[发明专利]多孔质碳材料、多孔质碳材料前体、多孔质碳材料前体的制造方法及多孔质碳材料的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种能够在各种用途中展开的多孔质碳材料、多孔质碳材料前体、多孔质碳材料前体的制造方法以及多孔质碳材料的制造方法。

背景技术

多孔质碳材料已知有以粒状活性炭、活性炭纤维为代表的具有较大的大孔和微孔这两者的活性炭，和以碳纳米管、中孔二氧化硅、由沸石模板制造的中孔碳等为代表的精细碳类。

其中，活性炭活用其大的比表面积而作为吸附材料、催化剂载体以工业材料为中心进行使用。特别是，由于通过将预先碳化了的块状材料进行活化来形成细孔，因此比较便宜地提供多孔质材料也可作为优点举出。然而在一般的活化过程中，由于细孔从碳材料的表面向内部沿一个方向形成，因此难以制成具有细孔彼此连通了的连通孔的材料，例如难以在细孔内以高比例填充其它原材料等，在复合材料中的应用方面具有课题。

此外，在专利文献1中记载了，通过将能够碳化的材料与消失材料进行混合来获得多孔质碳纤维的技术，但能够碳化的材料和消失材料由不相容的体系的组合形成，仅添加相容剂不能形成连续的细孔。

进一步，专利文献2中记载了，将专利文献1所记载的多孔质碳纤维进一步活化来形成细孔，制成活性炭纤维的技术，但如上所述活化工序中从碳材料的表面主要通过氧化作用来形成细孔，仍然不能形成连续的细孔。

这里，专利文献3、4中示出下述例子：将热固性树脂与热塑性树脂进行混合，使热固性树脂固化后，除去热塑性树脂后进行碳化，从而向碳材 料其自身导入连续多孔结构。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平2-160923号公报

专利文献2：日本特开平2-160924号公报

专利文献3：日本特开2004-259593号公报

专利文献4：日本特开2006-240902号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明提供通过同时具有：具有连续的孔的部分以及不具有连续的孔的部分，从而导电性、导热性、耐压性、相对于拉伸、压缩的强度优异的多孔质碳材料。

用于解决课题的方法

本发明的第1方式为一种多孔质碳材料，其具有：具有连续多孔结构的部分，以及实质上不具有连续多孔结构的部分，上述具有连续多孔结构的部分的结构周期为0.002μm～1μm。

此外，本发明的第2方式为一种多孔质碳材料前体，其具有：具有连续多孔结构的部分，以及实质上不具有连续多孔结构的部分，所述具有连续多孔结构的部分的结构周期为0.003μm～2μm。

此外，本发明的第3方式为一种多孔质碳材料前体，其具有：能够碳化的树脂与消失树脂彼此形成连续相的部分，以及实质上仅由能够碳化的树脂构成的部分，上述能够碳化的树脂与消失树脂彼此形成连续相的部分的结构周期为0.003μm～2μm。

此外，本发明的第4方式为一种多孔质碳材料前体的制造方法，其具有下述工序：

工序1：使能够碳化的树脂10～90重量％与消失树脂90～10重量％相容，形成树脂混合物的工序；

工序2：使由工序1获得的树脂混合物相分离，进行固定化的工序。

此外，本发明的第5方式为一种多孔质碳材料的制造方法，其具有下述工序：

工序1：使能够碳化的树脂10～90重量％与消失树脂90～10重量％相容，形成树脂混合物的工序；

工序2：使由工序1获得的树脂混合物相分离，进行固定化，获得多孔质碳材料前体的工序；

工序3：通过烧成将由工序2获得的多孔质碳材料前体碳化的工序。

发明的效果

通过本发明，通过具有连续多孔结构的部分，向构成连续多孔结构的孔部填充和/或流通流体，从而能够赋予功能，此外通过分支部分连续从而导电性、导热性一定程度地变高，此外通过分支部分别彼此支撑结构体的效果，成为相对于拉伸、压缩等变形也具有一定程度耐性的材料。而且，本发明通过不仅仅具有具有连续多孔结构的部分，而且存在实质上不具有连续多孔结构的部分，从而导电性、导热性进一步变高，即使对于拉伸、压缩等变形，特别是也能够飞跃性地提高相对于压缩破坏的耐性。此外特别是在不具有连续多孔结构的部分覆盖具有连续多孔结构的部分的形态的情况下，更有效率地向构成连续多孔结构的孔部填充和/或流通流体，从而能够易于赋予功能。

附图说明

图1为实施例1的多孔质碳材料的扫描型电子显微镜照片。