JPS63243329A - 高強度高弾性炭素繊維の編物及び織物の工業的製法 - Google Patents
高強度高弾性炭素繊維の編物及び織物の工業的製法Info
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- JPS63243329A JPS63243329A JP7171287A JP7171287A JPS63243329A JP S63243329 A JPS63243329 A JP S63243329A JP 7171287 A JP7171287 A JP 7171287A JP 7171287 A JP7171287 A JP 7171287A JP S63243329 A JPS63243329 A JP S63243329A
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Landscapes
- 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１００％メンフェーズピッチを溶融紡糸し之を
不融化、焼成及び炭化、黒鉛化して長繊維のＭ！１ｉｆ
ｆ度扁弾性炭素稙維の束とする製造工稚中その炭素ｔＪ
１．維末を機械に依りよシをかけ之を機械的に爾後で胸
物、或は織機で織物としうる条件を具備した物性を発揮
し侍るＲＸ柩維を、先ず機械的に動物及び織物とし、こ
れを２．００σ乃至２，８００℃で黒鉛化して工業的に
高強度高弾性炭素繊維の編物織物とする製造法に関する
。
不融化、焼成及び炭化、黒鉛化して長繊維のＭ！１ｉｆ
ｆ度扁弾性炭素稙維の束とする製造工稚中その炭素ｔＪ
１．維末を機械に依りよシをかけ之を機械的に爾後で胸
物、或は織機で織物としうる条件を具備した物性を発揮
し侍るＲＸ柩維を、先ず機械的に動物及び織物とし、こ
れを２．００σ乃至２，８００℃で黒鉛化して工業的に
高強度高弾性炭素繊維の編物織物とする製造法に関する
。
近年生活が多様化することにともない災害の頻度も多く
、これに対する対応材料として防災性、防火性、耐湯性
及び作業性のすぐれた安価な新材料（編物、織物）が強
く要求されている。更に航空機及び宇軍用の機材の俵合
材のフィラーとしての編物及び織物もＩＭ望されている
。
、これに対する対応材料として防災性、防火性、耐湯性
及び作業性のすぐれた安価な新材料（編物、織物）が強
く要求されている。更に航空機及び宇軍用の機材の俵合
材のフィラーとしての編物及び織物もＩＭ望されている
。
これに対応する６丁素材として埃在入手出来る高強度高
弾性炭素繊維がある。その炭素繊維として市販されてい
る商品で米国のＵＣＣ社のンーネルＰ＝７５（％性率４
３ｇ／１ｒｔｔ２、伸度０．３９ ％ ）、ンーネルｐ
−ｔｔ）Ｏ（Ｔｓ注性率０’Ｊ／ｌｅａ”、伸度０．
３１％）カアッた、しかしＵ、Ｃ，Ｃ，は今はその装置
、設備を売却して高強度高弾性炭素繊維をＵＣＣから入
手出来ないしかもこれ等のに木繊維は伸度が極めて小さ
く、従ってこれ等の炭素繊維を機械で編物及び織物とす
る際に、毛ば立ちが多く編物及び織物の製作が困難で煩
雛である。而も裔強就高弾性炭素稙維は？ＩＪ価である
ため、機械で製作される安価な炭素権維の編物及び織物
は今まで全く世に出ていない。
弾性炭素繊維がある。その炭素繊維として市販されてい
る商品で米国のＵＣＣ社のンーネルＰ＝７５（％性率４
３ｇ／１ｒｔｔ２、伸度０．３９ ％ ）、ンーネルｐ
−ｔｔ）Ｏ（Ｔｓ注性率０’Ｊ／ｌｅａ”、伸度０．
３１％）カアッた、しかしＵ、Ｃ，Ｃ，は今はその装置
、設備を売却して高強度高弾性炭素繊維をＵＣＣから入
手出来ないしかもこれ等のに木繊維は伸度が極めて小さ
く、従ってこれ等の炭素繊維を機械で編物及び織物とす
る際に、毛ば立ちが多く編物及び織物の製作が困難で煩
雛である。而も裔強就高弾性炭素稙維は？ＩＪ価である
ため、機械で製作される安価な炭素権維の編物及び織物
は今まで全く世に出ていない。
防災性、防火性、耐爆性及び作業性の勝ぐれる竹材料史
にＲ索・炭素複合材のフィラー（動物、織物）を合理的
に安価に製造する方法として、極めて安価な脱硫減圧軸
油の熱接触分解（ＦＣＣ）に依って剣先する石油系ピッ
チ（初留４６０℃乃至終留５６０℃）に非酸化性ガスを
吹き込み攪拌しながら温度３８０℃乃至４２０℃で加熱
処理してメソフェーズを含有するピッチを造り、之を温
度３００℃乃至３５０℃で非酸化性ガス気流下生成ピッ
チ中のメソフェーズのみを融層巨大化させ上層に全くメ
ンフェーズを含有せぬ非メソピッチを下層にメソフェー
ズピッチを比■の差に依り画然と分離区分し、この上層
の非メソピッチを前駆体とし之に非酸化性ガスを吹き込
み攪拌しながら温度３８０℃乃至４２０℃で加熱処理し
、メソフェーズを含有するピッチを造り、この生成ピッ
チを温度３００℃乃至３５０℃で非酸化性ガス気流下で
熟成させ、生成ピッチ中のメンフェーズのみを融層巨大
化させ、上層に全くメソフェーズを官有せぬ非メソピッ
チを、下層に１００％メン７エーズピツチ（偏光ｋＩＲ
微蜆に依り確認）をと比重の差によシ画然と分離和製す
る。この１００％メソフェーズピッチを溶融紡糸し。
にＲ索・炭素複合材のフィラー（動物、織物）を合理的
に安価に製造する方法として、極めて安価な脱硫減圧軸
油の熱接触分解（ＦＣＣ）に依って剣先する石油系ピッ
チ（初留４６０℃乃至終留５６０℃）に非酸化性ガスを
吹き込み攪拌しながら温度３８０℃乃至４２０℃で加熱
処理してメソフェーズを含有するピッチを造り、之を温
度３００℃乃至３５０℃で非酸化性ガス気流下生成ピッ
チ中のメソフェーズのみを融層巨大化させ上層に全くメ
ンフェーズを含有せぬ非メソピッチを下層にメソフェー
ズピッチを比■の差に依り画然と分離区分し、この上層
の非メソピッチを前駆体とし之に非酸化性ガスを吹き込
み攪拌しながら温度３８０℃乃至４２０℃で加熱処理し
、メソフェーズを含有するピッチを造り、この生成ピッ
チを温度３００℃乃至３５０℃で非酸化性ガス気流下で
熟成させ、生成ピッチ中のメンフェーズのみを融層巨大
化させ、上層に全くメソフェーズを官有せぬ非メソピッ
チを、下層に１００％メン７エーズピツチ（偏光ｋＩＲ
微蜆に依り確認）をと比重の差によシ画然と分離和製す
る。この１００％メソフェーズピッチを溶融紡糸し。
この長繊維のＷ３糸槙維を９気で温度３００℃乃至３４
０℃で不融化し、この不融化糸を先ず不活性ガス中温度
５５０℃乃至８５０℃で焼成し、伸度１．８％乃至４．
０％１強度２０ゆ／朋２乃至４０ユ／朋２の物性を有す
る機械的に桐み或は稙り易い焼成糸を造り、この長繊維
の焼成糸を数百本乃至数千本を機械を用いてより、或は
そのま＼束にし、−機或は織機で夫々編物或は織物を毛
は立ちも無く容易に製作することが出来る。この焼成糸
の胸物及び織物を不活性ガス中で温度２．０００℃乃至
２ 、７００℃で黒鉛化し強度１８０ ｋｇ７ｍｔ”乃
至３２０ ｋｌｌ／朋”、弾性率ａｓｇ／−乃至７２ｇ
／ｍ”の物性を有する高強度高弾性炭素繊維の編物及び
織物を合理的に製造することが出来る。
０℃で不融化し、この不融化糸を先ず不活性ガス中温度
５５０℃乃至８５０℃で焼成し、伸度１．８％乃至４．
０％１強度２０ゆ／朋２乃至４０ユ／朋２の物性を有す
る機械的に桐み或は稙り易い焼成糸を造り、この長繊維
の焼成糸を数百本乃至数千本を機械を用いてより、或は
そのま＼束にし、−機或は織機で夫々編物或は織物を毛
は立ちも無く容易に製作することが出来る。この焼成糸
の胸物及び織物を不活性ガス中で温度２．０００℃乃至
２ 、７００℃で黒鉛化し強度１８０ ｋｇ７ｍｔ”乃
至３２０ ｋｌｌ／朋”、弾性率ａｓｇ／−乃至７２ｇ
／ｍ”の物性を有する高強度高弾性炭素繊維の編物及び
織物を合理的に製造することが出来る。
この方法で製作した高強度高弾性炭素繊維の編物及び織
物を基材とし消火衣、防弾チョッキ、耐爆布などの製造
に使用できる。
物を基材とし消火衣、防弾チョッキ、耐爆布などの製造
に使用できる。
亦この基材をフィラーとして炭素・炭素複合材用に使用
する。
する。
加熱処理で使用する非酸化性ガスは石油系ピッチを加熱
処理する除副生する分解ガスを挙げることができる。そ
の組成の一例を挙げると水素６．０う、メタンＣＨ４７
４，０％、エタン１３．３％、プロパン３．６％、ブタ
ン１．３％、ペンタン０．９％、その他、熟成処理で使
用するガスは水素、メタン、プロノｅン、窒素及び非酸
化性ガスが挙げられる。
処理する除副生する分解ガスを挙げることができる。そ
の組成の一例を挙げると水素６．０う、メタンＣＨ４７
４，０％、エタン１３．３％、プロパン３．６％、ブタ
ン１．３％、ペンタン０．９％、その他、熟成処理で使
用するガスは水素、メタン、プロノｅン、窒素及び非酸
化性ガスが挙げられる。
実施例１
脱硫減圧軽油を熱接触分解（ＦＣＣ）に依って副生する
石油系ピッチを減圧蒸留し８５％カットして得られる留
分（初留４６０℃乃至針留５６０℃）に非酸化性ガスを
吹き込み攪拌しながら温度４００℃で６時間加熱処理し
てメソフェーズを２５．４％含有するピッチを造り、こ
の生成ピッチを窒素ガス下、温度３２０℃で、２０時間
熟成させ、ピッチ中のメソフェーズのみを融着巨大化さ
せ、上層に全くメンフェーズを官有せぬ非メンピッチと
下層に１００ ％メソフェーズピッチにと比重の差に依
り画然と区分し分ｍ梢ｓし、この１００ ％メン７エー
ズピツチを浴−紡糸し、この長繊維の紡糸繊維をを気で
温麓３２０℃で不融化し、後この不融化糸を窒素ガス中
で温度７００℃で焼成し、伸度２．２％、強度４４ユ／
Ｉ１１”の焼成糸を造り、これを束ねた２ Ｋ （２０
００本）糸を織機を使用し織物を造り、この織物をアル
ゴン中で温度２．６００℃で黒鉛化して強度３００ゆ／
關。
石油系ピッチを減圧蒸留し８５％カットして得られる留
分（初留４６０℃乃至針留５６０℃）に非酸化性ガスを
吹き込み攪拌しながら温度４００℃で６時間加熱処理し
てメソフェーズを２５．４％含有するピッチを造り、こ
の生成ピッチを窒素ガス下、温度３２０℃で、２０時間
熟成させ、ピッチ中のメソフェーズのみを融着巨大化さ
せ、上層に全くメンフェーズを官有せぬ非メンピッチと
下層に１００ ％メソフェーズピッチにと比重の差に依
り画然と区分し分ｍ梢ｓし、この１００ ％メン７エー
ズピツチを浴−紡糸し、この長繊維の紡糸繊維をを気で
温麓３２０℃で不融化し、後この不融化糸を窒素ガス中
で温度７００℃で焼成し、伸度２．２％、強度４４ユ／
Ｉ１１”の焼成糸を造り、これを束ねた２ Ｋ （２０
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ゴン中で温度２．６００℃で黒鉛化して強度３００ゆ／
關。
弾性年６２ ｇ／ｕ＋”、伸度０．４８％の物性を有す
る高強度高弾性炭素繊維！維よりなる炭素繊維の織物を
造ることが出来る。
る高強度高弾性炭素繊維！維よりなる炭素繊維の織物を
造ることが出来る。
この織物をフィラーとし溶融した１００係メジフエーズ
ピツチ中に加圧含浸させ、後加圧焼成して炭素・炭素被
合材を造ることも出来る。
ピツチ中に加圧含浸させ、後加圧焼成して炭素・炭素被
合材を造ることも出来る。
高強度高弾性炭素繊維の製造工程中の繊維の物性が編機
や織機にかけられる程度のものである（伸度１．８ ％
乃至４．０係、強度２０ｋＰ／−乃至４０ ｋｇ／−）
焼成糸から編物及び織物を造シこれを高温で黒鉛化する
ことに依り、従来の手作業の高強度高弾性炭素繊維の編
物及び織物の極めて煩雑な製法にかえることが出来る。
や織機にかけられる程度のものである（伸度１．８ ％
乃至４．０係、強度２０ｋＰ／−乃至４０ ｋｇ／−）
焼成糸から編物及び織物を造シこれを高温で黒鉛化する
ことに依り、従来の手作業の高強度高弾性炭素繊維の編
物及び織物の極めて煩雑な製法にかえることが出来る。
Claims (1)
- 高強度高弾性炭素繊維の織物及び織物の工業的製法とし
て、脱硫減圧軽油の熱接触分解（ＦＣＣ）に依つて副生
する石油系ピッチをフラシングして８５％カットして得
られた留分（初留４６０℃乃至終留５６０℃）に非酸化
性ガスを吹き込み温度３８０℃乃至４２０℃で加熱処理
し、メソフェーズを含有するピッチを造り、この生成ピ
ッチを非酸化性ガス或は不活性ガス下で温度３００℃乃
至３５０℃で熟成させ、ピッチ中のメソフェーズのみを
融着巨大化させ、その熟成温度で上層に全くメソフェー
ズを含有せぬ非メソピツチと下層に１００％メソフェー
ズピッチとに比重の差に依り分離精製し、得られた１０
０％メソフェーズピッチを溶融紡糸に付し、この長繊維
の紡糸繊維を空気で温度３００℃乃至３４０℃で不融化
し、得られた不融化糸を不活性ガス中で温度５５０℃乃
至１，０００℃で焼成し、伸度１．８％乃至４．０％、
強度２０ｋｇ／ｍｍ＾２乃至４０ｋｇ／ｍｍ＾２の物性
を有する焼成糸を造り、得られた長繊維の焼成糸を１Ｋ
乃至１０Ｋ（１Ｋ＝１，０００本）の束にし、束のまゝ
或はよりをかけた状態で編機或は織機を用い工業的にあ
らかじめ編物或は織物とし、その後不活性ガス中で温度
２，０００℃乃至２，８００℃で黒鉛化することを特徴
とする高強度高弾性炭素繊維の編物及び織物の工業的製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62071712A JP2593654B2 (ja) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | 高強度高弾性炭素繊維の編物及び織物の工業的製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62071712A JP2593654B2 (ja) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | 高強度高弾性炭素繊維の編物及び織物の工業的製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63243329A true JPS63243329A (ja) | 1988-10-11 |
| JP2593654B2 JP2593654B2 (ja) | 1997-03-26 |
Family
ID=13468421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62071712A Expired - Lifetime JP2593654B2 (ja) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | 高強度高弾性炭素繊維の編物及び織物の工業的製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2593654B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0383614A2 (en) * | 1989-02-16 | 1990-08-22 | Nippon Oil Company, Limited | Process for producing carbon fiber fabrics |
| CN108486689A (zh) * | 2018-03-08 | 2018-09-04 | 湖南东映碳材料科技有限公司 | 一种高模量高导热沥青基炭纤维连续长丝的制备方法 |
| WO2019074082A1 (ja) * | 2017-10-13 | 2019-04-18 | 国立大学法人九州工業大学 | 難燃性材料 |
| CN113582710A (zh) * | 2021-07-27 | 2021-11-02 | 航天特种材料及工艺技术研究所 | 一种可用于编织的高导热碳纤维棒及其制备方法和应用 |
Citations (2)
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| JPS6021911A (ja) * | 1983-07-12 | 1985-02-04 | Agency Of Ind Science & Technol | 炭素繊維製品の製造法 |
| JPS60104528A (ja) * | 1983-11-10 | 1985-06-08 | Kashima Sekiyu Kk | 炭素繊維の製造方法 |
-
1987
- 1987-03-27 JP JP62071712A patent/JP2593654B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| CN113582710B (zh) * | 2021-07-27 | 2022-07-22 | 航天特种材料及工艺技术研究所 | 一种可用于编织的高导热碳纤维棒及其制备方法和应用 |
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|---|---|
| JP2593654B2 (ja) | 1997-03-26 |
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