特許 6518239 複合半完成品を生産する方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6518239

(24)【登録日】2019年4月26日

(45)【発行日】2019年5月22日

(54)【発明の名称】複合半完成品を生産する方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 43/46 20060101AFI20190513BHJP

   B21B 27/10 20060101ALI20190513BHJP

   H01M 8/18 20060101ALI20190513BHJP

   H01M 4/86 20060101ALI20190513BHJP

   B29C 45/00 20060101ALI20190513BHJP

   B29C 43/24 20060101ALI20190513BHJP

   C08L 101/00 20060101ALI20190513BHJP

   C08K 3/00 20180101ALI20190513BHJP

   C08J 3/20 20060101ALI20190513BHJP

【ＦＩ】

   B29C43/46

   B21B27/10 Z

   H01M8/18

   H01M4/86 B

   B29C45/00

   B29C43/24

   C08L101/00

   C08K3/00

   C08J3/20 BCER

   C08J3/20CEZ

【請求項の数】22

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2016-526520(P2016-526520)

(86)(22)【出願日】2014年7月4日

(65)【公表番号】特表2016-531018(P2016-531018A)

(43)【公表日】2016年10月6日

(86)【国際出願番号】EP2014064303

(87)【国際公開番号】WO2015007544

(87)【国際公開日】20150122

【審査請求日】2017年6月13日

(31)【優先権主張番号】102013107514.2

(32)【優先日】2013年7月16日

(33)【優先権主張国】DE

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】502155482

【氏名又は名称】フラウンホーファー−ゲゼルシャフト ツァー フェルデルング デア アンゲヴァンテン フォーシャング アインゲトラーゲナー フェアアイン

【氏名又は名称原語表記】ＦＲＡＵＮＨＯＦＥＲ−ＧＥＳＥＬＬＳＣＨＡＦＴ ＺＵＲ ＦＯＲＤＥＲＵＮＧ ＤＥＲ ＡＮＧＥＷＡＮＤＴＥＮ ＦＯＲＳＣＨＵＮＧ Ｅ．Ｖ．

(74)【代理人】

【識別番号】100095614

【弁理士】

【氏名又は名称】越川 隆夫

(72)【発明者】

【氏名】ルーカス コピエッツ

(72)【発明者】

【氏名】トルステン サイップ

(72)【発明者】

【氏名】サシャ ベルトホルト

(72)【発明者】

【氏名】イェンス バウアーファインド

(72)【発明者】

【氏名】ダミアン ヒンテマン

(72)【発明者】

【氏名】ホルガー ベック

【審査官】 ▲高▼橋 理絵

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００４−５２９２２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−１１２６０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５６−０９５６４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２２３１３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−１３４２３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５９−１５５００７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００４−５０５４１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１４−５２１８２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００４／０１１９０５６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００４／００３８１１６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｃ ４３／００− ４３／５８

Ｂ２９Ｃ ４５／００− ４５／８４

Ｃ０８Ｊ ３／００− ３／２９

Ｃ０８Ｋ ３／００− １３／０８

Ｃ０８Ｌ １／００−１０１／１４

Ｈ０１Ｍ ４／８６− ４／９８

Ｈ０１Ｍ ８／００− ８／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも１つの熱可塑性プラスチック（２）を含有する連続相と、少なくとも１つの導電性フィラー（３）から作られた分散相とを有する、複合半完成品（１）を生産する方法であって、
微粒子の形態の前記少なくとも１つの熱可塑性プラスチック（２）が微粒子の形態の前記少なくとも１つの導電性フィラー（３）と混合され、
前記少なくとも１つの熱可塑性プラスチック（２）と前記少なくとも１つの導電性フィラー（３）との混合物（４）は、前記少なくとも１つの熱可塑性プラスチック（２）の融解温度よりも高い温度に加熱され、
前記加熱された材料は、前記少なくとも１つの熱可塑性プラスチック（２）の凝固温度より低い温度に冷却され、
冷却され得る少なくとも１つのローラ（８）を備えた圧延ミル（５）および／またはカレンダが前記材料を加熱および／または冷却するために用いられる、
複合半完成品（１）を生産する方法において、
前記混合時に混合される前記少なくとも１つの熱可塑性プラスチック（２）および前記少なくとも１つの導電性フィラー（３）の前記粒子の少なくとも９０質量％が１ｍｍ未満である、複合半完成品（１）を生産する方法。

【請求項2】

前記少なくとも１つの導電性フィラーの材料は、少なくとも１Ｓ／ｍの電気伝導率を有する、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記少なくとも１つの導電性フィラーの材料は、少なくとも１０^３Ｓ／ｍの電気伝導率を有する、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記少なくとも１つの導電性フィラーの材料は、少なくとも１０^６Ｓ／ｍの電気伝導率を有する、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

炭素、黒鉛、すす、炭化チタン（ＴｉＣ）、少なくとも１つの金属および／または少なくとも１つの金属化合物が導電性フィラー（３）として用いられる、請求項１〜４の何れか一項に記載の方法。

【請求項6】

ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリ塩化ビニル（ＰＣＶ）および／またはポリアミド（ＰＡ）が熱可塑性プラスチック（２）として用いられる、請求項１〜５の何れか一項に記載の方法。

【請求項7】

前記少なくとも１つの導電性フィラー（３）は、前記複合半完成品（１）に関して、５０質量％から９５質量％の間の割合で用いられる、請求項１〜６の何れか一項に記載の方法。

【請求項8】

前記少なくとも１つの導電性フィラー（３）は、前記複合半完成品（１）に関して、７０質量％から９２質量％の間の割合で用いられる、請求項１〜６の何れか一項に記載の方法。

【請求項9】

前記少なくとも１つの導電性フィラー（３）は、前記複合半完成品（１）に関して、８０質量％から９０質量％の間の割合で用いられる、請求項１〜６の何れか一項に記載の方法。

【請求項10】

少なくとも１つの熱可塑性プラスチック（２）および／または少なくとも１つの導電性フィラー（３）が用いられ、前記熱可塑性プラスチック（２）および／または前記少なくとも１つの導電性フィラー（３）の前記粒子の９０質量％が５００μｍ未満である、請求項１〜９の何れか一項に記載の方法。

【請求項11】

少なくとも１つの熱可塑性プラスチック（２）および／または少なくとも１つの導電性フィラー（３）が用いられ、前記熱可塑性プラスチック（２）および／または前記少なくとも１つの導電性フィラー（３）の前記粒子の９０質量％が３００μｍ未満である、請求項１〜９の何れか一項に記載の方法。

【請求項12】

少なくとも１つの熱可塑性プラスチック（２）および／または少なくとも１つの導電性フィラー（３）が用いられ、前記熱可塑性プラスチック（２）および／または前記少なくとも１つの導電性フィラー（３）の前記粒子の９０質量％が２００μｍ未満である、請求項１〜９の何れか一項に記載の方法。

【請求項13】

加熱され得る少なくとも１つのローラ（６）を備えた、圧延ミル（５）および／またはカレンダが前記材料を加熱および／または冷却するために用いられる、請求項１〜１２の何れか一項に記載の方法。

【請求項14】

前記複合半完成品は、より低い周速を有するより高温のローラ（６）からより高い周速を有するより低温のローラ（８）に前記材料を移送することによって形成される、請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

前記材料は射出成形システムにおいて加熱および冷却される、請求項１〜１２の何れか一項に記載の方法。

【請求項16】

前記加熱は押出機において起こり、前記冷却は射出成形型において起こる、請求項１５に記載の方法。

【請求項17】

前記材料は、加熱後にマトリックスに導入され、雄型によって押圧成形される、請求項１〜１２の何れか一項に記載の方法。

【請求項18】

平面状の複合半完成品（１）が生産される、請求項１〜１７の何れか一項に記載の方法。

【請求項19】

耐薬品性熱交換器の構成要素、１つの医療装置における高周波放射線に対する遮蔽材、低摩擦軸受または加熱ホイルの、電気化学電池の電極（１０）を生産するための複合半完成品（１）が生産される、請求項１〜１７の何れか一項に記載の方法。

【請求項20】

前記電気化学電池の電極（１０）は、レドックスフロー電池、燃料電池または電解槽の電極（１０）である、請求項１９に記載の方法。

【請求項21】

耐薬品性熱交換器の構成要素、１つの医療装置における高周波放射線に対する遮蔽材、低摩擦軸受または加熱ホイルとしての、電気化学電池の電極（１０）を生産するための、請求項１〜２０の何れか一項に従って生産される複合半完成品（１）の使用。

【請求項22】

前記電気化学電池の電極（１０）は、レドックスフロー電池、燃料電池または電解槽の電極（１０）である、請求項２１に記載の複合半完成品（１）の使用。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、少なくとも１つの熱可塑性プラスチックを含有する連続相と、少なくとも１つの導電性フィラーから作られた分散相とを有する複合半完成品を生産する方法に関する。さらに、本発明は、このような複合半完成品の使用、およびこのような複合半完成品から生産される、電気化学電池の電極に関する。

【背景技術】

【0002】

言及するタイプの複合半完成品は、具体的には、導電率の高い構成要素を生産するために用いられる。電気化学電池、例えば、燃料電池、レドックスフロー電池などのための電極が利用範囲の代表例である。これらのおよび他の利用分野については、多くの場合にフィラーが複合半完成品の重要な特性をもたらすので、フィラーの割合が高いことが望ましい。高い熱伝導率および／または電気伝導率は、例えば、通常は複合半完成品の７０質量％以上に相当する高い割合の黒鉛によって実現される。こうした高い割合のフィラーは、複合半完成品の生産中にいくつかの特徴をもたらす。

【0003】

実質的な特徴が、熱可塑性プラスチックのマトリックスにおけるフィラーの均質な分散にある。そのために押出機またはニーダが使用され、押出機またはニーダには、プラスチックはペレットなどの形態で供給され、フィラーは微粒子の形態で供給される。熱可塑性プラスチックは押出機またはニーダ内で融解され、フィラーはプラスチック融解物に機械的に組み込まれる。この工程は低粘度の混合物を必要とし、そのためには、実際の融解温度よりもずっと高い温度にプラスチックを加熱しなければならない。

【0004】

その後、合成材料は射出成形によって成形することができるが、射出成形するにはより低い粘度が必要である。したがって、プラスチックは非常に強く加熱し高い圧力をかけなければならない。あるいは、合成材料をカレンダに供給することもでき、カレンダは、循環および除去を繰り返すことによって合成材料の均質化を繰り返す。カレンダ加工工程によりカレンダ内の合成材料のドエルタイムが長くなり、合成材料はそれに応じて長時間にわたって強く加熱されることになる。

【0005】

それに相当する手法で生産された複合半完成品は低い熱可塑性の特性しか有しない。このことは複合半完成品をさらに加工するためには不利である。その複合半完成品は、多くの場合、低い機械的強度を有し、困難を伴ってのみ他の熱可塑性物質に繋ぐかまたは熱溶着することができる。

【0006】

したがって、本発明の目的は、改善された材料特性を有する複合半完成品を得ることができるように、冒頭で言及し先により詳細に説明した方法を設計しさらに発展させることである。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0007】

この目的は、微粒子の形態の少なくとも１つの熱可塑性プラスチックが微粒子の形態の少なくとも１つのフィラーと混合される、冒頭で言及したタイプの方法によって、本発明の請求項１により達成される。本方法では、前記混合時に混合される少なくとも１つの熱可塑性プラスチックおよび少なくとも１つのフィラーの粒子の少なくとも９０質量％が１ｍｍ未満であり、少なくとも１つの熱可塑性プラスチックと少なくとも１つのフィラーとの混合物は少なくとも１つの熱可塑性プラスチックの融解温度よりも高い温度に加熱され、加熱された材料は少なくとも１つの熱可塑性プラスチックの凝固温度よりも低い温度に冷却される。

【0008】

したがって、本発明は、従来想定されたような少なくとも１つのフィラーの粒子サイズではなく、具体的には、材料を実際に加工する前のプラスチックの粒子サイズおよび両方の構成要素の混合物が、複合半完成品の材料特性に大きく影響することを認めている。このことは、フィラーが一体化される連続相またはマトリックスを形成するために少なくとも１つのプラスチックが元の粒子サイズとは関係なく融解される限り驚くべきことである。ここで、連続相またはマトリックスの構造は、用いられる熱可塑性プラスチックの粒子サイズではなく、具体的にはその鎖長および鎖構造に左右される。

【0009】

本発明に関連して、少なくとも１つの熱可塑性プラスチックによって形成されるマトリックス構造が、プラスチック粒子の元の粒子サイズに大きく、実際に間接的に左右されることが認められている。このことは、プラスチックまたはマトリックス構造に関して分解の発生が全く起こらないかまたは少ししか起こらないように、非常に小さい粒子サイズを有するプラスチックを用いる場合の加工時間および加工温度が本発明により明らかに低減され得ることに起因する。これは、明らかに、とりわけ、より小さいプラスチック粒子を用いる場合に熱輸送工程が改善されることと、前に生産された、プラスチック粒子とフィラー粒子との好ましくは実質的に均質な混合物の加工能力がより良いことによるものである。したがって、最終的に複合材料が得られ、その材料特性は、フィラーの割合が非常に高いにもかかわらず、フィラーによってもたらされる材料特性に、具体的には電気伝導率に不利な形で著しく影響を及ぼすことなしに、従来技術から知られた同じ組成の複合材料よりも少なくとも１つの熱可塑性プラスチックの材料特性に似ている。したがって、好ましくは、本発明による方法を用いて熱可塑性複合半完成品を得ることができる。前記熱可塑性複合半完成品は、本質的に、純粋な熱可塑性プラスチックとしてまたはどのような場合でも同様の手法でさらに加工することができる。

【0010】

この目的のために、少なくとも１つの熱可塑性プラスチック粒子の分散の少なくとも９５質量％、特に実質的に１００質量％が１ｍｍ未満であることが特に好ましい。なお、できるだけ均質な混合物を提供するために、実際の加工の前に、少なくとも１つの熱可塑性プラスチックの最大粒子サイズと少なくとも１つのフィラーの最大粒子サイズとが実質的に同じであることが好ましい場合がある。さらに、少なくとも１つの熱可塑性プラスチックと少なくとも１つの導電性フィラーとの混合物の温度が、少なくとも１つのプラスチックの融解温度よりも高いが分解温度よりも低い温度にしか加熱されないことが好ましい場合がある。複数の熱可塑性プラスチックの場合は、それらの熱可塑性プラスチックは、熱可塑性プラスチックの最高融解温度よりも高く最低分解温度よりも低い温度にすることができる。なお、その後、材料の温度は、用いられる熱可塑性プラスチックの最低凝固温度よりも低い温度まで下げられる。

【0011】

本方法の第１の好ましい実施形態では、フィラー材料は、少なくとも１Ｓ／ｍ、好ましくは少なくとも１０^３Ｓ／ｍ、特に少なくとも１０^６Ｓ／ｍの電気伝導率を有する。小さいフィラー粒子のバルク材料はそれに応じて導電率を低くすることができる。したがって、好ましい特性を有する複合半完成品を得ることができる。あるいは、またはさらに、複合半完成品の電気伝導率は、少なくとも１Ｓ／ｍ、好ましくは少なくとも１００Ｓ／ｍ、特に少なくとも１０００Ｓ／ｍに相当することができる。しかし、本質的に、少なくとも１つの導電性フィラーが少なくとも１つの熱可塑性プラスチックよりも、特に全ての熱可塑性プラスチックよりも導電率が高いことが好ましい。

【0012】

導電性フィラーは、好ましくは、炭素、黒鉛、すす、炭化チタン（ＴｉＣ／独：Titancarbid，英：titanium carbide）、少なくとも１つの金属および／または少なくとも１つの金属化合物である。これらのフィラーはその機械的特性およびその導電率のおかげで特に適切である。

【0013】

例えば、ポリオレフィン、具体的には、ポリエチレン（ＰＥ／独：Polyethylen，英：polyethylene）および／またはポリプロピレン（ＰＰ／独：Polypropylen，英：polypropylene）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ／独：Polyphenylensulfid，英：polyphenylene sulphide）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ／独：Polyetheretherketon，英：polyether ether ketone）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ／独：Polyvinylchlorid，英：polyvinyl chloride）および／またはポリアミド（ＰＡ／独：Polyamid，英：polyamide）が熱可塑性プラスチックとして適切である。これらの材料は複合半完成品の加工能力および接合に関して利点を与える。具体的には、言及するプラスチックを他のものに簡単に溶着することができる。

【0014】

少なくとも１つのフィラーの所望の特性が複合半完成品の特性の大部分を決定するように、本質的に、少なくとも１つのフィラーが複合半完成品の多くの割合を形成することが好ましい。しかし、さらに、少なくとも１つの熱可塑性プラスチックのマトリックス構造が材料特性に実質的に影響するので、複合半完成品の少なくとも１つのフィラーの割合は、必要に応じて、５０質量％から９５質量％の間、好ましくは７０質量％から９２質量％の間、特に８０質量％から９０質量％の間に相当する。

【0015】

複合半完成品の加工能力を改善するために、少なくとも１つの熱可塑性プラスチックおよび／または少なくとも１つのフィラーの粒子の９０質量％が７５０μｍ未満、好ましくは５００μｍ未満、特に３００μｍ未満であることが好都合である。好適な結果が、具体的には粒子サイズ約１５０μｍの場合に実現された。この文脈では、対応する粒子の少なくとも９５質量％、特に実質的に１００質量％が所定の粒子サイズを下回ることも好ましい。しかし、ここで、原則として、対応する限界値よりも大きい少量の粒子を十分に許容できることに留意すべきである。それでも、ふるい分けまたは別の分離法によってより大きい粒子を予め排除することが好都合である。

【0016】

迅速かつやさしい加工を可能にするために、材料を加熱および／または冷却するために圧延ミルまたはカレンダを用いることができる。この文脈では、圧延ミルは２つのローラから構成される機構であると理解され、カレンダは少なくとも３つのローラから構成される機構であると理解される。先に説明した目的のために、圧延ミルおよび／またはカレンダは加熱され得る少なくとも１つのローラおよび／または冷却され得る少なくとも１つのローラを備えることがさらに好都合である。

【0017】

この文脈では、複合半完成品は、より低い周速を有するより高温のローラからより高い周速を有するより低温のローラに加工された材料を移送することによる単純かつ材料にやさしい手法で形成することができる。この文脈で除去についても述べる。さらに、これによって平面状の複合半完成品が生産される。より高温およびより低温という用語の使用により、２つのローラ間の熱の差はこのことに関して定量的な表現ではなく定性的な表現になる。しかし、より高温のローラが少なくとも１つの熱可塑性プラスチック、必要な場合は全ての熱可塑性プラスチックの融解温度を超える温度を有することが特に好ましい。あるいは、またはさらに、より低温のローラは、少なくとも１つの熱可塑性プラスチック、必要な場合は全ての熱可塑性プラスチックの凝固温度よりも低い温度を有することができる。

【0018】

必要な場合は、射出成形システムにおいて材料を加熱および冷却することもできる。このことは、必要な場合は、複合半完成品、具体的には複雑な外形を有する複合半完成品の生産を容易にし加速する。したがって、加工の単純化のために押出機で加熱が起こり射出成形型で冷却が起こることが特に好ましい。

【0019】

あるいは、材料は、加熱後にマトリックスに導入することもでき、雄型によって押圧成形することができる。本方法はホットプレス法とも呼ばれる。このようにして、複雑な外形および／または大きい寸法を有する複合半完成品を簡単に生産することもできる。ここで、必要な場合は、同様に加熱のために押出機を用いることができる。

【0020】

複合半完成品の簡単なさらなる加工を保証できるようにするために、本質的に、平面状の複合半完成品を生産することも好ましい。

【0021】

あるいは、またはさらに、耐薬品性熱交換器の構成要素、好ましくは１つの医療装置における高周波放射線に対する遮蔽材、低摩擦軸受または加熱ホイルの、電気化学電池の電極、好ましくは、レドックスフロー電池、燃料電池または電解槽の電極を生産するために複合半完成品を生産することが好ましい。これらの構成要素の場合は、機械的特性、高い熱伝導率および／または高い電気伝導率を有益な手法で用いることができる。

【0022】

さらに、先に言及した本発明の目的は、耐薬品性熱交換器の構成要素、好ましくは１つの医療装置における高周波放射線に対する遮蔽材、低摩擦軸受または加熱ホイルとしての、電気化学電池の電極、具体的には、レドックスフロー電池、燃料電池または電解槽の電極を生産するための、請求項１から２０の一項に従って生産される複合半完成品の使用による請求項２１及び２２により達成される。

【0023】

同様に、この目的は、請求項１から２０の一項に記載の方法に従って生産される、耐薬品性熱交換器の構成要素、好ましくは１つの医療装置における高周波放射線に対する遮蔽材、低摩擦軸受または加熱ホイルとしての、電気化学電池の電極、具体的には、レドックスフロー電池、燃料電池または電解槽の電極によって達成される。

【0024】

例示的な実施形態を１つだけ示す図面によって本発明を以下により詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明による方法の過程を概略図に示す。

【図2】図１による方法の加工ステップを示す。

【図3】図１に示す方法を用いて生産される構成要素を示す。

【発明を実施するための形態】

【0026】

図１には、複合半完成品１を生産する方法が概略的に示されている。複合半完成品１は、ポリプロピレンの形態の熱可塑性プラスチック２と黒鉛の形態の導電性フィラー３との混合物から形成される。熱可塑性プラスチック２は最初に粗大粒子の形態で低温ミリング工程に供給される。低温ミリング工程は、熱可塑性プラスチックの脆性が上昇するようにミリング工程中に熱可塑性プラスチック２を少なくとも−５０℃よりも低い温度に冷却するために、冷媒を、具体的には液体窒素（Ｎ_２）の形態の冷媒を添加することによって起こる。フィラー３も液体窒素（Ｎ_２）を添加することによってミリングされる。説明する研削工程は図１では「低温ミリング」とも呼ばれる。熱可塑性プラスチック２およびフィラー３のミリングの場合、適切なミルは従来技術によって知られている。しかし、熱可塑性プラスチック２および／またはフィラー３は、特別の冷却なしにミリングすることもでき、前のミリングを全くなしに用いることもできる。

【0027】

熱可塑性プラスチック２および導電性フィラー３は両方とも、図１で「ふるい分け」と称される方法ステップに従ってミリング後にふるい分けされる。ここで、１５０μｍよりも大きい粒子はミリング工程に戻され、再度ミリングされる。１５０μｍ未満のサイズを有するプラスチック粒子とフィラー粒子とは、できるだけ均質になるように互いに混合される。従来技術によって知られたミキサをそのために用いることができる。混合物４の生産は図１では「混合」と呼ばれる。

【0028】

熱可塑性プラスチック２とフィラー３との混合の後に、混合物４は図２に示す圧延ミル５に移送される。ここで、熱可塑性プラスチック２は強化ローラ６上で融解され、これは図１による方法ステップ「融解」に相当する。ここで、ローラの温度は熱可塑性プラスチック２の融解温度よりも約３０℃高い。フィラー３の粒子は、熱可塑性プラスチック２の融解中にその中に受け入れられる。ここで、熱可塑性プラスチック２は、導電性フィラー３が熱可塑性プラスチック２のマトリックスに好ましくは均質に不連続相として分散されるように受け入れられるためのマトリックスの形態の連続相を形成する。フィラー３および融解された熱可塑性プラスチック２から作られた材料は、加熱されたローラ６に付着し、したがって、ローラ６が回転運動する際に別のローラ８とのローラギャップ７に輸送される。これは図１による複合半完成品１の方法ステップ「成形」の実質的な部分を表す。図示のこの点の好ましい方法では、「成形」の方法ステップから「凝固」の方法ステップに移行する。

【0029】

別のローラ８は、このローラ８の温度が材料の加工中にポリプロピレンの形態の熱可塑性プラスチック２の凝固温度より低くなるように冷却される。さらに、このローラ８は加熱されたローラ６よりも大きい周速を有する。したがって、材料は、少なくとも部分的に、ローラギャップ７中で凝固し、冷却されたローラ８から除去される。材料が凝固して複合半完成品１を形成すると、これは冷却されたローラ８によって部分的にのみ、実際に平面状の複合半完成品１が冷却されたローラ８から除去されるまでのみ輸送される。

【0030】

必要な場合は、加熱されたローラ６と冷却されたローラ８との間の距離を変更可能にすることができる。したがって、例えば、ローラギャップ７の幅を調節可能にすることができる。具体的には、ローラ６と８との間の距離は最初に、熱可塑性プラスチック２および導電性フィラー３から作られる層９が最初に、加熱されたローラ６上を循環するように形成され、前記導電性フィラー３が経時的にさらに均質化される程度の大きさになるように選択することができる。この層９が必要な厚さおよび／または均質性を有した後に、ローラギャップ７を形成し説明したように複合半完成品１を除去するために、冷却されたローラ８を加熱されたローラ６まで押しやることができる。

【0031】

従来技術と比べて加工時間が非常に短く温度が低いことから、複合半完成品１のフィラーの割合が高くここでは８５質量％であるにもかかわらず非常に高い熱可塑性特性を有する複合半完成品１が得られる。これは、電極１０がその縁部１１において循環するようにして電気化学電池のセルフレーム要素１２と溶着されることによって、電気化学電池のための電極１０の形態で図３に示す構成要素に用いられる。

【図1】

【図2】

【図3】