CN103958637A - 光固化性密封用材料、密封方法、密封材料和使用其的壳体 - Google Patents
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Abstract
包含(A)平均分子量为10,000~30,000的具有(甲基)丙烯酰基的低聚物、(B)(甲基)丙烯酸酯单体、(C)多硫醇化合物和任选的(D)碳二亚胺化合物的光固化性密封用材料能够提供具有高的压缩复原性、高的抗拉强度、优异的柔软性,根据需要具有低的硬度,由此气密性、防水性等密封特性优异,而且表面粘性小的密封材料等。
Description
技术领域
本发明涉及光固化性密封用材料、密封方法、密封材料和使用其的壳体。本发明,更具体地说,涉及利用紫外线等简易且瞬时地固化到深部的光固化性密封用材料。
背景技术
在移动电话、数码相机、摄像机等电子制品、冰箱、空调、洗衣机等家电制品、照相机、钟表等精密设备等的壳体中,近年来顾客对于具有防水性、气密性等高密封特性的制品的要求在高涨。此外,例如,对于移动电话,以往使用了尼龙/GF等硬的树脂,近年来,使用了价格更便宜的ABS或ABS/PC等通用树脂。但是,由于ABS或ABS/PC等柔软,容易变形,因此对于以往的密封材料,存在无法获得充分的密封特性的问题。因此,要求与以往的密封材料相比柔软性和抗拉强度高的密封材料。
作为以往的密封材料,已知例如热熔粘合剂、1液型氨基甲酸酯系反应型热熔粘合剂、热塑性热熔密封材料、湿气固化性热熔密封材料、热固化性密封材料、成型橡胶密封材料(垫圈)和2液型氨基甲酸酯系发泡密封材料等。但是,均也存在不足的耐热性·防水性等、湿气混入的防止等差的操作性、用于加热的装置、壳体的热的损伤、使用模具的制造产生的差的操作性等问题,在电子制品、家电制品、精密设备等的壳体中使用特别柔软的通用树脂的情况下,没有能够使能够充分满足需要的性能显现。
光固化性密封材料由于能够不使用模具而在壳体上作成密封材料,因此与以往的密封材料相比,操作性优异。光固化性密封材料中,主要存在采用丙烯酰基的自由基聚合的光固化密封材料和采用烯-硫醇反应的烯-硫醇系光固化密封材料。采用丙烯酰基的自由基聚合的光固化性密封材料,例如,记载于专利文献1和2中,用光等使包含氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物、丙烯酸酯单体、光聚合引发剂(和光增感剂)的组合物固化而生成。但是,专利文献1和2的光固化性密封材料并不具有电子制品、家电制品、精密设备等的壳体所要求的足够的柔软性和抗拉强度。
烯-硫醇系光固化密封材料,例如,记载于专利文献3~6中。专利文献3中,公开了含有多烯、多硫醇和具有溴取代的芳香环的化合物的光固化性树脂组合物,记载了本组合物的固化物具有高折射率,粘接强度、表面固化性优异,能够以高精度对折射率进行调整。专利文献4中公开了含有多烯化合物、和包含聚巯基羧酸酰胺化合物的(多)硫醇系单体的烯-硫醇系光固化型树脂组合物,记载了本组合物不存在氧引起的阻聚,能够用短时间固化,体积收缩率小,能够减少光引发剂的使用量,并且耐湿性大幅地提高。专利文献5中公开了包含含有2个以上特定结构的基团的硫醇化合物、和特定结构的含有烯键式不饱和双键的氨基甲酸酯化合物的固化性组合物,记载了本组合物的固化物与基材的密合性、反应性和透明性高,耐热性和硬度也高。专利文献6中公开了含有聚丁二烯(甲基)丙烯酸酯、多硫醇化合物和光自由基引发剂,通过紫外线LED的照射而固化的光固化性树脂组合物,记载了本组合物的固化快,表面固化性优异,耐湿性、气密性优异。但是,专利文献3~6对于电子制品、家电制品、精密设备等的壳体所要求的柔软性、抗拉强度等,都没有任何言及。
对于同时竞争地进行丙烯酰基的自由基聚合反应和烯-硫醇反应的光固化性密封材料,记载于专利文献7和8中。专利文献7和8中,公开了包含(A)具有(甲基)丙烯酰基的低聚物、(B)(甲基)丙烯酸酯单体和(C)多硫醇化合物,丙烯酰基与巯基的官能团数比为100:0.1~100:5n(n为多硫醇化合物1分子中的巯基的数。)的垫圈用材料。记载了本垫圈用材料能够提高断裂伸长率,能够抑制龟裂、裂纹等的发生。专利文献7的实施例中具体使用的多硫醇化合物都是具有伯硫醇的化合物,但实施例中得到的垫圈用材料固化物都是柔软性、断裂伸长率(抗拉强度)、压缩复原率的任一部分不足,在其实施例中,未能发现全部满足能够在电子制品、家电制品、精密设备等的壳体中使用的程度的功能。此外,要追试专利文献7的表2中记载的密封材料,结果作为原料的能量线固化型低聚物A(共荣社化学社制、商品名“ライトタックPUA-KH32M”)已中止制造。因此,将所含的低聚物和单体适当地混合而追试,结果如本说明书的比较例中记载那样,只获得硬度为50以上的极硬的密封材料,作为用于壳体的密封材料不适合。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:WO96/10594号
专利文献2:特开2004-26919号公报
专利文献3:特开2003-277505号公报
专利文献4:特开2007-70417号公报
专利文献5:WO2007/086461号
专利文献6:WO2010/071171号
专利文献7:特开2010-260918号公报
专利文献8:WO2010/126040号
发明内容
发明要解决的课题
本发明要解决的课题在于提供具有高的压缩复原率、高的抗拉强度、优异的伸长率,根据需要具有低的硬度,由此气密性、防水性等密封特性优异,而且表面粘性小的密封材料。此外,还在于提供简易和瞬时地固化到光固化性密封用材料的深部而生成该密封材料,具有直至使用的良好的贮存稳定性的光固化性密封用材料。
用于解决课题的手段
本发明人为了解决上述课题,深入研究,结果发现,如果使以特定的比率包含(A)平均分子量为10,000~30,000的具有(甲基)丙烯酰基的低聚物、(B)(甲基)丙烯酸酯单体和(C)多硫醇化合物的光固化性密封用材料进行光固化,意外地与任何专利文献中记载的密封材料相比,抗拉强度(断裂伸长率)非常高,同时也具有高的压缩复原率,完成了本发明。即,本发明如下所述。
[1]光固化性密封用材料,是包含(A)平均分子量为10,000~30,000的具有(甲基)丙烯酰基的低聚物、(B)(甲基)丙烯酸酯单体和(C)多硫醇化合物的光固化性密封用材料,其中相对于(A)具有(甲基)丙烯酰基的低聚物100重量份,包含5~100重量份的(B)(甲基)丙烯酸酯,(A)具有(甲基)丙烯酰基的低聚物和(B)(甲基)丙烯酸酯单体这两者中所含的(甲基)丙烯酰基与(C)多硫醇化合物的巯基的在光固化性密封用材料中存在的数之比为100:5n~100:25n(n为多硫醇化合物1分子中的巯基的数。)。
[2][1]所述的光固化性密封用材料,其中,相对于(A)具有(甲基)丙烯酰基的低聚物100重量份,还包含0.1~15重量份的(D)碳二亚胺化合物。
[3][1]或[2]所述的光固化性密封用材料,其中,(C)多硫醇化合物在1分子中具有2~6个巯基,其巯基为仲巯基。
[4][1]或[2]所述的光固化性密封用材料,其中,(C)多硫醇化合物是由具有2~6个羟基的多元醇与β-巯基丁酸生成的酯。
[5][1]~[4]的任一项所述的光固化性密封用材料,其中,(B)(甲基)丙烯酸酯单体为单官能(甲基)丙烯酸酯、多官能(甲基)丙烯酸酯或它们的组合。
[6][1]~[5]的任一项所述的光固化性密封用材料,其中,(A)具有(甲基)丙烯酰基的低聚物是从包含氨基甲酸酯系(甲基)丙烯酸酯低聚物、聚酯系(甲基)丙烯酸酯低聚物、聚醚系(甲基)丙烯酸酯低聚物、环氧系(甲基)丙烯酸酯低聚物、共轭二烯聚合物系(甲基)丙烯酸酯低聚物和它们的氢化物的组中选择的至少1种。
[7][1]~[6]的任一项所述的光固化性密封用材料,其中,还包含(E)光自由基聚合引发剂和/或(F)粘性调整剂。
[8]密封方法,其通过使[1]~[7]的任一项所述的光固化性密封用材料进行光固化而进行。
[9]密封材料,其通过使[1]~[7]的任一项所述的光固化性密封用材料进行光固化而生成。
[10]壳体,其使用通过使[1]~[7]的任一项所述的光固化性密封用材料进行光固化而生成的密封材料。
[11]用于烯-硫醇系光固化性树脂材料的稳定化剂,其含有碳二亚胺化合物。
发明的效果
利用本发明的光固化性密封用材料,能够提供具有高的压缩复原率、高的抗拉强度和优异的柔软性,由此气密性、防水性等密封特性优异,而且表面粘性小的密封材料。此外,本发明的光固化性密封用材料能够简易和瞬时地固化到光固化性密封用材料的深部而生成该密封材料,而且具有直至使用的良好的贮存稳定性。
具体实施方式
依次对本发明的光固化性密封用材料进行说明。
(A)平均分子量为10,000~30,000的具有(甲基)丙烯酰基的
低聚物
(A)的低聚物的平均分子量为10,000~30,000,优选地,可列举平均分子量为12,000~25,000的低聚物,更优选地,可列举平均分子量为15,000~22,000的低聚物。(A)的低聚物,优选地,可列举在分子内具有至少2个(甲基)丙烯酸酯基的低聚物,(A)的低聚物的1分子中的(甲基)丙烯酸酯基的个数例如为2~10个,优选为2~6个,更优选为2~4个,特别优选为2个。
作为(A)的低聚物,可列举例如氨基甲酸酯系(甲基)丙烯酸酯低聚物、聚酯系(甲基)丙烯酸酯低聚物、聚醚系(甲基)丙烯酸酯低聚物、丙烯酸系(甲基)丙烯酸酯低聚物、环氧系(甲基)丙烯酸酯低聚物、聚丁二烯低聚物等共轭二烯聚合物系(甲基)丙烯酸酯低聚物及其氢化物等、有机硅(甲基)丙烯酸酯。
作为氨基甲酸酯系(甲基)丙烯酸酯低聚物,可列举例如使聚醚多元醇、聚酯多元醇、碳酸酯二醇等多元醇与多异氰酸酯反应而得到聚氨酯低聚物,将该低聚物用(甲基)丙烯酸进行酯化而得到的低聚物。
作为聚酯系(甲基)丙烯酸酯低聚物,可列举例如通过使多元羧酸与多元醇缩合、或者通过使多元羧酸氧化烯加成,得到在两末端具有羟基的聚酯低聚物,将其羟基用(甲基)丙烯酸进行酯化而得到的低聚物。
作为聚醚系(甲基)丙烯酸酯低聚物,可列举例如通过使聚醚多元醇的羟基用(甲基)丙烯酸进行酯化而得到的低聚物。
作为丙烯酸系(甲基)丙烯酸酯低聚物,可列举通过原子转移自由基聚合(ATRP)法的应用而高度地控制结构的遥爪聚丙烯酸酯等。
作为环氧系(甲基)丙烯酸酯低聚物,可列举例如通过使(甲基)丙烯酸与分子量比较低的双酚型环氧树脂和酚醛清漆型环氧树脂的环氧乙烷环反应、酯化而得到的低聚物,也包括将该环氧系(甲基)丙烯酸酯低聚物部分地用二羧酸酐改性的羧基改性型的环氧丙烯酸酯低聚物。
作为共轭二烯聚合物系(甲基)丙烯酸酯低聚物,可列举例如将液状苯乙烯-丁二烯共聚物用丙烯酸进行酯化而得到的SBR二丙烯酸酯、将聚异戊二烯用丙烯酸进行酯化而得到的聚异戊二烯二丙烯酸酯、将聚丁二烯用丙烯酸进行酯化而得到的聚丁二烯丙烯酸酯、使在分子末端具有羟基的1,2-聚丁二烯与具有异氰酸酯基的(甲基)丙烯酸酯反应而得到的聚丁二烯丙烯酸酯等。
作为有机硅(甲基)丙烯酸酯,可列举醇性硅氧烷化合物的羟基与丙烯酸的酯化合物等。
(A)的低聚物可单独使用1种,也可将2种以上组合使用。作为优选的(A)的低聚物,可列举氨基甲酸酯系(甲基)丙烯酸酯低聚物,可列举例如氨基甲酸酯系聚酯(甲基)丙烯酸酯低聚物。
作为优选的(A)的低聚物的、具有2个(甲基)丙烯酰基的氨基甲酸酯系(甲基)丙烯酸酯低聚物中,作为其制造中使用的具有2个羟基的聚醚二醇、聚酯二醇和碳酸酯二醇,可列举以下的物质。
作为聚醚二醇,可列举例如聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基二醇、聚六亚甲基二醇和1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、环己烷二甲醇、2,2-双(4-羟基环己基)丙烷、双酚A等上环氧乙烷或环氧丙烷等加成而成的聚醚二醇等。
作为聚酯二醇,可列举例如聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、1,4-环己烷二甲醇、2,2-双(4-羟基环己基)丙烷、双酚A等上环氧乙烷或环氧丙烷等加成而成的化合物、ε-己内酯加成而成的醇与己二酸、癸二酸、壬二酸、十二烷二羧酸等二羧酸或酸酐反应而得到的聚酯二醇等。
作为碳酸酯二醇,可列举例如通过碳酸二苯酯、碳酸二(氯苯基)酯、碳酸二萘酯、苯基-甲苯甲酰基-碳酸酯、苯基-氯苯基-碳酸酯、2-甲苯基-4-甲苯基-碳酸酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯等碳酸二芳基酯类或碳酸二烷基酯类与1,6-己二醇、新戊二醇、1,4-丁二醇、1,8-辛二醇、1,4-环己烷二甲醇、2-甲基丙二醇、一缩二丙二醇、一缩二丁二醇等二醇类的反应得到的碳酸酯二醇等。
(B)(甲基)丙烯酸酯单体
作为(甲基)丙烯酸酯单体,可列举在分子内具有至少1个(甲基)丙烯酰基的(甲基)丙烯酸酯单体,具体地,可列举具有1个(甲基)丙烯酰基的单官能单体、具有2个(甲基)丙烯酰基的二官能单体、具有3个(甲基)丙烯酰基的三官能单体、具有4个(甲基)丙烯酰基的四官能单体等。
作为单官能单体,可列举例如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸2-苯氧基乙酯、乙氧基化2-苯氧基乙基丙烯酸酯、丙烯酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯、环状三羟甲基丙烷、丙烯酸缩甲醛、丙烯酸β-羧基乙酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸硬脂酯、丙烯酸异癸酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸苄酯、羟基新戊酰基羟基新戊酸酯二丙烯酸酯、乙氧基化1,6-己二醇二丙烯酸酯、一缩二丙二醇二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、乙氧基化一缩二丙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、乙氧基化双酚-A二甲基丙烯酸酯、2-甲基-1,3-丙二醇二丙烯酸酯、乙氧基化2-甲基-1,3-丙二醇二丙烯酸酯、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二甘醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯磷酸酯、三(2-羟基乙基)异氰脲酸酯三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、丙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、一缩二季戊四醇六丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸羟基乙酯(HEA)、甲基丙烯酸2-羟基乙酯(HEMA)、二缩三丙二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、烯丙基化环己基二甲基丙烯酸酯、异氰脲酸酯二甲基丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、丙氧基化甘油三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三(丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯、和这些的2种以上的组合。
作为二官能单体,可列举例如1,6-己二醇二丙烯酸酯、双酚A乙氧基化丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯(200-600)、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇丙氧基化物(2)、乙氧基化(2)新戊二醇二丙烯酸酯、一缩二丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷乙氧基化(3)甲基醚二丙烯酸酯、和这些的2种以上的组合。
作为三官能单体,可列举例如三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷丙氧基化(5-20)三丙烯酸酯、丙氧基化(4)甘油三丙烯酸酯、乙氧基化(3)三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化季戊四醇三丙烯酸酯、和这些的2种以上的组合。
作为四官能单体,可列举例如一缩二(三羟甲基丙烷)四丙烯酸酯、一缩二季戊四醇单羟基五丙烯酸酯、和这些的2种以上的组合。
(甲基)丙烯酸酯单体可单独使用1种,也可将2种以上组合使用。作为优选的(甲基)丙烯酸酯单体,可列举单官能单体,也优选单官能单体与二官能单体的组合。作为更优选的单体,可列举单官能单体。
作为(甲基)丙烯酸酯的使用量,相对于(A)具有(甲基)丙烯酰基的低聚物100重量份,使用5~100重量份的范围。通过使用该范围的量,能够改善本发明的密封剂的粘性的降低、柔软性、压缩复原率、抗拉强度。作为优选的(甲基)丙烯酸酯的使用量,可列举10~80重量份的范围,更优选地,可列举40~70重量份的范围。根据本发明的密封材料的用途,为了获得其粘度、柔软性、压缩复原率、抗拉强度等特性,能够适宜地调整(甲基)丙烯酸酯单体的种类和使用量。
(C)多硫醇化合物
作为多硫醇化合物,可列举例如在分子内具有2~10个巯基的化合物,优选地,可列举在分子内具有2~6个巯基的化合物,更优选地,可列举在分子内具有3~4个巯基的化合物。
作为多硫醇化合物,可列举例如专利文献3~8中记载的多硫醇化合物。以下对这些多硫醇化合物具体地说明。
作为多硫醇化合物,可列举例如
(a)包含烃结构的多硫醇化合物(C2-20烷烃多硫醇等脂肪族多硫醇类、苯二亚甲基二硫醇等芳香脂肪族多硫醇类、将醇类的卤代醇加成物的卤素原子用巯基取代而成的多硫醇类、包含多环氧化物化合物的硫化氢反应生成物的多硫醇化合物等)、
(b)包含式(1)
(式中,R1和R2独立地表示氢原子或C1-10烷基。m为0、1或2,n为0或1。)所示的醚结构的多硫醇化合物、和
(c)包含式(2)
(式中,R1、R2、m和n与上述的含义相同。)所示的酯结构的多硫醇化合物。作为这些多硫醇化合物中优选的化合物,可列举(b)包含醚结构的多硫醇化合物和(c)包含酯结构的多硫醇化合物,更优选地,可列举(c)包含酯结构的多硫醇化合物。
作为(a)包含烃结构的多硫醇化合物,可列举2,5-己二硫醇、2,9-癸二硫醇、1,4-双(1-巯基乙基)苯等。
作为(b)包含醚结构的多硫醇化合物,可列举例如具有2-巯基乙基醚基、2-巯基丙基醚基、3-巯基丙基醚基、2-巯基丁基醚基、3-巯基丁基醚基、4-巯基丁基醚基、5-巯基戊基醚基、5-巯基己基醚基等结构的化合物。
作为(c)包含酯结构的多硫醇化合物,包含通过使作为氢原子在式(2)的结构的左末端键合的化合物的含有巯基的羧酸与多元醇类进行酯化而生成的化合物。
作为氢原子在式(2)的结构的左末端键合的化合物的含有巯基的羧酸的具体例,可列举巯基乙酸、2-巯基丙酸、3-巯基丁酸、2-巯基异丁酸、3-巯基异丁酸、3-巯基丙酸、3-巯基-3-苯基丙酸、3-巯基-3-甲基丁酸等,优选地,可列举3-巯基丁酸、3-巯基-3-苯基丙酸、3-巯基-3-甲基丁酸等,更优选地,可列举3-巯基丁酸。
作为多元醇的具体的实例,可列举C2-20亚烷基二醇(优选C2-10亚烷基,其碳链可分支。作为实例,可列举乙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、2,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,12-十二烷二醇、环己烷-1,4-二甲醇、氢化双酚A等。)、二甘醇、聚(氧化烯)二醇、甘油、三甘醇、聚乙二醇、一缩二丙二醇、二缩三丙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基醚二醇、三羟甲基丙烷、一缩二(三羟甲基丙烷)、季戊四醇、一缩二季戊四醇、环己二醇、环己烷二甲醇、降冰片烯二甲醇、降冰片烷二甲醇、聚碳酸酯二醇、两末端羟基聚有机硅、含有芳香环的多元醇、三-2-羟基乙基异氰脲酸酯、2,2-双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]丙烷、氢化双酚A、4,4’-(9-芴叉基)双(2-苯氧基乙醇)、环己烷-1,4-二甲醇环氧乙烷加成物、氢化双酚A环氧乙烷加成物、环己烷-1,4-二甲醇环氧丙烷加成物、氢化双酚A环氧丙烷加成物等。
作为优选的多元醇,可列举乙二醇、1,2-丙二醇、1,2-丁二醇等亚烷基主链的碳数为2的亚烷基二醇、三羟甲基丙烷、聚碳酸酯二醇、环己二醇、环己烷二甲醇、1,5-戊二醇等,作为含有芳香环的多元醇,可列举2,2-双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]丙烷、4,4’-(9-芴叉基)二苯酚、4,4’-(9-芴叉基)双(2-苯氧基乙醇)等。
作为这些多硫醇化合物的实例,可列举式(3)和式(4)
(式中,R3~R6独立地表示氢原子或C1-10烷基。L-C(O)-O-表示上述式(2)所示的结构。)所示的多硫醇化合物。作为式(3)中的R3~R6的C1-10烷基,优选直链或分支链的C1-3烷基,具体地,可列举甲基、乙基、正丙基、异丙基等,其中优选甲基、乙基。特别优选R3为氢原子、甲基或乙基,R4~R6全部为氢原子的多硫醇化合物。
作为这些多硫醇化合物的具体例,可列举邻苯二甲酸二(1-巯基乙酯)、邻苯二甲酸二(2-巯基丙酯)、邻苯二甲酸二(3-巯基丁酯)、邻苯二甲酸二(3-巯基异丁酯)、乙二醇双(3-巯基丁酸酯)、丙二醇双(3-巯基丁酸酯)、二甘醇双(3-巯基丁酸酯)、丁二醇双(3-巯基丁酸酯)、辛二醇双(3-巯基丁酸酯)、三羟甲基丙烷三(3-巯基丁酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丁酸酯)、一缩二季戊四醇六(3-巯基丁酸酯)、1,3-丁二醇双(3-巯基丁酸酯)、1,4-丁二醇双(3-巯基丁酸酯)、新戊二醇双(3-巯基丁酸酯)、1,6-己二醇双(3-巯基丁酸酯)、1,8-辛二醇双(3-巯基丁酸酯)、1,9-壬二醇双(3-巯基丁酸酯)、环己烷-1,4-二甲醇双(3-巯基丁酸酯)、二甘醇双(3-巯基丁酸酯)、三甘醇双(3-巯基丁酸酯)、聚乙二醇双(3-巯基丁酸酯)、一缩二丙二醇双(3-巯基丁酸酯)、二缩三丙二醇双(3-巯基丁酸酯)、聚丙二醇双(3-巯基丁酸酯)、聚四亚甲基醚二醇双(3-巯基丁酸酯)、环己烷-1,4-二甲醇环氧乙烷加成物的双(3-巯基丁酸酯)、氢化双酚A环氧乙烷加成物的双(3-巯基丁酸酯)、环己烷-1,4-二甲醇环氧丙烷加成物的双(3-巯基丁酸酯)、氢化双酚A环氧丙烷加成物的双(3-巯基丁酸酯)、甘油三(3-巯基丁酸酯)、二甘油四(3-巯基丁酸酯)、三羟甲基丙烷三(3-巯基丁酸酯)、一缩二(三羟甲基丙烷)四(3-巯基丁酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丁酸酯)、一缩二季戊四醇六(3-巯基丁酸酯)、乙二醇双(2-巯基丙酸酯)、丙二醇双(2-巯基丙酸酯)、二甘醇双(2-巯基丙酸酯)、丁二醇双(2-巯基丙酸酯)、辛二醇双(2-巯基丙酸酯)、三羟甲基丙烷三(2-巯基丙酸酯)、季戊四醇四(2-巯基丙酸酯)、一缩二季戊四醇六(2-巯基丙酸酯)、乙二醇双(3-巯基异丁酸酯)、丙二醇双(3-巯基异丁酸酯)、二甘醇双(3-巯基异丁酸酯)、丁二醇双(3-巯基异丁酸酯)、辛二醇双(3-巯基异丁酸酯)、三羟甲基丙烷三(3-巯基异丁酸酯)、季戊四醇四(3-巯基异丁酸酯)、一缩二季戊四醇六(3-巯基异丁酸酯)、乙二醇双(2-巯基异丁酸酯)、丙二醇双(2-巯基异丁酸酯)、二甘醇双(2-巯基异丁酸酯)、丁二醇双(2-巯基异丁酸酯)、辛二醇双(2-巯基异丁酸酯)、三羟甲基丙烷三(2-巯基异丁酸酯)、季戊四醇四(2-巯基异丁酸酯)、一缩二季戊四醇六(2-巯基异丁酸酯)、乙二醇双(4-巯基戊酸酯)、丙二醇双(4-巯基异戊酸酯)、二甘醇双(4-巯基戊酸酯)、丁二醇双(4-巯基戊酸酯)、辛二醇双(4-巯基戊酸酯)、三羟甲基丙烷三(4-巯基戊酸酯)、季戊四醇四(4-巯基戊酸酯)、一缩二季戊四醇六(4-巯基戊酸酯)、乙二醇双(3-巯基戊酸酯)、丙二醇双(3-巯基戊酸酯)、二甘醇双(3-巯基戊酸酯)、丁二醇双(3-巯基戊酸酯)、辛二醇双(3-巯基戊酸酯)、三羟甲基丙烷三(3-巯基戊酸酯)、季戊四醇四(3-巯基戊酸酯)、二季戊四醇六(3-巯基戊酸酯)、氢化双酚A双(3-巯基丁酸酯)、双酚A二羟基乙基醚-3-巯基丁酸酯、4,4’-(9-芴叉基)双(2-苯氧基乙基(3-巯基丁酸酯))、乙二醇双(3-巯基-3-苯基丙酸酯)、丙二醇双(3-巯基-3-苯基丙酸酯)、二甘醇双(3-巯基-3-苯基丙酸酯)、丁二醇双(3-巯基-3-苯基丙酸酯)、辛二醇双(3-巯基-3-苯基丙酸酯)、三羟甲基丙烷三(3-巯基-3-苯基丙酸酯)、三-2-(3-巯基-3-苯基丙酸酯)乙基异氰脲酸酯、季戊四醇四(3-巯基-3-苯基丙酸酯)、一缩二季戊四醇六(3-巯基-3-苯基丙酸酯)、乙二醇双巯基乙酸酯)、1,3-丙二醇双(巯基乙酸酯)、丙二醇双(巯基乙酸酯)、1,3-丁二醇双(巯基乙酸酯)、1,4-丁二醇双(巯基乙酸酯)、新戊二醇双(巯基乙酸酯)、1,6-己二醇双(巯基乙酸酯)、1,8-辛二醇双(巯基乙酸酯)、1,9-壬二醇双(巯基乙酸酯)、环己烷-1,4-二甲醇双(巯基乙酸酯)、二甘醇双(巯基乙酸酯)、三甘醇双(巯基乙酸酯)、聚乙二醇双(巯基乙酸酯)、一缩二丙二醇双(巯基乙酸酯)、二缩三丙二醇双(巯基乙酸酯)、聚丙二醇双(巯基乙酸酯)、聚四亚甲基醚二醇双(巯基乙酸酯)、环己烷-1,4-二甲醇环氧乙烷加成物的双(巯基乙酸酯)、氢化双酚A环氧乙烷加成物的双(巯基乙酸酯)、环己烷-1,4-二甲醇环氧丙烷加成物的双(巯基乙酸酯)、氢化双酚A环氧丙烷加成物的双(巯基乙酸酯)、甘油三(巯基乙酸酯)、二甘油四(巯基乙酸酯)、三羟甲基丙烷三(巯基乙酸酯)、一缩二(三羟甲基丙烷)四(巯基乙酸酯)、季戊四醇四(巯基乙酸酯)、一缩二季戊四醇六(巯基乙酸酯)、乙二醇双(3-巯基丙酸酯)、1,3-丙二醇双(3-巯基丙酸酯)、丙二醇双(3-巯基丙酸酯)、1,3-丁二醇双(3-巯基丙酸酯)、1,4-丁二醇双(3-巯基丙酸酯)、新戊二醇双(3-巯基丙酸酯)、1,6-己二醇双(3-巯基丙酸酯)、1,8-辛二醇双(3-巯基丙酸酯)、1,9-壬二醇双(3-巯基丙酸酯)、环己烷-1,4-二甲醇双(3-巯基丙酸酯)、二甘醇双(3-巯基丙酸酯)、三甘醇双(3-巯基丙酸酯)、聚乙二醇双(3-巯基丙酸酯)、一缩二丙二醇双(3-巯基丙酸酯)、二缩三丙二醇双(3-巯基丙酸酯)、聚丙二醇双(3-巯基丙酸酯)、聚四亚甲基醚二醇双(3-巯基丙酸酯)、环己烷-1,4-二甲醇环氧乙烷加成物的双(3-巯基丙酸酯)、氢化双酚A环氧乙烷加成物的双(3-巯基丙酸酯)、环己烷-1,4-二甲醇环氧丙烷加成物的双(3-巯基丙酸酯)、氢化双酚A环氧丙烷加成物的双(3-巯基丙酸酯)、甘油三(3-巯基丙酸酯)、二甘油四(3-巯基丙酸酯)、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、一缩二(三羟甲基丙烷)四(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、一缩二季戊四醇六(3-巯基丙酸酯)等。
这些多硫醇化合物中,优选多(3-巯基丁酸酯)体,特别优选聚乙二醇双(3-巯基丁酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丁酸酯)、一缩二季戊四醇六(3-巯基丁酸酯)等。进而,以下示出优选的多硫醇化合物的具体例的结构。
(式中,n为1~10的整数。)
作为优选的多硫醇化合物,可列举具有仲巯基的化合物。仲硫醇化合物其自身的贮存稳定性与伯硫醇化合物相比优异。此外,使用本发明的光固化性密封用材料生成的密封材料具有比以往已知的光固化性密封材料优异的密封特性,但使用具有仲硫醇的多硫醇化合物的情况下,涂布时的涂布稳定性和密封特性的稳定性优异。特别是能够稳定地获得关于硬度和柔软性优异的特性。作为其理由,推测是例如利用硫醇基周边的空间位阻,将烯-硫醇反应中的自由基反应与热加成反应的平衡良好地调整。
作为多硫醇化合物的使用量,为(A)具有(甲基)丙烯酰基的低聚物和(B)(甲基)丙烯酸酯单体的两者中所含的(甲基)丙烯酰基与(C)多硫醇化合物的巯基的、光固化性密封用材料中存在的数之比成为100:5n~100:25n(n为多硫醇化合物1分子中的巯基的数。)的量,优选地,可列举该比成为100:7n~100:20n的量,更优选地,可列举该比成为100:9n~100:17n的量。
(D)碳二亚胺化合物
所谓碳二亚胺化合物,是指通过将由聚酯等树脂的水解生成的羟基或羧基除去而抑制水解的连锁的耐水解稳定剂(耐水解剂)。作为碳二亚胺化合物,可列举单碳二亚胺化合物和聚碳二亚胺化合物等,一般众所周知,它们均能够使用。碳二亚胺化合物,可列举例如特开平9-309871、特开平9-249801、特开平9-208649、特开平9-296097、特开平8-81533、特开平8-27092、特开平9-136869、特开平9-124582、特开平9-188807、特开2005-82642、特开2005-53870、特开2012-36392、特开2010-163203、特开2011-174094、WO2008/072514、特开2012-81759、特开2012-52014、特开2012-7079等中记载的化合物。
可列举例如式:R12-(-N=C=N-R11-)m-R13
[式中,R11相同或不同,是2价的芳香族基团和/或脂肪族基团。
芳香族低聚物碳二亚胺或芳香族聚合物碳二亚胺的情况下,R11可被具有至少1个碳原子的脂肪族取代基和/或脂环式取代基和/或芳香族取代基取代。其中,这些取代基可具有杂原子,此外,这些取代基可在上述碳二亚胺基键合的芳香族基团的至少1个的邻位取代。
R12为C1~C18烷基、C5~C18环烷基、芳基、C7~C18芳烷基、-R11-NH-COS-R14、-R11COOR14、-R11-OR14、-R11-N(R14)2、-R11-SR14、-R11-OH、R11-NH2、-R11-NHR14、-R11-环氧、-R11-NCO、-R11-NHCONHR14、-R11-NHCONR14R15或-R11-NHCOOR16。
R13为-N=C=N-芳基、-N=C=N-烷基、-N=C=N-环烷基、-N=C=N-芳烷基、-NCO、-NHCONHR14、-NHCONHR14R15、-NHCOOR16、-NHCOS-R14、-COOR14、-OR14、环氧、-N(R14)2、-SR14、-OH、-NH2、-NHR14。
R14和R15相同或不同,为C1~C20烷基、C3~C20环烷基、C7~C18芳烷基、低聚/聚乙二醇类和/或低聚/聚丙二醇类。
R16具有R14的上述定义的1个,或者为聚酯基或聚酰胺基。
低聚物碳二亚胺的情况下,m为1~5。
聚合物碳二亚胺的情况下,m为比5大的整数。]所示的化合物。
作为优选的碳二亚胺化合物,可列举具有多个-N=C=N-的脂肪族系聚碳二亚胺化合物,更优选地,可列举直链状脂肪族系聚合物化合物。具体地,可列举脂肪族系聚碳二亚胺化合物(日清纺ケミカル(株)制:エラストスタブH01)等。
作为碳二亚胺化合物的使用量,例如,相对于(A)具有(甲基)丙烯酰基的低聚物100重量份,可列举0.1~15重量份的范围,优选地,可列举0.5~12重量份,更优选地,可列举1~10重量份。
如后述的实施例9~11中记载那样,将上述[1]中所述的光固化性密封用材料在23℃下贮存的情况下,1个月稳定,但其后凝胶化。在本材料中添加了碳二亚胺化合物的情况下,6个月以上稳定,具有优异的贮存稳定性。此外,对光固化性和光固化生成的密封材料的物性也几乎无影响。本发明人推测,相对于烯-硫醇系光固化性树脂材料中所含的活性硫醇基与双键的反应在贮存中进行而凝胶化,碳二亚胺化合物最优先与活性的硫醇基键合而使其非活性化,从而产生了由碳二亚胺化合物产生的贮存稳定化效果。再有,碳二亚胺化合物具有提高烯-硫醇系光固化性树脂材料的贮存稳定性的效果至今未知,该效果对于本领域技术人员并不是能够容易想到的。
上述的碳二亚胺化合物也能够作为用于烯-硫醇系光固化性树脂材料的稳定化剂使用。作为烯-硫醇系光固化性密封用材料,包含通常已知的材料,可列举例如上述[1]中记载的烯-硫醇系光固化性密封用材料和专利文献3~8中记载的光固化性树脂材料等。作为在烯-硫醇系光固化性树脂材料中添加的碳二亚胺化合物的量,可参考相对于上述[1]中记载的烯-硫醇系光固化性密封用材料使用的量,适当地改变而使用。
(E)光自由基聚合引发剂
作为光自由基聚合引发剂,能够使用例如分子内开裂型和/或夺氢型的光自由基聚合引发剂,优选地列举分子内开裂型光自由基聚合引发剂。作为自由基性的紫外线聚合引发剂,能够适当地使用公知的化合物,具体地,可列举苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚等苯偶姻类和这些的烷基醚类;苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、1,1-二氯苯乙酮、4-(1-叔-丁基二氧-1-甲基乙基)苯乙酮、二乙氧基苯乙酮等苯乙酮类;2-甲基蒽醌、2-戊基蒽醌、2-叔-丁基蒽醌、1-氯蒽醌等蒽醌类;2,4-二甲基噻吨酮、2,4-二异丙基噻吨酮、2-氯噻吨酮等噻吨酮类;苯乙酮二甲基缩酮、苄基二甲基缩酮等缩酮类;二苯甲酮、4-(1-叔-丁基二氧-1-甲基乙基)二苯甲酮、3,3’,4,4’-四(叔-丁基二氧羰基)二苯甲酮等二苯甲酮类;2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代-丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-1-丁酮等α-氨基烷基苯基酮类;1-羟基-环己基-苯基-酮、2-羟基-1{4-[4-(2-羟基-2-甲基-丙酰基)-苄基]苯基}-2-甲基-丙烷-1-酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮等α-羟基烷基苯基酮类;烷基苯基乙醛酸酯等苯基乙醛酸酯类;二乙氧基苯乙酮;2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基乙氧基氧化膦等酰基氧化膦类;双(5,2,4-环戊二烯-1-基)-双(2,6-二氟-3-(1H-吡咯-1-基)-苯基)钛等二茂钛化合物等和这些的2种以上的组合。
作为优选的光自由基聚合引发剂,可列举苯偶姻类、缩酮类、α-羟基烷基苯基酮类、α-氨基烷基苯基酮类、酰基氧化膦类、苯基乙醛酸酯类、苯乙酮类、二茂钛化合物等分子内开裂型光自由基引发剂。
作为光自由基聚合引发剂的添加量,并无特别限制,例如,相对于(A)~(C)的各成分的总重量100份,可列举0.1~10重量份,优选地,可列举0.2~5重量份,更优选地,可列举0.5~2重量份。
(F)粘性调整剂
作为粘性调整剂,并无特别限定,可列举白炭黑、胶态二氧化硅、硅砂(硅石粉)、二氧化硅气凝胶(アエロジル)、硅藻土、疏水性碳酸钙、玻璃中空球(ガラスバルーン)、玻璃珠、聚乙烯基吡咯烷酮等。这些粘性调整剂可单独使用,也可将2种以上并用。作为优选的粘性调整剂,可列举二氧化硅气凝胶等无机系粘性调整剂。
作为粘性调整剂的添加量,并无特别限制,例如,相对于(A)~(C)的各成分的总重量100份,可列举0.1~20重量份,优选地列举0.2~10重量份。
(G)增感剂
为了不仅用紫外线,即使使用可见光和近红外线也能够光固化,也能够添加增感剂。作为增感剂,可列举例如查耳酮衍生物、二亚苄基丙酮等不饱和酮类、樟脑醌等1,2-二酮衍生物、苯偶姻衍生物、芴衍生物、萘醌衍生物、蒽醌衍生物、呫吨衍生物、噻吨衍生物、呫吨酮衍生物、噻吨酮衍生物、香豆素衍生物、酮香豆素衍生物、花青衍生物、部花青衍生物、オキソノ-ル衍生物等多次甲基色素、吖啶衍生物、吖嗪衍生物、噻嗪衍生物、嗪衍生物、吲哚满衍生物、衍生物、アズレニウム衍生物、スクアリリウム衍生物、卟啉衍生物、四苯基卟啉衍生物、三芳基甲烷衍生物、四苯并卟啉衍生物、四吡嗪并四氮杂卟啉衍生物、酞菁衍生物、四氮杂四氮杂卟啉衍生物、四喹喔啉并四氮杂卟啉衍生物、萘菁衍生物、次酞菁衍生物、吡喃衍生物、噻喃衍生物、テトラフィリン衍生物、轮烯衍生物、螺吡喃衍生物、螺嗪衍生物、螺噻喃衍生物、金属芳烃络合物、和有机钌络合物等。
作为增感剂的添加量,并无特别限制,例如,相对于(A)~(C)的各成分的总重量100份,可列举0.1~10重量份,优选地,可列举0.2~5重量份,更优选地,可列举0.5~2重量份。
其他成分
本发明的光固化性密封用材料中,能够进一步添加其他成分。作为其他成分,可列举例如增感剂、增粘剂、阻聚剂、颜料、密合性提高剂、抗氧化剂、固化促进剂、填充剂、增塑剂、表面活性剂、润滑剂、抗静电剂等。这些成分能够根据各个目的,适量添加。
光固化性密封用材料的调制
本发明的光固化性密封用材料,能够通过将(A)平均分子量为10,000~30,000的具有(甲基)丙烯酰基的低聚物、(B)(甲基)丙烯酸酯单体、(C)多硫醇化合物、和任选的(D)碳二亚胺化合物、(E)光自由基聚合引发剂、(F)增感剂、(G)增感剂、和/或其他成分在室温或加热条件下,使用混合机、球磨机、3辊混炼机等混合机混合而调制。此外,也能够根据需要,通过添加溶剂等作为稀释剂溶解、混合而调整。作为用作稀释剂的溶剂,可列举例如醋酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸异丙酯等酯、丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮等酮、四氢呋喃、二烷等环状醚、N,N-二甲基甲酰胺等酰胺、甲苯等芳香族烃、二氯甲烷等卤代烃等。
光固化性密封用材料的应用方法
作为使本发明的光固化性密封用材料固化的方法,并无特别限制,例如,能够通过照射能量线而实施。作为使用的能量线,可列举光、放射线、电磁波等,具体地,可列举紫外线、可见光、红外线、α射线、β射线、γ射线、电子束等。从操作性、生产性和经济性等的观点出发,优选使用紫外线。作为能量线的照射时间,能够根据使用的能量线的种类适当地选择。作为紫外线的光源,能够使用例如超高压水银灯、金属卤化物光源、激光、LED等光源。使用α射线、β射线、γ射线、电子束等的情况下,即使不含光自由基聚合引发剂,也能够迅速地使固化进行,但使用紫外线的情况下,优选将光自由基聚合引发剂加入本发明的光固化性密封用材料中。
对于将本发明的光固化性密封用材料应用于壳体中的垫圈的情形,以下进行说明。壳体由夹持垫圈的2个部件组成的情况下,按照以下的(1)~(4)的工序,能够制造本发明的壳体。
(1)在其一方的部件的沟槽(垫圈涂布部)均匀地涂布光固化性密封用材料;
(2)通过对该经涂布的部件照射紫外线等,从而使光固化性密封用材料固化,生成垫圈;
(3)根据需要将容纳在内部的设备组装;和
(4)使另一方的部件与该部件嵌合。
本发明中,所谓“壳体”,意味着其中装有具有某种功能的设备、电气设备的箱体,保护该设备免受冲击、压力、电磁波、水、灰尘、光等的影响。具体地,可列举移动电话、数码相机、摄像机等电子制品、冰箱、空调、洗衣机等家电制品、照相机、钟表等精密设备等。本发明的密封材料用于壳体的情况下,防止水、压力、灰尘等的混入,不会使壳体的上述保护作用全部损失。
密封材料的特性
本发明的密封材料具有高的压缩复原率、高的抗拉强度、优异的柔软性,根据需要具有低的硬度,由此气密性、防水性等密封特性优异,进而表面粘性小。此外,密封材料的硬度用采用A型硬度计的测定值计,优选为40以下,更优选为30以下,进一步优选为20以下,特别优选为15以下。为了使其硬度变低,通过增加(B)(甲基)丙烯酸酯单体、和/或(C)多硫醇化合物的含量,能够调整目标的硬度。对于这些,在实施例中更详细地说明。
实施例
以下通过参考例和实施例对本发明详细说明。再有,这些实施例只用于对本发明进行说明,不对本发明有任何限定。
[试验方法]
(1)断裂时抗拉强度、伸长率
将厚1mm的UV树脂固化物的片材,按照JIS K6251,冲裁为3号型哑铃,制成试验片。在试验温度23℃、拉伸速度100m/分的条件下进行拉伸试验,测定断裂时抗拉强度和伸长率。
·断裂点抗拉强度[MPa]=断裂强度/膜截面积
·伸长率[%]=(断裂伸长量/基准长度[20mm])×100
(2)硬度
按照JIS K6253,层叠UV树脂固化物的厚度约1mm片材,厚度成为约10mm,对该检测体在23℃中50~60%RH下,使用A型硬度计(高分子计器制)测定肖氏硬度A。
(3)压缩复原性
层叠裁断成25mm见方的UV树脂固化物的片材,厚度成为约5mm,将该检测体分别进行25%压缩、50%压缩,按照JIS K6253,在试验温度70℃的条件下测定压缩复原性。
(4)表面粘性
UV固化后,将厚1mm的UV树脂固化物的片材在23℃中放置2小时后,通过指触评价照射表面的粘性。以下进行评价。
○:大致无粘性
△:略有粘性
×:有强粘性
(5)贮存稳定性
将UV固化树脂装入遮光的容器中,在40℃环境下放置2周后,确认状态是否无变化。以及使用布氏粘度计测定0.5rpm下的粘度,确认与初期粘度相比是否为10%以内的变化率。
此外,表3中的贮存稳定性是基于在各温度下放置各时间后的粘度相对于初期粘度的粘度变化和状态变化来评价。
○:相对于初期粘度,10%以内的变化率
×:显著的增粘和凝胶化的发生
实施例1
将数均分子量18,000的氨基甲酸酯丙烯酸系低聚物A(日本合成化学制:UV-3000B)100重量份、作为丙烯酸系单体的苯酚丙烯酸酯(第一药品工业(株)制:ニューフロンティアPHE-2)60重量份、作为4官能(仲)多硫醇A的数均分子量544.8的季戊四醇四(3-巯基丁酸酯)(昭和电工(株)制:カレンズMT PE1)8重量份、粘性调整剂(日本アエロジル(株)制:AEROSIL200)8重量份用搅拌器均匀地真空混合后,添加作为光聚合引发剂的1-羟基-环己基-苯基-酮(BASFジャパン(株)制:イルガキュア184)2重量份、作为稳定剂的1,4-苯二酚(三井化学(株)制:氢醌)0.02重量份,用搅拌器均匀混合脱泡,得到了本发明的光固化性密封材料。
实施例2
将数均分子量18,000的氨基甲酸酯丙烯酸系低聚物A(日本合成化学制:UV-3000B)100重量份、作为丙烯酸系单体的苯酚丙烯酸酯(第一药品工业(株)制:ニューフロンティアPHE-2)60重量份、作为4官能(仲)多硫醇A的数均分子量544.8的季戊四醇四(3-巯基丁酸酯)(昭和电工(株)制:カレンズMT PE1)23重量份、粘性调整剂(日本アエロジル(株)制:AEROSIL200)8重量份用搅拌器均一地真空混合后,添加作为光聚合引发剂的1-羟基-环己基-苯基-酮(BASFジャパン(株)制:イルガキュア184)2重量份、作为稳定剂的1,4-苯二酚(三井化学(株)制:氢醌)0.02重量份,用搅拌器均匀混合脱泡,得到了本发明的光固化性密封材料。
实施例3
将数均分子量18,000的氨基甲酸酯丙烯酸系低聚物A(日本合成化学制:UV-3000B)100重量份、作为丙烯酸系单体的苯酚丙烯酸酯(第一药品工业(株)制:ニューフロンティアPHE-2)60重量份、作为4官能(伯)多硫醇B的数均分子量488.64的季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)(SC有机化学(株)制:PEMP)17重量份、粘性调整剂(日本アエロジル(株)制:AEROSIL200)8重量份用搅拌器均一地真空混合后,添加作为光聚合引发剂的1-羟基-环己基-苯基-酮(BASFジャパン(株)制:イルガキュア184)2重量份、作为稳定剂的1,4-苯二酚(三井化学(株)制:氢醌)0.02重量份,用搅拌器均匀混合脱泡,得到了本发明的光固化性密封材料。
实施例4
将数均分子量18,000的氨基甲酸酯丙烯酸系低聚物A(日本合成化学制:UV-3000B)100重量份、作为丙烯酸系单体的苯酚丙烯酸酯(第一药品工业(株)制:ニューフロンティアPHE-2)60重量份、作为4官能(仲)多硫醇A的数均分子量544.8的季戊四醇四(3-巯基丁酸酯)(昭和电工(株)制:カレンズMT PE1)17重量份、粘性调整剂(日本アエロジル(株)制:AEROSIL200)8重量份用搅拌器均一地真空混合后,添加作为光聚合引发剂的1-羟基-环己基-苯基-酮(BASFジャパン(株)制:イルガキュア184)2重量份、作为稳定剂的1,4-苯二酚(三井化学(株)制:氢醌)0.02重量份,用搅拌器均匀混合脱泡,得到了本发明的光固化性密封材料。
实施例5
将数均分子量18,000的氨基甲酸酯丙烯酸系低聚物A(日本合成化学制:UV-3000B)100重量份、作为丙烯酸系单体的苯酚丙烯酸酯(第一药品工业(株)制:ニューフロンティアPHE-2)60重量份、作为3官能(仲)多硫醇C的数均分子量567.7的1,3,5-三(3-巯基丁氧基乙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮(昭和电工(株)制:カレンズMT NR1)8重量份、粘性调整剂(日本アエロジル(株)制:AEROSIL200)8重量份用搅拌器均匀地真空混合后,添加作为光聚合引发剂的1-羟基-环己基-苯基-酮(BASFジャパン(株)制:イルガキュア184)2重量份、作为稳定剂的1,4-苯二酚(三井化学(株)制:氢醌)0.02重量份,用搅拌器均匀混合脱泡,得到了本发明的光固化性密封材料。
实施例6
将数均分子量18,000的氨基甲酸酯丙烯酸系低聚物A(日本合成化学制:UV-3000B)100重量份、作为丙烯酸系单体的苯酚丙烯酸酯(第一药品工业(株)制:ニューフロンティアPHE-2)60重量份、作为3官能(仲)多硫醇C的数均分子量567.7的1,3,5-三(3-巯基丁氧基乙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮(昭和电工(株)制:カレンズMT NR1)12重量份、粘性调整剂(日本アエロジル(株)制:AEROSIL200)8重量份用搅拌器均匀地真空混合后,添加作为光聚合引发剂的1-羟基-环己基-苯基-酮(BASFジャパン(株)制:イルガキュア184)2重量份、作为稳定剂的1,4-苯二酚(三井化学(株)制:氢醌)0.02重量份,用搅拌器均匀混合脱泡,得到了本发明的光固化性密封材料。
实施例7
将数均分子量18,000的氨基甲酸酯丙烯酸系低聚物A(日本合成化学制:UV-3000B)100重量份、作为丙烯酸系单体的苯酚丙烯酸酯(第一药品工业(株)制:ニューフロンティアPHE-2)60重量份、作为2官能(仲)多硫醇D的数均分子量294.4的1,4-双(3-巯基丁酰氧基)丁烷(昭和电工(株)制:カレンズMT BD1)9重量份、粘性调整剂(日本アエロジル(株)制:AEROSIL200)8重量份用搅拌器均匀地真空混合后,添加作为光聚合引发剂的1-羟基-环己基-苯基-酮(BASFジャパン(株)制:イルガキュア184)2重量份、作为稳定剂的1,4-苯二酚(三井化学(株)制:氢醌)0.02重量份,用搅拌器均匀混合脱泡,得到了本发明的光固化性密封材料。
实施例8
将数均分子量18,000的氨基甲酸酯丙烯酸系低聚物A(日本合成化学制:UV-3000B)100重量份、作为丙烯酸系单体的苯酚丙烯酸酯(第一药品工业(株)制:ニューフロンティアPHE-2)60重量份、作为6官能(伯)多硫醇E的数均分子量783.03的一缩二季戊四醇六(3-巯基丙酸酯)(SC有机化学(株)制:DPMP)11重量份、粘性调整剂(日本アエロジル(株)制:AEROSIL200)8重量份用搅拌器均匀地真空混合后,添加作为光聚合引发剂的1-羟基-环己基-苯基-酮(BASFジャパン(株)制:イルガキュア184)2重量份、作为稳定剂的1,4-苯二酚(三井化学(株)制:氢醌)0.02重量份,用搅拌器均匀混合脱泡,得到了本发明的光固化性密封材料。
比较例1
将数均分子量13,000的氨基甲酸酯丙烯酸系低聚物A(日本化药(株)制:KAYARAD UV-3204)100重量份、作为丙烯酸系单体的苯酚丙烯酸酯(第一药品工业(株)制:ニューフロンティアPHE-2)60重量份、粘性调整剂(日本アエロジル(株)制:AEROSIL200)8重量份用搅拌器均匀地真空混合后,添加作为光聚合引发剂的1-羟基-环己基-苯基-酮(BASFジャパン(株)制:イルガキュア184)2重量份、作为稳定剂的1,4-苯二酚(三井化学(株)制:氢醌)0.02重量份,用搅拌器均匀混合脱泡,得到了光固化性密封材料。
比较例2
将数均分子量13,000的氨基甲酸酯丙烯酸系低聚物A(日本化药(株)制:KAYARAD UV-3204)100重量份、作为丙烯酸系单体的苯酚丙烯酸酯(第一药品工业(株)制:ニューフロンティアPHE-2)60重量份、作为4官能(仲)多硫醇A的数均分子量544.8的季戊四醇四(3-巯基丁酸酯)(昭和电工(株)制:カレンズMT PE1)5重量份、粘性调整剂(日本アエロジル(株)制:AEROSIL200)8重量份用搅拌器均匀地真空混合后,添加作为光聚合引发剂的1-羟基-环己基-苯基-酮(BASFジャパン(株)制:イルガキュア184)2重量份、作为稳定剂的1,4-苯二酚(三井化学(株)制:氢醌)0.02重量份,用搅拌器均匀混合脱泡,得到了光固化性密封材料。
比较例3
将数均分子量13,000的氨基甲酸酯丙烯酸系低聚物A(日本化药(株)制:KAYARAD UV-3204)100重量份、作为丙烯酸系单体的苯酚丙烯酸酯(第一药品工业(株)制:ニューフロンティアPHE-2)60重量份、作为4官能(仲)多硫醇A的数均分子量544.8的季戊四醇四(3-巯基丁酸酯)(昭和电工(株)制:カレンズMT PE1)38重量份、粘性调整剂(日本アエロジル(株)制:AEROSIL200)8重量份用搅拌器均匀地真空混合后,添加作为光聚合引发剂的1-羟基-环己基-苯基-酮(BASFジャパン(株)制:イルガキュア184)2重量份、作为稳定剂的1,4-苯二酚(三井化学(株)制:氢醌)0.02重量份,用搅拌器均匀混合脱泡,得到了光固化性密封材料。
比较例4
将数均分子量4,500的氨基甲酸酯丙烯酸系低聚物B(共荣社(株)制:UF-8001G)100重量份、作为丙烯酸系单体的苯酚丙烯酸酯(第一药品工业(株)制:ニューフロンティアPHE-2)60重量份、作为4官能(仲)多硫醇A的数均分子量544.8的季戊四醇四(3-巯基丁酸酯)(昭和电工(株)制:カレンズMT PE1)7重量份、粘性调整剂(日本アエロジル(株)制:AEROSIL200)8重量份用搅拌器均匀地真空混合后,添加作为光聚合引发剂的1-羟基-环己基-苯基-酮(BASFジャパン(株)制:イルガキュア184)2重量份、作为稳定剂的1,4-苯二酚(三井化学(株)制:氢醌)0.02重量份,用搅拌器均匀混合脱泡,得到了光固化性密封材料。
比较例5
将数均分子量4,500的氨基甲酸酯丙烯酸系低聚物B(共荣社(株)制:UF-8001G)100重量份、作为丙烯酸系单体的苯酚丙烯酸酯(第一药品工业(株)制:ニューフロンティアPHE-2)60重量份、作为4官能(仲)多硫醇A的数均分子量544.8的季戊四醇四(3-巯基丁酸酯)(昭和电工(株)制:カレンズMT PE1)17重量份、粘性调整剂(日本アエロジル(株)制:AEROSIL200)8重量份用搅拌器均匀地真空混合后,添加作为光聚合引发剂的1-羟基-环己基-苯基-酮(BASFジャパン(株)制:イルガキュア184)2重量份、作为稳定剂的1,4-苯二酚(三井化学(株)制:氢醌)0.02重量份,用搅拌器均匀混合脱泡,得到了光固化性密封材料。
比较例6
将数均分子量4,500的氨基甲酸酯丙烯酸系低聚物B(共荣社(株)制:UF-8001G)100重量份、作为丙烯酸系单体的苯酚丙烯酸酯(第一药品工业(株)制:ニューフロンティアPHE-2)60重量份、作为4官能(仲)多硫醇A的数均分子量544.8的季戊四醇四(3-巯基丁酸酯)(昭和电工(株)制:カレンズMT PE1)23重量份、粘性调整剂(日本アエロジル(株)制:AEROSIL200)8重量份用搅拌器均匀地真空混合后,添加作为光聚合引发剂的1-羟基-环己基-苯基-酮(BASFジャパン(株)制:イルガキュア184)2重量份、作为稳定剂的1,4-苯二酚(三井化学(株)制:氢醌)0.02重量份,用搅拌器均匀混合脱泡,得到了光固化性密封材料。
比较例7
将数均分子量4,500的氨基甲酸酯丙烯酸系低聚物B(共荣社(株)制:UF-8001G)100重量份、作为4官能(仲)多硫醇A的数均分子量544.8的季戊四醇四(3-巯基丁酸酯)(昭和电工(株)制:カレンズMT PE1)4重量份、粘性调整剂(日本アエロジル(株)制:AEROSIL200)8重量份用搅拌器均匀地真空混合后,添加作为光聚合引发剂的1-羟基-环己基-苯基-酮(BASFジャパン(株)制:イルガキュア184)2重量份、作为稳定剂的1,4-苯二酚(三井化学(株)制:氢醌)0.02重量份,用搅拌器均匀混合脱泡,得到了光固化性密封材料。
试验例1
将实施例1~8和比较例1~7中得到的各个光固化性密封材料成型为厚约1mm的片状后,使用无电极金属卤化物灯式UV照射装置(东京ホトン制FOTOCURE TFL-150基材-灯间距离d=53mm、UV-A波的累积光量:约7000mJ/cm2),进行UV照射,使其固化,分别调制密封材料。累积光量用EIT社制UV Power Pack测定。
对于得到的密封材料,采用上述的试验方法对物性进行试验。以下记载其结果。
实施例1~8中得到的本发明的密封材料与比较例相比,具有高的压缩复原率、高的抗拉强度、优异的柔软性和低的硬度。此外,通过添加硫醇,显示良好的密合性和低的表面粘性,还显示良好的贮存稳定性。
比较例4~7的实验以对于专利文献7的表2中记载的实验极力近似地追试,均是硬度极高,成为50以上,伸长率也低。此外,比较例6中,为了尽可能成为低硬度,增加了硫醇化合物的量,但即使这样,硬度也超过50,不能用作壳体用密封材料。
如比较例1和2中所示,未添加多硫醇化合物和丙烯酰基/硫醇基比率为100/5n以下的添加量的情况下,硬度高,未获得良好的柔软性,伸长率也低。相反,如比较例3中所示,添加多硫醇化合物直至丙烯酰基/硫醇基比率超过100/25n的情况下,未获得充分的凝聚力,成为了不能测定膜物性的状态。
实施例9~11
实施例4中,添加下述表3中记载的量的聚碳二亚胺化合物(日清纺ケミカル(株)制:エラストスタブH01),得到了本发明的光固化性密封用材料。
[表3]
由该实验可理解,通过添加碳二亚胺化合物,贮存稳定性显著提高。例如,将实施例4的光固化性密封用材料在23℃下贮存的情况下,1个月稳定,但其后凝胶化。对于添加了碳二亚胺化合物的实施例9~11的光固化性密封用材料,6个月以上稳定,具有优异的贮存稳定性。再有,23℃的温度是冷暗处保存时的上限温度,因此该温度下的稳定性相当于在冷暗处保存的贮存稳定性。
产业上的利用可能性
根据本发明,提供具有高的压缩复原率、高的抗拉强度、优异的柔软性,根据需要具有低的硬度,由此气密性、防水性等密封特性优异,而且表面粘性小的密封材料。此外,提供简易和瞬时地固化到光固化性密封用材料的深部而生成该密封材料,具有贮存稳定性的光固化性密封用材料。
Claims (11)
1.光固化性密封用材料,是包含(A)平均分子量为10,000~30,000的具有(甲基)丙烯酰基的低聚物、(B)(甲基)丙烯酸酯单体和(C)多硫醇化合物的光固化性密封用材料,
相对于(A)具有(甲基)丙烯酰基的低聚物100重量份,包含5~100重量份的(B)(甲基)丙烯酸酯,
(A)具有(甲基)丙烯酰基的低聚物和(B)(甲基)丙烯酸酯单体的两者中所含的(甲基)丙烯酰基与(C)多硫醇化合物的巯基的、光固化性密封用材料中存在的数之比为100:5n~100:25n,n为多硫醇化合物1分子中的巯基的数。
2.权利要求1所述的光固化性密封用材料,其中,相对于(A)具有(甲基)丙烯酰基的低聚物100重量份,还包含0.1~15重量份的(D)碳二亚胺化合物。
3.权利要求1或2所述的光固化性密封用材料,其中,(C)多硫醇化合物在1分子中具有2~6个巯基,其巯基为仲巯基。
4.权利要求1或2所述的光固化性密封用材料,其中,(C)多硫醇化合物为由具有2~6个羟基的多元醇和β-巯基丁酸生成的酯。
5.权利要求1~4的任一项所述的光固化性密封用材料,其中,(B)(甲基)丙烯酸酯单体为单官能(甲基)丙烯酸酯、多官能(甲基)丙烯酸酯或这些的组合。
6.权利要求1~5的任一项所述的光固化性密封用材料,其中,(A)具有(甲基)丙烯酰基的低聚物为从包含氨基甲酸酯系(甲基)丙烯酸酯低聚物、聚酯系(甲基)丙烯酸酯低聚物、聚醚系(甲基)丙烯酸酯低聚物、环氧系(甲基)丙烯酸酯低聚物、共轭二烯聚合物系(甲基)丙烯酸酯低聚物和这些的氢化物的组中选择的至少1种。
7.权利要求1~6的任一项所述的光固化性密封用材料,其中,还包含(E)光自由基聚合引发剂和/或(F)粘性调整剂。
8.密封方法,其通过使权利要求1~7的任一项所述的光固化性密封用材料进行光固化而进行。
9.密封材料,其通过使权利要求1~7的任一项所述的光固化性密封用材料进行光固化而生成。
10.壳体,其使用通过使权利要求1~7的任一项所述的光固化性密封用材料进行光固化而生成的密封材料。
11.用于烯-硫醇系光固化性树脂材料的稳定化剂,其含有碳二亚胺化合物。
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PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140730 |