JP2003020517A - Resin composition for compound fiber - Google Patents

Resin composition for compound fiber

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JP2003020517A
JP2003020517A JP2001209742A JP2001209742A JP2003020517A JP 2003020517 A JP2003020517 A JP 2003020517A JP 2001209742 A JP2001209742 A JP 2001209742A JP 2001209742 A JP2001209742 A JP 2001209742A JP 2003020517 A JP2003020517 A JP 2003020517A
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resin
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Hiroshi Yasuda
浩 安田
Motoyoshi Ito
元好 伊藤
Masao Irisawa
正夫 入沢
Asao Otani
朝男 大谷
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Gun Ei Chemical Industry Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resin composition for obtaining a compound fiber suitable as a precursor of an ultrafine carbon fiber, the ultrafine carbon fiber obtained by carbonizing the compound fiber and an ultrafine active carbon fiber prepared by activating the carbon fiber. SOLUTION: This resin composition for the compound fiber comprises 10-50 mass% of a phenol resin and 90-50 mass% of a polypropylene having 10-100 g/10 min melt index(MI) under conditions of 230 deg.C temperature and 21.8 N load. The resin composition for the compound fiber comprises 10-50 mass% of the phenol resin and 90-50 mass% of a polyethylene having >=0.940 g/cm<3> density and 10-30 g/10 min MI measured under conditions of 190 deg.C and 21.18 N load. The compound fiber is prepared by spinning these resin compositions and has 5-100 μm average fiber diameter. The ultrafine carbon fiber is obtained by carbonizing the compound fiber and has >=0.5 μm average fiber diameter. The ultrafine active carbon fiber is prepared by activating the carbon fiber.

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、複合繊維用樹脂組
成物、この樹脂組成物からなる複合繊維、この複合繊維
を炭素化してなる極細炭素繊維、この炭素繊維を賦活処
理してなる極細活性炭素繊維に、およびこれらの繊維の
賦形物に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a resin composition for conjugate fiber, a conjugate fiber comprising the resin composition, an ultrafine carbon fiber obtained by carbonizing the conjugate fiber, and an ultrafine activity obtained by activating the carbon fiber. It relates to carbon fibers and to the shaped objects of these fibers.

【0002】[0002]

【従来の技術】フェノール樹脂繊維を炭素化して得られ
るフェノール系炭素繊維およびこれを賦活処理して得ら
れる活性炭素繊維は、耐熱性、耐薬品性、導電性等に優
れており、複合材料用充填材、断熱材、シール材、自動
車用キャニスター、排煙脱硫吸着材、ダイオキシン吸着
材、電荷二重層キャパシタ用,リチウム電池用,電荷二
重層コンデンサー用および燃料電池用の電極材料、セパ
レーターなどの幅広い分野で利用され、また、さらなる
利用が期待されている。このような炭素繊維のさらなる
性能向上のための方法のひとつとして、繊維の極細化が
ある。極細炭素繊維の応用展開として電極材料を考えた
場合、単位重量あたりの表面積(比表面積)が大きい極
細炭素繊維をさらに賦活して極細活性炭素繊維とするこ
とにより、より性能の高い材料として期待できる。ま
た、極細炭素繊維の応用展開として複合材料用充填材を
考えた場合、単に高剛性の複合材料を得ることができる
ばかりではなく、薄肉成形品に対応可能な高剛性材料と
して応用ができ、また、導電経路が多く形成されるので
高導電性材料を得ることができる。
2. Description of the Related Art Phenolic carbon fibers obtained by carbonizing phenol resin fibers and activated carbon fibers obtained by activating the same are excellent in heat resistance, chemical resistance, conductivity, etc. Wide range of fillers, heat insulators, sealants, automobile canisters, flue gas desulfurization adsorbents, dioxin adsorbents, charge double layer capacitors, lithium batteries, charge double layer capacitors and fuel cell electrode materials, separators, etc. It is used in the field and is expected to be used further. One of the methods for further improving the performance of such carbon fibers is to make the fibers extremely fine. When considering electrode materials as an application development of ultrafine carbon fibers, it can be expected as a material with higher performance by further activating ultrafine carbon fibers having a large surface area (specific surface area) per unit weight into ultrafine activated carbon fibers. . Also, when considering a filler for composite materials as an application development of ultra-fine carbon fiber, not only a highly rigid composite material can be obtained, but also a high-rigidity material that can be applied to thin-walled molded products, Since many conductive paths are formed, a highly conductive material can be obtained.

【0003】フェノール樹脂極細炭素繊維を製造するた
めには、極細のフェノール樹脂繊維を作る必要がある。
従来の溶融紡糸の技術を用いて極細のフェノール樹脂繊
維を作る方法としては、紡糸口金における樹脂の吐出口
を小径にし、紡糸速度を上げてフェノール樹脂繊維を溶
融紡糸する方法、フェノール樹脂と他の樹脂とを特殊な
口金から押出して海島型複合繊維を溶融紡糸し、その海
成分の樹脂のみを機械的に除去するか、または溶剤等を
用いて除去し、島成分のフェノール樹脂のみを取り出す
方法などが挙げられる。そしてこれらの前駆体繊維を炭
素化することにより極細の炭素繊維が製造される。
In order to produce a phenol resin ultrafine carbon fiber, it is necessary to produce an ultrafine phenol resin fiber.
As a method of making a very fine phenol resin fiber by using the conventional melt spinning technique, a resin discharge port in a spinneret is made small in diameter, a method of melt spinning a phenol resin fiber at an increased spinning speed, a phenol resin and other A method of extruding a resin and a special spinneret to melt-spin the sea-island type composite fiber, and mechanically removing only the resin of the sea component, or using a solvent etc. to take out only the phenol resin of the island component. And so on. Then, ultrafine carbon fibers are produced by carbonizing these precursor fibers.

【0004】しかしながら、フェノール樹脂繊維の原料
となるフェノール樹脂は、非晶性樹脂であり、また重合
度が低いため、紡糸は難しい。また、得られるフェノー
ル樹脂繊維は、強度、伸度が不十分であり、極めて脆い
という問題を有していた。そのため、小径の紡糸口金を
用い、紡糸速度を上げる方法では、極端に生産性が落ち
てしまうという問題があった。また、吐出されたフェノ
ール樹脂が紡糸口金に非常に近い位置で冷却固化されて
しまうため、紡糸時の延伸効果がほとんど期待できず、
その繊維径は12μm程度が限界であった。また、フェ
ノール樹脂が脆いため、紡糸後に延伸処理ができず、延
伸によるフェノール樹脂繊維の細繊化は事実上不可能で
あった。また、特殊な口金を使用する場合には、口金の
形状が極めて複雑になるため、生産性が格段に落ち、ま
た、繊維径10μm以下のフェノール樹脂繊維を得るこ
とは不可能であった。さらに、海成分を溶剤等で除去す
る方法の場合、多量の溶剤を必要とするため、作業環境
を著しく悪化させるという問題があった。フェノール系
極細炭素繊維を得る方法は、特開平2001−7322
6号公報などにおいて提案されているが、単にフェノー
ル樹脂とポリエチレン樹脂との複合化を行なった場合、
最終的に得られる極細炭素繊維が縮れてしまったり、繊
維同士が融着してしまうという問題がある。
However, the phenol resin, which is a raw material for the phenol resin fiber, is an amorphous resin and has a low degree of polymerization, so that spinning is difficult. Further, the obtained phenol resin fiber has a problem that the strength and the elongation are insufficient and it is extremely brittle. Therefore, the method of using a spinneret having a small diameter and increasing the spinning speed has a problem that productivity is extremely lowered. In addition, since the discharged phenol resin is cooled and solidified at a position very close to the spinneret, the stretching effect during spinning can hardly be expected,
The fiber diameter was limited to about 12 μm. Further, since the phenol resin is brittle, it cannot be stretched after spinning, and it is practically impossible to make the phenol resin fiber fine by stretching. Further, when a special die is used, the shape of the die becomes extremely complicated, resulting in a marked drop in productivity, and it has been impossible to obtain a phenol resin fiber having a fiber diameter of 10 μm or less. Further, in the method of removing sea components with a solvent or the like, a large amount of solvent is required, which causes a problem that work environment is significantly deteriorated. A method for obtaining a phenolic ultrafine carbon fiber is disclosed in JP-A-2001-7322.
No. 6, gazette, etc., but when simply compounding a phenol resin and a polyethylene resin,
There is a problem that the ultrafine carbon fibers finally obtained will be shrunk or the fibers will be fused.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
鑑みなされたもので、極細炭素繊維の前駆体として好適
な複合繊維を得るための樹脂組成物、この複合繊維を炭
素化することにより得られる極細炭素繊維、この炭素繊
維を賦活することにより得られる極細活性炭素繊維、お
よびこれらの繊維を賦形してなる賦形物を提供すること
を目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and a resin composition for obtaining a composite fiber suitable as a precursor of an ultrafine carbon fiber, and by carbonizing the composite fiber It is an object of the present invention to provide an ultrafine carbon fiber obtained, an ultrafine activated carbon fiber obtained by activating the carbon fiber, and a shaped article obtained by shaping these fibers.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意研究を重ねた結果、フェノール樹
脂と、特定のポリプロピレンまたは特定のポリエチレン
とを特定の割合で配合した樹脂樹脂組成物は、複合繊維
用樹脂組成物として好適であり、この樹脂組成物を紡糸
することによる得られる複合繊維繊維は、極細炭素繊維
の前駆体として好適であり、この複合繊維を炭素化する
ことにより平均繊維径が0.5μm以下の極細炭素繊維が
得られ、この極細炭素繊維を賦活処理することにより極
細活性炭素繊維が得られることを見出した。本発明はか
かる知見に基づいて完成したものである。すなわち、本
発明は、フェノール樹脂10〜50質量%および温度2
30℃、荷重21.18Nの条件で測定したMI(メルト
インデックス)が10〜100g/10分のポリプロピ
レン90〜50質量%からなる複合繊維用樹脂組成物、
フェノール樹脂10〜50質量%および密度0.940g
/cm3 以上、温度190℃、荷重21.18Nの条件で
測定したMI(メルトインデックス)が10〜30g/
10分のポリエチレン90〜50質量%からなる複合繊
維用樹脂組成物、これらの樹脂組成物を紡糸することに
より得られる平均繊維径が5〜100μmの複合繊維、
この複合繊維を炭素化することにより得られる平均繊維
径が0.5μm以下の極細炭素繊維、この極細炭素繊維を
賦活処理することにより得られる極細活性炭素繊維を提
供するものである。また、本発明は、これらの繊維を賦
形してなる賦形物をも提供するものである。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that a resin resin obtained by mixing a phenol resin and a specific polypropylene or a specific polyethylene in a specific ratio. The composition is suitable as a resin composition for a composite fiber, and a composite fiber fiber obtained by spinning the resin composition is suitable as a precursor of an ultrafine carbon fiber, and carbonizing the composite fiber. It was found that an ultrafine carbon fiber having an average fiber diameter of 0.5 μm or less was obtained by the method, and an ultrafine activated carbon fiber was obtained by activating the ultrafine carbon fiber. The present invention has been completed based on such findings. That is, the present invention uses 10 to 50% by mass of a phenol resin and a temperature of 2
A resin composition for a composite fiber, which comprises 90 to 50 mass% of polypropylene having an MI (melt index) measured at 30 ° C. and a load of 2.18 N of 10 to 100 g / 10 min,
Phenolic resin 10 to 50 mass% and density 0.940 g
/ Cm 3 or more, temperature 190 ° C., MI (melt index) measured under conditions of load 21.18 N is 10 to 30 g /
Resin composition for composite fiber consisting of 90 to 50% by mass of polyethylene for 10 minutes, composite fiber having an average fiber diameter of 5 to 100 μm obtained by spinning these resin compositions,
An ultrafine carbon fiber having an average fiber diameter of 0.5 μm or less obtained by carbonizing the composite fiber, and an ultrafine activated carbon fiber obtained by activating the ultrafine carbon fiber are provided. The present invention also provides a shaped article obtained by shaping these fibers.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明で用いるフェノール樹脂とは、フェノール類とア
ルデヒド類とを反応触媒の存在下に縮合重合反応させて
得られるものである。フェノール類としては、例えば、
フェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−ク
レゾール、ビスフェノール−A、2,3−キシレノー
ル、3,5−キシレノール、p−ターシャリブチルフェ
ノール、レゾルシノール等が挙げられる。アルデヒド類
としては、例えば、ホルムアルデヒド、パラホルムアル
デヒド、ヘキサメチレンテトラミン、フルフラール、ベ
ンズアルデヒド、サリチルアルデヒド等が挙げられる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below.
The phenol resin used in the present invention is obtained by subjecting phenols and aldehydes to a condensation polymerization reaction in the presence of a reaction catalyst. As the phenols, for example,
Phenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol, bisphenol-A, 2,3-xylenol, 3,5-xylenol, p-tertiarybutylphenol, resorcinol and the like can be mentioned. Examples of aldehydes include formaldehyde, paraformaldehyde, hexamethylenetetramine, furfural, benzaldehyde, salicylaldehyde and the like.

【0008】アルデヒド類とフェノール類のモル比は、
特に限定はされないが、好ましくは0.6:1〜0.86:
1である。反応触媒としては、例えば、塩酸、硫酸等の
無機酸、シュウ酸、パラトルエンスルホン酸等の有機
酸、クエン酸、酒石酸等のオキシカルボン酸、塩化亜
鉛、酢酸亜鉛等の亜鉛化合物等が挙げられる。本発明で
用いるフェノール樹脂は、線状分子のものに限定され
ず、一部枝状分子のものでもよい。また、その組成は、
単一のフェノール樹脂からなるものでも、2成分以上を
任意の割合で混合したものでもよい。フェノール樹脂の
分子量も特に限定はされないが、溶融紡糸に適切な温度
範囲で可融であり、溶融紡糸に適切な粘度範囲を有する
ためには、その平均分子量は500〜50,000の範囲
にあることが好ましい。フェノール樹脂の軟化点は特に
限定されるものではないが、好ましくは90℃以上であ
り、特に好ましくは120〜130℃である。本発明に
おいては、軟化点が90℃以上のノボラック型フェノー
ル樹脂が好ましい。
The molar ratio of aldehydes to phenols is
Although not particularly limited, it is preferably 0.6: 1 to 0.86:
It is 1. Examples of the reaction catalyst include inorganic acids such as hydrochloric acid and sulfuric acid, organic acids such as oxalic acid and paratoluenesulfonic acid, oxycarboxylic acids such as citric acid and tartaric acid, and zinc compounds such as zinc chloride and zinc acetate. . The phenol resin used in the present invention is not limited to a linear molecule, and may be a partially branched molecule. Also, its composition is
It may be composed of a single phenol resin or may be a mixture of two or more components in an arbitrary ratio. The molecular weight of the phenol resin is also not particularly limited, but in order to be meltable in a temperature range suitable for melt spinning and have a viscosity range suitable for melt spinning, the average molecular weight thereof is in the range of 500 to 50,000. It is preferable. The softening point of the phenol resin is not particularly limited, but is preferably 90 ° C or higher, and particularly preferably 120 to 130 ° C. In the present invention, a novolac type phenol resin having a softening point of 90 ° C. or higher is preferable.

【0009】本発明で用いるポリプロピレンとしては、
ホモポリプロピレン,ブロックポリプロピレンおよびラ
ンダムポリプロピレンが挙げられる。ここで、ホモポリ
プロピレンとはプロピレン単独を重合した樹脂であり、
ブロックポリプロピレンおよびランダムポリプロピレン
は、プロピレンと他のコモノマーとの共重合体であり、
他のコモノマーとしては、エチレン、炭素数4〜6のオ
レフィン(1−ブテン,1−ペンテン,1−ヘキセン
等)を使用することができる。また、ポリエチレンとし
ては、高圧法低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレ
ン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレンな
どのエチレンの単独重合体またはエチレンとα−オレフ
ィンとの共重合体;エチレン・酢酸ビニル共重合体など
のエチレンと他のビニル系単量体との共重合体等が挙げ
られる。エチレンと共重合されるα−オレフィンとして
は、例えば、プロピレン、1−ブテン、4−メチル−1
−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテンなどが挙げら
れる。他のビニル系単量体としては、例えば、酢酸ビニ
ル等のビニルエステル;(メタ)アクリル酸、(メタ)
アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メ
タ)アクリル酸n−ブチル等の(メタ)アクリル酸およ
びそのアルキルエステルなどが挙げられる。本発明にお
いては、温度230℃、荷重21.18Nの条件で測定し
たMI(メルトインデックス)が10〜100g/10
分のポリプロピレン、密度0.940以上、温度190
℃、荷重21.18Nの条件で測定したMI(メルトイン
デックス)が10〜30g/10分のポリエチレンを用
いる。ポリプロピレンのMIが10g/10分未満であ
ると、後述する複合繊維を作製する際に、海島構造にお
けるフェノール樹脂の島が良好に形成されないため、紡
糸性などが著しく低下する。また、MIが100g/1
0分を超えると、フェノール樹脂との海島構造が不均一
となるため、紡糸性が著しく低下し、安定した繊維化が
できない。また、ポリエチレンを用いる場合、その密度
が0.940g/cm3 未満であると、複合繊維を炭素化
する工程において炭素繊維が縮れてしまう。ポリエチレ
ンの密度は、好ましくは0.940〜0.968g/cm3
である。ポリエチレンのMIが10g/10分未満であ
ると、複合繊維を紡糸する際に繊維が切れてしまい、良
好な紡糸を行なうことが困難となる。また、ポリエチレ
ンのMIが30g/10分を超えると、フェノール樹脂
とポリエチレンの相分離が発生するため、繊維が切れて
しまい、良好な紡糸を行なうことが困難となる。
As the polypropylene used in the present invention,
Examples include homopolypropylene, block polypropylene and random polypropylene. Here, homopolypropylene is a resin obtained by polymerizing propylene alone,
Block polypropylene and random polypropylene are copolymers of propylene and other comonomers,
As other comonomers, ethylene and olefins having 4 to 6 carbon atoms (1-butene, 1-pentene, 1-hexene, etc.) can be used. As polyethylene, a homopolymer of ethylene such as high-pressure low-density polyethylene, medium-density polyethylene, high-density polyethylene, and linear low-density polyethylene, or a copolymer of ethylene and α-olefin; ethylene / vinyl acetate copolymer Examples thereof include copolymers of ethylene and other vinyl monomers such as polymers. Examples of the α-olefin copolymerized with ethylene include propylene, 1-butene, and 4-methyl-1.
-Pentene, 1-hexene, 1-octene and the like. Examples of other vinyl monomers include vinyl esters such as vinyl acetate; (meth) acrylic acid, (meth)
Examples thereof include (meth) acrylic acid such as methyl acrylate, ethyl (meth) acrylate, and n-butyl (meth) acrylate, and alkyl esters thereof. In the present invention, the MI (melt index) measured under the conditions of a temperature of 230 ° C. and a load of 21.18 N is 10 to 100 g / 10.
Min polypropylene, density more than 0.940, temperature 190
Polyethylene having an MI (melt index) of 10 to 30 g / 10 min measured under the conditions of a temperature of 21 ° C. and a load of 21.18 N is used. When the MI of polypropylene is less than 10 g / 10 minutes, the islands of the phenol resin in the sea-island structure are not formed well when the composite fiber described below is produced, and the spinnability and the like are significantly reduced. Also, MI is 100g / 1
If it exceeds 0 minutes, the sea-island structure with the phenol resin becomes non-uniform, so that the spinnability is remarkably reduced, and stable fiberization cannot be achieved. Further, when polyethylene is used, if the density is less than 0.940 g / cm 3 , the carbon fiber will shrink in the step of carbonizing the composite fiber. The density of polyethylene is preferably 0.940 to 0.968 g / cm 3.
Is. If the MI of polyethylene is less than 10 g / 10 minutes, the fibers will be broken when the composite fiber is spun, making it difficult to perform good spinning. Further, when the MI of polyethylene exceeds 30 g / 10 minutes, phase separation between the phenol resin and polyethylene occurs, and the fibers are cut, making it difficult to perform good spinning.

【0010】本発明において、フェノール樹脂と、ポリ
プロピレンまたはポリエチレンの混合比率は、フェノー
ル樹脂10〜50質量%、ポリプロピレンまたはポリエ
チレンが90〜50質量%であるが、好ましくはフェノ
ール樹脂が10〜30質量%、ポリプロピレンまたはポ
リエチレンが90〜70質量%である。フェノール樹脂
が10質量%未満では、十分なフェノール系極細炭素繊
維得られず、フェノール樹脂が50質量%を超えると、
良好な海島構造を得ることができなくなるため、紡糸性
が低下したり、炭素化により得られる炭素繊維の構造が
不均一となる。
In the present invention, the mixing ratio of phenol resin and polypropylene or polyethylene is 10 to 50% by mass of phenol resin and 90 to 50% by mass of polypropylene or polyethylene, but preferably 10 to 30% by mass of phenol resin. , Polypropylene or polyethylene is 90 to 70% by mass. If the phenol resin is less than 10% by mass, sufficient phenol-based ultrafine carbon fibers cannot be obtained, and if the phenol resin exceeds 50% by mass,
Since it becomes impossible to obtain a good sea-island structure, the spinnability is reduced and the carbon fiber obtained by carbonization has a non-uniform structure.

【0011】本発明の複合繊維用樹脂組成物には、必要
に応じて各種添加剤を添加してもよい。添加剤として
は、酸化防止剤、紫外線吸収剤、顔料、染料などが挙げ
られる。本発明の複合繊維用樹脂組成物は、フェノール
樹脂と、ポリプロピレンまたはポリエチレンとを公知の
方法により、混合し、混練することにより得ることがで
きる。混練装置としては、公知のものを用いることがで
き、例えば、押出機型混練機、ミキシングロール、バン
バリーミキサー、高速二軸連続ミキサーなどが挙げられ
る。フェノール樹脂と、ポリプロピレンまたはポリエチ
レンの混練時間は、樹脂の量やフェノール樹脂と、ポリ
プロピレンまたはポリエチレンの混合比率、島成分であ
るフェノール樹脂の目的とする繊維径によって適宜選択
され、特に限定はされない。フェノール樹脂と、ポリプ
ロピレンまたはポリエチレンの混練温度は、特に限定は
されないが、好ましくは180〜280℃の範囲であ
り、より好ましくは200〜260℃の範囲である。
If desired, various additives may be added to the resin composition for conjugate fibers of the present invention. Examples of the additives include antioxidants, ultraviolet absorbers, pigments and dyes. The resin composition for conjugate fibers of the present invention can be obtained by mixing and kneading a phenol resin and polypropylene or polyethylene by a known method. As the kneading device, a known device can be used, and examples thereof include an extruder-type kneading machine, a mixing roll, a Banbury mixer, and a high-speed biaxial continuous mixer. The kneading time of the phenol resin and polypropylene or polyethylene is appropriately selected depending on the amount of the resin, the mixing ratio of the phenol resin and polypropylene or polyethylene, and the target fiber diameter of the phenol resin as the island component, and is not particularly limited. The kneading temperature of the phenol resin and polypropylene or polyethylene is not particularly limited, but is preferably in the range of 180 to 280 ° C, more preferably 200 to 260 ° C.

【0012】このようにして得られた樹脂組成物を溶融
状態で紡糸口金から押出して溶融紡糸することにより、
海成分がポリオレフィン樹脂であり、島成分がフェノー
ル樹脂である、海島型の複合繊維を得ることができる。
さらに、島成分のフェノール樹脂を硬化処理することに
より、硬化処理された複合繊維を得ることができる。つ
いで、この硬化処理された複合繊維を、不活性雰囲気下
で炭素化し、フェノール系極細炭素繊維を得る。この極
細炭素繊維を賦活処理することにより、極細活性炭素化
繊維を得ることができる。本発明において、フェノール
系極細炭素繊維は、複合繊維を単に炭素化することによ
り得ることができるので、作業環境も著しく改善され、
容易に製造することができる。
The resin composition thus obtained is extruded from the spinneret in a molten state and melt-spun,
A sea-island type composite fiber in which the sea component is a polyolefin resin and the island component is a phenol resin can be obtained.
Furthermore, by curing the island component phenol resin, a cured composite fiber can be obtained. Next, the hardened composite fiber is carbonized in an inert atmosphere to obtain a phenolic ultrafine carbon fiber. By subjecting this ultrafine carbon fiber to activation treatment, an ultrafine activated carbon fiber can be obtained. In the present invention, the phenolic ultrafine carbon fiber can be obtained by simply carbonizing the composite fiber, so that the working environment is significantly improved,
It can be easily manufactured.

【0013】溶融紡糸時の温度は、特に限定はされない
が、好ましくは150〜300℃の範囲であり、より好
ましくは160〜250℃の範囲である。紡糸口金の孔
径は、目的とする複合繊維の繊維径によって適宜選択さ
れ、特に限定はされないが、好ましくは0.1〜5.0m
m、より好ましくは0.2〜4.0mmである。溶融方法と
しては、公知の方法を用いることができ、例えば、押出
機方式、メルター方式などが挙げられる。加熱方法も、
電熱方式、蒸気加熱方式、熱媒加熱方式のいずれの方法
も可能である。紡糸速度は、特に限定はされないが、好
ましくは50〜6,000m/分、より好ましくは200
〜4,000m/分である。溶融紡糸は、フェノール樹脂
とポリエチレンを溶融混練し、これを溶融状態のまま直
接紡糸してもよく、フェノール樹脂とポリエチレンを混
練し、一旦ペレット化した後、ペレットを溶融紡糸して
もよい。フェノール樹脂の硬化処理は、公知の方法で行
われ、例えば、架橋触媒の存在下、アルデヒド類でフェ
ノール樹脂を硬化させる方法などが挙げられる。架橋触
媒としては、塩酸、硫酸、硝酸、シュウ酸、p−トルエ
ンスルホン酸等の酸性触媒、アンモニア、水酸化カルシ
ウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化バリ
ウム、炭酸ナトリウム等の塩基性触媒が挙げられる。ア
ルデヒド類としては、ホルムアルデヒド、パラホルムア
ルデヒド、ベンズアルデヒド、フルフラール等が挙げら
れる。
The temperature during melt spinning is not particularly limited, but is preferably in the range of 150 to 300 ° C, more preferably 160 to 250 ° C. The hole diameter of the spinneret is appropriately selected depending on the fiber diameter of the target conjugate fiber and is not particularly limited, but preferably 0.1 to 5.0 m.
m, and more preferably 0.2 to 4.0 mm. As the melting method, a known method can be used, and examples thereof include an extruder method and a melter method. The heating method is also
Any of an electric heating method, a steam heating method and a heating medium heating method is possible. The spinning speed is not particularly limited, but is preferably 50 to 6,000 m / min, more preferably 200.
~ 4,000 m / min. In the melt spinning, a phenol resin and polyethylene may be melt-kneaded and then directly spun in a molten state. Alternatively, the phenol resin and polyethylene may be kneaded and pelletized once, and then the pellet may be melt-spun. The curing treatment of the phenol resin is performed by a known method, and examples thereof include a method of curing the phenol resin with an aldehyde in the presence of a crosslinking catalyst. Examples of the crosslinking catalyst include acidic catalysts such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, oxalic acid and p-toluenesulfonic acid, and basic catalysts such as ammonia, calcium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, barium hydroxide and sodium carbonate. Can be mentioned. Examples of aldehydes include formaldehyde, paraformaldehyde, benzaldehyde, furfural and the like.

【0014】硬化処理時における反応条件は、架橋触媒
およびアルデヒド類の種類、使用量、反応方法等により
適宜選択され、例えば、架橋触媒として塩酸、アルデヒ
ド類としてホルムアルデヒドを用いる場合、塩酸5〜2
0質量%、ホルムアルデヒド5〜20質量%の水溶液を
用い、60〜110℃で、3〜30時間処理する。この
ようにして、平均繊維径が5〜100μmの複合繊維を
得ることができる。このような複合繊維を炭素化するこ
とにより、平均繊維径が0.5μm以下の極細炭素繊維を
得ることができる。複合繊維の炭素化は、公知の方法で
行われる。炭素化で使用される不活性ガスとしては、窒
素、アルゴン等が挙げられる。炭素化の温度は、好まし
くは600〜1,200℃の範囲、より好ましくは800
〜1,000℃の範囲である。極細炭素繊維の賦活は、極
細炭素繊維を水蒸気によるガス化反応に供することによ
り行なうことができる。本発明の複合繊維、極細炭素繊
維および極細活性炭素繊維の賦形物としては、チョップ
ドストランド、不織布、クロス、フェルト、ペーパー、
長繊維などを挙げることができ、これらは公知の方法で
製造することができる。
The reaction conditions during the curing treatment are appropriately selected depending on the type and amount of the crosslinking catalyst and aldehydes used, the reaction method and the like. For example, when hydrochloric acid is used as the crosslinking catalyst and formaldehyde is used as the aldehydes, hydrochloric acid is 5 to 2
Using an aqueous solution of 0 mass% and formaldehyde of 5 to 20 mass%, the treatment is performed at 60 to 110 ° C for 3 to 30 hours. In this way, a composite fiber having an average fiber diameter of 5 to 100 μm can be obtained. By carbonizing such a composite fiber, an ultrafine carbon fiber having an average fiber diameter of 0.5 μm or less can be obtained. Carbonization of the composite fiber is performed by a known method. Examples of the inert gas used for carbonization include nitrogen and argon. The carbonization temperature is preferably in the range of 600 to 1,200 ° C., more preferably 800.
The range is up to 1,000 ° C. The activation of the ultrafine carbon fibers can be performed by subjecting the ultrafine carbon fibers to a gasification reaction with steam. The conjugate fiber, ultrafine carbon fiber and ultrafine activated carbon fiber shaped object of the present invention include chopped strands, non-woven fabrics, cloths, felts, papers,
Examples include long fibers, which can be produced by a known method.

【0015】[0015]

【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定され
るものではない。本実施例における各繊維の物性の測定
方法は以下の通りである。 (1)繊維径 日本電子社製の走査型電子顕微鏡JSM−T220Aを
使用して写真撮影を行い電子顕微鏡写真に基づいて繊維
径を測定した。 (2)比表面積 日本ベル社製のベルソープ28SAを使用して測定し
た。
EXAMPLES The present invention will now be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. The methods for measuring the physical properties of each fiber in this example are as follows. (1) Fiber diameter A scanning electron microscope JSM-T220A manufactured by JEOL Ltd. was used for photography, and the fiber diameter was measured based on the electron microscope photograph. (2) Specific surface area Measured using Bell Soap 28SA manufactured by Bell Japan.

【0016】[実施例1]フェノール1,000g、37
質量%ホルマリン733.2g、シュウ酸5gを攪拌機、
還流冷却器を備えた反応容器に仕込み、40分間で10
0℃に昇温し、その後この温度を4時間保持した。20
0℃まで加熱して減圧脱水濃縮した後、冷却することに
より、軟化点125℃のノボラック型フェノール樹脂1
010gを得た。同様の操作を3回繰り返して得たフェ
ノール樹脂の粉末と、230℃、荷重21.18Nにおい
て測定したMIが60g/10分のポリプロピレン(出
光石油化学社製、Y−6005GM)を質量比で30:
70となるように混合した。この混合樹脂2000g
を、池貝鉄工製の混練PCM30同方向二軸押出し機を
用いて230℃で混線し、複合樹脂ペレットを得た。次
に、得られた複合樹脂をノズル温度170℃で溶融紡糸
し、海島型の未硬化複合繊維を得た。得られた未硬化複
合繊維を塩酸−ホルムアルデヒド水溶液(塩酸18質量
%、ホルムアルデヒド10質量%)中に96℃で、24
時間浸漬し、硬化繊維を得た。次に、この硬化繊維を、
窒素気流中、600℃、10分の条件で炭素化し、海成
分のポリプロピレンを除去して、フェノール系極細炭素
繊維を得た。得られたフェノール系極細炭素繊維を、水
蒸気を用いて900℃、5分の条件で賦活処理し、極細
活性炭素繊維を得た。これらの極細炭素繊維および極細
活性炭素繊維について、上記の方法により繊維径および
比表面積を測定した。結果を表1に示す。得られたフェ
ノール系極細炭素繊維の電子顕微鏡写真を図1および図
2に示す。図1は1000倍の電子顕微鏡写真、図2は
5000倍の電子顕微鏡写真である。これの電子顕微鏡
写真から、ポリプロピレン(海部分)が熱によって消失
し、繊維軸方向に長く延びる多数の極細炭素繊維(平均
繊維径0.2μm)が個々独立した状態で形成されている
ことが確認された。また、極細炭素繊維の賦活処理を行
なうことにより、比表面積が2020m2 /gの極細活
性炭素繊維を得ることができた。
[Example 1] Phenol 1,000 g, 37
Mass% formalin 733.2g, oxalic acid 5g with a stirrer,
A reaction vessel equipped with a reflux condenser was charged, and 10 minutes were taken in 40 minutes.
The temperature was raised to 0 ° C. and then this temperature was maintained for 4 hours. 20
By heating to 0 ° C, dehydration and concentration under reduced pressure, and then cooling, a novolac type phenol resin 1 having a softening point of 125 ° C 1
010 g was obtained. Phenol resin powder obtained by repeating the same operation three times and polypropylene (Y-6005GM, manufactured by Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.) having a MI measured at 230 ° C. and a load of 21.18 N of 60 g / 10 min were 30 by mass. :
Mixed to 70. 2000g of this mixed resin
Was mixed at 230 ° C. using a kneading PCM30 same-direction twin-screw extruder manufactured by Ikegai Tekko Co., Ltd. to obtain composite resin pellets. Next, the obtained composite resin was melt-spun at a nozzle temperature of 170 ° C. to obtain sea-island type uncured composite fibers. The uncured composite fiber obtained was placed in a hydrochloric acid-formaldehyde aqueous solution (hydrochloric acid 18% by mass, formaldehyde 10% by mass) at 96 ° C. for 24 hours.
It was immersed for a time to obtain a cured fiber. Next, this cured fiber
Carbonization was carried out in a nitrogen stream at 600 ° C. for 10 minutes to remove polypropylene as a sea component to obtain a phenolic ultrafine carbon fiber. The obtained phenol-based ultrafine carbon fiber was activated with steam at 900 ° C. for 5 minutes to obtain an ultrafine activated carbon fiber. The fiber diameter and specific surface area of these ultrafine carbon fibers and ultrafine activated carbon fibers were measured by the above-mentioned methods. The results are shown in Table 1. Electron micrographs of the obtained phenolic ultrafine carbon fibers are shown in FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a 1000 × electron microscope photograph, and FIG. 2 is a 5000 × electron microscope photograph. From this electron micrograph, it was confirmed that polypropylene (sea part) disappeared due to heat, and a large number of ultrafine carbon fibers (average fiber diameter 0.2 μm) extending long in the fiber axis direction were formed independently. Was done. By activating the ultrafine carbon fibers, it was possible to obtain ultrafine activated carbon fibers having a specific surface area of 2020 m 2 / g.

【0017】[実施例2]実施例1において、MIが6
0g/10分のポリプロピレンを、230℃、荷重21.
18Nにおいて測定したMIが20g/10分のポリプ
ロピレン(出光石油化学社製、Y−2000GV)に変
えた以外は実施例1と同様にして、平均繊維径が30μ
mの硬化複合繊維を得た。実施例1と同様にして、得ら
れた複合繊維を炭素化して炭素繊維を得、この炭素繊維
を賦活処理して活性炭素繊維を得た。これらについての
測定結果を表1に示す。電子顕微鏡写真により、極細炭
素繊維(平均繊維径0.2μm)が個々に独立した状態で
形成されていることが確認された。また、極細炭素繊維
の賦活処理を行なうことにより、比表面積が2050m
2 /gの極細活性炭素繊維を得ることができた。
[Second Embodiment] In the first embodiment, MI is 6
Polypropylene 0g / 10 minutes, 230 ℃, load 21.
The average fiber diameter was 30 μm in the same manner as in Example 1 except that polypropylene (Y-2000GV manufactured by Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.) having an MI measured at 18 N of 20 g / 10 min was used.
m cured composite fiber was obtained. In the same manner as in Example 1, the obtained composite fiber was carbonized to obtain carbon fiber, and this carbon fiber was activated to obtain activated carbon fiber. Table 1 shows the measurement results of these. From the electron micrograph, it was confirmed that the ultrafine carbon fibers (average fiber diameter 0.2 μm) were individually formed. Moreover, the specific surface area of 2050 m is obtained by activating the ultrafine carbon fiber.
It was possible to obtain 2 / g of ultrafine activated carbon fibers.

【0018】[実施例3]実施例1において、MIが6
0g/10分のポリプロピレンを、230℃、荷重21.
18Nにおいて測定したMIが10g/10分のポリプ
ロピレン(出光石油化学社製、Y−900GV)に変え
た以外は実施例1と同様にして、平均繊維径が30μm
の硬化複合繊維を得た。実施例1と同様にして、得られ
た複合繊維を炭素化して炭素繊維を得、この炭素繊維を
賦活処理して活性炭素繊維を得た。これらについての測
定結果を表1に示す。電子顕微鏡写真により、極細炭素
繊維(平均繊維径0.2μm)が個々に独立した状態で形
成されていることが確認された。また、極細炭素繊維の
賦活処理を行なうことにより、比表面積が1970m2
/gの極細活性炭素繊維を得ることができた。
[Embodiment 3] In Embodiment 1, the MI is 6
Polypropylene 0g / 10 minutes, 230 ℃, load 21.
The average fiber diameter was 30 μm in the same manner as in Example 1 except that polypropylene (Y-900GV manufactured by Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.) having MI measured at 18 N of 10 g / 10 min was used.
A cured composite fiber of In the same manner as in Example 1, the obtained composite fiber was carbonized to obtain carbon fiber, and this carbon fiber was activated to obtain activated carbon fiber. Table 1 shows the measurement results of these. From the electron micrograph, it was confirmed that the ultrafine carbon fibers (average fiber diameter 0.2 μm) were individually formed. In addition, by activating the ultrafine carbon fiber, the specific surface area is 1970 m 2
It was possible to obtain ultrafine activated carbon fibers of / g.

【0019】[実施例4]実施例1において、MIが6
0g/10分のポリプロピレンを、密度0.963g/c
3 、190℃、荷重21.18Nにおいて測定したMI
が14g/10分のポリエチレン(出光石油化学社製、
110Y)に変えた以外は実施例1と同様にして、平均
繊維径が30μmの硬化複合繊維を得た。実施例1と同
様にして、得られた複合繊維を炭素化して炭素繊維を
得、この炭素繊維を賦活処理して活性炭素繊維を得た。
これらについての測定結果を表1に示す。電子顕微鏡写
真により、極細炭素繊維(平均繊維径0.2μm)が個々
に独立した状態で形成されていることが確認された。ま
た、極細炭素繊維の賦活処理を行なうことにより、比表
面積が2030m2 /gの極細活性炭素繊維を得ること
ができた。
[Embodiment 4] In Embodiment 1, MI is 6
0 g / 10 min polypropylene, density 0.963 g / c
MI measured at m 3 , 190 ° C., load 21.18N
Is 14 g / 10 min polyethylene (made by Idemitsu Petrochemical Co.,
A cured composite fiber having an average fiber diameter of 30 μm was obtained in the same manner as in Example 1 except that the composite fiber was changed to 110 Y). In the same manner as in Example 1, the obtained composite fiber was carbonized to obtain carbon fiber, and this carbon fiber was activated to obtain activated carbon fiber.
Table 1 shows the measurement results of these. From the electron micrograph, it was confirmed that the ultrafine carbon fibers (average fiber diameter 0.2 μm) were individually formed. Further, by carrying out activation treatment of the ultrafine carbon fibers, it was possible to obtain ultrafine activated carbon fibers having a specific surface area of 2030 m 2 / g.

【0020】[実施例5]実施例1において、MIが6
0g/10分のポリプロピレンを、密度0.964g/c
3 、190℃、荷重21.18Nにおいて測定したMI
が23g/10分のポリエチレン(出光石油化学社製、
120YK)に変えた以外は実施例1と同様にして、平
均繊維径が30μmの硬化複合繊維を得た。実施例1と
同様にして、得られた複合繊維を炭素化して炭素繊維を
得、この炭素繊維を賦活処理して活性炭素繊維を得た。
これらについての測定結果を表1に示す。電子顕微鏡写
真により、極細炭素繊維(平均繊維径0.2μm)が個々
に独立した状態で形成されていることが確認された。ま
た、極細炭素繊維の賦活処理を行なうことにより、比表
面積が1990m2 /gの極細活性炭素繊維を得ること
ができた。
[Embodiment 5] In Embodiment 1, MI is 6
0g / 10min polypropylene, density 0.964g / c
MI measured at m 3 , 190 ° C., load 21.18N
23 g / 10 min polyethylene (made by Idemitsu Petrochemical,
A cured composite fiber having an average fiber diameter of 30 μm was obtained in the same manner as in Example 1 except that the composition was changed to 120 YK). In the same manner as in Example 1, the obtained composite fiber was carbonized to obtain carbon fiber, and this carbon fiber was activated to obtain activated carbon fiber.
Table 1 shows the measurement results of these. From the electron micrograph, it was confirmed that the ultrafine carbon fibers (average fiber diameter 0.2 μm) were individually formed. By activating the ultrafine carbon fiber, an ultrafine activated carbon fiber having a specific surface area of 1990 m 2 / g could be obtained.

【0021】[実施例6]実施例1において、MIが6
0g/10分のポリプロピレンを、密度0.940g/c
3 、190℃、荷重21.18Nにおいて測定したMI
が20g/10分のポリエチレン(出光石油化学社製、
2074G)に変えた以外は実施例1と同様にして、平
均繊維径が30μmの硬化複合繊維を得た。実施例1と
同様にして、得られた複合繊維を炭素化して炭素繊維を
得、この炭素繊維を賦活処理して活性炭素繊維を得た。
これらについての測定結果を表1に示す。電子顕微鏡写
真により、極細炭素繊維(平均繊維径0.2μm)が個々
に独立した状態で形成されていることが確認された。ま
た、極細炭素繊維の賦活処理を行なうことにより、比表
面積が2070m2 /gの極細活性炭素繊維を得ること
ができた。
[Embodiment 6] In Embodiment 1, MI is 6
0g / 10min polypropylene, density 0.940g / c
MI measured at m 3 , 190 ° C., load 21.18N
Is 20 g / 10 min polyethylene (made by Idemitsu Petrochemical,
A cured composite fiber having an average fiber diameter of 30 μm was obtained in the same manner as in Example 1 except that the composite fiber was changed to 2074G). In the same manner as in Example 1, the obtained composite fiber was carbonized to obtain carbon fiber, and this carbon fiber was activated to obtain activated carbon fiber.
Table 1 shows the measurement results of these. From the electron micrograph, it was confirmed that the ultrafine carbon fibers (average fiber diameter 0.2 μm) were individually formed. Further, by carrying out activation treatment of the ultrafine carbon fibers, it was possible to obtain ultrafine activated carbon fibers having a specific surface area of 2070 m 2 / g.

【0022】[0022]

【表1】 [Table 1]

【0023】[比較例1]実施例1で合成したフェノー
ル樹脂を、ノズル温度150℃で溶融紡糸し、フェノー
ル繊維の原繊を得た。さらに得られた原繊を塩酸−ホル
ムアルデヒド水溶液(塩酸18質量%、ホルムアルデヒ
ド10質量%)中に96℃で、24時間浸漬し、硬化繊
維を得た。次に、この硬化繊維を窒素気流中、900
℃、30分の条件で炭素化し、フェノール系炭素繊維を
得た。得られたフェノール系炭素繊維を、水蒸気を用い
て900℃、5分の条件で賦活処理し、活性炭素繊維を
得た。これらの炭素繊維および活性炭素繊維について、
上記の方法により繊維径および比表面積を測定した。結
果を表2に示す。得られたフェノール系炭素繊維の電子
顕微鏡写真を図3および図4に示す。図3は1000倍
の電子顕微鏡写真、図4は5000倍の電子顕微鏡写真
である。得られたフェノール系炭素繊維は、平均繊維径
10μmであり、活性炭素繊維の比表面積は500m2
/gであった。
[Comparative Example 1] The phenol resin synthesized in Example 1 was melt-spun at a nozzle temperature of 150 ° C to obtain a phenol fiber raw fiber. Further, the obtained raw fiber was immersed in a hydrochloric acid-formaldehyde aqueous solution (hydrochloric acid 18% by mass, formaldehyde 10% by mass) at 96 ° C. for 24 hours to obtain a cured fiber. Next, the cured fiber was placed in a nitrogen stream at 900
Carbonization was carried out under the condition of 30 ° C. for 30 minutes to obtain a phenolic carbon fiber. The obtained phenol-based carbon fiber was activated with steam at 900 ° C. for 5 minutes to obtain activated carbon fiber. For these carbon fibers and activated carbon fibers,
The fiber diameter and the specific surface area were measured by the above methods. The results are shown in Table 2. Electron micrographs of the obtained phenolic carbon fibers are shown in FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a 1000 × electron microscope photograph, and FIG. 4 is a 5000 × electron microscope photograph. The obtained phenolic carbon fiber has an average fiber diameter of 10 μm, and the activated carbon fiber has a specific surface area of 500 m 2.
/ G.

【0024】[比較例2]実施例1において、MIが6
0g/10分のポリプロピレンを、230℃、荷重21.
18Nにおいて測定したMIが34g/10分のポリプ
ロピレン(出光石油化学社製、2034G)に変えた以
外は実施例1と同様にして、平均繊維径が30μmの硬
化複合繊維を得た。実施例1と同様にして、得られた複
合繊維を炭素化して極細の炭素繊維を得、この炭素繊維
を賦活処理して活性炭素繊維を得た。これらについての
測定結果を表2に示す。得られた極細炭素繊維の電子顕
微鏡写真を図5および図6に示す。図5は1000倍の
電子顕微鏡写真、図6は5000倍の電子顕微鏡写真で
ある。電子顕微鏡写真により、極細炭素繊維(平均繊維
径0.2μm)が個々に独立した状態で形成されてはいる
が、融着したり縮れたりしていることが確認された。ま
た、極細炭素繊維の賦活処理を行なうことにより、比表
面積が2000m2 /gの極細活性炭素繊維を得ること
ができた。
Comparative Example 2 In Example 1, MI was 6
Polypropylene 0g / 10 minutes, 230 ℃, load 21.
A cured conjugate fiber having an average fiber diameter of 30 μm was obtained in the same manner as in Example 1 except that polypropylene (Idemitsu Petrochemical Co., Ltd., 2034G) having an MI measured at 18 N of 34 g / 10 min was used. In the same manner as in Example 1, the obtained composite fiber was carbonized to obtain an ultrafine carbon fiber, and this carbon fiber was activated to obtain an activated carbon fiber. The measurement results of these are shown in Table 2. Electron micrographs of the obtained ultrafine carbon fibers are shown in FIGS. 5 and 6. FIG. 5 is a 1000 × electron microscope photograph, and FIG. 6 is a 5000 × electron microscope photograph. From the electron micrograph, it was confirmed that the ultrafine carbon fibers (average fiber diameter: 0.2 μm) were individually formed, but were fused or shrunk. By activating the ultrafine carbon fibers, it was possible to obtain ultrafine activated carbon fibers having a specific surface area of 2000 m 2 / g.

【0025】[比較例3]実施例1において、MIが6
0g/10分のポリプロピレンを、190℃、荷重21.
18Nにおいて測定したMIが4.7g/10分のポリエ
チレン(出光石油化学社製、210JZ)に変えた以外
は実施例1と同様にして、複合樹脂ペレットを得た。次
に、得られた複合樹脂をノズル温度150℃で溶融紡糸
を行なった。紡糸工程において、安定した押し出しを行
なうことができず、繊維が切れたため良好な紡糸を行な
うことができなかったが、平均繊維径100μmの海島
型の未硬化複合繊維を得ることはできた。実施例1と同
様にして、得られた複合繊維を硬化し、炭素化して炭素
繊維を得、この炭素繊維を賦活処理して活性炭素繊維を
得た。これらについての測定結果を表2に示す。電子顕
微鏡写真により、極細炭素繊維(平均繊維径0.3μm)
が個々に独立した状態で形成されていることが確認され
た。また、極細炭素繊維の賦活処理を行なうことによ
り、比表面積が1980m2 /gの極細活性炭素繊維を
得ることができた。
[Comparative Example 3] In Example 1, MI was 6
Polypropylene 0g / 10min, 190 ℃, load 21.
A composite resin pellet was obtained in the same manner as in Example 1 except that polyethylene (210 JZ manufactured by Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.) having an MI measured at 18 N of 4.7 g / 10 min was used. Next, the obtained composite resin was melt-spun at a nozzle temperature of 150 ° C. In the spinning step, stable extrusion could not be carried out, and the fiber was broken, so good spinning could not be carried out, but sea-island type uncured composite fibers having an average fiber diameter of 100 μm could be obtained. In the same manner as in Example 1, the obtained composite fiber was cured and carbonized to obtain carbon fiber, and this carbon fiber was activated to obtain activated carbon fiber. The measurement results of these are shown in Table 2. Ultra-fine carbon fiber (average fiber diameter 0.3 μm) from electron micrograph
It was confirmed that each of these was formed in an independent state. By activating the ultrafine carbon fiber, an ultrafine activated carbon fiber having a specific surface area of 1980 m 2 / g could be obtained.

【0026】[比較例4]実施例1において、MIが6
0g/10分のポリプロピレンを、230℃、荷重21.
18Nにおいて測定したMIが4.0g/10分のポリプ
ロピレン(出光石油化学社製、Y−400GP)に変え
た以外は実施例1と同様にして、複合樹脂ペレットを得
た。次に、得られた複合樹脂をノズル温度170℃で溶
融紡糸を行なった。紡糸工程において、安定した押し出
しを行なうことができず、繊維が切れたため良好な紡糸
を行なうことができなかったが、平均繊維径100μm
の海島型の未硬化複合繊維を得ることはできた。実施例
1と同様にして、得られた複合繊維を硬化し、炭素化し
て炭素繊維を得、この炭素繊維を賦活処理して活性炭素
繊維を得た。これらについての測定結果を表2に示す。
電子顕微鏡写真により、極細炭素繊維(平均繊維径0.3
μm)が個々に独立した状態で形成されていることが確
認された。また、極細炭素繊維の賦活処理を行なうこと
により、比表面積が2030m2 /gの極細活性炭素繊
維を得ることができた。
[Comparative Example 4] In Example 1, MI was 6
Polypropylene 0g / 10 minutes, 230 ℃, load 21.
Composite resin pellets were obtained in the same manner as in Example 1 except that polypropylene (Y-400GP, manufactured by Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.) having an MI measured at 18 N of 4.0 g / 10 min was used. Next, the obtained composite resin was melt-spun at a nozzle temperature of 170 ° C. In the spinning process, stable extrusion could not be performed, and the fiber was broken, so good spinning could not be performed, but the average fiber diameter was 100 μm.
It was possible to obtain a sea-island type uncured composite fiber. In the same manner as in Example 1, the obtained composite fiber was cured and carbonized to obtain carbon fiber, and this carbon fiber was activated to obtain activated carbon fiber. The measurement results of these are shown in Table 2.
Ultrafine carbon fiber (average fiber diameter 0.3
It was confirmed that (.mu.m) was formed in an independent state. Further, by carrying out activation treatment of the ultrafine carbon fibers, it was possible to obtain ultrafine activated carbon fibers having a specific surface area of 2030 m 2 / g.

【0027】[0027]

【表2】 [Table 2]

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明の複合繊維用樹脂組成物から得ら
れる複合繊維を炭素化することにより、平均繊維径が0.
5μm以下の極細炭素繊維を容易に製造することができ
る。
EFFECTS OF THE INVENTION By carbonizing the conjugate fiber obtained from the resin composition for conjugate fiber of the present invention, the average fiber diameter is 0.
Ultrafine carbon fibers of 5 μm or less can be easily manufactured.

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

【図1】実施例1におけるフェノール系極細炭素繊維の
集合体の1000倍の電子顕微鏡写真である。
FIG. 1 is a 1000 × electron micrograph of a phenolic ultrafine carbon fiber aggregate in Example 1.

【図2】実施例1におけるフェノール系極細炭素繊維の
集合体の5000倍の電子顕微鏡写真である。
FIG. 2 is a 5000 × electron micrograph of a phenolic ultrafine carbon fiber aggregate in Example 1.

【図3】比較例1におけるフェノール系炭素繊維の集合
体の1000倍の電子顕微鏡写真である。
3 is a 1000 times electron micrograph of a phenolic carbon fiber aggregate in Comparative Example 1. FIG.

【図4】比較例1におけるフェノール系炭素繊維の集合
体の5000倍の電子顕微鏡写真である。
FIG. 4 is a 5000 × electron micrograph of a phenolic carbon fiber aggregate in Comparative Example 1.

【図5】比較例2におけるフェノール系極細炭素繊維の
集合体の1000倍の電子顕微鏡写真である。
5 is a 1000 times electron micrograph of a phenolic ultrafine carbon fiber aggregate in Comparative Example 2. FIG.

【図6】比較例2におけるフェノール系極細炭素繊維の
集合体の5000倍の電子顕微鏡写真である。
FIG. 6 is a 5000 × electron micrograph of a phenolic ultrafine carbon fiber aggregate in Comparative Example 2.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08L 61:06) (72)発明者 伊藤 元好 群馬県高崎市宿大類町700番地 群栄化学 工業株式会社内 (72)発明者 入沢 正夫 群馬県高崎市宿大類町700番地 群栄化学 工業株式会社内 (72)発明者 大谷 朝男 群馬県桐生市天神町1丁目5番地1号 群 馬大学工学部内 Fターム(参考) 4J002 BB031 BB121 CC032 GK01 4L035 AA05 BB31 CC20 FF01 LA01 LA07 MA10 ME01 ME02 ME10 4L037 AT11 CS03 CS06 FA03 FA05 FA12 PA38 PC05 PF31 PF51─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme code (reference) C08L 61:06) (72) Inventor Motoyoshi Ito 700 Sukudaiji-cho, Takasaki-shi, Gunma Gunei Chemical Industry Co., Ltd. (72) Inventor Masao Irizawa 700 Yadodaiji-cho, Takasaki-shi, Gunma Gunei Chemical Industry Co., Ltd. (72) Inventor Asao Otani 1-5-1, Tenjin-cho, Kiryu-shi Gunma Prefecture (Reference) 4J002 BB031 BB121 CC032 GK01 4L035 AA05 BB31 CC20 FF01 LA01 LA07 MA10 ME01 ME02 ME10 4L037 AT11 CS03 CS06 FA03 FA05 FA12 PA38 PC05 PF31 PF51

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 フェノール樹脂10〜50質量%および
温度230℃、荷重21.18Nの条件で測定したMI
(メルトインデックス)が10〜100g/10分のポ
リプロピレン90〜50質量%からなる複合繊維用樹脂
組成物。
1. MI measured under the conditions of 10 to 50% by mass of a phenol resin, a temperature of 230 ° C. and a load of 21.18 N.
A resin composition for composite fibers comprising 90 to 50% by mass of polypropylene having a (melt index) of 10 to 100 g / 10 min.
【請求項2】 フェノール樹脂10〜50質量%および
密度0.940g/cm3 以上、温度190℃、荷重21.
18Nの条件で測定したMI(メルトインデックス)が
10〜30g/10分のポリエチレン90〜50質量%
からなる複合繊維用樹脂組成物。
2. Phenolic resin 10 to 50 mass% and density 0.940 g / cm 3 or more, temperature 190 ° C., load 21.
90 to 50% by mass of polyethylene having an MI (melt index) of 10 to 30 g / 10 minutes measured under the condition of 18N
A resin composition for a composite fiber, which comprises
【請求項3】 フェノール樹脂が、軟化点90℃以上の
ノボラック型フェノール樹脂である請求項1または2に
記載の樹脂組成物。
3. The resin composition according to claim 1, wherein the phenol resin is a novolac type phenol resin having a softening point of 90 ° C. or higher.
【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載の樹脂組
成物を紡糸することにより得られる平均繊維径が5〜1
00μmの複合繊維。
4. The average fiber diameter obtained by spinning the resin composition according to claim 1 is 5 to 1.
00 μm composite fiber.
【請求項5】 請求項4に記載の複合繊維を炭素化する
ことにより得られる平均繊維径が0.5μm以下の極細炭
素繊維。
5. An ultrafine carbon fiber having an average fiber diameter of 0.5 μm or less, which is obtained by carbonizing the composite fiber according to claim 4.
【請求項6】 請求項5に記載の極細炭素繊維を賦活処
理することにより得られる極細活性炭素繊維。
6. An ultrafine activated carbon fiber obtained by activating the ultrafine carbon fiber according to claim 5.
【請求項7】 請求項4〜6のいずれかに記載の繊維を
賦形してなる賦形物。
7. A shaped article obtained by shaping the fiber according to any one of claims 4 to 6.
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