JP2003239157A - ポリアクリロニトリル系炭素繊維紡績糸織物、炭素繊維紡績糸織物ロール、及び炭素繊維紡績糸織物の製造方法 - Google Patents
ポリアクリロニトリル系炭素繊維紡績糸織物、炭素繊維紡績糸織物ロール、及び炭素繊維紡績糸織物の製造方法Info
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- Y02E60/30—Hydrogen technology
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- Inorganic Fibers (AREA)
- Woven Fabrics (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系炭素繊維
紡績糸織物における一方の面を巻回時の外面として、前
記紡績糸織物が巻回する場合、ロール内面（前記紡績糸
織物における他方の面）に巻き皺を生せず、紡績糸織物
の製品としての品位が高く、製品率も高いＰＡＮ系炭素
繊維紡績糸織物を提供する。 【解決手段】 一方の面の剛軟度Ａが２〜１０ｍＮｃｍ
であり、前記一方の面の剛軟度Ａと、他方の面の剛軟度
Ｂとの比Ｂ／Ａが５．５〜３０であり、好ましくは、厚
さ方向の電気抵抗値が３．５ｍΩ以下であり、厚さが
０．２０〜０．５０ｍｍ、目付が６０〜１５０ｇ／ｍ2
であるＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物。
紡績糸織物における一方の面を巻回時の外面として、前
記紡績糸織物が巻回する場合、ロール内面（前記紡績糸
織物における他方の面）に巻き皺を生せず、紡績糸織物
の製品としての品位が高く、製品率も高いＰＡＮ系炭素
繊維紡績糸織物を提供する。 【解決手段】 一方の面の剛軟度Ａが２〜１０ｍＮｃｍ
であり、前記一方の面の剛軟度Ａと、他方の面の剛軟度
Ｂとの比Ｂ／Ａが５．５〜３０であり、好ましくは、厚
さ方向の電気抵抗値が３．５ｍΩ以下であり、厚さが
０．２０〜０．５０ｍｍ、目付が６０〜１５０ｇ／ｍ2
であるＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐熱性、断熱性に
優れ、厚さが薄く且つ電気伝導性が良いと共に巻回時及
び／又は巻回後に巻き皺が発生しないポリアクリロニト
リル（ＰＡＮ）系炭素繊維紡績糸織物、紡績糸織物の製
造方法、及びその紡績糸織物を筒状に巻回してなるロー
ルに関する。
優れ、厚さが薄く且つ電気伝導性が良いと共に巻回時及
び／又は巻回後に巻き皺が発生しないポリアクリロニト
リル（ＰＡＮ）系炭素繊維紡績糸織物、紡績糸織物の製
造方法、及びその紡績糸織物を筒状に巻回してなるロー
ルに関する。
【０００２】
【従来の技術】ＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物は、耐熱
性、断熱性に優れているので、耐熱材や断熱材等に応用
され、また通電性が良いので、電極材等に応用されてい
る。特に、薄いシート状のＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物
は、高分子電解質型燃料電池用の炭素繊維材料として有
用な素材である。
性、断熱性に優れているので、耐熱材や断熱材等に応用
され、また通電性が良いので、電極材等に応用されてい
る。特に、薄いシート状のＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物
は、高分子電解質型燃料電池用の炭素繊維材料として有
用な素材である。
【０００３】これらの用途への応用に際しては、ＰＡＮ
系炭素繊維紡績糸織物は、樹脂、セラミック、触媒等を
用いる、撥水処理や、電解質膜との一体化処理などの連
続処理が施される場合がある。この場合、効率の良い連
続処理が望まれるため、上記紡績糸織物は長尺の巻き形
状（ロールの形態）で使用される。また、製品出荷に際
しても通常その製品形態は長尺のロールである。
系炭素繊維紡績糸織物は、樹脂、セラミック、触媒等を
用いる、撥水処理や、電解質膜との一体化処理などの連
続処理が施される場合がある。この場合、効率の良い連
続処理が望まれるため、上記紡績糸織物は長尺の巻き形
状（ロールの形態）で使用される。また、製品出荷に際
しても通常その製品形態は長尺のロールである。
【０００４】図５は、長尺のロール７２の一例を示すも
ので、芯材７４の周囲にＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物７
６を渦巻状に巻回している。
ので、芯材７４の周囲にＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物７
６を渦巻状に巻回している。
【０００５】しかし、ＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物は賦
形性が良い場合であっても、そのロール７２に巻回した
ＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物７６は、ロール７２中心Ｐ
を基準として内側表面７８に、幅方向の巻き皺８０が発
生し易く、このため紡績糸織物の製品としての品位が低
下し、製品率が低下する問題がある。また、ＰＡＮ系炭
素繊維紡績糸織物は、上記撥水処理や、電解質膜との一
体化処理などの連続処理が施される場合、剛性が高くな
る。紡績糸織物の剛性が高くなると、賦形性が悪くな
り、ロールの内側表面における巻き皺は更に発生し易く
なり、紡績糸織物の製品としての品位が低下し、製品率
が低下する問題はますます大きくなる。
形性が良い場合であっても、そのロール７２に巻回した
ＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物７６は、ロール７２中心Ｐ
を基準として内側表面７８に、幅方向の巻き皺８０が発
生し易く、このため紡績糸織物の製品としての品位が低
下し、製品率が低下する問題がある。また、ＰＡＮ系炭
素繊維紡績糸織物は、上記撥水処理や、電解質膜との一
体化処理などの連続処理が施される場合、剛性が高くな
る。紡績糸織物の剛性が高くなると、賦形性が悪くな
り、ロールの内側表面における巻き皺は更に発生し易く
なり、紡績糸織物の製品としての品位が低下し、製品率
が低下する問題はますます大きくなる。
【０００６】高分子電解質型燃料電池用電極材には、前
述のように従来よりＰＡＮ系酸化繊維紡績糸織物に樹脂
等を含有させ、圧縮処理した後に炭素化したＰＡＮ系炭
素繊維紡績糸織物がある。この炭素繊維材料は、電池の
コンパクト化の為、より薄くて電極材特性が良好で均一
な炭素繊維紡績糸織物が求められている。
述のように従来よりＰＡＮ系酸化繊維紡績糸織物に樹脂
等を含有させ、圧縮処理した後に炭素化したＰＡＮ系炭
素繊維紡績糸織物がある。この炭素繊維材料は、電池の
コンパクト化の為、より薄くて電極材特性が良好で均一
な炭素繊維紡績糸織物が求められている。
【０００７】しかし、電極材製造原料として供給される
炭素繊維紡績糸織物ロールは、前述のようにロール内面
に幅方向の巻き皺が多く存在し、これらが均一な電極材
の製造に支障を来している場合がある。
炭素繊維紡績糸織物ロールは、前述のようにロール内面
に幅方向の巻き皺が多く存在し、これらが均一な電極材
の製造に支障を来している場合がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明者等は、解決す
べき上記問題について鋭意検討した結果、高分子電解質
型燃料電池用電極材に炭素繊維紡績糸織物を応用するに
は、次の特徴を有する炭素繊維紡績糸織物が好ましいと
考えた。 （１）炭素繊維紡績糸織物の一方の表面は、巨視的には
平滑な面であるが、微視的には酸素や水素との接触効率
の高く、通気性の良い、粗な表面であること。 （２）炭素繊維紡績糸織物の他方の表面は、高分子電解
質膜との密着性が良い表面であること。即ち巨視的にも
微視的にも平滑な面であること。 （３）炭素繊維紡績糸織物が、撥水処理や、電解質膜と
の一体化処理等を連続的に処理可能な物性を有するこ
と。 （４）（３）の処理は、紡績糸織物の剛性を高め、賦形
性を悪くするため、紡績糸織物をロールの形態にする場
合、ロール内面に巻き皺が発生し易くなるものである
が、（３）の処理を施す場合でも、ロール内面に巻き皺
を発生しない炭素繊維紡績糸織物であること。
べき上記問題について鋭意検討した結果、高分子電解質
型燃料電池用電極材に炭素繊維紡績糸織物を応用するに
は、次の特徴を有する炭素繊維紡績糸織物が好ましいと
考えた。 （１）炭素繊維紡績糸織物の一方の表面は、巨視的には
平滑な面であるが、微視的には酸素や水素との接触効率
の高く、通気性の良い、粗な表面であること。 （２）炭素繊維紡績糸織物の他方の表面は、高分子電解
質膜との密着性が良い表面であること。即ち巨視的にも
微視的にも平滑な面であること。 （３）炭素繊維紡績糸織物が、撥水処理や、電解質膜と
の一体化処理等を連続的に処理可能な物性を有するこ
と。 （４）（３）の処理は、紡績糸織物の剛性を高め、賦形
性を悪くするため、紡績糸織物をロールの形態にする場
合、ロール内面に巻き皺が発生し易くなるものである
が、（３）の処理を施す場合でも、ロール内面に巻き皺
を発生しない炭素繊維紡績糸織物であること。
【０００９】本発明者等は、更に検討を重ねた結果、一
方の面の剛軟度（後述する測定方法により測定して得ら
れる物性値）Ａが所定範囲にあり、前記一方の面の剛軟
度Ａと、他方の面の剛軟度Ｂとの比Ｂ／Ａが所定範囲に
あるＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物は、上記の好ましい特
徴を有する炭素繊維紡績糸織物であることを知得した。
方の面の剛軟度（後述する測定方法により測定して得ら
れる物性値）Ａが所定範囲にあり、前記一方の面の剛軟
度Ａと、他方の面の剛軟度Ｂとの比Ｂ／Ａが所定範囲に
あるＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物は、上記の好ましい特
徴を有する炭素繊維紡績糸織物であることを知得した。
【００１０】また、このＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物
は、ＰＡＮ系酸化繊維紡績糸織物若しくはＰＡＮ系炭素
繊維紡績糸織物の一方の面のみ樹脂をコーティング処理
し、必要に応じて圧縮処理し、次いで不活性ガス雰囲気
下、加熱処理することによって製造できることを知得し
た。
は、ＰＡＮ系酸化繊維紡績糸織物若しくはＰＡＮ系炭素
繊維紡績糸織物の一方の面のみ樹脂をコーティング処理
し、必要に応じて圧縮処理し、次いで不活性ガス雰囲気
下、加熱処理することによって製造できることを知得し
た。
【００１１】更に、上記ＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物に
おける剛軟度Ａの面（Ａ面）を巻回時の外面として、前
記紡績糸織物が巻回されてなる炭素繊維紡績糸織物ロー
ルは、ロール内面（剛軟度Ｂの面(Ｂ面)）に巻き皺がな
いことを知得し、本発明を完成するに至った。
おける剛軟度Ａの面（Ａ面）を巻回時の外面として、前
記紡績糸織物が巻回されてなる炭素繊維紡績糸織物ロー
ルは、ロール内面（剛軟度Ｂの面(Ｂ面)）に巻き皺がな
いことを知得し、本発明を完成するに至った。
【００１２】従って、本発明の目的とするところは、上
記問題を解決したＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物、炭素繊
維紡績糸織物ロール、及び炭素繊維紡績糸織物の製造方
法を提供することにある。
記問題を解決したＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物、炭素繊
維紡績糸織物ロール、及び炭素繊維紡績糸織物の製造方
法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明は、以下に記載するものである。
発明は、以下に記載するものである。
【００１４】〔１〕 一方の面の剛軟度Ａが２〜１０ｍ
Ｎｃｍであり、前記一方の面の剛軟度Ａと、他方の面の
剛軟度Ｂとの比Ｂ／Ａが５．５〜４５であるポリアクリ
ロニトリル系炭素繊維紡績糸織物。
Ｎｃｍであり、前記一方の面の剛軟度Ａと、他方の面の
剛軟度Ｂとの比Ｂ／Ａが５．５〜４５であるポリアクリ
ロニトリル系炭素繊維紡績糸織物。
【００１５】〔２〕 厚さ方向の電気抵抗値が３．５ｍ
Ω以下である、〔１〕に記載のポリアクリロニトリル系
炭素繊維紡績糸織物。
Ω以下である、〔１〕に記載のポリアクリロニトリル系
炭素繊維紡績糸織物。
【００１６】〔３〕 厚さが０．２０〜０．５０ｍｍ、
目付が６０〜１５０ｇ／ｍ2である〔１〕に記載のポリ
アクリロニトリル系炭素繊維紡績糸織物。
目付が６０〜１５０ｇ／ｍ2である〔１〕に記載のポリ
アクリロニトリル系炭素繊維紡績糸織物。
【００１７】〔４〕 ポリアクリロニトリル系酸化繊維
紡績糸織物の一方の面のみを、濃度１〜２０質量％の樹
脂水溶液によりコーティング処理し、樹脂の含浸深さが
前記紡績糸織物厚さに対して５〜３５％のポリアクリロ
ニトリル系酸化繊維紡績糸織物を得、前記コーティング
処理後のポリアクリロニトリル系酸化繊維紡績糸織物
を、不活性ガス雰囲気下、温度１３００〜２５００℃で
０．５〜１０分間加熱処理することを特徴とするポリア
クリロニトリル系炭素繊維紡績糸織物の製造方法。
紡績糸織物の一方の面のみを、濃度１〜２０質量％の樹
脂水溶液によりコーティング処理し、樹脂の含浸深さが
前記紡績糸織物厚さに対して５〜３５％のポリアクリロ
ニトリル系酸化繊維紡績糸織物を得、前記コーティング
処理後のポリアクリロニトリル系酸化繊維紡績糸織物
を、不活性ガス雰囲気下、温度１３００〜２５００℃で
０．５〜１０分間加熱処理することを特徴とするポリア
クリロニトリル系炭素繊維紡績糸織物の製造方法。
【００１８】〔５〕 ポリアクリロニトリル系炭素繊維
紡績糸織物の一方の面のみを、濃度１〜２０質量％の樹
脂水溶液によりコーティング処理し、樹脂の含浸深さが
前記紡績糸織物厚さに対して５〜３５％のポリアクリロ
ニトリル系炭素繊維紡績糸織物を得、前記コーティング
処理後のポリアクリロニトリル系炭素繊維紡績糸織物
を、不活性ガス雰囲気下、温度１３００〜２５００℃で
０．５〜１０分間加熱処理することを特徴とするポリア
クリロニトリル系炭素繊維紡績糸織物の製造方法。
紡績糸織物の一方の面のみを、濃度１〜２０質量％の樹
脂水溶液によりコーティング処理し、樹脂の含浸深さが
前記紡績糸織物厚さに対して５〜３５％のポリアクリロ
ニトリル系炭素繊維紡績糸織物を得、前記コーティング
処理後のポリアクリロニトリル系炭素繊維紡績糸織物
を、不活性ガス雰囲気下、温度１３００〜２５００℃で
０．５〜１０分間加熱処理することを特徴とするポリア
クリロニトリル系炭素繊維紡績糸織物の製造方法。
【００１９】〔６〕 〔１〕に記載のポリアクリロニト
リル系炭素繊維紡績糸織物における剛軟度Ａの面を巻回
時の外面として、前記紡績糸織物が直径７０〜３５０ｍ
ｍの芯材に巻回されてなる炭素繊維紡績糸織物ロール。
リル系炭素繊維紡績糸織物における剛軟度Ａの面を巻回
時の外面として、前記紡績糸織物が直径７０〜３５０ｍ
ｍの芯材に巻回されてなる炭素繊維紡績糸織物ロール。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
【００２１】本発明のＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物は、
一方の面の剛軟度Ａが２〜１０ｍＮｃｍであり、前記一
方の面の剛軟度Ａと、他方の面の剛軟度Ｂとの比Ｂ／Ａ
が５．５〜４５である。
一方の面の剛軟度Ａが２〜１０ｍＮｃｍであり、前記一
方の面の剛軟度Ａと、他方の面の剛軟度Ｂとの比Ｂ／Ａ
が５．５〜４５である。
【００２２】この紡績糸織物を巻回して形成したロール
は、剛軟度Ａの面をロール中心から外側に、剛軟度Ｂの
面を内側になるように紡績糸織物を巻回した場合、炭素
繊維紡績糸織物ロールの剛軟度Ｂの面に巻き皺が発生す
るのを抑制する効果が高い。
は、剛軟度Ａの面をロール中心から外側に、剛軟度Ｂの
面を内側になるように紡績糸織物を巻回した場合、炭素
繊維紡績糸織物ロールの剛軟度Ｂの面に巻き皺が発生す
るのを抑制する効果が高い。
【００２３】紡績糸織物における剛軟度Ａが２ｍＮｃｍ
未満の場合は、紡績糸織物が柔らか過ぎて剛軟度Ａの面
に皺が発生し易い、並びに、剛軟度Ａの面が巨視的に平
滑な面になりにくいなどの不具合を生ずるので好ましく
ない。
未満の場合は、紡績糸織物が柔らか過ぎて剛軟度Ａの面
に皺が発生し易い、並びに、剛軟度Ａの面が巨視的に平
滑な面になりにくいなどの不具合を生ずるので好ましく
ない。
【００２４】紡績糸織物における剛軟度Ａが１０ｍＮｃ
ｍを超える場合は、剛軟度Ａの面を外側にする紡績糸織
物ロールのＢ面に巻き皺が発生し易い、並びに、紡績糸
織物を高分子電解質型燃料電池用電極材として応用時、
ガスの拡散性が低下する、及び電池性能が低下するなど
の不具合を生ずるので好ましくない。
ｍを超える場合は、剛軟度Ａの面を外側にする紡績糸織
物ロールのＢ面に巻き皺が発生し易い、並びに、紡績糸
織物を高分子電解質型燃料電池用電極材として応用時、
ガスの拡散性が低下する、及び電池性能が低下するなど
の不具合を生ずるので好ましくない。
【００２５】剛軟度Ａと剛軟度Ｂとの比Ｂ／Ａが５．５
未満の場合は、剛軟度Ａの面を外側にする紡績糸織物ロ
ールの巻き皺発生抑制効果が低下し、Ｂ面に巻き皺が発
生し易くなるので好ましくない。
未満の場合は、剛軟度Ａの面を外側にする紡績糸織物ロ
ールの巻き皺発生抑制効果が低下し、Ｂ面に巻き皺が発
生し易くなるので好ましくない。
【００２６】剛軟度Ａと剛軟度Ｂとの比Ｂ／Ａが４５を
超える場合は、剛軟度Ａの面を外側にする紡績糸織物ロ
ールのＢ面に巻き皺が発生し易くなるので好ましくな
い。
超える場合は、剛軟度Ａの面を外側にする紡績糸織物ロ
ールのＢ面に巻き皺が発生し易くなるので好ましくな
い。
【００２７】ＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物の厚さ方向の
電気抵抗値は、後述する測定方法により測定して得られ
る電気抵抗値で３．５ｍΩ以下が好ましく、通常は０．
５〜３．５ｍΩである。
電気抵抗値は、後述する測定方法により測定して得られ
る電気抵抗値で３．５ｍΩ以下が好ましく、通常は０．
５〜３．５ｍΩである。
【００２８】ＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物の厚さは、高
分子電解質型燃料電池用電極材とする場合は、０．２０
〜０．５０ｍｍが好ましい。
分子電解質型燃料電池用電極材とする場合は、０．２０
〜０．５０ｍｍが好ましい。
【００２９】ＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物の厚さが０．
２０ｍｍ未満の場合は、この炭素繊維紡績糸織物を高分
子電解質型燃料電池用電極材として用いる場合、電極材
の通電性は高いが、炭素化時、強度が低下する及び炭素
微粉末が発生しやすいなどの不具合を生ずるので好まし
くない。
２０ｍｍ未満の場合は、この炭素繊維紡績糸織物を高分
子電解質型燃料電池用電極材として用いる場合、電極材
の通電性は高いが、炭素化時、強度が低下する及び炭素
微粉末が発生しやすいなどの不具合を生ずるので好まし
くない。
【００３０】ＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物の厚さが０．
５０ｍｍを超える場合は、この炭素繊維紡績糸織物を高
分子電解質型燃料電池用電極材として用いる場合、電極
材の通電性が低く、電池性能が低下するので好ましくな
い。
５０ｍｍを超える場合は、この炭素繊維紡績糸織物を高
分子電解質型燃料電池用電極材として用いる場合、電極
材の通電性が低く、電池性能が低下するので好ましくな
い。
【００３１】ＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物の目付は、６
０〜１５０ｇ／ｍ2が好ましい。
０〜１５０ｇ／ｍ2が好ましい。
【００３２】ＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物の目付が６０
ｇ／ｍ2より低い場合は、炭素繊維紡績糸織物の強力が
低下するなどの不具合を生ずるので好ましくない。
ｇ／ｍ2より低い場合は、炭素繊維紡績糸織物の強力が
低下するなどの不具合を生ずるので好ましくない。
【００３３】ＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物の目付が１５
０ｇ／ｍ2を超える場合は、厚さ方向の電気抵抗値が増
加するなどの不具合を生ずるので好ましくない。
０ｇ／ｍ2を超える場合は、厚さ方向の電気抵抗値が増
加するなどの不具合を生ずるので好ましくない。
【００３４】ＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物の嵩密度は、
０．１５〜０．３５ｇ／ｃｍ3が好ましい。
０．１５〜０．３５ｇ／ｃｍ3が好ましい。
【００３５】ＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物の嵩密度が
０．１５ｇ／ｃｍ3未満の場合は、この炭素繊維紡績糸
織物を高分子電解質型燃料電池用電極材とするとき、電
極材の通電性が低く、電池性能が低下するので好ましく
ない。
０．１５ｇ／ｃｍ3未満の場合は、この炭素繊維紡績糸
織物を高分子電解質型燃料電池用電極材とするとき、電
極材の通電性が低く、電池性能が低下するので好ましく
ない。
【００３６】ＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物の嵩密度が
０．３５ｇ／ｃｍ3を超える場合は、この炭素繊維紡績
糸織物を高分子電解質型燃料電池用電極材とするとき、
電極材の通電性は高いが、不活性ガス雰囲気下での加熱
処理時、即ち炭素化時、強度が低下する及び炭素微粉末
が発生し易いなどの不具合を生ずるので好ましくない。
０．３５ｇ／ｃｍ3を超える場合は、この炭素繊維紡績
糸織物を高分子電解質型燃料電池用電極材とするとき、
電極材の通電性は高いが、不活性ガス雰囲気下での加熱
処理時、即ち炭素化時、強度が低下する及び炭素微粉末
が発生し易いなどの不具合を生ずるので好ましくない。
【００３７】本発明のＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物は、
種々の方法で製造でき、特に制限がない。以下に好まし
い製造方法の例を示す。
種々の方法で製造でき、特に制限がない。以下に好まし
い製造方法の例を示す。
【００３８】その一例は、ＰＡＮ系酸化繊維紡績糸織物
の一方の面のみを、濃度１〜２０質量％の樹脂水溶液に
よりコーティング処理し、樹脂の含浸深さが前記紡績糸
織物厚さに対して５〜３５％のＰＡＮ系酸化繊維紡績糸
織物を得る。その後、前記コーティング処理したＰＡＮ
系酸化繊維紡績糸織物を、必要に応じて圧力０．５〜１
０ＭＰａ、温度１５０〜２５０℃で圧縮処理する。次い
で、前記必要に応じて圧縮処理したＰＡＮ系酸化繊維紡
績糸織物を、不活性ガス雰囲気下、温度１３００〜２５
００℃で０．５〜１０分間加熱処理する（炭素化）。
の一方の面のみを、濃度１〜２０質量％の樹脂水溶液に
よりコーティング処理し、樹脂の含浸深さが前記紡績糸
織物厚さに対して５〜３５％のＰＡＮ系酸化繊維紡績糸
織物を得る。その後、前記コーティング処理したＰＡＮ
系酸化繊維紡績糸織物を、必要に応じて圧力０．５〜１
０ＭＰａ、温度１５０〜２５０℃で圧縮処理する。次い
で、前記必要に応じて圧縮処理したＰＡＮ系酸化繊維紡
績糸織物を、不活性ガス雰囲気下、温度１３００〜２５
００℃で０．５〜１０分間加熱処理する（炭素化）。
【００３９】このＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物の製造方
法において、原料のＰＡＮ系酸化繊維紡績糸織物は、種
々の方法で製造でき、特に制限がない。
法において、原料のＰＡＮ系酸化繊維紡績糸織物は、種
々の方法で製造でき、特に制限がない。
【００４０】例えば、この原料のＰＡＮ系酸化繊維紡績
糸織物は、ＰＡＮ系酸化繊維のカットファイバーを混打
綿加工後、カーディングしてスライバーを得、このスラ
イバーを精紡加工して紡績糸を得、この紡績糸をシート
状に製織加工することによって製造することができる。
これらの加工方法は従来公知の方法が適宜採用できる。
糸織物は、ＰＡＮ系酸化繊維のカットファイバーを混打
綿加工後、カーディングしてスライバーを得、このスラ
イバーを精紡加工して紡績糸を得、この紡績糸をシート
状に製織加工することによって製造することができる。
これらの加工方法は従来公知の方法が適宜採用できる。
【００４１】まず、ＰＡＮ系酸化繊維紡績糸織物の一方
の面（片面）のみを、濃度１〜２０質量％の樹脂水溶液
によりコーティング処理する。
の面（片面）のみを、濃度１〜２０質量％の樹脂水溶液
によりコーティング処理する。
【００４２】紡績糸織物の片面のみのコーティング処理
方法は、ローラーによる片面コート法、片面ナイフコー
ト法等の方法が採用できる。
方法は、ローラーによる片面コート法、片面ナイフコー
ト法等の方法が採用できる。
【００４３】図１はローラーによる片面コート法の一例
を示す概略説明図であり、図２は片面ナイフコート法の
一例を示す概略説明図であり、図３はコーティング処理
後のＰＡＮ系酸化繊維紡績糸織物の一例を示す模式的側
面図である。
を示す概略説明図であり、図２は片面ナイフコート法の
一例を示す概略説明図であり、図３はコーティング処理
後のＰＡＮ系酸化繊維紡績糸織物の一例を示す模式的側
面図である。
【００４４】図１において、２はＰＡＮ系酸化繊維紡績
糸織物であり、この紡績糸織物２を、上部ローラー４ａ
と下部ローラー４ｂとの間を通過させる。下部ローラー
４ｂの下半分は、樹脂浴６に張った樹脂水溶液８に浸っ
ている。回転している下部ローラー４ｂ表面に付着して
いる樹脂水溶液８は紡績糸織物２の下面で紡績糸織物に
転写される。図１において、１０、１２及び１４は紡績
糸織物搬送用ローラーである。
糸織物であり、この紡績糸織物２を、上部ローラー４ａ
と下部ローラー４ｂとの間を通過させる。下部ローラー
４ｂの下半分は、樹脂浴６に張った樹脂水溶液８に浸っ
ている。回転している下部ローラー４ｂ表面に付着して
いる樹脂水溶液８は紡績糸織物２の下面で紡績糸織物に
転写される。図１において、１０、１２及び１４は紡績
糸織物搬送用ローラーである。
【００４５】図２において、２２はＰＡＮ系酸化繊維紡
績糸織物であり、この紡績糸織物２２を、漏斗状の樹脂
浴２４の下端と、ローラー２６との間を通過させる。樹
脂浴２４に入れられた樹脂水溶液２８は、樹脂浴２４の
下端において紡績糸織物２２の上面にコーティングされ
る。樹脂コーティング後、紡績糸織物２２を、ナイフ３
０の下端と、ローラー３２との間を通過させる。過剰に
コーティングされた樹脂は、ナイフ３０の下端において
除去される。図２において、３４ａ及び３４ｂは、それ
ぞれ紡績糸織物搬送用の上部ローラー及び下部ローラー
である。
績糸織物であり、この紡績糸織物２２を、漏斗状の樹脂
浴２４の下端と、ローラー２６との間を通過させる。樹
脂浴２４に入れられた樹脂水溶液２８は、樹脂浴２４の
下端において紡績糸織物２２の上面にコーティングされ
る。樹脂コーティング後、紡績糸織物２２を、ナイフ３
０の下端と、ローラー３２との間を通過させる。過剰に
コーティングされた樹脂は、ナイフ３０の下端において
除去される。図２において、３４ａ及び３４ｂは、それ
ぞれ紡績糸織物搬送用の上部ローラー及び下部ローラー
である。
【００４６】以上のようにして樹脂コーティング処理し
た後の紡績糸織物は、図３に示すように、ＰＡＮ系酸化
繊維紡績糸織物４２の上部において、樹脂コーティング
層４４を形成している。
た後の紡績糸織物は、図３に示すように、ＰＡＮ系酸化
繊維紡績糸織物４２の上部において、樹脂コーティング
層４４を形成している。
【００４７】コーティング処理用の樹脂水溶液として
は、フッ素系樹脂、カルボキシメチルセルローズ（ＣＭ
Ｃ）等のセルローズ系樹脂、アクリル系樹脂、ポリビニ
ルアルコール（ＰＶＡ）系樹脂などの水溶液又は乳濁液
（エマルジョン）が好ましい。
は、フッ素系樹脂、カルボキシメチルセルローズ（ＣＭ
Ｃ）等のセルローズ系樹脂、アクリル系樹脂、ポリビニ
ルアルコール（ＰＶＡ）系樹脂などの水溶液又は乳濁液
（エマルジョン）が好ましい。
【００４８】樹脂水溶液の粘度は、樹脂の種類や濃度等
によって変化するが、０．１〜１０Ｐａ・ｓ（１００〜
１００００センチポアズ）が好ましい。
によって変化するが、０．１〜１０Ｐａ・ｓ（１００〜
１００００センチポアズ）が好ましい。
【００４９】樹脂水溶液の粘度が０．１Ｐａ・ｓ未満の
場合は、樹脂が他方の面（反対面）へ滲み出したり、含
浸深さの上限を超えてしまい所定の含浸深さ範囲内に調
整できなくなるので好ましくない。
場合は、樹脂が他方の面（反対面）へ滲み出したり、含
浸深さの上限を超えてしまい所定の含浸深さ範囲内に調
整できなくなるので好ましくない。
【００５０】樹脂水溶液の粘度が１０Ｐａ・ｓを超える
場合は、ＰＡＮ系酸化繊維紡績糸織物の表面に均一にコ
ートできなくなるので好ましくない。
場合は、ＰＡＮ系酸化繊維紡績糸織物の表面に均一にコ
ートできなくなるので好ましくない。
【００５１】ＰＡＮ系酸化繊維紡績糸織物を、耐熱材料
や断熱材料等に応用する場合は、樹脂水溶液において、
チタン及び珪素等の無機化合物、並びに、カーボンナノ
チューブ、カーボンウイスカー及びカーボンブラック等
の炭素微粒子などの添加物を樹脂量に対し１〜５０質量
％加えてもよい。
や断熱材料等に応用する場合は、樹脂水溶液において、
チタン及び珪素等の無機化合物、並びに、カーボンナノ
チューブ、カーボンウイスカー及びカーボンブラック等
の炭素微粒子などの添加物を樹脂量に対し１〜５０質量
％加えてもよい。
【００５２】上記樹脂以外の添加物の形状が粒子状の場
合、その直径は０．０１〜１０μｍが好ましく、添加物
の形状が繊維状の場合、その直径は０．０１〜２０μ
ｍ、長さは１．０〜１００μｍが好ましい。
合、その直径は０．０１〜１０μｍが好ましく、添加物
の形状が繊維状の場合、その直径は０．０１〜２０μ
ｍ、長さは１．０〜１００μｍが好ましい。
【００５３】以上のようにしてＰＡＮ系酸化繊維紡績糸
織物を樹脂水溶液でコーティング処理することにより、
樹脂の含浸深さが紡績糸織物厚さに対して５〜３５％の
ＰＡＮ系酸化繊維紡績糸織物を得る。
織物を樹脂水溶液でコーティング処理することにより、
樹脂の含浸深さが紡績糸織物厚さに対して５〜３５％の
ＰＡＮ系酸化繊維紡績糸織物を得る。
【００５４】樹脂の含浸深さが紡績糸織物厚さに対して
５％未満の場合は、この酸化繊維紡績糸織物から得られ
る炭素繊維紡績糸織物の剛軟度Ａが２ｍＮｃｍ未満にな
るので好ましくない。
５％未満の場合は、この酸化繊維紡績糸織物から得られ
る炭素繊維紡績糸織物の剛軟度Ａが２ｍＮｃｍ未満にな
るので好ましくない。
【００５５】樹脂の含浸深さが紡績糸織物厚さに対して
３５％を超える場合は、この酸化繊維紡績糸織物から得
られる炭素繊維紡績糸織物の剛軟度Ａが１０ｍＮｃｍを
超えるので好ましくない。
３５％を超える場合は、この酸化繊維紡績糸織物から得
られる炭素繊維紡績糸織物の剛軟度Ａが１０ｍＮｃｍを
超えるので好ましくない。
【００５６】上記コーティング処理後のＰＡＮ系酸化繊
維紡績糸織物は、必要に応じ圧力０．５〜１０ＭＰａ、
温度１５０〜２５０℃で圧縮処理する。この必要に応じ
て圧縮処理された後のＰＡＮ系酸化繊維紡績糸織物は、
不活性ガス雰囲気下、温度１３００〜２５００℃で０．
５〜１０分間加熱処理することにより即ち炭素化するこ
とにより目的とするＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物を得
る。
維紡績糸織物は、必要に応じ圧力０．５〜１０ＭＰａ、
温度１５０〜２５０℃で圧縮処理する。この必要に応じ
て圧縮処理された後のＰＡＮ系酸化繊維紡績糸織物は、
不活性ガス雰囲気下、温度１３００〜２５００℃で０．
５〜１０分間加熱処理することにより即ち炭素化するこ
とにより目的とするＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物を得
る。
【００５７】上記の製造方法において、原料紡績糸織物
としては、ＰＡＮ系酸化繊維紡績糸織物に代わって、Ｐ
ＡＮ系炭素繊維紡績糸織物を用いても良い。
としては、ＰＡＮ系酸化繊維紡績糸織物に代わって、Ｐ
ＡＮ系炭素繊維紡績糸織物を用いても良い。
【００５８】この場合は、ＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物
の一方の面のみを、濃度１〜２０質量％の樹脂水溶液に
よりコーティング処理し、樹脂の含浸深さが前記紡績糸
織物厚さに対して５〜３５％のＰＡＮ系炭素繊維紡績糸
織物を得、前記コーティング処理後のＰＡＮ系炭素繊維
紡績糸織物を、必要に応じて圧力０．５〜１０ＭＰａ、
温度１５０〜２５０℃で圧縮処理し、前記必要に応じて
圧縮処理された後のＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物を、窒
素ガス、二酸化炭素、アルゴンガス等の不活性ガス雰囲
気下、温度１３００〜２５００℃で０．５〜１０分間加
熱処理することになる。
の一方の面のみを、濃度１〜２０質量％の樹脂水溶液に
よりコーティング処理し、樹脂の含浸深さが前記紡績糸
織物厚さに対して５〜３５％のＰＡＮ系炭素繊維紡績糸
織物を得、前記コーティング処理後のＰＡＮ系炭素繊維
紡績糸織物を、必要に応じて圧力０．５〜１０ＭＰａ、
温度１５０〜２５０℃で圧縮処理し、前記必要に応じて
圧縮処理された後のＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物を、窒
素ガス、二酸化炭素、アルゴンガス等の不活性ガス雰囲
気下、温度１３００〜２５００℃で０．５〜１０分間加
熱処理することになる。
【００５９】以上の製造方法等で得られる本発明のＰＡ
Ｎ系炭素繊維紡績糸織物は、これを用いてロールにする
場合、その紡績糸織物における剛軟度Ａの面をロールの
外方に向け、内直径７０〜３５０ｍｍの芯材に巻回する
ことにより、ロール内面（剛軟度Ｂの面）に巻き皺がな
い炭素繊維紡績糸織物ロールを得ることができる。
Ｎ系炭素繊維紡績糸織物は、これを用いてロールにする
場合、その紡績糸織物における剛軟度Ａの面をロールの
外方に向け、内直径７０〜３５０ｍｍの芯材に巻回する
ことにより、ロール内面（剛軟度Ｂの面）に巻き皺がな
い炭素繊維紡績糸織物ロールを得ることができる。
【００６０】
【実施例】本発明を以下の実施例及び比較例により具体
的に説明する。
的に説明する。
【００６１】以下の実施例及び比較例の条件により酸化
繊維紡績糸織物、及び炭素繊維紡績糸織物を作製した。
原料酸化繊維、酸化繊維紡績糸織物、及び炭素繊維紡績
糸織物の諸物性値を、以下の方法により測定した。
繊維紡績糸織物、及び炭素繊維紡績糸織物を作製した。
原料酸化繊維、酸化繊維紡績糸織物、及び炭素繊維紡績
糸織物の諸物性値を、以下の方法により測定した。
【００６２】比重：液置換法（ＪＩＳ Ｒ ７６０１、置
換液：エチルアルコール）により測定した。
換液：エチルアルコール）により測定した。
【００６３】厚さ：直径３０ｍｍの円形圧板で２００ｇ
の荷重(2.8kPa)時の厚さを測定した。
の荷重(2.8kPa)時の厚さを測定した。
【００６４】目付：酸化繊維紡績糸織物又は炭素繊維紡
績糸織物の寸法及び質量から、単位面積当たりの質量を
算出した。
績糸織物の寸法及び質量から、単位面積当たりの質量を
算出した。
【００６５】嵩密度：上記条件により測定した厚さ及び
目付から算出した。
目付から算出した。
【００６６】剛軟度：ＪＩＳ Ｌ １０９６記載の方法
（Ｂ法）に準拠して測定した。具体的には、炭素繊維紡
績糸織物から、２ｃｍ×約１５ｃｍの試験片をたて方向
及びよこ方向にそれぞれ５枚採取し、図４の概略側面図
に示す試験機を用い、以下の手順で炭素繊維紡績糸織物
の剛軟度を測定した。
（Ｂ法）に準拠して測定した。具体的には、炭素繊維紡
績糸織物から、２ｃｍ×約１５ｃｍの試験片をたて方向
及びよこ方向にそれぞれ５枚採取し、図４の概略側面図
に示す試験機を用い、以下の手順で炭素繊維紡績糸織物
の剛軟度を測定した。
【００６７】まず、試験機本体５２と移動台５４の上面
が一致するようにしてから、その上に試験片５６及びウ
エイト５８を取り付けた。ウエイト５８は、試験片５６
上に試験機本体５２と移動台５４の境界からわずかに移
動台５４側に出るように置いた。次に、静かにハンドル
６０を回して移動台５４を降下させ、試験片５６の自由
端が移動台５４の境界から離れるときのδの値をスケー
ル６２によって読んだ。
が一致するようにしてから、その上に試験片５６及びウ
エイト５８を取り付けた。ウエイト５８は、試験片５６
上に試験機本体５２と移動台５４の境界からわずかに移
動台５４側に出るように置いた。次に、静かにハンドル
６０を回して移動台５４を降下させ、試験片５６の自由
端が移動台５４の境界から離れるときのδの値をスケー
ル６２によって読んだ。
【００６８】試験片５６の単位面積当たりの質量（ｇ／
ｃｍ3）を量り、次の式 Ｂt＝ＷＬ4／８δ ここに、Ｂt：剛軟度（ｍＮ・ｃｍ） Ｗ：試験片５６の単位面積当たりの重力（ｍＮ／ｃ
ｍ3） Ｌ：試験片５６の長さ（ｃｍ） δ：スケール６２の読み（ｃｍ） によって剛軟度（ｍＮ・ｃｍ）を求め、試験片５６のた
て方向及びよこ方向の各５枚合計１０枚におけるＡ面及
びＢ面それぞれについて剛軟度を測り、１０枚の平均値
を算出し、これらの値をそれぞれ剛軟度Ａ及び剛軟度Ｂ
とした。図４において、６４はバーニャであり、６６は
水準器である。
ｃｍ3）を量り、次の式 Ｂt＝ＷＬ4／８δ ここに、Ｂt：剛軟度（ｍＮ・ｃｍ） Ｗ：試験片５６の単位面積当たりの重力（ｍＮ／ｃ
ｍ3） Ｌ：試験片５６の長さ（ｃｍ） δ：スケール６２の読み（ｃｍ） によって剛軟度（ｍＮ・ｃｍ）を求め、試験片５６のた
て方向及びよこ方向の各５枚合計１０枚におけるＡ面及
びＢ面それぞれについて剛軟度を測り、１０枚の平均値
を算出し、これらの値をそれぞれ剛軟度Ａ及び剛軟度Ｂ
とした。図４において、６４はバーニャであり、６６は
水準器である。
【００６９】電気抵抗値：２枚の５０ｍｍ角（厚さ１０
ｍｍ）の金メッキした電極に炭素繊維紡績糸織物の両面
を圧力１ＭＰａで挟み、両電極間の電気抵抗値（Ｒ(ｍ
Ω)）を測定し、これをその厚さにおける抵抗値と表示
した。
ｍｍ）の金メッキした電極に炭素繊維紡績糸織物の両面
を圧力１ＭＰａで挟み、両電極間の電気抵抗値（Ｒ(ｍ
Ω)）を測定し、これをその厚さにおける抵抗値と表示
した。
【００７０】セル電圧：炭素繊維紡績糸織物を５０ｍｍ
角にカットし、これに触媒（Ｐｔ−Ｒｕ）を０．３ｍｇ
／ｃｍ2担持させて、高分子電解質型燃料電池電極材を
得た。高分子電解質膜（ナフィオン１１７）の両側に、
上記５０ｍｍ角にカットした電極材を接合してセルを構
成し、温度８０℃、電流密度１．６Ａ／ｃｍ2において
セル電圧を測定した。
角にカットし、これに触媒（Ｐｔ−Ｒｕ）を０．３ｍｇ
／ｃｍ2担持させて、高分子電解質型燃料電池電極材を
得た。高分子電解質膜（ナフィオン１１７）の両側に、
上記５０ｍｍ角にカットした電極材を接合してセルを構
成し、温度８０℃、電流密度１．６Ａ／ｃｍ2において
セル電圧を測定した。
【００７１】実施例１
表１に示すように、繊度２．０ｄｔｅｘ、比重１．３９
のＰＡＮ系酸化繊維のカットファイバー（カット長５１
ｍｍ）を混打綿加工後、カーディングし、スライバーを
得た。
のＰＡＮ系酸化繊維のカットファイバー（カット長５１
ｍｍ）を混打綿加工後、カーディングし、スライバーを
得た。
【００７２】上記スライバーを紡績糸加工し、２０番手
ＰＡＮ系酸化繊維紡績糸を作製した。この酸化繊維紡績
糸を製織し、織り形態：平織、紡績糸打込み本数１５本
／ｃｍ、目付１５０ｇ／ｍ2、厚さ０．３９ｍｍ、嵩密
度０．３８ｇ／ｃｍ3のＰＡＮ系酸化繊維紡績糸織物を
得た。
ＰＡＮ系酸化繊維紡績糸を作製した。この酸化繊維紡績
糸を製織し、織り形態：平織、紡績糸打込み本数１５本
／ｃｍ、目付１５０ｇ／ｍ2、厚さ０．３９ｍｍ、嵩密
度０．３８ｇ／ｃｍ3のＰＡＮ系酸化繊維紡績糸織物を
得た。
【００７３】このＰＡＮ系酸化繊維紡績糸織物を、ＰＶ
Ａ水溶液（濃度２．０質量％）により片面（Ｂ面）のみ
を図１に示すローラーによる片面コート装置を用いてコ
ーティング処理し、ＰＶＡの含浸深さが紡績糸織物厚さ
に対して２０％のＰＡＮ系酸化繊維紡績糸織物を得た。
Ａ水溶液（濃度２．０質量％）により片面（Ｂ面）のみ
を図１に示すローラーによる片面コート装置を用いてコ
ーティング処理し、ＰＶＡの含浸深さが紡績糸織物厚さ
に対して２０％のＰＡＮ系酸化繊維紡績糸織物を得た。
【００７４】このコーティング処理後のＰＡＮ系酸化繊
維紡績糸織物を、圧力１ＭＰａ、温度１８０℃で圧縮処
理した。
維紡績糸織物を、圧力１ＭＰａ、温度１８０℃で圧縮処
理した。
【００７５】この圧縮処理後のＰＡＮ系酸化繊維紡績糸
織物を、窒素雰囲気下の炭素化装置に連続的に通して、
処理温度１７００℃で２分間炭素化し、ＰＡＮ系炭素繊
維紡績糸織物を得た。
織物を、窒素雰囲気下の炭素化装置に連続的に通して、
処理温度１７００℃で２分間炭素化し、ＰＡＮ系炭素繊
維紡績糸織物を得た。
【００７６】このＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物は、表１
に示すように目付が８９ｇ／ｍ2、厚さが０．４０ｍ
ｍ、嵩密度が０．２２ｇ／ｃｍ3、電気抵抗値が２．３
ｍΩ、セル電圧が０．７１Ｖであった。更に、剛軟度Ａ
が４ｍＮｃｍ、剛軟度Ｂが２４ｍＮｃｍ、剛軟度比Ｂ／
Ａが６．０であり、且つＡ面を外側、Ｂ面を内側にして
直径３ｉｎ（７６．２ｍｍ）の紙管に巻回した後の皺の
発生はなく、良好な物性の紡績糸織物であった。
に示すように目付が８９ｇ／ｍ2、厚さが０．４０ｍ
ｍ、嵩密度が０．２２ｇ／ｃｍ3、電気抵抗値が２．３
ｍΩ、セル電圧が０．７１Ｖであった。更に、剛軟度Ａ
が４ｍＮｃｍ、剛軟度Ｂが２４ｍＮｃｍ、剛軟度比Ｂ／
Ａが６．０であり、且つＡ面を外側、Ｂ面を内側にして
直径３ｉｎ（７６．２ｍｍ）の紙管に巻回した後の皺の
発生はなく、良好な物性の紡績糸織物であった。
【００７７】実施例２
実施例１のＰＡＮ系酸化繊維紡績糸織物を、ＰＶＡ水溶
液（濃度５．０質量％）により片面（Ｂ面）のみを図１
に示すローラーによる片面コート装置を用いてコーティ
ング処理し、ＰＶＡの含浸深さが紡績糸織物厚さに対し
て２０％のＰＡＮ系酸化繊維紡績糸織物を得た。
液（濃度５．０質量％）により片面（Ｂ面）のみを図１
に示すローラーによる片面コート装置を用いてコーティ
ング処理し、ＰＶＡの含浸深さが紡績糸織物厚さに対し
て２０％のＰＡＮ系酸化繊維紡績糸織物を得た。
【００７８】このコーティング処理後のＰＡＮ系酸化繊
維紡績糸織物を、圧力５ＭＰａ、温度２００℃で圧縮処
理した。
維紡績糸織物を、圧力５ＭＰａ、温度２００℃で圧縮処
理した。
【００７９】この圧縮処理後のＰＡＮ系酸化繊維紡績糸
織物を、窒素雰囲気下の炭素化装置に連続的に通して、
処理温度１７００℃で２分間炭素化し、ＰＡＮ系炭素繊
維紡績糸織物を得た。
織物を、窒素雰囲気下の炭素化装置に連続的に通して、
処理温度１７００℃で２分間炭素化し、ＰＡＮ系炭素繊
維紡績糸織物を得た。
【００８０】得られたＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物は、
表１に示すように目付が９１ｇ／ｍ 2、厚さが０．３２
ｍｍ、嵩密度が０．２８ｇ／ｃｍ3、電気抵抗値が２．
２ｍΩ、セル電圧が０．７３Ｖであった。更に、剛軟度
Ａが４ｍＮｃｍ、剛軟度Ｂが５５ｍＮｃｍ、剛軟度比Ｂ
／Ａが１４．８であり、且つＡ面を外側、Ｂ面を内側に
して直径３ｉｎ（７６．２ｍｍ）の紙管に巻回した後の
皺の発生はなく、良好な物性の紡績糸織物であった。
表１に示すように目付が９１ｇ／ｍ 2、厚さが０．３２
ｍｍ、嵩密度が０．２８ｇ／ｃｍ3、電気抵抗値が２．
２ｍΩ、セル電圧が０．７３Ｖであった。更に、剛軟度
Ａが４ｍＮｃｍ、剛軟度Ｂが５５ｍＮｃｍ、剛軟度比Ｂ
／Ａが１４．８であり、且つＡ面を外側、Ｂ面を内側に
して直径３ｉｎ（７６．２ｍｍ）の紙管に巻回した後の
皺の発生はなく、良好な物性の紡績糸織物であった。
【００８１】実施例３
実施例１のＰＡＮ系酸化繊維紡績糸織物を、ＰＶＡ水溶
液（濃度１０．０質量％）により片面（Ｂ面）のみを図
１に示すローラーによる片面コート装置を用いてコーテ
ィング処理し、ＰＶＡの含浸深さが紡績糸織物厚さに対
して１８％のＰＡＮ系酸化繊維紡績糸織物を得た。
液（濃度１０．０質量％）により片面（Ｂ面）のみを図
１に示すローラーによる片面コート装置を用いてコーテ
ィング処理し、ＰＶＡの含浸深さが紡績糸織物厚さに対
して１８％のＰＡＮ系酸化繊維紡績糸織物を得た。
【００８２】このコーティング処理後のＰＡＮ系酸化繊
維紡績糸織物を、圧力１ＭＰａ、温度１８０℃で圧縮処
理した。
維紡績糸織物を、圧力１ＭＰａ、温度１８０℃で圧縮処
理した。
【００８３】この圧縮処理後のＰＡＮ系酸化繊維紡績糸
織物を、窒素雰囲気下の炭素化装置に連続的に通して、
処理温度１７００℃で２分間炭素化し、ＰＡＮ系炭素繊
維紡績糸織物を得た。
織物を、窒素雰囲気下の炭素化装置に連続的に通して、
処理温度１７００℃で２分間炭素化し、ＰＡＮ系炭素繊
維紡績糸織物を得た。
【００８４】得られたＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物は、
表１に示すように目付が９３ｇ／ｍ 2、厚さが０．３１
ｍｍ、嵩密度が０．３０ｇ／ｃｍ3、電気抵抗値が２．
０ｍΩ、セル電圧が０．７４Ｖであった。更に、剛軟度
Ａが５ｍＮｃｍ、剛軟度Ｂが１９５ｍＮｃｍ、剛軟度比
Ｂ／Ａが３９．０であり、且つＡ面を外側、Ｂ面を内側
にして直径３ｉｎ（７６．２ｍｍ）の紙管に巻回した後
の皺の発生はなく、良好な物性の紡績糸織物であった。
表１に示すように目付が９３ｇ／ｍ 2、厚さが０．３１
ｍｍ、嵩密度が０．３０ｇ／ｃｍ3、電気抵抗値が２．
０ｍΩ、セル電圧が０．７４Ｖであった。更に、剛軟度
Ａが５ｍＮｃｍ、剛軟度Ｂが１９５ｍＮｃｍ、剛軟度比
Ｂ／Ａが３９．０であり、且つＡ面を外側、Ｂ面を内側
にして直径３ｉｎ（７６．２ｍｍ）の紙管に巻回した後
の皺の発生はなく、良好な物性の紡績糸織物であった。
【００８５】
【表１】
【００８６】比較例１
実施例１のＰＡＮ系酸化繊維紡績糸織物を、ＣＭＣ水溶
液（濃度１５．０質量％）により片面（Ｂ面）のみを図
１に示すローラーによる片面コート装置を用いてコーテ
ィング処理し、ＣＭＣの含浸深さが紡績糸織物厚さに対
して１５％のＰＡＮ系酸化繊維紡績糸織物を得た。
液（濃度１５．０質量％）により片面（Ｂ面）のみを図
１に示すローラーによる片面コート装置を用いてコーテ
ィング処理し、ＣＭＣの含浸深さが紡績糸織物厚さに対
して１５％のＰＡＮ系酸化繊維紡績糸織物を得た。
【００８７】このコーティング処理後のＰＡＮ系酸化繊
維紡績糸織物を、圧力１ＭＰａ、温度１８０℃で圧縮処
理した。
維紡績糸織物を、圧力１ＭＰａ、温度１８０℃で圧縮処
理した。
【００８８】この圧縮処理後のＰＡＮ系酸化繊維紡績糸
織物を、窒素雰囲気下の炭素化装置に連続的に通して、
処理温度１７００℃で２分間炭素化し、ＰＡＮ系炭素繊
維紡績糸織物を得た。
織物を、窒素雰囲気下の炭素化装置に連続的に通して、
処理温度１７００℃で２分間炭素化し、ＰＡＮ系炭素繊
維紡績糸織物を得た。
【００８９】得られたＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物は、
表２に示すように目付が９５ｇ／ｍ 2、厚さが０．３０
ｍｍ、嵩密度が０．３２ｇ／ｃｍ3、電気抵抗値が３．
８ｍΩ、セル電圧が０．６５Ｖであった。更に、剛軟度
Ａが５ｍＮｃｍ、剛軟度Ｂが２４０ｍＮｃｍ、剛軟度比
Ｂ／Ａが４８．０であり、且つＡ面を外側、Ｂ面を内側
にして直径３ｉｎ（７６．２ｍｍ）の紙管に巻回した
後、皺が発生し、良好な物性の紡績糸織物ではなかっ
た。
表２に示すように目付が９５ｇ／ｍ 2、厚さが０．３０
ｍｍ、嵩密度が０．３２ｇ／ｃｍ3、電気抵抗値が３．
８ｍΩ、セル電圧が０．６５Ｖであった。更に、剛軟度
Ａが５ｍＮｃｍ、剛軟度Ｂが２４０ｍＮｃｍ、剛軟度比
Ｂ／Ａが４８．０であり、且つＡ面を外側、Ｂ面を内側
にして直径３ｉｎ（７６．２ｍｍ）の紙管に巻回した
後、皺が発生し、良好な物性の紡績糸織物ではなかっ
た。
【００９０】比較例２
実施例１のＰＡＮ系酸化繊維紡績糸織物において、浸漬
法によるコート装置を用いて、まず一方の面（Ａ面）を
ＰＶＡ水溶液（濃度１．０質量％）に浸漬し、Ａ面にお
けるＰＶＡの含浸深さを紡績糸織物厚さに対して２５％
にした。次に他方の面（Ｂ面）をＰＶＡ水溶液（濃度
５．０質量％）に浸漬し、Ｂ面におけるＰＶＡの含浸深
さを紡績糸織物厚さに対して２０％にし、Ａ面、Ｂ面そ
れぞれがコーティング処理されたＰＡＮ系酸化繊維紡績
糸織物を得た。
法によるコート装置を用いて、まず一方の面（Ａ面）を
ＰＶＡ水溶液（濃度１．０質量％）に浸漬し、Ａ面にお
けるＰＶＡの含浸深さを紡績糸織物厚さに対して２５％
にした。次に他方の面（Ｂ面）をＰＶＡ水溶液（濃度
５．０質量％）に浸漬し、Ｂ面におけるＰＶＡの含浸深
さを紡績糸織物厚さに対して２０％にし、Ａ面、Ｂ面そ
れぞれがコーティング処理されたＰＡＮ系酸化繊維紡績
糸織物を得た。
【００９１】このコーティング処理後のＰＡＮ系酸化繊
維紡績糸織物を、圧力５ＭＰａ、温度２００℃で圧縮処
理した。
維紡績糸織物を、圧力５ＭＰａ、温度２００℃で圧縮処
理した。
【００９２】この圧縮処理後のＰＡＮ系酸化繊維紡績糸
織物を、窒素雰囲気下の炭素化装置に連続的に通して、
処理温度１７００℃で２分間炭素化し、ＰＡＮ系炭素繊
維紡績糸織物を得た。
織物を、窒素雰囲気下の炭素化装置に連続的に通して、
処理温度１７００℃で２分間炭素化し、ＰＡＮ系炭素繊
維紡績糸織物を得た。
【００９３】得られたＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物は、
表２に示すように目付が８７ｇ／ｍ 2、厚さが０．３５
ｍｍ、嵩密度が０．２５ｇ／ｃｍ3、電気抵抗値が３．
６ｍΩ、セル電圧が０．６５Ｖであった。更に、剛軟度
Ａが６５ｍＮｃｍ、剛軟度Ｂが６５ｍＮｃｍ、剛軟度比
Ｂ／Ａが１．０であり、且つＡ面を外側、Ｂ面を内側に
して直径３ｉｎ（７６．２ｍｍ）の紙管に巻回した後、
皺が発生し、良好な物性の紡績糸織物ではなかった。
表２に示すように目付が８７ｇ／ｍ 2、厚さが０．３５
ｍｍ、嵩密度が０．２５ｇ／ｃｍ3、電気抵抗値が３．
６ｍΩ、セル電圧が０．６５Ｖであった。更に、剛軟度
Ａが６５ｍＮｃｍ、剛軟度Ｂが６５ｍＮｃｍ、剛軟度比
Ｂ／Ａが１．０であり、且つＡ面を外側、Ｂ面を内側に
して直径３ｉｎ（７６．２ｍｍ）の紙管に巻回した後、
皺が発生し、良好な物性の紡績糸織物ではなかった。
【００９４】
【表２】
【００９５】
【発明の効果】本発明のＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物
は、一方の面と他方の面との剛軟度を所定範囲にしたの
で、これをロールにした場合、その表面に皺を生じな
い。
は、一方の面と他方の面との剛軟度を所定範囲にしたの
で、これをロールにした場合、その表面に皺を生じな
い。
【００９６】本発明のＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物の製
造方法は、ＰＡＮ系酸化繊維紡績糸織物の片面に樹脂水
溶液を含浸、乾燥させた後、炭素化するもので、簡単な
操作で本発明のＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物を製造でき
る。
造方法は、ＰＡＮ系酸化繊維紡績糸織物の片面に樹脂水
溶液を含浸、乾燥させた後、炭素化するもので、簡単な
操作で本発明のＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物を製造でき
る。
【００９７】更に、上記ＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物に
おける剛軟度Ａの面を巻回時の外面として、前記紡績糸
織物が巻回されてなる炭素繊維紡績糸織物ロールは、ロ
ール内面（剛軟度Ｂの面）に巻き皺がなく、紡績糸織物
の製品としての品位が高く、製品率も高い。
おける剛軟度Ａの面を巻回時の外面として、前記紡績糸
織物が巻回されてなる炭素繊維紡績糸織物ロールは、ロ
ール内面（剛軟度Ｂの面）に巻き皺がなく、紡績糸織物
の製品としての品位が高く、製品率も高い。
【図１】ローラーによる片面コート法の一例を示す概略
説明図である。
説明図である。
【図２】片面ナイフコート法の一例を示す概略説明図で
あ
あ
【図３】樹脂コーティング処理後のＰＡＮ系酸化繊維紡
績糸織物の一例を示す模式的側面図である。
績糸織物の一例を示す模式的側面図である。
【図４】炭素繊維紡績糸織物の剛軟度を測定するための
試験機の一例を示す概略説明図である。
試験機の一例を示す概略説明図である。
【図５】従来のＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物ロールの一
例を示す概略平面図である。
例を示す概略平面図である。
２ ＰＡＮ系酸化繊維紡績糸織物
４ａ 上部ローラー
４ｂ 下部ローラー
６ 樹脂浴
８ 樹脂水溶液
１０、１２、１４ 紡績糸織物搬送用ローラー
２２ ＰＡＮ系酸化繊維紡績糸織物
２４ 漏斗状の樹脂浴
２６ ローラー
２８ 樹脂水溶液
３０ ナイフ
３２ ローラー
３４ａ 紡績糸織物搬送用の上部ローラー
３４ｂ 紡績糸織物搬送用の下部ローラー
４２ ＰＡＮ系酸化繊維紡績糸織物
４４ 樹脂コーティング層
５２ 試験機本体
５４ 移動台
５６ 試験片
５８ ウエイト
６０ ハンドル
６２ スケール
６４ バーニャ
６６ 水準器
Ｌ 試験片の長さ
δ スケールの読み
７２ ＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物ロール
７４ 芯材
７６ ＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物
７８ ＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物ロールの内側表面
８０ 巻き皺
Ｐ ＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物ロール中心
─────────────────────────────────────────────────────
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）
Ｄ０６Ｍ 101:40 Ｄ０６Ｍ 101:40
(72)発明者 高見 祐介
静岡県駿東郡長泉町上土狩234 東邦テナ
ックス株式会社内
Ｆターム(参考） 4L033 AA05 AA09 AB05 AC12 AC15
CA29
4L037 CS02 CS03 CS04 FA02 FA15
PA53 PC05 PG04 UA02
4L048 AA05 AA16 AA33 AA44 AA53
AB01 AC13 AC14 CA02 CA05
CA06 CA11 CA15 DA24
5H026 AA06 BB01 BB04 CX03 EE05
EE18 HH02 HH03 HH05 HH06
HH08 HH10
Claims (6)
- 【請求項１】 一方の面の剛軟度Ａが２〜１０ｍＮｃｍ
であり、前記一方の面の剛軟度Ａと、他方の面の剛軟度
Ｂとの比Ｂ／Ａが５．５〜４５であるポリアクリロニト
リル系炭素繊維紡績糸織物。 - 【請求項２】 厚さ方向の電気抵抗値が３．５ｍΩ以下
である、請求項１に記載のポリアクリロニトリル系炭素
繊維紡績糸織物。 - 【請求項３】 厚さが０．２０〜０．５０ｍｍ、目付が
６０〜１５０ｇ／ｍ 2である請求項１に記載のポリアク
リロニトリル系炭素繊維紡績糸織物。 - 【請求項４】 ポリアクリロニトリル系酸化繊維紡績糸
織物の一方の面のみを、濃度１〜２０質量％の樹脂水溶
液によりコーティング処理し、樹脂の含浸深さが前記紡
績糸織物厚さに対して５〜３５％のポリアクリロニトリ
ル系酸化繊維紡績糸織物を得、前記コーティング処理後
のポリアクリロニトリル系酸化繊維紡績糸織物を、不活
性ガス雰囲気下、温度１３００〜２５００℃で０．５〜
１０分間加熱処理することを特徴とするポリアクリロニ
トリル系炭素繊維紡績糸織物の製造方法。 - 【請求項５】 ポリアクリロニトリル系炭素繊維紡績糸
織物の一方の面のみを、濃度１〜２０質量％の樹脂水溶
液によりコーティング処理し、樹脂の含浸深さが前記紡
績糸織物厚さに対して５〜３５％のポリアクリロニトリ
ル系炭素繊維紡績糸織物を得、前記コーティング処理後
のポリアクリロニトリル系炭素繊維紡績糸織物を、不活
性ガス雰囲気下、温度１３００〜２５００℃で０．５〜
１０分間加熱処理することを特徴とするポリアクリロニ
トリル系炭素繊維紡績糸織物の製造方法。 - 【請求項６】 請求項１に記載のポリアクリロニトリル
系炭素繊維紡績糸織物における剛軟度Ａの面を巻回時の
外面として、前記紡績糸織物が直径７０〜３５０ｍｍの
芯材に巻回されてなる炭素繊維紡績糸織物ロール。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2002038830A JP4353672B2 (ja) | 2002-02-15 | 2002-02-15 | ポリアクリロニトリル系炭素繊維紡績糸織物、炭素繊維紡績糸織物ロール、及び炭素繊維紡績糸織物の製造方法 |
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|---|---|---|---|
| JP2002038830A JP4353672B2 (ja) | 2002-02-15 | 2002-02-15 | ポリアクリロニトリル系炭素繊維紡績糸織物、炭素繊維紡績糸織物ロール、及び炭素繊維紡績糸織物の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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