JPS5871990A - 炭素繊維用原料ピッチの製造方法 - Google Patents
炭素繊維用原料ピッチの製造方法Info
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- JPS5871990A JPS5871990A JP56168606A JP16860681A JPS5871990A JP S5871990 A JPS5871990 A JP S5871990A JP 56168606 A JP56168606 A JP 56168606A JP 16860681 A JP16860681 A JP 16860681A JP S5871990 A JPS5871990 A JP S5871990A
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- wax
- raw material
- heat
- carbon fiber
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- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F9/00—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
- D01F9/08—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material
- D01F9/12—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof
- D01F9/14—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments
- D01F9/145—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments from pitch or distillation residues
- D01F9/155—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments from pitch or distillation residues from petroleum pitch
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- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は炭素繊維製造用原料としての優れた性能を有す
るピッチに関する。
るピッチに関する。
最近になって、市販の石油ピッチを熱処理してメソ相（
ｍｅｓｃｉｐｈａｓｅ ）と呼ばれる光学的異方性の液
晶を含有するピッチを得、このメソ相を含有するピッチ
を前駆体ピッチ（以後、溶融紡糸時におりるピッチを前
駆体ピッチと呼ぶ）として用い、との前駆体ピッチを溶
融紡糸した後、不融化し、次いて炭化あるいは更に黒鉛
化することにより、弾性率および強度が向上した炭素繊
維が得られるととが報告された（特開昭４９−１９１２
７号）。
ｍｅｓｃｉｐｈａｓｅ ）と呼ばれる光学的異方性の液
晶を含有するピッチを得、このメソ相を含有するピッチ
を前駆体ピッチ（以後、溶融紡糸時におりるピッチを前
駆体ピッチと呼ぶ）として用い、との前駆体ピッチを溶
融紡糸した後、不融化し、次いて炭化あるいは更に黒鉛
化することにより、弾性率および強度が向上した炭素繊
維が得られるととが報告された（特開昭４９−１９１２
７号）。
しかしながら、ピッチが液晶を形成し得るか否かけ種々
の要因により決まるものであり、また液 １（ 晶の構造や軟化点、粘度等の物性は原料ピッチに大きく
依存するものである。前記特開昭４９−１９１２７号は
メソ相を含有するピッチ（以後、メソ相ピッチと略記す
る）の調製法に関するものであって、良質のメソ相ピッ
チを形成するだめの原料ピッチについては何ら言及して
いない。前記しだように、良質のメソ相゛ピッチは原料
ピッチに犬きく依存するものであり、最適な原料ピッチ
を見出すことができれば弾性率および強度がさらに優れ
だ炭素繊維を製造することが可能となる。それ故、この
最適の原料ピッチを゛見出すことが当該技術分野の重要
な課題である。 −例工Ｉｔｆ、、−ｙ−ル
タールピッチはギノリンに不溶で不融性の物質を含有し
ており、こノ１．ら←ｌ、１）１０ｙ＜体ピッチの不均
一１シ１．の原因となり紡糸性４−悪くさせるばかりか
、炭素繊維の強度」、・よひ弾１ｆ１゛率に悪影響を及
ぼす。
の要因により決まるものであり、また液 １（ 晶の構造や軟化点、粘度等の物性は原料ピッチに大きく
依存するものである。前記特開昭４９−１９１２７号は
メソ相を含有するピッチ（以後、メソ相ピッチと略記す
る）の調製法に関するものであって、良質のメソ相ピッ
チを形成するだめの原料ピッチについては何ら言及して
いない。前記しだように、良質のメソ相゛ピッチは原料
ピッチに犬きく依存するものであり、最適な原料ピッチ
を見出すことができれば弾性率および強度がさらに優れ
だ炭素繊維を製造することが可能となる。それ故、この
最適の原料ピッチを゛見出すことが当該技術分野の重要
な課題である。 −例工Ｉｔｆ、、−ｙ−ル
タールピッチはギノリンに不溶で不融性の物質を含有し
ており、こノ１．ら←ｌ、１）１０ｙ＜体ピッチの不均
一１シ１．の原因となり紡糸性４−悪くさせるばかりか
、炭素繊維の強度」、・よひ弾１ｆ１゛率に悪影響を及
ぼす。
一方、市販の石油１ヒ゛ツチやエチ１／ンボＩ・ノ・油
は、キノリンに不溶で不融性の物質Ａ−，Ｍとんと含有
していないが、こ扛らのピッチを加熱処理して前駆伺ピ
ンチを調製する段階でキノリンに不溶な高分子量成分が
生成する。ずなわら、こ７１らの一゛ツチを熱処理する
と熱分解ど重縮合反応が併づｒし、低分子量成分は徐々
に高分子Ｉｌ化し、キノリンに不溶の高分子量成分とな
り、捷た同１１．１．に高分子−１↑：成分はさらに高
分子年化して不％ｌ ＩＩ−の物’？ｒとなる。
は、キノリンに不溶で不融性の物質Ａ−，Ｍとんと含有
していないが、こ扛らのピッチを加熱処理して前駆伺ピ
ンチを調製する段階でキノリンに不溶な高分子量成分が
生成する。ずなわら、こ７１らの一゛ツチを熱処理する
と熱分解ど重縮合反応が併づｒし、低分子量成分は徐々
に高分子Ｉｌ化し、キノリンに不溶の高分子量成分とな
り、捷た同１１．１．に高分子−１↑：成分はさらに高
分子年化して不％ｌ ＩＩ−の物’？ｒとなる。
この不融性物質の存在は浴ＩＡ！ｌｉ紡糸の１勺階でノ
ズルの詰まり、糸切′ｎなどの原因となり、：ｉ’１１
： １１６的な紡糸を不可能とする。
ズルの詰まり、糸切′ｎなどの原因となり、：ｉ’１１
： １１６的な紡糸を不可能とする。
また、不融性物質の発生台−仰える／、−め熱処理条件
を緩和しても光学的に異方１ノ１を示す成分と異方性を
示きない成分との混在物となり、こＩｌ、 Ｉ’）の溶
融特性の差異によって糸すＪｒｌが力′１発し、あるい
は繊維表面の平滑性に乏しいものとなり好捷しい紡糸原
料ピンチとはいえないものである。
を緩和しても光学的に異方１ノ１を示す成分と異方性を
示きない成分との混在物となり、こＩｌ、 Ｉ’）の溶
融特性の差異によって糸すＪｒｌが力′１発し、あるい
は繊維表面の平滑性に乏しいものとなり好捷しい紡糸原
料ピンチとはいえないものである。
本発明者らは、これらの課題について鋭意研究した結果
、本発明を完成したものである。すなわち、本発明者ら
は、前駆体ピッチを調製する段階で高分子量成分の生成
を抑制し、最適な粘度を有し、寸だ炭化初期の段階では
芳香族平面が秩序だって配列をし易い組成を持つことが
できる性能の優れた原料ピッチを見出したものである。
、本発明を完成したものである。すなわち、本発明者ら
は、前駆体ピッチを調製する段階で高分子量成分の生成
を抑制し、最適な粘度を有し、寸だ炭化初期の段階では
芳香族平面が秩序だって配列をし易い組成を持つことが
できる性能の優れた原料ピッチを見出したものである。
換言すれば、本発明は従来の炭素繊維用原刺ピッチの有
する紡糸原料として好捷しくない欠点を解消した紡糸性
の優れた前駆体ピッチを容易に得ることができる原料ピ
ッチを提供するものである。
する紡糸原料として好捷しくない欠点を解消した紡糸性
の優れた前駆体ピッチを容易に得ることができる原料ピ
ッチを提供するものである。
以下に本発明を詳述する。
本発明は、原料ピッチを加熱処理して得ら扛る前駆体ピ
ッチを溶融紡糸した移、不融化処理および炭化あるいに
更に黒鉛化処理して炭素繊維を製造するに当たり、該原
料ピッチが（１）石油類を水蒸気分解した際に得らｎる
沸点２００℃以上の重質油１００重量部に対し、（２）
ワックス１０〜２００重量部全添加し、湿度３６０〜４
８ Ｄ“′Ｃ１圧力２〜５０ ｋｇ／ｉ ” Ｇにて熱
処理して？！Ｊ ｃ）れるものであることを特徴とする
炭素繊維用原産４． ｔｇ″ツテに関する。
ッチを溶融紡糸した移、不融化処理および炭化あるいに
更に黒鉛化処理して炭素繊維を製造するに当たり、該原
料ピッチが（１）石油類を水蒸気分解した際に得らｎる
沸点２００℃以上の重質油１００重量部に対し、（２）
ワックス１０〜２００重量部全添加し、湿度３６０〜４
８ Ｄ“′Ｃ１圧力２〜５０ ｋｇ／ｉ ” Ｇにて熱
処理して？！Ｊ ｃ）れるものであることを特徴とする
炭素繊維用原産４． ｔｇ″ツテに関する。
ワックスを、石油類を水蒸気分解した際に？Ｃ）られる
沸点２００℃以上の重質油に添加（〜で熱処理して得ら
れる本発明の原オー１ビ゛ツナ金用いてメン相１
化反応を行わせしめ１′−場合・ギアす′に不溶で不融
性の物質の生成が抑制されるばか９ ｆ）ｓ、ピッチが
改質され、最終製品である炭素繊維が高弾性率で、かつ
高強度となり得たことけ全く予期され得ないものであっ
た。
沸点２００℃以上の重質油に添加（〜で熱処理して得ら
れる本発明の原オー１ビ゛ツナ金用いてメン相１
化反応を行わせしめ１′−場合・ギアす′に不溶で不融
性の物質の生成が抑制されるばか９ ｆ）ｓ、ピッチが
改質され、最終製品である炭素繊維が高弾性率で、かつ
高強度となり得たことけ全く予期され得ないものであっ
た。
これに対し、市販の石油ビツナあるいはエチレンタール
ピッチ全特開昭４９−１９１２７号の方法に従って加熱
処理し、メン相化召！行つ／こところ、生成ピッチの軟
化点が３４０℃以上のもの、固形物が沈積したもの、あ
るいは固形物が沈積しないまでもキノリンに不溶で不融
性の物質が７０重量係以上にも達したもの等、多くの場
合、浴融紡糸が事実上不可能であった。舊だ溶融紡糸を
行い得た場合でも、さらに不融化、炭化お」：び黒鉛化
処理して得た炭素繊維の強度は１００〜１５’０１＜ｌ
ｉ’ ／ ｍＡ、弾性率は１２〜２０ ｔｏｎ ／ ｍ
Ａ程度であった。
ピッチ全特開昭４９−１９１２７号の方法に従って加熱
処理し、メン相化召！行つ／こところ、生成ピッチの軟
化点が３４０℃以上のもの、固形物が沈積したもの、あ
るいは固形物が沈積しないまでもキノリンに不溶で不融
性の物質が７０重量係以上にも達したもの等、多くの場
合、浴融紡糸が事実上不可能であった。舊だ溶融紡糸を
行い得た場合でも、さらに不融化、炭化お」：び黒鉛化
処理して得た炭素繊維の強度は１００〜１５’０１＜ｌ
ｉ’ ／ ｍＡ、弾性率は１２〜２０ ｔｏｎ ／ ｍ
Ａ程度であった。
本発明において用いられる石油類を水蒸気分解した際に
得られる沸点２００℃以上の重質油とは、ナフサ、灯油
あるいは軽油等の石油類孕通常７００〜１２００℃で水
蒸気分解して、エチレン、プロピレン等のオレフィン類
全製造する際に副生ずる実質的に沸点範囲が２００〜４
５０℃の重質油である。
得られる沸点２００℃以上の重質油とは、ナフサ、灯油
あるいは軽油等の石油類孕通常７００〜１２００℃で水
蒸気分解して、エチレン、プロピレン等のオレフィン類
全製造する際に副生ずる実質的に沸点範囲が２００〜４
５０℃の重質油である。
本発明において使用するワックスとしては、石油ワック
ス、天然ワックス、合成ワックスあるいはこれらの混合
物を挙げることができる。石油ワックスとしては、パラ
フィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ｏト
ロラタム、天然ワックスとしてはオシクライト、合成ワ
ックスとしては低分子量ポリエチレン、アクツクチック
ポリプロピレン、エナレンープロピレン共重合体などケ
例示することができる。また、本発明に使用するワック
スは平均分子量が２５０〜１０００、好ましくは３００
〜５０ Ｄのものが１里月１される。
ス、天然ワックス、合成ワックスあるいはこれらの混合
物を挙げることができる。石油ワックスとしては、パラ
フィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ｏト
ロラタム、天然ワックスとしてはオシクライト、合成ワ
ックスとしては低分子量ポリエチレン、アクツクチック
ポリプロピレン、エナレンープロピレン共重合体などケ
例示することができる。また、本発明に使用するワック
スは平均分子量が２５０〜１０００、好ましくは３００
〜５０ Ｄのものが１里月１される。
本発明の原オ・１１′ンナは、（１）石／１１１類を水
蒸気分解した際に得られる８１８点２０１１℃す、１−
の重質油と（２）ワックスケ特定の割合で混合し、かつ
生一定の条件Ｆに加熱処理することに、Ｊ：リイ（Ｉら
れる１゜上記の成分Ｉｌ＋と成分（２）の混合割合Ｃ１
、成分（１）゛成分（２）が重量比で１＝０１〜２、！
／ｒましくは１：０２〜１５であることが心間であろ５
．加り、す５処理ＩＶＩ’ｌ’１度としては６６０〜４
８０′′Ｃ１グｆ ｒＩ Ｌ ＜ ＩＩ−、Ｊ’、 、
’ｒ ９ Ｄ〜４６０’Ｃの範囲内の温度で行う。加熱
処理時間が３６０“℃よりも低いと反応の７１Ｆ’、
”ｉ−ｊが通ＩＹ＜、員［１、−間を要するため不経済
である。ＦＥ ７．−、 Ａ ８０℃」二りも高い温度
で熱処理１１を行うとコー・１−ング等の問題が生じ、
好１しくない、３加熱処Ｊｌｌ！ ｕ、５間ｋｌ、加熱
処理ｌ温度との兼ね合いで決め’ｙ イー１．ろく、の
？′ＩＰ、す、低潟の場合は長時間、高温の場介し口、
Ｈ） ｕ、１１間行う。通常は、１５分〜２０１１．’
ｊ間、好Ｚｌシ＜ ｉｒｌ°６０分〜１０時間の範囲内
の処理１１力間合−・採用すると、■二ができる。圧力
に関しては任意の圧力１・で実施し得るが、原料中の有
効成分が未反応の７１１実質的に系外に留出しない圧力
が好ましく、具体的には２〜５０に！？／ｉ・Ｇ１好ま
しくは５〜３０ ｋｙ ／’ｃｒｌ・Ｇが採用される。
蒸気分解した際に得られる８１８点２０１１℃す、１−
の重質油と（２）ワックスケ特定の割合で混合し、かつ
生一定の条件Ｆに加熱処理することに、Ｊ：リイ（Ｉら
れる１゜上記の成分Ｉｌ＋と成分（２）の混合割合Ｃ１
、成分（１）゛成分（２）が重量比で１＝０１〜２、！
／ｒましくは１：０２〜１５であることが心間であろ５
．加り、す５処理ＩＶＩ’ｌ’１度としては６６０〜４
８０′′Ｃ１グｆ ｒＩ Ｌ ＜ ＩＩ−、Ｊ’、 、
’ｒ ９ Ｄ〜４６０’Ｃの範囲内の温度で行う。加熱
処理時間が３６０“℃よりも低いと反応の７１Ｆ’、
”ｉ−ｊが通ＩＹ＜、員［１、−間を要するため不経済
である。ＦＥ ７．−、 Ａ ８０℃」二りも高い温度
で熱処理１１を行うとコー・１−ング等の問題が生じ、
好１しくない、３加熱処Ｊｌｌ！ ｕ、５間ｋｌ、加熱
処理ｌ温度との兼ね合いで決め’ｙ イー１．ろく、の
？′ＩＰ、す、低潟の場合は長時間、高温の場介し口、
Ｈ） ｕ、１１間行う。通常は、１５分〜２０１１．’
ｊ間、好Ｚｌシ＜ ｉｒｌ°６０分〜１０時間の範囲内
の処理１１力間合−・採用すると、■二ができる。圧力
に関しては任意の圧力１・で実施し得るが、原料中の有
効成分が未反応の７１１実質的に系外に留出しない圧力
が好ましく、具体的には２〜５０に！？／ｉ・Ｇ１好ま
しくは５〜３０ ｋｙ ／’ｃｒｌ・Ｇが採用される。
熱処理を行った後、必要であれば蒸留等の操作により４
ｉ￥質分を除去することも好ましく採用される。
ｉ￥質分を除去することも好ましく採用される。
かくして得られる本発明の原料ピッチを用いることによ
り、加熱処理してメソ相化を行った際、キノリンに不俗
で不融性の物質である高分子敏成分の生成が抑制され、
さらに芳香族平面が秩序だって配列し易い組成を持った
良好な前駆体ピッチとなる。この結果、弾性率および強
度がきわめて優れた炭素繊維を得ることができる。
り、加熱処理してメソ相化を行った際、キノリンに不俗
で不融性の物質である高分子敏成分の生成が抑制され、
さらに芳香族平面が秩序だって配列し易い組成を持った
良好な前駆体ピッチとなる。この結果、弾性率および強
度がきわめて優れた炭素繊維を得ることができる。
本発明の原料ピッチを用いて炭素繊維全製造する方法は
公知の方法を採用することができる。すなわち、原料ピ
ッチを加熱処理してメソ相化１行い、得られる前駆体ピ
ッチ金箔融紡糸した後、不融化処理および炭化あるいは
ざらに黒鉛化処理ケ行って炭素繊維を製造する。
公知の方法を採用することができる。すなわち、原料ピ
ッチを加熱処理してメソ相化１行い、得られる前駆体ピ
ッチ金箔融紡糸した後、不融化処理および炭化あるいは
ざらに黒鉛化処理ケ行って炭素繊維を製造する。
原料ビソナを加熱処理し、メソ相化を行って前駆体ピッ
チを？Ｉる段階での反応は、通常、幅度３４θ〜４５０
℃、好址しくに３７０〜４２０℃で常圧あるいは減圧下
に窒素等の小話性ガスを通気することによって行われる
。この時の加熱処理時間は、温度、不活性ガスの通気１
（−１等の条件により任意に行い得るものであるが、通
常、１〜５０時間、好１しくけ３〜２０時間で行う。不
活性ガスの通気量は０．７〜５． Ｏ５ｃＮ（／ｌｌ＋
ピッチが好ましい。
チを？Ｉる段階での反応は、通常、幅度３４θ〜４５０
℃、好址しくに３７０〜４２０℃で常圧あるいは減圧下
に窒素等の小話性ガスを通気することによって行われる
。この時の加熱処理時間は、温度、不活性ガスの通気１
（−１等の条件により任意に行い得るものであるが、通
常、１〜５０時間、好１しくけ３〜２０時間で行う。不
活性ガスの通気量は０．７〜５． Ｏ５ｃＮ（／ｌｌ＋
ピッチが好ましい。
前駆体ピッチを浴融紡糸する）Ｊ−法と１〜では、押出
法、遠心法、霧吹法等の公知の方法ケ用いることができ
る。
法、遠心法、霧吹法等の公知の方法ケ用いることができ
る。
耐融紡糸されて得られるビンナ繊糾ｒ丁、次に酸化性ガ
ス雰囲気下で不融化処理が施される。酸化性ガスとして
は、通常、酸素、オゾン、りと気、窒素酸化物、ハ・コ
ゲン、匪硫酸ガス等の酸化性ガス全１種あるいは２種以
上用いる。この不融化処理は、被処理体である射融紡糸
されたピッチ繊維が軟化変形しない湯度条件下で実施さ
れる。例えば２０〜６６０℃、好ましくは２０〜３００
℃の温度が採用される。捷だ処理時間は通常、５分〜１
０時間である。
ス雰囲気下で不融化処理が施される。酸化性ガスとして
は、通常、酸素、オゾン、りと気、窒素酸化物、ハ・コ
ゲン、匪硫酸ガス等の酸化性ガス全１種あるいは２種以
上用いる。この不融化処理は、被処理体である射融紡糸
されたピッチ繊維が軟化変形しない湯度条件下で実施さ
れる。例えば２０〜６６０℃、好ましくは２０〜３００
℃の温度が採用される。捷だ処理時間は通常、５分〜１
０時間である。
不融化処理されたピッチ繊維は、次に不活性ガス雰囲気
下で炭化あるいは更に黒鉛化を行い、炭素繊維を得る。
下で炭化あるいは更に黒鉛化を行い、炭素繊維を得る。
炭化は通常、温度８００〜２５００℃で行う。一般には
炭化に要する処理時間は０５分〜１０時間である。さら
に黒鉛化を行う場合に １は、温度２５００〜３
５００℃で通常１秒〜１時間行う。
炭化に要する処理時間は０５分〜１０時間である。さら
に黒鉛化を行う場合に １は、温度２５００〜３
５００℃で通常１秒〜１時間行う。
ｔｙｃ、不融化、炭化あるいは黒鉛化処理の際、必要で
あれば収縮や変形管全防止する目的で、被処理体に若干
の荷重あるいは張力をかけておくこともできる。。
あれば収縮や変形管全防止する目的で、被処理体に若干
の荷重あるいは張力をかけておくこともできる。。
以下して実施例をあげ本発明全具体的に説明するが、本
発明はこれらに制限されるものではない１１、実施例１ ナフサ金８３０℃で水蒸気分解した際に副生じた沸点２
００℃以上の重質油（性状全第１衣に示す）８０重１部
に石油ワックス（１４５°Ｆパラフインワツクス）２０
重量部を混合し、圧力２０ｋｇ、／ａｉｌ−Ｇ 、温度
４３０℃にて６時間熱処理した。
発明はこれらに制限されるものではない１１、実施例１ ナフサ金８３０℃で水蒸気分解した際に副生じた沸点２
００℃以上の重質油（性状全第１衣に示す）８０重１部
に石油ワックス（１４５°Ｆパラフインワツクス）２０
重量部を混合し、圧力２０ｋｇ、／ａｉｌ−Ｇ 、温度
４３０℃にて６時間熱処理した。
この熱処理油を２５０°′Ｃ／ １． Ｏｍｍ１ｌ＋ｒ
で蒸留して軽質分を留出させ、軟化点８０℃、−、ンゼ
ン不俗分１０．６重量係の原料ビツナをａた１゜次に、
この原料ビソナ３ Ｄ ｑに利し、窒素を６０Ｑｍｌ１
分で通気しなから４’ｌ’Ｊ’： ４′ｌ’ Ｉ−１’
／！、、ｊＩｉ Ａ Ｏ０℃で１０時間熱処理を行い、
１ｉｔ（化点２９０“′Ｃ、キノリンネ浴分′５４重量
係、メン相合ｔｉ： ８５％のピッチを得た。このビン
ナをノスルｑＹＯ，３ｒｔｎπφ、Ｌ／ｒ）＝２の紡糸
益金用いろ５５“′０にてｔＣ７融紡糸を行い、１６〜
１６μのビツナ繊ＩＹ、Ｉｌケつくり、さらに下記に示
す条件にて不融化、炭化」、・よび黒鉛化処理して炭素
繊維を得１Ｇ。
で蒸留して軽質分を留出させ、軟化点８０℃、−、ンゼ
ン不俗分１０．６重量係の原料ビツナをａた１゜次に、
この原料ビソナ３ Ｄ ｑに利し、窒素を６０Ｑｍｌ１
分で通気しなから４’ｌ’Ｊ’： ４′ｌ’ Ｉ−１’
／！、、ｊＩｉ Ａ Ｏ０℃で１０時間熱処理を行い、
１ｉｔ（化点２９０“′Ｃ、キノリンネ浴分′５４重量
係、メン相合ｔｉ： ８５％のピッチを得た。このビン
ナをノスルｑＹＯ，３ｒｔｎπφ、Ｌ／ｒ）＝２の紡糸
益金用いろ５５“′０にてｔＣ７融紡糸を行い、１６〜
１６μのビツナ繊ＩＹ、Ｉｌケつくり、さらに下記に示
す条件にて不融化、炭化」、・よび黒鉛化処理して炭素
繊維を得１Ｇ。
不融化、炭化および黒鉛化の処１１１１条イア１に１−
以ト−の如くである。
以ト−の如くである。
０不融化条件 空気雰囲気中で、２ Ｄ Ｏ’Ｃまでば
ろ℃／分、３０ Ｄ ’Ｕ丑で は１℃／分のＪｆ１７，１１１１速度で加熱し、３００
“′Ｃで１５分間保持、１ ０炭化条件 紫累雰囲気中で、５℃、７分で昇高し１０
００℃でろ０分間 保持。
ろ℃／分、３０ Ｄ ’Ｕ丑で は１℃／分のＪｆ１７，１１１１速度で加熱し、３００
“′Ｃで１５分間保持、１ ０炭化条件 紫累雰囲気中で、５℃、７分で昇高し１０
００℃でろ０分間 保持。
○黒鉛化条件 アルゴン気流中で、２５℃、７分の昇流
速度で、２５００’Ｃ 寸で加熱処理。
速度で、２５００’Ｃ 寸で加熱処理。
得られた炭素繊維の引張強度は１８０ ｋｇ、／−、ヤ
ング率はるＯ ｔｏｎ／−であった。
ング率はるＯ ｔｏｎ／−であった。
第１衣 重質油の性状
比重（１５℃／４°Ｃ）１０ろ９
初留点 １９２℃
５％ ２００℃
蒸 １０ ％ ２０６’Ｃ：留
２０ 係 ２１７ ℃性 ３０
％ １ ２２７ ℃状 ４０ ％ ：
２４１ ℃ ・５０％ 、２６３℃ 。
２０ 係 ２１７ ℃性 ３０
％ １ ２２７ ℃状 ４０ ％ ：
２４１ ℃ ・５０％ 、２６３℃ 。
６０％ ：２９０℃
７０ ％ ： ６６０ ℃ １
比較例１
実施例１で用いた重質油全圧力１５ ｌ＜９ 、／ ｕ
ｆ・Ｇ、湿度４００ ’Ｃにて６時間熱処理Ｌ ｉ、−
０この熱処理油ｋ ２５０−Ｃ、／ １．０ ｍｍＨｇ
ＩＦて蒸留１２、軽質分を留去させ、軟化点８２“℃
の原オ」ピッＪ−４・イ！） ７こ。
ｆ・Ｇ、湿度４００ ’Ｃにて６時間熱処理Ｌ ｉ、−
０この熱処理油ｋ ２５０−Ｃ、／ １．０ ｍｍＨｇ
ＩＦて蒸留１２、軽質分を留去させ、軟化点８２“℃
の原オ」ピッＪ−４・イ！） ７こ。
次に、実施例１と同様の方法でこの原料ピッチを熱処理
（〜で、軟化点６１８℃、ギノリン不済分５９重量係、
メン相合石９７チの１ダソナをイ（Ｉた。
（〜で、軟化点６１８℃、ギノリン不済分５９重量係、
メン相合石９７チの１ダソナをイ（Ｉた。
このピッチを実施例１で用い１こ紡糸器に、Ｊ：す、６
６８℃で溶融紡糸し、１８〜２ Ａ ｔｔのピッチ繊維
金つくり、実施例１と同様々方法で不融化、炭化および
黒鉛化処理して炭素縁１ｒｌｌケ（！）だ３、この炭素
繊維の引張強朋は１１０ ｋ！９ ／ ｍｔｉ、ヤング
率は１４ ｔｏｎ／−であった。
６８℃で溶融紡糸し、１８〜２ Ａ ｔｔのピッチ繊維
金つくり、実施例１と同様々方法で不融化、炭化および
黒鉛化処理して炭素縁１ｒｌｌケ（！）だ３、この炭素
繊維の引張強朋は１１０ ｋ！９ ／ ｍｔｉ、ヤング
率は１４ ｔｏｎ／−であった。
実施例２
実施例１で使用した重質油８０重滑部にポリエチレンワ
ックス２０徂量部を混イヤし、圧力２０ ｋｇ／ｃｒｌ
−Ｇ 、温度４ろ０℃にて３ ＋１．’１間熱処理を行
った。この熱処理油を２５０℃／ １． Ｏｍ＋ｎ、Ｉ
Ｉｇで城用蒸留して軽質油を留去させ、軟化点７５ ’
Ｃの原料１ノ゛ツテ金得た。
ックス２０徂量部を混イヤし、圧力２０ ｋｇ／ｃｒｌ
−Ｇ 、温度４ろ０℃にて３ ＋１．’１間熱処理を行
った。この熱処理油を２５０℃／ １． Ｏｍ＋ｎ、Ｉ
Ｉｇで城用蒸留して軽質油を留去させ、軟化点７５ ’
Ｃの原料１ノ゛ツテ金得た。
次に、この原料ピッチ全実施例１と同様の方法で熱処理
を行い、軟化点２９５℃、キノリンネ溶分６５重量％、
メソ相含量９０％のピッチを得た。
を行い、軟化点２９５℃、キノリンネ溶分６５重量％、
メソ相含量９０％のピッチを得た。
このピッチを実施例１で用いた紡糸器によりろ°Ｃで浴
融紡糸し、１６〜１７μのピッチ繊維孕っく９、実施例
１と同様の方法で不融化、炭化、黒鉛化処理して炭素繊
維を得た。この炭素繊維の引張強度は１９０ｋｇ／ｍＡ
、ヤング率は３２ ｔｏｎ、／−であった。
融紡糸し、１６〜１７μのピッチ繊維孕っく９、実施例
１と同様の方法で不融化、炭化、黒鉛化処理して炭素繊
維を得た。この炭素繊維の引張強度は１９０ｋｇ／ｍＡ
、ヤング率は３２ ｔｏｎ、／−であった。
特許出願人 日本石油株式会社
代理人弁理士伊東辰雄
〃 〃 伊束哲也
手 続 袖 ＩＩ Ｎ：１１）（化
１５フイｌ’ １０月０１１特許庁長官 若 杉 相
大 殿 １、事（！１の表示 昭和５６年 １寺 も’ｌ ｉｔ！Ｉｆ 第１８
ｆ３ Ｇ Ｏ（畳：２、発明の名称 炭素繊絹用原料ピップ ３、補正をする名 事イ′１との関係 ｆｒ 八′１ 出 増′１ 人
任 所 東京都港区四♀ｌｉ４喬−’］’ ｆ１３１＝
’ｒ ’ｉ ２ ；：：名 称 （／Ｉ７′１４）
Ｉ’ｌ木イ１油株式づ″、召代表者 珪 内 イ＾ ｌ
１ｊ ４、代理人〒１０５ 住 所 東卓都港区虎ノ門二丁１− ［ｌ ８山１；ｊ
虎）門電気ピル 電話（りＯＩ ） ！ｌ 、”Ｉ −
／ Ｏ自 介 ？４１１ 正 ６、補正の対象 明細譜中、ｌ ｉｌ明の詳刹１１な説明の欄」７、補正
の内容 明細用第１４貞第５行の′ｂ 正する。
１５フイｌ’ １０月０１１特許庁長官 若 杉 相
大 殿 １、事（！１の表示 昭和５６年 １寺 も’ｌ ｉｔ！Ｉｆ 第１８
ｆ３ Ｇ Ｏ（畳：２、発明の名称 炭素繊絹用原料ピップ ３、補正をする名 事イ′１との関係 ｆｒ 八′１ 出 増′１ 人
任 所 東京都港区四♀ｌｉ４喬−’］’ ｆ１３１＝
’ｒ ’ｉ ２ ；：：名 称 （／Ｉ７′１４）
Ｉ’ｌ木イ１油株式づ″、召代表者 珪 内 イ＾ ｌ
１ｊ ４、代理人〒１０５ 住 所 東卓都港区虎ノ門二丁１− ［ｌ ８山１；ｊ
虎）門電気ピル 電話（りＯＩ ） ！ｌ 、”Ｉ −
／ Ｏ自 介 ？４１１ 正 ６、補正の対象 明細譜中、ｌ ｉｌ明の詳刹１１な説明の欄」７、補正
の内容 明細用第１４貞第５行の′ｂ 正する。
Claims (1)
- 原料ピッチを加熱処理して得られる前駆体ピッチを溶融
紡糸した後、不融化処理および炭化あるいは更に黒鉛化
処理して炭素繊維を製造するに当たり、該原料ピッチが
（１）石油類を水蒸気分解１〜だ際に得らｎ、る沸点２
００℃以上の重質油ｉｏｏ重量部に対し、（２）ワック
ス１０〜２００重量部を添加し、温度６６０〜４８０℃
、圧力２〜５０ｋｇ／ｌｙｊ・Ｇにて熱処理して得られ
るものであることを特徴とする炭素繊維用原料ピッチ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56168606A JPS5871990A (ja) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | 炭素繊維用原料ピッチの製造方法 |
| GB08229961A GB2109358B (en) | 1981-10-23 | 1982-10-20 | Starting pitches for carbon fibers |
| US06/435,617 US4440624A (en) | 1981-10-23 | 1982-10-20 | Starting pitches for carbon fibers |
| DE19823238849 DE3238849A1 (de) | 1981-10-23 | 1982-10-20 | Ausgangspeche fuer kohlenstoffasern |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56168606A JPS5871990A (ja) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | 炭素繊維用原料ピッチの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5871990A true JPS5871990A (ja) | 1983-04-28 |
| JPH0150274B2 JPH0150274B2 (ja) | 1989-10-27 |
Family
ID=15871169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56168606A Granted JPS5871990A (ja) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | 炭素繊維用原料ピッチの製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4440624A (ja) |
| JP (1) | JPS5871990A (ja) |
| DE (1) | DE3238849A1 (ja) |
| GB (1) | GB2109358B (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4913889A (en) * | 1983-03-09 | 1990-04-03 | Kashima Oil Company | High strength high modulus carbon fibers |
| US4631181A (en) * | 1984-03-31 | 1986-12-23 | Nippon Steel Corporation | Process for producing mesophase pitch |
| US7622620B2 (en) | 2006-12-22 | 2009-11-24 | Uop Llc | Hydrocarbon conversion process including a staggered-bypass reaction system |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2770577A (en) * | 1952-07-11 | 1956-11-13 | Stossel Ernest | Process of separating microcrystalline waxes from crude oil |
| US3128241A (en) * | 1959-01-26 | 1964-04-07 | Sinclair Research Inc | Wax composition and method of producing same |
| US3453226A (en) * | 1965-05-04 | 1969-07-01 | Exxon Research Engineering Co | Petrolene composition containing atactic polyolefin |
| US3639953A (en) * | 1969-08-07 | 1972-02-08 | Kanegafuchi Spinning Co Ltd | Method of producing carbon fibers |
| US3607672A (en) * | 1970-02-04 | 1971-09-21 | Atomic Energy Commission | Method for producing febrous carbon structures |
| FR2087413A5 (ja) * | 1970-05-19 | 1971-12-31 | Charbonnages De France | |
| GB1356567A (en) * | 1970-09-08 | 1974-06-12 | Coal Industry Patents Ltd | Manufacture of carbon fibres |
| FR2216227B1 (ja) * | 1973-02-01 | 1976-11-26 | Sumitomo Chemical Co | |
| JPS5360927A (en) * | 1976-11-12 | 1978-05-31 | Nippon Oil Co Ltd | Continuous method of manufacturing petroleum pitch |
| US4155833A (en) * | 1978-01-30 | 1979-05-22 | Energy Modification, Inc. | Separation of true asphaltenes from microcrystalline waxes |
| US4271006A (en) * | 1980-04-23 | 1981-06-02 | Exxon Research And Engineering Company | Process for production of carbon artifact precursor |
-
1981
- 1981-10-23 JP JP56168606A patent/JPS5871990A/ja active Granted
-
1982
- 1982-10-20 DE DE19823238849 patent/DE3238849A1/de active Granted
- 1982-10-20 GB GB08229961A patent/GB2109358B/en not_active Expired
- 1982-10-20 US US06/435,617 patent/US4440624A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3238849C2 (ja) | 1991-06-13 |
| DE3238849A1 (de) | 1983-05-05 |
| GB2109358B (en) | 1985-07-10 |
| US4440624A (en) | 1984-04-03 |
| GB2109358A (en) | 1983-06-02 |
| JPH0150274B2 (ja) | 1989-10-27 |
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