JPS6228412A - ピツチ系炭素繊維の製造方法 - Google Patents
ピツチ系炭素繊維の製造方法Info
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- JPS6228412A JPS6228412A JP16746785A JP16746785A JPS6228412A JP S6228412 A JPS6228412 A JP S6228412A JP 16746785 A JP16746785 A JP 16746785A JP 16746785 A JP16746785 A JP 16746785A JP S6228412 A JPS6228412 A JP S6228412A
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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】
産業上の利用分ぐ
本発明は高性能炭素繊維の製造方法に関ｒるものである
。更に詳しくは、ピッチ繊維束を不融化、焼成処理して
高強力高モジュラスの炭素ｌＲ維を製造する方法の改良
に関するものである。
。更に詳しくは、ピッチ繊維束を不融化、焼成処理して
高強力高モジュラスの炭素ｌＲ維を製造する方法の改良
に関するものである。
従来技り
炭素繊維は、当初レーヨンを原料として製造されていた
が、その後、各種の原料、製造法等の研究、開発が行わ
れた結果、その特性や経済性の面で、現在ではほとんど
がポリアクリロニトリルを原料とするＰＡＮ系炭素炭素
繊維炭系又は石油系のピンチ類を原料とするピッチ系炭
素４維とによって占めろ１でいる。
が、その後、各種の原料、製造法等の研究、開発が行わ
れた結果、その特性や経済性の面で、現在ではほとんど
がポリアクリロニトリルを原料とするＰＡＮ系炭素炭素
繊維炭系又は石油系のピンチ類を原料とするピッチ系炭
素４維とによって占めろ１でいる。
ところが最近に至り、ピッチを原料として高性能グレー
ドの炭素ａ４を製造する技術に関心が高まり１例えば（
ａ）メンフェーズを溶融紡糸したピッチ繊維を醸化性雰
囲気中で不融化処理し、さらに高温の不活性ガス雰囲気
中で焼成処理することにより、關強度高モジュラスの炭
素繊維を製造する方法（特開昭４９−１９１２７号−目
昭５３−６５４２５号、特開昭５３−１１９３２６号＞
＋ ＋ｂ）紡糸時に容易にメソフェースに転化し得る
１−ドーマントメソフェースピッチ」を用いて、紡糸−
不融化処理−焼成処理を行う方法（特開昭５７−１００
１８６号）、更には、（ｃ）焼成時にメンフェース化ス
る「プリメソフェースピッチ」を用いる方法（：ｌ＃開
昭５８−１８４２号）等が提案されている。
ドの炭素ａ４を製造する技術に関心が高まり１例えば（
ａ）メンフェーズを溶融紡糸したピッチ繊維を醸化性雰
囲気中で不融化処理し、さらに高温の不活性ガス雰囲気
中で焼成処理することにより、關強度高モジュラスの炭
素繊維を製造する方法（特開昭４９−１９１２７号−目
昭５３−６５４２５号、特開昭５３−１１９３２６号＞
＋ ＋ｂ）紡糸時に容易にメソフェースに転化し得る
１−ドーマントメソフェースピッチ」を用いて、紡糸−
不融化処理−焼成処理を行う方法（特開昭５７−１００
１８６号）、更には、（ｃ）焼成時にメンフェース化ス
る「プリメソフェースピッチ」を用いる方法（：ｌ＃開
昭５８−１８４２号）等が提案されている。
しかし、前述の方法で高性能炭素繊維を製造しようとす
る場合、何れの方法でも得られる前凄体ｄ！維の強度が
極めて弱く、且つ不融化段階で発生する種々の欠陥が焼
成処理後の炭素繊維【（おける強度劣化の大きな要因と
なっている。すなわち、脆弱な前車体繊維を取扱う為に
は、それを収束して取扱うことが望ましい。しかる（、
不融化段階では前駆体繊維を酸化性雰囲気中で該繊維の
融点もしくは分解点に近い比較的高温で肩々の反応を生
ぜしめ、融点を無くし、引続く焼成処理に討え５る繊Ｈ
ｖｃ変化させるが、ここでａ雄束（マルチフィラメント
ヤーン）における分繊性が１．２悪い場合には繊維が不
融ｆヒする前に溶融又は軟化して繊維間に融着が生じる
。
る場合、何れの方法でも得られる前凄体ｄ！維の強度が
極めて弱く、且つ不融化段階で発生する種々の欠陥が焼
成処理後の炭素繊維【（おける強度劣化の大きな要因と
なっている。すなわち、脆弱な前車体繊維を取扱う為に
は、それを収束して取扱うことが望ましい。しかる（、
不融化段階では前駆体繊維を酸化性雰囲気中で該繊維の
融点もしくは分解点に近い比較的高温で肩々の反応を生
ぜしめ、融点を無くし、引続く焼成処理に討え５る繊Ｈ
ｖｃ変化させるが、ここでａ雄束（マルチフィラメント
ヤーン）における分繊性が１．２悪い場合には繊維が不
融ｆヒする前に溶融又は軟化して繊維間に融着が生じる
。
この融着は、繊維束を硬く且つもろくし、焼成処理段階
での毛羽、断糸等を惹起し、全体の強度、伸度の低下原
因となる。更に単繊維に着目しても、そのような融着部
位は表面欠陥となるため強度劣化をきたし、高強度の発
現に大きなマイナスとなる。
での毛羽、断糸等を惹起し、全体の強度、伸度の低下原
因となる。更に単繊維に着目しても、そのような融着部
位は表面欠陥となるため強度劣化をきたし、高強度の発
現に大きなマイナスとなる。
このような滝情な前、嘔体愼維束を安定に取扱い且つ不
融化処理中に生じる融着を解消するための有効で実用的
な方法は未だ知られていない。すなわち、融着に着目し
、これを解消するための試みは従来にもいくつか提案さ
れている。例えばイ）不融化前に石炭粉末をフィラメン
トに吹付ける方法（ソ連特許第１６８．８４８号）、（
ロ）酸化剤を含浸した活性炭粉末を吹付ける方法（米国
特許第３．９９７．６４５号）、（ハ）水溶性ｐ他剤及
び界面活性剤を溶解した水中に黒鉛又はカーボンブラン
クを分散した液で前、駆体愼雉を処理する方法（特開昭
５５−１２８０２０号）等があげられる。
融化処理中に生じる融着を解消するための有効で実用的
な方法は未だ知られていない。すなわち、融着に着目し
、これを解消するための試みは従来にもいくつか提案さ
れている。例えばイ）不融化前に石炭粉末をフィラメン
トに吹付ける方法（ソ連特許第１６８．８４８号）、（
ロ）酸化剤を含浸した活性炭粉末を吹付ける方法（米国
特許第３．９９７．６４５号）、（ハ）水溶性ｐ他剤及
び界面活性剤を溶解した水中に黒鉛又はカーボンブラン
クを分散した液で前、駆体愼雉を処理する方法（特開昭
５５−１２８０２０号）等があげられる。
しかしながら、本発明者らが、前述の各方法を実施して
みたところ、炭素質微粉末は不融化段階での融着防とに
は効果が認められるものの、焼成後の炭素繊維の強度、
伸度て対しては明らかにマイナスに作、甲していること
が判った。すなわち、前述の各方法では、たしかに融着
は防止されるものの、＃、扮末を付与せずに不融化、焼
成処理したものに比べて、強度、伸度が悪化するという
現象がみられた。
みたところ、炭素質微粉末は不融化段階での融着防とに
は効果が認められるものの、焼成後の炭素繊維の強度、
伸度て対しては明らかにマイナスに作、甲していること
が判った。すなわち、前述の各方法では、たしかに融着
は防止されるものの、＃、扮末を付与せずに不融化、焼
成処理したものに比べて、強度、伸度が悪化するという
現象がみられた。
この理由は明らかではないが炭素質微粉末により何らか
の新たな欠陥が発生するものと推定される。さらに、脆
弱な前駆体繊維の取扱に関しては単糸切れによる毛羽発
生防止等の観点から、１足すべ「ものとは言い難い。
の新たな欠陥が発生するものと推定される。さらに、脆
弱な前駆体繊維の取扱に関しては単糸切れによる毛羽発
生防止等の観点から、１足すべ「ものとは言い難い。
また、ピンチを原料としない炭素＋１維の製造法、すな
ＪっちＰＡＮ系炭素Ｉ我維の製造法においでは原糸１訊
ｊて１褐し多数の提案がなされ、アミノ変性シリコーン
等が使用さハているが、ＰＡＮは元来溶融しない物質で
もね、溶融紡糸により作成したピッ千系前駆体磯維ｆｃ
Ｊ用することは不融化時の融着の点で無理であった。
ＪっちＰＡＮ系炭素Ｉ我維の製造法においでは原糸１訊
ｊて１褐し多数の提案がなされ、アミノ変性シリコーン
等が使用さハているが、ＰＡＮは元来溶融しない物質で
もね、溶融紡糸により作成したピッ千系前駆体磯維ｆｃ
Ｊ用することは不融化時の融着の点で無理であった。
発明の目的
本発明の主たる目的は、ピッチ５炭＊ｔａｒｓの製造工
穆において、ｌｅｔ偶な面１℃体涜橿東を安定に取浅い
且つ不融化処理を行う際に生ずる４繊維間の酸糖を防止
し、且つ、焼成処理後の繊維の強度、伸度ｂ’−ｊ−ぐ
れたピッチ系高性能炭素１維を製造する方法な提供する
ことに、！１する。本発明り池の目的は、鷹維束（マル
チフィラメントヤーン）としての開遣性及び柔軟性Ｖｒ
−すぐれ、強度及び伸度が筒く、且つ強度のバクツキが
少なく、Ｍ強材とに１：詩に好適なピッチ系高性能炭素
繊維を工業的９（製造する方法を提供１″ることにある
。
穆において、ｌｅｔ偶な面１℃体涜橿東を安定に取浅い
且つ不融化処理を行う際に生ずる４繊維間の酸糖を防止
し、且つ、焼成処理後の繊維の強度、伸度ｂ’−ｊ−ぐ
れたピッチ系高性能炭素１維を製造する方法な提供する
ことに、！１する。本発明り池の目的は、鷹維束（マル
チフィラメントヤーン）としての開遣性及び柔軟性Ｖｒ
−すぐれ、強度及び伸度が筒く、且つ強度のバクツキが
少なく、Ｍ強材とに１：詩に好適なピッチ系高性能炭素
繊維を工業的９（製造する方法を提供１″ることにある
。
発明の構成
前述の目的）ｊ本発明圧従い、ピンチ系炭素繊維のｆＲ
ｍに際し前駆体鷹碓束ＶＣ特定の無機微粒子の分散液と
特定のアルコール類を含む溶液とを付着せしめた後、不
、融化処理及び完成処理を行うことにより達成される。
ｍに際し前駆体鷹碓束ＶＣ特定の無機微粒子の分散液と
特定のアルコール類を含む溶液とを付着せしめた後、不
、融化処理及び完成処理を行うことにより達成される。
すなわち１本発明は、ピッチ系炭素繊維の製造圧おいて
、前駆体繊維束にへケイ素、アルミニウム、チタン、ホ
ウ素の酸化物又は炭化物よシ選ばれた少くともｌａｌを
含む無機微粒子と、（８１４点１２０〜３００℃＋ 融
点１０℃以下の一価又は二価アルコール類より選ばれた
少くとも１糎のアルコールとｔ、付着せしめた後、不融
化処理し、さらに焼成処理することを特徴とする高肚能
炭素瘉１倍を製造する方法である。
、前駆体繊維束にへケイ素、アルミニウム、チタン、ホ
ウ素の酸化物又は炭化物よシ選ばれた少くともｌａｌを
含む無機微粒子と、（８１４点１２０〜３００℃＋ 融
点１０℃以下の一価又は二価アルコール類より選ばれた
少くとも１糎のアルコールとｔ、付着せしめた後、不融
化処理し、さらに焼成処理することを特徴とする高肚能
炭素瘉１倍を製造する方法である。
本発明方法ＶＣおい℃、炭素ｉ＃！唯な製造するための
前駆体繊維として、いずれのピッチ繊維を用いてもよい
が、より高比拒の炭崖鷹磯を製造するためには、石炭系
又は５油系のピンチを熱処理して形成した光学異方性成
分を含有し、キノリンネ溶部が１〜６０． （２且）チ
であるピッチを溶融紡糸しＣ得たビクチ潰維を使用する
。二とカを好ましｌ、、Ｎｏ彷糸用ピンチのキノリンネ
溶部がこれよりも少いと、得られる災素噴唯の物性は低
いもＳつとなう、また。
前駆体繊維として、いずれのピッチ繊維を用いてもよい
が、より高比拒の炭崖鷹磯を製造するためには、石炭系
又は５油系のピンチを熱処理して形成した光学異方性成
分を含有し、キノリンネ溶部が１〜６０． （２且）チ
であるピッチを溶融紡糸しＣ得たビクチ潰維を使用する
。二とカを好ましｌ、、Ｎｏ彷糸用ピンチのキノリンネ
溶部がこれよりも少いと、得られる災素噴唯の物性は低
いもＳつとなう、また。
これよりも多いと、紡糸性低下による物性）氏下が生じ
る傾向がある。
る傾向がある。
本発明！ｆ、おけるピッ升ｉ鷹唯をり糸する方法とし℃
は１１常の溶融紡糸をｉＪ用でさるカー、的性能の炭素
４″ｊ１．４を得ろためには１本発明者らが竹Ｍ詔５７
−１−１７０３８号、特禎沼５９−１２５０４７号、特
願昭５９−１２５０４８号等で提案した紡糸方法を用い
て、ピッチ繊維の構造を制御することが好ましい。
は１１常の溶融紡糸をｉＪ用でさるカー、的性能の炭素
４″ｊ１．４を得ろためには１本発明者らが竹Ｍ詔５７
−１−１７０３８号、特禎沼５９−１２５０４７号、特
願昭５９−１２５０４８号等で提案した紡糸方法を用い
て、ピッチ繊維の構造を制御することが好ましい。
本発明ｌ″ｔｌ前記仏） 、 ｊＢ） ２ ＃の処゛甲
剤を）貨次又は同時に前駆体繊維束に付与した後、該４
樽を不融化焼成処理を行うことによりなされるが、使用
する前記（５）の処理剤とＬ−Ｃはケイ素。
剤を）貨次又は同時に前駆体繊維束に付与した後、該４
樽を不融化焼成処理を行うことによりなされるが、使用
する前記（５）の処理剤とＬ−Ｃはケイ素。
アルミニウム、チタン、ホウ素の酸化物又は炭化物の微
粒子が用いられ、これらの中でも特に醸化ケイ素（Ｓｉ
ｏ、 ） 、Ｕ比アルミニウム（ＡｌｔＯＩ ） 、
所化チタン（Ｔｉｏｚ）＋炭化ホウ素（Ｂｅ ）が好適
である。これら微粒子は平均粒径が１ミクロン以下で、
且つできるだけ粒子径の揃った微粒子が好ましい。
粒子が用いられ、これらの中でも特に醸化ケイ素（Ｓｉ
ｏ、 ） 、Ｕ比アルミニウム（ＡｌｔＯＩ ） 、
所化チタン（Ｔｉｏｚ）＋炭化ホウ素（Ｂｅ ）が好適
である。これら微粒子は平均粒径が１ミクロン以下で、
且つできるだけ粒子径の揃った微粒子が好ましい。
これらの処理剤（３）は、分散液（ａ）とし℃使用され
るが１分散媒とし又は、ピンチ八１」駆体繊維に対し化
学的に不活性であり且つ前記微粒子を凝集させないもの
が好ましく、このような分散媒としては水があげられる
。さらに、微粒子の分散を助ける等の目的で乳化剤を併
用することも可能である。ただし乳化剤として金属を含
むものを使用するのは避けることが望ましい。
るが１分散媒とし又は、ピンチ八１」駆体繊維に対し化
学的に不活性であり且つ前記微粒子を凝集させないもの
が好ましく、このような分散媒としては水があげられる
。さらに、微粒子の分散を助ける等の目的で乳化剤を併
用することも可能である。ただし乳化剤として金属を含
むものを使用するのは避けることが望ましい。
前記の無機微粒子は単一成分で使用してもよく、また２
種以上併用してもよい。
種以上併用してもよい。
本発明において使用する前記（８）群の処理剤としては
、沸点及び融点が所定の範囲にあるアルコール類でちれ
ばいかなるものでもよいが、−価のアルコールとしては
、例えばブタ／−ル、ペソタノール、ヘキサノール等が
あシ、二価アルコールとしては、エチレングリフール、
プロピレングリコール、ペンタメチレンクリコール、ジ
エチレンクリコール等カわり、三価アルコールとしては
グリセリン等があげられる。これらの中でも、特にエチ
レングリコール、ジエチレングリコール、グリセリンが
好ましい。
、沸点及び融点が所定の範囲にあるアルコール類でちれ
ばいかなるものでもよいが、−価のアルコールとしては
、例えばブタ／−ル、ペソタノール、ヘキサノール等が
あシ、二価アルコールとしては、エチレングリフール、
プロピレングリコール、ペンタメチレンクリコール、ジ
エチレンクリコール等カわり、三価アルコールとしては
グリセリン等があげられる。これらの中でも、特にエチ
レングリコール、ジエチレングリコール、グリセリンが
好ましい。
本発明において前記処理剤は単独で使用してもよく、２
種以上併用してもよい。これらは通常溶液ヤ）として用
いるが溶媒としては、ピッチに対し化学的に不活性であ
る必要があり、通常は水が好ましい。また乳化剤の併用
も可能であるが、やはり金属の混入は避けることが望ま
しい。
種以上併用してもよい。これらは通常溶液ヤ）として用
いるが溶媒としては、ピッチに対し化学的に不活性であ
る必要があり、通常は水が好ましい。また乳化剤の併用
も可能であるが、やはり金属の混入は避けることが望ま
しい。
本発明においては前記囚と（Ｂ）の処理剤を含む液を共
に前駆体繊維束に付与することが必要であるが、その付
与順序は、各々を順次付与しても良く、又１個々忙準備
した液を同時に付与しても良い。さらにあらかじめ前記
囚０３）画処理剤を含む分数液又は溶液を１１製し繊維
束に付与しても良い。この場合（８）群の無機微粒子の
分散媒として前記（ｂ）の溶液を使用することも可能で
ある。
に前駆体繊維束に付与することが必要であるが、その付
与順序は、各々を順次付与しても良く、又１個々忙準備
した液を同時に付与しても良い。さらにあらかじめ前記
囚０３）画処理剤を含む分数液又は溶液を１１製し繊維
束に付与しても良い。この場合（８）群の無機微粒子の
分散媒として前記（ｂ）の溶液を使用することも可能で
ある。
前駆体繊維束にこれらの処理剤をさむ分散液又は溶液を
付与する方法としては１例えば（ｉ）オイリングローラ
を使用する方法、（１１）計量ポンプにて送液される処
理液をセラミック等で作成したガイドで付与する計量オ
イリングの方法、 Ｇ１１）スプレーを使用する方法等
を採用することができる◎ 上ε方法による付与は紡糸−不融化間の何処で行っても
かまわないが、脆弱な前駆体繊維を安定に取扱うと言う
立場からは紡糸口金−巻取機間で行うのが好ましく、こ
の際、紡糸口金から吐出された循弱な前駆体Ｉａｍ束に
最初に処理剤を付与するには、前記（ｉｉ）又は（ｉｉ
ｉ）の手段が好ましい。
付与する方法としては１例えば（ｉ）オイリングローラ
を使用する方法、（１１）計量ポンプにて送液される処
理液をセラミック等で作成したガイドで付与する計量オ
イリングの方法、 Ｇ１１）スプレーを使用する方法等
を採用することができる◎ 上ε方法による付与は紡糸−不融化間の何処で行っても
かまわないが、脆弱な前駆体繊維を安定に取扱うと言う
立場からは紡糸口金−巻取機間で行うのが好ましく、こ
の際、紡糸口金から吐出された循弱な前駆体Ｉａｍ束に
最初に処理剤を付与するには、前記（ｉｉ）又は（ｉｉ
ｉ）の手段が好ましい。
前駆体繊維に対する前記（Ａ）の無機微粒子の付着量は
潅雉重食に対して０．０５ （重−１）チ以上が好まし
い。この付着１が少なすぎると本発明の効果のうち融着
防止効果が乏しくなる。また前記の）のアルコールの付
着量は債権ｔｆＫ対して０．０５〜２０（重ｆｋ）％が
好ましい。この付＊ ＠示これより少なすぎると。
潅雉重食に対して０．０５ （重−１）チ以上が好まし
い。この付着１が少なすぎると本発明の効果のうち融着
防止効果が乏しくなる。また前記の）のアルコールの付
着量は債権ｔｆＫ対して０．０５〜２０（重ｆｋ）％が
好ましい。この付＊ ＠示これより少なすぎると。
安定な前駆体繊維束の取扱が困難となり、また、これよ
シ多すぎると融着が発生する場合があり好ましくない。
シ多すぎると融着が発生する場合があり好ましくない。
このように、２種の特定の処理剤を付着せしめた前駆体
繊維束は、必要に応じ乾燥、開４舘後、′〃法により純
醒素又は空気のような酸素含有雰囲気中で加熱すること
によシネ融化させる。そして、不一化した４１Ｌｍは５
次に不活性雰囲気中で１通常１０００〜１５００″ｃＫ
加熱することによシ焼成処理し、炭素ｆＲｍとなる。
繊維束は、必要に応じ乾燥、開４舘後、′〃法により純
醒素又は空気のような酸素含有雰囲気中で加熱すること
によシネ融化させる。そして、不一化した４１Ｌｍは５
次に不活性雰囲気中で１通常１０００〜１５００″ｃＫ
加熱することによシ焼成処理し、炭素ｆＲｍとなる。
本発明では、不融化・焼成処理の条件は、それ自体公知
の条件を採用することができ、本発明の特定の処理剤を
付与したこと疋よって不融化・焼成処理時に特別の配慮
を払う必要はない。
の条件を採用することができ、本発明の特定の処理剤を
付与したこと疋よって不融化・焼成処理時に特別の配慮
を払う必要はない。
また、本発明は前記方法によって有用な効果を発現する
が、必要に応じて、１第３成分としてジメチルシリコン
、アミ／変性シリコン。
が、必要に応じて、１第３成分としてジメチルシリコン
、アミ／変性シリコン。
フェニル変性シリコンから選ばれたすくなくとも１種を
前記（Ａ）、（Ｂ）の処理剤と併用することも可能であ
る。
前記（Ａ）、（Ｂ）の処理剤と併用することも可能であ
る。
また、前記溶液（ｂ）中にヨウ素を０．Ｏ１〜００．５
重量多含有せしめることもでき、この場合は、不融化処
理Ｋｌｊ［する時間を短縮することが可能となる。
重量多含有せしめることもでき、この場合は、不融化処
理Ｋｌｊ［する時間を短縮することが可能となる。
」１町１邑
前述の如き本発明によれば、ピッチ系炭素４Ｒ雄の製造
において・倉弱な前、象体／＃！維の取扱い／ｌ”−安
定比され、且つ不１独化する際のＪＸＬ繊維間の融着が
ほぼ完全に防止さねるので、容易に連続の炭素１維が製
造され、且つ得られる糸条の開繊性及び柔軟性はすぐれ
たものとなる。
において・倉弱な前、象体／＃！維の取扱い／ｌ”−安
定比され、且つ不１独化する際のＪＸＬ繊維間の融着が
ほぼ完全に防止さねるので、容易に連続の炭素１維が製
造され、且つ得られる糸条の開繊性及び柔軟性はすぐれ
たものとなる。
その結果、強度及び伸度のレベルが高い上に、強度のバ
ラツキが小さく、高性能炭素繊維として、ゴム、樹脂、
金属等の補強材をはじめ、各種の用途に広く夏用するこ
とができる。
ラツキが小さく、高性能炭素繊維として、ゴム、樹脂、
金属等の補強材をはじめ、各種の用途に広く夏用するこ
とができる。
実施例
以下、実施例及び比較例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はこれらにより℃限定されるものでは
ない。
明するが、本発明はこれらにより℃限定されるものでは
ない。
実施例１
重版のコー／ｉ−タールピンチを用い、特原昭５９−１
６９１９９号しζ記載の方法に準じて、実質的Ｋ１００
％光学異方性で、キノリンネ溶部が３１．４％の紡糸用
ピッチをＵＩ４整した。この紡糸用ピッチを溶融脱泡後
ギヤポンプを介して４８個の孔数を有する紡糸口金よυ
押し出し、８００ぜ７分で巻取ることにより、前１Ｍ体
橡維束を得た。
６９１９９号しζ記載の方法に準じて、実質的Ｋ１００
％光学異方性で、キノリンネ溶部が３１．４％の紡糸用
ピッチをＵＩ４整した。この紡糸用ピッチを溶融脱泡後
ギヤポンプを介して４８個の孔数を有する紡糸口金よυ
押し出し、８００ぜ７分で巻取ることにより、前１Ｍ体
橡維束を得た。
この操作において紡糸口金−巻ｙＴＲ機間て、計量ポン
プで送液さハた処理剤（Ａ）の分散、伎及び（Ｔｌ）の
溶液を糸条に付与するため紡出糸条の走行方向に沿つＣ
２個のセラミックガイドをもつ計量オイリング装置を設
け、上流側で処理−’１１１（４）とし１て、平均粒径
３ｏミリ４クロンのシリカを前ポ体繊維に対しＪ、５重
量％１４％水分散液（ａ）の形態で付与し１次いで処理
剤（Ｂ）としてエチレングリコールを前駆体繊維に対し
１．０重攬チ、４係水溶液ら）の形態で付与した。
プで送液さハた処理剤（Ａ）の分散、伎及び（Ｔｌ）の
溶液を糸条に付与するため紡出糸条の走行方向に沿つＣ
２個のセラミックガイドをもつ計量オイリング装置を設
け、上流側で処理−’１１１（４）とし１て、平均粒径
３ｏミリ４クロンのシリカを前ポ体繊維に対しＪ、５重
量％１４％水分散液（ａ）の形態で付与し１次いで処理
剤（Ｂ）としてエチレングリコールを前駆体繊維に対し
１．０重攬チ、４係水溶液ら）の形態で付与した。
かかる方法で巻取った前駆体繊維は数日の放置に対し℃
も安定で毛羽発生は認められず、且つ容易に解舒し連研
的に不融化炉へ供給するととが可能であった。
も安定で毛羽発生は認められず、且つ容易に解舒し連研
的に不融化炉へ供給するととが可能であった。
また最高温度３５０℃空気雰囲気に設定された不融化炉
中で不融化処理し、炉中から出てきた不融化糸は柔軟で
あり単糸間の融着は認められなかった。次いでこの不融
化糸紫窒素４囲気中１３００℃で焼成したところ、強度
４１５ゆ／ｌｔｄ、伸度１．８２％の炭素は維が得られ
た。
中で不融化処理し、炉中から出てきた不融化糸は柔軟で
あり単糸間の融着は認められなかった。次いでこの不融
化糸紫窒素４囲気中１３００℃で焼成したところ、強度
４１５ゆ／ｌｔｄ、伸度１．８２％の炭素は維が得られ
た。
を１個とし、実施例１で使用した処理剤ＣＢ）のみを付
与した以外は実施例１と同様（操作した結゛果、得られ
た前駆体繊維束の解舒は容易であったが、不融化処理後
の糸は硬く、単糸間の融着が激しかった。この不融化糸
を実施例１と同一条件で焼成したところ、得られた炭素
繊維の強度は２２４に９７ｍｄであった。
与した以外は実施例１と同様（操作した結゛果、得られ
た前駆体繊維束の解舒は容易であったが、不融化処理後
の糸は硬く、単糸間の融着が激しかった。この不融化糸
を実施例１と同一条件で焼成したところ、得られた炭素
繊維の強度は２２４に９７ｍｄであった。
実施例２
処理剤（ａ）及び（ｂ）の混合液とし℃平均粒径３０ミ
リミクロンのシリカとエチレングリコールを各々２チと
４ｑｂ含む水分＠液を紡糸「コ金−覆つ機関に設けたＩ
Ｉ２！の計量オイリング装置で付与する以外は実施例１
と同１１て処理した。
リミクロンのシリカとエチレングリコールを各々２チと
４ｑｂ含む水分＠液を紡糸「コ金−覆つ機関に設けたＩ
Ｉ２！の計量オイリング装置で付与する以外は実施例１
と同１１て処理した。
得られた前駆体、ａ ｍ東の解ｆは容弓であり、且つ不
融化後の糸も柔軟であり単糸間の、融着（ま認められな
かった。この不穢化糸紮実ｍ 、ＦＩ Ｉと同一条件で
焼成したところ、イ→られた炭二償鷹維の強度は３９９
に＋７／−であった。
融化後の糸も柔軟であり単糸間の、融着（ま認められな
かった。この不穢化糸紮実ｍ 、ＦＩ Ｉと同一条件で
焼成したところ、イ→られた炭二償鷹維の強度は３９９
に＋７／−であった。
個とし、実施例１で使用した処理剤（Ａ）の）くを寸与
した以外は比較例１とｉｉ’ｉ１様に操作した４、得ら
れた前駆体繊維束の解舒性は、実姉例１と比べ劣るもの
であった。
した以外は比較例１とｉｉ’ｉ１様に操作した４、得ら
れた前駆体繊維束の解舒性は、実姉例１と比べ劣るもの
であった。
Claims (10)
- （１）ピッチ系炭素繊維の製造において前駆体繊維束に （Ａ）ケイ素、アルミニウム、チタン、ホウ素の酸化物
又は炭化物より選ばれた少くとも１種を含む無機微粒子
、及び （Ｂ）沸点１２０〜３００℃でかつ融点１０℃以下の一
価又は多価アルコール類より選ばれた少くとも１種のア
ルコール、 を付与した後、該繊維束を不融化処理し、さらに焼成処
理することを特徴とするピッチ系炭素繊維の製造方法。 - （２）前記（Ａ）の無機微粒子が酸化ケイ素、酸化アル
ミニウム、酸化チタン及びホウ化炭素よりなる群から選
ばれた平均粒径１ミクロン以下の微粒子である特許請求
の範囲第（１）項記載の製造方法。 - （３）前記（Ｂ）のアルコールが、エチレングリコール
、ジエチレングリコール又はグリセリンよりなる群から
選ばれた多価アルコールである特許請求の範囲第（１）
項記載の製造方法。 - （４）前記（Ａ）の無機微粒子を水性分散液（ａ）とし
、且つ前記（Ｂ）のアルコールを水溶液（ｂ）として前
駆体繊維束に付与する特許請求の範囲第（１）項記載の
製造方法。 - （５）前記（Ａ）の無機微粒子及び（Ｂ）のアルコール
を含む分散液を、前駆体繊維束に付与する特許請求の範
囲第（１）項記載の製造方法。 - （６）前記分散液（ａ）及び前記溶液（ｂ）を順次前駆
体繊維束に付与する特許請求の範囲第（１）項又は第（
４）項記載の製造方法。 - （７）前駆体繊維束に最初に前記分散液（ａ）及び／又
は溶液（ｂ）を付与するに際し、計量オイリングもしく
はスプレーで行う特許請求の範囲第（５）項又は第（６
）項記載の製造方法。 - （８）前記無機微粒子（Ａ）の付与量を前駆体繊維束に
対し０．０５重量％以上とする特許請求の範囲第（１）
項又は第（２）項記載の製造方法。 - （９）前記アルコール（Ｂ）の付与量を前駆体繊維束に
対し０．０５〜２０重量％とする特許請求の範囲第（１
）項又は第（３）項記載の製造方法。 - （１０）前記水溶液（ｂ）にヨウ素を含有する特許請求
の範囲第（３）項又は第（９）項記載の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16746785A JPS6228412A (ja) | 1985-07-31 | 1985-07-31 | ピツチ系炭素繊維の製造方法 |
| US06/790,102 US4840762A (en) | 1984-01-24 | 1985-10-22 | Process for preparation of high-performance grade carbon fibers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16746785A JPS6228412A (ja) | 1985-07-31 | 1985-07-31 | ピツチ系炭素繊維の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6228412A true JPS6228412A (ja) | 1987-02-06 |
| JPH0135091B2 JPH0135091B2 (ja) | 1989-07-24 |
Family
ID=15850214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16746785A Granted JPS6228412A (ja) | 1984-01-24 | 1985-07-31 | ピツチ系炭素繊維の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6228412A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01156510A (ja) * | 1987-12-08 | 1989-06-20 | Teijin Ltd | シリコンカーバイド繊維の製造法 |
| US5118560A (en) * | 1991-03-01 | 1992-06-02 | United Technologies Corporation | Discontinuous carbon fiber reinforced glass matrix composites with secondary matrix reinforcement |
| US5192475A (en) * | 1991-03-01 | 1993-03-09 | United Technologies Corporation | Method of making discontinuous carbon fiber reinforced glass matrix composites with secondary matrix reinforcement |
| US5552215A (en) * | 1991-10-09 | 1996-09-03 | United Technologies Corporation | Fiber reinforced glass matrix composites with secondary matrix reinforcement |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60246819A (ja) * | 1984-05-16 | 1985-12-06 | Mitsubishi Chem Ind Ltd | ピツチ系炭素繊維の製造方法 |
-
1985
- 1985-07-31 JP JP16746785A patent/JPS6228412A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60246819A (ja) * | 1984-05-16 | 1985-12-06 | Mitsubishi Chem Ind Ltd | ピツチ系炭素繊維の製造方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01156510A (ja) * | 1987-12-08 | 1989-06-20 | Teijin Ltd | シリコンカーバイド繊維の製造法 |
| US5118560A (en) * | 1991-03-01 | 1992-06-02 | United Technologies Corporation | Discontinuous carbon fiber reinforced glass matrix composites with secondary matrix reinforcement |
| US5192475A (en) * | 1991-03-01 | 1993-03-09 | United Technologies Corporation | Method of making discontinuous carbon fiber reinforced glass matrix composites with secondary matrix reinforcement |
| US5552215A (en) * | 1991-10-09 | 1996-09-03 | United Technologies Corporation | Fiber reinforced glass matrix composites with secondary matrix reinforcement |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0135091B2 (ja) | 1989-07-24 |
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