JPH0517118A - グラフアイトの製造方法 - Google Patents
グラフアイトの製造方法Info
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- JPH0517118A JPH0517118A JP3169875A JP16987591A JPH0517118A JP H0517118 A JPH0517118 A JP H0517118A JP 3169875 A JP3169875 A JP 3169875A JP 16987591 A JP16987591 A JP 16987591A JP H0517118 A JPH0517118 A JP H0517118A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｘ線モノクロメーター、中性子線モノクロメ
ーター、中性子線フィルター等の放射線光学素子として
利用されるグラファイトの製造方法に関し、簡単な方法
で、しかも、低コストで高配向性のブロック状のグラフ
ァイトを製造する。 【構成】 原料の高分子フィルムの帯電を除去する。帯
電除去後の積層状態の複数枚の高分子フィルムを熱分解
温度領域で加圧しつつ焼成することにより、高分子フィ
ルム同士が融着しないようにする。これによって積層状
態の高分子フィルムを加圧しつつ焼成する際、分解ガス
は高分子フィルム間を通ってスムーズに外部に放出さ
れ、発生ガスによって高分子フィルムが破壊に至るのを
防ぐことができる。一方、加圧によって高分子フィルム
内部に歪が入るのを防ぐことができる。
ーター、中性子線フィルター等の放射線光学素子として
利用されるグラファイトの製造方法に関し、簡単な方法
で、しかも、低コストで高配向性のブロック状のグラフ
ァイトを製造する。 【構成】 原料の高分子フィルムの帯電を除去する。帯
電除去後の積層状態の複数枚の高分子フィルムを熱分解
温度領域で加圧しつつ焼成することにより、高分子フィ
ルム同士が融着しないようにする。これによって積層状
態の高分子フィルムを加圧しつつ焼成する際、分解ガス
は高分子フィルム間を通ってスムーズに外部に放出さ
れ、発生ガスによって高分子フィルムが破壊に至るのを
防ぐことができる。一方、加圧によって高分子フィルム
内部に歪が入るのを防ぐことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｘ線モノクロメータ
ー、中性子線モノクロメーター、中性子線フィルター等
の放射線光学素子として利用される高配向性ブロック状
のグラファイトの製造方法に関するものである。
ー、中性子線モノクロメーター、中性子線フィルター等
の放射線光学素子として利用される高配向性ブロック状
のグラファイトの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】グラファイトは抜群の耐熱性、耐薬品
性、高電気伝導性等を有するため、工業材料として重要
な地位を占め、ガスケット、電極、発熱体、構造材とし
て広く使用されている。中でも高配向性グラファイトは
Ｘ線や中性子線に対する優れた分光、反射特性を有する
ため、Ｘ線や中性子線のモノクロメーター、あるいはフ
ィルターとして広く用いられている。
性、高電気伝導性等を有するため、工業材料として重要
な地位を占め、ガスケット、電極、発熱体、構造材とし
て広く使用されている。中でも高配向性グラファイトは
Ｘ線や中性子線に対する優れた分光、反射特性を有する
ため、Ｘ線や中性子線のモノクロメーター、あるいはフ
ィルターとして広く用いられている。
【０００３】このような目的に使用されるグラファイト
としては、天然に産するものを使用するのが一つの方法
であるが、良質のグラファイトは生産量が非常に限られ
ており、しかも、取り扱いにくい粉末状、またはリン片
状であるため、人工的にグラファイトを製造することが
行われている。
としては、天然に産するものを使用するのが一つの方法
であるが、良質のグラファイトは生産量が非常に限られ
ており、しかも、取り扱いにくい粉末状、またはリン片
状であるため、人工的にグラファイトを製造することが
行われている。
【０００４】従来、このような人工的なグラファイトの
製造方法としては、気相中での炭化水素ガスの高温分解
沈積と、その熱間加工による方法があり、この方法によ
れば、圧力を印加しつつ３４００℃で長時間再焼鈍する
ことによりグラファイトを製造する。
製造方法としては、気相中での炭化水素ガスの高温分解
沈積と、その熱間加工による方法があり、この方法によ
れば、圧力を印加しつつ３４００℃で長時間再焼鈍する
ことによりグラファイトを製造する。
【０００５】このようにして製造されるグラファイト
は、高配向性グラファイト（ＨＯＰＧ）と呼ばれ、天然
の単結晶グラファイトと比較して優れた特性を有してい
る。しかし、この製造方法は製造工程が極めて複雑であ
り、かつ歩留りも著しく低く、その結果、製造された高
配向性グラファイトは極めて高価なものであった。
は、高配向性グラファイト（ＨＯＰＧ）と呼ばれ、天然
の単結晶グラファイトと比較して優れた特性を有してい
る。しかし、この製造方法は製造工程が極めて複雑であ
り、かつ歩留りも著しく低く、その結果、製造された高
配向性グラファイトは極めて高価なものであった。
【０００６】近年、上記のような従来の高品質グラファ
イトの製造方法の問題を解消し、高品質のグラファイト
を容易に製造することができ、しかも、コストを低下さ
せることができるようにした製造方法として、高分子フ
ィルムを高温焼成する方法が開発された。高分子材料は
一般的には難グラファイト材料に属し、たとえ３０００
℃の高温に加熱しても良質のグラファイトに転化される
ことはない。
イトの製造方法の問題を解消し、高品質のグラファイト
を容易に製造することができ、しかも、コストを低下さ
せることができるようにした製造方法として、高分子フ
ィルムを高温焼成する方法が開発された。高分子材料は
一般的には難グラファイト材料に属し、たとえ３０００
℃の高温に加熱しても良質のグラファイトに転化される
ことはない。
【０００７】しかしながら、最近の研究の結果、いくつ
かの高分子材料は、適当な熱処理によって良質なグラフ
ァイトに転化されることがわかってきた。それらの高分
子としては、ポリオキサジアゾール、芳香族ポリイミ
ド、芳香族ポリアミド、ポリベンゾイミダゾール、ポリ
ベンゾビスチアゾール、ポリベンゾオキサゾール、ポリ
チアゾール、ポリパラフェニレンビニレン等がある。
かの高分子材料は、適当な熱処理によって良質なグラフ
ァイトに転化されることがわかってきた。それらの高分
子としては、ポリオキサジアゾール、芳香族ポリイミ
ド、芳香族ポリアミド、ポリベンゾイミダゾール、ポリ
ベンゾビスチアゾール、ポリベンゾオキサゾール、ポリ
チアゾール、ポリパラフェニレンビニレン等がある。
【０００８】これらの知見に基づき、本発明者らは特許
出願を行っており、それらは特開昭６１−２７５１１４
号公報、特開昭６１−２７５１１５号公報、特開昭６１
−２７５１１７号公報等に開示されている。これらの発
明に基づき高分子フィルムを積層し、加圧焼成してブロ
ック状のグラファイトを製造する検討がなされた。これ
らの例は特開平１−１０５１９９号公報、特開昭６３−
２３５２１８号公報に開示されている。しかしながら、
複数枚の高分子フィルムを積層し、これを配向性に優れ
たブロック状のグラファイトを得るためには数多くの工
夫が必要であり、単純に加圧焼成するだけでは目的の高
配向性グラファイトは得られない。高配向性グラファイ
トを得るためには、それぞれのフィルムがブロック内部
できちんと配向していること、フィルムの内部でグラフ
ァイト結晶がきれいに配列していること、フィルム同士
が接着していることが重要である。
出願を行っており、それらは特開昭６１−２７５１１４
号公報、特開昭６１−２７５１１５号公報、特開昭６１
−２７５１１７号公報等に開示されている。これらの発
明に基づき高分子フィルムを積層し、加圧焼成してブロ
ック状のグラファイトを製造する検討がなされた。これ
らの例は特開平１−１０５１９９号公報、特開昭６３−
２３５２１８号公報に開示されている。しかしながら、
複数枚の高分子フィルムを積層し、これを配向性に優れ
たブロック状のグラファイトを得るためには数多くの工
夫が必要であり、単純に加圧焼成するだけでは目的の高
配向性グラファイトは得られない。高配向性グラファイ
トを得るためには、それぞれのフィルムがブロック内部
できちんと配向していること、フィルムの内部でグラフ
ァイト結晶がきれいに配列していること、フィルム同士
が接着していることが重要である。
【０００９】しかしながら、例えば、上記の高分子フィ
ルムは、いずれも３００から６００℃の温度領域で熱分
解を起こし、フィルムは急激に収縮を起こす。更に、こ
れらの高分子は、１０００℃から２０００℃付近の温度
領域では硬くて脆い、いわゆるハードカーボンの状態と
なる。したがって、これらの高分子フィルムを積層し、
圧力を印加しつつ熱処理しても、通常はフィルムの収縮
変形によってしわや内部構造の歪が生じ、極端な場合に
は破壊に至ってしまう。
ルムは、いずれも３００から６００℃の温度領域で熱分
解を起こし、フィルムは急激に収縮を起こす。更に、こ
れらの高分子は、１０００℃から２０００℃付近の温度
領域では硬くて脆い、いわゆるハードカーボンの状態と
なる。したがって、これらの高分子フィルムを積層し、
圧力を印加しつつ熱処理しても、通常はフィルムの収縮
変形によってしわや内部構造の歪が生じ、極端な場合に
は破壊に至ってしまう。
【００１０】したがって、複数枚の高分子フィルムから
高配向性のブロック状のグラファイトを製造する技術の
ポイントは、高分子フィルムの伸びや縮みによって熱分
解、炭素化、グラファイト化の過程の間に生じた歪を如
何に最終的なブロック状のグラファイトの中に残さない
かという点である。そのために、例えば、熱分解温度領
域では本質的に圧力を印加せず、分解温度以上から２０
００℃の温度領域で２から５０kg/cm2の間の圧力を印加
し、２６００℃以上では５０kg/cm2以上の圧力を印加す
るような手法が採られている。熱分解温度領域で圧力を
印加しないのは、この領域で圧力を印加するとフィルム
同士が融着し、内部から発生する分解ガスのスムーズな
放出を妨げ、ついにはその発生ガスによって炭素化物の
破壊に至るからである。分解温度以上から２０００℃の
間の圧力操作は、作製した炭素化物（ハードカーボンの
状態にある）を壊さないように焼成し、分解温度領域で
生じた内部歪を取り除く工程である。また、２６００℃
以上の圧力操作はグラファイト化を進めつつ、フィルム
同士を接着させる工程である。
高配向性のブロック状のグラファイトを製造する技術の
ポイントは、高分子フィルムの伸びや縮みによって熱分
解、炭素化、グラファイト化の過程の間に生じた歪を如
何に最終的なブロック状のグラファイトの中に残さない
かという点である。そのために、例えば、熱分解温度領
域では本質的に圧力を印加せず、分解温度以上から２０
００℃の温度領域で２から５０kg/cm2の間の圧力を印加
し、２６００℃以上では５０kg/cm2以上の圧力を印加す
るような手法が採られている。熱分解温度領域で圧力を
印加しないのは、この領域で圧力を印加するとフィルム
同士が融着し、内部から発生する分解ガスのスムーズな
放出を妨げ、ついにはその発生ガスによって炭素化物の
破壊に至るからである。分解温度以上から２０００℃の
間の圧力操作は、作製した炭素化物（ハードカーボンの
状態にある）を壊さないように焼成し、分解温度領域で
生じた内部歪を取り除く工程である。また、２６００℃
以上の圧力操作はグラファイト化を進めつつ、フィルム
同士を接着させる工程である。
【００１１】上記の製造方法のように熱分解、炭素化、
グラファイト化、接着の工程をそれぞれ制御することに
より、モザイクスプレッドの値が０．７゜程度の特性を
持つ高配向性のブロック状のグラファイトが得られるよ
うになった。
グラファイト化、接着の工程をそれぞれ制御することに
より、モザイクスプレッドの値が０．７゜程度の特性を
持つ高配向性のブロック状のグラファイトが得られるよ
うになった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかし、より優れた配
向性を持つブロック状のグラファイトの実現には、熱分
解過程において生じる歪をより小さくすることが重要で
ある。そのためには熱分解過程において、高分子フィル
ム同士の接着を防ぎ、分解ガスの放出をスムーズに行い
つつ加圧することが望ましい。しかし、通常、高分子フ
ィルムはキャスティングの際に帯電し、フィルム同士を
積層すると密着し、熱分解過程における加圧によりフィ
ルム同士の融着を起こすため、加圧することができなか
った。
向性を持つブロック状のグラファイトの実現には、熱分
解過程において生じる歪をより小さくすることが重要で
ある。そのためには熱分解過程において、高分子フィル
ム同士の接着を防ぎ、分解ガスの放出をスムーズに行い
つつ加圧することが望ましい。しかし、通常、高分子フ
ィルムはキャスティングの際に帯電し、フィルム同士を
積層すると密着し、熱分解過程における加圧によりフィ
ルム同士の融着を起こすため、加圧することができなか
った。
【００１３】本発明者らは、上記のように複数枚の高分
子フィルムを積層し、加圧、熱処理してグラファイトを
製造する方法における問題点を解決すべく研究した結
果、あらかじめ表面から帯電除去処理した高分子フィル
ムを原料として用いることにより、熱分解過程での歪を
小さくするための加圧焼成を可能とし、高配向性のブロ
ック状のグラファイトを製造することができることを究
明し、これに基づき、簡単な方法で、しかも、低コスト
で高配向性のブロック状のグラファイトを製造すること
ができるようにしたグラファイトの製造方法を提供する
ことを目的とするものである。
子フィルムを積層し、加圧、熱処理してグラファイトを
製造する方法における問題点を解決すべく研究した結
果、あらかじめ表面から帯電除去処理した高分子フィル
ムを原料として用いることにより、熱分解過程での歪を
小さくするための加圧焼成を可能とし、高配向性のブロ
ック状のグラファイトを製造することができることを究
明し、これに基づき、簡単な方法で、しかも、低コスト
で高配向性のブロック状のグラファイトを製造すること
ができるようにしたグラファイトの製造方法を提供する
ことを目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の技術的解決手段は、複数枚の高分子フィルム
を積層し、加圧、熱処理してグラファイトを製造するに
際し、上記高分子フィルムをあらかじめ帯電除去処理し
て加圧、熱処理するようにしたものである。
の本発明の技術的解決手段は、複数枚の高分子フィルム
を積層し、加圧、熱処理してグラファイトを製造するに
際し、上記高分子フィルムをあらかじめ帯電除去処理し
て加圧、熱処理するようにしたものである。
【００１５】上記高分子フィルムは積層前に帯電除去処
理してもよく、積層後に帯電除去処理してもよい。
理してもよく、積層後に帯電除去処理してもよい。
【００１６】そして、上記高分子フィルムとして、各種
ポリフェニレンオキサジアゾール（ＰＯＤ）、ポリベン
ゾチアゾール（ＰＢＴ）、ポリベンゾビスチアゾール
（ＰＢＢＴ）、ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）、ポ
リベンゾビスオキサゾール（ＰＢＢＯ）、各種芳香族ポ
リイミド（ＰＩ）、各種芳香族ポリアミド（ＰＡ）、ポ
リ（フェニレンベンゾイミダゾール）（ＰＢＩ）、ポリ
（フェニレンベンゾビスイミダゾール）（ＰＢＢＩ）、
ポリチアゾール（ＰＴ）、ポリ（パラフェニレンビニレ
ン）（ＰＰＶ）の中から少なくとも一種類を用いること
ができる。
ポリフェニレンオキサジアゾール（ＰＯＤ）、ポリベン
ゾチアゾール（ＰＢＴ）、ポリベンゾビスチアゾール
（ＰＢＢＴ）、ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）、ポ
リベンゾビスオキサゾール（ＰＢＢＯ）、各種芳香族ポ
リイミド（ＰＩ）、各種芳香族ポリアミド（ＰＡ）、ポ
リ（フェニレンベンゾイミダゾール）（ＰＢＩ）、ポリ
（フェニレンベンゾビスイミダゾール）（ＰＢＢＩ）、
ポリチアゾール（ＰＴ）、ポリ（パラフェニレンビニレ
ン）（ＰＰＶ）の中から少なくとも一種類を用いること
ができる。
【００１７】ここで、各種ポリオキサジアゾールとはポ
リパラフェニレン−１．３．４−オキサジアゾールおよ
びそれらの異性体を言う。また、各種芳香族ポリイミド
とは下記一般式で表されるポリイミドである。
リパラフェニレン−１．３．４−オキサジアゾールおよ
びそれらの異性体を言う。また、各種芳香族ポリイミド
とは下記一般式で表されるポリイミドである。
【００１８】
【化１】
【００１９】また、芳香族ポリアミドとは下記一般式で
表わされるポリアミドである。
表わされるポリアミドである。
【００２０】
【化２】
【００２１】本発明においては、これらのポリイミド、
ポリアミドに限定されるものではない。
ポリアミドに限定されるものではない。
【００２２】本発明における原料高分子フィルムは、上
記のＰＯＤ、ＰＢＴ、ＰＢＢＴ、ＰＢＯ、ＰＢＢＯ、Ｐ
Ｉ、ＰＡ、ＰＢＩ、ＰＢＢＩ、ＰＴ、ＰＰＶ等の中から
選ばれるが、本発明の製造方法は、高温での熱処理によ
って良質のグラファイトを得ることができるような高分
子フィルムに対しては同様に適用することが可能であ
る。
記のＰＯＤ、ＰＢＴ、ＰＢＢＴ、ＰＢＯ、ＰＢＢＯ、Ｐ
Ｉ、ＰＡ、ＰＢＩ、ＰＢＢＩ、ＰＴ、ＰＰＶ等の中から
選ばれるが、本発明の製造方法は、高温での熱処理によ
って良質のグラファイトを得ることができるような高分
子フィルムに対しては同様に適用することが可能であ
る。
【００２３】本発明の製造方法では、出発原料として４
００μm 以下の厚さを有するフィルムを用いるのが望ま
しい。それは４００μm 以上の厚さを有する高分子フィ
ルムを用いた場合には、本発明の製造方法によってもフ
ィルム内部から発生するガスのために、フィルムの内部
構造が破壊され、高配向性のブロック状のグラファイト
を得ることが困難となるためである。
００μm 以下の厚さを有するフィルムを用いるのが望ま
しい。それは４００μm 以上の厚さを有する高分子フィ
ルムを用いた場合には、本発明の製造方法によってもフ
ィルム内部から発生するガスのために、フィルムの内部
構造が破壊され、高配向性のブロック状のグラファイト
を得ることが困難となるためである。
【００２４】本発明における高分子フィルムの帯電除去
の方法としては、空気中でのコロナ放電、あるいは減圧
中でのグロー放電が用いられる。例えば、芳香族ポリイ
ミドを例にとると、ポリイミドフィルム（Dupont(株)
製、カプトン：商品名、２５μm ）を適当な大きさに切
断した後、コロナ放電装置によりコロナ放電させて帯電
除去を行う。またはポリイミドフィルムを積層した状態
でコロナ放電させて帯電除去を行う。
の方法としては、空気中でのコロナ放電、あるいは減圧
中でのグロー放電が用いられる。例えば、芳香族ポリイ
ミドを例にとると、ポリイミドフィルム（Dupont(株)
製、カプトン：商品名、２５μm ）を適当な大きさに切
断した後、コロナ放電装置によりコロナ放電させて帯電
除去を行う。またはポリイミドフィルムを積層した状態
でコロナ放電させて帯電除去を行う。
【００２５】帯電除去処理していないポリイミドフィル
ムの場合、フィルム同士が融着せず、なおかつしわが発
生しないようにしながら炭素化するためには、フィルム
が伸び縮みする温度領域では、本質的に圧力を印加しな
いことが必要となる。ここで、本質的に圧力を印加しな
いということは、加圧のための冶具の重量などの微少な
圧力は加えてもよいという意味である。このときの許容
される圧力の大きさは、一般的に２kg/cm2以下であり、
特に好ましくは１kg/cm2以下である。これに対し、上記
のような帯電除去処理をしたポリイミドフィルムでは、
フィルム同士が密着しにくくなるため、最大１０kg/cm2
の加圧が可能となる。そのため、得られた炭素化物は、
帯電除去していない原料を用いた場合に比べ、はるかに
しわを少なくすることができた。そして、このようにし
て得られた炭素化物を用いてグラファイト化を行った結
果、平均０．２゜のロッキング特性の向上が観察され
た。
ムの場合、フィルム同士が融着せず、なおかつしわが発
生しないようにしながら炭素化するためには、フィルム
が伸び縮みする温度領域では、本質的に圧力を印加しな
いことが必要となる。ここで、本質的に圧力を印加しな
いということは、加圧のための冶具の重量などの微少な
圧力は加えてもよいという意味である。このときの許容
される圧力の大きさは、一般的に２kg/cm2以下であり、
特に好ましくは１kg/cm2以下である。これに対し、上記
のような帯電除去処理をしたポリイミドフィルムでは、
フィルム同士が密着しにくくなるため、最大１０kg/cm2
の加圧が可能となる。そのため、得られた炭素化物は、
帯電除去していない原料を用いた場合に比べ、はるかに
しわを少なくすることができた。そして、このようにし
て得られた炭素化物を用いてグラファイト化を行った結
果、平均０．２゜のロッキング特性の向上が観察され
た。
【００２６】以上述べた加圧、熱処理の方法は必ずしも
ポリイミドフィルムに限定されるものではなく、一般に
熱処理によって優れたグラファイトに転化される高分子
フィルムについても適用することができる。
ポリイミドフィルムに限定されるものではなく、一般に
熱処理によって優れたグラファイトに転化される高分子
フィルムについても適用することができる。
【００２７】
【作用】したがって、本発明によれば、高分子フィルム
は帯電除去処理によりその熱分解工程において互いに接
着することがなくなり、分解ガスを高分子フィルムの間
を通ってスムーズに外部に拡散することできる。また、
高分子フィルムは互いに接着しないので、ある程度の圧
力を印加することが可能となり、その圧力によって高分
子フィルムにしわや歪が生じるのを防ぐことができる。
このようにして得られた炭素化ブロックは、処理が行わ
れ、グラファイト化されるが、それぞれの高分子フィル
ムがブロック内部できちんと配向し、しかも、高分子フ
ィルムの内部では結晶がきれいに配列した高配向性のブ
ロック状のグラファイトを得ることができる。
は帯電除去処理によりその熱分解工程において互いに接
着することがなくなり、分解ガスを高分子フィルムの間
を通ってスムーズに外部に拡散することできる。また、
高分子フィルムは互いに接着しないので、ある程度の圧
力を印加することが可能となり、その圧力によって高分
子フィルムにしわや歪が生じるのを防ぐことができる。
このようにして得られた炭素化ブロックは、処理が行わ
れ、グラファイト化されるが、それぞれの高分子フィル
ムがブロック内部できちんと配向し、しかも、高分子フ
ィルムの内部では結晶がきれいに配列した高配向性のブ
ロック状のグラファイトを得ることができる。
【００２８】
【実施例】以下、実施例により本発明をより具体的に説
明する。
明する。
【００２９】（実施例１）まず、厚さ５０μm のポリパ
ラフェニレン−１．３．４−オキサジアゾールフィルム
に電圧２ＫＶ（電圧はフィルムの大きさにより変わる）
をかけてコロナを放電させ、帯電除去処理をした。次
に、処理後の３００枚のフィルム（５×５cm 2）を積層
し、グラファイト製の冶具にセットし、アルゴンガス雰
囲気中、１０℃／min の速度で１２００℃まで昇温し
た。この間、試料に５kg/cm2の圧力が印加されるように
した。１２００℃に達した後、上記と同様の昇温速度を
保ちながら２０kg/cm2の圧力を温度が１４００℃になる
まで印加した。その後、圧力を減少させ、温度が３００
０℃に昇温するまでの間では冶具の重量に相当する圧力
のみが印加されるようにした。温度が３０００℃に達し
た後、再び圧力を印加した。印加圧力は２００kg/cm2で
あった。この圧力を保ちながら熱処理を完了した。この
ようにして得られたブロック状のグラファイトは、ほと
んどしわがなく、均一な表面を有していた。
ラフェニレン−１．３．４−オキサジアゾールフィルム
に電圧２ＫＶ（電圧はフィルムの大きさにより変わる）
をかけてコロナを放電させ、帯電除去処理をした。次
に、処理後の３００枚のフィルム（５×５cm 2）を積層
し、グラファイト製の冶具にセットし、アルゴンガス雰
囲気中、１０℃／min の速度で１２００℃まで昇温し
た。この間、試料に５kg/cm2の圧力が印加されるように
した。１２００℃に達した後、上記と同様の昇温速度を
保ちながら２０kg/cm2の圧力を温度が１４００℃になる
まで印加した。その後、圧力を減少させ、温度が３００
０℃に昇温するまでの間では冶具の重量に相当する圧力
のみが印加されるようにした。温度が３０００℃に達し
た後、再び圧力を印加した。印加圧力は２００kg/cm2で
あった。この圧力を保ちながら熱処理を完了した。この
ようにして得られたブロック状のグラファイトは、ほと
んどしわがなく、均一な表面を有していた。
【００３０】上記のようにして得られた本実施例のグラ
ファイトの特性について理学電機社製のＸ線回折装置を
用いて測定し、グラファイト（００２）回折線のピーク
位置におけるロッキング特性測定の回折線の半値幅をも
って評価した。測定の結果、ロッキング特性は０．５５
°であり、Ｘ線や中性子線のモノクロメーターとして優
れた特性を有することがわかった。
ファイトの特性について理学電機社製のＸ線回折装置を
用いて測定し、グラファイト（００２）回折線のピーク
位置におけるロッキング特性測定の回折線の半値幅をも
って評価した。測定の結果、ロッキング特性は０．５５
°であり、Ｘ線や中性子線のモノクロメーターとして優
れた特性を有することがわかった。
【００３１】（比較例１）比較例として、帯電除去処理
を施さないフィルムを用いて上記と同様の処理を行った
が、１２００℃までの昇温過程において、フィルム同士
が融着し、内部から発生するガスにより破壊してしまっ
た。この破壊を防ぐため、１２００℃までの焼成工程に
おいて、事実上、冶具重量による圧力で処理を行い、以
降の処理を本実施例と同様にした。得られたブロック状
のグラファイトのロッキング特性は０．８゜であった。
この結果からも明らかなように本実施例の製造方法がロ
ッキング特性の向上に非常に有効であることがわかっ
た。
を施さないフィルムを用いて上記と同様の処理を行った
が、１２００℃までの昇温過程において、フィルム同士
が融着し、内部から発生するガスにより破壊してしまっ
た。この破壊を防ぐため、１２００℃までの焼成工程に
おいて、事実上、冶具重量による圧力で処理を行い、以
降の処理を本実施例と同様にした。得られたブロック状
のグラファイトのロッキング特性は０．８゜であった。
この結果からも明らかなように本実施例の製造方法がロ
ッキング特性の向上に非常に有効であることがわかっ
た。
【００３２】（実施例２）まず、厚さ２５μm 、のポリ
イミドフィルム（Dupont（株）製、カプトンＨフィル
ム）を減圧中グロー放電（放電電圧３００Ｖ）により帯
電除去処理を行った。次に、処理後の３００枚のフィル
ム（５×５cm2）を積層し、グラファイト製の冶具にセ
ットし、アルゴンガス雰囲気中、１０℃/minの速度で１
４００℃まで昇温した。この間、試料には５kg/cm2の圧
力が印加されているようにした。１４００℃に達した
後、上記と同様の昇温速度を保ちながら２０kg/cm2の圧
力を温度が１６００℃になるまで印加した。その後、圧
力を減少させ、温度が２７００℃に昇温するまでの間で
は冶具の重量に相当する圧力のみが印加されるようにし
た。温度が２７００℃に達した後、再び圧力を印加し
た。印加圧力は２００kg/cm2であった。この圧力を保ち
ながら３０００℃まで昇温し、熱処理を完了した。この
ようにして得られたブロック状のグラファイトは、ほと
んどしわがなく、均一な表面を有していた。
イミドフィルム（Dupont（株）製、カプトンＨフィル
ム）を減圧中グロー放電（放電電圧３００Ｖ）により帯
電除去処理を行った。次に、処理後の３００枚のフィル
ム（５×５cm2）を積層し、グラファイト製の冶具にセ
ットし、アルゴンガス雰囲気中、１０℃/minの速度で１
４００℃まで昇温した。この間、試料には５kg/cm2の圧
力が印加されているようにした。１４００℃に達した
後、上記と同様の昇温速度を保ちながら２０kg/cm2の圧
力を温度が１６００℃になるまで印加した。その後、圧
力を減少させ、温度が２７００℃に昇温するまでの間で
は冶具の重量に相当する圧力のみが印加されるようにし
た。温度が２７００℃に達した後、再び圧力を印加し
た。印加圧力は２００kg/cm2であった。この圧力を保ち
ながら３０００℃まで昇温し、熱処理を完了した。この
ようにして得られたブロック状のグラファイトは、ほと
んどしわがなく、均一な表面を有していた。
【００３３】上記のようにして得られた本実施例のグラ
ファイトの特性について理学電機社製のＸ線回折装置を
用いて測定し、グラファイト（００２）回折線のピーク
位置におけるロッキング特性測定の回折線の半値幅をも
って評価した。測定の結果、ロッキング特性は０．５２
°であり、Ｘ線や中性子線のモノクロメーターとして優
れた特性を有することがわかった。
ファイトの特性について理学電機社製のＸ線回折装置を
用いて測定し、グラファイト（００２）回折線のピーク
位置におけるロッキング特性測定の回折線の半値幅をも
って評価した。測定の結果、ロッキング特性は０．５２
°であり、Ｘ線や中性子線のモノクロメーターとして優
れた特性を有することがわかった。
【００３４】（比較例２）比較例として、グロー放電処
理を施さないフィルムを用いて上記と同様の処理を行っ
たが、１４００℃までの昇温過程において、フィルム同
士が融着し、内部から発生するガスにより破壊してしま
った。この破壊を防ぐため、１４００℃までの焼成工程
において、事実上、冶具重量による圧力で処理を行い、
以降の処理を本実施例と同様にした。得られたブロック
状のグラファイトのロッキング特性は０．７５゜であっ
た。この結果からも明らかなように本実施例の製造方法
がロッキング特性の向上に非常に有効であることがわか
った。
理を施さないフィルムを用いて上記と同様の処理を行っ
たが、１４００℃までの昇温過程において、フィルム同
士が融着し、内部から発生するガスにより破壊してしま
った。この破壊を防ぐため、１４００℃までの焼成工程
において、事実上、冶具重量による圧力で処理を行い、
以降の処理を本実施例と同様にした。得られたブロック
状のグラファイトのロッキング特性は０．７５゜であっ
た。この結果からも明らかなように本実施例の製造方法
がロッキング特性の向上に非常に有効であることがわか
った。
【００３５】（実施例３）まず、厚さ５０μm のＰＢ
Ｔ、ＰＢＢＴ、ＰＢＯ、ＰＢＢＯ、ＰＡ、ＰＢＩ、ＰＰ
ＢＩ、ＰＴ、ＰＰＶのフィルムをそれぞれ１００枚積層
し、それぞれに電圧１ＫＶのコロナ放電を発生させ、帯
電除去処理した。次に、処理後の積層フィルムをグラフ
ァイト製の冶具にセットし、アルゴンガス雰囲気中、１
０℃/minの速度で１２００℃まで昇温した。この間、試
料には２kg/cm2の圧力が印加されているようにした。１
２００℃に達した後、上記と同様の昇温速度を保ちなが
ら１０kg/cm2の圧力を温度が２０００℃になるまで印加
した。その後、圧力を減少させ、温度が２８００℃に昇
温するまでの間では冶具の重量に相当する圧力のみが印
加されるようにした。温度が２８００℃に達した後、再
び圧力を印加した。印加圧力は１５０kg/cm2であった。
この圧力を保ちながら３０００℃まで昇温し、熱処理を
完了した。このようにして得られたブロック状のグラフ
ァイトは、ほとんどしわがなく、均一な表面を有してい
た。
Ｔ、ＰＢＢＴ、ＰＢＯ、ＰＢＢＯ、ＰＡ、ＰＢＩ、ＰＰ
ＢＩ、ＰＴ、ＰＰＶのフィルムをそれぞれ１００枚積層
し、それぞれに電圧１ＫＶのコロナ放電を発生させ、帯
電除去処理した。次に、処理後の積層フィルムをグラフ
ァイト製の冶具にセットし、アルゴンガス雰囲気中、１
０℃/minの速度で１２００℃まで昇温した。この間、試
料には２kg/cm2の圧力が印加されているようにした。１
２００℃に達した後、上記と同様の昇温速度を保ちなが
ら１０kg/cm2の圧力を温度が２０００℃になるまで印加
した。その後、圧力を減少させ、温度が２８００℃に昇
温するまでの間では冶具の重量に相当する圧力のみが印
加されるようにした。温度が２８００℃に達した後、再
び圧力を印加した。印加圧力は１５０kg/cm2であった。
この圧力を保ちながら３０００℃まで昇温し、熱処理を
完了した。このようにして得られたブロック状のグラフ
ァイトは、ほとんどしわがなく、均一な表面を有してい
た。
【００３６】上記のようにして得られたグラファイトの
特性について理学電機社製のＸ線回折装置を用いて測定
し、グラファイト（００２）回折線のピーク位置におけ
るロッキング特性測定の回折線の半値幅をもって評価し
た。測定の結果を（表１）に示す。
特性について理学電機社製のＸ線回折装置を用いて測定
し、グラファイト（００２）回折線のピーク位置におけ
るロッキング特性測定の回折線の半値幅をもって評価し
た。測定の結果を（表１）に示す。
【００３７】
【表１】
【００３８】この結果から明かなように上記各高分子か
ら得られたブロック状のグラファイトは、いずれもＸ線
や中性子線のモノクロメーターとして優れた特性を有す
ることがわかった。
ら得られたブロック状のグラファイトは、いずれもＸ線
や中性子線のモノクロメーターとして優れた特性を有す
ることがわかった。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、高
分子フィルムは帯電除去処理により熱分解工程において
互いに接着することがなくなり、分解ガスを高分子フィ
ルムの間を通ってスムーズに外部に拡散することでき
る。また、高分子フィルムは互いに接着しないので、あ
る程度の圧力を印加することが可能となり、その圧力に
よって高分子フィルムにしわや歪が生じるのを防ぐこと
ができる。その結果、それぞれの高分子フィルムがブロ
ック内部できちんと配向し、しかも、高分子フィルムの
内部では結晶がきれいに配列した高配向性のブロック状
のグラファイトを得ることができる。したがって、簡単
な方法で、しかも、低コストで高い配向性を持つブロッ
ク状のグラファイトを得ることができる。
分子フィルムは帯電除去処理により熱分解工程において
互いに接着することがなくなり、分解ガスを高分子フィ
ルムの間を通ってスムーズに外部に拡散することでき
る。また、高分子フィルムは互いに接着しないので、あ
る程度の圧力を印加することが可能となり、その圧力に
よって高分子フィルムにしわや歪が生じるのを防ぐこと
ができる。その結果、それぞれの高分子フィルムがブロ
ック内部できちんと配向し、しかも、高分子フィルムの
内部では結晶がきれいに配列した高配向性のブロック状
のグラファイトを得ることができる。したがって、簡単
な方法で、しかも、低コストで高い配向性を持つブロッ
ク状のグラファイトを得ることができる。
Claims (2)
- 【請求項１】 複数枚の高分子フィルムを積層し、加
圧、熱処理してグラファイトを製造するに際し、上記高
分子フィルムをあらかじめ帯電除去処理して加圧、熱処
理することを特徴とするグラファイトの製造方法。 - 【請求項２】 高分子フィルムがポリオキサジアゾー
ル、芳香族ポリイミド、芳香族ポリアミド、ポリベンゾ
イミダゾール、ポリベンゾビスチアゾール、ポリベンゾ
オキサゾール、ポリチアゾール、ポリパラフェニレンビ
ニレンの中から選ばれた少なくとも１種類である請求項
１記載のグラファイトの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3169875A JP2964710B2 (ja) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | グラファイトの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3169875A JP2964710B2 (ja) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | グラファイトの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0517118A true JPH0517118A (ja) | 1993-01-26 |
| JP2964710B2 JP2964710B2 (ja) | 1999-10-18 |
Family
ID=15894581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3169875A Expired - Lifetime JP2964710B2 (ja) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | グラファイトの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2964710B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002308611A (ja) * | 2001-04-06 | 2002-10-23 | Ube Ind Ltd | グラファイト層状シ−ト物及びその製造方法 |
| WO2014046187A1 (ja) * | 2012-09-19 | 2014-03-27 | 株式会社カネカ | 炭素質フィルムの製造方法、及びグラファイトフィルムの製造方法 |
-
1991
- 1991-07-10 JP JP3169875A patent/JP2964710B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002308611A (ja) * | 2001-04-06 | 2002-10-23 | Ube Ind Ltd | グラファイト層状シ−ト物及びその製造方法 |
| WO2014046187A1 (ja) * | 2012-09-19 | 2014-03-27 | 株式会社カネカ | 炭素質フィルムの製造方法、及びグラファイトフィルムの製造方法 |
| JP5624695B2 (ja) * | 2012-09-19 | 2014-11-12 | 株式会社カネカ | 炭素質フィルムの製造方法、及びグラファイトフィルムの製造方法 |
| JPWO2014046187A1 (ja) * | 2012-09-19 | 2016-08-18 | 株式会社カネカ | 炭素質フィルムの製造方法、及びグラファイトフィルムの製造方法 |
| US9868639B2 (en) | 2012-09-19 | 2018-01-16 | Kaneka Corporation | Method for manufacturing carbonaceous film and method for manufacturing graphite film |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2964710B2 (ja) | 1999-10-18 |
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