JPS6059169B2 - 炭素多孔体の製造法 - Google Patents

炭素多孔体の製造法

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JPS6059169B2
JPS6059169B2 JP57128770A JP12877082A JPS6059169B2 JP S6059169 B2 JPS6059169 B2 JP S6059169B2 JP 57128770 A JP57128770 A JP 57128770A JP 12877082 A JP12877082 A JP 12877082A JP S6059169 B2 JPS6059169 B2 JP S6059169B2
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chlorinated vinyl
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隆昌 川窪
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吉久 須田
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は炭素多孔体の製造法に関する。
詳しくは、本発明は連続気孔に富んだ、すなわち気孔の
大部分が連続気孔である炭素多孔体の製造法に関する。
従来、炭素多孔体を製造する方法としては、炭素質微
小中空体を結合剤として用して成形し、焼成する方法(
特開昭49−1999時)がある。
しかしこの方法では気孔の大部分が独立気孔であり、連
続気孔が極めて少ないので通気性に乏しい欠点を有して
いる。連続気孔を有する炭素多孔体を得る為にポリウレ
タン発泡体の薄い隔壁を除去した連続気孔の網状ポリウ
レタンにフェノール樹脂のテトラヒドロフラン溶液を含
浸し、焼成して、基材の網状ポリウレタン骨格が炭化物
の骨格となる炭素多孔体を得る方法(米国特許3922
334号)があるが、樹脂含浸後ポリウレタン表面の過
剰樹脂を取除くのに多大な注意を払う必要があり、また
溶媒の選択によつてはポリウレタン発泡体を溶解するも
のがあり、加熱時に発泡体が崩壊する恐れがあること、
そしてこの傾向はポリウレタンが軟質になる程著しいと
いう様な欠点を有している。その為に樹脂含浸する前に
、ポリウレタン発泡体に液状エポキシ樹脂、又はポリビ
ニルアルコール水溶液を予め含浸する方法(特開昭51
−70207号公報)があるが、工程が煩雑になること
は否めない。ポリウレタン発泡体は元来独立気孔性の発
泡体てあるので連続気孔を有する網状構造物を得る為に
あらかじめ気孔隔膜を除去するか、樹脂含浸後に同様の
処理を施さねばならない。後者では、例えば、ポリイソ
シアネートとフェノール樹脂またはフラン樹脂あるいは
その前駆物質との混合物を反応して得られる熱硬化性樹
脂発泡体に可燃性ガスを導入し、可燃性ガスに点火して
隔膜を破壊した後に炭化焼成して連続気孔を有する炭素
多孔体を得る方法(特開昭53−125289)が開示
されているが、工程は極めて複雑で、気孔径コントロー
ルは更に困難てある。均一な孔径分布を有する連続気孔
率の大きい炭素多孔体を製造する方法として、ポリビニ
ルアルコール、フェノール樹脂、硬化剤及ひ澱粉、水溶
性塩類等を混合して架橋成型し、固化後水溶性物質を水
て溶出して連続気孔を賦与したフェノール/ポリビニル
アセタール糸合成樹脂多孔体を焼成し、少なくとも部分
的にガラス状炭素よりなる炭素多孔体を製造する方法(
特開昭57−51109号公報)が開示されている。無
機物もしくは炭素化し得る有機物を含有する連続気孔を
有するポリビニルアセタール多孔体に、ガラス状炭素に
転化し得るフェノールあるいはフラン樹脂を含浸させた
後に焼成し、少なくとも部分的にガラス状炭素よりなる
連続気孔を有する炭素多孔体の製造法(特開昭57−5
1110号公報)がある。しかしポリビニルアセタール
に連続気孔を作る為に前報と同様に、澱粉又は水溶性塩
類等の水溶性物質を予め混合し、架橋成形後にこれらを
溶出するという面倒な工程をとらねばならず、また4ポ
リビニルアセタール系成形物からこれらの澱粉或いは水
溶性塩類を完全に取除くのは極めて困難であるという欠
点を有する。本発明の目的は、含浸あるいは溶出のごと
き複雑な工程管理の困難な手段を用いることなしに、連
続気孔に富みその気孔率及び気孔径の調節の容易なかつ
高強度を有する炭素多孔体を容易に製造し得る方法を提
供することである。
本願発明者らはこの目的を達成するため鋭意研究の結果
、塩素化塩化ビニル樹脂の粒子を任意の、形状の容器に
投入し、必要に応じて炭素前駆体化処理を施し、さらに
不活性雰囲気中で加熱焼成することによつて上記のごと
き炭素多孔体が得られることを発見し、本発明に到達し
た。
本発明に用いる塩素化塩化ビニル樹脂は塩化ビニル樹脂
粒子を後塩素化して得られる(CH2−CHCl′+−
と−(CHCI−CHCI′+−の混合組成のポリマー
である。
−(CH2−CHCl+と−(.CHCl−CHCI+
との比率は特に制限はないが、モル比で54:44〜1
9:81、すなわち塩素含有率64〜7鍾量%の範囲の
塩素化塩化ビニル樹脂が好ましい。本発明は塩素化塩化
ビニル樹脂粒子を任意の容器に投入し、加熱炭素化して
炭素骨格を得るものであるが、塩・素化塩化ビニル樹脂
粒子は、加熱昇温の過程において完全に溶融することな
しに粒子同志互に焼結して網状構造を形成し、網状構造
のまま炭素化して炭素骨格となり、かくして連続気孔に
富んだ高強度の炭素多孔体に形成される。塩素化塩化ビ
ニル樹脂よりも塩素含有率の大きい塩化ビニリデン樹脂
粒子は加熱昇温過程での焼結性に乏しく、炭素化して得
られる多孔体はもろく使用に耐えない。一方塩素含有率
のより小さい塩化ビニル樹脂は、加熱昇温過程において
溶融による熱変形流動が生じ、その後に熱分解による急
激な脱塩酸ガス反応が生じて発泡が誘発されるので、炭
素化後の多孔体は強度が低く気孔率、気孔径の調節もほ
とんど不可能で有用な炭素多孔体は得られない。本発明
に使用する塩素化塩化ビニル樹脂は重合度については特
に制限はないが、500〜2000が好ましく、500
以下では塩化ビニル樹脂、2000以上では塩化ビニリ
デン樹脂の場合の状態に近くなる欠点が現われる。塩素
化塩化ビニル樹脂を焼成して成る炭素多孔体の連続気孔
の気孔率、気孔径の調節は、原料の塩素化塩化ビニル樹
脂の粒度、容器へ投入する際の充てん度、気孔増加剤の
添加、昇温速度等を調節することによつて可能てある。
塩素化塩化ビニル樹脂粒子の粒度については、粒径20
〜400μのものが工業的に製造されているが、必要に
応じて粉砕によつて20μより小さい粒径にし、あるい
は一且スクリュー押出機等で成形し得られた線状体を所
望の大きさにペレット化することによつて200μより
大きい粒径にすることも可能である。粒子の大きさにつ
いては、焼結が可能であれば特に制限はないが、5T1
rIn角を超える様な粒子では、焼結性に自重による影
響が大きくなるため、均一性の良好な網状多孔体は得ら
れなかつた。また、炭素多孔体の気孔径を大きくするに
は粒径の大きなものを用い、逆に気孔径を小さくするに
は粒径の小さいものを用いるとよい。気孔径を均一な大
きさにするには、塩素化塩化ビニル樹脂粒子を篩または
風ひ等によつて予め分級し、粒径をそろえることによつ
て達成され、逆に気孔径を不均一にするには粒径の分布
の大きい粒子を用いることによつて達成される。塩素化
塩化ビニル樹脂粒子を容器に投入するには、自然落下に
よる沈積のほかに、炭素多孔体の強度を増すためまたは
気孔率を小さくするなどの目的で、必要に応じてバイブ
レ−ターを用いあるいは圧力を加え、あるいはまたその
双方を行うこともある。
さらに充てんを効果的に行うためには、常温または加熱
下で塩素化塩化ビニル樹脂を溶解しない液体を、あらか
じめ塩素化塩化ビニル樹脂粒子100重量部に対し1鍾
量部以上、好ましくは5重量部以下加えて混合しておく
とよい。また、粒径の小さい塩素化塩化ビニル樹脂を用
いて気孔率を大きくするには、焼成過程で分解または揮
散してしまう炭素化度の極めて小さいあるいは全くない
気孔増加剤、例えばポリオレフィン、ポリスチレン、ポ
リオキシメチレン、アクリル樹脂等の樹脂の粉末、テレ
フタル酸、レゾルシン、バニリン等の有機物の粉末の1
種または2種以上を、あらかじめ塩素化塩化ビニル樹脂
粒子100重量部に対し10鍾量部以下、好ましくは7
鍾量部以下を加えて混合しておくとよい。この気孔増加
剤を加えると気孔率の増加に伴い強度が低下するので塩
素化塩化ビニル樹脂と当量の添加が上限である。容器に
投入された塩素化塩化ビニル樹脂は、そのままの状態で
不活性雰囲気中で加熱し焼成される。
本発明においては、炭素前駆体化処理を行わないでも十
分な強度を有する炭素多孔体が得られるが、必要に応じ
、空気またはオゾン等の雰囲気中で50〜300℃まで
加熱して前駆体化処理を施す。炭素前駆体化処理は、焼
成炉の構造が塩素化塩化ビニル樹脂の昇温過程で発生す
る大量の塩化水素ガスを嫌う場合、あるいは、塩素化塩
化ビニル樹脂を酸化処理することによつてより炭素多孔
体のより大きい強度が要求される場合等に行われる。次
に、窒素、アルゴン等の不活性雰囲気中で800℃以上
、好ましくは1000℃以上に加熱昇温し炭素化する。
焼成温度には上限はなく、必要に応じ3000℃程度に
まで加熱してもよい。塩素化塩化ビニル樹脂粒子が網状
構造を形成する温度範囲は200〜500℃であるので
、昇温速度は500℃までは3〜100℃/Hrl好ま
しくは5〜50℃/Hrで焼成するのが適当である。昇
温速度が大きい程気孔率が大きくなる傾向があるが、最
終生成物の強度が低下する欠点がある。従つて、500
℃までは100℃Ar以上の昇温速度は避けた方がよい
。500℃以上における昇温速度は特に限定されない。
本発明の方法に従つて得られた炭素多孔体は、その気孔
の大部分が連続気で、気孔率、気孔径の調節は容易であ
る。網状骨格は、塩素化塩化ビニル樹脂の炭化物で、そ
の大部分がガラス状炭質であるため高強度を有し、空孔
がほとんど内在していないので気孔率の測定も容易であ
り、耐熱衝撃性が大きい等の利点を有する。従つて本発
明の方法による炭素多孔体は、各種のフィルター、触媒
担体、軽量構造材、断熱材、電極、化学吸着剤、面状発
熱体、電波シールド材等に有用である。次に実施例によ
り本発明をより具体的に説明する。実施例1 塩素含有率67%、重合度740の塩素化塩化ビニル樹
脂粉末〔(株)日本カーバイド製二カテンプT一870
〕を振とう式フルイにて48メッシュ(297μ)一1
00メッシュ(149μ)の範囲の粒径の粒子を取出し
た。
次いでその粒子を縦100wt横10醜深さ10?の内
側寸法を有する黒鉛製箱にバイブレ−ターを用いて投入
した。しかる後に窒素ガス雰囲気下ノで、常温から30
0℃迄は10℃/Hl3OO〜500℃は300C/H
l5OO℃C以上1000℃迄は2000C/hの昇温
速度にて焼成し、冷却後炭素多孔体を取出した。得られ
た炭素多孔体の諸性質を表1に示す。実施例27塩素含
有率65%重合度650の塩素化塩化ビニル樹脂粉末〔
(株)日本カーバイド製二カテンプT一025〕を単軸
スクリュー型成形機にて断面が直径1.5wmの円形に
なる様に成形し線状体を得た。
次いでこれをベレタイザーにて切断し、直径1.5乃」
高さ1.5?の円柱状のペレットを得た。次にこのペレ
ットを縦200TnIn1横2『、深さ20?の黒鉛製
箱に投入した後、油圧ブレス機にて50k9/dの加圧
を1分間行つた。次に窒素ガス雰囲気下にて、常温から
300℃迄は5℃/Hl3OO〜500℃は100C/
Hl5OO迄C〜1000℃は100℃の昇温速度にて
焼成し、冷却後、炭素多孔体を取出した。得られた炭素
多孔体の諸性質を表1に示す。実施例3 塩素含有率関%、重合度1100の塩素化塩化ビニル樹
脂粉末〔(株)日本カーバイド製T−1482〕100
重量部(粒子の大きさ32メッシュ全通0.5Wt%、
250メッシュバス10Wt%、32〜250メッシュ
89.5Wt%)エチレングリコール2重量部をヘンシ
エルミキサーにて十分に混合した。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 塩素化塩化ビニル樹脂の粒子を容器に投入し、不活
    性雰囲気中で焼成することから成る炭素多孔体の製造法
    。 2 該塩素化塩化ビニル樹脂は重合度500〜2000
    である第1項の製造法。 3 該塩素化塩化ビニル樹脂の粒子は投入前に、常温ま
    たは加熱下で該樹脂を溶解しない液体を、あらかじめ該
    樹脂の粒子100重量部に対し10重量部以下添加混合
    する第1項の製造法。 4 該塩素化塩化ビニル樹脂の粒子は投入前に気孔増加
    剤を、あらかじめ該樹脂の粒子100重量部に対し10
    0重量部以下添加混合する第1項の製造法。 5 該気孔増加剤はポリオレフィン、ポリスチレン、ポ
    リオキシメチレン、アクリル樹脂等の樹脂の粉末、テレ
    フタル酸、レゾルシン、バニリン等の有機物の粉末の1
    種または2種以上である第4項の製造法。 6 焼成は800℃以上の温度に加熱昇温することによ
    つて行われる第1項の製造法。 7 昇温速度は500℃までは3〜100℃/hrであ
    る第6項の製造法。 8 焼成は炭素前駆体化処理を施した後に行われる第1
    項の製造法。 9 該炭素前駆体化処理は空気またはオゾン雰囲気中で
    50〜300℃に加熱することによつて行われる第8項
    の製造法。
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CA1291110C (en) * 1985-11-18 1991-10-22 Christopher John Carruthers Edwards Porous carbon structures and methods for their preparation
US4882103A (en) * 1987-11-09 1989-11-21 Mitsubishi Pencil Co., Ltd. Process for producing carbon product having coarse and dense structure
CN104229769B (zh) * 2014-07-24 2016-06-29 巨化集团技术中心 一种多孔碳材料的制备方法

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