JPH09208316A - Glassy carbon material and its production - Google Patents
Glassy carbon material and its productionInfo
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- JPH09208316A JPH09208316A JP8037133A JP3713396A JPH09208316A JP H09208316 A JPH09208316 A JP H09208316A JP 8037133 A JP8037133 A JP 8037133A JP 3713396 A JP3713396 A JP 3713396A JP H09208316 A JPH09208316 A JP H09208316A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、内部に空孔を実質
的に有さない、鏡面に研磨した表面の平滑度が非常に高
く、且つ金属の含有量が７０ｐｐｍ以下の高純度ガラス
状炭素材料及びその製造方法に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a high-purity glassy carbon having substantially no pores inside, a very smooth mirror-polished surface, and a metal content of 70 ppm or less. The present invention relates to a material and a manufacturing method thereof.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に３次元網目構造で形成され、不溶
不融の性質を持つ熱硬化性樹脂の硬化物を不活性雰囲気
下で炭素化を行うと、ガス不透過性に優れ、硬度が高
く、且つ等方性組織を有するガラス状炭素材料が得られ
る。このガラス状炭素材料は、一般の炭素材料が有す
る、軽量、耐熱性、高電気伝導性、耐食性、熱伝導性、
機械的強度、潤滑性等の特性に加え、均質で且つ摺動部
に用いても炭素粉末を生じない特性を備えており、エレ
クトロニクス産業、原子力産業、宇宙産業をはじめ各分
野で広範囲な利用が期待されている。最近このガラス状
炭素材料の特徴に着目し、ガラス状炭素材料を燃料電池
用セパレーター、記録メディアの保護に用いられる炭素
薄膜蒸着ないしスパッタ用基体、プラズマエッチング用
電極、磁気及び光記録ディスク用基板、磁気ヘッドなど
の用途が検討されている。これらの材料に要求される特
性としては、内部に空孔を有さない緻密なガラス状炭素
であり、且つ金属含有量が少ないことが要求される。2. Description of the Related Art Generally, when a cured product of a thermosetting resin having a three-dimensional network structure and having an insoluble and infusible property is carbonized in an inert atmosphere, it has excellent gas impermeability and high hardness. A glassy carbon material having an isotropic structure can be obtained. This glassy carbon material has light weight, heat resistance, high electrical conductivity, corrosion resistance, thermal conductivity,
In addition to characteristics such as mechanical strength and lubricity, it has characteristics that it is homogeneous and does not generate carbon powder even when used in sliding parts, and it can be widely used in various fields including electronics industry, nuclear industry, space industry. Is expected. Recently, focusing on the characteristics of this glassy carbon material, the glassy carbon material is used as a separator for fuel cells, a carbon thin film vapor deposition or sputtering substrate used for protection of recording media, electrodes for plasma etching, substrates for magnetic and optical recording disks, Applications such as magnetic heads are being studied. The characteristics required for these materials are that they are dense glassy carbon with no pores inside and that they have a low metal content.
【０００３】即ち、磁気ヘッド用基体や磁気ディスク基
板としてガラス状炭素材料を用いる場合、記録媒体との
接触を前提としているためその平滑性は非常に重要とな
ってくる。また記録媒体を載せる表面の平滑性が高けれ
ば高いほど記録密度を高くすることができる。そこで研
磨した表面の平滑性が高い、内部に空孔を有さない、緻
密なガラス状炭素材料が要求されている。また金属を多
量に含有するガラス状炭素材料を磁気記録ディスク基板
に用いた場合、高温高湿下において媒体を放置すると金
属層の腐食反応により媒体容量を低下させたり、記録再
生エラーを招きやすくなり問題となる。さらに摺動（Ｃ
ＳＳ）耐久性に悪影響を及ぼす。即ち、金属を含まない
ガラス状炭素材料を磁気記録ディスク用基板として用い
る事ができれば、金属を多量に含有するガラス状炭素材
料を使用した場合よりも、媒体の耐食性、摺動耐久性を
より一層向上させることができる。That is, when a glassy carbon material is used as a magnetic head substrate or a magnetic disk substrate, the smoothness is very important because it is premised on contact with a recording medium. Further, the higher the smoothness of the surface on which the recording medium is placed, the higher the recording density can be made. Therefore, there is a demand for a dense glassy carbon material having a highly smooth surface after polishing and having no voids inside. Also, when a glassy carbon material containing a large amount of metal is used for a magnetic recording disk substrate, if the medium is left under high temperature and high humidity, the medium capacity will be reduced due to the corrosion reaction of the metal layer, and a recording / reproducing error will easily occur. It becomes a problem. Further sliding (C
SS) The durability is adversely affected. That is, if a glassy carbon material containing no metal can be used as a substrate for a magnetic recording disk, the corrosion resistance and sliding durability of the medium can be further improved as compared with the case of using a glassy carbon material containing a large amount of metal. Can be improved.
【０００４】内部に空孔を有さない緻密なガラス状炭素
材料を製造する方法としては、特公昭６３−４６００４
号公報に記載されているように、硬化前の樹脂組成物の
段階で、２０重量％以上の水分を含み得る熱硬化性樹脂
を用いる製造方法が知られている。しかしながら特公昭
６３−４６００４号公報の方法において、熱硬化性樹脂
を得るために、アルカリ金属触媒（水酸化ナトリウム）
を使用しており、得られる樹脂組成物中に金属が多量に
存在する。即ち、その樹脂組成物を硬化、焼成して得ら
れるガラス状炭素材料は、金属不純物を多量に有するも
のである。As a method for producing a dense glassy carbon material having no pores inside, Japanese Patent Publication No. 63-46004.
As described in the publication, a production method using a thermosetting resin capable of containing 20% by weight or more of water at the stage of a resin composition before curing is known. However, in the method of Japanese Patent Publication No. 63-46004, an alkali metal catalyst (sodium hydroxide) is used in order to obtain a thermosetting resin.
Is used, and a large amount of metal is present in the resulting resin composition. That is, the glassy carbon material obtained by curing and firing the resin composition has a large amount of metal impurities.
【０００５】また緻密なガラス状炭素材料を得る方法と
しては、特開平１−２３０４７１号公報に記載されてい
るように、炭化焼成後にガラス状炭素となる熱硬化性樹
脂を成形した後、１０００〜１９００℃の温度で予備焼
成し、次いでこの予備焼成品に２０５０℃以上の温度で
１０００気圧以上の等方的圧力を印加（ＨＩＰ処理）す
る製造方法が知られている。ＨＩＰ処理を行うことによ
り予備焼成時に存在する空孔を消滅させることができる
ので、酸触媒存在下で合成されたフェノール樹脂を用い
ても最終的には緻密なガラス状炭素材料を得ることがで
きるが、ＨＩＰ処理はその設備、操作が大掛かりで複雑
なものとなるため安価に製品を製造することは困難であ
る。Further, as a method for obtaining a dense glassy carbon material, as described in JP-A No. 1-230471, a thermosetting resin which becomes a glassy carbon after carbonization and firing is molded, A manufacturing method is known in which pre-baking is performed at a temperature of 1900 ° C., and then isotropic pressure of 1000 atm or more is applied (HIP treatment) to the pre-baked product at a temperature of 2050 ° C. or more. By performing the HIP treatment, it is possible to eliminate the pores existing at the time of pre-firing, so that even if the phenol resin synthesized in the presence of an acid catalyst is used, a dense glassy carbon material can be finally obtained. However, it is difficult to manufacture a product at low cost because HIP processing requires a large amount of equipment and operation and is complicated.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、内部
に空孔を実質的に有さず緻密であり、且つ金属含有量が
少ない高純度なガラス状炭素材料およびその製造方法を
提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a highly pure glassy carbon material which is dense with substantially no pores inside and has a low metal content, and a method for producing the same. Especially.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】即ち、本発明の要旨は、 〔１〕 硬化前の状態で２０重量％以上の水を含みうる
熱硬化性樹脂を硬化させ、次いで不活性雰囲気下で８０
０℃以上の温度で炭素化焼成して得られるガラス状炭素
材料において、硬化前の熱硬化性樹脂の金属含有量が３
０ｐｐｍ以下のものを硬化させ、次いで炭素化焼成して
得られるものであることを特徴とするガラス状炭素材
料、 〔２〕 熱硬化性樹脂がフェノール、フルフリルアルコ
ール、ホルムアルデヒドもしくはパラホルムアルデヒド
を共縮合させたものであることを特徴とする前記〔１〕
記載のガラス状炭素材料、 〔３〕 熱硬化性樹脂が単量体に換算して、フェノール
１００重量部に対してフルフリルアルコール３０〜２５
０重量部、ホルムアルデヒドもしくはパラホルムアルデ
ヒド２０〜１２０重量部からなる組成の共縮合物である
ことを特徴とする前記〔２〕記載のガラス状炭素材料、 〔４〕 得られるガラス状炭素材料の金属含有量が７０
ｐｐｍ以下であることを特徴とする前記〔１〕〜〔３〕
いずれか記載のガラス状炭素材料、 〔５〕 下記の工程を有することを特徴とするガラス状
炭素材料の製造方法、（１）フェノール、フルフリルア
ルコール、ホルムアルデヒドもしくはパラホルムアルデ
ヒドをアルカリ性を示すアルカリ土類金属化合物の存在
下で反応させ、硬化前の状態で２０重量％以上の水分を
含むことのできる熱硬化性樹脂を合成する工程、（２）
工程（１）の反応終了後、その反応系に存在するアルカ
リ土類金属化合物との中和反応を行い、これにより生じ
る金属塩を除去して金属含有量が３０ｐｐｍ以下の熱硬
化性樹脂を調製する工程、および（３）工程（２）で調
製される熱硬化性樹脂を硬化させ、次いで不活性雰囲気
中で８００℃以上の温度で炭素化焼成する工程、 〔６〕 工程（１）において、フェノール１００重量部
に対してフルフリルアルコール３０〜２５０重量部、ホ
ルムアルデヒドもしくはパラホルムアルデヒド２０〜１
２０重量部を反応させて熱硬化性樹脂を合成する、前記
〔５〕記載の製造方法、 〔７〕 工程（２）において、硫酸または燐酸を用いて
中和反応を行なう、前記〔５〕又は〔６〕記載の製造方
法、に関する。That is, the gist of the present invention is to [1] cure a thermosetting resin which may contain 20% by weight or more of water in a state before curing, and then cure it in an inert atmosphere at 80%.
In the glassy carbon material obtained by carbonizing and firing at a temperature of 0 ° C. or higher, the metal content of the thermosetting resin before curing is 3
A glassy carbon material characterized by being obtained by curing 0 ppm or less and then carbonizing and firing, [2] a thermosetting resin co-condensing phenol, furfuryl alcohol, formaldehyde or paraformaldehyde. [1] which is characterized by
The glassy carbon material described in [3], in which the thermosetting resin is converted into a monomer, and 30 to 25 furfuryl alcohol is added to 100 parts by weight of phenol.
The glassy carbon material according to the above [2], which is a cocondensate having a composition of 0 part by weight and 20 to 120 parts by weight of formaldehyde or paraformaldehyde. [4] A metal-containing glassy carbon material obtained. 70 amount
The above [1] to [3] characterized in that it is below ppm
Any one of the glassy carbon materials, [5] a method for producing a glassy carbon material, characterized by comprising the following steps: (1) Phenol, furfuryl alcohol, formaldehyde or paraformaldehyde alkaline earth alkaline A step of reacting in the presence of a metal compound to synthesize a thermosetting resin capable of containing 20% by weight or more of water before curing, (2)
After completion of the reaction of step (1), a neutralization reaction with an alkaline earth metal compound present in the reaction system is carried out, and a metal salt produced thereby is removed to prepare a thermosetting resin having a metal content of 30 ppm or less. And (3) curing the thermosetting resin prepared in step (2) and then carbonizing and firing at a temperature of 800 ° C. or higher in an inert atmosphere, [6] in step (1), 30 to 250 parts by weight of furfuryl alcohol, 20 to 1 parts of formaldehyde or paraformaldehyde to 100 parts by weight of phenol.
20 parts by weight are reacted to synthesize a thermosetting resin, [7] The production method according to [5], [7] In step (2), a neutralization reaction is carried out using sulfuric acid or phosphoric acid, [5] or [6] The manufacturing method described above.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】本発明において用いる熱硬化性樹
脂としては、特に限定されるものではなくフェノール系
樹脂、フラン系樹脂、キシレン系樹脂、メラミン系樹
脂、及びアニリン系樹脂、レゾール及びノボラック型の
フェノールホルムアルデヒド系樹脂等が挙げられる。本
発明では、なかでもフェノール、フルフリルアルコー
ル、ホルムアルデヒドもしくはパラホルムアルデヒドを
共縮合させたフェノール系樹脂が好適に使用される。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The thermosetting resin used in the present invention is not particularly limited, and a phenol resin, a furan resin, a xylene resin, a melamine resin, an aniline resin, a resole and a novolac type resin are used. Phenol formaldehyde resin, etc. In the present invention, a phenolic resin obtained by co-condensing phenol, furfuryl alcohol, formaldehyde or paraformaldehyde is preferably used.
【０００９】このフェノール系樹脂は、具体的にはフェ
ノール、フルフリルアルコール、ホルムアルデヒドを混
合しアルカリ触媒存在下で加熱反応させることにより得
られる。本発明においてはホルムアルデヒドの代わりに
パラホルムアルデヒド等のホルムアルデヒド重合体を用
いる事ができる。アルカリ触媒としては、水酸化マグネ
シウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウムなどのアル
カリ土類金属化合物が好適なものとして挙げられる。This phenolic resin is specifically obtained by mixing phenol, furfuryl alcohol and formaldehyde and heating and reacting in the presence of an alkali catalyst. In the present invention, formaldehyde polymers such as paraformaldehyde can be used instead of formaldehyde. Suitable alkaline catalysts include alkaline earth metal compounds such as magnesium hydroxide, calcium hydroxide and barium hydroxide.
【００１０】本発明で用いる熱硬化性樹脂は、硬化前に
含水率４％に調整した状態で、２５℃での粘度が６０〜
８０００ｃｐｓを示すものが好ましい。さらに好ましく
は、２５℃において８０〜５０００ｃｐｓである。熱硬
化性樹脂の硬化反応は、未硬化の熱硬化性樹脂に硬化反
応触媒を添加し加熱するか、あるいは添加せず加熱する
ことにより硬化反応が進行し、熱硬化性樹脂の硬化物を
得ることができる。硬化反応をさせる前に注型を行う
が、その時の操作性、気泡の抜け易さ等から粘度は低い
方がより好ましい。しかし、粘度が低過ぎると硬化反応
が充分進まなくなったり、硬化反応速度が遅くなり問題
が生じる。The thermosetting resin used in the present invention has a water content of 4% before curing and a viscosity at 25 ° C. of 60 to 60 ° C.
Those showing 8000 cps are preferable. More preferably, it is 80 to 5000 cps at 25 ° C. In the curing reaction of the thermosetting resin, the curing reaction proceeds by adding the curing reaction catalyst to the uncured thermosetting resin and heating it, or heating without adding it, to obtain a cured product of the thermosetting resin. be able to. Casting is carried out before the curing reaction, but it is more preferable that the viscosity is low in view of operability at that time, easiness of bubble escape, and the like. However, if the viscosity is too low, the curing reaction does not proceed sufficiently or the curing reaction rate becomes slow, which causes a problem.
【００１１】本発明で用いる熱硬化性樹脂としては、硬
化前の樹脂組成物が２０重量％以上の水分を含み得るも
のが使用される。樹脂組成物が含み得る水分量を測定す
るには、硬化前の樹脂を同量の水と振り混ぜた後、静置
させ油層成分の水分量を分析することによりどれだけの
水分を含有できるかを測定することができる。熱硬化性
樹脂が２０重量％の水分を含み得ない場合、硬化時の縮
合反応により生成する水分が系に分散することができな
いため、縮合時に生成する水の溜まりができ、硬化物と
して空孔を有するものになってしまう。従って、このよ
うな硬化物を焼成しても緻密なガラス状炭素材料を得る
ことはできない。本発明においては、特に限定されるも
のではないが、フェノール系樹脂を例にすると、その組
成として単量体に換算して、フェノール１００重量部に
対してフルフリルアルコール３０〜２５０重量部、ホル
ムアルデヒドもしくはパラホルムアルデヒド２０〜１２
０重量部である場合、２０重量％以上の水分を含むこと
ができる樹脂を得ることができる。As the thermosetting resin used in the present invention, a resin composition in which the resin composition before curing can contain 20% by weight or more of water is used. To measure the amount of water that the resin composition can contain, shake the resin before curing with the same amount of water, let it stand and analyze the amount of water in the oil layer component to find out how much water can be contained. Can be measured. When the thermosetting resin cannot contain 20% by weight of water, the water generated by the condensation reaction at the time of curing cannot be dispersed in the system, so that the water generated at the time of condensation is accumulated and the voids are formed as a cured product. Will have one. Therefore, it is not possible to obtain a dense glassy carbon material by firing such a cured product. In the present invention, although not particularly limited, when a phenolic resin is taken as an example, 30 to 250 parts by weight of furfuryl alcohol and formaldehyde are converted to 100 parts by weight of phenol in terms of a composition thereof. Or paraformaldehyde 20-12
When the amount is 0 part by weight, a resin that can contain 20% by weight or more of water can be obtained.
【００１２】本発明のガラス状炭素材料は、金属含有量
の少ないものであることを特徴とするが、この目的を達
成するため、本発明では例えば合成した熱硬化性樹脂か
ら金属イオンを分離して金属含有量を減少させる方法が
用いられる。この場合、熱硬化性樹脂の合成反応終了
後、その反応系に存在するアルカリ土類金属化合物など
のアルカリ触媒を中和せずにイオン交換樹脂を用いる方
法でも良いし、中和して金属塩としたのち分離除去して
も良い。いずれにしても金属イオンを系中への溶解度が
金属として３０ｐｐｍ以下、好ましくは１０ｐｐｍ以下
となるように金属イオンの分離除去を行う。中和工程を
行う場合には、系が酸過剰の状態になると硬化反応速度
が大きくなり、硬化物中に空孔が生ずる原因となり好ま
しくない。従って、樹脂組成物を合成する際に使用した
アルカリ当量に対して、０．９〜１．２当量、好ましく
は０．９５〜１．０５当量の酸で処理することが望まし
い。The glassy carbon material of the present invention is characterized by having a low metal content. In order to achieve this object, in the present invention, for example, metal ions are separated from the synthesized thermosetting resin. A method of reducing the metal content is used. In this case, after the completion of the thermosetting resin synthesis reaction, a method of using an ion exchange resin without neutralizing an alkaline catalyst such as an alkaline earth metal compound present in the reaction system may be used, or a neutralized metal salt may be used. After that, it may be separated and removed. In any case, the metal ions are separated and removed so that the solubility of the metal ions in the system as metal is 30 ppm or less, preferably 10 ppm or less. In the case of performing the neutralization step, if the system is in an acid excess state, the curing reaction rate increases, which causes voids in the cured product, which is not preferable. Therefore, it is desirable to treat with an acid of 0.9 to 1.2 equivalents, preferably 0.95 to 1.05 equivalents, with respect to the alkali equivalent used when synthesizing the resin composition.
【００１３】中和に用いる酸としては、塩酸、硫酸、硝
酸、燐酸などの無機酸、パラトルエンスルホン酸、フェ
ノールスルホン酸、酢酸、シュウ酸、ラク酸、脂肪酸な
どの有機酸等が挙げられる。熱硬化性樹脂の合成時にア
ルカリ触媒として使用するアルカリと中和工程で使用す
る酸の組み合わせで、生じる金属塩の溶解度が金属とし
て反応系に対し３０ｐｐｍ以下、好ましくは１０ｐｐｍ
以下であればどのような組み合わせでも使用可能であ
る。例えば、前記のようなアルカリ土類金属の水酸化物
を熱硬化性樹脂のアルカリ触媒として使用し、硫酸もし
くは燐酸を中和工程時の酸として使用すると、生成する
金属塩の溶解度が小さく、特に有効である。Examples of the acid used for neutralization include inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid and phosphoric acid, and organic acids such as paratoluenesulfonic acid, phenolsulfonic acid, acetic acid, oxalic acid, lactic acid and fatty acids. The combination of the alkali used as the alkali catalyst during the synthesis of the thermosetting resin and the acid used in the neutralization step results in the metal salt having a solubility of 30 ppm or less, preferably 10 ppm, as a metal in the reaction system.
Any combination of the following can be used. For example, when the alkaline earth metal hydroxide as described above is used as an alkali catalyst of a thermosetting resin and sulfuric acid or phosphoric acid is used as an acid in the neutralization step, the solubility of the metal salt formed is small, It is valid.
【００１４】イオン交換樹脂を用いる方法としては、陽
イオン交換樹脂により金属を除去することが好ましい。
その場合、処理中の熱硬化性樹脂の架橋反応を防止する
ために弱酸性陽イオン交換樹脂を用いることが好まし
い。As a method using an ion exchange resin, it is preferable to remove the metal with a cation exchange resin.
In that case, it is preferable to use a weakly acidic cation exchange resin in order to prevent the crosslinking reaction of the thermosetting resin during the treatment.
【００１５】熱硬化性樹脂には、硬化、炭素化焼成後得
られるガラス状炭素材料が、空孔を実質的に有さない範
囲内においては、少量の添加物、例えば、界面活性剤、
消泡剤、離型剤等を適宜添加しても良い。これらの添加
物の配合量は、通常、熱硬化性樹脂に対して１０重量％
以下である。The thermosetting resin contains a small amount of additives such as a surfactant, as long as the glassy carbon material obtained after curing and carbonization and firing has substantially no pores.
You may add a defoaming agent, a release agent, etc. suitably. The content of these additives is usually 10% by weight based on the thermosetting resin.
It is as follows.
【００１６】熱硬化性樹脂の硬化反応は、硬化前の状態
の熱硬化性樹脂を任意の形状の型に注型し、６０〜５０
０℃に加熱することにより硬化させることができる。硬
化触媒としてパラトルエンスルホン酸などの酸を添加し
ても良い。反応時間は１０〜１００時間が好ましい。硬
化反応速度が速過ぎると、反応中に生成する水分が硬化
物中で凝集し空孔を形成する原因となるので好ましくな
い。好ましい反応温度は６０〜２５０℃である。In the curing reaction of the thermosetting resin, the thermosetting resin in the state before curing is cast into a mold having an arbitrary shape, and 60 to 50
It can be cured by heating to 0 ° C. An acid such as paratoluenesulfonic acid may be added as a curing catalyst. The reaction time is preferably 10 to 100 hours. If the curing reaction rate is too fast, the water generated during the reaction will aggregate in the cured product and form voids, which is not preferable. The preferred reaction temperature is 60 to 250 ° C.
【００１７】熱硬化性樹脂の炭素化焼成は、不活性雰囲
気下で８００℃以上の熱処理で有機物を炭素化する工程
である。８００℃未満では炭素化が十分進行せず、また
２０００℃より高い温度では生成した炭素のグラファイ
ト化が進行し炭素の結晶化度が高くなり、ガラス状炭素
の特性が劣化するので、好ましい焼成温度は８００〜２
０００℃である。Carbonization and firing of the thermosetting resin is a step of carbonizing an organic substance by heat treatment at 800 ° C. or higher in an inert atmosphere. If the temperature is lower than 800 ° C, the carbonization does not proceed sufficiently, and if the temperature is higher than 2000 ° C, graphitization of the generated carbon proceeds and the crystallinity of the carbon becomes high, which deteriorates the properties of the glassy carbon. Is 800-2
000 ° C.
【００１８】不活性雰囲気としては、特に限定されるも
のではないが、窒素、アルゴン、ヘリウム、水素、ハロ
ゲンからなる群より選ばれた少なくとも一種の気体より
成る雰囲気、もしくは空気雰囲気においては１０Torr以
下の減圧下の雰囲気が挙げられる。The inert atmosphere is not particularly limited, but is 10 Torr or less in an atmosphere of at least one gas selected from the group consisting of nitrogen, argon, helium, hydrogen and halogen, or in an air atmosphere. An atmosphere under reduced pressure may be mentioned.
【００１９】本発明においては樹脂組成物中にフィラー
を入れることができる。フィラーとしては、フェノール
樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フラン
樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、アルキッド樹脂、キ
シレン樹脂等の熱硬化性樹脂を含む各種カーボン材、例
えばポリアクリロニトリル系カーボン材、セルロースカ
ーボン材、レーヨン系カーボン材、ピッチ系カーボン
材、リグニン系カーボン材、フェノール系カーボン材、
フラン系カーボン材、エポキシ樹脂系カーボン材、キシ
レン樹脂系カーボン材の他に、各種黒鉛、カーボンブラ
ック等があり、繊維状、粒子状、粉末状、塊状等、あら
ゆる形態のカーボン材料を使用することができる。In the present invention, a filler can be added to the resin composition. As the filler, various carbon materials including thermosetting resins such as phenol resin, epoxy resin, unsaturated polyester resin, furan resin, urea resin, melamine resin, alkyd resin, and xylene resin, for example, polyacrylonitrile-based carbon material, cellulose carbon Material, rayon-based carbon material, pitch-based carbon material, lignin-based carbon material, phenol-based carbon material,
In addition to furan-based carbon materials, epoxy resin-based carbon materials, xylene resin-based carbon materials, there are various types of graphite, carbon black, etc., and carbon materials in all forms such as fibrous, particulate, powdery, and lumpy forms should be used. You can
【００２０】このようにして得られる本発明のガラス状
炭素材料は、熱硬化性樹脂を硬化、炭素化焼成して得ら
れる結晶性の低い炭素材料であり、実質的に内部に空孔
を有さないものである。ここで実質的に内部に空孔を有
さないとは、０．５μｍ以上の空孔が平均して、１ｃｍ
2 あたり１０個以下、好ましくは１個以下であることを
いう。又、本発明のガラス状炭素材料は、硬化前の状態
で金属含有量が３０ｐｐｍ以下、好ましくは１０ｐｐｍ
以下の熱硬化性樹脂を硬化させ、炭素化焼成したもので
あるが、このような熱硬化性樹脂を硬化、炭素化焼成す
ると重量減少が起こり含有する金属が結果的に濃縮され
る。従って、本発明のガラス状炭素材料中には、金属の
含有量が７０ｐｐｍ以下、好ましくは２０ｐｐｍ以下と
なる。The glassy carbon material of the present invention thus obtained is a carbon material having a low crystallinity obtained by curing and carbonizing a thermosetting resin, and substantially has voids inside. It is something that is not done. Here, “having substantially no pores inside” means that pores of 0.5 μm or more are 1 cm on average.
It means that the number is 10 or less, preferably 1 or less per 2 . The glassy carbon material of the present invention has a metal content of 30 ppm or less, preferably 10 ppm before curing.
The following thermosetting resin is cured and carbonized and baked. When such a thermosetting resin is cured and carbonized and baked, weight loss occurs and the metal contained is consequently concentrated. Therefore, in the glassy carbon material of the present invention, the metal content is 70 ppm or less, preferably 20 ppm or less.
【００２１】[0021]
【実施例】以下、実施例および比較例により本発明をさ
らに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例等によ
りなんら限定されるものではない。The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples and the like.
【００２２】実施例１ フェノール３３０ｇ、フルフリルアルコール２７２ｇ、
パラホルムアルデヒド２２９ｇ、水１００ｇ、水酸化カ
ルシウム９．０ｇを、８０℃で１２時間反応させた。冷
却しフルフリルアルコールを２２０ｇ加え、硫酸１１．
９ｇで中和後、脱水し水分を４％に調整した。系中のカ
ルシウム塩を０．１μｍのフィルターで濾別し、得られ
た樹脂組成物のカルシウム含有量を分析したところ１０
ｐｐｍ以下であった（表１）。この樹脂組成物に硬化剤
としてパラトルエンスルホン酸水溶液（７０重量％）を
０．１重量％加え、板状の型に入れ、８０℃で４８時間
かけ硬化した。硬化物を窒素雰囲気下、１２００℃で焼
成しガラス状炭素を得た。その後両面研磨機を用い、＃
３０００ＳｉＣ砥粒および０．５μｍダイヤモンド砥粒
によりラッピング、ポリッシングを行い、表面粗さＲａ
（中心線平均粗さ）＝８Ａの鏡面を得た。得られたガラ
ス状炭素のカルシウム含有量は１０ｐｐｍ以下であり、
研磨表面を光学顕微鏡で観察したところ、０．５μｍ以
上の空孔は１ｃｍ2 あたり１個以下であった（表１）。
カルシウム含有量の測定は、高周波誘導結合プラズマ
（ＩＣＰと略す）発光分析により行った。Example 1 330 g of phenol, 272 g of furfuryl alcohol,
Paraformaldehyde (229 g), water (100 g) and calcium hydroxide (9.0 g) were reacted at 80 ° C. for 12 hours. Cool, add 220 g of furfuryl alcohol, and add sulfuric acid 11.
After neutralization with 9 g, dehydration was performed to adjust the water content to 4%. The calcium salt in the system was filtered with a 0.1 μm filter and the calcium content of the obtained resin composition was analyzed.
It was below ppm (Table 1). To this resin composition was added 0.1% by weight of a paratoluenesulfonic acid aqueous solution (70% by weight) as a curing agent, and the mixture was placed in a plate mold and cured at 80 ° C. for 48 hours. The cured product was fired at 1200 ° C. in a nitrogen atmosphere to obtain glassy carbon. Then, using a double-sided polishing machine,
Lapping and polishing with 3000 SiC abrasive grains and 0.5 μm diamond abrasive grains to obtain surface roughness Ra
A mirror surface of (center line average roughness) = 8 A was obtained. The calcium content of the obtained glassy carbon is 10 ppm or less,
When the polished surface was observed with an optical microscope, the number of pores of 0.5 μm or more was 1 or less per 1 cm 2 (Table 1).
The calcium content was measured by high frequency inductively coupled plasma (abbreviated as ICP) emission spectrometry.
【００２３】実施例２ アルカリ触媒として水酸化カルシウムの代わりに水酸化
バリウム８水和物３８．５ｇを使用し、実施例１と同様
に反応させた。バリウム塩を０．１μｍフィルターで濾
別し得られた樹脂組成物のバリウム含有量を分析したと
ころ１０ｐｐｍ以下であった（表１）。この樹脂を実施
例１と同様に硬化させ、焼成後表面研磨を行った（Ｒａ
＝８．２Å）。得られたガラス状炭素のバリウム含有量
は１０ｐｐｍ以下であり、研磨表面を観察したところ
０．５μｍ以上の空孔は１ｃｍ2 あたり１個以下であっ
た（表１）。バリウム含有量の測定は、ＩＣＰ発光分析
により行った。Example 2 The same reaction as in Example 1 was carried out using 38.5 g of barium hydroxide octahydrate as an alkali catalyst instead of calcium hydroxide. The barium content of the resin composition obtained by filtering off the barium salt with a 0.1 μm filter was 10 ppm or less (Table 1). This resin was cured in the same manner as in Example 1, and after firing, surface polishing was performed (Ra
= 8.2Å). The barium content of the obtained glassy carbon was 10 ppm or less, and when the polished surface was observed, the number of voids of 0.5 μm or more was 1 or less per 1 cm 2 (Table 1). The barium content was measured by ICP emission spectrometry.
【００２４】実施例３ 実施例１と同様に樹脂組成物を合成し、燐酸１１．９ｇ
を用いて中和を行った。カルシウム塩を０．１μｍフィ
ルターで濾別し得られた樹脂組成物のカルシウム含有量
を分析したところ１０ｐｐｍ以下であった（表１）。こ
の樹脂を実施例１と同様に硬化させ、焼成後表面研磨を
行った（Ｒａ＝９．０Å）。得られたガラス状炭素のカ
ルシウム含有量は１０ｐｐｍ以下であり、研磨表面は
０．５μｍ以上の空孔は１ｃｍ2 あたり１個以下であっ
た（表１）。Example 3 A resin composition was synthesized in the same manner as in Example 1 and phosphoric acid 11.9 g was used.
Was used for neutralization. The calcium content of the resin composition obtained by filtering off the calcium salt with a 0.1 μm filter was 10 ppm or less (Table 1). This resin was cured in the same manner as in Example 1, and after firing, surface polishing was performed (Ra = 9.0Å). The calcium content of the obtained glassy carbon was 10 ppm or less, and the number of pores of 0.5 μm or more on the polished surface was 1 or less per 1 cm 2 (Table 1).
【００２５】実施例４ 実施例２と同様に樹脂組成物を合成し、燐酸を用いて中
和を行った。バリウム塩を０．１μｍフィルターで濾別
し得られた樹脂組成物のバリウム含有量を分析したとこ
ろ１０ｐｐｍ以下であった（表１）。この樹脂を実施例
１と同様に硬化させ、焼成後表面研磨を行った（Ｒａ＝
８．６Å）。得られたガラス状炭素のバリウム含有量は
１０ｐｐｍ以下であり、研磨表面は０．５μｍ以上の空
孔は１ｃｍ2 あたり１個以下であった（表１）。Example 4 A resin composition was synthesized in the same manner as in Example 2 and neutralized with phosphoric acid. The barium content of the resin composition obtained by filtering off the barium salt with a 0.1 μm filter was 10 ppm or less (Table 1). This resin was cured in the same manner as in Example 1, and after firing, surface polishing was performed (Ra =
8.6Å). The obtained glassy carbon had a barium content of 10 ppm or less, and the polished surface had 1 or less voids of 0.5 μm or more per cm 2 (Table 1).
【００２６】比較例１ フェノール３３０ｇ、フルフリルアルコール２７２ｇ、
パラホルムアルデヒド２２９ｇ、水１００ｇ、水酸化ナ
トリウム９．７ｇを、８０℃で１２時間反応させた。冷
却しパラトルエンスルホン酸で中和後、フルフリルアル
コールを２２０ｇ加え、脱水し水分を４％に調整した。
脱水後０．１μｍフィルターで濾過した樹脂組成物のナ
トリウム含有量を分析したところ４０００ｐｐｍであっ
た（表１）。この樹脂を実施例１と同様に硬化させ、焼
成後表面研磨を行った（Ｒａ＝８．７Å）得られたガラ
ス状炭素のナトリウム含有量は８０００ｐｐｍであり、
研磨表面は０．５μｍ以上の空孔は１ｃｍ2 あたり１個
以下であった（表１）。ナトリウム含有量の測定は、Ｉ
ＣＰ発光分析により行った。Comparative Example 1 Phenol 330 g, furfuryl alcohol 272 g,
Paraformaldehyde (229 g), water (100 g) and sodium hydroxide (9.7 g) were reacted at 80 ° C. for 12 hours. After cooling and neutralizing with p-toluenesulfonic acid, 220 g of furfuryl alcohol was added and dehydrated to adjust the water content to 4%.
The sodium content of the resin composition filtered through a 0.1 μm filter after dehydration was analyzed and found to be 4000 ppm (Table 1). This resin was cured in the same manner as in Example 1, and surface-polishing was performed after firing (Ra = 8.7Å). The glassy carbon obtained had a sodium content of 8000 ppm,
The polished surface had 1 or less voids of 0.5 μm or more per 1 cm 2 (Table 1). The sodium content is measured by I
It was performed by CP emission analysis.
【００２７】比較例２ フェノール３３０ｇ、フルフリルアルコール２７２ｇ、
パラホルムアルデヒド２２９ｇ、水１００ｇ、水酸化カ
ルシウム９．０ｇを、８０℃で１２時間反応させた。冷
却し硫酸１１．３ｇで中和後、脱水し水分を４％に調整
した。系中のカルシウム塩を０．１μｍのフィルターで
濾別し、得られた樹脂組成物のカルシウム含有量を分析
したところ５０ｐｐｍであった（表１）。この樹脂を実
施例１と同様に硬化させ、焼成後表面研磨を行った（Ｒ
ａ＝８．９Å）。得られたガラス状炭素のカルシウム含
有量は１００ｐｐｍであり、研磨表面は０．５μｍ以上
の空孔は１ｃｍ2 あたり１個以下であった（表１）。Comparative Example 2 330 g of phenol, 272 g of furfuryl alcohol,
Paraformaldehyde (229 g), water (100 g) and calcium hydroxide (9.0 g) were reacted at 80 ° C. for 12 hours. After cooling and neutralizing with 11.3 g of sulfuric acid, dehydration was performed to adjust the water content to 4%. The calcium salt in the system was filtered with a 0.1 μm filter, and the calcium content of the obtained resin composition was analyzed and found to be 50 ppm (Table 1). This resin was cured in the same manner as in Example 1, and after firing, surface polishing was performed (R
a = 8.9Å). The calcium content of the obtained glassy carbon was 100 ppm, and the number of pores of 0.5 μm or more on the polished surface was 1 or less per cm 2 (Table 1).
【００２８】試験例１（ガラス状炭素基板を用いた媒体
の耐食性テスト） 磁気記録ディスクの基板として用いるガラス状炭素材料
中の金属含有量と、磁気記録層の耐食性の関係を調べ
た。各実施例及び比較例で得られたガラス状炭素を外径
６５ｍｍ、内径２０ｍｍ、厚み０．６３５ｍｍのドーナ
ツ状に加工し、研磨し表面粗さを、Ｒａで８〜１０Ａに
仕上げた。このようにして得られたディスク基板表面
に、Ａｒガス圧３×１０-3Torr、基板温度を１８０℃に
保持したままの条件でＤＣマグネトロンスパッタリング
により１００ｎｍの厚さのＴｉ層を設けた。次いで、Ａ
ｒガス圧３×１０-3Torr、基板温度を１８０℃に保持し
たままの条件でＤＣマグネトロンスパッタリングにより
Ｔｉ層上に３０ｎｍ厚さのＡｌ−Ｓｉ−Ｃｒ合金層を設
け、凹凸を形成した。この後Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｒ層の上に
基板バイアス電圧−２００Ｖの条件でＤＣマグネトロン
スパッタリングにより４０ｎｍの厚さのＣｒ層を設け、
次いで基板バイアス電圧−２００Ｖの条件で４０ｎｍ厚
さのＣｏＣｒＰｔＢ系合金磁性層を設けた。更にこの上
に、ＤＣマグネトロンスパッタリングにより保護層（ガ
ラス状カーボン層）を１５ｎｍ厚さで設けた。Test Example 1 (Corrosion resistance test of medium using glassy carbon substrate) The relationship between the metal content in the glassy carbon material used as the substrate of the magnetic recording disk and the corrosion resistance of the magnetic recording layer was investigated. The glassy carbon obtained in each of the examples and comparative examples was processed into a donut shape having an outer diameter of 65 mm, an inner diameter of 20 mm and a thickness of 0.635 mm, and was polished to finish the surface roughness Ra to 8 to 10 A. On the surface of the disk substrate thus obtained, a Ti layer having a thickness of 100 nm was formed by DC magnetron sputtering under the condition that the Ar gas pressure was 3 × 10 −3 Torr and the substrate temperature was kept at 180 ° C. Then A
An Al—Si—Cr alloy layer having a thickness of 30 nm was formed on the Ti layer by DC magnetron sputtering under the conditions that the r gas pressure was 3 × 10 −3 Torr and the substrate temperature was kept at 180 ° C. to form irregularities. Thereafter, a Cr layer having a thickness of 40 nm is provided on the Al-Si-Cr layer by DC magnetron sputtering under the condition of a substrate bias voltage of -200V,
Then, a 40 nm thick CoCrPtB-based alloy magnetic layer was provided under a substrate bias voltage of -200V. Further thereon, a protective layer (glassy carbon layer) having a thickness of 15 nm was provided by DC magnetron sputtering.
【００２９】この後、フォンブリンＡＭ２００１（アオ
ジモント社製）溶液を浸漬塗布し、１５ｎｍ厚さの潤滑
層を設け磁気記録媒体を得た。耐食性は、８５℃、８５
％ＲＨの環境で７日間放置することにより行い、劣化ま
たは腐食反応による突起成長等によるＧＨＴ（グライド
ハイト）特性の劣化もしくは腐食反応による記録再生エ
ラーの増加率の２点から評価した。摺動耐久性（ＣＳＳ
特性）への影響も併せて評価した。After that, a Fomblin AM2001 (manufactured by Aojimont Co.) solution was applied by dip coating, and a lubricating layer having a thickness of 15 nm was provided to obtain a magnetic recording medium. Corrosion resistance is 85 ℃, 85
The test was performed by leaving it to stand in an environment of% RH for 7 days, and evaluation was made from two points of deterioration rate of GHT (glide height) characteristics due to growth of protrusions due to deterioration or corrosion reaction or increase rate of recording / reproduction error due to corrosion reaction. Sliding durability (CSS
The effect on the characteristics) was also evaluated.
【００３０】ＧＨＴ（グライドハイト）特性は、ProQui
p 社製、ＭＧ１５０Ｔを用い、５０％スライダーヘッド
を用いて試験を行った。この際、１．５マイクロインチ
の浮上高さの通過率が９０％以上の物をＳ、通過率５０
％以上、９０％未満の物をＡ、通過率５０％未満の物を
Ｂとした。得られた結果を表２に示すが、実施例品を用
いた場合、優れた結果が得られた。エラー特性は次の条
件で行った。ヘッドはヤマハ製の薄膜ヘッドを用いた。
ギャップ幅は０．４μｍ、トラック幅５μｍ、巻数は２
０ｔｕｒｎ、回転数は６０００ｒｐｍ、記録密度５１Ｋ
ＦＣＩの条件で全面を検査した。１６Ｂｉｔ未満のミッ
シングエラーの個数をカウントし、以下のように評価し
た。得られた結果を表２に示すが、実施例品を用いた場
合、優れた結果が得られた。 ◎：エラー個数の増加率１０％未満 ○：エラー個数の増加率１０〜３０％The GHT (glide height) characteristic is ProQui
A test was conducted using MG150T manufactured by P. Co., Ltd. and a 50% slider head. At this time, if the passing rate of the flying height of 1.5 micro inches is 90% or more, S, the passing rate of 50%
% And less than 90% were designated as A, and those with a passing rate of less than 50% were designated as B. The results obtained are shown in Table 2, and when the example products were used, excellent results were obtained. The error characteristics were measured under the following conditions. A thin film head made by Yamaha was used as the head.
Gap width 0.4 μm, track width 5 μm, number of turns 2
0turn, rotation speed 6000rpm, recording density 51K
The entire surface was inspected under FCI conditions. The number of missing errors of less than 16 Bit was counted and evaluated as follows. The results obtained are shown in Table 2, and when the example products were used, excellent results were obtained. ⊚: The increase rate of the number of errors is less than 10% ○: The increase rate of the number of errors is 10 to 30%
【００３１】ＣＳＳ特性は下記条件のＣＳＳテストを行
い、静止摩擦係数が０．６に達した時点の回数で評価し
た。ヘッドはヤマハ製の薄膜ヘッドを用いた。ヘッド荷
重は３．５ｇ、ヘッド浮上量は２．８マイクロインチ、
回転数は４５００ｒｐｍで５秒間稼働、５秒間停止のサ
イクルを１回とした。得られた結果を表２に示すが、実
施例品を用いた場合、優れた結果が得られた。The CSS characteristics were evaluated by the number of times when the static friction coefficient reached 0.6 by performing a CSS test under the following conditions. A thin film head made by Yamaha was used as the head. Head load is 3.5g, head flying height is 2.8 micro inches,
The rotation speed was 4500 rpm, and the cycle of 5 seconds of operation and 5 seconds of stop was once. The results obtained are shown in Table 2, and when the example products were used, excellent results were obtained.
【００３２】試験例２（スパッタターゲット性能試験） 磁気記録層を保護する炭素被膜を形成する際のスパッタ
ターゲットとして、本発明のガラス状炭素材料を用いた
場合の磁気記録媒体のＣＳＳ耐久性を調べた。実施例１
〜４及び比較例１で得られたガラス状炭素材料および東
北協和カーボン社製、グラファイト「メタフェイトＭＦ
−３０１」（等方性高密度黒鉛）の平板を、それぞれパ
ッキングプレートに装着してスパッタリングのターゲッ
ト材とした。皮膜を施す基板は、住友金属製の直径２．
５インチのアルミニウム基板に＃ＷＡ６０００の研磨テ
ープ（マイポックス社製）で表面に凹凸を形成後、０．
５μｍ厚のＣｏ−Ｃｒ合金膜をスパッタリングで形成し
たディスク基板を用いた。スパッタリング装置として日
電アネルバ製、ＳＰＦ３５０を用い、通常のスパッタリ
ングと同様に背景圧力１×１０-7Torrとした後、アルゴ
ンガスを２×１０-3Torrまで導入し、基板を水冷し４０
０Ｗの高周波電力を印加してスパッタリングを行った。
このとき形成中の皮膜の厚さを水晶発振式の膜厚計でモ
ニタし、２５ｎｍの炭素被膜を形成した。Test Example 2 (Sputter Target Performance Test) The CSS durability of the magnetic recording medium was investigated when the glassy carbon material of the present invention was used as a sputter target when forming a carbon film for protecting the magnetic recording layer. It was Example 1
4 and the glassy carbon materials obtained in Comparative Example 1 and Tohoku Kyowa Carbon Co., Ltd., graphite “Metafate MF
A flat plate of "-301" (isotropic high-density graphite) was attached to each packing plate to serve as a sputtering target material. The substrate on which the coating is applied is made of Sumitomo Metals, and has a diameter of 2.
After forming irregularities on the surface with a # WA6000 polishing tape (made by Mypox) on a 5-inch aluminum substrate,
A disk substrate having a Co—Cr alloy film with a thickness of 5 μm formed by sputtering was used. As a sputtering apparatus, SPF350 manufactured by Nichiden Anelva was used, the background pressure was set to 1 × 10 −7 Torr as in the case of normal sputtering, and then argon gas was introduced up to 2 × 10 −3 Torr, and the substrate was water-cooled to 40
Sputtering was performed by applying high-frequency power of 0 W.
At this time, the thickness of the film being formed was monitored by a crystal oscillation type film thickness meter to form a carbon film of 25 nm.
【００３３】薄膜Ｘ線回折、ラマン分光分析、透過型電
子顕微鏡像から、得られた被膜は実質的に非晶質である
ことが判明した。得られた磁気記録ディスクを８５℃、
８５％ＲＨに２週間保存した後、ＣＳＳ耐久試験を行っ
た。ディスクのＣＳＳ耐久特性は静止摩擦係数が０．６
に達した時点でのＣＳＳ回数で評価した。From the thin film X-ray diffraction, Raman spectroscopic analysis and transmission electron microscope image, it was found that the obtained coating was substantially amorphous. The obtained magnetic recording disk was
After storage in 85% RH for 2 weeks, a CSS durability test was performed. The CSS durability of the disk has a static friction coefficient of 0.6.
It was evaluated by the number of CSSs at the time of reaching.
【００３４】[0034]
【表１】 [Table 1]
【００３５】[0035]
【表２】 [Table 2]
【００３６】[0036]
【表３】 [Table 3]
【００３７】その結果を表３に示すが、本発明のガラス
状炭素材料を磁気ディスク基板に用いると媒体の耐食性
が向上した。また、保護膜形成用のスパッタターゲット
として用いると媒体のＣＳＳ耐久性が向上した。The results are shown in Table 3, and when the glassy carbon material of the present invention was used for the magnetic disk substrate, the corrosion resistance of the medium was improved. When used as a sputter target for forming a protective film, the CSS durability of the medium was improved.
【００３８】[0038]
【発明の効果】本発明により、内部に空孔を実質的に有
さず緻密であり、且つ金属含有量が少ない高純度なガラ
ス状炭素材料を提供することが可能となった。本発明の
ガラス状炭素材料を磁気ディスク基板などに用いた場
合、媒体の耐蝕性、摺動耐久性をより一層向上させるこ
とができる。Industrial Applicability According to the present invention, it is possible to provide a highly pure glassy carbon material which is dense with substantially no pores inside and has a small metal content. When the glassy carbon material of the present invention is used for a magnetic disk substrate or the like, the corrosion resistance and sliding durability of the medium can be further improved.
Claims (7)
みうる熱硬化性樹脂を硬化させ、次いで不活性雰囲気下
で８００℃以上の温度で炭素化焼成して得られるガラス
状炭素材料において、硬化前の熱硬化性樹脂の金属含有
量が３０ｐｐｍ以下のものを硬化させ、次いで炭素化焼
成して得られるものであることを特徴とするガラス状炭
素材料。1. A glassy carbon material obtained by curing a thermosetting resin which may contain 20% by weight or more of water in a state before curing, and then carbonizing and firing at a temperature of 800 ° C. or more in an inert atmosphere. 2. A glassy carbon material obtained by curing a thermosetting resin having a metal content of 30 ppm or less before curing and then carbonizing and firing.
アルコール、ホルムアルデヒドもしくはパラホルムアル
デヒドを共縮合させたものであることを特徴とする請求
項１記載のガラス状炭素材料。2. The glassy carbon material according to claim 1, wherein the thermosetting resin is a co-condensed product of phenol, furfuryl alcohol, formaldehyde or paraformaldehyde.
ノール１００重量部に対してフルフリルアルコール３０
〜２５０重量部、ホルムアルデヒドもしくはパラホルム
アルデヒド２０〜１２０重量部からなる組成の共縮合物
であることを特徴とする請求項２記載のガラス状炭素材
料。3. Furfuryl alcohol 30 per 100 parts by weight of phenol in terms of thermosetting resin converted into monomer.
The glassy carbon material according to claim 2, wherein the glassy carbon material is a cocondensate having a composition of ˜250 parts by weight, formaldehyde or paraformaldehyde 20 to 120 parts by weight.
が７０ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３
いずれか記載のガラス状炭素材料。4. The glassy carbon material obtained has a metal content of 70 ppm or less.
Any one of the glassy carbon materials as described above.
ラス状炭素材料の製造方法。 （１）フェノール、フルフリルアルコール、ホルムアル
デヒドもしくはパラホルムアルデヒドをアルカリ性を示
すアルカリ土類金属化合物の存在下で反応させ、硬化前
の状態で２０重量％以上の水分を含むことのできる熱硬
化性樹脂を合成する工程、（２）工程（１）の反応終了
後、その反応系に存在するアルカリ土類金属化合物との
中和反応を行い、これにより生じる金属塩を除去して金
属含有量が３０ｐｐｍ以下の熱硬化性樹脂を調製する工
程、および（３）工程（２）で調製される熱硬化性樹脂
を硬化させ、次いで不活性雰囲気中で８００℃以上の温
度で炭素化焼成する工程、5. A method for producing a glassy carbon material, which comprises the following steps. (1) A thermosetting resin capable of reacting phenol, furfuryl alcohol, formaldehyde or paraformaldehyde in the presence of an alkaline earth metal compound having alkalinity and containing 20% by weight or more of water in a state before curing. After the synthesis step and (2) step (1) reaction is completed, a neutralization reaction is carried out with the alkaline earth metal compound present in the reaction system, and the metal salt produced thereby is removed to reduce the metal content to 30 ppm or less. And (3) curing the thermosetting resin prepared in step (2), and then carbonizing and firing at a temperature of 800 ° C. or higher in an inert atmosphere,
重量部に対してフルフリルアルコール３０〜２５０重量
部、ホルムアルデヒドもしくはパラホルムアルデヒド２
０〜１２０重量部を反応させて熱硬化性樹脂を合成す
る、請求項５記載の製造方法。6. Phenol 100 in step (1)
30 to 250 parts by weight of furfuryl alcohol, formaldehyde or paraformaldehyde 2 parts by weight
The manufacturing method according to claim 5, wherein 0 to 120 parts by weight is reacted to synthesize the thermosetting resin.
用いて中和反応を行なう、請求項５又は６記載の製造方
法。7. The production method according to claim 5, wherein in step (2), the neutralization reaction is carried out using sulfuric acid or phosphoric acid.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8037133A JPH09208316A (en) | 1996-01-30 | 1996-01-30 | Glassy carbon material and its production |
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|---|---|---|---|
| JP8037133A JPH09208316A (en) | 1996-01-30 | 1996-01-30 | Glassy carbon material and its production |
Publications (1)
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