JPS60104526A - 気相成長式炭素繊維の製造方法 - Google Patents
気相成長式炭素繊維の製造方法Info
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- JPS60104526A JPS60104526A JP21105083A JP21105083A JPS60104526A JP S60104526 A JPS60104526 A JP S60104526A JP 21105083 A JP21105083 A JP 21105083A JP 21105083 A JP21105083 A JP 21105083A JP S60104526 A JPS60104526 A JP S60104526A
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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】
本発明は気相成長式炭素繊維の製造法に関する。
さらに詳しくは炭化水素ガスをキャリヤガスと共に電気
炉内に導入し、熱分解することにより炉内に設置した基
材上で炭素繊維を製造する方法に関するものである。
炉内に導入し、熱分解することにより炉内に設置した基
材上で炭素繊維を製造する方法に関するものである。
炭化水素を熱分解し、炭素繊維を得る方法は特開昭４８
−４１０３９号公報、特公昭５１−３３２１０号公報な
どに記載されている。
−４１０３９号公報、特公昭５１−３３２１０号公報な
どに記載されている。
特開昭４８−４１０３９号公報の方法は高弾性率を有す
る炭素繊維を得る為に、混合ガスの流速を１０〜３０ｃ
ｒｎ／分とし、核生成を１０５０〜１１００ ’Ｃの低
い炉温で行なわせるものであるが、核生成に長時間を要
し、生成する炭素繊維の発生密度（基材単位面積あたり
の発生本数）が低く且つ繊維径のバラツキが大きい欠点
を有する。
る炭素繊維を得る為に、混合ガスの流速を１０〜３０ｃ
ｒｎ／分とし、核生成を１０５０〜１１００ ’Ｃの低
い炉温で行なわせるものであるが、核生成に長時間を要
し、生成する炭素繊維の発生密度（基材単位面積あたり
の発生本数）が低く且つ繊維径のバラツキが大きい欠点
を有する。
特公昭５１−３３２１０号公報に開示される方法は核生
成と繊維成長の混合ガス流速を分けて、初めに１００〜
１５００ ｏｎ／分の流速で１０−９０秒間送ムレて核
生成を行なわせ、次いで同流速を１０〜３ Ｇ ｏｎ／
分として繊維を成長させているが、繊維の発生密度が充
分なものではなく、且つ繊維径のバラツキも満足される
ものではない。
成と繊維成長の混合ガス流速を分けて、初めに１００〜
１５００ ｏｎ／分の流速で１０−９０秒間送ムレて核
生成を行なわせ、次いで同流速を１０〜３ Ｇ ｏｎ／
分として繊維を成長させているが、繊維の発生密度が充
分なものではなく、且つ繊維径のバラツキも満足される
ものではない。
不発病者等は、混合ガスの流速、炭化水素ガスの濃度及
び基材温度について種々検討した結果本発明に到達した
。
び基材温度について種々検討した結果本発明に到達した
。
即ち１本発明における第一の発明は、触媒を実質的に独
立粒子状態に散布した基材を電気炉内に設置し、初めに
キャリヤガス中Ｋ Ｏ−１〜４容量チの炭化水素ガスを
含む混合ガスを基材温度が１０５Ｑ〜１１５０℃に保持
された炉芯管内に１〜１０ｍ／分の流速で導入し、３０
〜９０分間繊維の核生成及び長さ成長を行なわせること
を特徴とする気相成長式炭素繊維の製造法にあ〕、従来
法に比べ繊維の発生密度が高く且つ長さ成長も効率よく
行なわせることができるものである。
立粒子状態に散布した基材を電気炉内に設置し、初めに
キャリヤガス中Ｋ Ｏ−１〜４容量チの炭化水素ガスを
含む混合ガスを基材温度が１０５Ｑ〜１１５０℃に保持
された炉芯管内に１〜１０ｍ／分の流速で導入し、３０
〜９０分間繊維の核生成及び長さ成長を行なわせること
を特徴とする気相成長式炭素繊維の製造法にあ〕、従来
法に比べ繊維の発生密度が高く且つ長さ成長も効率よく
行なわせることができるものである。
本発明の第２の発明は、触媒を実質的に独立粒子状態に
散布した基材を電気炉内に設置し、初めにキャリヤガス
中に０．１〜４容量係の炭化水素ガスを含む混合ガスを
基材温度が１０５０〜１１５０’Ｃに保持された炉芯管
内ＶＣ１〜ＩＱｍ／分の流速で導入し、３０〜９０分間
繊維の核生成及び長さ成長を行なわせた後、基材温度を
上昇させつつ混合ガス流速を５〜５０ｔｙｎ／分の範囲
内で繊維径の増加と共に混合ガス流速を上げつつ炭化水
素の単位時間当たカの供給量を増加させながら繊維の太
さ成長を行表わせることを特徴とする気相成長式炭素繊
維の製造法であり、高発生密度を維持して径のバフツキ
の小さい気相成長式炭素繊維を短時間に大量に製造でき
る本発明に到達したものである。
散布した基材を電気炉内に設置し、初めにキャリヤガス
中に０．１〜４容量係の炭化水素ガスを含む混合ガスを
基材温度が１０５０〜１１５０’Ｃに保持された炉芯管
内ＶＣ１〜ＩＱｍ／分の流速で導入し、３０〜９０分間
繊維の核生成及び長さ成長を行なわせた後、基材温度を
上昇させつつ混合ガス流速を５〜５０ｔｙｎ／分の範囲
内で繊維径の増加と共に混合ガス流速を上げつつ炭化水
素の単位時間当たカの供給量を増加させながら繊維の太
さ成長を行表わせることを特徴とする気相成長式炭素繊
維の製造法であり、高発生密度を維持して径のバフツキ
の小さい気相成長式炭素繊維を短時間に大量に製造でき
る本発明に到達したものである。
本発明でいう気相成長式炭素繊維とは炭化水素ガスを熱
分解して得られる炭素繊維を意味し、その用語の意味は
例えば工業材料第３０巻第７号（１９８２年）に示され
ている。
分解して得られる炭素繊維を意味し、その用語の意味は
例えば工業材料第３０巻第７号（１９８２年）に示され
ている。
気相成長式炭素繊維の製造方法を第１図を用いて説明す
る。発熱体を備えた電気炉（９）に炉芯管（４）を設置
し、炉芯管内中央部に触媒散布基材（６）を装入し、炉
芯管の一端から三方コック（３）を用いてキャリヤガス
のみを導入しつ所定炉温まで昇温する。
る。発熱体を備えた電気炉（９）に炉芯管（４）を設置
し、炉芯管内中央部に触媒散布基材（６）を装入し、炉
芯管の一端から三方コック（３）を用いてキャリヤガス
のみを導入しつ所定炉温まで昇温する。
次に三方コック（３）を用いてキャリヤガスを恒温槽（
１）中のバブラー（５）に入れ所定濃度の混合ガスを炉
内に導入することによシ基材に炭素繊維を生成させる。
１）中のバブラー（５）に入れ所定濃度の混合ガスを炉
内に導入することによシ基材に炭素繊維を生成させる。
本発明の方法によれば、初めに混合ガス中の炭化水素ガ
ス濃度を０．１〜４容ｉｆｂという従来法に比べ低濃度
にすることにより繊維の核が高発生密度で生成する。、
特に炭化水素ガス通気初期は上記範囲内で低濃度の方が
好ましい。しかし０．１容量−以下では供給炭化水素ガ
ス量が少ない為に発生密度が低くなると共にその後の成
長速度が遅く。
ス濃度を０．１〜４容ｉｆｂという従来法に比べ低濃度
にすることにより繊維の核が高発生密度で生成する。、
特に炭化水素ガス通気初期は上記範囲内で低濃度の方が
好ましい。しかし０．１容量−以下では供給炭化水素ガ
ス量が少ない為に発生密度が低くなると共にその後の成
長速度が遅く。
好ましくない。４容量−以上では理由が明らかではない
が炭化水素ガス濃度が高すぎて触媒上への炭素吸着速度
が炭素拡散・析出速度よりも速い為か基材上に多量の炭
素フィルムが生成する。核生成は炭化水素ガス分圧と共
に混合ガスの流速も大きな影響を及ぼし、本発明によれ
ば１〜１０ｃｍ／分という低流速により繊維核が高密度
で発生し、その後の長さ成長も充分に行なわれる。従来
は１０３０個／分おるいは１００〜１５００ｃｒｎ／分
の流速で核生成が行なわれているが流速が速い為に触媒
上への炭素吸着が不充分な為に発生密度が低くなるもの
と考えられる。従って混合ガス流速ＩＱ〜勢以上では核
生成、長さ成長共に不充分となり、そのまま炭化水素ガ
ス供給を続けるならば炭素フィルムが多量に生成する結
果となる。混合ガス流速が１ｃｍ１分以下では炭化水素
ガスの単位時間当ｆｃりの供給量が低い為に成長速度が
遅く、炭化水素ガス分圧で補足するならば前記したよう
に炭素フィルムが生成し好ましくない。
が炭化水素ガス濃度が高すぎて触媒上への炭素吸着速度
が炭素拡散・析出速度よりも速い為か基材上に多量の炭
素フィルムが生成する。核生成は炭化水素ガス分圧と共
に混合ガスの流速も大きな影響を及ぼし、本発明によれ
ば１〜１０ｃｍ／分という低流速により繊維核が高密度
で発生し、その後の長さ成長も充分に行なわれる。従来
は１０３０個／分おるいは１００〜１５００ｃｒｎ／分
の流速で核生成が行なわれているが流速が速い為に触媒
上への炭素吸着が不充分な為に発生密度が低くなるもの
と考えられる。従って混合ガス流速ＩＱ〜勢以上では核
生成、長さ成長共に不充分となり、そのまま炭化水素ガ
ス供給を続けるならば炭素フィルムが多量に生成する結
果となる。混合ガス流速が１ｃｍ１分以下では炭化水素
ガスの単位時間当ｆｃりの供給量が低い為に成長速度が
遅く、炭化水素ガス分圧で補足するならば前記したよう
に炭素フィルムが生成し好ましくない。
さらに基材温度についても初期の核生成及び長さ成長に
大きな影響を及ぼすことが判り、本発明によれば１０５
０〜１１５０℃にすることにより核生成。
大きな影響を及ぼすことが判り、本発明によれば１０５
０〜１１５０℃にすることにより核生成。
長さ成長共に満足される。特に１０８０〜１１２０℃の
範囲が両方のバランスがよい。１０５０℃以下では長さ
成長速度が遅いので長時間を必要とし、 １１５０℃以
上では長さ成長速度は速いが発生密度が低く。
範囲が両方のバランスがよい。１０５０℃以下では長さ
成長速度が遅いので長時間を必要とし、 １１５０℃以
上では長さ成長速度は速いが発生密度が低く。
炭化水素ガス分圧を高くするのと同じ傾向を示す。
さらに基材に散布する触媒の種類１粒径、散布量なども
核生成・長さ成長に影響を及ぼす。触媒としては粒径２
ｏｏ Ａ以下の強磁性金属元素（たとえばＦｅ、 Ｎｉ
、 Ｃｏなど）又はその化合物若しくはそれらを含む
合金を使用する。該超微粒子触媒を長鎖不飽和脂肪酸イ
オンの強い化学吸着性を利用して各種溶媒に安定にコロ
イド分散できる。本発明において１分散媒として揮発性
の非極性有機溶媒（例えば、ペンタン、ヘキサン、イソ
オクタンなど）を用いることを特徴としている。該触媒
分散液をスプレーにて基材に均一に散布し、該触媒粒子
を実質的に独立した一次粒子の状態で存在させることが
できる。ただしこの場合触媒粒子の３０−以下が凝集し
ていてもよい。従来、Ｆｅなどの遷移金属超微粒子状触
媒をエタノールなどの揮発性溶媒に懸濁させたものを基
材に散布して使用しているが、各粒子が数珠玉状に連結
しており、各個個の粒子に析出・成長する気相成長式炭
素繊維の発生密度向上を阻害しているものである。本発
明において、基材に散布した触媒粒子を実質的に独立粒
子状態に存在させることは必要不可欠である。
核生成・長さ成長に影響を及ぼす。触媒としては粒径２
ｏｏ Ａ以下の強磁性金属元素（たとえばＦｅ、 Ｎｉ
、 Ｃｏなど）又はその化合物若しくはそれらを含む
合金を使用する。該超微粒子触媒を長鎖不飽和脂肪酸イ
オンの強い化学吸着性を利用して各種溶媒に安定にコロ
イド分散できる。本発明において１分散媒として揮発性
の非極性有機溶媒（例えば、ペンタン、ヘキサン、イソ
オクタンなど）を用いることを特徴としている。該触媒
分散液をスプレーにて基材に均一に散布し、該触媒粒子
を実質的に独立した一次粒子の状態で存在させることが
できる。ただしこの場合触媒粒子の３０−以下が凝集し
ていてもよい。従来、Ｆｅなどの遷移金属超微粒子状触
媒をエタノールなどの揮発性溶媒に懸濁させたものを基
材に散布して使用しているが、各粒子が数珠玉状に連結
しており、各個個の粒子に析出・成長する気相成長式炭
素繊維の発生密度向上を阻害しているものである。本発
明において、基材に散布した触媒粒子を実質的に独立粒
子状態に存在させることは必要不可欠である。
当然のことながら最適触媒散布量があシ、最適触媒散布
量は基材単位面積あたり５〜５００ｑ／ｎｒが好ましく
、５Ｗ１０？以下では触媒散布量が少ない為に発生密度
が低（，５００■／−以上では触媒粒子の重なりが多く
なる為に発生密度が低くなる。
量は基材単位面積あたり５〜５００ｑ／ｎｒが好ましく
、５Ｗ１０？以下では触媒散布量が少ない為に発生密度
が低（，５００■／−以上では触媒粒子の重なりが多く
なる為に発生密度が低くなる。
このように最適条件にて触媒を散布した基材を電気炉内
に設置し、初めにキャリヤガス中に０．１〜４容量チの
炭化水素ガスを含む混合ガスを基材温度が１０５０〜１
１５０℃に保持された炉芯管内に１〜１０ ａｍ／分の
流速で導入し、３０〜９０分間繊維の核生成及び長さ成
長を行なわせるが、この場合太さ成長が全然起らないの
ではなく長さ成長が主体になっていることを付記してお
く。この段階で反応を停止しても、高発生密度で長さの
長い炭素繊維が生成しているので充分各種用途に提供す
ることが可能である。しかしながら、さらに効率よく繊
維径を太くし繊維径のバラツキの小さい気相成長式炭素
繊維を短時間に製造できることは工業的に極めて有用で
あり１本発明によれば長さ成長がほぼ終了した後、基材
温度を上昇させつつ混合ガス流速を５〜５０副／分の範
囲内で繊維径の増加と共に混合ガス流速を上げつつ単位
時間当たりの炭化水素ガス供給量を増加させながら反応
時間を選定することにより任意の繊維径に調節すること
ができる。従来法のように混合ガス流速が一定では基材
長さ方向の繊維径のバラツキが大きく１％に基材後半部
（炭化水素ガス排出側）の径の肥大化速度が遅く反応時
間を長くとればとるほど径のバラツキは大きくなる。本
発明の方法によれば、繊維径の増加と共に基材温度、混
合ガス流速、炭化水素ガス供給量を上げることにより、
理由はよくわからないが基材全体に繊維径のバラツキの
小さい炭素繊維を生成させることができる。各々の上昇
方法は連続式でも階段式でもよいが、好ましくは連続式
の方が繊維径のバラツキは小さい。
に設置し、初めにキャリヤガス中に０．１〜４容量チの
炭化水素ガスを含む混合ガスを基材温度が１０５０〜１
１５０℃に保持された炉芯管内に１〜１０ ａｍ／分の
流速で導入し、３０〜９０分間繊維の核生成及び長さ成
長を行なわせるが、この場合太さ成長が全然起らないの
ではなく長さ成長が主体になっていることを付記してお
く。この段階で反応を停止しても、高発生密度で長さの
長い炭素繊維が生成しているので充分各種用途に提供す
ることが可能である。しかしながら、さらに効率よく繊
維径を太くし繊維径のバラツキの小さい気相成長式炭素
繊維を短時間に製造できることは工業的に極めて有用で
あり１本発明によれば長さ成長がほぼ終了した後、基材
温度を上昇させつつ混合ガス流速を５〜５０副／分の範
囲内で繊維径の増加と共に混合ガス流速を上げつつ単位
時間当たりの炭化水素ガス供給量を増加させながら反応
時間を選定することにより任意の繊維径に調節すること
ができる。従来法のように混合ガス流速が一定では基材
長さ方向の繊維径のバラツキが大きく１％に基材後半部
（炭化水素ガス排出側）の径の肥大化速度が遅く反応時
間を長くとればとるほど径のバラツキは大きくなる。本
発明の方法によれば、繊維径の増加と共に基材温度、混
合ガス流速、炭化水素ガス供給量を上げることにより、
理由はよくわからないが基材全体に繊維径のバラツキの
小さい炭素繊維を生成させることができる。各々の上昇
方法は連続式でも階段式でもよいが、好ましくは連続式
の方が繊維径のバラツキは小さい。
基材温度の上昇速度は０．２〜２°Ｃ／分とするのが好
ましく、０．２℃／分以下では繊維径のバラツキが大き
く、且つ太さ成長速度が低く、２６Ｃ／分以上ではスス
状炭素が繊維に付着しやすいので好ましくない。
ましく、０．２℃／分以下では繊維径のバラツキが大き
く、且つ太さ成長速度が低く、２６Ｃ／分以上ではスス
状炭素が繊維に付着しやすいので好ましくない。
炭化水素ガス供給量は炭化水素ガス濃度一定でも混合ガ
ス流速上昇によシ増加するが、炭化水素ガス濃度を高く
することにより単位時間当たりの生成量を増加させるこ
とができる。
ス流速上昇によシ増加するが、炭化水素ガス濃度を高く
することにより単位時間当たりの生成量を増加させるこ
とができる。
以上のような本発明の方法によれば、基材全体に高発生
密度で且つ繊維径のバラツキの小さい気相成長式炭素繊
維を短時間に大量に製造することが可能となり工業的に
極めて有利である。
密度で且つ繊維径のバラツキの小さい気相成長式炭素繊
維を短時間に大量に製造することが可能となり工業的に
極めて有利である。
本発明で用いるキャリヤガスは水素ガスを用いるが、こ
れに３０容量チ以下のアルゴ／、窒素ガス等の不活性ガ
スを混合してもよい１゜炭化水素はベンゼン、トルエン
、キシレン等の芳香族炭化水素類、メタン、エタン、プ
ロパン。
れに３０容量チ以下のアルゴ／、窒素ガス等の不活性ガ
スを混合してもよい１゜炭化水素はベンゼン、トルエン
、キシレン等の芳香族炭化水素類、メタン、エタン、プ
ロパン。
エチレン、グロビレン、アセチレン等の脂肪族炭化水素
類、ナフタレン、フェナントレン等の多環芳香族炭化水
素類等を用いる。
類、ナフタレン、フェナントレン等の多環芳香族炭化水
素類等を用いる。
炉芯管内に設置する繊維生成用基材はアルミナなどのセ
ラミックス質あるいは黒鉛質のものを使用する。
ラミックス質あるいは黒鉛質のものを使用する。
キャリヤガスと炭化水素ガスを、内部に繊維生成用基材
を備えた炉芯管内に送入するが、その際混合ガスの流速
としては炉芯管入口断面における常温換算値とする。
を備えた炉芯管内に送入するが、その際混合ガスの流速
としては炉芯管入口断面における常温換算値とする。
以下実施例によって本発明の態様を詳しく説明する。
実施例１
平均粒径１００ ＡのＦｅ３Ｏ４（真空冶金株式会社製
〕をｎ−ヘキサン中に均−分散後、該分散液をスプレー
にてアルミナ質基材（外径５８ｕ１内径５゜■、長さ１
５０ｍを長さ方向に２分割したもの）に１１ ５０■／ｌ相当量のＦｅ１０４を散布した。
〕をｎ−ヘキサン中に均−分散後、該分散液をスプレー
にてアルミナ質基材（外径５８ｕ１内径５゜■、長さ１
５０ｍを長さ方向に２分割したもの）に１１ ５０■／ｌ相当量のＦｅ１０４を散布した。
シリコニット発熱体を備えた電気炉内に水平に設置され
たムライト質炉芯管（内径６０ｍ、長さ２０００ｍ）
内に上記の触媒散布基材を装入した。
たムライト質炉芯管（内径６０ｍ、長さ２０００ｍ）
内に上記の触媒散布基材を装入した。
炉芯管の一端にガス導入管、他端に排出管を接続し、炉
芯管内をアルゴンガスで置換後、水素ガスを導入しつつ
基材温度が１１２０℃になるまで昇温した。
芯管内をアルゴンガスで置換後、水素ガスを導入しつつ
基材温度が１１２０℃になるまで昇温した。
昇温後、ベンゼン２．４容量チを含む水素ガスとの混合
ガスを１ｓｏｃ！／分（流速５．３ｍ／分）を６０分間
通した。その後、ガスをアルゴンに切換えて冷却し繊維
生成基材を取り出した。生成した炭素繊維を基材から採
取し、ｔＲ維の径、長さ、生成量を測定し１発生缶度を
算出した。その結果を第１表に示す。
ガスを１ｓｏｃ！／分（流速５．３ｍ／分）を６０分間
通した。その後、ガスをアルゴンに切換えて冷却し繊維
生成基材を取り出した。生成した炭素繊維を基材から採
取し、ｔＲ維の径、長さ、生成量を測定し１発生缶度を
算出した。その結果を第１表に示す。
比較例１
実施例１と同様の方法にて触媒を散布したアルミナ質基
材を炉芯管内に装入し、水素ガスを導入しつつ基材温度
を１１００９Ｃまで昇温した。昇温後。
材を炉芯管内に装入し、水素ガスを導入しつつ基材温度
を１１００９Ｃまで昇温した。昇温後。
ベンゼン１０容量チを含む水素との混合ガスを１２−
４２０ ｃｃＺ分（流速１４−９ｃｒｎ／分）を６０分
間流した。
間流した。
その結果を第１表に示す。
比較例２
実施例１と同様の方法にて触媒を散布したアルミナ質基
材を炉芯管内に装入し、水素ガスを導入しつつ基材温度
を１１００℃まで昇温した。
材を炉芯管内に装入し、水素ガスを導入しつつ基材温度
を１１００℃まで昇温した。
昇温後、ベンゼン２．４容量チを含む水素との混合ガス
を１４１００ ｃｃ／分 （流速５００ｍ／分）を４０
秒間流した。その後、混合ガス流速を７０５ ｃｃ／分
（流速２５ ｃｍ１分）として６０分間流した。その結
果を第１表に示す、。
を１４１００ ｃｃ／分 （流速５００ｍ／分）を４０
秒間流した。その後、混合ガス流速を７０５ ｃｃ／分
（流速２５ ｃｍ１分）として６０分間流した。その結
果を第１表に示す、。
比較例３
平均粒径１００ＡのＦｅ３Ｏ４（真空冶金株式会社製）
をエタノールに懸濁した触媒液を用いる以外は全て実施
例１と同様の方法にて実施した。その結果を第１表に示
す。
をエタノールに懸濁した触媒液を用いる以外は全て実施
例１と同様の方法にて実施した。その結果を第１表に示
す。
比較例４
触媒散布量を１０００■／ｌとする以外は全て実施例１
と同様の方法にて実施した。その結果を第１表に示す。
と同様の方法にて実施した。その結果を第１表に示す。
実施例２
実施例１と同様の方法にて触媒を散布したアルミナ質基
材を炉芯管内に装入し、水素ガスを導入しつつ基材温度
を１１００℃まで昇温した。
材を炉芯管内に装入し、水素ガスを導入しつつ基材温度
を１１００℃まで昇温した。
昇温後、ベンゼン３．６容量係を含む水素との混合ガス
を１００ＣＣ／分 （流速３−５ｃｎ＋／分）を送入し
、４５分間核生成及び長さ成長を行なわせた。その後１
３５分かけて１２３５℃まで昇温しつつベンゼン分圧を
２．４容量チから１０．５容量チ まで徐々に上げ。
を１００ＣＣ／分 （流速３−５ｃｎ＋／分）を送入し
、４５分間核生成及び長さ成長を行なわせた。その後１
３５分かけて１２３５℃まで昇温しつつベンゼン分圧を
２．４容量チから１０．５容量チ まで徐々に上げ。
且つ混合ガスの流速を１１８０ＧＣ／分（流速４２ｃＴ
＋＋／分）までＳａＣ／分の速度で上げていった。
＋＋／分）までＳａＣ／分の速度で上げていった。
冷却後、生成した炭素繊維の径、長さ、生成量を測定し
１発生缶度を算出した。その結果を第１表に示す。
１発生缶度を算出した。その結果を第１表に示す。
比較例５
基材温度を最初から最後まで１１００℃一定とする以外
は全て実施例２と同様の方法にて実施した。
は全て実施例２と同様の方法にて実施した。
その結果を第１表に示す。
比較例６
混合ガス流量を最初から最後゛まで１００ω／分とする
以外は全て実施例２と同様の方法にて実施した。その結
果を第１表に示す。
以外は全て実施例２と同様の方法にて実施した。その結
果を第１表に示す。
比較例７
ベンゼン供給量を最初から最後まで１２−５ｗｗ１分（
基材温度と混合ガス流量は実施例２のように上げていく
が、ベンゼン分圧は徐々に下げていく）とする以外は全
て実施例２と同様の方法にて実施した。その結果を第１
表に示す。
基材温度と混合ガス流量は実施例２のように上げていく
が、ベンゼン分圧は徐々に下げていく）とする以外は全
て実施例２と同様の方法にて実施した。その結果を第１
表に示す。
実施例３
平均粒径１５０ ＡのＦｅ −Ｎｉ （真空冶金株式会
社製）をイソオクタン中に均一分散後、該分散液をアル
ミナ質基材に１００■ｌｒｌ相当量のＦｅ−Ｎｉを散布
した。
社製）をイソオクタン中に均一分散後、該分散液をアル
ミナ質基材に１００■ｌｒｌ相当量のＦｅ−Ｎｉを散布
した。
該基材を炉芯管内に装入し、水素ガスを導入しつつ基材
温度を１１００℃まで昇温した。
温度を１１００℃まで昇温した。
昇温後、ベンゼン供給量饅を含む水素との混合ガスを１
５０弘／分（流速５−３ｃｍ／分）を４５分間送入し、
核生成及び長さ成長を行なわせた。その後、基材温度を
１１３０°Ｃ＊ １１６０°Ｇ、１１９０℃、混合ガス
流量を３００顛／分、６００ω／分、１２０Ｇ工／分。
５０弘／分（流速５−３ｃｍ／分）を４５分間送入し、
核生成及び長さ成長を行なわせた。その後、基材温度を
１１３０°Ｃ＊ １１６０°Ｇ、１１９０℃、混合ガス
流量を３００顛／分、６００ω／分、１２０Ｇ工／分。
ベンゼン分圧を２，４容ｔｔ％、４．８容量％、９．６
容量チという条件で各４５分間階段式に上げていった。
容量チという条件で各４５分間階段式に上げていった。
その結果を第１表に示す。
以下余白
＝１６−
第 １ 表
第１表に示す変動率とは（標準偏差／平均値）×１００
である。繊維発生密度とは生成した炭素繊維の基材単位
面積尚たりの発生本数である。
である。繊維発生密度とは生成した炭素繊維の基材単位
面積尚たりの発生本数である。
１６−
第１図は本発明の気相成長式炭素繊維の製造方法を示す
説明用図である。 ｌ・・・恒温槽、２・・・炭化水素、３・・・三方コッ
ク、４・・・炉芯管、５・・・バブラー、６・・・基
材、７・・・炭素（載維、８・・・シール用ゴム栓、９
・・・電気炉 特許出願人 旭化成工業株式会社 第１図 手続補正書 昭和５９年 ８月２３日 特許庁長官 志 賀 学 殿 ■、事件の表示 昭和５８年特許願第２１１０５０号 ２、発明の名称 気相成長式炭素繊維の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 大阪府大阪市北区堂島浜１丁目２番６号４、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 ５、補正の内容 別 紙 の 通 り 補正の内容 （１）、明細書第６頁第１０行〜第１１行ｒ１０３０ｃ
ｍ／分」を１１０〜３０印／分」と訂正する。 以 上 手続補正書（自発） 昭和５９年１２月１０日 特許庁長官 志 賀 学 殿 ■、事件の表示 昭和５８年特許願第２１１０５０号 ２、発明の名称 気相成長式炭素繊維の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 大阪府大阪市北区堂島浜１丁目２番６号明細書の「発明
の詳細な説明」の欄 ５、補正の内容 ｆｉｌ 明細書第１０頁第２０行目「３０容量％以下の
」を削除する。 （２）明細書第１１頁第１７行、第１３頁（第１３行）
ｒＦｅ３０＜ＪをｒＦｅｊと訂正する。
説明用図である。 ｌ・・・恒温槽、２・・・炭化水素、３・・・三方コッ
ク、４・・・炉芯管、５・・・バブラー、６・・・基
材、７・・・炭素（載維、８・・・シール用ゴム栓、９
・・・電気炉 特許出願人 旭化成工業株式会社 第１図 手続補正書 昭和５９年 ８月２３日 特許庁長官 志 賀 学 殿 ■、事件の表示 昭和５８年特許願第２１１０５０号 ２、発明の名称 気相成長式炭素繊維の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 大阪府大阪市北区堂島浜１丁目２番６号４、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 ５、補正の内容 別 紙 の 通 り 補正の内容 （１）、明細書第６頁第１０行〜第１１行ｒ１０３０ｃ
ｍ／分」を１１０〜３０印／分」と訂正する。 以 上 手続補正書（自発） 昭和５９年１２月１０日 特許庁長官 志 賀 学 殿 ■、事件の表示 昭和５８年特許願第２１１０５０号 ２、発明の名称 気相成長式炭素繊維の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 大阪府大阪市北区堂島浜１丁目２番６号明細書の「発明
の詳細な説明」の欄 ５、補正の内容 ｆｉｌ 明細書第１０頁第２０行目「３０容量％以下の
」を削除する。 （２）明細書第１１頁第１７行、第１３頁（第１３行）
ｒＦｅ３０＜ＪをｒＦｅｊと訂正する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｌ 触媒を実質的に独立粒子の状態に散布した基材を電
気炉内に設置し、初めにキャリヤガス中に０．１〜４容
量チの炭化水素ガスを含む混合ガスを基材温度が１０５
０〜１１５０℃に保持された炉芯管内に１−１０α／分
の流速で導入し、 ３０〜９０分間繊維の核生成及び長
さ成長を行なわせることを特徴とする気相成長式炭素繊
維の製造法λ 触媒が粒径２００Ａ以下の強磁性金属元
素又はその化合物若しくはそれらを含む合金であり。 該触媒の分散媒が非極性有機溶媒であることを特徴とす
る特許請求範囲第１項記載の製造方法＆ 基材に散布す
る触媒量が５〜５ｏｏｑ／♂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 本 触媒を独立粒子状態に散布した基材を電気炉内（設
置し、初めにキャリヤガス中に０．１−４容量チの炭化
水素ガスを含む混合ガスを基材温度が１０５０〜１１５
０℃に保持された炉芯管内にｌ〜１ＯｃｒｎＺ分の流速
で導入し、ａＯ〜９０分間繊維の核生成及び長さ成長を
行なわせた後、基材温度を上昇させつつ混合ガス流速を
５〜！ｓｅｅｍ１分の範囲内で繊維径の増加と共に混合
ガス流速を上げつつ単位時間当た〕の炭化水素ガス供給
量を増加させながら繊維の太さ成長を行なわせることを
特徴とする気相成長式炭素繊維の製造法＆ 基材温度を
０．２〜ｂ ことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の製造方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21105083A JPS60104526A (ja) | 1983-11-11 | 1983-11-11 | 気相成長式炭素繊維の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21105083A JPS60104526A (ja) | 1983-11-11 | 1983-11-11 | 気相成長式炭素繊維の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60104526A true JPS60104526A (ja) | 1985-06-08 |
| JPS6249364B2 JPS6249364B2 (ja) | 1987-10-19 |
Family
ID=16599549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21105083A Granted JPS60104526A (ja) | 1983-11-11 | 1983-11-11 | 気相成長式炭素繊維の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60104526A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62500943A (ja) * | 1984-12-06 | 1987-04-16 | ハイピリオン・カタリシス・インタ−ナシヨナル・インコ−ポレイテツド | 炭素フイブリル |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5064527A (ja) * | 1973-10-18 | 1975-05-31 | ||
| JPS57117622A (en) * | 1981-01-14 | 1982-07-22 | Showa Denko Kk | Production of carbon fiber through vapor-phase process |
-
1983
- 1983-11-11 JP JP21105083A patent/JPS60104526A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5064527A (ja) * | 1973-10-18 | 1975-05-31 | ||
| JPS57117622A (en) * | 1981-01-14 | 1982-07-22 | Showa Denko Kk | Production of carbon fiber through vapor-phase process |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62500943A (ja) * | 1984-12-06 | 1987-04-16 | ハイピリオン・カタリシス・インタ−ナシヨナル・インコ−ポレイテツド | 炭素フイブリル |
| JPH03174018A (ja) * | 1984-12-06 | 1991-07-29 | Hyperion Catalysis Internatl Inc | 炭素フィブリル、その製造方法及び該炭素フィブリルを含有する組成物 |
| JPH0827279A (ja) * | 1984-12-06 | 1996-01-30 | Hyperion Catalysis Internatl Inc | 新規炭素フィブリルを含む複合材料 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6249364B2 (ja) | 1987-10-19 |
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