WO2014119340A1 - 光硬化性エラストマー組成物、シール材、ハードディスクドライブ用ガスケット、ハードディスクドライブおよび装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a photocurable elastomer composition, a sealing material, a gasket for a hard disk drive, a hard disk drive, and an apparatus.
- hard coat materials are the mainstream as UV curable seal materials.
- a composition containing bisphenol A type epoxy (meth) acrylate as a main component is common.
- This composition is excellent in gas / water vapor barrier property (hereinafter, unless otherwise specified, the water vapor barrier property is simply referred to as “barrier property”), but the cured product is very hard. Therefore, it cannot be used for applications that require flexibility and flexibility.
- Sealing materials that require flexibility include, for example, materials that can be bent, such as sealing materials or packings related to flexible displays, and gaskets for hard disk drives (hereinafter simply referred to as “HDD”). Examples include members used in high compression as described above (for example, Patent Documents 1 and 2).
- examples of flexible ultraviolet curable materials include polyester acrylates and urethane acrylates (for example, patent documents). 1 and 2).
- the liquid polymer may bleed out (transfer) to the surface of the sealing material (cured product). Since this liquid polymer works to increase flexibility and barrier properties, if the liquid polymer is reduced by bleed out from the sealing material (cured product), the sealing material (cured material) is likely to break, and This causes a problem that the barrier property is lowered. Furthermore, when sealing between members as a sealing material, the malfunction that the bleed-out liquid polymer contaminates the member also arises.
- the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and is excellent in flexibility and barrier properties when photocurable elastomer composition is cured, and is capable of suppressing bleeding out. It is an object to provide an elastomer composition.
- the photocurable elastomer composition according to the present invention comprises (A) a liquid polymer having a number average molecular weight of 5,000 or more and mainly comprising [CH 2 C (CH 3 ) 2 ] — units, and (B) (meta ) Acrylate monomer and (C) a photopolymerization initiator, and the mass ratio ((A) :( B)) between the component (A) and the component (B) is 10:90 to 39:61 It is characterized by being.
- light in “photocurability” and “photopolymerization” means ultraviolet rays, visible rays, charged particle rays such as ⁇ rays, ⁇ rays, electron rays, electromagnetic waves such as ⁇ rays, and high energy particles.
- ultraviolet rays are preferably included.
- the “number average molecular weight” means a number average molecular weight represented by a standard polystyrene equivalent value measured by a gel permeation chromatography (GPC) method unless otherwise specified.
- the proportion of — [CH 2 C (CH 3 ) 2 ] units in the liquid polymer of component (A), the unit derived from polyisoprene, the unit derived from polybutadiene in the polymer of component (D), styrene The ratio of the units derived from the butadiene copolymer, the units derived from the ethylene-propylene copolymer, and the units derived from these hydrogenated products can be determined using the peak ratio of NMR.
- “liquid” means having fluidity at a molding temperature, for example, room temperature (25 ° C.).
- (meth) acrylate means at least one of acrylate and methacrylate.
- the vinyl group means (CH 2 ⁇ CH—)
- “(meth) acryloyl” means at least one of acryloyl and methacryloyl
- the acryloyl group is (CH 2 ⁇ CHCO— )
- a methacryloyl group means (CH 2 ⁇ C (CH 3 ) CO—).
- isobutylene skeleton means a skeleton consisting of — [CH 2 —C (CH 3 ) 2 ] — units
- cyclic hydrocarbon includes not only aliphatic cyclic hydrocarbons but also aromatic cyclic hydrocarbons.
- the sealing material includes a sealing material, a sealing material, a gasket, and a packing. Further, in this specification, unless otherwise specified, the sealing material, the gasket, and the packing include both a fixing seal (static seal) and a motion seal.
- the photocurable elastomer composition according to the first embodiment of the present invention includes (A) a liquid polymer having a number average molecular weight of 5,000 or more and mainly having — [CH 2 C (CH 3 ) 2 ] — units. And (B) (meth) acrylate monomer and (C) photopolymerization initiator, and the mass ratio ((A) :( B)) of the component (A) to the component (B) is 10 : 90-39: 61.
- the said specific liquid polymer which is (A) component can provide the softness
- the number average molecular weight of the component (A) is 5,000 or more, and the mass ratio of the component (A) to the component (B) ((A) :( B)) is 10:90.
- the photocurable elastomer composition is cured, the bleeding out of the component (A) can be suppressed while the photocurable elastomer composition is cured.
- the components (A) to (C) of the photocurable elastomer composition according to the present invention and other components which may be appropriately contained will be described.
- the component (A) is a liquid polymer having a number average molecular weight of 5,000 or more and mainly comprising — [CH 2 C (CH 3 ) 2 ] — units (units derived from polyisobutylene).
- the number average molecular weight of the component (A) is preferably 20,000 to 60,000, more preferably 30,000 to 40,000.
- the number average molecular weight of the component (A) is 20,000 or more, bleeding out of the component (A) is more easily suppressed.
- the component (A) is a liquid polymer mainly containing — [CH 2 C (CH 3 ) 2 ] — units.
- the component (A) molecule may contain components such as a modifier used in the synthesis of the component (A). . That, (A) component, - [CH 2 C (CH 3 ) 2] - unit may be the main, terminated polymers and denaturation - [CH 2 C (CH 3 ) 2] - other than the unit
- the polymer for example, block copolymer
- containing another structural unit or a repeating unit may be sufficient.
- the component (A) preferably contains 80% by mass or more of — [CH 2 C (CH 3 ) 2 ] — units. Since the component (A) is mainly composed of — [CH 2 C (CH 3 ) 2 ] — units, excellent flexibility and barrier properties are easily exhibited.
- the component (A) is mainly a non-reactive (non-crosslinkable) liquid polymer because it mainly contains — [CH 2 C (CH 3 ) 2 ] — units. As described above, since the component (A) has an effect of exhibiting excellent flexibility, it is preferable that the component (A) does not contain a reactive functional group such as a (meth) acryloyl group.
- Reactive functional groups such as a (meth) acryloyl group may be contained in the component (A) without departing from the spirit of the invention.
- the component (A) is liquid.
- the component (A) is solid, mixing with other components becomes difficult.
- component (A) a commercially available polyisobutylene having a number average molecular weight of 5,000 or more can be used.
- examples of such commercially available products of component (A) include, for example, trade names manufactured by Kaneka Corporation, EPION (registered trademark) 200A (number average molecular weight 5,000), 400A (number average molecular weight 10,000), 600A (several Average molecular weight 15,000), trade names Tetrax (registered trademark) 3T (number average molecular weight 30,000), 4T (number average molecular weight 40,000), 5T (number average molecular weight 50) manufactured by JX Nippon Mining & Energy Corporation , 000) and 6T (number average molecular weight 60,000).
- a component may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.
- the mass ratio ((A) :( B)) of the component (A) to the component (B) described later is 10:90 to 39:61.
- the number average molecular weight of the component (A) is 5,000 or more, and the mass ratio of the component (A) to the component (B) described later ((A) :( B)) is 10:90 to 39:
- the mass ratio ((A) :( B)) is 10:90 or more and the amount of the component (A) is large, it is advantageous in terms of barrier properties.
- the mass ratio ((A) :( B) when there are many (B) components at 30:70 or more, the bleed-out of (A) component will become easy to be suppressed.
- the (meth) acrylate monomer of the component (B) has a function of adjusting viscosity in addition to a function of imparting photocurability (moldability) to the photocurable elastomer composition according to the present invention.
- the (meth) acrylate monomer currently used for the conventionally well-known photocurable composition can be used.
- a component may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.
- the (B) component (meth) acrylate monomer may be any monomer having at least one (meth) acryloyl group, and more preferably has only one (meth) acryloyl group.
- the molecular weight of the (B) component (meth) acrylate monomer may be appropriately selected according to the use, use state, required performance, etc. of the photocurable elastomer composition according to the present invention, but it is less than 1000. Is preferred. Thereby, the effect which reduces the viscosity of the photocurable elastomer composition which concerns on this invention increases.
- the component (B) is preferably a monofunctional acrylate.
- the viscosity of the photocurable elastomer composition is reduced, and coatability and productivity are increased.
- Monofunctional (meth) acrylate monomers having a molecular weight of less than 1000 include, for example, n-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl ( (Meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, dicyclopentenyloxyethyl (meth) acrylate, diethylene glycol monoethyl ether (meth) acrylate, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, dipropylene glycol mono (meth) acrylate, ethoxydiethylene glycol (Meth) acrylate, ethoxylated phenyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, isoamyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, isobuty (Meth)
- the component (B) is derived from a hydrocarbon (meth) acrylate having 6 or more carbon atoms, isobornyl (meth) acrylate, and dicyclopentadiene. Of these, at least one is preferable. Thereby, higher flexibility and barrier properties can be obtained. It is also excellent in compatibility and toughness.
- the carbon number of the hydrocarbon (meth) acrylate having 6 or more carbon atoms is more preferably 6 to 24.
- the hydrocarbon portion of the hydrocarbon (meth) acrylate having 6 or more carbon atoms may be linear, branched or cyclic.
- Examples of the hydrocarbon (meth) acrylate having 6 or more carbon atoms include n-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, isomyristyl (meth) acrylate, and isostearyl (meth).
- Examples thereof include acrylate, n-octadecyl (meth) acrylate, and esters of (meth) acrylic acid and polyhydric alcohols.
- Examples of (meth) acrylates derived from dicyclopentadiene include dicyclopentanyl (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, dicyclopentenyloxyethyl (meth) acrylate, and norbornyl (meth) acrylate. Can be mentioned.
- the photocurable elastomer composition further includes the component (D) described later, the content of the component (B) is based on the total amount of the three components (A), (B), and (D). It is preferably 25 to 55% by mass. By being in such a range, the photocurable elastomer composition can exhibit excellent moldability, flexibility, and barrier properties.
- the photopolymerization initiator of component (C) has a function of initiating or accelerating photopolymerization or curing of the photocurable component.
- the photopolymerization initiator for example, those used in conventionally known photocurable compositions such as those described in Patent Documents 1 and 2 can be appropriately selected and used.
- component (C) examples include benzoin alkyl ether photopolymerization initiators such as benzoin ethyl ether, benzoin isobutyl ether, and benzoin isopropyl ether; 2,2-diethoxyacetophenone, 4′-phenoxy-2,2-dichloroacetophenone Acetophenone photopolymerization initiators such as 2-hydroxy-2-methylpropiophenone, 4′-isopropyl-2-hydroxy-2-methylpropiophenone, 4′-dodecyl-2-hydroxy-2-methylpropio Propiophenone photopolymerization initiators such as phenone; Anthraquinone photopolymerization initiators such as benzyldimethyl ketal, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone and 2-ethylanthraquinone, 2-chloroanthraquinone; Acylphosphine oxide photopolymerization Photoinitiators intramolecular ether
- anthraquinone photopolymerization initiators such as 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone and propiophenone photopolymerization initiators such as 2-hydroxy-2-methylpropiophenone are preferable.
- the component (C) include hydrogen abstraction type photopolymerization initiators such as benzophenone / amine photopolymerization initiators, Michler ketone / benzophenone photopolymerization initiators, and thioxanthone / amine photopolymerization initiators. it can.
- 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone trade name Irgacure (registered trademark) 184 manufactured by BASF is particularly preferable.
- the photopolymerization initiator of component (C) may be used alone or in combination of two or more. What is necessary is just to adjust suitably content of a photoinitiator according to the kind, content, etc. of a photocurable component in a photocurable elastomer composition.
- the content of the photopolymerization initiator is usually, for example, with respect to 100 parts by mass of the total amount of the photocurable component (for example, the component (A), the component (B) and the component (D) described later).
- the amount is 0.1 to 10 parts by mass, more preferably 0.5 to 5 parts by mass, and still more preferably 0.5 to 3 parts by mass.
- the photocurable elastomer composition according to the present invention is, as necessary, a component (D), component (E) (inorganic filler and organic filler), and an organic system, as long as they do not depart from the spirit of the present invention.
- Thixotropic agent thixotropic agent
- coupling agent antioxidant (anti-aging agent); light stabilizer; carbodiimides (moisture and heat-resistant anti-aging agent); fatty acid such as stearic acid (lubricant); calcium stearate Fatty acid metal salts (lubricants); fatty acid amides (thickening agents) such as stearic acid amide; fatty acid esters (plasticizers); internal mold release agents such as polyolefin wax and paraffin wax; softeners such as process oil; colorants; An agent etc .; A solvent etc. can be contained.
- the coupling agent, antioxidant (anti-aging agent), and light stabilizer include those described in Patent Documents 1 and 2.
- the component (D), the component (E) and the organic thixotropic agent will be described.
- the photocurable elastomer composition according to the present invention is further selected as a component (D) from the group consisting of a (meth) acryloyl group, a vinyl group, a vinylidene group, and a maleimide group having a number average molecular weight of 1,000 or more. It is preferable that the polymer having at least one reactive functional group of 2 or more per molecule is contained in an amount of 100 parts by mass or less with respect to a total of 100 parts by mass of the component (A) and the component (B). More preferably, 20 to 85 parts by mass are contained.
- the cured product of the photocurable elastomer composition has excellent flexibility and barrier properties, and bleed. Out is also suppressed, and a small compression set is obtained.
- an HDD gasket is particularly suitable.
- adherends also called adherends
- adherends are sealed (sealed), then the adherends are unsealed (peeled), and then the same gasket is used again. This is because a property capable of sealing the adherends, so-called reworkability, is required.
- the HDD gasket is required to have a sealing property of (i) preventing dust and water vapor from entering from the outside, and (ii) preventing outflow of inert gas sealed inside the apparatus.
- the HDD gasket is an elastic body and is sandwiched between two covers to exhibit such a sealing property.
- the HDD gasket is not sufficiently flexible at this time, it cannot follow the cover, cannot prevent the intrusion of dust and water vapor, and the enclosed inert gas also flows out. Further, if the barrier property of the HDD gasket material itself is low, water vapor or inert gas permeates through the material. Furthermore, if the compression set of the material is large (bad), the gasket will not be restored to a predetermined dimension (height) when the adhesive is released and the same gasket is used again. A gap is generated when the cover is closed, sealing becomes insufficient, and sufficient reworkability cannot be obtained. On the other hand, as described above, when the component (D) is contained in a specific amount with respect to the total amount of the components (A) and (B), the compression set is reduced and sufficient sealing performance is obtained.
- a component may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.
- the component (D) has at least two reactive functional groups selected from the group consisting of a (meth) acryloyl group, a vinyl group, a vinylidene group, and a maleimide group in one molecule. These reactive functional groups improve the photoactivity including ultraviolet rays. Further, by having two or more of these reactive functional groups in one molecule, there is an advantage that a three-dimensional crosslinking is formed and the compression set is reduced.
- the number of reactive functional groups in one molecule of component (D) is 2 or more, more preferably 2-6.
- the number average molecular weight of the component (D) is 1,000 or more, more preferably 2,000 to 20,000, and still more preferably 3,000 to 20,000.
- the number average molecular weight of the component (D) is 1,000 or more, the flexibility and the sealing property can be enhanced while ensuring the barrier property of the cured product of the photocurable elastomer composition.
- the number average molecular weight is 3,000 or more, flexibility is further increased.
- the said number average molecular weight is 20,000 or less, the viscosity of a photocurable elastomer composition can be kept low, and productivity increases.
- the component (D) has a number average molecular weight of 2,000 or more, polyisoprene, polybutadiene, styrene-butadiene copolymer, and ethylene-propylene copolymer (EP ), And hydrogenated products thereof, it is preferable that the polymer is mainly selected from the group consisting of these.
- the component (D) is such a polymer, more excellent flexibility and barrier properties can be obtained.
- the component (D) may be a polymer mainly composed of the above structural unit, may contain components such as a modifier used in the synthesis of the component (D), and the terminal is modified.
- a component contains the said structural unit 80 mass% or more.
- component (D) examples include, for example, trade name UC-102 manufactured by Kuraray Co., Ltd. (methacryl-modified polyisoprene, number average molecular weight 17,000, having two reactive functional groups in the side chain), Arkema Co., Ltd. Product name CN-307 (polybutadiene diacrylate, number average molecular weight 3500, having two reactive functional groups), CN-9014, product name TEAI-1000 (manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.) And hydrogenated polybutadiene diacrylate, number average molecular weight 2000).
- urethane acrylate polymers for example, UV-2000B manufactured by Nippon Synthetic Chemical Co., Ltd., weight average molecular weight 13,000, having two (meth) acryloyl groups at both ends
- hydrogenated polybutadiene diacrylate for example, Sartomer
- Product name CN9014 number average molecular weight 6,500, having (meth) acryloyl groups at both ends, the main skeleton is hydrogenated
- methacryl-modified isoprene rubber for example, product name UC-203 manufactured by Kuraray, number average molecular weight) 27,000, three (meth) acryloyl groups in the side chain, and the main skeleton is non-hydrogenated
- the component (D) is not a hydrogenated product (having a carbon-carbon unsaturated bond), a unit derived from polyisoprene, a unit derived from polybutadiene, a unit derived from a styrene-butadiene copolymer, and A polymer mainly comprising any one selected from the group consisting of units derived from an ethylene-propylene copolymer (EP) is preferable.
- Such non-hydrogenated polymers have the advantages of being inexpensive, readily available, low viscosity, and capable of shortening the synthesis process.
- Examples of the component (D) having a carbon-carbon unsaturated bond include trade name UC-102 manufactured by Kuraray Co., Ltd. and trade name CN-307 manufactured by Arkema.
- the content of the component (D) is preferably 100 parts by mass or less with respect to a total of 100 parts by mass of the component (A) and the component (B), and within a range not departing from the gist of the present invention, What is necessary is just to adjust suitably according to a use condition, required performance, etc.
- the mass ratio ((A) :( D)) between the component (A) and the component (D) is more preferably 7:93 to 75:25.
- the inorganic filler of component (E) examples include silica (SiO 2 ), alumina, titania, and composite oxides and layered oxides thereof; and clay minerals.
- silica is preferable. More specifically, silica fine powder (for example, product name: Aerosil 300 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) and the like finely powdered by a dry method can be used.
- the average particle size of the inorganic filler is preferably 5 to 50 ⁇ m, more preferably 5 to 12 ⁇ m, from the viewpoint of imparting thickening and pseudoplasticity.
- the average particle size of the inorganic filler can be determined by a method such as BET adsorption or SEM, for example.
- the content thereof may be adjusted as appropriate, and is preferably 0.1 to 30 masses with respect to 100 mass parts of the total amount of the photocurable elastomer composition. Part, more preferably 1 to 15 parts by weight.
- organic filler (organic thixotropic agent) of the component (E) conventionally known ones may be used, and examples thereof include hydrogenated castor oil, amide wax, or a mixture thereof. Specific examples include those described in JP 2012-72204 A.
- the photocurable elastomer composition according to the present invention preferably has a viscosity of 1 to 10,000 Pa ⁇ s at a temperature of 50 ° C. and a shear rate of 1.0 / second. When the viscosity is within such a range, the photocurable elastomer composition has appropriate fluidity and good handling properties, and is also photocurable according to the shape of a desired sealing material such as a gasket. The shape of the elastomer composition can be maintained, whereby the shape of the sealing material can be maintained.
- the viscosity of the photocurable elastomer composition is more preferably 10 to 2,000 Pa ⁇ s, still more preferably 30 to 1,000 Pa ⁇ s.
- ⁇ Viscosity Measurement Method >> Rheometer “RS-600” (manufactured by Harke) is used for measurement.
- the photocurable elastomer composition was adjusted to 50 ° C., the shear stress was measured while changing the shear rate in the range of 1 to 10 s ⁇ 1 with a gap of 0.2 mm, and the shear rate and the 1/2 power of the plot were plotted.
- a viscosity line at 1 s ⁇ 1 is calculated by drawing an approximate line by the least square method from the Casson plot.
- a well-known method can be used.
- the component (A), the component (B), the component (C) and the optional component are mixed with a temperature-adjustable kneader (for example, a single screw extruder, a twin screw extruder, a planetary mixer, a twin screw mixer, a high It can be prepared by kneading using a shear mixer or the like.
- a temperature-adjustable kneader for example, a single screw extruder, a twin screw extruder, a planetary mixer, a twin screw mixer, a high It can be prepared by kneading using a shear mixer or the like.
- the photocurable elastomer composition according to the present invention is suitably used for a sealing material.
- the photocurable elastomer composition according to the present invention is excellent in flexibility and barrier properties and can suppress bleed out.
- the photocurable elastomer composition according to the second embodiment of the present invention comprises (A) a liquid polymer having a number average molecular weight of 5,000 or more and mainly comprising — [CH 2 C (CH 3 ) 2 ] — units.
- component (A) (meth) acrylate monomer and (C) photopolymerization initiator, and the mass ratio ((A) :( B)) of the component (A) to the component (B) is 10 : 90-39: 61,
- the molecular weight of the component (A) is 5,000 to 15,000
- component (D) one molecule of at least one reactive functional group selected from the group consisting of a (meth) acryloyl group, a vinyl group, a vinylidene group, and a maleimide group having a number average molecular weight of 1,000 or more.
- the mass ratio of the component (D) to the component (A) ((D) :( A) is 20:80 to 80:20
- the content of the component (B) is 40% by mass to 70% by mass with respect to the total amount of the component (D), the component (A) and the component (B). According to this structure, it is excellent in the softness
- the number average molecular weight of the component (A) is 5,000 to 15,000, more preferably 5,000 to 10,000.
- the viscosity can be lowered and blending can be facilitated.
- a mass ratio ((D) :( A)) between the content of the component (D) and the content of the component (A) is predetermined.
- the content is preferably 10% by mass to 40% by mass.
- the content of the component (A) is 10% by mass or more, the barrier property when cured is excellent, and when it is 40% by mass or less, the viscosity is low, and it is excellent in terms of easy blending.
- (A) It can suppress that a component bleeds out.
- the mass ratio ((D) :( A)) between the content of the component (D) and the content of the component (A) is 20:80 to 80:20
- the mass ratio ((D) :( A)) is 20 or more and 80 or less, the compression set upon curing can be improved, and when 80 or less: 20 or more, the composition is cured. High barrier properties can be exhibited.
- the mass ratio ((D) :( A)) is within the preferred range or within the more preferred range, it is possible to achieve both a high barrier and a good compression set when cured, It is advantageous.
- the content of the component (B) is 40% by mass to 70% by mass with respect to the total amount of the component (D), the component (A), and the component (B).
- it may be appropriately adjusted according to the application, use state, required performance, etc., but 40% by mass to 60% by mass is preferable.
- the content of the component (B) is 40% by mass or more, low viscosity is possible, and when it is 70% by mass or less, flexibility when cured can be ensured.
- the content of the component (B) is within a preferable range, it is advantageous in that it can be controlled as a suitable viscosity region in processing into a sealing material.
- the component (B) is preferably a (meth) acrylate having a cyclic hydrocarbon skeleton (particularly isobornyl (meth) acrylate) in terms of a barrier when cured.
- the main skeleton of the component (D) is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose.
- a conjugated diene skeleton such as a urethane skeleton, a butadiene skeleton, or an isoprene skeleton, And an isobutylene skeleton.
- a butadiene skeleton is preferable in terms of barrier properties and sealing properties when cured.
- the main skeleton is hydrogenated, whereby the barrier property when cured can be further improved, and the heat resistance when cured can be improved.
- the main skeleton is preferably a hydrogenated butadiene skeleton, whereby the barrier property when cured can be further improved, the heat resistance can be further improved, and it is easily available.
- the position of the (meth) acryloyl group in the molecule of the component (D) is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. Although it may be a polymer side chain, both ends of the polymer do not form free branches (parts not involved in cross-linking) and prevent the compression set from becoming large when cured due to increased viscosity. It is preferable in that it can be performed.
- the viscosity of the photocurable elastomer composition is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 8 Pa ⁇ s or less. If the viscosity is more than 8 Pa ⁇ s, it is not suitable for thin film coating.
- the viscosity for display sealing materials there are many cases of thin film application
- the photocurable elastomer composition according to the third embodiment of the present invention comprises (A) a liquid polymer having a number average molecular weight of 5,000 or more and mainly having — [CH 2 C (CH 3 ) 2 ] — units.
- component (D) one molecule of at least one reactive functional group selected from the group consisting of a (meth) acryloyl group, a vinyl group, a vinylidene group, and a maleimide group having a number average molecular weight of 3,000 or more.
- the mass ratio of the component (A) to the component (D) ((A) :( D) is 7:93 to 75:25
- the content of the component (B) is 25 to 55% by mass with respect to the total amount of the component (A), the component (D) and the component (B).
- the photocurable elastomer composition is cured. Small compression set can be obtained while ensuring excellent flexibility and barrier properties.
- the photocurable elastomer composition can exhibit excellent moldability, flexibility and barrier properties.
- the mass ratio ((A) :( D)) of the component (A) and the component (D) described later is 7:93 to 75:25.
- the mass ratio ((A) :( D)) is preferably 8:92 to 50:50, and more preferably 8:92 to 30:70, from the viewpoint of obtaining a small compression set.
- the number average molecular weight of the component (A) is not particularly limited as long as it is a range that can exhibit the above flexibility and barrier properties, but the cured product surface in the cured product of the photocurable elastomer composition.
- the number average molecular weight of the component (A) is preferably 20,000 or more, and the photocurable elastomer composition has an appropriate viscosity.
- the number average molecular weight is preferably 50,000 or less, and more preferably 20,000 to 50,000.
- the component (B) is a hydrocarbon (meth) acrylate having 6 or more carbon atoms, isobornyl (meth) acrylate, and (meth) acrylate derived from dicyclopentadiene.
- it is at least one monofunctional (meth) acrylate selected. Thereby, higher flexibility and barrier properties can be obtained. It is also excellent in compatibility and toughness.
- the content of the component (B) may be 25 to 55% by mass with respect to the total amount of the component (A), the component (D) and the component (B). Therefore, it may be appropriately adjusted according to the application, use state, required performance, and the like.
- the content of the component (B) is more preferably 30 to 40% by mass with respect to the total amount of the components (A), (D) and (B).
- the component (D) is a unit derived from polyisoprene, a unit derived from polybutadiene, a unit derived from a styrene-butadiene copolymer, a unit derived from an ethylene-propylene copolymer, and these A polymer mainly comprising any one selected from the group consisting of units derived from hydrogenated products is preferable.
- the component (D) may be a polymer mainly composed of the above structural unit, may contain components such as a modifier used in the synthesis of the component (D), and the terminal is modified. It may be a polymer (for example, a block copolymer) containing a structural unit other than the above structural unit and a repeating unit or a repeating unit. (D) It is preferable that a component contains the said structural unit 80 mass% or more.
- the component (E) further includes at least one selected from an inorganic filler and an organic filler.
- the component (E) is preferably fumed silica.
- fumed silica As the fumed silica, for example, trade name HDK (registered trademark) N20 manufactured by Asahi Kasei Wacker Silicone Co., Ltd. is preferable.
- the photocurable elastomer composition according to the third embodiment is suitably used for a hard disk drive gasket. As described above, the photocurable elastomer composition according to the third embodiment is excellent in flexibility and barrier properties, and can exhibit a small compression set.
- the sealing material according to the present invention is characterized by using at least a part of the photocurable elastomer composition. That is, the sealing material according to the present invention is a sealing material that includes at least a part of a cured product obtained by irradiating the photocurable elastomer composition with light such as ultraviolet rays.
- the sealing material according to the present invention is excellent in flexibility and barrier properties and suppresses bleeding out by using the photocurable elastomer composition at least in part.
- the sealing material using at least a part of the photocurable elastomer composition according to the second embodiment is excellent in flexibility (low hardness), water vapor barrier property (low moisture permeability), workability, and compression set. .
- the flexibility of such a sealing material can be appropriately adjusted according to the use, but the flexibility is preferably a Shore D hardness described later of 60 or less, more preferably 50 or less, Particularly preferred is 45 or less.
- flexibility is large (hardness is low), and when Shore D hardness is more than 60, there exists a possibility that it may be cracked when bent. is there.
- the sealing material according to the present invention includes, for example, HDD gaskets; ink tank sealing materials; desktop computers, notebook computers, tablet computers and other various computers, mobile phones, liquid crystal display devices, organic EL displays, electronic paper, plasma displays, and the like.
- Various display devices and sealing materials for various electronic parts such as cameras; sealing materials for automobile parts, water purification devices, air purification devices, agitators, speakers, pumps, etc .; anti-vibration devices, waterproof devices, dampers, civil engineering and It can be used for sealing materials for structures such as buildings; packing such as O-rings.
- the sealing material according to the present invention is excellent in flexibility and barrier properties, and also can be suitably used for HDD gaskets because bleed-out is also suppressed.
- the photocurable elastomer composition containing 100 parts by mass or less of the component (D) with respect to the total of 100 parts by mass of the component (A) and the component (B) was used at least in part. Since the sealing material is excellent in flexibility and barrier properties, bleed-out is suppressed, and the compression set is small, it can be used particularly suitably for HDD gasket applications.
- the thickness of the sealing material can be appropriately adjusted depending on the application, but is usually about 0.1 to 2 mm.
- a member with a sealing material can be produced by applying the photocurable elastomer composition to an adherend and curing it by irradiation with light.
- an adherend it can select suitably according to a use, for example.
- the adherend may be a metal or a hard resin.
- a metal adherend is preferred from the viewpoint of workability.
- the metal as the adherend is not particularly limited, and a conventionally known adherend can be used.
- a cold rolled steel plate a galvanized steel plate, an aluminum / zinc alloy plated steel plate, a stainless steel plate, an aluminum plate, an aluminum alloy plate, a magnesium plate, a magnesium alloy plate, and the like can be given.
- a cold rolled steel plate a galvanized steel plate, an aluminum / zinc alloy plated steel plate, a stainless steel plate, an aluminum plate, an aluminum alloy plate, a magnesium plate, a magnesium alloy plate, and the like
- what injection-molded magnesium can also be used.
- the method for applying the photocurable elastomer composition to the adherend is not particularly limited, and a conventionally known method can be appropriately selected and used.
- Application is, for example, adjusting the temperature of the photocurable elastomer composition as necessary, adjusting to a desired viscosity, gravure coat, roll coat, spin coat, reverse coat, bar coat, screen coat, blade coat, air It can be performed by knife coating, dipping, dispensing, or the like.
- molding as needed a photocurable elastomer composition can be hardened by light irradiation and a member with a sealing material can be obtained.
- Light for curing the photocurable elastomer composition may be appropriately selected from ultraviolet rays, charged particle beams such as ⁇ rays and ⁇ rays, electromagnetic waves such as ⁇ rays and ionizing radiation including high energy particles.
- Such light is preferably ultraviolet rays from the viewpoints of operability, productivity, economy, and the like.
- the ultraviolet ray source a conventionally known one can be used, and examples thereof include a xenon lamp, a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, and a microwave excimer lamp.
- the atmosphere for irradiating ultraviolet rays may be an air atmosphere, an inert gas atmosphere such as nitrogen gas or carbon dioxide gas, or an atmosphere with a reduced oxygen concentration.
- an inert gas atmosphere or an atmosphere with a reduced oxygen concentration is preferable.
- the irradiation atmosphere temperature may be adjusted as appropriate, and can usually be 10 to 200 ° C.
- the irradiation time may be appropriately adjusted and is usually preferably 10 seconds to 60 minutes.
- the integrated light quantity may be adjusted as appropriate, and is usually preferably 1,000 to 20,000 mJ / cm 2 .
- the gasket for a hard disk drive according to the present invention is characterized in that the photocurable elastomer composition is used at least in part.
- the hard disk drive gasket according to the present invention is excellent in flexibility and barrier properties, is suppressed from bleeding out, and has a small (good) compression set.
- the HDD gasket according to the present invention has a JIS-A hardness of 85 or less, preferably 25 to 70, described later, from the viewpoint of achieving both flexibility and barrier properties of the HDD gasket. Is more preferable, and 30 to 60 is even more preferable.
- the barrier property of the HDD gasket according to the present invention can be appropriately adjusted according to the application.
- the moisture permeability described later is preferably 10 or less.
- the compression set of the HDD gasket according to the present invention is preferably 80% or less, more preferably 50% or less, and even more preferably 30% or less, as will be described later in the compression set test. Thereby, high reworkability is obtained.
- the compression set of the HDD gasket using at least a part of the photocurable elastomer composition according to the third embodiment is preferably 50% or less, and 30% or less, which will be described later. Is more preferable, and it is further more preferable that it is 20% or less.
- An apparatus according to the present invention is characterized in that the sealing material is at least partially included. Thereby, it is excellent in a softness
- Examples of the apparatus according to the present invention include: HDD; various computers such as desktop type, notebook type, and tablet type; mobile phone; ink tank; piping; liquid crystal display device, organic EL display, electronic paper, and plasma display. Device; Camera; Speaker; Vibration isolator; Waterproof device; Damper; Water purifier; Air purifier; Stirrer; Pump;
- Examples 1 to 18 and Comparative Examples 1 to 17 Each component was mix
- Polyisobutylene A (component (A)): manufactured by Kaneka Corporation, EPION (registered trademark) 200A (number average molecular weight 5,000)
- Polyisobutylene B (component (A)): manufactured by Kaneka Corporation, EPION (registered trademark) 400A (number average molecular weight 10,000)
- Polyisobutylene C (component (A)): manufactured by Kaneka Corporation, EPION (registered trademark) 600A (number average molecular weight 15,000)
- Polyisobutylene D (component (A)): Tetrax (registered trademark) 3T (number average molecular weight 30,000) manufactured by JX Nippon Mining & Energy Corporation
- Polyisobutylene E (component (A)): Tetrax (registered trademark) 4T (number average molecular weight 40,000) manufactured by JX Nippon Mining & Energy Corporation
- Monomer A (component (B)): IBXA (isobornyl acrylate, monofunctional acrylate monomer) manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.
- Monomer B (component (B)): Light acrylate LA (lauryl acrylate, monofunctional acrylate monomer) manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.
- Monomer C (component (B)): FA-513AS (dicyclopentanyl acrylate, monofunctional acrylate monomer) manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.
- Photopolymerization initiator (component (C)): Irgacure (registered trademark) 184 manufactured by BASF Methacryl-modified polyisoprene (component (D)): UC-102 manufactured by Kuraray Co., Ltd.
- a photocurable elastomer composition was formed to a thickness of about 2 mm, and this was cured by light irradiation using a metal halide lamp to obtain a sheet.
- Light irradiation was performed under the conditions of an illuminance of about 150 mW / cm 2 and an integrated light amount of about 9000 mJ / cm 2 in an air atmosphere.
- This sheet was further baked at 120 ° C. for 4 hours in an air atmosphere.
- the hardness of this sheet was measured with a type A durometer in accordance with JIS K 6253. A specimen having a thickness of about 6 mm obtained by laminating three sheets having a thickness of about 2 mm was used. In addition, A hardness shows that 85 or less is favorable.
- ⁇ Compression set> In accordance with JIS K 6262, 5 sheets each having a thickness of 2 mm cut into 2 cm squares were stacked to form a measurement sample, and compression set was measured at a test temperature of 70 ° C.
- the compression set is preferably as small as possible and 80% or less is good.
- Examples 5, 7 and 9 also have the same tendency with respect to barrier properties and bleed out.
- Example 8 and 12 or Example 10 and 11 from Example 12 using dicyclopentanyl acrylate as the component (B), in the case of Example 8 using isobornyl acrylate, flexibility was improved. It can be seen that it can be increased.
- Comparative Examples 1 to 14 it can be seen from Comparative Examples 1 to 14 that when the mass ratio of the component (A) and the component (B) is out of the specific range, the bleeding out of the component (A) cannot be suppressed or the moldability is poor. And it replaces with (A) component, and the comparative example 17 using (D) component and the comparative example 15 using the urethane acrylate which is a conventional ultraviolet curable elastomer show that barrier property is greatly inferior. Moreover, it turns out that it is inferior to a softness
- a photocurable elastomer composition was formed to a thickness of about 2 mm, and this was cured by light irradiation using a metal halide lamp to obtain a sheet.
- the light irradiation was performed under the conditions of an illuminance of about 150 mW / cm 2 and an integrated light amount of about 9,000 mJ / cm 2 in an air atmosphere.
- the hardness (Shore D) of this sheet was measured with a hardness meter (manufactured by Kobunshi Keiki).
- a specimen having a thickness of about 6 mm obtained by laminating three sheets having a thickness of about 2 mm was used. The smaller the hardness, the better, and 60 or less is preferable.
- the sheet having a thickness of about 1 mm was measured under the condition of 60 ° C. and relative humidity of 90% in accordance with JIS Z 0208 using a moisture permeable cup of Method A described in JIS L 1099.
- the moisture permeability is preferably as small as possible, and is preferably 10 [g / m 2 ⁇ day] or less.
- ⁇ Compression set> In accordance with JIS K 6262, 5 sheets of 2 mm-thick sheets cut into 2 cm squares were stacked to form a measurement sample, and the compression set after 30 minutes at a test temperature of 70 ° C. was measured. .
- the compression set is preferably as small as possible and is preferably 80% or less.
- * 1 to * 17 indicate the following.
- * 1 Hydrogenated acrylic modified butadiene rubber CN-9014 manufactured by Sartomer (number average molecular weight 6,500, having (meth) acryloyl groups at both ends, the main skeleton is hydrogenated)
- * 3 Hydrogenated acrylic modified butadiene rubber TEAI-1000 manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.
- Isoprene rubber Kuraray LIR-700 (number average molecular weight 28,000, no (meth) acryloyl group) * 7 Polyisobutylene: (PIB, EPION 200A, number average molecular weight 3,000, manufactured by Kaneka Chemical Co., Ltd.) * 8 Polyisobutylene: (PIB, Tetrax 3T, number average molecular weight 30,000, manufactured by JX Nippon Oil & Energy Corporation) * 9 Polyisobutylene: (PIB, trade name: 600A, number average molecular weight 15,000, manufactured by Kaneka Chemical Co., Ltd.) * 10 IBXA (isobornyl acrylate, molecular weight 208, monofunctional acrylate monomer) manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.
- Polyisobutylene A (component (A)): manufactured by Kaneka Corporation, EPION (registered trademark) 200A (number average molecular weight 5,000)
- Polyisobutylene B (component (A)): manufactured by Kaneka Corporation, EPION (registered trademark) 400A (number average molecular weight 10,000)
- Polyisobutylene C (component (A)): manufactured by Kaneka Corporation, EPION (registered trademark) 600A (number average molecular weight 15,000)
- Polyisobutylene D (component (A)): Tetrax (registered trademark) 3T (number average molecular weight 30,000) manufactured by JX Nippon Mining & Energy Corporation
- Polyisobutylene E (component (A)): Tetrax (registered trademark) 4T (number average molecular weight 40,000) manufactured by JX Nippon Mining & Energy Corporation
- Methacryl-modified polyisoprene (component (D)): UC-102 manufactured by Kuraray Co., Ltd. (number average molecular weight 17,000, having two reactive functional groups in the side chain)
- Acrylic modified polybutadiene (component (D)): CN-307 manufactured by Arkema (number average molecular weight 3,500, having two reactive functional groups)
- Monomer A (component (B)): IBXA (isobornyl acrylate, monofunctional acrylate monomer) manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.
- Monomer B (component (B)): Light acrylate LA (lauryl acrylate, monofunctional acrylate monomer) manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.
- Monomer C (component (B)): FA-513AS (dicyclopentanyl acrylate, monofunctional acrylate monomer) manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.
- Monomer D (component (B)): Light acrylate 1.9ND-A (1,9-nonanediol diacrylate, bifunctional acrylate monomer) manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.
- Photopolymerization initiator component (C)): Irgacure (registered trademark) 184 manufactured by BASF Fumed silica (component (E)): Asahi Kasei Wacker Silicone Co., Ltd.
- HDK registered trademark
- N20 Urethane acrylate: Kyoeisha Chemical Co., Ltd. light tack PUA-KH32M Bisphenol A type epoxy acrylate: Arkema CN104LC
- a photocurable elastomer composition was formed to a thickness of about 2 mm, and this was cured by light irradiation using a metal halide lamp to obtain a sheet.
- Light irradiation was performed under the conditions of an illuminance of about 150 mW / cm 2 and an integrated light amount of about 9000 mJ / cm 2 in an air atmosphere.
- This sheet was further baked at 120 ° C. for 4 hours in an air atmosphere.
- the hardness of this sheet was measured with a type A durometer in accordance with JIS K 6253. A specimen having a thickness of about 6 mm obtained by laminating three sheets having a thickness of about 2 mm was used. In addition, A hardness shows that 80 or less is favorable.
- ⁇ Compression set> In accordance with JIS K 6262, 5 sheets each having a thickness of 2 mm cut into 2 cm squares were stacked to form a measurement sample, and compression set was measured at a test temperature of 70 ° C.
- the compression set is preferably as small as possible, and is preferably 50% or less.
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Abstract
(A)数平均分子量が5,000以上で、-[CH2C(CH3)2]-単位を主とする液状ポリマーと、(B)(メタ)アクリレートモノマーと、(C)光重合開始剤と、を含み、前記(A)成分と前記(B)成分の質量比率((A):(B))が、10:90~39:61であることを特徴とする、光硬化性エラストマー組成物。
Description
本発明は、光硬化性エラストマー組成物、シール材、ハードディスクドライブ用ガスケット、ハードディスクドライブおよび装置に関する。
現在、紫外線硬化性のシール材としては、いわゆるハードコート材が主流である。斯かるハードコート材の材料としては、ビスフェノールA型のエポキシ(メタ)アクリレートを主成分とする組成物が一般的である。この組成物は、ガス・水蒸気バリア性(以下、特に断らない限り、水蒸気バリア性を単に「バリア性」という)に優れる反面、硬化物は非常に硬い。したがって、柔軟性やフレキシブル性が求められる用途には使用できない。柔軟性が求められるシール材用途としては、例えば、フレキシブルディスプレイ関連の封止材またはパッキンのように曲げられる可能性のある材料や、ハードディスクドライブ(以下、単に「HDD」ということがある)用ガスケットのように高圧縮で用いられる部材等が挙げられる(例えば、特許文献1および2)。
一方、柔軟性のある紫外線硬化材料(以下、柔軟性のない紫外線硬化材料と明確に区別するため、「紫外線硬化エラストマー」という)としては、ポリエステルアクリレートおよびウレタンアクリレート等が挙げられる(例えば、特許文献1および2)。
近年のシール材の分野では、柔軟性のある紫外線硬化材料であって、ポリエステルアクリレートおよびウレタンアクリレート等の紫外線硬化エラストマーよりもバリア性の高い材料が望まれている。そこで、本発明者らが検討したところ、ポリイソブチレンのような液状ポリマーを光硬化性組成物に用いることで柔軟性とバリア性をさらに高めることができることを見出した。
しかし、当該液状ポリマーを含む光硬化性組成物を硬化させた場合、当該液状ポリマーがシール材(硬化物)表面にブリードアウトする(移行する)場合があることが分かった。この液状ポリマーは、柔軟性とバリア性を高める働きをするため、当該液状ポリマーがシール材(硬化物)中からブリードアウトにより減少してしまうと、シール材(硬化物)が割れやすくなる、および、バリア性が低下するという不具合が生じる。さらに、シール材として部材間を封止する場合に、ブリードアウトした液状ポリマーがその部材を汚染してしまうという不具合も生じる。
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、光硬化性エラストマー組成物を硬化させたときに、柔軟性およびバリア性に優れ、かつ、ブリードアウトを抑制し得る光硬化性エラストマー組成物を提供することを目的とする。
本発明に係る光硬化性エラストマー組成物は、(A)数平均分子量が5,000以上で、[CH2C(CH3)2]-単位を主とする液状ポリマーと、(B)(メタ)アクリレートモノマーと、(C)光重合開始剤と、を含み、前記(A)成分と前記(B)成分の質量比率((A):(B))が、10:90~39:61であることを特徴とする。
本明細書において、「光硬化性」および「光重合」の「光」は、紫外線、可視光線ならびにα線、β線、電子線、等の荷電粒子線、γ線等の電磁波および高エネルギー粒子を含む電離放射線を含み、特に紫外線が好ましく挙げられる。
本明細書において、「数平均分子量」は、特に断らない限り、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法によって測定される標準ポリスチレン換算の値で表される数平均分子量を意味する。
本明細書において、(A)成分の液状ポリマーにおける-[CH2C(CH3)2]-単位の割合、ならびに、(D)成分のポリマーにおけるポリイソプレン由来の単位、ポリブタジエン由来の単位、スチレン-ブタジエン共重合体由来の単位、および、エチレン-プロピレン共重合体由来の単位、ならびに、これらの水添物由来の単位、の割合は、NMRのピーク比を用いて求めることができる。
本明細書において、「液状」は、成形する温度、例えば室温(25℃)において、流動性を有することを意味する。
本明細書において、(メタ)アクリレートは、アクリレートおよびメタクリレートのうち少なくとも1種を意味する。
本明細書において、ビニル基は、(CH2=CH-)を意味し、「(メタ)アクリロイル」は、アクリロイルおよびメタクリロイルのうち少なくとも1つを意味し、アクリロイル基は、(CH2=CHCO-)を意味し、メタクリロイル基は、(CH2=C(CH3)CO-)を意味する。
本明細書において、「イソブチレン骨格」は、-[CH2-C(CH3)2]-単位からなる骨格を意味し、「ブタジエン骨格」は、(i)-[CH2-CH=CH-CH2]-単位(シス-1,4結合)、(ii)-[CH2-CH=CH-CH2]-単位(トランス-1,4結合)、および(iii)-[CH2-CH(CH=CH2)]-単位(1,2結合)からなる群より選択される少なくとも1種からなる骨格を意味し、「イソプレン骨格」は、(i)-[CH2-C(CH3)=CH-CH2]-単位(シス-1,4結合)、(ii)-[CH2-C(CH3)=CH-CH2]-単位(トランス-1,4結合)、(iii)-[CH2-C(CH3)(CH=CH2)]-単位(1,2結合)、および(iv)-[CH2-C(C(CH3)=CH2)]-単位(3,4結合)からなる群より選択される少なくとも1種からなる骨格を意味する。
本明細書において、「環状炭化水素」は、脂肪族環状炭化水素のみならず、芳香族環状炭化水素も含むものとする。
本明細書において、シール材は、封止材、密封材、ガスケットおよびパッキンを含む概念とする。また、本明細書において、シール材、ガスケットおよびパッキンは、特に断りのない限り、固定用シール(静止用シール)と運動用シールの両方を含むものとする。
本明細書において、「数平均分子量」は、特に断らない限り、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法によって測定される標準ポリスチレン換算の値で表される数平均分子量を意味する。
本明細書において、(A)成分の液状ポリマーにおける-[CH2C(CH3)2]-単位の割合、ならびに、(D)成分のポリマーにおけるポリイソプレン由来の単位、ポリブタジエン由来の単位、スチレン-ブタジエン共重合体由来の単位、および、エチレン-プロピレン共重合体由来の単位、ならびに、これらの水添物由来の単位、の割合は、NMRのピーク比を用いて求めることができる。
本明細書において、「液状」は、成形する温度、例えば室温(25℃)において、流動性を有することを意味する。
本明細書において、(メタ)アクリレートは、アクリレートおよびメタクリレートのうち少なくとも1種を意味する。
本明細書において、ビニル基は、(CH2=CH-)を意味し、「(メタ)アクリロイル」は、アクリロイルおよびメタクリロイルのうち少なくとも1つを意味し、アクリロイル基は、(CH2=CHCO-)を意味し、メタクリロイル基は、(CH2=C(CH3)CO-)を意味する。
本明細書において、「イソブチレン骨格」は、-[CH2-C(CH3)2]-単位からなる骨格を意味し、「ブタジエン骨格」は、(i)-[CH2-CH=CH-CH2]-単位(シス-1,4結合)、(ii)-[CH2-CH=CH-CH2]-単位(トランス-1,4結合)、および(iii)-[CH2-CH(CH=CH2)]-単位(1,2結合)からなる群より選択される少なくとも1種からなる骨格を意味し、「イソプレン骨格」は、(i)-[CH2-C(CH3)=CH-CH2]-単位(シス-1,4結合)、(ii)-[CH2-C(CH3)=CH-CH2]-単位(トランス-1,4結合)、(iii)-[CH2-C(CH3)(CH=CH2)]-単位(1,2結合)、および(iv)-[CH2-C(C(CH3)=CH2)]-単位(3,4結合)からなる群より選択される少なくとも1種からなる骨格を意味する。
本明細書において、「環状炭化水素」は、脂肪族環状炭化水素のみならず、芳香族環状炭化水素も含むものとする。
本明細書において、シール材は、封止材、密封材、ガスケットおよびパッキンを含む概念とする。また、本明細書において、シール材、ガスケットおよびパッキンは、特に断りのない限り、固定用シール(静止用シール)と運動用シールの両方を含むものとする。
本発明によれば、柔軟性およびバリア性に優れ、かつ、ブリードアウトを抑制し得る光硬化性エラストマー組成物を提供することができる。
(光硬化性エラストマー組成物)
以下、本発明に係る光硬化性エラストマー組成物の好適な実施形態の例を詳細に説明する。
以下、本発明に係る光硬化性エラストマー組成物の好適な実施形態の例を詳細に説明する。
(光硬化性エラストマー組成物の第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態に係る光硬化性エラストマー組成物は、(A)数平均分子量が5,000以上で、-[CH2C(CH3)2]-単位を主とする液状ポリマーと、(B)(メタ)アクリレートモノマーと、(C)光重合開始剤と、を含み、前記(A)成分と前記(B)成分の質量比率((A):(B))が、10:90~39:61であることを特徴とする。
(A)成分である上記特定の液状ポリマーが、本発明に係る光硬化性エラストマー組成物の硬化物に優れた柔軟性とバリア性を付与し得る。
また、前記(A)成分の数平均分子量が5,000以上であること、および、前記(A)成分と前記(B)成分の質量比率((A):(B))が、10:90~39:61であることにより、当該光硬化性エラストマー組成物を硬化させた際に、優れた柔軟性を確保しながら、前記(A)成分のブリードアウトを抑制することができる。
以下、本発明に係る光硬化性エラストマー組成物の(A)~(C)成分および適宜含まれていてもよいその他の成分について説明する。
本発明の第1の実施形態に係る光硬化性エラストマー組成物は、(A)数平均分子量が5,000以上で、-[CH2C(CH3)2]-単位を主とする液状ポリマーと、(B)(メタ)アクリレートモノマーと、(C)光重合開始剤と、を含み、前記(A)成分と前記(B)成分の質量比率((A):(B))が、10:90~39:61であることを特徴とする。
(A)成分である上記特定の液状ポリマーが、本発明に係る光硬化性エラストマー組成物の硬化物に優れた柔軟性とバリア性を付与し得る。
また、前記(A)成分の数平均分子量が5,000以上であること、および、前記(A)成分と前記(B)成分の質量比率((A):(B))が、10:90~39:61であることにより、当該光硬化性エラストマー組成物を硬化させた際に、優れた柔軟性を確保しながら、前記(A)成分のブリードアウトを抑制することができる。
以下、本発明に係る光硬化性エラストマー組成物の(A)~(C)成分および適宜含まれていてもよいその他の成分について説明する。
<(A)成分>
(A)成分は、数平均分子量が5,000以上で、-[CH2C(CH3)2]-単位(ポリイソブチレン由来の単位)を主とする液状ポリマーである。
(A)成分の数平均分子量が5,000以上であることにより、当該(A)成分のブリードアウトが抑制されやすくなる。当該(A)成分の数平均分子量は、20,000~60,000が好ましく、30,000~40,000がさらに好ましい。(A)成分の数平均分子量が20,000以上であると、当該(A)成分のブリードアウトがより抑制されやすくなる。
(A)成分は、数平均分子量が5,000以上で、-[CH2C(CH3)2]-単位(ポリイソブチレン由来の単位)を主とする液状ポリマーである。
(A)成分の数平均分子量が5,000以上であることにより、当該(A)成分のブリードアウトが抑制されやすくなる。当該(A)成分の数平均分子量は、20,000~60,000が好ましく、30,000~40,000がさらに好ましい。(A)成分の数平均分子量が20,000以上であると、当該(A)成分のブリードアウトがより抑制されやすくなる。
(A)成分は、-[CH2C(CH3)2]-単位を主とする液状ポリマーである。(A)成分の分子中には、当該-[CH2C(CH3)2]-単位以外に、(A)成分の合成の際に用いられる変性剤等の成分が含まれていてもよい。すなわち、(A)成分は、-[CH2C(CH3)2]-単位を主とすればよく、末端が変性されたポリマーおよび-[CH2C(CH3)2]-単位以外の他の構成単位または繰り返し単位を含むポリマー(例えば、ブロック共重合体)であってもよい。(A)成分は、-[CH2C(CH3)2]-単位を80質量%以上含むことが好ましい。(A)成分は、-[CH2C(CH3)2]-単位を主とすることにより、優れた柔軟性およびバリア性が発揮されやすくなる。
(A)成分は、-[CH2C(CH3)2]-単位を主とするため、通常、非反応性(非架橋性)の液状ポリマーである。上述したように、(A)成分は優れた柔軟性を発揮する作用を有するため、当該(A)成分には(メタ)アクリロイル基等の反応性官能基が含まれないことが好ましいが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、(A)成分には、(メタ)アクリロイル基等の反応性官能基が含まれていてもよい。
上述したように(A)成分は、液状である。(A)成分が固体である場合、他の成分との混合が困難となる。
(A)成分は、-[CH2C(CH3)2]-単位を主とするため、通常、非反応性(非架橋性)の液状ポリマーである。上述したように、(A)成分は優れた柔軟性を発揮する作用を有するため、当該(A)成分には(メタ)アクリロイル基等の反応性官能基が含まれないことが好ましいが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、(A)成分には、(メタ)アクリロイル基等の反応性官能基が含まれていてもよい。
上述したように(A)成分は、液状である。(A)成分が固体である場合、他の成分との混合が困難となる。
(A)成分としては、市販の数平均分子量が5,000以上のポリイソブチレンを用いることができる。このような(A)成分の市販品としては、例えば、株式会社カネカ製の商品名エピオン(登録商標)200A(数平均分子量5,000)、400A(数平均分子量10,000)、600A(数平均分子量15,000)、JX日鉱日石エネルギー株式会社製の商品名テトラックス(登録商標)3T(数平均分子量30,000)、4T(数平均分子量40,000)、5T(数平均分子量50,000)および6T(数平均分子量60,000)等が挙げられる。
(A)成分は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明に係る光硬化性エラストマー組成物は、(A)成分と後述する(B)成分の質量比率((A):(B))が、10:90~39:61である。(A)成分の数平均分子量が5,000以上であること、および、(A)成分と後述する(B)成分の質量比率((A):(B))が、10:90~39:61であることの2つにより、当該光硬化性エラストマー組成物を硬化させた際に、優れた柔軟性を確保しながら、前記(A)成分のブリードアウトを抑制することができる。
前記質量比率((A):(B))において、10:90以上で(A)成分が多いと、バリア性の点で有利である。また、前記質量比率((A):(B))において、30:70以上で(B)成分が多いと(A)成分のブリードアウトが抑制されやすくなる。
前記質量比率((A):(B))において、10:90以上で(A)成分が多いと、バリア性の点で有利である。また、前記質量比率((A):(B))において、30:70以上で(B)成分が多いと(A)成分のブリードアウトが抑制されやすくなる。
<(B)成分>
(B)成分の(メタ)アクリレートモノマーは、本発明に係る光硬化性エラストマー組成物に光硬化性(成形性)を付与する働きに加え、粘度を調節する働きを有する。(B)成分としては、従来公知の光硬化性組成物に用いられている(メタ)アクリレートモノマーを用いることができる。(B)成分は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。(B)成分の(メタ)アクリレートモノマーは、(メタ)アクリロイル基を1個以上有するモノマーであればよく、(メタ)アクリロイル基を1個のみ有することがより好ましい。(B)成分の(メタ)アクリレートモノマーの分子量は、本発明に係る光硬化性エラストマー組成物の用途、使用状態、要求される性能等に応じて適宜選択すればよいが、1000未満であることが好ましい。これにより本発明に係る光硬化性エラストマー組成物の粘度を低減する効果が高まる。
(B)成分の(メタ)アクリレートモノマーは、本発明に係る光硬化性エラストマー組成物に光硬化性(成形性)を付与する働きに加え、粘度を調節する働きを有する。(B)成分としては、従来公知の光硬化性組成物に用いられている(メタ)アクリレートモノマーを用いることができる。(B)成分は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。(B)成分の(メタ)アクリレートモノマーは、(メタ)アクリロイル基を1個以上有するモノマーであればよく、(メタ)アクリロイル基を1個のみ有することがより好ましい。(B)成分の(メタ)アクリレートモノマーの分子量は、本発明に係る光硬化性エラストマー組成物の用途、使用状態、要求される性能等に応じて適宜選択すればよいが、1000未満であることが好ましい。これにより本発明に係る光硬化性エラストマー組成物の粘度を低減する効果が高まる。
本発明に係る光硬化性エラストマー組成物は、前記(B)成分が、1官能アクリレートであることが好ましい。前記(B)成分が、1官能アクリレートであることにより、当該光硬化性エラストマー組成物の粘度が低減し、塗布性および生産性が高まる。
1官能であって、分子量が1000未満の(メタ)アクリレートモノマーとしては、例えば、n-ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、シクロへキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールモノエチルエーテル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、エトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシ化フェニル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、イソミリスチル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、n-オクタデシル(メタ)アクリレート、ラウロキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、メトキシジプロピレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシトリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート等が挙げられる。
この他、例えば、特許文献1および2に記載の(メタ)アクリロイル系モノマーが挙げられる。
この他、例えば、特許文献1および2に記載の(メタ)アクリロイル系モノマーが挙げられる。
本発明に係る光硬化性エラストマー組成物は、前記(B)成分が、炭素数6以上の炭化水素(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、および、ジシクロペンタジエンから誘導される(メタ)アクリレートのうち少なくとも1種であることが好ましい。これにより、より高い柔軟性およびバリア性を得ることが可能となる。また、相溶性と強靭性にも優れる。
炭素数6以上の炭化水素(メタ)アクリレートの炭素数は、6~24がより好ましい。炭素数6以上の炭化水素(メタ)アクリレートの炭化水素部分は、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよい。炭素数6以上の炭化水素(メタ)アクリレートとしては、例えば、n-ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、イソミリスチル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、n-オクタデシル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸と多価アルコールとのエステル等が挙げられる。ジシクロペンタジエンから誘導される(メタ)アクリレートとしては、例えば、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、ノルボルニル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
光硬化性エラストマー組成物における(B)成分の含有量は、上述した(A)成分との質量比率の範囲内で、用途、使用状態、要求される性能等に応じて適宜調節すればよい。光硬化性エラストマー組成物がさらに後述する(D)成分を含む場合、(B)成分の含有量は、(A)成分、(B)成分および(D)成分の3成分の総量に対して、25~55質量%であることが好ましい。斯かる範囲であることにより、光硬化性エラストマー組成物は、優れた成形性、柔軟性およびバリア性を発揮し得る。
<(C)成分>
(C)成分の光重合開始剤は、光硬化性成分の光重合または硬化を開始ないし促進する働きを有する。光重合開始剤としては、例えば、特許文献1~2に記載のものなど、従来公知の光硬化性組成物に用いられているものを適宜選択して用いることができる。
(C)成分としては、例えば、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル等のベンゾインアルキルエーテル系光重合開始剤;2,2-ジエトキシアセトフェノン、4’-フェノキシ-2,2-ジクロロアセトフェノン等のアセトフェノン系光重合開始剤;2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオフェノン、4’-イソプロピル-2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオフェノン、4’-ドデシル-2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオフェノン等のプロピオフェノン系光重合開始剤;ベンジルジメチルケタール、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンおよび2-エチルアントラキノン、2-クロロアントラキノン等のアントラキノン系光重合開始剤;アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤等の分子内開裂型の光重合開始剤が挙げられる。これらの中でも、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等のアントラキノン系光重合開始剤および2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオフェノン等のプロピオフェノン系光重合開始剤が好ましい。
(C)成分としては、この他、ベンゾフェノン/アミン系光重合開始剤、ミヒラーケトン/ベンゾフェノン系光重合開始剤、チオキサントン/アミン系光重合開始剤等の水素引き抜き型の光重合開始剤を挙げることができる。光重合開始剤のなかでも、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(BASF社製の商品名Irgacure(登録商標)184)が特に好ましい。
(C)成分の光重合開始剤は、光硬化性成分の光重合または硬化を開始ないし促進する働きを有する。光重合開始剤としては、例えば、特許文献1~2に記載のものなど、従来公知の光硬化性組成物に用いられているものを適宜選択して用いることができる。
(C)成分としては、例えば、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル等のベンゾインアルキルエーテル系光重合開始剤;2,2-ジエトキシアセトフェノン、4’-フェノキシ-2,2-ジクロロアセトフェノン等のアセトフェノン系光重合開始剤;2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオフェノン、4’-イソプロピル-2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオフェノン、4’-ドデシル-2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオフェノン等のプロピオフェノン系光重合開始剤;ベンジルジメチルケタール、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンおよび2-エチルアントラキノン、2-クロロアントラキノン等のアントラキノン系光重合開始剤;アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤等の分子内開裂型の光重合開始剤が挙げられる。これらの中でも、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等のアントラキノン系光重合開始剤および2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオフェノン等のプロピオフェノン系光重合開始剤が好ましい。
(C)成分としては、この他、ベンゾフェノン/アミン系光重合開始剤、ミヒラーケトン/ベンゾフェノン系光重合開始剤、チオキサントン/アミン系光重合開始剤等の水素引き抜き型の光重合開始剤を挙げることができる。光重合開始剤のなかでも、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(BASF社製の商品名Irgacure(登録商標)184)が特に好ましい。
(C)成分の光重合開始剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。光重合開始剤の含有量は、光硬化性エラストマー組成物中の光硬化性成分の種類、含有量等に応じて適宜調節すればよい。光重合開始剤の含有量は、例えば、当該光硬化性成分(例えば、上記(A)成分、上記(B)成分および後述する(D)成分)の合計量100質量部に対して、通常、0.1~10質量部、より好ましくは0.5~5質量部、さらに好ましくは0.5~3質量部である。また、上記光重合開始剤と共に、公知の光増感剤を併用してもよい。
<任意成分>
本発明に係る光硬化性エラストマー組成物は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、必要に応じて、後述する(D)成分;(E)成分(無機充填剤および有機充填剤);有機系チクソ性付与剤(揺変剤);カップリング剤;酸化防止剤(老化防止剤);光安定剤;カルボジイミド類(耐湿熱老防剤);ステアリン酸等の脂肪酸(滑剤);ステアリン酸カルシウム等の脂肪酸金属塩(滑剤);ステアリン酸アマイド等の脂肪酸アミド(増稠剤);脂肪酸エステル(可塑剤);ポリオレフィンワックス、パラフィンワックス等の内部離型剤;プロセスオイル等の軟化剤;着色剤;レベリング剤等;溶媒等を含有させることができる。
カップリング剤、酸化防止剤(老化防止剤)および光安定剤は、例えば、特許文献1~2に記載のものが挙げられる。
以下、(D)成分、(E)成分および有機系チクソ性付与剤について説明する。
本発明に係る光硬化性エラストマー組成物は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、必要に応じて、後述する(D)成分;(E)成分(無機充填剤および有機充填剤);有機系チクソ性付与剤(揺変剤);カップリング剤;酸化防止剤(老化防止剤);光安定剤;カルボジイミド類(耐湿熱老防剤);ステアリン酸等の脂肪酸(滑剤);ステアリン酸カルシウム等の脂肪酸金属塩(滑剤);ステアリン酸アマイド等の脂肪酸アミド(増稠剤);脂肪酸エステル(可塑剤);ポリオレフィンワックス、パラフィンワックス等の内部離型剤;プロセスオイル等の軟化剤;着色剤;レベリング剤等;溶媒等を含有させることができる。
カップリング剤、酸化防止剤(老化防止剤)および光安定剤は、例えば、特許文献1~2に記載のものが挙げられる。
以下、(D)成分、(E)成分および有機系チクソ性付与剤について説明する。
<(D)成分>
本発明に係る光硬化性エラストマー組成物は、さらに(D)成分として、数平均分子量1,000以上で、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、ビニリデン基、および、マレイミド基からなる群より選択される少なくとも1種の反応性官能基を1分子中に2個以上有するポリマーを、前記(A)成分と前記(B)成分の合計100質量部に対して、100質量部以下含むことが好ましく、20~85質量部含むことがより好ましい。斯かる(D)成分を(A)成分と(B)成分の総量に対して特定量含有することにより、光硬化性エラストマー組成物の硬化物について、柔軟性およびバリア性に優れ、かつ、ブリードアウトも抑制され、さらに、小さい圧縮永久歪が得られる。
本発明に係る光硬化性エラストマー組成物は、さらに(D)成分として、数平均分子量1,000以上で、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、ビニリデン基、および、マレイミド基からなる群より選択される少なくとも1種の反応性官能基を1分子中に2個以上有するポリマーを、前記(A)成分と前記(B)成分の合計100質量部に対して、100質量部以下含むことが好ましく、20~85質量部含むことがより好ましい。斯かる(D)成分を(A)成分と(B)成分の総量に対して特定量含有することにより、光硬化性エラストマー組成物の硬化物について、柔軟性およびバリア性に優れ、かつ、ブリードアウトも抑制され、さらに、小さい圧縮永久歪が得られる。
斯かる小さい圧縮永久歪が得られる光硬化性エラストマー組成物の用途は、シール材に広く適用できるが、特にHDD用ガスケットが好適である。
これは、HDD用ガスケットにおいては、被着体(被着材ともいう)同士を封止(シール)した後に被着体の封止を解除(剥離)し、その後再度、同一のガスケットを用いて被着体同士を封止することができる性質、いわゆるリワーク性が要求されるためである。
HDD用ガスケットでは、(i)外部からの埃や水蒸気の侵入を防ぐこと、および(ii)装置の内部に封入した不活性ガスの流出を防ぐこと、というシール性が要求される。HDD用ガスケットは、弾性体であり、2枚のカバーで挟み込まれて斯かるシール性を発揮する。しかし、このとき、HDD用ガスケットに十分な柔軟性が無ければ、上記カバーに追従することができず、埃や水蒸気の侵入を防ぐことができず、封入した不活性ガスも流出してしまう。また、HDD用ガスケットの材料自身のバリア性が低いと、当該材料中を水蒸気や不活性ガスが透過してしまう。さらに、上記材料の圧縮永久歪が大きい(悪い)と、接着を解除して同一のガスケットを用いて再度接着するときに、ガスケットが所定の寸法(高さ)まで復元しないため、所定の寸法でカバーを閉じたときに隙間を生じてしまい、封止が不十分となり、十分なリワーク性を得られない。これに対して、上述したように(D)成分を(A)成分と(B)成分の総量に対して特定量含有することにより、圧縮永久歪が小さくなり、十分なシール性が得られる。
これは、HDD用ガスケットにおいては、被着体(被着材ともいう)同士を封止(シール)した後に被着体の封止を解除(剥離)し、その後再度、同一のガスケットを用いて被着体同士を封止することができる性質、いわゆるリワーク性が要求されるためである。
HDD用ガスケットでは、(i)外部からの埃や水蒸気の侵入を防ぐこと、および(ii)装置の内部に封入した不活性ガスの流出を防ぐこと、というシール性が要求される。HDD用ガスケットは、弾性体であり、2枚のカバーで挟み込まれて斯かるシール性を発揮する。しかし、このとき、HDD用ガスケットに十分な柔軟性が無ければ、上記カバーに追従することができず、埃や水蒸気の侵入を防ぐことができず、封入した不活性ガスも流出してしまう。また、HDD用ガスケットの材料自身のバリア性が低いと、当該材料中を水蒸気や不活性ガスが透過してしまう。さらに、上記材料の圧縮永久歪が大きい(悪い)と、接着を解除して同一のガスケットを用いて再度接着するときに、ガスケットが所定の寸法(高さ)まで復元しないため、所定の寸法でカバーを閉じたときに隙間を生じてしまい、封止が不十分となり、十分なリワーク性を得られない。これに対して、上述したように(D)成分を(A)成分と(B)成分の総量に対して特定量含有することにより、圧縮永久歪が小さくなり、十分なシール性が得られる。
(D)成分は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(D)成分は、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、ビニリデン基、および、マレイミド基からなる群より選択される少なくとも1種の反応性官能基を1分子中に2個以上有する。反応性官能基がこれらであることにより、紫外線をはじめとする光活性が良好となる。また、これらの反応性官能基を1分子中に2個以上有することにより、三次元架橋を形成し、圧縮永久歪みが小さくなるという利点がある。(D)成分の1分子中の反応性官能基の数は、2個以上であるが、2~6個がより好ましい。
(D)成分の数平均分子量は、1,000以上であるが、より好ましくは2,000~20,000であり、さらに好ましくは3,000~20,000である。(D)成分の数平均分子量が1,000以上であることにより、光硬化性エラストマー組成物の硬化物のバリア性を確保しながら柔軟性を高め、シール性も高めることができる。当該数平均分子量が3,000以上であることにより、より柔軟性が高まる。そして、当該数平均分子量が、20,000以下であることにより、光硬化性エラストマー組成物の粘度を低く保つことができ、生産性が高まる。
本発明に係る光硬化性エラストマー組成物は、前記(D)成分が、数平均分子量2,000以上で、ポリイソプレン、ポリブタジエン、スチレン-ブタジエン共重合体、および、エチレン-プロピレン共重合体(EP)、ならびに、これらの水添物、からなる群より選択されるいずれかを主とするポリマーであることが好ましい。前記(D)成分が、斯かるポリマーであることにより、より優れた柔軟性とバリア性を得ることが可能となる。
この場合、(D)成分は、上記構成単位を主とするポリマーであればよく、(D)成分の合成の際に用いられる変性剤等の成分が含まれていてもよく、末端が変性されたポリマーおよび上記構成単位以外の構成単位または繰り返し単位を含むポリマー(例えば、ブロック共重合体)であってもよい。(D)成分は、上記構成単位を80質量%以上含むことが好ましい。
この場合、(D)成分は、上記構成単位を主とするポリマーであればよく、(D)成分の合成の際に用いられる変性剤等の成分が含まれていてもよく、末端が変性されたポリマーおよび上記構成単位以外の構成単位または繰り返し単位を含むポリマー(例えば、ブロック共重合体)であってもよい。(D)成分は、上記構成単位を80質量%以上含むことが好ましい。
このような(D)成分としては、例えば、株式会社クラレ製の商品名UC-102(メタクリル変性ポリイソプレン、数平均分子量17,000、側鎖に反応性官能基を2個有する)、アルケマ社製の商品名CN-307(ポリブタジエンジアクリレート、数平均分子量3500、反応性官能基を2個有する)、CN-9014、日本曹達株式会社製の商品名TEAI-1000(アクリル基を両末端に有する水添ポリブタジエンジアクリレート、数平均分子量2000)等が挙げられる。
この他、ウレタン系アクリレートポリマー(例えば、日本合成化学社製UV-2000B、重量平均分子量13,000、(メタ)アクリロイル基を両末端に2個有する)、水添ポリブタジエンジアクリレート(例えば、サートマー社製の商品名CN9014(数平均分子量6,500、(メタ)アクリロイル基を両末端に有する、主骨格が水添)、メタクリル変性イソプレンゴム(例えば、クラレ製の商品名UC-203、数平均分子量27,000、(メタ)アクリロイル基を側鎖に3個有する、主骨格が非水添)などが挙げられる。
この他、ウレタン系アクリレートポリマー(例えば、日本合成化学社製UV-2000B、重量平均分子量13,000、(メタ)アクリロイル基を両末端に2個有する)、水添ポリブタジエンジアクリレート(例えば、サートマー社製の商品名CN9014(数平均分子量6,500、(メタ)アクリロイル基を両末端に有する、主骨格が水添)、メタクリル変性イソプレンゴム(例えば、クラレ製の商品名UC-203、数平均分子量27,000、(メタ)アクリロイル基を側鎖に3個有する、主骨格が非水添)などが挙げられる。
さらに、これらの中でも(D)成分が、水添物ではない(炭素-炭素不飽和結合を有する)、ポリイソプレン由来の単位、ポリブタジエン由来の単位、スチレン-ブタジエン共重合体由来の単位、および、エチレン-プロピレン共重合体(EP)由来の単位、からなる群より選択されるいずれかを主とするポリマーであることが好ましい。このような水添物ではないポリマーは、安価、入手が容易、低粘度、さらに合成プロセスを短縮可能という利点を有する。
このような炭素-炭素不飽和結合を有する(D)成分としては、例えば、株式会社クラレ製の商品名UC-102、アルケマ社製の商品名CN-307等が挙げられる。
このような炭素-炭素不飽和結合を有する(D)成分としては、例えば、株式会社クラレ製の商品名UC-102、アルケマ社製の商品名CN-307等が挙げられる。
(D)成分の含有量は、前記(A)成分と前記(B)成分の合計100質量部に対して、100質量部以下含むことが好ましく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、用途、使用状態、要求される性能等に応じて適宜調節すればよい。
(D)成分は、前記(A)成分と(D)成分の質量比率((A):(D))が、7:93~75:25であることがより好ましい。斯かる範囲であることにより、光硬化性エラストマー組成物は、優れた柔軟性、バリア性および圧縮永久歪を発揮し得る。
(D)成分は、前記(A)成分と(D)成分の質量比率((A):(D))が、7:93~75:25であることがより好ましい。斯かる範囲であることにより、光硬化性エラストマー組成物は、優れた柔軟性、バリア性および圧縮永久歪を発揮し得る。
<(E)成分>
(E)成分の無機充填剤としては、シリカ(SiO2)、アルミナ、チタニアおよびこれらの複合酸化物、層状酸化物;ならびに粘土鉱物等が挙げられる。これらの中でも、シリカが好ましい。
より具体的には、乾式法により微粉化したシリカ微粉末(例えば、日本アエロジル(株)製、商品名:アエロジル300)等が挙げられる。
無機充填剤の平均粒径は、増粘性、擬塑性を付与する観点から、5~50μmがより好ましく、5~12μmがさらに好ましい。なお、無機充填材の平均粒径は、例えば、BET吸着またはSEMなどの方法により求めることができる。
光硬化性エラストマー組成物が(E)成分を含有する場合、その含有量は、適宜調節すればよく、光硬化性エラストマー組成物の総量100質量部に対して、好ましくは0.1~30質量部、より好ましくは1~15質量部である。
(E)成分の無機充填剤としては、シリカ(SiO2)、アルミナ、チタニアおよびこれらの複合酸化物、層状酸化物;ならびに粘土鉱物等が挙げられる。これらの中でも、シリカが好ましい。
より具体的には、乾式法により微粉化したシリカ微粉末(例えば、日本アエロジル(株)製、商品名:アエロジル300)等が挙げられる。
無機充填剤の平均粒径は、増粘性、擬塑性を付与する観点から、5~50μmがより好ましく、5~12μmがさらに好ましい。なお、無機充填材の平均粒径は、例えば、BET吸着またはSEMなどの方法により求めることができる。
光硬化性エラストマー組成物が(E)成分を含有する場合、その含有量は、適宜調節すればよく、光硬化性エラストマー組成物の総量100質量部に対して、好ましくは0.1~30質量部、より好ましくは1~15質量部である。
(E)成分の有機系充填剤(有機系チクソ性付与剤)としては、従来公知のものを用いてよく、例えば、水添ひまし油、アマイドワックスまたはこれらの混合物が挙げられる。具体例としては、特開2012-72204号公報に記載のものを挙げることができる。
<光硬化性エラストマー組成物の粘度>
本発明に係る光硬化性エラストマー組成物は、温度50℃、剪断速度1.0/秒における粘度が1~10,000Pa・sであることが好ましい。粘度が斯かる範囲であることにより、光硬化性エラストマー組成物は、適度の流動性を有し、ハンドリング性が良好であると共に、ガスケット等の所望のシール材の形状に合わせて、光硬化性エラストマー組成物の形状を保持することができ、それによりシール材の形状を保持することができる。
光硬化性エラストマー組成物の粘度は、より好ましくは10~2,000Pa・s、さらに好ましくは30~1,000Pa・sである。
<<粘度測定方法>>
レオメーター「RS-600」(ハーケ社製)を用いて測定する。光硬化性エラストマー組成物を50℃に調整し、ギャップ0.2mmで、剪断速度を1~10s-1の範囲で変えながら、剪断応力を測定し、剪断速度と応力の1/2乗をプロットしたキャソンプロットから最小二乗法による近似線を引き、1s-1における粘度を算出する。
本発明に係る光硬化性エラストマー組成物は、温度50℃、剪断速度1.0/秒における粘度が1~10,000Pa・sであることが好ましい。粘度が斯かる範囲であることにより、光硬化性エラストマー組成物は、適度の流動性を有し、ハンドリング性が良好であると共に、ガスケット等の所望のシール材の形状に合わせて、光硬化性エラストマー組成物の形状を保持することができ、それによりシール材の形状を保持することができる。
光硬化性エラストマー組成物の粘度は、より好ましくは10~2,000Pa・s、さらに好ましくは30~1,000Pa・sである。
<<粘度測定方法>>
レオメーター「RS-600」(ハーケ社製)を用いて測定する。光硬化性エラストマー組成物を50℃に調整し、ギャップ0.2mmで、剪断速度を1~10s-1の範囲で変えながら、剪断応力を測定し、剪断速度と応力の1/2乗をプロットしたキャソンプロットから最小二乗法による近似線を引き、1s-1における粘度を算出する。
<光硬化性エラストマー組成物の調製方法>
本発明の光硬化性エラストマー組成物の調製方法は、特に制限はなく、公知の方法を用いることができる。
例えば、前記(A)成分、(B)成分、(C)成分および前記任意成分を、温度調節可能な混練機(例えば、一軸押出機、二軸押出機、プラネタリーミキサー、二軸ミキサー、高剪断型ミキサー等)を用いて混練することにより、調製することができる。
本発明の光硬化性エラストマー組成物の調製方法は、特に制限はなく、公知の方法を用いることができる。
例えば、前記(A)成分、(B)成分、(C)成分および前記任意成分を、温度調節可能な混練機(例えば、一軸押出機、二軸押出機、プラネタリーミキサー、二軸ミキサー、高剪断型ミキサー等)を用いて混練することにより、調製することができる。
本発明に係る光硬化性エラストマー組成物は、シール材用として好適に用いられる。上述したように、本発明に係る光硬化性エラストマー組成物は、柔軟性およびバリア性に優れ、かつ、ブリードアウトを抑制し得るためである。
(光硬化性エラストマー組成物の第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態に係る光硬化性エラストマー組成物は、(A)数平均分子量が5,000以上で、-[CH2C(CH3)2]-単位を主とする液状ポリマーと、(B)(メタ)アクリレートモノマーと、(C)光重合開始剤と、を含み、前記(A)成分と前記(B)成分の質量比率((A):(B))が、10:90~39:61であることに加えて、
前記(A)成分の分子量が、5,000~15,000であり、
さらに(D)成分として、数平均分子量1,000以上で、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、ビニリデン基、および、マレイミド基からなる群より選択される少なくとも1種の反応性官能基を1分子中に2個以上有するポリマーを含み、
前記(D)成分と前記(A)成分の質量比((D):(A)が、20:80~80:20であり、
前記(B)成分の含有量が、前記(D)成分、前記(A)成分および前記(B)成分の総量に対して、40質量%~70質量%であることを特徴とする。
この構成によれば、硬化させた際の、柔軟性、バリア性、および圧縮永久歪と、加工性とに優れる。
本発明の第2の実施形態に係る光硬化性エラストマー組成物は、(A)数平均分子量が5,000以上で、-[CH2C(CH3)2]-単位を主とする液状ポリマーと、(B)(メタ)アクリレートモノマーと、(C)光重合開始剤と、を含み、前記(A)成分と前記(B)成分の質量比率((A):(B))が、10:90~39:61であることに加えて、
前記(A)成分の分子量が、5,000~15,000であり、
さらに(D)成分として、数平均分子量1,000以上で、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、ビニリデン基、および、マレイミド基からなる群より選択される少なくとも1種の反応性官能基を1分子中に2個以上有するポリマーを含み、
前記(D)成分と前記(A)成分の質量比((D):(A)が、20:80~80:20であり、
前記(B)成分の含有量が、前記(D)成分、前記(A)成分および前記(B)成分の総量に対して、40質量%~70質量%であることを特徴とする。
この構成によれば、硬化させた際の、柔軟性、バリア性、および圧縮永久歪と、加工性とに優れる。
第2の実施形態では、(A)成分の数平均分子量は、5,000~15,000であるが、5,000~10,000がより好ましい。前記(A)成分の数平均分子量が、15,000以下であると、粘度を低くして、配合しやすくできる。
第2の実施形態では、前記(A)成分の含有量としては、前記(D)成分の含有量と前記(A)成分の含有量との質量比((D):(A))が所定範囲内である限り、特に制限はなく、用途、使用状態、要求される性能等に応じて適宜調節すればよいが、前記(D)成分、前記(A)成分および前記(B)成分の総量に対して、10質量%~40質量%が好ましい。前記(A)成分の含有量が、10質量%以上であると、硬化させた際のバリア性に優れ、40質量%以下であると、粘度が低く、配合しやすい点で優れ、硬化物から(A)成分がブリードアウトするのを抑制することができる。
第2の実施形態では、前記(D)成分の含有量と前記(A)成分の含有量との質量比((D):(A))としては、20:80~80:20である限り、特に制限はなく、用途、使用状態、要求される性能等に応じて適宜調節すればよいが、30:70~70:30が好ましく、40:60~60:40がより好ましい。前記質量比((D):(A))が、20以上:80以下であると、硬化させた際の圧縮永久歪を良化することができ、80以下:20以上であると、硬化させた際の高バリア性を発現させることができる。一方、前記質量比((D):(A))が、前記好ましい範囲内、または、前記より好ましい範囲内であると、硬化させた際の高バリアおよび良圧縮永久歪を両立できる点で、有利である。
第2の実施形態では、前記(B)成分の含有量としては、前記(D)成分、前記(A)成分および前記(B)成分の総量に対して、40質量%~70質量%である限り、特に制限はなく、用途、使用状態、要求される性能等に応じて適宜調節すればよいが、40質量%~60質量%が好ましい。前記(B)成分の含有量が、40質量%以上であると、低粘度を可能とし、70質量%以下であると、硬化させた際の柔軟性を確保することができる。一方、前記(B)成分の含有量が、好ましい範囲内であると、シール材への加工にあたり、適した粘度領域として制御可能となる点で、有利である。
第2の実施形態では、前記(B)成分は、環状炭化水素骨格を有する(メタ)アクリレート(特に、イソボルニル(メタ)アクリレート)が、硬化した際のバリアの点で、好ましい。
第2の実施形態では、前記(D)成分の主骨格としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ウレタン骨格、ブタジエン骨格、イソプレン骨格等の共役ジエン骨格、イソブチレン骨格、などが挙げられる。これらの中でも、ブタジエン骨格が、硬化させた際のバリア性、シール性の点で好ましい。また、主骨格が水添されていることが好ましく、これにより、硬化させた際のバリア性をより向上させることができ、硬化させた際の耐熱性を向上させることができる。さらに、主骨格が、水添されたブタジエン骨格であることが好ましく、これにより、硬化させた際のバリア性をより向上させることができ、耐熱性をより向上させることができ、入手しやすい。
第2の実施形態では、前記(D)成分の分子内における(メタ)アクリロイル基の位置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、ポリマー両末端であってもよく、ポリマー側鎖であってもよいが、ポリマー両末端が、フリーブランチ(架橋に関与しない部分)ができずに、粘性が大きくなって硬化させた際の圧縮永久歪が大きくなるのを防止することができる点で好ましい。
<第2の実施形態の光硬化性エラストマー組成物の粘度>
第2の実施形態では、光硬化性エラストマー組成物の粘度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、8Pa・s以下が好ましい。前記粘度が8Pa・s超であると、薄膜コーティングに適さない。なお、ディスプレイ封止材用の光硬化性エラストマー組成物としては、薄膜塗布(100μm厚程度)のケースが多く、低粘度が好ましい。
第2の実施形態では、光硬化性エラストマー組成物の粘度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、8Pa・s以下が好ましい。前記粘度が8Pa・s超であると、薄膜コーティングに適さない。なお、ディスプレイ封止材用の光硬化性エラストマー組成物としては、薄膜塗布(100μm厚程度)のケースが多く、低粘度が好ましい。
(光硬化性エラストマー組成物の第3の実施形態)
本発明の第3の実施形態に係る光硬化性エラストマー組成物は、(A)数平均分子量が5,000以上で、-[CH2C(CH3)2]-単位を主とする液状ポリマーと、(B)(メタ)アクリレートモノマーと、(C)光重合開始剤と、を含み、前記(A)成分と前記(B)成分の質量比率((A):(B))が、10:90~39:61であることに加えて、
さらに(D)成分として、数平均分子量3,000以上で、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、ビニリデン基、および、マレイミド基からなる群より選択される少なくとも1種の反応性官能基を1分子中に2個以上有するポリマーを含み、
前記(A)成分と前記(D)成分の質量比((A):(D)が、7:93~75:25であり、
前記(B)成分の含有量が、前記(A)成分、前記(D)成分および前記(B)成分の総量に対して、25~55質量%であることを特徴とする。
前記(A)成分と前記(D)成分の質量比率((A):(D))が、7:93~75:25であることにより、当該光硬化性エラストマー組成物を硬化させたときに、優れた柔軟性とバリア性を確保しながら、小さい圧縮永久歪が得られる。
さらに、前記(B)成分の含有量が、前記(A)成分、(D)成分および(B)成分の総量に対して、25~55質量%であることにより、当該光硬化性エラストマー組成物は、優れた成形性、柔軟性およびバリア性を発揮し得る。
本発明の第3の実施形態に係る光硬化性エラストマー組成物は、(A)数平均分子量が5,000以上で、-[CH2C(CH3)2]-単位を主とする液状ポリマーと、(B)(メタ)アクリレートモノマーと、(C)光重合開始剤と、を含み、前記(A)成分と前記(B)成分の質量比率((A):(B))が、10:90~39:61であることに加えて、
さらに(D)成分として、数平均分子量3,000以上で、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、ビニリデン基、および、マレイミド基からなる群より選択される少なくとも1種の反応性官能基を1分子中に2個以上有するポリマーを含み、
前記(A)成分と前記(D)成分の質量比((A):(D)が、7:93~75:25であり、
前記(B)成分の含有量が、前記(A)成分、前記(D)成分および前記(B)成分の総量に対して、25~55質量%であることを特徴とする。
前記(A)成分と前記(D)成分の質量比率((A):(D))が、7:93~75:25であることにより、当該光硬化性エラストマー組成物を硬化させたときに、優れた柔軟性とバリア性を確保しながら、小さい圧縮永久歪が得られる。
さらに、前記(B)成分の含有量が、前記(A)成分、(D)成分および(B)成分の総量に対して、25~55質量%であることにより、当該光硬化性エラストマー組成物は、優れた成形性、柔軟性およびバリア性を発揮し得る。
第3の実施形態では、(A)成分と後述する(D)成分の質量比率((A):(D))が、7:93~75:25である。これにより、光硬化性エラストマー組成物を硬化させたときに、優れた柔軟性とバリア性を確保しながら、小さい圧縮永久歪が得られる。
(A)成分が炭化水素系の骨格による疎水性と-[CH2C(CH3)2]-単位の嵩高い(バルキーな)骨格とを有することにより、アモルファス性と排除体積の増大を両立し、水蒸気の拡散速度の低下による優れたバリア性を発揮する(ただし、(A)成分のみが独立して存在する場合に応力により流動して永久歪として残りやすいという性質がある)。一方、(D)成分が架橋により、応力を除荷した際に(D)成分自身のエントロピー弾性に従って形状を一定程度まで復元することにより、小さい圧縮永久歪を発揮する。そして、この(A)成分と(D)成分の質量比率が上記特定範囲であることにより、架橋密度と架橋の不均一性とが適度となる((D)成分の架橋構造の隙間に、(A)成分が取り込まれても、(A)成分が(D)成分のエントロピー弾性による復元に悪影響を及ぼさない)ことにより、優れた柔軟性とバリア性を確保しながら、小さい圧縮永久歪が得られる。
上記質量比率((A):(D))は、小さい圧縮永久歪を得る観点から、8:92~50:50であることが好ましく、8:92~30:70であることがより好ましい。
(A)成分が炭化水素系の骨格による疎水性と-[CH2C(CH3)2]-単位の嵩高い(バルキーな)骨格とを有することにより、アモルファス性と排除体積の増大を両立し、水蒸気の拡散速度の低下による優れたバリア性を発揮する(ただし、(A)成分のみが独立して存在する場合に応力により流動して永久歪として残りやすいという性質がある)。一方、(D)成分が架橋により、応力を除荷した際に(D)成分自身のエントロピー弾性に従って形状を一定程度まで復元することにより、小さい圧縮永久歪を発揮する。そして、この(A)成分と(D)成分の質量比率が上記特定範囲であることにより、架橋密度と架橋の不均一性とが適度となる((D)成分の架橋構造の隙間に、(A)成分が取り込まれても、(A)成分が(D)成分のエントロピー弾性による復元に悪影響を及ぼさない)ことにより、優れた柔軟性とバリア性を確保しながら、小さい圧縮永久歪が得られる。
上記質量比率((A):(D))は、小さい圧縮永久歪を得る観点から、8:92~50:50であることが好ましく、8:92~30:70であることがより好ましい。
第3の実施形態では、(A)成分の数平均分子量は、上記柔軟性およびバリア性を発揮し得る範囲であれば特に制限はないが、光硬化性エラストマー組成物の硬化物における硬化物表面への(A)成分のブリードアウト(移行)を抑制する観点からは、(A)成分の数平均分子量は、20,000以上が好ましく、また、光硬化性エラストマー組成物の粘度が適度で生産性が高まる観点では、数平均分子量50,000以下が好ましいことから、20,000~50,000がより好ましい。
第3の実施形態では、(B)成分前記は、炭素数6以上の炭化水素(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、および、ジシクロペンタジエンから誘導される(メタ)アクリレート、からなる群より選択される少なくとも1つの1官能(メタ)アクリレートであることが好ましい。これにより、より高い柔軟性およびバリア性を得ることが可能となる。また、相溶性と強靭性にも優れる。
第3の実施形態では、(B)成分の含有量は、前記(A)成分、(D)成分および(B)成分の総量に対して、25~55質量%であればよく、この範囲内で用途、使用状態、要求される性能等に応じて適宜調節すればよい。(B)成分の含有量は、前記(A)成分、(D)成分および(B)成分の総量に対して、30~40質量%であることがより好ましい。
第3の実施形態では、(D)成分が、ポリイソプレン由来の単位、ポリブタジエン由来の単位、スチレン-ブタジエン共重合体由来の単位、および、エチレン-プロピレン共重合体由来の単位、ならびに、これらの水添物由来の単位、からなる群より選択されるいずれかを主とするポリマーであることが好ましい。
斯かる(D)成分を用いることにより、光硬化性エラストマー組成物の硬化物について、さらに小さい圧縮永久歪が得られ、バリア性もより良好となる。
この場合、(D)成分は、上記構成単位を主とするポリマーであればよく、(D)成分の合成の際に用いられる変性剤等の成分が含まれていてもよく、末端が変性されたポリマーおよび上記構成単位以外の構成単位または繰り返し単位を含むポリマー(例えば、ブロック共重合体)であってもよい。(D)成分は、上記構成単位を80質量%以上含むことが好ましい。
斯かる(D)成分を用いることにより、光硬化性エラストマー組成物の硬化物について、さらに小さい圧縮永久歪が得られ、バリア性もより良好となる。
この場合、(D)成分は、上記構成単位を主とするポリマーであればよく、(D)成分の合成の際に用いられる変性剤等の成分が含まれていてもよく、末端が変性されたポリマーおよび上記構成単位以外の構成単位または繰り返し単位を含むポリマー(例えば、ブロック共重合体)であってもよい。(D)成分は、上記構成単位を80質量%以上含むことが好ましい。
第3の実施形態では、(E)成分として、無機充填剤および有機充填剤から選択される少なくとも1種をさらに含むことが好ましい。斯かる(E)成分を用いることにより、光硬化性エラストマー組成物に擬塑性が付与され、光硬化性エラストマー組成物の成形性が高まる。
第3の実施形態では、前記(E)成分が、フュームドシリカであることが好ましい。(E)成分として、フュームドシリカを用いることにより、優れた擬塑性を有するという利点がある。フュームドシリカとしては、例えば、旭化成ワッカーシリコーン株式会社製の商品名HDK(登録商標)N20が好ましく挙げられる。
第3の実施形態に係る光硬化性エラストマー組成物は、ハードディスクドライブ用ガスケット用として好適に用いられる。上述したように、第3の実施形態に係る光硬化性エラストマー組成物は、柔軟性およびバリア性に優れ、かつ、小さい圧縮永久歪を発揮し得るためである。
(シール材)
本発明に係るシール材は、上記光硬化性エラストマー組成物を少なくとも一部に用いたことを特徴とする。すなわち、本発明に係るシール材は、上記光硬化性エラストマー組成物に、紫外線等の光を照射して硬化させた硬化物を少なくとも一部に含むシール材である。本発明に係るシール材は、上記光硬化性エラストマー組成物を少なくとも一部に用いたことにより、柔軟性およびバリア性に優れ、かつ、ブリードアウトも抑制される。
本発明に係るシール材は、上記光硬化性エラストマー組成物を少なくとも一部に用いたことを特徴とする。すなわち、本発明に係るシール材は、上記光硬化性エラストマー組成物に、紫外線等の光を照射して硬化させた硬化物を少なくとも一部に含むシール材である。本発明に係るシール材は、上記光硬化性エラストマー組成物を少なくとも一部に用いたことにより、柔軟性およびバリア性に優れ、かつ、ブリードアウトも抑制される。
第2の実施形態に係る光硬化性エラストマー組成物を少なくとも一部に用いたシール材は、柔軟性(低硬度性)、水蒸気バリア性(低透湿性)、加工性、および圧縮永久歪に優れる。このようなシール材の柔軟性は、用途に応じて適宜調節することができるが、前記柔軟性は、後述するShore D硬度が60以下であることが好ましく、50以下であることがより好ましく、45以下であることが特に好ましい。なお、本発明のシール材が、例えば、フレキシブルディスプレイに用いられる場合、柔軟性が大きい(硬度が低い)ことが好ましく、Shore D硬度が60超であると、曲げた際に割れてしまうおそれがある。また、このようなシール材は、曲げた際、ある程度戻る必要があるため、JIS K 6262に準拠して、2cm四方に裁断した厚み2mmの前記シートを5枚重ねて測定用サンプルとし、試験温度70℃、22時間後、圧縮解放、30分後の圧縮永久歪の値が、80(%)以下であることが好ましく、40(%)以下であることがより好ましい。これにより高いシール性が得られる。
本発明に係るシール材は、例えば、HDD用ガスケット;インクタンク用シール材;デスクトップ型、ノート型、タブレット型等の各種コンピュータ、携帯電話、液晶表示装置、有機ELディスプレイ、電子ペーパーおよびプラズマディスプレイ等の各種表示装置、および、カメラ等の各種電子部品用シール材;自動車部品、水浄化装置、空気浄化装置、撹拌機、スピーカー、ポンプ等のシール材;防振装置、防水装置、ダンパー、土木および建築等の構造物用シール材;Oリング等のパッキン等の用途に用いることができる。
これらの中でも、本発明に係るシール材は、柔軟性およびバリア性に優れ、かつ、ブリードアウトも抑制されることからHDD用ガスケットに好適に用いることができる。さらに、上述したように上記(D)成分を前記(A)成分と前記(B)成分の合計100質量部に対して、100質量部以下含む光硬化性エラストマー組成物を少なくとも一部に用いたシール材では、柔軟性およびバリア性に優れ、ブリードアウトが抑制されることに加えて、圧縮永久歪も小さいため、HDD用ガスケット用途に特に好適に用いることができる。
シール材の厚さは、用途により適宜調整することができるが、通常、0.1~2mm程度である。
これらの中でも、本発明に係るシール材は、柔軟性およびバリア性に優れ、かつ、ブリードアウトも抑制されることからHDD用ガスケットに好適に用いることができる。さらに、上述したように上記(D)成分を前記(A)成分と前記(B)成分の合計100質量部に対して、100質量部以下含む光硬化性エラストマー組成物を少なくとも一部に用いたシール材では、柔軟性およびバリア性に優れ、ブリードアウトが抑制されることに加えて、圧縮永久歪も小さいため、HDD用ガスケット用途に特に好適に用いることができる。
シール材の厚さは、用途により適宜調整することができるが、通常、0.1~2mm程度である。
<シール材付き部材の製造方法>
上記光硬化性エラストマー組成物を被着体に塗布し、光を照射して硬化させることにより、シール材付き部材を製造することができる。被着体としては、例えば、用途に応じて適宜選択することができる。後述するガスケットの場合、被着体は、金属であってもよいし、硬質樹脂であってもよい。加工性等から金属の被着体が好ましい。被着体としての金属は、特に制限はなく、従来公知の被着体を用いることができる。例えば、冷延鋼板、亜鉛めっき鋼板、アルミニウム/亜鉛合金めっき鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム板、アルミニウム合金板、マグネシウム板、マグネシウム合金板等を挙げることができる。また、マグネシウムを射出成形したものも用いることができる。
上記光硬化性エラストマー組成物を被着体に塗布し、光を照射して硬化させることにより、シール材付き部材を製造することができる。被着体としては、例えば、用途に応じて適宜選択することができる。後述するガスケットの場合、被着体は、金属であってもよいし、硬質樹脂であってもよい。加工性等から金属の被着体が好ましい。被着体としての金属は、特に制限はなく、従来公知の被着体を用いることができる。例えば、冷延鋼板、亜鉛めっき鋼板、アルミニウム/亜鉛合金めっき鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム板、アルミニウム合金板、マグネシウム板、マグネシウム合金板等を挙げることができる。また、マグネシウムを射出成形したものも用いることができる。
光硬化性エラストマー組成物を被着体に塗布する方法は、特に限定されず、従来公知の方法を適宜選択して用いることができる。塗布は、例えば、光硬化性エラストマー組成物を必要に応じて温度調節し、所望の粘度に調整して、グラビアコート、ロールコート、スピンコート、リバースコート、バーコート、スクリーンコート、ブレードコート、エアーナイフコート、ディッピング、ディスペンシング等により行うことができる。光硬化性エラストマー組成物を被着体に塗布し、必要に応じて成形した後、光照射することにより光硬化性エラストマー組成物を硬化させて、シール材付き部材を得ることができる。
光硬化性エラストマー組成物を硬化させる光としては、紫外線、ならびに、α線、β線等の荷電粒子線、γ線等の電磁波および高エネルギー粒子を含む電離放射線から適宜選択すればよい。斯かる光としては、操作性、生産性および経済性等の観点から、紫外線が好ましい。紫外線源としては、従来公知のものを用いることができ、例えば、キセノンランプ、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、マイクロ波方式エキシマランプ等を挙げることができる。紫外線を照射する雰囲気としては、空気雰囲気でもよいし、窒素ガス、炭酸ガス等の不活性ガス雰囲気または酸素濃度を低下させた雰囲気でもよい。斯かる雰囲気としては、不活性ガス雰囲気または酸素濃度を低下させた雰囲気が好ましい。
照射雰囲気温度は、適宜調節すればよく、通常、10~200℃とすることができる。照射時間は、適宜調節すればよく、通常、好ましくは10秒~60分である。積算光量は、適宜調節すればよく、通常、好ましくは1,000~20,000mJ/cm2である。
照射雰囲気温度は、適宜調節すればよく、通常、10~200℃とすることができる。照射時間は、適宜調節すればよく、通常、好ましくは10秒~60分である。積算光量は、適宜調節すればよく、通常、好ましくは1,000~20,000mJ/cm2である。
(ハードディスクドライブ用ガスケット)
本発明に係るハードディスクドライブ用ガスケットは、上記光硬化性エラストマー組成物を少なくとも一部に用いたことを特徴とする。これにより、本発明に係るハードディスクドライブ用ガスケットは、柔軟性およびバリア性に優れ、かつ、ブリードアウトも抑制され、さらに、小さい(良好な)圧縮永久歪が得られる。
本発明に係るハードディスクドライブ用ガスケットは、上記光硬化性エラストマー組成物を少なくとも一部に用いたことを特徴とする。これにより、本発明に係るハードディスクドライブ用ガスケットは、柔軟性およびバリア性に優れ、かつ、ブリードアウトも抑制され、さらに、小さい(良好な)圧縮永久歪が得られる。
本発明に係るHDD用ガスケットは、当該HDD用ガスケットの柔軟性とバリア性を両立する観点から、柔軟性は、後述するJIS-A硬度が85以下であることが好ましく、25~70であることがより好ましく、30~60であることがさらに好ましい。
本発明に係るHDD用ガスケットのバリア性は、用途に応じて適宜調節することができる。本発明に係るHDD用ガスケットのバリア性は、後述する透湿度が10以下であることが好ましい。
本発明に係るHDD用ガスケットの圧縮永久歪は、後述する圧縮永久歪試験の値が80%以下であることが好ましく、50%以下であることがより好ましく、30%以下がさらに好ましい。これにより高いリワーク性が得られる。
第3の実施形態に係る光硬化性エラストマー組成物を少なくとも一部に用いたHDD用ガスケットの圧縮永久歪は、後述する圧縮永久歪が50%以下であることが好ましく、30%以下であることがより好ましく、20%以下であることがさらに好ましい。
(装置)
本発明に係る装置は、上記シール材を少なくとも一部に有することを特徴とする。これにより、柔軟性およびバリア性に優れ、かつ、ブリードアウトも抑制される。
本発明に係る装置としては、例えば、HDD;デスクトップ型、ノート型、タブレット型等の各種コンピュータ;携帯電話;インクタンク;配管;液晶表示装置、有機ELディスプレイ、電子ペーパーおよびプラズマディスプレイ等の各種表示装置;カメラ;スピーカー;防振装置;防水装置;ダンパー;水浄化装置;空気浄化装置;撹拌機;ポンプ;自動車部品等が挙げられる。
本発明に係る装置は、上記シール材を少なくとも一部に有することを特徴とする。これにより、柔軟性およびバリア性に優れ、かつ、ブリードアウトも抑制される。
本発明に係る装置としては、例えば、HDD;デスクトップ型、ノート型、タブレット型等の各種コンピュータ;携帯電話;インクタンク;配管;液晶表示装置、有機ELディスプレイ、電子ペーパーおよびプラズマディスプレイ等の各種表示装置;カメラ;スピーカー;防振装置;防水装置;ダンパー;水浄化装置;空気浄化装置;撹拌機;ポンプ;自動車部品等が挙げられる。
以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。
(実施例1~18および比較例1~17)
表1および2に示す処方で各成分を配合し(各成分における値は質量部を表す)、光硬化性エラストマー組成物を調製した。そして、以下の方法により、硬度(柔軟性)、透湿度(バリア性)、ブリードアウトおよび圧縮永久歪について測定、評価を行った。その結果を表1および2に示す。
表1および2に示す処方で各成分を配合し(各成分における値は質量部を表す)、光硬化性エラストマー組成物を調製した。そして、以下の方法により、硬度(柔軟性)、透湿度(バリア性)、ブリードアウトおよび圧縮永久歪について測定、評価を行った。その結果を表1および2に示す。
表1および表2で用いた各成分を以下に示す。
ポリイソブチレンA((A)成分):株式会社カネカ製 エピオン(登録商標)200A(数平均分子量5,000)
ポリイソブチレンB((A)成分):株式会社カネカ製 エピオン(登録商標)400A(数平均分子量10,000)
ポリイソブチレンC((A)成分):株式会社カネカ製 エピオン(登録商標)600A(数平均分子量15,000)
ポリイソブチレンD((A)成分):JX日鉱日石エネルギー株式会社製 テトラックス(登録商標)3T(数平均分子量30,000)
ポリイソブチレンE((A)成分):JX日鉱日石エネルギー株式会社製 テトラックス(登録商標)4T(数平均分子量40,000)
なお、ポリイソブチレンA~Eの-[CH2C(CH3)2]-単位の割合は99%以上。
モノマーA((B)成分):大阪有機化学工業株式会社製 IBXA(イソボルニルアクリレート、1官能アクリレートモノマー)
モノマーB((B)成分):共栄社化学株式会社製 ライトアクリレートL-A(ラウリルアクリレート、1官能アクリレートモノマー)
モノマーC((B)成分):日立化成工業株式会社製 FA-513AS(ジシクロペンタニルアクリレート、1官能アクリレートモノマー)
光重合開始剤((C)成分):BASF社製 Irgacure(登録商標)184
メタクリル変性ポリイソプレン((D)成分):株式会社クラレ製 UC-102(数平均分子量17,000、側鎖に反応性官能基を2個有する)
アクリロイル変性ポリブタジエン((D)成分):アルケマ社製 CN-307(数平均分子量3,500、反応性官能基を2個有する)
ウレタンアクリレート((D)成分):アルケマ社製 CN-9014
アクリロイル変性水添ポリブタジエン((D)成分):日本曹達株式会社製 TEAI-1000(数平均分子量2,000、アクリロイル基を両末端に有する)
ウレタンアクリレート:共栄社化学株式会社製 ライトタックPUA-KH32M
ビスフェノールA型エポキシアクリレート:アルケマ社製 CN104LC
ポリイソブチレンA((A)成分):株式会社カネカ製 エピオン(登録商標)200A(数平均分子量5,000)
ポリイソブチレンB((A)成分):株式会社カネカ製 エピオン(登録商標)400A(数平均分子量10,000)
ポリイソブチレンC((A)成分):株式会社カネカ製 エピオン(登録商標)600A(数平均分子量15,000)
ポリイソブチレンD((A)成分):JX日鉱日石エネルギー株式会社製 テトラックス(登録商標)3T(数平均分子量30,000)
ポリイソブチレンE((A)成分):JX日鉱日石エネルギー株式会社製 テトラックス(登録商標)4T(数平均分子量40,000)
なお、ポリイソブチレンA~Eの-[CH2C(CH3)2]-単位の割合は99%以上。
モノマーA((B)成分):大阪有機化学工業株式会社製 IBXA(イソボルニルアクリレート、1官能アクリレートモノマー)
モノマーB((B)成分):共栄社化学株式会社製 ライトアクリレートL-A(ラウリルアクリレート、1官能アクリレートモノマー)
モノマーC((B)成分):日立化成工業株式会社製 FA-513AS(ジシクロペンタニルアクリレート、1官能アクリレートモノマー)
光重合開始剤((C)成分):BASF社製 Irgacure(登録商標)184
メタクリル変性ポリイソプレン((D)成分):株式会社クラレ製 UC-102(数平均分子量17,000、側鎖に反応性官能基を2個有する)
アクリロイル変性ポリブタジエン((D)成分):アルケマ社製 CN-307(数平均分子量3,500、反応性官能基を2個有する)
ウレタンアクリレート((D)成分):アルケマ社製 CN-9014
アクリロイル変性水添ポリブタジエン((D)成分):日本曹達株式会社製 TEAI-1000(数平均分子量2,000、アクリロイル基を両末端に有する)
ウレタンアクリレート:共栄社化学株式会社製 ライトタックPUA-KH32M
ビスフェノールA型エポキシアクリレート:アルケマ社製 CN104LC
<柔軟性(硬度)>
光硬化性エラストマー組成物を厚さ約2mmに製膜し、これにメタルハライドランプを使用して光照射を行い硬化させ、シートを得た。光照射は、空気雰囲気下で照度約150mW/cm2、積算光量約9000mJ/cm2の条件で行った。このシートをさらに、空気雰囲気下120℃で4時間ベーキング処理した。このシートについて、JIS K 6253に準拠して、タイプAデュロメータにより硬度を測定した。試験体として厚さが約2mmのシート3枚を積層した厚さが約6mmのものを用いた。なお、A硬度は、85以下が、良好であることを示す。
光硬化性エラストマー組成物を厚さ約2mmに製膜し、これにメタルハライドランプを使用して光照射を行い硬化させ、シートを得た。光照射は、空気雰囲気下で照度約150mW/cm2、積算光量約9000mJ/cm2の条件で行った。このシートをさらに、空気雰囲気下120℃で4時間ベーキング処理した。このシートについて、JIS K 6253に準拠して、タイプAデュロメータにより硬度を測定した。試験体として厚さが約2mmのシート3枚を積層した厚さが約6mmのものを用いた。なお、A硬度は、85以下が、良好であることを示す。
<バリア性(透湿度)>
厚さ約1mmのシートについて、JIS L 1099記載のA法の透湿カップを使用し、JIS Z 0208に準拠して、50℃相対湿度90%の条件で測定した。なお、透湿度は、小さい方が好ましく、10(g/m2・day)以下が良好であることを示す。
厚さ約1mmのシートについて、JIS L 1099記載のA法の透湿カップを使用し、JIS Z 0208に準拠して、50℃相対湿度90%の条件で測定した。なお、透湿度は、小さい方が好ましく、10(g/m2・day)以下が良好であることを示す。
<ブリードアウト抑制>
上記UV照射により得た硬化物(2mm厚シート)を5枚重ね、総厚10mmとし、剥離PETを表裏に挟んだ状態で25%歪に圧縮し、22時間放置後の剥離PETへのPIBの転写状況を触感にて判断した。
<<評価基準>>
◎:全くブリード無し(全く手に触れず)
○:ブリードは極小(剥離PETに僅かなタック性有)
×:ブリード有り(目視でも判断可能)
上記UV照射により得た硬化物(2mm厚シート)を5枚重ね、総厚10mmとし、剥離PETを表裏に挟んだ状態で25%歪に圧縮し、22時間放置後の剥離PETへのPIBの転写状況を触感にて判断した。
<<評価基準>>
◎:全くブリード無し(全く手に触れず)
○:ブリードは極小(剥離PETに僅かなタック性有)
×:ブリード有り(目視でも判断可能)
<圧縮永久歪>
JIS K 6262に準拠して、2cm四方に裁断した厚み2mmのシートを5枚重ねて測定用サンプルとし、試験温度70℃の条件にて圧縮永久歪を測定した。なお、圧縮永久歪は、小さい方が好ましく、80%以下が良好であることを示す。
JIS K 6262に準拠して、2cm四方に裁断した厚み2mmのシートを5枚重ねて測定用サンプルとし、試験温度70℃の条件にて圧縮永久歪を測定した。なお、圧縮永久歪は、小さい方が好ましく、80%以下が良好であることを示す。
実施例1~5より、(A)成分の数平均分子量が高い実施例4および5では、(A)成分のブリードアウトがより抑制されていることが分かる。
実施例4,6および8より、(A)成分と(B)成分の質量比率((A):(B))において、(A)成分の比率が高くなるほど、バリア性が高くなる(透湿度の値が小さくなる)ことが分かる。また、実施例4,6および8より、(A)成分と(B)成分の質量比率((A):(B))において、(B)成分の比率が高くなるほど、(A)成分のブリードアウトが抑制されることが分かる。実施例5,7および9についても、バリア性とブリードアウトに関して、同様の傾向があることが分かる。
実施例8および12または実施例10および11より、(B)成分として、ジシクロペンタニルアクリレートを用いた実施例12よりも、イソボルニルアクリレートを用いた実施例8の場合に、柔軟性を高めることができることが分かる。
実施例13~18より、(D)成分を用いた場合、圧縮永久歪を小さくすることができることが分かる。特に、(D)成分の含有量が多い実施例14では、(A)成分のブリードアウトが高度に抑制され、柔軟性に優れ、かつ、圧縮永久歪を極めて小さくすることができることが分かる。
しかし、比較例1~14より、(A)成分と(B)成分の質量比率が特定範囲外である場合には、(A)成分のブリードアウトを抑制できないまたは成形性に劣ることが分かる。
そして、(A)成分に代えて、(D)成分を用いた比較例17や、従来の紫外線硬化性エラストマーであるウレタンアクリレートを用いた比較例15では、バリア性が大きく劣ることが分かる。また、柔軟性のない紫外線硬化材料を用いた比較例16では、柔軟性に劣ることが分かる。
実施例4,6および8より、(A)成分と(B)成分の質量比率((A):(B))において、(A)成分の比率が高くなるほど、バリア性が高くなる(透湿度の値が小さくなる)ことが分かる。また、実施例4,6および8より、(A)成分と(B)成分の質量比率((A):(B))において、(B)成分の比率が高くなるほど、(A)成分のブリードアウトが抑制されることが分かる。実施例5,7および9についても、バリア性とブリードアウトに関して、同様の傾向があることが分かる。
実施例8および12または実施例10および11より、(B)成分として、ジシクロペンタニルアクリレートを用いた実施例12よりも、イソボルニルアクリレートを用いた実施例8の場合に、柔軟性を高めることができることが分かる。
実施例13~18より、(D)成分を用いた場合、圧縮永久歪を小さくすることができることが分かる。特に、(D)成分の含有量が多い実施例14では、(A)成分のブリードアウトが高度に抑制され、柔軟性に優れ、かつ、圧縮永久歪を極めて小さくすることができることが分かる。
しかし、比較例1~14より、(A)成分と(B)成分の質量比率が特定範囲外である場合には、(A)成分のブリードアウトを抑制できないまたは成形性に劣ることが分かる。
そして、(A)成分に代えて、(D)成分を用いた比較例17や、従来の紫外線硬化性エラストマーであるウレタンアクリレートを用いた比較例15では、バリア性が大きく劣ることが分かる。また、柔軟性のない紫外線硬化材料を用いた比較例16では、柔軟性に劣ることが分かる。
表3および表4に示す処方で各成分を配合し(各成分における値は質量部を表す)、光硬化性エラストマー組成物を調製した。そして、以下の方法により、粘度(加工性)、硬度(柔軟性)、透湿度(バリア性)、および圧縮永久歪について測定、評価を行った。その結果を表3および表4に示す。
<加工性(粘度)>
光硬化性エラストマー組成物について、25℃で、粘度計により粘度を測定した。なお、チクソ(チキソ)性を持たない材料にて検討したため、ほぼニュートン流体とみなすことができ、回転数は任意で設定した。
なお、粘度は、小さい方が良好であり、8(Pa・s)以下が好ましい。
光硬化性エラストマー組成物について、25℃で、粘度計により粘度を測定した。なお、チクソ(チキソ)性を持たない材料にて検討したため、ほぼニュートン流体とみなすことができ、回転数は任意で設定した。
なお、粘度は、小さい方が良好であり、8(Pa・s)以下が好ましい。
<柔軟性(硬度)>
光硬化性エラストマー組成物を厚さ約2mmに製膜し、これにメタルハライドランプを使用して光照射を行い硬化させ、シートを得た。光照射は、空気雰囲気下で照度約150mW/cm2、積算光量約9,000mJ/cm2の条件で行った。
このシートについて、硬度計(高分子計器製)により硬度(ショアD)を測定した。試験体として厚さが約2mmのシート3枚を積層した厚さが約6mmのものを用いた。
なお、硬度は、小さい方が良好であり、60以下が好ましい。
光硬化性エラストマー組成物を厚さ約2mmに製膜し、これにメタルハライドランプを使用して光照射を行い硬化させ、シートを得た。光照射は、空気雰囲気下で照度約150mW/cm2、積算光量約9,000mJ/cm2の条件で行った。
このシートについて、硬度計(高分子計器製)により硬度(ショアD)を測定した。試験体として厚さが約2mmのシート3枚を積層した厚さが約6mmのものを用いた。
なお、硬度は、小さい方が良好であり、60以下が好ましい。
<バリア性(透湿度)>
厚さ約1mmの前記シートについて、JIS L 1099記載のA法の透湿カップを使用し、JIS Z 0208に準拠して、60℃相対湿度90%の条件で測定した。
なお、透湿度は、小さい方が良好であり、10[g/m2・day]以下が好ましい。
厚さ約1mmの前記シートについて、JIS L 1099記載のA法の透湿カップを使用し、JIS Z 0208に準拠して、60℃相対湿度90%の条件で測定した。
なお、透湿度は、小さい方が良好であり、10[g/m2・day]以下が好ましい。
<圧縮永久歪>
JIS K 6262に準拠して、2cm四方に裁断した厚み2mmの前記シートを5枚重ねて測定用サンプルとし、試験温度70℃、22時間後、圧縮解放、30分後の圧縮永久歪を測定した。
なお、圧縮永久歪は、小さい方が良好であり、80%以下が好ましい。
JIS K 6262に準拠して、2cm四方に裁断した厚み2mmの前記シートを5枚重ねて測定用サンプルとし、試験温度70℃、22時間後、圧縮解放、30分後の圧縮永久歪を測定した。
なお、圧縮永久歪は、小さい方が良好であり、80%以下が好ましい。
※1 水添アクリル変性ブタジエンゴム:サートマー社製 CN-9014(数平均分子量6,500、(メタ)アクリロイル基を両末端に有する、主骨格が水添)
※2 メタクリル変性イソプレンゴム:クラレ社製 UC-102 (数平均分子量17,000、(メタ)アクリロイル基を側鎖に2個有する)
※3 水添アクリル変性ブタジエンゴム:日本曹達社製 TEAI-1000(数平均分子量2,000、(メタ)アクリロイル基を両末端に有する、主骨格が水添)
※4 アクリル変性ブタジエンゴム:クラレ製の商品名L1253(重量平均分子量7,000、(メタ)アクリロイル基を片末端に有する、主骨格が水添)
※5 メタクリル変性イソプレンゴム:クラレ製の商品名UC-203(数平均分子量27,000、(メタ)アクリロイル基を側鎖に3つ有する、主骨格が非水添)
※6 ウレタン系アクリレートポリマー:日本合成化学社製の商品名UV-2000B(重量平均分子量13,000、(メタ)アクリロイル基を両末端に有する)
※6-2 イソプレンゴム:クラレ製LIR-700(数平均分子量28,000、(メタ)アクリロイル基を有さない)
※7 ポリイソブチレン:(PIB、EPION 200A、数平均分子量3,000、鐘淵化学工業(株)製)
※8 ポリイソブチレン:(PIB、テトラックス3T、数平均分子量30,000、JX日鉱日石エネルギー(株)製)
※9 ポリイソブチレン:(PIB、商品名:600A、数平均分子量15,000、鐘淵化学工業(株)製)
※10 大阪有機化学工業社製 IBXA(イソボルニルアクリレート、分子量208、1官能アクリレートモノマー)
※11 共栄社化学社製 ライトアクリレートL-A(ラウリルアクリレート、分子量240、1官能アクリレートモノマー)
※12 日立化成工業社製 ファンクリルFA-513AS(ジシクロペンタニルアクリレート、分子量206、1官能アクリレートモノマー)
※12-2 花王製ラウリルアルコール「カコナール2098」(光硬化性官能基を有さないモノマー)
※13 2,4,6-トリメチルベンゾイルフェニルホスフィンオキサイド(BASF社製 Lucirin TPO)
※14 1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(BASF社製 Irgacure 184)
※15 2-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル]-1-[4-(4-モルホリニル)フェニル]-1-ブタノン(BASF社製 Irgacure 379)
※16 (A)は(A')を含み、(B)は(B')を含む。
※17 (A)は(A')を含み、(B)は(B')を含み、(C)は(C')を含む。
表5および表6に示す処方で各成分を配合し(各成分における値は質量部を表す)、光硬化性エラストマー組成物を調製した。そして、以下の方法により、硬度(柔軟性)、透湿度(バリア性)および圧縮永久歪について測定、評価を行った。その結果を表5および表6に示す。
表5および表6で用いた各成分を以下に示す。
ポリイソブチレンA((A)成分):株式会社カネカ製 エピオン(登録商標)200A(数平均分子量5,000)
ポリイソブチレンB((A)成分):株式会社カネカ製 エピオン(登録商標)400A(数平均分子量10,000)
ポリイソブチレンC((A)成分):株式会社カネカ製 エピオン(登録商標)600A(数平均分子量15,000)
ポリイソブチレンD((A)成分):JX日鉱日石エネルギー株式会社製 テトラックス(登録商標)3T(数平均分子量30,000)
ポリイソブチレンE((A)成分):JX日鉱日石エネルギー株式会社製 テトラックス(登録商標)4T(数平均分子量40,000)
なお、ポリイソブチレンA~Eの-[CH2C(CH3)2]-単位の割合は99%以上。
メタクリル変性ポリイソプレン((D)成分):株式会社クラレ製 UC-102(数平均分子量17,000、側鎖に反応性官能基を2個有する)
アクリル変性ポリブタジエン((D)成分):アルケマ社製 CN-307(数平均分子量3,500、反応性官能基を2個有する)
モノマーA((B)成分):大阪有機化学工業株式会社製 IBXA(イソボルニルアクリレート、1官能アクリレートモノマー)
モノマーB((B)成分):共栄社化学株式会社製 ライトアクリレートL-A(ラウリルアクリレート、1官能アクリレートモノマー)
モノマーC((B)成分):日立化成工業株式会社製 FA-513AS(ジシクロペンタニルアクリレート、1官能アクリレートモノマー)
モノマーD((B)成分):共栄社化学株式会社製 ライトアクリレート1.9ND-A(1,9-ノナンジオールジアクリレート、2官能アクリレートモノマー)
光重合開始剤((C)成分):BASF社製 Irgacure(登録商標)184
フュームドシリカ((E)成分):旭化成ワッカーシリコーン株式会社製 HDK(登録商標)N20
ウレタンアクリレート:共栄社化学株式会社製 ライトタックPUA-KH32M ビスフェノールA型エポキシアクリレート:アルケマ社製 CN104LC
ポリイソブチレンA((A)成分):株式会社カネカ製 エピオン(登録商標)200A(数平均分子量5,000)
ポリイソブチレンB((A)成分):株式会社カネカ製 エピオン(登録商標)400A(数平均分子量10,000)
ポリイソブチレンC((A)成分):株式会社カネカ製 エピオン(登録商標)600A(数平均分子量15,000)
ポリイソブチレンD((A)成分):JX日鉱日石エネルギー株式会社製 テトラックス(登録商標)3T(数平均分子量30,000)
ポリイソブチレンE((A)成分):JX日鉱日石エネルギー株式会社製 テトラックス(登録商標)4T(数平均分子量40,000)
なお、ポリイソブチレンA~Eの-[CH2C(CH3)2]-単位の割合は99%以上。
メタクリル変性ポリイソプレン((D)成分):株式会社クラレ製 UC-102(数平均分子量17,000、側鎖に反応性官能基を2個有する)
アクリル変性ポリブタジエン((D)成分):アルケマ社製 CN-307(数平均分子量3,500、反応性官能基を2個有する)
モノマーA((B)成分):大阪有機化学工業株式会社製 IBXA(イソボルニルアクリレート、1官能アクリレートモノマー)
モノマーB((B)成分):共栄社化学株式会社製 ライトアクリレートL-A(ラウリルアクリレート、1官能アクリレートモノマー)
モノマーC((B)成分):日立化成工業株式会社製 FA-513AS(ジシクロペンタニルアクリレート、1官能アクリレートモノマー)
モノマーD((B)成分):共栄社化学株式会社製 ライトアクリレート1.9ND-A(1,9-ノナンジオールジアクリレート、2官能アクリレートモノマー)
光重合開始剤((C)成分):BASF社製 Irgacure(登録商標)184
フュームドシリカ((E)成分):旭化成ワッカーシリコーン株式会社製 HDK(登録商標)N20
ウレタンアクリレート:共栄社化学株式会社製 ライトタックPUA-KH32M ビスフェノールA型エポキシアクリレート:アルケマ社製 CN104LC
<柔軟性(硬度)>
光硬化性エラストマー組成物を厚さ約2mmに製膜し、これにメタルハライドランプを使用して光照射を行い硬化させ、シートを得た。光照射は、空気雰囲気下で照度約150mW/cm2、積算光量約9000mJ/cm2の条件で行った。このシートをさらに、空気雰囲気下120℃で4時間ベーキング処理した。このシートについて、JIS K 6253に準拠して、タイプAデュロメータにより硬度を測定した。試験体として厚さが約2mmのシート3枚を積層した厚さが約6mmのものを用いた。なお、A硬度は、80以下が、良好であることを示す。
光硬化性エラストマー組成物を厚さ約2mmに製膜し、これにメタルハライドランプを使用して光照射を行い硬化させ、シートを得た。光照射は、空気雰囲気下で照度約150mW/cm2、積算光量約9000mJ/cm2の条件で行った。このシートをさらに、空気雰囲気下120℃で4時間ベーキング処理した。このシートについて、JIS K 6253に準拠して、タイプAデュロメータにより硬度を測定した。試験体として厚さが約2mmのシート3枚を積層した厚さが約6mmのものを用いた。なお、A硬度は、80以下が、良好であることを示す。
<バリア性(透湿度)>
厚さ約1mmのシートについて、JIS L 1099記載のA法の透湿カップを使用し、JIS Z 0208に準拠して、50℃、相対湿度90%の条件で測定した。なお、透湿度は、小さい方が好ましく、10[g/m2・day]以下が良好であることを示す。
厚さ約1mmのシートについて、JIS L 1099記載のA法の透湿カップを使用し、JIS Z 0208に準拠して、50℃、相対湿度90%の条件で測定した。なお、透湿度は、小さい方が好ましく、10[g/m2・day]以下が良好であることを示す。
<圧縮永久歪>
JIS K 6262に準拠して、2cm四方に裁断した厚み2mmのシートを5枚重ねて測定用サンプルとし、試験温度70℃の条件にて圧縮永久歪を測定した。なお、圧縮永久歪は、小さい方が好ましく、50%以下が良好であることを示す。
JIS K 6262に準拠して、2cm四方に裁断した厚み2mmのシートを5枚重ねて測定用サンプルとし、試験温度70℃の条件にて圧縮永久歪を測定した。なお、圧縮永久歪は、小さい方が好ましく、50%以下が良好であることを示す。
Claims (21)
- (A)数平均分子量が5,000以上で、-[CH2C(CH3)2]-単位を主とする液状ポリマーと、
(B)(メタ)アクリレートモノマーと、
(C)光重合開始剤と、を含み、
前記(A)成分と前記(B)成分の質量比率((A):(B))が、10:90~39:61であることを特徴とする、光硬化性エラストマー組成物。 - さらに(D)成分として、数平均分子量1,000以上で、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、ビニリデン基、および、マレイミド基からなる群より選択される少なくとも1種の反応性官能基を1分子中に2個以上有するポリマーを、前記(A)成分と前記(B)成分の合計100質量部に対して、100質量部以下含むことを特徴とする、請求項1に記載の光硬化性エラストマー組成物。
- 前記(D)成分が、数平均分子量2,000以上で、ポリイソプレン由来の単位、ポリブタジエン由来の単位、スチレン-ブタジエン共重合体由来の単位、および、エチレン-プロピレン共重合体由来の単位、ならびに、これらの水添物由来の単位、からなる群より選択されるいずれかを主とするポリマーであることを特徴とする、請求項2に記載の光硬化性エラストマー組成物。
- 前記(B)成分が、1官能アクリレートであることを特徴とする、請求項1に記載の光硬化性エラストマー組成物。
- 前記(B)成分が、炭素数6以上の炭化水素(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、および、ジシクロペンタジエンから誘導される(メタ)アクリレート、からなる群より選択される少なくとも1種であることを特徴とする、請求項1に記載の光硬化性エラストマー組成物。
- 前記(A)成分の分子量が、5,000~15,000であり、
さらに(D)成分として、数平均分子量1,000以上で、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、ビニリデン基、および、マレイミド基からなる群より選択される少なくとも1種の反応性官能基を1分子中に2個以上有するポリマーを含み、
前記(D)成分と前記(A)成分の質量比((D):(A)が、20:80~80:20であり、
前記(B)成分の含有量が、前記(D)成分、前記(A)成分および前記(B)成分の総量に対して、40質量%~70質量%であることを特徴とする、請求項1に記載の光硬化性エラストマー組成物。 - 前記(D)成分が、主骨格が、水添されたブタジエン骨格であることを特徴とする、請求項6に記載の光硬化性エラストマー組成物。
- 前記(D)成分が、(メタ)アクリロイル基を両末端に有することを特徴とする、請求項6に記載の光硬化性エラストマー組成物。
- 前記(B)成分が、環状炭化水素骨格を有することを特徴とする、請求項6に記載の光硬化性エラストマー組成物。
- 前記(B)成分が、イソボルニルアクリレートであることを特徴とする、請求項9に記載の光硬化性エラストマー組成物。
- さらに(D)成分として、数平均分子量3,000以上で、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、ビニリデン基、および、マレイミド基からなる群より選択される少なくとも1種の反応性官能基を1分子中に2個以上有するポリマーを含み、
前記(A)成分と前記(D)成分の質量比((A):(D)が、7:93~75:25であり、
前記(B)成分の含有量が、前記(A)成分、前記(D)成分および前記(B)成分の総量に対して、25~55質量%であることを特徴とする、請求項1に記載の光硬化性エラストマー組成物。 - 前記(D)成分が、ポリイソプレン由来の単位、ポリブタジエン由来の単位、スチレン-ブタジエン共重合体由来の単位、および、エチレン-プロピレン共重合体由来の単位、ならびに、これらの水添物由来の単位、からなる群より選択されるいずれかを主とするポリマーであることを特徴とする、請求項11に記載の光硬化性エラストマー組成物。
- 前記(B)成分が、炭素数6以上の炭化水素(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、および、ジシクロペンタジエンから誘導される(メタ)アクリレート、からなる群より選択される少なくとも1種の1官能(メタ)アクリレートであることを特徴とする、請求項11に記載の光硬化性エラストマー組成物。
- (E)成分として、無機充填剤および有機充填剤から選択される少なくとも1種をさらに含むことを特徴とする、請求項11に記載の光硬化性エラストマー組成物。
- 前記(E)成分が、フュームドシリカであることを特徴とする、請求項14に記載の光硬化性エラストマー組成物。
- シール材用であることを特徴とする、請求項1に記載の光硬化性エラストマー組成物。
- ハードディスクドライブ用ガスケット用であることを特徴とする、請求項1に記載の光硬化性エラストマー組成物。
- 請求項1~16のいずれかに記載の光硬化性エラストマー組成物を少なくとも一部に用いたことを特徴とする、シール材。
- 請求項1に記載の光硬化性エラストマー組成物を少なくとも一部に用いたことを特徴とする、ハードディスクドライブ用ガスケット。
- 請求項18に記載のシール材を少なくとも一部に有することを特徴とする、装置。
- 請求項19に記載のハードディスクドライブ用ガスケットを少なくとも一部に有することを特徴とする、ハードディスクドライブ。
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