KR20190031477A - 경화성 수지 조성물, 경화물, 연료 전지 및 시일 방법 - Google Patents

경화성 수지 조성물, 경화물, 연료 전지 및 시일 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 저점도이면서 고무 물성, 수소 가스 배리어성 등의 특성을 갖는 경화성 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다. 하기의 (A) 내지 (D) 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 경화성 수지 조성물. (A) 성분 : 1 분자 중에 알케닐기를 1 이상 갖는 비닐계 중합체 (B) 성분 : 1 분자 중에 히드로실릴기를 1 이상 갖는 화합물 (C) 성분 : 히드로실릴화 촉매 (D) 성분 : GPC로 측정된 분자량 분포에서 적어도 두 개의 피크가 있는 가소제.

Description

경화성 수지 조성물, 경화물, 연료 전지 및 시일 방법
본 발명은 저점도이면서 고무 물성, 수소 가스 배리어성 등의 특성을 갖는 경화성 수지 조성물에 관한 것이다.
최근 자동차나 가정용의 새로운 에너지 시스템으로서 연료 전지가 주목받고 있다. 연료 전지란, 수소와 산소를 화학적으로 반응시킴으로써 전기를 취출하는 발전 장치이다. 또한 연료 전지는 발전 시의 에너지 효율이 높고, 수소와 산소의 반응에 의해 물이 생성되는 점에서 깨끗한 차세대 발전 장치이다. 연료 전지는 고체 고분자형 연료 전지, 인산형 연료 전지, 용융 탄산염형 연료 전지, 고체 산화물형 연료 전지의 4가지 방식이 있는데, 그 중에서도 고체 고분자형 연료 전지는 운전 온도가 비교적 저온(80℃ 전후)이면서 높은 발전 효율이기 때문에, 자동차용 전원, 가정용 발전 장치, 휴대 전화 등의 전자 기기용 소형 전원, 비상 전원 등의 용도로 기대되고 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 고체 고분자형 연료 전지의 셀(1)이란, 고분자 전해질막(4)이 연료극(3a), 공기극(3b) 사이에 협지된 구조인 전해질막 전극 접합체(5, MEA)와, 상기 MEA를 지지하는 프레임(6)과, 가스의 유로가 형성되어 있는 세퍼레이터(2)를 구비한 구조이다.
고체 고분자형 연료 전지를 기동하기 위해서는, 애노드 전극에 수소를 포함하는 연료 가스를, 캐소드 전극에는 산소를 포함하는 산화 가스 (산소 가스)를 따로따로 격리하여 공급할 필요가 있다. 격리가 불충분해서 한 쪽 가스가 다른 쪽 가스에 혼합되어 버리면, 발전 효율의 저하를 일으켜 버릴 우려가 있기 때문이다. 이러한 배경에서 연료 가스나 산화 가스 등의 누출을 방지할 목적으로 시일제가 많이 사용되고 있다. 구체적으로는, 인접하는 세퍼레이터끼리와의 사이, 세퍼레이터와 프레임과의 사이, 프레임과 전해질막 또는 MEA와의 사이 등에 시일제가 사용되고 있다.
고체 고분자형 연료 전지에 사용되는 시일제로서는 수소 가스 배리어성, 저투습성, 내열성, 내산성, 가요성이 우수한 고무 탄성체라는 점에서, 폴리이소부틸렌계 중합체를 사용한 히드로실릴화 반응하는 가열 경화성 수지 조성물(특허 문헌 1 참조), 플루오로폴리에테르 화합물을 사용한 히드로실릴화 반응하는 가열 경화성 수지 조성물(특허 문헌 2 참조), 불소 폴리머를 이용한 히드로실릴화 반응하는 가열 경화성 수지 조성물(특허 문헌 3 참조), 에틸렌-프로필렌-디엔 고무를 이용한 가열 경화성 수지 조성물(특허 문헌 4 참조)이 검토되어 왔다.
일본 특허 공개 제2004-111146호 공보 일본 특허 공개 제2004-075824호 공보 일본 특허 공개 제2007-100099호 공보 일본 특허 공개 제2011-124258호 공보
그러나, 특허 문헌 1 내지 4의 가열 경화성 수지 조성물은 시일성을 향상시키기 위해 분자량이 큰 폴리머를 사용하고 있기 때문에, 점도가 높아져 도포 작업성이 저하되는 문제점이 있었다. 또한 일반적으로 경화성 수지 조성물에서 점도를 낮추기 위하여 가소제를 첨가하는 수법이 이용되지만, 이번에는 고무 물성, 수소 가스 배리어성이 저하되어 버리는 문제가 있었다.
이상으로부터 본 발명의 목적은 저점도이면서 고무 물성, 수소 가스 배리어성 등의 특성을 양립할 수 있는 경화성 수지 조성물을 제공하는 것이다.
상기 과제는 본 발명의 경화성 수지 조성물에 의해 해결될 수 있다.
본 발명은 하기의 (A) 내지 (D) 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 경화성 수지 조성물.
(A) 성분 : 1 분자 중에 알케닐기를 1 이상 갖는 비닐계 중합체
(B) 성분 : 1 분자 중에 히드로실릴기를 1 이상 갖는 화합물
(C) 성분 : 히드로실릴화 촉매
(D) 성분 : GPC로 측정된 분자량 분포에서 적어도 두 개의 피크가 있는 가소제
다른 실시 태양에서는 상기 경화성 수지 조성물을 연료 전지에서의 인접하는 세퍼레이터(separator)끼리와의 사이의 시일, 연료 전지의 프레임과 전해질막 또는 MEA와의 사이의 시일 중 어느 것으로 사용한 것을 특징으로 하는 연료 전지이다.
다른 실시 태양에서는 피 시일 부품(seal target component)의 플랜지(flange)에 상기 경화성 수지 조성물을 도포하고, 또 한 쪽 플랜지와 접합시킨 상태에서 가열 또는 활성 에너지선을 조사(irradiating)하여 상기 경화성 수지 조성물을 경화시켜 시일하는 것을 특징으로 하는 시일 방법이다.
다른 실시 태양에서는 피 시일 부품의 플랜지에 상기 경화성 수지 조성물을 도포하고, 가열 또는 활성 에너지선을 조사하여 상기 경화성 수지 조성물을 경화시켜 가스킷(gasket)을 형성하고, 그 후, 또 한 쪽 플랜지와 접합하여 압축 시일하는 것을 특징으로 하는 시일 방법이다.
다른 실시 태양에서는, 미리 피 시일 부품의 플랜지에 금형을 압접하고, 금형과 플랜지 사이에 생긴 캐비티에 상기 경화성 수지 조성물을 주입하고, 가열 또는 활성 에너지선을 조사함으로써 경화시켜 가스킷을 형성하고, 그 후, 또 한 쪽 플랜지와 접합하여 시일하는 것을 특징으로 하는 시일 방법이다.
본 발명은 저점도이면서 고무 물성, 수소 가스 배리어성 등의 특성을 갖는 경화성 수지 조성물을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 이하의 형태일 수 있다.
[1]
하기의 (A) 내지 (D) 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 경화성 수지 조성물.
(A) 성분 : 1 분자 중에 알케닐기를 1 이상 갖는 비닐계 중합체
(B) 성분 : 1 분자 중에 히드로실릴기를 1 이상 갖는 화합물
(C) 성분 : 히드로실릴화 촉매
(D) 성분 : GPC로 측정된 분자량 분포에서 적어도 두 개의 피크 톱 분자량(peak top molecular weight)을 갖는 가소제
[2]
상기 (D) 성분은 폴리α-올레핀계 가소제인 상기 [1]에 기재된 경화성 수지 조성물.
[3]
상기 (D) 성분은 수평균 분자량이 300 내지 5000인 상기 [1] 또는 [2] 중 어느 한 항에 기재된 경화성 수지 조성물.
[4]
상기 (A) 성분의 비닐계 중합체는 알케닐기를 1 이상 갖는 폴리이소부틸렌인 상기 [1] 내지 [3] 중 어느 한 항에 기재된 경화성 수지 조성물.
[5]
상기 [1] 내지 [4] 중 어느 한 항에 기재된 경화성 수지 조성물을 포함하는 연료 전지용 시일제(sealing agent).
[6]
상기 연료 전지용 시일제는 연료 전지의 부재인 세퍼레이터(separator), 프레임, 전해질, 연료극(fuel electrode), 공기극 및 전해질막 전극 접합체로 이루어진 군 중 어느 것의 부재 주변용 시일제인, 상기 [5]에 기재된 연료 전지용 시일제.
[7]
상기 연료 전지용 시일제는 연료 전지에서의 인접한 세퍼레이터끼리와의 사이의 시일제, 또는 연료 전지의 프레임과 전해질막 또는 전해질막 전극 접합체와의 사이의 시일제인, 상기 [5] 또는 [6]에 기재된 연료 전지용 시일제.
[8]
상기 연료 전지는 고체 고분자형 연료 전지인 상기 [5] 내지 [7] 중 어느 한 항에 기재된 연료 전지용 시일제.
[9]
상기 [1] 내지 [4] 중 어느 한 항에 기재된 경화성 수지 조성물을 가열 또는 활성 에너지선을 조사(irradiating)함으로써 경화시킨 경화물.
[10]
연료 전지에서의 인접하는 세퍼레이터끼리와의 사이의 시일 및 연료 전지의 프레이과 전해질막 또는 전해질막 전극 접합체와의 사이의 시일으로 이루어진 군 중 어느 것을 포함하는 연료 전지로서, 상기 어느 시일이 상기 [9]에 기재된 경화물을 포함하는 연료 전지.
[11]
상기 연료 전지는 고체 고분자형 연료 전지인 상기 [10]에 기재된 연료 전지.
[12]
적어도 2개의 플랜지(flange)를 갖는 피 시일 부품(seal target component)의 당해 적어도 2개의 플랜지 사이의 적어도 일부를 시일하는 방법으로서, 상기 플랜지의 적어도 한 쪽이 활성 에너지선의 광을 투과 가능하며, 상기 플랜지의 적어도 한 쪽 표면에 상기 [1] 내지 [4] 중 어느 한 항에 기재된 경화성 수지 조성물을 도포하는 공정, 상기 경화성 수지 조성물을 도포한 한 쪽 플랜지와 다른 쪽 플랜지를 상기 경화성 수지 조성물을 통해 접합하는 공정 및 활성 에너지선을 상기 광투과 가능한 플랜지를 통해 조사하여 상기 경화성 수지 조성물을 경화시키고, 상기 적어도 2개의 플랜지 사이의 적어도 일부를 시일하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 시일 방법.
[13]
적어도 2개의 플랜지를 갖는 피 시일 부품의 당해 적어도 2개의 플랜지 사이의 적어도 일부를 시일하는 방법으로서, 상기 플랜지의 적어도 한 쪽 플랜지에 상기 [1] 내지 [4]의 중 어느 한 항에 기재된 경화성 수지 조성물을 도포하는 공정, 상기 도포한 경화성 수지 조성물에 활성 에너지선을 조사하여 상기 경화성 수지 조성물을 경화시키고, 상기 경화성 수지 조성물의 경화물로 이루어진 가스킷(gasket)을 형성하는 공정, 다른 쪽 플랜지를 상기 가스킷 상에 배치하여 경화성 수지 조성물을 도포한 한 쪽 플랜지와 상기 다른 쪽 플랜지를 상기 가스킷을 통해 압착하고, 상기 적어도 2개의 플랜지 사이의 적어도 일부를 시일하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 시일 방법.
[14]
적어도 2개의 플랜지를 갖는 피 시일 부품의 당해 적어도 2개의 플랜지 사이의 적어도 일부를 시일하는 방법으로서, 상기 플랜지의 적어도 한 쪽 플랜지 상에 가스킷 형성용 금형을 배치하는 공정, 상기 가스킷 형성용 금형과 상기 금형을 배치한 플랜지와의 사이 공극의 적어도 일부에 상기 [1] 내지 [4] 중 어느 한 항에 기재된 경화성 수지 조성물을 주입하는 공정, 상기 경화성 수지 조성물에 상기 활성 에너지선을 조사하여 상기 경화성 수지 조성물을 경화시키고, 상기 경화성 수지 조성물의 경화물로 이루어진 가스킷을 형성하는 공정, 상기 금형을 상기 한 쪽 플랜지로부터 분리하는 공정, 다른 쪽 플랜지를 상기 가스킷 상에 배치하고, 상기 한 쪽 플랜지와 상기 다른 쪽 플랜지를 상기 가스킷을 통해 압착하고, 상기 적어도 2개의 플랜지 사이의 적어도 일부를 시일하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 시일 방법.
본 발명의 또 다른 태양은 다음과 같아도 좋다.
[1b]
하기의 (A) 내지 (D) 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 경화성 수지 조성물.
(A) 성분 : 1 분자 중에 알케닐기를 1 이상 갖는 비닐계 중합체
(B) 성분 : 1 분자 중에 히드로실릴기를 1 이상 갖는 화합물
(C) 성분 : 히드로실릴화 촉매
(D) 성분 : GPC로 측정된 분자량 분포에서 적어도 두 개의 피크 톱 분자량을 갖는 가소제
[2b]
상기 (D) 성분은 폴리α-올레핀계 가소제인 것을 특징으로 하는 상기 [1b]에 기재된 경화성 수지 조성물.
[3b]
상기 (D) 성분은 수평균 분자량이 300 내지 5000인 것을 특징으로 하는 상기 [1b] 또는 [2b] 중 어느 한 항에 기재된 경화성 수지 조성물.
[4b]
상기 (A) 성분의 비닐계 중합체는 알케닐기를 1 이상 갖는 폴리이소부틸렌인 것을 특징으로 하는 상기 [1b] 내지 [3b] 중 어느 한 항에 기재된 경화성 수지 조성물.
[5b]
상기 [1b] 내지 [4b] 중 어느 한 항에 기재된 경화성 수지 조성물을 이용한 연료 전지용 시일제.
[6b]
연료 전지에서의 부재인 세퍼레이터, 프레임, 전해질, 연료극, 공기극, MEA로 이루어진 군 중 어느 시일에 사용하는 것을 특징으로 하는 상기 [1b] 내지 [5b] 중 어느 한 항에 기재된 경화성 수지 조성물.
[7b]
연료 전지에서의 인접한 세퍼레이터끼리와의 사이의 시일제, 연료 전지의 프레임과 전해질막 또는 MEA과의 사이의 시일에 사용하는 것을 특징으로 하는 상기 [1b] 내지 [5b] 중 어느 한 항에 기재된 경화성 수지 조성물.
[8b]
상기 연료 전지는 고체 고분자형 연료 전지인 것을 특징으로 하는 상기 [5b] 내지 [7b] 중 어느 한 항에 기재된 경화성 수지 조성물.
[9b]
상기 [1b] 내지 [4b] 중 어느 한 항에 기재된 경화성 수지 조성물을 가열 또는 활성 에너지선을 조사하여 경화시킨 경화물.
[10b]
상기 [1b] 내지 [4b] 중 어느 한 항에 기재된 경화성 수지 조성물을 연료 전지에서의 인접한 세퍼레이터끼리와의 사이의 시일, 연료 전지의 프레임과 전해질막 또는 MEA와의 사이의 시일 중 어느 것으로 이용한 것을 특징으로 하는 연료 전지.
[11b]
상기 연료 전지는 고체 고분자형 연료 전지인 것을 특징으로 하는 상기 [10b]에 기재된 연료 전지.
[12b]
피 시일 부품의 플랜지에 상기 [1b] 내지 [4b] 중 어느 한 항에 기재된 경화성 수지 조성물을 도포하고, 또 한 쪽 플랜지와 접합한 상태에서 가열 또는 활성 에너지선을 조사하고, 상기 경화성 수지 조성물을 경화시켜 시일하는 것을 특징으로 하는 시일 방법.
[13b]
피 시일 부품의 플랜지에 상기 [1b] 내지 [4b] 중 어느 한 항에 기재된 경화성 수지 조성물을 도포하고, 가열 또는 활성 에너지선을 조사하여 상기 경화성 수지 조성물을 경화시켜 가스킷을 형성하고, 그 후, 또 한 쪽 플랜지와 접합하여 압축 시일하는 것을 특징으로 하는 시일 방법.
[14b]
미리 피 시일 부품의 플랜지에 금형을 압착하고, 금형과 플랜지 사이에 생긴 캐비티에 상기 [1b] 내지 [4b] 중 어느 한 항에 기재된 경화성 수지 조성물을 주입 하고, 가열 또는 활성 에너지선을 조사함으로써 경화시켜 가스킷을 형성하고, 그 후, 또 한 쪽 플랜지와 접합하여 시일하는 것을 특징으로 하는 시일 방법.
도 1은, 연료 전지의 단셀의 개략 단면도이다.
도 2는, 연료 전지 전체를 나타내는 개략도이다.
도 3은, SPECTORASYN10, SPECTORASYN6, SPECTORASYN4의 폴리α-올레핀계 가소제의 GPC로 측정된 분자량 분포이다.
이하에 발명의 상세한 내용을 설명한다.
<경화성 수지 조성물>
본 발명은, 하기의 (A) 내지 (D) 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 경화성 수지 조성물에 관한 것이다.
(A) 성분 : 1 분자 중에 알케닐기를 1 이상 갖는 비닐계 중합체
(B) 성분 : 1 분자 중에 히드로실릴기를 1 이상 갖는 화합물
(C) 성분 : 히드로실릴화 촉매
(D) 성분 : GPC로 측정된 분자량 분포에서 적어도 두 개의 피크 톱 분자량을 갖는 가소제.
본 발명의 경화성 수지 조성물의 각 (A) 내지 (D) 성분, 및 임의 성분은 하기 중 어느 조건을 만족하는 것을 임의로 조합하여 사용할 수 있다.
<(A) 성분>
본 발명에 사용되는 (A) 성분이란, 1 분자 중에 알케닐기를 1 이상 갖는 비닐 중합체이면 특별히 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서의 (A) 성분의 25℃에서의 점도는 특별히 제한은 없지만, 작업성 등의 측면에서 5 내지 3000Pa·s가 바람직하고, 보다 바람직하게는 50 내지 2700Pa·s이며, 특히 바람직하게는 100 내지 2500Pa·s이다. 또한, 점도 측정은 콘 플레이트형 점도계를 이용하여 측정하였다. 또한 알케닐기가 비닐 중합체의 주쇄 말단에 있을 때, 저경도이면서 높은 강도, 낮은 압축 영구 변형의 고무 탄성체가 얻어지기 쉬워지는 등의 점에서 바람직하다.
본 발명에서의 (A) 성분의 분자량은 특별한 제한은 없지만, 유동성, 경화 후의 물성 등의 면에서 수평균 분자량이 500 내지 500,000인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1,000 내지 100,000이며, 특히 바람직하게는 3,000 내지 50,000이다. 또한, 특별히 언급이 없는 한, 상기 수평균 분자량은, 크기 배제 크로마토그래피(SEC)를 이용한 표준 폴리스티렌 환산법에 의해 산출하였다.
또한 (A) 성분의 비닐 중합체란, 예를 들어 폴리이소부틸렌, 폴리이소프렌, 폴리부타디엔, 스티렌, (메트)아크릴레이트, (메트)아크릴산 에스테르, (메트)아크릴아미드, 아크릴로니트릴, 아세트산 비닐 불소 함유 비닐계 모노머 및 규소 함유 비닐계 모노머로 이루어진 군에서 선택되는 모노머를 주로 중합하여 제조되는 것인 폴리머 등을 들 수 있으며, 그 중에서도 시일성의 관점에서, 폴리이소부틸렌, 폴리이소프렌, 폴리부타디엔이 바람직하고, 특히 수소 가스 배리어성이 우수하다는 관점에서 폴리이소부틸렌이 바람직하다.
상기 (A) 성분의 폴리이소부틸렌이란, 예를 들어 -[CH2C(CH3)2]- 단위를 가지면 좋고, "-[CH2C(CH3)2]- 단위 이외의 다른 구성 단위"를 포함하는 폴리이소부틸렌이어도 좋다. 또한 -[CH2C(CH3)2]- 단위를 적어도 50중량% 이상 포함하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 70중량% 이상이다. 또한, 본 발명에서 폴리머란 폴리머 주쇄에 모노머의 반복 단위를 수반하는 구조로, 100개 이상의 반복 단위로 이루어지는 화합물을 말한다.
상기 (A) 성분의 폴리이소부틸렌의 시판품으로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 EPION(에피온) 200A, 400A, 600A(주식회사 카네카 제조) 등을 들 수 있다.
<(B) 성분>
본 발명 (B) 성분의 히드로실릴기 함유 화합물로서는, (A) 성분과 히드로실릴화 반응에 의해 경화되는 것이면 특별히 제한은 없다. 히드로실릴기란, SiH 결합을 갖는 기를 나타낸다. (B) 성분으로서는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 오르가노히드로겐폴리실록산 등을 들 수 있고, 보다 구체적으로는 직쇄상, 분지상, 환상 또는 망상 분자로 이루어진 분자 중에 히드로실릴기를 함유하는 실리콘 등을 들 수 있다. 또한 히드로실릴기를 2 이상 갖는 화합물이 바람직하다.
상기 (B) 성분의 시판품으로서는 특별히 한정되지 않지만, CR-300, CR-500(주식회사 카네카 제조), HMS-013, HMS-151, HMS-301(아즈맥스 주식회사 제조), SH1107 플루이드(도레이·다우코닝 주식회사 제조) 등을 들 수 있다. 상기 (B) 성분의 배합량은 특별히 한정되지 않지만, 상기 (A) 성분 100중량부에 대하여 0.1 내지 50중량부인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1 내지 40중량부이고, 더욱 바람직하게는 5 내지 30중량부이며, 특히 바람직하게는 8 내지 20중량부이다. 0.1중량부 내지 50중량부의 범위 내에 있음으로써 경화성 수지 조성물의 양호한 수소 가스 배리어성을 얻을 수 있다.
(B) 성분의 첨가량은 (B) 성분의 히드로실릴기와 (A) 성분에 포함되는 알케닐기와의 당량비(히드로실릴기/알케닐기)가 0.5 내지 2.0이 되는 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 0.8 내지 1.5이다.
0.5 당량 이상인 경우에는 가교 밀도가 높아져 경화물의 수소 가스 배리어성이 향상되는 경향이 있고, 2.0 당량 이하인 경우에는 탈수소 반응에 의한 수소 가스가 발생하여 경화물 발포의 문제가 생기거나 하지 않는 경향이 있다.
<(C) 성분>
본 발명의 (C) 성분인 히드로실릴화 촉매에 대해서는 특별히 제한은 없고, 임의의 것을 사용될 수 있다.
본 경화성 수지 조성물을 가열에 의해 경화시키는 경우, 바람직한 (C) 성분으로서는 염화 백금산, 백금 단체, 알루미나, 실리카, 카본 블랙 등의 담체에 고체 백금을 담지시킨 것; 염화 백금산과 알코올, 알데히드, 케톤 등과의 착체; Pt(CH2=CH2)2Cl2 등의 백금-올레핀 착체; Ptn(ViMe2SiOSiMe2Vi)x, Pt [(MeViSiO)4]y, 백금 디비닐테트라메틸디실록산 착체 등의 백금-비닐실록산 착체; Pt(PPh3)4, Pt(PBu3)4 등의 백금-포스파이트 착체를 들 수 있다. 이들 중에서도 활성이 우수하다는 관점에서, 염화 백금산, 백금-올레핀 착체, 백금-비닐실록산 착체 등이 바람직하다. 상기 Vi는 비닐기를 의미한다.
또한, 본 경화성 수지 조성물을 자외선 등의 활성 에너지선을 조사함으로써 경화시키는 경우, 바람직한 (C) 성분으로서는 β-디케토네이트 화합물을 배위자로 갖는 백금 착체 또는 환상 디엔 화합물을 배위자로 갖는 백금 착체 등을 들 수 있다.
상기 β-디케토네이트 화합물을 배위자로 갖는 백금 착체로서는, 예를 들어 트리메틸(아세틸아세토네이트)백금, 트리메틸(3,5-헵탄디오네이트)백금, 트리메틸(메틸아세토아세테이트)백금, 비스(2,4-펜탄디오나토)백금, 비스(2,4-헥산디오나토)백금, 비스(2,4-헵탄디오나토)백금, 비스(3,5-헵탄디오나토)백금, 비스(1-페닐-1,3-부탄디오나토)백금, 비스(1,3-디페닐-1,3-프로판디오나토)백금 등을 들 수 있고, 그 중에서도 특히 자외선에 의한 활성이 높다는 관점에서, 비스(2,4-펜탄디오나토)백금이 바람직하다.
상기의 환상 디엔 화합물을 배위자로 갖는 백금 착체로서는 예를 들어 (1,5-시클로옥타디에닐)디메틸 백금 착체, (1,5-시클로옥타디에닐)페닐 백금 착체, (1,5-시클로옥타디에닐)디프로필 백금 착체, (2,5-노르보나디엔) 디메틸 백금 착체, (2,5-노르보나디엔)디페닐 백금 착체, (시클로펜타디에닐)디메틸 백금 착체, (메틸시클로펜타디에닐)디에틸 백금 착체, (트리메틸실릴시클로펜타디에닐)디페닐 백금 착체, (메틸시클로옥타-1,5-디에닐)디에틸 백금 착체, (시클로펜타디에닐)트리메틸 백금 착체, (시클로펜타디에닐)에틸디메틸 백금 착체, (시클로펜타디에닐)아세틸디메틸 백금 착체, (메틸시클로펜타디에닐)트리메틸 백금 착체, (메틸시클로펜타디에닐) 트리헥실 백금 착체, (트리메틸실릴시클로펜타디에닐)트리메틸 백금 착체, (디메틸페닐실릴시클로펜타디에닐)트리페닐 백금 착체, (시클로펜타디에닐)디메틸트리메틸실릴메틸 백금 착체 등을 들 수 있다.
또한 백금 화합물 이외의 촉매의 예로서는 RhCl(PPh3)3, RhCl3, RuCl3, IrCl3, FeCl3, AlCl3, PdCl2·2H2O, NiCl2, TiCl4 등을 들 수 있다 . 이들 촉매는 단독으로 사용하여도 좋고, 2 종류 이상 병용해도 상관없다.
(C) 성분의 배합량으로서는 특별히 제한되지 않지만, (A) 성분 중의 알케닐기 1mol에 대해 화합물로 1×10-1 내지 1×10-8 mol의 범위에서 사용하는 것이 좋다. 바람직하게는 1×10-2 내지 1×10-6 mol의 범위에서 사용하는 것이 좋다. 또한, (C) 성분의 경화성 수지 조성물 중에서의 절대량은, 예를 들어 10 내지 1000μl이며, 바람직하게는 20 내지 500μl, 보다 바람직하게는 30 내지 300μl, 더욱 바람직하게는 50 내지 100μl이다. (C) 성분의 형태는 고체 또는 액체 중 어느 것이어도 좋지만, 예를 들어 알코올 용액의 형태, 바람직하게는 메탄올, 에탄올, 프로판올 등의 용액의 형태, 더욱 바람직하게는 이소프로판올 용액의 형태로 사용하는 것이 적당하다.
<(D) 성분>
본 발명의 (D) 성분인 GPC(겔 투과 크로마토그래피)로 측정된 분자량 분포에서 적어도 두 개의 피크 톱 분자량을 갖는 가소제는 본 발명의 기타 성분과 조합함으로써 저점도이면서 고무 물성, 수소 가스 배리어성 등의 특성을 양립할 수 있다는 현저한 효과를 얻을 수 있다. 그 중에서도, 본 발명의 (A) 성분의 구조와 극성이 가꺼워 상용성이 우수하다는 점에서, 폴리α-올레핀계 가소제가 바람직하다. 피크 톱 분자량이란, GPC(겔 투과 크로마토그래피)로 측정된 것으로, 분자량 분포의 피크 정점의 위치에서 구한 값이다. 또한 적어도 두 개의 피크 톱 분자량은 300 내지 5000의 범위에 있는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 500 내지 4000의 범위이며, 더욱 바람직하게는 700 내지 3000의 범위이다.
상기 본 발명의 (D) 성분의 분자량 분포 전체의 수평균 분자량은 300 내지 5000이며, 보다 바람직하게는 500 내지 4000의 범위이며, 특히 바람직하게는 700 내지 3000의 범위이다. 상기 범위임으로써 저점도이면서 고무 물성, 수소 가스 배리어성 등의 특성을 양립할 수 있다는 현저한 효과를 특히 갖는다. 본 발명의 (D) 성분의 수평균 분자량은 GPC로 측정된 것으로 표준 폴리스티렌 환산법에 의해 산출하었다.
상기 본 발명의 (D) 성분의 분자량 분포 전체의 다분산도(중량 평균 분자량/수평균 분자량)는 1.02 내지 1.10이며, 특히 바람직하게는 1.025 내지 1.075의 범위이다. 상기 범위임으로써 저점도이면서 고무 물성, 수소 가스 배리어성 등의 특성을 양립할 수 있다는 현저한 효과를 특히 갖는다. 본 발명의 (D) 성분의 다분산도는 GPC로 측정된 것으로 표준 폴리스티렌 환산법에 의해 산출한 수평균 분자량과 중량 평균 분자량에 의해 구하였다.
상기 본 발명의 (D) 성분으로서는, 예를 들어 폴리α-올레핀, 액상 폴리부텐, 액상 폴리이소프렌, 피마자 오일 등의 식물유, 지방산 에스테르 등이 적당하며, 그 중에서도 폴리α-올레핀, 액상 폴리부텐, 액상 폴리이소프렌이 바람직하고, 특히 바람직하게는 폴리α-올레핀이다. 상기 본 발명의 (D) 성분의 시판품으로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 SpectraSyn 6(ExxonMobil 제조) 등을 들 수 있다. 또한 SpectraSyn 6의 GPC로 측정된 분자량 분포는 도 3에 나타내는 바와 같다. 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, SpectraSyn 6은 분자량 723 부근 및 분자량 862 부근의 2개소의 피크가 존재한다.
(D) 성분으로서는 GPC로 측정된 분자량 분포에서 피크가 하나인 폴리α-올레핀계 가소제를 2종 이상 병용함으로써 얻을 수 있다. 예를 들어 GPC로 측정된 분자량 분포에서 피크가 하나인 폴리α-올레핀계 가소제인 SpectraSyn 4(ExxonMobil 제조)와 SpectraSyn 10(ExxonMobil 제조)를 병용함으로써 얻어진다. 또한 SpectraSyn 4 및 SpectraSyn 10의 GPC로 측정된 분자량 분포는 도 3에 나타내는 바와 같다. 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, SpectraSyn 4 및 SpectraSyn 10은 각각 분자량 627 부근 및 분자량 1124 부근에 1개의 피크가 존재한다.
상기 (D) 성분의 배합량은 특별히 한정되지 않지만, 상기 (A) 성분 100중량부에 대하여 1 내지 70중량부인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5 내지 60중량부이며, 더욱 바람직하게는 10 내지 50중량부이며, 특히 바람직하게는 20 내지 45중량부이다. 1중량부 이상임으로써, 경화성 수지 조성물이 저점도화하여 작업성이 향상되고, 70중량부 이하임으로써, 수소 가스 배리어성이 우수한 경화물이 얻어진다.
<임의 성분>
본 발명의 조성물에 대하여, 본 발명의 목적을 손상하지 않는 범위에서 가교제, 반응 속도 조절제, 스티렌계 공중합체 등의 각종 엘라스토머, 충전재, 보존 안정제, 산화 방지제, 광 안정제, 폴리알파 올레핀 등의 가소제, 안료, 난연제 및 계면 활성제 등의 첨가제를 사용할 수 있다.
본 발명에 대하여 가교제를 첨가해도 좋다. 가교제로서는, 예를 들어 2,4,6-트리스(알릴옥시)-1,3,5-트리아진, 1,2-폴리부타디엔, 1,2-폴리부타디엔 유도체, 트리메틸올프로판디알릴에테르, 펜타에리트리톨트리알릴에테르, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판디(메트)아크릴레이트, 트리알릴 인산 에스테르, 트리알릴이소시아누레이트, 디알릴이소시아누레이트, 디알릴모노글리시딜이소시아누레이트, 디알릴모노벤질이소시아누레이트, 디알릴모노프로필이소시아누레이트, 디알릴프탈레이트, 트리알릴트리멜리테이트, 디에틸렌글리콜비스알릴카르보네이트, 트리메틸올프로판디알릴에테르, 트리메틸올프로판트리알릴에테르, 펜타에리트리톨트리알릴에테르, 펜타에리트리톨테트라알릴에테르, 1,1,2,2-테트라알릴옥시에탄, 디알릴리덴펜타에리트리톨, 트리알릴시아누레이트, 1,2,4-트리비닐시클로헥산, 1,4-부탄디올디알릴에테르, 노난디올디알릴에테르, 1,4-시클로헥산디메탄올디알릴에테르, 트리에틸렌글리콜디알릴에테르, 트리메틸올프로판트리비닐에테르, 펜타에리트리톨테트라비닐에테르, 비스페놀S의 디알릴에테르, 디비닐벤젠, 디비닐비페닐, 1,3-디이소프로페닐벤젠, 1,4-디이소프로페닐벤젠, 1,3-비스(알릴옥시)아다만탄, 1,3-비스(비닐옥시)아다만탄, 1,3,5-트리스(알릴옥시)아다만탄, 1,3,5-트리스(비닐옥시)아다만탄, 디시클로펜타디엔, 비닐시클로헥센, 1,5-헥사디엔, 1,9-데카디엔, 디알릴에테르, 비스페놀A 디알릴에테르, 2,5-디알릴페놀알릴에테르 및 그것들의 올리고머, 노볼락페놀의 아릴에테르 등을 들 수 있다. 그 중에서, 본 발명의 (A) 성분과 상용성이 우수하다는점에서, 1,2,4-트리비닐시클로헥산, 트리알릴이소시아누레이트, 2,4,6-트리스(알릴옥시)-1,3,5-트리아진, 1,2-폴리부타디엔 등이 바람직하다.
본 발명에 대하여 반응 속도 조절제를 첨가해도 좋다. 반응 속도 조절제로서는 예를 들어 지방족 불포화 결합을 함유하는 화합물, 유기 인화합물, 유기 황화합물, 질소 함유 화합물 등을 들 수 있다. 이들을 단독 사용 또는 2종 이상 병용해도 좋다.
상기 지방족 불포화 결합을 함유하는 화합물로서는, 구체적으로는 3-히드록시-3-메틸-1-부틴, 3-히드록시-3-페닐-1-부틴, 3,5-디메틸-1-헥신-3-올, 1-에티닐-1-시클로헥산올 등의 프로파길알코올류, 엔-인화합물류, 무수말레산, 말레산 디메틸 등의 말레산 에스테르류 등을 예시할 수 있다. 또한 유기 인화합물로서는 구체적으로는 트리오르가노포스핀류, 디오르가노포스핀류, 오르가노포스폰류, 트리오르가노포스파이트류 등을 예시할 수 있다. 또한 유기 황화합물로서는 구체적으로는 오르가노머캅탄류, 디오르가노술피드류, 황화 수소, 벤조티아졸, 티아졸, 벤조티아졸디술피드 등을 예시할 수 있다. 또한 질소 함유 화합물로서는, 구체적으로는 N,N,N',N'-테트라메틸에틸렌디아민, N,N-디메틸에틸렌디아민, N,N-디에틸에틸렌디아민, N,N-디부틸에틸렌디아민, N,N-부틸-1,3-프로판디아민, N,N-디메틸-1,3-프로판디아민, N,N,N',N'-테트라에틸에틸렌디아민, N,N-부틸-1,4-부탄디아민, 2,2'-비피리딘 등을 예시할 수 있다.
본 발명에 대하여 경화물의 고무 물성을 조정할 목적으로 스티렌계 공중합체를 배합해도 좋다. 스티렌계 공중합체로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 스티렌-부타디엔 공중합체, 스티렌-이소프렌 공중합체(SIP), 스티렌-부타디엔 공중합체(SB), 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 공중합체(SEBS), 스티렌-이소부틸렌-스티렌 공중합체(SIBS), 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체(AS), 스티렌-부타디엔-아크릴로니트릴 공중합체(ABS) 등을 들 수 있다.
본 발명에 대하여, 경화물의 탄성률, 유동성 등의 개량을 목적으로 하여 보존 안정성을 저해하지 않는 정도의 충전재를 첨가해도 좋다. 충전재의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 경화성 수지 조성물 경화물의 기계적 강도를 향상시킴과 함께 점도의 상승을 억제할 수 있다는 점에서 구형상이 바람직하다. 충전재의 평균 입경은 특별히 한정되지 않지만 0.1 내지 1000μm의 범위가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 300μm의 범위이다. 충전재로서는 유기질 분체, 무기질 분체, 금속질 분체 등을 들 수 있다. 무기질 분체의 충전재로서는 유리, 실리카, 알루미나, 마이카, 세라믹스, 실리콘 고무 분체, 탄산 칼슘, 질화 알루미늄, 카본 분말, 카올린 클레이, 건조 점토 광물, 건조 규조토 등을 들 수 있다. 무기질 분체의 배합량은 (A) 성분 100중량부에 대하여 0.1 내지 100중량부 정도가 바람직하다. 0.1중량부보다 크면 효과가 작아지지도 않고, 100중량부 이하이면 경화성 수지 조성물의 충분한 유동성이 얻어져 양호한 작업성이 얻어진다.
실리카는, 경화성 수지 조성물의 점도 조정 또는 경화물의 기계적 강도를 향상시킬 목적으로 배합할 수 있다. 바람직하게는 오르가노클로로실란류, 폴리오르가노실록산, 헥사메틸디실라잔 등으로 소수화 처리한 것 등을 사용할 수 있다. 실리카(퓸드 실리카)의 구체예로서는, 예를 들어 니폰 에어로실 제조의 상품명 에어로실 R974, R972, R972V, R972CF, R805, R812, R812S, R816, R8200, RY200, RX200, RY200S, R202 등의 시판품을 들 수 있다.
유기질 분체의 충전재로서는, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 나일론, 가교 아크릴, 가교 폴리스티렌, 폴리에스테르, 폴리비닐알코올, 폴리비닐부티랄, 폴리카르보네이트를 들 수 있다. 유기질 분체의 배합량은 (A) 성분 100중량부에 대하여 0.1 내지 100중량부 정도가 바람직하다. 0.1중량부보다 크면 효과가 작아지지도 않고, 100중량부 이하이면 경화성 수지 조성물의 충분한 유동성을 얻어져 양호한 작업성이 얻어진다.
금속질 분체의 충전재로서는, 예를 들어 금, 백금, 은, 구리, 인듐, 팔라듐, 니켈, 알루미나, 주석, 철, 알루미늄, 스테인레스 등을 들 수 있다. 금속질 분체의 배합량은 (A) 성분 100중량부에 대하여 0.1 내지 100중량부 정도가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1 내지 50중량부이다.
본 발명에 대하여 산화 방지제를 첨가해도 좋다. 산화 방지제로서는 예를 들어 β-나프토퀴논, 2-메톡시-1,4-나프토퀴논, 메틸히드로퀴논, 히드로퀴논, 히드로퀴논모노메틸에테르, 모노-tert-부틸히드로퀴논, 2,5-디-tert-부틸히드로퀴논, p-벤조퀴논, 2,5-디페닐-p-벤조퀴논, 2,5-디-tert-부틸-p-벤조퀴논 등의 퀴논계 화합물; 페노티아진, 2,2-메틸렌-비스(4-메틸-6-tert-부틸페놀), 카테콜, tert-부틸카테콜, 2-부틸-4-히드록시아니솔, 2,6-디-tert-부틸-p-크레졸, 2-tert-부틸-6-(3-tert-부틸-2-히드록시-5-메틸벤질)-4-메틸페닐아크릴레이트, 2-[1-(2-히드록시-3,5-디-tert-펜틸페닐)에틸]-4,6-디-tert-펜틸페닐아크릴레이트, 4,4'-부틸리덴비스(6-tert-부틸-3-메틸페놀), 4,4'-티오비스(6-tert-부틸-3-메틸페놀), 3,9-비스[2-[3-(3-tert-부틸-4-히드록시-5-메틸페닐)프로피오닐옥시]-1,1-디메틸에틸]-2,4,8,10-테트라옥사스피로[5,5]운데칸, 펜타에리트리톨테트라키스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 티오디에틸렌비스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 옥타데실-3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, N,N'-헥산-1,6-디일비스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피온아미드], 벤젠프로판산, 3,5-비스(1,1-디메틸에틸)-4-히드록시, C7-C9 측쇄 알킬에스테르, 2,4-디메틸-6-(1-메틸펜타데실)페놀, 디에틸[[3,5-비스(1,1-디메틸에틸)-4-히드록시페닐]메틸]포스포네이트, 3,3',3",5,5',5"-헥사-tert-부틸-a,a',a"-(메시틸렌-2,4,6-톨릴)트리-p-크레졸, 칼슘디에틸비스[[3,5-비스(1,1-디메틸에틸)-4-히드록시페닐]메틸]포스포네이트, 4,6-비스(옥틸티오메틸)-o-크레졸, 에틸렌비스(옥시에틸렌)비스[3-(5-tert-부틸-4-히드록시-m-톨릴)프로피오네이트], 헥사메틸렌비스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 1,3,5-트리스(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질)-1,3,5-트리아진-2,4,6(1H,3H,5H)-트리온, 1,3,5-트리스[(4-tert-부틸-3-히드록시-2,6-크실릴)메틸]-1,3,5-트리아진-2,4,6 (1H,3H,5H)-트리온, N-페닐벤젠아민과 2,4,6-트리메틸펜텐과의 반응 생성물, 2,6-디-tert-부틸-4-(4,6-비스(옥틸티오)-1,3,5-트리아진-2-일아미노)페놀, 피크르산, 시트르산 등의 페놀류; 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐)포스파이트, 트리스[2-[[2,4,8,10-테트라-tert-부틸디벤조[d,f][1,3,2]디옥사포스페핀-6-일]옥시]에틸]아민, 비스(2,4-디-tert-부틸페닐)펜타에리트리톨디포스파이트, 비스[2,4-비스(1,1-디메틸에틸)-6-메틸페닐]에틸에스테르 아인산, 테트라키스(2,4-디-tert-부틸페닐)[1,1-비스페닐]-4,4'-디일비스포스포나이트, 6-[3-(3-tert-부틸-4-히드록시-5-메틸페닐)프로폭시]-2,4,8,10-테트라-tert-부틸디벤즈[d,f][1,3,2]디옥사포스페핀 등의 인계 화합물; 페노티아진 등의 아민계 화합물; 락톤계 화합물; 비타민 E계 화합물 등을 들 수 있다. 그 중에서도 페놀계 화합물이 적합하다.
본 발명에 대하여 광안정제를 첨가해도 좋다. 광안정제로서는, 예를 들어 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바케이트, 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바케이트, 4-벤조일옥시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘, 1-[2-[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오닐옥시]에틸]-4-[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오닐옥시]-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘, 1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리디닐-메타크릴레이트, 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리디닐)[[3,5-비스(1,1-디메틸에틸)-4-히드록시페닐]메틸]부틸말로네이트, 데칸이산 비스(2,2,6,6-테트라메틸-1(옥틸옥시)-4-피페리디닐)에스테르, 1,1-디메틸에틸히드로퍼옥시드와 옥탄의 반응 생성물, N,N',N",N"'-테트라키스-(4,6-비스-(부틸-(N-메틸-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일)아미노)-트리아진-2-일)-4,7-디아자데칸-1,10-디아민, 디부틸아민-1,3,5-트리아진-N,N'-비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜-1,6-헥사메틸렌디아민과 N-(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)부틸아민의 중축합물, 폴리[[6-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)아미노-1,3,5-트리아진-2,4-디일][(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)이미노]헥사메틸렌[(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)이미노]], 숙신산 디메틸과 4-히드록시-2,2,6,6-테트라메틸-1-피페리딘에탄올의 중합물, 2,2,4,4-테트라메틸-20-(β-라우릴옥시카르보닐)에틸-7-옥사-3,20-디아자디스피로[5,1,11,2]헤네이코산-21-온, β-알라닌, N,-(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐)-도데실에스테르/테트라데실에스테르, N-아세틸-3-도데실-1-(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐)피롤리딘-2,5-디온, 2,2,4,4-테트라메틸-7-옥사-3,20-디아자디스피로[5,1,11,2]헤네이코산-21-온, 2,2,4,4-테트라메틸-21-옥사-3,20-디아자디시클로-[5,1,11,2]-헤네이코산-20-프로판산 도데실에스테르/테트라데실에스테르, 프로판디오익애시드, [(4-메톡시페닐)-메틸렌]-비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리디닐)에스테르, 2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디놀의 고급 지방산 에스테르, 1,3-벤젠디카르복시아미드, N,N'-비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐) 등의 힌더드아민계; 옥타벤존 등의 벤조페논계 화합물; 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)페놀, 2-(2-히드록시-5-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-[2-히드록시-3-(3,4,5,6-테트라히드로프탈이미드-메틸)-5-메틸페닐]벤조트리아졸, 2-(3-tert-부틸-2-히드록시-5-메틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(2-히드록시-3,5-디-tert-펜틸페닐)벤조트리아졸, 메틸3-(3-(2H-벤조트리아졸-2-일)-5-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트와 폴리에틸렌글리콜의 반응 생성물, 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-6-도데실-4-메틸페놀 등의 벤조트리아졸계 화합물; 2,4-디-tert-부틸페닐-3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤조에이트 등의 벤조에이트계 화합물; 2-(4,6-디페닐-1,3,5-트리아진-2-일)-5-[(헥실)옥시]페놀 등의 트리아진계 화합물 등을 들 수 있다. 특히 바람직하게는 힌더드아민계 화합물이다.
본 발명의 경화성 수지 조성물은, 종래 공지된 방법에 의해 제조할 수 있다. 예를 들어 (A) 성분 내지 (D) 성분의 소정량을 배합하고, 믹서 등의 혼합 수단을 사용하여 바람직하게는 10 내지 70℃의 온도에서 바람직하게는 0.1 내지 5시간 혼합함으로써, 보다 바람직하게는 상온(25℃±10℃)에서 0.5 내지 2시간 혼합함으로써 제조할 수 있다.
<도포 방법>
본 발명의 경화성 수지 조성물을 피착체에 도포하는 방법으로서는, 공지된 시일제나 접착제의 방법이 사용된다. 예를 들어 자동 도포기를 사용한 디스펜싱, 스프레이, 잉크젯, 스크린 인쇄, 그라비아 인쇄, 디핑, 스핀 코트 등의 방법을 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 경화성 수지 조성물은 도포성의 관점에서 25℃에서 액상인 것이 바람직하다.
<경화 방법>
본 발명의 경화성 수지 조성물의 경화 방법은 특별히 한정되지 않지만, 가열 또는 활성 에너지선, 예를 들어 자외선, 가시광선 등의 광을 조사함으로써 경화시킬 수 있다.
본 발명의 경화성 수지 조성물을 가열 경화할 경우, 경화 온도로서는 특별히 한정되지 않지만, 30 내지 300℃가 바람직하고, 50 내지 200℃가 보다 바람직하고, 60 내지 150℃가 더욱 바람직하다. 경화 시간은 특별히 한정되지 않지만, 60 내지 150℃의 경우에는 20분 이상 5시간 미만이 바람직하고, 40분 이상 3시간 이내가 더욱 바람직하다.
본 발명의 경화성 수지 조성물에 활성 에너지선을 조사함으로써 경화시켰을 경우, 광원은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 저압 수은등, 중압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등, 블랙 라이트 램프, 마이크로웨이브 여기 수은등, 메탈 할라이드 램프, 나트륨 램프, 할로겐 램프, 크세논 램프, LED, 형광등, 태양광, 전자선 조사 장치 등을 들 수 있다. 광조사의 조사량은 경화물 특성의 관점에서 적산 광량 10kJ/m2 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 적산 광량 15kJ/m2 이상이다.
<경화물>
본 발명의 경화물은, 본 발명의 경화성 수지 조성물에 대하여 상기 경화 방법에 의해 자외선 등의 활성 에너지선을 조사함으로써 경화, 바람직하게는 광경화시켜 이루어진다. 본 발명의 경화물은, 본 발명의 경화성 수지 조성물이 경화된 것이라면, 그 치료 방법의 여하는 묻지 않는다.
예를 들어 본 발명의 경화성 수지 조성물을 2액형 조성물로 함으로써, 혼합 후 실온에서 경화시키는 것이 가능하다. 2액형 조성물로서 사용하는 경우에는, 한 쪽의 액체에 (A) 성분을 포함하고, 다른 쪽 액체에 (B) 성분을 포함하는 것이 바람직하다. 이와 같이 (A) 성분과 (B) 성분을 따로따로의 액체로 분리함으로써 저장 중에 불필요한 반응을 억제할 수 있어 저장 안정성을 높일 수 있다. 그리고 사용 시 두 액체를 혼합하거나 또는 따로따로 도포한 후 접촉시켜 경화시킬 수 있다.
<용도>
본 발명의 경화성 수지 조성물 또는 그 경화물이 적합하게 사용되는 용도로서는, 시일제이다. 본 발명에서 시일제란, 접착제, 코팅제, 주형제, 포팅제 등의 용도도 포함되는 것이다. 또한 이러한 용도로 사용함에 있어서, 본 발명의 경화성 수지 조성물은 25℃에서 액상인 것이 바람직하다.
시일제의 구체적인 용도로서는, 본 발명의 경화성 수지 조성물은, 저기체 투과성, 저투습성, 내열성, 내산성, 가요성이 우수한 고무 탄성체라는 점에서, 연료 전지, 태양 전지, 색소 증감형 태양 전지, 리튬 이온 전지, 전해 콘덴서, 액정　디스플레이, 유기 EL 디스플레이, 전자 페이퍼, LED, 하드 디스크 장치, 포토 다이오드, 광통신·회로, 전선·케이블·광섬유, 광 아이솔레이터, IC 카드 등의 적층체, 센서, 기판, 의약·의료용 기구·기기 등을 들 수 있다. 이러한 용도 중에서도 본 발명의 경화성 수지 조성물은, 저점도이면서 고무 물성, 수소 가스 배리어성 등의 특성을 양립하고 있다는 점에서 연료 전지 용도가 특히 바람직하다.
<연료 전지>
연료 전지란, 수소와 산소를 화학적으로 반응시킴으로써 전기를 취출하는 발전 장치이다. 또한 연료 전지에는, 고체 고분자형 연료 전지, 인산형 연료 전지, 용융 탄산염형 연료 전지, 고체 산화물 연료 전지의 4가지 방식이 있는데, 그 중에서도 고체 고분자형 연료 전지는, 운전 온도가 비교적 저온(80℃ 전후)이면서 높은 발전 효율이기 때문에, 자동차용 동력원, 가정용 발전 장치, 휴대 전화 등의 전자 기기용 소형 전원, 비상 전원 등의 용도로 사용된다.
도 1에 도시한 바와 같이, 대표적인 고체 고분자형 연료 전지의 셀(1)이란, 고분자 전해질막(4)이 연료극(3a), 공기극(3b)과의 사이에 협지된 구조인 전해질막 전극 접합체(5, MEA)와, 상기 MEA를 지지하는 프레임(6)과, 가스의 유로가 형성되어 있는 세퍼레이터(2)를 구비한 구조이다. 또한 고체 고분자형 연료 전지의 기동 시에는 연료 가스(수소 가스) 및 산화 가스(산소 가스)가 연료 가스 유로(8a) 및 산화 가스 유로(8b) 통해서 공급된다. 또한 발전 시의 발열을 완화할 목적으로 냉각수가 냉각 유로(9)를 흐른다. 또한, 이 셀을 수백겹으로 패키지로 한 것을 도 2에 도시한 바와 같이 셀 스택(10)이라고 부르고 있다.
연료극에 연료 가스(수소 가스), 공기극(산소 극)에 산화 가스(산소 가스)를 공급하면, 각 전극에서는 다음과 같은 반응이 일어나 전체적으로 물이 생성되는 반응(H2+1/2O2 → H2O)이 일어난다. 상세하게 설명하면, 하기와 같이 연료극에서 생성되는 프로톤(H+)은 고체 고분자막 속을 확산하여 공기극 측으로 이동하고, 산소와 반응하여 생성된 물(H2O)은 공기극 측에서 배출된다.
연료극 (애노드 전극) : H2 → 2H+ + 2e-
공기극 (캐소드 전극) : 1/2O2 + 2H+ + 2e- → H2O
고체 고분자형 연료 전지를 기동하기 위해서는 애노드 전극에 수소를 포함하는 연료 가스를, 캐소드 전극에는 산소를 포함하는 산화 가스를 따로따로 격리하여 공급할 필요가 있다. 격리가 불충분해서 한 쪽 가스가 다른 쪽 가스와 혼합되어 버리면, 발전 효율의 저하를 일으켜 버릴 우려가 있기 때문이다. 이러한 배경에서 연료 가스나 산소 가스 등의 누출을 방지할 목적으로 시일제가 다용된다. 구체적으로는, 인접한 세퍼레이터끼리와의 사이, 세퍼레이터와 프레임 사이, 프레임과 전해질막 또는 MEA와의 사이 등에 시일제가 사용되고 있다.
상기 고분자 전해질막이란, 이온 전도성을 갖는 양이온 교환막을 들 수 있고, 바람직하게는 화학적으로 안정되고, 고온에서의 동작에 강하다는 점에서, 술폰산기를 갖는 불소계 폴리머 등을 들 수 있다. 시판품으로서는 듀폰사제의 나피온(등록 상표), 아사히 가세이 주식회사제의 플레미온(등록 상표), 아사히 가라스 주식회사제의 아시플렉스(등록 상표) 등을 들 수 있다. 통상, 고분자 전해질막은 난접착 재질이지만, 본 발명의 경화성 수지 조성물을 이용하여 접착할 수 있다.
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나피온 (등록 상표)
상기 연료극은 수소극, 애노드라고 하는 것이며, 공지된 것이 사용된다. 예를 들어 카본에 백금, 니켈, 루테늄 등의 촉매를 담체시킨 것이 이용되고 있다. 또한, 상기 공기극은 산소극, 캐소드라고 하는 것이며, 공지된 것이 사용된다. 예를 들어 카본에 백금, 합금 등의 촉매를 담체시킨 것이 사용되고 있다. 각 전극의 표면에는, 가스를 확산이나 전해질의 보습시키는 작용을 하는 가스 확산층이 구비되어 있어도 좋다. 가스 확산층은 공지된 것이 사용되는데, 예를 들어 카본 페이퍼, 카본 클로스, 탄소 섬유 등을 들 수 있다.
상기 세퍼레이터(2)는 도 1에 도시한 바와 같이, 요철의 미세 유로가 있고, 그곳을 연료 가스나 산화 가스가 지나 전극에 공급된다. 또한 세퍼레이터는 알루미늄, 스테인리스, 티타늄, 그래파이트,　카본　등에 의해 구성되어 있다.
상기 프레임이란, 박막인 전해질막 또는 MEA가 찢어지지 않도록 지지, 보강하는 것이다. 상기 프레임의 재질은 폴리염화 비닐, 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌(PP), 폴리카르보네이트 등의 열가소성 수지를 들 수 있다. 또한, 본 발명의 경화성 수지 조성물 또는 그 경화물을 사용하여 부재를 접합하기 위해서는, 부재가 활성 에너지선을 투과하는 것이 바람직하다.
본 발명의 연료 전지란, 본 발명의 경화성 수지 조성물 또는 그 경화물에 의해 시일된 것을 특징으로 하는 연료 전지이다. 연료 전지에 있어서의 시일이 필요한 부재로서는 세퍼레이터, 프레임, 전해질, 연료극, 공기극, MEA 등을 들 수 있다. 보다 구체적인 시일 개소로서는 인접한 세퍼레이터끼리와의 사이, 세퍼레이터와 프레임 사이, 프레임과 전해질막 또는 MEA와의 사이 등을 들 수 있다. 또한 "세퍼레이터와 프레임과의 사이" 또는 "고분자 전해질막 또는 MEA와 프레임과의 사이"의 주요 시일의 목적은, 가스의 혼합이나 누설을 방지하는 것이며, 인접한 세퍼레이터끼리와의 사이의 시일 목적은, 가스의 누설을 방지하는 것과 냉각수 유로로부터 외부로 냉각수가 누설되는 것을 방지하는 것이다.
<시일 방법>
본 발명의 경화성 수지 조성물을 이용한 시일 방법으로서는 특별히 한정되지 않지만, 대표적으로는 FIPG(폼 인플레이스 가스킷), CIPG (큐어 인플레이스 가스킷), MIPG (몰드 인플레이스 가스킷), 액체 사출 성형 등을 들 수 있다.
FIPG란, 피 시일 부품의 플랜지에 본 발명의 경화성 수지 조성물을 자동 도포 장치 등에 의해 도포하고, 또 한 쪽 플랜지와 접합한 상태에서, 가열 또는 자외선 등의 활성 에너지선을 투과 가능한 플랜지 측에서 조사함으로써 경화성 수지 조성물을 경화시켜 접착 시일하는 수법이다. 보다 구체적으로는, 적어도 2개의 플랜지를 갖는 피 시일 부품의 당해 적어도 2개의 플랜지 사이의 적어도 일부를 시일하는 방법이며, 상기 플랜지의 적어도 한 쪽이 활성 에너지선의 광을 투과 가능하고, 상기 플랜지의 적어도 한 쪽 표면에 상술한 경화성 수지 조성물을 도포하는 공정, 상기 경화성 수지 조성물을 도포한 한 쪽 플랜지와 다른 쪽 플랜지를 상기 경화성 수지 조성물을 통해 접합하는 공정 및 활성 에너지선을 상기 투과 가능한 플랜지를 통해 조사하여 상기 경화성 수지 조성물을 경화시키고, 상기 적어도 2개의 플랜지 사이의 적어도 일부를 시일하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 시일 방법이다.
CIPG란, 피 시일 부품의 플랜지에 본 발명의 경화성 수지 조성물을 자동 도포 장치 등에 의해 비드 도포하고, 가열 또는 자외선 등의 활성 에너지선을 조사함으로써 경화성 수지 조성물을 경화시켜 가스킷을 형성한다. 그리고 또 한 쪽 플랜지와 접합하여 압축 시일하는 방법이다. 보다 구체적으로는, 적어도 2개의 플랜지를 갖는 피 시일 부품의 당해 적어도 2개의 플랜지 사이의 적어도 일부를 시일하는 방법이며, 상기 플랜지의 적어도 한 쪽 플랜지에, 상술한 경화성 수지 조성물을 도포하는 공정, 상기 도포한 경화성 수지 조성물에 활성 에너지선을 조사하고, 상기 경화성 수지 조성물을 경화시켜 상기 경화성 수지 조성물의 경화물로 이루어진 가스킷을 형성하는 공정, 다른 쪽 플랜지를 상기 가스킷 상에 배치하고, 경화성 수지 조성물을 도포한 한 쪽 플랜지와 상기 다른 쪽 플랜지를 상기 가스킷을 통해 압착하고, 상기 적어도 2개의 플랜지 사이의 적어도 일부를 시일하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 시일 방법이다.
MIPG란, 미리 피 시일 부품 플랜지에 금형을 압접하고, 활성 에너지선을 투과 가능한 재질의 금형과 플랜지 사이에 발생한 캐비티에 경화성 수지 조성물을 주입하고, 가열 또는 자외선 등의 활성 에너지선을 조사함으로써 가스킷을 형성한다. 그리고 또 한 쪽 플랜지와 접합하여 압축 시일하는 방법이다. 또한 금형은 활성 에너지선을 투과 가능한 재질인 것이 바람직하고, 구체적으로는 유리, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리카르보네이트, 시클로올레핀 폴리머, 올레핀 등을 들 수 있다. 또한, 가스킷 형성 후, 금형으로부터 취출하기 쉽게 하기 위해, 금형에는 미리 불소계, 실리콘계 등의 이형제를 도포해 두는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로는 적어도 2개의 플랜지를 갖는 피 시일 부품의 당해 적어도 2개의 플랜지 사이의 적어도 일부를 시일하는 방법이며, 상기 플랜지의 적어도 한 쪽 플랜지 상에 가스킷 형성용 금형을 배치하는 공정, 상기 가스킷 형성용 금형과 그 금형을 배치한 플랜지와의 사이의 공극의 적어도 일부에 상술한 경화성 수지 조성물을 주입하는 공정, 상기 경화성 수지 조성물에 상기 활성 에너지선을 조사하여 상기 경화성 수지 조성물을 경화시키고, 상기 경화성 수지 조성물의 경화물로 이루어진 가스킷을 형성하는 공정, 상기 금형을 상기 한 쪽 플랜지로부터 분리하는 공정, 다른 쪽 플랜지를 상기 가스킷 상에 배치하고, 상기 한 쪽 플랜지와 상기 다른 쪽 플랜지를 상기 가스킷을 통해 압착하고, 상기 적어도 2개의 플랜지 사이의 적어도 일부를 시일하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 시일 방법이다.
액체 사출 성형이란, 본 발명의 경화성 수지 조성물을 특정 압력에 의해 활성 에너지선을 투과 가능한 재질의 금형에 유입하고, 자외선 등의 활성 에너지선을 조사하고, (광)경화시켜 가스킷을 형성한다. 그리고 또 한 쪽 플랜지와 접합하여 압축 시일하는 방법이다. 또한 금형은, 활성 에너지선을 투과 가능한 재질인 것이 바람직하고, 구체적으로는, 유리, PMMA, 폴리카르보네이트, 시클로올레핀 폴리머, 올레핀 등을 들 수 있다. 또한 가스킷 형성 후, 금형으로부터 취출하기 쉽게 하기 위해서 금형에는, 미리 불소계, 실리콘계 등의 이형제를 도포하는 것이 바람직하다.
실시예
이하에, 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
<경화성 수지 조성물의 제조>
· 실시예 1
본 발명의 (A) 성분으로서 25℃에서 1700Pa·s인 양쪽 말단에 알케닐기를 갖는 폴리이소부틸렌(EPION 400A 주식회사 카네카 제조) (a1) 77중량부와, (B) 성분으로서 히드로실릴기 함유 화합물(CR-300, 주식회사 카네카 제조) 7중량부(1.2 당량비(히드로실릴기/(A) 성분의 알케닐기) 상당)과, (C) 성분으로서 백금 디비닐테트라메틸디실록산 착체의 이소프로필알코올 용액(Pt-VTS-3.0IPA, 유미코어 프리셔스 메탈스 재팬 주식회사 제조) 65μl ((A) 성분 중의 알케닐기 1mol에 대하여 1×10-3 mol)와, (D) 성분으로서 수평균 분자량 807, 다분산도가 1.037, GPC로 측정된 분자량 분포에서 피크가 2개(고분자량측 피크톱 분자량 862, 저분자량측 피크 톱 분자량 723, 도 3의 분자량 분포 참조)인 폴리α-올레핀계 가소제(SPECTORASYN 6, ExxonMobil 제조) (d1)을 23중량부와 충진제로서 평균 입경 2.9μm의 구상 실리카 20중량부, 반응 속도 조절제로서 말레산 디메틸 0.015중량부를 첨가하고, 상온(25℃)에서 플래니터리 믹서로 60분 혼합하여 경화성 수지 조성물인 실시예 1을 얻었다.
· 실시예 2
실시예 1에서, (d1) 성분 23중량부를 34중량부로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 조제하여 실시예 2를 얻었다.
· 실시예 3
실시예 1에서, (d1) 성분 23중량부를 46중량부로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 조제하여 실시예 3을 얻었다.
· 비교예 1
실시예 1에서, (d1) 성분 대신, 수평균 분자량 1100, 다분산도가 1.079, GPC로 측정된 분자량 분포에서 피크가 하나(피크 톱 분자량 1124, 도 3의 분자량 분포 참조)인 폴리α-올레핀계 가소제 (SPECTORASYN 10, ExxonMobil 제조) (d' 1)로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 조제하여 비교예 1을 얻었다.
· 비교예 2
실시예 1에서, (d1) 성분 대신, 수평균 분자량 660, 다분산도가 1.028, GPC로 측정된 분자량 분포에서 피크가 하나(피크 톱 분자량 627, 도 3의 분자량 분포 참조)인 폴리α-올레핀계 가소제(SPECTORASYN 4, ExxonMobil 제조) (d' 2)로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 조제하여 비교예 2를 얻었다.
표 1의 실시예, 비교예에서 실시한 시험 방법은 다음과 같다.
<점도의 측정>
콘플레이트형 점도계(브룩필드사 제조)에 의해 하기 측정 조건에 기초하여 경화성 수지 조성물의 점도(Pa·s)를 측정하였다. 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 본 발명에서 점도는 스크린 인쇄성의 관점에서 바람직하게는 500Pa·s 이하인 것이 바람직하다.
측정 조건 :
콘형 CPE-52
회전수 0.5rpm
전단 속도 1.0 1/s
온도 25℃
<경화물의 경도 측정>
경화성 수지 조성물의 두께를 2mm로 설정하고, 130℃에서 1시간 가열함으로써 가열 경화시켜 시트상의 경화물을 제작한다. A형 듀로미터(경도계)의 가압면을 시험편(시트상의 경화물을 3장 겹쳐 두께 6mm로 설정한 상태의 것)에 대하여 평행하게 유지하면서 10N의 힘으로 눌러 가압면과 시료를 밀착시킨다. 측정 시에 최대값을 판독하여 최대값을 "경도"(쇼어 A 경도)로 한다. 자세한 내용은 JIS K 6253에 따른다. 또한, 본 발명의 경화성 수지 조성물을 연료 전지용 시일제로서 이용하는 경우, 우수한 시일성이 얻어진다는 점에서 바람직한 경도(쇼어 A 경도)는 20 이상 80 미만이다.
<경화물의 인장 강도의 측정>
경화성 수지 조성물의 두께를 2mm로 설정하고, 130℃에서 1시간 가열함으로써 가열 경화시켜 시트상의 경화물을 제작한다. 3호 덤벨로 타발하여 테스트 피스를 제작한다. 테스트 피스의 장축과 척의 중심이 일직선이 되도록 테스트 피스의 양단을 척에 고정한다. 인장 속도 500mm/min로 시험편을 인장하여 절단될 때까지의 최대 하중을 측정한다. 그 최대 하중 시의 강도를 "인장 강도 (MPa)"로 한다. 자세한 내용은 JIS K 6251에 따른다. 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 본 발명의 경화성 수지 조성물을 연료 전지용 시일제로서 이용하는 경우, 우수한 시일성이 얻어진다는 점에서 바람직한 인장 강도는 1.5MPa 이상이다.
<경화물 신장률의 측정>
경화성 수지 조성물의 두께를 2mm로 설정하고, 130℃에서 1시간 가열함으로써 가열 경화시켜 시트상의 경화물을 제작한다. 3호 덤벨로 타발하여 테스트 피스를 제작하고, 20mm 간격의 표선을 테스트 피스에 기입한다.
인장 강도의 측정과 동일한 요령으로 척에 고정하고, 인장 속도 500mm/min로 시험편의 절단에 이르기까지 인장한다. 측정 시에 테스트 피스가 늘어나 표선의 간격이 넓어지기 때문에, 테스트 피스가 절단될 때까지 캘리퍼스에 의해 표선의 간격을 계측한다. 초기의 표선 간격을 기준으로 하여 늘어난 비율을 "신장률(%)"로한다. 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 본 발명의 경화성 수지 조성물을 연료 전지용 시일제로서 이용하는 경우, 우수한 시일성이 얻어진다는 점에서 바람직한 신장률은 240% 이상이다.
Figure pct00002
(주) 특별히 언급이 없는한, 성분의 양은 질량부
표 1의 실시예 1 내지 3에 따르면, 본 발명은 저점도이면서 고무 물성을 갖는다는 것을 알 수 있다.
또한, 비교예 1은 본 발명의 (D) 성분이 아닌 (d' 1)를 이용한 것이지만, 실시예 1과 비교하여 점도가 높고, 신장율이 낮다는 결과였다. 또한, 비교예 2는 본 발명의 (D) 성분이 아닌 (d' 2)를 이용한 것이지만, 실시예 1과 비교하여 경도가 낮고, 인장 강도도 떨어지는 결과였다.
다음으로, 본 발명의 경화성 수지 조성물의 경화물의 수소 가스 배리어성을 확인하기 위한 시험을 실시하였다.
<수소 가스 배리어성 시험>
실시예 1 또는 3의 경화성 수지 조성물의 두께를 2mm로 설정하고, 130℃에서 1시간 가열함으로써 가열 경화시켜 시트상의 경화물을 제작하였다. 그 경화물을 이용하여 JIS K7126-1 : 2006 (플라스틱-필름 및 시트-가스 투과도 시험 방법-제1부 : 차압법)에 준거하여 측정하였다. 또한, 시험의 종류는 압력 센서법이며, 조건은 23℃, 고압측의 시험 가스(수소 가스)는 100kPa, 두께 1mm 시트로 측정하였다. 본 발명의 경화성 수지 조성물을 연료 전지용 시일제로서 이용하는 경우, 우수한 시일성이 얻어진다는 점에서 바람직한 수소 가스 배리어성의 값은 1×10-14 mol·m/m2·s·Pa 미만이다.
결과는 실시예 1이 7×10-15 mol·m/m2·s·Pa이며, 실시예 3이 3×10-15 mol·m/m2·s·Pa였다.
<산업상 이용 가능성>
본 발명의 경화성 수지 조성물은 저점도이면서 고무 물성, 수소 가스 배리어성 등의 특성을 양립하고 있다는 점에서 시일제, 접착제, 코팅제, 주형제, 포팅제 등 각종 용도로 사용할 수 있어 산업상 유용하다.
1 고체 고분자형 연료 전지의 셀
2 세퍼레이터
3a 연료극(애노드)
3b 공기극(캐소드)
4 고분자 전해질막
5 전해질막 전극 접합체(MEA)
6 프레임
7 접착제 또는 시일제
8a 연료 가스 유로
8b 산화 가스 유로
9 냉각수의 유로
10 셀 스택
11 고체 고분자형 연료 전지

Claims (14)

  1. 하기의 (A) 내지 (D) 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 경화성 수지 조성물.
    (A) 성분 : 1 분자 중에 알케닐기를 1 이상 갖는 비닐계 중합체
    (B) 성분 : 1 분자 중에 히드로실릴기를 1 이상 갖는 화합물
    (C) 성분 : 히드로실릴화 촉매
    (D) 성분 : GPC로 측정된 분자량 분포에서 적어도 두 개의 피크 톱 분자량(peak top molecular weight)을 갖는 가소제
  2. 제1항에 있어서, 상기 (D) 성분은 폴리α-올레핀계 가소제인 경화성 수지 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 (D) 성분은 수평균 분자량이 300 내지 5000 인 경화성 수지 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 (A) 성분의 비닐계 중합체는 알케닐기를 1 이상 갖는 폴리이소부틸렌인 경화성 수지 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 경화성 수지 조성물을 포함하는 연료 전지용 시일제(sealing agent).
  6. 제5항에 있어서, 상기 연료 전지용 시일제는 연료 전지에서의 부재인 세퍼레이터(separator), 프레임, 전해질, 연료극(fuel electrode), 공기극 및 전해질막 전극 접합체로 이루어진 군 중 어느 것의 부재 주변용 시일제인 연료 전지용 시일제.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 연료 전지용 시일제는 연료 전지에서의 인접한 세퍼레이터끼리와의 사이의 시일제, 또는 연료 전지의 프레임과 전해질막 또는 전해질막 전극 접합체와의 사이의 시일제인 연료 전지용 시일제.
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연료 전지는 고체 고분자형 연료 전지인 연료 전지용 시일제.
  9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 경화성 수지 조성물을 가열 또는 활성 에너지선을 조사(irradiating)함으로써 경화시킨 경화물.
  10. 연료 전지에서의 인접한 세퍼레이터끼리와의 사이의 시일 및 연료 전지의 프레임과 전해질막 또는 전해질막 전극 접합체와의 사이의 시일로 이루어진 군 중 어느 것을 포함하는 연료 전지이며, 상기 어느 시일이 제9항에 기재된 경화물을 포함하는 연료 전지.
  11. 제10항에 있어서, 상기 연료 전지는 고체 고분자형 연료 전지인 연료 전지.
  12. 적어도 2개의 플랜지를(flange) 갖는 피 시일 부품(seal target component)의 당해 적어도 2개의 플랜지 사이의 적어도 일부를 시일하는 방법으로서, 상기 플랜지의 적어도 한 쪽이 활성 에너지선의 광을 투과 가능하며, 상기 플랜지의 적어도 한 쪽 표면에 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 경화성 수지 조성물을 도포하는 공정, 상기 경화성 수지 조성물을 도포한 한 쪽 플랜지와 다른 쪽 플랜지를 상기 경화성 수지 조성물을 통해 접합하는 공정 및 활성 에너지선을 상기 광투과 가능한 플랜지를 통해 조사하여 상기 경화성 수지 조성물을 경화시키고, 상기 적어도 2개의 플랜지 사이의 적어도 일부를 시일하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 시일 방법.
  13. 적어도 2개의 플랜지를 갖는 피 시일 부품의 당해 적어도 2개의 플랜지 사이의 적어도 일부를 시일하는 방법으로서, 상기 플랜지의 적어도 한 쪽 플랜지에 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 경화성 수지 조성물을 도포하는 공정, 상기 도포한 경화성 수지 조성물에 활성 에너지선을 조사하여 상기 경화성 수지 조성물을 경화시키고, 상기 경화성 수지 조성물의 경화물로 이루어진 가스킷(gasket)을 형성하는 공정, 다른 쪽 플랜지를 상기 가스킷 상에 배치하여 경화성 수지 조성물을 도포한 한 쪽 플랜지와 상기 다른 쪽 플랜지를 상기 가스킷을 통해 압착하고, 상기 적어도 2개의 플랜지 사이의 적어도 일부를 시일하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 시일 방법.
  14. 적어도 2개의 플랜지를 갖는 피 시일 부품의 당해 적어도 2개의 플랜지 사이의 적어도 일부를 시일하는 방법으로서, 상기 플랜지의 적어도 한 쪽 플랜지 상에 가스킷 형성용 금형을 배치하는 공정, 상기 가스킷 형성용 금형과 그 금형을 배치한 플랜지와의 사이의 공극의 적어도 일부에 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 경화성 수지 조성물을 주입하는 공정, 상기 경화성 수지 조성물에 상기 활성 에너지선을 조사하여 상기 경화성 수지 조성물을 경화시키고, 상기 경화성 수지 조성물의 경화물로 이루어진 가스킷을 형성하는 공정, 상기 금형을 상기 한 쪽 플랜지로부터 분리하는 공정, 다른 쪽 플랜지를 상기 가스킷 상에 배치하고, 상기 한 쪽 플랜지와 상기 다른 쪽 플랜지를 상기 가스킷을 통해 압착하여 상기 적어도 2개의 플랜지 사이의 적어도 일부를 시일하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 시일 방법.
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