(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体高分子型燃料電池セパレータの少なくとも片側周縁部をシールするシール用ゴム組成物であって、
（Ａ）少なくとも片末端にアリル基を有するポリイソブチレンポリマー、
（Ｂ）下記平均組成式（１）
Ｒ1nＳｉＯ(4-n)/2                                              （１）
（式中、Ｒ1は非置換又は置換の一価炭化水素基を示し、同一であっても異なっていてもよい。ｎは、１．９〜２．１の正数である。）
で示され、全Ｒ1基中の０．０１〜２０モル％が脂肪族不飽和基であるオルガノポリシロキサンを（Ａ）成分：（Ｂ）成分＝９９：１〜５：９５（重量比）の割合で含有し、かつ
（Ｃ）１分子中にケイ素原子に結合した水素原子を少なくとも２個有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン：ケイ素原子に結合した水素原子を、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分中の脂肪族不飽和結合１個当り０．２〜１０個与える量、
（Ｄ）白金族金属系触媒：触媒量
を含有することを特徴とする固体高分子型燃料電池セパレータシール用ゴム組成物。
【請求項２】
固体高分子型燃料電池セパレータの少なくとも片側周縁部をシールするシール用ゴム組成物であって、
（Ａ）少なくとも片末端にアリル基を有するポリイソブチレンポリマー、
（Ｂ）下記平均組成式（１）
Ｒ1nＳｉＯ(4-n)/2                                              （１）
（式中、Ｒ1は非置換又は置換の一価炭化水素基を示し、同一であっても異なっていてもよい。ｎは、１．９〜２．１の正数である。）
で示され、全Ｒ1基中の０．０１〜２０モル％が脂肪族不飽和基であるオルガノポリシロキサンを（Ａ）成分：（Ｂ）成分＝１００：０〜５：９５（重量比）の割合で含有し、かつ
（Ｃ）１分子中にケイ素原子に結合した水素原子を少なくとも２個有する分枝状又は三次元網状構造のオルガノハイドロジェンポリシロキサン：ケイ素原子に結合した水素原子を、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分中の脂肪族不飽和結合１個当り０．２〜１０個与える量、
（Ｄ）白金族金属系触媒：触媒量
を含有することを特徴とする固体高分子型燃料電池セパレータシール用ゴム組成物。
【請求項３】
固体高分子型燃料電池セパレータの少なくとも片側周縁部をシールするシール用ゴム組成物であって、
（Ａ）少なくとも片末端にアリル基を有するポリイソブチレンポリマー、
（Ｂ）下記平均組成式（１）
Ｒ1nＳｉＯ(4-n)/2                                              （１）
（式中、Ｒ1は非置換又は置換の一価炭化水素基を示し、同一であっても異なっていてもよい。ｎは、１．９〜２．１の正数である。）
で示され、全Ｒ1基中の０．０１〜２０モル％が脂肪族不飽和基であるオルガノポリシロキサンを（Ａ）成分：（Ｂ）成分＝１００：０〜５：９５（重量比）の割合で含有し、かつ
（Ｃ）１分子中にケイ素原子に結合した水素原子を少なくとも２個有する下記一般式（２）
【化１】
0003786185.tif 000011
（式中、Ｒ2は水素原子、又は非置換若しくは置換の一価炭化水素基を示し、同一でも異なっていてもよいが、少なくとも２個は水素原子であり、かつＲ2の５モル％以上はフェニル基である。ｍは、０≦ｍ≦１００を満たす整数である。）
で示される構造であるオルガノハイドロジェンポリシロキサン：ケイ素原子に結合した水素原子を、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分中の脂肪族不飽和結合１個当り０．２〜１０個与える量、
（Ｄ）白金族金属系触媒：触媒量
を含有することを特徴とする固体高分子型燃料電池セパレータシール用ゴム組成物。
【請求項４】
固体高分子型燃料電池セパレータの少なくとも片側周縁部をシールするシール用ゴム組成物であって、
（Ａ）少なくとも片末端にアリル基を有するポリイソブチレンポリマー、
（Ｂ）下記平均組成式（１）
Ｒ1nＳｉＯ(4-n)/2                                              （１）
（式中、Ｒ1は非置換又は置換の一価炭化水素基を示し、同一であっても異なっていてもよい。ｎは、１．９〜２．１の正数である。）
で示され、全Ｒ1基中の０．０１〜２０モル％が脂肪族不飽和基であるオルガノポリシロキサンを（Ａ）成分：（Ｂ）成分＝１００：０〜５：９５（重量比）の割合で含有し、かつ
（Ｃ）１分子中にケイ素原子に結合した水素原子を少なくとも２個有する下記式
【化２】
0003786185.tif 000012
（式中、ｋは２〜１０の整数である。）
又は下記式
【化２−１】
0003786185.tif 000013
（式中、ｍ及びｎは０〜１０の整数である。）
で示されるオルガノハイドロジェンポリシロキサン：ケイ素原子に結合した水素原子を、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分中の脂肪族不飽和結合１個当り０．２〜１０個与える量、
（Ｄ）白金族金属系触媒：触媒量
を含有することを特徴とする固体高分子型燃料電池セパレータシール用ゴム組成物。
【請求項５】
固体高分子型燃料電池セパレータの少なくとも片側周縁部をシールするシール用ゴム組成物であって、
（Ａ）少なくとも片末端にアリル基を有するポリイソブチレンポリマー、
（Ｂ）下記平均組成式（１）
Ｒ1nＳｉＯ(4-n)/2                                              （１）
（式中、Ｒ1は非置換又は置換の一価炭化水素基を示し、同一であっても異なっていてもよい。ｎは、１．９〜２．１の正数である。）
で示されるオルガノポリシロキサンを（Ａ）成分：（Ｂ）成分＝１００：０〜５：９５（重量比）の割合で含有し、かつ
（Ｃ）１分子中にケイ素原子に結合した水素原子を少なくとも２個有し、下記平均組成式（４）
Ｒ4aＨbＳｉＯ(4-a-b)/2                                         （４）
（式中、Ｒ4は非置換又は置換の一価炭化水素基を示し、同一であっても異なっていてもよい。ａ、ｂは、０．７≦ａ≦２．２、０．００２≦ｂ≦１、０．８≦ａ＋ｂ≦３を満足する正数である。）
で示される直鎖状、分枝状及び／又は三次元網状構造であり、かつケイ素原子に結合した一価炭化水素基の１００／７〜２００／７モル％がフェニル基であり、残りの一価炭化水素基がメチル基であるオルガノハイドロジェンポリシロキサン：ケイ素原子に結合した水素原子を、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分中の脂肪族不飽和結合１個当り０．２〜１０個与える量、
（Ｄ）白金族金属系触媒：触媒量
を含有することを特徴とする固体高分子型燃料電池セパレータシール用ゴム組成物。
【請求項６】
固体高分子型燃料電池セパレータの少なくとも片側周縁部をシールするシール用ゴム組成物であって、
（Ａ）少なくとも片末端にアリル基を有するポリイソブチレンポリマー、
（Ｂ）下記平均組成式（１）
Ｒ1nＳｉＯ(4-n)/2                                              （１）
（式中、Ｒ1は非置換又は置換の一価炭化水素基を示し、同一であっても異なっていてもよい。ｎは、１．９〜２．１の正数である。）
で示されるオルガノポリシロキサンを（Ａ）成分：（Ｂ）成分＝１００：０〜５：９５（重量比）の割合で含有し、かつ
（Ｃ）１分子中にケイ素原子に結合した水素原子を少なくとも２個有し、下記平均組成式（４）
Ｒ4aＨbＳｉＯ(4-a-b)/2                                         （４）
（式中、Ｒ4は非置換又は置換の一価炭化水素基を示し、同一であっても異なっていてもよい。ａ、ｂは、０．７≦ａ≦２．２、０．００２≦ｂ≦１、０．８≦ａ＋ｂ≦３を満足する正数である。）
で示される直鎖状、分枝状及び／又は三次元網状構造であり、かつ水素原子が結合するケイ素原子量が全ケイ素原子の５０〜７５モル％であるオルガノハイドロジェンポリシロキサン：ケイ素原子に結合した水素原子を、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分中の脂肪族不飽和結合１個当り０．２〜１０個与える量、
（Ｄ）白金族金属系触媒：触媒量
を含有することを特徴とする固体高分子型燃料電池セパレータシール用ゴム組成物。
【請求項７】
ゴム組成物が射出成形可能であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載の固体高分子型燃料電池セパレータシール用ゴム組成物。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項記載のゴム組成物の硬化物からなる固体高分子型燃料電池セパレータシール材。
【請求項９】
金属薄板の少なくとも片面の周縁部に、シール部として請求項１乃至７のいずれか１項記載のゴム組成物の硬化物を射出成形法により形成させてなる固体高分子型燃料電池セパレータ。
【請求項１０】
導電性粉末とバインダーとを含む基材の少なくとも片面の周縁部に、シール部として請求項１乃至７のいずれか１項記載のゴム組成物の硬化物を射出成形法又は圧縮成形法により形成させてなる固体高分子型燃料電池セパレータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、小型の燃料電池として使用できる固体高分子型燃料電池のセパレータシール用ゴム組成物に係わり、特に長期の使用が可能で、成形性にも優れた固体高分子型燃料電池セパレータシール材を与えるゴム組成物及びこれを用いたシール材並びに固体高分子型燃料電池セパレータに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
燃料電池は、資源の枯渇に留意する必要がある化石燃料を使用する必要が殆どない上に、発電において騒音を殆ど発生せず、エネルギーの回収率も他のエネルギー発生機関と比べて高くできる等の優れた性質を持つために、ビルや工場の比較的小型の発電プラントとして開発が進められ、一部実用化している。中でも固体高分子燃料電池は、他のタイプの燃料電池と比べて低温で作動するので、電池を構成する部品について材料面での腐食の心配が少ないばかりか、低温作動の割に比較的大電流を放電可能といった特徴をもち、家庭のコージェネレーション用としてだけでなく、車載用の内燃機関の代替電源としても注目を集めている。
【０００３】
この固体高分子型燃料電池を構成する部品の中で、セパレータは、一般に平板の両面又は片面に複数の並行する溝を形成してなるもので、燃料電池セル内のガス拡散電極で発生した電気を外部へ伝達すると共に、発電の過程で前記溝中に生成した水を排水し、当該溝を燃料電池セルへ流入する反応ガスの流通路として確保するという役割を担っている。このような電池用のセパレータとしては、より小型化が要求され、また多数のセパレータを重ね合わせて使用することから、耐久性が優れ、長期間使用できるセパレータシール材が要求されている。
【０００４】
このようなセパレータシール材としては各種樹脂からなるシール材が検討されているが、成型性、耐熱性、弾性に優れたシリコーンゴム製のパッキング材が主に使用されている。しかしながら、シリコーン製シール材は、酸性であるイオン交換樹脂に接触した場合、分解してその信頼性が悪くなる不具合が発生していた。
【０００５】
本発明は、上記の問題に鑑みなされたものであり、耐酸性に優れ、長期間使用できるシール材を与える固体高分子型燃料電池セパレータシール用ゴム組成物及びこれを用いたシール材並びに固体高分子型燃料電池セパレータを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】
本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、ベースポリマーとして少なくとも片末端にアリル基を有するポリイソブチレンポリマーを単独で、又はこれと下記一般式（１）で示されるオルガノポリシロキサンを特定比率で併用すると共に、１分子中にケイ素原子に結合した水素原子を少なくとも２個有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン、及び白金族金属系触媒を配合したオレフィン系ゴム組成物を用いることにより、耐酸性に優れ、かつ耐候性、耐クリープ性、ガス透過性に優れたシール材が得られることを知見し、本発明をなすに至った。
【０００７】
従って、本発明は、
［１］固体高分子型燃料電池セパレータの少なくとも片側周縁部をシールするシール用ゴム組成物であって、
（Ａ）少なくとも片末端にアリル基を有するポリイソブチレンポリマー、
（Ｂ）下記平均組成式（１）
Ｒ1nＳｉＯ(4-n)/2                                              （１）
（式中、Ｒ1は非置換又は置換の一価炭化水素基を示し、同一であっても異なっていてもよい。ｎは、１．９〜２．１の正数である。）
で示され、全Ｒ1基中の０．０１〜２０モル％が脂肪族不飽和基であるオルガノポリシロキサンを（Ａ）成分：（Ｂ）成分＝９９：１〜５：９５（重量比）の割合で含有し、かつ
（Ｃ）１分子中にケイ素原子に結合した水素原子を少なくとも２個有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン：ケイ素原子に結合した水素原子を、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分中の脂肪族不飽和結合１個当り０．２〜１０個与える量、
（Ｄ）白金族金属系触媒：触媒量
を含有することを特徴とする固体高分子型燃料電池セパレータシール用ゴム組成物、
［２］固体高分子型燃料電池セパレータの少なくとも片側周縁部をシールするシール用ゴム組成物であって、
（Ａ）少なくとも片末端にアリル基を有するポリイソブチレンポリマー、
（Ｂ）下記平均組成式（１）
Ｒ1nＳｉＯ(4-n)/2                                              （１）
（式中、Ｒ1は非置換又は置換の一価炭化水素基を示し、同一であっても異なっていてもよい。ｎは、１．９〜２．１の正数である。）
で示され、全Ｒ1基中の０．０１〜２０モル％が脂肪族不飽和基であるオルガノポリシロキサンを（Ａ）成分：（Ｂ）成分＝１００：０〜５：９５（重量比）の割合で含有し、かつ
（Ｃ）１分子中にケイ素原子に結合した水素原子を少なくとも２個有する分枝状又は三次元網状構造のオルガノハイドロジェンポリシロキサン：ケイ素原子に結合した水素原子を、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分中の脂肪族不飽和結合１個当り０．２〜１０個与える量、
（Ｄ）白金族金属系触媒：触媒量
を含有することを特徴とする固体高分子型燃料電池セパレータシール用ゴム組成物、
［３］固体高分子型燃料電池セパレータの少なくとも片側周縁部をシールするシール用ゴム組成物であって、
（Ａ）少なくとも片末端にアリル基を有するポリイソブチレンポリマー、
（Ｂ）下記平均組成式（１）
Ｒ1nＳｉＯ(4-n)/2                                              （１）
（式中、Ｒ1は非置換又は置換の一価炭化水素基を示し、同一であっても異なっていてもよい。ｎは、１．９〜２．１の正数である。）
で示され、全Ｒ1基中の０．０１〜２０モル％が脂肪族不飽和基であるオルガノポリシロキサンを（Ａ）成分：（Ｂ）成分＝１００：０〜５：９５（重量比）の割合で含有し、かつ
（Ｃ）１分子中にケイ素原子に結合した水素原子を少なくとも２個有する下記一般式（２）
【化３】
0003786185.tif 000002
（式中、Ｒ2は水素原子、又は非置換若しくは置換の一価炭化水素基を示し、同一でも異なっていてもよいが、少なくとも２個は水素原子であり、かつＲ2の５モル％以上はフェニル基である。ｍは、０≦ｍ≦１００を満たす整数である。）
で示される構造であるオルガノハイドロジェンポリシロキサン：ケイ素原子に結合した水素原子を、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分中の脂肪族不飽和結合１個当り０．２〜１０個与える量、
（Ｄ）白金族金属系触媒：触媒量
を含有することを特徴とする固体高分子型燃料電池セパレータシール用ゴム組成物、
［４］固体高分子型燃料電池セパレータの少なくとも片側周縁部をシールするシール用ゴム組成物であって、
（Ａ）少なくとも片末端にアリル基を有するポリイソブチレンポリマー、
（Ｂ）下記平均組成式（１）
Ｒ1nＳｉＯ(4-n)/2                                              （１）
（式中、Ｒ1は非置換又は置換の一価炭化水素基を示し、同一であっても異なっていてもよい。ｎは、１．９〜２．１の正数である。）
で示され、全Ｒ1基中の０．０１〜２０モル％が脂肪族不飽和基であるオルガノポリシロキサンを（Ａ）成分：（Ｂ）成分＝１００：０〜５：９５（重量比）の割合で含有し、かつ
（Ｃ）１分子中にケイ素原子に結合した水素原子を少なくとも２個有する下記式
【化４】
0003786185.tif 000003
（式中、ｋは２〜１０の整数である。）
又は下記式
【化４−１】
0003786185.tif 000004
（式中、ｍ及びｎは０〜１０の整数である。）
で示されるオルガノハイドロジェンポリシロキサン：ケイ素原子に結合した水素原子を、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分中の脂肪族不飽和結合１個当り０．２〜１０個与える量、
（Ｄ）白金族金属系触媒：触媒量
を含有することを特徴とする固体高分子型燃料電池セパレータシール用ゴム組成物、
［５］固体高分子型燃料電池セパレータの少なくとも片側周縁部をシールするシール用ゴム組成物であって、
（Ａ）少なくとも片末端にアリル基を有するポリイソブチレンポリマー、
（Ｂ）下記平均組成式（１）
Ｒ1nＳｉＯ(4-n)/2                                              （１）
（式中、Ｒ1は非置換又は置換の一価炭化水素基を示し、同一であっても異なっていてもよい。ｎは、１．９〜２．１の正数である。）
で示されるオルガノポリシロキサンを（Ａ）成分：（Ｂ）成分＝１００：０〜５：９５（重量比）の割合で含有し、かつ
（Ｃ）１分子中にケイ素原子に結合した水素原子を少なくとも２個有し、下記平均組成式（４）
Ｒ4aＨbＳｉＯ(4-a-b)/2                                         （４）
（式中、Ｒ4は非置換又は置換の一価炭化水素基を示し、同一であっても異なっていてもよい。ａ、ｂは、０．７≦ａ≦２．２、０．００２≦ｂ≦１、０．８≦ａ＋ｂ≦３を満足する正数である。）
で示される直鎖状、分枝状及び／又は三次元網状構造であり、かつケイ素原子に結合した一価炭化水素基の１００／７〜２００／７モル％がフェニル基であり、残りの一価炭化水素基がメチル基であるオルガノハイドロジェンポリシロキサン：ケイ素原子に結合した水素原子を、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分中の脂肪族不飽和結合１個当り０．２〜１０個与える量、
（Ｄ）白金族金属系触媒：触媒量
を含有することを特徴とする固体高分子型燃料電池セパレータシール用ゴム組成物、
［６］固体高分子型燃料電池セパレータの少なくとも片側周縁部をシールするシール用ゴム組成物であって、
（Ａ）少なくとも片末端にアリル基を有するポリイソブチレンポリマー、
（Ｂ）下記平均組成式（１）
Ｒ1nＳｉＯ(4-n)/2                                              （１）
（式中、Ｒ1は非置換又は置換の一価炭化水素基を示し、同一であっても異なっていてもよい。ｎは、１．９〜２．１の正数である。）
で示されるオルガノポリシロキサンを（Ａ）成分：（Ｂ）成分＝１００：０〜５：９５（重量比）の割合で含有し、かつ
（Ｃ）１分子中にケイ素原子に結合した水素原子を少なくとも２個有し、下記平均組成式（４）
Ｒ4aＨbＳｉＯ(4-a-b)/2                                         （４）
（式中、Ｒ4は非置換又は置換の一価炭化水素基を示し、同一であっても異なっていてもよい。ａ、ｂは、０．７≦ａ≦２．２、０．００２≦ｂ≦１、０．８≦ａ＋ｂ≦３を満足する正数である。）
で示される直鎖状、分枝状及び／又は三次元網状構造であり、かつ水素原子が結合するケイ素原子量が全ケイ素原子の５０〜７５モル％であるオルガノハイドロジェンポリシロキサン：ケイ素原子に結合した水素原子を、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分中の脂肪族不飽和結合１個当り０．２〜１０個与える量、
（Ｄ）白金族金属系触媒：触媒量
を含有することを特徴とする固体高分子型燃料電池セパレータシール用ゴム組成物、及びこれらを硬化させてなる固体高分子型燃料電池セパレータシール材を提供する。
【０００８】
上記固体高分子型燃料電池セパレータシール用ゴム組成物にあっては、特に、ゴム組成物が射出成形可能であることが好ましい。
【００１１】
また、本発明は、固体高分子型燃料電池セパレータとして、金属薄板の少なくとも片面の周縁部に、シール部として上記ゴム組成物の硬化物を射出成形法により形成させてなるもの、又は導電性粉末とバインダーとを含む基材の少なくとも片面の周縁部に、シール部として上記ゴム組成物の硬化物を射出成形法又は圧縮成形法により形成させてなるものを提供する。
【００１２】
以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明のゴム組成物中の（Ａ）成分は、少なくとも片末端、好ましくは両末端にアリル基を有する、好ましくは数平均分子量が１，０００〜１００，０００、特に好ましくは５，０００〜２０，０００のポリイソブチレンポリマーである。ポリイソブチレンの分子末端に存在するアリル基を硬化反応させることにより、優れた耐候性、低透湿性が発現する。また、このポリイソブチレンポリマーは、２５℃における粘度が１０〜１０，０００Ｐａ・Ｓ、特に５０〜５，０００Ｐａ・Ｓであることが好ましい。
【００１３】
本発明のゴム組成物中の（Ｂ）成分は下記平均組成式（１）
Ｒ1nＳｉＯ(4-n)/2                                              （１）
（式中、Ｒ1は非置換又は置換一価炭化水素基を示し、同一であっても異なっていてもよい。ｎは１．９〜２．１の正数である。）
で示されるオルガノポリシロキサンである。
【００１４】
上記式（１）中、Ｒ1は非置換又は置換の一価炭化水素基を示すが、通常、炭素数１〜１０、特に１〜８のものが好ましく、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基等のアルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、ビニル基、アリル基、プロペニル基等のアルケニル基、シクロヘキセニル基等のシクロアルケニル基、フェニル基、トリル基等のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基等のアラルキル基、或いはこれらの基の水素原子の一部又は全部が塩素原子、フッ素原子、シアノ基で置換されたハロゲン化炭化水素基、シアノ化炭化水素基等が例示される。
【００１５】
一般的には、該オルガノポリシロキサンの主鎖がジメチルシロキサン単位からなるもの、又はこのジメチルシロキサン単位からなるオルガノポリシロキサンの主鎖の一部にフェニル基、ビニル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基等を導入したジフェニルシロキサン単位、メチルビニルシロキサン単位、メチル−３，３，３−トリフルオロプロピルシロキサン単位等を有するものが好適である。
【００１６】
特に、（Ｂ）成分のオルガノポリシロキサンは、１分子中に２個以上のアルケニル基、シクロアルケニル基等の脂肪族不飽和基を有するものが好ましく、この脂肪族不飽和基としては、特にビニル基が好ましい。また、全Ｒ1中０．０１〜２０モル％、特に０．０２〜１０モル％がかかる脂肪族不飽和基であることが好ましい。
【００１７】
なお、この脂肪族不飽和基は、分子鎖末端のケイ素原子に結合していても、分子鎖の途中のケイ素原子に結合していても、その両方に結合していてもよいが、少なくとも分子鎖両末端のケイ素原子に結合している脂肪族不飽和基を含有するものであることが好ましい。なお、ｎは１．９〜２．１の正数であり、好ましくは１．９５〜２．０５の正数である。
【００１８】
本発明に用いるオルガノポリシロキサンは、分子鎖末端がトリメチルシリル基、ジメチルフェニルシリル基、ジメチルヒドロキシシリル基、ジメチルビニルシリル基、トリビニルシリル基等のトリオルガノシロキシ基で封鎖されたものを好ましく挙げることができる。特に好ましいものとしては、メチルビニルポリシロキサン、メチルフェニルビニルポリシロキサン、メチルトリフルオロプロピルビニルポリシロキサン等を挙げることができる。
【００１９】
このようなオルガノポリシロキサンは、例えばオルガノハロゲノシランの１種又は２種以上を（共）加水分解縮合することにより、或いは環状ポリシロキサン（シロキサンの３量体、４量体等）をアルカリ性又は酸性の触媒を用いて開環重合することによって得ることができる。これらは基本的には直鎖状のジオルガノポリシロキサンであることが好ましいが、分子構造の異なる２種又は３種以上の混合物であってもよい。なお、上記オルガノポリシロキサンの粘度は２５℃で１００センチストークス（ｃＳｔ）以上が好ましく、特に好ましくは１００，０００〜１００，０００，０００ｃＳｔである。また、上記オルガノポリシロキサンの平均重合度は１００以上が好ましく、特に好ましくは３，０００〜２０，０００である。
【００２０】
本発明において、（Ａ）成分のポリイソブチレンポリマーと（Ｂ）成分の好ましくは脂肪族不飽和基を含有するオルガノポリシロキサンの比は、重量比で（Ａ）成分：（Ｂ）成分＝１００：０〜５：９５の割合、好ましくは１００：０〜６０：４０、特に好ましくは１００：０〜７０：３０の割合である。なお、（Ｂ）成分を配合する場合、（Ａ）：（Ｂ）＝９９：１以下、特に９５：５以下であることが好ましい。
【００２１】
本発明のゴム組成物中の（Ｃ）成分は１分子中にケイ素原子に結合した水素原子（ＳｉＨ基）を少なくとも２個、好ましくは３個以上有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンである。このオルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、直鎖状、環状、分枝状、三次元の網状構造のいずれであってもよく、付加反応硬化型シリコーンゴム組成物の架橋剤として公知なオルガノハイドロジェンポリシロキサンを使用することができ、通常、下記平均組成式（４）
Ｒ4aＨbＳｉＯ(4-a-b)/2                                          （４）
で示されるものを用いることができる。
【００２２】
上記式（４）中、Ｒ4は非置換又は置換の一価炭化水素基を示し、同一であっても異なっていてもよく、Ｒ1と同様のものを挙げることができるが、脂肪族不飽和結合を除いたものであることが好ましい。通常、炭素数１〜１２、特に１〜８のものが好ましく、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ヘキセニル基等のアルケニル基、フェニル基、トリル基等のアリール基、ベンジル基、２−フェニルエチル基、２−フェニルプロピル基等のアラルキル基、或いはこれらの基の水素原子の一部又は全部をハロゲン原子で置換した基、例えば３，３，３−トリフルオロプロピル基等が挙げられる。なお、ａ及びｂは０．７≦ａ≦２．２、０．００２≦ｂ≦１、０．８≦ａ＋ｂ≦３を満たす正数である。
【００２３】
このようなオルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、下記一般式（２）又は一般式（３）で示されるオルガノハイドロジェンポリシロキサンが好適に用いられるが、これに限定されるものではない。
【００２４】
【化５】
0003786185.tif 000005
（式中、Ｒ2は水素原子、又は非置換若しくは置換の一価炭化水素基を示し、同一でも異なっていてもよいが、少なくとも２個、好ましくは３個以上は水素原子であり、全Ｒ2の５モル％以上、好ましくは５〜５０モル％はフェニル基である。ｍは、０≦ｍ≦１００、好ましくは０≦ｍ≦２０を満たす整数である。）
【００２５】
【化６】
0003786185.tif 000006
（式中、Ｒ3は水素原子、又は非置換若しくは置換の一価炭化水素基を示し、同一でも異なっていてもよいが、少なくとも２個、好ましくは３個以上は水素原子である。ｐは、０≦ｐ≦１０を満たす整数である。）
【００２６】
なお、Ｒ2、Ｒ3の一価炭化水素基の具体例としては、Ｒ4で説明したものと同様の、好ましくは脂肪族不飽和結合を除く、炭素数１〜１２、特に１〜８のものを挙げることができる。
このようなオルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、具体的には下記構造式の化合物を例示することができる。
【００２７】
【化７】
0003786185.tif 000007
（式中、ｋは２〜１０の整数、ｍ及びｎは０〜１０の整数である。）
【００２８】
本発明のオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、ＳｉＨ基を１分子中に２個以上、好ましくは３個以上有するが、これは分子鎖末端にあっても、分子鎖の途中にあっても、その両方にあってもよい。また、このオルガノハイドロジェンポリシロキサンは２５℃における粘度が０．５〜１０，０００ｃＳｔ、特に１〜３００ｃＳｔであることが好ましい。
【００２９】
上記オルガノハイドロジェンポリシロキサンの配合量は、ケイ素原子に結合した水素原子（ＳｉＨ基）を、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分中の脂肪族不飽和結合（例えば、アルケニル基、ジエン基等）１個に対し、０．２〜１０個、好ましくは０．５〜１０個、特に好ましくは０．７〜５個与える量である。０．２より少ないと架橋が十分でなく、十分な機械的強度が得られず、１０より多いと硬化後の物理特性が低下し、特に耐熱性が著しく低下し、圧縮永久歪が大きくなる。更に、上記オルガノハイドロジェンポリシロキサンの配合量は、（Ａ）成分と（Ｂ）成分との合計１００重量部に対し０．１〜４０重量部となることが好ましい。
【００３０】
本発明のゴム組成物中の（Ｄ）成分である白金族金属系触媒は、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の脂肪族不飽和結合（例えば、アルケニル基、ジエン基等）とオルガノハイドロジェンポリシロキサンのケイ素原子に結合した水素原子を付加反応させるための触媒である。白金族金属系触媒としては白金族の金属単体とその化合物があり、これには従来、付加反応硬化型シリコーンゴム組成物の触媒として公知のものが使用できる。例えば、シリカ、アルミナ又はシリカゲルのような担体に吸着させた微粒子状白金金属、塩化第二白金、塩化白金酸、塩化白金酸の６水塩のアルコール溶液、パラジウム触媒、ロジウム触媒等が挙げられるが、白金又は白金化合物が好ましい。
【００３１】
触媒の添加量は、付加反応を促進できればよく、触媒量であり、通常、白金系金属量に換算して、好ましくは１ｐｐｍ〜１重量％、特に好ましくは１０〜１００ｐｐｍの範囲で使用される。１ｐｐｍ未満では付加反応が十分促進されず、硬化、発泡が不十分となる場合があり、１重量％を超えると、反応性に対する効果が変わらなくなる場合があり、不経済となる恐れがある。
【００３２】
本発明のゴム組成物には、上述した成分に加えて、硬化速度を調整する目的で、付加架橋制御剤を使用してもよい。この付加架橋制御剤として具体例には、エチニルシクロヘキサノールやテトラシクロメチルビニルポリシロキサン等が挙げられる。
【００３３】
また、必要に応じて硬化物の物性を調整するための任意成分、例えばヒュームドシリカ、沈降性シリカ、アルミニウムシリケート、石英粉末、溶融石英粉末、珪藻土、タルク、クレー、炭酸カルシウム、二酸化チタン等の充填剤、カーボンブラック等の導電性付与剤、酸化鉄やハロゲン化合物のような難燃性付与剤、軟化剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤などを添加することができる。なお、充填剤の場合、配合量は（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の合計１００重量部に対して５００重量部以下（即ち、０〜５００重量部）、好ましくは１〜２５０重量部、更に好ましくは５〜１００重量部とするのがよい。５００重量部より多いと硬化物が硬くて脆いものになる場合がある。
【００３４】
更に、本発明のゴム組成物は、上述した成分の所定量を２本ロール、ニーダー、バンバリーミキサー等で混練りすることによって得ることができるが、この際、必要に応じて、炭化水素系の合成油、鉱物油系軟化剤、例えば流動パラフィン、ルーカントＨＣ４０［三井化学（株）製］、ＰＷ−３８０［出光興産（株）製］等を添加すると、組成物の粘度が下がって加工性を向上させることができる。
【００３５】
本発明においては、上記ゴム組成物を、所定のシール形状に成形し硬化させることにより、ポリオレフィン系ゴムの固体高分子型燃料電池セパレータシール材を得ることができるが、特に、射出成形により成形することが好ましい。この場合、ゴム組成物の粘度は５０〜５０，０００Ｐａ・Ｓ、特に１００〜１０，０００Ｐａ・Ｓが好ましい。また、硬化条件としては、一般的に温度１００〜３００℃で０．５〜３０分の条件で硬化させることが望ましい。また必要に応じて二次加硫を行ってもよい。
【００３６】
また、本発明においては、金属薄板の周縁部にゴム組成物を射出成形して硬化させることにより、図１に示すような、ポリオレフィン系ゴム組成物の硬化物をシール部として用いた、基材（金属薄板）１の周縁部に周方向に沿ってリング状にシール部（シール材）２を形成した固体高分子型燃料電池セパレータを得ることができる。なお、図中３はガス流路を示す。射出成形法としては、金属薄板を金型内に保持し、ゴム組成物を射出成形するいわゆるインサート成形が好ましい。射出成形により得られるシール材の厚さ（高さ）は０．１〜２ｍｍの範囲が好ましい。０．１ｍｍ未満では射出成形がしにくい場合があり、シールが有効でなくなる恐れがあり、２ｍｍを超えると小型化しづらくなる恐れがある。
【００３７】
また、本発明においては、ゴム組成物を導電性粉末とバインダーとを含む基材の周縁部に射出成形又は圧縮成形して硬化させることにより、ポリオレフィン系ゴム組成物の硬化物を用いた固体高分子型燃料電池セパレータを得ることもできる。
上記基材は、導電性粉末とバインダーと共に形成された燃料電池セパレータ基材であるが、導電性粉末としては、例えばリン片状黒鉛等の天然黒鉛、人造黒鉛、アセチレンブラック、ケッチェンブラック等に代表される導電性カーボンブラック等を挙げることができるが、導電性粉末であれば特に限定されるものではない。また、バインダーの種類としては、エポキシ樹脂やゴム変性フェノール樹脂が挙げられる。なお、射出成形の方法、及びシール材の厚さは、上述の金属薄板への成形時と同様である。
【００３８】
【実施例】
以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるものではない。なお、以下の例において部はいずれも重量部である。
【００３９】
［実施例１］
分子鎖両末端にアリル基が導入されたポリイソブチレン（数平均分子量５，０００、粘度６０Ｐａ・Ｓ）を１００部、比表面積が２００ｍ2／ｇのシリカ［アエロジル２００：日本アエロジル（株）製］２０部を、ニーダーを用いて１００℃で３時間混練し、ゴムコンパウンドを作製した。
【００４０】
次に、得られた上記ゴムコンパウンドに下記式（ｉ）
Ｃ6Ｈ5Ｓｉ−（ＯＳｉＭｅ2Ｈ）3                                  （ｉ）
（式中、Ｍｅはメチル基を表す。）
で示されるオルガノハイドロジェンポリシロキサン１．５部、付加架橋制御剤としてエチニルシクロヘキサノール０．０６部、塩化白金酸の５％イソプロピルアルコール溶液０．０５部を２本ロールにて添加後、この組成物を、プレスを用いて１５０℃、１０分のプレスキュアーを行い、１ｍｍ厚のシートを得た。このシートから３０ｍｍ×３０ｍｍの試験片を切り出し、１０％硫酸水溶液中に１００℃で５００時間浸漬した後の重量変化より耐酸性を測定した。結果を表１に示す。
【００４１】
［実施例２］
分子鎖両末端にアリル基が導入されたポリイソブチレン（数平均分子量５，０００、粘度６０Ｐａ・Ｓ）を１００部、ジメチルシロキサン単位９９．８５モル％、メチルビニルシロキサン単位０．１２５モル％、ジメチルビニルシロキサン単位０．０２５モル％からなり、平均重合度が約８，０００であるオルガノポリシロキサン１０部、比表面積が２００ｍ2／ｇのシリカ［アエロジル２００：日本アエロジル（株）製］２０部を、ニーダーを用いて１００℃で３時間混練し、ゴムコンパウンドを作製した。次に、得られた上記ゴムコンパウンドに下記式（ｉｉ）
【００４２】
【化８】
0003786185.tif 000008
で示されるオルガノハイドロジェンポリシロキサン１．５部、付加架橋制御剤としてエチニルシクロヘキサノール０．０６部、塩化白金酸の５％イソプロピルアルコール溶液０．０５部を２本ロールにて添加後、この組成物を、プレスを用いて１５０℃、１０分のプレスキュアーを行い、１ｍｍ厚のシートを得、実施例１と同様に耐酸性を測定した。結果を表１に示す。
【００４３】
［実施例３］
分子鎖両末端にアリル基が導入されたポリイソブチレン（数平均分子量５，０００、粘度６０Ｐａ・Ｓ）を１００部、ジメチルシロキサン単位９９．８５モル％、メチルビニルシロキサン単位０．１２５モル％、ジメチルビニルシロキサン単位０．０２５モル％からなり、平均重合度が約８，０００であるオルガノポリシロキサン３０部、比表面積が２００ｍ2／ｇのシリカ［アエロジル２００：日本アエロジル（株）製］２０部、両末端がヒドロキシジメチルシロキシ基で封鎖された平均重合度５のジメチルポリシロキサン５部を、ニーダーを用いて１００℃で３時間混練し、ゴムコンパウンドを作製した。次に、得られた上記ゴムコンパウンドに下記式（ｉｉｉ）
【００４４】
【化９】
0003786185.tif 000009
で示されるオルガノハイドロジェンポリシロキサン２．０部、付加架橋制御剤としてエチニルシクロヘキサノール０．０６部、塩化白金酸の５％イソプロピルアルコール溶液０．０５部を２本ロールにて添加後、この組成物を、プレスを用いて１５０℃、１０分のプレスキュアーを行い、１ｍｍ厚のシートを得、実施例１と同様に耐酸性を測定した。結果を表１に示す。
【００４５】
［比較例１］
ジメチルシロキサン単位９９．８５モル％、メチルビニルシロキサン単位０．１２５モル％、ジメチルビニルシロキサン単位０．０２５モル％からなり、平均重合度が約８，０００であるオルガノポリシロキサン１００部、比表面積が２００ｍ2／ｇのシリカ［アエロジル２００：日本アエロジル（株）製］２０部、両末端がヒドロキシジメチルシロキシ基で封鎖された平均重合度５のジメチルポリシロキサン５部を、ニーダーを用いて１００℃で３時間混練し、ゴムコンパウンドを作製した。
【００４６】
次に、得られた上記ゴムコンパウンドに上記式（ｉｉ）で示されるオルガノハイドロジェンポリシロキサン２．０部、付加架橋制御剤としてエチニルシクロヘキサノール０．０６部、塩化白金酸の５％イソプロピルアルコール溶液０．０５部を２本ロールにて添加後、この組成物を、プレスを用いて１５０℃、１０分のプレスキュアーを行い、１ｍｍ厚のシートを得、実施例１と同様に耐酸性を測定した。結果を表１に示す。
【００４７】
【表１】
0003786185.tif 000010
【発明の効果】
本発明のゴム組成物を用いることにより、耐酸性に優れ、かつ耐候性、耐クリープ性、ガス透過性に優れたシール材が得られる。このシール材は、長期の使用が可能であり、固体高分子型燃料電池セパレータシール材として有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の固体高分子型燃料電池セパレータの一例を示す平面図である。
【図２】同固体高分子型燃料電池セパレータの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１  基材（金属薄板）
２  シール部（シール材）
３  ガス流路
【図１】
0003786185.tif 000014
【図２】
0003786185.tif 000015