JPH03205383A - 多孔質炭素材料の製造方法 - Google Patents

多孔質炭素材料の製造方法

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JPH03205383A
JPH03205383A JP1343037A JP34303789A JPH03205383A JP H03205383 A JPH03205383 A JP H03205383A JP 1343037 A JP1343037 A JP 1343037A JP 34303789 A JP34303789 A JP 34303789A JP H03205383 A JPH03205383 A JP H03205383A
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JP
Japan
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phenolic resin
cells
carbon material
porous carbon
pores
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Application number
JP1343037A
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English (en)
Inventor
Shingo Yamazaki
晋吾 山崎
Nobunari Saito
斎藤　信成
Katsumi Hotta
堀田　克己
Masaharu Takehara
正治 竹原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Nippon Steel Chemical Co Ltd
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Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/0022—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof obtained by a chemical conversion or reaction other than those relating to the setting or hardening of cement-like material or to the formation of a sol or a gel, e.g. by carbonising or pyrolysing preformed cellular materials based on polymers, organo-metallic or organo-silicon precursors

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は軽量構造材、断熱材等に好適な多孔質炭素材料
の製造方法に関する。
〔従来の技術〕
フェノール樹脂又はフェノール樹脂を含む組或物を発泡
させて得られたフェノール樹脂発泡体を炭化して多孔質
炭素材料を製造することは、特開昭６０−７１，　５０
８号公報、特開平１−１９７，　３７６号公報あるいは
ＵＳＰ　３，１２１，０５０号公報等で知られている。
これらの方法では比較的均一な発泡体を形威し、これを
炭化あるいは黒鉛化することにより多孔質炭素材料を製
造している。
しかしながら、発泡体を加熱して炭化する際、その断熱
特性のゆえに内部と外部の間に大きな温度差が生じ、昇
温時あるいは炭化時に割れが発生しやすいという問題が
あった。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は、製造時に割れ等の発生が少ない多孔質炭素材
料の製造方法を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、平均気孔径が１〜３　０　ｏ／Ｊａ、平均気
孔径の１／２以下及び２倍以上の径をもつ気孔がそれぞ
れ１０％以上である連続気孔を有するフェノール樹脂を
、炭化又は黒鉛化して多孔質炭素材料を製造する方法で
ある。
フェノール樹脂発泡体は、フェノール樹脂にフロン、メ
チレンクロライド、水等の発泡剤を加えて発泡、硬化さ
せることにより得られるものであり、フェノール樹脂は
フェノール類、例えばフェノール、クレゾール、キジレ
ノール、レゾルシノールあるいはこれらの混合物とホル
マリンを縮合させて得られるものであればよく、レゾー
ル型、ノボラック型いずれでもよいが、レゾール型が好
ましい。フェノール樹脂発泡体はフェノール樹脂のみか
らなるものであってもよいことはもちろんであるが、他
の樹脂、例えばフラン樹脂、エポキシ樹脂、ポリビニル
アルコール等を配合したものであっても、繊維あるいは
粉末等のフィラーを配合したものであってもよい。また
、フェノール樹脂としては数平均分子量が２００〜３０
０であって、粘度が１０００　〜１，００００ｃｐ程度
のものが好適である。
このフェノール樹脂は、連続気孔を有するように発泡さ
せるが、この方法は公知である。この際、気孔径を平均
気孔径が５０〜３００釘、気孔径の分布を示す標準偏差
が３０／Ｊｍ以上となるようにすることがよい。平均気
孔径の制御は、フェノール樹脂の重合度、濃度、粘度、
発泡材や整泡剤、硬化剤の種類、使用量、あるいは発泡
温度、攪拌等−　３　− の条件を調整する公知の方法によって行うことができる
。本発明においては、特に気孔の径の分布を太き《する
。これは、発泡剤を多量に加えたり、発泡が不均一に起
こるようにすることにより調整することができる。気孔
が均一であると、炭化の際に割れが生じやすく、大きい
ものと小さいものが適当に混ざっていると割れが防止で
きる。したがって、平均気孔径の１／２以下及び２倍以
上の径をもつ気孔の数をカウンｌ−　１，、その割合が
それぞれ１０％以上、好ましくは１０〜３０％となるよ
うに存在させる。
フェノール樹脂発泡体は必要により所定の形状に成形あ
るいは加工されて、炭化される。炭化は通常４００°Ｃ
前後から生じ、１，０００℃前後で完了する。加熱は、
電気炉、燃焼炉等で、１０００００前後まで加熱して完
全に炭化する。また、必要によっては２，０００°Ｃ以
上にまで加熱して黒鉛化まで行う。
〔作　用〕
気孔径のばらつきを大きくすることにより、気４ 孔を形威する膜の厚みが均一になり、それにより炭化時
の収縮率が均一となり、割れが防止されると考えられる
。
〔実施例〕
以下、実施例及び比較例に基づいて、本発明を具体的に
説明する。
実施例１ 平均分子量２６７、粘度１，６５０ｃｐ，水分２２．４
％のレゾール型フェノール樹脂１００部（重量）に、界
面活性剤３部、発泡剤６部、硬化剤１５部を混合し、発
泡させ、６０℃、４５分間で硬化させた。得られた発泡
体（かさ密度０．０８９）を切断し、切断面の気孔を拡
大して写真にとって測定したところ、気孔は連続的であ
り、その分布は第１表に示すとおりであった。　次いで
、これを電気炉にいれ、ｉ，ｉｏｏ°Ｃにまで昇温しで
完全に炭化した。各方向の長さとも約１５〜２０％収縮
した。得られた多孔質炭素材料（かさ密度０．０８９）
には割れは認められなかった。
比較例ｌ 発泡剤を４部とした他は、実施例１と同様な実験を行っ
た。発泡体の気孔は連続的であり、その分布は第１表に
示すとおりであった。発泡体のかさ密度は０．０９９で
、炭化後のかさ密度は０．０９８であり、収縮率はほぼ
実施例１と同じであったが、多数のひび割れが生じた。
第　　１　　表 〔発明の効果〕 本発明の製造方法によれば、割れのない多孔質炭素材料
を容易に製造することができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）平均気孔径が１〜３００μｍ、平均気孔径の１／
    ２以下及び２倍以上の径をもつ気孔がそれぞれ１０％以
    上である連続気孔を有するフェノール樹脂を、炭化又は
    黒鉛化することを特徴とする多孔質炭素材料の製造方法
    。
JP1343037A 1989-12-29 1989-12-29 多孔質炭素材料の製造方法 Pending JPH03205383A (ja)

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EP19910901629 EP0462288A4 (en) 1989-12-29 1990-12-27 Process for producing porous carbonaceous material
PCT/JP1990/001717 WO1991009817A1 (fr) 1989-12-29 1990-12-27 Procede de production de materiaux carbones poreux
KR1019910701012A KR920701079A (ko) 1989-12-29 1991-08-27 다공질 탄소재료의 제조방법

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EP0462288A1 (en) 1991-12-27
EP0462288A4 (en) 1992-07-22
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