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JP2002367620A - Manufacturing method of fuel cell separator - Google Patents

Manufacturing method of fuel cell separator

Info

Publication number
JP2002367620A
JP2002367620A JP2002091815A JP2002091815A JP2002367620A JP 2002367620 A JP2002367620 A JP 2002367620A JP 2002091815 A JP2002091815 A JP 2002091815A JP 2002091815 A JP2002091815 A JP 2002091815A JP 2002367620 A JP2002367620 A JP 2002367620A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel cell
heating
pressure
binder
molding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002091815A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shoichi Hashiguchi
正一 橋口
Mitsuo Suzuki
光雄 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
Priority to JP2002091815A priority Critical patent/JP2002367620A/en
Publication of JP2002367620A publication Critical patent/JP2002367620A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 炭素質粉末と結着材との混合原料を加熱、加
圧成形して燃料電池用セパレータを製造するに当たり、
得られるセパレータの品質や機能性を損なうことなく、
加圧成形機の占有時間を短縮して燃料電池用セパレータ
を効率的に大量生産する。 【解決手段】 炭素質粉末と結着材との混合原料を加熱
炉にて加熱した後、該混合原料を加圧成形機に導入して
加圧成形する燃料電池用セパレータの製造方法。
(57) [Problem] To produce a fuel cell separator by heating and pressing a mixed raw material of a carbonaceous powder and a binder.
Without impairing the quality and functionality of the resulting separator,
Shorten the occupation time of the press molding machine and efficiently mass produce fuel cell separators. SOLUTION: The mixed material of the carbonaceous powder and the binder is heated in a heating furnace, and then the mixed material is introduced into a pressure molding machine to form a separator for a fuel cell.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池用セパレ
ータの製造方法に関する。詳しくは、炭素質粉末と結着
材とを混合して加熱し、加圧成形することにより燃料電
池用セパレータを高い生産性で製造する方法に関する。
The present invention relates to a method for manufacturing a fuel cell separator. More specifically, the present invention relates to a method for producing a fuel cell separator with high productivity by mixing a carbonaceous powder and a binder, heating the mixture, and pressing the mixture.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、資源問題や環境問題等に応えた発
電システムとして、水素と酸素の反応を利用した燃料電
池が注目され、様々な分野での実用化が検討されてい
る。燃料電池の基本構造は、電解質を多孔質正負電極板
で挟み、その両外側に、ガスバリア性、導電性の板状セ
パレータを設けたセルを数十〜数百セル積層させた構造
であり、代表的には、水素及び空気等の反応ガス流路と
しての溝を、各正負電極板のセパレータ側表面に刻設し
たリブ付電極方式と、この溝を各セパレータの表面に刻
設したリブ付セパレータ方式等がある。
2. Description of the Related Art In recent years, fuel cells utilizing the reaction between hydrogen and oxygen have attracted attention as power generation systems that respond to resource problems and environmental problems, and their practical use in various fields is being studied. The basic structure of a fuel cell is a structure in which dozens to hundreds of cells, each having an electrolyte sandwiched between porous positive and negative electrode plates and gas barrier properties and a conductive plate separator provided on both outer sides thereof, are stacked. Specifically, a ribbed electrode system in which grooves as reaction gas flow paths for hydrogen, air, etc. are engraved on the separator side surface of each positive and negative electrode plate, and a ribbed separator in which this groove is engraved on the surface of each separator There are methods.

【0003】このような燃料電池に用いられるセパレー
タは、一般に、炭素質粉末を結着材と混合して加熱下に
加圧成形することにより製造されている。具体的には、
炭素質粉末と結着材との混合原料を成形金型に充填した
後、加圧成形機に導入し、加圧成形機内で加熱、加圧
し、成形物が硬化するまで冷却してから除圧する。加圧
成形機には、一般に加熱手段が備わっていることから、
この加熱、加圧、冷却、除圧の一連の操作は加圧成形機
内で行われ、型抜きは加圧成形機外で行われている。即
ち、従来においては、厚さ1〜数10mm程度の薄板状
で、場合によってはリブを設けた燃料電池用セパレータ
を、そりや膨れなどの変形を防止して良好な成形を行
い、更には形状精度の高いリブを形成するために、加
熱、加圧成形、冷却、除圧までの一連の操作は加圧成形
機内で行われているのが常識的であった。
A separator used in such a fuel cell is generally manufactured by mixing a carbonaceous powder with a binder and press-molding the mixture under heating. In particular,
After filling the molding material with the mixed raw material of the carbonaceous powder and the binder, the mixture is introduced into a pressure molding machine, heated and pressed in the pressure molding machine, cooled until the molded product is hardened, and then depressurized. . Since a pressure molding machine is generally provided with a heating means,
A series of operations of heating, pressurizing, cooling, and depressurizing are performed in the press forming machine, and the die cutting is performed outside the press forming machine. That is, in the related art, a fuel cell separator having a thickness of about 1 to several tens of mm and provided with ribs in some cases is preferably formed by preventing deformation such as warpage or swelling, and further forming In order to form a highly accurate rib, it was common sense that a series of operations from heating, pressing, cooling, and depressurization were performed in a pressing machine.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、加熱、
加圧成形、冷却、除圧の一連の操作を加圧成形機内で行
う従来の方法では、この一連の操作中加圧成形機を占有
することになり、特に、量産化にあたっての生産性は著
しく低下してしまう。
However, heating,
In the conventional method in which a series of operations of press molding, cooling, and depressurization are performed in the press molding machine, the press molding machine is occupied during the series of operations, and particularly, productivity in mass production is remarkable. Will drop.

【0005】本発明は上記従来の問題点を解決し、炭素
質粉末と結着材との混合原料を加熱、加圧成形して燃料
電池用セパレータを製造するに当たり、得られるセパレ
ータの品質や機能性を損なうことなく、加圧成形機の占
有時間を短縮して、燃料電池用セパレータを効率的に製
造することができ、燃料電池用セパレータの量産化に好
適な燃料電池用セパレータの製造方法を提供することを
目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and heats and press-forms a mixed material of a carbonaceous powder and a binder to produce a separator for a fuel cell. The fuel cell separator can be efficiently manufactured without reducing the occupation time of the pressure molding machine without impairing the performance, and a method for manufacturing a fuel cell separator suitable for mass production of the fuel cell separator is provided. The purpose is to provide.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の燃料電池用セパ
レータの製造方法は、炭素質粉末と結着材との混合原料
を加熱、加圧成形して燃料電池用セパレータを製造する
方法において、該混合原料を加熱炉にて加熱した後、加
圧成形機に導入して加圧成形することを特徴とする。
A method of manufacturing a fuel cell separator according to the present invention is directed to a method of manufacturing a fuel cell separator by heating and pressing a mixed raw material of a carbonaceous powder and a binder. After the mixed raw material is heated in a heating furnace, the mixed raw material is introduced into a pressure molding machine and subjected to pressure molding.

【0007】即ち、本発明者らは、炭素質粉末と結着材
との混合原料を加熱、加圧成形して燃料電池用セパレー
タを製造するに当たり、これまで、常識的に加圧成形機
内で行われていた該混合原料の加熱を、敢えて、加熱炉
にて加熱し、加圧成形機に導入して加圧成形すること
で、加圧成形機の占有時間を短縮して、燃料電池用セパ
レータを効率的に製造することができ、燃料電池用セパ
レータの量産化に好適な燃料電池用セパレータの製造方
法を提供することができることを見出し、本発明を完成
させた。
That is, the present inventors have conventionally used common sense in a pressure molding machine to manufacture a fuel cell separator by heating and pressure molding a mixed material of carbonaceous powder and a binder. The heating of the mixed raw material, which has been performed, is intentionally heated in a heating furnace, and introduced into a pressure molding machine to perform pressure molding. The present inventors have found that a separator can be efficiently manufactured and a method for manufacturing a fuel cell separator suitable for mass production of a fuel cell separator can be provided, and the present invention has been completed.

【0008】本発明では、加圧成形機とは別の加熱炉で
混合原料を加熱し、その後この加熱した混合原料を加圧
成形機に導入して加圧成形するため、加熱に要する加圧
成形機の占有時間を短縮することができる。このため、
加圧成形機の回転効率が高まり、燃料電池用セパレータ
を効率的に大量生産することが可能となる。なお、この
ように加圧成形機とは別の加熱炉で加熱を行った後加圧
成形機で加圧成形を行っても、得られるセパレータの品
質や機能性が損なわれることはなく、所期の性能を有す
るセパレータを効率的に大量生産することができる。
[0008] In the present invention, the mixed raw material is heated in a heating furnace separate from the pressure molding machine, and then the heated mixed raw material is introduced into the pressure molding machine for pressure molding. The occupation time of the molding machine can be reduced. For this reason,
The rotation efficiency of the pressure molding machine is increased, and the fuel cell separator can be efficiently mass-produced. Even if heating is performed in a heating furnace separate from the pressure molding machine and then subjected to pressure molding with the pressure molding machine, the quality and functionality of the obtained separator are not impaired. It is possible to efficiently mass-produce the separator having the expected performance.

【0009】本発明において、加圧成形前の加熱は、結
着材のガラス転移点(Tg)以上の温度で行うことが好
ましく、また、結着材の分解によるガス発生による成形
体の割れ、ふくれ、変形を低減させるために、結着材の
分解点よりも低い温度で行うことが好ましい。ただし、
加熱時に混合原料を成形金型に充填していない場合に
は、ハンドリング性の問題から、結着材のガラス転移点
(Tg)よりも低い温度で加熱することが好ましい。こ
の加熱工程は、混合原料を連続的に前記加熱炉に送り込
み、連続的に行うことが好ましい。
In the present invention, the heating before the pressure molding is preferably performed at a temperature equal to or higher than the glass transition point (Tg) of the binder. In order to reduce blistering and deformation, it is preferable to perform the treatment at a temperature lower than the decomposition point of the binder. However,
When the mixed raw material is not filled in the molding die at the time of heating, it is preferable to heat at a temperature lower than the glass transition point (Tg) of the binder from the viewpoint of handling properties. This heating step is preferably carried out continuously by continuously feeding the mixed raw material to the heating furnace.

【0010】また、加圧成形後、除圧し、その後型抜き
する際、加圧成形後から型抜きまでの間の任意の工程で
冷却を行い、結着材のガラス転移点(Tg)よりも低い
温度で型抜きを行うことが好ましい。
In addition, when the pressure is released after the pressure molding, and then the die is released, cooling is performed in an optional step between the time after the pressure molding and the release of the die, so that the glass transition point (Tg) of the binder is lower than the glass transition point (Tg). It is preferable to perform the die cutting at a low temperature.

【0011】この場合において、除圧後の結着材のガラ
ス転移点(Tg)よりも低い温度への冷却を、連続的に
行うことが好ましい。
In this case, it is preferable to continuously cool the binder to a temperature lower than the glass transition point (Tg) of the binder after depressurization.

【0012】また、本発明では、加熱、加圧成形、除
圧、冷却、型抜きの各工程に連続的に混合原料を供給し
てセパレータを連続的に製造することが、生産性を向上
させる上でより好ましい。
Further, in the present invention, productivity is improved by continuously supplying a mixed raw material to each of the steps of heating, pressure forming, depressurizing, cooling, and die cutting to continuously produce a separator. More preferred above.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下に本発明の燃料電池用セパレ
ータの製造方法の実施の形態を詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the method for producing a fuel cell separator of the present invention will be described in detail.

【0014】本発明の方法においては、まず炭素質粉末
と結着材とを混合して混合原料を製造する。
In the method of the present invention, first, a carbonaceous powder and a binder are mixed to produce a mixed raw material.

【0015】炭素質粉末としては、通常、黒鉛粉末が用
いられる。この黒鉛粉末としては特に制限はなく、鱗片
状、粒状、塊状、土状等の天然黒鉛、石油コークスやピ
ッチコークス等を主原料に、混捏、成形、焼成、黒鉛化
により製造された塊状等の人造黒鉛等を、必要に応じて
粉砕したもの、その他膨張黒鉛などを用いることができ
る。
As the carbonaceous powder, graphite powder is usually used. There is no particular limitation on the graphite powder, and flaky, granular, massive, earth-like natural graphite, petroleum coke, pitch coke, and the like are used as main raw materials, and kneading, molding, firing, and masses produced by graphitization are included. Artificial graphite or the like may be pulverized as necessary, or expanded graphite or the like.

【0016】黒鉛粉末等の炭素質粉末は、導電性、電池
性能等の点から、灰分含有量が1重量%以下、特に0.
5重量%以下であるものが好ましい。また、アルカリ金
属、アルカリ土類金属、遷移金属の含有量は500pp
m以下、特に100ppm以下であるものが好ましい。
Carbonaceous powders such as graphite powders have an ash content of 1% by weight or less, especially 0.1% by weight, from the viewpoint of conductivity, battery performance and the like.
It is preferably at most 5% by weight. The content of alkali metal, alkaline earth metal and transition metal is 500 pp.
It is preferably at most m, especially at most 100 ppm.

【0017】また、炭素質粉末中の揮発分は、セパレー
タの表面平滑性、電池性能等の点から、2重量%以下、
特に1重量%以下であることが好ましい。また、固定炭
素は98重量%以上のものが好ましく、99重量%以上
のものが特に好ましい。
The volatile matter in the carbonaceous powder is 2% by weight or less from the viewpoint of the surface smoothness of the separator and the battery performance.
In particular, it is preferably at most 1% by weight. The fixed carbon is preferably 98% by weight or more, particularly preferably 99% by weight or more.

【0018】炭素質粉末の粒径は、セパレータ性能等の
面から、最大粒径が1000μm以下が好ましく、50
0μm以下が更に好ましく、300μm以下が特に好ま
しい。ただし、セパレータの成形性及び性能等の面か
ら、微粉を含まない方が好ましく、従って、平均粒径と
しては1〜100μm、特に3〜70μm、とりわけ5
〜50μmであることが好ましい。
The particle size of the carbonaceous powder is preferably such that the maximum particle size is 1000 μm or less from the viewpoint of separator performance and the like.
0 μm or less is more preferable, and 300 μm or less is particularly preferable. However, from the viewpoints of moldability and performance of the separator, it is preferable not to include fine powder. Therefore, the average particle size is 1 to 100 μm, particularly 3 to 70 μm, and particularly preferably 5 to 70 μm.
It is preferably from 50 μm to 50 μm.

【0019】一方、結着材としては、特に限定されず、
熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等の樹脂、ゴム類、熱可塑
性エラストマー、及びそれらの混合物等が用いられる。
On the other hand, the binder is not particularly limited.
Resins such as thermoplastic resins and thermosetting resins, rubbers, thermoplastic elastomers, and mixtures thereof are used.

【0020】結着材として用いる熱可塑性樹脂として
は、飽和ポリエステル樹脂、スチレン−アクリル樹脂、
スチレン樹脂、ABS樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカー
ボネート樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリ塩化ビニル樹
脂、ポリオレフィン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹
脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリビニルブチ
ラール樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂、フェノキシ樹
脂、ウレタン樹脂、これらの樹脂のブロック共重合体、
及びこれらの混合物等が挙げられる。
As the thermoplastic resin used as the binder, saturated polyester resin, styrene-acryl resin,
Styrene resin, ABS resin, polyamide resin, polycarbonate resin, polysulfone resin, polyvinyl chloride resin, polyolefin resin, polyphenylene ether resin, polyphenylene sulfide resin, polyvinyl butyral resin, acrylic resin, fluorine resin, phenoxy resin, urethane resin, and these resins Block copolymer,
And mixtures thereof.

【0021】熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、
エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹
脂、ユリア樹脂、ジアリルフタレート樹脂、及びこれら
の混合物等が挙げられる。なお、フェノール樹脂として
は、ノボラック樹脂、レゾール樹脂、及びそれらの変性
樹脂、例えば、ゴム変性フェノール樹脂等のいずれでも
良い。
As the thermosetting resin, a phenol resin,
Examples include epoxy resins, unsaturated polyester resins, melamine resins, urea resins, diallyl phthalate resins, and mixtures thereof. The phenol resin may be any of a novolak resin, a resol resin, and a modified resin thereof, for example, a rubber-modified phenol resin.

【0022】上記ゴム変性フェノール樹脂とは、未加硫
ゴムとフェノール樹脂とを反応させることにより得るこ
とができるもので、ここで未加硫ゴムとしては、フッ素
ゴム、シリコーンゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴ
ム、ニトリルゴム、ニトリルクロロプレンゴム、塩素化
ブチルゴム、塩素化ポリエチレン、エピクロルヒドリン
−エチレンオキサイドゴム、エピクロルヒドリン−エチ
レンオキサイド−アクリルグリシジエーテル3次元共重
合体、ウレタンゴム、アクリルゴム、エチレン−プロピ
レンゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴム、天然ゴム等
より選ばれた1種類、又は2種類以上の混合物或いは共
重合反応物を挙げることができる。
The above rubber-modified phenolic resin can be obtained by reacting an unvulcanized rubber with a phenolic resin. Examples of the unvulcanized rubber include fluorine rubber, silicone rubber, butyl rubber, and chloroprene rubber. , Nitrile rubber, nitrile chloroprene rubber, chlorinated butyl rubber, chlorinated polyethylene, epichlorohydrin-ethylene oxide rubber, epichlorohydrin-ethylene oxide-acryl glycidyl ether three-dimensional copolymer, urethane rubber, acrylic rubber, ethylene-propylene rubber, styrene rubber , Butadiene rubber, natural rubber, etc., or a mixture of two or more thereof or a copolymerized reaction product.

【0023】ノボラック樹脂は、例えば、フェノール、
o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、
2,5−キシレノール、3,5−キシレノール、o−エ
チルフェノール、m−エチルフェノール、p−エチルフ
ェノール、プロピルフェノール、n−ブチルフェノー
ル、tert−ブチルフェノール、1−ナフトール、2
−ナフトール、4,4’−ビフェニルジオール、ビスフ
ェノールA、ピロカテコール、レゾルシノール、ハイド
ロキノン、ピロガロール、1,2,4−ベンゼントリオ
ール、フロログリシノール等のフェノール類の少なくと
も1種を、酸触媒下、例えば、ホルムアルデヒド、アセ
トアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ベンズアルデヒ
ド、フルフラール等のアルデヒド類、又はアセトン、メ
チルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン
類、の少なくとも1種と重縮合させた樹脂であり、ま
た、レゾール樹脂は、ノボラック樹脂の重縮合における
酸触媒に代えて、アルカリ触媒を用いる以外は同様にし
て重縮合させた樹脂である。
The novolak resin is, for example, phenol,
o-cresol, m-cresol, p-cresol,
2,5-xylenol, 3,5-xylenol, o-ethylphenol, m-ethylphenol, p-ethylphenol, propylphenol, n-butylphenol, tert-butylphenol, 1-naphthol, 2
-At least one phenol such as naphthol, 4,4'-biphenyldiol, bisphenol A, pyrocatechol, resorcinol, hydroquinone, pyrogallol, 1,2,4-benzenetriol, phloroglicinol, etc. under an acid catalyst, Is a resin polycondensed with at least one of aldehydes such as formaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, benzaldehyde and furfural, or ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, and a resol resin is a novolak resin. Is a resin that has been polycondensed in the same manner except that an alkali catalyst is used in place of the acid catalyst in the polycondensation.

【0024】フェノール樹脂のうち、ノボラック樹脂を
用いた場合は、硬化剤を用いたときに、またレゾール樹
脂を用いた場合は、硬化剤を用いずに硬化反応が生じ、
硬化物となる。従って、フェノール樹脂としてノボラッ
ク樹脂を用いる場合には、硬化剤を用いてセパレータの
加圧成形時に硬化させるのが望ましい。硬化剤として
は、例えば、ヘキサメチレンテトラミン、及び官能基と
してメチロール基、アルコキシメチル基、アセトキシメ
チル基等を少なくとも2個有するアミノ化合物、具体的
には、メトキシメチル化メラミン等のメラミン誘導体、
レゾール樹脂等が挙げられる。なお、これらの硬化剤
は、ノボラック樹脂との合計量に対して、通常、5〜1
0重量%の割合で用いられる。
Among the phenolic resins, when a novolak resin is used, a curing reaction occurs when a curing agent is used, and when a resol resin is used, a curing reaction occurs without using a curing agent,
It becomes a cured product. Therefore, when a novolak resin is used as the phenol resin, it is desirable to use a curing agent to cure the separator during pressure molding. As the curing agent, for example, hexamethylenetetramine, and an amino compound having at least two methylol groups, alkoxymethyl groups, acetoxymethyl groups and the like as functional groups, specifically, melamine derivatives such as methoxymethylated melamine,
Resol resins and the like. In addition, these hardening | curing agents are 5 to 1 normally with respect to the total amount with a novolak resin.
0% by weight is used.

【0025】ゴム類及び熱可塑性エラストマーとして
は、天然ゴム(イソプレンゴム)、合成ゴム、スチレン
系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラスト
マー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミ
ド系熱可塑性エラストマー、ポリオレフィン系熱可塑性
エラストマー、及びこれらの混合物等が挙げられ、例え
ば、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴ
ム、スチレンブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジ
エンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、エチ
レンブテンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、ケイ素ゴ
ム、スチレンイソプレンブロック共重合体及びその水素
添加誘導体、スチレンブタジエンブロック共重合体及び
その水素添加誘導体、スチレンブチレンブロック共重合
体、ポリエーテルエステルブロック共重合体、ポリエス
テルエステルブロック共重合体、ポリエーテルブロック
アミド共重合体、及びこれらの混合物等が挙げられる。
前記したゴムは、架橋剤により成形時に架橋させてもよ
く、架橋剤としては、硫黄、過酸化物等の加硫剤が用い
られるが、過酸化物が好ましい。
The rubbers and thermoplastic elastomers include natural rubber (isoprene rubber), synthetic rubber, styrene-based thermoplastic elastomer, urethane-based thermoplastic elastomer, polyester-based thermoplastic elastomer, polyamide-based thermoplastic elastomer, and polyolefin-based thermoplastic elastomer. Elastomers, and mixtures thereof, for example, butadiene rubber, isoprene rubber, chloroprene rubber, styrene butadiene rubber, acrylonitrile butadiene rubber, butyl rubber, ethylene propylene rubber, ethylene butene rubber, urethane rubber, fluorine rubber, silicon rubber, styrene Isoprene block copolymer and its hydrogenated derivative, styrene butadiene block copolymer and its hydrogenated derivative, styrene butylene block copolymer, polyether ether Ether block copolymer, a polyester ester block copolymer, polyether block amide copolymers, and mixtures thereof.
The rubber may be crosslinked at the time of molding with a crosslinking agent. As the crosslinking agent, a vulcanizing agent such as sulfur or a peroxide is used, and a peroxide is preferred.

【0026】硬化剤を添加した熱可塑性樹脂、熱可塑性
エラストマーや加硫剤を添加したゴムを結着材とする場
合においては、硬化剤、架橋剤(加硫剤)により架橋反
応が生じ、硬化物となる。
When a thermoplastic resin, a thermoplastic elastomer or a rubber to which a vulcanizing agent is added as a binder is used as a binder, a cross-linking reaction is caused by the curing agent and a cross-linking agent (vulcanizing agent), and Things.

【0027】上記のうち、結着材としては、熱硬化性樹
脂の中ではフェノール樹脂、熱可塑性樹脂の中ではポリ
オレフィン樹脂、ゴム類の中ではエチレンプロピレンゴ
ム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブチル
ゴム、熱可塑性エラストマーの中ではスチレンブタジエ
ンブロック共重合体の水素添加誘導体が好ましく、中で
も、加熱、加圧成形条件下で分解ガスの発生などにより
成形物中に欠陥を生じないもの、例えば、加熱減量(窒
素ガス雰囲気下で5℃/minの昇温速度で室温から1
50℃まで加熱したときの50〜150℃の間での重量
減量)が2重量%以下となるものを選択するのが好まし
く、例えば、熱可塑性樹脂、ゴム類、熱可塑性エラスト
マー、或いはそれらの混合物が好ましい。
Among the above, the binder is a phenol resin among thermosetting resins, a polyolefin resin among thermoplastic resins, an ethylene propylene rubber, an isoprene rubber, a styrene butadiene rubber, a butyl rubber among rubbers. Among the thermoplastic elastomers, a hydrogenated derivative of a styrene-butadiene block copolymer is preferable. Among them, those which do not cause defects in a molded product due to generation of a decomposition gas under heating and pressure molding conditions, for example, heating loss ( In a nitrogen gas atmosphere, the temperature is raised from room temperature to 5 ° C / min.
It is preferable to select a material having a weight loss of 50% to 150 ° C. when heated to 50 ° C.) of 2% by weight or less, for example, a thermoplastic resin, a rubber, a thermoplastic elastomer, or a mixture thereof. Is preferred.

【0028】結着材の粒径は、炭素質粉末の粒径と同程
度、もしくは同程度以下が好ましく、炭素質粉末の粒径
に対して、0.5〜1.2倍、好ましくは0.6〜1.
1倍、より好ましくは0.7〜1.0倍の粒径である。
ただし、結着材の粒径が小さすぎると、炭素質粉末や結
着材の間に空気が含まれて嵩高くなるため、1μm以上
が好ましい。
The particle size of the binder is preferably equal to or less than the particle size of the carbonaceous powder, and is 0.5 to 1.2 times, preferably 0, times the particle size of the carbonaceous powder. .6-1.
The particle size is 1 times, more preferably 0.7 to 1.0 times.
However, if the particle size of the binder is too small, air is included between the carbonaceous powder and the binder, and the binder becomes bulky.

【0029】炭素質粉末と結着材の混合は、これらに更
に必要に応じて硬化剤、架橋剤(加硫剤)等を加えて、
タンブラーブレンダー、リボンブレンダー、V型ブレン
ダー、ヘンシェルミキサー、高速ミキサー、公自転型ミ
キサー(例えば、プラネタリーミキサー)等の混合機に
より均一に混合するか、一軸又は二軸押し出し機、ロー
ル、バンバリーミキサー、ニーダー、ブラベンダー等の
混練機により、混合、混練することにより行われる。
The mixing of the carbonaceous powder and the binder is carried out by further adding a curing agent, a cross-linking agent (vulcanizing agent) and the like as necessary.
Tumble blender, ribbon blender, V-type blender, Henschel mixer, high-speed mixer, revolving mixer (for example, planetary mixer) or the like, or uniformly mixed, or single- or twin-screw extruder, roll, Banbury mixer, This is performed by mixing and kneading with a kneading machine such as a kneader or Brabender.

【0030】この混合時に、通常、300℃以下程度で
加熱したり、炭素質粉末を予め有機溶剤や水性媒体で湿
潤させておくことで炭素質粉末と結着材とをより一層均
一に混合することができ、より均一な性状のセパレータ
を製造することができ好ましい。また、同様の理由か
ら、結着材は有機溶剤や水性媒体の溶液や分散液として
混合することが好ましい。
During this mixing, the carbonaceous powder and the binder are mixed more uniformly by heating at about 300 ° C. or lower, or by previously wetting the carbonaceous powder with an organic solvent or an aqueous medium. This is preferable because a separator having more uniform properties can be produced. For the same reason, the binder is preferably mixed as a solution or dispersion of an organic solvent or an aqueous medium.

【0031】炭素質粉末の湿潤及び結着材の溶液又は分
散液化に用いられる有機溶剤としては、例えば、ブタ
ン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等のアル
カン類、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプ
タン、シクロオクタン等のシクロアルカン類、メタノー
ル、エタノール、プロパノール、ブタノール、アミルア
ルコール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノー
ル、デカノール、ウンデカノール、ジアセトンアルコー
ル、フルフリルアルコール、ベンジルアルコール等のア
ルコール類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブ
チルセロソルブ、メチルセロソルブアセテート、エチル
セロソルブアセテート等のセロソルブ類、プロピレング
リコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモ
ノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエ
ーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセ
テート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセ
テート、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセ
テート、ジプロピレングリコールジメチルエーテル等の
プロピレングリコール類、アセトン、メチルアミノケト
ン、シクロヘキサノン、アセトフェノン等のケトン類、
ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル類、酢酸
ブチル、酢酸アミル、酪酸エチル、酪酸ブチル、ジエチ
ルオキサレート、ピルビン酸エチル、エチル−2−ヒド
ロキシブチレート、エチルアセトアセテート、乳酸メチ
ル、乳酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル等の
エステル類、クロロホルム、塩化メチレン、テトラクロ
ロエタン等のハロゲン化炭化水素類、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン、フェノール、クレゾール等の芳香族炭化
水素類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミ
ド、N−メチルピロリドン等の高極性溶剤等が挙げられ
る。
Examples of the organic solvent used for wetting the carbonaceous powder and liquefying the solution or dispersion of the binder include alkanes such as butane, pentane, hexane, heptane and octane, cyclopentane, cyclohexane, cycloheptane and cyclohexane. Cycloalkanes such as octane, methanol, ethanol, propanol, butanol, amyl alcohol, hexanol, heptanol, octanol, decanol, undecanol, diacetone alcohol, furfuryl alcohol, alcohols such as benzyl alcohol, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve , Methyl cellosolve acetate, cellosolves such as ethyl cellosolve acetate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, Propylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monobutyl ether acetate, propylene glycol and dipropylene glycol dimethyl ether, acetone, methyl amino ketone, cyclohexanone, ketones acetophenone,
Ethers such as dioxane and tetrahydrofuran, butyl acetate, amyl acetate, ethyl butyrate, butyl butyrate, diethyl oxalate, ethyl pyruvate, ethyl-2-hydroxybutyrate, ethyl acetoacetate, methyl lactate, ethyl lactate, 3-methoxypropion Esters such as methyl acid, halogenated hydrocarbons such as chloroform, methylene chloride and tetrachloroethane, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, phenol, cresol, dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, etc. And the like.

【0032】このうち、結着材に用いる有機溶剤として
は、結着材を溶解させるものが好ましく、溶解度指数が
結着材と近似するものが好ましい。例えば、フェノール
樹脂等の熱硬化性樹脂に対してはアルコール類が、ポリ
オレフィン樹脂等の熱可塑性樹脂、及びゴム、熱可塑性
エラストマーに対しては芳香族炭化水素類が、それぞれ
好ましい。
Among these, the organic solvent used for the binder is preferably one that dissolves the binder, and one that has a solubility index similar to that of the binder. For example, an alcohol is preferable for a thermosetting resin such as a phenol resin, and an aromatic hydrocarbon is preferable for a thermoplastic resin such as a polyolefin resin and a rubber and a thermoplastic elastomer.

【0033】一方、水性媒体としては、特に制限はない
が、通常水が用いられる。
On the other hand, the aqueous medium is not particularly limited, but water is usually used.

【0034】また、前記有機溶剤と水性媒体の混合物を
用いることもできる。この場合、混合比率は任意でよい
が、通常、1/100〜100/1程度である。
Also, a mixture of the above-mentioned organic solvent and an aqueous medium can be used. In this case, the mixing ratio may be arbitrary, but is usually about 1/100 to 100/1.

【0035】特に、炭素質粉末を湿潤させる有機溶剤
と、結着材の溶液或いは分散液化に用いる有機溶剤と
を、共沸性を有するものとするのが好ましく、同一の有
機溶剤又は水性媒体とするのが特に好ましい。
In particular, it is preferable that the organic solvent for wetting the carbonaceous powder and the organic solvent used for the solution or dispersion of the binder have an azeotropic property. It is particularly preferred that

【0036】炭素質粉末を湿潤させるための有機溶剤や
水性媒体の使用量は、炭素質粉末100重量部に対して
1〜300重量部とするのが好ましく、また、結着材の
溶液或いは分散液における結着材の濃度は1〜90重量
%とするのが好ましい。
The amount of the organic solvent or aqueous medium used to wet the carbonaceous powder is preferably 1 to 300 parts by weight based on 100 parts by weight of the carbonaceous powder. The concentration of the binder in the liquid is preferably 1 to 90% by weight.

【0037】なお、前記結着材の硬化剤や架橋剤(加硫
剤)を用いる場合、これらの硬化剤、架橋剤(加硫剤)
を結着材、又はその有機溶剤や水性媒体の溶液或いは分
散液に混合する方法、炭素質粉末又はその湿潤物に混合
する方法、有機溶剤の溶液或いは分散液或いは湿潤物と
して混合する方法等のいずれの方法によっても良いが、
炭素質粉末の湿潤物に混合して用いるのが好ましい。
When a curing agent or a cross-linking agent (vulcanizing agent) for the binder is used, the curing agent or the cross-linking agent (vulcanizing agent) is used.
Such as a method of mixing with a binder or a solution or dispersion of an organic solvent or an aqueous medium thereof, a method of mixing with a carbonaceous powder or a wet substance thereof, and a method of mixing as a solution or dispersion or a wet substance of an organic solvent. Either way is fine,
It is preferable to use it by mixing it with a wet carbonaceous powder.

【0038】結着材の使用量は、炭素質粉末100重量
部に対して1〜60重量部とするのが好ましく、1〜3
0重量部とするのが更に好ましい。特に結着材として熱
硬化性樹脂を用いる場合は、炭素質粉末100重量部に
対して5〜30重量部とし、熱可塑性樹脂、ゴム、熱可
塑性エラストマーを用いる場合は、炭素質粉末100重
量部に対して1〜20重量部とするのが好ましい。結着
材の使用量が上記範囲未満では、得られるセパレータの
機械的強度等が劣る傾向となり、上記範囲を超えるとセ
パレータの導電性等の性能が損なわれる傾向となる。
The binder is preferably used in an amount of 1 to 60 parts by weight based on 100 parts by weight of the carbonaceous powder.
More preferably, it is 0 parts by weight. In particular, when a thermosetting resin is used as the binder, the amount is 5 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the carbonaceous powder. When a thermoplastic resin, rubber, or a thermoplastic elastomer is used, 100 parts by weight of the carbonaceous powder is used. Is preferably 1 to 20 parts by weight with respect to If the amount of the binder used is less than the above range, the mechanical strength and the like of the obtained separator tend to be inferior, and if it exceeds the above range, the performance such as conductivity of the separator tends to be impaired.

【0039】このようにして炭素質粉末と結着材、更に
必要に応じて硬化剤又は架橋剤(加硫剤)を混合して得
られる混合物は、湿潤状、ペースト状、或いは塊状とな
るため、加熱下の加圧成形に先立ち、この混合物を適宜
加熱乾燥させる。その際の加熱温度は、用いた有機溶剤
や水性媒体を蒸発させることができ、しかも結着材が変
質しない温度であれば良いが、通常は200℃以下の温
度とし、混合物中の有機溶剤又は水性媒体の含有量が好
ましくは1重量%以下となるまで乾燥するのがよい。
The mixture obtained by mixing the carbonaceous powder, the binder, and, if necessary, the curing agent or the cross-linking agent (vulcanizing agent) becomes wet, paste, or lump. Prior to pressure molding under heating, this mixture is appropriately heated and dried. The heating temperature at that time may be any temperature at which the used organic solvent or aqueous medium can be evaporated and the binder is not deteriorated, but is usually set to a temperature of 200 ° C. or lower, and the organic solvent or the organic solvent in the mixture is used. Drying is preferably performed until the content of the aqueous medium becomes preferably 1% by weight or less.

【0040】この加熱乾燥後の混合物は、通常、不均一
な粒状又は塊状となるので、この粒状物又は塊状物を、
例えばミキサー、ジョークラッシャー、ジャイレートリ
ークラッシャー、ロールミル、サンプルミル、ジェット
ミル、ハンマーミル、インペラーブレーカー等により、
最大粒径が3mm未満、より好ましくは最大粒径が0.
1mm〜2mm、より好ましくは0.5mm〜1mmと
なるように粗粉砕する。
The mixture after heating and drying usually becomes non-uniform granules or agglomerates.
For example, with a mixer, jaw crusher, gyratory crusher, roll mill, sample mill, jet mill, hammer mill, impeller breaker, etc.
The maximum particle size is less than 3 mm, more preferably the maximum particle size is 0.1 mm.
The coarse pulverization is performed so as to have a thickness of 1 mm to 2 mm, more preferably 0.5 mm to 1 mm.

【0041】このようにして得られた炭素質粉末と結着
材を含む混合原料を、加熱炉に導入して加熱する。
The mixed raw material containing the carbonaceous powder and the binder thus obtained is introduced into a heating furnace and heated.

【0042】この加熱炉としては、特に制限はないが、
量産化するに当っては、連続的に加熱炉に送り込み、加
熱工程を連続的に行うことができる加熱炉、例えば、横
型或いは縦型の連続炉、例えば、トンネル炉、プッシャ
ー炉、バケット型炉(バケットに混合原料を収容して、
バケットが移動することで連続的に混合原料を移動させ
る加熱炉)や、バッチ式炉(一度に大量の混合原料を収
容し、加熱後、炉外にベルトコンベア等で移動、排出さ
せる加熱炉)が例示される。
The heating furnace is not particularly limited,
In mass production, a heating furnace that can be continuously fed into a heating furnace and continuously performs a heating process, for example, a horizontal or vertical continuous furnace, for example, a tunnel furnace, a pusher furnace, and a bucket furnace (The mixed raw material is stored in the bucket,
A heating furnace that continuously moves the mixed raw material by moving the bucket, or a batch furnace (a heating furnace that accommodates a large amount of mixed raw material at once, heats it, and then moves it out of the furnace on a belt conveyor and discharges it) Is exemplified.

【0043】加熱炉に導入する際には、炉内に直接混合
原料を導入しても良いが、トレーなど、適宜運搬できる
容器に混合原料を入れて導入する方が、混合原料の漏
れ、こぼれを防ぐことができるため好ましい。また、所
望の形状の成形体となるように加工された金型よりなる
成形金型に充填して導入しても良い。この成形金型には
適宜離型剤を塗付しておく。成形金型への混合原料の充
填方法に特に制限はないが、工業的には、ホッパーに混
合原料を投入し、成形金型に一定量投入し、適宜補助具
を用いて成形金型の形状に合わせて隅々まで混合原料を
行き渡らせる方法が採用される。
When the mixed raw material is introduced into the heating furnace, the mixed raw material may be introduced directly into the furnace. However, it is more preferable to introduce the mixed raw material into a container such as a tray that can be appropriately transported. This is preferable because it can prevent Alternatively, the material may be charged into a molding die made of a die processed into a desired shape and then introduced. A release agent is appropriately applied to this molding die. There is no particular limitation on the method of filling the mixed raw material into the molding die, but industrially, the mixed raw material is put into the hopper, a fixed amount is put into the forming die, and the shape of the forming die is appropriately adjusted by using an auxiliary tool. In accordance with the method, a method of spreading the mixed raw material to every corner is adopted.

【0044】なお、少なくとも一方の板面に多数の平行
部を有する反応ガス流路溝が形成されたセパレータを成
形する場合には、このような反応ガス流路溝に対応する
金型内面に多数の直線状の突条が平行に設けられた成形
金型を用いれば良い。
When a separator having a plurality of reaction gas flow grooves having a large number of parallel portions formed on at least one plate surface is formed, a large number of reaction gas flow grooves are formed on the inner surface of the mold corresponding to such reaction gas flow grooves. A molding die in which the linear ridges are provided in parallel may be used.

【0045】この加熱は空気中で行えば良いが、必要に
応じて、N、Ar等の雰囲気ガスを用いることもでき
る。
This heating may be performed in air, but if necessary, an atmospheric gas such as N 2 or Ar can be used.

【0046】加熱炉における加熱温度は、所望の成形温
度付近、例えば通常、(成形温度−30℃)〜(成形温
度+50℃)、好ましくは(成形温度−20℃)〜(成
形温度+40℃)、より好ましくは(成形温度−10
℃)〜(成形温度+30℃)であり、かつ用いた結着材
の分解点より低い温度である。なお、この加熱は、前述
の如く、結着材のガラス転移点(Tg)以上で行うこと
が好ましいが、混合原料を加熱前に成形金型に充填して
いない場合には、ハンドリング性の問題から、結着材の
ガラス転移点(Tg)よりも低い温度で加熱する方が好
ましい。
The heating temperature in the heating furnace is around a desired molding temperature, for example, usually (molding temperature -30 ° C) to (molding temperature + 50 ° C), preferably (molding temperature -20 ° C) to (molding temperature + 40 ° C). , More preferably (molding temperature -10
° C) to (molding temperature + 30 ° C) and lower than the decomposition point of the binder used. As described above, this heating is preferably performed at a temperature equal to or higher than the glass transition point (Tg) of the binder. However, when the mixed raw material is not filled in a molding die before heating, there is a problem in handling properties. Therefore, it is preferable to heat at a temperature lower than the glass transition point (Tg) of the binder.

【0047】混合原料は、加圧成形する前に、加熱炉に
て混合原料全体が所望の温度に到達していればよく、加
熱炉における加熱方法は、所望の温度に設定した加熱炉
内に混合原料を導入したり、混合原料を炉内に導入した
後に、徐々に加熱するなど、いずれの方法でも良い。
It is sufficient that the mixed raw material has reached the desired temperature in the heating furnace before the pressure molding, and the heating method in the heating furnace is as follows. Any method may be used, such as introducing the mixed raw material or gradually heating after introducing the mixed raw material into the furnace.

【0048】混合原料を加熱した後、加圧成形機に導入
したときに、混合原料の温度が、所望の成形温度より低
い場合には、適宜加圧成形機に備えた加熱装置にて加熱
すれば良い(以下、この加圧成形機での加熱を「追加加
熱」と称す。)。また、所望の成形温度よりも高い場合
には、適宜徐冷して加圧成形すれば良い。追加加熱を行
わない場合には、加圧成形機の加熱設備が省略できるの
で、工業的に有利である。また、追加加熱を行うことな
く加圧成形した場合、加圧成形から除圧するまでの間に
温度が次第に低下するが、型抜きまでの時間を短縮し
て、効率的にセパレータを製造する上では、早い段階か
らの冷却は、より有利である。しかし、加圧成形加工中
に、結着材のガラス転移点(Tg)よりも低い温度に低
下してしまうと、成形性を損なうので、場合によって
は、加圧成形機に保温材を設けて、温度の低下を抑える
ようにしても良い。
When the temperature of the mixed raw material is lower than a desired molding temperature when the mixed raw material is introduced into a pressure molding machine after heating, the mixed raw material is appropriately heated by a heating device provided in the pressure molding machine. (Hereinafter, the heating by the press molding machine is referred to as “additional heating”). When the temperature is higher than the desired molding temperature, the molding may be carried out by slow cooling as appropriate. When additional heating is not performed, the heating equipment of the pressure molding machine can be omitted, which is industrially advantageous. In addition, when pressure molding is performed without performing additional heating, the temperature gradually decreases during the period from pressure molding to depressurization.However, in order to shorten the time until die release and efficiently manufacture the separator, Cooling from an early stage is more advantageous. However, if the temperature is lowered to a temperature lower than the glass transition point (Tg) of the binder during the press forming, the formability is impaired. In some cases, a heat insulating material is provided in the press forming machine. Alternatively, a decrease in temperature may be suppressed.

【0049】混合原料の加熱温度は、表面温度計や成形
金型等に備えた温度計で確認し、加熱炉や、加圧成形機
に備えた加熱装置の温度を調整することによって容易に
制御することができる。
The heating temperature of the mixed raw material is checked with a surface thermometer or a thermometer provided in a molding die, and is easily controlled by adjusting the temperature of a heating furnace or a heating device provided in a pressure molding machine. can do.

【0050】加熱炉で加熱を行った後は、混合原料を取
り出し、加圧成形機に導入して加圧成形を行う。この
際、加熱炉から取り出した混合原料は直ちに、例えば1
0分以内、好ましくは5分以内、より好ましくは2分以
内に加圧成形機に導入するのが好ましい。
After heating in a heating furnace, the mixed raw material is taken out and introduced into a pressure molding machine to perform pressure molding. At this time, the mixed raw material taken out of the heating furnace is immediately, for example, 1
It is preferable to introduce into the pressure molding machine within 0 minutes, preferably within 5 minutes, more preferably within 2 minutes.

【0051】なお、加熱炉において混合原料を加熱する
際に、混合原料を成形金型に充填していない場合は、加
圧成形機に配置された成形金型に、加熱した混合原料を
充填しても良い。このようにすることで、成形金型の搬
入、搬入の手間、型の加熱に要するエネルギー消費を抑
えることができる。但し、混合原料を金型に均一に充填
する上では、加圧成形機に導入する以前のハンドリング
し易い状態で、加熱した混合原料を成形金型に充填した
後、この成形金型を加圧成形機に導入するのが好まし
い。加熱炉において混合原料を加熱する前に混合原料を
成形金型に充填し、加熱炉から取り出した成形金型を加
圧成形機に導入すると、成形金型と混合原料の温度状態
をより均一にし易くなるのでより一層好ましい。
When the mixed raw material is not filled in the molding die when heating the mixed raw material in the heating furnace, the heated mixed raw material is filled in a molding die arranged in a pressure molding machine. May be. By doing so, it is possible to reduce the time required for loading and unloading the molding die and the energy consumption required for heating the die. However, in order to uniformly fill the mixed raw material into the mold, the heated mixed raw material is filled into the forming die in a state where it is easy to handle before being introduced into the pressure forming machine, and then the forming die is pressurized. Preferably, it is introduced into a molding machine. Before the mixed raw material is heated in the heating furnace, the mixed raw material is filled into a molding die, and the molding die taken out of the heating furnace is introduced into a pressure molding machine, so that the temperature state of the molding die and the mixed raw material becomes more uniform. It is even more preferable because it becomes easier.

【0052】加圧成形機としては、特に制限はないが、
加圧成形機内に複数の成形金型を導入する場合、複数枚
取り(並べて複数の成形型で同時に加圧成形する)や、
多段(縦に複数段、成形金型を置き、同時にプレスをか
ける)とすることができる。また、加圧成形機における
加圧成形は、成形金型を加圧成形機内で静止させて加圧
成形する方法であっても、成形金型を加圧成形機内で移
動させながら加圧成形する方法であっても良い。
The press forming machine is not particularly limited.
When multiple molding dies are introduced into a pressure molding machine, multiple sheets are taken (side-by-side and simultaneously molded with multiple molding dies),
It can be a multi-stage (a plurality of stages are placed vertically, and a molding die is placed and pressed simultaneously). Further, the pressure molding in the pressure molding machine is a method in which the molding die is stationary in the pressure molding machine and the pressure molding is performed while the molding die is moved in the pressure molding machine. It may be a method.

【0053】加圧成形機における成形圧力及び成形温度
は、用いる炭素質粉末及び結着材の種類や配合割合等に
応じて、被成形物から十分にガスが抜けて炭素質粉末と
結着材の融着が十分に行なわれ、得られる成形体に割れ
やそりなどの変形が生じないように、適宜設定される。
一般に、成形温度が高めであればより低圧でよく、成形
温度が低めであればより高圧とする。成形圧力は通常4
0〜400MPa、特に65〜300MPaとするのが
好ましく、成形圧力が上記範囲未満であると、十分に炭
素質粉末と結着材とが融着せず、欠陥が生じやすい傾向
がある。成形圧力が上記範囲を超えると、バリ(成形金
型からの被成形物のはみ出し)が発生しやすい傾向があ
る。また、成形温度は、所望の形状に成形加工するため
には、通常、用いた結着材のガラス転移点(Tg)以上
の温度とする。また、セパレータを、表面の荒れ、欠
け、割れ、変形(そり、膨れ)なく成形するためには、
結着材の分解点よりも低い温度とすることが好ましい。
ここで、結着材のTg以上の温度とは、結着材として2
種以上のものを混合使用した場合は、Tgの低い方の結
着材のTg以上の温度であることを意味するが、好まし
くは、複数種の結着材の混合割合に相当する重量平均T
g以上であることが望ましい。
The molding pressure and the molding temperature in the pressure molding machine are determined according to the type and the mixing ratio of the carbonaceous powder and the binder used, and the gas is sufficiently released from the molded article to form the carbonaceous powder and the binder. Is set appropriately so that the fusion of the molded article is sufficiently performed and the resulting molded article is not deformed such as cracks or warpage.
In general, lower pressures are required if the molding temperature is higher, and higher pressures if the molding temperature is lower. Molding pressure is usually 4
The pressure is preferably 0 to 400 MPa, particularly preferably 65 to 300 MPa. If the molding pressure is less than the above range, the carbonaceous powder and the binder are not sufficiently fused to each other, and defects tend to occur. If the molding pressure exceeds the above range, burrs (protrusion of the molded object from the molding die) tend to occur easily. The molding temperature is usually set to a temperature equal to or higher than the glass transition point (Tg) of the binder used in order to form a desired shape. In order to form the separator without surface roughness, chipping, cracking, deformation (warpage, swelling),
It is preferable that the temperature be lower than the decomposition point of the binder.
Here, the temperature equal to or higher than the Tg of the binder is 2 as the binder.
When a mixture of two or more kinds of binders is used, it means that the temperature is equal to or higher than the Tg of the binder having the lower Tg.
g or more.

【0054】薄い板状のリブ付セパレータを、表面の荒
れや、欠け、割れ、変形(そり、膨れ)なく歩留まりよ
く成形するには、この成形温度は(Tg+20℃)以
上、好ましくは(Tg+30℃)以上、更に好ましくは
結着材の融点(Tm)以上、更に好ましくは(Tm+2
0℃)以上、より好ましくは(Tm+30℃)以上とす
るのが望ましい。ただし、成形温度が過度に高いと被成
形物の流動性が高くなりすぎ、バリが発生し易くなり、
得られる成形体の寸法安定性も劣るものとなる。また、
成形金型への熱負荷も大きくなる上に、後工程の型抜き
までの冷却にも不利となるため、成形温度は、通常は、
結着材の分解点未満、特に(Tm+100℃)以下、と
りわけ(Tm+50℃)以下の温度とするのが好まし
く、例えば50〜400℃、特に100〜300℃程度
とするのが好ましい。
In order to form a thin plate-like ribbed separator with a good yield without surface roughness, chipping, cracking, deformation (warpage, swelling), the molding temperature is (Tg + 20 ° C.) or more, preferably (Tg + 30 ° C.). ) Or more, more preferably the melting point (Tm) of the binder, more preferably (Tm + 2)
0 ° C.) or more, more preferably (Tm + 30 ° C.) or more. However, if the molding temperature is excessively high, the fluidity of the molded object becomes too high, and burrs are easily generated,
The dimensional stability of the resulting molded article is also poor. Also,
In addition to increasing the heat load on the molding die, it is also disadvantageous for cooling up to die removal in the subsequent process, so the molding temperature is usually
The temperature is preferably lower than the decomposition point of the binder, particularly (Tm + 100 ° C.) or lower, particularly preferably (Tm + 50 ° C.) or lower, for example, 50 to 400 ° C., particularly preferably about 100 to 300 ° C.

【0055】なお、結着材の分解点とは、DSC法又は
TG−DTA法熱分析により、窒素ガス雰囲気下で5℃
/minの昇温速度で室温から加熱したとき、吸熱又は
発熱を開始する温度を指す。
The decomposition point of the binder is defined as 5 ° C. in a nitrogen gas atmosphere by DSC or TG-DTA thermal analysis.
When heated from room temperature at a heating rate of / min, it refers to the temperature at which heat absorption or heat generation starts.

【0056】前述の如く、混合原料を加熱炉から加圧成
形機に導入した後は、加熱を行っても良いが、加圧開始
後も継続して加熱し、混合原料の温度を上昇させると、
混合原料から発生する分解ガスにより、成形体の強度低
下や、物性の不均一化が生じやすくなる。加圧成形時の
混合原料の温度は、加圧成形開始温度から実質的に昇温
させずに加圧成形すると、セパレータの均一性を向上さ
せることができるので、割れや変形などを起こしにく
く、性能も向上し、好ましい。なお、実質的に昇温させ
ないとは、加圧成形開始以降の加熱により分解ガスが発
生しない程度の昇温は許容することであり、加圧成形開
始温度から、10℃以下の昇温、好ましくは8℃以下の
昇温を包含するものであるが、加圧成形直前の温度以下
で加圧成形する方が、加熱操作が不要で、従って、加圧
成形機の加熱設備が不要であり、また、得られる成形体
の性能が向上するため、工業的に有利である。
As described above, after the mixed raw material is introduced from the heating furnace into the pressure molding machine, heating may be performed. However, if the heating is continued after the start of pressurization to raise the temperature of the mixed raw material, ,
Decomposition gas generated from the mixed raw material easily causes a reduction in the strength of the molded body and nonuniform physical properties. The temperature of the mixed raw material at the time of pressure molding is not substantially raised from the pressure molding start temperature, and if the pressure molding is performed, the uniformity of the separator can be improved. The performance is also improved, which is preferable. In addition, not substantially raising the temperature means that the temperature is raised to such an extent that no decomposition gas is generated by heating after the start of the press molding, and the temperature is raised by 10 ° C. or less from the press forming start temperature, preferably. Includes a temperature rise of 8 ° C. or lower, but it is more preferable to perform pressure molding at a temperature lower than the temperature immediately before pressure molding, so that a heating operation is not required, and thus heating equipment of a pressure molding machine is not required. Further, the performance of the obtained molded body is improved, which is industrially advantageous.

【0057】なお、得られるセパレータの均一性は、例
えば次のように表される。即ち、本発明の方法で得られ
るセパレータの最大曲げ応力は、通常、10MPa以
上、中でも10〜150MPaとなり、たわみは、通常
0.1mm以上、中でも0.2〜3.0mmとなり、体
積抵抗率(平面方向)は低い方が好ましいが、通常は
0.1mΩ・cm以上となり、上限は通常200mΩ・
cm以下、好ましくは100mΩ・cm以下、より好ま
しくは50mΩ・cm以下であるが、加圧成形時の混合
原料の温度を、加圧成形開始温度から実質的に昇温させ
ないようにすることで、セパレータ板面内のこれらの値
のばらつきを次のように低減させることができる。即
ち、セパレータの板面から切り出した任意の5点(体積
抵抗率については9点)の値の変動係数として、最大曲
げ応力の場合、下限は通常0.001以上であり、上限
は通常0.15以下、好ましくは0.12以下、より好
ましくは0.10以下となる。たわみの場合、下限は通
常0.001以上であり、上限は0.15以下、好まし
くは0.12以下、より好ましくは0.10以下とな
る。体積抵抗率の場合、下限は通常0.001以上であ
り、上限は通常0.15以下、好ましくは0.12以
下、より好ましくは0.10以下とすることができる。
なお、変動係数とは、標準偏差を平均値で割った値であ
る。
The uniformity of the obtained separator is expressed, for example, as follows. That is, the maximum bending stress of the separator obtained by the method of the present invention is usually 10 MPa or more, especially 10 to 150 MPa, the deflection is usually 0.1 mm or more, especially 0.2 to 3.0 mm, and the volume resistivity ( (Plane direction) is preferably lower, but is usually 0.1 mΩ · cm or more, and the upper limit is usually 200 mΩ · cm.
cm or less, preferably 100 mΩ · cm or less, more preferably 50 mΩ · cm or less, by not substantially raising the temperature of the mixed raw material at the time of pressure molding from the pressure molding start temperature, Variations in these values in the plane of the separator plate can be reduced as follows. That is, as a coefficient of variation of values at any five points (9 points for volume resistivity) cut out from the plate surface of the separator, in the case of the maximum bending stress, the lower limit is usually 0.001 or more, and the upper limit is usually 0.1. It is 15 or less, preferably 0.12 or less, and more preferably 0.10 or less. In the case of deflection, the lower limit is usually 0.001 or more, and the upper limit is 0.15 or less, preferably 0.12 or less, more preferably 0.10 or less. In the case of volume resistivity, the lower limit is usually 0.001 or more, and the upper limit is usually 0.15 or less, preferably 0.12 or less, and more preferably 0.10 or less.
The coefficient of variation is a value obtained by dividing the standard deviation by the average value.

【0058】加圧成形機での加圧成形後は、この加圧成
形機において除圧を行う。この除去は、成形金型を、加
圧成形機内で移動させながら行っても良く、静止した状
態で行っても良い。また、この除圧は連続的に加圧力を
低下させるように行っても良く、段階的に加圧力を低下
させるように行っても良い。加圧成形時において十分に
空気が抜けていれば、膨れ等の変形や割れを生じにくい
ため、冷却することなく除圧することもできるが、空気
が抜けにくい場合には、高温で除圧すると、膨れなどの
変形や割れが生じやすいため、ある程度冷却してから或
いは冷却しながら除圧することが望ましい。
After the pressure molding by the pressure molding machine, the pressure is reduced in the pressure molding machine. This removal may be performed while moving the molding die in the pressure molding machine, or may be performed in a stationary state. Further, this pressure reduction may be performed so as to continuously reduce the pressing force, or may be performed so as to gradually reduce the pressing force. If air is sufficiently released during pressure molding, deformation and cracks such as swelling are unlikely to occur, so pressure can be released without cooling.However, if air is difficult to release, depressurizing at high temperature, Since deformation such as swelling or cracking is likely to occur, it is desirable to reduce the pressure after cooling to some extent or while cooling.

【0059】除圧に際し、冷却する場合、過度に低い温
度まで冷却すると、加圧成形機の占有期間が長くなり生
産性が低下しやすい。また、過度に高い温度で冷却を止
めると、冷却による効果が得られず、膨れなどの変形や
割れが生じる恐れがある。従って、この冷却温度は、加
圧成形終了時の温度に対して、通常、数〜150℃低い
温度、好ましくは5〜100℃程度低い温度とし、ま
た、用いた結着材の融点(Tm)以下、好ましくは、
(Tm−50℃)以下で、結着材のTg以上とするのが
好ましい。この冷却は、加圧成形を開始した時から開始
することにより、より早く結着材の融点(Tm)以下の
温度とすることができ、より早い段階、例えば、加圧成
形終了時に、除圧することができるため、加圧成形機の
占有期間を短縮する上で好ましい。
In the case of cooling at the time of depressurization, if the temperature is cooled to an excessively low temperature, the occupation period of the press molding machine is lengthened, and the productivity tends to decrease. When cooling is stopped at an excessively high temperature, the effect of cooling is not obtained, and deformation or cracking such as swelling may occur. Therefore, the cooling temperature is usually a temperature lower by several to 150 ° C., preferably lower by about 5 to 100 ° C. than the temperature at the end of the pressure molding, and the melting point (Tm) of the binder used. Below, preferably,
(Tm−50 ° C.) or lower and preferably Tg or higher of the binder. By starting the cooling from the time when the pressure molding is started, the temperature can be reduced to a temperature equal to or lower than the melting point (Tm) of the binder, and the pressure is released at an earlier stage, for example, at the end of the pressure molding. Therefore, it is preferable in shortening the occupation period of the press molding machine.

【0060】また、加圧成形工程が終了するまでの間
に、真空ポンプなどで脱気処理を行うと、緻密な成形体
が得られ、膨れやそりなどの変形を抑制することができ
るので好ましい。この脱気処理は、例えば、40000
Pa(300Torr)以下、中でも27000Pa
(200Torr)以下、特に、5000Pa(37T
orr)以下、とりわけ1300Pa(10Torr)
以下で行うことが好ましい。
It is preferable to perform deaeration treatment with a vacuum pump or the like before the completion of the pressure molding step, since a dense molded body can be obtained and deformation such as swelling or warpage can be suppressed. . This deaeration treatment is performed, for example, at 40,000.
Pa (300 Torr) or less, especially 27000 Pa
(200 Torr) or less, especially 5000 Pa (37 T)
orr) or less, especially 1300 Pa (10 Torr)
It is preferable to perform the following.

【0061】この脱気処理は、炭素質粉末と結着材を混
合して得られた混合原料を 加熱する前、 加熱炉での加熱中、 加熱炉での加熱後、加圧成形機に導入する前、 加圧成形機に導入後、加圧成形を開始するまでの間、 加圧成形開始後、加圧成形が終了するまでの間、 のいずれにおいても行うことができる。この脱気処理
は、これらのうち一つ、或いは複数の工程で行うことが
でき、複数の工程で連続的に行うこともできる。これら
の中で、の加熱前の脱気処理は、混合原料に含まれる
気体を除去し、粒子間距離を小さくすることができるた
め、嵩密度が高くなり、緻密な成形体を得ることがで
き、成形体の強度や体積抵抗率などの物性を向上させる
効果がある。〜の、加熱中から加圧成形が終了する
までの間の脱気処理は、混合原料に含まれる気体を除去
し、粒子間距離を小さくするだけでなく、加熱により発
生するガス物質を除去することもできるため、成形体の
物性をより向上させることができる。中でも、での脱
気処理は、混合原料に含まれる気体と、加熱により発生
するガス物質を除去できる効果が最も高いため、成形体
の物性を向上させる上では好ましいが、加圧成形機の占
有時間を短縮する上では、の方が加圧成形を行うのと
同時に脱気処理を行うことができるため好ましい。ま
た、複数の工程で連続的に脱気処理する場合は、より早
い段階から脱気処理を行う方が、より多くの効果を得る
ことができるので好ましく、具体的には、〜の工程
にわたって脱気処理を行うことが好ましく、〜の工
程にわたって脱気処理を行うことがより好ましい。
In this deaeration treatment, the mixed raw material obtained by mixing the carbonaceous powder and the binder is heated, heated in a heating furnace, heated in a heating furnace, and then introduced into a pressure molding machine. Before and after the introduction into the pressure molding machine and before the start of the pressure molding, and after the start of the pressure molding and until the end of the pressure molding, it can be carried out. This deaeration treatment can be performed in one or more of these steps, or can be performed continuously in a plurality of steps. Among these, the degassing treatment before heating removes the gas contained in the mixed raw material and can reduce the distance between the particles, so that the bulk density increases and a dense molded body can be obtained. This has the effect of improving physical properties such as strength and volume resistivity of the molded body. The degassing process from the time of heating to the end of pressure molding not only removes gas contained in the mixed raw material and reduces the distance between particles, but also removes gas substances generated by heating. Therefore, the physical properties of the molded body can be further improved. Above all, the degassing treatment is the most effective in removing the gas contained in the mixed raw material and the gaseous substances generated by heating, and is therefore preferable in improving the physical properties of the molded body. In terms of shortening the time, the degassing treatment is preferably performed at the same time as the pressure molding, so that it is preferable. Further, in the case of performing the deaeration treatment continuously in a plurality of steps, it is preferable to perform the deaeration treatment from an earlier stage because more effects can be obtained. It is preferable to perform a deaeration treatment, and it is more preferable to perform a deaeration treatment over the following steps.

【0062】このような脱気処理を行った後の脱気解放
は、一気に行っても良く、徐々に行っても良い。また、
加圧成形中に脱気している場合の脱気解放は、空気が抜
けて炭素質粉末と結着材とが十分に融着している状態で
あれば良く、従って、後述の冷却中でも冷却後であって
も良い。
The deaeration release after performing such a deaeration process may be performed all at once, or may be performed gradually. Also,
The degassing release in the case of degassing during the pressure molding may be performed as long as the air is released and the carbonaceous powder and the binder are sufficiently fused together. It may be later.

【0063】さらに、加圧成形機に導入する前までの脱
気処理は、加圧成形時と同じ金型、又は細かい形状を省
いた最終形状に近い金型内で脱気処理と共に保形するこ
とにより、嵩密度が高くなって形を整えることができる
ため、金型から取り出して次の工程への運搬する場合の
ハンドリング性がよくなるという効果もある。
Further, in the deaeration process before the introduction into the pressure molding machine, the shape is held together with the deaeration process in the same mold as that at the time of the pressure molding or a mold close to the final shape excluding the fine shape. As a result, the bulk density can be increased and the shape can be adjusted, so that there is also an effect that the handling property when taking out from the mold and transporting to the next step is improved.

【0064】また、ハンドリング性向上のために、加圧
成形時と同じ金型、又は細かい形状を省いた最終形状に
近い金型で予備成形による保形を行うことにより、形を
整えることもできる。この予備成形は通常、20〜30
0MPa、好ましくは20〜200MPaの成形圧力で
行う。成形温度は、結着材の分解点未満の温度であれば
特に制限はないが、室温で行う場合は、加熱操作が必要
ないため、工業的に有利である。なお、予備成形により
得られる混合原料の嵩密度は、1.2〜1.8g/cm
、好ましくは、1.3〜1.8g/cm、より好ま
しくは1.4〜1.8g/cmであり、予備成形は、
混合原料を加熱する前でも、加熱後、加圧成形機に導入
する前でも良い。
In order to improve the handleability, the shape can be adjusted by carrying out the shape preservation by preforming with the same mold as that at the time of pressure molding or with a mold close to the final shape excluding the fine shape. . This preforming is usually carried out at 20-30.
The molding is performed at a molding pressure of 0 MPa, preferably 20 to 200 MPa. The molding temperature is not particularly limited as long as it is a temperature lower than the decomposition point of the binder, but when it is performed at room temperature, a heating operation is not required, which is industrially advantageous. In addition, the bulk density of the mixed raw material obtained by preforming is 1.2 to 1.8 g / cm.
3 , preferably 1.3 to 1.8 g / cm 3 , more preferably 1.4 to 1.8 g / cm 3 ,
It may be before heating the mixed raw material or after heating and before introducing it into the pressure molding machine.

【0065】加圧成形し、除圧を行った後は、成形金型
を加圧成形機から取り出し、得られた成形体を成形金型
から取り出す型抜きを行う。この型抜きは、結着材のガ
ラス転移点(Tg)よりも低い温度にまで温度が低下し
た後行うのが好ましい。
After performing pressure molding and depressurization, the molding die is taken out of the pressure molding machine, and the obtained molded body is taken out of the molding die, and the mold is released. This die-cutting is preferably performed after the temperature is lowered to a temperature lower than the glass transition point (Tg) of the binder.

【0066】即ち、結着材のガラス転移点(Tg)以上
の温度では、型抜き時に成形体の変形が起こりやすく、
割れや、膨れ、反りなどの欠陥の原因となり、セパレー
タ本来の機能が得られにくくなる。型抜きは室温まで冷
却して行うこともできるが、結着材のガラス転移点(T
g)より5℃以上、中でもTgより10℃以上低い温度
であれば、型抜きによる割れや変形を抑制することがで
きることから、成形金型の占有時間を短縮するために、
(Tg−5℃)以下、特に(Tg−10℃)以下、例え
ば、(Tg−20℃)〜(Tg−80℃)で型抜きを行
うのが好ましい。従って、加圧成形機から成形金型を取
り出さない場合は、上述の温度になったときに、加圧成
形機から成形体を取り出す。
That is, at a temperature equal to or higher than the glass transition point (Tg) of the binder, the molded body is likely to be deformed at the time of die-cutting.
This causes defects such as cracking, swelling and warpage, and makes it difficult to obtain the original function of the separator. Die cutting can be performed by cooling to room temperature, but the glass transition point (T
g) at a temperature of 5 ° C. or more, especially 10 ° C. or more lower than Tg, since cracking and deformation due to die cutting can be suppressed, and in order to shorten the occupation time of the molding die,
It is preferable to perform die cutting at (Tg-5 ° C) or less, particularly (Tg-10 ° C) or less, for example, at (Tg-20 ° C) to (Tg-80 ° C). Therefore, when the molding die is not taken out from the pressure molding machine, the molded body is taken out from the pressure molding machine when the above temperature is reached.

【0067】この場合、成形金型を放冷して自然冷却す
ることもできるが、低温ガスや冷媒スプレー等の適宜の
冷却手段を採用して強制冷却を行うのが、成形金型の回
転率を高めて生産性を向上させる点で好ましい。
In this case, the molding die can be naturally cooled by cooling, but forced cooling is performed by using an appropriate cooling means such as a low-temperature gas or a refrigerant spray. From the viewpoint of increasing the productivity and improving the productivity.

【0068】加圧成形機から成形金型を取り出す場合の
冷却は、加圧成形後の除圧前、除圧中、除圧後のいずれ
の工程で行っても良いが、例えば除圧後の成形金型をベ
ルトコンベア上で連続的に移動させながら冷却ゾーンを
通過させる;或いは、バッチ式に1つ、又は同時に複数
の成形金型を冷却室内に移動させて冷却した後、ベルト
コンベア等で移動させて排出させる;といった連続的な
操作で行うことにより、型抜きを順次行うことができ、
成形金型の占有期間を短縮することができ、生産性をよ
り一層向上させることができ好ましい。
Cooling when removing the molding die from the pressure molding machine may be performed in any step before, during, or after pressure reduction after pressure molding. The molding dies are passed through the cooling zone while being continuously moved on the belt conveyor; or, one or more molding dies are moved into the cooling chamber batchwise and cooled, and then cooled by the belt conveyor or the like. It is possible to sequentially remove the mold by performing a continuous operation such as moving and discharging;
This is preferable because the occupation period of the molding die can be shortened, and the productivity can be further improved.

【0069】冷却を除圧前、除圧中、除圧後のいずれの
工程で行う場合であっても、冷却速度は、用いる炭素質
粉末及び結着材の種類、配合割合、加熱温度、加圧成形
条件等により、適宜設定されるが、結着材として、加熱
加圧条件下で分解ガスを発生したり発泡を起こさないも
のを用いて、冷却速度を速めることができれば、型抜き
を早期に行うことができ、成形金型の占有期間を短縮す
ることができるので好ましい。
Regardless of whether cooling is performed before, during, or after depressurization, the cooling rate depends on the type of carbonaceous powder and binder used, the mixing ratio, the heating temperature, the heating temperature, and the like. It is set as appropriate depending on the pressing conditions, etc., but if the cooling rate can be increased by using a binder that does not generate decomposition gas or generate foam under heating and pressurizing conditions, if the cooling speed can be increased, the die removal can be started earlier. This is preferable because the occupation period of the molding die can be shortened.

【0070】冷却速度としては、例えば、加圧成形後、
除圧前、除圧中、除圧後のいずれかの工程で型抜きに好
適な温度にまで、0.03℃/sec(=1.8℃/m
in)以上、好ましくは0.04℃/sec以上で行う
が、型抜きまでの時間を短縮する上では、0.05℃/
sec以上、好ましくは0.1℃/sec以上にも設定
することができる。上限としては、通常100℃/mi
n以下である。
As the cooling rate, for example, after pressure molding,
0.03 ° C / sec (= 1.8 ° C / m) until the temperature suitable for die removal in any of the steps before, during and after depressurization.
in) or more, preferably at 0.04 ° C./sec or more, but in order to shorten the time until die release, 0.05 ° C./sec.
sec or more, preferably 0.1 ° C./sec or more. The upper limit is usually 100 ° C / mi
n or less.

【0071】本発明の方法は、例えば次のような工程で
実施される。
The method of the present invention is carried out, for example, in the following steps.

【0072】(1) 混合原料を成形金型に充填して加熱
炉で加熱し、その後この成形金型を加圧成形機に導入し
て加圧する。加圧成形後、除圧して型抜きする。この加
圧成形から型抜きの前までに、冷却を行う。好ましくは
加圧成形開始と共に冷却を開始する。必要に応じて加熱
から加圧成形終了前までに脱気処理する。
(1) The mixed raw material is filled in a molding die and heated in a heating furnace, and then the molding die is introduced into a pressure molding machine and pressurized. After the pressure molding, the pressure is released and the mold is released. Cooling is performed from the press molding to before the mold is released. Preferably, cooling is started together with the start of pressure molding. If necessary, deaeration treatment is performed from heating to before the end of pressure molding.

【0073】(2) 混合原料を加熱炉で加熱した後成形
金型に充填し、この成形金型を加圧成形機に導入して加
圧する。加圧成形後、除圧して型抜きする。この加圧成
形から型抜きの前までに、冷却を行う。好ましくは加圧
成形開始と共に冷却を開始する。必要に応じて加熱から
加圧成形終了前までに脱気処理する。また、加熱炉での
加熱前又は加熱後に必要に応じて保形する。
(2) After heating the mixed raw material in a heating furnace, the mixture is filled in a molding die, and the molding die is introduced into a pressure molding machine and pressurized. After the pressure molding, the pressure is released and the mold is released. Cooling is performed from the press molding to before the mold is released. Preferably, cooling is started together with the start of pressure molding. If necessary, deaeration treatment is performed from heating to before the end of pressure molding. In addition, the shape may be preserved before or after heating in a heating furnace as necessary.

【0074】(3) 混合原料を加熱炉で加熱した後加圧
成形機に配置された成形金型に充填して加圧成形する。
加圧成形後、除圧して型抜きする。この加圧成形から型
抜きの前までに、冷却を行う。好ましくは加圧成形開始
と共に冷却を開始する。必要に応じて加熱から加圧成形
終了前までに脱気処理する。また、加熱炉での加熱前又
は加熱後に必要に応じて保形する。
(3) After heating the mixed raw material in a heating furnace, the mixed raw material is filled in a molding die arranged in a pressure molding machine and pressure molded.
After the pressure molding, the pressure is released and the mold is released. Cooling is performed from the press molding to before the mold is released. Preferably, cooling is started together with the start of pressure molding. If necessary, deaeration treatment is performed from heating to before the end of pressure molding. In addition, the shape may be preserved before or after heating in a heating furnace as necessary.

【0075】本発明の燃料電池用セパレータの製造方法
は、加熱、加圧成形、除圧、冷却及び型抜きの各工程
に、混合原料、又は、混合原料を充填した成形金型を連
続的に供給し、セパレータを連続的に製造することで、
加圧成形機及び成形金型の占有時間の短縮による著しい
生産性の向上効果が得られ、好ましい。
In the method for producing a fuel cell separator according to the present invention, the mixed raw material or a molding die filled with the mixed raw material is continuously used in each of the steps of heating, press forming, depressurizing, cooling and die cutting. By supplying and producing separators continuously,
This is preferable because a remarkable improvement in productivity can be obtained by shortening the occupation time of the pressure molding machine and the molding die.

【0076】本発明の方法により製造されるセパレータ
の寸法や形状には特に制限はないが、通常、縦横の長さ
が各50〜1000mm、中でも80〜500mmの板
状のセパレータが挙げられる。このような板状のセパレ
ータの厚さは薄い方が好ましく、通常20mm以下、好
ましくは10mm以下、より好ましくは5mm以下であ
り、強度やガスバリア性等の性能上、下限は0.1mm
以上、好ましくは0.3mm以上である。また、嵩密度
は通常、1.8g/cm以上、中でも1.9〜2.2
g/cmとなる。本発明は、特に、このような板状セ
パレータの一方又は双方の板面に、多数の平行部を有す
る反応ガス流路用溝が形成された板状燃料電池用セパレ
ータの製造に好適である。
The size and shape of the separator produced by the method of the present invention are not particularly limited, but usually a plate-like separator having a length and width of 50 to 1000 mm, especially 80 to 500 mm, is exemplified. The thickness of such a plate-like separator is preferably thinner, usually 20 mm or less, preferably 10 mm or less, more preferably 5 mm or less, and the lower limit is 0.1 mm in terms of performance such as strength and gas barrier properties.
Or more, preferably 0.3 mm or more. Further, the bulk density is usually 1.8 g / cm 3 or more, especially 1.9 to 2.2.
g / cm 3 . The present invention is particularly suitable for manufacturing a plate-like fuel cell separator in which one or both plate surfaces of such a plate-like separator is provided with a reaction gas flow channel groove having a large number of parallel portions.

【0077】[0077]

【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明する。
The present invention will be described more specifically below with reference to examples and comparative examples.

【0078】実施例1 天然黒鉛粉末(平均粒径24μm)500gにトルエン
100gを加えて混合することにより黒鉛粉末を湿潤さ
せた後、市販のポリスチレン(平均分子量20万、ガラ
ス転移点(Tg)=100℃、分解点=395℃(文献
値))の33重量%トルエン溶液75g(ポリスチレン
25g+トルエン50g)を加え、双腕式ニーダーを用
いて、回転数約30rpm、40℃で1時間混練した
後、100℃で3時間加熱、乾燥させた。得られた混合
物を最大粒径が1mm以下となるように篩った篩下の粉
体を成形金型中に100g秤り採って充填した。この粉
体の入った金型を乾燥機を用いて35分で180℃の温
度まで加熱した後、加熱された金型を油圧プレス板上に
載せ、油圧ポンプを作動して98MPaの圧力下で5分
間プレス成形した。プレス成形開始時の金型の温度は1
79℃であり、成形開始と同時に水冷ジャケットで冷却
を始めた。その後、油圧ポンプを停止し、引き続き水冷
ジャケットで50℃まで30分間かけて冷却しつつ大気
圧まで除圧した。その後、油圧プレスから金型を取り出
し、型抜き作業のハンドリング過程で10分間で44℃
まで温度が低下したものを型抜きすることにより、縦及
び横の長さが各々100mmで、厚さが5mmの板状の
燃料電池用セパレータを製造した。
Example 1 After 500 g of natural graphite powder (average particle size: 24 μm) was added to 100 g of toluene and mixed to wet the graphite powder, commercially available polystyrene (average molecular weight: 200,000, glass transition point (Tg) = 75 g of a 33% by weight toluene solution (100 g, decomposition point = 395 ° C. (literature value)) (25 g of polystyrene + 50 g of toluene) were added, and the mixture was kneaded at 40 ° C. for 1 hour at a rotation speed of about 30 rpm using a double-arm kneader. And dried at 100 ° C. for 3 hours. 100 g of the powder under the sieve obtained by sieving the obtained mixture so as to have a maximum particle size of 1 mm or less was weighed and filled into a molding die. After heating the mold containing the powder to a temperature of 180 ° C. in 35 minutes using a dryer, the heated mold is placed on a hydraulic press plate, and a hydraulic pump is operated under a pressure of 98 MPa. Press molding was performed for 5 minutes. The temperature of the mold at the start of press molding is 1
The temperature was 79 ° C., and cooling started with a water-cooled jacket simultaneously with the start of molding. Thereafter, the hydraulic pump was stopped, and the pressure was reduced to atmospheric pressure while cooling to 50 ° C. over 30 minutes with a water-cooled jacket. Thereafter, the mold is taken out from the hydraulic press, and the temperature of the mold is reduced to 44 ° C. for 10 minutes in the handling process.
A plate having a height of 5 mm and a plate-like fuel cell separator having a length of 100 mm and a width of 100 mm was manufactured by die-cutting the sample whose temperature had dropped to below.

【0079】この間、油圧プレスの占有時間(作動時
間)は35分間(加圧成形5分+除圧30分)であっ
た。また、油圧プレスから金型を取り出した後の型抜き
までの時間は10分であり、加熱から型抜きまでに要し
た時間は合計で80分であった。
During this time, the occupation time (operating time) of the hydraulic press was 35 minutes (press forming 5 minutes + depressurizing 30 minutes). In addition, the time from removal of the mold from the hydraulic press to removal of the mold was 10 minutes, and the time required from heating to removal of the mold was 80 minutes in total.

【0080】得られたセパレータは、目視による表面状
態は平滑で目立った凹凸がなく、その嵩密度は2.1g
/cmであり、また、4探針法抵抗測定器(三菱化学
(株)製「Loresta MP」)により測定した体
積抵抗率は2.5mΩ・cmであった。なお、体積抵抗
率は9点測定し、その平均値をセパレータの体積抵抗率
とした。以下の実施例及び比較例においても同様であ
る。
The obtained separator had a smooth surface without any noticeable unevenness, and had a bulk density of 2.1 g.
/ Cm 3 , and the volume resistivity measured by a four-probe resistance meter (“Loresta MP” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) was 2.5 mΩ · cm. The volume resistivity was measured at nine points, and the average value was taken as the volume resistivity of the separator. The same applies to the following examples and comparative examples.

【0081】実施例2 油圧ポンプ停止後の水冷ジャケットによる冷却を100
℃まで15分間かけて行いつつ大気圧まで除圧したこと
以外は実施例1と同様にして加圧成形を行い、その後、
油圧プレスから金型を取り出し、水冷ジャケットで冷却
することにより、降温速度0.07℃/secで50℃
まで冷却した後、型抜き作業のハンドリング過程で10
分間で44℃まで温度が低下したものを型抜きすること
により、板状の燃料電池用セパレータを製造した。
Example 2 The cooling by the water cooling jacket after stopping the hydraulic pump was
Pressure molding was performed in the same manner as in Example 1 except that the pressure was reduced to the atmospheric pressure while the temperature was raised to 15 ° C. over 15 minutes.
The mold is taken out of the hydraulic press and cooled with a water-cooled jacket, so that the temperature is reduced to 50 ° C. at a rate of 0.07 ° C./sec.
After cooling to 10
A plate-shaped fuel cell separator was manufactured by die-cutting the material whose temperature was lowered to 44 ° C. in a minute.

【0082】この間、油圧プレスの占有時間(作動時
間)は20分間(加圧成形5分+除圧15分)であっ
た。また、油圧プレスから金型を取り出した後の型抜き
までの時間は22分であり、加熱から型抜きまでに要し
た時間は合計で77分であった。
During this time, the occupation time (operating time) of the hydraulic press was 20 minutes (pressure molding 5 minutes + pressure reduction 15 minutes). The time from die removal from the hydraulic press to die release was 22 minutes, and the total time required from heating to die release was 77 minutes in total.

【0083】得られたセパレータについて実施例1と同
様に評価を行ったところ、目視による表面状態は平滑で
目立った凹凸がなく、その嵩密度は2.1g/cm
あり、体積抵抗率は2.6mΩ・cmであった。
When the obtained separator was evaluated in the same manner as in Example 1, the surface condition was visually smooth without any noticeable unevenness, the bulk density was 2.1 g / cm 3 , and the volume resistivity was It was 2.6 mΩ · cm.

【0084】実施例3 油圧ポンプ停止後の水冷ジャケットによる冷却を150
℃まで5分間かけて行いつつ大気圧まで除圧したこと以
外は実施例1と同様にして加圧成形を行い、その後、油
圧プレスから金型を取り出し、水冷ジャケットで冷却す
ることにより、降温速度0.07℃/secで50℃ま
で冷却した後、型抜き作業のハンドリング過程で10分
間で44℃まで温度が低下したものを型抜きすることに
より、板状の燃料電池用セパレータを製造した。
Example 3 The cooling by the water cooling jacket after the hydraulic pump was stopped was
The molding was performed in the same manner as in Example 1 except that the pressure was reduced to the atmospheric pressure while the temperature was reduced to 5 ° C. over 5 minutes, and then the mold was taken out of the hydraulic press and cooled with a water-cooled jacket to reduce the cooling rate. After cooling to 50 ° C. at 0.07 ° C./sec, the temperature was lowered to 44 ° C. in 10 minutes in the handling process of the die-cutting operation, and the plate was die-cut to produce a plate-shaped fuel cell separator.

【0085】この間、油圧プレスの占有時間(作動時
間)は10分間(加圧成形5分+除圧5分)であった。
また、油圧プレスから金型を取り出した後の型抜きまで
の時間は34分であり、加熱から型抜きまでに要した時
間は合計で79分であった。
During this time, the occupation time (operating time) of the hydraulic press was 10 minutes (pressure molding 5 minutes + pressure reduction 5 minutes).
The time required to remove the mold after removing the mold from the hydraulic press was 34 minutes, and the total time required from heating to removing the mold was 79 minutes in total.

【0086】得られたセパレータについて実施例1と同
様に評価を行ったところ、目視による表面状態は平滑で
目立った凹凸がなく、その嵩密度は2.1g/cm
あり、体積抵抗率は2.7mΩ・cmであった。
When the obtained separator was evaluated in the same manner as in Example 1, the surface state was visually smooth without any noticeable unevenness, the bulk density was 2.1 g / cm 3 , and the volume resistivity was It was 2.7 mΩ · cm.

【0087】実施例4 混合原料として、天然黒鉛粉末(平均粒径13μm)5
00gにトルエン100gを加えて混合することにより
黒鉛粉末を湿潤させた後、市販のスチレン/ブタジエン
の共重合体(平均分子量22万、ガラス転移点(Tg)
=100℃、分解点=395℃(文献値))の33重量
%トルエン溶液75g(スチレン/ブタジエン共重合体
25g+トルエン50g)を加え、双腕式ニーダーを用
いて、回転数約30rpm、40℃で1時間混練した
後、100℃で3時間加熱、乾燥させ、これを最大粒径
が1mm以下となるように篩った篩下の粉体を用いたこ
と以外は実施例1と同様にして加熱及び加圧成形を行
い、その後、50℃まで30分間かけて冷却しつつ大気
圧まで除圧した。油圧プレスから金型を取り出し、型抜
き作業のハンドリング過程で10分間で44℃まで温度
が低下したものを型抜きすることにより、板状の燃料電
池用セパレータを製造した。
Example 4 As a mixed raw material, natural graphite powder (average particle size: 13 μm) 5
After wetting the graphite powder by adding and mixing 100 g of toluene with 00 g, a commercially available styrene / butadiene copolymer (average molecular weight 220,000, glass transition point (Tg))
= 100 ° C., decomposition point = 395 ° C. (literature value), 75 g of a 33% by weight toluene solution (25 g of a styrene / butadiene copolymer + 50 g of toluene) were added, and the number of revolutions was about 30 rpm and 40 ° C. using a double-arm kneader. And then heated and dried at 100 ° C. for 3 hours, and dried in the same manner as in Example 1 except that a powder under a sieve sieved to have a maximum particle size of 1 mm or less was used. Heating and pressing were performed, and then the pressure was reduced to atmospheric pressure while cooling to 50 ° C. over 30 minutes. The mold was taken out from the hydraulic press, and the mold whose temperature was reduced to 44 ° C. in 10 minutes in the handling process of the mold cutting operation was die-cut to produce a plate-shaped fuel cell separator.

【0088】この間、油圧プレスの占有時間(作動時
間)は35分(加圧成形5分+除圧30分)であった。
また、油圧プレスから金型を取り出した後の型抜きまで
の時間は10分であり、加熱から型抜きまでに要した時
間は合計で80分であった。
During this time, the occupation time (operating time) of the hydraulic press was 35 minutes (press forming 5 minutes + depressurizing 30 minutes).
In addition, the time from removal of the mold from the hydraulic press to removal of the mold was 10 minutes, and the time required from heating to removal of the mold was 80 minutes in total.

【0089】得られたセパレータについて実施例1と同
様にし評価を行ったところ、目視による表面状態は平滑
で目立った凹凸がなく、その嵩密度は2.0g/cm
であり、体積抵抗率は9.6mΩ・cmであった。
When the obtained separator was evaluated in the same manner as in Example 1, the surface state was visually smooth without any noticeable unevenness, and the bulk density was 2.0 g / cm 3.
And the volume resistivity was 9.6 mΩ · cm.

【0090】実施例5 原料粉末として、実施例4で使用した天然黒鉛粉末(平
均粒径13μm)500gにトルエン100gを加えて
混合して黒鉛粉末を湿潤させた後、ポリスチレン(平均
分子量34万、ガラス転移点(Tg)=101℃、分解
点395℃(文献値))33重量%トルエン溶液75g
(ポリスチレン25g+トルエン50g)を加え、双腕
式ニーダーを用いて、回転数約30rpm、40℃で1
時間混練した後、100℃で3時間加熱、乾燥させ、こ
れを最大粒径が1mm以下となるように篩った篩下の粉
体を用いたこと以外は実施例1と同様にして加圧成形を
行い、その後、50℃まで30分間かけて冷却しつつ大
気圧まで除圧した。油圧プレスから金型を取り出し、型
抜き作業のハンドリング過程で10分間で44℃まで低
下して、型抜きすることにより板状の燃料電池用セパレ
ータを製造した。
Example 5 As a raw material powder, 500 g of the natural graphite powder (average particle size: 13 μm) used in Example 4 was mixed with 100 g of toluene to wet the graphite powder, and then polystyrene (average molecular weight: 340,000; Glass transition point (Tg) = 101 ° C., decomposition point 395 ° C. (literature value) 75 g of 33% by weight toluene solution
(25 g of polystyrene + 50 g of toluene), and using a double-arm kneader, the number of revolutions was about 30 rpm,
After kneading for a period of time, the mixture was heated and dried at 100 ° C. for 3 hours, and pressed under the same conditions as in Example 1 except that powder under a sieve sieved to have a maximum particle size of 1 mm or less was used. Molding was performed, and then the pressure was reduced to atmospheric pressure while cooling to 50 ° C. over 30 minutes. The die was taken out of the hydraulic press, and the temperature was lowered to 44 ° C. in 10 minutes in the handling process of the die cutting operation, and the plate was die-cut to produce a plate-shaped fuel cell separator.

【0091】この間、油圧プレスの占有時間(作動時
間)は35分間(加圧成形5分+除圧30分)であっ
た。また、油圧プレスから金型を取り出した後の型抜き
までの時間は10分であり、加熱から型抜きまでに要し
た時間は合計で80分であった。
During this time, the occupation time (operating time) of the hydraulic press was 35 minutes (press forming 5 minutes + depressurizing 30 minutes). In addition, the time from removal of the mold from the hydraulic press to removal of the mold was 10 minutes, and the time required from heating to removal of the mold was 80 minutes in total.

【0092】得られたセパレータについて、実施例1と
同様にして評価を行ったところ、目視による表面状態
は、平滑で目立った凹凸がなく、その嵩密度は2.1g
/cm であり、また、体積抵抗率は8.6mΩ・cm
であった。
The obtained separator was manufactured in the same manner as in Example 1.
When the evaluation was performed in the same manner, the surface condition visually
Is smooth and has no noticeable unevenness, and its bulk density is 2.1 g.
/ Cm 3And the volume resistivity is 8.6 mΩ · cm.
Met.

【0093】比較例1 実施例1と同様にして調製した天然黒鉛粉末とポリスチ
レンの混合原料を金型中に100g秤り採って充填し、
この粉体の入った金型を油圧プレスのヒーターを用いて
180℃の温度まで加熱した。45分後に180℃に到
達した時点で、油圧プレスを作動して98MPaの圧力
下で5分間プレス成形した。プレス成形開始時の金型の
温度は179℃であり、成形開始と同時に水冷ジャケッ
トで冷却を始めた。その後、油圧ポンプを停止し、水冷
ジャケットで50℃まで30分間かけて冷却しつつ大気
圧まで除圧した。その後、油圧プレスから金型を取り出
し、型抜き作業のハンドリング過程で10分間で44℃
まで温度が低下したものを放冷した後、型抜きすること
により、縦及び横の長さが各々100mmで、厚さが5
mmの板状の燃料電池用セパレータを製造した。
Comparative Example 1 100 g of a mixed raw material of natural graphite powder and polystyrene prepared in the same manner as in Example 1 was weighed and filled in a mold.
The mold containing the powder was heated to a temperature of 180 ° C. using a heater of a hydraulic press. When the temperature reached 180 ° C. 45 minutes later, the hydraulic press was operated to perform press molding under a pressure of 98 MPa for 5 minutes. The temperature of the mold at the start of press molding was 179 ° C., and cooling was started with a water-cooled jacket simultaneously with the start of molding. Thereafter, the hydraulic pump was stopped, and the pressure was reduced to atmospheric pressure while cooling to 50 ° C. for 30 minutes with a water-cooled jacket. Thereafter, the mold is taken out from the hydraulic press, and the temperature of the mold is reduced to 44 ° C. for 10 minutes in the handling process.
After being cooled down, the mold was punched out, and the length and length were each 100 mm and the thickness was 5 mm.
mm plate-like fuel cell separator was produced.

【0094】この間、油圧プレスの占有時間(作動時
間)は80分間(加熱時間45分+加圧成形5分+除圧
30分)であり、実施例1の2倍以上、実施例2の4
倍、実施例3の8倍もの時間油圧プレスが占有されてい
た。また、油圧プレスから金型を取り出した後の型抜き
までの時間は10分であり、加熱から型抜きまでに要し
た時間は合計で90分であった。
During this time, the occupation time (operating time) of the hydraulic press is 80 minutes (heating time 45 minutes + press forming 5 minutes + depressurization 30 minutes), which is at least twice as large as that of the first embodiment and 4 times of the second embodiment.
The hydraulic press was occupied twice as long, eight times as long as in Example 3. The time from removal of the mold from the hydraulic press to removal of the mold was 10 minutes, and the time required from heating to removal of the mold was 90 minutes in total.

【0095】得られたセパレータについて、実施例1と
同様にして評価を行ったところ、目視による表面状態
は、平滑で目立った凹凸がなく、その嵩密度は2.1g
/cm であり、体積抵抗率は2.5mΩ・cmであっ
た。
The obtained separator was manufactured in the same manner as in Example 1.
When the evaluation was performed in the same manner, the surface condition visually
Is smooth and has no noticeable unevenness, and its bulk density is 2.1 g.
/ Cm 3And the volume resistivity is 2.5 mΩcm.
Was.

【0096】実施例1〜3及び比較例1の結果を表1に
まとめて示す。
The results of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 are summarized in Table 1.

【0097】[0097]

【表1】 [Table 1]

【0098】実施例6 天然粉末黒鉛(平均粒径13μm)5kgに、トルエン
1kgを加えて混合して黒鉛粉末を湿潤させた後、市販
のスチレンブタジエンブロック共重合体(スチレン含有
率約30重量%)の水素添加誘導体であるスチレン系熱
可塑性エラストマー(以下、SEBCエラストマー:ガ
ラス転移点(Tg)=100℃、分解点=370℃(文
献値))の20重量%トルエン溶液1.25kg(SE
BCエラストマー0.25kg+トルエン1kg)を加
え、容量20Lのチョッパー付き横型ミキサーを用い
て、主軸回転数230rpm、チョッパー回転数300
0rpm、40℃で10分間混練した後、120℃で5
時間加熱、乾燥させた。得られた混合物を最大粒径が1
mm以下となるように篩った篩下の粉体を金型中に10
0g秤り採って充填した。この粉体の入った金型を30
分で160℃の温度まで加熱した後、加熱された金型を
油圧プレス板上に載せ、油圧ポンプを作動して98MP
aの圧力下で5分間プレス成形した。プレス成形開始時
の金型の温度は159℃であり、成形開始と同時に水冷
ジャケットで冷却を始めた。その後、油圧ポンプを停止
し、1分間で大気圧まで除圧した。次に、油圧プレスか
ら金型を取り出し、水冷ジャケットで冷却することによ
り、降温速度0.07℃/secで50℃まで冷却した
後、型抜き作業のハンドリング過程で10分間で44℃
まで温度が低下したものを型抜きすることにより、板状
の燃料電池用セパレータを製造した。
Example 6 1 kg of toluene was added to 5 kg of natural powder graphite (average particle size: 13 μm) and mixed to wet the graphite powder, and then a commercially available styrene-butadiene block copolymer (styrene content: about 30% by weight) ) Is a hydrogenated derivative of styrene-based thermoplastic elastomer (hereinafter referred to as SEBC elastomer: glass transition point (Tg) = 100 ° C, decomposition point = 370 ° C (literature value)) 1.25 kg of a 20 wt% toluene solution (SE)
0.25 kg of BC elastomer + 1 kg of toluene) were added, and the spindle speed was set to 230 rpm and the chopper speed was set to 300 using a 20-liter horizontal mixer equipped with a chopper.
After kneading at 0 rpm and 40 ° C. for 10 minutes,
Heated and dried for hours. The obtained mixture is treated with a maximum particle size of 1
The powder under the sieve sieved to be less than 10 mm
0 g was weighed and filled. The mold containing this powder is
After heating to a temperature of 160 ° C. in minutes, the heated mold is placed on a hydraulic press plate, and a hydraulic pump is operated to operate at 98MP.
Press molding was performed for 5 minutes under the pressure of a. The temperature of the mold at the start of press molding was 159 ° C., and cooling was started with a water-cooled jacket simultaneously with the start of molding. Thereafter, the hydraulic pump was stopped, and the pressure was reduced to the atmospheric pressure in one minute. Next, the mold was taken out from the hydraulic press and cooled with a water-cooled jacket to 50 ° C. at a temperature lowering rate of 0.07 ° C./sec.
A plate-shaped fuel cell separator was manufactured by die-cutting the sample whose temperature had dropped to below.

【0099】この間、油圧プレスの占有時間(作動時
間)は6分間(加圧成形5分+除圧1分)であった。ま
た、油圧プレスから金型を取り出した後の型抜きまでの
時間は25分であり、加熱から型抜きまでに要した時間
は合計で61分であった。
During this time, the occupation time (operating time) of the hydraulic press was 6 minutes (pressure molding 5 minutes + depressurization 1 minute). Further, the time from removal of the mold from the hydraulic press to removal of the mold was 25 minutes, and the time required from heating to removal of the mold was 61 minutes in total.

【0100】得られたセパレータについて実施例1と同
様に評価を行ったところ、目視による表面状態は平滑で
目立った凹凸がなく、その嵩密度は2.0g/cm
あり、体積抵抗率は11.1mΩ・cmであった。
When the obtained separator was evaluated in the same manner as in Example 1, the surface state was visually smooth without any noticeable irregularities, the bulk density was 2.0 g / cm 3 , and the volume resistivity was It was 11.1 mΩ · cm.

【0101】次に、JIS K7171に準拠して、長
さ100mm、幅10mm、厚さ5mmの寸法の試験片
を、加熱加圧成形体としてのセパレータから切削加工し
て作製し、その試験片について、支点間距離を80m
m、試験速度を5mm/分として、セパレータの板面に
圧子を当てて荷重をかけることにより、最大曲げ応力と
そのときのたわみを測定し、その測定値及び変動係数と
体積抵抗率の変動係数を表2に示した。なお、測定値
は、試験片5点の平均値で示し、変動係数とは、標準偏
差をこの平均値で割った値であり、最大曲げ応力とたわ
みについては5点、体積抵抗率については9点の標準偏
差を9点の平均値で割った値である。以下の実施例にお
いても同様である。
Next, according to JIS K7171, a test piece having a length of 100 mm, a width of 10 mm, and a thickness of 5 mm was prepared by cutting a separator as a heat-pressed body, and the test piece was prepared. , The distance between fulcrums is 80m
m, the test speed is 5 mm / min, the maximum bending stress and the deflection at that time are measured by applying a load by applying an indenter to the plate surface of the separator, and the measured value and the coefficient of variation and the coefficient of variation of the volume resistivity are measured. Are shown in Table 2. The measured value is shown as an average value of five test pieces, and the coefficient of variation is a value obtained by dividing the standard deviation by the average value. The maximum bending stress and deflection are 5 points, and the volume resistivity is 9 points. It is a value obtained by dividing the standard deviation of points by the average value of nine points. The same applies to the following embodiments.

【0102】実施例7 実施例6と同様に、混合原料を充填した金型を30分間
で160℃の温度まで加熱した後、加熱された金型を油
圧プレス板上に載せた。油圧ポンプを作動して98MP
aの圧力下で3分間プレス成形した。プレス成形開始時
の金型の温度は159℃であり、成形開始と同時に金型
内の脱気減圧と、水冷ジャケットでの冷却を始めた。な
お、金型内の脱気減圧は、油圧プレス装置全体を脱気減
圧することにより行った。その後、油圧ポンプを停止
し、1分間で大気圧までの除圧と、油圧プレス装置内の
脱気解放を行った。脱気解放直前は、3000Paまで
減圧されていた。次に、油圧プレスから金型を取り出
し、水冷ジャケットで冷却することにより、降温速度
0.07℃/secで50℃まで冷却した後、型抜き作
業のハンドリング過程で10分間で44℃まで温度が低
下したものを型抜きすることにより、板状の燃料電池用
セパレータを製造した。
Example 7 In the same manner as in Example 6, the mold filled with the mixed raw material was heated to a temperature of 160 ° C. for 30 minutes, and then the heated mold was placed on a hydraulic press plate. 98MP by operating the hydraulic pump
Press molding was performed for 3 minutes under the pressure of a. The temperature of the mold at the start of press molding was 159 ° C., and simultaneously with the start of molding, degassing and depressurization inside the mold and cooling with a water-cooled jacket were started. The deaeration and decompression in the mold were performed by deaeration and decompression of the entire hydraulic press. Thereafter, the hydraulic pump was stopped, and the pressure was reduced to the atmospheric pressure in one minute, and deaeration and release in the hydraulic press were performed. Immediately before degassing release, the pressure was reduced to 3000 Pa. Next, the mold is taken out from the hydraulic press and cooled with a water-cooled jacket to 50 ° C. at a temperature decreasing rate of 0.07 ° C./sec. A plate-shaped separator for a fuel cell was manufactured by die-cutting the lowered one.

【0103】この間、油圧プレスの占有時間(作動時
間)は4分間(加圧成形3分+除圧1分)であった。ま
た、油圧プレスから金型を取り出した後の型抜きまでの
時間は33分であり、加熱から型抜きまでに要した時間
は合計で67分であった。
During this time, the occupation time (operating time) of the hydraulic press was 4 minutes (press molding 3 minutes + depressurization 1 minute). In addition, the time from removal of the mold from the hydraulic press to removal of the mold was 33 minutes, and the time required from heating to removal of the mold was 67 minutes in total.

【0104】得られたセパレータについて実施例1と同
様に評価を行ったところ、目視による表面状態は平滑で
目立った凹凸がなく、その嵩密度は2.0g/cm
あり、体積抵抗率は6.4mΩ・cmであった。
When the obtained separator was evaluated in the same manner as in Example 1, the surface condition was visually smooth without any noticeable unevenness, the bulk density was 2.0 g / cm 3 , and the volume resistivity was It was 6.4 mΩ · cm.

【0105】次に、実施例6と同様に最大曲げ応力とた
わみを測定し、結果を表2に示した。本実施例では、脱
気処理により、緻密な成形体を得ることができ、体積抵
抗率及び曲げ強度に優れるセパレータを得ることができ
た。
Next, the maximum bending stress and the deflection were measured in the same manner as in Example 6, and the results are shown in Table 2. In this example, a dense molded body could be obtained by degassing, and a separator having excellent volume resistivity and flexural strength could be obtained.

【0106】実施例8 実施例6と同様にして調製した混合原料を、金型中に1
00g秤り採って充填した。この粉体の入った金型を3
3分間で170℃の温度まで加熱した後、加熱された金
型を油圧プレス板上に載せた。油圧ポンプを作動して9
8MPaの圧力下で5分間プレス成形した。プレス成形
開始時の金型の温度は169℃であり、成形開始と同時
に水冷ジャケットで冷却を始めた。その後、油圧ポンプ
を停止し、1分間で大気圧まで除圧した。次に、油圧プ
レスから金型を取り出し、水冷ジャケットで冷却するこ
とにより、降温速度0.07℃/secで50℃まで冷
却した後、型抜き作業のハンドリング過程で10分間で
44℃まで温度が低下したものを型抜きすることによ
り、板状の燃料電池用セパレータを製造した。
Example 8 A mixed raw material prepared in the same manner as in Example 6 was placed in a mold.
00g was weighed and filled. A mold containing this powder
After heating to a temperature of 170 ° C. in 3 minutes, the heated mold was placed on a hydraulic press plate. Activate hydraulic pump 9
Press molding was performed under a pressure of 8 MPa for 5 minutes. The temperature of the mold at the start of press molding was 169 ° C., and cooling was started with a water-cooled jacket simultaneously with the start of molding. Thereafter, the hydraulic pump was stopped, and the pressure was reduced to the atmospheric pressure in one minute. Next, the mold is taken out from the hydraulic press and cooled with a water-cooled jacket to 50 ° C. at a temperature decreasing rate of 0.07 ° C./sec. A plate-shaped separator for a fuel cell was manufactured by die-cutting the lowered one.

【0107】この間、油圧プレスの占有時間(作動時
間)は6分間(加圧成形5分+除圧1分)であった。ま
た、油圧プレスから金型を取り出した後の型抜きまでの
時間は27分であり、加熱から型抜きまでに要した時間
は合計で66分であった。
During this time, the occupation time (operating time) of the hydraulic press was 6 minutes (pressure molding 5 minutes + pressure reduction 1 minute). In addition, the time from removal of the mold from the hydraulic press to removal of the mold was 27 minutes, and the time required from heating to removal of the mold was 66 minutes in total.

【0108】得られたセパレータについて実施例1と同
様に評価を行ったところ、目視による表面状態は平滑で
目立った凹凸がなく、その嵩密度は2.0g/cm
あり、体積抵抗率は11.5mΩ・cmであった。次
に、実施例6と同様に最大曲げ応力とたわみを測定し、
結果を表2に示した。
When the obtained separator was evaluated in the same manner as in Example 1, the surface condition was visually smooth without any noticeable unevenness, the bulk density was 2.0 g / cm 3 , and the volume resistivity was 2.0 g / cm 3. It was 11.5 mΩ · cm. Next, the maximum bending stress and the deflection were measured in the same manner as in Example 6,
The results are shown in Table 2.

【0109】実施例9 実施例8と同様に、混合原料を充填した金型を33分間
で170℃の温度まで加熱した後、加熱された金型を油
圧プレス板上に載せた。油圧ポンプを作動して98MP
aの圧力下で5分間プレス成形した。プレス成形開始時
の金型の温度は169℃であり、成形開始と同時に昇温
を始めた。その後、油圧ポンプを停止し、1分間で大気
圧まで除圧した。除圧時の金型の温度は195℃であっ
た。次に、油圧プレスから金型を取り出し、水冷ジャケ
ットで冷却することにより、降温速度0.07℃/se
cで50℃まで冷却した後、型抜き作業のハンドリング
過程で10分間で44℃まで温度が低下したものを型抜
きすることにより、板状の燃料電池用セパレータを製造
した。
Example 9 In the same manner as in Example 8, the mold filled with the mixed raw materials was heated to a temperature of 170 ° C. for 33 minutes, and then the heated mold was placed on a hydraulic press plate. 98MP by operating the hydraulic pump
Press molding was performed for 5 minutes under the pressure of a. The temperature of the mold at the start of press molding was 169 ° C., and the temperature started to rise simultaneously with the start of molding. Thereafter, the hydraulic pump was stopped, and the pressure was reduced to the atmospheric pressure in one minute. The temperature of the mold at the time of depressurization was 195 ° C. Next, the mold was taken out of the hydraulic press, and cooled by a water-cooled jacket, thereby reducing the temperature at a rate of 0.07 ° C./sec.
After cooling to 50 ° C. in step c, the temperature was lowered to 44 ° C. in 10 minutes in the handling process of the die-cutting operation, and the plate was die-cut to produce a plate-shaped fuel cell separator.

【0110】この間、油圧プレスの占有時間(作動時
間)は6分間(加圧成形5分+除圧1分)であった。ま
た、油圧プレスから金型を取り出した後の型抜きまでの
時間は45分であり、加熱から型抜きまでに要した時間
は合計で84分であった。
During this time, the occupation time (operating time) of the hydraulic press was 6 minutes (pressure molding 5 minutes + depressurization 1 minute). In addition, the time from die removal from the hydraulic press to die release was 45 minutes, and the time required from heating to die release was 84 minutes in total.

【0111】得られたセパレータについて実施例1と同
様に評価を行ったところ、目視による表面状態は平滑で
目立った凹凸がなく、その嵩密度は1.9g/cm
あり、体積抵抗率は12.4mΩ・cmであった。次
に、実施例6と同様に最大曲げ応力とたわみを測定し、
結果を表2に示した。本実施例では、加圧開始後も継続
して加熱し、混合原料の温度を昇温させたため、体積抵
抗率、最大曲げ応力の測定値にバラツキがみられ、たわ
みも小さくなった。
When the obtained separator was evaluated in the same manner as in Example 1, the surface condition was visually smooth without any noticeable irregularities, the bulk density was 1.9 g / cm 3 , and the volume resistivity was It was 12.4 mΩ · cm. Next, the maximum bending stress and the deflection were measured in the same manner as in Example 6,
The results are shown in Table 2. In this example, the heating was continued after the start of pressurization to increase the temperature of the mixed raw material, so that the measured values of the volume resistivity and the maximum bending stress varied, and the deflection was reduced.

【0112】実施例6〜9の結果を表2にまとめて示
す。
Table 2 summarizes the results of Examples 6 to 9.

【0113】[0113]

【表2】 [Table 2]

【0114】以上の結果から、本発明によれば、加圧成
形機とは別の加熱炉で混合原料を加熱し、その後この加
熱した混合原料を加圧成形機に導入して加圧成形するた
め、加熱に要する時間分だけ加圧成形機の占有時間を短
縮することができ、生産性を上げることができることが
分かる。
From the above results, according to the present invention, the mixed raw material is heated in a heating furnace different from the pressure molding machine, and then the heated mixed raw material is introduced into the pressure molding machine to perform pressure molding. Therefore, it can be understood that the occupation time of the pressure molding machine can be reduced by the time required for heating, and the productivity can be increased.

【0115】また、加圧成形機とは別の加熱炉で加熱を
行った後、加圧成形機で加圧成形を行っても、得られる
セパレータの品質や機能性が損なわれることはなく、更
には、脱気処理や、加圧成形中に実質的に昇温させない
という操作により、得られるセパレータの品質や機能性
を向上させることができることがわかる。
Further, even if heating is performed in a heating furnace separate from the pressure molding machine and then pressure molding is performed in the pressure molding machine, the quality and functionality of the obtained separator are not impaired. Furthermore, it can be seen that the quality and functionality of the obtained separator can be improved by degassing treatment or an operation of substantially not raising the temperature during pressure molding.

【0116】[0116]

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の燃料電池用
セパレータの製造方法によれば、得られるセパレータの
品質や機能性を損うことなく、加圧成形に用いる加圧成
形機の占有時間を大幅に短縮して、生産性を著しく向上
させることができ、高特性燃料電池用セパレータを効率
的に大量生産することができる。
As described in detail above, according to the method for producing a fuel cell separator of the present invention, the occupation of a pressure molding machine used for pressure molding can be achieved without impairing the quality and functionality of the obtained separator. The time can be greatly reduced, productivity can be remarkably improved, and high-performance fuel cell separators can be efficiently mass-produced.

【0117】特に、加圧成形後、冷却を行って早期に型
抜きを行うことにより、セパレータの製造に要する時間
を短縮するのみならず、成形金型の回転率も高めること
ができ、より一層効率的な製造を行うことができる。更
には、脱気処理や、加圧成形中に実質的に昇温させない
という操作により、得られるセパレータの品質や機能性
をより一層向上させることができる。
In particular, by performing cooling and performing die-cutting early after press-molding, not only the time required for producing the separator can be shortened, but also the rotation rate of the molding die can be increased. Efficient manufacturing can be performed. Furthermore, the quality and functionality of the obtained separator can be further improved by degassing treatment or an operation of substantially not raising the temperature during pressure molding.

Claims (24)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 炭素質粉末と結着材との混合原料を加
熱、加圧成形して燃料電池用セパレータを製造する方法
において、該混合原料を加熱炉にて加熱した後、加圧成
形機に導入して加圧成形することを特徴とする燃料電池
用セパレータの製造方法。
1. A method for producing a separator for a fuel cell by heating and press-forming a mixed raw material of a carbonaceous powder and a binder. A method for producing a separator for a fuel cell, comprising:
【請求項2】 請求項1において、前記混合原料を加熱
炉で加熱した後、成形金型に充填して加圧成形すること
を特徴とする燃料電池用セパレータの製造方法。
2. The method for manufacturing a fuel cell separator according to claim 1, wherein the mixed raw material is heated in a heating furnace, and then filled in a molding die and pressure molded.
【請求項3】 請求項2において、前記加圧成形機に配
置された成形金型に、前記加熱炉で加熱後の混合原料を
充填して加圧成形することを特徴とする燃料電池用セパ
レータの製造方法。
3. The fuel cell separator according to claim 2, wherein the mixed material heated in the heating furnace is filled into a molding die arranged in the pressure molding machine and pressure molded. Manufacturing method.
【請求項4】 請求項2において、前記加熱炉で加熱後
の混合原料を成形金型に充填した後、該成形金型を前記
加圧成形機に導入して加圧成形することを特徴とする燃
料電池用セパレータの製造方法。
4. The method according to claim 2, wherein after the mixed raw material heated in the heating furnace is filled in a molding die, the molding die is introduced into the pressure molding machine to perform pressure molding. For producing a fuel cell separator.
【請求項5】 請求項1ないし4のいずれか1項におい
て、前記混合原料を(i)加熱前、及び/又は(ii)加
熱後であって加圧成形前、に保形することを特徴とする
燃料電池用セパレータの製造方法。
5. The method according to claim 1, wherein the mixed raw material is kept (i) before heating and / or (ii) after heating and before press molding. Of producing a fuel cell separator.
【請求項6】 請求項1ないし5のいずれか1項におい
て、前記加熱炉での加熱温度が、前記結着材のガラス転
移点(Tg)よりも低い温度であることを特徴とする燃
料電池用セパレータの製造方法。
6. The fuel cell according to claim 1, wherein a heating temperature in the heating furnace is lower than a glass transition point (Tg) of the binder. Manufacturing method of separators for automobiles.
【請求項7】 請求項1ないし6のいずれか1項におい
て、前記混合原料を連続的に加熱炉に送り込み、加熱工
程を連続的に行うことを特徴とする燃料電池用セパレー
タの製造方法。
7. The method for manufacturing a fuel cell separator according to claim 1, wherein the mixed raw material is continuously fed into a heating furnace, and the heating step is continuously performed.
【請求項8】 請求項1において、前記混合原料を成形
金型に充填して加熱炉にて加熱した後、該成形金型を加
圧成形機に導入して加圧成形することを特徴とする燃料
電池用セパレータの製造方法。
8. The method according to claim 1, wherein after the mixed raw material is filled in a molding die and heated in a heating furnace, the molding die is introduced into a pressure molding machine for pressure molding. For producing a fuel cell separator.
【請求項9】 請求項8において、前記加熱炉での加熱
温度が、前記結着材のガラス転移点(Tg)以上であ
り、かつ該結着材の分解点よりも低い温度であることを
特徴とする燃料電池用セパレータの製造方法。
9. The method according to claim 8, wherein a heating temperature in the heating furnace is equal to or higher than a glass transition point (Tg) of the binder and lower than a decomposition point of the binder. A method for producing a fuel cell separator.
【請求項10】 請求項8又は9において、前記成形金
型を連続的に前記加熱炉に送り込み、前記加熱工程を連
続的に行うことを特徴とする燃料電池用セパレータの製
造方法。
10. The method for manufacturing a fuel cell separator according to claim 8, wherein the molding die is continuously fed into the heating furnace, and the heating step is continuously performed.
【請求項11】 請求項1ないし10のいずれか1項に
おいて、前記加圧成形時の温度が前記結着材のガラス転
移点(Tg)以上であることを特徴とする燃料電池用セ
パレータの製造方法。
11. The fuel cell separator according to claim 1, wherein a temperature at the time of the pressure molding is equal to or higher than a glass transition point (Tg) of the binder. Method.
【請求項12】 請求項1ないし11のいずれか1項に
おいて、前記加圧成形機に導入後に追加的加熱が行わ
れ、該追加的加熱による最高到達温度が、前記結着材の
ガラス転移点(Tg)以上で、該結着材の分解点よりも
低い温度であることを特徴とする燃料電池用セパレータ
の製造方法。
12. The method according to claim 1, wherein additional heating is performed after introduction into the pressure molding machine, and a maximum temperature reached by the additional heating is a glass transition point of the binder. (Tg) A method for producing a fuel cell separator, wherein the temperature is lower than the decomposition point of the binder.
【請求項13】 請求項1ないし12のいずれか1項に
おいて、前記加圧成形時の混合原料の温度を、加圧成形
開始温度から実質的に昇温させずに加圧成形することを
特徴とする燃料電池用セパレータの製造方法。
13. The pressure molding according to any one of claims 1 to 12, wherein the temperature of the mixed raw material at the time of the pressure molding is not substantially raised from the pressure molding start temperature. Of producing a fuel cell separator.
【請求項14】 請求項1ないし13のいずれか1項に
おいて、前記炭素質粉末と結着材を混合した後、該混合
原料を加圧成形終了までの間に、脱気処理することを特
徴とする燃料電池用セパレータの製造方法。
14. The degassing process according to claim 1, wherein after the carbonaceous powder and the binder are mixed, the mixed raw material is subjected to deaeration before the completion of pressure molding. Of producing a fuel cell separator.
【請求項15】 請求項1ないし14のいずれか1項に
おいて、前記加圧成形後、除圧し、その後型抜きする方
法であって、該加圧成形後から型抜きまでの間の任意の
工程で冷却を行い、前記結着材のガラス転移点(Tg)
よりも低い温度で型抜きを行うことを特徴とする燃料電
池用セパレータの製造方法。
15. The method according to claim 1, wherein the pressure is removed, the pressure is released, and then the die is removed. And the glass transition point (Tg) of the binder
A method for producing a separator for a fuel cell, comprising: performing die cutting at a lower temperature.
【請求項16】 請求項15において、前記加圧成形後
の除圧時の除圧温度が前記結着材の融点(Tm)以下で
あることを特徴とする燃料電池用セパレータの製造方
法。
16. The method for manufacturing a fuel cell separator according to claim 15, wherein a pressure-reducing temperature at the time of pressure-reduction after the pressure molding is equal to or lower than a melting point (Tm) of the binder.
【請求項17】 請求項15又は16において、前記除
圧後の結着材のガラス転移点(Tg)よりも低い温度へ
の冷却を、連続的に行うことを特徴とする燃料電池用セ
パレータの製造方法。
17. The fuel cell separator according to claim 15, wherein cooling to a temperature lower than a glass transition point (Tg) of the binder after depressurization is performed continuously. Production method.
【請求項18】 請求項15ないし17のいずれか1項
において、前記加熱、加圧成形、除圧、冷却、型抜きの
各工程に連続的に前記混合原料を供給して、連続的にセ
パレータを製造することを特徴とする燃料電池用セパレ
ータの製造方法。
18. The separator according to claim 15, wherein the mixed raw material is continuously supplied to each of the heating, pressure forming, depressurizing, cooling, and die-cutting steps. And a method for producing a fuel cell separator.
【請求項19】 請求項8ないし18のいずれか1項に
おいて、前記加圧成形後、除圧し、その後型抜きし、該
加圧成形後から型抜きまでの間の任意の工程で冷却を行
う方法であって、前記加熱、加圧成形、除圧、冷却、型
抜きの各工程に連続的に前記成形金型を供給して連続的
にセパレータを製造することを特徴とする燃料電池用セ
パレータの製造方法。
19. The method according to claim 8, wherein after the pressure molding, the pressure is released, the die is released, and cooling is performed in an arbitrary step from after the pressure molding to the die release. A separator for a fuel cell, wherein the separator is continuously manufactured by continuously supplying the molding die to each of the heating, pressure molding, depressurization, cooling, and die-cutting steps. Manufacturing method.
【請求項20】 請求項1ないし19のいずれか1項に
おいて、前記炭素質粉末が黒鉛粉末であることを特徴と
する燃料電池用セパレータの製造方法。
20. The method for manufacturing a fuel cell separator according to claim 1, wherein the carbonaceous powder is graphite powder.
【請求項21】 請求項1ないし20のいずれか1項に
おいて、前記結着材の使用量が、前記炭素質粉末100
重量部に対して、1〜60重量部であることを特徴とす
る燃料電池用セパレータの製造方法。
21. The carbonaceous powder according to claim 1, wherein the amount of the binder used is
A method for producing a fuel cell separator, wherein the amount is 1 to 60 parts by weight with respect to parts by weight.
【請求項22】 請求項1ないし21のいずれか1項に
おいて、前記炭素質粉末と結着材との混合原料が、有機
溶剤及び/又は水性媒体の存在下に炭素質原料及び結着
材を混合して湿潤状、ペースト状、或いは塊状とした
後、該混合物中の有機溶剤及び/又は水性媒体の含有量
が1重量%以下となるように乾燥することにより調製さ
れることを特徴とする燃料電池用セパレータの製造方
法。
22. The method according to claim 1, wherein the mixed raw material of the carbonaceous powder and the binder is a mixture of the carbonaceous raw material and the binder in the presence of an organic solvent and / or an aqueous medium. It is characterized by being prepared by mixing to form a wet, pasty, or bulk form and then drying the mixture so that the content of the organic solvent and / or aqueous medium in the mixture is 1% by weight or less. A method for producing a fuel cell separator.
【請求項23】 請求項1ないし22のいずれか1項に
おいて、燃料電池用セパレータが、板状体であり、少な
くとも一方の板面に、多数の平行部を有する反応ガス流
路用溝が形成されていることを特徴とする燃料電池用セ
パレータの製造方法。
23. The fuel cell separator according to claim 1, wherein the fuel cell separator is a plate-like body, and a reaction gas flow channel groove having a large number of parallel portions is formed on at least one plate surface. A method for producing a fuel cell separator.
【請求項24】 請求項1ないし23のいずれか1項に
おいて、燃料電池用セパレータが、縦横の長さが各50
〜1000mmで、厚さ0.1〜20mmの板状体であ
ることを特徴とする燃料電池用セパレータの製造方法。
24. The fuel cell separator according to claim 1, wherein each of the fuel cell separators has a length of 50 mm.
A method for producing a fuel cell separator, which is a plate having a thickness of 0.1 to 20 mm and a thickness of 0.1 to 20 mm.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004073097A1 (en) * 2003-02-13 2004-08-26 Eiki Tsushima Method for producing separator of fuel cell

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WO2004073097A1 (en) * 2003-02-13 2004-08-26 Eiki Tsushima Method for producing separator of fuel cell

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