JP2000323147A - 燃料電池用セパレータの製造方法 - Google Patents

燃料電池用セパレータの製造方法

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JP2000323147A
JP2000323147A JP11133262A JP13326299A JP2000323147A JP 2000323147 A JP2000323147 A JP 2000323147A JP 11133262 A JP11133262 A JP 11133262A JP 13326299 A JP13326299 A JP 13326299A JP 2000323147 A JP2000323147 A JP 2000323147A
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JP
Japan
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silicone resin
resin
mold
thin film
fuel cell
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JP11133262A
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English (en)
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Ryoichi Yamamoto
良一 山本
Michinari Miyagawa
倫成 宮川
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Mitsubishi Plastics Inc
Original Assignee
Mitsubishi Plastics Inc
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 射出成形法によって、正確でかつバリ等が発
生しない製品を効率よく製造できる燃料電池用セパレー
タの製造方法を提供する。 【解決手段】 金属薄板2の少なくとも片面周縁部にシ
リコーン樹脂層からなるパッキング材を射出成形法によ
り形成する燃料電池用セパレータの製造方法であって、
シリコーン樹脂層を形成する側の金属薄板表面に、予め
弾性を有する樹脂薄膜層7を設け、次いで該金属薄板2
を金型の可動金型12にセットし、固定金型側に上記樹
脂薄膜層を押し付けて密着して型締めし、当該樹脂薄膜
層と押し付けた固定金型とによって形成されるキャビテ
ィー内に、シリコーン樹脂を射出して金属薄板の少なく
とも片面にシリコン樹脂層を形成することを特徴とする
燃料電池用セパレータの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池用セパレ
ータの製造方法に係り、特にパッキング材を効率的に製
造するために、射出成形法を利用したバリ等の不良が発
生しにくい製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】金属薄板の片面周縁部にシリコーン樹脂
層からなるパッキング材を設ける製造方法は通常、金属
薄板の片面にシリコーンゴムシートを載置し加熱下で加
圧して一体化するプレス積層方法や、金属薄板面にシリ
コーン樹脂層を射出成形法により形成する射出成形法が
提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
プレス積層方法では、金属薄板面にシリコーン樹脂層を
部分的に積層する場合にはその位置を正確に合わせるこ
と、また金属薄板の表面に凹凸を有するものは均一にシ
リコーン樹脂層を貼り合わせることが困難であった。ま
た、従来提案されている射出成形方法では、キャビティ
ー内に射出されたシリコーン樹脂の一部が金属薄板面に
押しつけられている金型の接触部分から漏出し、これが
冷却後バリとして製品に残る。特に金属薄板がアルミニ
ウム薄板等の比較的剛性が小さいものでは、金型の押し
付け力により部分的に薄板の面が歪んで金型を押し付け
た接触部分に間隙が生じてキャビティー端部から樹脂が
漏出しバリの発生が起こり易いという問題があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の問題点を
解決したもので、その要旨は金属薄板2の少なくとも片
面周縁部にシリコーン樹脂層からなるパッキング材を射
出成形法により形成する燃料電池用セパレータの製造方
法であって、シリコーン樹脂層を形成する側の金属薄板
表面に、予め弾性を有する樹脂薄膜層7を設け、次いで
該金属薄板2を金型の可動金型12にセットし、固定金
型側に上記樹脂薄膜層を押し付けて密着して型締めし、
当該樹脂薄膜層と押し付けた固定金型とによって形成さ
れるキャビティー内に、シリコーン樹脂を射出して金属
薄板の少なくとも片面にシリコン樹脂層を形成すること
を特徴とする燃料電池用セパレータの製造方法にある。
【0005】
【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の厚みは0.1〜2.0m
m程度のものが好適であり、その表面が平坦であっても
また出来上がり製品の形状に応じて凹凸加工された面を
有していてもよい。
【0006】また、シリコーン樹脂層が形成される側の
金属薄板の表面には予め厚みが10〜50μm好ましく
は20〜30μmの弾性を有する樹脂薄膜層を設ける必
要がある。樹脂薄膜層の形成方法としてはスクリーン印
刷法等がある。樹脂薄膜層に使用する樹脂としては、弾
性を有する樹脂であれば限定されないが、フッ素樹脂ま
たはシリコーン樹脂が好適に使用できる。なお、金属薄
膜と樹脂薄膜層との密着性を上げるために、金属薄板の
表面にスプレー法、ディッピング法等によって各種プラ
イマー層を設けても良い。このプライマー層の厚みは
0.01〜5.0μmが好ましく、0.01μm未満で
は塗布厚みの調整が困難であり、一方5.0μmを越え
ると密着性の改良効果が少ない。
【0007】上記のように前処理された金属薄板を金型
の可動金型にセットし、固定金型側に上記樹脂薄膜層を
押し付けて密着して型締めし、当該樹脂薄膜層と押し付
けた固定金型とによって形成されるキャビティー内に、
シリコーン樹脂を射出することにより樹脂薄膜層が緩衝
材的な効果を有し、金属薄板の少なくとも片面にシリコ
ン樹脂層が形成されたバリの無い製品が製造される。
【0008】本発明において、金属薄板を金型可動金型
にセットして型締めした際に、当該薄板の表面に設けら
れた樹脂薄膜層が接触した固定金型の押し圧力により僅
かに凹状に変形して緩衝材のような効果を発揮して密着
性が向上する。これらによって形成されるキャビティー
内に射出されたシリコーン樹脂はキャビティー形状に忠
実に成形され、しかもキャビティーの端部からの樹脂漏
出も発生しないためバリの無い製品を得ることが出来
る。
【0009】本発明に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103 〜1
4ポイズ(25℃)の樹脂が好適に使用できる。粘度
が103 ポイズ未満のシリコーン樹脂は柔らかすぎて取
り扱い難く、また104 ポイズを越えるシリコーン樹脂
では射出成型時の流動性に欠ける傾向がある。また、必
要に応じて微粉末シリカ、ケイ藻土、高熱伝導性無機フ
ィラー等の充填剤を添加しても良い。
【0010】本発明で、シリコーン樹脂を金型に射出す
る際の金型温度は130〜180℃の範囲で、その射出
圧力は150〜1000kgf/cm2 の範囲で気泡等
の発生しない条件で適宜決めて成形すればよい。
【0011】射出成形後のシリコーン樹脂層の厚みは
0.05〜1.0mmの範囲が好ましく、0.05mm
未満では正確な射出成形がしずらく、また弾力効果が乏
しくなりパッキン材として用途に欠け、一方1.0mm
を越えると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、コスト高になってあまり有
利ではない。当該シリコーン樹脂層の硬度は40〜7
0、好ましくは50〜60の範囲がよい。硬度の測定方
法はJISK6301 スプリング式硬さ試験 A形に
準拠して行う。この硬度が40未満では柔らかすぎて取
り扱いずらく、また70を越えると硬くなりすぎて弾力
性に欠ける。
【0012】本発明の製造方法により得られるセパレー
タはより小型が要求され、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に優れ、生産性のよいセ
パレータが要求されており、射出成形によりシリコーン
樹脂層を成形する本発明の複合体はこのような要求を満
足することが容易である。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図1は本発明の方法で得られる燃料電池セパレータ
の表面の平面概略図、図2は図1のセパレータのA−A
における断面であって射出成形機金型1内に保持された
状態を示す断面概略図である。
【0014】図2において、1は金型であって固定金型
11及び可動金型12により構成されている。板厚が
1.2mmのアルミニウム薄板2の表面にプライマー処
理(東芝シリコーン(株)製ME−21を使用)をした
金属薄板にシリコーン樹脂からなる樹脂薄膜層7を厚み
29μmで設けた。この金属薄板を可動金型12にセッ
トした。この時、当該薄板2を固定金型11に対向させ
てセットした。ついで、固定金型11と可動金型12と
を合わせて型締めすることにより、固定金型11と薄板
2とが密着接触して、これによってキャビティー3が形
成される。
【0015】液状シリコーン樹脂6として信越化学
(株)製KE−1950−60を使用して、金型温度1
60℃、射出圧500kgf/cm2 の条件で、固定金
型11に設けたゲート4からキャビティ3に当該樹脂6
を射出充填して、ステンレス薄板2の片面にシリコーン
樹脂層5を成形した。
【0016】脱型した後、図1に示した平面概略図の燃
料電池セパレータを得た。図1では中央部は省略しシリ
コーン樹脂層のパッキン部、リブ部を斜線で示してい
る。得られた燃料電池セパレータではアルミニウム薄板
とシリコーン樹脂との間の接着性が良好で剥離が無く、
キャビティー形状との忠実性もよく、またバリや気泡が
見られない燃料電池セパレータとして性能を具備した製
品が得られた。また、当該シリコーン樹脂層の硬度は6
0であった。
【0017】
【発明の効果】本発明方法を利用すればシリコーン樹脂
層は正確な形状にかつ効率的に製造でき、また特に金属
板としてアルミニウム薄板のように剛性の小さいもので
もバリの発生が無く製品を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法で得られた燃料電池セパレータの
表面の平面概略図。
【図2】図1のセパレータのA−Aにおける断面であっ
て射出成形機金型1内に保持された状態を示す断面概略
図。
【符号の説明】
1 金型 11 固定金型 12 可動金型 2 金属薄板 3 キャビティー 5 シリコーン樹脂層 6 シリコーン樹脂 7 樹脂薄膜

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属薄板(2)の少なくとも片面周縁部
    にシリコーン樹脂層からなるパッキング材を射出成形法
    により形成する燃料電池用セパレータの製造方法であっ
    て、シリコーン樹脂層を形成する側の金属薄板表面に、
    予め弾性を有する樹脂薄膜層(7)を設け、次いで該金
    属薄板(2)を金型の可動金型(12)にセットし、固
    定金型側に上記樹脂薄膜層を押し付けて密着して型締め
    し、当該樹脂薄膜層と押し付けた固定金型とによって形
    成されるキャビティー内に、シリコーン樹脂を射出して
    金属薄板の少なくとも片面にシリコン樹脂層を形成する
    ことを特徴とする燃料電池用セパレータの製造方法。
  2. 【請求項2】 弾性を有する樹脂薄膜層(7)がフッ素
    樹脂またはシリコーン樹脂からなることを特徴とする請
    求項1記載の燃料電池用セパレータの製造方法。
JP11133262A 1999-05-13 1999-05-13 燃料電池用セパレータの製造方法 Pending JP2000323147A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004006371A1 (ja) * 2002-07-03 2004-01-15 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha 燃料電池用セパレータ及びその製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004006371A1 (ja) * 2002-07-03 2004-01-15 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha 燃料電池用セパレータ及びその製造方法

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