JP2010269572A - Manufacturing process for molding, mold and molding - Google Patents

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JP2010269572A JP2009125499A JP2009125499A JP2010269572A JP 2010269572 A JP2010269572 A JP 2010269572A JP 2009125499 A JP2009125499 A JP 2009125499A JP 2009125499 A JP2009125499 A JP 2009125499A JP 2010269572 A JP2010269572 A JP 2010269572A
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Haruhiko Ae
晴彦 阿江
Jun Sato
佐藤  淳
Wataru Kosaka
亘 小坂
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing process for a molding for inhibiting the generation of chips when forming a protrusion on a surface using a mold, the mold and the molding. <P>SOLUTION: A plurality of mold protrusions 33 extending in straight lines are formed with a plurality of intervals while mold recessions 34 adjoining the mold protrusions 33 and extending in straight lines are formed with a plurality of intervals on a mold 30 so as to shape a protrusion 11 and a recess 13. The mold protrusion 33 is formed of a side face 331, an end face 332 and a planar slat face 333 which connects the side face 331 and the end face 332. In other words, the mold protrusion 33 has a shape chamfered (or C plane cut) planar by the planar slant face 333. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、表面に凹凸形状を有する成形品の製造方法、金型および成形品に関する。   The present invention relates to a method for producing a molded product having a concavo-convex shape on the surface, a mold and a molded product.

従来、成形品の製造方法として様々な手法が用いられているが、例えば、射出成形方法、押出成形方法等が知られている。このような成形方法により成形させる成形品として、熱可塑性樹脂に多量の充填材を混合した成形品がある。例えば、黒鉛炭素および炭素繊維等のフィラーを充填材として熱可塑性樹脂に混合した燃料電池用セパレーターが挙げられる。
燃料電池用セパレーターは、燃料電池(特に固体高分子型燃料電池(Polymer Electrolyte Fuel Cell、PEFC))の固体電解質と、この固体電解質の両側に形成された燃料極と酸化極(アノードとカソードにもなる)が接合されて膜/電極接合体(Membrane Electrode Assemblies、MEA)を挟んで配置されるものである。MEAの一方に酸素、もう一方に水素をそれぞれ、燃料電池用セパレーターに形成された溝から供給する。
Conventionally, various methods are used as a method for producing a molded product. For example, an injection molding method, an extrusion molding method, and the like are known. As a molded product to be molded by such a molding method, there is a molded product in which a large amount of filler is mixed with a thermoplastic resin. For example, a separator for a fuel cell in which a filler such as graphitic carbon and carbon fiber is mixed with a thermoplastic resin as a filler can be used.
The separator for a fuel cell includes a solid electrolyte of a fuel cell (especially a polymer electrolyte fuel cell (PEFC)), and a fuel electrode and an oxidation electrode (also anode and cathode) formed on both sides of the solid electrolyte. And a membrane / electrode assembly (MEA). Oxygen is supplied to one side of the MEA and hydrogen is supplied to the other side from a groove formed in the fuel cell separator.

また、燃料電池用セパレーターは、製品面として、電極からの集電機能を備えるため、高い導電性(電気伝導性)が必要とされ、また、その表面に対して燃料ガス等が通過する多数の流路(溝)により、ガス不透過性、熱伝導性、圧縮強度、機械的強度、電解質(リン酸、硫酸等)、イオンに対する耐腐食性等の諸特性が要求されるとともに、形状そのものについても高い寸法精度が要求されている。   In addition, since the separator for a fuel cell has a current collecting function from the electrode as a product surface, high conductivity (electric conductivity) is required, and a lot of fuel gas etc. pass through the surface. The flow path (groove) requires various properties such as gas impermeability, thermal conductivity, compressive strength, mechanical strength, electrolyte (phosphoric acid, sulfuric acid, etc.), corrosion resistance against ions, and the shape itself. However, high dimensional accuracy is required.

このような燃料電池用セパレーターである成形品を射出成形方法により成形する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1では、黒鉛炭素および炭素繊維等のフィラーを多量に含むポリフェニレンスルフィド(PPS)樹脂組成物を、細かな形状を有する金型内のキャビティ空間に射出充填し、充填完了後、キャビティ空間を閉じて圧縮賦形することにより、燃料電池用セパレーターを成形している。   There is known a method of molding a molded article that is such a fuel cell separator by an injection molding method (see, for example, Patent Document 1). In Patent Document 1, a polyphenylene sulfide (PPS) resin composition containing a large amount of fillers such as graphitic carbon and carbon fiber is injected and filled into a cavity space in a mold having a fine shape, and after filling, The fuel cell separator is formed by closing and compression-molding.

一方、フィラーを多量に含む樹脂で成形されるセパレーターは、非常に脆く、成形離型の際に割れる等のトラブルが発生しやすい。そこで、このトラブルを防止するために、燃料電池用セパレーター本体の外周部を金属、樹脂、木材等の枠材で補強する技術が知られている(例えば、特許文献2参照)。また、燃料電池運転時にセパレーターにかかる面圧により割れが発生するのを防止するために、その面圧に応じて流体流路の溝底面と溝側面とが湾曲面または斜面からなる連結面のサイズを変更する技術が知られている(例えば、特許文献3参照)。   On the other hand, a separator molded with a resin containing a large amount of filler is very fragile, and troubles such as cracking during mold release are likely to occur. Therefore, in order to prevent this trouble, a technique is known in which the outer peripheral portion of the fuel cell separator body is reinforced with a frame material such as metal, resin, or wood (see, for example, Patent Document 2). In addition, in order to prevent cracking due to the surface pressure applied to the separator during operation of the fuel cell, the size of the connecting surface in which the groove bottom surface and the groove side surface of the fluid flow path are curved surfaces or inclined surfaces according to the surface pressure. Is known (see, for example, Patent Document 3).

特開2006−19227号公報JP 2006-19227 A 特開2002−358973号公報JP 2002-358773 A 特開2003−36865号公報JP 2003-36885 A

しかしながら、特許文献1では、PEFCに必要とされる諸特性を満足する高品質の燃料電池用セパレーターを効率よく得ることができるものの、射出成形により圧縮賦形すると、金型内での応力集中の影響により、流路を形成している溝部において欠け部分が発生し、満足する成形品が得られにくかった。
また、特許文献2に記載の方法はセパレーターの外周部を補強するだけであるため、金型内での溝部の欠けの発生を防止することはできない。
さらに、特許文献3では、燃料電池運転時の面圧によるセパレーターの割れを防止するための構造が記載されているものの、金型内での割れを防止する方法は記載されていないため、製造工程における欠け部分の発生を防止することができない。
However, in Patent Document 1, although a high-quality fuel cell separator that satisfies various characteristics required for PEFC can be obtained efficiently, when compression molding is performed by injection molding, stress concentration in the mold is reduced. Due to the influence, a chipped portion was generated in the groove portion forming the flow path, and it was difficult to obtain a satisfactory molded product.
Moreover, since the method described in Patent Document 2 only reinforces the outer peripheral portion of the separator, it cannot prevent the occurrence of chipping of the groove portion in the mold.
Furthermore, in Patent Document 3, although a structure for preventing cracking of the separator due to surface pressure during fuel cell operation is described, a method for preventing cracking in the mold is not described. It is not possible to prevent the occurrence of a chipped portion.

本発明の目的は、金型を用いて表面に凹凸形状を形成する際に欠けの発生を防止する成形品の製造方法、金型および成形品を提供することである。   The objective of this invention is providing the manufacturing method of a molded article, a mold, and a molded article which prevent generation | occurrence | production of a chip | tip, when forming uneven | corrugated shape on the surface using a metal mold | die.

本発明の成形品の製造方法は、金型を用いて、表面に凹凸形状を有する成形品を製造する成形品の製造方法であって、前記金型は、複数の金型凸部と、この金型凸部に隣接する金型凹部と、を有し、前記金型凸部は、先端部に面取り加工が施された面取り部を有し、50質量%以上90質量%以下のフィラーを含有する樹脂組成物を前記金型のキャビティ空間に射出充填する射出充填工程と、前記キャビティ空間を閉じて前記樹脂組成物に対して圧縮賦形を行う圧縮賦形工程と、を備えたことを特徴とする。   The method for producing a molded product according to the present invention is a method for producing a molded product that uses a mold to produce a molded product having a concavo-convex shape on the surface. The mold includes a plurality of mold convex portions, A mold concave portion adjacent to the mold convex portion, and the mold convex portion has a chamfered portion that is chamfered at the tip portion, and contains a filler of 50% by mass or more and 90% by mass or less. An injection filling step of injecting and filling the resin composition into the cavity space of the mold, and a compression shaping step of closing the cavity space and compressing the resin composition. And

この発明では、成形品の材料として、フィラーを50質量%以上90質量%以下含む樹脂組成物が対象となる。フィラーの含有量が50質量%未満である場合は、従来の金型を用いても凸部が欠けるという現象は生じにくい。本発明は、フィラーを50質量%以上90質量%以下含むことにより脆くなった成形品が欠けることを防止するものである。
また、この発明では、表面に凹凸形状を有する成形品を成形するために金型を用いる。この金型には、成形品に形成される凹凸形状に対応する凹凸形状が形成されている。すなわち、金型の凹凸形状は、複数の金型凸部とこの金型凸部に隣接する複数の金型凹部とで形成される。金型凸部および金型凹部の形状は、成形品の用途に応じて適宜調整されればよく、直線状または曲線状であってもよいし、島状に形成されるものであってもよい。
また、金型凸部は、先端部において面取り加工が施された面取り部を有している。すなわち、先端部に角部を有しない状態に形成されている。
In the present invention, a resin composition containing 50% by mass or more and 90% by mass or less of filler as a material of a molded product is an object. When the content of the filler is less than 50% by mass, the phenomenon that the convex portion is missing hardly occurs even when a conventional mold is used. The present invention prevents a molded article that has become brittle by containing 50 mass% or more and 90 mass% or less of filler.
Moreover, in this invention, a metal mold | die is used in order to shape | mold the molded article which has an uneven | corrugated shape on the surface. The mold has a concavo-convex shape corresponding to the concavo-convex shape formed in the molded product. That is, the concave and convex shape of the mold is formed by a plurality of mold convex portions and a plurality of mold concave portions adjacent to the mold convex portions. The shapes of the mold convex part and the mold concave part may be appropriately adjusted according to the use of the molded product, and may be linear or curved, or may be formed in an island shape. .
The mold convex part has a chamfered part that is chamfered at the tip part. That is, it is formed in a state where the tip portion does not have a corner portion.

この発明では、このような金型のキャビティ空間にフィラーを含有する樹脂組成物を射出充填した(射出充填工程)後、このキャビティ空間を閉じて射出充填した樹脂組成物に対して圧縮賦形を行う(圧縮賦形工程)。
これによれば、金型凸部の先端部に面取り部が形成されている(すなわち角部が存在しない)ため、圧縮賦形工程の際に、金型凸部の先端部にかかる応力を緩和することができる。したがって、製造工程において金型内で成形品に割れが発生することを防止することができ、細かな形状の成形品を精度高く成形することができる。
In this invention, after the resin composition containing the filler is injected and filled into the cavity space of such a mold (injection filling process), the cavity space is closed and the injection-filled resin composition is subjected to compression molding. Perform (compression shaping process).
According to this, since the chamfered portion is formed at the tip portion of the mold convex portion (that is, there is no corner portion), the stress applied to the tip portion of the mold convex portion is relieved during the compression molding process. can do. Therefore, it is possible to prevent the molded product from being cracked in the mold during the manufacturing process, and it is possible to accurately mold a molded product having a fine shape.

本発明の成形品の製造方法において、前記面取り部は、前記金型凸部の側面を形成する側面部と前記金型凸部の先端を形成する端面部とを連結する平面状の連結面であることが好ましい。   In the method for manufacturing a molded product according to the present invention, the chamfered portion is a planar connecting surface that connects a side surface portion that forms the side surface of the mold convex portion and an end surface portion that forms the tip of the mold convex portion. Preferably there is.

この発明では、金型凸部の側面を形成する側面部と、金型凸部の先端面を形成する端面部と、を平面状の連結面で連結している。すなわち、側面部と端面部とが交差する角部に対して、平面状の連結面により面取り加工が施された形状である。
これによれば、圧縮賦形工程において、金型凸部の先端の角部に応力が集中しないため、金型内における成形品の欠けの発生を防止することができる。
In this invention, the side part which forms the side surface of a metal mold | die convex part, and the end surface part which forms the front end surface of a metal mold | die convex part are connected with the planar connection surface. That is, the corner portion where the side surface portion and the end surface portion intersect each other is chamfered with a planar connecting surface.
According to this, in the compression molding process, stress is not concentrated on the corner portion at the tip of the mold convex portion, so that it is possible to prevent the occurrence of chipping of the molded product in the mold.

本発明の成形品の製造方法において、前記金型凸部の高さh、前記金型凸部の根元部分の幅d1、前記端面部の幅d2、前記面取り部と前記端面部とがなす角度θ1、および前記側面部の延長線と前記端面部の延長線との交点から前記端面部までの距離lは以下の関係を満たすことが好ましい。
0.2mm≦h≦5mm
0.2mm≦d2≦d1
110°≦θ1≦160°
0<l≦0.5mm
In the method for producing a molded product according to the present invention, the height h of the mold convex part, the width d1 of the root part of the mold convex part, the width d2 of the end face part, and the angle formed by the chamfered part and the end face part It is preferable that θ1 and the distance l from the intersection of the extension line of the side surface part and the extension line of the end face part to the end face part satisfy the following relationship.
0.2mm ≦ h ≦ 5mm
0.2 mm ≦ d2 ≦ d1
110 ° ≦ θ1 ≦ 160 °
0 <l ≦ 0.5mm

この発明では、金型凸部を形成する面取り部と端面部とがなす角度θ1および前記側面部の延長線と前記端面部の延長線との交点から前記端面部までの距離lを上記範囲とするので、圧縮賦形工程において、より応力が集中しないため、確実に成形品に欠けが発生することを防止することができる。   In this invention, the angle θ1 formed between the chamfered portion and the end surface portion forming the mold convex portion and the distance l from the intersection of the extension line of the side surface portion and the extension line of the end surface portion to the end surface portion are within the above range. Therefore, since stress is not concentrated more in the compression molding process, it is possible to reliably prevent the molded product from being chipped.

本発明の成形品の製造方法において、前記面取り部は、前記金型凸部を形成する側面部と前記金型凸部の先端を形成する端面部とを連結する曲面状の連結面であることが好ましい。   In the method for manufacturing a molded product according to the present invention, the chamfered portion is a curved connecting surface that connects a side surface portion that forms the mold convex portion and an end surface portion that forms the tip of the mold convex portion. Is preferred.

この発明では、金型凸部の側面を形成する側面部と、金型凸部の先端面を形成する端面部と、を曲面状の連結面で連結している。すなわち、側面部と端面部とが交差する角部に対して、曲面状の連結面により面取り加工が施された形状である。
これによれば、圧縮賦形工程において、金型凸部の先端の角部に応力が集中しないため、金型内における成形品の欠けの発生を防止することができる。
In this invention, the side surface part which forms the side surface of a metal mold | die convex part, and the end surface part which forms the front end surface of a metal mold | die convex part are connected by the curved-shaped connection surface. That is, the corner portion where the side surface portion and the end surface portion intersect is chamfered by a curved connecting surface.
According to this, in the compression molding process, stress is not concentrated on the corner portion at the tip of the mold convex portion, so that it is possible to prevent the occurrence of chipping of the molded product in the mold.

本発明の成形品の製造方法において、前記金型凸部の高さh、前記金型凸部の根元部分の幅d1、前記端面部の幅d2、前記面取り部を円弧とする円の半径Rは以下の関係を満たすことが好ましい。
0.2mm≦h≦5mm
0.2mm≦d2≦d1
0.2mm≦R≦h/2mm
In the method for manufacturing a molded product according to the present invention, the height h of the mold convex part, the width d1 of the root part of the mold convex part, the width d2 of the end face part, and the radius R of the circle whose arc is the chamfered part Preferably satisfies the following relationship.
0.2mm ≦ h ≦ 5mm
0.2 mm ≦ d2 ≦ d1
0.2mm ≦ R ≦ h / 2mm

この発明では、金型凸部を形成する曲面状の面取り部のRを上記範囲とするので、圧縮賦形工程において、より応力が集中しないため、確実に成形品に欠けが発生することを防止することができる。   In the present invention, since the radius of the curved chamfered portion that forms the mold convex portion is within the above range, stress is not concentrated more in the compression molding process, so that it is possible to reliably prevent the molded product from being chipped. can do.

本発明の成形品の製造方法において、前記金型凹部を形成する底面部の幅をc1とすると、以下の関係を満たすことが好ましい。
0.2mm≦c1≦5mm
In the method for manufacturing a molded article of the present invention, it is preferable that the following relationship is satisfied, where c1 is the width of the bottom surface part forming the mold recess.
0.2mm ≦ c1 ≦ 5mm

この発明では、金型に形成される金型凸部および金型凹部のパラメーターを上記範囲とすることにより、確実に成形品に欠けが発生することを防止することができる。   In the present invention, by setting the parameters of the mold convex portion and the mold concave portion formed in the mold within the above ranges, it is possible to reliably prevent the molded product from being chipped.

本発明の成形品の製造方法において、前記フィラーを含有する樹脂組成物は、ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物であり、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物は、(A)ポリアリーレンスルフィド樹脂と、(B)導電性フィラーとして(b1)黒鉛及び(b2)炭素繊維と、(C)ポリオレフィン系ワックスと、を含有し、(B)導電性フィラーの含有率が樹脂組成物全体の75質量%以上85質量%以下であり、(b2)炭素繊維の含有率が樹脂組成物全体の1.0質量%以上5.0質量%以下であり、(C)ポリオレフィン系ワックス/((A)ポリアリーレンスルフィド樹脂+(C)ポリオレフィン系ワックス)が0.05以上0.3以下であり、(A)ポリアリーレンスルフィド樹脂の溶融粘度が、樹脂温度300℃、せん断速度2000sec−1において20Pa・sec以下であり、(b1)黒鉛の平均粒子径(D50%)が50μm以上150μm以下であり、嵩密度が0.6g/cm以上1.0g/cm以下であることが好ましい。 In the method for producing a molded article of the present invention, the resin composition containing the filler is a polyarylene sulfide resin composition, and the polyarylene sulfide resin composition comprises (A) a polyarylene sulfide resin and (B). The conductive filler contains (b1) graphite and (b2) carbon fiber, and (C) a polyolefin wax, and (B) the content of the conductive filler is 75% by mass or more and 85% by mass of the entire resin composition. (B2) The carbon fiber content is 1.0% by mass or more and 5.0% by mass or less of the entire resin composition, and (C) polyolefin wax / ((A) polyarylene sulfide resin + ( C) polyolefin wax) is from 0.05 to 0.3, and (A) the polyarylene sulfide resin has a melt viscosity of 300 ° C. In rate 2000 sec -1 or less 20Pa · sec, (b1) average particle diameter (D50%) of the graphite is at 50μm or 150μm or less, a bulk density of 0.6 g / cm 3 or more 1.0 g / cm 3 or less Preferably there is.

ポリアリーレンスルフィド(PAS)樹脂組成物は、ポリアリーレンスルフィド(PAS)樹脂と、導電性フィラーとして黒鉛及び炭素繊維と、ポリオレフィン系ワックスを含有し、導電性フィラー及び炭素繊維の樹脂組成物全体に対する含有率を特定の範囲とし、また、同様に、ポリオレフィン系ワックスの樹脂成分(ポリアリーレンスルフィド(PAS)樹脂とポリオレフィン系ワックス)に対する割合を特定の範囲とし、更に、ポリアリーレンスルフィド(PAS)樹脂の溶融粘度、並びに黒鉛の平均粒子径(D50)及び嵩密度を特定範囲とする構成を採用している。
これにより、黒鉛や炭素繊維といった導電性フィラーを高い含有率(樹脂組成物全体の75質量%以上85質量%以下)で含有するため、導電性に優れた樹脂組成物となるとともに、溶融混練時の流動性も良好で、かつ、黒鉛等の分散性もよく、所望の形状に寸法精度よく成形することができる樹脂組成物を提供可能とする。また、かかる構成の樹脂組成物は、樹脂成分に対して導電性フィラーを高い含有率でバランスよく分散させた燃料電池用セパレーター(特に、固体高分子型燃料電池用セパレーター)用の成形材料として広く利用することができる。
そして、本発明に使用される特に好ましいPAS樹脂組成物は、各成分がバランスよく分散されているため、簡便に製造することができ、生産性が高く、低コストで製造することができる。
The polyarylene sulfide (PAS) resin composition contains a polyarylene sulfide (PAS) resin, graphite and carbon fiber as a conductive filler, and a polyolefin wax, and the conductive filler and carbon fiber are contained in the entire resin composition. Similarly, the ratio of the polyolefin wax to the resin component (polyarylene sulfide (PAS) resin and polyolefin wax) is set to a specific range, and the melting of the polyarylene sulfide (PAS) resin. A configuration in which the viscosity and the average particle diameter (D50) and bulk density of graphite are in a specific range is adopted.
As a result, a conductive filler such as graphite or carbon fiber is contained at a high content rate (75% by mass or more and 85% by mass or less of the entire resin composition), so that the resin composition is excellent in conductivity, and at the time of melt kneading It is possible to provide a resin composition that can be molded into a desired shape with high dimensional accuracy. In addition, the resin composition having such a structure is widely used as a molding material for a fuel cell separator (particularly, a polymer electrolyte fuel cell separator) in which a conductive filler is dispersed in a high content ratio with respect to a resin component. Can be used.
The particularly preferable PAS resin composition used in the present invention can be easily produced because each component is dispersed in a well-balanced manner, has high productivity, and can be produced at low cost.

本発明の成形品の製造方法において、前記成形品は、燃料電池用セパレーターであり、前記複数の金型凸部は、線状かつ等間隔に形成されていることが好ましい。   In the method for producing a molded product according to the present invention, it is preferable that the molded product is a fuel cell separator, and the plurality of mold convex portions are linearly formed at equal intervals.

燃料電池用セパレーターは、前述の形状を有する金型によって成形される。この金型は、線状の金型凸部が等間隔に形成されている。ここで、線状とは直線状でも曲線状でもよい。この金型凸部により、燃料電池用セパレーターの表面に形成される溝は、燃料電池に酸素や水素を供給する流路となるものである。また、等間隔とは、お互いに隣接する2本の線状の金型凸部が等しい距離で設置されていることを意味するものである。
この発明によれば、前述と同様の作用効果を奏することができる。すなわち、欠けの発生しない、精度の高い形状の燃料電池セパレーターを製造することができる。
このようなセパレーターを利用した燃料電池は、水素や酸素の供給量を精度高く制御することができるため、燃料電池の性能を向上させることができる。
The fuel cell separator is formed by a mold having the above-described shape. In this mold, linear mold convex portions are formed at equal intervals. Here, the linear shape may be a linear shape or a curved shape. The groove formed on the surface of the separator for the fuel cell by the convex portion of the mold serves as a flow path for supplying oxygen and hydrogen to the fuel cell. Further, the equal interval means that two linear mold convex portions adjacent to each other are installed at an equal distance.
According to the present invention, the same operational effects as described above can be achieved. That is, it is possible to manufacture a highly accurate fuel cell separator that does not cause chipping.
Since the fuel cell using such a separator can control the supply amount of hydrogen and oxygen with high accuracy, the performance of the fuel cell can be improved.

また、黒鉛や炭素繊維といった導電性フィラーを高含有率で、樹脂成分に対して効率よく分散した樹脂組成物を材料とすると、導電性(電気伝導性)、ガス不透過性、熱伝導性、圧縮強度、機械的強度、耐腐食性といった諸特性を備えることができ、例えば、導電性(電気伝導性)として、体積抵抗率が20mΩ・cm以下(好ましくは10mΩ・cm以下)、機械的強度として、曲げ弾性率が50MPa以上(好ましくは70MPa以上)といった諸特性を好適に具備することができる。
また、燃料電池用セパレーターの材料として、前述のポリアリーレンスルフィド(PAS)樹脂組成物を使用すると、成形性および生産性に優れ、量産性が良好な燃料電池用セパレーターを低コストで提供可能となる。
In addition, when a resin composition having a high content of conductive fillers such as graphite and carbon fiber and efficiently dispersed with respect to the resin component is used as a material, conductivity (electric conductivity), gas impermeability, thermal conductivity, Various properties such as compressive strength, mechanical strength, and corrosion resistance can be provided. For example, as electrical conductivity, volume resistivity is 20 mΩ · cm or less (preferably 10 mΩ · cm or less), mechanical strength As described above, various properties such as a flexural modulus of 50 MPa or more (preferably 70 MPa or more) can be suitably provided.
In addition, when the above-mentioned polyarylene sulfide (PAS) resin composition is used as a material for a fuel cell separator, it is possible to provide a fuel cell separator with excellent moldability and productivity and good mass productivity at low cost. .

本発明の金型は、表面に凹凸形状を有する成形品を成形する金型であって、複数の金型凸部と、この金型凸部に隣接する金型凹部と、を備え、前記金型凸部は、先端部に面取り加工が施された面取り部を有することを特徴とする。   The mold of the present invention is a mold for molding a molded product having an uneven shape on the surface, and includes a plurality of mold convex portions and a mold concave portion adjacent to the mold convex portion, and the mold The mold convex portion has a chamfered portion having a chamfered end portion.

この発明によれば、金型の表面に形成された金型凸部の先端部に面取り部が形成されているので、この金型を用いて成形品を圧縮賦形する際、金型凸部の先端の角部にかかる応力を緩和することができ、成形品に欠けが発生することを防止することができる。その結果、所望の形状の成形品を精度高く製造することができる。   According to the present invention, since the chamfered portion is formed at the tip of the mold convex portion formed on the surface of the mold, when the molded product is compression-molded using this mold, the mold convex portion It is possible to relieve the stress applied to the corners of the tip of the dies and prevent the molded product from being chipped. As a result, a molded product having a desired shape can be manufactured with high accuracy.

本発明の金型において、前記金型は、50質量%以上90質量%以下のフィラーを含有する樹脂組成物を成形するための金型であることが好ましい。   In the mold of the present invention, the mold is preferably a mold for molding a resin composition containing a filler of 50 mass% or more and 90 mass% or less.

この発明は、フィラーを50質量%以上90質量%以下含む樹脂組成物を成形するための金型である。フィラーを50質量%以上90質量%以下含む樹脂組成物は脆く、この樹脂組成物に対して圧縮賦形を行うと、成形品に割れが発生しやすいが、本発明の金型で成形することにより、製造工程において金型内で成形品に割れが発生することを防止することができ、細かな形状の成形品を精度高く成形することができる。   This invention is a metal mold | die for shape | molding the resin composition which contains 50 to 90 mass% of fillers. The resin composition containing 50% by mass or more and 90% by mass or less of the filler is brittle, and when compression molding is performed on this resin composition, the molded product is likely to crack, but it should be molded with the mold of the present invention. As a result, it is possible to prevent the molded product from being cracked in the mold during the manufacturing process, and it is possible to accurately mold a molded product having a fine shape.

本発明の金型において、前記樹脂組成物は、(A)ポリアリーレンスルフィド樹脂と、(B)導電性フィラーとして(b1)黒鉛及び(b2)炭素繊維と、(C)ポリオレフィン系ワックスと、を含有し、(B)導電性フィラーの含有率が樹脂組成物全体の75質量%以上85質量%以下であり、(b2)炭素繊維の含有率が樹脂組成物全体の1.0質量%以上5.0質量%以下であり、(C)ポリオレフィン系ワックス/((A)ポリアリーレンスルフィド樹脂+(C)ポリオレフィン系ワックス)が0.05以上0.3以下であり、(A)ポリアリーレンスルフィド樹脂の溶融粘度が、樹脂温度300℃、せん断速度2000sec−1において20Pa・sec以下であり、(b1)黒鉛の平均粒子径(D50%)が50μm以上150μm以下であり、嵩密度が0.6g/cm以上1.0g/cm以下であることが好ましい。 In the mold of the present invention, the resin composition comprises (A) a polyarylene sulfide resin, (B) (b1) graphite and (b2) carbon fibers as conductive fillers, and (C) a polyolefin wax. And (B) the content of the conductive filler is 75% by mass or more and 85% by mass or less of the entire resin composition, and (b2) the content of the carbon fiber is 1.0% by mass or more and 5% by mass of the entire resin composition. 0.0% by mass or less, and (C) polyolefin wax / ((A) polyarylene sulfide resin + (C) polyolefin wax) is from 0.05 to 0.3, and (A) polyarylene sulfide resin melt viscosity of a resin temperature of 300 ° C., or less 20 Pa · sec at a shear rate 2000 sec -1, (b1) average particle diameter (D50%) of graphite 50μm more than 15 and a μm or less, it is preferred bulk density of 0.6 g / cm 3 or more 1.0 g / cm 3 or less.

この発明によれば、前述したように、黒鉛や炭素繊維といった導電性フィラーを高い含有率(樹脂組成物全体の75質量%以上85質量%以下)で含有するため、導電性に優れた樹脂組成物を、溶融混練時の流動性も良好で、かつ、黒鉛等の分散性もよく、所望の形状に寸法精度よく成形することができる。   According to the present invention, as described above, since the conductive filler such as graphite or carbon fiber is contained at a high content (75% by mass or more and 85% by mass or less of the entire resin composition), the resin composition having excellent conductivity. The product has good fluidity at the time of melt-kneading and also has good dispersibility such as graphite, and can be molded into a desired shape with high dimensional accuracy.

本発明の金型において、前記面取り部は、前記金型凸部の側面を形成する側面部と前記金型凸部の先端を形成する端面部とを連結する平面状の連結面であり、前記金型凸部の高さh、前記金型凸部の根元部分の幅d1、前記端面部の幅d2、前記面取り部と前記端面部とがなす角度θ1、および前記側面部の延長線と前記端面部の延長線との交点から前記端面部までの距離lは以下の関係を満たすことが好ましい。
0.2mm≦h≦5mm
0.2mm≦d2≦d1
110°≦θ1≦160°
0<l≦0.5mm
In the mold of the present invention, the chamfered portion is a planar connecting surface that connects a side surface portion that forms the side surface of the mold convex portion and an end surface portion that forms the tip of the mold convex portion, The height h of the mold convex portion, the width d1 of the root portion of the mold convex portion, the width d2 of the end surface portion, the angle θ1 formed by the chamfered portion and the end surface portion, and the extension line of the side surface portion and the It is preferable that the distance l from the intersection with the extended line of the end surface portion to the end surface portion satisfies the following relationship.
0.2mm ≦ h ≦ 5mm
0.2 mm ≦ d2 ≦ d1
110 ° ≦ θ1 ≦ 160 °
0 <l ≦ 0.5mm

この発明では、金型凸部の各部位のパラメーターを上記範囲とするので、圧縮賦形工程において、より応力が集中しないため、確実に成形品に欠けが発生することを防止することができる。   In this invention, since the parameter of each part of the mold convex portion is in the above range, stress is not concentrated more in the compression molding process, so that it is possible to reliably prevent the molded product from being chipped.

本発明の金型において、前記面取り部は、前記金型凸部を形成する側面部と端面部とを連結する曲面状の連結面であり、前記金型凸部の高さh、前記金型凸部の根元部分の幅d1、前記端面部の幅d2、前記面取り部を円弧とする円の半径Rは以下の関係を満たすことが好ましい。
0.2mm≦h≦5mm
0.2mm≦d2≦d1
0.2mm≦R≦h/2mm
In the mold of the present invention, the chamfered portion is a curved connecting surface that connects a side surface portion and an end surface portion forming the mold convex portion, and the height h of the mold convex portion, the mold It is preferable that the width d1 of the base portion of the convex portion, the width d2 of the end surface portion, and the radius R of the circle whose arc is the chamfered portion satisfy the following relationship.
0.2mm ≦ h ≦ 5mm
0.2 mm ≦ d2 ≦ d1
0.2mm ≦ R ≦ h / 2mm

この発明では、金型凸部の各部位のパラメーターを上記範囲とするので、圧縮賦形工程において、より応力が集中しないため、確実に成形品に欠けが発生することを防止することができる。   In this invention, since the parameter of each part of the mold convex portion is in the above range, stress is not concentrated more in the compression molding process, so that it is possible to reliably prevent the molded product from being chipped.

本発明の成形品は、前述の成形品の製造方法により製造されたことを特徴とする。
この発明によれば、前述のように、金型凸部の先端部に面取り部を有する金型を用いて製造されるので、欠けが発生せず、所望の形状の成形品を確実に提供することができる。
The molded product of the present invention is manufactured by the above-described method for manufacturing a molded product.
According to this invention, as described above, since it is manufactured using a mold having a chamfered portion at the tip of the mold convex portion, chipping does not occur and a molded product having a desired shape is reliably provided. be able to.

本発明の第1実施形態にかかる燃料電池用セパレーターを使用した固体高分子型燃料電池(PEFC)を示す概略図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Schematic which shows the polymer electrolyte fuel cell (PEFC) using the separator for fuel cells concerning 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態にかかる燃料電池用セパレーターを成形する金型を示す断面図。Sectional drawing which shows the metal mold | die which shape | molds the separator for fuel cells concerning 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態にかかる燃料電池用セパレーターの製造方法を実施する射出圧縮ユニットを示した図であって、金型を開いた状態(射出充填を行っている状態)を示す概略図。It is the figure which showed the injection compression unit which implements the manufacturing method of the separator for fuel cells concerning 1st Embodiment of this invention, Comprising: The schematic which shows the state which opened the metal mold | die (state which is performing injection filling). 図3において、金型を閉じた状態(圧縮賦形を行っている状態)を示す概略図。In FIG. 3, the schematic which shows the state which closed the metal mold | die (state which is performing the compression shaping). 本発明の第2実施形態にかかる燃料電池用セパレーターを成形する金型を示す断面図。Sectional drawing which shows the metal mold | die which shape | molds the separator for fuel cells concerning 2nd Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態について説明するが本発明はこれに限定されるものではない。
〔第1実施形態〕
第1実施形態では、固体高分子型燃料電池(PEFC)を例示し、PEFCに用いられるセパレーターを成形品とする一例を、図1から図4に基づいて説明する。
[1.燃料電池の構成]
図1は、本発明の射出圧縮成形方法により得られる成形品によりなる燃料電池用セパレーターを使用した燃料電池100の基本的な構成例を示した概略図である。
図1に示す燃料電池100は、燃料極21、電解質膜(電解質板)22、酸化極23(これらで膜/電極接合体(MEA)20を形成する)、及び燃料電池用セパレーター10(以下、単に「セパレーター10」とすることもある)からなる。
Hereinafter, although embodiment of this invention is described, this invention is not limited to this.
[First Embodiment]
In the first embodiment, a polymer electrolyte fuel cell (PEFC) is exemplified, and an example in which a separator used for PEFC is a molded product will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
[1. Configuration of fuel cell]
FIG. 1 is a schematic view showing a basic configuration example of a fuel cell 100 using a fuel cell separator made of a molded product obtained by the injection compression molding method of the present invention.
A fuel cell 100 shown in FIG. 1 includes a fuel electrode 21, an electrolyte membrane (electrolyte plate) 22, an oxidation electrode 23 (which forms a membrane / electrode assembly (MEA) 20), and a fuel cell separator 10 (hereinafter referred to as “fuel cell separator”). Simply “separator 10”).

[2.燃料電池用セパレーター10の構成]
セパレーター10は、縦×横×厚みの寸法が、150mm×150mm×2mmの略平板状に成形されている。セパレーター10の一方の面には、複数の線状の凸部11が等間隔に形成され、セパレーター10の他方の面には、一方の面に形成された凸部11とは直交する方向に延びる複数の線状の凸部12が等間隔に形成されている。これにより、凸部11に隣接する凹部13が形成され、セパレーター10の一方の面に凹凸形状が形成される。また、凸部12に隣接する凹部14が形成され、セパレーター10の他方の面に凹凸形状が形成される。凸部11,12は断面略台形状に形成され、これらの凹凸形状の各寸法は、後述する金型30の形状と同様である。
なお、凸部11、12の形状は断面略台形状に限られず、隣接する面が直角に交差する断面長方形状に形成されていてもよい。
[2. Configuration of Fuel Cell Separator 10]
The separator 10 is formed in a substantially flat plate shape with dimensions of length × width × thickness of 150 mm × 150 mm × 2 mm. A plurality of linear protrusions 11 are formed on one surface of the separator 10 at equal intervals, and the other surface of the separator 10 extends in a direction orthogonal to the protrusions 11 formed on one surface. A plurality of linear protrusions 12 are formed at equal intervals. Thereby, the recessed part 13 adjacent to the convex part 11 is formed, and an uneven | corrugated shape is formed in one surface of the separator 10. FIG. Moreover, the recessed part 14 adjacent to the convex part 12 is formed, and an uneven | corrugated shape is formed in the other surface of the separator 10. FIG. The convex portions 11 and 12 are formed in a substantially trapezoidal cross section, and the dimensions of these concave and convex shapes are the same as the shape of the mold 30 described later.
In addition, the shape of the convex parts 11 and 12 is not restricted to a cross-sectional substantially trapezoid shape, You may form in the cross-sectional rectangle shape which an adjacent surface cross | intersects at right angle.

このようなセパレーター10は、導電性(電気伝導性)、ガス不透過性、熱伝導性、圧縮強度、機械的強度、電解質(リン酸、硫酸等)、イオンに対する耐腐食性といった諸特性を備えることが必要とされ、導電性(電気伝導性)としては、例えば、体積抵抗率が20mΩ・cm以下であることが好ましく、10mΩ・cm以下であることがより好ましい。また、機械的強度としては、例えば、曲げ弾性率が50MPa以上であることが好ましく、70MPa以上であることがより好ましい。   Such a separator 10 has various properties such as conductivity (electric conductivity), gas impermeability, thermal conductivity, compressive strength, mechanical strength, electrolyte (phosphoric acid, sulfuric acid, etc.), and corrosion resistance against ions. As the conductivity (electric conductivity), for example, the volume resistivity is preferably 20 mΩ · cm or less, and more preferably 10 mΩ · cm or less. In addition, as the mechanical strength, for example, the flexural modulus is preferably 50 MPa or more, and more preferably 70 MPa or more.

このような条件を満足する樹脂組成物として、例えば、黒鉛や炭素繊維といった導電性フィラーを高含有するポリアリーレンスルフィド(PAS)樹脂組成物が挙げられる。
PAS樹脂組成物は、(A)ポリアリーレンスルフィド(PAS)樹脂、(B)導電性フィラーである(b1)黒鉛及び(b2)炭素繊維、並びに(C)ポリオレフィン系ワックスを基本構成として含有してなるものである。
As a resin composition satisfying such conditions, for example, a polyarylene sulfide (PAS) resin composition containing a high amount of conductive filler such as graphite or carbon fiber can be cited.
The PAS resin composition contains (A) polyarylene sulfide (PAS) resin, (B) conductive fillers (b1) graphite and (b2) carbon fibers, and (C) polyolefin wax as basic components. It will be.

(A)ポリアリーレンスルフィド(PAS)樹脂:
PAS樹脂は、耐熱性、耐薬品性、難燃性、電気的性質並びに機械的性質が優れるエンジニアリングプラスチックであり、成形材料として電気、電子部品及び自動車部品など各種の用途に用いられている。PAS樹脂としては、式(1)で示される構造((パラ)フェニレンスルフィドのユニット構造)の繰り返し単位が樹脂全体の70モル%以上含有するものを使用することが好ましく、90モル%以上含有するものを使用することがより好ましい。式(1)で示される構造の繰り返し単位が樹脂全体の70モル%未満であると、得られるPAS樹脂組成物の耐熱性が著しく悪くなる場合がある。
(A) Polyarylene sulfide (PAS) resin:
PAS resin is an engineering plastic having excellent heat resistance, chemical resistance, flame retardancy, electrical properties, and mechanical properties, and is used as a molding material in various applications such as electrical, electronic parts, and automotive parts. As the PAS resin, it is preferable to use a resin in which the repeating unit of the structure represented by the formula (1) (unit structure of (para) phenylene sulfide) is contained in an amount of 70 mol% or more of the entire resin, and is contained in an amount of 90 mol% or more. It is more preferable to use one. When the repeating unit having the structure represented by the formula (1) is less than 70 mol% of the entire resin, the heat resistance of the obtained PAS resin composition may be remarkably deteriorated.

Figure 2010269572
Figure 2010269572

また、他の繰り返し単位としては、例えば下記式(2)〜式(4)に示される化合物の中から選択される少なくとも一種を含有していてもよいが、式(1)で表される(パラ)フェニレンスルフィドを主として、当該式(2)〜式(4)で示される単位を実質的に含まない重合体であって、通常、ポリ(パラ)フェニレンスルフィド(PPS)と呼ばれているポリアリーレンスルフィド(PAS)であることが好ましい。   Moreover, as another repeating unit, for example, at least one selected from compounds represented by the following formulas (2) to (4) may be contained, but is represented by the formula (1) ( A polymer that is mainly composed of para) phenylene sulfide and does not substantially contain the units represented by the formulas (2) to (4), and is generally referred to as poly (para) phenylene sulfide (PPS). Arylene sulfide (PAS) is preferred.

Figure 2010269572
Figure 2010269572

Figure 2010269572
Figure 2010269572

Figure 2010269572
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また、(A)PAS樹脂の溶融粘度としては、樹脂温度300℃、せん断速度2000sec−1における溶融粘度が20Pa・sec以下であり、10Pa・sec以下であることが好ましい。(A)PAS樹脂の溶融粘度を20Pa・sec以下とすることにより、PAS樹脂組成物の流動性を良好な状態に維持することができ、PAS樹脂組成物からなる燃料電池用セパレーター等の成形品の成形性ないし量産性を優れたものとすることができる。 The melt viscosity of the (A) PAS resin is 20 Pa · sec or less, preferably 10 Pa · sec or less, at a resin temperature of 300 ° C. and a shear rate of 2000 sec −1 . (A) By setting the melt viscosity of the PAS resin to 20 Pa · sec or less, the fluidity of the PAS resin composition can be maintained in a good state, and a molded article such as a fuel cell separator made of the PAS resin composition. The moldability or mass productivity can be made excellent.

(B)導電性フィラー:
PAS樹脂組成物を構成する(B)導電性フィラーとしては、(b1)黒鉛及び(b2)炭素繊維を使用する。
(B) Conductive filler:
As the conductive filler (B) constituting the PAS resin composition, (b1) graphite and (b2) carbon fiber are used.

(b1)黒鉛:
黒鉛としては、従来公知の各種黒鉛を使用することができ、例えば、グラファイト構造を有する結晶質の炭素粒子であり、天然鉱物として発掘され精製した天然黒鉛や、石油ピッチ等を例えば2000℃以上の温度で焼成、結晶化させた後、粉砕、分級して得られる人造黒鉛等を使用することができる。また、この他、黒鉛材料を強酸及び酸化剤で処理した黒鉛層間化合物を熱処理した膨脹黒鉛を使用してもよい。
ここで、黒鉛の形状は、鱗片状、不定形粒子状、球状などの各種形状とすることができ、球状に近い形状とすることが好ましい。
(B1) Graphite:
As graphite, conventionally known various graphites can be used, for example, crystalline carbon particles having a graphite structure, natural graphite excavated and purified as a natural mineral, petroleum pitch, etc. at 2000 ° C. or more, for example. Artificial graphite obtained by firing and crystallization at a temperature, and then pulverizing and classifying can be used. In addition, expanded graphite obtained by heat-treating a graphite intercalation compound obtained by treating a graphite material with a strong acid and an oxidizing agent may be used.
Here, the shape of the graphite can be various shapes such as a scaly shape, an irregular particle shape, and a spherical shape, and is preferably a shape close to a spherical shape.

PAS樹脂組成物における黒鉛の含有量は比較的多く、そのため当該樹脂組成物内で凝集してチキソトロピック性が大きくなり、その形態(平均粒子径(D50%)や嵩密度)によっては、流動性が悪く、樹脂組成物を混練調製することが困難となってしまう。
従って、黒鉛の粒子形態としては、平均粒子径(D50%)が50μm以上150μm以下であり、かつ嵩密度が0.6g/cm以上1.0g/cm以下であればよく、平均粒子径が80μm以上120μm以下、かつ嵩密度が0.8g/cm以上1.0g/cm以下であることがより好ましい。黒鉛の平均粒子径(D50%)や嵩密度をかかる範囲とすることにより、樹脂組成物の混練調製における流動性の低下を抑制することができる。
The content of graphite in the PAS resin composition is relatively large, and therefore, it aggregates in the resin composition to increase thixotropic properties. Depending on the form (average particle diameter (D50%) and bulk density), the fluidity However, it is difficult to knead and prepare the resin composition.
Accordingly, the particle form of graphite may be an average particle diameter (D50%) of 50 μm or more and 150 μm or less and a bulk density of 0.6 g / cm 3 or more and 1.0 g / cm 3 or less. Is more preferably 80 μm or more and 120 μm or less, and the bulk density is 0.8 g / cm 3 or more and 1.0 g / cm 3 or less. By setting the average particle diameter (D50%) and bulk density of graphite in such a range, it is possible to suppress a decrease in fluidity in the kneading preparation of the resin composition.

なお、黒鉛は、2つの粒度分布をもつ黒鉛粒子をブレンドしたものであってもよく、流動性向上のためには、平均粒子径(D50%)が5倍以上異なる2つの単分散黒鉛粒子をブレンドして用いるようにしてもよい。
なお、平均粒子径(D50%)とは、粒子の細かいものから重量を換算して、全体の50%の重量分となる粒子径に相当する平均粒子径であり、このような粉体の粒度分布は、重量沈降法、遠心沈降法などの公知の方法で容易に測定することができる。また、(b1)黒鉛の嵩密度は、例えば、JIS K6891に準拠して測定した値を用いることができる。
The graphite may be a blend of graphite particles having two particle size distributions. In order to improve fluidity, two monodisperse graphite particles having an average particle diameter (D50%) different by 5 times or more are used. You may make it blend and use.
The average particle size (D50%) is an average particle size corresponding to a particle size corresponding to 50% of the weight by converting the weight of fine particles, and the particle size of such a powder. The distribution can be easily measured by a known method such as gravitational sedimentation or centrifugal sedimentation. Moreover, the value measured based on JIS K6891 can be used for the bulk density of (b1) graphite, for example.

(b2)炭素繊維:
炭素繊維としては、特に制限はなく、例えば、石炭系または石油系のピッチ系炭素繊維、ポリアクリロニトリル(PAN:Poly Acrylo Nitrileの略)系炭素繊維、レーヨン系炭素繊維等の従来公知の炭素繊維を使用することができ、繊維の製造形態としては、いわゆるチョップド炭素繊維やミルド炭素繊維等による炭素繊維を使用してもよい。
(B2) Carbon fiber:
The carbon fiber is not particularly limited, and examples thereof include conventionally known carbon fibers such as coal-based or petroleum-based pitch-based carbon fibers, polyacrylonitrile (PAN: abbreviation of Poly Acrylo Nitrile) -based carbon fibers, and rayon-based carbon fibers. Carbon fibers such as so-called chopped carbon fibers or milled carbon fibers may be used as the fiber production mode.

また、近年開発されている、気相法で製造される結晶質の炭素繊維である気相法炭素繊維(VGCF:Vapor Grown Carbon Fibers)や、カーボンナノファイバーを使用してもよい。この気相法炭素繊維(VGCF)は導電性の点からは前記した一般の炭素繊維よりも好ましいが、補強効果が小さいためこれら一般の炭素繊維と併用して使用することが好ましい。   Further, vapor grown carbon fibers (VGCF), which are crystalline carbon fibers produced by a gas phase method, and carbon nanofibers, which have been developed recently, may be used. This vapor grown carbon fiber (VGCF) is more preferable than the above-mentioned general carbon fiber from the viewpoint of conductivity, but it is preferably used in combination with these general carbon fibers because the reinforcing effect is small.

炭素繊維の繊維径は、一般に、10μm以下のものを使用することができる。炭素繊維はPAS樹脂組成物においては補強材の役割を果たすとともに、当該樹脂組成物に導電性を付与する役割を果たすものであり、繊維径が比較的細い炭素繊維を使用することが好ましい。
このため、炭素繊維としては、繊維径が10μm以下、好ましくは8μm以下のポリアクリロニトリル(PAN)系炭素繊維や、繊維径が0.05μm以上0.5μm以下、好ましくは0.07μm以上0.2μm以下の気相法炭素繊維(VGCF)を使用することが望ましい。これらの炭素繊維を使用することにより、PAS樹脂組成物や当該樹脂組成物を用いて成形された成形品における機械的強度の補強効果が更に向上される。また、樹脂組成物等の導電性やこれらにおける炭素繊維の分散性も良好となる。
In general, carbon fibers having a fiber diameter of 10 μm or less can be used. The carbon fiber serves as a reinforcing material in the PAS resin composition and also serves to impart conductivity to the resin composition, and it is preferable to use carbon fiber having a relatively small fiber diameter.
For this reason, the carbon fiber is a polyacrylonitrile (PAN) carbon fiber having a fiber diameter of 10 μm or less, preferably 8 μm or less, or a fiber diameter of 0.05 μm or more and 0.5 μm or less, preferably 0.07 μm or more and 0.2 μm. It is desirable to use the following vapor grown carbon fiber (VGCF). By using these carbon fibers, the reinforcing effect of the mechanical strength in the PAS resin composition or a molded product molded using the resin composition is further improved. Moreover, the electroconductivity of a resin composition etc. and the dispersibility of the carbon fiber in these become favorable.

なお、ポリアクリロニトリル(PAN)系炭素繊維を使用する場合にあっては、メッキ等により表面にニッケル等の金属を被覆したものを使用すれば、導電性を更に向上させることができる。   In addition, when using polyacrylonitrile (PAN) type | system | group carbon fiber, electroconductivity can further be improved if the thing which coat | covered metals, such as nickel, by plating etc. is used.

炭素繊維の繊維長は、特に制限はないが、一般に、0.05mm以上1.0mm以下とすることが好ましく、0.1mm以上0.5mm以下とすることが特に好ましい。   The fiber length of the carbon fiber is not particularly limited, but is generally preferably 0.05 mm or more and 1.0 mm or less, and particularly preferably 0.1 mm or more and 0.5 mm or less.

(C)ポリオレフィン系ワックス:
ポリオレフィン系ワックスは、前記した(A)PAS樹脂に対する添加剤としてPAS樹脂組成物の流動性を向上させるとともに、前記した(b1)黒鉛の分散性を向上させるものである。また、(C)ポリオレフィン系ワックスの添加により、PAS樹脂組成物の耐熱性を良好なものとする。
このポリオレフィン系ワックスとは、重合により製造された人工ワックスであり、例えば、ポリエチレン系ワックス、ポリプロピレン系ワックス、酢酸ビニル−エチレン共重合体ワックス等を使用することができる。また、酸化ポリエチレン系ワックス、酸化ポリプロピレン系ワックス、MAH共重合ポリプロピレンワックス、酸化酢酸ビニル−エチレン共重合体ワックス等の酸化ポリオレフィン系ワックスも使用することができる。
(C) Polyolefin wax:
The polyolefin-based wax improves the fluidity of the PAS resin composition as an additive to the (A) PAS resin, and improves the dispersibility of the (b1) graphite. Moreover, the heat resistance of the PAS resin composition is improved by the addition of (C) polyolefin wax.
This polyolefin wax is an artificial wax produced by polymerization, and for example, polyethylene wax, polypropylene wax, vinyl acetate-ethylene copolymer wax and the like can be used. Also, oxidized polyolefin waxes such as oxidized polyethylene wax, oxidized polypropylene wax, MAH copolymerized polypropylene wax, vinyl acetate-ethylene copolymer wax, and the like can be used.

ポリオレフィン系ワックスとしては、この中でも、酸化ポリオレフィン系ワックスを使用することが好ましく、ポリエチレンポリマーを酸化処理してワックスとした酸化ポリエチレン系ワックスを使用することが特に好ましい。これにより、PAS樹脂組成物の流動性や当該樹脂組成物中における(b1)黒鉛の分散性が更に優れたものとなり、またPAS樹脂組成物の耐熱性も向上する。特に、酸化ポリエチレン系ワックスは、PAS樹脂組成物を加工する場合の標準的な温度(320℃以上340℃以下)でも耐熱性に優れ、かつ相分離による白化も起こりにくいため、(A)PAS樹脂に対して特に優れた添加剤となる。   Among these, as the polyolefin wax, it is preferable to use an oxidized polyolefin wax, and it is particularly preferable to use an oxidized polyethylene wax obtained by oxidizing a polyethylene polymer. Thereby, the fluidity of the PAS resin composition and the dispersibility of (b1) graphite in the resin composition are further improved, and the heat resistance of the PAS resin composition is also improved. In particular, oxidized polyethylene wax is excellent in heat resistance even at a standard temperature (320 ° C. or higher and 340 ° C. or lower) when processing a PAS resin composition, and whitening due to phase separation hardly occurs. (A) PAS resin In particular, it is an excellent additive.

また、酸化ポリエチレン系ワックス等の酸化ポリオレフィン系ワックスは、一般に、平均分子量が大きくなるほど耐熱性が高くなり、酸化度が高くなるほど極性が高くなって(A)PAS樹脂や(B)導電性フィラーとの相溶性が向上する。
酸化ポリオレフィン系ワックスの平均分子量としては、GPC(Gel Permeation Chromatography)法で測定される重量平均分子量(M)が4000以上であることが好ましく、10000以上であることが特に好ましい。
また、酸化度は、10以上であることが好ましく、15以上であることが特に好ましい。なお、本発明における「酸化度」とは、ポリオレフィン系ワックス1gを中和するために必要な水酸化カリウム(KOH)のミリグラム数を示すものである。
In addition, an oxidized polyolefin wax such as an oxidized polyethylene wax generally has higher heat resistance as the average molecular weight increases, and becomes more polar as the degree of oxidation increases (A) PAS resin or (B) conductive filler The compatibility of is improved.
As the average molecular weight of the oxidized polyolefin wax, the weight average molecular weight (M w ) measured by GPC (Gel Permeation Chromatography) method is preferably 4000 or more, particularly preferably 10,000 or more.
The degree of oxidation is preferably 10 or more, and particularly preferably 15 or more. The “degree of oxidation” in the present invention indicates the number of milligrams of potassium hydroxide (KOH) necessary for neutralizing 1 g of polyolefin wax.

なお、前記(A)〜(C)の必須成分から構成される樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で必要に応じて、従来公知のカップリング剤、離型剤、可塑剤、耐電防止剤等の添加剤や、エラストマー(ゴム)等の衝撃改良用樹脂、及び無機フィラー等を適宜添加するようにしてもよい。   In addition, in the resin composition comprised from the essential component of said (A)-(C), a conventionally well-known coupling agent, mold release agent, and plasticizer as needed in the range which does not impair the effect of this invention. In addition, additives such as antistatic agents, impact improving resins such as elastomers (rubbers), inorganic fillers, and the like may be added as appropriate.

PAS樹脂組成物における(B)導電性フィラーの含有率は、樹脂組成物全体の75質量%以上85質量%以下であることが好ましく、80質量%以上84質量%以下であることがより好ましい。PAS樹脂組成物全体に対する(B)導電性フィラーの含有率が75質量%より小さいと、PAS樹脂組成物を用いて燃料電池用セパレーターを製造した場合における当該セパレーターに必要とされる導電性(例えば、体積抵抗率が100mΩ・cm以下)を満足することが困難となる。一方、(B)導電性フィラーの含有率が85質量%を超えると、PAS樹脂組成物全体に対する(A)ポリアリーレンスルフィド(PAS)樹脂の割合が小さくなり、(C)ポリオレフィン系ワックスを添加しても流動性が向上されず、溶融混練等によりPAS樹脂組成物を得ることが困難となり、樹脂組成物の製造性が大きく劣ることになる。   The content of the conductive filler (B) in the PAS resin composition is preferably 75% by mass or more and 85% by mass or less, and more preferably 80% by mass or more and 84% by mass or less of the entire resin composition. When the content of the conductive filler (B) with respect to the entire PAS resin composition is less than 75% by mass, the conductivity required for the separator when a fuel cell separator is produced using the PAS resin composition (for example, , The volume resistivity becomes 100 mΩ · cm or less). On the other hand, when the content of the conductive filler (B) exceeds 85% by mass, the ratio of (A) polyarylene sulfide (PAS) resin to the entire PAS resin composition is reduced, and (C) polyolefin wax is added. However, the fluidity is not improved, it becomes difficult to obtain a PAS resin composition by melt kneading or the like, and the manufacturability of the resin composition is greatly deteriorated.

また、PAS樹脂組成物における(b2)炭素繊維の含有率は、PAS樹脂組成物全体の1.0質量%以上5.0質量%以下であることが好ましく、2.0質量%以上5.0質量%以下であることがより好ましい。PAS樹脂組成物全体に対する(b2)炭素繊維の含有率が1.0質量%より小さいと、当該樹脂組成物の導電性及び機械的強度の補強効果が期待できない。一方、(b2)炭素繊維の含有率が5.0質量%を超えると、PAS樹脂組成物の流動性が悪化することに加えて、PAS樹脂組成物を用いて燃料電池用セパレーターを製造した場合における当該セパレーターに反りが発生する場合がある。また、炭素繊維は高価な材料であるため、原料コストが上昇してしまい、セパレーターの構成材料としてのコストパフォーマンスに劣ることとなり、得られる燃料電池用セパレーターの汎用性がなくなるため好ましくない。   In addition, the content of (b2) carbon fiber in the PAS resin composition is preferably 1.0% by mass or more and 5.0% by mass or less, and 2.0% by mass or more and 5.0% by mass of the entire PAS resin composition. It is more preferable that the amount is not more than mass%. When the content of (b2) carbon fiber relative to the entire PAS resin composition is less than 1.0% by mass, the effect of reinforcing the conductivity and mechanical strength of the resin composition cannot be expected. On the other hand, when the content of the carbon fiber exceeds 5.0% by mass, the fluidity of the PAS resin composition is deteriorated and, in addition, the fuel cell separator is manufactured using the PAS resin composition. Warpage may occur in the separator. In addition, since carbon fiber is an expensive material, the raw material cost increases, resulting in inferior cost performance as a constituent material of the separator, and the versatility of the obtained fuel cell separator is lost, which is not preferable.

そして、樹脂成分((B)導電性フィラー以外の成分)における(C)ポリオレフィン系ワックスの割合として、(C)ポリオレフィン系ワックス/((A)ポリアリーレンスルフィド(PAS)樹脂+(C)ポリオレフィン系ワックス)が0.05以上0.3以下であることが好ましく、0.1以上0.25以下であることがより好ましい。樹脂成分中のポリオレフィン系ワックスの割合がかかる範囲内であれば、(A)PAS樹脂の溶融粘度を低下させるとともに、(B)導電性フィラーの分散性とPAS樹脂組成物の生産性を向上させることができる。その一方、樹脂成分に対する(C)ポリオレフィン系ワックスの割合が0.05より小さいと、これらの効果が期待できないこととなり、また、樹脂成分に対する(C)ポリオレフィン系ワックスの割合が0.3を超えると、当該ワックスからのガス発生が増えてしまい、溶融混練時のベントアップや、得られる燃料電池用セパレーターの外観不良が多くなる。   The ratio of (C) polyolefin wax in the resin component (component other than (B) conductive filler) is (C) polyolefin wax / ((A) polyarylene sulfide (PAS) resin + (C) polyolefin type. Wax) is preferably 0.05 or more and 0.3 or less, and more preferably 0.1 or more and 0.25 or less. If the ratio of the polyolefin wax in the resin component is within such a range, (A) the melt viscosity of the PAS resin is reduced, and (B) the dispersibility of the conductive filler and the productivity of the PAS resin composition are improved. be able to. On the other hand, if the ratio of the (C) polyolefin wax to the resin component is less than 0.05, these effects cannot be expected, and the ratio of the (C) polyolefin wax to the resin component exceeds 0.3. As a result, gas generation from the wax increases, resulting in increased venting during melt kneading and poor appearance of the resulting fuel cell separator.

このようなPAS樹脂組成物を得る手段としては特に制限はなく、公知の方法が使用される。すなわち、前記した(A)〜(C)の必須成分を含む原料成分をあらかじめヘンシェルミキサーなどの攪拌機でドライブレンドした後、十分な混練能力のある単軸あるいは多軸の押出機、混合ロール、ニーダーなどで溶融ないし混練する方法などで簡便に製造することができる。
また、PAS樹脂組成物を得るに際して押出機を用いる場合には、原料成分の一部を押出機の途中からフィード(サイドフィード)して配合することもできる。例えば、炭素繊維以外の成分をあらかじめドライブレンドしておき、二軸押出混練機に連続計量フィードし、炭素繊維を押出機の中間程度の位置にサイドフィードして連続的に混練し、その後十分に減圧脱気して製造する方法が挙げられる。
There is no restriction | limiting in particular as a means to obtain such a PAS resin composition, A well-known method is used. That is, after the raw material components including the essential components (A) to (C) described above are dry-blended in advance with a stirrer such as a Henschel mixer, a single or multi-screw extruder, a mixing roll, and a kneader having sufficient kneading ability For example, it can be easily produced by a method of melting or kneading.
Moreover, when using an extruder when obtaining a PAS resin composition, a part of raw material component can also be mix | blended by feeding (side feed) from the middle of an extruder. For example, components other than carbon fiber are dry-blended in advance, continuously metered and fed to a twin-screw extruder kneader, and carbon fiber is side-fed to an intermediate position of the extruder and continuously kneaded. A method of producing by degassing under reduced pressure can be mentioned.

なお、このPAS樹脂組成物を用いて燃料電池用セパレーターを製造する場合にあっては、PAS樹脂組成物はその後いったん公知の方法でペレットに成形されて成形材料として使用されてもよいし、または引き続きロールプレス等の成形工程にそのまま使用されていてもよい。   In the case of producing a fuel cell separator using this PAS resin composition, the PAS resin composition may then be molded into pellets by a known method and used as a molding material, or Subsequently, it may be used as it is in a molding process such as a roll press.

[3.燃料電池用セパレータの金型の構成]
次に、燃料電池用セパレーター10を製造するために用いられる金型の構成について説明する。図2は、第1実施形態における燃料電池用セパレーターを成形する金型の断面図である。
図2に示されるように、金型30には、上述の凸部11および凹部13を成形するために、複数の直線状に延びる金型凸部33が等間隔に形成されるとともに、この金型凸部33に隣接して直線状に延びる金型凹部34が等間隔に形成される。
[3. Structure of fuel cell separator mold]
Next, the structure of the metal mold | die used in order to manufacture the separator 10 for fuel cells is demonstrated. FIG. 2 is a cross-sectional view of a mold for molding the fuel cell separator according to the first embodiment.
As shown in FIG. 2, a plurality of linearly extending mold protrusions 33 are formed at equal intervals in the mold 30 in order to form the above-described protrusions 11 and recesses 13. Mold recesses 34 extending linearly adjacent to the mold protrusions 33 are formed at equal intervals.

金型凸部33は、側面部331と、端面部332と、側面部331と端面部332とを連結する平面状の斜面部333とにより断面略台形状に形成されている。図2に示すように、金型凸部33は、斜面部333により平面状に面取り加工(またはC面カット)された形状である。
金型凹部34は、金型凸部33を形成する側面部331と、底面部341とにより断面略台形状に形成されている。
The mold convex portion 33 is formed in a substantially trapezoidal cross section by a side surface portion 331, an end surface portion 332, and a planar inclined surface portion 333 that connects the side surface portion 331 and the end surface portion 332. As shown in FIG. 2, the mold convex portion 33 has a shape that is chamfered (or C-plane cut) into a flat shape by the slope portion 333.
The mold concave portion 34 is formed in a substantially trapezoidal cross section by a side surface portion 331 that forms the mold convex portion 33 and a bottom surface portion 341.

図2において、hは金型凸部33の高さ、d1は金型凸部33の根元部分の幅、すなわち金型凹部34の底面部341の端部から次の金型凹部34の底面部341の端部までの距離、d2は金型凸部33の端面部332の幅、c1は金型凹部34の底面部341の幅、θ1は端面部332と斜面部333とがなす角度、lは端面部332の端部332Aから側面部331と端面部332との延長線上における交点331Aまでの距離である。本実施形態における燃料電池用セパレーター10を成形するには、上記各パラメーターは以下のように規定される。   In FIG. 2, h is the height of the mold convex portion 33, d1 is the width of the root portion of the mold convex portion 33, that is, the bottom surface portion of the next mold concave portion 34 from the end of the bottom surface portion 341 of the mold concave portion 34. The distance to the end of 341, d2 is the width of the end surface portion 332 of the mold convex portion 33, c1 is the width of the bottom surface portion 341 of the mold concave portion 34, θ1 is the angle formed by the end surface portion 332 and the inclined surface portion 333, l Is the distance from the end portion 332A of the end surface portion 332 to the intersection 331A on the extension line of the side surface portion 331 and the end surface portion 332. In forming the fuel cell separator 10 in the present embodiment, the above parameters are defined as follows.

0.2mm≦h≦5mm
0.2mm≦d2≦d1
0.2mm≦c1≦5mm
110°≦θ1≦160°
0<l≦0.5mm
0.2mm ≦ h ≦ 5mm
0.2 mm ≦ d2 ≦ d1
0.2mm ≦ c1 ≦ 5mm
110 ° ≦ θ1 ≦ 160 °
0 <l ≦ 0.5mm

ここで、h、d2およびc1が0.2mmより小さいと、セパレーター10に形成する溝が小さくなり過ぎて、流路としての機能を十分に発揮することができない。また、hが5mmより大きいと、肉厚が厚くなり成形が困難になるとともに燃料電池スタックが大型化してしまう問題が生じる。さらに、d2がd1より大きいと、セパレーター10の凸部11の断面形状が先端部分よりも根元部分の幅が小さい台形状となり、アンダーカットとなるため成形品を金型から離型することができない。そして、c1が5mmより大きいと、隣接する金型凸部33の間隔が大きくなりすぎるため、十分な数の流路をセパレーター10の表面に形成することができない。また、クラックが発生する成形品凸部の根元部分の断面積が増大するため、割れが生じにくくなる。また、θ1が110°より小さいと、圧縮賦形する際に応力が集中しやすく、セパレーター10に割れが発生してしまう。一方、θ1が160°より大きいと、面取り加工としての機能が十分に発揮されない。そして、lが0であると、応力の集中を低減する効果が小さく、圧縮賦形する際に割れが発生してしまう。一方、lが0.5mmより大きいと、流路面積が減少して燃料ガスの流動圧損と高めてしまう。   Here, if h, d2, and c1 are smaller than 0.2 mm, the groove formed in the separator 10 becomes too small, and the function as the flow path cannot be sufficiently exhibited. On the other hand, when h is larger than 5 mm, the thickness becomes thick and it becomes difficult to mold, and the fuel cell stack becomes large. Furthermore, if d2 is larger than d1, the cross-sectional shape of the convex part 11 of the separator 10 becomes a trapezoid whose width at the root part is smaller than the tip part, resulting in an undercut, so that the molded product cannot be released from the mold. . And when c1 is larger than 5 mm, since the space | interval of the adjacent metal mold | die convex part 33 becomes large too much, a sufficient number of flow paths cannot be formed in the surface of the separator 10. FIG. Moreover, since the cross-sectional area of the base part of the convex part of the molded product where cracks occur increases, cracks are less likely to occur. On the other hand, if θ1 is smaller than 110 °, stress tends to be concentrated during compression molding, and the separator 10 is cracked. On the other hand, if θ1 is larger than 160 °, the function as chamfering is not sufficiently exhibited. If l is 0, the effect of reducing the concentration of stress is small, and cracking occurs during compression molding. On the other hand, if l is larger than 0.5 mm, the flow path area decreases and the flow pressure loss of the fuel gas increases.

本実施形態では、上記各パラメーターを以下の数値とした。
h=0.4mm
c1=1.5mm
d1=1.5mm
d2=0.9mm
θ1=135°
l=0.3mm
In the present embodiment, the above parameters are the following numerical values.
h = 0.4mm
c1 = 1.5mm
d1 = 1.5mm
d2 = 0.9mm
θ1 = 135 °
l = 0.3mm

[4.燃料電池用セパレータの製造方法]
本実施形態では、射出圧縮成形方法により燃料電池用セパレーター10を成形する方法について説明する。射出圧縮成形方法は、射出成形方法の一種であり、スライド機構が付いた金型を用いて、あらかじめ金型をわずかに開いた状態にしておき、通常の射出成形ユニットを用いて樹脂組成物を規定の量だけ射出する。次に、射出工程の完了の直前または直後に、圧縮ユニットにより圧縮コアを移動させてキャビティの一部(圧縮コア)に圧力をかける。圧縮コアの移動はキャビティ容量が減少する方向で、これにより樹脂に高い圧力をかけ、冷却固化させて既定の形状に賦形する方法である。
[4. Manufacturing method of fuel cell separator]
In the present embodiment, a method for molding the fuel cell separator 10 by an injection compression molding method will be described. The injection compression molding method is a kind of injection molding method. A mold with a slide mechanism is used and the mold is opened slightly in advance, and a resin composition is prepared using a normal injection molding unit. Inject only the specified amount. Next, immediately before or after completion of the injection process, the compression core is moved by the compression unit to apply pressure to a part of the cavity (compression core). The movement of the compressed core is a method in which the cavity volume is reduced, whereby a high pressure is applied to the resin, and the resin is cooled and solidified to form a predetermined shape.

このような射出圧縮成形方法の利点としては、射出工程ではキャビティ肉厚は大きく、流動抵抗が低いため、薄肉で大面積の成形品を成形できることや、型締めにより圧縮・賦形できるので、均一な成形圧力がかかり、成形品の反り、変形が小さいことなどが挙げられる。従って、この射出圧縮成形方法は、肉厚が不均一で大面積である、図1に示すような構成の固体高分子型燃料電池100における溝付きの燃料電池用セパレーター10を製造する上で特に有効に利用できる。   As an advantage of such injection compression molding method, since the cavity thickness is large and the flow resistance is low in the injection process, it is possible to form a thin molded product with a large area, and it can be compressed and shaped by clamping, so it is uniform For example, a large molding pressure is applied, and warping and deformation of the molded product are small. Therefore, this injection compression molding method is particularly effective in manufacturing the grooved fuel cell separator 10 in the polymer electrolyte fuel cell 100 having the structure as shown in FIG. It can be used effectively.

上述の金型30を用いて射出圧縮成形により燃料電池用セパレーター10を成形する方法の一例を、図3および図4に基づいて説明する。
図3は燃料電池用セパレーター10の製造方法を実施する射出圧縮成形ユニット50を示した図であって、可動型31および固定型32を開いて、PAS樹脂組成物70を射出・充填している状態を示した模式図であり、また、図4は、図3の射出圧縮成形ユニット50において可動型31および固定型32を閉じて、当該樹脂組成物70を圧縮・賦形している状態を示した模式図である。
An example of a method for forming the fuel cell separator 10 by injection compression molding using the mold 30 described above will be described with reference to FIGS.
FIG. 3 is a view showing an injection compression molding unit 50 for carrying out the method for manufacturing the fuel cell separator 10. The movable mold 31 and the fixed mold 32 are opened, and the PAS resin composition 70 is injected and filled. FIG. 4 is a schematic view showing a state, and FIG. 4 shows a state where the movable mold 31 and the fixed mold 32 are closed in the injection compression molding unit 50 of FIG. 3 and the resin composition 70 is compressed and shaped. It is the shown schematic diagram.

まず、図3に示すように、圧縮ユニット51を後退させた状態として、可動型31および固定型32の合わせ面31a,32aを開いた状態としてキャビティ空間35(以下、単に「空間35」とすることもある)を形成し、当該空間35に対して、射出ユニット60内から、PAS樹脂組成物70を射出充填する((1)射出・充填工程)。   First, as shown in FIG. 3, the compression unit 51 is moved backward, and the mating surfaces 31 a and 32 a of the movable mold 31 and the fixed mold 32 are opened, and the cavity space 35 (hereinafter simply referred to as “space 35”). The PAS resin composition 70 is injection-filled from the injection unit 60 into the space 35 ((1) injection / filling step).

ここで、可動型31および固定型32の合わせ面31a,32aにより形成されるキャビティ空間35の間隔を、0.5mm以上5.0mm以下とすることが好ましく、3.0mm以上5.0mm以下とすることがより好ましい。当該間隔をかかる範囲とすることにより、溶融状態のPAS樹脂組成物70を好適に射出充填することができるほか、後工程である(2)圧縮・賦形工程における圧縮しろとしても適当となり、圧縮・賦形処理が良好に行われる。   Here, the interval between the cavity spaces 35 formed by the mating surfaces 31a and 32a of the movable mold 31 and the fixed mold 32 is preferably 0.5 mm or more and 5.0 mm or less, and 3.0 mm or more and 5.0 mm or less. More preferably. By setting the interval to such a range, it is possible to suitably inject and fill the PAS resin composition 70 in a molten state, and it is also suitable as a compression margin in the subsequent step (2) compression and shaping step.・ The shaping process is performed well.

また、金型30(可動型31および固定型32)の加熱方式としては、特に制限はなく、従来公知のヒーターを用いて、PAS樹脂組成物70の充填前に可動型31および固定型32を加熱状態とすればよい。例えば、可動型31および固定型32の表面に通電加熱体を配設して、樹脂充填前に当該通電加熱体に通電し、可動型31および固定型32を所定の温度に加熱するようにしてもよい。この通電加熱体の種類としては、窒化ケイ素、窒化チタン、窒化アルミニウム、酸化ジルコニア等が挙げられる。   In addition, the heating method of the mold 30 (the movable mold 31 and the fixed mold 32) is not particularly limited, and the movable mold 31 and the fixed mold 32 are placed before filling the PAS resin composition 70 using a conventionally known heater. What is necessary is just to set it as a heating state. For example, an energization heating body is provided on the surfaces of the movable mold 31 and the fixed mold 32, and the energization heating body is energized before filling the resin so that the movable mold 31 and the fixed mold 32 are heated to a predetermined temperature. Also good. Examples of the electric heating body include silicon nitride, titanium nitride, aluminum nitride, and zirconia oxide.

なお、金型温度は、PAS樹脂組成物70の種類に応じて決定すればよいが、150℃以上250℃以下とすればよい。本実施形態では、従来の射出圧縮成形方法のように、金型温度を高温状態(例えば、270℃以上300℃以下)とする必要もないため、成形品の冷却もスムースに行われ、射出圧縮成形を簡便に行うことができる。   The mold temperature may be determined according to the type of the PAS resin composition 70, but may be 150 ° C. or higher and 250 ° C. or lower. In this embodiment, unlike the conventional injection compression molding method, it is not necessary to set the mold temperature to a high temperature state (for example, 270 ° C. or higher and 300 ° C. or lower), so that the molded product is smoothly cooled and injection compression is performed. Molding can be performed easily.

次に、所定量の当該樹脂組成物70の射出充填が完了したら、図4に示すように、圧縮ユニット51を進行させた状態として(図4の矢印方向に動かして)、可動型31および固定型32を閉じて型締め力をかけて、充填されたPAS樹脂組成物70を圧縮、賦形するようにして、所定形状の燃料電池用セパレーター10を得るようにする((2)圧縮・賦形工程)。   Next, when the injection filling of the predetermined amount of the resin composition 70 is completed, as shown in FIG. 4, the compression unit 51 is advanced (moved in the direction of the arrow in FIG. 4), and the movable mold 31 and the fixed mold 31 are fixed. The mold 32 is closed and a clamping force is applied to compress and shape the filled PAS resin composition 70 to obtain the fuel cell separator 10 having a predetermined shape ((2) compression / loading) Forming process).

なお、(2)圧縮・賦形工程の開始は、PAS樹脂組成物70の充填完了時であるが、これは、充填が完全に完了した場合のほか、充填が完了する直前ないし直後(例えば、充填完了の0.1〜0.5秒前や完了の0.1〜0.5秒後)であってもよい。   In addition, although the start of the (2) compression / shaping process is when the filling of the PAS resin composition 70 is completed, this is not only when the filling is completely completed, but also immediately before or immediately after the filling is completed (for example, It may be 0.1 to 0.5 seconds before completion of filling or 0.1 to 0.5 seconds after completion).

この(2)圧縮・賦形工程における圧縮速度は、1.0mm/秒以上20mm/秒以下とすることが好ましく、5.0mm/秒以上20mm/秒以下とすることがより好ましい。圧縮速度をかかる範囲にすることにより、射出充填されたPAS樹脂組成物70の圧縮、賦形を好適に行うことができる一方、圧縮速度が1mm/秒より小さいと、得られる成形品の肉厚分布が悪くなったり(例えば、ゲート側が厚く、流動末端が薄くなる)、ショートショットが多くなる等、連続成形性に悪影響を与える場合がある。また、20mm/秒より大きいと、成形品であるセパレーター10の品質が安定化される一方、成形機や金型に対しての負荷が大きく、当該成形機等の消耗が激しくなる等の問題が生じる場合がある。   The compression speed in the (2) compression / shaping step is preferably 1.0 mm / second or more and 20 mm / second or less, and more preferably 5.0 mm / second or more and 20 mm / second or less. By setting the compression speed within such a range, the injection-filled PAS resin composition 70 can be suitably compressed and shaped. On the other hand, if the compression speed is less than 1 mm / second, the thickness of the resulting molded product The continuous formability may be adversely affected, for example, the distribution may be deteriorated (for example, the gate side is thick and the flow end is thin) or the number of short shots is increased. On the other hand, when the speed is higher than 20 mm / second, the quality of the separator 10 as a molded product is stabilized, but the load on the molding machine and the mold is large, and the molding machine and the like are heavily consumed. May occur.

更には、(2)圧縮・賦形工程における圧縮圧力は、10MPa以上とすることが好ましく、50MPaとすることがより好ましい。また、その際の型締圧力は60トン程度とすることが好ましく、300トン程度とすることがより好ましい。圧縮圧力が10MPa以上であれば、圧縮、賦形が十分に行われ、良好な外観のセパレーター10を得ることができる一方、圧縮圧力が10MPaより小さいと、圧力が十分でなく、セパレーター10の外観にヒケや反りが発生し、外観不良となる場合があるため好ましくない。   Furthermore, the compression pressure in the (2) compression / shaping step is preferably 10 MPa or more, and more preferably 50 MPa. The mold clamping pressure at that time is preferably about 60 tons, more preferably about 300 tons. If the compression pressure is 10 MPa or more, the compression and shaping are sufficiently performed and the separator 10 having a good appearance can be obtained. On the other hand, if the compression pressure is less than 10 MPa, the pressure is not sufficient and the appearance of the separator 10 is In this case, sink marks and warpage may occur, resulting in poor appearance.

このようにして圧縮ユニット51を進行させて、可動型31および固定型32を閉じて型締め力をかけて、充填されたPAS樹脂組成物70を圧縮、賦形したら可動型31および固定型32を冷却して、可動型31および固定型32内部のPAS樹脂組成物70を冷却固化させる。冷却条件としては、特に制限はないが、冷却温度を160℃以上250℃以下(より好ましくは180℃以上230℃以下)とし、また、冷却時間を30秒以上90秒以下(より好ましくは50秒以上70秒以下)とすればよい。そして、当該樹脂組成物70が冷却固化されたら、可動型31および固定型32を開いて成形品を取り出すことにより、導電性フィラーが均一に分散されたセパレーター10を得ることができる。
このようにして得られたセパレーター10は、上述した金型30の各パラメーターの範囲と同様の寸法を有する形状に成形される。
When the compression unit 51 is advanced in this way, the movable mold 31 and the fixed mold 32 are closed and a clamping force is applied to compress and shape the filled PAS resin composition 70, and then the movable mold 31 and the fixed mold 32 are compressed. The PAS resin composition 70 inside the movable mold 31 and the fixed mold 32 is cooled and solidified. The cooling conditions are not particularly limited, but the cooling temperature is 160 ° C. or higher and 250 ° C. or lower (more preferably 180 ° C. or higher and 230 ° C. or lower), and the cooling time is 30 seconds or longer and 90 seconds or shorter (more preferably 50 seconds). 70 seconds or less). And if the said resin composition 70 is cooled and solidified, the separator 10 in which the electroconductive filler was disperse | distributed uniformly can be obtained by opening the movable mold | type 31 and the fixed mold | type 32, and taking out a molded article.
The separator 10 thus obtained is molded into a shape having the same dimensions as the ranges of the parameters of the mold 30 described above.

[5.第1実施形態の作用効果]
以上より、本実施形態では、次の作用効果を奏することができる。
上記実施形態では、金型30に形成された金型凸部33には、側面部331と端面部332とを連結する斜面部333が形成されている。斜面部333と端面部332とがなす角度θ1は135°であり、規定された110°以上160°以下の範囲内であるので、射出圧縮成形により樹脂をキャビティ内に射出充填して圧縮賦形を行う際に、金型凸部33の先端部分がPAS樹脂組成物70に与える応力が緩和される。
したがって、セパレーター10の製造過程において、セパレーター10に欠けが発生することを防止することができる。その結果、細かな形状の流路を精度高く成形することができるため、成形性に優れたセパレーター10を提供することができる。
このように精度高い形状の流路(凹部13)が形成されたセパレーター10を利用した燃料電池100は、水素や酸素の供給量を精度高く制御することができるため、燃料電池100の性能を向上させることができる。
[5. Effects of First Embodiment]
As described above, in the present embodiment, the following operational effects can be achieved.
In the above embodiment, the mold convex portion 33 formed on the mold 30 is formed with the inclined surface portion 333 that connects the side surface portion 331 and the end surface portion 332. The angle θ1 formed by the inclined surface portion 333 and the end surface portion 332 is 135 °, and is within a specified range of 110 ° or more and 160 ° or less. Therefore, the resin is injected and filled into the cavity by injection compression molding, and compression molding is performed. When performing, the stress which the front-end | tip part of the metal mold | die convex part 33 gives to the PAS resin composition 70 is relieved.
Therefore, it is possible to prevent the separator 10 from being chipped during the manufacturing process of the separator 10. As a result, a finely shaped flow path can be formed with high accuracy, so that the separator 10 having excellent moldability can be provided.
Since the fuel cell 100 using the separator 10 in which the flow path (concave portion 13) having a highly accurate shape is formed as described above can control the supply amount of hydrogen and oxygen with high accuracy, the performance of the fuel cell 100 is improved. Can be made.

また、上記実施形態では、射出圧縮成形方法により燃料電池用セパレーター10を得た。上記のようなPAS樹脂組成物を材料とした場合、樹脂組成物の溶融粘度が高くなる場合が多いが、射出圧縮成形方法によれば、流動性が不足する樹脂組成物であっても、寸法精度の高い成形品を効率的に生産することができる。   Moreover, in the said embodiment, the separator 10 for fuel cells was obtained by the injection compression molding method. When the PAS resin composition as described above is used as a material, the resin composition often has a high melt viscosity. However, according to the injection compression molding method, even if the resin composition has insufficient fluidity, dimensions Highly accurate molded products can be produced efficiently.

また、上記実施形態では、金型温度が150℃以上250℃以下とされた可動型31および固定型32の合わせ面31a,32aにより形成され、間隔を0.5mm以上5.0mm以下としたキャビティ空間35に対してPAS樹脂組成物70を射出充填する射出・充填工程と、充填完了後、キャビティ空間35を閉じて、当該空間35に充填されたPAS樹脂組成物70を、圧縮速度を1.0mm/秒以上20mm/秒以下、圧縮圧力を10MPa以上として圧縮賦形する圧縮・賦形工程からなるようにしているので、成形過程中の当該樹脂組成物70の流動性が非常に良好となり、導電性フィラーを高含有率で充填し、必要とされる諸特性を具備した燃料電池用セパレーター10を、生産性を良好にして効率よく成形することができる製造方法を提供可能とする。   Further, in the above embodiment, the cavity is formed by the mating surfaces 31a and 32a of the movable mold 31 and the fixed mold 32 having a mold temperature of 150 ° C. or more and 250 ° C. or less, and the interval is 0.5 mm or more and 5.0 mm or less. An injection / filling step of injecting and filling the PAS resin composition 70 into the space 35, and after completion of the filling, the cavity space 35 is closed, and the compression speed of the PAS resin composition 70 filled in the space 35 is set to 1. The flow rate of the resin composition 70 during the molding process is very good because it is composed of a compression / shaping process in which the compression pressure is 10 MPa or higher and the compression pressure is 10 MPa or higher. A fuel cell separator 10 filled with a conductive filler at a high content and having various required properties can be efficiently molded with good productivity. How to and capable of providing.

上記実施形態では、燃料電池用セパレーター10の材料としてPAS樹脂組成物を用いた。PAS樹脂組成物は、黒鉛や炭素繊維といった導電性フィラーを高い含有率(樹脂組成物全体の75質量%以上85質量%以下)で含有するため、導電性に優れた樹脂組成物となるとともに、溶融混練時の流動性も良好で、かつ、黒鉛等の分散性もよく、所望の形状に成形することができるため、燃料電池用セパレーター(特に、固体高分子型燃料電池用セパレーター)の諸特性を十分に発揮することができる。
また、PAS樹脂組成物は、前述の(A)〜(C)の各成分がバランスよく分散されているため、簡便に製造することができ、生産性が高くコストを低減することができる成形材料となる。
In the above embodiment, the PAS resin composition is used as the material of the fuel cell separator 10. Since the PAS resin composition contains a conductive filler such as graphite or carbon fiber at a high content (75% by mass or more and 85% by mass or less of the entire resin composition), it becomes a resin composition excellent in conductivity, Good fluidity during melt-kneading, good dispersibility of graphite, etc., and can be molded into a desired shape, so various characteristics of fuel cell separators (particularly solid polymer fuel cell separators) Can be fully demonstrated.
The PAS resin composition is a molding material that can be easily manufactured because the components (A) to (C) are dispersed in a well-balanced manner, and can be produced with high productivity and reduced cost. It becomes.

そして、PAS樹脂組成物を用いて上述の製造方法により得られた、例えば図1に示す構成の燃料電池用セパレーター10は、黒鉛や炭素繊維といった導電性フィラーを高含有率で樹脂成分に対してバランスよく分散しているため、導電性が高く、例えば体積抵抗率が20mΩ・cm以下(好ましくは10mΩ・cm以下)といった燃料電池用セパレーター10に必要とされる優れた導電性を備えた燃料電池用セパレーターとなり、また、機械的強度としても、例えば曲げ弾性率が50MPa以上(好ましくは70MPa以上)といった燃料電池用セパレーターに必要とされる機械的強度を具備する優れた燃料電池用セパレーター10となる。   And the separator 10 for fuel cells of the structure shown, for example in the structure shown in FIG. 1 obtained by the above-mentioned manufacturing method using the PAS resin composition is high in the conductive filler such as graphite and carbon fiber with respect to the resin component. A fuel cell having excellent conductivity required for the fuel cell separator 10 such as high conductivity, for example, volume resistivity of 20 mΩ · cm or less (preferably 10 mΩ · cm or less) because it is distributed in a balanced manner. In addition, the mechanical strength of the separator 10 for a fuel cell having the mechanical strength required for a separator for a fuel cell, for example, a flexural modulus of 50 MPa or more (preferably 70 MPa or more) is obtained. .

〔第2実施形態〕
次に、第2実施形態を図5に基づいて説明する。第2実施形態では、燃料電池用セパレーターの金型の構成が異なるのみでそれ以外の構成および各処理の詳細は第1実施形態と同様であるので、燃料電池用セパレーターの金型の構成のみを説明する。
図5は第2実施形態における燃料電池用セパレーターを成形する金型の断面図である。
図5に示されるように、金型40には、複数の直線状に延びる金型凸部41が等間隔に形成されるとともに、この金型凸部41に隣接して直線状に延びる金型凹部42が等間隔に形成される。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described based on FIG. In the second embodiment, only the configuration of the mold of the fuel cell separator is different, and the other configurations and details of each process are the same as those of the first embodiment. Therefore, only the configuration of the mold of the fuel cell separator is used. explain.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a mold for molding a fuel cell separator according to the second embodiment.
As shown in FIG. 5, a plurality of linearly extending mold protrusions 41 are formed at equal intervals on the mold 40, and the molds extend linearly adjacent to the mold protrusions 41. The recesses 42 are formed at equal intervals.

金型凸部41は、側面部411と、端面部412と、側面部411と端面部412とを連結する曲面状の連結部413とにより断面略台形状に形成されている。すなわち、金型凸部41は、連結部413により曲面状に面取り加工(またはR加工)された形状である。
金型凹部42は、金型凸部41を形成する側面部411と、底面部421とにより断面略台形状に形成されている。
The mold convex portion 41 is formed in a substantially trapezoidal cross section by a side surface portion 411, an end surface portion 412, and a curved connection portion 413 that connects the side surface portion 411 and the end surface portion 412. That is, the mold convex portion 41 has a shape that is chamfered (or R-processed) into a curved surface by the connecting portion 413.
The mold concave portion 42 is formed in a substantially trapezoidal cross section by a side surface portion 411 that forms the mold convex portion 41 and a bottom surface portion 421.

図5において、hは金型凸部41の高さ、d1は金型凸部41の根元部分の幅、すなわち金型凹部42の底面部421の端部から次の金型凹部42の底面部421の端部までの距離、d2は金型凸部41の端面部412の幅、c1は金型凹部42の底面部421の幅である。また、Rは金型凸部41の側面部411と端面部412の2面に接する円弧である。第2実施形態における燃料電池用セパレーターを成形するには、上記各パラメーターは以下のように規定される。なお、h、d1、d2、c1は第1実施形態と同様である。   In FIG. 5, h is the height of the mold convex portion 41, d1 is the width of the root portion of the mold convex portion 41, that is, the bottom surface portion of the next mold concave portion 42 from the end of the bottom surface portion 421 of the mold concave portion 42. The distance to the end portion of 421, d2 is the width of the end surface portion 412 of the mold convex portion 41, and c1 is the width of the bottom surface portion 421 of the mold concave portion 42. R is an arc in contact with the two surfaces of the side surface portion 411 and the end surface portion 412 of the mold convex portion 41. In forming the fuel cell separator according to the second embodiment, the above parameters are defined as follows. Note that h, d1, d2, and c1 are the same as those in the first embodiment.

0.2mm≦h≦5mm
0.2mm≦d2≦d1
0.2mm≦c1≦5mm
0.2mm≦R≦h/2
0.2mm ≦ h ≦ 5mm
0.2 mm ≦ d2 ≦ d1
0.2mm ≦ c1 ≦ 5mm
0.2 mm ≦ R ≦ h / 2

ここで、Rが0.2mmより小さいと、圧縮賦形する際に応力が集中しやすく、セパレーター10に割れが発生してしまう。一方、Rがh/2より大きいと、流路断面積が減少して燃料ガスの流動圧損を高めてしまう。また、面取り加工としての機能が十分に発揮されない。   Here, when R is smaller than 0.2 mm, stress tends to concentrate during compression molding, and the separator 10 is cracked. On the other hand, if R is larger than h / 2, the flow path cross-sectional area is reduced and the flow pressure loss of the fuel gas is increased. Moreover, the function as chamfering is not fully exhibited.

本実施形態では、上記各パラメーターを以下の数値とした。
h=0.4mm
d1=1.5mm
d2=1.1mm
c1=1.5mm
R=0.2mm
In the present embodiment, the above parameters are the following numerical values.
h = 0.4mm
d1 = 1.5mm
d2 = 1.1mm
c1 = 1.5mm
R = 0.2mm

[第2実施形態の作用効果]
このような構成の金型によって成形される燃料電池用セパレーターは、第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
また、第2実施形態では、金型40の金型凸部41に角部が存在しないので、射出圧縮成形により圧縮されると、応力を効率よく分散でき、欠けの発生をより防止することができる。
[Effects of Second Embodiment]
The fuel cell separator formed by the mold having such a configuration can exhibit the same effects as those of the first embodiment.
Further, in the second embodiment, since there is no corner in the mold convex portion 41 of the mold 40, when compressed by injection compression molding, stress can be dispersed efficiently, and chipping can be further prevented. it can.

〔変形例〕
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、上記実施形態では、金型凸部の形状を断面略台形状としたが、これに限られず、得られる成形品の表面に凹凸形状が形成されるような形状であればよい。例えば、側面部の延長線と端面部の延長線とが直交する断面長方形状が挙げられる。また、断面長方形状以外でも、金型凸部を形成している隣接する2面のなす角度が110°未満の角部に対して上記実施形態と同様の面取り加工を施す。2面のなす角度が110°以上である場合は、射出圧縮成形による応力が分散され、成形品に欠けが発生する可能性は小さい。
[Modification]
In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, The deformation | transformation in the range which can achieve the objective of this invention, improvement, etc. are included in this invention.
For example, in the above-described embodiment, the shape of the mold convex portion is a substantially trapezoidal cross section, but the shape is not limited to this, and any shape may be used as long as the uneven shape is formed on the surface of the obtained molded product. For example, the cross-sectional rectangle shape in which the extension line of the side face part and the extension line of the end face part are orthogonal to each other can be mentioned. In addition to the rectangular cross-section, the same chamfering process as in the above embodiment is performed on the corner portion where the angle formed by two adjacent surfaces forming the mold convex portion is less than 110 °. When the angle formed by the two surfaces is 110 ° or more, the stress due to injection compression molding is dispersed, and the possibility of occurrence of chipping in the molded product is small.

また、上記実施形態では、成形品の金型として、複数の直線状の金型凸部および金型凹部を有する金型構造を例示したが、金型凸部および金型凹部の形状はこれに限られない。例えば、曲線状に形成されてもよいし、直線状と曲線状の組み合わせであっても良い。また、金型凸部および金型凹部(流路)が途中で蛇行するように曲がったいわゆるサーペンタイン型の流路を有するセパレーターを成形するためのサーペンタイン型の金型であってもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the mold structure which has several linear mold convex part and mold recessed part was illustrated as a metal mold | die of a molded article, the shape of a mold convex part and a mold recessed part is shown to this Not limited. For example, it may be formed in a curved shape or a combination of a linear shape and a curved shape. Further, it may be a serpentine type mold for molding a separator having a so-called serpentine type flow path that is bent so that the mold convex part and the mold concave part (flow path) meander in the middle.

さらに、上記実施形態では、ポリアリーレンスルフィド(PAS)樹脂組成物は、構成成分として、(A)ポリアリーレンスルフィド(PAS)樹脂と、(B)導電性フィラーである(b1)黒鉛及び(b2)炭素繊維と、(C)ポリオレフィン系ワックスを含有するものであったが、PAS樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、その他の充填材を添加することができる。   Furthermore, in the said embodiment, a polyarylene sulfide (PAS) resin composition is (B) graphite and (b2) which are (A) polyarylene sulfide (PAS) resin, and (B) electroconductive filler as a structural component. The carbon fiber and the (C) polyolefin-based wax were contained, but other fillers can be added to the PAS resin composition as long as the effects of the present invention are not impaired.

この充填材の具体例としては、ガラス繊維、チタン酸カリウムウィスカー、酸化亜鉛ウィスカー、硼酸アルミニウムウィスカー、アラミド繊維、アルミナ繊維、炭化ケイ素繊維、セラミック繊維、アスベスト繊維、石膏繊維、金属繊維などの繊維系充填材、ワラステナイト、ゼオライト、セリサイト、カオリン、マイカ、クレー、パイロフィライト、ベントナイト、アスベスト、タルク、アルミナシリケートなどのケイ酸塩、アルミナ、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化鉄などの金属化合物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ドロマイトなどの炭酸塩、硫酸カルシウム、硫酸バリウムなどの硫酸塩、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウムなどの水酸化物、ガラスビーズ、ガラスフレーク、セラミックビーズ、窒化ホウ素、炭化ケイ素、シリカなどの非繊維系充填材などが挙げられ、これらは中空体であってもよい。また、これらは一種類を単独で使用してもよく、また、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。更には、より優れた機械的強度を得るためには、これらの繊維状充填材、非繊維状充填材をイソシアネート系化合物、有機シラン系化合物、有機チタネート系化合物、有機ボラン系化合物、エポキシ系化合物等のカップリング剤により前処理して使用するようにしてもよい。   Specific examples of the filler include glass fibers, potassium titanate whiskers, zinc oxide whiskers, aluminum borate whiskers, aramid fibers, alumina fibers, silicon carbide fibers, ceramic fibers, asbestos fibers, gypsum fibers, metal fibers, and the like. Fillers, wollastonite, zeolite, sericite, kaolin, mica, clay, pyrophyllite, bentonite, asbestos, talc, alumina silicate, silicate, alumina, silicon oxide, magnesium oxide, zirconium oxide, titanium oxide, oxidation Metal compounds such as iron, carbonates such as calcium carbonate, magnesium carbonate and dolomite, sulfates such as calcium sulfate and barium sulfate, hydroxides such as magnesium hydroxide, calcium hydroxide and aluminum hydroxide, glass beads, glass Flakes, ceramic beads, boron nitride, silicon carbide, such as a non-fiber-based fillers such as silica and the like, which may be a hollow body. Moreover, these may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more types. Furthermore, in order to obtain better mechanical strength, these fibrous fillers and non-fibrous fillers are used as isocyanate compounds, organic silane compounds, organic titanate compounds, organic borane compounds, epoxy compounds. You may make it use it by pre-processing with coupling agents, such as.

また、本発明に使用されるPAS樹脂組成物に対しては、本発明の効果を妨げない範囲において、有機リン化合物、ポリエーテルエーテルなどの結晶核剤、次亜リン酸などの着色防止剤、ヒンダードフェノール、ヒンダードアミンなどの酸化防止剤、紫外線防止剤、染料や顔料などの着色剤、熱安定剤、滑剤等の添加剤を適宜添加することができる。   In addition, for the PAS resin composition used in the present invention, in the range that does not interfere with the effects of the present invention, organic phosphorus compounds, crystal nucleating agents such as polyether ethers, coloring inhibitors such as hypophosphorous acid, Additives such as antioxidants such as hindered phenols and hindered amines, ultraviolet light inhibitors, colorants such as dyes and pigments, heat stabilizers, and lubricants can be appropriately added.

また、燃料電池用セパレーター10に形成された複数の凸部11および凹部13は、本実施形態の射出圧縮成形により、一度に形成することが手間もコストもかからない点で好ましいが、セパレーター10の形状によっては、金型を用いた1回の射出圧縮成形だけでは所定の形状が得られない場合もある。その場合には、追加的な処理として、得られた成形品に対して、切削、穴あけ、ねじ切り等の機械加工を施すようにしてもよい。   In addition, the plurality of convex portions 11 and concave portions 13 formed on the fuel cell separator 10 are preferably formed at a time by the injection compression molding of the present embodiment from the viewpoint of labor and cost, but the shape of the separator 10 In some cases, a predetermined shape cannot be obtained by only one injection compression molding using a mold. In this case, as an additional process, the obtained molded product may be subjected to machining such as cutting, drilling, and threading.

更には、図1において挙げた固体高分子型燃料電池(PEFC)100及びセパレーター10の形状は、あくまでも一例であり、固体高分子型燃料電池(PEFC)100の構成及びセパレーター10の形状等はかかる内容に限定されず、任意の構成及び形状とすることができる。   Further, the shapes of the polymer electrolyte fuel cell (PEFC) 100 and the separator 10 shown in FIG. 1 are merely examples, and the configuration of the polymer electrolyte fuel cell (PEFC) 100, the shape of the separator 10 and the like are required. It is not limited to the contents, and can have any configuration and shape.

そして、本発明の燃料電池用セパレーターの製造方法を実施するに際して、成形品の寸法等は、PAS樹脂組成物のヒケ等をあらかじめ予測して金型設計をしておくことが好ましく、これにより、基本的に金型形状がそのままセパレーターの形状に反映され、特に厚み方向の寸法精度の向上を図ることができる。   And when carrying out the method for producing a separator for a fuel cell of the present invention, it is preferable to predict the sink of the PAS resin composition in advance, and to design the mold, etc. Basically, the mold shape is directly reflected in the shape of the separator, and the dimensional accuracy in the thickness direction can be improved.

また、固体高分子型燃料電池(PEFC)の燃料電池用セパレーターの構成材料としては、上述したPAS樹脂組成物に限られない。フィラーを多量に含む熱可塑性樹脂を適用してもよい。
さらに、上述の実施形態では、固体高分子型燃料電池(PEFC)を例示して説明したが、PEFC以外の燃料電池用セパレーターの成形に適用したとしても、何ら問題はない。
In addition, the constituent material of the fuel cell separator of the polymer electrolyte fuel cell (PEFC) is not limited to the above-described PAS resin composition. A thermoplastic resin containing a large amount of filler may be applied.
Furthermore, in the above-described embodiment, the polymer electrolyte fuel cell (PEFC) has been described as an example, but there is no problem even if it is applied to molding of a fuel cell separator other than PEFC.

次に、実施例および比較例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例の記載内容に何ら制限されるものではない。   EXAMPLES Next, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated in more detail, this invention is not restrict | limited at all to the description content of these Examples.

[実施例1〜4及び比較例1〜2]
(ポリアリーレンスルフィド(PAS)樹脂組成物の製造)
下記(1)〜(4)に示す成分を、下記に示す割合で配合し、スーパーフローターミキサー(振動・攪拌混合機)((株)カワタ製)を用いて均一にドライブレンドした後、二軸混練押出機(TEM35B:東芝機械(株)製)を用い、溶融温度を300℃以上330℃以下の範囲で溶融混練してペレット状に押し出して、ポリアリーレンスルフィド(PAS)樹脂組成物を製造した。
[Examples 1-4 and Comparative Examples 1-2]
(Production of polyarylene sulfide (PAS) resin composition)
The components shown in the following (1) to (4) are blended in the proportions shown below, and after dry blending uniformly using a super floater mixer (vibration / stirring mixer) (manufactured by Kawata Corporation), biaxial A polyarylene sulfide (PAS) resin composition was produced by using a kneading extruder (TEM35B: manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.) and melt-kneading in a range of 300 ° C. to 330 ° C. and extruding into a pellet. .

(1)ポリ(パラ)フェニレンスルフィド樹脂(全体の17質量%)
グレード : LR01G(ディーアイシー・イーピー(株)製)
溶融粘度 : 10Pa・sec(樹脂温度300℃、
せん断速度2000sec−1における値)
(1) Poly (para) phenylene sulfide resin (17% by mass of the whole)
Grade: LR01G (manufactured by DIC EPS Corporation)
Melt viscosity: 10 Pa · sec (resin temperature 300 ° C.,
(Value at a shear rate of 2000 sec -1 )

(2)黒鉛(導電性フィラー)(全体の77質量%)
グレード : 天然黒鉛 CGC−100H(日本黒鉛工業(株)製)
平均粒子径(D50%) : 100μm
嵩密度 : 0.7g/cm(JIS K6891に準拠して測定)
(2) Graphite (conductive filler) (77% by mass of the whole)
Grade: Natural graphite CGC-100H (manufactured by Nippon Graphite Industry Co., Ltd.)
Average particle diameter (D50%): 100 μm
Bulk density: 0.7 g / cm 3 (measured according to JIS K6891)

(3)炭素繊維(導電性フィラー)(全体の3質量%)
グレード : PAN系ミルドカーボンファイバー HTA−CMF−0160E
(東邦ナテックス(株)製)
繊維径 : 7μm
繊維長 : 160μm
(3) Carbon fiber (conductive filler) (3% by mass of the whole)
Grade: PAN-based milled carbon fiber HTA-CMF-0160E
(Toho Natex Co., Ltd.)
Fiber diameter: 7 μm
Fiber length: 160 μm

(4)酸化ポリエチレンワックス(全体の3質量%)
グレード : リコワックスPED191(高密度ポリエチレン(HDPE)酸化タ
イプ、クラリアントジャパン(株)製)
(重量平均分子量) : 12000
酸化度 : 17mgKOH/g
(4) Oxidized polyethylene wax (3% by mass of the total)
Grade: Rico wax PED191 (high density polyethylene (HDPE) oxide)
Yip, Clariant Japan Co., Ltd.)
M w (weight average molecular weight): 12000
Oxidation degree: 17 mgKOH / g

(金型の構成)
燃料電池用セパレーターを成形するための金型として、ホットランナー金型を用いた。射出成形機のノズルから射出された溶融樹脂は、スプルー、ランナー、ゲートを通過してキャビティへと充填される。ホットランナー金型は、ランナーを常時加熱した状態とするものである。ランナーの出口径はφ2.0mmであり、ゲートは、幅が20mm、厚みが2mmの4点ファンゲートとした。
この金型を、図3に示されるように、射出成形ユニット50内にセットした。可動型31および固定型32で形成されるキャビティ(樹脂が充填される空間)のサイズは、最終的に得られる燃料電池用セパレーターよりも厚みが大きくされ、後の圧縮賦形工程により、縦×横×厚みのサイズが150mm×150mm×2mmの平板状となるように成形される。
固定型32の可動型31に対向する面には、直線状の金型凹部が等間隔に10本形成され、これらの金型凹部に隣接する金型凸部が等間隔に11本形成されている。
可動型31の固定型32に対向する面には、可動型31の表面に形成された金型凹部および金型凸部とは直交する方向に延びる直線状の金型凹部が等間隔に10本形成され、これらの金型凹部に隣接する金型凸部が金型凹部に等間隔に11本形成されている。
可動型31および固定型32の表面に形成される金型凹凸部の形状を、以下の表1に示す。ここで用いられているh、θ、c1、d1、d2、lは、図2に示す各パラメーターである。
(Mold configuration)
A hot runner mold was used as a mold for molding a fuel cell separator. The molten resin injected from the nozzle of the injection molding machine passes through the sprue, runner, and gate and is filled into the cavity. The hot runner mold is one in which the runner is always heated. The exit diameter of the runner was φ2.0 mm, and the gate was a 4-point fan gate with a width of 20 mm and a thickness of 2 mm.
This mold was set in an injection molding unit 50 as shown in FIG. The size of the cavity (space filled with resin) formed by the movable mold 31 and the fixed mold 32 is made larger than that of the finally obtained fuel cell separator. It is molded so as to be a flat plate having a width × thickness of 150 mm × 150 mm × 2 mm.
On the surface of the fixed mold 32 facing the movable mold 31, ten linear mold concave portions are formed at equal intervals, and eleven mold convex portions adjacent to these mold concave portions are formed at equal intervals. Yes.
On the surface of the movable mold 31 facing the fixed mold 32, there are 10 mold recesses formed on the surface of the movable mold 31 and 10 linear mold recesses extending in a direction perpendicular to the mold projections at equal intervals. 11 mold protrusions that are formed and are adjacent to these mold recesses are formed at equal intervals in the mold recess.
Table 1 below shows the shape of the mold irregularities formed on the surfaces of the movable mold 31 and the fixed mold 32. Here, h, θ, c1, d1, d2, and l are parameters shown in FIG.

(成形条件)
表1に示す各実施例および各比較例の金型を用いて、射出圧縮成形ユニットを備えた射出圧縮成形機(製品名「AZ−70000」、日精樹脂工業(株)製、型締力350トン(3430kN))に、得られたPAS樹脂組成物を射出・充填した後、圧縮・賦形を行った。各種成形条件は以下の通りである。
シリンダ温度:350℃
金型温度 :200℃
圧縮力 :15MPa
圧縮速度 :15mm/秒
(Molding condition)
An injection compression molding machine equipped with an injection compression molding unit (product name “AZ-70000”, manufactured by Nissei Plastic Industry Co., Ltd., mold clamping force 350) using the molds of the examples and comparative examples shown in Table 1. Ton (3430 kN)), the obtained PAS resin composition was injected and filled, and then compression and shaping were performed. Various molding conditions are as follows.
Cylinder temperature: 350 ° C
Mold temperature: 200 ℃
Compression force: 15 MPa
Compression speed: 15 mm / sec

(評価方法)
得られた成形品について、成形品に形成された凸部の側面に一定の負荷を与え、凸部における欠けの有無を確認した。欠けが確認された場合は、成形品の凸部のうち、欠けが発生した凸部の本数を指標として良否を評価した。すなわち、凸部の本数が0に近いほど良好である。評価結果を表1に示す。
(Evaluation methods)
About the obtained molded product, a fixed load was given to the side surface of the convex part formed in the molded product, and the presence or absence of the chip | tip in a convex part was confirmed. When the chipping was confirmed, the quality was evaluated using the number of the convex portions where the chipping occurred among the convex portions of the molded product as an index. That is, the closer the number of convex portions is to 0, the better. The evaluation results are shown in Table 1.

Figure 2010269572
Figure 2010269572

表1の結果より、実施例1〜4により得られた成形品(燃料電池用セパレーター)は、いずれも表面に形成された凸部に欠けが発生していないことを確認できた。
一方、比較例1および2では、複数の凸部に欠けが発生し、満足する成形品が得られなかった。
From the results in Table 1, it was confirmed that any of the molded products (fuel cell separators) obtained in Examples 1 to 4 had no chipped protrusions formed on the surface.
On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, chipping occurred in the plurality of convex portions, and a satisfactory molded product could not be obtained.

本発明の成形品の製造方法は、フィラーを高含有する樹脂を材料とし、表面に凹凸形状を有する成形品、特に燃料電池用セパレーターの製造する方法として有効である。   The method for producing a molded article of the present invention is effective as a method for producing a molded article having a concavo-convex shape on the surface, particularly a fuel cell separator, using a resin containing a high content of filler.

10…燃料電池用セパレーター(セパレーター)
11、12…凸部
13、14…凹部
20…膜/電極接合体(MEA)
21…燃料極
22…電解質膜
23…酸化極
30…金型
31…可動型
32…固定型
35…キャビティ空間(空間)
50…射出圧縮成形ユニット
51…圧縮ユニット
60…射出ユニット
70…PAS樹脂組成物
100…燃料電池
10. Fuel cell separator (separator)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11, 12 ... Convex part 13, 14 ... Concave part 20 ... Membrane / electrode assembly (MEA)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 ... Fuel electrode 22 ... Electrolyte membrane 23 ... Oxidation electrode 30 ... Mold 31 ... Movable type 32 ... Fixed type 35 ... Cavity space (space)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 50 ... Injection compression molding unit 51 ... Compression unit 60 ... Injection unit 70 ... PAS resin composition 100 ... Fuel cell

Claims (14)

金型を用いて、表面に凹凸形状を有する成形品を製造する成形品の製造方法であって、
前記金型は、複数の金型凸部と、この金型凸部に隣接する金型凹部と、を有し、
前記金型凸部は、先端部に面取り加工が施された面取り部を有し、
50質量%以上90質量%以下のフィラーを含有する樹脂組成物を前記金型のキャビティ空間に射出充填する射出充填工程と、
前記キャビティ空間を閉じて前記樹脂組成物に対して圧縮賦形を行う圧縮賦形工程と、
を備えたことを特徴とする成形品の製造方法。
Using a mold, a method for producing a molded product that produces a molded product having an uneven shape on the surface,
The mold has a plurality of mold convex portions and a mold concave portion adjacent to the mold convex portions,
The mold convex portion has a chamfered portion chamfered at the tip,
An injection filling step of filling and filling the cavity space of the mold with a resin composition containing 50% by mass or more and 90% by mass or less filler;
A compression shaping step of closing the cavity space and performing compression shaping on the resin composition;
A method for producing a molded product, comprising:
請求項1に記載の成形品の製造方法において、
前記面取り部は、前記金型凸部の側面を形成する側面部と前記金型凸部の先端を形成する端面部とを連結する平面状の連結面であることを特徴とする成形品の製造方法。
In the manufacturing method of the molded article according to claim 1,
The chamfered portion is a flat connecting surface that connects a side surface portion that forms the side surface of the mold convex portion and an end surface portion that forms the tip of the mold convex portion. Method.
請求項2に記載の成形品の製造方法において、
前記金型凸部の高さh、前記金型凸部の根元部分の幅d1、前記端面部の幅d2、前記面取り部と前記端面部とがなす角度θ1、および前記側面部の延長線と前記端面部の延長線との交点から前記端面部までの距離lは以下の関係を満たすことを特徴とする成形品の製造方法。
0.2mm≦h≦5mm
0.2mm≦d2≦d1
110°≦θ1≦160°
0<l≦0.5mm
In the manufacturing method of the molded article according to claim 2,
A height h of the mold convex part, a width d1 of a root part of the mold convex part, a width d2 of the end face part, an angle θ1 formed by the chamfered part and the end face part, and an extension line of the side part A method for manufacturing a molded product, wherein a distance l from an intersection with an extension line of the end surface portion to the end surface portion satisfies the following relationship.
0.2mm ≦ h ≦ 5mm
0.2 mm ≦ d2 ≦ d1
110 ° ≦ θ1 ≦ 160 °
0 <l ≦ 0.5mm
請求項1に記載の成形品の製造方法において、
前記面取り部は、前記金型凸部を形成する側面部と前記金型凸部の先端を形成する端面部とを連結する曲面状の連結面であることを特徴とする成形品の製造方法。
In the manufacturing method of the molded article according to claim 1,
The method of manufacturing a molded product, wherein the chamfered portion is a curved connecting surface that connects a side surface portion that forms the mold convex portion and an end surface portion that forms the tip of the mold convex portion.
請求項4に記載の成形品の製造方法において、
前記金型凸部の高さh、前記金型凸部の根元部分の幅d1、前記端面部の幅d2、前記面取り部を円弧とする円の半径Rは以下の関係を満たすことを特徴とする成形品の製造方法。
0.2mm≦h≦5mm
0.2mm≦d2≦d1
0.2mm≦R≦h/2mm
In the manufacturing method of the molded article according to claim 4,
The height h of the mold convex part, the width d1 of the root part of the mold convex part, the width d2 of the end face part, and the radius R of the circle having the chamfered part as an arc satisfy the following relationship: A method for manufacturing a molded product.
0.2mm ≦ h ≦ 5mm
0.2 mm ≦ d2 ≦ d1
0.2mm ≦ R ≦ h / 2mm
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の成形品の製造方法において、
前記金型凹部を形成する底面部の幅をc1とすると、以下の関係を満たすことを特徴とする成形品の製造方法。
0.2mm≦c1≦5mm
In the manufacturing method of the molded article according to any one of claims 1 to 5,
A manufacturing method of a molded product characterized by satisfying the following relationship, where c1 is a width of a bottom surface portion forming the mold recess.
0.2mm ≦ c1 ≦ 5mm
請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の成形品の製造方法において、
前記フィラーを含有する樹脂組成物は、ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物であり、
前記ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物は、(A)ポリアリーレンスルフィド樹脂と、(B)導電性フィラーとして(b1)黒鉛及び(b2)炭素繊維と、(C)ポリオレフィン系ワックスと、を含有し、
(B)導電性フィラーの含有率が樹脂組成物全体の75質量%以上85質量%以下であり、
(b2)炭素繊維の含有率が樹脂組成物全体の1.0質量%以上5.0質量%以下であり、
(C)ポリオレフィン系ワックス/((A)ポリアリーレンスルフィド樹脂+(C)ポリオレフィン系ワックス)が0.05以上0.3以下であり、
(A)ポリアリーレンスルフィド樹脂の溶融粘度が、樹脂温度300℃、せん断速度2000sec−1において20Pa・sec以下であり、
(b1)黒鉛の平均粒子径(D50%)が50μm以上150μm以下であり、嵩密度が0.6g/cm以上1.0g/cm以下である
ことを特徴とする成形品の製造方法。
In the manufacturing method of the molded article according to any one of claims 1 to 6,
The resin composition containing the filler is a polyarylene sulfide resin composition,
The polyarylene sulfide resin composition contains (A) polyarylene sulfide resin, (B) (b1) graphite and (b2) carbon fibers as conductive fillers, and (C) a polyolefin wax,
(B) The content of the conductive filler is 75% by mass or more and 85% by mass or less of the entire resin composition,
(B2) The content of the carbon fiber is 1.0% by mass or more and 5.0% by mass or less of the entire resin composition,
(C) polyolefin wax / ((A) polyarylene sulfide resin + (C) polyolefin wax) is from 0.05 to 0.3,
(A) The melt viscosity of the polyarylene sulfide resin is 20 Pa · sec or less at a resin temperature of 300 ° C. and a shear rate of 2000 sec −1 ,
(B1) An average particle diameter (D50%) of graphite is 50 μm or more and 150 μm or less, and a bulk density is 0.6 g / cm 3 or more and 1.0 g / cm 3 or less.
請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の成形品の製造方法において、
前記成形品は、燃料電池用セパレーターであり、
前記複数の金型凸部は、線状かつ等間隔に形成されている
ことを特徴とする成形品の製造方法。
In the manufacturing method of the molded article according to any one of claims 1 to 7,
The molded article is a fuel cell separator,
The method for producing a molded product, wherein the plurality of mold convex portions are formed in a linear shape at regular intervals.
表面に凹凸形状を有する成形品を成形する金型であって、
複数の金型凸部と、この金型凸部に隣接する金型凹部と、を備え、
前記金型凸部は、先端部に面取り加工が施された面取り部を有する
ことを特徴とする金型。
A mold for molding a molded product having an uneven shape on the surface,
A plurality of mold protrusions, and a mold recess adjacent to the mold protrusions,
The mold convex portion has a chamfered portion with a chamfered end portion.
請求項9に記載の金型において、
前記金型は、50質量%以上90質量%以下のフィラーを含有する樹脂組成物を成形するための金型であることを特徴とする金型。
The mold according to claim 9,
The mold is a mold for molding a resin composition containing a filler of 50% by mass or more and 90% by mass or less.
請求項10に記載の金型において、
前記樹脂組成物は、(A)ポリアリーレンスルフィド樹脂と、(B)導電性フィラーとして(b1)黒鉛及び(b2)炭素繊維と、(C)ポリオレフィン系ワックスと、を含有し、
(B)導電性フィラーの含有率が樹脂組成物全体の75質量%以上85質量%以下であり、
(b2)炭素繊維の含有率が樹脂組成物全体の1.0質量%以上5.0質量%以下であり、
(C)ポリオレフィン系ワックス/((A)ポリアリーレンスルフィド樹脂+(C)ポリオレフィン系ワックス)が0.05以上0.3以下であり、
(A)ポリアリーレンスルフィド樹脂の溶融粘度が、樹脂温度300℃、せん断速度2000sec−1において20Pa・sec以下であり、
(b1)黒鉛の平均粒子径(D50%)が50μm以上150μm以下であり、嵩密度が0.6g/cm以上1.0g/cm以下である
ことを特徴とする金型。
The mold according to claim 10, wherein
The resin composition contains (A) a polyarylene sulfide resin, (B) (b1) graphite and (b2) carbon fibers as conductive fillers, and (C) a polyolefin-based wax,
(B) The content of the conductive filler is 75% by mass or more and 85% by mass or less of the entire resin composition,
(B2) The content of the carbon fiber is 1.0% by mass or more and 5.0% by mass or less of the entire resin composition,
(C) polyolefin wax / ((A) polyarylene sulfide resin + (C) polyolefin wax) is from 0.05 to 0.3,
(A) The melt viscosity of the polyarylene sulfide resin is 20 Pa · sec or less at a resin temperature of 300 ° C. and a shear rate of 2000 sec −1 ,
(B1) A mold having an average particle diameter (D50%) of graphite of 50 μm or more and 150 μm or less and a bulk density of 0.6 g / cm 3 or more and 1.0 g / cm 3 or less.
請求項9から請求項11のいずれか一項に記載の金型において、
前記面取り部は、前記金型凸部の側面を形成する側面部と前記金型凸部の先端を形成する端面部とを連結する平面状の連結面であり、
前記金型凸部の高さh、前記金型凸部の根元部分の幅d1、前記端面部の幅d2、前記面取り部と前記端面部とがなす角度θ1、および前記側面部の延長線と前記端面部の延長線との交点から前記端面部までの距離lは以下の関係を満たすことを特徴とする金型。
0.2mm≦h≦5mm
0.2mm≦d2≦d1
110°≦θ1≦160°
0<l≦0.5mm
The mold according to any one of claims 9 to 11,
The chamfered portion is a planar connecting surface that connects a side surface portion that forms the side surface of the mold convex portion and an end surface portion that forms the tip of the mold convex portion,
A height h of the mold convex part, a width d1 of a root part of the mold convex part, a width d2 of the end face part, an angle θ1 formed by the chamfered part and the end face part, and an extension line of the side part The mold 1 is characterized in that the distance l from the intersection with the extended line of the end surface portion to the end surface portion satisfies the following relationship.
0.2mm ≦ h ≦ 5mm
0.2 mm ≦ d2 ≦ d1
110 ° ≦ θ1 ≦ 160 °
0 <l ≦ 0.5mm
請求項9から請求項11のいずれか一項に記載の金型において、
前記面取り部は、前記金型凸部を形成する側面部と端面部とを連結する曲面状の連結面であり、
前記金型凸部の高さh、前記金型凸部の根元部分の幅d1、前記端面部の幅d2、前記面取り部を円弧とする円の半径Rは以下の関係を満たすことを特徴とする金型。
0.2mm≦h≦5mm
0.2mm≦d2≦d1
0.2mm≦R≦h/2mm
The mold according to any one of claims 9 to 11,
The chamfered portion is a curved connecting surface that connects a side surface portion and an end surface portion forming the mold convex portion,
The height h of the mold convex part, the width d1 of the root part of the mold convex part, the width d2 of the end face part, and the radius R of the circle having the chamfered part as an arc satisfy the following relationship: Mold to be used.
0.2mm ≦ h ≦ 5mm
0.2 mm ≦ d2 ≦ d1
0.2mm ≦ R ≦ h / 2mm
請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の成形品の製造方法により製造されたことを特徴とする成形品。
A molded article produced by the method for producing a molded article according to any one of claims 1 to 8.
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