JPS5976926A - 炭素繊維の改良方法 - Google Patents
炭素繊維の改良方法Info
- Publication number
- JPS5976926A JPS5976926A JP17655783A JP17655783A JPS5976926A JP S5976926 A JPS5976926 A JP S5976926A JP 17655783 A JP17655783 A JP 17655783A JP 17655783 A JP17655783 A JP 17655783A JP S5976926 A JPS5976926 A JP S5976926A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon
- fibers
- bobbin
- carbon fiber
- temperature
- Prior art date
- 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
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F9/00—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
- D01F9/08—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material
- D01F9/12—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof
- D01F9/14—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F9/00—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
- D01F9/08—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material
- D01F9/12—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof
- D01F9/14—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments
- D01F9/145—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments from pitch or distillation residues
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F9/00—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
- D01F9/08—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material
- D01F9/12—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof
- D01F9/14—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments
- D01F9/20—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments from polyaddition, polycondensation or polymerisation products
- D01F9/21—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments from polyaddition, polycondensation or polymerisation products from macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D01F9/22—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments from polyaddition, polycondensation or polymerisation products from macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds from polyacrylonitriles
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Inorganic Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は炭素繊維に関し、更に詳しくは炭素繊維の機械
的性質の改良方法に関する。
的性質の改良方法に関する。
本発明はポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）’にベースと
する炭素繊維及び中間相（ｍｅｓｏｐｈａｓｅ）ピッチ
をベースとする炭素繊維に関する。これらの炭素繊維は
それらが有する機械的性質の故に、かなシの工業的価Ｉ
ｌ＆を見出されていた。特に、高＾値のヤング率を有す
る炭素繊維は特殊化された生成物に対して大きな需要が
める。
する炭素繊維及び中間相（ｍｅｓｏｐｈａｓｅ）ピッチ
をベースとする炭素繊維に関する。これらの炭素繊維は
それらが有する機械的性質の故に、かなシの工業的価Ｉ
ｌ＆を見出されていた。特に、高＾値のヤング率を有す
る炭素繊維は特殊化された生成物に対して大きな需要が
める。
ＰＡＮをベースとする炭素繊維は一般的に、ポリアクリ
ロニトリルを械維に紡糸し、該繊維を空気中において昇
温ざ法ることによシ、それを不融性化し１次いで該不融
性化した繊維ｔスレッドライン状張力（ｔｅｎｓｉｏｎ
ｉｎ ｔｈｒｅａｄｌｉｎｅ）のもとに不活性雰囲気
中、昇温下に炭素化する仁とにより製造する。
ロニトリルを械維に紡糸し、該繊維を空気中において昇
温ざ法ることによシ、それを不融性化し１次いで該不融
性化した繊維ｔスレッドライン状張力（ｔｅｎｓｉｏｎ
ｉｎ ｔｈｒｅａｄｌｉｎｅ）のもとに不活性雰囲気
中、昇温下に炭素化する仁とにより製造する。
中間相ピッチ全ペースとする炭素繊維は一般的に、中間
相ピッチを繊維に紡糸し、該繊維を空気中において昇温
させることにより不融性比させ。
相ピッチを繊維に紡糸し、該繊維を空気中において昇温
させることにより不融性比させ。
仄いで不Ｃ古注雰囲気中Ｖこおいて昇蝋下に該不融性比
された繊維を炭素化することにより製造する。
された繊維を炭素化することにより製造する。
中間相ピッチをペースとする員素繊維γ炭素化するため
に使用される温度は典型的、にンま、少くとも約１００
０℃以上、通常にＶ′ｉ１０００℃以上。
に使用される温度は典型的、にンま、少くとも約１００
０℃以上、通常にＶ′ｉ１０００℃以上。
しかも通常には１５００℃以上である。ＰＡＮをペース
とする炭素繊維′ｒｉ通常には約１３００℃に２いて炭
素比する。非常に高いヤング率の１ｌＩｉｔ有する炭素
繊維は約２３００℃以上、好ましくけ約２７００℃以上
の高温を必要とする。
とする炭素繊維′ｒｉ通常には約１３００℃に２いて炭
素比する。非常に高いヤング率の１ｌＩｉｔ有する炭素
繊維は約２３００℃以上、好ましくけ約２７００℃以上
の高温を必要とする。
先行技術によればＰＡＮ＝ｉベースとする繊維及び中間
相ピッチをペースとする繊維に対する炭素化工程７まス
レッドライン（ｔｌｌｒｅａｄｌ ｉｎｅ ）操作にお
りで行われる。典型的にりよ該スレッドライン操１・「
は不融性化繊維を線状通路に沿って、加ＰＡされた室を
通過させることによって行り。該加熱され・た室は通常
には炉といい、空気を排除するために正圧を維持しなけ
ればならない。典型的には該不融性化繊維は昇＠丁にか
ける滞留時間が比較的に短時間であるように毎分数フィ
ートの速度に２いて移動させる。
相ピッチをペースとする繊維に対する炭素化工程７まス
レッドライン（ｔｌｌｒｅａｄｌ ｉｎｅ ）操作にお
りで行われる。典型的にりよ該スレッドライン操１・「
は不融性化繊維を線状通路に沿って、加ＰＡされた室を
通過させることによって行り。該加熱され・た室は通常
には炉といい、空気を排除するために正圧を維持しなけ
ればならない。典型的には該不融性化繊維は昇＠丁にか
ける滞留時間が比較的に短時間であるように毎分数フィ
ートの速度に２いて移動させる。
更にその上、上記のような操作に便用される炉が約２７
００℃以上の高温において急速に劣化することがわかっ
た。このことは高モジユラス炭素繊維の製造原価を要員
的に増ｎ口させる。
００℃以上の高温において急速に劣化することがわかっ
た。このことは高モジユラス炭素繊維の製造原価を要員
的に増ｎ口させる。
今回５本発明にしたがって追加の炭素化工程を行うこと
によシ炭素愼維を、そのヤング率にり＾て要員的に改良
することができるということが元見された。
によシ炭素愼維を、そのヤング率にり＾て要員的に改良
することができるということが元見された。
本発明は、その最も広い実施態様において。
２０００℃以上の添置において熱的及び機械的に安定で
あシ、シかも炭素繊維と化学的に両立性であるボビン上
に炭素繊維を巻きつける工程と１次いで該炭素繊維を２
０００℃以上の温度における熱処理に供する工程とを包
含する。炭素繊維を改良する方法に関する。
あシ、シかも炭素繊維と化学的に両立性であるボビン上
に炭素繊維を巻きつける工程と１次いで該炭素繊維を２
０００℃以上の温度における熱処理に供する工程とを包
含する。炭素繊維を改良する方法に関する。
典型的にば％’ＪＩ熱処理を行うための温度速度を１時
間当り約２００℃〜５００Ｃのように高くシ。
間当り約２００℃〜５００Ｃのように高くシ。
１〜２時間にわたって最終温度を維持することができる
。温度速度（Ｔ＝１時間当シ約５０℃〜約１００℃とす
ることによシ最終装置の保持時＋ｕＪ ？ｉ半時間及び
でき得れば更に短い時間に減少することができる。
。温度速度（Ｔ＝１時間当シ約５０℃〜約１００℃とす
ることによシ最終装置の保持時＋ｕＪ ？ｉ半時間及び
でき得れば更に短い時間に減少することができる。
該炭素繊維μ熱処理後に、少くとも約２００℃以Ｆの温
度に冷却するまで不活性雰囲気中に保持して、該炭素繊
維が空気に露出された際の酸化を最小比すべきである。
度に冷却するまで不活性雰囲気中に保持して、該炭素繊
維が空気に露出された際の酸化を最小比すべきである。
好ましくは該熱処理に対する最終温度を約２７００℃以
上とすべきである。
上とすべきである。
本究明の新規方法を行うだめのボビン７１ステンレス鋼
、耐火酸化物、窒化ホウ素、又はグラファイトのような
材質製の円筒体から成るものである、ＰＭ 、を的にｒ
まカーボン フェルトのような圧縮し得る弾性の炭素裏
張シのＬｉｄを該円筒体の外側面に配置して炭素繊維を
受は入れ、それにより熱処理中における炭素繊維上の応
力を最小化することができる。
、耐火酸化物、窒化ホウ素、又はグラファイトのような
材質製の円筒体から成るものである、ＰＭ 、を的にｒ
まカーボン フェルトのような圧縮し得る弾性の炭素裏
張シのＬｉｄを該円筒体の外側面に配置して炭素繊維を
受は入れ、それにより熱処理中における炭素繊維上の応
力を最小化することができる。
該ゼビンＶｉ端部フランジを有していても、いなくても
よい。好ましくンま咳ボビンは端部フランジを有してい
るべきであり、更に好ましく７−を該端部フランジは熱
処理後に該端部フランジが炭素繊維に接触して移動でき
るように可動的であるべきである。なぜなら熱処理の結
果、炭素繊維によって占められている長さ方向の空間が
収縮することが知られているからである。フランジ會隆
助して炭素繊維ｖＣ接触させることにより該炭素繊維ｔ
ボビンからｉｔどくのが簡単になる。
よい。好ましくンま咳ボビンは端部フランジを有してい
るべきであり、更に好ましく７−を該端部フランジは熱
処理後に該端部フランジが炭素繊維に接触して移動でき
るように可動的であるべきである。なぜなら熱処理の結
果、炭素繊維によって占められている長さ方向の空間が
収縮することが知られているからである。フランジ會隆
助して炭素繊維ｖＣ接触させることにより該炭素繊維ｔ
ボビンからｉｔどくのが簡単になる。
典型的Ｋ ７ユ該ゼビンの円ＷＪ本は内径３インチ。
外径約３．５インチ及び全長約１１インチ＝ｍすること
ができる。
ができる。
好”ましくけ桜カー・ボン フェルトな厚ａ 約１／４
〜約１／２インチイ有すべきである。
〜約１／２インチイ有すべきである。
刀−ボン フェル）＆使用しない揚台にはボビンに隣接
する炭素繊維の層が破損するけれど、炭素繊維の一部の
破損ケが筐んして、それによりカーボン フェルトの使
用を回避することが有利であることもある。
する炭素繊維の層が破損するけれど、炭素繊維の一部の
破損ケが筐んして、それによりカーボン フェルトの使
用を回避することが有利であることもある。
ボビン上Ｖこｄける炭素繊維の巻き角は、フランジを有
するボビンに対して一般的には約ｕ、１°〜約２．５°
、好ブしくけ約０．４°以下の角度である。炭素繊維を
ボビン上に巻き取るために使用ざｔＬる張力は一般的に
約２００ｆ以下でめるべ建でのる。
するボビンに対して一般的には約ｕ、１°〜約２．５°
、好ブしくけ約０．４°以下の角度である。炭素繊維を
ボビン上に巻き取るために使用ざｔＬる張力は一般的に
約２００ｆ以下でめるべ建でのる。
工業的実施において、繊維ｌユ通常には約２０００本の
連続フィラメントを生産する紡糸口金から紡糸さｔＬｌ
こｔＬらの繊維ｌユ追加の操ｒｌｌ：中しこ２いて一
緒に運ばれ一緒に暇シ扱われる。フィラメントの束を「
糸」と藝う。本明細−において使用されるように１本の
炭素繊維に対して適用される工程は多数の炭素峨坩から
成る糸にも通用ざｒ’Ｌる。
連続フィラメントを生産する紡糸口金から紡糸さｔＬｌ
こｔＬらの繊維ｌユ追加の操ｒｌｌ：中しこ２いて一
緒に運ばれ一緒に暇シ扱われる。フィラメントの束を「
糸」と藝う。本明細−において使用されるように１本の
炭素繊維に対して適用される工程は多数の炭素峨坩から
成る糸にも通用ざｒ’Ｌる。
本発明の実施−′こついてのｙｕ示的な非限定的＠施例
をド記ＶＣボす。本明細誓に包含される規準原理及び教
示に基づいて、多数のその他の実施例を答易に展開させ
ることができる。本明細誓における実施例は本発明を説
明するためのものであって。
をド記ＶＣボす。本明細誓に包含される規準原理及び教
示に基づいて、多数のその他の実施例を答易に展開させ
ることができる。本明細誓における実施例は本発明を説
明するためのものであって。
いかなる点においても本発明の実施！ｅ４様を限定する
ものではない。
ものではない。
実施例１
慣用方法にしたがって中間相ピッチから炭素系４０ポン
ドを製造した。該炭素系は２０００本のフィラメントか
り成＃）、各フィラメントｌｒｉ直径１０ミクロンを有
した。該炭素系を慣用の方法Ｖこしたがってスレッドラ
イン炉中において２４００℃の＠式のもとに炭素比し１
次いで４個の別々のグラファイト製昶ピンに巻き角帆４
度で巻きつけた。
ドを製造した。該炭素系は２０００本のフィラメントか
り成＃）、各フィラメントｌｒｉ直径１０ミクロンを有
した。該炭素系を慣用の方法Ｖこしたがってスレッドラ
イン炉中において２４００℃の＠式のもとに炭素比し１
次いで４個の別々のグラファイト製昶ピンに巻き角帆４
度で巻きつけた。
各ヂビンμ該ボビンのねじ骨部分に２げるねじ付フラン
ジをｕｔしていた。炭素系により谷ボビンのフランジの
間の空間を実質的に満たした。
ジをｕｔしていた。炭素系により谷ボビンのフランジの
間の空間を実質的に満たした。
炭素系の繊維に対する試験によシ、平均引張シ強さが約
３００ Ｋｐｓｉであり、平均ヤング率が５５Ｍ ｐ
ｓ ｉであることが示された。各ボビンには約ｌＯボン
ドの炭素系が存在した。
３００ Ｋｐｓｉであり、平均ヤング率が５５Ｍ ｐ
ｓ ｉであることが示された。各ボビンには約ｌＯボン
ドの炭素系が存在した。
次いで４個のボビンを、各ボビンが水平位、置に取りつ
けられるようにしてグラファイト製ラック上ｅこ支持し
た。該ラックングラファイト サセプター（ｇｒａｐｈ
ｉ ｔｅ−ｓｕｓｃｅｐｔｏｒ ）誘導炉に入れ１次い
でアルゴン雰囲気下に１時間当９１００℃の速度に２い
て２９５０℃に加熱し之。最終一度ｔ２時間保ら１次い
で炉を室篇に冷却させた。
けられるようにしてグラファイト製ラック上ｅこ支持し
た。該ラックングラファイト サセプター（ｇｒａｐｈ
ｉ ｔｅ−ｓｕｓｃｅｐｔｏｒ ）誘導炉に入れ１次い
でアルゴン雰囲気下に１時間当９１００℃の速度に２い
て２９５０℃に加熱し之。最終一度ｔ２時間保ら１次い
で炉を室篇に冷却させた。
ポビノτ炉から収り出した波、谷ボビン上のフランジを
内方へＡ−じ込んで炭素繊維に接触させ、フランジと次
系ｆ−ムとの間に形成された間隙をなくした。糸を毎＋
２０フィートの速度と１５０２の張力においてほといた
。
内方へＡ−じ込んで炭素繊維に接触させ、フランジと次
系ｆ−ムとの間に形成された間隙をなくした。糸を毎＋
２０フィートの速度と１５０２の張力においてほといた
。
熱処理後の炭素繊維に対するストランド引張り試験の結
果、下表に示す平均性質が優らｆ’Ｌ ７ζ。
果、下表に示す平均性質が優らｆ’Ｌ ７ζ。
引張り強さ ヤング４ 繊維密度（Ｋｐｓｉ）
（Ｍｐｓｉ） （ＭＰ／ｎ？）スプールＡ
３１７ １２３ ２．１４スツール８
３０６ １１１ ２．１３スズールＣ！
２９５ １１７ ２．１３スゾールＩ）
３３８ １２８ ２．１７予想外にも
、各スプールＡ、Ｂ、０及びＤから採取した繊維に対す
る平均ヤング率’ｒｉ １００Ｍｐｓｉよりも大きかっ
た。更にこの試験により、各ボビンの兄なる場所から採
取した繊維試料の性質においてかなシの均一性があるこ
とが示された。そのほか、繊維ぞ度が理論１直の約９９
％でめ０ことが測定された。
（Ｍｐｓｉ） （ＭＰ／ｎ？）スプールＡ
３１７ １２３ ２．１４スツール８
３０６ １１１ ２．１３スズールＣ！
２９５ １１７ ２．１３スゾールＩ）
３３８ １２８ ２．１７予想外にも
、各スプールＡ、Ｂ、０及びＤから採取した繊維に対す
る平均ヤング率’ｒｉ １００Ｍｐｓｉよりも大きかっ
た。更にこの試験により、各ボビンの兄なる場所から採
取した繊維試料の性質においてかなシの均一性があるこ
とが示された。そのほか、繊維ぞ度が理論１直の約９９
％でめ０ことが測定された。
要するＶこヤング率及び密度が、慣用のスレッドライン
炭素化によって熱処理が行！つれた揚台に得られたであ
ろう呟よシも非常に大きな唾でめったのである。
炭素化によって熱処理が行！つれた揚台に得られたであ
ろう呟よシも非常に大きな唾でめったのである。
そのほか、スプールＡ、Ｌｌ、Ｏ及びＤから敗り出され
た繊維は直線的であり、かつ平行しているということが
重要である。高められた隠匿における繊維の収縮によっ
て生ずる圧力が原因して、しわ又は変形が発生すること
が予想される。変形は機械的性ｉ會実負的に劣化させる
。
た繊維は直線的であり、かつ平行しているということが
重要である。高められた隠匿における繊維の収縮によっ
て生ずる圧力が原因して、しわ又は変形が発生すること
が予想される。変形は機械的性ｉ會実負的に劣化させる
。
該繊維のすぐれた物理的粂件μ０，４°という低い巻き
角ｔ−使用することによる。この角度及び更に小さい角
度は該懺維τ２７００℃以上の幌献に供することに対し
て型費である。
角ｔ−使用することによる。この角度及び更に小さい角
度は該懺維τ２７００℃以上の幌献に供することに対し
て型費である。
実施例２
本実施しＩＪにおいてンまフィラメント６０００本を有
する。ＰＡＮをペースとする糸を使用した。該ＰＡＮｔ
−ペースとする糸は、その窒素含量が約１京Ｍ％以下で
あるようにして製造した。−一の故に、窒素が熱分解さ
れて糸から出′Ｃ付く際に糸を頂傷しないように低い威
素宮緻を有することμ本発明方法に１更用さルるＰＡＮ
ｉペースとする糸に対して重要なことである。
する。ＰＡＮをペースとする糸を使用した。該ＰＡＮｔ
−ペースとする糸は、その窒素含量が約１京Ｍ％以下で
あるようにして製造した。−一の故に、窒素が熱分解さ
れて糸から出′Ｃ付く際に糸を頂傷しないように低い威
素宮緻を有することμ本発明方法に１更用さルるＰＡＮ
ｉペースとする糸に対して重要なことである。
該ＰＡＮｉベースとする糸は下記のようにして製造する
： ＰＡＮをペースと「る不融性化した糸τ使用した。該系
中の繊維ンユ炭素６４．Ｏチ、水素３．９チ。
： ＰＡＮをペースと「る不融性化した糸τ使用した。該系
中の繊維ンユ炭素６４．Ｏチ、水素３．９チ。
酸素６．２％及び窒素２５．１％の組成ｔ−有した。工
業的生産に使用されるボビンＶこ糸τ巻いた。糸をボビ
ンからはどき、かつ１分間当シロ３フィートの速度にお
いてほどきながら毎分５００回転の回転速度に訃いて回
転させて、１インチ当り０．７回転のねじれと確立した
。該４」じれた糸を、直径３．５ （７チ、長さ１１イ
ンテリ寸法τ有するダラファイト製ボビン上ｖｃ張カ２
５ｏ２により舎き直した。該グラファイト喪ボビンは糸
を受は入れるために円筒状部分上に１／４インチのグラ
ファイトフェルトの層を有した。横軸長さが１０インチ
であ９１巻き角２３°を使用し、パッケージ圧カ′／ｉ
３ボンドであった。巻き直しンヒ糸は糸の２３，５００
フイートに達し、 ７Ｍ角１ｌｌ１面（ｓｑｕａｒｅ−
ｓ １ｄｅ） ％ ｉの形状であった。
業的生産に使用されるボビンＶこ糸τ巻いた。糸をボビ
ンからはどき、かつ１分間当シロ３フィートの速度にお
いてほどきながら毎分５００回転の回転速度に訃いて回
転させて、１インチ当り０．７回転のねじれと確立した
。該４」じれた糸を、直径３．５ （７チ、長さ１１イ
ンテリ寸法τ有するダラファイト製ボビン上ｖｃ張カ２
５ｏ２により舎き直した。該グラファイト喪ボビンは糸
を受は入れるために円筒状部分上に１／４インチのグラ
ファイトフェルトの層を有した。横軸長さが１０インチ
であ９１巻き角２３°を使用し、パッケージ圧カ′／ｉ
３ボンドであった。巻き直しンヒ糸は糸の２３，５００
フイートに達し、 ７Ｍ角１ｌｌ１面（ｓｑｕａｒｅ−
ｓ １ｄｅ） ％ ｉの形状であった。
該ノぐツケージを、窒素でノぞ−ジし洸グラファイト管
誘導炉に水平に入れ、１時＋ｄｊ当り５０’Ｃの速度で
８００℃に焼成し２次いで１時間当！り２５０℃の速度
でｉ ａ ｏ ｏ ’ｃに昇温させ７辷。最終温度を２
時間渫ち５次いでパッケージを冷却してＪ諷しζ戻した
。こ■熱処理の結束、該ノξツヶージｄ長さ方向に、そ
のｔとの長ざ１０インナから幻１．５〜２インチ収縮し
た。
誘導炉に水平に入れ、１時＋ｄｊ当り５０’Ｃの速度で
８００℃に焼成し２次いで１時間当！り２５０℃の速度
でｉ ａ ｏ ｏ ’ｃに昇温させ７辷。最終温度を２
時間渫ち５次いでパッケージを冷却してＪ諷しζ戻した
。こ■熱処理の結束、該ノξツヶージｄ長さ方向に、そ
のｔとの長ざ１０インナから幻１．５〜２インチ収縮し
た。
次いで該パッケージａ−張力負萌したベイオンクリール
（ｐａｙｏｆｆ ｃｒｅｅ＋）上ｌこ水平に取りつけ、
杓５Ｏｆ！Ｄ張力下ニ糸をはトキ、約１８２５ｔｃＤ張
力に保たれＣいる張２力調整駆妨ガ式である溝付リール
釦ｄ過させ１次いで約１８３０℃の温度に保たれた高温
帯域（Ｉｌ−有し、かつ長さ５フイ一ト合有するグラフ
ァイト管−気抵抗！！７１ｉｔ： ｍ’過させた。炉を
出た該糸ｔ、仄いて従来技術にしたがって最終処理に供
し、ボール紙製のボビン上に１０００フートの長さを巻
きつけ７ヒ。糸の２２個の試料を約１０００７−ト間１
１ＭＶＣ＆ イてｉ）ｋ ｆｉＪＬした。
（ｐａｙｏｆｆ ｃｒｅｅ＋）上ｌこ水平に取りつけ、
杓５Ｏｆ！Ｄ張力下ニ糸をはトキ、約１８２５ｔｃＤ張
力に保たれＣいる張２力調整駆妨ガ式である溝付リール
釦ｄ過させ１次いで約１８３０℃の温度に保たれた高温
帯域（Ｉｌ−有し、かつ長さ５フイ一ト合有するグラフ
ァイト管−気抵抗！！７１ｉｔ： ｍ’過させた。炉を
出た該糸ｔ、仄いて従来技術にしたがって最終処理に供
し、ボール紙製のボビン上に１０００フートの長さを巻
きつけ７ヒ。糸の２２個の試料を約１０００７−ト間１
１ＭＶＣ＆ イてｉ）ｋ ｆｉＪＬした。
得らｔ′した繊維の平均引張シ強ざ）ま５０ Ｕ、ＯＯ
Ｏρｓｉでめ９．変動係数′／ｉ１．３饅であった。優
られた繊維に対する平均ヤング率は約４１，２００．０
００ｐｓｉであり、ｆ動係数Ｙ′ｉ２．９優でめった。
Ｏρｓｉでめ９．変動係数′／ｉ１．３饅であった。優
られた繊維に対する平均ヤング率は約４１，２００．０
００ｐｓｉであり、ｆ動係数Ｙ′ｉ２．９優でめった。
該繊維の平均Ｗｉｌｄ １．７６６ ＭＷ／ｎ／であシ
、変勅係数μ０．６ ％でめつｌζ。平均収率Ｈ３５７
１フィート／ボンドであり、変助係数ｔユ２．１％での
つ１ζ。
、変勅係数μ０．６ ％でめつｌζ。平均収率Ｈ３５７
１フィート／ボンドであり、変助係数ｔユ２．１％での
つ１ζ。
この炭素系は本発明に便用されるＰＡＮｔ−ペースとす
る糸であった。
る糸であった。
該ＰＡＮπペースと゛する先約４７００フィートを７ラ
ンジ付グラフアイト製ボビン上に巻き角約０．４°ＩＣ
おいて巻きつけた。該ボビンは直径４．５インチ、、ｇ
ｅざフインチビ有し、カーボン フェルトは１更用しな
かった。
ンジ付グラフアイト製ボビン上に巻き角約０．４°ＩＣ
おいて巻きつけた。該ボビンは直径４．５インチ、、ｇ
ｅざフインチビ有し、カーボン フェルトは１更用しな
かった。
該負萌しン辷ゼビンをグラファイト管誘導炉にンいて熱
処理に供した。該炉をアルゴンでノξ−ノし。
処理に供した。該炉をアルゴンでノξ−ノし。
次いで渥厩を１時間当シ約１００Ｃの速ばで２９５０’
Ｃに上げた。最終温度を２時間維持し。
Ｃに上げた。最終温度を２時間維持し。
次いで炉を周囲温度に作動した。
得られた糸Ｖｉ、凌れた物理的外観をＭし、しわなどが
なく、かつ優れた機械的性質を有した。平均のストラン
ド持性ｌｒｉ：３６０Ｋｐｓｉの引張り強き。
なく、かつ優れた機械的性質を有した。平均のストラン
ド持性ｌｒｉ：３６０Ｋｐｓｉの引張り強き。
９６．９ Ｍｐｓ ｉのメータ（ｒｒｌｅ（ｅｒ）であ
った。
った。
実施例
本光−明の後熱処卯に♂いで、市販のＰＡＮτペースと
する炭素系を使用した。使用した糸は平均ストランド
ヤング手釣３３Ｍｐｓｉと平均引張り強さ約４００Ｋｐ
ｓｉとを有した。ｏＩ］１ＩＪ施例２の加熱スケジュー
ル及びボビンを使用した。
する炭素系を使用した。使用した糸は平均ストランド
ヤング手釣３３Ｍｐｓｉと平均引張り強さ約４００Ｋｐ
ｓｉとを有した。ｏＩ］１ＩＪ施例２の加熱スケジュー
ル及びボビンを使用した。
糸は熱感＠後に２いて凌ｎた物理的外観’ｋＮＬ。
しかも平均ストランド ヤング率７ Ｑ Ｍｐｓ ｉ及
び引張り強さ３４０ Ｋｐｓｉ ｆ有し７？：。
び引張り強さ３４０ Ｋｐｓｉ ｆ有し７？：。
Claims (7)
- （１） 炭素繊維を、２０００℃以上の温度において
熱的及び機械的に安定であシ、シかも炭素繊維と化学的
に融和性であるボビン上に巻きしけ１次いで該炭素繊維
を２０００℃以上の温度における熱処理に供する各工程
を包含すること（ＩＩ：特徴とする炭素繊維の改良方法
。 - （２）温度を、１時間当り約２００℃〜５００℃の速度
において上げることにより熱処理を行う特許請求の範囲
端（１）項記載の方法。 - （３）温度を、１時間当り約５０℃〜１００℃の速度に
おいて上げることＶこより熱感ｄｉ行う特許請求の範囲
第＋ＩＪ項記載の方法。 - （４） 温度を２７００℃以上に上げることによシ熱
処哩を行う特許請求の範囲第（υ項記載の方法。 - （５） 炭素繊維が約１００Ｍｐｓｉ以上のヤング率
を有するように熱処理を行う特許請求の範囲第（１）項
記載の方法。 - （６）炭素繊維が約９０Ｍｐｓｉ以上のヤング率を有す
るように熱処理全行う特許請求の範囲値ｔｌＪ項記載の
方法。 - （７）炭素繊維が約７５Ｍｐｓｉ以上のヤング率を有す
るように熱処理を付う特許請求の範囲第（１）項記載の
方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US42312182A | 1982-09-27 | 1982-09-27 | |
| US423121 | 1982-09-27 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5976926A true JPS5976926A (ja) | 1984-05-02 |
Family
ID=23677750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17655783A Pending JPS5976926A (ja) | 1982-09-27 | 1983-09-26 | 炭素繊維の改良方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0104639A3 (ja) |
| JP (1) | JPS5976926A (ja) |
| CA (1) | CA1219410A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63303120A (ja) * | 1987-05-31 | 1988-12-09 | Toa Nenryo Kogyo Kk | 高強度、超高弾性率炭素繊維 |
| US4923637A (en) * | 1987-06-24 | 1990-05-08 | Yazaki Corporation | High conductivity carbon fiber |
| CA2004370C (en) * | 1988-12-07 | 1995-11-21 | David Arthur Schulz | Continuous, ultrahigh modulus carbon fiber |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5953720A (ja) * | 1982-06-29 | 1984-03-28 | ユニオン・カ−バイド・コ−ポレ−シヨン | 改良されたｐａｎ基材炭素繊維及びその製造法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1471993A (fr) * | 1965-04-06 | 1967-03-03 | Rolls Royce | Fibre carbonée à module d'élasticité et à résistance élevés |
| GB1217852A (en) * | 1967-03-09 | 1970-12-31 | Courtaulds Ltd | Continuous filaments of carbon |
-
1983
- 1983-09-23 CA CA000437386A patent/CA1219410A/en not_active Expired
- 1983-09-26 JP JP17655783A patent/JPS5976926A/ja active Pending
- 1983-09-26 EP EP83109581A patent/EP0104639A3/en not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5953720A (ja) * | 1982-06-29 | 1984-03-28 | ユニオン・カ−バイド・コ−ポレ−シヨン | 改良されたｐａｎ基材炭素繊維及びその製造法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0104639A2 (en) | 1984-04-04 |
| CA1219410A (en) | 1987-03-24 |
| EP0104639A3 (en) | 1986-03-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4014725A (en) | Method of making carbon cloth from pitch based fiber | |
| US4351816A (en) | Method for producing a mesophase pitch derived carbon yarn and fiber | |
| US4138525A (en) | Highly-handleable pitch-based fibers | |
| JPH022975B2 (ja) | ||
| US3723150A (en) | Surface modification of carbon fibers | |
| JPS5976926A (ja) | 炭素繊維の改良方法 | |
| EP0098025B1 (en) | Process for producing polyacrylonitrile-based carbon fiber | |
| US4574077A (en) | Process for producing pitch based graphite fibers | |
| US3533741A (en) | Process for the production of filamentary carbon | |
| JPS6128019A (ja) | ピツチ系炭素繊維の製造法 | |
| JPS6220281B2 (ja) | ||
| US3935301A (en) | Process for producing carbon fibers from organic fibrous material | |
| CA1311883C (en) | Pitch based carbon fibers and their production method | |
| US4371129A (en) | Bobbin for use in producing a mesophase pitch derived carbon yarn | |
| EP0099425B1 (en) | Method for producing a mesophase pitch derived carbon yarn and fiber | |
| JP2930166B2 (ja) | 炭素繊維の製造方法 | |
| JPS60155714A (ja) | ピツチ系炭素繊維の製造方法 | |
| JPS63145420A (ja) | ピツチ系炭素繊維の熱処理方法 | |
| JPS6269826A (ja) | 高強度・高弾性炭素繊維の製造方法 | |
| JPS60231825A (ja) | 炭素ヤーンの製造法 | |
| JPS62117817A (ja) | ピツチ系炭素繊維の製造法 | |
| JPS6081320A (ja) | 炭素繊維の製造方法 | |
| JPS59168123A (ja) | ピツチ系炭素繊維の製造法 | |
| JPS6219527B2 (ja) | ||
| JPS6134224A (ja) | ピツチ系高強度長炭素繊維の製造法 |