特許 7549493 導電性接着剤組成物

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-03

(45)【発行日】2024-09-11

(54)【発明の名称】導電性接着剤組成物

(51)【国際特許分類】

   C09J 163/00 20060101AFI20240904BHJP

   C09J 9/02 20060101ALI20240904BHJP

   C09J 11/04 20060101ALI20240904BHJP

   C09J 11/06 20060101ALI20240904BHJP

   H01B 1/20 20060101ALI20240904BHJP

【ＦＩ】

C09J163/00 ZNM

C09J9/02

C09J11/04

C09J11/06

H01B1/20 D

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020151841

(22)【出願日】2020-09-10

(65)【公開番号】P2022046019

(43)【公開日】2022-03-23

【審査請求日】2023-08-09

(73)【特許権者】

【識別番号】501418498

【氏名又は名称】矢崎エナジーシステム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001771

【氏名又は名称】弁理士法人虎ノ門知的財産事務所

(72)【発明者】

【氏名】杉山 真一

【審査官】澤村 茂実

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２００７／０１８２３９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０２０／００８９１２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００９－１４９７２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－２３２１０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－０８０７０４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０９Ｊ １／００－２０１／１０

Ｈ０１Ｂ １／２０－ １／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エポキシ樹脂、硬化剤、導電性フィラーおよび帯電防止剤を含む導電性接着剤組成物であって、
前記導電性接着剤組成物中、前記導電性フィラーおよび前記帯電防止剤以外の成分の合計を１００質量部としたときに、前記導電性フィラーが０．５質量部以上１５質量部以下の量で含まれ、前記帯電防止剤が５質量部以上２０質量部以下の量で含まれ、
前記帯電防止剤は、カチオン系界面活性剤である、
導電性接着剤組成物。

【請求項2】

エポキシ樹脂、硬化剤、導電性フィラー、帯電防止剤および粘着付与剤を含む導電性接着剤組成物であって、
前記導電性接着剤組成物中、前記導電性フィラー、前記帯電防止剤および前記粘着付与剤以外の成分の合計を１００質量部としたときに、前記導電性フィラーが０．５質量部以上１５質量部以下の量で含まれ、前記帯電防止剤が５質量部以上２０質量部以下の量で含まれ、前記粘着付与剤が１０質量部以上３０質量部以下の量で含まれ、
前記帯電防止剤は、カチオン系界面活性剤である、
導電性接着剤組成物。

【請求項3】

ＪＩＳ Ｋ６９１１に準拠して測定した体積抵抗率が１．０×１０⁴Ωｃｍ以上６．０×１０⁶Ωｃｍ以下であり、ＪＩＳ Ｋ７２３３に準拠して測定した粘度が１００００ｍＰａ・ｓ以上５００００ｍＰａ・ｓ以下である、
請求項１または２に記載の導電性接着剤組成物。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、導電性接着剤組成物に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、接着剤成分と導電フィラーとを含む防水施工用導電性接着剤組成物であって、該導電性接着剤組成物のＪＩＳ Ｋ６９１１に従って測定した表面電気抵抗が１×１０¹～１×１０⁸Ωである、導電性接着剤組成物が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－１１５３０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１の導電性接着剤組成物は、接着性および塗工性の点で問題がある。

【0005】

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、導電性に優れるとともに、接着性および塗工性に優れる導電性接着剤組成物を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために、本発明に係る導電性接着剤組成物は、エポキシ樹脂、硬化剤、導電性フィラーおよび帯電防止剤を含む導電性接着剤組成物であって、上記導電性接着剤組成物中、上記導電性フィラーおよび上記帯電防止剤以外の成分の合計を１００質量部としたときに、上記導電性フィラーが０．５質量部以上１５質量部以下の量で含まれ、上記帯電防止剤が５質量部以上２０質量部以下の量で含まれる。

【発明の効果】

【0007】

本発明に係る導電性接着剤組成物は、導電性に優れるとともに、接着性および塗工性に優れるという効果を奏する。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換または変更を行うことができる。

【0009】

＜実施形態１＞
実施形態１の導電性接着剤組成物は、エポキシ樹脂、硬化剤、導電性フィラーおよび帯電防止剤を含む。

【0010】

導電性床材を床面に接着する際、エポキシ樹脂系やウレタン樹脂系等の接着剤にカーボン等の導電性フィラーを混合した接着剤組成物が使用されている。しかし、単純に導電性フィラーを混合しただけでは下記の問題が生じる可能性がある。少量添加の場合は、接着剤組成物の粘度上昇は抑えられるが、抵抗値が高くなり、規格を割ってしまう可能性がある。一方、多量添加の場合は、抵抗値は低くなるが、接着剤組成物の粘度が高くなり施工性（接着性、塗工性）が低下する可能性がある。すなわち、床面への塗工が困難となったり、床面への接着強度も低下したりする。これに対して、実施形態１の導電性接着剤組成物は、エポキシ樹脂系接着剤に対して、導電性フィラーとともに帯電防止剤が添加されているため、塗工性に適した粘度を有する。このように、実施形態１の導電性接着剤組成物は、高い導電性が確保できるとともに、施工性(接着性、塗工性)が向上されている。したがって、実施形態１の導電性接着剤組成物は、導電性床材を床面に接着する際に好適に用いられる。

【0011】

実施形態１の導電性接着剤組成物は、具体的には、エポキシ樹脂系接着剤、導電性フィラーおよび帯電防止剤を含む。ここで、エポキシ樹脂系接着剤は、通常、エポキシ樹脂、硬化剤とともに、その他の成分を含んでいてもよい。その他の成分としては、硬化促進剤、充てん剤、カップリング剤、チキソ付与剤、添加剤、希釈剤、溶剤などが挙げられる。なお、その他の成分には、導電性フィラーおよび帯電防止剤は含まない。また、実施形態１の導電性接着剤組成物は、通常、その他の成分として粘着付与剤は含まない。実施形態１の導電性接着剤組成物について、導電性接着剤組成物中の導電性フィラーおよび帯電防止剤を除いた成分をまとめて（いいかえると、エポキシ樹脂、硬化剤およびその他の成分をまとめて）、「エポキシ樹脂系接着剤１」ともいう。

【0012】

エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂が挙げられる。これらのうちで、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂が好適に用いられる。エポキシ樹脂は、１種単独で用いても、２種以上を併用してもよい。

【0013】

硬化剤としては、脂肪族ポリアミン、ポリアミドアミン等のポリアミン系硬化剤が挙げられる。硬化剤は、１種単独で用いても、２種以上を併用してもよい。

【0014】

実施形態１の導電性接着剤組成物のエポキシ樹脂系接着剤１において、エポキシ樹脂、硬化剤および必要に応じて用いられるその他の成分は、施工性および接着強度の観点から、適宜好ましい量で用いることができる。

【0015】

導電性フィラーとしては、金属、導電性カーボンが挙げられる。金属としては、金、銀、銅、ニッケル、アルミニウム、白金、パラジウム、錫、ビスマス、亜鉛、鉄、インジウム、イリジウム、オスミウム、ロジウム、タングステン、モリブデン、ルテニウム等の金属；これらの合金が挙げられる。導電性カーボンとしては、黒鉛（グラファイト）；アセチレンブラック、ケッチェンブラック、ファーネスブラック、チャンネルブラック、サーマルランプブラック等のカーボンブラック；カーボンナノチューブが挙げられる。導電性フィラーの形状としては、特に限定されず、たとえば、フレーク状（鱗片状）、球状、針状、繊維状、樹枝状などが挙げられる。これらのうちで、化学的安定性が高く、かつ樹脂への分散性が良好なため、導電性カーボンがより好適に用いられる。導電性フィラーは、１種単独で用いても、２種以上を併用してもよい。

【0016】

帯電防止剤としては、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤が好適に用いられる。カチオン系界面活性剤としては、アルキルアミドアミン型、アルキルトリメチル型、アルキルジメチルベンジル型、アルキルアミド型等の第４級アンモニウム塩；脂肪族アミン塩；アルキルピリジニウム塩が挙げられる。アニオン系界面活性剤としては、アルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩が挙げられる。帯電防止剤は、１種単独で用いても、２種以上を併用してもよい。

【0017】

実施形態１の導電性接着剤組成物中、導電性フィラーおよび帯電防止剤以外の成分の合計を１００質量部としたときに、導電性フィラーが０．５質量部以上１５質量部以下の量で含まれ、帯電防止剤が５質量部以上２０質量部以下の量で含まれる。すなわち、導電性接着剤組成物中、エポキシ樹脂系接着剤１を１００質量部としたときに、導電性フィラーが０．５質量部以上１５質量部以下の量で含まれ、帯電防止剤が５質量部以上２０質量部以下の量で含まれる。導電性フィラーおよび帯電防止剤を上記特定の量で添加することで、粘度の上昇を抑えつつ安定した導電性を発現できる。但し、導電性フィラーを多量に入れすぎると粘度が上昇し、施工性が低下する場合がある。また、帯電防止剤を多量に入れすぎると粘度が低下し、施工性（接着性、塗工性）が低下する場合がある。

【0018】

具体的には、実施形態１の導電性接着剤組成物は、通常、ＪＩＳ Ｋ６９１１に準拠して測定した体積抵抗率が１．０×１０⁴Ωｃｍ以上６．０×１０⁶Ωｃｍ以下であり、ＪＩＳ Ｋ７２３３に準拠して測定した粘度が１００００ｍＰａ・ｓ以上５００００ｍＰａ・ｓ以下であり、ＪＩＳ Ａ５５２３に準拠して測定した引張接着強さが０．９Ｎ/ｍｍ²以上である。

【0019】

実施形態１の導電性接着剤組成物は、通常、２液型であり、エポキシ樹脂を含む主剤と、硬化剤を含む硬化剤組成物とからなる。すなわち、実施形態１の導電性接着剤組成物を構成するエポキシ樹脂系接着剤１は、通常、２液型であり、エポキシ樹脂を含む主剤と、硬化剤を含む硬化剤組成物とからなる。この場合、導電性フィラーおよび帯電防止剤は、それぞれ主剤および硬化剤組成物のどちらに含まれていてもよい。上述したその他成分も、適宜主剤および硬化剤組成物のどちらかに含まれている。

【0020】

＜実施形態２＞
実施形態２の導電性接着剤組成物は、エポキシ樹脂、硬化剤、導電性フィラー、帯電防止剤および粘着付与剤を含む。

【0021】

実施形態２の導電性接着剤組成物は、実施形態１の導電性接着剤組成物と同様に、エポキシ樹脂系接着剤に対して、導電性フィラーとともに帯電防止剤が添加されているため、塗工性に適した粘度を有する。このように、実施形態２の導電性接着剤組成物は、高い導電性が確保できるとともに、施工性(接着性、塗工性)が向上されている。したがって、実施形態２の導電性接着剤組成物は、導電性床材を床面に接着する際に好適に用いられる。さらに、実施形態２の導電性接着剤組成物は、粘着付与剤を含むため、接着強度をさらに向上できる。

【0022】

実施形態２の導電性接着剤組成物は、具体的には、エポキシ樹脂系接着剤、導電性フィラー、帯電防止剤および粘着付与剤を含む。ここで、エポキシ樹脂系接着剤は、通常、エポキシ樹脂、硬化剤とともに、その他の成分を含んでいてもよい。その他の成分としては、硬化促進剤、充てん剤、カップリング剤、チキソ付与剤、添加剤、希釈剤、溶剤などが挙げられる。なお、その他の成分には、導電性フィラー、帯電防止剤および粘着付与剤は含まない。実施形態２の導電性接着剤組成物について、導電性接着剤組成物中の導電性フィラー、帯電防止剤および粘着付与剤を除いた成分をまとめて（いいかえると、エポキシ樹脂、硬化剤およびその他の成分をまとめて）、「エポキシ樹脂系接着剤２」ともいう。

【0023】

実施形態２の導電性接着剤組成物において、エポキシ樹脂、硬化剤およびその他の成分の例、エポキシ樹脂、硬化剤および必要に応じて用いられるその他の成分の量については、実施形態１の導電性接着剤組成物の場合と同様である。また、実施形態２の導電性接着剤組成物において、導電性フィラーおよび帯電防止剤の例については、実施形態１の導電性接着剤組成物の場合と同様である。

【0024】

粘着付与剤としては、テルペン系樹脂、ロジン系樹脂が挙げられる。テルペン系樹脂としては、テルペン樹脂（α－ピネン主体、β－ピネン主体、ジペンテン主体等）、水添テルペン樹脂、芳香族炭化水素変性テルペン樹脂、水添芳香族炭化水素変性テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂（α－ピネンフェノール樹脂、ジテルペンフェノール樹脂等）、水添テルペンフェノール樹脂が挙げられる。これらのうちで、極性が高く、エポキシ系樹脂への相溶性が高いため、テルペンフェノール樹脂が好適に用いられる。ロジン系樹脂としては、天然ロジン（ガムロジン、トール油ロジン、ウッドロジン等）、水添ロジン、重合ロジン、マレイン化ロジン、フマル化ロジン、ロジンエステル（ロジングリセリンエステル、水添ロジングリセリンエステル、重合ロジングリセリンエステル、ロジンペンタエリスリトールエステル、水添ロジンペンタエリスリトールエステル、重合ロジンペンタエリスリトールエステル等）が挙げられる。これらのうちで、熱劣化や酸化劣化に対して安定性があるため、ロジンエステルが好適に用いられる。粘着付与剤は、１種単独で用いても、２種以上を併用してもよい。

【0025】

実施形態２の導電性接着剤組成物中、導電性フィラー、帯電防止剤および粘着付与剤以外の成分の合計を１００質量部としたときに、導電性フィラーが０．５質量部以上１５質量部以下の量で含まれ、帯電防止剤が５質量部以上２０質量部以下の量で含まれ、粘着付与剤が１０質量部以上３０質量部以下の量で含まれる。すなわち、導電性接着剤組成物中、エポキシ樹脂系接着剤２を１００質量部としたときに、導電性フィラーが０．５質量部以上１５質量部以下の量で含まれ、帯電防止剤が５質量部以上２０質量部以下の量で含まれ、粘着付与剤が１０質量部以上３０質量部以下の量で含まれる。導電性フィラーおよび帯電防止剤を上記特定の量で添加することで、粘度の上昇を抑えつつ安定した導電性を発現できる。但し、導電性フィラーを多量に入れすぎると粘度が上昇し、施工性が低下する場合がある。また、帯電防止剤を多量に入れすぎると粘度が低下し、施工性（接着性、塗工性）が低下する場合がある。また、粘着付与剤を上記特定の量で添加することで、接着強度をさらに向上できる。

【0026】

具体的には、実施形態２の導電性接着剤組成物は、通常、ＪＩＳ Ｋ６９１１に準拠して測定した体積抵抗率が１．０×１０⁴Ωｃｍ以上６．０×１０⁶Ωｃｍ以下であり、ＪＩＳ Ｋ７２３３に準拠して測定した粘度が１００００ｍＰａ・ｓ以上５００００ｍＰａ・ｓ以下であり、ＪＩＳ Ａ５５２３に準拠して測定した引張接着強さが１．１Ｎ/ｍｍ²以上である。

【0027】

実施形態２の導電性接着剤組成物は、通常、２液型であり、エポキシ樹脂を含む主剤と、硬化剤を含む硬化剤組成物とからなる。すなわち、実施形態２の導電性接着剤組成物を構成するエポキシ樹脂系接着剤２は、通常、２液型であり、エポキシ樹脂を含む主剤と、硬化剤を含む硬化剤組成物とからなる。この場合、導電性フィラー、帯電防止剤および粘着付与剤は、それぞれ主剤および硬化剤組成物のどちらに含まれていてもよい。上述したその他成分も、適宜主剤および硬化剤組成物のどちらかに含まれている。

【0028】

以下、本発明を実施例および比較例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。

【0029】

［実施例］
［実施例１－１］
表１に示すように、エポキシ樹脂系接着剤（商品名：エポグレー（登録商標）Ｐ、東リ株式会社製）１００質量部と、導電性フィラーとしてケッチェンブラック（商品名：ＥＣ３００Ｊ、ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製）０．５質量部と、帯電防止剤としてカチオン系界面活性剤（商品名：アデカサイザー（登録商標）ＬＶ－７０、株式会社ＡＤＥＫＡ社製）５質量部とを配合し、導電性接着剤組成物を作製した。上記エポキシ樹脂系接着剤は、２液型であり、主剤および硬化剤組成物を合計で１００質量部用いた。また、上記エポキシ樹脂系接着剤は、エポキシ樹脂、硬化剤とともに、その他の成分を含んでいるが、導電性フィラー、帯電防止剤および粘着付与剤を含んでいない。

【0030】

［実施例１－２～１－４、比較例１－１～１－１１］
実施例１－２～１－４、比較例１－１～１－１１では、表１に示すように用いる成分や配合量を変えた以外は、実施例１－１と同様にして、導電性接着剤組成物を作製した。

【0031】

［実施例２－１］
表２に示すように、エポキシ樹脂系接着剤（商品名：エポグレー（登録商標）Ｐ、東リ株式会社製）１００質量部と、導電性フィラーとしてケッチェンブラック（商品名：ＥＣ３００Ｊ、ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製）０．５質量部と、帯電防止剤としてカチオン系界面活性剤（商品名：アデカサイザー（登録商標）ＬＶ－７０、株式会社ＡＤＥＫＡ社製）５質量部と、粘着付与剤としてテルペンフェノール樹脂（商品名：ＹＳポリスターＴ３０、ヤスハラケミカル株式会社製）１０質量部とを配合し、導電性接着剤組成物を作製した。上記エポキシ樹脂系接着剤は、２液型であり、主剤および硬化剤組成物を合計で１００質量部用いた。

【0032】

［実施例２－２～２－８、比較例２－１～２－６］
実施例２－２～２－８、比較例２－１～２－６では、表２に示すように用いる成分や配合量を変えた以外は、実施例２－１と同様にして、導電性接着剤組成物を作製した。

【0033】

［評価］
体積抵抗率は、ＪＩＳ Ｋ６９１１に準拠して測定した。粘度は、ＪＩＳ Ｋ７２３３に準拠して測定した。引張接着強さは、ＪＩＳ Ａ５５２３に準拠して測定した。その結果を、表１、表２に示す。

【0034】

【表1】

【0035】

【表2】