JP2007042286A - Electroconductive paste composition, electroconductive separator and production method for electroconductive separator - Google Patents
Electroconductive paste composition, electroconductive separator and production method for electroconductive separator Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007042286A JP2007042286A JP2005218018A JP2005218018A JP2007042286A JP 2007042286 A JP2007042286 A JP 2007042286A JP 2005218018 A JP2005218018 A JP 2005218018A JP 2005218018 A JP2005218018 A JP 2005218018A JP 2007042286 A JP2007042286 A JP 2007042286A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weight
- paste composition
- parts
- separator
- conductive paste
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 59
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 9
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 49
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 49
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 claims abstract description 34
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 50
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 32
- 239000003273 ketjen black Substances 0.000 claims description 31
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 15
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 claims description 14
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 9
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 9
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 5
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 3
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 claims description 2
- 229930185605 Bisphenol Natural products 0.000 claims 1
- 238000007788 roughening Methods 0.000 claims 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract 2
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 60
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 57
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 33
- DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N dibutyl phthalate Chemical compound CCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCC DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 26
- PXKLMJQFEQBVLD-UHFFFAOYSA-N bisphenol F Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1CC1=CC=C(O)C=C1 PXKLMJQFEQBVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000010408 film Substances 0.000 description 12
- 238000013007 heat curing Methods 0.000 description 11
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 9
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- -1 glycol ethers Chemical class 0.000 description 9
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 8
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 8
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- WUOACPNHFRMFPN-UHFFFAOYSA-N alpha-terpineol Chemical compound CC1=CCC(C(C)(C)O)CC1 WUOACPNHFRMFPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- SQIFACVGCPWBQZ-UHFFFAOYSA-N delta-terpineol Natural products CC(C)(O)C1CCC(=C)CC1 SQIFACVGCPWBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 229940116411 terpineol Drugs 0.000 description 5
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 3
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- SJRJJKPEHAURKC-UHFFFAOYSA-N N-Methylmorpholine Chemical compound CN1CCOCC1 SJRJJKPEHAURKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 3
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 3
- 239000003014 ion exchange membrane Substances 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 description 3
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 3
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 3
- VZXTWGWHSMCWGA-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-triazine-2,4-diamine Chemical compound NC1=NC=NC(N)=N1 VZXTWGWHSMCWGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AOBIOSPNXBMOAT-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(oxiran-2-ylmethoxy)ethoxymethyl]oxirane Chemical compound C1OC1COCCOCC1CO1 AOBIOSPNXBMOAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LXBGSDVWAMZHDD-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-1h-imidazole Chemical compound CC1=NC=CN1 LXBGSDVWAMZHDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CWLKGDAVCFYWJK-UHFFFAOYSA-N 3-aminophenol Chemical compound NC1=CC=CC(O)=C1 CWLKGDAVCFYWJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 2
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N Pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 239000002134 carbon nanofiber Substances 0.000 description 2
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 2
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone Chemical compound O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N decane Chemical compound CCCCCCCCCC DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012789 electroconductive film Substances 0.000 description 2
- 238000000635 electron micrograph Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N isocyanuric acid Chemical compound OC1=NC(O)=NC(O)=N1 ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 2
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UOHMMEJUHBCKEE-UHFFFAOYSA-N prehnitene Chemical compound CC1=CC=C(C)C(C)=C1C UOHMMEJUHBCKEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 2
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N trimethylamine Chemical compound CN(C)C GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RIOQSEWOXXDEQQ-UHFFFAOYSA-N triphenylphosphine Chemical compound C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 RIOQSEWOXXDEQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920006337 unsaturated polyester resin Polymers 0.000 description 2
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 2
- RUEBPOOTFCZRBC-UHFFFAOYSA-N (5-methyl-2-phenyl-1h-imidazol-4-yl)methanol Chemical compound OCC1=C(C)NC(C=2C=CC=CC=2)=N1 RUEBPOOTFCZRBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KYVBNYUBXIEUFW-UHFFFAOYSA-N 1,1,3,3-tetramethylguanidine Chemical compound CN(C)C(=N)N(C)C KYVBNYUBXIEUFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GIWQSPITLQVMSG-UHFFFAOYSA-N 1,2-dimethylimidazole Chemical compound CC1=NC=CN1C GIWQSPITLQVMSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GEYOCULIXLDCMW-UHFFFAOYSA-N 1,2-phenylenediamine Chemical compound NC1=CC=CC=C1N GEYOCULIXLDCMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FBHPRUXJQNWTEW-UHFFFAOYSA-N 1-benzyl-2-methylimidazole Chemical compound CC1=NC=CN1CC1=CC=CC=C1 FBHPRUXJQNWTEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZIKLJUUTSQYGQI-UHFFFAOYSA-N 1-ethoxy-2-(2-ethoxypropoxy)propane Chemical compound CCOCC(C)OCC(C)OCC ZIKLJUUTSQYGQI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N 1-methoxypropan-2-ol Chemical compound COCC(C)O ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAYXUHPQHDHDDZ-UHFFFAOYSA-N 2-(2-butoxyethoxy)ethanol Chemical compound CCCCOCCOCCO OAYXUHPQHDHDDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VXQBJTKSVGFQOL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-butoxyethoxy)ethyl acetate Chemical compound CCCCOCCOCCOC(C)=O VXQBJTKSVGFQOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SBASXUCJHJRPEV-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxyethoxy)ethanol Chemical compound COCCOCCO SBASXUCJHJRPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AUABZJZJXPSZCN-UHFFFAOYSA-N 2-(dimethylamino)phenol Chemical compound CN(C)C1=CC=CC=C1O AUABZJZJXPSZCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 2-METHOXYETHANOL Chemical compound COCCO XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GQTBMBMBWQJACJ-UHFFFAOYSA-N 2-[(4-butan-2-ylphenoxy)methyl]oxirane Chemical compound C1=CC(C(C)CC)=CC=C1OCC1OC1 GQTBMBMBWQJACJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HHRACYLRBOUBKM-UHFFFAOYSA-N 2-[(4-tert-butylphenoxy)methyl]oxirane Chemical compound C1=CC(C(C)(C)C)=CC=C1OCC1OC1 HHRACYLRBOUBKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KUAUJXBLDYVELT-UHFFFAOYSA-N 2-[[2,2-dimethyl-3-(oxiran-2-ylmethoxy)propoxy]methyl]oxirane Chemical compound C1OC1COCC(C)(C)COCC1CO1 KUAUJXBLDYVELT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 2-butoxyethanol Chemical compound CCCCOCCO POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NQBXSWAWVZHKBZ-UHFFFAOYSA-N 2-butoxyethyl acetate Chemical compound CCCCOCCOC(C)=O NQBXSWAWVZHKBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 2-ethoxyethanol Chemical compound CCOCCO ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SVONRAPFKPVNKG-UHFFFAOYSA-N 2-ethoxyethyl acetate Chemical compound CCOCCOC(C)=O SVONRAPFKPVNKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YTWBFUCJVWKCCK-UHFFFAOYSA-N 2-heptadecyl-1h-imidazole Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC1=NC=CN1 YTWBFUCJVWKCCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OMIGHNLMNHATMP-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxyethyl prop-2-enoate Chemical compound OCCOC(=O)C=C OMIGHNLMNHATMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QXSNXUCNBZLVFM-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-1h-imidazole;1,3,5-triazinane-2,4,6-trione Chemical compound CC1=NC=CN1.O=C1NC(=O)NC(=O)N1 QXSNXUCNBZLVFM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CTRPRMNBTVRDFH-UHFFFAOYSA-N 2-n-methyl-1,3,5-triazine-2,4,6-triamine Chemical compound CNC1=NC(N)=NC(N)=N1 CTRPRMNBTVRDFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZCUJYXPAKHMBAZ-UHFFFAOYSA-N 2-phenyl-1h-imidazole Chemical compound C1=CNC(C=2C=CC=CC=2)=N1 ZCUJYXPAKHMBAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RJIQELZAIWFNTQ-UHFFFAOYSA-N 2-phenyl-1h-imidazole;1,3,5-triazinane-2,4,6-trione Chemical compound O=C1NC(=O)NC(=O)N1.C1=CNC(C=2C=CC=CC=2)=N1 RJIQELZAIWFNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 1
- LLEASVZEQBICSN-UHFFFAOYSA-N 2-undecyl-1h-imidazole Chemical compound CCCCCCCCCCCC1=NC=CN1 LLEASVZEQBICSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCAHUFWKIQLBNB-UHFFFAOYSA-N 3-(3-methoxypropoxy)propan-1-ol Chemical compound COCCCOCCCO QCAHUFWKIQLBNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940018563 3-aminophenol Drugs 0.000 description 1
- TYOXIFXYEIILLY-UHFFFAOYSA-N 5-methyl-2-phenyl-1h-imidazole Chemical compound N1C(C)=CN=C1C1=CC=CC=C1 TYOXIFXYEIILLY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ULKLGIFJWFIQFF-UHFFFAOYSA-N 5K8XI641G3 Chemical compound CCC1=NC=C(C)N1 ULKLGIFJWFIQFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NAMCDLUESQLMOZ-UHFFFAOYSA-N 6-ethyl-1,3,5-triazine-2,4-diamine Chemical class CCC1=NC(N)=NC(N)=N1 NAMCDLUESQLMOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910015900 BF3 Inorganic materials 0.000 description 1
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N Butyl acetate Natural products CCCCOC(C)=O DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MRABAEUHTLLEML-UHFFFAOYSA-N Butyl lactate Chemical compound CCCCOC(=O)C(C)O MRABAEUHTLLEML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XZMCDFZZKTWFGF-UHFFFAOYSA-N Cyanamide Chemical compound NC#N XZMCDFZZKTWFGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MQJKPEGWNLWLTK-UHFFFAOYSA-N Dapsone Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1S(=O)(=O)C1=CC=C(N)C=C1 MQJKPEGWNLWLTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 240000002989 Euphorbia neriifolia Species 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PEEHTFAAVSWFBL-UHFFFAOYSA-N Maleimide Chemical compound O=C1NC(=O)C=C1 PEEHTFAAVSWFBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004640 Melamine resin Substances 0.000 description 1
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JZSSINHDNJHXOW-UHFFFAOYSA-N NC1(CC(=CC(=C1C)N)C1=NC=NC=N1)C Chemical compound NC1(CC(=CC(=C1C)N)C1=NC=NC=N1)C JZSSINHDNJHXOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001665 Poly-4-vinylphenol Polymers 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FDLQZKYLHJJBHD-UHFFFAOYSA-N [3-(aminomethyl)phenyl]methanamine Chemical compound NCC1=CC=CC(CN)=C1 FDLQZKYLHJJBHD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UUQQGGWZVKUCBD-UHFFFAOYSA-N [4-(hydroxymethyl)-2-phenyl-1h-imidazol-5-yl]methanol Chemical compound N1C(CO)=C(CO)N=C1C1=CC=CC=C1 UUQQGGWZVKUCBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229910021383 artificial graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- WTEOIRVLGSZEPR-UHFFFAOYSA-N boron trifluoride Substances FB(F)F WTEOIRVLGSZEPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001191 butyl (2R)-2-hydroxypropanoate Substances 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical class 0.000 description 1
- 230000003915 cell function Effects 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 description 1
- QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N dicyandiamide Chemical compound NC(N)=NC#N QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- XXBDWLFCJWSEKW-UHFFFAOYSA-N dimethylbenzylamine Chemical compound CN(C)CC1=CC=CC=C1 XXBDWLFCJWSEKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- ZZTCPWRAHWXWCH-UHFFFAOYSA-N diphenylmethanediamine Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(N)(N)C1=CC=CC=C1 ZZTCPWRAHWXWCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SZXQTJUDPRGNJN-UHFFFAOYSA-N dipropylene glycol Chemical compound OCCCOCCCO SZXQTJUDPRGNJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol Natural products OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N hexanoic acid Chemical compound CCCCCC(O)=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002460 imidazoles Chemical class 0.000 description 1
- 229940079865 intestinal antiinfectives imidazole derivative Drugs 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 1
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000113 methacrylic resin Substances 0.000 description 1
- YDKNBNOOCSNPNS-UHFFFAOYSA-N methyl 1,3-benzoxazole-2-carboxylate Chemical compound C1=CC=C2OC(C(=O)OC)=NC2=C1 YDKNBNOOCSNPNS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000896 monocarboxylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- UQKAOOAFEFCDGT-UHFFFAOYSA-N n,n-dimethyloctan-1-amine Chemical compound CCCCCCCCN(C)C UQKAOOAFEFCDGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002077 nanosphere Substances 0.000 description 1
- 229910021382 natural graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- DNRXKUPYJHTZJE-UHFFFAOYSA-N phenol;hydrobromide Chemical compound Br.OC1=CC=CC=C1 DNRXKUPYJHTZJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003003 phosphines Chemical class 0.000 description 1
- 150000004714 phosphonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920006122 polyamide resin Polymers 0.000 description 1
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 1
- 229920001228 polyisocyanate Polymers 0.000 description 1
- 239000005056 polyisocyanate Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002685 polymerization catalyst Substances 0.000 description 1
- 150000008442 polyphenolic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 235000013824 polyphenols Nutrition 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LLHKCFNBLRBOGN-UHFFFAOYSA-N propylene glycol methyl ether acetate Chemical compound COCC(C)OC(C)=O LLHKCFNBLRBOGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 description 1
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NNENFOSYDBTCBO-UHFFFAOYSA-M tributyl(hexadecyl)phosphanium;chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCCCCCCCCCC[P+](CCCC)(CCCC)CCCC NNENFOSYDBTCBO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- TUQOTMZNTHZOKS-UHFFFAOYSA-N tributylphosphine Chemical compound CCCCP(CCCC)CCCC TUQOTMZNTHZOKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003672 ureas Chemical class 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Abstract
Description
本発明は、導電性ペースト組成物、導電性セパレータ及び導電性セパレータの製造方法に係り、特に導電性に優れ、燃料電池用セパレータの表面被覆に好適する導電性ペースト組成物、これを用いた導電性セパレータ及び導電性セパレータの製造方法に関する。 The present invention relates to a conductive paste composition, a conductive separator, and a method for producing a conductive separator, and in particular, a conductive paste composition that is excellent in conductivity and suitable for surface coating of a fuel cell separator, and a conductive material using the conductive paste composition. The present invention relates to a conductive separator and a method for producing a conductive separator.
燃料電池として、図１に示すように、イオン交換膜１と、このイオン交換膜１を燃料極２及び空気極３とで挟んだ単位電池４を、水素ガス流路及び酸素ガス流路となる平行する複数の凹溝５，６を形成したセパレータ７を介して、複数直列に接続してなるものが知られている（矢印は、ガスの流通方向を示す。）。このような燃料電池におけるセパレータ７は、水素や酸素（空気）を供給する通路の役目を果たすと共に、上記のように単位燃料電池の間を電気的に接続する集電体として機能させるため、高い電導率（すなわち低い貫通（体積）抵抗率）を有することが要求されている。
このようなセパレータとしては、バインダ樹脂と導電性粒子からなる混合組成物を所定の形状に成形加工したものや所定の形状に形成した金属基体の表面に金の薄膜を形成して不動態化（防錆処理）したものが知られている（例えば、特許文献１及び２。）。
As a fuel cell, as shown in FIG. 1, an
As such a separator, a mixture composition composed of a binder resin and conductive particles is molded into a predetermined shape, or a gold thin film is formed on the surface of a metal substrate formed into a predetermined shape to passivate ( The thing which carried out the rust prevention process is known (for example,
しかしながら、前者のセパレータは、製造コストが高く、良好な低い貫通（体積）抵抗率を得ることが困難である。また、後者のセパレータは、セパレータ表面の微細な損傷、構成成分のゆらぎ等によって引き起こされる腐食不良の防止ができず、さらに、セパレータの表面処理に使用される金属が高価であるために製造コストが高くなるという問題点がある。 However, the former separator is expensive to manufacture and it is difficult to obtain good low penetration (volume) resistivity. In addition, the latter separator cannot prevent corrosion failure caused by fine damage on the separator surface, fluctuations of constituent components, etc., and furthermore, the metal used for the surface treatment of the separator is expensive, so that the manufacturing cost is high. There is a problem that it becomes high.
このような問題点を解決するために、金属セパレータの表面にカーボン系導電性ペースト（例えば、特許文献３、４及び５。）で被膜する方法が提案されている（例えば、特許文献６（段落［０００７］）。）。
しかしながら、このような導電性ペーストを用いたセパレータでは、導電性ペーストの貫通抵抗率が金の薄膜の場合に比べて高くなり、燃料電池の効率が低下するという問題がある。さらに、金属の表面に導電性ペースト被膜を形成する過程において、ピンホールが生じるという難点もある。 However, a separator using such a conductive paste has a problem that the penetration resistance of the conductive paste is higher than that of a gold thin film, and the efficiency of the fuel cell is lowered. Furthermore, there is a problem that pinholes are generated in the process of forming the conductive paste film on the metal surface.
本発明は、かかる従来の問題点を解決すべくなされたもので、要求される良好な低い貫通抵抗率を実現するとともに、ピンホールの発生を防止した、導電性ペースト組成物、導電性セパレータ及び導電性セパレータの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such conventional problems, and achieves the required low penetration resistance and prevents the occurrence of pinholes, a conductive paste composition, a conductive separator, and It aims at providing the manufacturing method of an electroconductive separator.
本発明の導電性ペースト組成物は、重量平均分子量が５００〜１００００の熱硬化性樹脂１００重量部に対して、炭素質物質を１５〜４０重量部含むことを特徴とする。 The conductive paste composition of the present invention is characterized by containing 15 to 40 parts by weight of a carbonaceous material with respect to 100 parts by weight of a thermosetting resin having a weight average molecular weight of 500 to 10,000.
本発明に用いる炭素質物質としては、例えば天然グラファイト、人造グラファイト、ケッチェンブラックを例とする又はそれらを含むカーボンブラック、活性炭、カーボン繊維（カーボンファイバー）、コークス、有機前駆体を不活性雰囲気中で熱処理して合成した炭素、カーボンナノ材料（ナノカーボン球状体、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバーが挙げられる。炭素質物質の他に炭素質物質以外の導電性物質も必要に応じて配合することが可能である。
炭素質物質のうち、特に、ケッチェンブラック及びグラファイトが好ましく、ケッチェンブラックが最も好ましい。
Examples of the carbonaceous material used in the present invention include, for example, natural graphite, artificial graphite, ketjen black, or carbon black, activated carbon, carbon fiber (carbon fiber), coke, and organic precursor containing them in an inert atmosphere. Carbon and carbon nanomaterials synthesized by heat treatment in (including carbon nanospheres, carbon nanotubes, and carbon nanofibers. In addition to carbonaceous materials, conductive materials other than carbonaceous materials may be added if necessary. Is possible.
Of the carbonaceous materials, ketjen black and graphite are particularly preferred, and ketjen black is most preferred.
また、これらの炭素質物質、特にカーボンブラックについては、ＪＩＳ−Ｋ６２１７−４に基いて測定されるＤＢＰ（フタル酸ジブチル）吸油量が１００〜１０００（ｍｌ／１００ｇ）であるものが好ましく、２５０〜８００（ｍｌ／１００ｇ）であるものがさらに好ましく、３００〜６００（ｍｌ／１００ｇ）であるものが一層好ましく、４００〜６００（ｍｌ／１００ｇ）であるものが最も好ましい。 Further, for these carbonaceous materials, particularly carbon black, those having a DBP (dibutyl phthalate) oil absorption of 100 to 1000 (ml / 100 g) measured based on JIS-K6217-4 are preferred, and 250 to What is 800 (ml / 100g) is more preferable, What is 300-600 (ml / 100g) is more preferable, What is 400-600 (ml / 100g) is the most preferable.
これらの炭素質物質のうち、粒子状のものについては、粒子径の範囲が１０ｎｍ〜１００μｍであるものが好ましく、１５ｎｍ〜７０μｍのものがより好ましく、２０ｎｍ〜５０μｍのものが最も好ましい。これらの平均粒子径はＪＩＳ−Ｚ８８２３−２に従って測定される。なお、繊維状のものでは、長さの範囲が１μｍ〜１００μｍのものが望ましく、１μｍ〜３０μｍの範囲にあるものがより望ましい。また、長さと直径の比は１：１〜１０００：１であることが好ましく、１０：１〜１０００：１であることがさらに好ましい。 Among these carbonaceous substances, those having a particulate form are preferably those having a particle diameter range of 10 nm to 100 μm, more preferably 15 nm to 70 μm, and most preferably 20 nm to 50 μm. These average particle diameters are measured according to JIS-Z8823-2. In addition, in a fibrous thing, the range of a length is 1 micrometer-100 micrometers, and the thing which exists in the range of 1 micrometer-30 micrometers is more desirable. The ratio of length to diameter is preferably 1: 1 to 1000: 1, and more preferably 10: 1 to 1000: 1.
炭素質物質の配合量は、熱硬化性樹脂１００重量部を基準にして、５〜６０重量部が好ましく、１０〜５０重量部がさらに好ましく、１５〜４０重量部が一層好ましく、２０〜３０重量部が最も好ましい。 The blending amount of the carbonaceous material is preferably 5 to 60 parts by weight, more preferably 10 to 50 parts by weight, still more preferably 15 to 40 parts by weight, based on 100 parts by weight of the thermosetting resin. Part is most preferred.
これらの炭素質物質の他に配合可能な導電性物質としては、金、白金、銀、銅、ニッケル、チタン、錫、亜鉛、アルミニウム、マグネシウム、鉄などの金属粉末、又は導電性酸化チタン、導電性酸化錫、導電性酸化亜鉛、導電性酸化アルミニウム、導電性酸化マグネシウムなどの導電性酸化物、或いはその他の導電性を有する金属化合物が挙げられる。
これらの金属粉末、導電性酸化物又は導電性金属化合物を使用する場合の配合量は、それぞれ、炭素質物質の１００重量部を基準にして、２０〜１００重量部であることが好ましく、５０〜９０重量部であることがさらに好ましく、６０〜８０重量部であることが最も好ましい。
In addition to these carbonaceous materials, conductive materials that can be blended include metal powders such as gold, platinum, silver, copper, nickel, titanium, tin, zinc, aluminum, magnesium, iron, or conductive titanium oxide, conductive Examples thereof include conductive oxides such as conductive tin oxide, conductive zinc oxide, conductive aluminum oxide, and conductive magnesium oxide, and other conductive metal compounds.
When using these metal powders, conductive oxides or conductive metal compounds, the blending amounts are preferably 20 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the carbonaceous material, respectively. The amount is more preferably 90 parts by weight, and most preferably 60 to 80 parts by weight.
本発明に用いられる熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、シアナミド樹脂、キシレン樹脂、トルエン樹脂、アリル系不飽和ポリエステル樹脂、マレイン酸系アリル系不飽和ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、グアナミン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、マレイミド樹脂などが挙げられる。
これらのうち、エポキシ樹脂又はフェノール樹脂が好ましい。エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂又はビスフェノールＦ型エポキシ樹脂が好ましく、フェノール樹脂としては、ノボラック型フェノール樹脂が好ましい。
これらの熱硬化性樹脂は単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。
As the thermosetting resin used in the present invention, epoxy resin, phenol resin, urea resin, melamine resin, cyanamide resin, xylene resin, toluene resin, allyl unsaturated polyester resin, maleic acid allyl unsaturated polyester resin, Acrylic resin, urethane resin, silicone resin, fluorine resin, guanamine resin, polyamide resin, polyimide resin, maleimide resin and the like can be mentioned.
Of these, epoxy resins or phenol resins are preferred. As the epoxy resin, a bisphenol A type epoxy resin or a bisphenol F type epoxy resin is preferable, and as the phenol resin, a novolac type phenol resin is preferable.
These thermosetting resins can be used alone or in combination of two or more.
本発明の熱硬化性樹脂が網状分子骨格を有する熱硬化性樹脂を含む場合は、熱硬化性樹脂の全体のうち、７０重量％以下とすることが好ましく、６０重量％以下とすることがより好ましい。 When the thermosetting resin of the present invention includes a thermosetting resin having a network molecular skeleton, it is preferably 70% by weight or less and more preferably 60% by weight or less of the entire thermosetting resin. preferable.
これらの熱硬化性樹脂の重量平均分子量は、ＪＩＳ−Ｋ０１２４に基づいて測定される重量平均分子量（Ｍｗ）は、５００〜１００００であり、特に５００〜８０００、より好ましくは５００〜４０００である。
熱硬化性樹脂の重量平均分子量が１００００を越えると貫通抵抗率が高くなり、５００未満であると熱硬化時に樹脂とカーボンが分離しやすくなるのでいずれも好ましくない。 また、導電性ペースト組成物の粘度は、１〜１００Pa・sであることが好ましく、５〜５０Pa・sであることがさらに好ましく、１０〜４０Pa・sであることが最も好ましい。なお、これらの熱硬化性樹脂の粘度はＪＩＳ−Ｃ２１０３８に従って測定される。
As for the weight average molecular weight of these thermosetting resins, the weight average molecular weight (Mw) measured based on JIS-K0124 is 500-10000, Especially 500-8000, More preferably, it is 500-4000.
When the weight average molecular weight of the thermosetting resin exceeds 10,000, the penetration resistance is increased, and when it is less than 500, the resin and carbon are easily separated at the time of thermosetting. The viscosity of the conductive paste composition is preferably 1 to 100 Pa · s, more preferably 5 to 50 Pa · s, and most preferably 10 to 40 Pa · s. In addition, the viscosity of these thermosetting resins is measured according to JIS-C21038.
使用される熱硬化性樹脂が室温で液状の場合はそのまま使用することができる。しかしながら、使用される熱硬化性樹脂が室温で固体の場合には、これらの樹脂を溶剤で予め液状にして使用してもよい。溶媒はペーストの粘度調節に使用され、製膜状態の制御に関係する。
また、これらの樹脂を溶剤で予め液状にして使用する場合には、溶剤は、これらの樹脂の硬化温度よりも低い沸点を持つ溶剤を使用することが好ましい。この場合、これらの樹脂の硬化温度よりも低い沸点を持つ溶剤であればいずれの種類の溶剤も使用することができる。
例としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（重量平均分子量３０００）７３重量％と溶剤２７重量％の溶剤型の熱硬化性樹脂を挙げることができる。
すなわち、本発明の導電性ペースト組成物は、好ましくは溶剤を含む導電性ペースト組成物である。
When the thermosetting resin used is liquid at room temperature, it can be used as it is. However, when the thermosetting resin used is solid at room temperature, these resins may be used in a liquid state with a solvent in advance. The solvent is used for adjusting the viscosity of the paste and is related to the control of the film forming state.
When these resins are used in a liquid state with a solvent, it is preferable to use a solvent having a boiling point lower than the curing temperature of these resins. In this case, any type of solvent can be used as long as it has a boiling point lower than the curing temperature of these resins.
As an example, a solvent type thermosetting resin of 73% by weight of a bisphenol A type epoxy resin (weight average molecular weight 3000) and 27% by weight of a solvent can be mentioned.
That is, the conductive paste composition of the present invention is preferably a conductive paste composition containing a solvent.
本発明の導電性ペースト組成物を希釈する溶剤（希釈剤）としては、使用する熱硬化性樹脂と反応性を有する溶剤も、反応性を有しない溶剤も使用可能である。 As a solvent (diluent) for diluting the conductive paste composition of the present invention, a solvent having reactivity with the thermosetting resin to be used or a solvent having no reactivity can be used.
本発明に用いる反応性溶剤としては、反応性の官能基を通常１個以上、特には２個から６個を有する、液状の化合物である。官能基としては、ＯＨ基、ＣＨＯ基、ＣＯＯＨ基、ＣＨ２ＯＨ基、ＣＨ２ＣＨ基、ＣＨ２ＯＣＨ基、オレフィン等が例示される。 The reactive solvent used in the present invention is a liquid compound having usually one or more reactive functional groups, particularly 2 to 6 reactive functional groups. Examples of the functional group include OH group, CHO group, COOH group, CH 2 OH group, CH 2 CH group, CH 2 OCH group, and olefin.
反応性溶剤としては、例えば、エポキシ基を有する反応性希釈剤として、ｐ−ｓｅｃ−ブチルフェニルグリシジルエーテル、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、などが挙げられる。また、他の活性基を有する反応性希釈剤としては、２−ヒドロキシエチルアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、などが挙げられる。 Examples of the reactive solvent include, as a reactive diluent having an epoxy group, p-sec-butylphenyl glycidyl ether, p-tert-butylphenyl glycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, tri And methylolpropane polyglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, and the like. Moreover, 2-hydroxyethyl acrylate, neopentyl glycol diacrylate, etc. are mentioned as a reactive diluent which has another active group.
また、反応性のない溶剤としては、ケトン類、例えばエチルメチルケトン、シクロヘキサノン、芳香族炭化水素類、例えばトルエン、キシレン、テトラメチルベンゼン、グリコールエーテル類、例えばセロソルブ、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、ターピネオール、カルビトール、メチルカルビトール、ブチルカルビトール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、トリプロピレン、エステル類、例えば酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸ブチル、セロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、カルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、炭酸プロピレン、脂肪族炭化水素類、例えばペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、石油系溶剤、例えば石油エーテル、石油ナフサ、ソルベントナフサ、ハロゲン化炭素、例えば四塩化炭素、ハロゲン化炭化水素、等の有機溶剤を挙げることができる。 Non-reactive solvents include ketones such as ethyl methyl ketone, cyclohexanone, aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, tetramethylbenzene, glycol ethers such as cellosolve, methyl cellosolve, butyl cellosolve, terpineol, carbine. Thor, methyl carbitol, butyl carbitol, propylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol diethyl ether, tripropylene, esters such as ethyl acetate, butyl acetate, butyl lactate, cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate, carb Tall acetate, butyl carbitol acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, dipropylene glycol Nomethyl ether acetate, propylene carbonate, aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, octane, decane, petroleum solvents such as petroleum ether, petroleum naphtha, solvent naphtha, halogenated carbon such as carbon tetrachloride, halogenated There can be mentioned organic solvents such as hydrocarbons.
本発明の溶剤の配合量は、使用される熱硬化性樹脂の種類、重量平均分子量、等を考慮して、室温での、熱硬化性樹脂の粘度が適切に調整されるように容易に決定することができる。以下の配合量に限定されるわけではないが、熱硬化性樹脂に予め加えられる溶剤の配合量としては、例えば、熱硬化性樹脂の１００重量部に対して、１〜１００重量部が好ましく、２〜５０重量部がより好ましく、５〜３０重量部が最も好ましい。
また、本発明の溶剤を添加した後の熱硬化性樹脂の粘度は、１〜１００Pa・s程度であり、好ましくは１０〜５０Pa・sである。
The blending amount of the solvent of the present invention is easily determined so that the viscosity of the thermosetting resin at room temperature is appropriately adjusted in consideration of the type of thermosetting resin used, the weight average molecular weight, etc. can do. Although it is not necessarily limited to the following compounding quantity, as a compounding quantity of the solvent added beforehand to a thermosetting resin, 1-100 weight part is preferable with respect to 100 weight part of a thermosetting resin, for example, 2 to 50 parts by weight is more preferable, and 5 to 30 parts by weight is most preferable.
Moreover, the viscosity of the thermosetting resin after adding the solvent of this invention is about 1-100 Pa.s, Preferably it is 10-50 Pa.s.
なお、必要に応じて、熱硬化性樹脂とともに熱可塑性樹脂を用いることも可能である。このような熱可塑性樹脂の例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリロニトリル／スチレン樹脂、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン樹脂、メタクリル樹脂、ポリ塩化ビニル等を挙げることができる。 In addition, it is also possible to use a thermoplastic resin with a thermosetting resin as needed. Examples of such thermoplastic resins include polyethylene, polypropylene, polystyrene, acrylonitrile / styrene resin, acrylonitrile / butadiene / styrene resin, methacrylic resin, polyvinyl chloride, and the like.
本発明で使用される熱硬化性樹脂に対する硬化剤としては、通常の硬化剤を使用することができる。例えば、イミダゾール誘導体（例えば、２ＭＺ、２Ｅ４ＭＺ、Ｃ１１Ｚ、Ｃ１７Ｚ、２ＰＺ、１Ｂ２MＺ、２MＺ−ＣＮ、２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ、ＣｌｌＺ−ＣＮ、２ＰＺ−ＣＮ、２ＰＨＺ−ＣＮ、２MＺ−ＣＮＳ、２Ｅ４MＺ−ＣＮＳ、２ＰＺ−ＣＮＳ、２MＺ−ＡＺＩＮＥ、２Ｅ４ＭＺ−ＡＺＩＮＥ、Ｃ１１Ｚ−ＡＺＩＮＥ、２ＭＡ−ＯＫ、２Ｐ４ＭＨＺ、２ＰＨＺ、２Ｐ４ＢＨＺ（以上、いずれも四国化成工業株式会社製 商品名））、ジアミノジフェニルメタン、ｍ−フェニレンジアミン、ｍ−キシレンジアミン、ジアミノジフェニルスルフォン、ジシアンジアミド、尿素、尿素誘導体、メラミン、多塩基ヒドラジド等のポリアミン類、これらの有機酸塩及び／又はエポキシアダクト、三フッ化ホウ素のアミン錯体、エチルジアミノ−Ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−Ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−キシリル−Ｓ−トリアジン等のトリアジン誘導体類、トリメチルアミン、トリエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルオクチルアミン、Ｎ−ベンジルジメチルアミン、ピリジン、Ｎ−メチルモルホリン、へキサ（Ｎ−メチル）メラミン、２，４，６−トリス（ジメチルアミノフェノール）、テトラメチルグアニジン、ｍ−アミノフェノール等の第三級アミン類、ポリビニルフェノール、ポリビニルフェノール臭素化物、フェノールノボラック、アルキルフェノールノボラック等のポリフェノール類、トリブチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリス−２−シアノエチルホスフィン等の有機ホスフィン類、トリ−ｎ一ブチル（２，５−ジヒドロキシフェニル）ホスホニウムブロマイド、へキサデシルトリブチルホスホニウムクロライド等のホスホニウム塩類、第四級アンモニウム塩類、光カチオン重合触媒、モル反応生成物や、有機ポリイソシアネートの公知の硬化剤類あるいは硬化促進剤類を単独又は２種以上混合して使用することができる。 As the curing agent for the thermosetting resin used in the present invention, a normal curing agent can be used. For example, imidazole derivatives (e.g., 2MZ, 2E4MZ, C 11 Z , C 17 Z, 2PZ, 1B2MZ, 2MZ-CN, 2E4MZ-CN, C ll Z-CN, 2PZ-CN, 2PHZ-CN, 2MZ-CNS, 2E4MZ -CNS, 2PZ-CNS, 2MZ- AZINE, 2E4MZ-AZINE, C 11 Z-AZINE, 2MA-OK, 2P4MHZ, 2PHZ, 2P4BHZ ( all being Shikoku Chemicals Corporation, trade name)), diaminodiphenylmethane, m -Polyamines such as phenylenediamine, m-xylenediamine, diaminodiphenylsulfone, dicyandiamide, urea, urea derivatives, melamine, polybasic hydrazide, organic acid salts and / or epoxy adducts thereof, boron trifluoride amine complex, ethyl Diamino-S- Triazine derivatives such as lyazine, 2,4-diamino-S-triazine, 2,4-diamino-6-xylyl-S-triazine, trimethylamine, triethanolamine, N, N-dimethyloctylamine, N-benzyldimethylamine , Tertiary amines such as pyridine, N-methylmorpholine, hexa (N-methyl) melamine, 2,4,6-tris (dimethylaminophenol), tetramethylguanidine, m-aminophenol, polyvinylphenol, polyvinyl Polyphenols such as phenol bromide, phenol novolak and alkylphenol novolak, organic phosphines such as tributylphosphine, triphenylphosphine and tris-2-cyanoethylphosphine, tri-n-butyl (2,5-dihydroxyphenyl) phos Phosphonium salts such as phonium bromide and hexadecyltributylphosphonium chloride, quaternary ammonium salts, photocationic polymerization catalysts, molar reaction products, and known curing agents or curing accelerators of organic polyisocyanates alone or in combination A mixture of more than one species can be used.
これらの硬化剤のうち、例えば、エポキシ樹脂及び／又はフェノール樹脂の硬化系において用いられる一般的なイミダゾール系硬化剤を用いることが好ましい。好ましいイミダゾール系硬化剤としては、２−メチルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミダゾール、１，２−ジメチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、２，４−ジアミノ−６−［２´−ウンデシルイミダゾリル−（１´）］−エチル−Ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−［２´−メチルイミダゾリル−（１´）］−エチル−ｓ−トリアジン、２、４−ジアミノ−６−［２´−エチル−４−メチルイミダゾリル−（１´）］−エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−［２´−イミダゾリル−（１´）］−ｓ−トリアジンイソシアヌル酸付加物、２−フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、２−メチルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール等が挙げられる。
硬化剤の配合量としては、熱硬化性樹脂１００重量部を基準にして、０．１〜１０重量部が好ましい。
Among these curing agents, for example, it is preferable to use a general imidazole curing agent used in a curing system of an epoxy resin and / or a phenol resin. Preferred imidazole curing agents include 2-methylimidazole, 2-undecylimidazole, 2-heptadecylimidazole, 1,2-dimethylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl- 4-methylimidazole, 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 2,4-diamino-6- [2'-undecylimidazolyl- (1 ')]- Ethyl-S-triazine, 2,4-diamino-6- [2'-methylimidazolyl- (1 ')]-ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6- [2'-ethyl-4-methyl Imidazolyl- (1 ′)]-ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6- [2′-imidazolyl- (1 ′ )]-S-triazine isocyanuric acid adduct, 2-phenylimidazole isocyanuric acid adduct, 2-methylimidazole isocyanuric acid adduct, 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole and the like.
As a compounding quantity of a hardening | curing agent, 0.1-10 weight part is preferable on the basis of 100 weight part of thermosetting resins.
なお、本発明における貫通抵抗率とは、当業者に周知の、通常の意味における体積抵抗率を意味するものである。使用分野により体積抵抗の調節は可能である。 In addition, the penetration resistance in the present invention means a volume resistivity in a normal sense well known to those skilled in the art. The volume resistance can be adjusted depending on the field of use.
以下に、本発明の導電性ペースト組成物の製造方法について説明する。
例えば、万能混合機中に、まずエポキシ樹脂やフェノール樹脂のような熱硬化性樹脂を必要に応じて所定量の溶剤とともに投入し、良く混合し、混合しながらカーボン粉末を徐々に加え、良く強制混合して得られたペースト状組成物を３本ロールに投入し、せん断力を加えながら長時間、混練する。エポキシ樹脂の硬化剤、例えば、イミダゾール系の硬化剤は、混練の最終段階で加えることが望ましい。
混練中、粘度を調節するため溶剤を入れることも可能である。
せん断力を加えながら混合する方法としては、ボールミルによる方法、プレートコーンによる方法、臼杵方式による方法、等を使用することができる。せん断力を加えれば加える程、生成した導電性ペースト組成物の電気伝導性、また機械強度などが改善される。
Below, the manufacturing method of the electrically conductive paste composition of this invention is demonstrated.
For example, in a universal mixer, firstly add a thermosetting resin such as epoxy resin or phenol resin with a predetermined amount of solvent as necessary, mix well, gradually add carbon powder while mixing and force well The paste-like composition obtained by mixing is put into three rolls and kneaded for a long time while applying a shearing force. It is desirable to add an epoxy resin curing agent, for example, an imidazole curing agent at the final stage of kneading.
During kneading, it is possible to add a solvent to adjust the viscosity.
As a method of mixing while applying a shearing force, a ball mill method, a plate cone method, a mortar method, or the like can be used. The more shear force is applied, the better the electrical conductivity and mechanical strength of the resulting conductive paste composition.
次に、導電性ペースト組成物を塗布した燃料電池用導電性セパレータの製造方法について説明する。まず、例えばガス流路を形成したステンレス板の表面を、研磨剤で粗面化し、その表面上(前処理されている場合には前処理された表面上)に本発明の導電性ペースト組成物を塗布し、加熱硬化させる。その後さらに後熱処理を行うことにより、導電性ペースト組成物で被覆された、燃料電池用セパレータを製造することができる。
さらに、この時に基板表面をカップリング剤で加工してから本発明の導電性ペースト組成物で被覆することにより燃料電池用セパレータを製造できる。
また、加熱硬化の条件は、硬化温度は、１２０〜１８０℃である。また、加熱硬化の時間は、１〜１０時間である。
なお、加熱硬化は、１段階の加熱硬化の条件を使用するだけではなく、複数の段階の加熱硬化の条件を使用してもよい。
導電性ペースト組成物の被膜の厚さは、１０〜１０００μｍが好ましく、５０〜１５０μｍがより好ましい。
Next, the manufacturing method of the electrically conductive separator for fuel cells which apply | coated the electrically conductive paste composition is demonstrated. First, for example, the surface of a stainless steel plate in which a gas flow path is formed is roughened with an abrasive, and the conductive paste composition of the present invention is formed on the surface (on the pretreated surface if pretreated). Is applied and cured by heating. Thereafter, a post-heat treatment is performed to produce a fuel cell separator coated with the conductive paste composition.
Furthermore, the separator for fuel cells can be manufactured by processing the substrate surface with a coupling agent at this time and then coating the substrate with the conductive paste composition of the present invention.
Moreover, as for the conditions of heat curing, the curing temperature is 120-180 degreeC. The time for heat curing is 1 to 10 hours.
Note that the heat curing may use not only one-stage heat-curing conditions but also a plurality of stages of heat-curing conditions.
10-1000 micrometers is preferable and, as for the thickness of the film of an electrically conductive paste composition, 50-150 micrometers is more preferable.
本発明の導電性ペースト組成物で被覆される燃料電池用セパレータは、金属製であっても、他の材料製、例えば樹脂と炭素質物質とからなる材料製であってもよい。金属製セパレータが最も好ましい。
なお、本発明においては、燃料電池は、例えば家庭用燃料電池、モバイル用燃料電池、自動車用燃料電池等の全ての燃料電池を含むものである。
The fuel cell separator to be coated with the conductive paste composition of the present invention may be made of metal or other material, for example, a material made of a resin and a carbonaceous substance. A metal separator is most preferred.
In the present invention, the fuel cell includes all fuel cells such as a household fuel cell, a mobile fuel cell, and an automobile fuel cell.
本発明の導電性ペースト組成物は、導電性が要求される用途について良好に使用することができる。例えば、高信頼性の燃料電池用導電性セパレータの他に、燃料電池用カーボン電極にも使用することができる。本発明の導電性ペースト組成物は、燃料電池用セパレータの被覆用に用いることが好ましい。 The conductive paste composition of the present invention can be used favorably for applications that require electrical conductivity. For example, in addition to a highly reliable conductive separator for fuel cells, it can also be used for carbon electrodes for fuel cells. The conductive paste composition of the present invention is preferably used for coating a fuel cell separator.
さらに、ガラス板の表面に所定の厚さのスキージを用いて本発明の導電性ペースト組成物を塗布し、加熱硬化させ、その後さらに後熱処理を行うことにより、導電性樹脂で被覆されたガラス基板を製造することが可能である。 Furthermore, the glass substrate coated with the conductive resin by applying the conductive paste composition of the present invention to the surface of the glass plate using a squeegee of a predetermined thickness, heat-curing, and then performing a post heat treatment. Can be manufactured.
また、ガラス繊維基板の表面に本発明の導電性ペースト組成物を使って回路を描き、加熱硬化させ、その後さらに後熱処理を行って、基板上に電気回路を形成することも可能である。さらに、本発明の導電性ペースト組成物は、導電性シール、静電防止用ペースト等、導電性から、半導電性までの幅広い用途の導電性ペースト組成物として使用することができる。 It is also possible to draw a circuit on the surface of the glass fiber substrate using the conductive paste composition of the present invention, heat and cure, and then post-heat-treat to form an electric circuit on the substrate. Furthermore, the conductive paste composition of the present invention can be used as a conductive paste composition for a wide range of applications from conductive to semiconductive, such as conductive seals and antistatic pastes.
本発明の導電性ペースト組成物は、導電性に優れ、かつ腐食不良を防止でき、特に燃料電池用セパレータの表面被覆用として好適に用いることができる。 The conductive paste composition of the present invention is excellent in conductivity and can prevent corrosion failure, and can be suitably used particularly for surface coating of fuel cell separators.
以下に、実施例を用いて本発明の内容を説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。なお、部数は全て重量部である。 Hereinafter, the content of the present invention will be described using examples, but the present invention is not limited to these examples. All the parts are parts by weight.
以下の組成物を配合し、万能混合機で良く混練し、さらに３本ロールミルで１時間混練した後、溶剤を加えて、ペースト組成物の粘度を調製してカーボン系導電性ペースト組成物を生成した。これら組成物のうちの熱硬化性樹脂は、予め溶剤に溶解させて液状にしたものを使用した。なお、熱硬化性樹脂以外の組成物の重量部は、熱硬化性樹脂（２種類以上の熱硬化性樹脂の使用する場合にはこれらの熱硬化性樹脂の合計）の１００重量部を基準にした重量部である。 The following composition is blended, kneaded well with a universal mixer, and further kneaded with a three-roll mill for 1 hour, and then a solvent is added to adjust the viscosity of the paste composition to produce a carbon-based conductive paste composition. did. Among these compositions, the thermosetting resin used was prepared by dissolving it in a solvent in advance. In addition, the weight part of the composition other than the thermosetting resin is based on 100 parts by weight of the thermosetting resin (the total of these thermosetting resins when two or more kinds of thermosetting resins are used). Parts by weight.
（実施例１）
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（重量平均分子量５０００）： １００重量部
（ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名：エピコート１０１０）
ケッチェンブラック（ＤＢＰ吸油量３６５ｍｌ／１００ｇ）： ２５重量部
ケッチェンブラックインターナショナル株式会社製、
商品名：ケッチェンブラックＥＣ）
溶剤：ターピネオール（ヤスハラケミカル株式会社製） ８０重量部
イミダゾール系硬化剤：（四国化成株式会社製、商品名： １重量部
キュアゾール２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ）
さらに、
溶剤：ターピネオール（同上） 粘度３０Pa・sに調製
Example 1
Bisphenol A type epoxy resin (weight average molecular weight 5000): 100 parts by weight (trade name: Epicoat 1010, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.)
Ketjen Black (DBP oil absorption 365 ml / 100 g): 25 parts by weight Ketjen Black International Co., Ltd.
Product name: Ketjen Black EC)
Solvent: Turpineol (manufactured by Yasuhara Chemical Co., Ltd.) 80 parts by weight Imidazole-based curing agent: (manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd., trade name: 1 part by weight Curesol 2E4MZ-CN)
further,
Solvent: Turpineol (same as above) Viscosity adjusted to 30 Pa · s
（実施例２）
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（重量平均分子量３０００）： １００重量部
（ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名：エピコート１００７）
ケッチェンブラック（ＤＢＰ吸油量４９５ｍｌ／１００ｇ）： ２０重量部
ケッチェンブラックインターナショナル株式会社製、商品名：
ケッチェンブラックＥＣ６００ＪＤ）
溶剤：ターピネオール（ヤスハラケミカル株式会社製） ８０重量部
イミダゾール系硬化剤：（四国化成株式会社製、商品名： １．５重量部
キュアゾール２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ）
さらに、
溶剤：ターピネオール（同上） 粘度５０Pa・sに調製
(Example 2)
Bisphenol A type epoxy resin (weight average molecular weight 3000): 100 parts by weight (trade name: Epicoat 1007, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.)
Ketjen Black (DBP oil absorption 495ml / 100g): 20 parts by weight Ketjen Black International Co., Ltd., trade name:
Ketjen Black EC600JD)
Solvent: Turpineol (manufactured by Yashara Chemical Co., Ltd.) 80 parts by weight Imidazole-based curing agent: (manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd., trade name: 1.5 parts by weight Curesol 2E4MZ-CN)
further,
Solvent: Turpineol (same as above) Viscosity adjusted to 50 Pa · s
（実施例３）
フェノール樹脂（重量平均分子量２０００）： ５５重量部
（明和化成株式会社製、商品名：ＭＥＰ−７２００）
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（重量平均分子量３０００）： ４５重量部
（ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名：エピコート１００９）
黒鉛：（ＳＥＣ株式会社製、商品名：ＳＧＰ−５０） ２５重量部
溶剤：ターピネオール（ヤスハラケミカル株式会社製） ４０重量部
イミダゾール系硬化剤：（四国化成株式会社製、商品名： １重量部
キュアゾール２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ）
さらに、
溶剤：ターピネオール（同上） 粘度４０Pa・sに調製
(Example 3)
Phenolic resin (weight average molecular weight 2000): 55 parts by weight (Maywa Kasei Co., Ltd., trade name: MEP-7200)
Bisphenol A type epoxy resin (weight average molecular weight 3000): 45 parts by weight (trade name: Epicoat 1009, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.)
Graphite: (manufactured by SEC Co., Ltd., trade name: SGP-50) 25 parts by weight Solvent: terpineol (manufactured by Yashara Chemical Co., Ltd.) 40 parts by weight Imidazole-based curing agent: (manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd., trade name: 1 part by weight Curazole 2E4MZ -CN)
further,
Solvent: Turpineol (same as above) Viscosity adjusted to 40 Pa · s
（実施例４）
フェノール樹脂（重量平均分子量２０００）： ５０重量部
（明和化成株式会社製、商品名：ＭＥＰ−７２００）
ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（重量平均分子量３０００）： ５０重量部
（ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名：エピコート４００４Ｐ）
黒鉛：（ＳＥＣ株式会社製、商品名：ＳＧＰ−２５） ２５重量部
溶剤：ターピネオール（ヤスハラケミカル株式会社製） ４０重量部
イミダゾール系硬化剤：（四国化成株式会社製、商品名： １重量部
キュアゾール２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ）
さらに、
溶剤：ターピネオール（同上） 粘度４０Pa・sに調製
Example 4
Phenol resin (weight average molecular weight 2000): 50 parts by weight (Maywa Kasei Co., Ltd., trade name: MEP-7200)
Bisphenol F type epoxy resin (weight average molecular weight 3000): 50 parts by weight (product name: Epicoat 4004P, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.)
Graphite: (manufactured by SEC Co., Ltd., trade name: SGP-25) 25 parts by weight Solvent: terpineol (manufactured by Yasuhara Chemical Co., Ltd.) 40 parts by weight Imidazole-based curing agent: (manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd., trade name: 1 part by weight Curazole 2E4MZ -CN)
further,
Solvent: Turpineol (same as above) Viscosity adjusted to 40 Pa · s
（実施例５）
フェノール樹脂（重量平均分子量１０００）： ２０重量部
（明和化成株式会社製、商品名：ＭＥＰ−７２００）
ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（重量平均分子量３０００）： ８０重量部
（ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名：エピコート４００４Ｐ）
カーボンナノチューブ：（昭和電工株式会社製、商品名：ＶＧＣＦ） ３０重量部
溶剤：ターピネオール（ヤスハラケミカル株式会社製） ８０重量部
イミダゾール系硬化剤：（四国化成株式会社製、商品名： ０．５重量部
キュアゾール２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ）
さらに、
溶剤：ターピネオール（同上） 粘度５０Pa・sに調製
(Example 5)
Phenol resin (weight average molecular weight 1000): 20 parts by weight (Maywa Kasei Co., Ltd., trade name: MEP-7200)
Bisphenol F type epoxy resin (weight average molecular weight 3000): 80 parts by weight (trade name: Epicoat 4004P, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.)
Carbon nanotube: (Showa Denko Co., Ltd., trade name: VGCF) 30 parts by weight Solvent: Turpineol (Yasuhara Chemical Co., Ltd.) 80 parts by weight Imidazole-based curing agent: (Shikoku Kasei Co., Ltd., trade name: 0.5 parts by weight) Curezole 2E4MZ-CN)
further,
Solvent: Turpineol (same as above) Viscosity adjusted to 50 Pa · s
（実施例６）
フェノール樹脂（重量平均分子量３０００）： ６０重量部
（明和化成株式会社製、商品名：ＭＥＰ−７２００）
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（重量平均分子量３０００）： ４０重量部
（ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名：エピコート１００７）
ケッチェンブラック（ＤＢＰ吸油量４９５ｍｌ／１００ｇ）： １０重量部
（ケッチェンブラックインターナショナル株式会社製、商品名：
カーボンＥＣＰ６００ＪＤ）
カーボンブラック（ＤＢＰ吸油量１００ｍｌ／１００ｇ）： ２０重量部
三菱化学株式会社製、商品名：ＭＡ１００）
溶剤：ターピネオール（ヤスハラケミカル株式会社製） ８０重量部
イミダゾール系硬化剤：（四国化成株式会社製、商品名： １重量部
キュアゾール２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ）
さらに、
溶剤：ターピネオール（同上） 粘度５０Pa・sに調製
(Example 6)
Phenolic resin (weight average molecular weight 3000): 60 parts by weight (Maywa Kasei Co., Ltd., trade name: MEP-7200)
Bisphenol A type epoxy resin (weight average molecular weight 3000): 40 parts by weight (trade name: Epicoat 1007, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.)
Ketjen Black (DBP oil absorption 495ml / 100g): 10 parts by weight (Ketjen Black International Co., Ltd., trade name:
Carbon ECP600JD)
Carbon black (DBP oil absorption 100 ml / 100 g): 20 parts by weight Mitsubishi Chemical Corporation, trade name: MA100)
Solvent: Turpineol (manufactured by Yasuhara Chemical Co., Ltd.) 80 parts by weight Imidazole-based curing agent: (manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd., trade name: 1 part by weight Curesol 2E4MZ-CN)
further,
Solvent: Turpineol (same as above) Viscosity adjusted to 50 Pa · s
（実施例７）
フェノール樹脂（重量平均分子量３０００）： ６０重量部
（明和化成株式会社製、商品名：ＭＥＰ−７２００）
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（重量平均分子量３０００）： ４０重量部
（ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名：エピコート１００７）
ケッチェンブラック（ＤＢＰ吸油量３６５ｍｌ／１００ｇ）： １０重量部
（ケッチェンブラックインターナショナル株式会社製、商品名：
カーボンＥＣＤ）
カーボンブラック（ＤＢＰ吸油量１７０ｍｌ／１００ｇ）： ２０重量部
三菱化学株式会社製、商品名：ＭＡ１００）
溶剤：ターピネオール（ヤスハラケミカル株式会社製） ８０重量部
イミダゾール系硬化剤：（四国化成株式会社製、商品名： １重量部
キュアゾール２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ）
さらに、
溶剤：ターピネオール（同上） 粘度５０Pa・sに調製
(Example 7)
Phenolic resin (weight average molecular weight 3000): 60 parts by weight (Maywa Kasei Co., Ltd., trade name: MEP-7200)
Bisphenol A type epoxy resin (weight average molecular weight 3000): 40 parts by weight (trade name: Epicoat 1007, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.)
Ketjen Black (DBP oil absorption 365 ml / 100 g): 10 parts by weight (Ketjen Black International Co., Ltd., trade name:
Carbon ECD)
Carbon black (DBP oil absorption 170 ml / 100 g): 20 parts by weight Mitsubishi Chemical Co., Ltd., trade name: MA100)
Solvent: Turpineol (manufactured by Yasuhara Chemical Co., Ltd.) 80 parts by weight Imidazole-based curing agent: (manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd., trade name: 1 part by weight Curesol 2E4MZ-CN)
further,
Solvent: Turpineol (same as above) Adjusted to 50 Pa · s
（実施例８）
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（重量平均分子量３７００）： １００重量部
（ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名：エピコート１００９）
黒鉛：（ＳＥＣ株式会社製、商品名：ＳＧＰ−３） ２５重量部
溶剤：ターピネオール（ヤスハラケミカル株式会社製） ４０重量部
イミダゾール系硬化剤：（四国化成株式会社製、商品名： １．２重量部
キュアゾール２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ）
さらに、
溶剤：ターピネオール（同上） 粘度３０Pa・s（１rpm）に調製
(Example 8)
Bisphenol A type epoxy resin (weight average molecular weight 3700): 100 parts by weight (trade name: Epicoat 1009, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.)
Graphite: (manufactured by SEC Co., Ltd., trade name: SGP-3) 25 parts by weight Solvent: terpineol (manufactured by Yashara Chemical Co., Ltd.) 40 parts by weight Imidazole-based curing agent: (manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd., trade name: 1.2 parts by weight) Curezole 2E4MZ-CN)
further,
Solvent: Turpineol (same as above) Viscosity adjusted to 30 Pa · s (1 rpm)
（実施例９）
フェノール樹脂（重量平均分子量１５００）： ５０重量部
（明和化成株式会社製、商品名：ＭＥＰ−７２００）
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（重量平均分子量３７００） ５０重量部
（ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名：エピコート１００９）
ケッチェンブラック（ＤＢＰ吸油量４９５ｍｌ／１００ｇ）： ２２重量部
（ケッチェンブラックインターナショナル株式会社製、商品名：
ケッチェンブラックＥＣ６００ＪＤ）
溶剤：ターピネオール（ヤスハラケミカル株式会社製） ８０重量部
イミダゾール系硬化剤：（四国化成株式会社製、商品名： １．５重量部
キュアゾール２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ）
さらに、
溶剤：ターピネオール（同上） 粘度３０Pa・s（１rpm）に調製
Example 9
Phenol resin (weight average molecular weight 1500): 50 parts by weight (Maywa Kasei Co., Ltd., trade name: MEP-7200)
Bisphenol A type epoxy resin (weight average molecular weight 3700) 50 parts by weight (product name: Epicoat 1009, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.)
Ketjen Black (DBP oil absorption 495 ml / 100 g): 22 parts by weight (Ketjen Black International Co., Ltd., trade name:
Ketjen Black EC600JD)
Solvent: Turpineol (manufactured by Yashara Chemical Co., Ltd.) 80 parts by weight Imidazole-based curing agent: (manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd., trade name: 1.5 parts by weight Curesol 2E4MZ-CN)
further,
Solvent: Turpineol (same as above) Viscosity adjusted to 30 Pa · s (1 rpm)
（実施例１０）
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（重量平均分子量３７００）： ５０重量部
（ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名：エピコート１００９）
ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（重量平均分子量２０００）： ５０重量部
（東都化成株式会社製、商品名：ＹＤＦ−２００４）
ケッチェンブラック（ＤＢＰ吸油量３６５ｍｌ／１００ｇ）： ２３重量部
（ケッチェンブラックインターナショナル株式会社製、商品名：
ケッチェンブラックＥＣ）
溶剤：ターピネオール（ヤスハラケミカル株式会社製） ８０重量部
イミダゾール系硬化剤：（四国化成株式会社製、商品名： １重量部
キュアゾール２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ）
さらに、
溶剤：ターピネオール（同上） 粘度３０Pa・s（１rpm）に調製
(Example 10)
Bisphenol A type epoxy resin (weight average molecular weight 3700): 50 parts by weight (trade name: Epicoat 1009, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.)
Bisphenol F type epoxy resin (weight average molecular weight 2000): 50 parts by weight (manufactured by Toto Kasei Co., Ltd., trade name: YDF-2004)
Ketjen Black (DBP oil absorption 365 ml / 100 g): 23 parts by weight (Ketjen Black International Co., Ltd., trade name:
Ketjen Black EC)
Solvent: Turpineol (manufactured by Yasuhara Chemical Co., Ltd.) 80 parts by weight Imidazole-based curing agent: (manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd., trade name: 1 part by weight Curesol 2E4MZ-CN)
further,
Solvent: Turpineol (same as above) Viscosity adjusted to 30 Pa · s (1 rpm)
（実施例１１）
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（重量平均分子量３７００）： ５０重量部
（ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名：エピコート１００９）
ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（重量平均分子量３０００）： ５０重量部
（ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名：エピコート４００４Ｐ）
黒鉛：（日本黒鉛株式会社製、商品名：ＳＰ−２０） ２５重量部
溶剤：ターピネオール（ヤスハラケミカル株式会社製） ４０重量部
イミダゾール系硬化剤：（四国化成株式会社製、商品名： １重量部
キュアゾール２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ）
さらに、
溶剤：ターピネオール（同上） 粘度３０Pa・s（１rpm）に調製
(Example 11)
Bisphenol A type epoxy resin (weight average molecular weight 3700): 50 parts by weight (trade name: Epicoat 1009, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.)
Bisphenol F type epoxy resin (weight average molecular weight 3000): 50 parts by weight (product name: Epicoat 4004P, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.)
Graphite: (Nippon Graphite Co., Ltd., trade name: SP-20) 25 parts by weight Solvent: Turpineol (Yasuhara Chemical Co., Ltd.) 40 parts by weight Imidazole-based curing agent: (Shikoku Kasei Co., Ltd., trade name: 1 part by weight Cureazole 2E4MZ-CN)
further,
Solvent: Turpineol (same as above) Viscosity adjusted to 30 Pa · s (1 rpm)
（実施例１２）
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（重量平均分子量３７００）： ８０重量部
（ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名：エピコート１００９）
ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（重量平均分子量３０００）： ２０重量部
（ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名：エピコート４００４Ｐ）
黒鉛：（ＳＥＣ株式会社製、商品名：ＳＧＰ−１００） ２５重量部
溶剤：ターピネオール（ヤスハラケミカル株式会社製） ４０重量部
イミダゾール系硬化剤：（四国化成株式会社製、商品名： １．５重量部
キュアゾール２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ）
さらに、
溶剤：ターピネオール（同上） 粘度３０Pa・s（１rpm）に調製
(Example 12)
Bisphenol A type epoxy resin (weight average molecular weight 3700): 80 parts by weight (trade name: Epicoat 1009, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.)
Bisphenol F type epoxy resin (weight average molecular weight 3000): 20 parts by weight (trade name: Epicoat 4004P, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.)
Graphite: (manufactured by SEC Co., Ltd., trade name: SGP-100) 25 parts by weight Solvent: terpineol (manufactured by Yashara Chemical Co., Ltd.) 40 parts by weight Imidazole-based curing agent: (manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd., trade name: 1.5 parts by weight) Curezole 2E4MZ-CN)
further,
Solvent: Turpineol (same as above) Viscosity adjusted to 30 Pa · s (1 rpm)
（実施例１３）
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（重量平均分子量３０００）： １００重量部
（ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名：エピコート１００７）
ケッチェンブラック（ＤＢＰ吸油量３６５ｍｌ／１００ｇ）： ２０重量部
ケッチェンブラックインターナショナル株式会社製、商品名：
ケッチェンブラックＥＣ）
溶剤：ターピネオール（ヤスハラケミカル株式会社製） ８０重量部
イミダゾール系硬化剤：（四国化成株式会社製、商品名： １．５重量部
キュアゾール２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ）
さらに、
溶剤：ターピネオール（同上） 粘度３０Pa・s（１rpm）に調製
(Example 13)
Bisphenol A type epoxy resin (weight average molecular weight 3000): 100 parts by weight (trade name: Epicoat 1007, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.)
Ketjen Black (DBP oil absorption 365 ml / 100 g): 20 parts by weight Ketjen Black International Co., Ltd., trade name:
Ketjen Black EC)
Solvent: Turpineol (manufactured by Yashara Chemical Co., Ltd.) 80 parts by weight Imidazole-based curing agent: (manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd., trade name: 1.5 parts by weight Curesol 2E4MZ-CN)
further,
Solvent: Turpineol (same as above) Viscosity adjusted to 30 Pa · s (1 rpm)
（比較例１）
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（重量平均分子量３０００）： ９９重量部
（ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名：エピコート１００７）
アクリル系樹脂（重量平均分子量５００００）： １重量部
（三菱レイヨン株式会社製、商品名：ＭＢ−２９２５）
ケッチェンブラック（ＤＢＰ吸油量４９５ｍｌ／１００ｇ）： ２５重量部
（ケッチェンブラックインターナショナル株式会社製、商品名：
ケッチェンブラックＥＣ６００ＪＤ）
溶剤：ターピネオール（ヤスハラケミカル株式会社製） ８０重量部
イミダゾール系硬化剤：（四国化成株式会社製、商品名： １．５重量部
キュアゾール２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ）
さらに、
溶剤：ターピネオール（同上） 粘度３０Pa・s（１rpm）に調製
(Comparative Example 1)
Bisphenol A type epoxy resin (weight average molecular weight 3000): 99 parts by weight (trade name: Epicoat 1007, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.)
Acrylic resin (weight average molecular weight 50000): 1 part by weight (Mitsubishi Rayon Co., Ltd., trade name: MB-2925)
Ketjen Black (DBP oil absorption 495ml / 100g): 25 parts by weight (Ketjen Black International Co., Ltd., trade name:
Ketjen Black EC600JD)
Solvent: Turpineol (manufactured by Yashara Chemical Co., Ltd.) 80 parts by weight Imidazole-based curing agent: (manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd., trade name: 1.5 parts by weight Curesol 2E4MZ-CN)
further,
Solvent: Turpineol (same as above) Viscosity adjusted to 30 Pa · s (1 rpm)
（比較例２）
ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（重量平均分子量３０００）： ５０重量部
（ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名：エピコート４００４Ｐ）
フェノール樹脂（重量平均分子量１２０００）： ５０重量部
（昭和高分子株式会社製、商品名：ＢＲＭ−４７０）
ケッチェンブラック（ＤＢＰ吸油量３６５ｍｌ／１００ｇ）： ２５重量部
（ケッチェンブラックインターナショナル株式会社製、
商品名、ケッチェンブラックＥＣ）
溶剤：ターピネオール（ヤスハラケミカル株式会社製） ８０重量部
イミダゾール系硬化剤：（四国化成株式会社製、商品名： １．５重量部
キュアゾール２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ）
さらに、
溶剤：ターピネオール（同上） 粘度３０Pa・s（１rpm）に調製
(Comparative Example 2)
Bisphenol F type epoxy resin (weight average molecular weight 3000): 50 parts by weight (product name: Epicoat 4004P, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.)
Phenol resin (weight average molecular weight 12000): 50 parts by weight (Showa Polymer Co., Ltd., trade name: BRM-470)
Ketjen Black (DBP oil absorption 365 ml / 100 g): 25 parts by weight (Ketjen Black International Co., Ltd.,
Product name, Ketjen Black EC)
Solvent: Turpineol (manufactured by Yashara Chemical Co., Ltd.) 80 parts by weight Imidazole-based curing agent: (manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd., trade name: 1.5 parts by weight Curesol 2E4MZ-CN)
further,
Solvent: Turpineol (same as above) Viscosity adjusted to 30 Pa · s (1 rpm)
（比較例３）
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（重量平均分子量３０００）： ９０重量部
（ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名：エピコート１００７）
アクリル系樹脂（重量平均分子量１５００００）： １０重量部
（根上工業株式会社製、商品名：ハイパールＭ−０６０３）
ケッチェンブラック（ＤＢＰ吸油量４９５ｍｌ／１００ｇ）： ２５重量部
（ケッチェンブラックインターナショナル株式会社製、商品名：
ケッチェンブラックＥＣ６００ＪＤ）
溶剤：ターピネオール（ヤスハラケミカル株式会社製） ８０重量部
イミダゾール系硬化剤：（四国化成株式会社製、商品名： １．５重量部
キュアゾール２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ）
さらに、
溶剤：ターピネオール（同上） 粘度３０Pa・s（１rpm）に調製
(Comparative Example 3)
Bisphenol A type epoxy resin (weight average molecular weight 3000): 90 parts by weight (trade name: Epicoat 1007, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.)
Acrylic resin (weight average molecular weight 150000): 10 parts by weight (manufactured by Negami Kogyo Co., Ltd., trade name: Hyperl M-0603)
Ketjen Black (DBP oil absorption 495ml / 100g): 25 parts by weight (Ketjen Black International Co., Ltd., trade name:
Ketjen Black EC600JD)
Solvent: Turpineol (manufactured by Yashara Chemical Co., Ltd.) 80 parts by weight Imidazole-based curing agent: (manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd., trade name: 1.5 parts by weight Curesol 2E4MZ-CN)
further,
Solvent: Turpineol (same as above) Viscosity adjusted to 30 Pa · s (1 rpm)
（比較例４）
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（重量平均分子量１２０００）： １００重量部
（東都化成株式会社製、商品名：ＹＤ−０２０Ｈ）
ケッチェンブラック（ＤＢＰ吸油量３６５ｍｌ／１００ｇ）： ２０重量部
（ケッチェンブラックインターナショナル株式会社製、商品名：
ケッチェンブラックＥＣ）
溶剤：ターピネオール（ヤスハラケミカル株式会社製） ８０重量部
イミダゾール系硬化剤：（四国化成株式会社製、商品名： １．５重量部
キュアゾール２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ）
さらに、
溶剤：ターピネオール（同上） 粘度３０Pa・s（１rpm）に調製
(Comparative Example 4)
Bisphenol A type epoxy resin (weight average molecular weight 12000): 100 parts by weight (trade name: YD-020H, manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd.)
Ketjen Black (DBP oil absorption 365 ml / 100 g): 20 parts by weight (Ketjen Black International Co., Ltd., trade name:
Ketjen Black EC)
Solvent: Turpineol (manufactured by Yashara Chemical Co., Ltd.) 80 parts by weight Imidazole-based curing agent: (manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd., trade name: 1.5 parts by weight Curesol 2E4MZ-CN)
further,
Solvent: Turpineol (same as above) Viscosity adjusted to 30 Pa · s (1 rpm)
各実施例および比較例の導電性ペースト組成物の原料配合表を表１−ａ及び１−ｂにまとめた。 The raw material composition tables of the conductive paste compositions of the examples and comparative examples are summarized in Tables 1-a and 1-b.
（実験例）
ガラスプレート板上に幅１ｃｍ、長さ７ｃｍになるようにテフロン（登録商標）テープを貼り、上記の導電性ペースト組成物をガラスプレート上に塗布し、１００℃で１時間、２００℃で１時間、３００℃で１時間の熱硬化処理を施して導電性被膜を形成した。
(Experimental example)
A Teflon (registered trademark) tape is applied on a glass plate so that the width is 1 cm and the length is 7 cm, and the conductive paste composition is applied on the glass plate, and the glass plate is coated at 100 ° C. for 1 hour and at 200 ° C. for 1 hour. Then, a thermosetting treatment was performed at 300 ° C. for 1 hour to form a conductive film.
各実施例および比較例の導電性ペースト組成物を加熱硬化して得られた導電性被膜の性能評価結果を表２にまとめた。 Table 2 summarizes the performance evaluation results of the conductive coatings obtained by heating and curing the conductive paste compositions of the examples and comparative examples.
＊２：ＪＩＳ−Ｋ５６００に従って、鉛筆法により、鉛筆硬度、膜強度を測定した。
＊３：ＪＩＳ−Ｋ５６００に従って、膜密着性を１００枚当たりの剥離数として測定した。
＊４：ＪＩＳ−Ｋ８００１に準じて、耐酸性を濃塩酸により測定した。
＊５：乾燥器中に放置したサンプルが、ＪＩＳ−Ｋ５６００に従う膜密着性において剥離数０枚（０／１００）を維持できる温度を測定した。
* 2 : Pencil hardness and film strength were measured by a pencil method according to JIS-K5600.
* 3 : According to JIS-K5600, film adhesion was measured as the number of peels per 100 sheets.
* 4 : Acid resistance was measured with concentrated hydrochloric acid according to JIS-K8001.
* 5 : The temperature at which the sample left in the dryer can maintain a peel number of 0 (0/100) in film adhesion according to JIS-K5600 was measured.
表２の結果より理解できるように、重量平均分子量が１００００以下の熱硬化性樹脂を配合した導電性ペースト組成物を加熱硬化して得られる導電性被膜は、膜強度、耐酸性、耐熱性等が良好であり、かつ、貫通抵抗率（体積抵抗率）が低い、良好な導電性を有する被膜であることがわかった。 As can be understood from the results in Table 2, the conductive film obtained by heat curing a conductive paste composition containing a thermosetting resin having a weight average molecular weight of 10,000 or less is a film strength, acid resistance, heat resistance, etc. It was found that the film had good conductivity and low penetration resistance (volume resistivity) and good conductivity.
本発明の一態様である実施例１及び実施例２の導電性ペースト組成物を加熱硬化して得られる導電性被膜の電子顕微鏡（ＳＥＭ：Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）写真をそれぞれ図２及び図３に示す。また、比較例１の導電性ペースト組成物を加熱硬化して得られる導電性被膜の顕微鏡写真を図４に示す。なお、写真の倍率は図２から図４のすべてにおいて３０００倍である。撮影に使用した電子顕微鏡は、加速電圧が１５ＫＶであるＡＢＴ−６０型の電子顕微鏡（ＳＥＭ）である。なお、写真の下端に示すスケールは、粒子の大きさを示す指標として表示したものである。
図２及び図３から理解されるように本発明の実施例１及び実施例２の導電性ペースト組成物を加熱硬化して得られる導電性被膜は、炭素質物質が接続されて導電性を生じることがわかる。一方、図４から理解されるように、比較例１の導電性ペースト組成物を加熱硬化して得られる導電性被膜は、炭素質物質が接続されておらず導電性を生じていないことがわかる。
FIG. 2 and FIG. 3 show scanning electron microscope (SEM) photographs of the conductive coating obtained by heat-curing the conductive paste compositions of Example 1 and Example 2, which are one embodiment of the present invention. . Moreover, the microscope picture of the electroconductive film obtained by heat-hardening the electroconductive paste composition of the comparative example 1 is shown in FIG. Note that the magnification of the photograph is 3000 times in all of FIGS. The electron microscope used for photographing is an ABT-60 type electron microscope (SEM) having an acceleration voltage of 15 KV. The scale shown at the bottom of the photograph is displayed as an index indicating the size of the particles.
As can be understood from FIGS. 2 and 3, the conductive coating obtained by heating and curing the conductive paste compositions of Examples 1 and 2 of the present invention is made conductive by connecting carbonaceous substances. I understand that. On the other hand, as can be understood from FIG. 4, it can be seen that the conductive coating obtained by heat curing the conductive paste composition of Comparative Example 1 is not connected to the carbonaceous material and does not generate conductivity. .
１ イオン交換膜
２ 燃料極
３ 空気極
４ 単位電池
５ 凹溝
６ 凹溝
７ セパレータ
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記金属製セパレータ基材の表面上に、請求項１〜６のいずれか１項に記載の導電性ペースト組成物が塗布され、加熱硬化して形成された導電性被膜と
からなることを特徴とする燃料電池用導電性セパレータ。 A metal separator substrate formed in a predetermined shape;
The conductive paste composition according to any one of claims 1 to 6 is applied on the surface of the metallic separator substrate, and the conductive separator is formed by heating and curing. Conductive separator for fuel cell.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005218018A JP2007042286A (en) | 2005-07-05 | 2005-07-27 | Electroconductive paste composition, electroconductive separator and production method for electroconductive separator |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005195950 | 2005-07-05 | ||
| JP2005218018A JP2007042286A (en) | 2005-07-05 | 2005-07-27 | Electroconductive paste composition, electroconductive separator and production method for electroconductive separator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2007042286A true JP2007042286A (en) | 2007-02-15 |
Family
ID=37800097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005218018A Withdrawn JP2007042286A (en) | 2005-07-05 | 2005-07-27 | Electroconductive paste composition, electroconductive separator and production method for electroconductive separator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2007042286A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012529749A (en) * | 2009-06-09 | 2012-11-22 | シバラジャン，ラメッシュ | Liquid-based nanostructured carbon material (NCM) coating on bipolar plates for fuel cells |
| JPWO2022092010A1 (en) * | 2020-10-30 | 2022-05-05 |
-
2005
- 2005-07-27 JP JP2005218018A patent/JP2007042286A/en not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012529749A (en) * | 2009-06-09 | 2012-11-22 | シバラジャン，ラメッシュ | Liquid-based nanostructured carbon material (NCM) coating on bipolar plates for fuel cells |
| US9966611B2 (en) | 2009-06-09 | 2018-05-08 | Ramesh Sivarajan | Solution based nanostructured carbon materials (NCM) coatings on bipolar plates in fuel cells |
| US10826078B2 (en) | 2009-06-09 | 2020-11-03 | Ramesh Sivarajan | Solution based nanostructured carbon materials (NCM) coatings on bipolar plates in fuel cells |
| JPWO2022092010A1 (en) * | 2020-10-30 | 2022-05-05 | ||
| WO2022092010A1 (en) * | 2020-10-30 | 2022-05-05 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | Carbon paste for solid electrolytic capacitors, solid electrolytic capacitor element, and solid electrolytic capacitor |
| CN116457420A (en) * | 2020-10-30 | 2023-07-18 | 松下知识产权经营株式会社 | Carbon paste for solid electrolytic capacitor, solid electrolytic capacitor element, and solid electrolytic capacitor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5989173B2 (en) | Thermosetting conductive paste, method for producing the same, and wiring board | |
| CN106459718B (en) | Thermally and electrically conductive adhesive composition | |
| JP5293292B2 (en) | Conductive adhesive paste and electronic component mounting board | |
| CN106118539B (en) | A kind of conductive silver glue for adulterating silver nano-grain and preparation method and application | |
| CN108604473B (en) | Conductive paste and conductive film formed using the same | |
| JP6254015B2 (en) | Conductive paste, electrical / electronic component and manufacturing method thereof | |
| US11312883B2 (en) | Conductive paste composition and ceramic electronic component having external electrodes formed using the same | |
| JP4893104B2 (en) | Conductive paste and electronic component mounting board using the same | |
| JP2018041692A (en) | Ductile conductive composition and method for manufacturing three-dimensional printed wiring board | |
| JP2017050119A (en) | Manufacturing method of electric conductive paste and electric conductive paste | |
| US20130175485A1 (en) | Electroconductive liquid resin composition and an electronic part | |
| JP2006210223A (en) | Fuel cell separator | |
| JP3955805B2 (en) | Conductive paste composition | |
| JP2019185936A (en) | Silver coating elastomer particle and flexible conductive material and conductive paste therewith | |
| JP5613220B2 (en) | Electronic component connection material and connection structure | |
| JP2007042286A (en) | Electroconductive paste composition, electroconductive separator and production method for electroconductive separator | |
| JP2018002916A (en) | Conductive resin composition | |
| Yeetsorn et al. | Assessment of surface resistance reduction on polypyrrole-coated composite bipolar plates | |
| TWI839358B (en) | Conductive paste for vacuum printing | |
| JP6145003B2 (en) | Manufacturing method of connection structure, B-stage anisotropic conductive material, and connection structure | |
| JP2018115236A (en) | Silver-coated silicone rubber particles, conductive paste containing the particles, and method for producing a conductive film using the conductive paste | |
| CN104425054B (en) | Conductive paste and the base material with conducting film | |
| JP2005317491A (en) | Conductive paste and electronic component mounting substrate using it | |
| JP6145004B2 (en) | Manufacturing method of connection structure, B-stage anisotropic conductive material, and connection structure | |
| EP3872143A1 (en) | Conductive ink, use thereof, and method for producing electronic circuit using the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20081007 |