JP3954850B2 - ポリアクリロニトリル系炭素繊維不織布、及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【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の良い高分子燃料電池用電極材等に応用されるポリアクリロニトリル(PAN)系炭素繊維不織布、及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
PAN系炭素繊維をシート状に形成したものには、不織布や織物等がある。PAN系炭素繊維不織布は、耐熱性、断熱性に優れ、通電性があるので、電極材等に応用されている。この炭素繊維不織布は、炭素繊維織物に比べ低コストで製造できる。特に、低目付で厚さの薄いシート状のPAN系炭素繊維不織布は、場所をとらず軽量であり、高分子燃料電池用電極材等の炭素繊維材料として有用な素材である。
【0003】
炭素繊維不織布としては、従来よりニードルパンチ法又はウォータージェット法により製造する酸化繊維不織布を炭素化したものがある。
【0004】
炭素繊維不織布の通電性を高く保ちつつ(電気抵抗値を低く保ちつつ)、厚さの薄い炭素繊維不織布を得る為には、原料の酸化繊維不織布を予め圧縮処理する等の工程が必要となる。しかし、圧縮処理条件に付する場合、圧縮処理後、酸化繊維不織布の強度が低下する、並びに、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問題がある。
【0005】
【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、繊維直径の異なるPAN系酸化繊維を炭素化処理する場合、細い繊維は太い繊維よりも大きく縮む。また、細い繊維と太い繊維とを混合、不織布加工した後、炭素化処理した場合、太い繊維の間に細い繊維が入り、得られる細い炭素繊維と太い炭素繊維とからなる炭素繊維不織布は緻密で厚さが薄く且つ電気伝導性の良いものになる。更に、繊維直径の異なるPAN系炭素繊維からなる上記炭素繊維不織布は、その製造工程において圧縮処理等の工程を必要とせず、そのため強度が高く保たれ且つ炭素微粉末が発生しにくいことを知得し、本発明を完成するに至った。
【0006】
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系炭素繊維不織布、及びその製造方法を提供することにある。
【0007】
【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。
【0008】
〔1〕 繊維直径DCAが10〜20μmのポリアクリロニトリル系炭素繊維100質量部と、繊維直径DCBのポリアクリロニトリル系炭素繊維5〜40質量部とからなるポリアクリロニトリル系炭素繊維不織布であって、前記炭素繊維の直径比DCB/DCAが0.4〜0.8であり、嵩密度が0.15〜0.35g/cm3であるポリアクリロニトリル系炭素繊維不織布。
【0009】
〔2〕 厚さが0.85mm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不織布。
【0010】
〔3〕 電気抵抗値が3.5mΩ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不織布。
【0011】
〔4〕 繊維直径DOAが13〜26μmのポリアクリロニトリル系酸化繊維100質量部と、前記酸化繊維に対するの直径比DOB/DOAが0.4〜0.8である繊維直径DOBのポリアクリロニトリル系酸化繊維5〜40質量部とからなるポリアクリロニトリル系酸化繊維不織布を炭素化させることを特徴とする、繊維直径DCAが10〜20μmのポリアクリロニトリル系炭素繊維100質量部と、繊維直径DCBのポリアクリロニトリル系炭素繊維5〜40質量部とからなるポリアクリロニトリル系炭素繊維不織布であって、前記炭素繊維の直径比DCB/DCAが0.4〜0.8であり、嵩密度が0.15〜0.35g/cm3であるポリアクリロニトリル系炭素繊維不織布の製造方法。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【0013】
本発明のPAN系炭素繊維不織布は、繊維直径DCAが10〜20μmのPAN系炭素繊維(炭素繊維A)100質量部と、繊維直径DCBのPAN系炭素繊維(炭素繊維B)5〜40質量部とが互いに混合されてなり、前記炭素繊維の直径比DCB/DCAが0.4〜0.8であり、嵩密度が0.15〜0.35g/cm3である。
【0014】
炭素繊維Aと炭素繊維Bとの質量比(WCB/WCA)が0.05未満の場合は、炭素繊維不織布の嵩密度が0.15g/cm3より低くなって通電性が悪くなるなどの不具合を生ずるので好ましくない。WCB/WCAが0.40を超える場合は、炭素繊維不織布における炭素繊維Aと炭素繊維Bとの分散性が悪くなる、並びに、不織布の強度が低下するなどの不具合を生ずるので好ましくない。
【0015】
炭素繊維の直径比DCB/DCAが0.4未満の場合は、炭素繊維Aと炭素繊維Bとの混合状態において繊維の分散ムラを生じて炭素繊維不織布の強度が低下する、並びに、炭素繊維不織布の製造時において不織布が切断されやすい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。炭素繊維の直径比DCB/DCAが0.8を超える場合は、酸化繊維Aと酸化繊維Bとからなる中間原料の酸化繊維不織布の製造時において酸化繊維Aと酸化繊維Bとの混合後のカーディング中にウェッブ切れを生じやすい。
【0016】
繊維直径DCAが10μm未満の場合は、炭素繊維不織布の強度が低下するので好ましくない。繊維直径DCAが20μmを超える場合は、酸化繊維Aと酸化繊維Bとを混合した後、カーディングしてウェッブを得、このウェッブを不織布加工して中間原料の酸化繊維不織布を得る際、不織布加工性が低下するので好ましくない。
【0017】
PAN系炭素繊維不織布の嵩密度が0.15g/cm3未満の場合は、この炭素繊維不織布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。
【0018】
PAN系炭素繊維不織布の嵩密度が0.35g/cm3を超える場合は、この炭素繊維不織布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、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。
【0019】
本発明のPAN系炭素繊維不織布の厚さは、高分子電解質型燃料電池用電極材とする場合は、0.85mm以下が好ましく、通常は0.1〜0.50mmである。
【0020】
また、本発明のPAN系炭素繊維不織布の電気抵抗値は、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。
【0021】
本発明のPAN系炭素繊維不織布は、繊維直径DOAが13〜26μmのPAN系酸化繊維(酸化繊維A)100質量部と、前記酸化繊維Aに対するの直径比DOB/DOAが0.4〜0.8である繊維直径DOBのPAN系酸化繊維(酸化繊維B)5〜40質量部とを混合した後、不織布加工してPAN系酸化繊維不織布を得、このPAN系酸化繊維不織布を炭素化させることによって製造することができる。炭素化方法は従来公知の方法が採用できる。
【0022】
酸化繊維Aと酸化繊維Bとの質量比(WOB/WOA)が0.05未満の場合は、酸化繊維不織布の嵩密度が0.18g/cm3より低くなる、並びに、酸化繊維不織布を炭素化して得られる炭素繊維不織布の嵩密度が0.15g/cm3より低くなって通電性が悪くなるなどの不具合を生ずるので好ましくない。WOB/WOAが0.40を超える場合は、酸化繊維Aと酸化繊維Bとの分散性が悪く、不織布加工及び炭素化が難しくなるので好ましくない。
【0023】
なお、炭素繊維Aは酸化繊維Aに由来し、炭素繊維Bは酸化繊維Bに由来しているので、酸化繊維Aの比重と酸化繊維Bの比重とがほぼ同じ場合、酸化繊維Aと酸化繊維Bとの質量比(WOB/WOA)の値は、炭素繊維Aと炭素繊維Bとの質量比(WCB/WCA)とほぼ同じ値である。
【0024】
酸化繊維の直径比DOB/DOAが0.4未満の場合は、酸化繊維Aと酸化繊維Bとの混合時、繊維の分散ムラを生じて酸化繊維不織布の強度が低下する、並びに、炭素化時、不織布が切断されやすい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。酸化繊維の直径比DOB/DOAが0.8を超える場合は、酸化繊維Aと酸化繊維Bとの混合後のカーディング中にウェッブ切れを生じやすい、酸化繊維不織布の嵩密度が0.18g/cm3より低くなる、並びに、酸化繊維不織布を炭素化して得られる炭素繊維不織布の嵩密度が0.15g/cm3より低くなって通電性が悪くなるなどの不具合を生ずるので好ましくない。
【0025】
繊維直径DOAが13μm未満の場合は、酸化繊維不織布を炭素化して得られる炭素繊維不織布の強度が低下するので好ましくない。繊維直径DOAが26μmを超える場合は、酸化繊維Aと酸化繊維Bとを混合した後、カーディングしてウェッブを得、このウェッブを不織布加工して酸化繊維不織布を得る際、不織布加工性が低下するので好ましくない。
【0026】
上記PAN系酸化繊維不織布は、酸化繊維の直径比DOB/DOAが0.4〜0.8の関係にある酸化繊維Aと酸化繊維Bとを前記質量割合で分散させてシート状に不織布加工することによって製造することができる。不織布加工方法は従来公知のニードルパンチ法、ウォータージェット法等が適宜採用できる。
【0027】
なお、PAN系酸化繊維不織布の嵩密度は、0.18〜0.45g/cm3が好ましい。
【0028】
PAN系酸化繊維不織布の嵩密度が0.18g/cm3未満の場合は、この酸化繊維不織布を炭素化して得られる炭素繊維不織布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。
【0029】
0.45g/cm3を超える嵩密度のPAN系酸化繊維不織布を得るには、過度な圧縮処理条件に付する圧縮処理を必要とするため、圧縮処理後、酸化繊維不織布の強度が低下するので好ましくない。なお、この過度に圧縮処理したPAN系酸化繊維不織布を炭素化してPAN系酸化繊維不織布を得る場合、得られる炭素繊維不織布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、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】
【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。
【0031】
以下の実施例及び比較例の条件により酸化繊維不織布、及び炭素繊維不織布を作製した。原料酸化繊維、酸化繊維不織布、及び炭素繊維不織布の諸物性値を、以下の方法により測定した。
【0032】
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。
【0033】
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。
【0034】
目付:酸化繊維不織布又は炭素繊維不織布の寸法及び質量から、単位面積当たりの質量を算出した。
【0035】
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。
【0036】
不織布を構成する繊維の直径、及びその含有量:図1の繊維直径測定方法の概略説明図に示すように、測定対象の不織布を5cm角にカットし、この5cm角カット不織布2を更に3mm間隔で短冊4にカットした。次いで短冊4をピンセットでほぐした後、200mlビーカー6に入れ、1体積%のエタノール水溶液を150ml添加し、繊維8を分散させた。
【0037】
この繊維分散液10をスポイトで採取し、プレパラートに載せ、倍率200倍で顕微鏡写真を撮った。この顕微鏡写真から、検体数n=100について繊維直径を測定した。繊維直径の測定値は、μm単位で小数1桁まで求めた。
【0038】
この繊維直径測定値について、横軸を繊維直径、縦軸を繊維の個数としてヒストグラムにまとめると、太い繊維のピークと、細い繊維のピークとが出現した。各ピークの±10%の繊維直径における繊維の個数から、各繊維直径の平均値を算出し、測定対象が炭素繊維不織布の場合は、それぞれDCAμm及びDCBμmとした。
【0039】
細い繊維と太い繊維との含有量の質量比(WCB/WCA)は、(細い繊維の個数×DCB 2)/(太い繊維の個数×DCA 2)の式を用いて算出した。
【0040】
電気抵抗値:2枚の50mm角(厚さ10mm)の金メッキした電極に炭素繊維不織布を圧力1MPaで挟み、両電極間の電気抵抗値(R(mΩ))を測定し、これをその厚さにおける抵抗値と表示した。
【0041】
セル電圧:炭素繊維不織布を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1.60A/cm2においてセル電圧を測定した。
【0042】
実施例1
表1に示すように、繊度2.2dtex、比重1.40、繊維直径15.0μm(DOA)のPAN系酸化繊維Aのカットファイバー(カット長51mm)100質量部に、繊度0.90dtex、比重1.40、繊維直径10.0μm(DOB)のPAN系酸化繊維Bのカットファイバー(カット長32mm)15質量部を均一に混打綿機により混合した後、カーディングし、目付140g/m2、幅1.2mのウェッブを得た。上記DOAとDOBの値から繊維直径比DOB/DOAの値は0.67と算出される。また、酸化繊維Aと酸化繊維Bとの質量比WOB/WOAは0.15と算出される。
【0043】
上記ウェッブを、ニードルパンチ法によりパンチング処理(パンチング数500回/in2(500回/(2.54cm)2))し、目付140g/m2、厚さ0.72mm、嵩密度が0.194g/cm3のPAN系酸化繊維不織布を得た。
【0044】
このPAN系酸化繊維不織布を、窒素雰囲気下、処理温度1500℃で2分間炭素化し、PAN系炭素繊維不織布を得た。
【0045】
得られたPAN系炭素繊維不織布は、表1に示すように目付が85g/m2、厚さが0.50mm、嵩密度が0.170g/cm3、電気抵抗値が3.1mΩ、セル電圧が0.72Vであり、良好な物性の不織布であった。
【0046】
このPAN系炭素繊維不織布において、原料酸化繊維Aに由来する太い炭素繊維Aの直径は11.0μm(DCA)、原料酸化繊維Bに由来する細い炭素繊維Bの直径は7.2μm(DCB)であった。これらDCAとDCBの値から繊維直径比DCB/DCAの値は0.65と算出される。また、炭素繊維Aと炭素繊維Bとの質量比WCB/WCAは0.15であった。
【0047】
実施例2
表1に示すように、繊度2.2dtex、比重1.40、繊維直径15.0μm(DOA)のPAN系酸化繊維Aのカットファイバー(カット長51mm)100質量部に、繊度0.72dtex、比重1.40、繊維直径8.0μm(DOB)のPAN系酸化繊維Bのカットファイバー(カット長32mm)25質量部を均一に混打綿機により混合した後、カーディングし、目付145g/m2、幅1.2mのウェッブを得た。上記DOAとDOBの値から繊維直径比DOB/DOAの値は0.53と算出される。また、酸化繊維Aと酸化繊維Bとの質量比WOB/WOAは0.25と算出される。
【0048】
上記ウェッブを、ニードルパンチ法によりパンチング処理(パンチング数500回/in2(500回/(2.54cm)2))し、目付145g/m2、厚さ0.65mm、嵩密度が0.223g/cm3のPAN系酸化繊維不織布を得た。
【0049】
このPAN系酸化繊維不織布を、窒素雰囲気下、処理温度1500℃で2分間炭素化し、PAN系炭素繊維不織布を得た。
【0050】
得られたPAN系炭素繊維不織布は、表1に示すように目付が87g/m2、厚さが0.48mm、嵩密度が0.181g/cm3、電気抵抗値が2.8mΩ、セル電圧が0.74Vであり、良好な物性の不織布であった。
【0051】
このPAN系炭素繊維不織布において、原料酸化繊維Aに由来する太い炭素繊維の直径は11.1μm(DCA)、原料酸化繊維Bに由来する細い炭素繊維の直径は6.4μm(DCB)であった。これらDCAとDCBの値から繊維直径比DCB/DCAの値は0.58と算出される。また、炭素繊維Aと炭素繊維Bとの質量比WCB/WCAは0.25であった。
【0052】
実施例3
表1に示すように、繊度2.2dtex、比重1.40、繊維直径13.2μm(DOA)のPAN系酸化繊維Aのカットファイバー(カット長51mm)100質量部に、繊度0.72dtex、比重1.40、繊維直径8.0μm(DOB)のPAN系酸化繊維Bのカットファイバー(カット長32mm)30質量部を均一に混打綿機により混合した後、カーディングし、目付142g/m2、幅1.2mのウェッブを得た。上記DOAとDOBの値から繊維直径比DOB/DOAの値は0.61と算出される。また、酸化繊維Aと酸化繊維Bとの質量比WOB/WOAは0.30と算出される。
【0053】
上記ウェッブを、ニードルパンチ法によりパンチング処理(パンチング数500回/in2(500回/(2.54cm)2))し、目付145g/m2、厚さ0.65mm、嵩密度が0.223g/cm3のPAN系酸化繊維不織布を得た。
【0054】
このPAN系酸化繊維不織布を、窒素雰囲気下、処理温度1500℃で2分間炭素化し、PAN系炭素繊維不織布を得た。
【0055】
得られたPAN系炭素繊維不織布は、表1に示すように目付が88g/m2、厚さが0.43mm、嵩密度が0.205g/cm3、電気抵抗値が2.3mΩ、セル電圧が0.73Vであり、良好な物性の不織布であった。
【0056】
このPAN系炭素繊維不織布において、原料酸化繊維Aに由来する太い炭素繊維の直径は10.5μm(DCA)、原料酸化繊維Bに由来する細い炭素繊維の直径は6.5μm(DCB)であった。これらDCAとDCBの値から繊維直径比DCB/DCAの値は0.62と算出される。また、炭素繊維Aと炭素繊維Bとの質量比WCB/WCAは0.30であった。
【0057】
【表1】
【0058】
比較例1
表2に示すように、繊度2.2dtex、比重1.40、繊維直径15.0μm(DOA)のPAN系酸化繊維Aのカットファイバー(カット長51mm)100質量部に、繊度0.90dtex、比重1.40、繊維直径10.0μm(DOB)のPAN系酸化繊維Bのカットファイバー(カット長32mm)3質量部を均一に混打綿機により混合した後、カーディングし、目付140g/m2、幅1.2mのウェッブを得た。上記DOAとDOBの値から繊維直径比DOB/DOAの値は0.67と算出される。また、酸化繊維Aと酸化繊維Bとの質量比WOB/WOAは0.03と算出される。
【0059】
上記ウェッブを、ニードルパンチ法によりパンチング処理(パンチング数500回/in2(500回/(2.54cm)2))し、目付140g/m2、厚さ0.91mm、嵩密度が0.154g/cm3のPAN系酸化繊維不織布を得た。
【0060】
このPAN系酸化繊維不織布を、窒素雰囲気下、処理温度1500℃で2分間炭素化し、PAN系炭素繊維不織布を得た。
【0061】
得られたPAN系炭素繊維不織布は、表2に示すように目付が84g/m2、厚さが0.82mm、嵩密度が0.102g/cm3、電気抵抗値が3.9mΩ、セル電圧が0.65Vであり、良好な物性の不織布ではなかった。
【0062】
このPAN系炭素繊維不織布において、原料酸化繊維Aに由来する太い炭素繊維の直径は12.3μm(DCA)、原料酸化繊維Bに由来する細い炭素繊維の直径は8.0μm(DCB)であった。これらDCAとDCBの値から繊維直径比DCB/DCAの値は0.65と算出される。また、炭素繊維Aと炭素繊維Bとの質量比WCB/WCAは0.03であった。
【0063】
比較例2
表2に示すように、繊度2.2dtex、比重1.40、繊維直径15.0μm(DOA)のPAN系酸化繊維Aのカットファイバー(カット長51mm)100質量部に、繊度0.90dtex、比重1.40、繊維直径10.0μm(DOB)のPAN系酸化繊維Bのカットファイバー(カット長32mm)95質量部を均一に混打綿機により混合した後、カーディングした。しかし、このカーディング中にウェッブ切れを生じ、不織布加工ができなかった。なお、上記DOAとDOBの値から繊維直径比DOB/DOAの値は0.67と算出される。また、酸化繊維Aと酸化繊維Bとの質量比WOB/WOAは0.95と算出される。
【0064】
比較例3
表2に示すように、繊度2.2dtex、比重1.40、繊維直径15.0μm(DOA)のPAN系酸化繊維Aのカットファイバー(カット長51mm)100質量部に、繊度0.45dtex、比重1.40、繊維直径4.5μm(DCB)のPAN系酸化繊維Bのカットファイバー(カット長32mm)30質量部を均一に混打綿機により混合した後、カーディングし、目付144g/m2、幅1.2mのウェッブを得た。しかし、混打綿機による混合時に繊維の分散ムラを生じた。なお、上記DOAとDOBの値から繊維直径比DOB/DOAの値は0.30と算出される。また、酸化繊維Aと酸化繊維Bとの質量比WOB/WOAは0.30と算出される。
【0065】
上記ウェッブを、ニードルパンチ法によりパンチング処理(パンチング数500回/in2(500回/(2.54cm)2))し、目付144g/m2、厚さ0.53mm、嵩密度が0.272g/cm3のPAN系酸化繊維不織布を得た。
【0066】
このPAN系酸化繊維不織布を、窒素雰囲気下、処理温度1500℃で2分間炭素化処理した。しかし、このPAN系酸化繊維不織布は強度が低く、炭素化処理中に不織布が切断された。
【0067】
【表2】
【0068】
【発明の効果】
本発明の細い炭素繊維と太い炭素繊維とからなるPAN系炭素繊維不織布は、細い酸化繊維と太い酸化繊維とからなる中間原料のPAN系酸化繊維不織布を炭素化することによって得られ、この酸化繊維不織布の炭素化において、細い酸化繊維が大きく収縮し且つ太い繊維の間に細い繊維が入って不織布の高密度化が達成されると共に、太い酸化繊維が炭素化して不織布の高強度化が達成される。そのため、得られる細い炭素繊維と太い炭素繊維とからなる本発明の炭素繊維不織布は、通電性が高いと共に、低目付で厚さが薄いので、場所をとらず軽量であり且つ強度が高く、高分子燃料電池用電極材等の炭素繊維材料として有用な素材である。
【0069】
更に、本発明のPAN系炭素繊維不織布を製造方法によれば、圧縮処理等の工程を必要とせず、また炭素微粉末が発生しにくいものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】不織布を構成する繊維の直径及び含有量の測定方法を示す概略説明図である。
【符号の説明】
2 5cm角にカットした不織布
4 3mm間隔でカットした短冊
6 200mlビーカー
8 繊維
10 繊維分散液
Claims (6)
- 繊維直径DCAが10〜20μmのポリアクリロニトリル系炭素繊維100質量部と、繊維直径DCBのポリアクリロニトリル系炭素繊維5〜40質量部とからなる、ニードルパンチ法又はウォータージェット法による不織布加工で製造したポリアクリロニトリル系酸化繊維不織布を炭素化したポリアクリロニトリル系炭素繊維不織布であって、前記炭素繊維の直径比DCB/DCAが0.4〜0.8であり、嵩密度が0.15〜0.35g/cm3であり、厚さが0.85mm以下である高分子燃料電池電極用ポリアクリロニトリル系炭素繊維不織布。
- 電気抵抗値が3.5mΩ以下である請求項1に記載の高分子燃料電池電極用ポリアクリロニトリル系炭素繊維不織布。
- 繊維直径DOAが13〜26μmのポリアクリロニトリル系酸化繊維100質量部と、前記酸化繊維に対するの直径比DOB/DOAが0.4〜0.8である繊維直径DOBのポリアクリロニトリル系酸化繊維5〜40質量部とからなる、ニードルパンチ法又はウォータージェット法による不織布加工で製造したポリアクリロニトリル系酸化繊維不織布を炭素化させることを特徴とする、繊維直径DCAが10〜20μmのポリアクリロニトリル系炭素繊維100質量部と、繊維直径DCBのポリアクリロニトリル系炭素繊維5〜40質量部とからなるポリアクリロニトリル系炭素繊維不織布であって、前記炭素繊維の直径比DCB/DCAが0.4〜0.8であり、嵩密度が0.15〜0.35g/cm3であり、厚さが0.85mm以下である高分子燃料電池電極用ポリアクリロニトリル系炭素繊維不織布の製造方法。
- 繊維直径DOAが13〜26μmのポリアクリロニトリル系酸化繊維100質量部と、前記酸化繊維に対するの直径比DOB/DOAが0.4〜0.8である繊維直径DOB、カット長が32mm以上のポリアクリロニトリル系酸化繊維5〜40質量部とを混合した後、カーディングしてウェッブを得、このウェッブを、ニードルパンチ法又はウォータージェット法により不織布加工してポリアクリロニトリル系酸化繊維不織布を得、このポリアクリロニトリル系酸化繊維不織布を炭素化させることを特徴とする、繊維直径DCAが10〜20μmのポリアクリロニトリル系炭素繊維100質量部と、繊維直径DCBのポリアクリロニトリル系炭素繊維5〜40質量部とからなるポリアクリロニトリル系炭素繊維不織布であって、前記炭素繊維の直径比DCB/DCAが0.4〜0.8であり、嵩密度が0.15〜0.35g/cm3であり、厚さが0.85mm以下である高分子燃料電池電極用ポリアクリロニトリル系炭素繊維不織布の製造方法。
- 電気抵抗値が3.5mΩ以下である請求項3又は4に記載の高分子燃料電池電極用ポリアクリロニトリル系炭素繊維不織布の製造方法。
- 繊維直径DOBのポリアクリロニトリル系酸化繊維のカット長が51mm以下である請求項4に記載の高分子燃料電池電極用ポリアクリロニトリル系炭素繊維不織布の製造方法。
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