WO2013099864A1 - 活性エネルギー線硬化性樹脂組成物、その製造方法及びそれを用いたシール材 - Google Patents

活性エネルギー線硬化性樹脂組成物、その製造方法及びそれを用いたシール材 Download PDF

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energy ray
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慎一郎 永田
俊一 東
宣弘 笹澤
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株式会社タイカ
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    • C09K2200/0247Silica

Definitions

  • the present invention relates to an active energy ray-curable resin composition that is cured by irradiating active energy rays.
  • the active energy ray-curing property is suitable as a bead-shaped sealing material having high shape dimensional accuracy and excellent productivity.
  • the present invention relates to a resin composition, a production method thereof, and a sealing material using the resin composition.
  • the sealing materials (packings, gaskets, etc.) used for the components, for example, the housing, have also shifted to specifications with a narrow line width.
  • a sealing material having a width of about 1 mm is used. in use.
  • the line width of the sealing material is reduced, it becomes difficult to incorporate the molded sealing material into a component such as a casing, which causes an increase in cost.
  • a liquid sealing material such as an ultraviolet curable resin is directly applied to a portion to which a sealing material such as a housing is attached by being ejected from a needle-shaped coating portion in a bead shape (line shape)
  • a method of attaching a needle-like discharger by ultraviolet rays to form a sealing material and mounting it at the same time has been proposed (for example, see Patent Documents 1 and 2).
  • Patent Document 1 discloses silica particles in an ultraviolet curable resin.
  • Patent Document 2 discloses a technique in which the viscosity of the coating material is about 1 to 1000 Pa ⁇ s at the coating temperature.
  • a method for preventing sagging after coating by applying a liquid sealing material having thixotropy (see, for example, Patent Document 3), and adding an inorganic filler or the like to a urethane acrylic photocurable resin.
  • a thickener is added to add high thixotropy and the viscosity at room temperature (25 ° C.) is measured using a rotational viscometer, 10,000 to 150,000 mPa ⁇ s at 20 revolutions per minute (20 rpm). s, 100,000 to 1,500,000 mPa ⁇ s at 2 revolutions per minute (2 rpm).
  • (Ii) A method of increasing the height / width ratio of the discharge port of the needle-shaped coating portion (see, for example, Patent Document 4), which is an ultraviolet curable type having a viscosity of about 500 to 50,000 poise.
  • (Iii) A method in which a liquid sealing material is applied in two stages to ensure the height (for example, see Patent Document 5), and the rubber hardness is an ultraviolet curable elastomer having a JIS A of about 20 to 60 ° as a gasket material.
  • An object of the present invention is to provide an active energy ray-curable resin composition for a sealing material that is suitable as a bead-shaped sealing material having high shape dimensional accuracy and excellent productivity in view of the problems of the above-described conventional technology. It is in. In particular, when applying a needle, it excels in dischargeability, hardly causes diametrical expansion (Swell) of the discharged bead, has high shape retention after application, and is difficult to break against tensile stress during needle application. An object of the present invention is to provide a firm active energy ray-curable resin composition for sealing materials and a sealing material using the same.
  • the present inventors have identified at least a fine particle such as a silica fine particle and a thixotropic agent such as a specific organic additive in an active energy ray-curable resin such as an ultraviolet curable resin.
  • the amount of the composition is adjusted so as to have a specific property and performance, for example, a specific viscosity and a thixotropy coefficient, and fine particles such as silica fine particles contained in the active energy ray-curable resin,
  • a specific property and performance for example, a specific viscosity and a thixotropy coefficient, and fine particles such as silica fine particles contained in the active energy ray-curable resin.
  • the active energy ray-curable resin composition for a sealing material of the present invention contains at least 0.1 to 25 parts by weight of a thixotropic agent (B) in 100 parts by weight of the active energy ray-curable resin (A).
  • the active energy ray-curable resin composition has an apparent viscosity in an uncured state (conforms to JIS Z8803, cone-plate rotational viscometer, 40 ° C.) with a shear rate of 0.1 to 10 / sec.
  • the range is 50 to 5000 Pa ⁇ s
  • the thixotropy coefficient determined from the apparent viscosity in the range of the shear rate is 1.1 to 10
  • the thixotropy imparting agent (B) is silica fine particles
  • the active energy ray curability is The particle size distribution of the silica fine particles in the resin (A) has a plurality of peaks.
  • Silica fine particles as a thixotropy imparting agent are dispersed in a predetermined amount so as to have a particle size distribution having a plurality of peaks in the active energy ray curable resin, and the obtained active energy ray curable resin composition is uncured.
  • the apparent viscosity in the state is 50 to 5000 Pa ⁇ s and the thixotropy coefficient is 1.1 to 10 in the range of the shear rate of 0.1 to 10 / sec.
  • the sealing material in the present invention is disposed between at least two action members, for example, waterproof, dustproof, shock-absorbing, vibration-proof, vibration-damping, stress relaxation, gap complementarity, It can exhibit various functions such as rattling prevention, slip prevention, and impact noise reduction, and is not only arranged between two action members, but also one side open, for example Also included are those that are disposed on the working member and exhibit the various functions described above.
  • the active energy ray-curable resin composition for a sealing material of the present invention has a relative particle amount in a particle size range having the largest peak region in the particle size distribution of silica fine particles in the active energy ray-curable resin (A). It is also preferably 30 to 90%.
  • the aggregated particles formed by the silica fine particles are dispersed so as to have a particle size distribution having a plurality of peaks, and thus more suitable dispersion conditions are selected. As a result, it is more excellent in ejectability, is less prone to bead diameter expansion (Swell), has high shape retention after application, and is resistant to tensile stress during needle application and has a firmness.
  • An active energy ray-curable resin composition is obtained.
  • the active energy ray-curable resin composition for a sealing material of the present invention preferably has a peak particle diameter of 0.05 to 1 ⁇ m in the largest peak region in the particle size distribution of the silica fine particles.
  • the aggregated particles formed by the silica fine particles are dispersed so as to have a particle size distribution having a plurality of peaks, and thus more suitable dispersion conditions are selected.
  • it has excellent ejection properties, is less susceptible to bead diametrical expansion (Swell), has high shape retention after application, and is resistant to tensile stress during needle application and has a firm effect.
  • An energy ray curable resin composition is obtained.
  • the silica fine particles of the active energy ray-curable resin composition for a sealing material of the present invention are preferably hydrophobic silica having a hydrophobicity of 50 to 90%. Thereby, a material suitable as silica fine particles is selected.
  • the active energy ray curable resin (A) of the active energy ray curable resin composition for a sealing material of the present invention is preferably an ultraviolet curable resin. Thereby, a material suitable as active energy ray curable resin is selected.
  • the active energy ray-curable resin (A) of the active energy ray-curable resin composition for a sealing material of the present invention is one or more kinds of activities selected from the group consisting of silicone resins, acrylic resins and urethane resins.
  • An energy ray curable resin is also preferable. Thereby, a more suitable material is selected as the active energy ray curable resin.
  • the manufacturing method of the active energy ray-curable resin composition for a sealing material of the present invention includes a compounding step of compounding the active energy ray-curable resin (A) and silica fine particles, and the silica fine particles into the active energy ray-curable resin ( At least a dispersion step for dispersing in A) and a curing step for allowing the active energy ray-curable resin in which the silica fine particles are dispersed to stand for a predetermined period.
  • the dispersion step is included in the active energy ray-curable resin (A).
  • the silica fine particles in FIG. 5 have a particle size distribution having a plurality of peaks, and are dispersed so that the relative particle amount in a particle size range having the largest peak region in the particle size distribution is 30 to 90%. To do.
  • the method for producing an active energy ray-curable resin composition for a sealing material according to the present invention includes an active energy ray-curable resin and a compounding step in which silica fine particles as a thixotropic agent are blended, and the silica fine particles are active energy ray-curable resins.
  • a curing step in which the active energy ray-curable resin in which the silica fine particles are dispersed is allowed to stand for a predetermined period.
  • Silica fine particles as a thixotropy imparting agent are dispersed under desired conditions by the dispersing step, and physical properties such as apparent viscosity and thixotropic coefficient of the obtained active energy ray-curable resin composition are stabilized by the curing step.
  • the discharge property is excellent, the bead diameter expansion (Swell) hardly occurs, the shape retention after application is high, and the tension during needle application is high.
  • An active energy ray-curable resin composition for a seal material that is hard to break even against stress is obtained.
  • the peak particle size of the largest peak region in the particle size distribution of silica fine particles is 0.05 to 1 ⁇ m. It is also preferable that there is. Thereby, more suitable dispersion conditions in the dispersion step are selected.
  • the sealing material of the present invention uses the above-mentioned active energy ray-curable resin composition for sealing material.
  • the seal material has a narrow line width and a cross-sectional height close to the diameter or height of the needle discharge port (the height is sufficiently high). Is obtained.
  • the wire material has a horseshoe-like cross-sectional shape.
  • a sealing material having a narrow line width and having a wire diameter cross-sectional height close to the diameter or height of the discharge port of the needle and having excellent adhesion to the substrate to be coated and low stress deformability can be obtained.
  • the seal material using the above-described active energy ray-curable resin composition for seal material or the seal material having a horseshoe-like wire diameter cross-sectional shape is the first sealed substrate. It is sandwiched between the second substrate to be sealed.
  • the manufacturing method of the sealing material of the present invention includes a bead-shaped discharge body forming step of forming the bead-shaped discharge body by discharging the above-mentioned active energy ray-curable resin composition for sealing material from the discharge port of the needle-shaped coating portion. And a curing step of irradiating and curing the bead-shaped ejection body with active energy rays, and the inner diameter of the ejection port is 1 mm or less.
  • the active energy ray-curable resin composition for a sealing material of the present invention is less susceptible to bead diameter expansion (Swell), has high shape retention after application, and is difficult to break even with respect to tensile stress during needle application.
  • the height is sufficiently high while realizing an ultra-fine wire diameter. Can be obtained.
  • the bead-shaped discharge body forming step of the manufacturing method of the sealing material according to the present invention includes the activity for sealing material on the substrate to be coated while moving the discharge port of the needle-shaped coating portion relative to the substrate to be coated.
  • the energy beam curable resin composition is discharged to form a bead-shaped discharge body, and the discharge rate of the active energy beam curable resin composition for the sealing material from the discharge port of the needle-shaped coating portion is higher than the discharge rate of the substrate. It is also preferable to increase the relative moving speed of the discharge port of the needle-like coating part.
  • the active energy ray-curable resin composition of the present invention is continuously discharged in a bead shape from the discharge port of the needle-shaped coating portion, and is placed on the substrate to be coated while maintaining the continuous bead shape.
  • the needle-shaped coating portion is discharged from the discharge port of the needle-shaped coating portion.
  • the fresh bead-shaped discharge body is stretched by being pulled by the bead-shaped discharge body placed on the substrate to be coated, and the diameter becomes smaller than the bead diameter at the time of discharge from the discharge port of the needle-shaped coating portion.
  • the bead-shaped discharge body made of the active energy ray-curable resin composition of the present invention is strong, the bead-shaped discharge body is hardly cut even when the moving speed is increased, and a continuous narrow sealing material can be obtained.
  • the curing step of the manufacturing method of the sealing material of the present invention includes a preliminary irradiation step of semi-curing the bead-shaped discharge body, and a cross-linking degree of the active energy ray-curable resin composition for the sealing material forming the bead-shaped discharge body. And at least a main irradiation step of irradiating the active energy ray until it becomes 90% or more to cure the bead-shaped discharge body.
  • the outer surface of the bead-shaped discharge body has a suitable adhesiveness while maintaining the shape of the bead-shaped discharge body.
  • the shape-like ejector is adhered in contact with the substrate to be coated in a suitable shape. Therefore, it is possible to improve the adhesion between the substrate to be coated and the sealing material while maintaining the shape accuracy of the sealing material, and avoid problems such as displacement and dropping of the sealing material due to vibration and impact during subsequent handling and moving operations. can do.
  • the amount of active energy rays irradiated to the bead-shaped discharge body is such that the crosslinking degree of the active energy ray-curable resin composition for sealing material forming the bead-shaped discharge body is 90% or more.
  • the integrated light quantity is preferably 1 to 50% of the integrated light quantity.
  • a semi-cured bead-like discharge body is partially flowed to change the shape between the preliminary irradiation step and the main irradiation step.
  • the active energy ray-curable resin composition for the sealing material is discharged from the discharge port of the needle-shaped coating portion, and then the bead-shaped discharge body comes into contact with the substrate to be coated. It is also preferred that it be started by. Since the bead-shaped discharge body is preliminarily irradiated with the active energy rays immediately after being discharged from the needle-shaped coating portion, the shape of the bead-shaped discharge body is stabilized, so that the shape accuracy of the sealing material can be improved.
  • the active energy ray-curable resin composition for a sealing material of the present invention is excellent in dischargeability at the time of needle application, and it is difficult for the diameter of the bead-shaped discharge body (Swell) to occur, and the discharge shape accuracy of the bead-shaped discharge body is improved.
  • the shape retainability after application is high, and the bead-like discharge body is difficult to cut and has a remarkable effect against the tensile stress during application. Therefore, it is possible to efficiently obtain a sealing material having a narrow line width and a wire diameter cross-sectional height close to the diameter or height of the discharge port of the needle (the height is sufficiently high).
  • the active energy ray-curable resin composition for a seal material of the present invention is suitable for forming a bead-shaped seal material to be applied with a needle using an ultrafine needle having an inner diameter of 1 mm ⁇ or less.
  • the diameter of the bead-shaped discharge body (Swell) is remarkably difficult to occur, and the diameter accuracy of the bead-shaped discharge body is excellent.
  • the subsequent shape retention is high, and further, the effect that the bead-like discharge body is hard to cut and has a firmness against the tensile stress at the time of application is exhibited.
  • a seal material having a sufficient height can be obtained with high productivity while realizing an extremely fine wire diameter, which contributes to downsizing and cost reduction of an electronic device incorporating the seal material.
  • the active energy ray-curable resin composition for sealing material of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as a resin composition or a curable resin composition) is added to 100 parts by weight of the active energy ray-curable resin (A). At least 0.1 to 25 parts by weight of the thixotropy imparting agent (B) is dispersed, and the active energy ray-curable resin composition has an apparent viscosity in an uncured state and a shear rate of 0.1 to 10 / sec.
  • the range is 50 to 5000 Pa ⁇ s (conforms to JIS Z8803, cone-plate rotational viscometer 40 ° C), and the thixotropy coefficient determined from the apparent viscosity in the shear rate range is 1.1 to 10, and the thixotropic agent (B) is silica fine particles, and the particle size distribution of the silica fine particles in the active energy ray-curable resin (A) has a plurality of peaks. Characterized in that it has a particle size range of.
  • each item will be described.
  • the active energy ray-curable resin (A) used in the active energy ray-curable resin composition for a sealing material of the present invention is a resin that can be cured by an active energy ray to be described later.
  • the active energy ray curable resin (A) is not particularly limited as long as it is a resin that can be cured by active energy rays, but an ultraviolet curable resin used in various fields is preferable.
  • a silicone resin, an acrylic resin, a urethane resin, or a resin made of a combination thereof is preferable. From the viewpoint of achieving both fluidity in an uncured state and flexibility in a cured state, the silicone resin is More preferred.
  • the viscosity of the active energy ray-curable resin is preferably from 0.1 to 4,500 Pa ⁇ s (cone-flat plate viscometer according to JIS Z8803, 40 ° C.), more preferably from 1 to 1,000 Pa ⁇ s. ⁇ 200 Pa ⁇ s is particularly preferred.
  • the silicone resin is, for example, the following formula [1] (in the formula [1], R 1 represents hydrogen or an alkyl group, R n represents (CH 2 ) n , and 1 ⁇ n ⁇ 20).
  • R 1 represents hydrogen or an alkyl group
  • R n represents (CH 2 ) n
  • 1 ⁇ n ⁇ 20 An organopolysiloxane having at least one acrylic group or methacryloyl group represented by
  • R 1 represents hydrogen or an alkyl group
  • R n represents (CH 2 ) n
  • 0 ⁇ n ⁇ 10 An organopolysiloxane containing
  • Organopoly having at least two mercaptoalkyl groups represented by the following formula [3] (in formula [3], R n represents (CH 2 ) n , and 0 ⁇ n ⁇ 10)) Made by mixing siloxane.
  • acrylic resin or urethane type resin a well-known active energy ray hardening resin can be used similarly to silicone type resin.
  • the active energy rays refer to infrared rays, visible rays, ultraviolet rays, X-rays, electron rays, alpha rays, beta rays, gamma rays and the like, and ultraviolet rays are particularly preferably used.
  • the ultraviolet rays in the present invention include near ultraviolet rays (near UV, wavelength 200 to 380 nm), far ultraviolet rays (wavelength 10 to 200 nm), and extreme ultraviolet rays (extreme UV, wavelength 1 to 10 nm). These active energy rays can be used alone or in combination of two or more.
  • the source of these active energy rays is not particularly limited as long as the purpose of curing in a short time after coating or coating the resin composition on the substrate to be coated, but as a source of ultraviolet rays.
  • a known generation means such as a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, an excimer ultraviolet (excimer UV) lamp, a halide lamp, or a laser can be used.
  • the infrared ray source include a lamp, a resistance heating plate, and a laser.
  • Examples of the visible ray source include direct sunlight, a lamp, a fluorescent lamp, and a laser.
  • a radiation source for example, a device using a thermoelectron generated from a commercially available tungsten filament, a cold cathode method that generates a metal through a high voltage pulse, and a collision between an ionized gaseous molecule and a metal electrode Secondary electron type devices that use secondary electrons are included. Furthermore, as a source of alpha rays, beta rays, and gamma rays, for example, a fission material such as Co 60 can be used. For gamma rays, a vacuum tube that collides accelerated electrons with the anode can be used.
  • Thixotropic agent (B) In the active energy ray-curable resin composition for a sealing material of the present invention, at least the thixotropy imparting agent (B) is dispersed in the active energy ray-curable resin (A).
  • the thixotropy-imparting agent (B) is a general additive capable of imparting thixotropy, that is, a property such that the viscosity is high in the low shear rate region and the viscosity decreases in the high shear rate region to the liquid resin. For example, a compound that swells when added to a resin and forms a loose network structure by a relatively weak bonding force such as a hydrogen bonding force or a van der Waals force.
  • the resin in which the thixotropy imparting agent is uniformly dispersed has a high apparent viscosity because a gentle network structure is maintained in the low shear rate region, and the network structure is broken by shearing force in the high shear rate region. It exhibits the property of lowering the viscosity.
  • thixotropy imparting agent examples include inorganic fine particles such as fine silica (silica fine particles), calcium carbonate, heavy calcium carbonate, bentonite, titanium oxide, or zinc oxide, and resin fillers such as Teflon (registered trademark) or silicone. Organic particles are preferably used, and silica fine particles are particularly preferably used in the present invention.
  • Other thixotropy-imparting agents include organic compounds such as long-chain fatty acid ester polymers, fatty acid amide waxes, polyethylene oxide waxes, sulfate ester anion activators, polycarboxylic acids, polycarboxylic acid amine salts, or polyethers. Can do.
  • inorganic fine particles in the case of silica fine particles, AEROSIL (registered trademark) of Aerosil Japan, REOLOSIL (registered trademark) of Tokuyama, CAB-O-SIL (registered trademark) of CABOT, WACKER manufactured by Asahi Kasei Wacker Examples include fumed silica typified by HDK (registered trademark), NIPSIL (registered trademark) of Nippon Silica Kogyo Co., Ltd., Sylysia (registered trademark) of Fuji Silysia, and TOKUSIL (registered trademark) of Tokuyama.
  • HDK registered trademark
  • NIPSIL registered trademark
  • Sylysia registered trademark of Fuji Silysia
  • TOKUSIL registered trademark
  • the fine inorganic particles which are thixotropy imparting agents
  • the primary particles of the fine inorganic particles aggregate to form aggregated particles, thereby forming a network structure.
  • thixotropy is imparted.
  • the primary particle size of the inorganic fine particles is such that the dispersibility in the active energy ray-curable resin (A) and the effect of imparting thixotropy and the viscosity of the obtained active energy ray-curable resin composition are in a preferable state of the present invention.
  • the numerical value of the primary particle diameter of the inorganic fine particles is the longest diameter of each of the primary particle images of 1000 fine particles selected at random in an image with a magnification at which the primary particles can be visually recognized by SEM or TEM (transmission electron microscope). Is a numerical value obtained by measuring and arithmetically averaging.
  • the specific surface area (DIN 66131 compliant BET method) corresponding to the primary particle diameter is 0.3 to 600 m 2 / g, more preferably 3 to 430 m 2 / g, and more preferably, in the case of silica fine particles. 30 to 600 m 2 / g.
  • the inorganic fine particles various known inorganic fine particles, either hydrophilic or hydrophobic, can be used. From the viewpoint of dispersibility in the active energy ray-curable resin (A), hydrophobic Is preferable. Specifically, when the degree of hydrophobicity of the inorganic fine particles is less than 50%, the dispersibility in the active energy ray-curable resin (A) is lowered, so that the fluidity of the obtained active energy ray-curable resin composition is low. And the discharge property (coating property) is remarkably deteriorated, which is not preferable.
  • the degree of hydrophobicity of the inorganic fine particles is preferably 50% to 90%, more preferably 60% to 80%.
  • Hydrophobization of the inorganic fine particles is carried out by a known treatment method, but in the case of silica fine particles, silica fine particles hydrophobized with a trimethylsilyl type or dimethyldichlorosilane type are preferable, and the active energy ray curable resin (A From the viewpoint of dispersibility in the silica, silica fine particles hydrophobized with a trimethylsilyl group are more preferable.
  • silica fine particles hydrophobized with a trimethylsilyl system the change in viscosity of the resulting active energy ray-curable resin composition with time is reduced, and the physical properties are stabilized.
  • the degree of hydrophobicity of inorganic fine particles is a value measured by a methanol titration test.
  • methanol is added in a state where fine particles are suspended in distilled water, and the volume percentage of methanol at the time when almost the entire amount of fine particles settles in a mixture of distilled water and methanol is measured as the degree of hydrophobicity. Is done. Specifically, it can be measured using a powder wettability tester “WET-100P (Resca)”.
  • the amount of the thixotropy-imparting agent (B) in the active energy ray-curable resin composition of the present invention is such that the effect of the present invention is almost lost when the amount of the thixotropy-imparting agent (B) is less than 0.1 parts by weight.
  • the amount is preferably 0.1 to 25 parts by weight, more preferably 6 to 15 parts by weight, and still more preferably 8 to 13 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the curable resin (A).
  • additives are blended in the active energy ray-curable resin composition for a sealing material of the present invention, if necessary.
  • examples of other additives include a filler and a polymerization initiator for shortening the curing time by active energy rays.
  • the filler is a concept including not only a powder filler but also a flame retardant, a colorant and the like. More specifically, for example, as a powder filler, crystalline silica, fused silica, calcium carbonate, talc, Mica, alumina, aluminum hydroxide, white carbon, or the like can be applied, and carbon black, expanded graphite powder, powdered graphite, metal fine particles, or the like is preferably used for imparting electrical conductivity or charge removal.
  • the flame retardant powdered organic halogen compounds, red phosphorus, antimony trioxide, expanded graphite, magnetite, aluminum hydroxide, or the like can be applied.
  • a hollow filler having an organic shell for example, Japan Explitel (registered trademark) manufactured by Philite Co., Ltd.
  • various pigments and dyes are used as the colorant.
  • these fillers can be appropriately selected and used depending on the application.
  • the radiation polymerization initiator which is a compound which generate
  • Examples of the radiation polymerization initiator include arbitrary ones as long as the effects of the present invention are not significantly impaired.
  • Examples of the radical polymerization polymerization initiator include ⁇ -hydroxyacetophenones, benzylmethyl ketals, ⁇ -aminoacetophenones, and the like. Is mentioned.
  • One type of radiation polymerization initiator such as an ultraviolet polymerization initiator may be used alone, or two or more types may be used in any ratio and combination.
  • the thixotropy imparting agent has a property of shielding and absorbing active energy rays, such as titanium oxide and zinc oxide, a sensitizer that promotes resin curability to the active energy rays is added. Also good.
  • the active energy ray curable resin composition for sealing material of the present invention has a diameter expansion (Swell) of a bead-like discharge body, which is a feature of the present invention when needles are applied.
  • the shear rate is at least 0.1.
  • the apparent viscosity in the uncured state is 50 to 5,000 Pa ⁇ s (conforms to JIS Z8803, cone-plate rotational viscometer 40 ° C.), and the thixotropic coefficient is 1.1 to 10.
  • the effect of the present invention is difficult to obtain.
  • the apparent viscosity is less than 50 Pa ⁇ s or the thixotropy coefficient is less than 1.1
  • the active energy ray-curable resin composition is easy to be discharged, but it is unfavorable because it flows too much after discharge and has poor shape retention.
  • the apparent viscosity exceeds 5,000 Pa ⁇ s or the thixotropy coefficient exceeds 10
  • the discharge pressure of the active energy ray-curable resin composition becomes high and the discharge becomes difficult, and in addition, the tensile stress at the time of application is increased.
  • the viscosity and thixotropy coefficient of the active energy ray-curable resin composition for a sealing material of the present invention are such that the viscosity change is caused by dispersing the thixotropic agent (B) in the active energy ray-curable resin (A). When it becomes 5% or less / day, it is preferable to be in the range of the above-mentioned viscosity and thixotropy coefficient.
  • the apparent viscosity of the active energy ray-curable resin composition for a sealing material of the present invention will be described in detail.
  • the active energy ray-curable resin composition of the present invention is blended with a thixotropy imparting agent to exhibit thixotropy, and exhibits the characteristics of a non-Newtonian fluid.
  • the apparent viscosity of the active energy ray-curable resin composition of the present invention in an uncured state is a shear rate under the condition of 40 ° C. in accordance with “Viscosity Measurement Method Using Cone-Plate Rotational Viscometer” in JIS Z8803 (1991). It is a value measured in the range of 0.1 to 10 / sec.
  • the shear rate is linear (linear) and continuously changed (sweep) from 0.1 / sec to 10 / sec in 100 seconds. It is preferable that the value at a shear rate of 1.0 / sec is measured.
  • the uncured state is a state where the active energy ray-curable resin composition is not irradiated with an active energy ray for curing.
  • the apparent viscosity of the active energy ray-curable resin composition of the present invention is less than 50 Pa ⁇ s, it flows too much after being ejected from a needle or the like, is inferior in shape retention, and exceeds 5,000 Pa ⁇ s.
  • the thixotropy coefficient will be described in detail.
  • the thixotropy coefficient (TI) is in the range of shear rate of 0.1 to 10 / sec under the condition of 40 ° C. according to “Method of measuring viscosity with cone-plate rotational viscometer” in JIS Z8803 (1991). It is obtained from the measured apparent viscosity.
  • JIS Z8803 compliant cone - a plate type rotary viscometer (40 ° C.)
  • Apparent viscosity at shear rate D 1 measured by ⁇ (D 1), the apparent viscosity eta (D 2) at a shear rate of D 2 From this, it is a value obtained by the following formula 1 (where 0.1 / sec ⁇ D 1 ⁇ D 2 ⁇ 10 / sec), and in particular, the shear rate is 0.1 / sec to 10 / sec in 100 seconds.
  • the thixotropic coefficient of the active energy ray-curable resin composition of the present invention is less than 1.1, it flows too much after being discharged from the needle or the like, and is inferior in shape retention, and if it exceeds 10, the thixotropic coefficient is from the needle or the like. From the viewpoints that it becomes difficult to discharge, it becomes easy to break against the tensile stress at the time of application, and radial expansion easily occurs, 1.1 to 10 is preferable, 1.2 to 5 is more preferable, and 1.3 ⁇ 3 are more preferred.
  • the apparent viscosity and the thixotropy coefficient within the combination range of the apparent viscosity and the thixotropy coefficient, it is possible to discharge the active energy ray-curable resin composition from a coating device such as a needle, and the shape of the bead-like discharge body. It is possible to variously adjust balances such as retention, low-diameter expansibility (shape accuracy), and stiffness against tensile stress during application. As a specific example of the adjustment, when the active energy ray-curable resin composition is discharged and coated at a low pressure, the apparent viscosity is adjusted to the lower limit side and the shape of the coated bead-shaped discharge body is maintained.
  • the apparent viscosity is adjusted to the upper limit side.
  • the thixotropy coefficient may be adjusted so as to reduce the apparent viscosity at a high shear rate region to suppress the radial expansion.
  • the active energy ray-curable resin composition for a sealing material of the present invention at least thixotropy imparting agent (B), preferably inorganic fine particles including silica fine particles are dispersed in the active energy ray-curable resin (A).
  • the active energy ray-curable resin composition exhibiting the above-described apparent viscosity and thixotropy coefficient is obtained, the dispersion state of the inorganic fine particles in the active energy ray-curable resin is important.
  • the inorganic fine particles that are the thixotropy-imparting agent (B) in the active energy ray-curable resin (A) are dispersed so as to have a particle size distribution having a plurality of peaks.
  • the thixotropy expressed by the network structure of the inorganic fine particles dispersed in the active energy ray-curable resin composition becomes the most suitable state in relation to the effect of the present invention. Therefore, the radial expansion (Swell) of the bead-shaped discharge body hardly occurs, the diameter accuracy of the bead-shaped discharge body is excellent, the shape retention property after application is high, and the bead shape is resistant to the tensile stress at the time of application. There is a remarkable effect that the ejector is hard to cut and has a firmness.
  • the inorganic fine particles that are the thixotropy-imparting agent (B) take a particle size distribution having a plurality of peaks.
  • fine silica silica fine particles
  • calcium carbonate calcium carbonate
  • heavy calcium carbonate bentonite
  • titanium oxide titanium oxide
  • zinc oxide or the like
  • silica fine particles are particularly preferably used.
  • the inorganic fine particles such as silica fine particles form aggregated particles formed by aggregating primary particles of the inorganic fine particles in the active energy ray-curable resin (A), and the aggregated particles are The particle size distribution has a plurality of peaks.
  • agglomerated particles formed of primary particles of inorganic fine particles are dispersed while forming agglomerated particles having a plurality of different particle diameter ranges.
  • the aggregated particles include primary aggregated particles formed by aggregation of primary particles of inorganic fine particles, secondary aggregated particles formed by aggregation of primary aggregated particles, or higher-order aggregated particles.
  • the primary aggregate particles preferably have an aggregate particle diameter of 0.05 to 1 ⁇ m
  • the secondary aggregate particles preferably have an aggregate particle diameter of 1 to 100 ⁇ m.
  • the numerical value of the aggregated particle diameter is a value based on the laser diffraction / scattering method, but when it is not suitable for measurement by the laser diffraction / scattering method, the aggregated particle is visually recognized by SEM or TEM (transmission electron microscope). In an image with a magnification that can be obtained, the longest diameter of each of the 1000 agglomerated particle images selected at random is measured, and a numerical value obtained by arithmetic averaging is measured.
  • inorganic fine particles such as silica fine particles have a particle size distribution (frequency distribution, the same applies hereinafter) having a plurality of peaks in the active energy ray-curable resin.
  • the plurality of peaks are at least two peaks. It means having. This is because the inorganic fine particles are too uniformly dispersed in the active energy ray-curable resin (A) when the particle size distribution peak of the inorganic fine particles is 1, and the apparent viscosity of the active energy ray-curable resin composition, This is because the balance with the thixotropy expressed by the network structure of the inorganic fine particles is deteriorated, and the effects of the present invention cannot be obtained.
  • the number of peaks in the particle size distribution of the inorganic fine particles may be two or more, and more preferably three or more.
  • the peak in the particle size distribution of the inorganic fine particles preferably has a particle size range of 0.05 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the peak in the particle size distribution refers to a mountain or the peak of each mountain in the particle size distribution
  • the peak region refers to that mountain or each mountain.
  • the boundary of the peak region is a valley on both sides of the peak as shown in FIG. 1, and when the valley on the lower limit side of the peak region is the measurement limit of the particle size distribution and is not clear, the particle size at the measurement limit Let be the valley.
  • the frequency of valleys (relative particle amount: frequency ratio of target particle diameter section normalized with the total frequency of the frequency distribution as 100%) is set to 0%. Is not limited to 0%, and a minimum value portion between adjacent peaks is referred to as a valley.
  • the relative particle amount in the particle size range having the largest peak region is preferably 30% to 90%, and preferably 35% to 80%. More preferably, it is more preferably 40% to 75%. This is because when the relative particle amount in the particle size range of the main peak region is less than 30% and more than 90%, the balance between the apparent viscosity and the thixotropic property of the obtained active energy ray-curable resin composition becomes unstable. This is because there are cases in which the effects of the above are reduced.
  • the particle size range having the largest peak region is the lower limit of the particle size of the valley on the small particle size side of the largest peak region in the particle size (frequency) distribution, as shown in FIG.
  • the relative particle amount (%) in the particle size range having the largest peak region (main peak region) is the particle size (frequency) in the particle size range having the largest peak region (main peak region). Is the proportion of the particle size (frequency) of 100%.
  • the relative particle amount corresponds to the upper limit particle size and the lower limit particle size of the peak region of the frequency distribution P from the integrated distribution Q of the relative particle amount (in the example of FIG. 2, the sieving integrated distribution). Is obtained as the difference (N1 ⁇ N2) between the relative particle amounts (integrated) N1 and N2 of the integrated distribution Q.
  • the particle size range having the largest peak region (main peak region) is preferably smaller than the particle size range having other peak regions (sub-peak regions).
  • the particle size at the peak (main peak) in the main peak region is 0.05 to It is preferably 1 ⁇ m, more preferably 0.08 to 0.3 ⁇ m.
  • the active energy ray-curable resin composition for sealing material of the present invention is prepared by adding at least a thixotropic agent (B) to 100 parts by weight of the active energy ray-curable resin (A). ) 0.1 to 25 parts by weight, and the apparent viscosity (cone-plate rotational viscometer according to JIS Z8803) is 50 to 5,000 Pa ⁇ s at 40 ° C. in the range of shear rate 0.1 to 10 / sec. In addition, it is manufactured in a dispersed manner so that the thixotropy coefficient is 1.1-10.
  • the mixing ratio of the active energy ray-curable resin (A) and the thixotropy-imparting agent (B) and the thixotropy-imparting agent (B) to the active energy ray-curable resin (A) are obtained.
  • the dispersion state is important, and among these, the dispersion state is particularly important.
  • the manufacturing process of the active energy ray-curable resin composition for a sealing material of the present invention comprises (i) a blending process S1, (ii) a dispersing process S2, and (iii) a curing process S3. It is preferable to provide it.
  • each process is demonstrated, referring FIG.3 and FIG.4.
  • the thixotropy-imparting agent (B) inorganic fine particles are preferably used, and silica fine particles are particularly preferably used.
  • the thixotropy-imparting agent (B) is in the range of 0.1 to 25 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the active energy ray-curable resin (A). Blend.
  • the thixotropy is based on the above guidelines.
  • the blending ratio is adjusted according to the setting of the dispersion state of the imparting agent (B).
  • blend additives such as a pigment, a filler, or a polymerization initiator, by mixing
  • the dispersion step S2 shown in FIG. 3 it is important that the inorganic fine particles as the thixotropy imparting agent (B), preferably silica fine particles, are neither overdispersed nor insufficiently dispersed in the active energy ray-curable resin and brought into a specific dispersion state.
  • the dispersion state is such that the aggregated particles in which the primary particles of the silica fine particles are aggregated are dispersed in the active energy ray-curable resin (A), and the particle diameter of the aggregated particles is in the range of 0.05 to 100 ⁇ m.
  • distribution process S2 can apply well-known dispersion means or methods, such as an ultrasonic dispersion method, a dissolver method, and a roll-type dispersion method.
  • the ultrasonic dispersion method may decrease the storage stability of the obtained active energy ray curable resin composition
  • the dissolver method may affect the curing mechanism of the energy ray curable resin due to temperature rise. Therefore, it is preferable to perform the dispersion treatment by a roll type dispersion method.
  • the dispersion step S2 may be divided into a preliminary dispersion step S2a that performs rough dispersion and a main dispersion step S2b that performs dispersion to a target dispersion state. It is also effective to apply different methods in combination, for example, the step S2a is performed by a dissolver method, and the roll type dispersion method is applied in the present dispersion step S2b. Furthermore, a dispersion masterbatch of the active energy ray curable resin (A) and the thixotropy imparting agent (B) is prepared in advance, and the active energy ray curable resin is obtained so as to have a predetermined composition in the preliminary dispersion step S2a.
  • the dispersion step S2b may be performed after adding and mixing (A) and / or the thixotropy-imparting agent (B) to such an extent that the mixture is adjusted and blended.
  • Dispersion treatment conditions include the properties of inorganic fine particles, for example, silica fine particles (primary particle size, primary particle size distribution, aggregated particle formation state) and blending amounts thereof, and the active energy ray-curable resin as thixotropy imparting agent to be used. It adjusts suitably according to the combination with a property (a kind and viscosity), and it is set as the dispersion state of the above-mentioned purpose.
  • the dispersion step S2 (S2a and S2b) will be described in detail.
  • the dispersion step S2 or the main dispersion step S2b is not particularly limited, but when the object to be dispersed is dispersed using a three-roll mill having a roll diameter of 50 to 70 mm, for example, a gap between rolls of 15 to 95 ⁇ m, a feed roll Dispersion treatment is preferably performed until particles of 50 ⁇ m or more are eliminated with a grind gauge under conditions of a rotation speed of 50 to 100 rpm, an intermediate roll rotation speed of 150 to 200 rpm, an apron roll rotation speed of 300 to 600 rpm, and a pass count of 1 to 5 times.
  • the gap is 35 ⁇ m to 75 ⁇ m.
  • an active energy ray-curable resin composition for a sealing material in a desired dispersion state can be obtained.
  • the object to be dispersed is dispersed using a three-roll mill having a roll diameter of 150 to 250 mm, a gap between rolls of 3 to 75 ⁇ m, a feed roll speed of 10 to 50 rpm, an intermediate roll speed of 50 to 100 rpm, an apron roll Dispersion treatment is preferably performed until particles of 50 ⁇ m or more are eliminated with a grind gauge under conditions of a rotational speed of 150 to 250 rpm and a pass count of 1 to 10, and a gap between rolls is more preferably 3 ⁇ m to 50 ⁇ m.
  • the number of passes is more preferably 2 times or more.
  • an active energy ray-curable resin composition for a sealing material in a desired dispersion state can be obtained.
  • the pre-dispersing step S2a is not particularly limited, but when the material to be dispersed is dispersed using a rotation and revolution mixer, it can be carried out by dispersing at a rotational speed of 1000 to 3000 rpm for about 1 to 10 minutes.
  • dispersion step S2 when using hydrophobic inorganic fine particles obtained by subjecting the hydrophilic surface to a hydrophobic treatment as the thixotropy imparting agent (B), a dispersion treatment using a roll type dispersion method or the like.
  • the hydrophobic treatment layer on the surface of the inorganic fine particles may be partially destroyed by the shear stress applied in step 1, so that the original hydrophilic surface is partially exposed.
  • the characteristic action and effect of the present invention can be further improved by the cooperative action of the neutral surface and the partial hydrophilic surface.
  • the formation of the partially hydrophilic surface of the hydrophobic inorganic fine particles may be performed before being dispersed in the active energy ray curable resin, but the inorganic fine particles are applied to the hydrophobic active energy ray curable resin. Since the initial dispersibility is lowered, as described above, in the process of dispersing the hydrophobic inorganic fine particles in the active energy ray-curable resin, it is preferable to apply the dispersion by the shear stress during the dispersion treatment. The mechanism by which the effect of the present invention is improved due to the partial hydrophilic expression of the hydrophobic inorganic fine particles is currently unknown. For example, colloidal hydrophobic silica has about 70% of silanol groups on the silica surface.
  • the remaining silanol groups cause the primary particles to form primary agglomerated particles, and the primary agglomerated particles gather to form secondary agglomerated particles.
  • the colloidal hydrophobic silica When the colloidal hydrophobic silica is dispersed in the active energy ray curable resin, it forms a network structure by further agglomerating the secondary agglomerated particles of the colloidal hydrophobic silica only by dispersion with a blade-type stirrer.
  • Dispersibility and fluidity in the energy ray curable resin are poor, but dispersion by the three-roll type dispersion method with a gap of 1 ⁇ m to 300 ⁇ m applies a strong shear stress due to the roll gap, so colloidal hydrophobic silica Most of the secondary agglomerated particles are crushed to become primary agglomerated particles, and a part of the hydrophilic silanol group (about 30%) remaining on the surface of the primary particles appears on the surface. Therefore, it is presumed that the network structure of colloidal hydrophobic silica particles is promoted, and it is related to the formation of a finer network structure than the network structure of secondary aggregated particles.
  • the curing process S3 will be described.
  • the apparent viscosity of the active energy ray curable resin composition is a period until the active energy ray curable resin and the thixotropy imparting agent become familiar. It is a process of leaving and curing to stabilize the thixotropy coefficient.
  • the curing period varies depending on the properties of the active energy ray-curable resin composition, but it is preferable to set the curing period as a guide.
  • an active energy ray-curable resin composition for a sealing material that has a preferable apparent viscosity and thixotropy coefficient, in which a fine particle network structure contributing to the effects of the present invention is stably formed.
  • the subsequent change in rheology (viscosity and thixotropy) over time is extremely small, so that it is not necessary to adjust the discharge processing conditions of the active energy ray-curable resin composition due to the change in rheology over time. Contributes to improved stability.
  • Container filled with active energy ray-curable resin composition for sealing material The active energy ray-curable resin composition for sealing material of the present invention is used for forming a sealing material in a state of being filled in a container.
  • the container in the present invention is a container filled and sealed with the active energy ray-curable resin composition for sealing material of the present invention, filled and enclosed in the container.
  • the container according to the present invention includes a fluid storage portion, a fluid inlet, a fluid outlet, a piston or impeller for injecting and extracting fluid, a cap, a seal, etc., and can store fluid.
  • a container is included that has the ability to inject and / or dispense an amount.
  • the container is further used with a needle-shaped coating portion that can be discharged in a bead shape.
  • the needle-shaped coating portion may be previously attached to the container, or may be integrally formed. May be.
  • the active energy ray-curable resin is an ultraviolet curable resin
  • the container filled with the active energy ray-curable resin composition for the sealing material includes a fluid inlet, a fluid outlet, a piston or impeller for injecting or discharging fluid, a cap, a seal, and the like.
  • the most frequently used one is a syringe-like container or a tube-type container.
  • a type having a fluid inlet and a fluid outlet a type having both a fluid inlet and a fluid outlet and only one port, and an initial fluid inlet and a fluid outlet. After injecting the fluid while holding it, the fluid inlet is sealed and only the fluid outlet is left.In the initial type, the fluid inlet and the fluid outlet are sealed and both are sealed.
  • the container includes heating means, cooling means, decompression means, pressurization means, suction means, evaporation means, motor, hydraulic means, pneumatic means, weighing means, dustproof means, handling assist means, display means, and generated gas discharge means. Further, a backflow prevention unit or a temperature detection unit may be provided.
  • Container filled with active energy ray-curable resin composition for sealing material of the present invention is filled with active energy ray-curable container by a known filling machine.
  • the resin composition is filled, and if necessary, it is produced by removing bubbles with a defoaming means.
  • the apparent viscosity of the active energy ray-curable resin composition is likely to increase after the curing step, and therefore, it is preferably filled before the curing step.
  • the manufacturing method of the sealing material of the present invention is a bead-like process in which the active energy ray-curable resin composition S10 for sealing material prepared as described above is pressed from the needle-shaped coating part by a pressurizing means.
  • FIG. Fig.5 (a) shows the front view of the coating device 9 which manufactures the bead-shaped sealing material 1
  • FIG.5 (b) has shown the right view.
  • the container 5 filled with the active energy ray-curable resin composition for sealing material of the present invention is controlled to move in the XYZ axial directions. It is mounted on a three-dimensional coating apparatus 9 that can be used.
  • the container 5 is supplied with high-pressure air as a pressurizing means via a pressurized air supply pipe 90.
  • FIGS. 5 (a) shows the front view of the coating device 9 which manufactures the bead-shaped sealing material 1
  • FIG.5 (b) has shown the right view.
  • the container 5 filled with the active energy ray-curable resin composition for sealing material of the present invention is controlled to move in the XYZ axial directions. It is mounted on a three-dimensional coating apparatus 9 that can be used.
  • the container 5 is supplied with high-pressure air as a pressurizing means via a pressurized air
  • the container 5 having the needle-like coating unit 4 moves while following the seal-shaped drawing pattern programmed in the three-dimensional coating apparatus 9 in advance.
  • the active energy ray-curable resin composition for the sealing material is discharged in the form of a bead onto the surface of the substrate to be coated 20 placed on the sample stage (stage) B from the needle-like coating portion 4 provided at the lower end of 5.
  • the bead-shaped discharge body 10 is formed.
  • the active energy ray irradiating unit 8 irradiates the bead-shaped discharge body 10 with active energy rays, whereby the active energy ray-curable resin composition for sealing material constituting the bead-shaped discharge body 10 is cross-linked and the bead-shaped discharge body.
  • the pressurizing means for discharging the active energy ray-curable resin composition for the sealing material from the needle-like coating part 4 of the container 5 is exemplified by a pressurized air type using high-pressure air in FIG. A publicly known thing can be applied.
  • the bead-shaped discharge body 10 can be cured by irradiation with active energy rays at any time after discharge, but from the viewpoint of maintaining the shape of the bead-shaped discharge body 10, the needle-shaped coating that forms the bead-shaped discharge body 10. It is preferable that the discharge from the processing section 4 is almost simultaneously.
  • the bead-shaped discharge body 10 may be stacked in two stages by coating twice such that the bead-shaped discharge body is stacked on the formed bead-shaped discharge body.
  • the radial cross-sectional shape of the discharge port of the needle-like coating part for forming the sealing material is circular, elliptical, trapezoidal, square, daruma type
  • the shape may be any shape depending on the application, such as a horseshoe-like shape.
  • the horseshoe-like shape shown in FIG. 6C is preferable, and when the height of the sealing material is further required.
  • a trapezoidal or rectangular cross-sectional shape with a large height / width ratio may be used.
  • the active energy ray-curable resin composition for a sealing material of the present invention is excellent in shape accuracy and shape retention before curing, it is possible to easily form a sealing material having a cross-sectional shape with a large height / width ratio. it can.
  • the horseshoe-like shape is typically a shape as shown in FIG. 6C, and has a circular (elliptical) diameter (short diameter or long diameter) portion, and a circular arc shape.
  • the shape is a straight line.
  • the inner diameter (in the case of a circular shape) of the discharge port of the needle-shaped coating portion can be appropriately selected depending on the application, but the advantage of the effect of the present invention is exhibited at 1 mm or less as compared with the prior art, and is more preferable. Is notably exhibited at 0.75 mm or less, more preferably 0.5 mm or less.
  • the irradiation amount (integrated light amount) of the active energy ray with respect to the bead-shaped discharge body made of the active energy ray-curable resin composition for the sealing material is increased, and as the curing is performed in a shorter time, the discharge time is increased. A sealing material close to the shape of the bead-shaped discharge body can be obtained.
  • the curing step S12 is performed in a preliminary irradiation step S12a that is intentionally brought into a semi-cured state, and thereafter in a cured state having a crosslinking degree of 90% or more. It is also possible to comprise this irradiation process S12c to be performed.
  • the preliminary irradiation step S12a may be started before the bead-shaped discharge body formed in the bead-shaped discharge body forming step S11 comes into contact with the substrate to be coated. Although it may be started after contacting the top, it is preferably started before contacting the substrate to be coated for the following reason. That is, in the preliminary irradiation step S12a, the bead-shaped discharge body preliminarily irradiated with the active energy ray until it contacts the substrate to be coated is moderately applied to the semi-cured surface while maintaining the shape of the bead-shaped discharge body.
  • the adhesion between the substrate to be coated and the sealing material is improved while maintaining the shape accuracy of the sealing material. Can do. Therefore, it is possible to avoid problems such as displacement and dropout of the sealing material due to vibration and impact during subsequent handling and moving operations. Furthermore, there is an effect of preventing adhesion of dust.
  • the bead-like discharge body is partially flowed to change the shape (secondary shape processing before the main irradiation). It is also possible to add the processing step S12b.
  • the intermediate processing step S12b is performed simultaneously with the preliminary irradiation step S12a or before the preliminary irradiation step S12a is started. It may be added.
  • the chamfering is performed by adding roundness to the cornered portion such as a trapezoid or a quadrangle, so that there is an effect of easily deforming when using the sealing material.
  • the active energy ray-curable resin composition is discharged so that the wire diameter cross section becomes a circular shape and then cured as it is.
  • a bead-shaped sealing material whose wire diameter cross-section easily exhibits a horseshoe-like shape can be obtained by allowing it to be cured after standing or semi-curing by preliminary irradiation in a state where only the bottom surface can be modified so that the contact area with the coated substrate is increased. You can also.
  • the means for imparting the shape change due to the flow in the intermediate machining step S12b may be a gravity change due to gravity, or a minute vibration may be applied.
  • the intermediate processing step S12b is not an essential configuration and can be performed as necessary, and the curing step may be configured only by the preliminary irradiation step S12a and the main irradiation step S12c.
  • the amount of active energy ray irradiation may be adjusted as appropriate according to the coating conditions and the properties of the bead-shaped discharge body.
  • the integrated light amount of the preliminary irradiation step S12a for semi-curing the bead-shaped discharge body is From the viewpoint of balance between shape retention and surface adhesiveness, it is preferable to set the light amount to 1 to 50% with respect to the integrated light amount that the bead-shaped discharge body is substantially completely cured (crosslinking degree is 90% or more). This is because, when the integrated light amount in the preliminary irradiation step S12a exceeds 50% of the integrated light amount that is substantially completely cured, the shape accuracy of the sealing material is improved, but the adhesion between the coated substrate and the sealing material after complete curing is improved. This is in order to obtain more reliable adhesion because the properties are lowered.
  • the ejection speed from the needle during coating and the moving speed of the needle Is the movement speed of the discharge port of the needle coating part).
  • the discharge speed of the active energy ray-curable resin composition from the discharge port of the needle coating part is appropriately adjusted according to the apparent viscosity and thixotropy coefficient of the active energy ray-curable resin composition.
  • the discharge speed depends on the discharge pressure
  • discharge pressure discharge pressure
  • the moving speed of the needle is appropriately adjusted according to the balance with the discharge speed, but as the moving speed becomes larger than the discharge speed, the distance between the bead-shaped discharge body discharged onto the substrate to be coated and the needle discharge port is increased.
  • the active energy ray-curable resin composition for sealing material of the present invention is strong, so that the moving speed can be increased as compared with the conventional product.
  • the needle moving speed is made larger than the discharging speed of the active energy ray-curable resin composition, and the intention is made before the bead-shaped discharging body comes into contact with the substrate to be coated.
  • the needle moving speed is made larger than the discharging speed of the active energy ray-curable resin composition, and the intention is made before the bead-shaped discharging body comes into contact with the substrate to be coated.
  • a tensile stress to the bead-shaped discharge body, it is possible to reduce the wire diameter of the bead-shaped discharge body and form a sealing material having a diameter smaller than the discharge diameter.
  • the wire diameter of the bead-shaped discharge body can be stabilized while preventing disconnection of the bead-shaped discharge body.
  • the seal structure 3 incorporating the active energy ray curable resin composition of the present invention will be described. To do. As shown in FIG. 9, the seal structure 3 according to the present embodiment includes a first sealed substrate (coated substrate) 20 and a second sealed substrate 21 as a basic structure. It has a structure with 1 in between. For example, the sealing structure 3 is formed on the working surface (sealed surface) of the first sealed substrate (coated substrate) 20 by the above-described method for producing a sealing material.
  • the bead-shaped sealing material 1 made of the resin composition is formed, and the working surface (sealed surface) of the second sealed substrate 21 is made to be the first sealed substrate while sandwiching and deforming the bead-shaped sealing material 1. It is obtained by pressing close to 20 working surfaces. Thereby, reliable sealing performance can be realized even with a minimum sealing area.
  • the example in which the bead-shaped sealing material 1 is formed on the first sealed substrate 20 has been described.
  • the bead-shaped sealing material 1 may be formed on the second sealed substrate 21.
  • a bead-shaped sealing material 1 may be formed on both the first sealed substrate 20 and the second sealed substrate 21.
  • the sealing structure 3 is not limited to a structure in which the bead-shaped sealing material 1 is sandwiched in contact with both of the two sealed substrates 20 and 21 as shown in FIG. 9, but as shown in FIG.
  • a single-sided open structure in which the bead-shaped sealing material 1 contacts only on one of the substrates to be sealed can be employed.
  • the seal structure 3 shown in FIG. 10A has a single-sided open structure in which the bead-shaped seal material 1 is formed on the first substrate to be sealed 20, as shown in FIG. 10B. Further, the adjacent second sealed substrate 21 comes into contact with the bead-shaped sealing material 1 and thereby has a function of exerting sealing properties and buffering properties.
  • the active energy ray curable resin composition for sealing material of the present invention is mainly contacted by being ejected in a bead shape from a needle-like coating portion on a substrate to be coated. It is preferably used for forming a bead-shaped sealing material by irradiating the bead-shaped discharge body with an active energy ray and curing it.
  • the bead-shaped sealing material is disposed between at least two action members, and has various functions such as waterproofness, dustproofness, shock-absorbing properties, vibration-proofing properties, vibration-damping properties, stress relaxation properties, and gap complementarity.
  • the active energy ray-curable resin composition for a sealing material of the present invention can be applied not only to a use arranged between two action members but also to a structure arranged on one action member.
  • a plurality of bead-shaped sealing materials are arranged on the surface of the housing to exert a buffering action when an impact object from the outside collides, or when a corresponding member comes close as shown in FIG. It is also effective for applications that are used in a single-sided open form.
  • Table 1 shows the components and product names of active energy ray-curable resins (A) used in the following Examples and Comparative Examples, and Table 2 shows the components and product names of thixotropy-imparting agents (B).
  • the measurement is performed by filling the produced active energy ray-curable resin composition in an unadjusted (raw solution) state in a 0.1 mm hollow cell or 0.5 mm hollow cell and placing it on a slide glass as a sample cell.
  • Laser diffraction particle size distribution Measurement was performed by setting in a measurement unit of a measurement apparatus. The number of peaks in the obtained particle size distribution, the particle size at the peak of the particle size range having the largest peak region (main peak region), the particle size at the peak of the particle size range having the second largest peak region (sub-peak region 1) The particle size at the peak of the particle size range having the third largest peak region (sub-peak region 2) and the relative particle amount (%) in the particle size range having the main peak region were confirmed.
  • the cross-sectional outer diameter of the bead-shaped cured product was measured with a microscope (MM-800 / LFA magnification of 20 times manufactured by Nikon), and the ratio OD b / ID between the discharge needle inner diameter ID n and the outer diameter OD b of the bead-shaped cured product. Evaluation was made by n (the closer the ratio is to 1, the greater the effect of reducing the well and the better the diameter accuracy).
  • each active energy ray curable from the needle While discharging the resin composition at 16 mm / s and moving the needle parallel to the surface of the substrate to be coated at a speed of 25 mm / s, a bead-shaped discharge body having the pattern shown in FIG. 11 was formed.
  • the variation in the wire diameter of the bead-shaped discharge body and the presence or absence of disconnection of the bead-shaped discharge body were visually confirmed and evaluated.
  • the evaluation criteria were “X” (failed) for a composition in which the bead-like discharger was disconnected or a composition with remarkable wire diameter variation, and “ ⁇ ” (passed) for the other.
  • Dischargeability In the evaluation of (5) the difficulty of cutting and the strength of stiffness of the bead-shaped discharge body when the needle was applied, the discharge performance was also evaluated.
  • the evaluation standard is that an air pressure of 400 kPa is applied and the active energy ray-curable resin composition produced in each example can be discharged from a needle at a rate of 16 mm / s with “ ⁇ ” (good). Is “ ⁇ ” (quasi-good) for a composition in which the discharge speed is slower than the needle moving speed (25 mm / s) and the bead-shaped discharge body is easy to stretch, and “ ⁇ ” for a composition in which the discharge speed is extremely low or difficult to discharge. (Non-conforming).
  • Each active energy ray from the needle using an air pressurizing type dispensing device discharge control unit: model ML-808FXcom manufactured by Musashi Engineering Co., Ltd., three-dimensional control coating robot unit: model shot master 200DS
  • discharge control unit model ML-808FXcom manufactured by Musashi Engineering Co., Ltd., three-dimensional control coating robot unit: model shot master 200DS
  • a bead-shaped discharge body was formed on a glass plate (manufactured by Hiraoka Glass Co., Ltd., soda glass) at the same discharge speed of the curable resin composition and the moving speed of the needle.
  • the bead-shaped discharge body was left to stand for 30 seconds, and the shape change (degree of sagging) of the bead-shaped discharge body was observed.
  • the evaluation standard is that the width and height of the bead-shaped ejector are measured using a microscope (Nikon MM-800-LFA), and the ratio of line height to line width (height / width) is 0.9 to 1 is “ ⁇ ” (excellent), 0.8 to less than 9 is “ ⁇ ” (good), 0.5 to less than 0.8 is “ ⁇ ” (quasi-good), and less than 0.5 is “x” (nonconforming) ).
  • Example 1 The active energy ray-curable resin composition of this example was prepared according to the following procedure, and the physical properties were measured and the effects were evaluated. 0.1 parts by weight of thixotropy-imparting agent B-1 shown in Table 2 is added to 100 parts by weight of the active energy ray-curable resin A-1 shown in Table 1, and a blue color pigment is added as an additional additive. 0.1 parts by weight of KE-Color MB (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was added. Using a rotating / revolving mixer (AR-250, manufactured by Shinky Corporation), the mixture was predispersed for 3 minutes at a rotational speed of 2000 rpm.
  • AR-250 rotating / revolving mixer
  • the pre-dispersion was obtained by using a three-roll mill (Irie Trading Co., Ltd. Model RM-1S), roll diameter 63.5 mm, gap between rolls 55 ⁇ m, feed roll rotation speed 70 rpm, intermediate roll rotation speed. Under the conditions of 170 rpm, apron roll 420 rpm, and the number of passes 3 times, a dispersion treatment was performed until particles of 50 ⁇ m or more disappeared with a grind gauge to obtain an active energy ray-curable resin composition.
  • a three-roll mill Irie Trading Co., Ltd. Model RM-1S
  • Part of the obtained active energy ray-curable resin composition is filled into a light-shielding syringe (manufactured by Musashi Engineering Co., Ltd., PSY-50EU) using a filling machine (pressurized filling machine made in-house), and active energy rays are used.
  • a sample filled with a curable resin composition is prepared, and a sample for evaluating the effect of reducing the diameter expansion of the bead-shaped discharge body, the strength of stiffness at the time of applying the needle, the discharge performance and the shape retention of the bead-shaped discharge body; did.
  • the remaining active energy ray-curable resin composition not filled in the light-shielding syringe was used as a measurement sample for measuring the apparent viscosity, thixotropy coefficient, viscoelastic modulus, and evaluating the dispersion state of inorganic fine particles.
  • a measurement sample for evaluating the dispersion state of the inorganic fine particles a sample prepared under the same composition and conditions except that the blue color pigment was omitted was prepared.
  • a curing process of the active energy ray-curable resin composition after degassing the container filled with the active energy ray-curable resin composition and a measurement sample for measuring the apparent viscosity, etc.
  • Example 2 In Example 1, except that the combination of the active energy ray-curable resin A-1 shown in Table 1 and the thixotropy-imparting agent B-1 shown in Table 2 was changed as shown in Table 3, it was the same as Example 1.
  • the active energy ray-curable resin compositions of Examples 2 to 5 were obtained. Using the sample for evaluation and the sample for measurement of each obtained active energy ray-curable resin composition, the physical properties were evaluated and the effects were evaluated.
  • Example 6 For Example 3, the active energy ray-curable resin composition of Example 6 was used in the same manner as Example 3 except that A-2 was used instead of the active energy ray-curable resin A-1 shown in Table 1. Got. Using the evaluation sample and measurement sample of the obtained active energy ray-curable resin composition, the physical properties were evaluated and the effects were evaluated.
  • Example 7 For Example 2, an active energy ray-curable resin composition of Example 7 was obtained in the same manner as Example 2 except that B-2 was used instead of thixotropy-imparting agent B-1 shown in Table 2. . Using the evaluation sample and measurement sample of the obtained active energy ray-curable resin composition, the physical properties were evaluated and the effects were evaluated.
  • Example 8 In Example 2, Example 8 was carried out in the same manner as in Example 2 except that B-3 (hydrophilic silica fine particles) was used instead of thixotropy-imparting agent B-1 (hydrophobic silica fine particles) shown in Table 2.
  • B-3 hydrophilic silica fine particles
  • B-1 hydrophobic silica fine particles
  • Example 9 For Example 5, the active energy ray-curable resin composition of Example 9 was used in the same manner as Example 5, except that A-4 was used instead of the active energy ray-curable resin A-1 shown in Table 1. Got. Using the evaluation sample and measurement sample of the obtained active energy ray-curable resin composition, the physical properties were evaluated and the effects were evaluated.
  • Example 10 About Example 3, the active energy ray-curable resin composition of Example 10 was obtained like Example 3 except the gap between rolls of the 3 roll mill in this dispersion
  • Example 11 About Example 3, the active energy ray curable resin composition of Example 11 was obtained like Example 3 except the gap between rolls of the 3 roll mill in this dispersion
  • Example 12 About Example 3, the active energy ray-curable resin composition of Example 12 was obtained like Example 3 except the gap between rolls of the 3 roll mill in this dispersion
  • Example 13 About Example 3, the active energy ray curable resin composition of Example 13 was obtained like Example 3 except the gap between rolls of the 3 roll mill in this dispersion
  • Example 14 Example 3 was carried out in the same manner as Example 3 except that A-5 (urethane resin) was used instead of the active energy ray-curable resin A-1 (silicone resin) shown in Table 1. 14 active energy ray-curable resin compositions were obtained. Using the evaluation sample and measurement sample of the obtained active energy ray-curable resin composition, the physical properties were evaluated and the effects were evaluated.
  • A-5 urethane resin
  • A-1 silicone resin
  • Example 15 Example 3 was carried out in the same manner as Example 3 except that A-6 (acrylic resin) was used instead of the active energy ray-curable resin A-1 (silicone resin) shown in Table 1. 15 active energy ray-curable resin compositions were obtained. Using the evaluation sample and measurement sample of the obtained active energy ray-curable resin composition, the physical properties were evaluated and the effects were evaluated.
  • A-6 acrylic resin
  • A-1 silicone resin
  • Example 16 Example 9 was changed to Example 9 except that B-2 (hydrophilic silica fine particles) was used instead of thixotropy-imparting agent B-1 (hydrophobic silica fine particles) shown in Table 2 and the blending amount was 10 parts by weight.
  • B-2 hydrophilic silica fine particles
  • B-1 hydrophobic silica fine particles
  • Example 17 About Example 3, the active energy ray curable resin composition of Example 17 was obtained like Example 3 except having performed this dispersion
  • a three-roll mill (model HHC-229 ⁇ 460 manufactured by Inoue Seisakusho Co., Ltd.) different from that used in Example 3 was used for the preliminary dispersion, and the roll diameter was 229 mm and the gap between the rolls was processed.
  • the roll diameter was 229 mm and the gap between the rolls was processed.
  • a feed roll rotation speed of 20 rpm By changing from 50 ⁇ m to 5 ⁇ m with a feed roll rotation speed of 20 rpm, an intermediate roll rotation speed of 75 rpm, an apron roll rotation speed of 200 rpm, and a pass number of times until a particle of 50 ⁇ m or more disappears with a grind gauge. It was conducted.
  • the evaluation sample and measurement sample of the obtained active energy ray-curable resin composition the physical properties were evaluated and the effects were evaluated.
  • Example 18 For Example 17, the active energy ray-curable resin composition of Example 18 was obtained in the same manner as in Example 17 except that the dispersion treatment was performed under the condition that the number of passes in this dispersion step was two. Using the evaluation sample and measurement sample of the obtained active energy ray-curable resin composition, the physical properties were evaluated and the effects were evaluated.
  • Example 19 For Example 17, the active energy beam of Example 19 was used in the same manner as in Example 17 except that the dispersion process was performed under the condition that the number of passes was 7 while keeping the gap between rolls of this dispersion process at about 5 ⁇ m. A curable resin composition was obtained. Using the evaluation sample and measurement sample of the obtained active energy ray-curable resin composition, the physical properties were evaluated and the effects were evaluated.
  • Example 20 For Example 19, the active energy ray curing of Example 20 was performed in the same manner as in Example 19 except that the blending amount of thixotropy-imparting agent B-1 (hydrophobic silica fine particles) shown in Table 2 was changed to 12 parts by weight. A functional resin composition was obtained. Using the evaluation sample and measurement sample of the obtained active energy ray-curable resin composition, the physical properties were evaluated and the effects were evaluated.
  • thixotropy-imparting agent B-1 hydrophobic silica fine particles
  • Example 1 Example 1 was carried out except that the active energy ray-curable resin A-1 shown in Table 1 was replaced with A-3 and the amount of the thixotropy-imparting agent B-1 shown in Table 2 was changed to 3 parts by weight. In the same manner as in Example 1, the active energy ray-curable resin composition of Comparative Example 1 was obtained. Using the evaluation sample and measurement sample of the obtained active energy ray-curable resin composition, the physical properties were evaluated and the effects were evaluated.
  • Example 1 was carried out except that the active energy ray-curable resin A-1 shown in Table 1 was replaced with A-4, and the amount of the thixotropic agent B-1 shown in Table 2 was changed to 30 parts by weight.
  • the active energy ray-curable resin composition of Comparative Example 2 was obtained. Using the evaluation sample and measurement sample of the obtained active energy ray-curable resin composition, the physical properties were evaluated and the effects were evaluated.
  • Example 3 About Example 1, the active energy ray-curable resin composition of Comparative Example 3 was the same as Example 1 except that the amount of thixotropy-imparting agent B-1 shown in Table 2 was changed to 0.05 parts by weight. Got. Using the evaluation sample and measurement sample of the obtained active energy ray-curable resin composition, the physical properties were evaluated and the effects were evaluated.
  • Comparative Example 4 Comparative Example 2 was the same as Comparative Example 2 except that B-2 was used instead of thixotropy-imparting agent B-1 shown in Table 2 and the blending amount with thixotropy-imparting agent B-2 was changed to 15 parts by weight.
  • the active energy ray-curable resin composition of Comparative Example 4 was obtained. Using the evaluation sample and measurement sample of the obtained active energy ray-curable resin composition, the physical properties were evaluated and the effects were evaluated.
  • Comparative Example 5 About Example 1, the active energy ray-curable resin composition of Comparative Example 5 was the same as Example 1 except that the blending amount of thixotropy-imparting agent B-1 shown in Table 2 was changed to 0.1 parts by weight. Got. Using the evaluation sample and measurement sample of the obtained active energy ray-curable resin composition, the physical properties were evaluated and the effects were evaluated.
  • Comparative Example 3 is the same as Example 3 except that the particle size distribution of the inorganic fine particles is dispersed to a single peak while adjusting the gap between rolls and the roll rotation speed in this dispersion step. 6 active energy ray-curable resin composition was obtained. Using the evaluation sample and measurement sample of the obtained active energy ray-curable resin composition, the physical properties were evaluated and the effects were evaluated.
  • the active energy ray-curable resin compositions for sealing materials of Examples 1 to 20 are excellent in ejection properties and bead-like ejectors even when needles having a small diameter of 1 mm or less are applied. It was excellent in diameter accuracy (low Swell) and shape retention, and even when a tensile stress was applied when applying the bead-shaped discharge body, it showed excellent performance that it was hard to cut and had a firmness. Thereby, it was shown that the effect of the present invention can be obtained by setting the apparent viscosity, the thixotropy coefficient, and the dispersion state of the inorganic fine particles of the active energy ray-curable resin composition to certain specific conditions.
  • Comparative Examples 1 to 5 in which the apparent viscosity and the thixotropy coefficient of the active energy ray-curable resin composition are in a range out of specific conditions, the discharge property, the diameter expansion (Swell) of the bead-shaped discharge body, and the bead-shaped discharge.
  • the evaluation of at least one of the body shape-retaining properties is low, and when the coating speed is high, the bead-like discharge body is easily cut and the productivity is poor, and the effects of the present invention cannot be obtained. I understood.
  • the evaluation result of the active energy ray-curable resin composition for sealing material of Comparative Example 2 was the same result even when a needle having an inner diameter of 0.5 mm was used.
  • FIG. 12 shows the particle size distribution measurement results showing the dispersion state of the inorganic fine particles in the active energy ray-curable resin composition adjusted in Example 3 and Comparative Example 6, respectively.
  • Example 3 and Comparative Example 6 differ only in the dispersion state of the inorganic fine particles.
  • the particle size distribution of the inorganic fine particles is simple.
  • the particle size distribution of the inorganic fine particles has three peaks. Indicated.
  • the dispersion state of the inorganic fine particles in the active energy ray-curable resin composition was important. Further, when the results of Examples 1 to 12, 14 to 16, and 18 to 20 and the results of Examples 13 and 17 were compared and examined particularly for the effect on swell, the inorganic fine particles in the active energy ray-curable resin were preferable.
  • the dispersion state the relative particle amount in the particle size range having the main peak region is preferably 30 to 90%.
  • Example 8 using hydrophilic inorganic fine particles as a thixotropy imparting agent is compared with Example 2 using hydrophobic inorganic fine particles. It was shown that the inorganic fine particles are difficult to disperse in the active energy ray resin and the viscosity becomes high, and the inorganic fine particles are preferably hydrophobic. Further, from comparison of the results of Example 3, Example 14 and Example 15, even if the components of the active energy ray resin are different, the physical properties found in the present invention and the dispersion state of the inorganic fine particles are within the range. Thus, it was found that the effects of the present invention can be obtained.
  • the active energy ray-curable resin composition for a sealing material of the present invention is suitably used for forming a bead-shaped sealing material by needle application, and is optimal as a sealing material for a narrow space portion, and an electronic device incorporating the same This contributes to downsizing and cost reduction.
  • a bead-shaped sealing material it is arranged between at least two action members or one action member, and is waterproof, dustproof, shock-absorbing, vibration-proof, vibration-damping, stress relaxation, gap Provides functions such as complementarity, rattling prevention, slip prevention, and impact noise reduction.

Abstract

形状寸法精度が高く、生産性に優れたビード状のシール材として、好適なシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を提供する。活性エネルギー線硬化性樹脂(A)100重量部に、少なくともチクソトロピー付与剤(B)0.1~25重量部が分散されてなるシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物であって、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、未硬化状態での見かけ粘度(JIS Z8803準拠 円錐-平板形回転粘度計 40℃)が、せん断速度0.1~10/secの範囲において、50~5000Pa・sであると共に、せん断速度の範囲における見かけ粘度から求められるチクソトロピー係数が1.1~10であり、チクソトロピー付与剤(B)はシリカ微粒子であり、活性エネルギー線硬化性樹脂(A)中におけるシリカ微粒子の粒度分布は、複数のピークを有している。

Description

活性エネルギー線硬化性樹脂組成物、その製造方法及びそれを用いたシール材
 本発明は、活性エネルギー線を照射することにより硬化する活性エネルギー線硬化性樹脂組成物に関し、詳しくは、形状寸法精度が高く、生産性に優れるビード状のシール材として好適な活性エネルギー線硬化性樹脂組成物、その製造方法及びそれを用いたシール材に関する。
 電子機器の小型化に伴い、小型の構成部品の開発が行われている。構成部品を小型化するに際し、構成部品、例えば筺体に使用されるシール材(パッキン、ガスケットなど)も、線幅が細い仕様に移行しており、現状では、例えば約1mm幅程度のシール材が使用されている。ところが、シール材の線幅が細くなると、成型したシール材を筺体等の構成部品に組込む作業が困難になり、コストアップの原因となっている。
 そこで、この対策として、筺体等のシール材を装着させる部分に直接、紫外線硬化性樹脂等の液状シール材料を、ビード状(線状)にニードル状塗工部から吐出させて塗布(以下、「ニードル塗布」という。)し、紫外線でビード状吐出体を硬化させて、シール材を形成すると同時に装着させる方法が提案されている(例えば、特許文献1、2等参照。)。また、このような液状シール材料の吐出性(塗工性)及び塗布された硬化前のビード状吐出体の形状保持性を向上させる観点から、特許文献1には、紫外線硬化性樹脂にシリカ粒子を添加する技術が開示され、特許文献2には、塗布材料の粘度を塗工温度下で約1~1000Pa・sとする技術が開示されている。
 しかし、上記の方法や技術では、シール材の線幅を細く又は狭くするために、ニードル状塗工部の吐出口の口径を小さくしてニードル塗布すると、ビード状吐出体が液状であるためにダレ易く、ビード状吐出体の線径が細いためにシール性の確保に十分な高さ(厚み)のあるシール材を得ることが困難となる。そのため、線幅が狭く、かつ高さが十分に高いシール材が必要とされるようになっている。
 このような所望の性能を得る手段として、下記の方法などが提案されている。
(i)チクソトロピー性を有する液状シール材料を適用して、塗布後のダレを防止する方法(例えば、特許文献3参照。)であって、ウレタンアクリル系光硬化樹脂に、無機充填剤等の増粘剤を添加し、高チクソトロピー性を付加させ、室温(25℃)における粘度を、回転粘度計を用いて測定した場合に、毎分20回転(20rpm)のとき10,000~150,000mPa・s、毎分2回転(2rpm)のとき100,000~1,500,000mPa・sとする方法。
(ii)ニードル状塗工部の吐出口の高さ/幅比を、大きくした形状とする方法(例えば、特許文献4参照。)であって、粘度が約500~50,000poiseの紫外線硬化型ウレタンなどのガスケットシール材料を用いて、高さ/幅の比が大きい台形形状などとした吐出口の開口形状を有するニードルを用いてビード状ガスケットを形成する方法。
(iii)液状シール材料を二段塗布して、高さを確保する方法(例えば、特許文献5参照。)であって、ゴム硬度はJIS A20~60°程度の紫外線硬化型エラストマーをガスケット材料として、ディスペンサーを使って塗布後、さらに重ね塗布して二段重ねにして、紫外線により硬化して、高さが0.5~3mm程度のガスケットを成形する方法。
特開平07-088430号公報 特開2004-289943号公報 特開2003-105320号公報 特開2001-182836号公報 特開2003-120819号公報
 しかしながら、より線幅が狭いシール材が求められるのに従い、ニードル塗布における寸法精度や塗布性確保の技術的難易度が高くなり、上記(i)~(iii)の方法では、品質、生産性及びコスト等を全て満足することが困難となっている。例えば、ニードル内径(吐出口径)が小さくなるほど、液状シール材料を吐出し難くなるため、吐出性を優先しようとして低粘度材料を選択すると、塗布後にダレが生じて、シール材の線幅が広がり、目的の線幅並びに高さ又は厚みが確保できないという問題点や課題がある。
 一方、シール材の高さ又は厚みの確保の観点から液状シール材料の粘度やチクソトロピー性を高くすると、次の課題がある。
(a)液状シール材料が高圧(高せん断速度)域で吐出されるため、ニードルから吐出された直後に応力開放されて、ビード状吐出体の径膨張(Swell)が起こり易く、内径が細いニードルを使用しても、目標の線幅より太くなり、細線化が困難である。さらに、径膨張(Swell)分を加味して、ニードル内径を小さくすると、よりいっそう液状シール材料を吐出し難くなり、生産性が低下して、本質的な解決とならない。
(b)液状シール材料の塗布速度(線引き速度)を大きくすると、ニードルから吐出されたビードに引張応力が作用して、ビード径が不安定になり、或いはビード状吐出体が切れたりして、生産性を上げ難い。
 それゆえ、形状寸法精度が高く、生産性に優れており、線幅が狭くかつ高さが十分に高いビード状のシール材を形成できる技術が切望されている。
 本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み、形状寸法精度が高く、生産性に優れたビード状のシール材として、好適なシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を提供することにある。特に、ニードル塗布の際、吐出性に優れるとともに、吐出したビードの径膨張(Swell)が起こり難く、しかも、塗布後の形状保持性が高く、さらにニードル塗布時の引張応力に対して、切れ難くコシのあるシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物およびそれを用いたシール材を提供することにある。
 本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、紫外線硬化性樹脂等の活性エネルギー線硬化性樹脂に、少なくともシリカ微粒子などの微粒子や特定の有機添加剤などのチクソトロピー付与剤を特定量含有させてなる組成物を、特定の性状、性能、例えば、特定の粘度やチクソトロピー係数を有するように調整すると共に、この活性エネルギー線硬化性樹脂中に含有されるシリカ微粒子などの微粒子が、複数のピークを有する粒度分布をとるように活性エネルギー線硬化性樹脂に分散させることによって、驚くべきことに、シール材用樹脂組成物として、内径が1mm以下の細いニードル塗布であっても、吐出性に優れるとともに、吐出したビードの径膨張(Swell)が起こり難く(または小さく)、しかも、塗布後の形状保持性が高く、さらにニードル塗布時の引張応力に対しても切れ難くコシのある、シール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物が得られることを見出した。本発明は、これらの知見に基づき、完成するに至ったものである。
 上記課題を解決するため、本発明のシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、活性エネルギー線硬化性樹脂(A)100重量部に、少なくともチクソトロピー付与剤(B)0.1~25重量部が分散されてなり、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、未硬化状態での見かけ粘度(JIS Z8803準拠 円錐-平板形回転粘度計 40℃)が、せん断速度0.1~10/secの範囲において、50~5000Pa・sであると共に、せん断速度の範囲における見かけ粘度から求められるチクソトロピー係数が1.1~10であり、チクソトロピー付与剤(B)はシリカ微粒子であり、活性エネルギー線硬化性樹脂(A)中における、このシリカ微粒子の粒度分布は、複数のピークを有している。
 チクソトロピー付与剤としてのシリカ微粒子は、活性エネルギー線硬化性樹脂中において、複数のピークを有する粒度分布をとるように所定量分散され、かつ、得られた活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の未硬化状態での見かけ粘度が、せん断速度0.1~10/secの範囲において、50~5000Pa・sであると共にチクソトロピー係数が1.1~10のものが選択される。これにより、内径の小さいニードルを用いてニードル塗布を行った際でも、吐出性に優れるとともに、ビードの径膨張(Swell)が起こり難く、塗布後の形状保持性が高く、さらにニードル塗布時の引張応力に対しても切れ難くコシのある、シール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物が得られる。
 ここで、本発明におけるシール材とは、少なくとも2つの作用部材間に配置されて、例えば、防水性、防塵性、緩衝性、防振性、制振性、応力緩和性、隙間補完性、がたつき防止性、ずれ防止性及び衝突音低減性等の各種機能を発揮し得るものであり、また、2つの作用部材間に配置されるものだけでなく、例えば、片面開放のように、一方の作用部材に配置されて、上述の各種機能を発揮するものも含まれる。
 本発明のシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、活性エネルギー線硬化性樹脂(A)中におけるシリカ微粒子の粒度分布のうち、最も大きいピーク領域を有する粒子径範囲における相対粒子量が、30~90%であることも好ましい。活性エネルギー線硬化性樹脂中において、シリカ微粒子の形成する凝集粒子が、複数のピークを有する粒度分布をとるように分散されるところ、より好適な分散条件が選択される。これにより、吐出性にさらに優れるとともに、ビードの径膨張(Swell)が起こり難く、塗布後の形状保持性が高く、さらにニードル塗布時の引張応力に対しても切れ難くコシのある、シール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物が得られる。
 本発明のシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、シリカ微粒子の粒度分布のうち、最も大きいピーク領域のピークの粒子径が、0.05~1μmであることも好ましい。活性エネルギー線硬化性樹脂中において、シリカ微粒子の形成する凝集粒子が、複数のピークを有する粒度分布をとるように分散されるところ、より好適な分散条件が選択される。これにより、吐出性に優れるとともに、ビードの径膨張(Swell)が起こり難く、塗布後の形状保持性が高く、さらにニードル塗布時の引張応力に対しても切れ難くコシのある、シール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物が得られる。
 また、本発明のシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物のシリカ微粒子は、疎水化度が50~90%の疎水性シリカであることも好ましい。これにより、シリカ微粒子として好適な材料が選択される。
 また、本発明のシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の活性エネルギー線硬化性樹脂(A)は、紫外線硬化性樹脂であることも好ましい。これにより、活性エネルギー線硬化性樹脂として好適な材料が選択される。
 また、本発明のシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の活性エネルギー線硬化性樹脂(A)は、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂及びウレタン系樹脂からなる群から選ばれる1種以上の活性エネルギー線硬化性樹脂であることも好ましい。これにより、活性エネルギー線硬化性樹脂として、さらに好適な材料が選択される。
 さらに、本発明のシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の製造方法は、活性エネルギー線硬化性樹脂(A)とシリカ微粒子を配合させる配合工程と、シリカ微粒子を活性エネルギー線硬化性樹脂(A)に分散させる分散工程と、シリカ微粒子が分散された活性エネルギー線硬化性樹脂を所定期間静置する養生工程と、を少なくとも有し、分散工程は、活性エネルギー線硬化性樹脂(A)中におけるシリカ微粒子が、複数のピークを有する粒度分布をとると共に、粒度分布のうち、最も大きいピーク領域を有する粒子径範囲における相対粒子量が、30~90%となるように分散させることを特徴とする。
 本発明のシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の製造方法は、活性エネルギー線硬化性樹脂とチクソトロピー付与剤としてのシリカ微粒子を配合させる配合工程と、シリカ微粒子が、活性エネルギー線硬化性樹脂中において、複数の粒子径範囲にピークを有する粒度分布をとると共に、粒度分布のうち最も大きいピーク領域を有する粒子径範囲における相対粒子量が30~90%となるように分散させる分散工程と、シリカ微粒子が分散された活性エネルギー線硬化性樹脂を所定期間静置する養生工程とから構成される。分散工程により、所望の条件にチクソトロピー付与剤としてのシリカ微粒子が分散され、養生工程により、得られた活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の見かけ粘度やチクソトロピー係数といった物性が安定する。これにより、内径の小さいニードルを用いてニードル塗布を行った際でも、吐出性に優れるとともに、ビードの径膨張(Swell)が起こり難く、塗布後の形状保持性が高く、さらにニードル塗布時の引張応力に対しても切れ難くコシのある、シール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物が得られる。
 また、本発明のシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の製造方法は、分散工程において、シリカ微粒子の粒度分布のうち、最も大きいピーク領域のピークの粒子径が、0.05~1μmであることも好ましい。これにより、分散工程における、より好適な分散条件が選択される。
 さらに、本発明のシール材は、上述のシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を用いてなる。これにより、ニードル塗布を行ってシール材を形成した場合でも線幅が狭く、かつニードルの吐出口の直径又は高さに近い線径断面高さを有した(高さが十分に高い)シール材が得られる。
 また、本発明のシール材は、シール材の線径断面形状が馬蹄様形状であることも好ましい。これにより、線幅が狭く、かつニードルの吐出口の直径又は高さに近い線径断面高さを有しつつ、被塗布基体への密着性と低応力変形性に優れたシール材が得られる。
 さらに、本発明のシール構造体は、上述のシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を用いてなるシール材又は線径断面形状が馬蹄様形状であるシール材が第1の被シール基体と第2の被シール基体とで挟設されている。
 本発明のシール材の製造方法は、上述のシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を、ニードル状塗工部の吐出口から吐出させてビード状吐出体を形成するビード状吐出体形成工程と、ビード状吐出体に活性エネルギー線を照射して硬化させる硬化工程とを少なくとも有し、吐出口の内径が1mm以下である。本発明のシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、ビードの径膨張(Swell)が起こり難く、塗布後の形状保持性が高く、さらにニードル塗布時の引張応力に対しても切れ難くコシを有するため、内径1mm以下と極細径の吐出口からのニードル塗布に好適である。ニードル状塗工部の極細径の吐出口からニードル塗布を行ってビード状吐出体を形成し、活性エネルギー線を照射して硬化させることにより、極細の線径を実現させつつ、高さを充分に有するシール材を得ることができる。
 また、本発明のシール材の製造方法のビード状吐出体形成工程は、ニードル状塗工部の吐出口を被塗布基体に対して相対的に移動させながら、被塗布基体上にシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を吐出させてビード状吐出体を形成し、ニードル状塗工部の吐出口からのシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の吐出速度よりも、被塗布基体に対するニードル状塗工部の吐出口の相対的な移動速度を大きくすることも好ましい。
 本発明の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、ニードル状塗工部の吐出口からビード状に連続して吐出され、連続したビード状を保ったまま被塗布基体に載置される。ここで、ニードル状塗工部の被塗布基体に対する移動速度を、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の吐出口からの吐出速度よりも大きくすることにより、ニードル状塗工部の吐出口から吐出されたばかりのビード状吐出体は、被塗布基体に載置されたビード状吐出体に引っ張られて伸長し、ニードル状塗工部の吐出口から吐出された時点のビード径よりも細径となった状態で被塗布基体に載置されるため、より細幅のシール材を得ることができる。本発明の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物からなるビード状吐出体はコシが強いため、移動速度を速めてもビード状吐出体が切れ難く、連続した細幅のシール材を得ることができる。
 また、本発明のシール材の製造方法の硬化工程は、ビード状吐出体を半硬化させる予備照射工程と、ビード状吐出体を形成するシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の架橋度が90%以上となるまで活性エネルギー線を照射してビード状吐出体を硬化させる本照射工程とを少なくとも有する。活性エネルギー線の予備照射によりビード状吐出体が半硬化されると、ビード状吐出体の形状を保持しつつ、その外面には適度な粘着性を有した状態となるため、半硬化状態のビード状吐出体は好適な形状で被塗布基体に接触して粘着される。それゆえ、シール材の形状精度を保ちつつ、被塗布基体とシール材の密着性を高めることができ、その後のハンドリングや移動作業時の振動や衝撃によるシール材の位置ずれや脱落といった不具合を回避することができる。
 また、予備照射工程において、ビード状吐出体に照射される活性エネルギー線の光量は、ビード状吐出体を形成するシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の架橋度が90%以上となるときの積算光量に対して、1~50%の積算光量であることが好ましい。これにより、予備照射工程でビード状吐出体に対して照射される好適な光量が選択される。
 また、予備照射工程と本照射工程との間には、さらに、半硬化状態のビード状吐出体を部分的に流動させて形状変化させる中間加工工程を有することも好ましい。これにより、ビード状吐出体の軸断面において角ばった部分に丸みを付ける等の面取りを施して使用時に変形し易くしたり、軸断面が円形状となるようにビード状吐出体を形成した後、意図的に被塗布基体との接触面積が増すように底面を形成させて、軸断面が馬蹄様形状を呈するビード状のシール材を得ることもできる。
 さらに、硬化工程のうちの予備照射工程は、シール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物をニードル状塗工部の吐出口から吐出させてから、ビード状吐出体が被塗布基体上に接触するまでに開始されることも好ましい。ビード状吐出体がニードル状塗工部から吐出後すぐに活性エネルギー線が予備照射されることによって、ビード状吐出体の形状が安定するため、シール材の形状精度を高めることが可能である。
 本発明のシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、ニードル塗布の際、吐出性に優れるとともに、ビード状吐出体の径膨張(Swell)が起こり難く、ビード状吐出体の吐出形状精度に優れ、しかも、塗布後の形状保持性が高く、さらに塗布時の引張応力に対して、ビード状吐出体が切れ難くコシがあるという顕著な効果を奏する。そのため、線幅が狭く、かつニードルの吐出口の直径又は高さに近い線径断面高さを有した(高さが十分に高い)シール材を効率よく得ることができる。本発明のシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、具体的には、内径1mmφ以下の極細径のニードルを用いて、ニードル塗布されるビード状のシール材を形成するのに好適であり、特に、内径0.75mmφ以下のさらに極細径のニードルが用いられる際に、顕著に、ビード状吐出体の径膨張(Swell)が起こり難く、ビード状吐出体の径精度に優れ、しかも、塗布後の形状保持性が高く、さらに塗布時の引張応力に対して、ビード状吐出体が切れ難くコシがある、という効果が発揮される。その結果、極細の線径を実現させつつ、高さを充分に有するシール材が生産性よく得られ、シール材を組込む電子機器などの小型化やコストダウンに貢献する。
本発明において、シリカ微粒子の粒度分布におけるピーク及びピーク領域という用語を説明する図である。 本発明において、シリカ微粒子の粒度分布のうち、最も大きいピーク領域を有する粒子径範囲における相対粒子量の算出方法の一例を説明する図である。 本発明の第一の実施形態に係るシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の製造方法を概略的に説明するフローチャートである。 本発明の第二の実施形態に係るシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の製造方法を概略的に説明するフローチャートである。 ビード状のシール材(ビード状吐出体)の塗工装置の例を示す模式図である。 本発明の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を用いてなるビード状のシール材の線径断面形状例を示す模式図である。 本発明の第一の実施形態に係るシール材の製造方法を概略的に説明するフローチャートである。 本発明の第二の実施形態に係るシール材の製造方法を概略的に説明するフローチャートである。 本発明のシール構造体の一例を示す模式図である。 本発明のシール構造体の別の態様例を示す模式図である。 実施例における試験用ビード状吐出体の塗布パターンを示す模式図である。 本発明のシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物中のシリカ微粒子の凝集粒子の粒度分布を示す図である。
 本発明のシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物(以下、単に、樹脂組成物または硬化性樹脂組成物と称することもある。)は、活性エネルギー線硬化性樹脂(A)100重量部に、少なくともチクソトロピー付与剤(B)0.1~25重量部が分散されてなり、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、未硬化状態での見かけ粘度が、せん断速度0.1~10/secの範囲において、50~5000Pa・s(JIS Z8803準拠 円錐-平板形回転粘度計 40℃)であると共に、せん断速度の範囲における見かけ粘度から求められるチクソトロピー係数が1.1~10であり、チクソトロピー付与剤(B)はシリカ微粒子であり、活性エネルギー線硬化性樹脂(A)中におけるシリカ微粒子の粒度分布は、複数のピークを異なる粒子径範囲に有することを特徴とする。以下、項目毎に説明する。
1.活性エネルギー線硬化性樹脂(A)
 本発明のシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物に用いられる活性エネルギー線硬化性樹脂(A)は、後述する活性エネルギー線によって硬化することができる樹脂である。活性エネルギー線硬化性樹脂(A)としては、活性エネルギー線によって硬化することができる樹脂であれば、特に限定されないが、様々な分野で使用されている紫外線硬化性樹脂が好ましい。具体的には、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂又はこれらの組み合わせからなる樹脂が好ましく、未硬化状態での流動性と硬化状態での柔軟性を両立させる観点から、シリコーン系樹脂がより好ましい。また、活性エネルギー線硬化性樹脂の粘度は、0.1~4,500Pa・s(JIS Z8803準拠 円錐-平板形回転粘度計 40℃)が好ましく、1~1,000Pa・sがより好ましく、1~200Pa・sが特に好ましい。
 以下シリコーン系樹脂について、代表例で具体的に説明する。シリコーン系樹脂としては、あらゆる公知の活性エネルギー線硬化性のシリコーン系樹脂が用いられる。シリコーン系樹脂は、例えば、次式[1](式[1]中、Rは、水素またはアルキル基を、Rは、(CHを示し、1≦n≦20である。)で示されるアクリル基またはメタアクリロイル基を分子中に少なくとも1以上有するオルガノポリシロキサンと、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 次式[2](式[2]中、Rは、水素またはアルキル基を、Rは、(CHを示し、0≦n≦10である)で示される不飽和二重結合を含有するオルガノポリシロキサンと、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 次式[3](式[3]中、Rは、(CHを示し、0≦n≦10である。)で示されるメルカプトアルキル基を分子中に少なくとも2以上含有するオルガノポリシロキサンを混合して作製される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
また、アクリル系樹脂またはウレタン系樹脂についてもシリコーン系樹脂同様に、公知の活性エネルギー線硬化性樹脂を用いることができる。
 上記活性エネルギー線とは、赤外線、可視光線、紫外線、X線、電子線、アルファ線、ベータ線又はガンマ線等をいい、特に紫外線が好適に用いられる。本発明における紫外線には、近紫外線(near UV、波長200~380nm)、遠紫外線(波長10~200nm)及び極端紫外線(extreme UV、波長1~10nm)が含まれる。また、これら活性エネルギー線は、1種単独で使用することも、2種以上を同時に使用することも可能である。これらの活性エネルギー線の線源としては、樹脂組成物を被塗布基体にコーティング又は塗布後、短時間で硬化させるという目的が得られる限り、特に制限を受けるものではないが、紫外線の線源としては、例えば、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、エキシマ紫外線(エキシマUV)ランプ、ハライドランプ又はレーザー等の公知の発生手段のものを利用することができる。また、赤外線の線源としては、例えば、ランプ、抵抗加熱板又はレーザー等が挙げられ、可視光線の線源としては、例えば、直射日光、ランプ、蛍光灯又はレーザー等が挙げられ、電子線の線源としては、例えば、市販されているタングステンフィラメントから発生する熱電子を利用する方式の装置、金属に高電圧パルスを通じて発生させる冷陰極方式およびイオン化したガス状分子と金属電極との衝突により発生する2次電子を利用する2次電子方式の装置等が挙げられる。さらに、アルファ線、ベータ線およびガンマ線の線源としては、例えば、Co60等の核分裂物質が挙げられ、ガンマ線については、加速電子を陽極へ衝突させる真空管等を利用することができる。
2.チクソトロピー付与剤(B)
 本発明のシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物には、上記活性エネルギー線硬化性樹脂(A)に、少なくともチクソトロピー付与剤(B)が分散されてなる。チクソトロピー付与剤(B)とは、液状の樹脂等に、チクソトロピー性、即ち、低せん断速度領域では粘度が高く、高せん断速度領域では粘度が低下するような性質を付与することができる添加剤全般を指しており、例えば、樹脂に添加されることによって膨潤し、水素結合力やファンデルワールス力等の比較的弱い結合力によって、緩やかな網目構造を形成するような化合物が挙げられる。これらは、タレ止め剤、沈降防止剤又はチクソトロピー剤等の名称で塗料添加物として市販されている。このチクソトロピー付与剤が均一に分散された樹脂は、低せん断速度領域では、緩やかな網目構造が保持されているので見かけの粘度が高く、高せん断速度領域では網目構造がせん断力によって破壊されるので粘度が低くなるという性質を示す。
 このようなチクソトロピー付与剤としては、微粉シリカ(シリカ微粒子)、炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、ベントナイト、酸化チタン、又は酸化亜鉛などの無機微粒子や、テフロン(登録商標)又はシリコーン等の樹脂フィラーの有機粒子が好適に用いられ、本発明においては、シリカ微粒子が特に好適に用いられる。他のチクソトロピー付与剤としては、有機化合物として、長鎖脂肪酸エステル重合体、脂肪酸アマイドワックス、酸化ポリエチレンワックス、硫酸エステル系アニオン活性剤、ポリカルボン酸、ポリカルボン酸アミン塩又はポリエーテル等も用いることができる。無機微粒子の具体例としては、シリカ微粒子の場合、日本アエロジル社のAEROSIL(登録商標)やトクヤマ社のREOLOSIL(登録商標)、CABOT社のCAB-O-SIL(登録商標)、旭化成ワッカー社製WACKER HDK(登録商標)に代表されるヒュームドシリカ、日本シリカ工業社のNIPSIL(登録商標)、富士シリシア社のSylisia(登録商標)、トクヤマ社のTOKUSIL(登録商標)などが挙げられる。
 チクソトロピー付与剤である無機微粒子は、活性エネルギー線硬化性樹脂(A)に分散されると、無機微粒子の一次粒子が凝集して凝集粒子を形成しながらネットワーク構造を形成し、このネットワーク構造に起因してチクソトロピー性が付与される。無機微粒子の一次粒子径は、活性エネルギー線硬化性樹脂(A)中への分散性やチクソトロピー性付与効果及び得られる活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の粘度が本発明の好ましい状態となるようにする観点から選択され、具体的には、0.005μm~10μmが好ましく、0.007μm~1μmが更に好ましく、0.010μm~0.1μmがより一層好ましい。なお、無機微粒子の一次粒子径の数値は、SEM又はTEM(透過型電子顕微鏡)で一次粒子が視認できる倍率の画像において、ランダムに選択した1000個の微粒子の一次粒子画像のそれぞれ輪郭の最長径を測定し、相加平均して得られた数値である。なお、該一次粒子径に対応する比表面積(DIN66131準拠BET法)は、シリカ微粒子の場合、0.3~600m/gであり、さらに好ましくは3~430m/gであり、一層好ましくは30~600m/gである。
 また、無機微粒子は、親水性、疎水性のいずれか一方又は双方の種々の公知の無機微粒子を使用することができるが、活性エネルギー線硬化性樹脂(A)への分散性の観点から、疎水性であることが好ましい。具体的には、無機微粒子の疎水化度が50%未満であると、活性エネルギー線硬化性樹脂(A)への分散性が低下するため、得られる活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の流動性が乏しくなり、吐出性(塗工性)が著しく低下するので好ましくなく、一方、無機微粒子の疎水化度が90%を超えると、樹脂組成物のチクソトロピー性を確保し難くなり、ビード状吐出体の形状維持性が低下する観点から、無機微粒子の疎水化度は50%~90%であることが好ましく、60%~80%であることがより好ましい。なお、無機微粒子の疎水化は、公知の処理方法で行われるが、シリカ微粒子の例では、トリメチルシリル系、ジメチルジクロロシラン系により疎水化処理されたシリカ微粒子が好ましく、活性エネルギー線硬化性樹脂(A)中への分散性の観点から、トリメチルシリル系により疎水化処理されたシリカ微粒子がより好ましい。トリメチルシリル系により疎水化処理されたシリカ微粒子を使用することにより、得られる活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の粘度の経時変化が小さくなり、物性が安定するという効果もある。
 本明細書中における無機微粒子の疎水化度とは、メタノール滴定試験により測定される値である。メタノール滴定法では、蒸留水に微粒子を浮遊させた状態でメタノールを加えていき、略全量の微粒子が蒸留水とメタノールの混合液に沈降した時点のメタノールの体積百分率の値が疎水化度として測定される。具体的には、粉体濡れ性試験機「WET―100P(レスカ社製)」を使用して測定することができる。すなわち、ビーカーに蒸留水50mlを入れ、測定する微粒子0.20gを蒸留水に添加して、スターラーで攪拌して分散させる。ビュレットからメタノールを2ml/minで滴下しながら混合液の透過率を測定し、混合液の透過率が最小となった時点を終点として、その時点でのメタノールと蒸留水との混合物中におけるメタノールの体積百分率を疎水化度とする。
 本発明の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物における、チクソトロピー付与剤(B)の配合量は、チクソトロピー付与剤(B)の配合量が、0.1重量部未満では、本発明の効果がほとんどなくなる傾向にあり、一方、25重量部を超えると、低せん断域での粘度が高くなりすぎて、作業性が悪くなる傾向にあり、また、塗布外観も悪くなる傾向にあることから、活性エネルギー線硬化性樹脂(A)100重量部に対し、0.1~25重量部が好ましく、6~15重量部がより好ましく、8~13重量部がさらに好ましい。
3.その他の添加剤
 本発明のシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物には、必要に応じて、その他の添加剤が配合される。その他の添加剤としては、例えば、充填剤や、活性エネルギー線による硬化時間を短縮させるための重合開始剤が挙げられる。充填剤としては、粉末充填剤のみならず、難燃剤、着色剤などを含む概念であり、更に具体的には、例えば、粉末充填剤としては、結晶性シリカ、熔融シリカ、炭酸カルシウム、タルク、マイカ、アルミナ、水酸化アルミニウム又はホワイトカーボンなどが適用でき、導電性や除電性の付与にはカーボンブラック、膨張黒鉛粉末、粉末状グラファイト又は金属微粒子などが好適に用いられる。さらに、難燃剤としては、粉末状有機ハロゲン化合物、赤リン、三酸化アンチモン、膨張黒鉛、マグネタイト又は水酸化アルミニウムなどが適用でき、緩衝性改良剤としては、有機殻を有する中空フィラー(例えば、日本フィライト社製エクスパンセル(登録商標)など)が好適に用いられ、着色剤としては各種の顔料や染料が用いられる。これら充填剤は、用途により、適宜選択して使用され得る。また、重合開始剤としては、公知の放射線照射により、活性ラジカル種を発生させる化合物である、放射線重合開始剤が用いられる。放射線重合開始剤としては、本発明の効果を著しく損なわない限り任意のものが挙げられるが、例えば、光ラジカル重合開始剤として、α-ヒドロキシアセトフェノン類、ベンジルメチルケタール類又はα-アミノアセトフェノン類等が挙げられる。紫外線重合開始剤などの放射線重合開始剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の比率及び組み合わせで用いてもよい。さらに、例えば、酸化チタンや酸化亜鉛等のように、チクソトロピー付与剤が活性エネルギー線を遮蔽、吸収する性質のある場合には、活性エネルギー線に対する樹脂硬化性を促進させる増感剤を添加してもよい。
4.シール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の物性
 本発明のシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、ニードル塗布の際、本発明の特徴であるビード状吐出体の径膨張(Swell)が起こり難く、塗布後の形状保持性が高く、さらに塗布時の引張応力に対して、ビード状吐出体が切れ難くコシがあるという顕著な効果を奏するためには、少なくとも、せん断速度0.1~10/secの範囲において、未硬化状態での見かけの粘度が50~5,000Pa・s(JIS Z8803準拠 円錐-平板形回転粘度計 40℃)、かつチクソトロピー係数が1.1~10であることが重要である。この範囲を外れると、本発明の効果が得られ難くなる。具体的には、見かけ粘度が50Pa・s未満又はチクソトロピー係数が1.1未満では、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を吐出し易くなるが、吐出後に流動しすぎて形状保持性に劣り好ましくない。また、見かけ粘度が5,000Pa・s超又はチクソトロピー係数が10超の場合には、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の吐出圧が高くなり吐出が困難になり、加えて塗布時の引張応力に対して切れ易くなったり、径膨張が起こり易くなったりするので好ましくない。なお、本発明のシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の粘度及びチクソトロピー係数は、活性エネルギー線硬化性樹脂(A)に、チクソトロピー付与剤(B)を分散したのち放置し、粘度変化が5%以下/日となったときに、上述の粘度及びチクソトロピー係数の範囲となることが好ましい。
 本発明のシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の見かけ粘度について、詳細に説明する。本発明の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、チクソトロピー付与剤が配合されてチクソトロピー性を呈し、非ニュートン流体の特性を示す。本発明の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の未硬化状態での見かけ粘度は、JIS Z8803(1991)における「円錐-平板形回転粘度計による粘度測定方法」に従い、40℃条件下で、せん断速度0.1~10/secの範囲で測定された値であり、具体的には、せん断速度を0.1/secから10/secまで100秒間でリニア(線形)かつ連続的に変化(sweep)させて測定したときの、せん断速度1.0/secにおける値であることが好ましい。なお、未硬化状態とは、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物に対し、硬化させるための活性エネルギー線が照射されていない状態である。本発明の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の見かけ粘度は、50Pa・s未満であると、ニードル等から吐出した後に流動しすぎて形状保持性に劣り、5,000Pa・s超であると、ニードル等からの吐出が困難になり、塗布時の引張応力に対して切れ易くなったり、径膨張が起こり易くなったりする観点から、50~5,000Pa・sが好ましく、100~2,000Pa・sがより好ましく、200~1,000Pa・sがさらに好ましい。
 また、チクソトロピー係数について詳細に説明する。上記チクソトロピー係数(T.I.)は、JIS Z8803(1991)における「円錐-平板形回転粘度計による粘度測定方法」に従い、40℃条件下で、せん断速度0.1~10/secの範囲で測定された見かけ粘度から求められる。具体的には、JIS Z8803準拠 円錐-平板形回転粘度計(40℃)で測定されたせん断速度Dにおける見かけ粘度η(D)と、せん断速度Dにおける見かけ粘度η(D)とから、次の数式1によって求められる値であり(ただし、0.1/sec≦D<D≦10/sec)、特に、せん断速度を0.1/secから10/secまで100秒間でリニア(線形)かつ連続的に変化させて見かけ粘度を測定し、せん断速度D=0.1/sec及びせん断速度D=1.0/secにおける見かけ粘度を用いて数式1から求められる値であることが好ましい。本発明の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物のチクソトロピー係数は、1.1未満であると、ニードル等から吐出した後に流動しすぎて形状保持性に劣り、10超であると、ニードル等からの吐出が困難になり、塗布時の引張応力に対して切れ易くなったり、径膨張が起こり易くなったりする観点から、1.1~10が好ましく、1.2~5がより好ましく、1.3~3がさらに好ましい。
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 上記見かけ粘度とチクソトロピー係数との組合せ範囲内において、見かけ粘度とチクソトロピー係数を調整することによって、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物のニードル等の塗工装置からの吐出性、ビード状吐出体の形状保持性、低径膨張性(形状精度)、塗布時の引張応力に対するコシの強さ等のバランスを様々に調整することができる。調整の具体例としては、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を低圧で吐出して塗工する場合には、見かけ粘度を下限側に調整すると共に、塗工したビード状吐出体の形状が保持されるようにチクソトロピー付与剤を配合させてチクソトロピー係数を調整した組成とし、一方、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を高圧で吐出して塗工する場合には、見かけ粘度を上限側に調整すると共に、高いせん断速度域で見かけ粘度が小さくなるようにチクソトロピー係数を調整して、径膨張を抑制すればよい。
 また、本発明のシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、活性エネルギー線硬化性樹脂(A)に、少なくともチクソトロピー付与剤(B)、好ましくはシリカ微粒子をはじめとする無機微粒子が分散され、前述した見かけ粘度とチクソトロピー係数を呈する活性エネルギー線硬化性樹脂組成物が得られるところ、活性エネルギー線硬化性樹脂中の無機微粒子の分散状態が重要となる。本発明においては、活性エネルギー線硬化性樹脂(A)中でチクソトロピー付与剤(B)である無機微粒子は、複数のピークを有する粒度分布を取るように分散されている。これにより、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物に分散された無機微粒子のネットワーク構造により発現するチクソトロピー性が、本発明の効果との関係において、最も適した状態となる。それゆえ、ビード状吐出体の径膨張(Swell)が起こり難く、ビード状吐出体の径精度に優れ、しかも、塗布後の形状保持性が高く、さらに塗布時の引張応力に対して、ビード状吐出体が切れ難くコシがあるという顕著な効果を奏する。
 活性エネルギー線硬化性樹脂(A)中において、チクソトロピー付与剤(B)である無機微粒子が複数のピークを有する粒度分布をとることについて、具体的に説明する。無機微粒子としては、前述したように、微粉シリカ(シリカ微粒子)、炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、ベントナイト、酸化チタン、又は酸化亜鉛などが好適に用いられ、シリカ微粒子が特に好適に用いられる。本発明においては、このシリカ微粒子等の無機微粒子は、活性エネルギー線硬化性樹脂(A)中で、無機微粒子の一次粒子が凝集して形成された凝集粒子を形成しており、その凝集粒子が複数のピークを有する粒度分布を取っている。すなわち、無機微粒子の一次粒子により形成された凝集粒子は、複数の異なる粒子径範囲の凝集粒子を形成しつつ分散されている。この凝集粒子には、無機微粒子の一次粒子が凝集して形成された一次凝集粒子、一次凝集粒子が凝集して形成された二次凝集粒子又はそれ以上の高次凝集粒子が含まれる。具体的には、シリカ微粒子の場合では、一次凝集粒子の凝集粒子径は0.05~1μmであることが好ましく、二次凝集粒子の凝集粒子径は1~100μmであることが好ましい。なお、この凝集粒子径の数値は、レーザー回折・散乱法に基づく数値であるが、レーザー回折・散乱法による測定に適さない場合には、SEM又はTEM(透過型電子顕微鏡)で凝集粒子が視認できる倍率の画像において、ランダムに選択した1000個の凝集粒子画像のそれぞれ輪郭の最長径を測定し、相加平均して得られた数値とする。
 次に、シリカ微粒子等の無機微粒子は、活性エネルギー線硬化性樹脂中で、複数のピークを有する粒度分布(頻度分布、以下同様)をとっているが、複数のピークとは、少なくとも2つのピークを有することをいう。これは、無機微粒子の粒度分布のピークが1個であると、活性エネルギー線硬化性樹脂(A)中で無機微粒子が均一分散され過ぎて、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の見かけ粘度と、無機微粒子のネットワーク構造により発現するチクソトロピー性とのバランスが悪くなり、本発明の作用効果が得られないためである。無機微粒子の粒度分布のピークの数は、2つ以上あればよく、3つ以上あることがより好ましい。また、無機微粒子の粒度分布におけるピークは粒子径範囲が0.05μm~100μmの範囲にあることが好ましい。
 ここで、本発明において、粒度分布におけるピークとは、図1に示すように、粒度分布における山または各山の頂点のことをいい、ピーク領域とは、その山または各山のことをいう。ピーク領域の境界は、図1に示すようにピーク両側の谷部(Bottom)であり、ピーク領域の下限側の谷部が粒度分布の測定限界であって明確でない場合は、測定限界の粒子径の位置を谷部とする。また、図1では模式的に谷部の頻度(相対粒子量:頻度分布の全体の頻度合計を100%として規格化した対象粒子径区間の頻度割合)を0%としているが、谷部の頻度は0%に限られず、隣接するピークの間の極小値部分を谷部(Bottom)という。
 さらに、無機微粒子の粒度分布における2つ以上のピークについて、最も大きいピーク領域(メインピーク領域)を有する粒子径範囲における相対粒子量は30%~90%であることが好ましく、35%~80%であることがより好ましく、40%~75%が一層好ましい。これは、メインピーク領域の粒子径範囲における相対粒子量が30%未満及び90%超では、得られる活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の見かけ粘度とチクソトロピー性のバランスが不安定になり、本発明の作用効果が低減する場合があるためである。
 ここで、最も大きいピーク領域を有する粒子径範囲とは、図1に示す通り、粒度(頻度)分布における最も大きいピーク領域の小粒径側の谷部の粒子径を下限、大粒径側の谷部の粒子径を上限とする粒子径範囲である。また、最も大きいピーク領域(メインピーク領域)を有する粒子径範囲における相対粒子量(%)とは、最も大きいピーク領域(メインピーク領域)を有する粒子径範囲の粒度(頻度)が、粒度分布全体の粒度(頻度)100%に占める割合である。この相対粒子量は、例えば図2のように、相対粒子量の積算分布Q(図2の例では篩下積算分布)から、頻度分布Pのピーク領域の上限粒子径並びに下限粒子径にそれぞれ対応する前記積算分布Qの相対粒子量(積算)N1とN2との差(N1-N2)として得られる。
 さらに、最も大きいピーク領域(メインピーク領域)を有する粒子径範囲は、他のピーク領域(サブピーク領域)を有する粒子径範囲よりも粒子径が小さいことが好ましく、吐出性、ビード状吐出体の径膨張(Swell)の低減、塗布時のコシの強さ、塗布後の形状保持性をバランスよく実現することができる観点から、メインピーク領域のピーク(メインピーク)における粒子径は、0.05~1μmであることが好ましく、0.08~0.3μmがより好ましい。
5.シール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の製造方法
 本発明のシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、活性エネルギー線硬化性樹脂(A)100重量部に、少なくともチクソトロピー付与剤(B)0.1~25重量部を配合し、せん断速度0.1~10/secの範囲において、見かけ粘度(JIS Z8803準拠 円錐-平板形回転粘度計)が40℃において50~5,000Pa・sかつチクソトロピー係数が1.1~10となるように、分散して製造される。本発明の作用効果を得るためには、活性エネルギー線硬化性樹脂(A)とチクソトロピー付与剤(B)との配合比と、活性エネルギー線硬化性樹脂(A)へのチクソトロピー付与剤(B)の分散状態とが重要であり、このうち、分散状態が特に重要である。図3に示すように、本発明のシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の製造工程は、(i)配合工程S1、(ii)分散工程S2からなり、さらに(iii)養生工程S3を設けることが好ましい。以下、図3及び図4を参照しつつ、各工程について説明する。
 図3に示す配合工程S1は、活性エネルギー線硬化性樹脂(A)と、少なくともチクソトロピー付与剤(B)を配合する工程である。チクソトロピー付与剤(B)は、無機微粒子が好適に用いられ、シリカ微粒子が特に好適に用いられる。活性エネルギー線硬化性樹脂(A)の粘度等の物性に応じて、活性エネルギー線硬化性樹脂(A)100重量部に対してチクソトロピー付与剤(B)を0.1~25重量部の範囲で配合する。例えば、異なる活性エネルギー線硬化性樹脂を用いて、同程度の見かけ粘度とチクソトロピー係数を有するシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の設計をするにあたっては、目安として、活性エネルギー線硬化性樹脂(A)の粘度が低い場合には、チクソトロピー付与剤(B)の配合比を大きくし、逆に活性エネルギー線硬化性樹脂(A)の粘度が高い場合には、チクソトロピー付与剤(B)の配合比を小さくすればよい。ただし、活性エネルギー線硬化性樹脂(A)へのチクソトロピー付与剤(B)の分散状態によって得られる活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の見かけ粘度とチクソトロピー係数が変化するので、前記目安をベースにチクソトロピー付与剤(B)の分散状態の設定に応じて調整した配合比とする。また、顔料、充填剤又は重合開始剤等の添加剤も配合工程S1で配合することが好ましい。
 次に、図3に示す分散工程S2について説明する。分散工程S2は、チクソトロピー付与剤(B)としての無機微粒子、好ましくはシリカ微粒子が、活性エネルギー線硬化性樹脂中に過分散でも分散不足でもなく、特定の分散状態とすることが重要である。その分散状態としては、シリカ微粒子の一次粒子が凝集した凝集粒子が、活性エネルギー線硬化性樹脂(A)中に分散した状態における粒度分布において、凝集粒子の粒子径が0.05~100μmの範囲において、ピークが少なくも2つとなる状態とすることが好ましく、最も大きいピーク領域(メインピーク領域)を有する粒子径範囲における相対粒子量が30%~90%となる状態とすることがより好ましく、この相対粒子量が35%~80%となる状態とすることさらに好ましく、40%~75%が特に好ましい。また、分散工程S2での分散処理は、超音波分散法、ディゾルバー法やロール式分散法等の公知の分散手段又は方法を適用することができる。このうち、超音波分散法では得られた活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の貯蔵安定性が低下する場合があり、ディゾルバー法では温度上昇によるエネルギー線硬化樹脂の硬化機構への影響が生じる場合があるので、ロール式分散法により分散処理を行うことが好ましい。
 また、分散工程S2は、図4に示すように、大まかな分散を行う予備分散工程S2aと、目的の分散状態までの分散を行う本分散工程S2bに分けて行ってもよく、例えば、予備分散工程S2aはディゾルバー法で行い、本分散工程S2bではロール式分散法を適用するなど、異なる手法を組み合わせて適用することも効果的である。さらに、予め活性エネルギー線硬化性樹脂(A)とチクソトロピー付与剤(B)との分散マスターバッチを作製しておき、予備分散工程S2aで、所定の組成となるように、活性エネルギー線硬化性樹脂(A)及び/またはチクソトロピー付与剤(B)を加えて配合調整して馴染ませる程度に分散混合した後、本分散工程S2bを実施してもよい。分散処理条件は、使用するチクソトロピー付与剤としての無機微粒子、例えばシリカ微粒子の性状(一次粒子径や一次粒子の粒度分布、凝集粒子の形成状態)やその配合量と、活性エネルギー線硬化性樹脂の性状(種類や粘度)との組み合わせに応じて適宜調整して、上述の目的の分散状態とする。
 さらに、詳細に分散工程S2(S2a及びS2b)を説明する。分散工程S2又は本分散工程S2bとしては、特に限定されないが、被分散物をロール径が50~70mmの3本ロールミルを用いて分散する場合には、例えば、ロール間ギャップ15~95μm、フィードロール回転数50~100rpm、中間ロール回転数150~200rpm、エプロンロール回転数300~600rpm及びパス回数1~5回の条件において、グラインドゲージで50μm以上の粒子が無くなるまで分散処理することが好ましく、ロール間ギャップが35μm~75μmであることがより好ましい。このような条件で分散処理を行うことにより、所望の分散状態となったシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物が得られる。また、被分散物をロール径が150~250mmの3本ロールミルを用いて分散する場合には、ロール間ギャップ3~75μm、フィードロール回転数10~50rpm、中間ロール回転数50~100rpm、エプロンロール回転数150~250rpm及びパス回数1~10回の条件において、グラインドゲージで50μm以上の粒子が無くなるまで分散処理することが好ましく、ロール間ギャップが3μm~50μmであることがより好ましい。また、パス回数は2回以上がさらに好ましい。このような条件で分散処理を行うことにより、所望の分散状態となったシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物が得られる。さらに予備分散工程S2aとしては、特に限定されないが、被分散物を自転公転ミキサーを用いて分散する場合には、回転数1000~3000rpmで1~10分間程度分散させることにより行われ得る。
 また、分散工程S2(S2a及びS2b)において、チクソトロピー付与剤(B)として、親水性表面を疎水性処理した疎水性の無機微粒子を使用する場合には、ロール式分散法等を用いた分散処理において印加される剪断応力によって、無機微粒子表面の疎水性処理層を部分的に破壊して、もともとの親水性表面が部分的に露出した状態としてもよく、使用した疎水性無機微粒子の主な疎水性表面と部分的な親水性表面の協働作用により、本発明の特徴的な作用効果をより向上させることができる。この疎水性無機微粒子の部分的な親水性表面の形成は、活性エネルギー線硬化性樹脂に分散させる以前に施されていてもよいが、疎水性である活性エネルギー線硬化性樹脂への無機微粒子の初期分散性が低下するので、上記の通り、疎水性の無機微粒子を活性エネルギー線硬化性樹脂に分散させる過程で、分散処理時の剪断応力により施される方が好ましい。この疎水性無機微粒子の部分的な親水性の発現によって本発明の作用効果が向上するメカニズムは、現状不明であるが、例えば、コロイド状疎水性シリカは、シリカ表面のシラノール基の約70%がメチル基に置き換えられているが、残存するシラノール基により、一次粒子は一次凝集粒子を形成し、さらに、一次凝集粒子が集まって二次凝集粒子を形成する。このコロイド状疎水性シリカは、活性エネルギー線硬化性樹脂に分散させるにあたり、羽根型攪拌機による分散のみではコロイド状疎水性シリカの二次凝集粒子同士がさらに凝集することによるネットワーク構造を形成し、活性エネルギー線硬化性樹脂中での分散性及び流動性が乏しくなるが、間隙を1μm~300μmとした3本ロール式分散法による分散では、ロール間隙による強い剪断応力がかかるので、コロイド状疎水性シリカの二次凝集粒子の多くが破砕されて一次凝集粒子となると共に一次粒子の表面に残存する親水性のシラノール基(約30%)の一部が表面に現れた状態となる。それゆえ、コロイド状疎水性シリカ粒子のネットワーク構造が促進され、二次凝集粒子のネットワーク構造よりも、緻密なネットワーク構造が形成されることが関係しているものと推察される。
 次に、養生工程S3について説明する。養生工程S3は、活性エネルギー線硬化性樹脂中にチクソトロピー付与剤を分散させた後、活性エネルギー線硬化性樹脂とチクソトロピー付与剤とが馴染むまでの期間、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の見かけ粘度やチクソトロピー係数を安定化させるために放置して養生させる工程である。養生期間は、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の性状により異なるが、1週間以上を目安に設定することが好ましい。養生工程S3において、本発明の作用効果に寄与する微粒子のネットワーク構造が安定的に形成され、好ましい見かけ粘度とチクソトロピー係数を有したシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物となる。また、養生工程S3後は、以降のレオロジー(粘度及びチクソトロピー性)の経時変化が極めて小さいので、レオロジーの経時変化による活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の吐出加工条件の調整が不要となり、吐出加工安定性の向上に寄与する。
6.シール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を充填した容器
 本発明のシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、容器に充填した態様でシール材形成に用いられる。本発明における容器とは、本発明のシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物が容器内に充填・封入されて、「シール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を充填・封入した容器」として販売されるものであって、例えば、シリンジやチューブ等が挙げられる。そのため、本発明における容器には、流体収納部と、流体注入口、流体注出口、流体を注入・注出させるピストンや羽車、キャップ又はシール等が備えられており、流体を貯蔵でき、任意量を注入及び/又は注出できる機能を有する容器が含まれる。この容器には、さらに、ビード状に吐出可能なニードル状塗工部が装着されて使用されるが、予め、容器にニードル状塗工部が取り付けられていてもよく、あるいは一体化形成されていてもよい。さらに、活性エネルギー線硬化性樹脂が紫外線硬化型の場合には、自然光の紫外線による効果を防止するために、遮光性容器とすることが好ましい。
 シール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を充填した容器は、流体注入口、流体注出口、流体を注入・又は注出させるピストンや羽車、キャップ及びシール等から選択されたものを備えていればよく、最も多用されるものとしては、注射器のような形態の容器や、チューブ型の容器がある。たとえば、チューブ型容器の場合には、流体注入口と流体注出口を持っているタイプ、流体注入と流体注出を兼備して1つの口しか持たないタイプ、当初流体注入口と流体注出口を持っておりながら流体を注入した後は流体注入口を封鎖し流体注出口のみ残すタイプ、当初流体注入口と流体注出口を持っておりながら流体を注入した後は両方を封鎖するタイプ、流体注入口や流体注出口を封鎖する手段が栓、回転溝つきキャップ、ヒートシール又はシール張り付け等から選択されるタイプ等、様々なタイプがある。なお、容器には、加熱手段、冷却手段、減圧手段、加圧手段、吸引手段、蒸発手段、モータ、油圧手段、空気圧手段、計量手段、防塵手段、取り扱い補助手段、表示手段、発生ガス放出手段、逆流防止手段又は温度検知手段等が併設されていてもよい。
7.シール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を充填した容器の製造方法
 本発明のシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を充填した容器は、公知の充填機によって容器に活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を充填し、必要に応じて、脱泡手段で気泡を除去して製造される。シール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の充填にあたっては、養生工程後は活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の見かけ粘度が増加しやすいので、養生工程の前に充填することが好ましい。
8.活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を用いたシール材とその製造方法
 本発明の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を用いたシール材の製造方法を、図5~図8を参照しつつ説明する。図7に示すように、本発明のシール材の製造方法は、上述のようにして準備したシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物S10を、ニードル状塗工部から加圧手段によってビード状に吐出してビード状吐出体を形成するビード状吐出体形成工程S11と、ビード状吐出体の形成と略同時もしくはその後に、ビード状の吐出体に活性エネルギー線を照射して硬化させる硬化工程S12とから主に構成されている。
 シール材の製造方法を、図5を例として参照しつつ詳細に説明する。図5(a)は、ビード状のシール材1を製造する塗工装置9の正面図を示し、図5(b)は、その右側面図を示している。これらの図5(a)及び図5(b)に示す様に、本発明のシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物が充填された容器5を、X-Y-Z軸方向に移動制御できる三次元塗布装置9に装着する。本実施形態においては、容器5には、圧力空気供給管90を介して加圧手段として高圧空気が供給されている。図5(a)~図5(c)に示すように、ニードル状塗工部4を備える容器5は、予め三次元塗布装置9にプログラムされたシール形状の描画パターンにしたがって移動しながら、容器5の下端に設けたニードル状塗工部4から試料台(ステージ)B上に載置された被塗布基体20の表面に、シール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物をビード状に吐出してビード状吐出体10を形成する。次いで活性エネルギー線照射ユニット8からビード状吐出体10に活性エネルギー線を照射することによって、ビード状吐出体10を構成するシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物が架橋されてビード状吐出体10が硬化し、シール材1が得られる。容器5のニードル状塗工部4からシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を吐出させるための加圧手段は、図5では高圧空気による加圧空気式を例示したが、油圧又はギヤポンプ式など公知のものを適用できる。また、活性エネルギー線照射によるビード状吐出体10の硬化は、吐出後の任意の時点で可能であるが、ビード状吐出体10の形状保持の観点から、ビード状吐出体を形成するニードル状塗工部4からの吐出とほぼ同時であることが好ましい。また、さらに高いシール材を製造する場合には、形成したビード状吐出体の上にビード状吐出体を重ねるように二回塗工してビード状吐出体10を二段重ねにしてもよい。
また、図6(a)~図6(h)に示すように、シール材を形成するためのニードル状塗工部の吐出口の径断面形状は、円形、楕円形、台形、四角形、だるま型、馬蹄様形状など用途に応じて任意の形状とすることができる。例えば、被塗布基体への密着性と低応力変形性が要求される場合には、図6(c)に示す馬蹄様形状が好ましく、また、さらにシール材の高さが要求される場合には、高さ/幅の比が大きい台形や四角形の断面形状とすればよい。本発明のシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、形状精度と硬化前の形状保持性に優れるため、高さ/幅の比が大きい断面形状を有するシール材を容易に形成することができる。なお、ここで馬蹄様形状とは、代表的には、図6(c)のような形状であって、円形(楕円形)の直径(短径または長径)部を有しつつ、円弧の一部を直線とした形状である。さらに、ニードル状塗工部の吐出口の内径(円形の場合)は、用途により適宜選択できるが、1mm以下で従来技術に比較して、本発明の作用効果の優位性が発揮され、より好ましくは0.75mm以下、さらに好ましくは0.5mm以下で顕著に発揮される。
 図7に示す硬化工程S12では、シール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物からなるビード状吐出体に対する活性エネルギー線の照射量(積算光量)を大きくして、短時間で硬化させるほど吐出時のビード状吐出体の形状に近いシール材を得ることができる。この硬化工程S12に係る他の実施形態として、図8に示すように、硬化工程S12は、意図的に半硬化状態にさせる予備照射工程S12aと、その後に架橋度が90%以上の硬化状態にさせる本照射工程S12cとから構成されることも可能である。この予備照射工程S12aは、ビード状吐出体形成工程S11で形成されたビード状吐出体が、被塗布基体上に接触するまでの間に開始されてもよいし、ビード状吐出体が被塗布基体上に接触した後に開始されてもよいが、次の理由から被塗布基体上に接触するまでに開始されることが好ましい。すなわち、予備照射工程S12aにおいて、被塗布基体上に接触するまでの間に活性エネルギー線により予備照射されたビード状吐出体は、ビード状吐出体の形状を保持しつつ半硬化された表面に適度な粘着性を有した状態で被塗布基体に接触して粘着し、次いで本照射工程S12cで硬化されるため、シール材の形状精度を保ちつつ、被塗布基体とシール材の密着性を高めることができる。それゆえ、その後のハンドリングや移動作業時の振動や衝撃によるシール材の位置ずれや脱落といった不具合を回避することができる。さらには、埃の付着を防止する効果がある。
 また、図8に示すように、予備照射工程S12aと本照射工程S12cの間には、ビード状吐出体を部分的に流動させて形状変化(本照射前の二次的な形状加工)させる中間加工工程S12bを付加することも可能である。また、予備照射工程S12aが、ビード状吐出体が被塗布基体上に接触した状態で開始される場合には、中間加工工程S12bは、予備照射工程S12aと同時もしくは予備照射工程S12aの開始前に付加してもよい。これらの方法によれば、中間加工工程S12bにおいて、台形や四角形などの角が立った部分に丸みを付与して面取りが施されるため、シール材使用時に変形し易くする効果がある。また、別の実施態様として、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を線径断面が円形状となるように吐出した後、このまま硬化させれば線径断面が略円形であるが、意図的に被塗布基体との接触面積が増すように、底面のみ変性できる状態で放置または予備照射により半硬化させた後に本硬化すれば、容易に線径断面が馬蹄様形状を呈するビード状のシール材とすることもできる。中間加工工程S12bにおける流動による形状変化を付与させる手段としては、重力による自重変形としてもよいし、微小な振動を印加してもよい。なお、中間加工工程S12bは必須の構成ではなく、必要に応じて行うことができ、硬化工程は予備照射工程S12aと本照射工程S12cのみで構成されていてもよい。
 活性エネルギー線照射の光量は、塗工条件とビード状吐出体の性状などに応じて適宜積算光量を調整すればよく、具体的にビード状吐出体を半硬化させる予備照射工程S12aの積算光量は、形状保持と表面粘着性のバランスの観点から、ビード状吐出体が実質的に完全硬化(架橋度が90%以上)する積算光量に対して1~50%の光量とするのが好ましい。これは、予備照射工程S12aの積算光量が、実質的に完全硬化する積算光量の50%を超えると、シール材の形状精度は向上するが、完全硬化後の被塗布基体とシール材との密着性が低下するので、より確実な密着性を得るためである。
 シール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物のビード状のシール材の形状に関与する条件として、ビード状吐出体形成工程S11における、塗工時のニードルからの吐出速度とニードルの移動速度(正確にはニードル塗工部の吐出口の移動速度)とがある。ニードル塗工部の吐出口からの活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の吐出速度は、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の見かけ粘度とチクソトロピー係数によって適宜調整される。吐出速度は吐出圧に依存するので、吐出速度(吐出圧)が大き過ぎると、吐出時にビード状吐出体が捩じれたり振れたりして、吐出状態が不安定になったり、径膨張(swell)が大きくなるなどの不具合が生じ易くなる。また、ニードルの移動速度は、吐出速度とのバランスで適宜調整されるが、吐出速度よりも移動速度が大きくなるほど、被塗布基体上に吐出されたビード状吐出体とニードル吐出口との間において、ビード状吐出体に掛かる引張応力が増加するが、本発明のシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、コシが強いので、従来品に比べて移動速度を大きくすることができる。また、このコシの強さの利点を利用して、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の吐出速度よりもニードルの移動速度を大きくして、ビード状吐出体が被塗布基体に接触する前に意図的にビード状吐出体に引張応力を付加することで、ビード状吐出体の線径を細径化し、吐出径よりも細径のシール材を形成することも可能である。この場合、ビード状吐出体の線径を細径化する際に予備照射することにより、ビード状吐出体の断線を防止しながらビード状吐出体の線径を安定させることができる。
9.シール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を組込んだシール構造体
 図9~図10を参照しつつ、本発明の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を組込んだシール構造体3について、説明する。本実施形態にかかるシール構造体3は、基本構造として、図9に示すように、第1の被シール基体(被塗布基体)20と第2の被シール基体21とで、ビード状のシール材1を挟み込んだ構造をとっている。シール構造体3は、例えば、第1の被シール基体(被塗布基体)20の作用面(被シール面)上に、前述のシール材の製造方法により本発明のシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物からなるビード状のシール材1を形成し、ビード状のシール材1を挟設変形させながら、第2の被シール基体21の作用面(被シール面)を第1の被シール基体20の作用面に押圧近接させて得られる。これにより、最小限のシール面積でも確実なシール性能を実現できる。本実施形態では、第1の被シール基体20上にビード状のシール材1を形成する例で説明したが、第2の被シール基体21上にビード状のシール材1を形成してもよく、また、第1の被シール基体20と第2の被シール基体21との両方にビード状のシール材1を形成する構造としてもよい。また、シール構造体3は、図9のようにビード状のシール材1が2つの被シール基体20,21両方に接触して挟み込まれてなる構造に限らず、図10(a)に示すように、他の実施形態として、一方の被シール基体上にのみビード状のシール材1が接触する、片面開放の構造とすることも可能である。図10(a)に示すシール構造体3は、第1の被シール基体20上にビード状のシール材1が形成されて、片面開放構造となっているところ、図10(b)に示すように、近接する第2の被シール基体21が、ビード状のシール材1に接触することにより、シール性や緩衝性を発揮させる機能を有している。
10.シール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の用途
 本発明のシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、主に、被塗布基体に、ニードル状塗工部からビード状に吐出させて接触させ、ビード状吐出体に活性エネルギー線を照射して硬化させてビード状のシール材を形成するために好適に用いられる。ビード状のシール材としては、少なくとも2つの作用部材間に配置されて、各種機能、例えば、防水性、防塵性、緩衝性、防振性、制振性、応力緩和性、隙間補完性、がたつき防止性、ずれ防止性及び衝突音低減性などの機能を発揮するビード状のシール材として、好適に適用できる。また、本発明のシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、2つの作用部材間に配置される用途に限らず、一方の作用部材に配置された構造にも適用することができる。例えば、筐体の表面にビード状のシール材を複数配置させて、外部からの衝撃物が衝突した際の緩衝作用を発揮させる用途や、図10に示すように対応部材が近接した時にシール性や緩衝性を発揮させる構造に適用し、片面開放の形態で使用する用途にも有効である。
 以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例に特に限定されるものではない。
 以下の実施例及び比較例で使用した活性エネルギー線硬化性樹脂(A)の成分及び製品名等を表1に、チクソトロピー付与剤(B)の成分及び製品名等を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 以下の実施例及び比較例における物性の測定方法及び効果の評価方法は、下記の通りである。
(1)見かけ粘度
 JIS Z8803(円錐-平板形回転粘度計)に準じて、動的粘弾性測定器(ティー・エー・インスツルメント社製 ARES RDA)を用いて、40℃、せん断速度を0.1/secから10/secまで100秒間でリニア(線形)かつ連続的に変化(sweep)させて測定したときの、せん断速度1.0/secでの測定値を見かけ粘度とした。
(2)チクソトロピー特性(チクソトロピー係数)
 JIS Z8803(円錐-平板形回転粘度計)に準じて、動的粘弾性測定器(ティー・エー・インスツルメント社製 ARES RDA)を用いて、40℃、せん断速度を0.1/secから10/secまで100秒間でリニア(線形)かつ連続的に変化(sweep)させて見かけ粘度を測定したときの、せん断速度0.1/secでの見かけ粘度とせん断速度1.0/secでの見かけ粘度とから前述の数式1を用いて、チクソトロピー係数を求めた。
(3)無機微粒子の分散状態
 無機微粒子の分散状態の評価を行うために、各実施例において、顔料を配合しない他は、同配合量・同条件で調整した活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を製造した。製造した活性エネルギー線硬化性樹脂組成物中の無機微粒子の粒度分布を高濃度サンプル測定システム(島津製作所 SALD-HC71H)搭載のレーザ回折式粒度分布測定装置(島津製作所 SALD-7100H、光源:青紫色ダイオードレーザ、405nm)を用いて測定した。測定は、製造した活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を無調整(原液)状態で0.1mm窪みセルまたは0.5mm窪みセルに充填後、スライドガラスに載せて試料セルとし、レーザー回折式粒度分布測定装置の測定部にセットして測定した。得られた粒度分布のピーク数、最も大きいピーク領域(メインピーク領域)を有する粒子径範囲のピークにおける粒子径、2番目に大きいピーク領域(サブピーク領域1)を有する粒子径範囲のピークにおける粒子径、3番目に大きいピーク領域(サブピーク領域2)を有する粒子径範囲のピークにおける粒子径及びメインピーク領域を有する粒子径範囲における相対粒子量(%)を確認した。
(4)ビード状吐出体の径膨張(Swell)の低減効果
 内径断面形状(吐出口径)が円形で内径φ0.5mm又はφ1mmのニードルが装着された遮光性シリンジに、各実施例で製造した活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を充填した。紫外線照射装置を附属させたエアー加圧式ディスペンシング装置(吐出制御部:武蔵エンジニアリング社製 型式ML-808FXcom、三次元制御ロボット部:型式ショットマスター200DS)を用い、400kPaの空気圧を印加して、ニードルから各活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を吐出してビード状吐出体を形成させると同時にUV照射し、ビード状硬化物とした。ビード状硬化物の断面外径を、顕微鏡(ニコン社製MM-800/LFA 倍率20倍)で測定し、吐出ニードル内径IDとビード状硬化物の外径ODとの比率OD/IDで評価した(比率が1に近いものほど、Swell低減効果が大きく、径精度に優れる。)。
(5)ビード状吐出体のニードル塗布時の切れ難さ・コシの強さ
 内径断面形状(吐出口径)が円形で内径φ0.5mmまたはφ1mmのニードルが装着された遮光性シリンジに、各実施例で製造した活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を充填した。紫外線照射装置を附属させたエアー加圧式ディスペンシング装置(吐出制御部:武蔵エンジニアリング社製 型式ML-808FXcom、三次元制御塗布ロボット部:型式ショットマスター200DS)を用い、ニードルから各活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を16mm/sで吐出するとともに、ニードルを25mm/sの速度で被塗布基体面に対して平行に移動させながら、図11に示すパターンのビード状吐出体を形成した。ビード状吐出体の線径のバラツキと、ビード状吐出体の断線の有無について、目視で確認し、評価した。評価基準は、ビード状吐出体が断線した組成物、又は、線径バラツキが著しい組成物を「×」(不合格)、それ以外を「○」(合格)とした。
(6)吐出性(塗工性)
 上記(5)ビード状吐出体のニードル塗布時の切れ難さ・コシの強さの評価の際に、併せて吐出性を評価した。評価基準は、400kPaの空気圧を印加して、各実施例で製造した活性エネルギー線硬化性樹脂組成物をニードルから16mm/sで吐出可能な組成物を「○」(良好)、吐出可能であるがニードル移動速度(25mm/s)よりも吐出速度が遅く、ビード状吐出体が伸び易い組成物を「△」(準良好)、著しく吐出速度が小さいか、吐出困難な組成物を「×」(不適合)とした。
(7)ビード状吐出体の形状保持性(未硬化状態)
 内径断面形状(吐出口径)が円形で内径φ0.5mmのニードルが装着された遮光性シリンジに、各実施例で製造した活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を充填した。紫外線照射装置を附属させたエアー加圧式ディスペンシング装置(吐出制御部:武蔵エンジニアリング社製 型式ML-808FXcom、三次元制御塗布ロボット部:型式ショットマスター200DS)を用いて、ニードルからの各活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の吐出速度とニードルの移動速度とを同じにして、ガラス板(平岡ガラス社製、ソーダガラス)上にビード状吐出体を形成した。ビード状吐出体を30秒間自然放置して、ビード状吐出体の形状変化(ダレの程度)を観察した。評価基準は、ビード状吐出体の幅と高さを、顕微鏡(ニコン製 MM-800-LFA)を用いて測定し、線高さと線幅との比(高さ/幅)が0.9~1を「◎」(優秀)、0.8~9未満を「○」(良好)、0.5~0.8未満を「△」(準良好)、0.5未満を「×」(不適合)とした。
[実施例1]
 以下の手順で、本実施例の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を調製し、物性の測定及び効果の評価を行った。表1に示す活性エネルギー線硬化性樹脂A-1を100重量部に対し、表2に示すチクソトロピー付与剤B-1を0.1重量部添加し、更に付加的添加剤として、青色の着色顔料(信越化学工業社製、KE-Color MB)を0.1重量部添加した。自転公転ミキサー(シンキー社製、AR-250)を用いて、3分間回転数2000rpmで予備分散した。次に、本分散工程として、予備分散物を3本ロールミル(入江商会社製 型式RM-1S)を用いて、ロール径63.5mm、ロール間ギャップ55μm、フィードロール回転数70rpm、中間ロール回転数170rpm、エプロンロール420rpm、パス回数3回の条件で、グラインドゲージで50μm以上の粒子が無くなるまで分散処理を行い、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を得た。得られた活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の一部を、充填機(自社製 加圧式充填機)を用いて、遮光性シリンジ(武蔵エンジニアリング製、PSY-50EU)に充填して、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物が充填された容器を作製し、ビード状吐出体の径膨張の低減効果、ニードル塗布時のコシの強さ、吐出性及びビード状吐出体の形状保持性の評価用サンプルとした。一方、遮光シリンジに充填しなかった残りの活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、見かけ粘度、チクソトロピー係数及び粘弾性率の測定並びに無機微粒子の分散状態の評価用の測定用サンプルとした。なお、無機微粒子の分散状態の評価用の測定用サンプルとして、青色の着色顔料を省いた他は同配合・同条件で調整したサンプルを作製した。次に、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の養生工程として、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物が充填された容器と、見かけ粘度等を測定するための測定用サンプルとを減圧脱泡した後、それぞれ、室温で200hr放置して養生させて、本実施例の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を得た。得られた活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の評価用サンプル及び測定用サンプルを用いて、物性の評価及び効果の評価を行った。
[実施例2~5]
 実施例1における、表1に示す活性エネルギー線硬化性樹脂A-1と表2に示すチクソトロピー付与剤B-1との配合を、表3の通り変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例2~5の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物をそれぞれ得た。得られた各活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の評価用サンプル及び測定用サンプルを用いて、物性の評価及び効果の評価を行った。
[実施例6]
 実施例3について、表1に示す活性エネルギー線硬化性樹脂A-1に代えてA-2を用いた以外は、実施例3と同様にして、実施例6の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を得た。得られた活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の評価用サンプル及び測定用サンプルを用いて、物性の評価及び効果の評価を行った。
[実施例7]
 実施例2について、表2に示すチクソトロピー付与剤B-1に代えてB-2を用いた以外は、実施例2と同様にして、実施例7の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を得た。得られた活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の評価用サンプル及び測定用サンプルを用いて、物性の評価及び効果の評価を行った。
[実施例8]
 実施例2について、表2に示すチクソトロピー付与剤B-1(疎水性シリカ微粒子)に代えてB-3(親水性シリカ微粒子)を用いた以外は、実施例2と同様にして、実施例8の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を得た。得られた活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の評価用サンプル及び測定用サンプルを用いて、物性の評価及び効果の評価を行った。
[実施例9]
 実施例5について、表1に示す活性エネルギー線硬化性樹脂A-1に代えてA-4を用いた以外は、実施例5と同様にして、実施例9の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を得た。得られた活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の評価用サンプル及び測定用サンプルを用いて、物性の評価及び効果の評価を行った。
[実施例10]
 実施例3について、本分散工程における3本ロールミルのロール間ギャップを75μmとした以外は、実施例3と同様にして、実施例10の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を得た。得られた活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の評価用サンプル及び測定用サンプルを用いて、物性の評価及び効果の評価を行った。
[実施例11]
 実施例3について、本分散工程における3本ロールミルのロール間ギャップを35μmとした以外は、実施例3と同様にして、実施例11の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を得た。得られた活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の評価用サンプル及び測定用サンプルを用いて、物性の評価及び効果の評価を行った。
[実施例12]
 実施例3について、本分散工程における3本ロールミルのロール間ギャップを95μmとした以外は、実施例3と同様にして、実施例12の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を得た。得られた活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の評価用サンプル及び測定用サンプルを用いて、物性の評価及び効果の評価を行った。
[実施例13]
 実施例3について、本分散工程における3本ロールミルのロール間ギャップを15μmとした以外は、実施例3と同様にして、実施例13の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を得た。得られた活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の評価用サンプル及び測定用サンプルを用いて、物性の評価及び効果の評価を行った。
[実施例14]
 実施例3について、表1に示す活性エネルギー線硬化性樹脂A-1(シリコーン系樹脂)に代えてA-5(ウレタン系樹脂)を用いた以外は、実施例3と同様にして、実施例14の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を得た。得られた活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の評価用サンプル及び測定用サンプルを用いて、物性の評価及び効果の評価を行った。
[実施例15]
 実施例3について、表1に示す活性エネルギー線硬化性樹脂A-1(シリコーン系樹脂)に代えてA-6(アクリル系樹脂)を用いた以外は、実施例3と同様にして、実施例15の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を得た。得られた活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の評価用サンプル及び測定用サンプルを用いて、物性の評価及び効果の評価を行った。
[実施例16]
 実施例9について、表2に示すチクソトロピー付与剤B-1(疎水性シリカ微粒子)に代えてB-2(親水性シリカ微粒子)とし、その配合量を10重量部とした以外は、実施例9と同様にして、実施例16の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を得た。得られた活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の評価用サンプル及び測定用サンプルを用いて、物性の評価及び効果の評価を行った。
[実施例17]
 実施例3について、本分散工程を以下のように行った以外は、実施例3と同様にして、実施例17の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を得た。本分散工程は、予備分散物を実施例3で使用したものとは別の3本ロールミル(井上製作所社製 型式HHC-229×460)を用い、ロール径229mm、ロール間ギャップを分散処理の進行につれて50μmから5μmに変化させながら、フィードロール回転数20rpm、中間ロール回転数75rpm、エプロンロール回転数200rpm、パス回数1回の条件で、グラインドゲージで50μm以上の粒子が無くなるまで分散処理することにより行われた。得られた活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の評価用サンプル及び測定用サンプルを用いて、物性の評価及び効果の評価を行った。
[実施例18]
 実施例17について、本分散工程のパス回数を2回の条件として分散処理を行った以外は、実施例17と同様にして、実施例18の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を得た。得られた活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の評価用サンプル及び測定用サンプルを用いて、物性の評価及び効果の評価を行った。
[実施例19]
 実施例17について、本分散工程のロール間ギャップを約5μmに保ちながら、パス回数を7回の条件として分散処理を行った以外は、実施例17と同様にして、実施例19の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を得た。得られた活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の評価用サンプル及び測定用サンプルを用いて、物性の評価及び効果の評価を行った。
[実施例20]
 実施例19について、表2に示すチクソトロピー付与剤B-1(疎水性シリカ微粒子)の配合量を12重量部に変更した以外は、実施例19と同様にして、実施例20の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を得た。得られた活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の評価用サンプル及び測定用サンプルを用いて、物性の評価及び効果の評価を行った。
[比較例1]
 実施例1について、表1に示す活性エネルギー線硬化性樹脂A-1に代えてA-3とし、表2に示すチクソトロピー付与剤B-1の配合量を3重量部に変更した以外は、実施例1と同様にして、比較例1の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を得た。得られた活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の評価用サンプル及び測定用サンプルを用いて、物性の評価及び効果の評価を行った。
[比較例2]
 実施例1について、表1に示す活性エネルギー線硬化性樹脂A-1に代えてA-4とし、表2に示すチクソトロピー付与剤B-1の配合量を30重量部に変更した以外は、実施例1と同様にして、比較例2の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を得た。得られた活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の評価用サンプル及び測定用サンプルを用いて、物性の評価及び効果の評価を行った。
[比較例3]
 実施例1について、表2に示すチクソトロピー付与剤B-1の配合量を0.05重量部に変更した以外は、実施例1と同様にして、比較例3の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を得た。得られた活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の評価用サンプル及び測定用サンプルを用いて、物性の評価及び効果の評価を行った。
[比較例4]
 比較例2について、表2に示すチクソトロピー付与剤B-1に代えてB-2とし、チクソトロピー付与剤B-2との配合量を15重量部に変更した以外は、比較例2と同様にして、比較例4の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を得た。得られた活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の評価用サンプル及び測定用サンプルを用いて、物性の評価及び効果の評価を行った。
[比較例5]
 実施例1について、表2に示すチクソトロピー付与剤B-1の配合量を0.1重量部に変更した以外は、実施例1と同様にして、比較例5の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を得た。得られた活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の評価用サンプル及び測定用サンプルを用いて、物性の評価及び効果の評価を行った。
[比較例6]
 実施例3について、本分散工程におけるロール間ギャップ、ロール回転数を調整しながら、無機微粒子の粒度分布が単一ピークとなる状態まで分散させた以外は、実施例3と同様にして、比較例6の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を得た。得られた活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の評価用サンプル及び測定用サンプルを用いて、物性の評価及び効果の評価を行った。
 実施例1~20の結果を表3~6に、比較例1~6の結果を表7に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
 表3~7に示す結果から、実施例1~20のシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、内径が1mm以下である小さな口径のニードル塗布においても、吐出性、ビード状吐出体の径精度(低Swell)及び形状保持性に優れており、さらに、ビード状吐出体を塗工する際に引張応力が印加されても、切れ難くコシがあるという、優れた性能が示された。これにより、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の見かけ粘度、チクソトロピー係数及び無機微粒子の分散状態をある特定の条件とすることによって、本発明の作用効果が得られることが示された。一方、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の見かけ粘度及びチクソトロピー係数を特定の条件から外れた範囲とした比較例1~5では、吐出性、ビード状吐出体の径膨張(Swell)及びビード状吐出体の形状保持性のうちの少なくとも1つの評価が低く、また、塗布速度が速くなると、ビード状吐出体が切れやすく、生産性にも劣る結果であり、本発明の作用効果が得られないことがわかった。なお、比較例2のシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の評価結果は、内径0.5mmのニードルを使用した場合においても同様の結果であった。
 実施例3と比較例6とでそれぞれ調整した活性エネルギー線硬化性樹脂組成物中の無機微粒子の分散状態を示す粒度分布測定結果を、図12に示す。実施例3と比較例6とでは、無機微粒子の分散状態のみが異なっているところ、図12に示すように、比較例6の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物では、無機微粒子の粒度分布が単一ピーク(メインピーク領域を有する粒子径範囲における相対粒子量が100%近い)であるのに対し、実施例3の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物では、無機微粒子の粒度分布が3つのピークを示した。比較例6の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物では、本発明の効果が得られないことから、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物中における、無機微粒子の分散状態が重要であることがわかった。また、実施例1~12、14~16及び18~20の結果と実施例13及び17の結果とを、特にswellに関する効果について比較検討したところ、活性エネルギー線硬化性樹脂中の無機微粒子の好ましい分散状態として、メインピーク領域を有する粒子径範囲における相対粒子量が30~90%であることが好ましく、実施例1~10、14~16、19及び20の結果と実施例11、12及び18の結果との比較から、40~80%がより好ましいことがわかった。
さらに、実施例2の結果と実施例8の結果とを比較すると、チクソトロピー付与剤として親水性の無機微粒子を使用した実施例8は、疎水性の無機微粒子を使用した実施例2に比べて、無機微粒子の活性エネルギー線樹脂中への分散がし難く、粘度が高くなることが示され、無機微粒子は疎水性のほうが好ましいことがわかった。また、実施例3、実施例14及び実施例15のそれぞれの結果の比較から、活性エネルギー線樹脂の成分が異なっても、本発明で見出された物性や無機微粒子の分散状態の範囲にあることにより、本発明の作用効果が得られることがわかった。
 本発明のシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、ニードル塗布によりビード状のシール材を形成するために好適に用いられ、狭スペース部分のシール材として最適であり、それを組込む電子機器などの小型化やコストダウンに貢献する。ビード状のシール材としては、少なくとも2つの作用部材間に配置されるか、一方の作用部材に配置され、防水性、防塵性、緩衝性、防振性、制振性、応力緩和性、隙間補完性、がたつき防止性、ずれ防止性及び衝突音低減性などの機能を発揮する。
 1  ビード状のシール材
 10 ビード状吐出体
 11 シール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物
 20 第1の被シール基体(被塗布基体)
 21 第2の被シール基体
 3  シール構造体
 4  ニードル状塗工部
 5  シール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を充填した容器
 8  活性エネルギー線照射ユニット
 9  三次元制御式塗付装置
 90 圧力空気供給管
 B  試料台(ステージ)
 S1 配合工程
 S2 分散工程
 S2a 予備分散工程
 S2b 本分散工程
 S3 養生工程
 S10 シール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の準備
 S11 ビード状吐出体形成工程
 S12 硬化工程
 S12a 予備照射工程
 S12b 中間加工工程
 S12c 本照射工程

Claims (17)

  1.  活性エネルギー線硬化性樹脂(A)100重量部に、少なくともチクソトロピー付与剤(B)0.1~25重量部が分散されてなるシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物であって、
     前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、未硬化状態での見かけ粘度(JIS Z8803準拠 円錐-平板形回転粘度計 40℃)が、せん断速度0.1~10/secの範囲において、50~5000Pa・sであると共に、前記せん断速度の範囲における前記見かけ粘度から求められるチクソトロピー係数が1.1~10であり、
     前記チクソトロピー付与剤(B)はシリカ微粒子であり、
     前記活性エネルギー線硬化性樹脂(A)中における前記シリカ微粒子の粒度分布は、複数のピークを有することを特徴とするシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物。
  2.  前記粒度分布のうち、最も大きいピーク領域を有する粒子径範囲における相対粒子量が、30~90%であることを特徴とする請求項1に記載のシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物。
  3.  前記最も大きいピーク領域のピークにおける粒子径が、0.05~1μmであることを特徴とする請求項2に記載のシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物。
  4.  前記シリカ微粒子は、疎水化度が50~90%の疎水性シリカであることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載のシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物。
  5.  前記活性エネルギー線硬化性樹脂(A)は、紫外線硬化性樹脂であることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載のシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物。
  6.  前記活性エネルギー線硬化性樹脂(A)は、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂及びウレタン系樹脂からなる群から選ばれる1種以上の活性エネルギー線硬化性樹脂であることを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載のシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物。
  7.  請求項1~6のいずれか1項に記載のシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の製造方法であって、
     前記活性エネルギー線硬化性樹脂(A)と前記シリカ微粒子を配合させる配合工程と、
     前記シリカ微粒子を前記活性エネルギー線硬化性樹脂(A)に分散させる分散工程と、
     前記シリカ微粒子が分散された活性エネルギー線硬化性樹脂を所定期間静置する養生工程と、を少なくとも有し、
     前記分散工程は、前記活性エネルギー線硬化性樹脂(A)中における前記シリカ微粒子が、複数のピークを有する粒度分布をとると共に、前記粒度分布のうち、最も大きいピーク領域を有する粒子径範囲における相対粒子量が、30~90%となるように分散させることを特徴とするシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の製造方法。
  8.  前記分散工程において、前記最も大きいピーク領域のピークにおける粒子径が、0.05~1μmであることを特徴とする請求項7に記載のシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の製造方法。
  9.  請求項1~6のいずれか1項に記載のシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を用いてなることを特徴とするシール材。
  10.  シール材の線径断面形状が馬蹄様形状であることを特徴とする請求項9に記載のシール材。
  11.  請求項9又は10に記載のシール材が、第1の被シール基体と第2の被シール基体とで挟設されていることを特徴とするシール構造体。
  12.  請求項1~6のいずれか1項に記載のシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を、ニードル状塗工部の吐出口から吐出させてビード状吐出体を形成するビード状吐出体形成工程と、
     前記ビード状吐出体に活性エネルギー線を照射して硬化させる硬化工程と、を少なくとも有し、
     前記吐出口の内径が1mm以下であることを特徴とするシール材の製造方法。
  13.  前記ビード状吐出体形成工程は、前記ニードル状塗工部の吐出口を被塗布基体に対して相対的に移動させながら、該被塗布基体上に前記シール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を吐出させてビード状吐出体を形成し、
     前記ニードル状塗工部の吐出口からの前記シール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の吐出速度よりも、前記被塗布基体に対する前記ニードル状塗工部の吐出口の相対的な移動速度を大きくすることを特徴とする請求項12に記載のシール材の製造方法。
  14.  前記硬化工程は、前記ビード状吐出体を半硬化させる予備照射工程と、前記ビード状吐出体を形成するシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の架橋度が90%以上となるまで前記ビード状吐出体を硬化させる本照射工程と、を少なくとも有することを特徴とする請求項12又は13に記載のシール材の製造方法。
  15.  前記予備照射工程において、前記ビード状吐出体に照射される活性エネルギー線の光量は、前記ビード状吐出体を形成するシール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の架橋度が90%以上となるときの積算光量に対して、1~50%の積算光量であることを特徴とする請求項14に記載のシール材の製造方法。
  16.  前記予備照射工程と前記本照射工程との間には、さらに、半硬化状態のビード状吐出体を部分的に流動させて形状変化させる中間加工工程を有することを特徴とする請求項14又は15に記載のシール材の製造方法。
  17.  前記硬化工程のうちの前記予備照射工程は、前記シール材用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を前記ニードル状塗工部の吐出口から吐出させてから、前記ビード状吐出体が前記被塗布基体上に接触するまでに開始されることを特徴とする請求項14~16のいずれか1項に記載のシール材の製造方法。
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