JPH05132676A - ピツチの製造方法 - Google Patents
ピツチの製造方法Info
- Publication number
- JPH05132676A JPH05132676A JP29538691A JP29538691A JPH05132676A JP H05132676 A JPH05132676 A JP H05132676A JP 29538691 A JP29538691 A JP 29538691A JP 29538691 A JP29538691 A JP 29538691A JP H05132676 A JPH05132676 A JP H05132676A
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- JP
- Japan
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- pitch
- optically anisotropic
- ozone
- nitro compound
- blowing
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- 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.)
- Pending
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- Working-Up Tar And Pitch (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】光学的異方性組織を実質的に含まないピッチを
高収率で効率的に製造する方法を提供することを主な目
的とする。 【構成】１． 重質油またはピッチにニトロ化合物を添
加した後、酸素またはオゾンを含有する気体を吹き込み
つつ１００〜４００℃で熱処理することにより、軟化点
１００℃以上のピッチを得ることを特徴とするピッチの
製造方法。 ２． ニトロ化合物が、ジニトロベンゼンおよびジニト
ロナフタリンの少なくとも１種である上記項１に記載の
ピッチの製造方法。
高収率で効率的に製造する方法を提供することを主な目
的とする。 【構成】１． 重質油またはピッチにニトロ化合物を添
加した後、酸素またはオゾンを含有する気体を吹き込み
つつ１００〜４００℃で熱処理することにより、軟化点
１００℃以上のピッチを得ることを特徴とするピッチの
製造方法。 ２． ニトロ化合物が、ジニトロベンゼンおよびジニト
ロナフタリンの少なくとも１種である上記項１に記載の
ピッチの製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ピッチの新しい製造方
法に関する。
法に関する。
【０００２】
【用語の定義】重質油…石油系および石炭系重質油を総
称し、石油蒸留残渣、ナフサ熱分解残渣、エチレンボト
ム油、石炭液化油、コールタールなどが例示される。
称し、石油蒸留残渣、ナフサ熱分解残渣、エチレンボト
ム油、石炭液化油、コールタールなどが例示される。
【０００３】ピッチ…上記重質油を蒸留することによ
り、沸点２００℃未満の低沸点成分を除去したものをい
う。
り、沸点２００℃未満の低沸点成分を除去したものをい
う。
【０００４】
【従来の技術】従来、重質油またはピッチを減圧下に蒸
留して低沸点分を除去し、ピッチを得る方法が一般に採
用されている。しかしながら、この方法では、軟化点が
２００℃以上で且つ光学的異方性組織を含まないピッチ
を得ることは出来ない。
留して低沸点分を除去し、ピッチを得る方法が一般に採
用されている。しかしながら、この方法では、軟化点が
２００℃以上で且つ光学的異方性組織を含まないピッチ
を得ることは出来ない。
【０００５】特開昭６１−２８０２０号公報は、重質油
またはピッチに酸素またはオゾンを含む気体を吹き込
み、熱処理する方法を開示しているが、この方法には、
熱処理時間が長くなり、ピッチの収率も低いという欠点
がある。
またはピッチに酸素またはオゾンを含む気体を吹き込
み、熱処理する方法を開示しているが、この方法には、
熱処理時間が長くなり、ピッチの収率も低いという欠点
がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、光学的異方
性組織を実質的に含まないピッチを高収率で効率的に製
造する方法を提供することを主な目的とする。
性組織を実質的に含まないピッチを高収率で効率的に製
造する方法を提供することを主な目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の如き
技術の現状に鑑みて、短時間の熱処理により、高収率で
光学的等方性ピッチを製造する方法を完成すべく鋭意研
究を行なった結果、重質油またはピッチにジニトロベン
ゼン、ジニトロナフタリンなどのニトロ化合物を添加し
た後、酸素またはオゾンを含有する気体を吹き込みつ
つ、熱処理を行なう場合には、その目的を達成し得るこ
とを見出した。
技術の現状に鑑みて、短時間の熱処理により、高収率で
光学的等方性ピッチを製造する方法を完成すべく鋭意研
究を行なった結果、重質油またはピッチにジニトロベン
ゼン、ジニトロナフタリンなどのニトロ化合物を添加し
た後、酸素またはオゾンを含有する気体を吹き込みつ
つ、熱処理を行なう場合には、その目的を達成し得るこ
とを見出した。
【０００８】すなわち、本発明は、下記のピッチの製造
方法を提供するものである； １． 重質油またはピッチにニトロ化合物を添加した
後、酸素またはオゾンを含有する気体を吹き込みつつ１
００〜４００℃で熱処理することにより、軟化点１００
℃以上のピッチを得ることを特徴とするピッチの製造方
法。
方法を提供するものである； １． 重質油またはピッチにニトロ化合物を添加した
後、酸素またはオゾンを含有する気体を吹き込みつつ１
００〜４００℃で熱処理することにより、軟化点１００
℃以上のピッチを得ることを特徴とするピッチの製造方
法。
【０００９】２． ニトロ化合物が、ジニトロベンゼン
およびジニトロナフタリンの少なくとも１種である上記
項１に記載のピッチの製造方法。
およびジニトロナフタリンの少なくとも１種である上記
項１に記載のピッチの製造方法。
【００１０】本発明においては、上記に定義した重質油
および／またはピッチにジニトロベンゼンおよびジニト
ロナフタリンなどのニトロ化合物の少なくとも１種を
０．５〜２０％程度、より好ましくは１〜１０％程度添
加した後、酸素またはオゾンを含む気体を吹き込みつ
つ、１００〜４００℃で熱処理する。
および／またはピッチにジニトロベンゼンおよびジニト
ロナフタリンなどのニトロ化合物の少なくとも１種を
０．５〜２０％程度、より好ましくは１〜１０％程度添
加した後、酸素またはオゾンを含む気体を吹き込みつ
つ、１００〜４００℃で熱処理する。
【００１１】ニトロ化合物の添加量が、重質油および／
またはピッチ重量の０．５％未満である場合には、重合
反応が十分に進行せず、反応時間が長くなるのに対し、
１０％を上回る場合には、芳香族環数が３環以下の低沸
点成分がピッチにより多く取り込まれてピッチの品質が
低下し、また過度の等方性過重合物が生成されることが
ある。
またはピッチ重量の０．５％未満である場合には、重合
反応が十分に進行せず、反応時間が長くなるのに対し、
１０％を上回る場合には、芳香族環数が３環以下の低沸
点成分がピッチにより多く取り込まれてピッチの品質が
低下し、また過度の等方性過重合物が生成されることが
ある。
【００１２】酸素含有ガスとしては、空気、酸素富化空
気などが使用される。使用する気体は、酸素とオゾンと
を同時に含有していても良い。このような気体の吹込み
量は、熱処理温度および時間により異なるが、通常ピッ
チ１ｋｇ当たり０．２〜３０ｌ／分程度であり、より好
ましくは０．５〜２０ ｌ／分程度である。気体の吹き
込み量が少なすぎる場合には、反応が促進されないの
で、反応時間が長くなり、またピッチ内に光学的異方性
成分が生成されやすくなる。これに対し、気体の吹き込
み量が過剰となる場合には、過度の反応を生じて等方性
過重合物を生じ、また反応器内でピッチの飛散を生じ、
反応器の気相部壁に付着したピッチがコーキングにより
不融解物を生じて、ピッチの品質を低下させる。
気などが使用される。使用する気体は、酸素とオゾンと
を同時に含有していても良い。このような気体の吹込み
量は、熱処理温度および時間により異なるが、通常ピッ
チ１ｋｇ当たり０．２〜３０ｌ／分程度であり、より好
ましくは０．５〜２０ ｌ／分程度である。気体の吹き
込み量が少なすぎる場合には、反応が促進されないの
で、反応時間が長くなり、またピッチ内に光学的異方性
成分が生成されやすくなる。これに対し、気体の吹き込
み量が過剰となる場合には、過度の反応を生じて等方性
過重合物を生じ、また反応器内でピッチの飛散を生じ、
反応器の気相部壁に付着したピッチがコーキングにより
不融解物を生じて、ピッチの品質を低下させる。
【００１３】熱処理温度が、１００℃未満の場合には、
重合反応速度が低下するのに対し、４００℃を上回る場
合には、重合が過度に進んで光学的に異方性の物質が生
成し、完全な等方性のピッチが得られないし、また発
火、爆発などの危険性もある。
重合反応速度が低下するのに対し、４００℃を上回る場
合には、重合が過度に進んで光学的に異方性の物質が生
成し、完全な等方性のピッチが得られないし、また発
火、爆発などの危険性もある。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、光学的等方性成分の含
有率９０％以上、軟化点（本明細書においては、スイス
メトラー社製の軟化点測定装置により測定した軟化点
を意味する）１００〜３５０℃というピッチが、短時間
の熱処理により高収率で得られる。
有率９０％以上、軟化点（本明細書においては、スイス
メトラー社製の軟化点測定装置により測定した軟化点
を意味する）１００〜３５０℃というピッチが、短時間
の熱処理により高収率で得られる。
【００１５】本発明により得られるピッチは、黒鉛電極
用のバインダー、炭素繊維の製造原料ピッチ、炭素−炭
素複合材製造におけるバインダーなどとして有用であ
る。
用のバインダー、炭素繊維の製造原料ピッチ、炭素−炭
素複合材製造におけるバインダーなどとして有用であ
る。
【００１６】
【実施例】以下に実施例および比較例を示し、本発明の
特徴とするところをより一層明確にする。
特徴とするところをより一層明確にする。
【００１７】
【実施例１】キノリン不溶成分を除去したコールタール
を減圧蒸留（常圧換算４００℃）に供して、低沸点分を
抜き出し、表１に示す性状を有するピッチを得た。
を減圧蒸留（常圧換算４００℃）に供して、低沸点分を
抜き出し、表１に示す性状を有するピッチを得た。
【００１８】表 １ 軟化点 ８３．１℃ ＱＩ成分 ０．０％ ＢＩ成分 １５．１％ 固定炭素 ４６．０％ 次いで、上記で得られたピッチ５００ｇに対し、ジニト
ロナフタリンを１％、５％または１０％の割合で添加
し、ピッチと均一に混合した後、それぞれを１ｌのオー
トクレーブに仕込み、７ ｌ／分の割合で空気を吹き込
みつつ、攪拌下３３０℃で熱処理し、ピッチの軟化点が
２８０℃から２９０℃の範囲内にあるピッチを収得し
た。
ロナフタリンを１％、５％または１０％の割合で添加
し、ピッチと均一に混合した後、それぞれを１ｌのオー
トクレーブに仕込み、７ ｌ／分の割合で空気を吹き込
みつつ、攪拌下３３０℃で熱処理し、ピッチの軟化点が
２８０℃から２９０℃の範囲内にあるピッチを収得し
た。
【００１９】表２に熱処理時間、原料ピッチを基準とす
る熱処理後のピッチ収率および熱処理後のピッチ性状を
示す。
る熱処理後のピッチ収率および熱処理後のピッチ性状を
示す。
【００２０】 表 ２ ジニトロナフタリン添加量（％） １ ５ １０ 熱処理時間（分） ２０５ １５０ １３５ ピッチ収率（％） ５９．１ ６５．０ ６７．１ 軟化点（℃） ２８２．３ ２８０．８ ２８１．５ ＱＩ成分（％） ４２．５ ４４．３ ５０．３ ＢＩ成分（％） ８４．８ ８６．３ ８９．４ 光学的異方性成分（％） ０ ０ ０ 備考：光学的異方性成分は偏光顕微鏡（２００倍）にて
観察し、確認した。
観察し、確認した。
【００２１】
【比較例１】実施例１で得た表１のピッチ５００ｇを１
ｌのオートクレーブに仕込み、１７ｌ／分の空気を吹き
込みつつ、攪拌下３３０℃で熱処理を行ない、軟化点＝
２８２．０℃、ＱＩ＝４１．２％、ＢＩ＝８４．４％、
光学的異方性成分＝０％のピッチを得た。なお、熱処理
に要した時間は２３５分であり、熱処理後のピッチ収率
は５５．３％であった。
ｌのオートクレーブに仕込み、１７ｌ／分の空気を吹き
込みつつ、攪拌下３３０℃で熱処理を行ない、軟化点＝
２８２．０℃、ＱＩ＝４１．２％、ＢＩ＝８４．４％、
光学的異方性成分＝０％のピッチを得た。なお、熱処理
に要した時間は２３５分であり、熱処理後のピッチ収率
は５５．３％であった。
【００２２】
【実施例２】軟化点＝１５２．２℃、ＱＩ＝０．０
％、、ＢＩ＝９．６％の性状を有する石油系ピッチ５０
０ｇを１ｌのオートクレーブに仕込み、さらにピッチに
対しジニトロベンゼンを５％の割合で加え、１０ ｌ／
分の割合で空気を吹き込みつつ、攪拌下３３０℃で熱処
理を行ない、表３に示すピッチを得た。
％、、ＢＩ＝９．６％の性状を有する石油系ピッチ５０
０ｇを１ｌのオートクレーブに仕込み、さらにピッチに
対しジニトロベンゼンを５％の割合で加え、１０ ｌ／
分の割合で空気を吹き込みつつ、攪拌下３３０℃で熱処
理を行ない、表３に示すピッチを得た。
【００２３】表 ３ 熱処理時間（分） ２４０ ピッチ収率（％） ８１．５ 軟化点（℃） ２８０．１ ＱＩ成分（％） ３．４ ＢＩ成分（％） ６３．３ 光学的異方性成分（％） ０
【００２４】
【比較例２】実施例２で用いた軟化点＝１５２．２℃の
石油系ピッチ５００ｇを１ｌのオートクレーブに仕込
み、１０のｌ／分の割合で空気を吹き込みつつ、攪拌下
３３０℃で熱処理を行ない、軟化点＝２８０．７℃、Ｑ
Ｉ＝２．１％、ＢＩ＝６０．５％、光学的異方性成分０
％のピッチを得た。なお、熱処理に要した時間は４２０
分間であり、ピッチ収率は７２．０％であった。
石油系ピッチ５００ｇを１ｌのオートクレーブに仕込
み、１０のｌ／分の割合で空気を吹き込みつつ、攪拌下
３３０℃で熱処理を行ない、軟化点＝２８０．７℃、Ｑ
Ｉ＝２．１％、ＢＩ＝６０．５％、光学的異方性成分０
％のピッチを得た。なお、熱処理に要した時間は４２０
分間であり、ピッチ収率は７２．０％であった。
【００２５】
【参考例１】実施例１において表１のピッチ５００ｇに
対しジニトロナフタリンを５％添加して得た熱処理ピッ
チおよび比較例１で得た熱処理ピッチを使用し、モノホ
ール紡糸器により紡糸を行なった。
対しジニトロナフタリンを５％添加して得た熱処理ピッ
チおよび比較例１で得た熱処理ピッチを使用し、モノホ
ール紡糸器により紡糸を行なった。
【００２６】紡糸温度は、それぞれのピッチの軟化点よ
りも４５〜５５℃高い温度とし、ピッチの押出し圧力
は、０．３〜１．０ｋｇ／ｃｍ2 とし、巻取速度は、５
００ｍ／分とした。
りも４５〜５５℃高い温度とし、ピッチの押出し圧力
は、０．３〜１．０ｋｇ／ｃｍ2 とし、巻取速度は、５
００ｍ／分とした。
【００２７】実施例１および比較例１のピッチともに、
良好に紡糸することが可能であり、糸径１４〜１７μｍ
のピッチファイバーを得た。
良好に紡糸することが可能であり、糸径１４〜１７μｍ
のピッチファイバーを得た。
【００２８】実施例１および比較例１のピッチから得た
ピッチファイバーを空気雰囲気中で２℃／分の昇温速度
で室温から３００℃まで昇温し、同温度で４時間保持し
て不融化を行なった後、１０℃／分の速度で９００℃ま
で昇温し、同温度で５分間保持して、炭素繊維を得た。
得られた炭素繊維の物性を下記表４に示す。
ピッチファイバーを空気雰囲気中で２℃／分の昇温速度
で室温から３００℃まで昇温し、同温度で４時間保持し
て不融化を行なった後、１０℃／分の速度で９００℃ま
で昇温し、同温度で５分間保持して、炭素繊維を得た。
得られた炭素繊維の物性を下記表４に示す。
【００２９】 表 ４ 実施例１ 比較例１ 繊維径（μｍ） １４．８ １５．２ 強度（ｋｇ／ｍｍ2 ） ９３．１ ８５．３ 弾性率（ｔｏｎ／ｍｍ2 ） ２．７ ２．４ 伸度（％） ３．２ ３．３
フロントページの続き (72)発明者 曽 曙明 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 重質油またはピッチにニトロ化合物を添
加した後、酸素またはオゾンを含有する気体を吹き込み
つつ１００〜４００℃で熱処理することにより、軟化点
１００℃以上のピッチを得ることを特徴とするピッチの
製造方法。 - 【請求項２】 ニトロ化合物が、ジニトロベンゼンおよ
びジニトロナフタリンの少なくとも１種である請求項１
に記載のピッチの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29538691A JPH05132676A (ja) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | ピツチの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29538691A JPH05132676A (ja) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | ピツチの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05132676A true JPH05132676A (ja) | 1993-05-28 |
Family
ID=17819958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29538691A Pending JPH05132676A (ja) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | ピツチの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05132676A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150005382A (ko) * | 2013-07-05 | 2015-01-14 | 지에스칼텍스 주식회사 | 탄소섬유용 피치의 제조 방법 및 그에 의해 제조된 탄소섬유용 피치 |
| JP5859623B1 (ja) * | 2014-10-06 | 2016-02-10 | ジーエス カルテックス コーポレイション | 炭素繊維用ピッチの製造方法及びそれによって製造された炭素繊維用ピッチ |
| US9403936B2 (en) | 2014-09-30 | 2016-08-02 | Gs Caltex Corporation | Method for preparing a pitch for carbon fibers and a pitch for carbon fibers prepared by the same |
-
1991
- 1991-11-12 JP JP29538691A patent/JPH05132676A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150005382A (ko) * | 2013-07-05 | 2015-01-14 | 지에스칼텍스 주식회사 | 탄소섬유용 피치의 제조 방법 및 그에 의해 제조된 탄소섬유용 피치 |
| US9403936B2 (en) | 2014-09-30 | 2016-08-02 | Gs Caltex Corporation | Method for preparing a pitch for carbon fibers and a pitch for carbon fibers prepared by the same |
| JP5859623B1 (ja) * | 2014-10-06 | 2016-02-10 | ジーエス カルテックス コーポレイション | 炭素繊維用ピッチの製造方法及びそれによって製造された炭素繊維用ピッチ |
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