JP2016088517A - 液体ディスペンサーのシリンジ - Google Patents

Abstract

【課題】高温時の寸法安定性に優れ、内容物を視認可能な液体ディスペンサーのシリンジを提供する。
【解決手段】半芳香族ポリアミドからなる液体ディスペンサーのシリンジ、および前記シリンジを用いた液体ディスペンサー、および、前記シリンジを用いた液体ディスペンサー。半芳香族ポリアミドは、芳香族ジカルボン酸成分と脂肪族ジアミン成分から構成され、芳香族ジカルボン酸成分としてはテレフタル酸等、脂肪族ジアミン成分としては１，１０−デカンジアミン、１，９−ノナンジアミン、１，８−オクタンジアミン、１，１２−ドデカンジアミン等が挙げられる。前記シリンジは、高温時の寸法安定性に優れ、内容物が視認可能である。
【選択図】なし

Description

本発明は、加温して使用される液体ディスペンサーに好適なシリンジに関するものである。

液体ディスペンサーは、液体材料が充填されているシリンジに加圧エアで液体材料を押圧することにより、シリンジの先端に取付けたニードルから所定量の液体を微量吐出および／または高頻度吐出する目的で、電子工業界等で広く使用されている装置である。液体ディスペンサーのシリンジとしては、樹脂製のものが、ガラス製に比べて、割れにくく、大量生産に向き、経済的であることから、多く使用されている。特に、ポリプロピレン樹脂製やポリエチレン樹脂製のシリンジは、半透明であるため内部が視認できることや、バリヤー性、耐薬品性が優れていることから、最も多く使用されている（例えば、特許文献１）。

特開２００３−１９７５７号公報

しかしながら、ポリプロピレン樹脂製やポリエチレン樹脂製のシリンジは、加温により変形しやすいため吐出に加温を必要とする高粘性液体等のディスペンサーへの使用には適していなかった。また、耐熱性を向上させるために、ポリプロピレン樹脂やポリエチレン樹脂にガラス繊維等を配合することもおこなわれているが、シリンジが完全に不透明になるので、充填物の視認性が損なわれるという問題があった。

本発明は、高温時の寸法安定性に優れ、内容物を視認可能な液体ディスペンサーのシリンジを提供することを目的とする。

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、上記目的が達成されることを見出し、本発明に到達した。

すなわち、本発明の要旨は以下のとおりである。
（１）半芳香族ポリアミドからなる液体ディスペンサーのシリンジ。
（２）（１）記載のシリンジを用いた液体ディスペンサー。

本発明のシリンジは、高温時の寸法安定性に優れ、また、半透明であるために、内部に充填した液体材料の液面を視認することができる。したがって、加温が必要な液体材料を充填して使用される液体ディスペンサーに好適に用いることができる。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明のシリンジは、半芳香族ポリアミドから構成される。

半芳香族ポリアミドは、芳香族ジカルボン酸成分と脂肪族ジアミン成分から構成される。

芳香族ジカルボン酸成分には、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸が挙げられる。脂肪族ジアミンとしては、例えば、１，１３−トリデカンジアミン、１,１２−ドデカンジアミン、１,１１−ウンデカンジアミン、１,１０−デカンジアミン、１,９−ノナンジアミン、１,８−オクタンジアミン、１,７−ヘプタンジアミン、１,６−ヘキサンジアミン、１，５−ペンタンジアミン、１，４−ブタンジアミン、１，３−プロパンジアミン、１，２−エタンジアミン等の直鎖状脂肪族ジアミンや、２−メチル−１，５−ペンタンジアミン等の分岐状脂肪族ジアミンが挙げられる。

芳香族ジカルボン酸成分は、結晶性や高温時の寸法安定性向上のために、テレフタル酸を主成分として含むことが好ましい。テレフタル酸の含有量は、芳香族ジカルボン酸成分において、９５モル％以上とすることが好ましく、１００モル％とすることが好ましい。

脂肪族ジアミン成分は、成形性と高温時の寸法安定性の両立の点から、炭素数が６〜１２である直鎖状脂肪族ジアミンを主成分として含むことが好ましい。上記アミンとしては、１,１２−ドデカンジアミン、１,１１−ウンデカンジアミン、１,１０−デカンジアミン、１,９−ノナンジアミン、１,８−オクタンジアミン、１,７−ヘプタンジアミン、１,６−ヘキサンジアミンが挙げられる。

半芳香族ポリアミドは、本発明の効果を損なわない限りで、芳香族ジカルボン酸以外のジカルボン酸や、脂肪族ジアミン以外のジアミンや、ラクタム類や、ω−アミノカルボン酸を含んでいてもよい。芳香族ジカルボン酸以外のジカルボン酸としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸等の脂肪族ジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸が挙げられる。脂肪族ジアミン以外のジアミンとしては、例えば、１，４−シクロヘキサンジアミン等の脂環式ジアミン、メタキシリレンジアミン、パラキシリレンジアミン等の芳香族ジアミンが挙げられる。ラクタムとしては、例えば、カプロラクタムやラウロラクタムが挙げられる。ω−アミノカルボン酸としては、例えば、アミノカプロン酸や１１−アミノウンデカン酸が挙げられる。

また、半芳香族ポリアミドには、芳香族ジカルボン酸成分と脂肪族ジアミン成分の他に、モノカルボン酸成分を含んでいてもよい。モノカルボン酸成分としては、例えば、ステアリン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ベヘン酸等の脂肪族モノカルボン酸、４−エチルシクロヘキサンカルボン酸、４−へキシルシクロヘキサンカルボン酸、４−ラウリルシクロヘキサンカルボン酸等の脂環式モノカルボン酸、安息香酸、４−エチル安息香酸、４−へキシル安息香酸、４−ラウリル安息香酸、アルキル安息香酸類、１−ナフトエ酸、２−ナフトエ酸等の芳香族モノカルボン酸が挙げられる。中でも、成形時の流動性が向上することから、分子量が１４０以上のモルカルボン酸が好ましく、汎用性が高いことから、ステアリン酸がより好ましい。モノカルボン酸成分の含有量は、半芳香族ポリアミドを構成する全モノマーに対して、０．３〜５．０モル％とすることが好ましい。

半芳香族ポリアミドは、従来から知られている加熱重合法や溶液重合法の方法を用いて製造することができる。中でも、工業的に有利である点から、加熱重合法が好ましく用いられる。加熱重合法としては、ジカルボン酸成分と、ジアミン成分とから反応物を得る工程（ｉ）と、得られた反応物を重合する工程（ｉｉ）とからなる方法が挙げられる。

半芳香族ポリアミドの製造において、重合の効率を高めるため重合触媒を用いてもよい。重合触媒としては、例えば、リン酸、亜リン酸、次亜リン酸またはそれらの塩が挙げられる。重合触媒の添加量は、通常、原料モノマーの総モル数に対して、２モル％以下で用いることが好ましい。

本発明に用いる半芳香族ポリアミドには、視認性を損なわない範囲で、充填材、紫外線吸収剤、光安定剤、熱安定剤、酸化防止剤、可塑剤、離型剤、滑剤、着色剤、帯電防止剤、結晶核剤等の添加剤を用いてもよい。添加剤の含有量は、半芳香族ポリアミドにおいて、１質量％以下とすることが好ましい。

充填材としては、例えば、窒化ホウ素、チタン酸カリウム、硫酸マグネシウム、アスベスト、二硫化モリブデン、フェノール樹脂粒子、架橋スチレン系樹脂粒子、架橋アクリル系樹脂粒子が挙げられる。充填材は、粉末状、繊維状等どのような形態であってもよい。充填材の表面は、半芳香族ポリアミド中への分散性を高める目的で、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、その他の高分子または低分子の化合物によって表面処理されていることが好ましい。紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、トリアジン系が挙げられる。光安定剤としては、例えば、ヒンダードアミン系が挙げられる。熱安定剤としては、例えば、亜リン酸、リン酸、亜ホスホン酸、多価アルコールやこれらのエステル、銅系化合物が挙げられる。酸化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール系、チオ系、リン系、ヒンダードアミン系が挙げられる。可塑剤としては、例えば、ポリオレフィンワックス、高級脂肪酸エステル等のワックス類が挙げられる。離型剤としては、例えば、シリコーンオイルが挙げられる。これらは、上記のうち１種を単独で用いてもよいし、複数種を併用してもよい。

半芳香族ポリアミドのペレット化および添加剤の配合方法は、その効果が損なわれなければ特に限定されないが、溶融混練法がより好ましい。溶融混練法としては、例えば、ブラベンダー等のバッチ式ニーダー、バンバリーミキサー、ヘンシェルミキサー、ヘリカルローター、ロール、一軸押出機、二軸押出機等を用いる方法が挙げられる。溶融混練温度は熱可塑性樹脂が溶融し、分解しない領域から選ばれる。通常は、混練機台の設定温度は半芳香族ポリアミドの融点（Ｔｍ）に対して、（Ｔｍ）〜（Ｔｍ＋５０℃）とすることが好ましい。

本発明のシリンジの成形方法は、特に限定されないが、例えば、射出成形法、押出成形法、ブロー成形法、焼結成形法が挙げられる。中でも、機械的特性、成形性の向上効果が大きいことから、射出成形法が好ましい。射出成形機は特に限定されないが、例えば、スクリューインライン式射出成形機、プランジャ式射出成形機が挙げられる。射出成形機のシリンダー内で加熱溶融された樹脂組成物は、ショットごとに計量され、金型内に溶融状態で射出され、所定の形状で冷却、固化された後、成形体として金型から取り出される。射出成形時の樹脂温度は、（Ｔｍ）〜（Ｔｍ＋５０℃）とすることが好ましい。

なお、本発明のシリンジは、半芳香族ポリアミドおよび添加剤を溶融混練して、直接成形してもよいし、溶融混練後ペレット化し、それを成形してもよい。

本発明のシリンジに充填して使用する材料としては、各種工業用途、医療用途に使用する材料が適用可能である。このような材料としては、例えば、アンダーフィル剤、インク、液晶、エポキシ樹脂、オイル、クリーム半田、グリス、蛍光体剤、化粧品、検体、香料、ゴム系ボンド、試薬、シール剤、瞬間接着剤、食品、シリコン、電解液、導電性インク、導電性ペースト、２液樹脂、ネジロック剤、防湿剤、ＵＶ硬化接着剤が挙げられる。

本発明のシリンジは、液体ディスペンサーに装着して、各種工業用途、各種医療用途に用いることができる。このような用途としては、例えば、ＩＣチップの導通および固定、ダイアタッチ、ピックアップレンズへのＵＶ接着剤塗布、ＱＦＰパッケージへの防湿剤塗布、フリップチップアンダーフィル、エンキャプシュレーション、導電性接着剤の微少点塗布、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の各種シーリングが挙げられる。

以下、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。

１．測定方法
（１）融点
パーキンエルマー社製示差走査型熱量計ＤＳＣ−７を用い、昇温速度２０℃／分で３５０℃まで昇温した後、３５０℃で５分間保持し、降温速度２０℃／分で２５℃まで降温した後の再び昇温速度２０℃／分で昇温測定した際の吸熱ピークのトップをＴｍとした。

（２）相対粘度
９６質量％硫酸を溶媒とし、濃度１ｇ／ｄＬ、２５℃で測定した。

（３）視認性
樹脂組成物のペレットを十分に乾燥した後、ファナック社製射出成形機（α−１００ｉＡ）を用いて、シリンダー温度（Ｔｍ＋１５℃）、金型温度（Ｔｍ−１９０℃）の条件で、外径Φ２６ｍｍ、内径Φ２３ｍｍ、長さ１２７ｍｍの円筒部とノズル先端部から構成されるシリンジを作製した。
得られたシリンジ内に水を充填し、ノズル先端部にキャップをはめ、目視で内部の液面の様子を観察した。
○：液面が見える。
×：液面が見えない。

（４）寸法変化率
（３）で得られたシリンジを１２０℃の雰囲気下に２時間、放置して熱処理を行い、熱処理前後の内径の寸法変化率を測定した。
寸法変化率は、０．１０％以内であることが好ましい。寸法変化率が０．１０％を超えると、円筒部から液漏れが発生したり、ノズル先端部からの液体の供給量が不安定になったりする場合がある。

２．原料
実施例および比較例で用いた原料を以下に示す。

（１）ジカルボン酸成分
・ＴＰＡ：テレフタル酸

（２）ジアミン成分
・ＯＤＡ：１，８−オクタンジアミン
・ＮＤＡ：１，９−ノナンジアミン
・ＤＡ：１，１０−デカンジアミン
・ＤＤＡ：１，１２−ドデカンジアミン

（３）モノカルボン酸成分
・ＳＴＡ：ステアリン酸

（４）重合触媒
・ＳＨＰ：次亜リン酸ナトリウム一水和物

（５）熱可塑性樹脂
・半芳香族ポリアミド（Ａ−１）
［工程（ｉ）］
ジカルボン成分としてＴＰＡ粉末４５６０質量部、重合触媒としてＳＨＰ９質量部、末端封鎖剤としてのＳＴＡ４９０質量部を、リボンブレンダー式の反応装置に入れ、窒素密閉下、ダブルヘリカル型の攪拌翼を用いて回転数３０ｒｐｍで撹拌しながら１７０℃に加熱した。その後、温度を１７０℃に保ち、かつ回転数を３０ｒｐｍに保ったまま、液注装置を用いて、１００℃に加温したＤＡ４９５０質量部を、３３質量部／分の速度で、２．５時間かけて連続的（連続液注方式）にＴＰＡ粉末に添加し反応物を得た。原料モノマーのモル比は、ＤＡ：ＴＰＡ：ＳＴＡ＝４９．６：４７．４：３．０（原料モノマーの末端基の当量比率はＤＡ：ＴＰＡ：ＳＴＡ＝５０．４：４８．１：１．５）であった。
［工程（ｉｉ）］
工程（ｉ）で得られた反応物を、引き続き工程（ｉ）で用いたリボンブレンダー式の反応装置内で、窒素気流下、２３０℃に昇温し、２３０℃で５時間加熱して重合し半芳香族ポリアミド樹脂組成物の粉体を得た。さらにスクリュー径３７ｍｍ、Ｌ／Ｄ４０の同方向二軸押出機（東芝機械社製ＴＥＭ３７ＢＳ）の主供給口に供給し、溶融混練をおこなった。シリンダー温度は（用いた半芳香族ポリアミドの融点＋１０℃）、スクリュー回転数２５０ｒｐｍ、吐出量３５ｋｇ／時間であった。その後、ストランド状に引き取った後、水槽に通して冷却固化し、それをペレタイザーでカッティングして半芳香族ポリアミド（Ａ−１）ペレットを得た。

・半芳香族ポリアミド（Ａ−２）〜（Ａ−４）
樹脂組成を表１のように変更する以外は、半芳香族ポリアミド（Ａ−１）ペレットを製造した場合と同様の操作をおこなって、半芳香族ポリアミドペレットを得た。

表１に、半芳香族ポリアミド（Ａ−１）〜（Ａ−４）の樹脂組成およびその特性値を示す。

・ＰＡ６６：ポリアミド６６、ユニチカ社製Ａ１２５Ｊ、融点２６５℃
・ＰＡ６：ポリアミド６、ユニチカ社製Ａ１０３０ＢＲＬ、融点２２５℃
・ＧＦＰＡ６：ガラス繊維強化ポリアミド６：ユニチカ社製Ａ１０３０ＧＦＬ、融点２２５℃
・ＰＰ：ポリプロピレン樹脂、日本ポリプロ社製ノバテックＢＣ０３Ｃ、融点１６０℃

各種樹脂で作製したシリンジの評価結果を表２に示す。

実施例１〜４のシリンジは、視認性があり、寸法変化率が小さかった。

比較例１〜３のシリンジは、寸法変化率が大きかった。
比較例４のシリンジは、視認性が不良であった。

Claims (2)

1. 半芳香族ポリアミドからなる液体ディスペンサーのシリンジ。
2. 請求項１記載のシリンジを用いた液体ディスペンサー。