WO2005017028A1 - 燃料電池部材用樹脂組成物 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a resin composition for a fuel cell member.
  • resin materials may warp or deform when used alone, or may lack heat resistance and rigidity depending on the usage environment. Attempts have been made to blend fillers such as talc, my strength, glass fiber, and calcium carbonate to compensate for these.
  • these fillers are inorganic powders obtained by finely pulverizing minerals and are easy to elute metal ions.
  • the main components are silicon dioxide and magnesium oxide, and in addition, aluminum oxide, iron oxide, calcium oxide, and the like are contained. Ions, aluminum ions, iron ions, calcium ions, etc. are detected. Also, as an impurity cation, sodium ion Chloride, hydroxide and the like are detected as potassium, potassium, zinc and anions. Therefore, there is a problem that the composite composition containing the filler cannot be used because the elution of metal ions is increased and the stability of the physical properties over a long period is poor. Accordingly, an object of the present invention is to provide a resin composition for a fuel cell member having a small amount of eluted ions.
  • the following resin composition for a fuel cell member is provided.
  • a resin composition for fuel cell members comprising 60 to 85% by weight of the following polypropylene and 40 to 15% by weight of the following talc.
  • FIG. 1 is a view showing an apparatus used for measuring electric conductivity in Examples and Comparative Examples.
  • polypropylene used in the resin composition of the present invention examples include homopolypropylene, block polypropylene, and a blend of homopolypropylene and block polypropylene.
  • Examples of the comonomer of the block polypropylene include ethylene and butene-11, and ethylene is particularly preferable.
  • the melt flow rate (HMFR) of this polypropylene is 240 gZlO, preferably 630 gZlO, more preferably 615 gZlO.
  • MFR is measured under the conditions of a resin temperature of 230 ° C and a load of 21.18N (2.16kgf) in accordance with JIS K 7210-1999.
  • the MFR is less than 2 g / l0 min, the moldability will be poor, and if it exceeds 40 g / l0 min, the strength may be poor.
  • the molecular weight may be adjusted by adjusting the hydrogen concentration during polymerization of the polypropylene, or the polypropylene may be decomposed with a peroxide.
  • Talc used in the resin composition of the present invention has a whiteness of 96% or more.
  • the whiteness is preferably 97% or more, more preferably 98% or more.
  • the whiteness is less than 96%, a large amount of ions are eluted and cannot be used as a composition for a fuel cell member, and the long-term stability of physical properties may be reduced.
  • the average particle diameter of talc is 4-10 / im, preferably 4.5-5 ⁇ 8 ⁇ , and more preferably 5-8 / im.
  • the average particle diameter can be measured by a laser analysis method.
  • the average particle size exceeds 10 ⁇ m, the elution of metal ions will increase. If the average particle size is less than 4 / im, the particle size will be too small to disperse in polypropylene, or it will fly as dust at the time of manufacture and handling will be poor.
  • the average particle size In order to keep the average particle size in the above range, for example, there are pulverization, pulverization by high-speed stirring, classification treatment for separating a specific particle size, and the like.
  • the specific surface area of talc is 7-45 m 2 / g, preferably 7-40 m 2 / g, more preferably
  • the specific surface area can be measured by the BET method.
  • the composition ratio of polypropylene and talc is
  • Talc 60 85% by weight: 40 15% by weight, preferably 68 78% by weight: 32 22% by weight
  • talc amount is less than 15% by weight, sink warpage occurs during molding, and the rigidity may be poor. If the content exceeds 40% by weight, a large amount of ions eluted may not be used as a composition for a fuel cell member.
  • the resin composition of the present invention may contain carbon black for coloring black.
  • carbon black is added in an amount of 0.01 to 1 part by weight when the total amount of polypropylene and talc is 100 parts by weight.
  • the resin composition of the present invention can contain other additives as long as its properties are not impaired. If necessary, various additives such as dispersants, lubricants (magnesium stearate, etc.), plasticizers, flame retardants, antioxidants (phenol-based antioxidants, phosphorus-based antioxidants, iodine-based oxidants) Additives), modifying additives such as foaming agents, cross-linking agents, antibacterial agents, and coloring agents such as pigments and dyes (anti-static agents, light stabilizers, ultraviolet absorbers, crystallization accelerators (nucleating agents), Particulate fillers such as titanium oxide, red iron oxide, azo pigments, anthraquinone pigments, phthalocyanine), calcium carbonate, mai power, clay; short fibrous fillers such as wollastonite; whiskers such as potassium titanate; Additives can be added. These additives can be added at the time of production, or can be added to a master batch (MZB) at the time of production.
  • the resin composition of the present invention may be produced by directly charging the above components into an extruder, All the components may be kneaded and dispersed with a mixing roll, a Banbury mixer, a kneader, or the like, and then put into an extruder to produce the composition. Dry blending may be performed with a tumbler set blender, Henschel mixer, and ribbon mixer. Alternatively, M / B of the above-mentioned components can be prepared at once and mixed by the above-mentioned method. MZB conversion is preferred.
  • the resin composition of the present invention can be suitably used as a fuel cell member because the amount of ions eluted is small.
  • the electric conductivity of the resin composition of the present invention is preferably 2 ⁇ SZcm or less, more preferably 2 ⁇ 0.5 ⁇ SZcm. Electric conductivity is measured using ultrapure water.
  • the composition can be more suitably used as a composition for fuel cell components, since the amount of ions eluted is small.
  • a known method such as an injection molding method, an extrusion molding method, a hollow molding method, a compression molding method, an injection compression molding method, a gas injection injection molding, or a foam injection molding is used.
  • the molding method can be applied without any restrictions.
  • injection molding, compression molding and injection compression molding are preferred.
  • Examples of the fuel cell member manufactured from the resin composition of the present invention include a fuel cell component for automobiles and home use and peripheral components thereof, such as a fuel cell cooling circuit component, a fuel cell ion exchange component, Examples include a fuel cell ion exchange cartridge.
  • Tanolek (TP_A25, manufactured by Fujitalc Industries, 98% whiteness, average particle size 4.96 ⁇ m, specific surface area 40 m 2 / g, 45 ⁇ m sieve residue 0.002%) 25% by weight
  • Antioxidant ADK STAB AO-20, manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.
  • Antioxidant Yoshitomi DMTP, manufactured by Yoshitomi Fine Chemical Co., Ltd.
  • One (e) is the parts by weight when the total weight of the block PP and talc is 100 parts by weight
  • the measurement was performed by the following procedure using the apparatus shown in FIG.
  • Container 2 was subjected to overflow washing with pure water.
  • Container 2 was shake-washed with pure water.
  • Container 2 was shake-washed with ultrapure water.
  • Container 2 was shake-washed with ultrapure water.
  • Sample 1 was cup-washed with ultrapure water.
  • Container 2 and sample 1 were washed with ultrapure water.
  • Ultrapure water 3 was introduced up to the UP level line.
  • Sample piece ASTM type I, dumbbell thickness 3.2 mm
  • Example 1 was carried out in the same manner as in Example 1 except that 75% by weight of polypropylene was used, 70% by weight of talc was used, 30% by weight of 25% by weight of talc was used, and 0.5 part of force black M / B was used at 0 part.
  • Example 1 The talc of Example 1 (TP-A25, manufactured by Fuji Talc Industries, whiteness 98%, average particle size 4.96 zm, specific surface area 40m 2 45 ⁇ 111 sieve residue 0.002%) was tanolek (LMK-100, The procedure was performed in the same manner as in Example 1 except that the whiteness was 97%, the average particle size was 5.83 zm, the specific surface area was 30 m 2 / g, and the 45 zm sieve residue was 0.003%) (manufactured by Fuji Tarku Industries).
  • Example 2 The procedure was performed in the same manner as in Example 1 except that the polypropylene of Example 1 was changed from 90% by weight to 75% by weight and 10% by weight from 25% by weight of talc.
  • Example 1 was carried out in the same manner as in Example 1 except that 75% by weight of polypropylene and 55% by weight of talc were changed to 55% by weight and 45% by weight, respectively.
  • Example 1 The talc of Example 1 (TP-A25, manufactured by Fuji Talc Industries, whiteness 98%, average particle size 4.96 / m, specific surface area 40m 2 / g, 45/1 111 sieve residue 0.002%) was talc (B-8, manufactured by Asada Flour Milling Co., Ltd., brightness 91%, average particle size 20.6 ⁇ ⁇ , specific surface area 6m 2 / g, 45 111 sieve residue 0.24%) Performed similarly to 1.
  • the electric conductivity of the resin composition of the example was 2.0 / iS / cm or less.
  • the retention of tensile strength in the long-term heat test was 90% or more, and the physical properties were maintained for a long time.
  • the resin composition for a fuel cell member of the present invention can be used for a fuel cell member.

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Abstract

　溶出イオン量が少ない燃料電池部材用樹脂組成物を提供する。 　下記ポリプロピレン６０～８５重量％及び、下記タルク４０～１５重量％を含んでなる燃料電池部材用樹脂組成物。 （１）ホモポリプロピレン、ブロックポリプロピレン、又はホモポリプロピレンとブロックポリプロピレンのブレンド物であって、メルトフローレイトが２～４０ｇ／１０分のポリプロピレン （２）白色度が９６％以上で、平均粒子径が４～１０μｍのタルク

Description

明 細 書
燃料電池部材用樹脂組成物
技術分野
[0001] 本発明は、燃料電池部材用樹脂組成物に関する。
背景技術
[0002] 従来、燃料電池、従来型の二次電池のシステムに用いられる材料は、冷却効率を 維持したり、配管の詰りや腐蝕を防止するために金属材としては最もイオン溶出が低 レ、とされる SUS316が使用されてきた。し力 ながら、成形加工性、賦形性の自由度 の高さ力 樹脂化が望まれ、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデンといった樹脂材の 使用が検討されている。
[0003] 例えば、自動車用燃料電池の場合、熱交換器や冷却液の循環配管の材料にィォ ン溶出の極めて少ない材料（例えば、 SUS316等）を使用することで対応していたが 、そのようにすると、熱交換器の形状や製造方法等に制約を受けることとなり、熱交換 器の大型化や重量増大、コストアップ等を引き起こした。金属材料を使用すると、そ れ自体から金属イオンを徐々に溶出したり、ちょっとした表面の傷から腐蝕が進むこと 力 Sある。また、イオン溶出を低減するように熱交換器等の内部にコーティングを施す 等で対処する方法もあるが、コーティングが劣化するとイオンが溶け出す場合もある（ 例えば、特開 2001-035519号公報，特開 2003—123804号公報参照）。
[0004] 従って、それに替わるものとして樹脂材料の開発が望まれている。しかし樹脂材は 単体で用いた場合に製品に反りや変形を生じたり、使用環境によっては耐熱性、剛 性が不足することが挙げられる。これらを補うためにタルク、マイ力、ガラス繊維、炭酸 カルシウム等の充填材の配合が試みられてレ、る。
[0005] ところで、これら充填材は鉱物を微粉砕した無機粉末であり金属イオンを溶出し易 レ、。例えば、タルクの場合、その主成分は二酸化珪素、酸化マグネシウムであり、そ の他に、酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化カルシウム等が含まれており、溶出される陽 イオンとしては、珪素イオン、マグネシウムイオン、アルミニウムイオン、鉄イオン、カル シゥムイオン等が検出される。また、その他に不純物陽イオンとして、ナトリウムイオン 、カリウムイオン、亜鉛イオン、陰イオンとして、塩化物イオン、水酸化物イオン等が検 出される。従って、充填剤を配合した複合組成物は金属イオンの溶出が大きくなり、 長期に渡る物性の安定性にも劣るため、使用することができないという問題がある。 従って、本発明の目的は、溶出イオン量が少ない燃料電池部材用樹脂組成物を提 供することである。
発明の開示
[0006] 成形加工性に優れたポリプロピレンと、補強効果が高く安価な充填材であるタルク との組み合わせに着目し、鋭意検討した結果、特定性状を持つタルク（白色度、粒径 、比表面積)及びタルクの配合量を調整することで金属イオンの溶出が抑えられ、長 期の物性も安定した材料が得られることを見出した。
[0007] 本発明によれば、下記の燃料電池部材用樹脂組成物が提供される。
1.下記ポリプロピレン 60— 85重量％及び、下記タルク 40— 15重量％を含んでなる 燃料電池部材用樹脂組成物。
(1)ホモポリプロピレン、ブロックポリプロピレン、又はホモポリプロピレンとブロックポリ プロピレンのブレンド物であって、メルトフローレイト力 2— 40g/10分のポリプロピレ ン
(2)白色度が 96%以上で、平均粒子径が 4一 10 x mのタルク
2.前記タルクの比表面積が 7 45m2Zgである 1に記載の燃料電池部材用樹脂組 成物。
3.前記ポリプロピレンと前記タルクを合わせて 100重量部としたとき、カーボンブラッ クを 0. 01 1重量部含む 1又は 2に記載の燃料電池部材用樹脂組成物。
4.電導度が、 2 z S/cm以下である 1一 3のいずれかに記載の燃料電池部材用樹 脂組成物。
5.前記燃料電池部材が、燃料電池冷却回路部品、燃料電池イオン交換部品又は 燃料電池イオン交換カートリッジである 1一 4のいずれかに記載の燃料電池部材用樹 脂組成物。
[0008] 本発明によれば、溶出イオン量が少ない燃料電池部材用樹脂組成物が提供できる 図面の簡単な説明
[0009] [図 1]実施例及び比較例において電気伝導度の測定に用いた装置を示す図である。
発明を実施するための最良の形態
[0010] 以下、本発明について説明する。
本発明の樹脂組成物に用いるポリプロピレンとしては、ホモポリプロピレン、ブロック ポリプロピレン、又はホモポリプロピレンとブロックポリプロピレンとのブレンド物が挙げ られる。
ブロックポリプロピレンのコモノマーの例としては、エチレン、ブテン一 1が挙げられ、 特にエチレンが好ましい。
このポリプロピレンのメルトフローレイ HMFR)は、 2 40gZlO分であり、好ましく は 6 30gZlO分、より好ましくは 6 15gZlO分である。 MFRは、樹脂温度 230°C 、荷重 21. 18N (2. 16kgf)の条件で、 JIS K 7210— 1999に準拠して測定する。
MFRが 2g/l0分未満であると成形性が悪くなり、 40g/l0分を超えると強度に劣 る恐れがある。
MFRを上記範囲にするためには、例えば、ポリプロピレンの重合時に水素濃度を 調節する等して分子量を調整したり、過酸化物で分解すればよい。
[0011] 本発明の樹脂組成物に用いるタルクは、白色度が 96%以上である。 白色度 ί IS P 8123に準拠して測定する。 白色度は、好ましくは 97%以上、より好ましくは 98% 以上である。
白色度 96%未満であると、溶出されるイオン量が多ぐ燃料電池部材用組成物とし て使用できず、また、長期の物性安定性が低下する恐れがある。
白色度を上記範囲にするためには、例えば、産地の選定、粉碎、洗浄による不純 物除却、表面処理等がある。
[0012] タルクの平均粒子径は、 4一 10 /i m、好ましくは 4· 5— 8 μ ΐηであり、より好ましくは 5— 8 /i mである。平均粒子径は、レーザー解析法で測定できる。
平均粒径が 10 μ mを超えると、金属イオンの溶出が増大し、 4 /i m未満であると、 粒径が細かいためポリプロピレンへの分散が悪くなつたり、製造時に粉塵として舞い 上がりハンドリングが悪くなる恐れがある。 平均粒径を上記範囲にするためには、例えば、粉砕、高速攪拌による微粉化、特 定粒径分取のための分級処理等がある。
[0013] タルクの比表面積は、 7— 45m2/g、好ましくは 7— 40m2/gであり、より好ましくは
30— 40m2/gである。比表面積は、 BET法で測定できる。
比表面積が 7m2Zg未満であると、金属イオンの溶出が増大し、 45m2Zgを超える と、ポリプロピレンへの分散が悪くなつたり、製造時に粉塵として舞い上がりハンドリン グが悪くなる恐れがある。
比表面積を上記範囲にするためには、例えば、高速攪拌による微粉化、再凝集防 止のための処理剤の使用がある。
[0014] 本発明の樹脂組成物において、ポリプロピレンとタルクの組成比は、ポリプロピレン
：タルク =60 85重量％: 40 15重量％、好ましくは 68 78重量％: 32 22重量
%であり、より好ましくは 70— 80重量％： 30 25重量％である。
タルク量が 15重量％未満であると、成形時にヒケゃ反りが発生し、剛性に劣る恐れ がある。 40重量％を超えると、溶出されるイオン量が多ぐ燃料電池部材用組成物と して使用できない恐れがある。
[0015] 本発明の樹脂組成物は、黒く着色するために、カーボンブラックを含むことができる
。カーボンブラックは、好ましくは、ポリプロピレンとタルクを合わせて 100重量部とし たとき、 0. 01— 1重量部添加する。
[0016] 本発明の樹脂組成物は、その特性を損なわない範囲で、その他の添加剤を含むこ とができる。必用に応じて、各種の添加剤、例えば、分散剤、滑剤（ステアリン酸マグ ネシゥム等）、可塑剤、難燃剤、酸化防止剤 (フエノール系酸化防止剤、リン系酸化防 止剤、ィォゥ系酸化防止剤）、帯電防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、結晶化促進 剤 (造核剤）、発泡剤、架橋剤、抗菌剤等の改質用添加剤、顔料、染料等の着色剤（ 酸化チタン、ベンガラ、ァゾ顔料、アントラキノン顔料、フタロシアニン）、炭酸カルシゥ ム、マイ力、クレー等の粒子状充填剤、ワラストナイト等の短繊維状充填剤、チタン酸 カリウム等のウイスカ一等の添加剤を添カ卩することができる。これらの添加剤は、製造 時に添カ卩しもよレ、し、マスターバッチ（MZB)化して製造時に添カ卩してもょレ、。
[0017] 本発明の樹脂組成物は、上記の成分を直接押出機に投入して製造してもよいし、 全ての成分をミキシングロール、バンバリ一ミキサ、ニーダ一等で混練分散した後、押 出機に投入して製造してもよい。タンブラ一式プレンダー、ヘンシェルミキサ、リボンミ キサでドライブレンドしてもよい。また、上記成分の M/Bをあら力じめ作製して、それ を前記方法で混合して製造することもできる。 MZB化する方法が好ましい。
[0018] 本発明の樹脂組成物は、溶出されるイオン量が少ないため、燃料電池部材用とし て好適に使用できる。
本発明の樹脂組成物の電気伝導度は、好ましくは 2 μ SZcm以下、より好ましくは 2-0. 5 μ SZcmである。電気伝導度は、超純水を使用して測定する。
電気伝導度が 2 μ S/cm以下であると、溶出されるイオン量が少なぐ燃料電池部 材用組成物としてより好適に使用できる。
[0019] 本発明の樹脂組成物を成形する際は、射出成形法、押出成形法、中空成形法、圧 縮成形法、射出圧縮成形法，ガス注入射出成形、又は発泡射出成形等の公知の成 形法をなんら制限なく適用できる。特に射出成形法、圧縮成形法及び射出圧縮成形 法が好ましい。
[0020] 本発明の樹脂組成物から製造される燃料電池部材の例として、自動車用、家庭用 燃料電池部品及びその周辺部品が含まれ、例えば、燃料電池冷却回路部品、燃料 電池イオン交換部品及び燃料電池イオン交換カートリッジ等が挙げられる。
〔実施例〕
[0021] 実施例 1
以下の成分をブレンドし、射出成形して成形品を作製した。
(a)ポリプロピレン（PP) Q-784HV,出光石油化学（株）製、ブロック PP、 MFR= 12 g/10分） 75重量％
(b)タノレク (TP_A25、富士タルク工業製、白色度 98%、平均粒子径 4. 96 μ m、比 表面積 40m2/g、 45 μ m篩残分 0. 002%) 25重量％
(c)酸化防止剤（アデカスタブ AO— 20、旭電化工業 (株)製） 0. 2重量部 酸化防止剤（ヨシトミ DMTP、吉富ファインケミカル (株)製） 0. 2重量部
(d)ステアリン酸マグネシウム（エフコケム MGS—1、旭電化工業（株)製）
0. 2重量部 (e)カーボンブラック M/B (キャボット社製のバルカン 9の 50重量0 /0ポリプロピレン M /B) 0. 5重量部
(c)一 (e)は、ブロック PPとタルクを合わせて 100重量部としたときの、重量部である
[0022] この成形品の物性を以下の方法により測定した。結果を表 1に示す。
(1)電気伝導度の測定
図 1に示す装置を用いて、以下の手順により測定した。
1.実施例及び比較例毎にサンプル l(64mm X 12. 7mm X 3. 2mm)を 7枚（セット) 用思しに。
2. 500mLの PFA製 (フッ素樹脂製)容器 2を用意した。
3.容器 2を純水にてオーバーフロー洗浄した。
4.容器 2を純水にてシェイク洗浄した。
5.容器 2を超純水にてシェイク洗浄した。
6.容器 2を乾燥した。
7.容器 2を超純水にてシェイク洗浄した。
8.サンプル 1を超純水にてカップ洗浄した。
9.サンプル 1を容器 2へ移した。
10.容器 2とサンプル 1を超純水にて供洗レ、した。
11.超純水 3を、 UPレベルラインまで入れた。
12. 80°Cで 24時間攪拌した。
13. 10時間経過後、容器 2を恒温槽より取出し、常温になるまで冷却した。
14.導電率計 4を確認した。
実施例と比較例毎のサンプルセットを変えるたびに、サンプルを入れなレ、ブランク 測定もした。
[0023] (2)曲げ強さ
ASTM D790に準拠して測定した（温度 23°C)。
サンプノレ片： 127mm X I 2. 7mm X 3. 2mm
(3)曲げ弾性率 ASTM D790に準拠して測定した（温度 23°C)。
サンプノレ片： 127mm X I 2. 7mm X 3. 2mm
(4) Izod衝撃強さ
ASTM D256に準拠して測定した（温度 23°C)。
サンプノレ片： 64mm X 12. 7mm X 3. 2mm、ノッチ付き
(5)耐熱老化性
150°C、 1200時間後の引張り保持率を測定した。引張り強度は ASTM D638に 準拠して測定した。
サンプル片： ASTMタイプ I、ダンベル厚み 3. 2mm
[表 1]
タルクの物性 組成物の配合量 組成物の物性
PPの
平均 カーホ'ンフ *ラック 曲げ Izod 耐熱 種類 白色度 比表面積 PP タルク 酸化防止剤ステアリン酸 Mg 曲げ強さ
粒子径 /B 弾性率 衝擎強さ 老化性
(%) (重量％) (重量0 /o) (重量部） (MPa)
( μ ιη; (mVg) (重量部）
(重量部） 、μ S/cm)
(MPa) (J/m) (%) 実施例 1フ'ロッタ PP 98 4.96 40 75 25 0.4 0.2 0.5 1.1 3300 45 53 90
2フ 'ロック PP 98 4.96 40 70 30 0.4 0.2 0 1.5 3000 48 48 90
3フ'ロック PP 97 5.83 30 75 25 0.4 0.2 0.5 1.8 3000 44 47 90 比較例 1フ'。ック PP 98 4.96 40 90 10 0.4 0.2 0.5 1.2 2000 22 60 90
2フ 'ロック PP 98 4.96 40 55 45 0.4 0.2 0.5 2.2 4300 55 40 85
3フ'ロック PP 91 20.6 6 75 25 0.4 0.2 0.5 2.4 3100 44 50 75
[0025] 実施例 2
実施例 1のポリプロピレン 75重量％を 70重量％、タルク 25重量％を 30重量％、力 一ボンブラック M/B0. 5部を 0部にした以外は実施例 1と同様に実施した。
[0026] 実施例 3
実施例 1のタルク (TP— A25、富士タルク工業製、白色度 98%、平均粒子径 4. 96 z m、比表面積 40m2 45〃111篩残分0. 002%)をタノレク（LMK— 100、富士タ ルク工業製、白色度 97%、平均粒子径 5. 83 z m、比表面積 30m2/g、 45 z m篩 残分 0. 003%)に変えた以外は実施例 1と同様に行った。
[0027] 比較例 1
実施例 1のポリプロピレン 75重量％を 90重量％、タルク 25重量％を 10重量％にし た以外は実施例 1と同様に実施した。
[0028] 比較例 2
実施例 1のポリプロピレン 75重量％を 55重量％、タルク 25重量％を 45重量％にし た以外は実施例 1と同様に実施した。
[0029] 比較例 3
実施例 1のタルク (TP— A25、富士タルク工業製、白色度 98%、平均粒子径 4. 96 / m、比表面積 40m2/g、 45 /1 111篩残分0. 002%)をタルク（B— 8、浅田製粉 (株） 製、白色度 91 %、平均粒子径 20. 6 μ ΐη、比表面積 6m2/g、 45 111篩残分0. 24 %)に変えた以外は実施例 1と同様に行った。
[0030] 表 1に示すように、実施例の樹脂組成物の電気伝導度は、 2. 0 /i S/cm以下であ つた。また、長期耐熱試験による引張り強度の保持率が 90%以上であり、長期にわ たり物性が維持された。
産業上の利用可能性
[0031] 本発明の燃料電池部材用樹脂組成物は、燃料電池部材に用いることができる。

Claims

請求の範囲 [1] 下記ポリプロピレン 60— 85重量％及び、下記タルク 40— 15重量％を含んでなる 燃料電池部材用樹脂組成物。
(1)ホモポリプロピレン、ブロックポリプロピレン、又はホモポリプロピレンとブロックポリ プロピレンのブレンド物であって、メルトフローレイト力 ¾一 40g/l 0分のポリプロピレ ン
(2)白色度が 96%以上で、平均粒子径が 4一 10 μ ΐηのタルク
[2] 前記タルクの比表面積が 7— 45m2/gである請求項 1に記載の燃料電池部材用榭 脂組成物。
[3] 前記ポリプロピレンと前記タルクを合わせて 100重量部としたとき、カーボンブラック を 0. 01— 1重量部含む請求項 1に記載の燃料電池部材用樹脂組成物。
[4] 電導度が、 2 μ S/cm以下である請求項 1に記載の燃料電池部材用樹脂組成物。
[5] 前記燃料電池部材が、燃料電池冷却回路部品、燃料電池イオン交換部品又は燃 料電池イオン交換カートリッジである請求項 1一 4のいずれか一項に記載の燃料電池 部材用樹脂組成物。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007217633A (ja) * 2006-02-20 2007-08-30 Prime Polymer:Kk 成形体及びその製造方法
WO2009119863A1 (ja) * 2008-03-28 2009-10-01 新日本石油株式会社 カメラモジュール用液晶ポリエステル樹脂組成物
JP2010270811A (ja) * 2009-05-20 2010-12-02 Furukawa Electric Co Ltd:The ポリオレフィン系樹脂組成物製の波付可とう管

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101885892B (zh) * 2010-07-20 2015-12-09 上海公元建材发展有限公司 一种组合物、用组合物生产的大口径双壁波纹管以及生产工艺
JP6667051B2 (ja) * 2017-11-10 2020-03-18 旭化成株式会社 蓄電デバイス用セパレータ、及び蓄電デバイス
CN114591568B (zh) * 2022-03-28 2023-11-10 国高材高分子材料产业创新中心有限公司 一种拉伸检测用标准样品及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06287364A (ja) * 1993-04-06 1994-10-11 Tonen Chem Corp ポリプロピレン樹脂組成物
JPH07135007A (ja) * 1993-11-08 1995-05-23 Sanyo Electric Co Ltd 燃料電池
JP2000195526A (ja) * 1998-12-25 2000-07-14 Araco Corp 燃料電池用電極
JP2002060560A (ja) * 2000-08-18 2002-02-26 Idemitsu Petrochem Co Ltd 自動車内装部品用ポリプロピレン系組成物
WO2002020233A1 (en) * 2000-09-07 2002-03-14 Calp Corporation Process for producing thermoplastic resin composition and thermoplastic resin composition obtained thereby

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01130415A (ja) * 1987-11-13 1989-05-23 Hitachi Cable Ltd 防蟻ケーブル
CN88101816A (zh) * 1988-04-02 1988-11-30 河北武强县硬质胶厂 复合型蓄电池壳及其制造方法
JP2000095526A (ja) 1998-09-22 2000-04-04 Asahi Glass Co Ltd 減圧脱泡システムの減圧装置
JP4007725B2 (ja) 1999-07-15 2007-11-14 オルガノ株式会社 燃料電池の冷却水循環装置
JP2002079515A (ja) * 2000-09-07 2002-03-19 Calp Corp 熱可塑性樹脂組成物及びゴム組成物の製造方法
JP2003123804A (ja) 2001-10-16 2003-04-25 Honda Motor Co Ltd 燃料電池の冷却方法
JP2003173803A (ja) * 2001-12-05 2003-06-20 Toyoda Gosei Co Ltd 流体の流路構成部品及びその製造方法
US7611643B2 (en) * 2004-05-27 2009-11-03 Showa Denko K.K. Electrically conducting resin composition for fuel cell separator and fuel cell separator

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06287364A (ja) * 1993-04-06 1994-10-11 Tonen Chem Corp ポリプロピレン樹脂組成物
JPH07135007A (ja) * 1993-11-08 1995-05-23 Sanyo Electric Co Ltd 燃料電池
JP2000195526A (ja) * 1998-12-25 2000-07-14 Araco Corp 燃料電池用電極
JP2002060560A (ja) * 2000-08-18 2002-02-26 Idemitsu Petrochem Co Ltd 自動車内装部品用ポリプロピレン系組成物
WO2002020233A1 (en) * 2000-09-07 2002-03-14 Calp Corporation Process for producing thermoplastic resin composition and thermoplastic resin composition obtained thereby

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007217633A (ja) * 2006-02-20 2007-08-30 Prime Polymer:Kk 成形体及びその製造方法
WO2009119863A1 (ja) * 2008-03-28 2009-10-01 新日本石油株式会社 カメラモジュール用液晶ポリエステル樹脂組成物
US8192645B2 (en) 2008-03-28 2012-06-05 Jx Nippon Oil & Energy Corporation Liquid crystal polyester resin composition for camera module
JP2010270811A (ja) * 2009-05-20 2010-12-02 Furukawa Electric Co Ltd:The ポリオレフィン系樹脂組成物製の波付可とう管

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