KR20140111248A - 활성에너지선 경화성 수지 조성물, 그 제조방법 및 그것을 이용한 밀폐재 - Google Patents

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Abstract

형상치수정도가 높고, 생산성이 우수한 비드상의 밀폐재로써, 알맞은 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 제공한다. 활성에너지선 경화성 수지 조성물(A) 100중량부에, 적어도 틱소트로피 부여제(B) 0.1~25중량부가 분산되어 이루어지는 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물이며, 활성에너지선 경화성 수지 조성물은, 미경화상태에서의 겉보기 점도(JIS Z8803 준거 원뿔-평판형 회전점도계 40℃)가, 전단속도 0.1~10/sec의 범위에 있어서, 50~5000Pa·s인 동시에, 전단속도 범위의 겉보기 점도로부터 구해지는 틱소트로피 계수가 1.1~10이고, 틱소트로피 부여제(B)는 실리카 미립자이며, 활성에너지선 경화성 수지 조성물(A) 중에 있어서 실리카 미립자의 입도분포는, 복수의 피크를 갖고 있다.

Description

활성에너지선 경화성 수지 조성물, 그 제조방법 및 그것을 이용한 밀폐재{ACTIVE ENERGY RAY CURING RESIN COMPOSITION, METHOD FOR MANUFACTURING SAME, AND SEAL MATERIAL USING SAME}
본 발명은, 활성에너지선을 조사하는 것에 의해 경화하는 활성에너지선 경화성 수지 조성물에 관하며, 상세하게는, 형상 치수 정도(精度)가 높고, 생산성이 우수한 비드(bead) 상의 밀폐재로써 알맞은 활성에너지선 경화성 수지 조성물, 그 제조방법 및 그것을 이용한 밀폐재에 관한 것이다.
전자기기의 소형화에 따라, 소형의 구성부품의 개발이 진행되고 있다. 구성부품을 소형화하는데 있어서, 구성부품, 예를 들어 하우징체에 사용되는 밀폐재(패킹, 개스킷 등)도, 선폭이 좁은 규정으로 바뀌고 있으며, 현상에서는, 예를 들어 약 1mm 폭 정도의 밀폐재가 사용되고 있다. 그러나 밀폐재의 선폭이 좁아지면, 성형한 밀폐재를 하우징체 등의 구성부품에 편입하는 작업이 어려워지며, 원가상승의 원인이 되고 있다.
그래서 이 대책으로써, 하우징체 등의 밀폐재를 장착시킨 부분에 직접, 자외선 경화성 수지 등의 액상 밀폐 재료를, 비드상(선상)에 니들상 피막부로부터 토출시켜 도포(이하, '니들 도포'라고 한다.)하고, 자외선에서 비드상 토출체를 경화시켜, 밀폐재를 형성함과 동시에 장착시키는 방법이 제안되고 있다(예를 들어, 특허문헌 1, 2 등 참조.). 또한 이러한 액상 밀폐 재료의 토출성(피막성) 및 도포된 경화 전의 비드상 토출체의 형상보지성을 향상시키는 관점에서, 특허문헌 1에는, 자외선 경화성 수지에 실리카 입자를 첨가하는 기술이 개시되어 있고, 특허문헌 2에는, 도포재료의 점도를 피막온도하에서 약 1~1000Pa·s로 하는 기술이 개시되어 있다.
그러나 상기 방법이나 기술에서는, 밀폐재의 선폭을 가늘게 또는 좁게 하기 위해, 니들상 피막부의 토출구의 구경을 작게 하여 니들 도포하면, 비드상 토출체가 액상이기 때문에 늘어지기 쉬우며, 비드상 토출체의 선지름이 가늘기 때문에 밀폐성의 확보에 충분한 높이(두께)가 있는 밀폐재를 얻는 것이 어려워진다. 그 때문에, 선폭이 좁으며, 충분히 높은 밀폐재가 필요하다고 되어 있다.
이러한 소망의 성능을 얻는 수단으로써, 하기의 방법 등이 제안되고 있다.
(i) 틱소트로피(thixotropy)성을 갖는 액상 밀폐 재료를 적용하여, 도포 후의 늘어짐을 방지하는 방법(예를 들어 특허문헌 3 참조.)이며, 우레탄 아크릴계 광 경화 수지에, 무기 충전제 등의 증점제를 첨가하여, 고틱소트로피성을 부가시키고, 실온(25℃)에 있어서 점도를, 회전점도계를 사용하여 측정한 경우에, 매분 20회전(20rpm)일 때 10,000~150,000mPa·s, 매분 2회전(2rpm)일 때 100,000~1,500,000mPa·s로 하는 방법.
(ii) 니들상 피막부의 토출구의 높이/폭 비를, 크게 한 형상으로 하는 방법(예를 들어 특허문헌 4 참조.)이며, 점도가 약 500~50,000poise의 자외선 경화형 우레탄 등의 개스킷 밀폐 재료를 사용하고, 높이/폭의 비가 큰 사다리꼴 형상 등으로 한 토출구의 개구 형상을 갖는 니들을 사용하여 비드상 개스킷을 형성하는 방법.
(iii) 액상 밀폐 재료를 이단 도포하여, 높이를 확보하는 방법(예를 들어 특허문헌 5 참조.)이며, 고무경도는 JIS A20~60°정도의 자외선 경화형 일래스토머(elastomer)를 개스킷 재료로 하여, 디스펜서를 사용하여 도포한 후, 그 위에 거듭 도포하여 이단 겹침으로 하고, 자외선에 의해 경화하여, 높이가 0.5~3mm정도의 개스킷을 형성하는 방법.
특허문헌 1: 일본 특개평 07-088430호 공보 특허문헌 2: 일본 특개 2004-289943호 공보 특허문헌 3: 일본 특개 2003-105320호 공보 특허문헌 4: 일본 특개 2001-182836호 공보 특허문헌 5: 일본 특개 2003-120819호 공보
그러나 선폭이 더욱 좁은 밀폐재가 요구됨에 따라, 니들 도포에 있어서 치수정도나 도포성 확보의 기술적 난이도가 높아지며, 상기 (i)~(iii)의 방법에서는, 품질, 생산성 및 비용 등을 완전히 만족하는 일이 어려워지고 있다. 예를 들어, 니들 내경(토출구경)이 작아질수록, 액상 밀폐 재료를 토출하기 어려워지기 때문에, 토출성을 우선으로 하려고 하여 저점도 재료를 선택하면, 도포 후에 늘어짐이 생기고, 밀폐재의 선폭이 넓어져, 목적인 선폭 및 높이 또는 두께를 확보할 수 없다는 문제점이나 과제가 있다.
한편, 밀폐재의 높이 또는 두께의 확보의 관점에서 액상 밀폐재료의 점도나 틱소트로피성을 높이면, 다음의 과제가 있다.
(a) 액상 밀폐 재료가 고압(고전단속도)영역에서 토출되기 때문에, 니들에서 토출된 직후에 응력개방되어, 비드상 토출체의 지름팽창(Swell)이 일어나기 쉬우며, 내경이 좁은 니들을 사용해도, 목표한 선폭보다 두꺼워져서, 세선화가 어렵다. 게다가 지름팽창(Swell)분을 가미하여, 니들 내경을 작게 하면, 한층 더 액상 밀폐재료를 토출하기 어려워져서, 생산성이 저하하여, 본질적인 해결이 되지 않는다.
(b) 액상 밀폐 재료의 도포속도(선 긋는 속도)를 크게 하면, 니들에서 토출된 비드로 인장응력이 작용하여, 비드 지름이 불안정하게 되며, 혹은 비드상 토출체가 잘리거나 하여 생산성을 올리기 어렵다.
그러므로 형상 치수정도가 높고, 생산성이 우수하며, 선폭이 좁으면서 높이가 충분히 높은 비드상의 밀폐재를 형성할 수 있는 기술을 간절히 바라고 있다.
본 발명의 목적은, 상기 종래 기술의 문제점에 비추어, 형상 치수정도가 높고, 생산성이 우수한 비드상의 밀폐재로써, 알맞은 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 제공하는 것에 있다. 특히 니들 도포 시, 토출성이 우수한 동시에, 토출한 비드의 지름팽창(Swell)이 일어나기 어려운 데다가 도포 후의 형상보지성이 높으며 니들 도포 시의 인장응력에 대해, 잘리기 어려운 탄력 있는 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물 및 그것을 이용한 밀폐재를 제공하는 것에 있다.
본 발명들은, 상기 과제를 해결하려고 예의 검토한 결과, 자외선 경화성 수지 등의 활성에너지선 경화성 수지에, 적어도 실리카 미립자 등의 미립자나 특정 유기첨가제 등의 틱소트로피 부여제를 특정량 함유시켜 이루어지는 조성물을, 특정의 성상, 성능, 예를 들어, 특정의 점도나 틱소트로피계수를 갖도록 조정하는 동시에, 이 활성에너지선 경화성 수지 중에 함유되는 실리카 미립자 등의 미립자가, 복수의 피크를 갖는 점도분포를 취하도록 활성에너지선 경화성 수지로 분산시키는 것에 의해, 놀랍게도, 밀폐재용 수지 조성물로써, 내경이 1mm 이하의 가는 니들 분포여도, 토출성이 우수한 동시에, 토출한 비드의 지름팽창(Swell)이 일어나기 어려우며(또는 작고), 게다가, 도포 후의 형상보지성이 높은데다, 니들 도포 시의 인장응력에 대해서도 잘리기 어려운 탄력 있는, 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 얻을 수 있는 것을 발견했다. 본 발명은, 이 식견들에 기초하여, 완성하기에 이른 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물은, 활성에너지선 경화성 수지(A) 100중량부에, 적어도 틱소트로피 부여제(B) 0.1~25중량부가 분산되어 있고, 활성에너지선 경화성 수지 조성물은, 미경화 상태에서의 겉보기 점도(JIS Z8803 준거 원뿔-평판형 회전점도계 40℃)가, 전단속도 0.1~10/sec의 범위에 있어서, 50~5000Pa·s인 것과 동시에, 전단속도 범위의 겉보기 점도로부터 구해지는 틱소트로피계수가 1.1~10이며, 틱소트로피 부여제(B)는 실리카 미립자이며, 활성에너지선 경화성 수지(A) 중에 있어서, 이 실리카 미립자의 입도분포는, 복수의 피크를 갖고 있다.
틱소트로피 부여제로써의 실리카 미립자는, 활성에너지선 경화성 수지 중에 있어서, 복수의 피크를 갖는 입도분포를 취하도록 소정량 분산되는 한편 얻어지는 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 미경화상태에서의 겉보기 점도가, 전단속도 0.1~10/sec의 범위에 있어서, 50~5000Pa·s인 것과 동시에 틱소트로피계수가 1.1~10인 것이 선택된다. 이로 인해, 내경의 작은 니들을 사용하여 니들 도포를 했을 때에도, 토출성이 우수한 동시에, 비드의 지름팽창(Swell)이 일어나기 어려우며, 도포 후의 형상보지성이 높은데다, 니들 도포 시의 인장응력에 대해서도 잘리기 어려운 탄력 있는, 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 얻을 수 있다.
여기서, 본 발명에 있어서 밀폐재란, 적어도 2개의 작용부재 사이에 배치되어, 예를 들어, 방수성, 방진성(防塵性), 완충성, 방진성(防振性), 제진성, 응력완화성, 틈새보완성, 흔들림방지성, 어긋남방지성 및 충돌음 저감성 등의 각종 기능을 발휘하여 얻는 것이며, 또, 2개의 작용부재 사이에 배치되는 것뿐만 아니라, 예를 들어, 한쪽 면 개방과 같이, 한쪽의 작용부재에 배치되어, 상술한 각종 기능을 발휘하는 것도 포함된다.
본 발명의 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물은, 활성에너지선 경화성 수지(A) 중에 있어서 실리카 미립자의 입도분포 중, 가장 큰 피크 영역을 갖는 입자지름범위에 있어서 상대입자량이, 30~90%인 것도 바람직하다. 활성에너지선 경화성 수지 중에 있어서, 실리카 미립자를 형성하는 응집입자가, 복수의 피크를 갖는 입도분포를 취하도록 분산되는바, 더욱 알맞은 분산조건이 선택된다. 이로 인해, 토출성이 더욱 우수한 동시에, 비드의 지름팽창(Swell)이 일어나기 어렵고, 도포 후의 형상보지성이 높은데다, 니들 도포 시의 인장응력에 대해서도 잘리기 어려운 탄력 있는, 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 얻을 수 있다.
본 발명의 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물은, 실리카 미립자의 입도분포 중, 가장 큰 피크 영역의 피크의 입자지름이, 0.05~1μm인 것도 바람직하다. 활성에너지선 경화성 수지 중에 있어서, 실리카 미립자를 형성하는 응집입자가, 복수의 피크를 갖는 입도분포를 취하도록 분산되는바, 더욱 알맞은 분산조건이 선택된다. 이로 인해, 토출성이 우수한 동시에, 비드의 지름팽창(Swell)이 일어나기 어렵고, 도포 후의 형상보지성이 높은데다, 니들 도포 시의 인장응력에 대해서도 잘리기 어려운 탄력 있는, 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 얻을 수 있다.
또한 본 발명의 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 실리카 미립자는, 소수화도가 50~90%의 소수성 실리카인 것도 바람직하다. 이로 인해, 실리카 미립자로써 알맞은 재료가 선택된다.
또한 본 발명의 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 활성에너지선 경화성 수지(A)는, 자외선 경화성 수지인 것도 바람직하다. 이로 인해, 활성에너지선 경화성 수지로써 알맞은 재료가 선택된다.
또한 본 발명의 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 활성에너지선 경화성 수지(A)는, 실리콘계 수지, 아크릴계 수지 및 우레탄계 수지로 이루어지는 군에서 선탠된 1종 이상의 활성에너지선 경화성 수지인 것도 바람직하다. 이로 인해, 활성에너지선 경화성 수지로써, 더욱 알맞은 재료가 선택된다.
게다가 본 발명의 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 제조방법은, 활성에너지선 경화성 수지(A)와 실리카 미립자를 배합시키는 배합공정과, 실리카 미립자를 활성에너지선 경화성 수지(A)로 분산시키는 분산공정과, 실리카 미립자가 분산된 활성에너지선 경화성 수지를 소정기간 현상을 유지하는 양생공정을 적어도 갖으며, 분산공정은, 활성에너지선 경화성 수지(A) 중에 있어서 실리카 미립자가, 복수의 피크를 갖는 입도분포를 취하는 동시에, 입도분포 중, 가장 큰 피크영역을 갖는 입자지름범위에 있어서 상대입자량이, 30~90%가 되도록 분산시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 제조방법은, 활성에너지선 경화성 수지와 틱소트로피 부여제로써의 실리카 미립자를 배합시키는 배합공정과, 실리카 미립자가, 활성에너지선 경화성 수지 중에 있어서, 복수의 입자지름범위로 피크를 갖는 입도분포를 취하는 동시에, 입도분포 중 가장 큰 피크 영역을 갖는 입자지름범위의 상대입자량이 30~90%이 되도록 분산시키는 분산공정과, 실리카 미립자가 분산된 활성에너지선 경화성 수지를 소정기간 현상을 유지하는 양생공정으로 구성된다. 분산공정에 의해, 소망의 조건으로 틱소트로피 부여제로써의 실리카 미립자가 분산되고, 양생공정에 의해, 얻어진 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 겉보기 점도나 틱소트로피계수와 같은 물성이 안정한다. 이로 인해, 내경이 작은 니들을 사용하여 니들 도포를 했을 때에서도, 토출성이 우수한 동시에, 비드의 지름팽창(Swell)이 일어나기 어렵고, 도포 후의 형상보지성이 높은데다, 니들 도포 시의 인장응력에 대해서도 잘리기 어려운 탄력 있는, 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 얻을 수 있다.
또한 본 발명의 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 제조방법은, 분산공정에 있어서, 실리카 미립자의 입도분포 중, 가장 큰 피크 영역의 피크의 입자지름이, 0.05~1μm인 것도 바람직하다. 이로 인해, 분산공정에 있어서, 가장 알맞은 분산조건이 선택된다.
게다가 본 발명의 밀폐재는, 상술한 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 사용하여 이루어진다. 이로 인해, 니들 도포를 하여 밀폐재를 형성한 경우에도 선폭이 좁으며 니들의 토출구의 직경 또는 높이에 가까운 선지름 단면높이를 갖은(높이가 충분히 높은) 밀폐재를 얻을 수 있다.
또한 본 발명의 밀폐재는, 밀폐재의 선지름 단면형상이 말굽형상인 것도 바람직하다. 이로 인해, 선폭이 좁으며 니들의 토출구의 직경 또는 높이에 가까운 선지름 단면높이를 갖으면서, 피도포기체로의 밀착성과 저응력 변형성이 우수한 밀폐재를 얻을 수 있다.
더욱이 본 발명의 밀폐구조체는, 상술한 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 사용하여 이루어지는 밀폐재 또는 선재의 지름 단면형상이 말굽형상인 밀폐재가 제 1의 피밀폐기체와 제 2의 피밀폐기체에서 끼워진 상태로 설치되어 있다.
본 발명의 밀폐재의 제조방법은, 상술한 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물을, 니들상 피막부의 토출구로부터 토출시켜 비드상 토출체를 형성하는 비드상 토출체 형성공정과, 비드상 토출체로 활성에너지선을 조사하여 경화시키는 경화공정을 적어도 갖으며, 토출구의 내경이 1mm 이하이다. 본 발명의 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물은, 비드의 지름팽창(Swell)이 일어나기 어렵고, 도포 후의 형상보지성이 높은데다, 니들 도포 시의 인장응력에 대해서도 잘리기 어려운 탄력을 갖고 있기 때문에, 내경 1mm 이하와 극세한 지름의 토출구로부터의 니들 도포에 알맞다. 니들상 피막부의 극세한 지름의 토출구로부터 니들 도포를 하여 비드상 토출체를 형성하고, 활성에너지선을 조사하여 경화시키는 것으로 인해, 극세한 선지름을 실현시키면서, 높이를 충분히 갖는 밀폐재를 얻을 수 있다.
또한 본 발명의 밀폐재의 제조방법의 비드상 토출체 형성공정은, 니들상 피막부의 토출구를 피도포기체에 대해 상대적으로 이동시키면서, 피도포기체 위로 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 토출시켜 비드상 토출체를 형성하고, 니들상 피막부의 토출구로부터의 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 토출속도보다도, 피도포기체에 대한 니들상 피막부의 토출구의 상대적인 이동속도를 크게 하는 것도 바람직하다.
본 발명의 활성에너지선 경화성 수지 조성물은, 니들상 피막부의 토출구에서 비드상으로 연속해서 토출되어, 연속한 비드상을 유지한 그대로 피도포기체에 올려놓아진다. 여기서 니들상 피막부의 피도포기체에 대한 이동속도를, 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 토출구로부터의 토출속도보다도 크게 하는 것으로 인해, 니들상 피막부의 토출구로부터 막 토출된 비드상 토출체는, 피도포기체에 올려놓아진 비드상 토출체로 잡아당겨져 늘어나고, 니들상 피막부의 토출구로부터 토출된 시점의 비드 지름보다도 가는 지름이 된 상태에서 피도포 기체에 올려놓기 때문에, 더욱 가는 폭의 밀폐재를 얻을 수 있다. 본 발명의 활성에너지선 경화성 수지 조성물로 이루어지는 비드상 토출체는 탄력이 강하기 때문에, 이동속도를 빠르게 해도 비드상 토출체가 잘리기 어렵고, 연속한 가는 폭의 밀폐재를 얻을 수 있다.
또한 본 발명의 밀폐재의 제조방법의 경화공정은, 비드상 토출체를 반경화시키는 예비조사공정과, 비드상 토출체를 형성하는 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 가교도(架橋度)가 90% 이상이 될 때까지 활성에너지선을 조사하여 비드상 토출체를 경화시키는 본조사공정을 적어도 갖는다. 활성에너지선의 예비조사에 의해 비드상 토출체가 반경화되면, 비드상 토출체의 형상을 보지하면서, 그 외면에는 적당한 점착성을 갖는 상태가 되기 때문에, 반경화상태의 비드상 토출체는 알맞은 형상으로 피도포기체에 접촉하여 점착된다. 그러므로 밀폐재의 형상 정도를 갖으면서, 피도포기체와 밀폐재의 밀착성을 높일 수 있고, 그 후의 핸들링이나 이동작업 시의 진동이나 충격에 의한 밀폐재의 위치 어긋남이나 탈착과 같은 결함을 회피할 수 있다.
또한 예비조사공정에 있어서, 비드상 토출체로 조사되는 활성에너지선의 광량은, 비드상 토출체를 형성하는 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 가교도가 90% 이상이 될 때의 적산광량에 대해, 1~50%의 적산광량인 것이 바람직하다. 이로 인해, 예비조사공정에서 비드상 토출구에 대해 조사되는 적절한 광량이 선택된다.
또한 예비조사공정과 본조사공정과의 사이에는, 반경화상태의 비드상 토출체를 부분적으로 유동시켜 형상변화시키는 중간가공공정을 거듭 갖는 것도 바람직하다. 이로 인해, 비드상 토출체의 축단면에 있어서 모난 부분을 둥그스름하게 하는 등의 챔퍼링을 하여 사용 시에 변형하기 쉽도록 하거나, 축단면이 원형상이 되도록 비드상 토체를 형성한 후, 의도적으로 피도포 기체와의 접촉면적이 늘어나도록 저면을 형성시켜, 축단면이 말굽형상을 보이는 비드상의 밀폐재를 얻을 수 있다.
게다가 경화공정 중의 예비조사공정은, 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 니들상 피막부의 토출구로부터 토출시킨 후, 비드상 토출체가 피도포기체 위로 접촉할 때까지 개시되는 것도 바람직하다. 비드상 토출체가 니들상 피막부로부터 토출한 후 바로 활성에너지선이 예비조사되는 것으로 인해, 비드상 토출체의 형상이 안정하기 때문에, 밀폐재의 형상 정도를 높이는 것이 가능하다.
본 발명의 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물은, 니들 도포 시, 토출성이 우수한 동시에, 비드상 토출체의 지름팽창(Swell)이 일어나기 어렵고, 비드상 토출체의 토출형상 정도가 우수한데다가, 도포 후의 형상보지성이 높으며, 도포 시의 인장응력에 대해, 비드상 토출체가 잘리기 어려운 탄력이 있다는 현저한 효과가 있다. 그 때문에, 선폭이 좁고, 니들의 토출구의 직경 또는 높이에 가까운 선지름 단면높이를 갖는(높이가 충분히 높은) 밀폐재를 효율적으로 얻을 수 있다. 본 발명의 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물은, 구체적으로는, 내경 1mmΦ이하의 극세한 지름의 니들을 사용하여, 니들 도포된 비드상의 밀폐재를 형성하기에 알맞고, 특히 내경 0.75mmΦ이하의 더욱 극세한 지름인 니들이 사용될 때에, 현저하게, 비드상 토출체의 지름팽창(Swell)이 일어나기 어려우며, 비드상 토출체의 지름 정도가 우수한데다가, 도포 후의 형상보지성이 높고, 더욱이 도포 시의 인장응력에 대해서, 비드상 토출체가 잘리기 어려운 탄력이 있다, 라는 효과가 발휘된다. 그 결과, 극세한 선지름을 실현시키면서, 높이를 충분히 갖는 밀폐재를 생산적으로 얻을 수 있고, 밀폐재를 편입하는 전자기기 등의 소형화나 생산원가절하에 공헌한다.
도 1은 본 발명에 있어서, 실리카 미립자의 입도분포에 있어서 피크 및 피크영역이라는 용어를 설명하는 도,
도 2는 본 발명에 있어서, 실리카 미립자의 입도분포 중, 가장 큰 피크 영역을 갖는 입자지름범위에 있어서 상대입자량의 산출방법의 일례를 설명하는 도,
도 3은 본 발명의 제 1의 실시형태에 관계된 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 제조방법을 개략적으로 설명하는 플로차트,
도 4는 본 발명의 제 2의 실시형태에 관계된 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 제조방법을 개략적으로 설명하는 플로차트,
도 5는 비드상의 밀폐재(비드상 토출체)의 피막장치의 예를 도시하는 모식도,
도 6은 본 발명의 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 사용하여 이루어지는 비드상의 밀폐재의 선지름단면형상예를 도시하는 모식도,
도 7은 본 발명의 제 1의 실시형태에 관계된 밀폐재의 제조방법을 개략적으로 설명하는 플로차트,
도 8은 본 발명의 제 2의 실시형태에 관계된 밀폐재의 제조방법을 개략적으로 설명하는 플로차트,
도 9는 본 발명의 밀폐구조체의 일례를 도시하는 모식도,
도 10은 본 발명의 밀폐구조체의 다른 형태예를 도시하는 모식도,
도 11은 실시예에 있어서 시험용 비드상 토출체의 도포패턴을 도시하는 모식도, 및
도 12는 본 발명의 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물 중의 실리카 미립자의 응집입자의 입도분포를 도시하는 도이다.
본 발명의 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물(이하, 단순히, 수지 조성물 또는 경화성 수지 조성물이라고 칭하기도 한다.)은, 활성에너지선 경화성 수지(A) 100중량부에, 적어도 틱소트로피 부여제(B) 0.1~25중량부가 분산되어 있으며, 활성에너지선 수지 조성물은, 미경화상태에서의 겉보기 점도가, 전단속도 0.1~10/sec의 범위에 있어서, 50~5000Pa·s(JIS Z8803 준거 원뿔-평판형 회전점도계 40℃)인 동시에, 전단속도의 범위에 있어서 겉보기 점도로부터 구해지는 틱소트로피 계수가 1.1~10이고, 틱소트로피 부여제(B)는 실리카 미립자이며, 활성에너지선 경화성 수지(A) 중에 있어서 실리카 미립자의 입도분포는, 복수의 피크를 다른 입자지름범위로 갖는 것을 특징으로 한다. 이하 항목마다 설명하겠다.
1. 활성에너지선 경화성 수지(A)
본 발명의 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물에 사용되는 활성에너지선 경화성 수지(A)는, 후술하는 활성에너지선에 의해 경화할 수 있는 수지이다. 활성에너지선 경화성 수지(A)로써는, 활성에너지선에 의해 경화할 수 있는 수지라면, 특별히 한정되지 않지만, 여러 분야에서 사용되고 있는 자외선 경화성 수지가 바람직하다. 구체적으로는, 실리콘계 수지, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지 또는 이 조합들로부터 이루어지는 수지가 바람직하며, 미경화상태에서의 유동성과 경화상태에서의 유연성을 양립시키는 관점에서, 실리콘계 수지가 더욱 바람직하다. 또한, 활성에너지선 경화성 수지의 점도는, 0.1~4,500Pa·s(JIS Z8803 준거 원뿔-평판형 회전점도계 40℃)가 바람직하며, 1~1,000Pa·s가 더욱 바람직하고, 1~200Pa·s가 특히 바람직하다.
이하 실리콘계 수지에 대해, 대표예에서 구체적으로 설명하겠다. 실리콘계 수지로써는, 모든 공지의 활성에너지선 경화성의 실리콘계 수지가 사용된다. 실리콘계 수지는, 예를 들어, 다음 식 1(식 1 중, R1은, 수소 또는 알킬기를, Rn은, (CH2)n을 도시하며, 1≤n≤20이다.)로 나타내는 아크릴기 또는 메타아크리로일기를 분자 중에 적어도 1 이상 갖는 오르가노폴리실록산과,
Figure pct00001
다음 식 2(식 2 중, R1은, 수소 또는 알킬기를, Rn은, (CH2)n을 나타내며, 0 ≤n≤10이다.)로 나타내는 불포화 이중결합을 함유하는 오르가노폴리실록산과,
Figure pct00002
수식 3(식 3 중, Rn은, (CH2)n을 나타내며, 0≤n≤10이다.)으로 나타내는 메르캅토 알킬기를 분자 중에 적어도 2 이상 함유하는 오르가노폴리실록산을 혼합하여 제작된다.
Figure pct00003
또한 아크릴계 수지 또는 우레탄계 수지에 대해서도 실리콘계 수지와 마찬가지로, 공지의 활성에너지선 경화성 수지를 사용할 수 있다.
상기 활성에너지선이란, 적외선, 가시광선, 자외선, X선, 전자선, 알파선, 베타선 또는 감마선 등을 말하며, 특히 자외선이 알맞게 사용된다. 본 발명에 있어서 자외선에는, 근자외선(near UV, 파장 200~380nm), 원자외선(파장 10~200nm) 및 극단자외선(extreme UV, 파장 1~10nm)이 포함된다. 또한 이 활성에너지들은, 1종 단독으로 사용하는 것도, 2종 이상을 동시에 사용하는 것도 가능하다. 이 활성에너지선들의 선원(線源)으로써는, 수지 조성물을 피도포기체에 코팅 또는 도포 후, 단시간에 경화시킨다는 목적을 얻을 수 있는 한, 특별히 제한을 받는 것은 아니지만, 자외선의 선원으로써는, 예를 들어, 저압 수은등, 고압 수은등, 엑시머 자외선(엑시머 UV) 램프, 핼라이드 램프 또는 레이저 등의 공지된 발생수단인 것을 이용할 수 있다. 또한 적외선의 선원으로써는, 예로, 램프, 저항가열판 또는 레이저 등을 들 수 있으며, 가시광선의 선원으로써는, 예로, 직사일광, 램프, 형광등 또는 레이저 등을 들 수 있고, 전자선의 선원으로써는, 예로, 시판되고 있는 텅스텐 필라멘트로부터 발생하는 열전자를 이용하는 방식의 장치, 금속에 고전압 펄스를 통해 발생시키는 냉음극 방식 및 이온화한 가스상 분자와 금속전극과의 충돌에 의해 발생하는 2차 전자를 이용하는 2차 전자방식의 장치 등을 든다. 더욱이 알파선, 베타선 및 감마선의 선원으로써는, 예로, Co60 등의 핵분열 물질을 들 수 있고, 감마선에 대해서는, 가속전자를 양극으로 충돌시키는 진공관 등을 이용할 수 있다.
2. 틱소트로피 부여제(B)
본 발명의 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물에는, 상기 활성에너지선 경화성 수지(A)에, 적어도 틱소트로피 부여제(B)가 분산되어 이루어진다. 틱소트로피 부여제(B)란, 액상의 수지 등에, 틱소트로피성, 즉, 저전단속도영역에서는 점도가 높고, 고전단속도영역에서는 점도가 저하하도록 성질을 부여할 수 있는 첨가제 전반을 가리키며, 예로, 수지에 첨가되는 것에 의해 팽윤하고, 수소결합력이나 반데르발스힘 등의 비교적 약한 결합력에 의해, 완만한 망목구조를 형성한 화합물을 들 수 있다. 이들은, 늘어짐조절제, 침강방지제 또는 틱소트로피제 등의 명칭으로 도료첨가물로써 시판되고 있다. 이 틱소트로피 부여제가 균일하게 분산된 수지는, 저전단속도영역에서는, 완만한 망목구조가 보지되고 있기 때문에 겉보기의 점도가 높고, 고전단속도영역에서는 망목구조가 전단력에 의해 파괴되기 때문에 점도가 낮아진다는 성질을 나타낸다.
이러한 틱소트로피 부여제로써는, 미분 실리카(실리카 미립자), 탄산칼슘, 중질탄산칼슘, 벤토나이트, 산화티타늄, 또는 산화아연 등의 무기미립자나, 테플론(등록상표) 또는 실리콘 등의 수지 필러의 유기입자가 알맞게 사용되고, 본 발명에 있어서는, 실리카 미립자가 특히 알맞게 사용된다. 다른 틱소트로피 부여제로써는, 유기화합물로써, 긴사슬지방산 에스테르 중합체, 지방산 아마이드 왁스, 산화 폴리에틸렌 왁스, 황산 에스테르계 아니온 활성제, 폴리카르본산, 폴리카르본산 아민염 또는 폴리에테르 등도 사용할 수 있다. 무기미립자의 구체예로써는, 실리카 미립자의 경우, 일본 아에로지루사의 AEROSIL(등록상표)이나 토쿠야마사의 REOLOSIL(등록상표), CABOT사의 CAB-O-SIL(등록상표), 아사히카세이와커사가 만든 WACKER HDK(등록상표)로 대표되는 실리카 흄, 일본 실리카공업사의 NIPSIL(등록상표), 후지실리카사의 Sylisia(등록상표), 토쿠야마사의 TOKUSIL(등록상표) 등을 들 수 있다.
틱소트로피 부여제인 무기미립자는, 활성에너지선 경화성 수지(A)로 분산되면, 무기미립자의 1차 입자가 응집하여 응집입자를 형성하면서 네트워크 구조를 형성하고, 이 네트워크 구조에 기인하여 틱소트로피성이 부여된다. 무기미립자의 1차 입자지름은, 활성에너지선 경화성 수지(A) 중으로의 분산성이나 틱소트로피성 부여효과 및 얻어지는 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 점도가 본 발명의 바람직한 상태가 되도록 하는 관점에서 선택되고, 구체적으로는, 0.005μm~10μm이 바람직하고, 0.007μm~1μm가 더욱 바람직하며, 0.010μm~0.1μm가 한층 더 바람직하다. 또한, 무기미립자의 1차 입자지름의 수치는, SEM 또는 TEM(투과형 전자현미경)으로 1차 입자를 눈으로 확인할 수 있는 배율의 화상에 있어서, 무작위로 선택한 1000개의 미립자의 1차 입자 화상의 각각 윤곽의 최장지름을 측정하여, 상가평균하여 얻어진 수치이다. 또한, 상기 1차 입자지름에 대응하는 비표면적(DIN66131 준거 BET법)은, 실리카 미립자의 경우, 0.3~600㎡/g이며, 더욱 바람직하게는 3~430㎡/g이고, 한층 더 바람직하게는 30~600㎡/g이다.
또한 무기미립자는, 친수성, 소수성 중 어느 한쪽 또는 양쪽의 여러 공지의 무기미립자를 사용할 수 있지만, 활성에너지선 경화성 수지(A)로의 분산성의 관점에서, 소수성인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 무기미립자의 소수화도가 50% 미만이면, 활성에너지선 경화성 수지(A)로의 분산성이 저하하기 때문에, 얻어지는 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 유동성이 부족하게 되어, 토출성(피막성)이 현저하게 저하하기 때문에 바람직하지 않으며, 한편, 무기미립자의 소수화도가 90%를 넘으면, 수지 조성물의 틱소트로피성을 확보하기 어려워져서, 비드상 토출체의 형상유지성이 저하하는 관점에서, 무기미립자의 소수화도는 50%~90%인 것이 바람직하며, 60%~80%인 것이 더욱 바람직하다. 또한 무기미립자의 소수화는, 공지의 처리방법으로 이루어지지만, 실리카 미립자의 예에서는, 트릴메틸실릴계, 디메틸디클로로실란계에 의해 소수화 처리된 실리카 미립자가 바람직하며, 활성에너지선 경화성 수지(A) 중으로의 분산성의 관점에서, 트릴메틸실릴계에 의해 소수화 처리된 실리카 미립자가 더욱 바람직하다. 트릴메틸실릴계에 의한 소수화 처리된 실리카 미립자를 사용하는 것에 의해, 얻어지는 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 점도의 시간의 경과에 따른 물성의 변화가 적어지며, 물성이 안정한다는 효과도 있다.
본 명세서 중의 무기미립자의 소수화도란, 메탄올 적정시험에 의해 측정된 값이다. 메탄올 적정법에서는, 증류수에 미립자를 부유시킨 상태에서 메탄올을 더해가면서, 거의 전량의 미립자가 증류수와 메탄올의 혼합액으로 침강한 시점의 메탄올의 체적백분율의 값이 소수화도로써 측정된다. 구체적으로는, 분체 습윤성 시험기 'WET-100P(레스카사제)'를 사용하여 측정할 수 있다. 즉 비커에 증류수 50ml를 넣고, 측정할 미립자 0.20g을 증류수에 첨가하여, 교반기로 휘저어 분산시킨다. 뷰렛으로부터 메탄올을 2ml/분으로 적하하면서 혼합액의 투과율을 측정하고, 혼합액의 투과율이 최소한이 된 시점을 종점으로 하여, 그 시점에서의 메탄올과 증류수와의 혼합물 중에 있어서 메탄올의 체적백분율을 수소화도로 한다.
본 발명의 활성에너지선 경화성 수지 조성물에 있어서, 틱소트로피 부여제(B)의 배합량은, 틱소트로피 부여제(B)의 배합량이, 0.1중량부 미만에서는, 본 발명의 효과가 거의 없어지는 경향이 있으며, 한편, 25중량부를 넘으면, 저전단영역에서의 점도가 너무 높아져서, 작업성이 나빠지는 경향이 있고, 또한 도포 외관도 나빠지는 경향이 있는 것으로부터, 활성에너지선 경화성 수지(A) 100중량부에 대해, 0.1~25중량부가 바람직하고, 6~15중량부가 보다 바람직하며, 8~13중량부가 더욱 바람직하다.
3. 그 외의 첨가제
본 발명의 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물에는, 필요에 따라, 그 외의 첨가제가 배합된다. 그 외의 첨가제로써는, 예를 들어, 충전제나, 활성에너지선에 따른 경화시간을 단축시키기 위한 중합개시제를 들 수 있다. 충전제로써는, 분말충전제뿐만 아니라, 발화 지연제, 착색제 등을 포함한 개념이며, 더욱 구체적으로는, 예를 들어, 분말충전제로써는, 결정성 실리카, 용융 실리카, 탄산칼슘, 탤크, 마이카, 알루미나, 수산화 알루미늄 또는 화이트 카본 등을 적용할 수 있고, 전도성이나 정전기제거성의 부여에는 카본 블랙, 팽창흑연분말, 분말상 흑연 또는 금속미립자 등이 알맞게 사용된다. 게다가 발화 지연제로써는, 분말상 유기 할로겐 화합물, 적린, 삼산화 안티몬, 팽창흑연, 자철석 또는 수산화 알루미늄 등을 적용할 수 있고, 완충성 개선제로써는, 유기 껍질을 갖는 중공 필러(예를 들어, 일본 필라이트사제 엑스팬슬(Expancel)(등록상표) 등)가 알맞게 사용되며, 착색제로써는 각종 안료나 염료가 사용된다. 이 충전제들은, 용도에 따라, 적당히 선택하여 사용하여 얻을 수 있다. 또한 중합 개시제로써는, 공지의 방사선 조사에 의해, 활성라디칼종을 발생시키는 화합물인, 방사선 중합 개시제가 사용된다. 방사선 중합 개시제로써는, 본 발명의 효과를 현저하게 손상하지 않는 한 임의의 것을 들 수 있지만, 예로, 광라디칼 중합 개시제로써, α-하이드록시아세토페논류, 벤질메틸케탈류 또는 α-아미노아세토페논류 등을 들 수 있다. 자외선 중합 개시제 등의 방사선 중합 개시제는, 1종을 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 임의의 비율 및 조합으로 사용해도 좋다. 게다가 예를 들어, 산화티타늄이나 산화아연 등과 같이, 틱소트로피 부여제가 활성에너지선을 차폐, 흡수하는 성질이 있는 경우에는, 활성에너지선에 대한 수지 경화성을 촉진시키는 증감제를 첨가해도 좋다.
4. 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 물성
본 발명의 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물은, 니들 도포 시, 본 발명의 특징인 비드상 토출체의 지름팽창(Swell)이 일어나기 어렵고, 도포 후의 형상보지성이 높은데다, 도포 시의 인장응력에 대해서, 비드상 토출체가 잘리기 어려운 탄력 있다는 현저한 효과가 있으려면, 적어도, 전단속도 0.1~10/sec의 범위에 있어서, 미경화상태에서의 겉보기 점도가 50~5,000Pa·s(JIS Z8803준거 원뿔-평판형 회전점도계 40℃), 동시에 틱소트로피 계수가 1.1~10인 것이 중요하다. 이 범위를 제외하면, 본 발명의 효과를 얻기 어려워진다. 구체적으로는, 겉보기 점도가 50Pa·s 미만 또는 틱소트로피 계수가 1.1 미만에서는, 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 토출하기 쉬워지지만, 토출 후에 너무 유동하여 형상보지성이 떨어져 바람직하지 않다. 또한 겉보기 점도가 5,000Pa·s 초과 또는 틱소트로피 계수가 10 초과인 경우에는, 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 토출압이 높아져 토출이 어려워지고, 도포 시의 인장응력에 대해서도 잘리기 쉬워지며, 지름팽창이 일어나기 쉬워지거나 하기 때문에 바람직하지 않다. 또한 본 발명의 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 점도 및 틱소트로피 계수는, 활성에너지선 경화성 수지(A)에, 틱소트로피 부여제(B)를 분산한 뒤 방치하여, 점도변화가 5% 이하/일(日)이 됐을 때에, 상술한 점도 및 틱소트로피계수의 범위가 되는 것이 바람직하다.
본 발명의 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 겉보기 점도에 대해, 상세하게 설명하겠다. 본 발명의 활성에너지선 경화성 수지 조성물은, 틱소트로피 부여제가 배합되어 틱소트로피성을 나타내며, 비뉴우튼 유체의 특성을 보인다. 본 발명의 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 미경화상태에서의 겉보기 점도는, JIS Z8803(1991)에 있어서 '원뿔-평판형 회전점도계에 의한 점도측정방법'에 따라, 40℃ 조건 하에서, 전단속도 0.1~10/sec의 범위에서 측정된 값이며, 구체적으로는, 전단속도를 0.1/sec에서 10/sec까지 100초 사이에서 리니어(선형)이면서 연속적으로 변화(sweep)시켜 측정했을 때의, 전단속도 1.0/sec의 값인 것이 바람직하다. 또한 미경화상태란, 활성에너지선 경화성 수지 조성물에 대해, 경화시키기 위한 활성에너지선이 조사되지 않는 상태이다. 본 발명의 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 겉보기 점도는, 50Pa·s 미만이면, 니들 등으로부터 토출한 후에 너무 유동하여 형상보지성이 떨어지며, 5,000Pa·s 초과하면, 니들 등으로부터의 토출이 어려워져서, 도포 시의 인장응력에 대해 잘리기 쉬워지거나, 지름팽창이 일어나기 쉬워지거나 하는 관점에서, 50~5,000Pa·s가 바람직하고, 100~2,000Pa·s가 보다 바람직하며, 200~1,000Pa·s가 더욱 바람직하다.
또한 틱소트로피 계수에 대해 상세하게 설명하겠다. 상기 틱소트로피 계수(T. I.)는, JIS Z8803(1991)에 있어서 '원뿔-평판형 회전점도계에 의한 점도측정방법'에 따라, 40℃ 조건 하에서, 전단속도 0.1~10/sec의 범위에서 측정된 겉보기 점도로부터 구해진다. 구체적으로는, JIS Z8803 준거 원뿔-평판형 회전점도계(40℃)로 측정된 전단속도D1에 있어서 겉보기 점도η(D1)와, 전단속도D2에 있어서 겉보기 점도η(D2)로부터, 다음의 수식 1에 의해 구해진 값이며(단, 0.1/sec≤D1＜D2≤10/sec), 특히, 전단속도를 0.1/sec에서 10/sec까지 100초 사이에서 리니어(선형)이면서 연속적으로 변화시켜 겉보기 점도를 측정하여, 전단속도 D1=0.1/sec 및 전단속도 D2=1.0/sec에 있어서 겉보기 점도를 사용하여 수식 1로부터 구해지는 값인 것이 바람직하다. 본 발명의 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 틱소트로피 계수는, 1.1 미만이면, 니들 등으로부터 토출한 후에 너무 유동하여 형상보지성이 떨어지고, 10 초과이면, 니들 등으로부터의 토출이 어려워져서, 도포 시의 인장응력에 대해 잘리기 쉬워지거나, 지름팽창이 일어나기 쉬워지거나 하는 관점에서, 1.1~10이 바람직하고, 1.2~5가 보다 바람직하며, 1.3~3이 더욱 바람직하다.
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상기 겉보기 점도와 틱소트로피 계수와의 조합 범위 내에 있어서, 겉보기 점도와 틱소트로피 계수를 조절하는 것에 의해, 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 니들 등의 피막장치로부터의 토출성, 비드상 토출체의 형상보지성, 저지름팽창성(형상정도), 도포 시의 인장응력에 대한 강도 등의 밸런스를 다양하게 조절할 수 있다. 조절의 구체예로써는, 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 저압에서 토출하여 피막하는 경우에는, 겉보기 점도를 하한측으로 조절하는 동시에, 피막한 비드상 토출체의 형상이 보지되도록 틱소트로피 부여제를 배합시켜 틱소트로피 계수를 조정한 조성으로 하는 한편, 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 고압에서 토출하여 피막하는 경우에는, 겉보기 점도를 상한측으로 조절하는 동시에, 고전단속도영역에서 겉보기 점도가 작아지도록 틱소트로피 계수를 조정하여, 지름팽창을 억제하면 좋다.
또한 본 발명의 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물은, 활성에너지선 경화성 수지(A)에, 적어도 틱소트로피 부여제(B), 바람직하게는 실리카 미립자를 비롯한 무기미립자가 분산되어, 전술한 겉보기 점도와 틱소트로피 계수를 나타내는 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 얻을 수 있는 바, 활성에너지선 경화성 수지 중의 무기미립자의 분산상태가 중요해진다. 본 발명에 있어서는, 활성에너지선 경화성 수지(A) 중에서 틱소트로피 부여제(B)인 무기미립자는, 복수의 피크를 갖는 입도분포를 취하도록 분산되어 있다. 이로 인해, 활성에너지선 경화성 수지 조성물로 분산된 무기미립자의 네트워크 구조에 의해 발현하는 틱소트로피성이, 본 발명의 효과와의 관계에 있어서, 가장 알맞은 상태가 된다. 그러므로 비드상 토출체의 지름팽창(Swell)이 일어나기 어렵고, 비드상 토출체의 지름정도가 우수한데다가, 도포 후의 형상보지성이 높으며, 도포 시의 인장응력에 대해, 비드상 토출체가 잘리기 어렵고 탄력이 있다는 현저한 효과를 이룬다.
활성에너지선 경화성 수지(A) 중에 있어서, 틱소트로피 부여제(B)인 무기미립자가 복수의 피크를 갖는 입도분포를 취하는 것에 대해, 구체적으로 설명하겠다. 무기미립자로써는, 전술한 바와 같이, 미분 실리카(실리카 미립자), 탄산칼슘, 중질탄산칼슘, 벤토나이트, 산화티타늄, 또는 산화아연 등이 알맞게 사용되고, 실리카 미립자가 특히 알맞게 사용된다. 본 발명에 있어서는, 이 실리카 미립자 등의 무기미립자는, 활성에너지선 경화성 수지(A) 중에서, 무기미립자의 1차 입자가 응집하여 형성된 응집입자를 형성하고 있으며, 그 응집입자가 복수의 피크를 갖는 입도분포를 취하고 있다. 즉 무기미립자의 1차 입자에 의해 형성된 응집입자는, 복수의 다른 입자지름범위의 응집입자를 형성하면서 분산되어 있다. 이 응집입자에는, 무기미립자의 1차 입자가 응집하여 형성된 1차 응집입자, 1차 응집입자가 응집하여 형성된 2차 응집입자 또는 그 이상의 고차 응집입자가 포함된다. 구체적으로는, 실리카 미립자의 경우에서는, 1차 응집입자의 응집입자지름은 0.05~1μm인 것이 바람직하고, 2차 응집입자의 응집입자지름은 1~100μm인 것이 바람직하다. 또한 이 응집입자지름의 수치는, 레이저 회절·산란법에 기초한 수치이지만, 레이저 회절·산란법에 의한 측정에 적합하지 않은 경우에는, SEM 또는 TEM(투과형 전자현미경)으로 응집입자를 눈으로 확인할 수 있는 배율의 화상에 있어서, 무작위로 선택한 1000개의 응집입자화상의 각각 윤곽의 최장지름을 측정하고, 상가평균하여 얻어진 수치로 한다.
다음으로, 실리카 미립자 등의 무기미립자는, 활성에너지선 경화성 수지 중에서, 복수의 피크를 갖는 입도분포(빈도분포, 이하 같음)를 취하고 있지만, 복수의 피크란, 적어도 2개의 피크를 갖는 것을 말한다. 이것은, 무기미립자의 입도분포의 피크가 1개이면, 활성에너지선 경화성 수지(A) 중에서 무기미립자가 너무 균일분산되어, 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 겉보기 점도와, 무기미립자의 네트워크 구조에 의해 발현하는 틱소트로피성과의 밸런스가 나빠지며, 본 발명의 작용효과를 얻을 수 없기 때문이다. 무기미립자의 입도분포의 피크의 수는, 2개 이상이면 좋고, 3개 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한 무기미립자의 입도분포에 있어서 피크는 입자지름범위가 0.05μm~100μm의 범위에 있는 것이 바람직하다.
여기서, 본 발명에 있어서, 입도분포의 피크란, 도 1에서 도시하는 바와 같이, 입도분포의 산 또는 각 산의 정점인 것을 말하고, 피크영역이란, 그 산 또는 각 산인 것을 말한다. 피크영역의 경계는, 도 1에서 도시하는 바와 같이 피크 양측의 골짜기부(Bottom)이며, 피크영역의 하한측의 골짜기부가 입도분포의 측정한계여서 명확하지 않은 경우는, 측정한계의 입자지름의 위치를 골짜기부로 한다. 또한 도 1에서는 모식적으로 골짜기부의 빈도(상대입자량: 빈도분포의 전체의 빈도합계를 100%로 하여 규격화한 대상입자지름구간의 빈도비율)를 0%로 한정하지 않고, 인접하는 피크 사이의 극소값 부분을 골짜기부(Bottom)로 한다.
게다가 무기미립자의 입도분포에 있어서 2개 이상의 피크에 대해, 가장 큰 피크영역(메인 피크영역)을 갖는 입자지름범위의 상대입자량은 30%~90%인 것이 바람직하고, 35%~80%인 것이 더욱 바람직하며, 40%~75%가 한층 바람직하다. 이것은, 메인 피크영역의 입자지름범위에 있어서 상대입자량이 30% 미만 및 90% 초과에서는, 얻어지는 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 겉보기 점도와 틱소트로피성의 밸런스가 불안정하게 되며, 본 발명의 작용효과가 줄어드는 경우가 있기 때문이다.
여기서, 가장 큰 피크영역을 갖는 입자지름범위란, 도 1에서 도시한 대로, 입도(빈도)분포에 있어서 가장 큰 피크영역의 소립지름측의 골짜기부의 입자지름을 하한, 대립지름측의 골짜기부의 입자지름을 상한으로 하는 입자지름범위이다. 또한 가장 큰 피크영역(메인 피크영역)을 갖는 입자지름범위에 있어서 상대입자량(%)이란, 가장 큰 피크영역(메인 피크영역)을 갖는 입자지름범위의 입도(빈도)가, 입도분포 전체의 입도(빈도) 100%를 차지하는 비율이다. 이 상대입자량은, 예를 들어 도 2와 같이, 상대입자량의 적산분포(Q)(도 2의 예에서는 체질한 적산분포)로부터, 빈도분포(P)의 피크영역의 상한입자지름 및 하한입자지름에 각각 대응하는 상기 적산분포(Q)의 상대입자량(적산)(N1)과 (N2)와의 차이(N1-N2)로 하여 얻어진다.
게다가 가장 큰 피크영역(메인 피크영역)을 갖는 입자지름범위는, 다른 피크영역(서브 피크영역)을 갖는 입자지름범위보다도 입자지름이 작은 것이 바람직하고, 토출성, 비드상 토출체의 지름팽창(Sewll)의 저감, 도포 시의 탄력의 강도, 도포 후의 형상보지성을 균형있게 실현할 수 있는 관점에서, 메인 피크영역의 피크(메인 피크)에 있어서 입자지름은, 0.05~1μm인 것이 바람직하고, 0.08~0.3μm가 더욱 바람직하다.
5. 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 제조방법
본 발명의 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물은, 활성에너지선 경화성 수지(A) 100중량부에, 적어도 틱소트로피 부여제(B) 0.1~25중량부를 배합하고, 전단속도 0.1~10/sec의 범위에 있어서, 겉보기 점도(JIS Z8803 준거 원뿔-평판형 회전점도계)가 40℃에 있어서 50~5,000Pa·s이면서 틱소트로피 계수가 1.1~10이 되도록, 분산하여 제조된다. 본 발명의 작용효과를 얻기 위해서는, 활성에너지선 경화성 수지(A)와 틱소트로피 부여제(B)와의 배합비와, 활성에너지선 경화성 수지(A)로의 틱소트로피 부여제(B)의 분산상태가 중요하며, 그 중, 분산상태가 특히 중요하다. 도 3에서 도시하는 바와 같이, 본 발명의 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 제조공정은, (i) 배합공정(S1), (ii) 분산공정(S2)으로부터 이루어지며, 더욱이 (iii) 양생공정(S3)을 설치하는 것이 바람직하다. 이하, 도 3 및 도 4를 참조하면서 각 공정에 대해 설명하겠다.
도 3에서 도시하는 배합공정(S1)은, 활성에너지선 경화성 수지(A)와, 적어도 틱소트로피 부여제(B)를 배합하는 공정이다. 틱소트로피 부여제(B)는, 무기미립자가 알맞게 사용되고, 실리카 미립자가 특히 알맞게 사용된다. 활성에너지선 경화성 수지(A)의 점도 등의 물성에 따라서, 활성에너지선 경화성 수지(A) 100중량부에 대해 틱소트로피 부여제(B)를 0.1~25중량부의 범위에서 배합한다. 예를 들어, 다른 활성에너지선 경화성 수지를 이용하여, 같은 정도의 겉보기 점도와 틱소트로피 계수를 갖는 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 설계 시에는, 기준으로써, 활성에너지선 경화성 수지(A)의 점도가 낮은 경우에는, 틱소트로피 부여제(B)의 배합비를 크게 하고, 반대로 활성에너지선 경화성 수지(A)의 점도가 높은 경우에는, 틱소트로피 부여제(B)의 배합비를 작게 하면 좋다. 단, 활성에너지선 경화성 수지(A)로의 틱소트로피 부여제(B)의 분산상태에 따라 얻어지는 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 겉보기 점도와 틱소트로피 계수가 변화하기 때문에, 상기 기준을 베이스로 틱소트로피 부여제(B)의 분산상태의 설정에 따라 조정한 배합비로 한다. 또한 안료, 충전제 또는 중합개시제 등의 첨가제도 배합공정(S1)에서 배합하는 것이 바람직하다.
다음으로, 도 3에서 도시하는 분산공정(S2)에 대해 설명하겠다. 분산공정(S2)은, 틱소트로피 부여제(B)로써의 무기미립자, 바람직하게는 실리카 미립자가, 활성에너지선 경화성 수지 중에 과분산도 분산부족도 아닌, 특정의 분산상태로 하는 것이 중요하다. 그 분산상태로써는, 실리카 미립자의 1차 입자가 응집한 응집입자가, 활성에너지선 경화성 수지(A) 중에 분산한 상태의 입도분포에 있어서, 응집입자의 입자지름이 0.05~100μm인 범위에 있어서, 피크가 적어도 2개가 되는 상태로 하는 것이 바람직하고, 가장 큰 피크영역(메인 피크영역)을 갖는 입자지름범위의 상대입자량이 30%~90%가 되는 상태로 하는 것이 보다 바람직하며, 이 상대입자량이 35%~80%가 되는 상태로 하는 것이 더욱 바람직하고, 40%~75%가 특히 바람직하다. 또한 분산공정(S2)에서의 분산처리는, 초음파분산법, 디졸바법이나 롤식 분산법 등의 공지의 분산수단 또는 방법을 적용할 수 있다. 이 중, 초음파 분산법에서는 얻어진 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 저장안정성이 저하하는 경우가 있으며, 디졸바법에서는 온도상승에 따른 에너지선 경화 수지의 경화 기구로의 영향이 생기는 경우가 있기 때문에, 롤식 분산법에 의해 분산처리를 하는 것이 바람직하다.
또한 분산공정(S2)은, 도 4에서 도시하는 바와 같이, 대략적인 분산을 하는 예비분산공정(S2a)과, 목적의 분산상태까지의 분산을 하는 본분산공정(S2b)으로 나눠 실시해도 좋고, 예를 들어, 예비분산공정(S2a)은 디졸바법으로 하고, 본분산공정(S2b)에서는 롤식 분산법을 적용하는 등, 다른 수법을 조합하여 적용하는 것도 효과적이다. 게다가 미리 활성에너지선 경화성 수지(A)와 틱소트로피 부여제(B)와의 분산 마스터배치를 제작해두고, 예비분산공정(S2a)에서, 소정의 조성이 되도록, 활성에너지선 경화성 수지(A) 및/또는 틱소트로피 부여제(B)를 더해 배합조정하여 융합시키는 정도로 분산혼합한 후, 본분산공정(S2b)을 실시해도 좋다. 분산처리조건은, 사용하는 틱소트로피 부여제로써의 무기미립자, 예를 들어 실리카 미립자의 성상(1차 입자지름이나 1차 입자의 입도분포, 응집입자의 형성상태)이나 그 배합량과, 활성에너지선 경화성 수지의 성상(종류나 점도)과의 조합에 따라 적당히 조정하여, 상술한 목적의 분산상태로 한다.
더욱 상세하게 분산공정(S2)(S2a 및 S2b)을 설명하겠다. 분산공정(S2) 또는 본분산공정(S2b)으로써는, 특별히 한정되지 않지만, 피분산물을 롤 지름이 50~70mm의 3개의 롤 밀을 사용하여 분산하는 경우에는, 예를 들어, 롤 사이 간격 15~95μm, 피드롤 회전수 50~100rpm, 중간롤 회전수 150~200rpm, 에이프런롤 회전수 300~600rpm 및 패스 횟수 1~5회의 조건에 있어서, 그라인드게이지에서 50μm 이상의 입자가 없어질 때까지 분산처리하는 것이 바람직하며, 롤 사이의 간격이 35μm~75μm인 것이 더욱 바람직하다. 이러한 조건에서 분산처리를 하는 것에 의해, 원하는 분산상태가 된 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 얻을 수 있다. 또한, 피분산물을 롤 지름이 150~250mm의 3개의 롤 밀을 이용하여 분산하는 경우에는, 롤 사이 간격 3~75μm, 피드롤 회전수 10~50rpm, 중간롤 회전수 50~100rpm, 에이프런롤 회전수 150~250rpm 및 패스 횟수 1~10회의 조건에 있어서, 그라인드게이지에서 50μm 이상의 입자가 없어질 때까지 분산처리하는 것이 바람직하며, 롤 사이의 간격이 3μm~50μm인 것이 보다 바람직하다. 또한 패스 횟수는 2회 이상이 더욱 바람직하다. 이러한 조건에서 분산처리를 하는 것에 의해, 원하는 분산상태가 된 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 얻을 수 있다. 게다가 예비분산공정(S2a)으로써는, 특별히 한정되지 않지만, 피분산물을 자전공전식 믹서를 이용하여 분산하는 경우에는, 회선수 1000~3000rpm에서 1~10분간 정도 분산시키는 것에 의해 실시하여 얻는다.
또한 분산공정(S2)(S2a 및 S2b)에 있어서, 틱소트로피 부여제(B)로써, 친수성 표면을 소수성 처리한 소수성의 무기미립자를 사용하는 경우에는, 롤식 분산법 등을 이용한 분산처리에 있어서 인가되는 전단 응력에 의해, 무기미립자 표면의 소수성 처리층을 부분적으로 파괴하여, 원래의 친수성 표면이 부분적으로 노출한 상태로 해도 좋고, 사용한 소수성 무기미립자의 주요한 수소성 표면과 부분적인 친수성 표면의 협동작용에 의해, 본 발명의 특징적인 작용효과를 더욱 향상시킬 수 있다. 이 소수성 무기미립자의 부분적인 친수성 표면의 형성은, 활성에너지선 경화성 수지로 분산시키기 이전에 해도 좋지만, 소수성인 활성에너지선 경화성 수지로의 무기미립자의 초기 분산성이 저하하기 때문에, 상기대로, 소수성의 무기미립자를 활성에너지선 경화성 수지로 분산시키는 과정에서, 분산처리 시의 전단 응력에 의해 입혀지는 쪽이 바람직하다. 이 소수성 무기미립자의 부분적인 친수성의 발현에 의해 본 발명의 작용효과가 향상하는 메커니즘은, 현상불명이지만, 예를 들어, 콜로이드상 소수성 실리카는, 실리카 표면의 실라놀기의 약 70%가 메틸기로 교체되어 있지만, 잔존하는 실라놀기에 의해, 1차 입자는 1차 응집입자를 형성하고, 더욱이 1차 응집입자가 모여 2차 응집입자를 형성한다. 이 콜로이드상 수소성 실리카는, 활성에너지선 경화성 수지로 분산시킬 때에, 날개형 교반기에 의한 분산만으로는 클로이드상 수소성 실리카의 2차 응집입자끼리가 더 응집하는 것에 의한 네트워크 구조를 형성하고, 활성에너지선 경화성 수지 중에서의 분산성 및 유동성이 부족해지지만, 간격을 1μm~300μm으로 한 3개의 롤식 분산법에 의한 분산에서는, 롤 간격에 의한 강한 전단 응력이 걸리기 때문에, 클로이드상 수소성 실리카의 2차 응집입자의 대부분이 파쇄되어 1차 응집 입자가 되는 동시에 1차 입자의 표면에 잔존하는 친수성의 실라놀기(약 30%)의 일부가 표면에 드러난 상태가 된다. 그러므로 클로이드상 수소성 실리카 입자의 네트워크 구조가 촉진되어, 2차 응집 입자의 네트워크 구조보다도, 치밀한 네트워크 구조가 형성되는 것이 관계하고 있는 것으로 짐작된다.
다음으로 양생공정(S3)에 대해 설명하겠다. 양생공정(S3)은, 활성에너지선 경화성 수지 중으로 틱소트로피 부여제를 분산시킨 후, 활성에너지선 경화성 수지와 틱소트로피 부여제가 융합할 때까지의 기간, 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 겉보기 점도나 틱소트로피 계수를 안정화시키기 위해 방치하여 양생시키는 공정이다. 양생기간은, 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 성상에 의해 다르지만, 1주일 이상을 기준으로 설정하는 것이 바람직하다. 양생공정(S3)에 있어서, 본 발명의 작용효과에 기여하는 미립자의 네트워크 구조가 안정적으로 형성되어, 바람직한 겉보기 점도와 틱소트로피 계수를 갖는 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물이 된다. 또한 양생공정(S3) 후는, 이후의 리올로지(점도 및 틱소트로피성)의 시간의 경과에 따른 물성의 변화가 지극히 작기 때문에, 리올로지의 시간의 경과에 따른 물성의 변화에 의한 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 토출가공조건의 조정이 불필요하게 되며, 토출가공안정성의 향상에 기여한다.
6. 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 충전한 용기
본 발명의 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물은, 용기에 충전한 양태로 밀폐재형성에 이용된다. 본 발명에 있어서 용기란, 본 발명의 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물이 용기 내로 충전·봉인되어, '밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 충전·봉인된 용기'로써 판매되는 것이며, 예로 주사기나 튜브 등을 들 수 있다. 그 때문에, 본 발명의 용기에는, 유체수납부와, 유체주입구, 유체주출구, 유체를 주입·주출시키는 피스톤이나 날개 회전체, 캡 또는 봉인 등이 갖추어져 있으며, 유체를 저장할 수 있고, 임의량을 주입 및/또는 주출할 수 있는 기능을 갖는 용기가 포함된다. 이 용기에는, 더욱이, 비드상으로 토출 가능한 니들상 피막부가 장착되어 사용되지만, 미리, 용기에 니들상 피막부가 장치되어 있어도 좋고, 혹은 일체화 형성되어 있어도 좋다. 게다가 활성에너지선 경화성 수지가 자외선 경화형인 경우에는, 자연광의 자외선에 의한 효과를 방지하기 때문에, 차광성 용기로 하는 것이 바람직하다.
밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 충전한 용기는, 유체주입구, 유체주출구, 유체를 주입·또는 주출시키는 피스톤이나 날개 회전체, 캡 및 봉인 등으로부터 선택된 것을 갖추고 있어도 좋고, 가장 많이 쓰이는 것으로써는, 주사기와 같은 형태의 용기나, 튜브형 용기가 있다. 예를 들어, 튜브형 용기의 경우에는, 유체주입구와 유체주출구를 갖고 있는 타입, 유체주입과 유체주출을 겸비하여 1개의 출입구만 갖고 있는 타입, 당초 유체주입구와 유체주출구를 갖고 있으면서 유체를 주입한 후는 유체주입구를 봉쇄하여 유체주출구만 남는 타입, 당초 유체주입구와 유체주출구를 갖고 있으면서 유체를 주입한 후는 양쪽을 봉쇄하는 타입, 유체주입구나 유체주출구를 봉쇄하는 수단이 마개, 회전 홈이 붙어있는 캡, 가열 밀봉 또는 봉인 부착 등으로부터 선택되는 타입 등, 여러 타입이 있다. 또한 용기에는, 가열수단, 냉각수단, 감압수단, 가압수단, 흡인수단, 증발수단, 모터, 유압수단, 공기압수단, 계량수단, 방진수단, 취급보조수단, 표시수단, 발생가스방출수단, 역류방지수단 또는 온도검지수단 등이 병설되어 있어도 좋다.
7. 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 충전한 용기의 제조방법
본 발명의 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 충전한 용기는, 공지의 충전기에 의해 용기에 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 충전하고, 필요에 따라, 거품제거수단으로 기포를 제거하여 제조된다. 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 충전 시에는, 양생공정 후는 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 겉보기 점도가 증가하기 쉬우므로, 양생공정 전에 충전하는 것이 바람직하다.
8. 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 이용한 밀폐재와 그 제조방법
본 발명의 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 이용한 밀폐재의 제조방법을, 도 5~도 8을 참조하면서 설명하겠다. 도 7에서 도시하는 바와 같이, 본 발명의 밀폐재의 제조방법은, 상술한 것처럼 하여 준비한 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물을, 니들상 피막부로부터 가압수단에 의해 비드상으로 토출하여 비드상 토출체를 형성하는 비드상 토출체 형성공정(S10)과, 비드상 토출체의 형성과 대략 동시 또는 그 후에, 비드상의 토출체로 활성에너지선을 조사하여 경화시키는 경화공정(S12)으로부터 주로 구성되어 있다.
밀폐재의 제조방법을, 도 5를 예로써 참조하면서 상세하게 설명하겠다. 도 5(a)는, 비드상의 밀폐재(1)를 제조하는 피막장치(9)의 정면도를 도시하고, 도 5(b)는, 그 우측면도를 도시하고 있다. 이들 도 5(a) 및 도 5(b)에서 도시하는 바와 같이, 본 발명의 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물이 충전된 용기(5)를, X-Y-Z축 방향으로 이동제어할 수 있는 3차원 도포장치(9)에 장착한다. 본 실시형태에 있어서는, 용기(5)에는, 압력공기배합관(90)을 거쳐 가압수단으로써 고압공기가 공급되고 있다. 도 5(a)~도 5(c)에서 도시하는 바와 같이, 니들상 피막부(4)를 갖춘 용기(5)는, 미리 3차원 도포장치(9)로 프로그램된 밀폐형상의 묘화패턴을 따라 이동하면서, 용기(5)의 하단에 설치한 니들상 피막부(4)로부터 시료대(스테이지)(B) 위로 올려 놓인 피도포기체(20)의 표면에, 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 비드상으로 토출하여 비드상 토출체(10)를 형성한다. 다음으로 활성에너지선 조사 유닛(8)으로부터 비드상 토출체(10)로 활성에너지선을 조사하는 것으로 인해, 비드상 토출체(10)를 형성하는 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물이 다리를 놓아 비드상 토출체(10)가 경화하여, 밀폐재(1)를 얻을 수 있다. 용기(5)의 니들상 피막부(4)로부터 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 토출시키기 위한 가압수단은, 도 5에서는 고압공기에 의한 가압공기식을 예시했지만, 유압 또는 기어펌프식 등 공지된 것을 적용할 수 있다. 또 활성에너지선 조사에 의한 비드상 토출체(10)의 경화는, 토출 후의 임의의 시점에서 가능하지만, 비드상 토출체(10)의 형상보지의 관점에서, 비드상 토출체를 형성하는 니들상 피막부(4)로부터의 토출과 거의 동시인 것이 바람직하다. 또한 높은 밀폐재를 제조하는 경우에는, 형성한 비드상 토출체 위로 비드상 토출체를 포개도록 2회 피막하여 비드상 토출체(10)를 2단 겹치기로 해도 좋다.
또한 도 6(a)~도 6(h)에서 도시하는 바와 같이, 밀폐재를 형성하기 위한 니들상 피막부의 토출구의 지름단면 형상은, 원형, 타원형, 사다리꼴, 사각형, 오뚜기형, 말굽형상 등 용도에 따라 임의의 형성으로 할 수 있다. 예를 들어, 피도포기체로의 밀착성과 저응력 변형성이 요구되는 경우에는, 도 6(c)에서 도시하는 말굽형상이 바람직하고, 또한 밀폐재의 높이가 요구되는 경우에는, 높이/폭의 비가 큰 사다리꼴이나 사각형의 단면형상으로 하면 좋다. 본 발명의 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물은, 형상정도와 경화 전의 형상보지성이 우수하기 때문에, 높이/폭의 비가 큰 단면형상을 갖는 밀폐재를 용이하게 형성할 수 있다. 또한 여기서 말굽형상이란, 대표적으로는, 도 6(c)과 같은 형상이며, 원형(타원형)의 직경(단경 또는 장경)부를 갖으면서, 원뿔의 일부를 직선으로 한 형상이다. 게다가 니들상 피막부의 토출구의 내경(원형인 경우)은, 용도에 따라 적당히 선택할 수 있지만, 1mm 이하에서 종래 기술에 비교하여, 본 발명의 작용효과의 우위성이 발휘되며, 보다 바람직하게는 0.75mm 이하, 더욱 바람직하게는 0.5mm 이하에서 현저하게 발휘된다.
도 7에서 도시하는 경화공정(S12)에서는, 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물로 이루어진 비드상 토출체에 대한 활성에너지선의 조사량(적산광량)을 크게 하여, 단시간으로 경화시키는 만큼 토출 시의 비드상 토출체의 형상에 가까운 밀폐재를 얻을 수 있다. 이 경화공정(S12)에 관계된 다른 실시형태로써는, 도 8에서 도시하는 바와 같이, 경화공정(S12)은, 의도적으로 미경화상태로 만드는 예비조사공정(S12a)과, 그 후에 가교도가 90% 이상의 경화상태로 만드는 본조사공정(S12c)으로부터 구성되는 것도 가능하다. 이 예비조사공정(S12a)은, 비드상 토출체 형성공정(S11)에서 형성된 비드상 토출체가, 피도포기체 위로 접촉할 때까지의 사이에 개시되어도 좋고, 비드상 토출체가 피도포기체 위로 접촉한 후에 개시되어도 좋지만, 다음의 이유에서 피도포기체 위로 접촉할 때까지 개시되는 것이 바람직하다. 즉 예비조사공정(S12a)에 있어서, 피도포기체 위로 접촉할 때까지의 동안에 활성에너지선에 의한 예비조사된 비드상 토출체는, 비드상 토출체의 형상을 보지하면서 반경화된 표면에 알맞은 점착성을 갖는 상태에서 피도포기체에 접촉하여 점착한 다음, 본조사공정(S12c)에서 경화되기 때문에, 밀폐재의 형상정도를 유지하면서, 피도포기체와 밀폐재의 밀착성을 높일 수 있다. 그러므로, 그 후의 핸들링이나 이동작업 시의 진동이나 충격에 의한 밀폐재의 위치의 어긋남이나 탈착과 같은 결함을 회피할 수 있다. 게다가 먼지의 부착을 방지하는 효과가 있다.
또한 도 8에서 도시하는 바와 같이, 예비조사공정(S12a)과 본조사공정(S12c) 사이에는, 비드상 토출체를 부분적으로 유동시켜 형상변화(본조사 전의 2차적인 형상가공)시키는 중간가공공정(S12b)을 부가하는 것도 가능하다. 또한 예비조사공정(S12a)이, 비드상 토출체가 피도포기체 위에 접촉한 상태에서 개시되는 경우에는, 중간가공공정(S12b)은, 예비조사공정(S12a)과 동시 또는 예비조사공정(S12a)의 개시 전에 부가해도 좋다. 이 방법들에 의하면, 중간가공공정(S12b)에 있어서, 사다리꼴이나 사각형 등의 모가 난 부분에 둥그스름함을 부여하여 챔퍼링이 실시되기 때문에, 밀폐재 사용 시에 변형이 쉬워지는 효과가 있다. 또한 다른 실시형태로써, 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 선지름단면이 원형상이 되도록 토출한 후, 이대로 경화시키면 선지름단면이 대략 원형이지만, 의도적으로 피도포기체와의 접촉면적이 증가하도록, 저면만 변성할 수 있는 상태로 방치 또는 예비조사로 반경화시킨 후에 본경화하면, 용이하게 선지름단면이 말굽형상을 보이는 비드상의 밀폐재로 할 수도 있다. 중간가공공정(S12b)의 유동에 의한 형상변화를 부여시키는 수단으로써는, 중력에 의한 자동변형으로 해도 좋고, 극소한 진동을 인가해도 좋다. 또한 중간가공공정(S12b)은 필수 구성이 아니고, 필요에 따라 실시할 수 있으며, 경화공정은 예비조사공정(S12a)과 본조사공정(S12c)만으로 구성되어 있어도 좋다.
활성에너지선 조사의 광량은, 피막조건과 비드상 토출체의 형상 등에 따라 적당히 적산광량을 조정하면 좋고, 구체적으로 비드상 토출체를 반경화시키는 예비조사공정(S12a)의 적산광량은, 형상보지와 표면점착성의 밸런스의 관점에서, 비드상 토출체가 실질적으로 완전 경화(가교도가 90% 이상)하는 적산광량에 대해 1~50%의 광량으로 하는 것이 바람직하다. 이는, 예비조사공정(S12a)의 적산광량이, 실질적으로 완전경화하는 적산광량의 50%를 넘으면, 밀폐재의 형상정도는 향상하지만, 완전경화 후의 피도포기체와 밀폐재와의 밀착성이 저하하기 때문에, 보다 확실한 밀착성을 얻기 때문이다.
밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물이 비드상의 밀폐재의 형상에 관여하는 조건으로써, 비드상 토출체 형성공정(S11)에 있어서, 피막 시의 니들로부터의 토출속도와 니들의 이동속도(정확하게는 니들피막부의 토출구의 이동속도)가 있다. 니들피막부의 토출구로부터의 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 토출속도는, 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 겉보기 점도와 틱소트로피 계수에 의해 적당히 조정된다. 토출속도는 토출압에 의존하기 때문에, 토출속도(토출압)가 너무 크면, 토출 시에 비드상 토출체가 비틀어지거나 기울거나 하여, 토출상태가 불안정하게 되거나, 지름팽창(Swell)이 커지는 등의 결함이 생기기 쉬워진다. 또한 니들의 이동속도는, 토출속도와의 밸런스에서 적당히 조정되지만, 토출속도보다도 이동속도가 커지는 만큼, 피도포기체 위로 토출된 비드상 토출체와 니들 토출구와의 사이에 있어서, 비드상 토출체에 미치는 인장응력이 증가하지만, 본 발명의 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물은, 탄력이 강하기 때문에, 종래품에 비해 이동속도를 크게 할 수 있다. 또한 이 탄력의 강도의 이점을 이용하여, 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 토출속도보다도 니들의 이동속도를 크게 하여, 비드상 토출체가 피도포기체로 접촉하기 전에 의도적으로 비드상 토출체에 인장응력을 부가하는 것으로, 비드상 토출체의 선지름을 세경화(細俓化)하고, 토출지름보다도 가는 지름의 밀폐재를 형성하는 것도 가능하다. 이 경우, 비드상 토출체의 선지름을 세경화할 때에 예비조사하는 것으로 인해, 비드상 토출체의 단선을 방지하면서 비드상 토출체의 선지름을 안정시킬 수 있다.
9. 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 편입한 밀폐구조체
도 9~도 10을 참조하면서, 본 발명의 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 편입한 밀폐구조체(3)에 대해, 설명하겠다. 본 실시형태의 밀폐구조체(3)는, 기체 구조로써, 도 9에서 도시하는 바와 같이, 제 1의 피밀폐기체(피도포기체)(20)와 제 2의 피밀폐기체(21)에서, 비드상의 밀폐재(1)를 끼워넣은 구조를 취하고 있다. 밀폐구조체(3)는, 예를 들어 제 1의 피밀폐기체(피도포기체)(20)의 작용면(피밀폐면) 위로, 상술한 밀폐재의 제조방법에 의해 본 발명의 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물로 이루어지는 비드상의 밀폐재(1)를 형성하고, 비드상의 밀폐재(1)를 끼워 설치하여 변형시키면서, 제 2의 피밀폐기체(21)의 작용면(피밀폐면)을 제 1의 피밀폐기체(20)의 작용면으로 압압 근접시켜 얻어진다. 이로 인해, 최소한의 밀폐 면적에서도 확실한 밀폐 성능을 실현할 수 있다. 본 실시형태에서는, 제 1의 피밀폐기체(20) 위로 비드상의 밀폐재(1)를 형성하는 예로 설명했지만, 제 2의 피밀폐기체(21) 위로 비드상 밀폐재(1)를 형성해도 좋고, 또한, 제 1의 피밀폐기체(20)와 제 2의 피밀폐기체(21)와의 양쪽으로 비드상의 밀폐재(1)를 형성하는 구조로 해도 좋다. 또한 밀폐구조체(3)는, 도 9에서 도시하는 바와 같이 비드상의 밀폐재(1)가 2개의 피밀폐기체(20, 21) 양쪽으로 접촉하여 끼워 넣어져 이루어지는 구조에 한정하지 않고, 도 10(a)에서 도시하는 바와 같이, 다른 실시형태로써, 한쪽의 피밀폐기체 위로만 비드상의 밀폐재(1)가 접촉하는, 편면개방의 구조로 하는 것도 가능하다. 도 10(a)에서 도시하는 밀폐구조체(3)는, 제 1의 피밀폐기체(20) 상으로 비드상의 밀폐재(1)가 형성되어, 편면개방구조로 되어 있는 바, 도 10(b)에서 도시하는 바와 같이, 근접하는 제 2의 피밀폐기체(21)가, 비드상의 밀폐재(1)에 접촉하는 것에 의해, 밀폐성이나 완충성을 발휘시키는 기능을 갖고 있다.
10. 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 용도
본 발명의 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물은, 주로, 피도포기체에, 니들상 피막부에서 비드상으로 토출시켜 접촉시키고, 비드상 토출체에 활성에너지선을 조사하여 경화시켜 비드상의 밀폐재를 형성하기 때문에 알맞게 사용된다. 비드상의 밀폐재로써는, 적어도 2개의 작용부재 사이에 배치되어, 각종 기능, 예를 들어, 방수성, 방진성(防塵性), 완충성, 방진성(防振性), 제진성, 응력완화성, 틈새보완성, 흔들림방지성, 어긋남방지성 및 충돌음 저감성 등의 기능을 발휘하는 비드상의 밀폐재로써, 알맞게 적용할 수 있다. 또한 본 발명의 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물은, 2개의 작용부재 사이에 배치되는 용도에 한정되지 않고, 한쪽의 작용부재에 배치된 구조에도 적용할 수 있다. 예를 들어, 하우징체의 표면에 비드상의 밀폐재를 복수 배치시켜, 외부로부터의 충격물이 충돌했을 때의 완충작용을 발휘시키는 용도나, 도 10에서 도시하는 바와 같이 대응부재가 근접했을 때에 밀폐성이나 완충성을 발휘시키는 구조에 적용하고, 편면개방의 형태에서 사용하는 용도로도 유효하다.
이하, 본 발명의 실시예로 구체적으로 설명하겠지만, 본 발명은, 이 실시예들에 특별히 한정되는 것은 아니다.
이하의 실시예 및 비교예에서 사용한 활성에너지선 경화성 수지(A)의 성분 및 제품명 등을 표 1로, 틱소트로피 부여제(B)의 성분 및 제품명 등을 표 2로 도시한다.
Figure pct00005
Figure pct00006
이하의 실시예 및 비교예에 있어서 물성의 측정방법 및 효과의 평가방법은, 하기대로이다.
(1) 겉보기 점도
JIS Z8803(원뿔-평판형 회전점도계)에 준거하여, 동적 점탄성 측정기(티·에이·인스트루먼트사제 ARES RDA)를 사용하여, 40℃, 전단속도를 0.1/sec에서 10/sec까지 100초동안 리니어(선형)이면서 연속적으로 변화(sweep)시켜 측정했을 때의, 전단속도 1.0/sec에서의 측정치를 겉보기 점도로 한다.
(2)틱소트로피 특성(틱소트로피 계수)
JIS Z8803(원뿔-평판형 회전점도계)에 준하여, 동적 점탄성 측정기(티·에이·인스트루먼트사제 ARES RDA)를 사용하여, 40℃, 전단속도를 0.1/sec에서 10/sec까지 100초동안 리니어(선형)이면서 연속적으로 변화(sweep)시켜 겉보기 점도를 측정했을 때의, 전단속도 1.0/sec에서의 겉보기 점도와 전단속도 1.0/sec에서의 겉보기 점도로부터 전술한 수식 1을 이용하여, 틱소트로피 계수를 구했다.
(3) 무기미립자의 분산상태
무기미립자의 분산상태의 평가를 하기 위해, 각 실시예에 있어서, 안료를 배합하지 않는 다른 것은, 같은 배합량·같은 조건에서 조정한 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 제조했다. 제조한 활성에너지선 경화성 수지 조성물 중의 무기미립자의 입도분포를 고농도샘플측정시스템(시마츠제작소 SALD-HC71H) 탑재의 레이저 회절식 입도분포측정장치(시마츠제작소 SALD-7100H, 광원: 청자색 다이오드 레이저, 405nm)를 이용하여 측정했다. 측정은, 제조한 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 무조정(원액)상태에서 0.1mm 오목 셀 또는 0.5mm 오목 셀로 충전 후, 슬라이드 유리에 얹어 시료 셀로 하고, 레이저 회절식 입도분포측정장치의 측정부에 세트하여 측정했다. 얻어진 입도분포의 피크수, 가장 큰 피크영역(메인 피크영역)을 갖는 입자지름범위의 피크에 있어서 입자지름, 2번째로 큰 피크영역(서브피크영역(1))을 갖는 입자지름범위의 피크에 있어서 입자지름, 3번째로 큰 피크영역(서브피크영역(2))을 갖는 입자지름범위의 피크에 있어서 입자지름 및 메인피크영역을 갖는 입자지름범위에 있어서 상대입자량(%)을 확인했다.
(4)비드상 토출체의 지름팽창(Swell)의 저감효과
내경단면형상(토출구경)이 원형이며 내경
Figure pct00007
0.5mm 또는
Figure pct00008
1mm인 니들이 장착된 차광성 실린지에, 각 실시예에서 제조한 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 충전했다. 자외선조사장치를 부속시킨 에어 가압식 디스펜싱장치(토출제어부: 무사시 엔지니어링사제 모델 ML-808FXcom, 3차원제어로봇부: 모델 숏마스터 200DS)를 이용하고, 400kPa의 공기압을 인가하여, 니들로부터 각 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 토출하여 비드상 토출체를 형성시키면 동시에 UV조사하고, 비드상 경화물로 했다. 비드상 경화물의 단면외경을, 현미경(니콘사제 MM-800/LFA 배율 20배)으로 측정하여, 토출니들내경 IDn과 비드상 경화물의 외경 ODb와의 배율 ODb/IDn에서 평가했다(비율이 1에 가까운 것일수록, Swell 저감효과가 크고, 지름정도가 우수하다.).
(5) 비드상 토출체의 니들 도포 시의 잘리기 어려움·탄력의 강도
내경단면형상(토출구경)이 원형이고 내경
Figure pct00009
0.5mm 또는
Figure pct00010
1mm인 니들이 장착된 차광성 실린지에, 각 실시예에서 제조한 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 충전했다. 자외선조사장치를 부속시킨 에어 가압식 디스펜싱장치(토출제어부: 무사시 엔지니어링사제 모델 ML-808FXcom, 3차원제어도포로봇부: 모델 숏마스터 200DS)를 사용하여, 니들로부터 각 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 16mm/s에서 토출하는 동시에, 니들을 25mm/s의 속도에서 피도포기체면에 대해 평행하게 이동시키면서, 도 11에서 도시하는 패턴의 비드상 토출체를 형성했다. 비드상 토출체의 선지름의 분산과, 비드상 토출체의 단선의 유무에 대해, 눈으로 확인하여, 평가했다. 평가기준은, 비드상 토출체가 단선한 조성물, 또는, 선지름 분산이 현저한 조성물을 '×'(불합격), 그 이외를 'O'(합격)으로 했다.
(6) 토출성(피막성)
상기 (5) 비드상 토출체의 니들 도포 시의 잘리기 어려움·탄력의 강도의 평가 시에, 아울러 토출성을 평가했다. 평가기준은, 400kPa의 공기압을 인가하고, 각 실시예에서 제조한 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 니들로부터 16mm/s로 토출가능한 조성물을 'O'(양호), 토출가능하지만 니들이동속도(25mm/s)보다도 토출속도가 느리고, 비드상 토출체가 늘어나기 쉬운 조성물을 '△'(준양호), 현저하게 토출속도가 작을뿐더러, 토출이 어려운 조성물을 '×'(부적합)로 했다.
(7)비드상 토출체의 형상보지성(미경화상태)
내경단면형상(토출구경)이 원형이고 내경 Φ0.5mm의 니들이 장착된 차광성 실린지에, 각 실시예에서 제조한 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 충전했다. 자외선조사장치를 부속시킨 에어 가압식 디스펜싱장치(토출제어부: 무사시 엔지니어링사제 모델 ML-808FXcom, 3차원제어도포로봇부: 모델 숏마스터 200DS)를 이용해서, 니들로부터의 각 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 토출속도와 니들의 이동속도를 같게 하여, 유리판(히라오카사제, 소다유리) 위로 비드상 토출체를 형성했다. 비드상 토출체를 30초간 자연방치하여, 비드상 토출체의 형상변화(흐름의 정도)를 관찰했다. 평가기준은, 비드상 토출체의 폭과 높이를, 현미경(니콘사 MM-800-LFA)을 이용해서 측정하여, 선높이와 선폭과의 비(높이/폭)가 0.9~1을 '◎'(우수), 0.8~9 미만을 '○'(양호), 0.5~0.8 미만을 '△'(준양호), 0.5 미만을 '×'(부적합)로 했다.
실시예 1
이하의 순서로, 본 실시예의 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 조제하여, 물성의 측정 및 효과의 평가를 했다. 표 1에서 도시하는 활성에너지선 경화성 수지 (A-1)를 100중량부에 대해, 표 2에서 도시하는 틱소트로피 부여제(B-1)를 0.1중량부 첨가하는데다, 부가적 첨가제로써, 청색의 착색안료(신에츠화학공업사제, KE-Color MB)를 0.1중량부 첨가했다. 자전공전식 믹서(신키사제, AR-250)를 이용하여, 3분간 회전수 2000rpm으로 예비분산했다. 다음으로, 본분산공정으로써, 예비분산물을 3개의 롤 밀(이리에상회사제 모델 RM-1S)을 이용하여, 롤지름 63.5mm, 롤 사이 간격 55μm, 피드롤 회전수 70rpm, 중간롤 회전수 170rpm, 에이프런롤 420rpm, 패스횟수 3회의 조건으로, 그라인드게이지에서 50μm 이상의 입자가 없어질 때까지 분산처리를 하여, 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 얻었다. 얻어진 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 일부를, 충전기(자사제 가압식 충전기)를 이용하여, 차광성 실린지(무사시 엔지니어링제, PSY-50EU)로 충전하고, 활성에너지선 경화성 수지 조성물이 충전된 용기를 제작하여, 비드상 토출체의 지름팽창의 저감효과, 니들 도포 시의 탄력의 강도, 토출성 및 비드상 토출체의 형상보지성의 평가용 샘플로했다. 한편, 차광 실린지로 충전하지 않은 나머지 활성에너지선 경화성 수지 조성물은, 겉보기 점도, 틱소트로피 계수 및 점탄성률의 측정 및 무기미립자의 분산상태의 평가용의 측정용 샘플로 했다. 또한 무기미립자의 분산상태의 평가용의 측정용 샘플로 하고, 청색의 착색안료를 생략한 다른 것은 같은 배합·같은 조건에서 조정한 샘플을 제작했다. 다음으로, 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 양생공정으로써, 활성에너지선 경화성 수지 조성물이 충전된 용기와, 겉보기 점도 등을 측정하기 위한 측정용 샘플을 감압 거품제거한 후, 각각, 실온에서 200hr 방치하여 양생시켜, 본 실시예의 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 얻었다. 얻어진 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 평가용 샘플 및 측정용 샘플을 이용하여, 물성의 평가 및 효과의 평가를 했다.
실시예 2~5
실시예 1에 있어서, 표 1에서 도시하는 활성에너지선 경화성 수지 (A-1)과 표 2에서 도시하는 틱소트로피 부여제(B-1)와의 배합을, 표 3처럼 변경한 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 2~5의 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 각각 얻었다. 얻어진 각 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 평가용 샘플 및 측정용 샘플을 이용하여, 물성의 평가 및 효과의 평가를 했다.
실시예 6
실시예 3에 대해, 표 1에서 도시하는 활성에너지선 경화성 수지 조성물(A-1)을 대신하여 (A-2)를 이용한 이외는, 실시예 3과 마찬가지로 하여, 실시예 6의 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 얻었다. 얻어진 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 평가용 샘플 및 측정용 샘플을 이용하여, 물성의 평가 및 효과의 평가를 했다.
실시예 7
실시예 2에 대해, 표 2에서 도시하는 틱소트로피 부여제(B-1)를 대신하여 (B-2)를 이용한 이용한 이외는, 실시예 2와 마찬가지로 하여, 실시예 7의 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 얻었다. 얻어진 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 평가용 샘플 및 측정용 샘플을 이용하여, 물성의 평가 및 효과의 평가를 했다.
실시예 8
실시예 2에 대해, 표 2에서 도시하는 틱소트로피 부여제(B-1)(수소성 실리카 미립자)를 대신하여 (B-3)(친수성 실리카 미립자)을 이용한 이외는, 실시예 2와 마찬가지로 하여, 실시예 8의 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 얻었다. 얻어진 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 평가용 샘플 및 측정용 샘플을 이용하여, 물성의 평가 및 효과의 평가를 얻었다.
실시예 9
실시예 5에 대해, 표 1에서 도시하는 활성에너지선 경화성 수지 조성물(A-1)을 대신하여 (A-4)를 이용한 이외는, 실시예 5와 마찬가지로 하여, 실시예 9의 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 얻었다. 얻어진 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 평가용 샘플 및 측정용 샘플을 이용하여, 물성의 평가 및 효과의 평가를 했다.
실시예 10
실시예 3에 대해, 본분산공정에 있어서 3개의 롤 밀의 롤 사이 간격을 75μm으로 한 이외는, 실시예 3과 마찬가지로 하여, 실시예 10의 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 얻었다. 얻어진 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 평가용 샘플 및 측정용 샘플을 이용하여, 물성의 평가 및 효과의 평가를 했다.
실시예 11
실시예 3에 대해, 본분산공정에 있어서 3개의 롤 밀의 롤 사이 간격을 35μm으로 한 이외는, 실시예 3과 마찬가지로 하여, 실시예 11의 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 얻었다. 얻어진 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 평가용 샘플 및 측정용 샘플을 이용하여, 물성의 평가 및 효과의 평가를 했다.
실시예 12
실시예 3에 대해, 본분산공정에 있어서 3개의 롤 밀의 롤 사이 간격을 95μm로 한 이외는, 실시예 3과 마찬가지로 하여, 실시예 12의 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 얻었다. 얻어진 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 평가용 샘플 및 측정용 샘플을 이용하여, 물성의 평가 및 효과의 평가를 했다.
실시예 13
실시예 3에 대해, 본분산공정에 있어서 3개의 롤 밀의 롤 사이 간격을 15μm로 한 이외는, 실시예 3과 마찬가지로 하여, 실시예 13의 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 얻었다. 얻어진 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 평가용 샘플 및 측정용 샘플을 이용하여, 물성의 평가 및 효과의 평가를 했다.
실시예 14
실시예 3에 대해, 표 1에서 도시하는 활성에너지선 경화성 수지(A-1)(실리콘계 수지)를 대신하여 (A-5)(우레탄계 수지)를 이용한 이외는, 실시예 3과 마찬가지로 하여, 실시예 14의 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 얻었다. 얻어진 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 평가용 샘플 및 측정용 샘플을 이용하여, 물성의 평가 및 효과의 평가를 했다.
실시예 15
실시예 3에 대해, 표 1에서 도시하는 활성에너지선 경화성 수지(A-1)(실리콘계 수지)를 대신하여 (A-6)(아크릴계 수지)를 이용한 이외는, 실시예 3과 마찬가지로 하여, 실시예 15의 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 얻었다. 얻어진 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 평가용 샘플 및 측정용 샘플을 이용하여, 물성의 평가 및 효과의 평가를 했다.
실시예 16
실시예 9에 대해, 표 2에서 도시하는 틱소트로피 부여제(B-1)(소수성 실리카 미립자)를 대신하여 (B-2)(친수성 실리카 미립자)로 하고, 그 배합량을 10중량부로 한 이외는, 실시예 9와 마찬가지로 하여, 실시예 16의 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 얻었다. 얻어진 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 평가용 샘플 및 측정용 샘플을 이용하여, 물성의 평가 및 효과의 평가를 했다.
실시예 17
실시예 3에 대해, 본분산공정을 이하와 같이 한 이외는, 실시예 3과 마찬가지로 하여, 실시예 17의 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 얻었다. 본분산공정은, 예비분산물을 실시예 3에서 사용한 것과는 다른 3개의 롤 밀(이노우에 제작소제 모델 HHC-229×460)을 이용하여, 롤 지름 229mm, 롤 사이 간격을 분산처리의 진행에 따라 50μm에서 5μm로 변화시키면서, 피드롤 회전수 20rpm, 중간롤 회전수 75rpm, 에이프론롤 회전수 200rpm, 패스횟수 1회의 조건으로, 그라인드게이지에서 50μm 이상의 입자가 없어질 때까지 분산처리하는 것에 의해 실시된다. 얻어진 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 평가용 샘플 및 측정용 샘플을 이용하여, 물성의 평가 및 효과의 평가를 했다.
실시예 18
실시예 17에 대해, 본분산공정의 패스횟수를 2회의 조건으로 하여 분산처리를 한 이외는, 실시예 17과 마찬가지로 하여, 실시예 18의 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 얻었다. 얻어진 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 평가용 샘플 및 측정용 샘플을 이용하여, 물성의 평가 및 효과의 평가를 했다.
실시예 19
실시예 17에 대해, 본분산공정의 롤 사이 간격을 약 5μm로 유지하면서, 패스횟수를 7회의 조건으로 하여 분산처리를 한 이외는, 실시예 17과 마찬가지로 하여, 실시예 19의 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 얻었다. 얻어진 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 평가용 샘플 및 측정용 샘플을 이용하여, 물성의 평가 및 효과의 평가를 했다.
실시예 20
실시예 19에 대해, 표 2에서 도시하는 틱소트로피 부여제(B-1)(소수성 실리카 미립자)의 배합량을 12중량부로 변경한 이외는, 실시예 19와 마찬가지로 하여, 실시예 20의 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 얻었다. 얻어진 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 평가용 샘플 및 측정용 샘플을 이용하여, 물성의 평가 및 효과의 평가를 했다.
비교예 1
실시예 1에 대해, 표 1에서 도시하는 활성에너지선 경화성 수지(A-1)를 대신하여 (A-3)으로 하고, 표 2에서 도시하는 틱소트로피 부여제(B-1)의 배합량을 3중량부로 변경한 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 비교예 1의 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 얻었다. 얻어진 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 평가용 샘플 및 측정용 샘플을 이용하여, 물성의 평가 및 효과의 평가를 했다.
비교예 2
실시예 1에 대해, 표 1에서 도시하는 활성에너지선 경화성 수지(A-1)를 대신하여 (A-4)로 하고, 표 2에서 도시하는 틱소트로피 부여제(B-1)의 배합량을 30중량부로 변경한 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 비교예 2의 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 얻었다. 얻어진 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 평가용 샘플 및 측정용 샘플을 이용하여, 물성의 평가 및 효과의 평가를 했다.
비교예 3
실시예 1에 대해, 표 2에서 도시하는 틱소트로피 부여제(B-1)의 배합량을 0.05중량부로 변경한 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 비교예 3의 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 얻었다. 얻어진 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 평가용 샘플 및 측정용 샘플을 이용하여, 물성의 평가 및 효과의 평가를 했다.
비교예 4
비교예 2에 대해, 표 2에서 도시하는 틱소트로피 부여제(B-1)를 대신하여 (B-2)로 하고, 틱소트로피 부여제(B-2)와의 배합량을 15중량부로 변경한 이외는, 비교예 2와 마찬가지로 하여, 비교예 4의 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 얻었다. 얻어진 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 평가용 샘플 및 측정용 샘플을 이용하여, 물성의 평가 및 효과의 평가를 했다.
비교예 5
실시예 1에 대해, 표 2에서 도시하는 틱소트로피 부여제(B-1)의 배합량을 0.1중량부로 변경한 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 비교예 5의 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 얻었다. 얻어진 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 평가용 샘플 및 측정용 샘플을 이용하여, 물성의 평가 및 효과의 평가를 했다.
비교예 6
실시예 3에 대해, 본분산공정에 있어서 롤 사이 간격, 롤 회전수를 조정하면서, 무기미립자의 입도분포가 단일 피크가 되는 상태까지 분산시킨 이외는, 실시예 3과 마찬가지로 하여, 비교예 6의 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 얻었다. 얻어진 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 평가용 샘플 및 측정용 샘플을 이용하여, 물성의 평가 및 효과의 평가를 했다.
실시예 1~20의 결과를 표 3~6으로, 비교예 1~6의 결과를 표 7로 도시했다.
Figure pct00011
Figure pct00012
Figure pct00013
Figure pct00014
Figure pct00015
표 3~7에서 도시하는 결과로부터, 실시예 1~20의 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물은, 내경이 1mm 이하인 작은 구경의 니들 도포에 있어서도, 토출성, 비드상 토출체의 지름정도(저Swell) 및 형상보지성이 우수한데다, 비드상 토출체를 피막할 때에 인장응력이 인가되어도, 잘리기 어려운 탄력이 있다는, 우수한 성능이 나타났다. 이로 인해, 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 겉보기 점도, 틱소트로피 계수 및 무기 미립자의 분산상태를 어느 특정 조건으로 하는 것에 의해, 본 발명의 작용효과를 얻을 수 있는 것이 보여졌다. 한편, 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 겉보기 점도 및 틱소트로피 계수를 특정의 조건에서 벗어난 범위로 한 비교예 1~5에서는, 토출성, 비드상 토출체의 지름팽창(Swell) 및 비드상 토출체의 형상보지성 중 적어도 1개의 평가가 낮고, 또한, 도포속도가 빨라지면, 비드상 토출체가 잘리기 쉽고, 생산성도 떨어지는 결과이며, 본 발명의 작용효과를 얻을 수 없는 것을 알 수 있었다. 또한 비교예 2의 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 평가결과는, 내경 0.5mm의 니들을 사용한 경우에 있어서도 마찬가지의 결과였다.
실시예 3과 비교예 6에서 각각 조정한 활성에너지선 경화성 수지 조성물 중의 무기 미립자의 분산상태를 도시하는 입도분포측정 결과를, 도 12에서 도시한다. 실시예 3과 비교예 6에서는, 무기미립자의 분산상태만이 다른 바, 도 12에서 도시하는 바와 같이, 비교예 6의 활성에너지선 경화성 수지 조성물에서는, 무기 미립자의 입도분포가 단일 피크(메인 피크영역을 갖는 입자지름범위에 있어서 상대입자량이 100% 가깝다)인 것에 대해, 실시예 3의 활성에너지선 경화성 수지 조성물에서는, 무기 미립자의 입도분포가 3개인 피크를 도시했다. 비교예 6의 활성에너지선 경화성 수지 조성물에서는, 본 발명의 효과를 얻을 수 없는 것으로부터, 활성에너지선 경화성 수지 조성물 중에 있어서, 무기 미립자의 분산상태가 중요한 것을 알 수 있었다. 또한 실시예 1~12, 14~16 및 18~20의 결과와 실시예 13 및 17의 결과를, 특히 swell에 관한 효과에 대해 비교검토한 바, 활성에너지선 경화성 수지 중의 무기 미립자의 바람직한 분산상태로써, 메인 피크영역을 갖는 입자지름범위의 상대입자량이 30~90%인 것이 바람직하고, 실시예 1~10, 14~16, 19 및 20의 결과와 실시예 11, 12 및 18의 결과와의 비교에서, 40%~80%가 더욱 바람직한 것을 알 수 있었다.
게다가 실시예 2의 결과와 실시예 8의 결과를 비교하면, 틱소트로피 부여제로써 친수성의 무기 미립자를 사용한 실시예 8은, 소수성의 무기 미립자를 사용한 실시예 2에 비해, 무기 미립자의 활성에너지선 경화성 수지 중으로의 분산이 하기 어렵고, 점도가 높아지는 것이 보여, 무기 미립자는 소수성인 쪽이 바람직한 것을 알 수 있었다. 또한 실시예 3, 실시예 14 및 실시예 15의 각각의 결과의 비교로부터, 활성에너지선 경화성 수지의 성분이 달라도, 본 발명에서 발견된 물성이나 무기 미립자의 분산상태의 범위에 있는 것에 의해, 본 발명의 작용효과를 얻을 수 있는 것을 알 수 있었다.
본 발명의 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물은, 니들 도포에 의해 비드상의 밀폐재를 형성하기 위해 알맞게 이용되고, 좁은 공간부분의 밀폐재로써 최적이며, 그것을 편입하는 전자기기 등의 소형화나 생산원가 절하에 공헌한다. 비드상의 밀폐재로써는, 적어도 2개의 작용부재 사이에 배치되지만, 한쪽의 작용부재에 배치되어, 방수성, 방진성(防塵性), 완충성, 방진성(防振性), 제진성, 응력완화성, 틈새보완성, 흔들림방지성, 어긋남방지성 및 충돌음 저감성 등의 기능을 발휘한다.
1: 비드상의 니들재
10: 비드상 토출체
11: 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물
20: 제 1의 피밀폐기체(피도포기체)
21: 제 2의 피밀폐기체
3: 밀폐구조체
4: 니들상 피막부
5: 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 충전한 용기
8: 활성에너지선 조사 유닛
9: 3차원제어식 도포부착장치
90: 압력공기공급관
B: 시료대(스테이지)
S1: 배합공정
S2: 분산공정
S2a: 예비분산공정
S2b: 본분산공정
S3: 양생공정
S10: 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 준비
S11: 비드상 토출체 형성공정
S12: 경화공정
S12a: 예비조사공정
S12b: 중간가공공정
S12c: 본조사공정

Claims (17)

  1. 활성에너지선 경화성 수지(A) 100중량부에, 적어도 틱소트로피 부여제(B) 0.1~25 중량부가 분산되어 이루어지는 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물에 있어서,
    상기 활성에너지선 경화성 수지 조성물은, 미경화상태에서의 겉보기 점도(JIS Z8803 준거 원뿔-평판형 회전점도계 40℃)가, 전단속도 0.1~10/sec의 범위에 있어서, 50~5000Pa·s인 것과 동시에, 상기 전단속도의 범위에 있어서 상기 겉보기 점도로부터 구해지는 틱소트로피 계수가 1.1~10이며,
    상기 틱소트로피 부여제(B)는 실리카 미립자이며,
    상기 활성에너지선 경화성 수지(A) 중에 있어서 상기 실리카 미립자의 입도분포는, 복수의 피크를 갖는 것을 특징으로 하는 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 입도분포 중, 가장 큰 피크영역을 갖는 입자지름범위에 있어서 상대입자량이, 30~90%인 것을 특징으로 하는 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 가장 큰 피크영역의 피크에 있어서 입자지름이, 0.05~1μm인 것을 특징으로 하는 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 실리카 미립자는, 소수화도가 50~90%의 소수성 실리카인 것을 특징으로 하는 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 활성에너지선 경화성 수지(A)는, 자외선 경화성 수지인 것을 특징으로 하는 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 활성에너지선 경화성 수지(A)는, 실리콘계 수지, 아크릴계 수지 및 우레탄계 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 활성에너지선 경화성 수지인 것을 특징으로 하는 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 기재된 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 제조방법에 있어서,
    상기 활성에너지선 경화성 수지(A)와 상기 실리카 미립자를 배합시키는 배합공정과,
    상기 실리카 미립자를 상기 활성에너지선 경화성 수지(A)로 분산시키는 분산공정과,
    상기 실리카 미립자가 분산된 활성에너지선 경화성 수지를 소정기간 현상을 유지하는 양생공정과, 를 적어도 갖으며,
    상기 분산공정은, 상기 활성에너지선 경화성 수지(A) 중에 있어서 상기 실리카 미립자가, 복수의 피크를 갖는 입도분포를 취하는 동시에, 상기 입도분포 중, 가장 큰 피크영역을 갖는 입자지름범위의 상대입자량이, 30~90%가 되도록 분산시키는 것을 특징으로 하는 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 제조방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 분산공정에 있어서, 상기 가장 큰 피크영역의 피크의 입자지름이, 0.05~1μm인 것을 특징으로 하는 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 제조방법.
  9. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 기재된 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 이용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 밀폐재.
  10. 제 9항에 있어서, 밀폐재의 선지름단면형상이 말굽형상인 것을 특징으로 하는 밀폐재.
  11. 제 9항 또는 제 10항의 밀폐재가, 제 1의 피밀폐기체와 제 2의 피밀폐기체 사이에 끼워져 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 밀폐구조체.
  12. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 기재된 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물을, 니들상 피막부의 토출구로부터 토출시켜 비드상 토출체를 형성하는 비드상 토출체 형성공정과,
    상기 비드상 토출체에 활성에너지선을 조사하여 경화시키는 경화공정과, 를 적어도 갖으며,
    상기 토출구의 내경이 1mm 이하인 것을 특징으로 하는 밀폐재의 제조방법.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 비드상 토출체 형성공정은, 상기 니들상 피막부의 토출구를 피도포기체에 대해 상대적으로 이동시키면서, 그 피도포기체 위로 상기 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 토출시켜 비드상 토출체를 형성하며,
    상기 니들상 피막부의 토출구로부터의 상기 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 토출속도보다도, 상기 피도포기체에 대한 상기 니들상 피막부의 토출구의 상대적인 이동속도를 크게 하는 것을 특징으로 하는 밀폐재의 제조방법.
  14. 제 12항 또는 제 13항에 있어서, 상기 경화공정은, 상기 비드상 토출체를 반경화시키는 예비조사공정과, 상기 비드상 토출체를 형성하는 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 가교도가 90% 이상이 될 때까지 상기 비드상 토출체를 경화시키는 본조사공정과, 를 적어도 갖는 것을 특징으로 하는 밀폐재의 제조방법.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 예비조사공정에 있어서, 상기 비드상 토출체에 조사되는 활성에너지선의 광량은, 상기 비드상 토출체를 형성하는 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 가교도가 90% 이상이 될 때의 적산광량에 대해, 1~50%의 적산광량인 것을 특징으로 하는 밀폐재의 제조방법.
  16. 제 14항 또는 제 15항에 있어서, 상기 예비조사공정과 상기 본조사공정과의 사이에는, 더욱이, 반경화상태의 비드상 토출체를 부분적으로 유동시켜 형상변화시키는 중간가공공정을 갖는 것을 특징으로 하는 밀폐재의 제조방법.
  17. 제 14항 내지 제 16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 경화공정 중 상기 예비조사공정은, 상기 밀폐재용 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 상기 니들상 피막부의 토출구로부터 토출시킨 후, 상기 비드상 토출체가 상기 피도포기체 위로 접촉할 때까지 개시되는 것을 특징으로 하는 밀폐재의 제조방법.
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