JPH10202091A - 有機質微小球体および炭素質微小球体の製造方法 - Google Patents
有機質微小球体および炭素質微小球体の製造方法Info
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- JPH10202091A JPH10202091A JP1013997A JP1013997A JPH10202091A JP H10202091 A JPH10202091 A JP H10202091A JP 1013997 A JP1013997 A JP 1013997A JP 1013997 A JP1013997 A JP 1013997A JP H10202091 A JPH10202091 A JP H10202091A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 微小球体の粒径が多分散系であり、且つ製造
時の収率も高い多分散系有機質微小球体および多分散系
炭素質微小球体の製造方法を提供する。 【構成】 厚み方向に貫通し且つ孔径が０．００５〜５
００μｍの範囲で分布している貫通孔を有する多孔質壁
を介して、有機質原料を分散媒中に注入することによ
り、分散媒中に上記分布に等しい粒径を有するエマルジ
ョン粒子を形成させ、このエマルジョン粒子１個から有
機質微小球体１個を製造する多分散系有機質微小球体の
製造方法。得られた多分散系有機質微小球体を酸化性ガ
ス雰囲気中で熱安定化処理した後、非酸化性雰囲気中で
焼成する多分散系炭素質微小球体の製造方法。
時の収率も高い多分散系有機質微小球体および多分散系
炭素質微小球体の製造方法を提供する。 【構成】 厚み方向に貫通し且つ孔径が０．００５〜５
００μｍの範囲で分布している貫通孔を有する多孔質壁
を介して、有機質原料を分散媒中に注入することによ
り、分散媒中に上記分布に等しい粒径を有するエマルジ
ョン粒子を形成させ、このエマルジョン粒子１個から有
機質微小球体１個を製造する多分散系有機質微小球体の
製造方法。得られた多分散系有機質微小球体を酸化性ガ
ス雰囲気中で熱安定化処理した後、非酸化性雰囲気中で
焼成する多分散系炭素質微小球体の製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、粒径分布が多分散
系である有機質微小球体および炭素質微小球体を製造す
る方法に関する。
系である有機質微小球体および炭素質微小球体を製造す
る方法に関する。
【０００２】
【従来技術とその問題点】従来、有機質微小球体を製造
する方法として、（１）メソフェーズピッチを粉砕分級
後、メソフェーズピッチ粉の軟化点以上の沸点を有する
分散媒中にメソフェーズピッチ粉を均一分散せしめ、つ
いで軟化点以上に加熱、攪拌してエマルジョン化を行
い、さらに脱分散媒を行う方法（特開昭６４−２９４９
３号公報）、（２）タールまたはピッチを熱処理するこ
とにより系中に生成する球状有機物を遠心分離機などに
より分離回収する方法（特開昭６２−１１７９６号公
報）などが知られている。しかしながら、これらの方法
によれば、有機質微小球体の収率が低いので、大量生産
には適しておらず、コスト高となる。
する方法として、（１）メソフェーズピッチを粉砕分級
後、メソフェーズピッチ粉の軟化点以上の沸点を有する
分散媒中にメソフェーズピッチ粉を均一分散せしめ、つ
いで軟化点以上に加熱、攪拌してエマルジョン化を行
い、さらに脱分散媒を行う方法（特開昭６４−２９４９
３号公報）、（２）タールまたはピッチを熱処理するこ
とにより系中に生成する球状有機物を遠心分離機などに
より分離回収する方法（特開昭６２−１１７９６号公
報）などが知られている。しかしながら、これらの方法
によれば、有機質微小球体の収率が低いので、大量生産
には適しておらず、コスト高となる。
【０００３】また近年、リチウムイオン電池負極用炭素
の研究が活発に行われているが、こうした炭素材として
は球状の炭素が適していると言われている。しかしなが
ら均一粒径の炭素材の場合には、電極化したときに最密
充填しても空間が生じるため、粒径に適当な分布を持た
せることによって空間を小さな粒子で埋めると特性が向
上するとされている。
の研究が活発に行われているが、こうした炭素材として
は球状の炭素が適していると言われている。しかしなが
ら均一粒径の炭素材の場合には、電極化したときに最密
充填しても空間が生じるため、粒径に適当な分布を持た
せることによって空間を小さな粒子で埋めると特性が向
上するとされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、粒径が適度
に分布している多分散系の有機質微小球体および炭素質
微小球体を高い収率で製造することができる方法を提供
することを主な目的とする。
に分布している多分散系の有機質微小球体および炭素質
微小球体を高い収率で製造することができる方法を提供
することを主な目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の様な
従来技術の現状に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、孔径が
０．００５〜５００μｍの範囲内で分布している複数の
貫通孔を有する多孔質壁を介して、有機質微小球体原料
を分散媒中に注入する場合には、従来技術の問題点が大
幅に軽減乃至実質的に解消されることを見出した。
従来技術の現状に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、孔径が
０．００５〜５００μｍの範囲内で分布している複数の
貫通孔を有する多孔質壁を介して、有機質微小球体原料
を分散媒中に注入する場合には、従来技術の問題点が大
幅に軽減乃至実質的に解消されることを見出した。
【０００６】本発明は、下記の多分散系有機質微小球体
の製造方法および多分散系炭素質微小球体の製造方法を
提供するものである： １．厚み方向に貫通し且つ孔径が０．００５〜５００μ
ｍの範囲内で分布している複数の貫通孔を有する多孔質
壁を介して、有機質原料を分散媒中に注入することによ
り、分散媒中に粒径が０．００５〜５００μｍの範囲内
で分布し（特に、正規分布に等しい粒径分布を有し）て
いるエマルジョン粒子を形成させ、各エマルジョン粒子
１個から有機質微小球体１個を製造することを特徴とす
る多分散系有機質微小球体の製造方法。
の製造方法および多分散系炭素質微小球体の製造方法を
提供するものである： １．厚み方向に貫通し且つ孔径が０．００５〜５００μ
ｍの範囲内で分布している複数の貫通孔を有する多孔質
壁を介して、有機質原料を分散媒中に注入することによ
り、分散媒中に粒径が０．００５〜５００μｍの範囲内
で分布し（特に、正規分布に等しい粒径分布を有し）て
いるエマルジョン粒子を形成させ、各エマルジョン粒子
１個から有機質微小球体１個を製造することを特徴とす
る多分散系有機質微小球体の製造方法。
【０００７】２．粒径が０．００５〜５００μｍの範囲
内で分布し（特に、正規分布に等しい粒径分布を有し）
ている有機質微小球体を製造する上記項１に記載の多分
散系有機質微小球体の製造方法。
内で分布し（特に、正規分布に等しい粒径分布を有し）
ている有機質微小球体を製造する上記項１に記載の多分
散系有機質微小球体の製造方法。
【０００８】３．多孔質壁における貫通孔間の距離が、
貫通孔孔径の３〜２０倍である上記項１または２に記載
の多分散系有機質微小球体の製造方法。
貫通孔孔径の３〜２０倍である上記項１または２に記載
の多分散系有機質微小球体の製造方法。
【０００９】４．有機質原料をその融点或いは軟化点以
上に加熱して、多孔質壁の貫通孔を通過させる上記項１
乃至３のいずれかに記載の多分散系有機質微小球体の製
造方法。
上に加熱して、多孔質壁の貫通孔を通過させる上記項１
乃至３のいずれかに記載の多分散系有機質微小球体の製
造方法。
【００１０】５．上記項１乃至４のいずれかに記載の方
法により得られた多分散系有機質微小球体を酸化性ガス
雰囲気中で熱安定化処理した後、非酸化性雰囲気中で焼
成することを特徴とする多分散系炭素質微小球体の製造
方法。
法により得られた多分散系有機質微小球体を酸化性ガス
雰囲気中で熱安定化処理した後、非酸化性雰囲気中で焼
成することを特徴とする多分散系炭素質微小球体の製造
方法。
【００１１】
【発明の実施の形態】多孔質壁 本発明は、粒径が０．００５〜５００μｍの範囲内で分
布している多分散系有機質微小球体を製造することを目
的としている。本明細書において「多分散系」とは、体
積基準で、平均粒径の±５％以内、特に±１０％以内の
孔径を有する微小球体数が全微小球体数の９０％未満で
あることを意味する。
布している多分散系有機質微小球体を製造することを目
的としている。本明細書において「多分散系」とは、体
積基準で、平均粒径の±５％以内、特に±１０％以内の
孔径を有する微小球体数が全微小球体数の９０％未満で
あることを意味する。
【００１２】有機質微小球体の粒径は、主として多孔質
壁の孔径に依存して定まるので、貫通孔の孔径が０．０
０５〜５００μｍ程度の範囲内で分布している多孔質壁
を使用することが好ましい。有機質微小球体の粒径は、
使用する有機質微小球体の原料の種類、注入圧力などに
よっても若干変動するので、これらの要因をも併せて考
慮して、所望の粒径（分布）に対応する多孔質壁の貫通
孔の孔径（分布）を実験的に定めることができる。
壁の孔径に依存して定まるので、貫通孔の孔径が０．０
０５〜５００μｍ程度の範囲内で分布している多孔質壁
を使用することが好ましい。有機質微小球体の粒径は、
使用する有機質微小球体の原料の種類、注入圧力などに
よっても若干変動するので、これらの要因をも併せて考
慮して、所望の粒径（分布）に対応する多孔質壁の貫通
孔の孔径（分布）を実験的に定めることができる。
【００１３】多孔質壁（エマルジョン形成用の乳化膜）
の素材としては、有機質原料と反応しない素材を使用す
ることができる。有機質原料と反応しない素材として
は、ガラスなどのセラミックス類、高分子材料などが挙
げられる。ガラスとしては、石英ガラス、ソーダ石灰ガ
ラス、ホウケイ酸ガラス、鉛ガラスなどが例示される。
ガラスの中では、ＳｉＯ2含有量の高いものがより好ま
しく、耐薬品性に優れていることから、ＳｉＯ2がほぼ
１００％である石英ガラスが特に好ましい。
の素材としては、有機質原料と反応しない素材を使用す
ることができる。有機質原料と反応しない素材として
は、ガラスなどのセラミックス類、高分子材料などが挙
げられる。ガラスとしては、石英ガラス、ソーダ石灰ガ
ラス、ホウケイ酸ガラス、鉛ガラスなどが例示される。
ガラスの中では、ＳｉＯ2含有量の高いものがより好ま
しく、耐薬品性に優れていることから、ＳｉＯ2がほぼ
１００％である石英ガラスが特に好ましい。
【００１４】高分子材料としては、使用温度域に応じ
て、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポ
リエチレンテレフタレートなどの熱可塑性高分子材料；
フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂などの熱硬化
性高分子材料；ポリアミド、ポリイミドなどの耐熱性高
分子材料を適宜選択して使用することができる。高温下
での使用、繰り返し使用などに際しての多孔質壁におけ
る孔径の安定性などの観点からは、熱硬化性樹脂材料お
よび耐熱性高分子材料がより好ましい。
て、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポ
リエチレンテレフタレートなどの熱可塑性高分子材料；
フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂などの熱硬化
性高分子材料；ポリアミド、ポリイミドなどの耐熱性高
分子材料を適宜選択して使用することができる。高温下
での使用、繰り返し使用などに際しての多孔質壁におけ
る孔径の安定性などの観点からは、熱硬化性樹脂材料お
よび耐熱性高分子材料がより好ましい。
【００１５】本発明で使用する多孔質壁は、厚さ方向に
貫通孔を有し、貫通孔の孔径が０．００５〜５００μｍ
の範囲内で分布しているものであれば、どの様にして製
造されたものであってもよい。例えば、ガラスを板状或
いは膜状に成形した後、これに貫通孔を形成させること
ができる。貫通孔は、常法に従って、例えばダイアモン
ド工具を用いて精密ボール盤により形成することができ
る。
貫通孔を有し、貫通孔の孔径が０．００５〜５００μｍ
の範囲内で分布しているものであれば、どの様にして製
造されたものであってもよい。例えば、ガラスを板状或
いは膜状に成形した後、これに貫通孔を形成させること
ができる。貫通孔は、常法に従って、例えばダイアモン
ド工具を用いて精密ボール盤により形成することができ
る。
【００１６】多孔質壁の各貫通孔の間隔は、孔径が最大
の貫通孔の孔径の３倍以上であることが好ましい。貫通
孔があまりに接近している場合には、有機質微小球体原
料の注入により形成されるエマルジョン粒子が相互に融
合して、非粒径のエマルジョン粒子が形成される場合が
ある。貫通孔の間隔があまり大きくなる場合には、有機
質微小球体の形成効率が低くなるので、貫通孔の間隔
は、孔径が最大の貫通孔の孔径の２０倍程度を上限とす
ることが好ましい。
の貫通孔の孔径の３倍以上であることが好ましい。貫通
孔があまりに接近している場合には、有機質微小球体原
料の注入により形成されるエマルジョン粒子が相互に融
合して、非粒径のエマルジョン粒子が形成される場合が
ある。貫通孔の間隔があまり大きくなる場合には、有機
質微小球体の形成効率が低くなるので、貫通孔の間隔
は、孔径が最大の貫通孔の孔径の２０倍程度を上限とす
ることが好ましい。
【００１７】有機質微小球体原料 微小球体の製造原料となる有機質原料としては、フェノ
ール樹脂、フラン樹脂、ポリアクリルニトリル、レーヨ
ン、セルロース、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル、
ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ
アセタール、ポリカーボネート、フッ素樹脂などの高分
子材料；異方性および等方性ピッチ、タール、アントラ
セン油、脱晶アントラセン油、ナフタレン油、メチルナ
フタレン油、クレオソート油、エチレンボトム油、カル
ボル油、ソルベントナフサなどの石油系および石炭系の
残渣物を熱処理することにより軟化点を室温以上に高め
た炭化水素類；融点が室温以上の縮合芳香族炭化水素
類、縮合複素環化合物などを使用することができる。
ール樹脂、フラン樹脂、ポリアクリルニトリル、レーヨ
ン、セルロース、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル、
ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ
アセタール、ポリカーボネート、フッ素樹脂などの高分
子材料；異方性および等方性ピッチ、タール、アントラ
セン油、脱晶アントラセン油、ナフタレン油、メチルナ
フタレン油、クレオソート油、エチレンボトム油、カル
ボル油、ソルベントナフサなどの石油系および石炭系の
残渣物を熱処理することにより軟化点を室温以上に高め
た炭化水素類；融点が室温以上の縮合芳香族炭化水素
類、縮合複素環化合物などを使用することができる。
【００１８】エマルジョン粒子 加熱により原料を溶融した後、原料に定常的に或いは断
続的に圧力を加え、多孔質壁の貫通孔を経て分散媒中に
注入することにより、エマルジョン粒子を形成させるこ
とができる。分散媒としては、原料との反応性がないか
若しくは反応性が低く、且つ原料の溶解能が低いものを
使用することができる。より具体的には、フタル酸ジイ
ソデシル、フタル酸ジオクチルなどのフタル酸エステル
類；水素化トリフェニル、水素化テトラフェニルなどの
水素化化合物；その他シリコン油、水などを使用するこ
とができる。
続的に圧力を加え、多孔質壁の貫通孔を経て分散媒中に
注入することにより、エマルジョン粒子を形成させるこ
とができる。分散媒としては、原料との反応性がないか
若しくは反応性が低く、且つ原料の溶解能が低いものを
使用することができる。より具体的には、フタル酸ジイ
ソデシル、フタル酸ジオクチルなどのフタル酸エステル
類；水素化トリフェニル、水素化テトラフェニルなどの
水素化化合物；その他シリコン油、水などを使用するこ
とができる。
【００１９】分散媒に、分散媒重量の１０重量％以下、
好ましくは０．５〜１０重量％程度、更に好ましくは
０．１〜３重量％程度の界面活性剤を添加することによ
り、有機質のエマルジョン粒子の分散性を向上させるこ
とができる。界面活性剤は、特定種類のものを単独で使
用してもよく、或いは２種以上を併用してもよい。界面
活性剤としては、下記の様なものを使用することができ
る。
好ましくは０．５〜１０重量％程度、更に好ましくは
０．１〜３重量％程度の界面活性剤を添加することによ
り、有機質のエマルジョン粒子の分散性を向上させるこ
とができる。界面活性剤は、特定種類のものを単独で使
用してもよく、或いは２種以上を併用してもよい。界面
活性剤としては、下記の様なものを使用することができ
る。
【００２０】＊ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エ
ステル系：ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレー
ト、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート、
ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリ
オキシエチレンソルビタントリステアレート、ポリオキ
シエチレンソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチ
レンソルビタントリオレエートなど。
ステル系：ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレー
ト、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート、
ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリ
オキシエチレンソルビタントリステアレート、ポリオキ
シエチレンソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチ
レンソルビタントリオレエートなど。
【００２１】＊ポリオキシエチレン高級アルコールエー
テル系：ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオ
キシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステ
アリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテ
ル、ポリオキシエチレンオクチルフェノールエーテル、
ポリオキシエチレンノニルフェノールエーテルなど。
テル系：ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオ
キシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステ
アリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテ
ル、ポリオキシエチレンオクチルフェノールエーテル、
ポリオキシエチレンノニルフェノールエーテルなど。
【００２２】＊ポリオキシエチレン脂肪酸エステル系：
ポリオキシエチレングリコールモノラウレート、ポリオ
キシエチレングリコールモノステアレート、ポリオキシ
エチレングリコールモノオレエートなど。
ポリオキシエチレングリコールモノラウレート、ポリオ
キシエチレングリコールモノステアレート、ポリオキシ
エチレングリコールモノオレエートなど。
【００２３】＊グリセリン脂肪酸エステル系：ステアリ
ン酸モノグリセライド、オレイン酸モノグリセライドな
ど。
ン酸モノグリセライド、オレイン酸モノグリセライドな
ど。
【００２４】＊ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸
エステル系：テトラオレイン酸ポリオキシエチレンソル
ビットなど。
エステル系：テトラオレイン酸ポリオキシエチレンソル
ビットなど。
【００２５】＊ポリビニル系：ポリビニルアルコールな
ど。
ど。
【００２６】＊耐熱分散剤：フッ素系分散剤など（これ
らは、“ノニオコールＣＺ−７０”、“ノニオコールＣ
ＺＰ−７０”、いずれも日本蒸留工業（株）製；“メガ
ファックＦ−１７３”、“メガファックＦ−１７７”、
“メガファックＦ−１８３”、いずれも大日本インキ化
学工業（株）製；などの商標名で市販されている）。
らは、“ノニオコールＣＺ−７０”、“ノニオコールＣ
ＺＰ−７０”、いずれも日本蒸留工業（株）製；“メガ
ファックＦ−１７３”、“メガファックＦ−１７７”、
“メガファックＦ−１８３”、いずれも大日本インキ化
学工業（株）製；などの商標名で市販されている）。
【００２７】微小球体の製造原料となる有機質の微小球
体原料を加熱溶融し、多孔質壁の貫通孔を経て分散媒中
に注入するに際して定常圧力を印加する場合には、分散
媒を流動させることにより、各貫通孔から注入された原
料を単独のエマルジョン粒子として分散させることがで
きる。分散媒の流速は、特に限定されるものではない
が、０．１〜１０ｍ／ｓｅｃ程度の範囲内とすることが
好ましい。
体原料を加熱溶融し、多孔質壁の貫通孔を経て分散媒中
に注入するに際して定常圧力を印加する場合には、分散
媒を流動させることにより、各貫通孔から注入された原
料を単独のエマルジョン粒子として分散させることがで
きる。分散媒の流速は、特に限定されるものではない
が、０．１〜１０ｍ／ｓｅｃ程度の範囲内とすることが
好ましい。
【００２８】原料に断続的に圧力を印加する場合には、
印加時間幅は０．０１〜１０秒程度の範囲内とすること
が好ましい。印加時間幅が０．０１秒未満である場合に
は、充分な数のエマルジョン粒子が形成されないのに対
し、１０秒を超える場合には、技術的には問題はない
が、単位時間当たりの収率が低下するという製造上の問
題点がある。原料の分散媒への圧入量は、圧力の印加を
定常的に行う場合にも或いは断続的に行う場合にも、
０．１〜５０ｇ／ｃｍ2の範囲内で行うことが好まし
く、特に１〜３０ｇ／ｃｍ2の範囲で行うことにより、
収率を改善し且つ有機微小球体相互の融着を防止するこ
とができる。
印加時間幅は０．０１〜１０秒程度の範囲内とすること
が好ましい。印加時間幅が０．０１秒未満である場合に
は、充分な数のエマルジョン粒子が形成されないのに対
し、１０秒を超える場合には、技術的には問題はない
が、単位時間当たりの収率が低下するという製造上の問
題点がある。原料の分散媒への圧入量は、圧力の印加を
定常的に行う場合にも或いは断続的に行う場合にも、
０．１〜５０ｇ／ｃｍ2の範囲内で行うことが好まし
く、特に１〜３０ｇ／ｃｍ2の範囲で行うことにより、
収率を改善し且つ有機微小球体相互の融着を防止するこ
とができる。
【００２９】以上の様な注入操作の結果、分散媒中に
は、多数のエマルジョン粒子が形成されるので、エマル
ジョン粒子を含む分散媒を得ることができる。本発明で
は、分散媒中に形成されるエマルジョン粒子の粒径は、
主として多孔質壁の孔径に依存するので、エマルジョン
粒子の粒径を容易に制御することができる。
は、多数のエマルジョン粒子が形成されるので、エマル
ジョン粒子を含む分散媒を得ることができる。本発明で
は、分散媒中に形成されるエマルジョン粒子の粒径は、
主として多孔質壁の孔径に依存するので、エマルジョン
粒子の粒径を容易に制御することができる。
【００３０】有機質微小球体 分散媒中に形成された多数のエマルジョン粒子を濾過、
遠心分離などの分離処理に供して分離した後、これを洗
浄し、乾燥することにより、エマルジョン粒子の数に対
応する数の有機質微小球体を得ることができる。本発明
方法により得られる有機質微小球体の粒径は、多分散系
であり、体積基準で、平均粒径の±１０％以内の粒径を
有している微小球体は９０％未満である。本発明によれ
ば、有機質微小球体の粒径は主としてエマルジョン粒子
の粒径に依存し、エマルジョン粒子の粒径は主として多
孔質壁の貫通孔の孔径に依存するので、有機質微小球体
の粒径を容易に制御することができる。本発明による多
分散系有機質微小球体は、液体クロマトグラフィー用充
填剤、ガスクロマトグラフィー用充填剤、液晶用スペー
サーなどとして使用することができる。
遠心分離などの分離処理に供して分離した後、これを洗
浄し、乾燥することにより、エマルジョン粒子の数に対
応する数の有機質微小球体を得ることができる。本発明
方法により得られる有機質微小球体の粒径は、多分散系
であり、体積基準で、平均粒径の±１０％以内の粒径を
有している微小球体は９０％未満である。本発明によれ
ば、有機質微小球体の粒径は主としてエマルジョン粒子
の粒径に依存し、エマルジョン粒子の粒径は主として多
孔質壁の貫通孔の孔径に依存するので、有機質微小球体
の粒径を容易に制御することができる。本発明による多
分散系有機質微小球体は、液体クロマトグラフィー用充
填剤、ガスクロマトグラフィー用充填剤、液晶用スペー
サーなどとして使用することができる。
【００３１】炭素質微小球体 上記のようにして得られた多分散系有機質微小球体を炭
化又は黒鉛化することにより、多分散系炭素質微小球体
を製造することができる。有機質微小球体を酸化性ガス
雰囲気中で熱安定化処理した後、非酸化性雰囲気中で焼
成することにより、炭化又は黒鉛化することができる。
具体的には、有機質微小球体を空気、オゾン、ハロゲン
化合物（塩素酸、過塩素酸など）などの酸化性ガス雰囲
気中５０〜３５０℃程度の温度で熱安定化処理した後、
非酸化性雰囲気中（窒素、アルゴンなどの不活性ガス中
或いは真空中）で５００〜２５００℃程度の温度で焼成
することにより、炭化することができ、また２５００℃
以上の温度で焼成することにより、黒鉛化することがで
きる。
化又は黒鉛化することにより、多分散系炭素質微小球体
を製造することができる。有機質微小球体を酸化性ガス
雰囲気中で熱安定化処理した後、非酸化性雰囲気中で焼
成することにより、炭化又は黒鉛化することができる。
具体的には、有機質微小球体を空気、オゾン、ハロゲン
化合物（塩素酸、過塩素酸など）などの酸化性ガス雰囲
気中５０〜３５０℃程度の温度で熱安定化処理した後、
非酸化性雰囲気中（窒素、アルゴンなどの不活性ガス中
或いは真空中）で５００〜２５００℃程度の温度で焼成
することにより、炭化することができ、また２５００℃
以上の温度で焼成することにより、黒鉛化することがで
きる。
【００３２】この様にして得られた多分散系炭素質微小
球体は、導電性フィラー、各種の電極材料、活性炭原料
などとして使用することができる。
球体は、導電性フィラー、各種の電極材料、活性炭原料
などとして使用することができる。
【００３３】製造装置 本発明方法を実施するために使用する装置の一例の概要
を断面図として図１に示す。図１において、ピストン２
を備えた定量シリンジポンプ１の先端には、多孔質壁
（乳化膜）３が装着されており、その下方には一定の間
隔を隔ててヒーター１１が配置されている。多孔質壁３
の前方には、それを支持するための支持網４が配置され
ており、その前方には筒状の反応容器５が連結接続され
ている。反応容器５には、分散媒６を収容する分散媒容
器７の下方部分を浸漬し且つ定量ポンプ８を備えた挿入
管９が挿入されている。反応容器５の前端には、送出管
１０が備えられており、分散媒を容器７に循環させる。
を断面図として図１に示す。図１において、ピストン２
を備えた定量シリンジポンプ１の先端には、多孔質壁
（乳化膜）３が装着されており、その下方には一定の間
隔を隔ててヒーター１１が配置されている。多孔質壁３
の前方には、それを支持するための支持網４が配置され
ており、その前方には筒状の反応容器５が連結接続され
ている。反応容器５には、分散媒６を収容する分散媒容
器７の下方部分を浸漬し且つ定量ポンプ８を備えた挿入
管９が挿入されている。反応容器５の前端には、送出管
１０が備えられており、分散媒を容器７に循環させる。
【００３４】製造工程 本発明方法を実施するに際しては、定量シリンジポンプ
１内に収容した有機質微小球体形成用の原料をヒーター
１１により加熱溶融した後、多孔質壁３を経て、反応容
器５内に供給されてきた分散媒中に圧入する。かくし
て、反応容器５内の分散媒中には、有機質のエマルジョ
ン粒子が形成される。形成されたエマルジョン粒子は、
分散媒とともに送出管１０から分散媒容器７に送り出さ
れる。反応の進行とともに、分散媒容器７には、有機質
のエマルジョン粒子が蓄積するので、分散媒の一部とと
もに適宜容器７外に取り出して、濾過、遠心分離などの
公知の手段により、エマルジョン粒子を分離し、乾燥す
る。
１内に収容した有機質微小球体形成用の原料をヒーター
１１により加熱溶融した後、多孔質壁３を経て、反応容
器５内に供給されてきた分散媒中に圧入する。かくし
て、反応容器５内の分散媒中には、有機質のエマルジョ
ン粒子が形成される。形成されたエマルジョン粒子は、
分散媒とともに送出管１０から分散媒容器７に送り出さ
れる。反応の進行とともに、分散媒容器７には、有機質
のエマルジョン粒子が蓄積するので、分散媒の一部とと
もに適宜容器７外に取り出して、濾過、遠心分離などの
公知の手段により、エマルジョン粒子を分離し、乾燥す
る。
【００３５】
【発明の効果】本発明によれば、以下の様な効果が達成
される。
される。
【００３６】（１）厚さ方向に貫通した貫通孔を備えた
多孔質壁（乳化膜）を利用するので、原料が貫通孔を通
過する際にも、大きな圧損を生じる恐れはない。すなわ
ち、孔径の小さい貫通孔を備えた多孔質壁を使用する場
合、或いは粘性の高い溶融原料を使用する場合などに
も、エマルジョン粒子の形成を円滑に行うことができる
ので、生産性が高く、多孔質壁の耐久性も良好である。
多孔質壁（乳化膜）を利用するので、原料が貫通孔を通
過する際にも、大きな圧損を生じる恐れはない。すなわ
ち、孔径の小さい貫通孔を備えた多孔質壁を使用する場
合、或いは粘性の高い溶融原料を使用する場合などに
も、エマルジョン粒子の形成を円滑に行うことができる
ので、生産性が高く、多孔質壁の耐久性も良好である。
【００３７】（２）設計通りの粒度分布を有する有機質
微小球体を得ることができる。
微小球体を得ることができる。
【００３８】（３）得られた有機質微小球体を焼成する
ことにより、やはり設計通りの粒度分布を有する炭素質
微小球体を得ることができる。
ことにより、やはり設計通りの粒度分布を有する炭素質
微小球体を得ることができる。
【００３９】
【実施例】以下に実施例を示し、本発明の特徴とすると
ころをより一層明確にする。
ころをより一層明確にする。
【００４０】実施例１ 乳化膜として厚さ方向に多数の貫通孔を有するシリカ系
多孔質ガラス板（自作液体・ガスフィルタ用キャピラリ
プレート；厚さ１ｍｍ、貫通孔の孔径が０．００５〜５
００μｍの範囲内；貫通孔相互の間隔は、孔径の約５倍
でほぼ均一である）を備えた図１に示す形式の装置を使
用し、等方性ピッチを原料として、本発明方法を実施し
た。
多孔質ガラス板（自作液体・ガスフィルタ用キャピラリ
プレート；厚さ１ｍｍ、貫通孔の孔径が０．００５〜５
００μｍの範囲内；貫通孔相互の間隔は、孔径の約５倍
でほぼ均一である）を備えた図１に示す形式の装置を使
用し、等方性ピッチを原料として、本発明方法を実施し
た。
【００４１】すなわち、軟化点８３．１℃、炭素／水素
比＝１．６７３、芳香族指数ｆａ＝０．９６２、キノリ
ン不溶分０重量％、ベンゼン不溶分１３．９重量％、Ｆ
Ｄマスにおけるベンゼン可溶分の数平均分子量２９７．
６の等方性ピッチ２ｇを平均昇温速度６℃／分で１２０
℃に加熱し、同温度で２０分間保持した後、温度５０℃
のシリコン油８００ｍｌ中に断続的シリンジポンプを用
いて圧入した。圧入時の条件は、圧入量１ｇ／ｃｍ2／
分で、シリコン油の流速１ｍ／秒であった。その結果、
シリコン油中に多数のエマルジョン粒子が形成された。
比＝１．６７３、芳香族指数ｆａ＝０．９６２、キノリ
ン不溶分０重量％、ベンゼン不溶分１３．９重量％、Ｆ
Ｄマスにおけるベンゼン可溶分の数平均分子量２９７．
６の等方性ピッチ２ｇを平均昇温速度６℃／分で１２０
℃に加熱し、同温度で２０分間保持した後、温度５０℃
のシリコン油８００ｍｌ中に断続的シリンジポンプを用
いて圧入した。圧入時の条件は、圧入量１ｇ／ｃｍ2／
分で、シリコン油の流速１ｍ／秒であった。その結果、
シリコン油中に多数のエマルジョン粒子が形成された。
【００４２】上記の様にして形成されたエマルジョン粒
子を含むシリコン油を濾過処理してエマルジョン粒子を
分離し、水洗し、メタノールで洗浄し、２４時間乾燥す
ることにより、粒径分布が０．０６〜５００μｍの範囲
内で分布した平均粒径６．０μｍの有機質微小球体を得
た。収率は、９５％であった。
子を含むシリコン油を濾過処理してエマルジョン粒子を
分離し、水洗し、メタノールで洗浄し、２４時間乾燥す
ることにより、粒径分布が０．０６〜５００μｍの範囲
内で分布した平均粒径６．０μｍの有機質微小球体を得
た。収率は、９５％であった。
【００４３】実施例２ 実施例１で得られた有機質微小球体を空気中１００℃で
１時間、さらに２００℃で１時間、さらに３００℃で１
時間熱安定化処理した後、窒素雰囲気下１０００℃で１
時間焼成することにより、炭素質微小球体を得た。
１時間、さらに２００℃で１時間、さらに３００℃で１
時間熱安定化処理した後、窒素雰囲気下１０００℃で１
時間焼成することにより、炭素質微小球体を得た。
【００４４】得られた炭素質微小球体は、焼成により粒
径が縮小しているものの、やはり有機質微小球体にほぼ
等しい粒径分布を備えていた。
径が縮小しているものの、やはり有機質微小球体にほぼ
等しい粒径分布を備えていた。
【図１】本発明方法を実施するために使用する装置の一
例の概要を示す断面図である。
例の概要を示す断面図である。
１…定量シリンダポンプ ２…ピストン ３…多孔質壁（乳化膜） ４…支持網 ５…反応容器 ６…分散媒 ７…分散媒容器 ８…定量ポンプ ９…挿入管 10…送出管 11…ヒーター
Claims (5)
- 【請求項１】 厚み方向に貫通し且つ孔径が０．００５
〜５００μｍの範囲内で分布している複数の貫通孔を有
する多孔質壁を介して、有機質原料を分散媒中に注入す
ることにより、分散媒中に粒径が０．００５〜５００μ
ｍの範囲内で分布しているエマルジョン粒子を形成さ
せ、各エマルジョン粒子１個から有機質微小球体１個を
製造することを特徴とする多分散系有機質微小球体の製
造方法。 - 【請求項２】 粒径が０．００５〜５００μｍの範囲内
で分布している有機質微小球体を製造する請求項１に記
載の多分散系有機質微小球体の製造方法。 - 【請求項３】 多孔質壁における貫通孔間の距離が、孔
径が最大の貫通孔の孔径の３〜２０倍である請求項１ま
たは２に記載の多分散系有機質微小球体の製造方法。 - 【請求項４】 有機質原料をその融点或いは軟化点以上
に加熱して、多孔質壁の貫通孔を通過させる請求項１乃
至３のいずれかに記載の多分散系有機質微小球体の製造
方法。 - 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかに記載の方法
により得られた有機質微小球体を酸化性ガス雰囲気中で
熱安定化処理した後、非酸化性雰囲気中で焼成すること
を特徴とする多分散系炭素質微小球体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1013997A JPH10202091A (ja) | 1997-01-23 | 1997-01-23 | 有機質微小球体および炭素質微小球体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1013997A JPH10202091A (ja) | 1997-01-23 | 1997-01-23 | 有機質微小球体および炭素質微小球体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10202091A true JPH10202091A (ja) | 1998-08-04 |
Family
ID=11741958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1013997A Pending JPH10202091A (ja) | 1997-01-23 | 1997-01-23 | 有機質微小球体および炭素質微小球体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10202091A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005028358A (ja) * | 2003-06-18 | 2005-02-03 | Asahi Glass Co Ltd | 無機質球状体の製造方法及び製造装置 |
| JP2016138896A (ja) * | 2010-11-01 | 2016-08-04 | バイオ−ラッド・ラボラトリーズ・インコーポレーテッド | エマルジョンを形成するためのシステム |
| US9764322B2 (en) | 2008-09-23 | 2017-09-19 | Bio-Rad Laboratories, Inc. | System for generating droplets with pressure monitoring |
| CN113415798A (zh) * | 2021-05-12 | 2021-09-21 | 江西农业大学 | 一种磷掺杂微孔、中孔和大孔共存等级孔孔隙结构纳米碳球的制备方法 |
-
1997
- 1997-01-23 JP JP1013997A patent/JPH10202091A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005028358A (ja) * | 2003-06-18 | 2005-02-03 | Asahi Glass Co Ltd | 無機質球状体の製造方法及び製造装置 |
| US9764322B2 (en) | 2008-09-23 | 2017-09-19 | Bio-Rad Laboratories, Inc. | System for generating droplets with pressure monitoring |
| JP2016138896A (ja) * | 2010-11-01 | 2016-08-04 | バイオ−ラッド・ラボラトリーズ・インコーポレーテッド | エマルジョンを形成するためのシステム |
| CN106268390A (zh) * | 2010-11-01 | 2017-01-04 | 伯乐生命医学产品有限公司 | 用于形成乳液的*** |
| CN106268390B (zh) * | 2010-11-01 | 2020-01-10 | 伯乐生命医学产品有限公司 | 用于形成乳液的*** |
| CN113415798A (zh) * | 2021-05-12 | 2021-09-21 | 江西农业大学 | 一种磷掺杂微孔、中孔和大孔共存等级孔孔隙结构纳米碳球的制备方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070627 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20071107 |