JPH01111020A - Production of pitch-based carbon yarn - Google Patents

Production of pitch-based carbon yarn

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Publication number
JPH01111020A
JPH01111020A JP26685287A JP26685287A JPH01111020A JP H01111020 A JPH01111020 A JP H01111020A JP 26685287 A JP26685287 A JP 26685287A JP 26685287 A JP26685287 A JP 26685287A JP H01111020 A JPH01111020 A JP H01111020A
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JP
Japan
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pitch
fibers
based carbon
yarn
carbon fiber
Prior art date
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Application number
JP26685287A
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Japanese (ja)
Inventor
Kikuji Komine
小峰 喜久治
Takashi Hino
日野 隆
Hiroyuki Kuroda
博之 黒田
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Tonen General Sekiyu KK
Original Assignee
Toa Nenryo Kogyyo KK
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To facilitate stable handling of infusible pitch yanr, to eliminate end breakage of the yarn in a preliminarily carbonizing process and to obtain the title yarn having excellent quality, strength and elongation, by providing infusi ble pitch yarn with a compound finishing oil. CONSTITUTION:First, carbonaceous pitch yarn obtained by melt spinning is infusibilized and the prepared infusibilized yarn is provided with a finishing oil consisting of an alkylphenylpolysiloxane and/or dimethylpolysiloxane having 1,000-10,000cst at 25 deg.C. Then the infusibilized yarn provided with the finishing oil is preliminarily carbonized, carbonized and graphitized. A finishing oil containing an antioxidant such as phenol is preferable as the finishing oil. The infusibilization is preferably carried out by a method where the pitch yarn is maintained in an oxygen gas atmosphere at a temperature 30-50 deg.C lower than the softening point of the pitch for 10min-1hr and optionally heated to 300 deg.C to complete the infusibilization.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、炭素質ピッチから炭素繊維及び黒鉛繊維を製
造する方法に関する。更に詳しくは、本発明は炭素質ピ
ッチを紡糸し、不融化、炭化、黒鉛化を行い、ロングフ
ィラメント炭素繊維を得るためのピッチ系炭素繊維の製
造方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Field of Application) The present invention relates to a method for producing carbon fibers and graphite fibers from carbonaceous pitch. More specifically, the present invention relates to a method for producing pitch-based carbon fibers by spinning carbonaceous pitch, making it infusible, carbonizing it, and graphitizing it to obtain long filament carbon fibers.

(従来の技術) 従来、自動車、航空機その他の各種産業分野にかかる広
範な技術分野において、軽量、高強度、高弾性率等の性
質を有する高性能素材の開発が要望されており、かかる
観点から炭素繊維或いは成型炭素材料が注目されている
。特に、炭素質ピッチから炭素繊維を製造する方法は、
安価で高性能の炭素繊維を製造し得る方法として重要視
されている。
(Prior art) There has been a demand for the development of high-performance materials with properties such as light weight, high strength, and high modulus of elasticity in a wide range of technical fields related to automobiles, aircraft, and various other industrial fields. Carbon fiber or molded carbon materials are attracting attention. In particular, the method for producing carbon fiber from carbonaceous pitch is
It is regarded as an important method for producing carbon fiber with low cost and high performance.

しかしながら、従来の技術によっては、ピッチ繊維の引
張強度が約0.0IGPaと小さい上に極めて脆いため
に、不融化工程、炭化工程等で繊維束の切断1毛羽立ち
、ローラー巻き付き等が発生し、糸扱いが著しく、高性
能製品を得るのに必要なロングフィラメーント状の繊維
を得ることを極めて困難であった。
However, depending on the conventional technology, pitch fibers have a small tensile strength of approximately 0.0 IGPa and are extremely brittle, so fiber bundles are cut during the infusibility process, carbonization process, etc., causing fuzz, roller wrapping, etc. It was extremely difficult to handle, making it extremely difficult to obtain the long filament fibers necessary to obtain high-performance products.

これらの問題解決の手段として、種々の集束剤(油剤)
が提案されている。
As a means of solving these problems, various sizing agents (oil agents) are used.
is proposed.

特公昭51−12379号、特開昭54−131032
号には、ポリアクリロニトリル系炭素繊維の製造におけ
る耐炎化処理にシリコーン系油剤を使う方法が開示され
ている。しかしながら、この方法をそのまま炭素質ピッ
チ繊維に適用した場合には、不融化工程での融着や膠着
が著しく、また、油剤の分解で集束が乱れ繊維がボロボ
ロになり繊維束の切断、毛羽発生、ガイドローラー へ
の巻き付は等が発生し、目的とする効果が得られない。
Special Publication No. 51-12379, Japanese Patent Publication No. 54-131032
No. 1, No. 2003-11-1193 discloses a method of using a silicone-based oil for flame-retardant treatment in the production of polyacrylonitrile-based carbon fibers. However, when this method is directly applied to carbonaceous pitch fibers, fusion and agglutination occur during the infusibility process, and the decomposition of the oil disturbs the convergence, causing the fibers to become tattered, resulting in breakage of the fiber bundles and generation of fuzz. , wrapping around the guide roller, etc., and the desired effect cannot be obtained.

一方、炭素質ピッチ繊維の集束剤としては、水溶性界面
活性剤の水溶液を用いる方法(特公昭51−12740
号)が提案されている。この方法は、紡糸時の繊維の集
束性を向上するものの不融化工程で150−400℃の
高温にさらされると界面活性剤が分解、劣化又はタール
化して激しく膠着し、繊維がボロボロになり繊維束の切
断が起こる等の欠点がある。
On the other hand, as a sizing agent for carbonaceous pitch fibers, a method using an aqueous solution of a water-soluble surfactant (Japanese Patent Publication No. 51-12740
No.) has been proposed. Although this method improves the cohesiveness of fibers during spinning, when exposed to high temperatures of 150-400°C during the infusibility process, the surfactant decomposes, deteriorates, or turns into tar, resulting in severe agglutination, causing the fibers to become tattered. There are disadvantages such as the possibility of breaking the bundle.

更に、炭素質ピッチ繊維の集束剤としては、25℃にお
ける粘度が2〜10 、000cstのシリコーン油又
はこれらのシリコーン油を溶媒で希釈して用いたもの(
特開昭59−223315号公報)、25℃における粘
度が0.5〜500cstのジメチルポリシロキサン(
ジメチルシリコーン油)を用いたもの(特開昭60−8
8124号公報)が開示されている。しかし、これらの
方法は溶剤又は低粘度のシリコーン油からなるので。
Furthermore, as a sizing agent for carbonaceous pitch fibers, silicone oils having a viscosity of 2 to 10,000 cst at 25°C or diluted silicone oils with solvents (
JP-A No. 59-223315), dimethylpolysiloxane with a viscosity of 0.5 to 500 cst at 25°C (
Dimethyl silicone oil)
No. 8124) is disclosed. However, since these methods consist of solvents or low viscosity silicone oils.

溶剤の溶解等によって糸が損傷を受は易い欠点があり、
又、不融化工程中、繊維が融着、膠着を起こし易く、毛
羽立ち易い欠点があった。又、低沸点の溶剤やシリコー
ン油を希釈剤として用いているので、作業中希釈剤が蒸
発し、作業上、環境対策上、大きな障害があることに加
え、コストも高くつくという難点を有する。
The disadvantage is that the thread is easily damaged by solvent dissolution, etc.
In addition, during the infusibility process, the fibers tend to fuse and stick together, and they tend to become fluffy. Furthermore, since a low boiling point solvent or silicone oil is used as a diluent, the diluent evaporates during work, which poses a major problem in terms of work and environmental protection, as well as high costs.

また、シリコーン油を界面活性剤で乳化して水エマルジ
ヨン系油剤として用いる方法(特開昭61−70017
号公報)も提案されているが、この方法では不融化中、
繊維束を集束している油剤の分解、劣化により繊維の膠
着が著しく、集束が乱れ繊維の柔軟性が失われる。この
ため、繊維がボロボロになり繊維束の切断が起こり、糸
扱いが困難になる欠点がある。
In addition, a method of emulsifying silicone oil with a surfactant and using it as a water emulsion type oil agent (Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-70017
(No. 2) has also been proposed, but this method
Due to the decomposition and deterioration of the oil agent that binds the fiber bundles, the fibers become significantly stuck, the bundle is disturbed, and the flexibility of the fibers is lost. This has the disadvantage that the fibers become tattered and the fiber bundles are cut, making it difficult to handle the yarn.

これらの欠点を解消する方法として、本発明者らは、先
に非イオン系界面活性剤を減圧蒸留して得た沸点600
℃以下(大気圧換算沸点)の留出物を乳化剤とし、かつ
25℃で1O−1000cstの粘度を有するアルキル
フェニルポリシロキサンを乳化した水エマルジヨン系油
剤とした集束剤を提案した(特開昭62−133122
号公報)。
As a method to overcome these drawbacks, the present inventors first conducted a boiling point of 600% by distilling a nonionic surfactant under reduced pressure.
We proposed a sizing agent in which a water emulsion-based oil was prepared by using distillate below ℃ (atmospheric pressure equivalent boiling point) as an emulsifier and emulsifying alkylphenylpolysiloxane having a viscosity of 10-1000 cst at 25℃ (Japanese Patent Laid-Open No. 62 -133122
Publication No.).

この集束剤は、作業環境に優れる上、油剤の劣化が少な
いので、紡糸時の集束工程や不融化、予備炭化、炭化及
び黒鉛化工程における脆弱な炭素繊維の取扱いを容易に
し、繊維相互間の融着や膠着を抑制する利点を有する。
This sizing agent is excellent in the working environment and has little deterioration of the oil, so it facilitates the handling of fragile carbon fibers during the sizing process during spinning, infusibility, pre-carbonization, carbonization and graphitization processes, and allows for easy handling of the fragile carbon fibers during the sizing process during spinning, as well as the infusibility, pre-carbonization, carbonization and graphitization processes. It has the advantage of suppressing fusion and adhesion.

しかしながら、その後の本発明者らの研究によれば、か
かる集束剤は、不融化工程におけるフィラメント相互間
の融着や合着を防止する機能を有するものの、予備炭化
時に油剤が分解し、低粘度化するために繊維束の集束が
低下し、炉内断糸が発生することもあり、高品質かつ高
強度の炭素繊維の製造を困離にするという難点があるこ
とが判明した。
However, according to subsequent research by the present inventors, although such a sizing agent has the function of preventing fusion and coalescence between filaments during the infusibility process, the oil agent decomposes during preliminary carbonization, resulting in a low viscosity. It has been found that there is a problem in that the convergence of the fiber bundle is reduced due to the carbon fibers being oxidized, and yarn breakage occurs in the furnace, making it difficult to produce high-quality and high-strength carbon fibers.

〔目  的〕〔the purpose〕

本発明は、不融化工程から得られる不融化繊維を安定に
取扱うことができるとともに炭化工程、特に予備炭化工
程で生じる不融化繊維の融着や合着を防止して炉内断糸
をなくシ、シかも焼成処理後の繊維の品質、強度及び伸
度に優れたピッチ系炭素繊維の製造方法を提供すること
を目的とする。
The present invention enables stable handling of infusible fibers obtained from the infusible process, prevents fusion and coalescence of the infusible fibers that occur during the carbonization process, especially the pre-carbonization process, and eliminates yarn breakage in the furnace. An object of the present invention is to provide a method for producing pitch-based carbon fibers having excellent fiber quality, strength, and elongation after firing.

〔構  成〕〔composition〕

本発明によれば、溶融紡糸した炭素質ピッチ繊維を不融
化し、ついで炭化あるいはさらに黒鉛化処理して炭素繊
維を製造する方法において、不融化処理によって得られ
る不融化繊維に25℃における粘度が1000〜10,
000cstであるアルキルフェニルポリシロキサン又
は/及びジメチルポリシロキサンからなる油剤を付与し
、炭化あるいはさらに黒鉛化することを特徴とするピッ
チ系炭素繊維の製造方法が提供される。
According to the present invention, in a method for producing carbon fibers by infusibleizing melt-spun carbonaceous pitch fibers and then carbonizing or further graphitizing them, the infusible fibers obtained by the infusible treatment have a viscosity at 25°C. 1000~10,
A method for producing pitch-based carbon fiber is provided, which comprises applying an oil agent consisting of alkylphenylpolysiloxane or/and dimethylpolysiloxane of 0.000 cst, and carbonizing or further graphitizing the fiber.

本発明者らは、ピッチ系炭素繊維の製造工程において、
不融化工程から得られる不融化繊維を安定に取扱うこと
ができ、かつ炭化工程、特に予備炭化工程で生じる不融
化繊維間の融着や膠着を防止して炉内断糸をなくし、し
かも焼成処理後の繊維の品質1強度及び伸度に優れるピ
ッチ系炭素繊維の製造方法を鋭意検討した結果、不融化
繊維に前記特定粘度を有するアルキルフェニルポリシロ
キサンからなる油剤を付与した場合には前記目的が達成
されることを見出し本発明を完成するに到った。
The present inventors, in the manufacturing process of pitch-based carbon fiber,
It is possible to stably handle the infusible fibers obtained from the infusible process, prevent fusion and agglutination between the infusible fibers that occur during the carbonization process, especially the pre-carbonization process, and eliminate yarn breakage in the furnace, and furthermore, the firing process As a result of intensive studies on the production method of pitch-based carbon fibers having excellent strength and elongation, it was found that when an oil agent made of alkylphenyl polysiloxane having the above-mentioned specific viscosity is applied to the infusible fibers, the above-mentioned purpose can be achieved. The inventors have found that this can be achieved and have completed the present invention.

以下、本発明を更に詳細に説明する。The present invention will be explained in more detail below.

(1)炭素質ピッチ 本発明に用いる炭素質ピッチは、特に限定されるもので
はなく1石炭を乾溜して得られるコールタールピッチ、
石炭液化物等の石炭系ピッチ、ナフサ分解タールピッチ
、接触分解タールピッチ、常圧蒸留残渣、減圧蒸留残渣
等の石油系ピッチ。
(1) Carbonaceous pitch The carbonaceous pitch used in the present invention is not particularly limited, but includes coal tar pitch obtained by dry distilling one coal,
Coal-based pitch such as coal liquefied products, naphtha cracking tar pitch, catalytic cracking tar pitch, petroleum-based pitch such as atmospheric distillation residue, vacuum distillation residue, etc.

合成樹脂を分解して得られる合成ピッチ等各種のピッチ
、これらのピッチを、水素、水素供与物で水素化したも
の、熱処理、溶剤抽出等で改質したものも用いることが
できる。これらの炭素質ピッチは、等方性ピッチであっ
ても光学的異方性ピッチであっても良く、ネオメソフェ
ース、ブリメソフェースと言われるピッチについても適
用できるが、特に下記に述べる光学的異方性のピッチが
好ましい。
Various pitches such as synthetic pitches obtained by decomposing synthetic resins, pitches hydrogenated with hydrogen or hydrogen donors, and modified by heat treatment, solvent extraction, etc. can also be used. These carbonaceous pitches may be isotropic pitches or optically anisotropic pitches, and can also be applied to pitches called neomesoface and brimesoface, but in particular, the optical pitches described below are applicable. Anisotropic pitch is preferred.

光学的異方性炭素質ピッチは、偏光顕鏡鏡で測定して約
95%以上の光学的異方性相を含有し、且つ軟化点が2
30〜320℃であるものが好ましい。
Optically anisotropic carbonaceous pitch contains about 95% or more of an optically anisotropic phase as measured by a polarizing microscope, and has a softening point of 2.
Preferably, the temperature is 30 to 320°C.

i)光学的異方性ピッチの製造方法 本発明で好適に使用される光学的異方性ピッチはいかな
る製法を用いて製造してもよいが、ピッチ製造用の一般
的原料である重質炭化水素油、タール、市販ピッチ等を
反応槽で380℃〜500℃の温度で撹拌し、不活性ガ
スで脱気しながら十分に熱分解重縮合させて、残渣ピッ
チの光学的異方性相(以下APと略す)を高める従来の
方法を使用することができる。しかしながら、この方法
によってAPが80%以上のものを製造した場合には、
熱分解重縮合反応が進み過ぎ、キノリンネ溶分が70重
量%以上と大きくなり軟化点も330℃以上となる場合
もあり、また、光学的等方性相(以下IPと略す)も微
小球状の分散状態とはなりにくいので、必ずしも好まし
い方法とは言えない。
i) Method for producing optically anisotropic pitch The optically anisotropic pitch preferably used in the present invention may be produced using any production method, but heavy carbonization, which is a common raw material for pitch production, Hydrogen oil, tar, commercially available pitch, etc. are stirred in a reaction tank at a temperature of 380°C to 500°C, and thoroughly pyrolyzed and polycondensed while degassing with an inert gas to form an optically anisotropic phase of the residual pitch ( Conventional methods for increasing AP (hereinafter abbreviated as AP) can be used. However, if a product with AP of 80% or more is manufactured using this method,
In some cases, the thermal decomposition polycondensation reaction progresses too much, and the quinoline dissolved content increases to 70% by weight or more, and the softening point reaches 330°C or higher, and the optically isotropic phase (hereinafter abbreviated as IP) also becomes microspherical. This is not necessarily a preferable method because it is difficult to achieve a dispersed state.

従って、本発明で使用する光学的異方性ピッチの好まし
い製造方法は、熱分解重縮合反応を半ばで打ち切ってそ
の重縮合物を350℃〜400℃の範囲の温度で保持し
て実質的に静置し、下層に密度の大きいAPを成長熟成
させつつ沈積し、これを上層の密度の小さいIPが多い
部分より分離して取り出す方法である。この方法の詳細
は特開昭57−119984号明細書に記載されている
Therefore, a preferred method for producing the optically anisotropic pitch used in the present invention is to terminate the pyrolysis polycondensation reaction halfway and maintain the polycondensate at a temperature in the range of 350°C to 400°C to substantially This is a method in which AP is allowed to stand still and deposited in the lower layer while growing and ripening, and this is separated and taken out from the upper layer where there is a large amount of low-density IP. Details of this method are described in JP-A-57-119984.

本発明で使用する光学的異方性ピッチの更に好ましい製
造方法は、特開昭58−180585号明細書に記載さ
れている如く、APを適度に含み未だ過度に重質化され
ていない炭素質ピッチを溶融状態のまま遠心分離操作に
かけ、迅速にAP部分を沈降せしめる方法である。この
方法によれば、AP相は合体成長しつつ下層(遠心力方
向の層)に集積し、APが約80%以上で連続層を成し
、その中に僅かにIPを晶状又は微小な球状体で分散し
ている形態のピッチが下層となり、一方上層はIPが大
部分で、その中にAPが微小な線状態で分散している形
態のピッチとなる。この場合、両層の境界が明瞭であり
A more preferable method for producing the optically anisotropic pitch used in the present invention is to use a carbonaceous material that contains an appropriate amount of AP and is not yet excessively heavy, as described in JP-A-58-180585. In this method, the pitch is centrifuged in a molten state to rapidly sediment the AP portion. According to this method, the AP phase accumulates in the lower layer (layer in the direction of centrifugal force) while coalescing, forming a continuous layer with about 80% or more of AP, and a small amount of IP in the crystalline or minute layer. The lower layer is a pitch that is dispersed in spherical bodies, while the upper layer is a pitch that is mostly IP and AP is dispersed therein in minute lines. In this case, the boundary between both layers is clear.

下層のみを上層から分離して取り出すことができ、容易
にAP含有率が大きく紡糸しやすい光学的異方性ピッチ
を製造することができる。この方法によれば、 AP含
有率が95%以上で軟化点が230℃−320℃の炭素
質ピッチを短時間に、経済的に得ることができる。この
ような光学的異方性炭素質ピッチは、溶融紡糸加工特性
において優れ、その均質性と高い配向性のために、それ
を紡糸して得られた炭素繊維及び黒鉛繊維の引っ張り強
度並びに弾性率は極めて優れたものとなる。
Only the lower layer can be separated and taken out from the upper layer, and optically anisotropic pitch that has a large AP content and is easy to spin can be easily produced. According to this method, carbonaceous pitch having an AP content of 95% or more and a softening point of 230°C to 320°C can be obtained economically in a short time. Such optically anisotropic carbonaceous pitch has excellent melt spinning processing properties, and due to its homogeneity and high orientation, the tensile strength and elastic modulus of carbon fibers and graphite fibers obtained by spinning it are excellent. will be extremely excellent.

(2)繊維の製造 i)紡糸 前記のような、AP含有率が高くその軟化点の低いピッ
チは、公知の方法によって紡糸することができる。この
ような方法は、例えば、直径0.1m■〜0.5■■の
紡糸口を1〜1 、 Gooケ有する紡糸口金を下方に
有する金属製紡糸容器にピッチを張り込み、不活性ガス
雰囲気で280−370℃の間の一定の温度にピッチを
保持し、溶融状態に保って不活性ガスの圧力を数百ms
+Hgに上昇せしめて口金から溶融ピッチを押し出し、
温度及び雰囲気を制御しつつ流下したピッチ繊維を、高
速で回転するボビンに巻き取るものである。
(2) Production of fibers i) Spinning The above-mentioned pitch having a high AP content and a low softening point can be spun by a known method. In such a method, for example, pitch is placed in a metal spinning container having one or more spinnerets each having a diameter of 0.1 m to 0.5 mm below, and the pitch is heated in an inert gas atmosphere. The pitch is maintained at a constant temperature between 280-370℃, kept in a molten state, and the pressure of inert gas is applied for several hundred ms.
Increase the temperature to +Hg and push out the molten pitch from the nozzle,
The pitch fibers that flow down are wound onto a bobbin that rotates at high speed while controlling the temperature and atmosphere.

又、紡糸口金から紡糸したピッチ繊維を集束させて気流
で引取りつつ下方の集積ケースの中にケンス状に集積す
る方法を採用することもできる。
It is also possible to adopt a method in which pitch fibers spun from a spinneret are collected in a can-like manner in a lower collecting case while being collected by an air current.

この場合、紡糸容器へのピッチの供給を、予め溶融した
ピッチやギアポンプ等により加圧供給することによって
連続的に紡糸することが可能である。
In this case, continuous spinning is possible by supplying pitch to the spinning container under pressure using pre-melted pitch or a gear pump or the like.

更に、上記方法において、口金の近傍で、一定の温度に
制御され高速で下降するガスを用いてピッチ繊維を延伸
しつつ引取り、下方のベルトコンベア上に長繊維を作る
方法も用いることができる。
Furthermore, in the above method, it is also possible to use a method in which the pitch fibers are drawn and drawn using gas that is controlled at a constant temperature and descends at high speed in the vicinity of the die, and long fibers are produced on the belt conveyor below. .

更に、周壁に紡糸口金を有する円筒状の紡糸容器を高速
で回転させ、これに溶融ピッチを連続的に供給し、円筒
紡糸器の周壁より遠心力によってピッチを押し出し、回
転の作用によって延伸されるピッチ繊維を集積するよう
な紡糸方法を採用することもできる。
Furthermore, a cylindrical spinning vessel having a spinneret on the peripheral wall is rotated at high speed, molten pitch is continuously supplied to the spinning vessel, the pitch is pushed out from the peripheral wall of the cylindrical spinner by centrifugal force, and the spinning vessel is drawn by the action of rotation. It is also possible to adopt a spinning method that accumulates pitch fibers.

本発明においては、溶融紡糸したピッチ繊維は。In the present invention, the melt-spun pitch fibers are:

エアサッカーを通して集束しつつオイリングローラ−に
導き、集束剤をつけて更に集束することが望ましい。集
束剤としては、従来公知のものが任意に適用でき、たと
えば次に示すような化合物が用いられる。
It is desirable that the particles be focused through an air sucker, guided to an oiling roller, and further focused with a focusing agent applied thereto. As the sizing agent, any conventionally known sizing agent can be used, and for example, the following compounds may be used.

〔集束剤の具体例〕[Specific examples of sizing agents]

集束剤としては、例えば水、エチルアルコール、イソプ
ロピルアルコール、n−プロピルアルコール、ブチルア
ルコール、ブチルアルコール等のアルコール類又は粘度
3−300cst(25’C)のジメチルポリシロキサ
ン、アルキルフェニルポリシロキサン等を、低沸点のシ
リコーン油(ポリシロキサン)又はフィン油等の溶剤で
希釈したもの;又は乳化剤を入れて水に分散させたもの
、同様にグラファイト又はポリエチレングリコールやヒ
ンダードエステル類を分散させたちの:界面活性剤を水
で希釈した;その他通常の繊維、例えばポリエステル繊
維に使用される各種油剤の内ピッチ繊維をおかさないも
のを使用することができる。
Examples of the sizing agent include water, alcohols such as ethyl alcohol, isopropyl alcohol, n-propyl alcohol, butyl alcohol, and butyl alcohol, or dimethylpolysiloxane and alkylphenylpolysiloxane with a viscosity of 3 to 300 cst (25'C). Diluted with a solvent such as low boiling point silicone oil (polysiloxane) or fin oil; or dispersed in water with an emulsifier added; similarly dispersed with graphite, polyethylene glycol, or hindered esters: Interface The activator was diluted with water; other oils that do not harm the pitch fibers among the various oils used for conventional fibers, such as polyester fibers, can be used.

これらの集束剤をピッチ繊維に付与する方法としては、
オイリングローラ−法、スプレー法等の従来公知の付与
方法を採用することができる。
The method of applying these sizing agents to pitch fibers is as follows:
Conventionally known application methods such as an oiling roller method and a spray method can be employed.

また、集束剤の付与は、紡糸工程から不融化工程間の何
れにおいても行えるが、脆弱なピッチ繊維を安定に取扱
うためには、紡糸口金−巻取機間で行うのが好ましい。
Although the sizing agent can be applied at any time between the spinning process and the infusibility process, it is preferably applied between the spinneret and the winder in order to stably handle the fragile pitch fibers.

集束剤の繊維への付着量は、0.01〜10重量%であ
り、好ましくは0.05−5重量算である。
The amount of the sizing agent attached to the fibers is 0.01 to 10% by weight, preferably 0.05-5% by weight.

また、本発明においては引続いて不融化を行うので好ま
しくは耐熱性の油剤を付与する。
Furthermore, in the present invention, since infusibility is subsequently performed, a heat-resistant oil agent is preferably applied.

耐熱性の油剤としては、lO〜1000cstのアルキ
ルフェニルポリシロキサンあるいはこのものを沸点60
0℃以下の非イオン界面活性剤で乳化したものが用いら
れる。
As a heat-resistant oil agent, alkylphenylpolysiloxane with a boiling point of 10 to 1000 cst or a boiling point of 60
Emulsified with a nonionic surfactant at 0°C or lower is used.

it)ピッチ繊維の不融化 前記集束剤が付与され、集束されたピッチ繊維は、公知
の方法によって不融化させる。
it) Infusibility of pitch fibers The pitch fibers to which the above-mentioned sizing agent has been applied and which have been bundled are infusible by a known method.

本発明において、炭素質ピッチとして光学的異性方炭素
質ピッチを用いた場合は、公知の光学的異方性炭素ピッ
チより軟化点が低いので、通常より低い温度からスター
トして酸化反応を行いピッチ繊維の融着を防止する必要
がある。不融化工程の温度は150℃〜400℃、好ま
しくは200℃〜300℃の範囲でステップ状又は徐々
に昇温しで1通常は30分〜5時間処理する。処理時間
は不融化の反応が十分に均一に進むように1日〜3日と
いう長時間行うことも差支えない。
In the present invention, when optically isotropic carbonaceous pitch is used as the carbonaceous pitch, the softening point is lower than that of known optically anisotropic carbonaceous pitch, so the oxidation reaction starts at a lower temperature than usual and the pitch is It is necessary to prevent fiber fusion. The temperature of the infusibility step is 150 DEG C. to 400 DEG C., preferably 200 DEG C. to 300 DEG C., and the temperature is increased stepwise or gradually for usually 30 minutes to 5 hours. The treatment time may be as long as 1 to 3 days so that the infusibility reaction proceeds sufficiently and uniformly.

不融化は、空気、酸素、空気と酸素又は窒素の混合ガス
等を使用して行うことができる。
Infusibility can be performed using air, oxygen, a mixed gas of air and oxygen or nitrogen, or the like.

本発明においては、200℃以下の温度でハロゲン、N
O8、オゾン等の酸化剤を含んだ雰囲気中で単時間処理
するか、又は、酸素ガス雰囲気中でピッチの軟化点より
30〜50℃低い温度、即ち150〜240℃の温度で
十分な不融化が得られる迄10分〜1時間保持し、その
後必要により約300℃迄昇温しで不融化を終了させる
方法が好ましく、特に後者の方法は容易且つ確実であり
好ましい。
In the present invention, halogen and N
Sufficient infusibility can be achieved by treatment for a single hour in an atmosphere containing an oxidizing agent such as O8 or ozone, or at a temperature 30 to 50 degrees Celsius lower than the softening point of pitch, i.e., 150 to 240 degrees Celsius, in an oxygen gas atmosphere. It is preferable to maintain the temperature for 10 minutes to 1 hour until the temperature is obtained, and then raise the temperature to about 300° C. if necessary to complete the infusibility, and the latter method is particularly preferred because it is easy and reliable.

■)不融化繊維の油剤処理 次に、本発明はこの不融性となった炭素質ピッチ繊維に
油剤を付与する。
(2) Treatment of infusible fibers with oil agent Next, in the present invention, an oil agent is applied to the carbonaceous pitch fibers that have become infusible.

油剤は、前記したように25℃における粘度が1000
−10.000cst、好ましくは2000−5000
cstの範囲内にあるアルキルフェニルポリシロキサン
又は/及びジメチルポリシロキサンを必須成分とする。
As mentioned above, the oil has a viscosity of 1000 at 25°C.
-10.000cst, preferably 2000-5000
Alkylphenylpolysiloxane and/or dimethylpolysiloxane within the range of cst are essential components.

25℃における粘度が1000cst未滴のものでは。The viscosity at 25° C. is 1000 cst.

引き続く予備炭化工程において該油剤に分解や劣化が生
じ、炉内断糸が発生し易い、一方、25℃における粘度
が10.000cstを越えると不融化繊維の粘性が増
大してベタツキを生じ、そのハンドリング性が悪化し、
また得られる炭素繊維に膠着が起こるので好ましくない
In the subsequent pre-carbonization process, the oil agent decomposes and deteriorates, which tends to cause yarn breakage in the furnace.On the other hand, if the viscosity at 25°C exceeds 10.000 cst, the viscosity of the infusible fiber increases, causing stickiness. Handling performance deteriorates,
Further, it is not preferable because the resulting carbon fibers will stick together.

また油剤として用いるアルキルフェニルポリシロキサン
としては、その成分としてフェニル基を5−80モル2
含むものが好ましく、特に10〜50モル算含むも0が
好ましい、又、アルキル基としては、メチル基、エチル
基、プロピル基が好ましい、同一の分子に2種以上のア
ルキル基を有していても良い6 また、アルキルフェニルポリシロキサンあるいはジメチ
ルポリシロキサンとしては上記粘度を有するものであれ
ばいずれのものも使用できるが、本発明においては、特
に該化合物中にアミン類、有機セレン化合物、フェノー
ル類等の酸化防止剤を添加したものを用いることが好ま
しい。
In addition, the alkylphenylpolysiloxane used as an oil agent contains 5 to 80 moles of phenyl group as a component.
It is preferable that the alkyl group contains 10 to 50 moles, but 0 is preferable, and the alkyl group is preferably a methyl group, an ethyl group, or a propyl group. Also, as alkylphenylpolysiloxane or dimethylpolysiloxane, any one having the above-mentioned viscosity can be used, but in the present invention, in particular, amines, organic selenium compounds, and phenols are used in the compound. It is preferable to use one to which an antioxidant such as the like is added.

この場合、酸化防止剤としては、フェニル−α−ナフチ
ルアミン、ジラウリルセレナイド、フェノチアジン、鉄
オクトレート等が使用できる。
In this case, as the antioxidant, phenyl-α-naphthylamine, dilauryl selenide, phenothiazine, iron octolate, etc. can be used.

本発明の油剤は前記特定粘度を有するアルキルフェニル
シロキサン又は/及びジメチルシロキサンを必須成分と
するものであるが、必要に応じ水、固体潤滑剤を添加し
てもよい。
The oil agent of the present invention has alkylphenylsiloxane and/or dimethylsiloxane having the above-mentioned specific viscosity as an essential component, but water and a solid lubricant may be added as necessary.

固体潤滑剤としては、無機系あるいは有機□系のいずれ
もが使用できる。
As the solid lubricant, either an inorganic type or an organic type can be used.

無機系固体潤滑剤としては、黒鉛(C)、二硫化モリブ
デン(MoS、 )、二硫化タングステン(WS、 )
Inorganic solid lubricants include graphite (C), molybdenum disulfide (MoS, ), and tungsten disulfide (WS, ).
.

窒化はう素(BN)、ふっ化黒鉛(CF)n、−酸化鉛
(PbO(n))、二酸化モリブデン(Mob、 )、
酸化コバルト(Go、 03 )、酸化亜鉛(ZnO)
、酸化すず(SnO)−亜酸化鋼(Cu、O)、酸化カ
ドミウム(CdO)、酸化タングステン(WO2)、ふ
っ化カルシウム(CaFz )、ふっ化バリウム(Ba
F2)、ふっ化リチウム(LiF)、ふっ化ナトリウム
(NaF)、窒化けい素(SiJ14)、テルル化モリ
ブデン(MoTea )、セレン化タングステン(VS
ez )、テルル化タングステン(MTas)−二硫化
ニオブ(NbS、 )、βセレン化ニオブ(NbSa、
β)、テルル化ニオブCNbTe5 )、β硫化タンタ
ル(TaS、β)、α−セレン化タンタル(TaSa、
 )、テルル化タンタル(TaTa* )、二硫化チタ
ン(TiS、)、セレン化チタン(TiSez )、テ
ルル化チタン(TiTez )、二硫化ジルコニウム(
ZrSe )、セレン化ジルコニウム(ZrSe、 )
、テルル化ジルコニウム(ZrTez )、よう化ビス
マス(BiIa )、水酸化リチウム(LiOH)、よ
う化ニッケル(NiIi )、塩化カドミウム(CdC
1,)、よう化カドミウム(CdI2)、臭化カドミウ
ム(CdBrz )、硫化すず(SnS、 )、ピロり
ん酸鉄、ピロりん酸亜鉛、ピロりん酸カルシウム、ピロ
りん酸すず等が挙げられるが、特に黒鉛(C)、ニー化
モリブデン(MoS、)、二硫化タングステン(US、
 )が好ましい。
Boron nitride (BN), graphite fluoride (CF), -lead oxide (PbO(n)), molybdenum dioxide (Mob, ),
Cobalt oxide (Go, 03), zinc oxide (ZnO)
, tin oxide (SnO)-suboxide steel (Cu, O), cadmium oxide (CdO), tungsten oxide (WO2), calcium fluoride (CaFz), barium fluoride (Ba
F2), lithium fluoride (LiF), sodium fluoride (NaF), silicon nitride (SiJ14), molybdenum telluride (MoTea), tungsten selenide (VS
ez), tungsten telluride (MTas)-niobium disulfide (NbS, ), β-niobium selenide (NbSa,
β), niobium telluride CNbTe5), β-tantalum sulfide (TaS, β), α-tantalum selenide (TaSa,
), tantalum telluride (TaTa*), titanium disulfide (TiS), titanium selenide (TiSez), titanium telluride (TiTez), zirconium disulfide (
ZrSe ), zirconium selenide (ZrSe, )
, zirconium telluride (ZrTez), bismuth iodide (BiIa), lithium hydroxide (LiOH), nickel iodide (NiIi), cadmium chloride (CdC)
1,), cadmium iodide (CdI2), cadmium bromide (CdBrz), tin sulfide (SnS, ), iron pyrophosphate, zinc pyrophosphate, calcium pyrophosphate, tin pyrophosphate, etc. Especially graphite (C), molybdenum nitride (MoS, ), tungsten disulfide (US,
) is preferred.

有機系固体潤滑剤としては、メラミンとシアヌール酸の
付加物等が挙げられる。
Examples of organic solid lubricants include adducts of melamine and cyanuric acid.

これらの固体潤滑剤は平均粒径が30μ■以下でその粒
子径が均一なものを用いることが好ましく、また単独で
もまた2種以上の混合物としても用いられる。
It is preferable to use these solid lubricants having an average particle size of 30 μm or less and a uniform particle size, and they may be used alone or as a mixture of two or more types.

二゛れらの油剤は沸点600℃以下(大気圧換算)の非
イオン界面活性剤で乳化し、エマルジョンとして付与す
る。この場合、不融化繊維に対する溶解性が殆どなく、
またこれらの繊維を傷める度合いが少なく、かつその取
扱し性に優れる沸点200℃以下の安価な溶剤を希釈剤
として用いることが望ましい。
These two oils are emulsified with a nonionic surfactant having a boiling point of 600° C. or lower (calculated at atmospheric pressure) and applied as an emulsion. In this case, there is almost no solubility in the infusible fiber,
Further, it is desirable to use an inexpensive solvent with a boiling point of 200° C. or lower, which is less likely to damage these fibers and has excellent handling properties, as the diluent.

このような溶剤としては、ペンタン、ヘキサン、ヘプタ
ン、オクタン、ノナン、デガン等の脂肪族炭化水素、不
飽和脂肪族アルコール、プロピルアルコール、イソプロ
ピルアルコール、ブチルアルコール等の飽和脂肪族アル
コールが挙げられる。
Examples of such solvents include aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, octane, nonane, and degan, unsaturated aliphatic alcohols, and saturated aliphatic alcohols such as propyl alcohol, isopropyl alcohol, and butyl alcohol.

また、界面活性剤としては不融化工程時の基剤の耐熱性
を悪化させないものであればいずれのものも使用できる
が、本発明においては特に沸点600℃以下の非イオン
系界面活性剤が好適に使用される。
Furthermore, as the surfactant, any surfactant can be used as long as it does not deteriorate the heat resistance of the base during the infusibility process, but in the present invention, nonionic surfactants with a boiling point of 600°C or less are particularly preferred. used for.

このような非イオン系界面活性剤の具体例としては、ポ
リオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアル
キレンアルキルエステル、ポリオキシアルキレンアルキ
ルフェニルエステルの他、ポリオキシエチレンポリオキ
シプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポ
リオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチ
レンポリオキシプロピレンアルキルフェニルエステル等
が挙げられるが、好ましくはオキシエチレンの平均付加
モル数が6未満のポリオキシエチレンアルキルエーテル
(例えばオキシエチレン2モル付加物のポリオキシエチ
レンラウリルエーテル)、ポリオキシエチレンアルキル
エステル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテ
ルの使用が望ましし嵐。
Specific examples of such nonionic surfactants include polyoxyalkylene alkyl ether, polyoxyalkylene alkyl ester, polyoxyalkylene alkyl phenyl ester, polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether, polyoxyethylene polyoxy Examples include propylene alkyl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene alkylphenyl ester, etc., but preferably polyoxyethylene alkyl ether with an average added mole number of oxyethylene of less than 6 (for example, polyoxyethylene lauryl, which is an adduct of 2 moles of oxyethylene). ether), polyoxyethylene alkyl ester, and polyoxyethylene alkylphenyl ether.

また、ポリオキシ変性シリコーン系界面活性剤やポリオ
キノエチレン変性シリコーン系界面活性剤等のシリコー
ン系界面活性剤も使用可能である。
Furthermore, silicone surfactants such as polyoxy-modified silicone surfactants and polyoquinoethylene-modified silicone surfactants can also be used.

更に、本発明においては、前記非イオン界面活性剤を減
圧蒸留して得た沸点600℃以下(大気圧換算)の留出
物も用いることができる。
Furthermore, in the present invention, a distillate having a boiling point of 600° C. or lower (in terms of atmospheric pressure) obtained by distilling the nonionic surfactant under reduced pressure can also be used.

本発明においては、前記特定粘度を有するシロキサン、
更には必要に応じこのものに補助成分を添加した油剤を
不融化したピッチ繊維に付与するものであるが、その付
与順序は制約されず各々を順次付与しても良く、又、個
々に準備した処理液を同時に付与してもよい。
In the present invention, siloxane having the specific viscosity,
Furthermore, if necessary, an oil agent with auxiliary components added thereto is applied to the infusible pitch fibers, but the order of application is not restricted, and each may be applied sequentially, or it may be applied individually. A treatment liquid may be applied at the same time.

これらの油剤をピッチ繊維に付与する方法としては、オ
イリングローラ−法、スプレー法等の従来公知の付与方
法を採用することができる。
As a method for applying these oils to the pitch fibers, conventionally known application methods such as an oiling roller method and a spray method can be employed.

油剤の不融化繊維への付着量は0.01〜10重量2で
あり、好ましくは0.05〜5重量%である。
The amount of the oil agent attached to the infusible fibers is 0.01 to 10% by weight2, preferably 0.05 to 5% by weight.

K)熱処理工程 ついで、油剤が付与された不融性炭素質ピッチ繊維を、
化学的に不活性なアルゴンガス又は窒素ガス等の雰囲気
中で300〜1000℃の温度に昇温しで予備炭化し、
更に、1000〜2000℃の範囲の温度迄昇温しで炭
化することによって炭素繊維が得られる。また2000
〜3000℃の範囲内の温度迄昇温しで、黒鉛化処理連
通めて、黒鉛繊維が得られる。
K) After the heat treatment process, the infusible carbonaceous pitch fibers to which an oil agent has been applied are
Preliminary carbonization is carried out by raising the temperature to 300 to 1000°C in a chemically inert atmosphere such as argon gas or nitrogen gas,
Furthermore, carbon fibers can be obtained by raising the temperature to a temperature in the range of 1000 to 2000°C and carbonizing it. 2000 again
By increasing the temperature to a temperature in the range of ~3000°C, a graphitization process is carried out to obtain graphite fibers.

本発明においては、この炭化及び黒鉛化の方法の詳細に
ついて、特に限定するものではなく、−般公知の方法を
用いることができる。
In the present invention, the details of the carbonization and graphitization methods are not particularly limited, and generally known methods can be used.

又、不融化、予備炭化、炭化、黒鉛化処理の間。Also, during infusibility, pre-carbonization, carbonization, and graphitization treatments.

炉壁、炉底とのこすれ傷の発生防止、糸の収縮変形等を
避け、或いは、外観の良い物性の高い炭素繊維、黒鉛繊
維を得る目的のため、集束剤をつけた繊維束を処理する
際、繊維束に荷重又は張力をかけておくことが好ましい
When processing fiber bundles with a sizing agent applied to prevent scratches from rubbing against the furnace walls and bottom, to avoid shrinkage and deformation of the yarn, or to obtain carbon fibers and graphite fibers with good appearance and high physical properties. It is preferable to apply a load or tension to the fiber bundle.

(発明の効果) 本発明のピッチ系炭素繊維の製造方法は、不融化工程で
得られる不融化繊維に特定粘度を有するアルキルフェニ
ルポリシロキサン又はl及びジメチルポリシロキサンか
らなる油剤を付与したことから、ピッチ系炭素繊維の製
造工程において、不融化繊維を安定に取扱うことができ
、かつ炭化工程、とくに予備炭化工程に生じる不融化繊
維間の炉内断糸を抑制し融着や合着を防止し、しかも焼
成処理後の繊維の品質、強度及び伸度に優れたピッチ系
炭素繊維の製造方法を得ることができる。
(Effects of the Invention) The method for producing pitch-based carbon fibers of the present invention provides the following steps: In the production process of pitch-based carbon fibers, infusible fibers can be handled stably, and in-fusible fibers can be suppressed from breaking in the furnace during the carbonization process, especially in the pre-carbonization process, and fusion and coalescence can be prevented. In addition, it is possible to obtain a method for producing pitch-based carbon fibers having excellent fiber quality, strength, and elongation after firing treatment.

特に、炭素質ピッチとして光学的異方性炭素質ピッチを
用いた場合には、極めて高強度、高弾性率で性状が良好
な外観の良い、連続フィラメント状の炭素繊維、黒鉛繊
維を製造することができる。
In particular, when optically anisotropic carbonaceous pitch is used as the carbonaceous pitch, continuous filament carbon fibers and graphite fibers with extremely high strength, high elastic modulus, good properties, and good appearance can be produced. Can be done.

(実施例) 以下、本発明を実施例によって更に詳述するが。(Example) Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.

本発明はこれによって限定されるものではない。The present invention is not limited thereby.

実施例1 光学的異方性相を約55%含有し、軟化点が235℃で
ある炭素質ピッチを前駆体ピッチとして使用した。この
前駆体ピッチを、370℃で円筒型遠心分離装置で分離
して光学的異方性相の多いピッチを得た。得られた光学
的異方性ピッチは、光学的異方性相を9g%含み、軟化
点は265℃であった。
Example 1 A carbonaceous pitch containing approximately 55% optically anisotropic phase and having a softening point of 235° C. was used as a precursor pitch. This precursor pitch was separated using a cylindrical centrifugal separator at 370° C. to obtain a pitch containing a large amount of optically anisotropic phase. The obtained optically anisotropic pitch contained 9 g% of an optically anisotropic phase and had a softening point of 265°C.

得られた光学的異方性ピッチを500穴の紡糸口金を有
する紡糸機に通し、355℃で200w+w+Hgの窒
素ガス圧で押し出して紡糸した。
The obtained optically anisotropic pitch was passed through a spinning machine having a 500-hole spinneret, and extruded and spun at 355° C. under a nitrogen gas pressure of 200 w+w+Hg.

紡糸したピッチ繊維は、ノズル下部に設けた高速で回転
するボビンに巻き取り、約500■/分の巻き取り速度
で10分間紡糸した。この際紡糸した糸はエアーサッカ
ーで略集束したオイリングローラ−に導き、集束剤を付
与した。
The spun pitch fibers were wound onto a bobbin rotating at high speed provided at the bottom of the nozzle, and spun for 10 minutes at a winding speed of about 500 cm/min. At this time, the spun yarn was guided to an oiling roller that was substantially focused by an air sucker, and a sizing agent was applied thereto.

集束剤としては、25℃で40cstの粘度のジメチル
フェニルポリシロキサン(フェニル基含有量25モル%
)を使用した。
As a sizing agent, dimethylphenylpolysiloxane (phenyl group content 25 mol%) having a viscosity of 40 cst at 25°C was used.
)It was used.

集束剤の付与量は、糸に対して0.5重量%であった。The amount of sizing agent applied was 0.5% by weight based on the yarn.

このようにして得たピッチ繊維の繊維束の一部を取り出
して、空気中で150℃から280℃迄2時間昇温しな
がら不融化を行った。
A portion of the pitch fiber bundle thus obtained was taken out and infusible while being heated from 150° C. to 280° C. for 2 hours in air.

この時に繊維束にかけた張力は、1フィラメント当り0
.007gであった6gの不融化したピッチ繊維束をオ
イリングローラ−に導き油剤を付与した。
The tension applied to the fiber bundle at this time is 0 per filament.
.. 007 g of the infusible pitch fiber bundle was introduced into an oiling roller and an oil agent was applied thereto.

油剤としては、25℃で3000cstの粘度のメチル
フェニルポリシロキサン(フェニル基含有量25モル%
)のものを沸点600℃以下の非イオン系界面活性剤(
平均分子量1000のポリオキシエチレンラウリルエー
テルを減圧蒸留し、沸点600℃(大気圧換算沸点)以
下の留出分)で乳化し、水エマルジョンとしたものを使
用した。油剤の付与量は不融化繊維に対して0.5重量
%であった。
The oil agent is methylphenylpolysiloxane (phenyl group content 25 mol%) with a viscosity of 3000 cst at 25°C.
) as a nonionic surfactant with a boiling point of 600℃ or less (
Polyoxyethylene lauryl ether having an average molecular weight of 1000 was distilled under reduced pressure and emulsified at a distillate with a boiling point of 600°C (atmospheric pressure equivalent boiling point) or lower) to form a water emulsion. The amount of oil applied was 0.5% by weight based on the infusible fibers.

つぎに、油剤が付与された不融化繊維を不活性ガス雰囲
気中で1000℃/分で1000℃まで昇温しで予備炭
化した。このときかけた張力は1フィラメント当り0.
007gであった。予備炭化工程から搬出された繊維束
に融着や断糸がみられなかった。
Next, the infusible fibers to which the oil agent had been applied were heated to 1000° C. at a rate of 1000° C./min in an inert gas atmosphere to be pre-carbonized. The tension applied at this time was 0.0 mm per filament.
It was 0.007g. No fusion or breakage was observed in the fiber bundles discharged from the preliminary carbonization process.

ついで、予備炭化処理された繊維を炭化工程に供給し1
500℃迄昇温し炭素繊維を得た。その繊維の糸径は、
10μ踵であり、引張強度は2 、90Pa、引張弾性
率は265GPaであった。
Next, the pre-carbonized fibers are supplied to a carbonization process.
The temperature was raised to 500°C to obtain carbon fibers. The diameter of the fiber is
The heel was 10μ, the tensile strength was 2.90Pa, and the tensile modulus was 265GPa.

又、この炭素繊維を不活性ガス雰囲気で2600℃まで
昇温して得た黒鉛繊維は、糸径9.8μm、引張強度は
3 、3GPa 、引張弾性率は710GPaであった
Further, graphite fiber obtained by heating this carbon fiber to 2600° C. in an inert gas atmosphere had a thread diameter of 9.8 μm, a tensile strength of 3.3 GPa, and a tensile modulus of 710 GPa.

比較例1 不融化繊維に、紡糸に用いた油剤を0.5重量%の割合
で付与した以外は実施例1と同様な処理を行ったに の場合、予備炭化処理中に時々炉内断糸が起こり、安定
な操業が行えず、また得られた炭素繊維の品質が著しく
低下した。
Comparative Example 1 In the case where the same treatment as in Example 1 was carried out except that the oil used for spinning was applied to the infusible fiber at a ratio of 0.5% by weight, the yarn was occasionally broken in the furnace during the preliminary carbonization treatment. This occurred, making stable operation impossible, and the quality of the obtained carbon fibers significantly deteriorated.

特許出願人 東亜燃料工業株式会社Patent applicant: Toa Fuel Industries Co., Ltd.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)溶融紡糸した炭素質ピッチ繊維を不融化し、つい
で炭化あるいはさらに黒鉛化処理して炭素繊維を製造す
る方法において、不融化処理によって得られる不融化繊
維に25℃における粘度が1000〜10,000cs
tであるアルキルフェニルポリシロキサン又は/及びジ
メチルポリシロキサンからなる油剤を付与し、予備炭化
、炭化あるいはさらに黒鉛化することを特徴とするピッ
チ系炭素繊維の製造方法。
(1) In a method of manufacturing carbon fibers by infusibleizing melt-spun carbonaceous pitch fibers and then carbonizing or graphitizing them, the infusible fibers obtained by the infusible treatment have a viscosity of 1000 to 10 at 25°C. ,000cs
1. A method for producing pitch-based carbon fibers, which comprises applying an oil agent consisting of alkylphenylpolysiloxane or/and dimethylpolysiloxane, and pre-carbonizing, carbonizing, or further graphitizing the fiber.
(2)油剤を沸点600℃以下の界面活性剤で乳化し、
水エマルジョンとして付与したことを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載のピッチ系炭素繊維の製造方法。
(2) Emulsifying the oil agent with a surfactant with a boiling point of 600°C or less,
The method for producing pitch-based carbon fiber according to claim 1, wherein the pitch-based carbon fiber is applied as a water emulsion.
(3)アルキルフェニルポリシロキサンが、フェニル基
を5モル%〜80モル%含むものであることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載のピッチ系炭素繊維の製造
方法。
(3) The method for producing a pitch-based carbon fiber according to claim 1, wherein the alkylphenylpolysiloxane contains 5 mol% to 80 mol% of phenyl groups.
(4)アルキルフェニルポリシロキサンのアルキル基と
して、メチル基、エチル基、プロピル基の何れか、又は
これらの中から選択された同一若しくは異なった2種以
上の基を有することを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載のピッチ系炭素繊維の製造方法。
(4) A patent claim characterized in that the alkyl group of the alkylphenylpolysiloxane has a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or two or more same or different groups selected from these groups. A method for producing a pitch-based carbon fiber according to item 1.
(5)アルキルフェニルポリシロキサン又は/及びジメ
チルポリシロキサン中に、アミン類、有機セレン化合物
、フェノール類等の酸化防止剤を含有させたことを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載のピッチ系炭素繊維の
製造方法。
(5) A pitch system according to claim 1, characterized in that an antioxidant such as an amine, an organic selenium compound, or a phenol is contained in the alkylphenyl polysiloxane or/and dimethyl polysiloxane. Carbon fiber manufacturing method.
(6)酸化防止剤が、フェニル−α−ナフチルアミン、
ジラウリルセレナイド、フェノチアジン、鉄オクトレー
トから選択された何れか又は2種以上の混合物であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第4項記載のピッチ系炭
素繊維の製造方法。
(6) The antioxidant is phenyl-α-naphthylamine,
5. The method for producing pitch-based carbon fiber according to claim 4, characterized in that the fiber is one selected from dilauryl selenide, phenothiazine, and iron octrate, or a mixture of two or more thereof.
(7)炭素質ピッチが約95%以上の光学的異方性相を
含有し、且つ軟化点が230〜320℃である光学的異
方性ピッチであることを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載のピッチ系炭素繊維の製造方法。
(7) The carbonaceous pitch is an optically anisotropic pitch containing about 95% or more of an optically anisotropic phase and having a softening point of 230 to 320°C. 1
A method for producing pitch-based carbon fiber as described in Section 1.
JP26685287A 1987-10-21 1987-10-21 Production of pitch-based carbon yarn Pending JPH01111020A (en)

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