JP2010001173A - カーボンナノファイバー、その製造方法及び用途 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】〔I〕Fe元素を含有する化合物、〔II〕Co元素を含有する化合物、〔III〕Ti、V、CrおよびMnからなる群から選ばれる少なくとも1種の元素を含有する化合物、および〔IV〕WおよびMoからなる群から選ばれる少なくとも1種の元素を含有する化合物を溶媒に溶解または分散し、該溶液または分散液を粉粒状担体に含浸させる工程を経ることによってカーボンナノファイバー製造用触媒を得る。該触媒に炭素含有化合物を温度300〜500℃の気相中で接触させる工程を経ることによってカーボンナノファイバーを得る。
【選択図】図1
Description
しかし、この種の複合材料に高導電性(特に望ましくは、体積抵抗率1×106Ω・cm以下)を付与するには、相当な量の導電性フィラーを添加する必要がある。多量に添加された導電性フィラーによって樹脂材料の物性に悪影響を及ぼし、調製された複合材料に樹脂本来の特性が反映されなくなることがある。
そのため、少量の配合量でも、十分に高い導電性を発現させることが可能なフィラーが求められている。
一方、繊維軸に対し黒鉛層が略平行である構造のもの(チューブ型)が知られており、このような構造の炭素繊維は「カーボンナノチューブ」と呼ばれている。
触媒を気相中で生成させる方法(流動気相法)で得られるカーボンナノファイバーとしては、例えば、特許文献5に、フェロセンなど有機金属錯体をベンゼンなどの炭素源と伴に流動させ、金属錯体の熱分解で得られる金属微粒子を触媒として水素雰囲気下で炭素源を熱分解する方法(流動気相法)により得られる、金属元素総含有量が0.3〜0.7質量%で、遷移金属元素の含有量が0.1〜0.2質量%の炭素繊維が示されている。しかしながら、流動気相法は一般的に高温反応場を必要とするため、生産コストが高くなる。流動気相法で得られるカーボンナノファイバーは、黒鉛層の欠陥が多いので、カーボンナノファイバー生成後、さらに高温での熱処理を実施し、黒鉛化しないとフィラーとして樹脂に添加しても導電性が発現しないという問題がある。そのために、流動気相法では、所望特性を有するカーボンナノファイバーを安価に製造することが困難である。
(1)の基板担体を用いる方法は、さまざまな製膜技術を応用して、担持される触媒金属の大きさを任意にコントロールできるため、実験室レベルでの研究においては、多用されている。例えば、非特許文献1では、シリコン基板上に10nmのアルミニウム膜、1nmの鉄膜、0.2nmのモリブデン膜を生成させた基板を用いて、10−20nm程度の繊維径をもったチューブ状の多層ナノチューブや2層ナノチューブが得られることが開示されている。この方法で得られたカーボンナノチューブを樹脂等に添加するためのフィラーとして使用するためには、基板から分離し、回収する必要がある。こうして回収されたカーボンナノチューブは実質的には触媒金属成分のみを不純物として含有するものであるが、触媒質量に対するカーボンナノチューブの生成効率が著しく低いのでカーボンナノチューブ中の触媒金属成分含有量が高くなることが多い。さらに、この方法を産業的に利用しようとすると、たくさんの基板を並べないと、基板表面積を稼げないため、装置効率が低いだけでなく、基板への触媒金属の担持、カーボンナノチューブの合成、基板からのカーボンナノチューブの回収など多くの工程が必要となるため、経済的でなく、産業的な利用には至っていない。
カーボンナノファイバーやカーボンナノチューブ中の不純物量を低減させる方法としては、(1)高温での熱処理をする方法、(2)酸やアルカリなどで洗浄除去する方法などが知られているが、いずれの方法も工程が複雑になるために経済的でない。特に、酸やアルカリによる不純物の洗浄除去においては、カーボンナノファイバーやカーボンナノチューブ中の触媒担体や触媒金属は、炭素皮膜に覆われていることが多いため、硝酸などの酸化力のある酸を用いるか、部分酸化を行うかして、この炭素皮膜を除去しないと、完全な不純物の除去が困難である場合が多い。また、このような酸化力のある酸を用いた場合には、担体や、触媒表面の炭素皮膜だけでなく、カーボンナノチューブ自体にもダメージを与え、欠陥を生じさせる場合がある。酸に侵された炭素繊維は電気伝導性や熱伝導性が低下したり、また樹脂等への分散性および充てん性が低くなったりすることがあった。
このように、フィラーとして使用した際に高い熱伝導性および電気伝導性を付与でき、且つ不純物含有量が低いカーボンナノファイバーを低コストで得ることは困難であった。
本発明は、不純物の少ないカーボンナノファイバーを効率的に製造できる触媒、及び樹脂等への充填性および分散性に優れ、電気伝導性や熱伝導性を付与する効果が高いカーボンナノファイバーを提供することを目的とする。
(1)〔I〕Fe元素、〔II〕Co元素、〔III〕Ti、V、CrおよびMnからなる群から選ばれる少なくとも1種の元素、および〔IV〕WおよびMoからなる群から選ばれる少なくとも1種の元素を含有するカーボンナノファイバー。
(2)金属元素総含有量が10質量%以下である前記(1)に記載のカーボンナノファイバー。
(3)元素〔I〕と元素〔II〕を合計で3質量%以下含有し、且つ元素〔III〕および元素〔IV〕(担体由来の金属元素を除く)を各々0.5質量%以下含有する前記(1)または(2)に記載のカーボンナノファイバー。
(4)元素〔I〕と元素〔II〕の質量比が10:1〜1:10である前記(1)〜(3)のいずれか1項に記載のカーボンナノファイバー。
(5)元素〔I〕、元素〔II〕、元素〔III〕および元素〔IV〕(担体由来の金属元素を除く)の合計含有量が4質量%以下である前記(1)〜(4)のいずれか1項に記載のカーボンナノファイバー。
(7)前記の元素〔I〕、元素〔II〕、元素〔III]および元素〔IV〕が粉粒状担体に担持されている前記(6)に記載のカーボンナノファイバー製造用触媒。
(8)担体がAl、Mg、Si、TiまたはCaを含有するものである前記(7)に記載のカーボンナノファイバー製造用触媒。
(10)触媒を炭素含有化合物と接触させる前に、該触媒を還元性ガスと接触させる工程をさらに含む前記(9)に記載のカーボンナノファイバーの製造方法。
(12)前記(1)〜(5)のいずれか1項に記載のカーボンナノファイバーと樹脂とを含有してなる複合材料。
(13)前記(12)に記載の複合材料を用いた電気・電子部品容器。
(14)前記(12)に記載の複合材料を用いた導電性摺動用部材。
(15)前記(12)に記載の複合材料を用いた導電性熱伝導性部材。
元素〔III〕は、Ti、V、CrおよびMnからなる群から選ばれる少なくとも1種の元素である。元素〔III〕のうち、Ti、VおよびCrからなる群から選ばれる少なくとも1種の元素が好ましく、TiおよびVからなる群から選ばれる少なくとも1種の元素がより好ましく、Vが特に好ましい。
元素〔IV〕は、WおよびMoからなる群から選ばれる少なくとも1種の元素である。
カーボンナノファイバーに含有される元素〔I〕、元素〔II〕、元素〔III〕及び元素〔IV〕の組み合わせとしては、Fe−Co−Ti−Mo、Fe−Co−Cr−Mo、Fe−Co−Mn−Mo、Fe−Co−V−Mo、Fe−Co−Ti−W、Fe−Co−V−W、Fe−Co−Cr−W、Fe−Co−Mn−Wが挙げられる。
カーボンナノファイバー中の元素〔IV〕の含有量は、元素〔I〕と元素〔II〕の合計含有量に対して、好ましくは1〜100モル%、より好ましくは5〜50モル%、特に好ましくは5〜20モル%である。
これら担体に由来する金属元素は、上記元素〔I〕、元素〔II〕、元素〔III〕および元素〔IV〕の合計質量に対して、好ましくは0.1〜100倍、より好ましくは0.5〜10倍含まれている。また、カーボンナノファイバー中の担体由来の金属元素含有量は、好ましくは5質量%以下、より好ましくは4質量%以下、特に好ましくは3質量%以下である。
本発明のカーボンナノファイバー中の、担体由来の金属元素を除く金属不純物量(元素〔I〕、元素〔II〕、元素〔III〕及び元素〔IV〕の合計量)は、好ましくは4質量%以下、より好ましくは3質量%以下、特に好ましくは2質量%以下である。
本発明のカーボンナノファイバーは、上記の元素〔I〕、元素〔II〕、元素〔III〕、元素〔IV〕、および担体由来の金属元素以外の金属元素を含まないことが好ましい。
なお、カーボンナノファイバー中のこれら金属元素の量は、カーボンナノファイバーを硫硝酸分解させて得られる溶液をICP−AES(誘導結合プラズマ−元素発光分光分析装置Inductively Coupled Plasma- Atomic Emission Spectrometry)を用いて測定することによって求めることができる。
さらに、カーボンナノチューブと比較して、繊維表面に微細な凹凸が多く存在するので、燃料電池をはじめとした各種触媒の担体としても好適であり、また水素ガスやメタンガスなど各種ガスの吸着剤としても好適である。
また、本発明のカーボンナノファイバーは、繊維中央部に中空があっても良いし、中空を有しなくても良い。該中空は、ファイバーの長手方向に連続していてもよいし、分断されていてもよい。
本発明の好ましい態様のカーボンナノファイバーは、その繊維径が好ましくは5nm以上100nm以下、より好ましくは5nm以上70nm以下、特に好ましくは5nm以上50nm以下である。
元素〔III〕は、Ti、V、CrおよびMnからなる群から選ばれる少なくとも1種の元素である。元素〔III〕のうち、Ti、VおよびCrからなる群から選ばれる少なくとも1種の元素が好ましく、TiおよびVからなる群から選ばれる少なくとも1種の元素がより好ましく、生成効率の観点からVが特に好ましい。Crは2価、3価および6価、Mnは2価、4価および7価と、複数の異なる酸化数のものがあるため、触媒調製時に酸化数を制御することが必要で、触媒調製工程が煩雑になることがあるが、Crは炭酸カルシウム担体を用いたときに生成効率がより高くなる。Tiは4価の酸化数で安定しており、上述のような特別な制御は必要なく、煩雑な触媒調製方法をとらなくても触媒性能が安定している。
元素〔IV〕は、WおよびMoからなる群から選ばれる少なくとも1種の元素である。
触媒を構成する元素〔III〕の割合は、元素〔I〕と元素〔II〕の合計量に対して、好ましくは1〜100モル%である。触媒を構成する元素〔III〕は、元素種に応じて、より好ましい量が異なる。元素〔III〕がMnである場合は、元素〔III〕は、元素〔I〕と元素〔II〕の合計量に対して、好ましくは1〜100モル%、より好ましくは5〜50モル%、特に好ましくは20〜50モル%である。元素〔III〕がTi、VまたはCr(担体由来の金属元素を除く)である場合は、元素〔III〕は、元素〔I〕と元素〔II〕の合計量に対して、好ましくは1〜100モル%、より好ましくは5〜50モル%、特に好ましくは5〜20モル%である。
触媒を構成する元素〔IV〕の割合は、元素〔I〕と元素〔II〕の合計量に対して、好ましくは1〜100モル%、より好ましくは5〜50モル%、特に好ましくは5〜20モル%である。
また、本発明のカーボンナノファイバー製造用触媒は、触媒金属元素を含む液を担体に含浸させ、乾燥して得ることができる。本発明では、基板担体に触媒金属を製膜することによって得られる基板触媒として用いることもできるが、基板触媒は生産性が低く、工業的なカーボンナノファイバーの製造に不向きである。本発明では、触媒金属元素を含む液を粉粒状担体に担持させて得られる粉粒状担持触媒が生産性の観点から好ましい。
例えば、触媒金属元素を含む液を担体に含浸させることによって触媒を得る方法(含浸法);触媒金属元素を含む液中に粉粒状担体を分散させ、液中から触媒金属元素を含む化合物を粉粒状担体上に担持する方法;粉粒状担体に触媒金属元素を含有するガスを吸着、固着などの化学的または物理的インタラクションを利用して気相中で固定化する方法;触媒金属元素を含む液と、粉粒状担体を構成する元素を溶解した溶液とをほぼ同時に沈殿させて担持触媒を得る方法(共沈法)などが挙げられる。これらのうち含浸法が好ましい。
本発明のカーボンナノファイバーの製造方法に用いられる炭素含有化合物は特に限定されない。この炭素含有化合物としては、CCl4、CHCl3、CH2Cl2、CH3Cl、CO、CO2、CS2等のほか有機化合物全般が使用可能である。また、窒素、リン、酸素、硫黄、弗素、塩素、臭素、沃素等の元素を含んだ炭素含有化合物も使用することができる。特に有用性の高い炭素含有化合物としては、一酸化炭素、二酸化炭素、脂肪族炭化水素及び芳香族炭化水素を挙げることができる。
特に好ましい炭素含有化合物として、一酸化炭素、メタン、エタン、プロパン、ブタン、エチレン、プロピレン、ブタジエン、アセチレン、ベンゼン、トルエン、キシレン及びこれらの混合物が挙げられる。
本発明のカーボンナノファイバーの製造においては、これらの炭素含有化合物に加えて、キャリアーガスを使用することが推奨される。キャリアーガスとしては水素、窒素、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、またはこれらの混合ガスを用いることができる。しかし、空気等の酸素分子(すなわち、分子状態の酸素:O2)を含有するガスは適さない。したがって、キャリアーガスとしては、水素を1体積%以上含んでいることが好ましく、水素を30体積%以上含んでいることがより好ましく、水素を85体積%以上含んでいることが特に好ましい。
触媒金属は酸化状態になっていることがあるので、炭素含有化合物を供給する前に、還元性ガスを含むガスを流通させて触媒を還元することが好ましい。このような還元処理時の温度および時間は、用いる担体の種類や還元性ガスとの接触効率、還元性ガスの種類などによるので、一概に決められないが、好ましい還元温度は400℃以下であり、好ましい還元時間は10分間〜5時間である。より好ましい還元温度は300℃以上400℃以下であり、より好ましい還元時間は10分間〜60分間である。
上述の炭素含有化合物は、常温で液体または固体のものは、加熱し気化させてから導入するのが好ましい。これら炭素含有化合物の供給量は、使用する触媒、炭素含有化合物の種類、反応条件によって異なるため、一義的には決められないが、(炭素含有化合物ガス流量)/(キャリアーガス流量+炭素含有化合物ガス流量)において、好ましくは10〜90体積%、より好ましくは30〜70体積%である。
炭素繊維の構造は、製造に使用した触媒金属の大きさおよび相状態による影響を受けると考えられる。具体的には、触媒金属が小さく、反応系内でその一部もしくは全部が液相となっている場合は、カーボンナノチューブが生成しやすい。逆に触媒金属が大きく、触媒金属が固相である場合には、その触媒金属の結晶面の影響を受け、フィッシュボーン型をはじめとしたカーボンナノファイバーが生成しやすい。触媒金属が大きい場合には、太い繊維が生成したり、アモルファス炭素の生成も顕著となり、カーボンナノファイバーの生成量が少ないだけでなく、生成したカーボンナノファイバーは分散性に劣り、樹脂複合材料に添加したときの導電性などの特性向上が顕著ではない。
一方、本発明の触媒は、上記のような金属元素組成において微小な触媒金属粒子が生成されていると考えられる。そして、本発明の触媒を用いて低温で気相成長反応させることで、触媒金属を固相のままとどめておくことが可能となり、結果として、カーボンナノチューブの生成が抑制され、低不純物量で分散性の良好なカーボンナノファイバーが選択的に高効率で生成されていると推定している。
好適に使用される反応器の一例を挙げると、縦型、横型などの固定層反応装置、ロータリーキルン、トンネルキルンなどの移動層反応装置、噴流層反応装置、流動層反応装置などが挙げられる。
熱硬化性樹脂としては、例えば、ポリアミド、ポリエーテル、ポリイミド、ポリスルホン、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂などを用いることができ、熱可塑性樹脂としては、例えば、ナイロン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂などを用いることができる。
これら製品の製造は、従来から知られている樹脂成形法によることができる。成形法としては、例えば、射出成形法、中空成形法、押出成形法、シート成形法、熱成形法、回転成形法、積層成形法、トランスファー成形法などが挙げられる。
以下の例において使用した化合物は下記の通りである。
Fe:硝酸鉄(III)九水和物(純正化学製特級試薬)
Co:硝酸コバルト(II)六水和物(純正化学製特級試薬)
V :メタバナジン酸アンモニウム(関東化学製特級試薬)
Cr:硝酸クロム(III)九水和物(和光純薬工業製試薬)、
Ti:チタン(IV)テトラブトキシド・テトラマー(和光純薬工業製試薬)
Mn:硝酸マンガン(II)六水和物(和光純薬工業製試薬)
Mo:七モリブデン酸六アンモニウム四水和物(和光純薬工業製試薬)
W :メタタングステン酸アンモニウム水和物(シグマ・アルドリッチ製)
不純物濃度は、CCD多元素同時型ICP発光分光分析装置(VARIAN社製:VISTA−PRO)を用い、高周波出力1200W、測定時間5秒間で行った。
炭素繊維0.1gを石英ビーカーに精秤し、硫硝酸分解を行った。冷却後50mlに定溶した。この溶液を適宜希釈し、ICP−AES(Atomic Emission Spectrometer)にて各元素の定量を行った。炭素繊維の質量に対する不純物の質量の割合を表に示した。不純物には、触媒担体と、触媒金属の元素〔I〕、元素〔II〕、元素〔III〕および元素〔IV〕とを含む。表中で、「金属不純物合計」は金属元素総含有量を、「触媒金属小計」は触媒金属由来の元素〔I〕、元素〔II〕、元素〔III〕および元素〔IV〕の合計含有量を、「Al」、「Mg」、「Si」、および「Ti」は触媒担体由来の金属元素の含有量を、それぞれ示す。
硝酸鉄九水和物0.36質量部と硝酸コバルト(II)六水和物1.00質量部をメタノールに溶解させた。さらに、メタバナジン酸アンモニウム0.05質量部および七モリブデン酸六アンモニウム四水和物0.075質量部を添加し溶解させて触媒調製液を得た。
該触媒調製液をγ−アルミナ(AKP−G015;住友化学工業社製)1質量部に滴下、混合した。混合後100℃で4時間真空乾燥した。乾燥後、乳鉢で粉砕して触媒を得た。該触媒はFeとCoの総量に対し、Mo10モル%、V10モル%を含み、γ−アルミナに対してFeが5質量%、Coが20質量%担持されていた。
温度440℃を維持したまま、反応器内に、水素ガス(25容量部)とエチレンガス(75容量部)の混合ガスを60分間流通させて気相成長反応を行った。さらに水素ガスとエチレンガスの混合ガスを水素ガス(100容量部)に切り替え反応器内に水素ガスを15分間流通させた。
次に、水素ガスを窒素ガスに切り替え反応器内に窒素ガスを流通させながら室温まで炉冷した。炉冷後、石英ボートを取り出し、生成物を回収した。生成物の質量は、秤量した触媒質量の11.4倍であり、生成したカーボンナノファイバー中の不純物量は低かった。結果を表1に示す。また、実施例1で得られた生成物の透過型電子顕微鏡で観察された像を図1に示す。
黒鉛層は波打っていたり、湾曲していたりしていたので、カーボンナノファイバー表面近傍で近似線を引き、近似線と繊維軸とが成す角度を測定したところ、約25〜41度であった。カーボンナノファイバーの中心部分は空洞でない箇所が多く認められた。
表1に示す触媒調製処方に変えた以外は実施例1と同じ手法で触媒を得た。該触媒を用いて、実施例1と同じ手法でカーボンナノファーバーを得た。不純物量の低いカーボンナノファイバーが得られた。結果を表1に示す。実施例2で得られたカーボンナノファイバーの透過型電子顕微鏡で観察された像は図1と同様であった。
表1に示す触媒調製処方に変えた以外は実施例1と同じ手法で触媒を得た。該触媒を用いて実施例1と同じ手法でカーボンナノファーバーを得た。不純物量の低いカーボンナノファイバーが得られた。結果を表1に示す。実施例3で得られたカーボンナノファイバーの透過型電子顕微鏡で観察された像を図2に示す。実施例4および5で得られたカーボンナノファイバーの透過型電子顕微鏡で観察された像は図2と同様であった。
黒鉛層は波打っていたり、湾曲していたりしていたので、カーボンナノファイバー表面近傍で近似線を引き、近似線と繊維軸とが成す角度を測定したところ、約20〜35度であった。大部分のカーボンナノファイバーは中空を有するものであった。
気相成長反応時の反応器温度を690℃に変えた以外は実施例4と同じ手法で生成物を得た。該生成物は、少ない残存不純物量であったが、黒鉛層が繊維軸に対して略平行なチューブ状を成したカーボンナノチューブであった。比較例1で得られた生成物の透過型電子顕微鏡で観察された像を図3に示す。結果を表1に示す。
表1に示す触媒調製処方に変えた以外は実施例3と同じ手法で触媒を得た。該触媒を用いて実施例3と同じ手法で生成物を得た。生成量が少なく、残存不純物量が10質量%以上と高くなった。結果を表1に示す。
実施例2と同じ処方で触媒を得た。秤量した該触媒を石英ボートに載せ、石英製管状反応器に該石英ボートをいれ、密閉した。反応器内に窒素ガスを流通させながら、反応器を室温から440℃まで60分間かけて昇温させ、440℃で30分間維持した。
温度440℃を維持したまま、反応器内に、水素ガス(80容量部)と窒素ガス(20容量部)の混合ガスを30分間流通させ、還元処理を行った。
次に、温度440℃を維持したまま、反応器内に、水素ガス(25容量部)とエチレンガス(75容量部)の混合ガスを60分間流通させて、気相成長反応させた。さらに水素ガスとエチレンガスの混合ガスを水素ガス(100容量部)に切り替え反応器内に、水素ガスを15分間流通させた。
次に、水素ガスを窒素ガスに切り替え反応器内に窒素ガスを流通させながら室温まで炉冷した。炉冷後、石英ボートを取り出し、生成物を回収した。結果を表2に示す。実施例6で得られたカーボンナノファイバーの透過型電子顕微鏡で観察された像は図1と同様であった。
還元処理時の温度を表2に示す温度に変えた以外は実施例6と同じ手法で生成物を得た。結果を表2に示す。実施例7〜9で得られたカーボンナノファイバーの透過型電子顕微鏡で観察された像は図1と同様であった。
メタバナジン酸アンモニウムに代えて、表3に示した元素4を含む化合物(チタンテトラブトキシド・テトラマー(FeとCoの合計に対してTi10モル%)、硝酸クロム九水和物(FeとCoの合計に対してCr10モル%)、硝酸マンガン六水和物(FeとCoの合計に対してMn40モル%))をそれぞれ用いた以外は実施例4と同じ手法で触媒を調製し、その触媒を用いて実施例4と同じ手法でカーボンナノファイバーを得た。実施例10〜12で得られたカーボンナノファイバーの透過型電子顕微鏡で観察された像は図1と同様であった。
七モリブデン酸六アンモニウム四水和物に代えて、元素3を含む化合物(メタタングステン酸アンモニウム水和物(FeとCoの合計に対してW10モル%))を用いた以外は、実施例4、10、11および12と同じ手法で触媒を調製し、その触媒を用いて実施例4と同じ手法でカーボンナノファイバーを得た。実施例13〜16で得られたカーボンナノファイバーの透過型電子顕微鏡で観察された像は図1と同様であった。
γ−アルミナに代えて、表4に示すマグネシア(宇部マテリアルズ社製 高純度超微粉マグネシア 500A)およびシリカチタニア(富士シリシア化学社製 シリカチタニア205特殊品)をそれぞれ用いた以外は実施例4と同じ手法で触媒を調製し、その触媒を用いて実施例4と同じ手法でカーボンナノファイバーを得た。実施例17および18で得られたカーボンナノファイバーの透過型電子顕微鏡で観察された像は図1と同様であった。
実施例1および2で得られたカーボンナノファイバー5質量部、およびシクロオレフィンポリマー(日本ゼオン社製、ゼオノア1420R)95質量部をそれぞれラボプラストミル(東洋精機製作所製、30C150型)を用いて、270℃、80rpm、10分間の条件で混練し複合材を得た。この複合材を280℃、50MPa、60秒間の条件で熱プレスし、100mm×100mm×2mmの平板を作製した。
体積抵抗は、前記平板について、体積抵抗率計(三菱化学社製、ロレスタMCPT−410)を用いて、JIS−K7194に準拠して、4探針法で測定した。
比較例1で得られたカーボンナノチューブを用いて実施例19と同じ方法で複合材を得た。この複合材の体積抵抗値を測定した。結果を表5に示す。
Claims (15)
- 〔I〕Fe元素、〔II〕Co元素、〔III〕Ti、V、CrおよびMnからなる群から選ばれる少なくとも1種の元素、および〔IV〕WおよびMoからなる群から選ばれる少なくとも1種の元素を含有するカーボンナノファイバー。
- 金属元素総含有量が10質量%以下である請求項1に記載のカーボンナノファイバー。
- 元素〔I〕と元素〔II〕を合計で3質量%以下含有し、且つ元素〔III〕および元素〔IV〕(担体由来の金属元素を除く)を各々0.5質量%以下含有する請求項1または2に記載のカーボンナノファイバー。
- 元素〔I〕と元素〔II〕の質量比が10:1〜1:10である請求項1〜3のいずれか1項に記載のカーボンナノファイバー。
- 元素〔I〕、元素〔II〕、元素〔III〕および元素〔IV〕(担体由来の金属元素を除く)の合計含有量が4質量%以下である請求項1〜4のいずれか1項に記載のカーボンナノファイバー。
- 〔I〕Fe元素、〔II〕Co元素、〔III〕Ti、V、CrおよびMnからなる群から選ばれる少なくとも1種の元素、および〔IV〕WおよびMoからなる群から選ばれる少なくとも1種の元素を含有してなるカーボンナノファイバー製造用触媒。
- 前記の元素〔I〕、元素〔II〕、元素〔III]および元素〔IV〕が粉粒状担体に担持されている請求項6に記載のカーボンナノファイバー製造用触媒。
- 担体がAl、Mg、Si、TiまたはCaを含有するものである請求項7に記載のカーボンナノファイバー製造用触媒。
- 請求項6〜8のいずれか1項に記載のカーボンナノファイバー製造用触媒に炭素含有化合物を温度300〜500℃の気相中で接触させる工程を含むカーボンナノファイバーの製造方法。
- 触媒を炭素含有化合物と接触させる前に、該触媒を還元性ガスと接触させる工程をさらに含む請求項9に記載のカーボンナノファイバーの製造方法。
- 請求項9または10に記載の製造方法により得られたカーボンナノファイバー。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載のカーボンナノファイバーと樹脂とを含有してなる複合材料。
- 請求項12に記載の複合材料を用いた電気・電子部品容器。
- 請求項12に記載の複合材料を用いた導電性摺動用部材。
- 請求項12に記載の複合材料を用いた導電性熱伝導性部材。
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