JP2010212179A5

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Publication number: JP2010212179A5
Application number: JP2009059245A
Authority: JP
Filing date: 2009-03-12
Publication date: 2011-05-12
Anticipated expiration: 2029-03-12

Description

Surface conductive treatment method for base material for separator of polymer electrolyte fuel cell

本発明は固体高分子型燃料電池のセパレータ用基材の表面導電化処理方法に関するものである。 The present invention relates to a surface conductive treatment method for a substrate for a separator of a polymer electrolyte fuel cell.

固体高分子形燃料電池は、イオン伝導性を有する高分子膜を電解質として用いる燃料電池である。固体高分子形燃料電池は、「単セル」と呼ばれる基本単位を複数積層して直列接続し高電圧を発生させる構造を有している。 A polymer electrolyte fuel cell is a fuel cell that uses a polymer membrane having ion conductivity as an electrolyte. A polymer electrolyte fuel cell has a structure in which a plurality of basic units called “single cells” are stacked and connected in series to generate a high voltage.

「単セル」は、高分子電解質膜を中にしてその両側を白金などから成る触媒膜で挟み込み、該触媒膜の両外側に、炭素繊維から成る集電体（以下、「カーボンペーパー」という）を介在させてセパレータ用基材を一体化して構成され、一方のカーボンペーパーとセパレータ用基材との間には水素ガスの通路が形成され、他方のカーボンペーパーとセパレータ用基材との間には空気（酸素）の通路が形成されて、発電された電流が前記カーボンペーパーからセパレータ用基材へ流れて取り出されるものである。 A “single cell” is a polymer electrolyte membrane sandwiched between catalyst membranes made of platinum or the like on both sides, and current collectors made of carbon fibers (hereinafter referred to as “carbon paper”) on both sides of the catalyst membrane. The separator base material is integrated with a gap between the one carbon paper and the separator base material, and a hydrogen gas passage is formed between the other carbon paper and the separator base material. Is formed with a passage for air (oxygen), and the generated electric current flows from the carbon paper to the separator substrate and is taken out.

したがって、エネルギー効率の観点から、カーボンペーパーとセパレータ用基材との接触抵抗は低く保つことが望ましい。なお、カーボンペーパーとセパレータ用基材との接触抵抗は、主にセパレータ用基材の接触面における物性に依存するものである。 Therefore, from the viewpoint of energy efficiency, it is desirable to keep the contact resistance between the carbon paper and the separator base material low. Note that the contact resistance between the carbon paper and the separator base material depends mainly on the physical properties of the contact surface of the separator base material.

該固体高分子型燃料電池のセパレータ用基材の材料に、従来は炭素系材料が多く使用されていたが、脆性の問題から厚さを薄くできず、燃料電池システムのコンパクト化が困難であったことから、近年、割れにくい炭素系材料からなるセパレータ用基材が開発されたが、製造コストが高価となる問題があった。 Conventionally, many carbon-based materials have been used as the material for the separator substrate of the polymer electrolyte fuel cell. However, the thickness cannot be reduced due to brittleness, and it is difficult to make the fuel cell system compact. Therefore, in recent years, a separator substrate made of a carbon-based material that is difficult to break has been developed, but there is a problem in that the manufacturing cost becomes high.

また、前記炭素系材料の他に、ステンレス、チタン、チタン合金等からなる金属材料があって、該金属材料は、炭素系材料の問題点であった脆性問題を解決してセパレータ用基材の厚さを薄くすることができ、燃料電池システムのコンパクト化を図ることができるが、前記カーボンペーパーとの接触抵抗が低いこと、および耐食性に優れていること、が課題として残されている。 In addition to the carbon-based material, there is a metal material made of stainless steel, titanium, titanium alloy or the like. Although the thickness can be reduced and the fuel cell system can be made compact, the problem remains that the contact resistance with the carbon paper is low and the corrosion resistance is excellent.

一般に、当該燃料電池の運転環境下において接触抵抗の低い金属（例えば、銅）は耐食性で劣る傾向がある。これに対し、貴金属類は接触抵抗が低く、かつ耐食性にも優れるという特性を有するが、金等の高価な貴金属を使用することは、経済性の観点から問題があった。 In general, a metal having a low contact resistance (for example, copper) tends to have poor corrosion resistance under the operating environment of the fuel cell. On the other hand, noble metals have the characteristics of low contact resistance and excellent corrosion resistance. However, the use of expensive noble metals such as gold has a problem from the viewpoint of economy.

そこで近年、高価な貴金属の使用量を低減するか、あるいは用いずに、セパレータ用基材の表面とカーボンペーパーとの接触抵抗を低減するための方法が種々提案されている。 Therefore, in recent years, various methods have been proposed for reducing the contact resistance between the surface of the separator substrate and the carbon paper without using an expensive precious metal or using it.

貴金属の使用量を低減する方法としては、セパレータ用基材となる耐食性金属の表面に貴金属の薄膜を形成させた上で、ショットピーニングにより、貴金属を母材金属へ圧させる技術が開示されている（例えば特許文献１）。しかし、これらの方法は、セパレータ用基材となるステンレスまたはチタン表面に、導電性能を向上するために金メッキなどの高価な貴金属層（皮膜）を形成する表面処理が必要であるため、経済性の観点から十分な問題解決とはなっていない実情がある。 As a method for reducing the amount of noble metal used, a technique is disclosed in which a noble metal thin film is formed on the surface of a corrosion-resistant metal serving as a separator substrate, and then the noble metal is pressed to a base metal by shot peening. (For example, patent document 1). However, these methods require a surface treatment for forming an expensive noble metal layer (film) such as gold plating on the surface of stainless steel or titanium as a separator base material in order to improve the conductive performance. There is a fact that the problem has not been solved sufficiently from the viewpoint.

経済性の観点からは、安価な耐食性金属を用いたステンレス鋼製、あるいはチタンおよびチタン合金製のセパレータ用基材を採用することが最適であるが、この場合、セパレータ用基材の表面に形成されている不動態膜や不純物に起因して、セパレータ用基材とカーボンペーパーとの接触抵抗が大きくなり、燃料電池のエネルギー効率が大幅に低下することが新たな問題となる。 From the economical point of view, it is optimal to use a separator base material made of stainless steel or titanium and titanium alloy using an inexpensive corrosion-resistant metal. In this case, it is formed on the surface of the separator base material. Due to the passivated film and impurities, the contact resistance between the separator substrate and the carbon paper is increased, and the energy efficiency of the fuel cell is greatly reduced.

前記金属製のセパレータ用基材の表面に形成されている不動態膜や不純物に起因する接触抵抗増大の問題を解消する方法として、セパレータ用基材の表面にセパレータ用基材より高硬度の核粒子に高耐食性かつ対カーボン低接触抵抗性の金属をコーティングした固体プレーティング粒子をブラストして、固体プレーティング材にコーティングされた金属をセパレータ用基材の表層に強制的に打ち込む技術（例えば、特許文献２）が開示されている。しかし、当該方法では、同一の固体プレーティング粒子を用いて、繰り返しブラストするため、経時的に固体プレーティング粒子の表面の金属コーティング層が薄くなり、セパレータ用基材の表層に打ち込まれる前記金属量が低下し、当該方法によるセパレータ用基材の表面処理品質が均一にならない問題があった。また、硬質な導電性粒子をブラスト法などによって機械的に打ち込む方法では、セパレータ用基材が歪み変形する可能性があり、セパレータの平坦性が低下する問題もあった。 As a method for solving the problem of increased contact resistance caused by a passive film or impurities formed on the surface of the metallic separator substrate, a core having a higher hardness than the separator substrate is provided on the surface of the separator substrate. A technology for blasting solid plating particles coated with a metal having high corrosion resistance and low carbon contact resistance to the particles, and forcing the metal coated on the solid plating material into the surface layer of the separator substrate (for example, Patent Document 2) is disclosed. However, in this method, since the same solid plating particles are used for repeated blasting, the metal coating layer on the surface of the solid plating particles becomes thinner with time, and the amount of the metal that is driven into the surface layer of the separator substrate There was a problem that the surface treatment quality of the separator substrate by this method was not uniform. In addition, in a method in which hard conductive particles are mechanically driven by a blast method or the like, there is a possibility that the separator base material may be deformed and the flatness of the separator is lowered.

また、前記金属製のセパレータ用基材の表面に形成される不動態皮膜あるいは不純物に起因する接触抵抗増大の問題を解消する別の方法として、セパレータ用基材に用いる、例
えばステンレス鋼を熱処理することにより、導電性能を有する炭化物系金属介在物を内部より表面に析出させ、当該析出した介在物を電気の通り道として活用する技術が開示されている(例えば、特許文献3)。しかし、前記熱処理による導電性能を向上させる方法では、長時間の処理時間が必要となり、処理工程も複雑となる問題があった。
特開２００５−１７４６２４号公報特開２００１−２５０５６５号公報特開２００３−１９３２０６号公報 Further, as another method for solving the problem of increased contact resistance caused by a passive film or impurities formed on the surface of the metallic separator base material, for example, stainless steel used for the separator base material is heat-treated. Thus, a technique is disclosed in which carbide-based metal inclusions having electrical conductivity are deposited on the surface from the inside, and the deposited inclusions are used as an electrical path (for example, Patent Document 3). However, the method for improving the conductive performance by the heat treatment has a problem that a long treatment time is required and the treatment process is complicated.
JP 2005-174624 A JP 2001-250565 A JP 2003-193206 A

本発明は、前記問題を解決し、特にステンレス鋼、チタン、チタン合金からなる固体高分子型燃料電池のセパレータ用基材の表面に導電性能を向上させる方法として、複雑な工程を必要とせず、ブラスト工程においてセパレータ用基材の歪みが生じる恐れがなく、低コストで品質性能が安定したセパレータ用基材が製造できる、セパレータ用基材の導電化処理方法を提供することである。 The present invention solves the above problems, and in particular, as a method for improving the conductive performance on the surface of a separator base material of a polymer electrolyte fuel cell made of stainless steel, titanium, and a titanium alloy, does not require a complicated process, there is no possibility that distortion of the separator base material occurs in blast process is that the quality performance at low cost to provide a stable base can be produced separator, conductive treatment method of a separator base material.

上記課題を解決するためになされた本発明にかかる固体高分子型燃料電池のセパレータ用基材の導電化処理方法は、板状のステンレス鋼、チタン、チタン合金の何れかからなる固体高分子型燃料電池のセパレータ用基材の裏面に、平均粒子径１〜１０μmの導電性化合物粒子とエタノールまたは水とを混合して調製した懸濁液をスプレー塗布して乾燥させ、導電性化合物粒子コート層を形成する工程と、該導電性化合物粒子コート層に、平均粒子径５０〜２００μmのブラスト粒子を衝突させて前記基材表面に塗布された導電性化合物粒子をセパレータ用基材の内部方向に打ち込んで固着させる工程と、前記工程でセパレータ用基材に固着されなかった導電性化合物粒子およびセパレータ用基材の表面の不純物を洗浄除去する工程を有することを特徴とするものである。 In order to solve the above-mentioned problems, the method of conducting a conductive substrate base material for a separator of a polymer electrolyte fuel cell according to the present invention is a solid polymer type comprising any one of plate-like stainless steel, titanium, and a titanium alloy. A conductive compound particle coating layer is formed by spray-coating and drying a suspension prepared by mixing conductive compound particles having an average particle size of 1 to 10 μm and ethanol or water on the back surface of a separator for a fuel cell. And blast particles having an average particle diameter of 50 to 200 μm are collided with the conductive compound particle coat layer, and the conductive compound particles applied to the surface of the substrate are driven toward the inside of the separator substrate. And the step of washing and removing the conductive compound particles that have not been fixed to the separator substrate and the impurities on the surface of the separator substrate in the previous step. It is an butterfly.

請求項２記載の発明は、請求項１記載の固体高分子型燃料電池のセパレータ用基材の導電化処理方法において、導電性化合物粒子コート層に衝突させる手段としてのブラスト粒子速度が１０〜３０ｍ／ｓｅｃであることを特徴とするものである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for conducting a conductive substrate base material for a separator of a polymer electrolyte fuel cell according to the first aspect, wherein the blast particle velocity as a means for colliding with the conductive compound particle coat layer is 10 to 30 m. / Sec.

請求項３記載の発明は、請求項１記載の固体高分子型燃料電池のセパレータ用基材の導電化処理方法において、導電性化合物粒子コート層にブラスト粒子を衝突させる手段としてのブラストエアー圧力が０．０１〜０．１ＭＰａであることを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the method for electrically conducting a separator substrate for a polymer electrolyte fuel cell according to the first aspect, wherein the blast air pressure as a means for causing the blast particles to collide with the conductive compound particle coating layer is It is 0.01 to 0.1 MPa.

請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の固体高分子型燃料電池のセパレータ用基材の導電化処理方法において、前記導電性化合物粒子は、Ｃｒ_２Ｂ、ＣｒＢ_２、ＶＢ、ＴａＢ_２、ＷＢ、Ｃｒ_３Ｃ_２、ＷＣ、ＶＣ、ＴａＣ、Ｍｏ_２Ｃ、Ｃｒ_２Ｎ、ＶＮ、ＴａＮのうち少なくとも1種類以上の化合物からなる粉体であることを特徴とするものである。 The invention according to claim 4 is the conductive treatment method for a separator substrate of a polymer electrolyte fuel cell according to any one of claims 1 to 3, wherein the conductive compound particles are Cr ₂ B, CrB _{2. ,} those characterized _{_{_{VB, TaB 2, WB, Cr}}} 3 C 2, WC, VC, TaC, Mo 2 C, Cr 2 N, VN, that is powder of at least one or more compounds of the TaN It is.

請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れかに記載の固体高分子型燃料電池のセパレータ用基材の導電化処理方法において、前記導電性化合物粒子コート層を形成するためにスプレー塗布した懸濁液に混合調製した導電性化合物粒子の全質量に対し、該導電性化合物粒子コート層にブラスト粒子を衝突させて導電性化合物粒子コート層内の導電性化合物粒子をセパレータ用基材の内部方向に打ち込み固着された質量の割合を３０%以上にしたことを特徴とするものである。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a conductive treatment method for a separator base material for a polymer electrolyte fuel cell according to any one of the first to fourth aspects, wherein a spray is formed to form the conductive compound particle coat layer. The conductive compound particles in the conductive compound particle coat layer are made to collide with the conductive compound particle coat layer by colliding the blast particles against the total mass of the conductive compound particles mixed and prepared in the applied suspension. This is characterized in that the ratio of the mass driven and fixed in the inner direction is set to 30% or more.

請求項６記載の発明は、前記請求項１〜５の何れかに記載の固体高分子型燃料電池のセパレータ用基材の導電化処理方法により製造された板状のステンレス鋼、チタン、チタン
合金の何れかからなる固体高分子型燃料電池のセパレータ用基材であって、該セパレータ用基材の表面の算術平均粗さ（Ｒａ）０．３μｍ〜０．５μｍ、十点平均粗さ（Ｒｚ）１．５μｍ〜４．０μｍであり、該セパレータ用基材の四隅近傍のうち、１隅を原点Oとし、原点Oからセパレータ用基材の圧延方向にある角近傍をL、原点Oからセパレータ用基材の圧延垂直方向にある角の近傍をC、原点Oから対角線方向にある角近傍にXとし、OL間の線分の長さをLL、OC線分の長さをLC、OX間の長さをLXとし、直線OLと加工品の厚さ方向中心面までの最大ひずみ高さをH_L１、直線CXとのそれをH_L２、直線OCとのそれをH_C１、直線LXとのそれをH_C２、直線OXとのそれをH_XCとし、前記点Xとその他の３点O、L、Cにて構成される平面との距離をH_XTとしたとき，［式１］〜［式５］で定義されるそり率W_L１、W_L２、W_C１、W_C２、W_XCの各値が０．０１５以下であることを特徴とするものである。

A sixth aspect of the present invention is a plate-like stainless steel, titanium, or titanium alloy produced by the conductive treatment method for a separator base material for a polymer electrolyte fuel cell according to any one of the first to fifth aspects. A base material for a separator of a polymer electrolyte fuel cell comprising any one of the following: an arithmetic average roughness (Ra) of a surface of the separator base material of 0.3 μm to 0.5 μm, a ten-point average roughness (Rz) ) 1.5 μm to 4.0 μm, out of the four corners of the separator substrate, one corner is the origin O, the corner in the rolling direction of the separator substrate from the origin O is L, and the origin O is the separator Near the corner in the vertical direction of rolling of the base material for C, X near the corner in the diagonal direction from the origin O, the length of the line between OL is LL, the length of the OC line is between LC and OX the length and LX, the maximum strain height between the line OL to the thickness direction center plane of the workpiece H _L1, the straight line CX It H _L2, it H _C1 of the straight line _OC, it between the line LX and H _C2, it between the straight line OX and H _XC, the point X and the other three points O, L, are composed of C When the distance to the plane is H _XT , the values of warpage rates W _L1 , W _L2 , W _C1 , W _C2 , and W _XC defined by [Formula 1] to [Formula 5] are 0.015 or less. It is characterized by being.

本発明に係る固体高分子型燃料電池のセパレータ用基材の導電化処理方法は、ステンレス鋼、チタン、チタン合金の何れかからなる固体高分子型燃料電池のセパレータ用基材の表面に、予め平均粒子径１〜１０μmの導電性化合物粒子とエタノールまたは水とを混合して調製した懸濁液をスプレー塗布して乾燥させて導電性化合物粒子コート層を形成し、該導電性化合物粒子コート層に、平均粒子径が５０〜２００μmのブラスト粒子を噴射して前記導電性化合物粒子コート層を形成する導電性化合物粒子を基材内部方向に打ち込んで固着させてセパレータ用基材の表面に導電性被膜を形成することができる。 The conductive treatment method for a separator substrate of a polymer electrolyte fuel cell according to the present invention is performed on the surface of the separator substrate of a polymer electrolyte fuel cell made of stainless steel, titanium, or a titanium alloy in advance. A suspension prepared by mixing conductive compound particles having an average particle diameter of 1 to 10 μm and ethanol or water is spray-coated and dried to form a conductive compound particle coat layer. The conductive compound particle coat layer In addition, blast particles having an average particle diameter of 50 to 200 μm are jetted to drive and fix the conductive compound particles forming the conductive compound particle coat layer in the direction toward the inside of the base material, thereby making the surface conductive on the separator substrate. A film can be formed.

前記導電性化合物粒子の最大径を１０μmに設定した理由は、エタノールまたは水の溶液と混合調製して懸濁液にしてスプレーガンにてスプレーする際に、スプレーノズルを詰まらせないためのものであり、前記ブラスト粒子の平均粒子径を５０〜２００μmに設定した理由は、後述のブラストエアー圧力（０．０１〜０．１ＭＰａ）でセパレータ基材の反り（歪み）の発生を最小限に抑え、且つ優れた導電性能を得ることができる導電性化合物粒子の必要量をセパレータ用基材の表面に打ち込み固着することができるブラスト粒子の粒子径である。 The reason why the maximum diameter of the conductive compound particles is set to 10 μm is to prevent clogging of the spray nozzle when the mixture is prepared by mixing with a solution of ethanol or water and sprayed with a spray gun. Yes, the reason why the average particle size of the blast particles is set to 50 to 200 μm is to minimize the occurrence of warpage (distortion) of the separator base material with the blast air pressure (0.01 to 0.1 MPa) described later, And it is the particle diameter of the blast particle | grains which can be driven and fixed to the surface of the base material for separators for the required amount of the electroconductive compound particle which can obtain the outstanding electroconductivity.

セパレータ表面にスプレー塗布して形成する前記導電性化合物粒子コート層の導電性化合物の量は、前記懸濁液の調製時の導電性粒子とエタノールまたは水の混合比や該懸濁液をスプレー塗布する量を調整することにより制御することができる。従って、本発明によれば、カーボンペーパとの接触抵抗を目標値にするために必要な導電性化合物量を容易に安定的に制御することが可能である。 The amount of the conductive compound of the conductive compound particle coating layer formed by spray coating on the separator surface is determined by the mixing ratio of the conductive particles and ethanol or water at the time of preparing the suspension, or spray coating the suspension. It can be controlled by adjusting the amount to be performed. Therefore, according to the present invention, it is possible to easily and stably control the amount of the conductive compound necessary for setting the contact resistance with the carbon paper to the target value.

本発明のブラスト処理は、セパレータ用基材の表面に予め塗布された導電性化合物量を
セパレータ用基材内へ打ち込むハンマーの役割を果たすものであるから、ブラスト粒子の粒子径、材質(または質量)、硬さ、とその衝突速度（または噴射圧力）により決定される衝突エネルギーは、前記ハンマー効果を発揮し得るレベルの衝突エネルギーを有するものであればよく、ブラスト粒子の衝突速度は低速（または噴射圧力は低圧）でよい。その結果、ブラスト装置の損耗が少なく、該ブラスト装置の補修あるいはメンテナンス費用を少なくすることができる。 The blasting treatment of the present invention is carried out by applying the amount of conductive compound previously applied to the surface of the separator substrate.
Since it plays the role of a hammer that is driven into the separator substrate, the collision energy determined by the particle size, material (or mass), hardness, and collision speed (or injection pressure) of the blast particles is Any impact energy can be used as long as the hammer effect can be exerted, and the impact speed of the blast particles may be low (or the injection pressure is low). As a result, the wear of the blasting device is small, and the repair or maintenance cost of the blasting device can be reduced.

従来のブラスト加工において採用されているブラスト粒子が被加工物へ衝突する速度は５０〜１２０ｍ／ｓｅｃ前後であるが、本発明のブラスト粒子の被加工部への衝突速度は請求項２記載の１０〜３０ｍ／ｓｅｃの低速域で前記導電性化合物粒子をセパレータ用基材の表面に打ち込むハンマー効果を得ることができ、ブラスト処理によるセパレータの歪みの問題を解決することができる。 The speed at which the blast particles employed in the conventional blasting process collide with the workpiece is about 50 to 120 m / sec, and the collision speed of the blast particles according to the present invention with the part to be processed is 10. A hammer effect of driving the conductive compound particles onto the surface of the separator substrate at a low speed range of ˜30 m / sec can be obtained, and the problem of separator distortion due to blasting can be solved.

さらに、従来のブラスト加工において採用されているブラストエアー圧力は０．１ＭＰａ以上であるのが一般的であるが、本発明に採用するブラストエアー圧力は、請求項３記載の発明に示すように０．０１〜０．１ＭＰａの低圧域で前記導電性化合物粒子をセパレータ用基材の表面に打ち込むハンマー効果を得ることができ、ブラスト処理によるセパレータ用基材の歪みの問題を解決することができる。前記、本発明のブラストエアー圧力の最小値０．０１ＭＰａは、噴射流に脈動を発生させない、即ちブラスト加工ムラを発生させないための圧力であり、最大値０．１ＭＰａは、セパレータ用基材の表面に優れた導電性能を有する皮膜を形成するために導電性化合物粒子をセパレータ用基材の表面に打ち込んで固着することができ、且つセパレータ用基材の反り(歪み)の発生を最小に抑制して前記導電性能に影響を与えない範囲の圧カである。 Furthermore, the blast air pressure employed in the conventional blasting is generally 0.1 MPa or more, but the blast air pressure employed in the present invention is 0 as shown in the invention of claim 3. A hammer effect of driving the conductive compound particles onto the surface of the separator substrate in a low pressure range of 0.01 to 0.1 MPa can be obtained, and the problem of distortion of the separator substrate due to blasting can be solved. The minimum value of 0.01 MPa of the blast air pressure of the present invention is a pressure that does not cause pulsation in the jet stream, that is, does not cause uneven blasting, and the maximum value of 0.1 MPa is the surface of the separator substrate. the conductive compound particles can be secured by implanting the surface of the separator base material, and suppressing the occurrence of warpage of the separator base material (distortion) minimized in order to form a film having excellent conductivity performance Thus, the pressure is in a range that does not affect the conductive performance.

さらに、前記導電性能に優れた皮膜を形成することができる導電性化合物粒子には、請求項４記載の発明に示すように、Ｃｒ_２Ｂ、ＣｒＢ_２、ＶＢ、ＴａＢ_２、ＷＢ、Ｃｒ_３Ｃ_２、ＷＣ、ＶＣ、ＴａＣ、Ｍｏ_２Ｃ、Ｃｒ_２Ｎ、ＶＮ、ＴａＮのうち少なくとも１種類以上の化合物からなる粉体があって、本発明には、前記各種粉体を用いることができ、該各種紛体の原料価格は安価であるから製造コストを低減することができる。 Furthermore, the conductive compound particles capable of forming a film having excellent conductive performance include Cr ₂ B, CrB _2, VB, TaB _2, WB, Cr ₃ C as shown in the invention of claim 4. _2, WC, VC, TaC, Mo ₂ C, Cr ₂ N, VN, there is a powder composed of at least one compound among TaN, the present invention can use the various powders, Since the raw material price of the various powders is low, the manufacturing cost can be reduced.

導電性能に優れたセパレータ用基材を製造するには、さらに、請求項５記載の発明に示すように、前記導電性化合物粒子コート層を形成するためにスプレー塗布した懸濁液に混合調製した導電性化合物粒子の全質量に対し、該導電性化合物粒子コート層にブラスト粒子を衝突させて導電性化合物粒子コート層内の導電性化合物粒子をセパレータ用基材の内部方向に打ち込み固着された質量の割合を３０%以上にすれば、良好な導電性能が発揮できるセパレータ用基材を製造することができるものであり、また、前記セパレータ用基材の各そり率（warp ration）に関し、請求項６記載の発明に示すように前記［式１］〜［式５］により定義されるW_L１、W_L２、W_C１、W_C２、W_XCを、０．０１５以下として製造されたセパレータ用基材を用いれば、当該複数枚のセパレータ用基材を重ね合わせて形成されるフラットな燃料電池スタックを８００〜１０００段前後組み上げることができ、最終的に導電性能に優れた燃料電池を構築できるものとなる。 In order to produce a separator base material having excellent conductive performance, as shown in the invention of claim 5, it was mixed and prepared in the suspension applied by spraying to form the conductive compound particle coat layer. The mass by which the blast particles collide with the conductive compound particle coat layer and the conductive compound particles in the conductive compound particle coat layer are driven and fixed in the inner direction of the separator substrate with respect to the total mass of the conductive compound particles. If the ratio is 30% or more, it is possible to produce a separator substrate capable of exhibiting good conductive performance, and regarding each warp rate of the separator substrate, As shown in the invention described in 6, the separator substrate produced by setting W _L1 , W _L2 , W _C1 , W _C2 and W _XC defined by the above [Formula 1] to [Formula 5] to 0.015 or less. If you use A flat fuel cell stack that is formed by superimposing the plurality number of sheets of separator base material can be assembled before and after 800-1000 stage, it becomes eventually possible to construct a fuel cell excellent in conductivity performance.

本発明のセパレータ用基材の導電化処理方法の工程説明図である。It is process explanatory drawing of the electrically conductive processing method of the base material for separators of this invention. 固体高分子型燃料電池のセパレータ用基板のそり率を評価する説明図である。It is explanatory drawing which evaluates the curvature rate of the board | substrate for separators of a polymer electrolyte fuel cell.

以下に、本発明の好ましい実施形態である製造工程と、優れた導電性能を有するセパレータ用基材を製造するための材料の選定について、図面に基づいて説明する。 Below, the manufacturing process which is preferable embodiment of this invention and selection of the material for manufacturing the base material for separators which has the outstanding electroconductivity are demonstrated based on drawing.

図１は、本発明のセパレータ用基材の導電化処理方法の工程説明図であって、１はセパレータ用基材、２はセパレータ用基材の表面に形成される導電性化合物粒子コート層、３は導電性化合物粒子、４はブラスト粒子を示す。また、Ａは導電性化合物粒子コート層形成工程、Ｂは導電性化合物粒子固着工程、Ｃはコート層洗浄除去工程を示す。 FIG. 1 is a process explanatory view of a method for conducting a separator substrate according to the present invention, wherein 1 is a separator substrate, 2 is a conductive compound particle coat layer formed on the surface of the separator substrate, 3 represents conductive compound particles, and 4 represents blast particles. A represents a conductive compound particle coat layer forming step, B represents a conductive compound particle fixing step, and C represents a coat layer washing and removing step.

（導電性化合物粒子コート層形成工程）
準備するセパレータ用基材１、および前記セパレータ用基材１の表面に導電性化合物粒子コート層２を形成する懸濁液を混合調製するため導電性化合物粒子３と溶液の選定について説明する。 (Conductive compound particle coat layer forming step)
Selection of the conductive compound particles 3 and the solution for preparing the separator base material 1 to be prepared and the suspension for forming the conductive compound particle coat layer 2 on the surface of the separator base material 1 will be described.

セパレータ用基材1は、耐候性、耐腐食性が要求され、具体的には、ステンレス、チタン、チタン合金等を選定することができる。 The separator substrate 1 is required to have weather resistance and corrosion resistance, and specifically, stainless steel, titanium, titanium alloy and the like can be selected.

導電性化合物粒子３は、導電性能は勿論のこと耐酸性、耐腐食性、および前記セパレータ用基材1に採用されるステンレス、チタン、チタン合金等より高硬度のものであること、および平均粒子径が１〜１０μｍの金属硼化物、金属炭化物、金属窒化物を選定することができ、具体的には、Ｃｒ_３Ｃ_２、Ｃｒ_２Ｎ、Ｃｒ_２Ｂ、ＣｒＢ_２、ＶＢ、ＶＣ、ＶＮ、Ｗ_２Ｂ_５、Ｗ_２Ｃ、ＷＢ、ＷＣ、ＴａＢ_２、ＴａＣ、ＴａＮ、ＬａＢ_６、ＭｏＢ_２、Ｍｏ_２Ｃ、ＭｏＢ、ＭｏＣ_２、ＮｂＣ、および、ＮｂＮのうちの１種類または２種類以上を混合した金属化合物を選定することができる。 The conductive compound particles 3 have not only conductivity performance but also acid resistance, corrosion resistance, and higher hardness than stainless steel, titanium, titanium alloy, etc. employed in the separator substrate 1 and average particles. Metal borides, metal carbides, and metal nitrides having a diameter of 1 to 10 μm can be selected. Specifically, Cr ₃ C ₂ , Cr ₂ N, Cr ₂ B, CrB ₂ , VB, VC, VN, One or two or more of W ₂ B ₅ , W ₂ C, WB, WC, TaB ₂ , TaC, TaN, LaB ₆ , MoB ₂ , Mo ₂ C, MoB, MoC ₂ , NbC, and NbN A mixed metal compound can be selected.

溶液は、ａ）無害であること、ｂ）塗布後の乾燥時間を短縮するため揮発性が高いこと、ｃ）塗布作用に均一性を必要とするためセパレータ用基材１に対し濡れ性が良好であること、の条件が上げられ、具体的には、エタノールを選定することができる。なお、その他の溶液に、水を用いることができるが、水は金属に対する濡れ性が悪いため増粘剤の添加をする必要がある。 The solution must be a) harmless, b) highly volatile to shorten the drying time after coating, and c) good wettability to the separator substrate 1 because it requires uniformity in the coating action. And specifically, ethanol can be selected. Although water can be used for other solutions, it is necessary to add a thickener because water has poor wettability with metals.

以下に、懸濁液を混合調製する過程を説明する。 Hereinafter, the process of mixing and preparing the suspension will be described.

図示しないレギュレターを介して乾燥エアーが供給される加圧ポートと、先端に混合調製された懸濁液をスプレー塗布するスプレーガンを接続した液送ポートと、タンク槽内に懸濁液を混合調製する攪拌ユニットを形成した加圧型塗装タンク装置のタンク槽内に、前記導電性化合物粒子３と溶液を、その混合比が重量割合で１：１６〜１：５となるように投入する。前記混合比に設定した幅は、選定された導電性化合物粒子３と溶液の混合性や、その混合調製された懸濁液を塗布するスプレー作業性が訂正な状態で行える範囲を鑑み定めたもので、選定される導電性化合物粒子３の比重の違いにより決定されるものである。 Mixing and preparing the suspension in the tank tank, a pressurized port to which dry air is supplied via a regulator (not shown), a liquid feed port connected to the tip of the spray gun that sprays and mixes the suspension. The conductive compound particles 3 and the solution are charged into a tank tank of a pressure type coating tank apparatus in which a stirring unit is formed so that a mixing ratio thereof is 1:16 to 1: 5. The width set for the mixing ratio is determined in consideration of the range in which the mixing property of the selected conductive compound particles 3 and the solution and the spray workability for applying the mixed and prepared suspension can be corrected. Therefore, it is determined by the difference in specific gravity of the selected conductive compound particles 3.

次に、前記攪拌ユニットを駆動させて加圧型塗装タンク装置のタンク構内に投入された前記導電性化合物粒子３と溶液を撹拌して懸濁液を混合調製すると同時に加圧ポートより乾燥エアーを供給してタンク槽内を０．１〜０．２ＭＰａに加圧する。 Next, the agitation unit is driven to agitate the conductive compound particles 3 and the solution introduced into the tank yard of the pressurized coating tank apparatus to mix and prepare the suspension, and at the same time supply dry air from the pressure port Then, the inside of the tank tank is pressurized to 0.1 to 0.2 MPa.

混合調製された懸濁液は、タンク槽の液送ポートに接続されたスプレーガンより前記セパレータ用基材１の表面にスプレー塗布されて導電性化合物粒子コート層２を形成し、該導電性化合物粒子コート層２を乾燥される。前記スプレーガンのノズル径は１．０mm、スプレー圧力は０．０１〜０．１ＭＰａでよく、前記乾燥方法は、自然乾燥でも良いが６０〜１００℃に加熱すれば乾燥時間を短縮することができ生産性は向上する。この段階における乾燥した状態の導電性化合物粒子コート層２の導電性化合物粒子３は、図１に示すようにセパレータ用基材１の表面に一様に塗布されているが粒子同士やセパレータ基材との固着力は弱く、拭取れば簡単に除去できる状態である。 The mixed and prepared suspension is spray-coated on the surface of the separator substrate 1 from a spray gun connected to the liquid feed port of the tank tank to form the conductive compound particle coat layer 2, and the conductive compound The particle coat layer 2 is dried. The spray gun may have a nozzle diameter of 1.0 mm and a spray pressure of 0.01 to 0.1 MPa. The drying method may be natural drying, but heating to 60 to 100 ° C. can shorten the drying time. Productivity is improved. Conductive compound particles 3 of the conductivity of the dry state in a stage compound particle coating layer 2 has been uniformly applied to the surface of the separator Yomotozai 1 1 grains and separator substrate Is weak and can be easily removed by wiping.

（導電性化合物粒子固着工程）
前記、セパレータ用基材１の表面にスプレー塗布後、乾燥され形成された導電性化合物粒子コート層２に、セパレータ用基材１の表面の直角方向から平均粒子径が５０〜２００μｍのブラスト粒子を粒子速度１０〜３０ｍ／ｓｅｃ、或いはエアーブラスト法による場合は前記粒子速度にするためのエアーブラストエアー圧０．０１〜０．１ＭＰａにて１０〜１００ｇ／ｃｍ^２の量を衝突させる。ここで、ブラスト法がエアーを用いない機械的なインペラー式の場合は、ブラスト粒子の粒子速度を前記１０〜３０ｍ／ｓｅｃになるようにインペラーの回転速度を制御すれば良い。 (Conductive compound particle fixing step)
The blast particles having an average particle diameter of 50 to 200 μm from the direction perpendicular to the surface of the separator substrate 1 are applied to the conductive compound particle coat layer 2 formed by spray coating on the surface of the separator substrate 1 and dried. When the particle speed is 10 to 30 m / sec, or in the case of an air blast method, an amount of 10 to 100 g / cm ² is collided at an air blast air pressure 0.01 to 0.1 MPa for achieving the particle speed. Here, when the blasting method is a mechanical impeller type that does not use air, the rotational speed of the impeller may be controlled so that the particle speed of the blast particles is 10 to 30 m / sec.

ブラスト粒子４に付与する前記の粒子速度１０〜３０ｍ／ｓｅｃ、或いはブラストエアー圧０．０１〜０．１ＭＰａは、前記導電性化合物粒子コート層２の導電性化合物粒子３に対しハンマー効果のみを付与する衝突エネルギーを有する極低速で、前記導電性化合物粒子３はハンマー効果により導電性化合物粒子コート層２の不動態膜を貫通しセパレータ用基材１へ打ち込むことができる。また、ブラスト粒子４の衝突する速度が極低速であるから、厚さ０．１５ｍｍ以下のような薄いセパレータ用基材１であっても歪みは最小限に抑えることができ、更にブラスト装置の損耗も低減できる。 The particle speed of 10 to 30 m / sec applied to the blast particle 4 or the blast air pressure of 0.01 to 0.1 MPa gives only the hammer effect to the conductive compound particle 3 of the conductive compound particle coat layer 2. The conductive compound particles 3 can penetrate the passive film of the conductive compound particle coat layer 2 and be driven into the separator substrate 1 by the hammer effect at an extremely low speed having a collision energy. Further, since the impact speed of the blast particles 4 is extremely low, even the thin separator substrate 1 having a thickness of 0.15 mm or less can minimize distortion, and further wear of the blast apparatus Can also be reduced.

また、ブラスト粒子４の材質は、前記のように低速で衝突されて粒子の破損が極めて少ないから特に限定する必要はないが、超硬ショット、スチールショット、高比重セラミック粒子がより好ましい。その理由は、本発明のブラスト粒子４の作用・目的はハンマー効果を得ることであるから、前記の超硬ショット、スチールショット、高比重セラミック粒子のような比重が高い粒子を採用すれば、その粒子速度を低速にすることができてセパレータ用基材１の歪みを少なくすることができるからである。その他の作用・効果としては、ブラスト粒子４を衝突させた後にセパレータ用基材１の表面に打ち込まれずに離脱している導電性化合物粒子３の除去の作用・効果も大なものである。 The material of the blast particle 4 is not particularly limited because it is collided at a low speed and damage of the particle is extremely small as described above, but a carbide shot, a steel shot, and a high specific gravity ceramic particle are more preferable. The reason is that the action / purpose of the blast particle 4 of the present invention is to obtain a hammer effect, so if particles having a high specific gravity such as the above-mentioned carbide shot, steel shot, high specific gravity ceramic particles are adopted, This is because the particle speed can be reduced and the distortion of the separator substrate 1 can be reduced. As other actions and effects, the action and effects of removing the conductive compound particles 3 that are separated from the surface of the separator substrate 1 after being collided with the blast particles 4 are also great.

（コート層洗浄除去工程）
前記導電性化合物粒子コート層形成工程と導電性化合物粒子固着工程を終了したセパレータ用基材１を、図示しない超音波洗浄機にかけて、前記導電性化合物粒子固着工程で打ち込み固着されなかった導電性化合物粒子３と不純物を洗浄除去する。 (Coat layer washing removal process)
The separator compound 1 that has been subjected to the conductive compound particle coat layer forming step and the conductive compound particle fixing step is subjected to an ultrasonic cleaning machine (not shown), and the conductive compound that was not driven and fixed in the conductive compound particle fixing step. The particles 3 and impurities are washed away.

以上の工程を経て、成形性・コンパクト軽量化を目的として薄板化されたセパレータ用基材１であっても、特別の設備を必要とせず前記セパレータ用基材１の歪みを無くし、その表面に導電性化合物粒子３を容易に固着することができる。以下に、確認のために実施した実施例、および比較例の試験条件とその結果について述べる。 Even if it is the base material 1 for separators thinned for the purpose of a moldability and a compact lightweight through the above process, a special equipment is not required, the distortion of the said base material 1 for separators is eliminated, and it is on the surface. The conductive compound particles 3 can be easily fixed. The test conditions and results of the examples and comparative examples implemented for confirmation are described below.

（実施例１）
外形寸法が１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×０．１５ｍｍｔのチタンから成るセパレータ用基材１を準備し、導電性化合物粒子３として平均粒子径が２μｍの炭化バナジウム（ＶＣ）４０ｇとエタノール溶液６００ｇを図示されない加圧型塗装タンク装置の内径が９７ｍｍ、内容量が１Ｌのタンク槽に投入し、撹拌ユニットを駆動させて混合して懸濁液を調製した。なお、前記チタン製のセパレータ用基材１の表面に導電化する面積、即ち懸濁液をスプレー塗布して導電性化合物粒子コート層を形成しブラスト粒子を衝突させて導電性化合物粒子を打ち込んで固着させるセパレータ用基材１の片面の面積を１００×１００ｍｍ＝１００００ｍｍ^２（１００ｃｍ^２）とした。なお、前記導電性化合物粒子３、エタノール溶液の重量は、該セパレータ用基材１の片面にスプレー塗布する懸濁液を混合調製するために投入した重量を示す。 Example 1
A separator base material 1 made of titanium having outer dimensions of 150 mm × 150 mm × 0.15 mmt is prepared, and 40 g of vanadium carbide (VC) having an average particle diameter of 2 μm and 600 g of an ethanol solution are not shown as conductive compound particles 3. The coating tank apparatus was put into a tank tank having an inner diameter of 97 mm and an internal volume of 1 L, and a stirring unit was driven to mix to prepare a suspension. The surface of the titanium separator substrate 1 to be electrically conductive, that is, a suspension is spray-coated to form a conductive compound particle coat layer, and the blast particles are collided to drive the conductive compound particles. The area of one side of the separator substrate 1 to be fixed was set to 100 × 100 mm = 10000 mm ² (100 cm ² ). In addition, the weight of the conductive compound particles 3 and the ethanol solution indicates the weight charged for mixing and preparing the suspension to be spray-coated on one side of the separator substrate 1.

次に、加圧ポートヘレギュレータを介して０．１ＭＰａの乾燥エアーを供給してタンク構内を加圧する。この加圧によって、タンク槽内の前記混合調製された懸濁液は、液送ポートに接続された内径４ｍｍのＰＴＦＥ製チューブを介してスプレーガンへ供給される。スプレーガンに供給された懸濁液は、０．１ＭＰａの圧力でセパレータ用基材１の表面にスプレー塗布されて導電性化合物粒子コート層２が形成される。 Next, 0.1 MPa of dry air is supplied through a pressure port regulator to pressurize the tank premises. By this pressurization, the mixed and prepared suspension in the tank tank is supplied to the spray gun through a PTFE tube having an inner diameter of 4 mm connected to the liquid feeding port. The suspension supplied to the spray gun is spray-coated on the surface of the separator substrate 1 at a pressure of 0.1 MPa to form the conductive compound particle coat layer 2.

前記導電性化合物粒子コート層２を形成する前記懸濁液の単位面積当たりのスプレー塗布する量は、単位面積当たり約０．２ｍｇ／ｃｍ^２とし、スプレー塗布する面積を１００×１００ｍｍ（１００ｃｍ^２／片面）として導電性化合物粒子コート層形成工程Ａを終了した。 The amount of sprayed per unit area of the suspension for forming the conductive compound particles coated layer 2 is set to about 0.2 mg / cm ² per unit area, an area of 100 × 100 mm for spray coating (100 cm ² / As one side), the conductive compound particle coat layer forming step A was completed.

スプレー塗布終了後に、そのセパレータ用基材１を８０℃に保持された恒温器へ装入して、エタノール溶液を蒸発乾燥させた。 After the spray coating, the separator substrate 1 was placed in a thermostat maintained at 80 ° C. to evaporate and dry the ethanol solution.

乾燥を終了したセパレータ用基材１を図示しない重力式エアーブラストの加工キャビネット内に配置された加工テーブルに固定し、エアーブラストノズルを先端が前記セパレータ用基材１の導電性化合物粒子コート層２の表面と２００ｍｍの距離を隔てた位置とし方向が直角方向となるように設定し、該エアーブラストノズルから平均粒子径１００μｍの超硬ショットをブラストエアー圧力０．０１５ＭＰａ、噴射密度２３ｇ／ｃｍ^２で噴射させて前記セパレータ用基材１の導電性化合物粒子コート層２の表面に衝突させて導電性化合物粒子固着工程Ｂを終了した。 The separator substrate 1 after drying is fixed to a processing table disposed in a gravity air blast processing cabinet (not shown), and an air blast nozzle is attached to the conductive compound particle coating layer 2 of the separator substrate 1 at the tip. The carbide blast with an average particle size of 100 μm was blown from the air blast nozzle with a blast air pressure of 0.015 MPa and an injection density of 23 g / cm ² . The conductive compound particle fixing step B was completed by spraying and colliding with the surface of the conductive compound particle coat layer 2 of the separator substrate 1.

以上でセパレータ用基材１の片面の導電性化合物粒子コート層形成工程Ａと導電性化合物粒子固着工程Ｂが終了した。同様に、他面も前記各工程を終了させ、当該セパレータ用基材１を超音波洗浄器に装入して、前記ブラスト時に発生し付着した粉塵やセパレータ用基材１の表面に固着してない余剰の導電性化合物粒子３である炭化バナジウム（ＶＣ）等を洗浄除去した後、前記恒温器へ装入して乾燥させてコート層洗浄除去工程Ｃを終了した。 Thus, the conductive compound particle coat layer forming step A and the conductive compound particle fixing step B on one side of the separator substrate 1 are completed. Similarly, on the other side, the above steps are completed, the separator substrate 1 is inserted into an ultrasonic cleaner, and is adhered to the surface of the separator substrate 1 generated during the blasting and adhered dust. After washing and removing vanadium carbide (VC) and the like which are not excessive conductive compound particles 3, the coating layer washing and removing step C was completed by charging the thermostatic chamber and drying it.

（実施例２）
平均粒子径４μｍのＴａＮを１００ｇとエタノール溶液６００ｇを実施例１と同様の加圧型塗装タンク装置のタンク槽に投入し懸濁液を混合調製した。次いで、前記タンク槽内の懸濁液を、加圧してスプレーガンにより１．０ｍｇ／ｃｍ^２の単位面積当たりの塗布量をもって実施例１と同様の外形寸法が１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×０．１５ｍｍｔのチタンから成るセパレータ用基材１の表面にスプレー塗布し、その他の試験条件は実施例１と同様とした。 (Example 2)
100 g of TaN having an average particle size of 4 μm and 600 g of an ethanol solution were put into a tank tank of a pressure type coating tank apparatus similar to that in Example 1, and a suspension was mixed and prepared. Next, the suspension in the tank tank was pressurized and applied with a spray gun with a coating amount per unit area of 1.0 mg / cm ² , and the external dimensions similar to Example 1 were 150 mm × 150 mm × 0.15 mmt titanium. The other test conditions were the same as in Example 1 except that spray coating was performed on the surface of the separator substrate 1 comprising:

（実施例３）
平均粒子径２μｍのＶＣを４０ｇとエタノール溶液６００ｇを実施例１と同様の加圧型塗装タンク装置のタンク槽に投入し懸濁液を混合調製した。次いで、前記タンク槽内の懸濁液を、加圧してスプレーガンにより０．２ｍｇ／ｃｍ^２の単位面積当たりの塗布量をもって実施例１と同様の外形寸法が１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×０．１５ｍｍｔのチタンから成るセパレータ用基材１の表面にスプレー塗布して乾燥させた後、導電性化合物粒子固着工程Ｂに用いるブラスト粒子を平均粒子径が１００μｍのＴｉＮとし、０．０１８ＭＰａの圧力でセパレータ用基材１の表面に形成された導電性化合物粒子コート層２に噴射して衝突させた。その他の試験条件は実施例１と同様とした。 (Example 3)
40 g of VC having an average particle size of 2 μm and 600 g of an ethanol solution were put into a tank tank of a pressure type coating tank apparatus similar to that in Example 1, and a suspension was mixed and prepared. Next, the suspension in the tank tank was pressurized and applied with a spray gun at a coating amount per unit area of 0.2 mg / cm ² , and the external dimensions similar to Example 1 were 150 mm × 150 mm × 0.15 mmt titanium. After spray-coating on the surface of the separator substrate 1 and drying, the blast particles used in the conductive compound particle fixing step B are TiN having an average particle diameter of 100 μm and the separator substrate at a pressure of 0.018 MPa. The conductive compound particle coat layer 2 formed on the surface of 1 was sprayed and collided. Other test conditions were the same as in Example 1.

（実施例４）
平均粒子径４μｍのＴａＮを１００ｇとエタノール溶液６００ｇを実施例１と同様の加圧型塗装タンク装置のタンク槽に投入し懸濁液を混合調製した。次いで、前記タンク構内
の懸濁液を、加圧してスプレーガンにより１．０ｍｇ／ｃｍ^２の単位面積当たりの塗布量をもって実施例１と同様の外形寸法が１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×０．１５ｍｍｔのチタンから成るセパレータ用基材１の表面にスプレー塗布して乾燥させた後、導電性化合物粒子固着工程Bに用いるブラスト粒子を平均粒子径が１００μｍのＴｉＮとし、０．０１８ＭＰａの圧力でセパレータ用基材１の表面に形成された導電性化合物粒子コート層２に噴射して衝突させた。その他の試験条件は実施例１と同様とした。 Example 4
100 g of TaN having an average particle size of 4 μm and 600 g of an ethanol solution were put into a tank tank of a pressure type coating tank apparatus similar to that in Example 1, and a suspension was mixed and prepared. Next, the suspension in the tank yard was pressurized and applied with a spray gun with a coating amount per unit area of 1.0 mg / cm ² , and the outer dimensions similar to Example 1 were made from titanium having a size of 150 mm × 150 mm × 0.15 mmt. After spray coating on the surface of the separator substrate 1 and drying, the blast particles used in the conductive compound particle fixing step B are TiN having an average particle diameter of 100 μm, and the separator substrate 1 at a pressure of 0.018 MPa. The conductive compound particle coat layer 2 formed on the surface of this was sprayed and collided. Other test conditions were the same as in Example 1.

（実施例５）
平均粒子径２μｍのＶＣを４０ｇとエタノール溶液６００ｇを実施例１と同様の加圧型塗装タンク装置のタンク槽に投入し懸濁液を混合調製した。次いで、前記タンク槽内の懸濁液を、加圧してスプレーガンにより０．２ｍｇ／ｃｍ^２の単位面積当たりの塗布量をもって実施例１と同様の外形寸法が１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×０．１５ｍｍｔのチタンから成るセパレータ用基材１の表面にスプレー塗布して乾燥させた後、導電性化合物粒子固着工程Bに用いるブラスト粒子を平均粒子径が１８０μｍのガラスビーズとし、０．０８０ＭＰａの圧力でセパレータ用基材１の表面に形成された導電性化合物粒子コート層２に噴射して衝突させた。その他の試験条件は実施例１と同様とした。 (Example 5)
40 g of VC having an average particle size of 2 μm and 600 g of an ethanol solution were put into a tank tank of a pressure type coating tank apparatus similar to that in Example 1, and a suspension was mixed and prepared. Next, the suspension in the tank tank was pressurized and applied with a spray gun at a coating amount per unit area of 0.2 mg / cm ² , and the external dimensions similar to Example 1 were 150 mm × 150 mm × 0.15 mmt titanium. After spray-coating on the surface of the separator substrate 1 made of and drying, the blast particles used in the conductive compound particle fixing step B are made into glass beads having an average particle diameter of 180 μm, and the separator is used at a pressure of 0.080 MPa. The conductive compound particle coat layer 2 formed on the surface of the base material 1 was sprayed and collided. Other test conditions were the same as in Example 1.

（実施例６）
平均粒子径４μｍのＴａＮを１００ｇとエタノール溶液６００ｇを実施例１と同様の加圧型塗装タンク装置のタンク槽に投入し懸濁液を混合調製した。次いで、前記タンク槽内の懸濁液を、加圧してスプレーガンにより１．０ｍｇ／ｃｍ^２の単位面積当たりの塗布量をもって実施例１と同様の外形寸法が１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×０．１５ｍｍｔのチタンから成るセパレータ用基材１の表面にスプレー塗布して乾燥させた後、導電性化合物粒子固着工程Ｂに用いるブラスト粒子を平均粒子径が１８０μｍのガラスビーズとし、０．０８０ＭＰａの圧力でセパレータ用基材１の表面に形成された導電性化合物粒子コート層２に噴射して衝突させた。その他の試験条件は実施例１と同様とした。 (Example 6)
100 g of TaN having an average particle size of 4 μm and 600 g of an ethanol solution were put into a tank tank of a pressure type coating tank apparatus similar to that in Example 1, and a suspension was mixed and prepared. Next, the suspension in the tank tank was pressurized and applied with a spray gun with a coating amount per unit area of 1.0 mg / cm ² , and the external dimensions similar to Example 1 were 150 mm × 150 mm × 0.15 mmt titanium. After spray-coating on the surface of the separator substrate 1 made of and drying, the blast particles used in the conductive compound particle fixing step B are made into glass beads having an average particle diameter of 180 μm and are used for separators at a pressure of 0.080 MPa. The conductive compound particle coat layer 2 formed on the surface of the base material 1 was sprayed and collided. Other test conditions were the same as in Example 1.

（実施例７）
平均粒子径４μｍのＶＣを４０ｇとエタノール溶液６００ｇを実施例１と同様の加圧型塗装タンク装置のタンク槽に投入し懸濁液を混合調製した。次いで、前記加圧タンク槽内の懸濁液を加圧してスプレーガンにより０．２ｍｇ／ｃｍ^２の単位面積あたりの塗布量をもって実施例１と同様の外形寸法が１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×０．１５ｍｍｔのステンレス（ＳＵＳ３１６Ｌ）から成るセパレータ用基材１の表面にスプレー塗布して乾燥させた後、導電性化合物粒子固着工程Ｂに用いるブラスト粒子を平均粒子径が１００μｍの超硬ショットとし、０．０１５ＭＰａの圧力でセパレータ用基材１の表面に形成された導電性化合物粒子コート層２に噴射して衝突させた。その他の試験条件は実施例１と同様とした。 (Example 7)
40 g of VC having an average particle size of 4 μm and 600 g of an ethanol solution were put into a tank tank of a pressure type coating tank apparatus similar to that in Example 1, and a suspension was mixed and prepared. Next, the suspension in the pressurized tank was pressurized, and the external dimensions similar to Example 1 were 150 mm × 150 mm × 0.15 mmt with an application amount per unit area of 0.2 mg / cm ² by a spray gun. After spray coating on the surface of the separator substrate 1 made of stainless steel (SUS316L) and drying, the blast particles used in the conductive compound particle fixing step B are made into carbide shots having an average particle diameter of 100 μm, and 0.015 MPa The conductive compound particle coating layer 2 formed on the surface of the separator substrate 1 was sprayed and collided with the pressure. Other test conditions were the same as in Example 1.

（実施例８）
平均粒子径４μｍのＴａＮを１００ｇとエタノール溶液６００ｇを実施例１と同様の加圧型塗装タンク装置のタンク槽に投入し懸濁液を混合調製した。次いで、前記加圧タンク槽内の懸濁液を加圧してスプレーガンにより１．０ｍｇ／ｃｍ^２の単位面積あたりの塗布量をもって実施例１と同様の外形寸法が１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×０．１５ｍｍｔのステンレス（ＳＵＳ３１６Ｌ）から成るセパレータ用基材１の表面にスプレー塗布して乾燥させた後、導電性化合物粒子固着工程Ｂに用いるブラスト粒子を平均粒子径が１００μｍのＴｉＮとし、０．０１８ＭＰａの圧力でセパレータ用基材１の表面に形成された導電性化合物粒子コート層２に噴射して衝突させた。その他の試験条件は実施例１と同様とした。 (Example 8)
100 g of TaN having an average particle size of 4 μm and 600 g of an ethanol solution were put into a tank tank of a pressure type coating tank apparatus similar to that in Example 1, and a suspension was mixed and prepared. Next, the suspension in the pressurized tank was pressurized, and the external dimensions similar to Example 1 were 150 mm × 150 mm × 0.15 mmt with a coating amount per unit area of 1.0 mg / cm ² by a spray gun. After spray coating on the surface of the separator substrate 1 made of stainless steel (SUS316L) and drying, the blast particles used in the conductive compound particle fixing step B are TiN having an average particle diameter of 100 μm at a pressure of 0.018 MPa. The conductive compound particle coat layer 2 formed on the surface of the separator substrate 1 was sprayed and collided. Other test conditions were the same as in Example 1.

（実施例９）
平均粒子径６μｍのＣｒ_２Ｂを２０ｇ、および平均粒子径３μｍのＣｒＢ_２を２０ｇと
エタノール溶液６００ｇを実施例１と同様の加圧型塗装タンク装置のタンク槽に投入し懸濁液を混合調製した。次いで、前記加圧タンク槽内の懸濁液を加圧してスプレーガンにより０．２ｍｇ／ｃｍ^２の単位面積あたりの塗布量をもって実施例１と同様の外形寸法が１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×０．１５ｍｍｔのステンレス（ＳＵＳ３１６Ｌ）から成るセパレータ用基材１の表面にスプレー塗布して乾燥させた後、導電性化合物粒子固着工程Ｂに用いるブラスト粒子を平均粒子径が１００μｍの超硬ショットとし、０．０１５ＭＰａの圧力でセパレータ用基材１の表面に形成された導電性化合物粒子コート層２に噴射して衝突させた。その他の試験条件は実施例１と同様とした。 Example 9
20 g of Cr ₂ B having an average particle diameter of 6 μm, 20 g of CrB ₂ having an average particle diameter of 3 μm, and 600 g of an ethanol solution were put into a tank tank of a pressure type coating tank apparatus similar to that in Example 1 to prepare a suspension. . Next, the suspension in the pressurized tank was pressurized, and the external dimensions similar to Example 1 were 150 mm × 150 mm × 0.15 mmt with an application amount per unit area of 0.2 mg / cm ² by a spray gun. After spray coating on the surface of the separator substrate 1 made of stainless steel (SUS316L) and drying, the blast particles used in the conductive compound particle fixing step B are made into carbide shots having an average particle diameter of 100 μm, and 0.015 MPa The conductive compound particle coating layer 2 formed on the surface of the separator substrate 1 was sprayed and collided with the pressure. Other test conditions were the same as in Example 1.

（実施例１０）
平均粒子径３μｍのＶＢを４０ｇとエタノール溶液６００ｇを実施例１と同様の加圧型塗装タンク装置のタンク槽に投入し懸濁液を混合調製した。次いで、前記加圧タンク槽内の懸濁液を加圧してスプレーガンにより０．２ｍｇ／ｃｍ^２の単位面積あたりの塗布量をもって実施例１と同様の外形寸法が１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×０．１５ｍｍｔのステンレス（ＳＵＳ３１６Ｌ）から成るセパレータ用基材１の表面にスプレー塗布して乾燥させた後、導電性化合物粒子固着工程Ｂに用いるブラスト粒子を平均粒子径が１００μｍの超硬ショットとし、０．０１５ＭＰａの圧力でセパレータ用基材１の表面に形成された導電性化合物粒子コート層２に噴射して衝突させた。その他の試験条件は実施例１と同様とした。 (Example 10)
40 g of VB having an average particle diameter of 3 μm and 600 g of an ethanol solution were put into a tank tank of a pressure type coating tank apparatus similar to that in Example 1, and a suspension was mixed and prepared. Next, the suspension in the pressurized tank was pressurized, and the external dimensions similar to Example 1 were 150 mm × 150 mm × 0.15 mmt with an application amount per unit area of 0.2 mg / cm ² by a spray gun. After spray coating on the surface of the separator substrate 1 made of stainless steel (SUS316L) and drying, the blast particles used in the conductive compound particle fixing step B are made into carbide shots having an average particle diameter of 100 μm, and 0.015 MPa The conductive compound particle coating layer 2 formed on the surface of the separator substrate 1 was sprayed and collided with the pressure. Other test conditions were the same as in Example 1.

（実施例１１）
平均粒子径５μｍのＴａＢ_２を１００ｇとエタノール溶液６００ｇを実施例１と同様の加圧型塗装タンク装置のタンク槽に投入し懸濁液を混合調製した。次いで、前記加圧タンク槽内の懸濁液を加圧してスプレーガンにより１．０ｍｇ／ｃｍ^２の単位面積あたりの塗布量をもって実施例１と同様の外形寸法が１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×０．１５ｍｍｔのステンレス（ＳＵＳ３１６Ｌ）から成るセパレータ用基材１の表面にスプレー塗布して乾燥させた後、導電性化合物粒子固着工程Ｂに用いるブラスト粒子を平均粒子径が１００μｍのＴｉＮとし、０．０１８ＭＰａの圧力でセパレータ用基材１の表面に形成された導電性化合物粒子コート層２に噴射して衝突させた。その他の試験条件は実施例１と同様とした。 (Example 11)
The TaB ₂ having an average particle diameter of 5μm were mixed prepared charged into the suspension in a tank vessel of similar pressurized type coating tank apparatus as in Example 1 with 100g of ethanol solution 600 g. Next, the suspension in the pressurized tank was pressurized, and the external dimensions similar to Example 1 were 150 mm × 150 mm × 0.15 mmt with a coating amount per unit area of 1.0 mg / cm ² by a spray gun. After spray coating on the surface of the separator substrate 1 made of stainless steel (SUS316L) and drying, the blast particles used in the conductive compound particle fixing step B are TiN having an average particle diameter of 100 μm at a pressure of 0.018 MPa. The conductive compound particle coat layer 2 formed on the surface of the separator substrate 1 was sprayed and collided. Other test conditions were the same as in Example 1.

（実施例１２）
平均粒子径７μｍのＣｒ_３Ｃ_２を４０ｇとエタノール溶液６００ｇを実施例１と同様の加圧型塗装タンク装置のタンク槽に投入し懸濁液を混合調製した。次いで、前記加圧タンク槽内の懸濁液を加圧してスプレーガンにより０．２ｍｇ／ｃｍ^２の単位面積あたりの塗布量をもって実施例１と同様の外形寸法が１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×０．１５ｍｍｔのチタンから成るセパレータ用基材１の表面にスプレー塗布して乾燥させた後、導電性化合物粒子固着工程Ｂに用いるブラスト粒子を平均粒子径が１００μｍのＴｉＮとし、０．０１８ＭＰａの圧力でセパレータ用基材１の表面に形成された導電性化合物粒子コート層２に噴射して衝突させた。その他の試験条件は実施例１と同様とした。 (Example 12)
40 g of Cr ₃ C ₂ having an average particle diameter of 7 μm and 600 g of an ethanol solution were put into a tank tank of a pressure type coating tank apparatus similar to that in Example 1, and a suspension was mixed and prepared. Next, the suspension in the pressurized tank was pressurized, and the external dimensions similar to Example 1 were 150 mm × 150 mm × 0.15 mmt with an application amount per unit area of 0.2 mg / cm ² by a spray gun. After spray-applying to the surface of the separator substrate 1 made of titanium and drying, the blast particles used in the conductive compound particle fixing step B are TiN having an average particle diameter of 100 μm, and the separator base is applied at a pressure of 0.018 MPa. The conductive compound particle coating layer 2 formed on the surface of the material 1 was sprayed and collided. Other test conditions were the same as in Example 1.

（実施例１３）
平均粒子径５μｍのＷＣを５０ｇおよび平均粒子径４μｍのＷＢを５０ｇとエタノール溶液６００ｇを実施例１と同様の加圧型塗装タンク装置のタンク槽に投入し懸濁液を混合調製した。次いで、前記加圧タンク槽内の懸濁液を加圧してスプレーガンにより１．０ｍｇ／ｃｍ^２の単位面積あたりの塗布量をもって実施例１と同様の外形寸法が１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×０．１５ｍｍｔのチタンから成るセパレータ用基材１の表面にスプレー塗布して乾燥させた後、導電性化合物粒子固着工程Ｂに用いるブラスト粒子を平均粒子径が１８０μｍのガラスビーズとし、０．０８０ＭＰａの圧力でセパレータ用基材１の表面に形成された導電性化合物粒子コート層２に噴射して衝突させた。その他の試験条件は実施例
１と同様とした。 (Example 13)
50 g of WC having an average particle diameter of 5 μm, 50 g of WB having an average particle diameter of 4 μm, and 600 g of an ethanol solution were charged into the tank tank of the same pressure type coating tank apparatus as in Example 1 to prepare a suspension. Next, the suspension in the pressurized tank was pressurized, and the external dimensions similar to Example 1 were 150 mm × 150 mm × 0.15 mmt with a coating amount per unit area of 1.0 mg / cm ² by a spray gun. After spray-applying to the surface of the separator substrate 1 made of titanium and drying, the blast particles used in the conductive compound particle fixing step B are made into glass beads having an average particle diameter of 180 μm and are used for the separator at a pressure of 0.080 MPa. The conductive compound particle coat layer 2 formed on the surface of the base material 1 was sprayed and collided. Other test conditions were the same as in Example 1.

（実施例１４）
平均粒子径３μｍのＴａＣを１００ｇとエタノール溶液６００ｇを実施例１と同様の加圧型塗装タンク装置のタンク槽に投入し懸濁液を混合調製した。次いで、前記加圧タンク槽内の懸濁液を加圧してスプレーガンにより１．０ｍｇ／ｃｍ^２の単位面積あたりの塗布量をもって実施例１と同様の外形寸法が１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×０．１５ｍｍｔのチタンから成るセパレータ用基材１の表面にスプレー塗布して乾燥させた後、導電性化合物粒子固着工程Ｂに用いるブラスト粒子を平均粒子径が１８０μｍのガラスビーズとし、０．０８０ＭＰａの圧力でセパレータ用基材１の表面に形成された導電性化合物粒子コート層２に噴射して衝突させた。その他の試験条件は実施例１と同様とした。 (Example 14)
100 g of TaC having an average particle diameter of 3 μm and 600 g of an ethanol solution were put into a tank tank of a pressure type coating tank apparatus similar to that in Example 1, and a suspension was mixed and prepared. Next, the suspension in the pressurized tank was pressurized, and the external dimensions similar to Example 1 were 150 mm × 150 mm × 0.15 mmt with a coating amount per unit area of 1.0 mg / cm ² by a spray gun. After spray-applying to the surface of the separator substrate 1 made of titanium and drying, the blast particles used in the conductive compound particle fixing step B are made into glass beads having an average particle diameter of 180 μm and are used for the separator at a pressure of 0.080 MPa. The conductive compound particle coat layer 2 formed on the surface of the base material 1 was sprayed and collided. Other test conditions were the same as in Example 1.

（実施例１５）
平均粒子径４μｍのＭｏ_２Ｃを６０ｇとエタノール溶液６００ｇを実施例１と同様の加圧型塗装タンク装置のタンク槽に投入し懸濁液を混合調製した。次いで、前記加圧タンク槽内の懸濁液を加圧してスプレーガンにより０．６ｍｇ／ｃｍ^２の単位面積あたりの塗布量をもって実施例１と同様の外形寸法が１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×０．１５ｍｍｔのチタンから成るセパレータ用基材１の表面にスプレー塗布して乾燥させた後、導電性化合物粒子固着工程Ｂに用いるブラスト粒子を平均粒子径が１００μｍの超硬ショットとし、０．０１５ＭＰａの圧力でセパレータ用基材１の表面に形成された導電性化合物粒子コート層２に噴射して衝突させた。その他の試験条件は実施例１と同様とした。 (Example 15)
60 g of Mo ₂ C having an average particle diameter of 4 μm and 600 g of an ethanol solution were put into a tank tank of a pressure type coating tank apparatus similar to that in Example 1, and a suspension was mixed and prepared. Next, the suspension in the pressurized tank was pressurized, and the external dimensions similar to Example 1 were 150 mm × 150 mm × 0.15 mmt with an application amount per unit area of 0.6 mg / cm ² by a spray gun. After spraying and drying on the surface of the separator substrate 1 made of titanium, the blast particles used in the conductive compound particle fixing step B are made into cemented carbide shots having an average particle diameter of 100 μm, and the separator is applied at a pressure of 0.015 MPa. The conductive compound particle coat layer 2 formed on the surface of the base material 1 was sprayed and collided. Other test conditions were the same as in Example 1.

（実施例１６）
平均粒子径８μｍのＣｒ_２Ｎを４０ｇとエタノール溶液６００ｇを実施例１と同様の加圧型塗装タンク装置のタンク槽に投入し懸濁液を混合調製した。次いで、前記加圧タンク槽内の懸濁液を加圧してスプレーガンにより０．２ｍｇ／ｃｍ^２の単位面積あたりの塗布量をもって実施例１と同様の外形寸法が１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×０．１５ｍｍｔのチタンから成るセパレータ用基材１の表面にスプレー塗布して乾燥させた後、導電性化合物粒子固着工程Ｂに用いるブラスト粒子を平均粒子径が１００μｍのＴｉＮとし、０．０１８ＭＰａの圧力でセパレータ用基材１の表面に形成された導電性化合物粒子コート層２に噴射して衝突させた。その他の試験条件は実施例１と同様とした。 (Example 16)
40 g of Cr ₂ N having an average particle diameter of 8 μm and 600 g of an ethanol solution were put into a tank tank of a pressure type coating tank apparatus similar to that in Example 1, and a suspension was mixed and prepared. Next, the suspension in the pressurized tank was pressurized, and the external dimensions similar to Example 1 were 150 mm × 150 mm × 0.15 mmt with an application amount per unit area of 0.2 mg / cm ² by a spray gun. After spray-applying to the surface of the separator substrate 1 made of titanium and drying, the blast particles used in the conductive compound particle fixing step B are TiN having an average particle diameter of 100 μm, and the separator base is applied at a pressure of 0.018 MPa. The conductive compound particle coating layer 2 formed on the surface of the material 1 was sprayed and collided. Other test conditions were the same as in Example 1.

（実施例１７）
平均粒子径６μｍのＶＮを４０ｇとエタノール溶液６００ｇを実施例１と同様の加圧型塗装タンク装置のタンク槽に投入し懸濁液を混合調製した。次いで、前記加圧タンク槽内の懸濁液を加圧してスプレーガンにより０．２ｍｇ／ｃｍ^２の単位面積あたりの塗布量をもって実施例１と同様の外形寸法が１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×０．１５ｍｍｔのステンレス（ＳＵＳ３１６Ｌ）から成るセパレータ用基材１の表面にスプレー塗布して乾燥させた後、導電性化合物粒子固着工程Ｂに用いるブラスト粒子を平均粒子径が１００μｍのＴｉＮとし、０．０１５ＭＰａの圧力でセパレータ用基材１の表面に形成された導電性化合物粒子コート層２に噴射して衝突させた。その他の試験条件は実施例１と同様とした。 (Example 17)
40 g of VN having an average particle diameter of 6 μm and 600 g of an ethanol solution were put into a tank tank of a pressure type coating tank apparatus similar to that in Example 1, and a suspension was mixed and prepared. Next, the suspension in the pressurized tank was pressurized, and the external dimensions similar to Example 1 were 150 mm × 150 mm × 0.15 mmt with an application amount per unit area of 0.2 mg / cm ² by a spray gun. After spray coating on the surface of the separator substrate 1 made of stainless steel (SUS316L) and drying, the blast particles used in the conductive compound particle fixing step B are TiN having an average particle diameter of 100 μm, and a pressure of 0.015 MPa And sprayed onto the conductive compound particle coat layer 2 formed on the surface of the separator substrate 1 to cause collision. Other test conditions were the same as in Example 1.

（比較例１）
実施例１の導電性化合物粒子３に用いた同様のＶＣを、実施例１の導電性化合物粒子固着工程Ｂと同様のブラスト条件であるブラストエアー圧力０．０１５ＭＰａ、噴射密度２３ｇ／ｃｍ^２で直接セパレータ用基材１の表面へ噴射し、導電性化合物粒子３であるＶＣをセパレータ用基材１の表面へ固着させたのち、該セパレータ用基材１を超音波洗浄機にかけてブラスト時に発生した粉塵や固着されなかった余剰の導電性化合物粒子３を洗浄除去した。 (Comparative Example 1)
The same VC used for the conductive compound particles 3 of Example 1 was directly applied at a blast air pressure of 0.015 MPa and an injection density of 23 g / cm ² , which are the same blast conditions as in the conductive compound particle fixing step B of Example 1. After spraying onto the surface of the separator substrate 1 and fixing the conductive compound particles VC to the surface of the separator substrate 1, dust generated during blasting by applying the separator substrate 1 to an ultrasonic cleaner The excess conductive compound particles 3 that were not fixed were washed and removed.

（比較例２）
ブラストエアー圧力を０．４ＭＰａに変更した以外の試験条件は前記比較例１と同様とし、導電性化合物粒子３（ＶＣ）をセパレータ用基材１の表面へ直接衝突させ、該セパレータ用基材１を超音波洗浄機にて洗浄した。 (Comparative Example 2)
The test conditions except that the blast air pressure was changed to 0.4 MPa were the same as those in Comparative Example 1, and the conductive compound particles 3 (VC) were directly collided with the surface of the separator substrate 1 so that the separator substrate 1 Was cleaned with an ultrasonic cleaner.

（比較例３）
ブラストエアー圧力を比較例２と同様の０．４ＭＰａとし、導電性化合物粒子３をＴａＮに変更した以外の試験条件は前記比較例１と同様とし、導電性化合物粒子３（ＴａＮ）をセパレータ用基材１の表面へ直接衝突させ、該セパレータ用基材１を超音波洗浄機にて洗浄した。 (Comparative Example 3)
The test conditions were the same as in Comparative Example 1 except that the blast air pressure was set to 0.4 MPa as in Comparative Example 2 and the conductive compound particles 3 were changed to TaN. The conductive compound particles 3 (TaN) were used as separator bases. The separator 1 was directly collided with the surface of the material 1, and the separator substrate 1 was cleaned with an ultrasonic cleaner.

（比較例４）
セパレータ基材の材質をステンレス（ＳＵＳ３１６Ｌ）に変更した以外の試験条件は前記比較例３と同様にし、導電性化合物粒子３（ＴａＮ）をセパレータ用基材１（ＳＵＳ３１６Ｌ）の表面へ直接衝突させ、該セパレータ用基材１を超音波洗浄機にて洗浄した。 (Comparative Example 4)
Test conditions other than changing the material of the separator base material to stainless steel (SUS316L) were the same as in Comparative Example 3, and the conductive compound particles 3 (TaN) were directly collided with the surface of the separator base material 1 (SUS316L). The separator substrate 1 was cleaned with an ultrasonic cleaner.

以上の実施例１〜１７および比較例１〜４で実施検討した導電性化合物粒子の単位面積当たりの固着量（ｍｇ／ｃｍ^２）、セパレータ用基材１加工後の表裏の表面粗さ（算術平均粗さ：Ｒａと十点平均粗さ：Ｒｚ）の平均値、セパレータ用基材１とカーボンペーパーとの接触抵抗の評価、セパレータ用基材１の対角線上の反りの評価、の結果を次の表１に示す。 The fixed amount per unit area (mg / cm ² ) of the conductive compound particles studied and examined in Examples 1 to 17 and Comparative Examples 1 to 4, and the surface roughness of the front and back after processing the separator substrate 1 (arithmetic) The average roughness (Ra and 10-point average roughness: Rz), the evaluation of contact resistance between the separator substrate 1 and the carbon paper, and the evaluation of the warpage of the separator substrate 1 on the diagonal line are as follows. Table 1 shows.

前記、表１に記載の「導電性化合物粒子の固着量（ｍｇ／ｃｍ^２）」は、「エネルギー分散型蛍光X線分析装置」（ＥＤＸ）を用いて測定した。 The “fixed amount of conductive compound particles (mg / cm ² )” shown in Table 1 was measured using an “energy dispersive X-ray fluorescence spectrometer” (EDX).

また、表１に記載の「接触抵抗の評価」は、セパレータ用基材１とカーボンペーパとの接触抵抗を測定しその測定値を基に「○」：１５ｍΩ・ｃｍ^２以下、「△」：１５〜２０ｍΩ・ｃｍ^２、「×」：２０ｍΩ・ｃｍ^２以上として「○」「△」「×」を付記してランク付け評価をした。 “Evaluation of contact resistance” described in Table 1 is a measurement of contact resistance between the separator substrate 1 and carbon paper, and “◯”: 15 mΩ · cm ² or less, “Δ”: 15 to 20 mΩ · cm ² , “×”: 20 mΩ · cm ² or more, “○”, “Δ”, “×” were added and evaluated for ranking.

また、表１に記載の「対角線上の反りの評価」は、セパレータ用基材１の対角線上の反りの測定値（即ち、対角線上の両端の高さの差異／対角線の距離＝算出値）をもとに「○」：０．０１以下、「△」：０．０１〜０．０１５、「×」：０．０１５以上として「○」「△」「×」のランク付けをした。 “Evaluation of warpage on diagonal line” described in Table 1 is a measured value of warpage on diagonal line of base material 1 for separator (ie, difference in height between opposite ends of diagonal line / distance of diagonal line = calculated value). Based on the above, “O”: 0.01 or less, “Δ”: 0.01 to 0.015, “X”: 0.015 or more, “O”, “Δ”, and “X” were ranked.

（実施例１８）
また、セパレータ用基材１とカーボンペーパーの「接触抵抗の評価」をするために、導電性化合物粒子コート層形成工程Ａにおけるセパレータ用基材１の表面への懸濁液の単位面積当たりのスプレー塗布する量を０．０８ｍｇ／ｃｍ^２、０．２ｍｇ／ｃｍ^２、０．４ｍｇ／ｃｍ^２、に段階的に変化させて導電性化合物粒子コート層を形成し、以下、導電性化合物粒子固着工程Ｂ、コート層洗浄除去工程Ｃの工程は前記実施例１と同様にしてセパレータ用基材１の表面に導電性化合物粒子３を打ち込み固着させた。 (Example 18)
Further, in order to “evaluate the contact resistance” between the separator substrate 1 and the carbon paper, a spray per unit area of the suspension on the surface of the separator substrate 1 in the conductive compound particle coat layer forming step A The conductive compound particle coat layer is formed by changing the amount to be applied stepwise to 0.08 mg / cm ² , 0.2 mg / cm ² , and 0.4 mg / cm ² . B, coating layer washing and removing step C was carried out in the same manner as in Example 1, and the conductive compound particles 3 were driven and fixed to the surface of the separator substrate 1.

前記セパレータ用基材１の内部方向に打ち込まれ固着された導電性化合物粒子３の質量を「エネルギー分散型蛍光Ｘ線分析装置」（ＥＤＸ）にて各々測定し、その質量を前記スプレー塗布した懸濁液に混合調整した導電性化合物粒子３の全質量で除した割合（％）を示す「固着割合」と、該固着割合が得られたときのセパレータ用基材１とカーボンペーパーの接触抵抗値を測定してランク付けをした結果を「接触抵抗の評価」として次の表２に示す。 The mass of the conductive compound particles 3 that are driven and fixed in the separator base 1 is measured with an “energy dispersive X-ray fluorescence spectrometer” (EDX), and the mass is applied by the spray coating. “Fixing ratio” indicating the ratio (%) divided by the total mass of the conductive compound particles 3 mixed and adjusted in the turbid liquid, and the contact resistance value between the separator substrate 1 and the carbon paper when the fixing ratio is obtained Table 2 below shows the results of the measurement and ranking as “Evaluation of Contact Resistance”.

表２に記載の「接触抵抗の評価」は、前記表１と同様に、セパレータ用基材１とカーボンペーパとの接触抵抗を測定しその測定値を基に「○」：１５ｍΩ・ｃｍ^２以下、「△」：１５〜２０ｍΩ・ｃｍ^２、「×」：２０ｍΩ・ｃｍ^２以上として「○」「△」「×」のランク付けをした。 “Evaluation of contact resistance” described in Table 2 is the same as in Table 1, except that the contact resistance between the separator substrate 1 and the carbon paper is measured, and “◯” is 15 mΩ · cm ² or less based on the measured value. , “Δ”: 15-20 mΩ · cm ² , “×”: 20 mΩ · cm ² or more, “O”, “Δ”, “X” were ranked.

従来技術である導電性化合物粒子３をセパレータ用基材１の表面に直接ブラストして導電性化合物粒子３を固着させる方法における導電性化合物粒子３の固着量については、前記導電性化合物粒子３の噴射圧力を前記比較例２〜４に示されるように、本発明におけるブラスト粒子４の噴射圧力の２０倍以上の圧力にすることにより、本発明における導電性化合物粒子３の最少固着量（０．０２ｍｇ／ｃｍ^２）を得ることができるが、セパレータ用基材１の対角線上の反り量が大きくなることから前記最少の固着量（０．０２ｍｇ／ｃｍ^２）以上の固着できない問題がある。本発明は、前記実施例１〜１７から明らかなよう
に、セパレータ用基材１の表面に導電性化合物粒子３を固着させる方法を、セパレータ用基材１の表面に導電性化合物粒子３の粉末を混合する懸濁液をスプレー塗付して導電性化合物粒子コート層２を形成したのち、該導電性化合物粒子コート層２に超硬ショット、ＴｉＮ、ガラスビーズのいずれかのブラスト粒子４をブラストエアーを用いて衝突させることにより、導電性化合物粒子３の種類、あるいはブラスト粒子４の種類に関係なく、セパレータ用基材１の表面に、少ないエネルギーで安価に導電性化合物粒子３を打ち込み確実に固着することが可能となって、従来技術の問題点を解決することができる。 Regarding the amount of fixing of the conductive compound particles 3 in the method of fixing the conductive compound particles 3 by directly blasting the conductive compound particles 3 on the surface of the separator substrate 1 according to the prior art, the conductive compound particles 3 As shown in Comparative Examples 2 to 4, the injection pressure is set to 20 times or more the injection pressure of the blast particles 4 in the present invention, whereby the minimum fixed amount (0. 02 mg / cm ² ) can be obtained, but there is a problem that the amount of warpage on the diagonal line of the separator substrate 1 becomes large, so that it cannot be fixed more than the minimum fixing amount (0.02 mg / cm ² ). As apparent from Examples 1 to 17, the present invention uses a method of fixing the conductive compound particles 3 to the surface of the separator substrate 1, and the powder of the conductive compound particles 3 on the surface of the separator substrate 1. After forming a conductive compound particle coat layer 2 by spraying a suspension of the mixture, blast particles 4 of carbide shot, TiN or glass beads are blasted to the conductive compound particle coat layer 2 By colliding with air, regardless of the type of conductive compound particle 3 or the type of blast particle 4, the conductive compound particle 3 is surely driven into the surface of the separator substrate 1 with low energy and at low cost. It becomes possible to fix, and the problem of a prior art can be solved.

また、実施例１８から明らかのように、導電性化合物粒子コート層を形成するためにスプレー塗布した懸濁液に混合調製した導電性化合物粒子の全質量に対し、該導電性化合物粒子コート層にブラスト粒子を衝突させて導電性化合物粒子コート層内の導電性化合物粒子をセパレータ用基材の内部方向に打ち込み固着された質量の割合（固着割合）を３０%以上にすれば、セパレータ用基材とカーボンペーパーとの接触抵抗が１５ｍΩ・ｃｍ^２以下となり、良好な導電性能が発揮できるセパレータ用基材を製造することができる。 Further, as is clear from Example 18, the conductive compound particle coat layer was formed on the total mass of the conductive compound particles mixed and prepared in the suspension applied to form the conductive compound particle coat layer. If the ratio of the mass (adhesion ratio) in which the conductive compound particles in the conductive compound particle coat layer are struck into the inner direction of the separator base material and fixed is made 30% or more by colliding the blast particles, the separator base material The contact resistance between the carbon paper and the carbon paper is 15 mΩ · cm ² or less, and it is possible to manufacture a separator base material that can exhibit good conductive performance.

１セパレータ用基材
２導電性化合物粒子コート層
３導電性化合物粒子
４ブラスト粒子
Ａ導電性化合物粒子コート層形成工程
Ｂ導電性化合物粒子固着工程
Ｃコート層洗浄除去工程 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base material for separators 2 Conductive compound particle coat layer 3 Conductive compound particle 4 Blast particle A Conductive compound particle coat layer forming process B Conductive compound particle fixing process C Coat layer washing and removing process

Claims

On the back surface of the separator substrate of the polymer electrolyte fuel cell made of plate-like stainless steel, titanium, or titanium alloy, conductive compound particles having an average particle diameter of 1 to 10 μm and ethanol or water are mixed. The prepared suspension is spray-coated and dried to form a conductive compound particle coat layer, and blast particles having an average particle size of 50 to 200 μm are collided with the conductive compound particle coat layer to form the substrate. A step of driving and fixing the conductive compound particles applied to the surface in the inner direction of the separator base material, and the conductive compound particles not fixed to the separator base material in the step and impurities on the surface of the separator base material A method for conducting a conductive base material for a separator of a polymer electrolyte fuel cell, comprising a step of washing and removing the polymer.

2. The method for conducting a conductive substrate base material for a separator of a polymer electrolyte fuel cell according to claim 1, wherein a blast particle speed as a means for colliding with the conductive compound particle coating layer is 10 to 30 m / sec.

2. The separator for a polymer electrolyte fuel cell according to claim 1, wherein the blast air pressure as means for causing the blast particles to collide with the conductive compound particle coat layer is 0.01 to 0.1 MPa. Conductive treatment method.

The conductive compound _{_{_{_{particles, Cr 2 B, CrB 2,}}}} VB, TaB 2, WB, Cr 3 C 2, WC, VC, TaC, Mo 2 C, Cr 2 N, VN, of at least one or more of TaN 4. The method for conducting a conductive base material for a separator of a polymer electrolyte fuel cell according to claim 1, wherein the conductive material is a powder comprising a compound.

The conductive compound particles are made to collide with the blast particles against the conductive compound particle coat layer with respect to the total mass of the conductive compound particles mixed and prepared in the suspension applied by spraying to form the conductive compound particle coat layer. The solid polymer type according to any one of claims 1 to 4, wherein the proportion of the mass of the conductive compound particles in the coating layer fixed by being driven in the inner direction of the separator substrate is 30% or more. A method for conducting a conductive base material for a separator of a fuel cell.

A separator base material for a plate-shaped polymer electrolyte fuel cell produced by the method according to any one of claims 1 to 5, wherein the surface of the separator base material has an arithmetic average roughness (Ra) of 0. 3 μm to 0.5 μm, 10-point average roughness (Rz) 1.5 μm to 4.0 μm, and among the four corners of the separator substrate, one corner is the origin O, and the origin O L near the corner in the rolling direction, C near the corner in the vertical direction of rolling of the separator substrate from the origin O, and X near the corner in the diagonal direction from the origin O, and the length of the line segment between the OLs The length between the LL and OC line segments is LC and the length between OX is LX, the maximum strain height from the straight line OL to the center plane in the thickness direction of the workpiece is H _L1 , and the straight strain CX is H _L2 A plane composed of the point X and the other three points O, L, and C, where H _C1 is the straight line OC, H _{C2 is} the straight line LX, and H _XC is the straight line OX. When the distance between and is H _XT , the values of warpage rates W _L1 , W _L2 , W _C1 , W _C2 and W _XC defined by [Equation 1] to [Equation 5] are 0.015 or less. A base material for a separator of a polymer electrolyte fuel cell, characterized by comprising: