JPH0251410A - 炭素成形体用ニードルコークスの製造法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〕 本発明は、炭素成形体用ニードルコークスの製造方法に
関するものであシ、よシ詳しくは黒鉛化等の高温焼成時
の異常膨張、すなわちいわゆるバッフィングの小さい炭
素成形体用ニードルコークスの製造方法に関するもので
ある。

（従来の技術） 炭素成形体はコークス等の炭素原料粒子を所定の割合で
配合し、これにピッチ、タール、合成樹脂等の粘結剤を
添加し、加熱しなから混捏し、この混捏物を押出し成形
又は型込め成形によシ炭素質成形品を得、さらに焼成、
黒鉛化して製造されてい不。

従来、ニードルコークスは、石油系ピッチ又はキノリン
ネ溶分を除去した石炭系ピンチ等の原料油をデイレード
コーキング法等の方法でコークス化して製造され、炭素
成形体製造の炭素原料粒子として広く用いられておυ、
中でも黒鉛電極等の高度に黒鉛化した高品質の炭素成形
体用の炭素原料粒子は殆んどがこのニードルコークスで
ある。

（発明が解決しようとする問題点〕 しかし、近時の黒鉛電極等の炭素成形体の製造において
は、省エネルギーのために迅速黒鉛化法の採用が多くな
υつつあるが、前述の方法で得られたニードルコークス
を炭素成形体の製造にそのまま供した場合には迅速黒鉛
化等の高温焼成時にバッフィング現象が顕著に現れて製
品に亀裂を生じることがらシ、また、亀裂発生に至らな
いまでも見掛比重が小さくなって十分な強度を有する製
品が得られないことがある。

このため、従来よシ黒鉛電極等の黒鉛材料を製造する際
にはニードルコークスとバインダーピッチとの混線工程
において酸化鉄、弗化カルシウム、酸化チタン等のバッ
フィング防止剤を添加する方法（例えば、米国特許第３
３ｇワタ３号、同３に４．３７０３号、同３ｇ７３ダ２
７号明細書等）が知られているが、必ずしも満足できる
効果が得られていなかった。

本発明者等は、このバッフィング発生の問題を解決すべ
く鋭意検討した結果、前記混練工程に供する以前の段階
で、仮焼されたニードルコークスを、チタン化合物を溶
質として含む溶液で含浸処理すれば、該ニードルコーク
スの微細孔に該溶液が浸透し、チタン化合物が内部組織
にまで均一に分布してなるニードルコークスが得られ、
かかるニードルコークスを炭素成形体製造に供した場合
、該チタン化合物がバッフィング防止剤として効果的に
作用し、高温焼成時のバッフィングを大幅に減じ得るこ
とを見出し、本発明に到達した。

即ち、本発明の目的は黒鉛化等の高温焼成時におけるバ
ッフィングの少ないニードルコークスを製造することに
ある。

又、本発明の他の目的は、高温焼成時のバッフィングを
最小限に抑制して高密度且つ高強度の炭素成形体を製造
することにある。

（問題点を解決する為の手段） しかして、かかる本発明の目的は、仮焼されたニードル
コークスを、チタン化合物を溶質として含む溶液で含浸
処理することを特徴とする炭素成形体用ニードルコーク
スの製造法にょシ容易に達成される。

（作　用〕 以下、本発明の詳細な説明する。

本発明においてニードルコークスとは、針状構造の発達
したコークスであって、黒鉛化等の高温焼成に際してパ
ンスイングを生起し得るコークスをいう。かかるニード
ルコークスは、例えばコールタールピッチ、石油系重質
油、石炭の液化物、ナフサ分解残油等の原料油をその種
類に応じた条件でコークス化すると得られ、通常、工業
的にはｙｏｏ〜６００℃、常圧〜１０ｋｇ／　ｃｒＡ程
度の圧力下、約ｌλ〜ｑｇ時間かけてデイレードコーキ
ング法でコークス化して製造されている。

かくして得られるニードルコークスの生コークスは、ま
ず１ｏｏｏ、１ｓｏｏ℃程度の温度で仮焼し、内部に数
チ残存していた水素、酸素、窒素等の炭素以外の原子を
揮散せしめ、微細孔を形成せしめて本発明方法の含浸処
理に原料として供する。

本発明では、かかる仮焼されたニードルコークスを、チ
タン化合物を溶質として含む溶液で含浸処理するが、溶
液と成し得るチタン化合物とその溶媒の組合せには種々
あシ得、本発明においてはそれら公知のいずれの組合せ
を採用してもよい。具体的には、溶媒に充分よく溶け、
ゲル化やガスの発生等を起こすことなく空気中では安定
的に存在して取シ扱いが容易なチタン化合物として、例
えば、（Ｉ）テトライソプロピルチタネート、ブチルチ
タネートダイマー等のチタンオルンエステル、（ｉｌｌ
チタンアセチルアセトネート、酸化チタン（２）アセチ
ルアセトネート等のチタンキレート、又は（ｉｉｉｌチ
タンアシレート等が挙げられ、このうち特に取シ扱い等
の点からチタンキレートを用いるのが好ましい。溶媒と
しては、用いるチタン化合物を溶解して、含浸処理に用
いるのに充分低粘度の溶液となし得る溶媒なら水を含め
て何でも採用可能だが、これらの条件を満たし、なおか
つコークスと親和性がよい点で、例えばエタノール、ｎ
−ヘキサン、トルエン、トリクレーン及びコールタール
油等が好ましい。又、該溶液中のチタン化合物の濃度は
チタン元素に換算して０．　／　−２０３ｉ量チ、好ま
しくは０．／〜３重量係とするのがよく、チタン化合物
が溶媒に溶けきらない場合には、その一部が溶液中に懸
濁していてもよい。

仮焼されたニードルコークスに対するチタン化合物の含
浸量は、多い方がバッフィング抑制効果が大きいが、該
含浸量が仮焼コークス１００重量部に対してチタン原子
換算で３重量部を越えてもさほど効果の向上は見られな
いから、０．２〜３重量部、好ましくは０１５〜３重量
部の範囲から選べばよい。

該溶液の含浸方法は、仮焼コークスの微細孔内にチタン
化合物を充分に浸透せしめ得る方法であれば特に限定さ
れるものではなく、中でも減圧注入は最も確実かつ充分
にチタン化合物を浸透せしめ得る方法だが、工業的には
仮焼コークスを前記溶液に浸漬するだけで充分であって
、更には該溶液をニードルコークスに噴霧するだけでも
効果がある。ただし、チタン化合物が溶媒に溶けきらず
、一部溶液中に懸濁している場合には、前記浸漬に際し
て超音波で処理して懸濁しているチタン化合物を均一に
分散させつつ浸漬処理を行うのが好ましい。

含浸処理されたニードルコークスは、必要に応じて溶媒
を天日で又は加熱及び／もしくは減圧によシ除去して炭
素成形体製造に供するとよい。

（実施例〕 以下、実施例によシ本発明を更に詳細に説明するが、本
発明はその要旨を超えない限シ、下記実施例によシ限定
されるものではない。

実施例 チタニウム−オキシアセチルアセ）ネー１ｔ−エタノー
ルにチタンとして７重量％分散させた混合液に市販の仮
焼処理されたニードルコークスを浸漬し、超音波で１０
分間処理した。この、ＳＩＲ圧下エタノールを留出させ
、チタンキレート化合物を含浸した炭素成形体用ニード
ルコークスを得た。

この炭素成形体用コークスの一部をｔｒｏθ℃で灰化後
溶解しＩＣＰ（誘導型プラズマ発光分析装置）によシ分
析したところ、／　ｗｔ％のチタンが含まれていた。

一方、前記炭素成形体用ニードルコークスにバインダー
ピッチを添加し、成形した後１ｏｏｏ℃で焼成し、直径
ｌざ朋、長さｔｏｙ、の黒鉛成形体の前駆体を作成した
。該前駆体をタンマン炉で２１００℃に焼成し、黒鉛化
処理を行って得た黒鉛成形体のバッフィングを表−ｌに
示した。

実施例コ チタン化合物としてチタニウム（５）オキシアセチルア
セトネートのかわシにジインプロポキシチタニウム０Ｍ
ビスアセチルアセトネートを用いた以外は実施例１と全
く同様にして黒鉛成形体を作成しバッフィングを測定し
た。結果を表−／に示す。

比較例１ 市販の仮焼されたニードルコークスを、溶液で含浸処理
せずそのまま原料として用いたほかは前記実施例と全く
同様の処理をして黒鉛成形体を作成し、バッフィングを
測定した。結果を表−７に示した。

比較例λ 含浸すべき溶液の溶質としてチタニウム■オキシアセチ
ルアセトネートの代わりに、鉄（２）アセチルアセトネ
ートを用いたほかは全〈実施例と同様の処理をして黒鉛
成形体を作成し、バッフィングを測定した。結果を表−
ｌに示した。

尚、鉄化合物は、一般的なバッフィング防止剤として知
られている。

表　　−ｌ （発明の効果〕 本発明方法によれば、黒鉛化等高温焼成時のバッフィン
グの極めて小さな炭素成形体用ニードルコークスが得ら
れ、又、本発明方法によ）製造された炭素成形体用ニー
ドルコークスを原料として用いればバッフィングを効果
的に抑制して高品質の炭素成形体を容易に製造すること
が可能であって、多大な工業的利益を提供するものであ
る。

出　　願　　人

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）仮焼されたニードルコークスを、チタン化合物を
   溶質として含む溶液で含浸処理することを特徴とする炭
   素成形体用ニードルコークスの製造法。