JPH0543345A - 活性炭素多孔体の製造方法 - Google Patents
活性炭素多孔体の製造方法Info
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- JPH0543345A JPH0543345A JP3196891A JP19689191A JPH0543345A JP H0543345 A JPH0543345 A JP H0543345A JP 3196891 A JP3196891 A JP 3196891A JP 19689191 A JP19689191 A JP 19689191A JP H0543345 A JPH0543345 A JP H0543345A
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- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
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- C04B2111/00844—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for electronic applications
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 特願平２−３０４８９７号で提案した活性炭
素多孔体の平均細孔直径は比較的小さいため、この活性
炭構造物を電気二重層コンデンサの電極として用いた場
合、コンデンサの充放電の際の電解質イオンの移動時の
抵抗に起因する内部抵抗がやや大きいという欠点があっ
た。この問題の改良された、コンデンサの性能向上、特
に高静電容量と低内部抵抗の２つの性能向上の要求を満
たす活性炭の製造方法を提供する。 【構成】 レゾール型フェノール樹脂(a) １００重量
部、親油性で１００℃以上の沸点を有する常温で液状の
化合物(b) １ないし１００重量部、親水性で１００℃以
上の沸点を有する液状の化合物(c) １ないし１００重量
部、及び残炭率の高い粉体１ないし２００重量部とから
なる混合物の硬化物を形成後、５００℃以上の温度で炭
化、賦活することを特徴とする活性炭素多孔体の製造方
法。
素多孔体の平均細孔直径は比較的小さいため、この活性
炭構造物を電気二重層コンデンサの電極として用いた場
合、コンデンサの充放電の際の電解質イオンの移動時の
抵抗に起因する内部抵抗がやや大きいという欠点があっ
た。この問題の改良された、コンデンサの性能向上、特
に高静電容量と低内部抵抗の２つの性能向上の要求を満
たす活性炭の製造方法を提供する。 【構成】 レゾール型フェノール樹脂(a) １００重量
部、親油性で１００℃以上の沸点を有する常温で液状の
化合物(b) １ないし１００重量部、親水性で１００℃以
上の沸点を有する液状の化合物(c) １ないし１００重量
部、及び残炭率の高い粉体１ないし２００重量部とから
なる混合物の硬化物を形成後、５００℃以上の温度で炭
化、賦活することを特徴とする活性炭素多孔体の製造方
法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は活性炭素多孔体の製造方
法に関する。本発明は特に電気二重層コンデンサの電極
として好適な高密度ブロック状活性炭素多孔体の製造方
法に関する。
法に関する。本発明は特に電気二重層コンデンサの電極
として好適な高密度ブロック状活性炭素多孔体の製造方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】活性炭は排水処理や脱臭処理等の用途に
広く使用されている。更に最近では電気二重層コンデン
サの電極として使用されはじめている。この用途に使用
される活性炭は、コンデンサの性能向上、特に高静電容
量と低内部抵抗の２つの性能向上の要求を満たすため、
高密度、ブロック状、かつ電解液の含浸性の良いことが
要求されている。
広く使用されている。更に最近では電気二重層コンデン
サの電極として使用されはじめている。この用途に使用
される活性炭は、コンデンサの性能向上、特に高静電容
量と低内部抵抗の２つの性能向上の要求を満たすため、
高密度、ブロック状、かつ電解液の含浸性の良いことが
要求されている。
【０００３】従来より活性炭素多孔体の製造方法として
は、幾つかの方法が知られている。例えば、レゾール型
フェノール樹脂にフロン等の蒸発型発泡剤を配合後、同
蒸発型発泡剤を気化せしめてフェノール樹脂多孔体を製
造することは公知であり、更にそのフェノール樹脂発泡
体を炭化、賦活することにより活性炭素多孔体が得られ
ることも特開昭６２−１３２７１５号等により公知であ
る。このような方法で得られた活性炭素多孔体は無数の
気泡と気泡を取り囲む炭素薄膜とで形成される細胞構造
を有しており、細胞間には炭化時に生じるガスを系外に
放出するための通路として通常炭素薄膜に小さな穴が形
成されている。しかし、この方法で形成される活性炭素
多孔体の穴はガスまたは水等の液体が自由に出入りする
には不十分であり、特に嵩密度が０．４ｇ／cm3 を越す
樹脂発泡体を炭化、賦活する場合、炭化中に発生する分
解ガスの抜けが困難になり、しばしば炭化物がこなごな
に砕ける現象を生じた。
は、幾つかの方法が知られている。例えば、レゾール型
フェノール樹脂にフロン等の蒸発型発泡剤を配合後、同
蒸発型発泡剤を気化せしめてフェノール樹脂多孔体を製
造することは公知であり、更にそのフェノール樹脂発泡
体を炭化、賦活することにより活性炭素多孔体が得られ
ることも特開昭６２−１３２７１５号等により公知であ
る。このような方法で得られた活性炭素多孔体は無数の
気泡と気泡を取り囲む炭素薄膜とで形成される細胞構造
を有しており、細胞間には炭化時に生じるガスを系外に
放出するための通路として通常炭素薄膜に小さな穴が形
成されている。しかし、この方法で形成される活性炭素
多孔体の穴はガスまたは水等の液体が自由に出入りする
には不十分であり、特に嵩密度が０．４ｇ／cm3 を越す
樹脂発泡体を炭化、賦活する場合、炭化中に発生する分
解ガスの抜けが困難になり、しばしば炭化物がこなごな
に砕ける現象を生じた。
【０００４】より連続気泡率の高い炭素多孔体を製造す
る方法についても、既に多くの提案がある。特開昭５８
−１７２２０９号、６１−１８６２０９号、６１−１８
６２１１号公報には液状フェノール樹脂、粒状フェノー
ル樹脂、ポリビニルアルコール、および澱粉等の気孔形
成剤とを混合して、樹脂成形物を形成したのち炭化し、
炭素多孔体を製造する技術が開示されている。しかし、
この方法では樹脂の硬化工程で時間を要するという問題
があり、かつ得られる多孔体の孔径が大き過ぎて嵩密度
を大きくできないこと、更に賦活して活性炭にした場合
に性能が充分でないという問題があった。
る方法についても、既に多くの提案がある。特開昭５８
−１７２２０９号、６１−１８６２０９号、６１−１８
６２１１号公報には液状フェノール樹脂、粒状フェノー
ル樹脂、ポリビニルアルコール、および澱粉等の気孔形
成剤とを混合して、樹脂成形物を形成したのち炭化し、
炭素多孔体を製造する技術が開示されている。しかし、
この方法では樹脂の硬化工程で時間を要するという問題
があり、かつ得られる多孔体の孔径が大き過ぎて嵩密度
を大きくできないこと、更に賦活して活性炭にした場合
に性能が充分でないという問題があった。
【０００５】本発明者らは先にレゾール型フェノール樹
脂(a) １００重量部、親油性で１００℃以上の沸点を有
する常温で液状の化合物(b) １ないし１００重量部、及
び親水性で１００℃以上の沸点を有する液状の化合物
(c) １ないし１００重量部とからなる組成物を炭化、賦
活して得られる活性炭素多孔体は、高密度でかつ細かい
気孔が形成されていることを見いだし先に提案した。
（特願平２−３０４８９７号）
脂(a) １００重量部、親油性で１００℃以上の沸点を有
する常温で液状の化合物(b) １ないし１００重量部、及
び親水性で１００℃以上の沸点を有する液状の化合物
(c) １ないし１００重量部とからなる組成物を炭化、賦
活して得られる活性炭素多孔体は、高密度でかつ細かい
気孔が形成されていることを見いだし先に提案した。
（特願平２−３０４８９７号）
【０００６】
【発明が解決しようとする問題点】しかし、この方法で
得られた活性炭素多孔体の孔は嵩密度に上限があり、活
性炭の吸着性能の指標であるヘンゼン吸着度において３
５％以上の活性炭素多孔体では、嵩密度が０．５g/cm3
以下になことが判明した。親油性化合物や親水性化合物
の配合量を減らして高密度品を得るという試みは、たい
ていの場合、炭化工程時に硬化物の爆裂を生じた。ま
た、先に提案した組成物から得られる活性炭素多孔体の
平均細孔直径は比較的小さいため、この活性炭構造物を
電気二重層コンデンサの電極として用いた場合、コンデ
ンサの充放電の際の電解質イオンの移動時の抵抗に起因
する内部抵抗がやや大きいという欠点があった。
得られた活性炭素多孔体の孔は嵩密度に上限があり、活
性炭の吸着性能の指標であるヘンゼン吸着度において３
５％以上の活性炭素多孔体では、嵩密度が０．５g/cm3
以下になことが判明した。親油性化合物や親水性化合物
の配合量を減らして高密度品を得るという試みは、たい
ていの場合、炭化工程時に硬化物の爆裂を生じた。ま
た、先に提案した組成物から得られる活性炭素多孔体の
平均細孔直径は比較的小さいため、この活性炭構造物を
電気二重層コンデンサの電極として用いた場合、コンデ
ンサの充放電の際の電解質イオンの移動時の抵抗に起因
する内部抵抗がやや大きいという欠点があった。
【問題を解決するための手段】本発明は、上記問題を解
決するため、レゾール型フェノール樹脂(a) １００重量
部、親油性で１００℃以上の沸点を有する常温で液状の
化合物(b) １ないし１００重量部、親水性で１００℃以
上の沸点を有する液状の化合物(c) １ないし１００重量
部、及び残炭率の高い粉体１ないし２００重量部とから
なる混合物の硬化物を形成後、５００℃以上の温度で炭
化、賦活することを特徴とする活性炭素多孔体の製造方
法を提供するものである。
決するため、レゾール型フェノール樹脂(a) １００重量
部、親油性で１００℃以上の沸点を有する常温で液状の
化合物(b) １ないし１００重量部、親水性で１００℃以
上の沸点を有する液状の化合物(c) １ないし１００重量
部、及び残炭率の高い粉体１ないし２００重量部とから
なる混合物の硬化物を形成後、５００℃以上の温度で炭
化、賦活することを特徴とする活性炭素多孔体の製造方
法を提供するものである。
【０００７】本発明を更に詳しく説明する。本発明で用
いられるレゾール型フェノール樹脂(a) とは、例えばフ
ェノール１モルとホルマリン１〜３モルをアルカリ性触
媒、例えばＮａＯＨ、ＫＯＨ、Ｃａ（ＯＨ）2、Ｂａ
（ＯＨ）2、ＮＨ2（ＣＨ2ＣＨ3） 等の存在下で８０〜
１００℃に加熱することにより縮合させ、次いで固形分
が６０〜８０％になるまで減圧下で水を留去して得られ
た常温での粘度が１０００〜２００００ｃｐｓの液体で
ある。本発明における親油性で１００℃以上の沸点を有
する常温で液状の化合物とは、例えば、オクタン、ノナ
ン、デカン、ウンデカン、ドデカン、灯油、鉱物油、流
動パラフィン等の直鎖状、または分岐状アルキル化合
物、トルエン、キシレン等の環状アルキレン化合物等を
挙げることができる。これらのうちでは、流動パラフィ
ンがレゾールとの粘度が近似し、混合した際安定な水中
油型分散系を作ることが出来るため、好ましい。
いられるレゾール型フェノール樹脂(a) とは、例えばフ
ェノール１モルとホルマリン１〜３モルをアルカリ性触
媒、例えばＮａＯＨ、ＫＯＨ、Ｃａ（ＯＨ）2、Ｂａ
（ＯＨ）2、ＮＨ2（ＣＨ2ＣＨ3） 等の存在下で８０〜
１００℃に加熱することにより縮合させ、次いで固形分
が６０〜８０％になるまで減圧下で水を留去して得られ
た常温での粘度が１０００〜２００００ｃｐｓの液体で
ある。本発明における親油性で１００℃以上の沸点を有
する常温で液状の化合物とは、例えば、オクタン、ノナ
ン、デカン、ウンデカン、ドデカン、灯油、鉱物油、流
動パラフィン等の直鎖状、または分岐状アルキル化合
物、トルエン、キシレン等の環状アルキレン化合物等を
挙げることができる。これらのうちでは、流動パラフィ
ンがレゾールとの粘度が近似し、混合した際安定な水中
油型分散系を作ることが出来るため、好ましい。
【０００８】この親油性化合物(b) のレゾール型フェノ
ール樹脂(a) １００重量部に対する配合量は通常１〜１
００重量部、好ましくは、１０〜６０重量部の範囲であ
る。親油性化合物(b) の量が少なすぎると、活性炭素多
孔体の多孔構造が少なくなって、吸着性能、液含浸性が
劣るようになる。また、炭化、賦活中に爆裂を生じ、活
性炭を製造しずらくなる。一方上記量を越えると、レゾ
ールの硬化特性が劣るようになる。また、炭化時に硬化
物の収縮が大きく、割れを生じ易くなる。
ール樹脂(a) １００重量部に対する配合量は通常１〜１
００重量部、好ましくは、１０〜６０重量部の範囲であ
る。親油性化合物(b) の量が少なすぎると、活性炭素多
孔体の多孔構造が少なくなって、吸着性能、液含浸性が
劣るようになる。また、炭化、賦活中に爆裂を生じ、活
性炭を製造しずらくなる。一方上記量を越えると、レゾ
ールの硬化特性が劣るようになる。また、炭化時に硬化
物の収縮が大きく、割れを生じ易くなる。
【０００９】本発明における親水性で１００℃以上の沸
点を有する液状の化合物(c) とは、例えば、重合度２以
上のオキシアルキレン化合物、例えば、ジエチレングリ
コール、トリエチレングリコール、分子量１０００未満
のポリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、
分子量１０００未満のポリプロピレングリコール、ある
いはグリセリン等を挙げることが出来る。これらのうち
では、レゾールの粘度に比較的近く、かつ適度な相溶性
がある点から分子量が４００〜６００のポリエチレング
リコール、または、ジプロピレングリコールが好まし
い。
点を有する液状の化合物(c) とは、例えば、重合度２以
上のオキシアルキレン化合物、例えば、ジエチレングリ
コール、トリエチレングリコール、分子量１０００未満
のポリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、
分子量１０００未満のポリプロピレングリコール、ある
いはグリセリン等を挙げることが出来る。これらのうち
では、レゾールの粘度に比較的近く、かつ適度な相溶性
がある点から分子量が４００〜６００のポリエチレング
リコール、または、ジプロピレングリコールが好まし
い。
【００１０】この親水性で１００℃以上の沸点を有する
液状の化合物(c) のレゾール型フェノール樹脂(a) １０
０重量部に対する配合量は、通常１ないし１００重量
部、好ましくは１０〜６０重量部の範囲である。親水性
化合物(c) の量が少なすぎると、親油性化合物(b) の分
散安定性が劣り、相分離を生じ易くなり、一方上記量を
越えるとレゾールの硬化特性が損なわれること、及び親
水性化合物とレゾールとが相分離しやすくなる。
液状の化合物(c) のレゾール型フェノール樹脂(a) １０
０重量部に対する配合量は、通常１ないし１００重量
部、好ましくは１０〜６０重量部の範囲である。親水性
化合物(c) の量が少なすぎると、親油性化合物(b) の分
散安定性が劣り、相分離を生じ易くなり、一方上記量を
越えるとレゾールの硬化特性が損なわれること、及び親
水性化合物とレゾールとが相分離しやすくなる。
【００１１】本発明では親油性化合物(b) と、親水性化
合物(c) との配合比は、０．３〜３の範囲にすることが
好ましく、この範囲を外れると混合物が相分離し易くな
る。
合物(c) との配合比は、０．３〜３の範囲にすることが
好ましく、この範囲を外れると混合物が相分離し易くな
る。
【００１２】本発明では、第４成分として、残炭率の高
い粉末をレゾール型フェノール樹脂１００重量部に対
し、１ないし２００重量部配合する。残炭率の高い粉末
とは、例えば、炭化した際重量残存率の高い樹脂、例え
ば、ポリビニルクロライド、ポリアクリロニトリル、ポ
リイミド等の残炭率の高いプラスチックの粉末、石油の
高沸点分、あるいは抽出残分、例えば、コールタールピ
ッチを４５０℃付近まで加熱して結晶化を促進させた
後、キノリンで抽出して得られる１μ程度の粉末である
メソフェーズピッチの粉末、石炭やコークスを粉砕して
得た粉末、炭素の粉末、例えば黒鉛粉末、カーボンブラ
ック、活性炭粉末、炭素繊維粉末等を言う。これらのう
ちでは水への親和性がなく、かつ形状が円形で径が均一
であり、かつ凝集がないため、組成物の粘度上昇が少な
いメソフェーズピッチ粉末が最も好ましい。
い粉末をレゾール型フェノール樹脂１００重量部に対
し、１ないし２００重量部配合する。残炭率の高い粉末
とは、例えば、炭化した際重量残存率の高い樹脂、例え
ば、ポリビニルクロライド、ポリアクリロニトリル、ポ
リイミド等の残炭率の高いプラスチックの粉末、石油の
高沸点分、あるいは抽出残分、例えば、コールタールピ
ッチを４５０℃付近まで加熱して結晶化を促進させた
後、キノリンで抽出して得られる１μ程度の粉末である
メソフェーズピッチの粉末、石炭やコークスを粉砕して
得た粉末、炭素の粉末、例えば黒鉛粉末、カーボンブラ
ック、活性炭粉末、炭素繊維粉末等を言う。これらのう
ちでは水への親和性がなく、かつ形状が円形で径が均一
であり、かつ凝集がないため、組成物の粘度上昇が少な
いメソフェーズピッチ粉末が最も好ましい。
【００１３】残炭率の高い粉末の配合量は、レゾール型
フェノール樹脂１００重量部に対し１〜２００重量部，
好ましくは１０〜１００重量部の範囲である。粉末の量
が多すぎると混合物の粘度が上昇し、攪拌時に大きな気
泡を巻き込み、均一な活性炭素多孔体が得られなくな
る。一方、１重量部より少ないと、本発明の目的とした
効果が得られなくなる。
フェノール樹脂１００重量部に対し１〜２００重量部，
好ましくは１０〜１００重量部の範囲である。粉末の量
が多すぎると混合物の粘度が上昇し、攪拌時に大きな気
泡を巻き込み、均一な活性炭素多孔体が得られなくな
る。一方、１重量部より少ないと、本発明の目的とした
効果が得られなくなる。
【００１４】本発明でレゾール型フェノール樹脂(a) の
硬化に用いられる硬化剤としては、公知の種々の強酸性
化合物、例えば塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、ピロリン
酸、ポリリン酸等の無機酸、フェノールスルホン酸、ベ
ンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、メタクレゾー
ルスルホン酸等の有機酸、あるいはこれらの混合物を挙
げることが出来る。硬化剤の使用量は、通常レゾール型
フェノール樹脂１００重量部に対し通常１〜３０重量部
の範囲である。
硬化に用いられる硬化剤としては、公知の種々の強酸性
化合物、例えば塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、ピロリン
酸、ポリリン酸等の無機酸、フェノールスルホン酸、ベ
ンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、メタクレゾー
ルスルホン酸等の有機酸、あるいはこれらの混合物を挙
げることが出来る。硬化剤の使用量は、通常レゾール型
フェノール樹脂１００重量部に対し通常１〜３０重量部
の範囲である。
【００１５】本発明では、例えば、上記レゾール型フェ
ノール樹脂(a)親油性で１００℃以上の沸点を有する常
温で液状の化合物(b) 、親水性で１００℃以上の沸点を
有する液状の化合物(c) 、及び残炭率の高いい粉体(d)
必要に応じて更に界面活性剤、他の充填剤等を配合した
ものを攪拌、混合後重合体混合物を加熱して硬化させ
る。硬化は、常温ないし１００℃の範囲、好ましくは、
５０ないし９０℃の範囲で実施される。
ノール樹脂(a)親油性で１００℃以上の沸点を有する常
温で液状の化合物(b) 、親水性で１００℃以上の沸点を
有する液状の化合物(c) 、及び残炭率の高いい粉体(d)
必要に応じて更に界面活性剤、他の充填剤等を配合した
ものを攪拌、混合後重合体混合物を加熱して硬化させ
る。硬化は、常温ないし１００℃の範囲、好ましくは、
５０ないし９０℃の範囲で実施される。
【００１６】上記成分を混合する方法としては、好まし
くは、高速で回転する攪拌翼を持ったミキサー等で連続
的にまたは、回分的に逐次、または同時に混合する方法
を採用することができる。本発明の製造方法において、
攪拌、混合された直後の樹脂組成物の粘度は通常１０万
ｃｐｓ以下の粘度となる。このような低粘度のために攪
拌時に気泡を混入せず、嵩密度等の点で均質な活性炭素
多孔体を得ることができる。
くは、高速で回転する攪拌翼を持ったミキサー等で連続
的にまたは、回分的に逐次、または同時に混合する方法
を採用することができる。本発明の製造方法において、
攪拌、混合された直後の樹脂組成物の粘度は通常１０万
ｃｐｓ以下の粘度となる。このような低粘度のために攪
拌時に気泡を混入せず、嵩密度等の点で均質な活性炭素
多孔体を得ることができる。
【００１７】本発明ではこのようにして得た樹脂硬化物
をそのまま、もしくは切削して板状体とした後、非酸化
性雰囲気下で炭化して炭素多孔体とする。非酸化性雰囲
気とは、例えば、Ａｒガス、Ｈｅガス、Ｎ2 ガス、ハロ
ゲンガス、アンモニアガス、ＣＯガス、水素ガス、ある
いはこれらの混合ガス、水性ガス等をいう。炭化のため
の温度は、好ましくは、５００℃〜１２００℃、特に６
００〜９００℃の範囲が好ましい。
をそのまま、もしくは切削して板状体とした後、非酸化
性雰囲気下で炭化して炭素多孔体とする。非酸化性雰囲
気とは、例えば、Ａｒガス、Ｈｅガス、Ｎ2 ガス、ハロ
ゲンガス、アンモニアガス、ＣＯガス、水素ガス、ある
いはこれらの混合ガス、水性ガス等をいう。炭化のため
の温度は、好ましくは、５００℃〜１２００℃、特に６
００〜９００℃の範囲が好ましい。
【００１８】以上のようにして得られた炭素多孔体は、
更に賦活処理を施して活性化する。賦活工程は、炭化工
程に連続していてもよいし、炭化工程と別個の工程とし
てもよい。炭素多孔体の賦活は炭素多孔体を酸化性ガ
ス、または酸化性ガスと不活性ガスとの混合気体の雰囲
気下で加熱して行われる。
更に賦活処理を施して活性化する。賦活工程は、炭化工
程に連続していてもよいし、炭化工程と別個の工程とし
てもよい。炭素多孔体の賦活は炭素多孔体を酸化性ガ
ス、または酸化性ガスと不活性ガスとの混合気体の雰囲
気下で加熱して行われる。
【００１９】加熱温度は６００℃〜１２００℃、好まし
くは７５０〜１０００℃がよい。酸化性ガスとしては、
公知の酸化性ガス、例えば、水蒸気、二酸化炭素、酸
素、空気等が用いられる。これらは通常調節しやすいよ
うに不活性ガスＮ2 等と混合して用いる。
くは７５０〜１０００℃がよい。酸化性ガスとしては、
公知の酸化性ガス、例えば、水蒸気、二酸化炭素、酸
素、空気等が用いられる。これらは通常調節しやすいよ
うに不活性ガスＮ2 等と混合して用いる。
【００２０】
【実施例】以下、実施例及び比較例により発明を更に具
体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限りこ
れらの実施例になんら制約されるものではない。 実施例１ ２５℃における粘度が４８００ｃｐｓのレゾール型フェ
ノール樹脂（略称レゾール）１００重量部に界面活性剤
として、ヒマシ油のポリオキシエチレン２モル付加物の
硫酸エステルナトリウム塩５重量部、高沸点親水性化合
物として、分子量が６００のポリエチレングリコール
（略称ＰＥＧ）２５重量部、高沸点親油性化合物とし
て、流動パラフィン（略称流パラ）２５重量部、及びメ
ソフェーズピッチ粉末（略称ＭＰ粉末）４０重量部と
を、３段のピン羽根を有する攪拌器で６０００回転／分
の速度で５分間充分に攪拌した。この混合物の粘度は８
３００ｃｐｓであった。この混合物に、硬化剤としてパ
ラトルエンスルホン酸２０重量部を加えて同様の攪拌速
度で１分間攪拌、混合後７０℃エアーオーブン中に１時
間放置して重合体硬化物を製造した。
体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限りこ
れらの実施例になんら制約されるものではない。 実施例１ ２５℃における粘度が４８００ｃｐｓのレゾール型フェ
ノール樹脂（略称レゾール）１００重量部に界面活性剤
として、ヒマシ油のポリオキシエチレン２モル付加物の
硫酸エステルナトリウム塩５重量部、高沸点親水性化合
物として、分子量が６００のポリエチレングリコール
（略称ＰＥＧ）２５重量部、高沸点親油性化合物とし
て、流動パラフィン（略称流パラ）２５重量部、及びメ
ソフェーズピッチ粉末（略称ＭＰ粉末）４０重量部と
を、３段のピン羽根を有する攪拌器で６０００回転／分
の速度で５分間充分に攪拌した。この混合物の粘度は８
３００ｃｐｓであった。この混合物に、硬化剤としてパ
ラトルエンスルホン酸２０重量部を加えて同様の攪拌速
度で１分間攪拌、混合後７０℃エアーオーブン中に１時
間放置して重合体硬化物を製造した。
【００２１】この重合体硬化物を電気炉に入れてＮ2 雰
囲気で１．５℃／分の速度で７００℃まで昇温し、同温
度で１時間保持後冷却した。以上の方法で得られた炭素
多孔体の重量、寸法を測定することにより嵩密度を算出
した。この炭素多孔体を厚さ５ｍｍのセラミックファイ
バーボードの箱に入れ、更にこの箱を電気炉に入れてＮ
2 雰囲気３℃／分の速度で９００℃まで昇温し、ついで
Ｎ2／Ｈ2Ｏ＝９／１の割合で賦活ガスを７時間導入後、
冷却して取り出した。
囲気で１．５℃／分の速度で７００℃まで昇温し、同温
度で１時間保持後冷却した。以上の方法で得られた炭素
多孔体の重量、寸法を測定することにより嵩密度を算出
した。この炭素多孔体を厚さ５ｍｍのセラミックファイ
バーボードの箱に入れ、更にこの箱を電気炉に入れてＮ
2 雰囲気３℃／分の速度で９００℃まで昇温し、ついで
Ｎ2／Ｈ2Ｏ＝９／１の割合で賦活ガスを７時間導入後、
冷却して取り出した。
【００２２】このようにして得た活性炭素多孔体のベン
ゼン吸着度を測定した。なお、ベンゼン吸着度は熱天秤
を用い、試料約１００mg、２５℃飽和蒸気下の吸着によ
る重量増加量を試料の重量で割った値（％）として求め
た。また、平均細孔径は自動比表面積。細孔分布測定装
置を用い、試料の低温におけるＮ2 の等温脱着曲線から
ＣＩ法により求めた。結果を表．１に示す。
ゼン吸着度を測定した。なお、ベンゼン吸着度は熱天秤
を用い、試料約１００mg、２５℃飽和蒸気下の吸着によ
る重量増加量を試料の重量で割った値（％）として求め
た。また、平均細孔径は自動比表面積。細孔分布測定装
置を用い、試料の低温におけるＮ2 の等温脱着曲線から
ＣＩ法により求めた。結果を表．１に示す。
【００２３】実施例２ 実施例１において用いたＭＰ粉末の配合量を８０重量部
とする以外は、実施例１と同様に行った。結果を表．１
に示す。
とする以外は、実施例１と同様に行った。結果を表．１
に示す。
【００２４】実施例３ 実施例１において用いたＭＰ粉末の代わりに３００メッ
シュパスの黒鉛粉末を用いる以外は、実施例１と同様に
行った。結果を表．１に示す。
シュパスの黒鉛粉末を用いる以外は、実施例１と同様に
行った。結果を表．１に示す。
【００２５】実施例４ 実施例１において用いたＭＰ粉末の代わりに１５０メッ
シュパスの籾殻粉末を用い、かつ賦活時間を６時間とす
る以外は、実施例１と同様に行った。結果を表１に示
す。
シュパスの籾殻粉末を用い、かつ賦活時間を６時間とす
る以外は、実施例１と同様に行った。結果を表１に示
す。
【００２６】実施例５ 実施例１において用いたＭＰ粉末の代わりにパルプ粉末
（山陽国策パルプ社製）を用いる以外は、実施例４と同
様に行った。結果を表．１に示す。
（山陽国策パルプ社製）を用いる以外は、実施例４と同
様に行った。結果を表．１に示す。
【００２７】比較例１ 実施例１において用いたＭＰ粉末を用いない以外は、実
施例１と同様に行った。結果を表．１に示す。
施例１と同様に行った。結果を表．１に示す。
【００２８】比較例２ 実施例１において用いたＭＰ粉末の代わりにポリエチレ
ン粉末（略称ＰＥ粉末）を用いる以外は、実施例１と同
様に行った。結果を表．１に併記する。
ン粉末（略称ＰＥ粉末）を用いる以外は、実施例１と同
様に行った。結果を表．１に併記する。
【００２９】比較例３ 実施例１において用いたＭＰ粉末の代わりに小麦粉を用
いる以外は、実施例１と同様に行った。結果を表．１に
示す。
いる以外は、実施例１と同様に行った。結果を表．１に
示す。
【００３０】比較例４ 比較例１においてＰＥＧを配合しない処方とする以外は
実施例１と同様に行った。この組成の硬化物は炭化時に
割れを生じた。
実施例１と同様に行った。この組成の硬化物は炭化時に
割れを生じた。
【００３１】
【表１】
【００３２】
【発明の効果】本発明の製造方法に依れば、原料樹脂組
成物としてレゾール／親油性化合物／親水性化合物から
なる組成物に更に残炭率の高い粉体を配合することによ
り、配合しない組成物から得られる炭素多孔体に比べて
より高密度な活性炭素多孔体構造物を得ることができ
る。この本発明の製造方法で得られた活性炭構造物を二
重層コンデンサの電極として用いた場合、単位体積あた
りの静電容量を大きくできる。このため、コンデンサの
コンパクト化が図れる。また、より高密度の活性炭構造
物が得られることから、活性炭構造物自体の内部抵抗が
小さくなること、及び活性炭構造物の平均細孔直径を大
きくすることができることから、電解液の充放電時の移
動抵抗が小さくなり、コンデンサの内部抵抗をより小さ
くできる。その結果、より大電流の充放電が可能にな
る。
成物としてレゾール／親油性化合物／親水性化合物から
なる組成物に更に残炭率の高い粉体を配合することによ
り、配合しない組成物から得られる炭素多孔体に比べて
より高密度な活性炭素多孔体構造物を得ることができ
る。この本発明の製造方法で得られた活性炭構造物を二
重層コンデンサの電極として用いた場合、単位体積あた
りの静電容量を大きくできる。このため、コンデンサの
コンパクト化が図れる。また、より高密度の活性炭構造
物が得られることから、活性炭構造物自体の内部抵抗が
小さくなること、及び活性炭構造物の平均細孔直径を大
きくすることができることから、電解液の充放電時の移
動抵抗が小さくなり、コンデンサの内部抵抗をより小さ
くできる。その結果、より大電流の充放電が可能にな
る。
Claims (2)
- 【請求項１】 レゾール型フェノール樹脂(a) １００重
量部、親油性で１００℃以上の沸点を有する常温で液状
の化合物(b) １ないし１００重量部、親水性で１００℃
以上の沸点を有する液状の化合物(c) １ないし１００重
量部、及び残炭率の高い粉体(d) １ないし２００重量部
とからなる混合物の硬化物を形成した後、５００℃以上
の温度で炭化、賦活することを特徴とする活性炭素多孔
体の製造方法。 - 【請求項２】 残炭率の高い粉体が活性炭粉末、メソフ
ェーズピッチ粉末、木粉、籾殻粉砕物、あるいは椰子殻
粉砕物であることを特徴とする請求項１記載の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3196891A JPH0543345A (ja) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | 活性炭素多孔体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3196891A JPH0543345A (ja) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | 活性炭素多孔体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0543345A true JPH0543345A (ja) | 1993-02-23 |
Family
ID=16365370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3196891A Pending JPH0543345A (ja) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | 活性炭素多孔体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0543345A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001506059A (ja) * | 1996-12-12 | 2001-05-08 | コーニング インコーポレイテッド | 電気二重層コンデンサ用活性カーボン電極 |
| WO2004019356A1 (ja) * | 2002-08-23 | 2004-03-04 | Nisshinbo Industries, Inc. | 電気二重層キャパシタ |
| JP2008239391A (ja) * | 2007-03-27 | 2008-10-09 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 炭素材及びその製造方法、二次電池用負極材並びに非水電解質二次電池 |
-
1991
- 1991-08-06 JP JP3196891A patent/JPH0543345A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001506059A (ja) * | 1996-12-12 | 2001-05-08 | コーニング インコーポレイテッド | 電気二重層コンデンサ用活性カーボン電極 |
| EP1027716A4 (en) * | 1996-12-12 | 2004-12-01 | Corning Inc | ACTIVE CARBON ELECTRODES FOR ELECTRIC DOUBLE LAYER CAPACITORS |
| WO2004019356A1 (ja) * | 2002-08-23 | 2004-03-04 | Nisshinbo Industries, Inc. | 電気二重層キャパシタ |
| US7342769B2 (en) | 2002-08-23 | 2008-03-11 | Nisshinbo Industries, Inc. | Electric double-layer capacitor |
| JP2008239391A (ja) * | 2007-03-27 | 2008-10-09 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 炭素材及びその製造方法、二次電池用負極材並びに非水電解質二次電池 |
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