JP2015206009A - 成形材料及びそれを用いた液体吐出流路部材 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくともエポキシ樹脂と、硬化剤又は硬化触媒とを含む液状エポキシ樹脂組成物、フィラー、チクソ性付与剤、および湿潤分散剤を含む成形材料。
【選択図】なし
Description
液状エポキシ樹脂組成物は、少なくともエポキシ樹脂と、硬化剤又は硬化触媒とを含み、常温(15〜35℃)において液状であることを特徴とする。液状エポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂、硬化剤又は硬化触媒以外に必要に応じ硬化促進剤、シランカップリング剤等を含むことができる。例えば、液状エポキシ樹脂組成物はエポキシ樹脂、硬化剤およびシランカップリング剤からなることができる。各成分は固体であっても良いが、エポキシ樹脂組成物とした時に液状であればよい。エポキシ樹脂組成物として流動性がある液状エポキシ樹脂組成物を用いることで、フィラーをより高充填にすることができ、フィラーを樹脂成分で十分に覆うことができる。また、固体の材料を混合してWAX等のペレット化剤により塊状にした成形材料と異なり、液状エポキシ樹脂組成物を用いることでエポキシ樹脂と硬化剤又は硬化触媒とが分子レベルで均一に混合される。このため、本発明に係る液状エポキシ樹脂組成物は、成分の偏りがなく、その硬化物は優れた耐薬品性を有する。成形材料中の液状エポキシ樹脂組成物の含有率は、30容量%以下であることが好ましく、25容量%以下であることがより好ましい。また、1容量%以上であることが好ましく、5容量%以上であることがより好ましい。
フィラーとしては、例えば、ガラス、酸化チタン、アルミナ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、タルク、マイカ、シリカ等が挙げられる。これらの中でも、フィラーとしては、線膨張係数の小さい溶融シリカが好ましい。フィラーの形状としては、充填率を上げる観点から球状が好ましい。さらに、最密充填を行うことができる観点から、粒径の異なるフィラーが含まれることが好ましい。例えば、2種類の粒径のフィラーが含まれる場合、フィラーに含まれる粒径の異なるフィラーの比率は、容量比で、大:小=9:1〜6:4が好ましい。また、フィラーは、要求特性に応じて複数種を混合して用いてもよい。例えば、本発明に係る成形材料を強アルカリ溶液の容器等に用いる場合には、フィラーとして耐薬品性が高いアルミナを併用すれば、良好な耐性が得られる。
チクソ性付与剤としては、ヒュームドシリカ等の無機微細物、変性ウレタン等が挙げられる。チクソ性付与剤としては、粘度をあまり上げずにチクソ性を付与できる観点から、常温(15〜35℃)において液状のチクソ性付与剤が好ましい。液状のチクソ性付与剤としては、変性ウレタン等が挙げられる。特に、変性ウレタン骨格を有する化合物はエポキシ相溶性が良好であるため、その硬化物はインク等の液体への溶出が少ない。変性ウレタンの中でもユリアウレタンが好ましい。これらのチクソ性付与剤は一種を用いてもよく、二種以上を併用してもよい。
湿潤分散剤としては、リン酸エステル塩、アルキルアンモニウム塩が好ましい。市販品では、DISPERBYK−142、DISPERBYK−145、DISPERBYKI−164、BYK−9076(以上商品名、ビックケミー(株)製)、DISPARLON1860(商品名、楠本化成(株)製)等が挙げられる。これらの湿潤分散剤は一種を用いてもよく、二種以上を併用してもよい。
MF−0(製品名、(株)丸七鉄工所製)を用いて、下記条件でトランスファー成形を行い、成形材料を短冊片(70×10×t3mm)に成形することで、成形性を確認した。なお、成形の型は組み立て式であり、型を分離、分解して成形品を取り出す。
射出速度:5cm/s
キュア時間:5分
6本/1ショット
また、以下に示す吸インク率、線膨張係数、ガラス転移温度、弾性率及び引張り強さの評価では、上記方法で得られた成形品をさらに180℃で1.5時間熱硬化した硬化物に対して、下記方法にて評価を行った。
前記硬化物を物流用透明インク(キヤノン製)に121℃で10時間浸漬し、浸漬前後の質量変化を測定した。該質量の変化率を吸インク率とした。
TMA SS6100(製品名、エスアイアイ・ナノテクノロジー(株)製)を用いて線膨張の変異点を測定し、これをガラス転移温度(Tg)とし、α1(ガラス転移温度以下での線膨張係数)を求めた。
DMS(粘弾性測定装置、製品名:DMS6100、エスアイアイ・ナノテクノロジー(株)製)を用いて、25℃、10KHzの条件で弾性率の測定を行った。
引張り強さはASTM D638に準拠して5582型万能材料試験機(インストロン社製)により測定した。
表1に示す組成の成形材料を調製した。具体的には、液状エポキシ樹脂組成物、チクソ性付与剤及び湿潤分散剤を混合した後、この混合物に少量ずつフィラーを入れながら攪拌を行った。各材料の混合は、プラネタリーミキサーを用いて25℃に温調しながら行った。その後、三本ロールでフィラーの凝集物が残らないように混練を行い、成形材料を得た。該成形材料に対して上記評価を行った。結果を表1に示す。
成形材料の組成を表1および2に示す組成に変更した以外は実施例1と同様に成形材料を調製し、評価を行った。結果を表1および2に示す。
HP−7200L 商品名、DIC(株)製、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂(固体)
jERキュアYH−307L 商品名、三菱化学(株)製、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸(液状)
jERキュアEMI24 商品名、三菱化学(株)製、2−エチル−4−メチルイミダゾール(液状)
A−187 商品名、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアル製、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
A−186 商品名、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアル製、β−(3,4エポキシシクロヘキシル)−エチルトリメトキシシラン
BYK−410 商品名、ビックケミー(株)製、ユリアウレタン
BYK−411 商品名、ビックケミー(株)製、ユリアウレタン
aerosil200 商品名、日本アエロジル(株)製
DISPERBYK−145 商品名、ビックケミー(株)製、リン酸エステル塩
FB−950 商品名、電気化学工業(株)製、平均粒径24μm球状溶融シリカ
FB−5D 商品名、電気化学工業(株)製、平均粒径5μm球状溶融シリカ
DMA−20 商品名、電気化学工業(株)製、平均粒径20μm球状アルミナ
DMA−05A 商品名、電気化学工業(株)製、平均粒径5μm球状アルミナ。
1100 記録素子基板
1105 吐出口
1109 吐出口群の端部
1200 支持部材
1210 液体供給スリット
1300 電気配線基板
1320 電極端子
1330 開口部
1500 液体供給部材
1510 液体貯蔵部
Claims (9)
- 少なくともエポキシ樹脂と、硬化剤又は硬化触媒とを含む液状エポキシ樹脂組成物、フィラー、チクソ性付与剤、および湿潤分散剤を含む成形材料。
- 前記チクソ性付与剤がユリアウレタンである請求項1に記載の成形材料。
- 前記湿潤分散剤がリン酸エステル塩である請求項1又は2に記載の成形材料。
- 前記フィラーの含有率が70容量%以上である請求項1から3のいずれか1項に記載の成形材料。
- 前記液状エポキシ樹脂組成物が硬化剤としてトリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸を含む請求項1から4のいずれか1項に記載の成形材料。
- 前記液状エポキシ樹脂組成物が硬化剤として液状イミダゾールを含む請求項1から4のいずれか1項に記載の成形材料。
- 前記エポキシ樹脂がジシクロペンタジエン骨格を有する請求項1から6のいずれか1項に記載の成形材料。
- 前記液状エポキシ樹脂組成物がシランカップリング剤を含む請求項1から7のいずれか1項に記載の成形材料。
- 請求項1から8のいずれか1項に記載の成形材料の硬化物を含む液体吐出流路部材。
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