JPH01111018A

JPH01111018A - 炭素繊維及び黒鉛繊維の製造方法

Info

Publication number: JPH01111018A
Application number: JP26685087A
Authority: JP
Inventors: Kikuji Komine; 小峰　喜久治; Takashi Hino; 日野　隆; Hiroyuki Kuroda; 博之黒田
Original assignee: Toa Nenryo Kogyyo KK
Current assignee: Tonen General Sekiyu KK
Priority date: 1987-10-21
Filing date: 1987-10-21
Publication date: 1989-04-27

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、炭素質ピッチから炭素繊維及び黒鉛繊維を製
造する方法に関する。更に詳しくは、本発明は炭素質ピ
ッチを紡糸し、不融化、炭化、黒鉛化を行い、ロングフ
ィラメント炭素繊維を得るための、ピッチ繊維の製造方
法に関する。

（従来の技術）従来、自動車、航空機その他の各種産業分野にかかる広
範な技術分野において、軽量、高強度、高弾性率等の性
質を有する高性能素材の開発が要望されており、かかる
観点から炭素繊維或いは成型炭素材料が注目されている
。特に、炭素質ピッチから炭素繊維を製造する方法は、
安価で高性能の炭素繊維を製造し得る方法として重要視
されている。

しかしながら、従来の技術によっては、ピッチ繊維の引
張強度が約０”、０１ＧＰａと小さい上に極めて脆いた
めに、不融化工程、炭化工程等で繊維束の切断１毛羽立
ち、ローラー巻き付き等が発生し、糸扱いが著しく、高
性能製品を得るのに必要なロングフィラメント状の繊維
を得ることを極めて困難であ′った。

これらの問題解決の手段として、種々の集束剤（油剤）
が提案されている。

特公昭５１−１２３７９号、特開昭５４−１３１０３２
号には。

ポリアクリロニトリル系炭素繊維の製造における耐炎化
処理にシリコーン系油剤を使う方法が開示されて・いる
、しかしながら、この方法をそのまま炭素質ピッチ繊維
に適用した場合には、不融化工程での融着や膠着が著し
く、また、油剤の分解で集束が乱れ繊維がボロボロにな
り繊維束の切断。

毛羽発生、ガイドローラーへの巻き付は等が発生し、目
的とする効果が得られない。

一方、炭素質ピッチ繊維の集束剤としては、水溶性界面
活性剤の水溶液を用いる方法（特公昭５１−１２７４０
号）が提案されている。この方法は、紡糸時の繊維の集
束性を向上するものの不融化工程で１５０〜４００℃の
高温にさらされると界面活性剤が分解、劣−化又はター
ル化して激しく膠着し、繊維がボロボロになり繊維束の
切断が起こる等の欠点がある。

更に、炭素質ピッチ繊維の集束剤としては、２５℃にお
ける粘度が２〜１０，０００ｃｓｔのシリコーン油又は
これらのシリコーン油を溶媒で希釈して用いたもの（特
開昭５９−２２３３１５号公報）、２５℃における粘度
が０．５〜５００ｃｓｔのジメチルポリシロキサン（ジ
メチルシリコーン油）を用いたもの（特開昭６０−８８
１２４号公報）が開示されている。しかし、これらの方
法は溶剤又は低粘度のシリコーン油からなるので、溶剤
の溶解等によって糸が損傷を受は易い欠点があり、又、
不融化工程中、繊維が融着、膠着を起こし易く、毛羽立
ち易い欠点があった。又、低沸点の溶剤やシリコーン油
を希釈剤として用いているので１作業中希釈剤が蒸発し
、作業上、環境対策上、大きな障害があることに加え、
コストも高くつくという難点を有する。

また、シリコーン油を界面活性剤で乳化して水エマルジ
ヨン系油剤として用いる方法（特開昭６１−７００１７
号公報）も提案されているが、この方法では不融化中、
繊維束を集束している油剤の分解、劣化により繊維の膠
着が著しく、集束が乱れ繊維の柔軟性が失われる。この
ため、繊維がボロボロになり繊維束の切断が起こり、糸
扱いが困難になる欠点がある。

これらの欠点を解消する方法として、本発明者らは、先
に非イオン系界面活性剤を減圧蒸留して得た沸点６００
℃以下（大気圧換算沸点）の留出物を乳化剤とし、かつ
２５℃で１０〜１０００ｃｓｔの粘度を有するアルキル
フェニルポリシロキサンを乳化した水エマルジヨン系油
剤とした集束剤を提案した（特開昭６２−１３３１２２
号公報）。

この集束剤は１作業環境に優れる上、油剤の劣化が少な
いので、紡糸時の集束工程や不融化、予備炭化、炭化及
び黒鉛化工程における脆弱な炭素繊維の取扱いを容易に
し、繊維相互間の融着や膠着を抑制する利点を有する。

しかしながら、その後の本発明者らの研究によれば、か
かる集束剤はフィラメント数約２０，０００の繊維束に
対しては、不融化工程において、フィラメント相互間の
融着や合着を防止する機能を有するものの、フィラメン
ト数が多く、その径が大きい繊維束たとえばフィラメン
ト数２０，０００〜１００，０００の繊維束に対しては
、融着あるいは合着防止効果が充分に発現されないため
、高品質かつ高強度の炭素繊維の製造を困難にするとい
う難点があることが判明した。

〔目　　　的〕

本発明は、ピッチ系炭素繊維の製造工程において、たと
えフィラメント数が多くその径が大となる繊維束を用い
たとしても、これらの繊維束を安定に取扱うことができ
、かつ不融化処理を行う際に生じる単繊維間の融着や合
着を防止し、しかも焼成処理後の繊維の品質、強度及び
伸度が優れたピッチ系炭素繊維の製造方法を提供するこ
とを目的とする。

（構　　成〕本発明によれば、溶融紡糸した炭素質ピッチ繊維に集束
剤を付与し、不融化、炭化、黒鉛化処理する炭素繊維及
び黒鉛繊維の製造方法において、該集束剤として下記（
Ａ）成分及び（Ｂ）成分又は下記（Ａ）成分、（Ｂ）成
分及び（Ｃ）成分を必須成分とした集束剤を用いること
を特徴とする炭素繊維及び黒鉛繊維の製造方法が提供さ
れる。

（Ａ）アルキルフェニルポリシロキサン又はジメチルポ
リシロキサン（Ｂ）固体潤滑剤（Ｃ）沸点６００℃以下の界面活性剤本発明者らは、ピッチ系炭素繊維の製造工程において、
たとえフィラメント数が多くその径が大となる繊維束を
使用したとしても、これらの繊維束を安定に取扱うこと
ができ、かつ不融化処理を行う際に生じる単繊維間の融
着や合着を防止し、しかも焼成処理後の繊維の品質１強
度及び伸度に優れるピッチ系炭素繊維の製造方法を鋭意
検討した結果、集束剤として上記（Ａ）成分及び（Ｂ）
成分又は前記（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分を
必須成分とする集束剤を用いた場合には前記目的が達成
されることを見出し本発明を完成するに到った。

以下１本発明を更に詳細に説明する。

（１）炭素質ピッチ本発明に用いる炭素質ピッチは、特に限定されるもので
はなく１石炭を乾溜して得られるコールタールピッチ、
石炭液化物等の石炭系ピッチ、ナフサ分解タールピッチ
、接触分解タールピッチ、常圧蒸留残渣、減圧蒸留残渣
等の石油系ピッチ、合成樹脂を分解して得られる合成ピ
ッチ等各種のピッチ、これらのピッチを、水素、水素供
与物で水素化したもの、熱処理、溶剤抽出等で改質した
ものも用いることができる。これらの炭素質ピッチは、
等方性ピッチであっても光学的異方性ピッチであっても
良く、ネオメソフェース、プリメソフェースと言われる
ピッチについても適用できるが、特に下記に述べる光学
的異方性のピッチが好ましい。

光学的異方性炭素質ピッチは、偏光顕鏡鏡で測定して約
９５％以上の光学的異方性相を含有し、且つ軟化点が２
３０〜３２０℃であるものが好ましい。

ｉ）光学的異方性ピッチの製造方法本発明で好適に使用される光学的異方性ピッチはいかな
る製法を用いて製造してもよいが、ピッチ製造用の一般
的原料である重質炭化水素油、タール、市販ピッチ等を
反応槽で３８０℃〜５００’Ｃの温度で撹拌し、不活性
ガスで脱気しながら十分に熱分解重縮合させて、残渣ピ
ッチの光学的異方性相（以下ＡＰと略す）を高める従来
の方法を使用することができる。しかしながら、この方
法によってＡＰが８０％以上のものを製造した場合には
、熱分解重縮合反応が進み過ぎ、キノリンネ溶分が７ｏ
ｉｉ量％以上と大きくなり軟化点も３３０℃以上となる
場合もあり、また、光学的等方性相（以下ＩＰと略す）
も微小球状の分散状態とはなりにくいので、必ずしも好
ましい方法とは言えない。

従って１本発明で使用する光学的異方性ピッチの好まし
い製造方法は、熱分解重縮合反応を半ばで打ち切ってそ
の重縮合物を３５０℃〜４００℃の範囲の温度で保持し
て実質的に静置し、下層に密度の大きいＡＰを成長熟成
させつつ沈積し、これを上層の密度の小さいＩＰが多い
部分より分離して取り出す方法である。この方法の詳細
は特開昭５７−１１９９８４号明細書に記載されている
。

本発明で使用する光学的異方性ピッチの更に好ましい製
造方法は、特開昭５８−１８０５８５号明細書に記載さ
れている如く、ＡＰを適度に含み未だ過度に重質化され
ていない炭素質ピッチを溶融状態のまま遠心分離操作に
かけ、迅速にＡＰ部分を沈降せしめる方法である。この
方法によれば、ＡＰ相は合体成長しつつ下層（遠心力方
向の層）に集積し、ＡＰが約８０％以上で連続層を成し
、その中に僅かにＩＰを晶状又は微小な球状体で分散し
ている形態のピッチが下層となり、一方上層はＩＰが大
部分で、その中にＡＰが微小な球状態で分散している形
態のピッチとなる。この場合、両層の境界が明瞭であり
、下層のみを上層から分離して取り出すことができ、容
易にＡＰ含有率が大きく紡糸しやすい光学的異方性ピッ
チを製造することができる。この方法によれば、ＡＰ含
有率が９５％以上で軟化点が２３０”Ｃ〜３２０’Ｃの
炭素質ピッチを短時間に、経済的に得ることができる。

このような光学的異方性炭素質ピッチは。

溶融紡糸加工特性において優れ、その均質性と高い配向
性のために、それを紡糸して得られた炭素繊維及び黒鉛
繊維の引っ張り強度並びに弾性率は極めて優れたものと
なる。

（２）繊維の製造ｉ）紡糸前記のような、　ＡＰ含有率が高くその軟化点の低いピ
ッチは、公知の方法によって紡糸することができる。こ
のような方法は、例えば、直径０．１ｍｍ〜０．５■璽
の紡糸口を１〜１　、０００ケ有する紡糸口金を下方に
有する金属製紡糸容器にピッチを張り込み、不活性ガス
雰囲気で２８０〜３７０℃の間の一定の温度にピッチを
保持し、溶融状態に保って不活性ガスの圧力を数百１■
Ｈｇに上昇せしめて口金から溶融ピッチを押し出し、温
度及び雰囲気を制御しつつ流下したピッチ繊維を、高速
で回転するボビンに巻き取るものである。

又、紡糸口金から紡糸したピッチ繊維を集束させて気流
で引取りつつ下方の集積ケースの中にケンス状に集積す
る方法を採用することもできる。

この場合、紡糸容器へのピッチの供給を、予め溶融した
ピッチやギアポンプ等により加圧供給することによって
連続的に紡糸することが可能である。

更に、上記方法において、口金の近傍で、一定の温度に
制御され高速で下降するガスを用いてピッチ繊維を延伸
しつつ引取り、下方のベルトコンベア上に長繊維を作る
方法も用いることができる。

更に、周壁に紡糸口金を有する円筒状の紡糸容器を高速
で回転させ、これに溶融ピッチを連続的に供給し１円筒
紡糸器の周壁より遠心力によってピッチを押し出し１回
転の作用によって延伸されるピッチ繊維を集積するよう
な紡糸方法を採用することもできる。

本発明においては、溶融紡糸したピッチ繊維は、エアサ
ッカーを通して集束しつつオイリングローラ−に導き、
集束剤（油剤）をつけて更に集束する。

ｉｔ）集束剤（油剤）本発明の、集束剤は前記したように（Ａ）成分及び（Ｂ
）成分又は前記（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分
を必須成分とする。

（Ａ）成分として用いるアルキルフェニルポリシロキサ
ンとしては、その成分としてフェニル基を５〜８０モル
％含むものが好ましく、特に１０〜５０モルヌ含むもの
が好ましい、又、アルキル基としては、メチル基、エチ
ル基、プロピル基が好ましい、同一の分子に２種以上の
アルキル基を有していても良い。

また、ジメチルポリシロキサン（ジメチルシリコーン油
）としては通常市販されているものも用いることができ
るが、本発明においては、特に該化合物中にアミン類、
有機セレン化合物、フェノール類等の酸化防止剤を添加
したものを用いることが好ましい。

この場合、酸化防止剤としては、フェニル−α−ナフチ
ルアミン、ジラウリルセレナイド、フェノチアジン、鉄
オクトレート等が使用できる。また、このような酸化防
止剤はアルキルフェニルポリシロキサンに対しても有効
性を発揮する。

（Ｂ）成分は固体潤滑剤であるが１本発明においては無
機系、有機系のいずれの固体潤滑剤も使用できる。

無機系固体潤滑剤としては、黒鉛（Ｃ）、二硫化モリブ
デン（ＭｏＳ、　）、二硫化タングステン（ＷＳ、）。

窒化はう素（ＢＮ）、ふっ化黒鉛（ＣＦ）ｎ、−酸化鉛
（ＰｂＯ（ｎ））、二酸化モリブデン（Ｍｏｂ、　）、
酸化コバルト（Ｃｏ２ｏ、　）−酸化亜鉛（ＺｎＯ）、
酸化すず（ＳｎＯ）、亜酸化銅（Ｃｕ、０）、酸化カド
ミウム（ＣｄＯ）、酸化タングステン（１１０□）、ふ
り化カルシウム（ＣａＦｚ）、ふっ化バリウム（ＢａＦ
ｓ　）、ふり化リチウム（ＬｉＦ）、ふっ化ナトリウム
（ＮａＦ）、窒化けい素（ｓｉｓＮ４）、テルル化モリ
ブデン（ＭｏＴｅ、　）、セレン化タングステン（ｗｓ
ｅｓ　）、テルル化タングステン（ＭＴ１３１）、二硫
化ニオブ（ＮｂＳ、）、βセレン化ニオブ（ＮｂＳｅ、
β）、テルル化ニオブ（ＮｂＴｅｚ　）、β硫化タンタ
ル（ＴａＳ、β）、α−セレン化タンタル（ＴａＳａ、
　）、テルル化タンタル（τａＴｅｉ）、二硫化チタン
（ＴｉＳ、　）　、セレン化チタン（ＴｉＳａ、）、テ
ルル化チタン（ＴｉＴｅｔ）、二硫化ジルコニウム（Ｚ
ｒＳ、　）、セレン化ジルコニウム（ＺｒＳｅ、）、テ
ルル化ジルコニウム（ＺｒＴｅ２）、よう化ビスマス（
ＢｉＩ、　）、水酸化リチウム（ＬｉＯＨ）、よう化ニ
ッケル（ＮｉＩ、　）、塩化カドミウム（ＣｄＣ１□）
、よう化カドミウム（ＣｄＬ）、臭化カドミウム（Ｃｄ
Ｂｒ２）、硫化すず（ＳｎＳ、）、ピロりん酸鉄、ピロ
りん酸亜鉛、ビロりん酸カルシウム、ピロりん酸すず、
雲母が挙げられる。雲母としてはシロウンモ系列のシロ
ウンモ、ベニウンモ、ソーダウンモ、セリサイト、バナ
ジウンモ、イライト、クロウンモ系列のクロウンモ、キ
ンウンモ、テツウンモ、チュワルドウンモなどが挙げら
れる。上記固体潤滑剤は単独もしくは２種以上混合して
使用される０本発明では特に黒鉛（Ｃ）、二硫化モリブ
デン（ＭｏＳ、　）、二硫化タングステン（ｗｓ、ａ）
及び雲母の単独もしくはこれらの混合物の使用が好まし
い。

有機系固体潤滑剤としては、メラミンとシアヌール酸の
付加物、弗素樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられる。

これらの固体潤滑剤は平均粒径が１５μｍ以下、好まし
くはｌＯμ−以下でその粒子径が均一なものを用いるこ
とが好ましく、また単独でもまた２種以上の混合物とし
ても用いられる。

（Ｃ）成分は、沸点６００℃以下の界面活性剤である。

該界面活性剤としては不融化工程時の基剤の耐熱性を悪
化させないものであればいずれのものも使用できるが、
本発明においては特に非イオン系界面活性剤が好適に使
用される。

このような非イオン系界面活性剤の具体例としては、ポ
リオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアル
キレンアルキルエステル、ポリオキシアルキレンアルキ
ルフェニルエステルの他。

ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエー
テル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキ
ルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン
アルキルフェニルエステル等が挙げられるが、好ましく
はオキシエチレンの平均付加モル数が６未満のポリオキ
シエチレンアルキルエーテル（例えばオキシエチレン２
モル付加物のポリオキシエチレンラウリルエーテル）、
ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチ
レンアルキルフェニルエーテルの使用が望ましい。

また、ポリオキシ変性シリコーン系界面活性剤やポリオ
キシエチレン変性シリコーン系界面活性剤等のシリコー
ン系界面活性剤も使用可能である。

更に１本発明においては、前記非イオン界面活性剤を減
圧蒸留して得た沸点６００℃以下（大気圧換算）の留出
物を用いることができる。

本発明においては、前記（Ａ）成分及び（Ｂ）成分又は
（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分の処理剤を共に
溶融紡糸したピッチ繊維に付与するものであるが、その
付与順序は制約されず各々を順次付与しても良く、又、
個々に準備した処理液を同時に付与してもよい。

これらの集束剤をピッチ繊維に付与する方法としては、
オイリングローラ−法、スプレー法等の従来公知の付与
方法を採用することができる。

また、集束剤の付与は、紡糸工程から不融化工程間の何
れにおいても行えるが、脆弱なピッチ繊維を安定に取扱
うためには、紡糸口金−巻取機間で行うのが好ましい。

集束剤の繊維への付着量は、０．０１〜１０重量％であ
り、好ましくは０．０５−５重量％である。

伍）ピッチ繊維の不融化前記集束剤が付与され、集束されたピッチ繊維は、公知
の方法によって不融化させる。

本発明において、炭素質ピッチとして光学的異性方炭素
質ピッチを用いた場合は、公知の光学的異方性炭素ピッ
チより軟化点が低いので、通常より低い温度からスター
トして酸化反応を行いピッチ繊維の融着を防止する必要
がある。不融化工程の温度は１５０℃〜４００℃、好ま
しくは２００℃−３５０’Ｃ（７）範囲でステップ状又
は徐々に昇温しで、通常は１゜分〜５時間処理する。処
理時間は不融化の反応が十分に均一に進むように１日−
３日という長時間行うことも差支えない。

不融化は、空気、酸素、空気と酸素又は窒素の混合ガス
等を使用して行うことができる。

本発明においては、　２００”Ｃ以下の温度でハロゲン
、ＮＯ，、オゾン等の酸化剤を含んだ雰囲気中で単時間
処理するか、又は、酸素ガス雰囲気中でピッチの軟化点
より３０〜５０℃低い温度、即ち１５０〜２４０℃の温
度で十分な不融化が得られる迄５分〜１時間保持し、そ
の後必要により約３００℃迄昇温して不融化を終了させ
る方法が好ましく、特に後者の方法は容易且つ確実であ
り好ましい。

汁）熱処理工程次に、この不融性となった炭素質ピッチ繊維を、化学的
に不活性なアルゴンガス又は窒素ガス等の雰囲気中で、
　１０００−２０００℃の範囲の温度迄昇温しで炭化す
ることによって炭素繊維が得られ、　２０００〜３００
０℃の範囲内の温度迄昇温しで、黒鉛化処理迄進めて、
黒鉛繊維が得られる。

本発明においては、この炭化及び黒鉛化の方法の詳細に
ついて、特に限定するものではなく、−般公知の方法を
用いることができる。

又、不融化、炭化、黒鉛化処理の間、炉壁、炉底とのこ
すれ傷の発生防止、糸の収縮変形等を避け、或いは、外
観の良い物性の高い炭素繊維、黒鉛繊維を得る目的のた
め、油剤をつけた繊維束を処理する際、繊維束に荷重又
は張力をかけておくことが好ましい。

（発明の効果）本発明のピッチ系炭素繊維の製造方法は、前記（Ａ）成
分及び（Ｂ）成分又は前記（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び
（Ｃ）成分を必須成分とする集束剤を用いたことから、
ピッチ系炭素繊維の製造工程において、たとえばフィラ
メント数が多くその径が大となる繊維束を用いたとして
も、これらの繊維束を安定に取扱うことができ、かつ不
融化処理を行う際に生じる単繊維間の融着や膠着を防止
し、しかも焼成処理後の繊維の品質、強度及び伸度が優
れたピッチ系炭素繊維の製造方法を得ることができる。

特に、炭素質ピッチとして光学的異方性炭素質ピッチを
用いた場合には、極めて高強度、高弾性率で性状が良好
な外観の良い、連続フィラメント状の炭素繊維、黒鉛繊
維を製造することができる。

（実施例）以下、本発明を実施例によって更に詳述するが。

本発明はこれによって限定されるものではない。

実施例１光学的異方性相を約５５％含有し、軟化点が２３５℃で
ある炭素質ピッチを前駆体ピッチとして使用した。この
前駆体ピッチを、３７０℃で円筒型遠心分離装置で分離
して光学的異方性相の多いピッチを得た。得られた光学
的異方性ピッチは、光学的異方性相を９９含み、軟化点
は２６５℃であった。

得られた光学的異方性ピッチを５００穴の紡糸口金を有
する紡糸機に通し、３５５℃で２００＋ｍｍＨｇの窒素
ガス圧で押し出して紡糸した。

紡糸したピッチ繊維は、ノズル下部に設けた高速で回転
するボビンに巻き取り、約５００ｓｔ／分の巻き取り速
度で１０分間紡糸した。この際紡糸した糸はエアーサッ
カーで略集束したオイリングローラ−に導き、集束剤を
付与した。

集束剤としては、（Ａ）成分として２５℃で４０ｃｓｔ
の粘度を有するメチルフェニルポリシロキサン（フェニ
ル基含有量２５モル％）、（Ｂ）成分として黒鉛粉末（
最大粒径１５μｍ、平均粒径３μｍ）、　（Ｃ）成分と
して平均分子量１０００のポリオキシエチレンアルキル
エーテルを減圧蒸留し、沸点６００℃以下（大気圧換算
沸点）までの界面活性剤を使用し、（Ａ）成分／（Ｂ）
成分／（Ｃ）成分の使用割合を重量比で１０／１１０．
１とした。付与量は０．２重量％であった。

ついで、これらの繊維をピッチ繊維の段階で解舒合糸し
てフィラメント数２４０００の繊維束を得た。

また合糸の際に紡糸時と同じ油剤を付与し、付与量は、
糸に対して合計０．８重量％とした。

このようにして得たピッチ繊維の繊維束を空気中で１５
０℃から２８０℃迄２時間外温しながら不融化を行った
。

この時に繊維束にかけた張力は、１フィラメント当り０
．００７ｇであった。

不融化中、繊維束の切断はなく、毛羽立ちも認められな
かった。不融化後の繊維束は柔軟で、系板いは容易であ
った。

この不融化したピッチ繊維を不活性ガス雰囲気中で、１
００℃／分で１５００℃迄昇温し炭素繊維を得た。

その繊維の糸径は、９．９μｍであり、引張強度は２．
９ＧＰａ、引張弾性率は２７０ＧＰａであった。

又、この炭素繊維を不活性ガス雰囲気で２５００℃まで
昇温して得た黒鉛繊維は、糸径７．８μｍ、引張強度は
３．２ＧＰａ、引張弾性率は７００ＧＰａであった。

比較例１固体潤滑剤として、黒鉛を使用しなかった他は、実施例
１と同様に処理した。この時、繊維束が融着膠着を引き
おこし、焼成時の系板が困難であった。

比較例２ピッチ繊維の段階で、合糸した後のフィラメント数を、
１２，０００とした他は比較例１と同様に処理した。こ
の際には、焼成時の融着、膠着は発生せず、実施例１と
同様の炭素繊維が得られた。

実施例２固体潤滑剤として、粒径１５μ麗以下の黒鉛粉末、２硫
化モリブデン粉末、２硫化タングステン粉末の混合物（
１：１：１）を用いた以外は、実施例１と同様に処理し
た。

この場合、実施例１と同様な炭素繊維、黒鉛繊維が得ら
れた。

実施例３界面活性剤（＋水）を、使用しない以外は、実施例１と
同様にした処理した。この場合にも実施例１と同様な炭
素繊維が得られた。

実施例４ピッチ繊維束のフィラメント数を６０，０００とした以
外は、実施例１と同様に処理した。この場合にも、実施
例１と同様な炭素繊維が得られた。

実施例５Ａ成分として、酸化防止別人ジメチルポリシロキサンを
用いた以外は、実施例１と同様に処理した。この時にも
、実施例１と同様な炭素繊維が得られた。

特許出願人　東亜燃料工業株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）溶融紡糸した炭素質ピッチ繊維に集束剤を付与し
、不融化、炭化、黒鉛化処理する炭素繊維及び黒鉛繊維
の製造方法において、該集束剤として下記（Ａ）成分及
び（Ｂ）成分又は下記（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び（Ｃ
）成分を必須成分とした集束剤を用いることを特徴とす
る炭素繊維及び黒鉛繊維の製造方法。（Ａ）アルキルフェニルポリシロキサン又はジメチルポ
リシロキサン（Ｂ）固体潤滑剤（Ｃ）沸点６００℃以下の界面活性剤
（２）アルキルフェニルポリシロキサンが、フェニル基
を５モル％〜８０モル％含むものであることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の炭素繊維及び黒鉛繊維の
製造方法。
（３）アルキルフェニルポリシロキサンのアルキル基と
して、メチル基、エチル基、プロピル基の何れか、又は
これらの中から選択された同一若しくは異なった２種以
上の基を有することを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の炭素繊維及び黒鉛繊維の製造方法。
（４）アルキルフェニルポリシロキサン又はジメチルポ
リシロキサン中に、アミン類、有機セレン化合物、フェ
ノール類等の酸化防止剤を含有させたことを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の炭素繊維及び黒鉛繊維の製
造方法。
（５）酸化防止剤が、フェニル−α−ナフチルアミン、
ジラウリルセレナイド、フェノチアジン、鉄オクトレー
トから選択された何れか又は２種以上の混合物であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の炭素繊維及
び黒鉛繊維の製造方法。
（６）固体潤滑剤が無機系固体潤滑剤である特許請求の
範囲第１項記載の炭素繊維及び黒鉛繊維の製造方法。
（７）無機系固体潤滑剤が黒鉛、硫化モリブデン、硫化
タングステン及び雲母から選ばれた少くとも１種の化合
物である特許請求の範囲第６項記載の炭素繊維及び黒鉛
繊維の製造方法。
（８）固体潤滑剤が有機系固体潤滑剤である特許請求の
範囲第１項記載の炭素繊維及び黒鉛繊維の製造方法。
（９）有機系固体潤滑剤がメラミンとシアヌール酸の付
加物、弗素樹脂及びポリイミド樹脂から選ばれた少くと
も１種の化合物である特許請求の範囲第８項記載の炭素
繊維及び黒鉛繊維の製造方法。
（１０）沸点６００℃以下の界面活性剤がポリオキシエ
チレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキル
エステル及びポリオキシエチレン変性シリコーン系界面
活性剤の少くとも１種であることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の炭素繊維及び黒鉛繊維の製造方法。
（１１）炭素質ピッチが約９５％以上の光学的異方性相
を含有し、且つ軟化点が２３０〜３２０℃である光学的
異方性ピッチであることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の炭素繊維及び黒鉛繊維の製造方法。