[发明专利]碳材料及其制造方法

说明书

一种碳材料的制造方法，其包括：在含有包含乙炔和乙炔衍生物中的至少一者的气体状物质(A)的非氧化性气氛中，将有机系高分子物质加热至超过400℃而进行碳化处理的工序。

技术领域

本发明涉及碳材料及其制造方法。

本申请主张基于2015年7月14日在日本申请的日本特愿2015-140278号的优先权，此处援引其内容。

背景技术

碳材料、例如碳纤维具有优异的机械强度，因此作为汽车用部件、航空航天材料、运动-休闲用材料、压力容器等工业用材料等是极为有用的，需求正不断增长。此外，期待今后用于进一步广泛的领域。

一般，碳纤维是通过下述方法得到的：利用充满氧化性气氛的耐燃化炉，对将聚丙烯腈等前体长丝扎成束而成的前体纤维进行加热而耐燃化处理后，利用充满氮气等非活性气氛的碳化炉对得到的耐燃化纤维进行加热而碳化处理(例如专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2009-256831号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，通过以往的碳纤维的制造方法，碳化处理中耐燃化纤维的热分解量大，还会产生碳原子的脱离，因此碳化收率低。因此，难以降低使耐燃化纤维碳化的碳纤维的制造成本。

本发明是鉴于上述情况做出的，其目的在于，提供不使碳化收率降低地有效制造碳材料的方法和通过所述方法得到的碳材料。

用于解决课题的方法

本发明具有以下方式。

[1]一种碳材料的制造方法，其包括：在含有包含乙炔和乙炔衍生物中的至少一者的气体状物质(A)的非氧化性气氛中，将有机系高分子物质加热至超过400℃而进行碳化处理的工序。

[2]根据[1]所述的碳材料的制造方法，所述有机系高分子物质含有乙烯基系聚合物。

[3]根据[2]所述的碳材料的制造方法，所述乙烯基系聚合物含有丙烯腈系聚合物和丙烯腈系聚合物的衍生物中的至少一者。

[4]根据[2]所述的碳材料的制造方法，所述乙烯基系聚合物含有烯烃系聚合物和烯烃系聚合物的衍生物中的至少一者。

[5]根据[4]所述的碳材料的制造方法，所述烯烃系聚合物含有聚乙烯和聚丙烯中的至少一者。

[6]根据[1]所述的碳材料的制造方法，其包括：在所述碳化处理的工序之前将有机系高分子物质前体进行氧化处理而得到所述有机系高分子物质的工序。

[7]根据[6]所述的碳材料的制造方法，所述氧化处理为在氧化性气氛中将有机系高分子物质前体加热至200～350℃而进行氧化处理的工序。

[8]根据[6]或[7]所述的碳材料的制造方法，所述有机系高分子物质前体含有乙烯基系聚合物。

[9]根据[8]所述的碳材料的制造方法，所述乙烯基系聚合物含有丙烯腈系聚合物和丙烯腈系聚合物的衍生物中的至少一者。

[10]根据[8]所述的碳材料的制造方法，所述乙烯基系聚合物含有烯烃系聚合物和烯烃系聚合物的衍生物中的至少一者。

[11]根据[10]所述的碳材料的制造方法，所述烯烃系聚合物含有聚乙烯和聚丙烯中的至少一者。

[12]根据[1]～[11]中任一项所述的碳材料的制造方法，相对于形成所述非氧化性气氛的气体的整体体积，气体状物质(A)的体积浓度为2体积％以上。