(57)【要約】【課題】  流動性が悪い導電性粉末及び熱可塑性樹脂の混合物を円滑に流動させることのできる燃料電池用セパレータの射出成形用金型及び金型の形状に即した高品質の燃料電池用セパレータを提供することを課題とする。【解決手段】  燃料電池用セパレータの射出成形用金型１０は、図示しない被成形物に溝部を形成するために一般面２１から突出させて備えた略台形断面を構成する突状部２２と、この突状部２２の頂面２３と、この頂面２３から一般面２１へ至る入側面２４及び出側面２５とを有し、入側面２４は一般面２１に対する角度θ１が６０°を超えない斜面とした。下型１２では、図示しない被成形物に溝部を形成するために略台形断面を構成する突状部２６と、この突状部２６の頂面２７と、この頂面２７から連続して備えた入側面２８及び出側面２９と連続する一般面３１とを有する。【選択図】      図１
2006062103.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性粉末及び熱可塑性樹脂の混合物を、金型へ射出することで、樹脂製平板で且つこの平板の少なくとも一方の面に、ガスや水を流すことのできる溝部を有する燃料電池用セパレータを製造するときに用いる射出成形用金型において、
前記金型は、前記溝部を形成するために一般面から突出させた突状部を備えると共に、この突状部は頂面及びこの頂面から一般面へ至る入側面と出側面とからなる略台形断面で構成し、射出時に樹脂が入側面、頂面、出側面の順に流れるときに、
前記入側面は前記一般面に対する角度が６０°を超えない斜面としたことを特徴とする燃料電池用セパレータの射出成形用金型。
【請求項２】
導電性粉末及び熱可塑性樹脂の混合物を、金型へ射出することで、樹脂製平板で且つこの平板の少なくとも一方の面に、ガスや水を流すことのできる溝部を有する燃料電池用セパレータを製造するときに用いる射出成形用金型において、
前記金型は、前記溝部を形成するために一般面から突出させた突状部を備えると共に、この突状部は外周を双曲線又は放物線としたことを特徴とする燃料電池用セパレータの射出成形用金型。
【請求項３】
樹脂製平板で且つこの平板の少なくとも一方の面に、ガスや水を流すことのできる溝部を有する燃料電池用セパレータにおいて、
前記溝部は底面及びこの底面から一般面に至る２つの壁からなり、この２つの壁のうち一方の壁は、一般面に対する角度が６０°を超えない斜面であることを特徴とする燃料電池用セパレータ。
【請求項４】
樹脂製平板で且つこの平板の少なくとも一方の面に、ガスや水を流すことのできる溝部を有する燃料電池用セパレータにおいて、
前記溝部の断面は底が双曲線又は放物線を呈することを特徴とする燃料電池用セパレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池用セパレータの射出成形用金型及び燃料電池用セパレータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池用セパレータは、固体高分子形燃料電池の１個の膜／電極接合体（以後、ＭＥＡと記す。）の両側に配置して１単位の発電装置（スタック）を形成するためのもので、グラファイトに樹脂を含浸させてなる板状物の樹脂セパレータが実用化されている。
燃料電池用セパレータは、固体高分子形燃料電池の発電装置を積層化する機能に加え、水素及び酸素又は空気をＭＥＡに効率良く供給し、効率的発電のために膜の加湿や除湿を行う機能がある。
【０００３】
次に、このようなセパレータを使用した発電装置について説明する。
図８は１個の発電装置の斜視図であり、１個の発電装置１００は、中央に備えるＭＥＡ１０１と、このＭＥＡ１０１の両側に備えたセパレータ１０２、１０２とからなる装置である。
セパレータ１０２は、１つの突起部１０３と１つの流路１０４において、突起部１０３の上面部１０５に対して直角に側面部１０６を設け、この側面部１０６に対して直角に流路１０４の底面部１０７を設けたことが特徴である。
ここで、流路１０４の深さは深い。
【０００４】
次に、発電装置１００の作用を説明する。
ＭＥＡ１０１の片側では、セパレータ１０２に備えた流路１０４に矢印Ａの如く流れた水素ガスがＭＥＡ１０１の集電体を通じて拡散し、ＭＥＡ１０１の白金微粒子上で反応し、反応して生成した水素イオンが電解質膜を透過して反対側の電極へ移動する。
【０００５】
ＭＥＡ１０１のもう一方側に備えたセパレータ１０２の流路１０４に矢印Ｂの如く流れた酸素ガス又は空気は、ＭＥＡ１０１を挟んだ反対側のセパレータ１０２から反応してきた水素イオンと反応して、矢印Ｃの如く水蒸気を発生する。
同時に発電装置１００としては、電気エネルギーや熱エネルギーを放出する。
【０００６】
従来、燃料電池用セパレータの具体例として、熱可塑性樹脂を混入した導電性粉末を射出成形機に通し、板状物として製造する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００４−３１３３０公報（第１０頁、図２ｂ）
【０００７】
特許文献１を次図に基づいて説明する。
図９は従来の技術の基本構成を説明する図であり、双極板１１０の一部分の断面図を示す。
双極板１１０は、複数の突起部１１１・・・（・・・は複数を示す。以下同じ。）と、この複数の突起部１１１・・・の間に設けた流体の流れる流路１１２・・・と、１つの流路１１２を形成する底部１１３、壁面１１４、移行部１１５と、突起部１１１・・・の接触部１１６・・・とからなるものである。
このような双極板１１０は、壁面１１４から移行部１１５にかけて急な傾斜を有しており、流路１１２が深い特徴がある。
【０００８】
しかし、特許文献１の双極板１１０を射出成形により製造する場合は、外周が楕円形状や直角状の深溝の流路１１２を射出成形で形成しようとしても、セパレータが厚肉であれば導電性粉末と熱可塑性樹脂材料との混合物がこれら溝に回り込むが、セパレータが薄肉では溝に回り込むことができず、金型の形状に即した高品質で低コストのセパレータを製造することができない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、流動性が悪い導電性粉末及び熱可塑性樹脂の混合物を円滑に流動させることのできる燃料電池用セパレータの射出成形用金型及び金型の形状に即した高品質で低コストの燃料電池用セパレータを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に係る発明は、導電性粉末及び熱可塑性樹脂の混合物を、金型へ射出することで、樹脂製平板で且つこの平板の少なくとも一方の面に、ガスや水を流すことのできる溝部を有する燃料電池用セパレータを製造するときに用いる射出成形用金型において、
金型は、溝部を形成するために一般面から突出させた突状部を備えると共に、この突状部は頂面及びこの頂面から一般面へ至る入側面と出側面とからなる略台形断面で構成し、射出時に樹脂が入側面、頂面、出側面の順に流れるときに、
入側面は一般面に対する角度が６０°を超えない斜面としたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に係る発明は、導電性粉末及び熱可塑性樹脂の混合物を、金型へ射出することで、樹脂製平板で且つこの平板の少なくとも一方の面に、ガスや水を流すことのできる溝部を有する燃料電池用セパレータを製造するときに用いる射出成形用金型において、
金型は、溝部を形成するために一般面から突出させた突状部を備えると共に、この突状部は外周を双曲線又は放物線としたことを特徴とする。
【００１２】
請求項３に係る発明は、樹脂製平板で且つこの平板の少なくとも一方の面に、ガスや水を流すことのできる溝部を有する燃料電池用セパレータにおいて、
溝部は底面及びこの底面から一般面に至る２つの壁からなり、この２つの壁のうち一方の壁は、一般面に対する角度が６０°を超えない斜面であることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に係る発明は、樹脂製平板で且つこの平板の少なくとも一方の面に、ガスや水を流すことのできる溝部を有する燃料電池用セパレータにおいて、
溝部の断面は底が双曲線又は放物線を呈することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明では、金型は、溝部を形成するために一般面から突出させた突状部を備えると共に、この突状部は頂面及びこの頂面から一般面へ至る入側面と出側面とからなる略台形断面で構成し、射出時に樹脂が入側面、頂面、出側面の順に流れるときに、入側面は一般面に対する角度が６０°を超えない斜面とした。
【００１５】
導電性粉末及び熱可塑性樹脂の混合物は、射出成形時に、まず１つの突状部の入側面に当る。この入側面は一般面に対する角度が６０°以下であるために、導電性粉末及び熱可塑性樹脂の混合物は、円滑に入側面に沿って突状部の頂面に流れ、さらに円滑に突状部の出側面の順に流れ、続いて一般面を介して２つ目以降の突状部の入側面に臨む。
【００１６】
１つ目の突状部を越えて２つ目以降の突状部に臨む導電性粉末及び熱可塑性樹脂の混合物は、２つ目以降の突状部が１つ目の突状部と同じ形状であるから、突状部の入側面、頂面、出側面の順に円滑に流れることができる。
以上より、流動性が悪い導電性粉末及び熱可塑性樹脂の混合物を円滑に流動させることのできる燃料電池用セパレータの射出成形用金型を提供することができる。
【００１７】
請求項２に係る発明では、金型は、溝部を形成するために一般面から突出させた突状部を備えると共に、この突状部は外周を双曲線又は放物線とした。
導電性粉末及び熱可塑性樹脂の混合物は、射出成形時に、まず１つの突状部の入側面に当り、この突状部の外周形状が双曲線又は放物線であるために、円滑に入側面に沿って突状部の頂面に流れ、さらに円滑に突状部の出側面の順に流れ、続いて一般面を介して２つ目以降の突状部の入側面に臨む。
【００１８】
１つ目の突状部を越えて２つ目以降の突状部に臨む導電性粉末及び熱可塑性樹脂の混合物は、２つ目以降の突状部が１つ目の突状部と同じ形状であるから、突状部の入側面、頂面、出側面の順に円滑に流れることができる。
【００１９】
以上に述べた通り、請求項２は突状部の外周を双曲線又は放物線とすることにより、低抵抗で板厚の薄い燃料電池用セパレータを形成することのできる射出成形用金型を提供できるという利点がある。
【００２０】
請求項３に係る発明では、燃料電池用セパレータの溝部は、底面及びこの底面から一般面に至る２つの壁からなり、この２つの壁のうち一方の壁の一般面に対する角度が６０°を超えない斜面とした。
【００２１】
燃料電池用セパレータは、溝部の壁が一般面に対して６０°を超えない斜面のために、射出成形により容易に成形でき、且つ、板厚が薄く高品質で低コストな製品とすることができる。
また、溝部の壁は一般面に対して６０°を超えない斜面のために、ガスや冷却水を円滑に流すことができる。
【００２２】
請求項４に係る発明では、燃料電池用セパレータの溝部の断面は、底が双曲線又は放物線を呈するものとした。
燃料電池用セパレータは、溝部の断面の底が双曲線又は放物線を呈するものであるために、射出成形により容易に成形でき、且つ、板厚が薄く高品質で低コストな製品とすることができる。
また、溝部の断面の底が双曲線又は放物線であるために、ガスや冷却水を円滑に流すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
図１は本発明に係る燃料電池用セパレータの射出成形用金型の断面図であり、燃料電池用セパレータの射出成形用金型１０は、上型１１と下型１２とキャビティ１３とで構成する。
【００２４】
更に、上型１１には、一般面２１から突出させた略台形断面の突状部２２と、この突状部２２の頂面２３と、この頂面２３から一般面２１へ至る入側面２４及び出側面２５とを備える。
射出時の樹脂流れが矢印Ｄと仮定したときに、入側面２４は一般面２１に対する角度θ１が６０°を超えない斜面とした。図１のθ２は必然的に１２０°を下回らない。
【００２５】
下型１２には、略台形断面の突状部２６と、この突状部２６の頂面２７と、この頂面２７から連続して備えた入側面２８及び出側面２９と連続する一般面３１とを備える。
図中、ｔ１は、一般面２１と頂面２７との距離、すなわちセパレータの板厚に相当する。ｔ１については、説明は後述する。
【００２６】
図２は図１の射出成形用金型を用いて燃料電池用セパレータを射出成形する作用図である。
（ａ）で、矢印Ｅの如く、導電性粉末及び熱可塑性樹脂の混合物３２の先端部３３が突状部２２の入側面２４の途中まで射出された状態を示す。
【００２７】
（ｂ）で、矢印Ｆの如く、突状部２２の入側面２４の一般面２１に対する角度θ１が６０°を越えない角度であるから、導電性粉末及び熱可塑性樹脂の混合物３２の先端部３３が、円滑に突状部２２の頂面２３の部位まで進む状態を示す。
【００２８】
（ｃ）で、矢印Ｇの如く、導電性粉末及び熱可塑性樹脂の混合物３２の先端部３３が、突状部２６の入側面２８と一般面３１の形成する角度θ３が（ｂ）のθ１より小さいために突状部２２より容易に突状部２６に乗上げた状態を示す。
【００２９】
（ｄ）で、導電性粉末及び熱可塑性樹脂の混合物３２が燃料電池用セパレータの射出成形用金型１０の被成形物との接触面２０に隙間無く充填した状態を示す。
【００３０】
１つ目の突状部２２を越えて２つ目以降の突状部２２に臨む導電性粉末及び熱可塑性樹脂の混合物３２は、２つ目以降の突状部２２が１つ目の突状部２２と同じ形状であるから、突状部２２の入側面２４、頂面２３、出側面２５の順に円滑に流れることができる。
その結果、流動性が悪い導電性粉末及び熱可塑性樹脂の混合物３２を円滑に流動させることのできる燃料電池用セパレータの射出成形用金型１０を提供することができる。
【００３１】
図３は本発明に係る燃料電池用セパレータの断面図であり、燃料電池用セパレータ４０は、図２の（ｄ）で燃料電池用セパレータの射出成形用金型１０に満たした導電性粉末及び熱可塑性樹脂の混合物３２を成形後に取外したものである。
【００３２】
燃料電池用セパレータ４０は、片面側において、一般面４１と一般面４１の間にガス流路溝部４２を備え、このガス流路溝部４２の底面４３から一般面４１に至る２つの壁４４、４５とからなり、この２つの壁４４、４５のうち一方の壁（ここでは壁４４とする）の一般面４１に対する角度θ１が６０°を超えない斜面を有した板状のものである。
【００３３】
一方、燃料電池用セパレータ４０は、もう片面側において、一般面４６と一般面４６の間に冷却水流路溝部４７を備え、この冷却水流路溝部４７の底面４８から一般面４６に至る２つの壁４９、４９とからなり、この２つの壁４９、４９のうち一方の壁の一般面４６に対する角度θ３が６０°を超えない斜面を有した板状のものである。
【００３４】
以上より、燃料電池用セパレータ４０は、ガス流路溝部４２における角度θ１及び冷却水流路溝部４７における角度θ３が６０°を超えないために、射出成形により容易に成形することができ、且つ、一般面４１と底面４８との距離、すなわち板厚ｔ１を薄くすることができ（例えば１ｍｍ以下。）、さらに高品質で低コストな製品とすることができる。
また、溝部の壁は一般面に対して６０°を超えない斜面のために、ガスや冷却水を円滑に流すことができる。
【００３５】
図４は図１の別実施例を示す断面図であり、燃料電池用セパレータの射出成形用金型５０は、上型５１と下型５２とキャビティ５３とで構成する。
上型５１の被成形物との接触面５４は、図示しない被成形物に溝部を形成するために、一般面５５から突出させて備えた突状部５６の下面を放物線状の外周５７とした形状である。
【００３６】
下型５２の被成形物との接触面５４は、図示しない被成形物に溝部を形成するために、一般面５８から突出させて備えた突状部５９の上面を放物線状の外周６１とした形状である。
【００３７】
矢印Ｈの如く、射出時に図示しない導電性粉末及び熱可塑性樹脂の混合物３２が突状部５６近傍からキャビティ５３内に流れる。
上型５１において、１つ目の突状部５６を越えて２つ目以降の突状部５６に臨む図示しない導電性粉末及び熱可塑性樹脂の混合物３２は、突状部５６が放物線状の外周５７を有しており、２つ目以降の突状部５６が１つ目の突状部５６と同じ形状であるから、キャビティ５３の中を円滑に流れることができる。
【００３８】
一方、下型５２において、１つ目の突状部５９を越えて２つ目以降の突状部５９に臨む図示しない導電性粉末及び熱可塑性樹脂の混合物３２は、突状部５９が放物線状の外周６１を有しており、２つ目以降の突状部５９が１つ目の突状部５９と同じ形状であるから、キャビティ５３の中を円滑に流れることができる。
【００３９】
以上、突状部５６及び突状部５９の外周を放物線とすることにより、低抵抗で板厚ｔ２の薄い燃料電池用セパレータを形成することのできる射出成形用金型を提供できるという利点がある。
【００４０】
図５は図４の別実施例を示す断面図であり、燃料電池用セパレータの射出成形用金型６５は、上型６６と下型６７とキャビティ６８とで構成する。
上型６６の被成形物との接触面６９は、図示しない被成形物に溝部を形成するために、一般面７１から突出させて備えた突状部７２の下面を放物線状の外周７３とした形状であり、この放物線状の外周７３は、緩やかな曲線面７４と急な曲線面７５とからなる。
【００４１】
下型６７の被成形物との接触面６９は、図示しない被成形物に溝部を形成するために、一般面７６から突出させて備えた突状部７７の上面を放物線状の外周７８とした形状であり、この放物線状の外周７８は、緩やかな曲線面７９と急な曲線面８１とからなる。
【００４２】
矢印Ｊの如く、射出時に図示しない導電性粉末及び熱可塑性樹脂の混合物３２が突状部７２近傍からキャビティ６８内に流れる。
上型６６において、１つ目の突状部７２を越えて２つ目以降の突状部７２に臨む図示しない導電性粉末及び熱可塑性樹脂の混合物３２は、突状部７２が放物線状の外周７３を有しており、２つ目以降の突状部７２が１つ目の突状部７２と同じ形状であるから、キャビティ６８の中を円滑に流れることができる。
【００４３】
一方、下型６７において、１つ目の突状部７７を越えて２つ目以降の突状部７７に臨む図示しない導電性粉末及び熱可塑性樹脂の混合物３２は、突状部７７が放物線状の外周７８を有しており、２つ目以降の突状部７７が１つ目の突状部７７と同じ形状であるから、キャビティ６８の中を円滑に流れることができる。
【００４４】
以上、突状部７２及び突状部７７の外周を放物線とすることにより、低抵抗で板厚ｔ３の薄い燃料電池用セパレータを形成することのできる射出成形用金型を提供できるという利点がある。
【００４５】
また、図５では、燃料電池用セパレータの射出成形用金型６５の反対側から矢印Ｋの如く、射出時に図示しない導電性粉末及び熱可塑性樹脂の混合物３２が突状部７７近傍からキャビティ６８内に流れる場合も考えられる。
【００４６】
作用としては、詳細を省略するが、図示しない導電性粉末及び熱可塑性樹脂の混合物３２は突状部７７の急な曲線面８１側からキャビティ６８の中を流れるが、急な曲線面８１であっても図示しない導電性粉末及び熱可塑性樹脂の混合物３２の射出を妨げるほどの角度ではないので、図示しない導電性粉末及び熱可塑性樹脂の混合物３２は、円滑にキャビティ６８内を進むことができる。
【００４７】
図６は図４のさらなる別実施例を示す断面図であり、燃料電池用セパレータの射出成形用金型８５は、上型８６と下型８７とキャビティ８８とで構成する。
上型８６の被成形物との接触面８９は、図示しない被成形物に溝部を形成するために、一般面９１から突出させて備えた突状部９２の下面を双曲線状の外周９３とした形状である。
【００４８】
下型８７の被成形物との接触面８９は、図示しない被成形物に溝部を形成するために、一般面９４から突出させて備えた突状部９５の上面を双曲線状の外周９６とした形状である。
【００４９】
矢印Ｌの如く、射出時に図示しない導電性粉末及び熱可塑性樹脂の混合物３２が突状部９２近傍からキャビティ８８内に流れる。
上型８６において、１つ目の突状部９２を越えて２つ目以降の突状部９２に臨む図示しない導電性粉末及び熱可塑性樹脂の混合物３２は、突状部９２が双曲線状の外周９３を有しており、２つ目以降の突状部９２が１つ目の突状部９２と同じ形状であるから、キャビティ８８の中を円滑に流れることができる。
【００５０】
一方、下型８７において、１つ目の突状部９５を越えて２つ目以降の突状部９５に臨む図示しない導電性粉末及び熱可塑性樹脂の混合物３２は、突状部９５が双曲線状の外周９６を有しており、２つ目以降の突状部９５が１つ目の突状部９５と同じ形状であるから、キャビティ８８の中を円滑に流れることができる。
このように本発明は、外周が純水な曲面上である必要はなく、セパレータとしての機能を損なわない範囲で、本実施例の突状部９５のような形状が施されても良い。
【００５１】
以上、突状部９２及び突状部９５の外周を双曲線とすることにより、低抵抗で板厚ｔ４の薄い燃料電池用セパレータを形成することのできる射出成形用金型を提供できるという利点がある。
【００５２】
（実験例）
本発明に係る実験例を以下に述べる。なお、本発明は実験例に限定されるものではない。なお、実験条件は次の通りである。
【００５３】
・金型：
キャビティの幅（成形品の厚さに相当）：１ｍｍ
突状部の形状：断面が台形（入側面、頂面、出側面を有する。）、底面が放物線、底面が双曲線の３種
突状部断面が台形の場合の入側面と一般面の角度θ：３１°、３２°、４０°、５０°、６０°、７０°、８０°、９０°
【００５４】
・セパレータ様式の目標値：
縦×横：１２０ｍｍ×１２０ｍｍ
厚さ：１ｍｍ
溝幅：１ｍｍ
溝ピッチ：２ｍｍ
溝本数：１６本×３
ガス流路溝深さ：０．３ｍｍ
冷却水流路溝深さ：０．２ｍｍ
【００５５】
・樹脂材料：原料１又は原料２
・原料１の成分及び形状：
熱可塑性樹脂としてポリプロピレン３０体積％と黒鉛紛（平均粒径１００μｍ）７０体積％とを、混練により混合したペレット状のもの。
・原料２の成分及び形状：
熱可塑性樹脂としてポリプロピレン３５体積％と黒鉛紛（平均粒径１００μｍ）６０体積％とケツチェンブラック５体積％とを、混練により混合したペレット状のもの。
・射出成形機の能力：
１５０トン
【００５６】
以上の条件で行った試験の結果を次表に示す。
【００５７】
【表１】
2006062103.tif 000003
【００５８】
表１の最も右の欄は、成形品の評価欄であり、ひけ、疵に代表される充填不良が認められたものは「×」、良品には「○」を付した。
すなわち、試験Ｎｏ．１〜４及び試験Ｎｏ．８〜１１は○であり、試験Ｎｏ．５〜７及び試験Ｎｏ．１２〜１４は×であった。
このことから、流体流路溝部の傾斜角θが、３２°〜６０°の範囲であれば、原料１、原料２ともに成形上は、合格であることが判明した。
【００５９】
ただし、図１において、樹脂の流れ性を確保するために、角度θ１を過度に小さくすると、逆に、成形品に形成する溝の形状が問題になる。
そこで、溝の形状の観点から、角度θ１を評価する。
【００６０】
図７は溝形状の説明図である。
（ａ）は比較例を示し、溝の形状を矩形溝とし、溝幅Ｇｗは１．０ｍｍ、溝ピッチＰは２．０ｍｍ、溝の深さＧｄは０．３ｍｍとした。一般面の幅Ｔｗ０は、Ｐ−Ｇｗの計算で求まり、１．０ｍｍとなる。
【００６１】
（ｂ）は実施例を示し、溝４２の形状が台形溝である点を除き、溝ピッチ及び溝の深さは比較例と同一とした。そして、壁４５を時計方向に角度θだけ回転させ、壁４４を反時計方向に角度θだけ回転させることで、溝４２を台形溝にすることにする。すると、一般面の幅Ｔｗ１は、Ｔｗ０（１ｍｍ）より小さくなる。
【００６２】
Ｔｗ１は、Ｔｗ１＝Ｔｗ０−２×（（１／２）×Ｇｄ）／ｔａｎθの算式により、求めることができる。計算結果を表２に示す。
一方、（ｂ）に示す一般面４１は、燃料電池化したときの導圧面となり、小面積では電気抵抗が大きくなる。抵抗を適度に抑えるには、元の幅Ｔｗ０（１．０ｍｍ）の少なくとも半分（０．５ｍｍ）は確保したい。半分であれば、抵抗は２倍に留めることができるからである。
そこで、Ｔｗ１の最小値を０．５ｍｍとして、角度θの評価を行うことにした。
【００６３】
【表２】
2006062103.tif 000004
【００６４】
角度θが３０°ではＴｗ１が０．５ｍｍ未満となるため×であり、角度θが３２°以上であればＴｗ１が０．５ｍｍ以上になるため○である。ただし、応力は小さいほどよいので、Ｔｗ１は０．７ｍｍ以上であることが望ましく、好ましくは角度θは４５°以上であればよい。
したがって、表１及び表２より、流体流路溝部の傾斜角は３２°〜６０°が適当であり、４５°〜６０°が最適であると言える。
次に溝部断面形状を変えて射出成形品質を検討した結果を次表に示す。
【００６５】
【表３】
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【００６６】
表３で溝部断面の底形状とは、ガス流路溝部や冷却水流路溝部である流体流路溝部の断面の底形状である。
試験Ｎｏ．１５及びＮｏ．１８は溝部断面の底形状が放物線で、図４の矢印Ｈ側から射出成形した場合である。原料１及び原料２のいずれを用いた場合においても、成形品評価○である。
試験Ｎｏ．１６及びＮｏ．１９は溝部断面の底形状が放物線で、図５の矢印Ｊ又は矢印Ｋ側から射出成形した場合である。原料１及び原料２のいずれを用いた場合においても、成形品評価○である（矢印Ｊ側からの射出成形と矢印Ｋ側からの射出成形のいずれの場合においても、成形品としてのセパレータの品質は同等品であったので、ここでは射出成形の方向を分類した説明を避けた。）。
【００６７】
試験Ｎｏ．１７及びＮｏ．２０は溝部断面の底形状が双曲線で、図６の矢印Ｌ側から射出成形した場合である。原料１及び原料２のいずれを用いた場合においても、成形品評価○である。
以上より、燃料電池用セパレータの射出成形用金型の溝部断面の底形状は、キャビティを１ｍｍとした場合において、放物線又は双曲線のいずれであっても、射出成形してできるセパレータを良品質にできることを実証した。
【００６８】
尚、本発明の燃料電池用セパレータの射出成形用金型１０、５０、６５、８５は、流体流路溝の断面形状が台形、放物線、双曲線であるが、これら流体流路溝に類似するものであって（ただし、突状部の入側面と一般面の角度を測定できるものは６０°以下とする。）、導電性粉末及び熱可塑性樹脂の混合物３２が円滑に射出成形される形状であれば、詳細を問わない。
【００６９】
また、導電性粉末及び熱可塑性樹脂の混合物３２の中の熱可塑性樹脂に、本発明の実験例に示したポリプロピレン以外を適用することは差し支えない。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明の燃料電池用セパレータの射出成形用金型及び燃料電池用セパレータは、自動車用の固体高分子型燃料電池に用いるセパレータを造るための射出成形用金型及びセパレータに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明に係る燃料電池用セパレータの射出成形用金型の断面図である。
【図２】図１の射出成形用金型を用いて燃料電池用セパレータを射出成形する作用図である。
【図３】本発明に係る燃料電池用セパレータの断面図である。
【図４】図１の別実施例を示す断面図である。
【図５】図４の別実施例を示す断面図である。
【図６】図４のさらなる別実施例を示す断面図である。
【図７】溝形状の説明図である。
【図８】１個の発電装置の斜視図である。
【図９】従来の技術の基本構成を説明する図である。
【符号の説明】
【００７２】
１０…燃料電池用セパレータの射出成形用金型  、２０…被成形物との接触面  、２１一般面…  、２２…突状部  、２３…頂面  、２４…入側面  、２５…出側面  、３２…導電性粉末及び熱可塑性樹脂の混合物  、４０…燃料電池用セパレータ  、４１…一般面  、４２…ガス流路溝部  、４３…底面  、４４…壁  、４５…壁  、５０…燃料電池用セパレータの射出成形用金型  、５７…放物線状の外周  、６５…燃料電池用セパレータの射出成形用金型  、７３…放物線状の外周  、８５…燃料電池用セパレータの射出成形用金型  、９３…双曲線状の外周。
【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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