CN101155871B - 导电可固化树脂组合物，其固化产品及其模塑制品 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种可固化的组合物，其可以获得具有优异物理性能的固化产品且特别适合作为用于燃料电池如聚合电解质燃料电池的隔板的材料。本发明的导电可固化树脂组合物包括(A)具有多个碳-碳双键的烃化合物、(B)不包括组分(A)的弹性体、和(C)碳质材料。

Description

导电可固化树脂组合物，其固化产品及其模塑制品 
相关申请的交叉参照 
本申请依据35U.S.C.119(e)要求2005年4月14日提交的美国临时申请60/671,076的权利。 
技术领域
本发明涉及可固化的树脂组合物。更具体地，本发明涉及具有优异导电性、机械性能和可模塑性的可固化的树脂组合物，其固化产品，和该组合物或固化产品的模塑制品。 
背景技术
通常，诸如金属和碳材料的材料已用于需要高电导率的应用中。特别地，碳材料已在电子、电化学、能量、传输设备等领域中起到重要的作用，因为这种材料具有优异的导电性、不类似金属那样存在腐蚀，且另外显示诸如耐热性、润滑性、导热性和耐久性的优异性能。作为包含碳材料和聚合物材料的复合材料，碳材料也已实现了显著的发展，且由此，这种复合材料在实现高性能和高官能性方面起到作用。通过与聚合物材料的组合，拓展了模塑方面的范围，且这也是为什么碳材料在要求导电性的每个领域中得到发展的原因之一。 
另一方面，鉴于环境问题和能源问题，燃料电池最近得到关注。燃料电池是一种产生电力的清洁发电装置，其通过采用氢和氧的水解的逆反应，且除了水之外不会产生废弃物。另外在这种燃料电池领域中，碳材料和聚合物材料可以起到重要的作用。燃料电池依据电解质的类型被分为几种类型，但是其中，聚合物电解质燃料电池可以在低温下工作且由此，是 有希望作为用于汽车或消费者使用的发电装置。在这种燃料电池中，将每个包含例如聚合物电解质、气体扩散电极、催化剂和隔板的单元电池堆叠起来，由此可以实现高的输出功率产生。 
在用于分隔燃料电池的单元电池的隔板中，通常形成用于供应燃料气体(例如氢)和氧化剂气体(例如氧)并排出产生的自由水(水蒸汽)的流道(凹槽)。由此，要求隔板具有能够完全将这些气体分开的高气体不可渗透性和用于降低内阻的高导电性，另外具有优异的强度、导热性、耐久性等。 
出于满足这些要求的目的，迄今为止已从金属材料和碳材料两方面对燃料电池隔板进行了研究。对于金属材料，将贵金属或碳涂覆在表面上，试图解决腐蚀的问题，但是不能获得足够高的耐久性且涂覆的成本成为问题。 
另一方面，也对用于燃料电池隔板的碳材料进行了许多研究，且用于燃料电池的隔板材料的实例包括通过压塑膨胀石墨片获得的模制品、通过用树脂浸渍碳烧结体并使其固化而获得的模制品、通过烧制热固性树脂而获得的玻璃化碳、和通过将碳粉和树脂混合并随后将混合物模制而获得的模制品。 
例如，JP-A-8-222241(本文中所使用的术语“JP-A”含义为“未审查的公开的日本专利申请”)(专利文献1)公开了一种复杂的方法：将粘结材料加到碳质粉末中，加热下将这些混合，使该混合物进行CIP模制(冷等压压制)和通过烧制石墨化，用热固性树脂浸渍获得的均质石墨，对其施用固化处理，和通过切削加工将固化产品开槽。 
另外，JP-A-60-161144(专利文献2)公开了一种技术：用热固性树脂浸渍含碳粉-或碳纤维的纸片，将纸片叠置和加压-粘结，和烧制叠置体，且JP-A-2001-68128(专利文献3)公开了一种技术：将酚醛树脂在具有隔板的形状的模具中注塑并烧制模制品。 
这些实例中进行了烧制处理的材料显示高的导电性和高的耐热性，但是也存在的问题是，烧制所需的时间长以致于产生差的生产率，并且挠曲 强度低。另外，在需要切削加工的情形中，由于大规模生产的更大难度而导致成本变高且作为未来普及的材料的前景是非常严重的。 
正研究一种模塑成型方法，预期该方法产生高的质量生产率和低成本，且可施用到其上的材料通常为碳质材料和树脂的复合材料。例如，JP-A-58-53167(专利文献4)、JP-A-60-37670(专利文献5)、JP-A-60-246568(专利文献6)、JP-B-64-340(本文中使用的术语“JP-B”含义为“已审查的日本专利申请”)(专利文献7)和JP-B-6-22136(专利文献8)中公开了包含热固性树脂(例如酚醛树脂)、石墨和碳的隔板；JP-B-57-42157(专利文献9)中公开了包含热固性树脂(例如环氧树脂)和导电物质(例如石墨)的双极隔板；JP-A-1-311570(专利文献10)中公开了包含具有混入其中的膨胀石墨的热固性树脂(例如酚醛树脂、呋喃树脂)和碳黑的隔板。 
在使用碳基填料和树脂的复合材料的隔板的情形中，碳基填料的填充量必须大大增加以表现高的导电性，但是由于树脂含量增加以保持模塑-可成型性，难以获得足够高的导电性。 
另外，当该方法包括在1000～3000℃的高温下加热模制品的烧制步骤以获得高导电性时，这样产生的问题是，不仅生产需要长时间，而且生产过程变得复杂和成本增加。 
也要求燃料电池隔板具有耐热水性以及耐热性。但是，上述包含热固性树脂和碳材料的传统固化产品在作为燃料电池隔板使用中要求的高耐热水性方面不能获得令人满意的性能。更具体地，其结构中具有酯或氨基甲酸酯键的热固性树脂有时会由于燃料电池中产生的热水而发生水解且由此，在估计操作持续时间长的应用如汽车和家用电器中，通过使用包含热固性树脂和碳材料的传统固化产品不能获得具有足够高耐久性的产品。 
认为JP-A-2004-250661(专利文献11)中公开的隔板满足了实际应用中对隔板要求的性能，如耐热性、耐热水性、耐久性和机械强度，但是由于将单元电池在燃料电池中堆置且电流基本上在渗透方向上通过隔板流动，如果渗透方向上的电阻高，电压损失且反过来会使加热值增加，且对于获 得期望的高输出功率，存在使堆置的单元电池数量增加或者在过量加热值中对于热量分散的大负荷。另外出于这些方面，需要更高的导电性。 
[专利文献1]JP-A-08-222241 
[专利文献2]JP-A-60-161144 
[专利文献3]JP-A-2001-068128 
[专利文献4]JP-A-58-053167 
[专利文献5]JP-A-60-037670 
[专利文献6]JP-A-60-246568 
[专利文献7]JP-B-64-000340 
[专利文献8]JP-B-06-022136 
[专利文献9]JP-B-57-042157 
[专利文献10]JP-A-01-311570 
[专利文献11]JP-A-2004-250661 
发明概述 
在这些情形下实施了本发明且本发明的目的是提供一种导电可固化树脂组合物，其能够赋予固化产品以确保导电填料的高可填充性、模制(例如压塑、转移模塑、注塑、注射-压制模塑)中优异的可模塑性和高的导电性。本发明的另一目的是提供用于电池的燃料电池隔板、集电器或电极，其通过使上述组合物模塑成型而获得且显示优异的导电性，以及其制备方法。 
由于为了实现上述目的而深入研究的结果，本发明人已发现，将具有多个碳-碳双键的烃化合物和不包括具有多个碳-碳双键的烃化合物的弹性体与碳质材料混合时，不仅获得了具有优异模制-可成形性的可固化的树脂组合物，而且确保了固化产品优异的导电性。 
也就是，本发明涉及下列项目1～23。 
1、导电可固化树脂组合物，其包含(A)具有多个碳-碳双键的烃化合 物、(B)不包括组分(A)的弹性体、和(C)碳质材料。 
2、项目1的导电可固化树脂组合物，其中该具有多个碳-碳双键的烃化合物(A)为侧链中具有碳-碳双键的聚合物。 
3、项目2的导电可固化树脂组合物，其中该侧链中具有碳-碳双键的聚合物为侧链中具有碳-碳双键且主链中含有60mol％或更多的饱和单体单元的聚合物。 
4、项目3的导电可固化树脂组合物，其中该侧链中具有碳-碳双键且主链中含有60mol％或更多的饱和单体单元的聚合物是通过聚合作为主要单体的二烯化合物而获得的。 
5、项目4的导电可固化树脂组合物，其中该二烯化合物为选自丁二烯、戊二烯和异戊二烯的至少一种。 
6、项目1的导电可固化树脂组合物，其中该具有多个碳-碳双键的烃化合物(A)为选自1，2-聚丁二烯、3，4-聚异戊二烯和苯乙烯-异戊二烯共聚物的至少一种。 
7、项目1的导电可固化树脂组合物，其中该具有多个碳-碳双键的烃化合物(A)为包含60mol％或更多的由下式(1)或(2)所示的单体单元的聚合物： 
Figure S2006800113751D00051
8、项目1～7中任一项的导电可固化树脂组合物，其中该弹性体(B)为选自加氢丙烯腈丁二烯橡胶、乙烯辛烯共聚物、乙烯丁烯共聚物、乙烯丙烯橡胶、氟橡胶、异戊二烯橡胶、硅橡胶、丙烯酰基橡胶、降冰片烯橡胶和丁基橡胶的一种，或者其中两种或多种的组合。 
9、项目1～8中任一项的导电可固化树脂组合物，其中该弹性体(B) 为选自加氢丙烯腈丁二烯橡胶、乙烯辛烯共聚物、乙烯丁烯共聚物、乙烯丙烯橡胶、异戊二烯橡胶、丙烯酰基橡胶、降冰片烯橡胶和丁基橡胶的一种，或者其中两种或多种的组合。 
10、项目1～9中任一项的导电可固化树脂组合物，其中该碳质材料(C)为选自天然石墨、人造石墨、膨胀石墨、碳黑、碳纤维、纤维直径为0.05～10μm和纤维长度为1～500μm的蒸气生长碳纤维、和纤维直径为0.5～100nm和纤维长度为0.01～10μm的碳纳米管的一种，或者其中两种或多种的组合。 
11、项目1～10中任一项的导电可固化树脂组合物，其中在与施压方向成直角的方向上，处于加压以具有1g/cm3的堆积密度的状态时，该碳质材料(C)的粉末电阻率为0.1Ωcm或更小。 
12、项目1～11中任一项的导电可固化树脂组合物，其中该碳质材料(C)包含0.05～10重量％的硼。 
13、项目1～12中任一项的导电可固化树脂组合物，其中作为组分(A)的具有多个碳-碳双键的烃化合物与作为组分(B)的弹性体的质量比为20～98重量％∶80～2重量％，且假定组分(A)和组分(B)之和为100重量份，每总计100重量份含有比例为40～1,900重量份的作为组分(C)的碳质材料。 
14、项目1～13中任一项的导电可固化树脂组合物，其进一步包含(D)反应性单体。 
15、导电固化产品，其通过固化项目1～14中任一项的导电可固化树脂组合物而获得。 
16、导电固化产品，其通过压塑、转移模塑、注塑和注射-加压模塑中的任一种方法使项目1～14中任一项的导电可固化树脂组合物成型而获得。 
17、项目15或16的导电固化产品，其中依据JIS K7194的体积电阻率为2×10-2Ωcm或更小。 
18、项目15～17中任一项的导电固化产品，其中依据JIS K6911的挠 曲强度为30MPa或更大。 
19、制备导电固化产品的方法，该方法包括通过压塑、转移模塑、注塑和注射-加压模塑中的任一种方法使项目1～14中任一项的导电可固化树脂组合物成型。 
20、导电模塑制品，其包含项目1～14中任一项的导电可固化树脂组合物或者项目15～18中任一项的导电固化产品。 
21、燃料电池隔板或者用于电池的电流校正器或电极，其中在两个表面或一个表面上形成用于气体流动的流道，包含项目1～14中任一项的导电可固化树脂组合物或者项目15～18中任一项的导电固化产品。 
22、制备燃料电池隔板或者用于电池的集电器或电极的方法，其中在两个表面或一个表面上形成用于气体流动的流道，该方法包括通过压塑、转移模塑、注塑和注射-加压模塑中的任一种方法使项目1～14中任一项的导电可固化树脂组合物成型。 
23、燃料电池隔板，其中在两个表面或一个表面上形成用于气体流动的流道且其是由项目1～14中任一项的导电可固化树脂组合物或者项目15～18中任一项的导电固化产品获得的，其中依据JIS K7194的体积电阻率为2×10-2Ωcm或更小，渗透方向上的电阻率为2×10-2Ωcm或更小且依据JIS K6911的挠曲强度为30MPa或更大。 
附图说明
图1阐述了显示用于测量碳质材料粉末的电阻率(specific electricalresistance)的方法的横截面示意图。图例如下： 
1：包含铜板的电极 
2：包含树脂的压棒 
3：支架(树脂制成的) 
4：侧架(树脂制成的) 
5：样品(碳质材料粉末) 
6：电压测量终端 
图2阐述了显示实施例8中制得的双侧开槽的燃料电池隔板形状的平板的视图。 
发明详述 
下面参照附图，如果期望的话，详细地描述本发明。下面，除非相反地指出，否则表示数量比例的“份”和“％”均是基于重量的。 
导电可固化树脂组合物 
本发明的导电可固化树脂组合物至少包含(A)具有多个碳-碳双键的烃化合物、(B)不包括组分(A)的弹性体、和(C)碳质材料。 
具有多个碳-碳双键的烃化合物 
作为用于本发明的组分(A)的、具有多个碳-碳双键的烃化合物，是一种包含碳和氢作为基本组成元素的化合物，但是可以含有氧原子和氮原子。但是，为了避免由于热水而导致的水解，优选地该化合物中含有尽可能少的具有酯链接、氨基甲酸酯链接或酰胺链接的结构。该化合物是聚合物时，诸如酯链接的链接数目优选地在单体单元总数的5％之内。 
该化合物优选地为侧链中具有碳-碳双键的聚合物。该聚合物可以是均聚物或共聚物。即使在均聚物情形中，即，聚合物包含一种类型的单体，其微结构有时也依据聚合方法(条件如催化剂、温度)而变化。例如，在丁二烯均聚物的情形中，当单体单元主要为1，4-顺式键或1，4-反式键时，该聚合物在主链中具有碳-碳双键且在常温下提供了橡胶态。这种聚合物通常被称作聚丁二烯橡胶。另一方面，主要包含其中1-位和2-位的碳形成主链(1，2-键)的单体单元的聚合物，在分子量增加时提供了所谓的树脂态，且在分子量低(聚合度低)时变为粘性液体。 
在上述二烯化合物的情形中，侧链中具有碳-碳双键且具有饱和主链的 单体单元优选地含义为1，2-键。本文中使用的术语“全部单体单元的数目”含义为，例如，在聚丁二烯的情形中，通过计算作为一个单体单元的每个1，2-键、1，4-顺式键和1，4-反式键的单体单元的总和。在使其它单体共聚时，将这些单体各自计算为一种单体单元。单体单元表示聚合物中的单个部分，对应于作为原材料的各种单体。 
本发明中，侧链中具有碳-碳双键且具有饱和主链的单体单元优选地存在比例为60mol％或更大，更优选地70mol％或更大，仍更优选地85mol％或更大，基于构成该聚合物的全部单体单元的数目。如果该比例小于60mol％，通过使侧链中的碳-碳双键反应而固化该组合物时，可能导致不足的固化。另外，含有碳质材料的固化产品的抗弯模量、挠曲强度和Tg(玻璃化转变温度)趋于恶化。 
侧链中具有碳-碳双键且具有饱和主链的单体单元优选地为下式(1)或(2)所示的单体单元： 
Figure S2006800113751D00091
二烯聚合物 
包含60mol％或更多的侧链中具有碳-碳双键且具有饱和主链的单体单元的聚合物，优选地为包含作为主要单体(原材料单体中占50mol％或更多的单体)的上述二烯化合物(例如丁二烯、戊二烯、异戊二烯)的聚合物(本发明中，包含作为单体的二烯化合物的这种聚合物有时被称作“二烯聚合物”)。这种二烯聚合物可以是包含多种二烯化合物单体的共聚物，另外，一部分侧链中的碳-碳双键可以是加氢的(碳-碳双键通过加氢作用变为饱和的碳-碳键)。 
可用于本发明的二烯聚合物的具体实例包括，但并非限定于，1，2-聚丁二烯、3，4-聚戊二烯、3，4-聚异戊二烯和聚环戊二烯。本发明中，二烯聚合物优选为1，2-聚丁二烯或3，4-聚异戊二烯，更优选为1，2-聚丁二烯。这些聚合物可以含有，作为微结构，对应于聚丁二烯的3，4-键的单体单元。另外，可以将二烯化合物之外的单体共聚。二烯化合物之外的单体包括苯乙烯、降冰片二烯、马来酸酐和甲基丙烯酸。3，4-键的单体单元和通过其它单体的单体单元各自优选地在所有单体单元的数目中占少于40mol％，更优选少于30mol％，仍更优选地小于15mol％。 
二烯聚合物的特征为低表面张力。该表面张力为显示物质表面上疏水性或亲水性的参数。作为用于本发明的组分(A)的聚合物优选为疏水的。如果亲水性变高，对于水的亲合力增加，结果，耐热水性趋于降低。由此，并不优选过度的亲水性。 
这种二烯聚合物的合成方法并无特别限制。合成方法的具体实例包括，但并非限定于，Dai 4 Han，Jikken Kagaku Koza，Kobunshi Gosei(TheFourth Series of Experimental Chemistry，Synthesis of Polymer)的“JikkenRei 2-20，Cobalt Shokubai niyoru 1，2-Polybutadiene to cis-1，4-Polybutadiene no Gosei(实验例2-20，通过钴催化剂合成1，2-聚丁二烯和顺式-1，4-聚丁二烯)”，第四版，第41页，The Chemical Society of Japan编辑，Maruzen出版(1992年5月6日)；和Dai 4 Han，Jikken Kagaku Koza，Kobunshi Gosei(The Fourth Series of Experimental Chemistry，Synthesisof Polymer)的“Jikken Rei 2-26，(Pr-O)4Ti-Yuki Aluminum Kei Shokubainiyoru 3，4-Polyisoprene no Gosei(实验例2.26，通过(Pr-O)4Ti-有机铝-基催化剂合成3，4-聚异戊二烯)”，第四版，第48页，The Chemical Society ofJapan编辑，Maruzen出版(1992年5月6目)中描述的那些。 
用于确认合成的二烯聚合物的微结构的方法并无特别限制且可以使用任意方法。例如，可以通过核磁共振方法(下文中称为“NMR方法”)或者傅立叶变换红外光谱(下文中称为“FT-IR方法”)来确认微结构。其 具体实例描述于Kobunshi Gosei no Jikken Ho(Experimental Techniquefor Polymer Synthesis)的“Jikken Rei 223，Sekigai Spectrum niyoruPolybutadiene no Micro-kozo no Sokutei(实验例223，通过红外光谱测量聚丁二烯的微结构)”，第八副本，第45页，Kagaku Dojin(1984年3月1日)；Kobunshi Gosei no Jikken Ho(Experimental Technique for PolymerSynthesis)的“Jikken Rei 225，NMR niyoru Polybutadiene no Micro-kozono Sokutei(实验例225，通过NMR测量聚丁二烯的微结构)”，第八副本，第49页，Kagaku Dojin(1984年3月1日)；和Kobunshi Gosei no JikkenHo(Experimental Technique for Polymer Synthesis)的“Jikken Rei 226，NMR niyoru Polyisoprene no Micro-kozo no Sokutei(实施例226，通过NMR测量聚异戊二烯的微结构)”，第八副本，第45页，Kagaku Dojin(1984年3月1日)。 
用于本发明的二烯聚合物对其支化结构和末端结构并无特别限制，且也可以采用之后各种改变的那些。其具体实例包括，但并非限定于，具有各种结构的二烯聚合物如丙烯基改性的、甲基丙烯酸基改性的、羧基改性的、马来酸酐改性的或环氧化物改性的结构。 
弹性体 
作为组分(B)用于本发明的弹性体并无特别限制，只要其是显示橡胶弹性的高分子化合物，不包括组分(A)，但是考虑机械强度、导电性、耐久性、耐热性、耐热水性、可加工性、与具有多个碳-碳双键的烃化合物的相容性、在组合物中的分散性、和导电填料的可填充性来选择适当的弹性体。特别地，从耐热水性的角度来看，优选使用少量具有易于水解的键位如酯键和氨基甲酸酯键的弹性体，由此避免由于热水而导致的水解，但是鉴于与其它物理性能的平衡可以使用适当的量。具体地，该弹性体优选为选自加氢丙烯腈丁二烯橡胶、乙烯辛烯共聚物、乙烯丁烯共聚物、乙烯丙烯橡胶、氟橡胶、异戊二烯橡胶、硅橡胶、丙烯酰基橡胶、降冰片烯橡胶和丁基橡 胶的一种，或者其中两种或多种的组合；更优选地为选自加氢丙烯腈丁二烯橡胶、乙烯辛烯共聚物、乙烯丁烯共聚物、乙烯丙烯橡胶、异戊二烯橡胶、丙烯酰基橡胶、降冰片烯橡胶和丁基橡胶的一种，或者其中两种或多种的组合；但是本发明并非限定于此。 
碳质材料 
作为组分(C)用于本发明的碳质材料为选自天然石墨、人造石墨、膨胀石墨、碳黑、碳纤维、蒸气生长碳纤维和碳纳米管的一种，或者其中两种或多种的组合。 
作为组分(C)用于本发明的碳质材料，在与施压方向成直角的方向上，处于加压以具有1g/cm3的堆积密度的状态时，优选具有尽可能低的粉末电阻率。该碳质材料的粉末电阻率优选为0.1Ωcm或更小，更优选为0.07Ωcm或更小。如果该碳质材料的粉末电阻率大于0.1Ωcm时，通过使该组合物固化获得的固化产品的导电性降低且趋于难以获得期望的固化产品。 
图1显示了测量碳质材料粉末的电阻率的方法。图1中，1和1’为包含铜板的电极，2为包含树脂的压棒，3为支架，4为侧架，支架和侧架均包含树脂，5为作为样品的碳质材料粉末，且6为放置在与样品底部的纸张垂直的方向上的中间的电压测量终端。 
采用图1中所示的4-端点方法如下来测量样品的电阻率。通过压棒2压制样品，并且电流(I)自电极1通至电极1’。端点之间的电压(V)通过端点6测量。此时使用的电压为当将样品通过压棒压缩以提供堆积密度1.5g/cm3时的值。假设样品的电阻(端点之间)为R(Ω)，则R＝V/I。从这个关系式中，可以按照ρ＝R.S/L[ρ：电阻率，S：在电流通过样品的方向，即在相对于施加压力的方向的直角方向中的横截面积(cm2)，L为端点6之间的距离(cm)]测定电阻率。在实际测量中，样品在直角方向中的横截面具有宽度约1cm，长度(高度)约0.5cm至1cm，样品在电流通过的方向中的长度为4cm，端点之间的距离(L)为1cm。 
人造石墨 
为了获得人造石墨，其为用于本发明的碳质材料(C)的一种实例，通常首先生产焦炭。用于焦炭的原料实例包括石油型沥青和煤型沥青。将该原料碳化为焦炭。通常由焦炭获得石墨粉末，例如，通过将焦炭粉碎然后石墨化颗粒的方法，将焦炭本身石墨化然后粉碎的方法，或将粘结剂加入焦炭中、成型并烧制混合物、石墨化烧制产物(以下将焦炭和烧制产物统称为“焦炭等”)然后将其粉碎为粉末的方法。由于优选尽可能阻止其中晶体生长，可将原料焦炭等在2000℃或更低，优选1200℃或更低温度下合适地进行热处理。 
石墨化可以例如通过采用艾奇逊炉的方法来进行，其中将粉末置于石墨坩埚中并将电流直接通到其中，或者通过石墨加热元件来加热粉末的方法。 
可以采用例如高速旋转研磨机(例如锤磨机、针型磨机、笼式磨机)、各种球磨机(例如辊磨机、振动磨机、行星磨机)或搅拌型磨机(例如砂磨机、超微磨碎机、流动管型磨机、环形磨机)来粉碎焦炭、人造石墨、天然石墨等。另外，通过选取条件还可使用精细研磨机如螺旋磨机、涡轮磨机、超微磨机和气流粉碎机。通过使用该研磨机将焦炭、天然石墨等粉碎，同时，可以通过选取粉碎条件粉碎，和若需要，可将粉碎的粉末分级，调节平均粒径或粒径分布。 
对用于分级焦炭粉末、人造石墨粉末、天然石墨粉末等的方法无特殊限制，只要可由该方法实现分离即可，但是，例如，可使用筛分或空气分级器如强制涡流型离心分级器(例如微米分离机，Turboplex，涡轮分级器、超级分级器)，和惯性分级器(例如改型虚拟冲击器(virtual impactor)、弯管喷射器(elbow jet))。此外，也可使用湿式沉淀/分离方法、离心分级方法等。 
膨胀石墨粉末 
膨胀石墨粉末是如下获得的粉末，例如，通过将其中晶体结构生长到高水平的石墨(例如天然石墨、热分解石墨)浸渍在强氧化溶液如浓硫酸和硝酸的混合溶液或者浓硫酸和双氧水的混合溶液中，由此制得石墨夹层复合物，并洗涤且随后快速加热该石墨以在石墨晶体的C轴方向上扩张，或者通过将膨胀石墨一次研磨成片状并随后将其粉碎而获得的粉末。 
碳纤维 
碳纤维包括由重油、副产物油、煤焦油等制得的沥青型，和由聚丙烯腈制得的PAN型。 
蒸气生长碳纤维可通过例如如下方法获得：用有机化合物如苯、甲苯和天然气作为原料，将该原料在800～1300℃下在过渡金属催化剂如二茂铁存在下与氢气一起进行热解反应。然后，优选在约2500至3200℃下更优选在约2500至3200℃下，与石墨化催化剂如硼、碳化硼、铍、铝和硅一起，将获得的碳纤维石墨化。 
在本发明中，优选使用具有纤维直径0.05至10μm和纤维长度1至500μm，更优选具有纤维直径0.1至5μm和纤维长度5至50μm，进一步更优选纤维直径0.1至0.5μm和纤维长度10至20μm的蒸气生长碳纤维。 
碳纳米管 
碳纳米管近年来不仅由于其机械强度，而且因为其场发射功能或储氢功能而在工业上引起关注。另外，其磁性功能也正被关注。这种碳纳米管还可称作石墨晶须、单纤维碳、石墨纤维、超细碳管、碳管、碳原纤维、碳微管、碳纳米纤维等。碳纳米管包括其中构成管的石墨膜为单层形式的单层碳纳米管，和其中石墨膜为多层形式的多层碳纳米管。在本发明中，单层碳纳米管和多层碳纳米管两类都可以使用，但是，优选单层碳纳米管，因为趋于获得具有更高导电性和更高机械强度的固化产品。 
碳纳米管可按照例如在Saito and Bando，Carbon Nanotube no Kiso(Fundamentals of Carbon Nanotube)，pp.23～57，Corona Shuppan(1998)中描述的，通过电弧放电法、激光蒸发法或热分解法生产，且为了提供纯度，可以通过水热法、离心分离法、超滤法、氧化法等将其进一步纯化。另外，为了除去杂质，优选可将碳纳米管在约2500至3200℃下在惰性气体中进行高温处理，更优选将该碳纳米管在约2500至3200℃下在惰性气体气氛中与石墨化催化剂如硼、碳化硼、铍、铝和硅一起处理。 
在本发明中，优选使用具有纤维直径0.5至100nm和纤维长度0.01至10μm的碳纳米管。该碳纳米管可更优选具有纤维直径1至10nm和纤维长度0.05至5μm，进一步更优选纤维直径1至5纳米和纤维长度0.1至3μm。 
在本发明中，蒸气生长碳纤维或碳纳米管的纤维直径和纤维长度均为通过扫描电子显微(SEM)在照片上获取的数百根纤维的直径或长度的数量平均值。 
碳黑 
用于本发明的碳黑的实例包括Ketjen黑和乙炔黑，其通过天然气等的不完全燃烧或者通过丙炔的热分解获得；通过烃油或天然气的不完全燃烧而获得的炉碳；和通过天然气的热分解而获得的热碳。 
硼 
作为组分(C)用于本发明的碳质材料中含有的硼优选地在碳材料中的含量为0.05～10重量％，基于该碳质材料的总质量。如果硼含量小于0.05重量％，趋于难以获得具有通过含有硼实现的高导电性的石墨粉末，相反如果硼含量大于10重量％，增强碳材料的导电性的改进效果易于降低。用于测量碳质材料中所含硼的量的方法并无特别限制，且硼的含量可以通过任意测量方法来测量。本发明中所使用的数值为感应耦合等离子体发射 光谱(下文中简称为“ICP”)或者感应耦合等离子体发射质谱(下文中简称为“ICP-MS”)测量的数值。更具体地，使其中加入硫酸和硝酸之后的样品在微波加热(230℃)下分解(蒸煮法)，通过加入高氯酸(HClO4)进一步分解并随后用水稀释，且通过ICP发射分析仪测量硼的量。 
用于本发明的碳质材料(C)优选地含有0.05～10重量％的硼。对于引入硼的方法，将B单一物质、B4C、BN、B2O3、H3BO3等作为硼源加到天然石墨、人造石墨、膨胀石墨、碳黑、碳纤维、蒸气生长碳纤维、碳纳米管等的一种或者其一种或多种的混合物中，并随后彻底混合，将混合物在约2500到3200℃下石墨化，由此可以将硼引入到碳质材料中。如果硼化合物的混合并非均匀的，不仅形成不均匀的石墨粉末，而且更大可能地发生烧结。为了获得硼化合物的均匀混合，优选地将硼源形成粒径为50μm或更小、更优选约20μm或更小的粉末，并将其与焦炭等的粉末混合。 
如果不加入硼，在石墨化时可能使石墨化程度(结晶程度)降低，由此导致晶格间距的膨胀且可能不获得具有高导电性的石墨粉末。只要将硼和/或硼化合物混入石墨中，怎么含有该硼并无特别限制，但是优选硼存在于石墨晶体层之间，或者一部分构成石墨晶体的碳原子被硼原子代替。当一部分碳原子被硼原子代替时，硼原子和碳原子之间的键合可以采取任意键合形式如共价键或离子键。 
组分A、组分B和组分C的质量比 
本发明的导电可固化树脂组合物至少包含(A)具有多个碳-碳双键的烃化合物、(B)不包括组分(A)的弹性体，和(C)碳质材料。组分(A)和组分(B)的质量比为20～98重量％∶80～2重量％。如果组分(B)大于80重量％时，固化产品的强度和耐热性降低，相反如果小于2重量％时，可能不能带来通过加入不包括组分(A)的弹性体可获得的效果。组分(A)和组分(B)的质量比优选为30～98重量％∶70～5重量％，更选为40～90重量％∶60～10重量％。对于作为组分(C)的碳质材料，假设组分(A)和组分(B)之和为100重量份， 那么组分(C)的含量为40～1900重量份，优选为100～1900重量份，更优选为200～1200重量份，每100重量份的总和。如果碳材料含量小于40重量份，固化产品的导电性降低，相反如果碳材料含量大于1900重量份，可模塑性趋于恶化且其并非优选的。 
反应性单体 
本发明的导电可固化树脂组合物可以包含(D)反应性单体。该反应性单体并无特别限制，可以使用多种反应性单体。例如，出于例如控制反应速度、调节粘度、增加交联密度或赋予功能的目的，可以加入包含不饱和双键如乙烯基和烯丙基的自由基反应性单体。含有不饱和双键如乙烯基和烯丙基的自由基反应性单体的实例包括不饱和脂肪酸酯、芳族乙烯基化合物、饱和脂肪酸或芳族羧酸的乙烯基酯、乙烯基酯的衍生物、和交联性多官能单体。 
不饱和脂肪酸酯 
不饱和脂肪酸酯的实例包括(甲基)丙烯酸酯如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸十二烷酯、(甲基)丙烯酸十八烷酯、(甲基)丙烯酸环己酯和(甲基)丙烯酸甲基环己酯；丙烯酸芳族酯如(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸1-萘酯、(甲基)丙烯酸氟代苯酯、(甲基)丙烯酸氯代苯酯、(甲基)丙烯酸氰基苯酯、(甲基)丙烯酸甲氧基苯酯和(甲基)丙烯酸联苯酯；(甲基)丙烯酸卤代烷基酯如(甲基)丙烯酸氟代甲酯和(甲基)丙烯酸氯代甲酯；(甲基)丙烯酸缩水甘油酯，烷基氨基(甲基)丙烯酸酯和α-氰基丙烯酸酯。 
芳族乙烯基化合物等 
芳族乙烯基化合物的实例包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、氯代苯乙烯、 苯乙烯磺酸、4-羟基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯萘、苊、4-乙烯基联苯和1，1-二苯基乙烯。 
不饱和脂肪酸或芳族羧酸的乙烯基酯及其衍生物的实例包括乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯和苯甲酸乙烯酯。 
交联性多官能单体 
交联性多官能单体的实例包括二(甲基)丙烯酸酯如乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，5-戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、低聚酯二(甲基)丙烯酸酯、聚丁二烯二(甲基)丙烯酸酯、2，2-双(4-(甲基)丙烯酸基苯基)丙烷和2，2-bis(4-ω-(meth)acryloyloxypyriethoxy)phenyl)propane；芳族二烯丙基羧酸酯如二烯丙基邻苯二甲酸酯、二烯丙基间苯二甲酸酯、二甲基烯丙基间苯二甲酸酯、二烯丙基对苯二甲酸酯、二烯丙基2，6-萘二甲酸酯、二烯丙基1，5-萘二甲酸酯、二烯丙基1，4-二甲苯二甲酸酯和二烯丙基4，4，-二苯基二甲酸酯；双官能交联单体如二烯丙基环己烷二羧酸酯、二乙烯基苯、二乙烯基联苯和1，4-二异丙烯基苯；三官能交联单体如三羟甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)烯丙基异氰酸酯、三(甲基)烯丙基氰酸酯、三烯丙基偏苯三甲酸酯和二烯丙基氯菌酸酯；和四官能交联单体如季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯。 
这些反应性单体(D)之中，优选加入交联性多官能单体以增强耐热性、耐热水性等。另外，优选使用少量具有易于水解的键位如酯键和氨基甲酸酯键的反应性单体，由此避免由于热水而导致的水解，但是可以鉴于与其它物理性能的平衡而使用适当的量。 
假设具有多个碳-碳双键的烃化合物(A)和不包括组分(A)的弹性体(B)的总和为100重量份，反应性单体(D)的用量优选为1～40重量份，更优选 为2～30重量份，仍更优选为3～25重量份，每100重量份的总和。如果反应性单体(D)含量大于40重量份，本发明的固化产品或模制品的，例如，耐热水性可能不足或者可模塑性可能恶化。 
添加剂 
出于增强硬度、强度、导电性、可模塑性、耐久性、耐候性、耐水性等的目的，可以将添加剂如润滑剂、增稠剂、交联剂、交联助剂、固化引发剂、固化促进剂、固化抑制剂、增塑剂、低收缩剂、触变剂、表面活性剂、溶剂、玻璃纤维、无机纤维填料、有机纤维、紫外线稳定剂、抗氧剂、消泡剂、均化剂、脱模剂、驱水剂和赋予亲水性的试剂，如果期望的话，加到本发明的导电可固化树脂组合物中。 
固化引发剂优选为有机过氧化物或能够通过加热作用产生自由基的化合物如偶氮化合物。对于有机过氧化物，可以使用已知的有机过氧化物如二烷基过氧化物、酰基过氧化物、过氧化氢、酮过氧化物和酯过氧化物。其具体例子包括过氧化苯甲酰、1，1-双(叔丁基过氧)环己烷、2，2-双(4，4-二丁基过氧环己基)丙烷、叔丁基过氧-2-乙基己烷、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧)己烷、2，5-二甲基-2，5-双(过氧化苯甲酰基)己烷，叔丁基过氧苯甲酸酯、叔丁基过氧化枯基、p-甲烷过氧化氢、p-丁基过氧化氢、氢过氧化枯烯、过氧化二枯基、过氧化二叔丁基和2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧)己炔-3。可以单独使用这些固化引发剂的一种，或者可以使用其两种或多种的混合物。 
假设具有多个碳-碳双键的烃化合物(A)和不包括组分(A)的弹性体(B)的总和为100重量份，本发明的导电可固化树脂组合物中，如果期望的话，含有的有机过氧化物的加入量优选为0.2～10重量份，更优选为0.5～8重量份，仍更优选为0.8～6重量份，每100重量份的总和。如果有机过氧化物含量大于10重量份，由于有机过氧化物的分解而产生的气体可能增加，由此导致固化产品的气密性的降低，相反如果含量小于0.2重量份时，固化 产品的交联密度降低且这样可能导致强度以及耐久性方面的降低。 
导电可固化树脂组合物的制备方法 
本发明的导电可固化树脂组合物的制备方法并无特别限制，但是，例如，在可固化组合物的制备方面，优选将上述组分尽可能均匀地混合，同时保持温度恒定在不使固化引发的范围内，通过使用树脂领域中常用的混合机或捏合机，如轧辊、挤出机、粘合剂、Banbury混合机、Henschel混合机和行星式混合机。在加入有机过氧化物时，优选在将所有其它组分均匀混合之后在最后阶段加入有机过氧化物并混合。 
捏合或混合之后，可以将本发明的导电可固化树脂组合物粉碎或造粒，以有利于将材料供给模塑-成型机械或模具。粉碎可以采用均化器、Wiley磨机、高速旋转磨机(例如，锤式磨机、销式磨机、笼式磨机、混合机)等来进行，且优选在冷却下进行以防止材料彼此团聚。造粒可以，例如，通过采用挤出机、ruder、共-粘合剂等将组合物造粒的方法，或者通过采用盘型造粒机的方法来进行。 
导电可固化树脂组合物的模塑 
本发明中，模塑该导电可固化树脂组合物的方法并无特别限制，但是可以采用诸如压塑、转移模塑、注塑和注射-加压模塑的方法。例如，为了由本发明的导电可固化树脂组合物获得具有良好厚度精确度的固化产品，采用挤出机、轧辊、压延机等在不使固化引发的温度下使该组合物一次成型为具有预定厚度和预定宽度的板材。为了进一步提高厚度精确度，优选通过轧辊或压延机辊轧挤出机模塑之后的板材。挤出优选地在真空状态下进行，由此从板材中消除孔隙或空气。 
将获得的板材切割或冲压成期望的尺寸之后，将一块板材插入到双侧开槽的模具中，或者将两个或多个板材插入成平行放置或彼此重叠，并且通过压塑机热固化该板材，由此获得固化产品。固化时，优选将空腔内的 压力降到真空，由此获得无缺陷的产品。固化之后，为了修补产品的翘曲，优选地将固化产品冷却，同时通过控制温度为10～50℃的加压板施加3MPa或更高的压力。 
固化 
对于固化条件，可以依据该导电可固化树脂组合物的类型来选择或探究最佳温度。例如，可以在120～300℃的温度范围和5秒-2700秒的固化时间范围内适当地确定条件。固化之后，可以将固化产品，如果期望的话，进在150～200℃的温度下进行固化后处理10～600分钟，由此可以实现彻底的固化。通过在5MPa或更大的压力下进行固化后处理，可以防止产品翘曲。 
导电固化产品的物理性能 
本发明的导电固化产品优选地具有30MPa或更大、更优选35MPa或更大、仍更优选40MPa或更大的挠曲强度。如果挠曲强度小于30MPa，固化产品趋于具有不足的强度。通过JIS K6911中已描述的方法测量挠曲强度。更具体地，在使得跨度间隔为64mm和弯曲速率为2mm/min的条件下通过三点挠曲强度测量方法测量样品(80mm×10mm×4mm)。 
本发明的导电固化产品优选地具有2×10-2Ωcm或更小、更优选8×10-3Ωcm或更小、仍更优选5×10-3Ωcm或更小的体积电阻率。如果体积电阻率大于2×10-2Ωcm，不能获得令人满意的导电性且这并非优选的。依据JIS K7194通过四探针法测量体积电阻率。 
本发明的导电固化产品优选地具有2×10-2Ωcm2或更小、更优选1×10-2Ωcm2或更小、仍更优选7×10-3Ωcm2或更小的接触电阻。如果接触电阻大于2×10-2Ωcm2，趋于难以获得令人满意的导电性。如下测量接触电阻。将试样(20mm×20mm×2mm)和碳板(1.5×10-3Ωcm，20mm×20mm×1mm)接触且通过两个铜板夹在中间，并在其上施加98N载荷。将1A恒定电流 在渗透方向通过，并使正负接线端与试样和碳板之间的界面接触，测量电压。由测量的电压计算电阻值且用接触横截面积积分，并将所得值定义为接触电阻值。 
本发明的导电固化产品优选地在渗透方向上的电阻率(表示渗透方向上的体积电阻率)为2×10-2Ωcm2或更小，更优选为15×10-3Ωcm2或更小，仍更优选为10×10-3Ωcm2或更小。如果渗透方向上的电阻率大于2×10-2Ωcm2，在将导电固化产品形成板状时，在板厚度方向(渗透方向)不能获得令人满意的导电性且这并非优选的。如下来测量渗透方向上的电阻率。将四片样品(50mm×50mm×2mm)接触并通过分别包含镀金的铜板的电极(100mm×50mm×0.3mm)夹在中间，并在其上施加2MPa的荷载。在渗透方向上流入1A的恒定电流，并且测量镀金的电极之间的电压，由此测量电阻(测量值：Ra)。随后，使用两片相同的样品，通过相同操作测量电阻值(测量值：Rb)。由这些测量值，依据下列等式： 
渗透方向上的电阻率＝(Ra-Rb)×(样品的面积)/[(4-2)×(样品的厚度)]计算渗透方向上的电阻率。 
本发明的导电固化产品优选地具有1.0W/m.K或更大、更优选4.0W/m.K或更大、仍更优选地10W/m.K或更大的导热率。如果导热率小于1.0W/m.K，材料的散热性能恶化且在使用期间达到高温，这点并非优选的。可以依据激光闪光法测量导热率(t1/2法，使用用于激光闪光法的热常数测量仪器：LF/TCM FA8510B，由Rigaku Denki Co.制造)，在使得温度为80℃的条件下使用样品(φ：10mm，厚度：1.7mm)，气氛为真空且辐射的光为红宝石激光束(激发电压：2.5kV)。 
耐热水性 
本发明的导电固化产品优选地特征在于可以提高耐热水性。用于耐热水性的指数包括，例如，吸水性和质量变化比例。这些可以通过依据JISK7202的方法来测量。 
例如，将一定尺寸的样品置于压力容器中，将一定体积的蒸馏水加到其中，在一定温度的釜中进行试验一定时间，并且测量试验前后样品的质量变化，由此可以确定耐热水性。 
本发明的导电固化产品优选地在使得样品尺寸为30mm×30mm×3mm和加入50mL蒸馏水的条件下在150℃下试验1562小时之后，具有-1.5％～+15％、更优选-1.0％～+1.0％的质量变化比例。 
如果质量变化比例小于-1.5％或者大于+1.5％，长期使用时质量显著变化且这样不利地带来模制品尺寸的显著变化。另外，如果质量变化比例小于-1.5％时，材料可能恶化以导致许多缺陷或裂缝，且这点特别是不优选的。 
本发明的导电固化产品优选地保持挠曲强度(断裂时)和弯曲应变(断裂时)之间的良好平衡。仅具有高挠曲强度的固化产品变为易碎的材料，且仅具有高应变的固化产品的强度不足。由此，优选地制备挠曲强度和弯曲应变之间平衡的固化产品。另外从这种观点来看，采用本发明的导电可固化树脂组合物获得的导电固化产品显示挠曲强度和弯曲应变之间平衡的优异的性能。 
导电模制品 
已开发出由本发明的导电可固化树脂组合物获得的导电模制品，特别是用于制备例如燃料电池隔板或者用于电池的集电器或电极的目的，但是应用并非限定于此，且这种导电模制品适用作为燃料电池隔板或者用于电池的集电器或电极。 
在本发明的导电模制品中，其中在两个表面或一个表面上形成用于气体流动的流道，流动的气体的实例包括空气、氧气、氢气、氮气和水蒸气。气体流道的形状和尺寸可以依据模制品的使用和尺寸来适当地选择。 
本发明的导电模制品优选地具有30MPa或更大、更优选35MPa或更大、仍更优选40MPa或更大的挠曲强度。如果挠曲强度小于30MPa，模 制品趋于不能具有足够高的强度。 
本发明的导电模制品的体积电阻率优选为2×10-2Ωcm2或更小，更优选为8×10-3Ωcm2或更小，仍更优选为5×10-3Ωcm2或更小。如果体积电阻率大于2×10-2cm2，不能获得令人满意的导电性且这点并非优选的。 
本发明的导电模制品的接触电阻优选为2×10-2Ωcm2或更小，更优选为1×10-2Ωcm2或更小，仍更优选为7×10-3Ωcm2或更小。如果接触电阻大于2×10-2Ωcm2，模制品不能具有令人满意的导电性且这点并非优选的。 
本发明的导电模制品在渗透方向上的电阻率(表示渗透方向上的体积电阻率)优选为2×10-2Ωcm或更小，更优选为15×10-3Ωcm或更小，仍更优选为10×10-3Ωcm或更小。如果渗透方向上的电阻率大于2×10-2Ωcm，在将该导电固化产品成型为板状时，在板厚度方向(渗透方向)上不能获得令人满意的导电性且这点并非优选的。 
本发明的导电模制品的导热率优选为1.0W/m.K或更大，更优选为4.0W/m.K或更大，仍更优选为10W/m.K或更大。如果导热率小于1.0W/m·K，材料上的荷载增加且这点并非优选的。 
本发明的导电模制品可以通过模塑方法如压塑、转移模塑、注塑、或注射-压制模塑将本发明的导电可固化树脂组合物固化和模塑来获得。 
为了更具体地描述这一点，下面详细描述其中在两个表面或一个表面上形成用于气体流动的流道的、由本发明的导电可固化树脂组合物获得的燃料电池隔板。可以依据隔板自身的尺寸和形状、气体的流速等来适当地选择由本发明获得的隔板的流道的形状和尺寸。通常，流道的横截面为矩形，深度为约0.5mm且宽度为约1.0mm，但是本发明并非限定于此。 
本发明的燃料电池隔板，其中在两个表面或一个表面上形成用于气体流动的流道，优选地具有30MPa或更大、更优选35MPa或更大、仍更优选40MPa或更大的挠曲强度。如果挠曲强度小于30MPa，获得的燃料电池隔板趋于具有不足的强度。 
本发明的燃料电池隔板，其中在两个表面或一个表面上形成用于气体 流动的流道，优选地具有2×10-2Ωcm2或更小、更优选8×10-3Ωcm2或更小、仍更优选5×10-3Ωcm2或更小的体积电阻率。如果体积电阻率大于2×10-2Ωcm2，不能获得令人满意的导电性且这点并非优选的。 
本发明的燃料电池隔板，其中在两个表面或一个表面上形成用于气体流动的流道，优选地具有2×10-2Ωcm2或更小、更优选1×10-2Ωcm2或更小、仍更优选7×10-3Ωcm2或更小的接触电阻。如果接触电阻大于2×10-2Ωcm2，该燃料电池隔板不能具有令人满意的导电性且这点并非优选的。 
本发明的燃料电池隔板，其中在两个表面或一个表面上形成用于气体流动的流道，在渗透方向上的电阻率(表示渗透方向上的体积电阻率)优选为2×10-2Ωcm或更小，更优选为15×10-3Ωcm或更小，仍更优选为10×10-3Ωcm或更小。如果渗透方向上的电阻率大于2×10-2Ωcm，在将该导电固化产品成型为板状时，在板厚度方向(渗透方向)上不能获得令人满意的导电性且这点并非优选的。 
本发明的燃料电池隔板，其中在两个表面或一个表面上形成用于气体流动的流道，优选地具有1.0W/m.K或更大、更优选4.0W/m.K或更大、仍更优选10W/m.K或更大的导热率。如果导热率小于1.0W/m.K时，材料的散热性恶化且在使用期间达到高温，且这点并非优选的。另外，用于保持恒定的操作温度的控制由于燃料电池隔板中产生的热量而不利地变得困难。 
燃料电池隔板的制备方法 
燃料电池隔板的制备方法并无特别限制。制备方法的具体实例包括，但并非限定于，压塑法、转移模塑法、注塑法、铸塑法和注射-加压模塑法。优选地在模塑加工期间保持模具内或整个模具处于真空状态来进行模塑。 
本发明的燃料电池隔板，其中在两个表面或一个表面上形成用于气体流动的流道，可以通过用于普通热固性树脂的模塑方法使本发明的可固化树脂组合物固化和模塑来获得。对于用于气体流动的流道，可以在一旦将 本发明的可固化组合物固化之后通过加工来形成流道(例如凹槽)。另外，可固化树脂的固化和气体流道的形成可以通过压塑等采用具有气体流道的相反形状的模具同时进行。 
燃料电池隔板的制备方法的具体实例包括、但并非限定于，压塑法、转移模塑法、注塑法、铸塑法和注射-加压模塑法。优选地在模塑加工期间保持模具内或整个模具处于真空状态来进行模塑。 
为了提高压塑中的模塑循环，优选地采用多腔模具。更优选地，当采用多级加压(层压)法时，采用小的产量可以模塑大量的产品。为了增加平面产品的表面精确度，优选地在一旦模塑未固化的板材之后进行压塑。 
在注塑中，为了更大地提高可模塑性的目的，可以通过在模塑机的机筒中间注入碳酸气并将其溶解于材料中在超临界状态下进行模塑。为了提高产品的表面精确度，优选地采用注射-加压法。注射-加压法的实例包括将材料注入敞开状态的模具并随后关闭该模具的方法，注射材料同时关闭模具的方法，和采用零夹紧力将材料注入模具并随后施加夹紧力的方法。 
对于模塑温度，重要的是依据导电可固化树脂组合物的类型来选择或探究最佳温度。可以在120～300℃的温度范围和5秒-2700秒的固化时间范围内适当地确定条件。固化之后，可以将固化产品，如果期望的话，进在150～200℃的温度下进行固化后处理10～600分钟，由此可以实现彻底的固化。通过在5MPa或更大的压力下进行固化后处理，可以防止产品翘曲。 
本发明的导电可固化树脂组合物可以容易地模塑成型且由此最适宜作为需要厚度精确度的领域中的复合材料。另外，由其获得的固化产品确实具有极高的性能，使得可以无限地再现导电性或导热性，且耐热性、耐热水性、耐腐蚀性和模塑精确性是优异的。这种导电可固化树脂组合物或固化产品的应用并无特别限制，但是应用的具体实例包括燃料电池隔板、电极、电磁屏蔽、散热材料、用于电池的集电器、电路板、电阻器、加热器、集尘过滤器元件、平面加热元件和电磁材料。 
实施例 
下面参照实施例更详细地描述本发明，但是本发明并非限定于这些实施例。 
实施例中所使用的材料如下： 
组分(A)：具有多个碳-碳双键的烃化合物 
<A-1> 
1，2-聚丁二烯，B-3000，Nippon Soda Co.，Ltd.生产。(分子量，3000，1，2-键：91.7％，50℃下的粘度：10.7Pa·s) 
<A-2> 
1，2-聚丁二烯，RB-810，JSR Corp.生产。(150℃和21.2N下的熔体指数：3g/10min，1，2-键：90％) 
<A-3> 
SIS(苯乙烯异戊二烯共聚物)，HYBRAR 5125，Kuraray Co.，Ltd.生产。(190℃和2.16kg下的熔体指数：4g/10min) 
组分(B)：不包括(A)的弹性体 
<B-1> 
加氢NBR(加氢丙烯腈丁二烯橡胶)，Zetpol 2000，Nippon Zeon Co.，Ltd.生产。(碘值＜7mg/100mg，门尼粘度：70) 
<B-2> 
乙烯丁烯共聚物，ENR 7380，DuPont Dow Elastomer生产(190℃和2.16kg下的熔体指数：0.5g/10min) 
<B-3> 
乙烯辛烯共聚物，8842，DuPont Dow Elastomer生产(190℃和2.16kg下的熔体指数：10g/10min) 
组分(C)：碳质材料 
<C-1>：含硼的细石墨颗粒 
将LPC-S焦炭(以下称为“焦炭A”，由Nippon Steel Corp.生产，为非针状焦炭)用粉碎机(由Hosokawa Micron Corp.制造)粗碎为尺寸2至3mm。将该粗碎产物用气流粉碎机(IDS2UR，由Nippon Pneumatic Mfg.Co.，Ltd制造)细碎。然后，将粉末分级以调节至期望的粒径。将5μm或更小的颗粒通过用涡轮分级器(TC15N，由Nisshin Engineering K.K.制造)借助空气分级除去。在一部分(14.4kg)细碎产物中，加入0.6kg碳化硼(B4C)，然后通过Henschel混合器在800rpm下混合5分钟。将所得混合物放入具有盖子的内径40cm和容积40升的石墨坩埚中。将该坩埚封闭入使用石墨加热器的石墨化炉中，并将该粉末在温度2900℃下在氩气气氛中石墨化。将石墨化的粉末冷却并取出，由此获得14kg粉末。所获得的细石墨粉末的平均粒径为20.5μm且B含量为1.3重量％。 
<C-2>不含硼的细石墨粉末 
将焦炭A用粉碎机粗碎为尺寸2至3mm。将该粗碎产物用气流粉碎机细碎。然后，将获得的粉末分级调节至所期望的粒径。将5μm或更小的颗粒通过用涡轮分级器借助空气分级除去。然后将该粉末放入具有盖子的内径40cm和容积40升的石墨坩埚中，将该坩埚封闭入使用石墨加热器的石墨化炉中，并将该粉末在温度2900℃下石墨化。将石墨化的粉末冷却并取出，由此获得细的石墨粉末。所获得的细石墨粉末的平均粒径为20.5μm且B含量为0重量％。 
<C-3>蒸气生长碳纤维 
对于蒸气生长碳纤维(下文中简称为“VGSF”(Showa Denko K.K.的注册商标))，使用Showa Denko K.K.生产的VGSF-G(纤维直径：0.1～0.3μm，纤维长度：10～50μm)。 
<C-4>碳纳米管 
通过下列方法获得碳纳米管(下文简称为“CNT”)。 
在具有直径6mm和长度50mm的石墨棒中自其末端沿中心轴钻出直径3mm和深度30mm的孔，并在该孔中填充铑(Rh)、铂(Pt)、石墨(C)＝1∶1∶1(质量比)的混合物粉末，由此形成阳极。另一方面，形成包括纯度99.98％石墨的具有直径13mm和长度30mm的阴极。将这些电极排列于反应容器中，使其相互相对排列，并将这些电极连接至直流电源上。将反应容器的内部用纯度99.9体积％的氦气置换，并进行直流电弧放电。然后，收集与反应容器内壁附着的煤烟(室煤烟)，和累积在阴极上的煤烟(阴极煤烟)。反应容器中的压力和电流分别为600Torr和70A。在此反应期间，操作阳极和阴极，以使阳极与阴极之间的间隔总是1～2mm。 
将如此收集的煤烟放入水和乙醇(1∶1重量比)的混合溶剂中并然后超声分散。收集所得分散体并通过用旋转蒸发器除去溶剂。将如此获得的样品通过用超声分散于0.1重量％苯扎氯铵(benzalkonium chloride)(作为阳离子表面活性剂)水溶液中，然后在5000rpm下进行离心分离30min，并收集所得分散体。此外，通过将该分散体在空气中在350℃下热处理5小时将该分散体纯化，由此获得具有纤维直径1～10nm和纤维长度0.05～5μm的碳纳米管。 
组分(D)：反应性单体 
<D-1> 
二乙烯基苯，DVB-960，Nippon Steel Chemical Co.，Ltd.生产(1，4-二乙烯基苯含量为95～97％的产品) 
<D-2> 
二乙烯基联苯，Nippon Steel Chemical Co.，Ltd.生产，3，3’-二乙烯基联苯含量：98％或更高。 
<固化引发剂> 
过氧化二枯基，Percumyl D，NOF Corp.生产，2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧)己烷，Perhexa 25B，NOF Corp.生产。 
<热固性树脂> 
酚醛树脂，BRL-274，Showa Highpolymer Co.，Ltd.生产的可溶酚醛树脂(20℃的粘度：25Pa.s，非挥发物含量：75％) 
下面表1中显示了实施例和对比实施例中每个可固化树脂组合物的配方(重量比)。 
表1.可固化树脂组合物的配方(质量比) 
Figure 211971DEST_PATH_IMAGE002
实施例1～7和对比实施例2与3 
采用捏合机在100℃的温度下捏合依据下面表1中所示配方的原材料5分钟，并且将捏合的物质排放到能够模塑100mm×100mm(对于每种物理性能测试改变厚度)的平板的模具中，并通过使用50-吨压塑机在180℃的模塑温度和30MPa的压力下加热固化8分钟，由此获得固化产品。 
对比实施例1 
采用捏合机在90℃的温度下捏合依据下面表1中所示配方的原材料5分钟，并且将捏合的物质排放到能够模塑100mm×100mm(对于每种物理性能测试改变厚度)的平板的模具中，并通过使用50-吨压塑机在170℃的模塑温度和30MPa的压力下加热固化18分钟，由此获得固化产品。 
对比实施例4 
采用捏合机在80℃的温度下捏合依据下面表1中所示配方的原材料15分钟，并且将捏合的物质排放到能够模塑100mm×100mm(对于每种物理性能测试改变厚度)的平板的模具中，并通过使用50-吨压塑机在180℃的模塑温度和30MPa的压力下加热固化7分钟，由此获得固化产品。 
测量实施例和对比实施例中获得的每种固化产品的物理性能，且结果示于下面表2中。 
表2.物理性能 
下面描述了固化产品的物理性能的测量方法。 
依据JIS K7194通过四探针方法测量体积电阻率。 
如下来测量渗透方向上的电阻率。将四片样品((50mm×50mm×2mm)接触并通过分别包含镀金的铜板的电极(100mm×50mm×0.3mm)夹在中间，并通过Toyo Baldwin制造的TENSILON UTM-5T在其上施加2MPa的荷载。采用Takasago Ltd.制造的恒定电流发生器(CCP10-1MR)在渗透方向上流入1A的恒定电流，并且通过Takeda Riken制造的数字万用表(TR6840)测量镀金的电极之间的电压，由此测量电阻(测量值：Ra)。随后，使用两片相同的样品，通过相同操作测量电阻值(测量值：Rb)。由这些测量值，依据下列等式： 
渗透方向上的电阻率＝(Ra-Rb)×(样品的面积)/[(4-2)×(样品的厚度)]计算渗透方向上的电阻率。 
采用Shimadzu Corp.制造的自动绘图仪(AG-10kNI)测量挠曲强度和弯曲应变。依据JIS K6911中已描述的方法，在使得跨度间隔为64mm和弯曲速率为2mm/min的条件下通过三点挠曲强度测量方法测量样品(80mm×10mm×4mm)。 
依据JIS K7209测量耐热水性。将样品(30mm×30mm×3mm)置于氟树脂制造的容器中，将50mL蒸馏水加到其中，将容器置于SUS316L制造的压力容器中，进行试验1562小时，同时使容器在150℃的釜中旋转。测量试验前后的质量并计算质量变化比例。 
如表2中所示，采用本发明的导电可固化树脂组合物获得的固化产品和模制品具有优异的耐热水性、耐热性、机械强度和导电性，且模塑时的流动性也是良好的。 
实施例8 
将实施例3中使用的组合物填充到能够模塑尺寸为280×200×1.5mm的平板且在两个表面上具有1mm-节距的凹槽的模具中，并且在60MPa的 压力和180℃的模塑温度下固化15分钟，由此获得双侧开槽的燃料电池隔板形状的平板(参见图2)。 
发明效果 
本发明的可固化组合物可以获得具有优异物理性能(例如，耐热性、耐热水性、导电性和/或散热性)的固化产品且由此，可广泛地用作传统上难以实现的领域中的材料，例如，各种应用和组件中，如燃料电池隔板、电极、电路板、电阻器、加热器、集尘过滤器元件、用于电池的集电器、平面加热元件和电磁材料，且特别适用作为用于燃料电池如聚合物电解质燃料电池的隔板的材料。 

Claims (20)

1.导电可固化树脂组合物，其包含(A)具有多个碳-碳双键的烃化合物、(B)不包括组分(A)的弹性体、和(C)碳质材料，所述碳质材料选自天然石墨、人造石墨和碳纤维组成的组，其中作为组分(A)的具有多个碳-碳双键的烃化合物和作为组分(B)的弹性体的质量比为40～90重量％∶60～10重量％，并且假定组分(A)和组分(B)之和为100重量份，每总计100重量份含有比例为100～1,900重量份的作为组分(C)的碳质材料，其中该具有多个碳-碳双键的烃化合物(A)为侧链中具有碳-碳双键的聚合物，其中该侧链中具有碳-碳双键的聚合物为侧链中具有碳-碳双键且主链中含有60mol％或更多的饱和单体单元的聚合物，其中该弹性体(B)为选自加氢丙烯腈丁二烯橡胶、乙烯辛烯共聚物、乙烯丁烯共聚物、乙烯丙烯橡胶、氟橡胶、异戊二烯橡胶、丙烯酰基橡胶、降冰片烯橡胶和丁基橡胶的一种，或者其中两种或更多种的组合。
2.权利要求1的导电可固化树脂组合物，其中进一步包含固化引发剂。
3.权利要求1的导电可固化树脂组合物，其中该侧链中具有碳-碳双键且主链中含有60mol％或更多的饱和单体单元的聚合物是通过聚合作为主要单体的二烯化合物而获得的。
4.权利要求3的导电可固化树脂组合物，其中该二烯化合物为选自丁二烯、戊二烯和异戊二烯的至少一种。
5.权利要求1的导电可固化树脂组合物，其中该具有多个碳-碳双键的烃化合物(A)为选自1，2-聚丁二烯、3，4-聚异戊二烯和苯乙烯-异戊二烯共聚物的至少一种。
6.权利要求1的导电可固化树脂组合物，其中该具有多个碳-碳双键的烃化合物(A)为包含60mol％或更多的由下式(1)或(2)所示的单体单元的聚合物： 
Figure FSB00000217726000021
。
7.权利要求1的导电可固化树脂组合物，其中该弹性体(B)为选自加氢丙烯腈丁二烯橡胶、乙烯辛烯共聚物、乙烯丁烯共聚物、乙烯丙烯橡胶、异戊二烯橡胶、丙烯酰基橡胶、降冰片烯橡胶和丁基橡胶的一种，或者其中两种或更多种的组合。
8.权利要求1的导电可固化树脂组合物，其中在与施压方向成直角的方向上，处于加压以具有1g/cm3的堆积密度的状态时，该碳质材料(C)的粉末电阻率为0.1Ωcm或更小。
9.权利要求1的导电可固化树脂组合物，其中该碳质材料(C)包含0.05～10重量％的硼。
10.权利要求1的导电可固化树脂组合物，其进一步包含(D)反应性单体。
11.权利要求1～10中任一项的导电可固化树脂组合物，其中碳纤维选自直径为0.05～10μm且纤维长度为1～500μm的蒸气生长碳纤维、和纤维直径为0.5～100nm且纤维长度为0.01～10μm的碳纳米管组成的组。
12.导电固化产品，其通过固化权利要求1～11中任一项的导电可固化树脂组合物而获得。
13.导电固化产品，其通过压塑、转移模塑、注塑和注射-加压模塑中的任一种方法使权利要求1～11中任一项的导电可固化树脂组合物成型而获得。
14.权利要求12或13的导电固化产品，其中依据JIS K7194的体积电阻率为2×10-2Ωcm或更小。
15.权利要求12的导电固化产品，其中依据JIS K6911的挠曲强度 为30MPa或更大。
16.制备导电固化产品的方法，该方法包括通过压塑、转移模塑、注塑和注射-加压模塑中的任一种方法使权利要求1～11中任一项的导电可固化树脂组合物成型。
17.导电模塑制品，其包含权利要求1～11中任一项的导电可固化树脂组合物或者权利要求12～15中任一项的导电固化产品。
18.燃料电池隔板或者用于电池的电流集电器或电极，其中在两个表面或一个表面上形成用于气体流动的流道，包含权利要求1～11中任一项的导电可固化树脂组合物或者权利要求12～15中任一项的导电固化产品。
19.制备燃料电池隔板或者用于电池的集电器或电极的方法，其中在两个表面或一个表面上形成用于气体流动的流道，该方法包括通过压塑、转移模塑、注塑和注射-加压模塑中的任一种方法使权利要求1～11中任一项的导电可固化树脂组合物成型。
20.燃料电池隔板，其中在两个表面或一个表面上形成用于气体流动的流道且其是由权利要求1～11中任一项的导电可固化树脂组合物或者权利要求12～15中任一项的导电固化产品获得的，其中依据JIS K7194的体积电阻率为2×10-2Ωcm或更小，渗透方向上的电阻率为2×10-2Ωcm或更小且依据JIS K6911的挠曲强度为30MPa或更大。 
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