(57)【要約】【解決手段】本発明の燃料電池シール部品用重合体組成物は、ビニル基を含有する有機重合体（ただしエチレン・αオレフィン・非共役ポリエン共重合体を除く）［Ａ］と、−ＳｉＨ基含有化合物［Ｂ］とを含有してなることを特徴とする。成分［Ｂ］は、ＳｉＨ基を１分子中に少なくとも２個有していることが好ましい。本発明の燃料電池シール部品は、上記重合体組成物から得られる。【効果】上記重合体組成物は、架橋速度が速く、生産性に優れ、耐圧縮永久歪み性、カ゛スハ゛リヤ性、耐熱性、耐酸性、耐冷却水性などの特性に優れる燃料電池シール部品を提供できる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビニル基を含有する有機重合体［Ａ］（ただしエチレン・α―オレフィン・非共役ポリエン共重合体を除く）と、ＳｉＨ基含有化合物［Ｂ］とからなることを特徴とする燃料電池シール部品用重合体組成物。
【請求項２】
ＳｉＨ基含有化合物［Ｂ］が、ビニル基を含有する有機重合体［Ａ］（ただしエチレン・α―オレフィン・非共役ポリエン共重合体を除く）１００重量部に対して、０．１〜１００重量部の量で含まれていることを特徴とする、請求項１に記載の燃料電池シール部品用重合体組成物。
【請求項３】
ＳｉＨ基含有化合物［Ｂ］が、ビニル基を含有する有機重合体［Ａ］（ただしエチレン・α―オレフィン・非共役ポリエン共重合体を除く）に含まれるビニル基１個当たり、珪素原子に結合した水素原子を０．２〜１０個与える量で含んでいることを特徴とする、請求項１または２に記載の燃料電池シール部品用重合体組成物。
【請求項４】
重合体組成物が、ビニル基を含有する有機重合体［Ａ］（ただしエチレン・α―オレフィン・非共役ポリエン共重合体を除く）およびＳｉＨ基含有化合物［Ｂ］の他に、触媒［Ｃ］を含有してなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の燃料電池シール部品用重合体組成物。
【請求項５】
重合体組成物が、さらに反応抑制剤［Ｄ］を含有してなることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の燃料電池シール部品用重合体組成物。
【請求項６】
前記重合体組成物が、可塑剤を含まないかあるいは、ビニル基を含有する有機重合体［Ａ］（ただしエチレン・α―オレフィン・非共役ポリエン共重合体を除く）可塑剤の含有量が１００重量部に対して２０重量部以下であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の燃料電池シール部品用重合体組成物。
【請求項７】
ビニル基を含有する有機重合体（ただしエチレン・α―オレフィン・非共役ポリエン共重合体を除く）［Ａ］の数平均分子量が５００〜１００，０００の範囲にあることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の燃料電池シール部品用重合体組成物。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の重合体組成物を成形してなることを特徴とする燃料電池シール部品。
【請求項９】
ＬＩＭ成形、射出成形または圧縮成形により得られることを特徴とする請求項８に記載の燃料電池シール部品。
【請求項１０】
請求項１から７のいずれかに記載の燃料電池シール用重合体組成物を架橋させることを特徴とする、燃料電池シール部品の製造方法。
【請求項１１】
請求項８または９のいずれかに記載の燃料電池シール部品を有する燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、燃料電池シール部品用重合体組成物、燃料電池シール部品、燃料電池シール部品の製造方法、および燃料電池に関し、さらに詳しくは、架橋速度が速く生産性に優れ、耐圧縮永久歪み性、ガスバリヤ性、耐酸性などの特性に優れる、燃料電池シール部品用重合体組成物、該組成物から得られる燃料電池シール部品、該組成物を用いた燃料電池シール部品の製造方法、および該燃料電池シール部品を有する燃料電池に関する。
【０００２】
【発明の技術的背景】
燃料電池は、水の電気分解の逆反応、すなわち水素と酸素を化学的に反応させることにより直接電気を取り出す効率的でクリーンな発電システムであり、近年、自動車や家庭用の新しいエネルギーシステムとして注目されている。燃料電池のセルシール部品などとしては、耐熱性、耐酸性、耐気体透過性および高速成形性に優れた、低コストな材料が求められており、現状では、耐熱性、耐酸性からはフッ素ゴムが、耐気体透過性からはブチルゴムが、耐熱性と成形性からはシリコーンゴムが、それぞれ適用されているが、高速成形性の要求に対しては、通常の材料では不十分で、この場合、液状のシリコーンゴムを用い、ＬＩＭ（ＬｉｑｕｉｄＩｎｊｅｃｔｉｏｎ　Ｍｏｌｄｉｎｇ）成形を適用した方法などが考えられている。
【０００３】
しかしながら、シリコーンゴムは、耐熱性、高速成形性には優れているものの、耐酸性、耐気体透過性に劣っており、現状の燃料電池は発電性能が低いため、その改良検討が進められており、今後発電性能が高められるにつれセル内などの反応温度が高くなる傾向にある。そのため、シール材料に対してもより高温での性能が要求されている。
また、特開２００１−２４０７５６には分子中に少なくとも１個のヒドロシリル化反応可能なアルケニル基を含有する有機重合体と分子中に少なくとも２個のヒドロシリル基を含有する硬化剤とヒドロシリル触媒とビニルシロキサン骨格を有する化合物からなる硬化性組成物は燃料電池のシ−リング材料への使用が期待できることが開示されている。しかしながら、本願発明者らが追試したところ、抽出性、電極汚染性に劣る課題があることがわかった。
【０００４】
そこで、本願発明者らは、鋭意研究し、ビニル基を含有する特定の有機重合体［Ａ］、特定のオルガノポリシロキサン［Ｂ］、ＳｉＨ基含有化合物［Ｂ］、および必要に応じて触媒［Ｃ］、反応抑制剤［Ｄ］からなる重合体組成物が、高速成形に優れており、耐熱性、耐酸性および耐気体透過性に優れた燃料電池シール部品に好適であることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００５】
なお、ＷＯ　００／５５２５１の国際公開公報には、燃料電池シール部品用ではないが、特定の一般式で表わされる少なくとも一種の末端ビニル基含有ノルボルネン化合物から導かれる構成単位を有するエチレン・α−　オレフィン・非共役ポリエンランダム共重合体ゴムと、ＳｉＨ基を１分子中に少なくとも２個持つＳｉＨ基含有化合物とを含有してなる、特定の重合体組成物を架橋可能な密封シールパッキン用重合体組成物とする発明が開示されている。
【０００６】
【発明の目的】
本発明は、上記のような従来技術に伴う問題を解決しようとするものであって、耐熱性、耐酸性および耐気体透過性（ガスバリヤ性）に優れた燃料電池シール部品を調製し得る、高速成形性に優れた重合体組成物、およびその重合体組成物を架橋して得られる燃料電池シール部品、燃料電池シール部品の製造方法、および該燃料電池シール部品を有する燃料電池を提供することを目的としている。
【０００７】
【発明の概要】
本発明にかかる燃料電池シール部品用重合体組成物は、
ビニル基を含有する有機重合体［Ａ］（ただしエチレン・α―オレフィン・非共役ポリエン共重合体を除く）と、ＳｉＨ基含有化合物［Ｂ］とからなることを特徴としている。
【０００８】
本発明のＳｉＨ基含有化合物［Ｂ］は、ビニル基を含有する有機重合体［Ａ］（ただしエチレン・α―オレフィン・非共役ポリエン共重合体を除く）１００重量部に対して、０．１〜１００重量部の量で含まれていることが好ましい。
【０００９】
また本発明のＳｉＨ基含有化合物［Ｂ］は、ビニル基を含有する有機重合体［Ａ］（ただしエチレン・α―オレフィン・非共役ポリエン共重合体を除く）に含まれるビニル基１個当たり、珪素原子に結合した水素原子を０．２〜１０個与える量で含んでいることが好ましい。
【００１０】
また本発明の重合体組成物は、ビニル基を含有する有機重合体［Ａ］（ただしエチレン・α―オレフィン・非共役ポリエン共重合体を除く）およびＳｉＨ基含有化合物［Ｂ］の他に、必要に応じて触媒［Ｃ］、さらに必要に応じて反応抑制剤［Ｄ］を含有していてもよい。
【００１１】
また、本発明の重合体組成物は、可塑剤を含まないか、あるいは可塑剤の含有量がビニル基を含有する有機重合体［Ａ］（ただしエチレン・α―オレフィン・非共役ポリエン共重合体を除く）１００重量部につき２０重量部以下であることが好ましい。
【００１２】
本発明の燃料電池シール部品は、上記のいずれかに記載の重合体組成物を成形してなることを特徴としている。
【００１３】
本発明の燃料電池シール部品の製造方法は、上記いずれかに記載の燃料電池シール用重合体組成物を架橋させることを特徴としている。
【００１４】
本発明の燃料電池は、上記記載の燃料電池シール部品を有することを特徴としている。
【００１５】
【発明の具体的説明】
以下、本発明に係る燃料電池シール部品用重合体組成物およびその用途について具体的に説明する。
［燃料電池シール部品用重合体組成物］
本発明に係る燃料電池シール部品用重合体組成物は、ビニル基を含有する有機重合体（ただしエチレン・α―オレフィン・非共役ポリエン共重合体を除く）［Ａ］と、
ＳｉＨ基含有化合物［Ｂ］、好ましくはＳｉＨ基を１分子中に少なくとも２個以上有するＳｉＨ基含有化合物［Ｂ］からなり、必要に応じて触媒［Ｃ］、さらに必要に応じて反応抑制剤［Ｄ］が添加されてなる。この燃料電池シール部品用重合体組成物は、架橋可能な組成物であることが好ましい。
【００１６】
［ビニル基を含有する有機重合体（ただしエチレン・α―オレフィン・非共役ポリエン共重合体を除く）［Ａ］］
本発明で用いられる、ビニル基を含有する有機重合体としては、分子中に少なくとも１個のビニル基を含有する有機重合体であれば特に制限はなく、各種主鎖骨格をもつものを使用することができる。ただしエチレン・α―オレフィン・非共役ポリエン共重合体ではない有機重合体であることが望ましい。具体的に例示するならば、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシテトラメチレン、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン共重合体などのポリエ−テル系重合体、テレフタル酸、イソフタル酸、アジピン酸等の２塩基酸またはその酸無水物とエチレングリコ−ル、プロピレングリコ−ル、ネオペンチルグリコ−ル等のグリコ−ルとの縮合又はラクトン類の開環重合で得られるポリエステル系共重合体、ポリイソブチレン、イソブチレンとイソプロピレン等との共重合体、ポリクロロプレン、ポリイソプレン、イソプレンとブタジエン、アクリロニトリル、スチレン等との共重合体、ポリブタジエン、ブタジエンとスチレン、アクリロニトリル等との共重合体、ポリイソプレン、ポリブタジエン、イソプレンあるいはブタジエンとアクリロニトリル、スチレン等との共重合体を水素添加して得られる重合体、エチルアクリレ−ト、ブチルアクリレ−ト等のモノマ−をラジカル重合して得られるポリアクリル酸エステル、エチルアクリレ−ト、ブチルアクリレ−ト等のアクリル酸エステルと酢酸ビニル、アクリロニトリル、メチルメタクリレ−ト、スチレン等とのアクリル酸エステル系共重合体、前記有機重合体中でビニルモノマ−を重合して得られるグラフト重合体、ポリサルファイド系重合体、ビスフェノ−ルＡと塩化カルボニルより縮重合して製造されたポリカ−ボネ−ト系重合体等が例示される。有機重合体としては、たとえばくり返し単位中、主鎖構成部分に少なくとも１個、炭素原子を含有する構造であるものが用いられる。また、有機重合体の主鎖に、炭素−炭素二重結合を含まない有機重合体が例えばより好ましく用いられる。
【００１７】
上記の有機重合体［Ａ］のうちでも、ポリエステル系重合体、ポリエ−テル系重合体、アクリル酸エステル系重合体、アクリル酸エステル系共重合体、炭化水素系重合体（Ａ１）が好ましく、中でも炭化水素系重合体（Ａ１）が好ましく、炭化水素系重合体のなかでもビニル基を含有するポリイソブチレンが好ましい。
【００１８】
本発明で用いられる有機重合体（ただしエチレン・α―オレフィン・非共役ポリエン共重合体を除く）［Ａ］の数平均分子量は、通常５００〜１００，０００であり、好ましくは５００〜５００００、より好ましくは１０００〜２００００、さらに好ましくは２０００〜１００００、特に好ましくは２０００〜９０００、とりわけ３０００〜６０００が望ましい。
【００１９】
数平均分子量が上記の上限を超えない場合、流動性が特に良好である。改良のために可塑剤を配合する必要もないので、耐抽出性が良好であり、燃料効率のよい燃料電池を提供することにつながる。また、下限がこの範囲内にあれば機械的物性が優れ、燃料電池シ−ル材としての機能を十分果たせる。
【００２０】
本発明で用いられる有機重合体（ただしエチレン・α―オレフィン・非共役ポリエン共重合体を除く）［Ａ］においては、ビニル含量は、通常分子中に１．１個以上、好ましくは２個〜１０個、さらに好ましくは２個〜５個、より好ましくは２個〜３個、特に好ましくは２個、である。また、ビニル基は分子中の側鎖にあっても、末端にあっても構わないが、末端にあることが好ましい。また、分子構造は直鎖タイプであっても、分岐タイプであっても構わないが、直鎖タイプの方が好ましい。
【００２１】
ビニル基含量はＮＭＲなどにより分析することができる。具体的にはｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，２８　　ｐ４３７〜ｐ４４３（１９９５年）などに記載されている。また、例えばビニル基を含むポリエンを共重合している場合には使用したポリエンをモデル化合物として、生成ポリオレフィンと比較することにより、ポリオレフィンのビニル基を特定することができる。また、有機重合体中にビニル基のみしか存在しない場合はヨウ素滴定法などにより求めることができる。
【００２２】
［ＳｉＨ基含有化合物［Ｂ］］
本発明で用いられるＳｉＨ基含有化合物［Ｂ］は、ＥＰＤＭ以外のビニル基を含有する有機重合体［Ａ］と反応し、架橋剤として作用する。このＳｉＨ基含有化合物［Ｂ］は、その分子構造に特に制限はなく、従来製造されている例えば線状、環状、分岐状構造あるいは三次元網目状構造の樹脂状物などでも使用可能であるが、１分子中に少なくとも２個以上のケイ素原子に直結した水素原子、すなわちＳｉＨ基を含んでいることが好ましい。
【００２３】
このようなＳｉＨ基含有化合物［Ｂ］としては、通常、下記の一般組成式
Ｒ４ｂＨｃＳｉＯ（４−ｂ−ｃ）／２
で表わされる化合物を使用することができる。
上記一般組成式において、Ｒ４は、脂肪族不飽和結合を除く、炭素原子数１〜１０、特に炭素原子数１〜８の置換または非置換の１価炭化水素基であり、このような１価炭化水素基としては、前記一般式［Ｉ］のＲ１に例示したアルキル基の他に、フェニル基、ハロゲン置換のアルキル基たとえばトリフロロプロピル基を例示することができる。中でも、メチル基、エチル基、プロピル基、フェニル基、トリフロロプロピル基が好ましく、特にメチル基、フェニル基が好ましい。
【００２４】
また、ｂは、０≦ｂ＜３、好ましくは０．６＜ｂ＜２．２、特に好ましくは１．５≦ｂ≦２であり、ｃは、０＜ｃ≦３、好ましくは０．００２≦ｃ＜２、特に好ましくは０．０１≦ｃ≦１であり、かつ、ｂ＋ｃは、０＜ｂ＋ｃ≦３、好ましくは１．５＜ｂ＋ｃ≦２．７である。
【００２５】
このＳｉＨ基含有化合物［Ｂ］は、１分子中のケイ素原子数が好ましくは２〜１０００個、特に好ましくは２〜３００個、最も好ましくは４〜２００個のオルガノハイドロジェンポリシロキサンであり、具体的には、
１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン、１，３，５，７−テトラメチルテトラシクロシロキサン、１，３，５，７，８−ペンタメチルペンタシクロシロキサン等のシロキサンオリゴマー；
分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、分子鎖両末端シラノール基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、分子鎖両末端シラノール基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、Ｒ４２（Ｈ）ＳｉＯ１／２単位とＳｉＯ４／２　単位とからなり、任意にＲ４３ＳｉＯ１／２　単位、Ｒ４２ＳｉＯ２／２　単位、Ｒ４（Ｈ）ＳｉＯ２／２単位、（Ｈ）ＳｉＯ３／２またはＲ４ＳｉＯ３／２単位を含み得るシリコーンレジンなどを挙げることができる。
【００２６】
分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサンとしては、たとえば下式で示される化合物、さらには下式においてメチル基の一部または全部をエチル基、プロピル基、フェニル基、トリフロロプロピル基等で置換した化合物などが挙げられる。
（ＣＨ３）３ＳｉＯ−（−ＳｉＨ（ＣＨ３）−Ｏ−）ｄ−Ｓｉ（ＣＨ３）３
［式中のｄは２以上の整数である。］
分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体としては、下式で示される化合物、さらには下式においてメチル基の一部または全部をエチル基、プロピル基、フェニル基、トリフロロプロピル基等で置換した化合物などが挙げられる。
【００２７】
（ＣＨ３）３ＳｉＯ−（−Ｓｉ（ＣＨ３）２−Ｏ−）ｅ−（−ＳｉＨ（ＣＨ３）−Ｏ−）ｆ−Ｓｉ（ＣＨ３）３
［式中のｅは１以上の整数であり、ｆは２以上の整数である。］
分子鎖両末端シラノール基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサンとしては、たとえば下式で示される化合物、さらには下式においてメチル基の一部または全部をエチル基、プロピル基、フェニル基、トリフロロプロピル基等で置換した化合物などが挙げられる。
【００２８】
ＨＯＳｉ（ＣＨ３）２Ｏ−（−ＳｉＨ（ＣＨ３）−Ｏ−）２−Ｓｉ（ＣＨ３）２ＯＨ
分子鎖両末端シラノール基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体としては、たとえば下式で示される化合物、さらには下式においてメチル基の一部または全部をエチル基、プロピル基、フェニル基、トリフロロプロピル基等で置換した化合物などが挙げられる。
【００２９】
ＨＯＳｉ（ＣＨ３）２Ｏ−（−Ｓｉ（ＣＨ３）２−Ｏ−）ｅ−（−ＳｉＨ（ＣＨ３）−Ｏ−）ｆ
−Ｓｉ（ＣＨ３）２ＯＨ
［式中のｅは１以上の整数であり、ｆは２以上の整数である。］
分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサンとしては、たとえば下式で示される化合物、さらには下式においてメチル基の一部または全部をエチル基、プロピル基、フェニル基、トリフロロプロピル基等で置換した化合物などが挙げられる。
【００３０】
ＨＳｉ（ＣＨ３）２Ｏ−（−Ｓｉ（ＣＨ３）２−Ｏ−）ｅ−Ｓｉ（ＣＨ３）２Ｈ
［式中のｅは１以上の整数である。］
分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサンとしては、たとえば下式で示される化合物、さらには下式においてメチル基の一部または全部をエチル基、プロピル基、フェニル基、トリフロロプロピル基等で置換した化合物などが挙げられる。
【００３１】
ＨＳｉ（ＣＨ３）２Ｏ−（−ＳｉＨ（ＣＨ３）−Ｏ−）ｅ−Ｓｉ（ＣＨ３）２Ｈ
［式中のｅは１以上の整数である。］
分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体としては、たとえば下式で示される化合物、さらには下式においてメチル基の一部または全部をエチル基、プロピル基、フェニル基、トリフロロプロピル基等で置換した化合物などが挙げられる。
【００３２】
ＨＳｉ（ＣＨ３）２Ｏ−（−Ｓｉ（ＣＨ３）２−Ｏ−）ｅ−（−ＳｉＨ（ＣＨ３）−Ｏ−）ｈ
−Ｓｉ（ＣＨ３）２Ｈ
［式中のｅおよびｈは、それぞれ１以上の整数である。］
このような化合物は、公知の方法により製造することができ、たとえばオクタメチルシクロテトラシロキサンおよび／またはテトラメチルシクロテトラシロキサンと、末端基となり得るヘキサメチルジシロキサンあるいは１，３−ジハイドロ−１，１，３，３−　テトラメチルジシロキサンなどの、トリオルガノシリル基あるいはジオルガノハイドロジェンシロキシ基を含む化合物とを、硫酸、トリフルオロメタンスルホン酸、メタンスルホン酸等の触媒の存在下に、−１０℃〜＋４０℃程度の温度で平衡化させることによって容易に得ることができる。
【００３３】
また、このような化合物を用いる際には、ＳｉＨ結合の数が１．１〜１００個の範囲にあることが好ましい。下限に特に制限はないが、好ましくは１．５個以上、より好ましくは２個以上である。上限は特に制限は無いが、好ましくは５０個以下、より好ましくは２０個以下、さらに好ましくは１０個以下、特に好ましくは８個以下である。具体的には１．５〜５０個、好ましくは２〜２０個、より好ましくは２〜１０個、さらに好ましくは２〜８個である態様が挙げられる。このような化合物としては例えば以下のような化合物が挙げられる。
【００３４】
【化１】
2004111146.tif 000002
【００３５】
【化２】
2004111146.tif 000003
また、前述した一般組成式　　Ｒ４ｂＨｃＳｉＯ（４−ｂ−ｃ）／２
で表わされる化合物において、置換基Ｒ４の少なくとも１個以上は炭素数３以上の炭化水素基、例えばプロピル基、ブチル基、フェニル基であることが好ましい。この範囲にあると特に電極の耐汚染性に優れる。
たとえばＣ６Ｈ５−Ｓｉ（ＯＳｉ（ＣＨ３）２Ｈ）３などを例示することができる。
【００３６】
ＳｉＨ基含有化合物［Ｂ］は、ビニル基を含有する有機重合体（ただしエチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体を除く）［Ａ］１００重量部に対して、０．１〜１００重量部、好ましくは０．１〜７５重量部、より好ましくは０．１〜５０重量部、さらに好ましくは０．２〜３０重量部、さらにより好ましくは０．２〜２０重量部、特に好ましくは０．５〜１０重量部、より好ましくは２〜８重量部、最も好ましくは４〜８重量部の割合で用いられる。上記範囲内の割合でＳｉＨ基含有化合物［Ｂ］を用いると、耐圧縮永久歪み性に優れるとともに、架橋密度が適度で強度特性および伸び特性に優れた架橋ゴム成形体を形成できる重合体組成物が得られる。１００重量部を超える割合でＳｉＨ基含有化合物［Ｂ］を用いると、コスト的に不利になるので好ましくない。
【００３７】
また、ＳｉＨ基含有化合物［Ｂ］が、ビニル基を含有する有機重合体（ただしエチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体を除く）［Ａ］（［Ａ］成分）に含まれる脂肪族不飽和結合（アルケニル基及びジエン基など）１個に対し、ケイ素原子に結合した水素原子（≡ＳｉＨ基）の割合が０．２〜１０の範囲が適当であり、好ましくは０．７〜５となるような範囲が適当である。０．２以下であると、ビニル基が多量に残存し、耐熱老化性が悪化する場合がある。一方、１０以上であると、未反応のＳｉＨ基含有化合物が多量に残存し電極汚染性が悪化する場合がある。
【００３８】
［触媒［Ｃ］］
本発明で任意成分として用いられる触媒［Ｃ］は、付加反応触媒であり、ＥＰＤＭ以外のビニル基を含有する有機重合体［Ａ］成分のアルケニル基などと、ＳｉＨ基含有化合物［Ｂ］のＳｉＨ基との付加反応（アルケンのヒドロシリル化反応など）を促進するものである。
【００３９】
該触媒［Ｃ］としては、通常、たとえば白金系触媒、パラジウム系触媒、ロジウム系触媒等の白金族元素よりなる付加反応用触媒が用いられるが、本発明においては、白金系触媒が好ましい。白金系触媒を含めて、触媒［Ｃ］としては、周期律表８族元素金属、特に好ましくは白金と、ビニル基および／またはカルボニル基を含む化合物との錯体を用いることが望ましい。
【００４０】
カルボニル基を含む化合物としては、カルボニル、オクタナル等が好ましい。これらと白金との錯体としては、具体的には、白金−カルボニル錯体、白金−オクタナル錯体、白金−カルボニルブチル環状シロキサン錯体、白金−カルボニルフェニル環状シロキサン錯体などが挙げられる。
ビニル基を含む化合物としては、ビニル基含有オルガノシロキサンが好ましい。これらと白金との錯体としては、具体的には、白金−ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体、白金−ジビニルテトラエチルジシロキサン錯体、白金−ジビニルテトラプロピルジシロキサン錯体、白金−ジビニルテトラブチルジシロキサン錯体、白金−ジビニルテトラフェニルジシロキサン錯体が挙げられる。
【００４１】
ビニル基含有オルガノシロキサンの中でも、ビニル基含有環状オルガノシロキサンが好ましい。これらと白金との錯体としては、白金−ビニルメチル環状シロキサン錯体、白金−ビニルエチル環状シロキサン錯体、白金−ビニルプロピル環状シロキサン錯体が挙げられる。
ビニル基含有オルガノシロキサンは、それ自体を金属に対する配位子としてもよいが、他の配位子を配位させる際の溶媒として用いてもよい。ビニル基含有オルガノシロキサンを溶媒として用い、前述のカルボニル基を含む化合物を配位子とする錯体は、本発明の触媒［Ｃ］として、特に好ましい。
【００４２】
このような錯体としては、具体的には、白金−カルボニル錯体のビニルメチル環状シロキサン溶液、白金−カルボニル錯体のビニルエチル環状シロキサン溶液、白金−カルボニル錯体のビニルプロピル環状シロキサン溶液、白金−カルボニル錯体のジビニルテトラメチルジシロキサン溶液、白金−カルボニル錯体のジビニルテトラエチルジシロキサン溶液、白金−カルボニル錯体のジビニルテトラプロピルジシロキサン溶液、白金−カルボニル錯体のジビニルテトラブチルジシロキサン溶液、白金−カルボニル錯体のジビニルテトラフェニルジシロキサン溶液が挙げられる。
【００４３】
これらの錯体からなる触媒は、ビニル基および／またはカルボニル基を含む化合物以外の成分を更に含んでいてもよい。たとえばビニル基および／またはカルボニル基を含む化合物以外の溶媒を含んでいてもよい。これらの溶媒としては、各種アルコールや、キシレン等を挙げることができるが、これらに制限されるものではない。
【００４４】
アルコールとしては、具体的には、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−　ブチルアルコール、ｎ−アミルアルコール、イソアミルアルコール、ヘキシルアルコール、ヘプチルアルコール、オクチルアルコール、カプリルアルコール、ノニルアルコール、デシルアルコール、ウンデシルアルコール、ラウリルアルコール、トリデシルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、エイコシルアルコール等の脂肪族飽和アルコール類；
アリルアルコール、クロチルアルコール等の脂肪族不飽和アルコール類；
シクロペンタノール、シクロヘキサノール等の脂環式アルコール類；
ベンジルアルコール、シンナミルアルコール等の芳香族アルコール類；
フルフリルアルコール等の複素環式アルコール類などが挙げられる。
【００４５】
アルコールを溶媒として用いた例として、白金−オクタナル／オクタノール錯体が挙げられる。これらの溶媒を含むことにより、触媒の取扱いや、重合体組成物への混合が容易になる等の利点が生ずる。
【００４６】
以上に挙げた各種触媒のうちで、白金−カルボニル錯体のビニルメチル環状シロキサン溶液（中でも下記化学式１で示される錯体が好ましい）、白金−ビニルメチル環状シロキサン錯体（中でも化学式２で示される錯体が好ましい）、白金−ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体（中でも化学式３で示される錯体が好ましい）、白金−オクタナル／オクタノール錯体等が実用上好ましく、その中でも、白金−カルボニルビニルメチル環状シロキサン錯体が特に好ましい。
【００４７】
ここで上記の錯体を形成する化合物として、ビニル基含有オルガノシロキサン、カルボニル基含有オルガノシロキサンなどオルガノシロキサンを用いる場合は、その量は特に制限はないが、触媒１ｍｏｌに対して０．１〜１００ｍｏｌであることが好ましい。上限は、触媒１ｍｏｌに対して２０モル％以下であることがより好ましく、６モル％以下であることがさらに好ましい。具体的には触媒１ｍｏｌに対して０．１〜２０ｍｏｌ、さらには０．１〜６ｍｏｌの割合が好ましい態様である。この範囲にあると特に電極の耐汚染性にも優れる。
【００４８】
またその他アルデヒド、ケトンなどのカルボニル化合物を用いる場合は、その量は触媒１ｍｏｌに対して、０．１〜１０００ｍｏｌの範囲にあることが好ましく、０．１〜１００ｍｏｌの範囲にあることがさらに好ましい。
【００４９】
またこのような錯体を形成する化合物としては、沸点が１００℃以上、好ましくは１２０℃以上、より好ましくは１５０℃以上、さらに好ましくは１７０℃以上であるようなものも好ましい態様である。この範囲にあると特に電極の耐汚染性に優れる。
【００５０】
化学式１：　Ｐｔ０・ＣＯ・（ＣＨ２＝ＣＨ（Ｍｅ）ＳｉＯ）４
化学式２：　Ｐｔ０・（ＣＨ２＝ＣＨ（Ｍｅ）ＳｉＯ）４
化学式３：　Ｐｔ０−１．５［（ＣＨ２＝ＣＨ（Ｍｅ）２Ｓｉ）２Ｏ］
これらの触媒に含まれる周期律表８族元素金属（好ましくは白金）の割合は、通常０．１〜１０重量％、好ましくは１〜５重量％、さらに好ましくは２〜４重量％、特に好ましくは２．５〜３．５重量％である。
【００５１】
触媒［Ｃ］は、ビニル基を含有する有機重合体［Ａ］（ただしエチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体を除く）に対して、通常０．１〜１００，０００重量ｐｐｍ、好ましくは０．１〜１０，０００重量ｐｐｍ、さらに好ましくは１〜５，０００重量ｐｐｍ、特に好ましくは５〜１，０００重量ｐｐｍの割合で用いられる。
【００５２】
上記範囲内の割合で触媒［Ｃ］を用いると、架橋密度が適度で、強度特性および伸び特性に優れる架橋ゴム成形体を形成できる重合体組成物が得られる。１００，０００重量ｐｐｍを超える割合で触媒［Ｃ］を用いると、コスト的に不利になる。
なお、本発明においては、上記触媒［Ｃ］を含まない重合体組成物の未架橋ゴム成形体に、光、γ線、電子線等を照射して架橋ゴム成形体を得ることもできる。
【００５３】
［反応抑制剤［Ｄ］］
本発明で触媒［Ｃ］とともに任意成分として用いられる反応抑制剤［Ｄ］としては、ベンゾトリアゾール、エチニル基含有アルコール（たとえばエチニルシクロヘキサノール等）、アクリロニトリル、アミド化合物（たとえばＮ，Ｎ−ジアリルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジアリルベンズアミド、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラアリル−ｏ−フタル酸ジアミド、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラアリル−ｍ−フタル酸ジアミド、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラアリル−ｐ−フタル酸ジアミドなど）、イオウ、リン、窒素、アミン化合物、イオウ化合物、リン化合物、スズ、スズ化合物、ハイドロパーオキサイド等の有機過酸化物などが好ましく挙げられる。
【００５４】
この中でも、シロキサン結合を有しない反応抑制剤が好ましい。ここでシロキサン結合とは、（Ｓｉ−Ｏ−）結合のことをいう。
【００５５】
さらにこの中でも、炭素原子、水素原子、酸素原子からなる構造を有する反応抑制剤が好ましい。炭素原子、水素原子、酸素原子のみからなることが特に好ましい一つの態様である。この範囲にあると特に電極の耐汚染性に優れる。
【００５６】
また、反応抑制剤としては、上記のような特性を有すると共に、または上記のような特性とは関係なく、沸点が１００℃以上、好ましくは１２０℃以上、より好ましくは１５０℃以上、特に好ましくは１７０℃以上である化合物を好ましく挙げることができる。上限は特にはない。このような化合物は、特に電極の耐汚染性に優れる。
【００５７】
反応抑制剤［Ｄ］は、ビニル基を含有する有機重合体［Ａ］１００重量部に対して、０〜５０重量部、通常０．０００１〜５０重量部、好ましくは０．０００１〜３０重量部、より好ましくは０．０００１〜２０重量部、さらに好ましくは０．０００１〜１０重量部、特に好ましくは０．０００１〜５重量部の割合で用いられる。
【００５８】
５０重量部以下の割合で反応抑制剤［Ｄ］を用いると、架橋スピードが速く、架橋ゴム成形体の生産性に優れた重合体組成物が得られる。５０重量部を超える割合で反応抑制剤［Ｄ］を用いると、コスト的に不利になるので好ましくない。
【００５９】
本発明の重合体組成物は、電極とのインサ−ト成形するときに、電極の隅々まで流動した後に架橋することが好ましい。抑制剤を配合すると、電極の隅々まで材料が流動する前に架橋することを防止でき、電極の隅々まで材料が流動し、その後速やかに架橋しるため、電極と材料の間に隙間などの発生も抑制でき、電極との接着力にも優れ、シ−ル性能がより向上するため、特に燃料電池シール用には好適である。
【００６０】
［その他の成分］
本発明に係る燃料電池シール部品用重合体組成物は、架橋重合体成形体あるいは架橋重合体発泡成形体のような架橋物として用いた場合に最もその特性を発揮することができる。
【００６１】
本発明に係る燃料電池シール部品用重合体組成物中に、意図する架橋物の用途等に応じて、従来公知のゴム補強剤、無機充填剤、老化防止剤、加工助剤、加硫促進剤、有機過酸化物、架橋助剤、発泡剤、発泡助剤、着色剤、分散剤、難燃剤などの添加剤を、本発明の目的を損なわない範囲で配合することができる。
【００６２】
上記ゴム補強剤は、架橋（加硫）ゴムの引張強度、引き裂き強度、耐摩耗性などの機械的性質を高める効果がある。このようなゴム補強剤としては、具体的には、ＳＲＦ、ＧＰＦ、ＦＥＦ、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦ、ＦＴ、ＭＴ等のカーボンブラック、シランカップリング剤などにより表面処理が施されているこれらのカーボンブラック、微粉ケイ酸、シリカなどが挙げられる。
【００６３】
シリカの具体例としては、煙霧質シリカ、沈降性シリカなどが挙げられる。これらのシリカは、ヘキサメチルジシラザン、クロロシラン、アルコキシシラン等の反応性シランあるいは低分子量のシロキサン等で表面処理されていてもよい。また、これらシリカの比表面積（ＢＥＴ法）は、好ましくは１０ｍ２／ｇ以上、より好ましくは３０〜５００ｍ２／ｇである。
【００６４】
これらのゴム補強剤の種類および配合量は、その用途により適宜選択できるが、ゴム補強剤の配合量は通常、ビニル基を含有する有機重合体（ただしエチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体は除く）［Ａ］１００重量部に対して、最大３００重量部、好ましくは最大２００重量部である。
【００６５】
上記無機充填剤としては、具体的には、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、タルク、クレーなどが挙げられる。
【００６６】
これらの無機充填剤の種類および配合量は、その用途により適宜選択できるが、無機充填剤の配合量は通常、有機重合体（ただしエチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体は除く）［Ａ］１００重量部に対して、最大３００重量部、好ましくは最大２００重量部である。
【００６７】
また本発明の燃料電池シール部品用重合体組成物においては、可塑剤を含有しないか、または、可塑剤の含有割合が有機重合体（ただしエチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体は除く）［Ａ］）１００重量部に対して２０重量部以下であることが望ましい。
可塑剤を添加する場合の好ましい範囲は有機重合体（ただしエチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体は除く）［Ａ］）１００重量部に対して１５重量部以下、さらに好ましくは１０重量部以下、より好ましくは５重量部以下、さらに好ましくは３重量部以下、特に好ましくは１重量部以下、とりわけ好ましくは０．１重量部以下、中でも好ましくは０．０１重量部以下である。この範囲にあれば耐抽出性が良好であるので、燃料ガスとのコンタミを起こすなどが無く、燃料効率が高い燃料電池を提供できる。本発明では実質的に可塑剤を有しないことが好ましい。これは可塑剤の添加が行われていないこと、あるいは行われていても０．０１重量％以下であるころを意味する。
上記可塑剤としては、通常ゴムに使用される可塑剤を用いることができる。
【００６８】
具体的には、プロセスオイル、潤滑油、パラフィン、流動パラフィン、石油アスファルト、ワセリン等の石油系可塑剤；
コールタール、コールタールピッチ等のコールタール系可塑剤；
ヒマシ油、アマニ油、ナタネ油、ヤシ油等の脂肪油系可塑剤；
トール油；
サブ；
蜜ロウ、カルナウバロウ、ラノリン等のロウ類；
リシノール酸、パルミチン酸、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸亜鉛等の脂肪酸および脂肪酸塩；
石油樹脂、アタクチックポリプロピレン、クマロンインデン樹脂等の合成高分子物質を挙げることができる。中でも石油系可塑剤が好ましく用いられ、特にプロセスオイルが好ましく用いられる。
【００６９】
上記老化防止剤としては、たとえばアミン系、ヒンダードフェノール系、またはイオウ系老化防止剤などが挙げられるが、これらの老化防止剤は、上述したように、本発明の目的を損なわない範囲で用いられる。
本発明で用いられるアミン系老化防止剤としては、ジフェニルアミン類、フェニレンジアミン類などが挙げられる。
【００７０】
ジフェニルアミン類としては、具体的には、ｐ−　（ｐ−　トルエン・スルホニルアミド）−　ジフェニルアミン、４，４’−　（α，α−ジメチルベンジル）ジフェニルアミン、４，４’−　ジオクチル・ジフェニルアミン、ジフェニルアミンとアセトンとの高温反応生成物、ジフェニルアミンとアセトンとの低温反応生成物、ジフェニルアミンとアニリンとアセトンとの低温反応物、ジフェニルアミンとジイソブチレンとの反応生成物、オクチル化ジフェニルアミン、ジオクチル化ジフェニルアミン、ｐ，ｐ’−　ジオクチル・ジフェニルアミン、アルキル化ジフェニルアミンなどが挙げられる。
【００７１】
フェニレンジアミン類としては、具体的には、Ｎ，Ｎ’−　ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、ｎ−　イソプロピル−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−　ジ−２−　ナフチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−シクロヘキシル−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ’−（３−メタクリロイルオキシ−２−　ヒドロキシプロピル）−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−　ビス（１−メチルヘプチル）−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−　ビス（１，４−ジメチルペンチル）−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−　ビス（１−エチル−３−　メチルペンチル）−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−（１，３−ジメチルブチル）−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン、フェニルヘキシル−ｐ−フェニレンジアミン、フェニルオクチル−ｐ−フェニレンジアミン等のｐ−　フェニレンジアミン類などが挙げられる。
【００７２】
これらの中でも、特に４，４’−（α，α−ジメチルベンジル）ジフェニルアミン、Ｎ，Ｎ’−　ジ−２−　ナフチル−ｐ−フェニレンジアミンが好ましい。
これらの化合物は、単独で、あるいは２種以上組み合わせて用いることができる。
【００７３】
本発明で用いられるヒンダードフェノール系老化防止剤としては、具体的には、
（１）１，１，３−トリス−（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、
（２）４，４’−　ブチリデンビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、
（３）２，２−チオビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、
（４）７−オクタデシル−３−（４’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔ−ブチルフェニル）プロピオネート、
（５）テトラキス−［メチレン−３−（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）プロピオネートメタン、
（６）ペンタエリスリトール−　テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−　ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、
（７）トリエチレングリコール−ビス［３−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、
（８）１，６−ヘキサンジオール−ビス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、
（９）２，４−ビス（ｎ−オクチルチオ）−６−（４−ヒドロキシ−３，５−　ジ−ｔ−　ブチルアニリノ）−１，３，５−　トリアジン、
（１０）トリス−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−イソシアヌレート、
（１１）２，２−チオ−ジエチレンビス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、
（１２）Ｎ，Ｎ’−　ヘキサメチレンビス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ）−ヒドロシンナアミド、
（１３）２，４−ビス［（オクチルチオ）メチル］−ｏ−クレゾール、
（１４）３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル−ホスホネート−ジエチルエステル、
（１５）テトラキス［メチレン（３，５−ジ−ｔ−　ブチル−４−　ヒドロキシヒドロシンナメイト）］メタン、
（１６）オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸エステル、
（１７）３，９−ビス［２−｛３−（３−ｔ−ブチル−４−　ヒドロキシ−５−　メチルフェニル）プロピオニルオキシ｝−１，１−ジメチルエチル］−２，４−８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカン
などを挙げることができる。中でも、特に（５）、（１７）のフェノール化合物が好ましい。
【００７４】
本発明で用いられるイオウ系老化防止剤としては、通常ゴムに使用されるイオウ系老化防止剤が用いられる。
具体的には、２−メルカプトベンゾイミダゾール、２−メルカプトベンゾイミダゾールの亜鉛塩、２−メルカプトメチルベンゾイミダゾール、２−メルカプトメチルベンゾイミダゾールの亜鉛塩、２−メルカプトメチルイミダゾールの亜鉛塩等のイミダゾール系老化防止剤；
ジミリスチルチオジプロピオネート、ジラウリルチオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピオネート、ジトリデシルチオジプロピオネート、ペンタエリスリトール−テトラキス−（β−ラウリル−チオプロピオネート）等の脂肪族チオエーテル系老化防止剤などを挙げることができる。これらの中でも、特に２−メルカプトベンゾイミダゾール、２−メルカプトベンゾイミダゾールの亜鉛塩、２−メルカプトメチルベンゾイミダゾール、２−メルカプトメチルベンゾイミダゾールの亜鉛塩、ペンタエリスリトール−　テトラキス−（β−　ラウリル−　チオプロピオネート）が好ましい。
【００７５】
上記の加工助剤としては、通常のゴムの加工に使用される化合物を使用することができる。具体的には、リシノール酸、ステアリン酸、パルチミン酸、ラウリン酸等の高級脂肪酸；ステアリン酸バリウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等の高級脂肪酸の塩；リシノール酸、ステアリン酸、パルチミン酸、ラウリン酸等の高級脂肪酸のエステル類などが挙げられる。
【００７６】
このような加工助剤は、通常、ビニル基を含有する有機重合体（ただしエチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体は除く）［Ａ］１００重量部に対して、１０重量部以下、好ましくは５重量部以下の割合で用いられるが、要求される物性値に応じて適宜最適量を決定することが望ましい。
本発明においては、上述した触媒［Ｃ］の他に有機過酸化物を使用して、付加架橋とラジカル架橋の両方を行なってもよい。有機過酸化物は、ビニル基を含有する有機重合体（ただしエチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体は除く）［Ａ］１００重量部に対し、０．１〜１０重量部程度の割合で用いられる。有機過酸化物としては、ゴムの架橋の際に通常使用されている従来公知の有機過酸化物を使用することができる。
【００７７】
また、有機過酸化物を使用するときは、架橋助剤を併用することが好ましい。
架橋助剤としては、具体的には、イオウ；ｐ−　キノンジオキシム等のキノンジオキシム系化合物；ポリエチレングリコールジメタクリレート等のメタクリレート系化合物；ジアリルフタレート、トリアリルシアヌレート等のアリル系化合物；マレイミド系化合物；ジビニルベンゼンなどが挙げられる。このような架橋助剤は、使用する有機過酸化物１モルに対して０．５〜２モル、好ましくは約等モルの量で用いられる。
【００７８】
また、本発明に係る架橋可能な重合体組成物中に、本発明の目的を損なわない範囲で、公知の他のゴムとブレンドして用いることができる。
このような他のゴムとしては、エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）などのイソプレン系ゴム、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）などの共役ジエン系ゴムを挙げることができる。
【００７９】
［重合体組成物および燃料電池シール部品の調製］
上述したように、本発明に係る燃料電池シール部品用重合体組成物は、架橋成形体として用いた場合に最もその特性を発揮することができる。したがって、本発明に係る燃料電池シール部品、例えば、燃料電池セルシール部品は、通常は架橋成形体である。
【００８０】
本発明に係る燃料電池シール部品用重合体組成物から架橋成形体を製造するには、通常一般のゴムを加硫（架橋）するときと同様に、未架橋の配合体、例えば配合ゴムを一度調製し、次いで、この配合体を意図する形状に成形した後に架橋を行なえばよい。
本発明の燃料電池シール部品は、例えば、固体高分子型（固体高分子電解質型）燃料電池シール部品であることが好ましい。
【００８１】
架橋方法としては、架橋剤（ＳｉＨ基含有化合物［Ｂ］）を使用して加熱する方法、または光、γ線、電子線照射による方法のどちらを採用してもよい。
【００８２】
まず、本発明に係る燃料電池シール部品用重合体組成物は、たとえば次のような方法で調製される。
すなわち、本発明に係る燃料電池シール部品用重合体組成物は、プラネタリ−ミキサ−、バンバリーミキサー、ニーダー、インターミックスのようなインターナルミキサー（密閉式混合機）類により、ビニル基を含有する有機重合体（ただしエチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体は除く）［Ａ］、ゴム補強剤、無機充填剤、軟化剤などの添加剤を好ましくは５０〜１８０℃の温度で３〜１０分間混練した後、３本ロ−ルやオープンロールのようなロール類、あるいはニーダーを使用して、ＳｉＨ基含有化合物［Ｂ］および必要に応じて触媒［Ｃ］、反応抑制剤［Ｄ］、加硫促進剤、架橋助剤を追加混合し、ロール温度１００℃以下で１〜３０分間混練することにより調製することができる。
【００８３】
また、インターナルミキサー類での混練温度が低い場合には、、ビニル基を含有する有機重合体（ただしエチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体は除く）［Ａ］、ＳｉＨ基含有化合物［Ｂ］、ゴム補強剤、無機充填剤、軟化剤などとともに、老化防止剤、着色剤、分散剤、難燃剤などを同時に混練してもよい。
上記のようにして調製された、本発明に係る燃料電池シール部品用重合体組成物は、ＬＩＭ成形機、インジェクション成形機、トランスファー成形機、プレス成形機、押出成形機、カレンダーロ−ルなどを用いる種々の成形法より、意図する形状に成形され、成形と同時にまたは成型物を加硫槽内に導入し、架橋することができる。これらの中でも、ＬＩＭ成形機は、カ−ボンやフィルムとのインサ−ト成形、ノ−バリ成形、厚薄精度、高速成形の点から目的とする燃料電池シール部品を製造するに好適である。また、射出成形や圧縮成形も好適である。架橋条件としては、５０〜２７０℃の温度で０．５〜３０分間加熱するか、あるいは前記した方法により光、γ線、電子線を照射することにより架橋ゴム成形体、すなわち本発明においては燃料電池シール部品が得られる。また、常温で架橋することもできる。
【００８４】
この架橋の段階は金型を用いてもよいし、また金型を用いないで架橋を実施してもよい。金型を用いない場合は成形、架橋の工程は通常連続的に実施される。加硫槽における加熱方法としては、熱空気、ガラスビーズ流動床、ＵＨＦ（極超短波電磁波）、スチームなどの加熱槽を用いることができる。
本発明に係る重合体組成物を特にＬＩＭ成形に適用する場合は、ＳｉＨ基含有化合物［Ｂ］と触媒［Ｃ］とを別々に配合した液状重合体組成物を調製することが望ましい。
【００８５】
すなわち、材料の粘度により適宜使い分けるが、バンバリーミキサー、ニーダー、インターミックスのようなインターナルミキサー（密閉式混合機）類やプラネタリミキサーのような攪拌機により、ビニル基を含有する有機重合体（ただしエチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体は除く）［Ａ］、ゴム補強剤、無機充填剤、軟化剤などの添加剤およびＳｉＨ基含有化合物［Ｂ］を３〜１０分間混練し、液状重合体組成物（１）を調製する。さらに、ビニル基を含有する有機重合体（ただしエチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体は除く）［Ａ］、ゴム補強剤、無機充填剤、軟化剤などの添加剤および触媒［Ｃ］、必要に応じて反応抑制剤［Ｄ］を３〜１０分混練し、液状重合体組成物（２）を調製する。続いて、これら液状重合体組成物（１）と液状重合体組成物（２）とをＬＩＭ成形装置に直接接続可能な専用のペール缶または直接接続可能なカートリッジに入れ、計量、混合装置を経てＬＩＭ成形を施すことにより、目的とする燃料電池シール部品を得ることができる。
【００８６】
したがって、ビニル基を含有する有機重合体（ただしエチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体は除く）［Ａ］、ＳｉＨ基含有化合物［Ｂ］および必要に応じてゴム補強剤、無機充填剤、軟化剤などの添加剤とからなる、重合体組成物（１）と、ビニル基を含有する有機重合体（ただしエチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体は除く）［Ａ］、および触媒［Ｃ］、必要に応じて反応抑制剤［Ｄ］、さらに必要に応じてゴム補強剤、無機充填剤、軟化剤などの添加剤とからなる、液状重合体組成物（２）とを混合してＬＩＭ成形する、という方法が、本発明の燃料電池用シール部品の製造方法の好ましい一態様である。
【００８７】
よって、ビニル基を含有する有機重合体（ただしエチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体は除く）［Ａ］、ＳｉＨ基含有化合物［Ｂ］および必要に応じてゴム補強剤、無機充填剤、軟化剤などの添加剤とからなる重合体組成物（１）、あるいはビニル基を含有する有機重合体（ただしエチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体は除く）［Ａ］、および触媒［Ｃ］、必要に応じて反応抑制剤［Ｄ］、さらに必要に応じてゴム補強剤、無機充填剤、軟化剤などの添加剤とからなる重合体組成物（２）、さらには重合体組成物（１）と重合体組成物（２）とからなる材料は、燃料電池用シール部品用材料、特にＬＩＭ成形に用いられる材料として好適である。
【００８８】
【発明の効果】
本発明に係る燃料電池シール部品用重合体組成物は、架橋速度が速く、生産性（高速成形性）に優れ、耐圧縮永久歪み性、ガスバリヤ性（水素、酸素、水蒸気、等が８０℃から１２０℃程度の環境で低透過性であること）、耐熱性、耐酸性（硫酸等のスルホン酸に対する耐性があること）、耐冷却水（ＬＬＣ等）性などの特性に優れる燃料電池シール部品を提供することができる。
【００８９】
本発明に係る燃料電池シール部品は、上記重合体組成物から調製されるので、生産性に優れ、耐圧縮永久歪み性、ガスバリヤ性、耐酸性、耐冷却水性、などの特性に優れている。
本発明にかかる燃料電池シール部品の製造方法によれば、耐圧縮永久歪み性、ガスバリヤ性、耐熱性、耐酸性、耐冷却水性などの特性に優れる燃料電池シール部品を高速で生産できる。
【００９０】
【実施例】
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明は、これら実施例により何ら限定されるものではない。
なお、実施例、比較例で用いた共重合体［Ａ］の組成、ヨウ素価、極限粘度［η］などは、次のような方法で測定ないし計算により求めた。
（１）共重合体［Ａ］の組成
共重合体［Ａ］の組成は１３Ｃ−ＮＭＲ法で測定した。
（２）共重合体［Ａ］のヨウ素価
共重合体［Ａ］のヨウ素価は、滴定法により求めた。
（３）数平均分子量
ビニル基を含有する有機重合体［Ａ］の数平均分子量は、ＧＰＣを用いて測定した。
ＧＰＣには、カラムに東ソ−（株）製のＧＭＨ−ＨＴ、ＧＭＨ−ＨＴＬを用い、溶媒にはオルソジクロロベンゼンを用いた。）
【００９１】
［実施例１］
ビニル基を含むポリイソブチレン（Ａ−１）［鐘淵化学（株）製、商品名　エピオン６００Ａ　分子量＝２００００］１００重量部と、シリカ［商品名　ニプシルＶＮ３、日本シリカ工業（株）製］３０重量部を容量２リットルのプラネタリーミキサー［（株）井上製作所製、商品名：ＰＬＭ−２型］で混練し、配合物（Ｉ−１）を得た。
【００９２】
次に、この配合物（Ｉ−１）１３０重量部に、Ｃ６Ｈ５−Ｓｉ（ＯＳｉ（ＣＨ３）２Ｈ）３で示されるＳｉＨ基含有化合物（信越化学株式会社製　商品名Ｘ−９３−９１６）［Ｂ］（架橋剤）４重量部、反応抑制剤［Ｄ］として１−エチニル−１−シクロヘキサノール０．１重量部（日進化学株式会社）、触媒［Ｃ］として塩化白金酸濃度２重量％のイソプロピルアルコール溶液（信越化学株式会社製　商品名ＰＬ−２）０．１重量部を加えて、３インチφの３本ロ−ル［（株）小平製作所製、商品名３本ロールミル］で３回混練したのちに、５０トンプレス成形機を用いて１２０℃で６分間加圧し、厚み２ｍｍの架橋ゴムシートを調製した。
【００９３】
上記のようにして得られたシートを用い、物性試験を下記（４）から（８）の方法に従って行なった。
（４）引張試験
ＪＩＳ　Ｋ６２５１に従って、測定温度２３℃、引張速度５００ｍｍ／分の条件で引張試験を行ない、架橋シートの破断時の引張強度ＴＢ　と伸びＥＢ　を測定した。
（５）ガスバリヤ性
ＪＩＳ　Ｋ　７１２６に従って、下記の条件でガスバリヤ試験を行ない、酸素透過係数を測定した。
（測定条件）
酸素１００％、試験温度２３℃、湿度０％。
（試験機）
東洋精機（株）製、差圧法ガス透過試験機。
（６）耐酸性
ＪＩＳ　Ｋ　６２５８（１９９３）に従って、下記の条件で酸性溶液へ浸漬試験を行った後、引張伸び、強度、及び体積変化率を測定し、それぞれの変化率（硬さは変化値）を求めた。
（浸漬条件）
２５℃、１６８時間。
（酸性溶液）
塩酸３５重量％濃度溶液および硫酸７０重量％濃度溶液を用いた。
【００９４】
（７）抽出性
ＪＩＳ　Ｋ　６２５８（１９９３）に従って、下記の条件でｎヘキサン溶液へ浸漬試験を行った後、体積変化率を測定し、それぞれの変化率（硬さは変化値）を求めた。
（浸漬条件）
２５℃、１６８時間。
抽出物が少なければ、燃料電池の反応ガス中に混入することもほとんどなく、燃料効率を低下させる可能性も少ない。
（８）電極汚染性
ＪＩＳ　Ｋ　６２６７（１９９６）に従って、カ−ボン電極に架橋ゴムを接触し、汚染性の評価を目視にて実施した。
（汚染条件）
１００℃×１６８時間
○：電極に汚染物質が付着しない
△：電極に汚染物質が付着する。
×：電極に汚染物質が多量に付着する。
電極に汚染物質が付着しなければ、接点不良の発生も少なく、燃料電池としての機能が十分に果たせる。
［実施例２］
実施例１において、実施例１で用いたシリカ３０重量部の代わりに、表１に示すようにカ−ボンブラック［東海カーボン（株）製、商品名　シーストＧ−１１６］を３０重量部用いた以外は、実施例１と同様にして、架橋ゴムシートを得た。
得られた架橋ゴムシートについて、引張試験、ガスバリヤ試験、耐酸性試験を行なった。その結果を表２に示す。
【００９５】
［実施例３］
実施例２において、表１に示すように、実施例２で用いたビニル基を含有するポリイソブチレン（Ａ−１）の代わりに、ビニル基を含有する有機重合体ポリイソブチレン［鐘淵化学（株）製、商品名　エピオン４００Ａ　数平均分子量＝１００００　　］（Ａ−２）を用いた以外は、実施例２と同様にして、架橋ゴムシートを得た。
【００９６】
得られた架橋ゴムシートについて、引張試験、ガスバリヤ試験、耐酸性試験を行なった。その結果を表２に示す。
【００９７】
［実施例４］
実施例２において、表１に示すように、実施例２で用いたビニル基を含有するポリイソブチレン（Ａ−１）の代わりに、ビニル基を含有するポリイソブチレン［鐘淵化学（株）製、商品名　エピオン２００Ａ　数平均分子量＝５０００］（Ａ−３）を用いた以外は、実施例２と同様にして、架橋ゴムシートを得た。得られた架橋ゴムシートについて、引張試験、ガスバリヤ試験、耐酸性試験を行なった。その結果を表２に示す。
【００９８】
［実施例５］
実施例２において、表１に示すように、実施例２で用いたビニル基を含有するポリイソブチレン（Ａ−１）の代わりに、ビニル基を含有するポリプロピレングリコ−ル［鐘淵化学（株）製、商品名　ＭＳポリマ−２０３Ａ　数平均分子量＝８０００］（（Ａ−４）を用いた以外は、実施例２と同様にして、架橋ゴムシートを得た。得られた架橋ゴムシートについて、引張試験、ガスバリヤ試験、耐酸性試験を行なった。その結果を表２に示す。
【００９９】
［実施例６］
実施例２において、表１に示すように、実施例２で用いたビニル基を含有するポリイソブチレン（Ａ−１）の代わりに、ビニル基を含有するポリプロピレングリコ−ル［鐘淵化学（株）製、商品名　ＭＳポリマ−２０３Ａ　数平均分子量＝９０００］（（Ａ−５）を用いた以外は、実施例２と同様にして、架橋ゴムシートを得た。
得られた架橋ゴムシートについて、引張試験、ガスバリヤ試験、耐酸性試験を行なった。その結果を表２に示す。
【０１００】
［実施例７］
実施例３において、表１に示すように、実施例３で用いた１−エチニル−１−シクロヘキサノ−ル（Ｅ）の代わりに、ジビニルジシロキサン（Ｅ）を用いた以外は、実施例３と同様にして、架橋ゴムシートを得た。得られた架橋ゴムシートについて、引張試験、ガスバリヤ試験、耐酸性試験を行なった。その結果を表２に示す。
【０１０１】
［比較例１］
実施例２において、表１に示すように、実施例２で用いたビニル基を含有するポリイソブチレン（Ａ−１）の代わりに、エチリデン基を含有するＥＰＤＭ（Ａ−３）を用いた以外は、実施例２と同様にして、架橋ゴムシートを得ようとしたが架橋反応が非常に遅く架橋ゴムシ−トを得ることは出来なかった。
【０１０２】
［実施例８］
実施例３において、表１に示すように、可塑剤（出光化学製、ＰＡＯ５００４）を２３重量部加えた以外は、実施例３と同様にして、架橋ゴムシートを得た。得られた架橋ゴムシートについて、引張試験、ガスバリヤ試験、耐酸性試験を行なった。その結果を表２に示す。
【０１０３】
得られた架橋ゴムシートについて、引張試験、ガスバリヤ試験、耐酸性試験、抽出性、電極汚染性を行なった。その結果を表２に示す。
【０１０４】
【表１】
2004111146.tif 000004
【０１０５】
【表２】
2004111146.tif 000005