JP2006278262A - 燃料電池用極性液供給体、その製造方法および燃料電池 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 疎水性ポリマーからなる連続気泡体の細孔表面の少なくとも一部に、細孔表面に親水基を与える化合物をグラフトさせた、極性液親和性細孔表面を有するグラフト化連続気泡体からなる燃料電池用極性液供給体;疎水性ポリマーの連続気泡体に、電子線を照射する工程を含む上記極性液供給体の製造方法;および上記極性液供給体を用いる燃料電池。
【選択図】 なし
Description
G(重量%)=[(w−w0)/w0] × 100
(式中、Gはグラフト率、w0はグラフト化反応前の重量、wはグラフト化反応後の重量を示す。)
ベースポリマーとして高密度ポリエチレンを用い、平均細孔径100μm、空隙率85%の連続気泡体試料を作製する例を示す。他の連続気泡体も、ベースポリマーの種類、塩化ナトリウム微粉末の平均粒径、および塩化ナトリウムとベースポリマーの配合比を変えることにより、同様の手段を用いて作製した。
上述のようにして得られた連続気泡体試料を、コンベアベルトに乗せ、下記の式による試料の吸収線量が100kGyになるように、加速電圧、電流、試料の速度などを調節して、窒素気流中、温度40℃で、電子加速器による電子線照射を行った。
(1)膨潤率
グラフト化反応前の見掛け体積に対するグラフト化反応後の見掛け体積の比を、下記の式で算出して膨潤率とした。
Q(%)=[(v−v0)/v0] × 100
(式中、Qは膨潤率、v0はグラフト化反応前の見掛け体積、vはグラフト化反応後の体積を示す。)
(2)極性液吸収時間
極性液の代表として、メタノールの10%水溶液を用いた。試料を水平に置き、その表面に、孔径1mmのスポイトから上記の極性液を1滴垂らし、極性液が細孔内に吸収されて表面に残らなくなるまでの時間を測定して、吸収時間とした。
(3)通気性
厚さ2mmの極性液供給体試料について、Automated Perm Porometer Model CEP-1100-AEXL(西華産業株式会社商品名)を用い、側面から気体が洩れないように多孔体の上下をパッキンで挟み、温度25℃、圧力差1kPaで厚さ方向に乾燥空気を通して、通気性を測定した。
HDPE:高密度ポリエチレン
LDPE:低密度ポリエチレン
PEB:エチレン−α−ブテン共重合体
ベースポリマーとしてHDPEを用い、グラフト化剤としてアクリル酸を無溶媒で、または水溶液もしくはメタノール溶液として用いて、グラフト化反応を行い、極性液供給体を得た。ただし、比較例1は、HDPEの連続気泡体をグラフト化しないで、比較のための評価に供したものである。連続気泡体、グラフト化剤、反応時間および得られた極性液供給体の評価結果は、表1に示すとおりであった。
ベースポリマーとしてHDPEとPEBの比率を変えたポリマーブレンドを用い、グラフト化剤としてアクリル酸を無溶媒で用いてグラフト化反応を行い、極性液供給体を得た。連続気泡体、グラフト化剤、反応時間および得られた極性液供給体の評価結果は、表2に示すとおりであった。
ベースポリマーとして、PEBとHDPEとのポリマーブレンドを用い、グラフト化剤としてアクリル酸のメタノール溶液を用いてグラフト化反応を行い、極性液供給体を得た。連続気泡体、グラフト化剤、反応時間および得られた極性液供給体の評価結果は、表3に示すとおりであった。
Claims (10)
- 疎水性ポリマーからなる連続気泡体の細孔表面の少なくとも一部に、細孔表面に親水基を与える化合物をグラフトさせた、極性液親和性細孔表面を有するグラフト化連続気泡体からなる燃料電池用極性液供給体。
- 上記疎水性ポリマーが、ポリオレフィンである、請求項1記載の燃料電池用極性液供給体。
- 平均細孔径が、1〜200μmである、請求項1または2記載の燃料電池用極性液供給体。
- 上記親水基を与える化合物が、ビニル化合物またはアリル化合物である、請求項1〜3のいずれか一項記載の燃料電池用極性液供給体。
- 上記親水基を与える化合物が、アクリル酸である、請求項4記載の燃料電池用極性液供給体。
- グラフト率が5〜100重量%である、請求項1〜5のいずれか一項記載の燃料電池用極性液供給体。
- 供給する極性液が、メタノールまたはその水溶液である、請求項1〜6のいずれか一項記載の燃料電池用極性液供給体。
- 疎水性ポリマーの連続気泡体に、電子線を照射する工程を含み、該工程中または該工程後に、細孔表面に親水基を与える化合物またはその溶液を、細孔に存在させることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項記載の燃料電池用極性液供給体の製造方法。
- 連続気泡体の膨潤率を30%以下に制御して、グラフト化反応を行う、請求項8記載の製造方法。
- 極性液を水素源または燃料として用いる燃料電池において、請求項1〜7のいずれか一項記載の極性液供給体を介して、極性液を改質器または燃料極に供給することを特徴とする燃料電池。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2016002227A1 (ja) * | 2014-07-03 | 2016-01-07 | 日東電工株式会社 | 液体燃料電池用隔膜及びそれを備えた膜-電極接合体 |
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