にも悪影響がほとんど無い。本発明者らは、カルボジイミド化合物による貯蔵安定化の効果を以下のような機構で生じていると推定している。エン-チオール系光硬化性樹脂材料は、その中に含まれる活性メルカプト基と二重結合との反応が貯蔵中に進行してゲル化するため品質が劣化する。しかし、カルボジイミド化合物が上記樹脂材料に含まれる場合、上記カルボジイミド化合物が最も活性なメルカプト基に優先して結合して不活性化させるため、ゲル化による品質の劣化が抑制され、貯蔵安定化効果が生じている。
上記のカルボジイミド化合物は、エン-チオール系光硬化性樹脂材料のための安定化剤としても使用することができる。エン-チオール系光硬化性樹脂材料に添加するカルボジイミド化合物の量は、適宜変更して用いることができる。
<第7成分:増感剤>
本実施形態に係る光硬化性シーリング用材料は、紫外線のみでなく、可視光及び近赤外線を用いても、光硬化できるように、増感剤を添加することもできる。増感剤としては、例えば、カルコン誘導体及びジベンザルアセトン等の不飽和ケトン類、カンファーキノン等の1,2-ジケトン誘導体、ベンゾイン誘導体、フルオレン誘導体、ナフトキノン誘導体、アントラキノン誘導体、キサンテン誘導体、チオキサンテン誘導体、キサントン誘導体、チオキサントン誘導体、クマリン誘導体、ケトクマリン誘導体、シアニン誘導体、メロシアニン誘導体及びオキソノ-ル誘導体等のポリメチン色素、アクリジン誘導体、アジン誘導体、チアジン誘導体、オキサジン誘導体、インドリン誘導体、アズレン誘導体、アズレニウム誘導体、スクアリリウム誘導体、ポルフィリン誘導体、テトラフェニルポルフィリン誘導体、トリアリールメタン誘導体、テトラベンゾポルフィリン誘導体、テトラピラジノポルフィラジン誘導体、フタロシアニン誘導体、テトラアザポルフィラジン誘導体、テトラキノキサリロポルフィラジン誘導体、ナフタロシアニン誘導体、サブフタロシアニン誘導体、ピリリウム誘導体、チオピリリウム誘導体、テトラフィリン誘導体、アヌレン誘導体、スピロピラン誘導体、スピロオキサジン誘導体、チオスピロピラン誘導体、金属アレーン錯体、並びに有機ルテニウム錯体等が挙げられる。
増感剤の添加量としては、特に制限されるものではないが、例えば、第1成分~第3成分の総量100質量部に対して、0.1~10質量部が挙げられる。上記添加量としては、第1成分~第3成分の総量100質量部に対して、好ましくは0.2~5質量部が挙げられ、より好ましくは0.5~2質量部が挙げられる。
<その他の成分>
本実施形態の光硬化性シーリング用材料には、さらにその他の成分を添加することができる。その他の成分としては、例えば、増粘剤、重合禁止剤、顔料、密着性向上剤、酸化防止剤、硬化促進剤、充填剤、可塑剤、界面活性剤、滑剤、帯電防止剤、安定剤等が挙げられる。これら成分は、それぞれの目的に応じて、適量添加することができる。
<ショア00硬度>
本実施形態に係る光硬化性シーリング用材料における、光硬化させた後の上記シートのショア00硬度は、23℃、相対湿度50~60%RHの環境下で5~100であることが好ましく、5~90であることがより好ましく、5~85であることが更に好ましい。上記ショア00硬度がこのような範囲にあることによって、シーリング特性が更に向上する。上記ショア00硬度は、例えば、ASTM D 2240に準拠した方法によって測定できる。
(光硬化性シーリング用材料の調製)
本実施形態の光硬化性シーリング用材料は、第1成分であるポリチオール化合物、第2成分である重量平均分子量が1000~30000である(メタ)アクリロイル基を有するオリゴマー、第3成分である(メタ)アクリレートモノマー、並びに第4成分である光ラジカル重合開始剤及び/又は第5成分である粘性調整剤、並びに必要に応じて第6成分であるカルボジイミド化合物、第7成分である増感剤、及び/又はその他の成分を、室温又は加熱条件下で、ミキサー、ボールミル、3本ロールミル等の混合機を用いて混合することで調製できる。また、上記光硬化性シーリング用材料は、必要に応じて、溶剤などを希釈剤として添加して溶解し、混合することで、調整することもできる。希釈剤として用いる溶剤としては、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル及び酢酸イソプロピル等のエステル、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン及びシクロヘキサノン等のケトン、テトラヒドロフラン及びジオキサン等の環状エーテル、N,N-ジメチルホルムアミド等のアミド、トルエン等の芳香族炭化水素、塩化メチレン等のハロゲン化炭化水素等が挙げられる。
(光硬化性シーリング用材料の適用方法)
本実施形態の光硬化性シーリング用材料を硬化させる方法としては、特に制限されないが、例えば、エネルギー線を照射することで実施できる。用いられるエネルギー線としては、光等の電磁波、放射線等が挙げられる。具体的には、紫外線、可視光、赤外線、α線、β線、γ線、電子線等が挙げられる。操作性、生産性及び経済性などの観点から、紫外線を用いることが好ましい。エネルギー線の照射時間としては、用いるエネルギー線の種類によって適宜選択することができる。紫外線の光源としては、例えば、超高圧水銀、メタルハライド光源、レーザー、LED等の光源を使用することができる。α線、β線、γ線、電子線等を用いる場合には、光ラジカル重合開始剤を含有させなくても、速やかに硬化を進めることができるが、紫外線を用いる場合には、光ラジカル重合開始剤を本実施形態の光硬化性シーリング用材料に加えることが好ましい。
本実施形態の光硬化性シーリング用材料を、筐体におけるガスケットに適用する場合について、以下に説明する。筐体が、ガスケットを挟み込む2つの部品からなっている場合、以下の(1)~(4)の工程に従って、本実施形態の筐体を製造することができる。
(1)上記2つの部品それぞれの溝(ガスケット塗付部)に光硬化性シーリング用材料を均一に塗付する;
(2)塗付された上記2つの部品それぞれに紫外線等を照射することで光硬化性シーリング用材料を硬化させてガスケットを生成させる;
(3)必要に応じて内部に収納する機器を組み入れる(例えば、光硬化した上記硬化性シーリング材料を跨ぐように、ケーブル等の「筐体を挿通する部材」を配置し、且つ上記2つの部品において光硬化した上記光硬化性シーリング材料が互いに対向するように、上記2つの部品で挟む等);及び
(4)上記2つの部品を嵌合させる。
本実施形態において、「筐体」とは、何らかの機能を有する機械、電気機器及びこれらの部品を中に収めた箱であって、その機器等を衝撃、圧力、電磁波、水、塵、光等から、保護するものを意味する。上記機械、電気機器としては、例えば、携帯電話、デジタルカメラ、ビデオカメラ等の電子製品、冷蔵庫、エアコン、洗濯機等の家電製品、及びカメラ、時計等の精密機器等が挙げられる。本実施形態の光硬化性シーリング用材料は、筐体に用いられる場合には、水、圧力、塵等の混入を防ぎ、筐体の上記保護作用を全体として損なうことがない。
(光硬化性シーリング用材料の特性)
本実施形態の光硬化性シーリング用材料は、高い自着性を有し、それによってシーリング特性が優れている。また、上記光硬化性シーリング用材料は、金型を用いずに筐体上でロボットによる自動塗工が可能である。そのため、上記光硬化性シーリング用材料は、従来のシーリング用材料と比べると操作性、量産性に優れる。
以下、実験例を示して本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
(原料)
光硬化性シーリング用材料の作製には、以下の原料を用いた。
<第1成分>
ポリチオール :カレンズMT PE1(昭和電工株式会社、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチレート))
<第2成分>
ウレタンアクリレートA:紫光UV-3000B (日本合成化学工業株式会社、重量平均分子量:18000)
ウレタンアクリレートB:紫光UV-6640B (日本合成化学工業株式会社、重量平均分子量:5000)
<第3成分>
アクリルモノマーA :4-ヒドロキシブチルアクリレート(4-HBA)(大阪有機化学工業株式会社)
アクリルモノマーB :アクリロイルモルホリンモノマー(ACMO)(KJケミカル株式会社)
アクリルモノマーC :ニューフロンティアPHE-2(第一工業製薬株式会社、EO変性フェノールアクリレート)
アクリルモノマーD :イソステアリルアクリレート(大阪有機化学工業)
<第4成分>
光ラジカル重合開始剤 :Irgacure1173(BASFジャパン株式会社、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン)
<第5成分>
粘性調整剤 :アエロジルRY200(日本アエロジル株式会社、アエロジル)
<第6成分>
カルボジイミド化合物 :エラストスタブH01(日清紡ケミカル株式会社)
<その他の成分>
安定剤 :ハイドロキノン(キシダ化学株式会社)
(光硬化性シーリング用材料の作製)
<実施例1>
ウレタンアクリレートA(日本合成化学工業株式会社製、商品名:紫光UV-3000B)41質量部、ウレタンアクリレートB(日本合成化学工業株式会社製、商品名:紫光UV-6640B)10質量部、アクリルモノマーA(大阪有機化学工業株式会社製、商品名:4-HBA)25質量部、ポリチオールとして分子量544.8のペンタエリトリトールテトラキス(3-メルカプトブチレート)(昭和電工株式会社製、商品名:カレンズMT PE1)18質量部、粘性調整剤(日本アエロジル株式会社製、商品名:アエロジルRY200)7質量部を攪拌機で均一に真空混合した後、光ラジカル重合開始剤として2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン(BASFジャパン株式会社製、商品名:Irgacure1173)1質量部、安定剤として1,4-ベンゼンジオール(キシダ化学株式会社製、商品名:ハイドロキノン)0.05質量部を添加し、攪拌器で均一混合脱泡して、実施例1の光硬化性シーリング用材料を得た。
<実施例2~8、比較例1>
各原料を表1に記載の組成にて用いたこと以外は、実施例1と同様の方法によって、実施例2~8の光硬化性シーリング用材料及び比較例1の光硬化性シーリング用材料を得た。
(試験例)
<検体の作製>
実施例1~8で得られた光硬化性シーリング用材料及び比較例1で得られた光硬化性シーリング用材料の各々を、厚さ100μmのPETフィルム上で1mm厚のシート状に成形した。その後、無電極メタルハライドランプ式UV照射装置(ヘレウス社製、商品名:Light Hammer 6)を用いて、得られたシートにUV照射して硬化させた(UV-A波の積算光量:約6000mJ/cm)。硬化させたシートを幅25mm、長さ200mmに切り、裁断されたシートの主面同士を重ねて、10kg荷重を10秒間かけて検体とした。UV照射における積算光量は、ヘレウス社製UV Power Puckにて測定した。
<自着性等の評価>
10kg荷重を10秒間かけた直後に上記検体におけるT型剥離強度(自着強度)を引張試験機(オリエンテック社製(現A&D社)、商品名:RTC-1310A)にて測定した。その際に併せて、ANMO Electronics社製デジタルマイクロスコープ(倍率50倍)を用いて2枚のシートの積層界面の有無を確認した。なお、試験温度23℃、剥離速度300mm/minで試験を行った。結果を表1に示す。
<ショア00硬度の評価>
上述のように作製した検体におけるショア00硬度を以下の方法で測定して、評価した。ASTM D 2240に準拠し、各光硬化性シーリング材料の厚さが約1mmの硬化物シートを、厚さが約6mm以上になるように複数枚積層して検体とした。その後、23℃、相対湿度50~60%RHの環境下でタイプ00デュロメーター(テクロック社製、商品名:GS-754G)にて得られた検体のショア00硬度を測定した。評価結果を表1に示す。
表1の結果から、実施例1~8の光硬化性シーリング用材料から得られたシートは、重ねあわせた2枚のシートの積層界面が消失して自着性を示しており、自着強度が80~160N/25mmであった。また、実施例1~8の光硬化性シーリング用材料から得られたシートは、ショア00硬度が15~58であった。なお、実施例1~8の光硬化性シーリング用材料が示した自着性は、上記検体を作製してから1日経過した後も維持されており、2枚のシートの積層界面は消失して一体化したままであった。一方、比較例1の光硬化性シーリング用材料から得られたシートは、重ね合わせた2枚のシートの積層界面が一体化しておらず、それぞれ独立していた。また、自着強度は0.6N/25mmであり、ショア00硬度が35であった。
<防水性試験>
実施例1と比較例1の光硬化性シーリング用材料を用いて、以下の手順にて防水性の試験を行った。
(防水性評価用検体の作製)
図1は、防水性評価用検体10の構成を説明する上断面模式図である。図2は、防水性評価用検体10の構成を説明する側面断面模式図である。防水性評価用検体10の作製について、図1及び図2を用いて説明する。実施例1及び比較例1で得られた光硬化性シーリング材料1aの各々を、ポリカーボネート板2(1mm厚、100mm角)上に四角形に線塗布(線幅、高さ共に2mm、30mm角)し、無電極メタルハライドランプ式UV照射装置(ヘレウス社製Light Hammer 6)を用いて、UV照射(UV-A波の積算光量:約6000mJ/cm)して硬化させた(図1)。実施例1及び比較例1それぞれの光硬化性シーリング材1aについて、各2枚作製した(以下、これらを「基板A」、「基板B」と言う。)。積算光量は、照度計(ヘレウス社製UV Power Puck)にて測定した。次に、水の浸入を確認するための指標として塩化コバルト紙3を、基板Aにおける光硬化したシーリング材1bで作った四角形の枠の内側に置いた(図1)。さらにケーブル4(0.5mmΦ、長さ150mm)を基板Aにおける光硬化したシーリング材1b上に跨ぐように配置した。次いで、スペーサー5(2mm厚)を基板Aにおける光硬化したシーリング材1bで作った四角形の枠の外側に2か所配置した。基板Bを、光硬化したシーリング材1bを塗布した面が互いに向き合うように、基板Aに重ねて、クランプ6で挟み込んで固定した(図2)。その後、基板A及び基板Bにおける光硬化したシーリング材1bを50%圧縮して、防水性評価用検体10とした(図1、図2)。
(防水性の評価)
検体を水が入った防水試験機(ハムロンテック社製、商品名:水没気密試験器 HPT8701P01)内に入れ、所定の圧力で加圧し、2分以内に光硬化性シーリング材料の四角形の枠の内部に水が浸入するか否かについて、塩化コバルト紙の色の変化を指標に観測した。すなわち、塩化コバルト紙の色が青色のままであった場合、防水試験に合格したと判断し、塩化コバルト紙の色が青色から赤色に変化していた場合、防水試験は不合格であったと判断した。結果を表2に示す。
この結果から、自着性を有する光硬化性シーリング用材料は、防水性に優れていることが示された。
以上のように本発明の実施形態及び実施例について説明を行なったが、上述の各実施形態及び各実施例の構成を適宜組み合わせることも当初から予定している。
今回開示された実施の形態及び実施例はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態及び実施例ではなく請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味、及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1a 光硬化性シーリング材料、1b 光硬化したシーリング材、2 ポリカーボネート板、3 塩化コバルト紙、4 ケーブル、5 スペーサー、6 クランプ、10 防水性評価用検体。

Claims (5)

  1. 第1成分としてポリチオール化合物を少なくとも含む光硬化性シーリング用材料であって、
    前記光硬化性シーリング用材料を用いて厚さ1mm、幅25mm、長さ200mmの2枚のシートを作製し、紫外線のUV-A波積算光量6000mJ/cm 照射して光硬化させた後前記2枚のシートを積層して10kgの荷重を10秒間負荷させた場合、前記2枚のシートの積層界面が消失する作用を示し、かつ、T型剥離試験における自着強度が剥離速度300mm/minにて引張したとき5N/25mm以上であり、
    前記第1成分に加えて、第2成分及び第3成分を含み、且つ
    第4成分及び/又は第5成分を更に含み、
    前記第2成分は、重量平均分子量が1000~30000である、(メタ)アクリロイル基を有するオリゴマーの2またはそれ以上の組み合わせであり、かつ、前記オリゴマーは、ウレタン系(メタ)アクリレートオリゴマーであり、
    前記第3成分は、(メタ)アクリロイル基を有するモノマーであり、
    前記第4成分は、光ラジカル重合開始剤であり、
    前記第5成分は、粘性調整剤であり、
    前記第2成分100質量部に対して、前記第3成分を5~100質量部含み、
    前記第2成分及び前記第3成分の双方に含まれる(メタ)アクリロイル基の総数と、前記第1成分におけるメルカプト基の総数との比が、100:5n~100:25n(nは、前記ポリチオール化合物1分子中のメルカプト基の数である。)である、光硬化性シーリング用材料。
  2. 前記自着強度は、剥離速度300mm/minにて引張したとき1000N/25mm以下である、請求項1に記載の光硬化性シーリング用材料。
  3. 光硬化させた後の前記シートのショア00硬度は、23℃、相対湿度50~60%RHの環境下で5~100である、請求項1又は請求項2に記載の光硬化性シーリング用材料。
  4. 前記第3成分は、(メタ)アクリロイル基を1個有する単官能モノマー、2個有する二官能モノマー、3個有する三官能モノマー、4個有する四官能モノマーからなる群から選ばれる(メタ)アクリレートモノマーであって、前記単官能モノマーは、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、エトキシ化2-フェノキシエチルアクリレート、2-(2-エトキシエトキシ)エチルアクリレート、サイクリックトリメチロールプロパン、アクリル酸フォルマール、β-カルボキシエチルアクリレート、メタクリル酸ラウリル、イソオクチルアクリレート、メタクリル酸ステアリル、イソデシルアクリレート、ベンジルアクリレート、ヒドロキシピバリルヒドロキシピバレートジアクリレート、エトキシ化1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、エトキシ化ジプロピレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、プロポキシレート化ネオペンチルグリコールジアクリレート、エトキシ化ビスフェノール-Aジメタクリレート、2-メチル-1,3-プロパンジオールジアクリレート、エトキシ化2-メチル-1,3-プロパンジオールジアクリレート、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、2-ヒドロキシエチルメタクリレートリン酸、トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、プロポキシレート化トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジ-トリメチロールプロパンテトラアクリレート、プロポキシレート化ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、メタクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)、2-ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)、トリプロピレングリコールジメタクリレート、1,4-ブタンジオールジメタクリレート、1,6-ヘキサンジオールジメタクリレート、アリレート化シクロヘキシルジメタクリレート、イソシアヌレートジメタクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリメタクリレート、プロポキシレート化グリセロールトリメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、4-ヒドロキシブチルアクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピルアクリレートからなる群から選ばれる1または2以上の(メタ)アクリレートモノマーである、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の光硬化性シーリング用材料。
  5. さらに、第6成分としてカルボジイミド化合物を、前記第2成分100質量部に対して0.1~15質量部含む、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の光硬化性シーリング用材料。
JP2019566989A 2018-01-23 2019-01-10 光硬化性シーリング用材料 Active JP7757601B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018008876 2018-01-23
JP2018008876 2018-01-23
PCT/JP2019/000580 WO2019146421A1 (ja) 2018-01-23 2019-01-10 光硬化性シーリング用材料

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2019146421A1 JPWO2019146421A1 (ja) 2021-02-04
JP7757601B2 true JP7757601B2 (ja) 2025-10-22

Family

ID=67395484

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019566989A Active JP7757601B2 (ja) 2018-01-23 2019-01-10 光硬化性シーリング用材料

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11130891B2 (ja)
EP (1) EP3744807A4 (ja)
JP (1) JP7757601B2 (ja)
KR (1) KR102814214B1 (ja)
CN (1) CN111699234A (ja)
TW (1) TWI712681B (ja)
WO (1) WO2019146421A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019191509A1 (en) * 2018-03-28 2019-10-03 Benjamin Lund Thiol-acrylate polymers, methods of synthesis thereof and use in additive manufacturing technologies
TWI759005B (zh) * 2020-12-11 2022-03-21 南亞塑膠工業股份有限公司 光學膜、背光模組及光學膜的製造方法
JP7828954B2 (ja) * 2021-03-30 2026-03-12 日東電工株式会社 シーラントシート
CN113669364B (zh) * 2021-08-03 2023-02-21 人本股份有限公司 轮毂轴承结构
JP7527263B2 (ja) * 2021-09-30 2024-08-02 住友理工株式会社 燃料電池用ラジカル硬化性シール部材
JP7780292B2 (ja) * 2021-10-08 2025-12-04 デンカ株式会社 組成物

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010254853A (ja) 2009-04-27 2010-11-11 Bridgestone Corp エネルギー線硬化型エラストマー組成物
JP2015189851A (ja) 2014-03-28 2015-11-02 スリーボンドファインケミカル株式会社 光硬化性樹脂組成物
JP2016204401A (ja) 2015-04-15 2016-12-08 株式会社スリーボンド 光硬化性組成物

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5532058A (en) * 1978-08-29 1980-03-06 Yamanashi Denshi Kogyo Kk Photoreceptor for electrophotography
JPH0827092A (ja) 1994-07-15 1996-01-30 Nisshinbo Ind Inc ウレア変性カルボジイミド及びその製造方法
JP3335257B2 (ja) 1994-08-04 2002-10-15 日清紡績株式会社 ウレア変性カルボジイミド及びその製造方法
JPH09124582A (ja) 1995-11-01 1997-05-13 Nisshinbo Ind Inc カルボジイミド化合物
JPH09136869A (ja) 1995-11-15 1997-05-27 Nisshinbo Ind Inc 末端に二重結合を有するカルボジイミド化合物
JP3332701B2 (ja) 1995-12-29 2002-10-07 日清紡績株式会社 不飽和ポリエステル樹脂用の添加剤及び該添加剤による不飽和ポリエステル樹脂の耐加水分解安定化方法
JP3373996B2 (ja) 1996-02-06 2003-02-04 日清紡績株式会社 エステル基を有する樹脂用の耐加水分解安定剤及び該安定剤によるエステル基を有する樹脂の耐加水分解安定化方法
JP3388990B2 (ja) 1996-03-14 2003-03-24 日清紡績株式会社 不飽和ポリエステル樹脂用の耐加水分解安定剤及び該耐加水分解安定剤による不飽和ポリエステル樹脂の耐加水分解安定化方法
JP3393752B2 (ja) 1996-04-26 2003-04-07 日清紡績株式会社 エステル基を有する樹脂用の耐加水分解安定剤及び該安定剤によるエステル基を有する樹脂の耐加水分解安定化方法
JP4087467B2 (ja) 1996-05-21 2008-05-21 日清紡績株式会社 二重結合を有するカルボジイミド
JP4723052B2 (ja) * 1998-10-08 2011-07-13 株式会社カネカ 硬化性組成物
JP4585749B2 (ja) 2003-08-07 2010-11-24 日清紡ホールディングス株式会社 黄変を抑えたカルボジイミド組成物、耐加水分解安定剤及び熱可塑性樹脂組成物
JP2005082642A (ja) 2003-09-05 2005-03-31 Nisshinbo Ind Inc エステル基を有する樹脂用の耐加水分解安定剤及び熱可塑性樹脂組成物
WO2008072514A1 (ja) 2006-12-11 2008-06-19 Kuraray Co., Ltd. 熱可塑性樹脂組成物
JP2010163203A (ja) 2009-01-19 2010-07-29 Asahi Kasei Home Products Kk ラップフィルム
US9303123B2 (en) 2009-04-27 2016-04-05 Bridgestone Corporation Energy-ray-curable elastomer composition, material for gasket, gasket, and hard disk device
US8609255B2 (en) 2009-09-11 2013-12-17 Toray Industries, Inc. Polyester film, and solar-cell back sheet and solar-cell using the same
JP2012007079A (ja) 2010-06-25 2012-01-12 Unitika Ltd ポリ乳酸系樹脂組成物及びその成形体
EP2418250A1 (de) 2010-08-11 2012-02-15 Rhein Chemie Rheinau GmbH Langlebige biobasierte Kunststoffe auf Basis von Polyhydroxyalkanoat, ein Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung
JP5633255B2 (ja) 2010-09-01 2014-12-03 東洋紡株式会社 ポリエステル組成物
JP2011174094A (ja) 2011-06-14 2011-09-08 Mitsubishi Chemicals Corp 脂肪族或いは脂環式ポリエステル系樹脂組成物
JPWO2013080737A1 (ja) * 2011-11-29 2015-04-27 新田ゼラチン株式会社 光硬化性シーリング用材料、シーリング方法、シーリング材およびそれを用いる筐体
CN104755579B (zh) * 2012-11-01 2017-05-31 新田明胶株式会社 光固化性密封用材料、密封方法、密封材料和使用其的壳体
KR101832522B1 (ko) * 2013-11-29 2018-04-04 주식회사 엘지화학 접착 필름 형성용 조성물, 광경화전 가공용 점착 필름, 접착 필름 및 전자종이 표시장치
CN107428855B (zh) 2015-04-21 2019-03-15 昭和电工株式会社 自由基聚合性树脂组合物、其固化方法、其制造方法、自由基聚合性树脂组合物的用途及其使用方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010254853A (ja) 2009-04-27 2010-11-11 Bridgestone Corp エネルギー線硬化型エラストマー組成物
JP2015189851A (ja) 2014-03-28 2015-11-02 スリーボンドファインケミカル株式会社 光硬化性樹脂組成物
JP2016204401A (ja) 2015-04-15 2016-12-08 株式会社スリーボンド 光硬化性組成物

Also Published As

Publication number Publication date
US20210054251A1 (en) 2021-02-25
KR102814214B1 (ko) 2025-05-28
CN111699234A (zh) 2020-09-22
TW201936875A (zh) 2019-09-16
TWI712681B (zh) 2020-12-11
EP3744807A4 (en) 2021-10-20
JPWO2019146421A1 (ja) 2021-02-04
US11130891B2 (en) 2021-09-28
KR20200111199A (ko) 2020-09-28
EP3744807A1 (en) 2020-12-02
WO2019146421A1 (ja) 2019-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8921446B2 (en) Photocurable material for sealing, sealing method, sealing material, and housing using said sealing material
KR102814214B1 (ko) 광 경화성 시일링용 재료
CN104755579B (zh) 光固化性密封用材料、密封方法、密封材料和使用其的壳体
JP6443991B2 (ja) エンチオール系硬化性組成物およびその硬化物
JP7593042B2 (ja) 硬化性組成物
TW201116581A (en) Sheet and adhesive sheet
CN102414253A (zh) 能量射线固化型弹性体组合物、垫片用材料、垫片和硬盘装置
EP2471873A1 (en) Energy ray-curable elastomer composition
JP2017122139A (ja) 光硬化性組成物
JP6521237B2 (ja) 光硬化性組成物
JP5693799B2 (ja) 光硬化性シーリング用材料、シーリング方法、シーリング材およびそれを用いる筐体
JP7335185B2 (ja) ハードディスクドライブ用光硬化型ガスケット樹脂組成物及びハードディスクドライブ
JPH0713173A (ja) 液晶シール剤
JP6970881B2 (ja) 硬化性樹脂組成物
JPWO2019073980A1 (ja) 光硬化性粘着剤組成物、及び接着方法
WO2017126704A1 (ja) 光硬化性組成物、及び製品
JP5619551B2 (ja) ガスケット用材料、ガスケット及びハードディスク装置
JP6857013B2 (ja) Led硬化型防湿絶縁コート剤
WO2024142729A1 (ja) 樹脂組成物、液晶シール剤、ならびに液晶表示パネルおよびその製造方法
KR20230062913A (ko) 스피커용 접착제 조성물, 스피커 제조 방법 및 스피커
JP5876659B2 (ja) ガスケット用材料、ガスケット及びハードディスク装置
TW202311409A (zh) 硬化性樹脂組成物

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20211227

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20221025

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230124

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20230221

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230621

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20230622

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20230712

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20230804

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20250521

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20250919

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7757601

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150