JPH09278558A - 炭素質多孔体およびその製造方法 - Google Patents
炭素質多孔体およびその製造方法Info
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- JPH09278558A JPH09278558A JP8113083A JP11308396A JPH09278558A JP H09278558 A JPH09278558 A JP H09278558A JP 8113083 A JP8113083 A JP 8113083A JP 11308396 A JP11308396 A JP 11308396A JP H09278558 A JPH09278558 A JP H09278558A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 リン酸の貯蔵性及び保持性、ガス拡散透過性
が高いとともに、機械的強度、電気的又は機械的接触性
が改善された炭素質多孔体を得る。 【解決手段】 炭素繊維、有機繊維及び熱硬化性樹脂を
含む抄紙体の１枚又は複数枚を積層し、加熱成形による
成形体を炭化又は黒鉛化することにより、気孔率６０〜
８０％、平均気孔径１〜２０μｍ、圧縮強度５０〜１５
０kgf/cm2 、圧縮弾性率１００〜３５０kgf/cm2 の炭素
質多孔体を得る。各成分の割合は、炭素繊維１００重量
部に対して、炭化による残炭率４０％以下の有機繊維２
０〜１００重量部、炭化による残炭率５０％以上の熱硬
化性樹脂５０〜１５０重量部であり、有機繊維としては
炭素繊維よりも繊維径の小さな繊維、例えば、繊維径
０．０１〜５デニールの有機繊維を用いる。前記成形体
の嵩密度は０．５〜１．０ｇ／ｃｍ3 である。炭素質多
孔体はリン酸型燃料電池電極基材として有用である。
が高いとともに、機械的強度、電気的又は機械的接触性
が改善された炭素質多孔体を得る。 【解決手段】 炭素繊維、有機繊維及び熱硬化性樹脂を
含む抄紙体の１枚又は複数枚を積層し、加熱成形による
成形体を炭化又は黒鉛化することにより、気孔率６０〜
８０％、平均気孔径１〜２０μｍ、圧縮強度５０〜１５
０kgf/cm2 、圧縮弾性率１００〜３５０kgf/cm2 の炭素
質多孔体を得る。各成分の割合は、炭素繊維１００重量
部に対して、炭化による残炭率４０％以下の有機繊維２
０〜１００重量部、炭化による残炭率５０％以上の熱硬
化性樹脂５０〜１５０重量部であり、有機繊維としては
炭素繊維よりも繊維径の小さな繊維、例えば、繊維径
０．０１〜５デニールの有機繊維を用いる。前記成形体
の嵩密度は０．５〜１．０ｇ／ｃｍ3 である。炭素質多
孔体はリン酸型燃料電池電極基材として有用である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、炭素質多孔体及び
その製造方法に関し、詳しくは燃料電池用電極基材とし
て好適な炭素質多孔体及びその製造方法に関する。
その製造方法に関し、詳しくは燃料電池用電極基材とし
て好適な炭素質多孔体及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】燃料電池の電極基材として炭素質多孔体
が用いられている。従来、電極基材用の炭素質多孔体
は、特公平１−３６６７０号公報に記載されているよう
に、炭素繊維、フェノール樹脂などの結合材及び気孔を
形成するための有機粒状物の混合物を加熱し、加圧成形
した後、炭化又は黒鉛化して製造されている。この方法
では、有機粒状物の粒径及び量により炭素質多孔体の気
孔径及び気孔率が支配されるが、有機粒状物が塊状であ
るため、気孔率６０％以上、平均気孔径２０μｍ未満の
炭素質多孔体を得ようとすると、圧縮強度が５０ｋｇｆ
／ｃｍ2 未満の性能しか得られない。なお、特開平８−
２９７９号公報には、炭素繊維と炭化又は黒鉛化可能な
熱硬化性樹脂とを含む少くとも１つの抄紙体を、一対の
エンドレスベルトなどにより前記樹脂の硬化を抑制しつ
つシート状に加熱加圧成形し、得られた成形シートを前
記樹脂の溶融温度以上に加熱して膨脹させるとともに前
記樹脂を完全硬化させ、得られた多孔質複合シートを炭
化又は黒鉛化することにより多孔質炭素材を製造する方
法が開示されている。この文献にも、気泡形成剤として
有機粒状物質を使用できることが記載されている。
が用いられている。従来、電極基材用の炭素質多孔体
は、特公平１−３６６７０号公報に記載されているよう
に、炭素繊維、フェノール樹脂などの結合材及び気孔を
形成するための有機粒状物の混合物を加熱し、加圧成形
した後、炭化又は黒鉛化して製造されている。この方法
では、有機粒状物の粒径及び量により炭素質多孔体の気
孔径及び気孔率が支配されるが、有機粒状物が塊状であ
るため、気孔率６０％以上、平均気孔径２０μｍ未満の
炭素質多孔体を得ようとすると、圧縮強度が５０ｋｇｆ
／ｃｍ2 未満の性能しか得られない。なお、特開平８−
２９７９号公報には、炭素繊維と炭化又は黒鉛化可能な
熱硬化性樹脂とを含む少くとも１つの抄紙体を、一対の
エンドレスベルトなどにより前記樹脂の硬化を抑制しつ
つシート状に加熱加圧成形し、得られた成形シートを前
記樹脂の溶融温度以上に加熱して膨脹させるとともに前
記樹脂を完全硬化させ、得られた多孔質複合シートを炭
化又は黒鉛化することにより多孔質炭素材を製造する方
法が開示されている。この文献にも、気泡形成剤として
有機粒状物質を使用できることが記載されている。
【０００３】他の方法として、特公平４−１４４６４号
公報には、炭素繊維とバインダー粉末とを濾過成形した
後、炭化処理する電極材の製造方法が開示されている。
しかし、この方法では、気孔径を２０μｍ未満にするた
めには濾過成形時に高密度の成形体を得る必要がある。
そのため、炭化処理して得られる炭素質多孔体の気孔率
が６０％未満、圧縮弾性率が３５０ｋｇｆ／ｃｍ2 以上
となり、燃料電池電極用炭素質多孔体として十分な性能
が得られていない。
公報には、炭素繊維とバインダー粉末とを濾過成形した
後、炭化処理する電極材の製造方法が開示されている。
しかし、この方法では、気孔径を２０μｍ未満にするた
めには濾過成形時に高密度の成形体を得る必要がある。
そのため、炭化処理して得られる炭素質多孔体の気孔率
が６０％未満、圧縮弾性率が３５０ｋｇｆ／ｃｍ2 以上
となり、燃料電池電極用炭素質多孔体として十分な性能
が得られていない。
【０００４】このように、炭素質多孔体において、平均
気孔径を小さくしつつ気孔率及び圧縮強度を高めること
が困難である。また、気孔率を高めつつ圧縮弾性率を低
下させることも困難である。そのため、例えば、リン酸
型燃料電池の電極基材として利用すると、リン酸の貯蔵
性及び保持性、燃料ガス及び酸素の拡散透過性、耐久性
を両立させることが困難である。さらに、燃料電池の製
造時に炭素質多孔体が破損しやすいだけでなく、炭素質
多孔体（電極材）を備えた単位セルをセパレーターを介
してスタックしたとき、炭素質多孔体とセパレーターと
の間の密着性を高めることが困難であり、セル間の接触
電気抵抗の増加に伴って、所定の出力電圧が得られなく
なる。
気孔径を小さくしつつ気孔率及び圧縮強度を高めること
が困難である。また、気孔率を高めつつ圧縮弾性率を低
下させることも困難である。そのため、例えば、リン酸
型燃料電池の電極基材として利用すると、リン酸の貯蔵
性及び保持性、燃料ガス及び酸素の拡散透過性、耐久性
を両立させることが困難である。さらに、燃料電池の製
造時に炭素質多孔体が破損しやすいだけでなく、炭素質
多孔体（電極材）を備えた単位セルをセパレーターを介
してスタックしたとき、炭素質多孔体とセパレーターと
の間の密着性を高めることが困難であり、セル間の接触
電気抵抗の増加に伴って、所定の出力電圧が得られなく
なる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、リン酸などの液体に対する貯蔵性及び経時的な保持
性が高く、長期間に亘る耐久性を備えた炭素質多孔体お
よびその製造方法を提供することにある。本発明の他の
目的は、ガス拡散透過性の高い炭素質多孔体およびその
製造方法を提供することにある。本発明のさらに他の目
的は、機械的強度が高いだけでなく、積み重ねにより電
気的にも機械的にも十分な接触性を保つことができる炭
素質多孔体およびその製造方法を提供することにある。
本発明の別の目的は、リン酸型燃料電池の電極基材とし
て用いるとき、（１）リン酸に対する貯蔵量及び経時的
な保持量を高めることができ、長時間の使用に耐える炭
素質多孔体、（２）燃料ガスや酸素の拡散透過性が高
く、所定の電圧を容易に発現できる炭素質多孔体、又は
（３）燃料電池本体の製造時の破損を抑制できるととも
に、スタックを組んだときに電気的にも機械的にも高い
接触性を確保できる炭素質多孔体、およびこれらの炭素
質多孔体の製造方法を提供することにある。
は、リン酸などの液体に対する貯蔵性及び経時的な保持
性が高く、長期間に亘る耐久性を備えた炭素質多孔体お
よびその製造方法を提供することにある。本発明の他の
目的は、ガス拡散透過性の高い炭素質多孔体およびその
製造方法を提供することにある。本発明のさらに他の目
的は、機械的強度が高いだけでなく、積み重ねにより電
気的にも機械的にも十分な接触性を保つことができる炭
素質多孔体およびその製造方法を提供することにある。
本発明の別の目的は、リン酸型燃料電池の電極基材とし
て用いるとき、（１）リン酸に対する貯蔵量及び経時的
な保持量を高めることができ、長時間の使用に耐える炭
素質多孔体、（２）燃料ガスや酸素の拡散透過性が高
く、所定の電圧を容易に発現できる炭素質多孔体、又は
（３）燃料電池本体の製造時の破損を抑制できるととも
に、スタックを組んだときに電気的にも機械的にも高い
接触性を確保できる炭素質多孔体、およびこれらの炭素
質多孔体の製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記のよ
うな課題を解決するために鋭意検討したところ、電極基
材として用いる炭素質多孔体に関して、（１）炭素質多
孔体の気孔がリン酸の貯蔵場所として作用し、気孔率が
６０％未満であると、電解質部、周辺シール部、電極接
触部に補給されるリン酸に対する貯蔵量が十分でなく、
一般に燃料電池に求められる長期間（例えば、４万時
間）の使用に耐えられないこと、（２）平均気孔径が２
０μｍより大きいと、リン酸の保持量が経時的に低下し
てリン酸が蒸散してしまい、４万時間の使用に耐えられ
ないこと、（３）圧縮強度が５０ｋｇｆ／ｃｍ2 未満で
あると、炭素質多孔体を重ね合わせてスタックすると、
上下の接触圧力により、炭素質多孔体に経時的に圧縮ク
リープが生じ、その結果、所定の接触圧力が確保でき
ず、セル間の接触電気抵抗が増大して、所定の出力電圧
が得られないこと、（４）圧縮弾性率が３５０ｋｇｆ／
ｃｍ2 を越えると、例えば、１ｍ角の電極基材として用
いるとき、基材の周囲の接触圧力が不均一となり、基材
の面内において均一な電圧が得られないことを見いだ
し、これらの知見に基づいて本発明を完成した。
うな課題を解決するために鋭意検討したところ、電極基
材として用いる炭素質多孔体に関して、（１）炭素質多
孔体の気孔がリン酸の貯蔵場所として作用し、気孔率が
６０％未満であると、電解質部、周辺シール部、電極接
触部に補給されるリン酸に対する貯蔵量が十分でなく、
一般に燃料電池に求められる長期間（例えば、４万時
間）の使用に耐えられないこと、（２）平均気孔径が２
０μｍより大きいと、リン酸の保持量が経時的に低下し
てリン酸が蒸散してしまい、４万時間の使用に耐えられ
ないこと、（３）圧縮強度が５０ｋｇｆ／ｃｍ2 未満で
あると、炭素質多孔体を重ね合わせてスタックすると、
上下の接触圧力により、炭素質多孔体に経時的に圧縮ク
リープが生じ、その結果、所定の接触圧力が確保でき
ず、セル間の接触電気抵抗が増大して、所定の出力電圧
が得られないこと、（４）圧縮弾性率が３５０ｋｇｆ／
ｃｍ2 を越えると、例えば、１ｍ角の電極基材として用
いるとき、基材の周囲の接触圧力が不均一となり、基材
の面内において均一な電圧が得られないことを見いだ
し、これらの知見に基づいて本発明を完成した。
【０００７】すなわち、本発明の炭素質多孔体は、気孔
率６０％以上（例えば、６０〜８０％）、平均気孔径２
０μｍ以下（例えば、１〜２０μｍ）、圧縮強度５０kg
f/cm2 以上（例えば、５０〜１５０kgf/cm2 ）、圧縮弾
性率３５０kgf/cm2 以下（例えば、１００〜３５０kgf/
cm2 ）という特性を備えている。前記炭素質多孔体の特
性は、気孔率６０〜７５％程度、平均気孔径５〜２０μ
ｍ程度、圧縮強度５０〜１２０ｋｇｆ／ｃｍ2 程度、圧
縮弾性率１５０〜３５０ｋｇｆ／ｃｍ2 程度であっても
よい。前記炭素質多孔体は、炭素繊維、有機繊維及び熱
硬化性樹脂を含む抄紙体の１枚又は複数枚を積層し、加
熱成形して成形体を得た後、炭化又は黒鉛化することに
より製造することができる。この方法において、各成分
の割合は、例えは、炭素繊維１００重量部に対して、炭
化による残炭率４０重量％以下の有機繊維２０〜１００
重量部、および炭化による残炭率５０重量％以上の熱硬
化性樹脂５０〜１５０重量部程度である。前記加熱成形
による得られる成形体の嵩密度は、０．５〜１．０ｇ／
ｃｍ3 程度であり、このような成形体を炭化又は黒鉛化
することにより、炭素質多孔体を製造してもよい。前記
有機繊維としては、炭素繊維よりも繊維径の小さな有機
繊維、例えば、繊維径０．０１〜５デニール程度の有機
繊維を用いる場合が多い。
率６０％以上（例えば、６０〜８０％）、平均気孔径２
０μｍ以下（例えば、１〜２０μｍ）、圧縮強度５０kg
f/cm2 以上（例えば、５０〜１５０kgf/cm2 ）、圧縮弾
性率３５０kgf/cm2 以下（例えば、１００〜３５０kgf/
cm2 ）という特性を備えている。前記炭素質多孔体の特
性は、気孔率６０〜７５％程度、平均気孔径５〜２０μ
ｍ程度、圧縮強度５０〜１２０ｋｇｆ／ｃｍ2 程度、圧
縮弾性率１５０〜３５０ｋｇｆ／ｃｍ2 程度であっても
よい。前記炭素質多孔体は、炭素繊維、有機繊維及び熱
硬化性樹脂を含む抄紙体の１枚又は複数枚を積層し、加
熱成形して成形体を得た後、炭化又は黒鉛化することに
より製造することができる。この方法において、各成分
の割合は、例えは、炭素繊維１００重量部に対して、炭
化による残炭率４０重量％以下の有機繊維２０〜１００
重量部、および炭化による残炭率５０重量％以上の熱硬
化性樹脂５０〜１５０重量部程度である。前記加熱成形
による得られる成形体の嵩密度は、０．５〜１．０ｇ／
ｃｍ3 程度であり、このような成形体を炭化又は黒鉛化
することにより、炭素質多孔体を製造してもよい。前記
有機繊維としては、炭素繊維よりも繊維径の小さな有機
繊維、例えば、繊維径０．０１〜５デニール程度の有機
繊維を用いる場合が多い。
【０００８】なお、本明細書において、「気孔率」は、
炭素質多孔体の真密度と嵩密度とから計算で求めた気孔
率を意味する。「平均気孔径」は、水銀ポロシメーター
で測定した容積基準メジアン細孔直径を意味する。圧縮
強度及び圧縮弾性率は、ＪＩＳ Ｋ−６９１１に準じて
測定した強度及び弾性率を意味する。「炭素繊維」は、
炭化又は黒鉛化された繊維を意味する。
炭素質多孔体の真密度と嵩密度とから計算で求めた気孔
率を意味する。「平均気孔径」は、水銀ポロシメーター
で測定した容積基準メジアン細孔直径を意味する。圧縮
強度及び圧縮弾性率は、ＪＩＳ Ｋ−６９１１に準じて
測定した強度及び弾性率を意味する。「炭素繊維」は、
炭化又は黒鉛化された繊維を意味する。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の炭素質多孔体を
その製造方法とともに詳細に説明する。 ［炭素質多孔体］本発明の炭素質多孔体は、下記のよう
な特性を有している。 （１）気孔率：６０〜８０％（例えば、６０〜７５
％）、好ましくは６２〜７５％程度 （２）平均気孔径：１〜２０μｍ（例えば、５〜２０μ
ｍ）、好ましくは７〜２０μｍ、さらに好ましくは８〜
１９μｍ程度 （３）圧縮強度（ｋｇ／ｃｍ2 ）：５０〜１５０（例え
ば、５０〜１２０）、好ましくは５０〜１００程度 （４）圧縮弾性率（ｋｇｆ／ｃｍ2 ）：１００〜３５０
（例えば、１５０〜３５０）、好ましくは１５０〜３２
０、さらに好ましくは３００以下（１７０〜３００）程
度 前記炭素質多孔体は、用途に応じて種々の形状に形成で
き、例えば、燃料電池などの電極基材として使用する場
合、平板状である場合が多い。また、平板状の炭素質多
孔体の少なくとも一方の面には、用途に応じて溝状凹
部、格子状凹部などを形成してもよい。
その製造方法とともに詳細に説明する。 ［炭素質多孔体］本発明の炭素質多孔体は、下記のよう
な特性を有している。 （１）気孔率：６０〜８０％（例えば、６０〜７５
％）、好ましくは６２〜７５％程度 （２）平均気孔径：１〜２０μｍ（例えば、５〜２０μ
ｍ）、好ましくは７〜２０μｍ、さらに好ましくは８〜
１９μｍ程度 （３）圧縮強度（ｋｇ／ｃｍ2 ）：５０〜１５０（例え
ば、５０〜１２０）、好ましくは５０〜１００程度 （４）圧縮弾性率（ｋｇｆ／ｃｍ2 ）：１００〜３５０
（例えば、１５０〜３５０）、好ましくは１５０〜３２
０、さらに好ましくは３００以下（１７０〜３００）程
度 前記炭素質多孔体は、用途に応じて種々の形状に形成で
き、例えば、燃料電池などの電極基材として使用する場
合、平板状である場合が多い。また、平板状の炭素質多
孔体の少なくとも一方の面には、用途に応じて溝状凹
部、格子状凹部などを形成してもよい。
【００１０】［炭素質多孔体の製造方法］本発明の炭素
質多孔体は、炭素繊維、有機繊維及び熱硬化性樹脂を用
いて調製できる。以下、各成分について説明する。 ［炭素繊維］炭素繊維としては、例えば、ピッチ系炭素
繊維、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系炭素繊維、フ
ェノール樹脂系炭素繊維、再生セルロース系炭素繊維
（例えばレーヨン系炭素繊維、ポリノジック系炭素繊維
など）、セルロース系炭素繊維などが例示できる。これ
らの炭素繊維は単独で又は二種以上組合わせて使用でき
る。
質多孔体は、炭素繊維、有機繊維及び熱硬化性樹脂を用
いて調製できる。以下、各成分について説明する。 ［炭素繊維］炭素繊維としては、例えば、ピッチ系炭素
繊維、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系炭素繊維、フ
ェノール樹脂系炭素繊維、再生セルロース系炭素繊維
（例えばレーヨン系炭素繊維、ポリノジック系炭素繊維
など）、セルロース系炭素繊維などが例示できる。これ
らの炭素繊維は単独で又は二種以上組合わせて使用でき
る。
【００１１】炭素繊維の平均繊維径は、例えば、５〜３
０μｍ、好ましくは６〜２５μｍ程度であり、平均繊維
径１０〜２０μｍ程度の炭素繊維を用いる場合が多い。
炭素繊維としては、通常、短繊維が用いられる。短繊維
の繊維長は、例えば、０．１〜１０ｍｍ、好ましくは
０．５〜８ｍｍ、さらに好ましくは１〜６ｍｍ（例えば
１〜５ｍｍ）程度である。
０μｍ、好ましくは６〜２５μｍ程度であり、平均繊維
径１０〜２０μｍ程度の炭素繊維を用いる場合が多い。
炭素繊維としては、通常、短繊維が用いられる。短繊維
の繊維長は、例えば、０．１〜１０ｍｍ、好ましくは
０．５〜８ｍｍ、さらに好ましくは１〜６ｍｍ（例えば
１〜５ｍｍ）程度である。
【００１２】［有機繊維］有機繊維としては、例えば、
ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系
繊維、ポリアルキレンテレフタレート（ポリエチレンテ
レフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート
など）などのポリエステル繊維、ナイロン６，ナイロン
６６などのナイロン繊維、ポリビニルアルコール系繊
維、ビニロン繊維、ポリ塩化ビニル系繊維、アクリル系
繊維、アセテート繊維、ポリウレタン繊維などの合成繊
維や、天然繊維などが例示できる。これらの有機繊維は
単独で又は二種以上組合わせて使用できる。好ましい有
機繊維には、炭素質多孔体に気孔を形成するため、炭化
後の残炭率が４０重量％以下（０〜４０重量％）、好ま
しくは残炭率が３０重量％以下（０〜３０重量％）の有
機繊維が含まれる。
ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系
繊維、ポリアルキレンテレフタレート（ポリエチレンテ
レフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート
など）などのポリエステル繊維、ナイロン６，ナイロン
６６などのナイロン繊維、ポリビニルアルコール系繊
維、ビニロン繊維、ポリ塩化ビニル系繊維、アクリル系
繊維、アセテート繊維、ポリウレタン繊維などの合成繊
維や、天然繊維などが例示できる。これらの有機繊維は
単独で又は二種以上組合わせて使用できる。好ましい有
機繊維には、炭素質多孔体に気孔を形成するため、炭化
後の残炭率が４０重量％以下（０〜４０重量％）、好ま
しくは残炭率が３０重量％以下（０〜３０重量％）の有
機繊維が含まれる。
【００１３】有機繊維の繊維径や使用量により、抄紙体
を加熱成形して得られる成形体の嵩密度が変化するとと
もに、炭素質多孔体の平均気孔径や気孔率も変化する。
そのため、有機繊維の繊維径及び使用量を調整すること
により、成形体の嵩密度や炭素質多孔体の平均気孔径，
気孔率をコントロールできる。本発明において、炭素繊
維に比べて繊維径の小さな有機繊維が用いられる。有機
繊維の平均繊維径（平均繊度）は、炭素繊維の平均繊維
径の１〜７５％（好ましくは５〜６０％、さらに好まし
くは１０〜５０％）程度である。有機繊維の平均繊維径
は、例えば、０．１〜１５μｍ、好ましくは０．２〜１
０μｍ、さらに好ましくは０．３〜８μｍ程度の範囲か
ら選択できる。合成繊維において、平均繊維径は、例え
ば、０．０１〜５デニール、好ましくは０．０３〜３デ
ニール、さらに好ましくは０．０５〜２デニール（例え
ば、０．１〜１デニール、特に０．１〜０．７デニー
ル）程度の範囲から選択できる。このような有機繊維を
用いると、炭素質多孔体の前駆体として、嵩密度０．５
〜１．０ｇ／ｃｍ3 程度の成形体を容易に得ることがで
きる。有機繊維の繊維長は、抄紙性などを損なわない範
囲で選択でき、例えば、０．１〜１０ｍｍ、好ましくは
０．５〜８ｍｍ、さらに好ましくは１〜６ｍｍ程度であ
る。
を加熱成形して得られる成形体の嵩密度が変化するとと
もに、炭素質多孔体の平均気孔径や気孔率も変化する。
そのため、有機繊維の繊維径及び使用量を調整すること
により、成形体の嵩密度や炭素質多孔体の平均気孔径，
気孔率をコントロールできる。本発明において、炭素繊
維に比べて繊維径の小さな有機繊維が用いられる。有機
繊維の平均繊維径（平均繊度）は、炭素繊維の平均繊維
径の１〜７５％（好ましくは５〜６０％、さらに好まし
くは１０〜５０％）程度である。有機繊維の平均繊維径
は、例えば、０．１〜１５μｍ、好ましくは０．２〜１
０μｍ、さらに好ましくは０．３〜８μｍ程度の範囲か
ら選択できる。合成繊維において、平均繊維径は、例え
ば、０．０１〜５デニール、好ましくは０．０３〜３デ
ニール、さらに好ましくは０．０５〜２デニール（例え
ば、０．１〜１デニール、特に０．１〜０．７デニー
ル）程度の範囲から選択できる。このような有機繊維を
用いると、炭素質多孔体の前駆体として、嵩密度０．５
〜１．０ｇ／ｃｍ3 程度の成形体を容易に得ることがで
きる。有機繊維の繊維長は、抄紙性などを損なわない範
囲で選択でき、例えば、０．１〜１０ｍｍ、好ましくは
０．５〜８ｍｍ、さらに好ましくは１〜６ｍｍ程度であ
る。
【００１４】有機繊維の使用量は所望の平均気孔径及び
気孔率に応じて選択でき、例えば、炭素繊維１００重量
部に対して２０〜１００重量部、好ましくは３０〜９０
重量部、さらに好ましくは４０〜８０重量部程度であ
る。
気孔率に応じて選択でき、例えば、炭素繊維１００重量
部に対して２０〜１００重量部、好ましくは３０〜９０
重量部、さらに好ましくは４０〜８０重量部程度であ
る。
【００１５】［熱硬化性樹脂］熱硬化性樹脂としては、
炭化又は黒鉛化可能な樹脂、例えば、フェノール樹脂、
フラン樹脂、フルフラール又はフラン樹脂変性フェノー
ル樹脂、コプナ樹脂などが例示される。フェノール樹脂
には、フェノール類とアルデヒド類との反応により得ら
れる熱硬化性フェノール樹脂、フェノール類とアルデヒ
ド類と含窒素化合物との反応より得られる熱硬化性含窒
素フェノール樹脂などが含まれる。これらの熱硬化性樹
脂のうちフェノール樹脂が好ましい。前記熱硬化性樹脂
の炭化による残炭率（炭化収率）は、炭素質多孔体の機
械的強度の低下を防止し、気孔率を調整するため、５０
重量％以上（例えば、５０〜１００重量％）、好ましく
は５０〜７５重量％、さらに好ましくは６０〜７５重量
％程度である。なお、前記フェノール樹脂の炭化時の残
炭率は通常６５〜７５重量％程度である。これらの熱硬
化性樹脂は単独で又は二種以上使用できる。これらの熱
硬化性樹脂は、粉粒状や水分散液として使用できる。好
ましい実施形態においては、粉末状の熱硬化性樹脂が使
用される。
炭化又は黒鉛化可能な樹脂、例えば、フェノール樹脂、
フラン樹脂、フルフラール又はフラン樹脂変性フェノー
ル樹脂、コプナ樹脂などが例示される。フェノール樹脂
には、フェノール類とアルデヒド類との反応により得ら
れる熱硬化性フェノール樹脂、フェノール類とアルデヒ
ド類と含窒素化合物との反応より得られる熱硬化性含窒
素フェノール樹脂などが含まれる。これらの熱硬化性樹
脂のうちフェノール樹脂が好ましい。前記熱硬化性樹脂
の炭化による残炭率（炭化収率）は、炭素質多孔体の機
械的強度の低下を防止し、気孔率を調整するため、５０
重量％以上（例えば、５０〜１００重量％）、好ましく
は５０〜７５重量％、さらに好ましくは６０〜７５重量
％程度である。なお、前記フェノール樹脂の炭化時の残
炭率は通常６５〜７５重量％程度である。これらの熱硬
化性樹脂は単独で又は二種以上使用できる。これらの熱
硬化性樹脂は、粉粒状や水分散液として使用できる。好
ましい実施形態においては、粉末状の熱硬化性樹脂が使
用される。
【００１６】熱硬化性樹脂の使用量により、得られる炭
素質多孔体の機械的強度が変化するとともに、熱硬化性
樹脂の量が少ないと、圧縮強度や圧縮弾性率も低下しや
すい。そのため、熱硬化性樹脂の使用量は、炭素質多孔
体の所望の機械的強度、特に圧縮強度及び圧縮弾性率に
応じて選択できる。なお、熱硬化性樹脂の使用量は、例
えば、炭素繊維１００重量部に対して５０〜１５０重量
部、好ましくは６０〜１４０重量部、さらに好ましくは
７０〜１３０重量部程度である。このような範囲で熱硬
化性樹脂を使用すると、圧縮強度５０ｋｇｆ／ｃｍ2 以
上、圧縮弾性率３５０ｋｇｆ／ｃｍ2 以下の炭素質多孔
体を容易に製造できる。
素質多孔体の機械的強度が変化するとともに、熱硬化性
樹脂の量が少ないと、圧縮強度や圧縮弾性率も低下しや
すい。そのため、熱硬化性樹脂の使用量は、炭素質多孔
体の所望の機械的強度、特に圧縮強度及び圧縮弾性率に
応じて選択できる。なお、熱硬化性樹脂の使用量は、例
えば、炭素繊維１００重量部に対して５０〜１５０重量
部、好ましくは６０〜１４０重量部、さらに好ましくは
７０〜１３０重量部程度である。このような範囲で熱硬
化性樹脂を使用すると、圧縮強度５０ｋｇｆ／ｃｍ2 以
上、圧縮弾性率３５０ｋｇｆ／ｃｍ2 以下の炭素質多孔
体を容易に製造できる。
【００１７】［抄紙体］前記炭素繊維、有機繊維及び熱
硬化性樹脂を含む抄紙体は、湿式複合化された抄紙構造
を有する。抄紙構造とは、用紙や和紙の如く、繊維がラ
ンダムに配向している構造を意味する。炭素繊維、有機
繊維及び熱硬化性樹脂を混合分散したスラリーを用いて
抄紙する際、炭素繊維及び有機繊維は叩解し、単繊維と
して用いてもよい。
硬化性樹脂を含む抄紙体は、湿式複合化された抄紙構造
を有する。抄紙構造とは、用紙や和紙の如く、繊維がラ
ンダムに配向している構造を意味する。炭素繊維、有機
繊維及び熱硬化性樹脂を混合分散したスラリーを用いて
抄紙する際、炭素繊維及び有機繊維は叩解し、単繊維と
して用いてもよい。
【００１８】炭素繊維、有機繊維及び熱硬化性樹脂を含
むスラリーの固形分濃度は、抄紙性を損なわない範囲、
例えば、０．１〜２重量％程度の範囲から選択すること
ができ。スラリーには、各成分を均一に分散させるた
め、分散剤、安定剤、粘度調整剤、沈降防止剤などを添
加することができるとともに、増粘剤、紙力増強剤、凝
集作用を有する界面活性剤、特に高分子凝集剤や歩留り
向上剤などの種々の添加剤を添加することができる。
むスラリーの固形分濃度は、抄紙性を損なわない範囲、
例えば、０．１〜２重量％程度の範囲から選択すること
ができ。スラリーには、各成分を均一に分散させるた
め、分散剤、安定剤、粘度調整剤、沈降防止剤などを添
加することができるとともに、増粘剤、紙力増強剤、凝
集作用を有する界面活性剤、特に高分子凝集剤や歩留り
向上剤などの種々の添加剤を添加することができる。
【００１９】前記スラリーを慣用方法、例えば、抄紙
法、吸引成形法、手すきなどの方法により、抄紙して抄
紙構造を有する抄紙体を得ることができる。好ましい態
様においては、抄紙した湿潤状態の抄紙体を、常圧また
は減圧下、熱硬化性樹脂の硬化温度よりも低い温度、例
えば、５０〜１３０℃程度の温度で加熱乾燥する。
法、吸引成形法、手すきなどの方法により、抄紙して抄
紙構造を有する抄紙体を得ることができる。好ましい態
様においては、抄紙した湿潤状態の抄紙体を、常圧また
は減圧下、熱硬化性樹脂の硬化温度よりも低い温度、例
えば、５０〜１３０℃程度の温度で加熱乾燥する。
【００２０】前記のような抄紙法によると、従来の乾式
混合法では均一に混合することが困難な繊維状物質と粉
末状物質とを原料として用いる場合でも、偏析のない均
質な抄紙体を得ることができる。また、繁雑な乾式混合
の工程が不要であるため、前記抄紙体を簡易に製造でき
る。前記抄紙体は、熱硬化性樹脂を含むので、プリプレ
グとして機能する。このプリプレグとしての抄紙体は、
ロール状に巻き取り、加熱加圧成形工程に連続的に供す
ることができる。
混合法では均一に混合することが困難な繊維状物質と粉
末状物質とを原料として用いる場合でも、偏析のない均
質な抄紙体を得ることができる。また、繁雑な乾式混合
の工程が不要であるため、前記抄紙体を簡易に製造でき
る。前記抄紙体は、熱硬化性樹脂を含むので、プリプレ
グとして機能する。このプリプレグとしての抄紙体は、
ロール状に巻き取り、加熱加圧成形工程に連続的に供す
ることができる。
【００２１】［成形体（前駆体）］本発明においては、
少くとも１枚の抄紙体（１枚又は複数枚の抄紙体）を積
層して連続式またはバッチ式で加熱加圧成形することに
より、炭素質多孔体の前駆体（シート状成形体）とな
る、嵩密度０．５〜１．０ｇ／ｃｍ2 、好ましくは０．
５５〜０．９ｇ／ｃｍ3 （例えば、０．６〜０．８ｇ／
ｃｍ3 ）程度の成形体を得ることができる。加熱加圧成
形は連続式で行なうのが好ましい。成形体（前駆体）の
嵩密度を小さくすると、炭化又は黒鉛化により得られる
炭素質多孔体の気孔径が大きくなる傾向、機械的強度が
低下する傾向がある。一方、成形体（前駆体）の嵩密度
を大きくすると、炭素質多孔体の気孔率が低下する傾向
がある。
少くとも１枚の抄紙体（１枚又は複数枚の抄紙体）を積
層して連続式またはバッチ式で加熱加圧成形することに
より、炭素質多孔体の前駆体（シート状成形体）とな
る、嵩密度０．５〜１．０ｇ／ｃｍ2 、好ましくは０．
５５〜０．９ｇ／ｃｍ3 （例えば、０．６〜０．８ｇ／
ｃｍ3 ）程度の成形体を得ることができる。加熱加圧成
形は連続式で行なうのが好ましい。成形体（前駆体）の
嵩密度を小さくすると、炭化又は黒鉛化により得られる
炭素質多孔体の気孔径が大きくなる傾向、機械的強度が
低下する傾向がある。一方、成形体（前駆体）の嵩密度
を大きくすると、炭素質多孔体の気孔率が低下する傾向
がある。
【００２２】前記抄紙体を加熱成形することにより、抄
紙体の均質性が維持された成形体を得ることができる。
例えば、抄紙体を加熱することにより、厚みが１ｍｍ未
満であっても組成、密度及び厚みが均質な成形体を得る
ことができる。
紙体の均質性が維持された成形体を得ることができる。
例えば、抄紙体を加熱することにより、厚みが１ｍｍ未
満であっても組成、密度及び厚みが均質な成形体を得る
ことができる。
【００２３】抄紙体を加熱成形して炭素質多孔体の前駆
体を得るための加熱温度は、熱硬化性樹脂が硬化する温
度であって、熱硬化性樹脂が炭化しない温度、例えば、
１３０〜３５０℃、好ましくは１５０〜３００℃、さら
に好ましくは１５０〜２５０℃程度てあり、加熱時間
は、上記加熱温度において、例えば、０．５〜２０分
間、好ましくは１〜１０分間、さらに好ましくは１〜５
分間程度の範囲から選択できる。また、加熱成形におけ
る圧力は、例えば、線圧１０〜１００ｋｇｆ／ｃｍ，好
ましくは１５〜６０ｋｇｆ／ｃｍ，さらに好ましくは１
５〜５０ｋｇｆ／ｃｍ程度の範囲から選択できる。
体を得るための加熱温度は、熱硬化性樹脂が硬化する温
度であって、熱硬化性樹脂が炭化しない温度、例えば、
１３０〜３５０℃、好ましくは１５０〜３００℃、さら
に好ましくは１５０〜２５０℃程度てあり、加熱時間
は、上記加熱温度において、例えば、０．５〜２０分
間、好ましくは１〜１０分間、さらに好ましくは１〜５
分間程度の範囲から選択できる。また、加熱成形におけ
る圧力は、例えば、線圧１０〜１００ｋｇｆ／ｃｍ，好
ましくは１５〜６０ｋｇｆ／ｃｍ，さらに好ましくは１
５〜５０ｋｇｆ／ｃｍ程度の範囲から選択できる。
【００２４】［炭素質多孔体］このようにして得られる
前駆体を炭化又は黒鉛化することにより、前駆体のうち
有機繊維の部位に小さな気孔径の気孔が生じた炭素質多
孔体（シート状多孔質炭素材）を得ることができる。炭
化は、例えば、４５０〜１５００℃（好ましくは８００
〜１５００℃）程度の温度で焼成処理することにより行
うことができる。黒鉛化は、例えば、１５００〜３３０
０℃（好ましくは１５００〜３０００℃、特に２０００
〜３０００℃）程度の温度で焼成することにより行うこ
とができる。本発明において、得られる炭素質多孔体が
黒鉛の結晶構造を有していないときでも黒鉛化の概念に
含めることができる。焼成は、真空下、不活性ガス雰囲
気中、一酸化炭素又は二酸化炭素ガス雰囲気中で行われ
る。不活性ガスとしては、窒素、ヘリウム、アルゴンな
どが使用できる。
前駆体を炭化又は黒鉛化することにより、前駆体のうち
有機繊維の部位に小さな気孔径の気孔が生じた炭素質多
孔体（シート状多孔質炭素材）を得ることができる。炭
化は、例えば、４５０〜１５００℃（好ましくは８００
〜１５００℃）程度の温度で焼成処理することにより行
うことができる。黒鉛化は、例えば、１５００〜３３０
０℃（好ましくは１５００〜３０００℃、特に２０００
〜３０００℃）程度の温度で焼成することにより行うこ
とができる。本発明において、得られる炭素質多孔体が
黒鉛の結晶構造を有していないときでも黒鉛化の概念に
含めることができる。焼成は、真空下、不活性ガス雰囲
気中、一酸化炭素又は二酸化炭素ガス雰囲気中で行われ
る。不活性ガスとしては、窒素、ヘリウム、アルゴンな
どが使用できる。
【００２５】なお、前記炭素質多孔体の気孔率は、原料
として用いる有機繊維の使用量及び前駆体の嵩密度を調
整することにより、６０％以上にコントロールできる。
炭素質多孔体の平均気孔径は、有機繊維の直径及び前駆
体の嵩密度を調整することにより、２０μｍ以下にコン
トロールできる。炭素質多孔体の圧縮強度及び圧縮弾性
率は、原料として用いる熱硬化性樹脂の使用量及び前駆
体の嵩密度を調整することにより、それぞれ、圧縮強度
５０ｋｇｆ／ｃｍ2 以上、および圧縮弾性率３５０ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 以下にコントロールすることができる。
として用いる有機繊維の使用量及び前駆体の嵩密度を調
整することにより、６０％以上にコントロールできる。
炭素質多孔体の平均気孔径は、有機繊維の直径及び前駆
体の嵩密度を調整することにより、２０μｍ以下にコン
トロールできる。炭素質多孔体の圧縮強度及び圧縮弾性
率は、原料として用いる熱硬化性樹脂の使用量及び前駆
体の嵩密度を調整することにより、それぞれ、圧縮強度
５０ｋｇｆ／ｃｍ2 以上、および圧縮弾性率３５０ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 以下にコントロールすることができる。
【００２６】得られた炭素質多孔体は、燃料電池を含め
て種々の電極基材、電磁シールド材、導電性シート、高
温真空炉用炉壁断熱材などの広い用途に利用できる。炭
素質多孔体は、燃料電池、例えば、リン酸型燃料電池の
電極基材（負極および正極）として有用である。
て種々の電極基材、電磁シールド材、導電性シート、高
温真空炉用炉壁断熱材などの広い用途に利用できる。炭
素質多孔体は、燃料電池、例えば、リン酸型燃料電池の
電極基材（負極および正極）として有用である。
【００２７】
【発明の効果】本発明の炭素質多孔体は、平均気孔径が
小さく、しかも気孔率が高いので、リン酸などの液体に
対する貯蔵性及び経時的な保持性が高く、ガス拡散透過
性も高い。また、高い圧縮強度と小さな圧縮弾性率を備
えているので、機械的強度が高いだけでなく、積み重ね
により電気的にも機械的にも高い接触性を保つことがで
き、長期間の使用に耐えうる高い耐久性を備えている。
そのため、リン酸型燃料電池などの燃料電池の電極基材
として用いると、（１）リン酸に対する貯蔵量及び経時
的な保持量を増大して、長時間の使用に耐えることがで
き、（２）燃料ガスや酸素の拡散透過性を高め、所定の
電圧を容易に発現できる。さらに、（３）燃料電池本体
の製造時の破損を抑制できるとともに、スタックを組ん
だときに電気的にも機械的にも高い接触性を確保でき
る。本発明の方法では、炭素繊維、有機繊維及び熱硬化
性樹脂を含む抄紙体を加熱成形し、炭化又は黒鉛化する
という簡単な操作で前記の如き優れた特性を有する炭素
質多孔体を製造できる。
小さく、しかも気孔率が高いので、リン酸などの液体に
対する貯蔵性及び経時的な保持性が高く、ガス拡散透過
性も高い。また、高い圧縮強度と小さな圧縮弾性率を備
えているので、機械的強度が高いだけでなく、積み重ね
により電気的にも機械的にも高い接触性を保つことがで
き、長期間の使用に耐えうる高い耐久性を備えている。
そのため、リン酸型燃料電池などの燃料電池の電極基材
として用いると、（１）リン酸に対する貯蔵量及び経時
的な保持量を増大して、長時間の使用に耐えることがで
き、（２）燃料ガスや酸素の拡散透過性を高め、所定の
電圧を容易に発現できる。さらに、（３）燃料電池本体
の製造時の破損を抑制できるとともに、スタックを組ん
だときに電気的にも機械的にも高い接触性を確保でき
る。本発明の方法では、炭素繊維、有機繊維及び熱硬化
性樹脂を含む抄紙体を加熱成形し、炭化又は黒鉛化する
という簡単な操作で前記の如き優れた特性を有する炭素
質多孔体を製造できる。
【００２８】
【実施例】以下に実施例を示し、本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
ない。 実施例１〜４ 表１に示す重量比（％）で、炭素繊維、有機繊維及び熱
硬化性樹脂粉末を含む抄紙体（厚み８ｍｍ，嵩密度０．
０５ｇ／ｃｍ3 ）を６枚重ね、積層体を一対のエンドレ
スベルトを備えた連続式加熱プレス機を用いて線圧を実
施例ごとに１５〜３０ｋｇｆ／ｃｍ、温度２４５℃で２
分間フェノール樹脂を溶融させて加圧成形し、所定の厚
み及び表１に示す嵩密度の成形体を得た。この成形体を
炭化炉中で８５０℃で焼成した後、２８００℃で黒鉛化
することにより、炭素質多孔体シートを得た。前記抄紙
体に用いた材料は次の通りである。
するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
ない。 実施例１〜４ 表１に示す重量比（％）で、炭素繊維、有機繊維及び熱
硬化性樹脂粉末を含む抄紙体（厚み８ｍｍ，嵩密度０．
０５ｇ／ｃｍ3 ）を６枚重ね、積層体を一対のエンドレ
スベルトを備えた連続式加熱プレス機を用いて線圧を実
施例ごとに１５〜３０ｋｇｆ／ｃｍ、温度２４５℃で２
分間フェノール樹脂を溶融させて加圧成形し、所定の厚
み及び表１に示す嵩密度の成形体を得た。この成形体を
炭化炉中で８５０℃で焼成した後、２８００℃で黒鉛化
することにより、炭素質多孔体シートを得た。前記抄紙
体に用いた材料は次の通りである。
【００２９】炭素繊維：ピッチ系炭素繊維（（株）ペト
カ製、平均繊維径１３μｍ，メルブロン、長さ３ｍｍ） 有機繊維：PET繊維（日本エステル（株）製、０．５デ
ニール×３ｍｍ長さ） 熱硬化性樹脂：フェノール樹脂（鐘紡（株）製、ペルバ
ールＳ−８９５） 実施例５ 有機繊維としてＰＥＴ繊維（日本エステル（株）製、
０．３デニール×３ｍｍ長さ）を用いた以外、実施例１
〜４と同様にして炭素質多孔体シートを得た。
カ製、平均繊維径１３μｍ，メルブロン、長さ３ｍｍ） 有機繊維：PET繊維（日本エステル（株）製、０．５デ
ニール×３ｍｍ長さ） 熱硬化性樹脂：フェノール樹脂（鐘紡（株）製、ペルバ
ールＳ−８９５） 実施例５ 有機繊維としてＰＥＴ繊維（日本エステル（株）製、
０．３デニール×３ｍｍ長さ）を用いた以外、実施例１
〜４と同様にして炭素質多孔体シートを得た。
【００３０】実施例６ 有機繊維としてＰＥＴ繊維（日本エステル（株）製、
０．１デニール×３ｍｍ長さ）を用いた以外、実施例１
〜４と同様にして炭素質多孔体シートを得た。
０．１デニール×３ｍｍ長さ）を用いた以外、実施例１
〜４と同様にして炭素質多孔体シートを得た。
【００３１】比較例１及び２ 表１に示す重量比（％）で、炭素繊維及び熱硬化性樹脂
粉末を含む抄紙体（厚み８ｍｍ、嵩密度０．０５ｇ／ｃ
ｍ3 ）を６枚重ね、実施例１〜４と同様にして加熱加圧
して成形体を生成させ、得られた成形体を焼成（炭化及
び黒鉛化）することにより、炭素質多孔体シートを得
た。
粉末を含む抄紙体（厚み８ｍｍ、嵩密度０．０５ｇ／ｃ
ｍ3 ）を６枚重ね、実施例１〜４と同様にして加熱加圧
して成形体を生成させ、得られた成形体を焼成（炭化及
び黒鉛化）することにより、炭素質多孔体シートを得
た。
【００３２】比較例３ 表１に示す重量比（％）で、ピッチ系炭素繊維（（株）
ドナック製，ドナカーボＳ−２３１，３ｍｍ長）と熱硬
化性樹脂（フェノール樹脂，鐘紡（株）製、ペルバール
Ｓ−８９５）とを用いる以外、実施例１〜４と同様にし
て加熱加圧して成形体を生成させ、得られた成形体を焼
成（炭化及び黒鉛化）することにより、炭素質多孔体シ
ートを得た。
ドナック製，ドナカーボＳ−２３１，３ｍｍ長）と熱硬
化性樹脂（フェノール樹脂，鐘紡（株）製、ペルバール
Ｓ−８９５）とを用いる以外、実施例１〜４と同様にし
て加熱加圧して成形体を生成させ、得られた成形体を焼
成（炭化及び黒鉛化）することにより、炭素質多孔体シ
ートを得た。
【００３３】実施例及び比較例で得られた炭素質多孔体
シートの気孔率（％），平均気孔径（μｍ），圧縮強度
（ｋｇｆ／ｃｍ2 ）及び圧縮弾性率（ｋｇｆ／ｃｍ2 ）
を表１に示す。
シートの気孔率（％），平均気孔径（μｍ），圧縮強度
（ｋｇｆ／ｃｍ2 ）及び圧縮弾性率（ｋｇｆ／ｃｍ2 ）
を表１に示す。
【００３４】
【表１】 表１から明らかなように、比較例に比べて実施例で得ら
れた炭素質多孔体は、気孔の平均気孔径が小さくても気
孔率を向上できるとともに、圧縮強度を高めつつ圧縮弾
性率を低下できる。
れた炭素質多孔体は、気孔の平均気孔径が小さくても気
孔率を向上できるとともに、圧縮強度を高めつつ圧縮弾
性率を低下できる。
【００３５】また、実施例５、比較例３の炭素質多孔体
シートおよび比較例４の炭素質多孔体シート（他社製，
平均気孔径３８．５μｍ，気孔率５４．２％）につい
て、温度２１０℃、水分濃度０ｇ／Ｌ、水分濃度０．１
７ｇ／Ｌ、および水分濃度０．３４ｇ／Ｌの空気を１Ｌ
／分の速度で供給し、リン酸保持量の経時変化を測定し
たところ、図１に示す結果を得た。
シートおよび比較例４の炭素質多孔体シート（他社製，
平均気孔径３８．５μｍ，気孔率５４．２％）につい
て、温度２１０℃、水分濃度０ｇ／Ｌ、水分濃度０．１
７ｇ／Ｌ、および水分濃度０．３４ｇ／Ｌの空気を１Ｌ
／分の速度で供給し、リン酸保持量の経時変化を測定し
たところ、図１に示す結果を得た。
【００３６】図１に示されるように、比較例３および４
の炭素質多孔体シートに比べて、実施例５の炭素質多孔
体シートは、リン酸の保持能が高い。
の炭素質多孔体シートに比べて、実施例５の炭素質多孔
体シートは、リン酸の保持能が高い。
【図１】図１は、実施例５、比較例３および比較例４の
炭素質多孔体シートについてリン酸保持量の経時変化の
測定結果を示すグラフである。
炭素質多孔体シートについてリン酸保持量の経時変化の
測定結果を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鷲見 高弘 京都府宇治市宇治小桜23 ユニチカ株式会 社中央研究所内
Claims (6)
- 【請求項１】 気孔率６０〜８０％、平均気孔径１〜２
０μｍ、圧縮強度５０〜１５０kgf/cm2 、圧縮弾性率１
００〜３５０kgf/cm2 の炭素質多孔体。 - 【請求項２】 気孔率６０〜７５％、平均気孔径５〜２
０μｍ、圧縮強度５０〜１２０ｋｇｆ／ｃｍ2 、圧縮弾
性率１５０〜３５０ｋｇｆ／ｃｍ2 を有する請求項１記
載の炭素質多孔体。 - 【請求項３】 炭素繊維、この炭素繊維よりも繊維径の
小さな有機繊維、及び熱硬化性樹脂を含む抄紙体の１枚
又は複数枚を積層し、加熱成形して成形体を得た後、炭
化又は黒鉛化することを特徴とする請求項１記載の炭素
質多孔体の製造方法。 - 【請求項４】 炭素繊維１００重量部に対して、炭化に
よる残炭率４０重量％以下の有機繊維２０〜１００重量
部、および炭化による残炭率５０重量％以上の熱硬化性
樹脂５０〜１５０重量部を用いる請求項３記載の炭素質
多孔体の製造方法。 - 【請求項５】 嵩密度０．５〜１．０ｇ／ｃｍ3 の成形
体を炭化又は黒鉛化する請求項３記載の炭素質多孔体の
製造方法。 - 【請求項６】 有機繊維の繊維径が０．０１〜５デニー
ルである請求項３記載の炭素質多孔体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8113083A JPH09278558A (ja) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | 炭素質多孔体およびその製造方法 |
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| JP8113083A JPH09278558A (ja) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | 炭素質多孔体およびその製造方法 |
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| JPH09278558A true JPH09278558A (ja) | 1997-10-28 |
Family
ID=14603060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8113083A Pending JPH09278558A (ja) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | 炭素質多孔体およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09278558A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001022509A1 (fr) * | 1999-09-22 | 2001-03-29 | Toray Industries, Inc. | Feuille conductrice poreuse et procede de fabrication |
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| CN110418773A (zh) * | 2017-03-13 | 2019-11-05 | Ａｇｃ株式会社 | 透光性陶瓷烧结体和其制造方法 |
-
1996
- 1996-04-09 JP JP8113083A patent/JPH09278558A/ja active Pending
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