KR20220039757A - 연료 전지용 적층체 - Google Patents

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KR20220039757A
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마사히로 구라가키
아이 고가네마루
요시타카 다나카
시게유키 와타나베
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도요보 가부시키가이샤
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Abstract

연료 전지 스택에 적용한 경우에 세퍼레이터 간의 거리의 균일성을 향상시키는 연료 전지용 적층체를 제공한다. 연료 전지 셀의 외주 형상에 대응하는 외주 형상을 갖는 연료 전지용 적층체로서, 수지 기재 필름과, 상기 수지 기재 필름의 양면에 각각 배치되는 히트 시일층을 갖고, 상기 수지 기재 필름의 저장 탄성률이 2,000MPa 내지 8,000MPa이며, 상기 수지 기재 필름의 평균 두께가 30㎛ 내지 300㎛이며, 상기 수지 기재 필름의 주연부에서 측정되는 상기 수지 기재 필름의 두께에 있어서, 최댓값 T1max, 및 최솟값 T1min이, T1max-T1min≤12㎛의 관계를 충족하고, 상기 수지 기재 필름의 주연부에서 인접하는 10군데마다 측정되는 상기 수지 기재 필름의 두께의 평균값에 있어서, 최댓값 T2max, 및 최솟값 T2min이, T2max-T2min≤6㎛의 관계를 충족하고, 상기 히트 시일층의 평균 두께가 25㎛ 내지 100㎛인 연료 전지용 적층체.

Description

연료 전지용 적층체
본 개시는, 연료 전지 셀의 외주 형상에 대응하는 외주 형상을 갖는 연료 전지용 적층체, 및 그의 제조에 사용되는 긴 적층체에 관한 것이다.
연료 전지는, 일반적으로, 전해질막의 양면에 각각 전극이 형성된 막-전극 접합체(MEA: Membrane Electrode Assembly)를 갖는다. 예를 들어, 연료 전지의 일종인 고체 고분자형 연료 전지에 포함되는 MEA에 있어서는, 연료극(부극)과 산소 극(정극) 사이에 고체 고분자막(전해질막)이 배치된다. MEA를 포함하는 최소 단위(「셀」이라고 칭해진다.)를 적층한 구조체는, 연료 전지 스택(이하, 간단히 「스택」이라고 하는 경우가 있다.)이라고 칭해진다.
MEA는, 통상적으로, 한 쌍의 세퍼레이터 사이에 배치된다. 세퍼레이터는, 연료 전지 스택에 포함되는 각 셀을 칸막이하는 부재이다. 세퍼레이터와 세퍼레이터 사이에는, MEA의 외주를 따라, 반응 가스의 누설을 억제하기 위하여 시일 부재가 마련된다.
시일 부재로서는, 예를 들어, 고무(예를 들어, 특허문헌 1 참조), 유리 섬유에 에폭시 수지를 함침시킨 프리프레그(예를 들어, 특허문헌 2 참조), 및 엘라스토머 시일(예를 들어, 특허문헌 3 참조)이 알려져 있다. 또한, 열가소성 수지로 구성되는 코어층과, 상기 코어층의 한 쌍의 세퍼레이터에 접하는 양측의 표층에 형성되는 스킨층을 갖는 시일 부재도 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 4 참조).
일본 특허 제6285701호 공보 일본 특허 제6375523호 공보 일본 특허 공개 제2017-162795호 공보 일본 특허 공개 제2014-120248호 공보
연료 전지 스택을 제조하는 과정에 있어서는, 통상적으로, 각 셀에 대하여 소정의 하중이 가해진다. 시일 부재는, 세퍼레이터 사이에 끼워져서 변형됨으로써, 세퍼레이터 간의 밀착성을 높이고 있는 것으로 생각된다. 그러나, 강성이 낮은 고무 등의 시일 부재를 사용하면, 세퍼레이터 간의 거리의 균일성이 저하하는 경우가 있다. 연료 전지 스택의 제조 과정에 있어서는 다수의 셀을 적층시킬 필요가 있기 때문에, 각 셀에 있어서의 세퍼레이터 간의 균일성은, 연료 전지 스택의 치수 안정성에 큰 영향을 미칠 가능성이 있다. 예를 들어, 특허문헌 4에서는, 코어층과, 한 쌍의 스킨층을 갖는 시일 부재를 사용함으로써 세퍼레이터 간의 거리를 규정하고 있다. 그러나, 코어층과 스킨층을 갖는 시일 부재를 사용한 경우에도, 연료 전지 스택에 있어서의 세퍼레이터 간의 거리의 균일성이라고 하는 점에서는 개선의 여지가 있다.
본 개시는, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이다.
본 개시의 일 양태는, 연료 전지 스택에 적용한 경우에 세퍼레이터 간의 거리의 균일성을 향상시키는 연료 전지용 적층체를 제공하는 것을 과제로 한다. 본 개시의 다른 일 양태는, 연료 전지 스택에 적용한 경우에 세퍼레이터 간의 거리의 균일성을 향상시키는 연료 전지용 적층체를 잘라내서 제조할 수 있는 긴 적층체를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 개시는, 이하의 양태를 포함한다.
<1> 연료 전지 셀의 외주 형상에 대응하는 외주 형상을 갖는 연료 전지용 적층체로서, 수지 기재 필름과, 상기 수지 기재 필름의 양면에 각각 배치되는 히트 시일층을 갖고, 상기 수지 기재 필름의 저장 탄성률이 2,000MPa 내지 8,000MPa이며, 상기 수지 기재 필름의 평균 두께가 30㎛ 내지 300㎛이며, 상기 수지 기재 필름의 주연부에서 측정되는 상기 수지 기재 필름의 두께에 있어서, 최댓값 T1max, 및 최솟값 T1min이, T1max-T1min≤12㎛의 관계를 충족하고, 상기 수지 기재 필름의 주연부에서 인접하는 10군데마다 측정되는 상기 수지 기재 필름의 두께의 평균값에 있어서, 최댓값 T2max, 및 최솟값 T2min이, T2max-T2min≤6㎛의 관계를 충족하고, 상기 히트 시일층의 평균 두께가 25㎛ 내지 100㎛인 연료 전지용 적층체.
<2> 상기 수지 기재 필름의 평균 두께, 및 상기 히트 시일층의 평균 두께의 합계값이 80㎛ 내지 500㎛인 <1>에 기재된 연료 전지용 적층체.
<3> 상기 히트 시일층의 주연부에서 측정되는 상기 히트 시일층의 두께에 있어서, 최댓값 T3max, 및 최솟값 T3min이, T3max-T3min≤8㎛의 관계를 충족하는 <1> 또는 <2>에 기재된 연료 전지용 적층체.
<4> 면적률의 합계가 30 내지 90％인 적어도 하나의 개구부를 내측에 갖는 평면 형상인 <1> 내지 <3>의 어느 하나에 기재된 연료 전지용 적층체.
<5> 상기 개구부 중 최대의 개구부의 주연부에서 측정되는 상기 수지 기재 필름의 두께에 있어서,
최댓값 T4max, 및 최솟값 T4min이, T4max-T4min≤10㎛의 관계를 충족하고,
인접하는 5군데마다 측정되는 상기 수지 기재 필름의 두께의 평균값에 있어서, 최댓값 T5max, 및 최솟값 T5min이, T5max-T5min≤5㎛의 관계를 충족하고,
상기 수지 기재 필름의 외주 주연부의 평균값 T1ave와, 상기 최대의 개구부의 주연부의 평균값 T4ave의 차가, |T1ave-T4ave|≤5㎛인 <4>에 기재된 연료 전지용 적층체.
<6> 상기 수지 기재 필름이, 폴리에틸렌나프탈레이트 필름, 폴리스티렌 필름, 폴리페닐렌술피드 필름, 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름인 <1> 내지 <5>의 어느 하나에 기재된 연료 전지용 적층체.
<7> 상기 히트 시일층이 폴리올레핀을 포함하는 <1> 내지 <6>의 어느 하나에 기재된 연료 전지용 적층체.
<8> 연료 전지용 적층체의 제조에 사용되는 긴 적층체로서,
폭 방향의 중앙 위치로부터 폭 100㎜이며 길이 100㎜의 연료 전지용 적층체를 잘라냈을 경우에, 그 연료 전지용 적층체가 <1> 내지 <7>의 어느 하나에 기재된 연료 전지용 적층체를 구성하는 것인 적층체.
본 개시의 일 양태에 의하면, 연료 전지 스택에 적용한 경우에 세퍼레이터 간의 거리의 균일성을 향상시키는 연료 전지용 적층체를 제공할 수 있다. 본 개시의 다른 일 양태에 의하면, 연료 전지 스택에 적용한 경우에 세퍼레이터 간의 거리의 균일성을 향상시키는 연료 전지용 적층체를 잘라내서 제조할 수 있는 긴 적층체를 제공할 수 있다.
도 1은 본 개시에 관계되는 연료 전지용 적층체의 일례를 도시하는 평면도이다.
도 2는 본 개시에 관계되는 연료 전지용 적층체의 다른 예를 도시하는 평면도이다.
이하, 본 개시의 실시 형태에 대하여 설명한다. 본 개시는, 이하의 실시 형태에 전혀 제한되지 않고, 본 개시의 목적의 범위 내에 있어서, 적절히 변경을 가하여 실시할 수 있다.
본 개시에 있어서, 「내지」를 사용하여 표시되는 수치 범위는, 「내지」의 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 범위를 의미한다. 본 개시에 단계적으로 기재되어 있는 수치 범위에 있어서, 어떤 수치 범위에서 기재된 상한값 또는 하한값은, 다른 단계적인 기재의 수치 범위의 상한값 또는 하한값으로 치환해도 된다. 또한, 본 개시에 기재되어 있는 수치 범위에 있어서, 어떤 수치 범위로 기재된 상한값 또는 하한값은, 실시예에 나타내져 있는 값으로 치환해도 된다.
본 개시에 있어서, 「공정」이라는 용어에는, 독립적인 공정뿐만 아니라, 다른 공정과 명확하게 구별할 수 없는 경우이더라도 공정의 소기 목적이 달성된다면, 본 용어에 포함된다.
본 개시에 있어서, 조성물 중의 각 성분의 양은, 조성물 중에 각 성분에 해당하는 물질이 복수 존재하는 경우, 특별히 언급하지 않는 한, 조성물 중에 존재하는 복수의 물질의 합계량을 의미한다.
본 개시에 있어서, 「질량％」와 「중량％」는 동의이며, 「질량부」와 「중량부」는 동의이다.
본 개시에 있어서, 2개 이상의 바람직한 형태의 조합은, 보다 바람직한 양태이다.
<연료 전지용 적층체>
본 개시에 관계되는 연료 전지용 적층체(이하, 간단히 「적층체」라고 하는 경우가 있다.)는 연료 전지 셀의 외주 형상에 대응하는 외주 형상을 갖는 것이다. 여기서, 「연료 전지 셀의 외주 형상에 대응하는 외주 형상」이란, 반드시 연료 전지 셀의 외주 형상과 동일한 외주 형상을 갖는 경우에 한정되는 것은 아니고, 연료 전지 셀을 구성하는 세퍼레이터의 주연부끼리를 접합하기 위한 접합부를 포함하는 외주 형상이면 된다. 예를 들어, 연료 전지용 적층체의 외주 형상에 대해서는, 연료 전지 셀의 외주 형상에 대하여 -50㎜ 내지 +50㎜의 사이즈의 증감이 허용되지만, 사이즈의 증감이 -10㎜ 내지 +10㎜인 것이 바람직하다.
연료 전지용 적층체는, 이러한 외주 형상을 가짐으로써, 그 주연부에서 연료 전지 셀을 구성하는 세퍼레이터의 주연부끼리를 접합할 수 있다. 즉, 「연료 전지용」이란, 연료 전지를 구성하는 세퍼레이터끼리를 적어도 접합하는 데 사용된다는 의미를 갖는다.
또한, 연료 전지 셀을 구성하는 세퍼레이터끼리의 사이에는, 전해질막의 양면에 각각 전극이 형성된 막-전극 접합체(MEA: Membrane Electrode Assembly)가 개재하고 있고, 연료 전지 셀에서는, MEA가 대향하는 세퍼레이터에 인접하는 구조로 되어 있다.
이 때문에, 연료 전지용 적층체는, 예를 들어 도 1에 도시하는 바와 같이, 적어도 하나의 개구부(50)를 내측에 갖는 평면 형상을 갖는 것이 바람직하다. 그 경우, MEA가 개구부(50)에 배치되는데, 개구부(50)의 주연부와, MEA의 주연부가, 열 융착, 접착 등에 의해 접합되는 것이 바람직하다. 이러한 접합과 세퍼레이터끼리의 접합을 적합하게 행하는 관점에서, 개구부(50)의 면적률의 합계는, 연료 전지용 적층체의 외주 형상을 기준으로 하여, 30 내지 90％인 것이 바람직하고, 35 내지 85％인 것이 바람직하다.
본 개시에 관계되는 연료 전지용 적층체는, 수지 기재 필름과, 상기 수지 기재 필름의 양면에 각각 배치되는 히트 시일층을 갖고, 상기 수지 기재 필름의 저장 탄성률이 2,000MPa 내지 8,000MPa이며, 상기 수지 기재 필름의 평균 두께가 30㎛ 내지 300㎛이며, 상기 수지 기재 필름의 주연부에서 측정되는 상기 수지 기재 필름의 두께에 있어서, 최댓값 T1max, 및 최솟값 T1min이, T1max-T1min≤12㎛의 관계를 충족하고, 상기 수지 기재 필름의 주연부에서 인접하는 10군데마다 측정되는 상기 수지 기재 필름의 두께의 평균값에 있어서, 최댓값 T2max, 및 최솟값 T2min이, T2max-T2min≤6㎛의 관계를 충족하고, 상기 히트 시일층의 평균 두께가 25㎛ 내지 100㎛이다.
본 개시에 관계되는 연료 전지용 적층체는, 상기 구성을 구비함으로써, 연료 전지 스택에 적용한 경우에 세퍼레이터 간의 거리의 균일성을 향상시킬 수 있다. 본 개시에 관계되는 연료 전지용 적층체가 상기 효과를 발휘하는 이유는, 이하와 같이 추정된다. 상기한 바와 같이, 강성이 낮은 고무 등의 시일 부재를 사용한 셀을 적층한 경우, 세퍼레이터 간의 거리의 균일성은 저하되는 경향이 있다. 예를 들어 특허문헌 4에 있어서는 구조가 변화하기 어려운 코어층이 사용되고 있지만, 코어층의 치수 정밀도가 낮은 경우에는, 세퍼레이터 간의 균일성의 저하를 억제하는 것은 곤란하다고 생각된다. 한편, 본 개시에 관계되는 연료 전지용 적층체에 적용되는 수지 기재 필름은, 상기와 같은 특성을 가짐으로써, 두께 불균일이 작고, 치수 안정성도 우수하다. 따라서, 본 개시에 관계되는 연료 전지용 적층체는, 연료 전지 스택에 적용한 경우에 세퍼레이터 간의 거리의 균일성을 향상시킬 수 있다.
<<수지 기재 필름>>
[저장 탄성률]
수지 기재 필름의 저장 탄성률은, 2,000MPa 내지 8,000MPa이다. 수지 기재 필름의 저장 탄성률이 2,000MPa 이상인 것에 의해, 수지 기재 필름의 강성을 향상시킬 수 있기 때문에, 연료 전지 스택에 적용한 경우에 세퍼레이터 간의 거리의 균일성을 향상시킬 수 있다. 또한, 수지 기재 필름의 저장 탄성률이 2,000MPa 내지 8,000MPa인 것에 의해, 취급성도 우수하다.
수지 기재 필름의 저장 탄성률은, 세퍼레이터 간의 거리의 균일성을 향상시킨다는 관점에서, 2,500MPa 이상인 것이 바람직하고, 3,000MPa 이상인 것이 보다 바람직하고, 3,500MPa 이상인 것이 특히 바람직하다.
수지 기재 필름의 저장 탄성률은, 취급성의 관점에서, 7,500MPa 이하인 것이 바람직하고, 7,000MPa 이하인 것이 보다 바람직하고, 6,500MPa 이하인 것이 특히 바람직하다.
수지 기재 필름의 저장 탄성률은, 이하의 방법에 의해 측정한다. 수지 기재 필름을 절단하여 시험편(폭: 5㎜, 길이: 35㎜)을 제작한다. 동적 점탄성 측정 장치(예를 들어, DMA8000, 가부시키가이샤 퍼킨 엘머 재팬)를 사용하여, 주파수 1Hz에서 20℃로부터 30℃까지 1℃/분으로 승온하고, 동적 점탄성을 측정한다. 측정 결과로부터, 실온 25℃에서의 저장 탄성률을 구한다.
[두께]
수지 기재 필름의 평균 두께는 30㎛ 내지 300㎛이다. 수지 기재 필름의 평균 두께가 상기 범위인 것에 의해, 치수 안정성, 및 취급성을 향상시킬 수 있다.
수지 기재 필름의 평균 두께는, 얻어지는 적층체의 강성의 관점에서, 50㎛ 이상인 것이 바람직하고, 60㎛ 이상인 것이 보다 바람직하고, 70㎛ 이상인 것이 특히 바람직하다.
수지 기재 필름의 평균 두께는, 적층체를 사용하여 셀 및 스택을 제작할 때의 총 두께의 관점에서, 280㎛ 이하인 것이 바람직하고, 260㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 240㎛ 이하인 것이 특히 바람직하다.
수지 기재 필름의 평균 두께는, 이하의 방법에 의해 측정한다. 평면으로 보아, 연료 전지용 적층체의 외주로부터 내측 5㎜의 지점을 통과하는 선(이하, 본 단락에 있어서 「내주선」이라고 한다.)을 40등분하는 각 구획으로부터 내주선의 중심부(길이: 5㎜, 폭: 5㎜)를 잘라냄으로써 40개의 시험편을 얻는다. 여기서, 상기한 시험편의 제작에 대해서, 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은, 본 개시에 관계되는 연료 전지용 적층체의 일례를 도시하는 평면도이다. 도 1에 도시하는 연료 전지용 적층체(100)에 대해서는, 내주선(10)을 40등분하는 각 구획으로부터 내주선의 중심부(20)를 잘라냄으로써, 40개의 시험편을 얻을 수 있다. 각 시험편을 포매 캡슐에 고정 후, 에폭시 수지로 포매한다. 에폭시 수지에 포매된 각 시험편을, 마이크로톰(ULTRACUT-S, 라이카사)을 사용하여 두께 방향에 대하여 평행하게 절단함으로써, 박막 절편을 얻는다. 각 박막 절편의 단면을 광학 현미경으로 관찰하고, 수지 기재 필름의 중심의 두께를 측정한다. 40개의 측정값의 산술 평균을, 수지 기재 필름의 평균 두께로 한다. 또한, 수지 기재 필름의 평균 두께의 측정 방법에 있어서, 수지 기재 필름의 적어도 한쪽의 면에 후술하는 접착 용이층이 배치되어 있고, 또한, 광학 현미경의 분해능에 대하여 상기 접착 용이층의 두께가 얇은(구체적으로, 접착 용이층의 두께가 0.1㎛ 이하인) 경우에는, 접착 용이층의 두께와 수지 기재 필름의 두께의 합계값을 수지 기재 필름의 두께로 간주해도 된다.
수지 기재 필름의 주연부에서 측정되는 수지 기재 필름의 두께에 있어서, 최댓값 T1max, 및 최솟값 T1min은, T1max-T1min≤12㎛의 관계를 충족한다. T1max, 및 T1min이 T1max-T1min≤12㎛의 관계를 충족함으로써, 연료 전지 스택에 적용한 경우에 세퍼레이터 간의 거리의 균일성을 향상시킬 수 있다. 「T1max-T1min」은, 예를 들어, 수지 기재 필름의 제조 과정에 있어서의 온도 조건, 또는 연신 조건에 따라 조절할 수 있다.
T1max, 및 T1min은, 세퍼레이터 간의 거리의 균일성을 향상시킨다는 관점에서, T1max-T1min≤10㎛의 관계를 충족하는 것이 바람직하고, T1max-T1min≤8㎛의 관계를 충족하는 것이 보다 바람직하다. 「T1max-T1min」의 하한은 제한되지 않는다. T1max, 및 T1min은, 예를 들어, 0㎛≤T1max-T1min의 관계를 충족하고 있으면 된다.
T1max, 및 T1min은, 각각, 이하의 방법에 의해 측정한다. 평면으로 보아, 연료 전지용 적층체의 외주로부터 내측 5㎜의 지점을 통과하는 선(이하, 본 단락에 있어서 「내주선」이라고 한다.)을 40등분하는 각 구획으로부터 내주선의 중심부(길이: 5㎜, 폭: 5㎜)를 잘라냄으로써, 40개의 시험편을 얻는다. 각 시험편을 포매 캡슐에 고정 후, 에폭시 수지로 포매한다. 에폭시 수지에 포매된 각 시험편을, 마이크로톰(ULTRACUT-S, 라이카사)을 사용하여 두께 방향에 대하여 평행하게 절단함으로써, 박막 절편을 얻는다. 각 박막 절편의 단면을 광학 현미경으로 관찰하고, 수지 기재 필름의 중심의 두께를 측정한다. 40개의 측정값 중 최댓값을 T1max로 한다. 40개의 측정값 중 최솟값을 T1min으로 한다. 또한, T1max, 및 T1min의 측정 방법에 있어서, 수지 기재 필름의 적어도 한쪽의 면에 후술하는 접착 용이층이 배치되어 있고, 또한, 광학 현미경의 분해능에 대하여 상기 접착 용이층의 두께가 얇은(구체적으로, 접착 용이층의 두께가 0.1㎛ 이하인) 경우에는, 접착 용이층의 두께와 수지 기재 필름의 두께의 합계값을 수지 기재 필름의 두께로 간주해도 된다.
수지 기재 필름의 주연부에서 인접하는 10군데마다 측정되는 상기 수지 기재 필름의 두께의 평균값에 있어서, 최댓값 T2max, 및 최솟값 T2min은, T2max-T2min≤6㎛의 관계를 충족한다. T2max, 및 T2min이 T2max-T2min≤6㎛의 관계를 충족함으로써, 연료 전지 스택에 적용한 경우에 세퍼레이터 간의 거리의 균일성을 향상시킬 수 있다. 「T2max-T2min」은, 예를 들어, 수지 기재 필름의 제조 과정에 있어서의 온도 조건, 또는 연신 조건에 따라 조절할 수 있다.
T2max, 및 T2min은, 세퍼레이터 간의 거리의 균일성을 향상시킨다는 관점에서, T2max-T2min≤5㎛의 관계를 충족하는 것이 바람직하고, T2max-T2min≤4㎛의 관계를 충족하는 것이 보다 바람직하다. 「T2max-T2min」의 하한은 제한되지 않는다. T2max, 및 T2min은, 예를 들어, 0㎛≤T2max-T2min의 관계를 충족하고 있으면 된다.
T2max, 및 T2min은, 각각, 이하의 방법에 의해 측정한다. 평면으로 보아, 연료 전지용 적층체의 외주로부터 내측 5㎜의 지점을 통과하는 선(이하, 본 단락에 있어서 「내주선」이라고 한다.)을 40등분하는 각 구획으로부터 내주선의 중심부(길이: 5㎜, 폭: 5㎜)를 잘라냄으로써, 40개의 시험편을 얻는다. 각 시험편을 포매 캡슐에 고정 후, 에폭시 수지로 포매한다. 에폭시 수지에 포매된 각 시험편을, 마이크로톰(ULTRACUT-S, 라이카사)을 사용하여 두께 방향에 대하여 평행하게 절단함으로써, 박막 절편을 얻는다. 각 박막 절편의 단면을 광학 현미경으로 관찰하고, 수지 기재 필름의 중심의 두께를 측정한다. 40개의 측정값에 기초하여, 내주선을 따라서 인접하고 있었던 10군데마다의 측정값의 산술 평균을 구한다. 4개의 평균값 중 최댓값을 T2max로 한다. 4개의 평균값 중 최솟값을 T2min으로 한다. 또한, T2max, 및 T2min의 측정 방법에 있어서, 수지 기재 필름의 적어도 한쪽의 면에 후술하는 접착 용이층이 배치되어 있고, 또한, 광학 현미경의 분해능에 대하여 상기 접착 용이층의 두께가 얇은(구체적으로, 접착 용이층의 두께가 0.1㎛ 이하인) 경우에는, 접착 용이층의 두께와 수지 기재 필름의 두께의 합계값을 수지 기재 필름의 두께로 간주해도 된다.
본 개시에 있어서는, 연료 전지용 적층체의 개구부의 주연부와 MEA의 주연부의 접합을 적합하게 행하는 관점에서, 개구부 중 최대의 개구부의 주연부에서 측정되는 수지 기재 필름의 두께에 대해서, 최댓값 T4max, 및 최솟값 T4min이, T4max-T4min≤10㎛의 관계를 충족하는 것이 바람직하고, T4max-T4min≤8㎛의 관계를 충족하는 것이 보다 바람직하다.
최댓값 T4max, 및 최솟값 T4min은, 각각, 이하의 방법에 의해 측정한다. 도 2는, 본 개시에 관계되는 연료 전지용 적층체의 다른 예를 도시하는 평면도이다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 평면으로 보아, 연료 전지용 적층체의 개구부(50)로부터 외측 5㎜의 지점을 통과하는 선인 외주선(60)을 20등분하는 각 구획으로부터 외주선(60)의 중심부(70)(길이: 5㎜, 폭: 5㎜)를 잘라냄으로써, 20개의 시험편을 얻는다. 각 시험편을 포매 캡슐에 고정 후, 에폭시 수지로 포매한다. 에폭시 수지에 포매된 각 시험편을, 마이크로톰(ULTRACUT-S, 라이카사)을 사용하여 두께 방향에 대하여 평행하게 절단함으로써, 박막 절편을 얻는다. 각 박막 절편의 단면을 광학 현미경으로 관찰하고, 수지 기재 필름의 중심의 두께를 측정한다. 20개의 측정값 중 최댓값을 T4max로 한다. 20개의 측정값 중 최솟값을 T4min으로 한다. 또한, T4max, 및 T4min의 측정 방법에 있어서, 수지 기재 필름의 적어도 한쪽의 면에 후술하는 접착 용이층이 배치되어 있고, 또한, 광학 현미경의 분해능에 대하여 상기 접착 용이층의 두께가 얇은(구체적으로, 접착 용이층의 두께가 0.1㎛ 이하인) 경우에는, 접착 용이층의 두께와 수지 기재 필름의 두께의 합계값을 수지 기재 필름의 두께로 간주해도 된다.
또한, 연료 전지용 적층체의 개구부의 주연부와 MEA의 주연부의 접합을 적합하게 행하는 관점에서, 인접하는 5군데마다 측정되는 상기 수지 기재 필름의 두께의 평균값에 대해서, 최댓값 T5max, 및 최솟값 T5min이, T5max-T5min≤5㎛의 관계를 충족하는 것이 바람직하고, T5max-T5min≤4㎛의 관계를 충족하는 것이 보다 바람직하다.
최댓값 T5max, 및 최솟값 T5min은, 각각, 이하의 방법에 의해 측정한다. 최댓값 T4max, 및 최솟값 T4min의 경우와 마찬가지로 하여, 20개의 시험편을 얻은 후, 수지 기재 필름의 중심의 두께를 측정한다. 20개의 측정값에 기초하여, 외주선을 따라서 인접하고 있었던 5군데마다의 측정값의 산술 평균을 구한다. 4개의 평균값 중 최댓값을 T5max로 한다. 4개의 평균값 중 최솟값을 T5min으로 한다.
본 개시에 있어서는, 세퍼레이터 간의 거리의 균일성을 향상시키면서, 연료 전지용 적층체의 개구부의 주연부와 MEA의 주연부의 접합을 적합하게 행하는 관점에서, 수지 기재 필름의 외주 주연부의 평균값 T1ave와, 상기 최대의 개구부의 주연부의 평균값 T4ave의 차가, |T1ave-T4ave|≤5㎛인 것이 바람직하고, |T1ave-T4ave|≤4㎛인 것이 보다 바람직하다.
개구부의 주연부의 평균값 T4ave는, T4max, 및 T4min의 측정 방법에 있어서, 20개의 측정값의 산술 평균을 구한 것이다. 또한, 수지 기재 필름의 외주 주연부의 평균값 T1ave는, 최댓값 T1max, 및 최솟값 T1min의 측정 방법에 있어서, 40개의 측정값의 산술 평균을 구한 것이다. 즉, 외주 주연부의 평균값 T1ave는, 수지 기재 필름의 평균 두께와 동일한 값이다.
[수지 성분]
수지 기재 필름을 구성하는 수지는, 제한되지 않고, 목적으로 하는 수지 기재 필름의 저장 탄성률에 따라서 결정하면 된다.
수지 기재 필름을 구성하는 수지의 유리 전이 온도(Tg)는 80℃ 이상인 것이 바람직하고, 90℃ 이상인 것이 보다 바람직하고, 100℃ 이상인 것이 특히 바람직하다. 수지 기재 필름을 구성하는 수지의 유리 전이 온도가 80℃ 이상인 것에 의해, 습열 환경 하에서의 히트 시일층과 수지 기재 필름의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 수지 기재 필름을 구성하는 수지의 유리 전이 온도의 상한은 제한되지 않는다. 수지 기재 필름을 구성하는 수지의 유리 전이 온도는, 예를 들어, 200℃ 이하의 범위에서 결정하면 된다.
유리 전이 온도는, 이하의 방법에 의해 측정한다. 시료 10mg을 측정용의 알루미늄제 팬에 봉입한다. 상기 알루미늄제 팬을, 시차 주사 열량계(TA 인스트루먼츠사, Q100형 DSC)에 장착한다. 20℃/분의 속도로 25℃로부터 300℃까지 승온하고, 300℃에서 5분간 유지한 후, 상기 알루미늄제 팬을 취출하고, 금속판 상에서 냉각함으로써 급랭한다. 상기 알루미늄제 팬을 다시, 시차 주사 열량계에 장착하고, 25℃로부터 20℃/분의 속도로 승온시켜서 유리 전이 온도를 측정한다. 또한, 유리 전이 온도는, 보외 개시 온도로 한다.
수지 기재 필름을 구성하는 수지는, 열가소성 수지인 것이 바람직하다. 열가소성 수지로서는, 예를 들어, 폴리에스테르(예를 들어, 폴리에틸렌나프탈레이트, 및 폴리에틸렌테레프탈레이트), 폴리스티렌, 및 폴리페닐렌술피드를 들 수 있다.
수지 기재 필름은, 내약품성, 내습열성 및 역학적 물성의 관점에서, 폴리에스테르 필름, 폴리스티렌 필름, 또는 폴리페닐렌술피드 필름인 것이 바람직하고, 폴리에틸렌나프탈레이트 필름, 폴리스티렌 필름, 폴리페닐렌술피드 필름, 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름인 것이 바람직하다. 폴리스티렌 필름은, 내열성의 관점에서, 신디오택틱폴리스티렌인 것이 바람직하다. 본 개시에 있어서, 특정한 수지 성분의 명칭을 갖는 수지 기재 필름은, 특정한 수지 성분을, 수지 기재 필름의 전체 질량에 대하여 90질량％ 이상(바람직하게는 95질량％ 이상) 포함하는 것을 의미한다. 예를 들어, 「폴리에스테르 필름」이란, 필름의 전체 질량에 대하여 90질량％ 이상(바람직하게는 95질량％ 이상)의 폴리에스테르를 포함하는 필름을 의미한다. 수지 성분의 함유량의 상한은 제한되지 않는다. 수지 성분의 함유량은, 100질량％ 이하의 범위에서 결정하면 된다.
수지 기재 필름은, 역학적 물성, 및 내습열성의 관점에서, 폴리에스테르 필름인 것이 바람직하고, 폴리에틸렌나프탈레이트 필름인 것이 보다 바람직하다.
폴리에틸렌나프탈레이트는, 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트, 또는 폴리에틸렌-2,7-나프탈레이트인 것이 바람직하고, 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트인 것이 보다 바람직하다.
폴리에스테르에 있어서 에스테르 결합을 포함하는 구성 단위는, 1종 단독이어도 되고, 2종 이상이어도 된다. 즉, 폴리에스테르는, 1종 단독의 다가 카르복실산과 1종 단독의 다가 알코올의 공중합체에 한정되지 않고, 3종 이상의 단량체로 형성되는 공중합체여도 된다. 3종 이상의 단량체로 형성되는 공중합체에 있어서의 공중합 성분으로서는, 예를 들어, 디카르복실산, 옥시카르복실산, 및 2가 알코올을 들 수 있다.
디카르복실산으로서는, 예를 들어, 옥살산, 아디프산, 프탈산, 세바스산, 도데칸카르복실산, 이소프탈산, 테레프탈산, 1,4-시클로헥산디카르복실산, 4,4'-디페닐디카르복실산, 페닐인단디카르복실산, 2,6-나프탈렌디카르복실산(메인폴리머가 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트가 아닌 경우), 2,7-나프탈렌디카르복실산(메인폴리머가 폴리에틸렌-2,7-나프탈레이트가 아닌 경우), 테트랄린디카르복실산, 데칼린디카르복실산, 및 디페닐에테르디카르복실산을 들 수 있다.
옥시카르복실산으로서는, 예를 들어, p-옥시벤조산, 및 p-옥시에톡시벤조산을 들 수 있다.
2가 알코올로서는, 예를 들어, 프로필렌글리콜, 트리메틸렌글리콜, 테트라메틸렌글리콜, 헥사메틸렌글리콜, 시클로헥산메틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 비스페놀술폰의 에틸렌옥사이드 부가물, 비스페놀 A의 에틸렌옥사이드 부가물, 디에틸렌글리콜, 및 폴리에틸렌옥시드글리콜을 들 수 있다.
상기한 각 화합물은, 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
상기한 폴리에스테르의 공중합 성분에 있어서, 산 성분으로서는, 이소프탈산, 테레프탈산, 4,4'-디페닐디카르복실산, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 2,7-나프탈렌디카르복실산, 및 p-옥시벤조산으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물인 것이 바람직하다. 또한, 글리콜 성분으로서는, 트리메틸렌글리콜, 헥사메틸렌글리콜네오펜틸글리콜, 및 비스페놀술폰의 에틸렌옥사이드 부가물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물인 것이 바람직하다.
상기한 것 중에서도, 폴리에스테르는, 역학적 물성, 및 내습열성의 관점에서, 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트를 주체로 하는 폴리에스테르인 것이 바람직하다. 여기서, 「폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트를 주체로 한다」란, 폴리에스테르의 전체 구성 단위에 대한 에틸렌-2,6-나프탈레이트 단위의 함유량이, 90몰％ 이상(바람직하게는 95몰％ 이상)인 것을 의미한다. 에틸렌-2,6-나프탈레이트 단위의 함유량의 상한은 제한되지 않는다. 폴리에스테르의 전체 구성 단위에 대한 에틸렌-2,6-나프탈레이트 단위의 함유량은, 예를 들어, 100몰％ 이하의 범위에서 결정하면 된다.
[첨가제]
수지 기재 필름은, 본 개시의 목적을 저해하지 않는 한에 있어서, 미끄럼성을 향상시키는 등의 관점에서, 필요에 따라 필러를 포함하고 있어도 된다. 필러로서는, 종래부터 폴리에스테르 필름 등의 필름의 미끄럼성 부여제로서 알려져 있는 것을 사용할 수 있다. 필러로서는, 예를 들어, 탄산칼슘, 산화칼슘, 산화알루미늄, 카올린, 산화규소, 산화아연, 카본 블랙, 탄화규소, 산화주석, 가교 아크릴 수지 입자, 가교 폴리스티렌 수지 입자, 멜라민 수지 입자, 및 가교 실리콘 수지 입자를 들 수 있다.
수지 기재 필름은, 착색제, 대전 방지제, 산화 방지제, 유기 활재, 촉매 등의 첨가제를 포함하고 있어도 된다.
[제조 방법]
수지 기재 필름, 및 수지 기재 필름의 원료로서 사용할 수 있는 수지는, 각각, 공지된 방법에 의해 제조할 수 있다. 이하, 수지의 일례로서 폴리에스테르를 사용한 수지 기재 필름의 제조 방법에 대하여 설명한다. 폴리에스테르 이외의 수지를 사용한 수지 기재 필름은, 하기의 방법을 참고로 하여 제조할 수 있다.
(폴리에스테르의 제조 방법)
폴리에스테르의 제조 방법으로서는, 예를 들어, 카르복실산(예를 들어, 테레프탈산, 및 나프탈렌디카르복실산)과 글리콜의 반응에서 직접 저중합도 폴리에스테르를 얻는 방법, 및 디카르복실산의 저급 알킬에스테르와 글리콜을 에스테르 교환 촉매를 사용하여 반응시킨 후, 중합 촉매의 존재 하에서 중합을 행하는 방법을 들 수 있다.
에스테르 교환 촉매로서는, 예를 들어, 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 칼슘, 아연, 스트론튬, 티타늄, 지르코늄, 망간, 또는 코발트를 포함하는 화합물을 들 수 있다. 에스테르 교환 촉매는, 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
중합 촉매로서는, 예를 들어, 안티몬 화합물(예를 들어, 삼산화안티몬, 및 오산화안티몬), 게르마늄 화합물(예를 들어, 이산화게르마늄), 티타늄 화합물(예를 들어, 테트라에틸티타네이트 및 그의 부분 가수 분해물, 테트라프로필티타네이트 및 그의 부분 가수 분해물, 테트라페닐티타네이트 및 그의 부분 가수 분해물, 옥살산티타닐암모늄, 옥살산티타닐칼륨, 그리고 티타늄트리스아세틸아세토네이트)을 들 수 있다.
에스테르 교환 반응을 경유하여 중합을 행하는 경우에는, 중합 반응 전에 에스테르 교환 촉매를 실활시키는 목적으로 인 화합물을 첨가해도 된다. 인 화합물로서는, 예를 들어, 트리메틸포스페이트, 트리에틸포스페이트, 트리-n-부틸포스페이트, 및 정인산(H3PO4)을 들 수 있다. 폴리에스테르 중의 인 원소의 함유량은, 폴리에스테르의 열 안정성의 관점에서, 20질량ppm 내지 100중량ppm인 것이 바람직하다.
폴리에스테르는, 용융 중합 후에 칩화하고, 가열 감압 하, 또는 불활성 기류(예를 들어, 질소) 중에 있어서 고상 중합할 수도 있다.
수지 기재 필름을 구성하는 폴리에스테르의 고유 점도(35℃, 오르토클로로페놀)는 0.40dl/g 이상인 것이 바람직하고, 0.40dl/g 내지 0.90dl/g인 것이 보다 바람직하다. 고유 점도가 너무 낮으면 공정 절단이 발생하기 쉬워지는 경향이 있다. 또한, 고유 점도가 너무 높으면 용융 점도가 높아지는 경향이 있기 때문에, 용융 압출이 곤란해지는 경향이 있고, 또한, 중합 시간이 길어지는 경향이 있다. 또한, 고유 점도가 너무 낮으면, 내가수분해성이 저하되는 경향도 있다.
(폴리에스테르 필름의 제조 방법)
폴리에스테르 필름은, 예를 들어, 이하의 방법에 의해 제조할 수 있다. 폴리에스테르를 시트상으로 용융 압출하고, 이어서, 캐스팅 드럼으로 냉각 고화시켜서 미연신 필름을 형성한다. 미연신 필름을, Tg 내지 Tg+60℃에서 길이 방향(제막 기계축 방향을 말한다. 세로 방향, 또는 MD라고도 한다.)으로 1회 또는 2회 이상의 합계의 배율이 3배 내지 6배로 되도록 연신하고, 그리고, Tg 내지 Tg+60℃에서 폭 방향(제막 기계축 방향과 두께 방향에 수직인 방향을 말한다. 가로 방향, 또는 TD라고도 한다.)으로 1회 또는 2회 이상의 합계의 배율이 3배 내지 5배로 되도록 연신한다. 필요에 따라, 연신 필름에 대하여 Tm-80℃ 내지 Tm-20℃에서 1초간 내지 60초간 열처리를 행할 수 있다. 또한 필요에 따라, 연신 필름에 대하여 열처리 온도에서 10℃ 내지 20℃ 낮은 온도에서 폭 방향으로 0％ 내지 20％ 수축시키면서 재열처리를 행할 수 있다. 본 단락에 있어서, 「Tg」는, 수지 기재 필름의 원료인 폴리에스테르의 유리 전이 온도(℃)를 나타낸다. 본 단락에 있어서, 「Tm」은, 수지 기재 필름의 원료인 폴리에스테르의 융점(℃)을 나타낸다. 또한, 상기 연신은, 축차 2축 연신이어도 되고, 동시 2축 연신이어도 된다.
(두께 불균일의 해소)
수지 기재 필름은, 종래 공지된 용융 압출법에 의해 제조할 수 있는데, 그 경우, 이하 방법에 의해 두께 불균일을 해소할 수 있다.
구체적으로는, 폴리에스테르 수지의 경우에는, 수지 조성물 펠릿을 압출기에 공급하고, T 다이 등의 슬릿 다이로부터 용융 수지를 압출하는 방법이나, 수지 조성물 펠릿을 공급한 압출기에 벤트 장치를 세트하고, 용융 압출 시에 수분이나 발생하는 각종 기체 성분을 배출하면서, 동일하게 T 다이 등의 슬릿 다이로부터 용융 수지를 압출하는 방법을 들 수 있다. 그 때, 압출기의 다이에 일정 간격마다 마련한 히터의 온도 조정을 행함으로써, 폭 방향의 두께 변동을 저감할 수 있다.
슬릿 다이로부터 압출된 용융 수지는, 캐스트하고, 냉각 고화시킨다. 냉각 고화의 방법은 종래 공지된 어느 방법을 취해도 되지만, 회전하는 냉각용 롤 상에 용융 수지를 캐스트하고, 시트화하는 방법이 적합하게 사용된다.
냉각용 롤의 표면 온도는, 수지 조성물을 구성하는 폴리에스테르의 유리 전이 온도(Tg)에 대하여 (Tg-100)℃ 내지 (Tg+20)℃의 범위로 설정하는 것이 바람직하고, 또한 (Tg-70)℃ 내지 (Tg-5)℃의 범위로 설정하는 것이 바람직하다.
냉각 롤의 표면 온도가 상한을 초과하는 경우, 용융 수지가 고화되기 전에 해당 롤에 점착되는 경우가 있다. 또한 냉각 롤의 표면 온도가 하한에 미치지 못하는 경우, 고화가 너무 빨라서 해당 롤 표면을 미끄러져버려, 얻어지는 시트의 평면성이 손상되거나, 두께 불균일이 커지는 경우가 있다.
냉각 롤에의 캐스팅 시에, 용융 수지가 냉각 롤 상에 착지하는 위치의 근방에 금속 와이어를 치고, 전류를 흘림으로써 정전기장을 발생시켜 수지를 대전시켜서, 냉각 롤의 금속 표면 상에의 밀착성을 높이는 것도, 필름의 두께 불균일을 해소하여, 필름의 평면성을 높이는 관점에서 유효하다. 그 때, 수지 조성물 중에, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위에서 전해질성 물질을 첨가하여, 밀착성을 높이는 방법도 두께 불균일의 해소에 특히 유효하다.
<<히트 시일층>>
본 개시에 관계되는 연료 전지용 적층체는, 수지 기재 필름의 양면에 각각 배치되는 히트 시일층을 갖는다. 본 개시에 있어서, 「히트 시일층」이란, 열융착성을 갖는 층을 의미한다.
수지 기재 필름의 양면에 각각 배치되는 히트 시일층의 조성은, 동일해도 되고, 달라도 된다.
히트 시일층은, 수지를 포함하는 것이 바람직하다. 수지로서는, 예를 들어, 폴리올레핀을 들 수 있다. 수지는, 피착체(예를 들어, 금속)에 대한 밀착성의 관점에서, 폴리올레핀인 것이 바람직하고, 폴리프로필렌인 것이 보다 바람직하다.
폴리올레핀으로서는, 올레핀 유래의 구성 단위를 갖는 중합체라면 제한되지 않고, 공지된 폴리올레핀을 이용할 수 있다. 폴리올레핀은, 올레핀의 단독 중합체여도 되고, 2종 이상의 올레핀 공중합체여도 되고, 올레핀과 올레핀 이외의 단량체의 공중합체여도 된다.
폴리올레핀으로서는, 예를 들어, 탄소수 2 내지 8의 올레핀 단독 중합체, 탄소수 2 내지 8의 올레핀 공중합체, 및 탄소수 2 내지 8의 올레핀과 다른 단량체의 공중합체를 들 수 있다. 구체적인 폴리올레핀으로서는, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리이소부틸렌, 폴리(1-부텐), 폴리4-메틸펜텐, 폴리비닐시클로헥산, 폴리스티렌, 폴리(p-메틸스티렌), 폴리(α-메틸스티렌), α-올레핀 공중합체, 에틸렌·아세트산비닐 공중합체, 에틸렌·아크릴산 공중합체, 에틸렌·메틸메타크릴레이트 공중합체, 에틸렌·아세트산비닐·메틸메타크릴레이트 공중합체, 및 아이오노머 수지를 들 수 있다. 폴리올레핀은, 상기와 같은 폴리올레핀을 염소화하여 이루어지는 염소화폴리올레핀이어도 된다.
폴리에틸렌으로서는, 예를 들어, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 및 선상 저밀도 폴리에틸렌을 들 수 있다.
α-올레핀 공중합체로서는, 예를 들어, 에틸렌·프로필렌 블록 공중합체, 에틸렌·프로필렌 랜덤 공중합체, 에틸렌·1-부텐 공중합체, 에틸렌·4-메틸-1-펜텐 공중합체, 및 에틸렌·헥센 공중합체를 들 수 있다.
폴리올레핀은, 피착체(예를 들어, 금속)에 대한 밀착성의 관점에서, 관능기를 갖는 것이 바람직하다. 관능기로서는, 예를 들어, 카르복시기, 카르복실산 무수물 구조를 갖는 기, 및 히드록시기(이하, 「수산기」라고 하는 경우가 있다.)를 들 수 있다. 카르복실산 무수물 구조를 갖는 기로서는, 무수 말레산 구조를 갖는 기, 무수 프탈산 구조를 갖는 기 등을 들 수 있다.
폴리올레핀에 포함되는 관능기는, 피착체(예를 들어, 금속)에 대한 밀착성의 관점에서, 카르복시기, 카르복실산 무수물 구조를 갖는 기, 및 히드록시기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 관능기인 것이 바람직하고, 카르복시기, 및 카르복실산 무수물 구조를 갖는 기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 관능기인 것이 보다 바람직하고, 카르복시기, 및 무수 말레산 구조를 갖는 기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 관능기인 것이 특히 바람직하다.
폴리올레핀은, 피착체(예를 들어, 금속)에 대한 밀착성의 관점에서, 관능기가 도입된 폴리올레핀(이하, 「변성 폴리올레핀」이라고 하는 경우가 있다.)인 것도 바람직하다. 변성 폴리올레핀은, 변성 폴리프로필렌인 것이 바람직하다. 변성 폴리올레핀에 포함되는 관능기로서는, 예를 들어, 상기한 관능기를 들 수 있다.
변성 폴리올레핀은, 피착체(예를 들어, 금속)에 대한 밀착성의 관점에서, 카르복시기, 카르복실산 무수물 구조를 갖는 기, 및 히드록시기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 관능기를 갖는 것이 바람직하고, 카르복시기, 및 카르복실산 무수물 구조를 갖는 기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 관능기를 갖는 것이 보다 바람직하고, 카르복시기, 및 무수 말레산 구조를 갖는 기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 관능기를 갖는 것이 특히 바람직하다.
변성 폴리올레핀은, 피착체(예를 들어, 금속)에 대한 밀착성, 및 전해질에 대한 내성의 관점에서, 산가가 1mgKOH/g 내지 200mgKOH/g인 변성 폴리올레핀(이하, 「산 변성 폴리올레핀」이라고 하는 경우가 있다.), 및 수산기가가 1mgKOH/g 내지 200mgKOH/g인 변성 폴리올레핀으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 변성 폴리올레핀(이하, 「수산기 변성 폴리올레핀」이라고 하는 경우가 있다.)인 것이 바람직하고, 산가가 1mgKOH/g 내지 200mgKOH/g인 변성 폴리올레핀인 것이 보다 바람직하다.
산가는, 시료 1g 중에 포함되는 산을 중화하는 데 요하는 수산화칼륨의 밀리그램수를 나타내고, 「JIS K 0070:1992」에 준하여 측정한다. 구체적으로는, 혼합 크실렌:n-부탄올=1:1 질량비의 혼합 용매에, 정칭한 시료를 용해시켜서 시료 용액을 얻는다. 이어서, 이 시료 용액에, 지시약으로서 1질량/체적％의 페놀프탈레인에탄올 용액을 몇방울 첨가하고, 적정액으로서 0.1mol/L의 수산화칼륨의 에틸알코올 용액을 사용하여 적정을 행하고, 다음 식에 따라서 산가를 산출한다. 하기 식에 있어서, T는 적정량(mL), F는 적정액의 팩터, W는 시료 채취량(g)을 각각 나타낸다.
식: 산가=(T×F×56.11×0.1)/W
수산기가는, 「JIS K 0070:1992」에 준하여 측정한다.
산 변성 폴리올레핀은, 카르복시기, 및 카르복실산 무수물 구조를 갖는 기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 관능기를 갖는 것이 바람직하고, 카르복시기, 및 무수 말레산 구조를 갖는 기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 관능기를 갖는 것이 특히 바람직하다.
산 변성 폴리올레핀으로서는, 예를 들어, 무수 말레산 변성 폴리프로필렌, 에틸렌-(메트)아크릴산 공중합체, 에틸렌-아크릴산에스테르-무수 말레산 3원 공중합체, 및 에틸렌-메타크릴산에스테르-무수 말레산 3원 공중합체를 들 수 있다.
산 변성 폴리올레핀은, 예를 들어, 적어도 하나의 중합 가능한 에틸렌성 불포화 카르복실산, 또는 그의 유도체를 사용하여, 폴리올레핀을 그래프트 변성, 또는 공중합화함으로써 제조할 수 있다. 변성시키는 폴리올레핀으로서는, 예를 들어, 상기한 폴리올레핀을 들 수 있다. 변성시키는 폴리올레핀의 바람직한 예로서는, 프로필렌의 단독 중합체, 프로필렌과 α-올레핀의 공중합체, 에틸렌의 단독 중합체, 및 에틸렌과 α-올레핀의 공중합체를 들 수 있다.
산 변성 폴리올레핀은, 예를 들어, 미쓰비시 케미컬 가부시키가이샤제 「모딕」(등록 상표), 미쯔이 가가꾸 가부시끼가이샤제 「애드머」(등록 상표), 미쯔이 가가꾸 가부시끼가이샤제 「유니스톨」(등록 상표), 도요 가세이 가부시끼가이샤제 「도요택」(등록 상표), 산요 가세이 고교 가부시키가이샤제 「유멕스」(등록 상표), 니혼 폴리에틸렌 가부시키가이샤제 「렉스펄 EAA」, 니혼 폴리에틸렌 가부시키가이샤제 「렉스펄 ET」, 다우·케미컬사제 「프리마코르」, 미츠이·다우 폴리케미컬 가부시키가이샤제 「뉴크렐」, 및 아르끄마사제 「본다인」(등록 상표)으로서 입수 가능하다.
수산기 변성 폴리올레핀은, 분자 중에 수산기를 갖는 폴리올레핀이다.
수산기 변성 폴리올레핀은, 예를 들어, 수산기 함유 (메트)아크릴산에스테르, 또는 수산기 함유 비닐에테르를 사용하여, 폴리올레핀을 그래프트 변성, 또는 공중합화함으로써 합성할 수 있다.
수산기 함유 (메트)아크릴산에스테르로서는, 예를 들어, (메트)아크릴산히드로키에틸, (메트)아크릴산히드록시프로필, (메트)아크릴산글리세롤, 락톤 변성(메트)아크릴산히드록시에틸, (메트)아크릴산폴리에틸렌글리콜, 및 (메트)아크릴산폴리프로필렌글리콜을 들 수 있다.
수산기 함유 비닐에테르로서는, 예를 들어, 2-히드록시에틸비닐에테르, 디에틸렌글리콜모노비닐에테르, 및 4-히드록시부틸비닐에테르를 들 수 있다.
수지의 융점(Tm)은 제한되지 않는다. 수지의 융점(Tm)은 사용 시의 내열성의 관점에서, 80℃ 이상인 것이 바람직하고, 90℃ 이상인 것이 보다 바람직하고, 100℃ 이상인 것이 특히 바람직하다. 수지의 융점(Tm)은 히트 시일층과 수지 기재 필름의 밀착성이 향상되는 관점에서, 200℃ 이하인 것이 바람직하고, 180℃ 이하인 것이 보다 바람직하고, 160℃ 이하인 것이 특히 바람직하다.
수지의 융점(Tm)은 이하의 방법에 의해 측정한다. 시료 10mg을 측정용의 알루미늄제 팬에 봉입한다. 상기 알루미늄제 팬을 시차 주사 열량계(TA 인스트루먼츠사, Q100형 DSC)에 장착하고, 20℃/분의 속도로 25℃로부터 200℃까지 승온시켜, 융점(Tm: ℃)을 측정한다.
히트 시일층은, 1종 단독의 수지를 포함하고 있어도 되고, 2종 이상의 수지를 포함하고 있어도 된다.
히트 시일층에 있어서의 수지의 함유량은, 피착체(예를 들어, 금속)에 대한 밀착성의 관점에서, 히트 시일층의 전체 질량에 대하여 90질량％ 이상인 것이 바람직하고, 95질량％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 98질량％ 이상인 것이 특히 바람직하다. 히트 시일층에 있어서의 수지의 함유량의 상한은 제한되지 않는다. 히트 시일층에 있어서의 수지의 함유량은, 예를 들어, 100질량％ 이하의 범위에서 결정하면 된다.
히트 시일층은, 본 개시의 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서, 상기 수지에 추가로, 다른 성분을 포함하고 있어도 된다. 다른 성분으로서는, 예를 들어, 충전제, 및 가교제를 들 수 있다. 히트 시일층은, 1종 단독의 다른 성분을 포함하고 있어도 되고, 2종 이상의 다른 성분을 포함하고 있어도 된다.
히트 시일층의 평균 두께는, 25㎛ 내지 100㎛이다. 히트 시일층의 평균 두께가 상기 범위인 것에 의해, 피착체(예를 들어, 금속)에 대한 밀착성을 향상시킬 수 있다. 히트 시일층의 평균 두께는, 25㎛ 내지 100㎛인 것이 바람직하고, 30㎛ 내지 90㎛인 것이 보다 바람직하고, 35㎛ 내지 80㎛인 것이 특히 바람직하다. 히트 시일층의 평균 두께는, 수지 기재 필름의 평균 두께의 측정 방법에 준하는 방법에 의해 측정한다. 수지 기재 필름의 양면에 각각 배치되는 히트 시일층의 평균 두께는, 동일해도 되고, 달라도 된다.
수지 기재 필름의 평균 두께, 및 히트 시일층의 평균 두께의 합계값은, 80㎛ 내지 500㎛인 것이 바람직하고, 100㎛ 내지 450㎛인 것이 보다 바람직하고, 120㎛ 내지 400㎛인 것이 특히 바람직하다. 수지 기재 필름의 평균 두께, 및 히트 시일층의 평균 두께의 합계값이 상기 범위인 것에 의해, 세퍼레이터 간의 거리의 균일성을 향상시킬 수 있다.
히트 시일층을 형성하는 방법으로서는, 제한되지 않고, 통상 사용되는 방법으로부터 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어, 히트 시일층을 형성하기 위한 조성물(이하, 「히트 시일제」라고 한다.)을 용융 혼련하고, 압출 성형에 의해, 수지 기재 필름 상에 히트 시일층을 형성할 수 있다. 압출 성형으로서는, 예를 들어, 공압출법, 압출 라미네이트법 등을 들 수 있다.
또한, 히트 시일층의 두께 불균일을 해소하는 방법의 일례로서, 롤 코팅법을 들 수 있다. 구체적으로는, 히트 시일층을 형성하기 위한 조성물을 용융 혼련하고, T 다이 등의 슬릿 다이로부터 압출된 용융 수지를 수지 기재 필름 상에 열압착하는 방법으로 이루어지는데, 압착할 때에 사용하는 롤의 표면 재질, 표면 조도, 롤 온도를 관리함으로써 두께 불균일을 해소하고, 평면성도 양호한 적층체를 얻을 수 있다.
예를 들어, 롤의 표면 재질에 대해서, 히트 시일층을 형성하는 조성물과의 밀착성이 보다 작은 재질을 사용함으로써 코팅 후의 표면성이 높아지고, 두께 불균일도 해소할 수 있다. 또한, 히트 시일층을 형성하는 조성물과 롤 표면의 밀착성은, 롤 온도에 영향받기 때문에, 롤 온도를 적정하게 관리하는 것도 두께 불균일을 해소하는 방법으로서 유효하다.
히트 시일층의 주연부에서 측정되는 히트 시일층의 두께에 있어서, 최댓값 T3max, 및 최솟값 T3min은, T3max-T3min≤10㎛의 관계를 충족하는 것이 바람직하고, T3max-T3min≤9㎛의 관계를 충족하는 것이 보다 바람직하고, T3max-T3min≤8㎛의 관계를 충족하는 것이 특히 바람직하다. 최댓값 T3max, 및 T3min이 T3max-T3min≤10㎛의 관계를 충족함으로써, 연료 전지 스택에 적용한 경우에 세퍼레이터 간의 거리의 균일성을 향상시킬 수 있다. 「T3max-T3min」의 하한은 제한되지 않는다. T3max, 및 T3min은, 예를 들어, 0㎛≤T3max-T3min의 관계를 충족하고 있으면 된다. 「T3max-T3min」은, 예를 들어, 수지 기재 필름의 제조 과정에 있어서의 온도 조건, 또는 연신 조건에 따라서도 조절할 수 있다.
T3max, 및 T3min은, 각각, 이하의 방법에 의해 측정한다. 평면으로 보아, 연료 전지용 적층체의 외주로부터 내측 5㎜의 지점을 통과하는 선(이하, 본 단락에 있어서 「내주선」이라고 한다.)을 40등분하는 각 구획으로부터 내주선의 중심부(길이: 5㎜, 폭: 5㎜)를 잘라냄으로써, 40개의 시험편을 얻는다. 각 시험편을 포매 캡슐에 고정 후, 에폭시 수지로 포매한다. 에폭시 수지에 포매된 각 시험편을, 마이크로톰(ULTRACUT-S, 라이카사)을 사용하여 두께 방향에 대하여 평행하게 절단함으로써, 박막 절편을 얻는다. 각 박막 절편의 단면을 광학 현미경으로 관찰하고, 히트 시일층의 중심의 두께를 측정한다. 40개의 측정값 중 최댓값을 T3max로 한다. 40개의 측정값 중 최솟값을 T3min으로 한다.
히트 시일제는, 공지된 방법으로 제조할 수 있다. 예를 들어, 수지, 및 필요에 따라서 다른 성분을, 혼합 장치를 사용하여 혼합함으로써 히트 시일제를 제조할 수 있다. 혼합 장치로서는, 예를 들어, 헨쉘 믹서, 밴버리 믹서, V형 블렌더, 텀블러 블렌더, 및 리본 블렌더를 들 수 있다. 또한, 수지, 및 필요에 따라서 다른 성분을, 단축 압출기, 다축 압출기, 롤, 또는 니더를 사용하여, 180℃ 내지 300℃(바람직하게는 190 내지 260℃)에서 용융 혼련함으로써, 펠릿상의 형태로서 히트 시일제를 제조해도 된다.
<<접착 용이층>>
본 개시에 관계되는 연료 전지용 적층체는, 수지 기재 필름의 적어도 한쪽의 면에 접착 용이층을 갖고 있어도 된다. 본 개시에 관계되는 연료 전지용 적층체가 수지 기재 필름의 적어도 한쪽의 면에 접착 용이층을 가짐으로써, 히트 시일제와 수지 기재 필름의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 본 개시에 관계되는 연료 전지용 적층체는, 수지 기재 필름의 양면에 접착 용이층을 각각 갖고 있어도 된다.
접착 용이층은, 결합제 수지를 포함하는 것이 바람직하다. 결합제 수지는, 단독 중합체여도 되고, 공중합체여도 되고, 2종 이상의 중합체 혼합물(폴리머 블렌드)이어도 된다. 또한, 결합제 수지는, 가교제에 의해 가교한 것이어도 된다. 결합제 수지로서는, 예를 들어, 열가소성 수지, 및 열경화성 수지를 들 수 있다. 구체적인 결합제 수지로서는, 예를 들어, 폴리에스테르, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리에스테르아미드, 폴리염화비닐, 폴리(메트)아크릴산에스테르, 폴리우레탄, 폴리염화비닐, 폴리스티렌, 폴리올레핀을 들 수 있다. 상기한 것 중에서도, 결합제 수지는, 폴리에스테르, 폴리이미드, 폴리(메트)아크릴산에스테르, 또는 폴리우레탄인 것이 바람직하다.
접착 용이층은, 1종 단독의 결합제 수지를 포함하고 있어도 되고, 2종 이상의 결합제 수지를 포함하고 있어도 된다.
결합제 수지의 함유량은, 접착 용이층의 전체 질량에 대하여 80질량％ 이상인 것이 바람직하고, 90질량％ 이상인 것이 보다 바람직하다. 결합제 수지의 함유량의 상한은 제한되지 않는다. 결합제 수지의 함유량은, 접착 용이층의 전체 질량에 대하여 예를 들어, 100질량％ 이하의 범위에서 결정하면 된다.
접착 용이층의 평균 두께는, 히트 시일층과 수지 기재 필름의 밀착성의 향상이라고 하는 관점에서, 5㎚ 내지 200㎚인 것이 바람직하고, 10㎚ 내지 180㎚인 것이 보다 바람직하고, 15㎚ 내지 160㎚인 것이 특히 바람직하다. 접착 용이층의 평균 두께는, 수지 기재 필름의 평균 두께의 측정 방법에 준하는 방법에 의해 측정한다.
접착 용이층의 형성 방법으로서는, 예를 들어, 라미네이트법, 및 코팅법을 들 수 있다. 코팅법은, 압출 수지 코팅이어도 되고, 용융 수지 코팅이어도 된다.
접착 용이층의 형성 방법은, 도액을 사용하는 방법인 것이 바람직하다. 예를 들어, 도액을 수지 기재 필름에 도포함으로써, 접착 용이층을 형성할 수 있다.
도액은, 예를 들어, 결합제 수지와 용매를 혼합함으로써 조제할 수 있다. 용매로서는, 예를 들어, 유기 용매, 및 물을 들 수 있다. 유기 용매로서는, 톨루엔, 아세트산에틸, 및 메틸에틸케톤을 들 수 있다.
도액은, 1종 단독의 용매를 포함하고 있어도 되고, 2종 이상의 용매를 포함하고 있어도 된다.
도액은, 수지 기재 필름에의 칠하기를 촉진시킨다는 관점에서, 도포층을 구성하는 성분과 화학적으로 불활성의 계면 활성제를 포함하는 것이 바람직하다.
계면 활성제로서는, 예를 들어, 음이온형 계면 활성제, 및 비이온형 계면 활성제를 들 수 있다. 구체적인 계면 활성제로서는, 예를 들어, 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르, 폴리옥시에틸렌-지방산에스테르, 소르비탄지방산에스테르, 글리세린지방산에스테르, 지방산 금속 비누, 알킬황산염, 알킬술폰산염, 및 알킬술포숙신산염을 들 수 있다.
계면 활성제의 함유량은, 도액의 전체 고형분 질량에 대하여 1질량％ 내지 10질량％인 것이 바람직하다. 계면 활성제의 함유량이 상기 범위 내인 것에 의해, 도액의 표면 장력을 40mN/m 이하로 할 수 있기 때문에, 도액의 크레이터링을 방지할 수 있다.
도액은, 상기 각 성분 이외의 첨가제를 포함하고 있어도 된다. 첨가제로서는, 예를 들어, 상기 결합제 수지 이외의 수지(예를 들어, 멜라민 수지), 대전 방지제, 및 착색제를 들 수 있다. 첨가제로서는, 예를 들어, 연질 중합체, 필러, 열 안정제, 내후 안정제, 노화 방지제, 레벨링제, 대전 방지제, 슬립제, 안티 블로킹제, 방담제, 염료, 안료, 천연 기름, 합성 기름, 왁스, 유제, 충전제, 경화제, 및 난연제도 들 수 있다.
도액의 고형분 농도는, 통상적으로, 1질량％ 내지 20질량％이며, 1질량％ 내지 10질량％인 것이 바람직하다. 도액의 고형분 농도가 1질량％ 미만이면, 수지 기재 필름에의 습윤성이 부족한 경향이 있다. 도액의 고형분 농도가 20질량％를 초과하면, 도액의 안정성, 또는 도포 외관이 악화되는 경향이 있다.
도포액의 도포 방법으로서는, 제한되지 않고, 공지된 방법을 이용할 수 있다. 도포액의 도포 방법으로서는, 예를 들어, 롤 코팅법, 그라비아 코팅법, 롤 브러시법, 스프레이 코팅법, 에어 나이프 코팅법, 함침법, 및 커튼 코팅법을 들 수 있다. 도포액의 도포 방법에 있어서는, 1종 단독의 방법을 사용해도 되고, 2종 이상의 방법을 조합하여 사용해도 된다.
수지 기재 필름에의 도포액의 도포는, 임의의 단계로 실시할 수 있다. 수지 기재 필름에의 도포액의 도포는, 수지 기재 필름의 제조 과정에서 실시하는 것이 바람직하고, 배향 결정화가 완료되기 전의 수지 기재 필름에 도포하는 것이 보다 바람직하다. 여기서, 「결정 배향이 완료되기 전의 수지 기재 필름」이라는 용어는, 미연신 필름, 미연신 필름을 세로 방향 및 가로 방향의 어느 한쪽으로 배향시켜 이루어지는 1축 연신 필름, 및 미연신 필름을 세로 방향 및 가로 방향으로 2 방향으로 저배율 연신 배향시켜 이루어지는 2축 연신 필름(단, 세로 방향 또는 가로 방향으로 재연신하고, 배향 결정화를 완료시키기 전의 2축 연신 필름에 한정한다.)을 포함한다. 상기한 것 중에서도, 도포액의 도포는, 미연신 필름, 또는 1축 연신 필름에 대하여 행하는 것이 바람직하다. 미연신 필름, 또는 1축 연신 필름에 대하여 도포액을 도포한 후, 세로 연신 및/또는 가로 연신과 열 고정을 실시하는 것이 바람직하다.
도액을 수지 기재 필름에 도포할 때, 도포성을 향상시키기 위한 예비 처리로서, 수지 기재 필름 표면에 물리 처리(예를 들어, 코로나 표면 처리, 화염 처리, 및 플라스마 처리)를 실시하는 것이 바람직하다.
<<두께>>
본 개시에 관계되는 연료 전지용 적층체의 평균 두께는, 80㎛ 내지 500㎛인 것이 바람직하고, 100㎛ 내지 450㎛인 것이 보다 바람직하고, 120㎛ 내지 400㎛인 것이 특히 바람직하다. 연료 전지용 적층체의 평균 두께가 상기 범위인 것에 의해, 세퍼레이터 간의 거리의 균일성을 향상시킬 수 있다. 연료 전지용 적층체의 평균 두께는, 수지 기재 필름의 평균 두께의 측정 방법에 준하는 방법에 의해 측정한다.
연료 전지용 적층체의 주연부에서 측정되는 연료 전지용 적층체의 두께에 있어서, 최댓값 T6max, 및 최솟값 T6min은, T6max-T6min≤26㎛의 관계를 충족하는 것이 바람직하고, T6max-T6min≤24㎛의 관계를 충족하는 것이 보다 바람직하고, T6max-T6min≤22㎛의 관계를 충족하는 것이 특히 바람직하다. T6max, 및 T6min이 T6max-T6min≤26㎛의 관계를 충족함으로써, 연료 전지 스택에 적용한 경우에 세퍼레이터 간의 거리의 균일성을 향상시킬 수 있다. 「T6max-T6min」의 하한은 제한되지 않는다. T6max, 및 T6min은, 예를 들어, 0㎛≤T6max-T6min의 관계를 충족하고 있으면 된다.
T6max, 및 T6min은, 각각, 이하의 방법에 의해 측정한다. 평면으로 보아, 연료 전지용 적층체의 외주로부터 내측 5㎜의 지점을 통과하는 선(이하, 본 단락에 있어서 「내주선」이라고 한다.)을 40등분하는 각 구획으로부터 내주선의 중심부(길이: 5㎜, 폭: 5㎜)를 잘라냄으로써, 40개의 시험편을 얻는다. 각 시험편을 포매 캡슐에 고정 후, 에폭시 수지로 포매한다. 에폭시 수지에 포매된 각 시험편을, 마이크로톰(ULTRACUT-S, 라이카사)을 사용하여 두께 방향에 대하여 평행하게 절단함으로써, 박막 절편을 얻는다. 각 박막 절편의 단면을 광학 현미경으로 관찰하고, 연료 전지용 적층체의 중심의 두께를 측정한다. 40개의 측정값 중 최댓값을 T6max로 한다. 40개의 측정값 중 최솟값을 T6min으로 한다.
연료 전지용 적층체의 주연부에서 인접하는 10군데마다 측정되는 상기 연료 전지용 적층체의 두께의 평균값에 있어서, 최댓값 T7max, 및 최솟값 T7min은, T7max-T7min≤8㎛의 관계를 충족하는 것이 바람직하고, T7max-T7min≤6㎛의 관계를 충족하는 것이 보다 바람직하고, T7max-T7min≤4㎛의 관계를 충족하는 것이 특히 바람직하다. T7max, 및 T7min이 T7max-T7min≤10㎛의 관계를 충족함으로써, 연료 전지 스택에 적용한 경우에 세퍼레이터 간의 거리의 균일성을 향상시킬 수 있다. 「T7max-T7min」의 하한은 제한되지 않는다. T7max, 및 T7min은, 예를 들어, 0㎛≤T7max-T7min의 관계를 충족하고 있으면 된다.
T7max, 및 T7min은, 각각, 이하의 방법에 의해 측정한다. 평면으로 보아, 연료 전지용 적층체의 외주로부터 내측 5㎜의 지점을 통과하는 선(이하, 본 단락에 있어서 「내주선」이라고 한다.)을 40등분하는 각 구획으로부터 내주선의 중심부(길이: 5㎜, 폭: 5㎜)를 잘라냄으로써, 40개의 시험편을 얻는다. 각 시험편을 포매 캡슐에 고정 후, 에폭시 수지로 포매한다. 에폭시 수지에 포매된 각 시험편을, 마이크로톰(ULTRACUT-S, 라이카사)을 사용하여 두께 방향에 대하여 평행하게 절단함으로써, 박막 절편을 얻는다. 각 박막 절편의 단면을 광학 현미경으로 관찰하고, 연료 전지용 적층체의 중심의 두께를 측정한다. 40개의 측정값에 기초하여, 내주선을 따라서 인접하고 있었던 10군데마다의 측정값의 산술 평균을 구한다. 4개의 평균값 중 최댓값을 T7max로 한다. 4개의 평균값 중 최솟값을 T7min으로 한다.
<<형상>>
본 개시에 관계되는 연료 전지용 적층체의 형상은, 제한되지 않고, 목적으로 하는 연료 전지의 형상에 따라서 결정하면 된다. 본 개시에 관계되는 연료 전지용 적층체의 형상은, 연료 전지 스택의 고용량화의 관점에서, 평판상인 것이 바람직하다. 여기서, 「평판상」이란, 2개의 주평면을 갖는 것을 의미한다.
<긴 적층체>
본 개시에 관계되는 긴 적층체는, 연료 전지용 적층체의 제조에 사용되는 긴 적층체로서, 폭 방향의 중앙 위치(길이 방향의 위치는 예를 들어 감기 종료부로부터 1m임)로부터 폭 100㎜이며 길이 100㎜의 연료 전지용 적층체를 잘라냈을 경우에, 그 연료 전지용 적층체가 본 개시에 관계되는 연료 전지용 적층체를 구성하는 것이다. 바람직하게는, 폭 방향의 80％ 이상에 걸쳐, 폭 100㎜이며 길이 100㎜의 연료 전지용 적층체를 복수 잘라냈을 경우에, 모든 연료 전지용 적층체가 본 개시에 관계되는 연료 전지용 적층체를 구성하는 경우이며, 보다 바람직하게는 폭 방향으로 90％ 이상에 걸쳐, 본 개시에 관계되는 연료 전지용 적층체를 구성하는 경우이다.
긴 적층체는, 통상적으로, 롤상이며, 일정한 폭을 갖고 있다. 긴 적층체의 폭으로서는, 예를 들어 0.2 내지 10.0m이며, 바람직하게는, 0.3 내지 5.0m이다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 개시를 상세하게 설명한다. 단, 본 개시는, 실시예에 제한되는 것은 아니다.
[측정 방법]
이하의 항목은, 각각, 다음 방법에 의해 측정하였다.
(유리 전이 온도(Tg))
시료 10mg을 측정용의 알루미늄제 팬에 봉입하였다. 상기 알루미늄제 팬을, 시차 주사 열량계(TA 인스트루먼츠사, Q100형 DSC)에 장착하였다. 20℃/분의 속도로 25℃로부터 300℃까지 승온하고, 300℃에서 5분간 유지한 후, 상기 알루미늄제 팬을 취출하고, 금속판 상에서 냉각함으로써 급랭하였다. 상기 알루미늄제 팬을 다시, 시차 주사 열량계에 장착하고, 25℃로부터 20℃/분의 속도로 승온시켜서 유리 전이 온도를 측정하였다. 또한, 유리 전이 온도는, 보외 개시 온도로 하였다.
(저장 탄성률)
수지 기재 필름을 절단하여 시험편(폭: 5㎜, 길이: 35㎜)을 제작하였다. 동적 점탄성 측정 장치(예를 들어, DMA8000, 가부시키가이샤 퍼킨 엘머 재팬)를 사용하여, 주파수 1Hz에서 20℃로부터 30℃까지 1℃/분으로 승온하고, 동적 점탄성을 측정하였다. 측정 결과로부터, 실온 25℃에서의 저장 탄성률을 구하였다.
(평균 두께)
평면으로 보아, 연료 전지용 적층체의 외주로부터 내측 5㎜의 지점을 통과하는 선(이하, 본 단락에 있어서 「내주선」이라고 한다.)을 40등분하는 각 구획으로부터 내주선의 중심부(길이: 5㎜, 폭: 5㎜)를 잘라냄으로써, 40개의 시험편을 얻었다. 각 시험편을 포매 캡슐에 고정 후, 에폭시 수지로 포매하였다. 에폭시 수지에 포매된 각 시험편을, 마이크로톰(ULTRACUT-S, 라이카사)을 사용하여 두께 방향에 대하여 평행하게 절단함으로써, 박막 절편을 얻었다. 각 박막 절편의 단면을 광학 현미경으로 관찰하고, 측정 대상의 중심의 두께를 측정하였다. 40개의 측정값의 산술 평균을 평균 두께로 하였다. 또한, 수지 기재 필름의 평균 두께의 측정에 있어서, 수지 기재 필름의 적어도 한쪽의 면에 접착 용이층이 배치되어 있는 경우에는, 접착 용이층의 두께와 수지 기재 필름의 두께의 합계값을 수지 기재 필름의 두께로 간주하였다.
(수지 기재 필름의 두께 불균일 A1)
수지 기재 필름의 두께 불균일 A1은, 이미 설명한 「T1max-T1min」로 나타내는 식에 의해 산출되는 값이다. T1max, 및 T1min은, 각각, 이하의 방법에 의해 측정하였다. 평면으로 보아, 연료 전지용 적층체의 외주로부터 내측 5㎜의 지점을 통과하는 선(이하, 본 단락에 있어서 「내주선」이라고 한다.)을 40등분하는 각 구획으로부터 내주선의 중심부(길이: 5㎜, 폭: 5㎜)를 잘라냄으로써, 40개의 시험편을 얻었다. 각 시험편을 포매 캡슐에 고정 후, 에폭시 수지로 포매하였다. 에폭시 수지에 포매된 각 시험편을, 마이크로톰(ULTRACUT-S, 라이카사)을 사용하여 두께 방향에 대하여 평행하게 절단함으로써, 박막 절편을 얻었다. 각 박막 절편의 단면을 광학 현미경으로 관찰하고, 수지 기재 필름의 중심의 두께를 측정하였다. 40개의 측정값 중 최댓값을 T1max로 하였다. 40개의 측정값 중 최솟값을 T1min으로 하였다. 또한, T1max, 및 T1min의 측정에 있어서, 수지 기재 필름의 적어도 한쪽의 면에 접착 용이층이 배치되어 있는 경우에는, 접착 용이층의 두께와 수지 기재 필름의 두께의 합계값을 수지 기재 필름의 두께로 간주하였다.
(히트 시일층의 두께 불균일 A2)
히트 시일층의 두께 불균일 A2는, 이미 설명한 「T3max-T3min」로 나타내지는 식에 의해 산출되는 값이다. T3max, 및 T3min은, 상기 수지 기재 필름의 두께 불균일 A1의 측정 방법(단, 접착 용이층의 두께와 수지 기재 필름의 두께의 합계값을 수지 기재 필름의 두께로 간주한다는 취지를 기재한 개소를 제외한다.)에 있어서, 「T1」을 「T3」으로, 「수지 기재 필름」을 「히트 시일층」으로 바꿔 읽어서 측정하였다.
(연료 전지용 적층체의 두께 불균일 A3)
연료 전지용 적층체의 두께 불균일 A3은, 이미 설명한 「T6max-T6min」로 나타내지는 식에 의해 산출되는 값이다. T6max, 및 T6min은, 상기 수지 기재 필름의 두께 불균일 A1의 측정 방법에 있어서, 「T1」을 「T6」으로, 「수지 기재 필름」을 「연료 전지용 적층체」로 바꿔 읽어서 측정하였다.
(수지 기재 필름의 두께 불균일 B1)
수지 기재 필름의 두께 불균일 B1은, 「T2max-T2min」로 나타내지는 식에 의해 산출되는 값이다. T2max, 및 T2min은, 각각, 이하의 방법에 의해 측정하였다. 평면으로 보아, 연료 전지용 적층체의 외주로부터 내측 5㎜의 지점을 통과하는 선(이하, 본 단락에 있어서 「내주선」이라고 한다.)을 40등분하는 각 구획으로부터 내주선의 중심부(길이: 5㎜, 폭: 5㎜)를 잘라냄으로써, 40개의 시험편을 얻었다. 각 시험편을 포매 캡슐에 고정 후, 에폭시 수지로 포매하였다. 에폭시 수지에 포매된 각 시험편을, 마이크로톰(ULTRACUT-S, 라이카사)을 사용하여 두께 방향에 대하여 평행하게 절단함으로써, 박막 절편을 얻었다. 각 박막 절편의 단면을 광학 현미경으로 관찰하고, 수지 기재 필름의 중심의 두께를 측정하였다. 40개의 측정값에 기초하여, 내주선을 따라서 인접하고 있었던 10군데마다의 측정값의 산술 평균을 구하였다. 4개의 평균값 중 최댓값을 T2max로 하였다. 4개의 평균값 중 최솟값을 T2min으로 하였다. 또한, T2max, 및 T2min의 측정에 있어서, 수지 기재 필름의 적어도 한쪽의 면에 접착 용이층이 배치되어 있는 경우에는, 접착 용이층의 두께와 수지 기재 필름의 두께의 합계값을 수지 기재 필름의 두께로 간주하였다.
(연료 전지용 적층체의 두께 불균일 B2)
연료 전지용 적층체의 두께 불균일 B2는, 이미 설명한 「T7max-T7min」로 나타내지는 식에 의해 산출되는 값이다. T7max, 및 T7min은, 상기 수지 기재 필름의 두께 불균일 B1의 측정 방법에 있어서, 「T2」을 「T7」로, 「수지 기재 필름」을 「연료 전지용 적층체」로 바꿔 읽어서 측정하였다.
[실시예 1]
(적층체의 제작)
수지로서, 고유 점도 0.60dl/g(35℃, 오르토클로로페놀)의 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트(에스테르 교환 촉매로서 아세트산망간사수염을 사용하고, 중합 촉매로서 삼산화안티몬을 사용하여 얻어진 것. 표 1에 있어서 「PEN」이라고 나타낸다.)를 170℃ 드라이어로 6시간 건조 후, 압출기에 투입하였다. 상기 수지를, 용융 온도 300℃에서 용융 혼련하여 300℃의 다이 슬릿으로부터 압출한 후, 표면 온도 25℃로 설정한 캐스팅 드럼 상에서 냉각 고화시켜서, 미연신 필름을 제작하였다. 또한, 상기 미연신 필름의 제작에 있어서는, 연신 후의 수지 기재 필름 두께 불균일 A1이 8㎛, 연신 후의 수지 기재 필름의 두께 불균일 B1이 3㎛로 되도록, 압출기의 다이에 일정 간격마다 마련한 히터의 온도 조정을 행하였다.
미연신 필름을 140℃로 가열한 롤군에 유도하고, 길이 방향으로 3.3배로 연신하고, 25℃의 롤군으로 냉각하였다. 세로 연신 후의 필름의 양면에, 접착 용이제로서, 아크릴 공중합체 수지(닛폰 카바이드 고교 가부시키가이샤제, 상품명: RX-7770) 100질량부와, 가교제(나가세 켐텍스 가부시키가이샤제, 상품명: 데나콜 EX-313) 2질량부, 가교제(미쯔비시 가스 가가꾸 가부시키가이샤제, 상품명: TETRAD-X) 6질량부와, 계면 활성제 이외의 전체 고형분 100질량부에 대하여 8질량부의 계면 활성제(산요 가세이 고교 가부시키가이샤제, 상품명: 산노닉 SS-70)를 함유하는 도액을 롤 코터법에 의해 도포하였다. 도액의 도포량은, 최종적으로 얻어지는 필름에 있어서의 접착 용이층의 두께가 40㎚로 되도록 조절하였다. 필름의 양단을 클립으로 보유 지지하면서 텐터로 유도하고, 135℃로 가열된 분위기 중에서 가로 방향으로 3.5배로 연신하였다. 텐터 내에서, 230℃에서 열 고정을 행하고, 230℃에서 폭 방향으로 1％ 이완 후, 균일하게 서랭하여 실온까지 식힘으로써 2축 연신 필름(평균 두께: 125㎛)을 얻었다.
2축 연신 필름의 양면에 배치되는 접착 용이층 상에 각각 히트 시일층을 형성함으로써 적층체를 얻었다. 히트 시일층을 형성하기 위한 히트 시일제로서는, 애드머 QE840(폴리올레핀, 미쯔이 가가꾸 가부시끼가이샤제)을 사용하여, 압출 라미네이트법에 의해 형성하였다. 얻어진 히트 시일층의 평균 두께는 각각 50㎛였다. 또한, 히트 시일층의 두께 불균일 A2가 4㎛로 되도록, 압출기의 다이에 일정 간격마다 마련한 히터의 온도 조정을 행하였다.
(셀의 제작)
2매의 강판(폭: 100㎜, 길이: 100㎜, 두께: 250㎛)의 사이에 적층체(폭: 100㎜, 길이: 100㎜)를 배치하고, 열 프레스기로 열압착하여 셀을 얻었다. 또한, 세퍼레이터의 대체로서, 사이즈와 두께가 동일 정도인 강판을 사용하여, 대체 평가를 행했는데, 세퍼레이터를 사용하더라도 마찬가지의 결과를 얻을 수 있다.
(스택의 제작)
셀을 100장 제작하고, 얻어진 100장의 셀을 적층시킴으로써 스택을 얻었다.
[실시예 2 내지 8]
미연신 필름의 제조 공정에 있어서, 수지 기재 필름의 두께 불균일 A1, 및 두께 불균일 B1이, 표 1에 기재된 값으로 되도록 압출기의 다이에 일정 간격마다 마련한 히터의 온도 조정을 행한 것, 히트 시일층의 제조 공정에 있어서, 히트 시일층의 두께 불균일 A2가, 표 1에 기재된 값으로 되도록 압출기의 다이에 일정 간격마다 마련한 히터의 온도 조정을 행한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 수순에 의해, 적층체, 셀, 및 스택을 각각 얻었다.
[실시예 9]
실시예 1에서 사용한 2축 연신 필름을, 이하의 방법에 의해 제작한 2축 연신 필름으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 수순에 의해, 적층체, 셀, 및 스택을 각각 제작하였다.
이하의 각 성분을 혼합함으로써 수지 조성물을 얻었다.
(1) 중량 평균 분자량이 3.0×105이며, 13C-NMR 측정에 의해 거의 완전한 신디오택틱 구조인 것이 관찰되는 폴리스티렌(Tg: 91℃, Tm: 270℃, 표 1에 있어서 「SPS」라고 나타낸다.): 70질량부
(2) 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌)에테르(클로로포름 중에서 측정된 고유 점도: 0.32dl/g, Tg: 210℃): 30질량부
(3) 펜타에리트리톨테트라키스〔3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트〕(산화 방지제, BASF 재팬 가부시키가이샤제, 상품명: IRGANOX1010, Tm: 120℃, 열분해 온도: 335℃): 2질량부
(4) 다공질 실리카 입자와 실리콘 오일의 혼합물(다공질 실리카 입자(평균 입경: 1.7㎛, 압축률: 66％, 세공 용적: 1.5mL/g, 세공 평균 직경: 10㎚) 100질량부에 대하여 실리콘 오일(신에쯔 가가꾸 고교 가부시키가이샤제, 선상 디메틸폴리실록산, KF-96-100CS) 1질량부를 스프레이로 분사한 후, 믹서에 넣어서 교반함으로써 얻었다.): 0.1질량부
수지 조성물을, 120℃에서 3시간 건조시킨 후, 압출기에 공급하였다. 수지 조성물을, 300℃에서 용융하고, 다이 슬릿으로부터 압출한 후, 50℃로 냉각된 캐스팅 드럼 상에서 냉각 고화함으로써, 미연신 시트를 제작하였다. 미연신 시트를 140℃에서 세로 방향(기계축 방향)으로 3.0배 연신하고, 계속하여 텐터로 유도한 후, 145℃에서 가로 방향(기계축 방향과 두께 방향에 수직인 방향)으로 3.0배 연신하였다. 이어서, 250℃에서 60초간 열 고정하고, 또한 180℃까지 냉각하는 동안에 가로 방향으로 2％ 이완 처리하여, 2축 연신 필름(평균 두께: 125㎛)을 얻었다.
[실시예 10]
실시예 1에서 사용한 2축 연신 필름을, 이하의 방법에 의해 제작한 2축 연신 필름으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 수순에 의해, 적층체, 셀, 및 스택을 각각 제작하였다.
디요오드화벤젠, 및 황에, 디페닐디술피드를 투입하고, 이어서, 180℃로 가열하고, 각 성분을 완전히 용융 및 혼합한 후, 온도를 220℃로 승온하고, 또한, 압력을 200Torr로 강압하였다. 얻어진 혼합물을, 최종 온도가 320℃, 및 최종 압력이 1Torr로 되도록 온도, 및 압력을 단계적으로 변화시키면서, 8시간 중합 반응시켰다. 이상의 수순에 의해, 폴리페닐렌술피드(Tg: 90℃, Tm: 285℃, 수 평균 분자량: 12,000, 중량 평균 분자량: 42,000, 표 1에 있어서 「PPS」라고 나타낸다.)를 포함하는 수지 조성물을 얻었다.
얻어진 수지 조성물을 170℃에서 4시간 건조시킨 후, 압출기를 사용하여 290℃에서 용융 압출하여, 직선상 립을 갖는 다이로부터 압출하고, 표면을 25℃로 유지한 금속 드럼 상에 캐스트하여 냉각 고화하여, 미연신 필름을 얻었다. 미연신 필름을, 텐터를 사용하여 최종 온도 105℃에서 4배로 가로 연신하고, 상기 텐터 내에서 후속하는 열 처리실에 있어서 265℃에서 15초간 열처리한 후, 폭 방향으로 170℃에서 3％ 이완하여, 2축 연신 필름(평균 두께: 125㎛)을 얻었다. 가로 연신에 있어서는, 가로 연신의 공정을 3개의 단계(제1 존, 제2 존, 및 제3 존)로 분할하고, 제1 존의 연신을 온도 95℃에서 배율 1.78배로, 제2 존의 연신을 온도 100℃에서 배율 1.5배로, 제3 존의 연신을 온도 105℃에서 배율 1.5배로 하였다. 각 존의 연신 배율은, 각 존의 출구 폭과 입구 폭의 비이다.
[실시예 11]
실시예 1에서 사용한 2축 연신 필름을, 이하의 방법에 의해 제작한 2축 연신 필름으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 수순에 의해, 셀, 및 스택을 각각 제작하였다.
수지로서, 고유 점도 0.64dl/g(35℃, 오르토클로로페놀)의 폴리에틸렌테레프탈레이트(에스테르 교환 촉매로서 아세트산망간사수염을 사용하고, 중합 촉매로서 삼산화안티몬을 사용하여 얻어진 것. 표 1에 있어서 「PET」라고 나타낸다.)를 170℃ 드라이어로 3시간 건조시킨 후, 압출기에 투입하였다. 수지를, 용융 온도 280℃에서 용융 혼련하여 280℃의 다이 슬릿으로부터 압출한 후, 표면 온도 25℃로 설정한 캐스팅 드럼 상에서 냉각 고화시켜서 미연신 필름을 제작하였다. 미연신 필름을 95℃로 가열한 롤군에 유도하고, 길이 방향으로 3.3배로 연신하고, 25℃의 롤군으로 냉각하였다.
세로 연신 후의 필름의 양면에, 접착 용이제로서, 아크릴 공중합체 수지(닛폰 카바이드 고교 가부시키가이샤제, 상품명: RX-7770) 100질량부와, 가교제(나가세 켐텍스 가부시키가이샤제, 상품명: 데나콜 EX-313) 2질량부, 가교제(미쯔비시 가스 가가꾸 가부시키가이샤제, 상품명: TETRAD-X) 6질량부, 및 계면 활성제 이외의 전체 고형분 100질량부에 대하여 8질량부의 계면 활성제(산요 가세이 고교 가부시키가이샤제, 상품명: 산노닉 SS-70)를 함유하는 도액을, 롤 코터법에 의해 도포하였다. 도액의 도포량은, 최종적으로 얻어지는 필름에 있어서의 접착 용이층의 두께가 40㎚로 되도록 조절하였다. 필름의 양단을 클립으로 보유 지지하면서 텐터로 유도하고, 110℃로 가열된 분위기 중에서 가로 방향으로 3.3배로 연신하였다. 텐터 내에서, 220℃에서 40초간의 열 고정을 행하고, 190℃에서 폭 방향으로 1％ 이완 후, 균일하게 서랭하여 실온까지 식혀서, 2축 연신 필름(평균 두께: 125㎛)을 얻었다.
[비교예 1 내지 3]
미연신 필름의 제조 공정에 있어서, 수지 기재 필름의 두께 불균일 A1, 및 두께 불균일 B1이, 표 1에 기재된 값으로 되도록 압출기의 다이에 일정 간격마다 마련한 히터의 온도 조정을 행한 것, 히트 시일층의 제조 공정에 있어서, 히트 시일층의 두께 불균일 A2가, 표 1에 기재된 값으로 되도록 압출기의 다이에 일정 간격마다 마련한 히터의 온도 조정을 행한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 수순에 의해, 적층체, 셀, 및 스택을 각각 얻었다.
[비교예 4]
실시예 1에서 사용한 2축 연신 필름을, 실리콘 고무제 시트(신에츠 폴리머 가부시키가이샤제, 상품명: 실리코시트 BA, 평균 두께: 300㎛)로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 수순에 의해, 적층체, 셀, 및 스택을 각각 제작하였다.
[평가]
상기한 실시예, 및 비교예에 있어서 제작한 셀, 및 스택을 사용하여, 이하의 평가를 행하였다. 단, 접착 강도의 평가에 있어서는, 강판의 치수, 및 적층체의 치수를 각각 변경하여 제작한 셀을 사용하였다. 구체적으로, 2매의 강판(폭: 300㎜, 길이: 300㎜, 두께: 100㎛), 및 적층체(폭: 300㎜, 길이: 300㎜)를 사용한 것 이외에는, 상기한 각 셀의 제조 방법과 동일한 방법에 의해, 접착 강도의 평가에 사용하는 셀을 제작하였다.
(접착 강도)
평면으로 보아, 셀의 외주로부터 내측 5㎜의 지점을 통과하는 선을 8등분하고, 또한, 셀의 중심을 통과하는 선을 기준선으로서 설정하였다. 상기 기준선에 대하여 평행하며, 또한, 상기 기준선의 좌우 5㎜의 위치를 각각 통과하는 선을 따라서 셀을 절단하였다. 절단편 중, 상기 기준선을 포함하여, 셀의 외주로부터 중심까지의 영역을 박리 시험의 대상 구획(이하, 본 단락에 있어서 「구획]이라고 하는 경우가 있다.)으로 하였다. 구획은, 합계 8군데이다. 각 구획으로부터, 3개의 시험편(폭: 10㎜, 길이: 30㎜)을 잘라냈다. 시험편의 양면에 각각 배치되는 강판의 단부를 박리한 후, 인장 시험기(가부시끼가이샤 오리엔테크제 텐실론, UCT-100형)를 사용하여, JIS-C2151에 준하여 박리 속도 100㎜/분으로 180° 박리하였다. 즉, 1 구획에 대해서, 3개의 시험편을 사용하여 박리 시험을 행하였다. 대상 구획에 있어서, 각 시험편의 접착 강도의 최댓값을 구한 후, 최댓값의 평균값(이하, 「박리력」이라고 한다.)을 구하였다. 8군데의 구획의 박리력 중, 최솟값에 기초하여, 이하의 기준에 따라서 평가하였다.
-기준-
A: 박리력이 15N 이상/10㎜이다.
B: 박리력이 5N/10㎜ 이상 15N/10㎜ 미만이다.
C: 박리력이 5N/10㎜ 미만이다.
(단면 관찰)
스택으로부터, 25층째, 50층째, 및 75층째의 셀을 발출하고, 각 셀을 두께 방향으로 절단하였다. 각 셀의 단면 형상을 눈으로 봐서 관찰하고, 2매의 강판의 간극 거리(이하, 간단히 「간극 거리」라고 한다.)에 기초하여, 이하의 기준에 따라서 평가하였다.
-기준-
A: 각 셀에 있어서 간극 거리가 균일하며, 3개의 셀을 비교하여 간극 거리에 차가 없다.
B: 각 셀에 있어서 간극 거리가 균일하기는 하지만, 3개의 셀을 비교하여 간극 거리에 차가 있다.
C: 각 셀에 있어서 간극 거리가 균일하지 않고, 3개의 셀을 비교하여 간극 거리에 차가 있다.
(두께 불균일 C)
평면으로 보아, 스택의 외주로부터 내측 5㎜의 지점을 통과하는 선(이하, 본 단락에 있어서 「내주선」이라고 한다.)을 40등분하는 각 구획에 있어서의 내주선의 중심점의 두께를 측정하였다. 두께의 측정에는, 가부시키가이샤 미츠토요제 M형 노기스(530-109, N30)를 사용하였다. 40개의 측정값 중, 최댓값과 최솟값의 차(최댓값-최솟값)를 두께 불균일 C로 하였다.
(두께 불균일 D)
평면으로 보아, 스택의 외주로부터 내측 5㎜의 지점을 통과하는 선(이하, 본 단락에 있어서 「내주선」이라고 한다.)을 40등분하는 각 구획에 있어서의 내주선의 중심점의 두께를 측정하였다. 두께의 측정에는, 가부시키가이샤 미츠토요제 M형 노기스(530-109, N30)를 사용하였다. 40개의 측정값에 기초하여, 내주선을 따라서 인접하고 있었던 10군데마다의 측정값의 산술 평균을 구하였다. 4개의 평균값 중, 최댓값과 최솟값의 차(최댓값-최솟값)를 두께 불균일 D로 하였다.
Figure pct00001
표 1의 「구성」은, 적층체의 층 구성을 나타낸다. 표 1의 「구성」의 란에 기재된 「a」는, 접착 용이층을 갖지 않는 수지 기재 필름을 나타낸다. 표 1의 「구성」의 란에 기재된 「a'」은, 양면에 접착 용이층을 갖는 수지 기재 필름을 나타낸다. 표 1의 「구성」의 란에 기재된 「b」는, 히트 시일층을 나타낸다.
표 1로부터, 실시예 1 내지 11의 스택에 있어서의 세퍼레이터 간의 거리의 균일성은, 비교예 1 내지 4의 스택과 비교하여 우수함을 알았다. 또한, 실시예 1 내지 11의 셀에 있어서의 접착 강도는, 비교예 1 내지 4의 셀과 비교하여 우수함을 알았다.
본 개시에 관계되는 연료 전지용 적층체는, 연료 전지 스택에 적용한 경우에 세퍼레이터 간의 거리의 균일성이 우수하기 때문에, 연료 전지 셀, 및 연료 전지 스택에 적합하게 이용할 수 있다.
10: 내주선
20: 중심부
50: 개구부
60: 개구부의 주연부의 외주선
70: 외주선의 중심부
100: 연료 전지용 적층체

Claims (8)

  1. 연료 전지 셀의 외주 형상에 대응하는 외주 형상을 갖는 연료 전지용 적층체로서,
    수지 기재 필름과,
    상기 수지 기재 필름의 양면에 각각 배치되는 히트 시일층을 갖고,
    상기 수지 기재 필름의 저장 탄성률이 2,000MPa 내지 8,000MPa이며,
    상기 수지 기재 필름의 평균 두께가 30㎛ 내지 300㎛이며,
    상기 수지 기재 필름의 주연부에서 측정되는 상기 수지 기재 필름의 두께에 있어서, 최댓값 T1max, 및 최솟값 T1min이, T1max-T1min≤12㎛의 관계를 충족하고,
    상기 수지 기재 필름의 주연부에서 인접하는 10군데마다 측정되는 상기 수지 기재 필름의 두께의 평균값에 있어서, 최댓값 T2max, 및 최솟값 T2min이, T2max-T2min≤6㎛의 관계를 충족하고,
    상기 히트 시일층의 평균 두께가 25㎛ 내지 100㎛인
    연료 전지용 적층체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 수지 기재 필름의 평균 두께, 및 상기 히트 시일층의 평균 두께의 합계값이 80㎛ 내지 500㎛인 연료 전지용 적층체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 히트 시일층의 주연부에서 측정되는 상기 히트 시일층의 두께에 있어서, 최댓값 T3max, 및 최솟값 T3min이, T3max-T3min≤8㎛의 관계를 충족하는 연료 전지용 적층체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 면적률의 합계가 30 내지 90％인 적어도 하나의 개구부를 내측에 갖는 평면 형상인 연료 전지용 적층체.
  5. 제4항에 있어서, 상기 개구부 중 최대의 개구부의 주연부에서 측정되는 상기 수지 기재 필름의 두께에 있어서,
    최댓값 T4max, 및 최솟값 T4min이, T4max-T4min≤10㎛의 관계를 충족하고,
    인접하는 5군데마다 측정되는 상기 수지 기재 필름의 두께의 평균값에 있어서, 최댓값 T5max, 및 최솟값 T5min이, T5max-T5min≤5㎛의 관계를 충족하고,
    상기 수지 기재 필름의 외주 주연부의 평균값 T1ave와, 상기 최대의 개구부의 주연부의 평균값 T4ave의 차가, |T1ave-T4ave|≤5㎛인 연료 전지용 적층체.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수지 기재 필름이, 폴리에틸렌나프탈레이트 필름, 폴리스티렌 필름, 폴리페닐렌술피드 필름, 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름인 연료 전지용 적층체.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 히트 시일층이 폴리올레핀을 포함하는 연료 전지용 적층체.
  8. 연료 전지용 적층체의 제조에 사용되는 긴 적층체로서,
    폭 방향의 중앙 위치로부터 폭 100㎜이며 길이 100㎜의 연료 전지용 적층체를 잘라냈을 경우에, 그 연료 전지용 적층체가 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 연료 전지용 적층체를 구성하는 것인 적층체.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113224340B (zh) * 2021-04-29 2022-11-15 华能国际电力股份有限公司 一种熔融碳酸盐燃料电池隔膜及其制备方法
JPWO2023167052A1 (ko) * 2022-03-01 2023-09-07

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014120248A (ja) 2012-12-14 2014-06-30 Toyota Motor Corp 燃料電池および燃料電池の製造方法
JP2017162795A (ja) 2016-02-09 2017-09-14 ジーエム・グローバル・テクノロジー・オペレーションズ・エルエルシー 双極板組立体、燃料電池スタック、及び燃料電池スタックを形成する方法
JP6285701B2 (ja) 2013-11-29 2018-02-28 株式会社フジクラ 燃料電池スタック、燃料電池スタックの製造方法、電池サブアッセンブリ、電池サブアッセンブリの製造方法、及びガスケットが仮固定又は本固定されたセパレータ
JP6375523B2 (ja) 2014-08-26 2018-08-22 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 燃料電池モジュール及び燃料電池スタック

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6720103B1 (en) * 1999-09-01 2004-04-13 Nok Corporation Fuel cell
JP4534637B2 (ja) * 2004-03-31 2010-09-01 東レ株式会社 積層フィルム
JP4723296B2 (ja) * 2005-07-01 2011-07-13 帝人デュポンフィルム株式会社 フィルムコンデンサー用二軸配向フィルムおよびそれからなるフィルムコンデンサー
JP4880945B2 (ja) * 2005-08-16 2012-02-22 帝人デュポンフィルム株式会社 難燃性ポリエステルフィルムおよびその製造方法
US8512907B2 (en) * 2007-09-27 2013-08-20 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Membrane catalyst layer assembly with reinforcing films, membrane electrode assembly with reinforcing films, and polymer electrolyte fuel cells
JP5326250B2 (ja) * 2007-09-27 2013-10-30 大日本印刷株式会社 固体高分子形燃料電池構造体及びこれを用いた固体高分子形燃料電池
JP5655380B2 (ja) * 2010-06-04 2015-01-21 東洋紡株式会社 硬化性樹脂積層用二軸延伸ポリエステルフィルム
EP2743081A4 (en) * 2011-08-11 2015-03-25 Toray Industries LAMINATED SHEET AND METHOD FOR PRODUCING SAME
JP5755975B2 (ja) * 2011-09-01 2015-07-29 昭和電工パッケージング株式会社 電池用外装材及びリチウム二次電池
JPWO2013080701A1 (ja) * 2011-12-02 2015-04-27 三菱樹脂株式会社 積層多孔フィルムロール及びその製造方法
JP6069036B2 (ja) * 2013-03-07 2017-01-25 株式会社ダイセル 燃料電池製造用積層体及びその製造方法並びに燃料電池の製造方法
JP5554445B1 (ja) * 2013-09-03 2014-07-23 東レバッテリーセパレータフィルム株式会社 電池用セパレータ及び電池用セパレータの製造方法
JP6522924B2 (ja) * 2014-11-10 2019-05-29 帝人株式会社 ヒートシール層を有する積層体
JP2016210128A (ja) * 2015-05-12 2016-12-15 株式会社ダイセル 積層フィルム、積層体及びその製造方法並びに燃料電池の製造方法
JP6586175B2 (ja) * 2015-11-11 2019-10-02 三井化学東セロ株式会社 樹脂シート、合わせガラスおよび太陽電池モジュール
CN107819138B (zh) * 2017-10-25 2019-06-21 大连理工大学 一种改善燃料电池堆内压力分布的结构设计方法
JP6642748B2 (ja) * 2019-02-05 2020-02-12 東洋紡株式会社 積層フィルム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014120248A (ja) 2012-12-14 2014-06-30 Toyota Motor Corp 燃料電池および燃料電池の製造方法
JP6285701B2 (ja) 2013-11-29 2018-02-28 株式会社フジクラ 燃料電池スタック、燃料電池スタックの製造方法、電池サブアッセンブリ、電池サブアッセンブリの製造方法、及びガスケットが仮固定又は本固定されたセパレータ
JP6375523B2 (ja) 2014-08-26 2018-08-22 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 燃料電池モジュール及び燃料電池スタック
JP2017162795A (ja) 2016-02-09 2017-09-14 ジーエム・グローバル・テクノロジー・オペレーションズ・エルエルシー 双極板組立体、燃料電池スタック、及び燃料電池スタックを形成する方法

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