JPH08165362A - 熱硬化性を有する活性炭シートの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】活性炭３０〜８０重量％と、繊維長５０ｍｍ以
下の原料繊維５〜６０重量％と、熱硬化性の粒状ないし
粉末状フェノール系樹脂１０〜５０重量％とからなる混
合物を水中に分散せしめたスラリーを抄造して得たシー
トを熱処理する。前記フェノール系樹脂は、粒径０．１
〜１５０μｍの球状一次粒子およびその二次凝集物を含
有し、少なくとも全体の５０重量％が１００タイラーメ
ッシュの篩を通過し得る大きさであり、メタノール溶解
度が５０重量％以上であって、遊離フェノール含有量が
５００ｐｐｍ以下である。 【効果】長期貯蔵によっても殆ど変質することがなく、
柔軟性と熱硬化性とを兼ね備えている。数枚を積層して
加熱プレスすることにより、熱不溶融性の活性炭成形板
が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱硬化性を有する活性
炭シートの製造方法に係り、更に詳しくはフェノール系
樹脂よりなり保存安定性及び取り扱い性に優れ、活性炭
の性能を損なうことなく成形加工できる成形材料として
好適な熱硬化性を有する活性炭シートの製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、熱硬化性フェノール系樹脂として
は、レゾールおよびノボラックがその代表的なものとし
て知られている。これらの樹脂は、重量平均分子量が通
常１００〜６００程度であり、また遊離フェノールを
０．３〜５％程度含有している。従ってこれらの樹脂を
水に分散した場合、水に溶解する成分が多く、また遊離
フェノールは廃水公害を発生するという問題点がある。

【０００３】また、レゾールまたはノボラックと活性炭
とからなる分散液より抄造法でシート状物を得た場合に
は、活性炭がレゾールまたはノボラック中に含まれる遊
離フェノールや低分子量物を吸収し、活性炭の吸着性能
が損なわれるという問題点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明者等は、上記問
題点に鑑み鋭意研究した結果、活性炭と原料繊維と特定
の粒状ないし粉末状フェノール系樹脂とを分散したスラ
リーを用いることで、活性炭の性能を損なうことなく熱
硬化性を有する活性炭シートが製造できることを見出
し、本発明を完成したものである。

【０００５】本発明の目的は、保存安定性がよく、活性
炭の性能を損なうことなく成形加工することができ、機
械的強度と耐熱性に優れた成形体を得ることのできる、
フェノール系樹脂からなる熱硬化性を有する活性炭シー
トの製造方法を提供するにある。本発明の更に他の目的
および利点については、以下の説明から明らかになるで
あろう。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の目的は、活性炭３
０〜８０重量％と、繊維長５０ｍｍ以下の原料繊維５〜
６０重量％と、下記の熱硬化性の粒状ないし粉末状フェ
ノール系樹脂： （Ａ） 粒径０．１〜１５０μｍの球状一次粒子および
その二次凝集物を含有し、そして（Ｂ） 少なくとも全
体の５０重量％が１００タイラーメッシュの篩を通過し
得る大きさであり、（Ｃ） 明細書本文に定義したメタ
ノール溶解度が５０重量％以上であって、しかも（Ｄ）
液体クロマトグラフィーによる測定値として、遊離フェ
ノール含有量が５００ｐｐｍ以下である、１０〜５０重
量％とからなる混合物を水中に分散せしめたスラリーを
抄造して得られたシートを熱処理することを特徴とする
熱硬化性を有する活性炭シートの製造方法によって達成
される。

【０００７】本発明に用いられる活性炭としては、例え
ば市販のコークス活性炭，ヤシガラ活性炭，レーヨン系
活性炭繊維，アクリル系活性炭繊維，ピッチ系活性炭繊
維，フェノール系活性炭繊維、あるいはこれらの活性炭
２種以上からなる混合物等が挙げられ、その比表面積は
好ましくは７００ｍ² ／ｇ以上、更に好ましくは１２０
０〜２５００ｍ² ／ｇである。比表面積が７００ｍ² ／
ｇ未満では、成形体にした場合の比表面積が小さくな
り、活性炭成形体としての特性を十分に発揮できない。

【０００８】上記活性炭としては、比表面積等の吸着性
能および抄造時における活性炭の水中への脱落や製造コ
スト等を考えれば、本発明者等が特開昭６３−１２９０
０６号公報で開示した方法で得られる粒状ないし粉末状
の活性炭粒子が好ましい。この方法で得られる活性炭粒
子は、比表面積が６００〜３０００ｍ² ／ｇ、一次粒子
径が０．１〜１５０μｍであり、このような活性炭粒子
は抄造時に水中へ脱落する量が少なく、更には抄造後の
加熱成形性に優れており、しかも公知の活性炭繊維に比
べより安価に製造できるものである。従って、本発明に
おいては、活性炭のうち少なくとも５０重量％に上記粒
状ないし粉末状の活性炭粒子を用いるのが望ましい。

【０００９】一方、活性炭としてピッチ系活性炭繊維，
フェノール系活性炭繊維，上記粒状ないし粉末状の活性
炭粒子等は、炭化賦活条件を強化することにより、３０
００ｍ² ／ｇ以上の比表面積を有するものも製造可能で
あるが、このようなものは残炭率が低く強度が低下し、
また高価なものになるので実用的でない。

【００１０】本発明に用いる原料繊維としては、例えば
ガラス繊維，アスベスト繊維，セラミック繊維，ロック
ウール，マイカ，炭素繊維，金属繊維等の無機繊維、炭
化珪素，窒化珪素，チタン酸カリウム等のウィスカー
類、ノボロイド繊維，ポリイミド系繊維，ポリアミドイ
ミド繊維，アクリル系繊維，ポリエステル系繊維，ポリ
塩化ビニル系繊維，ポリ塩化ビニリデン系繊維，ポリビ
ニルアルコール系繊維，セルロース系繊維，ポリウレタ
ン系繊維，ポリオレフィン系繊維，ポリ尿素系繊維等の
合成化学繊維、パルプ，木綿，羊毛，麻等の天然繊維、
あるいはこれらの繊維２種以上からなる繊維混合物等が
挙げられる。

【００１１】このうち、ガラス繊維，炭素繊維，ポリイ
ミド系繊維，ポリビニルアルコール系繊維，セルロース
系繊維，パルプ等が、抄造性及び得られるシートの強度
に優れている点で好ましい。また、加熱成形後に例えば
６００℃以上の高温で炭化して用いる用途においては、
熱溶融あるいは熱収縮することのない、炭素繊維，セル
ロース系繊維，パルプあるいはこれら繊維の混合物が適
している。

【００１２】上記原料繊維の繊維長は、５０ｍｍ以下、
好ましくは３０ｍｍ以下である。本発明においては、繊
維径の小さい場合は繊維長が短くてもよい。原料繊維の
繊維長が長過ぎる場合は、バッチ式の溜抄法等にて製造
しても、繊維の分散性が悪く、均一なシートを得難い。

【００１３】本発明に用いられる熱硬化性の粒状ないし
粉末状フェノール系樹脂（以下、「粒状フェノール樹
脂」と略記する）は、例えば本発明者等が先に特公昭６
２−３０２１１号公報で提案した方法で得られるもので
ある。即ち、（Ａ） 粒径０．１〜１５０μｍの球状一
次粒子およびその二次凝集物を含有し、そして（Ｂ）
少なくとも全体の５０重量％が１００タイラーメッシュ
の篩を通過し得る大きさであり、（Ｃ） 明細書本文に
定義したメタノール溶解度が５０重量％以上であって、
しかも（Ｄ）液体クロマトグラフィーによる測定値とし
て、遊離フェノール含有量が５００ｐｐｍ以下である、
ことを特徴とするが、その概要は次の通りである。

【００１４】室温下、１５〜２２重量％の塩酸と７〜１
５％重量％のホルムアルデヒドとからなる混合水溶液を
攪拌しながら、フェノールまたはフェノールと尿素，メ
ラミン，アニリン等の含窒素化合物とからなる混合物
を、該混合水溶液に対して１５分の１以下の割合で加
え、反応系内に白濁が生成する前に攪拌を停止し静置す
る。静置している間に反応系内には白色ないしピンク色
の粒状ないし粉末状フェノール樹脂が生成、沈降する。

【００１５】次に、反応系全体を攪拌しながら、必要で
あれば系全体を５０℃以下の温度にまで加温して反応を
完了せしめた後、生成固形物を取り出し水洗した後必要
に応じて、例えば０．１〜１重量％のアンモニア水溶液
で中和処理後、水洗，脱水，乾燥する。この場合、抄造
原料に用いるときには取り扱い上必ずしも乾燥する必要
はなく、脱水品をそのまま使用してもよい。

【００１６】本発明に係る粒状フェノール樹脂は、その
殆どが粒径０．１〜１５０μｍの一次粒子またはその二
次凝集物からなり、少なくとも全体の５０重量％、好ま
しくは９０重量％が１００タイラーメッシュの篩を通過
し得る大きさであるが、１〜５０μｍの間にピークを有
するように分布している。本発明において０．１μｍ未
満の樹脂は取り扱い難く、本発明の目的や用途において
利点はなく、また１５０μｍを超えるものはスラリー化
において沈降し易く分散性に問題がある。

【００１７】本発明に係る粒状フェノール樹脂は、液体
クロマトグラフィーによる測定値として、遊離フェノー
ル含有量が５００ｐｐｍ以下、実質的には１００ｐｐｍ
以下のものであり、抄造後のスラリー廃水からは遊離フ
ェノールは殆ど検出されない。

【００１８】本発明に係る粒状フェノール樹脂の大きな
特徴は、Ｇ．Ｐ．Ｃ（ゲルパミュエーションクロマトグ
ラフィー）による測定値として、ポリスチレン換算重量
平均分子量が１０００以上の高分子量物でありながら、
１００℃の温度に５分間保持した場合に、実質的に溶融
または融着するものであり、活性炭シートを製造するに
際しバインダーとしての硬化を奏するものである。

【００１９】本発明に用いられる粒状フェノール樹脂
は、実質的に無水のメタノール５００ｍｌ中で、加熱還
流した場合に、下記式で表されるメタノール溶解度Ｓが
５０重量％以上、好ましくは７０重量％以上、更に好ま
しくは９０重量％以上である。該メタノール溶解度が５
０重量％未満では、熱融着性が低下し、バインダーとし
ての効果を得難い。 Ｓ＝（Ｗ₀ −Ｗ₁ ）／Ｗ₀ ×１００ ここで、 Ｗ₀ ：使用した該樹脂の重量（ｇ） Ｗ₁ ：加熱還流後に残存した該樹脂の重量（ｇ） Ｓ ：該樹脂のメタノール溶解度（重量％） を表す。

【００２０】更に粒状フェノール樹脂は反応性のメチロ
ール基を含有するので、樹脂自体は熱硬化性であり、例
えばメタノール溶解度９５重量％の樹脂の１５０℃にお
けるゲル化時間は４〜５分間と長いので、加熱の条件と
目的に応じて硬化を進めることができる。

【００２１】本発明に適用される粒状フェノール樹脂の
うち、特公昭６２−３０２１１号公報に記載の方法で得
られた樹脂は、ＫＢｒ錠剤法による赤外線吸収スペクト
ルにおいて、１６００ｃｍ^-1（ベンゼンに帰属する吸収
ピーク）の吸収強度をＤ₁₆₀₀、９９０〜１０１５ｃｍ^-1
（メチロール基に帰属する吸収ピーク）の範囲の最大吸
収強度をＤ_990-1015、８９０ｃｍ^-1（ベンゼン核の孤立
の水素原子に帰属する吸収ピーク）の吸収強度をＤ₈₉₀
で表した場合に、 Ｄ_990-1015／Ｄ₁₆₀₀＝０．２〜９．０ Ｄ₈₉₀ ／Ｄ₁₆₀₀＝０．０９〜１．０ であり、分子内に反応性を有するメチロール基を含有し
ている。

【００２２】本発明の方法は、前記活性炭，前記原料繊
維及び前記粒状フェノール樹脂からなる混合物を水中に
分散せしめたスラリーを抄造して得たシートを熱処理す
るものである。上記混合物中における活性炭の配合割合
は、３０〜８０重量％、好ましくは４５〜７０重量％で
ある。活性炭の割合が３０重量％未満では、比表面積の
大きい活性炭を用いても、得られる活性炭シートの比表
面積が小さくなるので活性炭の特性を十分に発揮するこ
とができない。一方、活性炭の割合が８０重量％を超え
る場合には、活性炭として繊維長の長い活性炭繊維を多
く用いても、また坪量の大きいシートを製造しても、抄
造時に水中に脱落する活性炭量が多く、得られる活性炭
シートの強度が小さくなるため、取り扱い難いものとな
る。

【００２３】また上記混合物中における原料繊維の配合
割合は、５〜６０重量％、好ましくは１０〜４５重量％
である。原料繊維の割合が５重量％未満では、溜抄法に
てシート化しても、シートの強度が低くなるため取り扱
いが難しい。一方、原料繊維の割合が６０重量％を超え
ると、使用可能な活性炭量とバイダーとして配合される
粒状フェノール樹脂の量が少なくなるので、製造した活
性炭シートを成形加工して得られる成形体は、活性炭と
しての性能が不十分であり、成形体としの強度も小さく
実用的でない。

【００２４】また上記混合物中における粒状フェノール
樹脂の配合割合は、１０〜５０重量％、好ましくは１５
〜３５重量％である。粒状フェノール樹脂の割合が１０
重量％未満では、製造した活性炭シートを成形加工して
得られる成形体の強度が小さく、５０重量％を超えると
成形体内部の活性炭の性能が損なわれる。

【００２５】本発明は上記配合割合の混合物からなるス
ラリーを抄造してシート状とするものであるが、スラリ
ー中における上記混合物の固形分濃度は、好ましくは
０．０１〜５．０重量％、更に好ましくは０．０５〜
１．０重量％である。固形分濃度が高過ぎる場合には固
形分の水中への分散が悪く、バッチ式の溜抄法で製造し
ても得られるシートは厚みむらの大きいものとなる。一
方、固形分濃度が低過ぎる場合には、工業的に十分な強
度を有するシートを得難い。

【００２６】本発明に係るスラリーは通常の方法、例え
ば４０〜１５０メッシュの金網を用いて抄造される。こ
の場合、活性炭は粒状フェノール樹脂との親和性がよい
ので水中へ脱落し難いが、必要に応じ通常の抄造に用い
られる分散剤，定着剤等をスラリー中に添加混合しても
よい。

【００２７】抄造して得られたシートは、マングルある
いはローラーなどで水を絞った後、熱風乾燥機，ドラム
乾燥機，熱ロール等で更に水分を除去すると共に熱処理
することにより、後次加工等に必要な強度を備えた熱硬
化性を有する活性炭シートとなる。

【００２８】上記熱処理温度は、通常５０〜２００℃、
好ましくは８０〜１５０℃で行われる。熱処理温度が低
過ぎる場合には、長時間熱処理しても乾燥に時間がかか
るばかりでなく、バインダーとしての効果も十分に得ら
れない。一方、熱処理温度が高過ぎる場合には、短時間
の熱処理でもシートが硬くなったり強度のむらを発生し
易く、更に硬化反応が進み過ぎると本発明の目的である
熱硬化性が不十分となり、成形加工性の悪いものとな
る。上記熱処理条件により、得られる活性炭シートの硬
さ，強度，耐水性，熱融着性，水分等を制御することが
可能であり、熱処理条件はその目的に応じ適宜選定すれ
ばよい。

【００２９】本発明の方法で得られる熱硬化性を有する
活性炭シートは、坪量が通常５０〜１万ｇ／ｍ² のもの
である。連続抄造により長尺物のシートを得るには、原
料繊維を２０重量％以上用いても坪量８００ｇ／ｍ² の
ものを得るのがせいぜいであるが、バッチ式の溜抄法で
行えば坪量１万ｇ／ｍ² のものを製造することも可能で
ある。

【００３０】

【発明の効果】本発明の方法で得られた熱硬化性を有す
る活性炭シートは、長期貯蔵によっても殆ど変質するこ
とがなく、柔軟性と熱硬化性とを兼ね備えているため、
例えば数枚を積層して加熱プレスすることにより、熱不
溶融性の活性炭成形板を得ることができる。

【００３１】また本発明の方法で得られた活性炭シート
は、細かく裁断して、あるいは裁断後ディスクペレッタ
ー等を用いて造粒し、加熱プレス成形や射出成形するこ
も可能である。

【００３２】本発明の方法で得られた活性炭シートを加
熱成形した成形品は、必要に応じ更にポストキュアを施
すことにより、例えば脱臭フィルター，溶剤回収，キャ
ニスター，浄水器，電池等の用途に使用することができ
る。

【００３３】また、上記方法で得られた成形品は、ポス
トキュアを施した後、不活性ガス中６００〜１２００℃
の温度で炭化するか、水蒸気及び／又は炭酸ガス中７０
０〜９５０℃の温度で常法により賦活することで、耐熱
性の高い活性炭成形品を得ることができる。この場合は
原料繊維として、熱溶融性繊維あるいは熱収縮の大きい
繊維を避ける必要がある。尚、例えばクラフトパルプ等
は高温処理によって大半が熱分解するが、このような繊
維は気孔形成材料としては好適である。

【００３４】更に、上記方法で得られた耐熱性に優れた
活性炭成形品は、耐酸化性，耐溶剤性等にも優れている
ため、人工臓器，溶剤回収，キャニスター，浄水器，脱
臭剤，電池，電気二重コンデンサーの電極等の幅広い分
野で使用することができる。

【００３５】

【実施例】以下、実施例を挙げて、本発明を具体的に詳
述する。なお、その前に本明細書中における各種特性の
測定法について説明する。

【００３６】〈０．１〜１５０μｍ粒子の含有率〉１つ
の試料から約０．１ｇのサンプルをサンプリングする。
このようなサンプリングを１つの試料について、異なる
５ヵ所で行う。サンプリングした約０．１ｇのサンプル
の各一部を、それぞれ顕微鏡観察用スライドグラス上に
載せる。スライドグラスの上に載せたサンプルは観察を
容易とするため、できるだけ粒子同士が重なり合わない
ように拡げる。

【００３７】顕微鏡観察は、光学顕微鏡下視野に粒状な
いし粉末状物および／又はその二次凝集物が１０〜５０
個程度存在する箇所について行うようにする。通常倍率
１０² 〜１０³ 倍で観察するのが望ましい。光学顕微鏡
下視野に存在する全ての粒子の大きさを光学顕微鏡下視
野中のメジャーにより読み取り記録する。

【００３８】０．１〜１５０μｍ粒子の含有率（％）
は、次式にて求めた。 含有率（％）＝Ｎ₁ ／Ｎ₀ ×１００ ここで、 Ｎ₀ ：光学顕微鏡下視野で寸法を読み取った粒子の個数 Ｎ₁ ：Ｎ₀ のうち０．１〜１５０μｍの寸法を有する粒
子の個数 １つの試料について５つのサンプルの結果の平均値で表
した。

【００３９】〈１００タイラーメシュ篩通過量〉乾燥試
料を、必要により十分に手で軽く揉みほぐした後、その
約１０ｇを精秤し、５分間で少量づつ１００タイラーメ
シュの篩振とう機（篩の寸法：２００ｍｍφ，振とう条
件：２００ｒｐｍ）に投入し、試料投入後更に１０分間
振とうさせる。１００タイラーメシュ篩通過量Ｒ_MT（重
量％）は、次式にて求めた。 Ｒ_MT＝（Ｗ₀ −Ｗ₁ ）／Ｗ₀ ×１００ ここで、 Ｗ₀ ：投入量（ｇ） Ｗ₁ ：１００タイラーメシュ篩を通過せずに篩上に残存
した量（ｇ）

【００４０】〈フリーフェノール含有量〉１００タイラ
ーメシュ篩を通過した試料約１０ｇを精秤し、１００％
のメタノール１９０ｇ中で３０分間還流下に加熱処理す
る。ガラスフィルター（Ｎｏ．３）で濾過した濾液を、
高速液体クロマトグラフィー（米国ウォーターズ社製、
６０００Ａ型）にかけ、別個に作成した検量線から濾液
中のフェノール濃度を定量して試料中のフリーフェノー
ル含有量を求めた。

【００４１】高速液体クロマトグラフィーの操作条件は
次の通りである。 装 置：米国ウォーターズ社製、６０００Ａ型 カラム担体：μ−Ｂｏｎｄａｐａｃｋ Ｃ₁₈ カ ラ ム：径１／４インチ×長さ１フィート カラム温度：室温 溶 離 液：メタノール／水（３／７，容積比） 流 速：０．５ｍｌ／分 検 出 器：ＵＶ（254 nm）、Range 0.01（１mv） 濾液中のフェノール濃度は、予め作成した検量線（フェ
ノール濃度とフェノールに基づくピークの高さとの関
係）から求めた。

【００４２】〈１００℃における熱融着性〉１００タイ
ラーメシュ篩を通過した試料約５ｇを２枚の０．２ｍｍ
厚ステンレス板の間に挿入したものを準備し、これを予
め１００℃に加温した熱プレス機（神藤金属工業所製、
単動圧縮成形機）で５分間、初圧５０ｋｇでプレスす
る。プレスを開放したのち、２枚のステンレス板の間か
ら熱プレスされた試料を取り出す。取り出した試料が溶
融または融着により明らかに固着して平板を形成してい
るものを試料が融着性を有していると判定し、熱プレス
前後で殆ど差異が見られないものを試料が不溶融性を有
すると判定した。

【００４３】〈メタノール溶解度〉試料約１０ｇを精秤
し（その精秤重量をＷ₀ とする）、１００％メタノール
約５００ｍｌ中で３０分間還流下に加熱処理する。ガラ
スフィルター（Ｎｏ．３）で濾過し、更にフィルター残
試料をフィルター上で約１００ｍｌのメタノールで洗浄
し、次いでフィルター残試料を７０℃の温度で２時間乾
燥する（その精秤重量をＷ₁ とする）。次式にてメタノ
ール溶解度を求めた。メタノール溶解度は、耐アルコー
ル性の指標であり、メタノール溶解度が小さいほど耐ア
ルコール性は良好である。 メタノール溶解度（重量％）＝（Ｗ₀ −Ｗ₁ ）／Ｗ₀ ×
１００

【００４４】〈ポリスチレン換算重量平均分子量〉固形
分０．１重量％のＴＨＦ（テトラヒドロフラン）溶液を
調製し、０．４５μｍのメンブランフィルターで濾過し
た濾液をＧ．Ｐ．Ｃ（ゲルパーミュエーションクロマト
グラフィー）にて測定し、標準ポリスチレンから作成し
た分子量較正曲線から換算して求めた。

【００４５】〈ゲル化時間〉１５０℃の温度にて、Ｈ．
Ｐ法により測定した。

【００４６】〈廃水中のフェノール類検出量〉４−アミ
ノアンチピリン法にて測定した。

【００４７】〈成形品曲げ強度〉ＪＩＳ Ｋ−６９１１
に準じて測定した。

【００４８】次に本実施例に用いた粒状フェノール樹脂
及び活性炭の製造方法について説明する。

【００４９】〔粒状フェノール樹脂の製造法〕２個の内
容積１０リットルのセパラブルフラスコの各々に、１８
重量％の塩酸と９重量％のホルムアルデヒドとを含む混
合水溶液１０ｋｇを入れた。室温は２３℃であったが、
該混合水溶液の液温は２０℃であった。これらの各々を
攪拌しながらフェノール３６０ｇを水４０ｇを用いて希
釈した稀釈液を各々に一度に投入した。

【００５０】いずれの場合も、稀釈液を投入後９０秒間
で攪拌を停止して静止したが、各々混合液は攪拌停止後
約２０秒で急激に白濁し、乳白色の生成物が観察され、
これらの生成物は次第に淡いピンク色に変色した。

【００５１】一方のフラスコ内生成物は、稀釈液投入後
そのまま６０分間放置した後、内容物の生成した混合水
溶液を再び５分間攪拌し、ガラスフィルターを用いて固
液分離後、水洗・脱水したものを０．３重量％のアンモ
ニア水中３８〜４０℃の温度で６０分間処理後、水洗・
脱水、次いで４０℃の温度で１２０分間乾燥して、水分
率２．２重量％の粒状フェノール樹脂（Ａ）４１６ｇを
得た。

【００５２】もう一方のフラスコ内生成物は、稀釈液投
入後４０分間放置した後、内容物を攪拌しながらウォー
ターバスを用いて加熱し、４５分間で８５℃まで昇温
後、８４〜８６℃の温度に３０分間保持したのち冷却
し、次いでガラスフィルターを用いて固液分離後、水洗
・脱水したものを０．３重量％のアンモニア水中８０〜
８３℃の温度で６０分間処理後、水洗・脱水し、次いで
１００℃の温度で３０分間乾燥して、水分率０．３重量
％の粒状フェノール樹脂（Ｂ）４３２ｇを得た。

【００５３】得られた粒状フェノール樹脂（Ａ）および
粒状フェノール樹脂（Ｂ）の各種特性は、表１に示す通
りであった。尚、得られたいずれの粒状フェノール樹脂
も、０．１〜１５０μｍ粒子の含有率及び１００タイラ
ーメッシュ篩通過量が１００％であった。また、１００
℃の熱融着性の結果は、粒状フェノール樹脂（Ａ）は溶
融して透明な平板を得たが、粒状フェノール樹脂（Ｂ）
は溶融しなかった。

【００５４】

【表１】

【００５５】尚、表１における粒状フェノール樹脂
（Ａ）のポリスチレン換算重量平均分子量については、
ＴＨＦに溶解した成分（９７．５重量％）のみの分子量
であり、不溶解成分（２．５重量％）の分子量は分布図
より１０万以上と推定される。

【００５６】〔活性炭の製造法〕上記方法で製造した粒
状フェノール樹脂（Ｂ）４００ｇを内容積５リットルの
アルミナ製角型炉に静置し、８０℃の熱水中を通過せし
めた水蒸気含有炭酸ガスを１０００ｍｌ／分の割合で送
り続けながら、室温から８５０℃の温度まで１２０分間
かけて昇温し、更に８３０〜８６０℃の温度で３０分間
保持した後、冷却して取り出した。得られた活性炭は平
均粒子径１８．３μｍ、ＢＥＴ法（Ｎ₂ 法）による比表
面積１７２０ｍ² ／ｇ、２０℃における１０００ｐｐｍ
のベンゼン吸着量５３重量％であった。

【００５７】実施例１〜１６ 上述の方法で得られた粒状フェノール樹脂（Ａ）と活性
炭、およびクラフトパルプからなる混合物１０．０ｇ
を、表２に示す如き割合で２０００ｍｌの水に分散せし
めたスラリーから、Ｐ．Ｐ．Ｓ式シートマシンを用いて
抄造し、次いで１２０℃の温度で３ｋｇ／ｃｍ² の加圧
下２分間熱処理後、９０℃の温度で３０分間乾燥して、
坪量３２０〜３４０ｇ／ｍ² の活性炭シートを得た。そ
の際、抄造後の廃水に含まれるフェノール類はいずれも
０．０１ｐｐｍ未満であった。また、得られた活性炭シ
ートの含水率は２．１〜２．６重量％であった。

【００５８】得られた活性炭シートの使用原料から求め
た歩留り及び各々シートを各２枚積層して、２００ｋｇ
／ｃｍ² の加圧下に１８０℃の温度で５分間加熱加圧し
て成形板を得た。得られた成形板の曲げ強度及び比表面
積は、表２に示す通りであった。

【００５９】

【表２】

【００６０】実施例１７〜２１ 実施例１〜１６で用いたのと同様の粒状フェノール樹脂
（Ａ）、活性炭、およびクラフトパルプと、比表面積９
６０ｍ² ／ｇの粉末活性炭（商品名：クラレコールＰ
Ｗ、クラレケミカル社製）と、比表面積１５３０ｍ² ／
ｇの活性炭繊維（商品名：カイノールＡＣＦ１６０５−
１５、日本カイノール社製）と、炭素繊維（商品名：バ
スファイトＨＴＰ−Ｃ６−Ｐ、東邦レーヨン社製）とを
表３に示す如き割合の組み合わせからなる混合物を水中
に分散せしめたスラリーから、上記実施例と同様にして
抄造し、熱処理後乾燥して坪量１５５〜２０４ｇ／ｍ²
の活性炭シートを得た。

【００６１】得られた活性炭シートの使用原料から求め
た歩留り及び各々シートを各４枚積層して、２５０ｋｇ
／ｃｍ² の加圧下に１５０℃の温度で５分間加熱加圧し
て成形板を得た。得られた成形板の曲げ強度及び比表面
積は、表３に示す通りであった。

【００６２】

【表３】

【００６３】参考例１〜６ 実施例９及び実施例１７〜２１で得られた成形板を各々
５．０ｇを内径１００ｍｍφのアルミナ燃焼管内に静置
し、これを横型のシリコニット発熱炉に挿入し、次いで
窒素ガスを２００ｍｌ／分の割合で流しながら炉内の温
度を室温から８５０℃の温度にまで３時間かけて昇温し
たのち、８５０℃で６０分間保持し、活性炭成形板を得
た。

【００６４】得られた活性炭成形板の炭化収率，見掛密
度，曲げ強度，比表面積，２０℃における１０００ｐｐ
ｍのベンゼン吸着量および真空ポンプによる３０％硫酸
中に減圧下２４時間浸漬した場合の硫酸含有量は、表４
に示す通りであった。

【００６５】

【表４】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｌ 61/06 ＬＭＱ Ｄ２１Ｈ 17/47 21/22 // Ｃ０８Ｊ 5/24

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 活性炭３０〜８０重量％と、繊維長５０
   ｍｍ以下の原料繊維５〜６０重量％と、下記の熱硬化性
   の粒状ないし粉末状フェノール系樹脂： （Ａ） 粒径０．１〜１５０μｍの球状一次粒子および
   その二次凝集物を含有し、そして （Ｂ） 少なくとも全体の５０重量％が１００タイラー
   メッシュの篩を通過し得る大きさであり、 （Ｃ） 明細書本文に定義したメタノール溶解度が５０
   重量％以上であって、しかも （Ｄ）液体クロマトグラフィーによる測定値として、遊
   離フェノール含有量が５００ｐｐｍ以下である、 １０〜５０重量％とからなる混合物を水中に分散せしめ
   たスラリーを抄造して得られたシートを熱処理すること
   を特徴とする熱硬化性を有する活性炭シートの製造方
   法。