(57)【要約】【課題】本発明は、十分には圧縮膨張させていないグラファイト膨張物から、まず二次元の半成品又は予備成形物を形成する中間段階を経て、三次元の成形品を製造する方法及びその成形品を使用した熱伝導又は熱交換用成形品の提供に関する。【解決手段】密度２〜２０ｇ／ｌのグラファイト膨張物から、密度０．０１〜０．２ｇ／ｃｍ3の平面的予備成形物を製造し、少なくとも２個の予備成形物を上下に重ね合わせ、それらの予備整形物を、圧力の作用により予備成形物中のグラファイトを０．０２５〜０．４ｇ／ｃｍ3の密度に圧縮し、その圧力の作用により1個の成形品に製造する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮したグラファイト膨張物から成形品を製造する方法において、
密度２〜２０ｇ／ｌのグラファイト膨張物から、０．０１〜０．２ｇ／ｃｍ3の密度の平面的予備成形物を製造し、
少なくとも２個の予備成形物を上下に重ね合わせ、
それら予備成形物を圧力の作用により１個の成形品に結合し、その際グラファイトを圧力の作用下に０．０２５〜０．４ｇ／ｃｍ3の密度に圧縮する
各工程からなるグラファイト膨張物から成形品を製造する方法。
【請求項２】
上下に重ね合せた予備成形物を１〜５０ＭＰａの範囲の圧力で圧縮することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
予備成形物の厚さが４〜４５ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
予備成形物を製造するグラファイト膨張物の密度が３〜１５ｇ／ｌであることを特徴とする請求項１から３の１つに記載の方法。
【請求項５】
予備成形物中のグラファイトの密度が０．０２〜０．１ｇ／ｌであることを特徴とする請求項１から４の１つに記載の方法。
【請求項６】
予備成形物中のグラファイトの密度が０．０３〜０．２５ｇ／ｌであることを特徴とする請求項１から５の１つに記載の方法。
【請求項７】
本件成形品が圧縮方向に少なくとも５０ｍｍの厚さを有することを特徴する請求項１から６の１つに記載の方法。
【請求項８】
グラファイト膨張物が、金属、炭素、セラミックス又は鉱物性材料からなる繊維又は粒子の形の添加物を含有することを特徴とする請求項１から７の１つに記載の方法。
【請求項９】
グラファイト膨張物に、蓄熱性材料の粒子を添加することを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１０】
その予備成形物の各界面が最高で５０％迄、被覆、被膜、コーティング又は外被により覆われるように、個々の又は全ての予備成形物の表面に被覆、被膜、コーティング又は外被を設けることを特徴とする請求項１から９の１つに記載の方法。
【請求項１１】
予備成形物の個々の又は全ての上側表面を、粉末又は顆粒の粒子で覆うが、その際粉末もしくは顆粒の粒子が最高で５０％迄、それらの表面を覆うことを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
個々の又は全ての予備成形物の堆積物中の上側表面を粉末又は顆粒の形の蓄熱性材料で覆い、その際それらの粉末又は顆粒の形の粒子で予備成形物の上側表面を最高で５０％迄覆うことを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
個々の又は全ての予備成形物の堆積中の上側表面内に粉末又は顆粒の形の物質を装入するくぼみ形成し、粉末もしくは顆粒の形の粒子で上側表面を最高で５０％迄覆うことを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１４】
個々の又は全ての予備成形物の表面を扁平な編織布材料、孔空き金属シート又は孔空き箔で覆い、こうして予備成形物間の各界面を最高で５０％迄編織布材料で覆うことを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１５】
編織布材料が、メッシュの大きさ３×３〜２０×２０ｍｍ2の編物であることを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１６】
被覆、被膜、コーティング又は外被が、可溶性又は熱可塑性成分を含有し、かつそれら予備成形物を結合する過程を、この物質の軟化温度もしくは融点又は融点以上の温度で行うことを特徴とする請求項１０から１５の１つに記載の方法。
【請求項１７】
上下に重ね合せた半成品が、その密度および／又は厚さおよび／又は組成および／又は被覆において、互いに異なっていること特徴とする請求項１から１６の１つに記載の方法。
【請求項１８】
グラファイト膨張物から成る予備成形物と、平らな編織布材料、孔空き金属シート又は孔空け箔から成る外被とを交互に重ね合わせ、その際予備成形物内の各界面が、最高５０％迄で被覆、被膜、コーティング又は外被で覆われ、次いで圧力の作用により１つの成形品に結合されることを特徴とする請求項１から１７の１つに記載の方法。
【請求項１９】
上下に重ね合せた予備成形物の幾つかが含浸剤を含むことを特徴とする請求項１から１８の１つに記載の方法。
【請求項２０】
上下に重ね合せた予備成形物の幾つかがフラン樹脂で含浸されていることを特徴とする請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
予備成形物の幾つかが蓄熱性材料を含浸していることを特徴とする請求項１９記載の方法。
【請求項２２】
予備成形物の接合を、板圧縮機、排気可能な圧縮工具又はローラ対間で圧力の下に行うことを特徴とする請求項１から２１の１つに記載の方法。
【請求項２３】
圧縮作用下に接合することで得た成形品を、引続き機械的加工により所望の最終の形状とすることを特徴とする請求項１から２２の１つに記載の方法。
【請求項２４】
圧力の作用下に予備成形物を接合するで得た成形品に含浸処理を施すことを特徴とする請求項１から２３の１つに記載の方法。
【請求項２５】
蓄熱性材料で成形品を含浸することを特徴とする請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
成形品に相転移材料として作用するパラフィンを含浸させることを特徴とする請求項２５記載の方法。
【請求項２７】
成形品の表面をワニスの塗布又は平らな編織布材料から成る貼付材で被覆することを特徴とする請求項１から２６の１つに記載の方法。
【請求項２８】
請求項１から２６に記載の方法により製造された成形品を使用した熱伝導又は熱交換成形品。
【請求項２９】
請求項９、１２、２１、２５又は２６に記載の方法により製造した成形品を使用した蓄熱成形品。
【請求項３０】
密度２〜２０ｇ／ｌのグラファイト膨張物から、厚さ１０〜２０ｍｍ及び密度    ０．０１〜０．２ｇ／ｃｍ3の平面的予備成形物を製造し、
各予備成形物の上側表面を蓄熱性材料の粒子で最高５０％迄被覆すべく、蓄熱性材料の粒子でそれらの予備成形物の上側表面を被覆し、
該被覆した表面が上向きになるように、予備成形物を上下に重ね合わせ、
この堆積物上に被覆してない１個の予備成形物を載置し、
このグラファイト膨張物を圧力の作用下で０．０２５〜０．４ｇ／ｃｍ3の密度に圧縮して、予備成形物を圧力の作用により１個の粗製成形品に結合し、    
該粗製成形品をブロックの形状に裁断する
各工程を含む蓄熱器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、膨張グラファイトから成形品、特に少なくとも厚さ５０ｍｍの成形品を製造する方法及び成形品の使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１〜３では、三次元の成形品を、直接粉末の形の膨張性グラファイトから、下記の何れかの方法で製造している。
・前記膨張性グラファイトを回転台内又は既にその最終鋳型内で、中庸の熱の供給の下に不完全に膨張させ、引続き温度を高め、鋳型内で最終迄膨張させる。
・中庸の熱の供給下に不完全に膨張（予備膨張）させた膨張性グラファイトを、鋳型内で予備成形物に成形し、次に鋳型内で温度を高めて膨張を終わり迄行うか、膨張性グラファイトの湿った配合物を鋳型内で熱の供給下に膨張させる。
【０００３】
即ち、膨張の最終段階で、何れの場合も、最終鋳型内で、膨張の完了後に緻密化を行うことを予定していない。この鋳型は、一方ではグラファイトの成形品が膨張中に変化しないよう十分に密閉せねばならないが、他方、空気の漏出は容認する。この方法で得た成形品は、形状が安定し、均一な密度を有する。上述の方法の有利な変法では、この膨張性グラファイトに種々の添加剤及び助剤、特に結合剤を加える。
【０００４】
予備膨張工程を経て進行する方法では、部分的に膨張したグラファイト粉末を用いる。その低い嵩密度（特許文献３の実施例では３０〜１００ｇ／ｌ）の故に、また粒子が嵩高であるため、鋳型を完全に充たすことは困難であり、またその粉末は埃まみれになり易い。
【特許文献ｌ】特開平５−２０１７５８号公報
【特許文献２】特開平５−２２１７２１号公報
【特許文献３】特開平４−２２９４８１号公報
【特許文献４】米国出願第３４０４０６１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、不完全に圧縮膨張させたグラファイトから、二次元の半成品又は予備成形物の中間段階を経て、三次元の成形品を製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、本発明の以下の工程により成形品を製造することにより解決される。即ち
・任意に他の添加剤を含むグラファイト膨張物から二次元の半成品を製造し、その際このグラファイト膨張物は半成品の状態で僅かに圧縮し、
・所望の数（少なくとも２個）の半成品もしくは半成品から裁断した平面的予備成形物を上下に重ね合わせ、
・それら半成品又は予備成形物を圧力の作用により１個の成形品に結合し、
・最終の造形及び他の任意の後加工を行う
各工程でグラファイト膨張物から成形品を製造する。ここで「二次元の半成品」又は「平面的予備成形物」とは、面積に比べて厚さの薄い、即ち平面的な板、円板、テープ（条片）、特に平面的な形状のものを云う。この種二次元の半成品は、公知方法で容易に粉末状出発材料を平面の形、例えば扁平な紐、テープ又は板にプレス成形で製造できる。
【０００７】
本発明方法では、無定形の粉末から複雑な三次元の成形品への移行を、１工程で行う必要がない。例えば粉末又は泥状物のような無定形の材料を、まず単純な形、例えば平板に移行させることは、直接複雑な三次元の形状にするよりも処理技術上、極めて費用が少ない。更に本発明方法の場合、鋳型工具を埃まみれの粉末、嵩張る粒子又は粘性コンパウンドで満たす場合、従来技術で生じる問題も解決できる。
【０００８】
本発明方法のもう１つの利点は、従来技術による主に一段階の処理法に比べて、本発明方法は、将に多段階の処理法を含み、製品のパラメータの変化と最適化に多くの便宜を提供できることにある。従って第１の工程で製造した種々の半成品を、多様な方法と組合せることができ、その結果、例えば異なる密度および／又は厚さおよび／又は組成および／又は被覆の半成品の組合せにより、異なる製品の多様性を獲得できる。
【０００９】
（発明を実施するための最良の形態）
本発明方法により得られる製品及びその使用に関する本発明方法のその他の詳細、変法及び利点を、以下の詳細な記述及び図面から明らかとする。
【００１０】
本発明方法の過程を図１に概略的に示す。本発明方法の出発材料はグラファイト膨張物（膨張性グラファイトとも呼ぶ）１である。このグラファイト膨張物に、金属、炭素、セラミックス又は鉱物性材料から成る繊維又は粒子の形の添加物、例えば熱及び電気伝導性を最適化するための煤又は他の形の炭素粒子、繊維、例えば炭素繊維又は金属繊維および／又はセラミックス又は鉱物性の粒子、例えば蓄熱性物質を添加することもできる。これらの材料の選択は、製造しようとする成形品の用途に従うが、本発明は何らかの繊維又は粒子の形の添加物の使用に束縛されるものではない。
【００１１】
膨張グラファイト（グラファイト膨張物、膨張性グラファイト）の製造は、特許文献４から公知である。膨張グラファイトの製造時、グラファイト層間化合物又はグラファイト塩、例えば硫化水素グラファイトや窒化グラファイトを急激に加熱する。その際グラファイト粒子の体積は約２００〜４００倍に増大し、嵩密度は２〜２０ｇ／ｌに低下する。こうして得た所謂グラファイト膨張物は、虫状又はアコーディオイン状に延び広がる凝集物で構成される。これら粒子を圧力下に凝縮させると、それらは互いにかみ合い、結び付く。この作用により結合剤を添加することなく、自己支持性の平面的な形成物、例えば無端のテープ、箔又は板の形に形成できる。特に厚さ０．１５〜３ｍｍ及び密度０．１〜２ｇ／ｃｍ3（有利には０．７〜１．８ｇ／ｃｍ3）の箔に圧縮することは公知である。これら箔は、例えばパッキン材料として使用できる。
【００１２】
但し、本発明方法では、半成品中のそのグラファイト膨張物を、公知のグラファイト箔におけるよりも弱く圧縮する。この半成品中のグラファイト膨張物は、一方では平面的な半成品を製造すべくそれら粒子間に十分な結合を生じさせるが、他方で更に圧縮できる程度に圧縮することは、本発明にとって重要なことである。その密度が２〜２０ｇ／ｌ、特に３〜１５ｇ／？のこのグラファイト膨張物を、０．０１〜０．２ｇ／ｃｍ3、特に０．０２〜０．１ｇ／ｃｍ3の密度に圧縮し、半成品の形にする。この比較的低い圧縮のため、それら膨張物が、その後の圧縮工程で更に互いにかみ合い、結び付くように、膨張物の粒子が、なお一部虫状であることを前提としている。この膨張物の圧縮が僅かなことから、その半成品は、平坦な表面の公知グラファイト箔とは対照的に粗い表面を持つ。
【００１３】
これら半成品を連続的に２本の編織布のコンベヤベルト２間で圧縮することで、長く引伸ばした無端のテープを製造できる。こうして得た平面的な半成品から、引続き好適な寸法の予備成形物４を裁断又は型抜きする。それらの寸法、即ち予備成形物の面積と平面形状は、主に製造しようとする製品に従い、本発明方法は何ら制限を設けない。実用的根拠から、予備成形物として特に面積１００×１００〜２０００×２０００ｍｍ2の正方形の板を使用する。しかし勿論円形、長方形又は異形の予備成形物も使用できる。
勿論このグラファイト膨張物から、直接所望の予備成形物４の寸法の、例えば一定の面積及び厚さの板状の半成品を圧縮成形することも可能である。しかしこの変法は、連続的な平らな繊維束又はテープの連続的な製造法に比べ、非連続の作業方法である故、あまり好ましくない。本発明方法に好適な半成品及びそれから製造した予備成形物は、４〜４５ｍｍ、特に５〜４０ｍｍの厚さを有する。それより薄い半成品の使用は、半成品が薄くなればなる程、この半成品から一定の寸法の成形品を獲得すべく、より多くの予備成形物を相互に重ね合わすことが必要となり、費用の節約につながらない。また５５ｍｍより著しく厚い半成品も同様に好ましくない。それらを上下に重ねた状態で引続き圧縮した際、この半成品から形成した極めて厚い予備成形物は、自ずと著しく変形し、それ自体が高密度化し、隣接する予備成形物と殆ど結合しない。従って１つの堆積物から、所望の１個の成形品の代わりに、緩く重なり合った低密度の、厚い予備成形物が互いに殆ど接着することなく、薄く変形した予備成形物の単一の堆積物が生ずる危険性がある。更にこの厚い予備成形物の圧縮時の著しい変形により、材料がその側方からはみ出すことになる。
【００１４】
これら平面的予備成形物４から必要数の成形物４を多段収集器５上に重ね合わせ、所望の三次元の部材を形成する。少なくとも２個の予備成形物を重ね合せる。この堆積物６を引続き圧縮機７内で圧縮し、圧力の作用により重なり合う予備成形物を、互いに１個の粗製成形品８に結合する。圧縮中に半成品中になお残在する圧縮力を利用すると、その密度は０．０２５〜０．４、特に０．０３〜０．２５ｇ／ｃｍ3に上昇する。
【００１５】
この重なり合う予備成形物４から堆積物６を圧縮することで得た粗製成形品８の厚さ（高さ）は、上下に重ね合わせた予備成形物４の数と厚さ、並びに圧縮中に加えた圧力に応ずる。上下に重ね合す予備成形物の数に関しては、圧縮に伴う体積の収縮を考慮する必要がある。例えば圧縮時に、当初の体積の約半分に圧縮する場合、予備成形物の堆積物の体積を、最終製品の体積のほぼ２倍の大きさとする。
【００１６】
本発明方法の特別な利点は、圧縮方向に５０ｍｍ以上の厚さを有する成形品も製造可能なことにある。
【００１７】
上下に重ね合せ、互いに結合すべき予備成形物は、厚さ、密度及び組成が必ずしも同一である必要はない。むしろ本発明方法は、厚さ、密度および／又は組成の異なる予備成形物を、製造しようとする成形品の所望の特性に対応して組合せる可能性を含んでいる。こうして、例えば成形品を、目標とする空間構成に従い変化をつけて製造できる。
【００１８】
個々の又は全ての予備成形物の表面に部分的に被覆、被膜、コーティング又は外被を備えてもよい。２個の予備成形物間の各界面の少なくとも５０％で、双方の予備成形物のグラファイト粒子が、互いに接触し、相互に作用し合う、即ち相互にかみ合い、かつ結び付くことが本発明にとって重要である。
【００１９】
結合すべき予備成形物の幾つかに、製造しようとする成形品の所望の機能に必要なら、含浸剤（例えばフラン樹脂）を入れる。これは、例えば所望の成形品が、蒸気遮断の機能を果たす層として、気孔率の低い、従って浸透性の低い層を持つべきときに有効である。
【００２０】
本発明による成形品を蓄熱器として使用するには、潜熱を蓄える相転移材料、例えばパラフィン或いは水和物を生成する、従って相転移材料として作用する塩の水溶液で、個々の予備成形物を含浸してもよい。このような種類の相転移材料及びそれらの作用は当業者に公知である。この予備成形物の気孔容積の３０〜４０％を含浸剤で満たすとよい。
【００２１】
圧縮工程に、熱の供給は不要である。使用圧力は１〜５０ＭＰａの範囲である。予備成形物の圧縮には、定置の板圧縮機７を使用できる。圧縮中に追出される空気を、板圧縮機から側方に逃す。但し連続的に作動するロール対を持つ装置、例えば圧延カレンダーを使用することも可能である。
【００２２】
こうして作り出した粗製成形品８は、耐久性で、安定性があり、その個々の平面的予備成形物は、互いに不可分に結合している。これは、上下に重ね合せた予備成形物の圧縮中に隣の予備成形物から極く僅かに圧縮された膨張物の小さい虫状物が、個々の平らな予備成形物間の界面を越えて出ていき、互いにかみ合わさり、結び付くことに起因する。但し本発明は、この理論にとらわれるものではない。成形品を、重ね合せた予備成形物の平面に垂直に裁断すると、何れの場合にも、完成した成形品の切断面に、重ね合せた元の個々の予備成形物間の界面をもはや見ることはできない。即ち完成した成形品を見て、何個の予備成形物から作り出されているかを見分けることはできない。
【００２３】
開放形の板圧縮機内で圧縮を行うと、粗製成形品の側面に、圧搾力の作用で、材料がはみ出し、円形の隆起物が生ずる。それらを引続き裁断機９内で機械的加工により除去し、粗製成形品８の所望の最終形状を得る。粗製成形品８を極めて容易に鋸歯状工具又はカーペット用カッターで所期の形状、例えばブロック１０の形に形成できる。
【００２４】
更にそれら成形品を造形する後加工中に、例えば凹部を設けてもよく、細溝或いは形を表面に彫り込む等のアンダーカットも行える。
【００２５】
但し、この型押し及び裁断工程も、例えば端面に可動の爪を持つプレス機内で行うことができ、圧縮後に落ちてくる縁の隆起物を切断できる。この最終輪郭に近い圧縮も、排気可能な鋳型工具内で実施できるが、この際工具の製造に費用がかかり好ましくない。
【００２６】
本発明方法で得られる種々の成形品は、複雑な形状を持つ部品を得るため、接着剤で互いに接合できる。それには一般に用いられている全ての接着剤が適する。それら成形品の表面内に機能成分、例えば加熱及び空調装置内に装入される加熱管を押し込める。
【００２７】
更にその他の後加工処理は、例えば成形品の表面へのワニス塗布により、或いは例えば布地又は他の編織布材のような平面材を貼付けて被覆を施し、また成形品の意図する機能に応じて、一定の物質でその成形品を被覆することを含む。
【００２８】
成形品の熱及び電気伝導率は、圧縮の程度に応じ決まる。圧縮度が高ければ高い程、電気及び熱の伝導率は高くなり、熱及び電気伝導率の異方性は、益々顕著になる。従って圧縮により熱及び電気伝導率の等方性／異方性を制御することができる。
【００２９】
本発明による成形品、特にブロックの主な使用分野は、空調及び温度調節技術の分野にある。ここではまず、グラファイトの熱伝導率により熱伝導体としての使用、例えば電子装置の熱誘導体として、或いは熱交換器として使用に供される。
【００３０】
更に、本発明による成形品中に蓄熱材を入れ、成形品中のグラファイトの熱伝導率と、潜熱又は顕熱蓄熱材料の蓄熱性能を組合せ得る。このグラファイトの骨格は、その熱伝導率により負荷時の熱の供給又は放熱時の熱の誘導を容易なものにする。
【００３１】
本発明による成形品は、液体を容易に含浸又は浸透可能である。従って、本発明方法により得られる成形品から、溶剤、特に水に溶かした蓄熱材料又は塩の水和物のような相転移材料、或いは液相移行性のパラフィンのような相転移材料を含浸又は浸透させることで蓄熱器を製造できる。この成形品の気孔体積の３０〜４０％を含浸剤で満たすとよい。
【００３２】
代替的に、上記のように、個々の予備成形物を含浸させ、含浸していない予備成形物と１個の成形品にまとめることもできる。しかし固体の形の、即ち粉末又は顆粒状の蓄熱材を本発明によるブロックに入れてもよい。それに適した処理法を図２に示す。
【００３３】
図１と同じ処理法により、グラファイト膨張物１を編織布のコンベヤベルト２間でテープ３に圧縮成形し、その上側表面上に、引続き粉末又は顆粒状の蓄熱性材料１１、例えば鉱マグネサイト又は重晶石を、配量装置１２から、薄く、粗い層状に平らに分散させる。粒子や顆粒は、典型的には０．５〜５ｍｍの粒径を持つ。それらを散布したテープ３’から、引続き裁断機内で板の形の予備成形物４を裁断し、それらを１個の堆積物６’として多段収集器５上に積み重ね、定置プレス機７内で圧縮する。それに代えて、このテープ３から、一旦板４を裁断し、次いでその上側表面に蓄熱材１１を散布する。
【００３４】
この接合物の結合にとり、散布したこれらの層が、堆積物中で互いに接するグラファイトの板表面を互いに完全に分離する程厚くも、また緻密でもないことは重要である。この粉末の層を貫通し、板が相互の接着にとって重要なグラファイト膨張物の粒子が相互にかみ合い、結び付くよう、板表面間でなお相互に作用できねばならない。各予備成形物の表面に散布した粒子による被覆率は５０％を越えてはならない。それ故、この散布は予備成形物の全表面上に分散せず、一定の範囲内だけに、例えばそれら表面内に前以て入れ、適切な基準内で配置した細溝又は他のくぼみの部分に行うとよい。これら細溝又はくぼみは裁断工具で表面から切削するか、打抜き機の形の工具で型付けしてもよい。
【００３５】
堆積物６’の圧縮時に板表面に散布した粒子は、それら板の表面に近い範囲内に押し込まれ、従って成形品の断面内に何ら明確に分離して散在するグラファイト又は振りかけた粉末から成る層を見分けることはできない。
【００３６】
予備成形物が薄ければ薄い程、蓄熱材を含む層間のグラファイト層が薄くなる故、できるだけ薄い予備成形物を使用すると、更にグラファイト層と蓄熱材料を含む層間の分離を低下させ得る。蓄熱性の乏しい中間層を含むブロックの製造には、厚さ１０〜２０ｍｍの予備成形物を使用すると有利である。こうすることで散在する層構造（粉末もしくは顆粒の分散しているグラファイト予備成形物）を含む不均一な半成品から、個々の層間に移行範囲を持つ比較的不均質ではない製品が得られる。
【００３７】
こうして得た、蓄熱材を付加した粗製成形品８’を、引続き成形品８と同様に裁断機９内で所望の形、例えばブロック１０’の形に切断する。
【００３８】
勿論図２による方法は、蓄熱性の中間層の製造に限定されない。半成品又は予備成形物の上側表面上に、対応する機能の材料粒子を被着することで、他の機能層を含む成形品も製造できる。予備成形物の上側表面を、この機能材料の粒子により最高で５０％迄被覆することは、本発明による成形品の製造にとって重要なことである。
【００３９】
本発明方法の他の変形法では、堆積物６、６’内の個々の予備成形物４、４’間に、孔空き金属シート、孔空き箔、目の粗い編織布、ニット製品又は他の目の粗い平面的編織布の形成物からなる層を差し込む。例えば３×３〜２０×２０ｍｍ2のメッシュ寸法を持つ編物が適する。グラファイト層間に挿入する編物層は、成形品の機械的安定性、特に曲げ強さを改善する役目を果たす。中間層が予備成形物の表面を完全に被覆しないと、板表面間の相互作用が可能となり、その結果圧縮時にグラファイト膨張物の粒子が板の境目を越えて互いにかみ合い、結び付くこととなる。それ故、予備成形物間の外被又はその他の種類の被覆又はコーティングによる各界面の被覆率を５０％以上にしてはならない。
【００４０】
予備成形物間に挿入する物質が可溶性又は熱可塑性（例えば孔空きプラスチック箔）であり、或いは可溶性又は熱可塑性成分、例えばプラスチック繊維を含んでいる限り、その圧縮工程を、これらの物質の軟化、溶接或いは溶解接合を成就すべく、高温で行うことができる。但し本発明では、板表面間に粘着を生じさせるのに、これを必要としない。溶かして接合することで、この予備成形物の表面近くの層に溶解した物質で浸透させ、こうして得られた成形品にグラファイト層と中間層との間に連続した移行部を提供できる。
【００４１】
中間層の含浸、浸透及び挿入が、本発明による成形品に、それらの使用に必要な機能、例えば一定の蓄熱性を与える役目をするに過ぎないことを最後にもう一度強調しておく。中間層として、即ち含浸により入れる材料は、粘着、結合又は接着機能を果たす必要はない。即ち、本発明による成形品内では、予備成形物は、接着剤又は粘着剤なしで、圧縮により達成されるグラファイト膨張物の粒子の相互のかみ合せ及び結び付きの作用により、その予備成形物の界面を越えて互いに接着するからである。
【実施例】
【００４２】
本発明方法の実施例においては、板の型の予備成形物を上下に積層する板圧縮機内で成形品に圧縮し、１個のブロックに裁断する。ここでブロックとは立方体又は正方形の成形品を言う。それら予備成形物を、密度３ｇ／ｌのグラファイト膨張物から製造した。断りのない限り、この圧縮工程は室温で行った。それら予備成形物のブロックの「厚さ／高さ」とは、常に圧縮方向の寸法を意味する。
例１〜４：厚さ５０ｍｍのブロックの製造
高さ（厚さ）５０ｍｍ及び密度０．１５ｇ／ｃｍ3の１個のブロック（例１）を、各々厚さ２０ｍｍ、密度０．０２５ｇ／ｃｍ3及び面積５００×２５０ｍｍ2の８個の板状予備成形物を上下に重ね合せ、２０ＭＰａの圧力で圧縮することで製造した。引続きその粗製成形品から、突出した側面を切り離した。この結果ブロックの底面の長さと幅は半成品の面に比べ各々２０ｍｍだけ小さくなった。このブロックを圧縮方向に切り開くと、その断面は均質であり、元の予備成形物間の界面をもはや認識できなかった。
【００４３】
次の例２〜４では、４００×６００ｍｍ2の面積を有する板状の半成品から、各々高さ（厚さ）５０ｍｍのブロックを作製した。これらブロックの仕上げのため、各々同じ厚さと密度を有する複数の半成品を上下に重ね合せ、圧縮した。引続きその粗製成形品から突出した側面を切り離した。この結果ブロックの底面の長さと幅は、半成品に比べて各々２０ｍｍだけ小さくなった。
【００４４】
表１は、本発明方法により作製したブロックの厚さ及び密度を、上下に重ね合せた半成品（予備成形物）の数、厚さ及び密度に応じて示している。
【００４５】
【表１】
2005306731.tif 000003
【００４６】
表１から、ブロック中の材料密度が半成品の数と密度で決まることは明白である。従って半成品の適切な選択により、目標どおりの特定の密度が得られる。これは、熱伝導率の特定の値及び異方性の調整にとって、それらが圧縮により決まることから重要である。ブロック２と３の比較は、ブロックの厚さが等しい場合並びに半成品が同じ密度及び厚さの場合、ブロック中のグラファイトの密度が高ければ高い程、より多くの半成品を上下に重ね合わせて圧縮したものであることを示している。
【００４７】
例５：蓄熱性中間層を含むブロック
本発明方法により、各々面積３００×３００ｍｍ2、厚さ４０ｍｍ及び密度０．０２ｇ／ｃｍ3の4枚の板を上下に重ね合わせ、１個のブロックを製造した。４枚の板の上側の３つの表面に、各々粒状（粒径約１ｍｍ）の重晶石１００ｇを、板表面上に粒子の目の粗い平面的分布を製出すべく、表面を完全には覆わないように散布した。重晶石は顕熱蓄熱材の役目をする。
【００４８】
引続き、上記粒子を散布した板を上下に積層し、粉末を散布していない４番目の板を堆積物の最上部に置き、該堆積物を１５ＭＰａの圧力の下、室温で４０ｍｍの厚さに圧縮した。こうして得たブロックは、３枚の蓄熱性中間層を含み、隣接する各グラファイト層への移行部は、蓄熱材の粒子が、圧縮時に板表面内に圧し込まれるため連続している。蓄熱層間のグラファイト層の高い熱伝導率が、蓄熱器の迅速な加熱と冷却を可能にする。
【００４９】
例６：半成品間に補強挿入物を入れたブロック
本発明方法により、各々面積２００×２００ｍｍ2、厚さ４０ｍｍ及び密度０．０２ｇ／ｃｍ3の板を５枚上下に重ね合わせ、１個のブロックを製造した。堆積時に各板間にメッシュの大きさ３×３ｍｍ2の融解性のプラスチック繊維の編物層を挿入し、グラファイトの板と編物層を交互に配置した１個の堆積物を作製した。厚さ４０ｍｍの１個のブロックの圧縮を、１８０℃の温度、２０ＰＭａの圧力で行った。
【００５０】
例７：半成品の熱及び電気伝導率と異方性の密度依存性
種々の予備成形物（表２）の比較により、これら半製品の熱及び電気伝導率の値も、異方性も、その密度により左右されることは明らかである。圧縮率が高かければ高い程、グラファイト粒子は平ら、かつ一様となり、板面に一層並列に配置される。従って密度の上昇と共に、板平面内の伝導率は板面に対し横方向に上昇する。
【００５１】
例８及び９：ブロックの熱及び電気伝導率の値及び異方性のその材料密度依存性
異なる密度の半成品で証明された、前記の例の電気及び熱伝導率の値及び異方性のグラファイトの圧縮依存性は、本発明方法により製造したブロックの場合にも観察できる。これを密度の異なる２個のブロックを比較して表３に示す。各ブロックは、本発明方法により上下に堆積した同じ密度及び厚さの半成品から製造したものである。
【００５２】
【表２】
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【００５３】
【表３】
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【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明による成形品、特にブロックの成形品の主な使用分野は、空調及び温度調節技術の分野にあり、そのグラファイトの熱伝導率により熱伝導体として、例えば電子装置の熱誘導体或いは熱交換器として使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明方法の概略経過を示す図。
【図２】本発明方法によるグラファイト膨張物から半成品を部分的に蓄熱性材料で被覆する工程の概略経過図。
【符号の説明】
【００５６】
１  グラファイト膨張物、２  編織布コンベヤベルト、３、３’  テープ、４、４’  予備成形物、５  多段収集器、６、６’  堆積物、７  板圧縮機、８、８’  粗製成形品、  ９  裁断機、１０、１０’  ブロック、１１  蓄熱材、１２  配量装置
【図１】
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【図２】
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