(57)【要約】  【課題】平面平滑性が付与され、取扱性(高引張強度、高曲げ撓み量)、柔軟性が付与された炭素繊維シートを提供する。  【解決手段】炭素繊維織物又は炭素繊維フェルト４の一面又は両面に炭素繊維ペーパー６が積層されて一体化してなる炭素繊維シート２とする。この炭素繊維シートは、厚さが１５０〜６００μｍ、目付が４０〜２００ｇ／ｍ2、引張強度が０．５Ｎ／ｃｍ以上、引張伸度が１％以上、曲げ強度が１〜５０ＭＰａ、曲げ撓み量が１〜５ｍｍであり、ペーパーの積層面の平面平滑性がＲａ＝１５μｍ以下であることが好ましい。  【選択図】図１
2008201005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素繊維織物及び炭素繊維フェルトの何れかの一面又は両面に炭素繊維ペーパーが積層されて一体化してなる炭素繊維シート。
【請求項２】
厚さが１５０〜６００μｍ、目付が６０〜２００ｇ／ｍ2、引張強度が０．５Ｎ／ｃｍ以上、引張伸度が１％以上、曲げ強度が１〜５０ＭＰａ、曲げ撓み量が１〜５ｍｍである請求項１に記載の炭素繊維シート。
【請求項３】
積層されたペーパー表面の平面平滑性がＲａ＝１５μｍ以下である請求項１に記載の炭素繊維シート。
【請求項４】
請求項１に記載の炭素繊維シートで形成されてなる固体高分子型燃料電池用ガス拡散層。
【請求項５】
炭素繊維ペーパー又は酸化繊維ペーパーを、炭素繊維織物、酸化繊維紡績糸織物及び酸化繊維フェルトの何れかの一面又は両面に積層し、熱圧着処理後、不活性ガス雰囲気下で、１３００〜２８００℃で焼成することを特徴とする炭素繊維シートの製造方法。
【請求項６】
炭素繊維ペーパー又は酸化繊維ペーパーの積層時に用いるバインダーが、その残炭率が０．５質量％以上の樹脂又は繊維である請求項５に記載の炭素繊維シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池用ガス拡散電極などの電極材、断熱材、耐熱材等に応用される炭素繊維シート及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池用ガス拡散電極などの電極材、断熱材、耐熱材等に応用される炭素繊維シートとしては、ペーパータイプ(例えば、特許文献１参照)、織物タイプ(例えば、特許文献２参照)、フェルトタイプ(例えば、特許文献３参照)などのものが用いられる。
【０００３】
ペーパータイプのものは、炭素繊維ペーパー又は酸化繊維ペーパーを樹脂成形し、炭素化することにより得られる。このペーパータイプのものは、平面平滑性に優れるが、柔軟性がなく剛直である為、脆く、取扱性が悪い。
【０００４】
織物タイプのものは、強度/柔軟性に優れるが、表面の織構造に基づく凹凸の為、平面平滑性が悪い。
【０００５】
フェルトタイプのものは、柔軟性に優れるが、毛羽を生じ易く表面平滑性が悪い。
【０００６】
以上のように、炭素繊維シートは、そのタイプによって、それぞれ問題がある。
【特許文献１】特開２００６−８９３３１号公報  (特許請求の範囲)
【特許文献２】特開２００３−２８８９０６号公報  (特許請求の範囲)
【特許文献３】特開２００３−２３９１６３号公報  (特許請求の範囲)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者は、上記問題について鋭意検討しているうち、炭素繊維織物又は炭素繊維フェルトの一面又は両面に炭素繊維ペーパーを積層することで、炭素繊維織物又は炭素繊維フェルト単味の炭素繊維シートには無い平面平滑性が付与された炭素繊維シートを得ることができることを見出した。
【０００８】
この炭素繊維シートは、炭素繊維織物又は炭素繊維フェルトを有するので、炭素繊維ペーパー単味の炭素繊維シートには無い取扱性(高引張強度、高曲げ撓み量)、柔軟性が付与された炭素繊維シートを得ることができ、その加工時の工程安定性が改善できることを見出し、本発明を完成するに到った。
【０００９】
従って、本発明の目的とするところは、上記問題を解決した炭素繊維シート及びそ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】
【００１０】
上記目的を達成する本発明は、以下に記載のものである。
【００１１】
［１］  炭素繊維織物及び炭素繊維フェルトの何れかの一面又は両面に炭素繊維ペーパーが積層されて一体化してなる炭素繊維シート。
【００１２】
［２］  厚さが１５０〜６００μｍ、目付が６０〜２００ｇ／ｍ2、引張強度が０．５Ｎ／ｃｍ以上、引張伸度が１％以上、曲げ強度が１〜５０ＭＰａ、曲げ撓み量が１〜５ｍｍである［１］に記載の炭素繊維シート。
【００１３】
［３］  積層されたペーパー表面の平面平滑性がＲａ＝１５μｍ以下である［１］に記載の炭素繊維シート。
【００１４】
［４］  ［１］に記載の炭素繊維シートで形成されてなる固体高分子型燃料電池用ガス拡散層。
【００１５】
［５］  炭素繊維ペーパー又は酸化繊維ペーパーを、炭素繊維織物、酸化繊維紡績糸織物及び酸化繊維フェルトの何れかの一面又は両面に積層し、熱圧着処理後、不活性ガス雰囲気下で、１３００〜２８００℃で焼成することを特徴とする炭素繊維シートの製造方法。
【００１６】
［６］  炭素繊維ペーパー又は酸化繊維ペーパーの積層時に用いるバインダーが、その残炭率が０．５質量％以上の樹脂又は繊維である［５］に記載の炭素繊維シートの製造方法。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の炭素繊維シートは、炭素繊維織物及び炭素繊維フェルトの何れかの一面又は両面に炭素繊維ペーパーを積層して一体化しているので、炭素繊維織物又は炭素繊維フェルト単味の炭素繊維シートには無い平面平滑性が付与された炭素繊維シートである。また、本発明の炭素繊維シートは、炭素繊維シートの他面又は中間層が、炭素繊維織物又は炭素繊維フェルトで構成されているので、炭素繊維ペーパー単味の炭素繊維シートには無い取扱性(高引張強度、高曲げ撓み量)、柔軟性が付与された炭素繊維シートであり、曲げ等の加工をして用いる場合その加工時の取扱性が良く、シートの破損が少ない。このことから、本発明の炭素繊維シートは、ガス拡散電極などの電極材、断熱材、耐熱材の製造に適している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１９】
本発明の炭素繊維シートは、炭素繊維織物及び炭素繊維フェルトの何れかの一面又は両面に炭素繊維ペーパーが積層されて一体化してなる。図１に炭素繊維織物又は炭素繊維フェルト４の一面に炭素繊維ペーパー６が積層されて一体化してなる炭素繊維シート２の例の概略側面断面図を示す。図２に他の例として炭素繊維織物又は炭素繊維フェルト１４の両面に炭素繊維ペーパー１６ａ、１６ｂが積層されて一体化してなる炭素繊維シート１２の概略側面断面図を示す。
【００２０】
図３は、図１又は図２の例のうち、炭素繊維織物２４の一面又は両面に炭素繊維ペーパー２６が積層されて一体化してなる炭素繊維シート２２の例において、炭素繊維織物２４と炭素繊維ペーパー２６との界面近傍の概略平面断面図である。
【００２１】
図３において、炭素繊維織物２４と炭素繊維ペーパー２６との界面の炭素繊維織物２４側には、炭素繊維紡績糸又はストランドの部分２８と目隙部分３０とがある。この炭素繊維織物２４の目隙部分３０にも、表面が平滑な炭素繊維ペーパー２６が積層されているので、炭素繊維シート２２は、炭素繊維織物単味の炭素繊維シートに対し、平面平滑性が向上する。本発明の炭素繊維シートは、炭素繊維織物の代わりに炭素繊維フェルトに炭素繊維ペーパーが積層されてなる場合も同様に、表面が平滑な炭素繊維ペーパーの積層により平面平滑性が向上する。
【００２２】
目隙部分は０．０１ｍｍ2〜１ｍｍ2が好ましい。目隙部分が０．０１ｍｍ2より小さいと、通気度、通水度が低すぎる為、基材内に水が溜まるフラッディング等を引き起こす為、好ましくない。目隙部分が１ｍｍ2より大きいと、通水度が大きくなり過ぎる為、膜のドライアウトを引き起こす為、好ましくない。
【００２３】
炭素繊維シートは、目付が６０〜２００ｇ／ｍ2であり、７０〜１５０ｇ／ｍ2であることがより好ましい。目付が６０ｇ／ｍ2未満の場合は、引張り強度が低く、後加工時の工程で切断等が発生する可能性がある。目付が２００ｇ／ｍ2を超える場合は、所期の厚さのシートを作ることが困難である。
【００２４】
炭素繊維シートは、厚さが１５０〜６００μｍであり、１５０〜２９０μｍであることがより好ましい。厚さが１５０μｍ未満の場合は、強度が低い。厚さが６００μｍを超える場合は、厚さ方向の通電性が低下する。
【００２５】
炭素繊維シートは、引張強度が０．５Ｎ／ｃｍ以上であり、０．７〜１００Ｎ／ｃｍであることがより好ましく、１〜５０Ｎ／ｃｍであることが特に好ましい。引張強度が０．１Ｎ／ｃｍ未満の場合は、取扱性が低下する。引張強度は、例えば、酸化繊維又は炭素繊維のデニール(繊維径)、目付、嵩密度、バインダー量、バインダー種類を調節することにより調節できる。
【００２６】
炭素繊維シートは、伸度が１％以上であり、２〜５０％であることがより好ましい。伸度が１％未満の場合は、取扱性が低下するので、好ましくない。伸度をこの範囲にするには、例えば、酸化繊維又は炭素繊維のデニール、目付、嵩密度、バインダー量、バインダー種類を調節することにより行える。
【００２７】
炭素繊維シートは、曲げ強度が１〜５０ＭＰａであり、１〜２０ＭＰａであることがより好ましい。曲げ強度が１ＭＰａ未満の場合は、加工時の強度が低く取扱性が悪い。曲げ強度が５０ＭＰａを超える場合は、剛直すぎて、脆いため、外径５０ｃｍ以下の紙管に巻いたロール形状にできない等の不都合が生ずる。曲げ強度をこの範囲にするには、例えば、酸化繊維又は炭素繊維のデニール、目付、嵩密度、バインダー量、バインダー種類を調節することにより行える。
【００２８】
炭素繊維シートは、曲げ撓み量が１〜５ｍｍであり、１〜４ｍｍであることがより好ましい。曲げ撓み量が１ｍｍ未満の場合は、硬い為、取扱性が低下する。曲げ撓み量が５ｍｍを超える場合は、取扱性が悪い、セパレータの溝に落ち込む等の不都合が生ずる為、好ましくない。曲げ撓み量をこの範囲にするには、例えば、酸化繊維又は炭素繊維のデニール、目付、厚さ、バインダー量、バインダー種類の調節により行える。
【００２９】
炭素繊維シートは、電気抵抗値が２００ｍΩ・ｃｍ2以下であることが好ましい。電気抵抗値が２００ｍΩ・ｃｍ2を超えると、通電性が悪く、電極材としての応用が困難である。
【００３０】
炭素繊維シートは、表面平滑性が１５μｍ以下であることが好ましい。表面平滑性が１５μｍを超えると、セルを組んだ時の接触抵抗が悪く、電池性能を低下させる等の不都合が生ずる。炭素繊維シートの表面平滑性の調節は、原料シートの炭素繊維ペーパー又は酸化繊維ペーパーの表面平滑性を選択することによりできる。
【００３１】
炭素繊維シートは、ガス透過性が１００００〜４００００ｍｌ／ｍｉｎ・ｃｍ2で、１４０００〜２５０００ｍｌ／ｍｉｎ・ｃｍ2であることがより好ましい。ガス透過性が１００００ｍｌ／ｍｉｎ・ｃｍ2未満の場合は、燃料ガス等の拡散性が低下し、電池特性を低下させる為好ましくない。ガス透過性が４００００ｍｌ／ｍｉｎ・ｃｍ2を超えると、ガスの拡散性は良いが、発生する水分の排出が大きくなり、高分子膜が乾燥することで、電池特性が低下する為好ましくない。
【００３２】
炭素繊維シートは、電池特性が０．６Ｖ以上(ａｔ ０．６ｍＡ／ｃｍ2)であることが好ましい。電池特性が０．６Ｖ未満の場合は、良好な発電性能が得られ無い為、好ましくない。
【００３３】
ガス透過性の調節は、炭素繊維ペーパー又は酸化繊維ペーパーの酸化繊維又は炭素繊維のデニール、目付、バインダー量、バインダー種類を調節することにより、炭素繊維フェルト又は酸化繊維フェルトの、パンチ密度、目付、嵩密度を調節することにより、炭素繊維紡績糸織物、酸化繊維紡績糸織物の場合、織密度、紡績糸の太さ、嵩密度を調節することにより可能である。
【００３４】
［炭素繊維シートの製造方法］
本発明の炭素繊維シートは、その物性が上記範囲内にあれば、その製造方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、炭素繊維ペーパー又は酸化繊維ペーパーを、炭素繊維織物、酸化繊維紡績糸織物、炭素繊維フェルト及び酸化繊維フェルトの何れかの一面又は両面に積層し、熱圧着処理して焼成(炭素化)処理前の原料シートを得る。次いで、この原料シートを不活性雰囲気下、温度５００〜１０００℃に０．５〜１０分保持して前焼成する。更に、必要により不活性雰囲気下、温度１３００〜２３００℃に０．５〜１０分保持して後焼成することにより製造することができる。
【００３５】
［繊維原料］
酸化繊維紡績糸織物、炭素繊維織物、酸化繊維フェルト、炭素繊維フェルト、酸化繊維ペーパー、炭素繊維ペーパーを構成する繊維原料としてはポリアクリロニトリル(ＰＡＮ)系酸化繊維、ＰＡＮ系炭素繊維、ピッチ系酸化繊維、ピッチ系炭素繊維など従来公知の何れの酸化繊維、炭素繊維でも用いることができる。なお、本例において用いられる酸化繊維とは、ＰＡＮ、ピッチ系繊維等の前駆体繊維を耐炎化処理することによって得られる繊維のことである。
【００３６】
上記酸化繊維、炭素繊維のうちでも、熱圧着処理、炭素化処理を行う上では、強度、伸度の比較的高いＰＡＮ系酸化繊維、ＰＡＮ系炭素繊維が最も好適である。
【００３７】
例えば、ＰＡＮ系酸化繊維を得るには、アクリロニトリル構造単位を主成分とし、イタコン酸、アクリル酸、アクリルエステル等のビニル単量体単位１０モル％以内を含有する共重合体からなるＰＡＮ系繊維を空気中、高温で処理(耐炎化処理)する。
【００３８】
この耐炎化処理によりＰＡＮ系繊維の環化反応を生じさせ、酸素結合量を増加させて不融化、難燃化させてＰＡＮ系酸化繊維が得られる。ＰＡＮ系炭素繊維は、上記ＰＡＮ系酸化繊維を不活性雰囲気下、更に高温で処理することによって得られる。
【００３９】
［酸化繊維紡績糸(ＯＰＦ紡績糸)］
酸化繊維を紡績加工して得られる紡績糸であって、酸化繊維の繊度が０．５〜３．４ｄｔｅｘ、紡績糸の乾強度が１６ｍＮ／ｄｔｅｘ以上、紡績糸の撚り数は１５０〜９００回／ｍである酸化繊維紡績糸とすることが好ましい。
【００４０】
［酸化繊維紡績糸織物(ＯＰＦ紡績糸織物)］
酸化繊維紡績糸を製織して得られる織物である。
【００４１】
［炭素繊維織物(ＣＦ織物)］
炭素繊維を束ねたもの(炭素繊維ストランド)を製織して得られる織物、又は、上記酸化繊維紡績糸織物を炭素化して得られる織物である。製織方式は、平織り、綾織り、朱子織り、杉綾織り等があるが、賦形性の観点から平織りがよい。
【００４２】
［酸化繊維フェルト(ＯＰＦフェルト)］
酸化繊維をニードルパンチ、ウォータージェット等でフェルト化して得られるフェルトである。
【００４３】
［炭素繊維フェルト(ＣＦフェルト)］
酸化繊維フェルトを炭素化して得られるフェルトである。
【００４４】
［酸化繊維ペーパー(ＯＰＦペーパー)］
繊維長１〜３０ｍｍの酸化繊維を抄紙して得られるペーパーであり、厚さが０．０５〜０．５ｍｍであることが好ましい。
【００４５】
［炭素繊維ペーパー(ＣＦペーパー)］
繊維長１〜３０ｍｍの炭素繊維を抄紙して得られるペーパーであり、厚さが０．０５〜０．５ｍｍであることが好ましい。
【００４６】
［積層］
積層させる際には、炭素化処理前の原料シート(酸化繊維紡績糸織物、炭素繊維織物、酸化繊維フェルト、酸化繊維ペーパー、炭素繊維ペーパー)に接着性を有するバインダー成分を含浸させ、熱圧着処理により積層する方法、接着時にシート間に接着性を有する樹脂シートを挿入し、シート間を接着させる方法がある。
【００４７】
原料シートに接着性を有するバインダー成分を含浸させる方法としては、原料シート作製時にバインダー繊維及び／又は樹脂を混合させる方法(作製時混合)と、原料シート作製後に樹脂を含浸させる方法(作製後含浸)とがある。バインダー成分は、その残炭率が５質量％以上、特に５〜５０質量％の炭素化可能な樹脂又は繊維であることが好ましい。
【００４８】
［積層前の原料シートへの樹脂含浸、添着］
所定の濃度の樹脂浴に原料シートを浸漬させること、スプレーにより樹脂を噴霧させることにより、樹脂を原料シートに添着させる。
【００４９】
［樹脂種類］
ポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)、ポリアクリル酸エステル、カルボキシメチルセロ−ズ及びポリビニルアルコ−ル(ＰＶＡ)等の取扱性の良い水溶性の樹脂が好ましい。
【００５０】
［樹脂量］
原料シートに対し、１〜１０質量％の樹脂量が好ましい。樹脂量が１質量％未満の場合、接着性が十分では無い為、適当ではない。樹脂量が１０質量％を超える場合は、炭素化処理後の炭素繊維シートの剛性が高くなり、且つ脆くなる為、ロール形状で焼成した場合に切断等の工程安定性、皺／うねりの外観不良を発生させる為、適当ではない。
【００５１】
［積層前の原料シートへの繊維及び／又は樹脂の混合］
積層させる酸化繊維ペーパーの抄紙時に、混合させる。混合量は上記［樹脂量］の欄で述べた量と同様である。
【００５２】
［繊維及び／又は樹脂の種類］
芳香族ポリアミド(アラミド)、ＰＥＴ、フェノール樹脂、ポリイミド、ＰＡＮ、フェノールカイノール等の有機高分子のパウダー状、ペレット状、短繊維状、パルプ状等の形状物が利用できる。これらの形状物のなかでも、シート作製時の分散性、焼成後の炭素繊維シートの厚さ斑、ゆがみ、強度などを考慮すると、パルプ状、ファイブリッド状の物が好ましい。
【００５３】
炭素繊維織物、酸化繊維紡績糸織物及び酸化繊維フェルトの何れかの一面又は両面に、炭素繊維ペーパー又は酸化繊維ペーパーを積層し、熱圧着処理することにより、前記バインダー成分を介して両者が一体化し、前駆体シートが作製される。
【００５４】
熱圧着処理温度は１２０〜５００℃、処理圧力は５〜３０ＭＰａであることが好ましい。熱圧着処理温度が１２０℃未満の場合は、前駆体シートの強度及び炭素化後の炭素繊維シートの強度が低下するので好ましくない。熱圧着処理温度が５００℃を超えると、得られる炭素繊維シートの厚さに斑を生ずる。更には、前駆体繊維シートの強度及び炭素化後の炭素繊維シートの強度が低下する。処理圧力が５ＭＰａ未満の場合は、前駆体シートの強度及び炭素化後の炭素繊維シートの強度が低下するので好ましくない。処理圧力が３０ＭＰａを超える場合は、炭素繊維シートの厚さに斑を生ずる。更には、前駆体繊維シートの強度及び炭素化後の炭素繊維シートの強度が低下する。
【００５５】
積層方法は、ホットプレス、熱ローラーのいずれを用いて行っても良い。
【００５６】
［炭素化］
バッチ、又は連続的に、不活性ガス雰囲気下、１３００℃から２８００℃の温度にて焼成し、炭素化する。不活性ガスとしては、窒素、アルゴン、ヘリウム等が用いられる。焼成温度が１３００℃未満の場合は、得られるシートの電気伝導性が低下する為好ましくない。２８００℃を超える場合は、炭素繊維シートが剛直となり、強度が低下する。更には、炭素微粉末が発生する等の不具合が生ずる為、好ましくない。
【実施例】
【００５７】
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、操作条件の評価、各物性の測定は次の方法によった。
【００５８】
［空隙部分］
マイクロスコープで写真をとり、その紡績糸がない空隙部分の縦と横の長さを測定し、乗じたもののＮ＝５０の平均値を算出した。
【００５９】
［目付］
１０ｃｍ角のシートを１２０℃、１ｈｒ乾燥した後の質量値より算出した。
【００６０】
［厚さ］
直径５ｍｍφの円形圧板で厚さ方向に１．２Ｎの荷重(６１．９ｋＰａ)を負荷したときの厚さを測定した。
【００６１】
［引張強度］
幅５０ｍｍ、長さ１２０ｍｍ以上のサンプルを、チャック間距離１００ｍｍの冶具に固定し、速度３０ｍｍ／ｍｉｎで引張った時の破断強度を１０ｍｍ幅当りの数値に換算した値から求めた。
【００６２】
［引張伸度］
強度測定時の破断した時の伸度として求めた。
【００６３】
［曲げ強度：３点曲げ試験法にて実施］
ＪＩＳ Ｋ ６９１１に基づき、試験片サイズ：１０ｍｍ幅×５０ｍｍ長、試験速度１ｍｍ／ｍｉｎ、圧子半径３．２ｍｍ、支点半径３．２ｍｍ、支点間距離１６ｍｍにて測定した値から求めた。
【００６４】
［曲げ撓み］
曲げ強度測定時の破断時の撓み量として求めた。
【００６５】
［電気抵抗値］
２枚の５０ｍｍ角(厚さ１０ｍｍ)の金メッキした電極で、炭素繊維シートのサンプルを電極が全面接触するように挟み、荷重１０ｋＰａをシートの厚さ方向かけたときの厚さ方向の電気抵抗値を測定し、以下の計算式
電気抵抗値＝(厚さ方向の電気抵抗値)×サンプル面積
により算出した。
【００６６】
［電池特性］
炭素繊維シートを５０ｃｍ角にカットし、これに触媒(Ｐｔ−Ｒｔ)を０．２ｍｇ／ｃｍ2担持させた。高分子電解質膜(ナフィオン１１７)の両面に上記触媒を担持させた炭素繊維シートを接合してセルを構成した。温度８０℃で電流密度０．６／ｃｍ2でのセル電圧を測定し性能(電池特性)とした。
【００６７】
［平面平滑性：共焦点顕微鏡による非接触による評価(表面粗さ測定)］
ＪＩＳ Ｂ ０６０ト１９８２に基づき、カットオフ値：λｃ＝０．８、λＳ＝０．０２５で５ｍｍ長のＲａをｎ＝１０で測定した値の平均値から求めた。
【００６８】
［ガス透過性測定方法］
ＩＳＯ２９６５−１９９７により測定した。
【００６９】
［残炭率］
熱処理前後の質量から次式
残炭率(質量％)＝Ｂ／Ａ×１００
Ａは、１２０℃、１ｈｒ乾燥した原料の質量(熱処理前の質量)
Ｂは、窒素雰囲気下で９００℃、３０ｍｉｎで熱処理したものの質量(熱処理後の質量)
により算出した。
【００７０】
［実施例１〜４、比較例１〜３、検討例１〜３］
表１〜３に示す条件で炭素繊維シートを作製し、上記の物性を測定した。その結果を表１〜３に示す。
【００７１】
バインダーを含浸させる場合は、アラミド繊維をバインダーＡ、ＰＥＴ繊維をバインダーＢとして、Ａ／Ｂの質量比で４／３の割合を原料ペーパー抄紙時に含浸させた。
【００７２】
【表１】
2008201005.tif 000003
【００７３】
【表２】
2008201005.tif 000004
【００７４】
【表３】
2008201005.tif 000005
【００７５】
表１〜３に示すように、実施例１〜４においては良好な物性の炭素繊維シートが得られた。しかし、比較例１においては炭素繊維ペーパーが積層されていないため、平面平滑性が悪く、曲げに対して軟弱であり、良好な物性の炭素繊維シートは得られなかった。比較例２においても炭素繊維ペーパーが積層されていないため、平面平滑性が悪く、曲げに対して軟弱であり、電池特性が低く、良好な物性の炭素繊維シートは得られなかった。比較例３においては炭素繊維ペーパー単味であるため、曲げ撓み量、引張伸度が不足し、電気抵抗値が悪く、電池特性が低く、良好な物性の炭素繊維シートは得られなかった。
【００７６】
検討例１においては、焼成温度が低い為に電気抵抗値が高く、良好な電池特性を示す炭素繊維シートは得られなかった。検討例２においては、目付、厚さが小さい為、引張破断強度、曲げ強度が小さく、良好な物性の炭素繊維シートは得られなかった。検討例３においては、目付、厚さが大きく、電気抵抗値が高くなり、良好な電池性能を示す炭素繊維シートは得られなかった。
【００７７】
表１〜３中、×で示す箇所が本発明の構成又は好ましい構成から逸脱している。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の炭素繊維フェルトの一例(炭素繊維織物又は炭素繊維フェルトの一面に炭素繊維ペーパーが積層されて一体化してなる炭素繊維シートの例)を示す概略側面断面図である。
【図２】本発明の炭素繊維フェルトの他の例(炭素繊維織物又は炭素繊維フェルトの両面に炭素繊維ペーパーが積層されて一体化してなる炭素繊維シートの例)を示す概略側面断面図である。
【図３】本発明の炭素繊維フェルトの図１又は図２の例のうち、炭素繊維織物の一面又は両面に炭素繊維ペーパーが積層されて一体化してなる炭素繊維シートの例において、炭素繊維織物と炭素繊維ペーパーとの界面近傍を示す概略平面断面図である。
【符号の説明】
【００７９】
２、１２、２２    炭素繊維シート
４、１４    炭素繊維織物又は炭素繊維フェルト
６、１６ａ、１６ｂ、２６    炭素繊維ペーパー
２４    炭素繊維織物
２８    炭素繊維織物の炭素繊維紡績糸又はストランドの部分
３０    炭素繊維織物の目隙部分
【図１】
2008201005.tif 000006
【図２】
2008201005.tif 000007
【図３】
2008201005.tif 000008