(57)【要約】      （修正有）【課題】耐ガスリーク性とガス加湿性に優れた多孔シート（膜）の提供。【解決手段】ポリフェニレンスルフィド繊維（ＰＰＳ繊維）と脂肪族ポリアミド繊維（Ｎｙ繊維）とからなる繊維による多孔シート。該シートは単層でも多層からなっていても良いが、中でもＰＰＳ繊維による多孔層を中心層として、その両面にＮｙ繊維による多孔層が積層されている、少なくとも３層からなるのが良く、更にはこの３層の各々は不織層でなっているのがより好ましい。この多孔シートは、固体高分子型燃料電池のガス加湿デバイスにおける加湿膜部材としての使用が有効。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリフェニレンスルフィド繊維と脂肪族ポリアミド繊維とからなることを特徴とする繊維による多孔シート。
【請求項２】
ポリフェニレンスルフィド繊維による多孔層を中心層とし、その両面に脂肪族ポリアミド繊維による多孔層が積層されている、少なくとも３層からなることを特徴とする繊維による多孔シート。
【請求項３】
ポリフェニレンスルフィド繊維による多孔層が繊維径１〜５０μｍ、目付け量５〜１２０ｇ／ｍ２の不織層によってなり、脂肪族ポリアミド繊維による多孔層が繊維径１〜５０μｍ、目付け量１５〜１５０ｇ／ｍ２の不織層によってなる請求項２に記載の繊維による多孔シート。
【請求項４】
固体高分子型燃料電池のガス加湿用デバイスにおける加湿膜部材に用いられる請求項１〜３のいずれか１項に記載の繊維による多孔シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にガス加湿性、耐ガスリーク性に優れた繊維による多孔シートに関する。該シートは、例えば固体高分子型燃料電池のガス加湿用デバイス（装置）における加湿膜（湿熱交換膜）部材としての使用が有効である。
【背景技術】
【０００２】
極めて有望視され、国家的プロジェクトとしても取り上げられているものの一つに燃料電池がある。この電池は水素ガスと酸素ガスとを起電原料とする固体高分子型燃料電池である。この電池の基本的構成は、まず中心にイオン交換膜があり、その両サイドに水素電極と酸素電極とがある。この両極は各々水素ガスと酸素ガスの供給路とも繋がっている。そして、この水素ガス供給路側にはガス加湿用デバイスも付設されている。
【０００３】
前記加湿用デバイスであるが、これには加湿用の多孔膜（シート状）があって、この膜から常に水分が蒸気状で飛散し、水分を含む水素ガスとなって水素電極に運ばれるという役目を担う装置である。その水分は水素電極で発生した水素イオンに水和する。その結果水素イオンは、より安定した状態で保たれつつイオン交換膜を通過して酸素電極側に到達する。従って、この多孔膜は付属的とは言え極めて重要な部材であるといえる。
尚、この加湿用デバイスヘの水の供給源は、酸素電極で反応して生成した水である。
【０００４】
ところで、一般に繊維による不織布は各種知られ種々の機器のフイルター部材等として使用もされている。例えばポリフェニレンスルフィド繊維は他のものよりも機能性が高いことから、一般的電池（例えばニッケルー水素蓄電池）の電極間のセパレータとして使用することが知られている（例えば、特許文献１と同２参照。）。
【特許文献１】特開平７−２６２９８０号公報
【特許文献２】特開２００２−１０５８３４号公報
【０００５】
又、加湿用としての多孔シートも知られている。これはそれ相応の機能を必要とすることから、種々の工夫がなされた多孔膜となっている。例えばクリーンな加湿空気を送る膜式加湿器ヘの使用である。これは例えばアクリル樹脂、アセテート樹脂、ナイロン等からなる不織布、織布、編布を給水層として、その両面を例えばフッ素樹脂、ポリエステル等の疎水性多孔質膜の表面を撥水・撥油性の有機ポリマ、例えばフッ素化有機側鎖を有する有機ポリマで被覆した多孔性膜である（例えば、特許文献３参照。）。
【特許文献３】特開平８−１１００７１号公報
【０００６】
前記の加湿用多孔シートにあっては、燃料電池においても知られ、これもそれ相応の機能が付与されたものになっている。例えば次のような内容のものである。
ポリイミド樹脂フイルムによる水蒸気透過膜（例えば、特許文献４参照。）、直径１０−８〜１０−７ｍの孔を多数有するポリオレフィン系樹脂フイルムによる水透過膜（例えば、特許文献５参照。）、平均流量細孔径０.１〜１μｍ、最大孔径０.１〜３μｍ、空孔率４０〜９０％、膜厚５０〜１００μｍのフッ化ビニリデン系樹脂による加湿用膜（例えば、特許文献６参照。）、更には透湿性のＰＥ、セロハン、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂（例えば、特許文献７参照。）等による透湿膜等である。
【特許文献４】特開２０００−３４８７４７号公報
【特許文献５】特開平７−１３５０１２号公報
【特許文献６】特開２０００−１５０６６号公報
【特許文献７】特開平９−９２３０８号公報脂
【０００７】
前記に見られるポリイミド樹脂フイルム、ポリオレフィン系樹脂フイルム、フッ化ビニリデン系樹脂による各加湿用膜、透湿性のＰＥ、セロハン、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂等による透湿膜は、何れもフイルム状である。これ等フイルム膜は、ガス（例えば水素ガス及び／又は酸素ガス）に接した場合、その膜を通っての系外へのガスリーク（洩れ）は小さいにしても、次の点では十分な機能を果たしているものではない。
まず、加湿すべきガスに対して常に適正量の湿気（例えば水素イオンを運ぶのに多くも少なくもない量）の供給が必要であるが、この機能が十分果たされない。つまり適正な透湿性に欠けるので、ガスの加湿性に欠ける。この傾向は特に撥水性膜に見られる。その他にもフイルム膜であることで、それ自身の厚さが薄く自己支持性に欠ける。そして、これは取扱いに難があり、加工性も悪い。更に加湿デバイスへの装着も（外的手段を持って）しっかり補強し支持するように配慮する必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、優れた耐ガスリーク性、ガス加湿性を有する多孔シートを見出すことを主たる課題として、鋭意検討し到達したものである。
尚、この耐ガスリーク性は、常に適正量の水が加湿膜に維持保水され、且つその保水が孔間を水膜で塞ぐ状態で形成され、この水膜の形成によってガスのリークが防止されるという作用による特性である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、まずポリフェニレンスルフィド繊維と脂肪族ポリアミド繊維とからなる繊維による多孔シートであることを特徴とする。
【００１０】
又、ポリフェニレンスルフィド繊維による多孔層を中心層とし、その両面に脂肪族ポリアミド繊維による多孔層が積層されている、少なくとも３層からなる繊維による多孔シートであることを特徴とする。
【００１１】
又、特に前記積層におけるポリフェニレンスルフィド繊維による多孔層が繊維径１〜５０μｍ、目付け量５〜１２０ｇ／ｍ２の不織層によってなり、脂肪族ポリアミド繊維による多孔層が繊維径１〜５０μｍ、目付け量１５〜１５０ｇ／ｍ２の不織層よってなる繊維による多孔シートであることを特徴とする。
【００１２】
又、前記繊維による多孔シートの用途に関し、固体高分子型燃料電池のガス加湿用デバイスにおける加湿膜部材としての使用が有効であることも特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、前記構成を採るので次のような効果を奏する。
【００１４】
まずより優れた耐ガスリーク性とガス加湿性とを合わせもつ、繊維による多孔シートが得られるようになった。
【００１５】
適正な自己支持性も有し、取扱いも、加工もし易くなり、加湿デバイスへの装着等がし易くなった。
【００１６】
加湿環境を創出する用途分野の膜部材として使用できるが、取り分け優れた耐ガスリーク性も有することで、固体高分子型燃料電池のガス加湿用デバイスにおける加湿膜部材としての使用が有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
まず本発明の繊維による多孔シート（以下単に多孔シートと呼ぶ。）が、特にポリフェニレンスルフィド繊維と脂肪族ポリアミド繊維とから構成されるのには次のような理由による。
まず、脂肪族ポリアミド繊維（以下Ｎｙ繊維と呼ぶ。）を選んだその理由は、より優れた保水性をもってガスの加湿（透湿）ができ、且つ耐ガスリーク性能の発現作用が他のものよりも大きく優れていることによる。
一方、ポリフェニレンスルフィド繊維（以下ＰＰＳ繊維と呼ぶ。）の選択は、該Ｎｙ繊維の該作用効果が相乗的により大きくなるように助勢するのに優れていることと、該多孔シートに適正な自己支持性（硬軟適正に優れる）と加工性を付与する作用をする等による。
又、両繊維の組合せは、相溶性もよく、従って、絡み合いによる該シートにしても、積層による該シートにしても製造し易い。更に両繊維は、耐熱性、（水を含む）耐薬品性、各種物性においても優れている。つまりガス加湿用として、高いレベルでバランスのとれたものとなる。勿論これらの特性は、フイルム膜同志でも、他の素材との組合せでも得がたく、この組合せ特有のものといえる。
【００１８】
次に個々について説明する。
まずＰＰＳ繊維は、一般に知られているように、ｐ−ジクロベンゼンとナトリウムメルカプタン又は硫化ナトリウムとの重縮合反応によって合成される、熱可塑性（結晶性）ＰＰＳ樹脂を溶融紡糸することで得られる。ここでＰＰＳ樹脂には、リニアー型と架橋型（通常の３次元構造とは異なり、分岐構造をとり、リニアー型と同様に溶融紡糸ができる）とがある。架橋型はより高分子量であることから、より高剛性を示すが、伸びに欠ける。本発明では、リニアー型が望ましい。これは適度な柔軟性と共に、繊維表面間での密着性（特にメルトブロー法による効果大）が良い、Ｎｙ繊維との絡み、又は積層性（この積層は、特に後述する低温での圧着による積層）がより良好になる等の理由による。
尚、このＰＰＳ樹脂は、ｐ−フェニレン単位に、一般に知られている共重合可能なコモノマ（例えば特開２００２−１０５８３４号公報参照）による他の単位が少量（例えば約１０モル％以下）結合されたコポリマであっても良い。
又、ブレンド可能な他のポリマ（例えばポリスルホン、ポリプロピレン）の少量ブレンドも可能である。各種添加剤の微量添加も可能であるが、ブリードアウトによるイオン化阻害等の危険性があるので、十分注意して対応するのが良い。
【００１９】
そして、ＰＰＳ繊維の種類には特に制限はない。つまり短繊維でも長繊維であっても、またその断面が円形であっても、異形断面であっても良い。
【００２０】
又、繊維径（平均繊維径。異形断面の場合は円に換算したものとする）については、後述のＮｙ繊維との関係において設定されるが、一般には１〜５０μｍ、好ましくは５〜３０μｍの範囲で設定するのが良い。１μｍよりも細いと特に後述の加熱圧着による積層の場合、目詰り部分が出易くなる。そして柔らかくなり適正な自己支持性が得られ難くなる。５０μｍを超えると空隙部分の割合が大きくなり過ぎて、透過水の量のコントロールが困難になり、その結果Ｎｙ繊維による適正な保水、水膜の形成を助勢しなくなる。更に多孔シート全体が必要以上に硬くなり、これは種々の形状に加工しづらくなる。
【００２１】
一方Ｎｙ繊維は、一般に知られているナイロン樹脂、例えば６ナイロン、６６ナイロン、１１又は１２のナイロン等の単独ナイロン樹脂、６／１０ナイロン、６／１２ナイロン等の２元共重合ナイロン樹脂、６／６６／６１０等の３元共重合ナイロン樹脂、これ等ナイロン樹脂同志のブレンド、これ等ナイロン樹脂とポリオレフィン等の他の樹脂とのブレンドナイロン樹脂等を溶融紡糸することによって得られるものである。
【００２２】
このＮｙ繊維は、分子鎖中に有するアルキレン基に対するアミド基の数によって、保水量、それによる加湿の程度、更には水膜の形成状態にも影響をもたらす。アミド基数の多い、つまり吸水率の大きい（例えば２％以上）、６ナイロン、６６ナイロン繊維等はより好影響をもたらす。
一方アミド基数の少ない、つまり吸水率の小さい（例えば１.５％以下）、例えば１１又は１２のナイロン繊維では、上記好影響は小さくなる傾向にある。しかしＰＰＳ繊維との絡み易さとか、密着による積層はし易くなる。この両方の効果をバランスよく発現するために、この吸水率の大きいＮｙ繊維と小さいＮｙ繊維との混合Ｎｙ繊維での使用も好ましい。（この混合Ｎｙ繊維とＰＰＳ繊維とによる多層多孔シートについては、後述する実施例にて例示している。）。
【００２３】
そして、Ｎｙ繊維の繊維径と断面形は、前記ＰＰＳ繊維の場合と同じで良いが、繊維径は次のようなことから範囲が例示される。
つまり１μｍよりも細いとシート状にした場合目詰り部分がで易くなり、５０μｍを超えると空隙部分の割合が大きくなり易く、適正な水膜の形成が困難（耐ガスリーク性の低下に繋がる）になる。また保水性も低下傾向になり、その結果透湿性、つまりガス加湿性も悪い方向に向く。また多孔シートの必要以上の硬さを助長するようにもなる。
【００２４】
次に、前記ＰＰＳ繊維及びＮｙ繊維による多孔シートについて説明する。
該シートは適正な多数の孔をもってなり、その全厚としては、用途（使い方）によって異なるが、一般的には１００〜８００μｍであり、前記燃料電池への使用の場合は、１５０〜４００μｍが例示できる。
【００２５】
そして前記多孔シートの孔形状は、特に制限はないが、好ましくは次の２つが例示できる。
その１つが、四角形、中でも正方形一定の多孔である場合と不確定な形状（不確定形）でもって多孔である場合である。勿論この両形状によってなる場合もある。
具体的に、四角形である場合の多孔シートは、織り組織（以下織り多孔シートと呼ぶ。）でもってなっている場合であり、不確定な形状にある場合の多孔シートは、不織組織（以下不織多孔シートと呼ぶ。）によってなっている場合である。
尚、編み組織による多孔シートも排除するわけではないが、必要以上に厚く、且つ伸縮があって好ましいものではない。
【００２６】
多孔シートを不織組織で形成するか、織り組織で形成するか、またこれを単層にするか、多層にするかは、用途（使い方）、作用効果の関係から決められるが、一般に好ましいのは、不織多孔シートで、且つこれが多層（積層）で構成されている場合である。その理由は次の通りである。
まず透湿（ガス加湿）、耐ガスリークの両方の特性をバランス良く発現でき、その程度も比較的自由に制御することができること、そして孔の大きさ、形状がランダムで且つ繊維が重層的に絡合してシート状になっているので、給水される水がストレートに透過するのではなく、乱流様になり、その結果蒸気状になり易い。これはガスの加湿がより適正に均一に行われ易くなること、そして水との接触面積が多いことで保水性も良く、ムラのない水膜形成が容易になる。その結果が耐ガスリーク効果に繋がる。その他に該シート自身の自己支持性（腰強度）においても適正（硬くも、柔らかくもない）なものとなり易い。
【００２７】
多孔シートにおける孔の大きさは、特に耐ガスリークと水分の透過（ガスの加湿）への影響が大きい。不織多孔シートの場合、これを例示すると、（孔が不確定であるので目付量で示す）目付け量で、２０〜５００ｇ／ｍ２、好ましくは３０〜４００ｇ／ｍ２、最も好ましのは４０〜３００ｇ／ｍ２である。
一方、織り多孔シートの場合、一般に孔の形状は一定の正方形であり、従って孔の大きさは一辺のニ乗となる。一辺の長さとして、５〜３００μｍ、好ましくは１５〜２５０μｍ、最も好ましいのは３０〜２００μｍである。
何れの場合も、孔が上記よりも大きいと、ガスリークが発生し、これが小さいとガスの加湿が適正に行われなくなる。
【００２８】
多孔シート自身の有する孔の大きさは、前記の通りであるが、特に積層多孔シートの場合は、前記孔の大きさの範囲以内で、ＰＰＳ繊維及びＮｙ繊維による多孔シートの孔の大きさを個々に変えれば、得られる積層多孔シートの孔の大きさも変えることができる。つまり該シートの有する孔の大きさを自由にコントロールするのも容易である。これも積層の方が好ましい理由の一つである。
この個々の場合の孔の大きさを例示すると、不織多孔シートにおけるＰＰＳ繊維サイドでは、目付け量は１０〜１２０ｇ／ｍ２、好ましくは２０〜１００ｇ／ｍ２とする。
１０ｇ／ｍ２未満では、特にＮｙ繊維による多孔層を補強するという点で弱くなる傾向になること、Ｎｙ繊維多孔層への水の供給制御がし難くなり、その結果水膜の形成も適正に行われ難くなり、ガスのリークへと繋がる。一方１２０ｇ／ｍ２を越えると、水の透過の低下、後述する加熱圧着による積層で目詰まりし易くなる。
一方のＮｙ繊維サイドの目付け量は、１５〜１５０ｇ／ｍ２、好ましくは２０〜１２０ｇ／ｍ２とする。１５ｇ／ｍ２未満では、孔間での水膜の形成が困難になり、直ちにガスのリークに繋がるようになる。一方１５０ｇ／ｍ２を越えると、孔が目詰まり易くなるので、透湿そのものが困難になり、ガス加湿が十分に行われなくなる。
尚水の供給とガスの加湿は、多孔シートを介してバランスされなけねばならないが、特に供給に対して、透過が困難になると余分な水が発生する。この水は水滴となって溜まり系外にしみ出す事態になる。この現象は上記のＰＰＳ繊維、Ｎｙ繊維を問わず目付け量の大きい場合に起こり易くなる。
【００２９】
尚、個々の場合の厚さについては、前記全厚（１００〜８００μｍ）の範囲の中で適宜変えれば良いが、一般には、Ｎｙ繊維による多孔層の方を厚めに設定するのが好ましい。
【００３０】
次に多孔シートの製造手段について説明する。
まず単層不織多孔シートの場合から説明する。
これはＮｙ樹脂及びＰＰＳ繊維によるモノフィラメント糸及び／又はマルチフィラメント糸がランダムに絡合・混合された一層からなるシートの状態である。
その製造は、一般に不織布の製造法として知られている、ウォータジェット法、スパンボンドウェブ法、メルトブロー法等によって好ましく形成される。この中でも、メルトブロー法によるのがより好ましい。
このメルトブロー法は、溶融されたＮｙ樹脂とＰＰＳ樹脂を各々のスリット状ノズルから同時的に吐出するが、その吐出の際に熱風を噴射して、細繊維化しつつベルトコンベア上に牽引してシート状で捕集するというものである。この時の製造条件（両樹脂による絡合割合、ノズルの大きさと孔数、熱風温度と噴射の強さ、厚さの設定等）によって、得られる該シートの有する耐ガスリーク、加湿、保水、自己支持等の各性能が変わるので、どのような条件で行うか事前に十分検討する必要がある。
【００３１】
そして、多層不織多孔シートの場合の製造法は次の通りである。
まずＰＰＳ樹脂とＮｙ樹脂とが各々前記するスパンボンドウェブ法、メルトブロー法等、好ましくはメルトブロー法によって、ＰＰＳ不織多孔シートとＮｙ不織多孔シートとが各々つくられる。この時の各々シートの目付け量は、該法の条件設定次第で自由に変えることができることから、得られる多層該シートの目付け量も自由に変えられる。
尚、スパンボンドウェブ法、メルトブロー法共に、この方法で得られる不織シートは、実質的に無延伸糸で絡合している。
【００３２】
次に前記得られた各不織多孔シートは積層されるが、この積層は各１層の合計２層でも良いが、ＰＰＳ不織多孔シートを中心層として、その両面にＮｙ不織多孔シートを積層する、少なくとも３層多孔シートとするのが良い。これは変形のない、適正な自己支持性の発現と共に、耐ガスリーク、保水、加湿等の各特性がバランス良く得られ易く、またこれ等の特性が制御し易い等の理由による。
積層手段は、接着剤による方法もあるが、目詰りし易いので加熱圧着による方法が良い。この加熱圧着における温度は、特に結晶性ＰＰＳ繊維の有する２次転移温度よりも高く、融点よりも低い温度（例えば、結晶性ＰＰＳ繊維の２次転移温度は９２℃、融点は２８５℃であるのに対して、１００〜１８０℃程度の温度で圧着する）で該ＰＰＳ多孔シートを加熱し、これをＮｙ多孔シートに重合し、ロール圧着するという方法を採るのが良い。目詰りもなく十分に密着した３層織り多孔シートを得ることができるからである。このような低い温度で圧着できるのもＰＰＳ多孔シートの繊維が非結晶性である為である。
尚、この加熱圧着で、温度が高く、且つロール圧着での圧力が大きい場合には、密着点のＰＰＳ繊維が押しつぶされてフィルム様の部分をつくる場合がある。このフィルム様の部分は、孔を塞ぐことになるので好ましくない。該温度とロールでのニッピング圧は、この現象が起こらないように、十分事前検討して設定することが必要である。
【００３３】
次に単層織り多孔シートの場合の製造法について説明する。
これは前記ＰＰＳ樹脂及びＮｙ樹脂の各々を溶融紡糸することによって得られたモノフィラメント又はマルチフィラメントを使って、一般に使用されている織機によって縦（経糸）と横（緯糸）に織り込む。この時の経糸をＰＰＳ繊維とするならば、Ｎｙ繊維は緯糸とする。織り組織には種々（基本組織は、平織り、斜文織り、朱子織りの３組織）あるが、平織りで織製するのが望ましい。
ここで経糸と緯糸であるが、両糸を同じモノフィラメント糸又はマルチフィラメント糸で行う場合、どちらか一方をモノフィラメント糸、他方をマルチフィラメント糸で行う場合、更には同繊径又は異繊径の該糸の組合せで行う場合等がある。中でも経糸、緯糸の何れもマルチフィラメント糸（撚糸状態）で行う場合が好ましい。これは耐ガスリーク、保水、自己支持の点でより有利に作用するからである。
尚、この織り組織での該シートの厚さは、（前記厚さの範囲内であるが）前記多層の場合よりもより厚くするのが良い。そして該シート中のＰＰＳ繊維とＮｙ繊維との割合は、特に保水と自己支持性との両方のバランスを考えて決めることが望まれるが、一般的にはＮｙ繊維の方を若干量多くするのが良い。
【００３４】
一方、多層織り多孔シートは、まずＰＰＳ樹脂とＮｙ樹脂とを各々溶融紡糸してモノフィラメント糸、マルチフィラメント糸を得る。これ等の糸は、積極的に延伸されていない糸、中でもＰＰＳ樹脂による糸は、実質的無延伸糸であるのが好ましい。この実質的無延伸である意味は、延伸するにしても５０％以上が非結晶性の状態で得られるように、積極的に延伸しないということである。非結晶性の糸が存在することで、前記の多層不織多孔シートの製造の場合のように、加熱圧着による積層がし易くなるからである。
そして、各々に得られたいずれかの該糸を使って、前記の織り組織、例えば平織りにてＰＰＳ織り多孔シートとＮｙ織り多孔シートとを織製する。ここでもマルチフィラメント糸を使って織るのが好ましい。得られた多孔シートの有する四角形の大きさは、両方共に同じ場合もあれば異なる場合もある。最後に得られた各織り多孔シートを積層する。この積層条件は、前記の多層不織多孔シートの場合と同じで、３層に貼合して加熱圧着する。
【００３５】
本発明の多孔シートは、前記の通りの各種特性を有するので、これ等の各機能を適宜生かすことで種々の用途に使用できる。例えば家庭用、業務用の膜式加湿器への使用、固体高分子型燃料電池のガス加湿用デバイスにおける加湿膜（湿熱交換膜）部材として使用等が挙げられる。中でも後者は特に有効である。
尚、該部材自身は、プリーツ状、波状、管状等の異形加工もできるので、各機器に合った形状で加工し装着することもできる。
【実施例】
【００３６】
以下、比較例と共に、実施例によって更に詳述する。
尚、本例でいう目付け量、透湿度（つまり加湿性能）、耐ガスリーク性の測定は、次のようにして測定したものである。
【００３７】
●目付け量（ｇ／ｍ２）、
得られた不織多孔シートを２００×２００ｍｍにカットしその重さを測定して１ｍ２当りの質量に換算する。
【００３８】
＜透湿度（ｇ／２４ｈ／ｍ２）＞
得られた不織多孔シートの採取場所をランダムに変えて３サンプル（サイズ１００ｘ１００ｍｍ）サンプリングし、ＪＩＳ  Ｚ０２０８に記載する方法で測定する。但し条件Ａ（２５±０．５℃、ＲＨ９０％）で行った。ここでは透湿度が大きい程、高い湿熱交換性をもってガスの加湿が行われることになり優れた加湿膜ということになる。
【００３９】
＜耐ガスリーク性＞
得られた不織多孔シートの採取場所をランダムに変えて３サンプル（サイズ８０ｘ８０ｍｍ）サンプリングし、これを水に１５秒間浸漬する。そしてこの浸漬サンプルを図１（側面図）で示す測定器にて耐ガスリーク性を測定する。測定方法は次の通りである。
まず水浸漬サンプルをセット枠４にセットする。１００はセットされたサンプルを示すが、このセットは、該サンプルの周辺及び内部からも空気が逃げないように、セット枠４の中央に対峙して固定された２つのゴム製リング４ａ（直径１５０ｍｍ）で強固に狭持（４本のボルトで締め付ける）し固定する。このリング４ａ部分を拡大して示したの図２である。該リング４ａは硬質ゴムで半円形突起状である。セットが終了したら圧力０.０４ＭＰａ、流量１６Ｌ／分に調整された乾燥空気を入口１から導入する。そしてリーク出口３の流量（リーク流量）を測定すると共に、リークしない空気の出口２の流量（非リーク流量も測定する。導入流量に対するリーク流量を％で計算しリーク率として示す。
尚、導入圧力０.０４ＭＰａの設定は、現実の燃料電池における水素ガス（又は酸素ガス）の導入圧力（一般に０.０１ＭＰａ程度である）よりも高圧であろ。この高圧設定での試験はより高い導入ガス圧でもリークしないことを保証するものである。
又、燃料電池に対しての直接的評価としては、水素ガス（又は酸素ガス）による測定が望ましいが取扱い等の問題もあり、ここでは空気を使った。この空気でのリーク測定結果は、水素ガス（又は酸素ガス）の耐リーク性の指標として見なすことができる。
【００４０】
（実施例１）
まず次の２種の多孔シートをつくった。
●ＰＰＳ不織多孔シート、
ＰＰＳ樹脂（東レ株式会社製  品番ライトン２８８８  融点３１６℃）をメルトブロー法によって不織シート化した後、加熱（１２０℃）エンボスローラにニッピングしつつ通して加圧し厚み調整した。得られた該シートは繊維径５〜１０μｍ、目付け量４０ｇ／ｍ２、厚さ１６０〜１８０μｍであった。
●Ｎｙ不織多孔シート、
６Ｎｙ樹脂（宇部興産株式会社製  品番ＵＢＥナイロン１０１１  融点２２０℃）をメルトブロー法によって不織シート化した後、加熱（１２０℃）エンボスローラにニッピングしつつ通して加圧し厚み調整した。得られた該シートは繊維径５〜１０μｍ、目付け量６５ｇ／ｍ２、厚さ１４０〜１６０μｍであった。
【００４１】
そして、前記のＰＰＳ不織多孔シートとＮｙ不織多孔シートとを使って、次の条件で積層をして３層不織多孔シートを得た。
まず、ＰＰＳ不織多孔シートを中心にして、その両面にＮｙ不織多孔シートを加圧ローラを介して貼合しながら、５０℃に加熱したニッピングロールに通して予備加熱加圧した。次に１３５℃に加熱したニッピングロール（線圧４９．１Ｎ）に３ｍ／分の速度で供給しつつ加熱圧着した。Ｎｙ不織多孔シートはＰＰＳ不織多孔シートの両表面に、目詰りもなく固く密着されていた。この３層シートの全厚は２６０μｍ、目付け量は１７０ｇ／ｍ２であった。
【００４２】
そして、前記得られた３層不織多孔シートから適宜サンプリングして透湿度と耐ガスリーク性を測定し結果を表１にまとめた。
尚、非リーク流量は（導流入量と同じの）１６Ｌ／分であった。
【００４３】
（参考例１）
実施例１で得た３層不織多孔シートをそのまま、つまり水浸漬しないドライの該シートを使って、耐ガスリーク性を測定した。結果は表１にまとめた。実施例１の水膜による耐ガスリーク性の効果が良く理解できる。
尚、非リーク流量は０Ｌ／分であった。
【００４４】
（実施例２）
実施例１における、６Ｎｙ不織多孔シートに替えて、次の６Ｎｙ繊維と１２Ｎｙ繊維との混合不織多孔シートを使う以外は同一条件で、ＰＰＳ不織多孔シートを中心とする３層不織多孔シートを得た。６Ｎｙ繊維と１２Ｎｙ繊維との混合不織多孔シートの厚さは１５０μｍ、目付け量は６５ｇ／ｍ２であった。
６Ｎｙ繊維と１２Ｎｙ繊維との混合不織多孔シートは、６Ｎｙと１２Ｎｙとを各々溶融紡糸し、マルチフィラメント糸（繊維径は各々５〜１０μｍ）として得、これを一旦捲縮加工をした。そして１２Ｎｙマルチフィラメント糸が３０質量％混合されるように、両捲縮糸をウォータージェットノズルに供給して、開繊しつつ混合・絡合して不織シート状にした。これを乾燥した後、加熱（１２０℃）エンボスローラでニッピングしつつ加圧し厚み調整した。得られた該シートの目付け量は１７０ｇ／ｍ２、厚さは３２０μｍであった。
かくして得られた３層不織多孔シートについても透湿度と耐ガスリーク性を測定し結果を表１にまとめた。
尚、非リーク流量は１１．５Ｌ／分であった。
【００４５】
（比較例１）
実施例１で得たＰＰＳ不織多孔シートを３枚貼合する以外は、実施例１と同じ条件で予備加熱加圧と１３５℃での加熱加圧して、ＰＰＳ不織多孔シートのみからなる３層多孔シートを得た。該シートの全厚は４２０μｍ、目付け量は１５０ｇ／ｍ２であった。
そして該シートについても、透湿度と耐ガスリーク性を測定し結果を表１にまとめた。
尚、非リーク流量は０Ｌ／分であった。
【００４６】
（比較例２）
実施例１で得たＮｙ不織多孔シートを３枚貼合する以外は実施例１と同じ条件で、まず予備加熱加圧し、次いで１３５℃での加熱加圧してＮｙ不織多孔シートのみからなる３層多孔シートを得た。該シートの全厚は４２０μｍ、目付け量は１３０ｇ／ｍ２であった。
そして、該シートについても透湿度と耐ガスリーク性を測定し結果を表１にまとめた。
尚、非リーク流量は３Ｌ／分であった。
【００４７】
（表１）
2005139560.tif 000002
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】耐ガスリーク性測定器の側面図。
【図２】測定サンプルセット部分を拡大した斜視図。
【符号の説明】
【００４９】
１  ガス導入口
２  非リークガス出口
３  リークガス出口
４  測定サンプルセット枠
１００  測定サンプル
【図１】
2005139560.tif 000003
【図２】
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