JPH05194056A - Production of porous carbon plate having high compression resistance - Google Patents

Production of porous carbon plate having high compression resistance

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JPH05194056A
JPH05194056A JP552092A JP552092A JPH05194056A JP H05194056 A JPH05194056 A JP H05194056A JP 552092 A JP552092 A JP 552092A JP 552092 A JP552092 A JP 552092A JP H05194056 A JPH05194056 A JP H05194056A
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JP
Japan
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sheet
carbon plate
weight
phenolic resin
phenol resin
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Application number
JP552092A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuhiko Sugiyama
勝彦 杉山
Minetaka Kagaya
峰登 加賀谷
Tsunehisa Omotani
恒久 重谷
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New Oji Paper Co Ltd
Original Assignee
Oji Paper Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To improve the compression resistance of a carbon plate by forming glassy carbon component skeletons in the carbon plate. CONSTITUTION:The production of a porous carbon plate improved in the compression resistance comprises impregnating a raw paper sheet produced from 40-90wt.% of polyacrylonitrile fibers and 60-10wt.% of pulp with an impregnation solution containing a phenolic resin and the powder of a phenolic resin insoluble in the impregnation solution so as to impregnate 100 pts.wt. of the sheet with 20-160 pts.wt. of the solid content of the soluble phenolic resin and with 1-50 pts.wt. of the solid content of the insoluble phenolic resin, drying the impregnated sheet, heating and oxidizing the dried sheet in air, thermally carbonizing the oxidized sheet at a temperature of >=800 deg.C in an inert atmosphere, and subsequently thermally treating the carbonized sheet at 2400-3000 deg.C in an inactive atmosphere.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、耐圧縮性の高い多孔質
炭素板の製造方法に関する。更に詳しく述べるならば、
本発明は、ポリアクリロニトリル繊維を含むスラリーか
ら抄紙法により得られたシートを焼成して、耐圧縮性の
高い多孔質炭素板を製造する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a porous carbon plate having high compression resistance. More specifically,
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a porous carbon plate having high compression resistance by firing a sheet obtained by a papermaking method from a slurry containing polyacrylonitrile fiber.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、多孔質炭素板の製造方法におい
て、炭素繊維製造用有機繊維と、パルプとを含むスラリ
ーから抄紙したシートに有機高分子物質と炭素質粉末を
含浸して含浸シートを作成し、それに加熱と同時に加圧
を施して成形体を形成した後、これを不活性雰囲気中で
800℃以上の温度で加熱して炭化する方法が知られて
いる(特公平2−23505号)。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a method for producing a porous carbon plate, an impregnated sheet is prepared by impregnating a sheet made from a slurry containing organic fibers for producing carbon fiber and pulp with an organic polymer substance and carbonaceous powder. A method is known in which, after heating and pressurizing it to form a molded body, the molded body is heated at a temperature of 800 ° C. or higher in an inert atmosphere to carbonize it (Japanese Patent Publication No. 23505/1990). ..

【0003】この方法では、得られる炭素板において、
繊維が配列している方向の熱伝導率は大きいが、この方
向に交差する方向においては、熱は接点を介しての伝達
されることとなり、伝達距離が長くなるため熱伝導率が
小さいという問題があった。この熱伝導性が低いという
問題を解消するためには、成形体を2400℃〜300
0℃で熱処理すると、ポリアクリロニトリル炭素とフェ
ノール樹脂炭素との収縮率の差によって、相互に緊張を
付与し、それによって黒鉛化を促進することが有効であ
る。しかし、黒鉛化が進み過ぎると結晶面の滑りが起こ
り易くなるため、黒鉛化が進むほど得られる炭素板の圧
縮強度が低下するという問題があった。
According to this method, in the obtained carbon plate,
The thermal conductivity in the direction in which the fibers are arranged is large, but in the direction intersecting this direction, heat is transferred through the contact points, and the transfer distance becomes long, so the thermal conductivity is small. was there. In order to solve this problem of low thermal conductivity, the molded body should have a temperature of 2400 ° C to 300 ° C.
When heat-treated at 0 ° C., it is effective to impart tension to each other due to the difference in shrinkage ratio between polyacrylonitrile carbon and phenol resin carbon, thereby promoting graphitization. However, if graphitization proceeds too much, slippage of crystal planes easily occurs, and thus there is a problem that the compression strength of the obtained carbon plate decreases as the graphitization proceeds.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、板厚方向に
おける耐圧縮性の優れた多孔質炭素板の製造方法を提供
しようとするものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention is intended to provide a method for producing a porous carbon plate having excellent compression resistance in the plate thickness direction.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、多孔質炭素板
の製造に当り、炭化されるポリアクリロニトリル繊維含
有シートに、非溶解性フェノール樹脂粉末を分散含有す
るフェノール樹脂溶液を含浸させることにより、上記課
題の解決に成功したものである。
According to the present invention, in producing a porous carbon plate, a polyacrylonitrile fiber-containing sheet to be carbonized is impregnated with a phenol resin solution containing an insoluble phenol resin powder dispersed therein. , Has succeeded in solving the above problems.

【0006】本発明に係る、耐圧縮性の高い多孔質炭素
板の製造方法は、ポリアクリロニトリル繊維40〜90
重量%と、パルプ60〜10重量%とからなるスラリー
を抄紙して得られたシートに、このシート100重量部
に対して、固形分で20〜160重量部のフェノール樹
脂を含浸させた含浸シートを作成し、この含浸シートを
乾燥後、空気中で加熱酸化し、更に不活性ガス雰囲気中
で800℃以上で加熱炭化して多孔質炭素板を製造する
に際し、上記フェノール樹脂溶液中に、該溶液に溶解し
ないフェノール樹脂粉末を分散含有させ、前記含浸工程
において、前記妙紙されたシートに、その100重量部
に対して、固形分で1〜50重量部の前記不溶性フェノ
ール樹脂を付着させることを特徴とするものである。
The method for producing a porous carbon plate having high compression resistance according to the present invention is a polyacrylonitrile fiber 40-90.
An impregnated sheet obtained by impregnating 100 to 100 parts by weight of the sheet with 20 to 160 parts by weight of a phenolic resin as a solid content, and impregnating a sheet obtained by making a slurry of 60% to 10% by weight of pulp with paper. When the impregnated sheet is dried, it is heated and oxidized in air, and further heated and carbonized at 800 ° C. or higher in an inert gas atmosphere to produce a porous carbon plate. Dispersing and containing a phenol resin powder that does not dissolve in a solution, and adhering 1 to 50 parts by weight of the insoluble phenol resin as a solid content to 100 parts by weight of the myogami sheet in the impregnating step. It is characterized by.

【0007】[0007]

【作用】本発明に用いられる非溶解性フェノール樹脂粉
末は、2400℃以上で熱処理しても黒鉛化せずグラッ
シーカーボンになるものであって、このようなフェノー
ル樹脂粉末をフェノール樹脂溶液に混合分散して、含浸
液を調製し、これをポリアクリロニトリル繊維含有シー
トに含浸させると、得られる炭素板において、圧縮に強
いグラッシーカーボンの含有率を増加させることができ
る。この不溶性フェノールとして樹脂粉末は、水には殆
ど不溶であり、かつエチルアルコール、メチルアルコー
ルおよびアセトン等の溶媒にも完全には溶けないという
性質を有するものが使用される。
The non-soluble phenol resin powder used in the present invention does not become graphitized and becomes glassy carbon even when heat-treated at 2400 ° C. or higher. Such a phenol resin powder is mixed and dispersed in a phenol resin solution. Then, an impregnating liquid is prepared and impregnated with the polyacrylonitrile fiber-containing sheet, so that the content of glassy carbon, which is resistant to compression, can be increased in the obtained carbon plate. As the insoluble phenol, resin powder that is almost insoluble in water and insoluble in solvents such as ethyl alcohol, methyl alcohol and acetone is used.

【0008】本発明方法において、含浸液は、可溶性フ
ェノール樹脂と、不溶性フェノール樹脂粉末と、必要に
より炭素質粉末とを重量比20〜160:1〜50:1
〜40で含むものである。この含浸液を、原紙シートに
含浸させて、原紙シート100重量部当り、固形分で2
0〜160重量部の可溶性フェノール樹脂と、固形分で
1〜50重量部の不溶性フェノール樹脂粉末と、必要に
より、1〜40重量部の炭素質粉末とを付着させる。
In the method of the present invention, the impregnating liquid contains a soluble phenol resin, an insoluble phenol resin powder and, if necessary, a carbonaceous powder in a weight ratio of 20 to 160: 1 to 50: 1.
.About.40. The base paper sheet is impregnated with this impregnating solution to obtain a solid content of 2 per 100 parts by weight of the base paper sheet.
0 to 160 parts by weight of soluble phenol resin, 1 to 50 parts by weight of solid content of insoluble phenol resin powder, and 1 to 40 parts by weight of carbonaceous powder are attached as necessary.

【0009】また、本発明方法において、含浸シートを
乾燥後、それを単独で、または複数枚積層し、これに加
熱プレスを施すことによって成形および硬化処理を同時
に行ってもよい。
In the method of the present invention, after the impregnated sheets are dried, they may be molded alone or in a plurality of layers, and the mixture may be heated and pressed to simultaneously perform the molding and curing treatments.

【0010】本発明に使用される不溶性フェノール樹脂
粉末としては、水や、後述する含浸液用有機溶剤に常温
で50重量%以上溶解しないものが使用され、その粒径
は40μm以下であることが好ましい。その粒径が40
μmよりも大きいと含浸工程において、不溶性フェノー
ル樹脂粉末を含浸液に均一に分散させ、原紙シートに均
一に含浸させることが困難になる。粉末粒子としては、
好ましくは1〜30μmの粒径を有するものが使用さ
れ、例えばユニベックスC−10,C−30,UA−1
0、およびUA−30(いづれも商標、ユニチカ製)、
並びにR−800、およびS−830(いづれも商標、
鐘紡製)等を用いることができる。
The insoluble phenolic resin powder used in the present invention is one that does not dissolve in water or an organic solvent for an impregnating liquid, which will be described later, in an amount of 50% by weight or more at room temperature, and has a particle size of 40 μm or less. preferable. Its particle size is 40
If it is larger than μm, it becomes difficult to uniformly disperse the insoluble phenol resin powder in the impregnating liquid and uniformly impregnate the base paper sheet in the impregnation step. As powder particles,
Preferably, those having a particle size of 1 to 30 μm are used, for example, Univex C-10, C-30, UA-1.
0, and UA-30 (both are trademarks, made by Unitika),
And R-800 and S-830 (both are trademarks,
Kanebo) and the like can be used.

【0011】不溶性フェノール樹脂粉末は、これをあま
り過剰に含浸すると原料コストを上げることになり好ま
しくない。従って、不溶性フェノール樹脂粉末の含浸量
は、原紙シート100重量部に対して1〜50重量部で
あり、好ましくは10〜30重量部である。
If the insoluble phenol resin powder is impregnated too much, the raw material cost will be increased, which is not preferable. Therefore, the impregnation amount of the insoluble phenol resin powder is 1 to 50 parts by weight, preferably 10 to 30 parts by weight, based on 100 parts by weight of the base paper sheet.

【0012】本発明方法により得られる炭素板の圧縮強
度が高い原因としては、高温で熱処理されたとき、ポリ
アクリロニトリル繊維とフェノール樹脂とは黒鉛化され
るが、不溶性フェノール樹脂粉末は熱処理後グラッシー
カーボンになり、さほど黒鉛化が進まず、このグラッシ
ーカーボンが炭素板の量と骨格を形成し、このため、得
られた炭素板が高い耐圧縮性を示すものと考えられる。
The cause of the high compressive strength of the carbon plate obtained by the method of the present invention is that when heat treated at high temperature, the polyacrylonitrile fiber and the phenol resin are graphitized, but the insoluble phenol resin powder is glassy carbon after heat treatment. Therefore, it is considered that the glassy carbon does not progress so much and the glassy carbon forms the amount and the skeleton of the carbon plate, and thus the obtained carbon plate exhibits high compression resistance.

【0013】本発明方法において、ポリアクリロニトリ
ル繊維としては、太さ0.5〜15デニール、長さ0.
5〜50mm、抄紙性の点から好ましくは、長さ0.5〜
20mmのものを、目的に応じて選択して使用する。
In the method of the present invention, the polyacrylonitrile fiber has a thickness of 0.5 to 15 denier and a length of 0.
5 to 50 mm, preferably 0.5 to 50 mm in length from the viewpoint of papermaking property.
Select a 20 mm one according to the purpose and use it.

【0014】本発明に用いられるパルプとしては、その
種類について特別の制約はなく、一般に製紙用に用いら
れているパルプから適宜に選択することができる。その
叩解度は、カナディアンフリーネス600〜200mlの
範囲にあることが好ましく、また数種のパルプ、叩解度
のものを混合して使用してもよい。
The pulp used in the present invention is not particularly limited in its type, and can be appropriately selected from the pulps generally used for papermaking. The beating degree is preferably in the range of Canadian Freeness 600 to 200 ml, and several kinds of pulp and beating degree may be mixed and used.

【0015】本発明に用いられるフェノール樹脂溶液と
しては、液状のレゾール樹脂およびノボラック樹脂の少
なくとも一種からなるものを使用することができる。液
状レゾール樹脂は、完全水溶性、部分水溶性、又は溶剤
溶液タイプに分けられるが、何れを使用してもよい。ま
たノボラック樹脂はヘキサミンなどの硬化剤と共に使用
されてもよいが、硬化剤を使用せずにレゾール樹脂と混
合して使用する場合もある。レゾール樹脂とノボラック
樹脂を混合する場合、混合液中にレゾール樹脂が40%
以上の含有率で含有されることが好ましい。
As the phenol resin solution used in the present invention, a solution containing at least one of liquid resole resin and novolac resin can be used. The liquid resol resin is classified into a completely water-soluble type, a partially water-soluble type, and a solvent solution type, but any one may be used. The novolac resin may be used together with a curing agent such as hexamine, but it may be used as a mixture with the resole resin without using the curing agent. When mixing resole resin and novolac resin, 40% resole resin in the mixture.
It is preferable that the above content is contained.

【0016】本発明方法において、含浸液に炭素質粉末
を分散させると、この炭素質粉末は得られる炭素板の電
気伝導性と熱伝導性を改善するために有効である。炭素
質粉末としては、粒径が大きすぎると含浸性が悪く、含
浸むらを発生するので、好ましくは0.1〜40μm
の、より好ましくは0.5〜10μmの粒径を有するグ
ラファイト、またはカーボンブラック等が使用される。
In the method of the present invention, when a carbonaceous powder is dispersed in the impregnating liquid, this carbonaceous powder is effective for improving the electric conductivity and thermal conductivity of the obtained carbon plate. As the carbonaceous powder, if the particle size is too large, the impregnating property is poor, and unevenness of impregnation occurs. Therefore, it is preferably 0.1 to 40 μm.
More preferably, graphite having a particle size of 0.5 to 10 μm, carbon black, or the like is used.

【0017】本発明方法において不溶性フェノール樹脂
粉末が、フェノール樹脂の水溶液、水性エマルジョン、
または有機溶剤溶液に混合され、原紙シートに含浸され
る。必要であれば炭素質粉末が同時に混合含浸される。
この含浸方法に格別の限定はなく、浸漬法、スプレー
法、ロール塗布法、ブラシ塗布法、ドクター塗布法など
従来方法のいずれであってもよい。含浸液に使用される
有機溶剤としては、メチルアルコール、エチルアルコー
ル、アセトン、イソプロピルアルコール、n−ブチルア
ルコール、エチレングリコール、酢酸エステル等から選
ばれた1種、又は2種以上の混合液が使用される。
In the method of the present invention, the insoluble phenol resin powder is an aqueous solution of phenol resin, an aqueous emulsion,
Alternatively, it is mixed with an organic solvent solution and impregnated into a base paper sheet. If necessary, carbonaceous powder is simultaneously mixed and impregnated.
This impregnation method is not particularly limited, and may be any conventional method such as a dipping method, a spray method, a roll coating method, a brush coating method, or a doctor coating method. As the organic solvent used for the impregnation liquid, one kind selected from methyl alcohol, ethyl alcohol, acetone, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, ethylene glycol, acetic acid ester, or a mixed solution of two or more kinds is used. It

【0018】原紙シートに付着するフェノール樹脂の全
含浸量が少なすぎると、バインダー効果、および炭化の
際の炭化収率が不十分になり、またそれがあまり過剰に
なるとシートに目詰まりを起こしたり、またもろくなっ
たりする。フェノール樹脂の全含浸量としては、原紙シ
ート100重量部に対して20〜160重量部であり、
好ましくは80〜100重量部である。
If the total impregnated amount of the phenolic resin attached to the base paper sheet is too small, the binder effect and the carbonization yield at the time of carbonization will be insufficient, and if it is too much, the sheet will be clogged. , It becomes brittle again. The total impregnation amount of the phenol resin is 20 to 160 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base paper sheet,
It is preferably 80 to 100 parts by weight.

【0019】炭素質粉末が用いられる場合、その含浸量
が過剰になると目詰まりを起こし、気孔率の調整が困難
になる。従って、炭素質粉末含浸量としては、原紙シー
ト100重量部に対して1〜40重量部、であることが
好ましく、より好ましくは10〜30重量部である。
When a carbonaceous powder is used, if its impregnation amount becomes excessive, it causes clogging, making it difficult to adjust the porosity. Therefore, the impregnated amount of carbonaceous powder is preferably 1 to 40 parts by weight, and more preferably 10 to 30 parts by weight, based on 100 parts by weight of the base paper sheet.

【0020】フェノール樹脂含有含浸液により含浸され
たシートは、一般にプレス成形工程に供される。このプ
レス成形は最終炭素板に必要な厚さ、形状、気孔率、お
よび孔径を付与するために有効なものであり、その際、
加熱処理を併用することにより、含浸シート中のフェノ
ール樹脂を硬化させる。このとき含浸シートを必要枚数
重ね合せて、上記と同様にプレス処理を施すと、容易に
厚手の炭素板が得られる。プレス加熱条件としては15
0〜220℃、1〜60分が適当である。
The sheet impregnated with the phenol resin-containing impregnating solution is generally subjected to a press molding process. This press molding is effective for imparting the necessary thickness, shape, porosity, and pore diameter to the final carbon plate, and at that time,
The combined use of heat treatment cures the phenol resin in the impregnated sheet. At this time, a thick carbon plate can be easily obtained by stacking a required number of impregnated sheets and pressing the same as above. Press heating condition is 15
0 to 220 ° C. and 1 to 60 minutes are suitable.

【0021】上記プレス処理されたシートに対し必要に
応じて加熱酸化処理が施される。この加熱酸化処理は、
加熱焼成工程後のアクリロニトリル繊維の炭化収率を向
上させるために有効なものである。加熱酸化の処理条件
には、制限はないが、好ましくは150〜350℃の温
度で、数十分〜100時間程度の加熱処理を空気中で施
す。
The press-treated sheet is subjected to a heat oxidation treatment, if necessary. This heat oxidation treatment
It is effective for improving the carbonization yield of the acrylonitrile fiber after the heating and firing step. The treatment conditions for the heat oxidation are not particularly limited, but the heat treatment is preferably performed in air at a temperature of 150 to 350 ° C. for several tens of minutes to 100 hours.

【0022】上記加熱酸化されたシートは、不活性ガス
雰囲気中で、800〜1200℃の温度下で加熱炭化さ
れ、次に不活性ガス雰囲気中で2400〜3000℃、
好ましくは2700〜3000℃で熱処理され、それに
よって本発明の多孔質炭素板が得られる。
The above heat-oxidized sheet is carbonized by heating at a temperature of 800 to 1200 ° C. in an inert gas atmosphere, and then 2400 to 3000 ° C. in an inert gas atmosphere.
It is preferably heat-treated at 2700 to 3000 ° C., whereby the porous carbon plate of the present invention is obtained.

【0023】炭素板に高い熱伝導性と電気伝導性を付与
するためには、黒鉛の生成量を増加させることが有効で
あるが、フェノール樹脂等の難黒鉛化性樹脂を含む含浸
液で含浸されたポリアクリロニトリル繊維含有シートに
対しては、2400℃以上、好ましくは2700℃以上
の高温で熱処理することが必要である。しかし、一般に
3000℃以上の高温熱処理は、設備的に困難である。
In order to impart high thermal conductivity and electrical conductivity to the carbon plate, it is effective to increase the production amount of graphite, but impregnation with an impregnating liquid containing a non-graphitizable resin such as phenol resin is used. It is necessary to heat-treat the obtained polyacrylonitrile fiber-containing sheet at a high temperature of 2400 ° C. or higher, preferably 2700 ° C. or higher. However, in general, high-temperature heat treatment at 3000 ° C. or higher is difficult in terms of equipment.

【0024】[0024]

【実施例】本発明を下記実施例によって更に説明する
が、下記の実施例は本発明の範囲を制限するものではな
い。
The present invention will be further illustrated by the following examples, which are not intended to limit the scope of the present invention.

【0025】実施例1 カナディアンフリーネス250mlにまで叩解された木材
パルフ(NBKP)20重量%と、太さ10デニール、
長さ3mmのアクリロニトリル繊維80重量%とからなる
水スラリーから、円網抄紙機で常法により、坪量100
g/m2 の原紙シートを抄造した。別に、可溶性フェノ
ール樹脂(群栄化学社製、商標:PL−2215)と、
不溶性フェノール樹脂粉末(ユニチカ製、商標:UA−
10、粒径10μm以下)と、炭素質粉末(粒径10μ
m)とを、重量比80:10:20で含有する、総固形
分35%のメタノール溶液からなる含浸液を調製した。
前記原紙シートを前記含浸液で、固形分合計量が110
g/m2 になるように含浸した。この含浸シートは、固
形分で、可溶性フェノール樹脂80g/m2 、不溶性フ
ェノール樹脂10g/m2 、および炭素質粉末20g/
2 を含んでいた。この含浸シートを105℃の温度で
乾燥した。
Example 1 20% by weight of wood parf (NBKP) beaten to a Canadian freeness of 250 ml and a thickness of 10 denier,
From a water slurry composed of 80% by weight of acrylonitrile fiber having a length of 3 mm, a basis weight of 100 was obtained by a conventional method using a cylinder paper machine.
A g / m 2 base paper sheet was produced. Separately, a soluble phenolic resin (trade name: PL-2215 manufactured by Gunei Chemical Co., Ltd.),
Insoluble phenolic resin powder (Unitika, trademark: UA-
10, particle size 10 μm or less) and carbonaceous powder (particle size 10 μm
and m) were mixed in a weight ratio of 80:10:20 to prepare an impregnation liquid consisting of a methanol solution having a total solid content of 35%.
The base paper sheet was impregnated with the impregnating liquid so that the total solid content was 110.
Impregnation was performed so as to be g / m 2 . The impregnated sheet is a solid, soluble phenolic resin 80 g / m 2, insoluble phenol resin 10 g / m 2, and carbonaceous powder 20 g /
m 2 was included. The impregnated sheet was dried at a temperature of 105 ° C.

【0026】乾燥された含浸シート11枚を重ね、この
積層物を170℃の温度で5分間、熱プレスした。その
際、スペーサーを使用して厚さ3.9mmのプレス板に成
形した。このプレス板に、220℃で40時間、空気中
で加熱処理を施し、次にこれを、グラファイト板に挟
み、これに窒素ガス中で1000℃,1時間の加熱炭化
処理を施し、その後アルゴンガス中で2800℃,30
分間の熱処理を施して、多孔質炭素板を製造した。
11 dried impregnated sheets were stacked, and this laminate was hot pressed at a temperature of 170 ° C. for 5 minutes. At that time, a spacer was used to form a press plate having a thickness of 3.9 mm. This press plate was heat-treated in air at 220 ° C. for 40 hours, then sandwiched between graphite plates, and heat-carbonized at 1000 ° C. for 1 hour in nitrogen gas, and then argon gas. In 2800 ℃, 30
The porous carbon plate was manufactured by performing heat treatment for 1 minute.

【0027】上記の炭素板の圧縮強度およびJIS硬度
を下記方法により測定した。圧縮強度は、引張り試験機
(東洋ボールドウィン製)を用い、炭素板に、その面積
2.5cm2 に対して、0.4mm/分の速度で圧縮を加え
たとき、挫屈を開始するときの1cm2 当りの応力を測定
し、この測定値で表わされる。JIS硬度は、JISハ
ードネステスター(島津製作所製)で測定した。この値
は、炭素板の1点における圧縮に対する強さを表す。テ
スト結果を表1に示す。
The compressive strength and JIS hardness of the above carbon plate were measured by the following methods. The compressive strength was measured by using a tensile tester (manufactured by Toyo Baldwin), and when the carbon plate was compressed at a rate of 0.4 mm / min with respect to an area of 2.5 cm 2 , the buckling was started. The stress per cm 2 was measured and is expressed by this measurement value. The JIS hardness was measured with a JIS hard nester (manufactured by Shimadzu Corporation). This value represents the strength against compression at one point of the carbon plate. The test results are shown in Table 1.

【0028】実施例2 実施例1と同様にして炭素板を製造した。ただし、不溶
性フェノール樹脂粉末の含浸量を30g/m2 とし、プ
レス板の厚さを4.2mmとした。テスト結果を表1に示
す。
Example 2 A carbon plate was manufactured in the same manner as in Example 1. However, the impregnated amount of the insoluble phenol resin powder was 30 g / m 2 and the thickness of the press plate was 4.2 mm. The test results are shown in Table 1.

【0029】比較例 実施例1と同様にして炭素板を製造した。ただし、不溶
性フェノール樹脂粉末を用いず、かつ、プレス板の厚さ
を3.7mmとした。テスト結果を表1に示す。
Comparative Example A carbon plate was manufactured in the same manner as in Example 1. However, the insoluble phenol resin powder was not used, and the thickness of the press plate was 3.7 mm. The test results are shown in Table 1.

【0030】[0030]

【表1】 [Table 1]

【0031】表1から明らかなように、本発明により得
られた実施例1および、実施例2の炭素板は、比較例1
の炭素板に比較して、その厚さ方向の圧縮強度、および
JIS硬度が著しく向上していた。
As is clear from Table 1, the carbon plates of Example 1 and Example 2 obtained according to the present invention were the same as Comparative Example 1
The compression strength in the thickness direction and the JIS hardness were remarkably improved as compared with the carbon plate of No. 2.

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明は、ポリアクリロニトリル繊維と
パルプから抄紙法により得たシートに、可溶性フェノー
ル樹脂と不溶性フェノール樹脂粉末とを含む含浸液を含
浸し、この含浸シートを、好ましくは積層してこれに加
熱成形処理を施し、この含浸シートを空気中において加
熱酸化して炭化し、その後、更に熱処理することにより
耐圧縮性のすぐれた多孔質炭素板を得る方法である。本
発明により、含浸された不溶性フェノール樹脂が、加熱
炭化、熱処理によって、グラッシーカーボンとなり、圧
縮応力を荷担する骨格を形成し、それによって多孔質炭
素板の耐圧縮性を著しく向上させる。
Industrial Applicability According to the present invention, a sheet obtained from a polyacrylonitrile fiber and pulp by a papermaking method is impregnated with an impregnating solution containing a soluble phenol resin and an insoluble phenol resin powder, and the impregnated sheets are preferably laminated. This is a method of subjecting this impregnated sheet to heat-oxidation in air to carbonize it, and then further heat treatment to obtain a porous carbon plate having excellent compression resistance. According to the present invention, the impregnated insoluble phenol resin becomes glassy carbon by heat carbonization and heat treatment to form a skeleton that bears compressive stress, thereby significantly improving the compression resistance of the porous carbon plate.

フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 D01F 9/22 7199−3B 11/14 D21H 19/16 13/18 Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Office reference number FI technical display location D01F 9/22 7199-3B 11/14 D21H 19/16 13/18

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ポリアクリロニトリル繊維40〜90重
量%と、パルプ60〜10重量%とからなるスラリーを
抄紙して得られたシートに、このシート100重量部に
対して、固形分で20〜160重量部のフェノール樹脂
を含浸させて含浸シートを作成し、この含浸シートを乾
燥後、空気中で加熱酸化し、更に不活性ガス雰囲気中で
800℃以上で加熱炭化して多孔質炭素板を製造するに
際し、上記フェノール樹脂溶液中に、該溶液に溶解しな
いフェノール樹脂粉末を分散含有させ、前記含浸工程に
おいて、前記抄紙されたシートに、その100重量部に
対して、固形分で1〜50重量部の前記不溶性フェノー
ル樹脂粉末を付着させることを特徴とする多孔質炭素板
の製造方法。
1. A sheet obtained by making a slurry of polyacrylonitrile fiber of 40 to 90% by weight and pulp of 60 to 10% by weight, and a solid content of 20 to 160 per 100 parts by weight of the sheet. An impregnated sheet is prepared by impregnating parts by weight of a phenolic resin, and the impregnated sheet is dried, heated and oxidized in air, and further carbonized by heating at 800 ° C. or higher in an inert gas atmosphere to produce a porous carbon plate. In doing so, the phenol resin solution is dispersed and contained in the phenol resin solution, and in the impregnating step, the paper-made sheet has a solid content of 1 to 50 parts by weight per 100 parts by weight thereof. Part of the insoluble phenolic resin powder is attached to the porous carbon plate.
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