JPH06122511A - 活性炭素多孔体の製造方法 - Google Patents
活性炭素多孔体の製造方法Info
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- JPH06122511A JPH06122511A JP4275879A JP27587992A JPH06122511A JP H06122511 A JPH06122511 A JP H06122511A JP 4275879 A JP4275879 A JP 4275879A JP 27587992 A JP27587992 A JP 27587992A JP H06122511 A JPH06122511 A JP H06122511A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】従来の炭素多孔体に比べて孔径の大きい孔が形
成され、賦活工程における賦活速度が早くなり、より短
時間で目的とする吸着性能を有する活性炭素多孔体を得
ることができ、特に、高静電容量と低内部抵抗であり、
電解液の含浸性に優れるため、電気二重層コンデンサの
電極の素材として好適な活性炭素多孔体を得ることがで
きる方法の提供。 【構成】レゾール型フェノール樹脂（ａ）１００重量
部、１００℃以上の沸点を有する常温で液状の親油性化
合物（ｂ）１〜１００重量部、１００℃以上の沸点を有
する液状の親水性化合物（ｃ）１〜１００重量部、なら
びに水および／またはパルプ状多分岐繊維（ｄ）１〜１
００重量部を含む混合物から形成される樹脂硬化物を、
５００℃以上の温度で炭化、賦活する工程を有する活性
炭素多孔体の製造方法。
成され、賦活工程における賦活速度が早くなり、より短
時間で目的とする吸着性能を有する活性炭素多孔体を得
ることができ、特に、高静電容量と低内部抵抗であり、
電解液の含浸性に優れるため、電気二重層コンデンサの
電極の素材として好適な活性炭素多孔体を得ることがで
きる方法の提供。 【構成】レゾール型フェノール樹脂（ａ）１００重量
部、１００℃以上の沸点を有する常温で液状の親油性化
合物（ｂ）１〜１００重量部、１００℃以上の沸点を有
する液状の親水性化合物（ｃ）１〜１００重量部、なら
びに水および／またはパルプ状多分岐繊維（ｄ）１〜１
００重量部を含む混合物から形成される樹脂硬化物を、
５００℃以上の温度で炭化、賦活する工程を有する活性
炭素多孔体の製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は活性炭素多孔体の製造方
法に関し、特に、電気二重層コンデンサの電極として好
適な高密度ブロック状活性炭素多孔体の製造方法に関す
る。
法に関し、特に、電気二重層コンデンサの電極として好
適な高密度ブロック状活性炭素多孔体の製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】活性炭は排水処理や脱臭処理等の用途に
広く使用されている。さらに最近では電気二重層コンデ
ンサの電極として使用されはじめている。この用途に使
用される活性炭は、コンデンサの性能向上、特に高静電
容量と低内部抵抗の２つの性能向上の要求を満たすた
め、高密度かつブロック状であり、また電解液の含浸性
が良い活性炭素多孔体であることが要求される。
広く使用されている。さらに最近では電気二重層コンデ
ンサの電極として使用されはじめている。この用途に使
用される活性炭は、コンデンサの性能向上、特に高静電
容量と低内部抵抗の２つの性能向上の要求を満たすた
め、高密度かつブロック状であり、また電解液の含浸性
が良い活性炭素多孔体であることが要求される。
【０００３】この活性炭素多孔体を製造する方法とし
て、従来から幾つかの方法が知られている。例えば、レ
ゾール型フェノール樹脂にフロン等の蒸発型発泡剤を配
合後、同蒸発型発泡剤を気化、発泡せしめて製造された
フェノール樹脂発泡体を、さらに炭化することにより炭
素多孔体を得る方法が提案されている。（特開昭６２−
１３２７１５号公報等）このような方法で得られる炭素
多孔体は、無数の気泡と気泡を取り囲む炭素薄膜とで構
成される細胞構造を有しており、細胞間には炭化時に生
じるガスを系外に放出するための通路として、通常、炭
素薄膜に小さな穴が形成されている。
て、従来から幾つかの方法が知られている。例えば、レ
ゾール型フェノール樹脂にフロン等の蒸発型発泡剤を配
合後、同蒸発型発泡剤を気化、発泡せしめて製造された
フェノール樹脂発泡体を、さらに炭化することにより炭
素多孔体を得る方法が提案されている。（特開昭６２−
１３２７１５号公報等）このような方法で得られる炭素
多孔体は、無数の気泡と気泡を取り囲む炭素薄膜とで構
成される細胞構造を有しており、細胞間には炭化時に生
じるガスを系外に放出するための通路として、通常、炭
素薄膜に小さな穴が形成されている。
【０００４】しかし、この方法で形成される炭素多孔体
の孔は、ガスまたは水等の液体が自由に出入りすること
ができない孔径のものであり、特に嵩密度が０．４ｇ／
ｃｍ 3 を越す樹脂発泡体を炭化する場合、炭化中に発生
する分解ガスの抜けが困難になり、しばしば炭化物が粉
々に砕ける現象を生じる。
の孔は、ガスまたは水等の液体が自由に出入りすること
ができない孔径のものであり、特に嵩密度が０．４ｇ／
ｃｍ 3 を越す樹脂発泡体を炭化する場合、炭化中に発生
する分解ガスの抜けが困難になり、しばしば炭化物が粉
々に砕ける現象を生じる。
【０００５】また、より連続気泡率の高い炭素多孔体を
製造する方法についても、既に多くの方法が提案されて
いる。例えば、特開昭５８−１７２２０９号公報、同６
１−１８６２０９号公報、同６１−１８６２１１号公報
等には、液状フェノール樹脂、粒状フェノール樹脂、ポ
リビニルアルコール、および澱粉等の気孔形成剤から樹
脂硬化物を形成した後、この樹脂硬化物を炭化して炭素
多孔体を製造する方法が開示されている。しかし、この
方法では樹脂の硬化工程で時間を要するという問題があ
り、かつ得られる炭素多孔体の孔径が大き過ぎるため、
高い嵩密度のものを得ることができず、この場合には、
この炭素多孔体を賦活して活性炭素多孔体にしても電池
性能（単位容積当りの静電容量）を高くできないという
問題があった。
製造する方法についても、既に多くの方法が提案されて
いる。例えば、特開昭５８−１７２２０９号公報、同６
１−１８６２０９号公報、同６１−１８６２１１号公報
等には、液状フェノール樹脂、粒状フェノール樹脂、ポ
リビニルアルコール、および澱粉等の気孔形成剤から樹
脂硬化物を形成した後、この樹脂硬化物を炭化して炭素
多孔体を製造する方法が開示されている。しかし、この
方法では樹脂の硬化工程で時間を要するという問題があ
り、かつ得られる炭素多孔体の孔径が大き過ぎるため、
高い嵩密度のものを得ることができず、この場合には、
この炭素多孔体を賦活して活性炭素多孔体にしても電池
性能（単位容積当りの静電容量）を高くできないという
問題があった。
【０００６】本発明者らは先にレゾール型フェノール樹
脂（ａ）１００重量部、親油性で１００℃以上の沸点を
有する常温で液状の化合物（ｂ）１〜１００重量部、お
よび親水性で１００℃以上の沸点を有する液状の化合物
（ｃ）１〜１００重量部とからなる組成物を炭化、賦活
して得られる活性炭素多孔体は、高密度でかつ細かい気
孔が形成されることを見出し、先に提案した。（特願平
２−３０４８９７号）
脂（ａ）１００重量部、親油性で１００℃以上の沸点を
有する常温で液状の化合物（ｂ）１〜１００重量部、お
よび親水性で１００℃以上の沸点を有する液状の化合物
（ｃ）１〜１００重量部とからなる組成物を炭化、賦活
して得られる活性炭素多孔体は、高密度でかつ細かい気
孔が形成されることを見出し、先に提案した。（特願平
２−３０４８９７号）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法で得
られる活性炭素多孔体の孔は小さすぎるため、特に賦活
時に賦活進行速度が遅いという欠点があることが判明し
た。また、この活性炭素多孔体を電気二重層コンデンサ
の電極として用いた場合、電解液の含浸性が劣り、減圧
下で浸漬する必要があった。
られる活性炭素多孔体の孔は小さすぎるため、特に賦活
時に賦活進行速度が遅いという欠点があることが判明し
た。また、この活性炭素多孔体を電気二重層コンデンサ
の電極として用いた場合、電解液の含浸性が劣り、減圧
下で浸漬する必要があった。
【０００８】そこで、本発明の目的は、従来の炭素多孔
体に比べて孔径の大きい孔が形成され、賦活工程におけ
る賦活速度が早くなり、より短時間で目的とする吸着性
能を有する活性炭素多孔体を得ることができ、特に、高
静電容量と低内部抵抗であり、電解液の含浸性に優れる
ため、特に電気二重層コンデンサの電極の素材として好
適な活性炭素多孔体を得ることができる方法の提供にあ
る。
体に比べて孔径の大きい孔が形成され、賦活工程におけ
る賦活速度が早くなり、より短時間で目的とする吸着性
能を有する活性炭素多孔体を得ることができ、特に、高
静電容量と低内部抵抗であり、電解液の含浸性に優れる
ため、特に電気二重層コンデンサの電極の素材として好
適な活性炭素多孔体を得ることができる方法の提供にあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明は、レゾール型フェノール樹脂（ａ）１００
重量部、１００℃以上の沸点を有する常温で液状の親油
性化合物（ｂ）１〜１００重量部、１００℃以上の沸点
を有する液状の親水性化合物（ｃ）１〜１００重量部、
ならびに水および／またはパルプ状多分岐繊維（ｄ）１
〜１００重量部を含む混合物から形成される樹脂硬化物
を、５００℃以上の温度で炭化、賦活する工程を有する
活性炭素多孔体の製造方法を提供するものである。
め、本発明は、レゾール型フェノール樹脂（ａ）１００
重量部、１００℃以上の沸点を有する常温で液状の親油
性化合物（ｂ）１〜１００重量部、１００℃以上の沸点
を有する液状の親水性化合物（ｃ）１〜１００重量部、
ならびに水および／またはパルプ状多分岐繊維（ｄ）１
〜１００重量部を含む混合物から形成される樹脂硬化物
を、５００℃以上の温度で炭化、賦活する工程を有する
活性炭素多孔体の製造方法を提供するものである。
【００１０】以下、本発明の活性炭素多孔体の製造方法
（以下、「本発明の方法」という）について詳細に説明
する。
（以下、「本発明の方法」という）について詳細に説明
する。
【００１１】本発明の方法は、まず、前記のレゾール型
フェノール樹脂（ａ）、親油性化合物（ｂ）、親水性化
合物（ｃ）、および水および／またはパルプ状多分岐繊
維（ｄ）を含む混合物を調製し、これを硬化させて樹脂
硬化物を製造する方法である。
フェノール樹脂（ａ）、親油性化合物（ｂ）、親水性化
合物（ｃ）、および水および／またはパルプ状多分岐繊
維（ｄ）を含む混合物を調製し、これを硬化させて樹脂
硬化物を製造する方法である。
【００１２】本発明の方法において、混合物の（ａ）成
分として用いられるレゾール型フェノール樹脂は、フェ
ノールとホルムアルデヒドの縮合生成物であり、メチロ
ールフェノール、メチロールジフェニルメタンの混合物
であり、加圧加熱による架橋反応で硬化する未硬化の液
状樹脂である。このレゾール型フェノール樹脂（ａ）の
具体例として、フェノール１モルとホルマリン１〜３モ
ルを、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、Ｃａ（ＯＨ）2 、Ｂａ（Ｏ
Ｈ）2 、ＮＨ2 （ＣＨ2 ＣＨ3 ）等のアルカリ性触媒の
存在下に８０〜１００℃に加熱することにより縮合させ
た後、固形分が６０〜８０％になるまで減圧下で水を留
去して得られるものが挙げられる。
分として用いられるレゾール型フェノール樹脂は、フェ
ノールとホルムアルデヒドの縮合生成物であり、メチロ
ールフェノール、メチロールジフェニルメタンの混合物
であり、加圧加熱による架橋反応で硬化する未硬化の液
状樹脂である。このレゾール型フェノール樹脂（ａ）の
具体例として、フェノール１モルとホルマリン１〜３モ
ルを、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、Ｃａ（ＯＨ）2 、Ｂａ（Ｏ
Ｈ）2 、ＮＨ2 （ＣＨ2 ＣＨ3 ）等のアルカリ性触媒の
存在下に８０〜１００℃に加熱することにより縮合させ
た後、固形分が６０〜８０％になるまで減圧下で水を留
去して得られるものが挙げられる。
【００１３】本発明の方法において、このレゾール型フ
ェノール樹脂（ａ）は、常温での粘度が１０００〜２０
０００ｃｐｓ、好ましくは２０００〜１５０００ｃｐｓ
の液状物である。
ェノール樹脂（ａ）は、常温での粘度が１０００〜２０
０００ｃｐｓ、好ましくは２０００〜１５０００ｃｐｓ
の液状物である。
【００１４】本発明の方法で混合物の（ｂ）成分として
用いられる親油性化合物は、常温で液状の化合物であ
り、１００℃以上、好ましくは２００℃の沸点を有する
ものである。
用いられる親油性化合物は、常温で液状の化合物であ
り、１００℃以上、好ましくは２００℃の沸点を有する
ものである。
【００１５】この親油性化合物（ｂ）の具体例として
は、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカ
ン、灯油、鉱物油、流動パラフィン等の直鎖状または分
岐状アルキル化合物、トルエン、キシレン等の環状アル
キレン化合物等を挙げることができる。本発明の方法に
おいて、これらの親油性化合物（ｂ）は、１種単独でも
２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中で
は、粘度がレゾール型フェノール樹脂（ａ）のそれと近
似し、混合時に安定な水中油型分散系を形成することが
できる点で、流動パラフィンが好ましい。
は、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカ
ン、灯油、鉱物油、流動パラフィン等の直鎖状または分
岐状アルキル化合物、トルエン、キシレン等の環状アル
キレン化合物等を挙げることができる。本発明の方法に
おいて、これらの親油性化合物（ｂ）は、１種単独でも
２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中で
は、粘度がレゾール型フェノール樹脂（ａ）のそれと近
似し、混合時に安定な水中油型分散系を形成することが
できる点で、流動パラフィンが好ましい。
【００１６】本発明の方法において、この親油性化合物
（ｂ）のレゾール型フェノール樹脂（ａ）１００重量部
に対する使用割合は、レゾール型フェノール樹脂（ａ）
の硬化を妨げず、樹脂硬化物の炭化時に収縮、割れ等が
発生せず、また炭化もしくは賦活の際に爆裂等の不都合
を生じず、吸着性能および液含浸性が良好な多孔構造を
十分に有する活性炭素多孔体を、得ることができる点
で、１〜１００重量部、好ましくは、１０〜６０重量部
の範囲である。
（ｂ）のレゾール型フェノール樹脂（ａ）１００重量部
に対する使用割合は、レゾール型フェノール樹脂（ａ）
の硬化を妨げず、樹脂硬化物の炭化時に収縮、割れ等が
発生せず、また炭化もしくは賦活の際に爆裂等の不都合
を生じず、吸着性能および液含浸性が良好な多孔構造を
十分に有する活性炭素多孔体を、得ることができる点
で、１〜１００重量部、好ましくは、１０〜６０重量部
の範囲である。
【００１７】本発明の方法で混合物の（ｃ）成分として
用いられる親水性化合物は、常温で液状の化合物であ
り、１００℃以上、好ましくは２００〜３５０℃の沸点
を有するものである。
用いられる親水性化合物は、常温で液状の化合物であ
り、１００℃以上、好ましくは２００〜３５０℃の沸点
を有するものである。
【００１８】この親水性化合物（ｃ）の具体例として、
重合度２以上のオキシアルキレン化合物、例えば、ジエ
チレングリコール、トリエチレングリコール、分子量１
０００未満のポリエチレングリコール、ジプロピレング
リコール、分子量１０００未満のポリプロピレングリコ
ール、あるいはグリセリン等を挙げることができる。本
発明の方法において、これらは１種単独でも２種以上を
組み合わせて用いることもできる。これらの中では、粘
度がレゾール型フェノール樹脂（ａ）のそれに比較的近
く、かつ適度な相溶性がある点、分子量が４００〜６０
０のポリエチレングリコール、およびジプロピレングリ
コールが好ましい。
重合度２以上のオキシアルキレン化合物、例えば、ジエ
チレングリコール、トリエチレングリコール、分子量１
０００未満のポリエチレングリコール、ジプロピレング
リコール、分子量１０００未満のポリプロピレングリコ
ール、あるいはグリセリン等を挙げることができる。本
発明の方法において、これらは１種単独でも２種以上を
組み合わせて用いることもできる。これらの中では、粘
度がレゾール型フェノール樹脂（ａ）のそれに比較的近
く、かつ適度な相溶性がある点、分子量が４００〜６０
０のポリエチレングリコール、およびジプロピレングリ
コールが好ましい。
【００１９】本発明の方法において、この親水性化合物
（ｃ）のレゾール型フェノール樹脂（ａ）１００重量部
に対する使用割合は、親油性化合物の分散安定性が優れ
るため相分離が生じ難く、レゾール型フェノール樹脂
（ａ）の硬化が妨げられず、親水性化合物（ｃ）とレゾ
ール型フェノール樹脂（ａ）とが相分離しない点で、１
〜１００重量部、好ましくは１０〜６０重量部の範囲で
ある。
（ｃ）のレゾール型フェノール樹脂（ａ）１００重量部
に対する使用割合は、親油性化合物の分散安定性が優れ
るため相分離が生じ難く、レゾール型フェノール樹脂
（ａ）の硬化が妨げられず、親水性化合物（ｃ）とレゾ
ール型フェノール樹脂（ａ）とが相分離しない点で、１
〜１００重量部、好ましくは１０〜６０重量部の範囲で
ある。
【００２０】本発明の方法において、親油性化合物
（ｂ）と親水性化合物（ｃ）との使用割合を０．３〜３
の範囲にすると、混合物の相分離が生じないため、好ま
しい。
（ｂ）と親水性化合物（ｃ）との使用割合を０．３〜３
の範囲にすると、混合物の相分離が生じないため、好ま
しい。
【００２１】本発明の方法においては、混合物の（ｄ）
成分として水および／またはパルプ状多分岐繊維が用い
られる。本発明の方法において、（ｄ）成分として水と
パルプ状多分岐繊維は、それぞれ単独で使用してもよい
し、両者を併用してもよい。組成物の硬化特性を損なわ
ず粘度を低く保つためには、水とパルプ状多分岐繊維と
を併用することが好ましい。
成分として水および／またはパルプ状多分岐繊維が用い
られる。本発明の方法において、（ｄ）成分として水と
パルプ状多分岐繊維は、それぞれ単独で使用してもよい
し、両者を併用してもよい。組成物の硬化特性を損なわ
ず粘度を低く保つためには、水とパルプ状多分岐繊維と
を併用することが好ましい。
【００２２】本発明の方法において、パルプ状多分岐繊
維とは、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフ
ィンを素材として得られる合成パルプ、あるいは天然パ
ルプである。このパルプ状多分岐繊維は、親水性のもの
でも、親油性のものでもよく、好ましくは親水性のもの
である。親水性の合成パルプとしては、例えば、合成パ
ルプを界面活性剤で処理するか、ポリオレフィンをカル
ボン酸で変性した樹脂を素材として製造される合成パル
プが用いられる。
維とは、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフ
ィンを素材として得られる合成パルプ、あるいは天然パ
ルプである。このパルプ状多分岐繊維は、親水性のもの
でも、親油性のものでもよく、好ましくは親水性のもの
である。親水性の合成パルプとしては、例えば、合成パ
ルプを界面活性剤で処理するか、ポリオレフィンをカル
ボン酸で変性した樹脂を素材として製造される合成パル
プが用いられる。
【００２３】このパルプ状多分岐繊維の平均繊維長は、
通常、０．１〜２．１ｍｍ程度である。
通常、０．１〜２．１ｍｍ程度である。
【００２４】このパルプ状多分岐繊維の具体例として、
三井石油化学工業（株）のＳＷＰ（商品名）等が挙げら
れる。
三井石油化学工業（株）のＳＷＰ（商品名）等が挙げら
れる。
【００２５】このパルプ状多分岐繊維として、残炭率の
低いものが好ましく、この点でも、前記ＳＷＰ（商品
名）は好ましい。
低いものが好ましく、この点でも、前記ＳＷＰ（商品
名）は好ましい。
【００２６】本発明の方法において、この（ｄ）成分の
使用量は、水とパルプ状多分岐繊維の合計量で、レゾー
ル型フェノール樹脂（ａ）１００重量部に対し０. ０１
〜３０重量部の割合である。
使用量は、水とパルプ状多分岐繊維の合計量で、レゾー
ル型フェノール樹脂（ａ）１００重量部に対し０. ０１
〜３０重量部の割合である。
【００２７】特に、（ｄ）成分としてパルプ状多分岐繊
維を使用する場合、その使用量は、混合物の粘度が攪拌
に適する範囲となり、攪拌時に大きな気泡を巻き込ま
ず、均一な活性炭素多孔体が得られる点で、レゾール型
フェノール樹脂（ａ）１００重量部に対し０. ０１〜３
０重量部、好ましくは０. １〜５重量部の範囲である。
維を使用する場合、その使用量は、混合物の粘度が攪拌
に適する範囲となり、攪拌時に大きな気泡を巻き込ま
ず、均一な活性炭素多孔体が得られる点で、レゾール型
フェノール樹脂（ａ）１００重量部に対し０. ０１〜３
０重量部、好ましくは０. １〜５重量部の範囲である。
【００２８】本発明の方法において、（ｄ）成分として
水を使用する場合、その使用量は、レゾール型フェノー
ル樹脂（ａ）の硬化を妨げない点で、レゾール型フェノ
ール樹脂（ａ）１００重量部に対し１〜１００重量部，
好ましくは５〜４０重量部の範囲である。
水を使用する場合、その使用量は、レゾール型フェノー
ル樹脂（ａ）の硬化を妨げない点で、レゾール型フェノ
ール樹脂（ａ）１００重量部に対し１〜１００重量部，
好ましくは５〜４０重量部の範囲である。
【００２９】本発明の方法においては、例えば、上記レ
ゾール型フェノール樹脂（ａ）、親油性化合物（ｂ）、
親水性化合物（ｃ）、および水および／またはパルプ状
多分岐繊維（ｄ）、さらに必要に応じて界面活性剤、他
の充填剤等を撹拌、混合後加熱して硬化させる。
ゾール型フェノール樹脂（ａ）、親油性化合物（ｂ）、
親水性化合物（ｃ）、および水および／またはパルプ状
多分岐繊維（ｄ）、さらに必要に応じて界面活性剤、他
の充填剤等を撹拌、混合後加熱して硬化させる。
【００３０】上記各成分を混合する方法としては、好ま
しくは、高速で回転する撹拌翼を持ったミキサー等で連
続的にまたは、回分的に逐次、または同時に混合する方
法を採用することができる。本発明の方法において、撹
拌、混合された直後に得られる樹脂組成物の粘度は通常
５万ｃｐｓ以下の粘度となる。このような低粘度故に撹
拌時に気泡を混入せず、嵩密度等の点で均質な活性炭素
多孔体を得ることができる。
しくは、高速で回転する撹拌翼を持ったミキサー等で連
続的にまたは、回分的に逐次、または同時に混合する方
法を採用することができる。本発明の方法において、撹
拌、混合された直後に得られる樹脂組成物の粘度は通常
５万ｃｐｓ以下の粘度となる。このような低粘度故に撹
拌時に気泡を混入せず、嵩密度等の点で均質な活性炭素
多孔体を得ることができる。
【００３１】本発明でレゾール型フェノール樹脂（ａ）
の硬化に用いられる硬化剤としては、公知の種々の強酸
性化合物、例えば塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、ピロリン
酸、ポリリン酸等の無機酸、フェノールスルホン酸、ベ
ンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、メタクレゾー
ルスルホン酸等の有機酸、あるいはこれらの混合物を挙
げることができる。
の硬化に用いられる硬化剤としては、公知の種々の強酸
性化合物、例えば塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、ピロリン
酸、ポリリン酸等の無機酸、フェノールスルホン酸、ベ
ンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、メタクレゾー
ルスルホン酸等の有機酸、あるいはこれらの混合物を挙
げることができる。
【００３２】硬化剤の使用量は、通常、レゾール型フェ
ノール樹脂（ａ）１００重量部に対して、１〜３０重量
部の範囲である。
ノール樹脂（ａ）１００重量部に対して、１〜３０重量
部の範囲である。
【００３３】硬化は、常温〜１００℃の範囲、好ましく
は、５０〜９０℃の範囲で実施される。
は、５０〜９０℃の範囲で実施される。
【００３４】本発明の方法においては、このようにして
得た樹脂硬化物をそのまま、もしくは切削して板状体と
した後、非酸化性雰囲気下に加熱して炭化し、炭素多孔
体とする。
得た樹脂硬化物をそのまま、もしくは切削して板状体と
した後、非酸化性雰囲気下に加熱して炭化し、炭素多孔
体とする。
【００３５】非酸化性雰囲気としては、例えば、Ａｒガ
ス、Ｈｅガス、Ｎ2 ガス、ハロゲンガス、アンモニアガ
ス、ＣＯガス、水素ガス、あるいはこれらの混合ガス、
水性ガス等が挙げられる。
ス、Ｈｅガス、Ｎ2 ガス、ハロゲンガス、アンモニアガ
ス、ＣＯガス、水素ガス、あるいはこれらの混合ガス、
水性ガス等が挙げられる。
【００３６】炭化のための加熱温度は、５００℃以上で
あり、好ましくは５００〜１２００℃、特に好ましくは
６００〜９００℃の範囲である。
あり、好ましくは５００〜１２００℃、特に好ましくは
６００〜９００℃の範囲である。
【００３７】本発明の方法において、以上のようにして
得られた炭素多孔体は、さらに賦活処理を施して活性化
される。この炭素多孔体の賦活処理は、炭化処理を行な
った後、連続的に行なってもよいし、連続的に行なわな
くてもよい。
得られた炭素多孔体は、さらに賦活処理を施して活性化
される。この炭素多孔体の賦活処理は、炭化処理を行な
った後、連続的に行なってもよいし、連続的に行なわな
くてもよい。
【００３８】炭素多孔体の賦活処理は、炭素多孔体を酸
化性ガス、または酸化性ガスと不活性ガスとの混合気体
の雰囲気下で加熱して行なわれる。
化性ガス、または酸化性ガスと不活性ガスとの混合気体
の雰囲気下で加熱して行なわれる。
【００３９】用いられる酸化性ガスとしては、常用のも
のでよく、例えば、水蒸気、二酸化炭素、酸素、空気等
が用いられる。また、これらは通常、酸化を調節しやす
いように、Ｎ2 等の不活性ガスと混合して用いることが
できる。
のでよく、例えば、水蒸気、二酸化炭素、酸素、空気等
が用いられる。また、これらは通常、酸化を調節しやす
いように、Ｎ2 等の不活性ガスと混合して用いることが
できる。
【００４０】加熱温度は、通常、６００〜１２００℃程
度であり、好ましくは７５０〜１０００℃程度である。
度であり、好ましくは７５０〜１０００℃程度である。
【００４１】
【実施例】以下、実施例および比較例により発明をさら
に具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限
り、これらの実施例になんら制約されるものではない。
に具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限
り、これらの実施例になんら制約されるものではない。
【００４２】実施例１ ２５℃における粘度が４８００ｃｐｓのレゾール型フェ
ノール樹脂（略称「レゾール」）１００重量部、界面活
性剤としてヒマシ油のポリオキシエチレン２モル付加物
の硫酸エステルナトリウム塩５重量部、高沸点親水性化
合物として分子量が６００のポリエチレングリコール
（略称「ＰＥＧ」）２５重量部、高沸点親油性化合物と
して流動パラフィン（略称「流パラ」）２５重量部、お
よび親水性のパルプ状多分岐繊維（三井石油化学工業
（株）製、ＳＷＰ（商品名）：ケミベストＥ７８０）
０. ５重量部を、３段のピン羽根を有する撹拌器に入れ
て６０００回転／分の撹拌速度で５分間充分に撹拌して
混合物を得た。この混合物の粘度は３５００ｃｐｓであ
った。この混合物に、硬化剤としてパラトルエンスルホ
ン酸２０重量部を加え、同様の撹拌速度で１分間撹拌し
て混合後、７０℃のエアーオーブン中に１時間放置して
樹脂硬化物を製造した。この樹脂硬化物を電気炉に入
れ、Ｎ2 雰囲気で１．５℃／分の昇温速度で７００℃ま
で昇温し、同温度を１時間保持して加熱処理した後、冷
却して炭素多孔体を得た。
ノール樹脂（略称「レゾール」）１００重量部、界面活
性剤としてヒマシ油のポリオキシエチレン２モル付加物
の硫酸エステルナトリウム塩５重量部、高沸点親水性化
合物として分子量が６００のポリエチレングリコール
（略称「ＰＥＧ」）２５重量部、高沸点親油性化合物と
して流動パラフィン（略称「流パラ」）２５重量部、お
よび親水性のパルプ状多分岐繊維（三井石油化学工業
（株）製、ＳＷＰ（商品名）：ケミベストＥ７８０）
０. ５重量部を、３段のピン羽根を有する撹拌器に入れ
て６０００回転／分の撹拌速度で５分間充分に撹拌して
混合物を得た。この混合物の粘度は３５００ｃｐｓであ
った。この混合物に、硬化剤としてパラトルエンスルホ
ン酸２０重量部を加え、同様の撹拌速度で１分間撹拌し
て混合後、７０℃のエアーオーブン中に１時間放置して
樹脂硬化物を製造した。この樹脂硬化物を電気炉に入
れ、Ｎ2 雰囲気で１．５℃／分の昇温速度で７００℃ま
で昇温し、同温度を１時間保持して加熱処理した後、冷
却して炭素多孔体を得た。
【００４３】得られた炭素多孔体の重量と寸法を測定し
て嵩密度を算出した。この炭素多孔体を厚さ５ｍｍのセ
ラミックファイバーボード製の箱に入れ、さらにこの箱
を電気炉に入れ、Ｎ2 雰囲気中、３℃／分の昇温速度で
９００℃まで昇温し、ついでＮ2 ／Ｈ2 Ｏ＝９／１の割
合で賦活ガスを４時間導入して処理した後、冷却して活
性炭素多孔体を得た。
て嵩密度を算出した。この炭素多孔体を厚さ５ｍｍのセ
ラミックファイバーボード製の箱に入れ、さらにこの箱
を電気炉に入れ、Ｎ2 雰囲気中、３℃／分の昇温速度で
９００℃まで昇温し、ついでＮ2 ／Ｈ2 Ｏ＝９／１の割
合で賦活ガスを４時間導入して処理した後、冷却して活
性炭素多孔体を得た。
【００４４】得られた活性炭素多孔体のベンゼン吸着度
を測定した。なお、ベンゼン吸着度は熱天秤を用い、試
料約１００ｍｇ、２５℃飽和蒸気下の吸着による重量増
加量を試料の重量で割った値（％）として求めた。ま
た、吸水性は、８０℃の水中に３０分放置後の重量変化
より、次式で求めた吸水率Ｘ（％）で評価した。 Ｘ＝〔（Ｗｂ−Ｗａ）／（１．５Ｖ−Ｗａ）〕×１００ 但し、Ｗａ：吸水試験前の試料の重量（ｇ） Ｗｂ：試験後の重量（ｇ） Ｖ：試料の体積（ｃｃ） Ｘ：吸水率（％） 結果を表１に示す。
を測定した。なお、ベンゼン吸着度は熱天秤を用い、試
料約１００ｍｇ、２５℃飽和蒸気下の吸着による重量増
加量を試料の重量で割った値（％）として求めた。ま
た、吸水性は、８０℃の水中に３０分放置後の重量変化
より、次式で求めた吸水率Ｘ（％）で評価した。 Ｘ＝〔（Ｗｂ−Ｗａ）／（１．５Ｖ−Ｗａ）〕×１００ 但し、Ｗａ：吸水試験前の試料の重量（ｇ） Ｗｂ：試験後の重量（ｇ） Ｖ：試料の体積（ｃｃ） Ｘ：吸水率（％） 結果を表１に示す。
【００４５】実施例２ パルプ状多分岐繊維の配合量を０. ５重量部とする以外
は、実施例１と同様に行って活性炭素多孔体を製造し
た。結果を表１に示す。
は、実施例１と同様に行って活性炭素多孔体を製造し
た。結果を表１に示す。
【００４６】実施例３ パルプ状多分岐繊維の代わりに、ポリプロピレンパウダ
ー（略称「ＰＰパウダー」）を用いる以外は、実施例１
と同様に行って活性炭素多孔体を製造した。結果を表１
に示す。
ー（略称「ＰＰパウダー」）を用いる以外は、実施例１
と同様に行って活性炭素多孔体を製造した。結果を表１
に示す。
【００４７】実施例４ パルプ状多分岐繊維の代わりに、ステアリン酸パウダー
（略称「ＳＡパウダー」）を用いる以外は、実施例１と
同様に行って活性炭素多孔体を製造した。結果を表１に
示す。
（略称「ＳＡパウダー」）を用いる以外は、実施例１と
同様に行って活性炭素多孔体を製造した。結果を表１に
示す。
【００４８】実施例５ パルプ状多分岐繊維の代わりに、ポリエチレンワックス
パウダー（略称「ＰＷパウダー」）を用いる以外は、実
施例１と同様に行って活性炭素多孔体を製造した。結果
を表１に示す。
パウダー（略称「ＰＷパウダー」）を用いる以外は、実
施例１と同様に行って活性炭素多孔体を製造した。結果
を表１に示す。
【００４９】実施例６ パルプ状多分岐繊維の代わりに、小麦粉を用いる以外
は、実施例１と同様に行って活性炭素多孔体を製造し
た。結果を表１に示す。
は、実施例１と同様に行って活性炭素多孔体を製造し
た。結果を表１に示す。
【００５０】比較例１ パルプ樹脂多分岐繊維を用いない以外は、実施例１と同
様に行って活性炭素多孔体を製造した。結果を表１に示
す。
様に行って活性炭素多孔体を製造した。結果を表１に示
す。
【００５１】比較例２ パルプ状多分岐繊維を用いず、賦活ガス導入時間を７時
間とする以外は、実施例１と同様に行なって活性炭素多
孔体を製造した。結果を表１に示す。
間とする以外は、実施例１と同様に行なって活性炭素多
孔体を製造した。結果を表１に示す。
【００５２】比較例３ パルプ状多分岐繊維および流パラを配合しない以外は実
施例１と同様にして樹脂硬化物を製造し、これを用いて
炭素多孔体の製造を試みた。その結果、この組成の樹脂
硬化物は、炭化時に割れを生じ外観の良好なブロック状
炭素多孔体が得られなかった。
施例１と同様にして樹脂硬化物を製造し、これを用いて
炭素多孔体の製造を試みた。その結果、この組成の樹脂
硬化物は、炭化時に割れを生じ外観の良好なブロック状
炭素多孔体が得られなかった。
【００５３】比較例４ パルプ状多分岐繊維およびＰＥＧを配合しない以外は実
施例１と同様にして樹脂硬化物の製造を試みた。その結
果、硬化前に流動パラフィンの分離を生じた。
施例１と同様にして樹脂硬化物の製造を試みた。その結
果、硬化前に流動パラフィンの分離を生じた。
【００５４】
【００５５】実施例７ パルプ状多分岐繊維の代わりに、水を用いる以外は、実
施例１と同様に行って活性炭素多孔体を製造した。結果
を表２に示す。
施例１と同様に行って活性炭素多孔体を製造した。結果
を表２に示す。
【００５６】実施例８ パルプ状多分岐繊維の代わりに小麦粉を用い、さらに水
１０重量部を用いる以外は、実施例１と同様にして活性
炭素多孔体を製造した。結果を表２に示す。
１０重量部を用いる以外は、実施例１と同様にして活性
炭素多孔体を製造した。結果を表２に示す。
【００５７】実施例９ 実施例１において用いたＳＷＰに加えてさらに水１０重
量部を配合した樹脂組成物を用いる以外は、実施例１と
同様に行って活性炭素多孔体を製造した。結果を表２に
示す。
量部を配合した樹脂組成物を用いる以外は、実施例１と
同様に行って活性炭素多孔体を製造した。結果を表２に
示す。
【００５８】比較例５ パルプ状多分岐繊維１０重量部の代わりに水１２０重量
部を配合した組成物を用いる以外は、実施例１と同様に
行って樹脂硬化物の製造を試みたが、水が樹脂から分離
し、かつ硬化不良を生じた。
部を配合した組成物を用いる以外は、実施例１と同様に
行って樹脂硬化物の製造を試みたが、水が樹脂から分離
し、かつ硬化不良を生じた。
【００５９】
【００６０】
【発明の効果】本発明の製造方法によれば、従来の炭素
多孔体に比べて孔径の大きい孔が形成され、賦活工程に
おける賦活速度が早くなり、より短時間で目的とする吸
着性能を有する活性炭素多孔体を得ることができる。ま
た、得られる活性炭素多孔体は、形成される孔が棒状の
分岐した形状を有するため、例えば、ポリオレフィンの
粉体を用いる従来の活性炭素多孔体が有する球状の孔に
比して、優れた吸着性能等を発揮することができる。さ
らに、本発明の方法によって得られる活性炭素多孔体の
含浸性は、従来の活性炭素多孔体に比べて優れている。
そのため、本発明の方法によって得られる活性炭素多孔
体を電気二重層コンデンサの電極として用いる場合、よ
り製造が容易でかつ性能の優れた電気二重層コンデンサ
が得られる。
多孔体に比べて孔径の大きい孔が形成され、賦活工程に
おける賦活速度が早くなり、より短時間で目的とする吸
着性能を有する活性炭素多孔体を得ることができる。ま
た、得られる活性炭素多孔体は、形成される孔が棒状の
分岐した形状を有するため、例えば、ポリオレフィンの
粉体を用いる従来の活性炭素多孔体が有する球状の孔に
比して、優れた吸着性能等を発揮することができる。さ
らに、本発明の方法によって得られる活性炭素多孔体の
含浸性は、従来の活性炭素多孔体に比べて優れている。
そのため、本発明の方法によって得られる活性炭素多孔
体を電気二重層コンデンサの電極として用いる場合、よ
り製造が容易でかつ性能の優れた電気二重層コンデンサ
が得られる。
Claims (3)
- 【請求項１】レゾール型フェノール樹脂（ａ）１００重
量部、１００℃以上の沸点を有する常温で液状の親油性
化合物（ｂ）１〜１００重量部、１００℃以上の沸点を
有する液状の親水性化合物（ｃ）１〜１００重量部、な
らびに水および／またはパルプ状多分岐繊維（ｄ）１〜
１００重量部を含む混合物から形成される樹脂硬化物
を、５００℃以上の温度で炭化、賦活する工程を有する
活性炭素多孔体の製造方法。 - 【請求項２】前記親油性化合物（ｂ）が、灯油、ミネラ
ルスピリット、ナフサおよび流動パラフィンから選ばれ
る少なくとも１種のものである請求項１に記載の活性炭
素多孔体の製造方法。 - 【請求項３】前記親水性化合物（ｃ）が、オキシアルキ
レン化合物およびグリセリンから選ばれる少なくとも１
種の化合物である請求項１に記載の活性炭素多孔体の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4275879A JPH06122511A (ja) | 1992-10-14 | 1992-10-14 | 活性炭素多孔体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4275879A JPH06122511A (ja) | 1992-10-14 | 1992-10-14 | 活性炭素多孔体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06122511A true JPH06122511A (ja) | 1994-05-06 |
Family
ID=17561709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4275879A Withdrawn JPH06122511A (ja) | 1992-10-14 | 1992-10-14 | 活性炭素多孔体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06122511A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1989003368A1 (en) * | 1987-10-16 | 1989-04-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Process for producing chevrel compounds |
| EP1027716A1 (en) * | 1996-12-12 | 2000-08-16 | Corning Incorporated | Activated carbon electrodes for electrical double layer capacitors |
| KR20010065550A (ko) * | 1999-12-29 | 2001-07-11 | 정연수 | 전기이중층 콘덴서용 활성탄 및 제조방법 |
| KR20230033966A (ko) * | 2021-09-02 | 2023-03-09 | 재단법인 한국탄소산업진흥원 | 산소 관능기가 제어된 다공성 탄소 및 이의 제조방법 |
-
1992
- 1992-10-14 JP JP4275879A patent/JPH06122511A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1989003368A1 (en) * | 1987-10-16 | 1989-04-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Process for producing chevrel compounds |
| EP1027716A1 (en) * | 1996-12-12 | 2000-08-16 | Corning Incorporated | Activated carbon electrodes for electrical double layer capacitors |
| EP1027716A4 (en) * | 1996-12-12 | 2004-12-01 | Corning Inc | ACTIVATED CARBON ELECTRODES FOR DOUBLE LAYERED ELECTRICAL CAPACITORS |
| KR20010065550A (ko) * | 1999-12-29 | 2001-07-11 | 정연수 | 전기이중층 콘덴서용 활성탄 및 제조방법 |
| KR20230033966A (ko) * | 2021-09-02 | 2023-03-09 | 재단법인 한국탄소산업진흥원 | 산소 관능기가 제어된 다공성 탄소 및 이의 제조방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000104 |