JP2002522885A - 層材料 - Google Patents

層材料

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Abstract

(57)【要約】 本発明の目的は、導電要素として非鉄粉、特に炭素を含む非常に高フレキシブルな導電層材料を提供すると共に、その生成方法を提供することである。低電気抵抗、高機械的テナシティ、及び高フレキシビリティが、費用対効果が優れている材料と簡単な生成方法を用いることにより同時に得ることができる。本発明の層材料は、導電性非鉄粒子間の接点が良く定義されていることを特徴としており、また、高分子を結合するオールラウンドなコーティングが避けられることを特徴としている。これは本質的な結合剤を加える前に押圧又は圧延によって該接点を形成することにより達成される。この結合剤は、層材料の開孔を完全に又は部分的に満たす液状で硬化性のプラスチック材料の形で続いて添加される。機械的な性質を改良するため、この層材料には繊維、例えば炭素繊維を含むことができる。この層材料は、電気化学的電池、特にPEM燃料電池のスタックにおいて、反応物質を分離するバイポーラプレートとして、又はガス拡散電極のための機械的な補強剤として、電磁障害に対するシールドを行うために用いることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、炭素複合材料から成る高導電シート又は層材料に関するものである
。この層材料は機械的に良好なテナシティ(tenacity)、高弾性率、及び低密度、
並びに高柔軟性を備えている。この層は、耐ガス性又は多孔性を有するものとす
ることができ、その表面には模様を付けることができる。
【０００１】 静電荷のための避雷器、電磁波障害に対するシールド、電気加熱用マットのた
めの抵抗材料、並びに電気化学用途（特に燃料電池）のためのセパレータ（分離
器）及びバイポーラプレートとして使用するように設計された非金属性導電層材
料は既に知られている。これらの材料が金属に対して示す主な利点は、軽量であ
り且つ化学的にアグレッシブ（活動的）な媒体に対して高い抵抗値を示すことで
ある。多くの場合、電気抵抗が低く機械的なテナシティが高いことが望ましい。
【０００２】 導電性煤（炭素粉）と合成された熱可塑性プラスチック又は樹脂、あるいはグ
ラファイトから成る炭素複合材料は従来技術として述べられている。この種の一
つの複合材料が、例えばドイツ特許(DE)第3135430 C2号に提示されている。この
ような材料は低い導電率を示す。何故なら、液状で使用される結合剤（バインダ
ー）の強力な混合作用により導電性炭素粒子がそれにより部分的にコーティング
されてしまうからである。この結果、導電性粒子間で或る程度の電気的な接点が
失われてしまうことになる。
【０００３】 反対に、ドイツ特許(DE)第4234688 C2号は非常に高い導電性の複合材料を示し
ており、これも熱硬化性樹脂を配合することによって生成される。しかしながら
、この場合、ハロゲン又はアルカリ金属で繊維質の炭素粒子をドーピングするこ
とにより生成される内位添加グラファイト化合物が導電材料として働く。炭素粒
子は、触媒されたクラッキング工程により予めガス相から分離されており、その
後、2400℃でグラファイト（黒鉛）化される。この全工程はかなり大規模であり
、さらには電気化学用途、例えば高分子電解質膜(PEM)の燃料電池において使用
される内位添加化合物の安定性は保証されない。
【０００４】 米国特許第4,643,956号においては、最初に樹脂及びコークス粒子から成形さ
れ、さらに、コストのかかるほぼ3000℃までの多段グラファイト化工程を経て仕
上げられるセパレータプレートが開示されている。このプレートは導電性が非常
に高く化学的に安定している。しかしながら、高分子成分が無いため、かなりの
程度のもろさを示す。
【０００５】 本発明によれば、上記の全ての不利な点が回避される。 本発明の目的は、費用対効果に優れ、非常にフレキシブルで導電性が非常に高
く炭素複合材料でできた層材料を提供することである。この層材料は耐ガス性又
は多孔性のものでよい。
【０００６】 本発明の他の目的は、この層材料を作るための簡単で費用対効果が優れた方法
を提供することである。 本発明のさらに別の目的は、PEM燃料電池のバイポーラセパレータ用として、
また、ガス拡散電極を機械的に補強するものとして用いられるこの層材料の使用
方法を特定することである。
【０００７】 これらの目的は、請求項１で特定された炭素合成材料でできた層材料によって
達成され、また、請求項９によりこの層材料を生成するために用いられる方法に
よって達成され、さらにまた、請求項21及び22によりPEM燃料電池におけるガス
拡散電極を機械的に補強するため、及び／又はバイポーラセパレータのための層
材料を用いることによって達成される。
【０００８】 本発明によれば、第1の目的は、繊維、互いに高導電性接点を有する導電性炭
素粒子、及びその炭素粒子間の接点に悪影響を及ぼさずにその炭素粒子間の中空
空間を完全に又は部分的に満たす（充填する）高分子でできた層材料によって達
成される。多くの場合、この層材料も補助的なエージェントを含んでおり、これ
は特殊な生成工程の結果として層材料に残るものである。
【０００９】 機械的なテナシティが高く、弾性率が高い繊維を用いることが好ましい。特に
、顕著な機械的特性及び少なくとも何らかの導電率を示す炭素繊維（炭化された
もの）を用いることが好ましい。繊維の長さは少なくとも30層の厚みに相当する
ことが有利である。
【００１０】 導電性炭素粉（煤）、グラファイト、又はそれらの混合物を導電性炭素粒子と
して用いることが好ましい。 この層材料に機械的なテナシティを与えるため、炭素粒子又はその凝集物と繊
維とを結合する硬化性熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。特に、ここでの使
用に好ましいのは、フェノール樹脂又はエポキシ樹脂である。
【００１１】 補助的なエージェントを用いるため、本発明による生成工程の一つがその理由
となっている。微粒子状（約120-500nm）のポリテトラフルオロエチレン（PTFE
）を用いることが好ましい。この補助的なエージェントPTFEは、層材料に典型的
な撥水性を与え、これは主として、層材料を燃料電池におけるガス拡散電極を機
械的に補強するために使う場合に好ましい。
【００１２】 繊維の該層の全質量に占める割合は0-40％が好ましく、導電性煤及び／又はグ
ラファイトの割合は10-75％、そして硬化高分子の割合は10-70％が好ましい。大
きな容量の開孔を有する層においては、使用される高分子の割合は、与えられた
範囲の下限に近いものとなる。 この層材料を生成するために使用される方法では、炭素粒子及び繊維が、硬化
性樹脂の添加前に互いに充分な電気接点を有するようにしなければならない。本
発明の方法では、液体の非硬化性樹脂は、既存の方法において慣用とされている
ような炭素粉及び繊維と混合することによっては組み込まれないが、その代わり
、炭素粒子及び繊維を含む予備成形された多孔性の層材料を含浸させることによ
って組み込まれる。
【００１３】 この予備成形された層材料の開孔は、導電性粒子間の既存の電気接点を大きく
損なうこと無く、完全に又は部分的に満たすことができる。この予備成形された
層材料の開孔は、好ましくは、液体樹脂が毛管作用により炭素材料を貫通すると
いう事実に基づいて満たされることが好ましい。この工程の一つの利点は、炭素
又はガラス繊維が、混合工程によって破壊されるのではなく、その元の長さに保
持されるという点である。
【００１４】 予備成形された層材料によって吸収される樹脂はさらに、好ましくは熱と圧力
の条件下で硬化される。この場合の圧力は、加熱されたローラーによるカレンダ
ーマシンを用いた連続工程又は不連続なプレス工程において用いることができる
。表面の模様（組織）、例えば溝構造、が望ましい場合には、それに対応してプ
レス器具を設計すればよく、この器具は、硬化工程中に該層に望ましい模様を型
押しするために用いることができる。
【００１５】 予備成形された層材料としては、市販の炭素繊維紙（東レ、日本）又は最も好
ましくは煤及び／又はグラファイト粉及び小さなPTFE粒子（ドイツ特許(DE)第 1
95 44 323号又は欧州特許(EP)0298690号によって生成されるもの）で満たされた
炭素不織繊維マットを用いることができる。最も簡単なケースとして、予備成形
された層材料は、一緒にプレスされて、層及び可能な限り少量の結合剤（PTFE等
）を形成する炭素成分から成っている。しかしながら、多くの場合、これらの予
備成形された層材料は元々安定したものではなく、言い換えれば、さらに処理が
施されるまではプレス用金型に保持させなければならない。
【００１６】 炭素繊維紙（東レ、日本）においては、その繊維は高分子のグラファイト化（
黒鉛化）により既に比較的強固に結合されている。しかしながら、このグラファ
イト化により、繊維及び結合状態はもろくなり、これはさらに完成品の機械的な
性質に反映される。さらに、グラファイト化工程はコストがかかるので、本発明
の目的とは合わない。
【００１７】 予備成形された層材料として、煤及び／又はグラファイトで満たされた炭素不
織繊維を用いることにより、PTFEは炭素粒子の予備結合剤として働く。このPTFE
は全生成工程中、固体状態のままであるので、少量のPTFEによって炭素粒子をコ
ーティングする危険性がない。
【００１８】 驚くべきことに、本発明の方法を用いると、硬質で非常にフレキシブルな層材
料が、柔らかい敏感な出発材料から作られる。完成品の導電率は出発材料の導電
率とほぼ同じである。 実施例1： 30ｇ/m2の表面に基づいた質量密度を有する炭化された炭素繊維から成る不織
マットは、ドイツ特許(DE)第195 44 323号により、圧延（ロール）工程を経て煤
及びPTFEの懸濁液（サスペンション）で含浸される。約1:1の体積比の水とイソ
プロピルアルコールが懸濁液として用いられる。PTFEは水性懸濁液においても約
180nmの直径を有する小さな粒子状で添加される。煤とPTFEの全体量に対するPTF
Eの割合は2-40％の範囲にある。この例では、8％のPTFE比が用いられる。カボッ
ト(Cabot)社によって生成されたバルカン(Vulkan) XC 72又はブラックパール、
又は好ましくはアクゾ・ノーベル(Akzo Nobel)によって生成されたケットジェン
ブラック(Ketjenblack)をその煤として用いることができる。
【００１９】 できるだけ同質に含浸され、さらに乾燥させたマットの表面に基づいた質量密
度は50-150ｇ/m2とすべきである。この例では、質量密度は約90ｇ/m2である。PT
FE懸濁液から分散用エージェントを熱で分解するため、その含浸されたマットを
約350℃で5分間焼結する。焼結のための許容温度範囲は250℃から400℃の間であ
る。
【００２０】 予備成形された層材料を生成するため、望ましい層厚により、複数の含浸され
た不織マットを一緒に、可能な限り温度を上昇させた形でプレスする。煤の粒子
間における電気的接点は、このプレス工程によって部分的に形成され、且つ前段
階の圧延工程によって部分的に形成される。このプレス圧力は、5-500barであり
、温度は400℃未満にすべきである。この例では、100bar及び120℃が使用された
。この多孔性の層材料はフレキシブルであるが、弾性率が低く機械的なテナシテ
ィが低い。
【００２１】 本発明の層材料を得るため、1又は2素子エポキシ樹脂（この場合には特に、お
よそ1,500mPasの粘性を有する2素子エポキシ樹脂）とアルコール（この場合エタ
ノール）の溶液すなわち懸濁液を作る。予備混合したエポキシ樹脂素子とアルコ
ールとの質量比はおよそ1：1であり、これにより工程終了時において耐ガス層と
なる。
【００２２】 予備成形された層材料は該懸濁液中に浸されるか又は懸濁液でスプレー又は、
はけ塗装する。予備成形した層材料と懸濁液との毛管作用に基づき、多くの場合
は1mmを越える層厚を介して、予備成形された層材料に懸濁液が入り込む。この
材料の同質の含浸が行なわれた後、若干温度を上げた状態で蒸発によりアルコー
ルが取り除かれる。この含浸工程は複数回繰り返すことができる。
【００２３】 このエポキシ樹脂はさらに、好ましくは加圧して且つ温度を上げた状態で硬化
される。この特定例では、120℃及び275barが使用された。予備成形された層材
料において、それぞれ90ｇ/m2の質量を有する3つの含浸された不織マット層を用
いることにより、本発明で特定されるおよそ0.4mm厚の積層体（ラミネート）が
得られる。
【００２４】 この層材料は耐ガス性を有し且つ撥水性を有している。4点法を用いた該層に
平行に測定した電気抵抗はおよそ0.018Ωcmである。最小湾曲直径Dと層厚dとの
比は、柔軟性の測定として見ることができる。ここで特定した材料については、
D/dの比はおよそ50として測定された。
【００２５】 実施例2： PEM燃料電池スタックのバイポーラプレートとして本発明の上記実施例1で特定
した層材料を、特に反応ガス水素及び酸素又は空気に対して使用する方法は次の
二つの方法により実行することができる： a) 組織化されてない(unstructured)滑らかな層材料を、導電性ガス分離層の
ために使用し、カソード及びアノードのために通常必要なガス流フィールド構造
（例えば多孔性のキャリヤに組み込まれるような溝構造）が上記実施例1の層材
料の対向する表面に施されている。ガス分離層、ガス流フィールド、及び膜電極
ユニットを適当な順序でスタックすることにより且つ適当なシール用及びガス給
送構成を適用することにより、PEM燃料電池スタックが得られる。
【００２６】 b) ガス流フィールドに適切な（陰）構造（例えば溝構造）を有するプレス器
具が、特に本発明の実施例1の層材料の硬化相中の加圧工程において用いられる
。硬化の結果、一方又は両面に該器具の構造を有する層材料となる。ガス流フィ
ールド構造を膜電極ユニットと共に備え、そのように作られたガス分離層をスタ
ックし且つ圧縮することによりPEM燃料電池スタックが得られる。 実施例3： 煤、PTFE、及び不織炭素繊維マットでできた層材料が上記の実施例1に示すよ
うに作られる。実施例1に対し、イソプロピルアルコール中のフェノール樹脂の1
0％溶液が該層を固めるために加えられる。予備成形された層材料をこの溶液に2
度含浸した後乾燥させる。プレスし同時に160℃−180℃で硬化した後、低高分子
含有量により多孔性の層材料が得られる。これは撥水性があり、且つ高い弾性率
を有している。開孔容積は、高分子含有量を変えることにより広い限界値内で調
節することができる。このような理由から、この層材料は、ガス拡散電極のため
の補強層として用いることができる利点がある。
【００２７】 実施例4： 上記の実施例3の多孔性導電層材料は、特にPEM燃料電池のガス拡散電極を機械
的に補強するものとして使用できる利点がある。たびたび、ガス拡散電極は、グ
ラファイト化された炭素繊維と煤で殆どの場合作られる比較的柔らかくて敏感な
平坦構造でできている。このような電極はバイポーラプレートの溝構造に適用さ
れる圧力（この圧力は電極とバイポーラプレートとの間の電気伝達抵抗を下げる
ために必要なものである）の結果として撓ませることができる。このような撓み
により、電極間に存在し、且つたいていの場合は非常に薄いものである合成膜が
損傷を受けるか、或いはその撓みにより電極が溝を塞いでしまうことになる。
【００２８】 アノード及び／又はカソードに対して、硬化又は非硬化状態において、本発明
の実施例3の層材料（これはエポキシ樹脂と結合することもできる）を積層また
はプレスするとき、上記に述べた問題は機械的な補強により回避することができ
る。 実施例5： グラファイト化された繊維の市販されている炭素繊維紙（東レからのもの）は
予備成形された層材料として用いることもできる。含浸は低い粘性の稀釈されて
いないエポキシ樹脂で行うことができる。この硬化工程は、使用するエポキシ樹
脂の型に適した上昇温度で且つ約1-80barの低圧力で実行される。これにより実
質的に炭素繊維紙の機械的な安定性と柔軟性を改善することになる。しかしなが
ら、この層材料は、グラファイト化された繊維の引っ張り強さが低いために実施
例1で述べた低い結合半径を実現することができない。
【００２９】 この層材料の表面と平行の導電率は含浸工程によっては影響を受けない。 実施例6： 上記の実施例1、3、及び4の層材料の導電率は、予備成形された層材料を生成
する工程において、煤とグラファイト化された炭素との混合物によって媒を置き
換えることにより高めることができる。このグラファイト化された素子について
は、10μm-1mmの好ましい長さを有し、2μm-20μmの好ましい直径を有する短く
切られたグラファイト化された繊維が特に適している。適当な材料としては例え
ばアシュランド・シュドケミー・ケルンフェスト社(Ashuland-Sudchemie-Kernfe
st GmbH)によって製造されたドナカルボ(Donacarbo) SG 241 繊維によって提供さ
れており、この繊維は0.13mmの長さと13μmの直径を有している。 導電材料の全質量に対するグラファイト化された素子の質量比は好ましくは10
-75％である。PTFEの割合は実施例1と比較して3-5％に減少させることができる
。この工程に於ける全てのステップは実施例1と同様に実行することができる。
【００３０】 実施例7： 特に、この層材料を燃料電池においてバイポーラプレート又はガス拡散電極の
補強のために使用しようとする場合、該層に直交した導電率が高く且つ他の導電
材料に対して伝達抵抗が低いという利点がある。伝達抵抗を（与えられた圧力で
）減少させるために、この層材料の少なくとも一方の表面上において、好ましく
は結合剤を硬化する前、最も好ましくはこの層が結合剤で含浸される前に高導電
材料によってコーティングすればよい。多層構造の場合には、実施例1で述べた
ように、後で積層体の一部となるあらゆる表面をコーティングすることも有利で
ある。
【００３１】 特に適しているのは、特にグラファイト化された炭素繊維形状においてグラフ
ァイト化された炭素を含むコーティングである。このような適した材料の一例と
しては、アシュランド・シュドケミー・ケルンフェスト社(Ashuland-Sudchemie-
Kernfest GmbH)で製造されたドナカルボ(Donacarbo) SG 241 繊維があり、これ
は0.13mmの長さと13μmの直径を有している。炭素繊維は、結合剤で含浸する前
の製造段階であるけれども、本発明による層材料に対してスプレーを行うことに
よって懸濁され且つ塗布することが好ましい。この繊維がその工程の次のステッ
プ中で離れないようにするため、該繊維を互いに結合し、層材料に結合する補助
的な結合剤を適用することも有利である。
【００３２】 スプレーを行うための懸濁液を作る特別な方法は次の通りである： ドナカルボ(Donacarbo) SG 241 繊維及び20gH2Oを軽く掻き混ぜて混合するこ
と； 60％PTFE分散体（ディネオン(Dyneon)社から販売されているTF5032等)の0.42g
と10gH2Oを軽く掻き混ぜて混合すること； 上記の２つの懸濁液を混ぜること。
【００３３】 好ましくはスプレーすることにより、0.2-5mg/cm2の固体物質コーティングが
塗布される。この懸濁液が乾いた後、補助的な結合剤としてのPTFE懸濁液を用い
ることにより、実施例1と同様の焼結工程が有利である。この工程における他の
ステップは、（一次）結合剤と含浸することから始まって、ほぼ実施例1のよう
に実行することができる。
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｈ０１Ｂ 13/00 ５０１ Ｈ０１Ｂ 13/00 ５０１Ｐ Ｈ０１Ｍ 8/02 Ｈ０１Ｍ 8/02 Ｂ Ｙ 8/10 8/10 (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，Ｇ Ｅ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，Ｚ Ａ，ＺＷ Ｆターム(参考） 4F072 AA04 AA07 AB29 AD13 AD23 AE08 AF01 AG03 AH22 AK14 AL11 4J002 CC041 CD001 DA026 DA036 FD116 GQ02 5G301 DA18 DA19 DA47 DA55 DA57 5H026 AA06 CC03 CX05 EE05 EE06 EE18

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】非鉄粒子を導電要素として含む予備成形された導電性で多孔性
    の層材料を含む導電性を有しフレキシブルで機械的に安定した層材料において、 該予備成形された層材料の開孔が完全に又は部分的に硬化性樹脂で満たされて
    おり、該導電性粒子が本質的な範囲において該樹脂でコーティングされていない
    ことを特徴とした層材料。
  2. 【請求項２】請求項１による導電性を有しフレキシブルで機械的に安定した
    層材料において、 該予備成形した層材料の導電性要素がグラファイト及び／煤から成ることを特
    徴とした層材料。
  3. 【請求項３】請求項１又は２による導電性を有しフレキシブルで機械的に安
    定した層材料において、 該予備成形した層材料が繊維を含んでいることを特徴とした層材料。
  4. 【請求項４】請求項１から３のいずれかによる導電性を有しフレキシブルで
    機械的に安定した層材料において、 該予備成形した層材料の粒子が補助エージェントを介して処理前に一緒に結合
    されることを特徴とした層材料。
  5. 【請求項５】請求項１から４のいずれかによる導電性を有しフレキシブルで
    機械的に安定した層材料において、 該予備成形した層材料が圧縮したパックした材料でできていることを特徴とし
    た層材料。
  6. 【請求項６】請求項１から４のいずれかによる導電性を有しフレキシブルで
    機械的に安定した層材料において、 該予備成形した層材料が煤及び結合剤で含浸した複数の不織繊維マットででき
    ていることを特徴とした層材料。
  7. 【請求項７】請求項１から６のいずれかによる導電性を有しフレキシブルで
    機械的に安定した層材料において、 該樹脂がフェノール樹脂又はエポキシ樹脂を含んでいることを特徴とした層材
    料。
  8. 【請求項８】請求項１から７のいずれかによる導電性を有しフレキシブルで
    機械的に安定した層材料において、 少なくとも一方の表面上に突起及び窪み状の構造を含んでいることを特徴とし
    た層材料。
  9. 【請求項９】非鉄粒子を導電要素として含む予備成形された導電性で多孔性
    の層材料を含む導電性を有しフレキシブルで機械的に安定した層材料を生成する
    方法において、 該予備成形した層材料の開孔が硬化性樹脂で完全に又は部分的に満たされると
    共に、該導電性粒子が本質的な範囲において該樹脂でコーティングされていない
    ことを特徴とした方法。
  10. 【請求項１０】請求項９による導電性を有しフレキシブルで機械的に安定し
    た層材料を生成する方法において、 該予備成形した層材料の開孔が硬化性樹脂で完全に又は部分的に満たされると
    共に、該予備成形された層材料の導電性要素がグラファイト及び／煤から成るこ
    とを特徴とした方法。
  11. 【請求項１１】請求項９又は１０による導電性を有しフレキシブルで機械的
    に安定した層材料を生成する方法において、 該予備成形した層材料が繊維を含んでいることを特徴とした方法。
  12. 【請求項１２】請求項９から１１のいずれかによる導電性を有しフレキシブ
    ルで機械的に安定した層材料を生成する方法において、 該予備成形した層材料の粒子が補助エージェントにより予め一緒に結合される
    ことを特徴とした方法。
  13. 【請求項１３】請求項９から１２のいずれかによる導電性を有しフレキシブ
    ルで機械的に安定した層材料を生成する方法において、 該予備成形した層材料が圧縮したパックした材料でできていることを特徴とし
    た方法。
  14. 【請求項１４】請求項９から１２のいずれかによる導電性を有しフレキシブ
    ルで機械的に安定した層材料を生成する方法において、 該予備成形した層材料が煤及び結合剤で含浸した複数の不織繊維マットででき
    ていることを特徴とした方法。
  15. 【請求項１５】請求項９から１４のいずれかによる導電性を有しフレキシブ
    ルで機械的に安定した層材料を生成する方法において、 該樹脂がフェノール樹脂又はエポキシ樹脂を含んでいることを特徴とした方法
    。
  16. 【請求項１６】請求項９から１５のいずれかによる導電性を有しフレキシブ
    ルで機械的に安定した層材料を生成する方法において、 まだ硬化していない樹脂が毛管作用により該予備成形された層材料に入り込む
    ようにしたことを特徴とした方法。
  17. 【請求項１７】請求項９から１６のいずれかによる導電性を有しフレキシブ
    ルで機械的に安定した層材料を生成する方法において、 まだ硬化していない樹脂が、加圧により該予備成形した層材料の開孔にプレス
    されることを特徴とした方法。
  18. 【請求項１８】請求項９から１７のいずれかによる導電性を有しフレキシブ
    ルで機械的に安定した層材料を生成する方法において、 まだ硬化していない樹脂が、該予備成形した層材料が満たされる前に液体によ
    って稀釈されることを特徴とした方法。
  19. 【請求項１９】請求項９から１８のいずれかによる導電性を有しフレキシブ
    ルで機械的に安定した層材料を生成する方法において、 該樹脂が、圧力及び／又は上昇した温度の下で硬化されることを特徴とした方
    法。
  20. 【請求項２０】請求項９から１９のいずれかによる導電性を有しフレキシブ
    ルで機械的に安定した層材料を生成する方法において、 突起及び窪み状の構造が、少なくとも硬化工程中において型押しを経て少なく
    とも一方の表面上に作られることを特徴とした方法。
  21. 【請求項２１】PEM燃料電池のバイポーラプレートとして導電性を有し機械
    的に安定した層材料を使用することを特徴とした方法。
  22. 【請求項２２】ガス拡散電極を機械的に補強するものとして導電性を有し機
    械的に安定した層材料を使用することを特徴とした方法。
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