[发明专利]高分子电解质用固化型组合物及层叠体

说明书

提供一种可以在短时间内将高分子电解质与耐热性高分子等其它基材牢固地粘接、而且该粘接状态的可靠性(尤其是即使浸渍于热水也不剥离的性能)也优异的高分子电解质用固化型组合物及层叠体。一种高分子电解质用固化型组合物，其为含有下述成分的组合物：(A)成分：具有(甲基)丙烯酰基的自由基聚合性化合物、(B)成分：在1分子中具有选自由聚丁二烯、聚异戊二烯、氢化聚丁二烯及氢化聚异戊二烯组成的组中的至少1种骨架以及环氧基的化合物、(C)成分：自由基聚合引发剂，以组合物整体为基准，上述(A)～(C)成分的含有比例为(A)成分：30～98.9质量％、(B)成分：1～40质量％、(C)成分：0.1～15质量％。

技术领域

本发明涉及一种高分子电解质用固化型组合物及层叠体。尤其涉及一种作为燃料电池用粘接剂或密封剂使用的高分子电解质用固化型组合物。

背景技术

燃料电池为将化学能直接转换为电能的发电系统，因此理论上能达到的能量转换效率高于内燃机。在燃料电池中，固体高分子型燃料电池由于能够实现小型化和轻质化，因此深入研究了其在汽车用途中的全面应用。

作为燃料电池车相对于以往的内燃机汽车的优势，可列举：能量转换效率高；以氢为燃料，因此废气为水蒸气，绿色环保；由于能使用各种能源作为用于制造氢的能源，因此可以有助于节省石油资源；等。另外，与以锂离子二次电池等蓄电池作为能源的电动汽车相比，在续航距离、能量补充时间(充电或充氢)方面是有利的。

近来，以欧州为中心出现了对单位行驶距离的二氧化碳排放量作出限制的动向，而且也出现了欲限制内燃机汽车本身的动向。这样的动向影响到各个国家，欲使汽车电动化的动向越发活跃起来。因此，与搭载锂离子电池等的电动汽车同样地，对燃料电池车也寄予了厚望。

在欲全面地使燃料电池车实用化时，需要用于比以往廉价且可靠性良好地制作燃料电池的技术。在为此进行的各种研究中，对于固体高分子型燃料电池而言，需要将高分子电解质膜(尤其是杜邦公司制Nafion(注册商标)等具有磺酸基的全氟碳材料)与其它基材(例如耐热性高分子、金属等)在短时间内粘接、耐水性等可靠性优异的粘接技术。

作为短时间粘接技术之一，已知使用光固化型组合物的粘接技术。

专利文献1公开了针对固体高分子型燃料电池的制造而使用紫外线固化型树脂的例子，但是，对于该紫外线固化型树脂为何种化合物、还是为包含其它成分的组合物这一点则没有任何公开或教导，另外对于固化性及可靠性等物性也没有任何公开或教导。

另外，作为自由基固化系的光固化型组合物中所使用的光固化型化合物，已知耐水性优异的具有聚丁二烯、聚异戊二烯、氢化聚丁二烯或氢化聚异戊二烯等骨架的(甲基)丙烯酸酯，专利文献2～4公开了包含这些的粘接剂、密封剂等光固化型组合物。

但是，这些专利文献中，对于将光固化型组合物应用于固体高分子型燃料电池、高分子电解质这一点则没有任何公开或教导。

近来，关于固体高分子型燃料电池用密封剂，专利文献5公开了一种固化性及耐水解性优异的自由基固化系的光固化型组合物，其含有主链中不具有水解性键的多官能(甲基)丙烯酸酯化合物和聚合引发剂。

需要说明的是，除了燃料电池以外的用途，高分子电解质在各种新用途中的应用也在推进之中。可列举例如医疗器具、佩戴于人体的致动器、医疗用传感器及气体传感器等各种传感器等。在这些领域中，在短时间内将高分子电解质与其它基材粘接的技术是有用的。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2009-245797号公报

专利文献2:日本特开2012-1648号公报

专利文献3:日本特开2013-49765号公报

专利文献4:日本特开2013-144749号公报