特許 7591381 接着用組成物、及び、接着シート

(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】2024-11-20

(45)【発行日】2024-11-28

(54)【発明の名称】接着用組成物、及び、接着シート

(51)【国際特許分類】

   C09J 133/14 20060101AFI20241121BHJP

   C09J 175/04 20060101ALI20241121BHJP

   C09J 11/06 20060101ALI20241121BHJP

   C09J 7/38 20180101ALI20241121BHJP

   H01M 8/0284 20160101ALI20241121BHJP

【ＦＩ】

C09J133/14

C09J175/04

C09J11/06

C09J7/38

H01M8/0284

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020178921

(22)【出願日】2020-10-26

(65)【公開番号】P2022069952

(43)【公開日】2022-05-12

【審査請求日】2023-10-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000190611

【氏名又は名称】日東シンコー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002734

【氏名又は名称】弁理士法人藤本パートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】青池 周平

(72)【発明者】

【氏名】向畠 和正

(72)【発明者】

【氏名】藤井 貴彰

(72)【発明者】

【氏名】近藤 克紀

【審査官】澤村 茂実

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－２６５２７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－２９１１０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２４９３２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２０５５２５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０９Ｊ １／００ －２０１／１０

Ｈ０１Ｍ ８／０２８－ ８／０２８６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃料電池におけるガスケットに使用される接着用組成物であって、
分子中にヒドロキシ基を有するアクリル樹脂と、分子中に複数のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物とのウレタン化反応物を含み、
前記アクリル樹脂は、主鎖の末端部分に前記ヒドロキシ基を有する、接着用組成物。

【請求項2】

前記イソシアネート化合物は、前記イソシアネート基を分子中に２つ有する、請求項１に記載の接着用組成物。

【請求項3】

燃料電池の内部で圧縮力を受けるガスケットの用途で使用される接着シートであって、
基材層と、該基材層に重なった接着層とを含み、
前記接着層が、分子中にヒドロキシ基を有するアクリル樹脂と、分子中に複数のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物とのウレタン化反応物を含み、
前記アクリル樹脂は、主鎖の末端部分に前記ヒドロキシ基を有する、接着シート。

【請求項4】

前記イソシアネート化合物は、前記イソシアネート基を分子中に２つ有する、請求項３に記載の接着シート。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、接着用組成物、及び、接着シートに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、接着用組成物で形成された接着層が基材層に重ねられた接着シートが知られている。この種の接着シートは、例えば、燃料電池における膜電極接合体（ＭＥＡ）の周縁部に貼り付けられ、ガスケット（シール材）として使用される（例えば、特許文献１）。

【0003】

特許文献１に記載の接着シートの接着用組成物は、（ａ１）スチレンを５質量％以上、及び（ｂ）グリシジル（メタ）アクリレートを２０質量％以下含む原料成分を共重合してなり、重量平均分子量が１５万以上である共重合樹脂を含有してなる。斯かる接着用組成物は、接着性を有することから、例えば上記のごとく接着シートの接着層に形成され、被着体に貼り付けられて使用される。

【0004】

特許文献１に記載の接着用組成物は、水素ガスと酸素ガスとを反応させる燃料電池の膜電極接合体（ＭＥＡ）において使用されるため、長期間にわたって高温且つ湿潤の環境に置かれる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１６－０９４５８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に記載された接着シートの接着用組成物は、接着層に形成されてガスケットの一部となって、上記のような条件下で長期間使用される。ガスケットは、燃料電池内部からのガス漏れを防ぐべく、圧縮力を受けた状態で使用される。このような状態で使用された接着シートは、強い圧縮力を受けると変形する。そのため、接着シートの厚さが保持されず薄くなるという問題が生じ得る。接着シートの厚さが薄くなると、燃料電池内部からのガス漏れが生じてしまうおそれがある。

【0007】

上記の問題点等に鑑み、本発明は、高温且つ湿潤の条件下において圧縮力を受けても変形が抑制される接着用組成物を提供することを課題とする。
また、本発明は、高温且つ湿潤の条件下において圧縮力を受けても厚さが保持され得る接着シートを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決すべく、本発明に係る接着用組成物は、分子中にヒドロキシ基を有するアクリル樹脂と、分子中に複数のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物とのウレタン化反応物を含むことを特徴とする。

【0009】

本発明に係る接着シートは、基材層と、該基材層に重なった接着層とを含み、
前記接着層が、分子中にヒドロキシ基を有するアクリル樹脂と、分子中に複数のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物とのウレタン化反応物を含むことを特徴とする。

【0010】

本発明に係る接着用組成物及び接着シートは、燃料電池の内部で圧縮力を受けるガスケットの用途で使用されてもよい。

【発明の効果】

【0011】

本発明に係る接着用組成物は、高温且つ湿潤の条件下において圧縮力を受けても変形が抑制される。また、本発明に係る接着シートは、高温且つ湿潤の条件下において圧縮力を受けても厚さが保持され得る。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本実施形態の接着シートの断面図。

【図2】本実施形態の接着シートが燃料電池の内部においてガスケットとして配置された例を示す断面図。

【図3】本実施形態の接着シートが燃料電池においてガスケットの用途で使用されている状態の例を示す断面図。

【図4】本実施形態の接着シートの一例を厚さ方向に見たときの形状を表す図。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明に係る接着シート及び接着用組成物の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

【0014】

本実施形態の接着シート１は、基材層２と、基材層２に重なった接着層３とを含む。図１に示すように、本実施形態において、接着シート１は、１つの基材層２と、該基材層２の片面のみに重なった１つの接着層３とを有する。換言すると、上記の接着シート１は、基材層２と接着層３とが積層された構成を有する。

【0015】

上記の接着層３は、本実施形態の接着用組成物を含む。該接着用組成物が層状に形成されてなる接着層３が、本実施形態の接着シート１に備えられている。接着層３の厚さは、例えば１０μｍ以上１１０μｍ以下である。

【0016】

接着用組成物（接着層３）は、分子中にヒドロキシ基を有するアクリル樹脂と、分子中に複数のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物とのウレタン化反応物を含む。
上記の接着用組成物は、上記アクリル樹脂のヒドロキシ基と、上記イソシアネート化合物のイソシアネート基とがウレタン化反応したウレタン化反応物を含む。換言すると、上記の接着用組成物は、ウレタン化反応前の上記アクリル樹脂が、上記イソシアネート化合物によって架橋されたウレタン化反応物を含む。
上記の接着用組成物は、架橋された状態の上記のウレタン化反応物を含むことから、高温且つ湿潤の条件下において圧縮力を受けても、変形が抑制される。よって、上記の接着用組成物で形成された接着層３は、圧縮力を受けても厚さが保持され得る。

【0017】

上記のアクリル樹脂は、分子中に複数のヒドロキシ基（－ＯＨ基）を含む高分子化合物である。詳しくは、上記のアクリル樹脂は、（メタ）アクリレート（別称（メタ）アクリル酸エステルともいう）の構成単位を少なくとも含み、且つ、分子中にヒドロキシ基を含む。上記のアクリル樹脂において、ヒドロキシ基は、主鎖の末端部分に結合していてもよく、側鎖の末端部分又は側鎖の中間部分に結合していてもよい。
なお、本明細書において、「（メタ）アクリレート」との表記は、メタクリレート（メタクリル酸エステル）及びアクリレート（アクリル酸エステル）のうちの少なくとも一方を表す。

【0018】

上記のアクリル樹脂は、例えば、ヒドロキシ基を含む重合開始剤を重合時に使用することによって、主鎖の末端部分にヒドロキシ基を有することとなり得る。また、上記のアクリル樹脂は、例えば、重合開始剤とともにヒドロキシ基を含む連鎖移動剤を重合時に使用することによって、主鎖の末端部分にヒドロキシ基を有することとなり得る。
また、上記のアクリル樹脂は、例えば、ヒドロキシ基含有（メタ）アクリレートを重合させることによって、側鎖部分にヒドロキシ基を有することとなり得る。

【0019】

上記のアクリル樹脂の構成単位としては、例えば、環状炭化水素アルキル（メタ）アクリレートの構成単位、飽和鎖状アルキル（メタ）アクリレートの構成単位、ヒドロキシ基含有（メタ）アクリレートの構成単位などが挙げられる。

【0020】

環状炭化水素アルキル（メタ）アクリレートの構成単位としては、ベンゼン環含有（メタ）アクリレートの構成単位、又は、飽和シクロアルキル（メタ）アクリレートの構成単位などが挙げられる。

【0021】

ベンゼン環含有（メタ）アクリレートの構成単位としては、例えば、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、フェノキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、フェノキシ－ポリエチレングリコール（メタ）アクリレートなどが挙げられる。

【0022】

飽和シクロアルキル（メタ）アクリレートの構成単位は、例えば、分子中に８以上１５以下の炭素原子を有する飽和脂環式モノマーの構成単位である。飽和シクロアルキル（メタ）アクリレートの構成単位は、単環式、二環式、多環式であってもよい。二環式又は多環式の飽和シクロアルキル構造が、２以上の炭素原子を共有していてもよい。なお、二環式又は多環式の飽和シクロアルキル（メタ）アクリレートの構成単位では、少なくとも１つの環構造が飽和アルキル構造であればよく、例えばすべての環構造が飽和アルキル構造であってもよい。飽和シクロアルキル（メタ）アクリレートの構成単位において、飽和環状炭化水素構造の炭素には、メチル基又はエチル基がさらに結合していてもよい。

【0023】

具体的には、飽和シクロアルキル（メタ）アクリレートの構成単位としては、イソボルニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタジエンオキシエチル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル（メタ）アクリレート、アダマンチル（メタ）アクリレートなどが挙げられる。

【0024】

飽和鎖状アルキル（メタ）アクリレートの構成単位は、例えば、炭素数が８以上１５以下の飽和鎖状炭化水素を分子中に有する（メタ）アクリレートの構成単位である。飽和鎖状アルキル（メタ）アクリレートの構成単位において、飽和鎖状炭化水素構造は、Ｃ及びＨ以外の原子を含まず、７～１１の炭素原子で構成された飽和鎖状炭化水素構造であってもよい。

【0025】

飽和鎖状アルキル（メタ）アクリレートの構成単位において、飽和鎖状炭化水素構造は、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい。換言すると、飽和鎖状炭化水素構造は、飽和直鎖状炭化水素構造であってもよく、飽和分岐鎖状炭化水素構造であってもよい。さらに換言すると、飽和鎖状アルキル（メタ）アクリレートの構成単位は、飽和直鎖状アルキル（メタ）アクリレートの構成単位であってもよく、飽和分岐鎖状アルキル（メタ）アクリレートの構成単位であってもよい。

【0026】

具体的には、飽和直鎖状アルキル（メタ）アクリレートの構成単位としては、ｎ－ヘプチル（メタ）アクリレート、ｎ－オクチル（メタ）アクリレート、ｎ－ノニル（メタ）アクリレート、ｎ－デシル（メタ）アクリレート、トリデシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレートなどが挙げられる。

【0027】

飽和分岐鎖状アルキル（メタ）アクリレートの構成単位の炭化水素構造は、飽和分岐鎖状アルキル構造であればよく、ｉｓｏ構造、ｓｅｃ構造、ｎｅｏ構造、又は、ｔｅｒｔ構造であり得る。
具体的には、飽和分岐鎖状アルキル（メタ）アクリレートの構成単位としては、イソヘプチル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、イソノニル（メタ）アクリレート、イソデシル（メタ）アクリレート、２－エチルヘキシル（メタ）アクリレートなどが挙げられる。

【0028】

ヒドロキシ基含有（メタ）アクリレートの構成単位は、ヒドロキシ基含有（メタ）アクリレートモノマーに由来する。換言すると、ヒドロキシ基含有（メタ）アクリレートモノマーが重合反応したあとの分子構造が、ヒドロキシ基含有（メタ）アクリレートの構成単位である。詳しくは、ヒドロキシ基含有（メタ）アクリレートモノマーの重合反応によって生じた結合が、アクリルポリマーの主鎖の一部を構成することとなる。

【0029】

ヒドロキシ基含有（メタ）アクリレートの構成単位は、例えば、ヒドロキシ基含有Ｃ２～Ｃ４アルキル（メタ）アクリレートの構成単位である。「Ｃ２～Ｃ４アルキル」という表記は、（メタ）アクリル酸に対してエステル結合した炭化水素部分の炭素数を表す。換言すると、ヒドロキシ基含有Ｃ２～Ｃ４アルキル（メタ）アクリレートモノマーは、（メタ）アクリル酸と、炭素数２～４のアルコール（通常、２価アルコール）とがエステル結合したモノマーを示す。
Ｃ２～Ｃ４アルキルの炭化水素部分は、通常、飽和炭化水素である。例えば、Ｃ２～Ｃ４アルキルの炭化水素部分は、直鎖状飽和炭化水素、又は、分岐鎖状飽和炭化水素である。Ｃ２～Ｃ４アルキルの炭化水素部分は、酸素（Ｏ）や窒素（Ｎ）などを含有する極性基を含まないことが好ましい。
なお、ヒドロキシ基含有（メタ）アクリレートの構成単位において、ヒドロキシ基（－ＯＨ基）は、炭化水素部分のいずれの炭素（Ｃ）に結合していてもよい。ヒドロキシ基（－ＯＨ基）は、炭化水素部分の末端の炭素（Ｃ）に結合していることが好ましい。

【0030】

ヒドロキシ基含有Ｃ２～Ｃ４アルキル（メタ）アクリレートの構成単位としては、例えば、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ヒドロキシｎ－ブチル（メタ）アクリレート、又は、ヒドロキシｉｓｏ－ブチル（メタ）アクリレートといったヒドロキシブチル（メタ）アクリレートの各構成単位が挙げられる。なお、ヒドロキシブチル（メタ）アクリレートの構成単位において、ヒドロキシ基（－ＯＨ基）は、炭化水素部分の末端の炭素（Ｃ）に結合していてもよく、炭化水素部分の末端以外の炭素（Ｃ）に結合していてもよい。

【0031】

上記のアクリル樹脂としては、市販されている製品を使用できる。斯かる製品としては、例えば、製品名「ＳＫダイン １３１０ＤＴ」（綜研化学社製）などを使用できる。

【0032】

接着用組成物（接着層３）は、ウレタン化反応前の質量換算で、上記のアクリル樹脂を８０質量％以上含むことが好ましく、９０質量％以上含むことがより好ましい。上記の接着用組成物（接着層３）は、上記のアクリル樹脂を９９質量％以下含んでもよい。

【0033】

本実施形態において、上記のイソシアネート化合物は、分子中に複数のイソシアネート基を有する化合物（ポリイソシアネート化合物）である。
上記のイソシアネート化合物は、分子中に２以上４以下のイソシアネート基を有することが好ましい。

【0034】

上記のイソシアネート化合物の種類は、特に限定されない。上記のイソシアネート化合物としては、例えば、分子中に芳香族炭化水素を有する芳香族イソシアネート化合物、分子中に脂肪族炭化水素を有する脂肪族イソシアネート化合物、分子中に脂環式炭化水素を有する脂環族イソシアネート化合物などを採用できる。

【0035】

イソシアネート化合物としては、イソシアネート基を２つ有する芳香族ジイソシアネート化合物、イソシアネート基を２つ有する脂肪族ジイソシアネート化合物、イソシアネート基を２つ有する脂環族ジイソシアネート化合物、などが挙げられる。

【0036】

芳香族ジイソシアネート化合物としては、例えば、トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、ジフェニルプロパンジイソシアネート、トリフェニルメタンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート等の各モノマーが挙げられる。
脂肪族ジイソシアネート化合物としては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート化合物等が挙げられる。
脂環族ジイソシアネート化合物としては、例えば、水添トリレンジイソシアネート、水添ジフェニルメタンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、シクロヘキシリレンジイソシアネート、３－イソシアネートメチル－３，５，５－トリメチルシクロヘキシルイソシアネート（イソホロンジイソシアネート）、３－イソシアネートエチル－３，５，５－トリメチルシクロヘキシルイソシアネート、３－イソシアネートエチル－３，５，５－トリエチルシクロヘキシルイソシアネート等の各モノマーが挙げられる
なお、イソシアネート化合物は、上記の少なくともいずれかのモノマーのアダクト体、ビウレット体、イソシアヌレート体、ポリメリック体であってもよい。
これらモノマーは、１種が単独で、又は、２種以上が組み合わされて使用され得る。

【0037】

上記のイソシアネート化合物は、分子中にエステル結合を有しないことが好ましい。また、分子中にアミド結合を有しないことが好ましい。
上記のイソシアネート化合物としては、市販されている製品を使用できる。

【0038】

上記の接着用組成物（接着層３）は、ウレタン化反応前の質量換算で、イソシアネート化合物を３質量％以上含むことが好ましく、５質量％以上含むことがより好ましい。上記の接着用組成物（接着層３）は、イソシアネート化合物を１０質量％以下含んでもよい。

【0039】

本実施形態の接着用組成物（接着層３）に含まれる上記のウレタン化反応物は、主鎖の両末端にそれぞれヒドロキシ基を有するアクリル樹脂と、イソシアネート基を２つ有する芳香族ジイソシアネート化合物とのウレタン化反応物であることが好ましい。

【0040】

上記の接着用組成物（接着層３）において、イソシアネート化合物１００質量部に対する上記のアクリル樹脂の質量比は、ウレタン化反応前の質量換算で、４質量部以上であることが好ましく、６質量部以上であることがより好ましい。また、斯かる質量比は、１５質量部以下であることが好ましく、１０質量部以下であることがより好ましい。

【0041】

本実施形態の接着用組成物（接着層３）は、接着付与樹脂（タッキファイヤー）、フィラー、着色剤（顔料又は染料）などをさらに含み得る。

【0042】

上記の接着用組成物（接着層３）において、上記のアクリル樹脂及びイソシアネート化合物以外の他の化合物の含有量は、８０質量％以下であることが好ましく、５０質量％以下であることがより好ましく、２０質量％以下であることがさらに好ましい。

【0043】

上記の接着付与樹脂としては、例えば、ロジン系樹脂、テルペン系樹脂、フェノール系樹脂、キシレン系樹脂、石油系樹脂などが挙げられる。接着層３における接着付与樹脂の含有量は、１０質量％以下であってもよい。これらの接着付与樹脂は、１種が単独で、又は、２種以上が組み合わされて用いられ得る。

【0044】

本実施形態の接着用組成物において、上記のアクリル樹脂及びイソシアネート化合物の合計量は、全組成物に対して、８０質量％以上であってもよい。
このような組成を有することによって、本実施形態の接着用組成物（接着層３）は、高温且つ湿潤の条件下において圧縮力を受けても変形が抑制され、厚さが保持され得る。

【0045】

なお、本実施形態の接着用組成物は、上述した成分の他に、接着層３を形成する前の段階で、有機溶媒などをさらに含んでもよい。

【0046】

本実施形態の接着シート１の基材層２は、例えば樹脂フィルムである。基材層２は、織布であってもよく、不織布であってもよい。
なお、基材層２の厚さは、例えば１０μｍ以上３６０μｍ以下である。

【0047】

基材層２を構成する樹脂フィルムの材質としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリスルホン（ＰＳＵ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、フッ素系ポリマーなどが挙げられる。なかでも、良好な耐熱及び耐湿性を有し、比較的安価であるという点で、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）が好ましい。

【0048】

本実施形態の接着シート１において、基材層２の厚さに対する接着層３の厚さの比は、１０％以上３００％以下であってもよい。

【0049】

次に、本発明に係る接着用組成物及び接着シート１の製造方法について説明する。

【0050】

本実施形態の接着シート１は、例えば、上記の接着用組成物を調製する組成物調製工程と、接着用組成物を基材層２に塗布する塗布工程と、塗布された接着用組成物に含まれる有機溶媒を揮発させる揮発工程と、を実施することによって製造できる。
これら工程によって、基材層２と接着層３とが積層された接着シート１を製造できる。

【0051】

組成物調製工程では、上述したアクリル樹脂及びイソシアネート化合物と、有機溶媒とを混合して、接着用組成物を調製する。さらに、接着付与樹脂やフィラー、着色剤（顔料又は染料）を加えて混合し、接着用組成物を調製してもよい。

【0052】

組成物調製工程によって、上述したアクリル樹脂及びイソシアネート化合物が有機溶媒に溶解して、溶液状の接着用組成物を得ることができる。配合する有機溶媒の量を変化させることによって、接着用組成物の粘度を調整することができる。

【0053】

組成物調製工程において調製された接着用組成物は、塗布工程において、基材層２に塗布される。

【0054】

塗布工程では、例えば、長方形状の基材層の原反を用いる。

【0055】

塗布工程では、例えば上記のごとく調製した接着用組成物を基材層２の片面側に塗布する。塗布工程では、ダイ塗布方法、バー塗布方法、グラビア塗布方法など、一般的な塗布方法を採用することができる。塗布工程は、通常、１５～２５℃において行う。

【0056】

塗布工程では、最終的に製造された接着層３の厚さが１０μｍ～１１０μｍとなるように、接着用組成物を塗布することが好ましい。

【0057】

揮発工程では、例えば、塗布後の接着層３を４０℃以上１６０℃以下の環境下で、０．５分間以上２０分間以下静置する。これにより、塗布された接着用組成物から有機溶媒を揮発させて、有機溶媒を除去することができる。さらに、３５～４５℃程度の環境下に３６～６０時間程度暴露するエージング処理によって硬化反応を完了させることができる。

【0058】

揮発工程を経たあと、長方形状の基材層の原反に接着層３が積層された状態のものに対して、例えば、接着層３を剥離紙で覆って保管することができる。そして、適当な大きさ、形状に切断されることによって、使用に適した大きさの接着シート１を得ることができる。接着シート１は、例えば、丸い輪を描くような環形状に切断されて使用され得る。

【0059】

本実施形態の接着用組成物は、接着シート１を作製すべく、例えば上記の塗布工程において、基材層に塗布されて使用される。また、上記のごとく製造された本実施形態の接着用組成物及び接着シート１は、例えば被着体に貼り付けられて使用される。
また、本実施形態の接着シート１は、接着力が高まるように、使用時に室温よりも高い温度に加熱されつつ、被着体に貼り付けられて使用されてもよい。

【0060】

上記の接着シート１が使用される状態を示す模式図を図２及び図３に示す。図２及び図３は、接着シート１が使用されるときの状態を厚さ方向に切断したときの断面図である。
例えば、上記の接着シート１は、燃料電池において使用される。具体的には、図２及び図３に示すように、上記の接着シート１は、燃料電池の膜電極接合体Ｍ（電解質膜を含む）に貼り付けられて、ガスケットの用途で使用される。

【0061】

燃料電池の構造について説明する。燃料電池は、複数の単セルＣによって構成されている。単セルＣは、２つのセパレータＳと、これらセパレータの間に配置された膜電極接合体Ｍ（ＣＣＭなどのＭＥＡ）と、膜電極接合体Ｍの周縁部に配置されたガスケット（接着シート）とを有する。上述した接着シート１は、例えば膜電極接合体Ｍの周縁部に貼り付けられ、２つのセパレータＳの間に配置されてガスケットとして機能する。膜電極接合体Ｍの一方の面側に水素ガスが通る電極が配置され、他方の面側に酸素ガスが通る電極が配置されている。セパレータＳには、ガス流路Ｈが形成されている。
ガスケット（接着シート１）は、燃料電池内部からのガス漏れを防ぐべく、厚さ方向に圧縮された状態で使用される。近年、上述したガスケット（接着シート）が、金属製の硬いメタルガスケットＰと組み合わされて使用される場合が多くなっている。上述したガスケット（接着シート１）は、硬いメタルガスケットＰによって厚さ方向の両側から圧縮された状態で使用されることとなる。そのため、上述したガスケット（接着シート１）は、燃料電池において比較的強い圧縮力が加わった状態で使用されることとなる。
高温且つ湿潤の条件下において比較的強い圧縮力を受けても、変形が抑制され厚さが保持され得る接着用組成物及び接着シート（ガスケット）は、特に上記のような燃料電池の用途において特に有用である。

【0062】

本実施形態の接着用組成物、接着シートは、上記例示の通りであるが、本発明は、上記例示の接着用組成物、接着シートに限定されるものではない。
即ち、一般的な接着用組成物、接着シートにおいて用いられる種々の形態が、本発明の効果を損ねない範囲において、採用され得る。

【0063】

例えば、本実施形態の接着シートは、帯形状（長尺シート状）、即ちテープ状であってもよい。
また、本実施形態の接着シートは、基材層の両方の面にそれぞれ接着層が重なっていてもよい。本実施形態の接着シートは、最も外側に接着層が配置されていれば、複数の基材層を有してもよい。

【実施例】

【0064】

次に実験例によって本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

【0065】

以下のようにして、接着用組成物を製造した。また、この接着用組成物を使用して、以下のようにして、接着シートを製造した。

【0066】

＜接着用組成物（接着層）の原料＞
（実施例１～４、比較例２）
（Ａ）分子中にヒドロキシ基を有するアクリル樹脂
（製品名「ＳＫダイン １３１０ＤＴ」：綜研化学社製）
主鎖の両末端にそれぞれヒドロキシ基を有する
（Ｂ）イソシアネート化合物
トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）（市販品）
（比較例１）
（Ｃ）スチレン系エラストマー＋粘着付与剤
スチレン－エチレン／ブチレン－スチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）
（製品名「アロンメルトＰＰＥＴ１５０ＳＧ」：東亜合成社製）
および
ロジン系樹脂（粘着付与剤）との混合物
（Ｄ）粘着付与剤
（製品名「ＹＳレジン ＰＸ１２５０」：ヤスハラケミカル社製）
テルペンフェノール系樹脂

【0067】

＜基材層＞
ポリエチレンナフタレ－ト（ＰＥＮ）樹脂フィルム（厚さ：２５μｍ）

【0068】

＜各実施例及び比較例の接着シートの製造＞
各接着シートを製造するための接着用組成物の配合組成を表１に示す。
表１に示す配合組成に、室温で有機溶媒を加えて混合し、接着用組成物を調製した。
さらに、乾燥後の接着層の厚さが１５μｍとなるように、調製した接着用組成物を基材層の片面側に塗工して、１２０℃において４分間放置し、有機溶媒を揮発させた。その後、４０℃で４８時間のエージング処理によって硬化反応を完了させた。このようにして接着シートを製造した。製造された接着シートは、例えば図４に示すような形状（円環状）にカットされてもよい。

【0069】

【表1】

【0070】

実施例及び比較例で製造した各接着シートについて、以下のようにして、各種の性能評価を行った。

【0071】

＜厚さ保持性＞
以下に示す環境下において、卓上プレス機によって接着シートを圧縮し、環境下に放置する前後における接着層の厚さから厚さ保持率を計算した。評価試験の試験条件は、以下の通りである。
・２枚の接着シートの接着層同士を貼り合わせた試験用サンプル（貼り合わせは８０℃での加熱ラミネート加工）
・圧縮条件／８０℃（加熱加圧）、圧力（１０ＭＰａ）、試験用サンプルにおける２ｍｍ×１０ｍｍの長方形部分に１０ＭＰａの圧力がかかるようにした。試験時間は１時間とした。
放置後の厚さが放置後の厚さと変わらなかった場合、厚さ保持率は１００％となる。ただし、接着層の保持率の計算において、基材層であるＰＥＮフィルムの厚さは考慮していない。

【0072】

厚さ保持性の評価結果を表１に示す。実施例の接着シートは、良好な厚さ保持性を有していた。一方、比較例の接着シートは、良好な厚さ保持性を有していなかった。

【0073】

＜接着力＞
以下に示す条件で接着シート同士を接着し、接着力を測定した。評価試験の試験条件は、以下の通りである。
・２枚の接着シートの接着層同士を貼り合わせた試験用サンプル
・接着条件：加熱ラミネート加工法
（実温８０℃又は１４０℃・０．２ＭＰａ（ゲージ）・速度５ｍ／ｍｉｎ．）
・測定条件：速度５０ｍｍ／ｍｉｎ．
・剥離モード：１８０°ピール（試験用サンプルをＳＵＳ板に固定）
・測定幅：１０ｍｍ

【0074】

接着力の評価結果を表１に示す。８０℃や１４０℃といった温度で接着した場合、実施例の接着シートは、比較例の接着シートと同等の接着力を有していた。

【産業上の利用可能性】

【0075】

本発明の接着用組成物は、例えば、高温湿潤条件下において圧縮力を受けても変形量が少ない接着シートを製造するために、好適に使用される。
本発明の接着シートは、例えば、高温湿潤条件下において圧縮力を受けても厚さの変化が少ない部材として、好適に使用される。
具体的には、本発明の接着シートは、燃料電池の単セルにおけるガスケットとして使用できる。

【符号の説明】

【0076】

１：接着シート、
２：基材層、 ３：接着層。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】