光固化性树脂组合物、燃料电池及密封方法技术

本发明专利技术的目的在于提供一种光固化性树脂组合物，其能维持高拉伸

【技术实现步骤摘要】
光固化性树脂组合物、燃料电池及密封方法


[0001]本专利技术涉及光固化性树脂组合物、燃料电池及密封方法。

技术介绍

[0002]近年来，作为汽车或家庭用的新能源系统，燃料电池受到注意。燃料电池是指通过使氢和氧发生化学反应而提取电力的发电装置。另外，就燃料电池而言，由于发电时的能效高，并且通过氢与氧的反应而生成水，因此是清洁的下一代发电装置。燃料电池包括固体高分子型燃料电池、磷酸型燃料电池、熔融碳酸盐型燃料电池及固体氧化物型燃料电池的4个方式，其中，固体高分子型燃料电池由于运转温度为较低温度(80℃前后)并且发电效率高，因此被期待用于汽车用动力源、家庭用发电装置、移动电话等电子设备用小型电源、应急电源等用途中。
[0003]如图1所示，固体高分子型燃料电池的电池单元1具有具备电解质膜电极接合体5(MEA)、支承前述MEA的框架6和形成有气体流路的隔膜2的结构，所述电解质膜电极接合体5具有在空气极3a与燃料极3b之间夹持有高分子电解质膜4的结构。
[0004]为了启动固体高分子型燃料电池，需要以分别隔离的方式向燃料极(阳极)3b供给包含氢的燃料气体，空气极(阴极)3a供给包含氧的氧化气体。这是由于存在如下风险：若隔离不充分而导致一方的气体向另一方的气体混合，则引起发电效率的降低。基于这样的背景，出于防止燃料气体、氧气等泄漏的目的而大多使用密封剂。具体而言，在相邻的隔膜2彼此之间、隔膜2与框架6之间、框架6与高分子电解质膜4或MEA5之间等配置了使用密封剂而形成的密封部7。
[0005]作为固体高分子型燃料电池中使用的密封剂，从为耐气体透过性、低透湿性、耐热性、耐酸性、挠性优异的橡胶弹性体的方面出发，研究了使用聚异丁烯系聚合物进行氢化硅烷化反应的加热固化性树脂组合物(参照日本特开2004
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111146号公报)、使用氟聚醚化合物进行氢化硅烷化反应的加热固化性树脂组合物(参照日本特开2004
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075824号公报(对应于美国专利申请公开第2005/043480号说明书))、使用氟聚合物进行氢化硅烷化反应的加热固化性树脂组合物(参照日本特开2007
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100099号公报)、使用乙烯
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丙烯
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二烯橡胶的加热固化性树脂组合物(参照日本特开2013
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229323号公报)。然而，日本特开2004
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111146号公报、日本特开2004
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075824号公报、日本特开2007
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100099号公报及日本特开2013
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229323号公报的加热固化性树脂组合物由于为了使其固化而需要加热工序，因此存在耗费工序时间的问题。为此，能够实现缩短固化工序的生产节拍时间的光固化性树脂组合物受到注意。在日本特开平2
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88614号公报(对应于欧州专利第0353471号说明书)中公开了一种聚合物组合物，其含有具有2个或3个的末端丙烯酸酯基的远螯聚异丁烯聚合物、反应性稀释剂。

技术实现思路

[0006]据报道，在高分子电解质膜等的接合中利用前述的光固化性树脂组合物，但在光照射后的固化度低且不充分反应的情况下，存在如下的可能性：由固化物产生挥发成分，附
着于催化剂层，由此招致发电性能的降低(参照国际公开第2009/047908号、日本特开2009
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096413号公报)。另外，日本特开平2
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88614号公报的聚合物组合物的固化物虽然具有高拉伸
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高强度的固化物特性，但是在光照射后的固化度低、容易由固化物产生挥发成分的方面存在问题。
[0007]本专利技术是鉴于上述的状况而完成的，其提供一种能维持高拉伸
·
高强度的固化物特性并且光照射后的固化度高的光固化性树脂组合物。
[0008]以下，对本专利技术的主旨进行说明。
[0009][1]一种光固化性树脂组合物，其特征在于，其含有下述的(A)～(C)成分，即
[0010](A)成分：包含1个以上(甲基)丙烯酰基和
‑
[CH2C(CH3)2]‑
单元的聚异丁烯树脂、
[0011](B)成分：作为(b1)成分的具有碳原子数5～25的脂环式烃基的丙烯酸酯单体及作为(b2)成分的具有碳原子数11～30的直链状或支链状烷基的丙烯酸酯单体、
[0012](C)成分：光自由基聚合引发剂。
[0013][2]根据[1]所述的光固化性树脂组合物，其中，前述(A)成分为下述通式(1)所示的聚异丁烯树脂：
[0014][0015](通式(1)中，R1表示1价或多价的芳香族烃基、或者1价或多价的脂肪族烃基，PIB表示包含前述
‑
[CH2C(CH3)2]‑
单元的聚异丁烯骨架，R4表示碳原子数2～6的2价烃基，R2及R3分别独立地表示氢原子或碳原子数1～20的1价烃基，R5表示氢原子或甲基，n为1～6的整数。)
[0016][3]根据[1]或[2]所述的光固化性树脂组合物，其中，相对于前述(A)成分100质量份，包含20～95质量份的前述(b1)成分和3～70质量份的前述(b2)成分。
[0017][4]根据[1]～[3]中任一项所述的光固化性树脂组合物，其中，前述(b1)成分为选自由丙烯酸环己酯、丙烯酸三甲基环己酯、丙烯酸4
‑
叔丁基环己酯、丙烯酸二环戊烷基酯、丙烯酸二环戊烯基酯、二环戊烯基氧基丙烯酸酯、丙烯酸异冰片基酯及丙烯酸金刚烷基酯组成的组中的1种以上，
[0018]前述(b2)成分为选自由丙烯酸异硬脂基酯、丙烯酸硬脂基酯、丙烯酸十三烷基酯、丙烯酸月桂基酯、丙烯酸十四烷基酯、丙烯酸十五烷基酯、丙烯酸十六烷基酯、丙烯酸十七烷基酯及丙烯酸十八烷基酯组成的组中的1种以上。
[0019][5]一种燃料电池用固化性密封剂，其包含[1]～[4]中任一项所述的光固化性树脂组合物。
[0020][6]根据[5]所述的燃料电池用固化性密封剂，前述燃料电池用固化性密封剂为选自由作为燃料电池的构件的隔膜、框架、高分子电解质膜、燃料极、空气极及电解质膜电极接合体组成的组中的1种以上构件的周边用燃料电池用固化性密封剂。
[0021][7]根据[6]所述的燃料电池用固化性密封剂，其中，前述燃料电池用固化性密封剂为燃料电池中相邻的隔膜彼此之间的密封剂、或者燃料电池的框架与高分子电解质膜或电解质膜电极接合体之间的密封剂。
[0022][8]根据[5]～[7]中任一项所述的燃料电池用固化性密封剂，其中，前述燃料电池用固化性密封剂为固体高分子型燃料电池用固化性密封剂。
[0023][9]一种固化物，其是通过对[1]～[4]中任一项所述的光固化性树脂组合物或[5]～[8]中任一项所述的燃料电池用固化性密封剂进行光照射而得到的。
[0024][10]一种燃料电池，其中，燃料电池中相邻的隔膜彼此本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光固化性树脂组合物，其特征在于，其含有下述的(A)～(C)成分，(A)成分：包含1个以上(甲基)丙烯酰基和
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[CH2C(CH3)2]
‑
单元的聚异丁烯树脂；(B)成分：作为(b1)成分的具有碳原子数5～25的脂环式烃基的丙烯酸酯单体及作为(b2)成分的具有碳原子数11～30的直链状或支链状烷基的丙烯酸酯单体；(C)成分：光自由基聚合引发剂。2.根据权利要求1所述的光固化性树脂组合物，其中，所述(A)成分为下述通式(1)所示的聚异丁烯树脂，【化学式1】通式(1)中，R1表示1价或多价的芳香族烃基、或者1价或多价的脂肪族烃基，PIB表示包含所述
‑
[CH2C(CH3)2]
‑
单元的聚异丁烯骨架，R4表示碳原子数2～6的2价烃基，R2及R3分别独立地表示氢原子或碳原子数1～20的1价烃基，R5表示氢原子或甲基，n为1～6的整数。3.根据权利要求1或2所述的光固化性树脂组合物，其中，相对于所述(A)成分100质量份，包含20～95质量份的所述(b1)成分和3～70质量份的所述(b2)成分。4.根据权利要求1～3中任一项所述的光固化性树脂组合物，其中，所述(b1)成分为选自由丙烯酸环己酯、丙烯酸三甲基环己酯、丙烯酸4
‑
叔丁基环己酯、丙烯酸二环戊烷基酯、丙烯酸二环戊烯基酯、二环戊烯基氧基丙烯酸酯、丙烯酸异冰片基酯及丙烯酸金刚烷基酯组成的组中的1种以上，所述(b2)成分为选自由丙烯酸异硬脂基酯、丙烯酸硬脂基酯、丙烯酸十三烷基酯、丙烯酸月桂基酯、丙烯酸十四烷基酯、丙烯酸十五烷基酯、丙烯酸十六烷基酯、丙烯酸十七烷基酯及丙烯酸辛基壬基酯组成的组中的1种以上。5.一种燃料电池用固化性密封剂，其包含权利要求1～4中任一项所述的光固化性树脂组合物。6.根据权利要求5所述的燃料电池用固化性密封剂，其中，所述燃料电池用固化性密封剂为选自由作为燃料电池的构件的隔膜、框架、高分子电解质膜、燃料极、空气极及电解质膜电极接合体组成的组中的1种以上构件的周边用燃料电池用固化性密封剂。7.根据权利要求6所述的燃料电池用固化性密封剂，其中，所述燃料电池用固化性密封剂为燃料电池中相邻的隔膜彼此之间的密封剂、或者燃料电池的框架与高分子电解质膜或电解...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木直，
申请(专利权)人：三键有限公司，
类型：发明
国别省市：