JPS60137987A - 炭素材用ピツチの製造方法 - Google Patents
炭素材用ピツチの製造方法Info
- Publication number
- JPS60137987A JPS60137987A JP24432483A JP24432483A JPS60137987A JP S60137987 A JPS60137987 A JP S60137987A JP 24432483 A JP24432483 A JP 24432483A JP 24432483 A JP24432483 A JP 24432483A JP S60137987 A JPS60137987 A JP S60137987A
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- JP
- Japan
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- pitch
- mesophase
- isotropic
- heavy oil
- oil
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- Working-Up Tar And Pitch (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】
ピッチの製造方法に関する。
プラスチックや金属の複合祠料として知られている炭素
繊維は、従来ポリアクリロニトリル絽・維を焼ＦＶ，シ
て製造されてきたが、原料繊維が高価であるトに焼成時
の炭化収率が低いという問題があつた。このため近≦（
・、は炭化収率の良いピッチを炭素繊維材料として用い
る方法が４１１■々提案されている。
繊維は、従来ポリアクリロニトリル絽・維を焼ＦＶ，シ
て製造されてきたが、原料繊維が高価であるトに焼成時
の炭化収率が低いという問題があつた。このため近≦（
・、は炭化収率の良いピッチを炭素繊維材料として用い
る方法が４１１■々提案されている。
しかしながら、たとえはピッチを原料としで用いる場合
にもメソ相ピッチと等方性ピッチがＭ１在するピッチで
は両者の相溶性が悪く均一な紡糸が困りＹ）［になると
いう問題がある。また、間柱な加熱熱Ｉ！１１によって
得た実質的にメソ相１００％のピッチを用いる方法では
軟化点が高く紡糸し婦いという間１＋’（ｉかある。
にもメソ相ピッチと等方性ピッチがＭ１在するピッチで
は両者の相溶性が悪く均一な紡糸が困りＹ）［になると
いう問題がある。また、間柱な加熱熱Ｉ！１１によって
得た実質的にメソ相１００％のピッチを用いる方法では
軟化点が高く紡糸し婦いという間１＋’（ｉかある。
このような問題を解決する方法が種々提案されており、
例えば比重差分離による方法がよく知られている。しか
しながら、この方法ではメソ相と等方相を十分に分離す
るためには長時間を要し、生産性が悪化するという９！
４ｆ点がある。
例えば比重差分離による方法がよく知られている。しか
しながら、この方法ではメソ相と等方相を十分に分離す
るためには長時間を要し、生産性が悪化するという９！
４ｆ点がある。
本発明はこのような従来の問題点を解１’．Ｉ Ｌ 、
メソ相ピッチと智一方性ピッチとの分子Ｉｏｔ操作に歩
する時間を短縮して生産性の向上を図ることができ、し
かもメソ相ピッチ含量が５＋＋ ＜、紡糸性や強度。
メソ相ピッチと智一方性ピッチとの分子Ｉｏｔ操作に歩
する時間を短縮して生産性の向上を図ることができ、し
かもメソ相ピッチ含量が５＋＋ ＜、紡糸性や強度。
弾性率など性能的にもすぐれていて炭素材料、特に炭素
繊維の製造に好適なピッチの製造方法を提供することを
目的とするものである。
繊維の製造に好適なピッチの製造方法を提供することを
目的とするものである。
すなわち本発明は、重質油を熱処理することにより炭素
相用ピッチ製造するにあたり、重質油の熱処理により生
成したピッチをまず比重差によりメソ相ピッチと等方性
ピッチに分離し、次いで得られたメソ相ピッチを溶解度
定数８．５〜１２．５（ｃａｔ／ｃｃ）３の溶剤と接触
処理してメソ相ピッチ中の残存等方性ピッチを除去する
ことを特徴とする炭素利用ピッチの製造方法を提供する
ものである。
相用ピッチ製造するにあたり、重質油の熱処理により生
成したピッチをまず比重差によりメソ相ピッチと等方性
ピッチに分離し、次いで得られたメソ相ピッチを溶解度
定数８．５〜１２．５（ｃａｔ／ｃｃ）３の溶剤と接触
処理してメソ相ピッチ中の残存等方性ピッチを除去する
ことを特徴とする炭素利用ピッチの製造方法を提供する
ものである。
本籟明の方法において、原料油である重質油としては様
々なものが用いられるが、特に石油貿分の接触分解残油
、ナフサ等の熱分解残油など芳香族炭化水軍含量の高い
重質油が好適である。
々なものが用いられるが、特に石油貿分の接触分解残油
、ナフサ等の熱分解残油など芳香族炭化水軍含量の高い
重質油が好適である。
本発明の方法においてはこのような重質油を減圧蒸留し
て、予め沸点約４００℃以−ドの軽質油分を留去した残
油を原料ピッチとして用いることが好ましい。なお、こ
の際、ｒｌ’Ｂｆｆｌ油はフィルター等により灰分を除
いておくことが好ましい。
て、予め沸点約４００℃以−ドの軽質油分を留去した残
油を原料ピッチとして用いることが好ましい。なお、こ
の際、ｒｌ’Ｂｆｆｌ油はフィルター等により灰分を除
いておくことが好ましい。
このような原料ピッチを熱処理する。この熱処理は４０
０〜５００℃の温度において、窒素カスなど不活性ガス
の流通下に常圧で行なうか、或いは減圧下で行なう。熱
処理時間は通常１〜１２時間、好ましくは１〜６時間で
ある。
０〜５００℃の温度において、窒素カスなど不活性ガス
の流通下に常圧で行なうか、或いは減圧下で行なう。熱
処理時間は通常１〜１２時間、好ましくは１〜６時間で
ある。
次に、上記熱処理により生成したピッチを比重差により
メソ相ピッチと等方性ピッチに分離する。
メソ相ピッチと等方性ピッチに分離する。
この比■１差分離は上記熱処理温度と同一乃至はこれよ
り若干低い温度において、静置または緩やかな撹拌下に
比重差によってメソ相ピッチを沈積させることにより行
なわれる。
り若干低い温度において、静置または緩やかな撹拌下に
比重差によってメソ相ピッチを沈積させることにより行
なわれる。
このようにして得られたメソ相ピッチを溶解度定数８．
５〜１２．５ （ｃｔａＬ／ｃｃ）” （７）溶剤と接
触処理する。この溶剤処理によりメソ相ピッチ中に残存
する等方性ピッチを除去する。すなわち、比ｉＦ差骨分
離より得られたメソ相ピッチ中に等方性ピッチが５〜１
０市量％程度残存する場合このピッチを溶解度定数８．
５〜１２．５（ｃａｔ／Ｃｃ渚の溶剤で処理して等方性
ピッチを溶出除去するのである。Ｊなお、処理温枇は特
に制限はないが、室温〜８０℃が過当である。ここで処
理温度が室温未満であると溶解度が低下しすぎ、また冷
却装置などが必要となるので好ましくない。一方、処理
温度が８０℃−を超えると等方性ピッチだけでなくメソ
相ピッチの性状も変化するなど悪影響が生ずるので好ま
しくない。ここで溶解度定数８．５〜１２．５（ｃａｔ
／ｃｃ）’の溶剤としては様々なものが挙げられ、例え
ばメチルイソブチルケトン、トルエン。
５〜１２．５ （ｃｔａＬ／ｃｃ）” （７）溶剤と接
触処理する。この溶剤処理によりメソ相ピッチ中に残存
する等方性ピッチを除去する。すなわち、比ｉＦ差骨分
離より得られたメソ相ピッチ中に等方性ピッチが５〜１
０市量％程度残存する場合このピッチを溶解度定数８．
５〜１２．５（ｃａｔ／Ｃｃ渚の溶剤で処理して等方性
ピッチを溶出除去するのである。Ｊなお、処理温枇は特
に制限はないが、室温〜８０℃が過当である。ここで処
理温度が室温未満であると溶解度が低下しすぎ、また冷
却装置などが必要となるので好ましくない。一方、処理
温度が８０℃−を超えると等方性ピッチだけでなくメソ
相ピッチの性状も変化するなど悪影響が生ずるので好ま
しくない。ここで溶解度定数８．５〜１２．５（ｃａｔ
／ｃｃ）’の溶剤としては様々なものが挙げられ、例え
ばメチルイソブチルケトン、トルエン。
ペン七ノ、メチルエチルケトへ テトラリン、クロルベ
ンゼン、アセトン、二硫化炭素、アセトアルデヒド、酢
酸、キノリン、ピリジン、フルフラール、ｎ−ブタノー
ル、イソプロピルアルコール。
ンゼン、アセトン、二硫化炭素、アセトアルデヒド、酢
酸、キノリン、ピリジン、フルフラール、ｎ−ブタノー
ル、イソプロピルアルコール。
アセトニトリル、ジメチルホルムアミドなどが挙げられ
る。ここで用いる溶剤の溶解度定数が一上記範囲外のも
のであると、等方性ピッチとメソ相ピッチとの分＃（「
が不十分となるので好ましくな（１，。
る。ここで用いる溶剤の溶解度定数が一上記範囲外のも
のであると、等方性ピッチとメソ相ピッチとの分＃（「
が不十分となるので好ましくな（１，。
なお、この溶剤の処理時間は溶剤の使用楚や等方性ピッ
チの残存液などによって異なり一義的に決定することは
困難であるが、通常０５〜６０分間程度である。
チの残存液などによって異なり一義的に決定することは
困難であるが、通常０５〜６０分間程度である。
このようにして得られるピッチはメソ相（光学的異方性
ンが実質的に１００％であり、均一性が高く紡糸性が良
好である。また、製法上からはメソ相ピッチと等方性ピ
ッチとの分離操作が困難なピッチに対して有効な分離手
段となる。一方、メソ相ピッチと等方性ピンチとの分離
操作が比較的容易なピッチの場合には従来２〜３時間要
していたものを０．５〜１時間と短縮することができる
。
ンが実質的に１００％であり、均一性が高く紡糸性が良
好である。また、製法上からはメソ相ピッチと等方性ピ
ッチとの分離操作が困難なピッチに対して有効な分離手
段となる。一方、メソ相ピッチと等方性ピンチとの分離
操作が比較的容易なピッチの場合には従来２〜３時間要
していたものを０．５〜１時間と短縮することができる
。
したがって、生産性の向上を図ることができる。
さらに、このピッチから得られる炭素繊維は強度。
弾性率など性能的にもすぐれたものである。
したがって、本発明は炭素繊維、炭素フィルム。
炭素フィラメントなど炭素材料、とりわけ炭素繊維の製
造に有効に利用することができる。
造に有効に利用することができる。
次に、本発明の実施例を示す。
実施例１
軽油の流動接触分解装置から得られた残渣油をフィルタ
ーより灰分を除いた後、減圧蒸留して軽質油分８０％を
除去し残渣油を得た。得られた残渣油を反応器に入れ、
１０Ｔｏｒｒの減圧下、４２０℃において２．５時間熱
処理することにより等方性ピッチとメソ相ピッチとの混
合物を２８．２ｉＭ：％の収率で得た。得られた混合物
を窒素ガス気流下、３８０℃において３０分間静置し、
等方性ピンチを含むメソ相ピッチを４７．１重量％の収
率で得た。
ーより灰分を除いた後、減圧蒸留して軽質油分８０％を
除去し残渣油を得た。得られた残渣油を反応器に入れ、
１０Ｔｏｒｒの減圧下、４２０℃において２．５時間熱
処理することにより等方性ピッチとメソ相ピッチとの混
合物を２８．２ｉＭ：％の収率で得た。得られた混合物
を窒素ガス気流下、３８０℃において３０分間静置し、
等方性ピンチを含むメソ相ピッチを４７．１重量％の収
率で得た。
次いで、この等方性ピッチを酋むメソ相ピッチ２０１を
粉砕して容器に入れ、これに溶剤としてキノリン（溶解
度定数１０．８（ＣＩＩｔ／ｃｃ）ｙｉ）５〇−を２０
℃において添加し、５分間撹拌した。このキノリンによ
る溶剤処理の結果、ピッチ重量はｘ１１＋＜量％−の減
少を示し、偏光−１１微鏡による規整からメソ相ピッチ
１（）０％であることが確認された。得られたメソ相ピ
ッチを３５０℃において紡糸して炭素繊維を製造した。
粉砕して容器に入れ、これに溶剤としてキノリン（溶解
度定数１０．８（ＣＩＩｔ／ｃｃ）ｙｉ）５〇−を２０
℃において添加し、５分間撹拌した。このキノリンによ
る溶剤処理の結果、ピッチ重量はｘ１１＋＜量％−の減
少を示し、偏光−１１微鏡による規整からメソ相ピッチ
１（）０％であることが確認された。得られたメソ相ピ
ッチを３５０℃において紡糸して炭素繊維を製造した。
得られた炭素繊維の引張強度および弾性率の６１１１定
結果を第１表に７ドす。
結果を第１表に７ドす。
実施例２
実Ｍｂ例１において、キノリンの代わりにトルエン（溶
解度定数８．９ ＣＣａＶｃｃ ）” ）を用いたこと
以外は実施例１と同様にして炭素繊維を製造した。
解度定数８．９ ＣＣａＶｃｃ ）” ）を用いたこと
以外は実施例１と同様にして炭素繊維を製造した。
得られた炭素繊維の引張強度および弾性率の測定結果を
岸゛１表に７１りす。
岸゛１表に７１りす。
実施例３
実施例１において、キノリンの代わりにジメチルホルム
アミド（溶解Ｉ！一定数１２．１ （Ｃａ’／ｃｃ ）
”）を用い、溶剤処理温度を４０℃としたこと以外は実
施例１と同様にして炭素粉細を鉾造し、た。得られた炭
素繊維の引張ＩＶＪｔ瓜および知性率のｎ！１１定結果
全結果表に示す。
アミド（溶解Ｉ！一定数１２．１ （Ｃａ’／ｃｃ ）
”）を用い、溶剤処理温度を４０℃としたこと以外は実
施例１と同様にして炭素粉細を鉾造し、た。得られた炭
素繊維の引張ＩＶＪｔ瓜および知性率のｎ！１１定結果
全結果表に示す。
比較例１
実施例１において、キノリンの′代わりにヘキサン（溶
解ＩＷ定数７．３ ＜ ｃａＺ／ｃｃ ）ｘ ）を用い
たこと以外は実施例１と同様にして炭素繊維を製造した
。
解ＩＷ定数７．３ ＜ ｃａＺ／ｃｃ ）ｘ ）を用い
たこと以外は実施例１と同様にして炭素繊維を製造した
。
得られた炭素繊維の引張強度および弾性率の測定結果を
第１表に示す。
第１表に示す。
比較例２
実施例１において、キノリンの代わりにエチルアルコー
ル（溶；竹ｐｇ定数１２．９ （ｃａｔ／、ｃ）鴇を用
いたこと以外は実施例１と同様にして炭素繊維を製造し
た。得られた炭素繊維の引張弾度および弾性率の測定結
果を第１表に示す、。
ル（溶；竹ｐｇ定数１２．９ （ｃａｔ／、ｃ）鴇を用
いたこと以外は実施例１と同様にして炭素繊維を製造し
た。得られた炭素繊維の引張弾度および弾性率の測定結
果を第１表に示す、。
比較例３
実施例１において、溶剤処理を全く行なわな力）つたこ
と以外は実施例１と同様にして炭メく繊糸ＩＦを製造し
た。得られた炭素繊維の引張［相］１１軸およびツ）を
性率の測定結果を第１表に示す、。
と以外は実施例１と同様にして炭メく繊糸ＩＦを製造し
た。得られた炭素繊維の引張［相］１１軸およびツ）を
性率の測定結果を第１表に示す、。
第 １ 表
Claims (1)
- １、重質油を熱処理することにより炭素利用ピッチを１
υソ造するにあたり、重質油の熱処理により生成１７た
ピッチをまず比重差によりメソ相ピッチと等方性ピッチ
に分離し、次いで得られたメソ相ピッチを溶解度定数８
．５〜１２．５ （ｃａｔ／ ｃ（）”の溶剤と接触処
理してメソ相ピッチ中の残存等方性ピッチを除去するこ
とを特徴とする炭素利用ピンチ製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24432483A JPS60137987A (ja) | 1983-12-26 | 1983-12-26 | 炭素材用ピツチの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24432483A JPS60137987A (ja) | 1983-12-26 | 1983-12-26 | 炭素材用ピツチの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60137987A true JPS60137987A (ja) | 1985-07-22 |
Family
ID=17117018
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24432483A Pending JPS60137987A (ja) | 1983-12-26 | 1983-12-26 | 炭素材用ピツチの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60137987A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4832820A (en) * | 1986-06-09 | 1989-05-23 | Conoco Inc. | Pressure settling of mesophase |
| CN102690671A (zh) * | 2012-05-24 | 2012-09-26 | 江苏隆昌化工有限公司 | 一种利用氯化芳烃废弃物生产沥青溶剂的方法 |
-
1983
- 1983-12-26 JP JP24432483A patent/JPS60137987A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4832820A (en) * | 1986-06-09 | 1989-05-23 | Conoco Inc. | Pressure settling of mesophase |
| CN102690671A (zh) * | 2012-05-24 | 2012-09-26 | 江苏隆昌化工有限公司 | 一种利用氯化芳烃废弃物生产沥青溶剂的方法 |
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