JP2019110108A - Conductive composition, and conductive film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バインダー樹脂と、炭素材料とを含有する導電性組成物に関する。 The present invention relates to a conductive composition containing a binder resin and a carbon material.
近年、エレクトロニクスの発達は目覚ましいものがあり、各種電子機器で使用される導電性材料についても製品の小型・軽量化、低コスト化、様々な使用環境下での高寿命化が求められるようになってきている。例えば、電子機器の基盤配線や電子機器を接続する配線を製造する場合、導電性が良好な導電性組成物が必要となるが、銀や銅等の金属フィラーを用いる導電性組成物が一般的であり、コストの点で大きな課題が今なお解決出来ていない。一方、金属を用いない導電性カーボンを用いた導電性組成物も様々な検討がなされているが、導電性が不十分なため、帯電防止用途等の半導電性用途での使用に限られてきた。 In recent years, the development of electronics has been remarkable, and the conductive materials used in various electronic devices are also required to be smaller in size, lighter in weight, lower in cost, and longer in life in various usage environments. It is coming. For example, in the case of producing a wiring for connecting a substrate wiring of an electronic device or an electronic device, a conductive composition having good conductivity is required, but a conductive composition using a metal filler such as silver or copper is generally used. And the big problem is not yet solved in the point of cost. On the other hand, various studies have been conducted on conductive compositions using conductive carbon which does not use metals, but since the conductivity is insufficient, it is limited to use in semiconductive applications such as antistatic applications. The
また、導電性の炭素材料は、今日までに様々なグラファイトやカーボンナノチューブ等の体積抵抗率の低い良好な導電材料も検討されてきた。これら導電性の良好な炭素材料の体積抵抗率は、10−2Ω・cm未満と高い導電性を示すが、導電性に優れた炭素材料は比表面積が大きいものも多く、樹脂や溶剤に均一混合・分散することが困難なこともあり、導電性の炭素材料や樹脂や溶剤等を含む導電性組成物から得られた塗膜や成形物中の炭素材料間の接触に不良が生じ、その導電性を十分に発現できないことが問題であった(特許文献1〜3)。
そこで、特許文献4〜18には、塗膜中の炭素材料間の導電ネットワークを発達させるため、グラファイトとカーボンブラックを併用してバインダー中に分散した導電性組成物が開示されている。
Further, as conductive carbon materials, various conductive materials having low volume resistivity, such as various graphites and carbon nanotubes, have been studied to date. The volume resistivity of these conductive carbon materials is as high as less than 10 -2 Ω · cm, but many carbon materials with excellent conductivity have large specific surface area, and they are uniform in resin and solvent. Sometimes it is difficult to mix and disperse, and a defect occurs in the contact between carbon materials in a coating film or a molded product obtained from a conductive composition containing a conductive carbon material, a resin, a solvent, etc. There is a problem that the conductivity can not be sufficiently expressed (Patent Documents 1 to 3).
Thus, Patent Documents 4 to 18 disclose conductive compositions in which graphite and carbon black are used in combination in a binder in order to develop a conductive network between carbon materials in a coating.
特許文献17、18には、樹脂と導電性の炭素材料の混合比率、グラファイトとカーボンブラックの混合比率と導電性の相関について開示されている。樹脂と導電性の炭素材料の混合比率、およびグラファイトとカーボンブラックの混合比率で塗膜や成形物中の炭素材料間の接触状態が変化し、所定の条件において導電性が極大値を取ることが示されているが、検討条件は幅広い上に離散的で、網羅的に検証されてはいなかった。 Patent Documents 17 and 18 disclose the correlation between the mixing ratio of resin and conductive carbon material, the mixing ratio of graphite and carbon black, and the conductivity. Depending on the mixing ratio of the resin and the conductive carbon material, and the mixing ratio of the graphite and the carbon black, the contact state between the carbon materials in the coating film and the molded product changes, and the conductivity reaches a maximum value under predetermined conditions. Although indicated, the study conditions were broad and discrete and not exhaustive.
また、特許文献19、20には、炭素繊維やカーボンナノチューブを併用した導電性組成物の開示もされている。導電ネットワークの強化による導電性の向上は見られたが、樹脂や溶剤に対する導電性の炭素材料の分散性に関しては改善の余地があり、塗膜の体積抵抗率においても10−2Ω・cmオーダーに留まることが多かった。 Patent Documents 19 and 20 also disclose a conductive composition in which carbon fibers and carbon nanotubes are used in combination. Although the improvement of the conductivity by strengthening the conductive network was observed, there is still room for improvement in the dispersibility of the conductive carbon material in the resin and the solvent, and the volume resistivity of the coating film is also on the order of 10 -2 Ω · cm It often stayed in
そこで、分散性の改良に向けて、特許文献21では分散方法の変更が、特許文献22、23では有機溶剤系組成物の分散剤の利用が、特許文献24、25では水系組成物における水系分散剤の利用が開示されている。しかしながら、分散性は改良されたものの、絶縁材料である分散剤を添加したり、微細化により導電性の炭素材料にダメージを与えたりすることで、導電性の低下を招くという課題があった。 Therefore, in order to improve the dispersibility, in Patent Document 21, the change of the dispersion method is used, in Patent Documents 22 and 23, the use of the dispersant of the organic solvent composition is used, and in Patent Documents 24 and 25, the aqueous dispersion in the water based composition The use of agents is disclosed. However, although the dispersibility is improved, there is a problem that the conductivity is lowered by adding a dispersant which is an insulating material or damaging the conductive carbon material by miniaturization.
本発明の目的は、導電性に優れる導電性組成物であって、バインダー樹脂と炭素材料の混合比率と、炭素材料として黒鉛と黒鉛以外の炭素の混合比率をある特定の範囲にすることで、導電性や密着性が特異的に優れる導電性組成物および導電膜を提供することである。 An object of the present invention is a conductive composition excellent in conductivity, in which the mixing ratio of a binder resin and a carbon material, and the mixing ratio of graphite and carbon other than graphite as a carbon material are in a specific range. It is providing a conductive composition and a conductive film which are specifically excellent in conductivity and adhesiveness.
すなわち、本発明は、バインダー樹脂(A)と、炭素材料(B)とを含有する導電性組成物であって、
炭素材料(B)が、黒鉛(B−1)および黒鉛以外の炭素材料(B−2)を含み、
バインダー樹脂(A)の固形分と、炭素材料(B)との質量比が15:85〜35:65であり、
黒鉛(B−1)の含有率が、炭素材料(B)100質量%中、75.0〜99.0質量%であることを特徴とする導電性組成物に関する。
That is, the present invention is a conductive composition containing a binder resin (A) and a carbon material (B),
The carbon material (B) contains graphite (B-1) and a carbon material (B-2) other than graphite,
The mass ratio of the solid content of the binder resin (A) to the carbon material (B) is 15: 85 to 35: 65,
The conductive composition is characterized in that the content of the graphite (B-1) is 75.0 to 99.0 mass% in 100 mass% of the carbon material (B).
また、本発明は、黒鉛(B−1)の含有率が、炭素材料(B)100質量%中、80.0〜99.0質量%であることを特徴とする前記の導電性組成物に関する。 Further, the present invention relates to the above conductive composition characterized in that the content of the graphite (B-1) is 80.0 to 99.0 mass% in 100 mass% of the carbon material (B). .
また、本発明は、黒鉛(B−1)の含有率が、炭素材料(B)100質量%中、90.0〜97.5質量%であることを特徴とする前記の導電性組成物に関する。 Further, the present invention relates to the above conductive composition characterized in that the content of the graphite (B-1) is 90.0 to 97.5 mass% in 100 mass% of the carbon material (B). .
また、本発明は、バインダー樹脂(A)の固形分と、炭素材料(B)との質量比が、20:80〜30:70あることを特徴とする前記の導電性組成物に関する。 Further, the present invention relates to the above conductive composition characterized in that the mass ratio of the solid content of the binder resin (A) to the carbon material (B) is 20:80 to 30:70.
バインダー樹脂(A)が、ポリウレタン、ポリアミド、またはポリエステルを含むことを特徴とする前記の導電性組成物に関する。 The conductive composition as described above, wherein the binder resin (A) comprises a polyurethane, a polyamide, or a polyester.
また、本発明は、黒鉛以外の炭素材料(B−2)が、カーボンブラックを含むことを特徴とする前記の導電性組成物に関する。 The present invention also relates to the above-mentioned conductive composition, wherein the carbon material (B-2) other than graphite contains carbon black.
また、本発明は、前記の導電性組成物を用いて得られる導電膜に関する。 The present invention also relates to a conductive film obtained by using the above-mentioned conductive composition.
バインダー樹脂(A)と導電性の炭素材料(B)とを含む導電性組成物において、バインダー樹脂と導電性の炭素材料の混合比率と、導電性の炭素材料として黒鉛と黒鉛以外の炭素の混合比率が、特定の範囲にあることにより、導電性組成物により形成される導電膜中の炭素材料同士の接触や結着性が良好なため、優れた導電ネットワークを形成し、導電性に優れた導電膜を提供出来る。 In a conductive composition containing a binder resin (A) and a conductive carbon material (B), a mixture ratio of the binder resin and the conductive carbon material, and a mixture of carbon and carbon other than graphite as the conductive carbon material When the ratio is in the specific range, the carbon materials in the conductive film formed of the conductive composition have good contact and binding properties with each other, so that an excellent conductive network is formed and the conductivity is excellent. A conductive film can be provided.
<導電性組成物>
本発明の導電性組成物は、バインダー樹脂(A)と、炭素材料(B)と、必要に応じて溶剤とを含有する。
<Conductive composition>
The conductive composition of the present invention contains a binder resin (A), a carbon material (B), and, if necessary, a solvent.
また、導電性組成物の適正粘度は、導電性組成物の塗工方法によるが、一般には、10mPa・s以上、30,000mPa・s以下とするのが好ましい。 Moreover, although the appropriate viscosity of the conductive composition depends on the coating method of the conductive composition, it is generally preferable to be 10 mPa · s or more and 30,000 mPa · s or less.
まず、バインダー樹脂(A)について説明する。 First, the binder resin (A) will be described.
バインダー樹脂は、ポリウレタン系、ポリアミド系、アクリロニトリル系、アクリル系、ブタジエン系、ポリビニルブチラール系、ポリオレフィン系、ポリエステル系、ポリスチレン系、EVA系、ポリフッ化ビニリデン系及びシリコン系樹脂等からなる群から選ばれる1種以上を含むことができる。特に、ポリウレタン系、ポリアミド系、ポリエステル系が好ましい。ただし、これらの樹脂に限定されるわけではない。バインダー樹脂は1種単独で用いても良いし、2種以上併用しても良い。
バインダー樹脂は、バインダー樹脂が基材に適用された後に、硬化(架橋)反応を受ける、硬化性樹脂とすることもできる。
つまり、バインダー樹脂は、自己硬化性のものを選択したり後述する硬化剤と組み合わせたりして、導電性組成物を基材上に印刷したり塗工したりした後、硬化(架橋)させることもできる。
The binder resin is selected from the group consisting of polyurethane, polyamide, acrylonitrile, acrylic, butadiene, polyvinyl butyral, polyolefin, polyester, polystyrene, EVA, polyvinylidene fluoride, silicone resin, etc. It can contain one or more. In particular, polyurethanes, polyamides and polyesters are preferred. However, it is not necessarily limited to these resins. The binder resin may be used alone or in combination of two or more.
The binder resin can also be a curable resin that undergoes a curing (crosslinking) reaction after the binder resin is applied to the substrate.
That is, the binder resin is selected (self-curable) or combined with a curing agent to be described later, and then the conductive composition is printed or coated on the substrate and then cured (crosslinked). You can also.
バインダー樹脂としては、体積抵抗率と基材への密着性および耐久性の観点からポリウレタン樹脂が好ましい。導電性組成物を基材上に印刷したり塗工したりした後、(熱)プレスする際、樹脂分が軟化し、印刷・塗工時の導電膜の平面的なパターン形状をほぼ維持しつつ、厚み方向に流動すると、空隙を減らし導電性の炭素材料(B)同士の接触を増やせるので、得られる導電膜の体積抵抗率の低下が期待できる。従って、バインダー樹脂としては、(熱)プレスの際、適度に軟化・流動するものが好ましい。 The binder resin is preferably a polyurethane resin from the viewpoint of volume resistivity, adhesion to a substrate, and durability. After printing or coating the conductive composition on a substrate, when (hot) pressing is performed, the resin component is softened and substantially maintains the planar pattern shape of the conductive film at the time of printing and coating. However, when it flows in the thickness direction, it is possible to reduce the voids and increase the contact between the conductive carbon materials (B), and therefore, it is possible to expect a decrease in the volume resistivity of the obtained conductive film. Therefore, as the binder resin, one that softens and flows appropriately during (heat) pressing is preferable.
<ポリウレタン樹脂>
ポリウレンタン樹脂の合成方法としては特に限定はされないが例えば、ポリオール化合物(a)とジイソシアネート(b)とを反応させたり、ポリオール化合物(a)とジイソシアネート(b)とカルボキシル基を有するジオール化合物(c)とを反応させてイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(d)を得たり、前記ウレタンプレポリマー(d)にポリアミノ化合物(e)をさらに反応させたり、あるいは前記3つの場合において、必要に応じて反応停止剤を反応させて得られるものなどが挙げられる。
<Polyurethane resin>
The synthesis method of the polyurethane resin is not particularly limited. For example, the polyol compound (a) and the diisocyanate (b) are reacted, or the polyol compound (a), the diisocyanate (b) and the diol compound having a carboxyl group (c) With an isocyanate group, obtain a urethane prepolymer (d) having an isocyanate group, further react the polyamino compound (e) with the urethane prepolymer (d), or react as necessary in the above three cases. What is obtained by making a terminator react is mentioned.
ポリオール化合物(a)としては、一般にポリウレタン樹脂を構成するポリオール成
分として知られている、各種のポリエーテルポリオール類、ポリエステルポリオール類、ポリカーボネートポリオール類、ポリブタジエングリコール類、またはこれらの混合物等が使用できる。
As a polyol compound (a), various polyether polyols generally known as a polyol component which comprises a polyurethane resin, polyester polyols, polycarbonate polyols, polybutadiene glycols, or these mixtures etc. can be used.
ポリエーテルポリオール類としては、酸化エチレン、酸化プロピレン、テトラヒドロフランなどの重合体または共重合体などが挙げられる。
ポリエステルポリオール類としては、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、1,4−ブチレンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ダイマージオール等の飽和および不飽和の低分子ジオール類、ならびにn−ブチルグリシジルエーテル、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル類のアルキルグリシジルエーテル類、バーサティック酸グリシジルエステル等のモノカルボン酸グリシジルエステル類と、アジピン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、マレイン酸、フマル酸、コハク酸、シュウ酸、マロン酸、グルタル酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸等のジカルボン酸類、またはこれらの無水物類を、脱水縮合して得られるポリエステルポリオール類や、環状エステル化合物を開環重合して得られるポリエステルポリオール類が挙げられる。
ポリカーボネートポリオール類としては、1)ジオールまたはビスフェノールと炭酸エステルとの反応物、および、2)ジオールまたはビスフェノールにアルカリの存在下でホスゲンとの反応物が使用できる。炭酸エステルとしては、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジフェニルカーボネート、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等が挙げられる。また、ジオールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ブチレングリコール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、3,3’−ジメチロールヘプタン、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,9−ノナンジオール、ネオペンチルグリコール、オクタンジオール、ブチルエチルペンタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、シクロヘキサンジオール、3,9−ビス(1,1−ジメチル−2−ヒドロキシエチル、2,2,8,10−テトラオキソスピロ〔5.5〕
ウンデカン等が挙げられる。また、ビスフェノールとしては、ビスフェノールAやビスフェノールF、ビスフェノール類にエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを付加させたビスフェノール類等が挙げられる。
Examples of polyether polyols include polymers or copolymers of ethylene oxide, propylene oxide, tetrahydrofuran and the like.
As polyester polyols, ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, pentanediol, 3-methyl-1, Saturated and unsaturated low molecular weight diols such as 5-pentanediol, hexanediol, octanediol, 1,4-butylenediol, diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, dimer diol, and n-butyl glycidyl ether, 2 -Monocarboxylic acid glycidyl esters such as alkyl glycidyl ethers of ethyl hexyl glycidyl ethers, glycidyl esters of versatic acid, and adipic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, maleic acid Polyester polyols obtained by dehydrating condensation of dicarboxylic acids such as fumaric acid, succinic acid, oxalic acid, malonic acid, glutaric acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, or their anhydrides, Polyester polyols obtained by ring-opening polymerization of cyclic ester compounds may be mentioned.
As polycarbonate polyols, 1) a reaction product of a diol or bisphenol and a carbonic ester, and 2) a reaction product of a diol or a bisphenol with phosgene in the presence of an alkali can be used. Examples of carbonates include dimethyl carbonate, diethyl carbonate, diphenyl carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate and the like. Further, as the diol, ethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, butylene glycol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2-methyl-1,8-octanediol, 3,3 '-Dimethylolheptane, polyoxyethylene glycol, polyoxypropylene glycol, propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,9 Nonanediol, neopentyl glycol, octanediol, butylethylpentanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, cyclohexanediol, 3,9-bis (1,1-dimethyl-2-hydroxyethyl, 2,2 , 8, 10-Tetraoxo spiro [5.5]
Undecane etc. are mentioned. Examples of bisphenols include bisphenol A and bisphenol F, and bisphenols obtained by adding an alkylene oxide such as ethylene oxide or propylene oxide to bisphenols.
上記ポリオール化合物の数平均分子量(Mn)は、導電性組成物を製造する際のポリウレタン樹脂の溶解性、形成される導電膜の耐久性や基材に対する接着強度等を考慮して適宜決定されるが、通常は580〜8000の範囲が好ましく、さらに好ましくは1000〜5000である。
上記ポリオール化合物は、単独で用いても、2種類以上併用してもよい。更に、ポリウ
レタン樹脂の性能が失われない範囲内で、上記ポリオール化合物の一部を低分子ジオール類、例えば前記ポリオール化合物の製造に用いられる各種低分子ジオールに替えることもできる。
The number average molecular weight (Mn) of the polyol compound is appropriately determined in consideration of the solubility of the polyurethane resin when producing the conductive composition, the durability of the conductive film to be formed, the adhesive strength to the substrate, and the like. However, in general, the range of 580 to 8000 is preferable, and more preferably 1000 to 5000.
The above-mentioned polyol compounds may be used alone or in combination of two or more. Furthermore, within the range where the performance of the polyurethane resin is not lost, part of the above-mentioned polyol compound can be replaced by low molecular weight diols, for example, various low molecular weight diols used for the production of the above-mentioned polyol compound.
ジイソシアネート化合物(b)としては、芳香族ジイソシアネート、脂肪族ジイソシアネート、脂環族イソシアネート、またはこれらの混合物を使用できるが、特にイソホロンジイソシアネートが好ましい。芳香族ジイソシアネートとしては、1,5−ナフチレンジイソシアネート、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4′−ジフェニルジメチルメタンジイソシアネート、4,4′−ベンジルイソシアネート、ジアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、テトラアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、1,3−フェニレンジイソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート等が挙げられる。 As the diisocyanate compound (b), aromatic diisocyanate, aliphatic diisocyanate, alicyclic isocyanate, or a mixture thereof can be used, and isophorone diisocyanate is particularly preferable. As aromatic diisocyanates, 1,5-naphthyl diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 4,4'-diphenyldimethylmethane diisocyanate, 4,4'-benzylisocyanate, dialkyldiphenylmethane diisocyanate, tetraalkyldiphenylmethane diisocyanate, 1 And 3-phenylene diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate and the like.
脂肪族ジイソシアネートとしては、ブタン−1,4−ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート等が挙げられる。
脂環族ジイソシアネートとしては、シクロヘキサン−1,4−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアナートメチル、ビス(4−イソシアネートシクロヘキシル)メタン、1,3−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンジイソシアネート等が挙げられる。
Examples of aliphatic diisocyanates include butane-1,4-diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, and lysine diisocyanate.
Examples of alicyclic diisocyanates include cyclohexane-1,4-diisocyanate, isophorone diisocyanate, norbornane diisocyanate methyl, bis (4-isocyanatocyclohexyl) methane, 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, methylcyclohexane diisocyanate and the like. Be
カルボキシル基を有するジオール化合物(c)としては、ジメチロール酢酸、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロールブタン酸、ジメチロールペンタン酸等のジメチロールアルカン酸、ジヒドロキシコハク酸、ジヒドロキシ安息香酸が挙げられる。特に反応性、溶解性の点からジメチロールプロピオン酸、ジメチロールブタン酸が好ましい。
ポリオール化合物(a)とジイソシアネート(b)とカルボキシル基を有するジオール化合物(c)とを反応させ、イソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(d)を得る際の条件は、イソシアネート基を過剰にする他にとくに限定はないが、イソシアネート基/水酸基の当量比が1.05/1〜3/1の範囲内であることが好ましい。更に好ましくは1.2/1〜2/1である。また、反応は通常常温〜150℃の間で行なわれ、更に製造時間、副反応の制御の面から好ましくは60〜120℃の間で行なわれる。
Examples of the diol compound (c) having a carboxyl group include dimethylolalkanoic acid such as dimethylolacetic acid, dimethylolpropionic acid, dimethylolbutanoic acid and dimethylolpentanoic acid, dihydroxysuccinic acid and dihydroxybenzoic acid. In particular, dimethylol propionic acid and dimethylol butanoic acid are preferable in terms of reactivity and solubility.
The conditions for obtaining the urethane prepolymer (d) having an isocyanate group by reacting the polyol compound (a), the diisocyanate (b) and the diol compound (c) having a carboxyl group are: There is no particular limitation, but it is preferable that the equivalent ratio of isocyanate group / hydroxyl group is in the range of 1.05 / 1 to 3/1. More preferably, it is 1.2 / 1 to 2/1. The reaction is usually carried out at a temperature between normal temperature and 150 ° C., and is further carried out preferably at a temperature of 60 ° C. to 120 ° C. in terms of production time and control of side reactions.
ポリアミノ化合物(e)は、鎖延長剤として働くものであり、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、イソホロンジアミン、ジシクロヘキシルメタン−4,4′−ジアミン、ノルボルナンジアミンの他、2−(2−アミノエチルアミノ)エタノール、2−ヒドロキシエチルエチレンジアミン、2−ヒドロキシエチルプロピレンジアミン、ジ−2−ヒドロキシエチルエチレンジアミン、ジ−2−ヒドロキシプロピルエチレンジアミン等の水酸基を有するアミン類も使用することができる。なかでも、イソホロンジアミンが好適に使用される。 The polyamino compound (e) works as a chain extender, and in addition to ethylenediamine, propylenediamine, hexamethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, isophoronediamine, dicyclohexylmethane-4,4'-diamine and norbornanediamine, 2 Using amines having a hydroxyl group, such as-(2-aminoethylamino) ethanol, 2-hydroxyethylethylenediamine, 2-hydroxyethylpropylenediamine, di-2-hydroxyethylethylenediamine, di-2-hydroxypropylethylenediamine, etc. it can. Among them, isophorone diamine is preferably used.
イソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(d)とポリアミノ化合物(e)を反応させてポリウレタン樹脂を合成するときに、得られるポリウレタン樹脂の分子量を調整する為に反応停止剤を併用することができる。反応停止剤としては、ジ−n−ブチルアミン等のジアルキルアミン類、ジエタノールアミン等のジアルカノールアミン類や、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類が使用できる。 When the polyurethane prepolymer (d) having an isocyanate group is reacted with the polyamino compound (e) to synthesize a polyurethane resin, a reaction terminator can be used in combination to adjust the molecular weight of the resulting polyurethane resin. As a reaction terminator, dialkylamines such as di-n-butylamine, dialkanolamines such as diethanolamine, and alcohols such as ethanol and isopropyl alcohol can be used.
イソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(d)と、ポリアミノ化合物(e)、および必要に応じて反応停止剤を反応させる際の条件はとくに限定はないが、ウレタンプレポリマーの両末端に有する遊離のイソシアネート基を1当量とした場合、ポリアミノ化合物(e)および反応停止剤中のアミノ基の合計当量が0.5〜1.3の範囲内であることが好ましい。更に好ましくは0.8〜0.995の範囲内である。
ポリウレタン樹脂の重量平均分子量は、塗工性や取扱い性の観点から、5000〜200000の範囲が好ましい。
Conditions for reacting the urethane prepolymer (d) having an isocyanate group, the polyamino compound (e), and, if necessary, the reaction terminator are not particularly limited, but free isocyanate having at both ends of the urethane prepolymer When the group is one equivalent, the total equivalent of the polyamino compound (e) and the amino group in the reaction terminator is preferably in the range of 0.5 to 1.3. More preferably, it is in the range of 0.8 to 0.995.
The weight average molecular weight of the polyurethane resin is preferably in the range of 5,000 to 200,000 from the viewpoint of coatability and handleability.
ポリウレタン樹脂の合成時には、エステル系溶剤、ケトン系溶剤、グリコールエーテル系溶剤、脂肪族系溶剤、芳香族系溶剤、アルコール系溶剤、カーボネート系溶剤、水等から選ばれる一種を単独で、または二種以上を組み合わせて使用することができる。
エステル系溶剤としては、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸n−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸アミル、乳酸エチル等が挙げられる。
ケトン系溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンベンゼン、ジイソブチルケトン、ジアセトンアルコール、イソホロン、シクロヘキサンノン等が挙げられる。
グリコールエーテル系溶剤としては、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、およびこれらモノエーテル類の酢酸エステル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、およびこれらモノエーテル類の酢酸エステル等が挙げられる。
脂肪族系溶剤としては、n−ヘプタン、n−ヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン等が挙げられる。
芳香族系溶剤としては、トルエン、キシレン等が挙げられる。
アルコール系溶剤としては、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、シクロヘキサノール等が挙げられる。
カーボネート系溶剤としては、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジ
−n−ブチルカーボネート等が挙げられる。
At the time of synthesis of the polyurethane resin, one or two selected from ester solvents, ketone solvents, glycol ether solvents, aliphatic solvents, aromatic solvents, alcohol solvents, carbonate solvents, water and the like alone or The above can be used in combination.
Examples of ester solvents include ethyl acetate, isopropyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, amyl acetate, ethyl lactate and the like.
Examples of the ketone-based solvent include acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone benzene, diisobutyl ketone, diacetone alcohol, isophorone, cyclohexanenon and the like.
Examples of glycol ether solvents include ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, and acetates of these monoethers, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene Examples include glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, and acetic acid esters of these monoethers.
Examples of aliphatic solvents include n-heptane, n-hexane, cyclohexane, methylcyclohexane, ethylcyclohexane and the like.
Examples of the aromatic solvents include toluene and xylene.
Examples of alcohol solvents include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, cyclohexanol and the like.
Examples of carbonate solvents include dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, di-n-butyl carbonate and the like.
<ポリアミド樹脂>
バインダー樹脂としては、体積抵抗率と基材への密着性の観点からポリアミド樹脂が好ましい。体積抵抗率は、(熱)プレス中の樹脂分が流動しやすいため良好な結果となる。
本発明に用いられるポリアミド樹脂とは、基本的に二塩基酸とジアミンの重縮合、アミノカルボン酸の重縮合、或いはラクタムの開環重合などの各種反応で得られるアミド結合を有する高分子の総称であり、各種の変性ポリアミドをはじめ、一部水素添加された反応物で製造されたもの、他のモノマーが一部共重合された製造物、或いは各種添加剤などの他の物質が混合されたものなどを含む広い概念である。
<Polyamide resin>
The binder resin is preferably a polyamide resin from the viewpoint of volume resistivity and adhesion to a substrate. The volume resistivity gives a good result because the resin component in the (hot) press tends to flow.
The polyamide resin used in the present invention is a general term for a polymer having an amide bond which is basically obtained by various reactions such as polycondensation of dibasic acid and diamine, polycondensation of aminocarboxylic acid, or ring-opening polymerization of lactam. And various modified polyamides, products produced by partially hydrogenated reaction products, products obtained by partially copolymerizing other monomers, or other materials such as various additives. It is a broad concept that includes things and so on.
本発明に用いられるポリアミド樹脂は上記のような条件が満たされれば特に限定されないが、ダイマー酸を主成分とする二塩基酸とポリアミン類とを縮合重合させて得られるダイマー酸変性ポリアミド樹脂が好ましい。ダイマー酸変性ポリアミド樹脂を製造する際のダイマー酸としては、トール油脂肪酸、大豆油脂肪酸などに含まれる天然の一塩基性不飽和脂肪酸を重合したダイマー酸が工業的に広く用いられるが、原理的には、飽和脂肪族、不飽和脂肪族、脂環式、或いは芳香族などの各種ジカルボン酸などであってもよい。
当該ダイマー酸の市販品としては、ハリダイマー200、300(ハリマ化成社製)、バーサダイム228、216、エンポール1018、1019、1061、1062(コグニス社製)などが挙げられる。さらに、水素添加されたダイマー酸も使用でき、水添ダイマー酸の市販品としてはプリポール1009(クローダジャパン株式会社製)、エンポール1008(コグニス社製)などが挙げられる。
上記ダイマー酸以外に、適当な柔軟性を有するポリアミド樹脂にするため、二塩基酸として各種のジカルボン酸を用いることができる。ジカルボン酸としては、具体的には、シュウ酸、マロン酸、(無水)コハク酸、(無水)マレイン酸、グルタル酸、アジピン酸、ビメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸、1,3−又は1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、1,18−オクタデカンジカルボン酸、1,16−ヘキサデカンジカルボン酸などが用いられる。
The polyamide resin used in the present invention is not particularly limited as long as the above conditions are satisfied, but a dimer acid-modified polyamide resin obtained by condensation polymerization of a dibasic acid composed mainly of a dimer acid and a polyamine is preferable. . A dimer acid obtained by polymerizing a natural monobasic unsaturated fatty acid contained in tall oil fatty acid, soybean oil fatty acid and the like is widely used industrially as a dimer acid when producing a dimer acid-modified polyamide resin. May be various dicarboxylic acids such as saturated aliphatic, unsaturated aliphatic, alicyclic or aromatic.
Examples of commercial products of the dimer acid include Halidimers 200 and 300 (manufactured by Harima Chemicals, Inc.), Versadimes 228 and 216, and Empoles 1018, 1019, 1061 and 1062 (manufactured by Kogniss). Furthermore, hydrogenated dimer acids can also be used, and commercially available hydrogenated dimer acids include Pripol 1009 (manufactured by Croda Japan Co., Ltd.) and Empol 1008 (manufactured by Cognis).
In addition to the above-mentioned dimer acid, various dicarboxylic acids can be used as a dibasic acid in order to obtain a polyamide resin having appropriate flexibility. Specific examples of the dicarboxylic acid include oxalic acid, malonic acid, (anhydride) succinic acid, (anhydride) maleic acid, glutaric acid, adipic acid, bimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, terephthalic acid and isophthalic acid. An acid, phthalic acid, naphthalene dicarboxylic acid, 1,3- or 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,18-octadecanedicarboxylic acid, 1,16-hexadecanedicarboxylic acid or the like is used.
さらに、二塩基酸としてフェノール性水酸基を有するものも使用できる。フェノール性水酸基を有する二塩基酸を使用することによって、ポリアミド樹脂の側鎖にフェノール性水酸基を導入することができ、硬化剤との反応に利用することができる。
フェノール性水酸基を有する二塩基酸としては、 2−ヒドロキシイソフタル酸、4−ヒドロキシイソフタル酸、5−ヒドロキシイソフタル酸等のヒドロキシイソフタル酸、 2,5−ジヒドロキシイソフタル酸、2,4−ジヒドロキシイソフタル酸、4,6−ジヒドロキシイソフタル酸等のジヒドロキシイソフタル酸、 2−ヒドロキシテレフタル酸、2,3−ジヒドロキシテレフタル酸、2,6−ジヒドロキシテレフタル酸等のジヒドロキシテレフタル酸、 4−ヒドロキシフタル酸、3−ヒドロキシフタル酸等のヒドロキシフタル酸、 3,4−ジヒドロキシフタル酸、3,5−ジヒドロキシフタル酸、4,5−ジヒドロキシフタル酸、3,6−ジヒドロキシフタル酸等のジヒドロキシフタル酸などが挙げられる。
更にこれらの酸無水物や例えば多塩基酸メチルエステルのようなエステル誘導体なども挙げられる。
なかでも、共重合性、入手の容易さなどの点から、5−ヒドロキシイソフタル酸が好ましい。
Furthermore, those having a phenolic hydroxyl group can also be used as a dibasic acid. By using a dibasic acid having a phenolic hydroxyl group, a phenolic hydroxyl group can be introduced into the side chain of the polyamide resin, and can be used for the reaction with a curing agent.
Examples of dibasic acids having a phenolic hydroxyl group include hydroxyisophthalic acids such as 2-hydroxyisophthalic acid, 4-hydroxyisophthalic acid and 5-hydroxyisophthalic acid, 2,5-dihydroxyisophthalic acid, 2,4-dihydroxyisophthalic acid, Dihydroxyisophthalic acid such as 4,6-dihydroxyisophthalic acid, 2-hydroxyterephthalic acid, 2,3-dihydroxyterephthalic acid, dihydroxyterephthalic acid such as 2,6-dihydroxyterephthalic acid, 4-hydroxyphthalic acid, 3-hydroxyphthalic acid Examples thereof include hydroxyphthalic acid such as acid, 3,4-dihydroxyphthalic acid, 3,5-dihydroxyphthalic acid, 4,5-dihydroxyphthalic acid, and dihydroxyphthalic acid such as 3,6-dihydroxyphthalic acid.
Further, these acid anhydrides and ester derivatives such as polybasic acid methyl ester may also be mentioned.
Among them, 5-hydroxyisophthalic acid is preferable in terms of copolymerizability, availability, and the like.
さらに、加熱時に適当な流動性を有するポリアミド樹脂にするため、必要に応じて各種のモノカルボン酸を用いる。モノカルボン酸としては、具体的には、プロピオン酸、酢酸、カプリル酸(オクタン酸)、ステアリン酸、オレイン酸などが用いられる。
上記ダイマー酸変性ポリアミド樹脂を製造する際の反応物としてのポリアミン類は、例えば、脂肪族、脂環式、芳香族などの各種ジアミン、トリアミン、ポリアミンなどである。上記ジアミンの具体例としては、エチレンジアミン、プロパンジアミン、ブタンジアミン、トリエチレンジアミン、テトラエチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、p−又はm−キシレンジアミン、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)、2,2−ビス−(4−シクロヘキシルアミン)、ポリグリコールジアミン、イソホロンジアミン、1,2−、1,3−又は1,4−シクロヘキサンジアミン、1,4−ビス−(2’−アミノエチル)ベンゼン、N−エチルアミノピペラジン、ピペラジンなどが挙げられる。
また、トリアミンにはジエチレントリアミンなどが挙げられ、ポリアミンにはトリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミンなどが挙げられる。さらに、二量体化された脂肪族のニトリル基を変換して水素還元して得られたダイマージアミンも使用することができる。
Furthermore, various monocarboxylic acids are used as needed to obtain a polyamide resin having appropriate fluidity when heated. Specific examples of the monocarboxylic acid include propionic acid, acetic acid, caprylic acid (octanoic acid), stearic acid, and oleic acid.
Examples of polyamines as reactants in the production of the dimer acid-modified polyamide resin include various diamines such as aliphatic, alicyclic and aromatic, triamines and polyamines. Specific examples of the above diamines include ethylenediamine, propanediamine, butanediamine, triethylenediamine, tetraethylenediamine, hexamethylenediamine, p- or m-xylenediamine, 4,4'-methylenebis (cyclohexylamine), 2,2-bis -(4-cyclohexylamine), polyglycol diamine, isophorone diamine, 1,2-, 1,3- or 1,4-cyclohexane diamine, 1,4-bis- (2'-aminoethyl) benzene, N-ethyl Amino piperazine, piperazine and the like.
Moreover, diethylene triamine etc. are mentioned as a triamine, Triethylene tetramine, tetraethylene pentamine, pentaethylene hexamine etc. are mentioned as a polyamine. Furthermore, dimer diamines obtained by converting dimerized aliphatic nitrile groups and reducing them with hydrogen can also be used.
また、ポリアミン化合物としては、炭素数20〜48の環状または非環状の炭化水素基を有する多塩基酸化合物のカルボシキル基をアミノ基に転化した化合物が挙げられ、市販品の例としては例えば、クローダジャパン株式会社製の「プリアミン1071」「プリアミン1073」「プリアミン1074」「プリアミン1075」や、コグニスジャパン株式会社製の「バーサミン551」などが挙げられる。
ジアミンにはアルカノールアミンを併用してもよい。アルカノールアミンにはエタノールアミン、プロパノールアミン、ジエタノールアミン、ブタノールアミン、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール、2−(2−アミノエトキシ)エタノール等が挙げられる。また、酸素を骨格に有するポリエーテルジアミンを用いることができる。このポリエーテルは一般式H2N−R1−(RO)n−R2−NH2 (式中、nは2〜100であり、R1、R2は炭素原子数が1〜14個であるアルキル基または脂環式炭化水素基であり、Rは炭素原子数が1〜
10個であるアルキル基または脂環式炭化水素基である。アルキル基は直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。)で表すことができる。このエーテルジアミンとしてはポリオキシプロピレンジアミン等が挙げられ、市販品としてはジェファーミン類(サンテクノケミカル社製)がある。また、ビス−(3−アミノプロピル)−ポリテトラヒドロフランも挙げることができる。
上記ポリアミン類とダイマー酸或いは各種ジカルボン酸とは常法により加熱縮合され、脱水を伴ったアミド化工程によりダイマー酸変性ポリアミド樹脂をはじめとする各種ポリアミド樹脂が製造される。一般に、反応温度は100〜300℃程度、反応時間は1〜8時間程度である。
Moreover, as a polyamine compound, the compound which converted the carboxyl group of the polybasic acid compound which has a C20-C48 cyclic or non-cyclic hydrocarbon group into an amino group is mentioned, As an example of a commercial item, Croda is mentioned, for example Examples thereof include "Priamine 1071", "Priamine 1073", "Priamine 1074", and "Priamine 1075" manufactured by Japan, and "Bursamine 551" manufactured by Cognis Japan.
An alkanolamine may be used in combination with the diamine. The alkanolamines include ethanolamine, propanolamine, diethanolamine, butanolamine, 2-amino-2-methyl-1-propanol, 2- (2-aminoethoxy) ethanol and the like. In addition, polyether diamine having oxygen as a skeleton can be used. The polyether has the general formula H 2 N-R 1 - in (RO) n -R 2 -NH 2 ( wherein, n is 2~100, R 1, R 2 in the 1 to 14 carbon atoms R is an alkyl group or an alicyclic hydrocarbon group, and R is a carbon number of 1 to
10 alkyl groups or alicyclic hydrocarbon groups. The alkyl group may be linear or branched. It can be represented by). Examples of this ether diamine include polyoxypropylene diamine and the like, and commercially available products include Jeffamines (manufactured by Sun Techno Chemical Co., Ltd.). Mention may also be made of bis- (3-aminopropyl) -polytetrahydrofuran.
The above-mentioned polyamines and dimer acid or various dicarboxylic acids are heat-condensed by a conventional method, and various polyamide resins including a dimer acid-modified polyamide resin are manufactured by the amidation process accompanied by dehydration. In general, the reaction temperature is about 100 to 300 ° C., and the reaction time is about 1 to 8 hours.
<ポリエステル樹脂>
バインダー樹脂としては、体積抵抗率と基材への密着性の観点からポリエステル樹脂が好ましい。体積抵抗率は、(熱)プレス中の樹脂分が流動しやすいため良好な結果となる。
ポリエステル樹脂は、単量体として多価カルボン酸と多価アルコールより構成される重合体である。ポリエステル樹脂は、公知のものが採用でき、具体的には、樹脂の凝集力の確保の点から、重量平均分子量が1000〜100000であることが好ましい。また、密着の観点から、ガラス転移温度が−10℃〜200℃であることが好ましい。
ポリエステル樹脂を構成する多価カルボン酸成分としては、例えば、芳香族ジカルボン酸、脂肪族ジカルボン酸、不飽和ジカルボン酸、3価以上のカルボン酸等が挙げられ、これらの中から1種または2種以上を選択し使用できる。一方、ポリエステル樹脂を構成する多価アルコール成分としては、脂肪族グリコール、エーテルグリコール類、3価以上のポリアルコール等が挙げることができ、これらの中から1種、又はそれ以上を選び使用できる。
ポリエステル樹脂の市販品としてはバイロン(東洋紡株式会社製、「バイロン」は登録商標)、ポリエスター(日本合成化学工業株式会社製、「ポリエスター」は登録商標)、テスラック(日立化成ポリマー株式会社製、「テスラック」は登録商標)などが挙げられる。
<Polyester resin>
The binder resin is preferably a polyester resin from the viewpoint of volume resistivity and adhesion to a substrate. The volume resistivity gives a good result because the resin component in the (hot) press tends to flow.
The polyester resin is a polymer composed of a polyvalent carboxylic acid and a polyvalent alcohol as monomers. A well-known thing can be employ | adopted for a polyester resin, and, specifically, it is preferable that a weight average molecular weight is 1000-100000 from the point of securing of the cohesive force of resin. Further, in view of adhesion, the glass transition temperature is preferably -10 ° C to 200 ° C.
Examples of the polyvalent carboxylic acid component constituting the polyester resin include aromatic dicarboxylic acids, aliphatic dicarboxylic acids, unsaturated dicarboxylic acids, trivalent or higher carboxylic acids, and the like, and one or two or more of these are listed. You can select and use the above. On the other hand, as a polyhydric alcohol component which comprises polyester resin, aliphatic glycol, ether glycols, the polyalcohol more than trivalence etc. can be mentioned, 1 type or more can be selected and used out of these.
Commercial products of polyester resin include Byron (Toyobo Co., Ltd., "Byron" is a registered trademark), Polyester (Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., "Polyester" is a registered trademark), Teslac (Hitachi Kasei Polymer Co., Ltd.) , “Teslac” is a registered trademark) and the like.
バインダー樹脂としては、体積抵抗率と基材への密着性および耐久性の観点から、イソシアネート基と反応可能な官能基を有する、ポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネート、またはポリブタジエンから選ばれる少なくとも1種の構造を側鎖に有するビニル系重合体(A1)を含むことも好ましい。体積抵抗率は、(熱)プレス中の樹脂分が流動しやすいため良好な結果となる。 As a binder resin, at least one structure selected from polyether, polyester, polycarbonate, or polybutadiene having a functional group capable of reacting with an isocyanate group from the viewpoints of volume resistivity, adhesion to a substrate, and durability. It is also preferable to include a vinyl polymer (A1) having a side chain. The volume resistivity gives a good result because the resin component in the (hot) press tends to flow.
(重合体(A1))
重合体(A1)とは、エチレン性不飽和二重結合を有する単量体を重合させて得られるビニル系共重合体の主鎖に、イソシアネート基と反応可能な官能基を有する、ポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネート、またはポリブタジエンから選ばれる少なくとも1種の構造を側鎖として導入した、ポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネート、またはポリブタジエングラフトビニル系重合体をいう。
(Polymer (A1))
The polymer (A1) is a polyether having a functional group capable of reacting with an isocyanate group in the main chain of a vinyl-based copolymer obtained by polymerizing a monomer having an ethylenically unsaturated double bond. It refers to a polyether, polyester, polycarbonate or polybutadiene graft vinyl polymer in which at least one structure selected from polyester, polycarbonate or polybutadiene is introduced as a side chain.
イソシアネート基と反応可能な官能基としては、水酸基、アミノ基、カルボキシル基、エポキシ基、N−メチロール基、N−アルコキシメチル基等が挙げられるが、反応性の点で水酸基が好適である。
側鎖の導入方法は、特に限定されることはないが、例えば、不飽和二塩基酸とエチレン性不飽和二重結合を有する他の単量体との共重合体(f)を合成し、共重合体(f)のカルボン酸または無水カルボン酸部分と、カルボキシル基と反応可能な官能基と、イソシアネート基と反応可能な官能基とを有する、ポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネート、またはポリブタジエンから選ばれる少なくとも1種(g)のカルボキシル基と反応可能な官能基とを縮合反応させることにより導入することができる。
また、より高い強靱性、耐久性を必要とする用途に用いる場合には、より高い架橋密度を得る為に、ビニル系重合体主鎖に直接、イソシアネートと反応可能な官能基を導入することが望ましい。その場合、重合体(A1)は、不飽和二塩基酸(f1)、イソシアネートと反応可能な官能基とエチレン性不飽和二重結合を有する(f1)以外の単量体(f2)、及びエチレン性不飽和二重結合を有する(f1)および(f2)以外の単量体(f3)の共重合体(f)と、カルボキシル基と反応可能な官能基と、イソシアネート基と反応可能な官能基とを有する、ポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネート、またはポリブタジエンから選ばれる少なくとも1種(g)との縮合反応により得ることができる。
共重合体(f)の合成に使用可能な不飽和二塩基酸(f1)の例としては、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、メサコン酸、シトラコン酸、イタコン酸、クロトン酸、ジフェニルメタン−ジ−γ−ケトクロトン酸等が挙げられる。
不飽和二塩基酸(f1)は、要求性能に応じて、1種、または2種以上を混合して用いることができる。また、共重合体(f)の原料となる単量体中の不飽和二塩基酸(f1)の割合は、好ましくは0.01〜30重量%、更に好ましくは0.05〜10重量%である。
イソシアネートと反応可能な官能基とエチレン性不飽和二重結合を有する(f1)以外の単量体(f2)としては、イソシアネート基と反応可能な官能基を有する(メタ)アクリル系単量体、ビニル単量体等を用いることができる。中でも、反応性の点で(メタ)アクリル系単量体が好適である。
イソシアネート基と反応可能な官能基としては、水酸基、アミノ基、カルボキシル基、エポキシ基、N−メチロール基、N−アルコキシメチル基等が挙げられるが、反応性の点で水酸基が好適である。
Examples of the functional group capable of reacting with the isocyanate group include a hydroxyl group, an amino group, a carboxyl group, an epoxy group, an N-methylol group, an N-alkoxymethyl group and the like, but a hydroxyl group is preferable in terms of reactivity.
The method for introducing the side chain is not particularly limited, but, for example, a copolymer (f) of an unsaturated dibasic acid and another monomer having an ethylenically unsaturated double bond is synthesized, It is selected from polyethers, polyesters, polycarbonates, or polybutadienes having a carboxylic acid or carboxylic anhydride moiety of the copolymer (f), a functional group capable of reacting with a carboxyl group, and a functional group capable of reacting with an isocyanate group It can introduce | transduce by carrying out the condensation reaction of the functional group which can react with the carboxyl group of at least 1 sort (g).
In addition, when used for applications requiring higher toughness and durability, in order to obtain higher crosslinking density, it is possible to introduce a functional group capable of reacting with isocyanate directly into the vinyl polymer main chain. desirable. In that case, the polymer (A1) is an unsaturated dibasic acid (f1), a monomer (f2) other than (f1) having an isocyanate-reactive functional group and an ethylenically unsaturated double bond, and ethylene (F) of a monomer (f3) other than (f1) and (f2) having a heterocyclic unsaturated double bond, a functional group capable of reacting with a carboxyl group, and a functional group capable of reacting with an isocyanate group And at least one (g) selected from polyethers, polyesters, polycarbonates, or polybutadienes.
Examples of unsaturated dibasic acids (f1) that can be used for the synthesis of the copolymer (f) include maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, mesaconic acid, citraconic acid, itaconic acid, crotonic acid, diphenylmethane-diphenyl -Gamma- ketocrotonic acid etc. are mentioned.
The unsaturated dibasic acid (f1) can be used alone or in combination of two or more depending on the required performance. The proportion of unsaturated dibasic acid (f1) in the monomer used as the raw material of the copolymer (f) is preferably 0.01 to 30% by weight, more preferably 0.05 to 10% by weight. is there.
As a monomer (f2) other than (f1) having a functional group capable of reacting with isocyanate and an ethylenically unsaturated double bond, a (meth) acrylic monomer having a functional group capable of reacting with an isocyanate group A vinyl monomer etc. can be used. Among them, (meth) acrylic monomers are preferable in terms of reactivity.
Examples of the functional group capable of reacting with the isocyanate group include a hydroxyl group, an amino group, a carboxyl group, an epoxy group, an N-methylol group, an N-alkoxymethyl group and the like, but a hydroxyl group is preferable in terms of reactivity.
水酸基を有する(メタ)アクリル系単量体としては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、1−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリテトラメチレングリコールモノ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
アミノ基を有する(メタ)アクリル系単量体としては、メチルアミノエチル(メタ)アクリレート、エチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ブチルアミノエチル(メタ)アクリレート、t−ブチルアミノエチル(メタ)アクリレート等のモノアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノ(メタ)アクリレート、N,N−ジブチルアミノエチル(メタ)アクリレート等のN,N−ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
カルボキシル基を有する(メタ)アクリル系単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸等が挙げられる。
エポキシ基を有する(メタ)アクリル系単量体としては、グリシジル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
N−メチロール基を有する(メタ)アクリル系単量体としては、N−メチロール(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
N−アルコキシメチル基を有する(メタ)アクリル系単量体としては、N−メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−エトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−プロポキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド等のN−モノアルコキシメチル基を有する(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチロール(メタ)アクリルアミド、N,N−ジ(メトキシメチル)(メタ)アクリルアミド、N,N−ジ(エトキシメチル)(メタ)アクリルアミド、N,N−ジ(プロポキシメチル)(メタ)アクリルアミド、N,N−ジ(ブトキシメチル)(メタ)アクリルアミド等のN,N−ジアルコキシメチル基を有する(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
As a (meth) acrylic monomer having a hydroxyl group, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 1-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, Polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate, polytetramethylene glycol mono (meth) acrylate and the like can be mentioned.
Examples of (meth) acrylic monomers having an amino group include methylaminoethyl (meth) acrylate, ethylaminoethyl (meth) acrylate, butylaminoethyl (meth) acrylate, t-butylaminoethyl (meth) acrylate and the like N, N-dialkylamino such as monoalkylaminoalkyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-diethylamino (meth) acrylate, N, N-dibutylaminoethyl (meth) acrylate Alkyl (meth) acrylate etc. are mentioned.
As a (meth) acrylic-type monomer which has a carboxyl group, acrylic acid, methacrylic acid, etc. are mentioned.
As a (meth) acrylic-type monomer which has an epoxy group, glycidyl (meth) acrylate etc. are mentioned.
Examples of the (meth) acrylic monomer having an N-methylol group include N-methylol (meth) acrylamide and the like.
As a (meth) acrylic monomer having an N-alkoxymethyl group, N-methoxymethyl (meth) acrylamide, N-ethoxymethyl (meth) acrylamide, N-propoxymethyl (meth) acrylamide, N-butoxymethyl ( (Meth) acrylamide having an N-monoalkoxymethyl group such as meta) acrylamide, N, N-dimethylol (meth) acrylamide, N, N-di (methoxymethyl) (meth) acrylamide, N, N-di (ethoxymethyl) ) (Meth) acrylamide having N, N-dialkoxymethyl group such as (meth) acrylamide, N, N-di (propoxymethyl) (meth) acrylamide, N, N-di (butoxymethyl) (meth) acrylamide, etc. Can be mentioned.
ビニル単量体としては、ヒドロキシスチレン、ビニルアルコール等が挙げられる。
イソシアネートと反応可能な官能基とエチレン性不飽和二重結合を有する(f1)以外の単量体(f2)は、要求性能に応じて、1種、または2種以上を混合して用いることができる。また、共重合体(f)の原料となる単量体中の単量体(f2)の割合は、好ましくは0.01〜50重量%、更に好ましくは0.1〜20重量%、特に好ましくは0.1〜10重量%である。
Examples of vinyl monomers include hydroxystyrene and vinyl alcohol.
Monomers (f2) other than (f1) having a functional group capable of reacting with isocyanate and an ethylenically unsaturated double bond may be used alone or in combination of two or more depending on the required performance. it can. Further, the proportion of the monomer (f2) in the monomer to be the raw material of the copolymer (f) is preferably 0.01 to 50% by weight, more preferably 0.1 to 20% by weight, particularly preferably Is 0.1 to 10% by weight.
エチレン性不飽和二重結合を有する(f1)および(f2)以外の単量体(f3)としては、(メタ)アクリル系単量体、芳香族ビニル単量体、オレフィン系炭化水素単量体、ビニルエーテル単量体等を用いることができる。
(メタ)アクリル系単量体としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
芳香族ビニル単量体としては、スチレン、メチルスチレン、エチルスチレン等が挙げられる。
オレフィン系炭化水素単量体としては、エチレン、プロピレン、ブタジエン、イソブチレン、イソプレン、1,4−ペンタジエン等が挙げられる。
ビニルエーテル単量体の例としては、ビニルメチルエーテルが挙げられる。
エチレン性不飽和二重結合を有する(f1)および(f2)以外の単量体は、要求性能に応じて、1種、または2種以上を混合して用いることができる。
Examples of monomers (f3) other than (f1) and (f2) having an ethylenically unsaturated double bond include (meth) acrylic monomers, aromatic vinyl monomers, olefin hydrocarbon monomers And vinyl ether monomers can be used.
Examples of (meth) acrylic monomers include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate and stearyl (meth) acrylate Alkyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, etc. are mentioned.
Examples of the aromatic vinyl monomer include styrene, methylstyrene and ethylstyrene.
Examples of the olefin hydrocarbon monomer include ethylene, propylene, butadiene, isobutylene, isoprene, 1,4-pentadiene and the like.
Examples of vinyl ether monomers include vinyl methyl ether.
Monomers other than (f1) and (f2) having an ethylenically unsaturated double bond can be used singly or as a mixture of two or more depending on the required performance.
共重合体(f)は、公知の方法、例えば、溶液重合で得ることができる。溶剤としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、エチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエーテルなどのアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテルなどのエーテル類、ヘキサン、ヘプタン、オクタンなどの炭化水素類、ベンゼン、トルエン、キシレン、クメンなどの芳香族類、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類などの使用が可能である。溶剤は2種以上を混合して使用してもよい。
合成時の単量体の仕込み濃度は、0〜80重量%が好ましい。
重合開始剤としては、過酸化物またはアゾ化合物、例えば、過酸化ベンゾイル、アゾイソブチルバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリル、ジt−ブチルペルオキシド、t−ブチルペルベンゾエート、t−ブチルペルオクトエート、クメンヒドロキシペルオキシド等を使用することができ、重合温度は、50〜200℃、特に70〜140℃が好ましい。
The copolymer (f) can be obtained by a known method, for example, solution polymerization. As the solvent, alcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol, ethylene glycol methyl ether, diethylene glycol methyl ether, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, ketones such as cyclohexanone, tetrahydrofuran, dioxane, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, etc. Ethers, hydrocarbons such as hexane, heptane and octane, aromatics such as benzene, toluene, xylene and cumene, and esters such as ethyl acetate and butyl acetate can be used. The solvents may be used as a mixture of two or more.
The feed concentration of the monomer at the time of synthesis is preferably 0 to 80% by weight.
As a polymerization initiator, peroxides or azo compounds such as benzoyl peroxide, azoisobutylvaleronitrile, azobisisobutyronitrile, di-t-butyl peroxide, t-butyl perbenzoate, t-butyl peroctoate, Cumene hydroxyperoxide and the like can be used, and the polymerization temperature is preferably 50 to 200 ° C, particularly 70 to 140 ° C.
共重合体(f)のポリスチレン換算の重量平均分子量は、好ましくは5,000〜500,000、更に好ましくは10,000〜100,000である。 The polystyrene equivalent weight average molecular weight of the copolymer (f) is preferably 5,000 to 500,000, more preferably 10,000 to 100,000.
化合物(g)としては、例えば、直鎖の末端または分岐した末端に、カルボキシル基と反応可能な官能基と、イソシアネート基と反応可能な官能基とをそれぞれ1個以上ずつ有するポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネート、またはポリブタジエンを用いることができる。中でも、熱プレス後に十分な塗膜強度を得るためにはポリエステルが好適である。
化合物(g)のカルボキシル基と反応可能な官能基としては、水酸基、エポキシ基、アミノ基、イソシアネート基等が挙げられるが、反応性の点で水酸基が好適である。また、化合物(g)のイソシアネート基と反応可能な官能基としては、水酸基、アミノ基、カルボキシル基、エポキシ基、N−メチロール基、N−アルコキシメチル基等が挙げられるが、反応性の点で水酸基が好適である。化合物(g)のカルボキシル基と反応可能な官能基と、イソシアネート基と反応可能な官能基とは、同一の官能基でも構わないし、異なる官能基でも構わない。
The compound (g) is, for example, a polyether or polyester having one or more functional groups capable of reacting with a carboxyl group and functional groups capable of reacting with an isocyanate group at a linear terminal or branched terminal, for example. Polycarbonate or polybutadiene can be used. Among them, polyester is preferable in order to obtain sufficient coating strength after heat pressing.
Examples of the functional group capable of reacting with the carboxyl group of the compound (g) include a hydroxyl group, an epoxy group, an amino group and an isocyanate group, but a hydroxyl group is preferable in terms of reactivity. Further, examples of the functional group capable of reacting with the isocyanate group of the compound (g) include a hydroxyl group, an amino group, a carboxyl group, an epoxy group, an N-methylol group, an N-alkoxymethyl group and the like, but in terms of reactivity Hydroxyl is preferred. The functional group capable of reacting with the carboxyl group of the compound (g) and the functional group capable of reacting with the isocyanate group may be the same functional group or different functional groups.
ポリエステルの例としては、ジカルボン酸の少なくとも1種と、多価アルコール、多価フェノール、またはこれらのアルコキシ変性物等のポリオールの少なくとも1種とをエステル化して得られる末端水酸基含有エステル化合物、及び末端の水酸基をアミノ基、カルボキシル基、エポキシ基、N−メチロール基、またはN−アルコキシメチル基に変性したエステル化合物などが挙げられる。
ジカルボン酸の例としては、テレフタル酸、イソフタル酸、オルトフタル酸、1,5−ナフタル酸、p−オキシ安息香酸、p−(ヒドロキシ)安息香酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、アゼライ酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸等のジカルボン酸等が挙げられる。
多価アルコールの例としては、1,3−プロパンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、2−メチル−1,4−ブタンジオール、1,2−ジメチル−1,4−ブタンジオール、2−エチル−1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、2−メチル−1,5−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、3−エチル−1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2−メチル−1,6−ヘキサンジオール、3−メチル−1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、2−メチル−1,7−ヘプタンジオール、3−メチル−1,7−ヘプタンジオール、4−メチル−1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、2−エチル−1,8−オクタンジオール、3−メチル−1,8−オクタンジオール、4−メチル−1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、シクロヘキサンジメタノール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、トリメチロールプロパン、1,1,1−トリメチロールプロパンエチレングリコール、グリセリン、エリスリトール、キシリトール、ソルビトール、マンニトール等が挙げられる。
多価フェノールの例としては、カテコール、レゾルシン、ヒドロキノン、ヘキシルレゾルシン、トリヒドロキシベンゼン、ジメチロールフェノール等が挙げられる。
市販品の水酸基を2個以上有するポリエステル(ポリエステルポリオール)としては、例えば、株式会社クラレ製のクラレポリオールP−510、P−1010、P−1510、P−2010、P−3010、P−4010、P−5010、P−6010、P−2011、P−2013、P−520、P−1020、P−2020、P−1012、P−2012、P−530、P−1030、P−2030、PMHC−2050、PMHC−2050R、PMHC−2070、PMHC−2090、PMSA−1000、PMSA−2000、PMSA−3000、PMSA−4000、F−2010、F−3010、N−2010、PNOA−1010、PNOA−2014、O−2010、住友バイエルウレタン株式会社製のデスモフェン650MPA、651MPA/X、670、670BA、680X、680MPA、800、800MPA、850、1100、1140、1145、1150、1155、1200、1300X、1652、1700、1800、RD181、RD181X、C200、東洋紡績株式会社製のバイロン200、560、600、GK130、GK860、GK870、290、GK590、GK780、GK790等が挙げられる。
また、ポリエーテルの例としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のポリアルキレングリコール、及び末端の水酸基をアミノ基、カルボキシル基、エポキシ基、N−メチロール基またはN−アルコキシメチル基に変性したエーテル化合物が挙げられる。市販の水酸基を2個以上有するポリエーテル(ポリエーテルポリオール)としては、例えば、住友バイエルウレタン株式会社製のデスモフェン250U、550U、1600U、1900U、1915U、1920D等が挙げられる。
Examples of polyesters include terminal hydroxyl group-containing ester compounds obtained by esterification of at least one dicarboxylic acid and at least one polyol such as polyhydric alcohol, polyhydric phenol, or alkoxy modified products thereof, and terminal The ester compound etc. which modified | denatured the hydroxyl group of these into an amino group, a carboxyl group, an epoxy group, N- methylol group, or N- alkoxy methyl group are mentioned.
Examples of dicarboxylic acids include terephthalic acid, isophthalic acid, orthophthalic acid, 1,5-naphthalic acid, p-hydroxybenzoic acid, p- (hydroxy) benzoic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, succinic acid, adipic acid And dicarboxylic acids such as azelaiic acid, sebacic acid and dodecanedicarboxylic acid.
Examples of polyhydric alcohols include 1,3-propanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 2-methyl-1,4-butanediol, 1,2-dimethyl- 1,4-butanediol, 2-ethyl-1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 2-methyl-1,5-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2,2 2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, 3-ethyl-1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 2-methyl-1,6-hexanediol, 3-methyl-1,6-hexane Diol 1,7-heptanediol, 2-methyl-1,7-heptanediol, 3-methyl-1,7-heptanediol, 4-methyl-1,7-heptanediol, 1,3 -Octanediol, 2-methyl-1, 8-octanediol, 2-ethyl-1, 8-octanediol, 3-methyl-1, 8-octanediol, 4-methyl-1, 8-octanediol, 9-nonanediol, ethylene glycol, propylene glycol, neopentyl glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, cyclohexane dimethanol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, trimethylolpropane, 1,1,1-trimethylolpropane ethylene Examples thereof include glycol, glycerin, erythritol, xylitol, sorbitol, mannitol and the like.
Examples of polyhydric phenols include catechol, resorcin, hydroquinone, hexyl resorcinol, trihydroxybenzene, dimethylolphenol and the like.
As polyester (polyester polyol) which has two or more hydroxyl groups of a commercial item, Kuraray Co., Ltd. Kuraray Co., Ltd. Kuraray polyol P-510, P-1010, P-1510, P-2010, P-3010, P-4010, for example P-5010, P-6010, P-2011, P-2013, P-520, P-1020, P-2020, P-1012, P-2012, P-530, P-1030, P-2030, PMHC- 2050, PMHC-2050R, PMHC-2070, PMHC-2090, PMSA-1000, PMSA-2000, PMSA-3000, PMSA-4000, F-2010, F-3010, N-2010, PNOA-1010, PNOA-2014, O-2010, Desmofe made by Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd. 650MPA, 651MPA / X, 670, 670BA, 680X, 680MPA, 800, 800MPA, 850, 1100, 1140, 1145, 1150, 1155, 1200, 1300X, 1652, 1700, 1800, RD181, RD181X, C200, Toyobo Co., Ltd. Manufactured by Byron 200, 560, 600, GK 130, GK 860, GK 870, 290, GK 590, GK 780, GK 790, and the like.
In addition, examples of polyethers include polyalkylene glycols such as polyethylene glycol, polypropylene glycol and polytetramethylene glycol, and terminal hydroxyl groups to amino groups, carboxyl groups, epoxy groups, N-methylol groups or N-alkoxymethyl groups. It includes modified ether compounds. As a polyether (polyether polyol) which has 2 or more of commercially available hydroxyl groups, Desmophen 250U, 550U, 1600U, 1900U, 1915U, 1920D etc. made by Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd. are mentioned, for example.
また、ポリカーボネートの例としては、下記一般式で表されるポリカーボネートジオール、及び末端の水酸基をアミノ基、カルボキシル基、エポキシ基、N−メチロール基またはN−アルコキシメチル基に変性したカーボネート化合物が挙げられる。
H−(O−R−OCO−)nR−OH
(R:アルキレン鎖、ジエチレングリコール等)
市販の水酸基を2個以上有するポリカーボネートとしては、例えば、株式会社クラレ製のクラレポリオールPNOC−1000、PNOC−2000、PMHC−2050、PMHC−2050R、PMHC−2070、PMHC−2070R、PMHC−2090R、C−2090等が挙げられる。
また、ポリブタジエンの例としては、α,ω−ポリブタジエングリコール、α、β−ポリブタジエングリコール、及び末端の水酸基をアミノ基、カルボキシル基、エポキシ基、N−メチロール基またはN−アルコキシメチル基に変性したブタジエン化合物が挙げられる。
市販の水酸基を2個以上有するポリブタジエンとしては、例えば、日本曹達株式会社製
のNISSO−PBG−1000、G−2000、G−3000、GI−1000、GI−2000、GI−3000、GQ−1000、GQ−2000等が挙げられる。
市販のエポキシ基を2個以上有するポリブタジエンとしては、例えば、日本曹達株式会社製のNISSO−PBBF−1000、EPB−13、EPB−1054等が挙げられる。
In addition, examples of polycarbonate include polycarbonate diol represented by the following general formula, and a carbonate compound in which terminal hydroxyl group is modified to amino group, carboxyl group, epoxy group, N-methylol group or N-alkoxymethyl group. .
H- (O-R-OCO-) n R-OH
(R: alkylene chain, diethylene glycol etc.)
As a commercially available polycarbonate having two or more hydroxyl groups, for example, Kuraray Co., Ltd. Kuraray Co., Ltd. Kuraray polyol PNOC-1000, PNOC-2000, PMHC-2050, PMHC-2050R, PMHC-2070, PMHC-2070R, PMHC-2090R, C -2090 and the like.
In addition, as an example of polybutadiene, α, ω-polybutadiene glycol, α, β-polybutadiene glycol, and butadiene in which terminal hydroxyl group is modified to amino group, carboxyl group, epoxy group, N-methylol group or N-alkoxymethyl group Compounds are mentioned.
As commercially available polybutadiene having two or more hydroxyl groups, for example, NISSO-PBG-1000, G-2000, G-3000, GI-1000, GI-2000, GI-3000, GQ-1000, manufactured by Nippon Soda Co., Ltd. GQ-2000 and the like.
Examples of commercially available polybutadiene having two or more epoxy groups include NISSO-PBBF-1000, EPB-13, EPB-1054 and the like manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.
化合物(g)のポリスチレン換算の重量平均分子量は、好ましくは500〜25,000、更に好ましくは1,000〜10,000である。化合物(g)の重量平均分子量が25,000以下の場合には、溶剤への溶解性、共重合体(f)との相溶性、共重合体(f)との反応性が優れ、また熱プレス後に十分な塗膜強度が得られる。また、500以上の場合には、シートに充分な柔軟性を付与することができ、基材との密着性が向上する。 The weight average molecular weight in terms of polystyrene of the compound (g) is preferably 500 to 25,000, and more preferably 1,000 to 10,000. When the weight average molecular weight of the compound (g) is 25,000 or less, solubility in a solvent, compatibility with the copolymer (f), reactivity with the copolymer (f) is excellent, and thermal Sufficient coating strength can be obtained after pressing. Moreover, in the case of 500 or more, sufficient flexibility can be given to a sheet | seat and adhesiveness with a base material improves.
重合体(A1)は、共重合体(f)のカルボン酸または無水カルボン酸部分と、化合物(g)のカルボキシル基と反応可能な官能基とを、公知の方法、例えば、化合物(g)のカルボキシル基と反応可能な官能基が水酸基、エポキシ基の場合はエステル化、アミノ基の場合はアミド化、イソシアネート基の場合はイミド化して得ることができる。溶剤としては、共重合体(f)合成時の溶剤をそのまま用いることができ、更に、合成時の条件、塗工時の条件などに応じて、他の溶剤を加えたり、脱溶剤したりしても構わない。
反応触媒としては、例えば、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、エチレンジアミンなどの3級アミンなどが用いられ、反応温度は、50〜300℃が好ましい。
共重合体(f)と化合物(g)との反応比率は、共重合体(f)のカルボン酸または無水カルボン酸1モルに対して、化合物(g)のカルボキシル基と反応可能な官能基が、0.01〜10モルとなるのが好ましく、0.1〜5モルとなるのが更に好ましく、0.5〜2モルとなるのが更に好ましい。
また、共重合体(f)、化合物(g)は、それぞれ1種類ずつを用いる必要はなく、目的、必要物性に応じて、それぞれ複数種を用いても構わない。
また、重合体(A1)のポリスチレン換算の重量平均分子量は、好ましくは5,000〜500,000、更に好ましくは10,000〜100,000である。重合体(A1)の重量平均分子量が500,000以下の場合には、溶剤への溶解性が向上し、5,000以上の場合には、(熱)プレス後に十分な塗膜強度が得られる。
The polymer (A1) can be produced by a known method, for example, the compound (g), by reacting the carboxylic acid or carboxylic acid anhydride moiety of the copolymer (f) and the functional group capable of reacting with the carboxyl group of the compound (g). It can be obtained by esterification when the functional group capable of reacting with a carboxyl group is a hydroxyl group or an epoxy group, amidification when it is an amino group, and imidization when it is an isocyanate group. As the solvent, the solvent at the time of synthesis of the copolymer (f) can be used as it is, and further, other solvents may be added or removed depending on the conditions at the time of synthesis, the conditions at the time of coating, etc. It does not matter.
As a reaction catalyst, for example, tertiary amines such as triethylamine, triethanolamine, ethylene diamine and the like are used, and the reaction temperature is preferably 50 to 300 ° C.
The reaction ratio between the copolymer (f) and the compound (g) is such that the functional group capable of reacting with the carboxyl group of the compound (g) with respect to 1 mol of the carboxylic acid or carboxylic anhydride of the copolymer (f) It is preferably 0.01 to 10 moles, more preferably 0.1 to 5 moles, and still more preferably 0.5 to 2 moles.
The copolymer (f) and the compound (g) do not have to be used singly, and plural kinds may be used depending on the purpose and the required physical properties.
Moreover, the weight average molecular weight of polystyrene conversion of a polymer (A1) becomes like this. Preferably it is 5,000-500,000, More preferably, it is 10,000-100,000. When the weight average molecular weight of the polymer (A1) is 500,000 or less, the solubility in a solvent is improved, and when it is 5,000 or more, sufficient coating strength can be obtained after (hot) pressing. .
(ポリイソシアネート化合物(D))
バインダー樹脂が、イソシアネート基と反応可能な官能基を有する、ポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネート、またはポリブタジエンから選ばれる少なくとも1種の構造を側鎖に有するビニル系重合体(A1)である場合には、さらに2個以上のイソシアネート基を有するポリイソシアネート化合物(D)を含有することが好ましい。
2個以上のイソシアネート基を有するポリイソシアネート化合物は、重合体(A1)と重合体(A1)を架橋させ、熱プレス後に十分な塗膜強度を得るために用いられる。
ポリイソシアネート化合物としては、屋外で使用する場合には、塗膜が経時で劣化することを防ぐために、脂環族または脂肪族の化合物のみを用いることが好ましい。
脂環族ポリイソシアネート化合物としては、例えば、イソホロンジイソシアネート、水添トリレンジイソシアネート、水添4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートなどが挙げられる。
脂肪族ポリイソシアネート化合物としては、例えば、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネートなどが挙げられる。
芳香族ポリイソシアネート化合物としては、例えば、ジフェニルメタンジイソシアネート、トルイレンジイソシアネート、ナフチレン−1,5−ジイソシアネート、o−キシレンジイソシアネート、m−キシレンジイソシアネート、p−キシレンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルイソシアネートなどが挙げられる。
ポリイソシアネート化合物としては、上記化合物とグリコール類またはジアミン類との両末端イソシアネートアダクト体、ビウレット変性体、イソシアヌレート変性体を用いても構わない。
特に、ポリイソシアネート化合物がイソシアヌレート変性体、特にイソシアヌレート環含有トリイソシアネートを含む場合には、熱プレス後に十分な塗膜強度が得ることができるため、好ましい。イソシアヌレート環含有トリイソシアネートとして具体的には、イソシアヌレート変性イソホロンジイソシアネート(例えば、住友バイエルウレタン株式会社製のデスモジュールZ4470)、イソシアヌレート変性ヘキサメチレンジイソシアネート(例えば、住友バイエルウレタン株式会社製のスミジュールN3300)、イソシアヌレート変性トルイレンジイソシアネート(例えば、住友バイエルウレタン株式会社製のスミジュールFL−2、FL−3、FL−4、HLBA)が挙げられる。
(Polyisocyanate compound (D))
In the case where the binder resin is a vinyl polymer (A1) having at least one structure selected from polyether, polyester, polycarbonate, or polybutadiene, which has a functional group capable of reacting with an isocyanate group, Furthermore, it is preferable to contain the polyisocyanate compound (D) which has a 2 or more isocyanate group.
The polyisocyanate compound having two or more isocyanate groups is used to crosslink the polymer (A1) and the polymer (A1) and to obtain a sufficient coating strength after heat pressing.
When using it outdoors as a polyisocyanate compound, in order to prevent that a coating film degrades with time, it is preferable to use only an alicyclic or aliphatic compound.
As an alicyclic polyisocyanate compound, isophorone diisocyanate, hydrogenated tolylene diisocyanate, hydrogenated 4,4'- diphenylmethane diisocyanate etc. are mentioned, for example.
Examples of aliphatic polyisocyanate compounds include trimethylhexamethylene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate and the like.
Examples of the aromatic polyisocyanate compound include diphenylmethane diisocyanate, toluylene diisocyanate, naphthylene-1,5-diisocyanate, o-xylene diisocyanate, m-xylene diisocyanate, p-xylene diisocyanate, triphenylmethane triisocyanate, polymethylene polyphenyl An isocyanate etc. are mentioned.
As a polyisocyanate compound, you may use the terminal isocyanate adduct of the said compound and glycols or diamines, a biuret modified body, and an isocyanurate modified body.
In particular, when the polyisocyanate compound contains an isocyanurate modified substance, particularly an isocyanurate ring-containing triisocyanate, it is preferable because sufficient coating strength can be obtained after heat pressing. Specifically as the isocyanurate ring-containing triisocyanate, isocyanurate-modified isophorone diisocyanate (for example, Desmodur Z4470 manufactured by Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd.), isocyanurate-modified hexamethylene diisocyanate (for example Sumijure manufactured by Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd.) N3300), isocyanurate-modified toluylene diisocyanate (for example, Sumidul FL-2, FL-3, FL-4, HLBA manufactured by Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd.).
また、上記ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基を、例えば、メタノール、エタノール、n−ペンタノール、エチレンクロルヒドリン、イソプロピルアルコール、フェノール、p−ニトロフェノール、m−クレゾール、アセチルアセトン、アセト酢酸エチル、ε−カプロラクタムなどのブロック剤と反応させてブロック化した、ブロック変性体を用いても構わない。
更に、ポリイソシアネート化合物として、イソシアネート基と反応可能な官能基を2個以上有するポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネート、またはポリブタジエンから選ばれる少なくとも1種(h)と両末端にイソシアネート基を有するジイソシアネート化合物(i)とを反応させてなる、両末端イソシアネートプレポリマーを用いても構わない。
ポリイソシアネート化合物が上記両末端イソシアネートプレポリマーを含む場合には、少量で柔軟性が得られ、基材との密着性が良好になる。
化合物(h)としては、化合物(g)と同様の化合物を用いることができる。化合物(i
)としては、例えば、トルイレンジイソシアネート、ナフチレン−1,5−ジイソシアネート、o−トルイレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、m−キシレンジイソシアネート、p−キシレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、水添4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、水添トリレンジイソシアネート等が挙げられる。
両末端イソシアネートプレポリマーは、化合物(h)のイソシアネート基と反応可能な官能基1モルに対して、化合物(i)のイソシアネート基が1モルより大きくなるような比
率で化合物(h)と化合物(i)を混合し、加熱撹拌して反応させることにより得られる。プレポリマーのポリスチレン換算の重量平均分子量は、好ましくは500〜50,000、更に好ましくは1,000〜50,000、特に好ましくは1,000〜10,000である。
ポリイソシアネート化合物(D)は、要求性能に応じて、重合体(A1)の官能基の総数に対して、イソシアネート基の総数が、好ましくは0.1倍〜5.0倍、更に好ましくは0.5倍〜3.0倍、特に好ましくは0.8〜2.0倍となるような比率で、1種、または2種以上を混合して用いることができる。
In addition, for example, methanol, ethanol, n-pentanol, ethylene chlorohydrin, isopropyl alcohol, phenol, p-nitrophenol, m-cresol, acetylacetone, ethyl acetoacetate, ε-caprolactam, for example, is used as the isocyanate group of the polyisocyanate compound. Or the like may be used by reacting with a blocking agent such as a block modified product.
Furthermore, as the polyisocyanate compound, at least one kind (h) selected from polyethers, polyesters, polycarbonates or polybutadienes having two or more functional groups capable of reacting with isocyanate groups and diisocyanate compounds having isocyanate groups at both ends (i Both terminal isocyanate prepolymers may be used, which are obtained by reacting them with
In the case where the polyisocyanate compound contains the above-described both-end isocyanate prepolymer, flexibility is obtained with a small amount, and adhesion to the substrate is improved.
As the compound (h), the same compounds as the compound (g) can be used. Compound (i
And the like, for example, toluylene diisocyanate, naphthylene-1,5-diisocyanate, o-toluylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, m-xylene Diisocyanate, p-xylene diisocyanate, lysine diisocyanate, hydrogenated 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, hydrogenated tolylene diisocyanate, etc. may be mentioned.
The compound (h) and the compound (h) have a ratio such that the isocyanate group of the compound (i) is larger than 1 mol to 1 mol of the functional group capable of reacting with the isocyanate group of the compound (h). i) can be obtained by mixing, heating and stirring for reaction. The polystyrene equivalent weight average molecular weight of the prepolymer is preferably 500 to 50,000, more preferably 1,000 to 50,000, and particularly preferably 1,000 to 10,000.
In the polyisocyanate compound (D), the total number of isocyanate groups is preferably 0.1 times to 5.0 times, more preferably 0, relative to the total number of functional groups of the polymer (A1), depending on the required performance. One kind or a mixture of two or more kinds can be used in such a ratio that the ratio will be 5 times to 3.0 times, particularly preferably 0.8 to 2.0 times.
次に、炭素材料(B)について説明する。 Next, the carbon material (B) will be described.
本発明の導電性組成物における導電性の炭素材料(B)は、黒鉛(B−1)および黒鉛以
外の炭素材料(B−2)を含有することを特徴とする。
また、バインダー樹脂(A)と炭素材料(B)との質量比は、15:85〜35:65であり、20:80〜30:70あることが好ましい。
The conductive carbon material (B) in the conductive composition of the present invention is characterized by containing graphite (B-1) and a carbon material (B-2) other than graphite.
The mass ratio of the binder resin (A) to the carbon material (B) is 15: 85 to 35: 65, and preferably 20: 80 to 30: 70.
バインダー樹脂の質量比が15未満の場合では、導電膜の密着性が低下し、密着不良となる。一方で、バインダー樹脂の質量比が35を超える場合には、導電膜中の炭素材料間の接触を阻害し、導電性が不良となる。 When the mass ratio of the binder resin is less than 15, the adhesion of the conductive film is lowered, resulting in adhesion failure. On the other hand, when the mass ratio of the binder resin exceeds 35, the contact between carbon materials in the conductive film is inhibited, and the conductivity becomes poor.
バインダー樹脂の質量比が20〜30の場合では、導電性組成物により形成される導電膜中の導電ネットワーク形成を阻害することなく、密着性を発現することができる。 When the mass ratio of the binder resin is 20 to 30, adhesion can be exhibited without inhibiting the formation of the conductive network in the conductive film formed of the conductive composition.
黒鉛(B−1)としては、例えば人造黒鉛や天然黒鉛等を使用することが出来る。人造黒
鉛としては、無定形炭素の熱処理により、不規則な配列の微小黒鉛結晶の配向を人工的に行わせたものであり、一般的には石油コークスや石炭系ピッチコークスを主原料として製造される。天然黒鉛としては、鱗片状黒鉛、塊状黒鉛、土状黒鉛等を使用することが出来る。また、鱗片状黒鉛を化学処理等した膨張黒鉛(膨張性黒鉛ともいう)や、膨張黒鉛を熱処理して膨張化させた後、微細化やプレスにより得られた膨張化黒鉛等を使用することも出来る。これらの黒鉛の中でも、配線シートの導電膜に用いる場合は、導電性の観点で鱗片状黒鉛膨張化黒鉛、および薄片化黒鉛等の薄片状黒鉛が好ましい。
As graphite (B-1), artificial graphite, natural graphite, etc. can be used, for example. The artificial graphite is an artificial carbon in which the orientation of the irregularly arranged fine graphite crystals is artificially performed by heat treatment of amorphous carbon, and generally, it is produced mainly using petroleum coke or coal-based pitch coke. Ru. As natural graphite, scale-like graphite, massive graphite, earthy graphite and the like can be used. In addition, expanded graphite obtained by chemically treating scaly graphite (also referred to as expandable graphite) or expanded graphite obtained by heat treatment and expansion, and then obtained by refining or pressing may also be used. It can. Among these graphites, in the case of using for the conductive film of the wiring sheet, flaky graphite such as flaky graphite expanded graphite and exfoliated graphite are preferable from the viewpoint of conductivity.
これら黒鉛の表面は、本発明の導電性組成物の特性を損なわない限りにおいてバインダー樹脂との親和性を増すために、表面処理、例えばエポキシ処理、ウレタン処理、シランカップリング処理、および酸化処理等が施されていてもよい。 The surface of these graphites is subjected to surface treatment such as epoxy treatment, urethane treatment, silane coupling treatment, oxidation treatment, etc. in order to increase the affinity to the binder resin as long as the characteristics of the conductive composition of the present invention are not impaired. May be applied.
また、用いる黒鉛の平均粒径は、2〜100μmが好ましく、特に、20〜50μmが好ましい。 Moreover, 2-100 micrometers is preferable and, as for the average particle diameter of the graphite to be used, 20-50 micrometers is especially preferable.
黒鉛の平均粒径が2μm未満では、黒鉛粒子のアスペクト比が低下し、黒鉛粒子間の接触が、点接触になりやすくなるため、導電ネットワークを十分に形成できない。一方で、黒鉛の平均粒径が100μm以上では、黒鉛粒子間の空隙が大きくなり、導電ネットワーク中の黒鉛以外の炭素材料間で形成する導電パスの割合が多くなり、導電性の低下を引き起こす。 If the average particle diameter of the graphite is less than 2 μm, the aspect ratio of the graphite particles is lowered, and the contact between the graphite particles tends to be a point contact, so that the conductive network can not be formed sufficiently. On the other hand, when the average particle diameter of graphite is 100 μm or more, the gaps between the graphite particles become large, the proportion of conductive paths formed between carbon materials other than graphite in the conductive network increases, and conductivity decreases.
本発明でいう平均粒径とは、体積粒度分布において、粒子径の細かいものからその粒子の体積割合を積算していったときに、50%となるところの粒子径(D50)であり、一般的な粒度分布計、例えば、動的光散乱方式の粒度分布計(日機装社製「マイクロトラックUPA」)等で測定される。 The average particle diameter as referred to in the present invention is a particle diameter (D50) which is 50% when the volume fraction of particles is integrated from the particle having a fine particle diameter in the volume particle size distribution. Particle size distribution meter, for example, a dynamic light scattering type particle size distribution meter ("Microtrack UPA" manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) or the like.
市販の黒鉛としては、例えば、薄片状黒鉛として、日本黒鉛工業社製のCMX、UP−5、UP−10、UP−20、UP−35N、CSSP、CSPE、CSP、CP、CB−150、CB−100、ACP、ACP−1000、ACB−50、ACB−100、ACB−150、SP−10、SP−20、J−SP、SP−270、HOP、GR−60、LEP、F#1、F#2、F#3、中越黒鉛社製のCX−3000、FBF、BF、CBR、SSC−3000、SSC−600、SSC−3、SSC、CX−600、CPF−8、CPF−3、CPB−6S、CPB、96E、96L、96L−3、90L−3、CPC、S−87、K−3、CF−80、CF−48、CF−32、CP−150、CP−100、CP、HF−80、HF−48、HF−32、SC−120、SC−80、SC−60、SC−32、伊藤黒鉛工業社製のEC1500、EC1000、EC500、EC300、EC100、EC50、西村黒鉛社製の10099M、PB−99等が挙げられる。球状天然黒鉛としては、日本黒鉛工業社製のCGC−20、CGC−50、CGB−20、CGB−50が挙げられる。土状黒鉛としては、日本黒鉛工業社製の青P、AP、AOP、P#1、中越黒鉛社製のAPR、S−3、AP−6、300Fが挙げられる。人造黒鉛としては、日本黒鉛工業社製のPAG−60、PAG−80、PAG−120、PAG−5、HAG−10W、HAG−150、中越黒鉛社製のRA−3000、RA−15、RA−44、GX−600、G−6S、G−3、G−150、G−100、G−48、G−30、G−50、SECカーボン社製のSGP−100、SGP−50、SGP−25、SGP−15、SGP−5、SGP−1、SGO−100、SGO−50、SGO−25、SGO−15、SGO−5、SGO−1、SGX−100、SGX−50、SGX−25、SGX−15、SGX−5、SGX−1が挙げられる。 Examples of commercially available graphite include, as flaky graphite, CMX, UP-5, UP-10, UP-20, UP-35N, CSSP, CSPE, CSP, CP, CB-150, CB manufactured by Nippon Graphite Industry Co., Ltd. -100, ACP, ACP-1000, ACB-50, ACB-100, ACB-150, SP-10, SP-20, J-SP, SP-270, HOP, GR-60, LEP, F # 1, F # 2, F # 3, CX-3000 manufactured by Chuetsu Graphite Co., Ltd., FBF, BF, CBR, SSC-3000, SSC-600, SSC-3, SSC, CX-600, CPF-8, CPF-3, CPB- 6S, CPB, 96E, 96L, 96L-3, 90L-3, CPC, S-87, K-3, CF-80, CF-48, CF-32, CP-150, CP-100, CP, HF- 80 HF-48, HF-32, SC-120, SC-80, SC-60, SC-32, EC1500, EC1000, EC500, EC300, EC100, EC50 manufactured by Ito Graphite Industries, 10099M manufactured by Nishimura Graphite, PB -99 and the like. Examples of spherical natural graphite include CGC-20, CGC-50, CGB-20, and CGB-50 manufactured by Nippon Graphite Industry Co., Ltd. Examples of the soil-like graphite include Blue P, AP, AOP, P # 1 manufactured by Nippon Graphite Industry Co., Ltd., APR manufactured by Chuetsu Graphite Co., Ltd., S-3, AP-6, 300F. As artificial graphite, PAG-60, PAG-80, PAG-120, PAG-5, HAG-10W, HAG-150 manufactured by Nippon Graphite Industry Co., Ltd., RA-3000, RA-15, RA- manufactured by Chuetsu Graphite Co., Ltd. 44, GX-600, G-6S, G-3, G-150, G-100, G-48, G-30, G-50, SGP-100, SGP-50, SGP-25 manufactured by SEC Carbon Corporation , SGP-15, SGP-5, SGP-1, SGO-100, SGO-50, SGO-25, SGO-15, SGO-5, SGO-1, SGX-100, SGX-50, SGX-25, SGX -15, SGX-5, SGX-1 are mentioned.
また、本発明中の導電性組成物に占める黒鉛(B−1)の含有率は、炭素材料(B)100質量%中、75〜99質量%であり、特に、炭素材料(B)100質量%中、80〜99質量%であることが好ましく、さらには炭素材料(B)100質量%中、90〜97.5質量%であることが好ましい。 In addition, the content of graphite (B-1) in the conductive composition in the present invention is 75 to 99% by mass in 100% by mass of the carbon material (B), and particularly 100% by mass of the carbon material (B) It is preferable that it is 80-99 mass% in%, and it is further more preferable that it is 90-97.5 mass% in 100 mass% of carbon materials (B).
黒鉛(B−1)の含有率が、炭素材料(B)100質量%中75質量%未満の場合では、過剰量の黒鉛以外の炭素材料(B−2)による黒鉛粒子の配向性の低下および導電ネットワークの大部分を黒鉛以外の炭素材料が占めることで、特異的な高い導電性が発現しなくなる。一方で、黒鉛の含有率が炭素材料(B)100質量%中99質量%を超える場合には、黒鉛粒子による平面方向の導電性が支配的となり、導電膜の導電性は頭打ちする。 When the content of the graphite (B-1) is less than 75% by mass in 100% by mass of the carbon material (B), the decrease in the orientation of the graphite particles by the carbon material (B-2) other than the excessive amount of graphite By occupying most of the conductive network by carbon materials other than graphite, specific high conductivity does not occur. On the other hand, when the content of graphite exceeds 99% by mass in 100% by mass of the carbon material (B), the conductivity in the planar direction by the graphite particles becomes dominant, and the conductivity of the conductive film is leveled off.
黒鉛(B−1)の含有率が、炭素材料(B)100質量%中、80質量%以上である場合は、導電膜のピンホールが少なく良好な塗膜が形成できる。 When the content of the graphite (B-1) is 80% by mass or more in 100% by mass of the carbon material (B), it is possible to form a good coating film with few pinholes of the conductive film.
黒鉛(B−1)の含有率が、炭素材料(B)100質量%中、90〜97.5質量%である場合、黒鉛粒子による平面方向の高い導電性に加え、適切な量の黒鉛以外の炭素材料(B−2)によって、黒鉛由来の平面方向の導電性を阻害せずに垂直方向の導電ネットワークが強化され、非常に高い導電性を発現できる。 When the content of the graphite (B-1) is 90 to 97.5 mass% in 100 mass% of the carbon material (B), in addition to the high conductivity in the planar direction by the graphite particles, in addition to an appropriate amount of graphite The carbon material (B-2) of (1) strengthens the vertical conductive network without inhibiting the planar conductivity derived from graphite, and can exhibit very high conductivity.
黒鉛(B−1)の含有率が、炭素材料(B)100質量%中、90質量%未満である場合、導電膜のムラが少ない塗膜を得ることができる。 When the content of the graphite (B-1) is less than 90% by mass in 100% by mass of the carbon material (B), a coating film with less unevenness of the conductive film can be obtained.
(黒鉛以外の炭素材料(B−2))
黒鉛以外の炭素材料としては、特に限定されるものではないが、粒径および比表面積の観点からカーボンブラックがより好ましい。それ以外にも、導電性炭素繊維(カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、カーボンファイバー)、フラーレン等を単独で、もしくは2種類以上併せて使用することが出来る。
(Carbon materials other than graphite (B-2))
The carbon material other than graphite is not particularly limited, but carbon black is more preferable in terms of particle diameter and specific surface area. Besides, conductive carbon fibers (carbon nanotubes, carbon nanofibers, carbon fibers), fullerenes and the like can be used singly or in combination of two or more.
カーボンブラックとしては、気体もしくは液体の原料を反応炉中で連続的に熱分解し製造するファーネスブラック、特にエチレン重油を原料としたケッチェンブラック、原料ガスを燃焼させて、その炎をチャンネル鋼底面にあて急冷し析出させたチャンネルブラック、ガスを原料とし燃焼と熱分解を周期的に繰り返すことにより得られるサーマルブラック、特にアセチレンガスを原料とするアセチレンブラックなどの各種のものを単独で、もしくは2種類以上併せて使用することができる。また、通常行われている酸化処理されたカーボンブラックや、中空カーボン等も使用できる。 As carbon black, furnace black which is produced by continuous thermal decomposition of gaseous or liquid raw materials in a reaction furnace, especially ketjen black made from ethylene heavy oil, raw material gas is burned and the flame is obtained from the bottom of the channel steel Channel black which has been rapidly cooled and deposited, thermal black which is obtained by periodically repeating combustion and thermal decomposition using gas as a raw material, in particular various kinds of acetylene black as a raw material such as acetylene gas alone or It can be used together with more than types. In addition, oxidized carbon black, hollow carbon, and the like that are commonly used can also be used.
カーボンの酸化処理は、カーボンを空気中で高温処理したり、硝酸や二酸化窒素、オゾン等で二次的に処理したりすることより、例えばフェノール基、キノン基、カルボキシル基、カルボニル基の様な酸素含有極性官能基をカーボン表面に直接導入(共有結合)する処理であり、カーボンの分散性を向上させるために一般的に行われている。しかしながら、官能基の導入量が多くなる程カーボンの導電性が低下することが一般的であるため、酸化処理をしていないカーボンの使用が好ましい。 Oxidation treatment of carbon is carried out by treating carbon at high temperature in air or by treating it with nitric acid, nitrogen dioxide, ozone or the like secondarily, such as phenol group, quinone group, carboxyl group, carbonyl group, etc. This treatment directly introduces (covalently bonds) an oxygen-containing polar functional group to a carbon surface, and is generally performed to improve the dispersibility of carbon. However, since the conductivity of carbon generally decreases as the amount of functional groups introduced increases, it is preferable to use carbon which has not been oxidized.
用いるカーボンブラックの比表面積は、値が大きいほど、カーボンブラック粒子どうしの接触点が増えるため、電極の内部抵抗を下げるのに有利となる。具体的には、窒素の吸着量から求められる比表面積(BET)で、20m2/g以上、1500m2/g以下、好ましくは50m2/g以上、1500m2/g以下、更に好ましくは100m2/g以上、1500m2/g以下のものを使用することが望ましい。比表面積が20m2/gを下回るカーボンブラックを用いると、十分な導電性を得ることが難しくなる場合があり、1500m2/gを超えるカーボンブラックは、市販材料での入手が困難となる場合がある。 As the specific surface area of the carbon black used is larger, the contact point between carbon black particles is increased, which is advantageous for reducing the internal resistance of the electrode. Specifically, the specific surface area (BET) determined from the adsorption amount of nitrogen is 20 m 2 / g or more and 1500 m 2 / g or less, preferably 50 m 2 / g or more and 1500 m 2 / g or less, more preferably 100 m 2 It is desirable to use one having a density of at least / g and at most 1500 m 2 / g. When carbon black having a specific surface area of less than 20 m 2 / g is used, it may be difficult to obtain sufficient conductivity, and carbon black exceeding 1500 m 2 / g may be difficult to obtain as a commercial material. is there.
また、用いるカーボンブラックの粒径は、一次粒子径で0.005〜1μmが好ましく、特に、0.01〜0.2μmが好ましい。ただし、ここでいう一次粒子径とは、電子顕微鏡などで測定された粒子径を平均したものである。 Further, the particle size of carbon black to be used is preferably 0.005 to 1 μm as a primary particle size, and particularly preferably 0.01 to 0.2 μm. However, the primary particle size referred to here is an average of particle sizes measured with an electron microscope or the like.
市販のカーボンブラックとしては、例えば、東海カーボン社製のトーカブラック#4300、#4400、#4500、#5500、デグサ社製のプリンテックスL、コロンビヤン社製のRaven7000、5750、5250、5000ULTRAIII、500
0ULTRA、ConductexSCULTRA、Conductex975ULTRA、PUERBLACK100、115、205、三菱化学社製の#2350、#2400B、#2600B、#3050B、#3030B、#3230B、#3350B、#3400B、#5400B、キャボット社製のMONARCH1400、1300、900、VulcanXC−72R、BlackPearls2000、TIMCAL社製のEnsaco250G、Ensaco260G、Ensaco350G、SuperP−Li等のファーネスブラック)、ライオン社製のEC−300J、EC−600JD等のケッチェンブラック、電気化学工業社製のデンカブラック、デンカブラックHS−100、FX−35等のアセチレンブラックが挙げられるが、これらに限定されるものではなく、2種以上を組み合わせて用いても良い。
Commercially available carbon blacks include, for example, TOKA BLACK # 4300, # 4400, # 4500, # 4500, # 5500 manufactured by Tokai Carbon, Printex L manufactured by Degussa, Raven 7000, 5750, 5250, 5000 ULTRA III, 500 manufactured by Columbian.
0ULTRA, Conductex SCULTRA, Conductex 975 ULTRA, PUERBLACK 100, 115, 205, Mitsubishi Chemical Corporation # 2350, # 2400B, # 2600B, # 3050B, # 3030B, # 3230B, # 3350B, # 3400B, # 5400B, Cabot MONARCH 1400, 1300, 900, Vulcan XC-72R, BlackPearls 2000, Ensaco 250 G, Ensaco 260 G, Ensaco 350 G, SuperP-Li, etc. furnace black made by TIMCAL), Ketjen black made in Lion, EC-300 J, EC-600 JD, etc. Acetylene black such as Denka black, Denka black HS-100, FX-35, etc. Tsu While click and the like, is not limited thereto, may be used in combination of two or more.
導電性炭素繊維としては石油由来の原料から焼成して得られるものが良いが、植物由来の原料からも焼成して得られるものも用いることが出来る。また、カーボンナノチューブには、グラフェンシートが一層でナノメートル領域の直径を有するチューブを形成する単層カーボンナノチューブと、グラフェンシートが多層である多層カーボンナノチューブがある。そのため、多層カーボンナノチューブの直径は、典型的な単層カーボンナノチューブの0.7−2.0nmに対して、30nmと大きい値を示す。 The conductive carbon fiber is preferably one obtained by firing from a petroleum-derived material, but one obtained by firing from a plant-derived material can also be used. Further, as carbon nanotubes, there are single-walled carbon nanotubes which form a tube having a graphene sheet in a single layer and a diameter in the nanometer range, and multi-walled carbon nanotubes in which graphene sheets are multi-layered. Therefore, the diameter of the multi-walled carbon nanotube shows a large value of 30 nm with respect to 0.7-2.0 nm of a typical single-walled carbon nanotube.
市販の導電性炭素繊維やカーボンナノチューブとしては、昭和電工社製のVGCF等の気相法炭素繊維、名城ナノカーボン社製のEC1.0,EC1.5,EC2.0,EC1.5−P等の単層カーボンナノチューブ、CNano社製のFloTube9000、FloTube9100、FloTube9110、FloTube9200、Nanocyl社製のNC7000、Knano社製の100T等が挙げられる。 As commercially available conductive carbon fibers and carbon nanotubes, vapor-grown carbon fibers such as VGCF manufactured by Showa Denko KK, EC 1.0, EC 1.5, EC 2.0, EC 1.5-P, etc. manufactured by Meijo Nano Carbon Co., Ltd. Single-walled carbon nanotubes, FloTube 9000 made by CNano, FloTube 9100, FloTube 9110, FloTube 9200, NC 7000 made by Nanocyl, 100T made by Knano, and the like.
次に、溶剤について説明する。導電性組成物中のバインダー樹脂(A)と、導電性の炭素材料(B)とを均一に混合する場合、溶剤を適宜用いることが出来る。そのような溶剤としては、有機溶剤や水を挙げることが出来る。
有機溶剤は、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、エチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエーテル等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の炭化水素類、ベンゼン、トルエン、キシレン、クメン等の芳香族類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類などの内から導電性組成物の組成に応じ適当なものが使用できる。また、溶剤は2種以上用いてもよい。
尚、スクリーン印刷などの導電性組成物に一定以上の粘性が要求される印刷塗工方式を採用する場合、有機溶剤の25℃の時の粘度は、30mPa・s〜75000mPa・sが好ましい。30mPa・s未満であると、高導電発現のため、樹脂含有量が少ないことから
、塗工に適した粘性および導電性の炭素材料の良好な分散性が得られず、塗工性が不十分となり、75000mPa・sを越えると、粘度が高すぎるために炭素材料の分散性が著
しく低下する。例えば、ターピネオール、ジヒドロターピネオール、2,4-ジエチル-1,5-ペンタンジオール、1、3−ブチレングリコール、イソボルニルシクロヘキサノール
が挙げられる。ここで示すところの高粘度溶剤は、二種以上用いて良いし、メチルエチルケトン、トルエン、イソプロピルアルコールのような25℃の時の粘度が30mPa・s
未満の低粘度溶剤と併用して使用することも可能である。
Next, the solvent will be described. When the binder resin (A) in the conductive composition and the conductive carbon material (B) are uniformly mixed, a solvent can be appropriately used. Such solvents may include organic solvents and water.
Organic solvents include alcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol, ethylene glycol methyl ether and diethylene glycol methyl ether, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone, tetrahydrofuran, dioxane, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether and the like Of ethers, hydrocarbons such as hexane, heptane and octane, aromatics such as benzene, toluene, xylene and cumene, and esters such as ethyl acetate and butyl acetate according to the composition of the conductive composition The thing can be used. Also, two or more solvents may be used.
In the case of adopting a printing coating method in which a conductive composition such as screen printing requires a certain viscosity or more, the viscosity of the organic solvent at 25 ° C. is preferably 30 mPa · s to 75,000 mPa · s. If the content is less than 30 mPa · s, the resin content is small due to high conductivity expression, and good dispersibility of the viscosity and conductive carbon material suitable for coating can not be obtained, and the coating property is insufficient. When the viscosity exceeds 75,000 mPa · s, the dispersibility of the carbon material is significantly reduced because the viscosity is too high. Examples include terpineol, dihydroterpineol, 2,4-diethyl-1,5-pentanediol, 1,3-butylene glycol, isobornyl cyclohexanol. Two or more kinds of high-viscosity solvents shown here may be used, and the viscosity at 25 ° C. such as methyl ethyl ketone, toluene, isopropyl alcohol is 30 mPa · s.
It is also possible to use it in combination with less than low viscosity solvents.
次に、その他の成分について説明する。本発明の導電性組成物には、必要に応じて、本発明による効果を妨げない範囲で、紫外線吸収剤、紫外線安定剤、ラジカル補足剤、充填剤、チクソトロピー付与剤、老化防止剤、酸化防止剤、帯電防止剤、難燃剤、熱伝導性改良剤、可塑剤、ダレ防止剤、防汚剤、防腐剤、殺菌剤、消泡剤、レベリング剤、ブロッキング防止剤、硬化剤、増粘剤、顔料分散剤、シランカップリング剤等の各種の添加剤を添加してもよい。 Next, other components will be described. In the conductive composition of the present invention, if necessary, an ultraviolet light absorber, an ultraviolet light stabilizer, a radical scavenger, a filler, a thixotropy-imparting agent, an antiaging agent, an antioxidant, to the extent that the effects of the present invention are not impaired. Agents, antistatic agents, flame retardants, thermal conductivity improvers, plasticizers, anti-sagging agents, antifouling agents, preservatives, bactericides, antifoaming agents, antifoaming agents, leveling agents, antiblocking agents, curing agents, thickeners, Various additives such as pigment dispersants and silane coupling agents may be added.
(分散機・混合機)
導電性組成物を得る際に用いられる装置としては、顔料分散等に通常用いられている分散機、混合機が使用できる。
(Distributor / mixer)
As an apparatus used when obtaining a conductive composition, the disperser and mixer normally used for pigment dispersion etc. can be used.
例えば、ディスパー、ホモミキサー、若しくはプラネタリーミキサー等のミキサー類;エム・テクニック社製「クレアミックス」、若しくはPRIMIX社「フィルミックス」等のホモジナイザー類;ペイントコンディショナー(レッドデビル社製)、ボールミル、サンドミル(シンマルエンタープライゼス社製「ダイノミル」等)、アトライター、パールミル(アイリッヒ社製「DCPミル」等)、若しくはコボールミル等のメディア型分散機;湿式ジェットミル(ジーナス社製「ジーナスPY」、スギノマシン社製「スターバースト」、ナノマイザー社製「ナノマイザー」等)、エム・テクニック社製「クレアSS−5」、若しくは奈良機械社製「MICROS」等のメディアレス分散機;または、その他ロールミル等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 For example, mixers such as a disper, homomixer, or planetary mixer; homogenizers such as "CLEARMIX" manufactured by M. Tech. Co., or "FILMIX" manufactured by PRIMIX; paint conditioners (manufactured by Red Devil Co.), ball mills, sand mills Media type disperser such as (Dyno Mill, manufactured by Shinmaru Enterprises Co., Ltd.), Atelier, Pearl Mill (“DCP Mill”, manufactured by Eirich, etc.), Co-ball mill, etc .; Medialess dispersing machines such as "Starburst" manufactured by Machine, "Nanomizer" manufactured by Nanomizer, etc., "Clare SS-5" manufactured by M. Tech., Or "MICROS" manufactured by Nara Machinery; or other roll mills etc. But The present invention is not limited to these.
例えば、メディア型分散機を使用する場合は、アジテーター及びベッセルがセラミック製又は樹脂製の分散機を使用する方法や、金属製アジテーター及びベッセル表面をタングステンカーバイド溶射や樹脂コーティング等の処理をした分散機を用いることが好ましい。そして、メディアとしては、ガラスビーズ、または、ジルコニアビーズ、若しくはアルミナビーズ等のセラミックビーズを用いることが好ましい。分散装置は、1種のみを使用しても良いし、複数種の装置を組み合わせて使用しても良い。 For example, when using a media type dispersing machine, a method in which an agitator and a vessel use a ceramic or resin dispersing machine, or a dispersing machine in which the surface of a metal agitator and vessel is treated with tungsten carbide spraying or resin coating. It is preferable to use And, as media, it is preferable to use glass beads or ceramic beads such as zirconia beads or alumina beads. Only one type of dispersing device may be used, or a plurality of types of devices may be used in combination.
(導電膜)
本発明の導電膜とは、基材上に導電性組成物から形成された導電膜を有するものである。
(Conductive film)
The conductive film of the present invention has a conductive film formed of a conductive composition on a substrate.
(シート状基材)
導電膜成形に使用するシート状基材の形状は特に限定されないが、絶縁性の樹脂フィルムが好ましく、各種用途にあったものを適宜選択することができる。
(Sheet-like substrate)
Although the shape of the sheet-like base material used for electrically conductive film shaping | molding is not specifically limited, An insulating resin film is preferable and what was used for various uses can be selected suitably.
例えば、材質としては、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PEN(ポリエチレンナフタレート)、ポリイミド、ポリ塩ビニル、ポリアミド、ナイロン、OPP(延伸ポリプロピレン)、CPP(未延伸ポリプロピレン)などが挙げられるが特に限定されることはない。 For example, as materials, PET (polyethylene terephthalate), PEN (polyethylene naphthalate), polyimide, polyvinyl polysalt, polyamide, nylon, OPP (oriented polypropylene), CPP (unoriented polypropylene), etc. may be mentioned, but are particularly limited. There is nothing to do.
また、形状としては、一般的には平板上のフィルムが用いられるが、表面を粗面化したものや、プライマー処理したもの、穴あき状のもの、及びメッシュ状の基材も使用できる。 Moreover, as a shape, although the film on a flat plate is generally used, what roughened the surface, what was primer-treated, a hole-like thing, and a mesh-like base material can also be used.
シート状基材上に導電性組成物を塗工する方法としては、特に制限はなく公知の方法を用いることができる。 There is no restriction | limiting in particular as a method of coating a conductive composition on a sheet-like base material, A well-known method can be used.
具体的には、ダイコーティング法、ディップコーティング法、ロールコーティング法、ドクターコーティング法、ナイフコーティング法、スプレーコティング法、グラビアコーティング法、スクリーン印刷法または静電塗装法等が挙げる事ができ、乾燥方法としては放置乾燥、送風乾燥機、温風乾燥機、赤外線加熱機、遠赤外線加熱機などが使用できるが、特にこれらに限定されるものではない。 Specifically, die coating method, dip coating method, roll coating method, doctor coating method, knife coating method, spray coating method, gravure coating method, screen printing method or electrostatic coating method can be mentioned, and drying is possible. As the method, although it is possible to use standing drying, a blower drier, a hot air drier, an infrared heater, a far infrared heater, etc., it is not particularly limited thereto.
また、塗布後に平版プレスやカレンダーロール等による圧延処理を行ってもよく、導電膜を軟化させてプレスしやすくするため、加熱しながら行ってもよい。導電膜の厚みは、一般的には0.1μm以上、1mm以下であり、好ましくは1μm以上、200μm以下である。 In addition, rolling may be performed using a lithographic press, a calender roll, or the like after the application, or heating may be performed to soften the conductive film and facilitate pressing. The thickness of the conductive film is generally 0.1 μm or more and 1 mm or less, preferably 1 μm or more and 200 μm or less.
(導電膜の体積抵抗率)
本発明の導電膜の体積抵抗率は、1×10−2Ω・cm未満であることが好ましい。体積抵抗率は、1×10−2Ω・cm未満であることで、電池の電極、集電体や、電池、電子機器の配線等として好適に利用することができる。
(Volume resistivity of conductive film)
The volume resistivity of the conductive film of the present invention is preferably less than 1 × 10 −2 Ω · cm. When the volume resistivity is less than 1 × 10 −2 Ω · cm, it can be suitably used as an electrode of a battery, a current collector, or a wiring of a battery, an electronic device, or the like.
以下に、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、以下の実施例は本発明の権利範囲を何ら制限するものではない。尚、実施例および比較例における「部」は「質量部」を表し、Mwは重量平均分子量、Tgはガラス転移温度を意味する。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be more specifically described by way of examples. However, the following examples do not limit the scope of the present invention. In addition, "part" in an Example and a comparative example represents a "mass part", Mw means a weight average molecular weight, Tg means a glass transition temperature.
<バインダー樹脂A−1の合成>
攪拌機、温度計、還流冷却器、滴下装置、窒素導入管を備えた反応容器に、テレフタル酸とアジピン酸と3−メチル−1,5−ペンタンジオールとから得られるポリエステルポリオール((株)クラレ製「クラレポリオールP−2011」、Mn=2011)455.5部、ジメチロールブタン酸16.5部、イソホロンジイソシアネート105.2部、トルエン140部を仕込み、窒素雰囲気下90℃3時間反応させ、これにトルエン360部を加えてイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー溶液を得た。次に、イソホロンジアミン19.9部、ジ−n−ブチルアミン0.63部、2−プロパノール294.5部、トルエン335.5部を混合したものに、得られたイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー溶液969.5部を添加し、50℃で3時間続いて70℃2時間反応させ、トルエン126部、2−プロパノール54部で希釈し、Mw=61,000、酸価=10mgKOH/g、ウレタンプレポリマーの両末端に有する遊離のイソシアネート基に対してポリアミノ化合物および反応停止剤中のアミノ基の合計当量は0.98である、ポリウレタン樹脂A−1の溶液を得た。
<Synthesis of Binder Resin A-1>
Polyester polyol obtained from terephthalic acid, adipic acid and 3-methyl-1,5-pentanediol in a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser, a dropping device, and a nitrogen introducing pipe (manufactured by Kuraray Co., Ltd. "Kuraray Polyol P-2011", Mn = 2011) 455.5 parts, dimethylol butanoic acid 16.5 parts, isophorone diisocyanate 105.2 parts, toluene 140 parts are charged and reacted under a nitrogen atmosphere at 90 ° C for 3 hours. Then, 360 parts of toluene was added to the mixture to obtain a urethane prepolymer solution having an isocyanate group. Next, the obtained urethane prepolymer solution having an isocyanate group in a mixture of 19.9 parts of isophorone diamine, 0.63 parts of di-n-butylamine, 294.5 parts of 2-propanol and 335.5 parts of toluene Add 969.5 parts, react at 50 ° C for 3 hours, then react at 70 ° C for 2 hours, dilute with 126 parts of toluene and 54 parts of 2-propanol, Mw = 61,000, acid value = 10 mg KOH / g, urethane pre A solution of polyurethane resin A-1 was obtained, in which the total equivalent weight of the polyamino compound and the amino group in the reaction terminator with respect to the free isocyanate group at both ends of the polymer is 0.98.
<バインダー樹脂A−2の合成>
撹拌機、還流冷却管、窒素導入管、導入管、温度計を備えた4口フラスコに、多塩基酸化合物としてプリポール1009を156.2g、5−ヒドロキシイソフタル酸を5.5g、ポリアミン化合物としてプリアミン1074を146.4g、イオン交換水を100g仕込み、発熱の温度が一定になるまで撹拌した。温度が安定したら110℃まで昇温し、水の流出を確認してから、30分後に温度を120℃に昇温し、その後、30分ごとに10℃ずつ昇温しながら脱水反応を続けた。温度が230℃になったら、そのままの温度で3時間反応を続け、約2kPaの真空下で、1時間保持し、温度を低下させた。最後に、酸化防止剤を添加し、重量平均分子量24000、酸価13.2KOHmg/g、水酸基価5
.5KOHmg/g、ガラス転移温度―32℃のポリアミド樹脂A−2を得た。
<Synthesis of Binder Resin A-2>
In a four-necked flask equipped with a stirrer, reflux condenser, nitrogen inlet tube, inlet tube, thermometer, 156.2 g of Pripol 1009 as a polybasic acid compound, 5.5 g of 5-hydroxyisophthalic acid, and priamine as a polyamine compound 146.4 g of 1074 and 100 g of ion exchange water were charged, and the mixture was stirred until the temperature of heat generation became constant. After the temperature was stabilized, the temperature was raised to 110 ° C, and after confirming the outflow of water, the temperature was raised to 120 ° C after 30 minutes, and then the dehydration reaction was continued while raising the temperature by 10 ° C every 30 minutes. . When the temperature reached 230 ° C., the reaction was continued for 3 hours at the same temperature, and held for 1 hour under a vacuum of about 2 kPa to lower the temperature. Finally, an antioxidant is added, and the weight average molecular weight is 24000, the acid value is 13.2 KOHmg / g, the hydroxyl value is 5
. Polyamide resin A-2 having a glass transition temperature of -32 ° C and 5 KOH mg / g was obtained.
なお、樹脂の評価は下記の通りに行った。
<重量平均分子量(Mw)の測定方法>
Mwの測定は東ソー株式会社製GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)「HPC−8020」を用いた。GPCは溶剤(THF;テトラヒドロフラン)に溶解した物質をその分子サイズの差によって分離定量する液体クロマトグラフィーである。本発明における測定は、カラムに「LF−604」(昭和電工株式会社製:迅速分析用GPCカラム:6mmID×150mmサイズ)を直列に2本接続して用い、流量0.6ml/min、カラム温度40℃の条件で行い、重量平均分子量(Mw)の決定はポリスチレン換算で行った。
<酸価の測定>
共栓三角フラスコ中に試料約1gを精密に量り採り、トルエン/エタノール(容量比:トルエン/エタノール=2/1)混合液100mlを加えて溶解する。これに、フェノールフタレイン試液を指示薬として加え、30秒間保持する。その後、溶液が淡紅色を呈するまで0.1Nアルコール性水酸化カリウム溶液で滴定する。酸価は次式により求めた(単位:mgKOH/g)。酸価(mgKOH/g)=(5.611×a×F)/S
ただし、
S:試料の採取量(g)
a:0.1Nアルコール性水酸化カリウム溶液の消費量(ml)
F:0.1Nアルコール性水酸化カリウム溶液の力価
<水酸基価の測定方法>
水酸基価は、水酸基含有樹脂1g中に含まれる水酸基の量を、水酸基をアセチル化させたときに水酸基と結合した酢酸を中和するために必要な水酸化カリウムの量(mg)で表したものである。水酸基価は、JISK0070に準じて測定した。本発明において、水酸基価を算出する場合には、下記式に示す通り、酸価を考慮して計算する。
<水酸基価の測定>
共栓三角フラスコ中に試料約1gを精密に量り採り、トルエン/エタノール(容量比:トルエン/エタノール=2/1)混合液100mlを加えて溶解する。更にアセチル化剤(無水酢酸25gをピリジンで溶解し、容量100mlとした溶液)を正確に5ml加え、約1時間攪拌した。これに、フェノールフタレイン試液を指示薬として加え、30秒間持続する。その後、溶液が淡紅色を呈するまで0.1Nアルコール性水酸化カリウム溶液で滴定する。
水酸基価は次式により求めた(単位:mgKOH/g)。
水酸基価(mgKOH/g)=[{(b−a)×F×28.05}/S]+D
ただし、
S:試料の採取量(g)
a:0.1Nアルコール性水酸化カリウム溶液の消費量(ml)
b:空実験の0.1Nアルコール性水酸化カリウム溶液の消費量(ml)
F:0.1Nアルコール性水酸化カリウム溶液の力価
D:酸価(mgKOH/g)
<ガラス転移温度の測定方法>
溶剤を乾燥除去したバインダー樹脂で、メトラー・トレド(株)製「DSC−1」を使用し、−80〜150℃まで2℃/分で昇温して測定した。
In addition, evaluation of resin was performed as follows.
<Method of measuring weight average molecular weight (Mw)>
The measurement of Mw used Tosoh Corp. GPC (gel permeation chromatography) "HPC-8020." GPC is a liquid chromatography that separates and determines a substance dissolved in a solvent (THF; tetrahydrofuran) by the difference in molecular size. In the measurement in the present invention, two “LF-604” (manufactured by Showa Denko KK: GPC column for rapid analysis: 6 mm ID × 150 mm size) are connected in series to the column, and the flow rate is 0.6 ml / min, column temperature The measurement was performed at 40 ° C., and the weight average molecular weight (Mw) was determined in terms of polystyrene.
<Measurement of acid number>
Approximately 1 g of a sample is accurately weighed into a stoppered Erlenmeyer flask, and 100 ml of a mixed solution of toluene / ethanol (volume ratio: toluene / ethanol = 2/1) is dissolved. To this, add phenolphthalein TS as an indicator and hold for 30 seconds. It is then titrated with 0.1 N alcoholic potassium hydroxide solution until the solution is pinkish. The acid value was determined by the following formula (unit: mg KOH / g). Acid value (mg KOH / g) = (5.611 x a x F) / S
However,
S: Amount of sample collected (g)
a: Consumption of 0.1 N alcoholic potassium hydroxide solution (ml)
F: titer of 0.1 N alcoholic potassium hydroxide solution <method of measuring hydroxyl value>
The hydroxyl value is the amount of hydroxyl group contained in 1 g of hydroxyl group-containing resin, expressed by the amount (mg) of potassium hydroxide necessary to neutralize the acetic acid bonded to the hydroxyl group when acetylating the hydroxyl group It is. The hydroxyl value was measured according to JIS K 0070. In the present invention, when the hydroxyl value is calculated, it is calculated in consideration of the acid value as shown in the following formula.
<Measurement of hydroxyl value>
Approximately 1 g of a sample is accurately weighed into a stoppered Erlenmeyer flask, and 100 ml of a mixed solution of toluene / ethanol (volume ratio: toluene / ethanol = 2/1) is dissolved. Furthermore, exactly 5 ml of an acetylating agent (a solution in which 25 g of acetic anhydride was dissolved in pyridine to make a volume of 100 ml) was added and stirred for about 1 hour. To this, add phenolphthalein test solution as an indicator and hold for 30 seconds. It is then titrated with 0.1 N alcoholic potassium hydroxide solution until the solution is pinkish.
The hydroxyl value was determined by the following formula (unit: mg KOH / g).
Hydroxyl value (mg KOH / g) = [{(b−a) × F × 28.05} / S] + D
However,
S: Amount of sample collected (g)
a: Consumption of 0.1 N alcoholic potassium hydroxide solution (ml)
b: Consumption of empty 0.1 N alcoholic potassium hydroxide solution (ml)
F: Potency of 0.1 N alcoholic potassium hydroxide solution D: Acid value (mg KOH / g)
<Method of measuring glass transition temperature>
The binder resin from which the solvent was removed by drying was measured by heating up to −80 to 150 ° C. at 2 ° C./minute using “DSC-1” manufactured by Mettler Toledo Co., Ltd.
<バインダー樹脂の調整>
実施例、比較例で使用するバインダー樹脂を以下に示す溶剤を使用して固形分率20%の溶液に調整した。混合溶剤の組成比は質量比で記載。
・バインダー樹脂A−1−1の溶液:バインダー樹脂A−1の溶液をトルエン/メチルエチルケトン/2−プロパノール(1/1/1)で希釈してバインダー樹脂A−1−1の溶液を得た。
・バインダー樹脂A−2−1の溶液:バインダー樹脂A−2をトルエン/2−プロパノール(2/1)で希釈してバインダー樹脂A−2−1の溶液を得た。
・バインダー樹脂A−3−1の溶液:バインダー樹脂A−3:バイロン200(東洋紡株式会社製、ポリエステル樹脂)をトルエン/メチルエチルケトン(1/1)で希釈してバインダー樹脂A−3−1の溶液を得た。
<Adjustment of binder resin>
The binder resin used in Examples and Comparative Examples was adjusted to a solution having a solid content of 20% using the solvents shown below. Composition ratio of mixed solvent is described by mass ratio.
Solution of Binder Resin A-1-1: The solution of binder resin A-1 was diluted with toluene / methyl ethyl ketone / 2-propanol (1/1/1) to obtain a solution of binder resin A-1-1.
Solution of Binder Resin A-2-1: Binder resin A-2 was diluted with toluene / 2-propanol (2/1) to obtain a solution of binder resin A-2-1.
Solution of Binder Resin A-3-1: Binder Resin A-3: A solution of Binder Resin A-3-1 by diluting Byron 200 (polyester resin manufactured by Toyobo Co., Ltd.) with toluene / methyl ethyl ketone (1/1) I got
<導電性組成物および導電膜>
(実施例1)
バインダー樹脂としてA−1−1の溶液を120部(樹脂固形分24部)、導電性の炭素材料としてB−1−1:鱗状黒鉛CB−150(日本黒鉛社製)を70部、黒鉛以外の炭素材料としてB−2−1:ファーネスブラック#3050(三菱化学製)を6部、溶剤としてトルエン/メチルエチルケトン/2−プロパノール(1/1/1(質量比))を204部、をミキサーに入れて混合し、更にサンドミルに入れて分散を行い、導電性組成物(1)を得た。そして、この導電性組成物(1)を、シート状基材となる厚さ100μmのPETフィルム上にドクターブレードを用いて塗布した後、加熱乾燥し、導電膜の厚みが60μmとなるよう調整した。なお、前記導電膜中に含まれる導電性の炭素材料は76質量%である。
得られた導電膜は以下の方法にて評価した。評価結果を表1に示す。
<Conductive composition and conductive film>
Example 1
120 parts of a solution of A-1-1 as binder resin (24 parts of resin solid content), 70 parts of B-1-1: scale-like graphite CB-150 (manufactured by Nippon Graphite Co., Ltd.) as conductive carbon material, other than graphite 6 parts of B-2-1: furnace black # 3050 (manufactured by Mitsubishi Chemical) as a carbon material, and 204 parts of toluene / methyl ethyl ketone / 2-propanol (1/1/1 (mass ratio)) as a solvent The mixture was added and mixed, and then placed in a sand mill for dispersion to obtain a conductive composition (1). And after apply | coating this electroconductive composition (1) on a 100-micrometer-thick PET film used as a sheet-like base material using a doctor blade, it heat-dried and adjusted so that the thickness of a conductive film might be 60 micrometers. . The conductive carbon material contained in the conductive film is 76% by mass.
The obtained conductive film was evaluated by the following method. The evaluation results are shown in Table 1.
(導電膜の体積抵抗率)
導電膜の体積抵抗率は、ロレスタGP(三菱化学アナリテック社製)を用いて4端子法
で測定(JIS−K7194)して判定した。評価結果を表1に示す。
◎:「体積抵抗率が5×10−3Ω・cm未満(極めて良好)」
○:「体積抵抗率が5×10−3Ω・cm以上、1×10−2Ω・cm未満(良好)」
○△:「体積抵抗率が1×10−2Ω・cm以上、5×10−2Ω・cm未満(使用可能)」
△:「体積抵抗率が5×10−2Ω・cm以上、1×10−1Ω・cm未満(不良)」
×:「体積抵抗率が1×10−1Ω・cm以上(極めて不良)」
(Volume resistivity of conductive film)
The volume resistivity of the conductive film was determined by measuring (JIS-K7194) by a four-terminal method using Loresta GP (manufactured by Mitsubishi Chemical Analytech Co., Ltd.). The evaluation results are shown in Table 1.
◎: “volume resistivity less than 5 × 10 −3 Ω · cm (very good)”
:: “volume resistivity is 5 × 10 −3 Ω · cm or more and less than 1 × 10 −2 Ω · cm (good)”
△: “volume resistivity is 1 × 10 −2 Ω · cm or more, less than 5 × 10 −2 Ω · cm (available)
:: “volume resistivity is 5 × 10 −2 Ω · cm or more and less than 1 × 10 −1 Ω · cm (defect)
×: “volume resistivity is 1 × 10 −1 Ω · cm or more (very poor)”
(導電膜の密着性)
上記で作製した導電膜に、ナイフを用いて導電膜表面から基材に達する深さまでの切込みを2mm間隔で縦横それぞれ6本の碁盤目の切込みを入れた。この切り込みに粘着テープを貼り付けて直ちに引き剥がし、導電膜の脱落の程度を目視判定で判定した。評価結果を表1に示し、評価基準を下記に示す。
○:「剥離なし(実用上問題のないレベル)」
○△:「わずかに剥離(問題はあるが使用可能レベル)」
△:「半分程度剥離」
×:「ほとんどの部分で剥離」
(Adhesiveness of conductive film)
Into the conductive film produced above, using a knife, six cross cuts each having a length of 2 mm and a length of 6 were cut at intervals of 2 mm from the surface of the conductive film to the depth to reach the substrate. A pressure-sensitive adhesive tape was attached to the incision and immediately peeled off, and the degree of detachment of the conductive film was determined by visual evaluation. The evaluation results are shown in Table 1, and the evaluation criteria are shown below.
○: "No exfoliation (level without problems in practical use)"
△: "Slightly peeled off (there is a problem but usable level)"
Δ: "Half peeling"
X: "Peeling off in most parts"
<塗工性評価>
導電性組成物は、下記に示す塗工性評価によって評価した。導電膜を、目視で観察し、塗工ムラ(ムラ:塗面の濃淡により評価)およびピンホール(導電膜が塗布されていない欠陥の有無により評価)について、下記の基準で判定した。評価結果を表1に示す。
(ムラ)
○:導電膜の濃淡が確認されない(良好)。
△:導電膜の濃淡が1〜3箇所あるが極めて微小領域である(実用上問題なし)。
×:導電膜の濃淡が4箇所以上確認される、または濃淡の縞の長さが5mm以上のもの1個以上(不良)。
(ピンホ−ル)
○:ピンホールが1つも確認されない(良好)。
△:ピンホールが1〜3個あるが極めて微小である(実用上問題なし)。
×:ピンホールが4箇所以上確認される、または直径1mm以上のピンホールが1個以上(極めて不良)。
<Applicability evaluation>
The conductive composition was evaluated by the coatability evaluation shown below. The conductive film was visually observed, and the unevenness in coating (nonuniformity: evaluated by the density of the coated surface) and the pinhole (evaluated by the presence or absence of a defect in which the conductive film was not applied) was determined according to the following criteria. The evaluation results are shown in Table 1.
(village)
○: Light and shade of the conductive film are not confirmed (good).
Δ: 1 to 3 places of light and shade of conductive film, but very small region (no problem in practical use).
X: four or more places where the density of the conductive film is confirmed, or one or more where the length of the density stripes is 5 mm or more (defect).
(Pin hole)
○: No pinholes are confirmed (good).
Fair: 1 to 3 pinholes, but very small (no problem in practical use).
X: 4 or more pin holes are confirmed, or 1 or more pin holes having a diameter of 1 mm or more (very poor).
(実施例2〜実施例40、比較例1〜比較例12)
表1に示す組成比で、導電性組成物(1)と同様の方法により、導電性組成物(2)〜(40)、(a)〜(l)を得た。
実施例16、実施例27は、バインダー樹脂の種類が実施例1と異なるため、導電性組成物作製時の希釈溶剤をトルエン/2−プロパノール(2/1)とした。
実施例17、実施例28は、バインダー樹脂の種類が実施例1と異なるため、導電性組成物作製時の希釈溶剤をトルエン/メチルエチルケトン(1/1)とした。
(Examples 2 to 40, Comparative Examples 1 to 12)
Conductive compositions (2) to (40) and (a) to (l) were obtained by the same method as the conductive composition (1) at the composition ratios shown in Table 1.
Since Example 16 and Example 27 differ in the kind of binder resin from Example 1, the dilution solvent at the time of electroconductive composition preparation was set to toluene / 2-propanol (2/1).
Since Example 17 and Example 28 differ in the kind of binder resin from Example 1, the dilution solvent at the time of electroconductive composition preparation was made into toluene / methyl ethyl ketone (1/1).
実施例で使用した材料を下記に示す。
〈バインダー樹脂(A)〉
・A−1:ポリウレタン樹脂
・A−2:ポリアミド樹脂
・A−3:ポリエステル樹脂バイロン200(東洋紡株式会社製)
〈炭素材料(B)〉
〈黒鉛(B−1)〉
・B−1−1:鱗状黒鉛CB−150(日本黒鉛社製)平均粒径40μm(カタログ)
・B−1−2:鱗状黒鉛CPB(日本黒鉛社製)平均粒径20μm(カタログ)
・B−1−3:鱗状黒鉛FB−100(日本黒鉛社製)平均粒径80μm(カタログ)
・B−1−4:薄片化黒鉛CMX(日本黒鉛社製)平均粒径40μm(カタログ)
・B−1−5:球状黒鉛CGB−50(日本黒鉛社製)平均粒径50μm(カタログ)
・B−1−6:膨張化黒鉛LEP(日本黒鉛社製)平均粒径100μm(カタログ)
・B−1−7:人造黒鉛PAG−5(日本黒鉛社製)平均粒径50μm(カタログ)
〈黒鉛以外の炭素材料(B−2)〉
・B−2−1:ファーネスブラック#3050B(三菱化学社製)
・B−2−2:デンカブラックHS−100(電気化学工業社製)
・B−2−3:ケッチェンブラックEC−300J(ライオンスペシャリティケミカルズ社製)
・B−2−4:カーボンナノチューブVGCF(昭和電工社製)
・B−2−5:ケッチェンブラックEC−600JD(ライオンスペシャリティケミカルズ社製)
The materials used in the examples are shown below.
<Binder resin (A)>
A-1: Polyurethane resin A-2: Polyamide resin A-3: Polyester resin Byron 200 (manufactured by Toyobo Co., Ltd.)
<Carbon material (B)>
Graphite (B-1)
・ B-1-1: Agate-like graphite CB-150 (manufactured by Nippon Graphite Co., Ltd.) average particle diameter 40 μm (catalog)
・ B-1-2: Agate-like graphite CPB (manufactured by Nippon Graphite Co., Ltd.) average particle diameter 20 μm (catalog)
・ B-1-3: Agate-like graphite FB-100 (manufactured by Nippon Graphite Co., Ltd.) average particle diameter 80 μm (catalog)
・ B-1-4: exfoliated graphite CMX (manufactured by Nippon Graphite Co., Ltd.) average particle diameter 40 μm (catalog)
・ B-1-5: Spheroidal graphite CGB-50 (manufactured by Nippon Graphite Co., Ltd.) average particle diameter 50 μm (catalog)
· B- 1-6: Expanded Graphite LEP (Nippon Graphite Co., Ltd.) Average particle diameter 100μm (Catalog)
・ B-1-7: artificial graphite PAG-5 (manufactured by Nippon Graphite Co., Ltd.) average particle diameter 50 μm (catalog)
<Carbon materials other than graphite (B-2)>
・ B-2-1: furnace black # 3050B (made by Mitsubishi Chemical Corporation)
B-2-2: Denka Black HS-100 (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.)
B-2-3: Ketjen Black EC-300J (manufactured by Lion Specialty Chemicals)
B-2-4: Carbon nanotube VGCF (manufactured by Showa Denko KK)
B-2-5: Ketjen Black EC-600 JD (manufactured by Lion Specialty Chemicals)
表1に示すように、本発明の導電膜では、従来以上に密着性と導電性を改善し、両立することが出来た。比較例1、2より、バインダー樹脂の混合量が少ないと導電性は良好だが、基材との密着性が低下することが確認された。一方で、比較例3、4より、バインダー樹脂の混合量が多くなるほど導電膜の密着性は向上するが、それに比例して炭素材料間に介在するバインダー樹脂が増えることで炭素材料間での接触を阻害し、導電性の低下を引き起こすことが確認された。
しかし、バインダー樹脂の混合量が多い場合でも、実施例6、7のように所定の範囲内に抑え、かつ、黒鉛以外の炭素材料を適切に混合することで、密着性を維持したまま、高い導電性を発現できることがわかった。これは黒鉛以外の炭素材料が黒鉛粒子間に適量介在することで、黒鉛の導電ネットワークを維持したまま、強化できたためだと考えられる。さらに、比表面積が大きい黒鉛以外の炭素材料が導電膜中に存在する余分なバインダー樹脂をトラップし、導電ネットワークの阻害を防いだことも理由として考えられる。
一方で、比較例6、8と実施例4、5を比較すると、黒鉛以外の炭素材料の混合量が多すぎる場合も、所定の導電性を発現できないことが確認された。これは過剰量の黒鉛以外の炭素材料による黒鉛粒子間の導電ネットワーク形成を阻害する上に、導電ネットワークの大部分を黒鉛以外の炭素材料が占めたことによる抵抗上昇が原因と考えられる。
また、比較例5、7と実施例4、5を比較すると、黒鉛の混合量が多すぎる場合も、バインダー樹脂との混合比によって、所定の導電性または密着性が発現できないことが確認された。この理由は以下のように考えられる。バインダー樹脂が多い場合では、黒鉛以外の炭素材料の混合量が少ない事から、バインダー樹脂による黒鉛粒子間の導電ネットワーク形成の阻害が大きく、導電性が頭打ちしてしまうためだと考えられる。一方で、バインダー樹脂が少ない場合では、導電膜の構成要素の大部分を黒鉛が占めるため、バインダー樹脂由来の密着性が発現しないためと考えられる。
以上の通り、バインダー樹脂と炭素材料とからなる導電膜においては、導電膜中のバインダー樹脂、黒鉛、黒鉛以外の炭素材料の混合比率を選択的に制御することで、炭素材料間で優れた導電ネットワーク形成を可能にし、優れた導電性と密着性を発現することが分かった。
As shown in Table 1, in the conductive film of the present invention, adhesion and conductivity were improved more than before, and it was possible to achieve both. From Comparative Examples 1 and 2, it was confirmed that the conductivity was good when the amount of the binder resin mixed was small, but the adhesion to the substrate was reduced. On the other hand, according to Comparative Examples 3 and 4, the adhesion of the conductive film is improved as the mixing amount of the binder resin is increased, but the proportion of the binder resin interposed between the carbon materials is increased in proportion thereto and the contact between the carbon materials It has been confirmed that it inhibits the conductivity and causes a decrease in conductivity.
However, even when the amount of the binder resin mixed is large, it is suppressed within a predetermined range as in Examples 6 and 7, and by appropriately mixing a carbon material other than graphite, it is possible to maintain high adhesion while maintaining high adhesion. It turned out that conductivity can be expressed. It is considered that this is because carbon materials other than graphite were able to be reinforced while maintaining the conductive network of graphite by appropriately interposing between graphite particles. Furthermore, it is considered as another reason that carbon materials other than graphite having a large specific surface area trap extra binder resin present in the conductive film and prevent inhibition of the conductive network.
On the other hand, when Comparative Examples 6 and 8 and Examples 4 and 5 were compared, it was confirmed that the prescribed conductivity could not be exhibited even when the amount of the carbon material other than graphite was too large. This is considered to be caused by an increase in resistance due to the fact that most of the conductive network is occupied by a carbon material other than graphite, in addition to inhibiting the formation of a conductive network between graphite particles by carbon materials other than an excessive amount of graphite.
In addition, when Comparative Examples 5 and 7 and Examples 4 and 5 are compared, it was confirmed that, even when the mixing amount of graphite is too large, predetermined conductivity or adhesion can not be exhibited depending on the mixing ratio with the binder resin. . The reason is considered as follows. In the case where the amount of the binder resin is large, the amount of the carbon material other than graphite mixed is small, and thus it is considered that the formation of the conductive network between the graphite particles by the binder resin is large and the conductivity is leveled off. On the other hand, in the case where the amount of the binder resin is small, it is considered that since the graphite occupies most of the components of the conductive film, the adhesion derived from the binder resin is not expressed.
As described above, in the conductive film composed of the binder resin and the carbon material, excellent conductivity can be obtained between the carbon materials by selectively controlling the mixing ratio of the binder resin in the conductive film, the graphite, and the carbon material other than the graphite. It has been found that it enables the formation of a network and exhibits excellent conductivity and adhesion.
Claims (7)
炭素材料(B)が、黒鉛(B−1)および黒鉛以外の炭素材料(B−2)を含み、
バインダー樹脂(A)の固形分と、炭素材料(B)との質量比が15:85〜35:65であり、
黒鉛(B−1)の含有率が、炭素材料(B)100質量%中、75.0〜99.0質量%であることを特徴とする導電性組成物。 A conductive composition containing a binder resin (A) and a carbon material (B),
The carbon material (B) contains graphite (B-1) and a carbon material (B-2) other than graphite,
The mass ratio of the solid content of the binder resin (A) to the carbon material (B) is 15: 85 to 35: 65,
The electroconductive composition characterized by the content rate of graphite (B-1) being 75.0-99.0 mass% in 100 mass% of carbon materials (B).
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