[发明专利]橡胶组合物

说明书

一种橡胶组合物，其中，相对100重量份的乙烯‑丁烯‑二烯共聚橡胶以2.5～7.5重量份的比例使用熔点为100℃以上并且玻璃化转变温度Tg为‑55℃以下的乙烯‑α‑烯烃共聚物。该橡胶组合物能够保持耐压缩永久变形特性(95℃、500小时)、低温弹性回复试验(根据TR10值、TR70值进行评价)等乙烯‑丁烯‑二烯共聚橡胶的特性，同时能够改善辊加工性、原料对螺杆的侵入性等加工性，并且能够在燃料电池使用环境下维持优异的耐压缩永久变形特性。

技术领域

本发明涉及橡胶组合物。进一步详细地说，涉及有效地被用作固体高分子型燃料电池隔板用密封材料的交联成型材料等的橡胶组合物。

背景技术

燃料电池不仅几乎不需要使用必须注意资源枯竭的化石燃料，而且还具有在发电中几乎不产生噪音、且能量回收率也比其他能量发电机构高等优异的性质，所以在家庭用、机动车用等中开始实用化。

其中，固体高分子型燃料电池由于与其他类型的燃料电池相比在低温下工作，所以，对于构成电池的部件而言，不仅不用担心腐蚀，而且具有低温工作时能够放电比较大的电流这一特征，不仅作为家庭用的热电联产用，还作为车载用的内燃机的代替电源而受到关注。

构成该固体高分子型燃料电池的部件中，隔板通常在平板的两面或者单面形成多个平行的槽，并起到以下作用，即，将由燃料电池单元内的气体扩散电极所发电的电传达至外部，并且将在发电过程中生成于所述槽内的水进行排出，确保该槽作为向燃料电池单元流入的反应气体的流通路。

作为这样的燃料电池用隔板，被要求更小型化，另外由于重合使用多个隔板，所以要求耐久性优异且能够长期使用的隔板用密封材料。

另外，固体高分子型燃料电池的电解质膜是全氟系磺酸膜等高分子膜。此处，在将密封材料配置于电解质膜的附近进行交联的情况下，需要考虑避免因交联时的加热而引起电解质膜劣化。因此，作为燃料电池用的密封材料，优选在更低温且短时间能够交联的材料。

关于这样的隔板用材料，提出例如使用乙烯-丙烯-二烯共聚橡胶(EPDM)的橡胶(专利文献1～2)。

另一方面，燃料电池搭载汽车的课题之一在于，低温时的启动、行驶时、行驶后的在冰点下放置等任一情况下，都需要设计、控制为以避免产生因FC堆、系统部件的冻结而引起的无法运动的状态，对密封材料也要求耐寒性。但是，EPDM不能说是耐寒性充分。

对此，提出了通过使用乙烯-丁烯-二烯共聚橡胶、使耐寒性进一步得到改善的燃料电池用密封构件(专利文献3)。

在专利文献3中，记载了一种包含橡胶组合物的交联体的密封构件，所述橡胶组合物的交联体含有(A)包括乙烯-丁烯-二烯共聚橡胶的固体橡胶、(B)100℃下的运动粘度为8mm²/秒以下的聚-α-烯烃化合物和有机过氧化物交联剂。

在其实施例中，作为(B)成分使用100℃下的运动粘度为2～8mm²/秒的低粘度PAO-1～3，它们的熔点(流动点)为-73～-56℃，在常温下均为液体，作为使低温性优化的增塑剂而使用。在使用100℃下的运动粘度65mm²/秒(流动点-51℃)的低粘度PAO-4的情况下，低温压缩永久变形的评价为×。

此处，虽然通过使丁烯作为乙烯-α-烯烃-二烯共聚橡胶的α-烯烃进行共聚，与EPDM相比柔软性优异，因此呈现出低温性，但是却呈现出容易粘合，在常温下的蠕变(冷流)。对于这样的共聚橡胶而言，生坯强度弱，例如在橡胶的注塑成型、挤出成型时有时将呈带状的橡胶原料供给至螺杆时原料断裂会成为问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-094056号公报

专利文献2：日本特开2011-249283号公报