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公開番号2025087292
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-10
出願番号2023201850
出願日2023-11-29
発明の名称組成物、および燃料電池ガスケット
出願人三井化学株式会社
代理人弁理士法人エスエス国際特許事務所
主分類C08L 23/08 20250101AFI20250603BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】エチレン・α-オレフィン・非共役ポリエン共重合体および有機過酸化物を含有する組成物であって、有機過酸化物の含有量が少ないにもかかわらず、耐寒性に優れる成形体を形成できる組成物を提供する。
【解決手段】特定のエチレン・α-オレフィン・非共役ポリエン共重合体(A)と、カーボンブラック(B)と、有機過酸化物(C)と、を含有し、共重合体(A)100質量部に対して、カーボンブラック(B)の含有量が5～150質量部であり、有機過酸化物(C)の含有量が0.01質量部以上2.0質量部未満である、組成物。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
組成物であって、
前記組成物は、
エチレン・α－オレフィン・非共役ポリエン共重合体（Ａ）と、
カーボンブラック（Ｂ）と、
有機過酸化物（Ｃ）と、
を含有し、
前記共重合体（Ａ）は、エチレン［Ａ１］に由来する構造単位と、炭素数４～２０のα－オレフィン［Ａ２］に由来する構造単位と、下記式（Ｉ）および（II）からなる群から選ばれる部分構造を合計で１分子中に２つ以上含む非共役ポリエン［Ａ３］に由来する構造単位と、を有し、且つ、下記要件（１）～（４）を満たし、
前記炭素数４～２０のα－オレフィン［Ａ２］に由来する構造単位は、１－ブテンに由来する構造単位を含み、
前記非共役ポリエン［Ａ３］に由来する構造単位は、５－ビニル－２－ノルボルネンに由来する構造単位を含み、
前記組成物において、前記共重合体（Ａ）１００質量部に対して、前記カーボンブラック（Ｂ）の含有量が５～１５０質量部であり、前記有機過酸化物（Ｃ）の含有量が０．０１質量部以上２．０質量部未満である、
組成物：
TIFF
2025087292000009.tif
33
170
要件（１）：エチレン［Ａ１］に由来する構造単位の含有量の、炭素数４～２０のα－オレフィン［Ａ２］に由来する構造単位の含有量に対するモル比（［Ａ１］／［Ａ２］）が、４０／６０～９０／１０である；
要件（２）：非共役ポリエン［Ａ３］に由来する構造単位の含有割合が、［Ａ１］に由来する構造単位、［Ａ２］に由来する構造単位、および［Ａ３］に由来する構造単位の含有量の合計を１００モル％とした場合に、０．１～６．０モル％である；
要件（３）：下記式（ｉ）で表されるＢ値が、１．２０以上である；
Ｂ値＝（［ＥＸ］＋２［Ｙ］）／〔２×［Ｅ］×（［Ｘ］＋［Ｙ］）〕 …式（ｉ）
［式（ｉ）中、［Ｅ］は、エチレン［Ａ１］に由来する構造単位のモル分率を示し、［Ｘ］は、炭素数４～２０のα－オレフィン［Ａ２］に由来する構造単位のモル分率を示し、［Ｙ］は、非共役ポリエン［Ａ３］に由来する構造単位のモル分率を示し、［ＥＸ］は、エチレン［Ａ１］－炭素数４～２０のα－オレフィン［Ａ２］ダイアッド連鎖分率を示す。］
要件（４）：３Ｄ－ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用いて得られた、分子鎖あたりの分岐点数ＢｒＮｏが、下記式（ｉｉ）を満たす。
ＢｒＮｏ≧０．５ …式（ｉｉ）
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記組成物を１８０℃、１０分間の条件でプレス処理して得られた厚さ２ｍｍのシート状試験片について、ＪＩＳＫ６２６１－４（２０１７）のＴＲ試験に準拠して測定されるＴＲ１０が、－６０℃以下である、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記共重合体（Ａ）が、下記要件（５）～（８）のうちの１または２以上の要件を満たす、請求項１に記載の組成物：
要件（５）：共重合体（Ａ）の重量平均分子量（Ｍｗ）と、非共役ポリエン［Ａ３］に由来する構造単位の重量分率（［Ａ３］の重量分率（質量％））と、非共役ポリエン［Ａ３］の分子量（［Ａ３］の分子量）とが、下記式（ｉｉｉ）を満たす；
４．５≦Ｍｗ×［Ａ３］の重量分率／１００／［Ａ３］の分子量≦８０
…式（ｉｉｉ）
要件（６）：レオメーターを用いて線形粘弾性測定（１９０℃）により得られた、周波数ω＝０．１ｒａｄ／ｓでの複素粘度η
*
(ω=0.1)
（Ｐａ・ｓｅｃ）と、周波数ω＝１００ｒａｄ／ｓでの複素粘度η
*
(ω=100)
（Ｐａ・ｓｅｃ）との比Ｐ（η
*
(ω=0.1)
／η
*
(ω=100)
）と、共重合体（Ａ）の極限粘度［η］と、前記［Ａ３］の重量分率とが、下記式（ｉｖ）を満たす；
Ｐ／（［η］
2.9
）≦［Ａ３］の重量分率×６ …式（ｉｖ）
要件（７）：レオメーターを用いて線形粘弾性測定（１９０℃）により得られた、周波数ω＝０．０１ｒａｄ／ｓでの複素粘度η
*
(ω=0.01)
（Ｐａ・ｓｅｃ）と、周波数ω＝１０ｒａｄ／ｓでの複素粘度η
*
(ω=10)
（Ｐａ・ｓｅｃ）と、非共役ポリエン［Ａ３］に由来する見かけのヨウ素価とが、下記式（ｖ）を満たす；
Ｌｏｇ｛η
*
(ω=0.01)
｝／Ｌｏｇ｛η
*
(ω=10)
｝≦０．０７５３×｛非共役ポリエン［Ａ３］に由来する見かけのヨウ素価｝＋１．４２ …式（ｖ）
要件（８）：示差走査熱量分析（ＤＳＣ）で測定されるガラス転移温度（Ｔｇ）が、－６５℃以下である。
【請求項４】
前記組成物を１８０℃、１０分間の条件でプレス処理して得られた厚さ２ｍｍのシート状試験片を、ＪＩＳＫ６２５８（２０１６）に準拠して、トルエンに３７℃で７２時間浸漬して膨潤させ、Ｆｌｏｒｙ－Ｒｅｈｎｅｒの式により算出した有効網目鎖密度（架橋密度）νが、１．５×１０
19
個／ｃｍ
3
以上３０×１０
19
個／ｃｍ
3
以下である、請求項１に記載の組成物。
【請求項５】
前記組成物を１８０℃、１０分間の条件でプレス処理して得られた厚さ２ｍｍのシートから得られた、ＪＩＳＫ６２５１（２０２３）に記載のダンベル状３号形試験片に対して、ＪＩＳＫ６２５１第１３項に規定される方法に準拠して、測定温度２５℃、引張速度５００ｍｍ／分の条件で引張り試験を行った場合の切断時伸び（Ｅｂ）が２１０％以上である、請求項１に記載の組成物。
【請求項６】
燃料電池ガスケット用組成物である、請求項１～５のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項７】
請求項６に記載の組成物を用いて得られる、燃料電池ガスケット。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、組成物、および燃料電池ガスケットに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
エチレン・プロピレン・ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）などのエチレン・α－オレフィン・非共役ポリエン共重合体は、その分子構造の主鎖中に不飽和結合を通常は有しない。このため、上記共重合体は、汎用の共役ジエンゴムと比べ、例えば、耐候性に優れる。上記共重合体は、自動車用部品、産業機械用部品、電線用材料、電子・電気部品、建築土木資材、および工業材部品等の用途に広く用いられている（例えば、特許文献１および２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０００／５９９６２号
特開２０１７－０７５２９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
エチレン・α－オレフィン・非共役ポリエン共重合体を含有する組成物から得られる成形体の物性を向上させるために、該組成物に架橋剤として有機過酸化物を配合し、架橋処理を行うことがある。所望の物性を有する成形体を形成するためには、有機過酸化物の含有量を多くすることが考えられる。しかしながら、有機過酸化物の価格は一般的に高い。したがって、有機過酸化物の含有量が多い組成物は、コストが高い。その一方で、エチレン・α－オレフィン・非共役ポリエン共重合体を含有し、有機過酸化物の含有量が少ない組成物は、耐寒性に優れる成形体を形成することが困難である傾向にある。
【０００５】
本発明の目的は、エチレン・α－オレフィン・非共役ポリエン共重合体および有機過酸化物を含有する組成物であって、有機過酸化物の含有量が少ないにもかかわらず、耐寒性に優れる成形体を形成できる組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る組成物は、後述するエチレン・α－オレフィン・非共役ポリエン共重合体（Ａ）と、カーボンブラック（Ｂ）と、有機過酸化物（Ｃ）と、を含有し、上記組成物において、共重合体（Ａ）１００質量部に対して、カーボンブラック（Ｂ）の含有量が５～１５０質量部であり、有機過酸化物（Ｃ）の含有量が０．０１質量部以上２．０質量部未満である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、エチレン・α－オレフィン・非共役ポリエン共重合体として特定の共重合体を用いることにより、有機過酸化物の含有量が少ないにもかかわらず、耐寒性に優れる成形体を形成できる組成物を提供できる。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本明細書において、数値範囲ｎ１～ｎ２は、ｎ１＜ｎ２である場合はｎ１以上ｎ２以下を意味し、ｎ１＞ｎ２である場合はｎ２以上ｎ１以下を意味する。本明細書において、ある要素の説明で下限値および上限値がそれぞれ複数記載されている場合は、記載された下限値から任意に選ばれる値と、記載された上限値から任意に選ばれる値と、を組み合わせてなる数値範囲もまた、記載されているものとする。
【０００９】
［組成物］
本発明の一態様に係る組成物（以下「本組成物」ともいう。）は、
エチレン・α－オレフィン・非共役ポリエン共重合体（Ａ）と、
カーボンブラック（Ｂ）と、
有機過酸化物（Ｃ）と、
を含有する。
【００１０】
＜エチレン・α－オレフィン・非共役ポリエン共重合体（Ａ）＞
エチレン・α－オレフィン・非共役ポリエン共重合体（Ａ）（以下「共重合体（Ａ）」ともいう。）は、エチレン［Ａ１］に由来する構造単位と、炭素数４～２０のα－オレフィン［Ａ２］に由来する構造単位と、非共役ポリエン［Ａ３］に由来する構造単位と、を有する。非共役ポリエン［Ａ３］は、下記式（Ｉ）および（II）からなる群から選ばれる部分構造を合計で１分子中に２つ以上含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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