(57)【要約】【課題】            実質的に冷却工程無しに、導電性や機械的特性に優れる樹脂成型体を与えることのできる樹脂成型体用組成物、および該樹脂成型体用組成物より得られる優れた導電性や機械的特性を有する燃料電池セパレータを提供すること。【解決手段】        ポリフェニレンスルフィド樹脂、芳香族ポリエステル、エポキシ樹脂および導電性フィラーを含有する樹脂成型体用組成物により、樹脂成型体用組成物を溶融成型する際に、ポリフェニレンスルフィドと芳香族ポリエステルとが反応を生じ、さらに該芳香族ポリエステルがエポキシ樹脂と反応することにより、樹脂成型体中に架橋構造が形成される。このため、本発明の樹脂成型体用組成物は、溶融成型後に短い冷却固化時間で、あるいは冷却工程を経なくても成型された形状を保持できる。【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樹脂、芳香族ポリエステル、エポキシ樹脂および導電性フィラーを含有する樹脂成型体用組成物。
【請求項２】
前記芳香族ポリエステルが、フタル酸残基と、テトラメチルビフェノール残基とからなる芳香族ポリエステルである請求項１に記載の樹脂成型体用組成物。
【請求項３】
前記エポキシ樹脂がノボラック型エポキシ樹脂である請求項１又は２に記載の樹脂成型体組成物。
【請求項４】
前記芳香族ポリエステル樹脂のエステル官能基数とエポキシ樹脂エポキシ官能基数との比（エステル官能基数／エポキシ官能基数）が、１〜５である請求項１〜３のいずれかに記載の樹脂成型体用組成物。
【請求項５】
前記芳香族ポリエステル樹脂およびエポキシ樹脂の質量和と、ポリフェニレンスルフィド樹脂の質量との質量比［（芳香族ポリエステル樹脂＋エポキシ樹脂）／ポリフェニレンスルフィド樹脂］が、０．０５〜１である請求項１〜４のいずれかに記載の樹脂成型体用組成物。
【請求項６】
前記ポリフェニレンスルフィド樹脂が不織布状である請求項１〜５のいずれかに記載の樹脂成型体用組成物。
【請求項７】
前記ポリフェニレンスルフィド樹脂と芳香族ポリエステルとが溶融混練された溶融混練物である請求項１〜５のいずれかに記載の樹脂成型体用組成物。
【請求項８】
前記ポリフェニレンスルフィド樹脂と芳香族ポリエステルとの溶融混練物が不織布状である請求項７に記載の樹脂成型体用組成物。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の樹脂成型体用組成物を圧縮成型してなることを特徴とする燃料電池セパレータ。
【請求項１０】
前記ポリフェニレンスルフィド樹脂が不織布状である請求項９に記載の樹脂成型体の製造方法。
【請求項１１】
ポリフェニレンスルフィド樹脂と芳香族ポリエステルとの溶融混練物と、導電性フィラーと、エポキシ樹脂とを含有する混合物を圧縮成型することを特徴とする樹脂成型体の製造方法。
【請求項１２】
前記ポリフェニレンスルフィド樹脂と芳香族ポリエステルとの溶融混練物が、不織布状である請求項１１に記載の樹脂成型体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、優れた機械的特性に加え、成形加工性、耐酸性、導電性が要求される燃料電池用セパレータの部品等に好適な樹脂成型体用組成物、及び燃料電池用セパレータに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年地球的規模での環境問題への取り組みから、炭酸ガス排出の少ない次世代エネルギーとして、燃料電池が注目されている。なかでも、固体高分子電解質型燃料電池は、８０℃前後の温度で運転可能なことから家庭用コジェネレーション（熱電併給）システムや、自動車用の動力源として有望である。これら燃料電池には、ガス流路が形成された平板状のセパレータが用いられ、燃料電池の重要な構成要素となっている。
【０００３】
セパレータは、従来、膨張黒鉛をプレス成形した後加工する方法、あるいは、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂と、カーボンブラックや黒鉛粉末等の導電性フィラーとの混合物を加熱溶融し、プレス成形等により平板状に成形した後、その後加工する方法や導電性を付与するために成形板を黒鉛化する方法等が提案されている。焼成や切削加工等の後加工により、生産効率が悪く、非常にコスト高になり実用レベルに至っていない。
【０００４】
そこで、熱硬化樹脂に導電性フィラーを加え、金型内で熱硬化温度以上に上げて成型する圧縮成型法が提案されており、この方法を用いると、成型サイクルが短くなり、生産性の課題を克服することできる。（特許文献１）
【０００５】
ところが、従来の熱硬化性樹脂、例えばフェノール樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂では、樹脂自体の機械的特性に乏しく、導電性フィラーを大量充填した燃料電池セパレータは脆くて割れやすい欠点を有する。たとえば、移動体用途（自動車など）に使用した場合、振動を受け破損するおそれがあり、信頼性に欠けるといった課題を有する。
上記の熱硬化性樹脂を用いたセパレータの課題に対して、機械的特性に優れる所謂エンジニアリングプラスチックをマトリックス樹脂とするセパレータの開発が進められている。中でも、ポリフェニレンスルフィド樹脂は比較的粘度が低く、成形性に優れるため注目されている（特許文献２、３）。しかしながら、一般的なポリフェニレンスルフィドの成形法である射出成形では、セパレータに求められる導電性を満たすべく多量に黒鉛を充填すると、コンパウンドの流動性が低下し、射出成形できなくなる。また、射出成形できる程度に黒鉛の使用量を制限すると、導電性が低下し、それを用いた燃料電池セパレータの内部抵抗が増大し、燃料電池の発電効率が低下する問題がある。他の方法としてポリフェニレンスルフィド樹脂の溶融粘度を低くすると、耐久性や機械的性質の低下が大きくなり、抜本的な解決策とはならない（特許文献４）。そこで、ポリフェニレンスルフィド樹脂と導電性フィラーとをあらかじめシート状に加工し、それを金型を用いて加熱圧縮成形する方法が提案されている（特許文献５）。しかし、この方法では、シートをポリフェニレンスルフィド樹脂の融点以上に加温した後、融点以下の温度（結晶化温度以下）まで冷却・固化させる必要がある。そうしないと、ポリフェニレンスルフィド樹脂の物性（強度、靭性など）が十分発揮できない。この場合、シートおよび金型の加温、冷却に時間がかかりセパレータの生産性に劣る課題がある。また、熱エネルギーの損失も大きく、省エネルギーの観点からも課題を有するものであった。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−８９６５３
【特許文献２】特開２００１−１２２６７７
【特許文献３】特開２００４−２６９５６７
【特許文献４】特開２００５−５０９４
【特許文献５】特開２００４−３５６０９１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、これらの問題に鑑み、実質的に冷却工程無しに、導電性や機械的特性に優れる樹脂成型体を与えることのできる樹脂成型体用組成物、および該樹脂成型体用組成物より得られる優れた導電性や機械的特性を有する燃料電池セパレータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明においては、樹脂成型体を形成する組成物中に、芳香族ポリエステルおよびエポキシ樹脂を含有させることにより、樹脂成型体用組成物を溶融成型する際に、ポリフェニレンスルフィドと芳香族ポリエステルとが反応を生じ、さらに該芳香族ポリエステルがエポキシ樹脂と反応することにより、樹脂成型体中に架橋構造が形成される。このため、本発明の樹脂成型体用組成物は、溶融成型後に短い冷却固化時間で、あるいは冷却工程を経なくても成型された形状を保持できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の樹脂成形体用組成物は、溶融成型後に冷却固化するまでの温度差が少ないためエネルギーロスが少なくて済み、短時間で固化脱型出来るので成形サイクルを速くできる。このため、生産性の良い圧縮成型により樹脂成型体を効率よく生産できるため、樹脂成型体を量産する場合にも低コストで生産性良く樹脂成型体を形成できる。さらに、得られる樹脂成型体は優れた導電性と、架橋型ポリフェニレンスルフィドに由来する剛性、耐熱性、耐溶剤性等の優れた物性、および、芳香族ポリエステルに由来する優れた機械的特性を有することから、燃料電池セパレータとして有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の樹脂成型体用組成物は、ポリフェニレンスルフィド樹脂、芳香族ポリエステル、エポキシ樹脂および導電性フィラーを含有するものである。
【００１１】
［ポリフェニレンスルフィド樹脂］
本発明に用いるポリフェニレンスルフィド樹脂とは、芳香族環と硫黄原子とが結合した構造の繰り返し単位を含む重合体である。なかでも芳香族環に関してパラ位で結合している構造が耐熱性や結晶性の面で好ましい。ポリフェニレンスルフィド樹脂の溶融粘度は３００℃の温度で１０Ｐａ・ｓから１０００Ｐａ・ｓが好ましく、低粘度品は成型時により流動性に優れ、一方、高粘度品はより剛性に優れる。
【００１２】
［芳香族ポリエステル樹脂］
本発明に用いる芳香族ポリエステル樹脂とは、芳香族ジカルボン酸成分とビスフェノールあるいはビフェノール成分からなるポリエステル系樹脂である。この芳香族ポリエステル樹脂は、公知の方法を用いて製造することができる。例えば、芳香族ジカルボン酸ハライド類の有機溶媒溶液と、ビスフェノール類あるいはビフェノール類のアルカリ水溶液とを接触させて、芳香族ポリエステルを界面重合法により製造する方法、芳香族ジカルボン酸ハライド類と、ビスフェノール類あるいはビフェノール類の有機溶媒溶液とをアミンなどの脱塩酸剤の存在下、接触させて、芳香族ポリエステルを溶液重合法により製造する方法、ビスフェノール類あるいはビフェノール類のジアセテートとフタル酸とを混合し、加熱減圧し、生成する酢酸を除去して、芳香族ポリエステル樹脂を溶融重合法による製造する方法などが挙げられる。
【００１３】
この芳香族ポリエステルの芳香族ジカルボン酸成分としては、テレフタル酸、イソフタル酸、オルトフタル酸、ナフタレンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸が用いられる。これらの芳香族ジカルボン酸類は、単独でも２種以上を共重合しても良く、コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸などの脂肪族ジカルボン酸を共重合しても良い。
【００１４】
ビスフェノールとしては、ビスフェノールＡ、３，３’，５，５’−テトラメチル−ビフェノールＡ、ビスフェノールＦ、３，３’，５，５’−テトラメチル−ビフェノールＦ、４，４’−ジヒドロキシベンゾフェノン、９，９−ビス−（４−ヒドロキシフェニル）フルオレンなど、ビスフェノール類としては、４，４’−ビフェノール、３，３’，５，５’−テトラメチル−４，４’−ビフェノール、３，３’，５，５’−テトラブチル−４，４’−ビフェノール、１，１’−２−ビナフトールなどが挙げられる。なかでも、３，３’，５，５’−テトラメチル−４，４’−ビフェノールがエポキシ樹脂との反応性が良好で好ましい。これらのビスフェノール類あるいはビフェノール類は単独での２種類以上を共重合しても良い。
【００１５】
さらには、ヒドロキシ安息香酸などのカルボン酸成分とフェノール成分の両方を持った化合物を芳香族ポリエステル樹脂中に導入しても良い。
【００１６】
得られる芳香族ポリエステルの分子量調節のため、１官能フェノール類を併用することが出来る。この１官能フェノール類としては、フェノール、ｏ−クレゾール、ｍ−クレゾール、ｐ−クレゾール、２，４−キシレノール、２，６−キシレノール、２，４，６−テトラメチルフェノール、ｐ−ターシャリーブチルフェノール、ｍ−ターシャリーブチルフェノール、ｏ−ターシャリーブチルフェノール、２，４−ジターシャリーブチルフェノール、２，６−ジターシャリーブチルフェノール、ｐ−セカンダリーブチルフェノール、ｍ−セカンダリーブチルフェノール、ｏ−セカンダリーブチルフェノール、２，４−ジセカンダリーブチルフェノール、２，６−ジセカンダリーブチルフェノール、ｐ−オクチルフェノール、ｐ−フェニルフェノールなどが挙げられる。この１官能フェノールの添加量は、テトラメチルビフェノールに対し２０モル％を越えると、ジカルボン酸成分の両末端に直接１官能フェノールを含有したエステル単量体が出来やすくなり、有機溶剤への溶解性が劣る成分が副生する。
【００１７】
本発明に用いるポリフェニレンスルフィドと芳香族ポリエステルは、粉体あるいは不織布状のものが、導電性フィラーやその他の原料と均一に混合しやすく、好ましい。また、ポリフェニレンスルフィド樹脂と芳香族ポリエステル樹脂を、例えば溶融混練した後、不織布状の成形したものでも良い。
【００１８】
［エポキシ樹脂］
本発明に用いるエポキシ樹脂は、公知のビスフェノール型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂などを用いることができる。例えばビスフェノール成分としては、ビスフェノールＡ、３，３’，５，５’−テトラメチル−ビフェノールＡ、ビスフェノールＦ、３，３’，５，５’−テトラメチル−ビフェノールＦ、ジシクロペンタジエンジフェノール、ビスフェノールＳ、ジヒドロキシジフェニルエーテル、４，４’−ジヒドロキシベンゾフェノン、９，９−ビス−（４−ヒドロキシフェニル）フルオレンなど、ビフェノール成分としては、４，４’−ビフェノール、３，３’，５，５’−テトラブチル−４，４’−ビフェノール、１，１’−２−ビナフトールなどが挙げられる。ノボラック成分としては、フェノールノボラック、クレゾールノボラック、ナフトールノボラック、ジヒドロキシナフタレンノボラックなどが挙げられる。
【００１９】
これらのエポキシ樹脂は、ノボラック型エポキシ樹脂が１分子当たりのエポキシ基の数が多く、好ましい。また、粉末のものがポリフェニレンスルフィド樹脂や芳香族ポリエステル樹脂、導電性フィラーとの混合が容易で好ましい。
【００２０】
［導電性フィラー］
本発明に用いる導電性フィラーとしては、公知の炭素材料、金属、金属化合物などを挙げることができ、これらの導電性フィラーを１種あるいは２種以上を組み合わせて使用できる。
【００２１】
該導電性フィラーの大きさは、均一に分布することができる限り特に制限されないが、成形されたセパレータの導電性と機械的性質の点で平均粒子径が１〜８００μｍの範囲のものが好ましく、特に５０〜６００μｍが好ましい。なかでも炭素材料は、軽量であり、耐食性に優れることから好ましく、例えば、人造黒鉛、天然黒鉛、ガラス状カーボン、カーボンブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラックなどが挙げられる。これらの炭素材料を単独で、もしくは２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの炭素材料の粉粒体の形状に特に制限はなく、板状、球状、繊維状、無定形等の何れであってもよい。また、黒鉛を化学処理して得られる膨張黒鉛も使用できる。導電性を考慮すれば、より少量で高度の導電性を有するセパレータが得られるという点で、人造黒鉛、天然黒鉛、膨張黒鉛等が好ましい。
【００２２】
［樹脂成形用組成物］
本発明の樹脂成形用組成物は、上記ポリフェニレンスルフィド樹脂、芳香族ポリエステル、エポキシ樹脂および導電性フィラーを含有するものであり、ポリフェニレンスルフィド樹脂と共に、芳香族ポリエステルおよびエポキシ樹脂を含有するものであるため、樹脂成型体用組成物を溶融成型する際に、ポリフェニレンスルフィドと芳香族ポリエステルとが反応を生じ、さらに該芳香族ポリエステルがエポキシ樹脂と反応することにより、樹脂成型体中に架橋構造が形成される。このため、本発明の樹脂成型体用組成物は、溶融成型後に短い冷却固化時間で、あるいは冷却工程を経なくても成型された形状を保持できる。
【００２３】
樹脂成形用組成物中における各成分の混合比は、芳香族ポリエステル樹脂のエステル官能基数とエポキシ樹脂のエポキシ官能基数の比で決めることができる。これらの官能基数はエステル当量（ｇ／ｅｑ、エステル官能基１個当たりの分子量）やエポキシ当量（ｇ／ｅｑ、エポキシ官能基１個当たりの分子量）から算出することが出来る。本発明の場合、芳香族ポリエステル樹脂のエステル官能基数とエポキシ樹脂エポキシ官能基数の比は、エステル官能基数／エポキシ官能基数＝１から５が好ましい。これよりエポキシ樹脂が多いと、成形品にエポキシ基が残留し、これよりも少ないと硬化反応の進行が少なく、好ましくない。
【００２４】
これら、芳香族ポリエステル樹脂とエポキシ樹脂の混合物とポリフェニレンスルフィド樹脂の混合質量比は、（芳香族ポリエステル樹脂＋エポキシ樹脂）／ポリフェニレンスルフィド樹脂＝０．０５から１の範囲であることがポリフェニレンスルフィド樹脂の持つ機械的特性を維持できるので好ましく、より好ましくは０．１から０．８の範囲である。
【００２５】
本発明には、芳香族ポリエステル樹脂とエポキシ樹脂の反応を促進するために触媒を併用することができる。この触媒としては、公知のアンモニウム塩触媒、アミン系触媒、イミダゾール系触媒が挙げられ、例えば、テトラメチルアンモニウムクロリド、テトラメチルアンモニウムブロミド、ピリジン、アニリン、ジメチルアニリン、ジメチルアミノピリジン、イミダゾール、メチルイミダゾール、ジメチルイミダゾールなどが挙げられる。
【００２６】
これら触媒の添加量は、エポキシ樹脂に対して、０．０１から１質量％が好ましく、０．０５から０．１質量％がより好ましい。
【００２７】
導電性フィラーの混合質量比は、ポリフェニレンスルフィド樹脂と芳香族ポリエステル樹脂とエポキシ樹脂の総量に対して、７０％から８５％が好ましく、７５％から８５％の範囲が、セパレータの導電性と強度のバランスが良好でより好ましい。
【００２８】
本発明の樹脂成形用組成物は、ポリフェニレンスルフィド樹脂、芳香族ポリエステル、エポキシ樹脂導電性フィラーおよび導電性フィラーを粉体混合した粉体混合組成物あるいは溶融混合した溶融混合組成物であってよい。また、成形性の向上や各成分の均一な混合のために、ポリフェニレンスルフィドや芳香族ポリエステルを不織布状として他の成分と混合したものや、ポリフェニレンスルフィド樹脂と芳香族ポリエステル樹脂をあらかじめ溶融混練して不織布状としたものに他の成分を混合したものであってもよい。
【００２９】
本発明の樹脂成形用組成物には、必要に応じて、他の強化材、充填剤などの各種添加剤を添加してもよい。
【００３０】
［燃料電池セパレータ］
本発明の燃料電池セパレータは、前記の導電性フィラーとポリフェニレンスルフィド樹脂とポリフェニレンスルフィド樹脂とエポキシ樹脂を粉体混合あるいは溶融混合した後、所望のセパレータ形状の金型等を用いて種々の成形方法で、成形して得ることができる。この他、前述の如く、ポリフェニレン樹脂、あるいはポリフェニレン樹脂とポリエステル樹脂の混合物を不織布状に成形したものに導電性フィラーを均一に配合し、積層した後、所望のセパレータ形状の金型等を用いて種々の成形方法で、成形して得ることもできる。
【００３１】
前記成形方法としては、例えば、圧縮成形、トランスファー成形、射出圧縮成形等が挙げられる。なかでも、本発明の目的を損なうことが少ない、圧縮成型やトランスファー成形が好ましい。
【００３２】
この際の成型金型での溶融温度は、２８０℃〜３６０℃の間で適宜選択出来るが、生産性や、樹脂の特性等を考慮すると、通常、２８０〜３４０℃の範囲が好ましい。本発明において、成形後に金型を冷却せずとも成型品を取り出すことができる。セパレータ組成物を粉体で金型に入れる場合は、金型を一旦、冷却する必要があるので、組成物を溶融混合したもの、あるいは樹脂成分の不織布で導電性フィラーを積層したものなど、所謂スタンパブルシート状に成形した後、金型にセットすることで、本発明の効果をより発揮することができる。
【００３３】
また成形の際に、必要に応じて他の強化材、充填剤や各種添加剤を添加することができる。
【実施例】
【００３４】
以下に、本発明を合成例、実施例で具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。
【００３５】
実施例中のガスシール性評価、厚み方法の体積固有抵抗の評価、曲げ試験には２５０ｍｍ×２５０ｍｍ×２ｍｍの平板状成型品を用いた。燃料電池単セルの発電特性評価には、２５０ｍｍ×２５０ｍｍ×２ｍｍのリブ付き成型品（図１）を用いた。
【００３６】
［ガスシール性評価］
後記実施例で得られた平板状成型品から直径６０mm、厚み２mmの試験片を切り出し、ＪＩＳ  Ｋ−７１２６のプラスチックフィルム及びシートの気体透過試験方法に準拠して平板状成型品のガスシール性を評価した。
【００３７】
［厚み方向の体積固有抵抗の評価］
後記実施例で得られた平板状成型品から５０ｍｍ角、厚み２ｍｍの試験片を切り出し、金メッキした電極板間に、面積ｓ、板厚ｔの試験片を一定の圧力で印加して挟み、電量を流した上、その抵抗ｃを測定し、式（１）により体積固有抵抗を測定した。
厚み方向の体積固有抵抗＝ｃ×ｓ／ｔ      （１）
【００３８】
［曲げ試験］
後記実施例で得られた平板状成型品から幅２５ｍｍ、長さ７０ｍｍ、厚み２ｍｍの試験片を切り出し、ＪＩＳ  Ｋ−６９１１に準拠して平板状成型品の曲げ強度を測定した。
【００３９】
［単セルの発電特性評価］
後記実施例で得られた２枚のリブ付き成型品の間に膜電極接合体を設置して５ｋｇ／ｃｍ２で締結し、発電特性評価用の燃料電池単セルを得た。このセルに加湿した水素、空気を供給し、セル温度８０℃、電流密度１００ｍＡ／ｃｍ２の時の電圧を測定した。
【００４０】
（芳香族ポリエステルの合成例）
撹拌翼、窒素導入口を備えた反応装置に３，３’，５，５’−テトラメチル−４，４’−ビフェノール４８．４６ｇ（０．２０モル）を、水酸化ナトリウム２０ｇ（０．５モル）を含む脱酸素水１０００ｍｌに溶解し水溶液を得た。別にイソフタル酸クロリド３２．４８ｇ（０．１６モル）、テレフタル酸クロリド８．１２ｇ（０．０４モル）、メチルトリオクチルアンモニウムクロリド１．２ｇを塩化メチレン１０００ｍｌに溶解させ有機溶液を得た。
【００４１】
１２℃に保ったまま水溶液を窒素気流下中で撹拌しながら、前記の有機溶液を加え、そのまま３０分間撹拌を続けた。撹拌を停止した後、上層に分離した水溶液相を取り除いた後、再び撹拌をしながら有機溶液相にアセトンを注ぎ、沈殿を得た。得られた沈殿を濾過により分離し、アセトンで洗浄、乾燥して芳香族ポリエステル樹脂の粉末７２．０ｇを得た。
この芳香族ポリエステルの重量平均分子量は３５０×１０３であり、エステル基当量は１８６ｇ／ｅｑであった。
【００４２】
（実施例１）
ポリフェニレンスルフィド樹脂粉末（３００℃での溶融粘度３０Ｐａ・ｓ）１６部と前記の合成例で得られたテトラメチルビフェノール型芳香族ポリエステル樹脂（エステル基当量１８６ｇ／ｅｑ）２．５部とクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（エポキシ当量２１４ｇ／ｅｑ）１．５部とジメチルアミノピリジン０．０１部の混合物を導電性フィラーとして人造黒鉛（無定型、平均粒子径８８μｍ）８０部に混合した。この混合物を２５０ｍｍ×２５０ｍｍ×２ｍｍの平板状成型品金型に充填し、３００℃の熱プレス機に金型をセットして樹脂成分を溶融させた後、直ちに６０ＭＰａで３分間加圧した。次いで金型を熱プレス機から出して、金型を開けて２５０ｍｍ×２５０ｍｍ×２ｍｍの平板状成型品を取り出した。熱プレス機に金型をセットしたから成型品を取り出すまでの成型サイクルは２００秒であった。得られた平板状成型品の水素気体透過度は３．０×１０−５ｃｍ３／ｓｅｃ・ｃｍ２・Ａｔｍであり、体積固有抵抗は５ｍΩ・ｃｍ、曲げ強さは６３ＭＰａであった。
【００４３】
図１に示す形状を有する２５０ｍｍ×２５０ｍｍ×２ｍｍのリブ付き成型品金型を用い、同様の操作でリブ付き成型品も得た。前述した８０℃で電流密度が１００ｍＡ／ｃｍ２の時の単セルの発電量は、７８５ｍＶであった。
【００４４】
（実施例２）
ポリフェニレンスルフィド樹脂粉末（３００℃での溶融粘度３０Ｐａ・ｓ）を押出機で混練し、スパンボンド法にて不織布状に成形した（目付２５ｇ／ｍ２）。この不織布１６部に、導電性フィラーとして人造黒鉛（無定型、平均粒子径８８μｍ）８０部と前記の合成例で得られたテトラメチルビフェノール型芳香族ポリエステル樹脂（エステル基当量１８６ｇ／ｅｑ）２．５部と、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（大日本インキ化学工業株式会社製  ＥＰＩＣＬＯＮ  Ｎ−６９５、エポキシ当量２１４ｇ／ｅｑ）１．５部とジメチルアミノピリジン０．０１部の混合物を均一に敷き詰め、２００℃の加熱板を近づけて、不織布と人造黒鉛、その他の原料を融着させた。
この人造黒鉛とその他原料が融着した不織布を２５０ｍｍ×２５０ｍｍの寸法に裁断した後、２５０ｍｍ×２５０ｍｍ×２ｍｍの平板状成型品金型に３０枚を重ねて充填し、３００℃の熱プレス機に金型をセットして樹脂成分を溶融させた後、直ちに６０ＭＰａで３分間加圧した。次いで金型を熱プレス機から出して、金型を開けて２５０ｍｍ×２５０ｍｍ×２ｍｍの平板状成型品を取り出した。熱プレス機に金型をセットしたから成型品を取り出すまでの成型サイクルは２００秒であった。得られた平板状成型品の水素気体透過度は３．０×１０−５ｃｍ３／ｓｅｃ・ｃｍ２・Ａｔｍであり、体積固有抵抗は５ｍΩ・ｃｍ、曲げ強さは６０ＭＰａであった。
【００４５】
図１に示す形状を有する２５０ｍｍ×２５０ｍｍ×２ｍｍのリブ付き成型品金型を用い、同様の操作でリブ付き成型品も得た。前述した８０℃で電流密度が１００ｍＡ／ｃｍ２の時の単セルの発電量は、７８０ｍＶであった。
【００４６】
（実施例３）
ポリフェニレンスルフィド樹脂粉末（３００℃での溶融粘度３０Ｐａ・ｓ）１６部と前記の合成例で得られたテトラメチルビフェノール型芳香族ポリエステル樹脂（エステル基当量１８６ｇ／ｅｑ）２．５部の混合物を押出機で混練し、スパンボンド法にて不織布状に成形した（目付２５ｇ／ｍ２）。
【００４７】
得られた不織布に導電性フィラーとして人造黒鉛（無定型、平均粒子径８８μｍ）８０部とクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（大日本インキ化学工業株式会社製  ＥＰＩＣＬＯＮ  Ｎ−６９５、エポキシ当量２１４ｇ／ｅｑ）１．５部とジメチルアミノピリジン０．０１部の混合物を均一に敷き詰め、２００℃の加熱板を近づけて、不織布と人造黒鉛を融着させた。この人造黒鉛が融着した不織布を２５０ｍｍ×２５０ｍｍの寸法に裁断した後、２５０ｍｍ×２５０ｍｍ×２ｍｍの平板状成型品金型に３０枚を重ねて充填し、３００℃の熱プレス機に金型をセットして樹脂成分を溶融させた後、直ちに６０ＭＰａで３分間加圧した。次いで金型を熱プレス機から出して、金型を開けて２５０ｍｍ×２５０ｍｍ×２ｍｍの平板状成型品を取り出した。熱プレス機に金型をセットしたから成型品を取り出すまでの成型サイクルは２００秒であった。得られた平板状成型品の水素気体透過度は３．０×１０−５ｃｍ３／ｓｅｃ・ｃｍ２・Ａｔｍであり、体積固有抵抗は５ｍΩ・ｃｍ、曲げ強さは６４ＭＰａであった。
【００４８】
図１に示す形状を有する２５０ｍｍ×２５０ｍｍ×２ｍｍのリブ付き成型品金型を用い、同様の操作でリブ付き成型品も得た。前述した８０℃で電流密度が１００ｍＡ／ｃｍ２の時の単セルの発電量は、７８２ｍＶであった。
【００４９】
（比較例１）
ポリフェニレンスルフィド樹脂粉末（３００℃での溶融粘度３０Ｐａ・ｓ）２０部を導電性フィラーとして人造黒鉛（無定型、平均粒子径８８μｍ）８０部に混合した。この混合物を２５０ｍｍ×２５０ｍｍ×２ｍｍの平板状成型品金型に充填し、３００℃の熱プレス機に金型をセットしポリフェニレンスルフィド樹脂を溶融させた後、直ちに６０ＭＰａで３分間加圧した。次いで金型を熱プレス機から出して、３０秒間冷却した。その時点の金型温度は２３５℃であった。熱プレス機に金型をセットしたから成型品を取り出すまでの成型サイクルは２３７秒であった。冷却後、金型を開けたところ、成型品は固化しておらず、取り出すことができなかった。
【００５０】
（比較例２）
ポリフェニレンスルフィド樹脂粉末（３００℃での溶融粘度３０Ｐａ・ｓ）２０部を導電性フィラーとして人造黒鉛（無定型、平均粒子径８８μｍ）８０部に混合した。この混合物を２５０ｍｍ×２５０ｍｍ×２ｍｍの平板状成型品金型に充填し、３００℃の熱プレス機に金型をセットしてポリフェニレンスルフィド樹脂を溶融させた後、直ちに６０ＭＰａで３分間加圧した。次いで金型を熱プレス機から出して、１８０秒間冷却した。その時点の金型温度は１５２℃であった。冷却後、金型を開けて２５０ｍｍ×２５０ｍｍ×２ｍｍの平板状成型品を取り出した。熱プレス機に金型をセットしたから成型品を取り出すまでの成型サイクルは２８８秒であり、実施例１よりも８８秒長くかかった。得られた平板状成型品の水素気体透過度は３．０×１０−５ｃｍ３／ｓｅｃ・ｃｍ２・Ａｔｍであり、体積固有抵抗は５ｍΩ・ｃｍ、曲げ強さは５２ＭＰａであった。
【００５１】
上記実施例、比較例の結果を表１に示す。実施例から明らかなように、本発明の樹脂成型体用組成物は圧縮成型後の冷却時間が無くとも成型体形状を保持できる。このため、比較例に示したように、成型時の高い温度から冷却固化時の低い温度への温度変化を要することがないため、成形時のエネルギー損失が少なく、また、トータルの成形時間も短縮することが可能であった。
【００５２】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】リブ付き成型品金型の模式図である。
【図１】
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