JP2022170692A - inkjet recording head - Google Patents
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- Ink Jet (AREA)
Abstract
Description
本発明は、インクジェット記録ヘッドを構成する部品間を封止材で封止したインクジェット記録ヘッドに関する。 The present invention relates to an inkjet recording head in which parts constituting the inkjet recording head are sealed with a sealing material.
インクジェット記録ヘッドは、複数のエネルギー発生素子を有し、そのエネルギー発生素子から与えられるエネルギーにより液体を複数の吐出口から吐出させる装置である。インクジェット記録ヘッドの一例として、記録紙に対してインクを吐出することにより記録を行うインクジェット記録装置に搭載されるインクジェット記録ヘッドが挙げられる。
インクジェット記録ヘッドは、インクを吐出する吐出口を有する基板や、吐出を電気的に制御する電気配線など様々な部品から構成されている。インクジェット記録ヘッドでは、様々な部品を組み立てた後、部品間の隙間へのインクの浸入を抑制するために、封止材でその隙間を埋めることがなされている。
このような封止材として、特許文献1には、ポリオール化合物とイソシアネート化合物とを反応させて得られるウレタン樹脂を含む封止材が記載されている。
2. Description of the Related Art An ink jet recording head is a device that has a plurality of energy generating elements and ejects liquid from a plurality of ejection openings by energy given from the energy generating elements. An example of an inkjet recording head is an inkjet recording head installed in an inkjet recording apparatus that performs recording by ejecting ink onto recording paper.
An ink jet recording head is composed of various components such as a substrate having ejection openings for ejecting ink and electrical wiring for electrically controlling ejection. In an inkjet recording head, after assembling various parts, the gaps are filled with a sealing material in order to prevent ink from penetrating into the gaps between the parts.
As such a sealing material,
インクジェット記録ヘッドに用いられる封止材には様々な性能が要求される。例えば、電気配線を封止する場合には絶縁性、インクが付着する箇所には耐インク性、クリーニング時には耐ワイプ性が要求される。
さらに、近年のインクジェット記録ヘッドは形態も様々に変化してきており、被着部材の形状や材質に対して合わせた封止性が必要である。そのため、細い部材間にもムラなく流し込むために、低粘性や平坦性も求められる。また、長尺ヘッドのように被着部材が細長い構造においては、被着部材と封止材との線膨張係数の差から被着部材の変形が起こる懸念がある。そのため、部材が変形しない程度の低温硬化性も求められる。
一方、生産性の面では、設備のメンテナンス時間が短縮可能な材料が求められる。2液混合ディスペンサーの場合、混合部は繰り返し使用となるため、洗浄工程に時間を要し、生産性は落ちてしまう。また、タクト性の観点や材料使用時の安定性から封止材のポットライフは長いことが望ましい。また、材料使用時の安定性及び生産性から封止材のポットライフは長いかつ、短時間で硬化することが望ましい。
Various performances are required for sealing materials used in inkjet recording heads. For example, insulation is required for sealing electrical wiring, ink resistance is required for portions to which ink adheres, and wiping resistance is required for cleaning.
In addition, recent ink jet recording heads have changed in various forms, and it is necessary to have a sealing property suitable for the shape and material of the adherend. Therefore, low viscosity and flatness are also required in order to flow evenly between narrow members. In addition, in a structure in which the adherend member is elongated, such as a long head, there is a concern that the adherend member may be deformed due to the difference in coefficient of linear expansion between the adherend member and the sealing material. Therefore, low-temperature curability to the extent that the member does not deform is also required.
On the other hand, in terms of productivity, there is a demand for materials that can shorten the maintenance time of equipment. In the case of a two-liquid mixing dispenser, since the mixing part is used repeatedly, it takes time for the cleaning process, resulting in a drop in productivity. In addition, it is desirable that the pot life of the encapsulant is long from the viewpoint of tactability and stability during use of the material. In addition, it is desirable that the pot life of the encapsulant is long and that the encapsulant cures in a short period of time from the standpoint of stability and productivity during use of the material.
特許文献1に記載されているような一般的なポリオール化合物とイソシアネート化合物を反応させて得られるウレタン樹脂は、これらの要求に対して十分に満足することができない可能性がある。
そこで、本発明の目的は、封止性、成形性および生産性に優れた封止材によって封止されたインクジェット記録ヘッドを提供することである。
A urethane resin obtained by reacting a general polyol compound and an isocyanate compound as described in
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an ink jet recording head sealed with a sealing material having excellent sealing properties, moldability and productivity.
本発明は、液体を吐出する吐出口を有する基板と、前記基板を収容する凹部が設けられた部材とを有するインクジェット記録ヘッドであって、
前記部材の前記凹部の壁と前記基板との間に形成されている隙間と、前記隙間を封止する封止材を有し、
前記封止材は、少なくとも、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂と、固体塩基性化合物、ポリチオールを含む組成物の硬化物を含むことを特徴とするインクジェット記録ヘッドを提供する
また本発明は、以下のとおり、前記インクジェット記録ヘッドに用いられる封止材の好適な製造方法を提供する。
水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂と固体塩基性化合物を混練して混合物1を製造する工程と、前記混合物1とポリチオールを混練して混合物2を製造する工程とを有することを特徴とする封止材の製造方法。
水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂と固体塩基性化合物を混練して混合物1を製造する工程と、
水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂とシリカフィラーを混練して混合物3を製造する工程と、
前記混合物1と前記混合物3とポリチオールを混練して混合物4を製造する工程と
を有することを特徴とする封止材の製造方法。
水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂と固体塩基性化合物を混練して混合物1を製造する工程と、
水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂とシリカフィラーとポリチオールを混練して混合物5を製造する工程と
前記混合物1と前記混合物5を混練して混合物6を製造する工程を有することを特徴とする封止材の製造方法。
また、本発明は、前記製造方法によって製造された封止材を用いることを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法を提供する。
The present invention provides an inkjet recording head comprising a substrate having ejection ports for ejecting liquid and a member provided with a concave portion for accommodating the substrate,
a gap formed between the wall of the recess of the member and the substrate, and a sealing material for sealing the gap;
The sealing material includes at least a cured product of a composition containing a hydrogenated bisphenol A type epoxy resin, a solid basic compound, and a polythiol. As described above, a suitable method for manufacturing a sealing material used in the ink jet recording head is provided.
A sealing material comprising a step of kneading a hydrogenated bisphenol A epoxy resin and a solid basic compound to produce a
a step of kneading a hydrogenated bisphenol A type epoxy resin and a solid basic compound to produce a
a step of kneading a hydrogenated bisphenol A type epoxy resin and a silica filler to produce a
A method for producing a sealing material, comprising the step of producing a
a step of kneading a hydrogenated bisphenol A type epoxy resin and a solid basic compound to produce a
A sealing material comprising a step of kneading a hydrogenated bisphenol A type epoxy resin, a silica filler and a polythiol to produce a
The present invention also provides a method for manufacturing an ink jet recording head, characterized by using the sealing material manufactured by the above manufacturing method.
本発明によれば、封止性、成形性および生産性を備えた封止材によって封止されたインクジェット記録ヘッドが提供される。 According to the present invention, there is provided an ink jet recording head sealed with a sealing material having sealing properties, moldability and productivity.
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
<インクジェット記録ヘッド>
まず、本発明におけるインクジェット記録ヘッドの構成を、図を参照して説明する。図1は本発明におけるインクジェット記録ヘッドの一形態の斜視図である。図2(a)はそのインクジェット記録ヘッドの部分拡大図、図2(b)はインクジェット記録ヘッドの、図2(a)に示すA-A´線での断面図である。
インクジェット記録ヘッド1は、基板2と基板2を支持する部材3を有している。基板2は、インクを吐出するための吐出口4、インクを吐出するためにエネルギーを発生するエネルギー発生素子(不図示)、及びエネルギー発生素子を制御する電子回路素子(不図示)を有している。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
<Inkjet recording head>
First, the configuration of the ink jet recording head according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of one form of an ink jet recording head according to the present invention. FIG. 2(a) is a partially enlarged view of the ink jet recording head, and FIG. 2(b) is a sectional view of the ink jet recording head taken along line AA' shown in FIG. 2(a).
The
インクジェット記録ヘッド1は高速印刷が可能な所謂ライン型ヘッドである。ライン型ヘッドとは、記録紙の幅以上の幅を有し、幅方向に沿って複数の基板2がインラインに配置されたインクジェット記録ヘッドを指す。複数の基板2は、インクジェット記録ヘッドを固定した状態で、記録紙を1回通過させるだけで記録紙の幅方向のすべての領域に記録できるように、インクジェット記録ヘッド1上に記録紙の幅以上の長さで連続して配置されている。なお、ここでは、記録紙の幅としてA4紙の短辺の幅を想定している。
インラインに配置された複数の基板2は、部材3に設けられた凹部3bに収容されている。インクジェット記録ヘッド1を吐出口が開口している面側から見たとき、基板2と部材3の凹部3bの側壁3aとの間には隙間が形成されている。また、基板2どうしの間にも隙間がある場合がある。これらの隙間は封止材5によって封止されている。封止材5は、封止材用の組成物を基板2と部材3の凹部3bの側壁3aとの間の隙間に流し込み、硬化させることによって形成される。
The
A plurality of
<封止材用の組成物>
次に、封止材用の組成物について以下に説明する。本発明で用いられる封止材用のエポキシ樹脂組成物は、少なくとも水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂と、固体塩基性化合物と、ポリチオールとを含む。
上記組成物は所望の封止材となるように、封止性、成形性および生産性が適切な組成物となっている。まず、上記組成物の性能について説明する。
・封止性
インクジェット記録ヘッドに用いられる封止材はインク接触に対する耐インク性やクリーニングに対する耐ワイプ性が要求される。本発明で用いられる封止材は、組成物中に含まれるポリチオールによるチオール硬化(アニオン重合反応)により硬化し、硬化後も水酸基等の接着に寄与する官能基が残存する。またチオール由来の-S-には柔軟性があり、過酷な環境下でも被着部材への強い接着力が期待できる。そのため、被着部材と封止材との界面から染み込むインクの侵入を防止することができる。また、エポキシ樹脂を使用するため、優れた機械的強度が得られ、耐ワイプ性も確保できる。
・成形性
図2のようにインラインに配置された複数の基板2間は、数十μm~数mmと狭い幅の凹部3bに封止材を流し込む必要があるため、封止材は低粘度性を有することが好ましい。封止材の粘度としては、40Pa・s以下であることが好ましい。また封止材は、インクジェット記録ヘッドの実装工程時やプリンタによる印字時における昇温により、ヘッド部材に応力を発生させないよう低弾性であることが望ましい。このような点から、封止材の弾性率は20GPa以下であることが好ましく、10GPa以下であることがより好ましい。本発明で用いられる封止材は、低粘度性および低弾性の観点から、エポキシ樹脂として水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂を用いる。
また、封止材により封止する面積が広い形態では、高温で熱硬化すると被着材との線膨張差により被着材の変形や部品破損などの恐れがある。そのため、常温硬化もしくは100℃以下での低温硬化できる組成物が有効である。一般的にエポキシ樹脂のアニオン重合による反応速度は遅いため、本発明に係る封止材では、硬化剤としてポリチオールを添加することにより反応性を上げている。
・生産性
生産性として保存安定性が求められる。可使時間としては常温にて8h以上であることが望ましいが、一般的に1液封止材は2液封止材に比べて可使時間が短い。本封止材では、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂と、固体塩基性化合物と、ポリチオールとを含むことにより、十分な可使時間が得られる。硬化反応を遅らせ、より十分な可使時間を得るためには、後述するように、先に、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂と固体塩基性化合物を混合し、得られた混合物と、ポリチオールを混合する方法が好ましい。これは、先にエポキシ樹脂と固体塩基性化合物を混合すると、固体塩基性化合物がエポキシ樹脂で被覆される。このことにより、固体塩基性化合物がポリチオールへ溶解するまでに時間がかかる。結果としてエポキシ樹脂とポリチオールとの反応開始までの時間を遅らせることができるからである。したがって、1液で常温下にあっても粘度上昇が遅く、十分な可使時間が得られる。尚、可使時間の定義は、混合直後の粘度に対して2倍の数値となる常温での放置可能時間である。
<Composition for sealing material>
Next, the composition for sealing materials will be described below. The epoxy resin composition for sealing material used in the present invention contains at least a hydrogenated bisphenol A type epoxy resin, a solid basic compound, and a polythiol.
The above composition is suitable for encapsulation, moldability and productivity so as to form a desired encapsulant. First, the performance of the composition will be described.
Sealability The sealant used in the ink jet recording head is required to have ink resistance against ink contact and wipe resistance against cleaning. The encapsulant used in the present invention is cured by thiol curing (anionic polymerization reaction) with polythiol contained in the composition, and functional groups such as hydroxyl groups that contribute to adhesion remain after curing. In addition, -S- derived from thiol has flexibility and can be expected to have strong adhesion to adherends even in harsh environments. Therefore, it is possible to prevent ink from penetrating from the interface between the adherend and the sealing material. In addition, since epoxy resin is used, excellent mechanical strength can be obtained and wipe resistance can be secured.
・Moldability As shown in FIG. 2, between the
In addition, in the case where the area to be sealed with the sealing material is large, thermal curing at a high temperature may cause deformation of the adherend or breakage of parts due to the difference in linear expansion from the adherend. Therefore, a composition that can be cured at room temperature or at a low temperature of 100° C. or less is effective. Since the reaction rate of anionic polymerization of epoxy resins is generally slow, the reactivity is increased by adding polythiol as a curing agent to the sealing material according to the present invention.
・Productivity Storage stability is required for productivity. It is desirable that the usable time is 8 hours or more at room temperature, but generally the usable time of the one-liquid sealing material is shorter than that of the two-liquid sealing material. The encapsulant of the present invention can obtain a sufficient pot life by containing the hydrogenated bisphenol A type epoxy resin, the solid basic compound, and the polythiol. In order to delay the curing reaction and obtain a more sufficient pot life, as described later, the hydrogenated bisphenol A epoxy resin and the solid basic compound are first mixed, and the resulting mixture is mixed with the polythiol. method is preferred. This is because when the epoxy resin and the solid basic compound are first mixed, the solid basic compound is coated with the epoxy resin. As a result, it takes time for the solid basic compound to dissolve in the polythiol. This is because, as a result, the time until the start of the reaction between the epoxy resin and the polythiol can be delayed. Therefore, even if it is a one-liquid type, the increase in viscosity is slow even at room temperature, and a sufficient pot life can be obtained. The definition of the usable time is the amount of time that can be left at normal temperature, which is twice the value of the viscosity immediately after mixing.
次に、封止材用の組成物について、それぞれの構成成分について説明する。
(エポキシ樹脂)
エポキシ樹脂は、主剤(組成物中に最も多く含まれる硬化成分)であり、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂が用いられる。水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂は、低弾性化する構成として、二重結合および芳香環を含まず、分子量分布も小さい特徴を持つ。また、低粘度化の観点から、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂は純度の高い樹脂が好ましく、後水添法により形成した後水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂がより好ましい。さらに、保存安定性の観点からエポキシ樹脂は脂環式エポキシ樹脂であることが好ましい。これは、脂環式エポキシ樹脂はアニオン重合系では反応性が低下するため、可使時間を延ばすことに効果的であるからである。また、前述した通り、固体塩基性化合物を水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂で覆うためには、エポキシ樹脂が液状であることが効果的である。常温で固体のエポキシ樹脂を用いる場合は、固体塩基性化合物が融解しない温度に加温して液状にするか、液状の他のエポキシ樹脂に溶解させるとよい。具体的なエポキシ樹脂としては、三菱ケミカル社製 水添エポキシ樹脂シリーズとしてjER YX8000、YX8000D、YX8034、YX8040などが挙げられる。
水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂は1種類でもよいし、2種類以上含まれていてもよい。
Next, each constituent component of the composition for the encapsulant will be described.
(Epoxy resin)
Epoxy resin is the main agent (hardening component contained most in the composition), and hydrogenated bisphenol A type epoxy resin is used. The hydrogenated bisphenol A type epoxy resin is characterized by not including double bonds and aromatic rings and having a small molecular weight distribution as a structure to reduce elasticity. Further, from the viewpoint of lowering the viscosity, the hydrogenated bisphenol A type epoxy resin is preferably a resin with high purity, and a post-hydrogenated bisphenol A type epoxy resin formed by a post-hydrogenation method is more preferred. Furthermore, from the viewpoint of storage stability, the epoxy resin is preferably an alicyclic epoxy resin. This is because the reactivity of the alicyclic epoxy resin decreases in an anionic polymerization system, and therefore it is effective in extending the pot life. Further, as described above, it is effective for the epoxy resin to be liquid in order to cover the solid basic compound with the hydrogenated bisphenol A type epoxy resin. When an epoxy resin that is solid at room temperature is used, it may be heated to a temperature at which the solid basic compound does not melt to liquefy it, or it may be dissolved in another liquid epoxy resin. Specific epoxy resins include JER YX8000, YX8000D, YX8034, YX8040, etc. as hydrogenated epoxy resin series manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation.
One type of hydrogenated bisphenol A type epoxy resin may be used, or two or more types may be contained.
(ポリチオール)
ポリチオールは、硬化剤として機能する。ポリチオールとしては、特に制限は無いが、通常、反応性が高く、比較的低分子量のポリチオールを選択する。このようなポリチオールとしては、常温で液体であるものを好適に用いることができる。
例えば、ペンタエリスリトール トリスプロパンチオール(PEPT)、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)(TMMP)、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)、P-キシレン ジチオールなどが挙げられる。
市販品としては、PEPT(SC有機化学社製)、TMMP(SC有機化学社製)、カップキュア3-800(商品名、三菱ケミカル社製)、QX11(商品名、三菱ケミカル社製)などが挙げられる。
より耐薬品性が必要な部位に本発明の封止材を用いる場合、より耐薬品性のあるエーテル骨格を有するポリチオール、特にエーテル型多官能チオールが好ましい。エーテル骨格を有するポリチオールとは、側鎖に2つ以上のチオール基をもち、主鎖に加水分解性のあるエステル結合を含まず、結合力が高いために耐薬品性等の特性の優れるエーテル結合を有する化合物を指す。また、エーテル骨格を有するポリチオールは低粘度化の面でも有効である。
ポリチオールの含有量は、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂のエポキシ1当量に対して、ポリチオールのチオール当量が0.5~1当量となる量であることが好ましい。エポキシ樹脂に対してポリチオールの当量が0.5当量以上であると、エポキシ樹脂とポリチオールの反応が十分な早さで起こり、短時間での硬化が可能となる。また、ポリチオールの当量が0.5当量以上であると、エポキシ樹脂とポリチオールとの重合反応が主反応として進み、副反応として、エポキシ樹脂と固体塩基性化合物由来の塩基との重合反応が起こりにくくなる。結果、柔軟性を得るために必要なポリチオール由来のチオエーテル構造(-S-)が十分形成され、接着性の観点から、好ましい。エポキシ樹脂に対してポリチオールの当量が1当量以下であると、エポキシ樹脂と反応できない未反応のポリチオールの量が減少する。そして、未反応のポリチオールによる、接着力の低下等、機械物性の劣化が抑制される。また、インクと接触する部位に封止材を使う場合であっても、未反応のポリチオールの生成が抑制されているため、未反応のポリチオールがインク中へ溶出することがない。このため封止材がインクで膨潤するということが抑制されるため、好ましい。
(polythiol)
Polythiol functions as a curing agent. The polythiol is not particularly limited, but usually a highly reactive polythiol with a relatively low molecular weight is selected. As such a polythiol, one that is liquid at room temperature can be preferably used.
Examples include pentaerythritol trispropanethiol (PEPT), trimethylolpropane tris(3-mercaptopropionate) (TMMP), pentaerythritol tetrakis(3-mercaptopropionate), p-xylene dithiol, and the like.
Commercially available products include PEPT (manufactured by SC Organic Chemical Co., Ltd.), TMMP (manufactured by SC Organic Chemical Co., Ltd.), Cupcure 3-800 (trade name, manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd.), QX11 (trade name, manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd.), and the like. mentioned.
When the encapsulant of the present invention is used in a site that requires higher chemical resistance, a polythiol having an ether skeleton with higher chemical resistance, particularly an ether-type polyfunctional thiol, is preferred. A polythiol with an ether skeleton is an ether bond that has two or more thiol groups in its side chains, does not contain hydrolyzable ester bonds in its main chain, and has excellent properties such as chemical resistance due to its high bonding strength. refers to a compound having Polythiol having an ether skeleton is also effective in reducing viscosity.
The content of the polythiol is preferably such that the thiol equivalent of the polythiol is 0.5 to 1 equivalent with respect to 1 epoxy equivalent of the hydrogenated bisphenol A type epoxy resin. When the equivalent weight of the polythiol to the epoxy resin is 0.5 equivalent or more, the reaction between the epoxy resin and the polythiol occurs at a sufficiently high speed, enabling curing in a short time. Further, when the equivalent weight of the polythiol is 0.5 equivalent or more, the polymerization reaction between the epoxy resin and the polythiol proceeds as the main reaction, and the polymerization reaction between the epoxy resin and the base derived from the solid basic compound hardly occurs as a side reaction. Become. As a result, a polythiol-derived thioether structure (-S-) necessary for obtaining flexibility is sufficiently formed, which is preferable from the viewpoint of adhesiveness. When the equivalent weight of the polythiol to the epoxy resin is 1 equivalent or less, the amount of unreacted polythiol that cannot react with the epoxy resin decreases. In addition, deterioration of mechanical properties such as a decrease in adhesive strength due to unreacted polythiol is suppressed. Moreover, even when a sealant is used in a portion that comes into contact with the ink, the production of unreacted polythiol is suppressed, so the unreacted polythiol does not elute into the ink. For this reason, swelling of the sealing material with ink is suppressed, which is preferable.
(固体塩基性化合物)
固体塩基性化合物は、硬化触媒として機能する。固体塩基性化合物は、常温で固体であれば特に制限は無いが、エポキシ樹脂には溶解しにくいものが好適に用いられる。
例えば、一般的に潜在性硬化剤として用いられているジシアンジアミド、ジヒドラジド化合物、ジアミノジフェニルメタン(DDM)やジアミノジフェニルスルフォン(DDS)などの固体芳香族アミン、各種イミダゾール類、各種アミンアダクト系潜在性硬化剤が挙げられる。特にエポキシ樹脂の硬化に好適な化合物としてアミンアダクト系潜在性硬化剤が用いられる。
固体塩基性化合物の含有量は、使用条件により好ましい含有量の範囲が異なる。
例えば、長時間のポットライフを必要とする使用条件であれば、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂100質量部に対して、固体塩基性化合物の含有量が1.5~2.5質量部が好ましい。エポキシ樹脂に対して固体塩基性化合物の含有量が1.5質量部以上であると、短時間での硬化が可能となる。エポキシ樹脂に対して固体塩基性化合物の含有量が2.5質量部以下であると、固体塩基性化合物は、エポキシ樹脂により十分被覆され、ポリチオールに溶け出す固体塩基性化合物の量が少なくなり、十分な可使時間が得られる。
また、常温程度の低温での速硬化を必要とする使用条件であれば、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂100質量部に対して固体塩基性化合物の含有量が2.5~10質量部とすることが好ましい。エポキシ樹脂に対して固体塩基性化合物の含有量が2.5質量部以上であると、十分な硬化の促進が期待でき、エポキシ樹脂に対して固体塩基性化合物の含有量が10質量部以下であると、非硬化成分として適量である。
(solid basic compound)
A solid basic compound functions as a curing catalyst. The solid basic compound is not particularly limited as long as it is solid at room temperature, but those that are difficult to dissolve in epoxy resins are preferably used.
For example, dicyandiamide generally used as a latent curing agent, dihydrazide compounds, solid aromatic amines such as diaminodiphenylmethane (DDM) and diaminodiphenylsulfone (DDS), various imidazoles, various amine adduct type latent curing agents is mentioned. Amine adduct-based latent curing agents are particularly suitable for curing epoxy resins.
The preferable range of content of the solid basic compound varies depending on the conditions of use.
For example, if the usage conditions require a long pot life, the content of the solid basic compound is preferably 1.5 to 2.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the hydrogenated bisphenol A type epoxy resin. . When the content of the solid basic compound is 1.5 parts by mass or more relative to the epoxy resin, curing can be achieved in a short time. When the content of the solid basic compound is 2.5 parts by mass or less relative to the epoxy resin, the solid basic compound is sufficiently coated with the epoxy resin, and the amount of the solid basic compound eluted into the polythiol is reduced, Sufficient pot life is obtained.
In addition, if the usage conditions require rapid curing at a low temperature of about room temperature, the content of the solid basic compound should be 2.5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the hydrogenated bisphenol A type epoxy resin. is preferred. When the content of the solid basic compound is 2.5 parts by mass or more relative to the epoxy resin, sufficient acceleration of curing can be expected, and when the content of the solid basic compound is 10 parts by mass or less relative to the epoxy resin. If there is, it is an appropriate amount as a non-hardening component.
(シラン剤(シランカップリング剤))
本発明に係る封止材には、さらにシラン剤を加えてもよい。低粘度化する構成として、低分子量のシラン剤を添加する事が好ましい。シラン剤は分子量500以下、好ましくは分子量300以下であるものを用いることができる。また、添加するシラン剤としては低粘度な特徴を持つ脂環式エポキシ骨格を有する化合物が有効である。
またシラン剤の好ましい修飾基としては、エポキシ基、メルカプト基、イソシアネート基、フルオレン骨格が挙げられる。但し、アミン化合物の様な塩基性シランカップリング剤は触媒の役割を果たし、直ちに反応が開始され、可使時間が短くなるため、用いることは適当でない。
被着部材と封止材との界面でより強い接着性を求める場面で本発明に係る封止材を用いる場合、シラン剤としては、エポキシ基、またはメルカプト基を有するものが好ましい。本発明に係る封止材では、主剤がエポキシ樹脂であり、硬化剤がポリチオールであることから、これらのシランカップリング剤との馴染みがよく、被着部材と封止材との界面での剥離が起こりにくくなると思われる。
シラン剤の含有量は、使用条件により好ましい含有量の範囲が異なる。
例えば、硬化性や密着性を必要とする使用条件であれば、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂100質量部に対して、シラン剤の含有量が1~50質量部であることが好ましい。エポキシ樹脂に対してシラン剤の含有量が1質量部以上であると、無機部材との密着性も向上することができ、50質量部以下であると、シラン剤の未反応成分も残存することが抑制できる。
また、耐膨潤性やポットライフ、低粘度性を必要とする使用条件であれば、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂100質量部に対して、シラン剤の含有量を50~75質量部とすることが好ましい。シラン剤や後述するシリカフィラーなどのように膨潤しにくい無機成分を有する化合物は添加量に応じて耐膨潤性の向上が期待できる。また、シラン剤はエポキシ樹脂に比べて、一分子中の反応基が少ないため、ポットライフが延長する効果も期待できる。その反面、反応性が低くなる傾向があるため、硬化剤であるチオールの添加量を調整し、ポットライフと硬化性の両立を図ることが好ましい。
シランカップリング剤の混合順序は特に制限されないが、エポキシ基含有シランカップリング剤は主剤のエポキシ樹脂と、メルカプト基含有シランカップリング剤はポリチオールと同じタイミングで混合することが好ましい。
(Silane agent (silane coupling agent))
A silane agent may be further added to the sealing material according to the present invention. It is preferable to add a low-molecular-weight silane agent to reduce the viscosity. A silane agent having a molecular weight of 500 or less, preferably 300 or less can be used. Also, as the silane agent to be added, a compound having an alicyclic epoxy skeleton, which is characterized by low viscosity, is effective.
Preferred modifying groups of the silane agent include epoxy group, mercapto group, isocyanate group and fluorene skeleton. However, a basic silane coupling agent such as an amine compound is not suitable for use because it acts as a catalyst and immediately initiates the reaction, shortening the pot life.
When the sealant according to the present invention is used in situations where stronger adhesion is required at the interface between the adherend and the sealant, the silane agent preferably has an epoxy group or a mercapto group. In the encapsulant according to the present invention, the main agent is an epoxy resin and the curing agent is polythiol. will be less likely to occur.
The preferred range of the content of the silane agent varies depending on the conditions of use.
For example, under conditions of use that require curability and adhesion, the content of the silane agent is preferably 1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the hydrogenated bisphenol A type epoxy resin. When the content of the silane agent is 1 part by mass or more relative to the epoxy resin, the adhesion to the inorganic member can also be improved. can be suppressed.
In addition, if the usage conditions require swelling resistance, pot life, and low viscosity, the content of the silane agent should be 50 to 75 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the hydrogenated bisphenol A type epoxy resin. is preferred. Compounds containing inorganic components that are difficult to swell, such as silane agents and silica fillers described below, can be expected to improve swelling resistance depending on the amount added. In addition, since the silane agent has fewer reactive groups in one molecule than the epoxy resin, an effect of extending the pot life can be expected. On the other hand, since the reactivity tends to be low, it is preferable to adjust the amount of thiol, which is a curing agent, to achieve both pot life and curability.
Although the mixing order of the silane coupling agents is not particularly limited, it is preferable to mix the epoxy group-containing silane coupling agent with the main epoxy resin and the mercapto group-containing silane coupling agent with the polythiol at the same timing.
(その他の添加剤)
以上の成分を含む封止材用の組成物には、希釈剤や他の添加剤を任意に加えてもよい。例えば、必要に応じシリカフィラーの添加などを実施することができる。シリカフィラーの添加によりシリカフィラー元来の性能である耐膨潤性や保存安定性を付与することができる。また、シリカフィラーの添加により、線膨張係数も抑えることができ、被着部材の変形も抑えることができる。シリカフィラーの種類としては汎用のものを使用できるが、粘度上昇を抑制する目的として粒径が0.1μm以上のやや大きめのミクロシリカフィラー(粒子の直径:10μmから100nm前後)やマクロシリカフィラー(粒子の直径:100μmから10μm前後)が好ましい。なお、粒径はレーザー回折散乱式粒度分布測定装置によって測定される体積累積粒径D50を表す。
また、他材料との親和性を高める目的として、シラン処理されたシリカフィラーなども好適である。
シリカフィラーの含有量は、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂100質量部に対して、100~800質量部が好ましい。エポキシ樹脂に対してシリカフィラーの含有量が100質量部以上であると、膨潤性を抑制することができ、エポキシ樹脂に対してシリカフィラーの含有量が800質量部以下であると、塗布可能な粘度に抑えることが可能である。
また、封止材を精度良く塗布する目的として、封止材の塗布量を検知するために、顔料を添加しても良い。顔料については、よく分散するよう分散材を添加しても良い。
(Other additives)
Diluents and other additives may optionally be added to the encapsulant composition containing the above components. For example, addition of a silica filler can be implemented as needed. By adding a silica filler, it is possible to impart swelling resistance and storage stability, which are inherent performances of the silica filler. Further, by adding silica filler, the coefficient of linear expansion can be suppressed, and the deformation of the adherend can be suppressed. As the type of silica filler, general-purpose ones can be used, but for the purpose of suppressing the increase in viscosity, a slightly larger microsilica filler with a particle size of 0.1 μm or more (particle diameter: about 10 μm to 100 nm) or macro silica filler ( Particle diameter: around 100 μm to 10 μm) is preferred. The particle size represents the volume cumulative particle size D50 measured by a laser diffraction/scattering particle size distribution analyzer.
Silane-treated silica filler and the like are also suitable for the purpose of enhancing affinity with other materials.
The content of the silica filler is preferably 100 to 800 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the hydrogenated bisphenol A type epoxy resin. When the content of the silica filler is 100 parts by mass or more relative to the epoxy resin, the swelling property can be suppressed. Viscosity can be suppressed.
For the purpose of accurately applying the sealing material, a pigment may be added in order to detect the application amount of the sealing material. For pigments, a dispersing agent may be added so as to disperse them well.
次に封止材用組成物の製造方法について説明する。
(封止材用組成物の製造方法)
本発明に係る封止材の製造方法では、ポリチオールへの固体塩基性化合物の溶解を抑制する目的で、封止材の各原材料を以下の順番で混合する。
(シリカフィラーを含まない封止材)
本実施形態に係る封止材の製造方法では、シリカフィラーを含まない封止材を製造する。
シリカフィラーを含まない封止材の製造では、次のような工程順で実施することができる。
水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂と固体塩基性化合物を混練して混合物1を製造する工程と、
該混合物1とポリチオールを混練して混合物2を製造する工程とを有する。
本製造方法においては、特に、混合物1の製造後1時間以内に、混合物1とポリチオールを混練して混合物2を製造することが好ましい。
本製造方法によれば、上記のような順番を取らずに各成分を一度にまとめて混練したときと比べて、常温で保管しても粘度の上昇が進みにくく、十分な可使時間を有していた。
特にポリチオールの混錬を混合物1の製造後1時間以内に行うことで、急激な粘度上昇を抑えることができ、可使時間を延ばすことができる。
Next, the method for producing the encapsulant composition will be described.
(Method for producing composition for sealing material)
In the method for producing a sealing material according to the present invention, each raw material of the sealing material is mixed in the following order for the purpose of suppressing the dissolution of the solid basic compound into the polythiol.
(Encapsulant that does not contain silica filler)
In the method for producing a sealing material according to this embodiment, a sealing material containing no silica filler is manufactured.
The production of a sealing material containing no silica filler can be carried out in the following order of steps.
a step of kneading a hydrogenated bisphenol A type epoxy resin and a solid basic compound to produce a
a step of kneading the
In this production method, it is particularly preferable to produce
According to this production method, compared to the case where each component is kneaded at once without taking the order as described above, the viscosity does not increase easily even when stored at room temperature, and it has a sufficient pot life. Was.
In particular, by kneading the polythiol within 1 hour after the production of the
(シリカフィラーを含む封止材)
本実施形態に係る封止材の製造方法では、シリカフィラーを含む封止材を製造する。
シリカフィラーを含む封止材の製造では、2つの実施形態を有する。1つ目の実施形態は、次のような工程順で実施することができる。
水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂と固体塩基性化合物を混練して混合物1を製造する工程と、
水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂とシリカフィラーを混練して第一の混合物3を製造する工程と、
前記混合物1と前記混合物3とポリチオールを混練して混合物4を製造する工程と
を有する。
本製造方法においては、特に、前記混合物1の製造後1時間以内に、前記混合物1と前記混合物3とポリチオールとを混錬して、混合物4を製造することが好ましい。 本製造方法によれば、この順で混練した封止材ではより長い可使時間を有していた。
特にポリチオールの混錬を混合物1の製造後1時間以内に行うことで、急激な粘度上昇を抑えることができ、可使時間を延ばすことができる。
(Encapsulant containing silica filler)
In the method for manufacturing a sealing material according to this embodiment, a sealing material containing a silica filler is manufactured.
The production of encapsulants containing silica filler has two embodiments. The first embodiment can be implemented in the following order of steps.
a step of kneading a hydrogenated bisphenol A type epoxy resin and a solid basic compound to produce a
a step of kneading a hydrogenated bisphenol A type epoxy resin and a silica filler to produce a
a step of kneading the
In this production method, it is particularly preferable to produce the
In particular, by kneading the polythiol within 1 hour after the production of the
2つ目の実施形態は、次のような工程順で実施することができる。
水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂と固体塩基性化合物を混練して混合物1を製造する工程と、
水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂とシリカフィラーとポリチオールを混練して混合物5を製造する工程と
前記混合物1と前記混合物5を混練して混合物6を製造する工程を有する。
本製造方法においては、前記混合物1の製造後1時間以内に、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂とシリカフィラーとポリチオールを混練して混合物5を製造し、かつ前記混合物1と前記混合物5を混練して混合物6を製造することが好ましい。
本製造方法によれば、シリカフィラーにより混合物5の粘度が上昇し、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂で被覆された固体塩基性化合物とポリチオールとの接触がさらに抑制される。また、混合物5にはシラン剤を添加してもよい。尚、上記の混合物で用いられるエポキシ樹脂は、それぞれの混合物が混ざり合う量であれば、適宜調整できる。
特にポリチオールの混錬を混合物1の製造後1時間以内に行うことで、急激な粘度上昇を抑えることができ、可使時間を延ばすことができる。
The second embodiment can be implemented in the following order of steps.
a step of kneading a hydrogenated bisphenol A type epoxy resin and a solid basic compound to produce a
A step of kneading a hydrogenated bisphenol A type epoxy resin, a silica filler and a polythiol to produce a
In this production method, a hydrogenated bisphenol A epoxy resin, a silica filler, and a polythiol are kneaded to produce a
According to this production method, the silica filler increases the viscosity of the
In particular, by kneading the polythiol within 1 hour after the production of the
以下に実施例を示して、本発明の実施形態をさらに詳細に説明する。
実施例1~14ならびに比較例1~2
<封止材用の組成物の調製>
表1に、実施例と比較例で用いた材料、材料の組成比と評価結果を示す。
実施例1~10、13~14は、主剤である水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂と触媒である固体塩基性化合物を混練して混合物Aとする。12時間後、同じエポキシ樹脂とシリカフィラーを混練した混合物Bと硬化剤であるポリチオール、シラン剤を入れ、混練した(混合物A+B+硬化剤+シラン剤)。
実施例11は、主剤であるエポキシ樹脂と触媒である固体塩基性化合物を混練して混合物Aとし、12時間後、混合物Aとポリチオールとシリカフィラー、シラン剤を混練して混合物Cとした。
実施例12、比較例1~2は全ての材料を同時に混練した。
主剤であるエポキシ樹脂とチクソ剤との混練は、プライミクス社製 HIVIS MIX model3において、真空で1000rpm 2分間、エポキシ樹脂とチクソ剤以外の混練は、真空で600rpm 5分間行った。
EXAMPLES The embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to examples below.
Examples 1-14 and Comparative Examples 1-2
<Preparation of composition for sealing material>
Table 1 shows the materials used in Examples and Comparative Examples, their composition ratios, and evaluation results.
In Examples 1 to 10 and 13 to 14, a mixture A was obtained by kneading a hydrogenated bisphenol A type epoxy resin as a main agent and a solid basic compound as a catalyst. After 12 hours, mixture B obtained by kneading the same epoxy resin and silica filler, polythiol as a curing agent, and silane agent were added and kneaded (mixture A+B+curing agent+silane agent).
In Example 11, the epoxy resin as the main agent and the solid basic compound as the catalyst were kneaded to form a mixture A. After 12 hours, the mixture A, the polythiol, the silica filler, and the silane agent were kneaded to form a mixture C.
In Example 12 and Comparative Examples 1 and 2, all materials were kneaded simultaneously.
The epoxy resin and the thixotropic agent were kneaded in vacuum at 1000 rpm for 2 minutes in
<封止材の評価方法>
実施例1~14および比較例1~2の組成物を用いて形成される封止材を、下記6種類の評価を行った。評価結果を表1に示す。
・絶縁性
実施例1~14および比較例1~2の組成物を型枠に入れ室温で1日以上放置して硬化させた。得られた硬化物を型枠から取り出して封止材の評価用サンプルとした。評価用サンプルの体積抵抗率を測定した。体積抵抗率は、試験方法ISO2951、印加電圧500Vにより求めた。
・耐インク性
上記評価用サンプルを、評価用サンプルに対する質量比が20倍の量のインク(水:有機溶剤:界面活性剤=75:25:1)に浸し105℃で10時間加温した。なお、このインクは評価用のため色材を含んでいない。加温前後の評価用サンプルの質量を測定し、加温前の評価用サンプルの質量を基準としてインクの吸収率を求めた。
・耐久性
実施例1~14および比較例1~2の組成物を、図1に示したインクジェット記録ヘッド1の封止材5の部位に、ディスペンサーを用いて泡が入らないように流し込んだ。そして、1日以上放置し組成物を硬化させた。得られたインクジェット記録ヘッドを、ブレード(アクリロニトリルブタジエンゴム製)で1000回こする耐久試験を行い、耐久試験後の封止材表面の傷又は削れの有無を光学顕微鏡で確認した。
・弾性率
上記評価用サンプルを用いて、弾性率(E′)およびtanδを、動的粘弾性測定装置 DMS6100(セイコーインスツルメンツ社製)にて、引張りモードにより、サンプル間長15mm、測定周波数1Hz、測定温度範囲20~120℃について昇温速度2℃/min で測定した。
・可使時間
可使時間は粘度が初期粘度の2倍になるまでの時間として算出した。
判定は、以下の通りとした。
◎:可使時間が24時間以上
〇:可使時間が8時間以上16時間未満
×:可使時間が8時間未満
・粘度
実施例1~18および比較例1~2において調製された樹脂組成物を、粘度計「TV-20」(東機産業社製)を用いて測定した。
<Method for evaluating sealing material>
Sealing materials formed using the compositions of Examples 1 to 14 and Comparative Examples 1 and 2 were evaluated in the following six ways. Table 1 shows the evaluation results.
Insulating property The compositions of Examples 1 to 14 and Comparative Examples 1 and 2 were placed in a mold and allowed to stand at room temperature for 1 day or longer to cure. The obtained cured product was taken out from the mold and used as a sample for evaluation of the encapsulant. The volume resistivity of the evaluation sample was measured. The volume resistivity was determined according to the test method ISO2951 and an applied voltage of 500V.
• Ink resistance The evaluation sample was immersed in an amount of ink (water: organic solvent: surfactant = 75:25:1) having a mass ratio 20 times that of the evaluation sample, and heated at 105°C for 10 hours. Note that this ink does not contain a coloring material because it is for evaluation purposes. The mass of the evaluation sample before and after heating was measured, and the ink absorbance was determined based on the mass of the evaluation sample before heating.
· Durability The compositions of Examples 1 to 14 and Comparative Examples 1 and 2 were poured into the
・ Elastic modulus Using the above evaluation sample, the elastic modulus (E′) and tan δ were measured using a dynamic viscoelasticity measuring device DMS6100 (manufactured by Seiko Instruments Inc.) in a tensile mode, with a sample distance of 15 mm, a measurement frequency of 1 Hz, Measurement was carried out at a heating rate of 2°C/min over a measurement temperature range of 20°C to 120°C.
- Pot life The pot life was calculated as the time until the viscosity became twice the initial viscosity.
Judgment was made as follows.
◎: pot life of 24 hours or more ○: pot life of 8 hours or more and less than 16 hours ×: pot life of less than 8 hours Viscosity Resin compositions prepared in Examples 1 to 18 and Comparative Examples 1 and 2 was measured using a viscometer "TV-20" (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.).
<封止材の評価>
(実施例1~4、8)
実施例1~4では、主な封止性能および保存安定性は優れているが、粘度に違いが見られており、実施例2のシラン剤にA-187を添加した水準において最も粘度が低かった。これは脂環式エポキシである水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂に低分子量のシラン剤を添加した効果が出たためと考えられる。実施例8では、主な封止性能および保存安定性は実施例1~4と同程度であったが、成形されたサンプルの表面は他の実施例に比べて艶があり、平坦性が優れていた。
(実施例5)
主な封止性能および保存安定性は優れているが、実施例2と比較して粘度がやや高いことと、耐インク性が低下している違いが見られた。これはエステル構造を持つチオールを用いたことによるものと考えられる。
(実施例6~7)
主な封止性能は優れているが、実施例2と比較して耐インク性と保存安定性が低下している違いが見られた。これはエステル構造を持つチオールを用いたことによるものと考えられる。
(実施例9、13)
主な封止性能は優れているが、実施例2と比較して保存安定性がやや低下していた。これは固体塩基性化合物の量が増えたことにより、保存時の反応性が向上したためと考えられる。
(実施例10)
主な封止性能および保存安定性は優れているが、粘度に違いが見られており、実施例2に比べて粘度が高かった。これは先水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂を用いた効果が出たためと考えられる。
(実施例11)
主な封止性能および保存安定性は優れているが、粘度に違いが見られており、実施例2に比べて粘度が高かった。これは混合方法の違いによるもので、シリカフィラーが他の材料と十分に混ざっていないためと考えられる。
(実施例12)
主な封止性能は優れているが、保存安定性と粘度に違いが見られた。実施例12は、実施例2に比べて粘度が高いことと保存安定性が低下していた。これは混合方法の違いによるもので、シリカフィラーの混ざり具合とエポキシ樹脂の固体塩基性化合物への被覆性が低かったためと考えられる。
(実施例14)
主な封止性能は優れており、初期粘度も抑えられていた。これはシラン剤と固体塩基性化合物の増量による影響と考えられる。
(比較例1~2)
比較例1、2では、芳香族エポキシ樹脂を用いているため、実施例1~12と比べて、封止性能が劣っており、封止材としての機能を満足していない結果となった。
<Evaluation of sealing material>
(Examples 1 to 4, 8)
In Examples 1 to 4, the main sealing performance and storage stability are excellent, but there is a difference in viscosity. rice field. This is considered to be due to the effect of adding a low-molecular-weight silane agent to the hydrogenated bisphenol A type epoxy resin, which is an alicyclic epoxy. In Example 8, the main sealing performance and storage stability were comparable to those of Examples 1 to 4, but the surface of the molded sample was glossy and superior in flatness compared to other examples. was
(Example 5)
Although the main sealing performance and storage stability are excellent, the viscosity is slightly higher than that of Example 2, and the ink resistance is lowered. This is thought to be due to the use of a thiol having an ester structure.
(Examples 6-7)
The main sealing performance was excellent, but compared with Example 2, there was a difference that ink resistance and storage stability were lowered. This is thought to be due to the use of a thiol having an ester structure.
(Examples 9 and 13)
The main sealing performance was excellent, but compared with Example 2, the storage stability was slightly degraded. This is probably because the increased amount of the solid basic compound improved the reactivity during storage.
(Example 10)
The main sealing performance and storage stability were excellent, but a difference was observed in the viscosity, which was higher than that of Example 2. This is considered to be due to the effect of using the pre-hydrogenated bisphenol A type epoxy resin.
(Example 11)
The main sealing performance and storage stability were excellent, but a difference was observed in the viscosity, which was higher than that of Example 2. This is due to the difference in mixing method, and it is considered that the silica filler is not sufficiently mixed with other materials.
(Example 12)
Although the main sealing performance was excellent, differences were observed in storage stability and viscosity. Example 12 had higher viscosity and lower storage stability than Example 2. This is due to the difference in the mixing method, and is considered to be due to the low mixing degree of the silica filler and the low coverage of the epoxy resin on the solid basic compound.
(Example 14)
The main encapsulation performance was excellent and the initial viscosity was also suppressed. This is believed to be due to the increased amount of silane agent and solid basic compound.
(Comparative Examples 1 and 2)
In Comparative Examples 1 and 2, since the aromatic epoxy resin was used, the sealing performance was inferior to that of Examples 1 to 12, and the result was that the function as a sealing material was not satisfied.
実施例15~18
<封止材用の組成物の調製>
表2に、実施例で用いた材料及び材料の組成比を示す。
実施例15~16は、主剤である水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂と触媒である固体塩基性化合物を混練して混合物Aとする。1時間以内に同じエポキシ樹脂とシリカフィラーを混練した混合物Bと硬化剤であるポリチオール、シラン剤を入れ、混練した(混合物A+B+硬化剤+シラン剤)。
実施例17、18は、主剤である水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂と触媒である固体塩基性化合物を混練して混合物Aとする。12時間後、同じエポキシ樹脂とシリカフィラーを混練した混合物Bと硬化剤であるポリチオール、シラン剤を入れ、混練した(混合物A+B+硬化剤+シラン剤)。
主剤であるエポキシ樹脂とチクソ剤との混練は、プライミクス社製 HIVIS MIX model3において、真空で1000rpm 2分間、エポキシ樹脂とチクソ剤以外の混練は、真空で600rpm 5分間行った。
Examples 15-18
<Preparation of composition for sealing material>
Table 2 shows the materials used in the examples and their composition ratios.
In Examples 15 and 16, a mixture A was obtained by kneading a hydrogenated bisphenol A type epoxy resin as a main agent and a solid basic compound as a catalyst. Within 1 hour, mixture B obtained by kneading the same epoxy resin and silica filler, polythiol as a curing agent, and silane agent were added and kneaded (mixture A + B + curing agent + silane agent).
In Examples 17 and 18, a mixture A was obtained by kneading a hydrogenated bisphenol A type epoxy resin as a main agent and a solid basic compound as a catalyst. After 12 hours, mixture B obtained by kneading the same epoxy resin and silica filler, polythiol as a curing agent, and silane agent were added and kneaded (mixture A+B+curing agent+silane agent).
The epoxy resin and the thixotropic agent were kneaded in vacuum at 1000 rpm for 2 minutes in
<封止材の評価方法>
実施例15~18の組成物を用いて形成される封止材を、下記の評価を行った。評価結果を表3及び表4に示す。
・可使時間
可使時間は粘度が初期粘度の2倍になるまでの時間として算出した。
判定は、以下の通りとした。
〇:可使時間が4時間以上
△:可使時間が4時間未満
実施例1~2および比較例1~2において調製された樹脂組成物を、粘度計「TV-20」(東機産業社製)を用いて測定した。
・硬化時間
硬化時間は常温下で硬化までかかる時間とした。
判定は、以下の通りとした。
〇:常温30時間でタック性なし
△:常温30時間でタック性あり
・反応率
常温30時間での反応率をDSC(示差走査熱量測定)により確認した。
<Method for evaluating sealing material>
The encapsulants formed using the compositions of Examples 15-18 were evaluated as follows. Evaluation results are shown in Tables 3 and 4.
- Pot life The pot life was calculated as the time until the viscosity became twice the initial viscosity.
Judgment was made as follows.
○: pot life of 4 hours or more △: pot life of less than 4 hours (manufactured).
・Curing time The curing time was the time required to cure at room temperature.
Judgment was made as follows.
◯: No tackiness after 30 hours at room temperature △: Tackiness after 30 hours at room temperature Reaction rate The reaction rate at room temperature for 30 hours was confirmed by DSC (differential scanning calorimetry).
<封止材の評価>
(実施例15)
実施例15では、図3のように実施例17に比べて時間経過による粘度上昇が速いことと、表3のように常温30時間で高反応率が見られた。これは混合物Aを作製した後、1時間以内にポリチオールを混合することにより、反応性が向上したためと考えられる。
(実施例16)
実施例16と比較して、初期粘度が抑えられていた。これはシラン剤と固体塩基性化合物の増量による影響と考えられる。
(実施例17、18)
実施例17、18では、保存安定性は優れているが、実施例15、16に比べて、硬化時間が長い。
<Evaluation of sealing material>
(Example 15)
In Example 15, as shown in FIG. 3, compared to Example 17, the increase in viscosity over time was faster, and as shown in Table 3, a high reaction rate was observed after 30 hours at room temperature. This is probably because the reactivity was improved by mixing the polythiol within 1 hour after preparing the mixture A.
(Example 16)
Compared with Example 16, the initial viscosity was suppressed. This is believed to be due to the increased amount of silane agent and solid basic compound.
(Examples 17 and 18)
In Examples 17 and 18, the storage stability is excellent, but the curing time is longer than in Examples 15 and 16.
1 インクジェット記録ヘッド
2 基板
3 部材
3a 凹部側壁
3b 凹部
4 吐出口
5 封止材
REFERENCE SIGNS
Claims (25)
前記部材の前記凹部の壁と前記基板との間に形成されている隙間と、前記隙間を封止する封止材を有し、
前記封止材は、少なくとも、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂と、固体塩基性化合物と、ポリチオールとを含む組成物の硬化物を含むことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。 An inkjet recording head comprising a substrate having ejection ports for ejecting a liquid and a member provided with a concave portion for accommodating the substrate,
a gap formed between the wall of the recess of the member and the substrate, and a sealing material for sealing the gap;
The inkjet recording head, wherein the sealing material contains a cured product of a composition containing at least a hydrogenated bisphenol A type epoxy resin, a solid basic compound, and a polythiol.
水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂とシリカフィラーを混練して混合物3を製造する工程と、
前記混合物1と前記混合物3とポリチオールを混練して混合物4を製造する工程とを有することを特徴とする封止材の製造方法。 a step of kneading a hydrogenated bisphenol A type epoxy resin and a solid basic compound to produce a mixture 1;
a step of kneading a hydrogenated bisphenol A type epoxy resin and a silica filler to produce a mixture 3;
A method for producing a sealing material, comprising the step of producing a mixture 4 by kneading the mixture 1, the mixture 3, and a polythiol.
水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂とシリカフィラーとポリチオールを混練して混合物5を製造する工程と
前記混合物1と前記混合物5を混練して混合物6を製造する工程を有することを特徴とする封止材の製造方法。 a step of kneading a hydrogenated bisphenol A type epoxy resin and a solid basic compound to produce a mixture 1;
A sealing material comprising a step of kneading a hydrogenated bisphenol A type epoxy resin, a silica filler and a polythiol to produce a mixture 5, and a step of kneading the mixture 1 and the mixture 5 to produce a mixture 6. manufacturing method.
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