JP2001199002A - 弾性ゴム被覆金属複合体及びその製造方法 - Google Patents
弾性ゴム被覆金属複合体及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電気・電子部品等のクッション材、パッキン
材、スペーサ、特に燃料電池のセパレータとして好適に
使用でき、特に製品が取り扱い易く、また生産効率に優
れたフッ素樹脂被覆金属複合体及びその製造方法を提供
する。 【解決手段】 金属薄板の少なくとも片面に、２５℃で
の粘度（ＪＩＳＫ−６３８１に準拠）が５０〜８００Ｐ
ａ・ｓの液状ゴムを吐出ノズルから吐出して特定形状の
弾性ゴム層を形成してなる弾性ゴム被覆金属複合体、及
び、金属薄板の少なくとも片面に近接して吐出ノズルを
設け、金属薄板と吐出ノズルを相対移動させながら、２
５℃での粘度（ＪＩＳＫ−６３８１に準拠）が５０〜８
００Ｐａ・ｓの液状ゴムを吐出ノズルから吐出し、つい
で硬化させて特定形状の弾性ゴム層を形成することを特
徴とする弾性ゴム被覆金属複合体の製造方法。
材、スペーサ、特に燃料電池のセパレータとして好適に
使用でき、特に製品が取り扱い易く、また生産効率に優
れたフッ素樹脂被覆金属複合体及びその製造方法を提供
する。 【解決手段】 金属薄板の少なくとも片面に、２５℃で
の粘度（ＪＩＳＫ−６３８１に準拠）が５０〜８００Ｐ
ａ・ｓの液状ゴムを吐出ノズルから吐出して特定形状の
弾性ゴム層を形成してなる弾性ゴム被覆金属複合体、及
び、金属薄板の少なくとも片面に近接して吐出ノズルを
設け、金属薄板と吐出ノズルを相対移動させながら、２
５℃での粘度（ＪＩＳＫ−６３８１に準拠）が５０〜８
００Ｐａ・ｓの液状ゴムを吐出ノズルから吐出し、つい
で硬化させて特定形状の弾性ゴム層を形成することを特
徴とする弾性ゴム被覆金属複合体の製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気・電子部品等
のクッション材、パッキン材、スペーサ、特に燃料電池
のセパレータとして好適に使用でき、特に製品が取扱い
易く、また生産効率に優れた弾性ゴム被覆金属複合体及
びその製造方法に関する。
のクッション材、パッキン材、スペーサ、特に燃料電池
のセパレータとして好適に使用でき、特に製品が取扱い
易く、また生産効率に優れた弾性ゴム被覆金属複合体及
びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】従来からフッ素ゴム等の弾
性ゴムは、耐熱性、電気的絶縁性、耐薬品性等の特性に
優れていることから、上記クッション材やスペーサ等の
各種用途に使用されている。上記の弾性ゴム単体からな
り、比較的肉厚の薄い薄膜のものを電気・電子部品等に
そのまま組み入れようとすると、薄膜上にシワが生じた
り、薄膜同志で密着し剥がしずらくなる等の作業性に問
題があった。そこで、このような問題点を解消するため
に弾性ゴム単体と非伸縮性の金属薄板と複合一体化した
積層体が知られている。
性ゴムは、耐熱性、電気的絶縁性、耐薬品性等の特性に
優れていることから、上記クッション材やスペーサ等の
各種用途に使用されている。上記の弾性ゴム単体からな
り、比較的肉厚の薄い薄膜のものを電気・電子部品等に
そのまま組み入れようとすると、薄膜上にシワが生じた
り、薄膜同志で密着し剥がしずらくなる等の作業性に問
題があった。そこで、このような問題点を解消するため
に弾性ゴム単体と非伸縮性の金属薄板と複合一体化した
積層体が知られている。
【０００３】上記複合一体化の方法としては、通常、金
属薄板の少なくとも片面に弾性ゴムシートを載置し、加
熱加圧する方法が行われているが、部分的に載置する場
合、位置合せが困難であったり、さらには金属薄板の表
面に凹凸があるものでは、均一に貼り合わせることが困
難という問題があった。
属薄板の少なくとも片面に弾性ゴムシートを載置し、加
熱加圧する方法が行われているが、部分的に載置する場
合、位置合せが困難であったり、さらには金属薄板の表
面に凹凸があるものでは、均一に貼り合わせることが困
難という問題があった。
【０００４】そこで、弾性ゴム層を射出成形法により形
成した金属複合体が提案されている。この方法は、ある
程度生産効率が改良できるが、射出成形法によるバリが
発生し正確な弾性ゴム層の形成が困難であり、また燃料
電池のセパレータの場合、得られるセパレータから不良
部分を取り換えたり取り除くことがやり難いという問題
があった。
成した金属複合体が提案されている。この方法は、ある
程度生産効率が改良できるが、射出成形法によるバリが
発生し正確な弾性ゴム層の形成が困難であり、また燃料
電池のセパレータの場合、得られるセパレータから不良
部分を取り換えたり取り除くことがやり難いという問題
があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述の問題点
を解消できる弾性ゴム被覆金属複合体及びその製造方法
を見出したものであり、その要旨とするところは、金属
薄板の少なくとも片面に、２５℃での粘度（ＪＩＳＫ−
６３８１に準拠）が５０〜８００Ｐａ・ｓの液状ゴムを
吐出ノズルから吐出して特定形状の弾性ゴム層を形成し
てなる弾性ゴム被覆金属複合体、及び、金属薄板の少な
くとも片面に近接して吐出ノズルを設け、金属薄板と吐
出ノズルを相対移動させながら、上記液状ゴムを吐出ノ
ズルから吐出し、ついで硬化させて特定形状の弾性ゴム
層を形成することを特徴とする弾性ゴム被覆金属複合体
の製造方法にある。
を解消できる弾性ゴム被覆金属複合体及びその製造方法
を見出したものであり、その要旨とするところは、金属
薄板の少なくとも片面に、２５℃での粘度（ＪＩＳＫ−
６３８１に準拠）が５０〜８００Ｐａ・ｓの液状ゴムを
吐出ノズルから吐出して特定形状の弾性ゴム層を形成し
てなる弾性ゴム被覆金属複合体、及び、金属薄板の少な
くとも片面に近接して吐出ノズルを設け、金属薄板と吐
出ノズルを相対移動させながら、上記液状ゴムを吐出ノ
ズルから吐出し、ついで硬化させて特定形状の弾性ゴム
層を形成することを特徴とする弾性ゴム被覆金属複合体
の製造方法にある。
【０００６】本発明で使用する液状ゴムは、室温で流動
を示すポリマーであって、適当な化学反応によって三次
元網目構造となり、通常の架橋ゴムと同様な物理特性を
有する。液状ゴムとしては最終用途に応じて適宜選択で
きるが、具体的には、ブタジエン−アクリロニトリル共
重合体等のポリジエン系、ポリイソブチレン等のポリオ
レフィン系、ポリオキシプロピレン等のポリエーテル
系、ポリオキシアルキレンジスルフィド等のポリスルフ
ィド系、及びフッ素系が例示できる。
を示すポリマーであって、適当な化学反応によって三次
元網目構造となり、通常の架橋ゴムと同様な物理特性を
有する。液状ゴムとしては最終用途に応じて適宜選択で
きるが、具体的には、ブタジエン−アクリロニトリル共
重合体等のポリジエン系、ポリイソブチレン等のポリオ
レフィン系、ポリオキシプロピレン等のポリエーテル
系、ポリオキシアルキレンジスルフィド等のポリスルフ
ィド系、及びフッ素系が例示できる。
【０００７】上記液状ゴムでは燃料電池のセパレータの
ように耐熱性を要求される用途では、フッ素系のもの
で、付加型液状フッ素樹脂で一液又は二液タイプのもの
が好適に使用できる。使用する液状ゴムでは未硬化の粘
度が５０〜８００Ｐａ・ｓ（２５℃）の樹脂を使用する
必要がある。粘度の測定方法はＪＩＳＫ−６３８１に準
拠し、単一円筒回転式粘度計により測定する。粘度が５
０Ｐａ・ｓ未満のものでは、吐出後流動により厚みが保
てず、８００Ｐａ・ｓを越えるものでは吐出が困難とな
り、また吐出後流動性が不足し接着面積の減少が起きる
という問題がある。さらに液状ゴムには、必要に応じて
微粉末シリカ、ケイそう土、カーボンブラック高熱伝導
性無機フィラー等の充填剤を添加してもよい。
ように耐熱性を要求される用途では、フッ素系のもの
で、付加型液状フッ素樹脂で一液又は二液タイプのもの
が好適に使用できる。使用する液状ゴムでは未硬化の粘
度が５０〜８００Ｐａ・ｓ（２５℃）の樹脂を使用する
必要がある。粘度の測定方法はＪＩＳＫ−６３８１に準
拠し、単一円筒回転式粘度計により測定する。粘度が５
０Ｐａ・ｓ未満のものでは、吐出後流動により厚みが保
てず、８００Ｐａ・ｓを越えるものでは吐出が困難とな
り、また吐出後流動性が不足し接着面積の減少が起きる
という問題がある。さらに液状ゴムには、必要に応じて
微粉末シリカ、ケイそう土、カーボンブラック高熱伝導
性無機フィラー等の充填剤を添加してもよい。
【０００８】なお、上記金属薄板の表面には、密着性の
点から各種プライマー層を設けることが好ましい。この
プライマー層はスプレー法やディッピング法等の通常の
方法により被覆すればよい。プライマー層の厚みは０．
０１μｍ〜５．０μｍの範囲であることが好ましく、
０．０１μｍ未満では、塗布厚さの調整が困難であり、
５．０μｍを越えるものでは、密着性の改良効果が少な
い。
点から各種プライマー層を設けることが好ましい。この
プライマー層はスプレー法やディッピング法等の通常の
方法により被覆すればよい。プライマー層の厚みは０．
０１μｍ〜５．０μｍの範囲であることが好ましく、
０．０１μｍ未満では、塗布厚さの調整が困難であり、
５．０μｍを越えるものでは、密着性の改良効果が少な
い。
【０００９】本発明の製造方法では上記液状ゴムを用
い、吐出ノズルを相対移動させながら吐出して弾性ゴム
層を形成することに特徴があり、移動速度としては５〜
１００ｍｍ／秒、吐出圧力としては５０〜１，０００ｋ
Ｐａの範囲で適宜決めて成形すればよい。吐出成形後の
弾性ゴム層の厚みは０．０５ｍｍ〜４．０ｍｍの範囲と
することが好ましく、０．０５ｍｍ未満では弾力効果が
出にくく、パッキング材としての利用性に劣り、４．０
ｍｍを超えるものでは燃焼電池、特に固体高分子型燃料
電池のセパレータ用としての用途では小型化しずらく、
またコスト高になり易い。
い、吐出ノズルを相対移動させながら吐出して弾性ゴム
層を形成することに特徴があり、移動速度としては５〜
１００ｍｍ／秒、吐出圧力としては５０〜１，０００ｋ
Ｐａの範囲で適宜決めて成形すればよい。吐出成形後の
弾性ゴム層の厚みは０．０５ｍｍ〜４．０ｍｍの範囲と
することが好ましく、０．０５ｍｍ未満では弾力効果が
出にくく、パッキング材としての利用性に劣り、４．０
ｍｍを超えるものでは燃焼電池、特に固体高分子型燃料
電池のセパレータ用としての用途では小型化しずらく、
またコスト高になり易い。
【００１０】さらに、吐出成形後の弾性ゴム層の硬度を
２０〜７０、好ましくは３０〜６０の範囲とすることが
好ましい。硬度の測定方法はＪＩＳＫ６３０１スプリン
グ式硬さ試験Ａ形に準拠して行なう。この硬度が２０未
満ではゴム反発力が低く初期シール力が足らずシール不
良を起こし、７０を超えると硬くなりすぎて弾力性に欠
ける傾向にある。
２０〜７０、好ましくは３０〜６０の範囲とすることが
好ましい。硬度の測定方法はＪＩＳＫ６３０１スプリン
グ式硬さ試験Ａ形に準拠して行なう。この硬度が２０未
満ではゴム反発力が低く初期シール力が足らずシール不
良を起こし、７０を超えると硬くなりすぎて弾力性に欠
ける傾向にある。
【００１１】本発明の金属複合体は電気・電子部品等の
クッション材、パッキン材、スペーサ、Ｏリング等に使
用できるが、特に燃料電池（固体高分子型燃料電池）の
セパレータの用途に好適に使用できる。このようなセパ
レータはより小型化が要求され、また多数のセパレータ
を重ね合わせて使用することから精度が優れ、生産性の
よいセパレータが要求されており、本発明の金属複合体
はこのような要求を満足することが容易である。
クッション材、パッキン材、スペーサ、Ｏリング等に使
用できるが、特に燃料電池（固体高分子型燃料電池）の
セパレータの用途に好適に使用できる。このようなセパ
レータはより小型化が要求され、また多数のセパレータ
を重ね合わせて使用することから精度が優れ、生産性の
よいセパレータが要求されており、本発明の金属複合体
はこのような要求を満足することが容易である。
【００１２】
【実施例】以下、実施例について説明するが、本発明は
これに限定されるものではない。 （実施例）プライマー処理（東芝シリコン（株）製「Ｘ
Ｐ８１−Ｂ００１６」）したステンレス鋼板（厚み１．
０ｍｍ）を可動ステージに載置し、容量５０ｃｃのシリ
ンジに脱泡した液状フッ素ゴムを充填した。ついで、３
軸ロボットを使ってシリンジ先端のノズルから液状フッ
素ゴムを吐出させ、特定形状に線状で移動することで鋼
板上に塗布しフッ素ゴム層を形成した。ノズルは内径
１．５ｍｍの針状ノズルを使い、吐出圧力４００ｋＰａ
で塗布を行った。上記の液状フッ素ゴムとしては信越化
学（株）製ＳＩＦＥＬ ３５１０を使用した。
これに限定されるものではない。 （実施例）プライマー処理（東芝シリコン（株）製「Ｘ
Ｐ８１−Ｂ００１６」）したステンレス鋼板（厚み１．
０ｍｍ）を可動ステージに載置し、容量５０ｃｃのシリ
ンジに脱泡した液状フッ素ゴムを充填した。ついで、３
軸ロボットを使ってシリンジ先端のノズルから液状フッ
素ゴムを吐出させ、特定形状に線状で移動することで鋼
板上に塗布しフッ素ゴム層を形成した。ノズルは内径
１．５ｍｍの針状ノズルを使い、吐出圧力４００ｋＰａ
で塗布を行った。上記の液状フッ素ゴムとしては信越化
学（株）製ＳＩＦＥＬ ３５１０を使用した。
【００１３】塗布後、乾燥炉内に載置し、１６０℃×２
分の加熱条件で硬化させ、燃料電池セパレータを得た。
得られた燃料電池セパレータではステンレス鋼板とフッ
素ゴム層との間の接着性が良好で剥離等がなく、またバ
リや気泡等の発生が見られず燃料電池セパレータとして
の性能上問題なかった。使用した液状フッ素ゴムの粘度
は２５℃で４００Ｐａ・ｓ、硬化後のフッ素ゴム層の硬
度は５０であった。
分の加熱条件で硬化させ、燃料電池セパレータを得た。
得られた燃料電池セパレータではステンレス鋼板とフッ
素ゴム層との間の接着性が良好で剥離等がなく、またバ
リや気泡等の発生が見られず燃料電池セパレータとして
の性能上問題なかった。使用した液状フッ素ゴムの粘度
は２５℃で４００Ｐａ・ｓ、硬化後のフッ素ゴム層の硬
度は５０であった。
【００１４】
【発明の効果】本発明の金属複合体及びその製造方法に
よれば、射出成形法で必要であったバリ除去が不要とな
り、また多数個取りも容易となり生産性が極めて良好で
ある。特に燃料電池のセパレータでは生産速度が著しく
短縮されるという利点がある。また、塗布パターンを変
更したい場合も射出成形法のように金型を製作する必要
がなくロボットのプログラム変更だけであらゆるパター
ンの弾性ゴム層が形成できるので低コストで変更可能で
ある。このように本発明の金属複合体の製造方法では、
上記金属複合体を正確かつ効率的に製造できるという利
点を有しており、得られる金属複合体は各種電気・電子
部品等のクッション材、パッキン材、スペーサ、特に燃
料電池（固体高分子型燃料電池）のセパレータとしての
利用性が大きい。
よれば、射出成形法で必要であったバリ除去が不要とな
り、また多数個取りも容易となり生産性が極めて良好で
ある。特に燃料電池のセパレータでは生産速度が著しく
短縮されるという利点がある。また、塗布パターンを変
更したい場合も射出成形法のように金型を製作する必要
がなくロボットのプログラム変更だけであらゆるパター
ンの弾性ゴム層が形成できるので低コストで変更可能で
ある。このように本発明の金属複合体の製造方法では、
上記金属複合体を正確かつ効率的に製造できるという利
点を有しており、得られる金属複合体は各種電気・電子
部品等のクッション材、パッキン材、スペーサ、特に燃
料電池（固体高分子型燃料電池）のセパレータとしての
利用性が大きい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F100 AB01A AK03B AK17B AK27 AK27J AK29 AK29B AK29J AK54B AK57B AN00B AN02 AN02J BA02 EA041 EH112 EH462 EJ082 GB41 JA06B JK07B JK12B JL02 JL05 JM01B YY00B 5H026 AA06 BB00 BB04 BB10 CX08 EE02 EE18 EE19 HH00 HH03 HH08
Claims (5)
- 【請求項１】 金属薄板の少なくとも片面に、２５℃で
の粘度（ＪＩＳＫ−６３８１に準拠）が５０〜８００Ｐ
ａ・ｓの液状ゴムを吐出ノズルから吐出して特定形状の
弾性ゴム層を形成してなる弾性ゴム被覆金属複合体。 - 【請求項２】 液状ゴムがポリジエン系、ポリオレフィ
ン系、ポリエーテル系、ポリスルフィド系、及び、フッ
素系から選ばれてなる請求項１記載の弾性ゴム被覆金属
複合体。 - 【請求項３】 金属薄板の少なくとも片面に近接して吐
出ノズルを設け、金属薄板と吐出ノズルを相対移動させ
ながら、２５℃での粘度（ＪＩＳＫ−６３８１に準拠）
が５０〜８００Ｐａ・ｓの液状ゴムを吐出ノズルから吐
出し、ついで硬化させて特定形状の弾性ゴム層を形成す
ることを特徴とする弾性ゴム被覆金属複合体の製造方
法。 - 【請求項４】 形成する弾性ゴム層の厚みが０．０５ｍ
ｍ〜４．０ｍｍで硬度（ＪＩＳＫ ６３０１スプリング
式硬さ試験Ａ形）が２０〜７０の範囲であることを特徴
とする請求項１乃至３記載の弾性ゴム被覆金属複合体又
はその製造方法。 - 【請求項５】 燃料電池のセパレータに用いることを特
徴とする請求項１乃至４記載の弾性ゴム被覆金属複合体
又はその製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000012443A JP2001199002A (ja) | 2000-01-21 | 2000-01-21 | 弾性ゴム被覆金属複合体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000012443A JP2001199002A (ja) | 2000-01-21 | 2000-01-21 | 弾性ゴム被覆金属複合体及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001199002A true JP2001199002A (ja) | 2001-07-24 |
Family
ID=18540157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000012443A Pending JP2001199002A (ja) | 2000-01-21 | 2000-01-21 | 弾性ゴム被覆金属複合体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001199002A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6713205B2 (en) | 2001-04-17 | 2004-03-30 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Sealing material for solid polymer fuel cell separator |
| US6780535B2 (en) | 2001-11-12 | 2004-08-24 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Polymer electrolyte fuel-cell separator sealing rubber composition |
| US6875534B2 (en) | 2001-06-22 | 2005-04-05 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Polymer electrolyte fuel-cell separator sealing rubber composition |
| US7087338B2 (en) | 2002-02-28 | 2006-08-08 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Polymer electrolyte fuel-cell separator sealing rubber composition |
| JP2007511045A (ja) * | 2003-11-07 | 2007-04-26 | ゼネラル・モーターズ・コーポレーション | スプリングシールを有した一体型バイポーラプレート |
| US7482403B2 (en) | 2001-04-13 | 2009-01-27 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Sealing material for polymer electrolyte fuel-cell separator |
| KR100921278B1 (ko) * | 2007-12-11 | 2009-10-09 | 현대자동차주식회사 | 불소고무 코팅판 및 그 제조방법 |
-
2000
- 2000-01-21 JP JP2000012443A patent/JP2001199002A/ja active Pending
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