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公開番号2024031548
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-07
出願番号2022135187
出願日2022-08-26
発明の名称炭素質の繊維構造体及びその製造方法
出願人三菱鉛筆株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類C04B 38/00 20060101AFI20240229BHJP(セメント;コンクリート;人造石;セラミックス;耐火物)
要約【課題】本発明は、高い気孔率を有する新規な炭素質の繊維構造体を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の炭素質の繊維構造体は、
繊維質炭素骨格、及び前記繊維質炭素骨をコーティングしている炭素質結着部を有し、かつ連通気孔を有し、かつ
水銀圧入法により測定した気孔率が、50～85%である。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
繊維質炭素骨格、及び前記繊維質炭素骨格をコーティングしている炭素質結着部を有し、かつ連通気孔を有し、かつ
水銀圧入法により測定した気孔率が、５０～８５％である、
炭素質の繊維構造体。
続きを表示（約 560 文字）【請求項２】
前記繊維質炭素骨格が、長繊維で構成されている、請求項１に記載の繊維構造体。
【請求項３】
炭素不織布である、請求項１又は２に記載の繊維構造体。
【請求項４】
中心部において、前記炭素質結着部が、前記繊維質炭素骨格の表面に略均一に存在している、請求項１又は２に記載の繊維構造体。
【請求項５】
前記炭素質結着部の含有率が、前記繊維構造体の質量に対して、８５質量％以下である、請求項１又は２に記載の繊維構造体。
【請求項６】
前記繊維質炭素骨格が、不織布で構成されている、請求項１又は２に記載の繊維構造体。
【請求項７】
繊維質炭素骨格前駆体に、液状樹脂を含浸させること、
樹脂を含浸させた前記繊維質炭素骨格前駆体から、前記液状樹脂の一部を除去すること、及び
前記繊維質炭素骨格前駆体及び前記樹脂を非酸化性雰囲気下で熱処理して、前記繊維質炭素骨格前駆体及び前記液状樹脂を炭素化させること
を含む、繊維構造体の製造方法。
【請求項８】
前記液状樹脂の一部を除去した後に、前記液状樹脂を硬化させることを更に含み、かつ前記熱処理により、硬化させた前記液状樹脂を炭素化させる、請求項７に記載の方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭素質の繊維構造体及びその製造方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
電子部品等の分野において、炭素繊維強化炭素複合材料（Ｃ／Ｃコンポジット）が広く用いられている。Ｃ／Ｃコンポジットは、その軽量さ、強度、弾性率等の物理的性質が評価されている。
【０００３】
特許文献１では、炭素繊維の体積率が６０％以下である一方向強化Ｃ／Ｃ複合材が開示されている。
【０００４】
特許文献２では、水銀ポロシメトリーによる開気孔測定において、気孔半径０．４μｍ以上、１０μｍ未満の開気孔率が、２．０％以下である、Ｃ／Ｃコンポジットが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開平６－１０７４６３号公報
特開２０２２－０３３２７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電池等の分野において、気孔率の高い炭素材料に対するニーズが高まっている。そこで、本発明は、高い気孔率を有する新規な炭素質の繊維構造体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、鋭意検討したところ、以下の手段により上記課題を解決できることを見出して、本発明を完成させた。すなわち、本発明は、下記のとおりである：
〈態様１〉繊維質炭素骨格、及び前記繊維質炭素骨をコーティングしている炭素質結着部を有し、かつ連通気孔を有し、かつ
水銀圧入法により測定した気孔率が、５０～８５％である、
炭素質の繊維構造体。
〈態様２〉前記繊維質炭素骨格が、長繊維で構成されている、態様１に記載の繊維構造体。
〈態様３〉炭素不織布である、態様１又は２に記載の繊維構造体。
〈態様４〉中心部において、前記炭素質結着部が、前記繊維質炭素骨格の表面に略均一に存在している、態様１～３のいずれか一項に記載の繊維構造体。
〈態様５〉前記炭素質結着部の含有率が、前記繊維構造体の質量に対して、８５質量％以下である、態様１～４のいずれか一項に記載の繊維構造体。
〈態様６〉前記繊維質炭素骨格が、不織布で構成されている、態様１～５のいずれか一項に記載の繊維構造体。
〈態様７〉繊維質炭素骨格前駆体に、液状樹脂を含浸させること、
樹脂を含浸させた前記繊維質炭素骨格前駆体から、前記液状樹脂の一部を除去すること、及び
前記繊維質炭素骨格前駆体及び前記樹脂を非酸化性雰囲気下で熱処理して、前記繊維質炭素骨格前駆体及び前記液状樹脂を炭素化させること
を含む、繊維構造体の製造方法。
〈態様８〉前記液状樹脂の一部を除去した後に、前記液状樹脂を硬化させることを更に含み、かつ前記熱処理により、硬化させた前記液状樹脂を炭素化させる、態様７に記載の方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、高い気孔率を有する新規な炭素質の繊維構造体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１（ａ）及び（ｂ）は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、により、比較例１の炭素質の繊維構造体を、それぞれ３００倍及び５０倍に拡大した画像である。
図２（ａ）及び（ｂ）は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、により、実施例１の炭素質の繊維構造体を、それぞれ３００倍及び５０倍に拡大した画像である。
図３（ａ）及び（ｂ）は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により、実施例２の炭素質の繊維構造体炭素質の繊維構造体を、それぞれ３００倍及び５０倍に拡大した画像である。
図４（ａ）及び（ｂ）は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により、比較例２の炭素質の繊維構造体を、それぞれ３００倍及び５０倍に拡大した画像である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
《炭素質の繊維構造体》
本発明の炭素質の繊維構造体は、
繊維質炭素骨格、及び前記繊維質炭素骨格をコーティングしている炭素質結着部を有し、かつ連通気孔を有し、かつ
水銀圧入法により測定した気孔率が、５０～８５％である。
（【００１１】以降は省略されています）

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