(57)【要約】  少なくとも１つのフタル酸およびヘキサメチレンジアミンの重縮合から誘導される繰り返し単位とアジピン酸およびヘキサメチレンジアミンの重縮合から誘導される１０％モル未満の繰り返し単位とを含む少なくとも１つのポリアミドポリマー［ポリアミド（Ａ）］と、少なくとも１つの補強充填材［充填材（Ｆ）］と少なくとも１つの衝撃改質剤［衝撃改質剤（ＩＭ）］とを含むポリマー組成物（Ｃ）を含む燃料電池構成部品、好ましくは端板。本燃料電池構成部品は、従来の成形技術によって製造されてもよい。【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのフタル酸およびヘキサメチレンジアミンの重縮合から誘導される繰り返し単位とアジピン酸およびヘキサメチレンジアミンの重縮合から誘導される１０％モル未満の繰り返し単位とを含む少なくとも１つのポリアミドポリマー［ポリアミド（Ａ）］と、少なくとも１つの補強充填材［充填材（Ｆ）］と少なくとも１つの衝撃改質剤［衝撃改質剤（ＩＭ）］とを含むポリマー組成物（Ｃ）を含む燃料電池構成部品。
【請求項２】
ポリアミド（Ａ）が、テレフタル酸およびイソフタル酸とヘキサメチレンジアミンとのコポリマーからなる群から選択される請求項１に記載の燃料電池構成部品。
【請求項３】
組成物（Ｃ）中のポリアミド（Ａ）の量が、組成物（Ｃ）の総重量を基準として少なくとも４０重量％、最大でも８５重量％である請求項１または２に記載の燃料電池構成部品。
【請求項４】
充填材（Ｆ）が、ガラス繊維充填材の群から選択される請求項１〜３のいずれか一項に記載の燃料電池構成部品。
【請求項５】
組成物（Ｃ）中の充填材（Ｆ）の量が、組成物（Ｃ）の総重量を基準として少なくとも１０重量％、最大でも５０重量％である請求項１〜４のいずれか一項に記載の燃料電池構成部品。
【請求項６】
衝撃改質剤（ＩＭ）が、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、スチレン−ブタジエン−スチレンゴム（ＳＢＳ）、スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレンゴム（ＳＥＢＳ）、無水マレイン酸グラフト化スチレン−ブタジエン−スチレンゴム（ＳＢＳ）およびスチレン−エチレン−ブタジエン−スチレンゴム（ＳＥＢＳ）、エチレン／１−ブテン、エチレン／１−ヘキセンおよびエチレン／１−オクテンコポリマー、エチレン／プロピレン／エチリデンノルボルネンターポリマー（ＥＰＤＭ）からなる群から選択される請求項１〜５のいずれか一項に記載の燃料電池構成部品。
【請求項７】
組成物（Ｃ）中の衝撃改質剤（ＩＭ）の量が、組成物（Ｃ）の総重量を基準として少なくとも１重量％、最大でも２０重量％である請求項１〜６のいずれか一項に記載の燃料電池構成部品。
【請求項８】
組成物（Ｃ）からなる請求項１〜７のいずれか一項に記載の燃料電池構成部品。
【請求項９】
端板である請求項１〜８のいずれか一項に記載の燃料電池構成部品。
【請求項１０】
組成物（Ｃ）を成形する工程を含む請求項１〜９のいずれか一項に記載の燃料電池構成部品の製造方法。
【請求項１１】
前記成形工程が射出成形工程である請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の燃料電池構成部品を含む燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１２年８月３０日出願の米国仮特許出願第６１／６９４８２０号に対する優先権を主張するものであり、この出願の全内容は、あらゆる目的のために参照により本明細書に援用される。
【０００２】
本発明は、燃料電池の分野に、特に燃料電池構成部品、例えば、熱可塑性材料で作られている、端板に関する。
【背景技術】
【０００３】
燃料電池は、燃料、例えば、水素と、酸化剤、例えば空気との反応によって電気および熱を生成する電気化学的エネルギー変換装置である。多くの変形が燃料電池システムの設計および配置構成に関して存在するが、ほとんどのシステムの不可欠な部分は燃料電池スタックである。燃料電池スタックは、二極コレクター板によって互いに分離された一連の膜電極アセンブリからなり、ここで、スタックは両端において、端板と、典型的には、圧縮板とを含む端板アセンブリで終わる。スタックはまた、燃料および酸化剤ガス供給および取り出し手段、ならびにスタックを通してクーラントを循環させる手段を備えている。連結手段、例えば、タイ・ロッドまたはバンドは、スタックを結び付けそして、端板アセンブリと連動して、圧縮力をスタックに及ぼしてスタックアセンブリ締め付ける。そのような締め付けは、膜電極アセンブリの構成部品と二極コレクター板との間の接触抵抗を低下させるために、そしてスタックのガス密封性を確保するために必要とされる。
【０００４】
スタック破損を回避し、そして電気効率を最大限にするために、端板アセンブリは、破壊または反りなしにスタックに及ぼされる力に耐えるのに十分に強くなければならない。典型的には、端板アセンブリはまた、７０℃までまたはそれ以上の使用温度に耐える必要がある。さらに、端板が、それを通ってクーラント、燃料、および酸化剤ガスが導入され、そしてスタックから取り出されるマニホールドとして機能する場合には、端板は、劣化または腐食することなくそのような材料との接触に耐える必要があるかもしれない。
【０００５】
機械および熱抵抗要件を考慮して、端板アセンブリに含有される圧縮板および端板は典型的には、金属、通常はステンレス鋼から製造される。コストが比較的高く、腐食を受けやすいことに加えて、金属板は、十分な機械抵抗を提供するために必要とされる厚さを考慮して燃料電池スタックの重量を実質的に増加させ得る。自動車および他の用途において、燃料電池スタックのサイズおよび重量を最小限することが一般に望ましい。
【０００６】
端板について記載されたものと同様な問題は一般にまた、燃料電池の他の構造構成部品、例えばポンプハウジング、加湿器ハウジング、クーラント、燃料および酸化剤入口および出口、クーラント、燃料および酸化剤マニホールド、スタック支持体などにも適用される。
【０００７】
より軽量の端板の製造におけるプラスチック材料の使用が提案されている。米国特許出願公開第２００２１８２４７０Ａ号明細書（ＴＩＣＯＮＡ  ＬＬＣ）０５．１２．２００２は、熱可塑性樹脂と少なくとも３０重量％の少なくとも５ｍｍの繊維長を有する長ストランドガラス繊維とを含む長繊維強化熱可塑性樹脂複合材料から作られた成形燃料電池端板を開示している。この熱可塑性樹脂は、部分芳香族ポリアミド、ポリアリールスルホン、ポリアリールエーテルケトン、ポリアリールエーテルエーテルケトン、ポリアリールエーテルイミド、ポリアリールイミド、ポリアリーレンスルフィドおよびサーモトロピック液晶からなる群から選択されてもよい。実施例は、長繊維強化ポリフェニレンスルフィド端板について提供されている。
【０００８】
米国特許出願公開第２００３０１５２８１９号明細書（松下電気産業株式会社）１４．０８．２００３は、ポリプロピレン、ナイロン樹脂、ポリアセタール、ポリカーボネート、変性ポリフェニルエーテル、ポリブチレンテレフタレート、超高分子量ポリエチレン、ポリメチルペンテンテ、ジンジオタクチックポリスチレン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフタルアミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレート、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、フルオロカーボン樹脂、シリコーン樹脂および液晶ポリマーから選択される樹脂支配的材料で作られた端板を開示している。実施例は、ガラス繊維強化ポリフェニレンスルフィド、ガラス繊維強化ポリスルホンおよびガラス繊維強化液晶ポリマーで作られた端板について提供されている。
【０００９】
国際公開第２００５／０３１９０４Ａ号パンフレット（Ｒ．ＪＥＲＥＺ）０７．０４．２００５は、ポリフタルアミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケトンおよび液晶ポリマーの少なくとも１つから選択される高分子のまたは結晶性の熱可塑性材料を含む燃料電池用の板部材を開示している。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
厚い構造部品のために必要とされる耐久性および機械抵抗と、厳しい環境下での抽出可能物の量とコストとの間の有利なバランスを備えた、燃料電池構成部品、特に端板は、少なくとも１つのフタル酸およびヘキサメチレンジアミンの重縮合から誘導される繰り返し単位とアジピン酸およびヘキサメチレンジアミンの重縮合から誘導される１０％モル未満の繰り返し単位とを含む少なくとも１つのポリアミドポリマー［ポリアミド（Ａ）］と、少なくとも１つの補強充填材［充填材（Ｆ）］と少なくとも１つの衝撃改質剤［衝撃改質剤（ＩＭ）］とを含むポリマー組成物（Ｃ）の使用によって得ることができることが今分かった。
【００１１】
したがって、本発明の第１目的は、少なくとも１つのフタル酸およびヘキサメチレンジアミンの重縮合から誘導される繰り返し単位とアジピン酸およびヘキサメチレンジアミンの重縮合から誘導される１０％モル未満の繰り返し単位とを含む少なくとも１つのポリアミドポリマー［ポリアミド（Ａ）］と、少なくとも１つの補強充填材［充填材（Ｆ）］と少なくとも１つの衝撃改質剤［衝撃改質剤（ＩＭ）］とを含むポリマー組成物（Ｃ）を含む燃料電池構成部品である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
燃料電池構成部品の非限定的な例は例えば、端板、ポンプハウジング、加湿器ハウジング、クーラント、燃料および酸化剤入口および出口、クーラント、燃料および酸化剤マニホールド、スタック支持体である。
【００１３】
本発明の好ましい実施形態においては、燃料電池構成部品は、燃料電池端板である。
【００１４】
アジピン酸およびヘキサメチレンジアミンの重縮合から誘導される繰り返し単位は、ポリアミド（Ａ）中に好ましくは５％モル未満、より好ましくは３％モル未満、さらにより好ましくは０％モルである。
【００１５】
本発明の目的のためには、用語「ポリアミドポリマー」は、少なくとも１つのジカルボン酸成分、もしくはその誘導体および、少なくとも１つのジアミン成分の重縮合から、ならびに／またはアミノカルボン酸および／もしくはラクタムの重縮合から誘導される繰り返し単位を含む任意のポリマーを意味する。表現「その誘導体」は、表現「カルボン酸」と組み合わせて用いられる場合には、重縮合条件下で反応を受けてアミド結合を生じるいずれかの誘導体を意味することを意図される。アミド形成誘導体の例には、そのようなカルボン酸の、モノ−またはジメチル、エチルまたはプロピルエステルなどの、モノ−またはジアルキルエステル；そのモノ−またはジアリールエステル；その一酸または二酸ハロゲン化物；およびその一酸または二酸アミド、モノ−またはジカルボキシレート塩が含まれる。
【００１６】
ジカルボン酸成分およびジアミン成分は一般に、ポリアミド（Ａ）中に実質的に等モル量で含まれ；これは、ジカルボン酸成分の−ＣＯＯＨ基の総数とジアミン成分の−ＮＨ２基の総数との間のモル比が１．１：１〜０．９：１、好ましくは１．０７５：１〜１：０．９２５であることを意味する。
【００１７】
ポリアミド（Ａ）は、少なくとも１つのフタル酸およびヘキサメチレンジアミンの重縮合反応から誘導される繰り返し単位を含む。表現「フタル酸」は、イソフタル酸、テレフタル酸およびオルトフタル酸のいずれかを意味するために用いられる。
【００１８】
本発明の実施形態によれば、少なくとも１つのフタル酸は、イソフタル酸、およびテレフタル酸からなる群から選択される。イソフタル酸およびテレフタル酸を単独でまたは組み合わせて使用することができる。フタル酸は好ましくは、イソフタル酸と組み合わせたテレフタル酸である。
【００１９】
少なくとも１つのフタル酸に加えて、ポリアミド（Ａ）は、アジピン酸およびヘキサメチレンジアミンに由来する繰り返し単位が１０％モル未満であるという条件でポリアミド（Ａ）のジカルボン酸成分全てを基準として４０％モル以下、好ましくは３０％モル以下、より好ましくは２５％モル以下のフタル酸とは異なるジカルボン酸成分を含んでもよい。フタル酸とは異なる前記ジカルボン酸成分は、芳香族ジカルボン酸および非芳香族ジカルボン酸からなる群から選択されてもよい。
【００２０】
本発明の目的のためには、ジカルボン酸は、それが１つもしくは２つ以上の芳香族基を含む場合には「芳香族」と考えられる。好適な芳香族ジカルボン酸の非限定的な例は、２，５−ピリジンジカルボン酸、２，４−ピリジンジカルボン酸、３，５−ピリジンジカルボン酸、２，２−ビス（４−カルボキシフェニル）プロパン、ビス（４−カルボキシフェニル）メタン、２，２−ビス（４−カルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス（４−カルボキシフェニル）ケトン、４，４’−ビス（４−カルボキシフェニル）スルホン、２，２−ビス（３−カルボキシフェニル）プロパン、ビス（３−カルボキシフェニル）メタン、２，２−ビス（３−カルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス（３−カルボキシフェニル）ケトン、ビス（３−カルボキシフェノキシ）ベンゼン、２，６−ナフタレンジカルボン酸、２，７−ナフタレンジカルボン酸，１，４−ナフタレンジカルボン酸、２，３−ナフタレンジカルボン酸、１，８−ナフタレンジカルボン酸、１，２−ナフタレンジカルボン酸である。
【００２１】
ポリアミド（Ａ）に使用するための好適な非芳香族ジカルボン酸の非限定的な例は、シュウ酸［ＨＯＯＣ−ＣＯＯＨ、マロン酸（ＨＯＯＣ−ＣＨ２−ＣＯＯＨ）、アジピン酸［ＨＯＯＣ−（ＣＨ２）４−ＣＯＯＨ］、コハク酸［ＨＯＯＣ−（ＣＨ２）２−ＣＯＯＨ］、グルタル酸［ＨＯＯＣ−（ＣＨ２）３−ＣＯＯＨ］、２，２−ジメチル−グルタル酸［ＨＯＯＣ−Ｃ（ＣＨ３）２−（ＣＨ２）２−ＣＯＯＨ］、２，４，４−トリメチル−アジピン酸［ＨＯＯＣ−ＣＨ（ＣＨ３）−ＣＨ２−Ｃ（ＣＨ３）２−ＣＨ２−ＣＯＯＨ］、ピメリン酸［ＨＯＯＣ−（ＣＨ２）５−ＣＯＯＨ］、スベリン酸［ＨＯＯＣ−（ＣＨ２）６−ＣＯＯＨ］、アゼライン酸［ＨＯＯＣ−（ＣＨ２）７−ＣＯＯＨ］、セバシン酸［ＨＯＯＣ−（ＣＨ２）８−ＣＯＯＨ］、ウンデカン二酸［ＨＯＯＣ−（ＣＨ２）９−ＣＯＯＨ］、ドデカン二酸［ＨＯＯＣ−（ＣＨ２）１０−ＣＯＯＨ］、テトラデカン二酸［ＨＯＯＣ−（ＣＨ２）１１−ＣＯＯＨ］、シス−および／もしくはトランス−シクロヘキサン−１，４−ジカルボン酸ならびに／またはシス−および／もしくはトランス−シクロヘキサン−１，３−ジカルボン酸である。
【００２２】
フタル酸とは異なる前記ジカルボン酸成分が非芳香族ジカルボン酸からなる群から、特にアジピン酸から選択される場合には、それは好ましくは、ジカルボン酸成分全てを基準として１０％モル未満の量で存在し；より好ましくは前記非芳香族ジカルボン酸成分は、５％モル未満の量で、さらにより好ましくは３％モル未満の量で存在する。
【００２３】
ヘキサメチレンジアミンに加えて、ポリアミド（Ａ）は、ポリアミド（Ａ）のジアミン成分全てを基準として４０％モル以下、好ましくは３０％モル以下、より好ましくは２５％モル以下のヘキサメチレンジアミンとは異なるジアミン成分を含んでもよい。
【００２４】
ヘキサメチレンジアミンとは異なる前記ジアミン成分は典型的には、２〜１８個の炭素原子を有する脂肪族アルキレンジアミンからなる群から選択される。前記アミンは有利には、１，２−ジアミノエタン、１，２−ジアミノプロパン、プロピレン−１，３−ジアミン、１，３−ジアミノブタン、１，４−ジアミノブタン、１，５−ジアミノペンタン、１，４−ジアミノ−１，１−ジメチルブタン、１，４−ジアミノ−１−エチルブタン、１，４−ジアミノ−１，２−ジメチルブタン、１，４−ジアミノ−１，３−ジメチルブタン、１，４−ジアミノ−１，４−ジメチルブタン、１，４−ジアミノ−２，３−ジメチルブタン、１，２−ジアミノ−１−ブチルエタン、１，７−ジアミノヘプタン、１，８−ジアミノ−オクタン、１，６−ジアミノ−２，５−ジメチルヘキサン、１，６−ジアミノ−２，４−ジメチルヘキサン、１，６−ジアミノ−３，３−ジメチルヘキサン、１，６−ジアミノ−２，２−ジメチルヘキサン、１，９−ジアミノノナン、１，６−ジアミノ−２，２，４−トリメチルヘキサン、１，６−ジアミノ−２，４，４−トリメチルヘキサン、１，７−ジアミノ−２，３−ジメチルヘプタン、１，７−ジアミノ−２，４−ジメチルヘプタン、１，７−ジアミノ−２，５−ジメチルヘプタン、１，７−ジアミノ−２，２−ジメチルヘプタン、１，１０−ジアミノデカン、１．８−ジアミノ−１，３−ジメチルオクタン、１，８−ジアミノ−１，４−ジメチルオクタン、１．８−ジアミノ−２，４−ジメチルオクタン、１，８−ジアミノ−３，４−ジメチルオクタン、１．８−ジアミノ−４，５−ジメチルオクタン、１．８−ジアミノ−２，２−ジメチルオクタン、１．８−ジアミノ−３，３−ジメチルオクタン、１，８−ジアミノ−４，４−ジメチルオクタン、１，６−ジアミノ−２，４−ジエチルヘキサン、１，９−ジアミノ−５−メチルノナン、１，１１−ジアミノウンデカンおよび１，１２−ジアミノドデカンからなる群から選択される。
【００２５】
好ましくは、ヘキサメチレンジアミンとは異なる前記ジアミン成分は、５〜１２個の炭素原子を有する脂肪族アルキレンジアミンからなる群から選択される。
【００２６】
本発明によるポリアミド（Ａ）の非限定的な例は、テレフタル酸およびイソフタル酸とヘキサメチレンジアミンとのコポリマー、テレフタル酸とヘキサメチレンジアミンおよびデカメチレンジアミンとのコポリマー；テレフタル酸およびイソフタル酸とヘキサメチレンジアミンおよびデカメチレンジアミンとのコポリマー；テレフタル酸とヘキサメチレンジアミンおよび１１−アミノ−ウンデカン酸とのコポリマー；テレフタル酸とヘキサメチレンジアミンおよびビス−１，４−アミノメチルシクロヘキサンとのコポリマー；テレフタル酸とヘキサメチレンジアミンおよびビス−１，３−アミノメチルシクロヘキサンとのコポリマー；ヘキサメチレンジアミンとテレフタル酸および２，６−ナフタレンジカルボン酸とのコポリマー；ヘキサメチレンジアミンとテレフタル酸およびセバシン酸とのコポリマー；ヘキサメチレンジアミンとテレフタル酸および１，１２−ジアミノドデカン酸とのコポリマー；ヘキサメチレンジアミンとテレフタル酸、イソフタル酸およびアジピン酸とのコポリマー；ヘキサメチレンジアミンとテレフタル酸、イソフタル酸および１，４−シクロヘキサンジカルボン酸とのコポリマー；テレフタル酸とヘキサメチレンジアミンおよび２−メチルペンタメチレンジアミンとのコポリマーである。
【００２７】
ポリアミド（Ａ）は好ましくは、テレフタル酸およびイソフタル酸とヘキサメチレンジアミンとのコポリマー、テレフタル酸およびイソフタル酸とヘキサメチレンジアミンおよびデカメチレンジアミンとのコポリマー、ヘキサメチレンジアミンとテレフタル酸およびセバシン酸とのコポリマーからなる群から選択される。
【００２８】
ポリアミド（Ａ）はより好ましくは、テレフタル酸およびイソフタル酸とヘキサメチレンジアミンとのコポリマーからなる群から選択される。
【００２９】
さらにより好ましくは、ポリアミド（Ａ）は、モル比テレフタル酸／イソフタル酸が６０／４０〜７５／２５の範囲であるテレフタル酸およびイソフタル酸とヘキサメチレンジアミンとのコポリマーからなる群から選択される。
【００３０】
好適なポリアミド（Ａ）はとりわけ、Ｓｏｌｖａｙ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ  ＵＳ，Ｌ．Ｌ．Ｃ．からＡＭＯＤＥＬ（登録商標）ＰＰＡとして入手可能である。
【００３１】
組成物（Ｃ）中のポリアミド（Ａ）の重量パーセントは一般に、組成物（Ｃ）の総重量を基準として、少なくとも４０重量％、好ましくは少なくとも４５重量％、より好ましくは少なくとも５０重量％である。ポリアミド（Ａ）の重量パーセントは一般に、組成物（Ｃ）の総重量を基準として最大でも８５重量％、好ましくは最大でも７５重量％、最も好ましくは最大でも７０重量％である。
【００３２】
組成物（Ｃ）はさらに、少なくとも１つの補強充填材［充填材（Ｆ）］を含む。本発明の組成物（Ｃ）に使用されるのに好適である補強充填材は、当業者によって周知である。
【００３３】
充填材（Ｆ）は一般に、繊維充填材および粒状充填材からなる群から選択される。典型的には、充填材（Ｆ）は、無機充填材（例えばタルク、マイカ、カオリン、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、炭酸マグネシウム）、ガラス繊維、炭素繊維、合成ポリマー繊維、アラミド繊維、アルミニウム繊維、チタン繊維、マグネシウム繊維、炭化ホウ素繊維、ロックウール繊維、鋼繊維、ウォラストナイト、無機ウィスカーからなる群から選択される。さらにより好ましくは、充填材（Ｆ）は、マイカ、カオリン、ケイ酸カルシウム、炭酸マグネシウム、無機ウィスカー、ガラス繊維およびウォラストナイトからなる群から選択される。
【００３４】
第１実施形態によれば、充填材（Ｆ）は、繊維充填材からなる群から選択される。繊維充填材の中で、ガラス繊維が好ましい。ガラス繊維の非限定的な例には、とりわけ刻んだストランドＡ−、Ｅ−、Ｃ−、Ｄ−、Ｓ−およびＲ−ガラス繊維が含まれる。組成物（Ｃ）において有用なガラス繊維充填材は、丸い横断面または円形でない横断面を有してもよい。
【００３５】
本発明の好ましい実施形態においては、充填材（Ｆ）は、ウォラストナイト充填材およびガラス繊維充填材からなる群から選択される。優れた結果は、ガラス繊維が使用される場合に得られた。
【００３６】
組成物（Ｃ）中の充填材（Ｆ）の重量パーセントは一般に、組成物（Ｃ）の総重量を基準として、少なくとも５重量％のもの、好ましくは少なくとも１０重量％のもの、より好ましくは少なくとも２０重量％である。充填材（Ｆ）の重量パーセントは一般に、組成物（Ｃ）の総重量を基準として、最大でも８０重量％、好ましくは最大でも７０重量％、最も好ましくは最大でも６０重量％である。
【００３７】
良好な結果は、充填材（Ｆ）が組成物（Ｃ）の総重量を基準として、１０〜５０重量％の、好ましくは、組成物（Ｃ）の総重量を基準として、２０〜４０重量％の量で存在する場合に得られた。
【００３８】
組成物（Ｃ）はさらに、少なくとも１つの衝撃改質剤［衝撃改質剤（ＩＭ）］を含む。好適な衝撃改質剤（ＩＭ）は、エチレン／１−オクテンコポリマー、プロピレン／１−オクテンコポリマー、エチレン／プロピレン／１−オクテンターポリマー、エチレン／１−ブテン／１−オクテンターポリマー、プロピレン／１−ブテン／１−オクテンターポリマー、エチレン／１−オクテン／アクリロニトリルターポリマー、エチレン／１−オクテン／メタクリレートターポリマー、エチレン／１−オクテン／酢酸ビニルターポリマー、エチレン／１−オクテン／メチルメタクリレートターポリマー、プロピレン／１−オクテン／アクリロニトリルターポリマー、プロピレン／１−オクテン／メタクリレートターポリマー、プロピレン／１−オクテン／酢酸ビニルターポリマー、プロピレン／１−オクテン／メチルメタクリレートターポリマー、エチレン／１−オクテン／１，４−ヘキサジエンターポリマー、プロピレン／１−オクテン／１，４−ヘキサジエンターポリマー、エチレン／１−オクテン／エチリデンノルボルネンターポリマー、プロピレン／１−オクテン／エチリデンノルボルネンターポリマー、エチレン−プロピレンコポリマー、エチレン／１−ブテンおよびエチレン／１−ヘキセンコポリマー、エチレン／プロピレン／１−ブテンターポリマー、エチレン／プロピレン／１−ヘキセンターポリマー、エチレン／プロピレン／１，４−ヘキサジエンターポリマー、エチレン／プロピレン／エチリデンノルボルネンターポリマー（ＥＰＤＭ）、ブタジエンゴム（シス−１，４−ポリブタジエン）、ブチルゴム（ＩＩＲ、イソブチレン−イソプレンゴム）、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ、ブタジエンとアクリロニトリルとのコポリマー）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、スチレン−ブタジエン−スチレンゴム（ＳＢＳ）、スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレンゴム（ＳＥＢＳ）、エチレン−アクリル架橋ゴム（エチレンとメチルメタクリレートとのコポリマー）、天然ゴム（シス−１，４−ポリイソプレン）からなる群から選択されてもよい。
【００３９】
衝撃改質剤（ＩＭ）は、例えば、少なくとも１つの官能基を有する１つまたは複数のエチレン系不飽和モノマーで非官能化ポリマーをグラフトすることによって官能化されてもよい。好適なグラフト化剤は例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、メチルビニルケトン、不飽和ジカルボン酸、それらのエステル、およびそれらの無水物、例えば無水マレイン酸；アクリル酸および／またはメタクリル酸、ならびにそのエステル；酢酸ビニルである。
【００４０】
衝撃改質剤（ＩＭ）は好ましくは、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、スチレン−ブタジエン−スチレンゴム（ＳＢＳ）、スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレンゴム（ＳＥＢＳ）、無水マレイン酸グラフト化ＳＢＳおよびＳＥＢＳ、エチレン／１−ブテン、エチレン／１−ヘキセンおよびエチレン／１−オクテンコポリマー、エチレン／プロピレン／エチリデンノルボルネンターポリマー（ＥＰＤＭ）からなる群から選択される。
【００４１】
組成物（Ｃ）は、組成物（Ｃ）の総重量を基準として典型的には少なくとも１重量％、好ましくは少なくとも１．５重量％、より好ましくは少なくとも２重量％の衝撃改質剤（ＩＭ）を含有する。衝撃改質剤（ＩＭ）の量は、組成物（Ｃ）の総重量を基準として典型的には最大でも２０重量％、好ましくは最大でも１５重量％、より好ましくは最大でも１０重量％である。
【００４２】
良好な結果は、衝撃改質剤（ＩＭ）が、組成物（Ｃ）の総重量を基準として、１〜２０重量％の、好ましくは、組成物（Ｃ）の総重量を基準として、１．５〜１５重量％の量で存在する場合に得られた。
【００４３】
組成物（Ｃ）は、当該技術分野で公知であるような顔料、安定剤および難燃剤などの他の原料を含有してもよい。好ましくは組成物（Ｃ）は、いかなる金属ハロゲン化物安定剤をも含有しない。
【００４４】
組成物（Ｃ）は、当該技術分野において公知のポリアミド組成物の調製のための任意の従来法によって、例えばポリアミド（Ａ）、充填材（Ｆ）および衝撃改質剤（ＩＭ）を溶融配合することによって調製されてもよい。共回転および反転押出機、単軸スクリュー押出機、コニーダー、ディスク−パックプロセッサおよび様々な他の種類の押出装置などの、従来型の溶融配合デバイスを用いることができる。好ましくは、押出機、より好ましくは二軸スクリュー押出機を用いることができる。当業者に公知の、特別設計された押出機が、組成物（Ｃ）を溶融、ブレンディング、押出およびペレット化するために用いられてもよい。
【００４５】
本発明の第２目的は、組成物（Ｃ）を成形する工程を含む燃料電池構成部品の製造方法である。
【００４６】
本方法は一般に、組成物（Ｃ）がポリアミド（Ａ）の溶融温度を超える温度での型に注入される、射出成形法である。
【００４７】
様々な射出成形技術が用いられてもよい。一般に、全てのそれらの技術において、型は、複数の射出装置を備えている。延伸温度および型温度などの決定的に重要な変数は、これらの方法のどちらかを用いる場合に考慮されなければならない。当業者は、材料の応力緩和特性および溶融粘度の温度依存性などの射出成形性に影響を与える要因を理解するであろうし、厳密な条件は、小試料の試行錯誤成形によって決定されてもよい。
【００４８】
組成物（Ｃ）の粉末、ペレット、ビーズ、フレーク、粉砕再生材料または他の形態が、予混合されるかまたは別々に供給される、液体または他の添加剤とともにまたはなしで、成形されてもよい。
【００４９】
燃料電池構成部品の設計およびサイズは、特定の用途に依存するであろう。
【００５０】
燃料電池構成部品は、複数の部品もしくは要素を含んでもよい。燃料電池構成部品は、ポリマー組成物（Ｃ）からなってもよいし、またはそれは、異なる材料で作られた部品もしくは要素を含んでもよい。異なる材料の前記部品もしくは要素は、本来は金属製か組成物（Ｃ）とは異なるプラスチック材料製かのどちらであってもよい。燃料電池構成部品が異なる材料の１つまたは２つ以上の部品もしくは要素を備えていると考えられる場合には、本方法は、同じものが本方法の終わりに端板に安定して、しっかりと組み込まれるように、前記部品もしくは要素をホストする型中で組成物（Ｃ）を成形する工程を含んでもよい。
【００５１】
ポリマー組成物（Ｃ）の使用は、構成部品のサイズが大きい場合でさえも成形時にまたは使用時に裂けない、燃料電池構成部品、特に端板の製造を可能にすることが分かった。
【００５２】
特に、組成物（Ｃ）の使用は、端板の機械的性能と、燃料電池環境下での端板からの汚染の量とコストとの間の有利なバランスに達することを可能にする。
【００５３】
本発明はこれから、以下の実施例に関連してより詳細に説明されるが、その目的は単に例証的なものであり、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。
【００５４】
参照により本明細書に援用される特許、特許出願、および刊行物のいずれかの開示が、用語を不明瞭にする程度に本説明と矛盾する場合、本説明が優先するものとする。
【実施例】
【００５５】
材料
ＰＡ−１＋Ｆ−１：Ｓｏｌｖａｙ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ  ＵＳ，Ｌ．Ｌ．Ｃ．製のＡＭＯＤＥＬ（登録商標）ＰＰＡ  ＨＦＺ  Ａ１１３３  Ｌ  ＢＫ９３７（３３重量％のガラス繊維を含有するテレフタル酸およびイソフタル酸とヘキサメチレンジアミンとのコポリマー）
ＰＡ−１＋Ｆ−１＋ＩＭ−１：ＡＭＯＤＥＬ（登録商標）ＰＰＡ  ＨＦＺ  Ａ１１３３  Ｌ  ＢＫ９３７＋３．２重量％のＩＭ−１
ＰＡ−２＋Ｆ−１＋ＩＭ−１：Ｓｏｌｖａｙ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ  ＵＳ，Ｌ．Ｌ．Ｃ．製のＡＭＯＤＥＬ（登録商標）ＰＰＡ  ＡＳ  １９３３  ＨＳ  ＢＫ３２４（３３重量％のガラス繊維および３．２重量％のＩＭ−１を含有するテレフタル酸、イソフタル酸およびアジピン酸とヘキサメチレンジアミンとのコポリマー）
ＩＭ−１：Ｋｒａｔｏｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ  ＵＳ  Ｌ．Ｌ．Ｃ．製のＫＲＡＴＯＮ（登録商標）ＦＧ  １０９１  ＧＴ（無水マレイン酸グラフト化ＳＥＢＳポリマー）
ＰＳＵ＋Ｆ−１：Ｓｏｌｖａｙ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ  ＵＳ，Ｌ．Ｌ．Ｃ．製のＵＤＥＬ（登録商標）ＧＦ−１２０（２０重量％のガラス繊維を含有するポリスルホンポリマー）
【００５６】
燃料電池膜の汚染の測定のための一般的な手順
各材料の５０ｇのペレットをＰｙｒｅｘガラスビーカーに入れた。１５０ｇの脱塩水を加え、温度を磁気棒で攪拌下に沸騰温度にした。ビーカーを時計皿でカバーし、脱塩水を、初期体積を元の状態にするために必要な場合には加えた。３つの連続サイクルを次の通り実施した：沸騰水温度で８時間攪拌、引き続き夜間にゆっくりした冷却。
【００５７】
Ａｑｕｉｖｉｏｎ（登録商標）ＰＦＳＡ膜のプロトン交換膜（Ｓｏｌｖａｙ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ  Ｉｔａｌｙ  Ｓｐａから入手可能な）を、このようにして得られた溶液中に室温で１時間浸漬した。浸漬後に膜をオープン空気中で乾燥するに任せた。このようにして得られた膜を、２５ｃｍ２の活性面積を有する単一セル（Ｆｕｅｌ  Ｃｅｌｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（登録商標））においてＳｏｌｖｉｃｏｒｅ（登録商標）電極Ｈ４００と組み立て、Ａｒｂｉｎ（登録商標）５０Ｗ試験台で試験した。
【００５８】
０．６Ｖの固定電圧における２４時間の調整後に、分極曲線を測定して膜性能を検証した。電流密度を２４時間の調整中に測定して膜の性能の変化を検出した。特に、セルにおける電流の流れの増加は、溶液中で膜によって吸収された可逆的に結合した汚染物質の膜からの放出に関係している。分極曲線は、次の実験条件下で得られた：反応体化学量論：２．８空気−３．４Ｈ２（純Ｈ２５．５グレード）；反応体湿度レベル：１００％；セル温度：７５℃；作動圧力：２．５バール（絶対）。
【００５９】
結果を表１に報告する。
【００６０】
2015534700.tif 000002
【００６１】
表１中：（−−）は、標準Ａｑｕｉｖｉｏｎ（登録商標）ＰＦＳＡ膜と比べて非常に乏しい性能を示し；（−）は乏しい性能を示し；（＋）は許容できる性能を示し；（＋＋）は、標準と同じ性能を示す。
【００６２】
実施例１の組成物についてのおよび比較例１〜３のそれらの選択された機械的特性を表２に報告する。引張特性（破断点伸び）をＡＳＴＭ  Ｄ６３８に従って測定し；曲げ弾性率をＡＳＴＭ  Ｄ７９０に従って、Ｉｚｏｄノッチ付耐衝撃性をＡＳＴＭ  Ｄ２５６に従って測定した。
【００６３】
2015534700.tif 000003
【００６４】
このように本発明による組成物（実施例１）は、表１の結果によって強調されるように一側面で曲げ弾性率および耐衝撃性と燃料電池環境の汚染の量の減少との間のより良好なバランスを提供する。
【国際調査報告】
2015534700.tif 000004
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