JP2003192439A - 中空状カーボンファイバーからなる多孔質炭素板とその製造方法 - Google Patents
中空状カーボンファイバーからなる多孔質炭素板とその製造方法Info
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- Ceramic Products (AREA)
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- Fuel Cell (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】機械的強度と厚さ方向の比抵抗を比較的高く保
ったまま、厚さ方向の気体透過性を高くした多孔質炭素
板およびその製造方法を提供する。 【解決手段】実質的に二次元平面内においてランダムな
方向に分散せしめられた中空状カーボンファイバーを炭
素によって互いに結着してなる多孔質炭素板であって、
厚さ方向の比抵抗が０．０１Ωｍ以下であることを特徴
とする中空状カーボンファイバーからなる多孔質炭素
板。
ったまま、厚さ方向の気体透過性を高くした多孔質炭素
板およびその製造方法を提供する。 【解決手段】実質的に二次元平面内においてランダムな
方向に分散せしめられた中空状カーボンファイバーを炭
素によって互いに結着してなる多孔質炭素板であって、
厚さ方向の比抵抗が０．０１Ωｍ以下であることを特徴
とする中空状カーボンファイバーからなる多孔質炭素
板。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、たとえば燃料電
池、特に固体高分子型燃料電池の電極を構成するのに好
適な中空状カーボンファイバーからなる多孔質炭素板と
その製造方法に関する。
池、特に固体高分子型燃料電池の電極を構成するのに好
適な中空状カーボンファイバーからなる多孔質炭素板と
その製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】固体高分子型燃料電池の電極基材に使用
される多孔質炭素板には、導電性が高いこと、機械的強
度が高いこと、気体透過性が高いこと、耐食性が高いこ
となどリン酸型燃料電池用電極基材と同様の特性が要求
される。
される多孔質炭素板には、導電性が高いこと、機械的強
度が高いこと、気体透過性が高いこと、耐食性が高いこ
となどリン酸型燃料電池用電極基材と同様の特性が要求
される。
【０００３】なかでも、固体高分子型燃料電池は、電極
の電流密度がリン酸型の４〜２０倍と高いので、水素、
酸素の供給量や、反応により生成した水の除去量が多く
なること、また作動温度が１００℃前後と低いので、水
によりガス供給路がふさがり、ガス供給路が狭くなる可
能性があることから、特に気体透過性が高いことが要求
される。
の電流密度がリン酸型の４〜２０倍と高いので、水素、
酸素の供給量や、反応により生成した水の除去量が多く
なること、また作動温度が１００℃前後と低いので、水
によりガス供給路がふさがり、ガス供給路が狭くなる可
能性があることから、特に気体透過性が高いことが要求
される。
【０００４】導電性についても高い方が望ましいが、多
孔質炭素板をフッ素系樹脂で撥水処理することにより抵
抗が増大するうえ、多孔質炭素板と他の材料との間の接
触抵抗が大きいため、多少多孔質板の抵抗が増大しても
気体透過性を上げることが望まれる。
孔質炭素板をフッ素系樹脂で撥水処理することにより抵
抗が増大するうえ、多孔質炭素板と他の材料との間の接
触抵抗が大きいため、多少多孔質板の抵抗が増大しても
気体透過性を上げることが望まれる。
【０００５】曲げ強さも高い方が望ましいが、一般に電
極面積がリン酸型燃料電池より小さいため取り扱いやす
く、多少の強度低下は許容される。
極面積がリン酸型燃料電池より小さいため取り扱いやす
く、多少の強度低下は許容される。
【０００６】このような固体高分子型燃料電池の電極基
材には、従来はリン酸型燃料電池用に作られた材料がそ
のまま用いられた。たとえば、特公昭５３−１８６０３
号公報に記載されているように、炭素短繊維とポリビニ
ルアルコール等の有機質バインダーを含む抄造媒体との
混合物を抄造してシート状中間基材を得た後、その中間
基材を加熱すると炭素化する樹脂、たとえば、自己硬化
型のフェノール樹脂を含浸し、さらにフェノール樹脂を
含浸した上記中間基材を加熱してフェノール樹脂を炭素
化し、炭素短繊維同士をフェノール樹脂の炭化物で結着
した基材が用いられた。ところがこのような方法によっ
て製造した基材は、導電性、曲げ強さの面で十分である
とはいえない。
材には、従来はリン酸型燃料電池用に作られた材料がそ
のまま用いられた。たとえば、特公昭５３−１８６０３
号公報に記載されているように、炭素短繊維とポリビニ
ルアルコール等の有機質バインダーを含む抄造媒体との
混合物を抄造してシート状中間基材を得た後、その中間
基材を加熱すると炭素化する樹脂、たとえば、自己硬化
型のフェノール樹脂を含浸し、さらにフェノール樹脂を
含浸した上記中間基材を加熱してフェノール樹脂を炭素
化し、炭素短繊維同士をフェノール樹脂の炭化物で結着
した基材が用いられた。ところがこのような方法によっ
て製造した基材は、導電性、曲げ強さの面で十分である
とはいえない。
【０００７】また、この問題を解決するために特開平１
−１６０８６７号公報には、上記中間基材に含浸する自
己硬化型のフェノール樹脂に変えてレゾール型のフェノ
ール樹脂とノボラック型フェノール樹脂の混合樹脂を用
いる方法が示されている。しかしながら、そこに示され
た条件は固体高分子型燃料電池の電極基材用として十分
な気体透過性を与えるものではなかった。
−１６０８６７号公報には、上記中間基材に含浸する自
己硬化型のフェノール樹脂に変えてレゾール型のフェノ
ール樹脂とノボラック型フェノール樹脂の混合樹脂を用
いる方法が示されている。しかしながら、そこに示され
た条件は固体高分子型燃料電池の電極基材用として十分
な気体透過性を与えるものではなかった。
【０００８】また、特開平７−１０５９５７号公報に
は、炭素繊維からなる織物やペーパー、フェルトを用い
た電極が示されている。この場合は気体透過性は十分で
あるが比抵抗が高い、平滑性、ハンドリング性が悪いと
いう問題点がある。
は、炭素繊維からなる織物やペーパー、フェルトを用い
た電極が示されている。この場合は気体透過性は十分で
あるが比抵抗が高い、平滑性、ハンドリング性が悪いと
いう問題点がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、上
記従来技術の問題点を解決し、厚さ方向の比抵抗を比較
的高く保った中空状カーボンファイバーからなる多孔質
炭素板およびその製造方法を提供することにある。
記従来技術の問題点を解決し、厚さ方向の比抵抗を比較
的高く保った中空状カーボンファイバーからなる多孔質
炭素板およびその製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は下記の構成からなる。
に本発明は下記の構成からなる。
【００１１】（１） 実質的に二次元平面内においてラ
ンダムな方向に分散せしめられた中空状カーボンファイ
バーを炭素によって互いに結着してなる多孔質炭素板で
あって、厚さ方向の比抵抗が０．０１Ωｍ以下であるこ
とを特徴とする多孔質炭素板。
ンダムな方向に分散せしめられた中空状カーボンファイ
バーを炭素によって互いに結着してなる多孔質炭素板で
あって、厚さ方向の比抵抗が０．０１Ωｍ以下であるこ
とを特徴とする多孔質炭素板。
【００１２】（２） 上記（１）記載の多孔質炭素板か
らなることを特徴とする燃料電池の電極基材。
らなることを特徴とする燃料電池の電極基材。
【００１３】（３） 中空状カーボンファイバーを、熱
分解消失性ポリマーと炭素前駆体ポリマーとを組み合わ
せて作製し、厚さ方向の比抵抗を０．０１Ωｍ以下とす
ることを特徴とする多孔質炭素板の製造方法。
分解消失性ポリマーと炭素前駆体ポリマーとを組み合わ
せて作製し、厚さ方向の比抵抗を０．０１Ωｍ以下とす
ることを特徴とする多孔質炭素板の製造方法。
【００１４】（４） 中空状カーボンファイバーを、熱
分解消失性ポリマーと炭素前駆体ポリマーとからマイク
ロカプセルを製作し、次いでマイクロカプセルを融解紡
糸し、しかる後に焼成して作製し、厚さ方向の比抵抗を
０．０１Ωｍ以下とすることを特徴とする多孔質炭素板
の製造方法。
分解消失性ポリマーと炭素前駆体ポリマーとからマイク
ロカプセルを製作し、次いでマイクロカプセルを融解紡
糸し、しかる後に焼成して作製し、厚さ方向の比抵抗を
０．０１Ωｍ以下とすることを特徴とする多孔質炭素板
の製造方法。
【００１５】（５） 上記（３）または（４）におい
て、熱分解消失性ポリマーとして残炭率が１０wt％以
下、そして炭素前駆体ポリマーとして残炭率が１５wt％
以下のポリマーをそれぞれ用いることを特徴とする多孔
質炭素板の製造方法。
て、熱分解消失性ポリマーとして残炭率が１０wt％以
下、そして炭素前駆体ポリマーとして残炭率が１５wt％
以下のポリマーをそれぞれ用いることを特徴とする多孔
質炭素板の製造方法。
【００１６】（６） 上記（３）から（５）のいずれか
において、炭素前駆体ポリマーが、ラジカル重合基を有
するモノマーからなることを特徴とする多孔質炭素板の
製造方法。
において、炭素前駆体ポリマーが、ラジカル重合基を有
するモノマーからなることを特徴とする多孔質炭素板の
製造方法。
【００１７】（７） 上記（３）から（５）のいずれか
において、炭素前駆体ポリマーが、アクリロニトリルの
単量体ユニットをポリマー中に３５％以上含むことを特
徴とする多孔質炭素板の製造方法。
において、炭素前駆体ポリマーが、アクリロニトリルの
単量体ユニットをポリマー中に３５％以上含むことを特
徴とする多孔質炭素板の製造方法。
【００１８】（８） 上記（４）において、マイクロカ
プセルを界面化学的手法で調整することを特徴とする多
孔質炭素板の製造方法。
プセルを界面化学的手法で調整することを特徴とする多
孔質炭素板の製造方法。
【００１９】（９） 上記（４）において、マイクロカ
プセルの調整法がシード重合であることを特徴とする多
孔質炭素板の製造方法。
プセルの調整法がシード重合であることを特徴とする多
孔質炭素板の製造方法。
【００２０】（１０） 上記（３）または（４）におい
て、熱分解消失性ポリマーと炭素前駆体ポリマーとを重
合させ、重合開始剤に、炭素、水素、窒素、りん、硫
黄、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素から構成されたグ
ループの中から選ばれた元素で形成される化合物を用い
ることを特徴とする多孔質炭素板の製造方法。
て、熱分解消失性ポリマーと炭素前駆体ポリマーとを重
合させ、重合開始剤に、炭素、水素、窒素、りん、硫
黄、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素から構成されたグ
ループの中から選ばれた元素で形成される化合物を用い
ることを特徴とする多孔質炭素板の製造方法。
【００２１】（１１） 実質的に二次元ランダムな方向
に分散した中空状カーボンファイバー集合体にレゾール
型フェノール樹脂Ｒとノボラック型フェノール樹脂Ｎを
Ｒ：Ｎ＝２：１〜１：３の比率で混合した樹脂を炭素繊
維１００重量部に対してフェノール樹脂が４０〜７５重
量部になるように含浸して中間基材を得る工程と、前記
混合樹脂が含浸された前記中間基材を加熱して前記混合
樹脂を炭素化する工程とを含むことを特徴とする多孔質
炭素板の製造方法。
に分散した中空状カーボンファイバー集合体にレゾール
型フェノール樹脂Ｒとノボラック型フェノール樹脂Ｎを
Ｒ：Ｎ＝２：１〜１：３の比率で混合した樹脂を炭素繊
維１００重量部に対してフェノール樹脂が４０〜７５重
量部になるように含浸して中間基材を得る工程と、前記
混合樹脂が含浸された前記中間基材を加熱して前記混合
樹脂を炭素化する工程とを含むことを特徴とする多孔質
炭素板の製造方法。
【００２２】（１２） 実質的に二次元ランダムな方向
に分散した中空状カーボンファイバー集合体１００重量
部に対してメラミン樹脂が７０〜２２０重量部になるよ
うに含浸して中間基材を得る工程と、メラミン樹脂が含
浸された前記中間基材とを加熱してメラミン樹脂を炭素
化する工程を含むことを特徴とする多孔質炭素板の製造
方法。
に分散した中空状カーボンファイバー集合体１００重量
部に対してメラミン樹脂が７０〜２２０重量部になるよ
うに含浸して中間基材を得る工程と、メラミン樹脂が含
浸された前記中間基材とを加熱してメラミン樹脂を炭素
化する工程を含むことを特徴とする多孔質炭素板の製造
方法。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明をさらに詳細に説明
する。
する。
【００２４】中空状カーボンファイバーは、熱分解消失
性ポリマーと炭素前駆体ポリマーとからマイクロカプセ
ルを製作し、マイクロカプセルを溶融紡糸した後、焼成
して作製する。
性ポリマーと炭素前駆体ポリマーとからマイクロカプセ
ルを製作し、マイクロカプセルを溶融紡糸した後、焼成
して作製する。
【００２５】マイクロカプセルの調製では、熱分解消失
性樹脂として残炭率が１０ｗｔ％以下、炭素前駆体ポリ
マーとして残炭率が15wt%以上のポリマーを用いる。熱
分解消失性樹脂として残炭率が１０ｗｔ％以下の樹脂を
用いることで、中空状カーボンファイバーの細孔径が比
較的容易に制御されると共に、壁を形成するグラファイ
ト層の構造制御が容易となる。熱分解消失性樹脂として
残炭率が１５ｗｔ％より高い樹脂を用いた場合、細孔径
の制御が困難となり、壁を形成するグラファイト層の構
造制御が困難となり、結果的に任意形状への制御が著し
く困難となる。
性樹脂として残炭率が１０ｗｔ％以下、炭素前駆体ポリ
マーとして残炭率が15wt%以上のポリマーを用いる。熱
分解消失性樹脂として残炭率が１０ｗｔ％以下の樹脂を
用いることで、中空状カーボンファイバーの細孔径が比
較的容易に制御されると共に、壁を形成するグラファイ
ト層の構造制御が容易となる。熱分解消失性樹脂として
残炭率が１５ｗｔ％より高い樹脂を用いた場合、細孔径
の制御が困難となり、壁を形成するグラファイト層の構
造制御が困難となり、結果的に任意形状への制御が著し
く困難となる。
【００２６】マイクロカプセルの原料としては、前記条
件を満たすものであれば特に制限はないが、紡糸工程で
の作業性を考慮すると、熱可塑性樹脂が好ましい。具体
的に列挙すると、熱分解消失性樹脂としては、ポリエチ
レン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、ポリブタ
ジエン等のジエン系樹脂、ポリアクリル酸メチル、ポリ
アクリル酸エチル等のアクリル樹脂、ポリメタクリル酸
メチル、ポリメタクリル酸エチル等のメタクリル樹脂、
ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリ
エチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポ
リエーテル系樹脂等が挙げられる。
件を満たすものであれば特に制限はないが、紡糸工程で
の作業性を考慮すると、熱可塑性樹脂が好ましい。具体
的に列挙すると、熱分解消失性樹脂としては、ポリエチ
レン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、ポリブタ
ジエン等のジエン系樹脂、ポリアクリル酸メチル、ポリ
アクリル酸エチル等のアクリル樹脂、ポリメタクリル酸
メチル、ポリメタクリル酸エチル等のメタクリル樹脂、
ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリ
エチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポ
リエーテル系樹脂等が挙げられる。
【００２７】炭素前駆体ポリマーとしては、ポリアクリ
ルニトリル系樹脂、フェノール樹脂、フラン樹脂、ジビ
ニルベンゼン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミ
ド樹脂、ジアリルフタレーと樹脂、ビニルエステル樹
脂、ポリウレタン樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂等が
挙げられる。シード重合でマイクロカプセルを合成する
場合には、ラジカル重合性を持つモノマから合成するこ
とが好ましいので、アクリロニトリルを単量体に用いた
ポリアクリルニトリル系樹脂が好ましく、アクリロニト
リルの単量体ユニットをポリマー中に３５％以上含むポ
リアクリルニトリル系樹脂が好ましい。
ルニトリル系樹脂、フェノール樹脂、フラン樹脂、ジビ
ニルベンゼン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミ
ド樹脂、ジアリルフタレーと樹脂、ビニルエステル樹
脂、ポリウレタン樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂等が
挙げられる。シード重合でマイクロカプセルを合成する
場合には、ラジカル重合性を持つモノマから合成するこ
とが好ましいので、アクリロニトリルを単量体に用いた
ポリアクリルニトリル系樹脂が好ましく、アクリロニト
リルの単量体ユニットをポリマー中に３５％以上含むポ
リアクリルニトリル系樹脂が好ましい。
【００２８】本発明の実施例におけるマイクロカプセル
の製造法には特に制限がないが、作業性を考慮すると、
直径０．００１μｍ〜１００μｍの熱分解性消失性樹脂
粒子をシードとしたシード重合、コアセルベーション
法、界面縮合法、スプレー乾燥法、ハイブリダイザーを
用いた湿式混合法など好ましい。直径０．００１μｍ〜
１μｍ熱分解性消失性樹脂粒子を用いる場合はシード重
合が好ましい。
の製造法には特に制限がないが、作業性を考慮すると、
直径０．００１μｍ〜１００μｍの熱分解性消失性樹脂
粒子をシードとしたシード重合、コアセルベーション
法、界面縮合法、スプレー乾燥法、ハイブリダイザーを
用いた湿式混合法など好ましい。直径０．００１μｍ〜
１μｍ熱分解性消失性樹脂粒子を用いる場合はシード重
合が好ましい。
【００２９】直径０．００１μｍ〜１００μｍの熱分解
性消失性樹脂粒子の製造法には特に制限がなく、熱分解
性消失性樹脂を粉砕必要により篩い分けする方法、逆相
乳化重合、乳化重合、ソープフリー乳化重合、非水分散
重合、シード重合、懸濁重合などの重合により直接粒子
を得る方法があげられるが、作業性を考慮すると、逆相
乳化重合、乳化重合、ソープフリー乳化重合、非水分散
重合、シード重合、懸濁重合などの重合により直接粒子
を得る方法が好ましく、直径0.001μm〜1μm熱分解性消
失性樹脂粒子を得る場合には、乳化重合、ソープフリー
乳化重合が好ましい。
性消失性樹脂粒子の製造法には特に制限がなく、熱分解
性消失性樹脂を粉砕必要により篩い分けする方法、逆相
乳化重合、乳化重合、ソープフリー乳化重合、非水分散
重合、シード重合、懸濁重合などの重合により直接粒子
を得る方法があげられるが、作業性を考慮すると、逆相
乳化重合、乳化重合、ソープフリー乳化重合、非水分散
重合、シード重合、懸濁重合などの重合により直接粒子
を得る方法が好ましく、直径0.001μm〜1μm熱分解性消
失性樹脂粒子を得る場合には、乳化重合、ソープフリー
乳化重合が好ましい。
【００３０】マイクロカプセルを重合製造する際に用い
られる重合開始剤に特に制限はないが、最終的に製造し
た中空状カーボンファイバーの純度が高いのが望ましい
場合には、炭素化工程で炭素以外の元素が残らない化合
物、すなわち、炭素、水素、酸素、窒素、りん、硫黄、
フッ素、塩素、臭素、よう素の中から選ばれた元素で構
成される化合物が好ましい。これらの化合物としては、
アゾビスイソブチロ二トリル、アゾビス(２-アミノプロ
パン)二塩酸塩、アゾビス-4-シアノペンタン酸、アゾビ
スジメチルバレロニトリル等のジアゾ化合物、過酸化ベ
ンゾイル等の有機過酸化物、過硫酸アンモニウム等の過
酸化物塩が挙げられる。
られる重合開始剤に特に制限はないが、最終的に製造し
た中空状カーボンファイバーの純度が高いのが望ましい
場合には、炭素化工程で炭素以外の元素が残らない化合
物、すなわち、炭素、水素、酸素、窒素、りん、硫黄、
フッ素、塩素、臭素、よう素の中から選ばれた元素で構
成される化合物が好ましい。これらの化合物としては、
アゾビスイソブチロ二トリル、アゾビス(２-アミノプロ
パン)二塩酸塩、アゾビス-4-シアノペンタン酸、アゾビ
スジメチルバレロニトリル等のジアゾ化合物、過酸化ベ
ンゾイル等の有機過酸化物、過硫酸アンモニウム等の過
酸化物塩が挙げられる。
【００３１】本発明の実施例における紡糸の手段は特に
制限されるものではなく、公知のいずれの方法を用いて
も良い。本発明の実施例においては、マイクロカプセル
を含む原料樹脂を銅製のるつぼに入れ、リボンヒーター
で１００℃〜３００℃に加熱して原料を溶融させた後、
るつぼ底部に空けたφ１ｍｍの孔から溶融した原料樹脂
をモーターで巻き取る方式を採用した。原料溶融時の加
熱温度及びるつぼ底部に空けた孔径、巻き取りモーター
の回転数及び巻き取り部の周速、形状を適当に変えるこ
とで、本発明の実施例で得られる中空状カーボンファイ
バーの形状を制御することが可能である。
制限されるものではなく、公知のいずれの方法を用いて
も良い。本発明の実施例においては、マイクロカプセル
を含む原料樹脂を銅製のるつぼに入れ、リボンヒーター
で１００℃〜３００℃に加熱して原料を溶融させた後、
るつぼ底部に空けたφ１ｍｍの孔から溶融した原料樹脂
をモーターで巻き取る方式を採用した。原料溶融時の加
熱温度及びるつぼ底部に空けた孔径、巻き取りモーター
の回転数及び巻き取り部の周速、形状を適当に変えるこ
とで、本発明の実施例で得られる中空状カーボンファイ
バーの形状を制御することが可能である。
【００３２】本発明の実施例における炭素化は５００℃
〜３２００℃の温度範囲で行うことが好ましく、６００
℃〜３０００℃の温度で行うことがより好ましい。炭素
化温度が500℃未満の場合、グラファイト層の形成が十
分ではなく、機械的強度、水素貯蔵特性、電界放出特性
等の諸特性が著しく低下する。また、炭素化を３２００
℃より高い温度で行った場合、グラファイト層を形成す
る炭素原子の一部またはほとんどが昇華し、グラファイ
ト層に欠陥が生じる。
〜３２００℃の温度範囲で行うことが好ましく、６００
℃〜３０００℃の温度で行うことがより好ましい。炭素
化温度が500℃未満の場合、グラファイト層の形成が十
分ではなく、機械的強度、水素貯蔵特性、電界放出特性
等の諸特性が著しく低下する。また、炭素化を３２００
℃より高い温度で行った場合、グラファイト層を形成す
る炭素原子の一部またはほとんどが昇華し、グラファイ
ト層に欠陥が生じる。
【００３３】本発明の実施例は、実質的に二次元平面内
においてランダムな方向に分散せしめられた上記の中空
状カーボンファイバーを炭素によって互いに結着してな
る多孔質炭素板である。
においてランダムな方向に分散せしめられた上記の中空
状カーボンファイバーを炭素によって互いに結着してな
る多孔質炭素板である。
【００３４】中空状カーボンファイバーを実質的に二次
元ランダムな方向に分散させる方法としては、液体の媒
体中に中空状カーボンファイバーを分散させて抄造する
湿式法や、空気中で中空状カーボンファイバーを分散さ
せて降り積もらせる乾式法などが適用できる。
元ランダムな方向に分散させる方法としては、液体の媒
体中に中空状カーボンファイバーを分散させて抄造する
湿式法や、空気中で中空状カーボンファイバーを分散さ
せて降り積もらせる乾式法などが適用できる。
【００３５】中空状カーボンファイバーを互いに結着さ
せる炭素としては、たとえば樹脂の加熱による炭素化に
よって得られる。用いられる樹脂としては加熱により炭
素化するもの、たとえばフェノール樹脂、エポキシ樹
脂、フラン樹脂、メラミン樹脂、ピッチなどである。
せる炭素としては、たとえば樹脂の加熱による炭素化に
よって得られる。用いられる樹脂としては加熱により炭
素化するもの、たとえばフェノール樹脂、エポキシ樹
脂、フラン樹脂、メラミン樹脂、ピッチなどである。
【００３６】中空状カーボンファイバーと樹脂の複合体
の製造方法としては、中空状カーボンファイバーの集合
体に樹脂を混合、含浸する方法や、中空状カーボンファ
イバーと樹脂を一緒に抄造する方法があるが、樹脂を液
状で含浸するか、後の工程で溶融する樹脂を用いること
が基材の強度を高くするため、比抵抗を低くするために
好ましい。
の製造方法としては、中空状カーボンファイバーの集合
体に樹脂を混合、含浸する方法や、中空状カーボンファ
イバーと樹脂を一緒に抄造する方法があるが、樹脂を液
状で含浸するか、後の工程で溶融する樹脂を用いること
が基材の強度を高くするため、比抵抗を低くするために
好ましい。
【００３７】また、含浸時に樹脂を溶媒に溶かし、含浸
後に溶媒を除くこともよく用いられる方法である。中空
状カーボンファイバーと樹脂の混合体は、加熱による炭
素化の前に加熱加圧による成形が行なわれることが好ま
しい。
後に溶媒を除くこともよく用いられる方法である。中空
状カーボンファイバーと樹脂の混合体は、加熱による炭
素化の前に加熱加圧による成形が行なわれることが好ま
しい。
【００３８】成形により、中空状カーボンファイバーと
樹脂との接着性向上、表面平滑性の向上が達成される。
樹脂との接着性向上、表面平滑性の向上が達成される。
【００３９】成形時の温度は樹脂により異なるが、圧力
は０．００９８〜１．９６ＭＰａ程度が好ましく、０．
０９８〜０．９８ＭＰａとすることがより好ましい。成
形時の圧力により基材密度を制御できるが、圧力が低す
ぎると接着性が悪くなり、圧力が高すぎると過剰な流れ
を起こし、材料がつぶれてしまうことがある。
は０．００９８〜１．９６ＭＰａ程度が好ましく、０．
０９８〜０．９８ＭＰａとすることがより好ましい。成
形時の圧力により基材密度を制御できるが、圧力が低す
ぎると接着性が悪くなり、圧力が高すぎると過剰な流れ
を起こし、材料がつぶれてしまうことがある。
【００４０】中空状カーボンファイバーと樹脂との混合
体の加熱による炭素化の温度は、曲げ強さを上げ、比抵
抗を低くし、不純物を減らし、耐食性を高めるために１
３００℃以上であることが好ましく、２０００℃以上と
することがさらに好ましい。
体の加熱による炭素化の温度は、曲げ強さを上げ、比抵
抗を低くし、不純物を減らし、耐食性を高めるために１
３００℃以上であることが好ましく、２０００℃以上と
することがさらに好ましい。
【００４１】次に、本発明の多孔質炭素板の製造方法に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００４２】本発明の多孔質炭素板の製造方法は、実質
的に二次元ランダムな方向に分散した中空状カーボンフ
ァイバー集合体にレゾール型フェノール樹脂Ｒとノボラ
ック型フェノール樹脂ＮをＲ：Ｎ＝２：１〜１：３の比
率で混合した樹脂を中空状カーボンファイバー１００重
量部に対してフェノール樹脂が４０〜７５重量部になる
ように含浸して中間基材を得る工程と、前記混合樹脂が
含浸された前記中間基材を加熱して前記混合樹脂を炭素
化する工程とを含むことを特徴とする。
的に二次元ランダムな方向に分散した中空状カーボンフ
ァイバー集合体にレゾール型フェノール樹脂Ｒとノボラ
ック型フェノール樹脂ＮをＲ：Ｎ＝２：１〜１：３の比
率で混合した樹脂を中空状カーボンファイバー１００重
量部に対してフェノール樹脂が４０〜７５重量部になる
ように含浸して中間基材を得る工程と、前記混合樹脂が
含浸された前記中間基材を加熱して前記混合樹脂を炭素
化する工程とを含むことを特徴とする。
【００４３】中空状カーボンファイバー集合体は、取り
扱い性、樹脂含浸時の形態保持のために有機質バインダ
を付着させることができる。有機質バインダとしては、
ポリビニルアルコール、セルロース、ポリエステル、エ
ポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂等を用いる
ことができる。また付着量は１〜３０重量％程度でよ
い。
扱い性、樹脂含浸時の形態保持のために有機質バインダ
を付着させることができる。有機質バインダとしては、
ポリビニルアルコール、セルロース、ポリエステル、エ
ポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂等を用いる
ことができる。また付着量は１〜３０重量％程度でよ
い。
【００４４】レゾール型フェノール樹脂Ｒとノボラック
型フェノール樹脂Ｎとの混合比率は、Ｒが多くなりすぎ
ると曲げ強さが低くなり、厚さ方向の比抵抗が高くなる
こと、Ｎが多くなりすぎると後の加熱工程において混合
樹脂が十分固くならず扱いにくくなること、また樹脂の
炭素化時に残る炭素分が少なくなってしまうことなどか
ら、Ｒ：Ｎ＝２：１〜１：３とし、好ましくは、Ｒ：Ｎ
＝３：２〜１：２とする。特に本発明のように、炭素短
繊維に比べ樹脂量が少ない場合には、Ｒの量を抑えるこ
とが曲げ強さ、比抵抗のために重要になる。
型フェノール樹脂Ｎとの混合比率は、Ｒが多くなりすぎ
ると曲げ強さが低くなり、厚さ方向の比抵抗が高くなる
こと、Ｎが多くなりすぎると後の加熱工程において混合
樹脂が十分固くならず扱いにくくなること、また樹脂の
炭素化時に残る炭素分が少なくなってしまうことなどか
ら、Ｒ：Ｎ＝２：１〜１：３とし、好ましくは、Ｒ：Ｎ
＝３：２〜１：２とする。特に本発明のように、炭素短
繊維に比べ樹脂量が少ない場合には、Ｒの量を抑えるこ
とが曲げ強さ、比抵抗のために重要になる。
【００４５】含浸するフェノール樹脂の量は多くし過ぎ
ると基材の密度が高くなり、気体透過性が低くなって固
体高分子型燃料電池の電極基材として適さなくなる。一
方、少なくし過ぎると基材の密度が低くなり過ぎ、曲げ
強さ、圧縮強さと弾性率が低く、比抵抗が高くなってし
まうので、中空状カーボンファイバー１００重量部に対
する樹脂の含浸量は４０〜７５重量部とし、好ましくは
５５〜７５重量部とする。
ると基材の密度が高くなり、気体透過性が低くなって固
体高分子型燃料電池の電極基材として適さなくなる。一
方、少なくし過ぎると基材の密度が低くなり過ぎ、曲げ
強さ、圧縮強さと弾性率が低く、比抵抗が高くなってし
まうので、中空状カーボンファイバー１００重量部に対
する樹脂の含浸量は４０〜７５重量部とし、好ましくは
５５〜７５重量部とする。
【００４６】本発明の多孔質炭素板の他の製造方法は、
実質的に二次元ランダムな方向に分散した炭素短繊維集
合体に中空状カーボンファイバー１００重量部に対して
メラミン樹脂が７０〜２２０重量部になるように含浸し
て中間基材を得る工程と、メラミン樹脂が含浸された前
記中間基材とを加熱してメラミン樹脂を炭素化する工程
を含むことを特徴とする。
実質的に二次元ランダムな方向に分散した炭素短繊維集
合体に中空状カーボンファイバー１００重量部に対して
メラミン樹脂が７０〜２２０重量部になるように含浸し
て中間基材を得る工程と、メラミン樹脂が含浸された前
記中間基材とを加熱してメラミン樹脂を炭素化する工程
を含むことを特徴とする。
【００４７】上記の工程におけるメラミン樹脂の含浸量
は、中空状カーボンファイバー１００重量部に対して７
０〜２２０重量部であるが、好ましくは１００〜２００
重量部、さらに好ましくは１３０〜１８０重量部である
ことが気体透過性と比抵抗のバランス上好ましい。
は、中空状カーボンファイバー１００重量部に対して７
０〜２２０重量部であるが、好ましくは１００〜２００
重量部、さらに好ましくは１３０〜１８０重量部である
ことが気体透過性と比抵抗のバランス上好ましい。
【００４８】また、残炭率３０％以上の樹脂、例えばフ
ェノール樹脂、フラン樹脂、ピッチなどがメラミン樹脂
に混合されてもよい。ただし、混合樹脂中のメラミン樹
脂の比率は６０％以上、好ましくは８０％以上である。
またメラミン混合樹脂の含浸量は上記メラミン単独の場
合と同じである。
ェノール樹脂、フラン樹脂、ピッチなどがメラミン樹脂
に混合されてもよい。ただし、混合樹脂中のメラミン樹
脂の比率は６０％以上、好ましくは８０％以上である。
またメラミン混合樹脂の含浸量は上記メラミン単独の場
合と同じである。
【００４９】炭素短繊維を加えることもできる。炭素短
繊維は、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系炭素繊維、
ピッチ系炭素繊維、レーヨン系炭素繊維等の炭繊維を用
いることができるが、基材の曲げ強さを高くするため
に、ＰＡＮ系炭素繊維またはピッチ系炭素繊維を用いる
のが好ましく、ＰＡＮ系炭素繊維を用いることがさらに
好ましい。
繊維は、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系炭素繊維、
ピッチ系炭素繊維、レーヨン系炭素繊維等の炭繊維を用
いることができるが、基材の曲げ強さを高くするため
に、ＰＡＮ系炭素繊維またはピッチ系炭素繊維を用いる
のが好ましく、ＰＡＮ系炭素繊維を用いることがさらに
好ましい。
【００５０】炭素繊維の繊維径は４〜２０μｍ程度とす
ることが好ましく、４〜１３μｍとすること、特に４〜
１０μｍとすることが基材強度を高くするためにより好
ましい。偏平な断面の炭素繊維の場合は、長径と短径の
平均を繊維径とする。短繊維の長さは３〜２０mm程度と
することが好ましく、５〜１５mm程度とするのが製造の
容易さおよび基材の強度を高くするためにさらに好まし
い。
ることが好ましく、４〜１３μｍとすること、特に４〜
１０μｍとすることが基材強度を高くするためにより好
ましい。偏平な断面の炭素繊維の場合は、長径と短径の
平均を繊維径とする。短繊維の長さは３〜２０mm程度と
することが好ましく、５〜１５mm程度とするのが製造の
容易さおよび基材の強度を高くするためにさらに好まし
い。
【００５１】以下実施例により本発明について説明す
る。
る。
【００５２】［実施例］
実施例１
（１） 熱分解消失性樹脂の合成
１０００ｍｌフラスコにメタクリル酸メチル３５ｍｌ、
イオン交換水３５０ｍｌ、過硫酸アンモニウム２９ｍｇ
を入れ、窒素をバブリングしながら超音波を３０分間照
射した。フラスコに攪拌羽根を装着し、３００ｒｐｍの
攪拌速度、７０℃で５時間、引続き８０℃で３０分間反
応して、熱分解消失性ポリマ乳化液を得た。 （２） 熱分解消失性ポリマーと炭素前駆体ポリマーと
からマイクロカプセルの製造 （１）で作製した熱分解消失性ポリマ乳化液９０ｍｌ、
アクリロニトリル４ｍｌ、イオン交換水２７０ｍｌ、過
硫酸アンモニウム５ｍｇを１０００ｍｌフラスコに入
れ、30分間窒素をバブリングした。フラスコに攪拌羽根
を装着し３００ｒｐｍの攪拌速度、７０℃で５時間、引
続き８０℃で３０分間反応させ、マイクロカプセル乳化
液を得た。乳化液から凍結乾燥に水を除去することで、
マイクロカプセルを得た。 （３） マイクロカプセルの紡糸及び炭素化 （２）で作製したマイクロカプセルと（１）で作製した
熱分解消失性樹脂の粉砕粉とを乳鉢内で軽く混合した
後、窒素雰囲気下、１２０℃で加熱しながら混練し、樹
脂塊を得た。次いでこの樹脂隗を直径３０ｍｍ、長さ１
００ｍｍ、下部に直径１ｍｍの孔を有する銅製ルツボに
入れた。窒素雰囲気下でリボンヒーターを用いて銅製ル
ツボを１７０℃で加熱し、ルツボの下部の孔から溶融し
た樹脂を、周速50ｍで回転させたモーターに巻付け、樹
脂隗の紡糸を行った。紡糸して得られた繊維を３０ｍｌ
／分の空気気流中で不融化処理を行った。次いで、窒素
気流下、焼成炉にて昇温１０℃／ｈで１０００℃まで焼
成を行い、次いでタンマン炉にて昇温３０℃／ｈで３０
００℃まで黒鉛化処理を行った。得られたカーボンファ
イバーは細孔径１〜３ｎｍ、直径３〜１２ｎｍ、壁を構
成するグラファイト層が３〜数十層からなる中空状カー
ボンファイバーであった。 実施例２ 実施例1で合成した中空状カーボンファイバーを長さ１
２ｍｍに切断し、よく解繊した後、それが０．０４重量
％になるように水中に分散させ、金網上に抄造し、さら
にそれをポリビニルアルコールの１０重量％水溶液に浸
漬し、引き上げて乾燥し、中空状カーボンファイバー１
００重量部に対してバインダであるポリビニルアルコー
ルが約３０重量％付着したシート状中間基材を得た。
イオン交換水３５０ｍｌ、過硫酸アンモニウム２９ｍｇ
を入れ、窒素をバブリングしながら超音波を３０分間照
射した。フラスコに攪拌羽根を装着し、３００ｒｐｍの
攪拌速度、７０℃で５時間、引続き８０℃で３０分間反
応して、熱分解消失性ポリマ乳化液を得た。 （２） 熱分解消失性ポリマーと炭素前駆体ポリマーと
からマイクロカプセルの製造 （１）で作製した熱分解消失性ポリマ乳化液９０ｍｌ、
アクリロニトリル４ｍｌ、イオン交換水２７０ｍｌ、過
硫酸アンモニウム５ｍｇを１０００ｍｌフラスコに入
れ、30分間窒素をバブリングした。フラスコに攪拌羽根
を装着し３００ｒｐｍの攪拌速度、７０℃で５時間、引
続き８０℃で３０分間反応させ、マイクロカプセル乳化
液を得た。乳化液から凍結乾燥に水を除去することで、
マイクロカプセルを得た。 （３） マイクロカプセルの紡糸及び炭素化 （２）で作製したマイクロカプセルと（１）で作製した
熱分解消失性樹脂の粉砕粉とを乳鉢内で軽く混合した
後、窒素雰囲気下、１２０℃で加熱しながら混練し、樹
脂塊を得た。次いでこの樹脂隗を直径３０ｍｍ、長さ１
００ｍｍ、下部に直径１ｍｍの孔を有する銅製ルツボに
入れた。窒素雰囲気下でリボンヒーターを用いて銅製ル
ツボを１７０℃で加熱し、ルツボの下部の孔から溶融し
た樹脂を、周速50ｍで回転させたモーターに巻付け、樹
脂隗の紡糸を行った。紡糸して得られた繊維を３０ｍｌ
／分の空気気流中で不融化処理を行った。次いで、窒素
気流下、焼成炉にて昇温１０℃／ｈで１０００℃まで焼
成を行い、次いでタンマン炉にて昇温３０℃／ｈで３０
００℃まで黒鉛化処理を行った。得られたカーボンファ
イバーは細孔径１〜３ｎｍ、直径３〜１２ｎｍ、壁を構
成するグラファイト層が３〜数十層からなる中空状カー
ボンファイバーであった。 実施例２ 実施例1で合成した中空状カーボンファイバーを長さ１
２ｍｍに切断し、よく解繊した後、それが０．０４重量
％になるように水中に分散させ、金網上に抄造し、さら
にそれをポリビニルアルコールの１０重量％水溶液に浸
漬し、引き上げて乾燥し、中空状カーボンファイバー１
００重量部に対してバインダであるポリビニルアルコー
ルが約３０重量％付着したシート状中間基材を得た。
【００５３】次に、上記中間基材を、レゾール型フェノ
ール樹脂１００重量部に対して同重量部のノボラック型
フェノール樹脂を含む混合樹脂の６重量％メタノール溶
液に浸漬し、引き上げて中空状カーボンファイバー１０
０重量部に対して混合樹脂を約６９重量部付着させ、さ
らに９０℃で３分間加熱して乾燥した後、２枚重ねて１
４５℃の温度下に０．６９ＭＰａの圧力を１５分間加え
てレゾール型フェノール樹脂を硬化させた。
ール樹脂１００重量部に対して同重量部のノボラック型
フェノール樹脂を含む混合樹脂の６重量％メタノール溶
液に浸漬し、引き上げて中空状カーボンファイバー１０
０重量部に対して混合樹脂を約６９重量部付着させ、さ
らに９０℃で３分間加熱して乾燥した後、２枚重ねて１
４５℃の温度下に０．６９ＭＰａの圧力を１５分間加え
てレゾール型フェノール樹脂を硬化させた。
【００５４】次に、混合樹脂が固くなった中間基材を、
窒素ガス雰囲気中にて２４００℃で３０分間加熱して混
合樹脂を炭素化し、導電性基材を得た。 比較例１ ポリアクリロニトリル系炭素繊維を長さ１２ｍｍに切断
し、よく解繊した後、それが０．０４重量％になるよう
に水中に分散させ、金網上に抄造し、さらにそれをポリ
ビニルアルコールの２０重量％水溶液に浸漬し、引き上
げて乾燥し、炭素短繊維１００重量部に対してバインダ
であるポリビニルアルコールが約３０重量％付着したシ
ート状中間基材を得た。
窒素ガス雰囲気中にて２４００℃で３０分間加熱して混
合樹脂を炭素化し、導電性基材を得た。 比較例１ ポリアクリロニトリル系炭素繊維を長さ１２ｍｍに切断
し、よく解繊した後、それが０．０４重量％になるよう
に水中に分散させ、金網上に抄造し、さらにそれをポリ
ビニルアルコールの２０重量％水溶液に浸漬し、引き上
げて乾燥し、炭素短繊維１００重量部に対してバインダ
であるポリビニルアルコールが約３０重量％付着したシ
ート状中間基材を得た。
【００５５】次に、上記中間基材を、レゾール型フェノ
ール樹脂１００重量部に対して同重量部のノボラック型
フェノール樹脂を含む混合樹脂の６重量％メタノール溶
液に浸漬し、引き上げて炭素短繊維１００重量部に対し
て混合樹脂を１２４重量部付着させ、さらに９０℃で３
分間加熱して乾燥した後、２枚重ねて１４５℃の温度下
に０．６９ＭＰａの圧力を１５分間加えてレゾール型フ
ェノール樹脂を硬化させた。
ール樹脂１００重量部に対して同重量部のノボラック型
フェノール樹脂を含む混合樹脂の６重量％メタノール溶
液に浸漬し、引き上げて炭素短繊維１００重量部に対し
て混合樹脂を１２４重量部付着させ、さらに９０℃で３
分間加熱して乾燥した後、２枚重ねて１４５℃の温度下
に０．６９ＭＰａの圧力を１５分間加えてレゾール型フ
ェノール樹脂を硬化させた。
【００５６】次に、混合樹脂が固くなった中間基材を、
窒素ガス雰囲気中にて２４００℃で３０分間加熱して混
合樹脂を炭素化し、導電性基材を得た。
窒素ガス雰囲気中にて２４００℃で３０分間加熱して混
合樹脂を炭素化し、導電性基材を得た。
【００５７】以上の基材の物性を表１にまとめる。
【００５８】
【表１】
表１から分かる様に、本発明の中空状カーボンファイバ
ーからなる多孔質炭素板は比較例の多孔質炭素板に比べ
て、比抵抗を多少低下させるが、大幅な気体透過性の改
善を実現した。
ーからなる多孔質炭素板は比較例の多孔質炭素板に比べ
て、比抵抗を多少低下させるが、大幅な気体透過性の改
善を実現した。
【００５９】
【発明の効果】本発明の中空状カーボンファイバーから
なる多孔質炭素板は、厚さ方向の比抵抗が０．０１Ωｍ
以下と実用可能なレベルに保ったまま気体透過性を大幅
に改善した基材となり、電流密度が高く、多量の反応ガ
スの給排気の必要な固体高分子型燃料電池の電極として
非常に優れた効果を有する。
なる多孔質炭素板は、厚さ方向の比抵抗が０．０１Ωｍ
以下と実用可能なレベルに保ったまま気体透過性を大幅
に改善した基材となり、電流密度が高く、多量の反応ガ
スの給排気の必要な固体高分子型燃料電池の電極として
非常に優れた効果を有する。
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フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０１Ｍ 4/96 Ｈ０１Ｍ 8/10 ５Ｈ０２６
8/10 Ｄ０１Ｆ 9/22
// Ｄ０１Ｆ 9/22 Ｃ０４Ｂ 35/54 Ｄ
(72)発明者 田口 矩之
東京都港区芝浦四丁目９番25号 日立化成
工業株式会社工業材料事業本部内
(72)発明者 平井 修
茨城県日立市東町四丁目13番１号 日立化
成工業株式会社総合研究所内
(72)発明者 小鍛治 和己
茨城県日立市鮎川町三丁目３番１号 日立
化成工業株式会社山崎事業所内
Ｆターム(参考） 4G019 EA01 GA04
4G032 AA13 AA14 AA52 BA05 GA06
GA09 GA12
4G046 CA04 CB01 CB09 CC01 CC10
4L037 AT05 CS03 CS04 FA04 PA31
PA55 PC11 PG04 UA04 UA20
5H018 AA06 AS02 AS03 BB01 BB16
DD05 EE05 HH05 HH06
5H026 AA06 CX02 EE05 HH05 HH06
Claims (12)
- 【請求項１】実質的に二次元平面内においてランダムな
方向に分散せしめられた中空状カーボンファイバーを炭
素によって互いに結着してなる多孔質炭素板であって、
厚さ方向の比抵抗が０．０１Ωｍ以下であることを特徴
とする多孔質炭素板。 - 【請求項２】請求項１記載の多孔質炭素板からなること
を特徴とする燃料電池の電極基材。 - 【請求項３】中空状カーボンファイバーを、熱分解消失
性ポリマーと炭素前駆体ポリマーとを組み合わせて作製
し、厚さ方向の比抵抗を０．０１Ωｍ以下とすることを
特徴とする多孔質炭素板の製造方法。 - 【請求項４】中空状カーボンファイバーを、熱分解消失
性ポリマーと炭素前駆体ポリマーとからマイクロカプセ
ルを製作し、次いでマイクロカプセルを融解紡糸し、し
かる後に焼成して作製し、厚さ方向の比抵抗を０．０１
Ωｍ以下とすることを特徴とする多孔質炭素板の製造方
法。 - 【請求項５】請求項３または４において、熱分解消失性
ポリマーとして残炭率が１０wt％以下、そして炭素前駆
体ポリマーとして残炭率が１５ｗｔ％以下のポリマーを
それぞれ用いることを特徴とする多孔質炭素板の製造方
法。 - 【請求項６】請求項３から５のいずれかにおいて、炭素
前駆体ポリマーが、ラジカル重合基を有するモノマーか
らなることを特徴とする多孔質炭素板の製造方法。 - 【請求項７】請求項３から５のいずれかにおいて、炭素
前駆体ポリマーが、アクリロニトリルの単量体ユニット
をポリマー中に３５％以上含むことを特徴とする多孔質
炭素板の製造方法。 - 【請求項８】請求項４において、マイクロカプセルを界
面化学的手法で調整することを特徴とする多孔質炭素板
の製造方法。 - 【請求項９】請求項４において、マイクロカプセルの調
整法がシード重合であることを特徴とする多孔質炭素板
の製造方法。 - 【請求項１０】請求項３または４において、熱分解消失
性ポリマーと炭素前駆体ポリマーとを重合させ、重合開
始剤に、炭素、水素、窒素、りん、硫黄、フッ素、塩
素、臭素およびヨウ素から構成されたグループの中から
選ばれた元素で形成される化合物を用いることを特徴と
する多孔質炭素板の製造方法。 - 【請求項１１】実質的に二次元ランダムな方向に分散し
た中空状カーボンファイバー集合体にレゾール型フェノ
ール樹脂Ｒとノボラック型フェノール樹脂ＮをＲ：Ｎ＝
２：１〜１：３の比率で混合した樹脂を炭素繊維１００
重量部に対してフェノール樹脂が４０〜７５重量部にな
るように含浸して中間基材を得る工程と、前記混合樹脂
が含浸された前記中間基材を加熱して前記混合樹脂を炭
素化する工程とを含むことを特徴とする多孔質炭素板の
製造方法。 - 【請求項１２】実質的に二次元ランダムな方向に分散し
た中空状カーボンファイバー集合体１００重量部に対し
てメラミン樹脂が７０〜２２０重量部になるように含浸
して中間基材を得る工程と、メラミン樹脂が含浸された
前記中間基材とを加熱してメラミン樹脂を炭素化する工
程を含むことを特徴とする多孔質炭素板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001394759A JP2003192439A (ja) | 2001-12-26 | 2001-12-26 | 中空状カーボンファイバーからなる多孔質炭素板とその製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003192439A true JP2003192439A (ja) | 2003-07-09 |
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|---|---|---|---|---|
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