JPH055220A - 圧縮物性に優れたピツチ系炭素繊維の製造方法 - Google Patents
圧縮物性に優れたピツチ系炭素繊維の製造方法Info
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- JPH055220A JPH055220A JP3206596A JP20659691A JPH055220A JP H055220 A JPH055220 A JP H055220A JP 3206596 A JP3206596 A JP 3206596A JP 20659691 A JP20659691 A JP 20659691A JP H055220 A JPH055220 A JP H055220A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10C—WORKING-UP PITCH, ASPHALT, BITUMEN, TAR; PYROLIGNEOUS ACID
- C10C1/00—Working-up tar
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 圧縮物性に優れたピッチ系炭素繊維を製造す
る。 【構成】 ２環以上の多環芳香族化合物と水素供与性化
合物のモル比が０．１〜１０の混合物をルイス酸存在下
５０〜４００℃で重合させ、触媒を除去した後、重合物
を熱処理して５〜６０μｍの異方性球体を５〜４０％含
有し、かつ全脂肪族水素量が２５〜５０％でβ以降の脂
肪族水素量が５〜２５％、そして全芳香族炭素量のうち
配向炭素量が３０％以下の紡糸用ピッチを得、該紡糸用
ピッチを紡糸し、得られるピッチ繊維を不融化処理およ
び炭化処理する。
る。 【構成】 ２環以上の多環芳香族化合物と水素供与性化
合物のモル比が０．１〜１０の混合物をルイス酸存在下
５０〜４００℃で重合させ、触媒を除去した後、重合物
を熱処理して５〜６０μｍの異方性球体を５〜４０％含
有し、かつ全脂肪族水素量が２５〜５０％でβ以降の脂
肪族水素量が５〜２５％、そして全芳香族炭素量のうち
配向炭素量が３０％以下の紡糸用ピッチを得、該紡糸用
ピッチを紡糸し、得られるピッチ繊維を不融化処理およ
び炭化処理する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は圧縮物性に優れたピッチ
系炭素繊維の製造方法に関する。
系炭素繊維の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ピッチを原料として高強度、高弾性の炭
素繊維を製造する方法が種々検討されている。
素繊維を製造する方法が種々検討されている。
【０００３】しかし、ピッチ系炭素繊維を用いた複合材
料（ＣＦＲＰ）はポリアクリルニトリル（ＰＡＮ）系炭
素繊維を用いたＣＦＲＰに比べ、その圧縮特性、特に圧
縮強度が著しく劣るという欠点がある。ところが、その
ＰＡＮ系炭素繊維といえども弾性率が高くなると圧縮強
度が低下することで、炭素繊維の剛性を利用した薄物材
料としての特徴を活かし切れていない。
料（ＣＦＲＰ）はポリアクリルニトリル（ＰＡＮ）系炭
素繊維を用いたＣＦＲＰに比べ、その圧縮特性、特に圧
縮強度が著しく劣るという欠点がある。ところが、その
ＰＡＮ系炭素繊維といえども弾性率が高くなると圧縮強
度が低下することで、炭素繊維の剛性を利用した薄物材
料としての特徴を活かし切れていない。
【０００４】
【本発明が解決しようとする課題】炭素繊維の剛性を活
かしつつ、ＣＦＲＰの圧縮物性を改善させるためには炭
素繊維そのものの圧縮物性を向上させる必要がある。
かしつつ、ＣＦＲＰの圧縮物性を改善させるためには炭
素繊維そのものの圧縮物性を向上させる必要がある。
【０００５】本発明者らは圧縮物性に優れたピッチ系炭
素繊維を得ることを目的として鋭意研究を行ったとこ
ろ、本発明の完成に至った。
素繊維を得ることを目的として鋭意研究を行ったとこ
ろ、本発明の完成に至った。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は２環以上の多環
芳香族化合物と水素供与性化合物のモル比が０．１〜１
０の混合物をルイス酸存在下５０〜４００℃で重合さ
せ、触媒を除去した後、重合物を常圧もしくは減圧下に
熱処理して５〜６０μｍの光学的異方性球体を５〜４０
％含有し、ピッチの水素移行量が０．３〜３ｍｇ／ｇピ
ッチ、１Ｈ−ＮＭＲで測定した全脂肪族水素量が２５〜
５０％で、β以降の脂肪族水素量が５〜２５％、そして
高温溶融１３Ｈ−ＮＭＲで測定した全芳香族炭素量のう
ち配向炭素量が３０％以下の紡糸用ピッチを得、該紡糸
用ピッチを紡糸し、得られるピッチ繊維を不融化処理お
よび炭化処理することを特徴とするピッチ系炭素繊維の
製造方法に関する。
芳香族化合物と水素供与性化合物のモル比が０．１〜１
０の混合物をルイス酸存在下５０〜４００℃で重合さ
せ、触媒を除去した後、重合物を常圧もしくは減圧下に
熱処理して５〜６０μｍの光学的異方性球体を５〜４０
％含有し、ピッチの水素移行量が０．３〜３ｍｇ／ｇピ
ッチ、１Ｈ−ＮＭＲで測定した全脂肪族水素量が２５〜
５０％で、β以降の脂肪族水素量が５〜２５％、そして
高温溶融１３Ｈ−ＮＭＲで測定した全芳香族炭素量のう
ち配向炭素量が３０％以下の紡糸用ピッチを得、該紡糸
用ピッチを紡糸し、得られるピッチ繊維を不融化処理お
よび炭化処理することを特徴とするピッチ系炭素繊維の
製造方法に関する。
【０００７】上記の本発明方法により得られる炭素繊維
は従来のピッチ系炭素繊維では到達し得なかった圧縮特
性を有している。
は従来のピッチ系炭素繊維では到達し得なかった圧縮特
性を有している。
【０００８】本発明に用いる２環以上の多環芳香族化合
物としては、２〜４環の多環芳香族化合物が好ましく、
ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ピレン等
の多環芳香族化合物およびこれらの炭素数１〜３のアル
キル置換体を例示できる。本発明で用いる水素供与性化
合物とは、水素受容体の共存下で容易に水素を放出する
ものをいい、例えばテトラリン、ジヒドロアントラセ
ン、ジヒドロフェナンスレン、テトラヒドロピレン等の
水素供与性化合物が好ましい。
物としては、２〜４環の多環芳香族化合物が好ましく、
ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ピレン等
の多環芳香族化合物およびこれらの炭素数１〜３のアル
キル置換体を例示できる。本発明で用いる水素供与性化
合物とは、水素受容体の共存下で容易に水素を放出する
ものをいい、例えばテトラリン、ジヒドロアントラセ
ン、ジヒドロフェナンスレン、テトラヒドロピレン等の
水素供与性化合物が好ましい。
【０００９】本発明は多環芳香族化合物と水素供与性化
合物を混合し、ルイス酸触媒の存在下に重合を行わせ
る。
合物を混合し、ルイス酸触媒の存在下に重合を行わせ
る。
【００１０】多環芳香族化合物と水素供与性化合物の配
合割合は、多環芳香族化合物と水素供与性化合物のモル
比で０．１〜１０、好ましくは０．５〜７である。
合割合は、多環芳香族化合物と水素供与性化合物のモル
比で０．１〜１０、好ましくは０．５〜７である。
【００１１】重合触媒として用いるルイス酸としては、
ＡｌＣｌ３，ＡｌＢｒ３，ＢＦ３・ＯＥｔ２，ＢＦ３を
例示することができる。
ＡｌＣｌ３，ＡｌＢｒ３，ＢＦ３・ＯＥｔ２，ＢＦ３を
例示することができる。
【００１２】触媒の使用量は、多環芳香族化合物１モル
に対して通常０．１〜５モル、好ましくは０．２〜２モ
ルである。触媒量が５モルを越して用いても収率が向上
しないばかりか、触媒除去に手間がかかり得策でない。
また０．１モルより少ないと重合が十分に進まない。重
合は通常５０〜４００℃で行われ、特に８０〜３５０℃
が好ましい。温度が４００℃を越えると重合が過度に進
むために、紡糸温度において不融、不溶の成分が生成し
紡糸性が著しく低下するので好ましくない。また５０℃
より低いと収率が著しく低下するので得策でない。
に対して通常０．１〜５モル、好ましくは０．２〜２モ
ルである。触媒量が５モルを越して用いても収率が向上
しないばかりか、触媒除去に手間がかかり得策でない。
また０．１モルより少ないと重合が十分に進まない。重
合は通常５０〜４００℃で行われ、特に８０〜３５０℃
が好ましい。温度が４００℃を越えると重合が過度に進
むために、紡糸温度において不融、不溶の成分が生成し
紡糸性が著しく低下するので好ましくない。また５０℃
より低いと収率が著しく低下するので得策でない。
【００１３】次に重合物から触媒を除去する。触媒を除
去する方法は特に限定されないが、例えば重合物に希塩
酸水を加えて触媒を分解した後、さらに水洗を繰り返
し、最後に濾過を行って触媒を除去する方法を例示でき
る。
去する方法は特に限定されないが、例えば重合物に希塩
酸水を加えて触媒を分解した後、さらに水洗を繰り返
し、最後に濾過を行って触媒を除去する方法を例示でき
る。
【００１４】触媒の除去を行わなかった場合、次の熱処
理においてさらに重合が進むために、紡糸温度において
不融、不溶の成分が生成し紡糸性を著しく低下させる。
また炭素繊維としたあとでも触媒が残存していると、炭
素繊維の機械的物性を著しく低下させる。
理においてさらに重合が進むために、紡糸温度において
不融、不溶の成分が生成し紡糸性を著しく低下させる。
また炭素繊維としたあとでも触媒が残存していると、炭
素繊維の機械的物性を著しく低下させる。
【００１５】次いで、常圧もしくは減圧下に熱処理を施
して５〜６０μｍの光学的異方性球体を５〜４０％含有
する紡糸用ピッチとする。熱処理は通常２５０〜５００
℃、好ましくは３００〜４５０℃で通常０．５〜５０時
間、好ましくは１〜２５時間行う。熱処理に際しては、
窒素等の不活性ガスを通気しながら行うことも好ましく
用いられる。
して５〜６０μｍの光学的異方性球体を５〜４０％含有
する紡糸用ピッチとする。熱処理は通常２５０〜５００
℃、好ましくは３００〜４５０℃で通常０．５〜５０時
間、好ましくは１〜２５時間行う。熱処理に際しては、
窒素等の不活性ガスを通気しながら行うことも好ましく
用いられる。
【００１６】熱処理によって得られた紡糸用ピッチは水
素移行量が０．１ｍｇ〜５ｍｇ／ｇピッチ、好ましくは
０．３〜３ｍｇ／ｇピッチである。
素移行量が０．１ｍｇ〜５ｍｇ／ｇピッチ、好ましくは
０．３〜３ｍｇ／ｇピッチである。
【００１７】水素移行量の測定は、公知の方法［Ｔ．Ｙ
ｏｋｏｎｏ， Ｆｕｅｌ， ６０，６０７， （１９８
１）］に準拠して１Ｈ−ＮＭＲ測定により行う。
ｏｋｏｎｏ， Ｆｕｅｌ， ６０，６０７， （１９８
１）］に準拠して１Ｈ−ＮＭＲ測定により行う。
【００１８】すなわち、紡糸用ピッチ１０ｍｍｏｌとア
ントラセン１０ｍｍｏｌを加圧下、１０℃／分の速度で
昇温し４００℃で反応させた後急冷する。反応後、反応
物をＣＤＣｌ３抽出し、その可溶分の１Ｈ−ＮＭＲ測定
を行う。
ントラセン１０ｍｍｏｌを加圧下、１０℃／分の速度で
昇温し４００℃で反応させた後急冷する。反応後、反応
物をＣＤＣｌ３抽出し、その可溶分の１Ｈ−ＮＭＲ測定
を行う。
【００１９】水素供与能は９，１０−ＤＨＡの生成ピー
ク（９，１０−位のプロトンのピーク）から求める。
ク（９，１０−位のプロトンのピーク）から求める。
【００２０】また紡糸用ピッチの全脂肪族水素量は２５
〜５０％、β以降の脂肪族水素量が５〜２５％が好まし
い。
〜５０％、β以降の脂肪族水素量が５〜２５％が好まし
い。
【００２１】脂肪族水素の測定は、公知の方法［Ｒ．
Ａ．Ｇｒｅｉｎｋｅ， Ｆｕｅｌ，６３， １３７４，
（１９８４）］に準拠して１Ｈ−ＮＭＲで行う。
Ａ．Ｇｒｅｉｎｋｅ， Ｆｕｅｌ，６３， １３７４，
（１９８４）］に準拠して１Ｈ−ＮＭＲで行う。
【００２２】すなわち、まずＳ２Ｃｌ２３ｇとＳＯ２Ｃ
ｌ２７ｇからなる混合溶媒に、試料を０．１〜１ｇ入
れ、室温で約６時間撹拌し可溶化した溶液の１Ｈ−ＮＭ
Ｒスペクトルを測定する。この測定スペクトルから、芳
香環炭素結合水素分（Ｈａ）、芳香環に直接結合した水
素分（Ｈα）および芳香環から炭素原子２個以上離れた
側鎖脂肪族炭素に結合した水素分（Ｈβ）を各々以下の
式により求める。
ｌ２７ｇからなる混合溶媒に、試料を０．１〜１ｇ入
れ、室温で約６時間撹拌し可溶化した溶液の１Ｈ−ＮＭ
Ｒスペクトルを測定する。この測定スペクトルから、芳
香環炭素結合水素分（Ｈａ）、芳香環に直接結合した水
素分（Ｈα）および芳香環から炭素原子２個以上離れた
側鎖脂肪族炭素に結合した水素分（Ｈβ）を各々以下の
式により求める。
【００２３】
【式１】 また本発明の紡糸用ピッチにおいては、全芳香族炭素量
のうち配向炭素量が３０％以下であることが望ましく、
好ましくは１０〜２５％である。
のうち配向炭素量が３０％以下であることが望ましく、
好ましくは１０〜２５％である。
【００２４】配向炭素量の測定は、公知の方法［西沢、
第１４回炭素材料学会年会、１Ａ１５（１９８７）］に
準拠して１３Ｃ−ＮＭＲ（Ｂｒｕｋｅｒ社製、ＭＳＬ−
３００型）で行う。試料約０．５ｇを内径９ｍｍの高温
ＮＭＲ用サンプル管に採取し、高温用ブローブヘッド内
に入れ、窒素気流中昇温速度５℃／ｍｉｎで加熱し、軟
化点プラス６０℃の条件で測定した。
第１４回炭素材料学会年会、１Ａ１５（１９８７）］に
準拠して１３Ｃ−ＮＭＲ（Ｂｒｕｋｅｒ社製、ＭＳＬ−
３００型）で行う。試料約０．５ｇを内径９ｍｍの高温
ＮＭＲ用サンプル管に採取し、高温用ブローブヘッド内
に入れ、窒素気流中昇温速度５℃／ｍｉｎで加熱し、軟
化点プラス６０℃の条件で測定した。
【００２５】スペクトルは大きく３つに分け得る。第一
は、１０〜４０ｐｐｍに見られるアリファティク炭素の
シグナルである。他の２つは、１３０ｐｐｍ及び１８０
ｐｐｍを中心としたアロマティク炭素のシグナルであ
る。そして、アロマティクシグナル中１３０ｐｐｍのシ
グナルは配向していない分子のアロマティク炭素であ
り、一方１８０ｐｐｍのシグナルは配向した分子のアロ
マティク炭素である。配向炭素量は以下の式により求め
られる。
は、１０〜４０ｐｐｍに見られるアリファティク炭素の
シグナルである。他の２つは、１３０ｐｐｍ及び１８０
ｐｐｍを中心としたアロマティク炭素のシグナルであ
る。そして、アロマティクシグナル中１３０ｐｐｍのシ
グナルは配向していない分子のアロマティク炭素であ
り、一方１８０ｐｐｍのシグナルは配向した分子のアロ
マティク炭素である。配向炭素量は以下の式により求め
られる。
【００２６】
【式２】 かくして、得られた紡糸用ピッチは押出法、遠心法等の
公知の方法で溶融紡糸を行いピッチ繊維とする。溶融紡
糸は公知の条件下に行い得るが、本発明の目的とする圧
縮物性に優れた炭素繊維を得るためには特に溶融粘度を
２００〜９０００ポアズとし、巻取速度を１００ｍ以
上、巻取張力を２０ｍｇ／本以上の条件が好ましく採用
される。溶融紡糸されて得られるピッチ繊維は、次に酸
化性ガス雰囲気下で不融化処理が施される。酸化性ガス
としては、通常、酸素、オゾン、空気、窒素酸化物、ハ
ロゲン、亜硫酸ガス等の酸化性ガスを１種あるいは２種
以上用いる。この不融化処理は、被処理体であるピッチ
繊維が軟化変形しない温度条件下で実施される。例え
ば、２０〜３６０℃、好ましくは６０〜３００℃が採用
される。また処理時間は通常、５分〜６時間である。
公知の方法で溶融紡糸を行いピッチ繊維とする。溶融紡
糸は公知の条件下に行い得るが、本発明の目的とする圧
縮物性に優れた炭素繊維を得るためには特に溶融粘度を
２００〜９０００ポアズとし、巻取速度を１００ｍ以
上、巻取張力を２０ｍｇ／本以上の条件が好ましく採用
される。溶融紡糸されて得られるピッチ繊維は、次に酸
化性ガス雰囲気下で不融化処理が施される。酸化性ガス
としては、通常、酸素、オゾン、空気、窒素酸化物、ハ
ロゲン、亜硫酸ガス等の酸化性ガスを１種あるいは２種
以上用いる。この不融化処理は、被処理体であるピッチ
繊維が軟化変形しない温度条件下で実施される。例え
ば、２０〜３６０℃、好ましくは６０〜３００℃が採用
される。また処理時間は通常、５分〜６時間である。
【００２７】不融化処理されたピッチ繊維は、次に不活
性ガス雰囲気下で炭化処理を施して本発明のピッチ系炭
素繊維を得る。炭化は通常５００℃〜３５００℃、好ま
しくは８００〜３０００℃で行う。炭化処理に要する時
間は通常、０．１分〜１０時間である。
性ガス雰囲気下で炭化処理を施して本発明のピッチ系炭
素繊維を得る。炭化は通常５００℃〜３５００℃、好ま
しくは８００〜３０００℃で行う。炭化処理に要する時
間は通常、０．１分〜１０時間である。
【００２８】かくして得られる本発明のピッチ系炭素繊
維は、圧縮特性、特に圧縮強度が優れている。
維は、圧縮特性、特に圧縮強度が優れている。
【００２９】
【発明の効果】実施例から明らかなように本発明のピッ
チ系炭素繊維は引張強度及び引張弾性率に優れているの
みならず、圧縮強度が高いという特徴を有する。
チ系炭素繊維は引張強度及び引張弾性率に優れているの
みならず、圧縮強度が高いという特徴を有する。
【００３０】
【実施例】以下に実施例を挙げ本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらに制限されるものでない。
るが、本発明はこれらに制限されるものでない。
【００３１】実施例１ アントラセン／テトラリン混合物（混合モル比＝１：
１）と、全混合物量の１０モル％に相当する臭化アルミ
ニウムをガラス製三口フラスコに仕込み、かき混ぜなが
ら窒素雰囲気、常圧下で１８０℃、５時間重合反応を行
った。重合終了後、水洗、濾過を行って触媒を除去し等
方性ピッチを得た。このピッチを、窒素ガスをバブリン
グしながら４００℃で１３時間熱処理した。得られたピ
ッチの軟化点は２２８℃、約５０μｍの異方性球体が３
０％、水素移行量は２ｍｇ／ｇピッチであった。また１
Ｈ−ＮＭＲ測定によると脂肪族水素量は４３％、β以降
の脂肪族水素量は２２％であった。高温溶融１３Ｃ−Ｎ
ＭＲ測定による配向炭素量は２５％であった。これをノ
ズル径０．３ｍｍφ、Ｌ／Ｄ＝１の紡糸器を用い、溶融
粘度４５００ポアズ、巻取張力３５ｍｇ／本で紡糸し、
糸径１４μｍのピッチ繊維を得た。次いで、ピッチ繊維
を酸素中で０．５℃／分で３００℃まで昇温し３０分間
保持した後、窒素中で２℃／分で７００℃まで昇温し３
０分間保持し、次いで窒素中で２５℃／分で２３００℃
まで昇温して加熱処理を行い１１μｍの炭素繊維を得
た。この炭素繊維の引張強度は３２０ｋｇ／ｍｍ２、引
張弾性率は５２ｔ／ｍｍ２、圧縮強度は７５ｋｇ／ｍｍ
２であった。
１）と、全混合物量の１０モル％に相当する臭化アルミ
ニウムをガラス製三口フラスコに仕込み、かき混ぜなが
ら窒素雰囲気、常圧下で１８０℃、５時間重合反応を行
った。重合終了後、水洗、濾過を行って触媒を除去し等
方性ピッチを得た。このピッチを、窒素ガスをバブリン
グしながら４００℃で１３時間熱処理した。得られたピ
ッチの軟化点は２２８℃、約５０μｍの異方性球体が３
０％、水素移行量は２ｍｇ／ｇピッチであった。また１
Ｈ−ＮＭＲ測定によると脂肪族水素量は４３％、β以降
の脂肪族水素量は２２％であった。高温溶融１３Ｃ−Ｎ
ＭＲ測定による配向炭素量は２５％であった。これをノ
ズル径０．３ｍｍφ、Ｌ／Ｄ＝１の紡糸器を用い、溶融
粘度４５００ポアズ、巻取張力３５ｍｇ／本で紡糸し、
糸径１４μｍのピッチ繊維を得た。次いで、ピッチ繊維
を酸素中で０．５℃／分で３００℃まで昇温し３０分間
保持した後、窒素中で２℃／分で７００℃まで昇温し３
０分間保持し、次いで窒素中で２５℃／分で２３００℃
まで昇温して加熱処理を行い１１μｍの炭素繊維を得
た。この炭素繊維の引張強度は３２０ｋｇ／ｍｍ２、引
張弾性率は５２ｔ／ｍｍ２、圧縮強度は７５ｋｇ／ｍｍ
２であった。
【００３２】実施例２ ナフタレン／テトラリン混合物（混合モル比＝１：２）
と、全混合物量の１０モル％に相当する塩化アルミニウ
ムをガラス製三口フラスコに仕込み、かき混ぜながら窒
素雰囲気、常圧下で１８０℃、１２時間重合反応を行っ
た。重合終了後、水洗、濾過を行って触媒を除去し、等
方性ピッチを得た。このピッチを、窒素ガスをバブリン
グしながら４００℃で１３時間熱処理した。得られたピ
ッチの軟化点は２１５℃、約３５μｍの異方性球体が３
０％、水素移行量は２．５ｍｇ／ｇピッチであった。ま
た１Ｈ−ＮＭＲ測定によると脂肪族水素量は３０％、β
以降の脂肪族水素量は１８％であった。高温溶融１３Ｃ
−ＮＭＲ測定による配向炭素量は２０％であった。これ
を実施例１の紡糸器を用いて、溶融粘度３０００ポア
ズ、巻取張力２８ｍｇ／本で紡糸し、糸径１２μｍのピ
ッチ繊維を得た。次いで、実施例１と同様の方法で炭化
処理して１０．５μｍの炭素繊維を得た。この炭素繊維
の引張強度は３５０ｋｇ／ｍｍ２、引張弾性率は６０ｔ
／ｍｍ２、圧縮強度は７０ｋｇ／ｍｍ２であった。
と、全混合物量の１０モル％に相当する塩化アルミニウ
ムをガラス製三口フラスコに仕込み、かき混ぜながら窒
素雰囲気、常圧下で１８０℃、１２時間重合反応を行っ
た。重合終了後、水洗、濾過を行って触媒を除去し、等
方性ピッチを得た。このピッチを、窒素ガスをバブリン
グしながら４００℃で１３時間熱処理した。得られたピ
ッチの軟化点は２１５℃、約３５μｍの異方性球体が３
０％、水素移行量は２．５ｍｇ／ｇピッチであった。ま
た１Ｈ−ＮＭＲ測定によると脂肪族水素量は３０％、β
以降の脂肪族水素量は１８％であった。高温溶融１３Ｃ
−ＮＭＲ測定による配向炭素量は２０％であった。これ
を実施例１の紡糸器を用いて、溶融粘度３０００ポア
ズ、巻取張力２８ｍｇ／本で紡糸し、糸径１２μｍのピ
ッチ繊維を得た。次いで、実施例１と同様の方法で炭化
処理して１０．５μｍの炭素繊維を得た。この炭素繊維
の引張強度は３５０ｋｇ／ｍｍ２、引張弾性率は６０ｔ
／ｍｍ２、圧縮強度は７０ｋｇ／ｍｍ２であった。
【００３３】実施例３ ２−メチルナフタレン／テトラリン混合物（混合モル比
＝１：１）と、全混合物量の１０モル％に相当する塩化
アルミニウムをガラス製三口フラスコに仕込み、かき混
ぜながら窒素雰囲気、常圧下で１８０℃、８時間重合反
応を行った。重合終了後、水洗、濾過を行って触媒を除
去し、等方性ピッチを得た。このピッチを、窒素ガスを
バブリングしながら４００℃で１６時間熱処理した。得
られたピッチの軟化点は２０８℃、約２０μｍの異方性
球体が２０％、水素移行量は３ｍｇ／ｇピッチであっ
た。また１Ｈ−ＮＭＲ測定によると脂肪族水素量は４５
％、β以降の脂肪族水素量は２５％であった。高温溶融
１３Ｃ−ＮＭＲ測定によると配向炭素は１０％であっ
た。これを実施例１の紡糸器を用いて、溶融粘度３５０
０ポアズ、巻取張力２０ｍｇ／本で紡糸し、糸径１２μ
ｍのピッチ繊維を得た。次いで、実施例１と同様の方法
で炭化処理して１０μｍの炭素繊維を得た。この炭素繊
維の引張強度は２９０ｋｇ／ｍｍ２、引張弾性率は４５
ｔ／ｍｍ２、圧縮強度は８８ｋｇ／ｍｍ２であった。
＝１：１）と、全混合物量の１０モル％に相当する塩化
アルミニウムをガラス製三口フラスコに仕込み、かき混
ぜながら窒素雰囲気、常圧下で１８０℃、８時間重合反
応を行った。重合終了後、水洗、濾過を行って触媒を除
去し、等方性ピッチを得た。このピッチを、窒素ガスを
バブリングしながら４００℃で１６時間熱処理した。得
られたピッチの軟化点は２０８℃、約２０μｍの異方性
球体が２０％、水素移行量は３ｍｇ／ｇピッチであっ
た。また１Ｈ−ＮＭＲ測定によると脂肪族水素量は４５
％、β以降の脂肪族水素量は２５％であった。高温溶融
１３Ｃ−ＮＭＲ測定によると配向炭素は１０％であっ
た。これを実施例１の紡糸器を用いて、溶融粘度３５０
０ポアズ、巻取張力２０ｍｇ／本で紡糸し、糸径１２μ
ｍのピッチ繊維を得た。次いで、実施例１と同様の方法
で炭化処理して１０μｍの炭素繊維を得た。この炭素繊
維の引張強度は２９０ｋｇ／ｍｍ２、引張弾性率は４５
ｔ／ｍｍ２、圧縮強度は８８ｋｇ／ｍｍ２であった。
【００３４】比較例１ アントラセンと、その１０モル％に相当する臭化アルミ
ニウムをガラス製三口フラスコに仕込み、かき混ぜなが
ら窒素雰囲気、常圧下で１８０℃、５時間重合反応を行
った。重合終了後、水洗、濾過を行って触媒を除去し、
等方性ピッチを得た。このピッチを、窒素をバブリング
しながら４００℃で２時間熱処理した。得られたピッチ
の軟化点は２３５℃、２０〜８０μｍの異方性球体が３
０％であった。このピッチは安定に溶融紡糸することが
できなかった。
ニウムをガラス製三口フラスコに仕込み、かき混ぜなが
ら窒素雰囲気、常圧下で１８０℃、５時間重合反応を行
った。重合終了後、水洗、濾過を行って触媒を除去し、
等方性ピッチを得た。このピッチを、窒素をバブリング
しながら４００℃で２時間熱処理した。得られたピッチ
の軟化点は２３５℃、２０〜８０μｍの異方性球体が３
０％であった。このピッチは安定に溶融紡糸することが
できなかった。
【００３５】比較例２ ナフタレンと、その１０モル％に相当する塩化アルミニ
ウムをガラス製三口フラスコに仕込み、かき混ぜながら
窒素雰囲気、常圧下で１８０℃、１２時間重合反応を行
った。重合終了後、水洗、濾過を行って触媒を除去し、
等方性のピッチを得た。このピッチを、窒素ガスをバブ
リングしながら４００℃で１５時間熱処理した。得られ
たピッチの軟化点は２１５℃、７０〜８０μｍの異方性
球体が２５％であった。このピッチは安定に溶融紡糸す
ることができず、また表面が凸凹の糸しか得られなかっ
た。
ウムをガラス製三口フラスコに仕込み、かき混ぜながら
窒素雰囲気、常圧下で１８０℃、１２時間重合反応を行
った。重合終了後、水洗、濾過を行って触媒を除去し、
等方性のピッチを得た。このピッチを、窒素ガスをバブ
リングしながら４００℃で１５時間熱処理した。得られ
たピッチの軟化点は２１５℃、７０〜８０μｍの異方性
球体が２５％であった。このピッチは安定に溶融紡糸す
ることができず、また表面が凸凹の糸しか得られなかっ
た。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 ２環以上の多環芳香族化合物と水素供与
性化合物のモル比が０．１〜１０の混合物をルイス酸存
在下５０〜４００℃で重合させ、触媒を除去した後、重
合物を熱処理して５〜６０μｍの異方性球体を５〜４０
％含有し、かつ全脂肪族水素量が２５〜５０％でβ以降
の脂肪族水素量が５〜２５％、そして全芳香族炭素量の
うち配向炭素量が３０％以下の紡糸用ピッチを得、該紡
糸用ピッチを紡糸し、得られるピッチ繊維を不融化処理
および炭化処理することを特徴とする炭素繊維の製造方
法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3206596A JP2787517B2 (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | 圧縮物性に優れたピッチ系炭素繊維の製造方法 |
| KR1019920008123A KR920021761A (ko) | 1991-05-16 | 1992-05-14 | 압축물성이 우수한 피치계 탄소 섬유의 제조 방법 |
| EP92304401A EP0514190B1 (en) | 1991-05-16 | 1992-05-15 | Process for producing pitch-based carbon fibers having superior compression characteristics |
| DE69204736T DE69204736T2 (de) | 1991-05-16 | 1992-05-15 | Verfahren zur Herstellung von auf Pech basierten Kohlenstoffasern mit verbesserten Verdichtungswerten. |
| US08/245,859 US5470558A (en) | 1991-05-16 | 1994-05-13 | Process for producing pitch-based carbon fibers superior in compression characteristics |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3206596A JP2787517B2 (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | 圧縮物性に優れたピッチ系炭素繊維の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH055220A true JPH055220A (ja) | 1993-01-14 |
| JP2787517B2 JP2787517B2 (ja) | 1998-08-20 |
Family
ID=16526020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3206596A Expired - Lifetime JP2787517B2 (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | 圧縮物性に優れたピッチ系炭素繊維の製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5470558A (ja) |
| EP (1) | EP0514190B1 (ja) |
| JP (1) | JP2787517B2 (ja) |
| KR (1) | KR920021761A (ja) |
| DE (1) | DE69204736T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5708238A (en) * | 1994-07-27 | 1998-01-13 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Exhaust silencing device |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100343334B1 (ko) * | 2000-02-11 | 2002-07-15 | 주식회사 나노테크닉스 | 활성탄소섬유 및 그의 제조방법 |
| KR101634070B1 (ko) * | 2014-12-23 | 2016-06-29 | 주식회사 포스코 | 핏치 제조방법 및 핏치 |
| CN113621130A (zh) * | 2021-08-02 | 2021-11-09 | 武汉科技大学 | 一种高品质纺丝沥青的制备方法及其产品和应用 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4005183A (en) * | 1972-03-30 | 1977-01-25 | Union Carbide Corporation | High modulus, high strength carbon fibers produced from mesophase pitch |
| US4072599A (en) * | 1975-08-28 | 1978-02-07 | Reynolds Metals Company | Carbon electrodes having stabilized binders derived from the entire organic fraction of bituminous coal |
| US4209500A (en) * | 1977-10-03 | 1980-06-24 | Union Carbide Corporation | Low molecular weight mesophase pitch |
| JPS59155493A (ja) * | 1983-02-23 | 1984-09-04 | Mitsubishi Petrochem Co Ltd | メソフエ−ズピツチの製造方法 |
| CA1262007A (en) * | 1984-09-14 | 1989-09-26 | Ikuo Seo | Process for producing carbon fibers and the carbon fibers produced by the process |
| JPH0670220B2 (ja) * | 1984-12-28 | 1994-09-07 | 日本石油株式会社 | 炭素繊維用ピッチの製造法 |
| DE8633619U1 (de) * | 1986-12-16 | 1988-04-14 | Marker Deutschland GmbH, 8100 Garmisch-Partenkirchen | Vorderbacken für Sicherheits-Skibindungen |
| JPH0791372B2 (ja) * | 1987-07-08 | 1995-10-04 | 呉羽化学工業株式会社 | 炭素材料用原料ピッチの製造方法 |
-
1991
- 1991-05-16 JP JP3206596A patent/JP2787517B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-05-14 KR KR1019920008123A patent/KR920021761A/ko not_active Application Discontinuation
- 1992-05-15 DE DE69204736T patent/DE69204736T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-05-15 EP EP92304401A patent/EP0514190B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-05-13 US US08/245,859 patent/US5470558A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5708238A (en) * | 1994-07-27 | 1998-01-13 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Exhaust silencing device |
| US5898140A (en) * | 1994-07-27 | 1999-04-27 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Exhaust silencing device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0514190A1 (en) | 1992-11-19 |
| DE69204736T2 (de) | 1996-02-22 |
| JP2787517B2 (ja) | 1998-08-20 |
| KR920021761A (ko) | 1992-12-18 |
| EP0514190B1 (en) | 1995-09-13 |
| DE69204736D1 (de) | 1995-10-19 |
| US5470558A (en) | 1995-11-28 |
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