水素吸蔵性合金と樹脂の組成物
【課題】水素吸蔵合金の粉末の組成割合が高い領域においても高い水素貯蔵量を損なうことなく、水素貯蔵容器の壁にかかる応力ひずみを十分に抑制させる特性を持つ樹脂と水素吸蔵合金の粉末を含む樹脂組成物を提供する。
【解決手段】樹脂（Ａ）と水素吸蔵合金の粉末（Ｂ）を含む樹脂組成物（Ｃ）において、（Ｂ）の体積（Ｖ２）と容器（Ｄ）の内容積（Ｖ１）の比率（Ｖ２）／（Ｖ１）が４０〜８０Ｖｏｌ％となるように（Ｃ）を（Ｄ）に充填させて得られる水素貯蔵容器（Ｅ）に水素ガスを吸収−放出させた時、（Ｅ）の壁面にかかる応力αが１０００×１０−６以下であることを特徴とする樹脂組成物（Ｃ）。
【解決手段】樹脂（Ａ）と水素吸蔵合金の粉末（Ｂ）を含む樹脂組成物（Ｃ）において、（Ｂ）の体積（Ｖ２）と容器（Ｄ）の内容積（Ｖ１）の比率（Ｖ２）／（Ｖ１）が４０〜８０Ｖｏｌ％となるように（Ｃ）を（Ｄ）に充填させて得られる水素貯蔵容器（Ｅ）に水素ガスを吸収−放出させた時、（Ｅ）の壁面にかかる応力αが１０００×１０−６以下であることを特徴とする樹脂組成物（Ｃ）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は主に水素燃料電池に用いられる、水素吸蔵合金粉末と樹脂を含む樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
水素は化石燃料に代わる新たなエネルギー源として注目されつつあり、そのための水素ガス貯蔵方法に関する研究開発も盛んに進められている。大量の水素ガスを効率よく貯蔵する手法として、水素ガスを繰り返し吸収−放出できる合金（水素吸蔵合金）を利用する方法が挙げられる。この合金を用いると比較的低い圧力下でも大量の水素ガスを吸収−放出することができるため、水素ガスを直接容器に貯蔵する方法に比べて利便性が大きい。しかし水素吸蔵合金は水素ガスの吸収−放出に伴って最大３０％膨張、収縮するため、その際に水素貯蔵容器（Ｅ）の壁に応力ひずみがかかり、容器の耐久性に悪影響を及ぼす。その対策として水素吸蔵合金を弾力性のあるゴム性の樹脂と複合化させて水素ガスの吸収−放出時に生じる応力ひずみを緩和させる手法が提案されてきた。例えば特許文献１、特許文献２では水素吸蔵合金をシリコーンゴムと混合することで応力緩和する方法を開示しているが、該合金の組成割合の高い領域での応力緩和効果は実用レベルに達していない。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２６２０６５号公報
【特許文献２】特開２００１−２００１５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
水素吸蔵合金の粉末の組成割合が高い領域においても高い水素貯蔵量を損なうことなく、水素貯蔵容器の壁にかかる応力ひずみを十分に抑制させる特性を持つ、樹脂と水素吸蔵合金の粉末を含む樹脂組成物を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は前記課題を解決するために水素吸蔵合金の粉末と樹脂の樹脂組成物について鋭意検討した結果、２５℃における１／４ちょう度が１０〜２００のゲル状樹脂と水素吸蔵性合金の粉末を含有する樹脂組成物が合金組成割合の高い領域においても水素貯蔵性を損なうことなく、十分に応力緩和効果を発揮することを見出し本発明に至った。
即ち、本発明は、
１．樹脂（Ａ）と水素吸蔵合金の粉末（Ｂ）を含む樹脂組成物（Ｃ）において、（Ｂ）の体積（Ｖ２）と容器（Ｄ）の内容積（Ｖ１）の比率（Ｖ２）／（Ｖ１）が４０〜８０Ｖｏｌ％となるように樹脂組成物（Ｃ）を容器（Ｄ）に充填させて得られる水素貯蔵容器（Ｅ）に水素ガスを吸収−放出させた時、水素貯蔵容器（Ｅ）の壁面にかかる応力αが１０００×１０−６以下であることを特徴とする樹脂組成物（Ｃ）。
２．上記比率（Ｖ２）／（Ｖ１）が５０〜７０Ｖｏｌ％であることを特徴とする上記１に記載の樹脂組成物（Ｃ）。
【０００６】
３．水素ガスの吸収−放出を５０回繰り返したとき（５０サイクル目）に水素貯蔵容器（Ｅ）の壁にかかる応力ひずみ（α［５０］）と２００サイクル目の応力ひずみ（α［２００］）の比（α［２００］）／（α［５０］）が１．４以下であることを特徴とする、上記１または２に記載の樹脂組成物（Ｃ）。
４．上記樹脂（Ａ）が２５℃における１／４ちょう度が１０〜２００のゲル状樹脂であることを特徴とする上記１〜３のいずれかに記載の樹脂組成物（Ｃ）。
５．上記ゲル状樹脂がシリコーンゲルであることを特徴とする上記１〜４のいずれかに記載の樹脂組成物（Ｃ）。
６．上記１〜５のいずれかに記載の樹脂組成物（Ｃ）の成形体。
７．上記１〜５に記載の樹脂組成物と容器（Ｄ）から構成される水素貯蔵容器（Ｅ）。
８．上記６に記載の成形体と容器（Ｄ）から構成される水素貯蔵容器（Ｅ）。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、合金本来の水素貯蔵性を損なうことなく、水素ガスの吸収−放出時に生じる合金の応力を十分に緩和する能力を有する水素吸蔵合金の粉末と樹脂の樹脂組成物を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明について、以下、具体的に説明する。
本発明は、樹脂（Ａ）（以下、単に（Ａ）ということがある。）と水素吸蔵合金の粉末（Ｂ）（以下、単に（Ｂ）ということがある。）を含有する樹脂組成物（Ｃ）である。
樹脂（Ａ）としては、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂のいずれを用いることも可能であるが、低粘度の液状態で（Ｂ）と容易に混合でき、加熱することで機械特性に優れた硬化物を形成できるといった加工性の良さを有する熱硬化性樹脂をより好ましく用いることができる。
熱可塑性樹脂では二重結合または三重結合等の不飽和基を有するモノマーの重合体、および共重合体を用いることができる。
【０００９】
モノマーとしてはエチレン、プロピレン、ブタジエン、イソプレン、スチレン、α−メチルスチレン、メタクリル酸、アクリル酸、メタクリル酸エステル、アクリル酸エステル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ素化エチレン、アクリロニトリル、無水マレイン酸、酢酸ビニルを挙げることができる。これら以外の熱可塑性樹脂としては、ポリフェニレンエーテル、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアセタール、ポリフェニレンスルフィド、ポリエチレングリコール、ポリエーテルイミド、ポリケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン、ポリアリレート等を例として挙げることができる。
【００１０】
熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シアネートエステル樹脂、ポリイミド、ポリウレタン、ビスマレイミド樹脂、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル、シリコーン樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂等を例として挙げることができ、中でもシリコーン樹脂は炭化水素の不純物組成が低く、吸蔵した水素ガスを汚染しないことから好ましく用いられる。
シリコーン樹脂は液状のオルガノポリシロキサンであり、一般には式（ＲＲ’ＳｉＯ）ｎ（Ｒ、Ｒ’は有機置換基、ｎは自然数）で表されるものが使用される。Ｒ，Ｒ’の具体例としてはメチル基、エチル基等のアルキル基、フェニル基、フルオロアルキル基のいずれかを用いることができ、分子鎖末端には水酸基、アルコキシ基、ビニル基等の官能基を有してもよい。
【００１１】
熱硬化性樹脂としては、室温以下にガラス転移点を有するゴム状樹脂とゲル状樹脂が水素吸蔵合金の粉末（Ｂ）の膨張時の応力緩和効果が大きいことから好ましく、そのうちゲル状樹脂の方が水素貯蔵容器の壁にかかる応力ひずみの緩和性能に特に優れることからより好ましく用いることができる。ゴム状樹脂の硬度は比較的高い硬度の測定に用いられるデューロメーターＡで測定される。一方、ゲル状樹脂はゴム状樹脂に比べてはるかに柔らかいため、その硬度をデューロメーターＡによって測定し定量化することは不可能であり、グリース等の柔らかい物質の硬度測定に使われるちょう度計を用いて測定、定量化することができる。ちょう度の測定はＪＩＳ Ｋ２２２０に定められた方法に従い、本発明に用いられるゲル状樹脂は２５℃における１／４ちょう度が１０〜２００であることが好ましく、より好ましくは３０〜１５０、特に好ましくは４０〜８０である。２５℃における１／４ちょう度が１０以上では（Ｂ）の膨張、収縮時に生じる応力は十分に緩和されるために好ましく、２００以下では組成物の密度均一性が長期間保てるため好ましい。
ゲル状樹脂は、シリコーン、アクリルモノマーやポリマー、ウレタン、エポキシ樹脂をはじめとする架橋性のモノマーやポリマーをゲル化させて得ることができる。
【００１２】
本発明の樹脂組成物（Ｃ）における樹脂（Ａ）の組成割合は、０．１〜５０重量％であることが好ましく、より好ましくは０．１〜１０重量％で、特に好ましくは１〜５重量％である。０．１重量％以上では（Ｂ）の膨張、収縮に伴う応力を十分に緩和することができ、５０重量％以下では（Ｂ）を５０重量％以上配合することができるため、水素貯蔵容器（Ｅ）への水素ガス貯蔵量を多くすることができる。
水素吸蔵合金の粉末（Ｂ）は、可逆的に大量の水素ガスを吸収−放出することができる水素吸蔵合金の塊を粉砕したものである。（Ｂ）の化学構造は特に限定されるものではないが、ＡＢ５、ＡＢ２、ＡＢ、Ａ２Ｂ構造やＢＣＣ構造の合金を用いることができる。ＡＢ５合金のＡ成分は、Ｌａ単独、または一種以上の希土類元素とＬａとの混合物である。具体的には、ＬａまたはＬａの一部をＣｅ、Ｐｒ、Ｎｄ又はその他の希土類元素で置換したミッシュメタル（Ｍｍ）が挙げられる。一方Ｂ成分の元素としては、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ａｌなどが挙げられる。ＡＢ２合金のＡ成分は、Ｔｉ、Ｚｒが挙げられ、Ｂ成分はＭｎ、Ｃｒ、Ｖ、Ｆｅなどから選ばれる。なお、ＡＢ２合金のＡ：Ｂ比は、１：２に限らず、１：１〜１：２の広い範囲から選択される。ＡＢ合金はＴｉＦｅあるいはＴｉＣｏを代表組成とし、Ｂ成分は多種の元素で部分置換可能である。Ａ２Ｂ合金はＭｇ２Ｎｉを代表組成とした合金である。ＢＣＣ合金はＴｉ、Ｃｒ、Ｖ、Ｍｏなどからなる体心立方型結晶構造を有する合金である。水素吸蔵合金の粉末（Ｂ）の平均粒径は１μｍ〜１ｍｍのものを使用することができ、その好ましい範囲は１０μｍ〜５００μｍである。１μｍ以上では取り扱い性が良く、樹脂組成物（Ｃ）における分散性の観点から１ｍｍ以下が好ましい。
【００１３】
樹脂組成物（Ｃ）を製造する方法としては、樹脂（Ａ）と水素吸蔵合金の粉末（Ｂ）を直接混合する方法や、（２）樹脂（Ａ）の原料と水素吸蔵合金の粉末（Ｂ）を混合させた後、（Ａ）の原料をゲル化させる方法等が挙げることができるが、組成物の均一性や高密度化の観点から（２）の方法が好ましい。
樹脂組成物（Ｃ）を上記（２）で製造する場合、（Ａ）の原料は１液混合硬化性、２液混合硬化性のいずれでも良いが、取り扱い容易性の観点から２液混合硬化性が好ましい。（Ａ）の原料は付加反応型、縮合反応型のいずれを用いても良いが、長期信頼性の観点から付加反応型が好ましい。
樹脂組成物（Ｃ）には、水素ガスの吸収−放出速度を上げることを目的として、熱伝導性の高いフィラーを０〜２０重量％添加する事ができ、具体的には炭素繊維が好ましい。
樹脂組成物（Ｃ）は、ゲル状樹脂（Ａ）と水素吸蔵合金（Ｂ）が均一に混合されていれば形状は限定されないが、シート、フィルムを始めとする任意の形態の成形体に加工することができる。加工法としては、射出成形、Ｔダイ成形、押出し成形、カレンダー成形、トランスファー成形、圧縮成形、ゴムラバー成形が挙げられる。
【００１４】
容器（Ｄ）の材質は金属、無機材料、有機材料、有機−無機樹脂組成物のいずれでもよいが、中でも機械的強度、水素バリアー性、重量軽減の観点からアルミニウムが好ましい。有機材料では加工性や経済性の観点から樹脂材料が好ましく用いられ、具体的にはポリアミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリオキシメチレン等の熱可組成樹脂やエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が用いられる。さらに、上記樹脂に水素バリアー性や機械強度を付与することを目的として、無機化合物や炭素繊維を複合化させることもできる。
（Ｄ）の形状は、立法体、円柱、球、楕円球、ボトル形状など、その用途に応じて任意に選択することができる。
本発明の容器（Ｄ）には樹脂組成物（Ｃ）を充填することにより水素貯蔵容器（Ｅ）を構成し、水素ガスを簡便に貯蔵、運搬し、必要に応じて水素ガスを取り出すことができる。
本発明の樹脂組成物（Ｃ）を容器（Ｄ）に充填したときの（Ｄ）の内容積（Ｖ１）に対する水素貯蔵合金の粉末（Ｂ）の占める容積（Ｖ２）の比率（Ｖ２）／（Ｖ１）が４０〜８０Ｖｏｌ％であり、より好ましくは５０〜７０Ｖｏｌ％、特に好ましくは５０〜６０Ｖｏｌ％である。４０Ｖｏｌ％以上では水素ガスの貯蔵量が多く、８０Ｖｏｌ％以下では（Ｅ）の壁面にかかる応力ひずみが低くなる。
【００１５】
本発明の水素貯蔵容器（Ｅ）は上記、樹脂組成物（Ｃ）の容器に対する充填量において水素ガスの吸収−放出時に（Ｅ）の壁面にかかる応力αは耐久性の観点から１０００×１０−６以下であることが必要であり、好ましくは８００×１０−６以下、より好ましくは５００×１０−６以下である。
容器（Ｄ）に充填する樹脂組成物（Ｃ）は予め成形された状態でも良い。樹脂組成物（Ｃ）の樹脂成分が熱硬化性樹脂の場合は硬化させる前の流動性を有する状態で容器（Ｄ）に直接充填する方法や、硬化させて一定の形状を保持した状態で充填する方法のいずれかを選択することができる。
【００１６】
本発明の水素貯蔵容器（Ｅ）は水素ガスの吸収−放出を繰り返して行うことができるが、吸収−放出の繰り返し回数（以後、サイクル数と呼ぶ）の増加に伴い、水素貯蔵容器（Ｅ）の壁にかかる応力ひずみは増加しないか、増加分が少ないことが望ましい。具体的には水素ガスの吸収−放出を５０回繰り返したとき（５０サイクル目）の水素貯蔵容器（Ｅ）の壁にかかる応力ひずみ（α［５０］）と２００サイクル目の応力ひずみ（α［２００］）の比（α［２００］）／（α［５０］）が１．４以下であることが好ましく、より好ましくは１．３以下、特に好ましくは１．２以下、最も好ましい範囲は１．１以下である。１．４以下では水素貯蔵容器（Ｅ）の耐久性の観点から好ましい。
樹脂組成物（Ｃ）は水素ガス貯蔵用容器の他にも、例えばＮｉ−水素電池の電極に用いることができる。
水素貯蔵容器（Ｅ）は燃料電池の水素源として好ましく用いられ、燃料電池で駆動する自動車、自動二輪車、パソコン、デジタルカメラ、携帯電話に好ましく用いられる。
【実施例】
【００１７】
〔１／４ちょう度〕
ＪＩＳ Ｋ２２２０の１／４ちょう度試験方法に準拠して、２５℃で、１／４ちょう度計に取り付けた円すいを、つぼに満たした試料に落下させ、５秒間進入した深さを読み取り、求める。（図１参照）
〔使用した原料〕
・ゲル状物質の原料
（Ａ−１）：ＷＡＣＫＥＲ ＳｉｌＧｅｌ６１２ のＡ液及びＢ液（旭化成ワッカーシリコーン株式会社製）。２液付加硬化型シリコーン。Ａ液とＢ液の液粘度をＢ型回転粘度計で測定した結果、両方ともに２５℃で１，０００ｍＰａｓで、Ａ液とＢ液を重量比１：１で混合した液体の粘度は２５℃で１，０００ｍＰａｓであった。
この混合した液体を２５℃で１２時間放置して、得られたゲル状樹脂の２５℃における１／４ちょう度は８５であった。
・ゴム状樹脂の原料
（Ａ−２）：ＥＬＡＳＴＯＳＩＬ Ｍ４６４８ のＡ液及びＢ液（旭化成ワッカーシリコーン株式会社製）。２液付加硬化型シリコーン。Ａ液とＢ液の液粘度をＢ型回転粘度計で測定した結果、２５℃でＡ液は２０，０００ｍＰａｓ、Ｂ液は７００ｍＰａｓで、Ａ液とＢ液を重量比１０：１で混合した液体の粘度は２５℃で１５，０００ｍＰａｓであった。
この混合した液体を２５℃で１２時間放置して、得られた樹脂の２５℃における１／４ちょう度は０で、硬度（ｓｈｏｒｅＡ）は３６であった。
【００１８】
・水素吸蔵合金
（Ｂ−１）：ＡＢ５合金粉末で化学構造はＭｍＮｉ４．４Ｍｎ０．１Ｃｏ０．５（ＭｍはミッシュメタルでＬａ、又はＬａの一部をＣｅ、Ｐｒ、Ｎｄで置換したものから構成される）、粒径は３０〜４００ｍｅｓｈ。
〔試験容器〕
・試験容器１（図２参照）
アルミニウム合金製角型容器（内寸８．８ｍｍ×８．４ｍｍ×４９ｍｍ、肉厚１．８ｍｍ、設計圧力６ＭＰａＧ）
容器表面にはひずみゲージ（共和電業ＫＦＧシリーズ）を図２のように貼り付けている。
・試験容器２（図３参照）
ＳＰＣＥ製円筒型容器（外径１８．６ｍｍ×長さ６４．５ｍｍ、肉厚０．９ｍｍ、設計圧力１２ＭＰａＧ）
容器表面にはひずみゲージ（共和電業ＫＦＧシリーズ）を図３のように貼り付けている。
【００１９】
〔樹脂組成物の活性化処理方法〕
（ｉ）樹脂組成物（ｃ）を秤量して試験容器１（図２）あるいは試験２容器（図３）に充填し、水素導入管付きの蓋で容器を密閉する。
（ii）密閉容器を恒温槽で８０℃に加温し、真空ポンプで容器内を真空とした状態を５時間以上維持する。
（iii）容器に水素ガスを１ＭＰａＧで導入し、次いで水槽で２０℃まで冷却する。
（iv）容器の水素ガス圧を常圧に戻す。
【００２０】
〔水素吸収−放出時に水素貯蔵容器の壁にかかる応力ひずみ測定〕
（１）上記（ii）〜（iv）の方法で脱Ｏ２して活性化処理を施した後、２０℃で容器内の水素ガス圧を１ＭＰａＧに加圧して常圧に戻す操作を５回繰り返した後、下記（２）〜（５）の振動試験を実施する。
（２）容器を立てた状態で振動試験機に設置し、振動数をピーク加速度１Ｇで７Ｈｚから１８Ｈｚまで対数増加させる。
（３）振幅０．８ｍｍ（全偏移１．６ｍｍ）、ピーク加速度８Ｇとして振動数を５０Ｈｚ、さらに２００Ｈｚまで対数増加させる。
（４）振動数を減少させる。操作は、始めピーク加速度８Ｇで２００Ｈｚから５０Ｈｚに対数減少させ、次いで、ピーク加速度１Ｇで対数減少させる。
（５）上記（１）〜（４）の過程は１５分かかるが、これを１２回繰り返す。
（６）振動試験後、２００サイクルに達するまで上記（ii）〜（iv）の方法で２０℃水槽内で１ＭＰａＧ水素吸収、常圧放出を繰り返し、容器側面のひずみ変化（（Ｌ−Ｌ０）／Ｌ０ 但し、Ｌ０：膨張前寸法、Ｌ：膨張後寸法）を記録した。
【００２１】
［実施例１、２］
（Ａ−１）のＡ液を２．５０ｇ、Ｂ液を２．５０ｇ秤量し、両者を良く混合した後、ここに（Ｂ−１）９５．０ｇを徐々に添加しながら、良く攪拌混合し、（Ａ−１）と（Ｂ−１）を含む樹脂組成物を得た。この樹脂組成物における（Ｂ−１）の組成は樹脂組成物全量１００重量部に対して９５．０重量部である。この樹脂組成物を、重さ５ｋｇの鉄棒で平面状に押しならし、厚み２ｍｍのシート形状に整えたものを、２５℃、１２時間放置させることで、ゲル状樹脂と（Ｂ−１）を含む厚み２ｍｍのシート状樹脂組成物を作成した。このシート状樹脂組成物の一部を切り取り、図２に示す試験容器１に充填し、詰め込むシート量を変えることで、（Ｖ２／Ｖ１）を調整し、（Ｖ２／Ｖ１）を変えたときの水素貯蔵容器の壁にかかる応力ひずみの測定結果を表１に示す。
【００２２】
［実施例３］
（Ａ−１）のＡ液を１．７５ｇ、Ｂ液を１．７５ｇ、（Ｂ−１）を９６．５ｇとした他は実施例１と同様に行った。（Ｂ−１）の組成は樹脂組成物全量１００重量部に対して９６．５重量部である。水素貯蔵容器の壁にかかる応力ひずみの測定結果を表１に示す。
［実施例４］
（Ａ−１）のＡ液を１．７５ｇ、Ｂ液を１．７５ｇ秤量し、両者を良く混合した後、ここに（Ｂ−１）９６．５ｇを徐々に添加しながら、良く攪拌混合し、（Ａ−１）と（Ｂ−１）を含む樹脂組成物を得た。この樹脂組成物における（Ｂ−１）の組成は樹脂組成物全量１００重量部に対して９６．５重量部である。樹脂が完全にゲル化する前に得られた樹脂組成物を試験容器２に充填する。（Ｖ２）／（Ｖ１）は５５．０％であった。水素貯蔵容器の壁にかかる応力ひずみの測定結果を表１に示す。
【００２３】
［比較例１、２］
（Ａ−１）のＡ液とＢ液の代わりに、（Ａ−２）のＡ液を４．５５ｇ、Ｂ液を０．４５ｇ用いた他は実施例１と同様に行った。水素貯蔵容器の壁にかかる応力ひずみの測定結果を表１に示す。
［比較例３］
（Ａ−２）のＡ液を６．５７ｇ、Ｂ液を０．７３ｇ、（Ｂ−１）を９２．７ｇとした他は比較例１と同様に行った。（Ｂ−１）は樹脂組成物全量１００重量部に対して９２．７重量部である。水素貯蔵容器の壁にかかる応力ひずみの測定結果を表１に示す。
【００２４】
［比較例４］
樹脂成分は一切使用せず、合金粒子（Ｂ−１）だけを容器１に充填した。（Ｖ２）／（Ｖ１）は３７．０％であった。水素貯蔵容器の壁にかかる応力ひずみの測定結果を表１に示す。
［比較例５］
樹脂成分は一切使用せず、合金粒子（Ｂ−１）だけを試験容器２に充填した。（Ｖ２）／（Ｖ１）は５０．０％であった。水素貯蔵容器の壁にかかる応力ひずみの測定結果を表１に示す。
【００２５】
【表１】
【００２６】
実施例１〜５の結果から、組成物に占める合金組成が高い領域においてもゲル状樹脂を用いると水素貯蔵容器の壁にかかる応力ひずみは１０００×１０−６以下の低い領域で安定して推移している。一方、比較例１〜３のゴム状樹脂を使用した場合は、水素吸収−放出の繰り返し回数に伴う水素貯蔵容器の壁にかかる応力ひずみが著しく増大しており、樹脂分の応力緩和効果が低下していくことがわかった。比較例４、５は樹脂成分を全く使用しない場合であるが、容器への合金充填量が実施例に比べて低いにも関らず、水素ガスの吸収−放出に伴う水素貯蔵容器の壁にかかる応力ひずみが極めて高いことが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】２５℃における１／４ちょう度の測定を示す概略図である。
【図２】試験容器１を用いてひずみ測定を示す概略図である。
【図３】試験容器２を用いてひずみ測定を示す概略図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は主に水素燃料電池に用いられる、水素吸蔵合金粉末と樹脂を含む樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
水素は化石燃料に代わる新たなエネルギー源として注目されつつあり、そのための水素ガス貯蔵方法に関する研究開発も盛んに進められている。大量の水素ガスを効率よく貯蔵する手法として、水素ガスを繰り返し吸収−放出できる合金（水素吸蔵合金）を利用する方法が挙げられる。この合金を用いると比較的低い圧力下でも大量の水素ガスを吸収−放出することができるため、水素ガスを直接容器に貯蔵する方法に比べて利便性が大きい。しかし水素吸蔵合金は水素ガスの吸収−放出に伴って最大３０％膨張、収縮するため、その際に水素貯蔵容器（Ｅ）の壁に応力ひずみがかかり、容器の耐久性に悪影響を及ぼす。その対策として水素吸蔵合金を弾力性のあるゴム性の樹脂と複合化させて水素ガスの吸収−放出時に生じる応力ひずみを緩和させる手法が提案されてきた。例えば特許文献１、特許文献２では水素吸蔵合金をシリコーンゴムと混合することで応力緩和する方法を開示しているが、該合金の組成割合の高い領域での応力緩和効果は実用レベルに達していない。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２６２０６５号公報
【特許文献２】特開２００１−２００１５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
水素吸蔵合金の粉末の組成割合が高い領域においても高い水素貯蔵量を損なうことなく、水素貯蔵容器の壁にかかる応力ひずみを十分に抑制させる特性を持つ、樹脂と水素吸蔵合金の粉末を含む樹脂組成物を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は前記課題を解決するために水素吸蔵合金の粉末と樹脂の樹脂組成物について鋭意検討した結果、２５℃における１／４ちょう度が１０〜２００のゲル状樹脂と水素吸蔵性合金の粉末を含有する樹脂組成物が合金組成割合の高い領域においても水素貯蔵性を損なうことなく、十分に応力緩和効果を発揮することを見出し本発明に至った。
即ち、本発明は、
１．樹脂（Ａ）と水素吸蔵合金の粉末（Ｂ）を含む樹脂組成物（Ｃ）において、（Ｂ）の体積（Ｖ２）と容器（Ｄ）の内容積（Ｖ１）の比率（Ｖ２）／（Ｖ１）が４０〜８０Ｖｏｌ％となるように樹脂組成物（Ｃ）を容器（Ｄ）に充填させて得られる水素貯蔵容器（Ｅ）に水素ガスを吸収−放出させた時、水素貯蔵容器（Ｅ）の壁面にかかる応力αが１０００×１０−６以下であることを特徴とする樹脂組成物（Ｃ）。
２．上記比率（Ｖ２）／（Ｖ１）が５０〜７０Ｖｏｌ％であることを特徴とする上記１に記載の樹脂組成物（Ｃ）。
【０００６】
３．水素ガスの吸収−放出を５０回繰り返したとき（５０サイクル目）に水素貯蔵容器（Ｅ）の壁にかかる応力ひずみ（α［５０］）と２００サイクル目の応力ひずみ（α［２００］）の比（α［２００］）／（α［５０］）が１．４以下であることを特徴とする、上記１または２に記載の樹脂組成物（Ｃ）。
４．上記樹脂（Ａ）が２５℃における１／４ちょう度が１０〜２００のゲル状樹脂であることを特徴とする上記１〜３のいずれかに記載の樹脂組成物（Ｃ）。
５．上記ゲル状樹脂がシリコーンゲルであることを特徴とする上記１〜４のいずれかに記載の樹脂組成物（Ｃ）。
６．上記１〜５のいずれかに記載の樹脂組成物（Ｃ）の成形体。
７．上記１〜５に記載の樹脂組成物と容器（Ｄ）から構成される水素貯蔵容器（Ｅ）。
８．上記６に記載の成形体と容器（Ｄ）から構成される水素貯蔵容器（Ｅ）。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、合金本来の水素貯蔵性を損なうことなく、水素ガスの吸収−放出時に生じる合金の応力を十分に緩和する能力を有する水素吸蔵合金の粉末と樹脂の樹脂組成物を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明について、以下、具体的に説明する。
本発明は、樹脂（Ａ）（以下、単に（Ａ）ということがある。）と水素吸蔵合金の粉末（Ｂ）（以下、単に（Ｂ）ということがある。）を含有する樹脂組成物（Ｃ）である。
樹脂（Ａ）としては、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂のいずれを用いることも可能であるが、低粘度の液状態で（Ｂ）と容易に混合でき、加熱することで機械特性に優れた硬化物を形成できるといった加工性の良さを有する熱硬化性樹脂をより好ましく用いることができる。
熱可塑性樹脂では二重結合または三重結合等の不飽和基を有するモノマーの重合体、および共重合体を用いることができる。
【０００９】
モノマーとしてはエチレン、プロピレン、ブタジエン、イソプレン、スチレン、α−メチルスチレン、メタクリル酸、アクリル酸、メタクリル酸エステル、アクリル酸エステル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ素化エチレン、アクリロニトリル、無水マレイン酸、酢酸ビニルを挙げることができる。これら以外の熱可塑性樹脂としては、ポリフェニレンエーテル、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアセタール、ポリフェニレンスルフィド、ポリエチレングリコール、ポリエーテルイミド、ポリケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン、ポリアリレート等を例として挙げることができる。
【００１０】
熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シアネートエステル樹脂、ポリイミド、ポリウレタン、ビスマレイミド樹脂、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル、シリコーン樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂等を例として挙げることができ、中でもシリコーン樹脂は炭化水素の不純物組成が低く、吸蔵した水素ガスを汚染しないことから好ましく用いられる。
シリコーン樹脂は液状のオルガノポリシロキサンであり、一般には式（ＲＲ’ＳｉＯ）ｎ（Ｒ、Ｒ’は有機置換基、ｎは自然数）で表されるものが使用される。Ｒ，Ｒ’の具体例としてはメチル基、エチル基等のアルキル基、フェニル基、フルオロアルキル基のいずれかを用いることができ、分子鎖末端には水酸基、アルコキシ基、ビニル基等の官能基を有してもよい。
【００１１】
熱硬化性樹脂としては、室温以下にガラス転移点を有するゴム状樹脂とゲル状樹脂が水素吸蔵合金の粉末（Ｂ）の膨張時の応力緩和効果が大きいことから好ましく、そのうちゲル状樹脂の方が水素貯蔵容器の壁にかかる応力ひずみの緩和性能に特に優れることからより好ましく用いることができる。ゴム状樹脂の硬度は比較的高い硬度の測定に用いられるデューロメーターＡで測定される。一方、ゲル状樹脂はゴム状樹脂に比べてはるかに柔らかいため、その硬度をデューロメーターＡによって測定し定量化することは不可能であり、グリース等の柔らかい物質の硬度測定に使われるちょう度計を用いて測定、定量化することができる。ちょう度の測定はＪＩＳ Ｋ２２２０に定められた方法に従い、本発明に用いられるゲル状樹脂は２５℃における１／４ちょう度が１０〜２００であることが好ましく、より好ましくは３０〜１５０、特に好ましくは４０〜８０である。２５℃における１／４ちょう度が１０以上では（Ｂ）の膨張、収縮時に生じる応力は十分に緩和されるために好ましく、２００以下では組成物の密度均一性が長期間保てるため好ましい。
ゲル状樹脂は、シリコーン、アクリルモノマーやポリマー、ウレタン、エポキシ樹脂をはじめとする架橋性のモノマーやポリマーをゲル化させて得ることができる。
【００１２】
本発明の樹脂組成物（Ｃ）における樹脂（Ａ）の組成割合は、０．１〜５０重量％であることが好ましく、より好ましくは０．１〜１０重量％で、特に好ましくは１〜５重量％である。０．１重量％以上では（Ｂ）の膨張、収縮に伴う応力を十分に緩和することができ、５０重量％以下では（Ｂ）を５０重量％以上配合することができるため、水素貯蔵容器（Ｅ）への水素ガス貯蔵量を多くすることができる。
水素吸蔵合金の粉末（Ｂ）は、可逆的に大量の水素ガスを吸収−放出することができる水素吸蔵合金の塊を粉砕したものである。（Ｂ）の化学構造は特に限定されるものではないが、ＡＢ５、ＡＢ２、ＡＢ、Ａ２Ｂ構造やＢＣＣ構造の合金を用いることができる。ＡＢ５合金のＡ成分は、Ｌａ単独、または一種以上の希土類元素とＬａとの混合物である。具体的には、ＬａまたはＬａの一部をＣｅ、Ｐｒ、Ｎｄ又はその他の希土類元素で置換したミッシュメタル（Ｍｍ）が挙げられる。一方Ｂ成分の元素としては、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ａｌなどが挙げられる。ＡＢ２合金のＡ成分は、Ｔｉ、Ｚｒが挙げられ、Ｂ成分はＭｎ、Ｃｒ、Ｖ、Ｆｅなどから選ばれる。なお、ＡＢ２合金のＡ：Ｂ比は、１：２に限らず、１：１〜１：２の広い範囲から選択される。ＡＢ合金はＴｉＦｅあるいはＴｉＣｏを代表組成とし、Ｂ成分は多種の元素で部分置換可能である。Ａ２Ｂ合金はＭｇ２Ｎｉを代表組成とした合金である。ＢＣＣ合金はＴｉ、Ｃｒ、Ｖ、Ｍｏなどからなる体心立方型結晶構造を有する合金である。水素吸蔵合金の粉末（Ｂ）の平均粒径は１μｍ〜１ｍｍのものを使用することができ、その好ましい範囲は１０μｍ〜５００μｍである。１μｍ以上では取り扱い性が良く、樹脂組成物（Ｃ）における分散性の観点から１ｍｍ以下が好ましい。
【００１３】
樹脂組成物（Ｃ）を製造する方法としては、樹脂（Ａ）と水素吸蔵合金の粉末（Ｂ）を直接混合する方法や、（２）樹脂（Ａ）の原料と水素吸蔵合金の粉末（Ｂ）を混合させた後、（Ａ）の原料をゲル化させる方法等が挙げることができるが、組成物の均一性や高密度化の観点から（２）の方法が好ましい。
樹脂組成物（Ｃ）を上記（２）で製造する場合、（Ａ）の原料は１液混合硬化性、２液混合硬化性のいずれでも良いが、取り扱い容易性の観点から２液混合硬化性が好ましい。（Ａ）の原料は付加反応型、縮合反応型のいずれを用いても良いが、長期信頼性の観点から付加反応型が好ましい。
樹脂組成物（Ｃ）には、水素ガスの吸収−放出速度を上げることを目的として、熱伝導性の高いフィラーを０〜２０重量％添加する事ができ、具体的には炭素繊維が好ましい。
樹脂組成物（Ｃ）は、ゲル状樹脂（Ａ）と水素吸蔵合金（Ｂ）が均一に混合されていれば形状は限定されないが、シート、フィルムを始めとする任意の形態の成形体に加工することができる。加工法としては、射出成形、Ｔダイ成形、押出し成形、カレンダー成形、トランスファー成形、圧縮成形、ゴムラバー成形が挙げられる。
【００１４】
容器（Ｄ）の材質は金属、無機材料、有機材料、有機−無機樹脂組成物のいずれでもよいが、中でも機械的強度、水素バリアー性、重量軽減の観点からアルミニウムが好ましい。有機材料では加工性や経済性の観点から樹脂材料が好ましく用いられ、具体的にはポリアミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリオキシメチレン等の熱可組成樹脂やエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が用いられる。さらに、上記樹脂に水素バリアー性や機械強度を付与することを目的として、無機化合物や炭素繊維を複合化させることもできる。
（Ｄ）の形状は、立法体、円柱、球、楕円球、ボトル形状など、その用途に応じて任意に選択することができる。
本発明の容器（Ｄ）には樹脂組成物（Ｃ）を充填することにより水素貯蔵容器（Ｅ）を構成し、水素ガスを簡便に貯蔵、運搬し、必要に応じて水素ガスを取り出すことができる。
本発明の樹脂組成物（Ｃ）を容器（Ｄ）に充填したときの（Ｄ）の内容積（Ｖ１）に対する水素貯蔵合金の粉末（Ｂ）の占める容積（Ｖ２）の比率（Ｖ２）／（Ｖ１）が４０〜８０Ｖｏｌ％であり、より好ましくは５０〜７０Ｖｏｌ％、特に好ましくは５０〜６０Ｖｏｌ％である。４０Ｖｏｌ％以上では水素ガスの貯蔵量が多く、８０Ｖｏｌ％以下では（Ｅ）の壁面にかかる応力ひずみが低くなる。
【００１５】
本発明の水素貯蔵容器（Ｅ）は上記、樹脂組成物（Ｃ）の容器に対する充填量において水素ガスの吸収−放出時に（Ｅ）の壁面にかかる応力αは耐久性の観点から１０００×１０−６以下であることが必要であり、好ましくは８００×１０−６以下、より好ましくは５００×１０−６以下である。
容器（Ｄ）に充填する樹脂組成物（Ｃ）は予め成形された状態でも良い。樹脂組成物（Ｃ）の樹脂成分が熱硬化性樹脂の場合は硬化させる前の流動性を有する状態で容器（Ｄ）に直接充填する方法や、硬化させて一定の形状を保持した状態で充填する方法のいずれかを選択することができる。
【００１６】
本発明の水素貯蔵容器（Ｅ）は水素ガスの吸収−放出を繰り返して行うことができるが、吸収−放出の繰り返し回数（以後、サイクル数と呼ぶ）の増加に伴い、水素貯蔵容器（Ｅ）の壁にかかる応力ひずみは増加しないか、増加分が少ないことが望ましい。具体的には水素ガスの吸収−放出を５０回繰り返したとき（５０サイクル目）の水素貯蔵容器（Ｅ）の壁にかかる応力ひずみ（α［５０］）と２００サイクル目の応力ひずみ（α［２００］）の比（α［２００］）／（α［５０］）が１．４以下であることが好ましく、より好ましくは１．３以下、特に好ましくは１．２以下、最も好ましい範囲は１．１以下である。１．４以下では水素貯蔵容器（Ｅ）の耐久性の観点から好ましい。
樹脂組成物（Ｃ）は水素ガス貯蔵用容器の他にも、例えばＮｉ−水素電池の電極に用いることができる。
水素貯蔵容器（Ｅ）は燃料電池の水素源として好ましく用いられ、燃料電池で駆動する自動車、自動二輪車、パソコン、デジタルカメラ、携帯電話に好ましく用いられる。
【実施例】
【００１７】
〔１／４ちょう度〕
ＪＩＳ Ｋ２２２０の１／４ちょう度試験方法に準拠して、２５℃で、１／４ちょう度計に取り付けた円すいを、つぼに満たした試料に落下させ、５秒間進入した深さを読み取り、求める。（図１参照）
〔使用した原料〕
・ゲル状物質の原料
（Ａ−１）：ＷＡＣＫＥＲ ＳｉｌＧｅｌ６１２ のＡ液及びＢ液（旭化成ワッカーシリコーン株式会社製）。２液付加硬化型シリコーン。Ａ液とＢ液の液粘度をＢ型回転粘度計で測定した結果、両方ともに２５℃で１，０００ｍＰａｓで、Ａ液とＢ液を重量比１：１で混合した液体の粘度は２５℃で１，０００ｍＰａｓであった。
この混合した液体を２５℃で１２時間放置して、得られたゲル状樹脂の２５℃における１／４ちょう度は８５であった。
・ゴム状樹脂の原料
（Ａ−２）：ＥＬＡＳＴＯＳＩＬ Ｍ４６４８ のＡ液及びＢ液（旭化成ワッカーシリコーン株式会社製）。２液付加硬化型シリコーン。Ａ液とＢ液の液粘度をＢ型回転粘度計で測定した結果、２５℃でＡ液は２０，０００ｍＰａｓ、Ｂ液は７００ｍＰａｓで、Ａ液とＢ液を重量比１０：１で混合した液体の粘度は２５℃で１５，０００ｍＰａｓであった。
この混合した液体を２５℃で１２時間放置して、得られた樹脂の２５℃における１／４ちょう度は０で、硬度（ｓｈｏｒｅＡ）は３６であった。
【００１８】
・水素吸蔵合金
（Ｂ−１）：ＡＢ５合金粉末で化学構造はＭｍＮｉ４．４Ｍｎ０．１Ｃｏ０．５（ＭｍはミッシュメタルでＬａ、又はＬａの一部をＣｅ、Ｐｒ、Ｎｄで置換したものから構成される）、粒径は３０〜４００ｍｅｓｈ。
〔試験容器〕
・試験容器１（図２参照）
アルミニウム合金製角型容器（内寸８．８ｍｍ×８．４ｍｍ×４９ｍｍ、肉厚１．８ｍｍ、設計圧力６ＭＰａＧ）
容器表面にはひずみゲージ（共和電業ＫＦＧシリーズ）を図２のように貼り付けている。
・試験容器２（図３参照）
ＳＰＣＥ製円筒型容器（外径１８．６ｍｍ×長さ６４．５ｍｍ、肉厚０．９ｍｍ、設計圧力１２ＭＰａＧ）
容器表面にはひずみゲージ（共和電業ＫＦＧシリーズ）を図３のように貼り付けている。
【００１９】
〔樹脂組成物の活性化処理方法〕
（ｉ）樹脂組成物（ｃ）を秤量して試験容器１（図２）あるいは試験２容器（図３）に充填し、水素導入管付きの蓋で容器を密閉する。
（ii）密閉容器を恒温槽で８０℃に加温し、真空ポンプで容器内を真空とした状態を５時間以上維持する。
（iii）容器に水素ガスを１ＭＰａＧで導入し、次いで水槽で２０℃まで冷却する。
（iv）容器の水素ガス圧を常圧に戻す。
【００２０】
〔水素吸収−放出時に水素貯蔵容器の壁にかかる応力ひずみ測定〕
（１）上記（ii）〜（iv）の方法で脱Ｏ２して活性化処理を施した後、２０℃で容器内の水素ガス圧を１ＭＰａＧに加圧して常圧に戻す操作を５回繰り返した後、下記（２）〜（５）の振動試験を実施する。
（２）容器を立てた状態で振動試験機に設置し、振動数をピーク加速度１Ｇで７Ｈｚから１８Ｈｚまで対数増加させる。
（３）振幅０．８ｍｍ（全偏移１．６ｍｍ）、ピーク加速度８Ｇとして振動数を５０Ｈｚ、さらに２００Ｈｚまで対数増加させる。
（４）振動数を減少させる。操作は、始めピーク加速度８Ｇで２００Ｈｚから５０Ｈｚに対数減少させ、次いで、ピーク加速度１Ｇで対数減少させる。
（５）上記（１）〜（４）の過程は１５分かかるが、これを１２回繰り返す。
（６）振動試験後、２００サイクルに達するまで上記（ii）〜（iv）の方法で２０℃水槽内で１ＭＰａＧ水素吸収、常圧放出を繰り返し、容器側面のひずみ変化（（Ｌ−Ｌ０）／Ｌ０ 但し、Ｌ０：膨張前寸法、Ｌ：膨張後寸法）を記録した。
【００２１】
［実施例１、２］
（Ａ−１）のＡ液を２．５０ｇ、Ｂ液を２．５０ｇ秤量し、両者を良く混合した後、ここに（Ｂ−１）９５．０ｇを徐々に添加しながら、良く攪拌混合し、（Ａ−１）と（Ｂ−１）を含む樹脂組成物を得た。この樹脂組成物における（Ｂ−１）の組成は樹脂組成物全量１００重量部に対して９５．０重量部である。この樹脂組成物を、重さ５ｋｇの鉄棒で平面状に押しならし、厚み２ｍｍのシート形状に整えたものを、２５℃、１２時間放置させることで、ゲル状樹脂と（Ｂ−１）を含む厚み２ｍｍのシート状樹脂組成物を作成した。このシート状樹脂組成物の一部を切り取り、図２に示す試験容器１に充填し、詰め込むシート量を変えることで、（Ｖ２／Ｖ１）を調整し、（Ｖ２／Ｖ１）を変えたときの水素貯蔵容器の壁にかかる応力ひずみの測定結果を表１に示す。
【００２２】
［実施例３］
（Ａ−１）のＡ液を１．７５ｇ、Ｂ液を１．７５ｇ、（Ｂ−１）を９６．５ｇとした他は実施例１と同様に行った。（Ｂ−１）の組成は樹脂組成物全量１００重量部に対して９６．５重量部である。水素貯蔵容器の壁にかかる応力ひずみの測定結果を表１に示す。
［実施例４］
（Ａ−１）のＡ液を１．７５ｇ、Ｂ液を１．７５ｇ秤量し、両者を良く混合した後、ここに（Ｂ−１）９６．５ｇを徐々に添加しながら、良く攪拌混合し、（Ａ−１）と（Ｂ−１）を含む樹脂組成物を得た。この樹脂組成物における（Ｂ−１）の組成は樹脂組成物全量１００重量部に対して９６．５重量部である。樹脂が完全にゲル化する前に得られた樹脂組成物を試験容器２に充填する。（Ｖ２）／（Ｖ１）は５５．０％であった。水素貯蔵容器の壁にかかる応力ひずみの測定結果を表１に示す。
【００２３】
［比較例１、２］
（Ａ−１）のＡ液とＢ液の代わりに、（Ａ−２）のＡ液を４．５５ｇ、Ｂ液を０．４５ｇ用いた他は実施例１と同様に行った。水素貯蔵容器の壁にかかる応力ひずみの測定結果を表１に示す。
［比較例３］
（Ａ−２）のＡ液を６．５７ｇ、Ｂ液を０．７３ｇ、（Ｂ−１）を９２．７ｇとした他は比較例１と同様に行った。（Ｂ−１）は樹脂組成物全量１００重量部に対して９２．７重量部である。水素貯蔵容器の壁にかかる応力ひずみの測定結果を表１に示す。
【００２４】
［比較例４］
樹脂成分は一切使用せず、合金粒子（Ｂ−１）だけを容器１に充填した。（Ｖ２）／（Ｖ１）は３７．０％であった。水素貯蔵容器の壁にかかる応力ひずみの測定結果を表１に示す。
［比較例５］
樹脂成分は一切使用せず、合金粒子（Ｂ−１）だけを試験容器２に充填した。（Ｖ２）／（Ｖ１）は５０．０％であった。水素貯蔵容器の壁にかかる応力ひずみの測定結果を表１に示す。
【００２５】
【表１】
【００２６】
実施例１〜５の結果から、組成物に占める合金組成が高い領域においてもゲル状樹脂を用いると水素貯蔵容器の壁にかかる応力ひずみは１０００×１０−６以下の低い領域で安定して推移している。一方、比較例１〜３のゴム状樹脂を使用した場合は、水素吸収−放出の繰り返し回数に伴う水素貯蔵容器の壁にかかる応力ひずみが著しく増大しており、樹脂分の応力緩和効果が低下していくことがわかった。比較例４、５は樹脂成分を全く使用しない場合であるが、容器への合金充填量が実施例に比べて低いにも関らず、水素ガスの吸収−放出に伴う水素貯蔵容器の壁にかかる応力ひずみが極めて高いことが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】２５℃における１／４ちょう度の測定を示す概略図である。
【図２】試験容器１を用いてひずみ測定を示す概略図である。
【図３】試験容器２を用いてひずみ測定を示す概略図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂（Ａ）と水素吸蔵合金の粉末（Ｂ）を含む樹脂組成物（Ｃ）において、（Ｂ）の体積（Ｖ２）と容器（Ｄ）の内容積（Ｖ１）の比率（Ｖ２）／（Ｖ１）が４０〜８０Ｖｏｌ％となるように樹脂組成物（Ｃ）を容器（Ｄ）に充填させて得られる水素貯蔵容器（Ｅ）に水素ガスを吸収−放出させた時、水素貯蔵容器（Ｅ）の壁面にかかる応力αが１０００×１０−６以下であることを特徴とする樹脂組成物（Ｃ）。
【請求項２】
上記比率（Ｖ２）／（Ｖ１）が５０〜７０Ｖｏｌ％であることを特徴とする請求項１に記載の樹脂組成物（Ｃ）。
【請求項３】
水素ガスの吸収−放出を５０回繰り返したとき（５０サイクル目）に水素貯蔵容器（Ｅ）の壁にかかる応力ひずみ（α［５０］）と２００サイクル目の応力ひずみ（α［２００］）の比（α［２００］）／（α［５０］）が１．４以下であることを特徴とする、請求項１または２に記載の樹脂組成物（Ｃ）。
【請求項４】
上記樹脂（Ａ）が２５℃における１／４ちょう度が１０〜２００のゲル状樹脂であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の樹脂組成物（Ｃ）。
【請求項５】
上記ゲル状樹脂がシリコーンゲルであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の樹脂組成物（Ｃ）。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の樹脂組成物（Ｃ）の成形体。
【請求項７】
請求項１〜５に記載の樹脂組成物と容器（Ｄ）から構成される水素貯蔵容器（Ｅ）。
【請求項８】
請求項６に記載の成形体と容器（Ｄ）から構成される水素貯蔵容器（Ｅ）。
【請求項１】
樹脂（Ａ）と水素吸蔵合金の粉末（Ｂ）を含む樹脂組成物（Ｃ）において、（Ｂ）の体積（Ｖ２）と容器（Ｄ）の内容積（Ｖ１）の比率（Ｖ２）／（Ｖ１）が４０〜８０Ｖｏｌ％となるように樹脂組成物（Ｃ）を容器（Ｄ）に充填させて得られる水素貯蔵容器（Ｅ）に水素ガスを吸収−放出させた時、水素貯蔵容器（Ｅ）の壁面にかかる応力αが１０００×１０−６以下であることを特徴とする樹脂組成物（Ｃ）。
【請求項２】
上記比率（Ｖ２）／（Ｖ１）が５０〜７０Ｖｏｌ％であることを特徴とする請求項１に記載の樹脂組成物（Ｃ）。
【請求項３】
水素ガスの吸収−放出を５０回繰り返したとき（５０サイクル目）に水素貯蔵容器（Ｅ）の壁にかかる応力ひずみ（α［５０］）と２００サイクル目の応力ひずみ（α［２００］）の比（α［２００］）／（α［５０］）が１．４以下であることを特徴とする、請求項１または２に記載の樹脂組成物（Ｃ）。
【請求項４】
上記樹脂（Ａ）が２５℃における１／４ちょう度が１０〜２００のゲル状樹脂であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の樹脂組成物（Ｃ）。
【請求項５】
上記ゲル状樹脂がシリコーンゲルであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の樹脂組成物（Ｃ）。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の樹脂組成物（Ｃ）の成形体。
【請求項７】
請求項１〜５に記載の樹脂組成物と容器（Ｄ）から構成される水素貯蔵容器（Ｅ）。
【請求項８】
請求項６に記載の成形体と容器（Ｄ）から構成される水素貯蔵容器（Ｅ）。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−２１４６１０（Ｐ２００８−２１４６１０Ａ）
【公開日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１３２９２（Ｐ２００８−１３２９２）
【出願日】平成２０年１月２４日（２００８．１．２４）
【出願人】（３０３０４６３１４）旭化成ケミカルズ株式会社 (2,513)
【出願人】（０００００４２１５）株式会社日本製鋼所 (840)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月２４日（２００８．１．２４）
【出願人】（３０３０４６３１４）旭化成ケミカルズ株式会社 (2,513)
【出願人】（０００００４２１５）株式会社日本製鋼所 (840)
【Ｆターム（参考）】
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