WO2023090088A1 - 光硬化性樹脂組成物、燃料電池およびシール方法 - Google Patents

光硬化性樹脂組成物、燃料電池およびシール方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2023090088A1
WO2023090088A1 PCT/JP2022/039838 JP2022039838W WO2023090088A1 WO 2023090088 A1 WO2023090088 A1 WO 2023090088A1 JP 2022039838 W JP2022039838 W JP 2022039838W WO 2023090088 A1 WO2023090088 A1 WO 2023090088A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
component
group
resin composition
acrylate
photocurable resin
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/039838
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
直 鈴木
Original Assignee
株式会社スリーボンド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社スリーボンド filed Critical 株式会社スリーボンド
Publication of WO2023090088A1 publication Critical patent/WO2023090088A1/ja

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/44Polymerisation in the presence of compounding ingredients, e.g. plasticisers, dyestuffs, fillers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F20/00Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F20/00Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F20/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms, Derivatives thereof
    • C08F20/10Esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F290/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups
    • C08F290/02Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups on to polymers modified by introduction of unsaturated end groups
    • C08F290/04Polymers provided for in subclasses C08C or C08F
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34Silicon-containing compounds
    • C08K3/36Silica
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/10Materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02Details
    • H01M8/0271Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes
    • H01M8/028Sealing means characterised by their material
    • H01M8/0284Organic resins; Organic polymers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10Fuel cells with solid electrolytes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Definitions

  • the present invention relates to a photocurable resin composition, a fuel cell and a sealing method.
  • a fuel cell is a power generator that produces electricity by chemically reacting hydrogen and oxygen.
  • fuel cells have high energy efficiency during power generation, and are clean next-generation power generation devices because they produce water through the reaction of hydrogen and oxygen.
  • fuel cells There are four types of fuel cells: polymer electrolyte fuel cells, phosphoric acid fuel cells, molten carbonate fuel cells, and solid oxide fuel cells.
  • polymer electrolyte fuel cells have a relatively low operating temperature (around 80°C) and high power generation efficiency. It is expected to be used for power supply, emergency power supply, etc.
  • a polymer electrolyte fuel cell cell 1 has a structure in which a polymer electrolyte membrane 4 is sandwiched between an air electrode (cathode) 3a and a fuel electrode (anode) 3b. It has a structure comprising a joined body (MEA) 5, a frame 6 supporting the MEA, and a separator 2 in which gas flow paths are formed.
  • MEA joined body
  • sealing agents are often used for the purpose of preventing leakage of fuel gas, oxidant gas, and the like. Specifically, seal portions 7 formed using a sealing agent are arranged between adjacent separators 2, between the separator 2 and the frame 6, between the frame 6 and the polymer electrolyte membrane 4 or the MEA 5, and the like. It is
  • Polyisobutylene-based polymer was used as the sealant for polymer electrolyte fuel cells because it is a rubber elastic material with excellent gas permeability resistance, low moisture permeability, heat resistance, acid resistance, and flexibility.
  • a thermosetting resin composition that undergoes a hydrosilylation reaction see JP-A-2004-111146
  • a thermosetting resin composition that undergoes a hydrosilylation reaction using a fluoropolyether compound JP-A-2004-075824 (US patent application Japanese Patent Application Publication No. 2005/0043480)
  • JP-A-2004-075824 Japanese Patent Application Publication No. 2005/0043480
  • thermosetting resin composition that undergoes a hydrosilylation reaction using a fluoropolymer see Japanese Patent Application Publication No. 2007-100099 (US Patent Application Publication No.
  • JP-A-2-88614 (European Patent Application Publication No. 000353471) describes a polymer composition containing a telechelic polyisobutylene polymer having two or three terminal acrylate groups and a reactive diluent. things are disclosed.
  • the cured product of the photocurable resin composition disclosed in JP-A-2-88614 (European Patent Application Publication No. 000353471) has a large compression set. There was a problem of inferior durability.
  • the cured product of the photocurable resin composition disclosed in JP-A-2-88614 (European Patent Application Publication No. 000353471) exhibits sufficient sealing properties when used as a gasket at low compression. I could't let it go.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a photocurable resin composition that gives a cured product with less compression set and excellent sealability at low compression.
  • Photocurable resin composition containing 65 parts by mass: Component (A): Polyisobutylene resin containing one or more (meth)acryloyl groups and -[CH 2 C(CH 3 ) 2 ]- units Component (B): Alicyclic hydrocarbon group having 5 to 25 carbon atoms and an acrylate monomer (b2) having a linear or branched alkyl group having 5 to 30 carbon atoms (C) Component: Photoradical polymerization initiator.
  • component (b1) consists of cyclohexyl acrylate, trimethylcyclohexyl acrylate, 4-t-butylcyclohexyl acrylate, dicyclopentanyl acrylate, dicyclopentenyl acrylate, dicyclopentenyloxyethyl acrylate, isobornyl acrylate and adamantyl acrylate.
  • the component (b2) is selected from the group consisting of isononyl acrylate, isostearyl acrylate, tridecyl acrylate, lauryl acrylate, tetradecyl acrylate, tetraoctyl acrylate, pentadecyl acrylate, hexadecyl acrylate, heptadecyl acrylate and n-octyl acrylate.
  • the above 1. including at least one selected. or 2.
  • the cured product of the photocurable resin composition has a compression set of 20% or less after 100 hours in a 50% compressed state.
  • a sealant comprising the photocurable resin composition according to any one of .
  • a fuel cell comprising a sealing portion between adjacent separators in a fuel cell, a sealing portion between a fuel cell frame and an electrolyte membrane, or a sealing portion between a fuel cell frame and an electrolyte membrane electrode assembly, Any one of the above seal portions is the above 7.
  • a fuel cell comprising the cured product according to 1.
  • the photocurable resin composition according to any one of 6. and applying an active energy ray to the applied photocurable resin composition or sealing agent to cure the photocurable resin composition or sealing agent, and the photocurable resin A step of forming a gasket composed of a cured product of a composition or a sealing agent, and placing the other flange on the gasket, and applying the photocurable resin composition or the sealing agent to the one flange and the other flange. crimping through the gasket to seal at least a portion between the at least two flanges.
  • a method of sealing at least a portion between at least two flanges of a part to be sealed having at least two flanges comprising the steps of placing a gasket-forming die on at least one of said flanges; In at least part of the gap between the gasket forming mold and the flange on which the mold is arranged, the above 1. ⁇ 5. 6. The photocurable resin composition according to any one of 6. above.
  • a step of injecting the sealing agent according to , and irradiating the photocurable resin composition or the sealing agent with an active energy ray to cure the photocurable resin composition or the sealing agent, and the photocurable resin composition Alternatively, a step of forming a gasket made of a cured product of a sealing agent, a step of removing the mold from the one flange, and placing the other flange on the gasket to form the one flange and the other flange crimping through the gasket to seal at least a portion between the at least two flanges.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a single cell of a fuel cell;
  • FIG. 1 is a polymer electrolyte fuel cell cell
  • 2 is a separator
  • 3a is an air electrode (cathode)
  • 3b is a fuel electrode (anode)
  • 4 is a polymer electrolyte membrane
  • 5 is an electrolyte.
  • a membrane electrode assembly (MEA) 6 a frame, 7 a seal portion, 8a an oxidizing gas flow channel, 8b a fuel gas flow channel, and 9 a cooling water flow channel, respectively.
  • MEA membrane electrode assembly
  • 10 denotes a cell stack
  • 11 denotes a polymer electrolyte fuel cell.
  • a first aspect of the present invention includes the following components (A) to (C),
  • the mass ratio (b2/b1) of the following component (b1) and the following component (b2) is 1.0 to 5.0, and the following component (b2) is 10 parts by mass per 100 parts by mass of the following component (A). It relates to a photocurable resin composition containing to 65 parts by mass.
  • Component (A) Polyisobutylene resin containing one or more (meth)acryloyl groups and -[CH 2 C(CH 3 ) 2 ]- units
  • Component Photoradical polymerization initiator.
  • a photocurable resin composition that has a low compression set and forms a cured product with excellent sealability when compressed at low pressure.
  • low compression means, for example, 20% compression, that is, when the thickness (height) of the cured product formed by the photocurable resin composition is 100%, that 20% means a compressed state.
  • X to Y is used to include the numerical values (X and Y) described before and after it as lower and upper limits, and means “X or more and Y or less”.
  • (meth)acrylate in the present invention means both acrylate and methacrylate.
  • the component (A) used in the present invention is a polyisobutylene resin (a polymer having a polyisobutylene skeleton) having one or more (meth)acryloyl groups and containing -[CH 2 C(CH 3 ) 2 ]- units.
  • a polyisobutylene resin a polymer having a polyisobutylene skeleton having one or more (meth)acryloyl groups and containing -[CH 2 C(CH 3 ) 2 ]- units.
  • Component (A) contains -[CH 2 C(CH 3 ) 2 ]- units in an amount of, for example, 70% by mass or more, preferably 75% by mass or more, relative to the total amount of structural units (component (A)).
  • component (A) It is preferably contained in an amount of 80% by mass or more, and particularly preferably in an amount of 90% by mass or more.
  • component (A) contains -[CH 2 C(CH 3 ) 2 ]- units, for example, less than 100% by mass, and in another embodiment, 95% by mass, relative to the total amount of structural units (component (A)). or less, and in another aspect, it is suitable to contain 90% by mass or less.
  • Component (A) preferably has 1 to 12 (meth)acryloyl groups, more preferably 2 to 8 groups, still more preferably 2 to 4 groups, and particularly preferably 2 groups in one molecule. is.
  • the polymer is not bound by the following theory, but is defined as, for example, a compound composed of 50 or more, preferably 100 or more repeating units having a structure with repeating units of a monomer in the main chain of the polymer.
  • the number of —[CH 2 C(CH 3 ) 2 ]- units in one polyisobutylene skeleton (PIB in the following general formula (1)) is, for example, 50 or more, preferably 60 to 300, more preferably 80 to 200. is.
  • the (meth)acryloyl group may be present on the side chain and/or the terminal of the molecule, but it gives a cured product with low compression set and excellent sealability at low compression. From the viewpoint of obtaining a curable resin composition, it is preferably present at the end of the molecule.
  • component (A) a polyisobutylene resin represented by the following general formula (1) is preferable from the viewpoint of obtaining a photocurable resin composition capable of forming a cured product with little compression set. That is, in a preferred embodiment of the present invention, component (A) is a polyisobutylene resin represented by the following general formula (1).
  • component (A) examples include polyisobutylene resins having (meth)acryloyloxyalkoxyphenyl groups.
  • the main skeleton of component (A) in the present invention is a polyisobutylene skeleton, and isobutylene is mainly used as a monomer constituting this polyisobutylene skeleton. You may copolymerize using a monomer.
  • the component (A) is preferably liquid at room temperature (25° C.) so that a photocurable resin composition with good dischargeability from a dispenser can be obtained.
  • liquid specifically means that the viscosity measured with a cone-plate viscometer at 25°C is 3000 Pa ⁇ s or less.
  • R 1 represents a monovalent or polyvalent aromatic hydrocarbon group or a monovalent or polyvalent aliphatic hydrocarbon group.
  • a polyvalent aromatic hydrocarbon group and a polyvalent aliphatic hydrocarbon group refer to divalent to hexavalent aromatic hydrocarbon groups and aliphatic hydrocarbon groups, respectively.
  • the valence of R 1 is not particularly limited, but is preferably 2 to 4, more preferably 2 from the viewpoint of obtaining a cured product having excellent compression set.
  • the aromatic hydrocarbon group as R 1 is not particularly limited, but benzene, pentalene, indene, naphthalene, anthracene, azulene, heptalene, acenaphthalene, phenalene, fluorene, anthraquinone, phenanthrene, biphenyl, terphenyl, quaterphenyl, kink
  • Examples include groups derived from phenyl, sexiphenyl, triphenylene, pyrene, chrysene, picene, perylene, pentaphene, pentacene, tetraphene, hexaphene, hexacene, rubicene, trinaphthylene, heptaphene, pyrantrene, and the like.
  • groups derived from benzene, naphthalene, anthracene, and biphenyl are preferable, and groups derived from benzene are more preferable, from the viewpoint of obtaining a cured product having excellent compression set.
  • the monovalent aliphatic hydrocarbon group as R 1 is not particularly limited, but a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms (e.g., methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, isopentyl group, sec-pentyl group, tert-pentyl group, n-hexyl group, isohexyl group, sec-hexyl group , tert-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, 2-ethylhexyl group, n-nonyl group, n-decyl group, n-undecyl group, n-dodecyl group), straight chain with 2 to 12 carbon atoms Alternatively
  • the divalent aliphatic hydrocarbon group as R 1 is not particularly limited, but a linear or branched alkylene group having 1 to 12 carbon atoms (e.g., methylene group, ethylene group, trimethylene group, tetramethylene group , propylene group (--CH(CH 3 )CH 2 --), isopropylene group (--C(CH 3 ) 2 --), linear or branched alkenylene group having 2 to 12 carbon atoms, 2 to 12 carbon atoms straight-chain or branched-chain alkynylene groups.
  • a linear or branched alkylene group having 1 to 12 carbon atoms e.g., methylene group, ethylene group, trimethylene group, tetramethylene group , propylene group (--CH(CH 3 )CH 2 --), isopropylene group (--C(CH 3 ) 2 --)
  • linear or branched alkenylene group having 2 to 12 carbon atoms, 2 to 12 carbon atom
  • R 1 is preferably a polyvalent aromatic hydrocarbon group, more preferably a divalent to tetravalent benzene-derived group, and even more preferably a divalent phenylene group (o, m, p-phenylene group ), and a p-phenylene group is particularly preferred.
  • PIB represents a polyisobutylene skeleton containing -[CH 2 C(CH 3 ) 2 ]- units (or consisting of -[CH 2 C(CH 3 ) 2 ]- units).
  • the other units are not particularly limited, but examples include methylene group, ethylene group, Linear or branched alkylene having 1 to 6 carbon atoms, such as a trimethylene group, a tetramethylene group, a propylene group (--CH( CH.sub.3 ) CH.sub.2-- ), and an isopropylene group (--C( CH.sub.3 ).sub.2--) groups.
  • PIB is a linear or branched alkylene group consisting of -[CH 2 C(CH 3 ) 2 ]- units or having 2 to 6 carbon atoms and -[CH 2 C(CH 3 ) 2 ]- It preferably consists of a branched alkylene group having 3 to 5 carbon atoms and a -[CH 2 C(CH 3 ) 2 ]- unit, and more preferably consists of an isopropylene group (-C(CH 3 ) 2 -) and -[CH 2 C(CH 3 ) 2 ]- units [that is, -C(CH 3 ) 2 -[CH 2 C(CH 3 ) 2 ]- units or -C(CH 3 ) 2 - [is a C(CH 3 ) 2 CH 2 ]-unit] is particularly preferred.
  • R 4 represents a divalent hydrocarbon group having 2 to 6 carbon atoms.
  • the divalent hydrocarbon group may have any substituents such as halogen atoms, amino groups, cyano groups, nitro groups, and hydroxy groups.
  • the divalent hydrocarbon group having 2 to 6 carbon atoms is not particularly limited, the same groups as those exemplified as specific examples of PIB above can be exemplified.
  • R 4 is a divalent hydrocarbon group having 2 or 3 carbon atoms.
  • the divalent hydrocarbon group is preferably an alkylene group, an alkenylene group, an alkynylene group, or the like.
  • R 4 is a divalent alkylene group having 2 or 3 carbon atoms (ethylene group (--CH 2 --CH 2 --), trimethylene group (--CH 2 --CH 2 --CH 2 --), propylene group (-- CH(CH 3 )CH 2 —), isopropylene group (—C(CH 3 ) 2 —)), and particularly preferably ethylene group.
  • R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
  • R 2 and R 3 may be the same or different.
  • the monovalent hydrocarbon group include monovalent alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms, monovalent alkenyl groups having 2 to 20 carbon atoms, and monovalent alkynyl groups having 2 to 20 carbon atoms. These monovalent hydrocarbon groups may have arbitrary substituents such as halogen atoms, amino groups, cyano groups, nitro groups and hydroxy groups.
  • Examples of monovalent alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n- pentyl group, isopentyl, neopentyl, n-hexyl group, cyclohexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, 2-ethylhexyl group, n-nonyl group, n-decyl group, n-undecyl group, n-dodecyl group, n-tridecyl group, n-tetradecyl group, 2-tetraoctyl group, n-pentadecyl group, n-hexadecyl group, 2-hexyldecyl group, n-
  • Examples of monovalent alkenyl groups having 2 to 20 carbon atoms include vinyl group, allyl group, 1-propenyl group, isopropenyl group, 1-butenyl group, 2-butenyl group, 3-butenyl group and 1-pentenyl group. , 2-pentenyl group, 3-pentenyl group, 1-hexenyl group, 2-hexenyl group, 3-hexenyl group, 1-heptenyl group, 2-heptenyl group, 5-heptenyl group, 1-octenyl group, 3-octenyl group , 5-octenyl and other straight-chain or branched-chain alkenyl groups.
  • Examples of monovalent alkynyl groups having 2 to 20 carbon atoms include acetylenyl group, 1-propynyl group, 2-propynyl group, 1-butynyl group, 2-butynyl group, 3-butynyl group, 1-pentethyl group, 2 -pentetyl group, 3-pentetyl group, 1-hexynyl group, 2-hexynyl group, 3-hexynyl group, 1-heptynyl group, 2-heptynyl group, 5-heptynyl group, 1-octynyl group, 3-octynyl group, 5 - linear or branched alkynyl groups such as octynyl groups.
  • R 2 and R 3 are preferably a hydrogen atom or a straight or branched chain alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom or a straight or branched chain having 1 to 3 carbon atoms. is an alkyl group of, particularly preferably a hydrogen atom.
  • R5 represents a hydrogen atom or a methyl group, preferably a hydrogen atom.
  • n is an integer of 1 to 6, more preferably an integer of 2 to 4, and particularly preferably 2.
  • PIB, R 2 , R 3 , R 4 and R 5 may be the same or different.
  • the molecular weight of the component (A) in the present invention is not particularly limited, it is possible to obtain a photocurable resin composition which has even less compression set and which forms a cured product having excellent sealability at low compression. Therefore, the number average molecular weight by chromatographic measurement is, for example, preferably 200 to 500,000, more preferably 500 to 300,000, still more preferably 1,000 to 100,000, particularly preferably is between 3,000 and 50,000. The number average molecular weight was calculated by a standard polystyrene conversion method using size permeation chromatography (SEC). When two or more components (A) are used in combination, the number average molecular weight of at least one component (A) is preferably within the above range.
  • SEC size permeation chromatography
  • the viscosity of the component (A) in the present invention at 25° C. is not particularly limited, but is for example 5 Pa ⁇ s or more, preferably 50 Pa, since a photocurable resin composition with good dischargeability from a dispenser can be obtained. ⁇ s or more, more preferably 100 Pa ⁇ s or more, for example, 3000 Pa ⁇ s or less, preferably 2500 Pa ⁇ s or less, more preferably 2000 Pa ⁇ s or less. A particularly preferable viscosity is 1750 Pa ⁇ s or less. Unless otherwise specified, the viscosity was measured at 25° C. using a cone-plate viscometer. When two or more components (A) are used in combination, it is preferable that at least one component (A) has a viscosity within the above range.
  • the method for producing component (A) is not particularly limited, but known methods can be used. For example, Polymer Bulletin, Vol. 6, pp. 135-141 (1981); P. Liao andJ. P. Kennedy and Polymer Bulletin, 20:253-260 (1988), Puskas et al. and a method of reacting hydroxyl-terminated polyisobutylene with acryloyl chloride or methacryloyl chloride disclosed in .
  • Other methods for producing component (A) include a method of reacting hydroxyl-terminated polyisobutylene with a compound having a (meth)acryloyl group and an isocyanate group, a method of reacting hydroxyl-terminated polyisobutylene with a compound having an isocyanate group, A method of reacting a compound having a (meth)acryloyl group and a hydroxyl group, a method of reacting hydroxyl-terminated polyisobutylene with (meth)acrylic acid or a (meth)acrylic acid lower ester using a dehydration esterification method or a transesterification method. etc.
  • the method for producing the polyisobutylene resin represented by the general formula (1) is not particularly limited, but preferably, the halogen-terminated polyisobutylene disclosed in JP-A-2013-216782 and the following general formula ( A method of reacting with a compound having a (meth)acryloyl group and a phenoxy group as represented by 2) can be mentioned.
  • the halogen-terminated polyisobutylene can be obtained by a known method, for example, by cationic polymerization, more preferably by living cationic polymerization.
  • R 2 , R 3 , R 4 and R 5 may be as defined in general formula (1) above.
  • R 4 represents a divalent hydrocarbon group having 2 to 6 carbon atoms.
  • R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
  • R5 represents a hydrogen atom or a methyl group.
  • Examples of the compound represented by formula (2) include phenoxymethyl (meth)acrylate, phenoxyethyl (meth)acrylate, phenoxypropyl (meth)acrylate, phenoxybutyl (meth)acrylate, phenoxypentyl (meth)acrylate, and the like. phenoxyethyl (meth)acrylate, phenoxypropyl (meth)acrylate, phenoxybutyl (meth)acrylate, phenoxypentyl (meth)acrylate and the like are preferred.
  • the component (B) of the present invention consists of component (b1): an acrylate monomer having an alicyclic hydrocarbon group having 5 to 25 carbon atoms and component (b2): a linear or branched alkyl group having 5 to 30 carbon atoms.
  • component (b1) and (b2) are ester compounds having at least one acryloyloxy group (H 2 C ⁇ CH—C( ⁇ O)—O—), that is, acrylic acid esters.
  • Component (b1) comprises an alicyclic hydrocarbon group having 5 to 25 carbon atoms and an acryloyloxy group
  • component (b2) comprises a linear or branched alkyl group having 5 to 30 carbon atoms, and an acryloyloxy group.
  • (b1) component and (b2) component may be collectively called “(B) component.”
  • the component (b1) may further have a divalent to tetravalent organic group between the alicyclic hydrocarbon group having 5 to 25 carbon atoms and the acryloyloxy group.
  • component (b2) may further have a divalent to tetravalent organic group between the linear or branched alkyl group having 5 to 30 carbon atoms and the acryloyloxy group.
  • an organic group means a group containing carbon atoms.
  • the divalent organic group includes, for example, an oxyalkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and specific examples thereof include an oxyethylene group (--OCH 2 CH 2 --) and an oxypropylene group (--OCH(CH 3 )CH 2 —), oxytrimethylene group (—OCH 2 CH 2 CH 2 —), oxybutylene group (—OCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 —), and the like.
  • an oxyethylene group and an oxypropylene group are preferable, and an oxyethylene group is more preferable.
  • the oxyalkylene group includes a form in which an oxygen atom of the oxyalkylene group is bonded to an alicyclic hydrocarbon group having 5 to 25 carbon atoms or a linear or branched alkyl group having 5 to 30 carbon atoms. preferably.
  • the photocurable resin composition according to the present invention is obtained by combining the components (b1) and (b2) in a predetermined ratio, and adding the component (b2) in an amount of 10 to 65 parts by mass per 100 parts by mass of the component (A).
  • a photocurable resin composition can be obtained which has a low compression set and which forms a cured product having excellent sealability at low compression. Further, by combining the component (b1) and the component (b2) in a predetermined ratio, a cured product with high elongation (high elongation rate) can be obtained, exhibiting an effect of excellent cured product properties.
  • the acryloyl group (acryloyloxy group) contained in one molecule may be one (monofunctional) or more, and the upper limit is not particularly limited, but for example, three (trifunctional) or less. Yes, preferably two (bifunctional) or less.
  • R 6 represents an alicyclic hydrocarbon group having 5 to 25 carbon atoms or a linear or branched alkyl group having 5 to 30 carbon atoms.
  • R 6 is an alicyclic hydrocarbon group having 5 to 25 carbon atoms
  • R 6 is a linear or branched alkyl group having 5 to 30 carbon atoms.
  • Some correspond to the (b2) component.
  • R7 represents a hydrogen atom.
  • a compound in which a cyclohexyl group substituted with a lauryl group (straight-chain alkyl group having 12 carbon atoms) is bonded to an acryloyloxy group corresponds to component (b1).
  • a divalent organic group is present between the acryloyloxy group and the alicyclic hydrocarbon group or the alkyl group, the substituent bonded to the divalent organic group (b1) It is determined which of the component and (b2) component it belongs to.
  • a compound in which a lauryl-substituted cyclohexyl group is bonded to an acryloyloxy group via an oxyethylene group corresponds to the component (b1).
  • the number of carbon atoms in each substituent shall include the number of carbon atoms composing the substituted other substituent when the substituent is further substituted with another substituent.
  • the carbon of the alicyclic hydrocarbon group when the alicyclic hydrocarbon group is substituted with another substituent (for example, a chain hydrocarbon group such as an alkyl group), the carbon of the alicyclic hydrocarbon group
  • the number means the number of carbon atoms including the number of carbon atoms of the other substituents (that is, the sum of the number of carbon atoms of the alicyclic hydrocarbon group and the number of carbon atoms of the other substituents).
  • the number of carbon atoms in the linear or branched alkyl group means the number of carbon atoms including the number of carbon atoms of the other substituents (that is, the sum of the number of carbon atoms of the linear or branched alkyl group and the number of carbon atoms of the other substituents).
  • the alicyclic hydrocarbon group having 5 to 25 carbon atoms (preferably the alicyclic hydrocarbon group as R 6 ) contained in component (b1) includes, for example, cyclopentyl group, cyclohexyl group, methylcyclohexyl group, dimethyl cyclohexyl group, trimethylcyclohexyl group, monocyclic cycloalkyl groups such as 4-t-butylcyclohexyl group; cyclopentenyl group, monocyclic cycloalkenyl groups such as cyclohexenyl group; dicyclopentanyl group, norbornyl group, Polycyclic cycloalkyl groups such as methylnorbornyl group, bornyl group, isobornyl group, adamantyl group (e.g., 1-adamantyl group, 2-adamantyl group); polycyclic cycloalkenyl groups such as dicyclopentenyl group; mentioned.
  • the component (b1) may
  • the alicyclic hydrocarbon group contained in the component (b1) is preferably a monocyclic or polycyclic cycloalkyl group having 5 to 20 carbon atoms or a polycyclic cycloalkenyl group having 5 to 20 carbon atoms. , more preferably a monocyclic or polycyclic cycloalkyl group having 5 to 20 carbon atoms, more preferably a monocyclic or polycyclic cycloalkyl group having 6 to 15 carbon atoms, a monocyclic having 8 to 12 carbon atoms, Or a polycyclic cycloalkyl group is particularly preferred, and a monocyclic cycloalkyl group having 8 to 12 carbon atoms is most preferred.
  • the component (b1) is not particularly limited, but examples include cyclohexyl acrylate, trimethylcyclohexyl acrylate, 4-t-butylcyclohexyl acrylate, dicyclopentanyl acrylate, dicyclopentenyl acrylate, dicyclopentenyloxyethyl acrylate, isobol nyl acrylate, adamantyl acrylate and the like, among which 4-t-butyl cyclohexyl acrylate, dicyclopentanyl acrylate, dicyclopentenyl acrylate and isobornyl acrylate are preferred, and 4-t-butyl cyclohexyl acrylate or isobornyl acrylate is more preferred.
  • the component (b1) preferably contains 4-t-butylcyclohexyl acrylate.
  • (b1) component can be used individually or as a mixture of 2 or more types.
  • component (b1) either a commercially available product or a synthetic product may be used.
  • Commercial products of component (b1) are not particularly limited, but SR-506 (isobornyl acrylate, manufactured by Sartomer), SR-217 (4-t-butylcyclohexyl acrylate, manufactured by Sartomer), FA-513AS (di cyclopentanyl acrylate, manufactured by Showa Denko Materials Co., Ltd.), TBCHA (4-t-butylcyclohexyl acrylate, manufactured by KJ Chemicals Co., Ltd.), IB-XA (isobornyl acrylate, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), and the like. .
  • Linear or branched alkyl groups having 5 to 30 carbon atoms (preferably alkyl groups as R 6 ) contained in component (b2) include, for example, n-pentyl group, n-hexyl group and n-heptyl.
  • n-octyl group n-nonyl group
  • n-decyl group n-undecyl group
  • lauryl group n-dodecyl group
  • n-tridecyl group myristyl group (n-tetradecyl group)
  • n-pentadecyl group Linear alkyl groups such as n-hexadecyl group, n-heptadecyl group, stearyl group (n-octadecyl group), n-nonadecyl group, n-icosyl group
  • 1-methylbutyl group 2-methylbutyl group, 3-methylbutyl group
  • 1-ethylpropyl group 1,1-dimethylpropyl group, 1,2-dimethylpropyl group, 2,2-dimethylpropyl group, 1-methylpentyl group, 4-methyl-2-pentyl group, 3,3- dimethylbutyl group,
  • the number of carbon atoms in the linear or branched alkyl group contained in component (b2) is preferably 25 or less, more preferably 22 or less, still more preferably 19 or less, particularly preferably 15 or less, and most preferably 13 or less.
  • the lower limit of the number of carbon atoms is preferably 6 or more, more preferably 7 or more, particularly preferably 8 or more, and most preferably 9 or more.
  • the alkyl group contained in component (b2) is preferably a linear or branched alkyl group having 6 to 25 carbon atoms, more preferably a linear or branched alkyl group having 6 to 22 carbon atoms.
  • a linear or branched alkyl group having 6 to 19 carbon atoms is preferable, a linear or branched alkyl group having 7 to 19 carbon atoms is even more preferable, and a linear or branched alkyl group having 8 to 15 carbon atoms is more preferable.
  • Linear alkyl groups are particularly preferred, with linear or branched alkyl groups having 9 to 13 carbon atoms being most preferred.
  • the photocurable resin composition forms a cured product with even less compression set and excellent sealability at low compression. things can be obtained. Therefore, in one embodiment, the alkyl group contained in component (b2) is preferably a branched alkyl group having 6 to 25 carbon atoms, more preferably a branched alkyl group having 6 to 22 carbon atoms, and A branched alkyl group of 19 is more preferred, a branched alkyl group of 7 to 19 carbon atoms is even more preferred, a branched alkyl group of 8 to 15 carbon atoms is particularly preferred, and a branched alkyl group of 9 to 13 carbon atoms is particularly preferred. Most preferred.
  • Component (b2) is not particularly limited, but examples include n-octyl acrylate, isononyl acrylate, isostearyl acrylate, stearyl acrylate, tridecyl acrylate, lauryl acrylate, tetradecyl acrylate, tetraoctyl acrylate, pentadecyl acrylate, hexadecyl acrylate, heptadecyl acrylate, octyl nonyl acrylate, etc., among which n-octyl acrylate, isononyl acrylate, isostearyl acrylate, tridecyl acrylate, lauryl acrylate, tetradecyl acrylate, tetraoctyl acrylate, pentadecyl acrylate , hexadecyl acrylate and heptadecyl acrylate are preferred, n
  • the component (b2) preferably contains isononyl acrylate or lauryl acrylate, and more preferably contains isononyl acrylate, from the viewpoint of obtaining a cured product having low compression set and excellent sealability at low compression.
  • (b2) component can be used individually or as a mixture of 2 or more types.
  • component (b2) either a commercially available product or a synthetic product may be used.
  • Commercially available products of component (b2) are not particularly limited, but ISTA (isostearyl acrylate, manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.), STA (stearyl acrylate, manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.), SR489D (tridecyl acrylate, Sartomer company), LA (lauryl acrylate, manufactured by BASF), LA (lauryl acrylate, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), INA (isononyl acrylate, manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.), NOAA (n-octyl acrylate, manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.).
  • component (b1) is cyclohexyl acrylate, trimethylcyclohexyl acrylate, 4-t-butylcyclohexyl acrylate, dicyclopentanyl acrylate, dicyclopentenyl acrylate, dicyclopentenyloxyethyl acrylate, isobornyl acrylate and adamantyl It contains at least one selected from the group consisting of acrylates, and component (b2) is isononyl acrylate, isostearyl acrylate, tridecyl acrylate, lauryl acrylate, tetradecyl acrylate, tetraoctyl acrylate, pentadecyl acrylate, hexadecyl acrylate. , heptadecyl acrylate and n-octyl acrylate.
  • component (b1) comprises at least one selected from the group consisting of 4-t-butylcyclohexyl acrylate, dicyclopentanyl acrylate, dicyclopentenyl acrylate and isobornyl acrylate
  • component (b2) Preferably, the component comprises at least one selected from the group consisting of isononyl acrylate, isostearyl acrylate, tridecyl acrylate, lauryl acrylate, tetradecyl acrylate and n-octyl acrylate.
  • component (b1) comprises at least one selected from the group consisting of 4-t-butylcyclohexyl acrylate and isobornyl acrylate
  • component (b2) comprises isononyl acrylate, lauryl acrylate and n - preferably contains at least one selected from the group consisting of octyl acrylate.
  • component (b1) contains 4-t-butylcyclohexyl acrylate and component (b2) contains isononyl acrylate.
  • the mass ratio of these components is , from 1.0 to 5.0.
  • the mass ratio (b2/b1) is preferably 1.0 or more and less than 5.0, more preferably 1.2 to 4.0, still more preferably 1.4 to 3.0, especially It is preferably 1.5 to 2.4.
  • the amount (content) of component (b1) is not particularly limited, but is, for example, 2 to 65 parts by mass, preferably 5 to 65 parts by mass, with respect to 100 parts by mass of component (A). , more preferably 15 to 60 parts by mass, still more preferably 20 to 55 parts by mass, and particularly preferably 21 to 50 parts by mass. In another embodiment, the amount (content) of component (b1) is preferably 5 to 55 parts by mass, more preferably 10 to 45 parts by mass, per 100 parts by mass of component (A). parts, particularly preferably 15 to 30 parts by mass, and most preferably more than 17 parts by mass and not more than 25 parts by mass.
  • the amount (content) of component (b2) is 10 to 65 parts by mass per 100 parts by mass of component (A). Furthermore, the blending amount (content) of component (b2) with respect to 100 parts by mass of component (A) is preferably 20 to 60 parts by mass, more preferably 30 to 55 parts by mass, and particularly preferably 30 to 50 parts by mass. parts by mass, most preferably 35 to 45 parts by mass. Within the above range, it is possible to obtain a photocurable resin composition which has little compression set and which forms a cured product with excellent sealability at low compression.
  • the amount (content) of component (B) is not particularly limited. parts, more preferably 30 to 80 parts by mass, particularly preferably 40 to 70 parts by mass, and most preferably 50 to 65 parts by mass. Within the above range, it is possible to obtain a photocurable resin composition which has even less compression set and which forms a cured product excellent in sealability at low compression.
  • the radical photopolymerization initiator, component (C), used in the present invention is not particularly limited as long as it is a compound that generates radicals upon irradiation with active energy rays.
  • the active energy ray is broadly defined as radiation such as ⁇ -rays and ⁇ -rays, electromagnetic waves such as ⁇ -rays and X-rays, electron beams, ultraviolet rays with a wavelength of about 100 to 400 nm, and visible light with a wavelength of about 400 to 800 nm. , preferably ultraviolet light.
  • Component (C) includes, for example, an acetophenone-based photoradical polymerization initiator, a benzoin-based photoradical polymerization initiator, a benzophenone-based photoradical polymerization initiator, an aminobenzophenone-based photoradical polymerization initiator, a thioxanthone-based photoradical polymerization initiator, Examples include acylphosphine oxide photoradical polymerization initiators and titanocene photoradical polymerization initiators. Among them, photocurable resin compositions that can be photocured in a short time by irradiating active energy rays can be obtained.
  • acetophenone-based radical photopolymerization initiators and acylphosphine oxide-based radical photopolymerization initiators are preferable, and acylphosphine oxide-based radical photopolymerization initiators are particularly preferable. Moreover, these may be used independently and 2 or more types may be used together.
  • acetophenone photoradical polymerization initiators include diethoxyacetophenone, 1-phenyl-2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, benzyldimethylketal, 4-(2-hydroxyethoxy)phenyl-(2-hydroxy -2-propyl)ketone, 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, 2-methyl-2-morpholino(4-thiomethylphenyl)propan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4 -morpholinophenyl)butanone, 2-hydroxy-2-methyl-1-[4-(1-methylvinyl)phenyl]propanone oligomers, but not limited to these.
  • acetophenone-based photoradical polymerization initiators include Omnirad (registered trademark, hereinafter the same) 184, Omnirad 1173, Omnirad 2959, Omnirad 127 (manufactured by IGM Resins B.V.), ESACURE (registered trademark) KIP-150 (IGM Resins B.V.).
  • acylphosphine oxide photoradical polymerization initiators include bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenyl-phosphine oxide, 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide, phenyl(2,4 ,6-trimethylbenzoyl)ethyl phosphinate and the like, but are not limited thereto.
  • Commercially available acylphosphine oxide photoradical polymerization initiators include Omnirad TPO, Omnirad 819, Omnirad 819DW (manufactured by IGM Resins B.V.), DOUBLECURE (registered trademark) 1256, DOUBLE BOND CHEMICAL IND. Co. , Ltd.).
  • the amount of component (C) is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 20 parts by mass, more preferably 0.5 to 15 parts by mass, based on 100 parts by mass of component (A). Particularly preferably, it is 1.1 to 10 parts by mass. Within the above range, it is possible to obtain a photocurable resin composition which has even less compression set and which forms a cured product excellent in sealability at low compression. In addition, when using a multiple types of (A) component, it is preferable that the total amount satisfy
  • sensitizers such as triarylphosphine and triarylphosphine derivatives are contained within a range that does not impair the object of the present invention.
  • these components are not included. That is, the photocurable resin composition according to the present invention preferably does not substantially contain triarylphosphine, triarylphosphine derivative and thioxanthone (thioxanthone photoradical polymerization initiator).
  • substantially free of X component means that X component is not contained at least intentionally. Therefore, a photocurable resin composition that inevitably contains a trace amount of component X (triarylphosphine, triarylphosphine derivative or thioxanthone in the above embodiment) due to raw materials, manufacturing methods, etc., contains component X ( The above embodiment can be included in the concept of a photocurable resin composition that does not substantially contain triarylphosphine, triarylphosphine derivative and thioxanthone.
  • the content (total amount) of triarylphosphine, triarylphosphine derivative and thioxanthone in the photocurable resin composition is 0.1% by mass with respect to the total mass of the photocurable resin composition. or less, preferably 0.01% by mass or less, more preferably 0.001% by mass or less (lower limit: 0% by mass).
  • hydrogen abstraction photoradical initiators such as benzophenone-based photoradical polymerization initiators, aminobenzophenone-based photoradical polymerization initiators, and thioxanthone-based photoradical polymerization initiators are contained within a range that does not impair the object of the present invention.
  • the hydrogen abstraction type photoradical initiator is not included. That is, the photocurable resin composition according to the present invention preferably does not substantially contain a hydrogen abstraction photoradical initiator.
  • the content (total amount) of the hydrogen abstraction type photoradical initiator in the photocurable resin composition is 0.1% by mass or less with respect to the total mass of the photocurable resin composition.
  • hydrophilicity type photoradical initiator refers to a compound that, when irradiated with an active energy ray, causes a hydrogen abstraction reaction via a triplet excited state to generate radicals.
  • the component (C) contained in the photocurable resin composition consists essentially of an acetophenone-based radical photopolymerization initiator and/or an acylphosphine oxide-based radical photopolymerization initiator. Furthermore, in a preferred embodiment, the component (C) contained in the photocurable resin composition consists essentially of an acylphosphine oxide photoradical polymerization initiator.
  • the Z component consists essentially of z or "the Z component consists essentially of z” means that the total content of z is the total mass of the Z component. 100% by mass (with respect to Z component) means more than 99% by mass (upper limit: 100% by mass).
  • component (C) consists essentially of an acetophenone-based photoradical polymerization initiator and/or an acylphosphine oxide-based photoradical polymerization initiator
  • component (C) consists essentially of an acetophenone-based photoradical polymerization initiator and/or an acylphosphine oxide-based photoradical polymerization initiator
  • component (C) consists essentially of an acetophenone-based photoradical polymerization initiator and/or an acylphosphine oxide-based photoradical polymerization initiator
  • the total content of the photoradical polymerization initiator is more than 99% by mass (upper limit: 100% by mass) when the total mass of the component (C) is 100% by mass (with respect to the component (C)),
  • the phrase "component (C) consists essentially of an acylphosphine oxide-based photoradical polymerization initiator” means that the total content of acylphosphine oxide-based photoradical polymerization initiators is equal to that of component (C).
  • the photocurable resin composition according to the present invention preferably contains hydrophobic silica as component (D).
  • the component (D) provides a photocurable resin composition which has even less compression set and which forms a cured product with excellent sealability at low compression.
  • Component (D) includes silica hydrophobized with organochlorosilane, dimethylsilicone, hexamethyldisilazane or the like.
  • (D) Commercial products of (D) include, for example, Aerosil (registered trademark) R974, R972, R972V, R972CF, R805, R812, R812S, R816, R8200, RY200, RX200, RY200S, and R202 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd. are commercially available products.
  • Aerosil registered trademark
  • the average particle diameter of component (D) is not particularly limited, it is, for example, 1 nm or more and 50 nm or less, more preferably 3 nm or more and 30 nm or less, and particularly preferably 5 nm or more and 20 nm or less.
  • Component (D) having such an average particle size is preferable from the viewpoint of obtaining a photocurable resin composition that forms a cured product with even less compression set.
  • the average particle size is the particle size (D50) at a cumulative volume ratio of 50% in the particle size distribution determined by the laser diffraction scattering method.
  • the amount of component (D) is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 20 parts by mass, more preferably 0.5 to 15 parts by mass, based on 100 parts by mass of component (A). Particularly preferably, it is 1.1 to 12 parts by mass, most preferably 1.5 parts by mass or more and less than 9 parts by mass. Within the above range, it is possible to obtain a photocurable resin composition which has even less compression set and which forms a cured product excellent in sealability at low compression. In addition, when using a multiple types of (A) component, it is preferable that the total amount satisfy
  • the photocurable resin composition according to the present invention is substantially composed of the above components (A) to (C). is preferably configured to Further, as another embodiment, it is preferable that the photocurable resin composition according to the present invention is substantially composed of the above components (A) to (D). Furthermore, as another embodiment, the photocurable resin composition according to the present invention comprises the above components (A) to (C) and the inorganic filler described in detail below (excluding the component (D) of the present invention). It is preferably constructed substantially. Furthermore, as another embodiment, the photocurable resin composition according to the present invention includes the above components (A) to (D) and an inorganic filler described in detail below (not including the (D) component of the present invention) Preferably, it consists essentially of
  • the photocurable resin composition is substantially composed of X
  • the total content of X is 100% by mass of the total mass of the photocurable resin composition (photocurable relative to the resin composition), it means more than 99% by mass (upper limit: 100% by mass).
  • the photocurable resin composition is substantially composed of the components (A) to (C)
  • the preferred contents of the above components (A) to (D) and the inorganic filler in the above embodiment refer to the content ranges described in the description of each component above, and select the preferred ranges respectively. , can be combined.
  • an oligomer or polymer having a (meth)acryloyl group (not including the component (A) of the present invention) and a (meth)acrylate monomer within a range that does not impair the object of the present invention.
  • component (B) of the present invention) inorganic filler
  • organic peroxide curing accelerator, storage stabilizer, antioxidant, light stabilizer
  • Additives such as plasticizers, pigments, flame retardants, and surfactants can be used.
  • the (meth)acryloyl group-containing oligomer or polymer (not including the component (A) of the present invention) is not particularly limited, and examples thereof include urethane (meth)acrylate having a polybutadiene skeleton and urethane (meth) having a hydrogenated polybutadiene skeleton.
  • Acrylate polycarbonate skeleton urethane (meth)acrylate, polyether skeleton urethane (meth)acrylate, polyester skeleton urethane (meth)acrylate, castor oil skeleton urethane (meth)acrylate, isoprene-based (meth)acrylate, hydrogenated isoprene-based (Meth)acrylates, epoxy (meth)acrylates, (meth)acrylic group-containing acrylic polymers, and the like.
  • urethane (meth) acrylate having a polybutadiene skeleton urethane (meth) acrylate having a hydrogenated polybutadiene skeleton
  • urethane (meth) acrylate having a castor oil skeleton urethane (meth) acrylate having a hydrogenated polybutadiene skeleton
  • urethane (meth) acrylate having a castor oil skeleton urethane (meth) acrylate having a hydrogenated polybutadiene skeleton
  • urethane (meth) acrylate having a hydrogenated polybutadiene skeleton have excellent compatibility with the components (A) and (B) of the present invention.
  • acrylates, isoprene-based (meth)acrylates, and hydrogenated isoprene-based (meth)acrylates are preferred.
  • oligomer refers to a compound having a structure with repeating units of a monomer in the main chain and consisting of 2 to 100 repeating units. Moreover, these may be used independently and 2 or more types may be used together.
  • the amount (content) of the (meth)acryloyl group-containing oligomer or polymer is not particularly limited, but is preferably 5 to 300 parts by mass, more preferably 20 to 300 parts by mass, per 100 parts by mass of component (A). 150 parts by mass, particularly preferably 30 to 50 parts by mass. Within the above range, it is possible to obtain a photocurable resin composition which has even less compression set and which forms a cured product excellent in sealability at low compression.
  • (Meth)acrylate monomers other than component (B) include, for example, acrylate monomers and methacrylate monomers having a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms (e.g., linear or a methacrylate monomer having a branched alkyl group or a methacrylate monomer having an alicyclic hydrocarbon group having 5 to 30 carbon atoms).
  • (B) For (meth)acrylate monomers other than the component it may be contained within a range that does not impair the object of the present invention, but in order to obtain the effects of the present invention more remarkably, these components are not included. is preferred.
  • the photocurable resin composition according to the present invention preferably does not substantially contain (meth)acrylate monomers other than component (B).
  • the content (total amount) of (meth)acrylate monomers other than the component (B) in the photocurable resin composition is 0.1 mass with respect to the total mass of the photocurable resin composition. %, preferably 0.01% by mass or less, more preferably 0.001% by mass or less (lower limit: 0% by mass). Therefore, in a preferred embodiment, the (meth)acrylate monomer contained in the photocurable resin composition consists essentially of component (B).
  • the photocurable resin composition of the present invention contains an inorganic filler (not including the component (D) of the present invention) to an extent that does not impair the storage stability for the purpose of improving the elastic modulus and fluidity of the cured product.
  • the inorganic filler refers to a compound composed of components that do not react with the components (A) to (C) and that do not exhibit catalytic activity.
  • Specific examples of inorganic fillers include inorganic powders and metallic powders.
  • Inorganic powder fillers include glass, hydrophilic fumed silica, alumina, mica, ceramics, silicone rubber powder, calcium carbonate, aluminum nitride, carbon powder, kaolin clay, dry clay minerals, dry diatomaceous earth, and the like. .
  • the amount (content) of the inorganic filler is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 100 parts by mass, more preferably 1 to 50 parts by mass, more preferably 2 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of component (A). Part is particularly preferred.
  • the total amount when using a multiple types of (A) component, it is preferable that the total amount satisfy
  • the total amount thereof when using a plurality of types of inorganic fillers, it is preferable that the total amount thereof satisfies the above relationship.
  • the photocurable resin composition of the present invention may contain an organic peroxide for the purpose of imparting curability by heating or redox reaction.
  • organic peroxides include, but are not limited to, methyl ethyl ketone peroxide, cyclohexanone peroxide, 3,3,5-trimethylcyclohexanone peroxide, methylcyclohexanone peroxide, methylacetoacetate peroxide, and acetylacetone peroxide.
  • Ketone peroxides such as; 1,1-bis(t-butylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-bis(t-butylperoxy)cyclohexane, 2,2-bis(t -butylperoxy)octane, n-butyl-4,4-bis(t-butylperoxy)valerate, 2,2-bis(t-butylperoxy)butane and other peroxyketals; t-butylhydroperoxy oxide, cumene hydroperoxide, diisopropylbenzene hydroperoxide, p-menthane hydroperoxide, 2,5-dimethylhexane-2,5-dihydroperoxide, 1,1,3,3-tetramethylbutyl hydroperoxide Hydroperoxides such as; di-t-butyl peroxide, t-butylcumyl peroxide, dicumyl peroxide, ⁇ , ⁇ '-bis(t-
  • Dicarbonates t-butyl peroxyacetate, t-butyl peroxyisobutyrate, t-butyl peroxypivalate, t-butyl peroxyneodecanoate, cumyl peroxyneodecanoate, t-butyl per Oxy-2-ethylhexanoate, t-butylperoxy-3,5,5-trimethylhexanoate, t-butylperoxylaurate, t-butylperoxybenzoate, di-t-butylperoxyisophthalate , 2,5-dimethyl-2,5-di(benzoylperoxy)hexane, t-butylperoxymaleic acid, t-butylperoxyisopropyl carbonate, cumylperoxyoctoate, t-hexylperoxyneodecano peroxyesters such as ate, t-hexylperoxypivalate, t-but
  • organic peroxides may be used alone or in combination.
  • cumene hydroperoxide is preferably used from the viewpoint of curability.
  • the amount (content) of the organic peroxide is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 30 parts by mass per 100 parts by mass of component (A).
  • a curing accelerator can be added for the purpose of promoting the redox reaction.
  • Such curing accelerators are not particularly limited, but saccharin (o-benzoixsulphimide), hydrazine compounds, amine compounds, mercaptan compounds, transition metal-containing compounds, and the like are preferably used.
  • hydrazine compounds include 1-acetyl-2-phenylhydrazine, 1-acetyl-2(p-tolyl)hydrazine, 1-benzoyl-2-phenylhydrazine, 1-(1',1',1'-tri fluoro)acetyl-2-phenylhydrazine, 1,5-diphenyl-carbohydrazine, 1-formyl-2-phenylhydrazine, 1-acetyl-2-(p-bromophenyl)hydrazine, 1-acetyl-2-(p- nitrophenyl)hydrazine, 1-acetyl-2-(2'-phenylethylhydrazine), ethylcarbazate, p-nitrophenylhydrazine, p-trisulfonylhydrazide and the like.
  • Amine compounds include, for example, 2-ethylhexylamine; heterocyclic secondary amines such as 1,2,3,4-tetrahydroquinaldine; heterocyclic tertiary amines such as quinoline, methylquinoline, quinaldine, and quinoxalinephenazine; Aromatic tertiary amines such as N,N-dimethyl-p-toluidine, N,N-dimethylanisidine, N,N-dimethylaniline; 1,2,4-triazole, oxazole, oxadiazole, thiadiazole, benzo Examples include azole compounds such as triazole, hydroxybenzotriazole, benzoxazole, 1,2,3-benzothiadiazole, and 3-mercaptobenzotriazole.
  • Mercaptan compounds include, for example, n-dodecyl mercaptan, ethyl mercaptan, butyl mercaptan, tris-[(3-mercaptopropionyloxy)-ethyl]-isocyanurate, pentaerythritol tetrakis(3-mercaptopropionate), and dipentaerythritol. hexakis(3-mercaptopropionate), trimethylolpropane tris(3-mercaptopropionate), trimethylolpropane tristhioglycolate, pentaerythritol tetrakisthioglycolate and the like.
  • a metal chelate complex salt is preferably used as the transition metal-containing compound.
  • Examples include pentadione iron, pentadione cobalt, pentadione copper, propylenediamine copper, ethylenediamine copper, iron naphtate, nickel naphtate, cobalt naphtate, copper naphtate, copper octate, iron hexoate, iron propionate, and acetylacetone vanadium.
  • the above curing accelerators may be used alone or in combination. Among these, mixtures of saccharin, hydrazine-based compounds, amine-based compounds and transition metal-containing compounds are more preferable because of their good curing acceleration effect.
  • the amount (content) of the curing accelerator is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 20 parts by mass per 100 parts by mass of component (A).
  • the photocurable resin composition of the present invention may contain a storage stabilizer.
  • storage stabilizers radical absorbers such as benzoquinone, hydroquinone and hydroquinone monomethyl ether, metal chelating agents such as ethylenediaminetetraacetic acid or its 2-sodium salt, oxalic acid, acetylacetone and o-aminophenol can also be used. can. These may be used singly or in combination.
  • the amount (content) of the storage stabilizer is not particularly limited, but is preferably 0.0001 to 20 parts by mass per 100 parts by mass of component (A).
  • the photocurable resin composition of the present invention may contain an antioxidant.
  • antioxidants include ⁇ -naphthoquinone, 2-methoxy-1,4-naphthoquinone, methylhydroquinone, hydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, mono-t-butylhydroquinone, 2,5-di-t-butylhydroquinone, p -quinone compounds such as benzoquinone, 2,5-diphenyl-p-benzoquinone, 2,5-di-t-butyl-p-benzoquinone; 2,2-methylene-bis(4-methyl-6-t-butylphenol) , catechol, t-butyl catechol, 2-butyl-4-hydroxyanisole, 2,6-di-t-butyl-p-cresol, 2-t-butyl-6-(3-t-butyl-2-hydroxy- 5-methylbenzyl)-4-methylphenyl acrylate, 2-[1
  • the photocurable resin composition of the present invention may contain a light stabilizer.
  • Light stabilizers include, for example, bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, bis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) sebacate, 4-benzoyl Oxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 1-[2-[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionyloxy]ethyl]-4-[3-( 3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionyloxy]-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinyl-methacrylate, Bis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinyl)[[3,5-bis(1,1-dimethylethyl)-4-hydroxyphenyl]methyl]butylmalonate, bisdecan
  • the photocurable resin composition of the present invention may contain an adhesion imparting agent.
  • Adhesion promoters include 3-(meth)acryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-(meth)acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-(meth)acryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-(meth)acryloxy propyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, (meth)acryloxyoctyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltrichlorosilane, vinyltriethoxysilane, vinyl-tris( ⁇ -methoxyethoxy)silane, ⁇ -chloropropyltrimethoxysilane, ⁇ -(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, ⁇ -glycidoxypropyltrimethoxysilane, ⁇ -mercaptopropyl
  • hydroxyethyl (meth)acrylate phosphate (meth)acryloxyoxyethyl acid phosphate, (meth)acryloxyoxyethyl acid phosphate monoethylamine half salt, 2-hydroxyethyl (meth)acrylic acid phosphate, etc. is preferred. These may be used singly or in combination.
  • the amount (content) of the adhesion promoter is preferably 0.05 to 30 parts by mass, more preferably 0.2 to 10 parts by mass, per 100 parts by mass of component (A).
  • the photocurable resin composition of the present invention can be produced by a conventionally known method.
  • components (A) to (C), and optionally added component (D) and the above optional components are blended in predetermined amounts, and a mixing means such as a mixer (e.g., planetary mixer) is used. and mixed at a temperature of 10 to 70° C. for preferably 0.1 to 5 hours.
  • a mixing means such as a mixer (e.g., planetary mixer) is used. and mixed at a temperature of 10 to 70° C. for preferably 0.1 to 5 hours.
  • the method of curing the photocurable resin composition according to the present invention to obtain a cured product is not particularly limited, and can be appropriately selected according to the desired application.
  • One example is a method of applying a photocurable resin composition to an adherend to form a coating film (coating method/step) and then curing the coating film (curing method/step).
  • coating method/step a method of applying a photocurable resin composition to an adherend to form a coating film
  • curing method/step curing the coating film
  • Examples of methods for applying the photocurable resin composition of the present invention to an adherend include dispensing using an automatic coating machine, spraying, inkjet, screen printing, gravure printing, dipping, spin coating, bead coating, and the like.
  • the photocurable resin composition of the present invention can form a cured product with low compression set and excellent sealability at low compression, and also has a low viscosity. Therefore, it is most suitable for dispensing.
  • the photocurable resin composition of the present invention is preferably liquid at 25° C. from the viewpoint of coatability.
  • the photocurable resin composition of the present invention can be cured by irradiation with active energy rays such as ultraviolet rays and visible rays.
  • the active energy ray source used at this time is not particularly limited. , LEDs, fluorescent lamps, sunlight, electron beam irradiation devices, and the like.
  • the irradiation dose (integrated light dose) of the active energy ray irradiation is preferably 3 kJ/m 2 or more, more preferably 5 kJ/m 2 or more, from the viewpoint of the properties of the cured product, and from the viewpoint of the tact time of the curing process. It is preferably 70 kJ/m 2 or less, more preferably 60 kJ/m 2 or less, and particularly preferably 50 kJ/m 2 or less.
  • the cured product according to the present invention can be obtained by curing the photocurable resin composition of the present invention by irradiating it with active energy rays such as ultraviolet rays according to the above curing method. That is, the second aspect of the present invention relates to a cured product obtained by irradiating the photocurable resin composition with light. As long as the cured product of the present invention is obtained by curing the photocurable resin composition of the present invention, the curing method is not limited.
  • the cured product of the present invention, or the cured product obtained by curing the photocurable resin composition of the present invention or the sealant of the present invention, which will be described later, is excellent in low-compression sealing properties.
  • the evaluation result of the low-compression sealability of the cured product of the photocurable resin composition of the present invention is preferably 300 kPa or more, more preferably 300 kPa or more, and particularly 400 kPa or more. preferable.
  • the upper limit is not particularly limited, it is substantially 5000 kPa or less.
  • the cured product of the present invention or the cured product obtained by curing the photocurable resin composition of the present invention or the sealant of the present invention, which will be described later, has little compression set.
  • the cured product of the photocurable resin composition of the present invention is compressed by 50% (compressed by 50% of the thickness or height of the cured product) for 100 hours. Permanent set is 20% or less.
  • the compression set is preferably 15% or less, more preferably 10% or less, particularly preferably 5% or less, and most preferably 2.5% or less.
  • the lower limit is not particularly limited, but is substantially 0% or more, and may be 1% or more.
  • the value measured by the method described in Examples below is adopted.
  • the cured product of the present invention, or the cured product obtained by curing the photocurable resin composition of the present invention or the sealant of the present invention described below is not particularly limited, but the hardness (measured with an A-type durometer hardness) is preferably 3 to 95, more preferably 5 to 90, even more preferably 15 to 65, particularly preferably 15 to 50, more than 15 to 40 Most preferably: For the hardness of the cured product, the value measured by the method described in Examples below is adopted.
  • the cured product of the present invention, or the cured product obtained by curing the photocurable resin composition of the present invention or the sealant of the present invention, which will be described later, is not particularly limited, but has a tensile strength of 0.6 MPa or more.
  • the upper limit is not particularly limited, it is substantially 100 MPa or less.
  • the cured product of the present invention, or the cured product obtained by curing the photocurable resin composition of the present invention or the sealant of the present invention, which will be described later is not particularly limited, but has an elongation of 240% or more. is preferred, and 300% or more is more preferred.
  • the upper limit is not particularly limited, but is substantially 3000% or less. As the elongation percentage of the cured product, the value measured by the method described in Examples below is adopted.
  • An application in which the photocurable resin composition of the present invention is preferably used is a sealing agent. That is, a third aspect of the present invention relates to a sealant containing the photocurable resin composition.
  • the present invention also provides a cured product obtained by irradiating the sealant of the present invention with light.
  • the sealing agent includes applications such as adhesives, coating agents, casting agents, and potting agents.
  • the photocurable resin composition of the present invention is preferably liquid at 25°C.
  • the photocurable resin composition of the present invention or a cured product thereof is a rubber elastic body having low gas permeability, low moisture permeability, heat resistance, acid resistance and excellent flexibility.
  • Fuel cells, solar cells, dye-sensitized solar cells, lithium-ion batteries, electrolytic capacitors, liquid crystal displays, organic EL displays, electronic paper, LEDs, hard disk drives, photodiodes, optical communications/circuits, electric wires/cables/ Examples include optical fibers, optical isolators, laminated bodies such as IC cards, sensors, substrates, medicines/medical instruments/devices, and the like.
  • the photocurable resin composition of the present invention has little compression set and can form a cured product having excellent sealing properties at low compression, so it is suitable for fuel cells (especially solid polymer fuels). Batteries), hard disk devices, liquid crystal displays, and organic EL displays are particularly preferred, and fuel cells (especially polymer electrolyte fuel cells) are particularly preferred.
  • sealant according to the present invention may be used in any part, members such as separators, frames, electrolyte membranes, fuel electrodes, air electrodes (oxygen electrodes), and electrolyte membrane electrode assemblies in fuel cells are used. is preferably used around the sealant according to the present invention.
  • a fuel cell is a power generator that generates electricity by chemically reacting hydrogen and oxygen.
  • fuel cells There are four types of fuel cells: solid polymer fuel cells, phosphoric acid fuel cells, molten carbonate fuel cells, and solid oxide fuel cells.
  • Polymer electrolyte fuel cells in particular, operate at a relatively low temperature (around 80°C) and have high power generation efficiency. , emergency power supply, etc.
  • a cell 1 of a typical polymer electrolyte fuel cell includes an electrolyte membrane electrode assembly 5 having a structure in which a polymer electrolyte membrane 4 is sandwiched between an air electrode 3a and a fuel electrode 3b. (MEA), a frame 6 that supports the MEA 5, and a separator 2 in which gas flow paths are formed.
  • MEA fuel gas
  • oxidizing gas oxygen gas
  • cooling water flows through the flow path 9 for the purpose of alleviating heat generation during power generation.
  • a package obtained by stacking several hundred of these cells is called a cell stack 10 of a polymer electrolyte fuel cell 11 as shown in FIG.
  • sealing agents are often used for the purpose of preventing leakage of fuel gas, oxygen gas, and the like. Specifically, sealants are used between adjacent separators, between a separator and a frame, between a frame and a polymer electrolyte membrane or a membrane electrode assembly (MEA), and the like.
  • the sealant of the present invention is a peripheral fuel cell for one or more members selected from the group consisting of a separator, a frame, a polymer electrolyte membrane, a fuel electrode, an air electrode, and an electrolyte membrane electrode assembly, which are members of the fuel cell. It can be suitably used as a curable sealant for liquids.
  • the sealant of the present invention is suitable as a sealant between adjacent separators in a fuel cell, or as a sealant between a frame of a fuel cell and a polymer electrolyte membrane or a membrane electrode assembly (MEA). can be used.
  • the third aspect of the present invention provides a seal between adjacent separators in a fuel cell, a seal between a fuel cell frame and an electrolyte membrane, and a seal between a fuel cell frame and an electrolyte membrane electrode assembly.
  • any one of the seals is a cured product according to the present invention (between adjacent separators in the fuel cell, or between the frame and the electrolyte membrane of the fuel cell, or between the electrolyte membrane electrode assembly is sealed with the cured product according to the present invention).
  • the fuel cell is preferably a polymer electrolyte fuel cell.
  • Examples of the polymer electrolyte membrane 4 include a cation exchange membrane having ion conductivity, and are preferably chemically stable and resistant to operation at high temperatures.
  • Examples include fluorine-based polymers having sulfonic acid groups.
  • Commercially available products include Nafion (registered trademark) manufactured by DuPont, Flemion (registered trademark) manufactured by AGC Corporation, and Aciplex (registered trademark) manufactured by Asahi Kasei Corporation.
  • Polymer electrolyte membranes are generally difficult to adhere to, but can be adhered by using the photocurable resin composition of the present invention.
  • the fuel electrode 3b is called a hydrogen electrode or anode, and known ones are used.
  • a material obtained by supporting a catalyst such as platinum, nickel, or ruthenium on carbon can be used.
  • the air electrode 3a is called an oxygen electrode or cathode, and a known one is used.
  • a material obtained by supporting a catalyst such as platinum or an alloy on carbon can be used.
  • the surface of each electrode may be provided with a gas diffusion layer that functions to diffuse gas and keep the polymer electrolyte membrane moist.
  • a known material is used as the gas diffusion layer, and examples thereof include carbon paper, carbon cloth, and carbon fiber.
  • the separator 2 has fine uneven flow paths, through which fuel gas and oxidizing gas are supplied to the electrodes. Also, the separator 2 is made of aluminum, stainless steel, titanium, graphite, carbon, or the like.
  • the frame 6 supports and reinforces the polymer electrolyte membrane 4 or MEA 5, which is a thin film, so that it does not break.
  • Materials for the frame 6 include thermoplastic resins such as polyvinyl chloride, polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene terephthalate, polypropylene, and polycarbonate.
  • thermoplastic resins such as polyvinyl chloride, polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene terephthalate, polypropylene, and polycarbonate.
  • PEN polyethylene naphthalate
  • polypropylene polypropylene
  • polycarbonate polycarbonate
  • the fuel cell of the present invention is a fuel cell characterized by being sealed with the photocurable resin composition of the present invention or a cured product thereof.
  • Members that require sealing in a fuel cell include separators, frames, polymer electrolyte membranes, fuel electrodes, air electrodes, MEAs, etc. Seals can be formed between these members. More specific sealing locations (locations where sealing portions are formed) include between adjacent separators, between a separator and a frame, between a frame and a polymer electrolyte membrane or an MEA, and the like.
  • a cured product can be obtained by irradiating the photocurable resin composition of the present invention or the sealant of the present invention with an energy beam such as light to cure the composition.
  • the photocurable resin composition or sealant of the present invention, or a cured product thereof can be used as a sealing portion around members such as fuel cell separators, frames, polymer electrolyte membranes, fuel electrodes, air electrodes, and electrolyte membrane electrode assemblies.
  • members such as fuel cell separators, frames, polymer electrolyte membranes, fuel electrodes, air electrodes, and electrolyte membrane electrode assemblies.
  • the photocurable resin composition or sealant of the present invention, or a cured product thereof is used as a sealing portion between adjacent separators in a fuel cell, or between a frame of a fuel cell and a polymer electrolyte membrane or an electrolyte membrane electrode assembly.
  • the main purpose of sealing between the separator and the frame or between the polymer electrolyte membrane or MEA and the frame is to prevent gas from mixing or leaking.
  • the purpose of the seal is to prevent gas leakage and to prevent cooling water from leaking outside from the cooling water flow path.
  • the sealing method using the photocurable resin composition of the present invention is not particularly limited, but representative examples include a form-in-place gasket (FIPG) method, a cure-in-place gasket (CIPG) method, a mold-in-place gasket ( MIPG) method, liquid injection molding method, and the like.
  • FIPG form-in-place gasket
  • CIPG cure-in-place gasket
  • MIPG mold-in-place gasket
  • liquid injection molding method and the like.
  • the term “seal” means sealing
  • the term “sealant” means a sealing material.
  • the sealant is sometimes called a "gasket”.
  • a photocurable resin composition is applied to one flange of the part to be sealed by an automatic coating device or the like, and in a state where it is attached to the other flange, active energy rays such as ultraviolet rays can be transmitted.
  • the photocurable resin composition is cured by irradiating from the flange side, and adhesive sealing is performed.
  • the method can be used in sealing at least a portion between at least two flanges of a sealed component having at least two flanges. At this time, at least one of the flanges can transmit active energy rays.
  • the method comprises the steps of: applying the photocurable resin composition of the present invention to at least one surface of the flange; laminating through a resin composition; and irradiating an active energy ray through the light transmissible flange to cure the photocurable resin composition and seal at least a portion between the at least two flanges.
  • a method for sealing at least a portion between two flanges, wherein at least one of said flanges is a flange permeable to active energy rays, and a surface of one flange is to, a step of applying the photocurable resin composition of the present invention, a step of bonding the flange coated with the photocurable resin composition and the other flange via the photocurable resin composition, a step of irradiating the photocurable resin composition with active energy rays through a flange capable of transmitting active energy rays to cure the photocurable resin composition and sealing at least a portion between the two flanges;
  • a method comprising:
  • a photocurable resin composition is bead-coated on the flange of the part to be sealed using a screen printing applicator, an automatic applicator, etc., and irradiated with active energy rays such as ultraviolet rays to remove the photocurable resin composition.
  • the procedure includes curing to form a gasket and laminating with another flange to compress and seal.
  • the method can be used in sealing at least a portion between at least two flanges of a sealed component having at least two flanges.
  • the method includes a step of applying the photocurable resin composition described above to at least one flange of the flanges, and irradiating the applied photocurable resin composition with an active energy ray to irradiate the photocurable resin composition. is cured to form a gasket made of the cured product of the photocurable resin composition, the other flange is placed on the gasket, and the one flange coated with the photocurable resin composition and the other crimping the flanges through the gasket to seal at least a portion between the at least two flanges.
  • a method for sealing at least a portion between at least two flanges of a part to be sealed having at least two flanges wherein the surface of at least one of said flanges comprises: , a step of applying the photocurable resin composition of the present invention, irradiating the photocurable resin composition with an active energy ray to cure the photocurable resin composition, and on the one flange, A step of forming a gasket made of a cured product of a photocurable resin composition, placing the other flange on the gasket, and separating the one flange coated with the photocurable resin composition and the other flange crimping through the gasket to seal at least a portion between the at least two flanges.
  • a mold made of a material capable of transmitting active energy rays is pressed against one flange of the part to be sealed in advance, and a photocurable resin composition is poured into the cavity formed between the mold and the flange. It is a method of injecting, irradiating active energy rays such as ultraviolet rays, photocuring to form a gasket, bonding with the other flange, and compressing and sealing.
  • the mold is preferably made of a light-transmissive material, and specific examples thereof include glass, polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate, cycloolefin polymer, and olefin.
  • the method can be used in sealing at least a portion between at least two flanges of a sealed component having at least two flanges.
  • the method comprises the steps of placing a gasket-forming mold on at least one of the flanges, and applying the above-described photo-curing to at least a portion of the gap between the gasket-forming mold and the flange on which the mold is placed.
  • a method for sealing at least a portion between at least two flanges of a part to be sealed having at least two flanges comprising a gasket on at least one of said flanges; A step of placing a forming mold, and a step of injecting the photocurable resin composition of the present invention into at least part of the gap between the gasket forming mold and the one flange on which the mold is placed. and irradiating the photocurable resin composition with an active energy ray to cure the photocurable resin composition to form a gasket made of a cured product of the photocurable resin composition on the one flange.
  • the gasket-forming mold is preferably permeable to active energy rays.
  • Liquid injection molding is a method that involves pouring a photocurable resin composition into a mold made of a light-transmitting material under a specific pressure, irradiating it with active energy rays such as ultraviolet rays, and photocuring it to form a gasket. . Then, one flange is bonded to the other flange via this gasket to perform a compression seal.
  • the mold is preferably made of a light-transmissive material, and specific examples thereof include glass, PMMA, polycarbonate, cycloolefin polymer, and olefin.
  • a release agent such as a fluorine-based or silicone-based release agent to the mold in advance so that the gasket can be easily removed from the mold.
  • components (A) to (D) and comparative components were prepared as follows. Next, each component was weighed so as to have the composition (unit: parts by mass) shown in Table 1, and mixed with a planetary mixer at room temperature (25°C) for 60 minutes under light shielding to obtain a photocurable resin composition. rice field.
  • the obtained photocurable resin compositions (the photocurable resin compositions of each example and each comparative example) were liquid at 25°C.
  • the detailed addition amount (content) of each component is as shown in Table 1, and the units of numerical values in Table 1 are "parts by mass” unless otherwise specified.
  • the item "b2 parts by mass/b1 parts by mass” represents the mass ratio of the b2 component to 1 part by mass of the b1 component.
  • a blank in Table 1 indicates that the corresponding component is not included.
  • the product After separating the supernatant liquid from the reaction solution and distilling off the solvent etc., the product is dissolved in 3000 mL of n-hexane, washed with 3000 mL of pure water three times, reprecipitated from methanol, and the solvent is reduced in pressure. The solvent was distilled off and the resulting polymer was vacuum-dried at 80° C. for 24 hours to obtain polyisobutylene (a1) having acryloyloxyethoxyphenyl groups.
  • the a1 contains a --[CH 2 C(CH 3 ) 2 ]-- unit and contains two acryloyl groups. More specifically, in general formula (1) above, a1 represents a p-phenylene group, and PIB represents an isopropylene group (—C(CH 3 ) 2 —) and —[CH 2 C(CH 3 ) represents a polyisobutylene skeleton consisting of 2 ]-units, R 4 represents a hydrocarbon group having 2 carbon atoms (ethylene group), R 2 and R 3 each independently represents a hydrogen atom, R 5 represents a hydrogen is a polymer in which n is 2.
  • the number average molecular weight (chromatographic method, polystyrene conversion) of the a1 component was 11,100, and the viscosity (25° C.) of the a1 component was 1550 Pa ⁇ s. Moreover, the a1 component was liquid at 25°C.
  • b1-1 isobornyl acrylate (C10) (IBX-A manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) b1-2: 4-tert-butylcyclohexyl acrylate (C10) (SR217 manufactured by Sartomer)
  • b'1 Isobornyl methacrylate (C10) (light ester IB-X manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.)
  • b2-1 Lauryl acrylate
  • C12 Light ester LA manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.
  • b2-2 isostearyl acrylate (C18) (ISTA manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.)
  • b2-3 isononyl acrylate (C9) (INA manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.)
  • b2-4 n-octyl acrylate (C8) (NOAA manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.)
  • b'2 Lauryl methacryl
  • c2 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenylphosphine oxide (Omnirad® TPO from IGM Resins BV) ⁇ (D) Component>
  • d1 Hydrophobic silica treated with dimethylsilicone oil having an average particle size of 12 nm (RY200 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.).
  • each photocurable resin composition was applied to a square pressure-resistant flange (made of aluminum) having a flange width of 10 mm and a flange frame size (inside) of 80 ⁇ 80 mm using an automatic applicator.
  • a bead of 0.0 mm was applied in a circular shape and was cured by irradiating ultraviolet light from above with an integrated light amount of 40 kJ/m 2 .
  • a spacer is used so that the bead is compressed by 20% (20% of the bead height is compressed). managed and tightened.
  • the photocurable resin composition Preferably, it exceeds 300 kPa, and particularly preferably 400 kPa or more (upper limit: 5000 kPa).
  • "uncured” in Table 1 means that the photocurable resin composition was not cured even after ultraviolet irradiation, and a cured product could not be obtained.
  • Each photocurable resin composition is applied to an aluminum plate of 70 mm ⁇ 70 mm with an automatic coating machine, and a bead with a height of 1 mm and a bead diameter of 2 mm is applied, and the integrated light amount is 40 kJ / m. 2 was irradiated and cured to obtain a test piece. Next, using the test piece, the bead is compressed by 50% using a jig and spacer specified in JIS-K-6262 (2013) (50% of the bead height is compressed It was left still in an oven at 95° C. while being compressed so as to be in a state of being warmed up.
  • a compression set of 20% or less is acceptable, and a compression set of 15% or less is acceptable. It is preferably 10% or less, particularly preferably 5% or less, and most preferably 2.5% or less.
  • the lower limit is not particularly limited, but is substantially 0% or more, and may be 1% or more.
  • uncured in Table 1 means that the photocurable resin composition was not cured even after ultraviolet irradiation, and a cured product could not be obtained.
  • crushing means that the compression set was crushed when the compression set was 50% compression, and it was not possible to cope with high compression.
  • Comparative Examples 1-1 and 1-2 in Table 1 are compositions outside the predetermined range of the mass ratio (b2/b1) of the component (b1) and the component (b2) of the present invention. The result was that the compression set of the obtained cured product was inferior. Comparative Examples 2-1 and 2-2, which did not contain the component (b1) of the component (B) of the present invention, were inferior in low-compression sealability. In Comparative Example 3, a methacrylate monomer having an alicyclic hydrocarbon group, which is not the component (b1) of the component (B) of the present invention, and a methacrylate monomer having a linear alkyl group, which is not the component (b2), were used together.
  • Comparative Example 4 which is a composition outside the predetermined content of the component (b2) of the present invention, was inferior in low-compression sealability.
  • Comparative Example 5 although the content of the component (b2) did not meet the predetermined content of the present invention, the composition was crushed at 50% of the compression set and could not be applied to high compression.
  • the photocurable resin compositions of the above examples and comparative examples were each poured into a frame of 200 mm ⁇ 200 mm ⁇ 1.0 mm (the thickness of the photocurable resin composition was set to 1 mm). . After that, it was cured by irradiating it with ultraviolet light having an integrated light quantity of 40 kJ/m 2 to prepare a sheet-like cured product. While keeping the pressure surface of the A-type durometer (hardness tester) parallel to the test piece (6 sheets of each sheet-shaped cured material set to a thickness of 6 mm), press with a force of 10 N, The pressurized surface and the test piece were brought into close contact. The maximum value was read at the time of measurement, and the maximum value was defined as "hardness".
  • Table 2 shows the results. Details comply with JIS K 6253 (2012). A hardness of 3 to 65 is acceptable, more preferably 5 to 50, particularly preferably 15 to 40, and most preferably more than 15 and 40 or less.
  • the term "uncured” in Table 2 means that the composition was not cured even after UV irradiation and no cured product was obtained, and "-" means that no measurement was performed.
  • Table 2 shows the results. Details comply with JIS K 6251 (2010). In the present invention, from the viewpoint of high strength, a tensile strength of 0.6 MPa or more is acceptable, and 0.7 MPa or more is more preferable (upper limit: 100 MPa).
  • the term "uncured” in Table 2 means that the composition was not cured even after UV irradiation and no cured product was obtained, and "-" means that no measurement was performed.
  • the specimen was fixed to a chuck in the same manner as in (4) Tensile strength measurement above, and pulled at a tensile speed of 500 mm/min until the specimen was cut. Since the test piece stretched during measurement and the distance between the marked lines widened, the distance between the marked lines was measured with a vernier caliper until the test piece was cut. The rate of elongation was obtained as "elongation rate (%)" based on the initial interval between gauge lines. Table 2 shows the results. From the viewpoint of high elongation, the elongation rate of 240% or more is acceptable, and the elongation rate of 300% or more is more preferable (upper limit: 3000%). In addition, "uncured” in Table 2 means that a cured product could not be obtained even after UV irradiation, and "-" means unmeasured.
  • Comparative Examples 1-1 and 1-2 in Table 2 are compositions outside the predetermined range of the mass ratio (b2/b1) of the component (b1) and the component (b2) of the present invention. A cured product with high elongation and high strength was obtained, and the cured product properties were excellent. Further, Comparative Examples 2-1 and 2-2 are compositions that do not contain the (b1) component of the (B) component of the present invention, but a cured product with low elongation and low strength is obtained, The results were poor in properties of the cured product.
  • Comparative Example 3 a methacrylate monomer having an alicyclic hydrocarbon group, which is not the component (b1) of the component (B) of the present invention, and a methacrylate monomer having a linear alkyl group, which is not the component (b2), were used together. Although it was a composition, it was not cured even after ultraviolet irradiation, and a cured product could not be obtained. In Comparative Example 4, although the content of the component (b2) was not within the range specified in the present invention, a cured product with low elongation and low strength was obtained, resulting in poor cured product properties.
  • the moisture permeability (g/m 2 ⁇ 24h) was calculated and evaluated based on the following evaluation criteria. As a result, both Examples 2 and 3 were acceptable. A detailed test method complies with JIS Z 0208 (1976). When used as a curable sealant for fuel cells, the moisture permeability is preferably less than 10 g/m 2 ⁇ 24 h (accepted according to the following evaluation criteria).
  • Moisture permeability is less than 10 g/m 2 ⁇ 24h
  • Moisture permeability is 10 g/m 2 ⁇ 24h or more.
  • the type of test was a pressure sensor method, the conditions were 23° C., the test gas (hydrogen gas) on the high pressure side was measured at 100 kPa, and evaluation was made based on the following evaluation criteria. As a result, both Examples 2 and 3 were acceptable.
  • the hydrogen gas barrier property is preferably less than 1 ⁇ 10 ⁇ 14 mol ⁇ m/m 2 ⁇ s ⁇ Pa (“acceptable” according to the following evaluation criteria) when used as a sealant for fuel cells.
  • the photocurable resin composition according to the present invention provides a cured product having low moisture permeability, excellent hydrogen gas barrier properties, and good sealability.
  • the photocurable resin composition according to the present invention has little compression set and can form a cured product with excellent sealability at low compression, so it can be suitably used for various seal applications.
  • the photocurable resin composition according to the present invention is industrially useful because it is effective as a curable sealant for fuel cells.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)

Abstract

本発明は、圧縮永久歪みが少なく、低圧縮時のシール性に優れた硬化物を形成する光硬化性樹脂組成物を提供することを目的とする。本発明の光硬化性樹脂組成物は、下記(A)~(C)成分を含み、 下記(b1)成分と下記(b2)成分との質量比(b2/b1)が1.0~5.0であり、下記(A)成分100質量部に対して下記(b2)成分を10~65質量部含む。 (A)成分:(メタ)アクリロイル基を1以上と、-[CH2C(CH3)2]-単位を含むポリイソブチレン樹脂 (B)成分:炭素数5~25の脂環式炭化水素基を有するアクリレートモノマー(b1)および炭素数5~30の直鎖状または分岐状アルキル基を有するアクリレートモノマー(b2) (C)成分:光ラジカル重合開始剤

Description

光硬化性樹脂組成物、燃料電池およびシール方法
 本発明は、光硬化性樹脂組成物、燃料電池およびシール方法に関する。
 近年、自動車や家庭用の新しいエネルギーシステムとして燃料電池が注目されている。燃料電池とは、水素と酸素とを化学的に反応させることにより電気を取り出す発電装置である。また、燃料電池は、発電時のエネルギー効率が高く、水素と酸素との反応により水が生成されることからクリーンな次世代の発電装置である。燃料電池は、固体高分子形燃料電池、リン酸型燃料電池、溶融炭酸塩型燃料電池、および固体酸化物型燃料電池の4つの方式がある。なかでも、固体高分子形燃料電池は、運転温度が比較的低温(80℃前後)でありながら高発電効率であるので、自動車用動力源、家庭用発電装置、携帯電話などの電子機器用小型電源、非常電源等の用途で期待されている。
 図1に示すように、固体高分子形燃料電池のセル1は、高分子電解質膜4が空気極(カソード)3aと燃料極(アノード)3bとの間に挟持された構造である電解質膜電極接合体(MEA)5と、前記MEAを支持するフレーム6と、ガスの流路が形成されているセパレーター2とを備えた構造を有する。
 固体高分子形燃料電池を起動するには、燃料極(アノード)3bに水素を含む燃料ガスを、空気極(カソード)3aには酸素を含む酸化ガスを別々に隔離して供給する必要がある。隔離が不十分で一方のガスが他方のガスへと混合してしまうと、発電効率の低下を起こしてしまうおそれがあるためである。このような背景から、燃料ガスや酸化ガスなどの漏れを防止する目的で、シール剤が多用されている。具体的には、隣り合うセパレーター2同士の間、セパレーター2とフレーム6との間、フレーム6と高分子電解質膜4またはMEA5との間等にシール剤を用いて形成されたシール部7が配置されている。
 固体高分子形燃料電池に用いられるシール剤としては、耐気体透過性、低透湿性、耐熱性、耐酸性、可とう性に優れるゴム弾性体であることから、ポリイソブチレン系重合体を用いたヒドロシリル化反応する加熱硬化性樹脂組成物(特開2004-111146号公報参照)、フルオロポリエーテル化合物を用いたヒドロシリル化反応する加熱硬化性樹脂組成物(特開2004-075824号公報(米国特許出願公開第2005/0043480号明細書)参照)、フッ素ポリマーを用いたヒドロシリル化反応する加熱硬化性樹脂組成物(特開2007-100099号公報(米国特許出願公開第2006/0052546号明細書)参照)、エチレン-プロピレン-ジエンゴムを用いた加熱硬化性樹脂組成物(特開2013-229323号公報(米国特許出願公開第2014/0287340号明細書)参照)が検討されてきた。しかしながら、特開2004-111146号公報、特開2004-075824号公報(米国特許出願公開第2005/0043480号明細書)、特開2007-100099号公報(米国特許出願公開第2006/0052546号明細書)および特開2013-229323号公報(米国特許出願公開第2014/0287340号明細書)に開示された加熱硬化性樹脂組成物は、硬化させるために加熱工程が必要であるので、作業工程に時間がかかるという問題があった。そこで、硬化工程のタクトタイムの短縮を実現できる光硬化性樹脂組成物が注目されている。特開平2-88614号公報(欧州特許出願公開第000353471号明細書)には、2個または3個の末端アクリレート基を有するテレキーリックポリイソブチレン重合体および反応性希釈剤を含有する重合体組成物が開示されている。
 前記の特開平2-88614号公報(欧州特許出願公開第000353471号明細書)に開示された光硬化性樹脂組成物の硬化物は、圧縮永久歪みが大きいため、これをガスケットに用いた場合、耐久性に劣るという問題があった。また、特開平2-88614号公報(欧州特許出願公開第000353471号明細書)に開示された光硬化性樹脂組成物の硬化物は、低圧縮でガスケットとして用いた場合、十分なシール性を発現させることができなかった。
 本発明は、上記の状況に鑑みてなされたものであり、圧縮永久歪みが少なく、低圧縮時のシール性に優れた硬化物を与える光硬化性樹脂組成物を提供することである。
 本発明の要旨を次に説明する。
 1.下記(A)~(C)成分を含み、
 下記(b1)成分と下記(b2)成分との質量比(b2/b1)が1.0~5.0であり、下記(A)成分100質量部に対して下記(b2)成分を10~65質量部含む、光硬化性樹脂組成物:
(A)成分:(メタ)アクリロイル基を1以上と、-[CHC(CH]-単位を含むポリイソブチレン樹脂
(B)成分:炭素数5~25の脂環式炭化水素基を有するアクリレートモノマー(b1)および炭素数5~30の直鎖状または分岐状アルキル基を有するアクリレートモノマー(b2)
(C)成分:光ラジカル重合開始剤。
 2.前記(A)成分100質量部に対して、前記(B)成分を15~130質量部含む、上記1.に記載の光硬化性樹脂組成物。
 3.前記(b1)成分が、シクロヘキシルアクリレート、トリメチルシクロヘキシルアクリレート、4-t-ブチルシクロヘキシルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、イソボルニルアクリレートおよびアダマンチルアクリレートからなる群から選択される少なくとも1種を含み、
 前記(b2)成分が、イソノニルアクリレート、イソステアリルアクリレート、トリデシルアクリレート、ラウリルアクリレート、テトラデシルアクリレート、テトラオクチルアクリレート、ペンタデシルアクリレート、ヘキサデシルアクリレート、ヘプタデシルアクリレートおよびn-オクチルアクリレートからなる群から選択される少なくとも1種を含む、上記1.または2.に記載の光硬化性樹脂組成物。
 4.更に、(D)成分として、疎水性シリカを含む、上記1.~3.のいずれかに記載の光硬化性樹脂組成物。
 5.前記光硬化性樹脂組成物の硬化物は、50%圧縮された状態で100時間経過した後の圧縮永久歪みが20%以下である、上記1.~4.のいずれかに記載の光硬化性樹脂組成物。
 6.上記1.~5.のいずれかに記載の光硬化性樹脂組成物を含む、シール剤。
 7.上記1.~5.のいずれかに記載の光硬化性樹脂組成物または上記6.に記載のシール剤に対して光照射することにより得られる硬化物。
 8.燃料電池における隣り合うセパレーター同士のシール部、燃料電池のフレームと電解質膜との間のシール部、または燃料電池のフレームと電解質膜電極接合体との間のシール部を含む燃料電池であって、前記いずれかのシール部が、上記7.に記載の硬化物を含む、燃料電池。
 9.少なくとも2つのフランジを有する被シール部品の当該少なくとも2つのフランジの間の少なくとも一部をシールする方法であって、前記フランジの少なくとも一方のフランジに、上記1.~5.のいずれかに記載の光硬化性樹脂組成物または上記6.に記載のシール剤を塗布する工程と、前記塗布した光硬化性樹脂組成物またはシール剤に活性エネルギー線を照射して前記光硬化性樹脂組成物またはシール剤を硬化させ、前記光硬化性樹脂組成物またはシール剤の硬化物からなるガスケットを形成する工程と、他方のフランジを前記ガスケット上に配置して、前記光硬化性樹脂組成物またはシール剤を塗布した一方のフランジと前記他方のフランジとを前記ガスケットを介して圧着し、前記少なくとも2つのフランジの間の少なくとも一部をシールする工程と、を含む、シール方法。
 10.少なくとも2つのフランジを有する被シール部品の当該少なくとも2つのフランジの間の少なくとも一部をシールする方法であって、前記フランジの少なくとも一方のフランジ上にガスケット形成用金型を配置する工程と、前記ガスケット形成用金型と該金型を配置したフランジとの間の空隙の少なくとも一部に上記1.~5.のいずれかに記載の光硬化性樹脂組成物または上記6.に記載のシール剤を注入する工程と、前記光硬化性樹脂組成物またはシール剤に活性エネルギー線を照射して前記光硬化性樹脂組成物またはシール剤を硬化させ、前記光硬化性樹脂組成物またはシール剤の硬化物からなるガスケットを形成する工程と、前記金型を前記一方のフランジから取り外す工程と、他方のフランジを前記ガスケット上に配置して、前記一方のフランジと前記他方のフランジとを前記ガスケットを介して圧着し、前記少なくとも2つのフランジの間の少なくとも一部をシールする工程と、を含む、シール方法。
燃料電池の単セルの概略断面図である。図1中、1は固体高分子形燃料電池のセルを、2はセパレーターを、3aは空気極(カソード)を、3bは燃料極(アノード)を、4は高分子電解質膜を、5は電解質膜電極接合体(MEA)を、6はフレームを、7はシール部を、8aは酸化ガス流路を、8bは燃料ガス流路を、9は冷却水流路を、それぞれ、示す。 燃料電池全体を表す概略図である。図2中、10はセルスタックを、11は固体高分子形燃料電池を、それぞれ、示す。
 本発明の第1の側面は、下記(A)~(C)成分を含み、
 下記(b1)成分と、下記(b2)成分との質量比(b2/b1)が1.0~5.0であり、下記(A)成分100質量部に対して下記(b2)成分を10~65質量部含む、光硬化性樹脂組成物に関する。
 (A)成分:(メタ)アクリロイル基を1以上と、-[CHC(CH]-単位を含むポリイソブチレン樹脂
 (B)成分:炭素数5~25の脂環式炭化水素基を有するアクリレートモノマー(b1)および炭素数5~30の直鎖状または分岐状アルキル基を有するアクリレートモノマー(b2)
 (C)成分:光ラジカル重合開始剤。
 本発明に係る光硬化性樹脂組成物によれば、圧縮永久歪みが少なく、低圧縮時のシール性に優れた硬化物を形成する光硬化性樹脂組成物が提供される。なお、本明細書において、「低圧縮」とは、例えば20%圧縮、すなわち、光硬化性樹脂組成物により形成された硬化物の厚み(高さ)を100%としたとき、その20%分が圧縮された状態を意味する。
 以下に発明の詳細を説明する。なお、本発明は、以下の形態のみに限定されず、特許請求の範囲内で種々改変することができる。また、本明細書に記載される実施形態は、任意に組み合わせることにより、他の実施形態とすることができる。本明細書に記載される実施形態は、任意に組み合わせることにより、他の実施形態とすることができる。
 本明細書の全体にわたり、単数形の表現は、特に言及しない限り、その複数形の概念をも含むと理解されるべきである。したがって、単数形の冠詞(例えば、英語の場合は「a」、「an」、「the」等)は、特に言及しない限り、その複数形の概念をも含むと理解されるべきである。また、本明細書において使用される用語は、特に言及しない限り、当該分野で通常用いられる意味で用いられると理解されるべきである。したがって、他に定義されない限り、本明細書中で使用される全ての専門用語および科学技術用語は、本発明の属する分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。矛盾する場合、本明細書(定義を含む)が優先する。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。本明細書において、「X~Y」は、その前後に記載される数値(XおよびY)を下限値および上限値として含む意味で使用し、「X以上Y以下」を意味する。また、本発明において(メタ)アクリレートとは、アクリレートとメタクリレートの両方を意味する。
 <(A)成分>
 本発明に用いられる(A)成分は、(メタ)アクリロイル基を1以上有し、かつ-[CHC(CH]-単位を含むポリイソブチレン樹脂(ポリイソブチレン骨格を有するポリマー)であれば特に限定されるものではない。(A)成分としては、例えば、(メタ)アクリロイル基(CH=CH-C(=O)-またはCH=C(CH)-C(=O)-)および-[CHC(CH]-単位(本明細書において、「ポリイソブチレン単位」とも称することがある)を有すればよく、「-[CHC(CH]-単位以外の他の構成単位」を含むポリマーであってもよい。(A)成分は、-[CHC(CH]-単位を、構成単位全量((A)成分)に対して、例えば70質量%以上含み、好ましくは75質量%以上含み、より好ましくは80質量%以上含み、特に好ましくは90質量%以上含むことが適当である。また、(A)成分は、-[CHC(CH]-単位を、構成単位全量((A)成分)に対して、例えば100質量%未満含み、別の態様では95質量%以下含み、また別の態様では90質量%以下含むことが適当である。(A)成分は、一分子中に、(メタ)アクリロイル基を、好ましくは1~12個、より好ましくは2~8個、さらに好ましくは2~4個、特に好ましくは2個有することが適当である。なお、本発明において、ポリマーとは、下記理論にとらわれないが、例えば、ポリマーの主鎖にモノマーの繰り返し単位を伴う構造で、50以上、好ましくは100以上の繰り返し単位からなる化合物を指すと定義できる。1つのポリイソブチレン骨格(下記一般式(1)中のPIB)における-[CHC(CH]-単位の数は、例えば50以上、好ましくは60~300、より好ましくは80~200である。また、(メタ)アクリロイル基は分子の側鎖、および/または、末端のいずれに存在していてもかまわないが、圧縮永久歪みが少なく、低圧縮時のシール性に優れた硬化物を与える光硬化性樹脂組成物が得られるとの観点から、分子の末端に存在することが好ましい。
 前記(A)成分としては、圧縮永久歪みが少ない硬化物を形成できる光硬化性樹脂組成物が得られるという観点から、下記一般式(1)で表されるポリイソブチレン樹脂が好ましい。すなわち、本発明の好ましい形態では、(A)成分が、下記一般式(1)で表されるポリイソブチレン樹脂である。
 (A)成分の具体例としては、(メタ)アクリロイルオキシアルコキシフェニル基を有するポリイソブチレン樹脂が挙げられる。なお、本発明における(A)成分の主骨格は、ポリイソブチレン骨格であるが、このポリイソブチレン骨格を構成するモノマーとしてイソブチレンを主として用いる他に、本発明の効果を損なわない範囲であれば他のモノマーを用いて共重合してもよい。なお、(A)成分は、ディスペンサーからの吐出性が良好な光硬化性樹脂組成物が得られることから、常温(25℃)で液状であることが好ましい。ここで、「液状」とは、具体的には、25℃において、コーンプレート型粘度計で測定される粘度が3000Pa・s以下であることを意味する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 上記一般式(1)中、Rは、1価もしくは多価の芳香族炭化水素基、または1価もしくは多価の脂肪族炭化水素基を表す。この際、多価の芳香族炭化水素基および多価の脂肪族炭化水素基は、それぞれ、2~6価の芳香族炭化水素基および脂肪族炭化水素基をいう。Rの価数は、特に制限されないが、圧縮永久歪みに優れる硬化物が得られるという観点から、好ましくは2~4、より好ましくは2である。
 Rとしての芳香族炭化水素基は、特に制限されないが、ベンゼン、ペンタレン、インデン、ナフタレン、アントラセン、アズレン、ヘプタレン、アセナフタレン、フェナレン、フルオレン、アントラキノン、フェナントレン、ビフェニル、ターフェニル、クォーターフェニル、キンクフェニル、セキシフェニル、トリフェニレン、ピレン、クリセン、ピセン、ペリレン、ペンタフェン、ペンタセン、テトラフェン、ヘキサフェン、ヘキサセン、ルビセン、トリナフチレン、ヘプタフェン、ピラントレン等由来の基を挙げることができる。これらのうち、圧縮永久歪みに優れる硬化物が得られるという観点から、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、ビフェニル由来の基が好ましく、ベンゼン由来の基がより好ましい。
 また、Rとしての1価の脂肪族炭化水素基は、特に制限されないが、炭素数1~12の直鎖または分岐鎖のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、sec-ペンチル基、tert-ペンチル基、n-ヘキシル基、イソヘキシル基、sec-ヘキシル基、tert-ヘキシル基、n-ヘプチル基、n-オクチル基、2-エチルヘキシル基、n-ノニル基、n-デシル基、n-ウンデシル基、n-ドデシル基)、炭素数2~12の直鎖または分岐鎖のアルケニル基、炭素数2~12の直鎖または分岐鎖のアルキニル基などが挙げられる。また、Rとしての2価の脂肪族炭化水素基は、特に制限されないが、炭素数1~12の直鎖または分岐鎖のアルキレン基(例えば、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、プロピレン基(-CH(CH)CH-)、イソプロピレン基(-C(CH-))、炭素数2~12の直鎖または分岐鎖のアルケニレン基、炭素数2~12の直鎖または分岐鎖のアルキニレン基などが挙げられる。
 Rは、好ましくは多価の芳香族炭化水素基であり、より好ましくは2~4価のベンゼン由来の基であり、特にさらに好ましくは2価のフェニレン基(o,m,p-フェニレン基)であり、特に好ましくはp-フェニレン基である。
 上記一般式(1)中、PIBは-[CHC(CH]-単位を含む(または-[CHC(CH]-単位からなる)ポリイソブチレン骨格を表す。前者(即ち、PIBが-[CHC(CH]-単位に加えて他の単位を含む)場合の、他の単位としては、特に制限されないが、例えば、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、プロピレン基(-CH(CH)CH-)、イソプロピレン基(-C(CH-)等の、炭素数1~6の直鎖または分岐鎖のアルキレン基が挙げられる。これらのうち、PIBは、-[CHC(CH]-単位からなるまたは炭素数2~6の直鎖または分岐鎖のアルキレン基および-[CHC(CH]-単位からなることが好ましく、炭素数3~5の分岐鎖のアルキレン基および-[CHC(CH]-単位からなることがより好ましく、イソプロピレン基(-C(CH-)および-[CHC(CH]-単位からなる[すなわち、-C(CH-[CHC(CH]-単位または-C(CH-[C(CHCH]-単位である]ことが特に好ましい。
 上記一般式(1)中、Rは炭素数2~6の2価の炭化水素基を表す。当該2価の炭化水素基はハロゲン原子、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基などの任意の置換基を有していてもよい。ここで、炭素数2~6の2価の炭化水素基としては、特に制限されないが、上記PIBの具体例として例示した基と同様の基が例示できる。好ましくは、Rは、炭素数2または3の2価の炭化水素基である。上記2価の炭化水素基としては、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基などが好ましい。なかでも、Rは、炭素数2または3の2価のアルキレン基(エチレン基(-CH-CH-)、トリメチレン基(-CH-CH-CH-)、プロピレン基(-CH(CH)CH-)、イソプロピレン基(-C(CH-))であると好ましく、エチレン基であると特に好ましい。
 上記一般式(1)中、RおよびRは、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1~20の1価の炭化水素基を表す。ここで、RおよびRは、同じであってもまたは異なるものであってもよい。上記1価の炭化水素基としては、炭素数1~20の1価のアルキル基、炭素数2~20の1価のアルケニル基、炭素数2~20の1価のアルキニル基などが挙げられる。これらの1価の炭化水素基はハロゲン原子、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基などの任意の置換基を有していてもよい。
 炭素数1~20の1価のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル、ネオペンチル、n-ヘキシル基、シクロヘキシル基、n-ヘプチル基、n-オクチル基、2-エチルヘキシル基、n-ノニル基、n-デシル基、n-ウンデシル基、n-ドデシル基、n-トリデシル基、n-テトラデシル基、2-テトラオクチル基、n-ペンタデシル基、n-ヘキサデシル基、2-ヘキシルデシル基、n-ヘプタデシル基、1-オクチルノニル基、n-オクタデシル基、n-ノナデシル基、n-イコシル基などの直鎖または分岐鎖のアルキル基が挙げられる。炭素数2~20の1価のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、1-プロペニル基、イソプロペニル基、1-ブテニル基、2-ブテニル基、3-ブテニル基、1-ペンテニル基、2-ペンテニル基、3-ペンテニル基、1-ヘキセニル基、2-ヘキセニル基、3-ヘキセニル基、1-ヘプテニル基、2-ヘプテニル基、5-ヘプテニル基、1-オクテニル基、3-オクテニル基、5-オクテニル基などの直鎖または分岐鎖のアルケニル基が挙げられる。炭素数2~20の1価のアルキニル基としては、例えば、アセチレニル基、1-プロピニル基、2-プロピニル基、1-ブチニル基、2-ブチニル基、3-ブチニル基、1-ペンテチル基、2-ペンテチル基、3-ペンテチル基、1-ヘキシニル基、2-ヘキシニル基、3-ヘキシニル基、1-ヘプチニル基、2-ヘプチニル基、5-ヘプチニル基、1-オクチニル基、3-オクチニル基、5-オクチニル基などなどの直鎖または分岐鎖のアルキニル基が挙げられる。
 これらのうち、RおよびRは、好ましくは水素原子、炭素数1~8の直鎖または分岐鎖のアルキル基であり、より好ましくは水素原子、炭素数1~3の直鎖または分岐鎖のアルキル基であり、特に好ましくは水素原子である。
 上記一般式(1)中、Rは水素原子またはメチル基を表し、好ましくは水素原子である。nは1~6のいずれかの整数であり、より好ましくは2~4の整数であり、特に好ましくは2である。nが2以上である場合、PIB、R、R、RおよびRはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。
 本発明における(A)成分の分子量は特に制限は無いが、より一層、圧縮永久歪みが少なく、低圧縮時のシール性に優れた硬化物を形成する光硬化性樹脂組成物が得られるという観点から、クロマトグラフィー測定による数平均分子量が、例えば、200~500,000であることが好ましく、より好ましくは500~300,000であり、さらに好ましくは1,000~100,000であり、特に好ましくは3,000~50,000である。なお、前記数平均分子量は、サイズ浸透クロマトグラフィー(SEC)を用いた標準ポリスチレン換算法により算出した。2種類以上の(A)成分を併用する場合は、そのうちの少なくとも1つの(A)成分の数平均分子量が上記範囲にあることが好ましい。
 本発明における(A)成分の25℃での粘度は、特に制限は無いが、ディスペンサーからの吐出性が良好な光硬化性樹脂組成物が得られることから、例えば5Pa・s以上、好ましくは50Pa・s以上、より好ましくは100Pa・s以上であり、例えば、3000Pa・s以下、好ましくは2500Pa・s以下、より好ましくは2000Pa・s以下である。特に好ましい粘度は1750Pa・s以下である。なお、特に断りがない限り、粘度の測定は、コーンプレート型粘度計を用い、25℃での粘度を測定した。2種類以上の(A)成分を併用する場合は、そのうちの少なくとも1つの(A)成分の粘度が上記範囲にあることが好ましい。
 (A)成分の製造方法としては、特に限定されないが、公知の手法を用いることができる。例えば、Polymer Bulletin、第6巻、135~141頁(1981)、T.P.LiaoおよびJ.P.KennedyおよびPolymer Bulletin、第20巻、253~260頁(1988)、Puskas et al.で開示された末端水酸基ポリイソブチレンと塩化アクリロイルまたは塩化メタクリロイルとを反応させて得る方法が挙げられる。また、(A)成分の他の製造方法としては、末端水酸基ポリイソブチレンと、(メタ)アクリロイル基およびイソシアネート基を有する化合物とを反応させる方法、末端水酸基ポリイソブチレンと、イソシアネート基を有する化合物と、(メタ)アクリロイル基および水酸基を有する化合物とを反応させる方法、末端水酸基ポリイソブチレンと(メタ)アクリル酸または(メタ)アクリル酸低級エステルとを脱水エステル化法またはエステル交換法を用いて反応させる方法などが挙げられる。
 また、前記の一般式(1)で表されるポリイソブチレン樹脂の製造方法としては、特に限定されないが、好ましくは、特開2013-216782号公報で開示されたハロゲン末端ポリイソブチレンと下記一般式(2)で表されるような(メタ)アクリロイル基およびフェノキシ基を有する化合物とを反応させる方法が挙げられる。また、前記ハロゲン末端ポリイソブチレンは、公知の手法により得られるが、例えばカチオン重合により得られ、より好ましくはリビングカチオン重合により得られる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 上記一般式(2)中、R、R、RおよびRは、上記一般式(1)で定義したとおりであってもよい。具体的には、Rは炭素数2~6の2価の炭化水素基を表す。RおよびRは、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1~20の1価の炭化水素基を表す。Rは、水素原子またはメチル基を表す。上記式(2)で示される化合物としては、例えばフェノキシメチル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、フェノキシブチル(メタ)アクリレート、フェノキシペンチル(メタ)アクリレート等が挙げられ、好ましくはフェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、フェノキシブチル(メタ)アクリレート、フェノキシペンチル(メタ)アクリレート等である。
 <(B)成分>
 本発明の(B)成分は、(b1)成分:炭素数5~25の脂環式炭化水素基を有するアクリレートモノマーおよび(b2)成分:炭素数5~30の直鎖状または分岐状アルキル基を有するアクリレートモノマーである。(b1)成分および(b2)成分は、アクリロイルオキシ基(HC=CH-C(=O)-O-)を少なくとも1個有するエステル化合物、すなわちアクリル酸エステルである。(b1)成分は、炭素数5~25の脂環式炭化水素基と、アクリロイルオキシ基と、を含み、(b2)成分は、炭素数5~30の直鎖状または分岐状アルキル基と、アクリロイルオキシ基と、を含む。なお、本明細書において、(b1)成分および(b2)成分をまとめて「(B)成分」と称することがある。
 (b1)成分は、炭素数5~25の脂環式炭化水素基と、アクリロイルオキシ基との間に、2~4価の有機基をさらに有していてもよい。同様に、(b2)成分は、炭素数5~30の直鎖状または分岐状アルキル基と、アクリロイルオキシ基との間に、2~4価の有機基をさらに有していてもよい。ここで、有機基とは、炭素原子を含む基を意味する。(b1)成分および/または(b2)成分が上記有機基を有する場合、その価数は、2価であると好ましい。2価の有機基とは、例えば、炭素数2~4のオキシアルキレン基が挙げられ、その具体例としては、オキシエチレン基(-OCHCH-)、オキシプロピレン基(-OCH(CH)CH-)、オキシトリメチレン基(-OCHCHCH-)、オキシブチレン基(-OCHCHCHCH-)などが挙げられる。これらのオキシアルキレン基の中でも、オキシエチレン基、オキシプロピレン基が好ましく、オキシエチレン基がより好ましい。この際、オキシアルキレン基は、オキシアルキレン基の酸素原子と、炭素数5~25の脂環式炭化水素基または炭素数5~30の直鎖状または分岐状アルキル基とが結合する形態で含まれると好ましい。
 本発明に係る光硬化性樹脂組成物は、(b1)成分と(b2)成分とを所定比率で組み合わせて、かつ、(b2)成分を(A)成分100質量部に対して10~65質量部含むことにより、圧縮永久歪みが少なく、低圧縮時のシール性に優れた硬化物を形成する光硬化性樹脂組成物を得ることができる。また、(b1)成分と(b2)成分とを所定比率で組み合わせることによって、高伸張の(伸び率が高い)硬化物が得られ、硬化物特性に優れるという効果を発揮する。
 (B)成分について、一分子中に含まれるアクリロイル基(アクリロイルオキシ基)は、1個(単官能)以上であればよく、その上限は特に制限されないが、例えば3個(三官能)以下であり、好ましくは2個(二官能)以下である。(B)成分としてのアクリレートモノマーは、より高伸張の硬化物が得られるとの観点から、好ましくは1官能(単官能アクリレートモノマー)である。より好ましくは、(B)成分は、式:HC=CR-C(=O)-O-Rで表される化合物である。ここで、Rは、炭素数5~25の脂環式炭化水素基または炭素数5~30の直鎖状もしくは分岐状アルキル基を表す。上記式において、Rが、炭素数5~25の脂環式炭化水素基であるものは(b1)成分に相当し、Rが炭素数5~30の直鎖状または分岐状アルキル基であるものは(b2)成分に相当する。また、上記式において、Rは、水素原子を表す。なお、ある化合物が、アクリロイルオキシ基に加え、炭素数5~25の脂環式炭化水素基および炭素数5~30の直鎖状または分岐状アルキル基の両方を有している場合は、アクリロイルオキシ基に直接結合している置換基によって(b1)成分および(b2)成分のいずれに属するかを判断する。例えば、アクリロイルオキシ基に、ラウリル基(炭素数12の直鎖状アルキル基)で置換されたシクロヘキシル基が結合している化合物は、(b1)成分に該当する。また、アクリロイルオキシ基と、上記脂環式炭化水素基または上記アルキル基との間に2価の有機基が存在する場合には、2価の有機基に結合している置換基によって(b1)成分および(b2)成分のいずれに属するかを判断する。例えば、アクリロイルオキシ基に対して、ラウリル基で置換されたシクロヘキシル基がオキシエチレン基を介して結合している化合物は、(b1)成分に該当する。
 また、(B)成分について、各置換基の炭素数は、当該置換基がさらに他の置換基によって置換されている場合、その置換した他の置換基を構成する炭素の数を含むものとする。具体的には、(b1)成分について、脂環式炭化水素基が他の置換基(例えば、アルキル基等の鎖状炭化水素基)によって置換されている場合、脂環式炭化水素基の炭素数は、上記他の置換基の炭素数も含めた炭素数(すなわち、脂環式炭化水素基の炭素数と、他の置換基の炭素数との和)を意味する。同様に、(b2)成分について、直鎖状または分岐状アルキル基が他の置換基(例えば、脂環式炭化水素基)によって置換されている場合、直鎖状または分岐状アルキル基の炭素数は、上記他の置換基の炭素数も含めた炭素数(すなわち、直鎖状または分岐状アルキル基の炭素数と、他の置換基の炭素数との和)を意味する。
 (b1)成分に含まれる炭素数5~25の脂環式炭化水素基(好ましくは、Rとしての脂環式炭化水素基)としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、トリメチルシクロヘキシル基、4-t-ブチルシクロヘキシル基等の単環式シクロアルキル基;シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基等の単環式シクロアルケニル基;ジシクロペンタニル基、ノルボルニル基、メチルノルボルニル基、ボルニル基、イソボルニル基、アダマンチル基(例えば、1-アダマンチル基、2-アダマンチル基)等の多環式シクロアルキル基;ジシクロペンテニル基等の多環式シクロアルケニル基などが挙げられる。また、(b1)成分は、これらの基の組み合わせを含んでいてもよい。
 なかでも、(b1)成分に含まれる脂環式炭化水素基としては、炭素数5~20の単環式もしくは多環式シクロアルキル基または炭素数5~20の多環式シクロアルケニル基が好ましく、炭素数5~20の単環式または多環式シクロアルキル基がより好ましく、炭素数6~15の単環式または多環式シクロアルキル基がさらに好ましく、炭素数8~12の単環式または多環式シクロアルキル基が特に好ましく、炭素数8~12の単環式シクロアルキル基が最も好ましい。
 また、(b1)成分としては特に制限されないが、例えば、シクロヘキシルアクリレート、トリメチルシクロヘキシルアクリレート、4-t-ブチルシクロヘキシルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、イソボルニルアクリレート、アダマンチルアクリレートなどが挙げられ、なかでも4-t-ブチルシクロヘキシルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、イソボルニルアクリレートが好ましく、4-t-ブチルシクロヘキシルアクリレートまたはイソボルニルアクリレートがより好ましい。特に、高伸張・高強度の硬化物を得るという観点から、(b1)成分は、4-t-ブチルシクロヘキシルアクリレートを含むと好ましい。なお、(b1)成分は単独で若しくは二種以上の混合物として用いることができる。
 また、(b1)成分としては、市販品または合成品のいずれを使用してもよい。(b1)成分の市販品としては特に制限されないが、SR-506(イソボルニルアクリレート、サートマー社製)、SR-217(4-t-ブチルシクロヘキシルアクリレート、サートマー社製)、FA-513AS(ジシクロペンタニルアクリレート、昭和電工マテリアルズ株式会社製)、TBCHA(4-t-ブチルシクロヘキシルアクリレート、KJケミカルズ株式会社製)、IB-XA(イソボルニルアクリレート、共栄社化学株式会社製)などが挙げられる。
 (b2)成分に含まれる炭素数5~30の直鎖状または分岐状アルキル基(好ましくは、Rとしてのアルキル基)としては、例えば、n-ペンチル基、n-ヘキシル基、n-ヘプチル基、n-オクチル基、n-ノニル基、n-デシル基、n-ウンデシル基、ラウリル基(n-ドデシル基)、n-トリデシル基、ミリスチル基(n-テトラデシル基)、n-ペンタデシル基、n-ヘキサデシル基、n-ヘプタデシル基、ステアリル基(n-オクタデシル基)、n-ノナデシル基、n-イコシル基等の直鎖状アルキル基;1-メチルブチル基、2-メチルブチル基、3-メチルブチル基、1-エチルプロピル基、1,1-ジメチルプロピル基、1,2-ジメチルプロピル基、2,2-ジメチルプロピル基、1-メチルペンチル基、4-メチル-2-ペンチル基、3,3-ジメチルブチル基、2-エチルブチル基、1-メチルヘキシル基、2-エチルヘキシル基、4-メチルヘキシル基、5-メチルヘキシル基、1-エチルペンチル基、1-プロピルブチル基、1-エチル-1,2-ジメチルプロピル基、1-メチルヘプチル基、1-エチルヘキシル基、1-プロピルペンチル基、2-プロピルペンチル基、イソノニル基(7-メチルオクチル基)、1-メチルオクチル基、2,2-ジメチルヘプチル基、1-エチルヘプチル基、3-エチルヘプチル基、1-プロピルヘキシル基、1-ブチルペンチル基、1-メチルノニル基、1-エチルオクチル基、1-プロピルヘプチル基、1-ブチルヘキシル基、イソステアリル基等の分岐状アルキル基;が挙げられる。
 (b2)成分に含まれる直鎖状または分岐状アルキル基の炭素数は、好ましくは25以下、より好ましくは22以下、さらに好ましくは19以下、特に好ましくは15以下、最も好ましくは13以下である。一方、上記炭素数の下限は、好ましくは6以上、より好ましくは7以上、特に好ましくは8以上であり、最も好ましくは9以上である。
 一実施形態として、(b2)成分に含まれるアルキル基としては、炭素数6~25の直鎖状または分岐状アルキル基が好ましく、炭素数6~22の直鎖状または分岐状アルキル基がより好ましく、炭素数6~19の直鎖状または分岐状アルキル基がさらに好ましく、炭素数7~19の直鎖状または分岐状アルキル基がさらにより好ましく、炭素数8~15の直鎖状または分岐状アルキル基が特に好ましく、炭素数9~13の直鎖状または分岐状アルキル基が最も好ましい。
 また、(b2)成分としては、分岐状アルキル基を有するアクリレートモノマーを選択すると、より一層に、圧縮永久歪みが少なく、低圧縮時のシール性に優れた硬化物を形成する光硬化性樹脂組成物が得られうる。したがって、一実施形態において、(b2)成分に含まれるアルキル基としては、炭素数6~25の分岐状アルキル基が好ましく、炭素数6~22の分岐状アルキル基がより好ましく、炭素数6~19の分岐状アルキル基がさらに好ましく、炭素数7~19の分岐状アルキル基がさらにより好ましく、炭素数8~15の分岐状アルキル基が特に好ましく、炭素数9~13の分岐状アルキル基が最も好ましい。
 また、(b2)成分としては特に制限されないが、例えば、n-オクチルアクリレート、イソノニルアクリレート、イソステアリルアクリレート、ステアリルアクリレート、トリデシルアクリレート、ラウリルアクリレート、テトラデシルアクリレート、テトラオクチルアクリレート、ペンタデシルアクリレート、ヘキサデシルアクリレート、ヘプタデシルアクリレート、オクチルノニルアクリレートなどが挙げられ、なかでも、n-オクチルアクリレート、イソノニルアクリレート、イソステアリルアクリレート、トリデシルアクリレート、ラウリルアクリレート、テトラデシルアクリレート、テトラオクチルアクリレート、ペンタデシルアクリレート、ヘキサデシルアクリレート、ヘプタデシルアクリレートが好ましく、n-オクチルアクリレート、イソノニルアクリレート、イソステアリルアクリレート、トリデシルアクリレート、ラウリルアクリレート、テトラデシルアクリレートがより好ましく、n-オクチルアクリレート、イソノニルアクリレート、ラウリルアクリレートがさらに好ましい。特に、圧縮永久歪みが少なく、低圧縮時のシール性に優れた硬化物を得るという観点から、(b2)成分は、イソノニルアクリレートまたはラウリルアクリレートを含むと好ましく、イソノニルアクリレートを含むとより好ましい。なお、(b2)成分は単独で若しくは二種以上の混合物として用いることができる。
 また、(b2)成分としては、市販品または合成品のいずれを使用してもよい。(b2)成分の市販品としては特に制限されないが、ISTA(イソステアリルアクリレート、大阪有機化学工業株式会社製)、STA(ステアリルアクリレート、大阪有機化学工業株式会社製)、SR489D(トリデシルアクリレート、サートマー社製)、LA(ラウリルアクリレート、BASF社製)、L-A(ラウリルアクリレート、共栄社化学株式会社製)、INA(イソノニルアクリレート、大阪有機化学工業株式会社製)、NOAA(n-オクチルアクリレート、大阪有機化学工業株式会社製)などが挙げられる。
 (b1)成分および(b2)成分の組み合わせについて、好ましい実施形態について、以下説明する。
 一実施形態において、(b1)成分が、シクロヘキシルアクリレート、トリメチルシクロヘキシルアクリレート、4-t-ブチルシクロヘキシルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、イソボルニルアクリレートおよびアダマンチルアクリレートからなる群から選択される少なくとも1種を含み、(b2)成分が、イソノニルアクリレート、イソステアリルアクリレート、トリデシルアクリレート、ラウリルアクリレート、テトラデシルアクリレート、テトラオクチルアクリレート、ペンタデシルアクリレート、ヘキサデシルアクリレート、ヘプタデシルアクリレートおよびn-オクチルアクリレートからなる群から選択される少なくとも1種を含むと好ましい。
 一実施形態において、(b1)成分が、4-t-ブチルシクロヘキシルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレートおよびイソボルニルアクリレートからなる群から選択される少なくとも1種を含み、(b2)成分が、イソノニルアクリレート、イソステアリルアクリレート、トリデシルアクリレート、ラウリルアクリレート、テトラデシルアクリレートおよびn-オクチルアクリレートからなる群から選択される少なくとも1種を含むと好ましい。
 一実施形態において、(b1)成分が、4-t-ブチルシクロヘキシルアクリレートおよびイソボルニルアクリレートからなる群から選択される少なくとも1種を含み、(b2)成分が、イソノニルアクリレート、ラウリルアクリレートおよびn-オクチルアクリレートからなる群から選択される少なくとも1種を含むと好ましい。
 一実施形態において、(b1)成分が、4-t-ブチルシクロヘキシルアクリレートを含み、(b2)成分が、イソノニルアクリレートを含むと好ましい。
 (B)成分における(b1)成分と(b2)成分との配合量(含有量)について、これら成分の質量比、すなわち、(b1)成分に対する(b2)成分の質量比(b2/b1)は、1.0~5.0である。当該質量比(b2/b1)は、好ましくは1.0以上5.0未満であり、より好ましくは1.2~4.0であり、さらに好ましくは1.4~3.0であり、特に好ましくは1.5~2.4である。上記の範囲内であることで、圧縮永久歪みが少なく、低圧縮時のシール性に優れた硬化物を形成する光硬化性樹脂組成物が得られる。また、(b1)成分の配合量(含有量)としては、特に制限されないが、(A)成分100質量部に対して、例えば、2~65質量部であり、好ましくは5~65質量部であり、より好ましくは15~60質量部であり、さらに好ましくは20~55質量部であり、特に好ましくは21~50質量部である。また、他の実施形態において、(b1)成分の配合量(含有量)としては、(A)成分100質量部に対して、好ましくは5~55質量部であり、より好ましくは10~45質量部であり、特に好ましくは15~30質量部であり、最も好ましくは17質量部を超えて25質量部以下である。上記の範囲内であることで、より一層に、圧縮永久歪みが少なく、低圧縮時のシール性に優れた硬化物を形成する光硬化性樹脂組成物が得られる。また、(b2)成分の配合量(含有量)は、(A)成分100質量部に対して、10~65質量部である。さらに、(A)成分100質量部に対する(b2)成分の配合量(含有量)は、好ましくは20~60質量部であり、より好ましくは30~55質量部であり、特に好ましくは30~50質量部であり、最も好ましくは35~45質量部である。上記の範囲内であることで、圧縮永久歪みが少なく、低圧縮時のシール性に優れた硬化物を形成する光硬化性樹脂組成物が得られる。なお、複数種の(A)成分を用いる場合は、その合計量が上記関係を満たすことが好ましい。同様に、複数種の(b1)成分または複数種の(b2)成分を用いる場合は、それぞれ、その合計量が上記関係を満たすことが好ましい。
 (B)成分の配合量(含有量)は、特に制限されないが、例えば、(A)成分100質量部に対して、好ましくは、15~130質量部であり、より好ましくは、20~100質量部であり、さらに好ましくは、30~80質量部であり、特に好ましくは、40~70質量部であり、最も好ましくは、50~65質量部である。上記の範囲内であることで、より一層に、圧縮永久歪みが少なく、低圧縮時のシール性に優れた硬化物を形成する光硬化性樹脂組成物が得られる。
 <(C)成分>
 本発明に用いられる(C)成分の光ラジカル重合開始剤は、活性エネルギー線を照射することにより、ラジカルが発生する化合物であれば限定されるものではない。ここで活性エネルギー線とは、α線やβ線等の放射線、γ線やX線等の電磁波、電子線、波長が100~400nm程度の紫外線、波長が400~800nm程度の可視光線等の広義の光全てを含むものであり、好ましくは紫外線である。(C)成分としては、例えば、アセトフェノン系光ラジカル重合開始剤、ベンゾイン系光ラジカル重合開始剤、ベンゾフェノン系光ラジカル重合開始剤、アミノベンゾフェノン系光ラジカル重合開始剤、チオキサントン系光ラジカル重合開始剤、アシルホスフィンオキサイド系光ラジカル重合開始剤、チタノセン系光ラジカル重合開始剤等が挙げられ、これらの中でも、活性エネルギー線を照射することにより短時間で光硬化できる光硬化性樹脂組成物が得られるという観点から、アセトフェノン系光ラジカル重合開始剤、アシルホスフィンオキサイド系光ラジカル重合開始剤が好ましく、アシルホスフィンオキサイド系光ラジカル重合開始剤が特に好ましい。また、これらは単独で用いてもよく、2種以上が併用されてもよい。
 アセトフェノン系光ラジカル重合開始剤としては、例えばジエトキシアセトフェノン、1-フェニル-2-ヒドロキシ-2-メチルプロパン-1-オン、ベンジルジメチルケタール、4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル-(2-ヒドロキシ-2-プロピル)ケトン、1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン、2-メチル-2-モルホリノ(4-チオメチルフェニル)プロパン-1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)ブタノン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-[4-(1-メチルビニル)フェニル]プロパノンオリゴマー等が挙げられるが、この限りではない。アセトフェノン系光ラジカル重合開始剤の市販品としては、Omnirad(登録商標、以下同じ)184、Omnirad1173、Omnirad2959、Omnirad127(IGM Resins B.V.社製)、ESACURE(登録商標)KIP-150(IGM Resins B.V.社製)が挙げられる。
 アシルホスフィンオキサイド系光ラジカル重合開始剤としては、例えば、ビス(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、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-ホスフィンオキサイド、フェニル(2,4,6-トリメチルベンゾイル)ホスフィン酸エチル等が挙げられるが、この限りではない。アシルホスフィンオキサイド系光ラジカル重合開始剤の市販品としては、OmniradTPO、Omnirad819、Omnirad819DW(IGM Resins B.V.社製)、DOUBLECURE(登録商標)1256、DOUBLE BOND CHEMICAL IND.Co.,LTD製)が挙げられる。
 (C)成分の配合量は、特に限定されないが、(A)成分100質量部に対して、好ましくは0.1~20質量部であり、より好ましくは0.5~15質量部であり、特に好ましくは1.1~10質量部である。上記の範囲内であることで、より一層に、圧縮永久歪みが少なく、低圧縮時のシール性に優れた硬化物を形成する光硬化性樹脂組成物が得られる。なお、複数種の(A)成分を用いる場合は、その合計量が上記関係を満たすことが好ましい。同様に、複数種の(C)成分を用いる場合は、その合計量が上記関係を満たすことが好ましい。
 なお、チオキサントン(チオキサントン系光ラジカル重合開始剤)に加え、トリアリールホスフィン、トリアリールホスフィン誘導体などの増感剤(光ラジカル重合開始剤)は、本発明の目的を損なわない範囲で含有されていてもよいが、本発明の効果をより顕著に得るために、これらの成分は含まれないことが好ましい。すなわち、本発明に係る光硬化性樹脂組成物は、トリアリールホスフィン、トリアリールホスフィン誘導体およびチオキサントン(チオキサントン系光ラジカル重合開始剤)を実質的に含まないことが好ましい。本明細書において、「X成分を実質的に含まない」とは、少なくとも意図的にはX成分を含有させないことをいう。したがって、原料や製法等に由来して微量のX成分(上記形態においては、トリアリールホスフィン、トリアリールホスフィン誘導体またはチオキサントン)が不可避的に含まれている光硬化性樹脂組成物は、X成分(上記形態においては、トリアリールホスフィン、トリアリールホスフィン誘導体およびチオキサントン)を実質的に含有しない光硬化性樹脂組成物の概念に包含されうる。具体的には、光硬化性樹脂組成物中におけるトリアリールホスフィン、トリアリールホスフィン誘導体およびチオキサントンの含有量(合計量)は、光硬化性樹脂組成物の総質量に対して、0.1質量%以下であり、好ましくは0.01質量%以下、より好ましくは0.001質量%以下である(下限:0質量%)。
 また、ベンゾフェノン系光ラジカル重合開始剤、アミノベンゾフェノン系光ラジカル重合開始剤、チオキサントン系光ラジカル重合開始剤などの水素引き抜き型光ラジカル開始剤は、本発明の目的を損なわない範囲で含有されていてもよいが、本発明の効果をより顕著に得るために、水素引き抜き型光ラジカル開始剤は含まれないことが好ましい。すなわち、本発明に係る光硬化性樹脂組成物は、水素引き抜き型光ラジカル開始剤を実質的に含まないことが好ましい。具体的には、光硬化性樹脂組成物中における水素引き抜き型光ラジカル開始剤の含有量(合計量)は、光硬化性樹脂組成物の総質量に対して、0.1質量%以下であり、好ましくは0.01質量%以下、より好ましくは0.001質量%以下である(下限:0質量%)。なお、上記において、「水素引き抜き型光ラジカル開始剤」とは、例えば、活性エネルギー線の照射により、三重項励起状態を経由して水素引抜き反応が生じ、ラジカルが発生する化合物をいう。
 以上より、好ましい一実施形態において、光硬化性樹脂組成物に含まれる(C)成分は、実質的にアセトフェノン系光ラジカル重合開始剤および/またはアシルホスフィンオキサイド系光ラジカル重合開始剤のみからなる。さらに、好ましい一実施形態において、光硬化性樹脂組成物に含まれる(C)成分は、実質的にアシルホスフィンオキサイド系光ラジカル重合開始剤のみからなる。なお、本明細書において、「Z成分が実質的にzからのみからなる」または「Z成分がzから実質的に構成される」とは、zの合計含有量が、Z成分の総質量を100質量%として(Z成分に対して)、99質量%を超える(上限:100質量%)ことを意味する。すなわち、「(C)成分は、実質的にアセトフェノン系光ラジカル重合開始剤および/またはアシルホスフィンオキサイド系光ラジカル重合開始剤のみからなる」とは、アセトフェノン系光ラジカル重合開始剤およびアシルホスフィンオキサイド系光ラジカル重合開始剤の合計含有量が、(C)成分の総質量を100質量%として((C)成分に対して)、99質量%を超える(上限:100質量%)ことを意味し、(C)成分が、アセトフェノン系光ラジカル重合開始剤および/またはアシルホスフィンオキサイド系光ラジカル重合開始剤から構成される(上記合計含有量=100質量%)ことが好ましい。また、同様に、「(C)成分は、実質的にアシルホスフィンオキサイド系光ラジカル重合開始剤のみからなる」とは、アシルホスフィンオキサイド系光ラジカル重合開始剤の合計含有量が、(C)成分の総質量を100質量%として((C)成分に対して)、99質量%を超える(上限:100質量%)ことを意味し、(C)成分が、アシルホスフィンオキサイド系光ラジカル重合開始剤から構成される(上記合計含有量=100質量%)ことが好ましい。
 <(D)成分>
 更に、本発明に係る光硬化性樹脂組成物は、(D)成分として、疎水性シリカを含むと好ましい。(D)成分により、より一層に、圧縮永久歪みが少なく、低圧縮時のシール性に優れた硬化物を形成する光硬化性樹脂組成物が得られる。(D)成分は、オルガノクロロシラン、ジメチルシリコーン、ヘキサメチルジシラザンなどで疎水化処理したシリカなどが挙げられる。
 (D)の市販品としては、例えば、日本アエロジル株式会社製の商品名アエロジル(登録商標)R974、R972、R972V、R972CF、R805、R812、R812S、R816、R8200、RY200、RX200、RY200S、R202等の市販品が挙げられる。
 (D)成分の平均粒径は特に制限されないが、例えば1nm以上50nm以下であり、更に好ましくは3nm以上30nm以下であり、特に好ましくは、5nm以上20nm以下である。このような平均粒径を有する(D)成分により、より一層に、圧縮永久歪みが少ない硬化物を形成する光硬化性樹脂組成物が得られるという観点から好ましい。平均粒径は、レーザー回折散乱法によって求めた粒度分布における累積体積比率50%での粒径(D50)である。
 (D)成分の配合量は、特に限定されないが、(A)成分100質量部に対して、好ましくは0.1~20質量部であり、より好ましくは0.5~15質量部であり、特に好ましくは、1.1~12質量部、最も好ましくは1.5質量部以上9質量部未満である。上記の範囲内であることで、より一層に、圧縮永久歪みが少なく、低圧縮時のシール性に優れた硬化物を形成する光硬化性樹脂組成物が得られる。なお、複数種の(A)成分を用いる場合は、その合計量が上記関係を満たすことが好ましい。同様に、複数種の(D)成分を用いる場合は、その合計量が上記関係を満たすことが好ましい。
 さらに、圧縮永久歪みが少なく、低圧縮時のシール性に優れた硬化物を形成するという観点から、本発明に係る光硬化性樹脂組成物は、上記(A)~(C)成分から実質的に構成されると好ましい。また、他の実施形態として、本発明に係る光硬化性樹脂組成物は、上記(A)~(D)成分から実質的に構成されると好ましい。さらに、他の実施形態として、本発明に係る光硬化性樹脂組成物は、上記(A)~(C)成分および以下で詳説する無機充填材(本発明の(D)成分を含まない)から実質的に構成されると好ましい。さらにまた、他の実施形態として、本発明に係る光硬化性樹脂組成物は、上記(A)~(D)成分および以下で詳説する無機充填材(本発明の(D)成分を含まない)から実質的に構成されると好ましい。
 上記形態において、「光硬化性樹脂組成物が、Xから実質的に構成される」とは、Xの合計含有量が、光硬化性樹脂組成物の総質量を100質量%として(光硬化性樹脂組成物に対して)、99質量%を超える(上限:100質量%)ことを意味する。好ましくは、光硬化性樹脂組成物は、Xから構成される(上記合計含有量=100質量%)。例えば、「光硬化性樹脂組成物が、上記(A)~(C)成分から実質的に構成される」とは、上記(A)~(C)成分の合計含有量が、光硬化性樹脂組成物の総質量を100質量%として(光硬化性樹脂組成物に対して)、99質量%を超える(上限:100質量%)ことを意味し、光硬化性樹脂組成物が、上記(A)~(C)成分から構成される(上記合計含有量=100質量%)ことが好ましい。
 また、上記形態における上記(A)~(D)成分および無機充填材の好ましい含有量は、上記各成分に関する説明の項に記載の含有量の範囲がそれぞれ参照され、当該好ましい範囲をそれぞれ選択し、組み合わせることができる。
 <任意成分>
 本発明の光硬化性樹脂組成物に対し、本発明の目的を損なわない範囲で、(メタ)アクリロイル基を有するオリゴマーまたはポリマー(本発明の(A)成分を含まない)、(メタ)アクリレートモノマー(本発明の(B)成分を含まない)、無機充填材(本発明の(D)成分を含まない)、有機過酸化物、硬化促進剤、保存安定剤、酸化防止剤、光安定剤、可塑剤、顔料、難燃剤、および界面活性剤等の添加剤を使用することができる。
 (メタ)アクリロイル基を有するオリゴマーまたはポリマー(本発明の(A)成分を含まない)としては、特に限定されないが、例えば、ポリブタジエン骨格のウレタン(メタ)アクリレート、水添ポリブタジエン骨格のウレタン(メタ)アクリレート、ポリカーボネート骨格のウレタン(メタ)アクリレート、ポリエーテル骨格のウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル骨格のウレタン(メタ)アクリレート、ひまし油骨格のウレタン(メタ)アクリレート、イソプレン系(メタ)アクリレート、水添イソプレン系(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル基含有アクリルポリマーなどが挙げられる。これらの中でも、本発明の(A)成分や(B)成分と相溶性に優れることから、ポリブタジエン骨格のウレタン(メタ)アクリレート、水添ポリブタジエン骨格のウレタン(メタ)アクリレート、ひまし油骨格のウレタン(メタ)アクリレート、イソプレン系(メタ)アクリレート、水添イソプレン系(メタ)アクリレートが好ましい。なお、本発明において、オリゴマーとは、主鎖にモノマーの繰り返し単位を伴う構造で、2~100の繰り返し単位からなる化合物を指す。またこれらは単独で用いてもよく、2種以上が併用されてもよい。(メタ)アクリロイル基を有するオリゴマーまたはポリマーの配合量(含有量)は、特に限定されないが、(A)成分100質量部に対して、好ましくは5~300質量部であり、より好ましくは20~150質量部であり、特に好ましくは30~50質量部である。上記の範囲内であることで、より一層に、圧縮永久歪みが少なく、低圧縮時のシール性に優れた硬化物を形成する光硬化性樹脂組成物が得られる。
 (B)成分以外の(メタ)アクリレートモノマーとしては、例えば、炭素数1~4の直鎖状もしくは分岐状アルキル基を有するアクリレートモノマー、メタクリレートモノマー(例えば、炭素数5~30の直鎖状もしくは分岐状アルキル基を有するメタクリレートモノマーまたは炭素数5~30の脂環式炭化水素基を有するメタクリレートモノマーなど)などが挙げられる。(B)成分以外の(メタ)アクリレートモノマーについては、本発明の目的を損なわない範囲で含有されていてもよいが、本発明の効果をより顕著に得るために、これらの成分は含まれないことが好ましい。すなわち、本発明に係る光硬化性樹脂組成物は、(B)成分以外の(メタ)アクリレートモノマーを実質的に含まないことが好ましい。具体的には、光硬化性樹脂組成物中における(B)成分以外の(メタ)アクリレートモノマーの含有量(合計量)は、光硬化性樹脂組成物の総質量に対して、0.1質量%以下であり、好ましくは0.01質量%以下、より好ましくは0.001質量%以下である(下限:0質量%)。したがって、好ましい一実施形態において、光硬化性樹脂組成物に含まれる(メタ)アクリレートモノマーは、実質的に(B)成分のみからなる。
 本発明の光硬化性樹脂組成物は、硬化物の弾性率、流動性などの改良を目的として、保存安定性を阻害しない程度の無機充填材(本発明の(D)成分を含まない)を含有してもよい。ここで、無機充填材とは、上記(A)~(C)成分と反応せず、かつ触媒作用を示さない成分から構成される化合物をいう。無機充填材の例として、具体的には無機質粉体、金属質粉体等が挙げられる。無機質粉体の充填材としては、ガラス、親水性フュームドシリカ、アルミナ、マイカ、セラミックス、シリコーンゴム粉体、炭酸カルシウム、窒化アルミ、カーボン粉、カオリンクレー、乾燥粘土鉱物、乾燥珪藻土等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上が併用されてもよい。無機充填材の配合量(含有量)は、特に制限されないが、(A)成分100質量部に対し、0.1~100質量部が好ましく、1~50質量部がより好ましく、2~30質量部が特に好ましい。なお、複数種の(A)成分を用いる場合は、その合計量が上記関係を満たすことが好ましい。同様に、複数種の無機充填材を用いる場合は、それぞれ、その合計量が上記関係を満たすことが好ましい。
 本発明の光硬化性樹脂組成物は、加熱またはレドックス反応による硬化性を付与する目的で、有機過酸化物を含有してもよい。レドックス反応を用いると、室温でラジカル種を発生させることができるので好ましい。有機過酸化物としては特に限定されるものではないが、例えば、メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド、3,3,5-トリメチルシクロヘキサノンパーオキサイド、メチルシクロヘキサノンパーオキサイド、メチルアセトアセテートパーオキサイド、アセチルアセトンパーオキサイド等のケトンパーオキサイド類;1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、2,2-ビス(t-ブチルパーオキシ)オクタン、n-ブチル-4,4-ビス(t-ブチルパーオキシ)バレレート、2,2-ビス(t-ブチルパーオキシ)ブタン等のパーオキシケタール類;t-ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、p-メンタンハイドロパーオキサイド、2,5-ジメチルヘキサン-2,5-ジハイドロパーオキサイド、1,1,3,3-テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド等のハイドロパーオキサイド類;ジt-ブチルパーオキサイド、t-ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、α,α’-ビス(t-ブチルパーオキシ-m-イソプロピル)ベンゼン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキシン-3等のジアルキルパーオキサイド類;アセチルパーオキサイド、イソブチリルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、3,5,5-トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、サクシニックアシッドパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、2,4-ジクロロベンゾイルパーオキサイド、m-トルオイルパーオキサイド等のジアシルパーオキサイド類;ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ-2-エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ジ-n-プロピルパーオキシジカーボネート、ビス-(4-t-ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジミリスチルパーオキシジカーボネート、ジ2-エトキシエチルパーオキシジカーボネート、ジメトキシイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ(3-メチル-3-メトキシブチル)パーオキシジカーボネート、ジアリルパーオキシジカーボネート等のパーオキシジカーボネート類;t-ブチルパーオキシアセテート、t-ブチルパーオキシイソブチレート、t-ブチルパーオキシピバレート、t-ブチルパーオキシネオデカノエート、クミルパーオキシネオデカノエート、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-ブチルパーオキシ-3,5,5-トリメチルヘキサノエート、t-ブチルパーオキシラウレート、t-ブチルパーオキシベンゾエート、ジ-t-ブチルパーオキシイソフタレート、2,5-ジメチル-2,5-ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t-ブチルパーオキシマレイックアシッド、t-ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、クミルパーオキシオクトエート、t-ヘキシルパーオキシネオデカノエート、t-ヘキシルパーオキシピバレート、t-ブチルパーオキシネオヘキサノエート、t-ヘキシルパーオキシネオヘキサノエート、クミルパーオキシネオヘキサノエート等のパーオキシエステル類;およびアセチルシクロヘキシルスルホニルパーオキシド、t-ブチルパーオキシアリルカーボネート等が挙げられる。これらの有機過酸化物は単独で使用されてもよく、または複数併用されてもよい。これらのうち、硬化性の観点から、クメンハイドロパーオキサイドが好ましく使用される。有機過酸化物の配合量(含有量)は、特に制限されないが、(A)成分100質量部に対し、0.1~30質量部が好ましい。
 本発明において有機過酸化物を用いる場合、レドックス反応を促進させる目的で硬化促進剤を配合することができる。そのような硬化促進剤としては、特に限定されないが、好ましくは、サッカリン(o-ベンゾイックスルフィミド)、ヒドラジン化合物、アミン化合物、メルカプタン化合物、遷移金属含有化合物等が使用される。
 ヒドラジン化合物としては、例えば、1-アセチル-2-フェニルヒドラジン、1-アセチル-2(p-トリル)ヒドラジン、1-ベンゾイル-2-フェニルヒドラジン、1-(1’,1’,1’-トリフルオロ)アセチル-2-フェニルヒドラジン、1,5-ジフェニル-カルボヒドラジン、1-ホルミル-2-フェニルヒドラジン、1-アセチル-2-(p-ブロモフェニル)ヒドラジン、1-アセチル-2-(p-ニトロフェニル)ヒドラジン、1-アセチル-2-(2’-フェニルエチルヒドラジン)、エチルカルバゼート、p-ニトロフェニルヒドラジン、p-トリスルホニルヒドラジド等が挙げられる。
 アミン化合物としては、例えば、2-エチルヘキシルアミン;1,2,3,4-テトラヒドロキナルジン等の複素環第二級アミン;キノリン、メチルキノリン、キナルジン、キノキサリンフェナジン等の複素環第三級アミン;N,N-ジメチル-p-トルイジン、N,N-ジメチルアニシジン、N,N-ジメチルアニリン等の芳香族第三級アミン;1,2,4-トリアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、チアジアゾール、ベンゾトリアゾール、ヒドロキシベンゾトリアゾール、ベンゾキサゾール、1,2,3-ベンゾチアジアゾール、3-メルカプトベンゾトリアゾール等のアゾール系化合物等が挙げられる。
 メルカプタン化合物としては、例えば、n-ドデシルメルカプタン、エチルメルカプタン、ブチルメルカプタン、トリス-[(3-メルカプトプロピオニルオキシ)-エチル]-イソシアヌレート、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトプロピオネート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3-メルカプトプロピオネート)、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトプロピオネート)、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート等が挙げられる。
 遷移金属含有化合物としては、好ましくは金属キレート錯体塩が使用される。例えば、ペンタジオン鉄、ペンタジオンコバルト、ペンタジオン銅、プロピレンジアミン銅、エチレンジアミン銅、鉄ナフテート、ニッケルナフテート、コバルトナフテート、銅ナフテート、銅オクテート、鉄ヘキソエート、鉄プロピオネート、アセチルアセトンバナジウム等が挙げられる。
 上記硬化促進剤は、単独で使用されてもよく、または複数併用されてもよい。これらのうち、サッカリン、ヒドラジン系化合物、アミン系化合物および遷移金属含有化合物の混合物が、硬化促進効果が良好であるためにより好ましい。硬化促進剤の配合量(含有量)は、特に制限されないが、(A)成分100質量部に対し、0.01~20質量部が好ましい。
 本発明の光硬化性樹脂組成物は保存安定剤を含有してもよい。保存安定剤としては、ベンゾキノン、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル等のラジカル吸収剤、エチレンジアミン4酢酸またはその2-ナトリウム塩、シュウ酸、アセチルアセトン、o-アミノフェノール等の金属キレート化剤等を使用することもできる。これらは、単独で使用されてもよく、または複数併用されてもよい。保存安定剤の配合量(含有量)は、特に制限されないが、(A)成分100質量部に対し、0.0001~20質量部が好ましい。
 本発明の光硬化性樹脂組成物は酸化防止剤を含有してもよい。酸化防止剤としては、例えば、β-ナフトキノン、2-メトキシ-1,4-ナフトキノン、メチルハイドロキノン、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、モノ-t-ブチルハイドロキノン、2,5-ジ-t-ブチルハイドロキノン、p-ベンゾキノン、2,5-ジフェニル-p-ベンゾキノン、2,5-ジ-t-ブチル-p-ベンゾキノン等のキノン系化合物;2,2-メチレン-ビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)、カテコール、t-ブチルカテコール、2-ブチル-4-ヒドロキシアニソール、2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール、2-t-ブチル-6-(3-t-ブチル-2-ヒドロキシ-5-メチルベンジル)-4-メチルフェニルアクリレート、2-〔1-(2-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ペンチルフェニル)エチル〕-4,6-ジ-t-ペンチルフェニルアクリレート、4,4’-ブチリデンビス(6-t-ブチル-3-メチルフェノール)、4,4’-チオビス(6-t-ブチル-3-メチルフェノール)、3,9-ビス〔2-〔3-(3-t-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオニロキシ〕-1,1-ジメチルエチル〕-2,4,8,10-テトラオキサスピロ〔5,5〕ウンデカン、ペンタエリスリトールテトラキス〔3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、チオジエチレンビス〔3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、オクタデシル-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、N,N’-ヘキサン-1,6-ジイルビス〔3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオンアミド〕、ベンゼンプロパン酸,3,5-ビス(1,1-ジメチルエチル)-4-ヒドロキシ,C7-C9側鎖アルキルエステル、2,4-ジメチル-6-(1-メチルペンタデシル)フェノール、ジエチル〔〔3,5-ビス(1,1-ジメチルエチル)-4-ヒドロキシフェニル〕メチル〕ホスホネート、3,3’,3”,5,5’,5”-ヘキサ-t-ブチル-a,a’,a”-(メシチレン-2,4,6-トリル)トリ-p-クレゾール、カルシウムジエチルビス〔〔3,5-ビス(1,1-ジメチルエチル)-4-ヒドロキシフェニル〕メチル〕ホスホネート、4,6-ビス(オクチルチオメチル)-o-クレゾール、エチレンビス(オキシエチレン)ビス〔3-(5-t-ブチル-4-ヒドロキシ-m-トリル)プロピオネート〕、ヘキサメチレンビス〔3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、1,3,5-トリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス〔(4-t-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-キシリル)メチル〕-1,3,5-トリアジン-2,4,6(1H,3H,5H)-トリオン、N-フェニルベンゼンアミンと2,4,6-トリメチルペンテンとの反応生成物、2,6-ジ-t-ブチル-4-(4,6-ビス(オクチルチオ)-1,3,5-トリアジン-2-イルアミノ)フェノール、ピクリン酸等のフェノール類;トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ホスファイト、トリス〔2-〔〔2,4,8,10-テトラ-t-ブチルジベンゾ〔d,f〕〔1,3,2〕ジオキサホスフェフィン-6-イル〕オキシ〕エチル〕アミン、ビス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ペンタエリスリートールジホスファイト、ビス〔2,4-ビス(1,1-ジメチルエチル)-6-メチルフェニル〕エチルエステル亜リン酸、テトラキス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)〔1,1-ビスフェニル〕-4,4’-ジイルビスホスフォナイト、6-〔3-(3-t-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロポキシ〕-2,4,8,10-テトラ-t-ブチルジベンズ〔d、f〕〔1,3,2〕ジオキサホスフェフィン等のリン系化合物;ジラウリル3,3’-チオジプロピオネート、ジミリスチル3,3’-チオジプロピオネート、ジステアリル3,3’-チオジプロピオネート、ペンタエリスリチルテトラキス(3-ラウリルチオプロピオネート)、2-メルカプトベンズイミダゾール等のイオウ系化合物;フェノチアジン等のアミン系化合物;ラクトン系化合物;ビタミンE系化合物等が挙げられる。なかでもフェノール系化合物が好適である。これらは、単独で使用されてもよく、または複数併用されてもよい。酸化防止剤の配合量(含有量)は、特に制限されないが、(A)成分100質量部に対し、0.01~50質量部が好ましい。
 本発明の光硬化性樹脂組成物は光安定剤を含有してもよい。光安定剤としては、例えば、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)セバケート、4-ベンゾイルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、1-〔2-〔3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ〕エチル〕-4-〔3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ〕-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジニル-メタアクリレート、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジニル)〔〔3,5-ビス(1,1-ジメチルエチル)-4-ヒドロキシフェニル〕メチル〕ブチルマロネート、デカン二酸ビス(2,2,6,6-テトラメチル-1(オクチルオキシ)-4-ピペリジニル)エステル,1,1-ジメチルエチルヒドロペルオキシドとオクタンの反応生成物、N,N’,N”,N”’-テトラキス-(4,6-ビス-(ブチル-(N-メチル-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-イル)アミノ)-トリアジン-2-イル)-4,7-ジアザデカン-1,10-ジアミン、ジブチルアミン・1,3,5-トリアジン・N,N’-ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル-1,6-ヘキサメチレンジアミンとN-(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)ブチルアミンとの重縮合物、ポリ〔〔6-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)アミノ-1,3,5-トリアジン-2,4-ジイル〕〔(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)イミノ〕ヘキサメチレン〔(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)イミノ〕〕、コハク酸ジメチルと4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチル-1-ピペリジンエタノールとの重合物、2,2,4,4-テトラメチル-20-(β-ラウリルオキシカルボニル)エチル-7-オキサ-3,20-ジアザジスピロ〔5.1.11.2〕ヘネイコサン-21-オン、β-アラニン-N-(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジニル)-ドデシルエステル/テトラデシルエステル、N-アセチル-3-ドデシル-1-(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジニル)ピロリジン-2,5-ジオン、2,2,4,4-テトラメチル-7-オキサ-3,20-ジアザジスピロ〔5,1,11,2〕ヘネイコサン-21-オン、2,2,4,4-テトラメチル-21-オキサ-3,20-ジアザジシクロ-〔5,1,11,2〕-ヘネイコサン-20-プロパン酸ドデシルエステル/テトラデシルエステル、プロパンジオイックアシッド-〔(4-メトキシフェニル)-メチレン〕-ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジニル)エステル、2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジノールの高級脂肪酸エステル、1,3-ベンゼンジカルボキシアミド,N,N’-ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジニル)等のヒンダートアミン系;オクタベンゾン等のベンゾフェノン系化合物;2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)フェノール、2-(2-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-〔2-ヒドロキシ-3-(3,4,5,6-テトラヒドロフタルイミド-メチル)-5-メチルフェニル〕ベンゾトリアゾール、2-(3-t-ブチル-2-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ペンチルフェニル)ベンゾトリアゾール、メチル3-(3-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-5-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネートとポリエチレングリコールとの反応生成物、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-6-ドデシル-4-メチルフェノール等のベンゾトリアゾール系化合物;2,4-ジ-t-ブチルフェニル-3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンゾエート等のベンゾエート系化合物;2-(4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン-2-イル)-5-〔(ヘキシル)オキシ〕フェノール等のトリアジン系化合物等が挙げられる。特に好ましくは、ヒンダートアミン系化合物である。これらは、単独で使用されてもよく、または複数併用されてもよい。光安定剤の配合量(含有量)は、特に制限されないが、(A)成分100質量部に対し、0.01~50質量部が好ましい。
 本発明の光硬化性樹脂組成物は密着付与剤を含有してもよい。密着付与剤としては、3-(メタ)アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-(メタ)アクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-(メタ)アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、(メタ)アクリロキシオクチルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニル-トリス(β-メトキシエトキシ)シラン、γ-クロロプロピルトリメトキシシラン、β-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-β-(アミノエチル)-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-β-(アミノエチル)-γ-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ-ユレイドプロピルトリエトキシシラン、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートリン酸エステル、(メタ)アクリロキシオキシエチルアシッドホスフェート、(メタ)アクリロキシオキシエチルアシッドホスフェートモノエチルアミンハーフソルト、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリル酸ホスフェート等があげられる。これらの中では、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートリン酸エステル、(メタ)アクリロキシオキシエチルアシッドホスフェート、(メタ)アクリロキシオキシエチルアシッドホスフェートモノエチルアミンハーフソルト、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリル酸ホスフェート等が好ましい。これらは、単独で使用されてもよく、または複数併用されてもよい。密着付与剤の配合量(含有量)は、(A)成分100質量部に対し、0.05~30質量部が好ましく、更に好ましくは0.2~10質量部である。
 本発明の光硬化性樹脂組成物は、従来公知の方法により製造することができる。例えば、(A)成分~(C)成分、ならびに必要に応じて添加される(D)成分および上記任意成分の所定量を配合して、ミキサー(例えば、プラネタリーミキサー)等の混合手段を使用して、好ましくは10~70℃の温度で好ましくは0.1~5時間混合することにより製造することができる。また、遮光環境下で製造することが好ましい。
 本発明に係る光硬化性樹脂組成物を硬化させて硬化物を得る方法は、特に制限されず、所望の用途によって適切に選択できる。一例としては、光硬化性樹脂組成物を被着体に塗布して塗膜を形成した(塗布方法/工程)後、上記塗膜を硬化する(硬化方法/工程)方法がある。かような方法について、以下説明するが、本発明に係る硬化物を得る方法は、下記方法に限定されず、適宜改変可能である。
 <塗布方法/工程>
 本発明の光硬化性樹脂組成物を被着体へ塗布する方法としては、例えば、自動塗布機を用いたディスペンシング、スプレー、インクジェット、スクリーン印刷、グラビア印刷、ディッピング、スピンコート、ビード塗布などの方法を用いることができるが、なかでも、本発明の光硬化性樹脂組成物は、圧縮永久歪みが少なく、低圧縮時のシール性に優れる硬化物を形成することができるだけでなく、粘度が低いことから、ディスペンシングに最適である。なお、本発明の光硬化性樹脂組成物は、塗布性の観点から25℃で液状であることが好ましい。
 <硬化方法/工程>
 本発明の光硬化性樹脂組成物は、紫外線、可視光線等の活性エネルギー線を照射することにより硬化させることができる。この際用いられる活性エネルギー線源は特に限定されず、例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ブラックライトランプ、マイクロウェーブ励起水銀灯、メタルハライドランプ、ナトリウムランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ、LED、蛍光灯、太陽光、電子線照射装置等が挙げられる。活性エネルギー線照射の照射量(積算光量)は硬化物の特性の観点から、3kJ/m以上であることが好ましく、より好ましくは5kJ/m以上であり、硬化工程のタクトタイムの観点から70kJ/m以下であることが好ましく、より好ましくは60kJ/m以下であり、特に好ましくは50kJ/m以下である。
 <硬化物>
 本発明に係る硬化物は、本発明の光硬化性樹脂組成物に対し、上記硬化方法によって紫外線等の活性エネルギー線を照射することにより硬化させて得ることができる。すなわち、本発明の第2の側面は、上記光硬化性樹脂組成物に対して光照射することにより得られる硬化物に関する。本発明の硬化物は、本発明の光硬化性樹脂組成物が硬化したものであれば、その硬化方法の如何は問わない。
 本発明の硬化物、または、本発明の光硬化性樹脂組成物もしくは後述する本発明のシール剤を硬化させて得られた硬化物は、低圧縮シール性に優れる。具体的には、本発明の光硬化性樹脂組成物の硬化物の低圧縮シール性に関する評価結果は、300kPa以上であることが好ましく、300kPaを超えることがより好ましく、400kPa以上であることが特に好ましい。一方、その上限は特に制限されないが、実質的には、5000kPa以下である。なお、硬化物の低圧縮シール性に関する評価結果は、後述の実施例に記載の方法によって測定された値を採用する。
 本発明の硬化物、または、本発明の光硬化性樹脂組成物もしくは後述する本発明のシール剤を硬化させて得られた硬化物は、圧縮永久歪みが少ない。好ましい実施形態において、本発明の光硬化性樹脂組成物の硬化物は、50%圧縮された状態(硬化物の厚みまたは高さの50%分圧縮された状態)で100時間経過した後の圧縮永久歪みが、20%以下である。また、上記圧縮永久歪みは、15%以下であることが好ましく、10%以下であることがより好ましく、5%以下であることが特に好ましく、2.5%以下であることが最も好ましい。一方、その下限は特に制限されないが、実質的には、0%以上であり、また、1%以上でありうる。なお、硬化物の圧縮永久歪みは、後述の実施例に記載の方法によって測定された値を採用する。
 本発明の硬化物、または、本発明の光硬化性樹脂組成物もしくは後述する本発明のシール剤を硬化させて得られた硬化物は、特に制限されないが、硬さ(A型デュロメータにより測定される硬さ)が、3~95であることが好ましく、5~90であることがより好ましく、15~65であることがさらに好ましく、15~50であることが特に好ましく、15を超えて40以下であることが最も好ましい。なお、硬化物の硬さは後述の実施例に記載の方法で測定された値を採用する。本発明の硬化物、または、本発明の光硬化性樹脂組成物もしくは後述する本発明のシール剤を硬化させて得られた硬化物は、特に制限されないが、引張強さが、0.6MPa以上であることが好ましく、0.7MPa以上であることがより好ましい。一方、その上限は特に制限されないが、実質的には、100MPa以下である。なお、硬化物の引張強さは後述の実施例に記載の方法で測定された値を採用する。本発明の硬化物、または、本発明の光硬化性樹脂組成物もしくは後述する本発明のシール剤を硬化させて得られた硬化物は、特に制限されないが、伸び率が、240%以上であることが好ましく、300%以上であることがより好ましい。一方、その上限は特に制限されないが、実質的には、3000%以下である。なお、硬化物の伸び率は後述の実施例に記載の方法で測定された値を採用する。
 <用途およびシール剤>
 本発明の光硬化性樹脂組成物が好適に用いられる用途としては、シール剤である。すなわち、本発明の第3の側面は、上記光硬化性樹脂組成物を含む、シール剤に関する。また、本発明は、本発明のシール剤に対して光照射することにより得られる硬化物もまた提供する。本発明においてシール剤とは、接着剤、コーティング剤、注型剤、ポッティング剤等の用途も含まれるものである。なお、このような用途で使用するにあたり、本発明の光硬化性樹脂組成物は25℃で液状であることが好ましい。
 シール剤の具体的な用途としては、本発明の光硬化性樹脂組成物またはその硬化物は、低気体透過性、低透湿性、耐熱性、耐酸性、可とう性に優れるゴム弾性体であることから、燃料電池、太陽電池、色素増感型太陽電池、リチウムイオン電池、電解コンデンサ、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、電子ペーパー、LED、ハードディスク装置、フォトダイオード、光通信・回路、電線・ケーブル・光ファイバー、光アイソレータ、ICカード等の積層体、センサー、基板、医薬・医療用器具・機器等が挙げられる。これらの用途の中でも、本発明の光硬化性樹脂組成物は、圧縮永久歪みが少なく、低圧縮時のシール性に優れる硬化物を形成することができることから、燃料電池(特に固体高分子形燃料電池)、ハードディスク装置、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイの用途が特に好ましく、燃料電池(特に固体高分子形燃料電池)に用いられることが特に好ましい。
 本発明に係るシール剤は、いずれの部位に使用されてもよいが、燃料電池における部材であるセパレーター、フレーム、電解質膜、燃料極、空気極(酸素極)、電解質膜電極接合体等の部材の周辺に使用されることが好ましい。
 <燃料電池>
 燃料電池とは、水素と酸素を化学的に反応させることにより電気を発生させる発電装置である。また、燃料電池には、固体高分子形燃料電池、リン酸型燃料電池、溶融炭酸塩型燃料電池、固体酸化物型燃料電池の4つの方式がある。なかでも固体高分子形燃料電池は、運転温度が比較的低温(80℃前後)でありながら高発電効率であるので、自動車用動力源、家庭用発電装置、携帯電話などの電子機器用小型電源、非常電源等の用途に用いられる。
 図1に示すように、代表的な固体高分子形燃料電池のセル1は、高分子電解質膜4が空気極3a、燃料極3bとの間に挟持された構造である電解質膜電極接合体5(MEA)と、前記MEA5を支持するフレーム6と、ガスの流路が形成されているセパレーター2とを備える。また、固体高分子形燃料電池の起動時には、燃料ガス(水素ガス)および酸化ガス(酸素ガス)が、酸化ガス流路8aおよび燃料ガス流路8bを通じて供給される。また、発電の際の発熱を緩和する目的で冷却水が流路9を流れる。なお、このセルを数百枚重ねてパッケージにしたものを、図2に示すように固体高分子形燃料電池11のセルスタック10と呼んでいる。
 燃料極に燃料ガス(水素ガス)、酸素極(空気極)に酸化ガス(酸素ガス)を供給すると、各電極では次のような反応が起こり、全体としては水が生成される反応(H+1/2O→HO)が起こる。詳細に説明すると、下記のように燃料極で生成されるプロトン(H)は固体高分子膜中(高分子電解質膜)を拡散して酸素極側に移動し、酸素と反応して生成された水(HO)は酸素極側から排出される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 固体高分子形燃料電池を起動するには、アノードに水素を含む燃料ガスを、カソードには酸素を含む酸化ガスを別々に隔離して供給する必要がある。隔離が不十分で一方のガスが他方のガスへと混合してしまうと、発電効率の低下を起こしてしまう恐れがあるためである。このような背景から、燃料ガスや酸素ガスなどの漏れを防止する目的で、シール剤が多用される。具体的には、隣り合うセパレーター同士の間、セパレーターとフレームとの間、フレームと高分子電解質膜または電解質膜電極接合体(MEA)との間等にシール剤が使用されている。本発明のシール剤は、燃料電池における部材であるセパレーター、フレーム、高分子電解質膜、燃料極、空気極、および電解質膜電極接合体からなる群から選択される1以上の部材の周辺用燃料電池用硬化性シール剤として好適に用いられうる。特に、本発明のシール剤は、燃料電池における隣り合うセパレーター同士の間のシール剤、または燃料電池のフレームと高分子電解質膜もしくは電解質膜電極接合体(MEA)との間のシール剤として好適に用いられうる。
 すなわち、本発明の第3の側面は、燃料電池における隣り合うセパレーター同士のシール、燃料電池のフレームと電解質膜との間のシール、および燃料電池のフレームと電解質膜電極接合体との間のシールからなる群のいずれかを含む燃料電池であって、前記いずれかのシールが、本発明に係る硬化物である、燃料電池(燃料電池における隣り合うセパレーター間、または燃料電池のフレームと電解質膜もしくは電解質膜電極接合体との間が本発明に係る硬化物でシールされる)に関する。また、上記態様において、燃料電池が、固体高分子形燃料電池であると好ましい。
 高分子電解質膜4としては、イオン伝導性を有する陽イオン交換膜が挙げられ、好ましくは化学的に安定であり、高温での動作に強いことから、下記一般式(3)で表される、スルホン酸基を持つフッ素系ポリマーなどが挙げられる。市販品としては、デュポン社製のナフィオン(登録商標)、AGC株式会社製のフレミオン(登録商標)、旭化成株式会社製のアシプレックス(登録商標)などが挙げられる。通常、高分子電解質膜は難接着な材質であるが、本発明の光硬化性樹脂組成物を用いることで、接着することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 燃料極3bは、水素極、アノードと呼ばれるものであり、公知のものが使用される。例えば、カーボンに白金、ニッケル、ルテニウムなどの触媒を担持させたものが用いられうる。また、空気極3aは、酸素極、カソードと呼ばれるものであり、公知のものが使用される。例えば、カーボンに白金、合金などの触媒を担持させたものが用いられうる。各電極の表面には、ガスを拡散させたり高分子電解質膜を保湿する働きをするガス拡散層が備えられていてもよい。ガス拡散層は、公知のものが使用されるが、例えば、カーボンペーパー、カーボンクロス、炭素繊維などが挙げられる。
 上記セパレーター2は、図1に示すように凸凹の細かい流路があり、そこを燃料ガスや酸化ガスが通り、電極に供給される。また、セパレーター2は、アルミニウム、ステンレス、チタン、グラファイト、カーボン等により構成されている。
 フレーム6とは、薄膜である高分子電解質膜4またはMEA5が破れないように支持、補強するものである。フレーム6の材質としては、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリカーボネートなどの熱可塑性樹脂が挙げられる。また、本発明の光硬化性樹脂組成物またはその硬化物を用いて部材を貼り合わせるためには、部材が光透過することが好ましい。
 本発明の燃料電池とは、本発明の光硬化性樹脂組成物またはその硬化物によりシールされたことを特徴とする燃料電池である。燃料電池におけるシールが必要な部材としては、セパレーター、フレーム、高分子電解質膜、燃料極、空気極、MEA等が挙げられ、これらの部材間にシール部が形成されうる。より具体的なシール箇所(シール部が形成される箇所)としては、隣り合うセパレーター同士の間、セパレーターとフレームとの間、フレームと高分子電解質膜またはMEAとの間等が挙げられる。本発明の光硬化性樹脂組成物または本発明のシール剤に光などのエネルギー線を照射して硬化させることでその硬化物が得られうる。本発明の光硬化性樹脂組成物もしくはシール剤またはその硬化物は、燃料電池用のセパレーター、フレーム、高分子電解質膜、燃料極、空気極、電解質膜電極接合体などの部材の周辺のシール部として用いられうる。本発明の光硬化性樹脂組成物もしくはシール剤またはその硬化物は、燃料電池における隣り合うセパレーター同士の間のシール部、または燃料電池のフレームと高分子電解質膜もしくは電解質膜電極接合体との間のシール部に好適に用いられうる。なお、「セパレーターとフレームとの間」または「高分子電解質膜またはMEAとフレームとの間」の主なシールの目的は、ガスの混合や漏れを防ぐことであり、隣り合うセパレーター同士の間のシールの目的はガスの漏れを防ぐことと冷却水流路から外部に冷却水が漏洩することを防ぐことである。なお、高分子電解質膜から発生する酸により強酸雰囲気になるので、シール剤には耐酸性が求められる。
 <シール方法>
 本発明の光硬化性樹脂組成物を用いたシール手法としては、特に限定されないが、代表的には、フォームインプレイスガスケット(FIPG)法、キュアーインプレイスガスケット(CIPG)法、モールドインプレイスガスケット(MIPG)法、液体射出成形法などが挙げられる。なお、本明細書において「シール」とは封止を意味し、「シール剤」とは封止材料を意味する。シール剤のことを「ガスケット」と呼ぶこともある。
 FIPG法とは、被シール部品の一方のフランジに光硬化性樹脂組成物を自動塗布装置などにより塗布し、もう一方のフランジと貼り合わせた状態で、紫外線等の活性エネルギー線を光透過可能なフランジ側から照射して、光硬化性樹脂組成物を硬化させて、接着シールする手法である。当該方法は、少なくとも2つのフランジを有する被シール部品の当該少なくとも2つのフランジの間の少なくとも一部をシールする際に用いられうる。このとき、前記フランジの少なくとも一方が活性エネルギー線の光を透過可能である。当該方法は、前記フランジの少なくとも一方の表面に、本発明の光硬化性樹脂組成物を塗布する工程、前記光硬化性樹脂組成物を塗布した一方のフランジと他方のフランジとを前記光硬化性樹脂組成物を介して貼り合わせる工程、および、活性エネルギー線を前記光透過可能なフランジを通して照射して前記光硬化性樹脂組成物を硬化させ、前記少なくとも2つのフランジの間の少なくとも一部をシールする工程、を含む。すなわち本発明の一実施形態によれば、2つのフランジの間の少なくとも一部をシールする方法であって、前記フランジの少なくとも1つが活性エネルギー線を透過可能なフランジであり、一方のフランジの表面に、本発明の光硬化性樹脂組成物を塗布する工程と、前記光硬化性樹脂組成物を塗布したフランジと他方のフランジとを前記光硬化性樹脂組成物を介して貼り合わせる工程と、前記活性エネルギー線を透過可能なフランジを通して前記光硬化性樹脂組成物に活性エネルギー線を照射して前記光硬化性樹脂組成物を硬化させ、前記2つのフランジの間の少なくとも一部をシールする工程と、を含む、方法が提供される。
 CIPG法とは、被シール部品のフランジに光硬化性樹脂組成物をスクリーン印刷塗布装置、自動塗布装置などによりビード塗布し、紫外線等の活性エネルギー線を照射して、光硬化性樹脂組成物を硬化させてガスケットを形成する工程と、もう一方のフランジと貼り合わせて、圧縮シールする工程とを含む手法である。当該方法は、少なくとも2つのフランジを有する被シール部品の当該少なくとも2つのフランジの間の少なくとも一部をシールする際に用いられうる。当該方法は、前記フランジの少なくとも一方のフランジに、上述した光硬化性樹脂組成物を塗布する工程、前記塗布した光硬化性樹脂組成物に活性エネルギー線を照射して前記光硬化性樹脂組成物を硬化させ、前記光硬化性樹脂組成物の硬化物からなるガスケットを形成する工程、他方のフランジを前記ガスケット上に配置して、光硬化性樹脂組成物を塗布した一方のフランジと前記他方のフランジとを前記ガスケットを介して圧着し、前記少なくとも2つのフランジの間の少なくとも一部をシールする工程、を含む。すなわち本発明の一実施形態によれば、少なくとも2つのフランジを有する被シール部品の当該少なくとも2つのフランジの間の少なくとも一部をシールする方法であって、前記フランジの少なくとも一方のフランジの表面に、本発明の光硬化性樹脂組成物を塗布する工程と、前記光硬化性樹脂組成物に活性エネルギー線を照射して前記光硬化性樹脂組成物を硬化させ、前記一方のフランジの上に前記光硬化性樹脂組成物の硬化物からなるガスケットを形成する工程と、他方のフランジを前記ガスケット上に配置して、前記光硬化性樹脂組成物を塗布した一方のフランジと前記他方のフランジとを前記ガスケットを介して圧着し、前記少なくとも2つのフランジの間の少なくとも一部をシールする工程と、を含む、方法が提供される。
 MIPG法とは、予め被シール部品の一方のフランジに活性エネルギー線を透過可能な材質の型(mold)を圧接し、前記型と前記フランジ間に生じたキャビティーに光硬化性樹脂組成物を注入し、紫外線等の活性エネルギー線を照射して、光硬化させガスケットを形成し、もう一方のフランジと貼り合わせて、圧縮シールする手法である。なお、型は、光透過可能な材質であることが好ましく、具体的には、ガラス、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、オレフィン等が挙げられる。また、ガスケット形成後、型から取り出しやすくするために型には、予めフッ素系、シリコーン系などの離型剤を塗布しておくことが好ましい。当該方法は、少なくとも2つのフランジを有する被シール部品の当該少なくとも2つのフランジの間の少なくとも一部をシールする際に用いられうる。前記方法は、前記フランジの少なくとも一方のフランジ上にガスケット形成用金型を配置する工程、前記ガスケット形成用金型と該型を配置したフランジとの間の空隙の少なくとも一部に上述した光硬化性樹脂組成物を注入する工程、前記光硬化性樹脂組成物に前記活性エネルギー線を照射して前記光硬化性樹脂組成物を硬化させ、前記光硬化性樹脂組成物の硬化物からなるガスケットを形成する工程、前記型を前記一方のフランジから取り外す工程、他方のフランジを前記ガスケット上に配置して、前記一方のフランジと前記他方のフランジとを前記ガスケットを介して圧着し、前記少なくとも2つのフランジの間の少なくとも一部をシールする工程、を含む。すなわち本発明の一実施形態によれば、少なくとも2つのフランジを有する被シール部品の当該少なくとも2つのフランジの間の少なくとも一部をシールする方法であって、前記フランジの少なくとも一方のフランジ上にガスケット形成用金型を配置する工程と、前記ガスケット形成用金型と該金型を配置した前記一方のフランジとの間の空隙の少なくとも一部に本発明の光硬化性樹脂組成物を注入する工程と、前記光硬化性樹脂組成物に活性エネルギー線を照射して前記光硬化性樹脂組成物を硬化させ、前記一方のフランジの上に前記光硬化性樹脂組成物の硬化物からなるガスケットを形成する工程と、前記金型を前記一方のフランジから取り外す工程と、他方のフランジを前記ガスケット上に配置して、前記一方のフランジと前記他方のフランジとを前記ガスケットを介して圧着し、前記少なくとも2つのフランジの間の少なくとも一部をシールする工程と、を含む、方法が提供される。この際、前記ガスケット形成用金型は活性エネルギー線を透過可能であることが好ましい。
 液体射出成形とは、光硬化性樹脂組成物を特定圧力により光透過可能な材質の型に流し込み、紫外線等の活性エネルギー線を照射して、光硬化させガスケットを形成することを含む方法である。そして、このガスケットを介して一方のフランジをもう一方のフランジと貼り合わせて、圧縮シールする手法である。なお、型は、光透過可能な材質であることが好ましく、具体的には、ガラス、PMMA、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、オレフィン等が挙げられる。また、ガスケット形成後、金型から取り出しやすくするために金型には、予めフッ素系、シリコーン系などの離型剤を塗布しておくことが好ましい。
 なお、上記FIPG法、CIPG法、MIPG法および液体射出成形における具体的な操作、条件などは、本発明の光硬化性樹脂組成物または硬化物を使用する以外は、従来公知の操作、条件などと同様にしてまたは適宜修飾して使用できる。
 以下に実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、特に記載がない限り、操作・試験等は23℃,50%RHの環境下で実施した。また、濃度、%は、特に断りのない限り、それぞれ質量濃度、質量%を表すものとし、比は特に断りのない限り質量比とする。
 [光硬化性樹脂組成物の調製]
 まず、(A)~(D)成分および比較成分をそれぞれ以下の通り準備した。次いで、各成分を表1に示す組成(単位:質量部)となるように秤量し、遮光下で常温(25℃)にてプラネタリーミキサーで60分間混合し、光硬化性樹脂組成物を得た。得られた光硬化性樹脂組成物(各実施例および各比較例の光硬化性樹脂組成物)は、25℃で液状であった。なお、各成分の詳細な添加量(含有量)は表1に記載のとおりであり、表1中の数値の単位は、特に記載のない限り、「質量部」である。「b2質量部/b1質量部」の項目は、b1成分1質量部に対するb2成分の質量比を表す。なお、表1中の空欄は、該当成分が含まれないことを示す。
 <合成例1:アクリロイルオキシエトキシフェニル基を有するポリイソブチレン(a1)の製造>
 5Lのセパラブルフラスコの容器内を窒素置換した後、n-ヘキサン200mLおよび塩化ブチル2000mLを加え、窒素雰囲気下で攪拌しながら-70℃まで冷却した。次いで、イソブチレン840mL(9mol)、p-ジクミルクロライド12g(0.05mol)および2-メチルピリジン1.1g(0.012mol)を加えた。反応混合物が-70℃まで冷却された後で、四塩化チタン5.0mL(0.05mol)を加えて重合を開始した。重合開始3時間後に、フェノキシエチルアクリレート(ライトアクリレート(登録商標)PO-A、共栄社化学株式会社製)40gおよび四塩化チタン110mlを添加した。その後、-70℃で4時間攪拌を続けた後、メタノール1000mLを添加して反応を停止させた。反応溶液から上澄み液を分取し、溶剤等を留去した後、生成物をn-ヘキサン3000mLに溶解させ、3000mLの純水で3回水洗を行い、メタノールから再沈殿した後、溶媒を減圧下に留去して、得られた重合体を80℃で24時間真空乾燥することにより、アクリロイルオキシエトキシフェニル基を有するポリイソブチレン(a1)を得た。
 前記a1は、-[CHC(CH]-単位を含み、アクリロイル基を2個含有する。より具体的には、a1は、上記一般式(1)において、Rはp-フェニレン基を示し、PIBはイソプロピレン基(-C(CH-)および-[CHC(CH]-単位からなるポリイソブチレン骨格を示し、Rは炭素数2の炭化水素基(エチレン基)を示し、RおよびRはそれぞれ独立して水素原子を示し、Rは水素原子であり、nは2であるポリマーである。なお、a1成分の数平均分子量(クロマトグラフィー法、ポリスチレン換算)は11,100であり、a1成分の粘度(25℃)は1550Pa・sであった。また、a1成分は、25℃で液状であった。
 <(A)成分>
 a1:上記合成例1で得られたアクリロイルオキシエトキシフェニル基を有するポリイソブチレン(a1)
 <(B)成分および比較成分>
 以下(B)成分および比較成分について、含まれる脂環式炭化水素基またはアルキル基を構成する炭素数およびアルキル基の形態を括弧内に記載する。
 b1-1:イソボルニルアクリレート(C10)(共栄社化学株式会社製IBX-A)
 b1-2:4-tert-ブチルシクロヘキシルアクリレート(C10)(サートマー社製S R217)
 b’1:イソボルニルメタクリレート(C10)(共栄社化学株式会社製ライトエステルIB-X)
 b2-1:ラウリルアクリレート(C12)(共栄社化学株式会社製ライトエステルL-A)
 b2-2:イソステアリルアクリレート(C18)(大阪有機化学工業株式会社製ISTA)
 b2-3:イソノニルアクリレート(C9)(大阪有機化学工業株式会社製INA)
 b2-4:n-オクチルアクリレート(C8)(大阪有機化学工業株式会社製NOAA)
 b’2:ラウリルメタクリレート(C12)(共栄社化学株式会社製ライトエステルL)
 <(C)成分>
 c1:フェニル(2,4,6-トリメチルベンゾイル)ホスフィン酸エチル(DOUBLE BOND CHEMICAL IND.Co.,LTD製DOUBLECURE(登録商標)1256)
 c2:2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニルホスフィンオキサイド(IGM Resins B.V.製Omnirad(登録商標) TPO)
 <(D)成分>
 d1:平均粒径が12nmである、ジメチルシリコーンオイルで処理された疎水性シリカ(日本アエロジル株式会社製RY200)。
 [評価]
 各実施例および比較例で調製した光硬化性樹脂組成物について、以下の(1)および(2)の試験を行った。結果を下記表1に示す。表1の実施例および比較例において使用した試験方法は下記の通りである。なお、少なくとも以下の(1)および(2)の両方が合格であれば好適であると判断した。
 (1)低圧縮シール性確認試験
 シール性試験に際し、以下のように行った。まず、フランジ幅10mm、フランジ枠の大きさ(内側)80×80mmの四角形の耐圧性フランジ(アルミニウム製)に、各光硬化性樹脂組成物を自動塗布機によりビード径幅2.0mm高さ1.0mmのビードを円状に塗布し、上から積算光量40kJ/mの紫外線を照射し、硬化させた。その後、硬化させたビードの上から同じ大きさの耐圧性フランジを用いて、ビードが20%圧縮された状態(ビード高さの20%分が圧縮された状態)になるようにスペーサを用いて管理し、締め付けた。その後、ビードで接合された状態のフランジを水没させ、フランジ内圧を上げていき最大400kPaまで昇圧する耐圧試験を行った。このとき昇圧条件は10kPa/15secとし、各段階で1分間保持し、漏れが発生した直前の加圧段階を耐圧性(低圧縮シール性)とした。結果を表1に示す。本発明において、光硬化性樹脂組成物をシール剤として用いた場合の信頼性に優れるという観点から、低圧縮シール性に関する評価結果は、200kPa以上であれば合格であり、300kPa以上であることが好ましく、300kPaを超えることがより好ましく、400kPa以上であることが特に好ましい(上限:5000kPa)。なお、表1中の「未硬化」とは、紫外線照射をしても光硬化性樹脂組成物が未硬化であり、硬化物を得ることができなかったことを意味する。
 (2)圧縮永久歪み特性
 各光硬化性樹脂組成物を自動塗布機にて、70mm×70mmのアルミ板に対して高さ1mm、ビード径幅2mmのビードを塗布して、積算光量40kJ/mの紫外線を照射して硬化させて試験片とした。次に、当該試験片を用い、これをJIS-K-6262(2013)にて規定される治具およびスペーサを用いてビードが50%圧縮された状態(ビード高さの50%分が圧縮された状態)となるように圧縮を行った状態で95℃のオーブン中に静置した。100時間経過後にオーブンから取り出し、その後、各試験片の厚さを測定し、以下の式により圧縮永久歪みを測定した。結果を下記の基準に基づき評価した。その結果を表1示す。本発明において、光硬化性樹脂組成物を燃料電池シール剤として用いた場合の信頼性に優れるという観点から、圧縮永久歪みは、20%以下であれば合格であり、15%以下であることが好ましく、10%以下であることがより好ましく、5%以下であることが特に好ましく、2.5%以下であることが最も好ましい。一方、その下限は特に制限されないが、実質的には、0%以上であり、また、1%以上でありうる。なお、表1中の「未硬化」とは、紫外線照射をしても光硬化性樹脂組成物が未硬化であり、硬化物を得ることができなかったことを意味する。また、「圧壊」とは圧縮永久歪みを50%圧縮としたときに、圧壊してしまい、高圧縮に対応できなかったことを意味する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 表1の実施例1~5より、本発明に係る光硬化性樹脂組成物によれば、圧縮永久歪みが少なく、低圧縮時のシール性に優れた硬化物を形成する光硬化性樹脂組成物を提供できることがわかる。また、実施例1~5の光硬化性樹脂組成物は圧縮永久歪み特性の試験で50%の高圧縮でも圧壊しないことが確認できた。
 また、表1の比較例1-1および比較例1-2は、本発明の(b1)成分と(b2)成分との質量比(b2/b1)の所定範囲から外れる組成物であるが、得られる硬化物の圧縮永久歪みが劣る結果であった。また、比較例2-1および比較例2-2は、本発明の(B)成分の(b1)成分が非含有である組成物であるが、低圧縮シール性が劣る結果であった。また、比較例3は、本発明の(B)成分の(b1)成分ではない脂環式炭化水素基を有するメタクリレートモノマーと(b2)成分ではない直鎖状アルキル基を有するメタクリレートモノマーを併用した組成物であるが、紫外線照射をしても未硬化であり、硬化物を得ることができなかった。また、比較例4は、本発明の(b2)成分の所定含有量から外れる組成物であるが、低圧縮シール性が劣る結果であった。また、比較例5は、本発明の(b2)成分の所定含有量から外れる組成物であるが、圧縮永久歪みの50%圧縮で圧壊してしまい、高圧縮に対応できないという結果であった。
 さらに、上記実施例および比較例の光硬化性樹脂組成物について、(3)硬さ、(4)引張強さ、および(5)硬化物の伸び率の試験を行った。
 (3)硬さの測定
 上記実施例および比較例の光硬化性樹脂組成物をそれぞれ200mm×200mm×1.0mmの枠に流し込んだ(光硬化性樹脂組成物の厚さを1mmに設定した)。その後、積算光量40kJ/mの紫外線を照射して硬化させてシート状の硬化物を作製した。A型デュロメータ(硬度計)の加圧面を試験片(各シート状の硬化物を6枚重ねて、厚さ6mmに設定した状態のもの)に対して平行に保ちながら、10Nの力で押しつけ、加圧面と試験片とを密着させた。測定時に最大値を読み取り、最大値を「硬さ」とした。結果を表2に示す。詳細はJIS K 6253(2012)に従う。なお、硬さは3~65であれば合格とし、より好ましくは5~50であり、特に好ましくは15~40であり、最も好ましくは15を超えて40以下である。なお、表2中の「未硬化」とは紫外線照射をしても未硬化であり硬化物を得ることができなかったものを意味し、「-」は未測定を意味する。
 (4)引張強さ(引張強度)の測定
 上記(3)硬さの測定と同様にして、実施例および比較例の光硬化性樹脂組成物の厚さを1mmに設定し、積算光量40kJ/mの紫外線を照射して硬化させてシート状の硬化物を作製した。3号ダンベルで打ち抜いてテストピースを作製した。テストピースの長軸とチャックの中心が一直線になる様に、テストピースの両端をチャックに固定した。引張速度500mm/minでテストピースを引張り、最大荷重を測定した。当該最大荷重から「引張強さ(MPa)」を算出した。結果を表2に示す。詳細はJIS K 6251(2010)に従う。なお、本発明において高強度であるとの観点から、引張強さは0.6MPa以上であれば合格とし、0.7MPa以上がより好ましい(上限:100MPa)。なお、表2中の「未硬化」とは紫外線照射をしても未硬化であり硬化物を得ることができなかったものを意味し、「-」は未測定を意味する。
 (5)硬化物の伸び率の測定
 上記(3)硬さの測定と同様にして、実施例および比較例の光硬化性樹脂組成物の厚さを1mmに設定し、積算光量40kJ/mの紫外線を照射して硬化させてシート状の硬化物を作製した。3号ダンベルで打ち抜いてテストピースを作製し、20mm間隔の標線をテストピースに記入した。
 上記(4)引張強さの測定と同じ要領でチャックに固定して、引張速度500mm/minで試験片の切断に至るまで引っ張った。測定時にテストピースが伸びて標線の間隔が広がるため、テストピースが切断されるまでノギスにより標線の間隔を計測した。初期の標線間隔を基準として、伸びた割合を「伸び率(%)」として求めた。結果を表2に示す。なお、伸び率は高伸張性の観点から240%以上であれば合格とし、300%以上がより好ましい(上限:3000%)。なお、表2中の「未硬化」とは紫外線照射をしても未硬化であり硬化物を得ることができなかったものを意味し、「-」は未測定を意味する。   
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
 表2の実施例1~5より、本発明に係る光硬化性樹脂組成物によれば、高伸張・高強度の硬化物を得ることができることがわかる。すなわち、本発明は、硬化物特性に優れた光硬化性樹脂組成物を提供できることがわかる。
 また、表2の比較例1-1および比較例1-2は、本発明の(b1)成分と(b2)成分との質量比(b2/b1)の所定範囲から外れる組成物であるが、高伸張・高強度の硬化物が得られ、硬化物特性に優れる結果であった。また、比較例2-1および比較例2-2は、本発明の(B)成分の(b1)成分が非含有である組成物であるが、低伸張・低強度の硬化物が得られ、硬化物特性に劣る結果であった。また、比較例3は、本発明の(B)成分の(b1)成分ではない脂環式炭化水素基を有するメタクリレートモノマーと(b2)成分ではない直鎖状アルキル基を有するメタクリレートモノマーを併用した組成物であるが、紫外線照射をしても未硬化であり、硬化物を得ることができなかった。また、比較例4は、本発明の(b2)成分の所定含有量から外れる組成物であるが、低伸張・低強度の硬化物が得られ、硬化物特性に劣る結果であった。
 さらに、(6)透湿度(水蒸気バリア性)および(7)水素ガスバリア性の試験を行った。
 (6)透湿度(水蒸気バリア性)試験
 200mm×200mm×1.0mmの枠に実施例2および実施例3の光硬化性樹脂組成物をそれぞれ流し込んだ。その後、紫外線照射機により積算光量40kJ/mになるように紫外線を20秒間照射し、厚さ1.0mmのシート状の硬化物を作製した。塩化カルシウム(無水)5gを直径30mmの開口部を有するアルミニウム製カップに入れて、前記硬化物で開口部を覆うようにカップにセットした。「初期の全重量」(g)を測定した後、雰囲気温度40℃で相対湿度95%RHに保たれた恒温恒湿槽に24時間放置し、「放置後の全重量」(g)を測定して、透湿度(g/m・24h)を計算し、下記評価基準に基づき評価した。結果は、実施例2および実施例3ともに合格であった。詳細な試験方法はJIS Z 0208(1976)に準拠した。なお、透湿度は、燃料電池用硬化性シール剤として使用する場合、10g/m・24h未満(下記評価基準で「合格」)であることが好ましい。
 [評価基準]
合格:透湿度が、10g/m・24h未満
不合格:透湿度が、10g/m・24h以上。
 (7)水素ガスバリア性試験
 上記(6)透湿度(水蒸気バリア性)試験と同様にして、実施例2および実施例3の光硬化性樹脂組成物を用いて紫外線照射機により積算光量40kJ/mになるように紫外線を20秒間照射し、厚さ1.0mmのシート状の硬化物を作製した。次に得られたシート状の硬化物を用いて、JIS K7126-1:2006(プラスチック-フィルム及びシート-ガス透過度試験方法-第1部:差圧法)に準拠し水素ガスバリア性を測定した。尚、試験の種類は圧力センサ法であり、条件は23℃、高圧側の試験ガス(水素ガス)は100kPaにて測定し、下記評価基準に基づき評価した。結果は、実施例2および実施例3ともに合格であった。なお、水素ガスバリア性は、燃料電池用のシール剤として使用する場合、1×10-14mol・m/m・s・Pa未満(下記評価基準で「合格」)であることが好ましい。
 [評価基準]
合格:1×10-14mol・m/m・s・Pa未満
不合格:1×10-14mol・m/m・s・Pa以上。
 実施例2および実施例3の結果より、本発明に係る光硬化性樹脂組成物によれば、透湿度が低く、水素ガスバリア性に優れ良好なシール性を有する硬化物を与えることがわかる。
 本発明に係る光硬化性樹脂組成物は、圧縮永久歪みが少なく、低圧縮時のシール性に優れた硬化物を形成することができるため、各種シール用途に好適に使用できる。特に、本発明に係る光硬化性樹脂組成物は、燃料電池用硬化性シール剤として有効であることから産業上有用である。
 本出願は、2021年11月18日に出願された日本特許出願番号2021-187514号に基づいており、その開示内容は、参照され、全体として、組み入れられている。
1 固体高分子形燃料電池のセル
2 セパレーター
3a 空気極(カソード)
3b 燃料極(アノード)
4 高分子電解質膜
5 電解質膜電極接合体(MEA)
6 フレーム
7 シール部
8a 酸化ガス流路
8b 燃料ガス流路
9 冷却水流路
10 セルスタック
11 固体高分子形燃料電池。
 

Claims (10)

  1.  下記(A)~(C)成分を含み、
     下記(b1)成分と下記(b2)成分との質量比(b2/b1)が1.0~5.0であり、下記(A)成分100質量部に対して下記(b2)成分を10~65質量部含む、光硬化性樹脂組成物。
     (A)成分:(メタ)アクリロイル基を1以上と、-[CHC(CH]-単位を含むポリイソブチレン樹脂
     (B)成分:炭素数5~25の脂環式炭化水素基を有するアクリレートモノマー(b1)および炭素数5~30の直鎖状または分岐状アルキル基を有するアクリレートモノマー(b2)
     (C)成分:光ラジカル重合開始剤
  2.  前記(A)成分100質量部に対して、前記(B)成分を15~130質量部含む、請求項1に記載の光硬化性樹脂組成物。
  3.  前記(b1)成分が、シクロヘキシルアクリレート、トリメチルシクロヘキシルアクリレート、4-t-ブチルシクロヘキシルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、イソボルニルアクリレートおよびアダマンチルアクリレートからなる群から選択される少なくとも1種を含み、
     前記(b2)成分が、イソノニルアクリレート、イソステアリルアクリレート、トリデシルアクリレート、ラウリルアクリレート、テトラデシルアクリレート、テトラオクチルアクリレート、ペンタデシルアクリレート、ヘキサデシルアクリレート、ヘプタデシルアクリレートおよびn-オクチルアクリレートからなる群から選択される少なくとも1種を含む、請求項1に記載の光硬化性樹脂組成物。
  4.  更に、(D)成分として、疎水性シリカを含む、請求項1に記載の光硬化性樹脂組成物。
  5.  硬化物の50%圧縮で100時間経過後の圧縮永久歪みが20%以下である、請求項1に記載の光硬化性樹脂組成物。
  6.  請求項1に記載の光硬化性樹脂組成物を含む、シール剤。
  7.  請求項1~5のいずれか1項に記載の光硬化性樹脂組成物または請求項6のシール剤に対して光照射することにより得られる、硬化物。
  8.  燃料電池における隣り合うセパレーター同士のシール、燃料電池のフレームと電解質膜との間のシール、および燃料電池のフレームと電解質膜電極接合体との間のシールからなる群のいずれかを含む燃料電池であって、前記いずれかのシールが、請求項7に記載の硬化物である、燃料電池。
  9.  少なくとも2つのフランジを有する被シール部品の当該少なくとも2つのフランジの間の少なくとも一部をシールする方法であって、
     前記フランジの少なくとも一方のフランジに、請求項1~5のいずれか1項に記載の光硬化性樹脂組成物を塗布する工程と、
     前記塗布した光硬化性樹脂組成物に活性エネルギー線を照射して前記光硬化性樹脂組成物を硬化させ、前記光硬化性樹脂組成物の硬化物からなるガスケットを形成する工程と、
     他方のフランジを前記ガスケット上に配置して、前記光硬化性樹脂組成物を塗布した一方のフランジと前記他方のフランジとを前記ガスケットを介して圧着し、前記少なくとも2つのフランジの間の少なくとも一部をシールする工程と、を含む、シール方法。
  10.  少なくとも2つのフランジを有する被シール部品の当該少なくとも2つのフランジの間の少なくとも一部をシールする方法であって、
     前記フランジの少なくとも一方のフランジ上にガスケット形成用金型を配置する工程と、
     前記ガスケット形成用金型と該金型を配置したフランジとの間の空隙の少なくとも一部に請求項1~5のいずれか1項に記載の光硬化性樹脂組成物を注入する工程と、
     前記光硬化性樹脂組成物に活性エネルギー線を照射して前記光硬化性樹脂組成物を硬化させ、前記光硬化性樹脂組成物の硬化物からなるガスケットを形成する工程と、
     前記金型を前記一方のフランジから取り外す工程と、
     他方のフランジを前記ガスケット上に配置して、前記一方のフランジと前記他方のフランジとを前記ガスケットを介して圧着し、前記少なくとも2つのフランジの間の少なくとも一部をシールする工程と、を含む、シール方法。
PCT/JP2022/039838 2021-11-18 2022-10-26 光硬化性樹脂組成物、燃料電池およびシール方法 WO2023090088A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021187514 2021-11-18
JP2021-187514 2021-11-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023090088A1 true WO2023090088A1 (ja) 2023-05-25

Family

ID=86396726

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/039838 WO2023090088A1 (ja) 2021-11-18 2022-10-26 光硬化性樹脂組成物、燃料電池およびシール方法

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2023090088A1 (ja)

Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0353471A2 (en) 1988-08-05 1990-02-07 Edison Polymer Innovation Corporation ( Epic) UV curable polymer formulation
JP2004075824A (ja) 2002-08-15 2004-03-11 Shin Etsu Chem Co Ltd 硬化性フルオロポリエーテル系ゴム組成物及びゴム製品
JP2004111146A (ja) 2002-09-17 2004-04-08 Mitsui Chemicals Inc 燃料電池シール部品用重合体組成物、燃料電池シール部品、燃料電池シール部品の製造方法、および燃料電池
US20060052546A1 (en) 2002-12-05 2006-03-09 Tatsuya Morikawa Fluorine-containing polymer composition and cured body
JP2007100099A (ja) 2002-12-05 2007-04-19 Daikin Ind Ltd 含フッ素ポリマー組成物及び硬化体
JP2012102243A (ja) * 2010-11-10 2012-05-31 Kaneka Corp 硬化性組成物および硬化物
JP2013216782A (ja) 2012-04-09 2013-10-24 Kaneka Corp 硬化性組成物およびその用途
JP2013229323A (ja) 2012-03-30 2013-11-07 Tokai Rubber Ind Ltd 燃料電池シール体およびゴム組成物
JP2014517857A (ja) * 2011-04-27 2014-07-24 ヘンケル・ユーエス・アイピー・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー 低温シーリング機能を備える硬化性エラストマー組成物
WO2014119340A1 (ja) * 2013-02-04 2014-08-07 株式会社ブリヂストン 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
US20140287340A1 (en) 2012-03-30 2014-09-25 Tokai Rubber Industries, Ltd. Rubber composition and fuel cell sealed body
WO2019124252A1 (ja) * 2017-12-18 2019-06-27 株式会社スリーボンド 硬化性樹脂組成物、それを用いた燃料電池およびシール方法
WO2020080309A1 (ja) * 2018-10-18 2020-04-23 株式会社スリーボンド 光硬化性組成物
JP2021015902A (ja) * 2019-07-12 2021-02-12 積水化学工業株式会社 ペロブスカイト太陽電池用封止剤及びペロブスカイト太陽電池
JP2021021012A (ja) * 2019-07-29 2021-02-18 アイカ工業株式会社 光硬化型ガスケット樹脂組成物
JP2021134327A (ja) * 2020-02-28 2021-09-13 アイカ工業株式会社 ハードディスクドライブ用光硬化型ガスケット樹脂組成物及びハードディスクドライブ
JP2021187514A (ja) 2020-05-29 2021-12-13 株式会社吉野工業所 抜栓キャップおよび当該抜栓キャップの中栓

Patent Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0288614A (ja) 1988-08-05 1990-03-28 Edison Polymer Innov Corp 重合体組成物
EP0353471A2 (en) 1988-08-05 1990-02-07 Edison Polymer Innovation Corporation ( Epic) UV curable polymer formulation
JP2004075824A (ja) 2002-08-15 2004-03-11 Shin Etsu Chem Co Ltd 硬化性フルオロポリエーテル系ゴム組成物及びゴム製品
US20050043480A1 (en) 2002-08-15 2005-02-24 Yasuhisa Osawa Curable fluoropolyether rubber compositions and rubber articles
JP2004111146A (ja) 2002-09-17 2004-04-08 Mitsui Chemicals Inc 燃料電池シール部品用重合体組成物、燃料電池シール部品、燃料電池シール部品の製造方法、および燃料電池
US20060052546A1 (en) 2002-12-05 2006-03-09 Tatsuya Morikawa Fluorine-containing polymer composition and cured body
JP2007100099A (ja) 2002-12-05 2007-04-19 Daikin Ind Ltd 含フッ素ポリマー組成物及び硬化体
JP2012102243A (ja) * 2010-11-10 2012-05-31 Kaneka Corp 硬化性組成物および硬化物
JP2014517857A (ja) * 2011-04-27 2014-07-24 ヘンケル・ユーエス・アイピー・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー 低温シーリング機能を備える硬化性エラストマー組成物
US20140287340A1 (en) 2012-03-30 2014-09-25 Tokai Rubber Industries, Ltd. Rubber composition and fuel cell sealed body
JP2013229323A (ja) 2012-03-30 2013-11-07 Tokai Rubber Ind Ltd 燃料電池シール体およびゴム組成物
JP2013216782A (ja) 2012-04-09 2013-10-24 Kaneka Corp 硬化性組成物およびその用途
WO2014119340A1 (ja) * 2013-02-04 2014-08-07 株式会社ブリヂストン 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
WO2019124252A1 (ja) * 2017-12-18 2019-06-27 株式会社スリーボンド 硬化性樹脂組成物、それを用いた燃料電池およびシール方法
WO2020080309A1 (ja) * 2018-10-18 2020-04-23 株式会社スリーボンド 光硬化性組成物
JP2021015902A (ja) * 2019-07-12 2021-02-12 積水化学工業株式会社 ペロブスカイト太陽電池用封止剤及びペロブスカイト太陽電池
JP2021021012A (ja) * 2019-07-29 2021-02-18 アイカ工業株式会社 光硬化型ガスケット樹脂組成物
JP2021134327A (ja) * 2020-02-28 2021-09-13 アイカ工業株式会社 ハードディスクドライブ用光硬化型ガスケット樹脂組成物及びハードディスクドライブ
JP2021187514A (ja) 2020-05-29 2021-12-13 株式会社吉野工業所 抜栓キャップおよび当該抜栓キャップの中栓

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
POLYMER BULLETIN, vol. 6, 1981, pages 135 - 141
T. P. LIAOJ. P. KENNEDY, POLYMER BULLETIN, vol. 20, 1988, pages 253 - 260

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102544142B1 (ko) 광경화성 수지 조성물, 연료전지 및 밀봉 방법
JP6828230B2 (ja) 燃料電池用光硬化性シール剤、燃料電池およびシール方法
JP6960078B2 (ja) 硬化性樹脂組成物、それを用いた燃料電池およびシール方法
JP6718176B2 (ja) 光硬化性樹脂組成物、燃料電池およびシール方法
CA2997048C (en) Photocurable resin composition, fuel cell, and sealing method
JP7421112B2 (ja) 硬化性樹脂組成物、燃料電池およびシール方法
WO2019124252A1 (ja) 硬化性樹脂組成物、それを用いた燃料電池およびシール方法
WO2018190421A1 (ja) 光硬化性樹脂組成物、それを用いた燃料電池およびシール方法
JP7149479B2 (ja) 光硬化性樹脂組成物、それを用いた燃料電池およびシール方法
JP2022000502A (ja) 光硬化性樹脂組成物、燃料電池およびシール方法
JP7393670B2 (ja) 光硬化性樹脂組成物、燃料電池用シール材およびこれらの硬化物、燃料電池ならびにシール方法
WO2023090088A1 (ja) 光硬化性樹脂組成物、燃料電池およびシール方法
WO2022044596A1 (ja) 硬化性樹脂組成物、燃料電池およびシール方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22895372

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1