[go: up one dir, main page]

JPS6246909A - 炭素質薄板の製造法 - Google Patents

炭素質薄板の製造法

Info

Publication number
JPS6246909A
JPS6246909A JP60185340A JP18534085A JPS6246909A JP S6246909 A JPS6246909 A JP S6246909A JP 60185340 A JP60185340 A JP 60185340A JP 18534085 A JP18534085 A JP 18534085A JP S6246909 A JPS6246909 A JP S6246909A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thin plate
carbonized
carbon
carbonaceous
paper
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP60185340A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0435434B2 (ja
Inventor
Akio Yoshida
吉田 昭男
Shigetoshi Yasujima
安島 重利
Masaru Hiruta
蛭田 大
Hatsuo Saito
斎藤 初男
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kureha Corp
Original Assignee
Kureha Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=16169083&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JPS6246909(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Kureha Corp filed Critical Kureha Corp
Priority to JP60185340A priority Critical patent/JPS6246909A/ja
Priority to CA000515612A priority patent/CA1309218C/en
Priority to US06/894,333 priority patent/US4822538A/en
Priority to DE8686306377T priority patent/DE3675606D1/de
Priority to EP86306377A priority patent/EP0212965B2/en
Publication of JPS6246909A publication Critical patent/JPS6246909A/ja
Publication of JPH0435434B2 publication Critical patent/JPH0435434B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/52Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbon, e.g. graphite
    • C04B35/528Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbon, e.g. graphite obtained from carbonaceous particles with or without other non-organic components
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B11/00Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • C25B11/04Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by the material
    • C25B11/042Electrodes formed of a single material
    • C25B11/043Carbon, e.g. diamond or graphene
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/86Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/96Carbon-based electrodes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Inorganic Fibers (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は炭素質薄板の新規な製造方法に関し、その目的
とするところは割れやクラックを発生させることなく形
状の大なる炭素質薄板を製造することにある。
炭素材料は耐熱性、耐蝕性、導電性に優れておるため、
緻密でガスまたは液の透過性の小さい薄板状のiA素月
利はリン酸型燃料電池用のセパレータまたは亜鉛−ハロ
ゲン蓄電池用電極等への応用が試みられており、大型の
炭素質薄板の工業的な製造法の確立が切望されている。
本発明はこのような要望に答えるものであり、本発明に
よる炭素質薄板が上記以外の用途、例えば電解用電極や
耐熱耐蝕性熱交換器用の隔膜その他の用途に使用できる
ことは勿論である。
(従来の技術) 黒鉛1i81薄板及びその製造法として特開昭59−2
6907号公報に、予め2700℃以上に熱処理した粒
度100ミクロン以下の黒鉛微粉に液状熱硬化性樹脂を
加え混練したペーストをロール成形機により薄板状に成
形し、次いで加熱硬化もしくは該薄板の両側に加熱板を
当接し加圧しながら硬化させ、その接常法により加熱炭
化処理した黒鉛製薄板及びその製造法が開示されている
。しかしかかる黒鉛製薄板においては、黒鉛微粉末と熱
硬化性樹脂との接着性が悪く、炭化処理時に界面に空隙
が生じやすく通気率をI X 10−5oj/s以下に
することは困難とされていた。このため8度のガス不透
過性が要求される場合は板厚を厚くしなければならない
という欠点を有する。
特開昭59−21512号公報には、塩素化塩化ビニル
樹脂及び/又は塩化ビニル樹脂をフラン樹脂と混合し、
湿練し、得られた混合物をフィルムまたはシート状に成
形し、得られた成形物に炭素前駆体化処理を施した後、
不活性雰囲気中で焼成することから成るガラス状炭素薄
板の製造法が開示されているが、通気率は10−11〜
1O−10Cri/5(He、ΔP = 1 ato+
)と小さいが、焼成炭化処理に45ける樹脂の炭化収率
が小さく収縮率が大きいため形状の大きい薄板を割れや
クラックを発生させずに寸法精度良<1することはきわ
めて困難である。またこの方法においては原料樹脂が塩
素原子を含有するため、この塩素原子が熱処理時に腐蝕
性の強い塩素ガスまたはFA酸ガスとして脱離するため
、工業的に実!−Jる場合は装置および装置の材質に特
別の配慮が必要となる。
特開昭58−150275号公報には、液状のフラン樹
脂またはフェノール樹脂もしくはこれらの混合樹脂を成
形炭化したガラス状カーボンで構成【ノた燃料電池セル
セパレーターが開示されている。しかしガラス状カーボ
ンは気体透過度はきわめて小さいがその製造には非常な
長時間を要し、生産性が低く、コストが高くなる。
(発明の目的) 本発明の目的は緻密でガスまたは液の透過性の小さい大
きな形状の、例えば縦、横各1TrL程度の炭素質薄板
を割れやクラックを発生させることなく工業的に容易に
製造する方法を提供することにある。
(発明が解決しようとする問題点) 炭素質薄板の製造は上記各種方法で真みられているが、
加熱により軟化した復炭化固化する炭素原料を加熱プレ
スにより加圧しながら炭化して炭素質薄板をl!l造す
る方法もその一つである。即ち、加熱プレス金型にピッ
チ等の炭素原料を均一に充填し、加熱し、炭素原料が軟
化する温度でプレスした後加圧状態のまま600℃程度
まで焼成炭化した(リブレスから取出し更に真空または
不活性ガス中で所定の温度で焼成または黒鉛化して炭素
質薄板を製造するものである。
かかる方法においては加熱プレスによる加圧下の炭化時
に発生す′る炭素原料の分解ガスは薄板内を通り外部に
散逸するか、薄板とプレス加圧面との間の界面を通って
外部に散逸するか、気泡となって薄板内部に滞留するか
のいずれかである。従って薄板の寸法が大きくなるに従
って炭化時の炭素原料の分解ガスの外部への散逸が困難
になり、分解ガスが薄板内部に気泡となって滞留し、緻
密な炭素質薄板が得られなくなる。またピッチ等の炭素
原料は焼成炭化によってその体積が減少するので薄板は
平面方向においても収縮しようとする。
薄板の寸法が大きくなると薄板とプレス加圧面との摩擦
力が大きくなり、薄板が収縮できなくなり、ついには割
れやクラックを発生するようになる。
これらの現象は炭化率が小さく炭化収縮の大きい炭素原
料を用いた時に顕著である。
従って従来は、加圧炭化を長時間かけて徐々に行うとか
原料を予め熱処理して炭化収率を向上させ、炭化時に発
生する分解ガスの発生量を少なくした炭素原料を用いる
等の方法がとられているがなお十分とはいえない。
本発明者は上述のような従来法における問題点を解決す
るため鋭意研究を重ねた結果、炭素原料を加熱プレスに
て加圧しながら炭化させて炭素質薄板を製造するに際し
、炭素質原料とプレス加圧面との間に溶融することなく
炭化する紙状物質を設置することによって炭化時の分解
ガスの外部への散逸が容易になること、および炭素原料
のプレス加圧面への粘着を防ぎ薄板とプレス加圧面との
ずれを容易にし、炭化収縮による割れやクラックの発生
を防止できることを児出し本発明に、到達したものであ
る。
(発明の構成) 本発明の構成上の特徴は、加熱により軟化した後炭化固
化する炭素原料を加熱プレスにより加圧しながら炭化さ
せ、続いて焼成して炭素質薄板を製造するに際し、炭素
原料と加熱プレスの加圧面の闇に、溶融することなく炭
化する紙状物質を配し、加圧しながら炭化させることに
ある。
本発明においては炭素原料として加熱により軟化した後
炭化する炭素原料を使用するが、これは加熱して加圧す
ることによって賦形、焼結させるためには炭化する過程
において一旦軟化することを必要とするためである。具
体的にはピッチ類又はこれに炭素質微粉末を混合したち
のを炭素原料としてあげることができる。ここでピッチ
類とは石油ビッヂ、石炭ピッチ、又はこれらの酸化処理
したもの、更にはコールタール、アスファルト等に酸化
処理した後ピッチ化したもの等を指す。また炭素質微粉
末としては例えばカーボンブラック、コークスや黒鉛等
の微粉末をあげることかできる。
尚、炭素原料としては、炭化収率の高いものが、炭化時
の分解ガスの発生量が少なく気泡を生成させ難いので緻
密な炭素質薄板を製造するのに好都合であり、しかも炭
化収率の高いものは一般に炭化収縮が小さく炭化収縮の
小さいものは加圧炭化時の割れやタックの発生が起り難
い。しかし、炭化収率の高い炭素原料は軟化点が高く塑
性変形し難いため賦形性、焼結性に劣るのが普通である
このようなことから実際の炭素原料の選択に当っては少
なくともこれらの事情を勘案して行うのがよい。明確な
基準は設定し難いが、加熱により軟化した後炭化固化す
るものであって、900 ”Cまでの炭化率が40〜9
5%F’?J’tのものが好ましく、前述のピッチ類が
好ましく用いられる。またピッチ類に炭化収率を向上さ
せ炭化収縮を小さくする目的でカーボンブラック等の炭
素質微粉末を添加してもよいが、添加量が多くなると得
られる薄板の緻密性が低下し、ガスおよび液の透過度が
大きくなり、強度が低下するので、その使用目的にもよ
るが炭素質微粉末の添加量は原料全体の半分以下にとど
めるのが好ましい。
本発明は上述したようなピッチ等の炭素原料と加熱プレ
スの加圧面との間に溶融することなく固相のまま炭化す
る紙状物質を設置し、加圧しながら徐々に温度を上げ炭
化することによって実施される。ピッチ類の炭素原料は
炭化過程(昇温過程)で分解ガスを発生するが、この分
解ガスは炭素原料と加熱プレスの加圧面との間に設置さ
れた紙状物質の層を通り、容易に外部に放出される。従
って分解ガスは気泡となって薄板内に留まることがなく
緻密な炭素質薄板を製造することかできる。
ここに紙状物質とは植物IJJ+lltその他の繊維を
からみ合わせB肴させたものをいう。紙状物質は繊維の
からみ合いによって構成されているので空隙が存在し、
通気性を有する。紙状物質が加圧下の炭化過程を通して
この機能を発揮するためには溶融することむく固相のま
ま炭化し通気性を維持する必沙がある。紙状物質を設置
しない従来の方法においては炭素原料が直接加熱プレス
加圧面に接触し軟化づるため分解ガスの外部への通路が
なくガスの外部への放出が困難で気泡として薄板中に留
まることが多く緻密な炭素質薄板を製造することは困難
であった。
また紙状物質によってプレス加圧面と炭素原料の直接の
接触が妨げられでおり、紙状物質は溶融することなく炭
化するため薄板がプレス加圧面に粘着することがなく容
易にすべることが可能である。従って薄板の炭化収縮に
よる割れやクラックの発生を防1づることかできる。
このような目的を満足りる紙状物質は、植物繊維を公知
の方法で抄造した紙が好適である。
また植物繊維を主体としてこれに少量の化学繊維を混合
して抄造した紙も加圧下の炭化の過程で溶融してガスの
透過性が著しく損なわれることがなければ使用できる。
少量混合する化学繊維としてはポリエチレン、ポリプロ
ピレン、レーヨン。
アセテート、ビニロン、ナイロン、アクリルおよびポリ
エステルなどが用いられ、その混合量は30重間%以下
が好ましい。
本発明により使用された紙状物質は製品炭素質薄板の表
層部に炭素化物として炭素質薄板の一部を構成して存在
する。したがって炭素質薄板の表層部と内部ではその緻
密性を異にする。この表層部の厚さは使用する紙状物質
の厚さによる。紙状物質の厚さは製品炭素質薄板の用途
、製造工程上の効果、経流性等を考慮して決められるが
100ミクロン以下が好ましい。
現在生産されている大多数の紙には、紙の緻密化、不透
明化、着色等の目的で白土、酸化チタン等の填料や顔料
等の無機物質を添加する。本発明の[]的にはこれらの
無機物質を含有する紙も好適に使用できるが、製品であ
る炭素質薄板の用途によっては無機の不純物を含有する
ことが好ましくない場合がある。従って、Ia#′4、
顔料等の無機物質を添加せずに抄造し、塗被加工等の後
加工を施さない紙が、通気性が大きく、炭素原料の金型
への結石を防止するので本発明には特に好ましい。
炭素原料と加熱プレスの加圧面との間に溶融することな
く炭化する紙状物質を設置づるには、プレス金型底部に
紙状物質を設;賀し、その上に炭素原料を粉末状にして
均一に充填した後、その上に紙状物質、プレス−L型の
順に設置する方法、炭素原料をスラリーまたは溶液とし
、炭素化可能な支持体に塗布また(ま含浸させた後、溶
媒を蒸発させシー1〜状の炭素原料を製造し、これを必
要枚数積層し、その上下に紙状物質を設置してプレス金
型に充1aする方法がとられる。炭素原料をシート状に
Jるのに用いられる支持体としては炭化後原料と一体化
して炭素質薄板を構成するものが望ましり、fi′機繊
組、炭素m帷、またはこれらの混合物を抄造して紙状に
したものが好適である。
上述のような方法で炭素原料と加熱プレスの加圧面との
間に溶融覆ることなく炭化する紙状物質を設置し、7?
 Qし、プレス成形した後、加圧下にさらに加熱を続は
炭化して炭素質薄板を製)2iする。
プレス成形の条件は炭素原料の軟化する150−・45
0℃の温度で圧力100Kg/cm以下、保圧り間10
〜120分の範囲が好適に用いられる5、加圧下の炭化
は01〜100 Kg / ciの圧力で600℃程度
の温度まで行うのが好ましい。加圧下の炭化は炭素原料
がまだ軟い時に分解ガスの発生による発泡を防ぐこと、
薄板のソリを防止することを主な目的として行なわれる
ので炭素原料が固化する600℃程度の温度まで行なえ
ば十分である。600℃程度の温度まで加圧下に炭化さ
れた薄板は冷却後プレスより取出し薄板のソリを防止す
るために平滑な黒鉛板等の間に挟み、真空又は不活性ガ
ス中で更に焼成または黒鉛化して炭素質薄板とする。
(発明の効果) 本発明の特徴は、ピッチ等の炭素原料を加熱プレスによ
り加圧しながら炭化させて炭素質薄板を製造するに際し
、該炭素原料とプレス加圧面との間に溶融することなく
固相炭化する紙状物質、たとえば植物繊維紙を設置する
ことにより、原料の炭化時に発生する分解ガスを紙状物
質の層を通して外部に放出させ、薄板内部に気泡を残さ
ないようにし、緻密な大型の炭素質薄板を容易に製造す
ることの出来る新規な炭素質薄板の製造法を提供するこ
とにある。また、紙状物質を炭素原料の両面に設置し、
原料がプレス加圧面と直接接触することを避け、原料が
プレス加工面に粘着することを防ぎ薄板とプレス加圧面
とのずれが容易に起こるようにし薄板が炭化の進行とと
もに容易に収縮できるようにし、割れやクラックの発生
を防止し、大型の炭素質薄板を容易に製造することが可
能な新規な炭素質薄板の製造法を提供することにある。
(実施例) 以下実施例により本発明を更に詳しく説明づる。
以下の実施例で使用する軟化点およびガス透過係数の測
定は以下のような方法によった。
軟化点は、島津製作所製高化式フローテスターを用い、
250ミクロン以下に粉砕された試料1gを直径11I
u11のノズルを底部に有する断面積1 ciのシリン
ダーに充填し、10Kg/CIiの荷重を加えながら6
℃/1nの速度で昇温する。温度の上昇にともない粉体
粒子が軟化し充填率が向上し、試料粉体の体積は減少す
るが、ある温度以上では体積の減少は停止する。更に昇
温を続けるとシリンダー下部のノズルより試料が溶融し
て流出する。この時の試料粉体の体積減少が停止する温
度をその試料の軟化点と定義する。なお軟化点の高い試
料においてはノズルからの試料の溶融流出は起こらない
場合もある。
ガス透過係数は、[プラスチックフィルムおよびシート
の酸素ガス移動率の測定法J ASTHD−3985−
81に準拠して測定されたもので、薄板材料の一方に窒
素ガスを流して大気からの酸素の拡散を遮断し、他方に
純度1oo%の酸素ガスを導入し、窒素ガス側に試料薄
板の厚さを通して拡散透過する酸素ガス最を酸素センサ
ーによる電酊定吊法で測定して求められたものである。
従って本発明のガス透過係数(ci (S、 T、 P
)/aR−3)の値は全圧が1気圧下の酸素(酸素ガス
分圧Δp=lat11.)の場合の測定値であり、測定
温度は20℃で、測定値は標準状態のガス吊に換口した
値で表わしである。
なお本発明の炭素質薄板試料は均質なものと仮定して、
測定されるガス透過率(ci (S、 T、 P)/c
m−3)に試料の厚さを乗じて薄板のガス透過係数(c
n/s;02、ΔP= 1 atlll ) トLり。
実施例 1 エチレンボトム油を370℃で3時間処理して重質化を
進めると同時に低沸魚介を除去してビッヂ化しこれを1
00ミクロン以下に粉砕して10’C/ hrの速度で
190℃まで空気中で昇温してピッチ(A)を製造した
。ピッチ(^)は軟化点285℃、900℃焼成での炭
化収率72重量%であった。ピッチ(八)を窒素雰囲気
中で400℃で2時間処理してピッチ(Blを製造した
。ビッヂ(B)は軟化点314℃1900℃焼成での炭
化収率82重量%であった。
加熱プレス金型(600m X 600 tut )の
底部に無機物を添加せずバルブだけを抄造した厚さ35
ミクロンの紙を1枚敷きその」二にピッチ(A)とピッ
チ(B)をΦM比で1:1にヘンシェルミキサーで均一
に混合した炭素原料を厚さムラがないように光Iatノ
その上を同じ紙で覆った後金型上型を降下させる。10
0℃/hrの速度で380℃まで昇温し、15に9/c
mの圧力で30分間プレスした後圧力を2 Kl / 
ctiとし、50℃/hrの速度で600℃まで昇温し
た後冷部して薄板を製造した。この薄板を表面が平滑な
黒鉛板の間に挟んで真空炉中で2000℃で焼成した。
途中側れたりすることなく緻密な炭素質薄板を製造する
ことができた。この炭素質薄板の特性を表−1に示ず。
表−1 厚さ 嵩密度 n’)=透過   ’J気1t 曲げ強
度係   数     抵  抗 (s) (9/Ci) (CIli/s)  (0cm
 )  (K9/ ci )1.1  2.05 3.
04X10−82.33X10’  1980炭素原料
と加熱プレス加圧面との間に紙を設置しない事以外は実
施例1と同じく行って、600℃までR4した後冷却し
たところ、金型内で薄板はモザイク状に割れており、割
れた薄板中には多数の気泡が観察された。
11五−l エチレンボトム油を400℃で20s+Hgの減圧下に
5時間処理して軟化点224℃、900℃焼成での炭化
収率69%のピッチ(C)を製造した。10ミクロン以
下に粉砕したピッチ(C)70重量%と10ミクロン以
下のグラフフィト粉30重通%をヘンシェルミキサーを
用いて均一に混合して炭素原料を調整した。この炭素原
料とバルブにビニロン繊[(商品名:クラレビニロンV
PB 105−2 X 3M1株式会社クラレ)20重
M%を混合して抄造した厚さ50ミクロンの紙を実施例
1と同様に加熱プレスに配置し、100℃/hrの速度
で350℃まで胃温し、50 Kl / ciの圧力で
30分間プレスした後圧力を5 Kl / criとし
30℃/hrの速度で500℃まで昇渇覆る。次いで圧
力を解放し、50℃/hrの速度で600℃まで昇温し
、以下実施例1と同様にして2000℃で焼成し厚さ1
.3順の炭素質薄板を得た。この炭素質薄板の特性を表
−2に示す。
(以1・余白) 表−2 厚さ 嵩密度 ・n ’)= 透過電気tt、  曲げ
強度係   数     抵  抗 (am)  (’;J/ci)  (ci/S)   
 (Ωctn)   (K9/ci>1.3  1.9
5 2.24x 10  2.33x 10’  15
80楼ヨ 実施例1で使用したビッヂ(A)6重E一部、ピッチ(
B)14重量部、メチルセルロース(信越化学株式会社
製:メトローズ90SH−4000)0.5重ω部、水
80千71部をボールミルにて一昼夜粉砕混合してスラ
リーを調製した。一方ピッチ糸を酸化不溶化した後窒素
ガス中で600℃で焼成した糸を抄造して製造した目付
30g/TItの紙状支持体に均一に前記スラリーを含
浸させた後乾燥し、目付2109/rdのシー1〜状の
炭素原料をl¥OMした。このシ−ト状炭素原料を4枚
1?iMしたものを×1.実施例1で用いた紙をYl、
厚さ0,4履の両面平滑なステンレス板を71とし、加
熱プレス金型にZlYlXlYlZlYlxlYlZl
・・・・・・・・・・・・ZlYlXlYlZlの順で
xが30枚になルヨうに加熱プレス金型(600a* 
X 600 m )に下から充填した後金型上型を時下
させる。100℃/hrで390℃まで昇温し、20 
Kl / cdの圧力で30分間プレスした後圧力を3
 Kl / ciとし、30℃/hrの速度で600℃
まで昇温した後冷却して薄板を製造した。この薄板を表
面が平滑な黒鉛板の間に挟んで真空炉中で2000℃で
焼成した。途中側れたりすることなく30枚の緻密な炭
素質薄板を製造することができた。この炭素質薄板の特
性を表−3に示す。
(以下余白) 表−3 厚さ 嵩密度 jJ ス透1    ffi 気化  
曲げ強度係   数     抵  抗 (jIl) (g/m) (CM/S)  (Ωtys
 )  CK9/ cd )0.47 1.98 2.
78X10  2.26X10−32030註L コールタールに空気を吹き込みながら300 ’Cで3
時間処理した後100ミクロン以下に粉砕し、空気中で
10℃/hrの速度で225℃まで昇温してピッチ(0
)を製造した。ピッチ(D)は軟化点330’C。
900℃焼成での炭化収率85重量%であった。実施例
1で製造したピッチ(A) 12重過部、ピッチ(D)
18重量部、水65重量部、メタノール5重量部、メチ
ルセルロース(信越化学株式会社製:メトローズ90S
H−4000)0.4量目部をボールミルにて一昼夜粉
砕混合してスラリーを調整した。このスラリーをポリア
クリロニトリル系耐炎繊維(東邦レーヨン株式会社製:
バイロメックス)を抄造して製造した目付25g/Td
の紙状支持体に均一に塗布後乾燥し目付190g/mの
シート状炭素原料を製造した。このシート状炭素原料2
枚を積層し実施例1で用いたと同じ紙で上下を挟んで加
熱プレス金型に充填し、50℃/hrの速度で430℃
まで昇温し、70 Kg/ ciの圧力で1時間プレス
した後、圧力を5 Kg/ ctiとし、15℃/hr
の速度で650℃まで昇温した後冷却して薄板を製造し
た。
この薄板を平滑な黒鉛板の間に挟み真空炉中で2000
℃まで焼成して炭素質薄板を製造した。その特性を表−
4に示す。
(以下余白) −に二先− 厚さ 嵩密度′Ml?h過   を気化 曲げ強度係 
  数     抵  抗 (+m)  (9/ci)  (IJi/s)   (
Ω(:1 )   (K’J / ai )0.23 
1.76 3.51X 10−82.9 X 10−3
1820手続ネ市正書      8.膚 (1)月 昭和61年8月7V日  、、」 1、事件の表示   昭和60年特許願第185340
号     あるイ(3) Ii 2・発明0名称   炭4質薄板′)製2ン去    
         「試享3、補正をする者     
                   (4) fi
事件との関係  特許出願人            
    が」2名 称    (110)呉羽化学工業
株式会社4、代 理 人   東京都新宿区新宿1丁目
1番14号 山田ビル1正の内容 1細書中、第18頁第3行目にr ai (S、 T、
 P)/L:mとあるをrcm/sJと補正する。
第18頁第8行目にr ci (S、T、P)/cm 
−S Jと: 「ci (S、T、P)/cffl−3
Jと補正する。
i第18頁第9行目に「試料の厚さ」とあるを↓の厚さ
くCIM)」と補正する。
1第23頁第5行目に「×が」とあるを[×1:補正す
る。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)加熱により軟化した後炭化固化する炭素原料を加
    熱プレスにより加圧しながら炭化させ更に焼成する炭素
    質薄板の製造に当り、炭素原料と加熱プレスの加圧面と
    の間に溶融することなく炭化する紙状物質を配し、加圧
    しながら炭化させることを特徴とする炭素質薄板の製造
    法。
  2. (2)炭素原料がピッチ類又はピッチ類に炭素質微粉末
    を混合したものである特許請求の範囲第1項記載の製造
    法。
  3. (3)紙状物質が植物繊維又は主として植物繊維よりな
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項記
    載の製造法。
JP60185340A 1985-08-23 1985-08-23 炭素質薄板の製造法 Granted JPS6246909A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60185340A JPS6246909A (ja) 1985-08-23 1985-08-23 炭素質薄板の製造法
CA000515612A CA1309218C (en) 1985-08-23 1986-08-08 Process for producing a carbonaceous thin plate by compressing pitch material between paper sheets
US06/894,333 US4822538A (en) 1985-08-23 1986-08-08 Process for producing a carbonaceous thin plate
DE8686306377T DE3675606D1 (de) 1985-08-23 1986-08-18 Verfahren zur herstellung einer duennen kohlenstoffplatte.
EP86306377A EP0212965B2 (en) 1985-08-23 1986-08-18 Process for producing a thin carbonaceous plate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60185340A JPS6246909A (ja) 1985-08-23 1985-08-23 炭素質薄板の製造法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6246909A true JPS6246909A (ja) 1987-02-28
JPH0435434B2 JPH0435434B2 (ja) 1992-06-11

Family

ID=16169083

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60185340A Granted JPS6246909A (ja) 1985-08-23 1985-08-23 炭素質薄板の製造法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4822538A (ja)
EP (1) EP0212965B2 (ja)
JP (1) JPS6246909A (ja)
CA (1) CA1309218C (ja)
DE (1) DE3675606D1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0214804A (ja) * 1988-05-03 1990-01-18 Union Carbide Corp 高密度炭素及び黒鉛製品の製造方法
JP2010064949A (ja) * 2008-08-12 2010-03-25 Kaneka Corp グラファイトフィルムの製造方法
JP2019534231A (ja) * 2016-10-21 2019-11-28 エスケイシー・カンパニー・リミテッドSkc Co., Ltd. グラファイトシートの製造方法

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6479073A (en) * 1987-09-22 1989-03-24 Petoca Ltd Porous isotropic carbon-carbon composite material and its production
US4950443A (en) * 1988-01-07 1990-08-21 Mitsubishi Pencil Co., Ltd. Process for producing carbon product with coarse and dense structure
JP2655742B2 (ja) * 1990-07-16 1997-09-24 工業技術院長 先細炭素微小電極及びその製造方法
JP3005814B2 (ja) * 1990-11-28 2000-02-07 日本原子力研究所 不浸透性炭素繊維強化型複合材料の製造方法
US5353813A (en) * 1992-08-19 1994-10-11 Philip Morris Incorporated Reinforced carbon heater with discrete heating zones
US5322075A (en) * 1992-09-10 1994-06-21 Philip Morris Incorporated Heater for an electric flavor-generating article
DE4234497A1 (de) * 1992-10-13 1994-04-14 Hoffmann Elektrokohle Verfahren zum Herstellen von Schleifkörpern für elektrische Kollektoren o. dgl.
JPH0850720A (ja) * 1994-06-01 1996-02-20 Kao Corp 記録媒体用ガラス状炭素基板の製造方法及び焼成用支持装置
US5726105A (en) * 1995-04-20 1998-03-10 International Fuel Cells Composite article
JP3548447B2 (ja) * 1999-01-12 2004-07-28 ニチアス株式会社 燃料電池用セパレータ及びその作製方法
US9527746B2 (en) * 2011-08-09 2016-12-27 Honeywell Federal Manufacturing & Technologies, Llc Carbonized asphaltene-based carbon-carbon fiber composites
CN118979409B (zh) * 2024-09-29 2025-03-25 骊能新能源科技(北京)有限公司 一种提高气体扩散层用碳纸性能的加压炭化工艺及其碳纸

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4064207A (en) * 1976-02-02 1977-12-20 United Technologies Corporation Fibrillar carbon fuel cell electrode substrates and method of manufacture
US4226816A (en) * 1977-07-16 1980-10-07 Aisin Chemical Company, Limited Method of manufacturing a clutch facing of the type used for automotive automatic transmissions
US4359438A (en) * 1981-09-21 1982-11-16 Ashland Oil, Inc. Process for molding corrosion resistant fuel cell collecting plates
JPS58117649A (ja) * 1981-12-29 1983-07-13 Kureha Chem Ind Co Ltd 燃料電池電極基板の製造方法
ZA84761B (en) * 1983-02-08 1984-09-26 New Zealand Dev Finance Methods of manufacturing dense quality carbon products
JPS59232905A (ja) * 1983-06-06 1984-12-27 グレ−ト・レ−クス・カ−ボン・コ−ポレ−シヨン 炭素製品の製造方法
JPS6042213A (ja) * 1983-08-19 1985-03-06 Showa Denko Kk 炭素薄板の製造法
JPS60122711A (ja) * 1983-12-08 1985-07-01 Oji Paper Co Ltd 多孔質炭素板の製造方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0214804A (ja) * 1988-05-03 1990-01-18 Union Carbide Corp 高密度炭素及び黒鉛製品の製造方法
JP2505880B2 (ja) * 1988-05-03 1996-06-12 ユニオン、カーバイド、コーポレーション 高密度炭素及び黒鉛製品の製造方法
JP2010064949A (ja) * 2008-08-12 2010-03-25 Kaneka Corp グラファイトフィルムの製造方法
JP2019534231A (ja) * 2016-10-21 2019-11-28 エスケイシー・カンパニー・リミテッドSkc Co., Ltd. グラファイトシートの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US4822538A (en) 1989-04-18
EP0212965A3 (en) 1988-08-10
EP0212965A2 (en) 1987-03-04
EP0212965B2 (en) 1995-08-09
JPH0435434B2 (ja) 1992-06-11
CA1309218C (en) 1992-10-27
DE3675606D1 (de) 1990-12-20
EP0212965B1 (en) 1990-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1259100A (en) Fuel cell electrode substrate incorporating separator as an intercooler and process for preparation thereof
JPS6246909A (ja) 炭素質薄板の製造法
CA1238946A (en) Carbonaceous, five-layer fuel cell electrode substrate with elongated holes for feeding reactant gases and process for preparation thereof
CA1181127A (en) Process for preparing a fuel cell electrode substrate
US4579789A (en) Carbonaceous fuel cell electrode substrate incorporating three-layer separator, and process for preparation thereof
US7238413B2 (en) Conductive sheet material
CA2000664C (en) Process for producing a porous carbon electrode substrate for a fuel cell
JPS62123662A (ja) 燃料電池用電極基板
FR2540676A1 (fr) Substrat strie pour electrode de pile a combustible
US4917923A (en) Carbonaceous cylindrical body and process for producing the same
KR20010072414A (ko) 전기 전도성 층재료
US4580337A (en) Process for producing electrode substrate for fuel cells
GB2175578A (en) Integral carbonised bodies and their use in fuel cells
JPH0520386B2 (ja)
JPH0158623B2 (ja)
JPS62171908A (ja) 炭素板の製造方法
JPS59141170A (ja) 燃料電池用電極基板及びその製造方法
JPH02199010A (ja) 薄板状炭素材料の製造方法
JP3342508B2 (ja) 不透過性炭素質プレートの製造方法
JPH0644978A (ja) 燃料電池電極板の製造方法
CA1244611A (en) Process for producing electrode substrate for fuel cells
JPS63236778A (ja) 多孔性炭素薄板およびその製造方法
JPS62278111A (ja) 不透過性炭素成形体及びその製造方法
JPH0248466A (ja) 薄板状炭素材料の製造法
JPS62147662A (ja) 燃料電池のセパレ−ト板製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees