[發明專利]光固化性樹脂組合物、使用該光固化性樹脂組合物的燃料電池和密封方法

有效

• 申請號: 201880024603.1
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN110546179B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 曾我哲德
• 申請（專利權）人: 三鍵有限公司
• 主分類號: C08F290/04
• 分類號: C08F290/04;C08F2/50;C08G59/18;H01M8/0284;H01M8/0286
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 苗堃;金世煜

本發明的目的在于提供一種光固化性樹脂組合物，其通過紫外線等活性能量射線的照射而迅速地固化，對作為難粘接的材質的電解質膜的密合力優異。所述光固化性樹脂組合物的特征在于，含有下述的(A)～(C)成分。(A)成分：具有1個以上的(甲基)丙烯酰基的并具有包含?[CH₂C(CH₃)₂]?單元的聚異丁烯骨架的聚合物，(B)成分：光自由基聚合引發劑，(C)成分：在1分子中具有(甲基)丙烯酰基和陽離子聚合性官能團的化合物。

技術領域

本發明涉及一種光固化性樹脂組合物。

背景技術

近年來，燃料電池作為汽車、家庭用的新能源系統備受關注。燃料電池是通過使氫與氧進行化學反應而取出電的發電裝置。另外，燃料電池由于發電時的能源效率高、通過氫與氧的反應而生成水，因此，是清潔的新一代發電裝置。燃料電池有固體高分子型燃料電池、磷酸型燃料電池、熔融碳酸鹽型燃料電池、固體氧化物型燃料電池這4個方式，其中，固體高分子型燃料電池由于運轉溫度為較低溫(80℃左右)且為高發電效率，因此，在汽車用動力源、家庭用發電裝置、手機等電子設備用小型電源、應急電源等用途中備受期待。

如圖1所示，固體高分子型燃料電池的電池1是具備電解質膜電極接合體5(MEA)、支撐所述MEA的框架6以及形成有氣體的流路的隔離件2的結構，所述電解質膜電極接合體5是高分子電解質膜4被夾持于空氣電極3a、燃料電極3b之間的結構。

為了啟動固體高分子型燃料電池，需要分別隔離地對陽極電極供給含有氫的燃料氣體，對陰極電極供給含有氧的氧化氣體(氧氣)。這是因為如果隔離不充分而一個氣體與另一個氣體混合，則有可能引起發電效率的降低。從這樣的背景出發，出于防止燃料氣體、氧氣等的泄露的目的，大多使用密封劑。具體而言，在相鄰的隔離件彼此之間、隔離件與框架之間、框架與電解質膜或MEA之間等使用密封劑。

作為固體高分子型燃料電池中使用的密封劑，由于是耐氣體透過性、低透濕性、耐熱性、耐酸性、撓性優異的橡膠彈性體，因此，研究了使用聚異丁烯系聚合物的進行氫化硅烷化反應的加熱固化性樹脂組合物(參照專利文獻1)、使用氟聚醚化合物的進行氫化硅烷化反應的加熱固化性樹脂組合物(參照專利文獻2)、使用氟聚合物的進行氫化硅烷化反應的加熱固化性樹脂組合物(參照專利文獻3)、使用乙烯－丙烯－二烯橡膠的加熱固化性樹脂組合物(參照專利文獻4)。然而，專利文獻1～4的加熱固化性樹脂組合物為了固化而需要加熱工序，因此，存在花費工序時間以及擔心因加熱所致的電解質膜的劣化這樣的問題。

因此，能夠實現工序縮短、防止因熱所致的電解質膜的劣化的光固化性樹脂組合物備受關注。在專利文獻5、6中公開了含有聚異丁烯二丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸單體、光引發劑的光固化性密封劑。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2004-111146號公報

專利文獻2：日本特開2004-075824號公報

專利文獻3：日本特開2007-100099號公報

專利文獻4：日本特開2011-124258號公報

專利文獻5：日本特表2009-531516號公報

專利文獻6：日本特開平2-88614號公報

發明內容

然而，專利文獻5、6中公開的光固化性樹脂組合物為了得到密封性而以聚異丁烯二丙烯酸酯為主成分，但光固化性不充分。另外，專利文獻5、6中公開的光固化性樹脂組合物為了得到密封性而以極性低的聚異丁烯二丙烯酸酯為主成分，但存在由于其分子結構的極性而對各種構件的粘接性差這樣的問題。進而，由于燃料電池的高分子電解質膜為氟系聚合物，因此，是以往的密封劑極其難以粘接的材質，專利文獻5、6的光固化性樹脂組合物更加難以粘接。