JPH01320210A - ガラス状カーボンの製造方法 - Google Patents
ガラス状カーボンの製造方法Info
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- JPH01320210A JPH01320210A JP63154311A JP15431188A JPH01320210A JP H01320210 A JPH01320210 A JP H01320210A JP 63154311 A JP63154311 A JP 63154311A JP 15431188 A JP15431188 A JP 15431188A JP H01320210 A JPH01320210 A JP H01320210A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/05—Preparation or purification of carbon not covered by groups C01B32/15, C01B32/20, C01B32/25, C01B32/30
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Inorganic Chemistry (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は内部に有する０、０１μｍ以下のボアーが極め
て少なく、リン酸型燃料電池のセパレーターや、耐食、
耐熱性管として好的なガラス状カーボンの製造方法に関
する。
て少なく、リン酸型燃料電池のセパレーターや、耐食、
耐熱性管として好的なガラス状カーボンの製造方法に関
する。
従来、ノ［ノール樹脂等の熱硬化性樹脂を原料としたガ
ラス状カーボンは、各分野で広く使用され、各社の市販
品も多い。
ラス状カーボンは、各分野で広く使用され、各社の市販
品も多い。
例えば、東海カーボン株式会社製、商品名：グラシック
カーボン、不動化学株式会社製、商品名：ストラックス
、日本カーボン株式会社製、商品名：ビトロカーボン、
花王株式会社製、商品名：グラハード等がある。
カーボン、不動化学株式会社製、商品名：ストラックス
、日本カーボン株式会社製、商品名：ビトロカーボン、
花王株式会社製、商品名：グラハード等がある。
しかし、これらの市販品はいずれも内部に０．０１μｍ
以Ｆのボアー（以下微細ボアーという）が２０％程度存
在している。
以Ｆのボアー（以下微細ボアーという）が２０％程度存
在している。
本発明者等は、微細ボアーの量をさらに減少すべく鋭意
研究した結果、ＯＨラジカルを有するフ【二ノール類４
にどが反応する際、最初にＨ２Ｏが発生することを知り
（ｃｆに、 ０ｕｃｈ、 Ｉｆ、 Ｈｏｎｄａ、 ８ｔ
ｈＡｎｎｕａｌ Ｈｏｏ口ｎｇ ｏｒ Ｃｈｅｍｉｃａ
ｌ ５ｏｃｉｅｔｙ ｏｒ Ｊａｐａｎ。
研究した結果、ＯＨラジカルを有するフ【二ノール類４
にどが反応する際、最初にＨ２Ｏが発生することを知り
（ｃｆに、 ０ｕｃｈ、 Ｉｆ、 Ｈｏｎｄａ、 ８ｔ
ｈＡｎｎｕａｌ Ｈｏｏ口ｎｇ ｏｒ Ｃｈｅｍｉｃａ
ｌ ５ｏｃｉｅｔｙ ｏｒ Ｊａｐａｎ。
Ｐａｇｅ ４２９〜４４３．＾ｐｒｉｌ １９５７）
、この水分をスムースに外部に放出すれば、微細ボアー
発生社を減少させ得ると考えた。
、この水分をスムースに外部に放出すれば、微細ボアー
発生社を減少させ得ると考えた。
本発明は上記の考えに基づいてなされたもので、従来の
ガラス状カーボンに比して、微細ボアーのはるかに少な
いガラス状カーボンの製造方法を提供することを目的と
する。
ガラス状カーボンに比して、微細ボアーのはるかに少な
いガラス状カーボンの製造方法を提供することを目的と
する。
ト、；ｄの目的を達成するため、本発明の方法において
は、フェノール樹脂を２０に９以上の荷重下、１４０−
、１８０℃のと、１度で加圧加熱硬化した後、非酸化性
雰囲気下、３℃／ｈｒ以下の昇温速度で少なくとも３０
０〜４００℃の温度の間でポストキュアーを施し、さら
に非酸化性雰囲気下で、４００℃以上の温度よｅ熱処理
して０．０１μｍ以ｒのボアー量を１０％以下とする。
は、フェノール樹脂を２０に９以上の荷重下、１４０−
、１８０℃のと、１度で加圧加熱硬化した後、非酸化性
雰囲気下、３℃／ｈｒ以下の昇温速度で少なくとも３０
０〜４００℃の温度の間でポストキュアーを施し、さら
に非酸化性雰囲気下で、４００℃以上の温度よｅ熱処理
して０．０１μｍ以ｒのボアー量を１０％以下とする。
本発明に用いられるフェノール樹脂は、通常のフェノー
ル樹脂でも変性フェノール樹脂のいずれでもよい。
ル樹脂でも変性フェノール樹脂のいずれでもよい。
本発明において、ガラス状カーボンの成形体をつくる場
合、フェノール樹脂を所望の形状に保持して、加圧加熱
硬化させ、これをポストキュアーした後、焼成炭化して
も、或は、比較的低温で予備硬化し、これを粉砕して、
この粉末を所定の形状に保持して加圧加熱硬化してポス
トキュアーした後、焼成炭化してしよい。
合、フェノール樹脂を所望の形状に保持して、加圧加熱
硬化させ、これをポストキュアーした後、焼成炭化して
も、或は、比較的低温で予備硬化し、これを粉砕して、
この粉末を所定の形状に保持して加圧加熱硬化してポス
トキュアーした後、焼成炭化してしよい。
上記加圧加熱硬化は２０ Ｋ’Ｊ ／ ｃｔｉ以上の圧
力下、１４０〜１８０′Ｃ（ｒ）４度で行／１つことツ
メ必要である。
力下、１４０〜１８０′Ｃ（ｒ）４度で行／１つことツ
メ必要である。
この際、圧力が２０Ｋｙ／ｄ未満、或は、温度が１８０
℃を越えると、微細ボアーの量を１０％以トとすること
は出来ない。また、温度が１４０℃未満では硬化速度が
１ｌｆｆｉ ＜実用的でない。
℃を越えると、微細ボアーの量を１０％以トとすること
は出来ない。また、温度が１４０℃未満では硬化速度が
１ｌｆｆｉ ＜実用的でない。
ポストキュアーは、昇温速度３℃／ｈｒ以下とし、３０
０〜４００℃の温度の間で行なわれる。昇温速度が３℃
／ｈｒを越えると、最初に発生する水分の発生速度が逃
散速度より早くなるためか、＠細ボアーの量が減少しな
い。３００℃未満でポストキュアーをやめると水分の逃
散が不充分となり、４００℃を越えて行なうと、４００
℃ですでに水分の発生が終でしているので、時間をかけ
て昇温することは効率を（１に下さυる。詳細な理由は
明らかでないが、４００℃以上でポストキュアーをした
ものは、ボスｌ−キュアー終了後にヒビが発生する傾向
があった。
０〜４００℃の温度の間で行なわれる。昇温速度が３℃
／ｈｒを越えると、最初に発生する水分の発生速度が逃
散速度より早くなるためか、＠細ボアーの量が減少しな
い。３００℃未満でポストキュアーをやめると水分の逃
散が不充分となり、４００℃を越えて行なうと、４００
℃ですでに水分の発生が終でしているので、時間をかけ
て昇温することは効率を（１に下さυる。詳細な理由は
明らかでないが、４００℃以上でポストキュアーをした
ものは、ボスｌ−キュアー終了後にヒビが発生する傾向
があった。
本発明によって作製される製品形態は、主として板状体
、バイブ、棒状体で、粉砕を行なう方法、或は行なわな
い方法のいずれも採用可能である。
、バイブ、棒状体で、粉砕を行なう方法、或は行なわな
い方法のいずれも採用可能である。
加圧加熱硬化には、金型、ラバープレス等が用いられ、
バイブの成形には、二重円筒の型が用いられる。
バイブの成形には、二重円筒の型が用いられる。
板状体、バイブ、棒状体いずれの形態であっても本発明
に係わる製造条件を満足していれば微細ボアーの少ない
ガラス状カーボンを得ることができる。
に係わる製造条件を満足していれば微細ボアーの少ない
ガラス状カーボンを得ることができる。
本発明はガラス状カーボンのミク［１組織に関するしの
であり、製品形態等と関連が無いものと＋１１察される
。
であり、製品形態等と関連が無いものと＋１１察される
。
次に板状体を代表例とする実験例を示して本発明を説明
づる。
づる。
フェノール樹脂（昭和高分子株式会社製、商品名：ＢＸ
Ｌ−２７４）を１００℃で２時間予備硬化した後、これ
を粉砕した。この粉末を、金型に充填し、非酸化性雰囲
気下、金型温度を１６０℃として２０分間種々な加圧力
で加圧加熱硬化させ、１２０Ｈ角、厚さ１．２端の生成
形体を作製した。
Ｌ−２７４）を１００℃で２時間予備硬化した後、これ
を粉砕した。この粉末を、金型に充填し、非酸化性雰囲
気下、金型温度を１６０℃として２０分間種々な加圧力
で加圧加熱硬化させ、１２０Ｈ角、厚さ１．２端の生成
形体を作製した。
この生成形体を黒鉛板に挾持し、非酸化性雰囲気下、種
々な昇温速度により４００℃までボストキ１、７− Ｌ
／た後、１０００℃まで焼成炭化してガラス状カーボン
成形板を作成した。これらのガラス状カーボン成形板か
らそれぞれ１５ｍｒＲ角の試験片を切出し、微細ボアー
の量を測定した。測定方法は、水銀ボロシメー・ター（
株式会社島律製作所製、オートボアー・９２２０）を用
い、６００００ｐｓ ｔの圧力（０，００２μ風の径の
ボアーまＣの測定がＴ’ｒ ｉｌ ）までのボアー量を
測定することによって０．０１μγ几以ＩＺのボｊ’
−ｉ’＋ｊを比較した。処理条件、および測定結果を第
１表に示す。参考のため、東海カーボン株式会社製、Ｇ
Ｃ・１０００の微粗ボア＝量を併記した。
々な昇温速度により４００℃までボストキ１、７− Ｌ
／た後、１０００℃まで焼成炭化してガラス状カーボン
成形板を作成した。これらのガラス状カーボン成形板か
らそれぞれ１５ｍｒＲ角の試験片を切出し、微細ボアー
の量を測定した。測定方法は、水銀ボロシメー・ター（
株式会社島律製作所製、オートボアー・９２２０）を用
い、６００００ｐｓ ｔの圧力（０，００２μ風の径の
ボアーまＣの測定がＴ’ｒ ｉｌ ）までのボアー量を
測定することによって０．０１μγ几以ＩＺのボｊ’
−ｉ’＋ｊを比較した。処理条件、および測定結果を第
１表に示す。参考のため、東海カーボン株式会社製、Ｇ
Ｃ・１０００の微粗ボア＝量を併記した。
表中０．０１μ瓦を越えるボアーの量は、測定値として
得られるが、これは低い加圧範囲で測定されることから
、表面の凹凸によるものと推定される。
得られるが、これは低い加圧範囲で測定されることから
、表面の凹凸によるものと推定される。
第１表Ｊ、す、加圧加熱硬化処理時の加圧力が２０ ｋ
ｇ ／ ｃｄ未満でも、ポストキュアー時のｎ温速度が
３℃／ｈｒを越えても０．０１μｍのボアーが１０％以
下のガラス状カーボンは得られないが、焼成炭化の際の
層温速度は、大きな影響は与えないことがわかる。
ｇ ／ ｃｄ未満でも、ポストキュアー時のｎ温速度が
３℃／ｈｒを越えても０．０１μｍのボアーが１０％以
下のガラス状カーボンは得られないが、焼成炭化の際の
層温速度は、大きな影響は与えないことがわかる。
以上述べたように、本発明の方法によってつくられたガ
ラス状カーボンは、微細ボアーの少ない極めて緻密な内
部構造を有するので、リン酸型燃料電池用セパレータに
用いればリン酸の吸収が殆どなく、電池の寿命が長くな
り、また、鏡面加工を施せば、表面粗さの極めて小さい
鏡面板となる等、耐食性、耐熱性、緻密性が高く、種々
な方面に利用可能な従来に７−、いゆれたガラス状カー
ボンが得られる。
ラス状カーボンは、微細ボアーの少ない極めて緻密な内
部構造を有するので、リン酸型燃料電池用セパレータに
用いればリン酸の吸収が殆どなく、電池の寿命が長くな
り、また、鏡面加工を施せば、表面粗さの極めて小さい
鏡面板となる等、耐食性、耐熱性、緻密性が高く、種々
な方面に利用可能な従来に７−、いゆれたガラス状カー
ボンが得られる。
Claims (1)
- フェノール樹脂を２０ｋｇ以上の荷重下、１４０〜１８
０℃の温度で加圧加熱硬化した後、非酸化性雰囲気下、
３℃／ｈｒ以下の昇温速度で少なくとも３００〜４００
℃の温度の間でポストキユアーを施し、さらに非酸化性
雰囲気下で、４００℃以上の温度に熱処理することを特
徴とする０．０１μｍ以下のボアー量が１０％以下であ
るガラス状カーボンの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63154311A JPH0635324B2 (ja) | 1988-06-22 | 1988-06-22 | ガラス状カーボンの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63154311A JPH0635324B2 (ja) | 1988-06-22 | 1988-06-22 | ガラス状カーボンの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01320210A true JPH01320210A (ja) | 1989-12-26 |
| JPH0635324B2 JPH0635324B2 (ja) | 1994-05-11 |
Family
ID=15581342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63154311A Expired - Fee Related JPH0635324B2 (ja) | 1988-06-22 | 1988-06-22 | ガラス状カーボンの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0635324B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002231261A (ja) * | 2001-01-26 | 2002-08-16 | Unitika Ltd | 燃料電池用セパレータ及びその製造方法 |
| US9299939B1 (en) * | 2014-12-09 | 2016-03-29 | International Business Machines Corporation | Formation of CMOS device using carbon nanotubes |
-
1988
- 1988-06-22 JP JP63154311A patent/JPH0635324B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002231261A (ja) * | 2001-01-26 | 2002-08-16 | Unitika Ltd | 燃料電池用セパレータ及びその製造方法 |
| US9299939B1 (en) * | 2014-12-09 | 2016-03-29 | International Business Machines Corporation | Formation of CMOS device using carbon nanotubes |
| US9923086B2 (en) | 2014-12-09 | 2018-03-20 | International Business Machines Corporation | CMOS device having carbon nanotubes |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0635324B2 (ja) | 1994-05-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |