説明

光硬化型組成物

【課題】エンジンオイルフィルタ用接着剤、エンジンオイル部品封止材、エンジンオイル部品シーリング材、エンジンオイルフィルタ濾紙のシール剤などに有用な一液でも貯蔵安定性に優れ、耐高温エンジンオイルに優れる可視光硬化型組成物を提供する事である。
【解決手段】少なくとも(A)ウレタンアクリレート、(B)エポキシアクリレート、(C)波長380〜1500nmの光を吸収することによりラジカルを発生する光重合開始剤、とを含有することを特徴とする光硬化型組成物である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、エンジンオイルフィルタ用接着剤、エンジンオイル部品封止材、エンジンオイル部品シーリング材、エンジンオイルフィルタ濾紙のシール剤などに有用な可視光硬化型組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
エンジンオイルフィルタ用接着剤、エンジンオイル部品封止材、エンジンオイル部品シーリング材、エンジンオイルフィルタ濾紙のシール剤には塩ビゾル系接着剤や2液形エポキシ樹脂系接着剤が利用されている。
【0003】
しかしながら、塩ビゾル系接着剤は一液性ながら貯蔵安定性は常温で1ヶ月程度と短く保存安定性に乏しい事と接着、シール完了には170〜190℃の高温度雰囲気で数十分間の加熱時間が必要である。一方、2液形エポキシ樹脂系接着剤は主剤、硬化剤の計量、混合、塗布後に常温〜中温で数十分〜数時間の長時間をかけ硬化反応させる必要があり生産性が乏しい等、いずれも欠点を有している。
【0004】
光硬化樹脂を用いてフィルター製造に要する時間を短縮し、部品点数の減少及び濾過体の組み付け時間の短縮を図っている。(特許文献1、2)紫外線硬化等の硬化性材料の改良が試みられている。(特許文献3〜5)
【特許文献1】特開2003−181212号公報
【特許文献2】特開2005−324147号公報
【特許文献3】特開2000−204125号公報
【特許文献4】特開昭56−120718号公報
【特許文献5】特開昭56−22364号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
解決しようとする課題は、エンジンオイルフィルタ用接着剤、エンジンオイル部品封止材、エンジンオイル部品シーリング材、エンジンオイルフィルタ濾紙のシール剤などに有用な一液でも貯蔵安定性に優れ、耐高温エンジンオイルに優れる光硬化型組成物を提供する事である。
【課題を解決するための手段】
【0006】
請求項1の発明は、エンジンオイルフィルタ用接着剤・注型硬化組成物であって、少なくとも(A)ウレタンアクリレート、(B)エポキシアクリレート、(C)波長380〜1500nmの光を吸収することによりラジカルを発生する光重合開始剤、とを含有することを特徴とする光硬化型組成物であり、一液でも貯蔵安定性に優れ、短時間硬化、深部硬化、耐高温エンジンオイル性が優れる。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、一液でも貯蔵安定性に優れ、耐高温エンジンオイル性に優れる光硬化型組成物が提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
以下 本発明について説明する。
【0009】
ウレタンアクリレート
本発明のウレタンアクリレートは一分子中にエチレン性不飽和基を二個以上有するウレタンアクリレートであり、例えばポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリブタジエン、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等から合成されるウレタン(メタ)アクリレートが挙げられる。これらは1種又は2種以上併用して使用する事もできる。これら一分子中にエチレン性不飽和基を二個以上有するウレタンアクリレートは硬化後の引張試験の伸び率が20〜300%で、さらに100〜230%であることが、好ましい。硬化後の引張試験の伸び率が20%未満の硬く脆い性質では被着材であるエンジンオイルフィルタ濾紙の変形を許さず濾紙を強く拘束し使用中の濾紙を破させる可能性がある。硬化後の伸び率が300%を越える柔軟すぎるウレタンアクリレートはエンジンオイルフィルタ部品の一般的使用温度140℃で著しい軟化や破壊されてしまうためである。
【0010】
エポキシアクリレート
本発明のエホキシアクリレートは一分子中にエチレン性不飽和基を二個以上有するエポキシアクリレートであり、例えばビスフェノールA型エポキシアクリレート、クレゾールノボラック型エポキシアクリレート、カルボン酸無水物変性エポキシアクリレート、フェノールノボラック型エポキシアクリレート等が挙げられる。芳香環系エポキシ樹脂より調製されるエポキシアクリレートが耐熱性、耐オイル性に優れ、好ましい。これらは1種又は2種以上併用して使用する事もできる。
【0011】
前記ウレタンアクリレートとエポキシアクリレートの配合比率はウレタンアクリレート100重量部に対して20〜200重量部が好ましい。エポキシアクリレートの20重量部未満では耐高温エンジンオイル性が乏しくなり、200重量部を越えると硬く、脆いため、変形が許容されず濾紙破壊やシール不良になる。
【0012】
光重合開始剤
本発明における波長380〜1500nmの光を吸収することによりラジカルを発生する光重合開始剤は、380〜1500nmの領域の光エネルギ−で励起しラジカル発生するものであればいずれでも良く、例えばカンファ−キノン、ベンジル、3−ケトクマリンなどが挙げられる。シアニン色素などのカチオン色素類の錯体とホウ素系増感剤との組合せなども挙げられる。
波長380〜1500nmの光を吸収することによりラジカルを発生する光重合開始剤の配合量は前記ウレタンアクリレートと前記エポキシアクリレートと波長380〜1500nmの光を吸収することによりラジカルを発生する光重合開始剤との配合重量比率として100:20〜200:0.01〜10が好適である。
0.01未満では本発明の特徴である可視光照射で短時間深部硬化が不可能となる。10を越えると可視光照射の深部硬化時間を添加率あたりの短縮効果がなく、残存VOC等の弊害の可能性を生じる。
【0013】
接着剤、封止材、シーリング材等として利用するためには厚膜でも硬化が可能な深部硬化性が必要で紫外線ラジカル重合開始剤では短波長による浸透限界や開始剤自体の紫外線吸収により、単独厚膜硬化は困難であり、本発明には波長380〜1500nmの光を吸収することによりラジカルを発生する光重合開始剤は必須となる。
【0014】
可視光及び/又は近赤外光の照射には、光源として、380〜1500nmの波長を出すものであれば特に制限なく使用でき、例えばハロゲンランプ、キセノンランプ、蛍光灯、太陽光、半導体レ−ザ−、発光ダイオ−ドなどが使用される。照射条件は光硬化型組成物の厚みや組成などにより適宜選択できる。
【0015】
本発明の光硬化型組成物には上記以外の不飽和二重結合を有する重合性化合物も配合できる。また、この他にも波長380〜1500nmの光を吸収することによりラジカルを発生する光重合開始剤の促進剤として3級アミノ化合物等のアミン化合物や充填剤として、例えば炭酸カルシウム、クレ−、タルク、マイカ、シリカ、硫酸バリウム、チタン白、カ−ボンブラック等の顔料類や樹脂粉末なども配合する事ができる。これらは1種又は2種以上併用して使用できる。更に消泡剤、レベリング剤、揺変剤、老化防止剤等も適宜配合できる。
【0016】
以下実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明をする。
表1に実施例、比較例の評価結果を示す。
【実施例1】
【0017】
撹拌装置を有する300mlガラス製フラスコにCN9002(商品名、SARTOMER社製、ウレタンアクリレート、硬化後の伸び率が116%)100重量部とEA−1020(商品名、新中村化学(株)製ビスフェノールA形エポキシ樹脂系エポキシアクリレート)100重量部とを入れ室温で30分間攪拌後、光重合開始剤としてベンジル1重量部、促進剤として三級アミノ基を有するアクリルエステルDM(商品名、三菱レイヨン(株)製、N,N’−ジメチルアミノエチルメタクリレート)2重量部を添加・混合し更に20分撹拌混合して23℃の粘度が55,000mPa・sである実施例1の光硬化型組成物を得た。
【実施例2】
【0018】
撹拌装置を有する300mlガラス製フラスコにU−108A(商品名、新中村化学(株)、ウレタンアクリレート、硬化後の伸び率が120%)100重量部とEA−1020(商品名、新中村化学(株)製ビスフェノールA形エポキシ樹脂系エポキシアクリレート)100重量部とを入れ室温で30分間攪拌後、光重合開始剤としてd,l−カンファーキノン(東京化成(株)製)1重量部、促進剤として三級アミノ基を有するアクリルエステルDE(商品名、三菱レイヨン(株)製、N,N’−ジエチルアミノエチルメタクリレート)2重量部を添加・混合し更に20分撹拌混合して40℃の粘度が57,000mPa・sである実施例2の光硬化型組成物を得た。
【実施例3】
【0019】
撹拌装置を有する300mlガラス製フラスコにU−200AX(商品名、新中村化学(株)、ウレタンアクリレート、硬化後の伸び率が220%)100重量部とEA−1028(商品名、新中村化学(株)製ビスフェノールA形エポキシ樹脂系エポキシアクリレート)100重量部とを入れ室温で30分間攪拌後、光重合開始剤としてd,l−カンファーキノン(東京化成(株)製)1重量部、促進剤として三級アミノ基を有するアクリルエステルDM(商品名、三菱レイヨン(株)製、N,N’−ジメチルアミノエチルメタクリレート)2重量部を添加・混合し更に20分撹拌混合して23℃の粘度が68,000mPa・sである実施例3の光硬化型組成物を得た。
【0020】
比較例1
撹拌装置を有する300mlガラス製フラスコにU−108A(商品名、新中村化学(株)、ウレタンアクリレート、硬化後の伸び率が120%)200重量部と光重合開始剤としてベンジル1重量部、促進剤として三級アミノ基を有するアクリルエステルDM(商品名、三菱レイヨン(株)製、N,N’−ジメチルアミノエチルメタクリレート)2重量部を添加・混合し更に20分撹拌混合して23℃の粘度が79,000mPa・sである比較例1の光硬化型組成物を得た。
【0021】
比較例2
撹拌装置を有する300mlガラス製フラスコにUA−4100(商品名、新中村化学(株)、ウレタンアクリレート、硬化後の伸び率が20%)200重量部と光重合開始剤としてd,l−カンファーキノン(東京化成(株)製)1重量部、促進剤として三級アミノ基を有するアクリルエステルDM(商品名、三菱レイヨン(株)製、N,N’−ジメチルアミノエチルメタクリレート)2重量部を添加・混合し更に20分撹拌混合して23℃の粘度が3,000mPa・sである比較例2の光硬化型組成物を得た。
【0022】
比較例3
撹拌装置を有する300mlガラス製フラスコにEA−102S(商品名、新中村化学(株)、商品名、新中村化学(株)製ビスフェノールA形エポキシ樹脂系エポキシアクリレート)200重量部と光重合開始剤としてベンジル1重量部、促進剤として三級アミノ基を有するアクリルエステルDE(商品名、三菱レイヨン(株)製、N,N’−ジエチルアミノエチルメタクリレート)2重量部を添加・混合し更に20分撹拌混合して23℃の粘度が48,000mPa・sである比較例3の光硬化型組成物を得た。
【0023】
【表1】

【0024】
<試験評価方法>
(ショアD硬度)
実施例、比較例の光硬化型組成物を内径45mm、深さ5mmのメッキ鋼板製開放容器に厚み4mmとなるように注入後、三菱電機照明製400Wメタルハライドランプを用い23mW/cm照度(380−450nm)で30秒(但し、硬化しないものは120秒を上限に時間を延長して)、照射し、厚み4mmでφ45mmの硬化物を得た。照射により硬化発熱のため23℃、50%RHの雰囲気で2時間、静置し温度が23℃になった硬化物試験片の硬度をショアD硬度計(高分子計器製)で測定した。
(比重測定)
光照射前:比重dLはJIS K5400の4.6.2の比重カップ法に準じて測定した。
光照射後:比重dSはJIS Z8807の4に準じて測定した。
(オイル浸せき試験)重量変化率、体積変化率
上記の厚み4mmでφ45mmの光硬化物試験片を、自動車モーターオイルSAE5W−30を満たした冷却管付きフラスコに浸せきし、フラスコ全体は投げ込みヒーター付きシリコーンオイルバスに浸し温度140℃で200時間の浸せき試験を行った。
200時間の浸せき後、取り出し外観変化の有無、重量変化、体積変化、硬度変化を測定し、試験前を基準とし変化を除したもので、重量変化率、体積変化率、硬度変化率を求めた。なお、体積変化は硬化物の比重dSをJIS Z8807の4に従い測定した。それぞれ重量変化率10%未満、体積変化率10%未満のものを耐エンジンオイル性の良好とした。
(引張強さ試験)
三菱電機照明製400Wメタルハライドランプを用い23mW/cm照度(380−450nm)条件で、直径1mmの針金をスペーサーとして、厚み100μmのポリエチレンテレフタレート(PET)2枚で、実施例・比較例の光硬化型組成物をはさみ、1方より、PET越しに30秒照射し、光硬化型組成物の硬化シート(1mm厚)を作成した。これを常態と140℃エンジンオイルへ200時間の浸せき後、それぞれをJIS K7113のプラスチックの引張試験方法に準じた3号形試験片を作成し、引張強さ試験を行い、引張強さ、伸び率を測定した。また、変化を求め、それぞれ引張強さ変化率50%以下を、浸せき後の伸び率は60%以上を耐エンジンオイル性の良好とした。
(貯蔵安定性)
光硬化型組成物を密封できる金属缶内に保存し50℃雰囲気で1ヶ月静置後の粘度が製造直後の粘度の1.5倍以内であるものを貯蔵安定性良好とした。
(総合評価)
上記全ての基準を上回るもの(良好)を○、一部でも基準を下回るものを×とした。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
エンジンオイルフィルタ用接着剤・注型硬化組成物であって、少なくとも(A)ウレタンアクリレート、(B)エポキシアクリレート、(C)波長380〜1500nmの光を吸収することによりラジカルを発生する光重合開始剤、とを含有することを特徴とする光硬化型組成物。

【公開番号】特開2007−254622(P2007−254622A)
【公開日】平成19年10月4日(2007.10.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−81886(P2006−81886)
【出願日】平成18年3月24日(2006.3.24)
【出願人】(000100698)アイカ工業株式会社 (566)
【Fターム(参考)】