JP2992396B2 - 炭素繊維フェルトおよびその製造方法 - Google Patents
炭素繊維フェルトおよびその製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】 本発明は電池導電材料用炭素繊
維フエルト及びその製造方法に関し、さらに詳しくは難
黒鉛化炭素繊維用プレカーサーと易黒鉛化炭素繊維を混
合して、マット又はフエルト状とした後に、不活性雰囲
気中で炭素化或いは黒鉛化することを特徴とする炭素繊
維フエルト及びその製造方法に関する。
維フエルト及びその製造方法に関し、さらに詳しくは難
黒鉛化炭素繊維用プレカーサーと易黒鉛化炭素繊維を混
合して、マット又はフエルト状とした後に、不活性雰囲
気中で炭素化或いは黒鉛化することを特徴とする炭素繊
維フエルト及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術】 近年、ナトリウム／硫黄電池等の二次電
池の電極導電材料として炭素繊維、黒鉛繊維等のフエル
トからなる導電材料を用いることにより、二次電池の充
電効率を向上させる試みがなされている。このような炭
素繊維からなるシート状物を製造する方法としては、特
開昭５４−１０１９８５号公報に記載されているよう
に、炭素繊維強化複合材料用不織布基板を製造する方法
が知られている。この方法は、後の炭化を容易にするた
めに化学組成を変えるように予め処理された炭素化可能
繊維材料から不織布シート等のシート状物を作り、次い
で該シート等を酸素の存在しない雰囲気中、温度１００
０℃以上で炭素化する方法である。しかしながらこのよ
うな方法では電極導電材料として充分な導電性や、硫黄
を含浸させるための充分な嵩高性を有するものの製造は
困難であった。
池の電極導電材料として炭素繊維、黒鉛繊維等のフエル
トからなる導電材料を用いることにより、二次電池の充
電効率を向上させる試みがなされている。このような炭
素繊維からなるシート状物を製造する方法としては、特
開昭５４−１０１９８５号公報に記載されているよう
に、炭素繊維強化複合材料用不織布基板を製造する方法
が知られている。この方法は、後の炭化を容易にするた
めに化学組成を変えるように予め処理された炭素化可能
繊維材料から不織布シート等のシート状物を作り、次い
で該シート等を酸素の存在しない雰囲気中、温度１００
０℃以上で炭素化する方法である。しかしながらこのよ
うな方法では電極導電材料として充分な導電性や、硫黄
を含浸させるための充分な嵩高性を有するものの製造は
困難であった。
【０００３】一方フェルト状、布状の炭素電極を製造す
る方法として、特開昭６３−１４８５６０号公報に記載
されている方法が知られている。この方法は電極形状に
形成した有機繊維を酸素０．０５〜１０ｖｏｌ％含有す
る不活性ガス中３５０〜９００℃で表面酸化し、次いで
塩素またはフッ素を３ｖｏｌ％以上含む不活性ガス中で
温度８００〜１５００℃で炭素化する方法である。とこ
ろがこの方法では、電極形状に形成した有機繊維を直接
５００〜８００℃に加熱するため、急激な発熱反応が生
じ易く電極形状の保持が困難であり、性能の低いものし
か得られなかった。
る方法として、特開昭６３−１４８５６０号公報に記載
されている方法が知られている。この方法は電極形状に
形成した有機繊維を酸素０．０５〜１０ｖｏｌ％含有す
る不活性ガス中３５０〜９００℃で表面酸化し、次いで
塩素またはフッ素を３ｖｏｌ％以上含む不活性ガス中で
温度８００〜１５００℃で炭素化する方法である。とこ
ろがこの方法では、電極形状に形成した有機繊維を直接
５００〜８００℃に加熱するため、急激な発熱反応が生
じ易く電極形状の保持が困難であり、性能の低いものし
か得られなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】 本発明の目的は電気
抵抗が低く、しかも同時に嵩高性に優れた電池電極用炭
素繊維フェルトを工業的に効率よく、しかも安価に得る
ための得るための改良された製造方法を提供することに
ある。
抵抗が低く、しかも同時に嵩高性に優れた電池電極用炭
素繊維フェルトを工業的に効率よく、しかも安価に得る
ための得るための改良された製造方法を提供することに
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】 本発明の第１の要旨
は、難黒鉛化炭素繊維２０〜８０ｗｔ％と易黒鉛化炭素
繊維８０〜２０ｗｔ％との混合物から成り、比抵抗２Ω
ｃｍ以下、嵩高性１０ｃｍ3／ｇ以上の優れた性能を有
する電極導電材料用炭素繊維フエルトにあり、また第２
の要旨は、ポリアクリロニトリル繊維を酸化加熱して得
られた難黒鉛化炭素繊維用プレカーサーと石炭、石油ピ
ッチ又はタールより製造された易黒鉛化炭素繊維からな
る混合物をマット又はフエルトとし、続いてこれを炭素
化することを特徴とする難黒鉛化炭素繊維２０〜８０ｗ
ｔ％と易黒鉛化炭素繊維８０〜２０ｗｔ％から成る、比
抵抗２Ωｃｍ以下、嵩高性１０ｃｍ3／ｇ以上の優れた
性能を有する電極導電材料用炭素繊維フエルトの製造方
法にあり、さらに第３の要旨は、ポリアクリロニトリル
繊維を酸化加熱して得られた難黒鉛化炭素繊維のプレカ
ーサーと石炭、石油ピッチ又はタールより製造された易
黒鉛化炭素繊維をそれぞれ別個のウェブとし、積層した
後ニードルパンチングしてマット又はフエルトとし、し
かる後不活性雰囲気中で炭素化、黒鉛化することを特徴
とする難黒鉛化炭素繊維２０〜８０ｗｔ％と易黒鉛化炭
素繊維８０〜２０ｗｔ％から成る、比抵抗２Ωｃｍ以
下、嵩高性１０ｃｍ 3 ／ｇ以上の優れた性能を有する電
極導電材料用炭素繊維フエルトの製造方法にある。
は、難黒鉛化炭素繊維２０〜８０ｗｔ％と易黒鉛化炭素
繊維８０〜２０ｗｔ％との混合物から成り、比抵抗２Ω
ｃｍ以下、嵩高性１０ｃｍ3／ｇ以上の優れた性能を有
する電極導電材料用炭素繊維フエルトにあり、また第２
の要旨は、ポリアクリロニトリル繊維を酸化加熱して得
られた難黒鉛化炭素繊維用プレカーサーと石炭、石油ピ
ッチ又はタールより製造された易黒鉛化炭素繊維からな
る混合物をマット又はフエルトとし、続いてこれを炭素
化することを特徴とする難黒鉛化炭素繊維２０〜８０ｗ
ｔ％と易黒鉛化炭素繊維８０〜２０ｗｔ％から成る、比
抵抗２Ωｃｍ以下、嵩高性１０ｃｍ3／ｇ以上の優れた
性能を有する電極導電材料用炭素繊維フエルトの製造方
法にあり、さらに第３の要旨は、ポリアクリロニトリル
繊維を酸化加熱して得られた難黒鉛化炭素繊維のプレカ
ーサーと石炭、石油ピッチ又はタールより製造された易
黒鉛化炭素繊維をそれぞれ別個のウェブとし、積層した
後ニードルパンチングしてマット又はフエルトとし、し
かる後不活性雰囲気中で炭素化、黒鉛化することを特徴
とする難黒鉛化炭素繊維２０〜８０ｗｔ％と易黒鉛化炭
素繊維８０〜２０ｗｔ％から成る、比抵抗２Ωｃｍ以
下、嵩高性１０ｃｍ 3 ／ｇ以上の優れた性能を有する電
極導電材料用炭素繊維フエルトの製造方法にある。
【０００６】ポリアクリロニトリル繊維、塩化ビニリデ
ン繊維、セルローズ繊維、フエノール繊維等からの炭素
繊維は一般に難黒鉛化繊維といわれ炭素化処理において
高密度化が困難である。これら難黒鉛化繊維よりなる炭
素繊維は高強度なるが故に比較的加工性が良く嵩高なフ
ェルトには成り易いが、優れた電気導電性特性を有する
フェルトとは成り難い。一方、石油コークス、石炭ピッ
チ等からの炭素繊維は高密度化が容易であるが故に易黒
鉛化炭素繊維と言われている。これら易黒鉛化炭素繊維
は剛直で嵩高なフエルトと成り難いが、優れた電気導電
性を有するフェルトに成り易い。
ン繊維、セルローズ繊維、フエノール繊維等からの炭素
繊維は一般に難黒鉛化繊維といわれ炭素化処理において
高密度化が困難である。これら難黒鉛化繊維よりなる炭
素繊維は高強度なるが故に比較的加工性が良く嵩高なフ
ェルトには成り易いが、優れた電気導電性特性を有する
フェルトとは成り難い。一方、石油コークス、石炭ピッ
チ等からの炭素繊維は高密度化が容易であるが故に易黒
鉛化炭素繊維と言われている。これら易黒鉛化炭素繊維
は剛直で嵩高なフエルトと成り難いが、優れた電気導電
性を有するフェルトに成り易い。
【０００７】本発明のフェルトは、難黒鉛化炭素繊維２
０〜８０ｗｔ％と易黒鉛化炭素繊維８０〜２０ｗｔ％と
の混合物から成るものである。混合物中の易黒鉛化炭素
繊維の含有率が２０ｗｔ％未満の場合、フェルトは優れ
た嵩高性を示すが、電気導電性の点で満足される性能を
発揮しない。一方、混合物中の易黒鉛化炭素繊維の含有
率が８０ｗｔ％を超える場合には、フェルトは、優れた
電気導電性を示すが、嵩高性の点で満足される性能を発
揮しない。また本発明のフェルトはその嵩高性が１０ｃ
ｍ3／ｇ以上である。炭素繊維フエルトの嵩高性が１０
ｃｍ3／ｇ未満では硫黄の含浸量が少なくなり充電効率
が低くなり好ましくない。
０〜８０ｗｔ％と易黒鉛化炭素繊維８０〜２０ｗｔ％と
の混合物から成るものである。混合物中の易黒鉛化炭素
繊維の含有率が２０ｗｔ％未満の場合、フェルトは優れ
た嵩高性を示すが、電気導電性の点で満足される性能を
発揮しない。一方、混合物中の易黒鉛化炭素繊維の含有
率が８０ｗｔ％を超える場合には、フェルトは、優れた
電気導電性を示すが、嵩高性の点で満足される性能を発
揮しない。また本発明のフェルトはその嵩高性が１０ｃ
ｍ3／ｇ以上である。炭素繊維フエルトの嵩高性が１０
ｃｍ3／ｇ未満では硫黄の含浸量が少なくなり充電効率
が低くなり好ましくない。
【０００８】さらに本発明のフェルトは、その比抵抗が
２Ωｃｍ以下である。２Ωｃｍを越えて大きいと放電効
率が低くなる。
２Ωｃｍ以下である。２Ωｃｍを越えて大きいと放電効
率が低くなる。
【０００９】本発明のフェルトの製造法における最大の
特徴は、難黒鉛化繊維として用いられるポリアクリロニ
トリル系炭素繊維のプレカーサーとして、空気中で酸化
加熱処理して得られた酸化繊維（耐炎繊維）を用いる点
にある。ポリアクリロニトリル繊維そのものとピッチ系
炭素繊維との混合は容易には達成できない。又、未酸化
状態にあるポリアクリロニトリル繊維をピッチ系炭素繊
維と混合し、マット及びフエルト加工を施した後に酸化
処理及び炭素化処理したとしても、処理中に発熱反応の
暴走化等が生じその形態保持が困難である。さらに、ポ
リアクリロニトリル系炭素繊維そのものとピッチ系炭素
繊維を混合した後にマット及びフエルト加工を施すこと
も考えられるが、この場合繊維の切断が生じ、短繊維い
わゆるフライが飛び作業上問題となるばかりでなく、坪
量の大きいものが得られない等の欠点がある。
特徴は、難黒鉛化繊維として用いられるポリアクリロニ
トリル系炭素繊維のプレカーサーとして、空気中で酸化
加熱処理して得られた酸化繊維（耐炎繊維）を用いる点
にある。ポリアクリロニトリル繊維そのものとピッチ系
炭素繊維との混合は容易には達成できない。又、未酸化
状態にあるポリアクリロニトリル繊維をピッチ系炭素繊
維と混合し、マット及びフエルト加工を施した後に酸化
処理及び炭素化処理したとしても、処理中に発熱反応の
暴走化等が生じその形態保持が困難である。さらに、ポ
リアクリロニトリル系炭素繊維そのものとピッチ系炭素
繊維を混合した後にマット及びフエルト加工を施すこと
も考えられるが、この場合繊維の切断が生じ、短繊維い
わゆるフライが飛び作業上問題となるばかりでなく、坪
量の大きいものが得られない等の欠点がある。
【００１０】また本発明の製造方法において、難黒鉛化
炭素繊維用プレカーサーは、ポリアクリロニトリル繊維
を酸化性雰囲気中で２００〜３００℃で酸化処理され
た、密度 １．３０〜１．４５ｇ／ｃｍ3の酸化繊維で
あることが好ましい。
炭素繊維用プレカーサーは、ポリアクリロニトリル繊維
を酸化性雰囲気中で２００〜３００℃で酸化処理され
た、密度 １．３０〜１．４５ｇ／ｃｍ3の酸化繊維で
あることが好ましい。
【００１１】本発明に用いるポリアクリロニトリル繊維
は酸素、硫黄、塩酸等を含む酸化性雰囲気中で酸化処理
されるが、一般には空気中で２００〜３００℃で酸化処
理される。熱酸化温度が２００℃以下であると酸化反応
に長時間必要となり実用的でなく、３００℃以上である
と発熱反応が急激に起こり制御不能となって燃焼に至る
場合があって好ましくない。
は酸素、硫黄、塩酸等を含む酸化性雰囲気中で酸化処理
されるが、一般には空気中で２００〜３００℃で酸化処
理される。熱酸化温度が２００℃以下であると酸化反応
に長時間必要となり実用的でなく、３００℃以上である
と発熱反応が急激に起こり制御不能となって燃焼に至る
場合があって好ましくない。
【００１２】本発明に用いられる耐炎繊維としては密度
１．３０〜１．４５ｇ／ｃｍ3のものが好ましい。密度
が１．３０ｇ／ｃｍ3未満であると後の炭素化工程で炭
素化されにくくなり、また１．４５ｇ／ｃｍ3を超える
と捲縮工程やウェブ工程でトラブルの要因となるので好
ましくない。
１．３０〜１．４５ｇ／ｃｍ3のものが好ましい。密度
が１．３０ｇ／ｃｍ3未満であると後の炭素化工程で炭
素化されにくくなり、また１．４５ｇ／ｃｍ3を超える
と捲縮工程やウェブ工程でトラブルの要因となるので好
ましくない。
【００１３】本発明の製造方法においては、難黒鉛化炭
素繊維用プレカーサーと易黒鉛化炭素繊維とを混合し
て、マット又はフエルト等を製造し、しかる後不活性雰
囲気中で炭素化、黒鉛化する。マット又はフエルト等を
製造するに際して、この難黒鉛化炭素繊維用プレカーサ
ーとしてのポリアクリロニトリル系耐炎繊維と易黒鉛化
炭素繊維を所定の割合に混合して、公知の方法でフェル
ト化するか、又は、難黒鉛化炭素繊維用プレカーサーと
してのポリアクリルニトリル系耐炎繊維と易黒鉛化炭素
繊維の別個のウェブを作成し、それぞれ交互に積層した
後、ニードルパンチングしてフエルト化しても良い。
素繊維用プレカーサーと易黒鉛化炭素繊維とを混合し
て、マット又はフエルト等を製造し、しかる後不活性雰
囲気中で炭素化、黒鉛化する。マット又はフエルト等を
製造するに際して、この難黒鉛化炭素繊維用プレカーサ
ーとしてのポリアクリロニトリル系耐炎繊維と易黒鉛化
炭素繊維を所定の割合に混合して、公知の方法でフェル
ト化するか、又は、難黒鉛化炭素繊維用プレカーサーと
してのポリアクリルニトリル系耐炎繊維と易黒鉛化炭素
繊維の別個のウェブを作成し、それぞれ交互に積層した
後、ニードルパンチングしてフエルト化しても良い。
【００１４】フエルトの厚み（ｍｍ）、坪量（ｇ／
ｍ2）は適宜に設計可能であるが、厚みは１０〜３０ｍ
ｍ、坪量１０００〜２０００ｇ／ｍ2が好ましい。ニー
ドルパンチグの打ち込み本数は１〜１０００本／ｃｍ2
が好ましい。打ち込み本数が多くなると、厚さ方向の比
抵抗は初期は低下するが、あるところで飽和する傾向を
示す。混合して得られたフエルトは、通常の方法によっ
て不活性ガス雰囲気、例えば窒素ガス、アルゴンガス等
の雰囲気中で最終的に１８００〜２８００℃より好まし
くは２０００〜２５００℃で１分以上、より好ましくは
３分以上１０分以下で加熱熱処理することによって、炭
素繊維フエルトに転換させることが可能である。
ｍ2）は適宜に設計可能であるが、厚みは１０〜３０ｍ
ｍ、坪量１０００〜２０００ｇ／ｍ2が好ましい。ニー
ドルパンチグの打ち込み本数は１〜１０００本／ｃｍ2
が好ましい。打ち込み本数が多くなると、厚さ方向の比
抵抗は初期は低下するが、あるところで飽和する傾向を
示す。混合して得られたフエルトは、通常の方法によっ
て不活性ガス雰囲気、例えば窒素ガス、アルゴンガス等
の雰囲気中で最終的に１８００〜２８００℃より好まし
くは２０００〜２５００℃で１分以上、より好ましくは
３分以上１０分以下で加熱熱処理することによって、炭
素繊維フエルトに転換させることが可能である。
【００１５】該発明における易黒鉛化炭素繊維の混合さ
れたポリアクリロニトリル系耐炎繊維フエルトを炭素化
する方法については、易黒鉛化炭素繊維を含まないポリ
アクリロニトリル系耐炎繊維からなるフエルトの炭素
化、黒鉛化方法と類似の方法によっバッチ処理或いは連
続処理によって炭素化、黒鉛化することが可能で工業的
に短時間で性能の優れた炭素繊維フエルトを得るために
は、例えば特開平２−１３９４６４号公報に記載された
方法によって炭素化、黒鉛化することが可能である。即
ち３００〜９００℃までを５００℃／分以下好ましくは
２００℃／分以下の昇温速度で加熱する。昇温速度が５
００℃／分を超えると分解物の発生が急激となり、得ら
れる炭素繊維フエルトの性能が低下する。更に該フエル
トは不活性雰囲気中９００〜２８００℃迄１０００℃／
分以下好ましくは２００℃／分以下で処理し、１８００
〜２８００℃で１分以上好ましくは３分以上炭素化及び
黒鉛化処理する。前段３００〜９００℃領域での熱処理
を行うことによって、後段での熱処理工程を短時間で処
理することが可能になり、コスト低減の要因になるとと
もに得られる炭素繊維フエルトの電気比抵抗も低く、嵩
高で圧縮回復性の良好なフエルトが製造できる。
れたポリアクリロニトリル系耐炎繊維フエルトを炭素化
する方法については、易黒鉛化炭素繊維を含まないポリ
アクリロニトリル系耐炎繊維からなるフエルトの炭素
化、黒鉛化方法と類似の方法によっバッチ処理或いは連
続処理によって炭素化、黒鉛化することが可能で工業的
に短時間で性能の優れた炭素繊維フエルトを得るために
は、例えば特開平２−１３９４６４号公報に記載された
方法によって炭素化、黒鉛化することが可能である。即
ち３００〜９００℃までを５００℃／分以下好ましくは
２００℃／分以下の昇温速度で加熱する。昇温速度が５
００℃／分を超えると分解物の発生が急激となり、得ら
れる炭素繊維フエルトの性能が低下する。更に該フエル
トは不活性雰囲気中９００〜２８００℃迄１０００℃／
分以下好ましくは２００℃／分以下で処理し、１８００
〜２８００℃で１分以上好ましくは３分以上炭素化及び
黒鉛化処理する。前段３００〜９００℃領域での熱処理
を行うことによって、後段での熱処理工程を短時間で処
理することが可能になり、コスト低減の要因になるとと
もに得られる炭素繊維フエルトの電気比抵抗も低く、嵩
高で圧縮回復性の良好なフエルトが製造できる。
【００１６】
【実施例】以下実施例によりこの発明を具体的に説明す
る。「圧縮回復性」は次のようにして測定した。フエル
トの初期厚み（ｔ0）に荷重を加え５０％圧縮する。次
いで荷重を解除して厚み（ｔ1）を測定する。初期厚み
に対する回復後の厚みの割合（ｔ0／ｔ1）×１００を圧
縮快復性とした。「電気比抵抗」は次のようにして測定
した。フエルトを直径３０ｍｍφの銅板に挟みフエルト
を圧縮しながら電気抵抗を測定し、厚みの減少と共に電
気抵抗は減少するが、ある厚みで一定となる。このとき
の抵抗値を下記式を用いて計算する。 比抵抗（Ωｃｍ）＝測定抵抗値（Ω） ×測定試料面積
（ｃｍ2）／測定試料厚み（ｃｍ） フエルト嵩密度は単位体積当たりの重量（ｇ／ｃｍ3）
で示した。「嵩高性」は嵩密度の逆数で示した、即ち単
位重量当たりの体積（ｃｍ3／ｇ）とした。
る。「圧縮回復性」は次のようにして測定した。フエル
トの初期厚み（ｔ0）に荷重を加え５０％圧縮する。次
いで荷重を解除して厚み（ｔ1）を測定する。初期厚み
に対する回復後の厚みの割合（ｔ0／ｔ1）×１００を圧
縮快復性とした。「電気比抵抗」は次のようにして測定
した。フエルトを直径３０ｍｍφの銅板に挟みフエルト
を圧縮しながら電気抵抗を測定し、厚みの減少と共に電
気抵抗は減少するが、ある厚みで一定となる。このとき
の抵抗値を下記式を用いて計算する。 比抵抗（Ωｃｍ）＝測定抵抗値（Ω） ×測定試料面積
（ｃｍ2）／測定試料厚み（ｃｍ） フエルト嵩密度は単位体積当たりの重量（ｇ／ｃｍ3）
で示した。「嵩高性」は嵩密度の逆数で示した、即ち単
位重量当たりの体積（ｃｍ3／ｇ）とした。
【００１７】（実施例１）原料としてアクリロニトリル
９８ｗｔ％と他の成分２ｗｔ％から成るポリアクリロニ
トリル繊維を空気雰囲気中、温度２４０〜２８０℃で熱
処理し密度１．４０ｇ／ｃｍ3の耐炎繊維を得た、該繊
維を公知の方法で捲縮処理し、切断長６０mmのステーブ
ルファイバーとした。コールタールピッチを原料として
製造された、ピッチ系汎用炭素繊維ドナカーボＳ（ドナ
ック社）ステーブルファイバーを所定量混合して公知の
方法でウェブを作る。該ウェブを４枚重ねて１５０００
回／ｍ2ニードルパンチングし、厚さ１８ｍｍ、目付１
６００ｇ／ｍ2のフエルトを作成した。得られたフエル
トを窒素ガス雰囲気中で６００℃まで２０℃／分の速度
で昇温させた、次いで２０００℃まで２０℃／分で昇温
し、更にその温度で１０分間保持した。その後降温させ
５０℃以下になったことを確認して取り出した。得られ
た炭素繊維フエルトの製造条件と性能を表１に示した。
９８ｗｔ％と他の成分２ｗｔ％から成るポリアクリロニ
トリル繊維を空気雰囲気中、温度２４０〜２８０℃で熱
処理し密度１．４０ｇ／ｃｍ3の耐炎繊維を得た、該繊
維を公知の方法で捲縮処理し、切断長６０mmのステーブ
ルファイバーとした。コールタールピッチを原料として
製造された、ピッチ系汎用炭素繊維ドナカーボＳ（ドナ
ック社）ステーブルファイバーを所定量混合して公知の
方法でウェブを作る。該ウェブを４枚重ねて１５０００
回／ｍ2ニードルパンチングし、厚さ１８ｍｍ、目付１
６００ｇ／ｍ2のフエルトを作成した。得られたフエル
トを窒素ガス雰囲気中で６００℃まで２０℃／分の速度
で昇温させた、次いで２０００℃まで２０℃／分で昇温
し、更にその温度で１０分間保持した。その後降温させ
５０℃以下になったことを確認して取り出した。得られ
た炭素繊維フエルトの製造条件と性能を表１に示した。
【表１】 図１に得られた炭素繊維フェルト中の易黒鉛化炭素繊維
の混合量と嵩高性の関係を示す。また図２に、易黒鉛化
炭素繊維の混合量と厚み方向の比抵抗の関係を示す。両
図より、それぞれ単独の場合の性能から想定される性能
に比較して、本発明の混合範囲ではいずれの性能も向上
していることが明らかである。
の混合量と嵩高性の関係を示す。また図２に、易黒鉛化
炭素繊維の混合量と厚み方向の比抵抗の関係を示す。両
図より、それぞれ単独の場合の性能から想定される性能
に比較して、本発明の混合範囲ではいずれの性能も向上
していることが明らかである。
【００１８】
【図１】得られた炭素繊維フェルト中の易黒鉛化炭素繊
維の混合量と嵩高性の関係である。
維の混合量と嵩高性の関係である。
【図２】易黒鉛化炭素繊維の混合量と厚み方向の比抵抗
の関係である。
の関係である。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−14665（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−221557（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−139464（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−33249（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−114106（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−221556（ＪＰ，Ａ) 実公 昭42−13582（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) D04H 1/00 - 5/08
Claims (4)
- 【請求項１】 難黒鉛化炭素繊維２０〜８０ｗｔ％と易
黒鉛化炭素繊維８０〜２０ｗｔ％との混合物から成り、
比抵抗２Ωｃｍ以下、嵩高性１０ｃｍ3／ｇ以上の優れ
た性能を有する電極導電材料用炭素繊維フエルト。 - 【請求項２】 ポリアクリロニトリル繊維を酸化加熱し
て得られた難黒鉛化炭素繊維用プレカーサーと石炭、石
油ピッチ又はタールより製造された易黒鉛化炭素繊維か
らなる混合物をマット又はフエルトとし、続いてこれを
炭素化することを特徴とする難黒鉛化炭素繊維２０〜８
０ｗｔ％と易黒鉛化炭素繊維８０〜２０ｗｔ％から成
る、比抵抗２Ωｃｍ以下、嵩高性１０ｃｍ3／ｇ以上の
優れた性能を有する電極導電材料用炭素繊維フエルトの
製造方法。 - 【請求項３】 ポリアクリロニトリル繊維を酸化加熱し
て得られた難黒鉛化炭素繊維のプレカーサーと石炭、石
油ピッチ又はタールより製造された易黒鉛化炭素繊維を
それぞれ別個のウェブとし、積層した後ニードルパンチ
ングしてマット又はフエルトとし、しかる後不活性雰囲
気中で炭素化、黒鉛化することを特徴とする難黒鉛化炭
素繊維２０〜８０ｗｔ％と易黒鉛化炭素繊維８０〜２０
ｗｔ％から成る、比抵抗２Ωｃｍ以下、嵩高性１０ｃｍ
3 ／ｇ以上の優れた性能を有する電極導電材料用炭素繊
維フエルトの製造方法。 - 【請求項４】 難黒鉛化炭素繊維用プレカーサーが、ポ
リアクリロニトリル繊維を酸化性雰囲気中で温度２００
〜３００℃で酸化処理された、密度１．３０〜１．４５
ｇ／ｃｍ 3 の酸化繊維（耐炎繊維）であることを特徴と
する請求項２又は３記載の炭素繊維フエルトの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4032338A JP2992396B2 (ja) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | 炭素繊維フェルトおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP4032338A JP2992396B2 (ja) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | 炭素繊維フェルトおよびその製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06123050A JPH06123050A (ja) | 1994-05-06 |
| JP2992396B2 true JP2992396B2 (ja) | 1999-12-20 |
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| JP4032338A Expired - Fee Related JP2992396B2 (ja) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | 炭素繊維フェルトおよびその製造方法 |
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-
1992
- 1992-02-19 JP JP4032338A patent/JP2992396B2/ja not_active Expired - Fee Related
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