JPH0749525B2 - 高軟化点ピツチを出発原料とする熱硬化性樹脂からなる炭素前駆体の製造方法 - Google Patents
高軟化点ピツチを出発原料とする熱硬化性樹脂からなる炭素前駆体の製造方法Info
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- JPH0749525B2 JPH0749525B2 JP13487886A JP13487886A JPH0749525B2 JP H0749525 B2 JPH0749525 B2 JP H0749525B2 JP 13487886 A JP13487886 A JP 13487886A JP 13487886 A JP13487886 A JP 13487886A JP H0749525 B2 JPH0749525 B2 JP H0749525B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はピッチを出発原料とする高い炭素化収率を有す
る、熱硬化性の炭素前駆体の製造方法に関するものであ
る。
る、熱硬化性の炭素前駆体の製造方法に関するものであ
る。
（従来の技術） 従来、熱硬化性の炭素前駆体としては、フェノール樹
脂、フラン樹脂等が知られている。また、ピッチは本質
的に熱硬化性を有せず熱可塑性を有するが、このピッチ
を酸素、オゾン、硫黄、及び各種の酸化剤によって酸化
不融化し、熱可塑性を除去する方法が従来知られてい
る。
脂、フラン樹脂等が知られている。また、ピッチは本質
的に熱硬化性を有せず熱可塑性を有するが、このピッチ
を酸素、オゾン、硫黄、及び各種の酸化剤によって酸化
不融化し、熱可塑性を除去する方法が従来知られてい
る。
（発明が解決しようとする問題点） 焼成して炭素・黒鉛材料を得るために熱硬化性のフェノ
ール樹脂、フラン樹脂等を炭素前駆体として用いた場合
には、その炭素化収率が低く、炭素化に際し大きな体積
収縮を示すばかりでなく、得られる炭素の性質が限定さ
れるという欠点を有していた。即ち、フェノール樹脂、
フラン樹脂等から得られる炭素はガラス状炭素と称され
る極めて難黒鉛化性の炭素質であり、黒鉛化処理によっ
てもその構造は殆ど変化せず、電気伝導性、熱伝導性、
機械加工性等の黒鉛が有する性質に乏しいものである。
また、これらを炭素前駆体として使用し、炭素材料を得
ようとする場合には、炭素化収率が低く、しかも炭素化
に伴う収縮率が大きいが故にクラックの発生率が高く、
焼成が困難であり、サイズの大きな物や複雑な形状の物
が得られにくい欠点を有していた。
ール樹脂、フラン樹脂等を炭素前駆体として用いた場合
には、その炭素化収率が低く、炭素化に際し大きな体積
収縮を示すばかりでなく、得られる炭素の性質が限定さ
れるという欠点を有していた。即ち、フェノール樹脂、
フラン樹脂等から得られる炭素はガラス状炭素と称され
る極めて難黒鉛化性の炭素質であり、黒鉛化処理によっ
てもその構造は殆ど変化せず、電気伝導性、熱伝導性、
機械加工性等の黒鉛が有する性質に乏しいものである。
また、これらを炭素前駆体として使用し、炭素材料を得
ようとする場合には、炭素化収率が低く、しかも炭素化
に伴う収縮率が大きいが故にクラックの発生率が高く、
焼成が困難であり、サイズの大きな物や複雑な形状の物
が得られにくい欠点を有していた。
一方、前述の熱可塑性ピッチを酸素、オゾン、硫黄及び
各種の酸化剤によって酸化不融化し、熱可塑性を除去す
る方法によって、これらを炭素前駆体として使用し、炭
素材料を得ようとする場合には、炭素化収率が高く易黒
鉛化性の物も得られるが、ピッチ内部への酸化剤の拡散
速度が遅く、酸化不融化しうる形状はファイバー状、フ
ィルム状等に限定され、径の太い物、厚みの厚い物では
内部まで不融化できず、膨れやクラックが発生する欠点
を有していた。
各種の酸化剤によって酸化不融化し、熱可塑性を除去す
る方法によって、これらを炭素前駆体として使用し、炭
素材料を得ようとする場合には、炭素化収率が高く易黒
鉛化性の物も得られるが、ピッチ内部への酸化剤の拡散
速度が遅く、酸化不融化しうる形状はファイバー状、フ
ィルム状等に限定され、径の太い物、厚みの厚い物では
内部まで不融化できず、膨れやクラックが発生する欠点
を有していた。
本発明者らは、上記問題に鑑み鋭意研究の結果これらの
問題を完全に解決するに到り本発明を完成した。
問題を完全に解決するに到り本発明を完成した。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、本発明者らが先に特願昭60−265983号等によ
り提案した熱硬化性縮合多環多核芳香族樹脂（COPNA樹
脂）が炭素化収率が高く、炭素化時の収縮が小さいとい
う知見に基づき、さらに炭素化収率が高く、炭素化時の
収縮が小さくかつ黒鉛化性を自由に制御しうる熱硬化性
の炭素前駆体の製造方法を提供することを目的とするも
のであり、本発明の製造方法を提供することによって上
記目的を達成しうる。
り提案した熱硬化性縮合多環多核芳香族樹脂（COPNA樹
脂）が炭素化収率が高く、炭素化時の収縮が小さいとい
う知見に基づき、さらに炭素化収率が高く、炭素化時の
収縮が小さくかつ黒鉛化性を自由に制御しうる熱硬化性
の炭素前駆体の製造方法を提供することを目的とするも
のであり、本発明の製造方法を提供することによって上
記目的を達成しうる。
次に本発明を詳細に説明する。
即ち本発明は、軟化点が120℃以上の石油系、石炭系何
れか少なくとも一種のピッチに、溶剤および／または可
塑剤を添加して、軟化点を降下させた混合物と；ヒドロ
キシメチル基、ハロメチル基の何れか少なくとも一種の
基を２個以上有する芳香族化合物から主としてなる架橋
剤と；を酸触媒の存在下で60〜300℃の温度範囲に加熱
することを特徴とする熱硬化性樹脂からなる炭素前駆体
の製造方法である。
れか少なくとも一種のピッチに、溶剤および／または可
塑剤を添加して、軟化点を降下させた混合物と；ヒドロ
キシメチル基、ハロメチル基の何れか少なくとも一種の
基を２個以上有する芳香族化合物から主としてなる架橋
剤と；を酸触媒の存在下で60〜300℃の温度範囲に加熱
することを特徴とする熱硬化性樹脂からなる炭素前駆体
の製造方法である。
より高い炭素化収率を有する炭素前駆体を得るために
は、より高い炭素化収率を有するピッチを前記酸触媒の
存在下で前記架橋剤によって架橋せしめた熱硬化性樹脂
を得ることが必要であることを本発明者らは新規に知見
した。しかしながら、一般に高い炭素化収率を有するピ
ッチは高軟化点を有する（本発明において、軟化点は環
球法を用いて測定したものを指す）。このため、前記ピ
ッチを前記架橋剤によって均一に架橋せしめるためには
前記加熱温度は少なくとも前記ピッチの軟化点以上でな
ければならない。ところが、前記加熱温度が高くなると
必然的に反応速度は大きくなり、反応の制御は難しくな
ることを本発明者らは知見した。そこで本発明において
は、軟化点が120℃以上の石油系、石炭系何れか少なく
とも一種のピッチに、溶剤若しくは可塑剤を添加して軟
化点を降下させ、前記加熱温度を降下せしめるとともに
生成する炭素前駆体の炭素化収率を損なうことなく均一
に架橋せしめることを目的としている。本発明の製造方
法によって前記ピッチを熱硬化性の炭素前駆体とするこ
とにより、炭素化収率は前記混合物自体の炭素化収率に
対し15〜20wt％向上することを本発明者らは新規に知見
して本発明を完成した。
は、より高い炭素化収率を有するピッチを前記酸触媒の
存在下で前記架橋剤によって架橋せしめた熱硬化性樹脂
を得ることが必要であることを本発明者らは新規に知見
した。しかしながら、一般に高い炭素化収率を有するピ
ッチは高軟化点を有する（本発明において、軟化点は環
球法を用いて測定したものを指す）。このため、前記ピ
ッチを前記架橋剤によって均一に架橋せしめるためには
前記加熱温度は少なくとも前記ピッチの軟化点以上でな
ければならない。ところが、前記加熱温度が高くなると
必然的に反応速度は大きくなり、反応の制御は難しくな
ることを本発明者らは知見した。そこで本発明において
は、軟化点が120℃以上の石油系、石炭系何れか少なく
とも一種のピッチに、溶剤若しくは可塑剤を添加して軟
化点を降下させ、前記加熱温度を降下せしめるとともに
生成する炭素前駆体の炭素化収率を損なうことなく均一
に架橋せしめることを目的としている。本発明の製造方
法によって前記ピッチを熱硬化性の炭素前駆体とするこ
とにより、炭素化収率は前記混合物自体の炭素化収率に
対し15〜20wt％向上することを本発明者らは新規に知見
して本発明を完成した。
以下、本発明のピッチ、溶剤、可塑剤、架橋剤、酸触媒
について説明する。
について説明する。
本発明の軟化点が120℃以上の石油系、石炭系何れか少
なくとも一種のピッチは、炭素化収率が50wt％以上、好
ましくは60wt％以上であり、その成分として光学的異方
性を示す小球体（所謂メソフェース）を含むものも使用
することができる。この際、ピッチ自体の軟化点が低
く、炭素化収率が高いものを出発原料として選択するこ
とが好適である。本発明の溶剤若しくは可塑剤は、前記
架橋剤との反応にあずかり、炭素化収率の向上に寄与
し、その中に含まれる炭素と水素の原子比（H/C）が0.5
〜1.0の範囲内であり、かつ核磁気共鳴法により求めら
れる芳香族指数（fa）が0.5〜1.0の範囲内である芳香族
炭化水素及び／またはその誘導体であり、その分子の対
称性が低いことを特徴とする、α−アルキルナフタレ
ン、テトラリン或いはその融点若しくは軟化点が80℃以
下の前記ピッチの低分子フラクションの一部若しくは石
油系或いは石炭系の重質油、タール、ピッチ等を使用す
ることができる。ここで前記高軟化点ピッチの軟化点を
降下させる効果は、α−アルキルナフタレン等の純物質
の場合にはその分子の対称性が低い程大きい。例えば、
β−メチルナフタレンとα−メチルナフタレンを比較す
ると、対称性が高いβ−メチルナフタレンでは融点が3
4.4℃と後者の−30.8℃に比べ、同一の分子量にもかか
わらず、高い値を示す。このため同一比率で前記高軟化
点ピッチに添加した場合の混合物の軟化点降下はα−メ
チルナフタレンのほうが大きいことは言うまでもない。
なくとも一種のピッチは、炭素化収率が50wt％以上、好
ましくは60wt％以上であり、その成分として光学的異方
性を示す小球体（所謂メソフェース）を含むものも使用
することができる。この際、ピッチ自体の軟化点が低
く、炭素化収率が高いものを出発原料として選択するこ
とが好適である。本発明の溶剤若しくは可塑剤は、前記
架橋剤との反応にあずかり、炭素化収率の向上に寄与
し、その中に含まれる炭素と水素の原子比（H/C）が0.5
〜1.0の範囲内であり、かつ核磁気共鳴法により求めら
れる芳香族指数（fa）が0.5〜1.0の範囲内である芳香族
炭化水素及び／またはその誘導体であり、その分子の対
称性が低いことを特徴とする、α−アルキルナフタレ
ン、テトラリン或いはその融点若しくは軟化点が80℃以
下の前記ピッチの低分子フラクションの一部若しくは石
油系或いは石炭系の重質油、タール、ピッチ等を使用す
ることができる。ここで前記高軟化点ピッチの軟化点を
降下させる効果は、α−アルキルナフタレン等の純物質
の場合にはその分子の対称性が低い程大きい。例えば、
β−メチルナフタレンとα−メチルナフタレンを比較す
ると、対称性が高いβ−メチルナフタレンでは融点が3
4.4℃と後者の−30.8℃に比べ、同一の分子量にもかか
わらず、高い値を示す。このため同一比率で前記高軟化
点ピッチに添加した場合の混合物の軟化点降下はα−メ
チルナフタレンのほうが大きいことは言うまでもない。
前記高軟化点ピッチに対する前記溶剤若しくは可塑剤の
添加量は特に規定されるものではないが、前記加熱に先
立って両者の混合物の軟化点を以下に説明する架橋剤の
融点以下の温度、特に好ましくは100℃以下に降下させ
るために必要な量を添加し、軟化点を調整することが好
適である。この際、前記溶剤若しくは可塑剤は芳香族骨
格を有するが故に、それ自体も架橋剤との反応にあずか
り炭素前駆体の炭素化収率の向上に寄与するが、より高
い炭素化収率を必要とする場合には前記溶剤若しくは可
塑剤の添加量が少なくて、軟化点を降下させる効果の大
きな前記溶剤若しくは可塑剤を選択することが肝要であ
る。
添加量は特に規定されるものではないが、前記加熱に先
立って両者の混合物の軟化点を以下に説明する架橋剤の
融点以下の温度、特に好ましくは100℃以下に降下させ
るために必要な量を添加し、軟化点を調整することが好
適である。この際、前記溶剤若しくは可塑剤は芳香族骨
格を有するが故に、それ自体も架橋剤との反応にあずか
り炭素前駆体の炭素化収率の向上に寄与するが、より高
い炭素化収率を必要とする場合には前記溶剤若しくは可
塑剤の添加量が少なくて、軟化点を降下させる効果の大
きな前記溶剤若しくは可塑剤を選択することが肝要であ
る。
本発明の架橋剤はキシリレングリコール、キシリレンジ
クロライド、キシリレンジブロマイド、あるいはこれら
の誘導体、例えばジメチルキシリレングリコール、ジメ
チルキシリレンジクロライド、ジメチルキシリレンジブ
ロマイド等を使用することができる。
クロライド、キシリレンジブロマイド、あるいはこれら
の誘導体、例えばジメチルキシリレングリコール、ジメ
チルキシリレンジクロライド、ジメチルキシリレンジブ
ロマイド等を使用することができる。
本発明の酸触媒は硫酸、燐酸、有機スルホン酸、カルボ
ン酸、塩化アルミニウム、弗化硼素、あるいはこれらの
誘導体のなかから選ばれる何れか１種または２種以上の
混合物を使用することができる。
ン酸、塩化アルミニウム、弗化硼素、あるいはこれらの
誘導体のなかから選ばれる何れか１種または２種以上の
混合物を使用することができる。
次に前記混合物に対する前記架橋剤及び前記酸触媒の添
加量について説明すると、架橋剤は混合物の100重量部
に対して40〜80重量部、酸触媒は架橋剤と混合物の合計
100重量部に対して1.0〜20重量部が好適な範囲である。
またこれらを熱硬化性樹脂とするための前記加熱は60〜
300℃が好適な温度範囲である。加熱温度及び時間を適
宜選択することにより、実質的に熱可塑性を有する熱硬
化性中間反応生成物（所謂Ｂステージ樹脂）が得られ、
炭素前駆体として賦形が必要な場合には、このＢステー
ジ樹脂の使用が特に有利であり、賦形後に100〜400℃の
温度範囲に加熱することにより、その後の炭素化に於い
て不溶不融の硬化物を得ることができる。
加量について説明すると、架橋剤は混合物の100重量部
に対して40〜80重量部、酸触媒は架橋剤と混合物の合計
100重量部に対して1.0〜20重量部が好適な範囲である。
またこれらを熱硬化性樹脂とするための前記加熱は60〜
300℃が好適な温度範囲である。加熱温度及び時間を適
宜選択することにより、実質的に熱可塑性を有する熱硬
化性中間反応生成物（所謂Ｂステージ樹脂）が得られ、
炭素前駆体として賦形が必要な場合には、このＢステー
ジ樹脂の使用が特に有利であり、賦形後に100〜400℃の
温度範囲に加熱することにより、その後の炭素化に於い
て不溶不融の硬化物を得ることができる。
一般的に炭素前駆体に要求される条件は炭素化収率が高
いこと及び黒鉛化性を目的に応じて制御し得ることであ
る。本発明者らは先に、特願昭60−279683号の明細書の
中で、COPNA樹脂を黒鉛材の接着剤として使用し、黒鉛
材を接着後炭素化して使用する方法を提供したが、この
方法を用いる場合にCOPNA樹脂の炭素化収率が67wt％の
ものと70wt％のものでは、得られる接着強度は後者が約
２倍の値を示すという知見を得た。このように炭素前駆
体の炭素化収率は得られる炭素質の特性を決定する重要
な因子であるとともに、炭素化収率を向上させること
は、炭素化時の収縮率、クラックの発生率を低下させ、
サイズの大きなものがより高収率かつ速い昇温速度で焼
成できる利点をもたらす。
いこと及び黒鉛化性を目的に応じて制御し得ることであ
る。本発明者らは先に、特願昭60−279683号の明細書の
中で、COPNA樹脂を黒鉛材の接着剤として使用し、黒鉛
材を接着後炭素化して使用する方法を提供したが、この
方法を用いる場合にCOPNA樹脂の炭素化収率が67wt％の
ものと70wt％のものでは、得られる接着強度は後者が約
２倍の値を示すという知見を得た。このように炭素前駆
体の炭素化収率は得られる炭素質の特性を決定する重要
な因子であるとともに、炭素化収率を向上させること
は、炭素化時の収縮率、クラックの発生率を低下させ、
サイズの大きなものがより高収率かつ速い昇温速度で焼
成できる利点をもたらす。
一方、従来の熱硬化性樹脂、例えばフェノールあるいは
フラン樹脂を炭素化することによって難黒鉛化性の炭素
質のみが得られる。これはガラス状炭素と称される気体
不浸透性の高いものである。本発明においては、出発原
料の選択によって炭素前駆体の黒鉛化性を自由に制御し
うる。即ち、出発原料として酸素、硫黄、ハロゲンを含
むピッチを用いることによって、従来の熱硬化性樹脂で
あるフェノールあるいはフラン樹脂よりも遥かに高い炭
素化収率を有するガラス状炭素前駆体を得ることができ
るばかりでなく、出発原料として分子量が大きく芳香族
性の高いピッチを用いることによって易黒鉛化性の熱硬
化性炭素前駆体を得ることもできる。
フラン樹脂を炭素化することによって難黒鉛化性の炭素
質のみが得られる。これはガラス状炭素と称される気体
不浸透性の高いものである。本発明においては、出発原
料の選択によって炭素前駆体の黒鉛化性を自由に制御し
うる。即ち、出発原料として酸素、硫黄、ハロゲンを含
むピッチを用いることによって、従来の熱硬化性樹脂で
あるフェノールあるいはフラン樹脂よりも遥かに高い炭
素化収率を有するガラス状炭素前駆体を得ることができ
るばかりでなく、出発原料として分子量が大きく芳香族
性の高いピッチを用いることによって易黒鉛化性の熱硬
化性炭素前駆体を得ることもできる。
また、本発明の熱硬化性炭素前駆体に骨材として炭素、
黒鉛若しくはこれらの前駆体を添加して使用することも
できる。
黒鉛若しくはこれらの前駆体を添加して使用することも
できる。
以下、本発明を実施例について、更に詳細に説明する。
実施例1. 軟化点220℃の石炭系ピッチにα−メチルナフタレンを
主成分とする精製メチルナフタレン（融点−２℃）を40
wt％加え250℃で混合し、軟化点80℃の混合物を得た。
この混合物に対し、ｐ−キシリレングリコールを55wt％
添加後、両者の混合物に対しｐ−トルエンスルホン酸を
9wt％添加し、120℃で40分間反応させ、Ｂステージ樹脂
を得た。このＢステージ樹脂を金型温度180℃でモール
ド成形した後、非酸化性雰囲気中1000℃まで50℃/hrの
昇温速度で昇温し、炭素化した。炭素化収率は、76wt％
を示し、炭素化に伴う線収縮は12％であった。また、石
炭系ピッチと精製メチルナフタレンの混合物をるつぼに
入れ、同様の条件で炭素化したところ、51wt％の炭素化
収率を示した。
主成分とする精製メチルナフタレン（融点−２℃）を40
wt％加え250℃で混合し、軟化点80℃の混合物を得た。
この混合物に対し、ｐ−キシリレングリコールを55wt％
添加後、両者の混合物に対しｐ−トルエンスルホン酸を
9wt％添加し、120℃で40分間反応させ、Ｂステージ樹脂
を得た。このＢステージ樹脂を金型温度180℃でモール
ド成形した後、非酸化性雰囲気中1000℃まで50℃/hrの
昇温速度で昇温し、炭素化した。炭素化収率は、76wt％
を示し、炭素化に伴う線収縮は12％であった。また、石
炭系ピッチと精製メチルナフタレンの混合物をるつぼに
入れ、同様の条件で炭素化したところ、51wt％の炭素化
収率を示した。
実施例2. 軟化点165℃の石炭系エアブローピッチに無水タールを2
0wt％加え、200℃で混合し、軟化点92℃の混合物を得
た。この混合物にｐ−キシリレンジクロライドを65wt％
添加後、両者の混合物に対し、10wt％のｐ−トルエンス
ルホン酸を添加し、130℃で30分間反応させ、Ｂステー
ジ樹脂を得た。このＢステージ樹脂に骨材として10μｍ
以下に粉砕した石油系生コークスを50wt％添加し、180
℃で5mm×100mm×100mmの大きさにインジェクション成
形した。成形体を非酸化性雰囲気中20℃/hrの昇温速度
で1000℃まで昇温して炭素化した。この炭素質焼成体
は、ヘリウムガスに対し10-8cm2/sec.cmHgの気体不浸透
性を有するガラス状炭素であった。
0wt％加え、200℃で混合し、軟化点92℃の混合物を得
た。この混合物にｐ−キシリレンジクロライドを65wt％
添加後、両者の混合物に対し、10wt％のｐ−トルエンス
ルホン酸を添加し、130℃で30分間反応させ、Ｂステー
ジ樹脂を得た。このＢステージ樹脂に骨材として10μｍ
以下に粉砕した石油系生コークスを50wt％添加し、180
℃で5mm×100mm×100mmの大きさにインジェクション成
形した。成形体を非酸化性雰囲気中20℃/hrの昇温速度
で1000℃まで昇温して炭素化した。この炭素質焼成体
は、ヘリウムガスに対し10-8cm2/sec.cmHgの気体不浸透
性を有するガラス状炭素であった。
実施例3. 軟化点250℃の石炭系ピッチにテトラリンを30wt％加
え、密閉容器内で自己発生圧下350℃で混合し、軟化点9
0℃の混合物を得た。この混合物に対し、45wt％のｐ−
キシリレングリコールを添加後、さらに両者の混合物に
対し、ｐ−トルエンスルホン酸を6wt％添加し、120℃で
60分間反応させ、Ｂステージ樹脂を得た。このＢステー
ジ樹脂を200℃でモールド成形した後、非酸化性雰囲気
中1000℃まで50℃/hrの昇温速度で昇温し、炭素化し
た。炭素化収率は、82wt％を示し、炭素化に伴う線収縮
は８％であった。
え、密閉容器内で自己発生圧下350℃で混合し、軟化点9
0℃の混合物を得た。この混合物に対し、45wt％のｐ−
キシリレングリコールを添加後、さらに両者の混合物に
対し、ｐ−トルエンスルホン酸を6wt％添加し、120℃で
60分間反応させ、Ｂステージ樹脂を得た。このＢステー
ジ樹脂を200℃でモールド成形した後、非酸化性雰囲気
中1000℃まで50℃/hrの昇温速度で昇温し、炭素化し
た。炭素化収率は、82wt％を示し、炭素化に伴う線収縮
は８％であった。
（発明の効果） 以上説明した如く、本発明によれば軟化点が120℃以上
の石油系、石炭系何れか少なくとも一種のピッチに、溶
剤若しくは可塑剤を添加して軟化点を降下させ、前記加
熱温度を降下せしめるとともに生成する炭素前駆体の炭
素化収率を損なうことなく均一に架橋せしめることがで
きる。
の石油系、石炭系何れか少なくとも一種のピッチに、溶
剤若しくは可塑剤を添加して軟化点を降下させ、前記加
熱温度を降下せしめるとともに生成する炭素前駆体の炭
素化収率を損なうことなく均一に架橋せしめることがで
きる。
本発明の製造方法により、前記混合物自体の炭素化収率
に対し15〜20wt％向上した炭素化収率を有する前記ピッ
チを出発物質とする熱硬化性の炭素前駆体が得られ、こ
の炭素前駆体は炭素化時の収縮が小さく、これを使用し
て炭素質焼成体を得ようとする場合には、クラックの発
生率が低くかつサイズの大きなものがより高収率で得ら
れるばかりでなく、速い昇温速度で焼成できる利点を有
する。さらには、得られる炭素質焼成体の性質を難黒鉛
化性から易黒鉛化性まで、即ち黒鉛化後の性質を所謂ガ
ラス状炭素と称される不浸透性の高いものから、電気伝
導性、熱伝導性、機械加工性等の黒鉛が有する性質に富
んだものまで幅広く、出発原料の選択により自由に制御
しうる利点を有する。
に対し15〜20wt％向上した炭素化収率を有する前記ピッ
チを出発物質とする熱硬化性の炭素前駆体が得られ、こ
の炭素前駆体は炭素化時の収縮が小さく、これを使用し
て炭素質焼成体を得ようとする場合には、クラックの発
生率が低くかつサイズの大きなものがより高収率で得ら
れるばかりでなく、速い昇温速度で焼成できる利点を有
する。さらには、得られる炭素質焼成体の性質を難黒鉛
化性から易黒鉛化性まで、即ち黒鉛化後の性質を所謂ガ
ラス状炭素と称される不浸透性の高いものから、電気伝
導性、熱伝導性、機械加工性等の黒鉛が有する性質に富
んだものまで幅広く、出発原料の選択により自由に制御
しうる利点を有する。
これらの利点により産業上大きく寄与する効果が期待で
きる。
きる。
Claims (10)
- 【請求項１】軟化点が120℃以上の石油系、石炭系の何
れか少なくとも一種のピッチに、溶剤及び／または可塑
剤を添加して、軟化点を降下させた混合物と； ヒドロキシメチル基、ハロメチル基の何れか少なくとも
一種の基を２個以上有する芳香族化合物から主としてな
る架橋剤と； を酸触媒の存在下で60〜300℃の温度範囲に加熱するこ
とを特徴とする熱硬化性樹脂からなる炭素前駆体の製造
方法。 - 【請求項２】前記ピッチは炭素化収率が50wt％以上であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の製造方
法。 - 【請求項３】前記溶剤若しくは可塑剤は前記架橋剤との
反応にあずかり、炭素化収率の向上に寄与することを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の製造方法。 - 【請求項４】前記溶剤若しくは可塑剤はその中に含まれ
る炭素と水素の原子比（H/C）が0.5〜1.0の範囲内であ
り、かつ核磁気共鳴法により求められる芳香族指数（f
a）が0.5〜1.0の範囲内である芳香族炭化水素及び／ま
たはその誘導体であることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の製造方法。 - 【請求項５】前記溶剤若しくは可塑剤はその分子の対称
性が低いことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
製造方法。 - 【請求項６】前記溶剤若しくは可塑剤はそれぞれα−ア
ルキルナフタレン、テトラリンであることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の製造方法。 - 【請求項７】前記溶剤若しくは可塑剤は前記ピッチの低
分子フラクションの一部若しくは石油系あるいは石炭系
の重質油、タール、ピッチであり、その融点若しくは軟
化点が80℃以下であることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の製造方法。 - 【請求項８】前記混合物の軟化点は100℃以下であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の製造方法。 - 【請求項９】前記架橋剤はキシリレングリコール、キシ
リレンジクロライド、キシリレンジブロマイド、あるい
はこれらの誘導体の中から選ばれる何れか１種または２
種以上であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の製造方法。 - 【請求項１０】前記酸触媒は硫酸、燐酸、有機スルホン
酸、カルボン酸、塩化アルミニウム、弗化硼素、あるい
はこれらの誘導体のなかから選ばれる何れか１種または
２種以上の混合物であることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13487886A JPH0749525B2 (ja) | 1986-06-12 | 1986-06-12 | 高軟化点ピツチを出発原料とする熱硬化性樹脂からなる炭素前駆体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13487886A JPH0749525B2 (ja) | 1986-06-12 | 1986-06-12 | 高軟化点ピツチを出発原料とする熱硬化性樹脂からなる炭素前駆体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62292854A JPS62292854A (ja) | 1987-12-19 |
| JPH0749525B2 true JPH0749525B2 (ja) | 1995-05-31 |
Family
ID=15138606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13487886A Expired - Fee Related JPH0749525B2 (ja) | 1986-06-12 | 1986-06-12 | 高軟化点ピツチを出発原料とする熱硬化性樹脂からなる炭素前駆体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0749525B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113088263B (zh) * | 2021-03-25 | 2022-07-05 | 渤瑞环保股份有限公司 | 一种工业副产油-废塑料共混制备导热预制体的方法及应用 |
-
1986
- 1986-06-12 JP JP13487886A patent/JPH0749525B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62292854A (ja) | 1987-12-19 |
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