JPS5820707A - フッ化黒鉛の製造方法 - Google Patents
フッ化黒鉛の製造方法Info
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- JPS5820707A JPS5820707A JP56114850A JP11485081A JPS5820707A JP S5820707 A JPS5820707 A JP S5820707A JP 56114850 A JP56114850 A JP 56114850A JP 11485081 A JP11485081 A JP 11485081A JP S5820707 A JPS5820707 A JP S5820707A
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Landscapes
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
フッ化黒鉛は近来新工業材料として脚光を浴び、例えば
高エネルギー−次電池の活物質として或いは固体潤滑剤
として、潤滑塗料、潤滑共析メッキなど、種々の分野に
活用され、その需要が急増し、量産化が希求されている
。
高エネルギー−次電池の活物質として或いは固体潤滑剤
として、潤滑塗料、潤滑共析メッキなど、種々の分野に
活用され、その需要が急増し、量産化が希求されている
。
しかしながら、フッ化黒鉛の製造温度は原料である炭素
材料により異るが２００〜６００℃と高く、反応時間も
５〜１００時間という長時間が必要であり、かつフッ素
の腐食性にエリ装置材料も制約を受ける。従って、フッ
化黒鉛が、！ニジ低温で容易に製造できる方法を検討す
ることは経済的な面ニジ非常に重要である。
材料により異るが２００〜６００℃と高く、反応時間も
５〜１００時間という長時間が必要であり、かつフッ素
の腐食性にエリ装置材料も制約を受ける。従って、フッ
化黒鉛が、！ニジ低温で容易に製造できる方法を検討す
ることは経済的な面ニジ非常に重要である。
従来フッ化黒鉛を低温で、かつ高収率で生成する方法と
しては原料である炭素材料に工夫をしたものを用いるも
のや、他のガスを添加したフッ素ガスを用いるもの等が
多く提案されている。前者に属するものとしては、アン
モニアガス又ｕ水蒸気で賦れた原料炭を用いたもの（特
開昭５１−３９５９７ ）が挙げられるが、これらの賦
活処理を行なう条件が比較的高温であ、９（９００℃以
上）、活性炭とするために高価である欠点をもつ。また
後者に属するものとしては、フッ素に酸素を混入させた
もの（特公昭４９−２９０７８）等があるが混入量の調
節が必要で、必要以上に混入すると急激な分解を起こす
ことがある。
しては原料である炭素材料に工夫をしたものを用いるも
のや、他のガスを添加したフッ素ガスを用いるもの等が
多く提案されている。前者に属するものとしては、アン
モニアガス又ｕ水蒸気で賦れた原料炭を用いたもの（特
開昭５１−３９５９７ ）が挙げられるが、これらの賦
活処理を行なう条件が比較的高温であ、９（９００℃以
上）、活性炭とするために高価である欠点をもつ。また
後者に属するものとしては、フッ素に酸素を混入させた
もの（特公昭４９−２９０７８）等があるが混入量の調
節が必要で、必要以上に混入すると急激な分解を起こす
ことがある。
本発明者らは原料炭素材料を選ばず、いかなる炭素原料
でも簡単な処理で反応率をあげる方法について種々研究
を重ねた結果、原料炭素材料を予め５０℃以下で前処理
することにより、容易に低温で高収率にてＣ：Ｆ＝１：
１〜．２：１の組成をもつ化学式（ＣＦ）ｎ又は（Ｃ２
Ｆ）ｎで表わされる高純度のフッ化黒鉛を製造できるこ
とを見い出し本発明を完成させた。
でも簡単な処理で反応率をあげる方法について種々研究
を重ねた結果、原料炭素材料を予め５０℃以下で前処理
することにより、容易に低温で高収率にてＣ：Ｆ＝１：
１〜．２：１の組成をもつ化学式（ＣＦ）ｎ又は（Ｃ２
Ｆ）ｎで表わされる高純度のフッ化黒鉛を製造できるこ
とを見い出し本発明を完成させた。
本発明に用いられる炭素材料は、天然黒鉛２人造黒鉛１
石油コークスなど通常２００℃以上でフッ化黒鉛を生成
する炭素材料に有効である。
石油コークスなど通常２００℃以上でフッ化黒鉛を生成
する炭素材料に有効である。
本発明者らの研究によれば活性炭のような反応性の大き
い炭素材料は高温でフッ素と接触させると急激に反応し
、激しい分解が伴うために必然的に室温以下のマイルド
な反応条件でフッ素化しなければならないことが判明し
すでに日比誌（Ａ ８ｐ、１０８２〜１０８６．１９７
８ ）に報告した。
い炭素材料は高温でフッ素と接触させると急激に反応し
、激しい分解が伴うために必然的に室温以下のマイルド
な反応条件でフッ素化しなければならないことが判明し
すでに日比誌（Ａ ８ｐ、１０８２〜１０８６．１９７
８ ）に報告した。
一方天然黒鉛９人造黒鉛９石油コークスなどほのためフ
ッ化黒鉛の製造は２００℃以上で行なわれていた。しか
しながら本発明者らはこれらの炭素材料について５０℃
以下においても重量増加が起こり、炭素材の約１０％近
くがフッ素と結合（反応）し何らかの化合物を形成する
ことがわかった。即ち５０℃以下ではフッ化黒鉛の生成
は起らないけれどもフッ素との接触によってフッ素と炭
素との遷移状態の反応生成物が形成されることが明らか
となった。しかも驚くべきことにこの低温フッ素処理さ
れた炭素材料を用いて通常の２００℃以上でのフッ素と
の反応に供給すれば未処理の炭素材を使用する場合に比
べ反応速度が向上し、しかも短時間で、フッ化黒鉛を製
造することができる。この予備的なフッ素処理の温度の
下限は特に臨界的ではないが、効果と経済性から考えて
一１００℃位である。
ッ化黒鉛の製造は２００℃以上で行なわれていた。しか
しながら本発明者らはこれらの炭素材料について５０℃
以下においても重量増加が起こり、炭素材の約１０％近
くがフッ素と結合（反応）し何らかの化合物を形成する
ことがわかった。即ち５０℃以下ではフッ化黒鉛の生成
は起らないけれどもフッ素との接触によってフッ素と炭
素との遷移状態の反応生成物が形成されることが明らか
となった。しかも驚くべきことにこの低温フッ素処理さ
れた炭素材料を用いて通常の２００℃以上でのフッ素と
の反応に供給すれば未処理の炭素材を使用する場合に比
べ反応速度が向上し、しかも短時間で、フッ化黒鉛を製
造することができる。この予備的なフッ素処理の温度の
下限は特に臨界的ではないが、効果と経済性から考えて
一１００℃位である。
本発明においては、原料炭素を５０℃以下でフッ素ガス
を使用して０５〜２４時間処理するのが好ましく処理方
法は原料炭素材料を密閉容器に仕込み、フッ素ガスを導
入して処理する方法や、流動層中に原料炭素を仕込みフ
ッ素ガスで流動させ処理する方法など適宜な方法が採用
できる。
を使用して０５〜２４時間処理するのが好ましく処理方
法は原料炭素材料を密閉容器に仕込み、フッ素ガスを導
入して処理する方法や、流動層中に原料炭素を仕込みフ
ッ素ガスで流動させ処理する方法など適宜な方法が採用
できる。
またフッ素化は特に制限はないが操作上からは大気圧以
下が好適であシ、製造装置は既存のものでよく、生成物
の構成元素であるフッ素の使用であるため生成物の純度
にも全く影響はない。
下が好適であシ、製造装置は既存のものでよく、生成物
の構成元素であるフッ素の使用であるため生成物の純度
にも全く影響はない。
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本
発明の範囲は実施例に限定されるものではない。
発明の範囲は実施例に限定されるものではない。
実施例１〜２．比較例１
反応装置には耐フッ素用熱天秤を用いた。原料炭素には
平均粒径１０μの天然黒鉛を使用した。
平均粒径１０μの天然黒鉛を使用した。
この黒鉛５０１ｎ９を熱天秤に秤取し、フッ素をフッ素
ボンベよシ熱天秤内に導入し、フッ素圧を７６０ｍｍＨ
ｇに保ちながら、下記条件にてフッ素処理をし、その後
１５℃、／ｍ ｉ ｎにて昇温し、反応温度を３８０℃
に保つ友。その時の時間−重量増加曲線を第１図に示す
。
ボンベよシ熱天秤内に導入し、フッ素圧を７６０ｍｍＨ
ｇに保ちながら、下記条件にてフッ素処理をし、その後
１５℃、／ｍ ｉ ｎにて昇温し、反応温度を３８０℃
に保つ友。その時の時間−重量増加曲線を第１図に示す
。
予備フッ素処理条件
（フッ素圧７６０叫Ｈｇ ）
Ａ： −６０℃ 、 ３５時間処処
理、 ２０℃ 、 ４時間処理
Ｃ： 未処理
また未処理の結果も示す。これらの黒鉛が完全にフッ素
化された時の生成時間とフッ素含有率を表１に示す。
化された時の生成時間とフッ素含有率を表１に示す。
フッ素処理することにエリ、反応速度は増大し、容易に
高いフッ素化率のフッ化黒鉛を得ることができる。
高いフッ素化率のフッ化黒鉛を得ることができる。
実施例３〜４．比較例２
反応装置は実施例１と同様である。原料炭素は平均粒径
１５μの石油コークスを使用し、下記条件にてフッ素処
理をし、その後、１５℃／ ｍｉｎ Ｋ′て昇温し、反
応温度を２８０℃に保った。その時の時間−重量増加曲
線を第２図に示す。
１５μの石油コークスを使用し、下記条件にてフッ素処
理をし、その後、１５℃／ ｍｉｎ Ｋ′て昇温し、反
応温度を２８０℃に保った。その時の時間−重量増加曲
線を第２図に示す。
予備フッ素処理条件
（フッ素圧 ７６０鵡Ｈｇ ）
Ａ’：２０℃ 、 １５時間処理
Ｂ’：２０℃ 、 ４時間処理
Ｃ：未処理
未処理の結果も示す。
これらの黒鉛が完全にフッ素化される生成時間とフッ素
含有率を表２に示す。フッ素化処理をすることにより、
反応速度は大きくなり、容易に高いフッ素化率のフッ化
黒鉛を得ることができる。
含有率を表２に示す。フッ素化処理をすることにより、
反応速度は大きくなり、容易に高いフッ素化率のフッ化
黒鉛を得ることができる。
表１７．化黒鉛の生成時間とフッ素含■率表２ ７フ化
黒鉛の生成時間とフッ素含肩率実施例５ 反応装置は直径５８ ｔａｎ 、高さ２６０ｍｍのニッ
ケル製反応器と外部加熱用ヒーターとから成っている。
黒鉛の生成時間とフッ素含肩率実施例５ 反応装置は直径５８ ｔａｎ 、高さ２６０ｍｍのニッ
ケル製反応器と外部加熱用ヒーターとから成っている。
黒鉛（平均粒径：２０μ）５１を反応器に入れ、反応器
内を真空脱気した後、フッ素を導入し、大気圧に保ち、
４時間、２０℃で放置した。その後、５ ’Ｃ／ｍｉｎ
にて加熱し、反応温度を３８０℃に保ち、２００時間反
応せた。生成した試料のフッ素含有率は５１．２％であ
り、黒鉛は完全にフッ素化され、生成物はフッ化黒鉛（
Ｃ２Ｆ）ｎである。
内を真空脱気した後、フッ素を導入し、大気圧に保ち、
４時間、２０℃で放置した。その後、５ ’Ｃ／ｍｉｎ
にて加熱し、反応温度を３８０℃に保ち、２００時間反
応せた。生成した試料のフッ素含有率は５１．２％であ
り、黒鉛は完全にフッ素化され、生成物はフッ化黒鉛（
Ｃ２Ｆ）ｎである。
比較例３
反応装置および原料黒鉛は実施例１と同一であるＯ
黒鉛５ｇを反応器に入れ、真空脱気した後、加熱し３８
０℃に保った。その後、徐々にフッ素を入れ大気圧に保
ち、２００時間反応せた。生成した試料のフッ素含有率
は４７．９％であったが、まだ未反応黒鉛が残っていた
。
０℃に保った。その後、徐々にフッ素を入れ大気圧に保
ち、２００時間反応せた。生成した試料のフッ素含有率
は４７．９％であったが、まだ未反応黒鉛が残っていた
。
比較例４
反応装置、原料黒鉛、反応方法は実施例３と同一であＪ
、３８０℃で３８時間反応させた、生成した試料のフッ
素含有率は５０，０％で、黒鉛は完全にフッ素化されて
いた。
、３８０℃で３８時間反応させた、生成した試料のフッ
素含有率は５０，０％で、黒鉛は完全にフッ素化されて
いた。
第１図及び第２図は、原料黒鉛を予備的フッ素処理した
ものとしないものを昇温してフッ素化反応させた時の時
間−重量増加の関係曲線を示す。 第１図 ■ 第２図 ９８藺 （ｈｒ）
ものとしないものを昇温してフッ素化反応させた時の時
間−重量増加の関係曲線を示す。 第１図 ■ 第２図 ９８藺 （ｈｒ）
Claims (2)
- （１） 炭素材料とフッ素とを反応させるフッ化黒鉛
の製造方法において、炭素材料を５０℃以下でフッ素処
理した後、反応温度を上げて２００℃以上でフッ素化反
応を行なうことを特徴とするフッ化黒鉛の製造方法。 - （２）室温以下でのフッ素処理を０．５〜２４時間行な
うことを特徴とする特許請求の範囲第１項４．Ｂ域の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56114850A JPS6041602B2 (ja) | 1981-07-22 | 1981-07-22 | フッ化黒鉛の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56114850A JPS6041602B2 (ja) | 1981-07-22 | 1981-07-22 | フッ化黒鉛の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5820707A true JPS5820707A (ja) | 1983-02-07 |
| JPS6041602B2 JPS6041602B2 (ja) | 1985-09-18 |
Family
ID=14648264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56114850A Expired JPS6041602B2 (ja) | 1981-07-22 | 1981-07-22 | フッ化黒鉛の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6041602B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6068559A (ja) * | 1983-09-24 | 1985-04-19 | Central Glass Co Ltd | 電池活物質の製造法 |
| JPS60206566A (ja) * | 1984-03-31 | 1985-10-18 | Hitachi Zosen Corp | 角巻き溶接方法 |
| JPH0368664A (ja) * | 1989-08-09 | 1991-03-25 | Mitsubishi Materials Corp | 表面を改質した炭素系黒色粉末及びその製造方法 |
-
1981
- 1981-07-22 JP JP56114850A patent/JPS6041602B2/ja not_active Expired
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6068559A (ja) * | 1983-09-24 | 1985-04-19 | Central Glass Co Ltd | 電池活物質の製造法 |
| JPS60206566A (ja) * | 1984-03-31 | 1985-10-18 | Hitachi Zosen Corp | 角巻き溶接方法 |
| JPH0368664A (ja) * | 1989-08-09 | 1991-03-25 | Mitsubishi Materials Corp | 表面を改質した炭素系黒色粉末及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6041602B2 (ja) | 1985-09-18 |
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