(57)【要約】【課題】燃料電池に供給される燃料ガスを加湿する燃料ガス加湿器に使用される熱伝導部品を成形するための成形材料であって、成形品に高い熱伝導性、高い強度、良好な成形性を付与すると共に、熱伝導部品の生産コストを低減することができる、熱伝導部品用成形材料を提供する。【解決手段】本発明に係る熱伝導部品用成形材料は、熱硬化性樹脂と、黒鉛粒子とを含有する。前記黒鉛の含有量は６０〜８５質量％の範囲とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池に供給される燃料ガスを加湿する燃料ガス加湿器に使用される熱伝導部品を成形するための成形材料であって、
熱硬化性樹脂と、黒鉛粒子とを含有し、
前記黒鉛の含有量が６０〜８５質量％の範囲であることを特徴とする熱伝導部品用成形材料。
【請求項２】
燃料電池に供給される燃料ガスを加湿する燃料ガス加湿器に使用される熱伝導部品の製造方法であって、
請求項１に記載の熱伝導部品用成形材料に加熱加圧成形が施される工程を含むことを特徴とする熱伝導部品の製造方法。
【請求項３】
燃料電池に供給される燃料ガスを加湿する燃料ガス加湿器に使用される熱伝導部品であって、
請求項１に記載の熱伝導部品用成形材料に加熱加圧成形が施されることで製造されたものであることを特徴とする熱伝導部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池に供給される燃料ガスを加湿する燃料ガス加湿器に使用される熱伝導部品を成形するために用いられる熱伝導部品用成形材料、この熱伝導部品用成形材料を使用した熱伝導部品の製造方法、並びに前記熱伝導部品用成形材料を使用して製造される熱伝導部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は燃料ガスとして空気等のカソードガス及び水素等のアノードガスが供給され、前記燃料ガスが燃料電池中で電気化学反応を起こすことにより発電がなされる。燃料電池は、電解質の種類によりいくつかのタイプに分類されるが、近年、高出力が得られる燃料電池として、電解質に固体高分子電解質膜を用いた固体高分子型の燃料電池が注目されている。
【０００３】
この固体高分子型の燃料電池では、固体高分子電解質膜の含水量が低下すると、この固体高分子電解質膜の熱伝導性が低下し、電解質としての機能を失うことが知られている。そこで、この燃料電池には、燃料ガスを加湿するための加湿器（燃料ガス加湿器）が設けられることがある（特許文献１参照）。この場合、カソードガスとアノードガスのうち少なくとも一方が前記燃料ガス加湿器で加湿されることで、固体高分子電解質膜の含水量が維持され、高い発電効率が維持される。
【０００４】
上記燃料ガス加湿器には、加湿された燃料ガスが流通する流路に、熱伝導部品からなる放熱部が設けられる場合がある。この場合、燃料ガスは燃料ガス加湿器において高温で加湿されることにより水蒸気含有量が増大し、その後、前記放熱部を通過することにより温度が低下し、相対湿度が上昇する。これにより、相対湿度が高く、且つ温度が適当な燃料ガスが、燃料電池へ供給される。
【０００５】
上記放熱部を構成する熱伝導部品には、燃料ガスの熱を効率よく放熱するための高い熱伝導性を有すること、構造材としての高い強度を有すること、複雑な流路を形成するための良好な成形性を有すること、等の性能が要求される。このような熱伝導部品として、従来、黒鉛板に切削加工を施したものが用いられていた。
【特許文献１】特開２００５−３０２４４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記黒鉛板で熱伝導部品を製造すると生産コストが高くなり、また切削加工による成形を行うため複雑な形状を有する熱伝導部品を形成することが困難な場合があった。そこで、黒鉛板に代替する新たな材料が求められるようになってきている。
【０００７】
本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、燃料ガス加湿器に設けられる放熱部を構成する熱伝導部品の製造に用いられる新たな成形材料であって、成形品に高い熱伝導性、高い強度、良好な成形性を付与すると共に、熱伝導部品の生産コストを低減することができる、熱伝導部品用成形材料、前記成形材料を用いた燃料電池用熱伝導部品の製造法、並びに前記成形材料を用いて製造される燃料電池用熱伝導部品を提供することを、目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る熱伝導部品用成形材料は、燃料電池に供給される燃料ガスを加湿する燃料ガス加湿器に使用される熱伝導部品を成形するための成形材料である。この熱伝導部品用成形材料は、熱硬化性樹脂と、黒鉛粒子とを含有する。前記黒鉛の含有量は６０〜８５質量％の範囲とする。
【０００９】
本発明に係る熱伝導部品の製造方法は、燃料電池に供給される燃料ガスを加湿する燃料ガス加湿器に使用される熱伝導部品の製造方法である。この熱伝導部品の製造方法は、上記熱伝導部品用成形材料に加熱加圧成形が施される工程を含む。
【００１０】
本発明に係る熱伝導部品は、燃料電池に供給される燃料ガスを加湿する燃料ガス加湿器に使用される熱伝導部品である。この熱伝導部品は、上記熱伝導部品用成形材料に加熱加圧成形が施されることで製造されたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る熱伝導部品用成形材料は成形性に優れ、この熱伝導部品用成形材料に加熱加圧成形が施されることで、熱伝導性に優れ、強度が高く、且つ複雑な形状を有する熱伝導部品が、容易且つ低コストで製造される。
【００１２】
本発明に係る熱伝導部品の製造方法によれば、熱伝導性に優れ、強度が高く、且つ複雑な形状を有する熱伝導部品を、容易且つ低コストで製造することが可能となる。
【００１３】
本発明に係る熱伝導部品は、熱伝導性に優れ、強度が高く、また複雑な形状に形成されることが可能であり、また製造時に容易且つ低コストで製造される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００１５】
本発明に係る熱伝導部品用成形材料は、熱硬化性樹脂及び黒鉛粒子を、必須成分として含有する。
【００１６】
黒鉛粒子は、熱伝導部品の熱伝導性を向上させるために含有される。黒鉛粒子の含有量は、成形材料全量に対して６０〜８５質量％の範囲とする。この黒鉛粒子の割合が過少であると熱伝導部品に必要とされる熱伝導性が十分に得られないおそれがあり、また過剰であると熱伝導部品用成形材料に必要とされる成形性が十分に得られないおそれがある。
【００１７】
黒鉛粒子の粒径は特に制限されないが、例えば平均粒径３〜１５０μｍの範囲の黒鉛粒子が用いられる。前記平均粒径が３μｍ未満になると成形性が低下するおそれがあり、１５０μｍを超えると成形品の表面平滑性が損なわれる恐れがある。
【００１８】
また、黒鉛粒子としては、粒子のアスペクト比が１０以下のものが好ましい。このアスペクト比が１０を超えると、成形される熱伝導部品に異方性が生じ反りなどが生じる恐れがある。
【００１９】
また、この黒鉛粒子は、特に二種以上の粒度分布を有すること、すなわち平均粒径の異なる２種以上の粒子群が混合されていることも好ましい。この場合、特に平均粒径１〜５０μｍの範囲の黒鉛粒子と、平均粒径５０〜１００μｍの黒鉛粒子が混合されていることが好ましい。このような粒度分布を有する黒鉛粒子が用いられると、粒径の大きい粒子は表面積が小さいため、少量の樹脂量でも混練を可能とすることが期待され、更に粒径の小さい粒子によって、黒鉛粒子同士の接触性が高められる一方、成形品の強度も高められることが期待される。これにより、熱伝導部品の熱伝導性の向上、強度の向上等といった、性能の向上が図られる。このとき、平均粒径１〜５０μｍの粒子と平均粒径５０〜１００μｍの粒子の混合比は適宜調整されるものであるが、特に前者対後者の混合比が、質量比で４０：６０〜９０：１０、特に６５：３５〜８５：１５であることが好ましい。
【００２０】
黒鉛粒子は、高い熱伝導性を示すものであれば制限はなく用いられる。黒鉛粒子の具体例としては、例えばメソカーボンマイクロビーズなどの炭素質を黒鉛化したもの、石炭系コークスや石油系コークスを黒鉛化したものの他、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、膨張黒鉛等が挙げられる。このような黒鉛粒子は、一種のみが使用され、或いは複数種が併用される。
【００２１】
黒鉛粒子は、人造黒鉛粉、天然黒鉛粉のいずれでも良いが、天然黒鉛粉は熱伝導性が高いという利点を有し、また人造黒鉛粉は天然黒鉛粉に比べて熱伝導性は多少劣るものの、異方性が少ないという利点がある。
【００２２】
また、黒鉛粒子が、特に球状の天然黒鉛粒子であると、黒鉛の結晶化度、すなわち熱伝導性が高く、また異方性がないことから成形材料の流動性が良好となる。但し、球状黒鉛のみでは熱伝導パスが形成されにくい為、異方性を有する黒鉛との併用が好ましい。
【００２３】
また、黒鉛粒子は、天然黒鉛、人造黒鉛のいずれの場合も、精製されたものであることが好ましい。この場合は、灰分やイオン性不純物が低いため、成形品からの不純物の溶出が抑制される。
【００２４】
ここで、黒鉛粒子における灰分は０．０５質量％以下であることが好ましく、また抽出水中のイオン性不純物が、黒鉛粒子全量に対して質量比率でナトリウム含量５ｐｐｍ以下、塩素含量５ｐｐｍ以下であることが好ましい。ここで、前記抽出水は、対象成分（ここでは黒鉛粒子）１０ｇに対してイオン交換水１００ｍｌの割合で、イオン交換水中に対象成分を分散させ、９０℃で５０時間処理することで得られる。この抽出水中のイオン性不純物は、イオンクロマトグラフィにて評価される。そして、抽出水中のイオン性不純物量に基づいて、成形材料中の対象成分中のイオン性不純物の総量が、この成形材料中の対象成分の総量に対する質量比に換算して導出される。イオン性不純物の含有量は、黒鉛以外でも上記と同様の手法により測定される。
【００２５】
上記の灰分が０．０５質量％を超えると燃料電池に供給される燃料ガスに不純物が混入して燃料電池の特性が低下するおそれがある。また、抽出水中のイオン性不純物がナトリウム含量５ｐｐｍを超え、或いは塩素含量５ｐｐｍを超える場合にも、燃料電池に供給される燃料ガスに不純物が混入して燃料電池の特性が低下するおそれがある。
【００２６】
熱硬化性樹脂としては樹脂成形に適用可能な適宜のものが採用される。特に前記熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂とフェノール樹脂のうちの、少なくとも一方を含むことが好ましい。これらエポキシ樹脂及びフェノール樹脂は、良好な樹脂粘度を有すると共に不純物が少ない点で、適している。殊にエポキシ樹脂はイオン性不純物が少ないため、特に優れている。熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂、フェノール樹脂のうち少なくとも一方を含む場合は、熱硬化性樹脂全量に対して、エポキシ樹脂とフェノール樹脂との合計量が、５０〜１００質量％の範囲にあることが好ましい。
【００２７】
またこれらの樹脂と共に、更にポリイミド樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂等から選択される一種又は複数種の樹脂が併用されても良いが、エステル結合を含む樹脂は耐酸性環境下で加水分解する恐れがある。これらの樹脂の中では、特に耐熱性や耐酸性の向上に寄与する点で、ポリイミド樹脂が適している。このようなポリイミド樹脂としては、特にビスマレイミド樹脂などが好ましく、例えば、４，４−ジアミノジフェニルビスマレイミドが好ましい。この４，４−ジアミノジフェニルビスマレイミドが併用されることで熱伝導部品の耐熱性が更に高められる。
【００２８】
また、これらの熱硬化性樹脂は、イオン性不純物である塩素イオンの含有量とナトリウムイオンの含有量とが、共に熱硬化性樹脂全量に対して質量比率で５ｐｐｍ以下であることが好ましい。この場合、成形品である熱伝導部品からの不純物の溶出が更に低減される。
【００２９】
上記エポキシ樹脂は、固形状のエポキシ樹脂が好ましく、特に融点が７０〜１３０℃の範囲のエポキシ樹脂が好ましい。これにより、材料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、成形材料が凝集しやすくなって、取り扱い性が低下するおそれがある。このようなエポキシ樹脂は、熱硬化性樹脂全量に対して５０〜１００質量％の割合で含有されていることが好ましい。
【００３０】
また、低粘度のエポキシ樹脂の使用も好ましい。この場合、成形材料の成形性が維持され、また黒鉛粒子の高充填化も図られる。
【００３１】
また、上記フェノール樹脂は、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等を挙げることができる。この場合、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せず、ガス透過性の低下等が抑制される。このようなフェノール樹脂の含有量は、熱硬化性樹脂全量に対して５〜５０質量％の範囲が好ましい。
【００３２】
また、フェノール樹脂がレゾール型フェノール樹脂であることも好ましい。この場合、レゾール型フェノール樹脂は、例えば１３Ｃ−ＮＭＲ分析で、オルト−オルト２５〜３５％、オルト−パラ６０〜７０％、パラ−パラ５〜１０％の構造を有することが好ましい。レゾール樹脂は通常液状であるが、上記のレゾール型フェノール樹脂は軟化点の調整が容易であり、融点が７０〜８０℃のフェノール樹脂が容易に得られる。これにより、材料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、成形材料が凝集しやすくなって、取り扱い性が低下するおそれがある。このようなレゾール型フェノール樹脂の含有量は熱硬化性樹脂全量に対して１０〜７０質量％の範囲であることが好ましい。
【００３３】
また、成形材料中には、必要に応じて硬化開始剤、硬化触媒、ワックス（離型剤）、カップリング剤等の添加剤を含有させることができる。このとき、成形材料中には第一アミン及び第二アミンを含有させないことが好ましく、また更に第三アミンも含有させないことが好ましい。この場合、燃料ガスに混入した前記アミンによる燃料電池中の白金触媒の被毒が防止され、燃料電池が長時間使用される場合の起電力の低下が抑制される。
【００３４】
すなわち、エポキシ樹脂が使用される場合の硬化開始剤（硬化剤）は、非アミン系の化合物が好ましく、アミン系のものを用いる場合では、燃料電池の触媒を被毒する恐れもある。また硬化開始剤は、酸無水物系の化合物ではないことも好ましい。酸無水物系の化合物は硫酸酸性環境下等の耐酸性の環境下で加水分解して、不純物の溶出が増大するおそれがある。
【００３５】
上記硬化開始剤（硬化剤）としては、特にフェノール系化合物が好ましい。この場合、成形品の特性が優れたものとなる。
【００３６】
硬化開始剤の含有量は適宜設定されるが、エポキシ樹脂に対する硬化開始剤の化学量論上の当量比が、１〜１．１２となることが好ましい。
【００３７】
また、エポキシ樹脂と共に使用される硬化触媒（硬化促進剤）としては、特に制限されないが、成形材料中に第一アミン及び第二アミンを含有させないようにするため、非アミン系の化合物が好ましい。例えば、アミン系のジアミノジフェニルメタンなどは残存物が燃料電池の触媒を被毒する恐れがあって好ましくない。また、イミダゾール類は硬化後、塩素イオンを放出しやすくなるので不純物溶出の恐れがあり好ましくない。
【００３８】
エポキシ樹脂と共に使用される硬化触媒としては、好ましくはリン系化合物が用いられる。その一例としては、トリフェニルホスフィンが挙げられる。このようなリン系化合物を含有させると、成形品である熱伝導部品からの塩素イオンの溶出が抑制される。
【００３９】
上記のような硬化開始剤や硬化触媒も、イオン性不純物である塩素イオンの含有量とナトリウムイオンの含有量とが、それぞれ質量比率で５ｐｐｍ以下であることが好ましい。この場合、成形品である熱伝導部品からのイオン性不純物の溶出が更に抑制される。
【００４０】
上記硬化触媒の含有量は適宜調整されるが、好ましくはエポキシ樹脂に対して０．５〜３質量部の範囲とする。
【００４１】
また、成形材料中にはカップリング剤を含有させることができる。このカップリング剤としては、適宜のものが用いられるが、成形材料が第一アミン及び第二アミンを含有しないことが好ましいため、アミノシランではないことが好ましい。また、カップリング剤はメルカプトシランではないことも好ましい。メルカプトシランが用いられる場合も、同様に燃料電池の触媒が被毒される恐れがある。
【００４２】
使用されるカップリング剤の例としては、シリコン系のシラン化合物、チタネート系、アルミニウム系等が挙げられる。例えばシリコン系のカップリング剤としては、エポキシシランが適している。
【００４３】
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せておくことが好ましい。カップリング剤の添加量は適宜設定されるが、好ましくは、カップリング剤による被覆面積の総量が、黒鉛粒子の表面積の総量に対して、０．５〜２倍の範囲となるようにする。この値が多くなると成形品表面にカップリング剤がブリードしてしまい、成形時に金型表面が汚染されるおそれがある。
【００４４】
また、成形材料がワックス（離型剤）を含有する場合、ワックスとしては適宜のものが用いられるが、特に天然カルナバワックスが好ましい。また、ワックスの含有量は適宜設定されるが、成形材料全量に対して０．１〜２．５質量％の範囲が好ましい。この含有量が１質量％未満では金型成形時に十分な離型性が得られず、また２．５質量％を超えると熱伝導部品に必要とされる水との濡れ性が十分に得られなくなる恐れがある。
【００４５】
また、このワックスも、イオン性不純物である塩素イオンの含有量とナトリウムイオンの含有量とが、共に質量換算した値で５ｐｐｍ以下であることが好ましい。
【００４６】
また、本発明にて調製される成形材料は、この成形材料で形成される成形品のＴＯＣ（ｔｏｔａｌ  ｏｒｇａｎｉｃ  ｃａｒｂｏｎ）が１００ｐｐｍ以下であることが好ましい。ＴＯＣが１００ｐｐｍを超えると燃料電池の特性が低下するおそれがある。
【００４７】
ここで、上記ＴＯＣは、比表面積２０ｃｍ2／ｇの成形品を９０℃で５０時間処理した後の水溶液を用いて測定した数値である。このようなＴＯＣは、例えばＪＩＳ  Ｋ０１０２に準拠して株式会社島津製作所製の全有機炭素分析装置「ＴＯＣ−５０」などで測定される。測定方法は次の通りである。まず、サンプルを燃焼して熱分解させ、発生したＣＯ2濃度を非分散型赤外線ガス分析法で測定して、サンプル中の全炭素（ＴＣ）を定量する。また、サンプルに酸を添加するなどして遊離させたＣＯ2濃度を同様に測定して、ＴＣ同様に無機炭素（ＩＣ）を定量する。この全炭素と無機炭素の差（ＴＣ−ＩＣ）から、全有機炭素（ＴＯＣ）が導出される。
【００４８】
ここで上記ＴＯＣの低減は、例えば高純度の原材料の使用、樹脂の当量比の調整、後硬化処理の採用等により達成される。
【００４９】
また、成形材料全体における、水溶性イオンである塩素イオン、ナトリウムイオンの含有量は、それぞれ成形材料全量に対する質量比率で５ｐｐｍ以下が好ましい。この値が５ｐｐｍを超えると成形される熱伝導部品からの不純物の溶出によって、燃料電池の特性が低下するおそれがある。
【００５０】
上記の塩素イオン、ナトリウムイオンの含有量は、成形材料を成形して得られる成形品から水溶性のイオンを抽出し、これをイオンクロマトグラフ法で評価測定したものを、成形材料の質量に基づいて換算することで導出される。このときの水溶性イオンの抽出は、比表面積２０ｃｍ2／ｇの成形品を成形品１０ｇに対してイオン交換水１００ｍＬとして、成形品をイオン交換水中に浸漬し、９０℃で５０時間処理することでイオン交換水中にイオンを抽出することで、行うことができる。
【００５１】
熱伝導部品用成形材料は、適宜の手法で調製されるが、例えば上記のような各成分が適宜の手法で混合された混合物を必要に応じて攪拌或いは混練し、或いは更に造粒し、更に必要に応じて粉砕して小径化することで調製される。
【００５２】
熱伝導部品用成形材料の調製方法の具体的な一例について説明する。
【００５３】
例えば、まず成形材料を構成する各成分を配合して得られる混合物を攪拌する。このとき、熱硬化性樹脂を除く成分を配合しても良い。このときこの混合物が熱硬化性樹脂を含む場合は、熱硬化性樹脂の溶融開始温度以上の温度に加熱された状態で、攪拌がなされることが好ましい。前記加熱温度は、熱硬化性樹脂の種類に応じて適宜設定されるが、加熱温度の上限は好ましくは１２０℃とする。また、攪拌等の時間は例えば５〜３０分間とすることができる。このように熱硬化性樹脂が溶融した状態で混合物が攪拌等されることで、熱硬化性樹脂と、黒鉛粒子等の他の成分とが均一に混合される。
【００５４】
次いで、この混合物に、熱硬化性樹脂を溶解させる溶媒（例えばイソプロピルアルコール、メタノール等）を滴下、噴霧等により加え、更に攪拌することで、混合物を更に混合する。ここで、この段階で混合物が熱硬化性樹脂を含んでいない場合には、前記攪拌前に混合物中に熱硬化性樹脂を加える。この攪拌時間は例えば５〜３０分間とする。このとき特に溶媒が噴霧により加えられると、樹脂分と黒鉛粒子とが馴染み良く混合されると共に、成形材料中に大きな塊が発生することが防止され、微細な粒状の成形材料が得られる。溶媒が噴霧により加えられる場合の噴射条件は、噴霧圧０．０５〜０．３ＭＰａ、噴霧空気量５〜５０ｍｌ／分、液圧０．０５〜０．５ＭＰａとすることが好ましい。前記溶媒の使用量は、熱硬化性樹脂を全て溶解することができるように適宜の量に調整されるが、好ましくは溶媒の使用量が、原料の全固形分に対して５０質量％以下となるようにする。溶媒の使用量が過剰であると溶媒の揮散に要する時間が長くなって生産性が低下する。またこの使用量は、更に好ましくは２５質量％以下とする。また、この攪拌時にも、上記と同様に熱硬化性樹脂の溶融開始温度以上の温度に加熱された状態で攪拌がなされると、更に均一な混合が可能となる。
【００５５】
次いで、混合物を攪拌すると共に溶媒を揮散させることで、造粒が行われる。このときの攪拌時間は５〜３０分間とすることが好ましい。溶媒の揮散は、混合物の加熱や、混合物の周囲の雰囲気の減圧等により行うことができる。加熱と同時に減圧がなされても良い。加熱温度は、混合物中の熱硬化性樹脂が溶解する温度以上の温度とすることができ、また減圧時の圧力は例えば０．１ＭＰａ〜０．０１ＭＰａの範囲とすることができる。このとき混合物中の溶媒が充分に揮散することが好ましく、この溶媒が残存すると成形品中に空隙が発生してしまうおそれがある。
【００５６】
上記のようにして成形材料が調製されるが、この成形材料は、更に整粒機等で粉砕するなどして、更に小径の粒状に形成することができる。このとき成形材料を、例えば粒径５００μｍ以下の粒状に形成することができる。
【００５７】
上記のようにして得られる熱伝導部品用成形材料は、燃料電池用加湿器の放熱部を構成する熱伝導部品の成形に供される。この熱伝導部品用成形材料に加熱加圧成形が施されることにより、熱伝導部品が製造される。このときの成形法としては、射出成形や加熱圧縮成形など、適宜の手法が採用される。
【００５８】
熱伝導部品の形状は、加湿された燃料ガスが流通する流路が形成可能であり、且つこの熱伝導部品を介した燃料ガスからの放熱が可能なものであれば、特に制限されない。このように形成される熱伝導部品は、燃料ガスの熱を効率よく放熱するための高い熱伝導性を有し、また構造材としての高い強度を有し、更に複雑な流路を形成するための良好な成形性を有する。また、この熱伝導部品からの不純物の溶出を低減し、燃料ガスへの不純物の混入を抑制して燃料電池の発電効率を維持することも可能である。
【実施例】
【００５９】
以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。
【００６０】
（実施例１〜４、比較例１〜３）
各実施例及び比較例につき、表１に示す組成の混合物を攪拌混合機（ダルトン社製「５ＸＤＭＶ−ｒｒ型」）に投入し、攪拌混合機を温水で９０℃に加熱しながら混合物を攪拌した。次に、この混合物に溶媒（メタノール）を表１に示す分量添加した後、更に１０分攪拌を続けた。次に９０℃で真空ポンプを用いて減圧乾燥して混合物から溶媒を完全に除去した。更にこの混合物を整粒機で粒径５００μｍ以下に粉砕し、熱伝導部品成形材料を得た。
【００６１】
この成形材料を温度１７５℃、圧力３４．３ＭＰａ（３５０ｋｇ／ｃｍ2）、成形時間２０分間の条件で圧縮成形した後、脱型して、成形品を得た。
【００６２】
尚、表１中における各成分の配合量は、質量部で示されている。
【００６３】
（比較例４）
切削用黒鉛板（東海カーボン株式会社製、Ｇ３４７Ｂ）に対して切削加工を施すことにより、実施例１〜４及び比較例１〜３と同様の成形品を得た。
【００６４】
（評価）
・成形性評価：各実施例及び比較例につき、同一条件で３０個のサンプルを成形し、その外観を観察して未充填の有無を確認した。そして、未充填が発生したものを「不良」としてその発生数にて、不良数１以下を「○」、不良数２以上５以下を「△」、不良数６以上を「×」と評価した。
【００６５】
熱伝導率評価：ＪＩＳ  Ａ１４１２に準拠して測定した。
【００６６】
・３点曲げ強度：支点間の距離を試験片の厚み（４ｍｍ）の１６倍に設定して３点曲げ強度を測定した。
【００６７】
・ＴＯＣ：各実施例及び比較例につき、同一条件で１０ｍｍ×４０ｍｍ×４ｍｍの寸法を有する各二個のサンプルを作製し、この二個のサンプルを５０ｇのイオン交換水中に浸漬して加圧容器内で１５０°で１６８時間保持した。次いで、処理後のイオン交換水の有機炭素量をＪＩＳ  Ｋ０１０２に準拠し、株式会社島津製作所製の全有機炭素分析装置「ＴＯＣ−５０」を用いて測定した。
【００６８】
・温水導電性：各実施例及び比較例につき、同一条件で１０ｍｍ×４０ｍｍ×４ｍｍの寸法を有する各二個のサンプルを作製し、この二個のサンプルを５０ｇのイオン交換水中に浸漬して加圧容器内で１５０℃で１６８時間保持した。次いで、処理後のイオン交換水の導電性を導電性測定器（ＣＯＮＤＵＣＴＩＶＩＴＹ  ＭＥＴＥＲ  ＥＳ−１２）を用いて測定した。
【００６９】
以上の結果を表１に示す。
【００７０】
【表１】
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【００７１】
これらの結果から明らかなように、各実施例では成形性が良好であり、また各実施例で得られた成形品の熱伝導率は、切削用黒鉛板を使用した比較例４と比べれば劣るものの、圧縮成形等により成形可能な成形品としては充分に高く、熱伝導部品として用いるには充分な性能を有する。また、各実施例の成形品は、比較例４に匹敵する強度を有するものであった。更に、各実施例ではＴＯＣ及び温水導電性が充分に低く、不純物の溶出が少ないことが確認された。