JPH06211994A - 活性炭素繊維を用いた成形素材、その成形物及びその製造方法 - Google Patents
活性炭素繊維を用いた成形素材、その成形物及びその製造方法Info
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- JPH06211994A JPH06211994A JP2082893A JP2082893A JPH06211994A JP H06211994 A JPH06211994 A JP H06211994A JP 2082893 A JP2082893 A JP 2082893A JP 2082893 A JP2082893 A JP 2082893A JP H06211994 A JPH06211994 A JP H06211994A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 比表面積や吸着能力などの活性炭素繊維（Ａ
ＣＦ）本来の活性を殆ど損なうことなく、液体や気体に
対し適度な透過性を発揮して圧力損失がなく、自由に成
形加工でき、成形素材やその成形物の取扱い時に黒粉の
発生が極めて少なく、成形物に成形したときの強度が優
れている、成形素材、その成形品、及びその製造方法を
提供する。 【構成】 活性炭素繊維と、フィブリル化性ポリテトラ
フルオロエチレン（ＰＴＦＥ）とを混合状態で剪断応力
を与えることにより、ＰＴＦＥのフィブリルが生じ、相
互の活性炭素繊維がポリテトラフルオロエチレンのフィ
ブリルで結合されて全体が網目構造の多孔質体を形成し
ている吸着材用成形素材を得る。
ＣＦ）本来の活性を殆ど損なうことなく、液体や気体に
対し適度な透過性を発揮して圧力損失がなく、自由に成
形加工でき、成形素材やその成形物の取扱い時に黒粉の
発生が極めて少なく、成形物に成形したときの強度が優
れている、成形素材、その成形品、及びその製造方法を
提供する。 【構成】 活性炭素繊維と、フィブリル化性ポリテトラ
フルオロエチレン（ＰＴＦＥ）とを混合状態で剪断応力
を与えることにより、ＰＴＦＥのフィブリルが生じ、相
互の活性炭素繊維がポリテトラフルオロエチレンのフィ
ブリルで結合されて全体が網目構造の多孔質体を形成し
ている吸着材用成形素材を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、活性炭素繊維（以下、
ＡＣＦと略す）を用いた成形素材に関し、詳しくは、吸
着材に成形された場合にガスの圧力損失が少なく、取扱
い時に黒粉発生が少なく、該成形素材を用いて成形され
た成形体表面は平滑性に優れ、該成形素材は任意の形状
に成形することができる特徴を有するＡＣＦを用いた成
形素材に関する。さらに本発明は、吸着材用成形素材、
電気二重層コンデンサの電極材料用成形素材に好適な特
徴を有するＡＣＦを用いた成形素材に関する。
ＡＣＦと略す）を用いた成形素材に関し、詳しくは、吸
着材に成形された場合にガスの圧力損失が少なく、取扱
い時に黒粉発生が少なく、該成形素材を用いて成形され
た成形体表面は平滑性に優れ、該成形素材は任意の形状
に成形することができる特徴を有するＡＣＦを用いた成
形素材に関する。さらに本発明は、吸着材用成形素材、
電気二重層コンデンサの電極材料用成形素材に好適な特
徴を有するＡＣＦを用いた成形素材に関する。
【０００２】
【従来の技術】活性炭は粉末又は粒状が主体となってお
り、近年、繊維状であるＡＣＦが開発されている。この
ＡＣＦは、外表面積が大きいことから吸着速度が速く、
単位重量当りの吸着容量において粒状炭より優れている
ことで知られている。このＡＣＦは、繊維状であるため
粉末又は粒状のものに比べて比較的、加工性に優れてお
り、ＡＣＦ単独であるいは他の繊維と共にフエルト、織
物として、あるいは木材パルプ、合成パルプ等と混抄し
紙状等のシート状にして利用することが知られている。
例えば、ＡＣＦのフエルトはＡＣＦの繊維相互を絡ませ
て作製されており、またＡＣＦの紙は、紙の取扱い性を
改善するために、ポリエステルの繊維等の合成パルプと
ＡＣＦを一緒に漉いて抄造して製造されていた。
り、近年、繊維状であるＡＣＦが開発されている。この
ＡＣＦは、外表面積が大きいことから吸着速度が速く、
単位重量当りの吸着容量において粒状炭より優れている
ことで知られている。このＡＣＦは、繊維状であるため
粉末又は粒状のものに比べて比較的、加工性に優れてお
り、ＡＣＦ単独であるいは他の繊維と共にフエルト、織
物として、あるいは木材パルプ、合成パルプ等と混抄し
紙状等のシート状にして利用することが知られている。
例えば、ＡＣＦのフエルトはＡＣＦの繊維相互を絡ませ
て作製されており、またＡＣＦの紙は、紙の取扱い性を
改善するために、ポリエステルの繊維等の合成パルプと
ＡＣＦを一緒に漉いて抄造して製造されていた。
【０００３】一方、粉末または粒状活性炭は成形体とす
ることが困難であり、成形体はハニカム状、ウレタンに
添着したもの等がある。また近年、活性炭粉末にフィブ
リル化性のフッ素樹脂を配合した活性炭シートが、特開
平３−１２２００８号公報、特開平３−２２８８１３号
公報、特開平３−２２８８１４号公報により知られてい
る。これらの方法によれば、ポリテトラフルオロエチレ
ン（以下、ＰＴＦＥという）をフィブリル化して網目構
造を形成させ、その網目構造に活性炭の粒子を採り込ま
せることにより、活性炭表面をコーティングすることな
く活性を保持させている。
ることが困難であり、成形体はハニカム状、ウレタンに
添着したもの等がある。また近年、活性炭粉末にフィブ
リル化性のフッ素樹脂を配合した活性炭シートが、特開
平３−１２２００８号公報、特開平３−２２８８１３号
公報、特開平３−２２８８１４号公報により知られてい
る。これらの方法によれば、ポリテトラフルオロエチレ
ン（以下、ＰＴＦＥという）をフィブリル化して網目構
造を形成させ、その網目構造に活性炭の粒子を採り込ま
せることにより、活性炭表面をコーティングすることな
く活性を保持させている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のＡＣＦ
のシート状物は、ＡＣＦ自体が嵩高いことから充填密度
が低く、ＡＣＦのシート状物の充填密度は０．１ｇ／ｃ
ｍ3 前後であった。このように、ＡＣＦを成形すると充
填密度が低く嵩高くなるという欠点があった。さらに、
繊維強度が低く、脆いために、シート状物とした場合に
おいても繊維が折れて微粉末化し黒粉として脱落しやす
いという欠点があった。
のシート状物は、ＡＣＦ自体が嵩高いことから充填密度
が低く、ＡＣＦのシート状物の充填密度は０．１ｇ／ｃ
ｍ3 前後であった。このように、ＡＣＦを成形すると充
填密度が低く嵩高くなるという欠点があった。さらに、
繊維強度が低く、脆いために、シート状物とした場合に
おいても繊維が折れて微粉末化し黒粉として脱落しやす
いという欠点があった。
【０００５】ＡＣＦを抄紙した紙においては、吸着能力
を高めるためＡＣＦの含有率が高いことが望まれるが、
ＡＣＦの含有率を上げると黒粉の発生量が増大し、紙の
強度も低下するためＡＣＦの含有率は７０〜８０重量％
が限界であった。ＡＣＦを使用した他の吸着素材とし
て、ＡＣＦと有機合成繊維のミクロフィブリル化繊維と
を混抄したシート状フィルター（特開平３−２０２１０
８号公報参照）が知られているが、このシート状フィル
ターは、ＡＣＦとミクロフィブリル化繊維とを予め混合
し、次いで抄紙するもので基本的には混抄紙であり、汎
用加工性に欠けるものであった。
を高めるためＡＣＦの含有率が高いことが望まれるが、
ＡＣＦの含有率を上げると黒粉の発生量が増大し、紙の
強度も低下するためＡＣＦの含有率は７０〜８０重量％
が限界であった。ＡＣＦを使用した他の吸着素材とし
て、ＡＣＦと有機合成繊維のミクロフィブリル化繊維と
を混抄したシート状フィルター（特開平３−２０２１０
８号公報参照）が知られているが、このシート状フィル
ターは、ＡＣＦとミクロフィブリル化繊維とを予め混合
し、次いで抄紙するもので基本的には混抄紙であり、汎
用加工性に欠けるものであった。
【０００６】一方、前記従来の粉末活性炭をフィブリル
化性のフッ素樹脂を配合してシート状にしたものは、粉
末活性炭をシートに加工する際に粉末活性炭の充填密度
が急激に上がり、製造される活性炭シートの充填密度は
高くなり、そのために成形された吸着材シートに圧力損
失が大きくなるという不都合が発生するので、そのよう
な不都合を除去するために活性炭シートにおける充填密
度を下げるようコントロールするための特別な手段が必
要であった。
化性のフッ素樹脂を配合してシート状にしたものは、粉
末活性炭をシートに加工する際に粉末活性炭の充填密度
が急激に上がり、製造される活性炭シートの充填密度は
高くなり、そのために成形された吸着材シートに圧力損
失が大きくなるという不都合が発生するので、そのよう
な不都合を除去するために活性炭シートにおける充填密
度を下げるようコントロールするための特別な手段が必
要であった。
【０００７】例えば、特開平３−２２８８１３号公報に
記載の粉末活性炭を用いた活性炭シートは、粉末活性炭
をフィブリル化性のフッ素樹脂及び易水溶性の無機塩粉
体をアルコール系混練助剤とともに混練し、成形し、次
いで無機塩を溶出することにより、充填密度を低下させ
るものである。該公報によれば、このような易水溶性の
無機塩粉体を添加して製造した成形体の嵩密度（充填密
度と同義）は０．３５ｇ／ｃｃであること、このような
処理をしないと嵩密度が高くなり、圧力損失が大きくな
ることが示されている。
記載の粉末活性炭を用いた活性炭シートは、粉末活性炭
をフィブリル化性のフッ素樹脂及び易水溶性の無機塩粉
体をアルコール系混練助剤とともに混練し、成形し、次
いで無機塩を溶出することにより、充填密度を低下させ
るものである。該公報によれば、このような易水溶性の
無機塩粉体を添加して製造した成形体の嵩密度（充填密
度と同義）は０．３５ｇ／ｃｃであること、このような
処理をしないと嵩密度が高くなり、圧力損失が大きくな
ることが示されている。
【０００８】さらに、特開平３−２２８８１４号公報に
記載の粉末活性炭を用いた活性炭シートは、抄紙法によ
り製造されたシートをさらに温度２５０℃以上、圧力１
０ｋｇ／ｃｍ2 以上の熱圧処理することが、活性炭シー
トの充填密度を低下させるために必須であった。該公報
によれば、このようにして製造された活性炭シートの嵩
密度（充填密度と同義）は概ね０．５ｇ／ｃｍ3 未満で
あり、このような熱圧処理を行なわないで製造したシー
トの嵩密度は０．６５ｇ／ｃｍ3 であり、圧力損失も大
きいことが示されている。
記載の粉末活性炭を用いた活性炭シートは、抄紙法によ
り製造されたシートをさらに温度２５０℃以上、圧力１
０ｋｇ／ｃｍ2 以上の熱圧処理することが、活性炭シー
トの充填密度を低下させるために必須であった。該公報
によれば、このようにして製造された活性炭シートの嵩
密度（充填密度と同義）は概ね０．５ｇ／ｃｍ3 未満で
あり、このような熱圧処理を行なわないで製造したシー
トの嵩密度は０．６５ｇ／ｃｍ3 であり、圧力損失も大
きいことが示されている。
【０００９】上記これらの充填密度を低下させる工程で
は活性炭に塩や樹脂による汚染が生じやすく、得られる
成形物の多孔性にも限界があった。そこで本発明は以上
述べた従来技術の問題を解決し、本発明の成形素材を成
形体にしても、吸着材として使用したときに圧力損失が
小さく、しかもＡＣＦ本来の活性を殆ど失うことなく、
成形素材やその成形物の取扱い時に黒粉の発生が極めて
少なく、粉末状活性炭を用いて製造した活性炭シートの
製造のように充填密度を低下させるために特別な手段を
用いる必要がなく、任意の形状に自由に加工でき汎用加
工性に優れた、ＡＣＦを用いた成形素材を提供するこ
と、その成形素材を用いた成形物を提供すること及びそ
の製造方法を提供することを目的とする。
は活性炭に塩や樹脂による汚染が生じやすく、得られる
成形物の多孔性にも限界があった。そこで本発明は以上
述べた従来技術の問題を解決し、本発明の成形素材を成
形体にしても、吸着材として使用したときに圧力損失が
小さく、しかもＡＣＦ本来の活性を殆ど失うことなく、
成形素材やその成形物の取扱い時に黒粉の発生が極めて
少なく、粉末状活性炭を用いて製造した活性炭シートの
製造のように充填密度を低下させるために特別な手段を
用いる必要がなく、任意の形状に自由に加工でき汎用加
工性に優れた、ＡＣＦを用いた成形素材を提供するこ
と、その成形素材を用いた成形物を提供すること及びそ
の製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記した問題点を解決す
るために、本発明は、次の（１）〜（３）の発明とし、
各々の発明は次の構成要件を備えている。 （１）相互のＡＣＦがＰＴＦＥのフィブリルで結合され
ている成形素材。 （２）前記（１）に記載の成形素材を用いて成形された
成形物。
るために、本発明は、次の（１）〜（３）の発明とし、
各々の発明は次の構成要件を備えている。 （１）相互のＡＣＦがＰＴＦＥのフィブリルで結合され
ている成形素材。 （２）前記（１）に記載の成形素材を用いて成形された
成形物。
【００１１】（３）ＡＣＦとフィブリル化性ＰＴＦＥに
対し、混合状態で剪断応力を与えることを特徴とする成
形素材の製造方法。 本発明の成形素材によれば、比表面積や吸着能力など、
ＡＣＦ本来の活性を少しも損なうことなく、しかも自由
に成形加工でき、液体や気体に対し適度な透過性を発揮
するとともに、強度的にも優れた成形物をＡＣＦを用い
て実現することができる。
対し、混合状態で剪断応力を与えることを特徴とする成
形素材の製造方法。 本発明の成形素材によれば、比表面積や吸着能力など、
ＡＣＦ本来の活性を少しも損なうことなく、しかも自由
に成形加工でき、液体や気体に対し適度な透過性を発揮
するとともに、強度的にも優れた成形物をＡＣＦを用い
て実現することができる。
【００１２】本発明の成形素材を用いて成形されたＡＣ
Ｆ吸着材等の成形物は、多孔を形成するための特殊な工
程を必要とせず、そのままで多孔性であり、この成形物
を吸着材とした場合には圧力損失の低いものとすること
ができる。本発明において「ＡＣＦ」とは、通常の意味
で用いられるＡＣＦを意味し、有機繊維を不融化、炭素
化、賦活処理によって、多孔質の炭素繊維としたもので
ある。
Ｆ吸着材等の成形物は、多孔を形成するための特殊な工
程を必要とせず、そのままで多孔性であり、この成形物
を吸着材とした場合には圧力損失の低いものとすること
ができる。本発明において「ＡＣＦ」とは、通常の意味
で用いられるＡＣＦを意味し、有機繊維を不融化、炭素
化、賦活処理によって、多孔質の炭素繊維としたもので
ある。
【００１３】このようなＡＣＦは、原料の種類によっ
て、ポリアクリロニトリル系（以下、ＰＡＮ系と略
す）、フェノール系、ピッチ系、レーヨン系等のＡＣＦ
に分類されるが、ＡＣＦであればいずれの種類に対して
も本発明は好適に適用できる。ＡＣＦのなかでは、最も
高い強度を持ち汎用性に富むＰＡＮ系ＡＣＦが本発明に
は特に好ましい。
て、ポリアクリロニトリル系（以下、ＰＡＮ系と略
す）、フェノール系、ピッチ系、レーヨン系等のＡＣＦ
に分類されるが、ＡＣＦであればいずれの種類に対して
も本発明は好適に適用できる。ＡＣＦのなかでは、最も
高い強度を持ち汎用性に富むＰＡＮ系ＡＣＦが本発明に
は特に好ましい。
【００１４】このようなＰＡＮ系ＡＣＦの製造法は、例
えば、特開昭５１−１３７６９４号公報による方法を使
用することができる。本発明において「フィブリル化性
ＰＴＦＥ」とは、剪断応力を与えることにより直径１μ
ｍ以下の極めて微細なフィブリルを生ずることのできる
特種のＰＴＦＥである。例えば、乳化重合によって得ら
れる公知の高分子量のＰＴＦＥのホモポリマーがフィブ
リル化性ＰＴＦＥに相当し、三井・デュポンフロロケミ
カル社から防塵添加剤として市販されているテフロンＫ
１０−Ｊ（商品名、三井・デュポンフロロケミカル社
製）およびテフロンＫ２０−Ｊ（商品名、三井・デュポ
ンフロロケミカル社製）が、本発明の目的のために好適
に使用される。ここにテフロンＫ１０−Ｊ（商品名、三
井・デュポンフロロケミカル社製）とは平均粒径５００
μｍの粉末であり、テフロンＫ２０−Ｊ（商品名、三井
・デュポンフロロケミカル社製）とは平均粒径０．２μ
ｍの水性懸濁液である。このように、ＡＣＦと均一に混
合することができる分散性のよい微粒子からなるフィブ
リル化性ＰＴＦＥを用いることが重要である。
えば、特開昭５１−１３７６９４号公報による方法を使
用することができる。本発明において「フィブリル化性
ＰＴＦＥ」とは、剪断応力を与えることにより直径１μ
ｍ以下の極めて微細なフィブリルを生ずることのできる
特種のＰＴＦＥである。例えば、乳化重合によって得ら
れる公知の高分子量のＰＴＦＥのホモポリマーがフィブ
リル化性ＰＴＦＥに相当し、三井・デュポンフロロケミ
カル社から防塵添加剤として市販されているテフロンＫ
１０−Ｊ（商品名、三井・デュポンフロロケミカル社
製）およびテフロンＫ２０−Ｊ（商品名、三井・デュポ
ンフロロケミカル社製）が、本発明の目的のために好適
に使用される。ここにテフロンＫ１０−Ｊ（商品名、三
井・デュポンフロロケミカル社製）とは平均粒径５００
μｍの粉末であり、テフロンＫ２０−Ｊ（商品名、三井
・デュポンフロロケミカル社製）とは平均粒径０．２μ
ｍの水性懸濁液である。このように、ＡＣＦと均一に混
合することができる分散性のよい微粒子からなるフィブ
リル化性ＰＴＦＥを用いることが重要である。
【００１５】本発明において「結合」とは、ＡＣＦがフ
ィブリルによって、絡まれた状態で一体性を有している
状態をいう。図１に本発明の成形素材の走査型電子顕微
鏡写真を示す。図１の走査型電子顕微鏡写真中の矢印１
で示した繊維がＡＣＦであり、矢印２で示した相互のＡ
ＣＦを絡めて結合している微細なフィブリルがＰＴＦＥ
からなるフィブリルである。図１の走査型電子顕微鏡写
真から分かるように、ＡＣＦが蜘蛛の糸のようなＰＴＦ
Ｅのフィブリルによって、相互に結合されている状態が
明瞭に認識できる。また、ＡＣＦの表面の殆どの部分は
露出しており、ＰＴＦＥがＡＣＦ表面のごく一部に付着
しているのみであるので、ＡＣＦの吸着活性等の活性は
殆ど失われないことが理解される。
ィブリルによって、絡まれた状態で一体性を有している
状態をいう。図１に本発明の成形素材の走査型電子顕微
鏡写真を示す。図１の走査型電子顕微鏡写真中の矢印１
で示した繊維がＡＣＦであり、矢印２で示した相互のＡ
ＣＦを絡めて結合している微細なフィブリルがＰＴＦＥ
からなるフィブリルである。図１の走査型電子顕微鏡写
真から分かるように、ＡＣＦが蜘蛛の糸のようなＰＴＦ
Ｅのフィブリルによって、相互に結合されている状態が
明瞭に認識できる。また、ＡＣＦの表面の殆どの部分は
露出しており、ＰＴＦＥがＡＣＦ表面のごく一部に付着
しているのみであるので、ＡＣＦの吸着活性等の活性は
殆ど失われないことが理解される。
【００１６】すなわち、相互のＡＣＦがＰＴＦＥのフィ
ブリルで結合されている本発明の成形素材の場合、上記
の従来の粉末状活性炭成形物と比較して次の長所が得ら
れる。 ＡＣＦ自体が細い繊維状であるためフィブリル化した
ＰＴＦＥとともに網目構造を形成しやすく、より多孔質
の、流体の透過性のよい成形素材となる。
ブリルで結合されている本発明の成形素材の場合、上記
の従来の粉末状活性炭成形物と比較して次の長所が得ら
れる。 ＡＣＦ自体が細い繊維状であるためフィブリル化した
ＰＴＦＥとともに網目構造を形成しやすく、より多孔質
の、流体の透過性のよい成形素材となる。
【００１７】ＡＣＦの繊維形状や繊維長さの調整によ
り透過性に関係する嵩高さや充填密度などの調整が容易
である。 本発明の成形素材は、ＡＣＦ自体が繊維であるため
に、この成形素材を用いて成形した成形物に補強効果を
与え、強度の高い吸着材を製造することができる。
り透過性に関係する嵩高さや充填密度などの調整が容易
である。 本発明の成形素材は、ＡＣＦ自体が繊維であるため
に、この成形素材を用いて成形した成形物に補強効果を
与え、強度の高い吸着材を製造することができる。
【００１８】本発明の成形素材を用いて成形した吸着
材は、ＡＣＦの脱落が生じにくく、黒粉の発生もなく、
使用感も快適である。 本発明において「成形素材」とは、一次的な意味では、
剪断応力を付与された状態の不定形成形素材を意味す
る。また、二次的な意味では、この成形素材を成形して
定形性を付与した、例えば、シート、ハニカム等の定形
成形素材を意味し、その後、必要に応じて、切断、打ち
抜き等の成形加工が可能なものを意味し、具体的にはシ
ート状吸着材等を意味する。
材は、ＡＣＦの脱落が生じにくく、黒粉の発生もなく、
使用感も快適である。 本発明において「成形素材」とは、一次的な意味では、
剪断応力を付与された状態の不定形成形素材を意味す
る。また、二次的な意味では、この成形素材を成形して
定形性を付与した、例えば、シート、ハニカム等の定形
成形素材を意味し、その後、必要に応じて、切断、打ち
抜き等の成形加工が可能なものを意味し、具体的にはシ
ート状吸着材等を意味する。
【００１９】本発明の成形素材は、通常の熱可塑性樹脂
と全く同様の方法によって任意形態の吸着材として容易
に成形できる。成形操作は２０〜３２０℃にて行なうこ
とが好ましい。２０℃未満では可塑性がなく成形が困難
であり、３２０℃を越えるとＰＴＦＥの網目構造が保持
できないからである。賦形性や取扱性の面からは８０〜
２００℃が特に好ましい。
と全く同様の方法によって任意形態の吸着材として容易
に成形できる。成形操作は２０〜３２０℃にて行なうこ
とが好ましい。２０℃未満では可塑性がなく成形が困難
であり、３２０℃を越えるとＰＴＦＥの網目構造が保持
できないからである。賦形性や取扱性の面からは８０〜
２００℃が特に好ましい。
【００２０】本発明の成形素材は、加熱下にローラー等
で圧延しシート状に加工できる。ローラーでの圧延は剪
断応力をかける作用があるため、フィブリルの形成とＡ
ＣＦ相互の絡み合いを促進し比較的高強度の成形物が容
易に得られるうえ、ごく薄いシートとすれば吸着材の体
積あたりの外表面積が大きくなり吸着材として有利であ
る。
で圧延しシート状に加工できる。ローラーでの圧延は剪
断応力をかける作用があるため、フィブリルの形成とＡ
ＣＦ相互の絡み合いを促進し比較的高強度の成形物が容
易に得られるうえ、ごく薄いシートとすれば吸着材の体
積あたりの外表面積が大きくなり吸着材として有利であ
る。
【００２１】また、本発明のシート状形態の成形素材は
型で打ち抜いたり、切ったりすることもできるため汎用
性に富む。一方、本発明の成形素材は、シート以外の形
態に加工することも容易であり、本発明の成形素材を型
に充填し、加熱加圧して成形物を得ることもできる。型
への成形物の充填には、押出機を用いてもよいが、任意
の形状に打ち抜いたシートを積層してもよく、ペレット
状に加工した成形物を充填してもよい。成形品の形状と
しては、錠剤形、ハニカム形や筒形などいかなる形態の
ものでもよい。押出機を用いてひも状やパイプ状、テー
プ状に成形することも可能である。繊維状に成形した成
形物を絡ませて毛玉状にして使用してもよい。
型で打ち抜いたり、切ったりすることもできるため汎用
性に富む。一方、本発明の成形素材は、シート以外の形
態に加工することも容易であり、本発明の成形素材を型
に充填し、加熱加圧して成形物を得ることもできる。型
への成形物の充填には、押出機を用いてもよいが、任意
の形状に打ち抜いたシートを積層してもよく、ペレット
状に加工した成形物を充填してもよい。成形品の形状と
しては、錠剤形、ハニカム形や筒形などいかなる形態の
ものでもよい。押出機を用いてひも状やパイプ状、テー
プ状に成形することも可能である。繊維状に成形した成
形物を絡ませて毛玉状にして使用してもよい。
【００２２】本発明の成形素材を用いて成形されたＡＣ
Ｆ成形品の充填密度（成形物内の空隙を含めた密度）
は、従来のＡＣＦを用いた製品の充填密度である０．１
ｇ／ｃｍ3 前後を０．３ｇ／ｃｍ3 以上へと高めること
ができ、しかもＡＣＦの表面が殆ど覆われていないため
に吸着活性がよく保たれており、しかも多孔を形成して
いるのでその適度な気体や液体の透過性とあいまって、
小さな体積で高い吸着能力を発揮する。さらに、成形品
とした場合に表面の平滑性が良く、薄膜や微小形状への
加工性に優れ、柔軟でハウジングへの密着性がよい。ま
た、ＡＣＦとＰＴＦＥよりなる成形素材を成形して製造
された吸着材は、耐熱性、耐薬品性に優れている。
Ｆ成形品の充填密度（成形物内の空隙を含めた密度）
は、従来のＡＣＦを用いた製品の充填密度である０．１
ｇ／ｃｍ3 前後を０．３ｇ／ｃｍ3 以上へと高めること
ができ、しかもＡＣＦの表面が殆ど覆われていないため
に吸着活性がよく保たれており、しかも多孔を形成して
いるのでその適度な気体や液体の透過性とあいまって、
小さな体積で高い吸着能力を発揮する。さらに、成形品
とした場合に表面の平滑性が良く、薄膜や微小形状への
加工性に優れ、柔軟でハウジングへの密着性がよい。ま
た、ＡＣＦとＰＴＦＥよりなる成形素材を成形して製造
された吸着材は、耐熱性、耐薬品性に優れている。
【００２３】したがって、小型高性能が要求される電子
機器の素材として有利である。特に、成形体とした場合
の表面が平滑であり、しかも高度に多孔質であるため
に、電気二重層コンデンサーの電極材用成形素材として
好適である。また、電気機器の内部に吸着材を設置し、
内部に浸入する外気の腐食性成分を吸着して除去し、電
気回路を保護する電気機器内設用吸着材としても、電気
回路に付着してショートを引き起こす黒粉の発生がない
ため、安心して用いることができる。
機器の素材として有利である。特に、成形体とした場合
の表面が平滑であり、しかも高度に多孔質であるため
に、電気二重層コンデンサーの電極材用成形素材として
好適である。また、電気機器の内部に吸着材を設置し、
内部に浸入する外気の腐食性成分を吸着して除去し、電
気回路を保護する電気機器内設用吸着材としても、電気
回路に付着してショートを引き起こす黒粉の発生がない
ため、安心して用いることができる。
【００２４】本発明の成形素材の製造は、ＡＣＦとフィ
ブリル化性ＰＴＦＥとを混合し、剪断応力を与えること
によって得られる。本発明の成形素材におけるＡＣＦの
平均の繊維長は、繊維直径の５倍以上であることが好ま
しい。これは、繊維直径の５倍未満になると、成形物に
対するＡＣＦの補強効果が失われ、また成形物における
充填密度の増大を招き、吸着材として用いた場合の圧力
損失の低下効果が損なわれるからである。
ブリル化性ＰＴＦＥとを混合し、剪断応力を与えること
によって得られる。本発明の成形素材におけるＡＣＦの
平均の繊維長は、繊維直径の５倍以上であることが好ま
しい。これは、繊維直径の５倍未満になると、成形物に
対するＡＣＦの補強効果が失われ、また成形物における
充填密度の増大を招き、吸着材として用いた場合の圧力
損失の低下効果が損なわれるからである。
【００２５】また、本発明の成形素材を電子材料として
用いる場合には、導電性を向上させるために、ＡＣＦと
導電性粉末や導電性繊維の混合物を用いて成形素材を作
製してもよい。その導電性粉末としては金属粉末や金属
繊維でもよいが黒鉛やカーボンブラック、炭素繊維や黒
鉛繊維などの炭素系導電材料もその耐薬品性から好まし
い。ＡＣＦに対する導電性粉末や導電性繊維の割合は、
要求される電気特性に照らして任意に決められるが、導
電性粉末、導電性繊維においては、その平均の粒子径ま
たは繊維径は５０μｍ以下であることが好ましい。これ
以上では、フィブリルの長さに対し、粒子径や繊維系が
大きすぎ、充分な結合ができにくいためである。
用いる場合には、導電性を向上させるために、ＡＣＦと
導電性粉末や導電性繊維の混合物を用いて成形素材を作
製してもよい。その導電性粉末としては金属粉末や金属
繊維でもよいが黒鉛やカーボンブラック、炭素繊維や黒
鉛繊維などの炭素系導電材料もその耐薬品性から好まし
い。ＡＣＦに対する導電性粉末や導電性繊維の割合は、
要求される電気特性に照らして任意に決められるが、導
電性粉末、導電性繊維においては、その平均の粒子径ま
たは繊維径は５０μｍ以下であることが好ましい。これ
以上では、フィブリルの長さに対し、粒子径や繊維系が
大きすぎ、充分な結合ができにくいためである。
【００２６】本発明において、ＡＣＦに加えられるフィ
ブリル化性ＰＴＦＥの量は、０．５〜５０重量％が好適
である。その理由は、フィブリル化性ＰＴＦＥの量が
０．５重量％未満では、ＡＣＦ相互の結着が弱く、充分
な賦形性が得られないからであり、５０重量％を越える
と充填密度が及び圧力損失が高くなり、一方吸着能力は
低下するからである。
ブリル化性ＰＴＦＥの量は、０．５〜５０重量％が好適
である。その理由は、フィブリル化性ＰＴＦＥの量が
０．５重量％未満では、ＡＣＦ相互の結着が弱く、充分
な賦形性が得られないからであり、５０重量％を越える
と充填密度が及び圧力損失が高くなり、一方吸着能力は
低下するからである。
【００２７】ＡＣＦとフィブリル化性ＰＴＦＥの混合
は、フィブリル化性ＰＴＦＥの粒子が集合し、塊を作ら
ないように５０℃以下、好ましくは２０℃以下において
行なうとよい。混合には、湿式混合または乾式混合があ
るがいずれの方法を用いてもよい。湿式混合の場合に
は、水中に所定量のＡＣＦとフィブリル化性ＰＴＦＥを
加え均一に混合するまでよく攪拌する。このとき、水中
に不純物が混入すると、ＡＣＦ表面に不純物が吸着され
吸着活性が低下するので清浄な水を用いることが望まし
い。分散媒として、フィブリル化性ＰＴＦＥが不溶な水
以外の無機溶媒や有機溶媒を用いることも可能である
が、ＡＣＦの汚染や変性を招きやすく、人体に対して有
害なものも多く、避けることが好ましい。湿式混合で
は、混合の終了後に乾燥を行なう。乾燥は、水を用いた
場合は８０〜１２０℃にて行なうのがよく、剪断応力を
かける際の余熱を兼ねることができる。
は、フィブリル化性ＰＴＦＥの粒子が集合し、塊を作ら
ないように５０℃以下、好ましくは２０℃以下において
行なうとよい。混合には、湿式混合または乾式混合があ
るがいずれの方法を用いてもよい。湿式混合の場合に
は、水中に所定量のＡＣＦとフィブリル化性ＰＴＦＥを
加え均一に混合するまでよく攪拌する。このとき、水中
に不純物が混入すると、ＡＣＦ表面に不純物が吸着され
吸着活性が低下するので清浄な水を用いることが望まし
い。分散媒として、フィブリル化性ＰＴＦＥが不溶な水
以外の無機溶媒や有機溶媒を用いることも可能である
が、ＡＣＦの汚染や変性を招きやすく、人体に対して有
害なものも多く、避けることが好ましい。湿式混合で
は、混合の終了後に乾燥を行なう。乾燥は、水を用いた
場合は８０〜１２０℃にて行なうのがよく、剪断応力を
かける際の余熱を兼ねることができる。
【００２８】乾式混合の場合は、ＡＣＦとフィブリル化
性ＰＴＦＥを直接所定量混ぜ合わせ、均一になるまで攪
拌するだけでよい。均一に混合されたＡＣＦとフィブリ
ル化性ＰＴＦＥとは、次いで剪断応力が与えられる。こ
こで、剪断応力とは剪断作用をＡＣＦとフィブリル化性
ＰＴＦＥに加えるのに必要な力のことであり、剪断作用
とは、ＡＣＦとフィブリル化性ＰＴＦＥの群内の速度分
布によって、ＡＣＦとフィブリル化性ＰＴＦＥが密着し
た状態で擦り合わされる作用をいう。ＡＣＦとフィブリ
ル化性ＰＴＦＥの混合物に剪断応力を与えると、フィブ
リル化性ＰＴＦＥがフィブリル化され、ＡＣＦがＰＴＦ
Ｅのフィブリルによって結合する。
性ＰＴＦＥを直接所定量混ぜ合わせ、均一になるまで攪
拌するだけでよい。均一に混合されたＡＣＦとフィブリ
ル化性ＰＴＦＥとは、次いで剪断応力が与えられる。こ
こで、剪断応力とは剪断作用をＡＣＦとフィブリル化性
ＰＴＦＥに加えるのに必要な力のことであり、剪断作用
とは、ＡＣＦとフィブリル化性ＰＴＦＥの群内の速度分
布によって、ＡＣＦとフィブリル化性ＰＴＦＥが密着し
た状態で擦り合わされる作用をいう。ＡＣＦとフィブリ
ル化性ＰＴＦＥの混合物に剪断応力を与えると、フィブ
リル化性ＰＴＦＥがフィブリル化され、ＡＣＦがＰＴＦ
Ｅのフィブリルによって結合する。
【００２９】剪断応力を与える際、加熱することは、フ
ィブリルの生成を容易にし、ＡＣＦの細粉化の防止に対
して有効である。好ましくは、３２０℃以下、より好ま
しくは８０〜２００℃が好適であり、これによりフィブ
リル化が速やかに進行する。３２０℃以上では軟化した
フィブリル繊維の切断が生じやすくなり、結合の状態が
できにくい。
ィブリルの生成を容易にし、ＡＣＦの細粉化の防止に対
して有効である。好ましくは、３２０℃以下、より好ま
しくは８０〜２００℃が好適であり、これによりフィブ
リル化が速やかに進行する。３２０℃以上では軟化した
フィブリル繊維の切断が生じやすくなり、結合の状態が
できにくい。
【００３０】上記混合物に剪断応力を加えるために用い
られる装置は、乾式または湿式で「粉砕」、「混合」、
「攪拌」、「練り合わせ」、「圧縮」等の各作業を同時
に行なうことのできる装置であればよい。例えば、最も
簡便には乳鉢も用いられる。工業的には自動乳鉢、スク
リューニーダー、ボールミル、ロールミル、回転羽根付
き攪拌機などが好適に使用される。また、ローラーによ
る延伸や、押出機の使用は、剪断応力の付与とともに成
形をも促進するため効果的である。
られる装置は、乾式または湿式で「粉砕」、「混合」、
「攪拌」、「練り合わせ」、「圧縮」等の各作業を同時
に行なうことのできる装置であればよい。例えば、最も
簡便には乳鉢も用いられる。工業的には自動乳鉢、スク
リューニーダー、ボールミル、ロールミル、回転羽根付
き攪拌機などが好適に使用される。また、ローラーによ
る延伸や、押出機の使用は、剪断応力の付与とともに成
形をも促進するため効果的である。
【００３１】さらに、ノズルからの噴出を利用し、上記
混合物を激しい流体の乱流中を通過させフィブリル化を
促進してもよい。ＡＣＦとフィブリル化性ＰＴＦＥの上
記混合物に適度な剪断応力が加えられ、ＰＴＦＥのフィ
ブリルが生成し始めると、まず凝集しやすくなり湿った
ようにみえ、次いでマシュマロ状あるいは粘土状になり
可塑性を有する成形素材となる。剪断応力は、可塑性が
生じるまで加えれば充分である。
混合物を激しい流体の乱流中を通過させフィブリル化を
促進してもよい。ＡＣＦとフィブリル化性ＰＴＦＥの上
記混合物に適度な剪断応力が加えられ、ＰＴＦＥのフィ
ブリルが生成し始めると、まず凝集しやすくなり湿った
ようにみえ、次いでマシュマロ状あるいは粘土状になり
可塑性を有する成形素材となる。剪断応力は、可塑性が
生じるまで加えれば充分である。
【００３２】処理時間は、攪拌や混合の条件にもよる
が、通常数十分以下で充分である。また、ＰＴＦＥの繊
維網目構造は個々のＡＣＦによって異なり、絡み合いに
適したＡＣＦの繊維径や長さや形状において発達しやす
く、これがために、ＡＣＦを混合の前に適宜切断してお
くこともできる。ＰＴＦＥのフィブリル化と同時にＡＣ
Ｆの最適繊維長やその分布までの破砕を行なってもよ
い。
が、通常数十分以下で充分である。また、ＰＴＦＥの繊
維網目構造は個々のＡＣＦによって異なり、絡み合いに
適したＡＣＦの繊維径や長さや形状において発達しやす
く、これがために、ＡＣＦを混合の前に適宜切断してお
くこともできる。ＰＴＦＥのフィブリル化と同時にＡＣ
Ｆの最適繊維長やその分布までの破砕を行なってもよ
い。
【００３３】
【実施例】本発明の実施例において示した、各種特性の
測定方法は次の通りである。 （引張り強力）シード状吸着材を幅２ｃｍ、長さ６ｃｍ
の短冊型に切り、ゲージ間距離５ｃｍ、引張り速度３ｃ
ｍ／分の引張り試験機（東洋測器（株）製、ＴＥＮＳＩ
ＬＯＮ−ＵＴＭ III）を用いて測定した。
測定方法は次の通りである。 （引張り強力）シード状吸着材を幅２ｃｍ、長さ６ｃｍ
の短冊型に切り、ゲージ間距離５ｃｍ、引張り速度３ｃ
ｍ／分の引張り試験機（東洋測器（株）製、ＴＥＮＳＩ
ＬＯＮ−ＵＴＭ III）を用いて測定した。
【００３４】（比表面積）窒素吸着によるＢＥＴ法によ
り測定した。 （メチレンブルー吸着量）シート状吸着材を直径１６ｍ
ｍの円盤型に打ち抜き、フィルターケースに充填し、定
量ポンプにより０．０３ｍｌ／ｓｅｃにて３００重量ｐ
ｐｍのメチレンブルー溶液を２００ｍｌ通過させた。
り測定した。 （メチレンブルー吸着量）シート状吸着材を直径１６ｍ
ｍの円盤型に打ち抜き、フィルターケースに充填し、定
量ポンプにより０．０３ｍｌ／ｓｅｃにて３００重量ｐ
ｐｍのメチレンブルー溶液を２００ｍｌ通過させた。
【００３５】通過前後のメチレンブルーの濃度は、検水
を蒸留水にて５０倍に希釈して６６５ｎｍでの吸光度を
求め、これを検量線により濃度に変換する方法により測
定した。吸着前後の濃度差から、メチレンブルーの吸着
量を決定した。 （ベンゼン飽和吸着量）ＪＩＳ Ｋ−１４７４の活性炭
試験法に準じ、ベンゼン濃度は１／１０飽和度、試料重
量は各３ｇ、測定温度は２５℃とした。
を蒸留水にて５０倍に希釈して６６５ｎｍでの吸光度を
求め、これを検量線により濃度に変換する方法により測
定した。吸着前後の濃度差から、メチレンブルーの吸着
量を決定した。 （ベンゼン飽和吸着量）ＪＩＳ Ｋ−１４７４の活性炭
試験法に準じ、ベンゼン濃度は１／１０飽和度、試料重
量は各３ｇ、測定温度は２５℃とした。
【００３６】（飽和水分吸着量）２５℃において相対湿
度８０％のデシケーター中にシート状吸着材を放置し、
その水分の飽和吸着量を調べた。 （圧力損失）シート状吸着材を直径１０ｍｍの円形に打
ち抜き、フィルターケースに充填し、乾燥空気を流して
流量が０．２リットル／分での圧力損失を測定した。
度８０％のデシケーター中にシート状吸着材を放置し、
その水分の飽和吸着量を調べた。 （圧力損失）シート状吸着材を直径１０ｍｍの円形に打
ち抜き、フィルターケースに充填し、乾燥空気を流して
流量が０．２リットル／分での圧力損失を測定した。
【００３７】（黒粉発生量）シート状吸着材を１ｃｍ角
に切り出し、１ｇになるように枚数を揃え、３００ｍｌ
のカチオン系界面活性剤（ドデシルスルホン酸ナトリウ
ム）０．１重量％を含む水中で３０分間攪拌した。攪拌
後の水からシート状吸着材を除いた後、水を濾紙で濾過
してシート状吸着材から脱落した黒粉を捕集し、その質
量を測定した。結果は、シート状吸着材１ｇ当りの黒粉
発生量ｍｇ、すなわちｍｇ／ｇを単位として表示した。
に切り出し、１ｇになるように枚数を揃え、３００ｍｌ
のカチオン系界面活性剤（ドデシルスルホン酸ナトリウ
ム）０．１重量％を含む水中で３０分間攪拌した。攪拌
後の水からシート状吸着材を除いた後、水を濾紙で濾過
してシート状吸着材から脱落した黒粉を捕集し、その質
量を測定した。結果は、シート状吸着材１ｇ当りの黒粉
発生量ｍｇ、すなわちｍｇ／ｇを単位として表示した。
【００３８】〔実施例１〕ＰＡＮ系ＡＣＦとしてファイ
ンガードＦＣ３００（商品名、東邦レーヨン（株）製、
平均繊維直径８μｍ、比表面積８３０ｍ2 ／ｇ）をヘン
シルミキサーにて平均繊維長１５０μｍのミルドファイ
バーとし、その９．８０重量部を容器にとり水を加えて
ペースト状とした。これにＰＴＦＥ水性懸濁液としてテ
フロンＫ２０−Ｊ（商品名、三井・デュポンフロロケミ
カル社製、平均粒子系０．２μｍ）をＰＴＦＥ換算で
０．２０重量部加えてよく攪拌した。
ンガードＦＣ３００（商品名、東邦レーヨン（株）製、
平均繊維直径８μｍ、比表面積８３０ｍ2 ／ｇ）をヘン
シルミキサーにて平均繊維長１５０μｍのミルドファイ
バーとし、その９．８０重量部を容器にとり水を加えて
ペースト状とした。これにＰＴＦＥ水性懸濁液としてテ
フロンＫ２０−Ｊ（商品名、三井・デュポンフロロケミ
カル社製、平均粒子系０．２μｍ）をＰＴＦＥ換算で
０．２０重量部加えてよく攪拌した。
【００３９】次いで、この混合物を、１２０℃で完全に
乾燥させた。乾燥後の混合物を、１２０℃に保温したロ
ールミルにかけ、剪断応力を与えたところ、数分後より
部分的に凝集をはじめ、やがて粘土状となった成形素材
を得た。さらに、この成形素材を１２０℃に保温した延
伸ローラーにより圧延して厚さ約０．２ｍｍのシート状
吸着材とした。このものは、充填密度０．４ｇ／ｃｍ3
で、ＡＣＦを９８重量％、ＰＴＦＥを２重量％含むシー
ト状吸着材である。
乾燥させた。乾燥後の混合物を、１２０℃に保温したロ
ールミルにかけ、剪断応力を与えたところ、数分後より
部分的に凝集をはじめ、やがて粘土状となった成形素材
を得た。さらに、この成形素材を１２０℃に保温した延
伸ローラーにより圧延して厚さ約０．２ｍｍのシート状
吸着材とした。このものは、充填密度０．４ｇ／ｃｍ3
で、ＡＣＦを９８重量％、ＰＴＦＥを２重量％含むシー
ト状吸着材である。
【００４０】得られた、本実施例１のシート状吸着材を
走査型電子顕微鏡にて観察したところ、本実施例１の平
均の繊維直径は８μｍ、繊維長さは５０〜１００μｍで
あった。比較例として、本実施例１に準じた条件で、Ｐ
ＴＦＥを２重量％含有する粉末状活性炭である特選白鷺
（商品名、武田薬品（株）製、比表面積１０００ｍ2 ／
ｇ、平均粒子径３０μｍ）を原料として用いて、厚さ約
０．２５ｍｍの充填密度０．７ｇ／ｃｍ3 のシート状吸
着材を製造した。
走査型電子顕微鏡にて観察したところ、本実施例１の平
均の繊維直径は８μｍ、繊維長さは５０〜１００μｍで
あった。比較例として、本実施例１に準じた条件で、Ｐ
ＴＦＥを２重量％含有する粉末状活性炭である特選白鷺
（商品名、武田薬品（株）製、比表面積１０００ｍ2 ／
ｇ、平均粒子径３０μｍ）を原料として用いて、厚さ約
０．２５ｍｍの充填密度０．７ｇ／ｃｍ3 のシート状吸
着材を製造した。
【００４１】このようにして得られた、本実施例１及び
比較例の各シート状吸着材の諸性能を次の表１に示す。
比較例の各シート状吸着材の諸性能を次の表１に示す。
【００４２】
【表１】 表１によれば、本実施例１の成形素材を用いて成形され
たシート状吸着材は、原料であるＡＣＦに極めて近い吸
着能力を発揮することがわかる。また、本実施例１のシ
ート状吸着材は比較例のものに比べて、引張り強力が約
１．７倍高く、圧力損失が約４分の１程度と低く、黒粉
発生量も低く、優れた特性を有することがわかる。
たシート状吸着材は、原料であるＡＣＦに極めて近い吸
着能力を発揮することがわかる。また、本実施例１のシ
ート状吸着材は比較例のものに比べて、引張り強力が約
１．７倍高く、圧力損失が約４分の１程度と低く、黒粉
発生量も低く、優れた特性を有することがわかる。
【００４３】図２に、本実施例１によって得られたシー
ト状吸着材の表面の走査型電子顕微鏡写真を示し、図３
に同じくその断面の走査型電子顕微鏡写真を示す。図４
に比較例の粉末状活性炭とＰＴＦＥを用いて成形したシ
ート状吸着材の表面の走査型電子顕微鏡写真を示し、図
５に同じくその断面の走査型電子顕微鏡写真を示す。
ト状吸着材の表面の走査型電子顕微鏡写真を示し、図３
に同じくその断面の走査型電子顕微鏡写真を示す。図４
に比較例の粉末状活性炭とＰＴＦＥを用いて成形したシ
ート状吸着材の表面の走査型電子顕微鏡写真を示し、図
５に同じくその断面の走査型電子顕微鏡写真を示す。
【００４４】〔実施例２〕本実施例２はＡＣＦに対する
ＰＴＦＥの混合量を変化させて得た成形素材を用いて成
形したシート状吸着材についてのものである。前記実施
例１に準じて各種のシート状吸着材を成形し、その諸特
性を測定した。その結果を次の表２及び表３に示す。
ＰＴＦＥの混合量を変化させて得た成形素材を用いて成
形したシート状吸着材についてのものである。前記実施
例１に準じて各種のシート状吸着材を成形し、その諸特
性を測定した。その結果を次の表２及び表３に示す。
【００４５】
【表２】
【００４６】
【表３】 前記表２及び表３によれば、本発明の成形素材であるシ
ート状吸着材はＰＴＦＥ含有率０．５〜５０重量％にお
いて、成形が可能で実用に充分な強度を持ち、かつ比表
面積、ベンゼン吸着量、及び水分吸着量が高く保たれて
いることがわかる。シート状吸着材としての吸着能力
は、ＰＴＦＥ含有率の増大に伴い低下するが、これは相
対的にＡＣＦ含有率が低下したためであって、ＡＣＦ含
有率１００重量％あたりに換算し統一して比較すると、
ＡＣＦとしての能力の低下はいずれも軽微なものであ
る。このように、本発明の成形素材であるシート状吸着
材ではＰＴＦＥの添加量の増加によってもＡＣＦの活性
がよく保たれている。このことは、前記図１の本発明の
成形素材の走査型電子顕微鏡写真の説明でもしたよう
に、ＰＴＦＥの添加によっても、ＡＣＦの表面が覆われ
ることなく、吸着性能には殆ど変化がないことを示して
いる。
ート状吸着材はＰＴＦＥ含有率０．５〜５０重量％にお
いて、成形が可能で実用に充分な強度を持ち、かつ比表
面積、ベンゼン吸着量、及び水分吸着量が高く保たれて
いることがわかる。シート状吸着材としての吸着能力
は、ＰＴＦＥ含有率の増大に伴い低下するが、これは相
対的にＡＣＦ含有率が低下したためであって、ＡＣＦ含
有率１００重量％あたりに換算し統一して比較すると、
ＡＣＦとしての能力の低下はいずれも軽微なものであ
る。このように、本発明の成形素材であるシート状吸着
材ではＰＴＦＥの添加量の増加によってもＡＣＦの活性
がよく保たれている。このことは、前記図１の本発明の
成形素材の走査型電子顕微鏡写真の説明でもしたよう
に、ＰＴＦＥの添加によっても、ＡＣＦの表面が覆われ
ることなく、吸着性能には殆ど変化がないことを示して
いる。
【００４７】また、本発明の成形素材であるシート状吸
着材は黒粉の発生もなく取扱性にも優れていた。 〔実施例３〕本実施例３は、前記実施例１及び実施例２
に使用したＡＣＦに比べて繊維長の長いものを使用した
成形素材にかかるものである。
着材は黒粉の発生もなく取扱性にも優れていた。 〔実施例３〕本実施例３は、前記実施例１及び実施例２
に使用したＡＣＦに比べて繊維長の長いものを使用した
成形素材にかかるものである。
【００４８】即ち、平均繊維長５ｍｍのＰＡＮ系ＡＣＦ
であるファインガードＦＣ３００（商品名、東邦レーヨ
ン（株）製、平均繊維直径８μｍ）のチョップ１０ｇ
を、ＰＴＦＥ濃度３重量％の水性懸濁液（三井・デュポ
ンフロロケミカル社製、テフロンＫ２０−Ｊを水で希釈
したもの）１リットルに分散させよく攪拌した。１時間
後、ＡＣＦを取り出し、よく絞った後乾燥させてしっと
りとした綿状の繊維塊を得た。これを１２０℃に加熱し
た延伸ローラーで繰り返し延伸したところ、ＰＴＦＥを
３重量％含有した充填密度０．３ｇ／ｃｍ3 、厚さ１．
５ｍｍのマット状の長繊維のＡＣＦよりなる成形物を得
た。成形による平均繊維長の変化はごくわずかであっ
た。
であるファインガードＦＣ３００（商品名、東邦レーヨ
ン（株）製、平均繊維直径８μｍ）のチョップ１０ｇ
を、ＰＴＦＥ濃度３重量％の水性懸濁液（三井・デュポ
ンフロロケミカル社製、テフロンＫ２０−Ｊを水で希釈
したもの）１リットルに分散させよく攪拌した。１時間
後、ＡＣＦを取り出し、よく絞った後乾燥させてしっと
りとした綿状の繊維塊を得た。これを１２０℃に加熱し
た延伸ローラーで繰り返し延伸したところ、ＰＴＦＥを
３重量％含有した充填密度０．３ｇ／ｃｍ3 、厚さ１．
５ｍｍのマット状の長繊維のＡＣＦよりなる成形物を得
た。成形による平均繊維長の変化はごくわずかであっ
た。
【００４９】原料としたＡＣＦの比表面積が８３０ｍ2
／ｇであるのに対し、このマットの比表面積は７９０ｍ
2 ／ｇであり高い比表面積を保っていた。得られたマッ
トの引張り強力は１３０ｇであった。このような流体の
透過性のよい長繊維よりなるマットは、粉末状活性炭か
らは得ることができないものである。図６に本実施例３
で得られたマットの表面の走査型電子顕微鏡写真を示
す。
／ｇであるのに対し、このマットの比表面積は７９０ｍ
2 ／ｇであり高い比表面積を保っていた。得られたマッ
トの引張り強力は１３０ｇであった。このような流体の
透過性のよい長繊維よりなるマットは、粉末状活性炭か
らは得ることができないものである。図６に本実施例３
で得られたマットの表面の走査型電子顕微鏡写真を示
す。
【００５０】〔実施例４〕前記実施例１で製造した成形
素材を、１５０℃に保温した型に充填し、３ｋｇｆ／ｃ
ｍ2 の圧力を１時間加え、ハニカム状の吸着材を得た。
このものに、ベンゼンを１／１０飽和度の濃度で含む乾
燥空気を流通させたところ、１時間後のベンゼン吸着量
は２０重量％であり、吸着材として充分な能力を示し
た。
素材を、１５０℃に保温した型に充填し、３ｋｇｆ／ｃ
ｍ2 の圧力を１時間加え、ハニカム状の吸着材を得た。
このものに、ベンゼンを１／１０飽和度の濃度で含む乾
燥空気を流通させたところ、１時間後のベンゼン吸着量
は２０重量％であり、吸着材として充分な能力を示し
た。
【００５１】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、 （１）本発明の成形素材は、ＡＣＦ自体が細い繊維状で
あるためフィブリル化したＰＴＦＥとともに網目構造を
形成しやすいので、より多孔質の、流体の透過性のよい
吸着材として有利な成形素材となる。
れば、 （１）本発明の成形素材は、ＡＣＦ自体が細い繊維状で
あるためフィブリル化したＰＴＦＥとともに網目構造を
形成しやすいので、より多孔質の、流体の透過性のよい
吸着材として有利な成形素材となる。
【００５２】（２）本発明の成形素材は、ＡＣＦの繊維
形状や繊維長さを調整することにより透過性に関係する
嵩高さや充填密度などの調整が容易である。 （３）本発明の成形素材は、ＡＣＦ自体が繊維であるた
めにこの成形素材を用いて成形した成形物に補強効果を
与え、強度の高い成形物を製造することができる。
形状や繊維長さを調整することにより透過性に関係する
嵩高さや充填密度などの調整が容易である。 （３）本発明の成形素材は、ＡＣＦ自体が繊維であるた
めにこの成形素材を用いて成形した成形物に補強効果を
与え、強度の高い成形物を製造することができる。
【００５３】（４）本発明の成形素材、及びその成形素
材を用いて成形した成形物は、ＡＣＦの脱落が生じにく
く、黒粉の発生もないので、取り扱いやすく、また使用
感も快適である。 （５）本発明の成形素材であるシート状物は、充填密度
０．３〜０．７ｇ／ｃｍ3 とすることができ、従来のＡ
ＣＦのフエルト又は紙等のＡＣＦのシート状物の充填密
度０．１ｇ／ｃｍ3 前後に比べて高くすることができ、
しかも高度に多孔質であるので、圧力損失を増大させず
に、成形物をコンパクトにすることができる。
材を用いて成形した成形物は、ＡＣＦの脱落が生じにく
く、黒粉の発生もないので、取り扱いやすく、また使用
感も快適である。 （５）本発明の成形素材であるシート状物は、充填密度
０．３〜０．７ｇ／ｃｍ3 とすることができ、従来のＡ
ＣＦのフエルト又は紙等のＡＣＦのシート状物の充填密
度０．１ｇ／ｃｍ3 前後に比べて高くすることができ、
しかも高度に多孔質であるので、圧力損失を増大させず
に、成形物をコンパクトにすることができる。
【００５４】（６）本発明の成形素材を用いて成形した
成形物の表面は平滑であり、しかも高度に多孔質である
ので、本発明の成形物は電気２重層コンデンサーの電極
に有用である。また、電気機器の内部に吸着材を設置
し、内部に浸入する外気の腐食性成分を吸着して除去
し、電気回路を保護する電気機器内設用吸着材として
も、電気回路に付着してショートを引き起こす黒粉の発
生がないため、安心して用いることができる。
成形物の表面は平滑であり、しかも高度に多孔質である
ので、本発明の成形物は電気２重層コンデンサーの電極
に有用である。また、電気機器の内部に吸着材を設置
し、内部に浸入する外気の腐食性成分を吸着して除去
し、電気回路を保護する電気機器内設用吸着材として
も、電気回路に付着してショートを引き起こす黒粉の発
生がないため、安心して用いることができる。
【００５５】（７）本発明の成形素材は、任意の形状の
成形物の成形が可能で、例えば、紙のような薄いものか
ら、成形素材を型に充填し加熱加圧して成形物を得るこ
ともでき、成形品の形状としては、錠剤形、ハニカム形
や筒形、ひも状やパイプ状、テープ状等に成形可能であ
り、粉末状活性炭に比べてその利用範囲が広範囲とな
る。また実用上の強度も十分なものである。
成形物の成形が可能で、例えば、紙のような薄いものか
ら、成形素材を型に充填し加熱加圧して成形物を得るこ
ともでき、成形品の形状としては、錠剤形、ハニカム形
や筒形、ひも状やパイプ状、テープ状等に成形可能であ
り、粉末状活性炭に比べてその利用範囲が広範囲とな
る。また実用上の強度も十分なものである。
【図１】本発明の成形素材の走査型電子顕微鏡写真であ
り、フィブリル化して生じたＰＴＦＥのフィブリル繊維
がＡＣＦと網目構造をつくり、ＡＣＦ同士を結合してい
ることがわかる。
り、フィブリル化して生じたＰＴＦＥのフィブリル繊維
がＡＣＦと網目構造をつくり、ＡＣＦ同士を結合してい
ることがわかる。
【図２】実施例１によって得られたシート状吸着材の表
面の走査型電子顕微鏡写真である。
面の走査型電子顕微鏡写真である。
【図３】実施例１によって得られたシート状吸着材の断
面の走査型電子顕微鏡写真である。
面の走査型電子顕微鏡写真である。
【図４】比較例の粉末状活性炭とＰＴＦＥを用いて成形
したシート状吸着材の表面の走査型電子顕微鏡写真であ
る。
したシート状吸着材の表面の走査型電子顕微鏡写真であ
る。
【図５】比較例の粉末状活性炭とＰＴＦＥを用いて成形
したシート状吸着材の断面の走査型電子顕微鏡写真であ
る。
したシート状吸着材の断面の走査型電子顕微鏡写真であ
る。
【図６】実施例３で得られたマットの表面の走査型電子
顕微鏡写真である。
顕微鏡写真である。
１ ＡＣＦ ２ ＰＴＦＥのフィブリル
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年７月２６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の成形素材の繊維の形状を示す走査型電
子顕微鏡写真であり、フィブリル化して生じたＰＴＦＥ
のフィブリル繊維がＡＣＦと網目構造をつくり、ＡＣＦ
同士を結合していることがわかる。
子顕微鏡写真であり、フィブリル化して生じたＰＴＦＥ
のフィブリル繊維がＡＣＦと網目構造をつくり、ＡＣＦ
同士を結合していることがわかる。
【図２】実施例１によって得られたシート状吸着材の表
面の繊維の形状を示す走査型電子顕微鏡写真である。
面の繊維の形状を示す走査型電子顕微鏡写真である。
【図３】実施例１によって得られたシート状吸着材の断
面の繊維の形状を示す走査型電子顕微鏡写真である。
面の繊維の形状を示す走査型電子顕微鏡写真である。
【図４】比較例の粉末状活性炭とＰＴＦＥを用いて成形
したシート状吸着材の表面の粒子構造を示す走査型電子
顕微鏡写真である。
したシート状吸着材の表面の粒子構造を示す走査型電子
顕微鏡写真である。
【図５】比較例の粉末状活性炭とＰＴＦＥを用いて成形
したシート状吸着材の断面の粒子構造を示す走査型電子
顕微鏡写真である。
したシート状吸着材の断面の粒子構造を示す走査型電子
顕微鏡写真である。
【図６】実施例３で得られたマットの表面の繊維の形状
を示す走査型電子顕微鏡写真である。
を示す走査型電子顕微鏡写真である。
【符号の説明】 １ ＡＣＦ ２ ＰＴＦＥのフィブリル
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｄ２１Ｈ 13/12 13/50
Claims (3)
- 【請求項１】 相互の活性炭素繊維がポリテトラフルオ
ロエチレンのフィブリルで結合されている成形素材。 - 【請求項２】 請求項１記載の成形素材を用いて成形さ
れた成形物。 - 【請求項３】 活性炭素繊維とフィブリル化性ポリテト
ラフルオロエチレンに対し、混合状態で剪断応力を与え
ることを特徴とする成形素材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2082893A JP2944059B2 (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 活性炭素繊維を用いた成形素材、その成形物及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2082893A JP2944059B2 (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 活性炭素繊維を用いた成形素材、その成形物及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06211994A true JPH06211994A (ja) | 1994-08-02 |
| JP2944059B2 JP2944059B2 (ja) | 1999-08-30 |
Family
ID=12037908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2082893A Expired - Lifetime JP2944059B2 (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 活性炭素繊維を用いた成形素材、その成形物及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2944059B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0661094A2 (en) * | 1993-12-28 | 1995-07-05 | Toho Rayon Co., Ltd. | Adsorption material comprising activated carbon fiber and polytetrafluoroethylene |
| EP0763836A2 (en) | 1995-08-11 | 1997-03-19 | Nisshinbo Industries, Inc. | Polarizable electrode for electric double-layer capacitor, and electric double-layer capacitor using said polarizable electrode |
| JP2006291224A (ja) * | 2000-05-17 | 2006-10-26 | Dynic Corp | 吸湿性成形体 |
| JP3885150B2 (ja) * | 2000-05-17 | 2007-02-21 | ダイニック株式会社 | 吸湿性成形体 |
| JP2007208809A (ja) * | 2006-02-03 | 2007-08-16 | Daicel Chem Ind Ltd | 音響振動板及びその製造方法 |
| JP2008205487A (ja) * | 1996-05-15 | 2008-09-04 | Hyperion Catalysis Internatl Inc | 電気化学キャパシターにおけるグラファイチックナノファイバー |
| JP2011018687A (ja) * | 2009-07-07 | 2011-01-27 | Daido Metal Co Ltd | 電極シートの製造方法及び電極体の製造方法 |
| WO2017188429A1 (ja) * | 2016-04-28 | 2017-11-02 | ダイニック株式会社 | 吸湿用シート |
| JP2018522720A (ja) * | 2015-07-09 | 2018-08-16 | インジェヴィティ・サウス・カロライナ・エルエルシー | ガス状貯蔵システム、それを作成および使用する方法 |
-
1993
- 1993-01-14 JP JP2082893A patent/JP2944059B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0661094A3 (en) * | 1993-12-28 | 1995-09-13 | Toho Rayon Kk | Adsorbent material containing activating carbon fiber and polytetrafluoroethylene. |
| EP0661094A2 (en) * | 1993-12-28 | 1995-07-05 | Toho Rayon Co., Ltd. | Adsorption material comprising activated carbon fiber and polytetrafluoroethylene |
| EP0763836A2 (en) | 1995-08-11 | 1997-03-19 | Nisshinbo Industries, Inc. | Polarizable electrode for electric double-layer capacitor, and electric double-layer capacitor using said polarizable electrode |
| EP0763836A3 (en) * | 1995-08-11 | 1999-04-14 | Nisshinbo Industries, Inc. | Polarizable electrode for electric double-layer capacitor, and electric double-layer capacitor using said polarizable electrode |
| JP2008205487A (ja) * | 1996-05-15 | 2008-09-04 | Hyperion Catalysis Internatl Inc | 電気化学キャパシターにおけるグラファイチックナノファイバー |
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| JP2018522720A (ja) * | 2015-07-09 | 2018-08-16 | インジェヴィティ・サウス・カロライナ・エルエルシー | ガス状貯蔵システム、それを作成および使用する方法 |
| JP2021166992A (ja) * | 2015-07-09 | 2021-10-21 | インジェヴィティ・サウス・カロライナ・エルエルシー | ガス状貯蔵システム、それを作成および使用する方法 |
| WO2017188429A1 (ja) * | 2016-04-28 | 2017-11-02 | ダイニック株式会社 | 吸湿用シート |
| JP2017196598A (ja) * | 2016-04-28 | 2017-11-02 | ダイニック株式会社 | 吸湿用シート |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2944059B2 (ja) | 1999-08-30 |
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