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POROUS ARTICLE AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME

Patent code P07A010607
File No. NI0500060
Posted date Oct 4, 2007
Application number P2005-330396
Publication number P2007-137691A
Patent number P5011521
Date of filing Nov 15, 2005
Date of publication of application Jun 7, 2007
Date of registration Jun 15, 2012
Inventor
  • (In Japanese)宋 星武
  • (In Japanese)杉本 公一
  • (In Japanese)遠藤 守信
  • (In Japanese)二タ村 朝比古
  • (In Japanese)山内 壮太郎
  • (In Japanese)小澤 啓太
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人信州大学
Title POROUS ARTICLE AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a porous article which is a continuous porous article with nearly uniform pore diameters and in which CNF (carbon nanofiber) is mixed.
SOLUTION: This porous body is composed as follows: meso-phase pitch is formed into a continuous porous structure with nearly uniform pore diameters where carbon nanofibers are mixed so that the carbon nanofibers are sealed within the wall thickness of the meso-phase pitch without projecting from the wall surface. For the meso-phase pitch, a product obtained by polymerizing a condensed polycyclic hydrocarbon or a substance containing this in the presence of hydrogen fluoride-boron trifluoride can be used.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


カーボンナノファイバー(カーボンナノチューブ等のナノファイバー:以下CNFという)は優れた機械的特性、熱伝導性、および電気伝導性を有するため、ナノテクノロジーを代表する新機能材料として、エレクトロニクスや医療など、様々な分野での利用が期待されている。複合材料のフィラーとしての利用は従来の炭素繊維と比較して少量の添加で諸特性を改善するため、種々の母材(樹脂、ゴム、金属、セラミックス、炭素など)にCNFを添加した先進複合材料の開発が進められている。



樹脂材料として、ナフタレン等の縮合多環式炭化水素またはこれを含有する物質をフッ化水素・三フッ化ホウ素の存在下で重合させて得られたメソフェーズピッチ(三菱瓦斯化学株式会社製:製品名AR:以下ARという)が知られている(特開2003-286019)。AR(Aromatic Resin)は、組成変動の多い石油タール、石炭タールを原料とする従来のメソフェーズピッチでは混入が避け難い不純物も極めて少なく、易黒鉛化性炭素材料の理想的な前駆体である。また、ある温度域(600℃程度)に加熱するとガスが発生し、同時に粘度が上昇し、固化することで連続多孔質構造体となる。このフォームは非常に黒鉛化性が高く、優れた熱伝導性が期待できる。

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、発泡性樹脂を用いた多孔質体の製造方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
メソフェーズピッチとカーボンナノファイバーとを混合する混合工程と、
メソフェーズピッチを固化する時のガス発生量を抑制するために、該混合工程で混合された材料を不活性ガス下370℃~470℃の温度で加熱し、メソフェーズピッチを溶融してガスを発生させ、余分なガスを除去する前加熱工程と、
該前加熱工程で加熱処理された材料を冷却する冷却工程と、
該冷却工程で冷却された材料を不活性ガスによる加圧下で加温してメソフェーズピッチ
を発泡させ、固化させる後加熱工程とを含むことを特徴とする多孔質体の製造方法。

【請求項2】
 
前記冷却工程の後、冷却により固形化した材料を粉砕する工程を含むことを特徴とする請求項1記載の多孔質体の製造方法。

【請求項3】
 
メソフェーズピッチに縮合多環式炭化水素またはこれを含有する物質をフッ化水素・三フッ化ホウ素の存在下で重合させて得られたメソフェーズピッチを用いることを特徴とする請求項1または2記載の多孔質体の製造方法。

【請求項4】
 
前記後加熱工程で、前記メソフェーズピッチが溶融する温度で所要時間加熱し、引き続いて、メソフェーズピッチが固化する温度まで昇温して所用時間加熱する2段階熱処理を行うことを特徴とする請求項1~3いずれか1項記載の多孔質体の製造方法。

【請求項5】
 
メソフェーズピッチに、カーボンナノファイバーを20wt%以下混入させることを特徴とする請求項1~4いずれか1項記載の多孔質体の製造方法。

【請求項6】
 
請求項1~5いずれか1項記載の多孔質体の製造方法によって得られた多孔質体を不活性ガス下1000℃~3000℃の温度で加熱してメソフェーズピッチを炭化または黒鉛化させる工程を含むことを特徴とする多孔質体の製造方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2005330396thum.jpg
State of application right Registered
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