JPH0729566A

JPH0729566A - 活性炭素繊維を用いた電極材料及びその製造方法

Info

Publication number: JPH0729566A
Application number: JP5169226A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Shigematsu; 俊広重松
Original assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Current assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Priority date: 1993-07-08
Filing date: 1993-07-08
Publication date: 1995-01-31

Abstract

(57)【要約】【目的】活性炭素繊維に有する各種特性を損なうこと
なく、引張強度と破断伸度に優れ、活性炭素繊維の脱落
がなく、地合が均一な活性炭素繊維を用いた電極材料及
びその製造方法を提供する。【構成】活性炭素繊維及びアスペクト比が１０００〜
２５００であるポリオレフィン系有機繊維を特定比率で
構成してなるウェブであり、該ウェブの該有機繊維同士
が、水流交絡法によって、３次元的に活性炭素繊維を介
在して交絡させた活性炭素繊維を用いた電極材料及びそ
の製造方法。好ましくは、ポリオレフィン系有機繊維の
繊維径が、９μｍ以下であり、該有機繊維の断面形状
が、異型断面形状である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属−ハロゲン電池、
例えば、亜鉛−臭素電池に使用する電極、特に正極電極
として好適な活性炭素繊維を用いた電極材料に関するも
のであり、該活性炭素繊維が有する各種特性を損なうこ
となく、引張強度と破断伸度に優れ、活性炭素繊維の脱
落がなく、地合が均一な活性炭素繊維を用いた電極材料
及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】亜鉛−臭素電池の如き金属−ハロゲン電
池において、正極である臭素電極は、活性物質である臭
素との直接反応が充放電を通して常に行われるため、耐
臭素性、且つ反応性に富んだ材質であることが要求され
る。これらの要求を満たすために、従来の正極には、耐
臭素性のある導電性の良いカ−ボンプラスチック等に表
面活性材として活性炭素繊維を用いた電極材料を熱圧着
等によって全面接合した構造のものがあった。

【０００３】上記の様な従来の活性炭素繊維を用いた電
極材料は、活性炭素繊維をシ−ト化する場合、活性炭素
繊維には自着性がないため、何等かのバインダ−を用い
てシ−ト化を行うのが通例であった。活性炭素繊維のバ
インダ−としては、種々の溶液型やエマルジョン型の液
状バインダ−及び繊維状バインダ−が一般的である。液
状バインダ−の使用は、活性炭素繊維の細孔を閉塞し、
その各種特性、特に比表面積を低下させるため好ましく
ない。又、有機系の樹脂を繊維状、或はパルプ状にした
繊維状バインダ−についても、シ−トに十分な強度を持
たせ、活性炭素繊維の脱落を防止する為には多量の繊維
状バインダ−を必要とし、活性炭素繊維の含有量を低下
させてしまうだけでなく、シ−ト厚さ方向の電気抵抗を
も増大させ、更に、溶融型のバインダ−を用いた場合に
は、バインダ−溶融時に活性炭素繊維の細孔を塞いでし
まうといった欠点があった。

【０００４】

【本発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の従
来技術の問題点を解決し、活性炭素繊維の各種特性を損
なうことなく、引張強度と破断伸度に優れ、活性炭素繊
維の脱落がなく、地合が均一な活性炭素繊維を用いた電
極材料及びその製造方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の目的
を達成するために鋭意研究した結果、活性炭素繊維を用
いた電極材料及びその製造方法を発明するに至った。即
ち、本発明の活性炭素繊維を用いた電極材料は、繊維長
Ｌと繊維径Ｄとの比（Ｌ／Ｄ、アスペクト比）が１００
０〜２５００であるポリオレフィン系有機繊維を４０〜
２０重量％、及び活性炭素繊維を６０〜８０重量％とし
て構成されたウェブであり、該ウェブの該有機繊維同士
が、水流交絡法により３次元的に該活性炭素繊維を介在
して交絡されてなることを特徴とするものである。

【０００６】本発明の活性炭素繊維を用いた電極材料
は、ポリオレフィン系有機繊維の繊維径が、９μｍ以下
であることを特徴とする。

【０００７】本発明の活性炭素繊維を用いた電極材料
は、ポリオレフィン系有機繊維が、異型断面形状を有す
るものであることを特徴とする。

【０００８】又、本発明の活性炭素繊維を用いた電極材
料の製造方法は、繊維長Ｌと繊維径Ｄとの比（Ｌ／Ｄ、
アスペクト比）が１０００〜２５００であるポリオレフ
ィン系有機繊維４０〜２０重量％及び活性炭素繊維６０
〜８０重量％を水に分散してスラリ−とし、該スラリ−
を湿式抄造法によりウェブを形成させ、次いで、該ウェ
ブを水流交絡法により、該ウェブの該有機繊維同士を３
次元的に該活性炭素繊維を介在させながら交絡させるこ
とを特徴とするものである。

【０００９】以下、本発明の活性炭素繊維を用いた電極
材料及びその製造方法について、詳細な説明を行う。ま
ず、本発明で用いる成分の説明を行う。

【００１０】本発明で用いられる活性炭素繊維とは、吸
着能において、特に優れた炭素繊維であり、一般には、
１００ｍ²／ｇ以上の比表面積を有するものである。本
発明においては、好ましい比表面積は７００ｍ²／ｇ以
上であり、更に好ましい比表面積は１４００ｍ²／ｇ以
上であるが、活性炭素繊維の比表面積が極端に大きい場
合には、その繊維強度が小さく、カ−ボンプラスチック
電極板への熱圧着時の高温、高圧に耐えられず、多くの
活性炭素繊維はその工程で破壊され、炭素粉となり、電
極表面から脱落し、性能の低下や作業性の低下を生じさ
せるため、比表面積は７００〜２５００ｍ²／ｇの範囲
であることが望ましい。

【００１１】このような活性炭素繊維は、ポリビニルア
ルコ−ル繊維、アクリル繊維、芳香族ポリアミド繊維、
架橋ホルムアルデヒド繊維、フェノ−ル樹脂系繊維、石
油ピッチ繊維、石炭ピッチ繊維等の原料繊維より、常法
に従って高温で炭化処理及び表面活性化処理を施して得
られたものである。その中でも、原料繊維としては、得
られた活性炭素繊維の比表面積が大きく、吸着能に優れ
ているポリビニルアルコ−ル系活性炭素繊維又はフェノ
−ル樹脂系活性炭素繊維であることが好ましく用いられ
る。

【００１２】本発明に用いられる活性炭素繊維は、形
状、繊維径、繊維長については特に限定されるものでは
ないが、繊維ウェブに高圧柱状水流を当てた際の活性炭
素繊維の脱落を防止し、しかも地合の良好な電極材料を
得るためには、平均繊維径として５〜３０μｍが好まし
く、更に好ましくは、１０μｍ〜２５μｍである。又、
平均繊維長としては３ｍｍ〜１５ｍｍが好ましく、更に
好ましくは、５ｍｍ〜１０ｍｍである。

【００１３】本発明において、上記の活性炭素繊維を単
独、或は用途に応じて複数の活性炭素繊維を併用しても
よく、何等限定しない。

【００１４】本発明で用いるポリオレフィン系有機繊維
としては、耐薬品性、特に耐臭素性を必要とするため、
ポリプロピレン、ポリエチレン、又はこれらの変性ポリ
マ−等のホモポリマ−又はコポリマ−からなるポリオレ
フィン系有機繊維が用いられる。又、互いに相溶性の小
さい２種類以上の成分が接合された繊維で、機械的作用
や膨潤剤の作用により、容易に割繊し、極細繊維を発生
するポリオレフィン系剥離分割型複合繊維等も用いるこ
とができる。上記のポリオレフィン系有機繊維に通常の
有機繊維を併用することもでき、例えば、有機繊維とし
ては、ポリエステル系繊維、ポリオレフィン系繊維、ポ
リアクリルニトリル系繊維、ポリビニルアルコ−ル系繊
維、ナイロン系繊維、ウレタン繊維等を挙げることがで
きる。

【００１５】本発明で用いるポリオレフィン系有機繊維
において、アスペクト比（繊維長Ｌと繊維径Ｄ、Ｌ／
Ｄ）は、１０００〜２５００であることが好ましい。こ
こで、ポリオレフィン系有機繊維のアスペクト比が１０
００より小さい場合、分散工程が容易であり、地合の良
好なウェブを得ることができるが、水流交絡法による高
圧柱状水流で繊維が動き易いため、繊維を曲げ、絡み合
わせるのが困難であり、強度の大きな電極材料を得るこ
とは困難であるばかりか、活性炭素繊維を十分に捕捉す
ることができず、活性炭素繊維の脱落を招く。又、繊維
全体が動くために、繊維間のずれが生じ、電極材料内部
で歪が生じ、高圧柱状水流を噴射した後、電極材料に多
くのしわが発生するという問題が生じる。一方、アスペ
クト比が２５００を超えて大きくなる場合、水中での分
散が難しく、分散剤の選択、その使用する量規定が煩雑
であるばかりか、１度分散した後、再度凝集して、よ
れ、もつれ、だま等が発生し易くなるという問題が生じ
て来る。又、分散濃度が低濃度であることから生産性も
劣る。

【００１６】本発明で用いられるポリオレフィン系有機
繊維の繊維径は９μｍ以下であることが好ましい。この
繊維径以下では、電極材料内での該有機繊維の本数が多
くなり、十分な補強効果を得るための配合量を減らすこ
とができる。又、この繊維径以下では、高圧柱状水によ
り、繊維が屈曲しやすく、活性炭素繊維を介在しなが
ら、繊維同士を容易に交絡させることができる。ここ
で、繊維径が９μｍを超えて大きい場合、高圧柱状水に
より、繊維が屈曲しにくくなり、十分な補強効果を得る
ためには、配合量を増やさなければならない。

【００１７】水流交絡法により、活性炭素繊維を介在し
て、ポリオレフィン系有機繊維同士を交絡させるとは、
ポリオレフィン系有機繊維が高圧柱状水に当ると屈曲
し、活性炭素繊維を取り囲み、捕捉しながら、活性炭素
繊維の周りのポリオレフィン系有機繊維が互いに絡み合
う状態のことをいう。

【００１８】本発明で用いるポリオレフィン系有機繊維
の断面形状は、円形のみならず、楕円形でも良く、更に
好ましくは、三角、Ｙ型、Ｔ型、Ｕ型、星型、ドッグボ
−ン型等、所謂、異型断面形状を持つものが良い。断面
積が、円形と異型断面とで同一の場合では、曲げに対す
る挙動が異なり、異型断面を持つ有機繊維の方が、曲げ
剛性に異方性を生じ、短軸方向での剛性が極端に小さく
なるために、短軸方向に屈曲し易く、水流交絡の際に、
活性炭素繊維を取り囲み、活性炭素繊維を介在して、有
機繊維同士が容易に交絡する。又、異型断面形状の有機
繊維の方が角があり、活性炭素繊維への引っかかりが良
いため、円形状の有機繊維に比べると、活性炭素繊維の
脱落が少ないという効果がある。

【００１９】本発明で用いるポリオレフィン系有機繊維
の繊維長は、繊維径にもよるが５〜２５ｍｍのものが好
ましい。繊維長が２５ｍｍより長いと、湿式抄造時に、
ポリオレフィン系有機繊維がポンプ或は配管内を移動す
る間に、再凝集してよれ、もつれ、だま等が起き易くな
り、その結果、得られる活性炭素繊維を用いた電極材料
の地合が悪くなる。逆に、繊維長が５ｍｍより短いと、
前述したアスペクト比が１０００より低い場合と同じ状
態が起こる。

【００２０】次に、活性炭素繊維を用いた電極材料の製
造方法について述べる。まず、活性炭素繊維のウェブを
製造するには、乾式法と湿式法がある。乾式法を用いて
得られたシ−トは、通気性は良いものの、シ−トの地合
が悪く、又、活性炭素繊維を開繊する工程で繊維が折れ
て、活性炭素繊維の歩留まりが悪くなり、不経済であ
る。湿式法を用いて抄紙したシ−トは、シ−トが均一で
地合が良好である。又、活性炭素繊維の歩留まりが良
い。

【００２１】本発明の活性炭素繊維を用いた電極材料の
製造方法は、まず、活性炭素繊維とポリオレフィン系有
機繊維をパルパ−或はミキサ−等で離解する。この時、
長時間の離解作業により、有機繊維同士がもつれること
や活性炭素繊維が折れたり、傷ついたりすることを防ぐ
ためにも、離解はできるだけ短時間で行うのが好まし
い。そのため、活性炭素繊維とポリオレフィン系有機繊
維の他に、分散剤や添加剤を加えて離解すると更に好ま
しい。分散剤としては、界面活性剤が挙げられる。界面
活性剤には、例えば、ポリエチレングリコ−ル系、多価
アルコ−ル部分エステル系、エステルエ−テル系、特殊
非イオン系等のアニオン性、カチオン性、ノニオン性、
両性の界面活性剤があり、これらの界面活性剤を、用い
る活性炭素繊維やポリオレフィン系有機繊維により適切
に選択して、繊維重量当り、０．５〜８．０重量％で添
加するのが良い。添加剤としては、金属イオン封鎖剤や
消泡剤等が挙げられ、適当量を添加すると良い。次に、
アジテ−タ−等の緩やかな撹拌のもと、水中に分散し
て、均一なスラリ−を形成する。更に均一な分散状態を
得るには、高分子のポリアクリルアミドやポリエチレン
オキサイド等の粘剤を適宜添加すれば良い。この均一な
スラリ−を円網、長網、或は傾斜式等のワイヤ−の少な
くとも１つを有する抄紙機を用いて抄紙して、地合良好
なウェブを製造する。

【００２２】抄紙した湿紙ウェブをプレス後、開孔率４
０％以下、１つの開孔の大きさが０．０７ｍｍ²以下の
多孔質支持体上に積載し、ウェブ上方から高圧柱状水流
を噴射し、高圧柱状水流とウェブを相対的に移動させ、
活性炭素繊維をポリオレフィン系有機繊維で取り囲み、
活性炭素繊維を介在させて、ポリオレフィン系有機繊維
同士を３次元的に交絡させる。高圧柱状水流とウェブを
相対的に移動させる方法としては、コンベア式の支持
体、或はドラム式の支持体を回転運動させる方法が簡便
である。このとき支持体の搬送速度は、３〜１００m/mi
nの速度で用いることができる。

【００２３】ここで、支持体の開孔率が４０％より大き
いと、得られるシ−トに開孔が生じる。逆に、開孔率が
小さいほど、得られたシ−トの面質が良くなるが、開孔
率が４０％以下でも、１つの開孔の大きさが０．００５
ｍｍ²以下の多孔質支持体上では、交絡させるために要
した水が支持体から下に抜けず、支持体に当たった後、
再びウェブに跳ね返り、跳ね返り水がウェブを突き上
げ、ウェブが破損する現象が生じ、好ましくない。この
ような多孔質支持体としては、平織り、綾織り等の織り
方で、ステンレス、ブロンズ等の金属、或は強化ポリエ
ステル、ポリアミド等のプラスチック等の材質のワイヤ
−等が挙げられる。

【００２４】次に、こうして得られた活性炭素繊維を用
いた電極材料は、シリンダ−ドライヤ−やエア−ドライ
ヤ−等を用いて乾燥する。その後、熱カレンダ−ロ−ル
処理等の熱圧加工を行い、適当な厚さに調整することが
可能である。

【００２５】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが、本発明は本実施例に限定されるものではない。
なお、実施例中における、部、％はすべて重量によるも
のである。なお、実施例及び比較例における引張強度、
破断伸度、比表面積、活性炭素繊維の脱落の評価は、以
下の試験方法で行った。

【００２６】［引張強度（ｋｇ／２ｃｍ幅）］引張強度
は、ＪＩＳ−Ｐ８１１３に準拠し、サンプル幅２ｃｍに
て測定した。具体的には、活性炭素繊維を用いた電極材
料を縦方向及び横方向について幅２ｃｍ、長さ２０ｃｍ
に断裁し、テンシロン測定機（オリエンテック社製、Ｈ
ＴＭ−１００）を用いて破断時の荷重を各々１０回測定
し、その平均値を引張強度とした。

【００２７】［破断伸度（％）］破断伸度は、ＪＩＳ−
Ｐ８１３２に従い、上記した引張強度試験で、試験片が
破断するまでに示した最大引張りひずみ率を各々１０回
測定し、その平均値を百分率で表し、破断伸度とした。

【００２８】［比表面積（ｍ²／ｇ）］比表面積は、窒
素吸着法により比表面積細孔分布解析装置（島津製作所
製、アキュソ−ブ２１００−０２形）を用いて測定し
た。

【００２９】［活性炭素繊維の脱落］活性炭素繊維の脱
落の評価は、活性炭素繊維を用いた電極材料を強く揺す
ったり、手で強く触った時に、活性炭素繊維が全く落ち
ず、手に付かなかった場合を◎とし、活性炭素繊維は落
ちなかったが、手にわずかに付いた場合を○、活性炭素
繊維が落ち、手にかなり付いた場合を△、活性炭素繊維
の落ちがひどく、手が黒く汚れた場合を×とした。

【００３０】実施例１活性炭素繊維（平均繊維径１５μｍ、繊維長８ｍｍ、比
表面積１８００ｍ²／ｇ）とポリオレフィン系有機繊維
として、繊度０．５デニ−ル（繊維径８．８μｍ）、繊
維長１５ｍｍ（アスペクト比：１７０５）のポリプロピ
レン繊維の配合比率を６０／４０に調製したスラリ−を
湿式抄造法により円網抄紙機で、乾燥重量５０ｇ／
ｍ²、幅５０ｃｍの湿紙ウェブを製造した。これを１０
０メッシュのステンレスワイヤ−である多孔質支持体上
に載置し、搬送速度１０ｍ／ｍｉｎで、水流交絡法によ
り高圧柱状水流で活性炭素繊維をポリオレフィン系有機
繊維で取り囲み、活性炭素繊維を介在させて、ポリオレ
フィン系有機繊維同士を３次元的に交絡させた。ノズル
ヘッドは２ヘッド用い、第１ヘッドのノズルはノズル径
１２０μｍ、ノズル間隔０．６ｍｍ、２列で水圧１００
ｋｇ／ｃｍ²、第２ヘッドのノズルはノズル径１００μ
ｍ、ノズル間隔０．３ｍｍ、１列で水圧１００ｋｇ／ｃ
ｍ²である。水流交絡は、まず片面で行い、次に、同じ
条件で裏面の交絡を行った。交絡後、１００度のエア−
ドライヤ−で乾燥し、活性炭素繊維を用いた電極材料を
得た。この活性炭素繊維を用いた電極材料について、各
種試験を行った。その結果を表１に示す。

【００３１】実施例２実施例１で使用した活性炭素繊維を６０部、ポリオレフ
ィン系有機繊維として、繊度３デニ−ル、繊維長１０ｍ
ｍのポリプロピレンとエチレンビニルアルコ−ル系共重
合体を成分とし、１６分割されると、平均０．２デニ−
ル（繊維径５．６μｍ）の極細繊維（アスペクト比：１
７８６）を発生する剥離分割型複合繊維を４０部にした
以外は、実施例１と同様の方法で活性炭素繊維を用いた
電極材料を得た。この活性炭素繊維を用いた電極材料に
ついて、各種試験を行った。その結果を表１に示す。

【００３２】実施例３実施例１で使用した活性炭素繊維を６０部、ポリオレフ
ィン系有機繊維として、繊度０．６デニ−ル（繊維径
９．７μｍ）、繊維長２０ｍｍ（アスペクト比：２０６
２）のポリオレフィン繊維を４０部にした以外は、実施
例１と同様の方法で活性炭素繊維を用いた電極材料を得
た。この活性炭素繊維を用いた電極材料について、各種
試験を行った。その結果を表１に示す。

【００３３】実施例４実施例１で使用した活性炭素繊維を７０部、実施例２で
使用したポリオレフィン系有機繊維で、繊維長６ｍｍの
もの（アスペクト比：１０７１）を３０部にした以外
は、実施例１と同様の方法で活性炭素繊維を用いた電極
材料を得た。この活性炭素繊維を用いた電極材料につい
て、各種試験を行った。その結果を表１に示す。

【００３４】実施例５実施例１で使用した活性炭素繊維を７０部、実施例２で
使用したポリオレフィン系有機繊維で、繊維長１３ｍｍ
のもの（アスペクト比：２３２１）を３０部にした以外
は、実施例１と同様の方法で活性炭素繊維を用いた電極
材料を得た。この活性炭素繊維を用いた電極材料につい
て、各種試験を行った。その結果を表１に示す。

【００３５】実施例６実施例１で使用した活性炭素繊維を８０部、実施例５で
使用したポリオレフィン系有機繊維（アスペクト比：２
３２１）を２０部にした以外は、実施例１と同様の方法
で活性炭素繊維を用いた電極材料を得た。この活性炭素
繊維を用いた電極材料について、各種試験を行った。そ
の結果を表１に示す。

【００３６】比較例１実施例１で使用した活性炭素繊維を８５部、実施例５で
使用したポリオレフィン系有機繊維（アスペクト比：２
３２１）を１５部にした以外は、実施例１と同様の方法
で活性炭素繊維を用いた電極材料を得た。この活性炭素
繊維を用いた電極材料について、各種試験を行った。そ
の結果を表２に示す。

【００３７】比較例２実施例１で使用した活性炭素繊維を７０部、実施例２で
使用したポリオレフィン系有機繊維で、繊維長５ｍｍの
もの（アスペクト比：８９３）を３０部にした以外は、
実施例１と同様の方法で活性炭素繊維を用いた電極材料
を得た。この活性炭素繊維を用いた電極材料について、
各種試験を行った。その結果を表２に示す。

【００３８】比較例３実施例１で使用した活性炭素繊維を７０部、実施例２で
使用したポリオレフィン系有機繊維で、繊維長１５ｍｍ
のもの（アスペクト比：２６７９）を３０部にした以外
は、実施例１と同様の方法で活性炭素繊維を用いた電極
材料を得た。この活性炭素繊維を用いた電極材料につい
て、各種試験を行った。その結果を表２に示す。

【００３９】比較例４実施例５で用いた活性炭素繊維及びポリオレフィン系繊
維とその配合比率のものを、水流交絡法を用いずに湿式
抄造法のみにより、円網抄紙機を用いて乾燥重量５０ｇ
／ｍ²、幅５０ｃｍの湿紙ウェブを製造し、この湿紙ウ
ェブをプレス後、１２０度のシリンダ−ドライヤ−を用
いて乾燥し、活性炭素繊維を用いた電極材料を得た。こ
の活性炭素繊維を用いた電極材料について、各種試験を
行った。その結果を表２に示す。

【００４０】比較例５実施例１で使用した活性炭素繊維を７０部、繊維状バイ
ンダ−として、芯がポリプロピレン、鞘がエチレンビニ
ルアルコ−ル共重合体の熱融着性複合繊維（ＮＢＦ繊
維、Ｅタイプ、２デニ−ル×５ｍｍ、大和紡績社製）を
３０部に調製したスラリ−を湿式抄造法により円網抄紙
機で、乾燥重量５０ｇ／ｍ²、幅５０ｃｍの湿紙ウェブ
を製造した。この湿紙ウェブをプレス後、１２０度のシ
リンダ−ドライヤ−を用いて乾燥し、活性炭素繊維を用
いた電極材料を得た。この活性炭素繊維を用いた電極材
料について、各種試験を行った。その結果を表２に示
す。

【００４１】

【表１】

【００４２】

【表２】

【００４３】表１に示したように、アスペクト比が１０
００〜２５００であるポリオレフィン系有機繊維を４０
〜２０重量％、活性炭素繊維を６０〜８０重量％として
構成されたウェブであり、水流交絡法により、活性炭素
繊維をポリオレフィン系有機繊維で取り囲み、活性炭素
繊維を介在してポリオレフィン系有機繊維同士を３次元
的に交絡させた電極材料は、水流交絡を用いない比較例
４及び５に比較して、活性炭素繊維の含有量が８０重量
％まで、活性炭素繊維の脱落がほとんど起きず、引張強
度は約２倍、そして、破断伸度は、縦方向で約３倍大き
くなった。その結果、上記方法で得られた電極材料は、
カ−ボンプラスチック電極板への熱圧着時の高温、高圧
に十分に耐えることができ、活性炭素繊維はその工程で
破壊され、炭素粉となり、電極表面から脱落することが
ないため、電極材料としての性能の低下が起きず、作業
性が向上する。

【００４４】又、活性炭素繊維を用いた電極材料の比表
面積は、繊維状バインダ−繊維で活性炭素繊維を結合し
たもの（比較例５）が、活性炭素繊維の比表面積から理
論的に求まる値からかなり減少しているのに対して、水
流交絡法により、活性炭素繊維をポリオレフィン系有機
繊維で取り囲み、活性炭素繊維を介在させて、ポリオレ
フィン系有機繊維同士を３次元的に交絡させたものは、
活性炭素繊維の比表面積から理論的に求まる値にほぼ近
い値を示しており、活性炭素繊維の特性が損なわれてい
ないことが判る。

【００４５】実施例１と２を比較すると、ポリオレフィ
ン系有機繊維の断面形状が、円形である（実施例１）よ
りも、扇型の異型断面形状（実施例２）である方が、繊
維に角があるため、活性炭素繊維への引っかかりが良
く、又、屈曲しやすいため、活性炭素繊維の脱落が少な
くなり、又、引張強度が強くなった。

【００４６】実施例１と３を比較すると、実施例３の方
がアスペクト比が大きいにもかわらず、実施例１の繊維
径が９μｍ以下のポリオレフィン系有機繊維を用いた方
が引張強度が強くなることが判った。

【００４７】一方、表２の比較例１に示したように活性
炭素繊維の含有量が８０重量％を越える場合、水流交絡
の際に、十分に活性炭素繊維を取り囲み捕捉するために
必要なポリオレフィン系有機繊維の本数が足りなくな
り、その結果、活性炭素繊維が脱落するために、坪量が
減少し、活性炭素繊維が減少した分だけシ−トの比表面
積が小さくなった。又、ポリオレフィン系有機繊維同士
の絡み合う本数も少ないため、絡み合いが弱くなり、引
張強度が弱くなった。

【００４８】同様に、表２の比較例２に示したように、
活性炭素繊維の含有量が８０重量％以下でも、ポリオレ
フィン系有機繊維のアスペクト比が１０００より小さい
場合、ポリオレフィン系有機繊維は活性炭素繊維を取り
囲み、捕捉することがほとんどできないため、活性炭素
繊維の脱落が激しくなり、又、ポリオレフィン系有機繊
維同士の絡み合いもほとんど起きないため、引張強度と
破断伸度が著しく弱くなった。一方、比較例３に示した
ように、ポリオレフィン系有機繊維のアスペクト比が２
５００を越える場合、ポリオレフィン系有機繊維の分散
が非常に難しくなり、よれ、だま等の地合むらが生じる
ため、ポリオレフィン系有機繊維が活性炭素繊維を均一
に取り囲み、捕捉できず、活性炭素繊維の脱落が生じ
た。又、地合むらがあるため引張強度と破断伸度は共
に、実施例５に比べると弱くなった。

【００４９】

【発明の効果】本発明の活性炭素繊維を用いた電極材料
は、活性炭素繊維と特定のポリオレフィン系有機繊維と
を特定な比率で含有し、湿式抄造法で得られたウェブ
を、水流交絡法を用いて活性炭素繊維をポリオレフィン
系有機繊維で取り囲ませながら、活性炭素繊維を介在し
て、ポリオレフィン系有機繊維同士を３次元的に交絡し
ているため、地合が均一で、活性炭素繊維の脱落が非常
に少ない。又、活性炭素繊維の各種性能が損なわれない
ので、極めて化学反応性に優れた電極材料が得られる。
更に、本発明の活性炭素繊維を用いた電極材料は、引張
強度と破断伸度に優れるため、カ−ボンプラスチック電
極板と熱圧着する場合の高温、高圧に十分に耐えられ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】繊維長Ｌと繊維径Ｄとの比（Ｌ／Ｄ、ア
スペクト比）が１０００〜２５００であるポリオレフィ
ン系有機繊維を４０〜２０重量％、及び活性炭素繊維を
６０〜８０重量％として構成されたウェブであり、該ウ
ェブの該有機繊維同士が、水流交絡法により３次元的に
該活性炭素繊維を介在して交絡されてなる活性炭素繊維
を用いた電極材料。
【請求項２】ポリオレフィン系有機繊維の繊維径が、
９μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の活性
炭素繊維を用いた電極材料。
【請求項３】ポリオレフィン系有機繊維が、異型断面
形状を有するものであることを特徴とする請求項１又は
２記載の活性炭素繊維を用いた電極材料。
【請求項４】繊維長Ｌと繊維径Ｄとの比（Ｌ／Ｄ、ア
スペクト比）が１０００〜２５００であるポリオレフィ
ン系有機繊維４０〜２０重量％及び活性炭素繊維６０〜
８０重量％を水に分散してスラリ−とし、該スラリ−を
湿式抄造法によりウェブを形成させ、次いで、該ウェブ
を水流交絡法により、該ウェブの該有機繊維同士を３次
元的に該活性炭素繊維を介在させながら交絡させること
を特徴とする活性炭素繊維を用いた電極材料の製造方
法。