JP2003342013A - Method for manufacturing graphite-like substance - Google Patents

Method for manufacturing graphite-like substance

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JP2003342013A
JP2003342013A JP2002151965A JP2002151965A JP2003342013A JP 2003342013 A JP2003342013 A JP 2003342013A JP 2002151965 A JP2002151965 A JP 2002151965A JP 2002151965 A JP2002151965 A JP 2002151965A JP 2003342013 A JP2003342013 A JP 2003342013A
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organic polymer
graphite
substance
polymer
liquid crystal
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Japanese (ja)
Inventor
Michiyuki Kyotani
陸征 京谷
Kazuo Akagi
和夫 赤木
Chiharu Yamaguchi
千春 山口
Hisaji Matsui
久次 松井
Yoshinori Koga
義紀 古賀
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Osaka Gas Co Ltd
Original Assignee
Osaka Gas Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a nano-size graphite-like substance with excellent heat resistance characteristics and the like at a lower temperature, with better efficiency and at a low cost. <P>SOLUTION: The nano-size graphite-like substance is manufactured by converting a solid organic polymer (a polyacetylene type polymer and the like) whose structure is controlled by a molecular orientation into graphite with heat treatment or pyrolysis. A molecular orientated organic polymer can be obtained by using an orientation field such as a liquid crystal field, a magnetic field or the like, or the orientation field in which they are combined. The shape of the organic polymer can be a film, a thin film, a sheet, a powder or the like. The heat treatment can be performed in vacuum or in an inert gas atmosphere. The organic polymer may be irradiated with high energy rays (an electron beam or a laser beam) while heat treated. The heat-treating temperature is about 500-1,800°C. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、グラファイト状炭
素物質、特にナノサイズのグラファイト状炭素物質の製
造方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a graphite-like carbon material, particularly a nano-sized graphite-like carbon material.

【0002】[0002]

【従来の技術】グラファイトは、熱伝導性、耐熱性、耐
薬品性、電気伝導性等の点で優れた性質を有するため、
熱伝導体、電極、発熱体、断熱材、電界シールド材、ス
パッター用ターゲット材料、その他の電子材料として広
く工業的に利用されている。
2. Description of the Related Art Graphite has excellent properties such as thermal conductivity, heat resistance, chemical resistance, and electrical conductivity.
It is widely used industrially as a heat conductor, an electrode, a heating element, a heat insulating material, an electric field shield material, a sputtering target material, and other electronic materials.

【0003】グラファイトに関し、分子軌道(MO)の
計算などにおいて、グラファイト端を有する炭素材料
が、機能性を発揮することが予測されている(例えば、
M.Fujita, K.Wakabayashi, K.Nakada, K.Kusakabe, J.P
hys.Soc.Jpn.65, 1920 , 1996,and K.Wakabayashi, Mol
Cryst Liq Cryst, 340, 379, 2000など)。
With respect to graphite, it has been predicted that a carbon material having a graphite end will exhibit functionality in calculation of molecular orbital (MO) and the like (for example,
M.Fujita, K.Wakabayashi, K.Nakada, K.Kusakabe, JP
hys.Soc.Jpn.65, 1920, 1996, and K. Wakabayashi, Mol
Cryst Liq Cryst, 340, 379, 2000 etc.).

【0004】さらに、グラファイトに関し、近年、電子
機器への応用が進み、電子材料としての利用が注目され
ている。特に、冷陰極電子源としてカーボンナノチュー
ブの電子容易放出性が発見されて以来、電子機器の電子
源への応用、例えば、電界放出型冷陰極への応用、光源
ランプ電子源への応用、平面パネル電子源への応用など
が注目されている。例えば、特開2000−12371
2号公報には、電子放出部と、この電子放出部に電圧を
印加するための電極とで構成された電解放射冷陰極にお
いて、前記電子放出部が、導電性カーボン材料と、電子
を放出するカーボン材料との混合物で構成されている電
界放射型冷陰極が開示されている。この文献には、電子
放出性カーボン材料が、フラーレン、カーボンナノチュ
ーブであることも開示されている。
Further, graphite has been applied to electronic devices in recent years, and its use as an electronic material has been attracting attention. In particular, since the easy electron emission property of carbon nanotubes was discovered as a cold cathode electron source, it was applied to electron sources of electronic devices, such as field emission cold cathodes, light source lamp electron sources, and flat panels. Attention is focused on application to electron sources. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-12371
No. 2 discloses an electrolytic radiation cold cathode including an electron emitting portion and an electrode for applying a voltage to the electron emitting portion, wherein the electron emitting portion emits a conductive carbon material and electrons. A field emission cold cathode composed of a mixture with a carbon material is disclosed. This document also discloses that the electron-emitting carbon material is a fullerene or a carbon nanotube.

【0005】このようなグラファイトの製造法として、
出発原料としての高分子材料を熱処理することによりグ
ラファイト質フィルムを得る方法が知られている。具体
的には、特開昭61−275114号公報には、高分子
材料として、ポリフェニレンオキサジアゾール(PO
D)を1600℃以上(好ましくは1800℃以上、さ
らに好ましくは2000℃以上)の温度で熱処理してグ
ラファイトに転換する方法が開示されている。この文献
には、PODをキャストした被膜が高い結晶性、配向性
を有していることが記載されている。特開昭61−27
5115号公報には、ポリベンゾチアゾール、ポリベン
ゾビスチアゾール、ポリベンゾオキサゾール、ポリベン
ゾビスオキサゾール、ポリチアゾールから選択された少
なくとも一種の高分子を1800℃以上(好ましくは2
000℃以上、さらに好ましくは2500℃以上)の温
度で加熱し、グラファイトに転換する方法が開示されて
いる。この文献には、前記高分子のキャスト又は紡糸に
より得られる被膜や繊維が高い結晶性を有しており、こ
の結晶性を反映して炭素材料は配向性を有することも記
載されている。特開2000−169125号公報に
は、芳香族ポリイミド、芳香族ポリアミドおよびポリオ
キサジアゾールから選択されたシート形態のポリマー材
料を、不活性雰囲気下、400〜800℃の加熱を1〜
10℃/分の昇温速度で行い、最終的に少なくとも24
00℃まで加熱し、膨張グラファイト材料を製造する方
法が開示されている。
As a method for producing such graphite,
A method of obtaining a graphite film by heat-treating a polymer material as a starting material is known. Specifically, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-275114 discloses, as a polymer material, polyphenylene oxadiazole (PO).
A method of converting D) into graphite by heat-treating it at a temperature of 1600 ° C. or higher (preferably 1800 ° C. or higher, more preferably 2000 ° C. or higher) is disclosed. This document describes that a film formed by casting POD has high crystallinity and orientation. JP-A-61-27
5115 discloses at least one polymer selected from polybenzothiazole, polybenzobisthiazole, polybenzoxazole, polybenzobisoxazole, and polythiazole at 1800 ° C. or higher (preferably 2 ° C.).
It is disclosed that the graphite is heated at a temperature of 000 ° C. or higher, more preferably 2500 ° C. or higher to convert it into graphite. It is also described in this document that the coating or fiber obtained by casting or spinning the polymer has high crystallinity, and that the carbon material has orientation due to this crystallinity. Japanese Patent Laid-Open No. 2000-169125 discloses that a sheet-shaped polymer material selected from aromatic polyimide, aromatic polyamide and polyoxadiazole is heated at 400 to 800 ° C. under an inert atmosphere.
At a heating rate of 10 ° C./min and at least 24
A method of heating to 00 ° C. to produce an expanded graphite material is disclosed.

【0006】しかし、これらの方法は主に大面積化乃至
結晶の大きいグラファイトを得ることを主目的としてい
るため、いずれも大面積化に適した多環芳香族化合物な
どで構成された高分子材料を出発物質としている。ま
た、これらの文献では、ナノサイズのグラファイトなど
について特に注目していない。さらに、これらの多環芳
香族化合物などで構成された高分子材料をグラファイト
化するには、ヘテロ原子の脱離により炭素縮合環を形成
するため、高温(例えば、2000℃以上)での熱処理
が必要である。
However, since these methods mainly aim to obtain graphite having a large area or large crystals, all of them are polymer materials composed of polycyclic aromatic compounds suitable for a large area. Is the starting material. Further, in these documents, no particular attention is paid to nano-sized graphite and the like. Further, in order to graphitize a polymer material composed of these polycyclic aromatic compounds and the like, heat treatment at a high temperature (for example, 2000 ° C. or higher) is performed because a carbon condensed ring is formed by elimination of a hetero atom. is necessary.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、耐熱特性などに優れるグラファイト状物質をより低
い温度で安価に製造できる方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is, therefore, an object of the present invention to provide a method for producing a graphite-like substance excellent in heat resistance and the like at a lower temperature and at a lower cost.

【0008】本発明の他の目的は、ナノサイズのグラフ
ァイト状物質をより効率よく製造できる方法を提供する
ことにある。
Another object of the present invention is to provide a method for producing a nano-sized graphite-like substance more efficiently.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記グラ
ファイトの製造方法について、鋭意検討した結果、グラ
ファイトの前駆体高分子として、有機高分子物質の固体
構造を制御(例えば、分子配向)した有機高分子(例え
ば、非芳香族又は非ヘテロ環式の線状共役系有機高分
子)を熱処理すると、熱処理温度が低くてもナノサイズ
のグラファイト状物質が効率よく生成することを見いだ
し、本発明を完成した。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have made extensive studies on the above-mentioned method for producing graphite, and as a result, have controlled the solid structure of an organic polymer substance (eg, molecular orientation) as a precursor polymer of graphite. It has been found that when an organic polymer (for example, a non-aromatic or non-heterocyclic linear conjugated organic polymer) is heat-treated, a nano-sized graphite-like substance is efficiently produced even at a low heat-treatment temperature. Was completed.

【0010】すなわち、本発明の方法では、構造が制御
された固体有機高分子を熱処理又は熱分解し、グラファ
イトに転換することにより、グラファイト状物質を製造
する。すなわち、有機高分子物質を固体構造制御(例え
ば、分子配向)後、熱処理しグラファイトに転換する。
前記有機高分子は、ポリアセチレン系高分子などの非芳
香族又は非ヘテロ環式共役系有機高分子であってもよ
く、有機高分子の形態は、フィルム状、薄膜状、シート
状、粉末状などであってもよい。前記構造が制御された
固体有機高分子は、分子配向した有機高分子、例えば、
種々の配向場(液晶場、磁場などやこれらを組み合わせ
た配向場)により分子配向した有機高分子であってもよ
い。具体的には、例えば、液晶で構成された配向場(液
晶の特性を利用した配向場)で有機高分子を調製又は合
成することにより、有機高分子を特定方向に配向させて
もよく、磁場(磁場を利用した配向方法)により有機高
分子を分子配向させてもよく、磁場が作用する液晶場
(液晶場と磁場との双方を利用した配向方法)で有機高
分子を分子配向させてもよい。熱処理は、通常、真空中
又は不活性ガス雰囲気中で行うことができ、熱処理する
とともに高エネルギー線(電子線、レーザ光線などの
光)を照射してもよい。熱処理温度は、例えば、500
℃〜1800℃程度、特に600℃〜1500℃程度の
範囲から選択できる。本発明では、配向場により分子配
向した共役系有機高分子を500℃〜1800℃の温度
で熱処理することにより、ナノサイズのグラファイト状
物質を製造できる。
That is, according to the method of the present invention, the solid organic polymer having a controlled structure is subjected to heat treatment or thermal decomposition to be converted into graphite to produce a graphite-like substance. That is, the organic polymer substance is subjected to solid structure control (for example, molecular orientation) and then heat-treated to be converted into graphite.
The organic polymer may be a non-aromatic or non-heterocyclic conjugated organic polymer such as polyacetylene-based polymer, and the form of the organic polymer is film, thin film, sheet, powder, etc. May be The structure-controlled solid organic polymer is a molecularly oriented organic polymer, for example,
It may be an organic polymer which is molecularly aligned by various alignment fields (a liquid crystal field, a magnetic field, etc. or an alignment field combining these fields). Specifically, for example, the organic polymer may be aligned in a specific direction by preparing or synthesizing the organic polymer with an alignment field composed of liquid crystal (an alignment field utilizing the characteristics of liquid crystal). The organic polymer may be molecularly aligned by (alignment method using magnetic field), or the organic polymer may be molecularly aligned by liquid crystal field (alignment method using both liquid crystal field and magnetic field) on which magnetic field acts. Good. The heat treatment can usually be performed in a vacuum or in an inert gas atmosphere, and the heat treatment may be performed together with irradiation with a high energy beam (electron beam, light such as laser beam). The heat treatment temperature is, for example, 500
C. to 1800.degree. C., particularly 600.degree. C. to 1500.degree. In the present invention, a nano-sized graphite-like substance can be produced by heat-treating a conjugated organic polymer molecularly oriented by an orientation field at a temperature of 500 ° C to 1800 ° C.

【0011】本発明は、前記製造方法で得られるグラフ
ァイト状物質も包含する。このグラファイト状物質は、
ナノサイズのグラファイト状炭素物質であってもよい。
The present invention also includes the graphite-like substance obtained by the above production method. This graphite-like material
It may be a nano-sized graphitic carbon material.

【0012】本発明では、固体構造制御(好ましくは分
子配向)した有機高分子物質(ポリアセチレン系高分子
など)を出発物質として用いるため、少なくとも200
0℃以上の高温処理を必要とする従来の製造方法に比べ
て、その熱処理温度を著しく低下することができるとと
もに、ナノサイズのグラファイトを効率よく製造でき
る。
In the present invention, since an organic polymer substance having a controlled solid structure (preferably molecular orientation) (polyacetylene polymer etc.) is used as a starting substance, at least 200
Compared with the conventional manufacturing method that requires high temperature treatment of 0 ° C. or higher, the heat treatment temperature can be remarkably lowered and nano-sized graphite can be efficiently manufactured.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明では、グラファイト前駆体
として固体構造が制御された有機高分子、好ましくは分
子配向した有機高分子を用いる。有機高分子は、通常、
加熱処理により炭素化又はグラファイト化可能である。
このような高分子としては、熱硬化性ポリマー(芳香族
ポリイミドなど)、芳香族熱可塑性ポリマー(芳香族ポ
リアミドなど)、導電性ポリマー(ポリアセチレン系高
分子、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン、ポリ
ナフタレンビニレン、ポリチエニレンビニレン、ポリフ
ェニレンベンゾビスチアゾール、ポリフェニレンベンゾ
ビスオキサゾールなどのポリフェニレン系高分子、ポリ
ベンゾチアゾール、ポリベンゾビスチアゾール、ポリベ
ンゾオキサゾール、ポリベンゾビスオキサゾール、ポリ
チアゾール、ポリオキサジアゾールなどの複素環系高分
子、ポリピロール、ポリアニリンなど)、液晶性ポリマ
ー(芳香族ポリエステル系液晶性高分子、ポリエステル
アミド系液晶性高分子など)、配向性成分(液晶、DN
Aなど)に結合させたポリマー、分子内に炭素/炭素二
重結合を有するポリエン又は炭素/炭素三重結合を有す
るポリインなどの線状高分子(例えばポリアセチレン、
ポリジアセチレンなどのポリアセチレン系重合体又はポ
リアセチレン系高分子など)などが挙げられる。なお、
液晶及び液晶性ポリマーは配向構造を持ち、ポリマーに
配向性成分(液晶ポリマー、DNA)を結合させるとポ
リマーの分子配向性を向上できる。液晶としては、スメ
クチック液晶、ネマチック液晶、コレステリック液晶
(キラルネマチック液晶)、ディスコチック液晶などが
挙げられ、サーモトロピック液晶、リオトロピック液晶
のいずれであってもよい。これらのグラファイト前駆体
は単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the present invention, an organic polymer having a controlled solid structure, preferably an organic polymer having a molecular orientation, is used as a graphite precursor. Organic polymers are usually
It can be carbonized or graphitized by heat treatment.
Examples of such polymers include thermosetting polymers (such as aromatic polyimide), aromatic thermoplastic polymers (such as aromatic polyamide), conductive polymers (polyacetylene-based polymers, polyphenylene, polyphenylene vinylene, polynaphthalene vinylene, poly Polyphenylene-based polymers such as thienylenevinylene, polyphenylenebenzobisthiazole, polyphenylenebenzobisoxazole, etc., heterocyclic systems such as polybenzothiazole, polybenzobisthiazole, polybenzoxazole, polybenzobisoxazole, polythiazole, polyoxadiazole Polymer, polypyrrole, polyaniline, etc.), liquid crystalline polymer (aromatic polyester liquid crystalline polymer, polyesteramide liquid crystalline polymer, etc.), orientation component (liquid crystal, DN)
Linear polymer such as polyene having a carbon / carbon double bond or polyyne having a carbon / carbon triple bond in the molecule (for example, polyacetylene,
Polyacetylene-based polymers such as polydiacetylene or polyacetylene-based polymers) and the like. In addition,
The liquid crystal and the liquid crystalline polymer have an alignment structure, and when the alignment component (liquid crystal polymer, DNA) is bonded to the polymer, the molecular alignment of the polymer can be improved. Examples of the liquid crystal include smectic liquid crystal, nematic liquid crystal, cholesteric liquid crystal (chiral nematic liquid crystal), discotic liquid crystal, and the like, and may be thermotropic liquid crystal or lyotropic liquid crystal. These graphite precursors can be used alone or in combination of two or more.

【0014】これらのグラファイト前駆体のうち、共役
系有機高分子(例えば、線状共役系有機高分子、又は非
芳香族又は非ヘテロ環式の線状共役系有機高分子)、特
にポリエン又はポリイン構造を有する共役系有機高分子
(比較的合成しやすいポリアセチレン系高分子)が好ま
しい。
Among these graphite precursors, conjugated organic polymers (for example, linear conjugated organic polymers or non-aromatic or non-heterocyclic linear conjugated organic polymers), especially polyene or polyyne. A conjugated organic polymer having a structure (polyacetylene-based polymer that is relatively easy to synthesize) is preferable.

【0015】ポリアセチレン系高分子には、アセチレン
系単量体の単独又は共重合体が含まれる。また、ポリア
セチレン系高分子は、ポリアセチレンの他、置換基を有
するポリアセチレン誘導体であってもよく、前記置換基
としては、例えば、塩素、フッ素原子などのハロゲン原
子、ヒドロキシル基、C1-4アルコキシ基、C1-4アルキ
ル基、C3-10シクロアルキル基、フェニル基などのC
6-12アリール基、ベンジル基などのアラルキル基などが
例示できる。代表的なポリアセチレン誘導体としては、
例えば、ポリフェニルアセチレン、ポリフェニルクロロ
アセチレン、ポリフルオロアセチレンなどが例示でき
る。
The polyacetylene-based polymer includes homopolymers or copolymers of acetylene-based monomers. Further, the polyacetylene-based polymer may be a polyacetylene derivative having a substituent other than polyacetylene, and examples of the substituent include a halogen atom such as chlorine and a fluorine atom, a hydroxyl group, and a C 1-4 alkoxy group. C, C 1-4 alkyl group, C 3-10 cycloalkyl group, phenyl group, etc.
Examples thereof include 6-12 aryl groups and aralkyl groups such as benzyl groups. As typical polyacetylene derivatives,
For example, polyphenylacetylene, polyphenylchloroacetylene, polyfluoroacetylene and the like can be exemplified.

【0016】なお、通常の線状熱可塑性高分子(例え
ば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの高分子)は、
1000℃以下の温度での炭素化で、非晶状態となり、
グラファイト構造を形成しない。
Incidentally, a normal linear thermoplastic polymer (for example, a polymer such as polyethylene or polypropylene) is
When carbonized at a temperature of 1000 ° C or lower, it becomes amorphous,
Does not form a graphite structure.

【0017】固体構造の制御方法(分子配向の方法)
は、特に限定されず、種々の配向場で有機高分子を分子
配向させることができる。固体構造の制御方法(分子配
向の方法)としては、通常、延伸(例えば、一方の方向
に対する延伸倍率1.2〜10倍程度の一軸延伸)、液
晶場、磁場(例えば、1〜10テスラ程度)などが例示
できる。また、グラファイト前駆体の配向性を改善する
ためには、エピタキシャル重合法などを利用してもよ
い。これらの制御方法は単独で又は組み合わせてもよ
く、例えば、液晶場と磁場との組合せ(例えば、磁場で
配向した液晶の存在下、有機高分子の調製など)であっ
てもよい。液晶場(液晶で構成される配向場)での有機
高分子の分子配向は、例えば、液晶が配向した前記液晶
場で単量体を重合することにより有機高分子を液晶の配
向に沿って配向させる方法、液晶と有機高分子とを混合
し、液晶の配向に伴って有機高分子を配向させる方法な
どが例示できる。この方法において、磁場を作用させて
液晶を配向させてもよい。磁場により有機高分子を分子
配向させる方法としては、前記共役系有機高分子(特に
溶液状などの粘度を低減した状態の有機高分子)に磁場
を作用させて配向させる方法、磁場を作用させながら前
記共役系有機高分子の単量体を重合する方法などが例示
できる。好ましい方法では、磁場が作用する液晶場で有
機高分子を分子配向させることができる。これらの制御
方法のうち、均一に分子レベルで配向制御するために
は、液晶場又は液晶場と磁場との組合せによる配向が好
ましい。例えば、磁場を作用させながら液晶場(配向し
た液晶の存在下)で、共役系有機高分子(ポリアセチレ
ン系高分子など)の単量体を重合することにより、分子
配向した有機高分子を効率よく生成できる。
Method of controlling solid structure (method of molecular orientation)
Is not particularly limited, and the organic polymer can be molecularly oriented in various orientation fields. As a method of controlling the solid structure (method of molecular orientation), usually, stretching (for example, uniaxial stretching with a draw ratio of about 1.2 to 10 times in one direction), liquid crystal field, magnetic field (for example, about 1 to 10 Tesla). ) Etc. can be illustrated. Further, in order to improve the orientation of the graphite precursor, an epitaxial polymerization method or the like may be used. These control methods may be used alone or in combination, and may be, for example, a combination of a liquid crystal field and a magnetic field (for example, preparation of an organic polymer in the presence of liquid crystal aligned in the magnetic field). The molecular orientation of the organic polymer in the liquid crystal field (orientation field composed of liquid crystals) includes, for example, aligning the organic polymer along the orientation of the liquid crystal by polymerizing monomers in the liquid crystal field in which the liquid crystal is oriented. Examples thereof include a method of mixing, a method of mixing a liquid crystal and an organic polymer, and aligning the organic polymer with the alignment of the liquid crystal. In this method, a magnetic field may be applied to align the liquid crystal. As a method of molecularly orienting an organic polymer by a magnetic field, a method of orienting the conjugated organic polymer (particularly an organic polymer in a solution-like state in which the viscosity is reduced) by applying a magnetic field, while applying a magnetic field Examples thereof include a method of polymerizing the monomer of the conjugated organic polymer. In a preferred method, the organic polymer can be molecularly aligned in a liquid crystal field under the action of a magnetic field. Among these control methods, in order to uniformly control the alignment at the molecular level, alignment by a liquid crystal field or a combination of a liquid crystal field and a magnetic field is preferable. For example, by polymerizing a conjugated organic polymer (polyacetylene polymer, etc.) monomer in a liquid crystal field (in the presence of an aligned liquid crystal) while applying a magnetic field, a molecularly aligned organic polymer can be efficiently produced. Can be generated.

【0018】なお、上記の方法において、磁場を利用す
ると、液晶分子が磁場方向に配向しやすい性質を有する
ため、有効な方法である。特に、低分子液晶は、より短
い時間で磁場方向に配向しやすいので、この反応場で合
成したポリマー分子は、液晶分子の配向方向に平行に配
向してポリマー化しやすい。
In the above method, the use of a magnetic field is effective because liquid crystal molecules tend to be oriented in the magnetic field direction. In particular, since the low-molecular liquid crystal is likely to be aligned in the magnetic field direction in a shorter time, the polymer molecule synthesized in this reaction field is likely to be aligned in parallel with the alignment direction of the liquid crystal molecule to be polymerized.

【0019】グラファイト前駆体を構成する有機高分子
が分子配向すると、分子同士の結合が容易になり、グラ
ファイト化が促進される。そのため、より低温でのグラ
ファイトの調製が可能になる。また、より低温での調製
が可能であるため、エネルギー的に有利であると共に、
グラファイト状物質の形状の選択幅が広くなり、例え
ば、リボン状、板状、中空の円状又は長円状(楕円
状)、中空の多角形状、中空の短い棒状(ナノチューブ
状)、中空の楕円体状などのグラファイト状物質を得る
ことができる。しかも、高純度のナノグラファイトを得
ることができる。なお、同じ加熱温度で、配向処理した
高分子と配向処理をしていない高分子とを熱処理した場
合、配向処理した高分子を原料に用いると、ナノグラフ
ァイトの結晶化度が高くなるとともに、グラファイトの
特定方向のサイズが比較的大きくでき、細長い形状のナ
ノサイズグラファイトが生成する。
When the organic polymer constituting the graphite precursor is molecularly oriented, the molecules are easily bonded to each other and the graphitization is promoted. Therefore, it becomes possible to prepare graphite at a lower temperature. In addition, since it can be prepared at a lower temperature, it is advantageous in terms of energy and
The selection range of the shape of the graphite-like substance becomes wider, for example, ribbon shape, plate shape, hollow circular or oval shape (elliptical shape), hollow polygonal shape, hollow short rod shape (nanotube shape), hollow elliptical shape. It is possible to obtain a graphite-like substance such as a body. Moreover, high-purity nanographite can be obtained. When the oriented polymer and the non-oriented polymer are heat-treated at the same heating temperature, when the oriented polymer is used as a raw material, the crystallinity of nanographite increases and The size in the specific direction can be relatively large, and elongated nano-sized graphite is produced.

【0020】グラファイト前駆体(有機高分子)の形状
は、特に限定されず、二次元的構造(フィルム状、薄膜
状、シート状)、一次元的構造(線状)、粉末状又は粉
粒状や無定形状などであってもよい。好ましい有機高分
子の形態は、二次元的構造又は粉粒状であり、通常、薄
膜状、シート状である。有機高分子のサイズは特に制限
されず、前記形状に応じて適当に選択でき、例えば、二
次元的構造を有する有機高分子では、厚さ500μm以
下(例えば、10〜200μm、好ましくは10〜10
0μm程度)であってもよい。また、粉粒状の有機高分
子では、平均粒径1〜500μm、好ましくは5〜10
0μm程度であってもよい。
The shape of the graphite precursor (organic polymer) is not particularly limited, and may be a two-dimensional structure (film, thin film, sheet), one-dimensional structure (linear), powder or powder. It may have an amorphous shape or the like. A preferable organic polymer has a two-dimensional structure or a granular shape, and is usually a thin film or a sheet. The size of the organic polymer is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the shape. For example, in the case of an organic polymer having a two-dimensional structure, the thickness is 500 μm or less (for example, 10 to 200 μm, preferably 10 to 10 μm).
0 μm). In the case of a powdery organic polymer, the average particle size is 1 to 500 μm, preferably 5 to 10 μm.
It may be about 0 μm.

【0021】熱処理又は熱分解は、真空中(真空度20
0Pa以下)又は不活性ガス(例えば、窒素、ヘリウ
ム、アルゴンなど)雰囲気下で行うことが好ましい。不
活性ガス雰囲気下で熱処理する場合、圧力に関して、常
圧、減圧又は加圧でもよいが、熱処理系内への周囲から
の気体の流入を防ぐために、常圧より多少高く(例え
ば、0.1〜1MPa、特に0.1〜0.5MPa程度
の圧力に)するのが好ましい。
The heat treatment or pyrolysis is performed in vacuum (vacuum degree 20).
It is preferably carried out under an atmosphere of 0 Pa or less) or an inert gas (for example, nitrogen, helium, argon, etc.). When the heat treatment is carried out in an inert gas atmosphere, the pressure may be normal pressure, reduced pressure or increased pressure, but it is slightly higher than the normal pressure (for example, 0.1% or less) in order to prevent gas from flowing into the heat treatment system from the surroundings. It is preferable to set the pressure to about 1 MPa, especially about 0.1 to 0.5 MPa).

【0022】本発明は、前記特有の原料を用いるため、
従来のように2000℃以上の高温を必要とせず、熱処
理温度(又はグラファイト化温度)を低減できるという
特色がある。熱処理温度(又は熱分解温度)は、例え
ば、500℃〜1800℃、好ましくは600℃〜15
00℃、さらに好ましくは700℃〜1400℃程度、
特に800℃〜1200℃程度の温度範囲から選択でき
る。例えば、配向場により分子配向した共役系有機高分
子(ポリアセチレン系高分子などの共役系線状高分子な
ど)を500℃〜1800℃(例えば、750℃〜13
00℃)程度の温度で熱処理することにより、ナノサイ
ズのグラファイト状物質を製造できる。なお、昇温速度
は特に制限されず、例えば、1〜25℃/分(例えば、
3〜15℃/分)程度であってもよい。
Since the present invention uses the above-mentioned unique raw materials,
It has a feature that the heat treatment temperature (or graphitization temperature) can be reduced without requiring a high temperature of 2000 ° C. or higher as in the conventional case. The heat treatment temperature (or thermal decomposition temperature) is, for example, 500 ° C to 1800 ° C, preferably 600 ° C to 15 ° C.
00 ° C, more preferably about 700 ° C to 1400 ° C,
In particular, it can be selected from a temperature range of about 800 ° C to 1200 ° C. For example, a conjugated organic polymer molecularly oriented by an orientation field (such as a conjugated linear polymer such as a polyacetylene polymer) is treated at 500 ° C to 1800 ° C (for example, 750 ° C to 13 ° C).
A nano-sized graphite-like substance can be produced by heat treatment at a temperature of about 00 ° C. The rate of temperature increase is not particularly limited, and is, for example, 1 to 25 ° C./minute (for example,
3 to 15 ° C./minute).

【0023】熱処理時間は、グラファイト含有物が生成
する限り特に制限されず、加熱温度などに応じて適宜設
定することができ、通常、所定の温度に達してから、1
秒〜100時間程度の範囲から選択できる。熱処理時間
は、通常、1分〜500分、好ましくは1分〜200分
(例えば、10分〜200分)程度、さらに好ましくは
20分〜180分程度である。
The heat treatment time is not particularly limited as long as the graphite-containing material is produced, and can be appropriately set according to the heating temperature and the like. Usually, after reaching a predetermined temperature, 1
It can be selected from the range of about seconds to 100 hours. The heat treatment time is usually 1 minute to 500 minutes, preferably 1 minute to 200 minutes (for example, 10 minutes to 200 minutes), and more preferably 20 minutes to 180 minutes.

【0024】また、グラファイト化温度をさらに低減す
るため、高エネルギー線の作用又は照射と熱処理とを組
み合わせるのが好ましい。高エネルギー線(又は電磁波
線)としては、例えば、X線、電子線、レーザ光などが
利用できる。電子線やレーザ光などの照射により、より
低い加熱温度でのグラファイト化が可能となる。これら
の高エネルギー線は組み合わせて照射してもよい。
In order to further reduce the graphitization temperature, it is preferable to combine the action or irradiation of high energy rays with heat treatment. As the high-energy ray (or electromagnetic wave), for example, X-ray, electron beam, laser light, etc. can be used. Irradiation with electron beams or laser light enables graphitization at a lower heating temperature. These high energy rays may be combined and irradiated.

【0025】グラファイト状物質の調製において、熱処
理と高エネルギー線の照射処理との順序は特に制限され
ず、高エネルギー線は、有機高分子に照射してもよく、
有機高分子から生成した炭素質物質(グラファイト化し
た炭素物質を含む)に照射してもよい。例えば、上記原
料有機高分子に対して、高エネルギー線を照射して又は
照射しつつ熱処理してもよく、原料有機高分子からグラ
ファイト状物質への熱処理過程で高エネルギー線を照射
してもよく、有機高分子から生成した炭素物質(グラフ
ァイト化されいてもよい原料炭素物質)に対して、必要
により加熱処理しつつ高エネルギー線を照射してもよ
い。通常、分子配向した有機高分子から生成した炭素物
質(非グラファイト化原料炭素物質又はグラファイト化
された原料炭素物質)に対して照射処理および加熱処理
を施し、原料有機高分子内で反応させることによりグラ
ファイト化が行われる。有機高分子から生成した炭素物
質(特に所定の温度で所定時間熱処理されていない非グ
ラファイト化原料炭素物質)では、照射処理および加熱
処理の順序は特に制限されず、照射処理と加熱処理とを
同時に又は並行して行ってもよい。
In the preparation of the graphite-like substance, the order of the heat treatment and the irradiation treatment with the high energy ray is not particularly limited, and the high energy ray may be applied to the organic polymer,
The carbonaceous material (including graphitized carbon material) produced from the organic polymer may be irradiated. For example, the above raw material organic polymer may be subjected to heat treatment by irradiating or irradiating with a high energy ray, or may be irradiated with high energy ray in the heat treatment process from the raw material organic polymer to the graphite-like substance. A carbon material (raw carbon material that may be graphitized) generated from an organic polymer may be irradiated with a high energy ray while being heat-treated as necessary. Usually, by subjecting a carbon material (non-graphitized raw material carbon material or graphitized raw material carbon material) generated from a molecularly oriented organic polymer to irradiation treatment and heat treatment and reacting in the raw material organic polymer. Graphitization takes place. The order of the irradiation treatment and the heat treatment is not particularly limited in the carbon substance generated from the organic polymer (particularly, the non-graphitizing raw material carbon substance which has not been heat-treated at the predetermined temperature for the predetermined time), and the irradiation treatment and the heat treatment are simultaneously performed. Or you may go in parallel.

【0026】有機高分子物質に対して光照射を行う場合
には、通常、レーザ光が使用できる。レーザ光の波長
は、100〜1200nm、好ましくは300〜120
0nm(例えば、400〜800nm)程度であり、出
力は0.1〜10mJ/cm2程度、好ましくは0.5
〜5mJ/cm2程度であってもよい。レーザ光の種類
は、特に制限されず、慣用のレーザ光が利用でき、例え
ば、固体レーザ(Nd:YAGレーザ、Ti:Saレー
ザ)、気体レーザ(He−Neレーザ;Ar+レーザ、
Kr+レーザなどの希ガスイオンレーザ)など)、エキ
シマーレーザ(Ar2レーザ,Kr2レーザ,Xe2レー
ザなどの希ガスエキシマーレーザ;ArFレーザ,Kr
Fレーザ,KrClレーザ,XeFレーザ,XeClレ
ーザなどの希ガスハライド系レーザ;窒素レーザな
ど)、色素レーザ、色素+SHGレーザなどが挙げられ
る。
When the organic polymer material is irradiated with light, laser light can be usually used. The wavelength of laser light is 100 to 1200 nm, preferably 300 to 120.
0 nm (for example, 400 to 800 nm), and output is 0.1 to 10 mJ / cm 2 , preferably 0.5.
It may be about 5 mJ / cm 2 . The type of laser light is not particularly limited, and a conventional laser light can be used. For example, a solid-state laser (Nd: YAG laser, Ti: Sa laser), a gas laser (He-Ne laser; Ar + laser,
Rare gas ion lasers such as Kr + lasers) and excimer lasers (rare gas excimer lasers such as Ar 2 lasers, Kr 2 lasers, Xe 2 lasers; ArF lasers, Kr
Rare gas halide lasers such as F lasers, KrCl lasers, XeF lasers, and XeCl lasers; nitrogen lasers), dye lasers, and dye + SHG lasers.

【0027】電子線照射は、通常、10-2〜10-7to
rr程度の減圧下に、加速電圧〜2000kV程度(好
ましくは50〜1000kV程度)で行うことができ
る。X線照射は慣用の方法で行うことができる。
The electron beam irradiation is usually 10 -2 to 10 -7 to
It can be performed under reduced pressure of about rr at an acceleration voltage of about 2000 kV (preferably about 50 to 1000 kV). X-ray irradiation can be performed by a conventional method.

【0028】高エネルギー線の照射時間は、グラファイ
ト含有物が生成する限り特に制限されず、照射手段など
に応じて適宜設定することができる。照射時間は、1秒
〜100時間程度の範囲から選択でき、通常、1分〜2
00分(例えば、10分〜200分)、好ましくは20
分〜150分程度である。
The irradiation time of the high energy ray is not particularly limited as long as the graphite-containing material is produced, and can be set appropriately according to the irradiation means. The irradiation time can be selected from the range of about 1 second to 100 hours, and usually 1 minute to 2 hours.
00 minutes (for example, 10 minutes to 200 minutes), preferably 20 minutes
Minutes to 150 minutes.

【0029】照射処理と加熱処理とを組み合わせる場
合、処理時間(照射時間及び加熱時間)は、グラファイ
ト含有物が生成する限り特に制限されず、照射手段、加
熱温度などに応じて、1秒〜50時間程度の範囲から選
択でき、通常、1分〜200分(例えば、10分〜15
0分)程度である。
When the irradiation treatment and the heat treatment are combined, the treatment time (irradiation time and heating time) is not particularly limited as long as the graphite-containing material is produced, and depending on the irradiation means, the heating temperature, etc., 1 second to 50 seconds. The time can be selected from a range of about 1 minute to 200 minutes (for example, 10 minutes to 15 minutes).
0 minutes).

【0030】このような方法では、効率よくグラファイ
ト状物質を得ることができる。特に、ナノサイズのグラ
ファイト状炭素物質を得ることができる。
With such a method, a graphite-like substance can be efficiently obtained. In particular, a nano-sized graphitic carbon material can be obtained.

【0031】ナノサイズのグラファイト状物質(ナノサ
イズグラファイト)の形態は特に制限されず、三次元的
構造(中空であってもよい多角推状又は円錐形状な
ど)、二次元的構造(リボン状、板状、中空であっても
よい円状又は長円状、中空であってもよい多角形状な
ど)、一次元的構造(中空であってもよい短い棒状(ナ
ノチューブ状)など)、粒子状などの種々の形態であっ
てもよく、これらの形態が混在していてもよい。グラフ
ァイト状物質のナノサイズは特に制限されないが、ナノ
サイズグラファイトの平均直径は、例えば、平面形状に
おいて、0.7〜300nm、好ましくは1〜100n
m、さらに好ましくは1〜50nm(例えば、5〜50
nm)程度であってもよい。
The form of the nano-sized graphite-like substance (nano-sized graphite) is not particularly limited, and has a three-dimensional structure (such as polygonal thrust or cone shape which may be hollow) or two-dimensional structure (ribbon-like, Plate shape, circular shape or oval shape that may be hollow, polygonal shape that may be hollow), one-dimensional structure (short rod shape that may be hollow (nanotube shape), etc.), particle shape, etc. Various forms, and these forms may be mixed. Although the nano size of the graphite-like substance is not particularly limited, the average diameter of the nano size graphite is, for example, 0.7 to 300 nm, preferably 1 to 100 n in a planar shape.
m, more preferably 1 to 50 nm (for example, 5 to 50 nm).
nm).

【0032】本発明のグラファイト状物質(炭素材)
は、種々の用途に利用でき、例えば、電子線放射エミッ
ター、メタン吸蔵材料、水素吸蔵材料、ダイヤモンド半
導体、耐磨耗性材料、電池電極材料、磁気記録媒体、磁
気流体、ナノデバイス、ナノ固体潤滑剤、その他の電子
材料などに有用である。さらに、本発明の炭素材は、光
電変換材料、電光変換材料、ナノ導電材料などとしても
有用である。
Graphite material (carbon material) of the present invention
Can be used in various applications, for example, electron beam emitters, methane storage materials, hydrogen storage materials, diamond semiconductors, abrasion resistant materials, battery electrode materials, magnetic recording media, magnetic fluids, nano devices, nano solid lubrication. It is useful for agents and other electronic materials. Furthermore, the carbon material of the present invention is also useful as a photoelectric conversion material, an electro-optical conversion material, a nano conductive material, and the like.

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明では、特定の有機高分子を加熱処
理してグラファイト化するので、耐熱特性などに優れる
グラファイト状物質をより低い温度で、安価に製造する
ことができる。また、ナノサイズのグラファイト状物質
を効率よく製造できる。
According to the present invention, since a specific organic polymer is heat-treated to be graphitized, a graphite-like substance having excellent heat resistance can be manufactured at a lower temperature and at a lower cost. Further, a nano-sized graphite-like substance can be efficiently produced.

【0034】[0034]

【実施例】以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定さ
れるものではない。
The present invention will be described in more detail based on the following examples, but the invention is not intended to be limited by these examples.

【0035】実施例1 チーグラー/ナッタ触媒を用い、しかも、磁場(5テス
ラ)で配向したネマチック液晶場で、アセチレンガスか
らポリアセチレン(以下、単にPAと記す)薄膜を合成
した。このPA薄膜は配向ネマチック液晶場の構造を反
映して、PA薄膜を構成しているフィブリル構造が全体
として特定方向に配向した構造を有していた。この配向
PA薄膜を真空中(真空度100Pa程度)で約8℃/
minの速度で1000℃に昇温し、この温度で1時
間、熱分解し、PA薄膜の炭素化及びグラファイト化を
行った。生成した炭素物質のナノ構造を電子顕微鏡で調
べたところ、図1に示す結果が得られた。図1から、幅
が50nm以下、厚さ5〜10nm程度のリボン状グラ
ファイト構造が観察される。生成した炭素物質には、こ
のような形状のナノグラファイト構造が多数生成してい
た。
Example 1 A polyacetylene (hereinafter simply referred to as PA) thin film was synthesized from acetylene gas in a nematic liquid crystal field oriented using a Ziegler / Natta catalyst and in a magnetic field (5 Tesla). This PA thin film had a structure in which the fibril structure constituting the PA thin film was oriented in a specific direction as a whole, reflecting the structure of the oriented nematic liquid crystal field. This oriented PA thin film is about 8 ° C / in vacuum (vacuum degree about 100Pa).
The temperature was raised to 1000 ° C. at a rate of min, and pyrolysis was performed at this temperature for 1 hour to carbonize and graphitize the PA thin film. When the nanostructure of the produced carbon material was examined by an electron microscope, the results shown in FIG. 1 were obtained. From FIG. 1, a ribbon-shaped graphite structure having a width of 50 nm or less and a thickness of 5 to 10 nm is observed. A large number of nanographite structures having such a shape were formed in the generated carbon substance.

【0036】実施例2 実施例1で使用したPA薄膜サンプルを、真空中(真空
度100Pa程度)で約8℃/minの速度で600℃
に昇温し、この温度で1時間、熱分解し、PA薄膜の炭
素化及びグラファイト化を行った。
Example 2 The PA thin film sample used in Example 1 was subjected to 600 ° C. at a rate of about 8 ° C./min in vacuum (vacuum degree of about 100 Pa).
The temperature was raised to 1, and pyrolysis was performed at this temperature for 1 hour to carbonize and graphitize the PA thin film.

【0037】生成した炭素物質のナノ構造を電子顕微鏡
で観察したところ、さまざまな形態の層構造、例えば、
多数のグラファイトの網面が重なったリボン状、板状の
形態の他に、円形状や多角形状などの形態の層構造が観
察された。層間隔および電子線回折の結果から、それら
の形態の構造は微細グラファイト結晶と確認された。な
お、前記形態の構造(又はグラファイト結晶)のなか
で、小さい結晶の大きさは数nm程度であった。
When the nanostructure of the produced carbon material was observed with an electron microscope, various forms of layered structures, for example,
In addition to a ribbon-like or plate-like form in which a large number of graphite nets overlap each other, a layered structure such as a circular or polygonal form was observed. From the results of layer spacing and electron diffraction, the structures of these morphologies were confirmed to be fine graphite crystals. In the structure (or graphite crystal) of the above-mentioned form, the size of the small crystal was about several nm.

【0038】実施例3 実施例1で使用したPA薄膜サンプルをエポキシ樹脂中
に埋設し、ミクロト−ムを用いて、試料を、透過電子顕
微鏡(TEM:HITACHI H7100)による電子線照射処理
のためにカットした後、10-6torrの高真空下、サ
ンプルホルダーを500℃に加熱し、加熱下において2
00kVの加速電圧で電子線を照射した。照射時間は9
0分であった。
Example 3 The PA thin film sample used in Example 1 was embedded in an epoxy resin, and the sample was subjected to electron beam irradiation treatment by a transmission electron microscope (TEM: HITACHI H7100) using a microtome. After cutting, the sample holder was heated to 500 ° C. under a high vacuum of 10 −6 torr and heated to 2
The electron beam was irradiated at an acceleration voltage of 00 kV. Irradiation time is 9
It was 0 minutes.

【0039】生成した炭素物質のナノ構造を電子顕微鏡
で観察したところ、幅が50nm以下、厚さ5〜10n
m程度のリボン状グラファイト構造が観察された。生成
した炭素物質には、このような形状のナノグラファイト
構造が多数生成していた。
When the nanostructure of the produced carbon material was observed with an electron microscope, the width was 50 nm or less and the thickness was 5 to 10 n.
A ribbon-like graphite structure of about m was observed. A large number of nanographite structures having such a shape were formed in the generated carbon substance.

【0040】実施例4 実施例1で使用したPA薄膜サンプルに対して、減圧下
(10-5torr)でレーザ光(Hd:YAGレーザ:
632nm、2mJ/パルス・cm2、10Hz)を照
射した。照射時間は60分間であった。
Example 4 For the PA thin film sample used in Example 1, a laser beam (Hd: YAG laser :) was produced under reduced pressure (10 −5 torr).
It was irradiated with 632 nm, 2 mJ / pulse · cm 2 , 10 Hz). The irradiation time was 60 minutes.

【0041】生成した炭素物質のナノ構造を電子顕微鏡
で観察したところ、幅50nm以下、厚さ5〜10nm
程度のリボン状グラファイト構造が観察された。生成し
た炭素物質には、このような形状のナノグラファイト構
造が多数生成していた。
When the nanostructure of the produced carbon material was observed with an electron microscope, the width was 50 nm or less and the thickness was 5 to 10 nm.
A degree of ribbon-like graphite structure was observed. A large number of nanographite structures having such a shape were formed in the generated carbon substance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は実施例1で得られたグラファイト状物質
の透過型電子顕微鏡写真である。
FIG. 1 is a transmission electron micrograph of the graphite-like substance obtained in Example 1.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 千春 大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大阪 瓦斯株式会社内 (72)発明者 松井 久次 大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大阪 瓦斯株式会社内 (72)発明者 古賀 義紀 千葉県我孫子市船戸2−11−5 Fターム(参考) 4G146 AA02 AB04 AC03B AD05 AD22 AD23 BA13 BA42 BA43 BB01 BC04 BC15 BC18    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Chiharu Yamaguchi             4-1-2 Hirano-cho, Chuo-ku, Osaka City, Osaka             Gas Co., Ltd. (72) Inventor Kuji Matsui             4-1-2 Hirano-cho, Chuo-ku, Osaka City, Osaka             Gas Co., Ltd. (72) Inventor Yoshinori Koga             2-11-5 Funato, Abiko City, Chiba Prefecture F-term (reference) 4G146 AA02 AB04 AC03B AD05                       AD22 AD23 BA13 BA42 BA43                       BB01 BC04 BC15 BC18

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 構造が制御された固体有機高分子を熱処
理し、グラファイトに転換するグラファイト状物質の製
造方法。
1. A method for producing a graphite-like substance, which comprises subjecting a solid organic polymer having a controlled structure to a heat treatment to convert it into graphite.
【請求項2】 分子配向した有機高分子を熱処理する請
求項1記載の製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the organic polymer having a molecular orientation is heat-treated.
【請求項3】 配向場により分子配向した有機高分子を
熱処理する請求項1又は2記載の製造方法。
3. The method according to claim 1 or 2, wherein the organic polymer molecularly oriented by the orientation field is heat-treated.
【請求項4】 液晶で構成された配向場で有機高分子を
調製し、有機高分子を特定方向に配向させる請求項1〜
3のいずれかの項に記載の製造方法。
4. An organic polymer is prepared in an alignment field composed of liquid crystal, and the organic polymer is aligned in a specific direction.
3. The production method according to any one of item 3.
【請求項5】 磁場により有機高分子を分子配向する請
求項1〜4のいずれかの項に記載の製造方法。
5. The production method according to claim 1, wherein the organic polymer is molecularly oriented by a magnetic field.
【請求項6】 磁場が作用する液晶場で有機高分子を分
子配向する請求項1〜5のいずれかの項に記載の製造方
法。
6. The manufacturing method according to claim 1, wherein the organic polymer is molecularly aligned in a liquid crystal field under the action of a magnetic field.
【請求項7】 有機高分子がポリアセチレン系高分子で
ある請求項1〜6のいずれかの項に記載の製造方法。
7. The production method according to claim 1, wherein the organic polymer is a polyacetylene-based polymer.
【請求項8】 有機高分子が、フィルム状、薄膜状、シ
ート状又は粉末状である請求項1〜7のいずれかの項に
記載の製造方法。
8. The production method according to claim 1, wherein the organic polymer is in the form of a film, a thin film, a sheet or a powder.
【請求項9】 真空中又は不活性ガス雰囲気中で熱処理
する請求項1〜8のいずれかの項に記載の製造方法。
9. The manufacturing method according to claim 1, wherein the heat treatment is performed in a vacuum or in an inert gas atmosphere.
【請求項10】 熱処理するとともに高エネルギー線を
照射する請求項1〜9のいずれかの項に記載の製造方
法。
10. The manufacturing method according to claim 1, wherein the heat treatment and the irradiation with high energy rays are performed.
【請求項11】 配向場により分子配向した共役系有機
高分子を500℃〜1800℃の温度で熱処理し、ナノ
サイズのグラファイト状物質を製造する請求項1記載の
製造方法。
11. The production method according to claim 1, wherein the conjugated organic polymer molecularly oriented by the orientation field is heat-treated at a temperature of 500 ° C. to 1800 ° C. to produce a nano-sized graphite-like substance.
【請求項12】 請求項1〜11のいずれかの項に記載
の製造方法で得られるグラファイト状物質。
12. A graphite-like substance obtained by the manufacturing method according to claim 1.
【請求項13】 ナノサイズのグラファイト状炭素物質
である請求項12記載のグラファイト状炭素物質。
13. The graphite-like carbon material according to claim 12, which is a nano-sized graphite-like carbon material.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015134721A (en) * 2015-04-28 2015-07-27 株式会社Kri Production method of graphite nanoribbon
JP2016026984A (en) * 2014-06-27 2016-02-18 株式会社日本触媒 Method for manufacturing graphite film
US20160059444A1 (en) * 2014-08-29 2016-03-03 Yanbo Wang Production of highly conductive graphitic films from polymer films
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