JPH05112783A - Production of carbonaceous gel, molded product thereof and carbonized or graphitized product thereof and carbonaceous gel - Google Patents

Production of carbonaceous gel, molded product thereof and carbonized or graphitized product thereof and carbonaceous gel

Info

Publication number
JPH05112783A
JPH05112783A JP25846291A JP25846291A JPH05112783A JP H05112783 A JPH05112783 A JP H05112783A JP 25846291 A JP25846291 A JP 25846291A JP 25846291 A JP25846291 A JP 25846291A JP H05112783 A JPH05112783 A JP H05112783A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carbonaceous
bituminous material
alkaline solution
hydrophilic
reaction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP25846291A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0784593B2 (en
Inventor
Hidemasa Honda
英昌 本田
Kunio Esumi
邦男 江角
Masatoshi Tsuchitani
正俊 槌谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maruzen Petrochemical Co Ltd
Original Assignee
Maruzen Petrochemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Maruzen Petrochemical Co Ltd filed Critical Maruzen Petrochemical Co Ltd
Priority to JP25846291A priority Critical patent/JPH0784593B2/en
Publication of JPH05112783A publication Critical patent/JPH05112783A/en
Publication of JPH0784593B2 publication Critical patent/JPH0784593B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Working-Up Tar And Pitch (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a solid carbonaceous substance from a starting material handled in the form of a liquid, for example, in such a way that a solution prepared by dissolving a hydrophilic carbonaceous bitumen in an alkali solution is poured into a mold and allowing the solution to gel into a molding. CONSTITUTION:The title process for producing a carbonaceous gel comprises nitrating, sulfonating or aminating a carbonaceous bitumen into a hydrophilic carbonaceous bitumen, dissolving the bitumen in an alkali solution, and allowing the resulting alkali solution to gel. The title gel produced thereby.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、炭素質歴青物材料を原
料とする新規な炭素質ゲル化体、それを利用した炭素質
ゲル化体成形物、その炭化ないし黒鉛化物などの製造方
法に関し、さらには炭素質ゲル化体そのものにも関する
ものであり、要するに従来とは全く異なる方法で得られ
る新規な炭素質材料に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a novel gelled carbonaceous material using a carbonaceous bituminous material as a raw material, a carbonized gelled material molded product using the same, and a method for producing carbonized or graphitized products thereof. Furthermore, the present invention relates to a carbonaceous gelled substance itself, that is, to a novel carbonaceous material obtained by a completely different method from the conventional one.

【0002】[0002]

【従来の技術】コールタール、アスファルト、石油の接
触分解残油等の重質油を蒸留、熱分解して得られる重質
油あるいはピッチ、これらを精製、熱処理して得られる
メソフェーズピッチ、このメソフェーズピッチから溶剤
不溶分として取り出されたメソカーボンマイクロビー
ズ、メソフェーズピッチをさらに熱処理をして得られる
全面異方性を示すバルクメソフェーズあるいは上記重質
油、ピッチ等を加熱処理して得られる生コークス、さら
には石炭等に代表される炭素質歴青物は、製鋼用電極、
バインダーピッチ、高炉用コークス、さらには種々の黒
鉛材料等の素原料として従来から広く利用されているも
のである。
2. Description of the Related Art Heavy oil or pitch obtained by distilling and thermally decomposing heavy oil such as coal tar, asphalt, catalytic cracking residual oil of petroleum, mesophase pitch obtained by refining and heat treating these, mesophase Mesocarbon microbeads extracted as a solvent-insoluble matter from pitch, bulk mesophase showing the anisotropy of the whole obtained by further heat-treating mesophase pitch or the above heavy oil, raw coke obtained by heat-treating pitch, etc., Furthermore, carbonaceous bituminous materials, such as coal, are used for steelmaking electrodes,
It has been widely used as a raw material for binder pitch, blast furnace coke, and various graphite materials.

【0003】これら炭素質歴青物から種々炭素質材料、
黒鉛質材料を製造するための研究は古くから行われてい
るが、古くは外見的な現象から得られる知見をもとにし
た経験的技術の積み重ねであり、炭素質歴青物内部で起
こっている反応、挙動等を解析しこれを制御するという
ものではなかった。しかし、1960年代後半に明らか
にされたメソフェーズというものの存在が、これらの製
造過程で起こっている反応、挙動等を解明する糸口を与
えることになり、その後の研究を単なる経験的技術の積
み重ねから反応、挙動等の解析に基づく体系化された学
問へと変化させたと言っても過言ではない。
From these carbonaceous bituminous materials to various carbonaceous materials,
Research to manufacture graphite materials has been carried out for a long time, but it is an accumulation of empirical technology based on the knowledge obtained from appearance phenomena in the old days, and it is occurring inside carbonaceous bituminous matter. It was not to analyze reactions and behaviors and control them. However, the existence of the mesophase, which was clarified in the latter half of the 1960s, provides a clue to elucidate the reactions and behaviors that occur in these manufacturing processes, and the subsequent research is based on a mere accumulation of empirical techniques. It is no exaggeration to say that it has changed to a systematic study based on analysis of behaviors.

【0004】また近年は、メソフェーズピッチから高性
能炭素繊維を製造することが可能になり、炭素繊維用と
して適当なピッチを得るには、その構造、性質を如何に
制御するかということが重要な鍵であることが知られる
ようになってきた。また、メソフェーズピッチから溶剤
分別によって採取したメソカーボンマイクロビーズが通
常の有機物と同様の反応性を持つこと、また液体クロマ
トグラフィーの充填剤としての分離能を持つことが明ら
かにされる等、炭素質材料が種々の機能性を持つ材料で
あるとの認識が広がりつつある。
In recent years, it has become possible to produce high performance carbon fibers from mesophase pitch, and in order to obtain a suitable pitch for carbon fibers, how to control the structure and properties is important. It has become known to be the key. In addition, it was revealed that the mesocarbon microbeads collected from the mesophase pitch by solvent fractionation have the same reactivity as ordinary organic substances, and the separation ability as a packing material for liquid chromatography. The recognition that materials are materials with various functionalities is spreading.

【0005】このような状況下、従来は経験的技術の積
み重ねによるマクロな性質の認識、固体としての取扱い
という側面のみが注目されていた炭素質もしくは黒鉛質
材料についても、ミクロな性質の制御、分子としての反
応解析といった新しい側面からの研究が盛んに行われる
ようになり、新しい機能材料としてその利用分野が大き
く展開しようとしている。
Under such circumstances, control of the microscopic properties of carbonaceous or graphitic materials, which has been focused only on the recognition of macroscopic properties through the accumulation of empirical techniques and the handling as a solid, The research from a new aspect such as reaction analysis as a molecule has been actively conducted, and its application field is about to expand greatly as a new functional material.

【0006】しかし、上記のような炭素質歴青物は常温
で固体である場合が多く、ある種の反応をしようとする
場合、あるいは特殊な形状、機能を実現しようとする場
合等において固体であることが障害になっていた。通常
は加熱して熔融状態とするか、有機溶剤でこれを溶解す
るという方法が採用されてきたが、例えばメソフェーズ
ピッチのように非常に軟化点が高く、またベンゼン、ト
ルエン等の溶剤に不溶な成分を多量に含むものの場合、
加熱熔融した状態で実施できる操作、反応が限定される
という問題、またベンゼン、トルエン等の溶剤を使用す
ることができず、ピリジン、キノリンのような溶解性の
高い極性溶剤を使用しなければならないために、溶剤が
高価であったり、反応性に富むものであったりして、目
的の操作を実施し得ない場合があるという問題等があ
る。
However, the carbonaceous bituminous substances as described above are often solid at room temperature, and are solid when trying to carry out a certain reaction or when realizing a special shape or function. That was an obstacle. Usually, a method of heating it to a molten state or dissolving it in an organic solvent has been adopted, but it has a very high softening point such as mesophase pitch, and is insoluble in solvents such as benzene and toluene. If you have a large amount of ingredients,
The operation that can be carried out in the state of being melted by heating, the problem that the reaction is limited, the solvent such as benzene and toluene cannot be used, and a highly soluble polar solvent such as pyridine and quinoline must be used. Therefore, there is a problem that the intended operation may not be carried out because the solvent is expensive or highly reactive.

【0007】このような問題を解決し、炭素質歴青物を
全く別の方法で取り扱えるようにして新しい利用展開を
図ろうとする試みの一つとして特開昭64−9288号
の方法が堤案されている。この方法は、ニトロ化、スル
フォン化、アミノ化もしくは酸化窒素、過酸化水素水等
による酸化反応により炭素質メソフェーズに官能基を導
入すると、この官能基を持つメソフェーズの一部もしく
は全部がアルカリ溶液に可溶となることを利用したもの
であり、官能基を持つメソフェーズをアルカリ溶液に溶
解後、不溶分を瀘過分離し、可溶分のアルカリ性溶液に
酸を添加して酸性にすることにより、官能基を持つメソ
フェーズを析出させて回収するという方法である。この
方法は、従来水あるいはアルコール等の溶媒に溶解する
ことはなかった炭素質材料を水あるいはアルコール等の
溶媒に可溶化したという点で有意義な方法であり、炭素
質材料の新しい利用分野を展開する上で有効な方法の一
つであると言える。
As one of the attempts to solve such problems and to develop new utilization by treating carbonaceous bituminous substances by a completely different method, the method disclosed in JP-A-64-9288 is proposed. ing. In this method, when a functional group is introduced into the carbonaceous mesophase by nitration, sulfonation, amination, or oxidation reaction with nitric oxide, hydrogen peroxide, etc., part or all of the mesophase having this functional group becomes an alkaline solution. By utilizing the fact that it becomes soluble, after dissolving the mesophase having a functional group in an alkaline solution, the insoluble matter is separated by filtration, and the soluble solution is acidified by adding an acid to the alkaline solution. It is a method of precipitating and recovering mesophase having a functional group. This method is a significant method in that it solubilizes a carbonaceous material that was not previously dissolved in a solvent such as water or alcohol into a solvent such as water or alcohol, and develops a new field of application of the carbonaceous material. It can be said to be one of the effective methods for doing this.

【0008】また、炭素質メソフェーズに官能基を導入
した後、その性質を利用して新しい材料を製造する試み
もあり、特開昭63−139080号、特開昭64−9
808号、特開平2−88414号には炭素質メソフェ
ーズから弾性黒鉛体を製造する方法が堤案されている。
これらの方法は、炭素質メソフェーズを硝酸、硫酸等に
より酸化処理して官能基を導入した後、これを200〜
400℃の温度に加熱すると、導入した官能基が分解脱
離する際に炭素質メソフェーズが著しく発泡し、これを
黒鉛化すると非常に弾性に富む黒鉛材料が得られるとい
うものである。
There is also an attempt to produce a new material by introducing the functional group into the carbonaceous mesophase and utilizing the property thereof, as disclosed in JP-A-63-139080 and JP-A-64-9.
No. 808 and JP-A-2-88414 propose a method for producing an elastic graphite body from a carbonaceous mesophase.
In these methods, the carbonaceous mesophase is oxidized with nitric acid, sulfuric acid or the like to introduce a functional group, and then the
When heated to a temperature of 400 ° C., the carbonaceous mesophase is remarkably foamed when the introduced functional group is decomposed and desorbed, and graphitization of this produces a highly elastic graphite material.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】前記のような堤案は炭
素質歴青物を従来とは違った方法で利用する方法として
有効な方法ではあるが、特開昭64−9288号の方法
の場合は、アルカリ溶液に溶解したものから、それに酸
を添加して析出させるという方法により得られるもので
あり、析出する粒子径が小さいとは言えやはり固体であ
り、これを利用しようとすると固体としての取扱いに限
定される。同様に、特開昭63−139080号、特開
昭64−9808号、特開平2−88414号の各方法
の場合も官能基を導入して得られたものは固体であり、
特殊な形状のものを作ろうとするとやはり固体であると
いう制約を受けることになる。
The above-mentioned bank proposal is an effective method for utilizing carbonaceous bituminous material in a method different from the conventional one, but in the case of the method of Japanese Patent Laid-Open No. 64-9288. Is obtained by a method in which an acid is added to precipitate from a solution dissolved in an alkaline solution to cause precipitation, and although the particle size to be precipitated is small, it is still a solid. Limited to handling. Similarly, in each of the methods of JP-A-63-139080, JP-A-64-9808 and JP-A-2-88414, the product obtained by introducing a functional group is a solid,
If you try to make something with a special shape, you will still be constrained to be solid.

【0010】本発明者らも上記のような新しい炭素質歴
青物の反応とその利用方法についての研究を行ってきた
が、炭素質歴青物もしくは反応生成物を自由な形状で取
り扱えるようにすることがこれら反応を有効に活用し、
新しい材料を製造する上で極めて重要であるとの認識を
得るに至った。
The inventors of the present invention have also conducted research on the reaction of the new carbonaceous bituminous material and the method of utilizing the same, but it is to make it possible to handle the carbonaceous bituminous material or the reaction product in a free shape. Effectively utilize these reactions,
We have come to realize that it is extremely important for manufacturing new materials.

【0011】従って本発明の目的は、炭素質歴青物から
得られる反応生成物が固体であるために受ける制約を取
り除き、それを容易に自由な形状で取り扱えるようにす
ることであり、またそのことによってこれら反応生成物
の利用価値を高め、炭素質材料の新しい利用分野を展開
しようとすものである。
Therefore, it is an object of the present invention to remove the restriction imposed by the solid reaction product obtained from carbonaceous bituminous material and to make it easy to handle in a free shape. It aims to enhance the utility value of these reaction products and develop new fields of application of carbonaceous materials.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明者らは前記のよう
な炭素質歴青物材料の新しい利用方法についての研究を
進める中で、炭素質歴青物材料の酸化反応とそれから得
られるアルカリ可溶成分の性質について検討している際
に、偶然にも、酸化した炭素質歴青物材料をアルカリ溶
液に溶解し、このアルカリ性溶液を放置しておくと時間
とともに溶液粘度が上昇し、ついには流動性を失って寒
天状に固化するという現象に遭遇した。このことは、酸
化した炭素質歴青物材料がアルカリ性溶液中で何等かの
反応を起こし、変化したことを示すものである。先の特
開昭64−9288号の方法が、アルカリ溶液に溶解し
たものに酸を添加することによって再析出させ、固体粉
末を得るというものであったのに対し、アルカリ性溶液
のままで反応が起こり、固化するということは全く新し
い知見であった。
The inventors of the present invention have been conducting research on new utilization methods of carbonaceous bituminous materials as described above, and have carried out oxidation reaction of carbonaceous bituminous materials and alkali-soluble substances obtained therefrom. While investigating the properties of the components, by chance, when the oxidized carbonaceous bituminous material was dissolved in an alkaline solution and the alkaline solution was left to stand, the solution viscosity increased with time and finally the fluidity I encountered a phenomenon of losing solids and solidifying into agar. This indicates that the oxidized carbonaceous bituminous material has undergone some reaction in the alkaline solution and changed. Whereas the method of JP-A-64-9288 described above was to re-precipitate by adding an acid to a solution dissolved in an alkaline solution to obtain a solid powder, the reaction was carried out with the alkaline solution as it was. What happened and solidified was a completely new finding.

【0013】更に、このようにして固化したものは、用
いたアルカリ溶液の溶媒(水あるいはアルコール等)を
多量含んだままの状態であり、これを加熱することによ
って流動する状態になるが、冷却すると再び固化すると
いう可逆的な変化を示すことが認められた。すなわち、
高温では流動性のあるゾル状態であり、低温では多量の
溶媒を含んだまま流動性を失ったゲル状態となる一種の
ゾル−ゲル状態であると考えられた。従来から、シリカ
ゲル、アルミナゲルのような無機物質のゲルや、高分子
ゲル、さらには寒天、ゼラチン等のゲルは知られていた
が、炭素質のゲル化物は全く知られていなかった。そこ
で、本発明者らはこの現象についてさらに鋭意検討した
結果、このゲル化反応およびその過程を有効に利用する
ことによって、従来にはない炭素質のゲル化体が得られ
ること、またさらにこの炭素質ゲル化体を利用すること
により新しい材料を製造することができることを見出し
て本発明に至った。
Further, the solidified material in this way is in a state of containing a large amount of the solvent (water, alcohol, etc.) of the alkaline solution used, and becomes a fluidized state by heating, but is cooled. Then, it was recognized that it showed a reversible change of solidifying again. That is,
It was considered that the sol-gel state was a fluid sol state at a high temperature, and was a kind of sol-gel state in which a gel state with a large amount of solvent was lost at a low temperature. Heretofore, gels of inorganic substances such as silica gel and alumina gel, polymer gels, gels such as agar and gelatin have been known, but carbonaceous gels have not been known at all. Therefore, as a result of further diligent studies on this phenomenon, the present inventors have found that a carbonaceous gelation product which has never been obtained can be obtained by effectively utilizing this gelation reaction and its process. The present invention has been completed by finding that a new material can be produced by utilizing a gelled material.

【0014】すなわち、第1の発明の要旨は、炭素質歴
青物材料を酸化、ニトロ化、スルフォン化、アミノ化も
しくはこれらの少なくとも二種を組み合わせた処理によ
りアルカリ溶液に可溶な親水性歴青物材料とし、これを
アルカリ溶液に溶解後、アルカリ性溶液のままゲル化反
応させることにより、多量の溶媒を包含するゲル状物質
とすることを特徴とする炭素質ゲル化体の製造方法に存
する。
That is, the gist of the first invention is that a hydrophilic bituminous material soluble in an alkaline solution is obtained by treating a carbonaceous bituminous material with oxidation, nitration, sulfonation, amination or a combination of at least two of these. A method for producing a carbonaceous gelled product is characterized in that a gelled substance containing a large amount of a solvent is obtained by dissolving the material in an alkaline solution and then subjecting it to a gelling reaction as it is in an alkaline solution.

【0015】また、第2の発明の要旨は、炭素質歴青物
材料を酸化、ニトロ化、スルフォン化、アミノ化もしく
はこれらの少なくとも二種を組み合わせた処理によりア
ルカリ溶液に可溶な親水性歴青物材料とし、これをアル
カリ溶液に溶解後、アルカリ性溶液のままゲル化反応を
起こさせ、所望の流動性となった時点で所望の形状に成
形し、さらにゲル化反応を進めて固化させ、これを乾燥
することを特徴とする炭素質ゲル化体成形物の製造方法
に存する。
Further, the gist of the second invention is a hydrophilic bituminous substance soluble in an alkaline solution by subjecting a carbonaceous bituminous material to oxidation, nitration, sulfonation, amination or a combination of at least two of these. As a material, after dissolving this in an alkaline solution, let the gelling reaction occur in the alkaline solution, and when it becomes the desired fluidity, mold it into a desired shape, further advance the gelling reaction and solidify it. The present invention resides in a method for producing a carbonaceous gelled body formed by drying.

【0016】さらに、第3の発明の要旨は、炭素質歴青
物材料を酸化、ニトロ化、スルフォン化、アミノ化もし
くはこれらの少なくとも二種を組み合わせた処理により
アルカリ溶液に可溶な親水性歴青物材料とし、これをア
ルカリ溶液に溶解後、アルカリ性溶液のままゲル化反応
を起こさせ、所望の流動性となった時点で所望の形状に
成形し、さらにゲル化反応を進めて固化させ、これを乾
燥することにより炭素質ゲル化体成形物とし、さらにこ
れを炭化処理、または炭化および黒鉛化処理することを
特徴とする炭素質ゲル化体成形物の炭化または黒鉛化物
の製造方法に存する。
Further, the gist of the third invention is that a hydrophilic bituminous material soluble in an alkaline solution is obtained by treating a carbonaceous bituminous material with oxidation, nitration, sulfonation, amination, or a combination of at least two of these. As a material, after dissolving this in an alkaline solution, let the gelling reaction occur in the alkaline solution, and when it becomes the desired fluidity, mold it into a desired shape, further advance the gelling reaction and solidify it. A method for producing a carbonized or graphitized product of a carbonaceous gelled body molding is characterized in that it is dried to obtain a carbonized gelled body formed body, and this is further carbonized or carbonized and graphitized.

【0017】そして第4の発明の要旨は、炭素質歴青物
材料を酸化、ニトロ化、スルフォン化、アミノ化もしく
はこれらの少なくとも二種を組み合わせた処理によりア
ルカリ溶液に可溶な親水性歴青物材料とし、これをアル
カリ溶液に溶解後、アルカリ性溶液のままゲル化反応さ
せて得た、多量の溶媒を包含するゲル状物質である炭素
質ゲル化体に存する。
A fourth aspect of the present invention is a hydrophilic bituminous material soluble in an alkaline solution by oxidizing, nitrating, sulfonation, aminating a carbonaceous bituminous material or a combination of at least two of these. And a gelled substance which is a gel-like substance containing a large amount of a solvent, which is obtained by dissolving this in an alkaline solution and then subjecting it to a gelling reaction as it is in an alkaline solution.

【0018】さらに、詳細に本発明を説明すると、本発
明で用いられる原料の炭素質歴青物材料としては、石炭
乾留時に副生するコールタール、石油の減圧残油である
アスファルト、石油の接触分解残油であるデカント油、
ナフサ分解により副生するナフサタール、石油の軽油留
分を熱分解する際に副生するパイロリシスタール等の重
質油を蒸留、熱分解して得られる等方性ピッチ、この等
方性ピッチを精製、熱処理して得られるメソフェーズピ
ッチ、このメソフェーズピッチから溶剤不溶分として取
り出されたメソカーボンマイクロビーズ、このメソフェ
ーズピッチを熱処理して得られる前面異方性を示すバル
クメソフェーズ、上記重質油、ピッチ等を加熱処理して
得られる生コークス、ポリ塩化ビニル(PVC)等を熱
分解して得られるピッチ状物、ナフタレン、アントラセ
ン等の多環芳香族化合物を触媒の存在下に重合して得ら
れるピッチ状物、さらには石炭、リグニン等の、縮合多
環芳香族分子を主たる構成成分とするものを用いること
ができ、一般的に炭素材料の原料として用いられている
ものを用いることができる。
More specifically, the present invention will be described in detail. Examples of the carbonaceous bituminous material as a raw material used in the present invention include coal tar by-produced during coal carbonization, asphalt which is a vacuum residue of petroleum, and catalytic cracking of petroleum. Decant oil, which is residual oil,
Isotropic pitch obtained by distilling and pyrolyzing heavy oil such as naphtha tar, which is a by-product of naphtha cracking, and pyrolysis tar, which is a by-product when pyrolyzing light oil fractions of petroleum, and this isotropic pitch. Mesophase pitch obtained by refining and heat treatment, mesocarbon microbeads extracted from the mesophase pitch as solvent-insoluble matter, bulk mesophase showing front anisotropy obtained by heat treatment of the mesophase pitch, the above heavy oil, pitch Coke obtained by heat-treating etc., pitch-like products obtained by thermally decomposing polyvinyl chloride (PVC), etc., and polycyclic aromatic compounds such as naphthalene, anthracene, etc. are polymerized in the presence of a catalyst. Pitch-like substances, further coal, lignin, and the like, those having a condensed polycyclic aromatic molecule as a main constituent can be used, and generally, It can be used which are used as material cost of the raw materials.

【0019】本発明で原料として用いられる炭素質歴青
物材料は、まず酸化ニトロ化、スルフォン化またはアミ
ノ化処理、あるいはこれらの少なくとも二種を組み合わ
せた処理(以後これらの処理を総称して酸化処理等と言
う)が施され、施された処理に応じてニトロ基、スルフ
ォン基、カルボニル基、カルボキシル基、水酸基、アミ
ノ基等の官能基が導入されるが、炭素質歴青物材料中に
軽質成分が存在すると、酸化処理等の際に揮発、分解も
しくは酸化処理等に用いる媒体に溶解して親水性歴青物
材料の回収率を低下させることになるので好ましいこと
ではなく、したがって炭素質歴青物材料は通常は300
℃以上の沸点、100℃以上の軟化点を持つものを用い
ることが好ましい。
The carbonaceous bituminous material used as a raw material in the present invention is first subjected to oxidative nitration, sulfonation or amination treatment, or a treatment in which at least two kinds thereof are combined (hereinafter, these treatments are collectively referred to as oxidization treatment). Etc.), and functional groups such as nitro group, sulfone group, carbonyl group, carboxyl group, hydroxyl group, amino group, etc. are introduced according to the applied treatment, but a light component in the carbonaceous bituminous material. Is present, it is not preferable because it will dissolve in the medium used for volatilization, decomposition or oxidation treatment during the oxidation treatment or the like and reduce the recovery rate of the hydrophilic bituminous material, and therefore it is not preferable. Is usually 300
It is preferable to use one having a boiling point of not lower than 0 ° C and a softening point of not lower than 100 ° C.

【0020】また、本発明で原料として使用される炭素
質歴青物材料は上記のとおり重質油、ピッチ等を加熱処
理して得られる生コークスをも含むものであるが、この
加熱処理が過酷な場合、炭素化反応が進みすぎて有機物
としての活性を失い、酸化処理等の際に官能基を導入す
ることが困難となる場合がある。したがって、本発明で
用いる炭素質歴青物材料は酸化処理等により十分官能基
を導入することができる有機物としての活性を保有する
ものである必要があり、通常は水素の含有率が2wt%以
上のものが用いられる。
The carbonaceous bituminous material used as a raw material in the present invention also includes raw coke obtained by heating heavy oil, pitch, etc. as described above. In some cases, the carbonization reaction proceeds too much and loses its activity as an organic substance, making it difficult to introduce a functional group during oxidation treatment or the like. Therefore, the carbonaceous bituminous material used in the present invention is required to have activity as an organic substance capable of sufficiently introducing a functional group by an oxidation treatment or the like, and usually the content of hydrogen is 2 wt% or more. Things are used.

【0021】本発明の実施に当たっては、原料の炭素質
歴青物材料は上記のとおりまず酸化処理等により処理に
応じた官能基が導入され親水性歴青物材料とされる。こ
の酸化処理等には、前記特開昭64−9288号、特開
昭63−139080号、特開昭64−9808号、特
開平2−88414号等に示されている炭素質歴青物材
料に官能基を導入するための公知の酸化処理方法、ニト
ロ化処理方法、スルフォン化処理方法あるいはアミノ化
処理方法を採用することができるが、一般に次のように
して行われる。
In carrying out the present invention, the carbonaceous bituminous material as a raw material is first made into a hydrophilic bituminous material by introducing a functional group according to the treatment by oxidation treatment or the like as described above. For the oxidation treatment and the like, the carbonaceous bituminous materials described in JP-A-64-9288, JP-A-63-139080, JP-A-64-9808 and JP-A-2-88414 are used. A known oxidation treatment method, nitration treatment method, sulfonation treatment method, or amination treatment method for introducing a functional group can be adopted, but it is generally performed as follows.

【0022】酸化処理等に用いられる処理剤としては、
一般に、酸化処理の場合は、過酸化水素、過酸化水素と
酢酸の混合物、酸化窒素、オゾン等が用いられ、ニトロ
化処理の場合は、硝酸等が用いられ、スルフォン化処理
の場合は、硫酸、発煙硫酸等が用いられ、アミノ化処理
の場合は、上記ニトロ化剤でニトロ化したものを還元処
理することによってアミノ化されるが、その還元処理と
しては該ニトロ化したものを金属触媒を用いて酸もしく
はアルカリ中で加熱する方法が採用される。また、これ
らの処理の少なくとも二種を組み合わせる場合は、硝酸
と硫酸の混酸等が用いられる。
As the treating agent used for the oxidation treatment, etc.,
Generally, hydrogen peroxide, a mixture of hydrogen peroxide and acetic acid, nitric oxide, ozone, etc. are used in the case of oxidation treatment, nitric acid, etc. are used in the case of nitration treatment, and sulfuric acid is used in the case of sulfonation treatment. , Fuming sulfuric acid, etc. are used, and in the case of the amination treatment, it is aminated by reducing the nitration product with the above nitrating agent. As the reduction treatment, the nitration product is treated with a metal catalyst. A method of heating in acid or alkali is used. When at least two kinds of these treatments are combined, a mixed acid of nitric acid and sulfuric acid or the like is used.

【0023】酸化処理等の方法は、例えば処理剤溶液を
所定の温度に維持しながら攪拌しておき、これに炭素質
歴青物材料を徐々に添加し、その後所定時間攪拌して反
応させるという一般的な方法が採用できる。しかし、反
応操作方法はこれに限定されるものではなく、一般に用
いられる固液反応の設備を利用することができる。ま
た、処理剤がガス状物の場合は、所定の温度で炭素質歴
青物材料とガス状処理剤を接触させる方法が採用され
る。
The oxidation treatment method is generally carried out by, for example, stirring the treatment agent solution while maintaining it at a predetermined temperature, gradually adding the carbonaceous bituminous material thereto, and then stirring the mixture for a predetermined time to cause a reaction. Method can be adopted. However, the reaction operation method is not limited to this, and generally used solid-liquid reaction equipment can be used. When the treating agent is a gaseous substance, a method of bringing the carbonaceous bituminous material into contact with the gaseous treating agent at a predetermined temperature is adopted.

【0024】また、酸化処理等に際して原料である炭素
質歴青物材料を予め粉砕しておくことは反応時間を短縮
する上で好ましいことである。しかし、攪拌した反応液
中で反応が進行するに従って炭素質歴青物材料が自然に
微粉化されるため、特にその粒子径が限定される訳では
ないが、反応操作中の取扱い等を考慮すると粒子径1mm
以下程度に粉砕しておくことが好ましい。
Further, it is preferable to pulverize the carbonaceous bituminous material as a raw material in advance in the oxidation treatment etc. in order to shorten the reaction time. However, since the carbonaceous bituminous material is naturally finely pulverized as the reaction proceeds in the stirred reaction liquid, its particle size is not particularly limited, but considering the handling during the reaction operation, etc. Diameter 1 mm
It is preferable to pulverize to the following extent.

【0025】また、処理剤溶液に対する炭素質歴青物材
料の添加量は、処理剤溶液中の処理剤濃度によって当然
異なるものであるが、高濃度の処理剤溶液を使用する場
合であっても炭素質歴青物材料の添加量は20wt%以下
とすべきであり、好ましくは10wt%以下が採用され
る。これ以上の添加量を採用すると処理剤溶液と炭素質
歴青物材料との混合物の流動性が低下し、処理剤溶液中
での均一分散が困難になり、反応が不均一となりやす
い。また、処理剤の必要量は処理剤の種類、炭素質歴青
物材料の種類によって異なり、処理剤と炭素質歴青物材
料の比率によって導入される官能基の量が異なってく
る。したがって、必要な処理剤の量は、得られる親水性
歴青物材料を元素分析、赤外吸収スペクトル分析等の方
法により分析して導入された官能基を解析したり、また
親水性歴青物材料のアルカリ可溶成分量を測定する等の
方法によって予め求めておくことが望ましい。また、十
分な官能基を導入するためには、上記の方法により求め
られる必要処理剤量よりも過剰の処理剤が存在する状態
で酸化処理等を行うことが望ましい。
The amount of the carbonaceous bituminous material added to the treatment agent solution naturally varies depending on the concentration of the treatment agent in the treatment agent solution, but even if a high concentration treatment agent solution is used, The amount of the bituminous material added should be 20 wt% or less, preferably 10 wt% or less. If the amount added is more than this, the fluidity of the mixture of the treatment agent solution and the carbonaceous bituminous material is lowered, and it becomes difficult to uniformly disperse the mixture in the treatment agent solution, and the reaction tends to be non-uniform. Further, the required amount of the treating agent varies depending on the type of treating agent and the type of carbonaceous bituminous material, and the amount of functional groups introduced varies depending on the ratio of the treating agent to the carbonaceous bituminous material. Therefore, the amount of the necessary treating agent is determined by analyzing the obtained hydrophilic bituminous material by a method such as elemental analysis and infrared absorption spectrum analysis to analyze the introduced functional group, or the hydrophilic bituminous material. It is desirable to obtain it in advance by a method such as measuring the amount of alkali-soluble components. Further, in order to introduce a sufficient functional group, it is desirable to carry out the oxidation treatment or the like in a state where a treatment agent in excess of the required treatment agent amount obtained by the above method is present.

【0026】また、酸化処理等の温度も用いる処理剤に
よって異なるが、一例を挙げると、硝酸もしくは硫酸と
硝酸の混酸を用いる場合には0〜150℃、硫酸もしく
は硫酸と発煙硫酸の混合物を用いる場合には50〜15
0℃、過酸化水素水もしくはこれに酢酸等の反応促進剤
を添加したものの場合には50〜100℃の温度が採用
される。採用する温度が高いほど反応は容易に進行する
が、硝酸と硫酸の混酸を用いる場合等は反応が急速に進
行し、発生する反応熱によってさらに反応が促進され、
異常に温度が高くなる場合があるので、採用する温度さ
らには炭素質歴青物材料の添加速度を調整して、異常反
応が起こらないように注意する必要がある。逆に、採用
する反応温度が低すぎる場合は当然のことながら反応速
度が遅くなり効率が悪くなる。
The temperature of the oxidization treatment also depends on the treating agent to be used. For example, when nitric acid or a mixed acid of sulfuric acid and nitric acid is used, 0 to 150 ° C., sulfuric acid or a mixture of sulfuric acid and fuming sulfuric acid is used. 50 to 15 in case
In the case of 0 ° C., hydrogen peroxide solution or a reaction accelerator such as acetic acid added thereto, a temperature of 50 to 100 ° C. is adopted. The higher the temperature used, the easier the reaction proceeds, but when using a mixed acid of nitric acid and sulfuric acid, the reaction proceeds rapidly, and the reaction heat generated further promotes the reaction.
Since the temperature may become abnormally high, it is necessary to adjust the temperature used and the addition rate of the carbonaceous bituminous material so that abnormal reaction does not occur. On the contrary, if the reaction temperature used is too low, the reaction rate will be slow and the efficiency will be deteriorated.

【0027】酸化処理等に要する時間は用いる炭素質歴
青物材料の反応性によって異なるが、硝酸、硫酸、発煙
硫酸もしくはこれらの混合物を使用する場合は数時間以
下であり、通常は5時間以下である。また、過酸化水素
水を用いる場合は通常これよりも長時間を要し、十数〜
数十時間を要する場合もあるが、酢酸等の酸化促進剤を
併用することにより短縮することも可能である。
The time required for the oxidation treatment depends on the reactivity of the carbonaceous bituminous material used, but when nitric acid, sulfuric acid, fuming sulfuric acid or a mixture thereof is used, it is several hours or less, usually 5 hours or less. is there. When hydrogen peroxide solution is used, it usually takes longer than this,
It may take several tens of hours, but it can be shortened by using an oxidation promoter such as acetic acid together.

【0028】上記のような方法、条件の範囲から選択さ
れる所定の条件で反応させた後、反応混合物をそのまま
瀘過する、大量の水中に投入して反応を停止させた後瀘
過する、もしくはアルカリを添加して中和した後に瀘過
する等の方法により用いた処理剤溶液を除去すると官能
基が導入された炭素質歴青物材料すなわち親水性歴青物
材料が得られる。また、上記瀘過の後に親水性歴青物材
料を水で洗浄することは好ましいことであるが、その後
アルカリに溶解する操作を行うため必ずしも必須の要件
ではない。また、反応混合物にアルカリを添加し処理剤
溶液を中和し、さらに過剰のアルカリを加えることによ
りpHを調整すればそのまま親水性歴青物材料を溶解す
ることも可能である。また、用いる炭素質歴青物材料の
種類によってはこの酸化処理等によって分解し、処理剤
溶液に可溶な成分を生成する場合もあり、上記のような
瀘過、洗浄操作によって生成した処理剤溶液に可溶な成
分等の分解生成物を除去することは好ましいことであ
る。反応混合物をそのまま中和し、さらにアルカリ性に
する場合には分解生成物がそのまま残存することになる
が、その分解生成物の量が著しく多くなければ、本発明
の炭素質ゲル化体を製造する上で特に障害とはならな
い。
After the reaction is carried out under a predetermined condition selected from the above method and range of conditions, the reaction mixture is filtered as it is, or the reaction mixture is poured into a large amount of water to stop the reaction and then filtered. Alternatively, by removing the treating agent solution used by a method such as adding an alkali to neutralize and then filtering, a carbonaceous bituminous material having a functional group introduced, that is, a hydrophilic bituminous material is obtained. Further, it is preferable to wash the hydrophilic bituminous material with water after the above-mentioned filtration, but it is not always an essential requirement since the operation of dissolving it in an alkali is performed thereafter. It is also possible to dissolve the hydrophilic bituminous material as it is by adding an alkali to the reaction mixture to neutralize the treating agent solution, and further adding an excess of alkali to adjust the pH. In addition, depending on the type of carbonaceous bituminous material used, it may be decomposed by this oxidation treatment and the like to produce a component soluble in the treatment agent solution, and the treatment agent solution produced by the filtration and washing operations as described above. It is preferable to remove decomposition products such as water-soluble components. When the reaction mixture is neutralized as it is and made alkaline, the decomposition products remain as they are, but if the amount of the decomposition products is not significantly large, the carbonaceous gel of the present invention is produced. The above is not a particular obstacle.

【0029】また、上記方法によりニトロ基を導入した
親水性歴青物材料を還元処理して、ニトロ基をアミノ基
に変換させたものも親水性であり本発明で言う親水性歴
青物材料の一種である。ニトロ化物の還元は通常の還元
反応である鉄、亜鉛、錫等の金属を触媒として、酸もし
くはアルカリ中で加熱処理することによって達成され
る。
Further, a hydrophilic bituminous material in which a nitro group is introduced by the above-mentioned method is subjected to a reduction treatment to convert a nitro group into an amino group is also hydrophilic, which is a kind of the hydrophilic bituminous material referred to in the present invention. Is. The reduction of the nitration product is achieved by heat treatment in an acid or an alkali, which is a usual reduction reaction, using a metal such as iron, zinc or tin as a catalyst.

【0030】このようにして得られた反応生成物である
親水性歴青物材料は続いてアルカリ溶液に溶解される。
この親水性歴青物材料は官能基を導入されたものであ
り、アルカリ溶液に可溶となるが、用いる炭素質歴青物
材料の種類、処理剤の種類、反応条件およびアルカリ溶
液のモル濃度、溶解温度によって可溶成分の量は異な
る。アルカリ溶液中で不溶な成分は溶解後瀘過すること
により除去することができるが、目的の炭素質ゲル化体
の生成量を多くするためには可溶成分の収率が多くなる
ように上記の条件を適当に選択することが好ましい。ま
た、不溶成分の量が少ない場合にはそのままゲル化させ
ても良いが、目的とする炭素質ゲル化体、炭素質ゲル化
体成形物もしくは炭素質ゲル化体材料が繊維、膜、微小
球体等のようにミクロンオーダーの形状制御が必要なも
のである場合には、アルカリ溶液に溶解後瀘過すること
が必要となる。
The hydrophilic bituminous material which is the reaction product thus obtained is subsequently dissolved in an alkaline solution.
This hydrophilic bituminous material has a functional group introduced and is soluble in an alkaline solution, but the type of carbonaceous bituminous material used, the type of treating agent, the reaction conditions and the molar concentration of the alkaline solution, the solubility The amount of soluble component varies depending on the temperature. Insoluble components in an alkaline solution can be removed by filtration after dissolution, but in order to increase the production amount of the target carbonaceous gelled product, the yield of soluble components should be increased as described above. It is preferable to appropriately select the conditions of. Further, when the amount of the insoluble component is small, it may be gelled as it is, but the target carbonaceous gelled body, carbonaceous gelled body molding or carbonaceous gelated body material is a fiber, film, or microsphere. When it is necessary to control the shape on the order of micron as in the case of the above, it is necessary to filter after dissolving in an alkaline solution.

【0031】親水性歴青物材料の溶解に用いられるアル
カリ溶液としては、水酸化アンモニウム、水酸化ナトリ
ウムあるいは水酸化カリウム等の水溶液もしくはアルコ
ール等の極性有機溶媒溶液を用いることができる。ま
た、ヘキサメチレンジアミン、トリエタノールアミン等
のアミン類の水溶液もしくはアルコール溶液をも用いる
ことができるが、炭素質ゲル化体中に金属が残らず、ま
た乾燥時の溶媒回収の問題を考えると、水酸化アンモニ
ウム水溶液を用いることが最も好ましいと言える。
As the alkaline solution used for dissolving the hydrophilic bituminous material, an aqueous solution of ammonium hydroxide, sodium hydroxide or potassium hydroxide or a polar organic solvent solution of alcohol can be used. Further, an aqueous solution or alcohol solution of amines such as hexamethylenediamine and triethanolamine can also be used, but considering the problem of no metal remaining in the carbonaceous gelation product and solvent recovery during drying, It can be said that it is most preferable to use an aqueous solution of ammonium hydroxide.

【0032】溶解の方法は特に限定されず、アルカリ溶
液に親水性歴青物材料を添加し攪拌するだけで十分であ
る。この時、温度は高い方が溶解速度は早く、攪拌力が
強いほど溶解は短時間で終了する。溶解の温度は溶媒で
ある水もしくはアルコール等の極性有機溶媒溶液の凝固
点以上で、沸点以下の温度であれば良く、通常5〜10
0℃が採用されるが、溶解後の操作にとって効率的な温
度を選択することが好ましい。例えば、溶解温度を高く
すると、溶解と同時にゲル化反応が進行するため溶解後
すでに粘度が上昇している場合があるため、前述のよう
に溶解後に瀘過操作をしようとする場合には低い温度で
溶解することが好ましい。
The method of dissolution is not particularly limited, and it is sufficient to add the hydrophilic bituminous material to the alkaline solution and stir. At this time, the higher the temperature, the faster the dissolution rate, and the stronger the stirring force, the shorter the dissolution will be. The temperature of dissolution may be a temperature above the freezing point of a polar organic solvent solution such as water or alcohol, which is a solvent, and below the boiling point, usually 5-10.
Although 0 ° C. is adopted, it is preferable to select a temperature that is efficient for the operation after dissolution. For example, if the dissolution temperature is raised, the gelation reaction may proceed simultaneously with the dissolution, and the viscosity may have already risen after the dissolution.Therefore, when attempting a filtration operation after dissolution as described above, a low temperature is used. It is preferable to dissolve in.

【0033】このようにしてアルカリ溶液に溶解された
親水性歴青物材料の溶液は、アルカリ溶液中の水分もし
くは極性有機溶媒が揮散しないように密閉して、そのま
ま反応させることによりゲル化反応を起こし、徐々に粘
度が高くなり、最終的には流動性を失って、多量の水も
しくは極性有機溶媒を包含したまま固化して炭素質ゲル
化体となる。この時、密閉容器はそのまま空気雰囲気で
も良いし、窒素等の不活性ガスでシールしても良いし、
また加圧容器内で加圧して溶媒の揮散を防ぐことも可能
である。
The solution of the hydrophilic bituminous material thus dissolved in the alkaline solution is sealed so that the water or polar organic solvent in the alkaline solution does not volatilize, and the reaction is carried out as it is to cause a gelling reaction. The viscosity gradually increases, and finally the fluidity is lost, and the carbonaceous gel is formed by solidifying while containing a large amount of water or a polar organic solvent. At this time, the airtight container may be in an air atmosphere as it is, or may be sealed with an inert gas such as nitrogen,
It is also possible to pressurize in a pressure vessel to prevent the evaporation of the solvent.

【0034】このゲル化反応の速度は、親水性歴青物材
料の濃度、アルカリ溶液のモル濃度、反応温度によって
大きく変化する。アルカリ溶液中の親水性歴青物材料の
濃度が高いほどゲル化反応速度は速いが、濃度を著しく
高くすると、親水性歴青物材料が溶けきらず不溶分を含
んだままゲル化を起こし、不均一なゲル化体となるた
め、アルカリ溶液中での親水性歴青物材料の飽和溶解濃
度、アルカリ溶液中への溶解操作の効率等を考慮して濃
度を選択することが好ましい。また、濃度が低い場合は
ゲル化反応速度が著しく遅くなるか、もしくは反応後も
十分なゲル状態にならないので好ましくなく、通常はア
ルカリ溶液に対して1〜20wt%、好ましくは2〜15
wt%が採用される。
The rate of this gelling reaction greatly changes depending on the concentration of the hydrophilic bituminous material, the molar concentration of the alkaline solution, and the reaction temperature. The higher the concentration of the hydrophilic bituminous material in the alkaline solution, the faster the gelation reaction rate.However, if the concentration is remarkably increased, the hydrophilic bituminous material will not be completely dissolved and gelation will occur with insoluble matter, resulting in non-uniformity. Since it becomes a gelled substance, it is preferable to select the concentration in consideration of the saturated dissolution concentration of the hydrophilic bituminous material in the alkaline solution, the efficiency of the dissolution operation in the alkaline solution, and the like. Also, if the concentration is low, the gelation reaction rate will be remarkably slowed or the gel state will not be sufficient after the reaction, which is not preferable, and is usually 1 to 20 wt% with respect to the alkaline solution, preferably 2 to 15%.
wt% is adopted.

【0035】また、ゲル化して固化するために必要な反
応時間はアルカリ溶液のアルカリのモル濃度によっても
異なり、同じ親水性歴青物材料濃度の場合にはモル濃度
が大きいほどゲル化に要する時間は短くなる。逆にモル
濃度が低い場合はゲル化速度が遅くなるだけではなく、
著しくモル濃度を小さくすると親水性歴青物材料の溶解
度が小さくなり、不溶分が生成して均一なゲル化体が得
られない場合もある。従って、アルカリ溶液のアルカリ
のモル濃度は、ゲル化に要する時間とその効率等を考慮
して、通常モル濃度0.1mol/l以上、好ましくはモル
濃度0.1〜15mol/lが採用される。
The reaction time required for gelation and solidification also depends on the molar concentration of the alkali in the alkaline solution. For the same hydrophilic bituminous material concentration, the higher the molar concentration, the longer the time required for gelation. It gets shorter. On the contrary, when the molar concentration is low, not only the gelation rate slows down,
If the molar concentration is remarkably reduced, the solubility of the hydrophilic bituminous material is reduced, and insoluble matter may be generated to fail to obtain a uniform gelled product. Therefore, the molar concentration of alkali in the alkaline solution is usually 0.1 mol / l or more, preferably 0.1 to 15 mol / l, in consideration of the time required for gelation and its efficiency. ..

【0036】さらに、ゲル化のための反応温度は溶媒で
ある水もしくはアルコール等の極性有機溶媒溶液の凝固
点以上で沸点以下の温度であれば良く、温度が高いほど
ゲル化反応は速く進む。通常は5〜100℃、好ましく
は20〜90℃が採用されるが、加圧容器を用いて加圧
下で反応させる場合は、溶媒の沸騰する温度が高くなる
のでこれより高い温度を採用することができる。
Further, the reaction temperature for gelation may be a temperature not lower than the freezing point and not higher than the boiling point of a polar organic solvent solution such as water or alcohol as a solvent, and the higher the temperature, the faster the gelation reaction proceeds. Usually, 5 to 100 ° C., preferably 20 to 90 ° C. is adopted, but when the reaction is carried out under pressure using a pressure vessel, the boiling temperature of the solvent becomes high, so a higher temperature should be adopted. You can

【0037】また、アルカリ溶液に親水性歴青物材料を
溶解した溶液がゲル化反応を起こし、最終的に流動性を
失って固化するまでに必要な反応時間は、親水性歴青物
材料の濃度、アルカリ溶液のアルカリのモル濃度、反応
温度によって大きく異なるが、その一例を示すと、親水
性歴青物材料濃度が4wt%、アンモニア水溶液のアンモ
ニアのモル濃度が5.12mol/l、反応温度が25℃の
場合は、ゲル化に要する時間は約16日であり、また親
水性歴青物材料濃度が6wt%、アンモニア水溶液のアン
モニアのモル濃度が1.92mol/l、反応温度が25℃
の場合は約2日である。また、親水性歴青物材料濃度を
6wt%、アンモニア水溶液のアンモニアのモル濃度を
1.92mol/lとして、反応温度を80℃にした場合
は、3時間反応させても溶液はまだ流動性を有している
が、その後温度を25℃に冷却するとゲル化して固化す
る。また、親水性歴青物材料濃度を6wt%、アンモニア
水溶液のアンモニアのモル濃度を7.68mol/lとし
て、反応温度を80℃にした場合は、3時間以内でゲル
化し、80℃においても固化した状態になる。
Further, the reaction time required for the solution in which the hydrophilic bituminous material is dissolved in the alkaline solution to undergo gelation reaction and finally to lose fluidity and solidify is the concentration of the hydrophilic bituminous material, Although it varies greatly depending on the molar concentration of the alkali in the alkaline solution and the reaction temperature, one example is shown below. The concentration of the hydrophilic bituminous material is 4 wt%, the molar concentration of ammonia in the aqueous ammonia solution is 5.12 mol / l, and the reaction temperature is 25 ° C. In this case, the time required for gelation is about 16 days, the hydrophilic bituminous material concentration is 6 wt%, the ammonia molar concentration of the aqueous ammonia solution is 1.92 mol / l, and the reaction temperature is 25 ° C.
In case of, it is about 2 days. In addition, when the hydrophilic bituminous material concentration is 6 wt% and the molar concentration of ammonia in the aqueous ammonia solution is 1.92 mol / l, and the reaction temperature is 80 ° C., the solution is still fluid even after reacting for 3 hours. However, when the temperature is subsequently cooled to 25 ° C., it gels and solidifies. Further, when the hydrophilic bituminous material concentration was 6 wt% and the molar concentration of ammonia in the aqueous ammonia solution was 7.68 mol / l, and the reaction temperature was 80 ° C., gelation occurred within 3 hours and solidification also occurred at 80 ° C. It becomes a state.

【0038】このようにゲル化の反応速度等は条件によ
って大きく異なるので、目的、設備、熱源等の条件、効
率を考慮して適当な条件を選定することが好ましい。熱
源を使用しない場合にはアルカリ溶液に溶解後、室温で
長時間静置しておくことで炭素質ゲル化体を得ることが
できるし、適当な熱源がある場合には高温で反応させて
も良いし、また冷却時に固化するようになるまで高温で
反応させ、その後冷却して静置するという方法も採用で
きる。
Since the reaction rate of gelation and the like vary greatly depending on the conditions as described above, it is preferable to select appropriate conditions in consideration of conditions such as purpose, equipment and heat source, and efficiency. If a heat source is not used, it can be dissolved in an alkaline solution and then left standing at room temperature for a long time to obtain a carbonized gelled product. Alternatively, a method of reacting at high temperature until it solidifies upon cooling, then cooling and allowing to stand can be adopted.

【0039】また、得られる炭素質ゲル化体は、製造条
件によって、流動性のないゲル状態から流動性のあるゾ
ル状態に転移する温度が異なり、親水性歴青物材料の濃
度が高い程、またアルカリの濃度が高い程高温でもゲル
状態を示すものとなる。従って、本発明で言う炭素質ゲ
ル化体とは、その温度によって流動性のないゲル状態か
ら、流動性のあるゾル状態に変化するものであり、また
ある一定温度において、アルカリ溶液に親水性歴青物材
料を溶解した溶液のゲル化反応が十分進行して流動性を
失って固化したものを意味するだけではなく、ゲル化反
応が起こって粘度が上昇したもの、すなわち冷却すれば
流動性を失って固化するものをも含むものである。ま
た、これらのものは用いたアルカリ溶液中の水もしくは
極性有機溶媒を多量に包含したまま高粘度化もしくは固
化したものであり、従来にはない炭素質のゲル化体であ
る。
The carbonaceous gelled product obtained has a different transition temperature from a gel state having no fluidity to a sol state having fluidity depending on the production conditions, and the higher the concentration of the hydrophilic bituminous material, the more The higher the alkali concentration is, the more gel state is exhibited even at high temperature. Therefore, the carbonaceous gelled product referred to in the present invention changes from a gel state having no fluidity to a sol state having fluidity depending on the temperature thereof, and has a hydrophilic history in an alkaline solution at a certain temperature. Not only does this mean that the solution of the blue-green material has undergone a sufficient gelling reaction to lose fluidity and solidify, but it also has a viscosity that has increased due to a gelling reaction, that is, it loses fluidity when cooled. It also includes those that solidify. In addition, these are highly gelled or solidified ones that have not been heretofore available, because they have a high viscosity or are solidified while containing a large amount of water or a polar organic solvent in the alkaline solution used.

【0040】また、この炭素質ゲル化体はアルカリ溶液
の状態から完全に流動性を失って固化するまでの間で連
続的な粘度変化をするため、所望の粘度となったところ
でブロック、膜、球、繊維等の形状に成形することが可
能となる。成形後に更にゲル化反応を進めると、流動性
を失って固化し、所望の形状の炭素質ゲル化体となる。
また、ゲル化して常温では流動性の無いものにした後、
加熱してゾル状態にし、所望の流動性として成形するこ
とも可能である。このものは、その後、乾燥すると収縮
しながら水もしくは極性有機溶媒を失って、乾燥したゲ
ル化体すなわち炭素質ゲル化体成形物となる。この炭素
質ゲル化体成形物はガラス状の光沢を持つ黒色のピッチ
状であり、偏光顕微鏡で観察すると光学的に等方性であ
る。
Further, since this carbonaceous gelled substance undergoes a continuous viscosity change from the state of an alkaline solution until it completely loses its fluidity and solidifies, the block, film, It becomes possible to form it into a shape such as a sphere or a fiber. When the gelling reaction is further promoted after the molding, the fluidity is lost and the mixture is solidified to obtain a carbonaceous gelled product having a desired shape.
Also, after gelling to make it not fluid at room temperature,
It is also possible to heat it to a sol state and mold it to a desired fluidity. Then, when dried, the product loses water or a polar organic solvent while shrinking to be a dried gelled product, that is, a carbonaceous gelled product molded product. This carbonaceous gelled product has a black pitch with a glassy luster and is optically isotropic when observed with a polarizing microscope.

【0041】また、炭素質ゲル化体は多量の水もしくは
極性有機溶媒を含んだまま高粘度化もしくは固化したも
のであるため、これを乾燥する際にかなりの収縮を起こ
す。したがって、大型成形物を製造しようとする場合に
は、一般に知られているゲルと同様、注意して乾燥条件
を選択するべきであり、急激な水もしくは極性有機溶媒
の蒸発は避けるべきである。乾燥の条件は成形体の大き
さによって著しく異なるため、一概に規定することはで
きないため、それぞれの成形体毎に適当な条件を選定す
る必要がある。
Further, since the carbonaceous gelled product has a high viscosity or is solidified while containing a large amount of water or a polar organic solvent, it considerably contracts when it is dried. Therefore, when a large molded article is to be produced, the drying conditions should be selected with caution, as is the case with commonly known gels, and rapid evaporation of water or polar organic solvents should be avoided. Since the drying conditions remarkably differ depending on the size of the molded body, it cannot be unconditionally specified. Therefore, it is necessary to select appropriate conditions for each molded body.

【0042】所望の形状に成形する方法としては、例え
ばブロック状のものの場合は、親水性歴青物材料のアル
カリ溶液を所定の容器に入れ、そのまま反応してゲル化
し、固化させることもでき、取り扱う際は溶液状態であ
るため複雑な形状、微細な構造の容器にも容易に充填さ
せることができる。また、ゲル化反応を進め、ある程度
の粘度となったものはガラス、炭素材料等の基板に塗布
することが可能であり、厚い塗布層を作った場合には板
状の、薄い塗布層を作った場合には膜となる。勿論膜等
の微細な形状のものを成形する場合にはポリビニルアル
コール等の成形補助剤を使用することもできる。
As a method for molding into a desired shape, for example, in the case of a block shape, an alkaline solution of a hydrophilic bituminous material can be placed in a predetermined container and reacted as it is to gel and solidify. At this time, since it is in a solution state, it can be easily filled even in a container having a complicated shape and a fine structure. In addition, if the gelling reaction proceeds and the viscosity reaches a certain level, it can be applied to a substrate such as glass or carbon material.If a thick coating layer is made, a plate-shaped thin coating layer is made. If it does, it becomes a film. Of course, a molding aid such as polyvinyl alcohol may be used when molding a fine shape such as a film.

【0043】また、微小球体を成形する方法としては、
炭素質ゲル化体をシリコーン油、フッ化炭素油、炭化水
素油等の中に添加し、これら油類を分散媒体として攪拌
して分散することにより球状化する方法が好適である。
この場合、添加する炭素質ゲル化体の粘度、添加する量
と濃度、攪拌速度、攪拌力によって得られる微小球体の
粒子径を自由に制御することができ、0.1〜100ミ
クロン程度の微小球体を得ることができる。また、この
方法を採用する場合には、媒体の温度を高くしておくこ
とによって、攪拌、分散、球状化と同時にアルカリ溶液
中の水もしくは極性有機溶媒を除去することができるた
め、分散媒体から取り出した時点で、すでに乾燥した炭
素質ゲル化体成形物となっているので効率的である。ま
た、炭素質ゲル化体を所望の形状に成形する方法は上記
に限定される訳ではなく、一般的に使用される鋳込み成
形、圧延成形、押し出し成形等の成形方法を採用するこ
ともできる。
As a method of molding the microspheres,
A method of adding the carbonaceous gel to silicone oil, fluorocarbon oil, hydrocarbon oil, etc., and stirring and dispersing these oils as a dispersion medium to make them spherical is preferable.
In this case, the viscosity of the carbonaceous gel to be added, the amount and concentration of the carbonaceous gel to be added, the stirring speed, and the particle size of the fine spheres obtained by the stirring force can be freely controlled, and the fine particles of about 0.1 to 100 microns can be controlled. You can get a sphere. Further, when this method is adopted, it is possible to remove water or the polar organic solvent in the alkaline solution at the same time as stirring, dispersing, and spheroidizing by raising the temperature of the medium, and therefore, from the dispersing medium. It is efficient because it is already a dried carbonaceous gelled body molded product when taken out. Further, the method for molding the carbonaceous gelled body into a desired shape is not limited to the above, and generally used molding methods such as cast molding, rolling molding and extrusion molding can be adopted.

【0044】このようにして得られる炭素質ゲル化体成
形物はそのままその官能基を利用してイオン交換体等の
用途に利用することもできるが、さらに別の用途の場合
にはこれを炭化、黒鉛化して炭素材料とすることも可能
である。
The carbonaceous gelled article thus obtained can be used as it is for the use of an ion exchanger or the like by utilizing its functional group, but in the case of another application, it is carbonized. It is also possible to graphitize it to obtain a carbon material.

【0045】また、本発明の方法で得られる炭素質ゲル
化体の構造、ゲル化の反応機構等については未だ明確で
はないが、炭素質歴青物材料を酸化処理等により親水性
歴青物材料としたものと、これをアルカリ性溶液中でゲ
ル化反応したものではその性質が異なることは次のよう
な試験結果からも明らかである。
Further, although the structure of the carbonaceous gelled product obtained by the method of the present invention, the reaction mechanism of gelation and the like have not been clarified yet, the carbonaceous bituminous material is treated with a hydrophilic bituminous material by an oxidation treatment or the like. It is also clear from the following test results that the properties of the gelled product and the gelled product in an alkaline solution are different.

【0046】すなわち、生コークスを硫酸と硝酸の混酸
で酸化処理して得た親水性歴青物材料と、これをアンモ
ニア水中でゲル化反応させた後乾燥して得た炭素質ゲル
化体乾燥物について、示差熱天秤により加熱時の挙動を
調べた。すなわち、粉砕した試料10mgを、窒素気流
中、10℃/minの昇温速度で600℃まで加熱し、こ
の間の重量変化および吸発熱ピークを自動的に記録し
た。その結果は図1のようであり、図1において下部2
本の曲線が加熱減量曲線であり、上部2本の曲線が示差
熱曲線であって、上方へ凸のピークが発熱を、下方へ凸
のピークが吸熱を示し、また実線が炭素質ゲル化体乾燥
物の曲線であり、点線が親水性歴青物材料の曲線であ
る。この図1から明らかなように、ゲル化前の親水性歴
青物材料の場合には200〜400℃の温度で急激な加
熱減量が観測され、この時試料の発熱ピークが観測され
たが、アルカリ性溶液中で反応させた後の炭素質ゲル化
体乾燥物の場合にはこの温度範囲での急激な加熱減量は
認められず、また試料の発熱ピークも観測されなかっ
た。この温度範囲での加熱減量は酸化処理等により導入
された官能基の脱離と考えられるが、このような減量挙
動の差はゲル化反応により官能基に何等かの変化が起こ
っていることを示すものである。
That is, a hydrophilic bituminous material obtained by oxidizing raw coke with a mixed acid of sulfuric acid and nitric acid, and a dried carbonaceous gel material obtained by subjecting this to a gelation reaction in ammonia water and then drying. For, the behavior during heating was examined by a differential thermal balance. That is, 10 mg of the crushed sample was heated to 600 ° C. at a temperature rising rate of 10 ° C./min in a nitrogen stream, and the weight change and endothermic exothermic peak during this period were automatically recorded. The result is as shown in FIG. 1, and in FIG.
This curve is the heating loss curve, the upper two curves are the differential heat curves, the upward convex peak indicates exotherm, the downward convex peak indicates endotherm, and the solid line indicates the carbonaceous gel. It is the curve of the dry matter and the dotted line is the curve of the hydrophilic bituminous material. As is clear from FIG. 1, in the case of the hydrophilic bituminous material before gelation, a rapid heat loss was observed at a temperature of 200 to 400 ° C., and at this time, the exothermic peak of the sample was observed, but In the case of the dried carbonaceous gel product after the reaction in the solution, no rapid heat loss in this temperature range was observed, and no exothermic peak of the sample was observed. Loss on heating in this temperature range is considered to be elimination of functional groups introduced by oxidation treatment, etc., but such a difference in weight loss behavior indicates that some change has occurred in the functional groups due to gelation reaction. It is shown.

【0047】また、上記温度範囲での加熱減量の差を更
に明確にするため、両者をそれぞれ約140〜235℃
の温度で3時間加熱した時の減量を比較すると図2のよ
うである。図2は、加熱時の保持温度を横軸にとり、3
時間保持後の加熱減量を縦軸にとってプロットしたもの
であり、+印が炭素質ゲル化体乾燥物のプロットであ
り、□印が親水性歴青物材料のプロットである。この図
2から明らかなように、約140℃での加熱による減量
は炭素質ゲル化体乾燥物の方が大きい値であるが、23
5℃での加熱では逆に親水性歴青物材料の方が減量は大
きな値を示した。この結果から、140〜235℃の範
囲での加熱減量を求め両者を比較すると、親水性歴青物
材料では減量が約13wt%であるのに対し、炭素質ゲル
化体乾燥物ではわずか5wt%になっている。
In order to further clarify the difference in the weight loss due to heating within the above temperature range, both of them are heated to about 140 to 235 ° C.
FIG. 2 shows the comparison of the weight loss when heated at the temperature of 3 hours. Fig. 2 shows the holding temperature during heating on the horizontal axis and
In the graph, the loss on heating after the retention of time is plotted on the vertical axis, the + symbol is the plot of the dried carbonaceous gel, and the □ symbol is the plot of the hydrophilic bituminous material. As is clear from FIG. 2, the weight loss due to heating at about 140 ° C. is larger in the dry carbonaceous gel,
On the contrary, when heated at 5 ° C., the hydrophilic bituminous material showed a larger weight loss. From this result, when the weight loss on heating in the range of 140 to 235 ° C is calculated and compared, the weight loss is about 13 wt% for the hydrophilic bituminous material, whereas it is only 5 wt% for the dried carbonaceous gel material. Is becoming

【0048】また、更に、両者をヘリウム気流中で15
0℃に加熱して約2.5時間保持し、加熱減量がほぼ無
くなったことを確認した後、アンモニアを3%含むヘリ
ウムガスに置き換えたところ、図3および図4に示すよ
うであった。図3が炭素質ゲル化体乾燥物に関する図で
あり、図4が親水性歴青物材料に関する図であって、図
3および図4共に、横軸に時間をとったものであり、最
上部の曲線は試料温度を、中央部の曲線は加熱減量の実
測置をmg単位でプロットしたものであり、また最下部
の曲線は実測された加熱減量値を試料重量に対する百分
率(%)に換算してプロットしたものである。この図3
および図4から明らかなように、アンモニアを3%含む
ヘリウムガス中の加熱において、親水性歴青物材料の場
合は新たな加熱減量が観測されたが、炭素質ゲル化体乾
燥物の場合には全く新しい加熱減量は観測されなかっ
た。また、約4時間後に再びアンモニアを含まないヘリ
ウムガスに置き換えたところ、両者共に減量は観測され
なかった。この結果は、親水性歴青物材料では150℃
においてもアンモニアガスと反応する活性点が存在する
のに対し、炭素質ゲル化体乾燥物ではこの活性点が存在
しないことを示すものである。
Furthermore, both of them are placed in a helium gas stream for 15 minutes.
After heating to 0 ° C. and holding for about 2.5 hours, and after confirming that the loss on heating had almost disappeared, when helium gas containing 3% of ammonia was replaced, the results were as shown in FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a diagram relating to a dried carbonaceous gel, and FIG. 4 is a diagram relating to a hydrophilic bituminous material. In both FIGS. 3 and 4, the horizontal axis indicates time, and The curve is the sample temperature, the central curve is a plot of the measured heating loss in mg units, and the lowermost curve is the measured heating loss calculated as a percentage (%) of the sample weight. It is a plot. This Figure 3
As is clear from FIG. 4 and FIG. 4, when heating in a helium gas containing 3% of ammonia, a new weight loss was observed in the case of the hydrophilic bituminous material, but in the case of the dried carbonaceous gel, No new heating loss was observed. Further, when the helium gas containing no ammonia was replaced again after about 4 hours, no weight loss was observed for both. This result is 150 ° C for hydrophilic bituminous material.
In the above, the active point that reacts with the ammonia gas is present, whereas this active point is not present in the dried carbonaceous gel material.

【0049】加熱時の挙動の違いが両者のいかなる構造
の差に起因するかは未だ定かでは無いが、図1、図2、
図3および図4の結果は、明らかに両者が異なる性質を
持っていることを示すものであり、ゲル化という現象が
何等かの反応によって引き起こされていることは明らか
である。
It is not clear yet what kind of structural difference between the two is the difference in behavior during heating.
The results of FIGS. 3 and 4 clearly show that they have different properties, and it is clear that the phenomenon of gelation is caused by some reaction.

【0050】また、本発明の炭素質ゲル化体成形物の場
合には、1000℃までの加熱により若干の収縮は起こ
るが、ほとんど元の形状を維持したまま炭化し、前記特
開昭63−139080号、特開昭64−9808号、
特開平2−88414号に示されている黒鉛材料の製造
方法の場合のように著しく発泡することはない。また、
1000℃で加熱処理した後のものの組織は加熱前と同
様光学的に等方性である。このように、炭素質ゲル化体
成形物の場合、所望の形状を維持したまま炭化、黒鉛化
の処理が可能であり、所望の形状の炭素もしくは黒鉛材
料すなわち本発明で言う炭素質ゲル化体成形物の炭化ま
たは黒鉛化物が得られる。
Further, in the case of the carbonaceous gelled product of the present invention, although a slight shrinkage occurs by heating up to 1000 ° C., carbonization occurs while maintaining almost the original shape, and the above-mentioned JP-A-63- 139080, JP-A-64-9808,
It does not foam significantly as in the case of the method for producing a graphite material shown in JP-A-2-88414. Also,
The structure after the heat treatment at 1000 ° C. is optically isotropic as before the heating. Thus, in the case of a carbonaceous gelled product, carbonization and graphitization can be performed while maintaining a desired shape, and a carbon or graphite material having a desired shape, that is, the carbonaceous gelled product referred to in the present invention can be obtained. A carbonized or graphitized product is obtained.

【0051】さらに、炭素質ゲル化体は種々の粘度で取
り扱えるものであるため、適当な粘度状態において他の
材料を添加することが可能であり、他の材料を混合、溶
解、もしくは分散した後にさらにゲル化を進め固化させ
ると、炭素質ゲル化体とその他の材料の複合材料が得ら
れる。複合材料とするための複合化添加物としてはアル
カリ溶液に溶解しないアルミナ、シリコンカーバイド、
ボロンカーバイドなどの無機材料、鉄、ニッケル、アル
ミ等の金属材料またはポリエチレン、ポリプロピレン等
の有機高分子材料等があり、これらのものの形状は微分
末状でも繊維状でも良い。また、アルカリ溶液に溶解す
る金属アルコキシド、金属塩等を添加すると金属が均一
に分散した複合材料を得ることができる。このようにし
て複合化したものは必要に応じて炭化、黒鉛化処理し
て、炭素質ゲル化体複合材料とすることができる。
Furthermore, since the carbonaceous gelled material can be handled with various viscosities, it is possible to add other materials in an appropriate viscosity state, and after mixing, dissolving or dispersing the other materials. Further progress of gelation and solidification yields a composite material of the carbonaceous gel and other materials. Alumina, silicon carbide, which is not dissolved in an alkaline solution as a composite additive for forming a composite material,
There are inorganic materials such as boron carbide, metal materials such as iron, nickel and aluminum, and organic polymer materials such as polyethylene and polypropylene, and the shape of these materials may be differential or fibrous. Further, by adding a metal alkoxide, a metal salt or the like which is soluble in an alkaline solution, a composite material in which a metal is uniformly dispersed can be obtained. The thus-composited material can be carbonized and graphitized as required to obtain a carbonaceous gelled composite material.

【0052】また、更に、本発明の炭素質ゲル化体は親
水性歴青物材料の官能基が変性されたものと推定され、
一般的な高分子化合物用のモノマーと新しい反応をさせ
ることができる可能性もあり、新規な炭素質材料の開発
にも有用である。
Furthermore, it is presumed that the functional group of the hydrophilic bituminous material is modified in the carbonaceous gel of the present invention,
It may be possible to react with a general monomer for polymer compounds, and it is useful for the development of new carbonaceous materials.

【0053】[0053]

【実施例】以下、実施例によってさらに具体的に本発明
を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるもの
ではない。以下の実施例において、「%」は特記しない
限り「重量%」を意味する。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to the following examples. In the following examples, "%" means "% by weight" unless otherwise specified.

【0054】実施例1 本実施例は室温近傍での炭素質ゲル化体の製造例を示す
ものである。元素分析による炭素含有量94.6%、水
素3.8%、窒素1.0%の生コークスを100メッシ
ュ以下に粉砕して出発原料である炭素質歴青物材料とし
た。この生コークスを、生コークス5gに対し濃硫酸7
0%と濃硝酸30%の混酸100ccの割合でこの混酸中
に攪拌しながら徐々に添加し、さらに80℃で3時間攪
拌する方法により処理した。この処理液を室温で100
0ccの水に攪拌しながら滴下した後、グラスフィルター
で瀘過した。さらにグラスフィルター内の酸化処理した
生コークスを水で十分洗浄後、乾燥し親水性歴青物材料
とした。得られた親水性歴青物材料の元素分析を行った
ところ、炭素52.4%、水素1.6%、窒素6.6%
であった。残りの大半は硫黄と酸素である。
Example 1 This example shows an example of producing a carbonaceous gelled product near room temperature. Raw coke having a carbon content of 94.6%, hydrogen of 3.8% and nitrogen of 1.0% by elemental analysis was pulverized to 100 mesh or less to obtain a carbonaceous bituminous material as a starting material. 5 g of this raw coke was added to 7 g of concentrated sulfuric acid.
A mixed acid of 0% and concentrated nitric acid 30% in a ratio of 100 cc was gradually added to this mixed acid with stirring, and the mixture was further treated at 80 ° C. for 3 hours with stirring. This treatment liquid is 100 at room temperature.
The solution was added dropwise to 0 cc of water while stirring and then filtered with a glass filter. Furthermore, the oxidized raw coke in the glass filter was thoroughly washed with water and then dried to obtain a hydrophilic bituminous material. Elemental analysis of the obtained hydrophilic bituminous material revealed that carbon was 52.4%, hydrogen was 1.6%, and nitrogen was 6.6%.
Met. Most of the rest is sulfur and oxygen.

【0055】この親水性歴青物材料3〜10gをモル濃
度の異なる水酸化アンモニウム水溶液100ccにそれぞ
れ加え、室温において超音波洗浄機により15分間分散
処理した後、さらに12時間振とうすることにより溶解
させた。得られた水酸化アンモニウム水溶液をそれぞれ
200ccの三角フラスコに入れ、密栓をして25℃に保
持した恒温槽に入れ反応を行った。これらの内容物は徐
々に粘度を増して行き、最終的には流動性を失って固化
した。固化したものはガラス状光沢をしており、固化後
に重量を測定したところ反応前とほとんど変化なく、多
量の水を含んだまま固化していることが確認された。
3 to 10 g of the hydrophilic bituminous material was added to 100 cc of an aqueous ammonium hydroxide solution having a different molar concentration, dispersed for 15 minutes by an ultrasonic cleaner at room temperature, and further dissolved by shaking for 12 hours. It was The obtained ammonium hydroxide aqueous solution was put into a 200 cc Erlenmeyer flask, and the reaction was carried out by putting it in a thermostat which was tightly closed and kept at 25 ° C. These contents gradually increased in viscosity and finally lost fluidity and solidified. The solidified product had a glassy luster, and when the weight was measured after solidification, it was confirmed that there was almost no change from that before the reaction and that the solidified product contained a large amount of water.

【0056】また、この固化するまでに要する時間を調
べるため、所定時間後毎にこの三角フラスコを傾け、内
容物が流動するかどうかを肉眼で観察し、三角フラスコ
を傾けた後、約1分間内容物の形状が全く変化しなくな
るまでの時間を固化終了に要した時間とした。
In order to examine the time required for this solidification, the Erlenmeyer flask is tilted after every predetermined time, and it is observed with the naked eye whether the contents flow, and after tilting the Erlenmeyer flask, about 1 minute The time required until the solidification was completed was defined as the time until the shape of the contents did not change at all.

【0057】使用した水酸化アンモニウムのモル濃度と
添加した親水性歴青物材料の添加量による固化終了まで
の時間の違いを調べると表1のようであった。
Table 1 shows the difference between the molar concentration of ammonium hydroxide used and the amount of the hydrophilic bituminous material added until the completion of solidification.

【0058】[0058]

【表1】 [Table 1]

【0059】実施例2 本実施例は室温近傍でのゲル化反応の進行状況を粘度変
化から追跡したものである。実施例1と同様にして得た
親水性歴青物材料6gをモル濃度1.92の水酸化アン
モニウム水溶液100ccに加え、室温において超音波洗
浄機により15分間分散処理した後、さらに12時間振
とうすることにより溶解させた。得られた水酸化アンモ
ニウム溶液を200ccの三角フラスコに入れ、密栓をし
て25℃に保持した恒温槽に入れ反応を行い、所定時間
後にその粘度を回転粘度計を用いて測定した。その結果
は図5のようであり、反応時間20時間以後急激な粘度
上昇が認められ、40時間以降は使用した粘度計では測
定不能となった。
Example 2 In this example, the progress of the gelation reaction near room temperature was traced from the change in viscosity. 6 g of a hydrophilic bituminous material obtained in the same manner as in Example 1 was added to 100 cc of an ammonium hydroxide aqueous solution having a molar concentration of 1.92, dispersed at room temperature for 15 minutes by an ultrasonic cleaner, and further shaken for 12 hours. It was then dissolved. The obtained ammonium hydroxide solution was put in a 200 cc Erlenmeyer flask, and the reaction was carried out by putting it in a thermostat bath which was tightly closed and kept at 25 ° C., and after a predetermined time, its viscosity was measured using a rotary viscometer. The result is as shown in FIG. 5. A rapid increase in viscosity was observed after a reaction time of 20 hours, and measurement was impossible with a viscometer used after 40 hours.

【0060】そこで、実施例1と同様にして、傾斜法に
より目視でゲル化の状況を確認したところ、反応時間5
0時間のものは三角フラスコを傾斜後も1分間全くその
形状が変化しない程度に固化していた。
Then, in the same manner as in Example 1, when the state of gelation was visually confirmed by the tilt method, the reaction time was 5
In the case of 0 hours, the solidified so that the shape did not change at all for 1 minute even after tilting the Erlenmeyer flask.

【0061】実施例3 本実施例は比較的高い温度でゲル化反応を実施した例で
ある。200ccの三角フラスコに実施例1と同様にして
得た親水性歴青物材料3〜13gおよびモル濃度の異な
る水酸化アンモニウム水溶液100ccを入れ、この中に
テフロン被覆したマグネティックスターラーの回転子を
入れた後、密栓をして80℃に保持した水浴中に浸し、
その下部から回転磁石により回転しながら3時間反応を
行った。
Example 3 In this example, the gelling reaction was carried out at a relatively high temperature. In a 200 cc Erlenmeyer flask, 3 to 13 g of the hydrophilic bituminous material obtained in the same manner as in Example 1 and 100 cc of an aqueous solution of ammonium hydroxide having different molar concentrations were placed, and a rotor of a magnetic stirrer coated with Teflon was placed in the flask. , Tightly stopper and immerse in a water bath maintained at 80 ° C,
The reaction was carried out from the lower part for 3 hours while rotating with a rotating magnet.

【0062】この間、内容物を観察した結果、親水性歴
青物材料濃度およびモル濃度によって反応の状況は異な
り、ゲル化が急激に進行して3時間以内に回転子の回転
が停止したもの(A)、3時間の間、回転子が停止する
ことはなかったが、三角フラスコを80℃の水浴から取
り出し冷却すると直ちにゲル状に固化したもの(B)、
および3時間の反応後、冷却してもまだ流動性が残って
おり、3時間という反応時間が十分では無かったと判断
されるもの(C)が存在した。
During this period, as a result of observing the contents, the reaction situation varied depending on the hydrophilic bituminous material concentration and the molar concentration, and the gelation rapidly progressed and the rotation of the rotor stopped within 3 hours (A ) The rotor did not stop for 3 hours, but when the Erlenmeyer flask was taken out of the 80 ° C. water bath and immediately cooled, it solidified into a gel (B),
After the reaction for 3 hours and 3 hours, there was still fluidity even after cooling, and there was one (C) which was judged that the reaction time of 3 hours was not sufficient.

【0063】それぞれの状況の差を、上記のような記号
(A)〜(C)で区別すると表2のようであった。
Table 2 shows the difference between the respective situations when distinguished by the symbols (A) to (C) as described above.

【0064】[0064]

【表2】 [Table 2]

【0065】実施例4 本実施例は炭素質ゲル化体、炭素質ゲル化体成形物およ
びその炭化物の一例として、微小球状体を製造したもの
である。炭素質歴青物材料としてコールタールを原料と
して製造したメトラー法軟化点300℃のメソフェーズ
ピッチを用いた。このメソフェーズピッチは異方性量が
ほぼ100%(異方性相の面積百分率)、元素分析によ
る炭素、水素、窒素含有量がそれぞれ93.2%、4.
0%、1.0%であり、キノリン不溶分0.5%、ピリ
ジン不溶分39.5%、キシレン不溶分95.3%であ
った。
Example 4 In this example, a fine spherical body was produced as an example of a carbonaceous gelled body, a carbonaceous gelled body molded product, and a carbide thereof. As the carbonaceous bituminous material, mesophase pitch having a Mettler method softening point of 300 ° C. manufactured using coal tar as a raw material was used. This mesophase pitch has an anisotropy amount of almost 100% (area percentage of anisotropic phase), and carbon, hydrogen and nitrogen contents by elemental analysis are 93.2% and 4.
The content was 0% and 1.0%, the quinoline insoluble content was 0.5%, the pyridine insoluble content was 39.5%, and the xylene insoluble content was 95.3%.

【0066】このピッチを100メッシュ以下に粉砕し
たものを、ピッチ10gに対し31%の過酸化水素水2
00ccの割合でこの過酸化水素水に入れ、90℃で5〜
30時間攪拌しながら酸化処理した。酸化処理終了後混
合物を室温まで冷却し、グラスフィルターで瀘過し、さ
らに水で十分洗浄後、40℃で減圧乾燥して各種の親水
性歴青物材料を得た。
This pitch was pulverized to 100 mesh or less, and 31% of hydrogen peroxide solution 2 was added to 10 g of pitch.
Put it in this hydrogen peroxide solution at a ratio of 00cc,
Oxidation treatment was carried out while stirring for 30 hours. After completion of the oxidation treatment, the mixture was cooled to room temperature, filtered with a glass filter, thoroughly washed with water, and dried under reduced pressure at 40 ° C. to obtain various hydrophilic bituminous materials.

【0067】続いて、これらの親水性歴青物材料4gを
モル濃度1.92mol/lの水酸化アンモニウム水溶液1
00ccにそれぞれ添加し、実施例1と同様にして超音波
分散、振とう溶解させた。これらの溶解物をグラスフィ
ルターで瀘過し、グラスフィルター上に残った不溶成分
を十分水洗後、乾燥して秤量し、水酸化アンモニウム水
溶液不溶分量を求めたところ、表3のようであり、親水
性歴青物材料のほぼ全量を上記水酸化アンモニウム水溶
液に可溶にするためには約30時間が必要であった。ま
た、この水酸化アンモニウム水溶液に可溶な親水性歴青
物材料の元素分析結果は、炭素66.7%、水素2.7
%、窒素1.8%であった。
Subsequently, 4 g of these hydrophilic bituminous materials were added to an ammonium hydroxide aqueous solution 1 having a molar concentration of 1.92 mol / l.
Each was added to 00 cc, and ultrasonically dispersed and shaken to dissolve in the same manner as in Example 1. These lysates were filtered with a glass filter, and the insoluble components remaining on the glass filter were thoroughly washed with water, dried and weighed. The amount of insoluble ammonium hydroxide solution was determined. It took about 30 hours to make almost all the bituminous material soluble in the aqueous ammonium hydroxide solution. The elemental analysis result of the hydrophilic bituminous material soluble in this ammonium hydroxide aqueous solution was as follows: carbon 66.7%, hydrogen 2.7.
%, And nitrogen was 1.8%.

【0068】[0068]

【表3】 [Table 3]

【0069】酸化時間を30時間として得られた親水性
歴青物材料4gをモル濃度5.12mol/lの水酸化アン
モニウム水溶液100ccに入れ、実施例1と同様にして
溶解し、200cc三角フラスコに入れ、密栓をした後、
25℃の恒温槽に入れて反応した。所定時間後毎にこの
溶解物の粘度を回転粘度計で測定し、徐々に粘度が上昇
することを確認した。18日間反応して粘度が50×1
-3Pa・sとなった炭素質ゲル化体20gを90℃に
保持したオリーブ油500ccの中に添加し、1時間攪拌
を続けた。その後攪拌しながら冷却し、この混合物を遠
心分離して分散している炭素質ゲル化体を取り出し、ベ
ンゼン、アセトンで洗浄後乾燥した。得られた炭素質ゲ
ル化体成形物を走査型電子顕微鏡で観察したところ、図
6(500倍)および図7(2,010倍)に示すよう
な滑らかな表面を持つ10μ以下の球状物であることが
確認された。
4 g of the hydrophilic bituminous material obtained with the oxidation time of 30 hours was placed in 100 cc of an aqueous ammonium hydroxide solution having a molar concentration of 5.12 mol / l, dissolved in the same manner as in Example 1, and placed in a 200 cc Erlenmeyer flask. , After sealing
The mixture was placed in a constant temperature bath at 25 ° C. and reacted. The viscosity of the melt was measured with a rotary viscometer after every predetermined time, and it was confirmed that the viscosity gradually increased. Viscosity of 50 x 1 after reacting for 18 days
20 g of the carbonaceous gelation product having 0 −3 Pa · s was added to 500 cc of olive oil kept at 90 ° C., and stirring was continued for 1 hour. Thereafter, the mixture was cooled with stirring, the mixture was centrifuged, and the dispersed carbonaceous gelled product was taken out, washed with benzene and acetone, and then dried. Observation of the obtained carbonaceous gelled article with a scanning electron microscope revealed that it was a spherical article with a smooth surface of 10 μm or less as shown in FIG. 6 (500 times) and FIG. 7 (2,010 times). It was confirmed that there is.

【0070】また、この球状物を1000℃の温度で熱
処理し、炭素質ゲル化体炭化物とし、その形状を走査型
電子顕微鏡で確認したところ、粒径は小さくなっている
が、元の球状を保持していることが認められ、熔融、軟
化等の変形を起こすことなく炭素化されることが分かっ
た。
Further, the spherical substance was heat treated at a temperature of 1000 ° C. to obtain a carbonaceous gelled carbide, and its shape was confirmed with a scanning electron microscope. It was confirmed that they were held, and it was found that they were carbonized without causing deformation such as melting and softening.

【0071】また、反応時間1日、粘度1×10-3Pa
・sの溶解物を用いて上記と同様の操作により球状化を
行ったところ、得られた球状物は図8(510倍)およ
び図9(2,040倍)に示すように表面にしわのある
ものであった。水酸化アンモニウム水溶液に親水性歴青
物材料を溶解させた直後の溶解物の粘度も1×10-3
a・s程度であって、この反応時間1日の溶解物は所期
のゲル化反応が進行していなかったため、所期の滑らか
な表面を持つ球状物が得られなかった。
The reaction time was 1 day, and the viscosity was 1 × 10 -3 Pa.
When spheroidization was performed by the same operation as above using the dissolved substance of s, the obtained spheres had wrinkles on the surface as shown in FIG. 8 (510 times) and FIG. 9 (2,040 times). It was something. Immediately after dissolving the hydrophilic bituminous material in the aqueous ammonium hydroxide solution, the viscosity of the dissolved material is also 1 × 10 −3 P.
The desired gelling reaction did not proceed with the dissolved product having a reaction time of 1 a · s and a reaction time of 1 day, so that a spherical product having a desired smooth surface could not be obtained.

【0072】実施例5 本実施例は炭素質ゲル化体、炭素質ゲル化体成形物の一
例として、微小球状体を製造したものである。実施例1
と同様にして得た親水性歴青物材料6gをモル濃度1.
92mol/lの水酸化アンモニウム水溶液100cc中に入
れ、実施例3と同様にして80℃で3時間攪拌しながら
反応させた。このものは80℃で3時間反応させた後、
80℃では流動性があったが、冷却するとゲル化して流
動性を失い、固化した。このものを再度80℃に加熱し
て流動性のある状態にして、その20gを90℃のオリ
ーブ油500ccの中に入れ、実施例4と同様にして90
℃のオリーブ油中で1時間攪拌し、冷却後遠心分離して
分散している炭素質ゲル化体を取り出し、ベンゼン、ア
セトンで洗浄後、乾燥してその形状を顕微鏡で観察した
ところ、表面が滑らかな球状体が得られていることが確
認された。
Example 5 In this example, a fine spherical body was manufactured as an example of a carbonaceous gelled body and a molded product of a carbonaceous gelated body. Example 1
6 g of hydrophilic bituminous material obtained in the same manner as in 1.
It was put in 100 cc of 92 mol / l ammonium hydroxide aqueous solution, and reacted in the same manner as in Example 3 while stirring at 80 ° C. for 3 hours. After reacting this at 80 ° C for 3 hours,
It had fluidity at 80 ° C, but when cooled, it gelled, lost fluidity, and solidified. This product was heated again to 80 ° C. so as to have fluidity, and 20 g thereof was put in 500 cc of olive oil at 90 ° C.
After stirring in olive oil at ℃ for 1 hour, cooling and centrifuging, the dispersed carbonaceous gel was taken out, washed with benzene and acetone, dried and observed under a microscope. The surface was smooth. It was confirmed that a fine spherical body was obtained.

【0073】実施例6 本実施例はアルカリとして水酸化ナトリウムを用い、比
較的高い温度でゲル化反応を実施した例である。200
ccの三角フラスコに実施例1と同様にして得た親水性歴
青物材料8〜14gおよびモル濃度0.20mol/lの水
酸化ナトリウム水溶液100ccを入れ、この中にテフロ
ン被覆したマグネティックスターラーの回転子を入れた
後、密栓をして80℃に保持した水浴中に浸し、その下
部から回転磁石により回転しながら3時間反応を行っ
た。
Example 6 This example is an example in which sodium hydroxide was used as an alkali and a gelling reaction was carried out at a relatively high temperature. 200
In a cc Erlenmeyer flask, 8 to 14 g of the hydrophilic bituminous material obtained in the same manner as in Example 1 and 100 cc of a sodium hydroxide aqueous solution having a molar concentration of 0.20 mol / l were placed, and the rotor of a magnetic stirrer coated with Teflon was placed therein. After putting in, the container was sealed and immersed in a water bath maintained at 80 ° C., and the reaction was carried out for 3 hours while rotating from below with a rotary magnet.

【0074】この間、内容物を観察した結果、実施例3
の水酸化アンモニウム水溶液を使用した場合と同様に親
水性歴青物濃度によって反応の状況は異なり、ゲル化が
急激に進行して3時間以内に回転子の回転が停止したも
の(A)、3時間の間、回転子が停止することはなかっ
たが、三角フラスコを80℃の水浴から取り出し冷却す
ると直ちにゲル状に固化したもの(B)、および3時間
の反応後、冷却してもまだ流動性が残っており、3時間
という反応時間が十分では無かったと判断されるもの
(C)が存在した。
During this period, as a result of observing the contents, Example 3
As in the case of using the ammonium hydroxide aqueous solution, the reaction situation varies depending on the hydrophilic bituminous substance concentration, and the rotation of the rotor is stopped within 3 hours due to rapid gelation (A), 3 hours During this period, the rotor did not stop, but when the Erlenmeyer flask was taken out of the 80 ° C water bath and immediately cooled, it solidified into a gel (B), and after 3 hours of reaction, it remained fluid even after cooling. Remained, and there was one (C) which was judged that the reaction time of 3 hours was not sufficient.

【0075】そのゲル化の状況を実施例3と同様にして
整理すると表4のようであった。
The state of gelation is summarized in the same manner as in Example 3 and is shown in Table 4.

【0076】[0076]

【表4】 [Table 4]

【0077】実施例7 軟化点260℃、キノリン不溶分0%、キシレン不溶分
61%の等方性ピッチを、このピッチ5gに対し濃硫酸
70%と濃硝酸30%の混酸100ccの割合でこの混酸
中に攪拌しながら徐々に添加し、さらに80℃で3時間
攪拌する方法により処理した。その後これらのものを1
000ccの常温の水に投入することにより反応を停止さ
せ、これらを瀘過して親水性歴青物材料とした。続い
て、これらの親水性歴青物材料6〜15gをモル濃度
1.92mol/lの水酸化アンモニウム水溶液100ccに
添加し、実施例3と同様にして80℃で攪拌しながら反
応させた。
Example 7 An isotropic pitch having a softening point of 260 ° C., a quinoline insoluble matter of 0% and a xylene insoluble matter of 61% was mixed with 100 g of a mixed acid of 70% concentrated sulfuric acid and 30% concentrated nitric acid per 5 g of this pitch. It was gradually added to the mixed acid with stirring, and further treated by stirring at 80 ° C. for 3 hours. Then these things 1
The reaction was stopped by pouring into 000 cc of water at room temperature, and these were filtered to obtain a hydrophilic bituminous material. Subsequently, 6 to 15 g of these hydrophilic bituminous materials were added to 100 cc of an ammonium hydroxide aqueous solution having a molar concentration of 1.92 mol / l and reacted in the same manner as in Example 3 at 80 ° C. with stirring.

【0078】この間、実施例3と同様にして内容物を観
察した結果、やはりゲル化が急激に進行して3時間以内
に回転子の回転が停止したもの(A)、3時間の間、回
転子が停止することはなかったが、三角フラスコを80
℃の水浴から取り出し冷却すると直ちにゲル状に固化し
たもの(B)、および3時間の反応後、冷却してもまだ
流動性が残っており、3時間という反応時間が十分では
無かったと判断されるもの(C)が存在した。
During this period, the contents were observed in the same manner as in Example 3. As a result, the gelation rapidly proceeded and the rotation of the rotor was stopped within 3 hours (A). The rotation was continued for 3 hours. The child never stopped, but the Erlenmeyer flask was
It was judged that the reaction time of 3 hours was not sufficient, because it was solidified into a gel immediately after being taken out from the water bath at ℃ (C) and solidified into a gel immediately after cooling, and still had fluidity after cooling for 3 hours. Thing (C) was present.

【0079】それぞれの状況の差を、上記のような記号
(A)〜(C)で区別すると表5のようであった。
Table 5 shows the difference between the respective situations when the above-mentioned symbols (A) to (C) are distinguished.

【0080】[0080]

【表5】 [Table 5]

【0081】[0081]

【発明の効果】炭素質歴青物材料、それから誘導される
親水性歴青物材料、さらには親水性歴青物材料から誘導
されるものは、従来いずれも固体であり、固体であるが
故にその取り扱い、利用分野等に種々の制約を受けざる
を得なかった。
Industrial Applicability The carbonaceous bituminous material, the hydrophilic bituminous material derived therefrom, and the material derived from the hydrophilic bituminous material are conventionally solids, and are handled as solids. There was no choice but to be restricted in various fields of use.

【0082】本発明は、新規な炭素質ゲル化体およびそ
の利用形態を与えるものであって、新しく見出されたア
ルカリ溶液中での親水性歴青物材料のゲル化反応に着目
して、そのゲル化反応生成物を有効にかつ効果的に利用
することによって、従来の大きな問題であった固体であ
るが故の種々の制約を取り除き、炭素質歴青物材料を自
由な形状で取り扱えるようにしたものであり、炭素質歴
青物材料の利用価値を高め、新しい利用分野への展開を
可能とするものである。
The present invention provides a novel carbonaceous gelled product and its utilization form, focusing on the gelling reaction of a hydrophilic bituminous material in a newly found alkaline solution. By effectively and effectively utilizing the gelation reaction product, various restrictions due to being a solid, which was a big problem in the past, were removed, and the carbonaceous bituminous material could be handled in any shape. It is intended to increase the utility value of carbonaceous bituminous materials and enable the development of new fields of application.

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

【図1】炭素質ゲル化体乾燥物と親水性歴青物材料の示
差熱天秤による加熱減量および吸発熱ピークの測定結果
を示すものである。
FIG. 1 shows the results of measurement of the heat loss and endothermic exothermic peaks of a dried carbonaceous gel and a hydrophilic bituminous material by a differential thermal balance.

【図2】炭素質ゲル化体乾燥物と親水性歴青物材料の加
熱による加熱減量の測定結果を示すものである。
FIG. 2 shows the measurement results of the weight loss due to heating of the dried carbonaceous gel material and the hydrophilic bituminous material.

【図3】炭素質ゲル化体乾燥物の加熱されたヘリウム気
流中およびアンモニアを含むヘリウム気流中における加
熱減量の測定結果を示すものである。
FIG. 3 shows the measurement results of the heating loss in a heated helium gas stream and a helium gas stream containing ammonia of a dried carbonaceous gel.

【図4】親水性歴青物材料の加熱されたヘリウム気流中
およびアンモニアを含むヘリウム気流中における加熱減
量の測定結果を示すものである。
FIG. 4 shows the measurement results of heating loss of a hydrophilic bituminous material in a heated helium flow and in a helium flow containing ammonia.

【図5】実施例2における、水酸化アンモニウム水溶液
に親水性歴青物材料を溶解させた溶液の反応時間経過に
伴う粘度変化の測定結果を示すものである。
FIG. 5 shows the measurement results of the viscosity change with the passage of reaction time of a solution prepared by dissolving a hydrophilic bituminous material in an ammonium hydroxide aqueous solution in Example 2.

【図6】実施例4において得られた本発明の球状炭素質
ゲル化体成形物の走査型電子顕微鏡写真(500倍)で
ある。
FIG. 6 is a scanning electron micrograph (500 times) of the spherical carbonaceous gelled product molding of the present invention obtained in Example 4.

【図7】実施例4において得られた本発明の球状炭素質
ゲル化体成形物の走査型電子顕微鏡写真(2,010
倍)である。
FIG. 7 is a scanning electron micrograph (2,010) of the spherical carbonaceous gelled product molding of the present invention obtained in Example 4.
Times).

【図8】実施例4で比較の目的のためにゲル化反応が進
んでいない親水性歴青物材料のアルカリ性水溶液を用い
て調製した球状炭素質粒子の走査型電子顕微鏡写真(5
10倍)である。
FIG. 8 is a scanning electron micrograph (5) of spherical carbonaceous particles prepared by using an alkaline aqueous solution of a hydrophilic bituminous material in which a gelling reaction has not progressed for the purpose of comparison in Example 4.
10 times).

【図9】実施例4で比較の目的のためにゲル化反応が進
んでいない親水性歴青物材料のアルカリ性水溶液を用い
て調製した球状炭素質粒子の走査型電子顕微鏡写真
(2,040倍)である。
9 is a scanning electron micrograph (2,040 times) of spherical carbonaceous particles prepared using an alkaline aqueous solution of a hydrophilic bituminous material in which a gelling reaction has not progressed for the purpose of comparison in Example 4. FIG. Is.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 炭素質歴青物材料を酸化、ニトロ化、ス
ルフォン化、アミノ化もしくはこれらの少なくとも二種
を組み合わせた処理によりアルカリ溶液に可溶な親水性
歴青物材料とし、これをアルカリ溶液に溶解後、アルカ
リ性溶液のままゲル化反応させることにより、多量の溶
媒を包含するゲル状物質とすることを特徴とする炭素質
ゲル化体の製造方法。
1. A hydrophilic bituminous material soluble in an alkaline solution is obtained by subjecting a carbonaceous bituminous material to oxidation, nitration, sulfonation, amination, or a combination of at least two of these, and converting this into an alkaline solution. A method for producing a carbonaceous gelled product, which comprises forming a gel-like substance containing a large amount of a solvent by performing a gelling reaction in an alkaline solution after dissolution.
【請求項2】 炭素質歴青物材料を酸化、ニトロ化、ス
ルフォン化、アミノ化もしくはこれらの少なくとも二種
を組み合わせた処理によりアルカリ溶液に可溶な親水性
歴青物材料とし、これをアルカリ溶液に溶解後、アルカ
リ性溶液のままゲル化反応を起こさせ、所望の流動性と
なった時点で所望の形状に成形し、さらにゲル化反応を
進めて固化させ、これを乾燥することを特徴とする炭素
質ゲル化体成形物の製造方法。
2. A hydrophilic bituminous material soluble in an alkaline solution is obtained by subjecting a carbonaceous bituminous material to oxidation, nitration, sulfonation, amination, or a combination of at least two of these, which is then converted into an alkaline solution. After dissolution, a gelling reaction is caused as it is in an alkaline solution, and when it becomes a desired fluidity, it is molded into a desired shape, further progresses the gelling reaction to solidify, and the carbon is characterized by drying. Of producing a highly gelled molded article.
【請求項3】 炭素質歴青物材料を酸化、ニトロ化、ス
ルフォン化、アミノ化もしくはこれらの少なくとも二種
を組み合わせた処理によりアルカリ溶液に可溶な親水性
歴青物材料とし、これをアルカリ溶液に溶解後、アルカ
リ性溶液のままゲル化反応を起こさせ、所望の流動性と
なった時点で所望の形状に成形し、さらにゲル化反応を
進めて固化させ、これを乾燥することにより炭素質ゲル
化体成形物とし、さらにこれを炭化処理、または炭化お
よび黒鉛化処理することを特徴とする炭素質ゲル化体成
形物の炭化または黒鉛化物の製造方法。
3. A hydrophilic bituminous material soluble in an alkaline solution is obtained by treating a carbonaceous bituminous material with oxidation, nitration, sulfonation, amination, or a combination of at least two of these, and using this as an alkaline solution. After dissolution, the gelling reaction takes place in the alkaline solution as it is, and when it becomes the desired fluidity, it is molded into the desired shape, and the gelling reaction is further advanced to solidify it, and this is dried to form a carbonaceous gel. A method for producing a carbonized or graphitized product of a carbonaceous gelled body molded article, which comprises subjecting the molded article to a carbonization treatment or carbonization treatment or graphitization treatment.
【請求項4】 炭素質歴青物材料を酸化、ニトロ化、ス
ルフォン化、アミノ化もしくはこれらの少なくとも二種
を組み合わせた処理によりアルカリ溶液に可溶な親水性
歴青物材料とし、これをアルカリ溶液に溶解後、アルカ
リ性溶液のままゲル化反応させて得た、多量の溶媒を包
含するゲル状物質である炭素質ゲル化体。
4. A hydrophilic bituminous material soluble in an alkaline solution is obtained by subjecting a carbonaceous bituminous material to oxidation, nitration, sulfonation, amination, or a combination of at least two of these, which is then converted into an alkaline solution. A carbonaceous gelled product, which is a gel-like substance containing a large amount of a solvent, obtained by a gelling reaction of an alkaline solution after dissolution.
JP25846291A 1991-09-10 1991-09-10 Carbonaceous gelled body or molded product thereof, method for producing carbonized or graphitized product thereof, and carbonaceous gelled body Expired - Lifetime JPH0784593B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25846291A JPH0784593B2 (en) 1991-09-10 1991-09-10 Carbonaceous gelled body or molded product thereof, method for producing carbonized or graphitized product thereof, and carbonaceous gelled body

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25846291A JPH0784593B2 (en) 1991-09-10 1991-09-10 Carbonaceous gelled body or molded product thereof, method for producing carbonized or graphitized product thereof, and carbonaceous gelled body

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05112783A true JPH05112783A (en) 1993-05-07
JPH0784593B2 JPH0784593B2 (en) 1995-09-13

Family

ID=17320567

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP25846291A Expired - Lifetime JPH0784593B2 (en) 1991-09-10 1991-09-10 Carbonaceous gelled body or molded product thereof, method for producing carbonized or graphitized product thereof, and carbonaceous gelled body

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0784593B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0784593B2 (en) 1995-09-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4042486A (en) Process for the conversion of pitch into crystalloidal pitch
CN1034221C (en) Process for producing solvated mesophase pitch and carbon artifacts therefrom
JPH0258317B2 (en)
US5736030A (en) Process for manufacturing fine particles of pitch with a high softening point
JPS58185612A (en) Mesophase pitch with ellipsoidal molecule and manufacture
US5501788A (en) Self-stabilizing pitch for carbon fiber manufacture
JPH0333226A (en) Carbonaceous pitch fiber
KR101100334B1 (en) Process for producing spherical activated carbon
CN1259546A (en) Prepn. method of mesophase asphalt carbon microsphere
JPH0511049B2 (en)
CA1051806A (en) Process for the conversion of pitch into crystalloidal pitch
JPS58185613A (en) Manufacture of mesophase pitch and binder pitch
JPH05112783A (en) Production of carbonaceous gel, molded product thereof and carbonized or graphitized product thereof and carbonaceous gel
JPH05320662A (en) Production of carbonaceous gel, its molding or carbonized or graphitized molding, and carbonaceous gel
JP3015949B2 (en) Method for producing optically isotropic pitch having high softening point
JPH0662285B2 (en) Method for producing elastic graphite body
CN113636538A (en) Mesocarbon microbeads and preparation method thereof
CA2238024C (en) Self-stabilizing pitch for carbon fiber manufacture
EP0585193B1 (en) Method for the industrial manufacture of carbon-containing mesophase microspheres and derived carbon objects
JPS60106882A (en) Method for refining heavy bituminous substance
JPH09255320A (en) Production of porous carbon material having fine pore
JPH0624967B2 (en) Method for producing elastic graphite body
JPS60240791A (en) Method for treating ethylene heavy end
JPH0640771A (en) Production of metal dispersed carbon material
JPH01249887A (en) Production of mesophase pitch