JP2007095416A

JP2007095416A - 燃料電池ホース

Info

Publication number: JP2007095416A
Application number: JP2005281307A
Authority: JP
Inventors: Noriaki Fujimoto; 典昭藤本; Tsugunori Shima; 嗣典島
Original assignee: Tigers Polymer Corp
Current assignee: Tigers Polymer Corp
Priority date: 2005-09-28
Filing date: 2005-09-28
Publication date: 2007-04-12

Abstract

【課題】低溶出物性、長期熱安定性、ガスバリア性、蒸気透過性等に優れた燃料電池ホースを提供する。
【解決手段】スチレン-イソブチレン-スチレントリブロックコポリマー（ＳＩＢＳ）５０重量％、ＳＩＢＳに対して２５ｐｈｒのポリフェニレンオキシド樹脂（ＰＰＯ）１３重量％、ポリプロピレン（ＰＰ）３７重量％を配合した樹脂材料をブロー成形機用押出機のホッパーに投入し、チューブ状に押出す。所定の金型でチューブを挟みブロー成形し、ホース壁が波形状の燃料電池ホースを一体形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料電池本体に空気や水蒸気などの供給および排出に使用される燃料電池ホースに関する。

従来より樹脂材料からなるホースは種々の用途に使用されており、近年では燃料電池用の用途に適用可能なホースとして、例えばフッ素系樹脂を主体とする耐熱性等が良好な燃料電池用ホースが提案されている。（特許文献１参照）しかし、ホースを構成する材料の関係上、ホースの可撓性は必ずしも良好ではなかった。
実開平５−８２５３５号公報

水素と酸素の反応から発電する燃料電池においては、上記のホース以外にも、具体的用途に適したホースが要望されており、例えば燃料電池においてはその本体であるスタックに大気より取り入れた空気を圧縮して供給し、スタックから排出される空気を回収するための空気配管が必要とされ、この空気配管を可撓性の優れたホースで構成することが検討されている。

上記燃料電池ホースとしては、つぎのような性能が要求されている。
（イ）低溶出物性
スタック内部に不純物が蓄積すると電池寿命が短くなるので、ホースから不純物が溶出されないことが必要である。
（ロ）長期熱安定性
７０〜９０℃の高温で長期間使用されるので、これに耐える長期熱安定性が要求される。また、ホース内部に蒸気が通過する場合には、耐熱水性が必要となり膨潤しないことが望まれる。
（ハ）ガスバリア性
外部からの不純ガスを内部に透過してしまうと、電池寿命に悪影響を及ぼすので優れたガスバリア性が要求される。
（ニ）蒸気透過性
ホース内に蒸気が通過する場合には、蒸気透過性が良好でないと、ホースに含まれている材料（例えば発泡剤、タルク入りポリプロピレン等）から不純物が溶出する可能性があり電池寿命に悪影響を及ぼす。

本発明の目的は、上述したところに鑑み、低溶出物性、長期熱安定性、ガスバリア性、蒸気透過性等に優れた燃料電池ホースを提供することにある。

すなわち、本発明の燃料電池ホースは、空気や水蒸気などを燃料電池本体に供給および排出のために使用されるホースであって、壁面が波形状に形成されるとともに、前記ホースが、スチレン-イソブチレン-スチレントリブロックコポリマー（ＳＩＢＳ）とポリフェニレンオキシド樹脂（ＰＰＯ）をブレンドしてなる樹脂材料を主体として構成されている。また、前記ホースを構成する材料の割合をＳＩＢＳとＳＩＢＳに対して５〜５０ｐｈｒのＰＰＯをブレンドした樹脂材料が３５重量％以上、ポリプロピレン（ＰＰ）もしくはオレフィン系樹脂６５重量％以下の割合で構成することもできる。

ホース主体を形成する樹脂材料の主成分であるＳＩＢＳは、ハードセグメントにポリスチレンを用い、近年のリビングカチオン重合技術の進展により、ソフトセグメントにポリイソブチレンを導入して得られるスチレン-イソブチレン−スチレンブロック共重合体からなる完全飽和型スチレン系のＴＰＥであり、低硬度かつ高強度であるというスチレン系ＴＰＥの特徴を保持するとともに、完全飽和型であるため熱安定性に優れた材料であり、耐熱水性も良好である。また、イソブチレンに由来して他のスチレン系ＴＰＥに比べて非常に柔軟な材料であり、可塑剤を使用せずに若しくは可塑剤の添加を最小限にして柔軟な配合が可能であり、ホースの低溶出物性が確保され、さらにガスバリア性、蒸気透過性にも優れている。

上記樹脂材料は耐熱性を高めるためにＳＩＢＳとＰＰＯをブレンドしており、このブレンドした樹脂材料が３５重量％以下の場合は、軟性が乏しくなる。また、ＰＰＯがＳＩＢＳに対して５ｐｈｒ以下の場合は、耐熱性が乏しくなり、５０ｐｈｒ以上の場合は軟性が乏しくなる。また、ＰＰもしくはオレフィン系樹脂６５重量％以上の場合は、軟性が乏しく、永久歪が悪化する。

本発明によれば、低溶出物性、長期熱安定性、ガスバリア性、蒸気透過性等の諸性能に優れた燃料電池ホースを得ることができる。

以下、本発明の燃料電池ホースについて実施例を参照して説明する。

図１、図２において、燃料電池ホース１の壁面は矩形波状に形成され、凹部１２、凸部１３が形成されている。

燃料電池ホース１はＳＩＢＳ５０重量％、ＳＩＢＳに対して２５ｐｈｒのＰＰＯ１３重量％、ＰＰ３７重量％を配合した樹脂材料で構成されている。

燃料電池ホース１は、樹脂材料を図示しないブロー成形機用押出機のホッパーに投入し、チューブ状に押出した後、所定の金型でチューブを挟みブロー成形により一体成形される。

本発明の燃料電池ホースの壁形状は波形状であればよく、ブロー成形によるものに限られず、テープ捲回により成形してもよい。また、図１の矩形波状に限らず、例えば、図３に示す凹部２２、凸部２３が形成された三角波状であってもよい。

本発明による燃料電池ホースの一実施例を示す一部切り欠き側面図である。図１の一部拡大図である。本発明の他の実施例を示す一部切り欠き側面図である。

符号の説明

１,２燃料電池ホース
１２,２２凹部
１３,２３凸部

Claims

空気や水蒸気などを燃料電池本体に供給および排出のために使用されるホースであって、壁面が波形状に形成されるとともに、前記ホースが、スチレン-イソブチレン-スチレントリブロックコポリマー（ＳＩＢＳ）とポリフェニレンオキシド樹脂（ＰＰＯ）をブレンドしてなる樹脂材料を主体として構成されていることを特徴とする燃料電池ホース。
前記ホースを構成する材料の割合がＳＩＢＳとＳＩＢＳに対して５〜５０ｐｈｒのＰＰＯをブレンドした樹脂材料が３５重量％以上、ポリプロピレン（ＰＰ）もしくはオレフィン系樹脂６５重量％以下の割合で構成されていることを特徴とする請求項１記載の燃料電池ホース。