JPS63282313A - 気相法による超極細炭素繊維 - Google Patents
気相法による超極細炭素繊維Info
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- JPS63282313A JPS63282313A JP11666387A JP11666387A JPS63282313A JP S63282313 A JPS63282313 A JP S63282313A JP 11666387 A JP11666387 A JP 11666387A JP 11666387 A JP11666387 A JP 11666387A JP S63282313 A JPS63282313 A JP S63282313A
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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。
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〕
本発明は気相法による超極細径の炭素繊維に関する。
炭素繊維はその優れた機械的物性から各種複合材料とし
て近年急速に伸びつつある原料材料である。従来の炭素
繊維は有機繊維を焼結して炭化させる等の方法により製
造されていたが、最近炭化水素類の熱分解および触媒反
応によって炭素繊維を生成させる気相法による炭素繊維
の製造が試みられてい°る（例えば工業材料、昭和５７
年７月号、１０９頁、遠藤、小山および特開昭５８−１
８０６１５号公報）。
て近年急速に伸びつつある原料材料である。従来の炭素
繊維は有機繊維を焼結して炭化させる等の方法により製
造されていたが、最近炭化水素類の熱分解および触媒反
応によって炭素繊維を生成させる気相法による炭素繊維
の製造が試みられてい°る（例えば工業材料、昭和５７
年７月号、１０９頁、遠藤、小山および特開昭５８−１
８０６１５号公報）。
気相法で得られた炭素繊維は、従来のものに比較して優
れた結晶性、配向性および高強度を有し、また該繊維か
ら得られた不織布、積層体等は、電気伝導性を有してい
るので、電池の電極材、発熱体等に、またその耐熱、耐
薬品性を利用してフィルタや触媒担持体等に用いられよ
うとしている。
れた結晶性、配向性および高強度を有し、また該繊維か
ら得られた不織布、積層体等は、電気伝導性を有してい
るので、電池の電極材、発熱体等に、またその耐熱、耐
薬品性を利用してフィルタや触媒担持体等に用いられよ
うとしている。
しかしながら、従来の気相法による炭素質繊維は、基板
状で炭素繊維を成長させたり、または基板に散布した金
属の超微粉で炭素繊維を成長させるために、得られる繊
維径が比較的大きい。そのため補強効果、電池の電極効
率、フィルタの吸着効率、触媒効率等が充分といえず、
比表面積の大きな繊維が望まれていた。
状で炭素繊維を成長させたり、または基板に散布した金
属の超微粉で炭素繊維を成長させるために、得られる繊
維径が比較的大きい。そのため補強効果、電池の電極効
率、フィルタの吸着効率、触媒効率等が充分といえず、
比表面積の大きな繊維が望まれていた。
本発明者らは、炭素源化合物および特定の遷移金属化合
物とを加熱して、熱分解、触媒反応させることによって
、細くかつ特異な構造を有する炭素繊維が合成されるこ
とを見出し、特許出願をした（特開昭６０−２３１８２
１号、特開昭６１−１０８７２３号、特開昭６１−１３
２６００号、特開昭６１−１３２６３０号など）。
物とを加熱して、熱分解、触媒反応させることによって
、細くかつ特異な構造を有する炭素繊維が合成されるこ
とを見出し、特許出願をした（特開昭６０−２３１８２
１号、特開昭６１−１０８７２３号、特開昭６１−１３
２６００号、特開昭６１−１３２６３０号など）。
本発明者らは、さらにこの気相法による炭素繊維につい
て鋭意検討し、本発明の超極細炭素繊維を見出した。
て鋭意検討し、本発明の超極細炭素繊維を見出した。
本発明の目的は、補強効果、電池の電極効率、吸着効率
、触媒効率等の優れた、比表面積の大きな超極細炭素繊
維を提供することにある。
、触媒効率等の優れた、比表面積の大きな超極細炭素繊
維を提供することにある。
本発明は、繊維の直径が０．００１〜０．０１μ、アス
ペクト比が１０以上であることを特徴とする気相法によ
る超極細炭素繊維である。゛本発明の超極細炭素繊維は
、気相法による超極細炭素繊維およびその加熱処理物を
総称する。
ペクト比が１０以上であることを特徴とする気相法によ
る超極細炭素繊維である。゛本発明の超極細炭素繊維は
、気相法による超極細炭素繊維およびその加熱処理物を
総称する。
本発明における超極細炭素繊維の直径は０．００１〜０
．０１μであり、好ましくは０．００３〜０．０１μで
ある。直径は小さいほど比表面積が大きく優れているが
、小さすぎると取扱い力１困難である。
．０１μであり、好ましくは０．００３〜０．０１μで
ある。直径は小さいほど比表面積が大きく優れているが
、小さすぎると取扱い力１困難である。
本発明における超極細炭素繊維のアスペクト比は１０以
上であり、好ましくは１０２〜１０７、特に１０３〜１
０６が好ましく用いられる。アスペクト比が小さいと電
極やフィルタ等への成形性や複合材としたときの補強効
果が充分に発現されない。また、大きいと取扱いが多少
困難になる傾向にある。
上であり、好ましくは１０２〜１０７、特に１０３〜１
０６が好ましく用いられる。アスペクト比が小さいと電
極やフィルタ等への成形性や複合材としたときの補強効
果が充分に発現されない。また、大きいと取扱いが多少
困難になる傾向にある。
本発明における超極細炭素繊維は、炭化水素などの炭素
源化合物を加熱して気相成長させる気相法によって得ら
れる。加熱方法としては、電気炉加熱、プラズマ炎、燃
焼炎などの方法が用いられる。
源化合物を加熱して気相成長させる気相法によって得ら
れる。加熱方法としては、電気炉加熱、プラズマ炎、燃
焼炎などの方法が用いられる。
本発明の超極細炭素繊維は、繊維内部に中空を有してお
り、繊維の長手軸方向に平行に存在している。この中空
は両端または一端が閉じていても、繊維の外部へ通じて
いてもよいが、両端が閉じているほうが好ましい。両端
が閉じている場合、真空プレスによる複合成型時に気泡
発生がなく、大きな強度を有する複合材を成型しやすい
。
り、繊維の長手軸方向に平行に存在している。この中空
は両端または一端が閉じていても、繊維の外部へ通じて
いてもよいが、両端が閉じているほうが好ましい。両端
が閉じている場合、真空プレスによる複合成型時に気泡
発生がなく、大きな強度を有する複合材を成型しやすい
。
本発明の超極細炭素繊維は、粉末Ｘ線解析による（ＯＯ
２）面の面間隔が（ｄｏ。２）が３．６０〜３．３５人
であり、また（ＯＯ２）方向の結晶サイズ（Ｌｃ）が５
〜１００人であり、一般には５〜９０人である。なお、
従来の気相法による炭素繊維は例えば“応用物理４２
（７） 、６９０ （１９７３）”に示されるように、
２４００℃の熱処理によってＬｃが２００Å以上になる
のに対して、本発明の超極細炭素繊維は２４００℃の熱
処理物においてもＬｃが１００Å以下である。
２）面の面間隔が（ｄｏ。２）が３．６０〜３．３５人
であり、また（ＯＯ２）方向の結晶サイズ（Ｌｃ）が５
〜１００人であり、一般には５〜９０人である。なお、
従来の気相法による炭素繊維は例えば“応用物理４２
（７） 、６９０ （１９７３）”に示されるように、
２４００℃の熱処理によってＬｃが２００Å以上になる
のに対して、本発明の超極細炭素繊維は２４００℃の熱
処理物においてもＬｃが１００Å以下である。
本発明の超極細炭素繊維は、直線状、湾曲状、捲縮状な
どいずれの形状でもよいが、直線状および湾曲状のもの
が好ましり、捲縮状のものは、アスペクト比１０以内に
捲縮のないものが好ましい。
どいずれの形状でもよいが、直線状および湾曲状のもの
が好ましり、捲縮状のものは、アスペクト比１０以内に
捲縮のないものが好ましい。
このうち直線状のものが最も好ましい、ここで捲縮とは
、１本の繊維におけるその直径の１０倍の長さの範囲に
おいて、任意にとった繊維長手軸の中心の接線が１２０
°以下の角度をなすものをいう。捲縮数が多いと、複合
材としたときの強度が発現しにくい傾向にある。
、１本の繊維におけるその直径の１０倍の長さの範囲に
おいて、任意にとった繊維長手軸の中心の接線が１２０
°以下の角度をなすものをいう。捲縮数が多いと、複合
材としたときの強度が発現しにくい傾向にある。
本発明の超極細炭素繊維は酸性官能基゛（例えば−ＯＨ
，−Ｃｏ□Ｈなど）を有していてもよい。
，−Ｃｏ□Ｈなど）を有していてもよい。
本発明の超極細炭素繊維は、炭素源化合物、触媒源化合
物およびキャリヤガスを加熱帯に供給して炭素繊維を製
造する方法において、加熱帯温度を１３００℃以上、単
位時間当たりに加熱帯に供給するキャリヤガス量（ｍｏ
ｊりが炭素源化合物の単位時間当たりの供給量（ｇ）に
対して５．０ｍｏ ｌ ／ ｇ以上、供給する炭素源化
合物に対する触媒源化合物の量が０．０５〜ｌ Ｑ ｗ
ｔ％、加熱帯での滞留時間を１．５秒以内とすること
により製造される。
物およびキャリヤガスを加熱帯に供給して炭素繊維を製
造する方法において、加熱帯温度を１３００℃以上、単
位時間当たりに加熱帯に供給するキャリヤガス量（ｍｏ
ｊりが炭素源化合物の単位時間当たりの供給量（ｇ）に
対して５．０ｍｏ ｌ ／ ｇ以上、供給する炭素源化
合物に対する触媒源化合物の量が０．０５〜ｌ Ｑ ｗ
ｔ％、加熱帯での滞留時間を１．５秒以内とすること
により製造される。
炭素源化合物とは、８００〜２５００℃に加熱すること
によって炭素を析出し得る化合物をいい、炭素化合物全
般を対象としている。例えばＣＯ、メタン、エタン等の
アルカン化合物、エチレン、ブタジェン等のアルケン化
合物、アセチレン等のアルキン化合物、ベンゼン、トル
エン、スチレン、ナフタレン、アントラセン等の芳香族
化合物、シクロヘキサン、シクロペンタジェン、ジシク
ロペンタジェン等の脂環式炭化水素化合物、またはこれ
らの窒素、酸素、ハロゲン等の誘導体、ガソリン、灯油
、重油等があげられ、これらの混合物も用いることがで
きる。
によって炭素を析出し得る化合物をいい、炭素化合物全
般を対象としている。例えばＣＯ、メタン、エタン等の
アルカン化合物、エチレン、ブタジェン等のアルケン化
合物、アセチレン等のアルキン化合物、ベンゼン、トル
エン、スチレン、ナフタレン、アントラセン等の芳香族
化合物、シクロヘキサン、シクロペンタジェン、ジシク
ロペンタジェン等の脂環式炭化水素化合物、またはこれ
らの窒素、酸素、ハロゲン等の誘導体、ガソリン、灯油
、重油等があげられ、これらの混合物も用いることがで
きる。
触媒源化合物とは、ＦｅＣｌ１３、Ｆｅ （Ｎｏ）４
、Ｎ ｉ Ｃ１２、Ｃｏ （Ｎｏ）２ Ｃ１等の無機遷
移金属化合物、Ｆ ｅ （Ｃ３Ｈｓ ） ２ 、Ｎ ｉ
（Ｃ５Ｈｓ）２、Ｃｏ （Ｃｓ Ｎ５）２、Ｆｅ
（Ｃｏ）５．１：’ｅ２ （Ｃｏ）１ 、Ｎｉ （
Ｃｏ）４等の有機遷移金属化合物、アセチルアセトン鉄
、カルボン酸鉄、鉄アルコキシド、鉄アリールオキシド
、ニッケルチオアルコキシド、コバルトアルコキシド、
チオ酢酸鉄等の遷移金属化合物等が用いられる。これら
触媒源化合物は２種以上間時に用いてもよい。
、Ｎ ｉ Ｃ１２、Ｃｏ （Ｎｏ）２ Ｃ１等の無機遷
移金属化合物、Ｆ ｅ （Ｃ３Ｈｓ ） ２ 、Ｎ ｉ
（Ｃ５Ｈｓ）２、Ｃｏ （Ｃｓ Ｎ５）２、Ｆｅ
（Ｃｏ）５．１：’ｅ２ （Ｃｏ）１ 、Ｎｉ （
Ｃｏ）４等の有機遷移金属化合物、アセチルアセトン鉄
、カルボン酸鉄、鉄アルコキシド、鉄アリールオキシド
、ニッケルチオアルコキシド、コバルトアルコキシド、
チオ酢酸鉄等の遷移金属化合物等が用いられる。これら
触媒源化合物は２種以上間時に用いてもよい。
さらに触媒源化合物として、特開昭６０−５４９９８号
、特開昭６０−５４９９９号、特開昭６０−１８１３１
９号、特開昭６０−１８５８１８号、特開昭６０−２２
４８１５号、特開昭６０−２２４８１６号、特開昭６０
−２３１８２２号、特開昭６１−１０８７２３号、特開
昭６１−２２５３２２号、特開昭６１−２２５３２７号
、特開昭６１−２７５４２５号、特願昭６０−１２３２
０１号等に記載されている化合物を用いてもよい。これ
らのうち、熱分解温度の低い化合物が好ましく用いられ
、５００℃以下の化合物が好ましく用いられる。
、特開昭６０−５４９９９号、特開昭６０−１８１３１
９号、特開昭６０−１８５８１８号、特開昭６０−２２
４８１５号、特開昭６０−２２４８１６号、特開昭６０
−２３１８２２号、特開昭６１−１０８７２３号、特開
昭６１−２２５３２２号、特開昭６１−２２５３２７号
、特開昭６１−２７５４２５号、特願昭６０−１２３２
０１号等に記載されている化合物を用いてもよい。これ
らのうち、熱分解温度の低い化合物が好ましく用いられ
、５００℃以下の化合物が好ましく用いられる。
触媒源化合物の量は、供給する炭素源化合物に対して０
．０５〜ｌ Ｑｗｔ％であり、特に０．１〜ＩＱ ｗ
ｔ％がより好ましく用いられる。
．０５〜ｌ Ｑｗｔ％であり、特に０．１〜ＩＱ ｗ
ｔ％がより好ましく用いられる。
キャリヤガスとは、Ｎ２ガス、Ｈｅガス、Ｎ２ガス、Ｎ
ｅガス、Ａｒガス、Ｋｒガス、ＣＯ□ガスを主体とする
ガスであり、これらの混合物を用いてもよい。
ｅガス、Ａｒガス、Ｋｒガス、ＣＯ□ガスを主体とする
ガスであり、これらの混合物を用いてもよい。
キャリヤガスは、用いる炭素源化合物によっても異なる
が、３０Ｖｏｆ％以上を水素ガスとするのが好ましく、
特に５０Ｖｏｊｉ％以上とするのが好ましい。
が、３０Ｖｏｆ％以上を水素ガスとするのが好ましく、
特に５０Ｖｏｊｉ％以上とするのが好ましい。
単位時間当たりに加熱帯に供給するキャリヤガス量（ｍ
ｏｌ）は、炭素源化合物の単位時間当たりの供給ｉｔ（
ｇ）に対して５．０ｍｏｊ？／ｇ以上である。キャリヤ
ガス量が５．０ ｍ ｏ ｅ ／ ｇ未満だと繊維径が
太くなる傾向にある。キャリヤガス量は、５、０〜５０
．０ ｍ ｏ ｌ ／ ｇが好ましく、特に５．０〜２
０、０ ｍ ｏ ｌ ／ ｇが好ましい。キャリヤガス
量が多すぎると収率が低下する傾向がある。
ｏｌ）は、炭素源化合物の単位時間当たりの供給ｉｔ（
ｇ）に対して５．０ｍｏｊ？／ｇ以上である。キャリヤ
ガス量が５．０ ｍ ｏ ｅ ／ ｇ未満だと繊維径が
太くなる傾向にある。キャリヤガス量は、５、０〜５０
．０ ｍ ｏ ｌ ／ ｇが好ましく、特に５．０〜２
０、０ ｍ ｏ ｌ ／ ｇが好ましい。キャリヤガス
量が多すぎると収率が低下する傾向がある。
加熱帯温度は１３００℃以上であり、具体的には反応容
器の内壁温度が１３００℃以上に加熱される。このうち
１３５０〜２５００℃、特に１４００〜２５００℃がよ
り好ましい。温度が低いと生産性および収率が低下し、
高いと煤が混入する傾向がある。加熱方法については特
に限定されないが、例えば電気炉加熱、赤外線加熱、プ
ラズマ加熱、レーザー加熱、燃焼熱利用、反応熱利用等
いずれを用いてもよい。このうち、電気炉加熱が便利で
ある。
器の内壁温度が１３００℃以上に加熱される。このうち
１３５０〜２５００℃、特に１４００〜２５００℃がよ
り好ましい。温度が低いと生産性および収率が低下し、
高いと煤が混入する傾向がある。加熱方法については特
に限定されないが、例えば電気炉加熱、赤外線加熱、プ
ラズマ加熱、レーザー加熱、燃焼熱利用、反応熱利用等
いずれを用いてもよい。このうち、電気炉加熱が便利で
ある。
加熱帯での滞留時間は１．５秒以内であり、このうち、
０．０１〜１．０秒、特に０．０５〜０．５秒が好まし
い。滞留時間とは、加熱帯でのキャリヤガスの滞留時間
をいい、理想気体として計算した滞留時間をいう。
０．０１〜１．０秒、特に０．０５〜０．５秒が好まし
い。滞留時間とは、加熱帯でのキャリヤガスの滞留時間
をいい、理想気体として計算した滞留時間をいう。
硫黄化合物を加熱帯に供給するのは好ましく、硫黄化合
物としては、硫化水素、二硫化炭素および有機硫黄化合
物などがあげられ、特に有機硫黄化合物が好ましく用い
られる。有機硫黄化合物としては、メチルチオール、エ
チルチオール、ブチルチオール、フェニルチオール等の
チオール類、ジメチルスルフィド、ジエチルスルフィド
、フェニルメチルスルフィド等のスルフィド類、ジメチ
ルスルホキシド、ジエチルスルホキシド、ジフェニルス
ルホキシド等のスルホキシド類、ジメチルスルホン、ジ
エチルスルホン等のスルホン類、チオフェン、イソベン
ゾチオフェン等の含硫黄複素環化合物、その他、スルフ
ェン酸類、スルフェン酸エステル類、スルホン酸類、ス
ルホン酸エステルおよびその無水物等、スルフィン酸類
、スルフィン酸エステル類、チオールスルフィナート類
、チオカルボニル化合物、チオカルボン酸類、チオカル
ボン酸エステル類、ジチオカルボン酸類、スルフィン類
、チオカルボン酸誘導体Ｓ−オキシド類、スルホニウム
イリド類、スルフラン類等があげられる。これらは１種
または２種以上組合わせて用いられる。
物としては、硫化水素、二硫化炭素および有機硫黄化合
物などがあげられ、特に有機硫黄化合物が好ましく用い
られる。有機硫黄化合物としては、メチルチオール、エ
チルチオール、ブチルチオール、フェニルチオール等の
チオール類、ジメチルスルフィド、ジエチルスルフィド
、フェニルメチルスルフィド等のスルフィド類、ジメチ
ルスルホキシド、ジエチルスルホキシド、ジフェニルス
ルホキシド等のスルホキシド類、ジメチルスルホン、ジ
エチルスルホン等のスルホン類、チオフェン、イソベン
ゾチオフェン等の含硫黄複素環化合物、その他、スルフ
ェン酸類、スルフェン酸エステル類、スルホン酸類、ス
ルホン酸エステルおよびその無水物等、スルフィン酸類
、スルフィン酸エステル類、チオールスルフィナート類
、チオカルボニル化合物、チオカルボン酸類、チオカル
ボン酸エステル類、ジチオカルボン酸類、スルフィン類
、チオカルボン酸誘導体Ｓ−オキシド類、スルホニウム
イリド類、スルフラン類等があげられる。これらは１種
または２種以上組合わせて用いられる。
加熱帯に供給する硫黄化合物の量（ｍｏｂ）は、供給す
る炭素源化合物の質量（ｇ）に対して２×１０−４ｍｏ
６／ｇ以上が好ましく、２Ｘ１０−’〜５ｘ １０””
ｍｏ １７ｇ、特に３Ｘ１０−’ 〜ＩＸＩＱ−３ｍ
ｏ ｌ ／ ｇが好ましく用いられる。硫黄化合物を加
熱帯に供給することによって、アスペクト比の大きな繊
維が得られる傾向にある。
る炭素源化合物の質量（ｇ）に対して２×１０−４ｍｏ
６／ｇ以上が好ましく、２Ｘ１０−’〜５ｘ １０””
ｍｏ １７ｇ、特に３Ｘ１０−’ 〜ＩＸＩＱ−３ｍ
ｏ ｌ ／ ｇが好ましく用いられる。硫黄化合物を加
熱帯に供給することによって、アスペクト比の大きな繊
維が得られる傾向にある。
以下、実施例より詳細に説明する。
実施例１
第１図に示したように、電気炉１ （均熱長５０ｃｍ）
にアルミナ質炉管２ （内径６０龍、長さ１５０ｃｍ）
を設置し、これにフィルタ６を第１図のように設置して
超極細炭素繊維を捕集するようにした。アルミナ質炉管
の一端には原料を供給するためのパイプ３．４とノズル
５を設置した。また、他の一端はゴム栓７で栓をし、排
ガス用のパイプ８を設置した。
にアルミナ質炉管２ （内径６０龍、長さ１５０ｃｍ）
を設置し、これにフィルタ６を第１図のように設置して
超極細炭素繊維を捕集するようにした。アルミナ質炉管
の一端には原料を供給するためのパイプ３．４とノズル
５を設置した。また、他の一端はゴム栓７で栓をし、排
ガス用のパイプ８を設置した。
電気炉１内およびアルミナ質炉管２内を窒素置換した後
、アルミナ質炉管２内を１５００℃に加熱し、その後水
素ガスでアルミナ質炉管２内を置換した。炭素源として
トルエンを用い、これにペンタカルボニル鉄を３．Ｑ
ｗ ｔ％とチオフェン２．７ｗｔ％溶解させ、ノズル５
に０．５ｇ／分で供給した。同時に水素ガスを８０β／
分でノズル５に供給して、トルエン溶液とともにアルミ
ナ質炉管２内へ噴霧した。噴霧を５分間行なった後、ア
ルミナ質炉管２内を水素ガスで置換し、次いで室温まで
冷却し、生成物をフィルタ６で捕集し、その重量を測定
し、また電子顕微鏡で観察した。
、アルミナ質炉管２内を１５００℃に加熱し、その後水
素ガスでアルミナ質炉管２内を置換した。炭素源として
トルエンを用い、これにペンタカルボニル鉄を３．Ｑ
ｗ ｔ％とチオフェン２．７ｗｔ％溶解させ、ノズル５
に０．５ｇ／分で供給した。同時に水素ガスを８０β／
分でノズル５に供給して、トルエン溶液とともにアルミ
ナ質炉管２内へ噴霧した。噴霧を５分間行なった後、ア
ルミナ質炉管２内を水素ガスで置換し、次いで室温まで
冷却し、生成物をフィルタ６で捕集し、その重量を測定
し、また電子顕微鏡で観察した。
その結果、繊維径０．００６μ、アスペクト比３０００
〜１０，０００の超極細炭素繊維が０．３ｇ得られた。
〜１０，０００の超極細炭素繊維が０．３ｇ得られた。
得られた繊維の内部には中空が繊維の長手軸方向に平行
に存在しており、その両端は閉じていた。また、Ｎ２ガ
スを用いたＢＥＴ法によって比表面積を測定したところ
３５０＋ｙ？／ｇであった。
に存在しており、その両端は閉じていた。また、Ｎ２ガ
スを用いたＢＥＴ法によって比表面積を測定したところ
３５０＋ｙ？／ｇであった。
実施例２
実施例１で得られた超極細炭素繊維をアルゴン雰囲気下
で２４００℃で加熱処理し、粉末Ｘ線解析を行なったと
ころ、ｄｏ０２が３．３６人であり、その半値幅から求
めた結晶サイズ（Ｌｃ）は２０人であった。
で２４００℃で加熱処理し、粉末Ｘ線解析を行なったと
ころ、ｄｏ０２が３．３６人であり、その半値幅から求
めた結晶サイズ（Ｌｃ）は２０人であった。
比較例１
特開昭５９−７６９２１号に記載されている方法に従っ
て従来の気相法（基板法）による炭素繊維（繊維径が約
１０μ、長さ約３ｃｍ）を製造した。
て従来の気相法（基板法）による炭素繊維（繊維径が約
１０μ、長さ約３ｃｍ）を製造した。
比較例２
実施例１と同様の装置を用い、アルミナ質炉管内を１１
５０℃に設定した。炉管内を窒素置換後水素ガスで置換
した。炭素源としてベンゼンを用い、これにフェロセン
をベンゼンに対して１５ｗｔ％熔解させた。ノズル５か
ら水素ガス１０１Ａ分とともにベンゼン溶液を２ｇ／分
でアルミナ質炉管内へ噴霧した。この結果、繊維径０．
３μ、アスペクト比が約１００の炭素繊維が３１％の収
率で得られた。またＢＥＴ法（Ｎ２ガス）における比表
面積は７ ｔｄ ／ ｇであった。
５０℃に設定した。炉管内を窒素置換後水素ガスで置換
した。炭素源としてベンゼンを用い、これにフェロセン
をベンゼンに対して１５ｗｔ％熔解させた。ノズル５か
ら水素ガス１０１Ａ分とともにベンゼン溶液を２ｇ／分
でアルミナ質炉管内へ噴霧した。この結果、繊維径０．
３μ、アスペクト比が約１００の炭素繊維が３１％の収
率で得られた。またＢＥＴ法（Ｎ２ガス）における比表
面積は７ ｔｄ ／ ｇであった。
使用例１
実施例１および比較例１．２の炭素繊維を各１ｇ準備し
、それぞれをビスフェノールＡ型エポキシ１．５ ｗ
ｔ％のエマルジョン水溶液１１に入れてよく攪拌した。
、それぞれをビスフェノールＡ型エポキシ１．５ ｗ
ｔ％のエマルジョン水溶液１１に入れてよく攪拌した。
その後濾過し、濾液を観察した結果を下表に示した。
第 １ 表
実施例１の超極細炭素繊維を濾過後、乾燥して重量を測
定したところ、エマルジョン水溶液のエポキシを９６％
吸着していたことがわかった。
定したところ、エマルジョン水溶液のエポキシを９６％
吸着していたことがわかった。
本発明の超極細炭素繊維は、直径０．００１〜０゜０１
μ、アスペクト比１０以上と、従来の炭素繊維に較べて
超極細で比表面積が大きいため、補強効果、電池の電極
効率、吸着効率、触媒効率等に優れており、極めて有用
である。
μ、アスペクト比１０以上と、従来の炭素繊維に較べて
超極細で比表面積が大きいため、補強効果、電池の電極
効率、吸着効率、触媒効率等に優れており、極めて有用
である。
第１図は、本発明の超極細炭素繊維を製造する装置の一
例を示す説明図である。 １・・・電気炉、２・・・アルミナ質炉管、３．４．８
・・・パイプ、５・・・ノズル、６・・・生成物を捕集
するためのフィルタ、７・・・ゴム栓、９・・・ボック
ス。 代理人 弁理士 川 北 武 長 第１図
例を示す説明図である。 １・・・電気炉、２・・・アルミナ質炉管、３．４．８
・・・パイプ、５・・・ノズル、６・・・生成物を捕集
するためのフィルタ、７・・・ゴム栓、９・・・ボック
ス。 代理人 弁理士 川 北 武 長 第１図
Claims (1)
- （１）繊維の直径が０．００１〜０．０１μ、アスペク
ト比が１０以上であることを特徴とする気相法による超
極細炭素繊維。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11666387A JPS63282313A (ja) | 1987-05-13 | 1987-05-13 | 気相法による超極細炭素繊維 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11666387A JPS63282313A (ja) | 1987-05-13 | 1987-05-13 | 気相法による超極細炭素繊維 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63282313A true JPS63282313A (ja) | 1988-11-18 |
Family
ID=14692814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11666387A Pending JPS63282313A (ja) | 1987-05-13 | 1987-05-13 | 気相法による超極細炭素繊維 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63282313A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5110693A (en) * | 1989-09-28 | 1992-05-05 | Hyperion Catalysis International | Electrochemical cell |
| US5246794A (en) * | 1991-03-19 | 1993-09-21 | Eveready Battery Company, Inc. | Cathode collector made from carbon fibrils |
| US5690997A (en) * | 1993-10-04 | 1997-11-25 | Sioux Manufacturing Corporation | Catalytic carbon--carbon deposition process |
| WO2000058536A1 (fr) * | 1999-03-25 | 2000-10-05 | Showa Denko K. K. | Fibre de carbone, procede de production et electrode pour cellule |
| JP2002514694A (ja) * | 1998-05-13 | 2002-05-21 | アプライド・サイエンシズ・インコーポレーテッド | 炭素ナノ繊維を得るためのプラズマ触媒反応 |
| US7390593B2 (en) | 2001-11-07 | 2008-06-24 | Showa Denko K.K. | Fine carbon fiber, method for producing the same and use thereof |
| US8084121B2 (en) | 2003-05-09 | 2011-12-27 | Showa Denko K.K. | Fine carbon fiber with linearity and resin composite material using the same |
-
1987
- 1987-05-13 JP JP11666387A patent/JPS63282313A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5110693A (en) * | 1989-09-28 | 1992-05-05 | Hyperion Catalysis International | Electrochemical cell |
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| WO2000058536A1 (fr) * | 1999-03-25 | 2000-10-05 | Showa Denko K. K. | Fibre de carbone, procede de production et electrode pour cellule |
| US6489026B1 (en) * | 1999-03-25 | 2002-12-03 | Showa Denko K.K. | Carbon fiber, method for producing the same and electrode for cell |
| US6946110B2 (en) | 1999-03-25 | 2005-09-20 | Showa Denko K.K. | Carbon fibers, production process therefor and electrode for batteries |
| US7390593B2 (en) | 2001-11-07 | 2008-06-24 | Showa Denko K.K. | Fine carbon fiber, method for producing the same and use thereof |
| US8084121B2 (en) | 2003-05-09 | 2011-12-27 | Showa Denko K.K. | Fine carbon fiber with linearity and resin composite material using the same |
| US8372511B2 (en) | 2003-05-09 | 2013-02-12 | Showa Denko K.K. | Fine carbon fiber with linearity and resin composite material using the same |
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