JP6681247B2 - 燃料電池用シール部材 - Google Patents
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Description
(A)エチレン含有量が40〜60重量%のエチレン−ブテン−ジエンゴムからなるソリッドゴム。
(B)100℃における動粘度が8mm2/s以下のポリαオレフィン化合物。
(C)有機過酸化物からなる架橋剤。
(A)エチレン−ブテン−ジエンゴムからなるソリッドゴム。
(B)100℃における動粘度が8mm2/s以下のポリαオレフィン化合物。
(C)有機過酸化物からなる架橋剤。
本発明の燃料電池用シール部材は、例えば、前記(A)〜(C)成分、および必要に応じその他の各種添加剤を含有するゴム組成物を混練して調製した後、これを架橋することにより作製することができる。なお、上記混練には、ロール、ニーダー、バンバリーミキサー等が用いられる。また、上記シール部材は、シール部の形状に応じて、所定形状に成形しておくことが好ましい。例えば、フィルム状に成形すると、燃料電池の各種構成部材にシール部材を、接着剤により貼り付けて、利用に供することができる。なお、本発明のシール部材は、燃料電池の各種構成部材間に接着せずに配置するといった使用態様であってもよい。また、本発明のシール部材は、その加硫成形されたものを接着剤により貼り付ける(後接着する)他、接着剤の塗布面に対し、本発明のシール部材を加硫成形(加硫接着)することにより、後述のように、燃料電池のMEA、セパレータ等の構成部材と、本発明のシール部材とを、金型内で一体成形することも可能である。
本発明の燃料電池シール体としては、燃料電池用構成部材と、それをシールするシール部材(本発明の燃料電池用シール部材)とが、接着層を介して接着されてなるもの等があげられる。
エチレン−プロピレン−ジエンゴム(JSR社製、EP342)
エチレン含量50重量%,ジエン含量7.6重量%の、エチレン−ブテン−ジエンゴム(三井化学社製、K−4030M)
東海カーボン社製、シースト116
日本サン石油社製、Sunper 110
100℃における動粘度が2mm2/sのポリαオレフィン化合物(Chevron Phillips社製、Synfluid PAO 2cSt)
100℃における動粘度が4mm2/sのポリαオレフィン化合物(Chevron Phillips社製、Synfluid PAO 4cSt)
100℃における動粘度が8mm2/sのポリαオレフィン化合物(Chevron Phillips社製、Synfluid PAO 8cSt)
100℃における動粘度が65mm2/sのポリαオレフィン化合物(Chevron Phillips社製、Synfluid PAO 65cSt)
信越化学社製、KF−50
日油社製、パーヘキサC−40
後記の表1に示す各成分を、同表に示す割合で配合し、バンバリーミキサーおよびオープンロールを用いて混練することにより、ゴム組成物を調製した。
また、上記ゴム組成物を、160℃で10分間保持することにより加硫し、シール部材となる所定の厚さの加硫ゴムを作製した。
上記加硫ゴム(厚み2mm)を、室温(25℃)で1日放置したあと、その表面を目視観察した。そして、ブリードがみられたものを×と評価し、ブリードがみられなかったものを○と評価した。
加硫ゴムを用い、つぎのようにして引張り強さ(TS)を測定した。すなわち、JIS5号ダンベルにて上記加硫ゴムを打ち抜き、JIS K 6251に準拠して、引張り強さ(MPa)を測定した。
なお、後記の表1には、比較例1品である加硫ゴムの引張り強さを基準(100)とした時の各加硫ゴムの引張り強さの指数を示す。
すなわち、引張り強さの指数は、下記の式により算出した。
引張り強さ指数=(各加硫ゴムの引張り強さ(MPa))/(基準となる比較例1の加硫ゴムの引張り強さ(MPa))×100
そして、後記の表1において、上記引張り強さ指数が90以上の場合を○と評価し、上記引張り強さ指数が90未満の場合を×と評価した。
加硫ゴムを用い、つぎのようにして切断時伸び(破断伸び(Eb))を測定した。すなわち、JIS5号ダンベルにて上記加硫ゴムを打ち抜き、JIS K 6251に準拠して、切断時伸び(破断伸び)(%)を測定した。
なお、後記の表1には、比較例1品である加硫ゴムの切断時伸びを基準(100)とした時の各加硫ゴムの切断時伸びの指数を示す。
すなわち、切断時伸びの指数は、下記の式により算出した。
切断時伸び指数=(各加硫ゴムの切断時伸び(%))/(基準となる比較例1の加硫ゴムの切断時伸び(%))×100
そして、後記の表1において、上記切断時伸び指数が90以上の場合を○と評価し、上記切断時伸び指数が90未満の場合を×と評価した。
前記ゴム組成物を160℃×15分間加熱し、それにより得られた加硫ゴムに対し、JIS K 6262に準拠した低温での圧縮永久歪み試験を行った。すなわち、加硫ゴムを圧縮率25%で圧縮し、その状態で−40℃下に24時間放置した後、圧縮を解放し、そのままの温度下で30分経過した後の加硫ゴムの厚みを測定して、圧縮永久歪み(%)を算出した。
なお、後記の表1には、比較例1品である加硫ゴムの圧縮永久歪みを基準(100)とした時の各加硫ゴムの圧縮永久歪みの指数を示す。
すなわち、圧縮永久歪みの指数は、下記の式により算出した。
圧縮永久歪み指数=(各加硫ゴムの圧縮永久歪み(%))/(基準となる比較例1の加硫ゴムの圧縮永久歪み(%))×100
そして、後記の表1において、上記圧縮永久歪み指数が90以下の場合を○と評価し、圧縮永久歪み指数が90より大きい場合を×と評価した。
上記各特性の評価において全て○の場合を、総合評価○とし、各特性の評価において一つでも×がある場合を、総合評価×とした。
2 MEA
3 ガス拡散層
4a シール部材
4b リップ
5 セパレータ
6 接着層
7 ガス流路
Claims (1)
- 燃料電池の構成部材をシールするために用いられる燃料電池用シール部材であって、下記の(A)〜(C)成分を含有し、かつ(A)成分100重量部に対し、(B)成分の含有量が0.5〜40重量部であり、(C)成分の含有量が0.4〜12重量部であるゴム組成物の架橋体からなることを特徴とする燃料電池用シール部材。
(A)エチレン含有量が40〜60重量%のエチレン−ブテン−ジエンゴムからなるソリッドゴム。
(B)100℃における動粘度が8mm2/s以下のポリαオレフィン化合物。
(C)有機過酸化物からなる架橋剤。
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