JPH02216219A - 炭素繊維織物の製造法 - Google Patents
炭素繊維織物の製造法Info
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- JPH02216219A JPH02216219A JP1035008A JP3500889A JPH02216219A JP H02216219 A JPH02216219 A JP H02216219A JP 1035008 A JP1035008 A JP 1035008A JP 3500889 A JP3500889 A JP 3500889A JP H02216219 A JPH02216219 A JP H02216219A
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- fabric
- treatment
- woven fabric
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- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F9/00—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
- D01F9/08—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material
- D01F9/12—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof
- D01F9/14—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments
- D01F9/145—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments from pitch or distillation residues
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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】
０よの利用分瀝
本発明は、炭素ｍ維織物の製造法に関する。
従米力弦」
炭素！繊維織物の製造法として、完成品の炭素繊維を製
織する方法の他に、中間製品８織ってからこれを炭化あ
るい（よ黒鉛化する方法がある。後者の例として、例丸
ば特開昭６３−１２０１３６号には、炭素ｔ繊維の強度
が１５〜２５０ｋｇ ｆ ／ ｍ＋ａ １（中度が０５
〜８０％、弾性Σ案が４００〜４０．０００ｋｇ Ｅ／
ｎｙｍ２であり、該炭素ｍ維が弛緩状態での熱処理に
より、強度、弾性率とも熱処理前の１１倍以上に上昇し
、かつ強度が１５０ｋｇｆ／ ｗａ２以上、かつ弾性率
が４０．０００ｋｇ ｆ ／ ｒｒｍ２以上になる能力
を有するピッチ系炭素謹維を少なくともその一成分とす
る三次元織物が開示されている。
織する方法の他に、中間製品８織ってからこれを炭化あ
るい（よ黒鉛化する方法がある。後者の例として、例丸
ば特開昭６３−１２０１３６号には、炭素ｔ繊維の強度
が１５〜２５０ｋｇ ｆ ／ ｍ＋ａ １（中度が０５
〜８０％、弾性Σ案が４００〜４０．０００ｋｇ Ｅ／
ｎｙｍ２であり、該炭素ｍ維が弛緩状態での熱処理に
より、強度、弾性率とも熱処理前の１１倍以上に上昇し
、かつ強度が１５０ｋｇｆ／ ｗａ２以上、かつ弾性率
が４０．０００ｋｇ ｆ ／ ｒｒｍ２以上になる能力
を有するピッチ系炭素謹維を少なくともその一成分とす
る三次元織物が開示されている。
マ；ｌ’＝Ｍ公１［６２−２０２８１号ニｉｔ、ピッチ
ｔａ雄ヲ４００〜６５０℃の範囲で初期炭化処理し、次
いでａ結束を編織して炭化さらに黒鉛化する炭素！ａ雄
製品の製造法が開示されている。
ｔａ雄ヲ４００〜６５０℃の範囲で初期炭化処理し、次
いでａ結束を編織して炭化さらに黒鉛化する炭素！ａ雄
製品の製造法が開示されている。
一方、Ｃａｒｂｏｎ−Ｆｉｂｅｒ−Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅ
ｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ、 Ｂａｍｂｅｒｇ、ＷｅｓｔＧ
ｅｒｍａｎｙ、 Ｍａｙ １１−１２．１９７７には不
敵化繊維で強度が約４０ｋｇｆ／關、破断伸度が５％の
ものであれば製織でき、これを炭化すれば＃、素ｔａａ
ｖ！ｉ物と出来ろ旨の記載がある。
ｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ、 Ｂａｍｂｅｒｇ、ＷｅｓｔＧ
ｅｒｍａｎｙ、 Ｍａｙ １１−１２．１９７７には不
敵化繊維で強度が約４０ｋｇｆ／關、破断伸度が５％の
ものであれば製織でき、これを炭化すれば＃、素ｔａａ
ｖ！ｉ物と出来ろ旨の記載がある。
発明が解決しようとする課題
しかしながら前記従来の技術によりｍ物を製作する場合
には、製織段階におけろ強度が十分でなく、糸切れやケ
バが発生するため、製織後にこれを炭化あるいは黒鉛化
しても高密度のは物を製作することができない。あるい
１よ炭化後に焼きグセが残り、複合材料とした場合に本
来の強度を発現することができない。
には、製織段階におけろ強度が十分でなく、糸切れやケ
バが発生するため、製織後にこれを炭化あるいは黒鉛化
しても高密度のは物を製作することができない。あるい
１よ炭化後に焼きグセが残り、複合材料とした場合に本
来の強度を発現することができない。
本発明者らは、ｎＥ間垣点を解決し、ケバの発生が少な
く且つ焼きグセのない炭素繊維織物を効率的に製造しう
る方法について研究した結果、本発明の完成に至った。
く且つ焼きグセのない炭素繊維織物を効率的に製造しう
る方法について研究した結果、本発明の完成に至った。
本発明は、炭素質ピッチを溶融紡糸し、これを不融化処
理した繊維を、６５０℃を超え２５００℃以下の温度で
１次熱処理することにより得られ、引張強度が２５０ｋ
ｇｆ／ｍ２を超えかつ破断伸度０４〜ｌＯ％である炭素
ｍ維を２次元あるい；よ３次元の織物成形体とし、この
織物成形体を７００℃以上の温度でかつ前記１次熱処理
温度よりも高い温度で２次熱処理することを特徴とする
炭素繊ｎ織物の製造法に関する。
理した繊維を、６５０℃を超え２５００℃以下の温度で
１次熱処理することにより得られ、引張強度が２５０ｋ
ｇｆ／ｍ２を超えかつ破断伸度０４〜ｌＯ％である炭素
ｍ維を２次元あるい；よ３次元の織物成形体とし、この
織物成形体を７００℃以上の温度でかつ前記１次熱処理
温度よりも高い温度で２次熱処理することを特徴とする
炭素繊ｎ織物の製造法に関する。
以下、本発明による炭素繊維織物の製造法について詳述
する。
する。
炭素質ピッチとしては、軟化点１００〜４００℃、好ま
しくは１５０〜３５０℃を有する石炭系あるいは石油系
のピッチが用いられる。炭素質ピッチは、光学的に等方
性のピッチあるいは異方性のピッチのいずれも使用でき
るが、光学的異方性相の含量が６Ｏ−１００％の光学的
異方性ピッチが特に好ましく用いられろ。
しくは１５０〜３５０℃を有する石炭系あるいは石油系
のピッチが用いられる。炭素質ピッチは、光学的に等方
性のピッチあるいは異方性のピッチのいずれも使用でき
るが、光学的異方性相の含量が６Ｏ−１００％の光学的
異方性ピッチが特に好ましく用いられろ。
溶融紡糸は、公知の方法で行われる。擾られたピッチ繊
維を次いで不融化処理を行う。
維を次いで不融化処理を行う。
不融化処理は、酸化性ガス雰囲気下、５０〜４００℃好
ましくは１００〜３５０℃で行うことができる。酸化性
ガスとしては、空気、酸素、窒素酸化物、硫黄酸化物、
ハロゲン、あるいはこれらの混合物が使用できる。
ましくは１００〜３５０℃で行うことができる。酸化性
ガスとしては、空気、酸素、窒素酸化物、硫黄酸化物、
ハロゲン、あるいはこれらの混合物が使用できる。
１次熱処理は、不活性ガス中で６５０℃を超え２５００
℃以下の温度、好ましくは１０００〜２０００℃、よ咋
好ましくは１５００〜２０００℃で実施する。処理時間
は下記する引張強度と破断伸度を有する１次熱処理繊維
を製造ずろよう適宜に選定されるが、通常１秒〜１０時
間である。前記の範囲より低い温度で処理した繊維を繻
織してからこれをさらに高温で熱処理する方法では、炭
化状態が低いため、ｍ雄にいわゆる焼きグセあるいは織
すグセが残り、曲がったまま成型されろためこれを引っ
張ると変曲点で破断してしまう。
℃以下の温度、好ましくは１０００〜２０００℃、よ咋
好ましくは１５００〜２０００℃で実施する。処理時間
は下記する引張強度と破断伸度を有する１次熱処理繊維
を製造ずろよう適宜に選定されるが、通常１秒〜１０時
間である。前記の範囲より低い温度で処理した繊維を繻
織してからこれをさらに高温で熱処理する方法では、炭
化状態が低いため、ｍ雄にいわゆる焼きグセあるいは織
すグセが残り、曲がったまま成型されろためこれを引っ
張ると変曲点で破断してしまう。
１火熱処理！ａｎとは、前記１次熱処理することにより
得られ、引張強度が２５０ｋｇｆ／ｍ２を超えかつ破断
伸度０４〜１０％である繊維である。
得られ、引張強度が２５０ｋｇｆ／ｍ２を超えかつ破断
伸度０４〜１０％である繊維である。
１次熱処Ｉ！１ｍ雑の引張強度は２５０ｋｇｆ／ｍ”を
超えていることが必須の要件であり、好ましくは２８５
ｋｇｆ／ｌｌｌｌ１２以上、さらに好ましくは３００ｋ
ｇ ｆ ／ Ｒ”以上、最も好ましくは３３０ｋｇｆ／
票以上である。上限については制限はないが、通常５０
０ｋｇｆ／ｍ＋ｍ’息下である。引張強度が前記の範囲
に？Ｒたない場合は、製織中に糸切れやケバが発生し、
また高密度の織物を製作することができない。
超えていることが必須の要件であり、好ましくは２８５
ｋｇｆ／ｌｌｌｌ１２以上、さらに好ましくは３００ｋ
ｇ ｆ ／ Ｒ”以上、最も好ましくは３３０ｋｇｆ／
票以上である。上限については制限はないが、通常５０
０ｋｇｆ／ｍ＋ｍ’息下である。引張強度が前記の範囲
に？Ｒたない場合は、製織中に糸切れやケバが発生し、
また高密度の織物を製作することができない。
破断伸度は０．４〜ｌＯ％、好ましく（よ０．６〜１０
％、さらに好ましくは０６〜５％である。なお３次元織
物は曲率半径が小さいため、破断伸度０６％以上である
ことが好ましい。
％、さらに好ましくは０６〜５％である。なお３次元織
物は曲率半径が小さいため、破断伸度０６％以上である
ことが好ましい。
弾性率は前記引張強度および破断伸度の組合せにより任
意に決定されるが、通常５〜１００１００Ｘ１０３／ｍ
２である。
意に決定されるが、通常５〜１００１００Ｘ１０３／ｍ
２である。
ｍ維の直径は３〜１００μ真、好ましくは５〜３０μｍ
である。
である。
本発明においては前記の１次熱処理繊維を２次元あるい
は３次元の織物成型体とする。ここでいう織物成型体と
は、連続したｔ繊維の１００〜２５０００本の繊維束を
平虞り、朱子織り、綾織り、バイヤス織りその他の２次
元織物あるいは直交、絡み、プレイドその他３次元織物
あるいは３方向以上に強化した異形織物、マット状成形
物、フェルト状成形物などとしたものである。
は３次元の織物成型体とする。ここでいう織物成型体と
は、連続したｔ繊維の１００〜２５０００本の繊維束を
平虞り、朱子織り、綾織り、バイヤス織りその他の２次
元織物あるいは直交、絡み、プレイドその他３次元織物
あるいは３方向以上に強化した異形織物、マット状成形
物、フェルト状成形物などとしたものである。
この１次熱処理繊維の織物成型体を２次熱処理する。２
次熱処理は７００℃以上、例えば７００〜３３００℃、
好ましくは１０００〜３０００℃、より好ましくは１５
００〜２８００℃でかつ前記１次熱処理温度よりも高い
温度である。通常、１次熱処理温度よりも５θ℃以上高
い温度で行う。ｇｆよしく・：よ１００〜２０００℃、
より好ましくは２００−１０００℃以上高い温度で行う
。処理時間は本発明の範囲に入ろｔ繊維を製造するため
に任意に２定されるが、通常１秒〜１０時間である。
次熱処理は７００℃以上、例えば７００〜３３００℃、
好ましくは１０００〜３０００℃、より好ましくは１５
００〜２８００℃でかつ前記１次熱処理温度よりも高い
温度である。通常、１次熱処理温度よりも５θ℃以上高
い温度で行う。ｇｆよしく・：よ１００〜２０００℃、
より好ましくは２００−１０００℃以上高い温度で行う
。処理時間は本発明の範囲に入ろｔ繊維を製造するため
に任意に２定されるが、通常１秒〜１０時間である。
衷施グ
以下に実施例をあげ、本発明を具体的に説明する。
（実施例１〜６）
炭素質ピッチを溶融紡糸し、これを不融化処理した繊維
を、１７００〜２４５０℃の温度で１次熱処理すること
により得られた繊維を用いて３次元直交織物としこれを
２５００℃において２次熱処理した。得られた３次元織
物の評価を表１に示す。
を、１７００〜２４５０℃の温度で１次熱処理すること
により得られた繊維を用いて３次元直交織物としこれを
２５００℃において２次熱処理した。得られた３次元織
物の評価を表１に示す。
（比較例１〜３）
表１に示す１火熱処理！繊維を用いて３次元直交織物と
しこれ１ｔ！２５（１０℃において２次熱処理した。得
られた３次元織物の評価を合わせて表１に示す。
しこれ１ｔ！２５（１０℃において２次熱処理した。得
られた３次元織物の評価を合わせて表１に示す。
及吸Ωｔ］
本発明の方法により、ケバの発生が少なく、また焼きグ
セのない炭素繊維織物を得ろことができろ。
セのない炭素繊維織物を得ろことができろ。
表
Claims (1)
- 炭素質ピッチを溶融紡糸し、これを不融化処理した繊維
を、６５０℃を超え２５００℃以下の温度で１次熱処理
することにより得られ、引張強度が２５０ｋｇｆ／ｍｍ
＾２を超えかつ破断伸度０．４〜１０％である１次熱処
理繊維を２次元あるいは３次元の織物成形体とし、この
織物成形体を７００℃以上の温度でかつ前記１次熱処理
温度よりも高い温度で２次熱処理することを特徴とする
炭素繊維織物の製造法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1035008A JP2981667B2 (ja) | 1989-02-16 | 1989-02-16 | 炭素繊維織物の製造法 |
| DE1990626736 DE69026736T2 (de) | 1989-02-16 | 1990-02-16 | Verfahren zum Herstellen von auf Kohlenstoffasern basierenden Textilmaterialien |
| EP19900301680 EP0383614B1 (en) | 1989-02-16 | 1990-02-16 | Process for producing carbon fiber fabrics |
| US08/370,027 US5622660A (en) | 1989-02-16 | 1995-01-09 | Process for producing carbon fiber fabrics |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1035008A JP2981667B2 (ja) | 1989-02-16 | 1989-02-16 | 炭素繊維織物の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02216219A true JPH02216219A (ja) | 1990-08-29 |
| JP2981667B2 JP2981667B2 (ja) | 1999-11-22 |
Family
ID=12430060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1035008A Expired - Fee Related JP2981667B2 (ja) | 1989-02-16 | 1989-02-16 | 炭素繊維織物の製造法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0383614B1 (ja) |
| JP (1) | JP2981667B2 (ja) |
| DE (1) | DE69026736T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003239157A (ja) * | 2002-02-15 | 2003-08-27 | Toho Tenax Co Ltd | ポリアクリロニトリル系炭素繊維紡績糸織物、炭素繊維紡績糸織物ロール、及び炭素繊維紡績糸織物の製造方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3401716B2 (ja) * | 1995-12-18 | 2003-04-28 | 新日本製鐵株式会社 | ３軸織物およびその製造方法 |
| EP0892099A1 (en) * | 1997-07-15 | 1999-01-20 | Mitsubishi Chemical Corporation | Carbon fiber woven fabric |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4138525A (en) * | 1976-02-11 | 1979-02-06 | Union Carbide Corporation | Highly-handleable pitch-based fibers |
| JP2648711B2 (ja) * | 1986-11-07 | 1997-09-03 | 株式会社 ペトカ | ピッチ系炭素繊維三次元織物の製造法 |
-
1989
- 1989-02-16 JP JP1035008A patent/JP2981667B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-02-16 DE DE1990626736 patent/DE69026736T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-02-16 EP EP19900301680 patent/EP0383614B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003239157A (ja) * | 2002-02-15 | 2003-08-27 | Toho Tenax Co Ltd | ポリアクリロニトリル系炭素繊維紡績糸織物、炭素繊維紡績糸織物ロール、及び炭素繊維紡績糸織物の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69026736T2 (de) | 1996-09-12 |
| EP0383614A3 (en) | 1991-06-12 |
| EP0383614B1 (en) | 1996-05-01 |
| JP2981667B2 (ja) | 1999-11-22 |
| DE69026736D1 (de) | 1996-06-05 |
| EP0383614A2 (en) | 1990-08-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |