JPH03220322A - フッ素化黒鉛繊維とその製造法 - Google Patents
フッ素化黒鉛繊維とその製造法Info
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- JPH03220322A JPH03220322A JP23997190A JP23997190A JPH03220322A JP H03220322 A JPH03220322 A JP H03220322A JP 23997190 A JP23997190 A JP 23997190A JP 23997190 A JP23997190 A JP 23997190A JP H03220322 A JPH03220322 A JP H03220322A
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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。
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〕
本発明は導電性複合材料などに利用するに適した炭素繊
維に関する。
維に関する。
炭素繊維は軽量で機械的強度が優れ、また導電性も良好
なところから、金属やプラスチックスあるいは炭素材料
などを組合わせて複合材料とし、各種の応用分野に利用
されている。
なところから、金属やプラスチックスあるいは炭素材料
などを組合わせて複合材料とし、各種の応用分野に利用
されている。
ところで、炭素材料は金属材料にくらべて導電性が劣る
ところから、炭素材料の導電性を改良する研究が進めら
れており、黒鉛の結晶の層間に種々の分子、原子、イオ
ンなど、例えば硝酸などを挿入して導電性の改善された
層間化合物を得ることが知られている。更にまた、黒鉛
とフッ素とを反応させて得た共有結合型の層間化合物は
絶縁性を示すとされていたが、天然黒鉛や人造黒鉛など
のフレーク状または粉末状の黒鉛とフッ素とを反応させ
ると導電性の層間化合物が得られることも知られている
。しかしこのような層間化合物は粉末状であり、複合材
料としたときには均一で安定した導電性を得ることが困
難なうえ、強度が低下するという問題もあった。
ところから、炭素材料の導電性を改良する研究が進めら
れており、黒鉛の結晶の層間に種々の分子、原子、イオ
ンなど、例えば硝酸などを挿入して導電性の改善された
層間化合物を得ることが知られている。更にまた、黒鉛
とフッ素とを反応させて得た共有結合型の層間化合物は
絶縁性を示すとされていたが、天然黒鉛や人造黒鉛など
のフレーク状または粉末状の黒鉛とフッ素とを反応させ
ると導電性の層間化合物が得られることも知られている
。しかしこのような層間化合物は粉末状であり、複合材
料としたときには均一で安定した導電性を得ることが困
難なうえ、強度が低下するという問題もあった。
一方、ピンチ系の黒鉛繊維やＰＡＮ系の黒鉛繊維などは
結晶構造があまり発達せず、層間化合物としても導電性
の優れたものは得られていないうえに、複合材料として
均一な分散を達成することは難しい。更に、これに対し
て結晶構造がより完全に近い気相成長炭素繊維を黒鉛化
して得た黒鉛繊維を用い、これに例えば硝酸、金属塩化
物、臭素などを反応させたものがあるが、安定性に乏し
くて電気抵抗が経時的に増大し、またこれに接触した装
置などが分解生成物により腐食するなどの欠点があった
。
結晶構造があまり発達せず、層間化合物としても導電性
の優れたものは得られていないうえに、複合材料として
均一な分散を達成することは難しい。更に、これに対し
て結晶構造がより完全に近い気相成長炭素繊維を黒鉛化
して得た黒鉛繊維を用い、これに例えば硝酸、金属塩化
物、臭素などを反応させたものがあるが、安定性に乏し
くて電気抵抗が経時的に増大し、またこれに接触した装
置などが分解生成物により腐食するなどの欠点があった
。
そこで本発明は、大気中での安定性や熱安定性が著しく
優れていて導電性もよく、しかも熱可塑性樹脂などと配
合し易く導電性複合材料などに利用するに適した黒鉛層
間化合物繊維を提供することを目的とした。
優れていて導電性もよく、しかも熱可塑性樹脂などと配
合し易く導電性複合材料などに利用するに適した黒鉛層
間化合物繊維を提供することを目的とした。
上記のような本発明の目的は、炭素六角網面が繊維軸に
対して実質的に平行でかつ年輪状に配向した三次元結晶
構造を有する黒鉛繊維とフッ素との層間化合物からなり
、結晶のＣ軸方向の繰返し周期の長さが５〜２４オング
ストロームの範囲で混在していることを特徴とするフッ
素化黒鉛繊維によって達成される。
対して実質的に平行でかつ年輪状に配向した三次元結晶
構造を有する黒鉛繊維とフッ素との層間化合物からなり
、結晶のＣ軸方向の繰返し周期の長さが５〜２４オング
ストロームの範囲で混在していることを特徴とするフッ
素化黒鉛繊維によって達成される。
そしてかかる本発明のフッ素化黒鉛繊維は、基体上に担
持した触媒の存在下に非酸化性雰囲気中で炭化水素化合
物を熱分解して得た気相成長炭素繊維を黒鉛化して炭素
六角網面が繊維軸に対して実質的に平行でかつ年輪状に
配向した三次元結晶構造を有する黒鉛繊維を得、ついで
フッ素と接触させることによって製造することができる
。そしてまた、高温帯域中に浮遊した超微粒子金属触媒
と炭化水素化合物とを接触させて得た気相成長炭素繊維
を黒鉛化して炭素六角網面が繊維軸に対して実質的に平
行でかつ年輪状に配向した三次元結晶構造を有する黒鉛
繊維を得、ついでフッ素と接触させることによっても製
造できる。
持した触媒の存在下に非酸化性雰囲気中で炭化水素化合
物を熱分解して得た気相成長炭素繊維を黒鉛化して炭素
六角網面が繊維軸に対して実質的に平行でかつ年輪状に
配向した三次元結晶構造を有する黒鉛繊維を得、ついで
フッ素と接触させることによって製造することができる
。そしてまた、高温帯域中に浮遊した超微粒子金属触媒
と炭化水素化合物とを接触させて得た気相成長炭素繊維
を黒鉛化して炭素六角網面が繊維軸に対して実質的に平
行でかつ年輪状に配向した三次元結晶構造を有する黒鉛
繊維を得、ついでフッ素と接触させることによっても製
造できる。
本発明のフッ素化黒鉛繊維の材料となる炭素繊維は、ト
ルエン、ベンゼン、ナフタレン等の芳香族炭化水素やプ
ロパン、エタン、エチレン等の脂肪族炭化水素などの炭
化水素化合物、好ましくはベンゼンまたはナフタレンを
原料として用い、かかる原料をガス化して水素などのキ
ャリヤガスと共に９００〜１５００℃の反応帯域中で超
微粒金属からなる触媒、たとえば粒径１００〜３００オ
ングストロームの鉄、ニッケル、鉄−ニッケル合金など
と接触させ、分解することにより得られるものである。
ルエン、ベンゼン、ナフタレン等の芳香族炭化水素やプ
ロパン、エタン、エチレン等の脂肪族炭化水素などの炭
化水素化合物、好ましくはベンゼンまたはナフタレンを
原料として用い、かかる原料をガス化して水素などのキ
ャリヤガスと共に９００〜１５００℃の反応帯域中で超
微粒金属からなる触媒、たとえば粒径１００〜３００オ
ングストロームの鉄、ニッケル、鉄−ニッケル合金など
と接触させ、分解することにより得られるものである。
こうして得た炭素繊維は、１５００〜３５００℃、好ま
しくは２５００〜３０００℃の温度で、３〜１２０分間
、好ましくは３０〜６０分間、アルゴン等の不活性ガス
の雰囲気下で熱処理することにより、炭素六角網面が繊
維軸に対して実質的に平行で年輪状に配向した三次元結
晶構造を有する黒鉛繊維となる。この場合、熱処理温度
が１５００℃より低いと、炭素の結晶構造が充分に発達
せず、一方３５００℃を超えても特に効果は増進せず経
済的でない。また、熱処理時間が１０分間より短いと熱
処理効果が充分でなく結晶構造の発達度合のばらつきが
大きく、一方１２０分間を超えても更なる改善はみられ
ない。
しくは２５００〜３０００℃の温度で、３〜１２０分間
、好ましくは３０〜６０分間、アルゴン等の不活性ガス
の雰囲気下で熱処理することにより、炭素六角網面が繊
維軸に対して実質的に平行で年輪状に配向した三次元結
晶構造を有する黒鉛繊維となる。この場合、熱処理温度
が１５００℃より低いと、炭素の結晶構造が充分に発達
せず、一方３５００℃を超えても特に効果は増進せず経
済的でない。また、熱処理時間が１０分間より短いと熱
処理効果が充分でなく結晶構造の発達度合のばらつきが
大きく、一方１２０分間を超えても更なる改善はみられ
ない。
なお、こうして得た炭素繊維は黒鉛化のための熱処理の
前あるいは後に、必要に応じて精製処理を行なってもよ
く、またボールミル、ロータースピードミル、カッティ
ングミルその他の適宜の粉砕機を用いて粉砕してもよい
。かかる粉砕は必須ではないが、層間化合物の形成し易
さや他の材料との複合化の際の分散性が改良されるから
実施することが好ましい。
前あるいは後に、必要に応じて精製処理を行なってもよ
く、またボールミル、ロータースピードミル、カッティ
ングミルその他の適宜の粉砕機を用いて粉砕してもよい
。かかる粉砕は必須ではないが、層間化合物の形成し易
さや他の材料との複合化の際の分散性が改良されるから
実施することが好ましい。
このようにして得た黒鉛繊維をフッ素化するに当っては
、温度２００℃以下好ましくは一１０〜１２０℃におい
て、１０分間以上好ましくは４８〜７２時間、圧力１０
０Ｔｏｒｒ以上好ましくは３゜Ｏ〜１５００Ｔｏｒｒの
フッ素ガスと接触させる方法が用いられる。この際、フ
ッ素化を促進するために例えばフン化銀などの触媒を用
いることができる。
、温度２００℃以下好ましくは一１０〜１２０℃におい
て、１０分間以上好ましくは４８〜７２時間、圧力１０
０Ｔｏｒｒ以上好ましくは３゜Ｏ〜１５００Ｔｏｒｒの
フッ素ガスと接触させる方法が用いられる。この際、フ
ッ素化を促進するために例えばフン化銀などの触媒を用
いることができる。
上記のフッ素化を進めるにあたって、黒鉛繊維とフッ素
ガスとの接触温度が２００℃を越えると共有結合型のフ
ッ化黒鉛が生成し、導電性の優れた繊維は得られない。
ガスとの接触温度が２００℃を越えると共有結合型のフ
ッ化黒鉛が生成し、導電性の優れた繊維は得られない。
またフッ素ガスの圧力は少なくとも１００Ｔｏｒｒであ
ることが必要で、これより低いときには目的とするフッ
素化層間化合物が得られない。更に、黒鉛繊維とフッ素
との接触時間は１０分間以上が必要であり、反応温度や
圧力にもよるが、例えば常温常圧で４０時間あるいはそ
れ以上が適当である。しかし、反応時間が長くなると結
晶構造が目的の範囲から外れるようになり、結果として
導電性の低下を招くから望ましくない。
ることが必要で、これより低いときには目的とするフッ
素化層間化合物が得られない。更に、黒鉛繊維とフッ素
との接触時間は１０分間以上が必要であり、反応温度や
圧力にもよるが、例えば常温常圧で４０時間あるいはそ
れ以上が適当である。しかし、反応時間が長くなると結
晶構造が目的の範囲から外れるようになり、結果として
導電性の低下を招くから望ましくない。
以−上のような製造条件を適用することによって得られ
るフッ素化黒鉛繊維は、ＣｓＦないしＣ３゜Ｆの組成を
有しており、その結晶のＣ軸方向の繰返し周期の長さ■
。は、５〜２４オングストロームである。
るフッ素化黒鉛繊維は、ＣｓＦないしＣ３゜Ｆの組成を
有しており、その結晶のＣ軸方向の繰返し周期の長さ■
。は、５〜２４オングストロームである。
〔実施例１）
アルコール中に粒径３００オングストローム以下の金属
鉄触媒粒子を分散させた液をムライト質セラミックス板
上に塗布して得た触媒が分散付着している基板を横型管
状電気炉中に置き、温度を１０００−１）００℃にｍ節
してベンゼンと水素との混合ガスを導入して接触分解さ
せ、長さ２〜３０ｍ、径５〜５０μｍの炭素繊維を得た
。
鉄触媒粒子を分散させた液をムライト質セラミックス板
上に塗布して得た触媒が分散付着している基板を横型管
状電気炉中に置き、温度を１０００−１）００℃にｍ節
してベンゼンと水素との混合ガスを導入して接触分解さ
せ、長さ２〜３０ｍ、径５〜５０μｍの炭素繊維を得た
。
次に、この炭素繊維を電気炉に入れ、アルゴン雰囲気下
で２９５０〜３０００℃に３０分間保持して黒鉛化した
。得られた黒鉛繊維Ｘは、ＸｖＡ回折装置および電子顕
微鏡によって、炭素六角網面が繊維軸に平行で年輪状に
配向した三次元結晶構造を有しており、格子定数ｄ０゜
２が３．３６オングストローム、結晶サイズＣ軸方向Ｌ
ｃ（００２）が１０００オングストローム以上であるこ
とが確かめられた。
で２９５０〜３０００℃に３０分間保持して黒鉛化した
。得られた黒鉛繊維Ｘは、ＸｖＡ回折装置および電子顕
微鏡によって、炭素六角網面が繊維軸に平行で年輪状に
配向した三次元結晶構造を有しており、格子定数ｄ０゜
２が３．３６オングストローム、結晶サイズＣ軸方向Ｌ
ｃ（００２）が１０００オングストローム以上であるこ
とが確かめられた。
このようにして得た黒鉛繊維Ｘ１ｇと粉末状のフン化銀
約１ｍｇとを軽く混ぜてニッケル反応管内のニッケルボ
ートに入れ、充分に真空に引いたのち室温下で高純度フ
ッ素ガスを導入し、圧力を７６０Ｔｏｒｒに保って７２
時間反応させた。その後反応管内にアルゴンを導入して
内部のガスを置換しながらフッ素をアルミナ充填吸着塔
に導いて吸着し、フッ素化黒鉛繊維Ａを回収した。
約１ｍｇとを軽く混ぜてニッケル反応管内のニッケルボ
ートに入れ、充分に真空に引いたのち室温下で高純度フ
ッ素ガスを導入し、圧力を７６０Ｔｏｒｒに保って７２
時間反応させた。その後反応管内にアルゴンを導入して
内部のガスを置換しながらフッ素をアルミナ充填吸着塔
に導いて吸着し、フッ素化黒鉛繊維Ａを回収した。
得られたフッ素化黒鉛繊維Ａを元素分析したところ、Ｃ
，、、Ｆの組成を有していることが判った。
，、、Ｆの組成を有していることが判った。
またＸ線回折法により結晶のＣ軸方向の繰返し周期の長
さ■ゎを測定したところ、９．４２オングストロームと
１２．６オングストロームの値が得られ、層間化合物の
ステージ数が２と３との混合であることが判った。
さ■ゎを測定したところ、９．４２オングストロームと
１２．６オングストロームの値が得られ、層間化合物の
ステージ数が２と３との混合であることが判った。
次に、このフッ素化黒鉛繊維Ａの電気抵抗を直流４端子
法で測定し、更に大気中に３か月装置したのちに再度電
気抵抗を測定することにより安定性を調べた。また２５
０”Ｃに保持して３０分後および３時間後の電気抵抗を
測定することにより高温安定性を調べた。
法で測定し、更に大気中に３か月装置したのちに再度電
気抵抗を測定することにより安定性を調べた。また２５
０”Ｃに保持して３０分後および３時間後の電気抵抗を
測定することにより高温安定性を調べた。
これらの測定結果を未処理の黒鉛繊維Ｘについての測定
結果と対比して、第１表に示した。
結果と対比して、第１表に示した。
第 １ 表
電気抵抗率（μΩｃｎ＋）
Ａ ４．５ 変化なし ４．６ ５．ＯＸ
６Ｑ ５Ｑ〔実施例２
〕 １０００〜１）００℃に温度調節した縦型管状電気炉中
に、下方から水素を流しなから粒径約３００オングスト
ロームの金属鉄触媒粒子を浮遊させておき、これにベン
ゼンと水素の混合ガスを下方から導入して接触分解させ
、長さ０．０１〜１ｍ、径０．１〜０．５μｍの炭素繊
維を得た。次に、この炭素繊維を遊星型ボールミル（フ
リッチュ・ジャパン株式会社、Ｐ−５型）を用いて回転
数５０゜ｒｐｍで２０分間粉砕した。
６Ｑ ５Ｑ〔実施例２
〕 １０００〜１）００℃に温度調節した縦型管状電気炉中
に、下方から水素を流しなから粒径約３００オングスト
ロームの金属鉄触媒粒子を浮遊させておき、これにベン
ゼンと水素の混合ガスを下方から導入して接触分解させ
、長さ０．０１〜１ｍ、径０．１〜０．５μｍの炭素繊
維を得た。次に、この炭素繊維を遊星型ボールミル（フ
リッチュ・ジャパン株式会社、Ｐ−５型）を用いて回転
数５０゜ｒｐｍで２０分間粉砕した。
この粉砕炭素繊維を電気炉に入れ、アルゴン雰囲気下で
２９６０〜３０００℃に３０分間保持して黒鉛化した。
２９６０〜３０００℃に３０分間保持して黒鉛化した。
得られた繊維は、Ｘ線回折装置および電子顕微鏡によっ
て、炭素六角網面が繊維軸に平行で年輪状に配向した三
次元結晶構造を有しており、格子定数ｄ０゜２が３．３
７〜３．４０オングストローム、結晶サイズＣ軸方向Ｌ
ｃ（００２）が３１０オングストロームである配向性に
優れた黒鉛繊維であることが確かめられた。
て、炭素六角網面が繊維軸に平行で年輪状に配向した三
次元結晶構造を有しており、格子定数ｄ０゜２が３．３
７〜３．４０オングストローム、結晶サイズＣ軸方向Ｌ
ｃ（００２）が３１０オングストロームである配向性に
優れた黒鉛繊維であることが確かめられた。
このようにして得た黒鉛繊維Ｙを実施例１と同様の手順
によりフッ素化し、フッ素化黒鉛繊維Ｂを回収した。
によりフッ素化し、フッ素化黒鉛繊維Ｂを回収した。
得られたフッ素化黒鉛繊維Ｂを元素分析したところ、Ｃ
ａ、ｓＦの組成を有していることが判った。
ａ、ｓＦの組成を有していることが判った。
またＸ線回折法により結晶のＣ軸方向の繰返し周期の長
さ■。を測定したところ、９．４２オングストロームと
１２．６オングストロームの値が得られ、層間化合物の
ステージ数が２と３との混合であることが判った。
さ■。を測定したところ、９．４２オングストロームと
１２．６オングストロームの値が得られ、層間化合物の
ステージ数が２と３との混合であることが判った。
このようなフッ素化黒鉛繊維Ｂの粉末１ｇを直径ＩＣ１
）の絶縁材料製の円筒中に入れ、上下から黄銅型の電極
で挟み、Ｉｔ／ｃｍ２までの圧力で圧縮しながら上下電
極間の電気抵抗を測定し、充填密度が１．６ ｇ ／ｃ
ｍ３のときの体積抵抗率を求めた。
）の絶縁材料製の円筒中に入れ、上下から黄銅型の電極
で挟み、Ｉｔ／ｃｍ２までの圧力で圧縮しながら上下電
極間の電気抵抗を測定し、充填密度が１．６ ｇ ／ｃ
ｍ３のときの体積抵抗率を求めた。
更に大気中に３か月装置したのちに再度電気抵抗を測定
して安定性を調べた。また２５０℃で３０分後および３
時間後の電気抵抗を測定して高温安定性を調べた。
して安定性を調べた。また２５０℃で３０分後および３
時間後の電気抵抗を測定して高温安定性を調べた。
これらの測定結果を未処理の黒鉛繊維Ｙについての測定
結果と対比して、第２表に示した。
結果と対比して、第２表に示した。
〔実施例３〕
１０００〜１）００℃に温度調節した縦型管状電気炉中
に粒径約１００オングストロームの金属鉄触媒粒子を浮
遊させておき、これにベンゼン、水素、−酸化炭素およ
び二酸化炭素の混合ガスを下方から導入して接触分解さ
せ、長さ０．０１〜３鶴、径１〜５μｍの炭素繊維を得
た。次に、この炭素繊維を実施例２と同様の方法で粉砕
し、黒鉛化して黒鉛繊維Ｚを得、更にフッ素化して、フ
ッ素化黒鉛繊維Ｃの粉末を得た。
に粒径約１００オングストロームの金属鉄触媒粒子を浮
遊させておき、これにベンゼン、水素、−酸化炭素およ
び二酸化炭素の混合ガスを下方から導入して接触分解さ
せ、長さ０．０１〜３鶴、径１〜５μｍの炭素繊維を得
た。次に、この炭素繊維を実施例２と同様の方法で粉砕
し、黒鉛化して黒鉛繊維Ｚを得、更にフッ素化して、フ
ッ素化黒鉛繊維Ｃの粉末を得た。
このフッ素化黒鉛繊維Ｃの粉末の組成及び結晶構造は、
実施例２で得たフッ素化黒鉛繊維Ｂと全く同様であった
。
実施例２で得たフッ素化黒鉛繊維Ｂと全く同様であった
。
更に、このフッ素化黒鉛繊維Ｃの粉末について実施例２
と同様にして体積抵抗率を測定し、また大気中安定性お
よび高温安定性を調べた。
と同様にして体積抵抗率を測定し、また大気中安定性お
よび高温安定性を調べた。
これらの測定結果を未処理の黒鉛繊維Ｚについての測定
結果と対比して、第２表に示した。
結果と対比して、第２表に示した。
第２表
電気抵抗率（１０−’Ωｃｍ）
変化なし
変化なし
＝２５０℃放置
〔実施例４〕
実施例１と同様の千１＠によって得た黒鉛繊維Ｘを用い
、フッ素の圧力を７００Ｔｏｒｒに保って４８時間反応
させた他は実施例１と同様の方法によってフッ素化をお
こなって、フッ素化黒鉛繊維りを得た。
、フッ素の圧力を７００Ｔｏｒｒに保って４８時間反応
させた他は実施例１と同様の方法によってフッ素化をお
こなって、フッ素化黒鉛繊維りを得た。
得られたフッ素化黒鉛繊維りを元素分析したところ、Ｃ
２゜、２Ｆの組成を有していることが判った。
２゜、２Ｆの組成を有していることが判った。
またＸ線回折法により結晶のＣ軸方向の繰返し周期の長
さＩｅを測定したところ、１６．４２オングストローム
と１９．８０オングストロームの値が得られ、層間化合
物のステージ数が４と５との混合であることが判った。
さＩｅを測定したところ、１６．４２オングストローム
と１９．８０オングストロームの値が得られ、層間化合
物のステージ数が４と５との混合であることが判った。
次に、このフッ素化黒鉛繊維りの電気抵抗を、実施例１
と同様の直流４端子法で測定した。
と同様の直流４端子法で測定した。
この測定結果をフッ素化黒鉛繊維Ａおよび未処理の黒鉛
繊維Ｘについての測定結果と対比して、第３表に示した
。
繊維Ｘについての測定結果と対比して、第３表に示した
。
〔比較例１〕
実施例１と同様の手順によって得た黒鉛繊維Ｘを用い、
フッ素の圧力を７６０Ｔｏｒｒに保って２４時間反応さ
せた他は実施例１と同様の方法によってフッ素化をおこ
なって、フッ素化黒鉛繊維Ｅを得た。
フッ素の圧力を７６０Ｔｏｒｒに保って２４時間反応さ
せた他は実施例１と同様の方法によってフッ素化をおこ
なって、フッ素化黒鉛繊維Ｅを得た。
得られたフッ素化黒鉛繊維Ｅを元素分析したところ、Ｃ
４゜、３Ｆの組成を有していることが判った。
４゜、３Ｆの組成を有していることが判った。
またＸ線回折法により結晶のＣ軸方向の繰返し周期の長
さ■。を測定したところ、黒鉛繊維Ｘの構造が強く残っ
ており、周期性構造を持つ層間化合物の生成は確認でき
なかった。
さ■。を測定したところ、黒鉛繊維Ｘの構造が強く残っ
ており、周期性構造を持つ層間化合物の生成は確認でき
なかった。
また、このフッ素化黒鉛繊維Ｅの電気抵抗を実施例１と
同様の直流４端子法で測定した結果を、第３表に合わせ
て示した。
同様の直流４端子法で測定した結果を、第３表に合わせ
て示した。
〔実施例５〕
実施例１と同様の手順によって得た黒鉛繊維Ｘを用い、
フッ素の圧力を７６０Ｔｏｒｒに保って室温で１４４４
４時間反応た他は実施例１と同様の方法によってフッ素
化をおこなって、フッ素化黒鉛繊維Ｆを得た。
フッ素の圧力を７６０Ｔｏｒｒに保って室温で１４４４
４時間反応た他は実施例１と同様の方法によってフッ素
化をおこなって、フッ素化黒鉛繊維Ｆを得た。
得られたフッ素化黒鉛繊維Ｆを元素分析したところ一１
Ｃ５，、Ｆの組成を有していることが判った。
Ｃ５，、Ｆの組成を有していることが判った。
またＸ線回折法により結晶のＣ軸方向の繰返し周期の長
さ■。を測定したところ、非常に強い５．１４オングス
トロームと弱い９．３８オングストロームの値が得られ
、層間化合物はステージ数１が大部分であり、少量のス
テージ数２が混在しているものであることが判った。
さ■。を測定したところ、非常に強い５．１４オングス
トロームと弱い９．３８オングストロームの値が得られ
、層間化合物はステージ数１が大部分であり、少量のス
テージ数２が混在しているものであることが判った。
このフッ素化黒鉛繊維Ｆの電気抵抗を実施例１と同様の
直流４端子法で測定した結果を、第３表に合わせて示し
た。
直流４端子法で測定した結果を、第３表に合わせて示し
た。
第３表
試 料 電気抵抗率（μΩｃｍ）Ａ４．５
Ｄ５．３
Ｅｌ ４５
８
Ｘｏ ６０
：対照例
〔実施例６〕
実施例２と同様の手順によって得た黒鉛繊維Ｙを用い、
実施例４と同様の方法によってフッ素化をおこなって、
フッ素化黒鉛繊維Ｇを得た。
実施例４と同様の方法によってフッ素化をおこなって、
フッ素化黒鉛繊維Ｇを得た。
得られたフッ素化黒鉛繊維Ｇを元素分析したところ、Ｃ
２□１．Ｆの組成を有していることが判った。
２□１．Ｆの組成を有していることが判った。
またＸ線回折法により結晶のＣ軸方向の繰返し周期の長
さＩＣを測定したところ、１３．６．１７．１および２
０．８オングストロームの値が得られ、層間化合物のス
テージ数が３．４および５の混合であることが判った。
さＩＣを測定したところ、１３．６．１７．１および２
０．８オングストロームの値が得られ、層間化合物のス
テージ数が３．４および５の混合であることが判った。
このフッ素化黒鉛繊維Ｇの電気抵抗を実施例２と同様の
粉体法によって測定し、充填密度が１．６ｇ／ｃｍ’の
ときの体積抵抗率をフッ素化黒鉛繊維Ｂおよび未処理の
黒鉛繊維Ｙについての測定結果と対比して、第４表に示
した。
粉体法によって測定し、充填密度が１．６ｇ／ｃｍ’の
ときの体積抵抗率をフッ素化黒鉛繊維Ｂおよび未処理の
黒鉛繊維Ｙについての測定結果と対比して、第４表に示
した。
〔実施例７〕
実施例２と同様の手順によって得た黒鉛繊維Ｙを用い、
実施例５と同様の方法によってフッ素化をおこなって、
フッ素化黒鉛繊維Ｈを得た。
実施例５と同様の方法によってフッ素化をおこなって、
フッ素化黒鉛繊維Ｈを得た。
得られたフッ素化黒鉛繊維Ｈを元素分析したところ二Ｃ
６，，Ｆの組成を有していることが判った。
６，，Ｆの組成を有していることが判った。
またＸ線回折法により結晶のＣ軸方向の繰返し周期の長
さＩｏを測定したところ、弱い５．１７オングストロー
ムのピークと９．４１および１２．７８オングストロー
ムの強いピークとが得られ、層間化合物は大部分がステ
ージ数２および３で、少量のステージ数１が混合してい
るものであることが判った。
さＩｏを測定したところ、弱い５．１７オングストロー
ムのピークと９．４１および１２．７８オングストロー
ムの強いピークとが得られ、層間化合物は大部分がステ
ージ数２および３で、少量のステージ数１が混合してい
るものであることが判った。
このフッ素化黒鉛繊維Ｈの電気抵抗を実施例２と同様の
粉体法によって測定し、その結果を第４表に合わせて示
した。
粉体法によって測定し、その結果を第４表に合わせて示
した。
〔実施例８〕
実施例３と同様の手順によって得た黒鉛繊維Ｚを用い、
実施例４と同様の方法によってフッ素化をおこなってフ
ッ素化黒鉛繊維Ｉを得た。
実施例４と同様の方法によってフッ素化をおこなってフ
ッ素化黒鉛繊維Ｉを得た。
得られたフッ素化黒鉛繊維Ｉを元素分析したところ、Ｃ
１０，１）Ｆの組成を有していることが判った。
１０，１）Ｆの組成を有していることが判った。
またＸ線回折法により結晶のＣ軸方向の繰返し周期の長
さ■。を測定したところ、１６．４オングストロームと
１９．８オングストロームの値が得られ、層間化合物の
ステージ数が４と５の混合であることが判った。
さ■。を測定したところ、１６．４オングストロームと
１９．８オングストロームの値が得られ、層間化合物の
ステージ数が４と５の混合であることが判った。
このフッ素化黒鉛繊維Ｉの電気抵抗を実施例２と同様の
粉体法によって測定し、その結果をフッ素化黒鉛繊維Ｃ
および未処理の黒鉛繊維Ｚについての測定結果と対比し
て、第４表に合わせて示した。
粉体法によって測定し、その結果をフッ素化黒鉛繊維Ｃ
および未処理の黒鉛繊維Ｚについての測定結果と対比し
て、第４表に合わせて示した。
第４表
〔発明の効果〕
本発明のフッ素化黒鉛繊維は、金属より軽くかつ従来の
炭素材料より高い導電性を有しており、従来の黒鉛層間
化合物に較べて高い安定性を保持している。しかも合成
樹脂等への分散性がよく、少量でも効果的に電導性を付
与でき、複合材料などに利用するに好適なものである。
炭素材料より高い導電性を有しており、従来の黒鉛層間
化合物に較べて高い安定性を保持している。しかも合成
樹脂等への分散性がよく、少量でも効果的に電導性を付
与でき、複合材料などに利用するに好適なものである。
Claims (3)
- （１）炭素六角網面が繊維軸に対して実質的に平行でか
つ年輪状に配向した三次元結晶構造を有する黒鉛繊維と
フッ素との層間化合物からなり、結晶のｃ軸方向の繰返
し周期の長さが５〜２４オングストロームの範囲で混在
していることを特徴とするフッ素化黒鉛繊維。 - （２）基体上に担持した触媒の存在下に非酸化性雰囲気
中で炭化水素化合物を熱分解して得た気相成長炭素繊維
を黒鉛化して炭素六角網面が繊維軸に対して実質的に平
行でかつ年輪状に配向した三次元結晶構造を有する黒鉛
繊維を得、ついでフッ素と接触させることを特徴とする
、特許請求の範囲第（１）項記載のフッ素化黒鉛繊維の
製造法。 - （３）高温帯域中に浮遊した超微粒子金属触媒と炭化水
素化合物とを接触させて得た気相成長炭素繊維を黒鉛化
して炭素六角網面が繊維軸に対して実質的に平行でかつ
年輪状に配向した三次元結晶構造を有する黒鉛繊維を得
、ついでフッ素と接触させることを特徴とする、特許請
求の範囲第（１）項記載のフッ素化黒鉛繊維の製造法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/587,936 US5106606A (en) | 1989-10-02 | 1990-09-25 | Fluorinated graphite fibers and method of manufacturing them |
| EP19900118749 EP0421306A3 (en) | 1989-10-02 | 1990-09-28 | Fluorinated graphite fibers and method of manufacturing them |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25532889 | 1989-10-02 | ||
| JP1-255328 | 1989-10-02 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03220322A true JPH03220322A (ja) | 1991-09-27 |
| JP2733568B2 JP2733568B2 (ja) | 1998-03-30 |
Family
ID=17277261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2239971A Expired - Fee Related JP2733568B2 (ja) | 1989-10-02 | 1990-09-12 | フッ素化黒鉛繊維とその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2733568B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101566959B1 (ko) | 2014-08-13 | 2015-11-16 | 충남대학교산학협력단 | 내염화성 셀룰로오스계 탄소섬유 제조방법 및 이에 의해 제조된 셀룰로오스계 탄소섬유 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58191221A (ja) * | 1982-05-01 | 1983-11-08 | Showa Denko Kk | フツ化炭素系繊維 |
| JPS62235204A (ja) * | 1986-04-04 | 1987-10-15 | Asahi Chem Ind Co Ltd | フツ化黒鉛化物 |
-
1990
- 1990-09-12 JP JP2239971A patent/JP2733568B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58191221A (ja) * | 1982-05-01 | 1983-11-08 | Showa Denko Kk | フツ化炭素系繊維 |
| JPS62235204A (ja) * | 1986-04-04 | 1987-10-15 | Asahi Chem Ind Co Ltd | フツ化黒鉛化物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2733568B2 (ja) | 1998-03-30 |
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