JP2024057640A - Photocurable gasket resin composition - Google Patents

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JP2024057640A JP2022164405A JP2022164405A JP2024057640A JP 2024057640 A JP2024057640 A JP 2024057640A JP 2022164405 A JP2022164405 A JP 2022164405A JP 2022164405 A JP2022164405 A JP 2022164405A JP 2024057640 A JP2024057640 A JP 2024057640A
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久貴 大谷
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Abstract

【課題】シリカ成分を含まずとも良好な作業性を有し、硬化性が良好であると共に透湿性が低く、安定したシール性の確保が容易な現場形成型ガスケット(CIPG:Cured In Place Gasket)として用いることが可能な光硬化型のガスケット樹脂組成物を提供する。【解決手段】アクリロイル末端ポリイソブチレンと、C8~18の単官能アルキル(メタ)アクリレートモノマーと、ポリエチレンパウダーと、炭酸カルシウムと、多官能チオールと、光重合開始剤と、を含み、シリカ成分を含まないことを特徴とする光硬化型ガスケット樹脂組成物である。【選択図】なし[Problem] To provide a photocurable gasket resin composition that has good workability even without containing a silica component, has good curability and low moisture permeability, and can be used as a cured in place gasket (CIPG) that easily ensures stable sealing properties. [Solution] The photocurable gasket resin composition contains acryloyl-terminated polyisobutylene, C8-18 monofunctional alkyl (meth)acrylate monomer, polyethylene powder, calcium carbonate, polyfunctional thiol, and a photopolymerization initiator, and is characterized by not containing a silica component. [Selected Figures] None

Description

本発明は、紫外線などの光により硬化する現場形成ガスケット用樹脂として適する、光硬化型ガスケット樹脂組成物に関する。 The present invention relates to a photocurable gasket resin composition suitable as a resin for on-site formed gaskets that cures with light such as ultraviolet light.

液晶デバイスなどの電子機器、太陽電池や燃料電池などの電池ユニット、光ファイバーなどの光通信ユニットでは、様々な目的でシール剤(ガスケット)が用いられている。例えば精密な電子機器類では、機器内部に格納された部品を外部の埃や水分等から保護するためであり、電池ユニットでは燃料ガスや酸素ガスの漏れを防止するガスバリア性や、外部の水分侵入を防ぐためである。 Sealants (gaskets) are used for various purposes in electronic devices such as liquid crystal devices, battery units such as solar cells and fuel cells, and optical communication units such as optical fibers. For example, in precision electronic devices, they are used to protect the parts stored inside the device from external dust and moisture, and in battery units, they provide a gas barrier to prevent the leakage of fuel gas and oxygen gas, and to prevent the intrusion of external moisture.

最近では信頼性向上のため高度なシール機能を求められるようになり、未硬化の液状物を、シールすべき箇所に塗布して硬化させる現場形成型ガスケット(CIPG:Cured In Place Gasket)が増えてきている。CIPGは硬化前には粘性を有する流動体であるため、その流動特性を改善する目的で、組成物には様々な無機フィラーを配合する場合が多い。特に、塗布後のダレを防止するため、チクソ性を向上させるヒュームドシリカは、多くの組成物で用いられている(例えば特許文献1)。 Recently, there has been a demand for advanced sealing functions to improve reliability, and cured-in-place gaskets (CIPGs), in which an uncured liquid is applied to the area to be sealed and then cured, are becoming more common. CIPGs are viscous fluids before curing, so in order to improve their flow properties, various inorganic fillers are often blended into the composition. In particular, fumed silica, which improves thixotropy and prevents sagging after application, is used in many compositions (for example, Patent Document 1).

現在、国内市場におけるヒュームドシリカの入手性はほとんど問題ないが、その供給先の多くは海外メーカーであり、海外メーカー上位3社の市場占有率は約80%レベルと言われている。近年では、COVID‐19に代表される感染症流行による突然の生産停止や物流遅延、海外紛争に起因するエネルギー問題、更には各国間の対立激化による貿易制限等により、数年前には考えられなかった、突如サプライチェーンが寸断されるという状況が発生するようになり、特に海外生産が主である原材料については、BCPの観点から代替材料の検討が重要な課題になってきている。CIPGについても、ヒュームドシリカを含まずとも同レベルの物性を有する組成物を要求される場合が出てきており、改善の余地があった。 Currently, there are few problems with the availability of fumed silica in the domestic market, but many of its suppliers are overseas manufacturers, and the market share of the top three overseas manufacturers is said to be at about 80%. In recent years, sudden production halts and logistics delays due to infectious disease epidemics such as COVID-19, energy issues caused by overseas conflicts, and even trade restrictions due to intensifying conflicts between countries have led to situations in which supply chains have been suddenly disrupted, something that would have been unthinkable a few years ago. From the perspective of BCP, it has become an important issue to consider alternative materials, especially for raw materials that are mainly produced overseas. Regarding CIPG, there are cases where a composition with the same level of physical properties without containing fumed silica is required, leaving room for improvement.

特許第6865792号公報Patent No. 6865792

本発明は、シリカ成分を含まずとも良好な作業性を有し、硬化性が良好で、硬化物の透湿性が低く安定したシール性の確保が容易なCIPGとして用いることが可能な光硬化型のガスケット樹脂組成物を提供することにある。 The present invention aims to provide a photocurable gasket resin composition that has good workability even without silica components, has good curing properties, and can be used as a CIPG that has low moisture permeability and can easily ensure stable sealing properties after curing.

上記の課題を解決するため、請求項1記載の発明は、アクリロイル末端ポリイソブチレン(A)と、C8~18の単官能アルキル(メタ)アクリレートモノマー(B)と、ポリエチレンパウダー(C)と、炭酸カルシウム(D)と、多官能チオール(E)と、光重合開始剤(F)と、を含み、シリカ成分を含まないことを特徴とする光硬化型ガスケット樹脂組成物を提供する。 In order to solve the above problems, the invention described in claim 1 provides a photocurable gasket resin composition that contains acryloyl-terminated polyisobutylene (A), C8-18 monofunctional alkyl (meth)acrylate monomer (B), polyethylene powder (C), calcium carbonate (D), multifunctional thiol (E), and photopolymerization initiator (F), and is characterized by not containing any silica component.

請求項2記載の発明は、前記(D)が表面処理された軽質炭酸カルシウムであり、平均粒子径が10~500nmであることを特徴とする、請求項1記載の光硬化型ガスケット樹脂組成物を提供する。 The invention described in claim 2 provides the photocurable gasket resin composition described in claim 1, characterized in that (D) is surface-treated light calcium carbonate and has an average particle size of 10 to 500 nm.

請求項3記載の発明は、前記(D)の配合量が、組成物の固形分全量に対し3~40重量%であることを特徴とする、請求項1又は2いずれか記載の光硬化型ガスケット樹脂組成物を提供する。 The invention described in claim 3 provides a photocurable gasket resin composition according to claim 1 or 2, characterized in that the blending amount of (D) is 3 to 40% by weight based on the total solid content of the composition.

請求項4記載の発明は、前記(C)の配合量が、組成物の固形分全量に対し5~35重量%であることを特徴とする、請求項1又は2いずれか記載の光硬化型ガスケット樹脂組成物を提供する。 The invention described in claim 4 provides a photocurable gasket resin composition according to claim 1 or 2, characterized in that the amount of (C) is 5 to 35% by weight based on the total solid content of the composition.

請求項5記載の発明は、前記(B)が、脂環式骨格(メタ)アクリレート(b1)及び、直鎖アルキル(メタ)アクリレート(b2)を含むことを特徴とする、請求項1又は2いずれか記載の光硬化型ガスケット樹脂組成物を提供する。 The invention described in claim 5 provides a photocurable gasket resin composition according to claim 1 or 2, characterized in that (B) contains an alicyclic skeleton (meth)acrylate (b1) and a linear alkyl (meth)acrylate (b2).

本発明はシリカ成分を含まずとも良好な作業性を有し、硬化性が良好で、硬化物は透湿性が低く安定したシール性の確保が容易であるため、光硬化型のCIPG用樹脂組成物として有用である。 The present invention has good workability even without the silica component, good curing properties, and the cured product has low moisture permeability and stable sealing properties, making it useful as a photocurable resin composition for CIPG.

以下本発明について詳細に説明する。 The present invention will be described in detail below.

本発明の組成物の構成は、アクリロイル末端ポリイソブチレン(A)と、C8~12の単官能アルキル(メタ)アクリレートモノマー(B)と、ポリエチレンパウダー(C)と、炭酸カルシウム(D)と、多官能チオール(E)と、光重合開始剤(F)である。なお、本明細書において(メタ)アクリレートとは、アクリレートとメタクリレートの双方を包含する。またシリカを含まないとは、特定の目的を達成するため、シリカ成分を意図的に配合することを除くことであり、配合する各成分に微量に含まれるシリカ成分までをも除くことは意味せず、そのシリカ配合量としては5重量%以下、典型的には1重量%以下を指す。 The composition of the present invention is composed of acryloyl-terminated polyisobutylene (A), C8-12 monofunctional alkyl (meth)acrylate monomer (B), polyethylene powder (C), calcium carbonate (D), polyfunctional thiol (E), and photopolymerization initiator (F). In this specification, (meth)acrylate includes both acrylate and methacrylate. Also, "silica-free" means that silica components are not intentionally blended to achieve a specific purpose, and does not mean that even trace amounts of silica components contained in each blended component are excluded, and refers to the amount of silica blended being 5% by weight or less, typically 1% by weight or less.

本発明のアクリロイル末端ポリイソブチレン(A)は、ガスケット樹脂を構成するベースオリゴマーで、-[CHC(CH]-単位を含むポリイソブチレン骨格を有するポリマーであれば特に限定されるものではない。光照射による硬化性が高く、耐熱性や耐候性に優れ、ブタジエン系骨格のオリゴマーと比較して引張破断歪が大きく、また高いガスバリア性と低い水蒸気透過性を併せ持つ優れたポリマーである。 The acryloyl-terminated polyisobutylene (A) of the present invention is a base oligomer constituting a gasket resin, and is not particularly limited as long as it is a polymer having a polyisobutylene skeleton containing a -[ CH2C ( CH3 ) 2 ]- unit. It is an excellent polymer that has high curability by irradiation with light, excellent heat resistance and weather resistance, a large tensile breaking strain compared to oligomers having a butadiene skeleton, and also has high gas barrier properties and low water vapor permeability.

前記(A)の23℃におけるE型粘度計での粘度は、100~10000Pa・sが好ましく、500~5000Pa・sが更に好ましく、1000~4000Pa・sが特に好ましい。100Pa・s以上とすることで充分な凝集力を確保することができ、10000Pa・s以下とすることで作業性に適した粘度に調整しやすくなる。市販としてはEP400V(商品名:カネカ社製、両末端アクリロイルオキシ基、粘度3500Pa・s/23℃)がある。 The viscosity of (A) at 23°C measured with an E-type viscometer is preferably 100 to 10,000 Pa·s, more preferably 500 to 5,000 Pa·s, and particularly preferably 1,000 to 4,000 Pa·s. A viscosity of 100 Pa·s or more ensures sufficient cohesive strength, while a viscosity of 10,000 Pa·s or less makes it easier to adjust the viscosity to suit workability. A commercially available product is EP400V (product name: manufactured by Kaneka Corporation, acryloyloxy groups at both ends, viscosity 3,500 Pa·s/23°C).

前記(A)の配合量は、硬化物の透湿度と組成物の特性バランスから固形分全量に対し10~55重量%が好ましく、15~50重量%が更に好ましく、20~48重量%が特に好ましい。10重量%以上とすることで十分なガスバリア性や低い透湿度を確保することができ、55重量%以下とすることで作業性に適した粘度に調整しやすくなる。 The amount of (A) is preferably 10 to 55% by weight, more preferably 15 to 50% by weight, and particularly preferably 20 to 48% by weight, based on the total solid content, in consideration of the balance between the moisture permeability of the cured product and the properties of the composition. By making it 10% by weight or more, sufficient gas barrier properties and low moisture permeability can be ensured, and by making it 55% by weight or less, it is easy to adjust the viscosity to suit workability.

本発明で使用される単官能アルキル(メタ)アクリレートモノマー(B)は、(A)を希釈すると同時に光硬化反応性を向上させるために配合される。アルキル数としてはC8~18であり、C8~C16が好ましく、C8~C14が更に好ましい。C8よりも小さいと、硬化物の柔軟性が低下する場合があり、C18よりも大きいと、硬化性が低下する傾向がある。特にシール性を向上させるためには、C8~18の剛性が高い脂環式骨格の(メタ)アクリレート(b1)及び/又は硬化性と柔軟性のバランスが取れた直鎖アルキル(メタ)アクリレート(b2)を含むことが好ましい。 The monofunctional alkyl (meth)acrylate monomer (B) used in the present invention is blended to dilute (A) and at the same time improve photocuring reactivity. The alkyl number is C8 to 18, preferably C8 to C16, and more preferably C8 to C14. If it is less than C8, the flexibility of the cured product may decrease, and if it is more than C18, the curability tends to decrease. In particular, to improve the sealability, it is preferable to contain a C8 to 18 (meth)acrylate (b1) with an alicyclic skeleton having high rigidity and/or a linear alkyl (meth)acrylate (b2) with a good balance between curability and flexibility.

前記(B)の固形分全量に対する比率は、5~50重量%が好ましく、10~45重量%が更に好ましく、15~42重量%が特に好ましい。5重量%以上とすることで十分な硬化性を確保することができ、50重量%以下とすることで十分なガスバリア性や低い透湿度を確保することができる。 The ratio of (B) to the total solid content is preferably 5 to 50% by weight, more preferably 10 to 45% by weight, and particularly preferably 15 to 42% by weight. By making it 5% by weight or more, sufficient curing properties can be ensured, and by making it 50% by weight or less, sufficient gas barrier properties and low moisture permeability can be ensured.

前記(b1)としては、例えばジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンタニル(メタ)アクリレート、シクロへキシル(メタ)アクリレートなどが挙げられ、単独あるいは2種以上を組み合わせて使用することができる。これらの中では硬化皮膜の弾性率を高められるジシクロペンテニル系の(メタ)アクリレートが好ましい。 Examples of (b1) include dicyclopentenyl (meth)acrylate, dicyclopentenyloxyethyl (meth)acrylate, dicyclopentanyl (meth)acrylate, isobornyl (meth)acrylate, adamantanyl (meth)acrylate, and cyclohexyl (meth)acrylate, and may be used alone or in combination of two or more. Among these, dicyclopentenyl-based (meth)acrylates are preferred, as they can increase the elastic modulus of the cured film.

前記(b2)としては、例えば2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、テトラデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレートが挙げられ、単独あるいは2種以上を組み合わせて使用することができる。これらの中ではTgが低く、(A)との相溶性が良好なnオクチルアクリレートが好ましい。 Examples of (b2) include 2-ethylhexyl (meth)acrylate, isooctyl (meth)acrylate, isononyl (meth)acrylate, isodecyl (meth)acrylate, lauryl (meth)acrylate, tridecyl (meth)acrylate, tetradecyl (meth)acrylate, and stearyl (meth)acrylate, which may be used alone or in combination of two or more. Among these, n-octyl acrylate is preferred because it has a low Tg and good compatibility with (A).

前記(b1)と(b2)を併用する場合、(B)全量に対する(b1)の比率は、30~95重量%が好ましく、40~80重量%が更に好ましく、50~70重量%が特に好ましい。30重量%とすることで十分な剛性を確保することができ、また95重量%以下とすることで十分なガスバリア性や低い透湿度を確保することができる。 When (b1) and (b2) are used in combination, the ratio of (b1) to the total amount of (B) is preferably 30 to 95% by weight, more preferably 40 to 80% by weight, and particularly preferably 50 to 70% by weight. By setting it to 30% by weight, sufficient rigidity can be ensured, and by setting it to 95% by weight or less, sufficient gas barrier properties and low moisture permeability can be ensured.

本発明で使用されるポリエチレンパウダー(C)は、硬化皮膜表面のべとつきを抑え動摩擦係数を小さくする目的で配合される。耐摩耗性と自己潤滑性に優れる点で、分子量は100万~700万である超高分子量ポリエチレンであることが好ましい。また硬化表面の凹凸が微細化できるよう、平均粒径は10~50μmが好ましく、15~40μmが更に好ましい(コールターカウンター法)。 The polyethylene powder (C) used in the present invention is blended for the purpose of suppressing stickiness of the cured coating surface and reducing the dynamic friction coefficient. In terms of excellent wear resistance and self-lubrication, it is preferable to use ultra-high molecular weight polyethylene with a molecular weight of 1 million to 7 million. In addition, in order to make the unevenness of the cured surface finer, the average particle size is preferably 10 to 50 μm, and more preferably 15 to 40 μm (Coulter counter method).

前記(C)の配合量は、固形分全量に対し5~35重量%が好ましく、8~30重量%が更に好ましく、10~25重量%が特に好ましい。5重量%以上とすることで、充分な滑り性を確保し、結果として動摩擦係数を低くすることができ、35重量%以下とすることで適度な硬度と歪特性を確保することができる。市販品ではミペロン(商品名:三井化学社製、超高分子量ポリエチレン)が挙げられる。 The amount of (C) is preferably 5 to 35% by weight, more preferably 8 to 30% by weight, and particularly preferably 10 to 25% by weight, based on the total solid content. By making it 5% by weight or more, sufficient slipperiness can be ensured, and as a result, the dynamic friction coefficient can be reduced, and by making it 35% by weight or less, appropriate hardness and distortion characteristics can be ensured. An example of a commercially available product is Mipelon (product name: ultra-high molecular weight polyethylene, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.).

本発明で使用される炭酸カルシウム(D)は、本組成物にチクソ性を付与する目的で配合する。部材上でシール層を形成するCIPGでは、シール材として有用な高さに液状樹脂を塗布し、更に硬化するまでその形状を維持する必要があり、液状組成物に(D)を配合してチクソ性を付与することで実現できる。炭酸カルシウムには化学的に製造された軽質炭酸カルシウムと、物理的に粉砕・分球した重質炭酸カルシウムがあるが、粒子径や粒子形状が均一で不純物が少ない点で、軽質炭酸カルシウムであることが好ましい。 The calcium carbonate (D) used in the present invention is blended in for the purpose of imparting thixotropy to the composition. In CIPG, which forms a sealing layer on a component, it is necessary to apply a liquid resin to a height that is useful as a sealing material and to maintain that shape until it hardens, and this can be achieved by blending (D) into the liquid composition to impart thixotropy. There are two types of calcium carbonate: light calcium carbonate, which is chemically produced, and heavy calcium carbonate, which is physically crushed and broken into pellets. Light calcium carbonate is preferred because it has uniform particle size and shape and contains fewer impurities.

前記(D)は、(A)~(C)成分との相溶性や、低粘度でも優れたチクソ性を得られる点で、表面処理されていることが好ましい。例えば、脂肪酸による表面処理が挙げられる。またBET比表面積としては5~50m/gであることが好ましく、10~40m/gであることが更に好ましく、15~35m/gであることが特に好ましい。5m/g以上とすることで十分なチクソ性の付与が可能となり、50m/g以下とすることで十分な粘度上昇の抑制が可能となる。なおBET比表面積の測定は、日本軽微性炭酸カルシウム工業組合にて制定されたJPCS試験方法に準拠した方法とする。 The (D) is preferably surface-treated in terms of compatibility with the (A) to (C) components and excellent thixotropy even at low viscosity. For example, surface treatment with a fatty acid can be used. The BET specific surface area is preferably 5 to 50 m 2 /g, more preferably 10 to 40 m 2 /g, and particularly preferably 15 to 35 m 2 /g. By making it 5 m 2 /g or more, sufficient thixotropy can be imparted, and by making it 50 m 2 /g or less, sufficient viscosity increase can be suppressed. The BET specific surface area is measured according to the JPCS test method established by the Japan Light Calcium Carbonate Industry Association.

前記(D)の平均一次粒子径としては10~500nmであることが好ましく、20~300nmであることが更に好ましく、20~150nmであることが特に好ましい。この範囲内とすることで、少ない配合量でも十分なチクソ性付与が可能となる。なお平均粒子径は走査型電子顕微鏡観察による。市販品では白艶華CC(商品名:白石工業社製、脂肪酸表面処理の軽質炭酸カルシウム、平均一次粒子径50nm、BET比表面積26m/g)等が挙げられる。 The average primary particle diameter of (D) is preferably 10 to 500 nm, more preferably 20 to 300 nm, and particularly preferably 20 to 150 nm. By adjusting the amount within this range, sufficient thixotropy can be imparted even with a small amount. The average particle diameter was measured by observation with a scanning electron microscope. Commercially available products include Hakuenka CC (product name: manufactured by Shiraishi Kogyo Co., Ltd., fatty acid surface-treated light calcium carbonate, average primary particle diameter 50 nm, BET specific surface area 26 m2 /g), etc.

前記(D)の配合量は、固形分全量に対し3~40重量%が好ましく、5~35重量%が更に好ましく、15~30重量%が特に好ましい。3重量%以上とすることで十分なチクソ性付与が可能となり、40重量%以下とすることで作業性に適した粘度にコントロールしやすくできる。 The amount of (D) is preferably 3 to 40% by weight, more preferably 5 to 35% by weight, and particularly preferably 15 to 30% by weight, based on the total solid content. By making it 3% by weight or more, it is possible to impart sufficient thixotropy, and by making it 40% by weight or less, it is easy to control the viscosity to a level suitable for workability.

本発明で使用される多官能チオール(E)は、本組成物の光硬化性を向上させる目的で配合する。酸素による硬化阻害を抑制できるエンチオール反応が可能となるため、反応性が向上すると共に、硬化皮膜の伸び率も向上させることができる。例えば、2官能では1,4ビス(3-メルカプトブチリルオキシ)ブタン、テトラエチレングリコールビス(3-メルカプトプロピオネート)が、3官能では1,3,5トリス(3-メルカプトブチリルオキシエチル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-トリオン、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトウロピオネート)が、4官能では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)、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)等があり、単独あるいは2種以上を組み合わせて使用することができる。これらの中では、反応性と保存安定性のバランスが取れた2級の多官能チオールが好ましい。 The multifunctional thiol (E) used in the present invention is blended for the purpose of improving the photocurability of the composition. Since an enethiol reaction that can suppress the inhibition of curing by oxygen is possible, the reactivity is improved and the elongation of the cured film can also be improved. For example, bifunctional thiols include 1,4 bis (3-mercaptobutyryloxy) butane and tetraethylene glycol bis (3-mercaptopropionate), trifunctional thiols include 1,3,5 tris (3-mercaptobutyryloxyethyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-trione and trimethylolpropane tris (3-mercaptopropionate), and tetrafunctional thiols include pentaerythritol tetrakis (3-mercaptobutyrate) and pentaerythritol tetrakis (3-mercaptopropionate), and these can be used alone or in combination of two or more. Of these, secondary multifunctional thiols that have a good balance between reactivity and storage stability are preferred.

前記(E)の配合量としては、固形分全量に対し0.5~5重量%が好ましく、0.8~3重量%が更に好ましく、1.0~2.0重量%が特に好ましい。またラジカル重合性分100重量部に対する配合は1~8重量部が好ましく、2~5重量部が更に好ましい。この範囲内とすることで、光反応を向上させると共に、充分な硬化皮膜の伸び率を確保することができる。市販品ではカレンズMT‐BD1(商品名:昭和電工社製、1,4ビス(3-メルカプトブチリルオキシ)ブタン)がある。 The amount of (E) is preferably 0.5 to 5% by weight, more preferably 0.8 to 3% by weight, and particularly preferably 1.0 to 2.0% by weight, based on the total solid content. The amount is preferably 1 to 8 parts by weight, more preferably 2 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of radically polymerizable components. By keeping the amount within this range, the photoreaction can be improved and a sufficient elongation rate of the cured film can be ensured. A commercially available product is Karenz MT-BD1 (product name: 1,4 bis (3-mercaptobutyryloxy) butane, manufactured by Showa Denko KK).

本発明に使用される光重合開始剤(F)は、紫外線や電子線などの照射でラジカルを生じ、そのラジカルが重合反応のきっかけとなるもので、ベンジルケタール系、アセトフェノン系、フォスフィンオキサイド系等汎用の光重合開始剤が使用できる。重合開始剤の光吸収波長を任意に選択することによって、紫外線領域から可視光領域にいたる広い波長範囲にわたって硬化性を付与することができる。具体的にはベンジルケタール系として2.2-ジメトキシ-1.2-ジフェニルエタン-1-オンが、α-ヒドロキシアセトフェノン系として1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン及び1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オンが、α-アミノアセトフェノン系として2-メチル-1-(4-メチルチオフェニル)-2-モルフォリノプロパン-1-オンが、アシルフォスフィンオキサイド系として2.4.6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-フォスフィンオキサイド及びビス(2.4.6‐トリメチルベンゾイル)‐フェニルフォスフィンオキサイド等があり、単独または2種以上を組み合わせて使用できる。 The photopolymerization initiator (F) used in the present invention generates radicals when irradiated with ultraviolet light or an electron beam, and these radicals trigger the polymerization reaction. General-purpose photopolymerization initiators such as benzyl ketal, acetophenone, and phosphine oxide types can be used. By arbitrarily selecting the light absorption wavelength of the polymerization initiator, it is possible to impart curability over a wide wavelength range from the ultraviolet region to the visible light region. Specifically, benzyl ketals include 2.2-dimethoxy-1.2-diphenylethan-1-one, α-hydroxyacetophenones include 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone and 1-[4-(2-hydroxyethoxy)-phenyl]-2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one, α-aminoacetophenones include 2-methyl-1-(4-methylthiophenyl)-2-morpholinopropan-1-one, and acylphosphine oxides include 2.4.6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide and bis(2.4.6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphine oxide, which can be used alone or in combination of two or more.

前記(F)の中では、黄変しにくいα-ヒドロキシアセトフェノン系を含むことが好ましく、市販品としてはOmnirad127、184、2959(商品名:IGM Resins社製)などが挙げられる。前記(B)のラジカル重合性分100重量部に対する配合は0.1~10重量部が好ましく、0.5~8重量部が更に好ましい。 Among the (F) above, it is preferable to use an α-hydroxyacetophenone type that is less prone to yellowing, and examples of commercially available products include Omnirad 127, 184, and 2959 (product names: manufactured by IGM Resins). The amount of (B) added per 100 parts by weight of the radically polymerizable component is preferably 0.1 to 10 parts by weight, and more preferably 0.5 to 8 parts by weight.

本発明では更に酸化防止剤を配合することが好ましい。酸化防止剤はラジカルを効率よくトラップする化合物で、保存性を向上させることができる。例えばヒンダードフェノール系、ヒンダードアミン系、リン系、硫黄系などの酸化防止剤が挙げられ、単独あるいは2種以上を組み合わせて使用することができる。これらの中では、ヒンダードフェノール系又はヒンダードアミン系を含むことが好ましい。酸化防止剤を配合する場合の固形分全量に対する配合量は0.5~5重量%が好ましく、1~4重量%が好ましい。この範囲内とすることで、更に保存性を向上させることができる。市販品ではIrganox1010(商品名:BASFジャパン社製、ヒンダードフェノール系)及びTinuvin249(商品名:BASFジャパン社製、ヒンダードアミン系)などが挙げられる。 In the present invention, it is preferable to further blend an antioxidant. The antioxidant is a compound that efficiently traps radicals and can improve storage stability. Examples of antioxidants include hindered phenols, hindered amines, phosphorus, and sulfur-based antioxidants, which can be used alone or in combination of two or more. Among these, it is preferable to include a hindered phenol or hindered amine. When blending an antioxidant, the blending amount relative to the total solid content is preferably 0.5 to 5 wt%, and more preferably 1 to 4 wt%. By keeping it within this range, storage stability can be further improved. Commercially available products include Irganox 1010 (product name: manufactured by BASF Japan, hindered phenol) and Tinuvin 249 (product name: manufactured by BASF Japan, hindered amine).

本組成物には必要に応じシランカップリング剤、着色剤、熱重合開始剤、消泡剤、難燃剤、レベリング剤、分散剤、重合禁止剤、リン酸エステル、有機微粒子などの添加剤も併用することができる。 If necessary, additives such as silane coupling agents, colorants, thermal polymerization initiators, defoamers, flame retardants, leveling agents, dispersants, polymerization inhibitors, phosphate esters, and organic fine particles can also be used in this composition.

本発明の光硬化型ガスケット樹脂組成物の使用方法としては、部材上に塗布した後、紫外線などの光照射により硬化させで、シール層を形成する。光源としては高圧水銀ランプ、中圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、LEDランプ、無電極紫外線ランプ等の公知の光源が適用可能であり、紫外線照射条件としては、50mW/cm~3,000mW/cmの照射強度で、積算光量としては500mJ/cm~10,000mJ/cmが例示できる。 The photocurable gasket resin composition of the present invention is used by applying it onto a member and then curing it by irradiation with light such as ultraviolet light to form a sealing layer. Known light sources such as high pressure mercury lamps, medium pressure mercury lamps, low pressure mercury lamps, metal halide lamps, xenon lamps, LED lamps, and electrodeless ultraviolet lamps can be used as light sources, and examples of ultraviolet irradiation conditions include an irradiation intensity of 50 mW/ cm2 to 3,000 mW/ cm2 and an integrated light quantity of 500 mJ/ cm2 to 10,000 mJ/ cm2 .

本発明の光硬化型ガスケット樹脂組成物を硬化させたシール層のJIS Z0208に準じた60℃90%RHでの透湿度としては40g/m・24h以下が好ましく、30g/m・24h以下が更に好ましい。硬化物がこれらの範囲にあれば、シール層からの水分や異物の透過を抑えることができCIPGとして十分使用することができる。 The moisture permeability of the sealing layer obtained by curing the photocurable gasket resin composition of the present invention at 60°C and 90% RH according to JIS Z0208 is preferably 40 g/ m2 ·24h or less, and more preferably 30 g/ m2 ·24h or less. If the cured product is within this range, the permeation of moisture and foreign matter from the sealing layer can be suppressed, and the cured product can be used sufficiently as a CIPG.

以下、本発明を実施例、比較例に基づき詳細に説明するが、具体例を示すものであって特にこれらに限定するものではない。なお表記が無い場合は、室温は25℃相対湿度65%の条件下で測定を行った。 The present invention will be described in detail below based on examples and comparative examples, but these are specific examples and are not intended to be limiting. Unless otherwise specified, measurements were performed under conditions of room temperature of 25°C and relative humidity of 65%.

実施例1~7
前記(A)としてEPION EP400V(商品名:カネカ社製、アクリロイル末端ポリイソブチレン)を、(b1)としてFA-512AS(商品名:日立化成社製、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート)を、(b2)としてNOAA(商品名:大阪有機化学工業社製、n-オクチルアクリレート)を、(C)としてミペロンXM-200(商品名:三井化学社製、平均分子量200万、コールターカウンター法による平均粒径30μm)を、(D)として白艶華CC(商品名:白石工業社製、脂肪酸表面処理の軽質炭酸カルシウム、平均一次粒子径40nm)を、(E)としてカレンズMT-BD1(商品名:昭和電工社製、1,4-ビス(3-メルカプトブチリルオキシ)ブタン)を、(F)としてOmnirad184(商品名:IGM社製、α-ヒドロキシアセトフェノン系)を、酸化防止剤としてTinuvin249(商品名:BASFジャパン社製、ヒンダードアミン系)及びIrganox1010(商品名:BASFジャパン社製、ヒンダードフェノール系)を、表1記載の配合で均一に溶解するまで撹拌し実施例1~7の光硬化型ガスケット樹脂組成物を調整した。
Examples 1 to 7
As the (A) there was used EPION EP400V (trade name: acryloyl-terminated polyisobutylene, manufactured by Kaneka Corporation), as the (b1) there was used FA-512AS (trade name: dicyclopentenyloxyethyl acrylate, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), as the (b2) there was used NOAA (trade name: n-octyl acrylate, manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.), as the (C) there was used Mipelon XM-200 (trade name: Mitsui Chemicals, Inc., average molecular weight 2 million, average particle size as measured by the Coulter counter method 30 μm), as the (D) there was used Hakuenka CC (trade name: light calcium carbonate with fatty acid surface treatment, average primary particle size 4 0 nm), (E) Karenz MT-BD1 (product name: Showa Denko K.K., 1,4-bis(3-mercaptobutyryloxy)butane), (F) Omnirad 184 (product name: IGM Corporation, α-hydroxyacetophenone type), and as antioxidants Tinuvin 249 (product name: BASF Japan Ltd., hindered amine type) and Irganox 1010 (product name: BASF Japan Ltd., hindered phenol type) were mixed in the formulation shown in Table 1 until uniformly dissolved to prepare the photocurable gasket resin compositions of Examples 1 to 7.

比較例1~4
実施例で用いた材料の他、アクリル系オリゴマーとしてUV-3700B(商品名:三菱ケミカル社製、ウレタンアクリレート、Mw38000)を用い、表2記載の配合で均一に溶解するまで撹拌し比較例1~4の光硬化型ガスケット樹脂組成物を調整した。
Comparative Examples 1 to 4
In addition to the materials used in the examples, UV-3700B (product name: urethane acrylate, Mw 38000, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) was used as an acrylic oligomer. The photocurable gasket resin compositions of Comparative Examples 1 to 4 were prepared by stirring until uniformly dissolved in the formulation shown in Table 2.

表1
Table 1

表2
Table 2

評価方法は以下の通りとした。 The evaluation method was as follows:

粘度・TI値:東機産業製のコーンプレート型粘度計RE-215Rを用い、コーン角3°×R7.7で25±1℃、回転数10rpm及び1rpmで測定し、その比をチクソ値(TI値)とした。粘度が測定範囲を外れる場合は、10rpmから測定可能な範囲となるよう1rpm→0.1rpmと回転数を下げて測定し、その10分の1の回転数で測定した粘度の値との比をTI値とした。
TI値の評価は1.5未満の場合を×、1.6~2.5の場合を〇、2.5超の場合を◎とした。
Viscosity/TI value: Using a cone-plate viscometer RE-215R manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd., measurements were taken at 25±1°C with a cone angle of 3°×R7.7 and rotation speeds of 10 rpm and 1 rpm, and the ratio of these values was taken as the thixotropic value (TI value). If the viscosity was outside the measurement range, the rotation speed was lowered from 1 rpm to 0.1 rpm so that the viscosity was within the measurable range from 10 rpm, and the ratio of this value to the viscosity value measured at one-tenth the rotation speed was taken as the TI value.
The TI value was evaluated as follows: less than 1.5 was x, 1.6 to 2.5 was ◯, and more than 2.5 was ⊚.

表面硬化性:上記で調整した組成物を専用の型(PP製、6mmT、Φ26mm)にすりきりいっぱい充填し、FUSIONUV System社製のUV照射装置UV LIGHT HAMMER 6Dbulbを用い、照射度300mw/cm、積算光量6,000mJ/cmの条件で硬化させ、表面のタックを指触で評価し、タックがない場合を○、タックが残っている場合を×とした。 Surface curability: The composition prepared above was filled to the brim into a dedicated mold (made of PP, 6 mmT, Φ26 mm) and cured using a UV irradiation device UV LIGHT HAMMER 6D bulb manufactured by FUSIONUV System under conditions of an irradiation intensity of 300 mw/ cm2 and an accumulated light quantity of 6,000 mJ/ cm2 . The tackiness of the surface was evaluated by touching with a finger. A mark of O was given when there was no tackiness, and a mark of × was given when tackiness remained.

圧縮永久歪:上記で調整した組成物を離型PETフィルム上に厚さ2mmになるよう塗布し、FUSIONUV System社製のUV照射装置UV LIGHT HAMMER 6Dbulbを用い、照射度300mw/cm、積算光量6,000mJ/cmの条件で硬化させた。これを幅5mm×長さ15mmに切り出し、1mmのスペーサーを設けたSUS板で挟んで圧縮固定し、80℃で16時間養生した。所定時間後取り出し、試験片に大きな割れが発生しているもの又は長さ1mm以上の割れが3か所以上生じているものを×、長さ1mm未満の割れが2か所未満のものを〇、割れが無いものを◎とした。 Compression set: The composition prepared above was applied to a release PET film to a thickness of 2 mm, and cured using a UV irradiation device UV LIGHT HAMMER 6D bulb manufactured by FUSIONUV System under conditions of irradiation intensity 300 mw/cm 2 and cumulative light amount 6,000 mJ/cm 2. This was cut into a width of 5 mm x length of 15 mm, compressed and fixed between SUS plates with a 1 mm spacer, and aged at 80° C. for 16 hours. After removing from the test piece after a predetermined time, those with large cracks or those with three or more cracks of 1 mm or more were rated as ×, those with less than two cracks less than 1 mm in length were rated as ◯, and those without cracks were rated as ◎.

透湿度:JIS Z0208に準じて測定を行った。UV照射条件は上記照射装置で照射度300mw/cm、積算光量6,000mJ/cmとし、測定条件は60℃/90%RH環境下で厚さ1mmの試料を24時間放置し、その重量変化から透湿度を算出した。評価は透湿度が30g/m・24h未満の場合を◎、30~40g/m・24hの場合を○、40g/m・24h超の場合を×とした。 Moisture permeability: Measurement was performed according to JIS Z0208. The UV irradiation conditions were 300 mw/ cm2 irradiation intensity and 6,000 mJ/ cm2 cumulative light quantity using the above irradiation device, and the measurement conditions were 60°C/90% RH environment in which a 1 mm thick sample was left for 24 hours, and the moisture permeability was calculated from the weight change. The evaluation was as follows: less than 30 g/ m2 ·24h = ◎, 30-40 g/ m2 ·24h = ○, and more than 40 g/ m2 ·24h = ×.

実施例評価結果
表3
Example evaluation results <br/> Table 3

比較例評価結果
表4
Comparative Example Evaluation Results <br/> Table 4

実施例はTI値、表面硬化性、圧縮永久歪、透湿度すべての面で問題は無く良好であった。 The examples were excellent with no problems in terms of TI value, surface hardening, compression set, or moisture permeability.

一方、(C)を含まない比較例1は表面硬化性が劣り、(D)を含まない比較例2はTI値が低いと同時に表面硬化性が劣っていた。また(E)を含まない比較例3は圧縮永久歪が劣り、(A)以外のバインダー用いた比較例4は透湿度が高く、いずれも本願発明に適さないものであった。

On the other hand, Comparative Example 1 not containing (C) had poor surface curing properties, Comparative Example 2 not containing (D) had a low TI value and also had poor surface curing properties, Comparative Example 3 not containing (E) had poor compression set, and Comparative Example 4 using a binder other than (A) had high moisture permeability, all of which were not suitable for the present invention.

Claims (5)

アクリロイル末端ポリイソブチレン(A)と、C8~18の単官能アルキル(メタ)アクリレートモノマー(B)と、ポリエチレンパウダー(C)と、炭酸カルシウム(D)と、多官能チオール(E)と、光重合開始剤(F)と、を含み、シリカ成分を含まないことを特徴とする光硬化型ガスケット樹脂組成物。 A photocurable gasket resin composition comprising acryloyl-terminated polyisobutylene (A), C8-18 monofunctional alkyl (meth)acrylate monomer (B), polyethylene powder (C), calcium carbonate (D), multifunctional thiol (E), and photopolymerization initiator (F), and containing no silica component. 前記(D)が表面処理された軽質炭酸カルシウムであり、平均粒子径が10~500nmであることを特徴とする、請求項1記載の光硬化型ガスケット樹脂組成物。 The photocurable gasket resin composition according to claim 1, characterized in that (D) is surface-treated light calcium carbonate and has an average particle size of 10 to 500 nm. 前記(D)の配合量が、組成物の固形分全量に対し3~40重量%であることを特徴とする、請求項1又は2いずれか記載の光硬化型ガスケット樹脂組成物。 The photocurable gasket resin composition according to claim 1 or 2, characterized in that the amount of (D) is 3 to 40% by weight based on the total solid content of the composition. 前記(C)の配合量が、組成物の固形分全量に対し5~35重量%であることを特徴とする、請求項1又は2いずれか記載の光硬化型ガスケット樹脂組成物。 The photocurable gasket resin composition according to claim 1 or 2, characterized in that the amount of (C) is 5 to 35% by weight based on the total solid content of the composition. 前記(B)が、脂環式骨格(メタ)アクリレート(b1)及び、直鎖アルキル(メタ)アクリレート(b2)を含むことを特徴とする、請求項1又は2いずれか記載の光硬化型ガスケット樹脂組成物。

3. The photocurable gasket resin composition according to claim 1, wherein the (B) contains an alicyclic skeleton (meth)acrylate (b1) and a linear alkyl (meth)acrylate (b2).

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