WO2024106157A1 - ガスケット成形方法、シール方法、ガスケット、複合体、燃料電池 - Google Patents

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WO2024106157A1
WO2024106157A1 PCT/JP2023/038602 JP2023038602W WO2024106157A1 WO 2024106157 A1 WO2024106157 A1 WO 2024106157A1 JP 2023038602 W JP2023038602 W JP 2023038602W WO 2024106157 A1 WO2024106157 A1 WO 2024106157A1
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WO
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gasket
active energy
molding method
energy ray
curable liquid
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PCT/JP2023/038602
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直 鈴木
理之 田中
寛明 伊東
卓馬 角
寿行 高橋
慎平 橋口
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株式会社スリーボンド
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C39/00Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor
    • B29C39/22Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C39/24Feeding the material into the mould
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C39/00Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor
    • B29C39/22Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C39/44Measuring, controlling or regulating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/02Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/14Sealings between relatively-stationary surfaces by means of granular or plastic material, or fluid

Definitions

  • the present invention relates to a gasket molding method, a sealing method, a gasket, a composite, and a fuel cell.
  • Gaskets are known as a means of sealing between two parts. Such gaskets are generally formed by applying (discharging) a molding resin such as a thermoplastic resin from a dispenser onto a substrate (see Patent Document 1). In addition, since the gasket that is formed has a closed shape such as a circle or a rectangle, the dispenser starts from the application start point St and returns to the application start point En (see Figure 7B). However, in reality, the application end point En is often located beyond the application start point St so that the seam is not parallel to the height direction.
  • the prescribed amount of liquid is not discharged from the start of application St, but rather gradually increases until it reaches the prescribed amount. Then, as time passes, as shown by the solid line in Figure 7A, the liquid's own viscosity causes it to spread out and drip, changing the shape of the liquid that is applied. At this time, the tip of the application start point shrinks and becomes rounded, forming a tiny gap between it and the surface of the mold.
  • the dispenser when the dispenser returns to the original position of the closed trajectory and reaches just before the application end point En, it runs over the preceding liquid and the application process ends.
  • the gap that was formed between the tip and the mold is sealed, and the running over also forms a gap between the preceding liquid and the following liquid.
  • these gaps remain in the gasket as air bubbles (see Figure 7B).
  • the present invention has been made in consideration of the above problems, and aims to provide a gasket molding method, sealing method, gasket, composite, and fuel cell that suppresses the inclusion of air bubbles in the overlapping areas of the application path.
  • One aspect of the present invention is a gasket molding method for molding a gasket on a workpiece, comprising the steps of: applying an active energy ray curable liquid having a structural viscosity ratio of 1.5 to 4.0 in the cavity of a mold; laminating the mold coated with the active energy ray curable liquid and the workpiece; curing the applied active energy ray curable liquid by irradiation with active energy rays; and peeling the cured active energy ray curable liquid together with the workpiece from the mold, in this order, and the application step has an overlapping region of the application locus.
  • the structural viscosity ratio is the viscosity (Pa ⁇ s) at a shear rate of 1.0 (1/s) divided by the viscosity (Pa ⁇ s) at a shear rate of 10.0 (1/s).
  • the active energy ray-curable liquid may have a viscosity at 25° C. and a shear rate of 1.0 (1/s) of 12 Pa ⁇ s or more and 100 Pa ⁇ s or less.
  • the active energy ray-curable liquid may have a viscosity at 25° C. and a shear rate of 10.0 (1/s) of 5 Pa ⁇ s or more and 70 Pa ⁇ s or less.
  • the active energy ray-curable liquid may contain an oligomer having an acryloyl group, an acryloyl group-containing monomer, a photoradical initiator, and silica.
  • the average particle size of the silica may be 15 nm or more and 8,500 nm or less.
  • the content of the silica may be 0.1% by mass or more and 50% by mass or less.
  • the mold may have a trapezoidal cavity.
  • the coating step may be performed using a dispenser.
  • a relative movement speed of the dispenser in the coating step may be 1 mm/sec or more and 500 mm/sec or less.
  • the overlapping area of the coating loci may include a coating start point and a coating end point.
  • the overlapping region of the application loci may include an intersection point of one locus and another locus.
  • the inside of the cavity of the mold may be subjected to a water-repellent coating treatment.
  • Another aspect of the present invention is a gasket obtained by any one of the above aspects (1) to (12).
  • Another aspect of the present invention is a composite body including a gasket obtained in any one of the aspects (1) to (12) above, provided on a fuel cell component, which is a workpiece.
  • Another aspect of the present invention is a fuel cell comprising the composite according to (14) above.
  • the fuel cell part may be selected from the group consisting of a separator, an electrolyte membrane, a frame, and an electrolyte membrane/electrode assembly.
  • Another aspect of the present invention is a sealing method for sealing between two workpieces, comprising: a molding step of molding a gasket on one of the workpieces by the gasket molding method of any one of the aspects (1) to (12) above; and a pressing step of placing the other workpiece on the gasket molded on the one of the workpieces and pressing the one workpiece and the other workpiece together.
  • the present invention provides a gasket molding method, sealing method, gasket, composite, and fuel cell that suppress the inclusion of air bubbles in the overlapping areas of the coating path.
  • FIG. 2 is a schematic plan view showing a workpiece on which a gasket is molded.
  • FIG. 2 is a flow diagram showing a gasket molding method according to an embodiment of the present invention.
  • 5A to 5C are operational diagrams showing a gasket molding method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view showing a molding die.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a fuel cell.
  • FIG. 1 is a flow diagram illustrating a sealing method for forming a seal between two components.
  • 3 is a schematic diagram showing the behavior of an active energy ray-curable liquid after starting application in the gasket molding method of the embodiment according to the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing a state of an active energy ray-curable liquid in an overlapping region in a gasket molding method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. FIG. 1 is a schematic diagram showing the behavior of an active energy ray-curable liquid after starting application in a conventional gasket molding method.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the state of an active energy ray-curable liquid in an overlapping region in a conventional gasket molding method.
  • Figure 1 is a schematic plan view showing the workpiece 10 on which the gasket 30 is molded.
  • the workpiece 10 is one or the other part when two parts are assembled together via the gasket 30, and has the desired dimensions and shape, and is made of metals such as iron, aluminum, stainless steel, magnesium, and titanium, carbon, and resins such as polyvinyl chloride, polyethylene naphthalate, polyethylene terephthalate, polyethylene, polypropylene, and polycarbonate.
  • the workpiece 10 in this embodiment is a rectangular plate.
  • the workpiece 10 has one or more openings 10a or one or more recesses 10b formed therein.
  • the gasket 30 is formed around these openings 10a and recesses 10b. It is preferable that the surface of the workpiece 10 on which the gasket 30 is formed is flat, but it may also have a gently sloping surface.
  • the workpiece 10 may not have the opening 10a and the recess 10b, and the other part may have these openings 10a and recesses 10b.
  • the gasket molding device mainly comprises an application device, a bonding device, an XYZ axis drive device, an active energy ray irradiation device 60, a demolding device, and a control device.
  • the coating device can coat a liquid on a coating target, and may be any device used for coating methods such as dispenser, spray, inkjet, screen printing, and gravure printing. Of these, dispenser, inkjet, and screen printing are preferred, and dispenser 50 is particularly preferred.
  • the coating device of this embodiment is composed of dispenser 50, which ejects liquid from nozzle 51 toward the coating target, a tank or syringe for storing the liquid, and a pump for supplying the liquid.
  • the coating device may be provided with a rotation mechanism for rotating nozzle 51 around the Z axis.
  • Examples of the dispenser 50 include the Mohne type (single-axis eccentric screw rotation type) and a volume extrusion type using a plunger. Of these, the volume extrusion type using a plunger is preferred because it involves less air bubbles.
  • the shape of the nozzle 51 outlet may be round, triangular, rectangular, trapezoidal, etc.
  • the opening diameter (passage diameter) of the nozzle 51 outlet is not particularly limited as long as it is equal to or smaller than the opening of the cavity 41, but is, for example, 0.1 to 20 mm, and more preferably 0.3 to 5 mm.
  • the relative movement speed of the dispenser 50 in the application step S1 described below is not particularly limited, but is, for example, 1 to 500 mm/sec, preferably 10 to 200 mm/sec, and particularly preferably 50 to 150 mm/sec.
  • the laminating device is preferably a clam-type device that includes a fixed table that holds one of the laminating objects (the mold 40), a movable table that holds the other laminating object (the workpiece 10), and a reversing drive means that reverses and moves the movable table toward and away from the fixed table.
  • the structure of the laminating device is not limited to the clam-type.
  • the bonding device also includes an imaging device such as a CCD camera that captures the images of the objects to be bonded, making it possible to check the position and inclination of the objects to be bonded during bonding. Furthermore, this bonding device is also used as a demolding device that separates the bonded objects. However, the demolding device and bonding device may be provided independently.
  • an imaging device such as a CCD camera that captures the images of the objects to be bonded, making it possible to check the position and inclination of the objects to be bonded during bonding.
  • this bonding device is also used as a demolding device that separates the bonded objects.
  • the demolding device and bonding device may be provided independently.
  • the XYZ-axis drive device includes an X-axis movement means for moving the dispenser 50 left and right, a Y-axis movement means for moving it forward and backward, and a Z-axis movement means for moving it up and down.
  • the XYZ-axis drive device may be in any combination as long as it can move the dispenser 50 along the three-dimensional X, Y and Z axes relative to the object to be coated, and may be configured, for example, with an XY table that holds the dispenser 50 and a Z table that holds the object to be coated.
  • the active energy ray irradiation device 60 irradiates light such as ultraviolet rays or electron beams, and is configured as a line light source or a planar surface light source using UV lamps or UV-LEDs.
  • This active energy ray irradiation device 60 is provided movable or fixed relative to the coating target.
  • the active energy ray irradiation device 60 may be provided behind the dispenser 50 in the movement direction, and the liquid may be hardened while being applied.
  • the control device controls the coating device, lamination device (mold release device), XYZ-axis drive device, and active energy ray irradiation device 60 in an integrated manner, and, for example, adjusts the discharge amount of the dispenser 50 by controlling the rotation speed (number of rotations, rotation angle) of the pump, adjusts the lamination load and pushing amount by controlling the rotation speed (rotation angle) of the inversion drive means, performs load control or position control using a movable table, drives each drive means of the XYZ-axis drive device to perform position control and speed control of the dispenser 50, controls the power supply to the active energy ray irradiation device 60, and adjusts the irradiation output of the light source.
  • FIG. 2 shows a gasket molding method according to an embodiment of the present invention, where FIG. 2A is a flow diagram and FIG. 2B is an operation diagram.
  • the active energy ray curable liquid 20 is an ultraviolet ray curable resin that reacts and hardens when exposed to active energy rays (e.g., ultraviolet light), and may be, for example, a (meth)acrylate-based composition that undergoes radical polymerization or an epoxy-based composition that undergoes cationic polymerization.
  • liquid means liquid at 25°C.
  • the viscosity of the active energy ray curable liquid 20 at a shear rate of 1.0 (1/s) at 25°C is not particularly limited, but is, for example, 500 Pa ⁇ s or less, preferably 0.01 Pa ⁇ s or more and 400 Pa ⁇ s or less, more preferably 0.1 Pa ⁇ s or more and 350 Pa ⁇ s or less, and particularly preferably 12 Pa ⁇ s or more and 100 Pa ⁇ s or less.
  • the viscosity at a shear rate of 10.0 (1/s) is, for example, 5 Pa ⁇ s or more and 70 Pa ⁇ s or less, preferably 7 Pa ⁇ s or more and 35 Pa ⁇ s or less.
  • the structural viscosity ratio of the active energy ray curable liquid 20 at 25°C is not particularly limited, but is, for example, 1.0 or more and 10 or less, preferably 1.1 or more and 8 or less, more preferably 1.3 or more and 7 or less, and particularly preferably 1.5 or more and 4 or less. If these viscosities or structural viscosity ratios are within the above ranges, the gasket forming method of the present invention is even more suitable. These viscosities and structural viscosity ratios can be determined using a rheometer. In this specification, viscosity refers to the complex viscosity determined using a rheometer.
  • the structural viscosity ratio is the viscosity (Pa ⁇ s) at a shear rate of 1.0 (1/s) divided by the viscosity (Pa ⁇ s) at a shear rate of 10.0 (1/s).
  • the structural viscosity ratio is the shear stress (N/ m2 ) at a shear rate of 1.0 (1/s) divided by the shear stress (N/ m2 ) at a shear rate of 10.0 (1/s).
  • Examples of the (meth)acrylate-based composition for the above-mentioned radical polymerization include a composition containing a (meth)acryloyl group-containing oligomer, a (meth)acryloyl group-containing monomer, and a photoradical initiator.
  • a (meth)acryloyl group-containing oligomer refers to an oligomer having one or more (meth)acryloyl groups and a weight average molecular weight of 1000 or more.
  • the (meth)acryloyl group-containing oligomer is not particularly limited, and examples thereof include urethane (meth)acrylates having a polycarbonate skeleton, urethane (meth)acrylates having a polyether skeleton, urethane (meth)acrylates having a polyester skeleton, urethane (meth)acrylates having a castor oil skeleton, urethane (meth)acrylates having a polybutadiene skeleton, urethane (meth)acrylates having a hydrogenated polybutadiene skeleton, polyisobutylene-based (meth)acrylates, silicone-based (meth)acrylates, isoprene-based (meth)acrylates, hydrogenated isoprene-based (meth)acrylates, and (meth)acrylic group-containing acrylic polymers.
  • urethane (meth)acrylates having a polycarbonate skeleton urethane (meth)acrylates having a polybutadiene skeleton, urethane (meth)acrylates having a hydrogenated polybutadiene skeleton, and polyisobutylene-based (meth)acrylates are preferred.
  • the (meth)acryloyl group-containing monomer is not particularly limited, and examples thereof include ethyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, tert-butyl (meth)acrylate, isobutyl methacrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, isononyl (meth)acrylate, isodecyl (meth)acrylate, glycidyl (meth)acrylate, lauryl (meth)acrylate, stearyl (meth)acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, and the like.
  • acrylate t-butylcyclohexyl (meth)acrylate, trimethylcyclohexyl (meth)acrylate, dicyclopentanyl (meth)acrylate, dicyclopentenyl (meth)acrylate, dicyclopentenyloxy (meth)acrylate, isobornyl (meth)acrylate, adamantyl (meth)acrylate, benzyl (meth)acrylate, phenyl (meth)acrylate, phenoxyethyl (meth)acrylate, nonylphenoxyethyl (meth)acrylate, butoxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate,
  • methacrylates include hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, 4-hydroxybutyl (meth)acrylate, acryloylmorpholine, morpholinoethyl (meth)acrylate, dimethylamino
  • 2-ethylhexyl (meth)acrylate, isononyl (meth)acrylate, isodecyl (meth)acrylate Preferred are t-butylcyclohexyl (meth)acrylate, glycidyl (meth)acrylate, t-butylcyclohexyl (meth)acrylate, trimethylcyclohexyl (meth)acrylate, dicyclopentanyl (meth)acrylate, dicyclopentenyl (meth)acrylate, dicyclopentenyloxy (meth)acrylate, isobornyl (meth)acrylate, and acryloylmorpholine.
  • the photoradical initiator is not particularly limited, and examples thereof include acetophenone-based photoradical polymerization initiators, benzoin-based photoradical polymerization initiators, benzophenone-based photoradical polymerization initiators, thioxanthone-based photoradical polymerization initiators, acylphosphine oxide-based photoradical polymerization initiators, and titanocene-based photoradical polymerization initiators.
  • the blending ratio of the (meth)acrylate-based composition is not particularly limited, but examples include a composition containing 0.1 parts by mass or more and 1,000 parts by mass or less of a (meth)acryloyl group-containing monomer and 0.1 parts by mass or more and 30 parts by mass or less of a photoradical initiator per 100 parts by mass of a (meth)acryloyl group-containing oligomer.
  • the epoxy-based composition for cationic polymerization may, for example, be a composition containing a cationic polymerizable compound and a photocationic initiator.
  • the cationic polymerizable compound is not particularly limited, but may be, for example, an epoxy resin, an alicyclic epoxy resin, an oxetane compound, or a vinyl ether compound.
  • the photocationic initiator is not particularly limited, but may be, for example, an onium salt such as an aromatic iodonium salt or an aromatic sulfonium salt.
  • the blending ratio of the epoxy-based composition is not particularly limited, but may, for example, be a composition containing 0.1 to 30 parts by mass of a photocationic initiator per 100 parts by mass of the cationic polymerizable compound.
  • the active energy ray-curable liquid 20 may contain a thixotropic agent in order to impart thixotropy.
  • a thixotropic agent there are no particular limitations on the thixotropic agent, but examples of the thixotropic agent include silica, amide wax, and hydrogenated castor oil, with silica being preferred.
  • silica may be hydrophilic silica or hydrophobic silica, with hydrophobic silica being preferred.
  • hydrophobic silica silica that has been hydrophobically treated with organochlorosilanes, silicone oil, hexamethyldisilazane, alkylsilane, or the like may be used, with silicone oil or hexamethyldisilazane being preferred.
  • the silica content is not particularly limited, but is, for example, 0.1% by mass to 50% by mass, preferably 0.5% by mass to 40% by mass, and particularly preferably 1% by mass to 30% by mass.
  • the average particle size of the silica is not particularly limited, but is, for example, 15 nm or more and 8500 nm or less, more preferably 20 nm or more and 8000 nm or less, and particularly preferably 25 nm or more and 7500 nm or less.
  • the average particle size means the average particle size of the primary particles measured by observation under an electron microscope.
  • the gasket molding method according to an embodiment of the present invention includes, in this order, a coating process S1, a bonding process S2, a curing process S3, and a demolding process S4.
  • the active energy ray curable liquid 20 is applied by the dispenser 50 into the cavity 41 of the mold 40 described below, for example, by moving in a single stroke from the application start point St to the application end point En, into the desired gasket shape. At this time, it is preferable to select the application end point En so that the application path goes beyond the application start point St and partially overlaps (has an overlapping area) (see FIG. 6B).
  • the active energy ray curable liquid 20 may spread slightly upstream from the application start point St due to its own viscosity (see FIG. 6A), but conversely, it may be drawn downstream and move, or it may maintain its current position.
  • Figure 3 is a schematic perspective view showing the molding die 40.
  • the molding die 40 is held on a fixed table of the lamination device, and has a cavity 41 of a shape corresponding to the gasket 30 to be molded.
  • This cavity 41 is, for example, a circle, an elliptical ring, or a rectangular ring, and the inside is configured as a land portion 42.
  • the cavity 41 may be a closed shape that does not overlap with other loci, such as a unicursal locus, or a closed shape that overlaps with other loci, and any shape can be used.
  • the cavity 41 is formed so that its cross section has the same shape as the cross section of the desired gasket 30, such as a substantially rectangular, trapezoidal, triangular (mountain-shaped), or semicircular shape, with a substantially trapezoidal shape being preferred.
  • the dimensions of the cavity 41 are not particularly limited, but may be, for example, a width of 1 to 20 mm and a depth of 0.2 to 10 mm.
  • the cross section of the cavity 41 may be such that its height is greater than its width, or conversely, its width is greater than its height.
  • the mold 40 is made of a transparent material that allows light to pass through, for example, one or more materials selected from the group consisting of polymethyl methacrylate, cycloolefin polymer, polycarbonate, and glass.
  • the surface of the cavity 41 may be subjected to a surface treatment to improve releasability.
  • FIG. 6A is a schematic diagram showing the behavior of active energy ray-curable liquid 20 after application begins in the gasket molding method of the embodiment of the present invention
  • FIG. 6B is a schematic diagram showing the state of active energy ray-curable liquid 20 in the overlapping region in the gasket molding method of the embodiment of the present invention.
  • the dispenser 50 may discharge an amount of 100% or more of the volume of the cavity 41, that is, a discharge amount per unit length of 100% or more of the volume per unit length, so that the active energy ray-curable liquid 20 slightly overflows from the cavity 41.
  • the upper limit of the discharge amount may be about 110%.
  • the amount of material discharged from the dispenser 50 decreases at the application start point St and gradually increases to reach a preset value, it is advisable to reduce the amount of material discharged from the dispenser 50 just before the application end point En so that the total amount of material discharged at each point in the overlapping region is equal to the amount of material discharged at other equilibrium points, thereby controlling the thickness of the gasket 30 to be uniform (see FIG. 6B). It is desirable to complete the application process S1 from the application start point St to the application end point En within 5 to 60 seconds. Therefore, the amount of material discharged is controlled according to the movement speed of the dispenser 50, but it is also possible to control the movement speed while keeping the amount of material discharged constant.
  • the fixed table of the lamination device that holds the mold 40 coated with the active energy ray-curable liquid 20 and the movable table that holds the workpiece 10 are inverted so that they face each other, and the mold 40 and the workpiece 10 are bonded together via the uncured active energy ray-curable liquid 20.
  • the lamination is performed with a lamination load of 1 MPa or less.
  • the lamination load can be measured and controlled by controlling the pressure, or the lamination amount (push-in amount) can be measured and controlled by controlling the position.
  • the gasket can be formed by laminating with a low load, reducing the load on the workpiece.
  • the active energy ray curable liquid 20 interposed between the mold 40 and the workpiece 10 is cured by irradiating active energy rays with the active energy ray irradiation device 60.
  • the integrated light amount is preferably, for example, 1000 mJ/ cm2 or more and 10000 mJ/ cm2 or less.
  • the peak irradiance of the active energy rays is 100 mW/ cm2 or more and 5000 mW/ cm2 or less.
  • the active energy ray irradiation device 60 is provided on the side opposite to the molding surface of the mold 40 in which the cavity 41 is formed, and the irradiated active energy rays pass through the transparent mold 40 and reach the active energy ray curable liquid 20.
  • the cure shrinkage rate of the active energy ray curable liquid 20 is not particularly limited, but is preferably 10% or less, for example, and more preferably 2% or more and 10% or less.
  • the movable table is inverted so as to separate from the fixed table in the lamination device serving as the demolding device, and the cured active energy ray curable liquid 20 (as the gasket 30) is peeled off from the mold 40 (cavity 41) together with the workpiece 10.
  • a release agent such as a fluorine-based or silicone-based release agent to provide a water-repellent coating.
  • the workpiece 10 is removed from the movable table, the molding process S10 is completed, and the workpiece 10 with the gasket 30 directly attached to its surface can be obtained.
  • Viscosity The viscosity (Pa ⁇ s) of each active energy ray-curable liquid 20 was measured at room temperature of 25° C. and a shear rate of 1.0 (1/s) using a rheometer HAAKE MARS3 manufactured by Thermo Fisher Scientific Co., Ltd.
  • ⁇ Structural viscosity ratio The viscosity (Pa ⁇ s) of each active energy ray-curable liquid 20 was measured at two points, 25° C. and shear rates of 1.0 (1/s) and 10.0 (1/s), using a rheometer HAAKE MARS3 manufactured by Thermo Fisher Scientific Co., Ltd., and the structural viscosity ratio was calculated based on the following formula.
  • Structural viscosity ratio viscosity at 1.0 (1/s) / viscosity at 10.0 (1/s)
  • Example 1 A composition containing polyisobutylene-based acrylate as an oligomer having an acryloyl group, isononyl acrylate as an acryloyl group-containing monomer, a photoradical initiator, and silica (average particle size 40 nm) treated with 9% by mass of hexamethyldisilazane.
  • Example 2 A composition containing polyisobutylene-based acrylate as an oligomer having an acryloyl group, isononyl acrylate as an acryloyl group-containing monomer, a photoradical initiator, and 15% by mass of silicone oil-treated silica (average particle size 7000 nm).
  • Example 3 A composition containing polyisobutylene-based acrylate as an oligomer having an acryloyl group, isononyl acrylate as an acryloyl group-containing monomer, a photoradical initiator, and silica (average particle size 30 nm) treated with 9% by mass of hexamethyldisilazane.
  • Example 4 Composition containing polyisobutylene-based acrylate as an oligomer having an acryloyl group, isononyl acrylate as an acryloyl group-containing monomer, a photoradical initiator, and 9% by mass of silicone oil-treated silica (average particle size 50 nm)
  • Comparative Example 1 A composition containing polyisobutylene-based acrylate as an oligomer having an acryloyl group, isononyl acrylate as an acryloyl group-containing monomer, a photoradical initiator, and 9% by mass of silicone oil-treated silica (average particle size 9000 nm).
  • Comparative Example 2 A composition containing polyisobutylene-based acrylate as an oligomer having an acryloyl group, isononyl acrylate as an acryloyl group-containing monomer, a photoradical initiator, and 9% by mass of silicone oil-treated silica (average particle size 12 nm).
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the fuel cell 100.
  • the fuel cell components 101 include, for example, the separator 101a, electrolyte membrane 101d, frame 101f, and electrolyte membrane/electrode assembly 101e that make up the fuel cell 100 (cell) (see Figure 4), and the gasket 30 is molded onto these.
  • the gasket 30 on the separator 101a made of aluminum, stainless steel, titanium, graphite, carbon, etc.
  • 101b is the fuel electrode
  • 101c is the air electrode
  • 101g is the cooling water passage.
  • the manufacturing method of the fuel cell 100 includes, in this order, a coating process S1 in which the active energy ray-curable liquid 20 is applied to the cavity 41 of the mold 40, a lamination process S2 in which the mold 40 to which the active energy ray-curable liquid 20 has been applied is bonded to the fuel cell component 101, a curing process S3 in which the applied active energy ray-curable liquid 20 is cured by irradiation with active energy rays, and a demolding process S4 in which the cured active energy ray-curable liquid 20 is peeled off from the mold 40 together with the fuel cell component 101.
  • Figure 5 is a flow diagram showing the sealing method for sealing between two parts.
  • the sealing method for sealing between two parts includes a molding process S10 in which a gasket 30 is molded on one of the parts (e.g., the workpiece 10 described above), and a pressing process S20 in which one part is pressed (pressed) against the other part.
  • the molding step S10 is the same as the gasket molding method described above, so a detailed explanation is omitted.
  • one part is placed on the gasket 30 formed on the other part, and the one part is pressure welded to the other part.
  • a pressure welding device such as the lamination device used in the lamination process S2 may be used, and position control and pressure control may be performed, but if the two parts are fastened and fixed together with screws (bolts), screw tightening may be used, or the two parts may be pressure welded to each other by caulking.
  • This sealing method can be applied not only to the fuel cell 100 described above, but also to relatively small parts such as the main seal of a liquid crystal display panel.
  • the overlapping area of the coating trajectories is formed by a closed trajectory (seam) including the coating start point St and the coating end point En.
  • coating trajectories that are prone to containing air bubbles may include, for example, an intersection of one (preceding) trajectory and another (following) trajectory. In this case, it is advisable to gradually reduce the amount of dispenser discharged just before intersecting with the preceding trajectory, discharge a small amount (or no discharge) at the intersection (midpoint of the trajectory width), and gradually increase the amount of dispenser discharged after passing the intersection to achieve the normal amount of coating. If the structural viscosity ratio of the active energy ray-curable liquid 20 is 1.5 or more and 4.0 or less, the generation of air bubbles can be suppressed even at such intersections.
  • the gasket molding method is a gasket molding method for molding a gasket 30 on a workpiece 10, and includes the following steps in this order: a coating step S1 for coating the cavity 41 of a mold 40 with an active energy ray-curable liquid 20 having a structural viscosity ratio of 1.5 or more and 4.0 or less; a lamination step S2 for bonding the mold 40 to which the active energy ray-curable liquid 20 has been coated and the workpiece 10; a curing step S3 for curing the applied active energy ray-curable liquid 20 by irradiation with active energy rays; and a demolding step S4 for peeling off the cured active energy ray-curable liquid 20 together with the workpiece 10 from the mold 40, and the coating step S1 has an overlapping region of the coating trajectory.
  • the gasket 30 can be molded under a low pressure of 1 MPa or less using the active energy ray-curable liquid 20.
  • the active energy ray-curable liquid 20 of the embodiment has a viscosity of 12 Pa ⁇ s or more and 100 Pa ⁇ s or less at 25°C. This makes it possible to further suppress the inclusion of air bubbles when molding the gasket 30 having an overlapping region.
  • the molding die 40 of the embodiment has a trapezoidal cavity 41. This allows the molding of a gasket 30 with excellent sealing properties.
  • a problem is likely to occur in that air bubbles are easily mixed in when molding a gasket 30 having an overlapping region.
  • this problem can be solved by employing an active energy ray curable liquid 20 having a predetermined structural viscosity ratio as in the present embodiment.
  • the application process S1 of the embodiment is performed using a dispenser 50. This makes it easier to control the amount of active energy ray-curable liquid 20 dispensed in the application process S1. In addition, the position and speed control of the dispenser 50 can be simplified.
  • the overlapping region of the application loci in the embodiment includes the application start point St and the application end point En, and also includes the intersection point of one locus and another locus.
  • the fuel cell 100 of the embodiment includes a gasket 30 obtained by the gasket molding method described above, and the workpiece 10 is a fuel cell part 101. Furthermore, the fuel cell part 101 is selected from the group consisting of a separator 101a, an electrolyte membrane 101d, a frame 101f, and an electrolyte membrane/electrode assembly 101e.
  • the workpiece 10 including the gasket 30 can also be called a composite.
  • the manufacturing method of the fuel cell 100 of the embodiment includes a coating process S1 in which the active energy ray-curable liquid 20 is applied to the cavity 41 of the mold 40, a lamination process S2 in which the mold 40 to which the active energy ray-curable liquid 20 has been applied is bonded to the fuel cell component 101, a curing process S3 in which the applied active energy ray-curable liquid 20 is cured by irradiation with active energy rays, and a demolding process S4 in which the cured active energy ray-curable liquid 20 is peeled off from the mold 40 together with the fuel cell component 101.
  • the gasket molding method can also be applied to the manufacturing method of the fuel cell 100. Furthermore, the gasket molding method of the present invention allows molding under low pressure, and the gasket 30 can be formed by bonding with a low load, so the load on the fuel cell component 101 can be reduced.
  • the sealing method of the embodiment is a method for sealing between two workpieces 10, and includes a molding step S10 in which a gasket 30 is molded on one of the workpieces 10 by the gasket molding method described above, and a pressing step S20 in which the other workpiece 10 is placed on the gasket 30 molded on the one workpiece 10, and the one workpiece 10 and the other workpiece 10 are pressed together.
  • the gasket molding method can also be applied to a sealing method.
  • the gasket molding device of the embodiment includes an application device that dispenses active energy ray curable liquid 20 onto workpiece 10 using dispenser 50, a lamination device that includes a transparent mold 40 and bonds workpiece 10 to mold 40, a drive device that moves workpiece 10 and dispenser 50 relatively, and an active energy ray irradiation device 60 that irradiates active energy ray curable liquid 20 with active energy rays.
  • an application device that dispenses active energy ray curable liquid 20 onto workpiece 10 using dispenser 50
  • a lamination device that includes a transparent mold 40 and bonds workpiece 10 to mold 40
  • a drive device that moves workpiece 10 and dispenser 50 relatively
  • an active energy ray irradiation device 60 that irradiates active energy ray curable liquid 20 with active energy rays.

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Abstract

本発明は、ワーク上にガスケットを成形するガスケット成形方法であって、構造粘性比が1.5以上4.0以下である活性エネルギー線硬化型液体を、成形型のキャビティ内に塗布する塗布工程と、活性エネルギー線硬化型液体が塗布された成形型とワークとを貼り合わせる貼合工程と、活性エネルギー線の照射によって、塗布された活性エネルギー線硬化型液体を硬化させる硬化工程と、硬化した活性エネルギー線硬化型液体をワークとともに、成形型から引き剥がす離型工程と、をこの順に含み、塗布工程は、塗布軌跡の重なり領域を有するものである。これにより、塗布軌跡の重なり領域における気泡の混入を抑制するガスケット成形方法を提供する。

Description

ガスケット成形方法、シール方法、ガスケット、複合体、燃料電池
 本発明は、ガスケット成形方法、シール方法、ガスケット、複合体、燃料電池に関する。
 2つの部品同士の間をシールするものとして、ガスケットが知られている。このようなガスケットは、一般的に、熱可塑性樹脂などの成形樹脂をディスペンサから基板上に塗布(吐出)されることで成形されている(特許文献1参照)。また、成形されるガスケットは円形や矩形など閉じた形状であるため、ディスペンサは塗布開始点Stから出発し、塗布開始点Enまで戻ることになる(図7B参照)。ただし、実際には、継ぎ目が高さ方向と平行にならないように、塗布開始点Stを超えた位置に、塗布終了点Enが存在することが多くある。
特開2017-015240号公報
 このようなディスペンサを用いたガスケット成形方法の場合、図7Aの破線に示すように、塗布開始時Stから規定の吐出量となるのではなく、漸増するようにして規定の吐出量に到達することになる。そして、時間の経過とともに、図7Aの実線に示すように、液体は、自身の粘性によって、濡れ広がりや液垂れなどを起こし、塗布形状が変化する。このとき、塗布開始点の先端部分は丸みを帯びるように収縮するため、成形型の表面との間に微小な空隙が形成される。
 そして、ディスペンサが閉じた軌跡の元の位置に戻って、塗布終了点En直前まで来ると、先行の液体に上に乗り上げて、塗布工程が終了する。先行の液体の上に、後続の液体が乗り上げることで、先端部分と成形型との間に形成されていた空隙は閉じ込められ、また、乗り上げによって先行の液体と後続の液体との間にも空隙が形成されることになる。そのため、これらの空隙は、気泡としてガスケットに残留することになる(図7B参照)。
 そこで、本発明は以上の課題に鑑みてなされたものであり、塗布軌跡の重なり領域における気泡の混入を抑制するガスケット成形方法、シール方法、ガスケット、複合体、燃料電池を提供することを目的とする。
 (1)本発明に係る1つの態様は、ワーク上にガスケットを成形するガスケット成形方法であって、構造粘性比が1.5以上4.0以下である活性エネルギー線硬化型液体を、成形型のキャビティ内に塗布する塗布工程と、前記活性エネルギー線硬化型液体が塗布された前記成形型と前記ワークとを貼り合わせる貼合工程と、活性エネルギー線の照射によって、前記塗布された活性エネルギー線硬化型液体を硬化させる硬化工程と、前記硬化した活性エネルギー線硬化型液体を前記ワークとともに、前記成形型から引き剥がす離型工程と、をこの順に含み、前記塗布工程は、塗布軌跡の重なり領域を有するものである。ただし、構造粘性比は、せん断速度1.0(1/s)における粘度(Pa・s)を、せん断速度10.0(1/s)における粘度(Pa・s)で割った値である。
 (2)上記(1)の態様において、前記活性エネルギー線硬化型液体は、25℃のせん断速度1.0(1/s)の粘度が12Pa・s以上100Pa・s以下であってもよい。
 (3)上記(1)又は(2)の態様において、前記活性エネルギー線硬化型液体は、25℃のせん断速度10.0(1/s)の粘度が5Pa・s以上70Pa・s以下であってもよい。
 (4)上記(1)から(3)までのいずれか1つの態様において、前記活性エネルギー線硬化型液体は、アクリロイル基を有するオリゴマー、アクリロイル基含モノマー、光ラジカル開始剤、及び、シリカを含んでもよい。
 (5)上記(4)の態様において、前記シリカの平均粒径は、15nm以上8500nm以下であってもよい。
 (6)上記(4)の態様において、前記シリカの含有量は、0.1質量%以上50質量%以下であってもよい。
 (7)上記(1)から(6)までのいずれか1つの態様において、前記成形型は、台形形状のキャビティを有してもよい。
 (8)上記(1)から(7)までのいずれか1つの態様において、前記塗布工程は、ディスペンサを用いて行ってもよい。
 (9)上記(8)の態様において、前記塗布工程におけるディスペンサの相対移動速度は、1mm/sec以上500mm/sec以下であってもよい。
 (10)上記(1)から(9)までのいずれか1つの態様において、前記塗布軌跡の重なり領域は、塗布開始点と塗布終了点を含んでもよい。
 (11)上記(1)から(10)までのいずれか1つの態様において、前記塗布軌跡の重なり領域は、一の軌跡と他の軌跡の交差点を含んでもよい。
 (12)上記(1)から(11)までのいずれか1つの態様において、前記成形型は、キャビティ内が撥水コーティング処理されてもよい。
 (13)本発明に係る別の1つの態様は、上記(1)から(12)までのいずれか1つの態様で得られるガスケットである。
 (14)本発明に係る別の1つの態様は、上記(1)から(12)までのいずれか1つの態様で得られたガスケットを、ワークである燃料電池用部品上に備える、複合体である。
 (15)本発明に係る別の1つの態様は、上記(14)の複合体を含む、燃料電池である。
 (16)上記(14)の態様の燃料電池において、前記燃料電池用部品が、セパレータ、電解質膜、フレーム及び電解質膜/電極接合体からなる群から選択されてもよい。
 (17)本発明に係る別の1つの態様は、2つのワーク同士の間をシールするシール方法であって、一方のワークに、上記(1)から(12)までのいずれか1つの態様のガスケット成形方法によりガスケットを成形する成形工程と、前記一方のワークに成形された前記ガスケット上に、他方のワークを配置し、前記一方のワークと前記他方のワークとを圧接する圧接工程と、を含むものである。
 本発明によれば、塗布軌跡の重なり領域における気泡の混入を抑制するガスケット成形方法、シール方法、ガスケット、複合体、燃料電池を提供することができる。
ガスケットが成形されたワークを示す概略平面図である。 本発明に係る実施形態のガスケット成形方法を示すフロー図である。 本発明に係る実施形態のガスケット成形方法を示す動作図である。 成形型を示す概略斜視図である。 燃料電池を示す概略断面図である。 2つの部品同士の間をシールするシール方法を示すフロー図である。 本発明に係る実施形態のガスケット成形方法の塗布開始後の活性エネルギー線硬化型液体の挙動を示す概略図である。 本発明に係る実施形態のガスケット成形方法の重なり領域における活性エネルギー線硬化型液体の状態を示す概略図である。 従来のガスケット成形方法の塗布開始後の活性エネルギー線硬化型液体の挙動を示す概略図である。 従来のガスケット成形方法の重なり領域における活性エネルギー線硬化型液体の状態を示す概略図である。
 以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。本明細書の実施形態においては、全体を通じて、同一の部材には同一の符号を付している。
 まず、本発明に係る実施形態のガスケット成形方法を説明する前に、ガスケット30が成形されるワーク10について、簡単に説明する。図1は、ガスケット30が成形されたワーク10を示す概略平面図である。
 ワーク10は、2つの部品同士を、ガスケット30を介して組み付ける際の一方又は他方の部品であり、所望の寸法・形状を有するものであり、例えば、鉄、アルミニウム、ステンレス、マグネシウム、チタンなどの金属製、カーボン製、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネートなどの樹脂製のものである。なお、本実施形態のワーク10は、矩形板状である。
 ワーク10は、1又は複数の開口部10aあるいは1又は複数の凹部10bが形成されている。これらの開口部10a及び凹部10bの周囲にガスケット30が成形されることになる。ワーク10は、ガスケット30の形成面が平坦であるものが好ましいが、緩やかな傾斜面部を有するようなものであってもよい。
 ただし、ワーク10が開口部10a及び凹部10bを有することなく、他方の部品が、これらの開口部10a及び凹部10bを有していてもよい。
 つぎに、本発明に係る実施形態のガスケット成形方法に用いられるガスケット成形装置について簡単に説明する。
 ガスケット成形装置は、主に、塗布装置と、貼合装置と、XYZ軸駆動装置と、活性エネルギー線照射装置60と、離型装置と、制御装置と、を備えている。
 塗布装置は、液体を塗布対象に塗布可能であり、例えば、ディスペンサ、スプレー、インクジェット、スクリーン印刷、グラビア印刷などの塗布方法に用いられるものであればよいが、中でも、ディスペンサ、インクジェット、スクリーン印刷が好ましく、特に好ましくはディスペンサ50である。本実施形態の塗布装置は、液体をノズル51から塗布対象に向かって吐出するディスペンサ50と、液体を貯留するタンク又はシリンジと、液体を供給するポンプとから構成されている。なお、ノズル51をZ軸周りに回動させる回動機構を塗布装置に設けてもよい。上記ディスペンサ50としては、例えば、モーノ方式(一軸偏心ねじ回転方式)、プランジャーによる体積押し出し方式などが挙げられ、中でも気泡混入が少ないことからプランジャーによる体積押し出し方式が好ましい。
 本発明においてノズル51の吐出口の形状は、丸形状、三角形状、四角形状、台形形状などがあげられる。また、本発明においてノズル51の吐出口の開口径(通路径)は、キャビティ41の開口部以下であれば、特に制限されないが、例えば、0.1~20mmであり、更に好ましくは、0.3~5mmである。なお、後述する塗布工程S1におけるディスペンサ50の相対移動速度は、特に制限されないが、例えば、1~500mm/secであり、好ましくは、10~200mm/secであり、特に好ましくは50~150mm/secである。
 貼合装置は、一方の貼合対象(成形型40)を保持する固定台と、他方の貼合対象(ワーク10)を保持する可動台と、可動台を固定台に向かうように、また、固定台から可動台を離間させるように、反転移動させる反転駆動手段とからなる、クラム型のものであるとよい。ただし、貼合装置の構造は、クラム型に限らない。
 また、貼合装置は、貼合対象を撮像するCCDカメラなどの撮像装置も含んでおり、貼り合わせの際、貼合対象の位置・傾きなどを確認できるようになっている。さらに、この貼合装置は、貼り合わせた対象物を分離する離型装置としても用いられることになる。ただし、離型装置と貼合装置とを独立して設けてもよい。
 XYZ軸駆動装置は、ディスペンサ50を左右方向に移動させるX軸移動手段と、前後方向に移動させるY軸移動手段と、上下方向に移動させるZ軸移動手段と、を含むものである。ただし、XYZ軸駆動装置は、ディスペンサ50を塗布対象に対して相対的に三次元のXYZ軸に沿って移動させることができれば、どのような組み合わせでもよく、例えば、ディスペンサ50を保持するXYテーブルと、塗布対象を保持するZテーブルとで、構成してもよい。
 活性エネルギー線照射装置60は、紫外線、電子線などの光を照射するもので、UVランプやUV-LEDによって、ライン状の光源や面状の面光源として構成されている。この活性エネルギー線照射装置60は、塗布対象に対して移動可能に又は固定的に設けられている。ただし、活性エネルギー線照射装置60をディスペンサ50の移動方向後方に設けて、液体を塗布しながら、液体の硬化を行うようにしてもよい。
 制御装置は、塗布装置、貼合装置(離型装置)、XYZ軸駆動装置、活性エネルギー線照射装置60を、統合して制御するもので、例えば、ポンプの回転速度(回転数、回転角度)を制御することで、ディスペンサ50の吐出量を調整したり、反転駆動手段の回転速度(回転角度)を制御することで、貼合せ荷重や押込み量を調整し、可動台による荷重制御又は位置制御を行ったり、XYZ軸駆動装置の各駆動手段を駆動させることで、ディスペンサ50の位置制御や速度制御を行ったり、活性エネルギー線照射装置60の供給電力を制御し、光源の照射出力を調整したりする。
 つぎに、活性エネルギー線硬化型液体20を用いてワーク10上にガスケット30を成形するガスケット成形方法について説明する。
 図2は、本発明に係る実施形態のガスケット成形方法を示すもので、図2Aはフロー図であり、図2Bは動作図である。
 活性エネルギー線硬化型液体20は、活性エネルギー線(例えば、紫外線)を照射することによって反応して硬化する紫外線硬化型樹脂であり、例えば、ラジカル重合を行う(メタ)アクリレート系組成物やカチオン重合を行うエポキシ系組成物であればよい。
 なお、本発明において「液体」とは25℃で液状であることを意味する。また、活性エネルギー線硬化型液体20の25℃におけるせん断速度1.0(1/s)の粘度は、特に制限されないが、例えば、500Pa・s以下であり、好ましくは0.01Pa・s以上400Pa・s以下であり、更に好ましくは0.1Pa・s以上350Pa・s以下であり、特に好ましくは12Pa・s以上100Pa・s以下である。また、せん断速度10.0(1/s)の粘度は、例えば5Pa・s以上70Pa・s以下であり、好ましくは、7Pa・s以上35Pa・s以下である。また、活性エネルギー線硬化型液体20の25℃における構造粘性比は、特に制限されないが、例えば、1.0以上10以下であり、好ましくは1.1以上8以下であり、更に好ましくは1.3以上7以下であり、特に好ましくは1.5以上4以下である。これらの粘度又は構造粘性比が上記の範囲内であることで、より一層に本発明のガスケット形成方法に適する。これら粘度、構造粘性比は、レオメーターを用いて求めることができる。なお、本明細書において粘度とは、レオメーターを用いて求められる複素粘度のことを意図するものとする。
 ここで、構造粘性比は、せん断速度1.0(1/s)における粘度(Pa・s)を、せん断速度10.0(1/s)における粘度(Pa・s)で割った値である。言い換えると、構造粘性比は、せん断速度1.0(1/s)におけるせん断応力(N/m)を、せん断速度10.0(1/s)におけるせん断応力(N/m)で割った値である。
 上記ラジカル重合を行う(メタ)アクリレート系組成物としては、例えば、(メタ)アクリロイル基含有オリゴマー、(メタ)アクリロイル基含有モノマー、光ラジカル開始剤を含む組成物が挙げられる。なお、本明細書において(メタ)アクリロイル基含有オリゴマーとは、(メタ)アクリロイル基を1以上有し、重量平均分子量が1000以上であるものをいう。上記(メタ)アクリロイル基含有オリゴマーとしては、特に制限されないが、例えば、ポリカーボネート骨格のウレタン(メタ)アクリレート、ポリエーテル骨格のウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル骨格のウレタン(メタ)アクリレート、ひまし油骨格のウレタン(メタ)アクリレート、ポリブタジエン骨格のウレタン(メタ)アクリレート、水添ポリブタジエン骨格のウレタン(メタ)アクリレート、ポリイソブチレン系(メタ)アクリレート、シリコーン系(メタ)アクリレート、イソプレン系(メタ)アクリレート、水添イソプレン系(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル基含有アクリル重合体などが挙げられ、中でも、ポリカーボネート骨格のウレタン(メタ)アクリレート、ポリブタジエン骨格のウレタン(メタ)アクリレート、水添ポリブタジエン骨格のウレタン(メタ)アクリレート、ポリイソブチレン系(メタ)アクリレートが好ましい。また、上記(メタ)アクリロイル基含有モノマーとしては、特に制限されないが、例えば、エチル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、ter-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチルメタクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、t-ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、トリメチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシ(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、アクリロイルモルホリン、モルホリノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート等が挙げられ、中でも、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、t-ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、トリメチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシ(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレー、アクリロイルモルホリンが好ましい。また、上記光ラジカル開始剤としては、特に制限されないが、例えば、アセトフェノン系光ラジカル重合開始剤、ベンゾイン系光ラジカル重合開始剤、ベンゾフェノン系光ラジカル重合開始剤、チオキサントン系光ラジカル重合開始剤、アシルホスフィンオキサイド系光ラジカル重合開始剤、チタノセン系光ラジカル重合開始剤などが挙げられる。また、(メタ)アクリレート系組成物の配合割合は特に制限されないが、例えば、(メタ)アクリロイル基含有オリゴマー100質量部に対して、(メタ)アクリロイル基含有モノマー0.1質量部以上1000質量部以下、光ラジカル開始剤0.1質量部以上30質量部以下を含む組成物が挙げられる。
 上記カチオン重合を行うエポキシ系組成物としては、例えば、カチオン重合性化合物、光カチオン開始剤を含む組成物が挙げられる。また、上記カチオン重合性化合物としては、特に制限されないが、例えば、エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、オキセタン化合物、ビニルエーテル化合物などが挙げられる。また、上記光カチオン開始剤としては、特に制限されないが、例えば、芳香族ヨードニウム塩や芳香族スルホニウム塩などのオニウム塩が挙げられる。また、上記エポキシ系組成物の配合割合は特に制限されないが、例えば、カチオン重合性化合物100質量部に対して、光カチオン開始剤を0.1質量部以上30質量部以下で含む組成物が挙げられる。
 上記活性エネルギー線硬化型液体20に対して、チクソ性を付与する目的で、チクソ付与剤を含有してもよい。チクソ付与剤としては、特に制限されないが、例えば、シリカ、アマイドワックス、水添ヒマシ油などが挙げられるが、中でもシリカが好ましい。
 上記シリカとしては、親水性シリカ、疎水性シリカなどが挙げられ、好ましくは疎水性シリカである。疎水性シリカとしては、オルガノクロロシラン類、シリコーンオイル、ヘキサメチルジシラザン、アルキルシランなどで疎水化処理したシリカなどを用いることができ、中でも、シリコーンオイル、ヘキサメチルジシラザンで疎水化処理したシリカが好ましい。
 また、シリカの含有量は、特に制限されないが、例えば0.1質量%以上50質量%以下であり、好ましくは0.5質量%以上40質量%以下であり、特に好ましくは1質量%以上30質量%以下である。
 そして、シリカの平均粒径は、特に制限されないが、例えば15nm以上8500nm以下であり、より好ましくは、20nm以上8000nm以下であり、特に好ましくは25nm以上7500nm以下である。上記のようなシリカを活性エネルギー線硬化型液体20に含有させることで、粘度を及び構造粘性比を調整することができる。平均粒子径とは、電子顕微鏡での観測により測定した一次粒子の平均粒子径のことを意味する。
 そして、本発明に係る実施形態のガスケット成形方法は、塗布工程S1と、貼合工程S2と、硬化工程S3と、離型工程S4と、をこの順に含むものである。
 塗布工程S1では、まず、ディスペンサ50で活性エネルギー線硬化型液体20を、後述する成形型40のキャビティ41内に、例えば、塗布開始点Stから塗布終了点Enまで一筆書きの軌跡で移動しながら、所望のガスケット形状に塗布する。このとき、塗布終了点Enは、塗布開始点Stを乗り越えて塗布軌跡が一部オーバーラップする(重なり領域を有する)ように選択するとよい(図6B参照)。
 なお、塗布開始後、活性エネルギー線硬化型液体20は、自身の粘性によって、塗布開始点Stから上流側に若干広がり移動することがあるが(図6A参照)、逆に、下流側に引き込まれて移動することもあり、あるいは、そのままの位置を維持することもある。
 ここで、成形型40について説明する。図3は、成形型40を示す概略斜視図である。
 成形型40は、貼合装置の固定台に保持されるもので、成形されるガスケット30に対応した形状のキャビティ41を有している。このキャビティ41は、例えば、円又は楕円環状や矩形環状であり、内側が陸部42として構成されている。ただし、キャビティ41は、一筆書きの軌跡のように、他の軌跡に重ならないような閉じた形状でも、他の軌跡に重なるような閉じた形状でもよく、任意の形状を採用することができる。
 また、キャビティ41は、その断面が略矩形、略台形、略三角形(山形)、略半円形など所望のガスケット30の断面形状と同じ形状となるように形成されており、中でも、略台形形状が好ましい。前記キャビティ41の寸法は特に限定されないが、例えば、横幅1~20mm×深さ0.2~10mmなどである。なお、キャビティ41の断面は、高さが幅よりも大きいものでも、逆に、幅が高さより大きいものでもよい。
 この成形型40は、光が通過可能な透明性を有する材料、例えば、ポリメチルメタクリレート、シクロオレフィンポリマー、ポリカーボネート及びガラスからなる群から選択される1種以上の材料で形成されている。なお、キャビティ41の表面は、離型性が向上するような表面処理が施されていてもよい。
 また図6Aは、本発明に係る実施形態のガスケット成形方法の塗布開始後の活性エネルギー線硬化型液体20の挙動を示す概略図であり、図6Bは、本発明に係る実施形態のガスケット成形方法の重なり領域における活性エネルギー線硬化型液体20の状態を示す概略図である。
 図2Aに戻って、塗布工程S1の説明を続ける。
塗布工程S1において、ディスペンサ50は、活性エネルギー線硬化型液体20がキャビティ41から若干溢れるように、キャビティ41の容積の100%以上の量、つまり、単位長さ当たりの吐出量を、単位長さ当たりの容積の100%以上で吐出するとよい。なお、吐出量の上限は、110%程度であるとよい。
 また、塗布開始点Stでは、ディスペンサ50から吐出量が少なくなり、徐々に増加して、既定値に到達するため、塗布終了点En直前で、ディスペンサ50の吐出量を減少させて、重なり領域の各地点での合計吐出量と、他の平衡地点での吐出量が等しくなるようにして、ガスケット30の厚み均一になるように制御するとよい(図6B参照)。なお、塗布工程S1は、塗布開始点Stから塗布終了点Enまでを、5秒から60秒以内で完了することが望ましい。したがって、ディスペンサ50の移動速度に応じて、吐出量を制御することになるが、吐出量を一定として、移動速度を制御することも可能である。
 つぎに、貼合工程S2では、活性エネルギー線硬化型液体20が塗布された成形型40を保持する貼合装置の固定台と、ワーク10を保持する可動台とを、向き合うように反転させて、成形型40とワーク10とを、未硬化の活性エネルギー線硬化型液体20を介して貼り合わせる。
 このとき、1MPa以下の貼合せ荷重で貼り合わせられる。なお、貼合せ荷重は、貼合せ圧力を測定し、圧力制御しながら行っても、貼合せ量(押込み量)を測定し、位置制御をしながら行ってもよい。このように、低荷重で貼り合わせてガスケットを形成できるためワークへの負荷を低減できる。
 つづいて、硬化工程S3では、活性エネルギー線照射装置60で活性エネルギー線を照射することによって、成形型40とワーク10の間に介在する活性エネルギー線硬化型液体20を硬化させる。積算光量は、例えば、1000mJ/cm以上10000mJ/cm以下の積算光量であることが好ましい。ただし、活性エネルギー線のピーク照度は、100mW/cm以上5000mW/cm以下とする。
 このとき、活性エネルギー線照射装置60は、キャビティ41が形成された成形型40の成形面とは反対の面側に設けられており、照射された活性エネルギー線は、透明性を有する成形型40を通過して活性エネルギー線硬化型液体20に到達する。なお、活性エネルギー線硬化型液体20の硬化収縮率は、特に制限されないが、例えば10%以下であることが好ましく、より好ましくは2%以上10%以下である。
 離型工程S4では、離型装置としての貼合装置における固定台から可動台が離間するように反転させて、硬化した活性エネルギー線硬化型液体20を(ガスケット30として、)ワーク10とともに、成形型40(のキャビティ41)から引き剥がす。なお、使用後に成形型40からガスケット30を取り出しやすくするために、成形型40のキャビティ41内には、予めフッ素系、シリコーン系などの離型剤を塗布して撥水コーティング処理されているものが好ましい。
 その後、ワーク10を可動台から取り外して、成形工程S10が完了し、ガスケット30を表面に直接設けたワーク10を得ることができる。
 ここで、種々の粘度及び構造粘性比の値を有する活性エネルギー線硬化型液体20を用いてガスケット30(設計値:上辺1.0mm×下辺2.7mm×高さ1.0mm)を成形した実験例(実施例及び比較例)について説明する。
 実験例では、活性エネルギー線硬化型液体20として下記の6種類の試料を用い、また、成形型40は、台形形状のキャビティ41を有するものを用い、上述の成形方法に従ってガスケット30を成形した。
 その後、成形された各ガスケット30の塗布開始点St及び塗布終了点Enを含む領域を、マルチセンサ非接触三次元測定機(QVI社製OGP)にて200倍に拡大し、気泡混入の有無を確認した。その結果を表1として示す。
 <粘度の測定>
 サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製のレオメーター HAAKE MARS3により、室温25℃、せん断速度1.0(1/s)で各活性エネルギー線硬化型液体20の粘度(Pa・s)を測定した。
 <構造粘性比>
 サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製のレオメーター HAAKE MARS3により、25℃、せん断速度1.0(1/s)と10.0(1/s)の2点で各活性エネルギー線硬化型液体20の粘度(Pa・s)を測定し、下記式に基づき構造粘性比を求めた。
 構造粘性比=1.0(1/s)における粘度/10.0(1/s)における粘度
 実施例1:アクリロイル基を有するオリゴマーとしてポリイソブチレン系アクリレート、アクリロイル基含有モノマーとしてイソノニルアクリレート、光ラジカル開始剤、及び、9質量%のヘキサメチルジシラザンで処理されたシリカ(平均粒径40nm)を含む組成物
 実施例2:アクリロイル基を有するオリゴマーとしてポリイソブチレン系アクリレート、アクリロイル基含有モノマーとしてイソノニルアクリレート、光ラジカル開始剤、及び、15質量%のシリコーンオイル処理されたシリカ(平均粒径7000nm)を含む組成物
 実施例3:アクリロイル基を有するオリゴマーとしてポリイソブチレン系アクリレート、アクリロイル基含有モノマーとしてイソノニルアクリレート、光ラジカル開始剤、及び、9質量%のヘキサメチルジシラザンで処理されたシリカ(平均粒径30nm)を含む組成物
 実施例4:アクリロイル基を有するオリゴマーとしてポリイソブチレン系アクリレート、アクリロイル基含有モノマーとしてイソノニルアクリレート、光ラジカル開始剤、及び、9質量%のシリコーンオイル処理されたシリカ(平均粒径50nm)を含む組成物
 比較例1:アクリロイル基を有するオリゴマーとしてポリイソブチレン系アクリレート、アクリロイル基含有モノマーとしてイソノニルアクリレート、光ラジカル開始剤、及び、9質量%のシリコーンオイル処理されたシリカ(平均粒径9000nm)を含む組成物
 比較例2:アクリロイル基を有するオリゴマーとしてポリイソブチレン系アクリレート、アクリロイル基含有モノマーとしてイソノニルアクリレート、光ラジカル開始剤、及び、9質量%のシリコーンオイル処理されたシリカ(平均粒径12nm)を含む組成物
 表1に示したとおり、比較例1及び比較例2のように、構造粘性比が1.5未満であるか、4を超えると、気泡の混入が確認された。一方、実施例1から実施例4のように、活性エネルギー線硬化型液体20の構造粘性比が1.5以上4以下であると、気泡の混入が確認できず、活性エネルギー線硬化型液体20の構造粘性比を限定することの有用性が示された。
 最後に、ガスケット30を成形するワーク10として、燃料電池用部品101を採用し、本実施形態のガスケット成形方法を燃料電池100の製造方法に適用する場合について説明する。図4は、燃料電池100を示す概略断面図である。
 燃料電池用部品101としては、例えば、燃料電池100(のセル)を構成する、セパレータ101a、電解質膜101d、フレーム101f及び電解質膜/電極接合体101eなどが挙げられ(図4参照)、これらにガスケット30が成形される。
 これらの中でも、アルミニウム、ステンレス、チタン、グラファイト、カーボンなどにより構成されるセパレータ101aにガスケット30を成形する場合が好適である。なお、図4において、101bは燃料極、101cは空気極、101gは冷却水通路である。
 そして、燃料電池100の製造方法は、活性エネルギー線硬化型液体20を、成形型40のキャビティ41内に塗布する塗布工程S1と、活性エネルギー線硬化型液体20が塗布された成形型40と燃料電池用部品101とを貼り合わせる貼合工程S2と、活性エネルギー線の照射によって、塗布された活性エネルギー線硬化型液体20を硬化させる硬化工程S3と、硬化した活性エネルギー線硬化型液体20を燃料電池用部品101とともに、成形型40から引き剥がす離型工程S4と、をこの順に含むものとなる。
 さらに、本実施形態のガスケット成形方法を、2つの部品同士の間をシールするシール方法に適用する場合について説明する。図5は、2つの部品同士の間をシールするシール方法を示すフロー図である。
 2つの部品同士の間をシールするシール方法は、一方の部品(例えば、上述したワーク10)にガスケット30を成形する成形工程S10と、一方の部品と他方の部品とを圧接(圧着)する圧接工程S20と、を含むものとなる。
 成形工程S10は、上述したガスケット成形方法のとおりであるから説明を省略する。
 圧接工程S20は、一方の部品に成形されたガスケット30上に、他方の部品を配置し、一方の部品と他方の部品とを圧接するものである。圧着工程S20では、貼合工程S2で用いた貼合装置のような圧着装置を利用してもよく、位置制御や圧力制御を行ってもよいが、2つの部品同士がネジ(ボルト)で締結固定されるようなものであれば、ネジ締めで行ってもよいし、あるいは、カシメによって2つの部品同士を圧着させてもよい。
 なお、このシール方法は、上述した燃料電池100だけでなく、液晶表示パネルのメインシールなど比較的小型の部品であれば、適用可能である。
 ところで、上述した実施形態の塗布工程S1において、塗布軌跡の重なり領域は、塗布開始点Stと塗布終了点Enを含むような閉じた軌跡(継ぎ目)によって形成されたが、気泡を含み易い塗布軌跡としては、例えば、一(先行)の軌跡と他(後続)の軌跡の交差点を含むようなものもある。この場合、先行の軌跡に交差する直前から、ディスペンサの吐出量を徐々に減らし、交差点(軌跡の幅の中間点)では微量(又は非吐出)として、交差点を過ぎると、ディスペンサの吐出量を徐々に増やして正規の塗布量となるように制御するとよい。活性エネルギー線硬化型液体20の構造粘性比が1.5以上4.0以下であると、このような交差点においても、気泡の発生を抑制することができる。
 以上説明したとおり、本発明に係る実施形態のガスケット成形方法は、ワーク10上にガスケット30を成形するガスケット成形方法であって、構造粘性比が1.5以上4.0以下である活性エネルギー線硬化型液体20を、成形型40のキャビティ41内に塗布する塗布工程S1と、活性エネルギー線硬化型液体20が塗布された成形型40とワーク10とを貼り合わせる貼合工程S2と、活性エネルギー線の照射によって、塗布された活性エネルギー線硬化型液体20を硬化させる硬化工程S3と、硬化した活性エネルギー線硬化型液体20をワーク10とともに、成形型40から引き剥がす離型工程S4と、をこの順に含み、塗布工程S1は、塗布軌跡の重なり領域を有するものである。
 これにより、活性エネルギー線硬化型液体20の粘性が好適化され、形状安定性と先行する活性エネルギー線硬化型液体20との馴染み易さ(相溶性)を図ることができる。そのため、塗布軌跡の重なり領域において、気泡の混入を抑制することができ、また、ガスケット30の厚みを均一にすることができる。さらに、活性エネルギー線硬化型液体20を用いて、1MPa以下の低圧力下でガスケット30を成形することができる。
 実施形態の活性エネルギー線硬化型液体20は、25℃の粘度が12Pa・s以上100Pa・s以下である。これにより、より一層、重なり領域を有するガスケット30の成形に対して、気泡の混入を抑制することができる。
 実施形態の成形型40は、台形形状のキャビティ41を有する。これにより、シール性に優れたガスケット30を成形することができる。特に、塗布工程S1において、台形形状のキャビティ41に活性エネルギー線硬化型液体20を充填する場合、重なり領域を有するガスケット30の成形において気泡が混入し易くなってしまうという問題が生じ易い。これに対して、本実施形態のような所定の構造粘性比を有する活性エネルギー線硬化型液体20を採用することで、この問題を解決することができる。
 実施形態の塗布工程S1は、ディスペンサ50を用いて行う。これにより、塗布工程S1において、活性エネルギー線硬化型液体20の吐出量の制御を容易にすることができる。また、ディスペンサ50の位置・速度制御を単純化することができる。
 実施形態の塗布軌跡の重なり領域は、塗布開始点Stと塗布終了点Enを含んでいる。また、実施形態の塗布軌跡の重なり領域は、一の軌跡と他の軌跡の交差点を含んでいる。
このような重なり領域を有するガスケット30の成形に対して、気泡の混入を抑制することができる。
 実施形態の燃料電池100は、上述したガスケット成形方法で得られたガスケット30を備えており、また、ワーク10は、燃料電池用部品101である。さらに、燃料電池用部品101は、セパレータ101a、電解質膜101d、フレーム101f及び電解質膜/電極接合体101eからなる群から選択される。なお、ガスケット30を備えるワーク10は、複合体ということもできる。
 実施形態の燃料電池100の製造方法は、活性エネルギー線硬化型液体20を、成形型40のキャビティ41内に塗布する塗布工程S1と、活性エネルギー線硬化型液体20が塗布された成形型40と燃料電池用部品101とを貼り合わせる貼合工程S2と、活性エネルギー線の照射によって、塗布された活性エネルギー線硬化型液体20を硬化させる硬化工程S3と、硬化した活性エネルギー線硬化型液体20を燃料電池用部品101とともに、成形型40から引き剥がす離型工程S4と、を含むものである。
 このように、ガスケット成形方法を燃料電池100の製造方法にも適用することができる。また、本発明のガスケット成形方法は、低圧力下で成形可能であり、低荷重で貼り合わせてガスケット30を形成できるため、燃料電池用部品101への負荷を低減することができる。
 実施形態のシール方法は、2つのワーク10同士の間をシールするシール方法であって、一方のワーク10に、上述したガスケット成形方法によりガスケット30を成形する成形工程S10と、一方のワーク10に成形されたガスケット30上に、他方のワーク10を配置し、一方のワーク10と他方のワーク10とを圧接する圧接工程S20と、を含むものである。このように、ガスケット成形方法をシール方法にも適用することができる。
 実施形態のガスケット成形装置は、活性エネルギー線硬化型液体20をワーク10上にディスペンサ50で吐出する塗布装置と、透明性を有する成形型40を含み、ワーク10を成形型40に貼り合わせる貼合装置と、ワーク10とディスペンサ50とを相対的に移動させる駆動装置と、活性エネルギー線硬化型液体20に活性エネルギー線を照射する活性エネルギー線照射装置60と、を備えるものである。これにより、ディスペンサ50を用いて活性エネルギー線硬化型液体20を吐出することで、低圧力下でガスケット30を成形することができる。
 以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
10  ワーク、10a 開口部、10b 凹部
20  活性エネルギー線硬化型液体
30  ガスケット
40  成形型、41 キャビティ、42 陸部
50  ディスペンサ、51 ノズル
60  活性エネルギー線照射装置
100 燃料電池
101 燃料電池用部品、101a セパレータ、101b 燃料極、101c 空気極、101d 電解質膜、101e 電解質膜/電極接合体、101f フレーム、101g 冷却水通路
St  塗布開始点、En 塗布終了点

Claims (17)

  1.  ワーク上にガスケットを成形するガスケット成形方法であって、
     構造粘性比が1.5以上4.0以下である活性エネルギー線硬化型液体を、成形型のキャビティ内に塗布する塗布工程と、
     前記活性エネルギー線硬化型液体が塗布された前記成形型と前記ワークとを貼り合わせる貼合工程と、
     活性エネルギー線の照射によって、前記塗布された活性エネルギー線硬化型液体を硬化させる硬化工程と、
     前記硬化した活性エネルギー線硬化型液体を前記ワークとともに、前記成形型から引き剥がす離型工程と、をこの順に含み、
     前記塗布工程は、塗布軌跡の重なり領域を有する、ガスケット成形方法。
     ただし、構造粘性比は、せん断速度1.0(1/s)における粘度(Pa・s)を、せん断速度10.0(1/s)における粘度(Pa・s)で割った値である。
  2.  前記活性エネルギー線硬化型液体は、25℃のせん断速度1.0(1/s)の粘度が12Pa・s以上100Pa・s以下である、請求項1に記載のガスケット成形方法。
  3.  前記活性エネルギー線硬化型液体は、25℃のせん断速度10.0(1/s)の粘度が5Pa・s以上70Pa・s以下である、請求項1又は2に記載のガスケット成形方法。
  4.  前記活性エネルギー線硬化型液体は、アクリロイル基を有するオリゴマー、アクリロイル基含モノマー、光ラジカル開始剤、及び、シリカを含む、請求項1又は2に記載のガスケット成形方法。
  5.  前記シリカの平均粒径は、15nm以上8500nm以下である、請求項4に記載のガスケット成形方法。
  6.  前記シリカの含有量は、0.1質量%以上50質量%以下である、請求項4に記載のガスケット成形方法。
  7.  前記成形型は、台形形状のキャビティを有する、請求項1又は2に記載のガスケット成形方法。
  8.  前記塗布工程は、ディスペンサを用いて行う、請求項1又は2に記載のガスケット成形方法。
  9.  前記塗布工程におけるディスペンサの相対移動速度は、1mm/sec以上500mm/sec以下である、請求項8に記載のガスケット成形方法。
  10.  前記塗布軌跡の重なり領域は、塗布開始点と塗布終了点を含む、請求項1又は2に記載のガスケット成形方法。
  11.  前記塗布軌跡の重なり領域は、一の軌跡と他の軌跡の交差点を含む、請求項1又は2に記載のガスケット成形方法。
  12.  前記成形型は、キャビティ内が撥水コーティング処理されている、請求項1又は2に記載のガスケット成形方法。
  13.  請求項1又は2に記載のガスケット成形方法で得られたガスケット。
  14.  請求項1又は2に記載のガスケット成形方法で得られたガスケットを、ワークである燃料電池用部品上に備える、複合体。
  15.  請求項14に記載の複合体を含む、燃料電池。
  16.  前記燃料電池用部品が、セパレータ、電解質膜、フレーム及び電解質膜/電極接合体からなる群から選択される、請求項15に記載の燃料電池。
  17.  2つのワーク同士の間をシールするシール方法であって、
     一方のワークに、請求項1又は2に記載のガスケット成形方法によりガスケットを成形する成形工程と、
     前記一方のワークに成形された前記ガスケット上に、他方のワークを配置し、前記一方のワークと前記他方のワークとを圧接する圧接工程と、
     を含む、シール方法。
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