(57)【要約】【課題】本発明の目的は、炭素化収率が高く、不融化および炭素化されやすい前駆体を用いた炭素材料の製造方法を提供することにある。【解決手段】本発明の炭素材料の製造方法は、主鎖中にπ結合を有する有機高分子を炭素化する炭素材料の製造方法である。本発明において、主鎖中にπ結合を有する有機高分子は、主鎖中に、π結合として二重結合、三重結合、及び共役結合のいずれか１つまたは２つ以上を組み合わせて有する有機高分子であることが好ましい。また、本発明の炭素材料の製造方法は、主鎖中にπ結合を有する有機高分子を、不融化処理後炭素化することが好ましい。本発明においては、主鎖中にπ結合を有する有機高分子が、繊維状であることが好ましい。  本発明の炭素材料は、上記の炭素材料の製造方法により得られた炭素材料である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
主鎖中にπ結合を有する有機高分子を炭素化することを特徴とする炭素材料の製造方法。  
【請求項２】
主鎖中にπ結合を有する有機高分子が、主鎖中に、π結合として二重結合、三重結合、及び共役結合のいずれか１つ又は２つ以上を組み合わせて有する有機高分子である請求項１に記載の炭素材料の製造方法。
【請求項３】
主鎖中にπ結合を有する有機高分子を、不融化処理した後、炭素化処理する請求項１または２に記載の炭素材料の製造方法。
【請求項４】
主鎖中にπ結合を有する有機高分子が、繊維状である請求項１〜３のいずれか１項に記載の炭素材料の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の炭素材料の製造方法により得られた炭素材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は炭素材料の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
炭素材料は、軽量であるとともに、化学的・熱的安定性に優れ、且つ熱伝導性及び電気伝導性が良好であるという特性を有しているため、二次電池や燃料電池などのガス拡散層を含む電極材料や、吸着材、摩擦材、断熱材、充填材、構造材料などさまざまな分野で広く使用されている。
【０００３】
このような炭素材料として炭素粒子、黒鉛粒子、グラファイトフィルム、多孔質炭素材、炭素繊維、カーボン不織布、カーボンペーパー、カーボンナノ繊維、カーボンナノチューブ、フラーレン等が挙げられる。中でも炭素繊維は、比強度・比弾性率にも優れるため、熱硬化性及び熱可塑性樹脂の強化繊維として、航空機部材、鉄道車両部材、船舶部材、スポーツ用品用途などに利用され、さらに近年は自動車部材やＣＮＧタンク、建造物の耐震補強など、一般産業用途への利用が増加している。
【０００４】
一般的に炭素繊維は、ピッチ系繊維、アクリル系繊維、フェノール樹脂系繊維、レーヨン系繊維などの繊維を前駆体とし、これを必要に応じて不融化処理した後、不活性雰囲気下で高温処理し、炭素化する方法で製造されている。しかし、これらの前駆体繊維は、分子構造中に炭素及び水素以外の原子を含み、炭素化工程においてこれらの原子が単独もしくは炭素原子を伴って脱離するため、得られる炭素繊維の炭素化収率が低いという問題がある。加えて、一般に用いられる前駆体繊維自体も、ポリオレフィンやポリエステルといった大量生産される汎用繊維と比較して安価ではない。これらの要因が、炭素繊維製造コストの低減と一層の普及の妨げになるという問題がある。
【０００５】
これらの問題を解決するため、近年、炭素含有率が高く、安価なポリオレフィンを前駆体として用いた炭素繊維が提案されている。（例えば、非特許文献１参照）しかし、飽和系有機高分子であるポリオレフィンは、不融化および炭素化反応が起こりにくく、製造に時間がかかるため、製造コストが増加するという現状がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】DONG ZHANG著、「Journal of Thermoplastic Composite Materials」、１９９３年、第６巻、ｐ．３８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、炭素化収率が高く、不融化および炭素化されやすい前駆体を用いた炭素材料の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の炭素材料の製造方法は、主鎖中にπ結合を有する有機高分子を炭素化する炭素材料の製造方法である。
本発明において、主鎖中にπ結合を有する有機高分子は、主鎖中に、π結合として二重結合、三重結合、及び共役結合のいずれか１つまたは２つ以上を組み合わせて有する有機高分子であることが好ましい。
【０００９】
また、本発明の炭素材料の製造方法は、主鎖中にπ結合を有する有機高分子を、不融化処理後炭素化することが好ましい。本発明においては、主鎖中にπ結合を有する有機高分子が、繊維状であることが好ましい。
本発明の炭素材料は、上記の炭素材料の製造方法により得られた炭素材料である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の炭素材料の製造方法は、架橋構造の形成が速く、不融化および炭素化が容易に進行する前駆体を用いているため、炭素化収率が高く、製造コストを抑え効率的に炭素材料を製造することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の炭素材料の製造方法は、主鎖中にπ結合を有する有機高分子を炭素化する炭素材料の製造方法である。主鎖中にπ結合を有する有機高分子を前駆体として用いることで、不融化または炭素化に際し、分子鎖間の架橋反応が起こりやすくなり、効率よく炭素材料を製造することができる。
【００１２】
本発明で用いる有機高分子としては、13C-NMRで求められるπ結合由来のピーク積分強度（Aπ）と単結合由来のピーク積分強度（As）の比(Aπ/As)が、０．００１〜１０００である有機高分子が好ましい。Aπ/Asが０．００１以上であると、分子鎖間の架橋反応がより起こりやすくなる。
【００１３】
本発明で用いる有機高分子としては、主鎖中にπ結合を１つ以上有する有機高分子であれば、制限はないが、好ましくは主鎖中にπ結合を有する有機高分子は、主鎖中に、π結合として二重結合、三重結合、及び共役結合のいずれか１つ又は２つ以上を組み合わせて有する有機高分子であることが好ましい。本発明において、共役結合は、共役系を成す共有結合であれば制限はなく、共役二重結合でも共役三重結合でもよい。
主鎖中に二重結合を有する有機高分子としては、下記式（１）で表される構造を有する有機高分子であることがより好ましい。
【００１４】
【化１】
2015108198.tif 000002
［式（１）中、nは１以上の整数、-R-については後述する。］
【００１５】
主鎖中に三重結合を有する有機高分子としては、下記式（２）で表される構造を有する有機高分子であることがより好ましい。
【００１６】
【化２】
2015108198.tif 000003
［式（２）中、nは１以上の整数、-R-については後述する。］
【００１７】
主鎖中に共役結合を有する有機高分子としては、例えば主鎖中にポリエン構造や芳香族基を有する有機高分子が挙げられる。本発明において、主鎖中に共役結合を有する有機高分子は、共役系の中に炭素原子以外のヘテロ原子を含んでいても良い。主鎖中に共役結合を有する有機高分子としては、下記式（３）で表される構造を有する有機高分子であることがより好ましい。
【００１８】
【化３】
2015108198.tif 000004
［式（３）中、nは１以上の整数、-R-については後述する。］
【００１９】
本発明において式（１）〜（３）中の-R-は炭素を１〜５０個含む骨格構造を有していることが好ましく、炭素原子、水素原子に加え、酸素、硫黄、ケイ素、窒素、リン、ホウ素、フッ素、塩素、ヨウ素原子などのヘテロ原子を含んでいることも好ましい。-R-は炭素原子を５０質量％以上有する構造であることが好ましい。また、-R-は、環式もしくは非環式の骨格構造を有していることが好ましく、側鎖に炭素及び水素以外の原子を含む官能基を有していること、側鎖に飽和もしくは不飽和の環状基または芳香族基を有していることも好ましい。
【００２０】
また、式（１）〜（３）のいずれかに示される構造を有する有機高分子は、単重合体に限定されず、式（１）〜（３）で表される繰り返し構造を有する共重合体であっても良い。
【００２１】
-R-が非環式の骨格構造を有する場合、その骨格構造は直鎖状でも分岐状でも良いが、-R-が非環式分岐状構造を有していることが、不融化反応の反応性が優れるため好ましい。また、-R-は飽和基でも不飽和基でも良いが、不飽和であることが、不融化反応の反応性が優れるため好ましい。
【００２２】
-R-が、非環式の骨格構造を有する有機高分子としては、例えば、下記式（４）、（５）に示される有機高分子が挙げられる。Rが、環式の骨格構造を有する有機高分子としては、例えば、下記式（６）〜（１２）に示される有機高分子が挙げられる。-R-が、側鎖に飽和もしくは不飽和の環状基または芳香族基を有する有機高分子としては、例えば、下記式（１３）〜（２６）に示される構造を有する有機高分子が挙げられる。-R-が、側鎖に炭素及び水素以外の原子を含む官能基を有する有機高分子としては、例えば、下記式（１７）〜（２６）に示される構造を有する有機高分子や、下記式（５）〜（２６）に示される構造を有する有機高分子であって、R1〜R5のいずれかが-Xである有機高分子が挙げられる。
【００２３】
本発明で用いる有機高分子としては、式（１）〜（３）中の-R-が下記式（４）〜（２６）で表される構造もしくはその異性体である有機高分子であることがより好ましい。
【００２４】
【化４】
2015108198.tif 000005
［式（４）中、nは１以上１０以下の整数、mは１以上１０以下の整数（ただし、n≧m）を表す。］
【００２５】
【化５】
2015108198.tif 000006
［式（５）中、nは１以上１０以下の整数、mは１以上１０以下の整数（ただし、n≧m）、-Xはヘテロ原子を含む官能基を表す。-Xについては後述する。］
【００２６】
【化６】
2015108198.tif 000007
【００２７】
［式（６）中、lは０又は１以上１０以下の整数、R1〜R3はそれぞれ独立に、-H、-CnH(2n+1)、-CmH(2m-1)、-CmH(2m-3)、-X。nは１以上１０以下の整数、mは２以上１０以下の整数、-Xはヘテロ原子を含む官能基を表す。-Xについては後述する。］
【００２８】
【化７】
2015108198.tif 000008
【００２９】
［式（７）中、lは０又は１以上１０以下の整数、R1〜R3はそれぞれ独立に、-H、-CnH(2n+1)、-CmH(2m-1)、-CmH(2m-3)、-X。nは１以上１０以下の整数、mは２以上１０以下の整数、-Xはヘテロ原子を含む官能基を表す。-Xについては後述する。］
【００３０】
【化８】
2015108198.tif 000009
【００３１】
［式（８）中、lは０又は１以上１０以下の整数、R1〜R3はそれぞれ独立に、-H、-CnH(2n+1)、-CmH(2m-1)、-CmH(2m-3)、-X。nは１以上１０以下の整数、mは２以上１０以下の整数、-Xはヘテロ原子を含む官能基を表す。-Xについては後述する。］
【００３２】
【化９】
2015108198.tif 000010
【００３３】
［式（９）中、lは０又は１以上１０以下の整数、R1〜R4はそれぞれ独立に、-H、-CnH(2n+1)、-CmH(2m-1)、-CmH(2m-3)、-X。nは１以上１０以下の整数、mは２以上１０以下の整数、-Xはヘテロ原子を含む官能基を表す。-Xについては後述する。］
【００３４】
【化１０】
2015108198.tif 000011
【００３５】
［式（１０）中、lは０又は１以上１０以下の整数、R1〜R4はそれぞれ独立に、-H、-CnH(2n+1)、-CmH(2m-1)、-CmH(2m-3)、-X。nは１以上１０以下の整数、mは２以上１０以下の整数、-Xはヘテロ原子を含む官能基を表す。-Xについては後述する。］
【００３６】
【化１１】
2015108198.tif 000012
【００３７】
［式（１１）中、lは０又は１以上１０以下の整数、R1〜R4はそれぞれ独立に、-H、-CnH(2n+1)、-CmH(2m-1)、-CmH(2m-3)、-X。nは１以上１０以下の整数、mは２以上１０以下の整数、-Xはヘテロ原子を含む官能基を表す。-Xについては後述する。］
【００３８】
【化１２】
2015108198.tif 000013
【００３９】
［式（１２）中、lは０又は１以上１０以下の整数、R1〜R4はそれぞれ独立に、-H、-CnH(2n+1)、-CmH(2m-1)、-CmH(2m-3)、-X。nは１以上１０以下の整数、mは２以上１０以下の整数、-Xはヘテロ原子を含む官能基を表す。-Xについては後述する。］
【００４０】
【化１３】
2015108198.tif 000014
【００４１】
［式（１３）中、lは０又は１以上１０以下の整数、R1〜R5はそれぞれ独立に、-H、-CnH(2n+1)、-CmH(2m-1)、-CmH(2m-3)、-X。nは１以上１０以下の整数、mは２以上１０以下の整数、-Xはヘテロ原子を含む官能基を表す。-Xについては後述する。］
【００４２】
【化１４】
2015108198.tif 000015
【００４３】
［式（１４）中、lは０又は１以上１０以下の整数、R1〜R5はそれぞれ独立に、-H、-CnH(2n+1)、-CmH(2m-1)、-CmH(2m-3)、-X。nは１以上１０以下の整数、mは２以上１０以下の整数、-Xはヘテロ原子を含む官能基を表す。-Xについては後述する。］
【００４４】
【化１５】
2015108198.tif 000016
【００４５】
［式（１５）中、lは０又は１以上１０以下の整数、R1〜R5はそれぞれ独立に、-H、-CnH(2n+1)、-CmH(2m-1)、-CmH(2m-3)、-X。nは１以上１０以下の整数、mは２以上１０以下の整数、-Xはヘテロ原子を含む官能基を表す。-Xについては後述する。］
【００４６】
【化１６】
2015108198.tif 000017
【００４７】
［式（１６）中、lは０又は１以上１０以下の整数、R1〜R5はそれぞれ独立に、-H、-CnH(2n+1)、-CmH(2m-1)、-CmH(2m-3)、-X。nは１以上１０以下の整数、mは２以上１０以下の整数、-Xはヘテロ原子を含む官能基を表す。-Xについては後述する。］
【００４８】
【化１７】
2015108198.tif 000018
【００４９】
［式（１７）中、lは０又は１以上１０以下の整数、R1〜R4はそれぞれ独立に、-H、-CnH(2n+1)、-CmH(2m-1)、-CmH(2m-3)、-X。nは１以上１０以下の整数、mは２以上１０以下の整数、-Xはヘテロ原子を含む官能基を表す。-Xについては後述する。］
【００５０】
【化１８】
2015108198.tif 000019
【００５１】
［式（１８）中、lは０又は１以上１０以下の整数、R1〜R4はそれぞれ独立に、-H、-CnH(2n+1)、-CmH(2m-1)、-CmH(2m-3)、-X。nは１以上１０以下の整数、mは２以上１０以下の整数、-Xはヘテロ原子を含む官能基を表す。-Xについては後述する。］
【００５２】
【化１９】
2015108198.tif 000020
【００５３】
［式（１９）中、lは０又は１以上１０以下の整数、R1〜R4はそれぞれ独立に、-H、-CnH(2n+1)、-CmH(2m-1)、-CmH(2m-3)、-X。nは１以上１０以下の整数、mは２以上１０以下の整数、-Xはヘテロ原子を含む官能基を表す。-Xについては後述する。］
【００５４】
【化２０】
2015108198.tif 000021
【００５５】
［式（２０）中、lは０又は１以上１０以下の整数、R1〜R3はそれぞれ独立に、-H、-CnH(2n+1)、-CmH(2m-1)、-CmH(2m-3)、-X。nは１以上１０以下の整数、mは２以上１０以下の整数、-Xはヘテロ原子を含む官能基を表す。-Xについては後述する。］
【００５６】
【化２１】
2015108198.tif 000022
【００５７】
［式（２１）中、lは０又は１以上１０以下の整数、R1〜R5はそれぞれ独立に、-H、-CnH(2n+1)、-CmH(2m-1)、-CmH(2m-3)、-X。nは１以上１０以下の整数、mは２以上１０以下の整数、-Xはヘテロ原子を含む官能基を表す。-Xについては後述する。］
【００５８】
【化２２】
2015108198.tif 000023
【００５９】
［式（２２）中、lは０又は１以上１０以下の整数、R1〜R3はそれぞれ独立に、-H、-CnH(2n+1)、-CmH(2m-1)、-CmH(2m-3)、-X。nは１以上１０以下の整数、mは２以上１０以下の整数、-Xはヘテロ原子を含む官能基を表す。-Xについては後述する。］
【００６０】
【化２３】
2015108198.tif 000024
【００６１】
［式（２３）中、lは０又は１以上１０以下の整数、R1〜R3はそれぞれ独立に、-H、-CnH(2n+1)、-CmH(2m-1)、-CmH(2m-3)、-X。nは１以上１０以下の整数、mは２以上１０以下の整数、-Xはヘテロ原子を含む官能基を表す。-Xについては後述する。］
【００６２】
【化２４】
2015108198.tif 000025
【００６３】
［式（２４）中、lは０又は１以上１０以下の整数、R1〜R3はそれぞれ独立に、-H、-CnH(2n+1)、-CmH(2m-1)、-CmH(2m-3)、-X。nは１以上１０以下の整数、mは２以上１０以下の整数、-Xはヘテロ原子を含む官能基を表す。-Xについては後述する。］
【００６４】
【化２５】
2015108198.tif 000026
【００６５】
［式（２５）中、lは０又は１以上１０以下の整数、R1、R2はそれぞれ独立に、-H、-CnH(2n+1)、-CmH(2m-1)、-CmH(2m-3)、-X。nは１以上１０以下の整数、mは２以上１０以下の整数、-Xはヘテロ原子を含む官能基を表す。-Xについては後述する。］
【００６６】
【化２６】
2015108198.tif 000027
【００６７】
［式（２６）中、lは０又は１以上１０以下の整数、R1〜R4はそれぞれ独立に、-H、-CnH(2n+1)、-CmH(2m-1)、-CmH(2m-3)、-X。nは１以上１０以下の整数、mは２以上１０以下の整数、-Xはヘテロ原子を含む官能基を表す。-Xについては後述する。］
【００６８】
本発明において、式（５）〜（２６）中の-Xは、ヘテロ原子を含む官能基であり、好ましくは、ニトリル基、アミド基、ニトロ基、イミド基、アミノ基、イミノ基、アゾ基、水酸基、エステル基、カルボニル基、エーテル基、ヒドロキシエステル基、スルホン基、チオエステル基、チオエーテル基、硫酸エステル基、リン酸エステル基である。
これらの有機高分子の中でも下記式（２７）に表される構造を有する有機高分子を用いることが、更に好ましい。
【００６９】
【化２７】
2015108198.tif 000028
［式（２７）中、ｎは１以上の整数。］
【００７０】
本発明において有機高分子の炭素含有量は、５０〜９９質量％であることが好ましく、７０〜９８質量％であることがより好ましい。また、本発明において有機高分子は、主鎖にヘテロ原子を含まないことが好ましい。
【００７１】
本発明で用いる有機高分子は、サイズ排除クロマトグラフィー（SEC）により測定される重量平均分子量（Mw）が１，０００〜１０，０００，０００の有機高分子であることが好ましい。
【００７２】
本発明で用いる有機高分子の形態は、目的の炭素材料の形態に応じて適宜選択されればよく、例えば、繊維状、粒子状、シート状、その他の立体あるいは平面形状であっても良い。なかでも、繊維状であることが好ましい。有機高分子の形態を繊維状とすることで、繊維状の炭素材料である炭素繊維を得ることができる。炭素繊維とすることで、繊維軸方向に高い強度と弾性率が発現するため、熱可塑性、または熱硬化性樹脂と組み合わせることで、高い性能を有する複合材料を得ることができる。有機高分子の形態を繊維状とする方法としては、特に制限はなく、公知の紡糸方法を用いることができ、例えば、溶融紡糸、溶液紡糸などの方法で有機高分子の形態を繊維状とすることができる。中でも溶融紡糸が好ましい。
【００７３】
有機高分子の形態が繊維状である場合、単繊維であっても、複数の単繊維からなる束状の繊維であってもよい。束状の繊維とする場合には、１束中の単繊維本数は使用目的によって適宜決められるが、生産性の観点から、１０〜１００,０００本／束が好ましく、１００〜８０,０００本／束がより好ましく、２００〜６０,０００本／束が更に好ましい。単繊維が１００,０００本／束以下であれば、繊維束の内部までより均一に不融化および炭素化処理を行うことができる。
【００７４】
また、各単繊維の繊度は、０．００００１〜１００ｄｔｅｘが好ましく、０．０１〜１００ｄｔｅｘがより好ましい。また、単繊維の直径は、１ｎｍ〜１００μｍが好ましく、１０ｎｍ〜５０μｍがより好ましい。繊度が０．００００１ｄｔｅｘ以上あると、製糸工程における紡糸性が向上し操業性が向上し、吐出孔数当たりの生産性が向上する。また、繊度が１００ｄｔｅｘ以下であると、得られる炭素繊維の束を形成している単繊維の内外構造差を減少させることができ、得られる炭素繊維の物性が向上する。また、単繊維の断面形状は、特に制限はなく、円、楕円、まゆ型などの円形状、三角、四角などの多角形状、中空形状、芯鞘形状、場合によっては不定形であってもよい。好ましくは、円形状、中空形状、芯鞘形状である。
【００７５】
本発明の炭素材料の製造方法は、上記の有機高分子を炭素化することを特徴とする。
炭素化処理の方法は、特に制限はなく、例えば多段炉、ロータリーキルン炉、流動層炉等の炭素化炉を用いて、非酸化性ガス雰囲気下で炭素化する方法を用いることができる。
非酸化性ガスとしては、酸素分子を実質的に含まないガス、たとえば窒素、ヘリウム、アルゴン、水素、一酸化炭素等が挙げられる。
【００７６】
炭素化の温度条件は、５００〜４，０００℃が好ましく、７００〜３，０００℃がより好ましく、９００〜２，０００℃がさらに好ましい。炭素化の温度が好ましい下限値以上であれば、高い導電性や機械強度を有する炭素材料が得られやすい。好ましい上限値以下であれば、エネルギー消費が抑えられやすい。
【００７７】
本発明の炭素材料の製造方法においては、上記の有機高分子を不融化処理した後、炭素化処理することが好ましい。不融化処理を行うことで、より高い収率で炭素材料を得ることができる。
【００７８】
不融化処理の方法は、特に制限はなく、例えば酸化性ガス中もしくは酸性溶液中で加熱する方法、紫外線や電子線などのエネルギー線を照射する方法などが挙げられる。
【００７９】
不融化処理で用いる酸化性ガスとしては、空気、過熱水蒸気、二酸化窒素、一酸化二窒素、酸素、オゾン、一酸化炭素、二酸化炭素、三酸化硫黄などが挙げられる。不融化処理で用いる酸化性溶液としては、硫酸、クロロスルホン酸、含AlBr3ベンゼン、超臨界二酸化炭素、過酸化水素水などが挙げられる。
【００８０】
有機高分子として、二重結合を含む有機高分子または水酸基を含む有機高分子を用いる場合、ヨウ素蒸気を接触させることで不融化処理を行うこともできる。
不融化処理の処理温度は５０〜４００℃であることが好ましく、６０〜３００℃であることがより好ましい。
これらの不融化処理は単独で行っても良いし、組み合わせて行っても良い。
【００８１】
本発明においては、不融化処理後の有機高分子を窒素雰囲気中、昇温速度１０℃／分で８００℃まで加熱した際の重量保持率が２０〜９０%となるまで、有機高分子を不融化処理することが好ましく、３０〜８０%となるまで不融化処理することが更に好ましい。質量保持率が２０%以上、特に３０%以上の場合、より高い収率で炭素材料を得ることができる。
【００８２】
本発明で得られた炭素材料を熱硬化性または熱可塑性の樹脂などと組み合わせて複合材料として使用する場合は、炭素材料に対して、表面処理を行うことも好ましい。表面処理を行うことで、樹脂などとの接着性を向上させることができる。表面処理の方法は特に限定されないが、処理効率の観点から、表面処理電解液中で表面酸化処理を施す電解表面処理が好ましい。
【００８３】
また、サイジング処理を行うことも、熱硬化性または熱可塑性の樹脂などとの接着性向上の観点から好ましい。用いるサイジング剤としては、複合材料に使用されるマトリックス樹脂の種類に応じて、マトリックス樹脂との相溶性の良いサイジング剤を適宜選択することができる。
【００８４】
本発明の炭素材料は、上記の炭素材料の製造方法により得られる炭素材料である。本発明の炭素材料は、二次電池や燃料電池のガス拡散層などの電極材料、吸着材、摩擦材、断熱材、充填材などに使用することができる。また、熱硬化性及び熱可塑性樹脂などと組み合わせ、航空機部材、鉄道車両部材、船舶部材、スポーツ用品、自動車部材やＣＮＧタンク、建造物の耐震補強などに使用することができる。
【実施例】
【００８５】
［実施例１］
上記式（２７）に表される構造を有する単重合体からなる有機高分子（炭素含有量９０質量％）を溶融紡糸により繊維状に賦形し、前駆体繊維を得た。得られた前駆体繊維を酸化性ガスである二酸化窒素と窒素ガスの混合気体中、８０℃で不融化処理を行い、不融化繊維を得た。酸化性ガスと窒素ガスの混合比は１：５０であった。次いで、得られた不融化繊維を、不活性ガス雰囲気下、最高温度１，６００℃の炭素化炉において炭素化処理を行い、炭素材料（炭素繊維）を得た。