(57)【要約】【課題】接着剤に気泡が噛み込むことを抑えつつ、接着部分の厚さの変動を抑えることができる膜電極接合体アセンブリの製造方法を提供する。【解決手段】製造装置３００は、ＭＥＧＡ１０’の膜電極接合体１１に対して枠状シート部材５０を押圧する第１押圧部材４０と、その後、枠状シート部材５０をさらに押圧する第２押圧部材６０と、を備えている。第１および第２押圧部材４０、６０は、縁部４３で構成される額縁状の部材である。第１押圧部材４０の押圧面４４は、第１押圧部材４０の縁部４３の幅方向の断面において、縁部４３の両端部４４ａ、４４ｂが、これらの間の部分よりも、枠状シート部材５０から離れるように傾斜した傾斜面４５を有している。第２押圧部材６０の縁部６３の幅方向の断面において、枠状シート部材５０を押圧する押圧面６４は、枠状シート部材５０の表面を均一に押圧する平坦面６５である。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周部に額縁状に接着剤が塗布された膜電極接合体に対して、額縁状に塗布された前記接着剤を介して、前記膜電極接合体の外周に樹脂製の枠状シート部材を接着して、膜電極接合体アセンブリを製造する膜電極接合体アセンブリの製造装置であって、
前記製造装置は、接着時に前記膜電極接合体に対して前記枠状シート部材を押圧する第１押圧部材と、前記第１押圧部材で押圧した後、前記枠状シート部材をさらに押圧する第２押圧部材と、を備えており、
前記第１および第２押圧部材は、前記膜電極接合体に塗布された接着剤の形状に合わせた、縁部で構成される額縁状の部材であり、
前記第１押圧部材の各縁部の幅方向の断面において、前記枠状シート部材を押圧する押圧面は、前記縁部の両端部のうち、少なくとも一端が、前記両端部の間の部分よりも、前記枠状シート部材から離れるように傾斜した傾斜面を有しており、
前記第２押圧部材の各縁部の幅方向の断面において、前記枠状シート部材を押圧する押圧面は、前記枠状シート部材の表面を均一に押圧する平坦面であることを特徴とする膜電極接合体アセンブリの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、膜電極接合体アセンブリの製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は、複数の燃料電池セルが積層された燃料電池スタックを有している。各燃料電池セルは、膜電極接合体（ＭＥＡ）と、膜電極接合体を両側から挟持する一対のセパレータとを有する。膜電極接合体は通常矩形状であり、その外周部に枠状シート部材が配置され、その枠状シート部材と一対のセパレータとが接着一体化されることで燃料電池セルとされる。セパレータで挟持する前の、膜電極接合体と枠状シート部材は、膜電極接合体アセンブリと称される。
【０００３】
膜電極接合体アセンブリの製造に当たっては、矩形状である膜電極接合体の外周部に額縁状に接着剤を塗布し、額縁状に塗布された接着剤を利用して、枠状シート部材を接着する。接着に当たっては、接着部分に気泡が残存するのを回避するために、押圧部材を用いて、枠状シート部材の上から接着剤が塗布された領域を押圧することが行われる。
【０００４】
たとえば、特許文献１には、膜電極接合体アセンブリの製造方法の一例が記載されている。そこでは、矩形状の膜電極接合体の外周部に額縁状に接着剤を塗布し、額縁状に塗布された接着剤を利用して額縁状の枠状シート部材を接着する。
【０００５】
この接着に際し、枠状シート部材における膜電極接合体の外周部に額縁状に塗布された接着剤に対応する開口部の部分を、膜電極接合体に対して傾斜させた姿勢として接着剤と接触させる。その状態で枠状シート部材の上から押圧して、枠状シート部材と膜電極接合体とを接着一体化する。枠状シート部材における少なくとも接着剤に対応する開口部の部分を傾斜させておくことにより、膜電極接合体に塗布された接着剤と枠状シート部材との接触面に気泡が生じるのが抑制される。それにより、燃料電池セルとして作動するときに、作動ガスが接着部分を通して外部に漏洩する等の不都合が生じるのを回避することができる。
【０００６】
なお、膜電極接合体は、通常、固体電解質膜とその両面に形成された触媒層とで構成される。触媒層の電解質膜に面する側とは反対の面にさらにガス拡散層を積層した膜電極接合体も用いられており、膜電極ガス拡散層積層体（ＭＥＧＡ）と称される場合もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１８−１２０７３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、本発明者らは、膜電極接合体アセンブリの製造およびそれを用いた燃料電池セルの製造に多く携わってきているが、燃料電池セルの製造の低コスト化および製造のサイクルタイムの短縮化が求められている今日、特許文献１に記載された製造方法は、枠状シート部材に部分的に傾斜部を形成するステップが含まれ、サイクルタイム短縮の観点からは、なお改善する余地があることを経験した。
【０００９】
そこで、たとえば、押圧部材の押圧面を、枠状シート部材の表面に対して、傾斜させることにより、接着剤に気泡が噛み込むことを抑えることもできるが、この場合には、押圧面の傾斜により、枠状シート部材と膜電極接合体とが接着される部分の厚さが変動してしまう。
【００１０】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、本発明として、膜電極接合体アセンブリの製造に際して、接着剤に気泡が噛み込むことを抑えつつ、枠状シート部材と膜電極接合体とが接着される部分の厚さの変動を抑えることができる膜電極接合体アセンブリの製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を鑑みて、本発明による膜電極接合体アセンブリの製造装置は、外周部に額縁状に接着剤が塗布された膜電極接合体に対して、額縁状に塗布された前記接着剤を介して、前記膜電極接合体の外周に樹脂製の枠状シート部材を接着して、膜電極接合体アセンブリを製造する膜電極接合体アセンブリの製造装置であって、前記製造装置は、接着時に前記膜電極接合体に対して前記枠状シート部材を押圧する第１押圧部材と、前記第１押圧部材で押圧した後、前記枠状シート部材をさらに押圧する第２押圧部材と、を備えており、前記第１および第２押圧部材は、前記膜電極接合体に塗布された接着剤の形状に合わせた、縁部で構成される額縁状の部材であり、前記第１押圧部材の各縁部の幅方向の断面において、前記枠状シート部材を押圧する押圧面は、前記縁部の両端部のうち、少なくとも一端が、前記両端部の間の部分よりも、前記枠状シート部材から離れるように傾斜した傾斜面を有しており、前記第２押圧部材の各縁部の幅方向の断面において、前記枠状シート部材を押圧する押圧面は、前記枠状シート部材の表面を均一に押圧する平坦面であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、製造装置の第１押圧部材の各縁部の幅方向の断面において、枠状シート部材を押圧する押圧面は、縁部の両端部のうち、少なくとも一端が、両端部の間の部分よりも、枠状シート部材から離れるように傾斜した傾斜面を有している。これにより、第１押圧部材で、枠状シート部材を押圧するだけで、枠状シート部材と接着剤との間の空気を枠体の少なくとも一端側に逃がすことでき、接着剤に空気が噛み込むことを簡単かつ迅速に防止することができる。
【００１３】
このようにして第１押圧部材により押圧された枠状シート部材は、第１押圧部材の傾斜面に応じて変形する。しかしながら、第２押圧部材の各縁部の幅方向の断面において、枠状シート部材を押圧する押圧面は、枠状シート部材の表面を均一に押圧する平坦面を有しているので、第２押圧部材で、変形した枠状シート部材を押圧するだけで、枠状シート部材の変形を平面状に矯正し、枠状シート部材と膜電極接合体とが接着される部分の厚さの変動を均一にすることができる。
【００１４】
なお、本発明でいう枠状シート部材が接着される「膜電極接合体」とは、固体電解質膜の両面に触媒層（電極層）が形成されたもの、または、これに対して、一方の表面または両面にガス拡散層が形成されたものの双方を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態で製造される膜電極接合体アセンブリの模式的斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】図１に示す膜電極接合体アセンブリを用いて作られる燃料電池セルの一例を示す一部拡大断面図である。
【図４】（ａ）は、膜電極接合体の接着剤の塗布位置を説明するための模式的斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図５】（ａ）は、第１押圧部材の平面図であり、（ｂ）は、Ｃ−Ｃ線に沿う断面図であり、（ｃ）および（ｄ）は、（ｂ）に示す第１押圧部材の変形例である。
【図６】（ａ）は、第２押圧部材の平面図であり、（ｂ）は、Ｄ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は、膜電極接合体アセンブリの製造工程を説明するための図である。
【図８】（ａ）は、図７（ｃ）および図７（ｄ）における押圧工程（接着工程）を説明する拡大断面図であり、（ｂ）および（ｃ）は、図６（ｃ）および図６（ｄ）の第１押圧部材を用いた場合の押圧工程（接着工程）を説明する拡大断面図である。
【図９】参考例１および参考例２におけるプレス時間とシール幅（接着剤幅）との関係を示したグラフである。
【図１０】参考例１および参考例２におけるプレス荷重と気泡抜き時間との関係を示したグラフである。
【図１１】実施例１および比較例１における接着部分の位置における接着剤の厚みを示したグラフである。
【図１２】参考例３および参考例４における接着回数とずれ量との関係を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本実施形態の製造装置３００によって製造される膜電極接合体アセンブリ１００の模式的斜視図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【００１７】
膜電極接合体アセンブリ１００は、膜電極拡散層接合体（ＭＥＧＡ）１０と枠状シート部材５０とを備える。ＭＥＧＡ１０は平面視で矩形状であり、図２に示すように、膜電極接合体１１と、その両面に積層されたガス拡散層１２ａ、１２ｂとを有する。膜電極接合体１１は、電解質膜とその両面に形成された触媒層とで構成される。なお、以下の明細書では、膜電極接合体１１の一方側にガス拡散層１２ａが接合されず、その他方側にガス拡散層１２ｂが接合されたものを、ＭＥＧＡ１０’と称する。
【００１８】
この例において、下位に位置するガス拡散層１２ｂの平面視での大きさと形状は膜電極接合体１１の大きさと形状とほぼ同じある。上位に位置するガス拡散層１２ａは下位に位置するガス拡散層１２ｂよりも小さい。なお、本実施形態では、膜電極接合体１１にガス拡散層１２ｂが接合されて、ＭＥＧＡ１０’が製造された後、ガス拡散層１２ａが接合される前に、ＭＥＧＡ１０’の膜電極接合体１１に枠状シート部材５０が接着される。
【００１９】
図４（ａ）および（ｂ）に示すように、ＭＥＧＡ１０’の膜電極接合体１１の表面は、枠状シート部材５０が接着される枠状（額縁状）の接着領域１３Ａと、接着領域１３Ａよりも内側において、ガス拡散層１２ａが接合される接合領域１３Ｂと、を有する。
【００２０】
枠状シート部材５０は、樹脂製であり、図３に示す燃料電池セル２００内のセパレータ７１ａ、７１ｂを流れる燃料ガス（水素ガス）、酸化剤ガス（大気）、および冷却水をシールする部材であり、可撓性を有している。
【００２１】
後述する図７（ｂ）にも示されるように、枠状シート部材５０は、膜電極接合体１１にその後接合されるガス拡散層１２ａが入り込むことのできる形状と大きさの空所５１を中央部に持つ額縁状の部材である。枠状シート部材５０の外周縁部には、セパレータ７１ａ、７１ｂに熱圧により接着するための接着剤層５２を有している。ＭＥＧＡ１０’に対して枠状シート部材５０が接着一体化されて、その後、ＭＥＧＡ１０’にガス拡散層１２ａが接合されて、膜電極接合体アセンブリ１００とされる。
【００２２】
図３に示すように、膜電極接合体アセンブリ１００の両面に一対のセパレータ７１ａ、７１ｂが配置されて、燃料電池セル２００とされる。図示の燃料電池セル２００では、枠状シート部材５０の上面外周縁に形成された接着剤層５２によって、上位のセパレータ７１ａは枠状シート部材５０に接着一体化されており、枠状シート部材５０の下面外周縁に形成された接着剤層５２によって、下位のセパレータ７１ｂが枠状シート部材５０に接着一体化されている。
【００２３】
図４（ａ）は、膜電極接合体１１の接着剤２０の塗布位置を説明するための模式的斜視図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。膜電極接合体アセンブリ１００の製造に際して、膜電極接合体１１に対して枠状シート部材５０を接着一体化する。接着一体化するために、図示のように、膜電極接合体１１の額縁状の接着領域１３Ａに、接着剤２０が塗布される。
【００２４】
図１にも示すように、枠状シート部材５０は矩形状であり、その中央部に空所５１を有している。枠状シート部材５０が膜電極接合体１１に接着一体化される。枠状シート部材５０の空所５１近傍の裏面は、膜電極接合体１１に塗布された接着剤２０と接した状態となる。後に説明するように、その上から第１押圧部材４０と第２押圧部材６０で、順次、枠状シート部材５０を押圧することで、枠状シート部材５０と膜電極接合体１１は確実に接着一体化する。なお、この接着一体化後、その空所５１内に、ガス拡散層１２ａが入り込み、ガス拡散層１２ａが膜電極接合体１１に接合されて、膜電極接合体アセンブリ１００を得ることができる。
【００２５】
膜電極接合体アセンブリ１００の製造装置３００は、図７（ａ）〜（ｄ）に示すように、ＭＥＧＡ１０’を載置する基台３０１と、前記した第１押圧部材（第１プレス型）４０および第２押圧部材（第２プレス型）６０と、これらを順次基台３０１に向けて押下する加圧装置（図示せず）と、を備える。加圧装置は、第１押圧部材４０および第２押圧部材６０の順で、枠状シート部材５０を順次押圧することができるものであれば、その機構は特に限定されない。
【００２６】
たとえば、加圧装置が、第１押圧部材４０で枠状シート部材５０を押圧した後、第１押圧部材４０を搬送し、第２押圧部材６０でさらに枠状シート部材５０を押圧する搬送装置（図示せず）とこれを制御する制御装置（図示せず）を備えてもよい。
【００２７】
また、別の構成として、加圧装置が、ＭＥＧＡ１０’と枠状シート部材５０とを、基台３０１上において搬送する搬送装置（図示せず）を備え、搬送方向に沿って配列された第１押圧部材４０および第２押圧部材６０の押圧を制御する制御装置（図示せず）を備えてもよい。この際、第１押圧部材４０および第２押圧部材６０を基台３０１に対して昇降させる昇降機構(フローティング機構）を有してもよい。
【００２８】
第１押圧部材４０は、図５（ａ）に示すように、平面視で額縁状の形状であり、矩形状の枠体４１と、矩形状の枠体４１で囲まれた空所４２とを有する。空所４２の大きさと形状は、枠状シート部材５０に形成された空所５１の大きさおよび形状とほぼ同じである。枠体４１は、互いに直交する４本の縁部４３と、隣接する２本の縁部４３の交差部である４つの角部４７と、で構成される。本実施形態では、４本の縁部４３の幅は等しいが、これらの幅が異なっていてもよい。なお、図５（ｂ）〜（ｄ）、図６（ｂ）では、押圧前の枠状シート部材５０の位置を仮想線（二点鎖線）で示している。
【００２９】
このような縁部４３の頂部は、各縁部４３の長さ方向に沿って、直線状に形成されている。また、４つの各角部４７は、直交する２本の縁部４３を４５°の角度でカットしたもの同士を、９０°に組み付けた形状となっている。
【００３０】
枠体４１の押圧面４４側は、図５（ｂ）に示すように、押圧方向（図面の下方）に向けて膨出する湾曲形状とされている。具体的には、第１押圧部材４０の各縁部４３の幅方向の断面において、断面形状は全長にわたって、その同じ形状であり、幅方向の中央が、枠状シート部材５０に向かって最も高くなっている。しかしながら、枠状シート部材５０に向かって最も高くなっている位置が、幅方向の中央よりも、外側または内側であってもよく、この位置を中央からずらすことにより、接着剤２０の流動性を制御することができる。
【００３１】
本実施形態では、第１押圧部材４０の各縁部４３の幅方向の断面において、枠状シート部材５０を押圧する押圧面４４は、押圧時に枠状シート部材５０と対向する面である。押圧面４４は、幅方向の断面において、枠状シート部材５０の表面に対して傾斜した傾斜面４５、４５を有している。傾斜面４５、４５は、各端部４４ａ、４４ｂが各端部４４ａ、４４ｂの間の部分よりも枠状シート部材５０から離れる（逃げる）ように、縁部４３の中央から各端部４４ａ、４４ｂに向かって傾斜している。本実施形態では、傾斜面４５は、膨らむように湾曲した曲面状であるが、たとえば、傾斜面が平面状であってもよい。
【００３２】
なお、本実施形態では、押圧面４４は、幅方向の両端部が、その両端部の間の部分よりも枠状シート部材５０から離れるように傾斜した傾斜面４５を有しているが、たとえば、図５（ｃ）に示すように、押圧面４４が、縁部４３の両端部４４ａ、４４ｂのうち、内側の端部４４ｂが、外側の端部４４ａよりも、枠状シート部材５０から離れるように傾斜した傾斜面４５Ａであってもよい。
【００３３】
この他にも、図５（ｄ）に示すように、押圧面４４が、縁部４３の両端部４４ａ、４４ｂのうち、外側の端部４４ａが、内側の端部４４ｂよりも、枠状シート部材５０から離れるように傾斜した傾斜面４５Ｂであってもよい。なお、内側の端部４４ｂの近傍には、セパレータ７１ａ、７１ｂの接合後、燃料ガス等が流れる流路が形成されるため、第１押圧部材４０により、押圧時に内側の端部４４ｂに接着剤が流れ込まない断面形状が好ましく、このような断面形状は、図５（ｂ）、図５（ｄ）に示す断面形状である。
【００３４】
なお、上述した基台３０１に、ガス拡散層１２ｂが接合された膜電極接合体１１（ＭＥＧＡ１０’）を、着脱自在に固定する固定部を設けてもよい。固定部は、基台３０１に吸引固定する吸引機構であってもよく、膜電極接合体１１を把持する爪把持、片あて等であってもよい。
【００３５】
図６（ａ）に示すように、第２押圧部材６０も、平面視で額縁状の形状であり、矩形状の枠体６１と、矩形状の枠体６１で囲まれた空所６２と、を有する。空所６２の大きさと形状は、第１押圧部材４０と同様に、枠状シート部材５０に形成された空所５１の大きさおよび形状とほぼ同じである。枠体６１は、互いに直交する４本の直線状の縁部６３と、隣接する２本の縁部６３の交差部である４つの角部６７とで構成される。４つの各角部６７は、直交する２本の縁部６３を４５°の角度でカットしたもの同士を、９０°に組み付けた形状となっている。
【００３６】
枠体６１の押圧面側は、矩形状に突出しており、第２押圧部材６０の各縁部６３の幅方向の断面において、その断面形状は全長にわたって同じ形状である。具体的には、第２押圧部材６０の各縁部６３の幅方向の断面において、枠状シート部材５０を押圧する押圧面６４は、枠状シート部材５０の表面を均一に押圧する平坦面６５になっている。
【００３７】
なお、塗布時の接着剤の幅をＬ１とし、塗布時の接着剤の高さをＴ１とし、第１押圧部材４０による押圧後の接着剤の幅をＬ２とし、接着剤の厚さをＴ２とした際に、第１押圧部材４０の幅は、Ｌ２以上とすることが好ましい（ただし、Ｌ１＜Ｌ２、Ｔ１＞Ｔ２）。また、第１押圧部材４０と第２押圧部材６０の幅は、押圧後の接着剤の幅Ｌ２よりも十分に広い幅であってもよい。また、第１押圧部材４０と第２押圧部材６０は、押圧時の枠状シート部材の変形に追従するように構成されていることが好ましい。
【００３８】
膜電極接合体アセンブリ１００の製造手順を、図７を参照して説明する。最初に、図７（ａ）に示すように、基台３０１の上に、ＭＥＧＡ１０’を、下位のガス拡散層１２ｂが基台３０１の側となるようにして載置する。次に、膜電極接合体１１の接着領域１３Ａに、額縁状に接着剤２０を塗布する。図４は、接着剤２０を塗布した後の状態を示している。
【００３９】
接着剤２０を塗布した後、図７（ｂ）に示すように、ＭＥＧＡ１０’の膜電極接合体１１の上に、枠状シート部材５０を接着領域１３Ａに配置する。配置した枠状シート部材５０の上に、さらに、第１押圧部材４０を、その湾曲形状である下面側を枠状シート部材５０側にして配置する。なお、吸引機構等により、ＭＥＧＡ１０’を基台３０１に固定してもよい。
【００４０】
枠状シート部材５０の上に第１押圧部材４０を配置した後、加圧装置を作動して、図７（ｃ）に矢印で示すように、第１押圧部材４０を基台３０１に向けて加圧する。第１押圧部材４０の加圧により、枠状シート部材５０は接着剤２０を押し潰すようにして降下していき、ＭＥＧＡ１０’と接着一体化する。
【００４１】
その状態が、図７（ｃ）および図８（ａ）の左図に示される。枠状シート部材５０の押圧が進むに従って、第１押圧部材４０の幅方向の両側に向かって、枠状シート部材５０と接着剤２０との間の空気が抜ける。このようにして、接着剤２０からの気泡抜きが進行し、接着界面に気泡が存在しない状態での接着一体化が可能となる。この際、第１押圧部材４０により押圧された枠状シート部材５０は、第１押圧部材４０の傾斜面４５に応じて変形する。
【００４２】
そこで、第１押圧部材４０を枠状シート部材５０から引き離し、次に、第１押圧部材４０と同様に、第２押圧部材６０を枠状シート部材５０と対向する位置に配置し、第２押圧部材６０で、枠状シート部材５０を押圧する。図７（ｄ）および図８（ａ）の右図に示すように、第２押圧部材６０の、枠状シート部材５０を押圧する押圧面６４は、枠状シート部材５０の表面を均一に押圧する平坦面６５を有している。したがって、第２押圧部材６０で、変形した枠状シート部材５０を押圧するだけで、枠状シート部材５０の変形を平面状に矯正することができる。これにより、枠状シート部材５０とＭＥＧＡ１０’とが接着された接着部分の厚さの変動を均一にすることができる。
【００４３】
なお、図７（ｃ）に示す押圧工程において、図５（ｃ）に示す第１押圧部材４０Ａを用いて、枠状シート部材５０を押圧すれば、枠状シート部材５０の押圧が進むに従って、枠状シート部材５０と接着剤２０との間の空気が、枠状シート部材５０の内側に向かって抜ける（図８（ｂ）左図参照）。
【００４４】
一方、図７（ｃ）に示す押圧工程において、図５（ｄ）に示す第１押圧部材４０Ｂを用いて、枠状シート部材５０を押圧すれば、枠状シート部材５０の押圧が進むに従って、枠状シート部材５０と接着剤２０との間の空気が、枠状シート部材５０の外側に向かって抜ける（図８（ｃ）左図参照）。第１押圧部材４０Ａ、４０Ｂのいずれを用いた場合でも、第２押圧部材６０で、枠状シート部材５０を押圧すれば、枠状シート部材５０の変形を平面状に矯正することができる（図８（ｂ）右図、図８（ｃ）右図参照）。
【００４５】
（参考例１、２）
以下に、図５（ｂ）に示す第１押圧部材を用いて、図７（ｂ）から図７（ｃ）に示す状態となるように、枠状シート部材を押圧した場合を参考例１とし、押圧面が平坦面となる第１押圧部材を用いて、同様の状態で、枠状シート部材を押圧した場合を参考例２として、それぞれに対して押圧試験を行った。なお、参考例１で用いた第１押圧部材は、押圧面が、幅方向の断面において、半径５．５ｍｍの半円状の曲面である。
【００４６】
参考例１および参考例２における第１押圧部材で押圧した際の、プレス時間とシール幅（接着部分において接着剤が気泡なく充填されている幅）との関係、および、プレス荷重と気泡抜き時間との関係を確認した。この結果を、図９および図１０に示す。図９に示すように、参考例１の場合には、参考例２に比べて、短時間で所望のシール幅が確保できることがわかる。これは、参考例１の場合には、押圧面が凸状に湾曲しているため、参考例２に比べて接着剤が広がり易かったことによると考えられる。
【００４７】
図１０に示すように、参考例１の場合には、参考例２に比べて、低いプレス荷重で、気泡抜きができている。これは、参考例１の場合には、押圧面が凸状に湾曲しているため、参考例２に比べて、第１押圧部材の幅方向の両側に向かって、接着剤と枠状シート部材と間の空気が抜けやすいからであると考えられる。
【実施例】
【００４８】
以下の本発明の実施例を説明する。
【００４９】
（実施例１）
図１に示す、一方のガス拡散層が接合されたＭＥＧＡと枠状シート部材とを準備し、ＭＥＧＡの膜電極接合体の接着領域に接着剤を塗布した後、枠状シート部材を、第１押圧部材で押圧し、その後、第２押圧部材で押圧した試験体を作製した。
【００５０】
（比較例１）
実施例と同様に、試験体を作製した。実施例１と相違する点は、枠状シート部材を、第１押圧部材で押圧するのみで、その後、第２押圧部材で押圧しなかった点である。
【００５１】
実施例１および比較例１の試験体に対して、ＭＥＧＡと枠状シート部材との接着剤の厚みを、幅方向に１ｍｍ間隔毎に測定した。その結果を、図１１に示す。図１１からも明らかなように、比較例１の場合には、第１押圧部材の押圧面の形状に応じて接着剤の両端部の厚さが中心よりも厚くなっていた。しかし、実施例１の試験体は、押圧面が平坦面である第２押圧部材で、枠状シート部材をさらに押圧したので、接着部分の厚さの変動を均一にすることができたと考えられる。
【００５２】
（実施例２）
実施例１と同じように、試験体を１０体作製した。実施例１と相違する点は、一方のガス拡散層が接合されたＭＥＧＡを吸引する吸引機構を基台に設け、基台の吸引機構でＭＥＧＡを吸引固定した状態で、枠状シート部材とともに第１押圧部材で、接着剤を介して膜電極接合体を押圧した点である。
【００５３】
（実施例３）
実施例２と同じように、試験体を１０体作製した。実施例２と相違する点は、基台にＭＥＧＡを吸引する吸引機構を設けず、第１押圧部材で、接着剤を介して膜電極接合体の上に配置された枠状シート部材を押圧した点である。
【００５４】
実施例２および実施例３の各ＭＥＧＡの膜電極接合体と枠状シート部材のずれ量を確認した。結果、実施例２の如く、基台の吸引機構により、ＭＥＧＡを吸引しながら押圧した場合には、実施例３に比べて、押圧時に枠状シート部材の位置ずれが小さいことがわかった。
【００５５】
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。
【符号の説明】
【００５６】
１０，１０’：ＭＥＧＡ、１１：膜電極接合体、４０：第１押圧部材、４４：押圧面、４５，４５Ａ，４５Ｂ：傾斜面、５０：枠状シート部材、６０：第２押圧部材、６４：押圧面、６５：平坦面、１００：膜電極接合体アセンブリ、３００：製造装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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