JP2003082229A - 炭素質粉末成形材料及びその製造法、炭素質成形品 - Google Patents
炭素質粉末成形材料及びその製造法、炭素質成形品Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】電気抵抗が小さく機械的強度が大きい炭素質成
形品の製造に寄与する炭素質粉末成形材料を提供する。 【解決手段】炭素質粉末と熱硬化性樹脂を混合してなる
炭素質粉末成形材料において、熱硬化性樹脂の主成分
を、ベンゾオキサジン樹脂、又はベンゾオキサジン樹脂
とジメチレンエーテル型フェノール樹脂の混合物、又は
ベンゾオキサジン樹脂とレゾール型フェノール樹脂の混
合物とし、炭素質粉末と熱硬化性樹脂の混合比率を９２
／８〜７０／３０（質量比）とする。炭素質粉末は、好
ましくは、膨張黒鉛粉末、鱗片状黒鉛粉末、人造黒鉛粉
末から選ばれる少なくとも一つを含む。
形品の製造に寄与する炭素質粉末成形材料を提供する。 【解決手段】炭素質粉末と熱硬化性樹脂を混合してなる
炭素質粉末成形材料において、熱硬化性樹脂の主成分
を、ベンゾオキサジン樹脂、又はベンゾオキサジン樹脂
とジメチレンエーテル型フェノール樹脂の混合物、又は
ベンゾオキサジン樹脂とレゾール型フェノール樹脂の混
合物とし、炭素質粉末と熱硬化性樹脂の混合比率を９２
／８〜７０／３０（質量比）とする。炭素質粉末は、好
ましくは、膨張黒鉛粉末、鱗片状黒鉛粉末、人造黒鉛粉
末から選ばれる少なくとも一つを含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、炭素質粉末と熱硬
化性樹脂を主成分とする炭素質粉末成形材料及びその製
造法に関する。また、この成形材料を加圧成形した炭素
質成形品に関する。この成形品は、炭素電極や燃料電池
セル間の導電性隔離板などに適したものである。
化性樹脂を主成分とする炭素質粉末成形材料及びその製
造法に関する。また、この成形材料を加圧成形した炭素
質成形品に関する。この成形品は、炭素電極や燃料電池
セル間の導電性隔離板などに適したものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、炭素質粉末と熱硬化性樹脂（主と
してフェノール樹脂）からなる炭素質粉末成形材料、な
らびにその成形品は、次のようなものがある。 （１）炭素質粉末と熱硬化性樹脂を加圧混練し、これを
粉砕してなる成形材料、ならびにこれを加熱加圧成形又
は射出成形した成形品。 （２）炭素質粉末とフェノール樹脂粉末を水中に分散し
て混合し、これを乾燥してなる成形材料、ならびにこれ
を加熱加圧成形した成形品。 （３）炭素質粉末と熱硬化性樹脂粉末又は熱可塑性樹脂
粉末とを溶剤を用い湿式混合後乾燥した成形材料、ある
いは、溶剤を用いず乾式混合した成形材料、ならびにこ
れらを加熱加圧成形又は射出成形した成形品。 （４）樹脂成分を含まないものとして、膨張黒鉛を主体
とした炭素質粉末、ならびにこれをそのまま高圧で圧縮
成形した成形品。
してフェノール樹脂）からなる炭素質粉末成形材料、な
らびにその成形品は、次のようなものがある。 （１）炭素質粉末と熱硬化性樹脂を加圧混練し、これを
粉砕してなる成形材料、ならびにこれを加熱加圧成形又
は射出成形した成形品。 （２）炭素質粉末とフェノール樹脂粉末を水中に分散し
て混合し、これを乾燥してなる成形材料、ならびにこれ
を加熱加圧成形した成形品。 （３）炭素質粉末と熱硬化性樹脂粉末又は熱可塑性樹脂
粉末とを溶剤を用い湿式混合後乾燥した成形材料、ある
いは、溶剤を用いず乾式混合した成形材料、ならびにこ
れらを加熱加圧成形又は射出成形した成形品。 （４）樹脂成分を含まないものとして、膨張黒鉛を主体
とした炭素質粉末、ならびにこれをそのまま高圧で圧縮
成形した成形品。
【０００３】しかし、上記各成形材料を成形した炭素質
成形品は、特性的に種々不十分な点がある。（１）の成
形材料は、炭素質粉末と熱硬化性樹脂の均一な混練を実
施するために、樹脂を炭素質粉末と同程度の質量で用い
て調製される。このような成形材料を成形した成形品
は、電気抵抗が大きくなる。（２）の成形材料は、水分
除去のために加熱乾燥の工程を経て調製されるが、加熱
乾燥によって樹脂の硬化反応も同時に進行する。硬化反
応が進み過ぎないように加熱乾燥を控え目にするので、
水分が過剰に残留した成形材料とならざるを得ない。こ
のような成形材料を成形した成形品は、強度が不十分と
なる。（３）の成形材料は、溶剤除去のために加熱乾燥
の工程を経て調製されるが、上記（２）と同様の理由で
加熱乾燥を控え目にするので、溶剤が過剰に残留した成
形材料とならざるを得ない。このような成形材料を成形
した成形品は、強度が不十分となる。乾式混合による成
形材料は、溶剤残留の問題はないが、機械的強度を確保
するために樹脂含有量を増やす必要がある。このような
成形材料を成形した成形品は、電気抵抗が大きくなる。
（４）の炭素質粉末は冷間で容易に成形できるが、成形
品の強度確保が難しい。
成形品は、特性的に種々不十分な点がある。（１）の成
形材料は、炭素質粉末と熱硬化性樹脂の均一な混練を実
施するために、樹脂を炭素質粉末と同程度の質量で用い
て調製される。このような成形材料を成形した成形品
は、電気抵抗が大きくなる。（２）の成形材料は、水分
除去のために加熱乾燥の工程を経て調製されるが、加熱
乾燥によって樹脂の硬化反応も同時に進行する。硬化反
応が進み過ぎないように加熱乾燥を控え目にするので、
水分が過剰に残留した成形材料とならざるを得ない。こ
のような成形材料を成形した成形品は、強度が不十分と
なる。（３）の成形材料は、溶剤除去のために加熱乾燥
の工程を経て調製されるが、上記（２）と同様の理由で
加熱乾燥を控え目にするので、溶剤が過剰に残留した成
形材料とならざるを得ない。このような成形材料を成形
した成形品は、強度が不十分となる。乾式混合による成
形材料は、溶剤残留の問題はないが、機械的強度を確保
するために樹脂含有量を増やす必要がある。このような
成形材料を成形した成形品は、電気抵抗が大きくなる。
（４）の炭素質粉末は冷間で容易に成形できるが、成形
品の強度確保が難しい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
炭素質粉末成形材料は、これを成形した成形品の電気抵
抗を小さくし機械的強度も確保することが不十分であっ
た。また、電気抵抗を小さくするべく樹脂含有量を極力
制限するので、成形性が良いとはいえなかった。本発明
は上記問題に鑑み、電気抵抗が小さく機械的強度が大き
い炭素質成形品の製造に寄与する炭素質粉末成形材料を
提供することを課題とする。また、電気抵抗が小さく機
械的強度が大きい炭素質成形品を提供することを課題と
する。
炭素質粉末成形材料は、これを成形した成形品の電気抵
抗を小さくし機械的強度も確保することが不十分であっ
た。また、電気抵抗を小さくするべく樹脂含有量を極力
制限するので、成形性が良いとはいえなかった。本発明
は上記問題に鑑み、電気抵抗が小さく機械的強度が大き
い炭素質成形品の製造に寄与する炭素質粉末成形材料を
提供することを課題とする。また、電気抵抗が小さく機
械的強度が大きい炭素質成形品を提供することを課題と
する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明に係る炭素質粉末成形材料は、炭素質粉末
と熱硬化性樹脂を混合してなるものにおいて、主たる熱
硬化性樹脂がベンゾオキサジン樹脂であることを特徴と
する。炭素質粉末と熱硬化性樹脂の混合比率は、９２／
８〜７０／３０（質量比）とする。
めに、本発明に係る炭素質粉末成形材料は、炭素質粉末
と熱硬化性樹脂を混合してなるものにおいて、主たる熱
硬化性樹脂がベンゾオキサジン樹脂であることを特徴と
する。炭素質粉末と熱硬化性樹脂の混合比率は、９２／
８〜７０／３０（質量比）とする。
【０００６】従来、炭素質粉末とフェノール樹脂を主成
分とした炭素質粉末成形材料において、成形した成形品
の電気抵抗を低くするために、樹脂の含有量を少なくす
ることが試みられた。しかし、樹脂の含有量を少なくす
ると、成形に際して、炭素質粉末粒子間の隙間を樹脂で
十分埋めることができないので、成形品の機械的強度が
低下する。そこで、一般的には、炭素質粉末とフェノー
ル樹脂を質量比率７０／３０〜５０／５０の範囲で配合
して、電気抵抗と機械的強度の一方の特性が極端に悪く
ならないように配慮している。従って、電気抵抗と機械
的強度のいずれかの特性が不十分な状況にある。本発明
に係る炭素質粉末成形材料は、主たる熱硬化性樹脂とし
て選択したベンゾオキサジン樹脂が成形時に著しく低粘
度になり、また、硬化時にガスを発生しない。従って、
炭素質粉末粒子間の隙間が流動性のよい樹脂で十分に埋
まり、成形品に良好な機械的強度を付与することができ
る。同時に、樹脂は薄膜となるので、炭素質粉末粒子同
士を接近させ電気抵抗を低くできるものと推測される。
成形時の樹脂の流動性がよくガスの発生のないことこと
から、成形性も良好である。ガスの発生を少なくするこ
とは、成形品にボイドやカスレができる原因を取除くこ
とにもなる。炭素質粉末と熱硬化性樹脂の混合比率を９
２／８〜７０／３０（質量比）とすることにより、成形
した成形品の機械的強度と低電気抵抗の特性バランスが
良好になる。
分とした炭素質粉末成形材料において、成形した成形品
の電気抵抗を低くするために、樹脂の含有量を少なくす
ることが試みられた。しかし、樹脂の含有量を少なくす
ると、成形に際して、炭素質粉末粒子間の隙間を樹脂で
十分埋めることができないので、成形品の機械的強度が
低下する。そこで、一般的には、炭素質粉末とフェノー
ル樹脂を質量比率７０／３０〜５０／５０の範囲で配合
して、電気抵抗と機械的強度の一方の特性が極端に悪く
ならないように配慮している。従って、電気抵抗と機械
的強度のいずれかの特性が不十分な状況にある。本発明
に係る炭素質粉末成形材料は、主たる熱硬化性樹脂とし
て選択したベンゾオキサジン樹脂が成形時に著しく低粘
度になり、また、硬化時にガスを発生しない。従って、
炭素質粉末粒子間の隙間が流動性のよい樹脂で十分に埋
まり、成形品に良好な機械的強度を付与することができ
る。同時に、樹脂は薄膜となるので、炭素質粉末粒子同
士を接近させ電気抵抗を低くできるものと推測される。
成形時の樹脂の流動性がよくガスの発生のないことこと
から、成形性も良好である。ガスの発生を少なくするこ
とは、成形品にボイドやカスレができる原因を取除くこ
とにもなる。炭素質粉末と熱硬化性樹脂の混合比率を９
２／８〜７０／３０（質量比）とすることにより、成形
した成形品の機械的強度と低電気抵抗の特性バランスが
良好になる。
【０００７】本発明に係る別の炭素質粉末成形材料は、
炭素質粉末と熱硬化性樹脂を混合してなるものにおい
て、主たる熱硬化性樹脂がベンゾオキサジン樹脂とジメ
チレンエーテル型フェノール樹脂であることを特徴とす
る。炭素質粉末と熱硬化性樹脂の混合比率は、９２／８
〜７０／３０（質量比）とする。この炭素質粉末成形材
料も、上述の炭素質粉末成形材料と同様に、機械的強度
が十分で低電気抵抗の成形品を良好に成形することに寄
与するが、加えて、ジメチレンエーテル型フェノール樹
脂は、溶融時の粘度が比較的低く、成形時の発生ガスも
少ない上に硬化性に優れるため、一緒に用いるベンゾオ
キサジン樹脂の特徴を保持したまま硬化性を向上させる
ことができる点で有利である。
炭素質粉末と熱硬化性樹脂を混合してなるものにおい
て、主たる熱硬化性樹脂がベンゾオキサジン樹脂とジメ
チレンエーテル型フェノール樹脂であることを特徴とす
る。炭素質粉末と熱硬化性樹脂の混合比率は、９２／８
〜７０／３０（質量比）とする。この炭素質粉末成形材
料も、上述の炭素質粉末成形材料と同様に、機械的強度
が十分で低電気抵抗の成形品を良好に成形することに寄
与するが、加えて、ジメチレンエーテル型フェノール樹
脂は、溶融時の粘度が比較的低く、成形時の発生ガスも
少ない上に硬化性に優れるため、一緒に用いるベンゾオ
キサジン樹脂の特徴を保持したまま硬化性を向上させる
ことができる点で有利である。
【０００８】本発明に係るさらに別の炭素質粉末成形材
料は、炭素質粉末と熱硬化性樹脂を混合してなるものに
おいて、主たる熱硬化性樹脂がベンゾオキサジン樹脂と
レゾール型フェノール樹脂であることを特徴とする。炭
素質粉末と熱硬化性樹脂の混合比率は、９２／８〜７０
／３０（質量比）とする。この炭素質粉末成形材料も、
上述の炭素質粉末成形材料と同様に、機械的強度が十分
で低電気抵抗の成形品を良好に成形することに寄与する
が、加えてレゾール型フェノール樹脂は、硬化性に優れ
るため、一緒に用いるベンゾオキサジン樹脂の硬化性を
向上させることができる点で有利である。
料は、炭素質粉末と熱硬化性樹脂を混合してなるものに
おいて、主たる熱硬化性樹脂がベンゾオキサジン樹脂と
レゾール型フェノール樹脂であることを特徴とする。炭
素質粉末と熱硬化性樹脂の混合比率は、９２／８〜７０
／３０（質量比）とする。この炭素質粉末成形材料も、
上述の炭素質粉末成形材料と同様に、機械的強度が十分
で低電気抵抗の成形品を良好に成形することに寄与する
が、加えてレゾール型フェノール樹脂は、硬化性に優れ
るため、一緒に用いるベンゾオキサジン樹脂の硬化性を
向上させることができる点で有利である。
【０００９】上記各成形材料は、成形品の電気抵抗を低
くするために、炭素質粉末として、好ましくは、膨張黒
鉛粉末、鱗片状黒鉛粉末、人造黒鉛粉末から選ばれる少
なくとも一つを含む。
くするために、炭素質粉末として、好ましくは、膨張黒
鉛粉末、鱗片状黒鉛粉末、人造黒鉛粉末から選ばれる少
なくとも一つを含む。
【００１０】本発明に係る炭素質粉末成形材料は、炭素
質粉末と熱硬化性樹脂粉末の混合比率を、９２／８〜７
０／３０（質量比）として実質的に乾式混合することに
より製造するが、熱硬化性樹脂粉末として主としてベン
ゾオキサジン樹脂粉末を用いることを特徴とする。別の
製造法は、前記ベンゾオキサジン樹脂粉末の代わりに、
ベンゾオキサジン樹脂粉末とジメチレンエーテル型フェ
ノール樹脂粉末を混合して、又はベンゾオキサジン樹脂
粉末とレゾール型フェノール樹脂粉末を混合して用いる
ことを特徴とする。
質粉末と熱硬化性樹脂粉末の混合比率を、９２／８〜７
０／３０（質量比）として実質的に乾式混合することに
より製造するが、熱硬化性樹脂粉末として主としてベン
ゾオキサジン樹脂粉末を用いることを特徴とする。別の
製造法は、前記ベンゾオキサジン樹脂粉末の代わりに、
ベンゾオキサジン樹脂粉末とジメチレンエーテル型フェ
ノール樹脂粉末を混合して、又はベンゾオキサジン樹脂
粉末とレゾール型フェノール樹脂粉末を混合して用いる
ことを特徴とする。
【００１１】本発明に係る炭素質成形品は、上記の炭素
質粉末成形材料を加圧成形したものである。
質粉末成形材料を加圧成形したものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明において、主たる熱硬化性
樹脂であるベンゾオキサジン樹脂は、6,6-(1-Methyleth
ylidene)bis(3,4-dihydro-3-phenyl-2H-1,3-benzoxazin
e)、6,6-(1-Methylethylidene)bis(3,4-dihydro-3-meth
yl-2H-1,3-benzoxazine)など、市販品を単独又は混合し
て用いることができる。必要に応じて、安息香酸、マレ
イン酸などの硬化促進剤を加える。フェノール樹脂、エ
ポキシ樹脂などを従たる熱硬化性樹脂として併用しても
よい。
樹脂であるベンゾオキサジン樹脂は、6,6-(1-Methyleth
ylidene)bis(3,4-dihydro-3-phenyl-2H-1,3-benzoxazin
e)、6,6-(1-Methylethylidene)bis(3,4-dihydro-3-meth
yl-2H-1,3-benzoxazine)など、市販品を単独又は混合し
て用いることができる。必要に応じて、安息香酸、マレ
イン酸などの硬化促進剤を加える。フェノール樹脂、エ
ポキシ樹脂などを従たる熱硬化性樹脂として併用しても
よい。
【００１３】主たる熱硬化性樹脂として、好ましくは、
ベンゾオキサジン樹脂と共にジメチレンエーテル型フェ
ノール樹脂を用い用いることができる。また、ベンゾオ
キサジン樹脂と共にレゾール型フェノール樹脂を用いて
もよい。ジメチレンエーテル型フェノール樹脂ならびに
レゾール型フェノール樹脂は、どちらも、例えば、フェ
ノール類とホルマリン類を主成分としてアルカリ触媒下
で反応させてメチロール化物とした後、加熱縮合脱水す
ることにより得られる固形の自硬化性フェノール樹脂で
ある。
ベンゾオキサジン樹脂と共にジメチレンエーテル型フェ
ノール樹脂を用い用いることができる。また、ベンゾオ
キサジン樹脂と共にレゾール型フェノール樹脂を用いて
もよい。ジメチレンエーテル型フェノール樹脂ならびに
レゾール型フェノール樹脂は、どちらも、例えば、フェ
ノール類とホルマリン類を主成分としてアルカリ触媒下
で反応させてメチロール化物とした後、加熱縮合脱水す
ることにより得られる固形の自硬化性フェノール樹脂で
ある。
【００１４】また、本発明において、炭素質粉末は、鱗
片状黒鉛粉末、膨張黒鉛粉末、人造黒鉛粉末から選ばれ
る少なくとも一つを含むことが望ましいが、そのほかに
炭素繊維粉末を混合して用いてもよい。鱗片状黒鉛粉末
及び人造黒鉛粉末は市販品を利用でき、その粒径は５〜
１００μｍの範囲が好ましい。膨張黒鉛粉末は公知の方
法で製造することができる。例えば、鱗片状黒鉛を硫酸
と硝酸との混液に浸漬処理して酸化合物とし、水洗した
後、９００℃以上の温度で急速加熱し膨張黒鉛とする。
その後、圧縮し粉砕することで目的の膨張黒鉛粉末を得
ることができる。
片状黒鉛粉末、膨張黒鉛粉末、人造黒鉛粉末から選ばれ
る少なくとも一つを含むことが望ましいが、そのほかに
炭素繊維粉末を混合して用いてもよい。鱗片状黒鉛粉末
及び人造黒鉛粉末は市販品を利用でき、その粒径は５〜
１００μｍの範囲が好ましい。膨張黒鉛粉末は公知の方
法で製造することができる。例えば、鱗片状黒鉛を硫酸
と硝酸との混液に浸漬処理して酸化合物とし、水洗した
後、９００℃以上の温度で急速加熱し膨張黒鉛とする。
その後、圧縮し粉砕することで目的の膨張黒鉛粉末を得
ることができる。
【００１５】炭素質粉末と熱硬化性樹脂（主たる樹脂
は、ベンゾオキサジン樹脂、又はベンゾオキサジン樹脂
とジメチレンエーテル型フェノール樹脂、又はベンゾオ
キサジン樹脂とレゾール型フェノール樹脂）の配合比率
は、樹脂分が少なくなると成形品の機械的強度が低下
し、樹脂分が多くなると成形品の電気抵抗が増大するの
で、質量比で、９２／８〜７０／３０とする。
は、ベンゾオキサジン樹脂、又はベンゾオキサジン樹脂
とジメチレンエーテル型フェノール樹脂、又はベンゾオ
キサジン樹脂とレゾール型フェノール樹脂）の配合比率
は、樹脂分が少なくなると成形品の機械的強度が低下
し、樹脂分が多くなると成形品の電気抵抗が増大するの
で、質量比で、９２／８〜７０／３０とする。
【００１６】成形材料の調製は、炭素質粉末と、ベンゾ
オキサジン樹脂粉末、又はベンゾオキサジン樹脂粉末と
ジメチレンエーテル型フェノール樹脂粉末、又はベンゾ
オキサジン樹脂粉末とレゾール型フェノール樹脂粉末
に、必要に応じて、硬化促進剤、離形剤、表面改質剤、
従たる他の熱硬化性樹脂などを添加し、これらを、シェ
イカー、ミキサー、タンブラー、ボールミル、雷潰機な
どを用いて直接乾式混合することにより行なう。前記乾
式混合においては、混合後に乾燥を要しない程度の量で
あるなら溶剤を添加しても差し支えない。このような場
合も、乾式混合という。ベンゾオキサジン樹脂、ジメチ
レンエーテル型フェノール樹脂ならびにレゾール型フェ
ノール樹脂の粉末は、その粒径が小さいほど良く、７５
μｍ以下が好ましい。
オキサジン樹脂粉末、又はベンゾオキサジン樹脂粉末と
ジメチレンエーテル型フェノール樹脂粉末、又はベンゾ
オキサジン樹脂粉末とレゾール型フェノール樹脂粉末
に、必要に応じて、硬化促進剤、離形剤、表面改質剤、
従たる他の熱硬化性樹脂などを添加し、これらを、シェ
イカー、ミキサー、タンブラー、ボールミル、雷潰機な
どを用いて直接乾式混合することにより行なう。前記乾
式混合においては、混合後に乾燥を要しない程度の量で
あるなら溶剤を添加しても差し支えない。このような場
合も、乾式混合という。ベンゾオキサジン樹脂、ジメチ
レンエーテル型フェノール樹脂ならびにレゾール型フェ
ノール樹脂の粉末は、その粒径が小さいほど良く、７５
μｍ以下が好ましい。
【００１７】上述の炭素質粉末成形材料の成形は、通常
の圧縮成形、射出成形などにより行なう。金型温度は、
室温から３００℃の間に設定する。成形時に加熱加圧成
形してもよいし、成形は加圧だけで行ない、その後成形
品を金型から取り出し、樹脂を加熱硬化させてもよい。
後者の場合、成形サイクルを短くすることができるので
都合がよい。
の圧縮成形、射出成形などにより行なう。金型温度は、
室温から３００℃の間に設定する。成形時に加熱加圧成
形してもよいし、成形は加圧だけで行ない、その後成形
品を金型から取り出し、樹脂を加熱硬化させてもよい。
後者の場合、成形サイクルを短くすることができるので
都合がよい。
【００１８】
【実施例】実施例１〜５、比較例１〜２
鱗片状黒鉛粉末（平均粒径１５μｍ）又は膨張黒鉛粉末
（平均粒径３０μｍ）と市販のベンゾオキサジン樹脂粉
末（6,6-(1-Methylethylidene)bis(3,4-dihydro-3-phen
yl-2H-1,3-benzoxazine)，室温で粉末（平均粒径４０μ
ｍ），１４０℃における粘度０．６Ｎ・ｓ／ｍ２）及び
安息香酸を、表１に示す配合でヘンシェルミキサーに投
入し、５分間、乾式混合し炭素質粉末成形材料を得た。
この成形材料を金型に投入し、温度１８０℃、圧力８０
MPaで１０分間加熱加圧成形した。成形品を金型から取
り出し、２００℃で１時間熱処理し炭素質粉末成形品を
得た。
（平均粒径３０μｍ）と市販のベンゾオキサジン樹脂粉
末（6,6-(1-Methylethylidene)bis(3,4-dihydro-3-phen
yl-2H-1,3-benzoxazine)，室温で粉末（平均粒径４０μ
ｍ），１４０℃における粘度０．６Ｎ・ｓ／ｍ２）及び
安息香酸を、表１に示す配合でヘンシェルミキサーに投
入し、５分間、乾式混合し炭素質粉末成形材料を得た。
この成形材料を金型に投入し、温度１８０℃、圧力８０
MPaで１０分間加熱加圧成形した。成形品を金型から取
り出し、２００℃で１時間熱処理し炭素質粉末成形品を
得た。
【００１９】実施例６
鱗片状黒鉛粉末（平均粒径１５μｍ）と市販のベンゾオ
キサジン樹脂粉末（6,6-(1-Methylethylidene)bis(3,4-
dihydro-3-phenyl-2H-1,3-benzoxazine)，室温で粉末，
１４０℃における粘度０．６Ｎ・ｓ／ｍ２）及び安息香
酸を、表１に示す配合でヘンシェルミキサーに投入し、
５分間、乾式混合し炭素質粉末成形材料を得た。この成
形材料を金型に投入し、温度１００℃、圧力８０MPaで
０．５分間加熱加圧成形した後、成形品を金型から取り
出し、室温から２５０℃まで５時間かけてゆっくり昇温
し、加熱処理して炭素質粉末成形品を得た。この実施例
は、成形時には樹脂が完全には硬化しておらず、成形品
を金型から取り出した後の加熱処理により樹脂の硬化を
確実にしている。従って成形時間は短くなっている。
キサジン樹脂粉末（6,6-(1-Methylethylidene)bis(3,4-
dihydro-3-phenyl-2H-1,3-benzoxazine)，室温で粉末，
１４０℃における粘度０．６Ｎ・ｓ／ｍ２）及び安息香
酸を、表１に示す配合でヘンシェルミキサーに投入し、
５分間、乾式混合し炭素質粉末成形材料を得た。この成
形材料を金型に投入し、温度１００℃、圧力８０MPaで
０．５分間加熱加圧成形した後、成形品を金型から取り
出し、室温から２５０℃まで５時間かけてゆっくり昇温
し、加熱処理して炭素質粉末成形品を得た。この実施例
は、成形時には樹脂が完全には硬化しておらず、成形品
を金型から取り出した後の加熱処理により樹脂の硬化を
確実にしている。従って成形時間は短くなっている。
【００２０】比較例３〜５
鱗片状黒鉛粉末（平均粒径１５μｍ）とレゾール型フェ
ノール樹脂粉末（プレートフロー３４mm，平均粒径３０
μｍ）を、表１に示す配合で実施例と同様に乾式混合し
炭素質粉末成形材料を得た。この成形材料を用い、実施
例１と同様に加熱加圧成形し、炭素質粉末成形品を得
た。
ノール樹脂粉末（プレートフロー３４mm，平均粒径３０
μｍ）を、表１に示す配合で実施例と同様に乾式混合し
炭素質粉末成形材料を得た。この成形材料を用い、実施
例１と同様に加熱加圧成形し、炭素質粉末成形品を得
た。
【００２１】従来例
鱗片状黒鉛粉末（平均粒径１５μｍ）と必要に応じメタ
ノールで希釈した液状レゾール型フェノール樹脂（固形
分３５質量％）を、表１に示す配合でヘンシェルミキサ
ーに投入し、５分間混合した。混合後に、８０℃で約３
時間乾燥して溶剤を取り除き、炭素質粉末成形材料を得
た。この成形材料を金型に投入し、温度１８０℃、圧力
８０MPaで１０分間加熱加圧成形し炭素質粉末成形品を
得た。
ノールで希釈した液状レゾール型フェノール樹脂（固形
分３５質量％）を、表１に示す配合でヘンシェルミキサ
ーに投入し、５分間混合した。混合後に、８０℃で約３
時間乾燥して溶剤を取り除き、炭素質粉末成形材料を得
た。この成形材料を金型に投入し、温度１８０℃、圧力
８０MPaで１０分間加熱加圧成形し炭素質粉末成形品を
得た。
【００２２】上記各例の成形品（いずれも、１２５×１
０×４mmの寸法形状）の曲げ強さ、電気抵抗を、ＪＩＳ
−Ｋ−６９１１、ＪＩＳ−Ｃ−２５２５に準拠して測定
した。また、成形品外観（成形性の指標）、硬化性、成
形時のガス発生を評価した。硬化性は、成形品のバリを
エア吹き付けで容易に除去できるかどうかで判断した。
硬化性が不十分であると、粘着性があってバリを除去し
にくくなる。その結果を表１に併せて示す。
０×４mmの寸法形状）の曲げ強さ、電気抵抗を、ＪＩＳ
−Ｋ−６９１１、ＪＩＳ−Ｃ−２５２５に準拠して測定
した。また、成形品外観（成形性の指標）、硬化性、成
形時のガス発生を評価した。硬化性は、成形品のバリを
エア吹き付けで容易に除去できるかどうかで判断した。
硬化性が不十分であると、粘着性があってバリを除去し
にくくなる。その結果を表１に併せて示す。
【００２３】
【表１】
【００２４】比較例３の特性は、本発明に係る実施例と
遜色ないように見えるが、比較例３を樹脂配合質量比が
同じである実施例２と対照すると、実施例２は曲げ強さ
においても電気抵抗においても比較例２より優れている
ことが判る。
遜色ないように見えるが、比較例３を樹脂配合質量比が
同じである実施例２と対照すると、実施例２は曲げ強さ
においても電気抵抗においても比較例２より優れている
ことが判る。
【００２５】実施例７〜１１、比較例６〜７
鱗片状黒鉛粉末（平均粒径１５μｍ）又は膨張黒鉛粉末
（平均粒径３０μｍ）と市販のベンゾオキサジン樹脂粉
末（6,6-(1-Methylethylidene)bis(3,4-dihydro-3-phen
yl-2H-1,3-benzoxazine)，室温で粉末（平均粒径４０μ
ｍ），１４０℃における粘度０．６Ｎ・ｓ／ｍ２）と市
販の固形ジメチレンエーテル型フェノール樹脂粉末（プ
レートフロー４５mm，平均粒径４０μｍ）を、表２に示
す配合でヘンシェルミキサーに投入し、５分間、乾式混
合し炭素質粉末成形材料を得た。この成形材料を金型に
投入し、温度１８０℃、圧力８０MPaで１０分間加熱加
圧成形した。成形品を金型から取り出し、２００℃で１
時間熱処理し炭素質粉末成形品を得た。
（平均粒径３０μｍ）と市販のベンゾオキサジン樹脂粉
末（6,6-(1-Methylethylidene)bis(3,4-dihydro-3-phen
yl-2H-1,3-benzoxazine)，室温で粉末（平均粒径４０μ
ｍ），１４０℃における粘度０．６Ｎ・ｓ／ｍ２）と市
販の固形ジメチレンエーテル型フェノール樹脂粉末（プ
レートフロー４５mm，平均粒径４０μｍ）を、表２に示
す配合でヘンシェルミキサーに投入し、５分間、乾式混
合し炭素質粉末成形材料を得た。この成形材料を金型に
投入し、温度１８０℃、圧力８０MPaで１０分間加熱加
圧成形した。成形品を金型から取り出し、２００℃で１
時間熱処理し炭素質粉末成形品を得た。
【００２６】実施例１２〜１４
鱗片状黒鉛粉末（平均粒径１５μｍ）と市販のベンゾオ
キサジン樹脂粉末（6,6-(1-Methylethylidene)bis(3,4-
dihydro-3-phenyl-2H-1,3-benzoxazine)，室温で粉末
（平均粒径４０μｍ），１４０℃における粘度０．６Ｎ
・ｓ／ｍ２）と市販のレゾール型フェノール樹脂粉末
（プレートフロー３４mm，平均粒径３０μｍ）を、表２
に示す配合でヘンシェルミキサーに投入し、５分間、乾
式混合し炭素質粉末成形材料を得た。この成形材料を金
型に投入し、温度１８０℃、圧力８０MPaで１０分間加
熱加圧成形した。成形品を金型から取り出し、２００℃
で１時間熱処理し炭素質粉末成形品を得た。
キサジン樹脂粉末（6,6-(1-Methylethylidene)bis(3,4-
dihydro-3-phenyl-2H-1,3-benzoxazine)，室温で粉末
（平均粒径４０μｍ），１４０℃における粘度０．６Ｎ
・ｓ／ｍ２）と市販のレゾール型フェノール樹脂粉末
（プレートフロー３４mm，平均粒径３０μｍ）を、表２
に示す配合でヘンシェルミキサーに投入し、５分間、乾
式混合し炭素質粉末成形材料を得た。この成形材料を金
型に投入し、温度１８０℃、圧力８０MPaで１０分間加
熱加圧成形した。成形品を金型から取り出し、２００℃
で１時間熱処理し炭素質粉末成形品を得た。
【００２７】上記各例の成形品（いずれも、１２５×１
０×４mmの寸法形状）の曲げ強さ、電気抵抗を、ＪＩＳ
−Ｋ−６９１１、ＪＩＳ−Ｃ−２５２５に準拠して測定
した。また、成形品外観（成形性の指標）、硬化性、成
形時のガス発生を評価した。その結果を表２に併せて示
す。
０×４mmの寸法形状）の曲げ強さ、電気抵抗を、ＪＩＳ
−Ｋ−６９１１、ＪＩＳ−Ｃ−２５２５に準拠して測定
した。また、成形品外観（成形性の指標）、硬化性、成
形時のガス発生を評価した。その結果を表２に併せて示
す。
【００２８】
【表２】
【００２９】表２から、ベンゾオキサジン樹脂とジメチ
レンエーテル型フェノール樹脂を混合して用いることに
より、成形品外観に加えて、硬化性も向上することが理
解できる。ベンゾオキサジン樹脂とレゾール型フェノー
ル樹脂を混合して用いることによっても、成形品外観と
硬化性が向上するが、成形時のガス発生の点を考慮する
とベンゾオキサジン樹脂とジメチレンエーテル型フェノ
ール樹脂を混合して用いることが好ましい。
レンエーテル型フェノール樹脂を混合して用いることに
より、成形品外観に加えて、硬化性も向上することが理
解できる。ベンゾオキサジン樹脂とレゾール型フェノー
ル樹脂を混合して用いることによっても、成形品外観と
硬化性が向上するが、成形時のガス発生の点を考慮する
とベンゾオキサジン樹脂とジメチレンエーテル型フェノ
ール樹脂を混合して用いることが好ましい。
【００３０】
【発明の効果】上述のように、本発明に係る炭素質粉末
成形材料は、成形性が良好で、かつ、大きな機械的強度
と低い電気抵抗を有した炭素質成形品の提供に寄与す
る。主たる熱硬化性樹脂としてベンゾオキサジン樹脂と
ジメチレンエーテル型フェノール樹脂又はレゾール型フ
ェノール樹脂を一緒に用いると、ベンゾオキサジン樹脂
を主たる熱硬化性樹脂とする場合に比べて、樹脂の硬化
性も良好となる。
成形材料は、成形性が良好で、かつ、大きな機械的強度
と低い電気抵抗を有した炭素質成形品の提供に寄与す
る。主たる熱硬化性樹脂としてベンゾオキサジン樹脂と
ジメチレンエーテル型フェノール樹脂又はレゾール型フ
ェノール樹脂を一緒に用いると、ベンゾオキサジン樹脂
を主たる熱硬化性樹脂とする場合に比べて、樹脂の硬化
性も良好となる。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
// Ｂ２９Ｋ 61:04 Ｂ２９Ｋ 61:04
73:00 73:00
Ｆターム(参考） 4F071 AA41 AA59 AB03 AH12 AH15
BA01 BB03 BC03
4F201 AA32J AA37 AB18 AC04
BA01 BC15 BC37 BK01 BK15
BN29
4J002 CC03X CM03W DA026 FD15
GQ02
Claims (8)
- 【請求項１】炭素質粉末と熱硬化性樹脂を混合してなる
炭素質粉末成形材料において、主たる熱硬化性樹脂をベ
ンゾオキサジン樹脂とし、炭素質粉末と熱硬化性樹脂の
混合比率を、９２／８〜７０／３０（質量比）とするこ
とを特徴とする炭素質粉末成形材料。 - 【請求項２】炭素質粉末と熱硬化性樹脂を混合してなる
炭素質粉末成形材料において、主たる熱硬化性樹脂をベ
ンゾオキサジン樹脂とジメチレンエーテル型フェノール
樹脂とし、炭素質粉末と熱硬化性樹脂の混合比率を、９
２／８〜７０／３０（質量比）とすることを特徴とする
炭素質粉末成形材料。 - 【請求項３】炭素質粉末と熱硬化性樹脂を混合してなる
炭素質粉末成形材料において、主たる熱硬化性樹脂をベ
ンゾオキサジン樹脂とレゾール型フェノール樹脂とし、
炭素質粉末と熱硬化性樹脂の混合比率を、９２／８〜７
０／３０（質量比）とすることを特徴とする炭素質粉末
成形材料。 - 【請求項４】炭素質粉末が、膨張黒鉛粉末、鱗片状黒鉛
粉末、人造黒鉛粉末から選ばれる少なくとも一つを含む
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の炭素
質粉末成形材料。 - 【請求項５】炭素質粉末と熱硬化性樹脂粉末の混合比率
を、９２／８〜７０／３０（質量比）として実質的に乾
式混合し、熱硬化性樹脂粉末として主としてベンゾオキ
サジン樹脂粉末を用いることを特徴とする炭素質粉末成
形材料の製造法。 - 【請求項６】炭素質粉末と熱硬化性樹脂粉末の混合比率
を、９２／８〜７０／３０（質量比）として実質的に乾
式混合し、熱硬化性樹脂粉末として主としてベンゾオキ
サジン樹脂粉末とジメチレンエーテル型フェノール樹脂
粉末とを用いることを特徴とする炭素質粉末成形材料の
製造法。 - 【請求項７】炭素質粉末と熱硬化性樹脂粉末の混合比率
を、９２／８〜７０／３０（質量比）として実質的に乾
式混合し、熱硬化性樹脂粉末として主としてベンゾオキ
サジン樹脂粉末とレゾール型フェノール樹脂粉末とを用
いることを特徴とする炭素質粉末成形材料の製造法。 - 【請求項８】請求項１〜４のいずれかに記載の炭素質粉
末成形材料を所定形状に成形した炭素質成形品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002010928A JP3705211B2 (ja) | 2001-02-26 | 2002-01-21 | 炭素質粉末成形材料及び炭素質成形品 |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001049652 | 2001-02-26 | ||
| JP2001-49652 | 2001-02-26 | ||
| JP2001193387 | 2001-06-26 | ||
| JP2001-193387 | 2001-06-26 | ||
| JP2002010928A JP3705211B2 (ja) | 2001-02-26 | 2002-01-21 | 炭素質粉末成形材料及び炭素質成形品 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003082229A true JP2003082229A (ja) | 2003-03-19 |
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|---|---|
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013516505A (ja) * | 2009-12-31 | 2013-05-13 | エスゲーエル カーボン ソシエタス ヨーロピア | 黒鉛含有板及び黒鉛含有板を製作するための方法 |
| JP6034876B2 (ja) * | 2012-11-21 | 2016-12-07 | 株式会社高木化学研究所 | フィラー高充填高熱伝導性材料、およびその製造方法、並びに組成物、塗料液、および成形品 |
| WO2019097852A1 (ja) * | 2017-11-14 | 2019-05-23 | 株式会社高木化学研究所 | 分離安定性に優れたフィラー充填高熱伝導性分散液組成物、前記分散液組成物の製造方法、前記分散液組成物を用いたフィラー充填高熱伝導性材料、前記材料の製造方法、及び前記材料を用いて得られる成形品 |
| CN114188552A (zh) * | 2021-11-18 | 2022-03-15 | 四川东材科技集团股份有限公司 | 一种苯并噁嗪模压双极板的制备方法 |
| WO2022185601A1 (ja) * | 2021-03-05 | 2022-09-09 | 住友ベークライト株式会社 | 摺動部材用熱硬化性樹脂組成物、当該組成物からなる硬化物およびその用途 |
-
2002
- 2002-01-21 JP JP2002010928A patent/JP3705211B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2013516505A (ja) * | 2009-12-31 | 2013-05-13 | エスゲーエル カーボン ソシエタス ヨーロピア | 黒鉛含有板及び黒鉛含有板を製作するための方法 |
| JP6034876B2 (ja) * | 2012-11-21 | 2016-12-07 | 株式会社高木化学研究所 | フィラー高充填高熱伝導性材料、およびその製造方法、並びに組成物、塗料液、および成形品 |
| JPWO2014080743A1 (ja) * | 2012-11-21 | 2017-01-05 | 株式会社高木化学研究所 | フィラー高充填高熱伝導性材料、およびその製造方法、並びに組成物、塗料液、および成形品 |
| US10851277B2 (en) | 2012-11-21 | 2020-12-01 | Takagi Chemicals, Inc. | Highly filled high thermal conductive material, method for manufacturing same, composition, coating liquid and molded article |
| WO2019097852A1 (ja) * | 2017-11-14 | 2019-05-23 | 株式会社高木化学研究所 | 分離安定性に優れたフィラー充填高熱伝導性分散液組成物、前記分散液組成物の製造方法、前記分散液組成物を用いたフィラー充填高熱伝導性材料、前記材料の製造方法、及び前記材料を用いて得られる成形品 |
| JPWO2019097852A1 (ja) * | 2017-11-14 | 2020-07-02 | 株式会社高木化学研究所 | 分離安定性に優れたフィラー充填高熱伝導性分散液組成物、前記分散液組成物の製造方法、前記分散液組成物を用いたフィラー充填高熱伝導性材料、前記材料の製造方法、及び前記材料を用いて得られる成形品 |
| WO2022185601A1 (ja) * | 2021-03-05 | 2022-09-09 | 住友ベークライト株式会社 | 摺動部材用熱硬化性樹脂組成物、当該組成物からなる硬化物およびその用途 |
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| CN114188552A (zh) * | 2021-11-18 | 2022-03-15 | 四川东材科技集团股份有限公司 | 一种苯并噁嗪模压双极板的制备方法 |
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