(57)【要約】【課題】単位セルの積層数を増大させることなく、燃料電池の電圧を高めることができる燃料電池用セパレータを、容易に得ることができる燃料電池用セパレータの製造方法を提供する。【解決手段】本発明に製造方法は、ガス流通用の溝を備える中心部分と、この中心部分４を取り囲む外周部分とを備える燃料電池用セパレータを、圧縮成形法で製造する方法である。圧縮成形金型７内に、導電性成形材料８と電気絶縁性成形材料９とを配置し、前記導電性成形材料８及び電気絶縁性成形材料９を、前記圧縮成形金型７内で同時に圧縮成形する。これにより、前記燃料電池用セパレータの中心部分を、前記電気絶縁性成形材料９から形成された絶縁部と、前記導電性成形材料８から形成され、前記絶縁部によって分割されている複数の導電部とで構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス流通用の溝を備える中心部分と、この中心部分を取り囲む外周部分とを備える燃料電池用セパレータを、圧縮成形法で製造する方法であって、
圧縮成形金型内に、導電性成形材料と電気絶縁性成形材料とを配置し、前記導電性成形材料及び前記電気絶縁性成形材料を、前記圧縮成形金型内で同時に圧縮成形することで、前記燃料電池用セパレータの中心部分を、前記電気絶縁性成形材料から形成された絶縁部と、前記導電性成形材料から形成され、前記絶縁部によって分割されている複数の導電部とで構成する燃料電池用セパレータの製造方法。
【請求項２】
前記外周部分を、前記電気絶縁性成形材料から形成された第二絶縁部で構成する請求項１に記載の燃料電池用セパレータの製造方法。
【請求項３】
前記導電性成形材料と前記電気絶縁性成形材料とがいずれも粉体状であり、前記導電性成形材料のディスクフローの値が、前記電気絶縁性成形材料のディスクフローの値よりも小さいと共にこれらのディスクフローの値の差が０ｍｍより大きく１０ｍｍ以下の範囲内である請求項１又は２に記載の燃料電池用セパレータの製造方法。
【請求項４】
前記電気絶縁性成形材料及び前記導電性成形材料のうち、少なくとも一方がシート状である請求項１又は２に記載の燃料電池用セパレータの製造方法。
【請求項５】
前記導電性成形材料に、エポキシ樹脂及びフェノール系硬化剤を含有させる請求項１乃至４のいずれか一項に記載の燃料電池用セパレータの製造方法。
【請求項６】
前記電気絶縁性成形材料に、エポキシ樹脂及びフェノール系硬化剤を含有させる請求項１乃至５のいずれか一項に記載の燃料電池用セパレータの製造方法。
【請求項７】
前記導電性成形材料に、エポキシ樹脂及びフェノール系硬化剤を含有させ、
前記電気絶縁性成形材料に、エポキシ樹脂及びフェノール系硬化剤を含有させ、
前記導電性成形材料中の前記エポキシ樹脂１当量に対する前記フェノール系硬化剤の当量の値を１未満とすると共に、前記電気絶縁性成形材料中の前記エポキシ樹脂１当量に対する前記フェノール系硬化剤の当量の値を１より大きくし、或いは、
前記導電性成形材料中の前記エポキシ樹脂１当量に対する前記フェノール系硬化剤の当量の値を１よりも大きくすると共に、前記電気絶縁性成形材料中の前記エポキシ樹脂１当量に対する前記フェノール系硬化剤の当量の値を１未満とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の燃料電池用セパレータの製造方法。
【請求項８】
前記導電部に対する前記絶縁部の線膨張係数の比の値を、１／５〜５の範囲内とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の燃料電池用セパレータの製造方法。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の方法で製造された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、燃料電池に適用される燃料電池用セパレータの製造方法及びこの方法で製造された燃料電池用セパレータに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、燃料電池は、複数の単位セルが数十〜数百個直列に重なることで構成されるセルスタックから成る。燃料電池は、電解質の種類に基づいて、いくつかのタイプに分類される。近年、固体高分子電解質膜を供える固体高分子型燃料電池が、高出力の燃料電池として注目されている。
【０００３】
燃料電池の単位セルは、例えば燃料電池用セパレータ、ガスケット、膜−電極複合体が重ねられることで、構成されている。
【０００４】
燃料電池を構成する部品のうち、燃料電池用セパレータは、ガス流通用の溝と、この溝にガスを供給するマニホールドとを備える。燃料電池用セパレータは、燃料電池内を流れる燃料、酸化剤及び冷却水が混合しないように分離する機能、燃料電池で発電した電気エネルギーを外部へ伝達する機能、及び燃料電池で生じた熱を外部へ放熱する機能という、重要な機能を果たす。
【０００５】
この燃料電池の電圧は、単位セルの積層数に依存するため、燃料電池の電圧を高めるためには、単位セルの積層数を増大させる必要がある。しかし、積層数が増大すると、燃料電池の嵩が大きくなるため、燃料電池の小型化が妨げられてしまうという問題、及び積層工程の煩雑化によりコストアップの問題が生じる。
【０００６】
そこで、特許文献１では、燃料電池用セパレータ内を電気絶縁性を有する部分で区画することで、燃料電池用セパレータに導電性を有する複数の部分を形成することが、提案されている。この場合、燃料電池用セパレータで構成される一つの単位セルが、実質的に複数の単位セルとして機能することができる。このため、単位セルの積層数を増大させなくても、燃料電池の電圧を高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第ＷＯ２０１２／０８１７９２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、従来における通常の燃料電池用セパレータは、全体的に導電性を有する均質な部材であるため、燃料電池用セパレータ内に電気絶縁性を有する部分と導電性を有する複数の部分とを形成するための方法は、未だ確立されていない。また、電気絶縁性を有する部分と、導電性を有する複数の部分とを、別個に形成し、これらの部分を接合して燃料電池用セパレータを製造する場合には、製造に要する工数がかえって増大してしまい、燃料電池用セパレータの製造効率が低下してしまう。
【０００９】
本発明は上記事由に鑑みてなされたものであり、電気絶縁性を有する部分と、導電性を有する複数の部分とを備える燃料電池用セパレータを製造するにあたり、これらの部分を同時に形成することができる燃料電池用セパレータの製造方法、及びこの方法で製造された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】
本発明の第１の態様に係る燃料電池用セパレータの製造方法は、ガス流通用の溝を備える中心部分と、この中心部分を取り囲む外周部分とを備える燃料電池用セパレータを、圧縮成形法で製造する方法であって、
圧縮成形金型内に、導電性成形材料と電気絶縁性成形材料とを配置し、前記導電性成形材料及び電気絶縁性成形材料を、前記圧縮成形金型内で同時に圧縮成形することで、前記燃料電池用セパレータの中心部分を、前記電気絶縁性成形材料から形成された絶縁部と、前記導電性成形材料から形成され、前記絶縁部によって分割されている複数の導電部とで構成することを特徴とする。
【００１１】
本発明の第２の態様に係る燃料電池用セパレータの製造方法では、第１の態様において、前記外周部分を、前記電気絶縁性成形材料から形成された第二絶縁部で構成する。
【００１２】
本発明の第３の態様に係る燃料電池用セパレータの製造方法では、前記導電性成形材料と前記電気絶縁性成形材料とがいずれも粉体状であり、前記導電性成形材料のディスクフローの値が、前記電気絶縁性成形材料のディスクフローの値よりも小さいと共にこれらのディスクフローの値の差が０ｍｍより大きく１０ｍｍ以下の範囲内である。
【００１３】
本発明の第４の態様に係る燃料電池用セパレータの製造方法では、前記電気絶縁性成形材料及び前記導電性成形材料のうち、少なくとも一方がシート状である。
【００１４】
本発明の第５の態様に係る燃料電池用セパレータの製造方法では、第１乃至第４のいずれか一の態様において、前記導電性成形材料に、エポキシ樹脂及びフェノール系硬化剤を含有させる。
【００１５】
本発明の第６の態様に係る燃料電池用セパレータの製造方法では、第１乃至第５のいずれか一の態様において、前記電気絶縁性成形材料に、エポキシ樹脂及びフェノール系硬化剤を含有させる。
【００１６】
本発明の第７の態様に係る燃料電池用セパレータの製造方法では、第１乃至第６のいずれか一の態様において、前記導電性成形材料に、エポキシ樹脂及びフェノール系硬化剤を含有させ、
前記電気絶縁性成形材料に、エポキシ樹脂及びフェノール系硬化剤を含有させ、
前記導電性成形材料中の前記エポキシ樹脂１当量に対する前記フェノール系硬化剤の当量の値を１未満とすると共に、前記電気絶縁性成形材料中の前記エポキシ樹脂１当量に対する前記フェノール系硬化剤の当量の値を１より大きくし、或いは、
前記導電性成形材料中の前記エポキシ樹脂１当量に対する前記フェノール系硬化剤の当量の値を１よりも大きくすると共に、前記電気絶縁性成形材料中の前記エポキシ樹脂１当量に対する前記フェノール系硬化剤の当量の値を１未満とする。
【００１７】
本発明の第８の態様に係る燃料電池用セパレータの製造方法では、第１乃至第７のいずれか一の態様において、前記導電部に対する前記絶縁部の線膨張係数の比の値を、１／５〜５の範囲内とする。
【００１８】
本発明の第９の態様に係る燃料電池用セパレータは、第１乃至第８のいずれか一の態様に係る方法で製造されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、絶縁部と複数の導電部とを圧縮成形によって同時に形成すると共にこれらの絶縁部と導電部とを接合することができるため、絶縁部と複数の導電部とを備える燃料電池用セパレータの製造効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態における燃料電池用セパレータの製造工程を示す概略の断面図である。
【図２】本実施形態における燃料電池用セパレータの製造工程を示す概略の断面図である。
【図３】本実施形態における燃料電池用セパレータの製造工程を示す概略の断面図である。
【図４】本実施形態に係る燃料電池用セパレータの、第一の主面側の平面図である。
【図５】本実施形態に係る燃料電池用セパレータの、第二の主面側の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、発明の実施の形態を説明する。
【００２２】
本実施形態に係る燃料電池用セパレータ１（以下、セパレータ１という）の製造方法では、ガス流通用の溝１０を備える中心部分４と、この中心部分４を取り囲む外周部分５とを備えるセパレータ１（図４，５参照）を、圧縮成形法で製造する。この場合、図１〜３に示すように、圧縮成形金型７内に、導電性成形材料８と電気絶縁性成形材料９とを配置し、導電性成形材料８及び電気絶縁性成形材料９を、圧縮成形金型７内で同時に圧縮成形する。これにより、セパレータ１の中心部分４を、電気絶縁性成形材料９から形成された絶縁部３と、導電性成形材料８から形成され、絶縁部３によって分割されている複数の導電部２とで構成する。尚、図１〜３は、本実施形態に係る製造方法の概略を示すものであり、ガス流通用の溝１０の図示は省略されている。
【００２３】
これにより得られるセパレータ１は、複数の互いに絶縁部３によって電気的に絶縁された複数の導電部２を備えるため、このセパレータ１から構成される一つの単位セルが、実質的に複数の単位セルとして機能することができる。このため、この単位セルを備える燃料電池の発電効率が高くなる。しかも、導電部２と絶縁部３とが、圧縮成形で同時に形成されるため、セパレータ１が効率よく製造される。
【００２４】
以下、本実施形態について、更に詳細に説明する。
【００２５】
本実施形態で得られるセパレータ１は、平板状であり、第一の主面２１と、第一の主面２１とは反対側に位置する第二の主面２２とを、備えている。
【００２６】
本実施形態に係るセパレータ１を、図４及び図５に示す。図４はセパレータ１の第一の主面２１側の平面図、図５はセパレータ１の第二の主面２２側の平面図である。
【００２７】
本実施形態では、セパレータ１の第一の主面２１に、ガス流通用の溝１０が形成されている。セパレータ１は、溝１０を備える部分（以下、中心部分４ともいう）と、中心部分４を取り囲む、溝１０を備えない部分（以下、外周部分５ともいう）とを備える。溝１０は、第一の主面２１上で、中心部分４の全体に亘って形成されている。また、本実施形態では、セパレータ１には、外周部分５を貫通する孔（マニホールド）２４が形成されている。本実施形態では、マニホールド２４は、ガス流通用の四個のマニホールド２４（第一のマニホールド２４１、第二のマニホールド２４２、第三のマニホールド２４３及び第四のマニホールド２４４）と、冷媒流通用の二つのマニホールド２４（第五のマニホールド２４５及び第六のマニホールド２４６）を、含んでいる。
【００２８】
更に、外周部分５には、溝１０と第一のマニホールド２４１とを連通する凹所２５（第一の凹所２５１）、並びに溝１０と第二のマニホールド２４２とを連通する凹所２５（第二の凹所２５２）が、形成されている。これにより、第一の主面２１における溝１０は、第一のマニホールド２４１及び第二のマニホールド２４２に連通し、第三から第六のマニホールド２４３〜２４６には連通しない。
【００２９】
セパレータ１の中心部分４には、第二の主面２２に、冷媒流通用の溝１１が形成されている。この溝１１は、第五のマニホールド２４５及び第六のマニホールド２４６と連通し、第一から第四のマニホールド２４１〜２４４には連通しない。
【００３０】
このセパレータ１と、膜−電極複合体が重ねられることで、燃料電池の単位セルが構成される。
【００３１】
本実施形態では、セパレータ１は、導電性を有する複数の導電部２、電気絶縁性を有する絶縁部３、及び電気絶縁性を有する第二絶縁部６を備える。導電部２及び絶縁部３は、中心部分４を構成する。また、第二絶縁部６は、外周部分５を構成し、このため外周部分５は、全体に亘って電気絶縁性を有する。
【００３２】
本実施形態では、外周部分５が、電気絶縁性成形材料９から形成された第二絶縁部６で構成されるため、この第二絶縁部６が、セパレータ１から構成される単位セルとその外部との間の電気的絶縁性を確保することができる。また、マニホールド２４の周辺に電気的絶縁性が付与されるため、マニホールド２４の周囲でのセパレータ１の電解腐食が抑制される。
【００３３】
尚、セパレータ１は第二絶縁部６を備えなくてもよい。その場合、外周部分５全体が導電性を有してもよく、外周部分５が、部分的に導電性を有すると共に部分的に電気絶縁性を有してもよい。
【００３４】
隣合う導電部２同士の間には絶縁部３が介在している。このため、いずれの導電部２も、他の導電部２と、電気的に絶縁されている。尚、図４及び５では、セパレータ１が四つの導電部２を備え、これらの導電部２がマトリクス状に配列しているが、導電部２の個数、並びに導電部２の配列の仕方は、これに限られない。例えば、セパレータ１が、二つの導電部２を備えてもよい。
【００３５】
導電部２は、導電性成形材料８から形成される。本実施形態では、導電性成形材料８は、熱硬化性樹脂と導電性材料とを含有する。
【００３６】
導電性材料は、特に黒鉛粒子であることが好ましい。黒鉛粒子が使用されることで、導電部２の電気比抵抗が低減し、導電部２の導電性が向上する。導電性成形材料８中の黒鉛粒子の割合は、導電性成形材料８中の固形分全量に対して６０〜９０質量％の範囲内であることが好ましい。すなわち、導電部２中の黒鉛粒子の割合が、６０〜９０質量％の範囲内であることが好ましい。この黒鉛粒子の割合が６０質量％以上であることで導電部２に充分に優れた導電性が付与されるようになり、この割合が９０質量％以下であることで導電性成形材料８に充分に優れた成形性が付与されると共に導電部２に充分に優れたガス透過性が付与される。この黒鉛粒子の割合が、６５〜８０質量％の範囲内であれば更に好ましい。
【００３７】
黒鉛粒子は、人造黒鉛粉及び天然黒鉛粉の、いずれであってもよい。天然黒鉛粉には導電性が高いという利点があり、人造黒鉛粉には天然黒鉛粉に比べて導電性は多少劣るものの、異方性が少ないという利点がある。例えば黒鉛粒子が、メソカーボンマイクロビーズなどの炭素質を黒鉛化して得られる黒鉛粒子、石炭系コークスや石油系コークスを黒鉛化して得られる黒鉛粒子、黒鉛電極や特殊炭素材料の加工粉、天然黒鉛、キッシュ黒鉛、及び膨張黒鉛からなる群から選択される一種以上の材料を含有することができる。特に、これらの材料の特性を考慮して、黒鉛粒子が二種以上の材料を含有することが好ましい。
【００３８】
黒鉛粒子は、精製されていることが好ましい。この場合は、黒鉛粒子中の灰分やイオン性不純物の含有量が低くなるため、導電部２からの不純物の溶出が抑制される。
【００３９】
黒鉛粒子の平均粒径は、１０〜２００μｍの範囲内であることが好ましい。この平均粒径が１０μｍ以上であることで、導電性成形材料８の成形性が向上する。この平均粒径が３０μｍ以上であれば、更に良好な結果が得られる。また、この平均粒径が１５０μｍ以下であれば、導電部２の表面平滑性が、更に向上する。
【００４０】
尚、黒鉛粒子の平均粒径は、レーザ回折・散乱式粒度分析計（日機装株式会社製のマイクロトラックＭＴ３０００ＩＩシリーズなど）で、レーザ回折散乱法により測定される、体積平均粒径である。
【００４１】
熱硬化性樹脂は、例えばエポキシ樹脂、熱硬化性フェノール樹脂、ビニルエステル樹脂、ポリイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリエステル樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ビニルエステル樹脂、及びベンゾオキサジン樹脂から選ばれる、一種以上の樹脂を含有することができる。これらのうち、特にベンゾオキサジン樹脂、エポキシ樹脂、及び熱硬化性フェノール樹脂から選択される、一種以上の樹脂が、用いられることが好ましい。この場合、導電部２の耐熱性及び機械的強度が特に高くなる。
【００４２】
エポキシ樹脂が用いられる場合、エポキシ樹脂は、オルトクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂、及びナフタレン型エポキシ樹脂からなる群から選択される一種以上の樹脂を含有することが好ましい。これらの樹脂は、良好な溶融粘度を有すると共に不純物が少なく、特にイオン性不純物が少ない点で優れている。
【００４３】
エポキシ樹脂が使用される場合、導電性成形材料８は、更にエポキシ樹脂の硬化剤を含有する。硬化剤は、エポキシ樹脂を硬化させる能力を有するのであれば特に限定されないが、フェノール系硬化剤を必須成分とすることが好ましい。このフェノール系硬化剤は、例えばフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ナフトールアラルキル樹脂等の各種多価フェノール樹脂から選択される少なくとも一種を含有する。フェノール系硬化剤が用いられる場合、エポキシ樹脂１当量に対するフェノール系硬化剤の当量の値が、０．８〜１．２の範囲内であることが好ましい。
【００４４】
熱硬化性樹脂として熱硬化性フェノール樹脂が用いられる場合は、特に開環重合により重合反応が進行するフェノール樹脂が用いられることが好ましい。このようなフェノール樹脂としては、例えばベンゾオキサジン樹脂が挙げられる。この場合は、成形工程で脱水によるガスが発生しないので成形品中にボイドが発生しにくくなり、セパレータ１のガス透過性の低下が抑制される。また、レゾール型フェノール樹脂が用いられることも好ましく、例えば１３Ｃ−ＮＭＲ分析の結果、オルト−オルト結合割合２５〜３５％、オルト−パラ結合割合６０〜７０％、パラ−パラ結合割合５〜１０％である構造を有するレゾール型フェノール樹脂が用いられることが好ましい。レゾール樹脂は通常液状であるが、レゾール型フェノール樹脂は軟化点を容易に調整され、融点が７０〜９０℃のレゾール型フェノール樹脂も容易に得られる。これにより、導電性成形材料８の変化が少なくなり、成形時の取り扱い性が向上する。この融点が７０℃未満であると、導電性成形材料８中で成分の凝集が生じやすくなって、取り扱い性が低下するおそれがある。
【００４５】
熱硬化性樹脂成分は、必要に応じて触媒（硬化促進剤）を含有してもよい。触媒としては、トリフェニルホスフィン等の有機ホスフィン類、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７等の三級アミン類、２−メチルイミダゾール等のイミダゾール類等が挙げられる。導電性成形材料８中の触媒の含有量は、導電性成形材料８中の熱硬化性樹脂と硬化剤の合計量に対して、０．５〜３質量％の範囲内であることが好ましい。
【００４６】
触媒として、測定開始温度３０℃、昇温速度１０℃／分、保持温度１２０℃、保持温度での保持時間３０分の条件で加熱された場合の重量減少が５％以下である、２位に炭化水素基を有する置換イミダゾールが、使用されてもよい。この置換イミダゾールとしては、特に２位の炭化水素基の炭素数が６〜１７の置換イミダゾールが好ましい。この置換イミダゾールの具体例としては、２−ウンデシルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、１−ベンジル−２−フェニルイミダゾール等が挙げられる。
【００４７】
導電性成形材料８は、更に内部離型剤を含有してもよい。内部離型剤としては、適宜のものが用いられるが、特にこの内部離型剤が、１２０〜１９０℃において、導電性成形材料８中の熱硬化性樹脂及び硬化剤と相溶せずに相分離する性質を有することが好ましい。このような内部離型剤として、ポリエチレンワックス、カルナバワックス、及び長鎖脂肪酸系のワックスから選ばれる、一種以上の材料が用いられることが好ましい。このような内部離型剤が導電性成形材料８の成形過程で熱硬化性樹脂及び硬化剤と相分離することで、離型性向上作用が良好に発揮される。
【００４８】
内部離型剤の使用量は、セパレータ１の形状の複雑さ、溝深さ、抜き勾配など金型面との離形性の容易さなどが考慮されて、適宜設定される。特に導電性成形材料８全量に対する内部離型剤の割合が０．１〜２．５質量％の範囲内であることが好ましい。この割合が０．１質量％以上であると金型成形時に十分な離型性が発現し、この割合が２．５質量％以下であると内部離型剤によってセパレータ１の表面の親水性が阻害されることが、十分に抑制される。この内部離型剤の割合は０．１〜１質量％の範囲内であれば更に好ましく、０．１〜０．５質量％の範囲内であれば特に好ましい。
【００４９】
導電性成形材料８は、必要に応じてカップリング剤等の添加剤を含有してもよい。カップリング剤としては、シリコン系のシラン化合物、チタネート系、アルミニウム系のカップリング剤などが挙げられる。特にシリコン系のカップリング剤のうち、エポキシシランカップリング剤が適している。カップリング剤は黒鉛粒子の表面に予め噴霧等により付着されていてもよい。エポキシシランカップリング剤の使用量は、導電性成形材料８の固形分全体に対して、０．５〜１．５質量％の範囲内であることが好ましい。この範囲内において、カップリング剤がセパレータ１表面にブリードすることが、充分に抑制される。
【００５０】
導電性成形材料８は、更に炭素繊維や金属繊維などの短繊維を含有してもよい。また、導電性成形材料８は、セパレータ１に必要な機能が確保される範囲内で、種々の添加剤を含有してもよい。
【００５１】
導電性成形材料８は、例えば上記のような成分が任意の順序で所定の割合で混合されることで、調製される。成分の混合のためには、例えばプラネタリミキサ、リボンブレンダー、レディゲミキサ、ヘンシェルミキサ、ロッキングミキサ、ナウタミキサ等の混合機が、用いられる。これにより、例えば粉体状の導電性成形材料８が得られる。
【００５２】
導電性成形材料８は、シート状であってもよい。この場合、例えばまず上記のような成分が配合され、更に溶媒が配合されることで、ワニスが調製される。溶媒は、例えばメチルエチルケトン、メトキシプロパノール、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等の極性溶媒から選択される一種以上を含有することができる。このワニスが成形されることで、シート状の導電性成形材料８が得られる。ワニスは、例えばキャスティング（展進）成形によってシート状に成形される。シート状の導電性成形材料８は、必要に応じて、切断されたり打ち抜かれたりすることで、所定の形状に形成される。特に、導電性成形材料８が、導電部２と合致する形状に形成されることが好ましい。
【００５３】
絶縁部３及び第二絶縁部６は、電気絶縁性成形材料９から形成される。本実施形態では、電気絶縁性成形材料９は、熱硬化性樹脂を含有する。
【００５４】
電気絶縁性成形材料９中の熱硬化性樹脂は、例えばエポキシ樹脂、熱硬化性フェノール樹脂、ビニルエステル樹脂、ポリイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリエステル樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ビニルエステル樹脂、及びベンゾオキサジン樹脂からなる群から選ばれる、一種以上の樹脂を含有することができる。これらのうち、特にベンゾオキサジン樹脂、エポキシ樹脂、及び熱硬化性フェノール樹脂からなる群から選択される、一種以上の樹脂が、用いられることが好ましい。この場合、絶縁部３及び第二絶縁部６の耐熱性及び機械的強度が特に高くなる。
【００５５】
エポキシ樹脂が用いられる場合、エポキシ樹脂は、オルトクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、及びビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂からなる群から選択される一種以上の樹脂を含有することが好ましい。これらの樹脂は、良好な溶融粘度を有すると共に不純物が少なく、特にイオン性不純物が少ない点で優れている。
【００５６】
エポキシ樹脂が使用される場合、電気絶縁性成形材料９は、更にエポキシ樹脂の硬化剤を含有する。硬化剤は、エポキシ樹脂を硬化させる能力を有するのであれば特に限定されないが、フェノール系硬化剤を必須成分とすることが好ましい。このフェノール系硬化剤は、例えばフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ナフトールアラルキル樹脂等の各種多価フェノール樹脂からなる群から選択される一種以上の化合物を含有する。フェノール系硬化剤が用いられる場合、フェノール系硬化剤の１当量に対するエポキシ樹脂の当量が、０．８〜１．２の範囲内であることが好ましい。
【００５７】
電気絶縁性成形材料９が、電気絶縁性フィラーを含有してもよい。電気絶縁性フィラーは、例えば溶融シリカ、結晶シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、アルミナ、窒化珪素、マグネシア、クレー、タルク、ケイ酸カルシウム、アスベスト、ガラス繊維及びガラス球からなる群から選ばれる一種以上の材料を含有することができる。
【００５８】
電気絶縁性成形材料９の固形分全量に対する電気絶縁性フィラーの割合は、６０〜９３質量％の範囲内であることが好ましい。この割合が６０質量％以上であると、絶縁部３及び第二絶縁部６の耐熱性が特に高くなる。この電気絶縁性フィラーの割合は、更に８５質量％以上であることが好ましい。また、この電気絶縁性フィラーの割合が９３質量％以下であると、成形性が良好になる。
【００５９】
電気絶縁性フィラーの平均粒径は、５〜２０μｍの範囲内であることが好ましい。尚、この平均粒径は、レーザ回折散乱法により測定される体積平均粒径である。
【００６０】
電気絶縁性成形材料９は、内部離型剤を含有してもよい。特に内部離型剤が、１２０〜１９０℃において、電気絶縁性成形材料９中の熱硬化性樹脂及び硬化剤と相溶せずに相分離する性質を有することが好ましい。このような内部離型剤として、ポリエチレンワックス、カルナバワックス、及び長鎖脂肪酸系のワックスから選ばれる、一種以上の材料が用いられることが好ましい。このような内部離型剤が電気絶縁性成形材料９の成形過程で熱硬化性樹脂及び硬化剤と相分離することで、離型性向上作用が良好に発揮される。
【００６１】
内部離型剤の使用量は、セパレータ１の形状の複雑さ、溝深さ、抜き勾配など金型面との離形性の容易さなどが考慮されて、適宜設定される。特に電気絶縁性成形材料９全量に対する内部離型剤の割合が０．１〜２．５質量％の範囲内であることが好ましい。この割合が０．１質量％以上であると金型成形時に十分な離型性が発現し、この割合が２．５質量％以下であると内部離型剤によってセパレータ１の表面の親水性が阻害されることが、十分に抑制される。この内部離型剤の割合は０．１〜１質量％の範囲内であれば更に好ましく、０．１〜０．５質量％の範囲内であれば特に好ましい。
【００６２】
電気絶縁性成形材料９は、必要に応じてカップリング剤等の添加剤を含有してもよい。カップリング剤としては、シリコン系のシラン化合物、チタネート系、アルミニウム系のカップリング剤などが挙げられる。特にシリコン系のカップリング剤のうち、エポキシシランカップリング剤が適している。エポキシシランカップリング剤の使用量は、電気絶縁性成形材料９の固形分全体に対して、０．５〜１．５質量％の範囲内であることが好ましい。この範囲内において、カップリング剤がセパレータ１の表面にブリードすることが、充分に抑制される。
【００６３】
電気絶縁性成形材料９は、セパレータ１に必要な機能が確保される範囲内で、種々の添加剤を更に含有してもよい。
【００６４】
電気絶縁性成形材料９は、例えば上記のような成分が任意の順序で所定の割合で混合されることで、調製される。成分の混合のためには、例えばプラネタリミキサ、リボンブレンダー、レディゲミキサ、ヘンシェルミキサ、ロッキングミキサ、ナウタミキサ等の混合機が、用いられる。これにより、例えば粉体状の電気絶縁性成形材料９が得られる。
【００６５】
電気絶縁性成形材料９の成形時における流動性を調整するために、電気絶縁性成形材料９に加熱処理を施してもよい。加熱処理における加熱温度は、例えば２５〜８０℃の範囲内で設定される。加熱処理における加熱時間は、例えば１〜６０時間の範囲内で設定される。
【００６６】
電気絶縁性成形材料９は、シート状であってもよい。この場合、例えばまず上記のような成分が配合され、更に溶媒が配合されることで、ワニスが調製される。溶媒は、例えばメチルエチルケトン、メトキシプロパノール、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等の極性溶媒から選択される一種以上を含有することができる。このワニスが成形されることで、シート状の電気絶縁性成形材料９が得られる。ワニスは、例えばキャスティング（展進）成形によってシート状に成形される。
【００６７】
また、ワニスを、ガラス織布、ガラス不織布、紙等の基材に含浸させてから、加熱乾燥することで、基材を備えるシート状の電気絶縁性成形材料９が得られてもよい。
【００６８】
シート状の電気絶縁性成形材料９は、必要に応じて、切断されたり打ち抜かれたりすることで、所定の形状に形成される。特に、電気絶縁性成形材料９が、絶縁部３と合致する形状に形成されることが好ましい。
【００６９】
電気絶縁性成形材料９がエポキシ樹脂及びフェノール系硬化剤を含有する場合、導電性成形材料８がエポキシ樹脂及びフェノール樹脂を含有することが、好ましい。この場合、導電部２と絶縁部３との密着性、並びに導電部２の第二絶縁部６との密着性が、高くなる。
【００７０】
特に、導電性成形材料８中のエポキシ樹脂１当量に対するフェノール系硬化剤の当量の値が１未満であると共に、電気絶縁性成形材料９中のエポキシ樹脂１当量に対するフェノール系硬化剤の当量の値が１より大きいことが、好ましい。この場合、導電部２に未反応のエポキシ基が残存すると共に絶縁部３に未反応の水酸基が残存し、このエポキシ基と水酸基とが反応しやすくなることで、導電部２と絶縁部３との密着性が向上する。また、導電部２に未反応のエポキシ基が残存すると共に第二絶縁部６に未反応の水酸基が残存し、このエポキシ基と水酸基とが反応しやすくなることで、導電部２と第二絶縁部６との密着性が向上する。特に、導電性成形材料８中のエポキシ樹脂１当量に対するフェノール系硬化剤の当量の値が０．８〜０．９５の範囲内であると共に、電気絶縁性成形材料９中のエポキシ樹脂１当量に対するフェノール系硬化剤の当量の値が１．０５〜１．２の範囲内であることが、好ましい。この場合、導電部２と絶縁部３との密着性が特に向上すると共に、未反応の導電部２及び絶縁部３からの未反応のエポキシ樹脂及びフェノール系硬化剤の溶出が抑制される。
【００７１】
導電性成形材料８中のエポキシ樹脂１当量に対するフェノール系硬化剤の当量の値が１よりも大きいと共に、電気絶縁性成形材料９中のエポキシ樹脂１当量に対するフェノール系硬化剤の当量の値が１未満であることも、好ましい。この場合、導電部２に未反応の水酸基が残存すると共に絶縁部３に未反応のエポキシ基が残存し、この水酸基とエポキシ基とが反応しやすくなることで、導電部２と絶縁部３との密着性が向上する。また、導電部２に未反応の水酸基が残存すると共に第二絶縁部６に未反応のエポキシ基が残存し、この水酸基とエポキシ基とが反応しやすくなることで、導電部２と第二絶縁部６との密着性が向上する。特に、導電性成形材料８中のエポキシ樹脂１当量に対するフェノール系硬化剤の当量の値が１．０５〜１．２の範囲内であると共に、電気絶縁性成形材料９中のエポキシ樹脂１当量に対するフェノール系硬化剤の当量の値が０．８〜０．９５の範囲内であることが、好ましい。この場合、導電部２と絶縁部３との密着性が特に向上すると共に、未反応の導電部２及び絶縁部３からの未反応のエポキシ樹脂及びフェノール系硬化剤の溶出が抑制される。
【００７２】
セパレータ１を製造するにあたっては、まず、図１に示されるように、圧縮成形金型７内に、導電性成形材料８と電気絶縁性成形材料９とが配置される。このとき、圧縮成形金型７内における導電部２に対応する位置に導電性成形材料８が配置され、絶縁部３及び第二絶縁部６に対応する位置に電気絶縁性成形材料９が配置される。
【００７３】
次に、図２に示されるように、導電性成形材料８及び電気絶縁性成形材料９が、圧縮成形金型７内で同時に圧縮成形される。これにより、導電性成形材料８が成形されると共に硬化することで導電部２が形成され、電気絶縁性成形材料９が成形されると共に硬化することで絶縁部３及び第二絶縁部６が形成される。更に、導電部２、絶縁部３及び第二絶縁部６が、接合して一体化することで、セパレータ１を構成する。圧縮成形後、圧縮成形金型７が冷却されてから、図３に示すように圧縮成形金型７からセパレータ１が取り出される。
【００７４】
このように本実施形態では、導電部２と絶縁部３とが圧縮成形によって同時に形成される。更に、本実施形態では、外周部分５を構成する第二絶縁部６も、導電部２及び絶縁部３と同時に形成される。このため、導電部２、絶縁部３及び第二絶縁部６を備えるセパレータ１が、効率よく製造される。
【００７５】
本実施形態において、特に導電性成形材料８と電気絶縁性成形材料９とがいずれも粉体状である場合には、導電性成形材料８のディスクフローの値が、電気絶縁性成形材料９のディスクフローの値よりも小さいことが好ましい。この場合、成形時に電気絶縁性成形材料９が、絶縁部３が形成されるべき領域に流れ込みにくくなる。このため、電気絶縁性成形材料９が、絶縁部３の電気絶縁性を阻害しにくくなる。更に、導電性成形材料８のディスクフローの値が、電気絶縁性成形材料９のディスクフローの値との差が、０ｍｍより大きく１０ｍｍ以下の範囲内であることが好ましい。この場合、成形時における導電性成形材料８の流動性と電気絶縁性成形材料９の流動性との差が大きくなりにくくなり、このため、導電部２と絶縁部３とが、所望の形状に形成されやすくなる。このディスクフローの値の差は、特に０ｍｍより大きく５ｍｍ以下の範囲内であることが好ましい。
【００７６】
尚、ディスクフローの値は、平面上の一箇所に３ｇの試料を密集させて配置し、これを温度１７０℃、圧力５ＭＰａの条件で３０秒間圧縮した場合に、形成される成形体の、長径（最も長い径）の測定値である。
【００７７】
導電性成形材料８及び電気絶縁性成形材料９のディスクフローは、各成形材料の原料組成を調整することで、容易に調整される。例えば、各成形材料中の樹脂成分の割合を大きくし、或いは樹脂成分に溶融粘度がより低い樹脂を配合すればディスクフローが大きくなり、各成形材料中の樹脂成分の割合を小さくし、或いは樹脂成分に溶融粘度がより高い樹脂を配合すれば、ディスクフローが小さくなる。
【００７８】
本実施形態において、特にシート状に成形された導電性成形材料８が用いられる場合は、導電性成形材料８が、圧縮成形金型７内の導電部２に対応する位置に容易に配置される。このため、導電部２と絶縁部３とが圧縮成形によって同時に形成されるのであっても、導電部２の寸法及び形状が、容易に制御されうる。
【００７９】
また、本実施形態において、特にシート状に成形された電気絶縁性成形材料９が用いられる場合は、電気絶縁性成形材料９が、圧縮成形金型７内の絶縁部３に対応する位置に容易に配置される。このため、導電部２と絶縁部３とが圧縮成形によって同時に形成されるのであっても、絶縁部３の寸法及び形状が、容易に制御されうる。また、本実施形態では、電気絶縁性成形材料９から第二絶縁部６も形成されるため、第二絶縁部６の寸法及び形状も、容易に制御されうる。
【００８０】
また、導電部２と絶縁部３との境界域には、導電性成形材料８と電気絶縁性成形材料９とが混在した領域（以下、混合領域という）が形成されてしまうことがある。しかし、導電性成形材料８と電気絶縁性成形材料９とが共にシート状であると、導電性成形材料８と電気絶縁性成形材料９とが混合されにくくなるため、混合領域が生じにくくなり、生じたとしてもその幅が小さくなる。
【００８１】
圧縮成形は、減圧条件下又は真空条件下に圧縮成形金型７が配置された状態でおこなわれることが好ましい。この場合、セパレータ１の密度ばらつきが低減すると共に、セパレータ１の厚み精度が高くなる。特に、圧縮成形金型７の周囲の真空度が８０ｋＰａ以上であることが好ましく、９５ｋＰａ以上であれば更に好ましい。この真空度の上限は特に制限されないが、実用上は１００ｋＰａまでである。
【００８２】
圧縮成形時の加熱温度及び圧縮圧力は、導電性成形材料８及び電気絶縁性成形材料９の組成、成形厚みなどにもよるが、例えば加熱温度１２０〜１９０℃の範囲内、圧縮圧力１〜４０ＭＰａの範囲内で設定されることが好ましい。また、成形時間が１５秒〜６００秒の範囲内で設定されることが好ましい。
【００８３】
このようにして得られるセパレータ１における、導電部２の線膨張係数に対する絶縁部３の線膨張係数の比の値が、１／５〜５の範囲内であることが好ましい。この場合、圧縮成形時にセパレータ１に反りが生じにくくなる。また、セパレータ１が加熱された場合の、セパレータ１の変形及び破損が抑制されるため、セパレータ１の耐熱衝撃性が高くなる。これにより、セパレータ１の長期耐久性が良好になる。
【００８４】
本実施形態のようにセパレータ１が第二絶縁部６を備える場合には、導電部２の線膨張係数に対する第二絶縁部６の線膨張係数の比の値も、１／５〜５の範囲内であることが好ましい。また、絶縁部３の線膨張係数に対する第二絶縁部６の線膨張係数の比の値も、１／５〜５の範囲内であることが好ましい。
【００８５】
導電部２の線膨張係数、絶縁部３の線膨張係数、及び第二絶縁部６の線膨張係数は、導電性成形材料８及び電気絶縁性成形材料９の組成を適宜設定することで、制御される。例えば導電性成形材料８を構成する樹脂の種類、導電性成形材料８中の導電性粒子の配合割合等が設定されることで、導電部２の線膨張係数が制御される。また、電気絶縁性成形材料９を構成する樹脂の種類、電気絶縁性成形材料９中の絶縁性フィラーの配合割合等が設定されることで、絶縁部３の線膨張係数が制御される。
【００８６】
圧縮成形金型７から取り出されたセパレータ１に、更に、加熱処理が施されてもよい。この加熱処理における加熱温度は１５０〜１８０℃の範囲内であることが好ましく、加熱時間は３０秒〜１時間の範囲内であることが好ましい。
【００８７】
セパレータ１に、ウエットブラスト処理等のブラスト処理が施されてもよい。これにより、セパレータ１の表面のスキン層が除去されると共に、セパレータ１の表面の粗さが調整される。ブラスト処理によって、セパレータ１の表面の算術平均高さＲａ（ＪＩＳ  Ｂ０６０１：２００１）が、０．４〜１．６μｍの範囲内に調整されることが好ましい。
【００８８】
ウエットブラスト処理の後に、セパレータ１に親水化処理が施されることも、好ましい。また、ウエットブラスト処理の後、セパレータ１に洗浄処理が施されてから、或いはこの洗浄処理に続いて更に乾燥処理が施されてから、親水化処理が施されることも、好ましい。洗浄処理では、例えばセパレータ１が、イオン交換水等により水洗される。乾燥処理では、セパレータ１が、その吸湿率が０．１％以下になるまで乾燥されることが好ましい。
【００８９】
親水化処理は、ガス流通用の溝１０の内面の親水性を向上させるための処理である。これにより、ガス流通用の溝１０の内面に、高い親水性が付与される。親水化処理は、セパレータ１における溝１０が形成されている面の全面に亘って施されてもよい。
【００９０】
親水化処理として、例えば成形体をプラズマに曝露するプラズマ処理、成形体をオゾンガスに曝露するオゾンガス処理、成形体をＳＯ3に曝露するＳＯ3処理、成形体をフッ素を含有するガスに曝露させるフッ素処理、ケイ素化合物又はアルミニウム化合物を含む改質剤化合物を含む気体を燃焼させながら成形体に吹き付けるフレイム処理、並びに成形体にオゾン水を接触させるオゾン水処理からなる群から、一種以上の処理が選択される。特に、プラズマ処理が採用されることが好ましい。
【実施例】
【００９１】
以下、本発明の実施例について説明する。尚、本発明は、これらの実施例には限定されない。
【００９２】
［実施例１〜１１］
各実施例につき、図４及び図５に示す構成を有するセパレータを、次のようにして作製した。
【００９３】
（導電性成形用材料の調製）
実施例１〜５及び７〜１１では、エポキシ樹脂、フェノール系硬化剤、硬化促進剤、黒鉛粒子、カップリング剤及びワックスを、攪拌混合機（ダルトン製「５ＸＤＭＶ−ｒｒ型」）に後掲の表に示す組成となるように入れて攪拌混合し、得られた混合物を整粒機で粒径５００μｍ以下に粉砕した。これにより、粉体状の導電性成形用材料を得た。
【００９４】
実施例６では、エポキシ樹脂、フェノール系硬化剤、硬化促進剤、黒鉛粒子、カップリング剤及びワックスを、攪拌混合機（ダルトン製「５ＸＤＭＶ−ｒｒ型」）に後掲の表に示す組成となるように入れて攪拌混合することで、混合物を得た。この混合物１００質量部と、メチルエチルケトン７０質量部とを混合することで、スラリー状のワニスを得た。このワニスを厚み７５μｍのキャリア材（東レフィルム加工株式会社製フィルム）に塗布してから、１５０℃で１０分間加熱乾燥した、これにより、キャリア材上で、シート状の導電性材料を形成した。
【００９５】
各実施例で得られた導電性成形用材料のディスクフローの測定結果を、後掲の表に併せて示す。
【００９６】
尚、使用した原料の詳細は次の通りである。また、後掲の表中の配合割合は、全ての成分を固形分に換算した場合の割合である。
・エポキシ樹脂Ａ：クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（日本化薬株式会社製「ＥＯＣＮ−１０２０−７５」、エポキシ当量１９９、融点７５℃）。
・エポキシ樹脂Ｂ：ナフタレン型エポキシ樹脂（ＤＩＣ社製「ＨＰ−４７００」、エポキシ当量１６５、融点９０℃）。
・フェノール系硬化剤：ノボラック型フェノール樹脂（群栄化学工業株式会社製「ＰＳＭ６２００」、ＯＨ当量１０５）。
・硬化促進剤：トリフェニルホスフィン（北興化学工業株式会社製「ＴＰＰ」）。
・黒鉛粒子Ａ：平均粒子径５０μｍの天然黒鉛粒子。
・黒鉛粒子Ｂ：平均粒子径５０μｍの人造黒鉛粒子。
・カップリング剤：エポキシシラン（日本ユニカー株式会社製「Ａ１８７」）。
・ワックスＡ：天然カルナバワックス（大日化学工業株式会社製「Ｈ１−１００」、融点８３℃）。
・ワックスＢ：モンタン酸ビスアマイド（大日化学工業株式会社製「Ｊ−９００」、融点１２３℃）。
【００９７】
（電気絶縁性成形用材料の調製）
実施例１〜５及び７〜１１では、エポキシ樹脂、フェノール系硬化剤、硬化促進剤、及びシリカを、攪拌混合機（ダルトン製「５ＸＤＭＶ−ｒｒ型」）に後掲の表に示す組成となるように入れて攪拌混合し、得られた混合物を整粒機で粒径５００μｍ以下に粉砕した。これにより、粉体状の電気絶縁性成形用材料を得た。
【００９８】
実施例６では、エポキシ樹脂、フェノール系硬化剤、硬化促進剤、及びシリカを、攪拌混合機（ダルトン製「５ＸＤＭＶ−ｒｒ型」）に後掲の表に示す組成となるように入れて攪拌混合し、更に溶剤のメチルエチルケトンを７０部配合して希釈することで、スラリー状のワニスを得た。このワニスを厚み７５μｍのキャリア材（東レフィルム加工株式会社製フィルム）に塗布してから、１５０℃で１０分間加熱乾燥した、これにより、キャリア材上で、シート状の電気絶縁性成形用材料を形成した。
【００９９】
各実施例で得られた電気絶縁性成形用材料のディスクフローの測定結果を、後掲の表に併せて示す。
【０１００】
尚、使用した原料の詳細は次の通りである。また、後掲の表中の配合割合は、全ての成分を固形分に換算した場合の割合である。
・エポキシ樹脂：クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（日本化薬株式会社製「ＥＯＣＮ−１０２０−７５」、エポキシ当量１９９、融点７５℃）。
・フェノール系硬化剤：ノボラック型フェノール樹脂（群栄化学工業株式会社製「ＰＳＭ６２００」、ＯＨ当量１０５）。
・硬化促進剤：トリフェニルホスフィン（北興化学工業株式会社製「ＴＰＰ」）。
・溶融シリカ：（電気化学工業株式会社製  「ＦＢ８２０」、平均粒径２５μｍ）。
・結晶シリカ：（株式会社龍森社製  「ＭＣＣ−４」、平均粒径１１μｍ）。
【０１０１】
（成形）
導電性成形材料及び電気絶縁性成形材料を圧縮成形金型内に配置し、続いてこれら導電性成形材料及び電気絶縁性成形材料を、圧縮成形金型内で同時に圧縮成形した。この場合の金型温度を１７０℃、成形圧力を３５．３ＭＰａ、成形時間を２分に、設定した。これにより、図４及び図５に示す構造を有するセパレータを得た。
【０１０２】
［線膨張係数測定］
各実施例におけるセパレータの導電部及び絶縁部の各々から、サンプルを切り出した。各サンプルを、セイコーインスツル社製ＴＭＡ（型式ＳＳ７１００）を用いて毎分１０℃の昇温速度で、５０℃から１００℃まで昇温し、その間の平均線膨張係数を測定した。その結果を後掲の表に示す。
【０１０３】
［初期界面強度］
各実施例で得られた導電性成形材料及び電気絶縁性成形材料を用い、上記セパレータ成形時と同じ条件で圧縮成形することで、導電性成形材料の硬化物と電気絶縁性成形材料の硬化物とが接合した試験片を得た。この試験片の寸法は１０ｍｍｘ８０ｍｍｘ４ｍｍであり、その中央部には導電性成形材料の硬化物と電気絶縁性成形材料の硬化物との間の界面が存在する。
【０１０４】
この試験片における上記二種の硬化物間の界面破壊強度を、支点間距離６４ｍｍ、クロスヘッドスピード２ｍｍ／分の条件で測定した。その結果を後掲の表に示す。
【０１０５】
［耐熱衝撃性］
各実施例で得られた導電性成形材料及び電気絶縁性成形材料を用い、上記「初期界面強度」の場合と同じ方法で、試験片を作製した。
【０１０６】
この試験片に対し、マイナス５０℃の温度雰囲気に３０分暴露してから１５０℃の温度雰囲気に３０分間暴露することを１サイクルとする熱処理を１０００サイクル施した。続いて、上記「初期界面強度」の場合と同じ方法で、試験片の界面破壊強度を測定した。その結果を後掲の表に示す。
【０１０７】
［混合領域幅］
各実施例で得られた導電性成形材料及び電気絶縁性成形材料を用い、上記「初期界面強度」の場合と同じ方法で、試験片を作製した。
得られた試験片の導電性部分と絶縁性部分との界面域における、導電性成形材料と電気絶縁性成形材料とが混在した領域の最大幅を測定した。その結果を後掲の表に示す。
【０１０８】
［絶縁不良評価］
各実施例において、同一条件で１０個のセパレータを作製した。各セパレータにおける隣合う二つの導電部間の電気抵抗値を、ホーザン株式会社製デジタルマルチメーター（型式ＤＴ−１１０）を用いて測定した。その結果、測定置が１００ｋΩ以下の場合を不良と判定した。後掲の表に、セパレータのサンプル数（１０個）に対する不良数を示す。
【０１０９】
［導電部侵食評価］
各実施例において、同一条件で１０個のセパレータを作製した。各セパレータの導電部を観察し、導電部に深さ１ｍｍ以上の絶縁材料の侵入が確認された場合を不良と判定した。後掲の表に、セパレータのサンプル数（１０個）に対する不良数を示す。
【０１１０】
【表１】
2015002016.tif 000003
【０１１１】
【表２】
2015002016.tif 000004
【符号の説明】
【０１１２】
１    セパレータ
２    導電部
３    絶縁部
４    中心部分
５    外周部分
６    第二絶縁部
７    圧縮成形金型
８    導電性成形材料
９    電気絶縁性成形材料
１０  溝
【図１】
2015002016.tif 000005
【図２】
2015002016.tif 000006
【図３】
2015002016.tif 000007
【図４】
2015002016.tif 000008
【図５】
2015002016.tif 000009