(57)【要約】【課題】ガス透過性、導電性、保水性、排水性、厚さむら等の性質がバランスし、固体高分子型燃料電池用ガス拡散層材料として好適な炭素質繊維織布を製造する方法を提供する。【解決手段】炭素質前駆体繊維又は１４００℃を超えない温度で炭素化処理された炭素質繊維で構成された織布をプレス加工し、次いで織布を構成する繊維のプレス加工以前の熱履歴よりも高くかつ該繊維の炭素化処理に必要な温度以上の温度での熱処理を行う炭素質繊維織布の製造方法。【選択図】　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素質前駆体繊維又は１４００℃を超えない温度で炭素化処理された炭素質繊維で構成された織布をプレス加工し、次いで織布を構成する繊維のプレス加工以前の熱履歴よりも高くかつ該繊維の炭素化処理に必要な温度以上の温度での熱処理を行うことを特徴とする炭素質繊維織布の製造方法。
【請求項２】
炭素質前駆体繊維で構成された織布をプレス加工し、次いで炭素化処理する、請求項１に記載の炭素質繊維織布の製造方法。
【請求項３】
炭素化処理された織布をさらに黒鉛化処理する、請求項２に記載の炭素質繊維織布の製造方法。
【請求項４】
炭素質前駆体繊維は耐炎化処理されたものである、請求項２又は３に記載の炭素質繊維織布の製造方法。
【請求項５】
炭素質前駆体繊維で構成された織布は、耐炎化処理された炭素質前駆体繊維の紡績糸を製織して得られたものである、請求項４に記載の炭素質繊維織布の製造方法。
【請求項６】
１４００℃を超えない温度で炭素化処理された炭素質繊維で構成された織布をプレス加工し、次いでプレス加工以前の熱履歴よりも高い温度での熱処理を行う、請求項１に記載の炭素質繊維織布の製造方法。
【請求項７】
プレス加工以前の熱履歴よりも高い温度での熱処理は、黒鉛化処理である、請求項６に記載の炭素質繊維織布の製造方法。
【請求項８】
１４００℃を超えない温度で炭素化処理された炭素質繊維で構成された織布は、耐炎化処理された炭素質前駆体繊維の紡績糸を製織して得られた炭素質前駆体繊維の織布を４００〜１４００℃の温度で炭素化処理して得られたものである、請求項６又は７に記載の炭素質繊維織布の製造方法。
【請求項９】
１４００℃を超えない温度で炭素化処理された炭素質繊維で構成された織布は、耐炎化処理された炭素質前駆体繊維の紡績糸を４００〜１４００℃の温度で炭素化処理して得られた糸を製織して得られたものである、請求項６又は７に記載の炭素質繊維織布の製造方法。
【請求項１０】
１４００℃を超えない温度で炭素化処理された炭素質繊維で構成された織布は、耐炎化処理された炭素質前駆体繊維を４００〜１４００℃の温度で炭素化処理したのち紡績して得られた糸を製織して得られたものである、請求項６又は７に記載の炭素質繊維織布の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、炭素質繊維織布の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、燃料電池の開発に多大な努力が注がれている。
燃料電池は、用いる電解質の種類により、アルカリ型、リン酸型、溶融炭酸塩型、固体電解質型、固体高分子型などに分類されるが、これらの中でも、低温で運転することができ、扱いやすく、かつ出力密度も高い固体高分子型燃料電池が、電気自動車用或いは家庭用電源などの用途に注目されている。固体高分子型燃料電池は、発電の際に発生する熱を暖房、給湯などに利用することで、総合的に熱効率を向上させるコージェネレーションシステムへの展開が検討されている。
【０００３】
固体高分子型燃料電池用の単セルの主要構成部材は、通常、膜電極体と溝付セパレータである。膜電極体の基本構造は、高分子固体電解質膜（イオン交換膜）の両面に、触媒層、ガス拡散層及び集電体を順次接合したものである。触媒層は主に触媒とカーボンブラックとの混合物からなっている。また、ガス拡散層に集電体の機能を兼ねさせることもある。この膜電極体の両面に溝付セパレータを接合することで、固体高分子型燃料電池の単セルが形成される。
【０００４】
固体高分子型燃料電池は、溝付セパレータの溝を経てアノード側触媒層に燃料（水素ガス）、カソード側触媒層に酸化剤（酸素含有ガス）をそれぞれ供給して電池反応を生起させ、このとき膜電極体を介して発生する電子の流れを電気エネルギーとして外部に取り出す仕組みになっている。従って、ガス拡散層材料としては、次のようなことが望まれる。
▲１▼　この仕組みを効率よく作動させるために、膜電極接合体に燃料と酸化剤を円滑かつ均等に供給すること、
▲２▼　電気エネルギーの取り出し効率を出来るだけ低下させないために、十分な導電性を有する（即ち体積固有抵抗が低い）こと、
▲３▼　膜電極体の中央の固体電解質膜がプロトン伝導性を発現できるように、適度の水分を保持していること（保水性）、
▲４▼　電池反応に伴って生成する水を円滑に排出することができること（排水性）。
【０００５】
しかしながら、保水性と排水性とは相反するものであり、両者を同時に満足させることは一般的には困難である。
ガス拡散層（これは集電体を兼ねることもある）の材料としては、主にカーボンペーパーが用いられているが、炭素質繊維を製織してなる炭素質繊維織布を用いることが最近検討されてきている。
【０００６】
炭素質繊維織布は、カーボンペーパーに比べて、通気性が大きく、燃料を円滑、均等に膜電極接合体に供給しやすく、体積固有抵抗を低くしやすいこと、材料や製織方法によっては、厚み方向に弾性を持たせることができて機械的脆さがなく、保水性や排水性もコントロールしやすいことから、カーボンペーパーにない利点がある。
【０００７】
しかしながら、炭素質繊維織布では織布の縦糸と横糸とが交差するため、カーボンペーパーと比べて微少な厚さムラが発生しやすい。したがって、セパレータとガス拡散層材料としてのカーボンクロスとの接触状態には微少レベルで差異が発生することにより、その部分での電気抵抗が安定せず、結果として織布全体の電気抵抗も不安定となり易いという問題がある。
【０００８】
炭素質繊維織布のこのような問題を解決する方法もいくつか提案されている。例えば特開昭５８−１６５２５４号公報には、フッ素樹脂とカーボンブラックとの混合物を炭素質繊維織布の空隙部に充填することが記載されている。また特開平１０−２６１４２１号公報には、フッ素樹脂とカーボンブラックとから成る層を炭素質繊維織布の表面に形成することが記載されている。これらの方法は、フッ素樹脂／カーボンブラックの混合相をクロス表面に形成することにより厚さムラを低減する効果が期待される。
【０００９】
しかしながら、これらの方法は、炭素質繊維織布にフッ素樹脂、カーボンブラック等を充填することにより、ガス拡散層の保水性、排水性、ガス透過性等を調整しようとするものであるため、電気抵抗が増大して電池特性が低下したり、炭素質繊維織布の利点であるガス透過性を低下させる欠点を伴っている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従って本発明の課題は、ガス透過性、導電性（低抵抗）、保水性、排水性等のガス拡散層材料として望まれる性質がバランスしている炭素質繊維織布を製造する方法を提供することであり、また、均一な、特に厚みムラの小さい、固体高分子型燃料電池用ガス拡散層材料として好適な炭素質繊維織布を製造する方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
即ち本発明の要旨は、炭素質前駆体繊維又は１４００℃を超えない温度で炭素化処理された炭素質繊維で構成された織布をプレス加工し、次いで織布を構成する繊維のプレス加工以前の熱履歴よりも高くかつ該繊維の炭素化処理に必要な温度以上の温度での熱処理を行うことを特徴とする炭素質繊維織布の製造方法、に存する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明の炭素質繊維織布の製造方法は、炭素質前駆体繊維糸又は黒鉛化処理温度での熱処理を受けていない炭素質繊維糸で構成された織布をプレス加工し、次いで該織布を構成する繊維のプレス加工以前の熱履歴よりも高い温度での熱処理を行うことを大きな特徴としている。
【００１３】
本発明の炭素質繊維織布の製造方法は、プレス加工に供される織布が炭素質前駆体繊維糸で構成されている場合と、プレス加工に供される織布が炭素質繊維糸で構成されている場合と、に分けられる。
プレス加工に供される織布が炭素質前駆体繊維糸で構成されている場合には、炭素質前駆体繊維で構成された織布をプレス加工し、次いで炭素化処理することによって、炭素質繊維織布が製造される。上記炭素質前駆体繊維糸としては、好ましくは耐炎化処理された炭素質前駆体繊維糸を使用する。また、上記の炭素化処理された織布をさらに黒鉛化処理するのも好ましい。
【００１４】
プレス加工に供される織布が炭素質繊維糸で構成されている場合には、黒鉛化処理温度での熱処理を受けていない炭素質繊維糸、即ち、通常、１４００℃を超えない温度で炭素化処理された炭素質繊維で構成された織布をプレス加工し、次いでプレス加工以前の熱履歴よりも高い温度での熱処理を行うことによって、炭素質繊維織布が製造される。上記のプレス加工以前の熱履歴よりも高い温度での熱処理は、黒鉛化処理であるのが好ましい。
【００１５】
特に上記のプレス加工に供される織布が炭素質繊維糸で構成されている場合には、様々な態様が包含される。代表的な態様としては次のような方法が挙げられる。
（ｉ）耐炎化処理された炭素質前駆体繊維の紡績糸を製織して得られた炭素質前駆体繊維の織布を４００〜１４００℃の温度で炭素化処理して得られた炭素質繊維の織布をプレス加工し、次いでプレス加工以前の熱履歴よりも高い温度での熱処理を行う方法。
（ｉｉ）耐炎化処理された炭素質前駆体繊維の紡績糸を４００〜１４００℃の温度で炭素化処理して得られた糸を製織して得られた炭素質繊維の織布をプレス加工し、次いでプレス加工以前の熱履歴よりも高い温度での熱処理を行う方法。
（ｉｉｉ）耐炎化処理された炭素質前駆体繊維を４００〜１４００℃の温度で炭素化処理したのち紡績して得られた糸を製織して得られた炭素質繊維の織布をプレス加工し、次いでプレス加工以前の熱履歴よりも高い温度での熱処理を行う方法。
【００１６】
上記の種々の方法において、一般にはプレス加工以前の熱履歴がより低い温度である方が、本発明の効果がより十分に達成される。従ってプレス加工に供される織布が炭素質前駆体繊維糸で構成されている場合が最も好ましい。
以下、これらの製造方法について説明する。
（炭素質前駆体繊維）
基本的な出発材料である炭素質前駆体繊維としては、ポリアクリロニトリル系、ピッチ系、セルロース系、ポリノジック系、フェノール樹脂系、あるいは、これらの混合物など、公知の任意の炭素質前駆体繊維を用いることができる。通常はピッチ系又はポリアクリロニトリル系を用いる。なかでもポリアクリロニトリル系の炭素質前駆体繊維を用いるのが好ましい。ポリアクリロニトリル系の炭素質前駆体繊維には、アクリロニトリル単位の含有比率により、アクリロニトリルほぼ１００％のポリアクリロニトルを原料とするもの、アクリロニトリルが５０％以上のアクリロニトリルを主体とするアクリロニトリル系共重合体を原料とするもの、更にはアクリロニトリルが２０〜５０％のアクリロニトリルを含むアクリロニトリル系共重合体を原料とするものなど各種のものがあるが、これらのいずれを原料とする炭素質前駆体繊維も用いることができる。
【００１７】
（耐炎化処理）
上記炭素質前駆体繊維は、製織して織布とするのに先だって、耐炎化処理をしておくことができる。
耐炎化処理（不融化処理）はピッチやポリアクリロニトリルの分子構造中に酸素原子が導入される化学反応であり、通常は２００〜３００℃、高くても４００℃未満の温度で、酸素と数十分間接触させることにより行われる。そして、一般に分子構造中への酸素の導入量が多いほど後続する炭素化処理に際しての融着防止効果が大きいとされている。その指標としては、一般にＬＯＩ値という繊維を燃焼させるのに必要な限界酸素濃度が用いられている。通常の炭素質繊維の製造の場合のように融着を起させないためには、ＬＯＩ値が３５〜６０となるように耐炎化処理すべきものとされている。本発明の炭素質繊維織布の製造においても、炭素質前駆体のＬＯＩ値が３５〜６０となるように耐炎化処理するのが好ましい。
【００１８】
即ち、織布を構成する炭素質繊維を融着させない場合には、ＬＯＩ値が３５〜６０となるように耐炎化処理すればよい。逆に繊維を融着させて剛性を有する織布とすることにより、燃料電池の特性を改善したい場合などには、ＬＯＩ値が３５未満、特に３３以下となるように耐炎化処理してもよい。なお、ＬＯＩ値が小さすぎると後続する炭素化処理に際して融着が激しくなりすぎて、得られる炭素質繊維織布が脆くなるので、ＬＯＩ値が２０以上、特に２５以上となるように耐炎化処理を行うのが好ましい。ＬＯＩ値は、耐炎化処理時の酸素との接触温度や接触時間を変化させることにより調節できる。
【００１９】
例えば好ましい方法の一つでは、ポリアクリロニトリル系繊維を空気中で２００〜３００℃で耐炎化処理して得た耐炎化繊維を用いる。耐炎化処理に供するポリアクリロニトリル系繊維としては長繊維でも短繊維を紡績したもののいずれでもよく、また糸も単糸及び双糸のいずれでもよい。また耐炎化処理に際して繊維に延伸を施して、繊維の靭性を向上させることもできる。
【００２０】
（炭素質前駆体繊維糸）
製織に用いるための糸は、フィラメント糸、紡績糸のいずれでもよいが、緻密かつ均一な織布組織が得られ、かつ糸の生産性が高い等の理由から紡績糸が好適である。紡績糸（ｓｐｕｎ　ｙａｒｎ）を得るための紡績方法としては公知のいずれの手法も適用でき、例えば綿紡績、２インチ紡績、梳毛紡績、紡毛紡績、直紡績等の紡績方法が挙げられる。ポリアクリロニトリル系耐炎化繊維の場合、ポリアクリロニトリルの連続フィラメントトウを牽切して得たスライバーを梳毛紡績で紡績して得られる紡績糸を用いることが好ましい。
【００２１】
（糸の種類）
上記製織に用いるための糸は、単糸、双糸、３本撚糸、フィラメント糸、更には原料の異なる炭素質前駆体繊維から成る複合糸のいずれでもよい。
紡績糸は双糸、単糸のいずれであってもよいが、一般に双糸の方が、、単糸より、糸の引張強度が大きくなるため、均一な厚さの織布を作製することができるので好ましい。
【００２２】
（糸の繊度（番手））
糸の繊度は、メートル番手で、通常１４番手以上、好ましくは１６番手以上、より好ましくは１８番手以上であり、また、通常５０番手以下、好ましくは４５番手以下である。
単糸の場合、メートル番手で、通常１／１４Ｎｍ以上、好ましくは１／１６Ｎｍ以上、より好ましくは１／１８Ｎｍ以上であり、また、通常１／５０Ｎｍ以下、好ましくは１／４５Ｎｍ以下である。双糸の場合は、メートル番手で、通常２／２８Ｎｍ以上、好ましくは２／３２Ｎｍ以上、より好ましくは２／３６Ｎｍ以上であり、また、通常２／１００Ｎｍ以下、好ましくは２／９０Ｎｍ以下である。
【００２３】
１／１４Ｎｍ又は２／２８Ｎｍより太番手の場合、単位長さあたりの毛羽数が多くなる傾向がある。また、１／５０Ｎｍ又は２／１００Ｎｍより細番手の場合、糸の引張強度が低くなる傾向がある。
（糸の撚り数）
糸の撚り数は、ＪＩＳ　Ｌ　１０９５（一般紡績糸試験方法）により測定される。
【００２４】
単糸の場合の撚り数は、糸長１ｍ当たりで、通常３００回／ｍ以上、好ましくは５００回／ｍ以上であり、また、通常８００回／ｍ以下、好ましくは７００回／ｍ以下である。好適な撚り数は、糸番手により若干異なるが、３００回未満の場合、糸の毛羽数が多くなりやすい。また、撚り数が大きすぎると、加撚時に糸切れが発生しやすくなる。撚り数を増やすと、毛羽数が低減するが、７００回以上では撚数増による毛羽低減の効果はほぼ飽和する。
【００２５】
双糸の場合、上撚り数は、糸長１ｍ当たりで、通常３００回／ｍ以上、好ましくは４００回／ｍ以上であり、また、通常８００回／ｍ以下、好ましくは７５０回／ｍ以下である。上撚り数が小さいと、毛羽数が大きくなりやすい。また、上撚り数が大きいと、加撚時に糸切れ発生確率が増加し、太さむらが増加する場合もある。また、下撚り数は、通常５００回／ｍ以上、好ましくは６００回／ｍ以上であり、また、通常９００回／ｍ以下、好ましくは８５０回／ｍ以下である。下撚り数が小さいと、毛羽数が大きくなりやすい。また、下撚り数が大きいと、加撚時に糸切れ発生確率が増加しやすい。
【００２６】
（製織）
上記のポリアクリロニトリル系耐炎化繊維等の、耐炎化処理した炭素質前駆体繊維を製織して耐炎化織布としてもよいし、ポリアクリロニトリル系繊維そのもの等の、耐炎化処理していない炭素質前駆体繊維を製織して織布とし、これに耐炎化処理を施して耐炎化織布としてもよい。この場合には、織布を空気、オゾン、酸化窒素などの酸化性ガスや、硫酸、硝酸などに接触させて、好適なＬＯＩ値を有する耐炎化織布とすればよい。
【００２７】
（織り方）
織布の組織は、平織、斜文織、朱子織、その他任意の組織であってよいが、平織が、縦糸、横糸の単位面積あたりの交差数が最も多いので、織布の体積固有抵抗が小さくなるため好ましい。
（経緯密度）
平織の場合の経緯密度（単位長さ当たりの縦糸及び横糸の本数）は、一般的には１インチ当り２０〜６０本であるが、具体的には単糸、双糸の別や糸の太さに応じて適宜選択する。
【００２８】
（炭素質前駆体繊維織布）
炭素質前駆体繊維織布の目付量、即ち単位面積当りの質量は、通常５０ｇ／ｍ２以上、好ましくは６０ｇ／ｍ２以上、より好ましくは８０ｇ／ｍ２以上であり、また、通常３５０ｇ／ｍ２　以下、好ましくは２５０ｇ／ｍ２以下である。目付量が小さすぎると剛性や引張強度が小さくなり、目付量が大きすぎると、目が詰まりすぎてガス拡散性が低下する。
【００２９】
織布の厚さは、通常０．０５ｍｍ以上、好ましくは０．１０ｍｍ以上、より好ましくは０．２０ｍｍ以上であり、また、通常５ｍｍ以下、好ましくは３ｍｍ以下である。厚さが小さすぎると引張強度が低下し、また、大きすぎると、目が詰まり過ぎてガス透過性が低下する。
織布の嵩密度は、通常０．２ｇ／ｃｃ以上、好ましくは０．２５ｇ／ｃｃ以上であり、また、通常０．８ｇ／ｃｃ以下、好ましくは０．７ｇ／ｃｃ以下である。嵩密度が小さすぎると引張強度が低下し、嵩密度が大きすぎると目が詰まり過ぎてガス透過性が低下する。
【００３０】
織布の幅は、通常５ｃｍ以上、好ましくは１０ｃｍ以上であり、また、通常２５０ｃｍ以下、好ましくは２００ｃｍ以下、さらに好ましくは１００ｃｍ以下である。幅が小さすぎると織布の幅方向の収縮が大きくなる場合があり、その結果、皺が発生し、厚さムラが生じる。また、幅が大きすぎると均一に炭素化処理及び黒鉛化処理をすることが困難となり、特に、炭素化処理時に不均一に収縮するため厚さムラが発生しやすい。
【００３１】
織布の長さは、通常５０ｃｍ以上、好ましくは１００ｃｍ以上であり、また、通常３００ｍ以下、好ましくは２００ｍ以下である。長さが短すぎると長さ方向（長尺方向）の収縮が大きくなる場合があり、皺が発生し厚さムラが生じやすい。また、長さは、長いほうが、ガス拡散層材料に利用する場合（織布へカーボンブラックを主成分とするペーストを塗布することにより目止め加工処理を連続的に行う際）に、織布どうしの接続回数（織布の端と端をつなぐ回数）が減るために好ましいが、実際的には３００ｍ以上の長尺物の捲回物を、厚さムラの発生を防ぐために、巻取張力を制御して巻き始めから巻き終わりまで安定して捲回できるような巻き取り設備は実質的に存在しない。
【００３２】
（プレス加工）
上記の炭素質前駆体繊維織布の厚さムラを低減するためにプレス加工を行う。通常、プレス加工としては炭素化（黒鉛化）後の織布をプレス加工すれば厚みむらを抑制することができると発想しがちであるが、後述する比較例３、４に示すように、繊維形状を保持しようと穏和なプレス条件でプレスすると厚みむらが大きくなる。一方、厚みむらをなくそうと強いプレス条件にすると繊維自体が本来の形状を維持できなくなる。従って特定のプレス加工処理を行うことによって、特定の物性を有する織布を得ることができる。
【００３３】
プレス加工を施すべき織布は、炭素質前駆体繊維織布ばかりでなく、炭素化後の炭素質繊維織布であってもよいが、炭素質前駆体繊維織布をプレス加工するのがより好ましい。
炭素質前駆体繊維織布を炭素化処理して得られる炭素質繊維織布をプレス加工すると、厚さムラは低減するものの、プレス加工後に比較的短い時間で、プレス前の形態に戻る場合がある。このプレス加工の効果が持続しない点は、プレス加工後に、プレス加工以前の熱履歴よりも高い温度での熱処理を行うことによって改善されるが、プレス加工以前の熱履歴がより高くなるに従ってさらに高い温度での熱処理が必要となる。また、炭素質繊維織布中の炭素繊維は、炭素質前駆体繊維と比較して脆いので、プレス圧、プレス時間等により異なるが、プレス加工により炭素質繊維織布の繊維の一部が圧縮破壊され、その結果、織布の強度が低下する場合がある。
【００３４】
一方、炭素質前駆体繊維織布は、炭素質繊維織布と比較して、高い圧力でプレス加工を施しても繊維の破壊が起こりにくい。また、プレス加工により変形した炭素質前駆体繊維織布を炭素化処理、さらには黒鉛化処理した後の形状はプレス加工後の形状をほぼ維持しており、これは時間経過後も殆ど変化しない。
（プレス器の種類）
プレス加工を行うためのプレス器としては、プレス面が平板の平板型プレス器、ロールでプレス加工を行うロール型プレス器等が挙げられ、いずれでもよいが、長尺の炭素質前駆体繊維織布又は炭素質繊維織布を連続的にプレス加工することができることから、ロール型プレス器が好ましい。また、プレス器の加圧方式としては、油圧式、空気圧式、スプリング圧式等が挙げられ、いずれでもよいが、一般に高圧のプレスが可能な油圧式が好ましい。
【００３５】
（ロール型プレス器）
ロール型プレス器では、一般に、回転する金属製の上段ロールと下段ロールとの間に織布を挟みこんで連続的にプレス加工を行う。ロール型プレス器のロールの直径は通常１０〜８０ｃｍ程度であり、ロール径により異なるがロールと織布との接触部分の幅は２〜１０ｍｍ程度である。またロールの有効長さは均一な圧力でプレス加工を行うために、５０〜２００ｃｍ程度が好ましい。油圧等により加圧してかかる総加重を有効ロール長で除して得られる、ロール単位長さ当たりの圧力は５０〜５００ｋｇ／ｃｍ、好ましくは１００〜４００ｋｇ／ｃｍである。５０ｋｇ／ｃｍ未満では厚さムラは低減するもののその低減量は小さい。一方、５００ｋｇ／ｃｍを越えるとプレス前の織布の厚さ、厚さムラ、糸の太さ、織布の経緯密度等により若干異なるが、織布の繊維が部分的に圧縮破壊されて織布の強度が著しく低下する場合がある。プレス用ロール間への織布の通過速度は、プレス圧力により異なるが、通常２〜２０ｍ／分程度が好ましい。この範囲以外では、均一なプレス加工がなされない場合もある。
【００３６】
プレス加工処理の回数は、１回だけでなく、２〜１０回程度繰り返してもよい。
（平板型プレス器）
平板型プレス器の場合、プレス加工時のプレス圧力は面圧で２０〜２０００ｋｇ／ｃｍ２が好ましい。２０ｋｇ／ｃｍ２未満でも厚さムラは低減するものの、その低減量は少ない。また、２０００ｋｇ／ｃｍ２を超えると、プレス前の織布の厚さ、厚さムラ、糸の太さ、織布の経緯密度等により若干異なるが、織布の繊維が部分的に圧縮破壊されて織布の強度が著しく低下する場合がある。
【００３７】
所定の圧力で加圧する時間は通常１０秒間〜１０分間が好ましい。１０秒間未満では厚さムラの低減効果は少ない。他方、１０分間を超える長時間でプレス加工しても効果は小さい。
いずれの場合においても、プレス器でプレス加工する織布の枚数は通常１枚づつであるが、生産性を上げるために、２〜２０枚を重ねてプレス加工してもよい。ただし、２０枚以上では、プレス加工後の織布に厚さムラの低減効果が見られない場合がある。
【００３８】
また、厚さムラの低減効果を高めるために、プレス加工前の織布に、ポリビニルアルコール、でんぷん糊等の糊剤、またはフェノール樹脂、フラン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂等の熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を有機溶剤等で溶解させたもの、またはこれらの樹脂の微粉砕物を、添着させてもよい。
【００３９】
また、プレス加工時に、プレス面の温度を室温より高い温度（例えば５０〜５００℃、好ましくは１００〜３００℃程度）に昇温してプレス加工してもよい。この場合、上述の樹脂を溶融・硬化させたり、織布に含まれる水分等が除去されることなどから、より均一なプレス加工ができる。
上記のようにプレス加工することにより、厚さムラが低減するだけでなく、燃料電池の電圧低下の要因の１つとなりうる、炭素質繊維織布の表面に存在する長さ数ｍｍ程度の毛羽の毛羽立ちが低減される効果も期待できる。
【００４０】
（炭素化処理）
炭素質前駆体繊維糸で構成された織布をプレス加工した場合には、炭素化処理は、該プレス加工に引き続いて行われ、炭素質前駆体繊維糸を炭素化すると共に、プレス加工の効果を定着させる役割を有する。
また、炭素化された炭素質繊維糸で構成された織布をプレス加工する場合には、炭素化処理は、プレス加工に先だって、炭素質前駆体繊維、炭素質前駆体繊維糸、又は炭素質前駆体繊維織布に対して行われ、炭素質前駆体繊維を炭素化する役割を有する。このプレス加工前の炭素化処理により得られた炭素質繊維の結晶化度が高くなればなるほど、その後にプレス加工をし、さらにプレス加工以前の熱履歴よりも高い温度での熱処理を行うことによりプレス加工の効果を定着させるのが難しくなる。従ってプレス加工前に炭素質前駆体繊維を炭素化処理する温度は低い方が好ましく、通常、１０００℃以下が好ましい。
【００４１】
炭素化処理の条件は、当該処理が上記のいかなる段階で行われるかにも依存するが、通常、不活性ガス中で４００℃以上、好ましくは６００℃以上で、１４００℃以下、好ましくは１３００℃以下、より好ましくは１０００℃以下に加熱すればよい。織布の導電性の点からは７００℃以上、さらには８００℃以上に加熱するのが好ましく、９００℃以上に加熱するのが更に好ましい。
【００４２】
炭素化処理においては、３００〜７５０℃程度の熱分解温度を経由して、通常、８００〜１４００℃で炭素化を行う。熱分解過程の昇温速度は５〜３００℃／分、炭素化過程での温度保持時間は１分以上４時間以内が好ましい。また、熱処理炉の熱容量及び原料織布の炉内への搬送速度にもよるが、７５０℃以下の熱分解ゾーンを設けずに、最初から一定温度の炭素化ゾーンへ織布を投入し、織布が炭素化ゾーンから受ける熱により、なりゆきで織布の温度が上昇して熱分解が起こり、その後、炭素化が進行するようにしてもよい。また、炉内のガス雰囲気はいずれの場合でも酸素濃度１００ｐｐｍ以下の不活性雰囲気が好ましい。
【００４３】
炭素化処理を行うための炭素化炉は、バッチ式熱処理炉または連続式熱処理炉のいずれでもよいが、長尺の織布を連続的にかつ均一に炭素化処理が行える利点から連続式炉が好ましい。
連続式熱処理炉とは、複数段の加熱手段を備えた横型連続加熱炉又は縦型連続加熱炉によるものであり、縦型より横型の方が、織布の自重による変形、不均一化が起こりにくいために好ましい。被処理物の炉内搬送は、金属製（スチール、ステンレス等）のメッシュまたはメッシュなしのベルト上に、通常は直接載置し、ベルトの外部コントロールによる一定速度の移動によって搬送されていくものが好ましい。
【００４４】
（黒鉛化処理）
黒鉛化処理は、炭素化された炭素質繊維織布をさらに黒鉛化する処理であり、炭素化された炭素質繊維織布をプレス加工した場合には、炭素質繊維糸を黒鉛化すると共に、プレス加工の効果を定着させる役割を有する。
黒鉛化処理の温度は、通常１４００℃以上、好ましくは１６００℃以上であり、また、通常３０００℃以下、好ましくは２５００℃以下である。温度が１４００℃以上であればさらに織布の体積固有抵抗が減少し、ガス拡散層材料としてより好ましい。なお、３０００℃程度までの処理で熱処理後の体積固有抵抗はガス拡散層材料として使用上問題がないものとなる。
【００４５】
黒鉛化処理の時間は、通常１０分以上、好ましくは２０分以上であり、また、通常４時間以下、好ましくは２時間以下である。処理時間が１０分未満では黒鉛化が均一に完了しない場合がある。他方、処理時間が長い場合は生産性及び熱効率が低く、また黒鉛化炉の断熱材、発熱体等から発生する不純物で織布が汚染される場合がある。
【００４６】
（その他の処理）
上記で得られた炭素質繊維織布は炭素質繊維１００重量％よりなるものであるが、更に、これに、粉末活性炭、導電性カーボンブラック、各種ピッチの炭素化物などの導電性物質を含有させることもできる。例えば、ピッチを有機溶媒に溶解させてピッチ溶液とし、これに粉末活性炭や導電性カーボンブラックを懸濁させたものを上記で得られた織布に塗布し、次いで不活性ガス中で加熱してピッチを炭素化させたものが挙げられる。その場合でも、織布に占める炭素質繊維の割合は６０重量％以上であり、好ましくは８０重量％以上である。
【００４７】
上記により得られた炭素質繊維織布は、そのままでも燃料電池のガス拡散層の材料として用いることができるが、これを更に加工してガス拡散層の材料として用いることもできる。例えば電池を構成する膜電極体に適度の水分を保持させたり、電池に供給される燃料や酸化剤に含まれる不純物を吸着除去して電池特性の低下を防止するために、上記で得られた炭素質繊維織布に、８００〜１２００℃程度の水蒸気や二酸化炭素、または３００〜５００℃程度の空気を接触させ、炭素質の一部をガス化して炭素質繊維に微細な孔を生成させ、多孔性の炭素質繊維からなる織布とすることができる。
【００４８】
（炭素質繊維織布の物性）
得られる炭素質繊維織布の目付量は、通常５０ｇ／ｍ２以上、好ましくは６０ｇ／ｍ２以上であり、また、通常２００ｇ／ｍ２以下、好ましくは１８０ｇ／ｍ２以下である。目付量が小さすぎると引張強度が小さくなり、ガス拡散層材料として使用できない。目付量が大きすぎるとガス透過性が小さくなりすぎる。
【００４９】
炭素質繊維織布の嵩密度（ｇ／ｃｃ）は、織布の目付量を織布の厚さで除すことにより得られる。織布の嵩密度は、通常０．２ｇ／ｃｃ以上、好ましくは、０．２５ｇ／ｃｃ以上であり、また、通常０．６ｇ／ｃｃ以下、好ましくは、０．５５ｇ／ｃｃ以下である。嵩密度が０．２ｇ／ｃｃ未満では織布の引張強度が弱く実用的でない。また、嵩密度が大きすぎるとガス拡散性が低下する。
【００５０】
炭素質繊維織布の面方向の体積固有抵抗は、通常０．１５Ωｃｍ以下、好ましくは０．１０Ωｃｍ以下である。この値は低いほど好ましいが、０．０５Ωｃｍ程度以下であればガス拡散層材料として十分に低い体積固有抵抗である。
織布を構成する糸の繊度は、メートル番手で、通常１６番手以上、好ましくは１８番手以上、より好ましくは２０番手以上であり、また、通常６０番手以下、好ましくは５５番手以下である。
【００５１】
単糸の場合、メートル番手で、通常１／１６Ｎｍ以上、好ましくは１／１８Ｎｍ以上、より好ましくは１／２０Ｎｍ以上であり、また、通常１／６０Ｎｍ以下、好ましくは１／５５Ｎｍ以下である。双糸の場合、メートル番手で、通常２／３２Ｎｍ以上、好ましくは２／３６Ｎｍ以上、より好ましくは２／４０Ｎｍ以上であり、また、通常２／１２０Ｎｍ以下、好ましくは２／１１０Ｎｍ以下である。
【００５２】
１／１６Ｎｍ又は２／３２Ｎｍより太番手の場合、単位長さあたりの毛羽数が多くなる傾向がある。また、１／６０Ｎｍ又は２／１２０Ｎｍより細番手の場合、糸の引張強度が低くなる傾向がある。
なお、炭素質繊維は、紡糸−耐炎化−炭素化−（黒鉛化）という工程を経て得られるが、耐炎化糸を炭素化、さらには黒鉛化する工程で、繊度は約１０〜２０％程度減少する。本発明において織布を構成する糸の繊度は、最終的に得られた織布の糸についてのものであり、織布から糸を抜き出して計測することにより測定できる。
【００５３】
平織の場合の炭素質繊維織布の経緯密度（単位長さ当たりの縦糸及び横糸の本数）は、織布を構成する糸（耐炎化糸）が炭素化、黒鉛化する工程で繊度が約１０％程度減少するため、一般的には１インチ当り３０〜７０本であるが、具体的には単糸、双糸の別や糸の太さに応じて適宜選択する。例えば、２／４０Ｎｍの紡績糸の双糸を縦糸及び横糸に用いた場合の経緯密度は、織布の長さ１０ｃｍ当たり、通常は縦糸、横糸とも１００〜３００本／１０ｃｍであり、好ましくは１８０〜２５０本／１０ｃｍである。また、縦糸と横糸の糸間の空隙が、走査型電子顕微鏡で観察した場合、その糸間の空隙に該当する孔径が１０〜１５０μｍであることが、燃料電池のガス拡散層に用いたときの保水性・排水性を確保するために好ましい。
【００５４】
好ましい織布の１例は、直径が７〜１０μｍの単繊維から成る４０〜６０番手糸の双糸を、１インチ当り縦糸、横糸とも３０〜７０本の密度で平織して得られるものである。
炭素質繊維織布の厚さ（平均値）及び厚みムラ（変動係数）は次のようにして求める。織布からその縦糸方向及び横糸方向を辺とする正方形を、端から５ｍｍまで、好ましくは１０ｍｍまでの部分は含まないように、切り出し、その対角線２本をそれぞれ１１等分した合計２０個の分割点の織布の厚さを測定する。測定値から平均値及び厚さの変動係数（織布厚さの標準偏差／織布厚さの平均値ｘ１００％）を求める。切り出す織布のサイズは、織布の幅によって異なるが、端部を除く４０〜９８％の布幅で、中でも７０〜９０％程度の布幅で、正方形に切り出すのが標準的であり、特に限定しないが、１０〜４０ｃｍ角の正方形が好ましい。
【００５５】
厚さの測定は、直径が５ｍｍの円盤型の端子を約１０ｇ／ｃｍ２の加重で織布表面に接触させて厚さを測定した。上記の測定を、織布の長さ方向に、端から５ｍｍまで、好ましくは１０ｍｍまでの部分は含まないように、５〜５０ｍおきに実施するが、織布長さが５ｍ未満のときは、任意の部分１点を正方形に切り出して測定した値から炭素質繊維織布の厚さ及び厚さの変動係数を求める。長さが５ｍ以上の場合は、長さ方向に５等分し、それぞれから任意の部分１点を正方形に切り出した計５点について厚さ及び厚さの変動係数を求め、それらの平均値を長尺炭素質繊維織布の厚さ及び厚さの変動係数とする。
【００５６】
炭素質繊維織布の厚さは、通常０．０５ｍｍ以上、好ましくは０．１ｍｍ以上であり、また、通常２ｍｍ以下、好ましくは１ｍｍ以下、より好ましくは０．３５ｍｍ以下である。厚さが０．０５ｍｍ未満では引張強度が小さく、ガス拡散層材料として不十分であり、他方、厚さが２ｍｍを越えるとガス透過性が低下し、ガス拡散層材料として不十分である。
【００５７】
炭素質繊維織布の厚さの変動係数は、通常３．２％以下、好ましくは３％以下、より好ましくは２．８％以下である。変動係数は小さいほどよいが、１％程度なら十分である。
（織布を構成する縦糸及び横糸の断面形状）
プレス加工を行っていない通常の織布においては、製織後の糸の全体断面形状は、ほぼ真円形、または長径／短径の比が１に近い楕円形で近似することができる。これに対し、プレス加工後の織布の糸の断面形状は、面方向が長径、厚さ方向が短径で長径／短径の比が通常２以上の楕円形で近似することができる。
【００５８】
織布中の糸の断面形状の観察方法は、特に限定されないが、例えば、織布の破断面を縦糸または横糸に平行に切断し、切断した断面を走査電子顕微鏡等の顕微鏡で撮影した写真から求めることができる。織布の切断は刃の鋭利なハサミを使用することが可能であるが、それ以外に、織布を硬化後の寸法変化の小さい熱硬化性樹脂中に埋設し、完全硬化した後、破断面を切削器具で切り出して観察対象試料としてもよい。
【００５９】
織布を構成する縦糸及び横糸の断面の長径／短径の比の好適な値は、糸の太さ（糸番手）、糸の撚り数、双糸か単糸か、或いは織布の経緯密度により若干異なるが、通常２以上、好ましくは２．５以上、より好ましくは３以上である。長径／短径の比が２未満では厚さムラの低減効果が小さい。なお、長径／短径の比は通常１０以下であり、好ましくは８以下である。該比が１０を越える場合には、極度に織布の厚さが薄くなる部分が発生し、厚さムラが大きくなる場合がある。
【００６０】
なお上記長径及び短径の実測値は、糸の太さ（糸番手）、糸の撚り数、双糸か単糸か、或いは織布の経緯密度により若干異なるが、長径が通常２００〜８００μｍであり、短径が通常８０〜２００μｍである。
（ガス透過性）
ガス透過性は、ＪＩＳ　Ｌ　１０９６（一般織物試験法）の通気性試験（フラジール形法）により測定した。この評価法により得られたガス透過性の測定値は、燃料電池用ガス拡散層材料としての炭素質繊維を使用する場合のガス透過性及び保水性の程度を反映する。
【００６１】
織布のガス透過性は、通常、２００ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃ以下であり、好ましくは１５０ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃ以下である。ガス透過性は低いほど保水性が向上するため好ましいが、ガス拡散層材料として使用するためには、３０ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃ以上、自動車用の固体高分子型燃料電池のような瞬時に大電流の発生を必要とする高出力用途で使用する場合は、５０ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃ以上が好ましい。
【００６２】
（炭素質繊維の単繊維のサイズ）
炭素質繊維の単繊維の直径は通常６〜５０μｍ、好ましくは６〜３０μｍの範囲である。特に直径７〜１５μｍの単繊維からなる紡績糸から得られた織布は、上記の炭素化処理、黒鉛化処理により厚さムラが発生しにくいため好ましい。
（炭素質繊維織布中の金属不純物）
織布中の金属不純物は、燃料電池の作動時に生成水の電気分解反応により電池特性の低下要因となるため、極力少なくするのが好ましい。例えば鉄は５０μｇ／ｇ以下、ニッケルは５０μｇ／ｇ以下、ナトリウムは１００μｇ／ｇ以下であるのが好ましい。織布中の金属不純物は、織布ないしはその原料の炭素質繊維、更にはその原料糸などを、塩酸、酢酸などの酸で洗浄することにより、その含有量を低減させることができる。
【００６３】
（固体高分子型燃料電池用ガス拡散層材料）
本発明の炭素質繊維織布は、燃料電池のガス拡散層として好適に用いることができる。例えば、ポリテトラフルオロエチレンの分散液と触媒及びカーボンブラックとを混合して得たペーストを高分子固体電解質膜に塗布して高分子固体電解質膜と触媒層との接合体を形成し、これに本発明方法で得られた炭素質繊維織布をガス拡散層として接合することにより膜電極体を形成することができる。高分子固体電解質膜と触媒層との接合体の形成は、離型シート上にポリテトラフロオロエチレンの分散液と触媒及びカーボンブラックとのペーストを塗布して触媒層を形成し、これと高分子固体電解質膜とをホットプレスで接合することにより形成することもできる。また逆に本発明方法で得られた炭素質繊維織布に触媒ペーストを塗布してガス拡散層と触媒層との接合体を形成し、これと高分子固体電解質膜とをホットプレスで接合することにより膜電極体を形成することもできる。いずれの方法による場合でも、本発明方法で得られた炭素質繊維織布は適度の剛性を有しているので、取扱いが容易である。
【００６４】
本発明方法で得られた炭素質繊維織布を用いた固体高分子型燃料電池は、自動車用電源やコージェネレーション発電システム用電源として好適に用いられるものである。
【００６５】
【実施例】
次に本発明の具体的態様を実施例に基づきさらに詳細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り以下の実施例によって限定されるものではない。
［実施例１］
（炭素質前駆体繊維織布）
メートル番手４０番手双糸（２／４０Ｎｍ）のＬＯＩ値５０のポリアクリロニトリル耐炎化紡績糸を平織とした。織布のサイズは幅１００ｃｍ、長さ１５０ｍであり、厚さは０．３１８ｍｍ（平均値）、目付量は１７１ｇ／ｍ２（平均値）、嵩密度は０．５３８ｇ／ｃｃであった。
【００６６】
（プレス加工処理）
上記炭素質前駆体繊維織布を、ロール型プレス器の上段ロールと下段ロールとの隙間に、接触圧力３００ｋｇ／ｃｍで接触させ、１０ｍ／分の搬送速度で織布を１回通過させてプレス加工を行った。
プレス加工後の織布の厚さは０．２９９ｍｍ（平均値）、目付量は１７１ｇ／ｍ２（平均値）、嵩密度は０．５７２ｇ／ｃｃであった。
【００６７】
（炭素化処理）
プレス加工後の炭素質前駆体繊維織布を幅５０ｃｍで切り出し、窒素雰囲気下の横型連続式炭素化炉で９５０℃で炭素化処理を行った。
（炭素化後の炭素質繊維織布の物性）
炭素化後の炭素質繊維織布の物性を前記の方法に従って測定した。ただし、織布の厚さの測定のために織布の縦糸方向及び横糸方向を辺として切り出す正方形のサイズは４０ｃｍ四方とした。
【００６８】
炭素化後の炭素質繊維織布の厚さは０．２３４ｍｍ、厚さの変動係数は２．６％、目付量は１１２ｇ／ｍ２、嵩密度は０．４７９ｇ／ｃｃ、体積固有抵抗は０．１２Ωｃｍ、ガス透過性は９８ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃ、糸の長径／短径の比は縦糸５．５、横糸５．７であった。
（黒鉛化処理）
巻き取った炭素化後の炭素質繊維織布を真空黒鉛化炉で２０００℃以上で黒鉛化処理して黒鉛化処理された織布を得た。
【００６９】
（黒鉛化後の炭素質繊維織布の物性）
黒鉛化後の炭素質繊維織布の物性を前記の方法に従って測定した。ただし、織布の厚さの測定のために織布の縦糸方向及び横糸方向を辺として切り出す正方形のサイズは４０ｃｍ四方とした。
黒鉛化後の炭素質繊維織布の厚さは０．２０８ｍｍ、厚さの変動係数は２．６％、目付量は９６ｇ／ｍ２、嵩密度は０．４６２ｇ／ｃｃ、体積固有抵抗は０．０２Ωｃｍ、ガス透過性は９２ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃ、糸の長径／短径の比は縦糸５．０、横糸５．２であった。
【００７０】
［実施例２］
（炭素質前駆体繊維織布）
メートル番手３５番手双糸（２／３５Ｎｍ）のＬＯＩ値５０のポリアクリロニトリル耐炎化紡績糸を平織とした。織布のサイズは実施例１と同様であり、厚さは０．３５２ｍｍ、目付量は１９９ｇ／ｍ２、嵩密度は０．５６５ｇ／ｃｃであった。
【００７１】
（プレス加工処理）
上記炭素質前駆体繊維織布につき、プレス加工を２回繰り返した以外は実施例１と同様にプレス加工を行った。
プレス加工後の織布の厚さは０．３１８ｍｍ（平均値）、目付量は１９８ｇ／ｍ２（平均値）、嵩密度は０．６２３ｇ／ｃｃであった。
【００７２】
（炭素化処理）
実施例１と同様に炭素化処理を行った。
（炭素化後の炭素質繊維織布の物性）
炭素化後の炭素質繊維織布の物性を実施例１と同様に測定した。
炭素化後の炭素質繊維織布の厚さは０．２６４ｍｍ、厚さの変動係数は２．７％、目付量は１３４ｇ／ｍ２、嵩密度は０．５０８ｇ／ｃｃ、体積固有抵抗は０．１３Ωｃｍ、ガス透過性は７５ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃ、糸の長径／短径の比は縦糸５．４、横糸５．５であった。
【００７３】
（黒鉛化処理）
実施例１と同様に黒鉛化処理を行った。
（黒鉛化後の炭素質繊維織布の物性）
黒鉛化後の炭素質繊維織布の物性を実施例１と同様に測定した。
黒鉛化後の炭素質繊維織布の厚さは０．２９０ｍｍ、厚さの変動係数は２．８％、目付量は１２３ｇ／ｍ２、嵩密度は０．４２４ｇ／ｃｃ、体積固有抵抗は０．０２Ωｃｍ、ガス透過性は７０ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃ、体積固有抵抗は０．０２Ωｃｍ、糸の長径／短径の比は縦糸５．１、横糸５．３であった。
【００７４】
［実施例３］
（炭素質前駆体繊維織布）
実施例１と同じ炭素質前駆体繊維織布を使用した。
（プレス加工処理）
平板型プレス器を使用してプレス加工を行った。
【００７５】
有効寸法が約６０ｃｍ四方の正方形の平面プレス板に、５０ｃｍｘ５０ｃｍの寸法に切り出した炭素質前駆体繊維織布を載せて、プレス面の面圧を常圧から１００ｋｇ／ｃｍ２の面圧まで約１分間で昇圧した後、１００ｋｇ／ｃｍ２の面圧を２分間保持した後、圧抜きを行って常圧まで戻した。
プレス加工後の織布の厚さは０．３０７ｍｍ（平均値）、目付量は１７０ｇ／ｍ２（平均値）、嵩密度は０．５５４ｇ／ｃｃであった。
【００７６】
（炭素化処理）
実施例１と同様に炭素化処理を行った。
（炭素化後の炭素質繊維織布の物性）
炭素化後の炭素質繊維織布の物性を実施例１と同様に測定した。
炭素化後の炭素質繊維織布の厚さは０．２５５ｍｍ、厚さの変動係数は２．６％、目付量は１１１ｇ／ｍ２、嵩密度は０．４３５ｇ／ｃｃ、体積固有抵抗は０．１３Ωｃｍ、ガス透過性は９８ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃ、糸の長径／短径の比は縦糸４．５、横糸４．７であった。
【００７７】
（黒鉛化処理）
実施例１と同様に黒鉛化処理を行った。
（黒鉛化後の炭素質繊維織布の物性）
黒鉛化後の炭素質繊維織布の物性を実施例１と同様に測定した。
黒鉛化後の炭素質繊維織布の厚さは０．２２０ｍｍ、厚さの変動係数は２．７％、目付量は９６ｇ／ｍ２、嵩密度は０．４３６ｇ／ｃｃ、体積固有抵抗は０．０２Ωｃｍ、ガス透過性は９２ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃ、糸の長径／短径の比は縦糸４．０、横糸４．３であった。
【００７８】
［比較例１］
（炭素質前駆体繊維織布）
実施例１と同じ炭素質前駆体繊維織布を使用した。
（プレス加工処理）
プレス加工は行わなかった。
【００７９】
（炭素化処理）
実施例１と同様に炭素化処理を行った。
（炭素化後の炭素質繊維織布の物性）
炭素化後の炭素質繊維織布の物性を実施例１と同様に測定した。
炭素化後の炭素質繊維織布の厚さは０．２５５ｍｍ、厚さの変動係数は３．４％、目付量は１１８ｇ／ｍ２、嵩密度は０．４６３ｇ／ｃｃ、体積固有抵抗は０．１３Ωｃｍ、ガス透過性は１００ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃ、糸の長径／短径の比は縦糸１．７、横糸１．８であった。
【００８０】
（黒鉛化処理）
実施例１と同様に黒鉛化処理を行った。
（黒鉛化後の炭素質繊維織布の物性）
黒鉛化後の炭素質繊維織布の物性を実施例１と同様に測定した。
黒鉛化後の炭素質繊維織布の厚さは０．２４６ｍｍ、厚さの変動係数は３．５％、目付量は１０１ｇ／ｍ２、嵩密度は０．４１１ｇ／ｃｃ、体積固有抵抗は０．０２Ωｃｍ、ガス透過性は１０５ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃ、糸の長径／短径の比は縦糸１．８、横糸１．９であった。
【００８１】
［比較例２］
（炭素質前駆体繊維織布）
実施例２と同じ炭素質前駆体繊維織布を使用した。
（プレス加工処理）
プレス加工は行わなかった。
【００８２】
（炭素化処理）
実施例２と同様に炭素化処理を行った。
（炭素化後の炭素質繊維織布の物性）
炭素化後の炭素質繊維織布の物性を実施例１と同様に測定した。
炭素化後の炭素質繊維織布の厚さは０．３０１ｍｍ、厚さの変動係数は３．５％、目付量は１３９ｇ／ｍ２、嵩密度は０．４６２ｇ／ｃｃ、体積固有抵抗は０．１３Ωｃｍ、ガス透過性は８２ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃ、糸の長径／短径の比は縦糸１．７、横糸１．９であった。
【００８３】
（黒鉛化処理）
実施例１と同様に黒鉛化処理を行った。
（黒鉛化後の炭素質繊維織布の物性）
黒鉛化後の炭素質繊維織布の物性を実施例１と同様に測定した。
黒鉛化後の炭素質繊維織布の厚さは０．３２０ｍｍ、厚さの変動係数は３．６％、目付量は１２４ｇ／ｍ２、嵩密度は０．３８８ｇ／ｃｃ、体積固有抵抗は０．０２Ωｃｍ、ガス透過性は７５ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃ、糸の長径／短径の比は縦糸、横糸共に１．８であった。
【００８４】
［比較例３］
比較例１で得た黒鉛化後の炭素質繊維織布につき、実施例１のロール式プレス器により実施例１と同じ加圧条件でプレス加工を行った。プレス加工後の織布の大部分は破壊されて、織布の引張強度は著しく低下し、実質的にガス拡散層材料として使用することのできないものであった。
【００８５】
［比較例４］
比較例１で得た黒鉛化後の炭素質繊維織布につき、実施例３と同じ平板型プレス器を使用してプレス加工を行った。
有効寸法が約６０ｃｍ四方の正方形の平面プレス板に、５０ｃｍｘ５０ｃｍの寸法に切り出した炭素質繊維織布を載せて、プレス面の面圧を常圧から１０ｋｇ／ｃｍ２の面圧まで約１分間で昇圧した後、１０ｋｇ／ｃｍ２の面圧を２分間保持した後、圧抜きを行って常圧まで戻した。
【００８６】
プレス加工直後の織布の厚さは０．１９ｍｍであったが、３０分後には、０．２３１ｍｍとなっていた。このもの（３０分経過品）の厚さの変動係数は３．６％、目付量は１０２ｇ／ｍ２、嵩密度は０．４４２ｇ／ｃｃ、体積固有抵抗は０．０２Ωｃｍ、糸の長径／短径の比は縦糸２．０、横糸２．０であった。
【００８７】
【発明の効果】
本発明により、ガス透過性、導電性（低抵抗）、保水性、排水性、厚さむら（平滑性）等のガス拡散層材料として望まれる性質がバランスし、特に固体高分子型燃料電池用ガス拡散層材料として好適な炭素質繊維織布を製造する方法が提供される。