JPH0147433B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0147433B2
JPH0147433B2 JP58111430A JP11143083A JPH0147433B2 JP H0147433 B2 JPH0147433 B2 JP H0147433B2 JP 58111430 A JP58111430 A JP 58111430A JP 11143083 A JP11143083 A JP 11143083A JP H0147433 B2 JPH0147433 B2 JP H0147433B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin
porous body
phenolic resin
weight
carbon
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP58111430A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS605011A (ja
Inventor
Chiaki Marumo
Masao Hayashi
Yoji Tomita
Hiroaki Koyama
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kanebo Ltd
Original Assignee
Kanebo Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kanebo Ltd filed Critical Kanebo Ltd
Priority to JP58111430A priority Critical patent/JPS605011A/ja
Publication of JPS605011A publication Critical patent/JPS605011A/ja
Publication of JPH0147433B2 publication Critical patent/JPH0147433B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/583Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/86Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/96Carbon-based electrodes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は液体フエノール樹脂、反応性を有する
粒状ないし粉末状フエノール樹脂、ポリビニルア
ルコール及び気孔形成材よりなる混合液に硬化触
媒を加えて反応硬化させて得られる連続気孔を有
する合成樹脂多孔体を非酸化性雰囲気中で焼成
し、ガラス状炭素よりなる連続気孔を有する炭素
多孔体を製造する方法に関する。 近年、燃料電池及び各種二次電池の開発に伴な
い電極材料としての炭素多孔体の特性に対する要
求も益々厳しくなつてきている。即ち、電極材料
として、高強度にして容易に破損せず、かつ、気
孔分布が均一にして連続気孔率が高くガス透過性
が良好であり、電気抵抗が低くて電力損失が少な
い等の特性を有する炭素多孔体が要求されるよう
になつてきている。 従来、炭素多孔体は、不定形あるいは球状の炭
素または黒鉛を、樹脂またはタール、ピツチ類と
混合し、成型焼成する方法により製造されてい
た。(特開昭48−67188号公報等)しかし、これら
の方法によつて製造される炭素多孔体は、見掛比
重が比較的大きく(1.00〜1.30)、従つて気孔率
も小さい。 また、炭素質微小中空体を結合剤を用いて成型
後、焼成する多孔体の製法(特公昭49−19999号
公報)も提案されているが、この方法では見掛比
重は比較的小さいが(0.05〜1.00)、気孔の大部
分は独立気孔であり、ガス透過性が極めて小さ
い。 更にまた、繊維状構造物に熱硬化性樹脂を付着
させた後成型及び焼成を行なう炭素多孔体の製造
法(特公昭49−26196号公報等)も提案されてい
るが、この場合には気孔率を所望の大きさに自由
に制御し、気孔分布の均一な連続気孔を有する炭
素多孔体を製造することが困難であつた。 更に上記の他にも、ポリウレタン発泡体にフエ
ノール樹脂、フラン樹脂等を含浸させた後炭化す
る方法(特公昭53−125289号公報等)も提案され
ているが、この場合には、高強度にして微細な連
続気孔を有する炭素多孔体を得ることが困難であ
り、高強度を要求される電極材料としては不適で
ある。また、液状フエノール樹脂、液状フラン樹
脂等に発泡剤を加えて発泡させた後焼成し炭素多
孔体を製造する方法も提案されているが、この場
合には、独立気孔でガス透過性が悪く、かつ低強
度の炭素多孔体しか得られない。 本発明者等は、既存の炭素多孔体にみられる上
記欠点を改善すべく鋭意研究の結果本発明を完成
させたものであり、その目的とするところは微細
にして均一なる連続気孔を有しかつ高強度の炭素
多孔体の新規製造法を提供するにある。 上記の目的は、液状フエノール樹脂を固形分量
で20〜55重量%、反応性を有する粒状ないし粉末
状フエノール樹脂8〜30重量%、ポリビニルアル
コール0.5〜4重量%及び気孔形成材よりなる混
合液に硬化触媒を加え反応硬化させて得られる連
続気孔を有する合成樹脂多孔体を非酸化性雰囲気
中で焼成することにより達成される。 本発明に用いる液状フエノール樹脂としては水
溶性レゾール樹脂が好適である。 レゾール樹脂は、フエノール類をアルデヒド類
と塩基性触媒の存在下で反応させることにより製
造されるところの初期生成物であり、一般にフエ
ノール1モルに対し、1.5〜3.5モルのアルデヒド
類をやや過剰のアルカリ触媒の存在下で反応させ
た初期縮合物を安定な水溶性の状態に保たせるこ
とにより、水溶性レゾール樹脂が得られる。 レゾール樹脂の製造に用いられるフエノール類
としては、最も一般的には、フエノール及びクレ
ゾールが挙げられる。しかし、他のフエノール類
も使用することが出来、例えば該フエノール類と
しては、 フエノール、O−クレゾール、m−クレゾー
ル、p−クレゾール、2,3−キシレノール、
2,5−キシレノール、2,4−キシレノール、
2,6−キシレノール、3,4−キシレノール、
3,5−キシレノール、O−エチルフエノール、
m−エチルフエノール、p−エチルフエノール、
p−フエニルフエノール、p−tert−ブチルフエ
ノール、p−tert−アミノフエノール、ビスフエ
ノールA、レゾルシノール及びこれらフエノール
類の混合物等が挙げられる。 このフエノール類と重縮合するために用いるア
ルデヒド類としては、ホルムアルデヒドが最も一
般的である。しかし、パラホルムアルデヒド、ヘ
キサメチレンテトラミン、フルフラーール並びに
グルタルアルデヒド、アジポアルデヒド及びグリ
オキサール等のモノアルデヒド及びジアルデヒド
も使用し得る。 レゾール樹脂合成反応に用いる塩基性触媒とし
ては、カセイアルカリ、炭酸アルカリ、水酸化バ
リウム、水酸化カルシウム、アンモニア、第4級
アンモニウム化合物、アミン類等の公知のものを
使用すればよく、カセイソーダあるいはアンモニ
アが最も一般的に用いられる。 また、本発明に用いる反応性を有する粒状ない
し粉末状フエノール樹脂とは、フエノール類とホ
ルムアルデヒドとの縮合物からなる粒状ないし粉
末状樹脂であつて、該樹脂のKBr錠剤法による
赤外線吸収スペクトルにおいて1600cm-1(ベンゼ
ンに帰属する吸収ピーク)の吸収強度をD1600
990ないし1015cm-1(メチロール基に帰属する吸収
ピーク)の範囲の最も大きな吸収強度を
D990〜1015、890cm-1(ベンゼン核の孤立の水素原子
の吸収ピーク)吸収強度をD800で表わした場合
に、 D990〜1015/D1600=0.2〜9.0 D890/D1600=0.09〜1.0 である粒状ないし粉末状フエノール・ホルムアル
デヒド系樹脂であり、好ましくは D990〜1015/D1600=0.3〜7.0 D890/D1600=0.1〜0.9 特に好ましくは D990〜1015/D1600=0.4〜5.0 D890/D1600=0.12〜0.8 である粒状ないし粉末状フエノール・ホルムアル
デヒド系樹脂である。 赤外線吸収スペクトルにおいて、D1600のピー
クがベンゼン核に帰属する吸収を示し、D990〜1015
のピークがメチロール基に帰属する吸収を示し、
さらにD890のピークがベンゼン核の孤立を水素原
子に帰属する吸収を示すことはフエノール・ホル
ムアルデヒド樹脂に関して既に広く知られてい
る。 本発明に用いる反応性を有する粒状ないし粉末
状フエノール樹脂がD990〜1015/D1600=0.2〜0.9と
いう特性値を示すことは、該樹脂が少くとも或る
程度の量のメチロール基を含有し、そのメチロー
ル基含量は可成り大巾に調節し得ることを示して
いる。殊にD990〜1015=0.3〜7.0、就中0.4〜5.0とい
う本発明に用いる好適な該樹脂は適度のメチロー
ル基を含有し且つ安定である。 さらに、該樹脂が赤外線吸収スペクトルにおい
てD898/D1600=0.09〜1.0、より好適な樹脂が
D890/D1600=0.1〜0.9、就中0.12〜0.8という特性
を示すという事実は、該樹脂はその反応に関与し
たフエノール分子の反応部位(オルト及びバラ
位)が可成りメチレン結合又はメチロール基によ
つて適度に封鎖されている事実を示す。 従来公知のレゾール樹脂の硬化物は一般に、
D990〜1015/D1600およびD890/D1600の双方或はど
ちらか一方が本発明に用いる反応性を有する粒状
ないし粉末状フエノール樹脂の上記特性値の下限
よりも低く、またノボラツク樹脂のヘキサミンに
よる硬化物もまたD890/D1600の特性値が該樹脂
の0.09という下限よりも一般的に低い値となる。
この様に本発明に用いる反応性を有する粒状ない
し粉末状フエノール樹脂は、従来公知のレゾール
樹脂の硬化製品又はノボラツク樹脂の硬化製品を
粉砕したもの、或は従来公知の硬化ノボラツク樹
脂繊維を粉砕したものとは全く異なつており、特
開昭57−177011号公報に述べられた製造法にに従
つて製造される球状一次粒子およびその二次凝集
物よりなるフエノール樹脂である。この反応性を
有する粒状ないし粉末状フエノール樹脂はその形
状が球状に近い粒子であることから、公知のフエ
ノール樹脂硬化物を粉砕して得られた粉末に比べ
てポリビニルアルコールや液状フエール樹脂との
混合性が良好であり、該樹脂を用いることにより
はじめて多量のフエノール樹脂粉末を均一に混合
した連続気孔を有する合成樹脂多孔体を得ること
が可能となる。 合成樹脂多孔体中に均一に混合するためには該
フエノール樹脂粉末の平均粒径は1〜150ミクロ
ンであることが好ましく、特に好ましくは1〜50
ミクロンである。また該フエノール樹脂粉末が反
応性を有することにより、合成樹脂多孔体の硬化
及び炭化焼成時にフエノール樹脂相互の結合が促
進され高強度の炭素多孔体を得ることが可能とな
る。 本発明に用いるポリビニルアルコールは一般に
酢酸ビニルをけん化して得られるものであつて、
その重合度、けん化度、分岐、他モノマーとの共
重合など特に制限はなく、また単独でも二種以上
混合しても使用しうるが、好ましくは重合度100
〜5000、けん化度70%以上のものがよい。 連続気孔を賦与するための気孔形成材として
は、澱粉その他の有機性の微粉末或は水溶性の金
属塩等を用いることが出来る。粉粒体の種類及び
大きさは目的とする多孔体の気孔径に応じて適宜
選べばよい。 本発明に用いる硬化触媒としては一般にフエノ
ール樹脂の硬化に使用されている触媒を用いるこ
とが出来、塩酸、蓚酸、乳酸、蟻酸、酢酸、パラ
トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸等が好
適である。硬化触媒の添加量は、使用する触媒の
種類、液状フエノール樹脂の種類、濃度、硬化温
度等により適宜決定すればよい。 上記の液状フエノール樹脂、反応性を有する粒
状ないし粉末状フエノール樹脂、ポリビニルアル
コール及び気孔形成材を用いて合成樹脂多孔体を
製造するには、まず所定量の液状フエノール樹
脂、反応性を有する粒状ないし粉末状フエノール
樹脂及びポリビニルアルコールの混合溶液を撹拌
しながら加熱し、次にこの混合液に水溶液または
水分散液とした小麦粉澱粉等の気孔形成材を加え
て撹拌し、40℃程度まで冷却後更に硬化触媒を加
えて均一に混合し所望の型枠に移し加熱して反応
せしめる。成型物の形状は目的に応じて板状、波
状円筒状等自由に選択することが可能である。 上記の合成樹脂多孔体製造時に作成する液状フ
エノール樹脂、反応性を有する粒状ないし粉末状
フエノール樹脂及びポリビニルアルコールよりな
る混合溶液中の各構成成分の割合は、液状フエノ
ール樹脂が固形分量で20〜55重量%、反応性を有
する粒状ないし粉末状フエノール樹脂が8〜30重
量%、ポリビニルアルコールが0.5〜4重量%で
あり、好ましくは液状フエノール樹脂(固形分
量)が25〜50重量%、反応性を有する粒状ないし
粉末状フエノール樹脂がが10〜27重量%、ポリビ
ニルアルコール1〜3重量%、最も好ましくは液
状フエノール樹脂が30〜45重量%、反応性を有す
る粒状ないし粉末状フエノール樹脂が12〜25重量
%、ポリビニルアルコール1.5〜2.5重量%であ
る。 本発明の合成樹脂多孔体を作成するにあたり液
状フエノール樹脂が少な過ぎる場合には、得られ
た合成樹脂多孔体中の粒状ないし粉末状フエノー
ル樹脂相互間の結合力が低く、合成樹脂多孔体を
非酸化性雰囲気中で焼成しても高強度の炭素多孔
体は得られない。液状フエノール樹脂が多過ぎる
場合には独立気孔が増加し連続気孔率が大きくガ
ス透過性の良好な炭素多孔体を得ることが困難と
なる。 また、合成樹脂多孔体を作成するにあたり反応
性を有する粒状ないし粉末状フエノール樹脂を混
入する利点は、該樹脂粉末と気孔形成材との相互
作用により気孔分布が均一にして微細な連続気孔
を形成しうることにある。また本発明の反応性を
有する粒状ないし粒末状フエノール樹脂は硬化反
応時に液状フエノール樹脂と反応することにより
合成樹脂多孔体の強度の向上に寄与し、焼成によ
り得られる炭素多孔体の強度発現に重要な役割を
果たしている。 該樹脂粉末の混入量が少な過ぎる場合には気孔
径分布が不均一になり硬化反応時に試料内部に大
きな空隙が出来易く、また、硬化反応後の乾燥工
程でクラツクが入り易い等の問題が生じる。また
気孔形態も独立気孔が増加し、連続気孔率の大き
い炭素多孔体を得ることが困難となる。 該樹脂粉末が多過ぎる場合には嵩高になり他原
料との混合時の作業性が著しく低下し均一に混合
することが困難となり、良好な多孔体が得られな
い。 ポリビニルアルコールは気孔形成材との相互作
用により合成樹脂多孔体にポリビニルアルコール
特有の気孔形態を賦与し、連続気孔形成に重要な
役割を担つている。このポリビニルアルコールが
少な過ぎる場合には気孔形態が変化するばかりで
なく気孔分布が不均一になり易い。また多過ぎる
場合には混合液の粘度が増加して作業性が著しく
低下し、良好なる多孔体が得られない。 また本発明に於ては、上記の如くポリビニルア
ルコール量に比較して液状フエノール樹脂量が非
常に多いのでホルムアルデヒド、ベンズアルデヒ
ド等のポリビニルアルコールの架橋剤を加えなく
てもフエノール樹脂の硬化触媒を使用するだけで
良好な合成樹脂多孔体を製造出来る。勿論、該架
橋剤を加えて合成樹脂多孔体の製造に支障はな
い。 更に上記の合成樹脂多孔体の作成時に、公知の
フエノール樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂等の
樹脂粉末、繊維状物、あるいはシリカ、アルミ
ナ、黒鉛、シリコンカーバイド、粘土等の無機物
粉末、炭素繊維、アスベスト等の繊維状物を適当
量混合することにより連続気孔を有する高強度の
炭素多孔体としての特性を損うことなく、焼成時
の変形を抑制して形態保持性を向上させることが
できる。 上記の如くして得られた合成樹脂多孔体に、更
にレゾール樹脂、ノボラツク樹脂等のフエノール
樹脂、フラン樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹
脂、ユリア樹脂、ピツチ、タール等を含浸、付着
させてもよい。 これらの合成樹脂を施与するには公知の種々の
方法が適用可能であるが、最も一般的には、前述
の方法により製造された所定の形状、寸法、気孔
径を気孔率で連続気孔を有する合成樹脂多孔体
を、前述の合成樹脂を溶媒に溶かして作成した溶
液に浸漬後、乾燥、硬化させればよい。 このようにして作成された合成樹多孔体は、次
いて非酸化性雰囲気下、すなわち減圧、又はアル
ゴンガス、ヘリウムガス、窒素ガス等の中で通常
800℃以上、好ましくは1000℃以上に加熱し、炭
化焼成する。焼成温度の上限にひ制限はなく必要
に応じて3000℃程度まで加熱してもよい。 本発明者らは研究によれば、炭化焼成時200℃
近傍より、主としてガス状の化合物、例えば
H2O、HCHO、CO、CH4などが該多孔体より放
出され始めるが、この熱分解ガスの発生は250〜
600℃の温度域で最も顕著であり、この温度範囲
で樹脂組成物の重量減少及び収縮が顕著に進行す
る。この炭化焼成工程に於ては、その昇温速度に
は特に制限はなく多孔体の組成、形状、寸法等に
より、通常5℃/hr〜500℃/hr程度で焼成すれ
ばよい。 以上の方法により得られた炭素多孔体は、少な
くとも部分的にガラス状炭素よりなる網状炭素構
造物であり、微細にして均一なる連続気孔を有し
ている。また本発明により製造される炭素多孔体
は、曲げ強度で100Kg/cm2以上の高強度を有し、
耐蝕性、耐酸化性も良好である。 かかる優れた特性を有する炭素多孔体は下記の
用途として好適である。即ち、高強度にして優れ
たガス透過性を有し、かつ耐蝕性も良好なことか
ら、燃料電池用電極材料、各種二次電池用電極材
料に適しており、また気体中の粉塵や不純物など
の固体の分離、液体中の固体の分離等の各種フイ
ルター、特に耐蝕性または耐熱性の優れたフイル
ターにも適している。その他にも触媒担体や断熱
材、軽量構造材、散気管、面発熱体、高温での熱
処理用治具、電波シールド材、集熱材等にも使用
出来る。 更に本発明の多孔体に水蒸気賦活処理、薬品賦
活処理等の処理を行なつて活性炭化することによ
り、網状構造を有する活性炭として混合溶液や混
合ガスの吸着、分離、精製、あるいはヒートポン
プの蓄熱材等に使用出来る。また特に比較的低温
で賦活した活性炭は分子篩として各種炭化水素の
分離や空気中の窒素と酸素の分離等に使用出来、
吸湿材としても適している。、 以下実施例を挙げて本発明を具体的に説明す
る。 実施例 1 重合度1700、けん化度99%のポリビニルアルコ
ール(PVA)を水に分散させて加熱溶解後、所
定の粒径の小麦粉澱粉の水分散液を加えて撹拌混
合する。更にこの溶液にあらかじめ水に分散して
おいた所定量の反応性を有する粒状フエノール樹
脂(鐘紡(株)製、商品名ベルパールS、平均粒径
20μm)及び水溶性レゾール樹脂(住友デユレズ
(株)製、PR961A)を加えて十分に撹拌混合する。
この混合液に更に液量調整用の水を加え混合液の
重さを10Kgに調整した。混合液中の各成分の混合
量は第1表に示す如くなる様、あらかじめ計量し
た。 この混合液中の澱粉濃度は2.5重量%である。 上記の混合液を40℃になるまで冷却後、濃度50
%のパラトルエンスルホン酸水溶液600gを加え
て更に撹拌した後、底面が300mm角のポリプロピ
レン製型枠に注型し、70℃の温水浴中で20時間反
応させ、脱型後、シヤワーで3日間洗浄して連続
気孔を有する合成樹脂多孔体を得た。 上記の如くして得られた合成樹脂多孔体を110
℃で24時間乾燥後、電気炉に入れ窒素雰囲気中で
20℃/hrで昇温し、1000℃に8時間保持して炭化
焼成した。 合成樹脂多孔体の組成及び得られた炭素多孔体
の特性を第1表に示す。また、本実施例で作成し
た炭素多孔体の各試料の気孔径分布を水銀圧入法
により測定した。試料の平均気孔径はいずれも15
〜20μmの範囲内であつた。 この様に、本発明により得られる炭素多孔体
は、微細な連続気孔を有し、曲げ強度で100Kg/
cm2以上の高強度炭素多孔体である。
【表】
【表】 実施例 2 実施例1と同様にして重合度500、けん化度99
%のPVA及び反応性を有する粒状フエノール樹
脂(鐘紡(株)製、商品名ベルパールS、平均粒径
30μm)及び水溶性レゾール樹脂(住友デユレズ
(株)製、PR961A)と所定の粒径の馬齢薯澱粉を用
いPVA3.0重量%反応性を有する粒状フエノール
樹脂13重量%、水溶性レゾール樹脂(固形分)27
重量%よりなる混合液を調整した。混合液は澱粉
粒径をかえることにより4種類をそれぞれ2Kgづ
つ調整した。この混合液中の澱粉濃度は3.0重量
%であつた。 上記の混合液に硬化触媒として20%濃度の蓚酸
水溶液200gを加えて撹拌後、底面が100×200mm
角のポリプロピレン製型枠に注型し、65℃の温水
中で24時間反応させ、脱型後シヤワーで3日間洗
浄して連続気孔を有する合成樹脂多孔体を得た。 該合成樹脂多孔体を110℃で24時間乾燥後、電
気炉に入れ窒素雰囲気中で50℃/hrで昇温し、
1500℃に5時間保持して炭化焼成した。こうして
得られた炭素多孔体の特性を第2表に示す。
【表】 炭素多孔体の平均気孔径は、破断面の走査電顕
写真を用いて測定した。第1表に示す如く、澱粉
の粒径をかえることにより平均気孔径20〜150μ
mの炭素多孔体を製造出来た。 実施例 3 フエノール樹脂粉末として、反応性を有する粒
状フエノール樹脂(鐘紡(株)製、商品名ベルパール
S、平均粒径30μm)、硬化ノボラツク繊維の粉
末(日本カイノール(株)製、KF02BT、繊維長1
mm)及びレゾール樹脂(群栄化学工業(株)製、AP
−106GK)を150℃で24時間硬化させた後粉砕し
て得たレゾール樹脂硬化粉末(平均粒径30μm)
の3種類を用い、実施例1と同様にして板状の合
成樹脂多孔体を作成した。 上記以外の原料としては、重合度1000、けん化
度99%のPVA、水溶性レゾール樹脂(住友デユ
レズ(株)製、PR961A)及び馬齢薯澱粉を用い、硬
化触媒としては硫酸を使用した。 合成樹脂多孔体製造時の混合液量は2Kgとし、
該混合溶液中の水溶性レゾール樹脂の固形分濃度
は32重量%、ポリビニルアルコールの濃度は2重
量%、澱粉濃度は2重量%とし、フエノール樹脂
粉末の配合量を第3表の如くかえて5種類の多孔
体を作製した。硬化触媒は混合液量2Kgに対し、
50%濃度の硫酸を60g加えた。合成樹脂多孔体製
造時の硬化条件は70℃、24時間とし、硬化後シヤ
ワーで5日間洗浄し、110℃で24時間乾燥した。
こうして得られた合成樹脂板状多孔体を200×200
×15mmに切断後、電気炉に入れ窒素雰囲気中で30
℃/hrで昇温し、1100℃に24時間保持して炭化焼
成した。 合成樹脂多孔体及び得られた炭素多孔体の特性
を第3表に示す。本結果より反応性を有する粒状
フエノール樹脂を用いることにより高強度炭素多
孔体が得られることがわかる。
【表】 実施例 4 実施例1と同様にして重合度1000、けん化度99
%のPVA3.0重量%、反応性を有する粒状フエノ
ール樹脂16重量%、水溶性レゾール樹脂(住友デ
ユレズ(株)製、PR961A)(固形分)25重量%、馬
齢薯澱粉2.8重量%よりなる混合液2Kgを調整し
硬化触媒として50%濃度の硫酸70gを加えて反応
硬化させた後、シヤワーで5日間洗浄し110℃で
24時間乾燥し、外径60mmφ×200mmLの円柱状合
成樹脂多孔体を作成し、該多孔体を内寸法300×
300×650mmの電気炉に入れ窒素雰囲気中で900℃
で焼成し、炭素多孔体を得た。更に該炭素多孔体
を同一電気炉内で700℃の水素気雰囲気中で3時
間保持し、比表面積560m2/gを有する活性炭を
作成した。水蒸気雰囲気は、80℃の温水中に10
/minの窒素ガスを吹込むことにより作成し
た。 得られた活性炭を用いて20℃恒温槽中でベンゼ
ン(分子径3.2Å)及び四塩化炭素(分子径6.1
Å)の飽和蒸気圧下での平衡吸着量を測定した。
恒温槽中での保持時間は1ケ月とし、重量増加よ
り平衡吸着量を求めた。この値より活性炭の吸着
容量(活性炭単位重量当りの被吸着物質の液容
積)を求めた結果、ベンゼン0.21c.c./g、四塩化
炭素0.02c.c./gであり本活性炭分子篩効果を有す
ることが判明した。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 液状フエノール樹脂を固形分量で20〜55重量
    %、反応性を有する粒状ないし粉末状フエノール
    樹脂8〜30重量%、ポリビニルアルコール0.5〜
    4重量%及び気孔形成材よりなる混合液に硬化触
    媒を加え反応硬化させて得られる連続気孔を有す
    る合成樹脂多孔体を非酸化性雰囲気中で焼成する
    ことを特徴とする高強度炭素多孔体の製造法。 2 液状フエノール樹脂が水溶性レゾールである
    特許請求の範囲第1項記載の炭素多孔体の製造
    法。 3 反応性を有する粒状ないし粉末状フエノール
    樹脂が平均粒径1〜150ミクロンの球状一次粒子
    およびその二次凝集物である特許請求の範囲第1
    項記載の炭素多孔体の製造法。
JP58111430A 1983-06-20 1983-06-20 高強度炭素多孔体の製造法 Granted JPS605011A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58111430A JPS605011A (ja) 1983-06-20 1983-06-20 高強度炭素多孔体の製造法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58111430A JPS605011A (ja) 1983-06-20 1983-06-20 高強度炭素多孔体の製造法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS605011A JPS605011A (ja) 1985-01-11
JPH0147433B2 true JPH0147433B2 (ja) 1989-10-13

Family

ID=14560987

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58111430A Granted JPS605011A (ja) 1983-06-20 1983-06-20 高強度炭素多孔体の製造法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS605011A (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4753717A (en) * 1985-03-25 1988-06-28 Kanebo Ltd. Porous article having open pores prepared from aromatic condensation polymer and use thereof
JPH0630260B2 (ja) * 1985-03-25 1994-04-20 鐘紡株式会社 有機電解質電池
JP3654465B2 (ja) * 1996-07-08 2005-06-02 松下電器産業株式会社 非水電解質二次電池用負極およびその製造方法
KR100420043B1 (ko) * 1996-11-19 2004-05-10 삼성에스디아이 주식회사 리튬전지용음극활물질제조방법
KR100445415B1 (ko) * 1997-09-11 2004-10-14 삼성에스디아이 주식회사 분말 탄소재료의 제조방법
KR20030024370A (ko) * 2001-09-18 2003-03-26 재단법인 포항산업과학연구원 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법
JP5168451B2 (ja) * 2007-03-13 2013-03-21 独立行政法人 宇宙航空研究開発機構 多孔質成形体の製造方法及び多孔質充填成形体の製造方法
KR102382237B1 (ko) * 2019-12-27 2022-04-05 한국세라믹기술원 주형 성형에 의한 카본 폼의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
JPS605011A (ja) 1985-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4466932A (en) Process for producing carbon articles
US4051098A (en) Method of preparing shaped active carbon
US20060197063A1 (en) Shaped porous materials
JPH0147433B2 (ja)
JP5536384B2 (ja) 変性フェノール樹脂の製造方法、フェノール樹脂組成物、耐火物組成物、鋳型用レジンコーテッドサンド、成形材料、不織布、硬化物、炭化物、活性炭
JPS6353154B2 (ja)
JPH0148228B2 (ja)
JPS6348831B2 (ja)
JP2000239336A (ja) 低密度球状フェノール樹脂硬化物
JPS6059168B2 (ja) 炭素多孔体の製造法
JPH0620546B2 (ja) 分子ふるい炭素及びその製造法
JPS6132250B2 (ja)
JPS6332818B2 (ja)
JPS5854082B2 (ja) 炭素多孔体の製造法
JPS6131052B2 (ja)
JPS5921513A (ja) 網状構造活性炭の製造法
JPH0867513A (ja) 分子篩炭素とその製造方法
JPH111315A (ja) 球状活性炭素材複合体及びその製造方法
JPS61186211A (ja) 炭素多孔体の製造法
JPH01283129A (ja) 多孔性複合シート及びその製造法
JPS626984B2 (ja)
JPH044244B2 (ja)
JPS6320455B2 (ja)
RU2213075C2 (ru) Шихта для получения пенокерамического материала
JPS61197413A (ja) 炭素多孔体の製造法