JPH0730334B2 - ピツチの製造方法 - Google Patents
ピツチの製造方法Info
- Publication number
- JPH0730334B2 JPH0730334B2 JP61304085A JP30408586A JPH0730334B2 JP H0730334 B2 JPH0730334 B2 JP H0730334B2 JP 61304085 A JP61304085 A JP 61304085A JP 30408586 A JP30408586 A JP 30408586A JP H0730334 B2 JPH0730334 B2 JP H0730334B2
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- Japan
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- pitch
- component
- temperature
- boiling point
- heat
- Prior art date
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- Working-Up Tar And Pitch (AREA)
- Inorganic Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ピッチの製造方法に関し、更に詳しくは、炭
素材料の製造に特に適したピッチの製造方法に関する。
素材料の製造に特に適したピッチの製造方法に関する。
尚、本願明細書において使用する用語を以下の様に定義
する。
する。
重質油……石油系及び石炭系の重質油を総称し、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、コールタール等が例示される。
留残渣、ナフサ熱分解残渣、エチレンボトム油、石炭液
化油、コールタール等が例示される。
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。
未満の低沸点成分を除去したものをいう。
炭素材料……黒鉛電極、炭素繊維、活性炭繊維等の炭素
を主成分とする材料という。
を主成分とする材料という。
従来技術とその問題点 炭素繊維等の原料としての光学的に等方性のピッチは、
不融且つ不溶である為紡糸時の曳糸性を阻害するとされ
ているキノリン不溶分（QI成分）を含まず、且つ紡糸後
の不融化処理を円滑に行い得る為高軟化点を有すること
が必要である。従って、従来から、重質油又はピッチか
ら一次QI成分を過等の手段により除去した後、これを
蒸留するか、又はQI成分及び異方性成分が生成しない条
件下に熱処理することにより、高軟化点のピッチを得て
いる。しかしながら、これらの方法で得られた熱処理ピ
ッチの軟化点は、高温度での紡糸繊維の融着を完全に防
止する程度には改善され得ない。
不融且つ不溶である為紡糸時の曳糸性を阻害するとされ
ているキノリン不溶分（QI成分）を含まず、且つ紡糸後
の不融化処理を円滑に行い得る為高軟化点を有すること
が必要である。従って、従来から、重質油又はピッチか
ら一次QI成分を過等の手段により除去した後、これを
蒸留するか、又はQI成分及び異方性成分が生成しない条
件下に熱処理することにより、高軟化点のピッチを得て
いる。しかしながら、これらの方法で得られた熱処理ピ
ッチの軟化点は、高温度での紡糸繊維の融着を完全に防
止する程度には改善され得ない。
本発明者等は、上記の如き従来技術の問題点に鑑みて、
研究を進めた結果、加熱装置及び撹拌装置を備えた反応
器において、一次QI成分を除去した重質油又はピッチに
酸素又はオゾンを含有する気体を吹込みつつ熱処理を行
なう場合には、紡糸用ピッチとして優れた性質を備えた
軟化点200℃以上のピッチが得られることを見出した
（特開昭61−28020号）。
研究を進めた結果、加熱装置及び撹拌装置を備えた反応
器において、一次QI成分を除去した重質油又はピッチに
酸素又はオゾンを含有する気体を吹込みつつ熱処理を行
なう場合には、紡糸用ピッチとして優れた性質を備えた
軟化点200℃以上のピッチが得られることを見出した
（特開昭61−28020号）。
しかしながら、この先願方法により得られるピッチは、
高軟化点を有するにもかかわらず、低沸点成分の含有量
が高い為、炭素繊維等の紡糸工程においてベーパーの発
生に伴うノズル面の汚染を生じたり、また焼成後には炭
素繊維としての炭化歩留が低くなる場合がある等の問題
点がある。
高軟化点を有するにもかかわらず、低沸点成分の含有量
が高い為、炭素繊維等の紡糸工程においてベーパーの発
生に伴うノズル面の汚染を生じたり、また焼成後には炭
素繊維としての炭化歩留が低くなる場合がある等の問題
点がある。
問題点を解決する為の手段 本発明者は、先願方法の問題点を解消もしくは軽減する
とともに、その利点を更に改善すべく種々研究を重ねた
結果、減圧系（760トール未満）において低沸点成分を
除去しつつ原料ピッチの熱処理を行なう場合には、その
目的を良く達成し得ることを見出した。即ち、本発明
は、一次QI成分を除去した重質油又はピッチを減圧系で
酸素及び／又はオゾンを含有する気体の吹込み下に低沸
点成分を分離除去しつつ100〜400℃の温度で熱重合させ
ることを特徴とするピッチの製造方法を提供するもので
ある。
とともに、その利点を更に改善すべく種々研究を重ねた
結果、減圧系（760トール未満）において低沸点成分を
除去しつつ原料ピッチの熱処理を行なう場合には、その
目的を良く達成し得ることを見出した。即ち、本発明
は、一次QI成分を除去した重質油又はピッチを減圧系で
酸素及び／又はオゾンを含有する気体の吹込み下に低沸
点成分を分離除去しつつ100〜400℃の温度で熱重合させ
ることを特徴とするピッチの製造方法を提供するもので
ある。
本発明方法で使用する原料は、前記において定義した重
質油及びピッチである。本発明方法の実施に際しては、
まずこれらの重質油又はピッチから、過等の手段によ
り一次QI成分等の固型分を除去する。重質油を使用する
場合には、更に沸点200℃未満の低沸点成分を除去す
る。
質油及びピッチである。本発明方法の実施に際しては、
まずこれらの重質油又はピッチから、過等の手段によ
り一次QI成分等の固型分を除去する。重質油を使用する
場合には、更に沸点200℃未満の低沸点成分を除去す
る。
熱重合反応は、減圧系内において低沸点成分を分離除去
しつつ、温度100〜400℃程度の条件下に行なう。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
ので、好ましくなく、一方400℃を上回る場合には、発
火、爆発等の危険があり、また過度の重合を生ずること
がある。圧力は、通常500トール以下、より好ましくは1
00トール以下とする。吹込み気体は、酸素及び／又はオ
ゾン含有気体として、空気、酸素富化空気、酸素、空気
−オゾン混合物等が使用される。気体の使用量は、熱処
理温度及び時間、原料の性状、減圧度等により異なる
が、通常重質油またはピッチ1kg当り酸素又はオゾンと
して0.1〜２／分程度、より好ましくは0.2〜0.8／
分程度である。
しつつ、温度100〜400℃程度の条件下に行なう。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
ので、好ましくなく、一方400℃を上回る場合には、発
火、爆発等の危険があり、また過度の重合を生ずること
がある。圧力は、通常500トール以下、より好ましくは1
00トール以下とする。吹込み気体は、酸素及び／又はオ
ゾン含有気体として、空気、酸素富化空気、酸素、空気
−オゾン混合物等が使用される。気体の使用量は、熱処
理温度及び時間、原料の性状、減圧度等により異なる
が、通常重質油またはピッチ1kg当り酸素又はオゾンと
して0.1〜２／分程度、より好ましくは0.2〜0.8／
分程度である。
発明の効果 本発明方法により得られる熱重合ピッチを炭素繊維製造
用原料として使用する場合には、紡糸工程におけるノズ
ル面の汚れが著しく低下するので、ノズル寿命が大幅に
延長される。更に、炭素繊維等の炭素材料の製造に際
し、炭化歩留が向上する。
用原料として使用する場合には、紡糸工程におけるノズ
ル面の汚れが著しく低下するので、ノズル寿命が大幅に
延長される。更に、炭素繊維等の炭素材料の製造に際
し、炭化歩留が向上する。
実施例 以下に実施例及び比較例を示し、本発明の特徴とすると
ころをより一層明らかにする。
ころをより一層明らかにする。
実施例１ 粗コールタールを150℃に加温し、紙を使用して加圧
過を行ない、コールタール中の一次QI成分を除去した
後、該精製タールを減圧蒸留（常圧換算500℃）に供し
て低沸点成分を除去した。得られたピッチの性状は、軟
化点（メトラー法による）＝128℃、QI成分＝０％、ベ
ンゼン不溶成分（BI成分）＝28.0％であった。
過を行ない、コールタール中の一次QI成分を除去した
後、該精製タールを減圧蒸留（常圧換算500℃）に供し
て低沸点成分を除去した。得られたピッチの性状は、軟
化点（メトラー法による）＝128℃、QI成分＝０％、ベ
ンゼン不溶成分（BI成分）＝28.0％であった。
次いで、上記で得られたピッチ500gを１オートクレー
ブに仕込み、５トールの減圧下に５／分の空気を吹込
みつつ、撹拌下に360℃で1.8時間熱処理した。得られた
熱処理ピッチの性状は、軟化点＝283.1℃、QI成分＝16.
2％、BI成分＝76.2％、ｎ−ヘキサン不溶成分（HI成
分）＝98.7％であった。また、窒素雰囲気中で温度によ
るピッチの減量を熱天秤により測定した結果、室温から
400℃の範囲では1.6％であった。
ブに仕込み、５トールの減圧下に５／分の空気を吹込
みつつ、撹拌下に360℃で1.8時間熱処理した。得られた
熱処理ピッチの性状は、軟化点＝283.1℃、QI成分＝16.
2％、BI成分＝76.2％、ｎ−ヘキサン不溶成分（HI成
分）＝98.7％であった。また、窒素雰囲気中で温度によ
るピッチの減量を熱天秤により測定した結果、室温から
400℃の範囲では1.6％であった。
上記の熱処理ピッチを0.3mmのノズルから溶融温度335
℃、巻取り速度600m/分で２時間連続紡糸したが、ノズ
ル面の汚れは認められなかった。
℃、巻取り速度600m/分で２時間連続紡糸したが、ノズ
ル面の汚れは認められなかった。
上記で得られた紡糸ピッチを空気中３℃／分の速度で33
0℃まで昇温させ、同温度に２時間保持して不融化処理
を行ない、次いで窒素雰囲気中50℃／分の速度で昇温
し、1200℃で５分間保持して、炭素繊維を得た。
0℃まで昇温させ、同温度に２時間保持して不融化処理
を行ない、次いで窒素雰囲気中50℃／分の速度で昇温
し、1200℃で５分間保持して、炭素繊維を得た。
ピッチ繊維からの炭素繊維の歩留は、82.5％であった。
また、炭素繊維15本につき測定した各種性状の平均値
は、以下の通りであった。
は、以下の通りであった。
径 11μｍ 引張強度 116kg/mm2 弾性率 5.5ton/mm2 伸度 2.1％ 比較例１ 実施例１と同様にしてコールタールから一次QI成分及び
低沸点成分を除去したピッチ500gを１オートクレーブ
に仕込み、常圧下に５／分の空気を吹込みつつ、撹拌
下360℃で1.3時間熱処理した。
低沸点成分を除去したピッチ500gを１オートクレーブ
に仕込み、常圧下に５／分の空気を吹込みつつ、撹拌
下360℃で1.3時間熱処理した。
得られた熱処理ピッチの性状は、軟化点＝286.2℃、QI
成分＝38.6％、BI成分＝73.3％、HI成分＝96.7％であっ
た。また、窒素雰囲気中で温度によるピッチの減量を熱
天秤より測定した結果、室温から400℃の範囲では4.4％
であった。
成分＝38.6％、BI成分＝73.3％、HI成分＝96.7％であっ
た。また、窒素雰囲気中で温度によるピッチの減量を熱
天秤より測定した結果、室温から400℃の範囲では4.4％
であった。
得られた熱処理ピッチを使用して溶融温度337℃で実施
例１と同様にして紡糸を行なったところ、ノズル面の汚
れが著しく、１時間25分後には、紡糸を停止しなければ
ならなかった。
例１と同様にして紡糸を行なったところ、ノズル面の汚
れが著しく、１時間25分後には、紡糸を停止しなければ
ならなかった。
得られたピッチ繊維から実施例１と同様にして炭素繊維
を得た。
を得た。
ピッチ繊維からの炭素繊維の歩留は、80.3％であった。
また、炭素繊維15本につき測定した各種性状の平均値
は、以下の通りであった。
は、以下の通りであった。
径 12μｍ 引張強度 104kg/mm2 弾性率 5.5ton/mm2 伸度 1.9％
Claims (1)
- 【請求項１】一次QI成分を除去した重質油又はピッチを
減圧系で酸素及び／又はオゾンを含有する気体の吹込み
下に低沸点成分を分離除去しつつ100〜400℃の温度で熱
重合させることを特徴とするピッチの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61304085A JPH0730334B2 (ja) | 1986-12-19 | 1986-12-19 | ピツチの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61304085A JPH0730334B2 (ja) | 1986-12-19 | 1986-12-19 | ピツチの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63156886A JPS63156886A (ja) | 1988-06-29 |
| JPH0730334B2 true JPH0730334B2 (ja) | 1995-04-05 |
Family
ID=17928847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61304085A Expired - Lifetime JPH0730334B2 (ja) | 1986-12-19 | 1986-12-19 | ピツチの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0730334B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220144153A (ko) * | 2021-04-19 | 2022-10-26 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 인조흑연용 피치의 제조 방법 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04309596A (ja) * | 1991-04-04 | 1992-11-02 | Petoca:Kk | 光学的等方性ピッチの製造方法 |
| JP4535759B2 (ja) * | 2004-03-30 | 2010-09-01 | 大阪瓦斯株式会社 | 光学的に等方性のピッチの製造方法 |
| JP4827954B2 (ja) * | 2009-08-19 | 2011-11-30 | 治夫 鶴岡 | 自転車転倒防止具 |
-
1986
- 1986-12-19 JP JP61304085A patent/JPH0730334B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220144153A (ko) * | 2021-04-19 | 2022-10-26 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 인조흑연용 피치의 제조 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63156886A (ja) | 1988-06-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |