JP2003217605A

JP2003217605A - 燃料電池セパレーター用成形材料及びこれを成形してなる燃料電池セパレーター

Info

Publication number: JP2003217605A
Application number: JP2002017939A
Authority: JP
Inventors: Shunsuke Fujii; 俊介藤井; Takayuki Suzuki; 孝之鈴木
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 2002-01-28
Filing date: 2002-01-28
Publication date: 2003-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】成形性、電気的特性、機械的特性に優れた燃
料電池用セパレーター用成形材料及びこれを成形してな
る燃料電池セパレーターを提供する【解決手段】熱硬化性樹脂、導電性を有する炭素系基
材、及びジエン系ゴムを必須成分として含有し、前記ジ
エン系ゴムが前記熱硬化性樹脂との反応性官能基を有す
ることを特徴とする燃料電池セパレーター用成形材料で
あり、好ましくは成形材料全体１００重量部に対して、
熱硬化性樹脂６〜２２重量部、導電性を有する炭素系基
材７４〜９０重量部、およびジエン系ゴム０．３〜３重
量部を含有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池セパレー
ター用成形材料及びこれを成形してなる燃料電池セパレ
ーターに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、燃料電池セパレーターは熱硬化性
樹脂と炭素質粉末の混合物を成形した後、成形体を焼成
し導電性を高める黒鉛化工程や、切削や研磨などにより
必要形状を付与する機械加工工程を含む方法（例えば、
特開２０００−１６９２３０号公報）、或いは金属板に
溝などの形状加工をした上で樹脂コートを行うなどの金
属樹脂コンポジットを素材とする方法（例えば、特開平
１１−３４５６１８号公報、新エネルギー産業技術総合
開発機構平成１２年度固体高分子型燃料電池研究開発
成果報告会要旨集Ｐ７０）などにより、作成が試みられ
て来た。しかし、黒鉛化工程や機械加工工程を必要とす
る手法では、大量生産への展開が困難な為にコストが下
げられず、一方、溝加工した金属板樹脂コンポジットを
素材とする手法では、使用される環境において金属と樹
脂との界面層で発生する層剥離及び金属板の腐食問題が
解決せず、品質と価格で適切な燃料電池セパレーターを
供給する目途が立っていない。このため、さらに種々の
試みがなされており、黒鉛やカーボンブラック等の炭素
系基材に、フェノール樹脂やエポキシ樹脂、ポリエステ
ル樹脂などの熱硬化性樹脂をバインダー成分として配合
した成形材料の成形品での試みがなされている。

【０００３】熱硬化性樹脂と炭素系基材からなる成形材
料の場合、燃料電池セパレーターとして高導電性を得る
為に、成形材料中の炭素系基材の配合率を高くすること
と、成形性を向上させる為に樹脂配合率を高くすること
が相反する要因である。しかし、燃料電池セパレーター
として用いる場合に要求される導電性能を得るために
は、通常と比較し極めて高比率の炭素系基材を配合した
成形材料を用いなければならず、このような配合により
製造された成形材料は高圧力の圧縮成形法を用いても、
複雑で狭隘な燃料電池セパレーターの流路構造を精度良
く成形することは容易ではなかった。更に配合によって
は成形品の機械的強度なども十分なものではなく、例え
ば燃料電池内部に組み込むためにセパレーターを積層し
締め付ける際には、靭性不足により割れが発生するなど
の問題があった。

【０００４】このため、配合する熱硬化性樹脂として低
分子量のものを用いたり、カルナバワックス、ポリエチ
レンワックスのような可塑剤を配合して成形時の流動性
を付与したりする試みもなされたが、前者の方法では成
形品の熱時機械的強度が低下し、後者の方法では配合し
た可塑剤が成形材料の保管中に遊離しやすく、本来の目
的を達しえないことがあるといった問題点があった。ま
た、使用する可塑剤が樹脂との反応性官能基を有してい
ない場合には、機械的強度の低下を招くとともに、燃料
電池の実働雰囲気下では成形体から溶出しやすく、セパ
レーターの耐酸性や電解質膜の汚染など長期信頼性を損
なうこともあった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、成形性、電
気的特性、機械的特性に優れた燃料電池用セパレーター
用成形材料及びこれを成形してなる燃料電池セパレータ
ーを提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（７）記載の本発明により達成される。（１）熱硬化性樹脂、導電性を有する炭素系基材、及び
ジエン系ゴムを必須成分として含有し、前記ジエン系ゴ
ムが前記熱硬化性樹脂との反応性官能基を有することを
特徴とする燃料電池セパレーター用成形材料。（２）熱硬化性樹脂が、レゾール型フェノール樹脂であ
る上記（１）に記載の燃料電池セパレーター用成形材
料。（３）熱硬化性樹脂が、エポキシ樹脂である上記（１）
に記載の燃料電池セパレーター用成形材料。（４）導電性を有する炭素系基材が、黒鉛である上記
（１）ないし（３）のいずれかに記載の燃料電池セパレ
ーター用成形材料。（５）ジエン系ゴムが、ポリブタジエンである上記
（１）ないし（４）のいずれかに記載の燃料電池セパレ
ーター用成形材料。（６）成形材料全体１００重量部に対して、熱硬化性樹
脂６〜２２重量部、導電性を有する炭素系基材７４〜９
０重量部、およびジエン系ゴム０．３〜３重量部を含有
する上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の燃料電
池セパレーター用成形材料。（７）上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の燃料
電池セパレーター用成形材料を成形してなる燃料電池セ
パレーター。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の燃料電池セパレー
ター用成形材料（以下、単に「成形材料」という）及び
これを成形してなる燃料電池セパレーターについて詳細
に説明する。本発明の成形材料は、熱硬化性樹脂、導電
性を有する炭素系基材、及びジエン系ゴムを必須成分と
して含有し、ジエン系ゴムが熱硬化性樹脂との反応性官
能基を有することを特徴とする。また、本発明の燃料電
池セパレーターは、前記成形材料を成形してなるもので
ある。まず、本発明の成形材料について説明する。

【０００８】本発明の成形材料で用いられる熱硬化性樹
脂としては特に限定されないが、例えば、フェノール樹
脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ジアリルフタレ
ート樹脂、ポリイミド樹脂などが挙げられ、これらを単
独で使用してもよいし、必要に応じて２種類以上を併用
してもよい。これらの中でも、フェノール樹脂またはエ
ポキシ樹脂を用いた場合は、耐熱性、機械的強度、電気
的安定性、コスト等種々の点において優れているととも
に、ベースとなる樹脂を低分子量のものから適宜選択す
ることができるなどの点で好ましいものである。

【０００９】熱硬化性樹脂としてフェノール樹脂を用い
る場合、その種類としては特に限定されないが、例え
ば、ノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノー
ル樹脂が挙げられる。これらを単独ないしは併用して用
いることができる。これらの中でも、ヘキサメチレンテ
トラミン硬化のノボラック型フェノール樹脂は、硬化に
伴う残留アンモニアが燃料電池の触媒である白金系プロ
トン交換触媒の触媒毒となることがあるため、主として
レゾール型フェノール樹脂を使用することが好ましい。
また、レゾール型フェノール樹脂を用いる場合、その種
類としては特に限定されないが、例えば、メチロール型
レゾールフェノール樹脂、ジメチレンエーテル型レゾー
ルフェノール樹脂などが挙げられる。これらの中でも、
ジメチレンエーテル型レゾールフェノール樹脂を用いる
ことが好ましい。ジメチレンエーテル型レゾールフェノ
ール樹脂は、フェノール核結合官能基としてジメチレン
エーテル結合を多く有しているため、より柔軟な成形品
を得ることができる。これにより、成形性を向上させる
ことができ、また、成形品であるセパレーターを積層し
締め付ける際の応力を緩和し、割れなどの発生を防ぐこ
とができる。

【００１０】フェノール樹脂を用いる場合、その分子量
についても特に限定されないが、例えば、ジメチレンエ
ーテル型レゾールフェノール樹脂の場合では、ＧＰＣ測
定による遊離フェノール除外フェノール換算数平均分子
量が８００〜１２００であることが好ましい。これによ
り、成形材料を成形する際に良好な成形性を得ることが
できる。数平均分子量が前記下限値を下回ると、成形時
に硬化収縮によりヒケを生じやすくなることがあり、一
方、前記上限値を超えると流動性が低下する傾向がみら
れ、いずれの場合も成形性や成形品の溝の加工精度に影
響することがある。

【００１１】また、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を
用いる場合、その種類としては特に限定されないが、例
えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、オルソクレゾ
ールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ
樹脂、脂環型エポキシ樹脂などを用いることができ、こ
れらを単独または２種類以上を混合して用いてもよい。
これらの中でも、オルソクレゾールノボラック型エポキ
シ樹脂が特に好ましい。これにより、熱時の機械的強度
を向上でき、かつ、低コストにすることができる。ま
た、これらのエポキシ樹脂のエポキシ当量や分子量など
も特に限定されないが、例えばオルソクレゾールノボラ
ック型エポキシ樹脂を用いた場合の数平均分子量は５０
０〜１０００のものが好ましい。これにより、成形性と
成形品の機械的強度のバランスを良好にすることができ
る。

【００１２】本発明の成形材料には、成形品に導電性を
付与するために導電性を有する炭素系基材（以下、単に
「炭素系基材」という）を配合する。炭素系基材として
は特に限定されないが、導電性の優れているものが好ま
しく用いられる。具体的にはグラファイト構造が成長し
たものであり、天然や人造の黒鉛がこれに該当する。天
然に産出する鉱物としての黒鉛には、天然黒鉛と称され
る鱗片状の黒鉛と土壌黒鉛とがあるが、このうち天然黒
鉛が導電性に優れている。また、人造黒鉛については、
石炭系コークスを熱処理したものと石油系コークスを熱
処理したものとがあり、形状としては鱗状、針状、塊
状、球状、凝集体などがあるが、いずれのものも、Ｘ線
解析による格子定数精密法で求めるｃ軸（００２）層面
間距離（ｄ ₀₀₂）が０．３３５〜０．４６０ｎｍの範囲
にあって、真比重が２．０４〜２．３４の範囲にあるこ
とが好ましい。

【００１３】また、黒鉛以外の炭素系基材を併せて用い
ることもできる。黒鉛以外の炭素系基材としては特に限
定されないが、例えば、炭素繊維やカーボンブラックな
どが挙げられる。これらは非晶質カーボンを含んでいて
もよい。炭素繊維やカーボンブラックは、成形材料中の
樹脂相内に分散して導電助剤として機能すると共に、炭
素繊維の場合はその形状により、曲げ強さや靭性などの
機械的特性を改善する効果があり、これらを必要に応じ
て配合することができる。

【００１４】本発明の成形材料には、熱硬化性樹脂との
反応性官能基を有するジエン系ゴム（以下、「官能基含
有ジエン系ゴム」という）を配合することを特徴とす
る。これにより、成形時に流動性を付与できる。また、
ジエン系ゴムが有する弾力性、可撓性を成形品に付与す
ることができ、成形品の靭性を向上させることができ
る。さらに、熱硬化性樹脂との官能基を含有しているこ
とにより、成形品の機械的強度や耐酸性を向上させるこ
とができる。本発明の成形材料に用いられる官能基含有
ジエン系ゴムとしては特に限定されないが、反応性官能
基を除いた部分の化合物が、ポリブタジエン、ポリイソ
プレン、ブタジエン−イソプレン共重合体、ブタジエン
−スチレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共
重合体であるものなどが挙げられ、また、これらが部分
的に水素添加されたものも使用できる。これらを単独ま
たは２種類以上を混合して用いてもよい。これらの中で
も、ポリブタジエン、アクリロニトリル−ブタジエンが
特に好ましい。これにより、熱硬化性樹脂との相溶性、
成形性を向上させることができる。前記官能基含有ジエ
ン系ゴムの分子量としては特に限定されないが、例えば
ポリブタジエンを用いた場合では、数平均分子量で５０
０〜３０００のものであることが好ましい。これによ
り、成形材料製造時の作業性、成形材料中への分散性、
熱硬化性樹脂との反応性などを良好にすることができ
る。

【００１５】本発明の成形材料に用いられる官能基含有
ジエン系ゴムは、骨格となる前記化合物に、熱硬化性樹
脂との反応性官能基が結合した構造を有するものであ
る。前記反応性官能基としては特に限定されないが、エ
ポキシ基、メチロール基、アミノ基、カルボキシル基、
酸無水物基、メルカプト基などが挙げられる。これら
は、用いられる熱硬化性樹脂の化学構造や、これに由来
する反応性などにより選択し、目的とする成形材料およ
び成形品の要求特性等を考慮の上選定すればよい。一例
を挙げると、熱硬化性樹脂としてレゾール型フェノール
樹脂を用いた場合は、レゾール型フェノール樹脂が有す
る水酸基との反応性に富むエポキシ基、メチロール基を
有するものが好ましく用いられる。また、熱硬化性樹脂
としてエポキシ樹脂を用いた場合は、耐熱性に優れる点
でエポキシ基を有するものが好ましく用いられる。

【００１６】官能基含有ジエン系ゴムが有する反応性官
能基の数については特に限定されないが、一例を挙げる
と、熱硬化性樹脂としてレゾール型フェノール樹脂を用
い、ジエン系ゴムとしてエポキシ基を有するポリブタジ
エンを用いた場合では、エポキシ当量として１５０〜２
５０のものを用いることが好ましい。これにより、成形
性、靭性を向上させることができる。また、熱硬化性樹
脂としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を用い、官能
基含有ジエン系ゴムとしてエポキシ基および末端に水酸
基を有するポリブタジエンを用いた場合では、エポキシ
当量として１００〜２００のものを用いることが好まし
い。これにより、成形性、機械的強度を向上させること
ができる。これらは、各々の原材料の組合せ、あるいは
後述する配合量等によってそれぞれ好適な範囲を有して
いるので、用いる原材料の種類や性状に合わせて適宜選
択して決定することができる。

【００１７】次に、熱硬化性樹脂と炭素系基材の配合量
について説明する。本発明の成形材料には、特に限定さ
れないが、成形材料全体１００重量部に対して、熱硬化
性樹脂６〜２２重量部、炭素系基材７４〜９０重量部を
配合することが好ましい。さらに好ましくはそれぞれ１
０〜２０重量部、７９〜８８重量部である。両成分の配
合量をかかる範囲内とすることによって、成形材料の成
形性と成形品の電気的特性や機械的特性を良好なものと
することができる。熱硬化性樹脂の配合量が前記下限値
を下回るか、炭素系基材の配合量が前記上限値を超える
と、成形時に十分な流動性が確保できず、精密な形状を
成形することが難しくなることがある。これは樹脂量が
相対的に少なく、黒鉛粒子間を充填するにはその体積が
不充分であるためと考えられ、この結果成形品の機械的
強度にも影響することがある。一方、熱硬化性樹脂の配
合量が前記上限値を越えるか、炭素系基材の配合量が前
記下限値を下回ると、成形品の導電性が低下し、実用に
適した燃料電池セパレーターを得ることが難しくなる場
合がある。これは樹脂体積が増えることで黒鉛粒子同士
の凝集が起こるようになり、結果として絶縁体部分を生
じて導電性を低下させるものと考えられる。このような
樹脂相が多い系においては、前記の炭素繊維やカーボン
ブラックの併用もその効果が小さくなる。

【００１８】また、官能基含有ジエン系ゴムの配合量に
ついても特に限定されないが、成形材料全体１００重量
部に対して０．３〜３重量部であることが好ましく、さ
らに好ましくは０．５〜２重量部である。これにより、
他の特性に影響を与えることなく、成形時の流動性と成
形品の靭性を向上させることができる。官能基含有ジエ
ン系ゴムの配合量が前記下限値未満であると、本発明の
効果を充分に発現できなくなる場合があり、一方、前記
上限値を越えて配合すると、機械的強度が低下すること
がある。

【００１９】なお、本発明の成形材料には、これまで説
明した原材料以外にも、本発明の目的および効果に反し
ない範囲内において、成形材料として一般的に用いられ
る硬化助剤、可塑剤、離型剤などを用いることができ
る。

【００２０】本発明の成形材料は、通常の方法により製
造することができる。すなわち、前記原材料を所定量配
合し、リボンブレンダーやプラネタリミキサーなどを用
いて予備混合した後、加熱ロールや二軸混練機を用いて
溶融混練し、これをさらに造粒化するか、冷却後粉砕・
分級などの操作を経て成形材料とすることができる。

【００２１】次に、本発明の燃料電池セパレーターにつ
いて説明する。本発明の燃料電池セパレーターは、本発
明の成形材料を用いて、これを所定の条件で成形するこ
とにより得られる。本発明の成形材料を燃料電池セパレ
ーターに成形する場合は、圧縮成形やトランスファー成
形により成形する。圧縮成形を用いる場合は、成形品の
形状に合わせて予備成形品を成形し、これを成形するこ
とで成形性を補助することもできる。圧縮成形による製
造の一例を挙げると、圧力５０〜４００ｋｇ／ｃｍ²、
温度２０〜７０℃、時間０.１〜２分間で予備成形品を
成形し、これをさらに圧力２００〜１５００ｋｇ／ｃｍ
²、温度１５０〜２００℃、時間１〜３０分間で成形す
ることにより、燃料電池セパレーター成形品を得ること
ができる。

【００２２】

【実施例】以下、実施例により本発明を説明する。実施
例における「％」は全て「重量％」を表す。

【００２３】［フェノール樹脂の製造］フェノール
（Ｐ）１００ｋｇ、８７％パラホルムアルデヒド（Ｆ）
６２ｋｇ（Ｆ／Ｐモル比１．７０）、酢酸亜鉛０．５ｋ
ｇを還流コンデンサー撹拌機、加熱装置、真空脱水装
置、スタティックミキサー付きレジン循環装置を備えた
３００リッター反応釜内に入れ、還流反応を３時間行っ
た。この時点のフェノール反応率は９２％であった。そ
の後、脱水を行いながら１１５℃迄加熱し、更に１１５
℃、真空度１００Ｔｏｒｒを１時間維持して反応を進め
た後、冷却バット上に取り出し、遊離フェノール除外フ
ェノール換算数平均分子量が８００のレゾール型フェノ
ール樹脂（固形）１０５ｋｇを得た。

【００２４】［成形材料の作成］（１）実施例１前記の方法で製造したレゾール型フェノール樹脂１３．
５％、人造黒鉛８３％及びカーボンブラック２％をヘン
シェルミキサーで撹拌しながら、官能基含有ジエン系ゴ
ムＡを１．５％添加・混合し、原料混合物を得た。この
原料混合物を８０℃の加熱ニーダーで１０分間溶融混練
した後取り出し、顆粒状に粉砕して成形材料を得た。（２）実施例２官能基含有ジエン系ゴムＡのかわりに官能基含有ジエン
系ゴムＢを使用した以外は、実施例１と同様の方法で行
った。（３）実施例３官能基含有ジエン系ゴムＡのかわりに官能基含有ジエン
系ゴムＣを使用した以外は、実施例１と同様の方法で行
った。（４）実施例４クレゾールノボラック型エポキシ樹脂７．９％、ノボラ
ック型フェノール樹脂５．１％、硬化促進剤として、イ
ミダゾール化合物（２−メチル−４−メチルイミダゾー
ル）をエポキシ樹脂に対して１．０％、人造黒鉛８３％
及びカーボンブラック２％をヘンシェルミキサーで撹拌
しながら、官能基含有ジエン系ゴムＡを１．０％添加混
合し、原料混合物を得た。この原料混合物を８０℃の加
熱ニーダーで１０分間溶融混練した後取り出し、顆粒状
に粉砕して成形材料を得た。（５）比較例１実施例１で用いたレゾール型フェノール樹脂１５％、人
造黒鉛８３％及びカーボンブラック２％をヘンシェルミ
キサーで混合して原料混合物を得た。この原料混合物を
８０℃の加熱ニーダーで１０分間溶融混練した後取り出
し、顆粒状に粉砕して成形材料を得た。（６）比較例２官能基含有ジエン系ゴムＡのかわりに官能基を含有しな
いジエン系ゴムＤを使用した以外は、実施例１と同様の
方法で行った。（７）比較例３官能基含有ジエン系ゴムＡのかわりに官能基を含有しな
いジエン系ゴムＥを使用した以外は、実施例１と同様の
方法で行った。

【００２５】［導電性の評価］実施例及び比較例で得ら
れた成形材料を金型温度１７５℃、成形圧力２００ｋｇ
／ｃｍ²、成形時間５分間で圧縮成形して８０×８０×
１５ｍｍの試料３、及び８０×８０×５ｍｍの試料４を
得た。これらの試料を用いて、図１に示す方法で貫通方
向の抵抗を測定し、導電性の評価を行った。即ち、厚さ
の異なる２枚の試料３，４を組み合わせて、カーボンペ
ーパー２を介して電極１にセットし、成形体の厚みが異
なった状態での抵抗値より、貫通方向の固有抵抗を求め
た。比較データとしてＪＩＳＫ７１９４により体積固
有抵抗率も測定した。

【００２６】［セパレーター用素材としての諸特性評
価］実施例及び比較例で得られた成形材料を金型温度１
７５℃、成形圧力２００ｋｇ／ｃｍ²、成形時間５分間
で圧縮成形して３００×３００×２ｍｍの大きさの成形
品を得た。これよりテストピースを切り出し、１８５℃
で３時間の後硬化処理後、評価を行った。（１）曲げ強さ、曲げ弾性率、曲げ歪み量：ＪＩＳＫ
７２０３により測定した。（２）耐酸性：ｐＨ＝２の８０℃硫酸中に５００ｈｒ浸
漬後の曲げ強さの保持率を測定した。

【００２７】［成形性の評価］（１）モノホール流動性：ＪＩＳＫ６９１１により測
定した。（２）溝深さ精度：実施例及び比較例で得られた成形材
料を用い、燃料電池セパレーター相当に幅１.０ｍｍ、
深さ０．５ｍｍ、長さ１６０ｍｍの溝を２．０ｍｍピッ
チで４９本流路加工した成形品を成形して評価した。成
形品は、成形機として上滝社製８００トンプレスを用
い、金型温度１７５℃、成形圧力８００ｋｇ／ｃｍ²、
成形時間２分間で圧縮成形により成形した。成形品の測
定対象溝は、４本目〜（この間７本ピッチ）〜４６本目
（計７本）とし、各々について、長さ方向の中央部と両
端部から１０ｍｍ内側の部分の計３ヶ所を測定ポイント
として、７×３＝２１箇所を測定した。測定方法は、溝
の幅方向中央部と隣接する平坦部の同中央部との差を溝
の深さとし、溝深さ精度は下記の式により求めた。測定
機器は、ＯＬＹＭＰＵＳＳＴＭ６−ＬＭ測長顕微鏡
を用いた。溝深さ精度＝（Σ_i=1 ⁱ⁼²¹ (ｄi−ｄav)² )^0.5 ｄav：２１箇所の溝深さの平均値ｄｉ：ｉ番めでの溝深さ

【００２８】

【表１】

【００２９】［表の注］（１）オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂：日
本化薬株式会社製、ＥＯＣＮ−１０２Ｓ−７０（数平均
分子量７２５）（２）ノボラック型フェノール樹脂：住友ベークライト
株式会社製、ＰＲ−５１７１４（数平均分子量６１４）（３）人造黒鉛：日本黒鉛工業株式会社製、ＰＡＧ−１
２０（４）カーボンブラック：三菱化学株式会社製、ケッチ
ンブラックＥＣ（５）官能基含有ジエン系ゴムＡ：日本石油化学株式会
社製、Ｅ−１０００−８／エポキシ基を有するポリブタ
ジエン（数平均分子量１０００、エポキシ当量２２６）（６）官能基含有ジエン系ゴムＢ：日本石油化学株式会
社製、Ｍ−１０００−８０／酸無水物基を有するポリブ
タジエン（数平均分子量１０００）（７）官能基含有ジエン系ゴムＣ：ダイセル化学工業株
式会社製、ＰＢ−３６００／エポキシ基を有するポリブ
タジエン（数平均分子量３０００、エポキシ当量２０
０）（８）官能基を含有しないジエン系ゴムＤ：ＪＳＲ株式
会社製、ＪＳＲＮ２８０／ブタジエン−アクリロニト
リル共重合体（結合アクリルニトリル量３２％）（９）官能基を含有しないジエン系ゴムＥ：日本石油化
学株式会社製、Ｂ−１０００／ポリブタジエン（数平均
分子量１０００）

【００３０】表１の結果から、実施例１〜３は熱硬化性
樹脂としてフェノール樹脂またはエポキシ樹脂、炭素系
基材として黒鉛、及び官能基含有ジエン系ゴムを、それ
ぞれ特定の割合で配合した成形材料であり、この成形品
の電気的特性、機械的特性、耐酸性、及び溝深さ精度は
いずれも良好なものとなった。一方、比較例１では官能
基含有ジエン系ゴムを用いなかったところ、靭性、溝深
さ精度が低下した。また、比較例２、３では官能基を含
有しないジエン系ゴムを使用したが、機械的強度、耐酸
性、溝深さ精度が低下し、電気的特性においても低下が
認められた。

【００３１】

【発明の効果】本発明は、熱硬化性樹脂、炭素系基材、
及び官能基含有ジエン系ゴムを必須成分として含有し、
前記ジエン系ゴムが前記熱硬化性樹脂との反応性官能基
を有することを特徴とする燃料電池セパレーター用成形
材料である。本発明の成形材料の成形品は、成形性が良
好であり、成形品の機械的特性、電気的特性に優れ、燃
料電池セパレーター用として好適に使用できるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における貫通方向抵抗率の測
定法を示す概略図

【符号の説明】

１電極２カーボンペーパー３本発明の樹脂組成物の成形物（厚さ１５ｍｍ）４本発明の樹脂組成物の成形物（厚さ５ｍｍ）５定電流装置６電圧計

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱硬化性樹脂、導電性を有する炭素系基
材、及びジエン系ゴムを必須成分として含有し、前記ジ
エン系ゴムが前記熱硬化性樹脂との反応性官能基を有す
ることを特徴とする燃料電池セパレーター用成形材料。
【請求項２】熱硬化性樹脂が、レゾール型フェノール
樹脂である請求項１記載の燃料電池セパレーター用成形
材料。
【請求項３】熱硬化性樹脂が、エポキシ樹脂である請
求項１記載の燃料電池セパレーター用成形材料。
【請求項４】導電性を有する炭素系基材が、黒鉛であ
る請求項１ないし３のいずれかに記載の燃料電池セパレ
ーター用成形材料。
【請求項５】ジエン系ゴムが、ポリブタジエンである
請求項１ないし４のいずれかに記載の燃料電池セパレー
ター用成形材料。
【請求項６】成形材料全体１００重量部に対して、熱
硬化性樹脂６〜２２重量部、導電性を有する炭素系基材
７４〜９０重量部、およびジエン系ゴム０．３〜３重量
部を含有する請求項１ないし５のいずれかに記載の燃料
電池セパレーター用成形材料。
【請求項７】請求項１ないし６のいずれかに記載の燃
料電池セパレーター用成形材料を成形してなる燃料電池
セパレーター。