[發(fā)明專利]單組分型粘合劑和燃料電池隔離物

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880051356.4
• 申請日: 2018-08-09
• 公開（公告）號: CN111108169B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 堀內(nèi)步;中村典雅
• 申請（專利權(quán)）人: 日清紡化學(xué)株式會社
• 主分類號: C09J163/00
• 分類號: C09J163/00;C09J11/04;C09J11/06;H01M8/0202;H01M8/0271;H01M8/1004
• 代理公司: 中國貿(mào)促會專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 11038
• 代理人: 杜麗利

提供單組分型粘合劑，其是包含(A)環(huán)氧樹脂、(B)固化劑、(C)固化促進(jìn)劑、(D)無機(jī)填料和(E)聚碳二亞胺化合物的單組分型粘合劑，(B)固化劑包含至少一種胺系固化劑，(C)固化促進(jìn)劑包含至少一種膠囊型固化促進(jìn)劑，(D)無機(jī)填料包含至少一種鱗片狀無機(jī)填料，并且，相對于100質(zhì)量份的(A)環(huán)氧樹脂，(D)無機(jī)填料的含量為10～200質(zhì)量份。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及單組分型粘合劑和燃料電池隔離物。

背景技術(shù)

多家公司正在開發(fā)燃料電池作為下一代清潔能源。通過層疊(堆疊)數(shù)十枚～數(shù)百枚稱為單體電池的發(fā)電單元來構(gòu)成燃料電池。通常，用于冷卻系統(tǒng)的冷卻介質(zhì)被供應(yīng)在堆疊的單體電池與單體電池之間。

單體電池通過在僅氫離子可以通過的高分子電解質(zhì)膜的兩側(cè)分別配置有正極和負(fù)極的膜電極接合體(MEA)、和進(jìn)而在其外側(cè)配置隔離物而構(gòu)成。分別向MEA的兩側(cè)供應(yīng)氫氣和氧氣，并且已經(jīng)通過高分子電解質(zhì)膜的氫離子和氧氣反應(yīng)以發(fā)電并生成水。

在MEA的外周部布置O形圈或橡膠制密封材料等，以使氫氣和氧氣不會向系統(tǒng)外泄漏，從而防止氧氣和氫氣向系統(tǒng)外泄漏。此時，O形圈或橡膠制密封材料有時無法充分防止氣體流出，另外，由于在堆疊時需要精度良好地重疊，因此有時通過將夾持有MEA的隔離物之間、或者M(jìn)EA和隔離物粘合而使其一體化。另外，由于在單體電池之間的堆疊中需要精度良好地重疊，因此為了提高組裝性、減少工序數(shù)，有時將電池堆之間彼此粘合。由于用于它們粘合的粘合劑在燃料電池發(fā)電中暴露于高溫高濕條件下，因此希求高溫耐久性，耐濕熱性和耐熱水性。

另外，為了提高生產(chǎn)率，希望如下：粘合劑在短時間固化以表現(xiàn)出粘合性能，或者，當(dāng)通過絲網(wǎng)印刷法涂布粘合劑時，粘合劑不殘留于絲網(wǎng)板的孔，并且在印刷時粘合劑被干凈地轉(zhuǎn)印于作為被粘物的隔離物，并且轉(zhuǎn)印的粘合劑不容易失去形狀等特性，同時，還希望如下：將涂布有粘合劑的隔離物貼合、加熱固化時，在除粘合劑涂布部位以外，粘合劑成分不會滲出和污染，并且，促進(jìn)腐蝕并縮短燃料電池壽命的雜質(zhì)(離子等)的含量低。然而，現(xiàn)狀是：尚且沒有滿足上述特性的粘合劑作為隔離物用粘合劑。

現(xiàn)有技術(shù)文件

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：JP 2012-199204號公報

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的問題

鑒于上述情況完成了本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供兼具優(yōu)異的生產(chǎn)率和高可靠性的粘合劑，特別是適用于粘合燃料電池隔離物的粘合劑。

用于解決問題的手段

為了解決上述問題，本發(fā)明人反復(fù)進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，單組分型粘合劑的絲網(wǎng)印刷等印刷性能和快速固化性能優(yōu)異、并且耐濕熱性優(yōu)異，從而完成了本發(fā)明，所述單組分型粘合劑包含：作為主劑的環(huán)氧樹脂、包含胺系固化劑的固化劑、包含膠囊型固化促進(jìn)劑的固化促進(jìn)劑、鱗片狀無機(jī)填料和聚碳二亞胺化合物。

即，本發(fā)明提供以下的單組分型粘合劑和燃料電池隔離物。

1.單組分型粘合劑，其包含(A)環(huán)氧樹脂、(B)固化劑、(C)固化促進(jìn)劑、(D)無機(jī)填料和(E)聚碳二亞胺化合物，

(B)固化劑包含至少一種胺系固化劑，(C)固化促進(jìn)劑包含至少一種膠囊型固化促進(jìn)劑，(D)無機(jī)填料包含至少一種鱗片狀無機(jī)填料，并且，相對于100質(zhì)量份的(A)環(huán)氧樹脂，(D)無機(jī)填料的含量為10～200質(zhì)量份。

2.根據(jù)1所述的單組分型粘合劑，其中，(A)環(huán)氧樹脂在10℃下為液體。

3.根據(jù)1或2所述的單組分型粘合劑，其中，在(D)無機(jī)填料中包含5～100質(zhì)量％的所述鱗片狀無機(jī)填料。

4.根據(jù)1～3的任一項(xiàng)所述的單組分型粘合劑，其中，(D)無機(jī)填料是選自滑石、二氧化硅、云母和石墨中的至少一種。