JPS59203716A - 高導電性炭素系熱処理物 - Google Patents

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】 本発明は高い電導塵を有する熱分解炭素化物に関する。

さらに詳しくは、炭素−炭素二重結合に隣接する炭素に
ハロゲン原子を有する不飽和化合物を熱分解して得ら°
れる高導電性炭素系熱処理物を与えるものである。

従来、高導電性熱分解炭素の生成に関しては、炭化水素
化合物の熱分解炭素が多く知られている。例えばメタン
、プロパン、プロピレン、ベンゼンなどの比較的低沸点
炭化水素化合物を原料として、熱分解温度が１２’００
℃〜２２００℃で熱分解することにより炭化物の得られ
ることが知られている。この炭化水素イし合物の気相熱
分解のほかに、その他の有機化合物を原料に用いるもの
としてはノ＼ロゲンを含有する化合物の気相熱分解も知
られている。既に、日本化学会誌４９４（１９７９）、
１６９０（１９７９）では、１．２−ジクロルエチレン
を７００−１１００℃の温度で熱分解をおこない、炭化
水素化合物に比較し、比較的低い温度で黒鉛基板上に熱
分解炭素が生成することが知られている。しかしこの方
法で得られた熱分解炭素は必ずしも高い電導塵を示すも
のではない。

本発明者らは、低温で容易に気相熱分解が起り、高い導
電性を有する生成物を得る方法について広く検討した結
果、これまでの技術よりさらに優れた方法を見出し本発
明に到った。すなわち、二重結合に隣接する炭素にノ１
０ゲン原子を有する不飽和化合物を用いると従来知られ
ている炭化水素化合物に比べ低温で熱分解生成物が得ら
れ、しかも基材上に均質な沈積物が得られやすいことを
見出し、さらに重要なことはより高い導電性を有するこ
とを見出したものである。

すなわち、本発明の目的は二重結合に隣接する炭素に少
なくとも１つ以上のノ１０ゲン原子を有する不飽和化合
物を熱分解させて得られる高導電性炭素系熱処理物およ
びその製造方法を提供することにある。

本発明に使用する二重結合に隣接する炭素にハロゲン原
子を有する不飽和化合物は、少なくとも１つ以上のハロ
ゲン原子を有する有機化合物一般であり、脂肪族ではア
リル位に芳香族ではたとえばベンジル位にハロゲンを有
するものが好ましい。ここでハロゲン原子は塩素、臭素
、ヨウ素が好ましい。

すなわち、芳香環に隣接する炭素に／’１０ゲン原子が
置換された化合物類； 例えばベンジルクロリド、ベンジルプロミド、ベンジル
ヨーシト、ペンジリデンジブ ロミド、ｐ−キシリレンジクロリド、 ロミド、α−クロロメチルナフタレン、二重結合に隣接
した炭素にハロゲン原子が置換された脂肪族化合物類； 例えはアリルクロリド、アリルプロミド、アリルヨーシ
ト、１，４−ジブロム−２ −ブテン、１，４−ジクロル−２−ブ テン、あるいは脂環族、ペテロ環化合 物であってもよ＜、ａ、６−ジクロル −１−シクロヘキセン、ｌ−クロロメ チルシクロペンテン、ｌ−クロロメチルノルホルナジエ
ン等が例示される。

熱分解は不活性雰囲気下５００°Ｃ以上の温度でこれを
行うことができる。特に基材の上に沈積することは必要
ではないが、適当な基しの存在下では一般に均質な熱分
解生成物の沈積がみられる。

成形体基材としては粉状、球状、不定形状、カラス、ア
ルミナ、窒化ケイ素、炭化ケイ素、窒化ホウ素、炭素材
等が好ましいが特に基材によって著しい影響を受けるわ
けではない。

熱分解の温度は一般に５００℃以上が用いられる。なか
でも６００℃〜１０００℃で容易に熱分解を行うことが
できるが、さらに高温たとえば２０００℃〜２５００℃
程度でこれを行ってもよい。熱分解生成物は主として炭
素より成り、従来の熱分解物よりも低温で容易に炭素主
体分解物が沈積することに特徴がある。このことはアリ
ル共鳴により容易にハロゲンもしくはハロゲン化水素が
脱離しやすいことが関係していると考えられるっ熱分解
に際しての加熱方法は直接加熱法と、基材の外周部より
間接的に基材表面を軸封加熱する外熱式間接加熱法がと
れる。

基材に沈積する炭素系被覆物の均質性からは後者の外熱
式間接加熱法か好ましい。

原料の炉内への導入は任意の方法で行うことができるが
酸素等の反応性物質の不存在下でこれを行なうことが必
要である。ハロゲン置換化合物はそのまま、あるいは不
活性雰囲気ガス、例えばアルゴン、窒素、水素、等に同
伴させ加熱部へ導入してもよい。

このようにして製造される熱分解生成物は一般に高導電
性で、特に５００　Ｓ／υ以上の値を示すのが特徴的で
ある。

本発明における高導電性熱分解炭素はその高い導電性に
特徴があり、その特性を発揮する用途が考えられる。特
に絶縁性素材である石英ガラス、セラミック等に導電性
を賦与できることにその一つの効果を求めることができ
る。

以下、実施例によって本発明を詳しく述べるが、本発明
はこれに限定されるものではない。

実施例１ 抵抗線加熱式横型管状電気炉（４５０ｍｍＬ）に石英ガ
ラス製炉芯管（８０鰭ＯＸ７００ｍｍＬ）電気炉中央の
炉芯管内に石英板（２σ×５□□□）を基材として置い
た。ｐ−キシリレンジクロリド２ｇｒ　を原料とし、上
記ガラス製容器に入れ、窒素ガスを毎分Ｉ　Ｑ　Ｑ　ｍ
ｅ流通させ、電気炉内を９５０°Ｃに昇温した。さらに
石英ガラス製炉芯管の電気炉より露出した部分に原料加
熱用のリボンヒーターを巻きつけ、その後、ｐ−キシリ
レンジクロリドをリボンヒーターで１５０″Ｃに加熱し
、気相で炉芯管内に流し込み熱分解をおこなった。１時
間熱分解を継続した後、室温に冷却し、サンプルを取り
だした。石英板上に均質な銀白色の光沢ある熱分解炭素
の沈積物が生じていた。

この熱分解沈積物の電導度は１１７０Ｓ／ａｍ（室温）
を示した。同様にしてＯ−キシリレンジクロリド、ｐ−
キシリレンジクロリド、アリルクロリドを９５０℃の炉
温で熱分解をおこなった。

いずれも石英板上に均質な銀白色の光沢物微量生ずるの
みで、均質な熱分解炭素の沈積物は得られなかった。各
々の電導度を測定したところ、前三省は４５０５／側、
４２０　Ｓ／礪、３５０Ｓ／ＬＭといずれも本発明に比
し電導度は低いものであった。

実施例２ 実施例１と同じ装置で、ｐ−キシリレンジクロリドにつ
いて、熱分解温度を９５０°Ｃ１７００°Ｃ１６００°
Ｃとかえ、基材に石英板を用い熱分解をおこなった。得
られた熱分解沈積物の電導度は各々９５０℃；　１０６
０ｓ／側（０，７μ）、７００　°Ｃ’、　　８６０５
７ａｍ（０，５μ　）　　、６　０　０　　℃　１５１
０８７ｍ　（０，２μ）であった。括孤内は沈積物の膜
厚を示す。

同一条件で、６００℃で１．２−ジクロルエチレンを熱
分解すると電導度は８５　Ｓ／（１１１１であ□った。

地側３ 覆ができた。電導度の測定結果を表１に示す。

ここで膜厚は電顕写真により測定した。炭素繊維は４０
０５／ｃｍの電導度を有する繊維を基（９） 材に用いた。被覆された繊維はいずれも同程度の電導度
を示し高導電性が賦与できた。

表　　１ （１０完）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 炭素−炭素二重結合に隣接する炭素に少なくとも１ケの
   ハロゲン原子を有する不飽和有機化合物を不活性雰囲気
   下、少なくとも５００℃以上の温度で熱分解することに
   より得られる高導電性炭素系熱処理物。