JP2000062086A - シリコーン樹脂被覆金属複合体及びその製造方法 - Google Patents
シリコーン樹脂被覆金属複合体及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電気・電子部品等のクッション材、パッキン
グ材、スペーサ、特に燃料電池のセパレータとして好適
に使用でき、特に製品が取り扱い易く、また生産効率に
優れたシリコーン樹脂被覆金属複合体及びその製造方法
を提供する。 【解決手段】 金属薄板の少なくとも片面に射出ノズル
からシリコーン樹脂を吐出して特定形状のシリコーン樹
脂層を形成してなるシリコーン樹脂被覆金属複合体、及
び、金属薄板の少なくとも片面に近接して射出ノズルを
設け、金属薄板と射出ノズルを相対移動させながら射出
ノズルからシリコーン樹脂を吐出して特定形状のシリコ
ーン樹脂層を形成することを特徴とするシリコーン樹脂
被覆金属複合体の製造方法。
グ材、スペーサ、特に燃料電池のセパレータとして好適
に使用でき、特に製品が取り扱い易く、また生産効率に
優れたシリコーン樹脂被覆金属複合体及びその製造方法
を提供する。 【解決手段】 金属薄板の少なくとも片面に射出ノズル
からシリコーン樹脂を吐出して特定形状のシリコーン樹
脂層を形成してなるシリコーン樹脂被覆金属複合体、及
び、金属薄板の少なくとも片面に近接して射出ノズルを
設け、金属薄板と射出ノズルを相対移動させながら射出
ノズルからシリコーン樹脂を吐出して特定形状のシリコ
ーン樹脂層を形成することを特徴とするシリコーン樹脂
被覆金属複合体の製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気・電子部品等
のクッション材、パッキン材、スペーサ、特に燃料電池
のセパレータとして好適に使用でき、特に製品が取扱い
易く、また生産効率に優れたシリコーン樹脂被覆金属複
合体及びその製造方法に関する。
のクッション材、パッキン材、スペーサ、特に燃料電池
のセパレータとして好適に使用でき、特に製品が取扱い
易く、また生産効率に優れたシリコーン樹脂被覆金属複
合体及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】従来からシリコーンゴム
は、耐熱性や電気的絶縁性等の特性に優れていることか
ら、上記クッション材やスペーサー等の各種用途に使用
されている。上記のシリコーンゴム単体からなり、比較
的肉厚の薄い薄膜のものを電気・電子部品等にそのまま
組み入れようとすると、薄膜上にシワが生じたり、薄膜
同志で密着し剥がしずらくなる等の作業性に問題があっ
た。そこで、このような問題点を解消するためにシリコ
ーンゴム単体と非伸縮性の金属薄板と複合一体化した積
層体が知られている（例えば特開平４−８６２５６号、
実開平２−４７０号）。
は、耐熱性や電気的絶縁性等の特性に優れていることか
ら、上記クッション材やスペーサー等の各種用途に使用
されている。上記のシリコーンゴム単体からなり、比較
的肉厚の薄い薄膜のものを電気・電子部品等にそのまま
組み入れようとすると、薄膜上にシワが生じたり、薄膜
同志で密着し剥がしずらくなる等の作業性に問題があっ
た。そこで、このような問題点を解消するためにシリコ
ーンゴム単体と非伸縮性の金属薄板と複合一体化した積
層体が知られている（例えば特開平４−８６２５６号、
実開平２−４７０号）。
【０００３】上記複合一体化の方法としては、通常、金
属薄板の少なくとも片面にシリコーンゴムシートを載置
し、加熱加圧する方法が行われているが、部分的に載置
する場合、位置合せが困難であったり、さらには金属薄
板の表面に凹凸があるものでは、均一に貼り合わせるこ
とが困難という問題があった。
属薄板の少なくとも片面にシリコーンゴムシートを載置
し、加熱加圧する方法が行われているが、部分的に載置
する場合、位置合せが困難であったり、さらには金属薄
板の表面に凹凸があるものでは、均一に貼り合わせるこ
とが困難という問題があった。
【０００４】そこで、シリコーン樹脂層を射出成形法に
より形成した金属複合体が提案されている。この方法
は、ある程度生産効率が改良できるが、射出成形法によ
るバリが発生し正確なシリコーン樹脂層の形成が困難で
あり、また燃料電池のセパレータの場合、得られるセパ
レータから不良部分を取り換えたり取り除くことがやり
難いという問題がある。また、射出成形法では金型との
剥離性の問題から接着性を有するシリコーン樹脂は使用
できないため、金属薄板とシリコーン樹脂の接着にはプ
ライマー処理などの易接着性を付与する工程が必要であ
り量産化の妨げとなっていた。
より形成した金属複合体が提案されている。この方法
は、ある程度生産効率が改良できるが、射出成形法によ
るバリが発生し正確なシリコーン樹脂層の形成が困難で
あり、また燃料電池のセパレータの場合、得られるセパ
レータから不良部分を取り換えたり取り除くことがやり
難いという問題がある。また、射出成形法では金型との
剥離性の問題から接着性を有するシリコーン樹脂は使用
できないため、金属薄板とシリコーン樹脂の接着にはプ
ライマー処理などの易接着性を付与する工程が必要であ
り量産化の妨げとなっていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述の問題点
を解消できるシリコーン樹脂−金属複合体及びその製造
方法を見出したものであり、その要旨とするところは、
金属薄板の少なくとも片面に射出ノズルからシリコーン
樹脂を吐出して特定形状のシリコーン樹脂層を形成して
なるシリコーン樹脂被覆金属複合体、及び、上記金属薄
板の少なくとも片面に近接して射出ノズルを設け、金属
薄板と射出ノズルを相対移動させながら射出ノズルから
シリコーン樹脂を吐出して特定形状のシリコーン樹脂層
を形成することを特徴とするシリコーン樹脂被覆金属複
合体の製造方法にある。
を解消できるシリコーン樹脂−金属複合体及びその製造
方法を見出したものであり、その要旨とするところは、
金属薄板の少なくとも片面に射出ノズルからシリコーン
樹脂を吐出して特定形状のシリコーン樹脂層を形成して
なるシリコーン樹脂被覆金属複合体、及び、上記金属薄
板の少なくとも片面に近接して射出ノズルを設け、金属
薄板と射出ノズルを相対移動させながら射出ノズルから
シリコーン樹脂を吐出して特定形状のシリコーン樹脂層
を形成することを特徴とするシリコーン樹脂被覆金属複
合体の製造方法にある。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
本発明に使用される金属薄板としては、鋼板、ステンレ
ス鋼板、メッキ処理鋼板、アルミニウム板、銅板、チタ
ン板等が好適であるが、これらには、限定されない。金
属薄板の厚みは０．１〜２．０ｍｍの範囲のものが好適
であり、表面に凹凸を有するものも使用できる。この凹
凸は用途等によりその形状は異なるが、３次元的な構造
であって、用途が燃料電池、特に固体高分子型燃料電池
のセパレータでは、燃料ガスの流路用溝等が相当する。
本発明に使用される金属薄板としては、鋼板、ステンレ
ス鋼板、メッキ処理鋼板、アルミニウム板、銅板、チタ
ン板等が好適であるが、これらには、限定されない。金
属薄板の厚みは０．１〜２．０ｍｍの範囲のものが好適
であり、表面に凹凸を有するものも使用できる。この凹
凸は用途等によりその形状は異なるが、３次元的な構造
であって、用途が燃料電池、特に固体高分子型燃料電池
のセパレータでは、燃料ガスの流路用溝等が相当する。
【０００７】本発明では、上記金属薄板の少なくとも片
面に射出ノズルからシリコーン樹脂を吐出して特定形状
のシリコーン樹脂層を形成するが、その形成方法は、金
属薄板の少なくとも片面に近接して射出ノズルを設け、
金属薄板と射出ノズルを相対移動させながら射出ノズル
からシリコーン樹脂を吐出して特定形状のシリコーン樹
脂層を形成する方法である。
面に射出ノズルからシリコーン樹脂を吐出して特定形状
のシリコーン樹脂層を形成するが、その形成方法は、金
属薄板の少なくとも片面に近接して射出ノズルを設け、
金属薄板と射出ノズルを相対移動させながら射出ノズル
からシリコーン樹脂を吐出して特定形状のシリコーン樹
脂層を形成する方法である。
【０００８】具体的な形成方法としては、シリコーン樹
脂をあらかじめ充填したシリンジをＸＹロボットで移動
させながらシリンジ先端の針状の射出ノズルからエア圧
力によって吐出させて線状塗布する方法が例示できる。
この場合、金属薄板を固定してシリンジのみ移動させる
方法でも、金属薄板を１軸移動させながらかつシリンジ
も相対移動する方法でもよい。
脂をあらかじめ充填したシリンジをＸＹロボットで移動
させながらシリンジ先端の針状の射出ノズルからエア圧
力によって吐出させて線状塗布する方法が例示できる。
この場合、金属薄板を固定してシリンジのみ移動させる
方法でも、金属薄板を１軸移動させながらかつシリンジ
も相対移動する方法でもよい。
【０００９】上記針状ノズルを使った場合はリブ状のパ
ッキン形状が形成できるが、これに限定されるものでは
なく、シリンジ先端のノズル形状を変えれば様々な塗布
形状が形成できる。例えばスリット状のノズルを使えば
薄膜状のシリコーン樹脂層が形成できる。シリコーン樹
脂を吐出した後、その樹脂の特性に応じた硬化方法で架
橋させる。架橋方法は加熱硬化、室温硬化、紫外線硬
化、電子線硬化などいずれの方法でも良い。
ッキン形状が形成できるが、これに限定されるものでは
なく、シリンジ先端のノズル形状を変えれば様々な塗布
形状が形成できる。例えばスリット状のノズルを使えば
薄膜状のシリコーン樹脂層が形成できる。シリコーン樹
脂を吐出した後、その樹脂の特性に応じた硬化方法で架
橋させる。架橋方法は加熱硬化、室温硬化、紫外線硬
化、電子線硬化などいずれの方法でも良い。
【００１０】使用するシリコーン樹脂は液状のシリコー
ン樹脂であって、通常の付加型液状シリコーン樹脂で二
液タイプのものが使用でき、粘度が１０００〜５０００
ポイズ（２５℃）の樹脂が好適に使用できる。粘度が１
０００ポイズ未満のものでは、吐出後流動により厚みが
保てず、５０００ポイズを越えるものでは吐出が困難と
なり、また吐出後流動性が不足し接着面積の減少が起き
易い。さらにシリコーン樹脂には、必要に応じて微粉末
シリカ、ケイそう土、高熱伝導性無機フィラー等の充填
剤を添加してもよい。
ン樹脂であって、通常の付加型液状シリコーン樹脂で二
液タイプのものが使用でき、粘度が１０００〜５０００
ポイズ（２５℃）の樹脂が好適に使用できる。粘度が１
０００ポイズ未満のものでは、吐出後流動により厚みが
保てず、５０００ポイズを越えるものでは吐出が困難と
なり、また吐出後流動性が不足し接着面積の減少が起き
易い。さらにシリコーン樹脂には、必要に応じて微粉末
シリカ、ケイそう土、高熱伝導性無機フィラー等の充填
剤を添加してもよい。
【００１１】なお、上記金属薄板の表面には、密着性の
点から各種プライマー層を設けることが好ましい。この
プライマー層はスプレー法やディッピング法等の通常の
方法により被覆すればよい。プライマー層の厚みは０．
０１μｍ〜５．０μｍの範囲であることが好ましく、
０．０１μｍ未満では、塗布厚さの調整が困難であり、
５．０μｍを越えるものでは、密着性の改良効果が少な
い。また、上記二液タイプに代えて１液タイプの自己接
着性を有する室温硬化型シリコーン樹脂も使用できる。
この場合は上記のプライマー層を設けることが不要とな
る。
点から各種プライマー層を設けることが好ましい。この
プライマー層はスプレー法やディッピング法等の通常の
方法により被覆すればよい。プライマー層の厚みは０．
０１μｍ〜５．０μｍの範囲であることが好ましく、
０．０１μｍ未満では、塗布厚さの調整が困難であり、
５．０μｍを越えるものでは、密着性の改良効果が少な
い。また、上記二液タイプに代えて１液タイプの自己接
着性を有する室温硬化型シリコーン樹脂も使用できる。
この場合は上記のプライマー層を設けることが不要とな
る。
【００１２】本発明ではシリコーン樹脂層を射出ノズル
を相対移動させながら吐出して形成することに特徴があ
り、移動速度としては１０〜１００ｍｍ／秒、吐出エア
圧として０．５〜５．０Ｋｇｆ／ｃｍ2 の範囲で適宜決
めて成形すればよい。射出成形後のシリコーン樹脂層の
厚みは０．０５ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲とすることが好
ましく、０．０５ｍｍ未満では弾力効果が出にくく、パ
ッキング材としての利用性に劣り、１．０ｍｍを超える
ものでは燃料電池、特に固体高分子型燃料電池のセパレ
ータ用としての用途では小型化しずらく、またコスト高
になり易い。
を相対移動させながら吐出して形成することに特徴があ
り、移動速度としては１０〜１００ｍｍ／秒、吐出エア
圧として０．５〜５．０Ｋｇｆ／ｃｍ2 の範囲で適宜決
めて成形すればよい。射出成形後のシリコーン樹脂層の
厚みは０．０５ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲とすることが好
ましく、０．０５ｍｍ未満では弾力効果が出にくく、パ
ッキング材としての利用性に劣り、１．０ｍｍを超える
ものでは燃料電池、特に固体高分子型燃料電池のセパレ
ータ用としての用途では小型化しずらく、またコスト高
になり易い。
【００１３】さらに、射出成形後のシリコーン樹脂層の
硬度を４０〜７０、好ましくは５０〜６０の範囲とする
ことが好ましい。硬度の測定方法はＪＩＳＫ６３０１ス
プリング式硬さ試験Ａ形に準拠して行なう。この硬度が
４０未満では柔らかすぎて取り扱いにくく、７０を超え
ると硬くなりすぎて弾力性に欠ける傾向にある。
硬度を４０〜７０、好ましくは５０〜６０の範囲とする
ことが好ましい。硬度の測定方法はＪＩＳＫ６３０１ス
プリング式硬さ試験Ａ形に準拠して行なう。この硬度が
４０未満では柔らかすぎて取り扱いにくく、７０を超え
ると硬くなりすぎて弾力性に欠ける傾向にある。
【００１４】本発明の金属複合体は電気・電子部品等の
クッション材、パッキン材、スペーサ、Ｏリング等に使
用できるが、特に燃料電池（固体高分子型燃料電池）の
セパレータの用途に好適に使用できる。このようなセパ
レータ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精度が優れ、生産性の
よいセパレータが要求されており、本発明の金属複合体
はこのような要求を満足することが容易である。
クッション材、パッキン材、スペーサ、Ｏリング等に使
用できるが、特に燃料電池（固体高分子型燃料電池）の
セパレータの用途に好適に使用できる。このようなセパ
レータ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精度が優れ、生産性の
よいセパレータが要求されており、本発明の金属複合体
はこのような要求を満足することが容易である。
【００１５】
【実施例】以下、実施例について説明するが、本発明は
これに限定されるものではない。 （実施例）プライマー処理（東芝シリコン（株）製「Ｘ
Ｐ８１−Ｂ００１６」）したステンレス鋼板（厚み１．
０ｍｍ）を可動ステージに載置し、容量５０ｃｃのシリ
ンジに脱泡後、充填したシリコーン樹脂を３軸ロボット
を使って特定形状に線状で塗布しシリコーン樹脂層を形
成した。ノズルは内径１．５ｍｍの針状ノズルを使い吐
出エア圧力２．０ｋｇ／ｃｍ2 で塗布を行った。液状シ
リコーン樹脂としては信越化学（株）製ＫＥ−１９５０
−６０を使用した。
これに限定されるものではない。 （実施例）プライマー処理（東芝シリコン（株）製「Ｘ
Ｐ８１−Ｂ００１６」）したステンレス鋼板（厚み１．
０ｍｍ）を可動ステージに載置し、容量５０ｃｃのシリ
ンジに脱泡後、充填したシリコーン樹脂を３軸ロボット
を使って特定形状に線状で塗布しシリコーン樹脂層を形
成した。ノズルは内径１．５ｍｍの針状ノズルを使い吐
出エア圧力２．０ｋｇ／ｃｍ2 で塗布を行った。液状シ
リコーン樹脂としては信越化学（株）製ＫＥ−１９５０
−６０を使用した。
【００１６】塗布後、乾燥炉内に載置し、１６０℃×２
分の加熱条件で硬化させ、燃料電池セパレータを得た。
得られた燃料電池セパレータではステンレス鋼板とシリ
コーン樹脂層との間の接着性が良好で剥離等がなく、ま
たバリや気泡等の発生が見られず燃料電池セパレータと
しての性能上問題なかった。シリコーン樹脂層の硬度は
６０であった。
分の加熱条件で硬化させ、燃料電池セパレータを得た。
得られた燃料電池セパレータではステンレス鋼板とシリ
コーン樹脂層との間の接着性が良好で剥離等がなく、ま
たバリや気泡等の発生が見られず燃料電池セパレータと
しての性能上問題なかった。シリコーン樹脂層の硬度は
６０であった。
【００１７】
【発明の効果】本発明の金属複合体及びその製造方法に
よれば、射出成形法で必要であったバリ除去が不要とな
り、また多数個取りも容易となり生産性が極めて良好で
ある。特に燃料電池のセパレータでは生産速度が著しく
短縮されるという利点がある。また、塗布パターンを変
更したい場合も射出成形法のように金型を製作する必要
がなくロボットのプログラム変更だけであらゆるパター
ンのシリコーン樹脂層が形成できるので低コストで変更
可能である。このように本発明の金属複合体の製造方法
では、上記金属複合体を正確かつ効率的に製造できると
いう利点を有しており、得られる金属複合体は各種電気
・電子部品等のクッション材、パッキン材、スペーサ、
特に燃料電池（固体高分子型燃料電池）のセパレータと
しての利用性が大きい。
よれば、射出成形法で必要であったバリ除去が不要とな
り、また多数個取りも容易となり生産性が極めて良好で
ある。特に燃料電池のセパレータでは生産速度が著しく
短縮されるという利点がある。また、塗布パターンを変
更したい場合も射出成形法のように金型を製作する必要
がなくロボットのプログラム変更だけであらゆるパター
ンのシリコーン樹脂層が形成できるので低コストで変更
可能である。このように本発明の金属複合体の製造方法
では、上記金属複合体を正確かつ効率的に製造できると
いう利点を有しており、得られる金属複合体は各種電気
・電子部品等のクッション材、パッキン材、スペーサ、
特に燃料電池（固体高分子型燃料電池）のセパレータと
しての利用性が大きい。
Claims (4)
- 【請求項１】 金属薄板の少なくとも片面に射出ノズル
からシリコーン樹脂を吐出して特定形状のシリコーン樹
脂層を形成してなるシリコーン樹脂被覆金属複合体。 - 【請求項２】 金属薄板の少なくとも片面に近接して射
出ノズルを設け、金属薄板と射出ノズルを相対移動させ
ながら射出ノズルからシリコーン樹脂を吐出して特定形
状のシリコーン樹脂層を形成することを特徴とするシリ
コーン樹脂被覆金属複合体の製造方法。 - 【請求項３】 形成するシリコーン樹脂層の厚みが０．
０５ｍｍ〜１．０ｍｍで硬度（ＪＩＳＫ６３０１スプリ
ング式硬さ試験Ａ形）が４０〜７０の範囲であって、未
硬化時２５℃下でのシリコーン樹脂の粘度が１０００〜
５０００ポイズの範囲であることを特徴とする請求項１
又は２記載のシリコーン樹脂被覆金属複合体又はその製
造方法。 - 【請求項４】 燃料電池のセパレータに用いることを特
徴とする請求項１乃至３記載のシリコーン樹脂被覆金属
複合体又はその製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10233661A JP2000062086A (ja) | 1998-08-20 | 1998-08-20 | シリコーン樹脂被覆金属複合体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10233661A JP2000062086A (ja) | 1998-08-20 | 1998-08-20 | シリコーン樹脂被覆金属複合体及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000062086A true JP2000062086A (ja) | 2000-02-29 |
Family
ID=16958556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10233661A Pending JP2000062086A (ja) | 1998-08-20 | 1998-08-20 | シリコーン樹脂被覆金属複合体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000062086A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6713205B2 (en) | 2001-04-17 | 2004-03-30 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Sealing material for solid polymer fuel cell separator |
| US6780535B2 (en) | 2001-11-12 | 2004-08-24 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Polymer electrolyte fuel-cell separator sealing rubber composition |
| US6875534B2 (en) | 2001-06-22 | 2005-04-05 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Polymer electrolyte fuel-cell separator sealing rubber composition |
| US7087338B2 (en) | 2002-02-28 | 2006-08-08 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Polymer electrolyte fuel-cell separator sealing rubber composition |
| US7482403B2 (en) | 2001-04-13 | 2009-01-27 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Sealing material for polymer electrolyte fuel-cell separator |
| JP2011152467A (ja) * | 2002-08-08 | 2011-08-11 | Terumo Corp | ガイドワイヤの製造方法 |
| CN102837473A (zh) * | 2012-09-26 | 2012-12-26 | 华东理工大学 | 一种高吸墨性合成纸的制造方法 |
| US8348859B2 (en) | 2002-08-08 | 2013-01-08 | Terumo Kabushiki Kaisha | Guide wire |
-
1998
- 1998-08-20 JP JP10233661A patent/JP2000062086A/ja active Pending
Cited By (10)
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