JP2006202730A - Sheet shape forming material for fuel cell separator, its manufacturing method, and separator for fuel cell - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sheet shape forming material for obtaining a fuel cell separator which has a superior conductivity is capable of thinning than the conventional one, and has a high thickness precision, and its manufacturing method, and a fuel cell separator made by forming the forming material. <P>SOLUTION: This is the sheet shape forming material having a conductive particle layer made of a particle containing a conductive particle on at least one side of a resin sheet, and the content of the conductive particle in the sheet shape forming material is 70-95 wt%. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、自動車用電源、ポータブル電源、非常用電源等に用いる燐酸型燃料電池、ダイレクトメタノール型燃料電池、固体高分子型燃料電池等の燃料電池用セパレータに供するシート状成形材料、その製造方法およびそれを用いてなる燃料電池用セパレータに関する。   The present invention relates to a sheet-shaped molding material for use in a fuel cell separator such as a phosphoric acid fuel cell, a direct methanol fuel cell, and a solid polymer fuel cell used for an automobile power source, a portable power source, an emergency power source, etc. The present invention also relates to a fuel cell separator using the same.

水素と酸素との電気化学反応により得られるエネルギーを電力として取り出す所謂燃料電池は、ポータブル機器、自動車等種々の用途に広く利用されると予想されている。この燃料電池は、電解質膜の両面に電極及びカーボンペーパー等のガス拡散層を備えた膜・電極接合体(以下MEAという)を、少なくとも片面に燃料(水素ガスなど)、酸化剤(空気又は酸素)或いはセルを冷却するための冷媒用流路が形成された2枚のセパレータで挟んだ基本構成単位(以下単セルという)を直列に数十から数百セル積層することにより実用的な電力を確保するのが一般的である。
従って、これらの燃料電池に用いられるセパレータには、燃料電池の発電効率を高めるため、「導電性」が求められると同時に、燃料電池の小型化への要求から、セパレータの「薄型化」への要望も高い。又、上記のように、実用的な電力を得るための燃料電池は、通常複数枚のセパレータを厚み方向に積層して用いられるため、セパレータ自体に高度な「厚み精度」を具備させ、セパレ−タとMEAの間及び燃料電池セル間の接触抵抗を低減するとともに、燃料電池に導入される各種ガスまたは液体シール用のパッキンやガスケットの気密性あるいは水密性を確保することが期待されている。かかる観点から、高度な導電性と薄型でかつ厚み精度の高いセパレータ生産に適した成形材料が望まれている。また、経済的な面から高い生産性を有し低コストでセパレータを製造することができる方法も求められている。
A so-called fuel cell that extracts energy obtained by an electrochemical reaction between hydrogen and oxygen as electric power is expected to be widely used in various applications such as portable devices and automobiles. In this fuel cell, a membrane / electrode assembly (hereinafter referred to as MEA) having electrodes and gas diffusion layers such as carbon paper on both surfaces of an electrolyte membrane, fuel (hydrogen gas, etc.) and oxidant (air or oxygen) on at least one surface. ) Or by putting several tens to hundreds of cells in series in a series of basic structural units (hereinafter referred to as single cells) sandwiched between two separators in which refrigerant flow paths for cooling the cells are formed. It is common to secure.
Therefore, separators used in these fuel cells are required to have “conductivity” in order to increase the power generation efficiency of the fuel cell. At the same time, the demand for miniaturization of the fuel cell has led to the “thinning” of the separator. The demand is high. In addition, as described above, since a fuel cell for obtaining practical power is usually used by laminating a plurality of separators in the thickness direction, the separator itself is provided with a high “thickness accuracy” and is separated. It is expected to reduce the contact resistance between the MEA and the MEA and between the fuel cells, and to ensure the airtightness or watertightness of the various gas or liquid seal packings and gaskets introduced into the fuel cell. From such a viewpoint, a molding material suitable for producing separators with high conductivity, thinness, and high thickness accuracy is desired. In addition, a method capable of producing a separator with high productivity and low cost from the economical aspect is also demanded.

このような理由で、導電剤と熱可塑性樹脂を混合した後、押し出し成形法あるいは熱圧延等の慣用の方法でシート状の成形材料を作製し、次いでこのシート状成形材料を燃料および/あるいは酸化剤流路を具備する金型を用い所定のセパレータを成形する方法が提案されている(例えば特許文献1及び2参照)。   For this reason, after mixing the conductive agent and the thermoplastic resin, a sheet-shaped molding material is prepared by a conventional method such as extrusion molding or hot rolling, and then this sheet-shaped molding material is used as fuel and / or oxidation. There has been proposed a method of forming a predetermined separator using a mold having an agent flow path (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

しかし、これらの方法では、熱可塑性樹脂と導電剤として用いられる黒鉛等の導電性粒子との混合物の混練工程、および該混合物を押出加工する際に、熱可塑性樹脂と導電剤に強い剪断力と圧力をかけることとなる。これにより、導電性粒子が破砕されるため、導電性粒子数が増加し、導電性粒子間の接触抵抗が増加し、該シート材料を成形して得られるセパレータの導電性が低下するという問題がある。
又、セパレータの導電性を向上させる目的で、混合物中の導電剤の比率を80重量%以上に増加させると、前記混合物の混練工程、シート化工程および成形工程で更に大きな剪断力と圧力が必要となり、結果としてセパレータに望まれる導電性能を得ることが困難となるとともに、高濃度の導電剤を含むことから、加工性が悪く薄いシートを得ることが難しくなる。さらに、このようなシート材料を成形して得られるセパレータは、金型形状の転写性に乏しく、寸法精度の不良が発生し易く、厚み精度が問題となる。
However, in these methods, a kneading step of a mixture of a thermoplastic resin and conductive particles such as graphite used as a conductive agent, and a strong shearing force on the thermoplastic resin and the conductive agent when the mixture is extruded. Pressure will be applied. As a result, since the conductive particles are crushed, the number of conductive particles increases, the contact resistance between the conductive particles increases, and the conductivity of the separator obtained by molding the sheet material decreases. is there.
Further, if the ratio of the conductive agent in the mixture is increased to 80% by weight or more for the purpose of improving the conductivity of the separator, a larger shearing force and pressure are required in the kneading process, sheeting process and molding process of the mixture. As a result, it is difficult to obtain the conductive performance desired for the separator, and since a high concentration of the conductive agent is included, it is difficult to obtain a thin sheet with poor workability. Furthermore, a separator obtained by molding such a sheet material has poor mold shape transferability, tends to cause dimensional accuracy defects, and thickness accuracy becomes a problem.

特許文献3には、導電剤に強い剪断力あるいは圧力を付加することなく導電性の薄いシートを得る方法として、エポキシ樹脂に黒鉛などの導電性微粒子を均一に分散した所謂導電性塗料を不織布表面に塗布する方法が提案されている。
しかし、この方法によれば、導電性微粒子を均一に分散したエポキシ樹脂を不織布の上に均一に塗布するためには、導電性粒子の添加量を35〜60重量%程度と低くし、流動性を確保する必要があり、この導電性粒子の量では燃料電池用セパレータに要求される200mΩcm以下の導電性を得ることは到底不可能と言わざるを得ないものであった。
従って、従来のシートスタンピング成形、シート圧延成形、打抜成形では、燃料電池用セパレータに求められる高度な導電性を有し、薄くて厚み精度の高いセパレータ生産に適した成形材料を作成することは困難であった。
また直径0.1〜20μmの熱可塑性樹脂繊維と内部に均一に分布する導電性粉粒体とを有する不織布を加熱軟化させて金型内で成形して得られた燃料電池用セパレータ(例えば特許文献4参照)が提案されている。しかしこの方法では、厚みが0.05mm程度のシート状成形材料は得られるが、不織布内部に導電性粉粒体が分布しているため、これより薄いシート状成形材料は得られず、超薄型のセパレータが得られないという問題があった。また熱可塑性樹脂繊維と導電性粉粒体とを原料としていったん不織布を作製する工程を含むことになるため、生産効率の点で不利であり、しかも得られる不織布の厚み精度が低くなる傾向にあった。
特開2001−122677号公報 特開2002−198062号公報 特開2003−89969号公報 特開2004−356091号公報
In Patent Document 3, as a method for obtaining a conductive thin sheet without applying a strong shearing force or pressure to a conductive agent, a so-called conductive coating material in which conductive fine particles such as graphite are uniformly dispersed in an epoxy resin is coated with a nonwoven fabric surface. There has been proposed a coating method.
However, according to this method, in order to uniformly apply the epoxy resin in which the conductive fine particles are dispersed on the nonwoven fabric, the addition amount of the conductive particles is reduced to about 35 to 60% by weight, and the fluidity is reduced. Therefore, it was inevitably impossible to obtain the conductivity of 200 mΩcm or less required for the fuel cell separator with the amount of the conductive particles.
Therefore, in conventional sheet stamping molding, sheet rolling molding, and punching molding, it is possible to produce a molding material that has high conductivity required for a fuel cell separator and is suitable for producing a thin and highly accurate separator. It was difficult.
Further, a separator for a fuel cell obtained by heating and softening a nonwoven fabric having thermoplastic resin fibers having a diameter of 0.1 to 20 μm and conductive powder particles uniformly distributed therein (for example, a patent) Document 4) has been proposed. However, with this method, a sheet-shaped molding material having a thickness of about 0.05 mm can be obtained, but since the conductive powder particles are distributed inside the nonwoven fabric, a sheet-shaped molding material thinner than this cannot be obtained. There was a problem that a mold separator could not be obtained. In addition, since a process for producing a nonwoven fabric once using thermoplastic resin fibers and conductive particles as a raw material is included, it is disadvantageous in terms of production efficiency, and the thickness accuracy of the resulting nonwoven fabric tends to be low. It was.
JP 2001-122777 A JP 2002-198062 A JP 2003-89969 A JP 2004-356091 A

従って、本発明は、上記従来技術の問題点を解決することを課題とするもので、具体的には、優れた導電性を有し、従来よりも薄肉化が可能でかつ高い厚み精度を有する燃料電池セパレータを得るためのシート状成形材料とその製造方法及び該成形材料を成形してなる燃料電池用セパレ−タを提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention aims to solve the above-mentioned problems of the prior art. Specifically, the present invention has excellent conductivity, can be thinner than the conventional one, and has high thickness accuracy. It aims at providing the separator for fuel cells formed by shape | molding the sheet-like molding material for obtaining a fuel cell separator, its manufacturing method, and this molding material.

本発明者らは、上記した技術課題を解決するために鋭意検討した結果、樹脂シートの表面に導電性粒子を層状に付着させてシート状成形材料を作製し、そのシート状成形材料を成形することにより、樹脂と導電性粒子の混練工程が省略され、シートも比較的緩やかな条件で作製が可能となり、導電性粒子の破砕を極めて少なくできるため、導電性に優れ、薄肉でかつ厚み精度の高い燃料電池セパレータを効率よく製造することができることを発見した。
即ち、本発明は樹脂シートの少なくとも片面に、導電性粒子を含む粒子からなる1つの導電性の粒子層を有するシート状成形材料であって、前記シ−ト状成形材料中の導電性粒子の含有量が70〜95重量%であることを特徴とする燃料電池セパレータ用シート状成形材料を提供するものである。
又、本発明は、樹脂シートの少なくとも片面について、
工程(1);樹脂シートの表面に導電性粒子を均一に散布する工程
工程(2);前記樹脂シートに前記導電性粒子の一部を付着する工程
工程(3);前記工程(2)において樹脂シートに付着していない導電性粒子を除去する工程を順次実施することを特徴とする燃料電池セパレータ用シート状成形材料の製造方法を提供するものである。
さらに本発明は、前記したシート状成形材料を成形してなる燃料電池用セパレータを提供するものである。
As a result of intensive studies to solve the above technical problems, the present inventors have produced a sheet-shaped molding material by depositing conductive particles in a layer form on the surface of the resin sheet, and molded the sheet-shaped molding material. This eliminates the kneading step between the resin and the conductive particles, enables the sheet to be produced under relatively mild conditions, and extremely reduces the crushing of the conductive particles. It has been discovered that a high fuel cell separator can be produced efficiently.
That is, the present invention is a sheet-shaped molding material having one conductive particle layer composed of particles containing conductive particles on at least one surface of a resin sheet, wherein the conductive particles in the sheet-shaped molding material A sheet-like molding material for a fuel cell separator, characterized in that the content is 70 to 95% by weight.
In the present invention, at least one side of the resin sheet
Step (1); Step (2) of uniformly dispersing conductive particles on the surface of the resin sheet; Step (3) of attaching a part of the conductive particles to the resin sheet; In the step (2) The present invention provides a method for producing a sheet-shaped molding material for a fuel cell separator, wherein the step of removing conductive particles not attached to a resin sheet is sequentially performed.
Furthermore, this invention provides the separator for fuel cells formed by shape | molding an above described sheet-like molding material.

本発明のシート状成形材料を用いると、従来になく導電性に優れ、薄肉でかつ厚み精度の高い燃料電池セパレータを効率よく製造することができ、かかるセパレータはポータブル電源、自動車電源、非常用電源等の燃料電池に有効に用いることができる。   By using the sheet-shaped molding material of the present invention, it is possible to efficiently produce a fuel cell separator that is superior in conductivity, thin, and has high thickness accuracy, and such separators are portable power supplies, automobile power supplies, and emergency power supplies. It can be effectively used for a fuel cell.

以下本発明をさらに詳しく説明する。
本発明の燃料電池セパレータ用シート状成形材料は、樹脂シートの少なくとも片面に1つの導電性の粒子層を有し、該シ−ト状成形材料中の導電性粒子の含有量が、70〜95重量%であることを特徴とする。導電性粒子の含有量が上記範囲である限り、前記粒子層は該シ−ト状成形材料の片面のみに形成されても良いし、両面に形成されても良い。
本発明のシ−ト状成形材料は、シ−トの表面(片面或いは両面)に導電性粒子が存在し、シートの厚さ方向に偏在して1つの層を形成していることを特徴とする。本発明の燃料電池セパレ−タ用シ−ト状成形材料の断面を模式的に図7に示した。
The present invention will be described in more detail below.
The sheet-shaped molding material for a fuel cell separator of the present invention has one conductive particle layer on at least one surface of a resin sheet, and the content of conductive particles in the sheet-shaped molding material is 70 to 95. It is characterized by weight percent. As long as the content of the conductive particles is within the above range, the particle layer may be formed only on one side of the sheet-shaped molding material or on both sides.
The sheet-like molding material of the present invention is characterized in that conductive particles are present on the surface (one side or both sides) of the sheet and are unevenly distributed in the thickness direction of the sheet to form one layer. To do. FIG. 7 schematically shows a cross section of the sheet-shaped molding material for a fuel cell separator according to the present invention.

本発明の樹脂シートとしては、空隙を有さなくとも、有していてもよいが、空隙を有する方が、導電性粒子の比率が高くなり、導電性に優れたセパレータが得られる。また樹脂シ−トの真比重が大きい場合(樹脂シ−ト厚みが最も薄くなる)でも、厚みが大きいシ−トを本発明に適用でき、得られるシ−ト状成形材料の取扱い性が向上するので好ましい。   The resin sheet of the present invention may or may not have voids. However, if the voids are present, the ratio of conductive particles is increased, and a separator having excellent conductivity can be obtained. Even when the true specific gravity of the resin sheet is large (the thickness of the resin sheet is the thinnest), a sheet having a large thickness can be applied to the present invention, and the handleability of the obtained sheet-like molding material is improved. This is preferable.

本発明に用いる樹脂シ−ト中の空隙の存在位置、空隙の形状は特に限定するものではなく、樹脂シ−トの内部に存在してもよく、樹脂シートの表面に存在してもよい。使用する導電性粒子の付着を容易にするために、空隙は樹脂シ−トの表面に開口した状態で存在することが好ましく、樹脂シ−トの表面で空隙の開口面積が大きく、シ−ト内部で開口面積が小さい方が、樹脂シ−トへの導電性粒子の付着がより確実となり、より好ましい。
又、使用する導電性材料の形状は空隙の形状に類似したものを選択することが好ましい。
The position of the voids in the resin sheet used in the present invention and the shape of the voids are not particularly limited, and may be present inside the resin sheet or on the surface of the resin sheet. In order to facilitate the adhesion of the conductive particles to be used, the voids are preferably present in an open state on the surface of the resin sheet, and the opening area of the voids is large on the surface of the resin sheet. It is more preferable that the opening area is smaller inside because the conductive particles adhere more reliably to the resin sheet.
Moreover, it is preferable to select the shape of the conductive material used that is similar to the shape of the gap.

好適な樹脂シ−トの空隙率は、樹脂シ−トにより多量の導電性粒子を嵌入することができる点、導電性粒子の樹脂シ−トへの固定が容易になる点、樹脂シ−トおよびシ−ト状成形材料の取扱い性等から、30〜90%が好ましく、更に好ましくは50〜85%である。
ここで、樹脂シートの空隙率は、式(I)により算出することができる。
樹脂シートの空隙率(%)=[1−(樹脂シートの真の体積)/(樹脂シートの見かけ上の体積)]×100 (I)
樹脂シートの真の体積は、樹脂シートの重量を測定し、その数値をシートの比重で割ることにより算出することができる。また樹脂シートの見かけ上の体積は、シートの見かけ上の厚み、幅、長さの測定値から算出することができる。本発明の樹脂シートは、表面に空隙が開口している場合、見かけ上の厚みは樹脂シ−トの上下平面間の厚みとする。
The preferred resin sheet porosity is that a large amount of conductive particles can be inserted into the resin sheet, that the conductive particles can be easily fixed to the resin sheet, and the resin sheet. And from the handleability etc. of sheet-like molding material, 30 to 90% is preferable, More preferably, it is 50 to 85%.
Here, the porosity of the resin sheet can be calculated by the formula (I).
Porosity of resin sheet (%) = [1- (true volume of resin sheet) / (apparent volume of resin sheet)] × 100 (I)
The true volume of the resin sheet can be calculated by measuring the weight of the resin sheet and dividing the value by the specific gravity of the sheet. The apparent volume of the resin sheet can be calculated from the measured values of the apparent thickness, width, and length of the sheet. In the resin sheet of the present invention, when a void is opened on the surface, the apparent thickness is the thickness between the upper and lower planes of the resin sheet.

樹脂シ−トの空隙の大きさは、使用する導電性粒子の大きさを考慮して決定される。即ち、大きい導電性粒子を用いる場合は樹脂シ−トの空隙を大きく、小さい導電性粒子を用いる場合は樹脂シ−トの空隙を小さくする。
本発明においては、後記の導電性粒子の平均粒子径の範囲から、空隙の平均孔径は10〜800μmであることが好ましく、50〜500μmが特に好ましい。
空隙の平均孔径が、この範囲にあれば、導電性粒子を樹脂シートの上に均一に散布することができ、また、導電性粒子が嵌入した樹脂シートの空隙から抜け落ちることが少なく、均質なシート状成形材料を得ることができる。
ここで、空隙の平均孔径は、実体顕微鏡等を用いて得られるシ−ト表面の拡大像の外接円直径とし、10mm角のシ−トに存在する空隙の平均孔径の加重平均値である。この場合、空隙がシ−トの厚み方向に貫通している場合は、貫通部の内接円の最短直径を採用する。
The size of the void in the resin sheet is determined in consideration of the size of the conductive particles to be used. That is, when using large conductive particles, the resin sheet gap is increased, and when using small conductive particles, the resin sheet gap is reduced.
In the present invention, the average pore diameter of the voids is preferably 10 to 800 μm, particularly preferably 50 to 500 μm, from the range of the average particle diameter of the conductive particles described later.
If the average pore diameter of the voids is within this range, the conductive particles can be uniformly dispersed on the resin sheet, and the homogeneous sheet is less likely to fall out of the voids of the resin sheet in which the conductive particles are inserted. A shaped molding material can be obtained.
Here, the average pore diameter of the voids is a weighted average value of the average pore diameters of voids existing in a 10 mm square sheet, which is a circumscribed circle diameter of an enlarged image of the sheet surface obtained using a stereomicroscope or the like. In this case, when the space | gap has penetrated in the thickness direction of the sheet | seat, the shortest diameter of the inscribed circle of a penetration part is employ | adopted.

本発明で使用する樹脂シートの目付は、5〜300g/mであることが好ましく、5〜200g/mであることが特に好ましい。樹脂シートの目付が5〜300g/mの範囲にあれば、後述する導電性粒子の重量と樹脂シ−トの重量の比率が好適なシ−ト状成形材料が得られる。これを用いて薄型で厚みバラツキの小さい燃料電池用セパレータを成形することができる。
又、樹脂シートの厚みは、5〜300μmであることが好ましく、50〜200μmであることが特に好ましい。樹脂シートの厚みが5〜300μmの範囲であれば、成形して得られるセパレータの厚み精度を保持し易く、且つ最終的に得られるセパレ−タの導電性を確保する点で好ましい。より厚い樹脂シ−トを用いると、シ−トを複数枚積層してセパレ−タ形状に成形した時に、導電性粒子同士の接点が充分確保できず、セパレ−タの導電性が低下することになる。
Basis weight of the resin sheet used in the present invention is preferably 5~300g / m 2, and particularly preferably 5 to 200 g / m 2. If the basis weight of the resin sheet is in the range of 5 to 300 g / m 2, a sheet-shaped molding material in which the ratio of the weight of conductive particles to be described later and the weight of the resin sheet is suitable is obtained. By using this, a thin fuel cell separator with small thickness variation can be formed.
Moreover, it is preferable that the thickness of a resin sheet is 5-300 micrometers, and it is especially preferable that it is 50-200 micrometers. If the thickness of the resin sheet is in the range of 5 to 300 μm, it is preferable in terms of easily maintaining the thickness accuracy of the separator obtained by molding and securing the conductivity of the separator finally obtained. If a thicker resin sheet is used, when a plurality of sheets are stacked and formed into a separator shape, sufficient contact between the conductive particles cannot be secured, and the conductivity of the separator is reduced. become.

本発明で使用する樹脂シートの樹脂としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂が挙げられる。かかる熱硬化性樹脂としては、例えばフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、マレイミド樹脂、ポリイミド樹脂等を挙げることができる。
熱硬化性樹脂は1種類の樹脂からなるもののみではなく、2種類以上の樹脂を混合しても、2種類以上の樹脂を層状に形成した複合シートも使用することができる(図1参照)。熱硬化性樹脂からなるシ−トは、熱硬化性樹脂と硬化触媒を溶剤で希釈した樹脂溶液を作製し、この溶液を離型紙等の上に塗布した後、加熱や減圧を行い塗膜から溶剤を除去することにより得ることができる。但し、この樹脂シ−トは、最終的にセパレ−タ成形工程で硬化させるべく、未硬化状態、あるいは未硬化状態又はいわゆるBステージ状態で使用することは言うまでもない。
Examples of the resin of the resin sheet used in the present invention include a thermosetting resin and a thermoplastic resin. Examples of such thermosetting resins include phenol resins, epoxy resins, vinyl ester resins, urea resins, melamine resins, unsaturated polyester resins, silicone resins, diallyl phthalate resins, maleimide resins, polyimide resins, and the like.
The thermosetting resin is not limited to one composed of one type of resin, and even if two or more types of resins are mixed, a composite sheet in which two or more types of resins are formed in layers can be used (see FIG. 1). . A sheet made of a thermosetting resin is prepared by preparing a resin solution in which a thermosetting resin and a curing catalyst are diluted with a solvent, and applying this solution onto a release paper, etc. It can be obtained by removing the solvent. However, it goes without saying that this resin sheet is used in an uncured state, an uncured state or a so-called B-stage state in order to be finally cured in a separator molding step.

一方熱可塑性樹脂としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリスチレン、シンジオタクティックポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ABS樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、変性ポリフェニレンエーテル、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリシクロヘキシレンテレフタレート、ポリフェニレンスルフィド、ポリチオエーテルサルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアリレート、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、熱可塑性ポリイミド、液晶ポリマー、ポリテトラフルオロエチレン共重合体、ポリビニリデンフルオライドなどのフッ素樹脂、全芳香族ポリエステル、半芳香族ポリエステル、ポリ乳酸、ポリエステル・ポリエステルエラストマー、ポリエステル・ポリエーテルエラストマーなどの熱可塑性エラストマー等が挙げられる。
又、熱硬化性樹脂と同様に、熱可塑性樹脂は1種類の樹脂からなるもののみではなく、2種類以上の樹脂を混合しても、2種類以上の樹脂を層状に形成した複合シートも使用することができる(図2参照)。
熱可塑性樹脂からなるシートは、通常押出機中で溶融させた樹脂を所定の厚みのスリット状ダイスを通して押し出し加工することにより得ることができる。
On the other hand, examples of the thermoplastic resin include polyethylene, polypropylene, cycloolefin polymer, polystyrene, syndiotactic polystyrene, polyvinyl chloride, ABS resin, polyamide resin, polyacetal, polycarbonate, polyphenylene ether, modified polyphenylene ether, polyethylene terephthalate, polytrimethylene. Terephthalate, polybutylene terephthalate, polycyclohexylene terephthalate, polyphenylene sulfide, polythioethersulfone, polyetheretherketone, polyarylate, polysulfone, polyethersulfone, polyetherimide, polyamideimide, thermoplastic polyimide, liquid crystal polymer, polytetra Fluoroethylene copolymer, polyvinylidene fluoride, etc. Resin, wholly aromatic polyester, semi aromatic polyester, polylactic acid, polyester polyester elastomer include thermoplastic elastomers such as polyester-polyether elastomer.
Also, as with thermosetting resins, thermoplastic resins are not only composed of one type of resin, but even if two or more types of resins are mixed, a composite sheet in which two or more types of resins are formed in layers is also used. (See FIG. 2).
A sheet made of a thermoplastic resin can be usually obtained by extruding a resin melted in an extruder through a slit-shaped die having a predetermined thickness.

また本発明の樹脂シートは、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂を混合したシ−トや2種類以上の樹脂を層状に形成した複合シートの使用もできる(図3参照)。熱硬化性樹脂が液体状である場合には、樹脂シ−トと導電性粒子との接着剤としても使用可能である。   In addition, the resin sheet of the present invention can be a sheet in which a thermosetting resin and a thermoplastic resin are mixed, or a composite sheet in which two or more kinds of resins are formed in a layer shape (see FIG. 3). When the thermosetting resin is liquid, it can be used as an adhesive between the resin sheet and the conductive particles.

更に、前記各樹脂シートに繊維などの補強材を添加することもできる。補強材として使用できる繊維は、ガラス繊維、カーボン繊維、金属繊維または樹脂からなる繊維等を挙げることができる。   Furthermore, reinforcing materials such as fibers can be added to the resin sheets. Examples of the fiber that can be used as the reinforcing material include glass fiber, carbon fiber, metal fiber, and fiber made of resin.

前記の熱可塑性樹脂は、各燃料電池の動作温度に対する耐熱性や耐久性に応じ、適宜選択して用いることができる。
例えば、燐酸型燃料電池に用いる場合、耐蝕性、耐熱性の点から、ポリフェニレンスルフィド樹脂(以下PPSという)が好ましく、また固体高分子型燃料電池、燃料としてメタノールを用いる所謂ダイレクトメタノール型燃料電池に用いる場合、耐蝕性、機械的強度の点からPPSやポリプロピレンが好ましい。PPSは、溶融粘度が低く導電性粒子との親和性が高く、成形品の導電性や機械的強度を高めることができるので、特に好ましい。
The thermoplastic resin can be appropriately selected and used according to the heat resistance and durability with respect to the operating temperature of each fuel cell.
For example, when used in a phosphoric acid fuel cell, a polyphenylene sulfide resin (hereinafter referred to as PPS) is preferable from the viewpoint of corrosion resistance and heat resistance. In addition, a solid polymer fuel cell and a so-called direct methanol fuel cell using methanol as a fuel. When used, PPS and polypropylene are preferable from the viewpoint of corrosion resistance and mechanical strength. PPS is particularly preferable because it has a low melt viscosity and a high affinity with conductive particles, and can increase the conductivity and mechanical strength of the molded product.

これまでの発明者による検討結果から、燃料電池用セパレ−タに求められる数百mΩ・cm以下の体積抵抗率を、導電性粒子と絶縁体である樹脂を用いて達成するためには、導電性粒子を70重量%以上用いる必要があることが判っている。
理論上、導電性粒子の径が小さく、真比重が大きい樹脂シ−トを用いて導電性粒子の重量比率を大きくするためには、樹脂シ−トの厚みを薄くする必要がある。
かかる点を考慮すると、本発明に使用する樹脂シ−トの樹脂は、一般的に熱可塑性樹脂の機械的強度が未硬化の熱硬化性樹脂の機械的強度よりも優れている点と、本発明のシ−ト状成形材料の取扱い易さを考え合わせると、熱可塑性樹脂が好ましい。
In order to achieve a volume resistivity of several hundred mΩ · cm or less required for a separator for a fuel cell based on the results of investigations by the inventors so far, using conductive particles and a resin that is an insulator, It has been found that it is necessary to use 70% by weight or more of particles.
Theoretically, in order to increase the weight ratio of the conductive particles using a resin sheet having a small conductive particle diameter and a large true specific gravity, it is necessary to reduce the thickness of the resin sheet.
In view of such points, the resin of the resin sheet used in the present invention is generally superior in mechanical strength of thermoplastic resin to that of uncured thermosetting resin. Considering the ease of handling of the sheet-like molding material of the invention, a thermoplastic resin is preferable.

本発明に使用する樹脂シートの具体例としては、例えば合成樹脂のシ−ト、合成繊維の織物、不織布などが挙げられる。これらのうち、取扱い性に優れ、空隙率が高い点で不織布が好ましい。
不織布の目付や厚みバラツキは、厚みと空隙率により影響を受けるが、一般に±5〜10%と言われている。本発明の樹脂シ−トの厚みや空隙率の範囲内においては、不織布自体の厚みバラツキが多少あってもシ−ト状成形材料の作製やそれを用いたセパレ−タの作製工程の中で、最終的なセパレ−タの厚み精度を十分に確保することができる。
Specific examples of the resin sheet used in the present invention include, for example, a synthetic resin sheet, a synthetic fiber fabric, and a nonwoven fabric. Of these, non-woven fabrics are preferred because of their excellent handleability and high porosity.
The basis weight and thickness variation of the nonwoven fabric are affected by the thickness and porosity, but are generally said to be ± 5 to 10%. Within the range of the thickness and porosity of the resin sheet of the present invention, even in the case where there is some variation in the thickness of the nonwoven fabric itself, the sheet-shaped molding material is manufactured and the separator is manufactured using the same. In addition, the thickness accuracy of the final separator can be sufficiently ensured.

一般的に不織布とは、繊維同士を化学的方法、機械的方法、又はそれらの組み合わせにより結合や絡み合わせを行った構造物をいう。
前記不織布は、いかなる種類の不織布でもよく、例えば、接着剤によって接合されたもの、ニードルパンチ等により機械的に接合されたもの、スパンボンドのように直接溶融によって接合されたものがいずれも使用できる。不織布の厚み精度がよい点から、スパンボンドのように直接溶融によって接合された不織布が好ましい。
In general, a nonwoven fabric refers to a structure in which fibers are bonded or entangled by a chemical method, a mechanical method, or a combination thereof.
The non-woven fabric may be any type of non-woven fabric, for example, any one bonded by an adhesive, one mechanically bonded by a needle punch or the like, or one bonded by direct melting such as spunbond can be used. . From the viewpoint of good thickness accuracy of the nonwoven fabric, a nonwoven fabric joined by direct melting such as spunbond is preferable.

不織布を構成する繊維の種類は特に制限されないが、容易に繊維化することができる点で、熱可塑性樹脂繊維が好ましい。熱可塑性樹脂繊維の熱可塑性樹脂としては、前記樹脂シートの熱可塑性樹脂として例示したものを使用することができる。
また組成の異なる複数の繊維を組み合わせて用いても良い。この場合、繊維の融点が10℃以上、好ましくは30℃以上異なる繊維を組み合わせるのが好ましく、特に、芯部が高融点で、鞘部が低融点の繊維で構成された繊維を用いた不織布であることが好ましい。かかる不織布であれば、表面に散布した導電性粒子を不織布に付着させる際に、芯部の高融点繊維の形態が保持したまま、低融点の繊維を溶融させるだけで不織布の繊維表面に導電性粒子を容易に付着させることができる。
Although the kind of fiber which comprises a nonwoven fabric is not restrict | limited in particular, A thermoplastic resin fiber is preferable at the point which can be fiberized easily. As the thermoplastic resin of the thermoplastic resin fiber, those exemplified as the thermoplastic resin of the resin sheet can be used.
A plurality of fibers having different compositions may be used in combination. In this case, it is preferable to combine fibers having different melting points of 10 ° C. or more, preferably 30 ° C. or more, and in particular, a nonwoven fabric using fibers composed of fibers having a high melting point in the core and a low melting point in the sheath. Preferably there is. With such a non-woven fabric, when the conductive particles spread on the surface are adhered to the non-woven fabric, the low-melting fiber is simply melted while the shape of the high-melting fiber in the core is maintained, and the non-woven fiber surface is electrically conductive. Particles can be easily attached.

また本発明のシート状成形材料として、炭素繊維を含む不織布を用いることができる。炭素繊維を用いることにより、成形時の熱膨張を抑えることができ、また成形品の強度を向上させることができる。かかる炭素繊維としては、ピッチ系炭素繊維、レーヨン系炭素繊維、ポリアクリロニトリル系炭素繊維等を挙げることができ、これらを単独、又は2種以上の混合物として用いることができる。
更に、シ−ト状成形材料中の導電性粒子の重量範囲を逸脱しない範囲で、不織布中の炭素繊維表面を前記した熱硬化性樹脂で表面処理してから用いることができる。この場合熱硬化性樹脂は、シ−ト状成形材料において、不織布と炭素繊維とのバインダ−として作用するだけでなく、後記する本シ−ト状成形材料をセパレ−タ形状に成形する際には、セパレ−タ中の炭素材料のバインダ−としても効果を発揮する。例えばエポキシ樹脂と硬化剤とを溶剤に希釈した樹脂溶液に、不織布を浸漬した後、あるいは不織布に該樹脂溶液をスプレ−等の方法で塗布した後、脱溶剤することにより、不織布を表面処理することができる。
Moreover, the nonwoven fabric containing carbon fiber can be used as a sheet-like molding material of this invention. By using carbon fibers, thermal expansion during molding can be suppressed, and the strength of the molded product can be improved. Examples of such carbon fibers include pitch-based carbon fibers, rayon-based carbon fibers, and polyacrylonitrile-based carbon fibers. These can be used alone or as a mixture of two or more.
Furthermore, the carbon fiber surface in the nonwoven fabric can be used after being surface-treated with the above-mentioned thermosetting resin without departing from the weight range of the conductive particles in the sheet-shaped molding material. In this case, the thermosetting resin not only acts as a binder between the nonwoven fabric and the carbon fiber in the sheet-shaped molding material, but also when the sheet-shaped molding material described later is molded into a separator shape. Is effective as a binder for the carbon material in the separator. For example, after the nonwoven fabric is immersed in a resin solution in which an epoxy resin and a curing agent are diluted in a solvent, or after the resin solution is applied to the nonwoven fabric by a method such as spraying, the nonwoven fabric is surface-treated by removing the solvent. be able to.

次に、本発明のシート状成形材料を構成する導電性粒子を含む粒子からなる導電性の粒子層について説明する。
本発明は、かかる導電性の粒子層が1層であることが特徴であり、具体的には、図7に例示される。
また粒子層は、導電性の点で導電性粒子を75重量%以上含むものであることが好ましく、100重量%であるのが最も好ましい。
この粒子層は、樹脂シートの表面に層状に形成されていればよく、樹脂シートに付着して、このシートの表面上に形成されていても、粒子が樹脂シート表面の開口した空隙に嵌入して樹脂シートの表層に形成されていてもよい。
粒子が樹脂シートの表面に付着せず開口した空隙の中に存在している場合には、前記の樹脂シートの空隙の平均孔径と導電性粒子の平均粒子径とは一定の関係を有することが必要である。この関係については、前記した空隙の大きさについて説明したとおりである。
Next, the electroconductive particle layer which consists of particle | grains containing the electroconductive particle which comprises the sheet-like molding material of this invention is demonstrated.
The present invention is characterized in that the conductive particle layer is a single layer, and is specifically exemplified in FIG.
In addition, the particle layer preferably contains 75% by weight or more of conductive particles in terms of conductivity, and most preferably 100% by weight.
The particle layer only needs to be formed in layers on the surface of the resin sheet. Even if the particle layer adheres to the resin sheet and is formed on the surface of the sheet, the particles fit into the open voids on the surface of the resin sheet. And may be formed on the surface layer of the resin sheet.
When the particles are present in the open voids without adhering to the surface of the resin sheet, the average pore diameter of the voids of the resin sheet and the average particle size of the conductive particles may have a certain relationship. is necessary. About this relationship, it is as having demonstrated the magnitude | size of above-mentioned space | gap.

導電性粒子としては、例えば炭素粒子、金属、金属化合物などの粉粒体等を挙げることができ、これらの導電性粒子の1種あるいは2種以上を組み合わせて使用することができる。また本発明は、前記導電性粒子に非導電性粒子あるいは半導電性粒子を混合して使用することができる。   Examples of the conductive particles include powder particles such as carbon particles, metals, metal compounds, and the like, and one or more of these conductive particles can be used in combination. In the present invention, the conductive particles can be used by mixing nonconductive particles or semiconductive particles.

非導電性粒子としては、例えば炭酸カルシウム、シリカ、カオリン、クレー、タルク、マイカ、ガラスフレーク、ガラスビーズ、ガラスパウダー、ハイドロタルサイト、ウオラストナイト等が挙げられる。
半導電性粒子としては、例えば酸化亜鉛、酸化錫、酸化チタン等が挙げられる。
Examples of non-conductive particles include calcium carbonate, silica, kaolin, clay, talc, mica, glass flakes, glass beads, glass powder, hydrotalcite, wollastonite, and the like.
Examples of the semiconductive particles include zinc oxide, tin oxide, and titanium oxide.

前記の炭素粒子としては、例えば人造黒鉛、天然黒鉛、ガラス状カーボン、カーボンブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラックなどが挙げられる。これらの炭素粒子を単独で、もしくは2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの炭素粒子の形状に特に制限はなく、箔状、鱗片状、板状、針状、球状、無定形等の何れであってもよい。また、黒鉛を化学処理して得られる膨張黒鉛も使用することができる。導電性を考慮すれば、より少量で高度の導電性を有するセパレータが得られるという点で、人造黒鉛、天然黒鉛、膨張黒鉛が好ましい。   Examples of the carbon particles include artificial graphite, natural graphite, glassy carbon, carbon black, acetylene black, and ketjen black. These carbon particles can be used alone or in combination of two or more. There is no restriction | limiting in particular in the shape of these carbon particles, Any of foil shape, scale shape, plate shape, needle shape, spherical shape, an amorphous shape, etc. may be sufficient. In addition, expanded graphite obtained by chemically treating graphite can also be used. Considering the conductivity, artificial graphite, natural graphite, and expanded graphite are preferable in that a separator having a high degree of conductivity can be obtained in a smaller amount.

また前記の金属、金属化合物としては、例えば、アルミニウム、亜鉛、鉄、銅、金、ステンレス、パラジウム、チタンなど、更には、チタン、ジルコニウム、ハフニウム等のホウ化物などが挙げられる。これらの金属、金属化合物を単独で、もしくは2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの金属、金属化合物の粉粒体の形状に特に制限はなく、箔状、鱗片状、板状、針状、球状、無定形等の何れであってもよい。更に、これらの金属、金属化合物が非導電性あるいは半導電性材料の粉粒体表面に被覆されたものも使用可能である。   Examples of the metal and metal compound include aluminum, zinc, iron, copper, gold, stainless steel, palladium, titanium, and borides such as titanium, zirconium, and hafnium. These metals and metal compounds can be used alone or in combination of two or more. There are no particular restrictions on the shape of the powder of these metals and metal compounds, and any shape such as foil, scale, plate, needle, sphere, and amorphous may be used. Furthermore, it is also possible to use a metal or metal compound coated on the surface of a non-conductive or semiconductive material powder.

導電性粒子の大きさは、樹脂シートの上に均一に分布させることができる限り特に制限されないが、成形して得られる燃料電池用セパレータの導電性と機械的性質の点から、平均粒子径が1〜800μmの範囲のものが好ましく、特に50〜600μmが好ましい。
導電性粒子の粒子径の測定方法は、レーザー光回折法、ふるい法などの方法がある。
レーザー光回折法は、粒子の回折光の強度分布が粒子径の関数であることを利用するものであり、具体的には炭素粉体を分散させた懸濁液をレーザー光路中に流し、次々に通過する粒子の回折光をレンズで平面波とし、その半径方向の強度分布を回転スリットでフォトディテクターに投影して検出するものである。
The size of the conductive particles is not particularly limited as long as it can be uniformly distributed on the resin sheet. However, from the viewpoint of the conductivity and mechanical properties of the fuel cell separator obtained by molding, the average particle size is The thing of the range of 1-800 micrometers is preferable, and 50-600 micrometers is especially preferable.
Examples of the method for measuring the particle diameter of the conductive particles include a laser beam diffraction method and a sieving method.
The laser light diffraction method utilizes the fact that the intensity distribution of the diffracted light of a particle is a function of the particle diameter. Specifically, a suspension in which carbon powder is dispersed is caused to flow through the laser light path, one after another. The diffracted light of the particles passing through is converted into a plane wave by a lens, and the intensity distribution in the radial direction is detected by projecting it onto a photodetector with a rotary slit.

また導電性粒子のシ−ト表面での散布の均一性や分布の均一性を損なわない範囲で、炭素繊維を併用することができる。この炭素繊維の併用によりセパレ−タの弾性率を改善することができる。
炭素繊維としては、シ−ト状成形材料表面の導電性粒子と炭素繊維分布を均質とする観点から、炭素繊維の繊維長は3mm以下、好ましくは1mm以下のものが適用される。
本発明のシート状成形材料は、成形品の厚みバラツキを小さくするため、見かけ上の平均厚みは導電性粒子の平均粒子径との関係で0.1〜0.6mmであることが好ましく、特に0.1〜0.4mmであることが好ましい。
In addition, carbon fibers can be used in combination as long as the uniformity of distribution and distribution uniformity of the conductive particles on the sheet surface are not impaired. By using this carbon fiber in combination, the elastic modulus of the separator can be improved.
As the carbon fiber, the fiber length of the carbon fiber is 3 mm or less, preferably 1 mm or less, from the viewpoint of homogenizing the conductive particles and the carbon fiber distribution on the surface of the sheet-shaped molding material.
In order to reduce the thickness variation of the molded product, the apparent average thickness of the sheet-shaped molding material of the present invention is preferably 0.1 to 0.6 mm in relation to the average particle diameter of the conductive particles. It is preferable that it is 0.1-0.4 mm.

次に、本発明の燃料電池セパレータ用シート状成形材料の製造方法について説明する。
本発明の燃料電池セパレ−タ用シ−ト状成形材料の製造方法としては、例えばa)樹脂シ−トに接着剤を介さず導電性粒子を付着させる方法、b)樹脂シートに接着剤を介して導電性粒子を接着する方法等が挙げられる。これらの方法のうち、導電性粒子の含有量を高くすることができ、高い導電性が得られる点でa)の方法が好ましい。
次に前記a)の方法である本発明の燃料電池セパレータ用シ−ト状成形材料の製造方法について更に詳細に説明する。
即ち、この製造方法は、樹脂シートの片面について、下記の工程(1)、工程(2)及び工程(3)を順次実施することにより行われる。
工程(1)は樹脂シートの表面に導電性粒子を均一に散布する工程である。
Next, the manufacturing method of the sheet-like molding material for fuel cell separators of this invention is demonstrated.
As a method for producing a sheet-shaped molding material for a fuel cell separator of the present invention, for example, a) a method in which conductive particles are adhered to a resin sheet without using an adhesive, and b) an adhesive is applied to a resin sheet. For example, a method of adhering conductive particles through the substrate can be used. Among these methods, the method a) is preferable in that the content of conductive particles can be increased and high conductivity can be obtained.
Next, the method for producing a sheet-shaped molding material for a fuel cell separator according to the present invention, which is the method a), will be described in more detail.
That is, this manufacturing method is performed by sequentially performing the following step (1), step (2) and step (3) on one side of the resin sheet.
Step (1) is a step of uniformly dispersing conductive particles on the surface of the resin sheet.

散布方法としては、樹脂シ−ト表面の全面を導電性粒子が覆うように散布し、導電性粒子と樹脂シ−トの接触面積がなるべく大きくなるように散布することが好ましい。
導電性粒子の具体的な散布方法としては、特に限定はないが、例えばイ)多数のノズルを有する散布装置で必要な量の導電性粒子を均等に樹脂シート上に散布する方法、ロ)多めの導電性粒子を樹脂シート表面の一端に載せ、スキージ板で樹脂シートの全面に均一に広げる方法が挙げられる。より均一で凹凸のない導電性粒子層が得られる点でロ)の方法が好ましい。この場合、導電性粒子の量は付着することが予定されている量の2倍以上の量を散布することが好ましい。
As a spraying method, it is preferable to spray the resin sheet so that the entire surface of the resin sheet is covered with the conductive particles, and to spread the contact area between the conductive particles and the resin sheet as much as possible.
There are no particular restrictions on the method of spraying the conductive particles. For example, a) a method of spraying the required amount of conductive particles evenly on a resin sheet using a spraying device having a large number of nozzles; There is a method in which the conductive particles are placed on one end of the surface of the resin sheet and uniformly spread over the entire surface of the resin sheet with a squeegee plate. The method b) is preferred in that a more uniform and uneven conductive particle layer can be obtained. In this case, it is preferable that the amount of the conductive particles is sprayed in an amount that is twice or more the amount that is expected to adhere.

図4は樹脂シート6の片面に導電性粒子7を散布する工程(1)を表す概念図である。
上記ロ)の方法を図4に基いて説明する。樹脂シート6の上に導電性粒子を載せ、次に、導電性粒子を樹脂シート6の全面に広げる。導電性粒子を広げる方法は種々あるが、例えば導電性粒子の平均直径の3〜10倍の高さにあるスペーサー8を樹脂シート6の両側(上下、又は左右)に置き、スペーサーの片側からもう一方の側に沿ってスキージ板9で導電性粒子を均一に樹脂シート6の全面に広げる。スキージ板9でシート6の全面に広げることにより、樹脂シート6上に一定厚みを有する導電性粒子の均一な層が形成される。
前記b)の接着剤を介する方法は、樹脂シ−トの表面に導電性粒子を散布する前に、予め接着剤を塗布するものである。
FIG. 4 is a conceptual diagram showing the step (1) of spreading the conductive particles 7 on one side of the resin sheet 6.
The method b) will be described with reference to FIG. Conductive particles are placed on the resin sheet 6, and then the conductive particles are spread over the entire surface of the resin sheet 6. There are various methods for spreading the conductive particles. For example, spacers 8 having a height of 3 to 10 times the average diameter of the conductive particles are placed on both sides (up and down or left and right) of the resin sheet 6, and the other side of the spacer The conductive particles are uniformly spread over the entire surface of the resin sheet 6 by the squeegee plate 9 along one side. By spreading over the entire surface of the sheet 6 with the squeegee plate 9, a uniform layer of conductive particles having a certain thickness is formed on the resin sheet 6.
In the method of b) using an adhesive, an adhesive is applied in advance before the conductive particles are dispersed on the surface of the resin sheet.

かかる接着剤として使用できる化合物としては、特に限定されず、水性型、溶剤型及び無溶剤型のいずれでもよい。
無溶剤型は常温で液体状であることが必要であり、この場合液体状熱硬化性樹脂であることが好ましい。水性型や溶剤型の接着剤を使用する場合は、樹脂シ−ト上にこれらを塗布した後、導電性粒子を散布してから加熱や減圧を行うことにより、接着させることができる。又いずれの型の接着剤においても、樹脂シ−トの融点温度で熱的に安定なものを使用することが必要である。
樹脂シ−ト及び導電性粒子の両方への接着性に優れる接着剤としては、カルボキシル基、ヒドロキシル基、アミノ基、スルホン酸基、リン酸基等の官能基を単独又は2種以上含有する化合物が好ましいものとして挙げられる。
接着剤を介する方法では、樹脂シートの表面に接着剤層と導電性粒子層を有する成形材料が得られる。
The compound that can be used as the adhesive is not particularly limited, and may be any of an aqueous type, a solvent type, and a solventless type.
The solventless type needs to be liquid at room temperature, and in this case, it is preferably a liquid thermosetting resin. In the case of using a water-based or solvent-type adhesive, after applying them on a resin sheet, the conductive particles can be dispersed and then heated or decompressed to be adhered. In any type of adhesive, it is necessary to use an adhesive that is thermally stable at the melting point temperature of the resin sheet.
As an adhesive having excellent adhesion to both resin sheets and conductive particles, a compound containing a single functional group or two or more functional groups such as carboxyl group, hydroxyl group, amino group, sulfonic acid group, and phosphoric acid group Is preferable.
In the method using an adhesive, a molding material having an adhesive layer and a conductive particle layer on the surface of the resin sheet is obtained.

工程(2)は、前記樹脂シートに導電性粒子の一部を付着する工程である。
樹脂シートに導電性粒子を付着する方法としては、樹脂シート表面に導電性粒子を散布した後、1)加圧ロ−ルやプレスを用いて導電性粒子を樹脂シ−トに押しつけ、導電性粒子を樹脂シ−トに付着させる方法、2)樹脂シ−トが不織布等繊維から構成される場合には、導電性粒子を樹脂シ−トに押しつけて、導電性粒子と繊維との絡まりを起こさせる方法、3)樹脂シ−トが加熱により軟化もしくは溶融する場合には、樹脂シ−ト及び/又は導電性粒子に熱を加えて樹脂シ−トの全部又は一部を溶融させた後、冷却して導電性粒子を樹脂シ−トに熱融着する方法が挙げられる。又、上記した1)〜3)の方法を組み合わせても良い。
Step (2) is a step of attaching a part of the conductive particles to the resin sheet.
As a method for adhering the conductive particles to the resin sheet, after spreading the conductive particles on the surface of the resin sheet, 1) Press the conductive particles against the resin sheet using a pressure roll or press, 2) Method of adhering particles to resin sheet, 2) When resin sheet is composed of fibers such as non-woven fabric, the conductive particles are pressed against the resin sheet to entangle the conductive particles and fibers. 3) When the resin sheet is softened or melted by heating, heat is applied to the resin sheet and / or conductive particles to melt all or part of the resin sheet. And a method of cooling and thermally fusing the conductive particles to the resin sheet. Further, the above methods 1) to 3) may be combined.

前記方法3)における熱融着の方法としては、例えばカレンダーロール、熱風ヒーター、赤外線ヒーター、水蒸気による加熱などの方法があるが、本発明では、導電性粒子の飛散防止の点から、カレンダーロ−ル又は赤外線ヒ−タ−による加熱が好ましい。   Examples of the heat fusion method in the method 3) include a calender roll, a hot air heater, an infrared heater, and heating with water vapor. In the present invention, from the viewpoint of preventing scattering of conductive particles, Heating by a laser or infrared heater is preferred.

カレンダーロ−ル加熱の方法を、図5に基いて具体的に説明する。まずカレンダーロール10を樹脂シート6の熱軟化温度より5〜20℃高い温度までに加熱し、工程(1)で用意した樹脂シート6と導電性粒子7との積層物の上に、導電性粒子7と接触させながら通過させ、加熱したカレンダーロール10の熱を導電性粒子7に伝え、導電性粒子7に蓄蔵した熱で導電性粒子7と接触する樹脂シート6の局部を溶融させる。次いで溶融した樹脂シート6が自然冷却し、樹脂シート6と接触した導電性粒子7が樹脂シート6と融着する。
このカレンダー加熱の方法は、樹脂シート6全体を加熱せず、導電性粒子7と接触する樹脂シート6の局部のみを加熱し他の部分には熱が伝わらないため、熱による樹脂シート6の伸縮が生じることがないので、より均一なシート状成形材料を得ることができる点で好ましい。この際、カレンダーロールの押付圧力が5kgf/cm以下であれば、導電性粒子を破壊せずに樹脂シートに付着することができる。工程(2)が終了した時点で、樹脂シ−トに導電性粒子が付着して存在し、更にその上に樹脂シ−トに付着していない導電性粒子が載った燃料電池セパレ−タ用シ−ト状成形材料前駆体を得ることができる。
また工程(1)において予め樹脂シートに接着剤を塗布した前記b)の方法では、この工程(2)において、例えば接着剤として液体状熱硬化性樹脂を用いる場合には、この樹脂と接している導電性粒子を、カレンダ−ロ−ル加熱法等に用いて樹脂シートと接着させることにより導電性粒子の一部を樹脂シートに付着することができる。
The calender roll heating method will be specifically described with reference to FIG. First, the calender roll 10 is heated to a temperature 5 to 20 ° C. higher than the heat softening temperature of the resin sheet 6, and the conductive particles are formed on the laminate of the resin sheet 6 and the conductive particles 7 prepared in the step (1). The heat is transferred to the conductive particles 7 while being brought into contact with the conductive particles 7, and the local portions of the resin sheet 6 that are in contact with the conductive particles 7 are melted by the heat stored in the conductive particles 7. Next, the molten resin sheet 6 is naturally cooled, and the conductive particles 7 in contact with the resin sheet 6 are fused to the resin sheet 6.
In this calendar heating method, the entire resin sheet 6 is not heated, only the local portion of the resin sheet 6 that contacts the conductive particles 7 is heated, and heat is not transmitted to other portions. This is preferable in that a more uniform sheet-shaped molding material can be obtained. At this time, if the pressing pressure of the calendar roll is 5 kgf / cm or less, the conductive particles can be adhered to the resin sheet without breaking. When the step (2) is completed, the conductive particles are attached to the resin sheet, and the conductive particles not attached to the resin sheet are placed on the resin sheet. A sheet-like molding material precursor can be obtained.
In the method of b) in which an adhesive is previously applied to the resin sheet in step (1), in this step (2), for example, when a liquid thermosetting resin is used as the adhesive, the resin sheet is in contact with the resin sheet. A part of the conductive particles can be attached to the resin sheet by adhering the conductive particles to the resin sheet using a calender roll heating method or the like.

工程(3)は、前記工程(2)で樹脂シートに付着していない導電性粒子を除去する工程である。樹脂シート6と直接接触していない導電性粒子は融着せず、これらの融着していない導電性粒子を除去することにより、本発明の導電性粒子層を有するシート状成形材料を得ることができる。
樹脂シートに付着していない導電性粒子を除去する方法としては、ア)前記燃料電池セパレ−タ用シ−ト状成形材料前駆体の天地をひっくり返して樹脂シ−トに付着していない導電性粒子を樹脂シ−ト上から落下させる方法、イ)該前駆体の上方から吸引ノズルを用いて樹脂シ−トに付着していない導電性粒子を吸引除去する方法、ウ)該前駆体の上方から気体を吹き付け、樹脂シ−トに付着していない導電性粒子を吹き飛ばして除去する方法が挙げられる。
前記ア)の方法により、燃料電池セパレ−タ用シ−ト状成形材料前駆体を図6に示す装置を用いれば、連続的に付着していない導電性粒子を該前駆体から除去できる。この除去した導電性粒子は回収し、再利用することができる。
図7中の符号11は熱可塑性樹脂シート6と導電性粒子7との熱融着部である。
Step (3) is a step of removing conductive particles not attached to the resin sheet in the step (2). The conductive particles that are not in direct contact with the resin sheet 6 are not fused, and by removing these non-fused conductive particles, a sheet-shaped molding material having the conductive particle layer of the present invention can be obtained. it can.
As a method for removing conductive particles not adhered to the resin sheet, a) Conductivity not adhered to the resin sheet by turning over the top of the sheet-shaped molding material precursor for the fuel cell separator. A method of dropping the conductive particles from above the resin sheet, a) a method of sucking and removing conductive particles not attached to the resin sheet from above the precursor using a suction nozzle, and c) the precursor of the precursor There is a method in which gas is blown from above and conductive particles that are not attached to the resin sheet are blown away and removed.
When the apparatus shown in FIG. 6 is used for the sheet-shaped molding material precursor for a fuel cell separator, the conductive particles not continuously adhered can be removed from the precursor. The removed conductive particles can be recovered and reused.
Reference numeral 11 in FIG. 7 denotes a heat-sealed portion between the thermoplastic resin sheet 6 and the conductive particles 7.

以上の工程(1)、工程(2)及び工程(3)を順次実施することにより、樹脂シ−トの片面に導電性粒子が層状に付着した燃料電池セパレ−タ用シ−ト状成形材料を製造することができる。
樹脂シ−トのもう一方の面に導電性粒子層を形成させる場合には、前記工程で得られたシ−ト状成形材料の天地をひっくり返し、工程(1)、工程(2)及び(3)を順次実施すれば良い。
A sheet-shaped molding material for a fuel cell separator in which conductive particles are adhered in a layered manner on one surface of a resin sheet by sequentially performing the above-described steps (1), (2) and (3). Can be manufactured.
When the conductive particle layer is formed on the other surface of the resin sheet, the sheet-like molding material obtained in the above step is turned upside down, and the steps (1), (2) and ( 3) may be performed sequentially.

本発明のシート状成形材料の製造方法は、樹脂シートに貫入、熱融着または接着により導電性粒子を付着して、シート状成形材料を成形する方法を採るので、各工程において原料として使用した導電性粒子が殆ど破砕されることがなく、その粒子径が保持されやすいという特徴がある。
本発明の方法によれば、導電性粒子の大きさ及び形状と樹脂シ−トの表面積を適宜選択することにより、樹脂シ−トに付着する導電性粒子の量が設計できる。単位面積当たりの樹脂シ−トに付着する導電性粒子の量は、樹脂シ−トの表面積と導電性粒子の大きさ及び形状によって規定されるため、通常使用されている樹脂シ−ト及び導電性粒子を用いることにより、極めてシ−ト状成形材料の厚みと導電性粒子付着量のバラツキの小さい燃料電池セパレ−タ用シ−ト状成形材料が製造できる。
The method for producing a sheet-shaped molding material of the present invention employs a method of molding a sheet-shaped molding material by adhering conductive particles to a resin sheet by penetration, heat fusion or adhesion, and thus used as a raw material in each step. There is a feature that the conductive particles are hardly crushed and the particle diameter is easily maintained.
According to the method of the present invention, the amount of conductive particles adhering to the resin sheet can be designed by appropriately selecting the size and shape of the conductive particles and the surface area of the resin sheet. Since the amount of conductive particles adhering to the resin sheet per unit area is defined by the surface area of the resin sheet and the size and shape of the conductive particles, the resin sheet and conductive material that are usually used are used. By using the conductive particles, it is possible to manufacture a sheet-shaped molding material for a fuel cell separator with extremely small variations in the thickness of the sheet-shaped molding material and the amount of conductive particles attached.

本発明の燃料電池用セパレータは、前記の各工程を経て得られるシート状成形材料を一枚又は複数枚積層したものを、成形することにより得ることができる。
かかる成形の方法としては、従来から実施されているプレス成形、スタンパブル成形等が挙げられる。シ−ト状成形材料が熱可塑性樹脂からなる場合と熱硬化性樹脂からなる場合に分けて、以下に具体的に説明する。
The fuel cell separator of the present invention can be obtained by molding one or a plurality of laminated sheet-like molding materials obtained through the above-described steps.
Examples of such molding methods include conventionally performed press molding and stampable molding. The sheet-shaped molding material will be described in detail below by dividing it into a case of being made of a thermoplastic resin and a case of being made of a thermosetting resin.

シ−ト状成形材料が熱可塑性樹脂からなる場合は、セパレ−タ形状を具備するキャビティ−金型に上記シ−ト状成形材料を少なくとも1枚設置する。この場合、金型温度は樹脂シ−トの融点以下であることが好ましい。金型温度が樹脂シ−トの融点以上である場合は、該シ−ト状成形材料を金型に設置すると短時間で該シ−トが収縮などの変形を生じ、樹脂と導電性粒子の部分的な分布が不均一になる傾向があるため好ましくない。
次に、コア金型を上記シ−ト状成形材料に設置し、該シ−ト状成形材料をコア金型とキャビティ−金型で0.05MPa〜10MPaの圧力で押圧しながら、加温プレス等を用いて樹脂シ−トの融点以上の温度まで加温した後、金型温度を樹脂シ−トの融点以下、好ましくは融点以下〜50℃までの温度まで冷却プレス等を用いて冷却しながら、該シ−ト状成形材料に0.5MPa〜100MPaの圧力を印加する。金型が冷却された後、除圧して金型からセパレ−タを取り出す。
When the sheet-shaped molding material is made of a thermoplastic resin, at least one sheet-shaped molding material is placed in a cavity mold having a separator shape. In this case, the mold temperature is preferably not higher than the melting point of the resin sheet. When the mold temperature is equal to or higher than the melting point of the resin sheet, when the sheet-shaped molding material is placed in the mold, the sheet undergoes deformation such as shrinkage in a short time, and the resin and the conductive particles This is not preferable because the partial distribution tends to be non-uniform.
Next, the core mold is placed on the sheet-shaped molding material, and the sheet-shaped molding material is pressed with the core mold and the cavity mold at a pressure of 0.05 MPa to 10 MPa while being heated. After heating to a temperature not lower than the melting point of the resin sheet using, etc., the mold temperature is cooled to a temperature not higher than the melting point of the resin sheet, preferably not higher than the melting point to 50 ° C. using a cooling press or the like. However, a pressure of 0.5 MPa to 100 MPa is applied to the sheet-shaped molding material. After the mold is cooled, the pressure is released and the separator is removed from the mold.

シ−ト状成形材料が熱硬化性樹脂からなる場合は、熱硬化性樹脂の硬化温度に加温されたセパレ−タ金型を用いて該シ−ト状成形材料を圧縮成形法によりセパレ−タを作製する。この場合の成形圧力は、0.5MPa〜100MPaの範囲で適宜選択する。   When the sheet-shaped molding material is made of a thermosetting resin, the sheet-shaped molding material is separated by a compression molding method using a separator mold heated to the curing temperature of the thermosetting resin. Make the data. The molding pressure in this case is appropriately selected within the range of 0.5 MPa to 100 MPa.

前記シ−ト状成形材料の樹脂が溶融し加圧されている状態を考えると、プレスから負荷される圧力が固体である導電性粒子を介して溶融樹脂に伝達され、圧力負荷方向の導電性粒子の間に介在する溶融樹脂は、圧力により圧力負荷方向と直行する方向に押し出される。
即ち、加圧前に絶縁層として存在した該シ−ト状成形材料中の樹脂は、加圧過程で導電性粒子間に形成される空隙部分に押し出されることにより、セパレ−タの厚み方向の導電性が確保できることになる。(図8参照)
Considering the state in which the resin of the sheet-shaped molding material is melted and pressurized, the pressure applied from the press is transmitted to the molten resin through the conductive particles that are solid, and the conductivity in the pressure load direction The molten resin interposed between the particles is extruded in a direction perpendicular to the pressure load direction by pressure.
That is, the resin in the sheet-shaped molding material that existed as an insulating layer before pressurization is pushed out into the void portion formed between the conductive particles in the pressurization process, thereby causing the separator in the thickness direction of the separator. Conductivity can be secured. (See Figure 8)

従来の技術では、厚みが1mm以下のセパレータを成形することが困難であったが、本発明のシート状成形材料の見かけ上の厚みの範囲が0.1〜0.6mmであるため、それを積層することによって、厚みバラツキの小さい1mm以下の薄肉セパレータを容易に得ることができる。
本発明のシート状成形材料を成形して得られるセパレータの厚みバラツキは、15μm以下であることが好ましい。
In the prior art, it was difficult to mold a separator having a thickness of 1 mm or less, but the apparent thickness range of the sheet-shaped molding material of the present invention is 0.1 to 0.6 mm. By laminating, a thin separator of 1 mm or less with small thickness variation can be easily obtained.
The thickness variation of the separator obtained by molding the sheet-shaped molding material of the present invention is preferably 15 μm or less.

本発明のシート状成形材料を用いて成形した燃料電池用セパレータは、導電性粒子を特に熱可塑性樹脂マトリックスに高密度に均一に分布させることができ、その結果、導電性に優れるセパレータを得ることができる。
一般に、燃料電池用セパレータを成形する際、原料として使用した導電性粒子の平均粒子径が最終的に得られる燃料電池用セパレータにおいて、できる限り保持されている方が、燃料電池用セパレータの導電性の観点から好ましい。かかる観点から、最終的に得られる燃料電池用セパレータに含有される導電性粒子の平均粒子径が、樹脂シートを成形する前の平均粒子径の60%以上であるのが好ましく、70%以上であることがより好ましく、さらに80%以上であることが特に好ましい。
The separator for a fuel cell molded using the sheet-shaped molding material of the present invention can uniformly distribute conductive particles particularly in a thermoplastic resin matrix at high density, and as a result, obtains a separator having excellent conductivity. Can do.
In general, when forming a fuel cell separator, the fuel cell separator in which the average particle diameter of the conductive particles used as a raw material is finally obtained is preferably maintained as much as possible. From the viewpoint of From this viewpoint, the average particle size of the conductive particles contained in the finally obtained fuel cell separator is preferably 60% or more of the average particle size before molding the resin sheet, and is 70% or more. More preferably, it is more preferably 80% or more.

前記燃料電池用セパレータは、燃料電池の基本構成単位、即ち単セルのみから構成される燃料電池に使用できるのは勿論であるが、かかる単セルを複数積層した燃料電池スタックにも使用することができる。
燃料電池は、化石燃料を改質して得られた水素を主燃料として、この水素と酸素との電気化学反応により生成するエネルギーを電力として取り出す発電装置である。通常この発電を生ぜしめる単セルを直列に複数重ねたスタック構造とし、スタックの両端に設けた集電板で集電することにより形成されるものである。
本発明で得られる燃料電池用セパレータの形状は、特に制限はないが、例えば図9に示される燃料電池用セパレータ12が挙げられる。この図9において、ガス又は液体の流路13を片面又は両面に有する形状のセパレータが示されている。
本発明の燃料電池セパレータ用シート状成形材料は、かかる構造を有する、いわゆるリブ付き形状を有する燃料電池用セパレータを製造するのに特に適している。
本発明の燃料電池用セパレータは、具体的には、ヒドラジン型、ダイレクトメタノール型、アルカリ型、固体高分子型、リン酸型等、種々の形式の燃料電池用のセパレータとして使用できる。
本発明の燃料電池用セパレータを用いて得られる燃料電池は、衝撃に対して強くかつ小型化が可能であるため、例えば電気自動車用電源、ポータブル電源、非常用電源等の他、人工衛星、飛行機、宇宙船等各種の移動体用電源として使用することができる。
The fuel cell separator can be used for a fuel cell composed of only a single cell as a basic unit of a fuel cell, that is, a fuel cell stack in which a plurality of such single cells are stacked. it can.
A fuel cell is a power generation device that uses hydrogen obtained by reforming fossil fuel as a main fuel and extracts energy generated by an electrochemical reaction between the hydrogen and oxygen as electric power. Usually, this is formed by stacking a plurality of single cells that generate power in series and collecting current with current collecting plates provided at both ends of the stack.
Although there is no restriction | limiting in particular in the shape of the separator for fuel cells obtained by this invention, For example, the separator 12 for fuel cells shown by FIG. 9 is mentioned. In FIG. 9, a separator having a shape having gas or liquid flow passages 13 on one side or both sides is shown.
The sheet-shaped molding material for a fuel cell separator of the present invention is particularly suitable for producing a fuel cell separator having such a structure and a so-called ribbed shape.
Specifically, the separator for a fuel cell of the present invention can be used as a separator for various types of fuel cells such as a hydrazine type, a direct methanol type, an alkali type, a solid polymer type, and a phosphoric acid type.
Since the fuel cell obtained by using the fuel cell separator of the present invention is strong against impact and can be downsized, for example, an electric vehicle power source, a portable power source, an emergency power source, an artificial satellite, an airplane, etc. It can be used as a power source for various mobile objects such as spacecraft.

次に、本発明の実施態様を実施例で説明する。実施例及び比較例中、部及び%は特に断りのない限り、重量部及び重量%を表すものとする。
実施例1
大きさが150mm×150mmのPPS繊維不織布(目付は15g/m、厚みは60μm、空隙の平均孔径は38μm、空隙率は85%)の上に、人造黒鉛(無定形、平均粒子径は88μm)粒子5gを散布し、続いて不織布の両端に高さが0.8mmのスペーサーを置き、スペーサーの片側からもう一方の側に沿ってスキージ板を移動し、人造黒鉛粒子が不織布全面に載るように広げた。
次に、予め265〜280℃に加熱したカレンダーロールを前記不織布の黒鉛側に押し付けながら、片側からもう一方の側に移動した。次いで自然冷却した後、5kgf/cmでエアーブローし、不織布繊維と融着していない黒鉛を除去することにより、見かけ上の厚みが0.15mm、目付が75g/m、空隙率が約73%であるシート状成形材料を得た。
前記シート状成形材料を20枚積み重ねたものを加熱炉中で300℃に加熱し、PPS繊維を溶融させ、直ちにプレス成形機に装着された150℃に加熱した金型に供給し、40MPaで加圧することにより賦型し冷却固化させ、図10に示す形状を有する幅15cm、平均厚み1.09mm、長さ15cmのリブ付成形品を得た。成形サイクルは30秒であった。
前記と同様の操作を行い、幅15cm、厚み約1mm、長さ15cmの平板状成形品も成形した。
該成形品の体積抵抗率は6mΩ・cm、曲げ強さは53MPa、厚みバラツキ0.009mm、成形品中の黒鉛の平均粒子径は81μmであった。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to examples. In Examples and Comparative Examples, parts and% represent parts by weight and% by weight unless otherwise specified.
Example 1
On a PPS fiber nonwoven fabric having a size of 150 mm × 150 mm (weight is 15 g / m 2 , thickness is 60 μm, average pore diameter is 38 μm, porosity is 85%), artificial graphite (amorphous, average particle diameter is 88 μm) ) Disperse 5g of particles, then place a spacer with a height of 0.8mm on both ends of the nonwoven fabric, move the squeegee plate from one side of the spacer to the other side, so that the artificial graphite particles are placed on the entire surface of the nonwoven fabric Spread out.
Next, the calender roll previously heated to 265-280 degreeC was moved to the other side from one side, pressing the graphite side of the nonwoven fabric. Next, after natural cooling, air blown at 5 kgf / cm 2 to remove graphite that is not fused with the nonwoven fabric fiber, so that the apparent thickness is 0.15 mm, the basis weight is 75 g / m 2 , and the porosity is about A sheet-shaped molding material of 73% was obtained.
A stack of 20 sheets of the sheet-shaped molding material is heated to 300 ° C. in a heating furnace to melt the PPS fiber, and immediately supplied to a mold heated to 150 ° C. mounted on a press molding machine and applied at 40 MPa. The product was shaped by cooling and cooled and solidified to obtain a molded product with ribs having a shape shown in FIG. The molding cycle was 30 seconds.
The same operation as described above was performed to form a flat molded product having a width of 15 cm, a thickness of about 1 mm, and a length of 15 cm.
The molded product had a volume resistivity of 6 mΩ · cm, a bending strength of 53 MPa, a thickness variation of 0.009 mm, and an average particle size of graphite in the molded product of 81 μm.

実施例2
PPS繊維不織布(目付は20g/m、厚みは80μm、空隙の平均孔径は38μm、空隙率は85%)を用い、実施例1と同様の原料、方法および条件で操作を行い、見かけ上の厚みが0.16mm、目付が80g/m、空隙率が約75%であるシート状成形材料を得た。
このシート状成形材料を用いて実施例1と同様の操作を行い、図10に示す形状を有する幅15cm、平均厚み1.1mm、長さ15cmのリブ付成形品を得た。成形サイクルは30秒であった。
得られたシート状成形材料を用いて、前記と同様の操作を行い、幅15cm、厚み約1mm、長さ15cmの平板状成形品を成形した。
該成形品の体積抵抗率は16mΩ・cmであり、曲げ強さは60MPa、厚みバラツキ0.007mm、成形品中の黒鉛の平均粒子径は83μmであった。
Example 2
Using a PPS fiber nonwoven fabric (weight is 20 g / m 2 , thickness is 80 μm, average pore diameter is 38 μm, porosity is 85%), operation is performed with the same raw materials, methods and conditions as in Example 1, and apparent A sheet-shaped molding material having a thickness of 0.16 mm, a basis weight of 80 g / m 2 , and a porosity of about 75% was obtained.
Using this sheet-shaped molding material, the same operation as in Example 1 was performed to obtain a molded product with ribs having a shape shown in FIG. 10 having a width of 15 cm, an average thickness of 1.1 mm, and a length of 15 cm. The molding cycle was 30 seconds.
Using the obtained sheet-shaped molding material, the same operation as described above was performed to mold a flat molded product having a width of 15 cm, a thickness of about 1 mm, and a length of 15 cm.
The volume resistivity of the molded product was 16 mΩ · cm, the bending strength was 60 MPa, the thickness variation was 0.007 mm, and the average particle size of graphite in the molded product was 83 μm.

実施例3
PPS繊維不織布(目付は25g/m、厚みは100μm、空隙の平均孔径は38μm、空隙率は85%)を用い、実施例1と同様の原料、方法および条件で操作を行い、見かけ上の厚みが0.17mm、目付が85g/m、空隙率が約77%であるシート状成形材料を得た。
このシート状成形材料を用いて実施例1と同様の操作を行い、図10に示す形状を有する幅15cm、平均厚み1.1mm、長さ15cmのリブ付成形品を得た。成形サイクルは30秒であった。
得られたシート状成形材料を用いて、前記と同様の操作を行い、幅15cm、厚み約1mm、長さ15cmの平板状成形品を成形した。
該成形品の体積抵抗率は17mΩ・cmであり、曲げ強さは64MPa、厚みバラツキ0.007mm、成形品中の黒鉛の平均粒子径は83μmであった。
Example 3
Using a PPS fiber nonwoven fabric (weight is 25 g / m 2 , thickness is 100 μm, average pore diameter is 38 μm, porosity is 85%), the same raw materials, methods and conditions as in Example 1 are used. A sheet-shaped molding material having a thickness of 0.17 mm, a basis weight of 85 g / m 2 , and a porosity of about 77% was obtained.
Using this sheet-shaped molding material, the same operation as in Example 1 was performed to obtain a molded product with ribs having a shape shown in FIG. 10 having a width of 15 cm, an average thickness of 1.1 mm, and a length of 15 cm. The molding cycle was 30 seconds.
Using the obtained sheet-shaped molding material, the same operation as described above was performed to mold a flat molded product having a width of 15 cm, a thickness of about 1 mm, and a length of 15 cm.
The volume resistivity of the molded product was 17 mΩ · cm, the bending strength was 64 MPa, the thickness variation was 0.007 mm, and the average particle size of graphite in the molded product was 83 μm.

実施例4
PPS繊維不織布の代わりに、PP/PE繊維不織布(目付は10g/m、厚みは45μm、空隙の平均孔径は37μm、空隙率は85%)を用い、カレンダーロールの温度を140℃までに加熱することに変えた以外は、実施例1と同様の方法と条件で操作を行い、見かけ上の厚みが0.15mm、目付が70g/m、空隙率が約75%であるシート状成形材料を得た。
このシート状成形材料を22枚積み重ねたものを加熱炉中で185℃に加熱し、ポリオレフィン樹脂繊維を溶融させ、直ちにプレス成形機に装着された80℃に加熱した金型に供給し、40MPaで加圧することにより賦型し冷却固化させ、図10に示す形状を有する幅15cm、平均厚み0.97mm、長さ15cmのリブ付成形品を得た。成形サイクルは30秒であった。
得られたシート状成形材料を用いて、前記と同様に操作を行い、幅15cm、厚み約1mm、長さ15cmの平板状成形品を成形した。
該成形品の体積抵抗率は8mΩ・cmであり、曲げ強さは40MPa、厚みバラツキ0.01mm、成形品中の黒鉛の平均粒子径は81μmであった。
Example 4
Instead of PPS fiber nonwoven fabric, PP / PE fiber nonwoven fabric (weight is 10 g / m 2 , thickness is 45 μm, average pore diameter is 37 μm, porosity is 85%), and calender roll temperature is heated to 140 ° C. The sheet-like molding material is operated in the same manner and under the same conditions as in Example 1 except that the apparent thickness is 0.15 mm, the basis weight is 70 g / m 2 , and the porosity is about 75%. Got.
A stack of 22 sheets of this sheet-shaped molding material was heated to 185 ° C. in a heating furnace, the polyolefin resin fibers were melted, and immediately supplied to a mold heated to 80 ° C. mounted on a press molding machine at 40 MPa. Molding was performed by pressurization and cooling and solidification was performed to obtain a molded product with a rib having a shape shown in FIG. 10 having a width of 15 cm, an average thickness of 0.97 mm, and a length of 15 cm. The molding cycle was 30 seconds.
Using the obtained sheet-shaped molding material, the same operation as described above was performed to mold a flat molded product having a width of 15 cm, a thickness of about 1 mm, and a length of 15 cm.
The volume resistivity of the molded product was 8 mΩ · cm, the bending strength was 40 MPa, the thickness variation was 0.01 mm, and the average particle size of graphite in the molded product was 81 μm.

実施例5
PP/PE繊維不織布(目付は15g/m、厚みは68μm、空隙の平均孔径は37μm、空隙率は85%)を用い、実施例1と同様の方法と条件で操作を行い、見かけ上の厚みが0.16mm、目付が75g/m、空隙率が約77%であるシート状成形材料を得た。
このシート状成形材料を22枚積み重ねたものを加熱炉中で185℃に加熱し、ポリオレフィン樹脂繊維を溶融させ、直ちにプレス成形機に装着された80℃に加熱した金型に供給し、40MPaで加圧することにより賦型し冷却固化させ、図10に示す形状を有する幅15cm、平均厚み0.99mm、長さ15cmのリブ付成形品を得た。成形サイクルは30秒であった。
得られたシート状成形材料を用いて、前記と同様に操作を行い、幅15cm、厚み約1mm、長さ15cmの平板状成形品を成形した。
該成形品の体積抵抗率は10mΩ・cmであり、曲げ強さは43MPa、厚みバラツキ0.009mm、成形品中の黒鉛の平均粒子径は80μmであった。
Example 5
Using PP / PE non-woven fabric (weight is 15 g / m 2 , thickness is 68 μm, void average pore diameter is 37 μm, void ratio is 85%), operation is performed in the same manner and conditions as in Example 1, and apparent A sheet-shaped molding material having a thickness of 0.16 mm, a basis weight of 75 g / m 2 , and a porosity of about 77% was obtained.
A stack of 22 sheets of this sheet-shaped molding material was heated to 185 ° C. in a heating furnace, the polyolefin resin fibers were melted, and immediately supplied to a mold heated to 80 ° C. mounted on a press molding machine at 40 MPa. Molding was performed by pressurization and cooling and solidification was performed to obtain a molded product with a rib having a shape shown in FIG. 10 having a width of 15 cm, an average thickness of 0.99 mm, and a length of 15 cm. The molding cycle was 30 seconds.
Using the obtained sheet-shaped molding material, the same operation as described above was performed to mold a flat molded product having a width of 15 cm, a thickness of about 1 mm, and a length of 15 cm.
The volume resistivity of the molded product was 10 mΩ · cm, the bending strength was 43 MPa, the thickness variation was 0.009 mm, and the average particle size of graphite in the molded product was 80 μm.

実施例6
前記シート状成形材料の製造方法であるb)樹脂シートに接着剤を介して導電性粒子を接着する方法に基づいて、大きさが150mm×150mmのPP/PE繊維不織布(目付は5g/m、厚みは20μm、空隙の平均孔径は37μm、空隙率は80%)の上にエピクロン 830(粘度4000mPa.sのエポキシ樹脂、大日本インキ化学工業株式会社製 登録商標)を雰囲気温度40℃の環境下で、エポキシ樹脂が15g/mになるように塗布し、またその上に人造黒鉛(無定形、平均粒子径は88μm)粒子5gを散布し、続いて不織布の両端に高さが0.8mmのスペーサーを置き、スペーサーの片側からもう一方の側に沿ってスキージ板を移動し、人造黒鉛がエポキシ樹脂を塗布した不織布の全面に載るように広げた後、不織布と接着していない黒鉛粒子を除去することにより、不織布、エポキシ樹脂と黒鉛粒子からなる複合シートを得た。
この複合シートを60℃の乾燥炉に2時間をかけ半硬化させた後、不織布繊維と接着していない黒鉛を除去することにより、見かけ上の厚みが0.15mm、目付が75g/mであるシート状成形材料を得た。
このシート(150mm×150mm)を20枚積み重ね、予め予熱した150℃の金型に充填し、40MPaで加圧することにより、幅15cm、平均厚み1.06mm、長さ15cmのリブ付成形品を得た。成形サイクルは45分であった。
前記と同様に操作を行い、幅15cm、厚み約1mm、長さ15cmの平板状成形品も成形した。該成形品らの体積抵抗率は22mΩ・cmであり、曲げ強さは44MPa、厚みバラツキ0.011mm、成形品中の黒鉛の平均粒子径は80μmであった。
Example 6
B) PP / PE non-woven fabric having a size of 150 mm × 150 mm (weight is 5 g / m 2 ), based on b) a method for producing conductive sheet material by bonding an adhesive particle to a resin sheet via an adhesive. , Epiklon 830 (epoxy resin with a viscosity of 4000 mPa.s, registered trademark of Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) on an environment having an ambient temperature of 40 ° C. on a thickness of 20 μm, an average pore diameter of 37 μm, and a porosity of 80%. Below, the epoxy resin is applied so as to be 15 g / m 2, and 5 g of artificial graphite (amorphous, average particle diameter is 88 μm) particles are sprayed thereon, and then the height of the non-woven fabric is 0. Place an 8mm spacer, move the squeegee plate from one side of the spacer to the other, spread it so that the artificial graphite is placed on the entire surface of the nonwoven fabric coated with epoxy resin, and then the nonwoven fabric. By removing the graphite particles that are not adhered to obtain a nonwoven fabric, a composite sheet made of an epoxy resin and graphite particles.
The composite sheet was semi-cured in a drying oven at 60 ° C. for 2 hours, and then the graphite not adhered to the nonwoven fabric fiber was removed, whereby the apparent thickness was 0.15 mm and the basis weight was 75 g / m 2 . A certain sheet-shaped molding material was obtained.
20 sheets of this sheet (150 mm x 150 mm) are stacked, filled in a preheated 150 ° C mold and pressed at 40 MPa to obtain a molded product with ribs having a width of 15 cm, an average thickness of 1.06 mm, and a length of 15 cm. It was. The molding cycle was 45 minutes.
The same operation as described above was performed to form a flat molded product having a width of 15 cm, a thickness of about 1 mm, and a length of 15 cm. The volume resistivity of the molded products was 22 mΩ · cm, the bending strength was 44 MPa, the thickness variation was 0.011 mm, and the average particle size of graphite in the molded products was 80 μm.

比較例1
実施例1で用いた人造黒鉛と同様の人造黒鉛70部とPPS30部とを、ミキサーを用い10分間乾式混合した。この混合物を、成形圧力20MPa、320℃の条件でロールプレス成形し厚み4mmのスタンパブルシートを得た。
得られたスタンパブルシートを所定サイズ(120mm×120mm)に裁断し、加熱炉中320℃で10分間に加熱し、PPSを溶融させ、直ちにプレス成形機に装着された150℃に加熱した金型に供給し、40MPaで加圧することにより賦型し冷却固化させ、幅15cm、平均厚み1.1mm、長さ15cmのリブ付成形品を得た。成形サイクルは30秒であった。同様に、幅15cm、厚み約1mm、長さ15cmの平板状成形品も成形した。該成形品らの体積抵抗率は116mΩ・cmであり、曲げ強さは61MPa、厚みバラツキ0.110mm、成形品中の黒鉛の平均粒子径は14μmであった。
Comparative Example 1
70 parts of artificial graphite similar to the artificial graphite used in Example 1 and 30 parts of PPS were dry-mixed for 10 minutes using a mixer. This mixture was roll press molded under conditions of a molding pressure of 20 MPa and 320 ° C. to obtain a stampable sheet having a thickness of 4 mm.
The stampable sheet obtained was cut into a predetermined size (120 mm x 120 mm), heated in a heating furnace at 320 ° C for 10 minutes to melt PPS, and immediately heated to 150 ° C mounted on a press molding machine And then solidified by cooling at 40 MPa to obtain a molded product with ribs having a width of 15 cm, an average thickness of 1.1 mm, and a length of 15 cm. The molding cycle was 30 seconds. Similarly, a flat molded product having a width of 15 cm, a thickness of about 1 mm, and a length of 15 cm was also formed. The volume resistivity of the molded products was 116 mΩ · cm, the bending strength was 61 MPa, the thickness variation was 0.110 mm, and the average particle size of graphite in the molded products was 14 μm.

比較例2
実施例1で用いた人造黒鉛と同様の人造黒鉛60部とエピクロン830 40部とを雰囲気温度40℃の環境下で2分間十分に混合撹拌し、均一な分散体を調製した。得られた分散体を前記実施例3で用いたPP/PE繊維不織布(目付は10g/m、厚みは45μm、空隙の平均孔径は37μm、空隙率は85%)の片面にスキージ板を用いて、90g/mとなるように塗布し、樹脂シート(黒鉛含有量;54%)を得た。この樹脂シートを60℃の乾燥炉に2時間をかけ半硬化させた。このようなシート(150mm×150mm)を20枚積み重ね、予め予熱した150℃の金型に充填し、40MPaで加圧することにより、幅15cm、平均厚み1.27mm、長さ15cmのリブ付成形品を得た。成形サイクルは45分であった。同様に、幅15cm、厚み約1mm、長さ15cmの平板状成形品も成形した。該成形品らの体積抵抗率は466mΩ・cmであり、曲げ強さは46MPa、厚みバラツキ0.165mm、成形品中の黒鉛の平均粒子径は80μmであった。
比較例3
実施例1で用いた人造黒鉛と同様の人造黒鉛40部と粘度4000mPa.sのエピクロン830 60部とを雰囲気温度40℃の環境下で2分間十分に混合撹拌し、均一な分散体を調製した。得られた分散体を前記実施例3で用いたPP/PE繊維不織布(目付は10g/m、厚みは45μm、空隙の平均孔径は37μm、空隙率は85%)の片面にスキージ板を用いて、90g/mとなるように塗布し、樹脂シート(黒鉛含有量;36重量%)を得た。この樹脂シートを60℃の乾燥炉に2時間をかけ半硬化させた。このようなシート(150mm×150mm)を20枚積み重ね、予め予熱した150℃の金型に充填し、40MPaで加圧することにより、幅15cm、平均厚み1.25mm、長さ15cmのリブ付成形品を得た。成形サイクルは45分であった。同様に、幅15cm、厚み約1mm、長さ15cmの平板状成形品も成形した。該成形品らの体積抵抗率は783mΩ・cmであり、曲げ強さは49MPa、厚みバラツキ0.143mm、成形品中の黒鉛の平均粒子径は80μmであった。
Comparative Example 2
60 parts of artificial graphite similar to the artificial graphite used in Example 1 and 40 parts of Epicron 830 were sufficiently mixed and stirred for 2 minutes in an atmosphere at an ambient temperature of 40 ° C. to prepare a uniform dispersion. A squeegee plate is used on one side of the resulting dispersion of the PP / PE fiber nonwoven fabric used in Example 3 (weight is 10 g / m 2 , thickness is 45 μm, average pore diameter is 37 μm, porosity is 85%). The resin sheet (graphite content: 54%) was obtained by coating so as to be 90 g / m 2 . This resin sheet was semi-cured in a drying oven at 60 ° C. for 2 hours. 20 sheets of such sheets (150mm x 150mm) are stacked, filled in a pre-heated 150 ° C mold, and pressed at 40MPa to form a ribbed molded product with a width of 15cm, an average thickness of 1.27mm, and a length of 15cm Got. The molding cycle was 45 minutes. Similarly, a flat molded product having a width of 15 cm, a thickness of about 1 mm, and a length of 15 cm was also formed. The volume resistivity of the molded products was 466 mΩ · cm, the bending strength was 46 MPa, the thickness variation was 0.165 mm, and the average particle size of graphite in the molded products was 80 μm.
Comparative Example 3
40 parts of artificial graphite similar to the artificial graphite used in Example 1 and a viscosity of 4000 mPa.s. 60 parts of Epicron 830 of s was sufficiently mixed and stirred for 2 minutes in an environment with an ambient temperature of 40 ° C. to prepare a uniform dispersion. A squeegee plate is used on one side of the resulting dispersion of the PP / PE fiber nonwoven fabric used in Example 3 (weight is 10 g / m 2 , thickness is 45 μm, average pore diameter is 37 μm, porosity is 85%). The resin sheet (graphite content: 36% by weight) was obtained by coating so as to be 90 g / m 2 . This resin sheet was semi-cured in a drying oven at 60 ° C. for 2 hours. 20 sheets of such sheets (150mm x 150mm) are stacked, filled in a preheated 150 ° C mold, and pressed at 40MPa to form a ribbed product with a width of 15cm, an average thickness of 1.25mm, and a length of 15cm Got. The molding cycle was 45 minutes. Similarly, a flat molded product having a width of 15 cm, a thickness of about 1 mm, and a length of 15 cm was also formed. The volume resistivity of the molded products was 783 mΩ · cm, the bending strength was 49 MPa, the thickness variation was 0.143 mm, and the average particle size of graphite in the molded products was 80 μm.

以上のことにより、本発明の燃料電池セパレータ用シート状成形材料を用いることにより、導電性に優れた薄肉の厚み精度の高い燃料電池セパレータを容易に製造することができる。   As described above, by using the sheet-shaped molding material for a fuel cell separator of the present invention, a thin fuel cell separator having excellent conductivity and high thickness accuracy can be easily produced.

Figure 2006202730
Figure 2006202730

2種類の熱硬化性樹脂の複合シートの概念図である。It is a conceptual diagram of the composite sheet of two types of thermosetting resins. 2種類の熱可塑性樹脂の複合シートの概念図である。It is a conceptual diagram of the composite sheet of two types of thermoplastic resins. 熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との複合シートの概念図である。It is a conceptual diagram of the composite sheet of a thermosetting resin and a thermoplastic resin. 本発明の一実施形態に係わる、片面に黒鉛粒子を散布し、スキージ板で全面に広げている状態を表す樹脂シートの平面図及び断面図(A−A)である。It is the top view and sectional drawing (AA) of a resin sheet showing the state which spread | dispersed the graphite particle | grains on one side and spread | expanded to the whole surface with the squeegee board concerning one Embodiment of this invention. 樹脂シートに前記黒鉛粒子の一部を付着する状態を表す概念図である。It is a conceptual diagram showing the state which adheres a part of said graphite particle to a resin sheet. 燃料電池セパレ−タ成形用シ−ト状成形材料前駆体から非付着黒鉛粒子を除去する装置の概念図である。It is a conceptual diagram of an apparatus for removing non-adhering graphite particles from a sheet-shaped molding material precursor for molding a fuel cell separator. 燃料電池セパレータ成形用シート状成形材料の模式断面図である。It is a schematic cross section of the sheet-shaped molding material for fuel cell separator molding. 積層したシ−ト状成形材料を樹脂の溶融状態下でプレス加圧した時の各段階の概念図である。It is a conceptual diagram of each stage when the laminated sheet-like molding material is press-pressed in the molten state of resin. 本発明の燃料電池用セパレータを示す部分斜視図である。It is a fragmentary perspective view which shows the separator for fuel cells of this invention. 厚み測定点を記入した燃料電池用セパレータの平面図(a)とその断面図(b)である。It is the top view (a) of the separator for fuel cells which filled in the thickness measurement point, and its sectional drawing (b).

符号の説明Explanation of symbols

1 熱硬化性樹脂層
2 1以外の熱硬化性樹脂層
3 熱硬化性樹脂の複合シート
4 熱可塑性樹脂層
5 4以外の熱可塑性樹脂層
3’ 熱可塑性樹脂の複合シート
3” 熱可塑性樹脂と熱可塑性樹脂との複合シート
6 樹脂シート
7 黒鉛粒子
8 スペーサー
9 スキージ板
10 カレンダーロール
7’ 付着黒鉛粒子
7” 非付着黒鉛粒子
11 樹脂シートと黒鉛粒子との熱融着部
12 セパレータ
13 ガス又は液体の流路
14 セパレータのリブ部の頂点
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Thermosetting resin layer 2 Thermosetting resin layer 3 other than 1 Thermosetting resin composite sheet 4 Thermoplastic resin layer 5 Thermoplastic resin layer 3 other than 4 'Thermoplastic resin composite sheet 3 " Composite sheet 6 with thermoplastic resin Resin sheet 7 Graphite particle 8 Spacer 9 Squeegee plate 10 Calender roll 7 'Adhered graphite particle 7 "Non-adherent graphite particle 11 Thermal fusion part 12 between resin sheet and graphite particle Separator 13 Gas or liquid Channel 14 of the rib of the separator

Claims (16)

樹脂シートの少なくとも片面に、導電性粒子を含む粒子からなる1つの導電性の粒子層を有するシート状成形材料であって、前記シ−ト状成形材料中の導電性粒子の含有量が70〜95重量%であることを特徴とする燃料電池セパレータ用シート状成形材料。 A sheet-shaped molding material having one conductive particle layer composed of particles containing conductive particles on at least one surface of a resin sheet, wherein the content of conductive particles in the sheet-shaped molding material is 70 to A sheet-shaped molding material for a fuel cell separator, characterized by being 95% by weight. 前記粒子層中の導電性粒子の含有量が、75重量%以上である請求項1記載の燃料電池セパレータ用シート状成形材料。 The sheet-shaped molding material for a fuel cell separator according to claim 1, wherein the content of the conductive particles in the particle layer is 75% by weight or more. 前記樹脂シートが、空隙を有する請求項1記載の燃料電池セパレータ用シート状成形材料。 The sheet-shaped molding material for a fuel cell separator according to claim 1, wherein the resin sheet has voids. 前記樹脂シートの空隙率が、30〜90%である請求項1記載の燃料電池セパレータ用シート状成形材料。 The sheet-shaped molding material for a fuel cell separator according to claim 1, wherein the resin sheet has a porosity of 30 to 90%. 前記樹脂シートの空隙の平均孔径が、10〜800μmである請求項1記載の燃料電池セパレータ用シート状成形材料。 2. The sheet-shaped molding material for a fuel cell separator according to claim 1, wherein the resin sheet has an average pore diameter of 10 to 800 μm. 前記樹脂シートの樹脂が、熱可塑性樹脂である請求項1記載の燃料電池セパレータ用シート状成形材料。 The sheet-shaped molding material for a fuel cell separator according to claim 1, wherein the resin of the resin sheet is a thermoplastic resin. 前記樹脂シートが、不織布である請求項1記載の燃料電池セパレータ用シート状成形材料。 The sheet-shaped molding material for a fuel cell separator according to claim 1, wherein the resin sheet is a nonwoven fabric. 前記導電性粒子が、黒鉛である請求項1記載の燃料電池セパレータ用シート状成形材料。 The sheet-shaped molding material for a fuel cell separator according to claim 1, wherein the conductive particles are graphite. 平均厚みが0.1〜0.6mmである請求項1記載の燃料電池セパレータ用成形材料。 The molding material for a fuel cell separator according to claim 1, wherein the average thickness is 0.1 to 0.6 mm. 樹脂シートの少なくとも片面について、
工程(1);樹脂シートの表面に導電性粒子を均一に散布する工程
工程(2);前記樹脂シートに前記導電性粒子の一部を付着する工程
工程(3);前記工程(2)において樹脂シートに付着していない導電性粒子を除去する工程を順次実施することを特徴とする燃料電池セパレータ用シート状成形材料の製造方法。
For at least one side of the resin sheet,
Step (1); Step (2) of uniformly dispersing conductive particles on the surface of the resin sheet; Step (3) of attaching a part of the conductive particles to the resin sheet; In the step (2) A method for producing a sheet-shaped molding material for a fuel cell separator, comprising sequentially performing a step of removing conductive particles not attached to a resin sheet.
前記工程(1)が、樹脂シートの表面に導電性粒子を散布し、次いで散布された導電性粒子を樹脂シート全面に均一に広げる工程である請求項10記載の燃料電池セパレータ用シート状成形材料の製造方法。 The sheet-shaped molding material for a fuel cell separator according to claim 10, wherein the step (1) is a step of spreading conductive particles on the surface of the resin sheet and then spreading the spread conductive particles uniformly over the entire surface of the resin sheet. Manufacturing method. 前記樹脂シートの樹脂が熱可塑性樹脂であり、かつ前記工程(2)において、工程(1)で得られた導電性粒子が散布された樹脂シートを加熱することにより、樹脂シートに前記導電性粒子の一部を熱融着する請求項10記載の燃料電池セパレータ用シート状成形材料の製造方法。 The resin of the resin sheet is a thermoplastic resin, and in the step (2), by heating the resin sheet on which the conductive particles obtained in the step (1) are dispersed, the conductive particles are applied to the resin sheet. The manufacturing method of the sheet-like molding material for fuel cell separators of Claim 10 which heat-seals a part of. 前記樹脂シートが、空隙を有する請求項10記載の燃料電池セパレータ用シート状成形材料の製造方法。 The manufacturing method of the sheet-shaped molding material for fuel cell separators of Claim 10 with which the said resin sheet has a space | gap. 前記導電性粒子が、黒鉛である請求項10記載の燃料電池セパレータ用シート状成形材料の製造方法。 The method for producing a sheet-shaped molding material for a fuel cell separator according to claim 10, wherein the conductive particles are graphite. 請求項1〜9のいずれか1項に記載のシート状成形材料を成形してなる燃料電池用セパレータ。 The separator for fuel cells formed by shape | molding the sheet-like molding material of any one of Claims 1-9. 厚みバラツキが15μm以下である請求項15記載の燃料電池セパレータ。





The fuel cell separator according to claim 15, wherein the thickness variation is 15 μm or less.





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