JPH06166914A - 炭素リボンの製造方法及び紡糸口金 - Google Patents

炭素リボンの製造方法及び紡糸口金

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JPH06166914A
JPH06166914A JP36195892A JP36195892A JPH06166914A JP H06166914 A JPH06166914 A JP H06166914A JP 36195892 A JP36195892 A JP 36195892A JP 36195892 A JP36195892 A JP 36195892A JP H06166914 A JPH06166914 A JP H06166914A
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JP
Japan
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ribbon
carbon ribbon
pitch
spinneret
carbon
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JP36195892A
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English (en)
Inventor
Yasuhiro Yamada
泰弘 山田
Haruki Yamazaki
春樹 山嵜
Susumu Shimizu
進 清水
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Tanaka Kikinzoku Kogyo KK
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
Tanaka Kikinzoku Kogyo KK
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 目的】 幅広で厚さも一定した均一な炭素リボン、並び
にスパイラル状炭素リボンを安定して製造できる方法及
び口金を提供する。 【構成】 炭素リボンの製造方法に於いて、吐出孔2の
スリットが曲率を有する紡糸口金1を用いて炭素リボン
を製造すること、並びにスパイラル状炭素リボンを製造
することを特徴とする炭素リボンの製造方法。吐出孔の
スリットに曲率を持たせたことを特徴とする炭素リボン
の紡糸口金。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ピッチ系の炭素リボン
の製造方法及び紡糸口金に関する。
【0002】
【従来の技術】従来よりピッチ系の炭素繊維で異形断面
形状をもつ繊維を製造する方法は、製品として求められ
る最終断面形状の相似形に近似した形状を紡糸口金吐出
孔形状として用い、ピッチをそこから吐出して巻取り、
不融化した後焼成して異形断面形状をもつ炭素繊維が製
造されていた。
【0003】例えば、平板状のリボン状繊維を得るため
には、図1に示すような紡糸装置で図2に示すような吐
出孔2′を最終製品形状の相似形の矩形、すなわち直線
状のスリット型にした紡糸口金1′にて紡糸していた。
【0004】ところが石炭、石油などのピッチを原料と
した光学的異方性のピッチを加熱溶融し、吐出孔2′を
直線状のスリット型にした紡糸口金1′にて紡糸しよう
とすると巾の狭い矩形状繊維はなんとか紡糸することが
出来るが、平板状で巾広のリボンを紡糸しようとすると
吐出孔2′の出口のスリット長さが長くなりスリット形
状全体から吐出されても、巻取りされる引張力によって
リボンの巾が著しく狭く圧縮され巾広のリボンが出来な
いこと、並びにリボンの厚さが不揃いとなって均一性の
ないリボンが紡糸される結果となる。
【0005】また、図2に示すように吐出孔2′のスリ
ットの長さの長いものになるに従って、図4a、bに示
すように吐出孔2′により紡出されるピッチ4の位置が
左右に振れを生じ紡糸の安定性が保てないこと、巾広の
ピッチリボンが出来にくく、巾や厚み寸法が不揃いのピ
ッチリボンが紡糸されてしまう。その後の不融化工程、
焼成工程を経ても、希望する巾の広い均一なリボンを製
造することが困難であった。
【0006】また従来この様な製造方法によって得られ
る平板状の炭素繊維は、巾の狭い矩板状の炭素繊維であ
り、巾の広いスパイラル状の炭素リボンを製造する事は
出来なかった。又ピッチが紡糸口金から吐出されてリボ
ン化するまでの断面比率を高く取ることによって炭素層
面の配列を一定に揃えることが困難であった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、巾広
で寸法の一定した均質な炭素リボンを安定して紡糸出来
る方法、炭素リボンの断面組織を炭素リボンの平面方向
に炭素層面を揃えること並びに巾広で寸法の一定したス
パイラル状の炭素リボンを製造する方法及び口金を提供
しようとするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の炭素リボンの紡糸方法の1つは、吐出孔が円
弧状又は直線状スリットを多角形状に連続させたスリッ
トを有する紡糸口金を用いて炭素リボンを紡糸すること
を特徴とするものである。本発明の炭素リボンの紡糸方
法の他の1つは、吐出孔が円弧状又は直線状スリットを
多角形状に連続させたスリットを有し、且つスリットの
一部が部分的に広がりを有する紡糸口金を用いて炭素リ
ボンを紡糸することを特徴とするものである。本発明の
炭素リボンの紡糸口金は、吐出孔のスリットに曲率を持
たせたこと又は直線状スリットを多角形状に配置させた
ことを特徴とするものである。本発明の炭素リボンの紡
糸口金は、吐出孔のスリットに曲率を持たせ又は直線状
スリットを多角形状に配置させ、且つスリットの一部に
部分的な広がりを持たせたことを特徴とするものであ
る。
【0009】
【作用】上記のように吐出孔に曲率又は直線状スリット
を多角形状に配置させ、スリットを持たせた紡糸口金を
用いてピッチリボンを紡糸すると、紡糸張力でピッチリ
ボンが引っ張られてもスリットの長さ方向に対して圧縮
応力が働きにくい為に、リボンの巾が狭くなりにくく、
厚さの略一定したピッチリボンを紡糸できる。
【0010】また、紡糸中ピッチの位置が左右に振れて
スリットの長さ方向に移動することがないので、安定し
た紡糸を確保できる。
【0011】特に、吐出孔のスリットに曲率を持たせ又
は直線状スリットを多角形状に配置させ、且つスリット
の一部に部分的な広がりを持たせた紡糸口金を用いてピ
ッチリボンを紡糸した場合には、紡糸張力でピッチリボ
ンが引っ張られてもスリットの長さ方向に対して圧縮応
力が働きにくいので、リボンの巾が狭くならず、厚さも
一定した均一なピッチリボンを紡糸できる。このように
紡糸されたピッチリボンを不融化して焼成することによ
って巾広で寸法の一定した均質な炭素リボンを製造する
ことが出来る。
【0012】又上述のごとく、吐出孔のスリットに曲
率、又は直線状スリットを多角形状に配置させ、紡糸速
度を調整して、紡糸後に不融化工程を経て焼成すること
によって、容易にスパイラル状の炭素リボンを製造する
ことが出来る。又、このようにして吐出孔の全長の長い
スリットから吐出してリボン状のピッチを紡糸すること
によって炭素層面がリボンの平面に平行な配列をもつ構
造にすることが出来る。
【0013】
【実施例1】本発明の炭素リボンの製造方法及び紡糸口
金の実施例について説明する。先ず本法を行なうための
ピッチ原料は石炭系メソフェーズピッチで軟化点288
℃、異方性量 100%、キノリン不溶分量0%(丸善石油
化学製)を用いて、図1に示す紡糸装置に入れて、外部
加熱によって、 340℃〜 380℃の各々の条件に合致する
温度に保持した後、上部より窒素ガスによって加圧し、
吐出孔2を通じて吐出後巻取ドラムに巻取った。このと
きに用いた紡糸口金1は先端の吐出孔2の形状がスリッ
ト巾0.15mm、曲率半径 2.5mmをもつ半円形の吐出孔(ス
リット部の全長8.09mm)で構成されている。この紡糸口
金を用いて、紡糸温度 350℃、紡糸速度 500m/min にて
紡糸した結果、リボン巾1mm、リボン厚さ2μmのピッ
チリボンが得られた。リボン状のピッチを空気中で 350
℃、 30minで不融化処理をして、1000℃で炭素化、2600
℃で黒鉛化を行なった。その結果、巾1mm、厚み2μm
の平板で寸法の一定した均質な炭素リボンを得ることが
できた。この場合の炭素層はリボン面に平行な配列をも
つ構造となっていた。
【0014】
【実施例2】実施例1で用いたピッチ原料並びに紡糸装
置を用い、紡糸口金1の先端吐出孔2が図3bに示すよ
うなスリット巾0.15mm、そのスリットの両端部に設けた
円形状の広がり部3が 0.2mm、スリット全体の曲率半径
2.5mm、スリット部の長さ8.09mmである紡糸口金を用い
て、紡糸温度 340℃、 350℃紡糸速度300m/min〜1000m/
min の範囲で条件を変えて紡糸、巻取りを行ない、その
後に、このリボン状ピッチを空気中で 350℃、 30minの
不融化処理をして、1000℃又は2600℃の温度で炭化、黒
鉛化処理を行なったところ、表Iに示すような寸法、形
状の炭素リボンを得た。吐出後のリボン状ピッチの巻取
速度を 600m/min 以上にした場合は不融化後、炭化、黒
鉛化処理を行なった結果、容易にスパイラル状の炭素リ
ボンを得ることが出来た。
【0015】
【表1】
【0016】
【従来例】実施例1で用いたピッチ原料及び紡糸装置を
用い、図2に示すような紡糸口金1′の先端吐出孔2′
の形状がスリットの巾0.15mm、スリットの長さ10mmの直
線状スリット(A)及びスリットの巾0.15mm、スリット
の長さ5mmの直線状スリット(B)で構成されている2
つの紡糸口金1′を各々用いて、紡糸温度 360℃、紡糸
速度 500m/min で紡糸したところ、A、Bいずれの場合
も吐出孔2′から吐出されるピッチの量がスリットの長
さ方向の部位によって異なるため均一に吐出されない。
すなわち、図4a、bに示すようにピッチの吐出量が吐
出孔のスリット長さの方向の片側に多く吐出されて、反
対側が少なくなり、やがて片側だけに片寄って吐出され
る。又、紡糸の始めには、片側に吐出されていたピッチ
がその反対側に移動し、さらに再び元に戻るといった吐
出されるピッチがスリット間を繰り返し移動するといっ
た不安定な紡糸のされかたとなる。さらに紡糸温度を上
げて 370℃にて紡糸するとスリットの両端部に吐出され
るピッチが分離して、中間部分の吐出が全くなくなり、
2本のピッチとなって紡糸される。紡糸温度を下げてい
くと、これらの現象の発生率は減少し、リボンの両端部
が厚く、中間部が薄いリボン又は中間部にポアーのある
リボンが出来上がってしまい、正常な巾広のピッチリボ
ンの紡糸が出来なかった。尚、上記実施例では図3a及
び図3bの紡糸口金について述べたが、本発明はこれに
限るものではなく図3c〜iに示す如く吐出孔が円弧状
又はスリットを多角形状に連続させたスリットを有する
紡糸口金であれば良いものである。又、吐出孔の数は図
3a〜d、f〜iに示す単孔に限るものではなく、複数
個の吐出孔を有する紡糸口金でも同様の効果がある。
【0017】
【発明の効果】以上の通り本発明の炭素リボンの製造方
法によれば、従来直線状スリットを用いては紡糸するこ
との出来なかったピッチリボンを容易に紡糸することが
出来て、不融化後、焼成することによって幅広で厚さも
一定した寸法精度の高い均一な炭素リボンを安定して製
造できる。また本発明の炭素リボンの製造方法によれ
ば、巾広で厚さも一定した寸法精度の高い、均一でかつ
スパイラル状になった炭素リボンを製造することができ
る。また、本発明の製造方法によって製造された炭素リ
ボンの断面組織はリボンの平面に平行な炭素層面が構成
され、安定した強度が得られる。そして本発明の炭素リ
ボンの紡糸口金によれば、上記の優れた製造方法を容易
に実施できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】紡糸装置を示す概略図である。
【図2】従来の炭素リボンの紡糸口金を示す図である。
【図3】a乃至iは夫々本発明の炭素リボンの紡糸口金
の各種の例を示す図である。
【図4】a及びbは図2の紡糸口金により紡糸される炭
素リボンが左右に振れる状況を示す図である。
【符号の説明】
1 紡糸口金 2 吐出孔 3 部分的な広がり 4 ピッチの吐出状態
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山嵜 春樹 神奈川県伊勢原市鈴川26番地 田中貴金属 工業株式会社伊勢原工場内 (72)発明者 清水 進 東京都中央区日本橋茅場町2丁目6番6号 田中貴金属工業株式会社内

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 炭素リボンの製造方法に於いて、吐出孔
    のスリットが曲率を有する紡糸口金を用いて炭素リボン
    用ピッチを紡糸することを特徴とする炭素リボンの製造
    方法。
  2. 【請求項2】 請求項1における炭素リボン用ピッチを
    紡糸することにより、不融化後、焼成することによって
    スパイラル状の炭素リボンを製造することを特徴とする
    炭素リボンの製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項1における炭素リボン用ピッチを
    紡糸することにより不融化後、焼成することによって、
    炭素層面がリボン面に平行に配列することを特徴とする
    炭素リボンの製造方法。
  4. 【請求項4】 炭素リボンの製造方法に於いて、吐出孔
    のスリットが曲率を有し、且つスリットの一部に部分的
    な広がりを有する紡糸口金を用いて炭素リボン用ピッチ
    を紡糸することを特徴とする炭素リボンの製造方法。
  5. 【請求項5】 請求項3における炭素リボン用ピッチを
    紡糸することにより不融化後、焼成することによってス
    パイラル状の炭素リボンを製造することを特徴とする炭
    素リボンの製造方法。
  6. 【請求項6】 請求項4における炭素リボン用ピッチを
    紡糸することにより、不融化後、焼成することによって
    炭素表面がリボン面に平行に配列することを特徴とする
    炭素リボンの製造方法。
  7. 【請求項7】 吐出孔のスリットに曲率を持たせたこと
    を特徴とする炭素リボン用ピッチの紡糸口金。
  8. 【請求項8】 吐出孔のスリットに曲率を持たせ、且つ
    スリットの一部に部分的な広がりを持たせたことを特徴
    とする炭素リボン用ピッチの紡糸口金。
  9. 【請求項9】 吐出孔のスリットを直線状スリットが多
    角形状に接続したことを特徴とする炭素リボンの紡糸口
    金。
JP36195892A 1992-11-30 1992-11-30 炭素リボンの製造方法及び紡糸口金 Pending JPH06166914A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4875820B2 (ja) * 2000-02-23 2012-02-15 サーントル ナシオナル ドゥ ラ ルシェルシェ シャーンティフィク(セーエンヌエールエス) コロイド粒子、特にカーボンナノチューブからの巨視的繊維およびリボンの製造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6147825A (ja) * 1984-08-15 1986-03-08 Teijin Ltd ピツチ系炭素繊維
JPS6213330A (ja) * 1985-07-11 1987-01-22 工業技術院長 炭素繊維にて強化された複合材料
JPS62231024A (ja) * 1986-01-21 1987-10-09 クレムソン・ユニバ−シテイ− 高強力溶融紡糸カ−ボン繊維及びその製造法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6147825A (ja) * 1984-08-15 1986-03-08 Teijin Ltd ピツチ系炭素繊維
JPS6213330A (ja) * 1985-07-11 1987-01-22 工業技術院長 炭素繊維にて強化された複合材料
JPS62231024A (ja) * 1986-01-21 1987-10-09 クレムソン・ユニバ−シテイ− 高強力溶融紡糸カ−ボン繊維及びその製造法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4875820B2 (ja) * 2000-02-23 2012-02-15 サーントル ナシオナル ドゥ ラ ルシェルシェ シャーンティフィク(セーエンヌエールエス) コロイド粒子、特にカーボンナノチューブからの巨視的繊維およびリボンの製造方法

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