JPWO2017204351A1 - 複合体及び複合体の製造方法 - Google Patents

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Abstract

炭素材の導電性を保持しつつ液体の浸入を十分に抑止する。
複合体１は、基材２と、基材２に形成された導電層３を有している。基材２は、炭素成分を含む炭素材と疎水性樹脂とを含有している。

Description

本発明は、炭素成分と樹脂とを含有した基材に導電層が形成された複合体及びその製造方法に関する。
黒鉛シート等の炭素材は導電性を備え、ガス不透過性に優れていることから、燃料電池用セパレータや空気清浄装置用電極等の様々な用途がある。しかし、黒鉛シートだけではガス不透過性が十分でないため、黒鉛シートに導電性樹脂層を形成することで、ガス不透過性を向上させている（特許文献１参照）。
ＷＯ２０１５/００８８６７号公報
しかし、上記黒鉛シートは、導電性樹脂層が形成されていても、液体に曝されると膨潤する。これによりセパレータや電極等としての性能が低下する。
そこで、本発明の目的は、炭素材の導電性を保持しつつ液体の浸入を十分に抑止可能な複合体及びその製造方法を提供することである。
本発明の複合体では、炭素成分を含む炭素材と疎水性樹脂とを含有した基材に導電層が形成されている。なお、本願において疎水性樹脂とは、親水基であるヒドロキシル基（-ＯＨ）、アミノ基（-ＮＨ2）、カルボキシル基（-ＣＯＯＨ）を有さない樹脂を言う。また、導電層とは導電性を有する材料を含有した層を言う。
疎水性樹脂は撥水性に優れるため、基材に疎水性樹脂が含有されていると、基材も撥水性を備えたものになる。これにより基材へ液体が浸入しにくいため、複合体に液体が浸入することを十分に抑止できる。また、基材には炭素材が含まれているとともに導電層が形成されていることで、疎水性樹脂の存在に起因する導電性の低下を抑止できる。
上記より炭素材の導電性を保持しつつ液体の浸入を十分に抑止できる。
また、前記疎水性樹脂が前記基材に均一に分布していることが好ましい。疎水性樹脂が基材に均一に分布していることで、基材全体が撥水性を備えるため、液体の浸入を抑止する効果が高まる。
また、上記炭素材は膨張黒鉛であることが好ましい。膨張黒鉛は他の炭素材に比べ成形性及び加工性に優れている。
また、上記疎水性樹脂は熱可塑性を有する疎水性樹脂であることが好ましい。本願において、熱可塑性を有するとは、適当な温度に加熱すると軟化して可塑性をもち、冷却すると固化することをいう。熱可塑性を有することで溶融するため、基材作製時に溶融状態で炭素材と混合することが可能となり、基材全体に均一に分布しやすい。
さらに、上記熱可塑性を有する疎水性樹脂はポリオレフィン樹脂であることが好ましい。ポリオレフィン樹脂は一般的に加熱した際の流動性が高いため、より基材に均一に分布しやすい。
さらにまた、上記ポリオレフィン樹脂はポリプロピレンであることが好ましい。ポリプロピレンは溶融時の粘度がより低いため、基材全体により均一に分布しやすい。これにより液体の浸入を抑止する効果が高まる。
また、上記構成において、前記炭素材は膨張黒鉛であり、前記基材には、前記膨張黒鉛１００重量部に対して、前記疎水性樹脂が３重量部以上２５重量部以下含まれていることが好ましい。
本発明の複合体の製造方法は、炭素成分を含む炭素材と疎水性樹脂とを含有した基材に導電層が形成された複合体を製造する方法であり、炭素成分を含む炭素材と疎水性樹脂とを含有した混合物を成形した成形体を熱処理した基材に、導電層を形成する。上記方法では、炭素材と疎水性樹脂との混合物を熱処理することで、撥水性を有する疎水性樹脂が基材に均一に分布する。これにより、基材のあらゆる部分が撥水性を備えるため、液体の浸入を十分に抑止できる。また、基材には炭素材が含まれているとともに導電層が形成されているため、疎水性樹脂の存在に起因する導電性の低下を抑止できる。これにより炭素材の導電性を保持しつつ液体の浸入を十分に抑止できる複合体を作製することができる。
本発明によると、炭素材の導電性を保持しつつ液体の浸入を十分に抑止できる複合体を提供することができる。
本発明の実施形態に係る複合体の断面図である。 複合体の製造方法のフローチャートである。 実験結果（複合体の質量変化率の継時変化）を示す図である。 実験結果（塗布量と複合体の表面抵抗率との関係）を示す図である。 実験結果（塗布量と複合体の表面抵抗率との関係）を示す図である。
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。ここでは、本発明の実施形態である複合体及びその製造方法について、図１及び図２を参照しつつ以下に説明する。
複合体１は、図１に示すように、基材２と、基材２の上面及び下面に形成された導電層３とを備えている。
基材２は、炭素成分を含む炭素材と疎水性樹脂とを含有している。炭素成分を含む炭素材として、例えば、膨張黒鉛、天然黒鉛、高分子化合物を黒鉛化したものを用いることができる。このなかでも、膨張黒鉛は他の炭素材に比べ成形性及び加工性に優れている。
疎水性樹脂は撥水性に優れるため、基材２に疎水性樹脂が含有されていることで、基材２が撥水効果を奏する。本実施形態では、疎水性樹脂が基材２の表面及び内部に均一に分布している（図示せず）。これにより基材２の表面の水接触角が９０°以上であり、水に対する濡れ性が悪い。したがって複合体１が液体に曝されたとき、基材２に液体が殆ど浸入しない。また、水接触角が９０°以上であると、酸化性液（例えば濃硫酸、過酸化水素）に曝されても腐食等しにくく、酸化性液に対する耐性が獲得できる。さらに、疎水性樹脂が均一に分布していることで、炭素材も基材２に均一に分布しているため、炭素材の良好な導電性を維持できている。
疎水性樹脂は、熱可塑性を有する疎水性樹脂であることが好ましい。ここで、熱可塑性を有するとは、加熱すると軟化して可塑性を有するようになり、冷却すると固化することをいう。熱可塑性を有することで基材作製時に溶融するため、溶融状態で炭素材と混合することが可能となり、基材全体に均一に分布しやすい。
熱可塑性を有する疎水性樹脂として、例えばポリオレフィン樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ＡＢＳ樹脂、フッ素樹脂が挙げられる。ポリオレフィン樹脂は一般的に加熱した際の流動性が高いため、より基材に均一に分布しやすい。ポリオレフィン樹脂として、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレンを使用できる。このなかでも、ポリプロピレンは、基材２に均一に分布しやすい。また、飽和ポリエステル樹脂として、例えば、ポリトリメチレンテレフタレート(ＰＴＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）を使用できる。また、ＡＢＳ樹脂として、例えば、アクリルブタジエンスチロール（ＡＢＳ）を使用できる。さらに、フッ素樹脂として直鎖状フッ素樹脂を用いることができ、直鎖状フッ素樹脂として、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフッ化エチレン（ＰＴＦＥ）を用いることができる。
基材２に膨張黒鉛と疎水性樹脂とが含有されている場合、基材２には膨張黒鉛１００重量部に対して疎水性樹脂が３重量部以上含まれていることが好ましく、より好ましくは疎水性樹脂が５重量部以上である。疎水性樹脂の含有量が３重量部未満である場合、疎水性樹脂を含有することによる基材２の撥水性及び酸化性液に対する耐性が不十分となることがある。また、膨張黒鉛１００重量部に対して疎水性樹脂が２５重量部以下含まれていることが好ましく、より好ましくは疎水性樹脂が２０重量部以下である。疎水性樹脂が含有されていることで基材２が撥水性及び酸化性液に対する耐性を備えるようになるが、疎水性樹脂の含有量が２５重量部を超えると疎水性樹脂の濃度や分布の制御が難しくなることがあり、基材２を成形できないことがある。
導電層３は導電性を有する材料を含んだ層であり、例えば炭素粒子とバインダー（樹脂）とを含んでいる。炭素粒子には、黒鉛粉末、炭素繊維、カーボンブラック等を用いることができ、これらを併用してもよい。黒鉛粉末には、例えば、天然黒鉛、人造黒鉛、膨張黒鉛、キッシュ黒鉛等の粉末を用いることができる。また、炭素粒子の他に金属粒子を用いてもよい。なお、カーボンナノチューブ及びカーボンマイクロコイルは凝集体を形成しやすいこと、及び高価であることから本発明における炭素粒子として用いるには適切でない場合がある。したがって、炭素粒子には、カーボンナノチューブ及びカーボンマイクロコイルが含まれないことが好ましい。
炭素粒子を用いる場合、炭素粒子の粒径は２μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。粒径が小さすぎると、炭素粒子が凝集するため、導電層３の電気伝導性が各位置で均一になりにくいことがある。一方、粒径が大きすぎると、炭素粒子が均一に分布しにくいことがある。
炭素粒子を用いた場合、導電層３では、炭素粒子同士が接触することで、電気的に導通しやすい。炭素粒子同士が導通すると、黒鉛シートに電気が流れるため、複合体１の表面抵抗率が小さくなる。炭素粒子は５０ｍａｓｓ％以上８０ｍａｓｓ％以下含まれていることが好ましい。
バインダーには、ゴム系バインダー、ビニール系バインダー、熱可塑性合成樹脂バインダー等を用いることができ、これらを併用してもよい。
導電層３の塗布量は０．００８５ｇ／ｃｍ2以下であることが好ましく、より好適には０．００８ｇ／ｃｍ2以下である。塗布量が０．００８５ｇ／ｃｍ2を超えると、複合体１の表面抵抗率が高くなるため、導電性が低下しやすい。また、導電層３の塗布量は０．００１ｇ／ｃｍ2以上であることが好ましく、より好適には０．００２ｇ／ｃｍ2以上である。塗布量は０．００１ｇ／ｃｍ2未満であると、液体の浸入を抑止しにくい。塗布量は、基材２と複合体１との質量差（ｇ）／基材面積（ｃｍ2）から算出される。
次に、図２を参照しつつ、複合体１の製造方法を説明する。ここでは、膨張黒鉛と疎水性樹脂とを用いて基材２を製造する方法を説明する。
先ず、膨張黒鉛と疎水性樹脂とを混合する（図２のＳ１、混合工程）。膨張黒鉛には、例えば、粉末状のものを用いてもよく、シート状のものを用いてもよい。また、触媒物質、バインダー等を添加してもよい。
次に、膨張黒鉛とポリプロピレンとの混合物を所望の形状（例えばシート状）に成形する（図２のＳ２、成形工程）。得られた成形体を加熱し（図２のＳ３、熱処理工程）、基材２を作製する。成形体を加熱することで、疎水性樹脂が溶融し、膨張黒鉛全体に均一に分布する。
続いて、基材２に導電層３となる塗料を塗布する。塗料には、例えば、キシレン、トルエン、アセトン等の溶剤（希釈剤）に炭素粒子とバインダー（樹脂）を混合したものを用いることができる。塗布後、塗料を乾燥し、溶剤を揮発させる。これにより導電層３が形成され（図２のＳ４、導電層形成工程）、複合体１が得られる。
塗料の配合は、特に限定されないが、炭素粒子とバインダーを均一に分散させうる観点から、例えば、溶剤９０〜１５０ｇに対して、炭素粒子及びバインダー（樹脂）が合わせて１０ｇ〜３０ｇ含有されていることが好ましい。塗料には、例えば、「バニーハイト（ＵＣＣ−２）」（日本黒鉛工業株式会社製）、「バニーハイト＃２７」（日本黒鉛工業株式会社製）を用いることができる。
上記方法で得られた複合体１の基材２には、撥水性に優れた疎水性樹脂が含有されている。また、基材２には導電層３が形成されている。これにより複合体１が液体に曝されても、複合体１に液体が浸入することを十分に抑止できる。また、酸化性液に曝されても腐食しにくく、酸化性液に対する耐性を備えている。さらに、基材２には炭素材が含まれているとともに導電層３が形成されていることで、ポリオレフィン樹脂の存在に起因する導電性の低下を抑止できる。したがって、炭素材の導電性を保持しつつ液体の浸入を十分に抑止できる。
上述した複合体１は、液中で使用されるもの全般に使用することができる。また、腐食しやすい酸化性液中で使用されるもの全般にも使用することができる。例えば、湿電池、液中センサーなど液中で低電気抵抗が必要とされる用途全般に使用することができる。
また、電極（正極、負極）と電解液とを有する電池において、電極が電解液に浸漬している場合、このような電極に複合体１を用いると、電極への電解液の浸透を抑止できるため、電極が劣化することを抑止できる。複合体１は正極と負極のどちらにも使用できる。
上記より、電極（正極、負極）と電解液とを有する電池用電極であって、複合体１を含む電池用電極では、電解液が浸透しにくいため、劣化しにくい。また、複合体１を含む正極及び／または負極と電解液とを有する電池では、正極及び／または負極が複合体１を含むことで電解液が浸透しにくいため、劣化しにくいことから、長寿命な電池となる。
また、複合体１を含む液中センサー又は複合体１で被覆された液中センサーでは、センサー内への液体の浸入を抑止できるため、センサーが故障することを抑止できる。したがって、液中で液中センサーを長期に亘って使用しても、高いセンサー精度を維持できる。
〔実験１〕
（実施例１）
先ず、濃度９８％の濃硫酸１００重量部に酸化剤としての過酸化水素を５重量部添加した酸処理液に、灰分が０．０１ｍａｓｓ％以下の天然黒鉛を３０分浸漬し撹拌して反応させて、酸処理黒鉛を得た。次に、この酸処理黒鉛を上記酸処理液から取り出した後、十分水洗することにより、ｐＨを７に近付け、更に乾燥を行った。
次いで、上記水洗後の酸処理黒鉛を、温度１０００℃の電気炉に３０秒間投入して過熱膨張化処理を行った。これにより３０〜１００メッシュの粒度である膨張黒鉛を作製した。
膨張黒鉛１００重量部に対してポリプロピレンを１０重量部の割合で混合した。混合物を予備成形した後、シート状に成形し、熱処理を行うことで、基材を作製した。熱処理は、１００℃の電気炉にシート状の成形物を投入し、１８０℃まで温度を上昇させ、１８０℃で１０分間保持するという条件で行った。基材の厚さは０．５ｍｍであった。その後、キシレンとトルエンの溶剤（希釈剤）に黒鉛粉とゴム系バインダーを混合した塗料（日本黒鉛工業株式会社製、製品名「バニーハイト（ＵＣＣ−２）」）を基材に塗布し、１００℃の乾燥機で乾燥することで溶剤を完全に揮発させて導電層を形成し、複合体を得た。導電層の塗布量は０．００１ｇ／ｃｍ2 であった。
（実施例２）
導電層の塗布量が０．００３ｇ／ｃｍ2であった以外は実施例１と同様な方法で複合体を作製した。
（実施例３）
導電層の塗布量が０．００７ｇ／ｃｍ2であった以外は実施例１と同様な方法で複合体を作成した。
（実施例４）
導電層の塗布量が０．０１２ｇ／ｃｍ2であった以外は実施例１と同様な方法で複合体を作成した。
（比較例１）
実施例１で作成した膨張黒鉛にポリプロピレンを添加することなく基材を作製した。基材の厚さは０．５ｍｍであり、かさ密度は２ｇ／ｃｍ3であった。基材には塗料を塗布しなかった。
（比較例２）
比較例１で作成した基材に塗料（日本黒鉛工業株式会社製、製品名「バニーハイト（ＵＣＣ−２）」）を塗布し、１００℃の乾燥機で乾燥し、溶剤を完全に揮発させて導電層を形成し、複合体を得た。導電層の塗布量は０．００４ｇ／ｃｍ2であった。
（比較例３）
実施例１と同様な方法で基材を作製した。比較例３では、基材に塗料を塗布しなかった。
[実験]
実施例１〜４及び比較例１〜３で作製した複合体又は基材から３０ｍｍ×３０ｍｍの試験片を作成し、各試験片を７０℃の酸化性液（４．６Ｍの硫酸と０．４２Ｍの過酸化水素）に２週間浸漬し、質量変化率を調べた。図３には、質量変化率の継時変化を示している。
図３から、実施例１〜４の質量変化率は０％に近いことがわかった。実施例１〜４では、酸化性液が複合体に殆ど浸入していないと考えられる。一方、比較例１〜３の質量変化率は大きい。比較例１〜３では、強酸化性液が複合体に浸入し、複合体が膨潤した。上記から、実施例１〜４では強酸化性液の浸入を抑止できたが、比較例１〜３では酸化性液が基材又は複合体へ浸入し、膨潤したことがわかった。
比較例１と比較例２とでは、いずれも基材にポリオレフィン樹脂が含有されていない。比較例１では導電層を形成していないが、比較例２では導電層を形成している。しかし、いずれも質量変化率が大きく、比較例１と比較例２とで質量変化率があまり変わらなかった。これらの結果から基材に導電層を形成するだけでは、強酸化性液の浸入を十分に抑止できないことがわかった。
比較例３では膨張黒鉛とポリプロピレンとを含有した基材を用いている。比較例３では導電層を形成していないが、ポリプロピレンを含有していない比較例１及び比較例２よりも質量変化率が小さい。
ここで、実施例１〜４でもポリプロピレンを含有した基材を用いているが、実施例１〜４では導電層を形成している。導電層を形成していると、質量変化率が浸漬開始から２週間後も０％に近いが、導電層を形成していない比較例３では２週間後の質量変化率が大きく、実施例１〜４と比べると質量変化率に大きな差があることがわかった。比較例３では、酸化性液により基材表面が酸化して脆化し、脆化した部分から酸化性液が内部に浸入したと考えられる。また、基材表面が脆化したことで、外観が損なわれた。
〔実験２〕
（Ａ）実施例１で作成した膨張黒鉛にポリプロピレンを添加することなく基材を作製した。基材の厚さは０．５ｍｍであり、かさ密度は２ｇ／ｃｍ3であった。基材には塗料を塗布しなかった。
（Ｂ）実施例１で作成した膨張黒鉛にポリプロピレンを添加することなく基材を作製した。基材の厚さは０．５ｍｍであり、かさ密度は１ｇ／ｃｍ3であった。この基材を４つ準備し、１つには塗料を塗布せず、残りの３つには実験１と同じ塗料（日本黒鉛工業株式会社製、製品名「バニーハイト（ＵＣＣ−２）」を塗布した。３つの基材の塗布量を、それぞれ０．００２ｇ／ｃｍ2 , ０．００６ｇ／ｃｍ2 , ０．０１０ｇ／ｃｍ2 とした。
（Ｃ）実施例１と同様な方法で基材を作製した。基材の厚さは０．５ｍｍであり、かさ密度は１ｇ／ｃｍ3であった。４つの基材を準備し、１つの基材には塗料を塗布せず、残りの３つの基材には実験１と同じ塗料（日本黒鉛工業株式会社製、製品名「バニーハイト（ＵＣＣ−２）」）を塗布した。３つの基材の塗布量を、それぞれ０．００２ｇ／ｃｍ2 , ０．００６ｇ／ｃｍ2 , ０．０１０ｇ／ｃｍ2 とした（図４参照）。また、塗布量を０．００８ｇ／ｃｍ2とした実験も行った（図５参照）。
（Ｄ）膨張黒鉛１００重量部に対してポリプロピレンを２０重量部の割合で混合した以外は、実施例１と同様な方法で基材を作製した。基材の厚さは０．５ｍｍであり、かさ密度は１ｇ／ｃｍ3であった。４つの基材を準備し、１つの基材には塗料を塗布せず、残りの３つの基材には実験１と同じ塗料（日本黒鉛工業株式会社製、製品名「バニーハイト（ＵＣＣ−２）」）を塗布した。３つの基材の塗布量を、それぞれ０．００２ｇ／ｃｍ2 , ０．００６ｇ／ｃｍ2 , ０．０１０ｇ／ｃｍ2 とした。
（Ｅ）膨張黒鉛１００重量部に対してポリプロピレンを２５重量部の割合で混合した以外は、実施例１と同様な方法で基材を作製した。基材の厚さは０．５ｍｍであり、かさ密度は１ｇ／ｃｍ3であった。４つの基材を準備し、１つの基材には塗料を塗布せず、残りの３つの基材には実験１と同じ塗料（日本黒鉛工業株式会社製、製品名「バニーハイト（ＵＣＣ−２）」）を塗布した。３つの基材の塗布量を、それぞれ０．００２ｇ／ｃｍ2 , ０．００６ｇ／ｃｍ2 , ０．０１０ｇ／ｃｍ2 とした。
（Ｆ）膨張黒鉛１００重量部に対してポリプロピレンを１８重量部の割合で混合した以外は、実施例１と同様な方法で基材を作製した。基材の厚さは０．５ｍｍであり、かさ密度は１ｇ／ｃｍ3であった。４つの基材を準備し、１つの基材には塗料を塗布せず、残りの３つの基材には実験１と同じ塗料（日本黒鉛工業株式会社製、製品名「バニーハイト（ＵＣＣ−２）」）を塗布した。３つの基材の塗布量を、それぞれ０．００２ｇ／ｃｍ2 , ０．００６ｇ／ｃｍ2 , ０．０１０ｇ／ｃｍ2 とした。
[実験]
（Ａ）〜（Ｆ）で作製した複合体又は基材の表面抵抗率を、四端針測定器（（株）共和理研製、Ｋ７０５ＲＳ）を使用して、四端針法により測定した。図４には（Ａ）〜（Ｆ）の複合体又は基材の表面抵抗率を示し、図５には（Ｃ）の複合体の表面抵抗率を示している。
図４の（Ｂ）〜（Ｆ）から、ポリプロピレンの含有量を変えても、各塗布量に対する表面抵抗率が同じ傾向を示すことがわかった。また、図４の（Ｂ）〜（Ｆ）の傾向及び図５の（Ｃ）の結果から、塗布量が０．００８ｇ／ｃｍ2以下では表面抵抗率が同程度であり、大きな差がないと考えられる。一方、塗布量が０．０１０ｇ／ｃｍ2では、塗布量が０．００８ｇ／ｃｍ2以下のときと比べて、表面抵抗率が非常に大きいことがわかった。これらの結果から、導電層の塗布量が０．００８ｇ／ｃｍ2以下であれば、導電層による表面抵抗率の増加を抑止できることがわかった。
なお、（Ａ）と（Ｂ）とでは基材のかさ密度が異なるが、塗布量が０ｇ／ｃｍ2である実験結果同士を比較すると、表面抵抗率は殆ど同じであった。
（Ｂ）と、（Ｂ）と同じかさ密度１ｇ／ｃｍ3の（Ｃ）〜（Ｆ）とは、図４から各塗布量に対する表面抵抗率が同じ傾向を示すことがわかっている。
そうすると、基材のかさ密度が２ｇ／ｃｍ3である（Ａ）では、導電層を形成したときの表面抵抗率が、基材のかさ密度が１ｇ／ｃｍ3である（Ｂ）の表面抵抗率と殆ど同じような抵抗率になると推測される。
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。
例えば、上述した実施形態及び実施例では、膨張黒鉛とポリプロピレンとの混合物を所定の形状に成形した後に混合物を加熱しているが、成形前に混合物を加熱してもよい。
１ 複合体
２ 基材
３ 導電層
【０００２】
［０００７］
疎水性樹脂は撥水性に優れるため、基材に疎水性樹脂が含有されていると、基材も撥水性を備えたものになる。これにより基材へ液体が浸入しにくいため、複合体に液体が浸入することを十分に抑止できる。また、基材には炭素材が含まれているとともに導電層が形成されていることで、疎水性樹脂の存在に起因する導電性の低下を抑止できる。
上記より炭素材の導電性を保持しつつ液体の浸入を十分に抑止できる。
［０００８］
また、前記疎水性樹脂が前記基材に均一に分布していることが好ましい。疎水性樹脂が基材に均一に分布していることで、基材全体が撥水性を備えるため、液体の浸入を抑止する効果が高まる。
［０００９］
また、上記炭素材は膨張黒鉛であることが好ましい。膨張黒鉛は他の炭素材に比べ成形性及び加工性に優れている。
［００１０］
また、上記疎水性樹脂は熱可塑性を有する疎水性樹脂であることが好ましい。本願において、熱可塑性を有するとは、適当な温度に加熱すると軟化して可塑性をもち、冷却すると固化することをいう。熱可塑性を有することで溶融するため、基材作製時に溶融状態で炭素材と混合することが可能となり、基材全体に均一に分布しやすい。
さらに、上記熱可塑性を有する疎水性樹脂はポリオレフィン樹脂であることが好ましい。ポリオレフィン樹脂は一般的に加熱した際の流動性が高いため、より基材に均一に分布しやすい。
さらにまた、上記ポリオレフィン樹脂はポリプロピレンであることが好ましい。ポリプロピレンは溶融時の粘度がより低いため、基材全体により均一に分布しやすい。これにより液体の浸入を抑止する効果が高まる。
［００１１］
また、上記構成において、前記炭素材は膨張黒鉛であり、前記基材には、前記膨張黒鉛１００重量部に対して、前記疎水性樹脂が３重量部以上２５重量部以下含まれていることが好ましい。前記導電層の塗布量は０．００１ｇ／ｃｍ２以上０．００８５ｇ／ｃｍ２以下であることが好ましい。前記導電層の塗布量は０．００２ｇ／ｃｍ２以上０．００８０ｇ／ｃｍ２以下であることが好ましい。前記導電層は、炭素粒子とバインダーを含み、前記導電層において、前記炭素粒子が５０ｍａｓｓ％以上８０ｍａｓｓ％以下含まれていることが好ましい。前記導電層は、炭素粒子とバインダーを含み、前記炭素粒子の粒径は２μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。
［００１２］
本発明の複合体の製造方法は、炭素成分を含む炭素材と疎水性樹脂とを含有した基材に導電層が形成された複合体を製造する方法であり、炭素成分を含む炭素材と疎水性樹脂とを含有した混合物を成形した成形体を熱処理した

Claims (6)

  1. 炭素成分を含む炭素材と疎水性樹脂とを含有した基材に導電層が形成された複合体。
  2. 前記疎水性樹脂が前記基材に均一に分布している請求項１に記載の複合体。
  3. 前記炭素材は膨張黒鉛である請求項１又は２に記載の複合体。
  4. 前記疎水性樹脂はポリオレフィン樹脂である請求項１〜３のいずれか１項に記載の複合体。
  5. 前記炭素材は膨張黒鉛であり、
    前記基材には、前記膨張黒鉛１００重量部に対して、前記疎水性樹脂が３重量部以上２５重量部以下含まれている請求項１又は２に記載の複合体。
  6. 炭素成分を含む炭素材と疎水性樹脂とを含有した基材に導電層が形成された複合体を製造する方法であり、
    炭素成分を含む炭素材と疎水性樹脂とを含有した混合物を成形した成形体を熱処理した基材に、導電層を形成する複合体の製造方法。
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