(57)【要約】【課題】    優れた帯電防止能及び安定した帯電防止能を有し、かつ、耐摩耗性、機械的強度、及び透明性に優れたエポキシ樹脂成形体を与える帯電防止エポキシ樹脂組成物を提供。【解決手段】    下式（１）で表されるイオン性液体がエポキシ樹脂原料に含有されてなることを特徴とする帯電防止エポキシ樹脂組成物。脂肪族系エポキシ樹脂１００質量部に対し、下式（１）のイオン性液体を０．０１〜２０質量部含有するか、また、芳香族系エポキシ樹脂５０〜８０質量部と、脂肪族系エポキシ樹脂２０〜５０質量部とからなるエポキシ樹脂組成物１００質量部に対し、下式（１）のイオン性液体を０．０１〜２０質量部含有する帯電防止エポキシ樹脂組成物が好ましい。  【化１】2007009124.tif 000006（式中、Ｒは、それぞれ同一であっても異なっていてもよい炭素数１から２のアルキル基を表す。）【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（１）で表されるイオン性液体がエポキシ樹脂に含有されてなることを特徴とする帯電防止エポキシ樹脂組成物。
【化１】
2007009124.tif 000005
（式中、Ｒは、それぞれ同一であっても異なっていてもよい炭素数１から２のアルキル基を表す。）
【請求項２】
脂肪族系エポキシ樹脂１００質量部に対し、一般式（１）で表されるイオン性液体を０．０１〜２０質量部含有する事を特徴とする帯電防止エポキシ樹脂組成物。
【請求項３】
芳香族系エポキシ樹脂５０〜８０質量部と、脂肪族系エポキシ樹脂２０〜５０質量部とからなるエポキシ樹脂組成物１００質量部に対し、一般式（１）で表されるイオン性液体を０．０１〜２０質量部含有する事を特徴とする帯電防止エポキシ樹脂組成物。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の帯電防止用エポキシ樹脂組成物を、硬化剤を用いて常温或いは加熱硬化させた事を特徴とする成形体。
【請求項５】
請求項１又は２記載の帯電防止用エポキシ樹脂組成物を、硬化剤に光カチオン重合開始剤を用いて紫外線又は電子線硬化させた事を特徴とする成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電防止エポキシ樹脂組成物及び成形体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エポキシ樹脂は、優れた耐薬品性、耐磨耗性、接着性等の特徴を持つことから、塗料、建材などに使用され、また、電気絶縁性にも優れるため、電子部品の封止材や電子回路配線基板などにも広く使用されている。しかし、静電気を蓄積しやすいため帯電し、例えば、埃等の付着、あるいはスパークの発生等の問題を引き起こしやすい。
【０００３】
従来のエポキシ樹脂の帯電防止方法としては、導電性を有する金属粉や金属酸化物粉、カーボン繊維、カーボンブラックなどを未硬化のエポキシ樹脂組成物中に混練することによって導電性を付与させる方法が用いられてきたが、特にカーボンブラックなどを添加する方法では安定した帯電防止能は得られ難く、また外観も黒く着色したりしてしまう等の問題があった。
【０００４】
これらの問題に対し、特許文献１には、エポキシ樹脂組成物に、アルカリ金属塩とポリエーテル系高分子とを添加することで、安定した帯電防止能を与える組成物が開示されている。しかしながら該公報においては架橋構造をとらないポリエーテル系高分子を使用しているために、得られるエポキシ樹脂硬化物の機械的強度が不十分であるという問題があった。
【０００５】
特許文献２では、特許文献１の問題点を克服する為にポリエーテル系高分子の末端をグリシジル基としたポリアルキレングリコールジグリシジルエーテルを用い、これにアルカリ金属塩を添加してなるエポキシ樹脂組成物が開示されている。しかし、該組成物はアルカリ金属塩を溶解させているだけで有るために水に接触した後では帯電防止の性能が著しく損なわれると言った不具合があった。更に、エポキシ樹脂組成物に対して無機塩を加熱溶解させなければならないという煩雑な操作が必要であった。
【０００６】
また、特許文献３では、グリシジル基を持った第４級アンモニウム塩を含有させてなるエポキシ樹脂組成物及び、該樹脂組成物を紫外線、電子線などにより硬化させた帯電防止樹脂成形体が開示されている。該公報に、最も好ましい第４級アンモニウム塩として例示されているクロライド塩は耐熱性に劣るため、硬化時に過剰に熱がかかると成形体が黄変するといった問題や、該塩類が潮解しやすいため、組成物製造時においての取扱いが困難であるといった問題がある。
【０００７】
【特許文献１】特開平３−１２２１６５号公報
【特許文献２】特開平５−３０２０１６号公報
【特許文献３】特開２００３−２５２９５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、優れた帯電防止能及び安定した帯電防止能を有し、かつ、耐摩耗性、機械的強度、及び透明性に優れたエポキシ樹脂成形体を与える帯電防止エポキシ樹脂組成物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、鋭意検討した結果、特定のイオン性液体がエポキシ樹脂原料に含有されてなるエポキシ樹脂組成物が、上記課題を解決する帯電防止エポキシ樹脂組成物及び成形体を与えることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち本発明は、一般式（１）で表されるイオン性液体がエポキシ樹脂原料に含有されてなることを特徴とする帯電防止エポキシ樹脂組成物である。
【００１１】
【化１】
2007009124.tif 000002
（式中、Ｒは、それぞれ同一であっても異なっていてもよい炭素数１から２のアルキル基を表す。）
【００１２】
また、脂肪族系エポキシ樹脂１００質量部に対し、一般式（１）で表されるイオン性液体を０．０１〜２０質量部含有する事を特徴とする帯電防止エポキシ樹脂組成物である。
【００１３】
また、芳香族系エポキシ樹脂５０〜８０質量部と、脂肪族系エポキシ樹脂２０〜５０質量部とからなるエポキシ樹脂組成物１００質量部に対し、一般式（１）で表されるイオン性液体を０．０１〜２０質量部含有する事を特徴とする帯電防止エポキシ樹脂組成物である。
【００１４】
また、請求項１〜３のいずれか一項に記載の帯電防止エポキシ樹脂組成物を、硬化剤を用いて常温或いは加熱硬化させた事を特徴とする成形体である。
【００１５】
また、請求項１又は２記載の帯電防止エポキシ樹脂組成物を、硬化剤に光カチオン重合開始剤を用いて紫外線又は電子線硬化させた事を特徴とする成形体である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、帯電防止剤として含有させる化合物として、エポキシ樹脂との相溶性も良く、エポキシ樹脂に架橋されるイオン性液体である第４級アンモニウム塩を用いる事により、エポキシ樹脂中への添加も容易であり、耐熱性に優れた帯電防止エポキシ樹脂組成物が得られる。また、耐摩耗性、機械的強度、透明性等、本来のエポキシ樹脂硬化物のもつ優れた特性を損なわず、帯電防止能の安定性、特に耐水性に優れた帯電防止エポキシ樹脂成形体を提供する事ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
【００１８】
本発明の帯電防止エポキシ樹脂組成物（以下、「本組成物」と略記する。）は、前記一般式（１）で示されるイオン性液体である第４級アンモニウム塩が、帯電防止剤としてエポキシ樹脂に含有されたものであり、該式中、Ｒは、それぞれ同一であっても異なっていてもよい炭素数１から２のアルキル基を表す。
【００１９】
前記一般式（１）で示される第４級アンモニウム塩は、例えば、特許第３２９８０２０号公報に記載の製造方法により得られる。すなわち、Ｎ位にグリシジル基を有する第４級アンモニウムクロライドを得、次いで、該化合物を、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドのリチウム塩またはナトリウム塩などのアルカリ金属塩と複分解させて、目的とする化合物を得ることができる。
【００２０】
前記一般式（１）で示される第４級アンモニウム塩は、常温で液体を呈するイオン性液体であり、耐熱性に優れ、また、Ｎ位にグリシジル基を有することで、エポキシ樹脂との相溶性がよく、架橋可能で、エポキシ樹脂への添加も容易である。
【００２１】
本組成物は、前記帯電防止剤をエポキシ樹脂に含有させてなるものであり、該エポキシ樹脂としては、（Ａ）脂肪族系エポキシ樹脂、または、（Ｂ）脂肪族系エポキシ樹脂と芳香族系エポキシ樹脂との混合物からなるものが使用できる。
【００２２】
以下に、本組成物の製造方法を説明する。
【００２３】
（Ａ）脂肪族系エポキシ樹脂を用いる場合には、該樹脂に所定量の前記帯電防止剤を添加させた後、撹拌・混合させて本組成物を得る。
【００２４】
前記脂肪族系エポキシ樹脂の具体例としては、３，４−エポキシシクロヘキシルメチルカルボキシレート、３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチルカルボキシレート、ダイマー酸グリシジルエステル、ヘキサヒドロフタル酸グリシジルエステル、ジグリシジルエーテル、ブタンジオールジグリシジルエーテル、ヘキサヒドロビスフェノールＡジ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、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トリグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールトリグリシジルエーテル、トリグリジシルイソシアヌレート、テトラグリシジル−１，３−ビスアミノメチルヘキサン、ジペンタエリスリトールヘキサグリシジルエーテル等が挙げられ、これらを単独で用いてもよいし、複数混合して用いても良い。また、脂肪族系エポキシモノマーのエポキシ当量の範囲は、１００〜１０００が好ましい。
【００２５】
本組成物に配合される帯電防止剤は、前記脂肪族系エポキシ樹脂１００質量部に対し、前記帯電防止剤を０．０１〜２０質量部となるよう含有させる事が好適である。配合量が０．０１質量部未満では、導電性が不十分となる場合があり、また、２０質量部超では、得られる成形体の機械的強度が低下する場合がある。
【００２６】
（Ｂ）脂肪族系エポキシ樹脂と芳香族系エポキシ樹脂との混合物を用いる場合には、該混合樹脂に所定量の前記帯電防止剤を添加させた後、撹拌・混合させて本発明の組成物を得る。
【００２７】
芳香族系エポキシ樹脂としては、１分子中に２個以上のグリジジル基を有し、かつ骨格にベンゼン環核を有するものである。例えば、ビスフェノール型のグリシジルエーテル、フェノールノボラック型のグリシジルエーテル、芳香族アミンのグリシジルアミン、芳香族カルボン酸のグリシジルエステル等が挙げられ、これら複数を混合して用いても良い。
【００２８】
ビスフェノール型のグリシジルエーテルとしては、例えばビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、ビスフェノールＳジグリシジルエーテル、ビスフェノールＡＤジグリシジルエーテル、ブロム化ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、テトラメチルビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ビスフェノールのグリシジルエーテル等が挙げられる。
【００２９】
フェノールノボラック型のジグリシジルエーテルとしては、例えばフェノールノボラックのエポキシ樹脂、クレゾールノボラックのエポキシ樹脂等が挙げられる。
【００３０】
芳香族アミンのジグリシジルアミンとしては、例えばテトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、テトラグリシジルジメタキシレンジアミン、ジグリシジルアニリン、ジグリシジルトルイジン等が挙げられる。
【００３１】
芳香族カルボン酸のグリシジルエステルとしては、例えばフタル酸ジグリシジルエステル、イソフタル酸ジグリシジルエステル、テレフタル酸ジグリシジルエステル等が挙げられる。
【００３２】
また、本発明に使用される芳香族系エポキシ樹脂のエポキシ当量の範囲は１００〜４０００が好ましく、さらに好ましくは、１５０〜１０００である。
【００３３】
本組成物において配合される芳香族系エポキシ樹脂、脂肪族系エポキシ樹脂及び帯電防止剤は、芳香族系エポキシ樹脂５０〜８０質量部及び脂肪族系エポキシ樹脂２０〜５０質量部からなるエポキシ樹脂組成物１００質量部に対し、帯電防止剤を０．０１〜２０質量部となるよう配合させる事が好適である。
エポキシ樹脂組成物中、芳香族系エポキシ樹脂の配合量が５０質量部未満では、良好な機械的強度が得られにくく、また、８０質量部超では、帯電防止能が得られ難くなる。より好ましい範囲としては、５０〜７０質量部である。
また、前述の通り、耐電防止剤の配合量が０．０１質量部未満では、導電性が不十分となる場合があり、また、２０質量部超では、機械的強度が低下する場合がある。
【００３４】
これら本組成物には、それぞれ必要に応じて、帯電防止能、耐摩耗性、機械的強度、及び透明性等の特性を損なわない程度に、着色顔料、フィラー、繊維、各種添加剤、溶剤、反応性希釈剤などを添加することも可能である。
【００３５】
次いで、本発明の帯電防止エポキシ樹脂成形体（以下、「本成形体」と略記する。）について説明する。
【００３６】
本成形体は、前記説明した本組成物に硬化剤を添加し、常温或いは加熱温度下で硬化されたものである。ここで言う常温とは５℃から３０℃のことで、加熱温度下とは３０℃から１８０℃のことである。
【００３７】
硬化剤としては、例えばポリメルカプタン、ポリアミド、脂肪族ポリアミン、脂環族ポリアミン、芳香族ポリアミン、酸無水物、フェノールノボラック、イミダゾール等が挙げられる。これら硬化剤の添加量は、エポキシ樹脂に対し、５から８０ｐｈｒ（parts  per  hundred  parts  of  resin）であることが好ましい。
【００３８】
また、本成形体は、前記説明した本組成物に光カチオン重合開始剤を添加し、紫外線又は電子線を照射することによって硬化されたものである。
【００３９】
光カチオン重合開始剤としては、例えばジアゾニウム塩、スルホニウム塩、ヨードニウム塩等が挙げられ。これらカチオン成分に対するアニオン成分としてのルイス酸はＰＦ６−、ＳｂＦ６−、（Ｃ６Ｆ５）４Ｂ−、ＢＦ４−等が挙げられる。これら光カチオン重合開始剤の添加量は、エポキシ樹脂に対し、０．５から５ｐｈｒであることが好ましい。
【実施例】
【００４０】
以下に、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００４１】
実施例１〜３
表１に示す組成に従って、芳香族系エポキシ樹脂であるビスフェノールＡジグリシジルエーテル（ジャパンエポキシレジン社製エピコート８２８）と脂肪族系エポキシ樹脂であるポリエチレングリコールジグリシジルエーテル（ナガセケムテック社製デナコールＥＸ８３２）及び帯電防止剤としてグリシジルトリメチルアンモニウムビストリフルオロメタンスルホニルイミドを添加して均一となるように混合し、帯電防止樹脂組成物を調整した。その後、硬化剤にＮ−アミノエチルピペラジンを２０ｐｈｒ添加し、２５℃で７日間放置して硬化させた。得られた成形体について、以下に示した試験方法にて評価した。
【００４２】
（表面抵抗の測定）
ＮＦＰＡ試験法に準じて、成形体の表面抵抗を定格電圧５００Ｖにて測定した。また、表面抵抗測定後に水と１時間接触させた後、６０℃、１時間乾燥後に再度表面抵抗を測定した。結果を表１に示す。
【００４３】
（引っ張り強さ測定）
日本工業規格ＪＩＳＫ６９１１に準じて、引っ張り強さを測定した。結果を表１に示す。
【００４４】
実施例１〜３で得られた成形体は良好な引っ張り強度を有しており、表面抵抗値も硬化後、水との接触後も良好であった。
【００４５】
比較例１〜３
表１に示す組成に従い、実施例１〜３においてグリシジルトリメチルアンモニウムビストリフルオロメタンスルホニルイミドの代わりに、過塩素酸リチウムを用い、樹脂組成物を調整した。この時、過塩素酸リチウムの添加方法は、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテルを６０℃保温下に少量づつ添加溶解して調整し、これにビスフェノールＡジグリシジルエーテルを加える方法で調整した。実施例１〜３に準じて表面抵抗、引っ張り強さを評価した。水との接触後は表面抵抗値が大きく上昇していた。
【００４６】
【表１】
2007009124.tif 000003
＊１：グリシジルトリメチルアンモニウムビストリフルオロメタンスルホニルイミド
＊２：過塩素酸リチウム
【００４７】
実施例４
脂肪族系エポキシ樹脂として、ダイセイル化学社製  エポリード３０１を１００質量部、グリシジルトリメチルアンモニウムビストリフルオロメタンスルホニルイミド２０質量部、スルホニウム系光カチオン重合開始剤としてユニオンカーバイド社製  ＵＶＩ−６９９０を３質量部混合し、バーコーターにてＰＥＴフィルム上に１０μｍの厚さに塗布した。直ちに高圧水銀灯にて紫外線照射により硬化させてエポキシハードコート膜を得た。得られた膜について、鉛筆硬度（日本工業規格ＪＩＳＫ５４００に準拠）、表面抵抗値（ＮＦＰＡ試験法に準拠）、耐熱性（１００℃×１時間後のフィルムの色調を目視にて比較）を調べた。得られた結果を表２に示す。
【００４８】
比較例４
脂肪族系エポキシ樹脂として、ダイセイル化学社製  エポリード３０１を１００質量部、グリシジルトリメチルアンモニウムクロリドを２０質量部、スルホニウム系光カチオン重合開始剤としてユニオンカーバイド社製  ＵＶＩ−６９９０を３質量部混合し、均一に混合するため２-ブタノンを添加混合した。バーコーターにてＰＥＴフィルム上に１０μｍの厚さに塗布した。溶媒除去のため恒温槽にて溶媒除去した後に高圧水銀灯にて、紫外線照射により硬化させてエポキシハードコート膜を得た。実施例４同様に鉛筆硬度、表面抵抗値、耐熱性（１００℃×１時間後のフィルムの色調を目視にて比較）を調べた。得られた結果を表２に示す。
【００４９】
【表２】
2007009124.tif 000004