JPH0382821A - ピッチ系炭素繊維の製造法 - Google Patents

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　　　の　１　　　　里 本発明は、炭素繊維の製造法に関するものであり、特に
ピッチ繊維の前駆体としてピッチ系複合繊維を使用する
ことを特徴とするピッチ系炭素繊維の製造法に関するも
のである。本明細書で炭素繊維とは、黒鉛繊維をも含め
て意味するものとする。

鎧迷Ｊ口え猪 現在、レーヨン系やＰＡＮ系の炭素繊維並びにピッチ系
炭素繊維は種々の技術分野にて広く使用されるに至り、
特に、石油系ピッチ、石炭系ピッチなどの炭素質ピッチ
から製造されるピッチ系炭素繊維は、レーヨン系やＰＡ
Ｎ系の炭素繊維に比較して炭化収率が高く、弾性率など
の物理的特性も優れており、更に、低コストにて製造し
得るという利点を有しているために近年注目を浴びてい
る。

現在、ピッチ系炭素繊維は、 （１）石油系ピッチ、石炭系ピッチなどから炭素繊維に
適した炭素質ピッチを調製し、該炭素質ピッチを加熱溶
融して紡糸機にて紡糸し、集束、合糸してピッチ繊維束
を製造し、 （２）前記ピッチ繊維束を不融化炉で酸化性ガス雰囲気
下にて２００〜３５０　℃までに加熱して不融化し、 （３）引き続いて、該不融化された繊維束を予備炭化炉
で不活性ガス雰囲気下にて５００〜１５００℃まで加熱
して予備炭化し、 （４）次いで、予備炭化された繊維束な炭化炉で不活性
ガス雰囲気下にて１５００〜２０００″Ｃまで加熱して
炭化して、更には３０００　℃まで加熱して黒鉛化する
こと、 により製造されている。

が　決しようとする　題 しかしながら、一般に炭素質ピッチは曳糸性に劣り、安
定紡糸範囲が極めて狭く、そのために、炭素質ビッヂを
加熱溶融して紡糸機にて連続して安定的に紡糸すること
は極めて困難である。特に、高強度、高弾性率の炭素繊
維を得るべく、５〜７μｍ程度の繊維（フィラメント）
径を有した炭素繊維を製造するためには、先ず炭素繊維
の前駆体としてのピッチ繊維を１０μｍ以下の繊維径に
て紡糸する必要があり、実際上不可能か、極めて困難で
あった。

又、予備炭化する前のピッチ繊維は極めて脆く、その取
扱いには多大の注意を払う必要がある。しかしながら、
多くの注意の６とにピッチ繊維の集束、合糸作業を行な
ったとしても、予備炭化前に行なわれるピッチ繊維の集
束、合糸作業時には繊維（フィラメント）が切断される
ことによる毛羽立ちが発生した。

上記問題を解決するために、石油系ピッチ、石炭系ピッ
チなどを種々に処理し、成分調製、無機異物の除去など
を行ない紡糸性に優れた炭素質ピッチを調製することが
提案されたが、煩雑な種々の処理工程を必要とし、生産
効率及び製造コストの面で問題があった。

又、ピッチ繊維用紡糸口金の構造、或いは冷却の均一化
のための紡糸機の構造などが種々に提案されているが、
特定の炭素質ピッチには効果があるとしても、様々な炭
素質ピッチを糸切れなく連続して安定に紡糸し得るもの
はない。

又、上述したように、例えピッチ繊維が紡糸されたとし
ても、予備炭化前のピッチ繊維自体が有する脆弱性に起
因した取り扱いの困難性は何ら改良されるものではなか
った。

本発明者は、上記諸点を解決するべく多くの研究実験を
行なった結果、炭素質ピッチを、溶融紡糸可能で且つ曳
糸性の良好な熱可塑性有機合成高分子化合物と複合紡糸
することにより、上記諸問題を解決し得ることを見出し
た。

本発明は斯る新規な知見に基づくものである。

従って、本発明の目的は、ピッチ繊維の前駆体としてピ
ッチ系複合繊維を使用することにより、種々の炭素質ピ
ッチを糸切れなく連続に、安定して紡糸することができ
、且つ、取扱い性に優れ、所望に応じて集束、合糸が容
易に行い得て、細径のピッチ系炭素繊維をも極めて効率
よく製造することのできるピッチ系炭素繊維の製造法を
提供することである。

を　　するた　の 上記目的は本発明に係るピッチ系炭素繊維の製造法にて
達成される。要約すれば本発明は、炭素繊維製造用炭素
質ピッチから成るＡ成分と、曳糸性の良好な熱可塑性有
機合成高分子化合物から成るＢ成分とにて形成されるピ
ッチ系複合繊維を紡糸し、必要に応じて、集束、合糸し
てピッチ系複合繊維束を製造する工程、前記ピッチ系複
合繊維束のＢ成分を除去してピッチ繊維束を形成する工
程、前記Ｂ成分が除去されたピッチ繊維束を酸化性ガス
雰囲気にて不融化する工程、及び前記不融化繊維を焼成
する工程を有することを特徴とするピッチ系炭素繊維の
製造法である。

つまり、本発明の特徴は、ピッチ系炭素繊維を製造する
に際して、ピッチ繊維の前駆体としてピッチ系複合繊維
を使用する点にある。

第１図を参照すると、本発明に使用される炭素繊維製造
用ピッチ系複合繊維の一実施例が示される。この実施例
にて、ピッチ系複合繊維１Ａは、炭素繊維製造用炭素質
ピッチから成るＡ成分２、及び該Ａ成分２の周囲に形成
された、曳糸性の良好な熱可塑性有機合成高分子化合物
から成るＢ成分４にて構成される。

第４図に、このような炭素繊維製造用ピッチ系複合繊維
１Ａを製造するための紡糸口金の一実施例が概略図示さ
れる。本実施例で、紡糸口金１、　ＯＯは、第１、第２
及び第３０金プレート１０２．１０４及び１０６を有し
、第１０金プレー　）　１．０２及び第２０金プレート
１０４は密着して設けられるが、第３０金プレート１０
６は、第２０金プレート１．０４とは所定の距離離隔し
て配置され、後で説明するように、Ｂ成分用材料の供給
通路１０８を形成する。

又、第１ロ金プレート１０２には、Ａ成分用材料の供給
孔１１０が形成され、又、第２紡糸ロ金プレート１０４
には中空の紡糸ノズル１１２が前記Ａ成分材料供給孔１
１０と整列して取付けられる。該紡糸ノズル１１２は、
前記Ｂ成分材料供給通路１０８及び第３０金プレート１
０６を貫通して延在し、更に第３紡糸ロ金プレート１０
６における紡糸ノズル１１２の周囲には材料供給通路１
０８からのＢ成分材料のための環状ノズル１１４が形成
される。

上記構成の紡糸口金１００において、材料供給孔１１０
より紡糸ノズル１１２へとＡ成分のための材料を、即ち
炭素質ピッチを、又、材料供給通路１０８より環状ノズ
ル１１４にＢ成分のための材料を、即ち熱可塑性有機合
成高分子化合物を供給すると、第１図に図示するような
、本発明にて使用される、炭素繊維製造用炭素質ピッチ
をＡ成分２とし、該Ａ成分２の周囲に、曳糸性の良好な
熱可塑性有機合成高分子化合物にて形成されるＢ成分４
を有した炭素繊維製造用ピッチ系複合繊維１Ａが紡糸さ
れる。

第２図及び第３図には炭素繊維製造用ピッチ系複合繊維
の他の実施例が示される。

第２図は、Ｂ成分４内に多数の、通常６〜１００のＡ成
分２が概略−様に分散配置された、所謂、多芯型の炭素
繊維製造用ピッチ系複合繊維ＩＢを示す。

第５図に、このような多芯型炭素繊維製造用ピッチ系複
合繊維１Ｂを製造するための紡糸口金１０ＯＡの一実施
例を示す。この実施例による紡糸口金１００Ａは第４図
にて説明した紡糸口金と同じ構造とされ、ただ紡糸ノズ
ル１１２及び環状ノズル１１４から成る紡糸用ノズルが
複数形成されている点、及び第３０金プレート１０６に
密着して第４の口金プレート１１６が設けられ、該口金
プレート１１６には、紡糸ノズルから紡出された各複合
繊維を集合するためのロート状の集合ノズル部１１８が
形成されている点において相違している。

第３図は、円形断面をした繊維内に扇形状にＡ成分２を
配列し、その周囲なり成分４で包囲し、全体を円形断面
となるようにした炭素繊維製造用ピッチ系複合繊維１Ｃ
を示す。

上記各実施例においては、ピッチ系複合繊維１　（ＩＡ
、ＩＢ、ＩＣ）は、炭素繊維製造用炭素質ビッヂから成
るＡ成分２が、曳糸性の良好な熱可塑性有機合成高分子
化合物から成るＢ成分４にて包囲される構成とされたが
、本発明に使用されるピッチ系炭素繊維はこれに限定さ
れるものではなく、第６図〜第９図に図示されるような
、Ａ成分２がＢ成分４によって分割され、且つＡ成分２
の一部が糸表面に露出している、所謂、分割型のピッチ
系複合繊維１’（１’Ａ〜１゛Ｄ）とすることもできる
。

第６図を参照すると、炭素繊維製造用ピッチ系分割型複
合繊維１’Ａは、炭素繊維製造用炭素質ピッチから成る
Ａ成分２、及び該Ａ成分２を分割する態様にて配置され
た、曳糸性を有する熱可塑性有機合成高分子化合物から
成るＢ成分４にて構成される。このとき、本実施例によ
ればＡ成分の外周囲が全てＢ成分にて被覆されるような
ことはなく、一部は外部に、即ち、糸表面に露出するよ
うにされる。

第７図〜第９図には、炭素繊維製造用ピッチ系分割型複
合繊維１°の他の実施例が示される。

第７図及び第８図の実施例では、放射状に配置されたＢ
成分４にてＡ成分２が４分割或は８分割された複合繊維
１°　Ｂ、１°　Ｃが提供される。

又、第９図の実施例では、糸の断面が長円形とされ、平
行に配置されたＢ成分４にてＡ成分２が４分割された複
合繊維１’Ｄが提供される。いずれの実施例においても
Ａ成分２の一部は糸表面に露出する構成とされる。

第１０図〜第１３図に、このような分割型の炭素繊維製
造用ピッチ系複合繊維を製造するための、特に、第８図
に示した炭素繊維製造用ピッチ系分割型複合繊維１°Ｃ
を好適に紡糸し得る紡糸口金の一実施例が概略図示され
る。

本実施例で、紡糸口金２００は、互に密着して設けられ
た第１及び第２０金プレート２０１及び２０２を有し、
第２０金プレート２０２には、第１及び第２０金プレー
ト２０１．２０２の合せ面部に開口した開口部２０３と
、該開口部２０３に連通した紡糸孔２０４とが形成され
る。又、第２０金プレート２０２には、第１０図でＸ−
Ｘにみた図である第１２図に図示されるように、前記開
口部２０３に連通ずる態様で、本実施例では、放射方向
に８つの連通溝２０５が形成される。

方、第１０金２０１には、第１０金プレートの開口部２
０３に対応する位置にＡ成分供給通路２０６が形成され
、該供給通路２０６の底部には、第１０図及び第１０図
でＹ−Ｙにみた図である第１１図に図示されるように、
紡糸孔開口部２０３に連通した連通孔２０７が中心部に
４個、外周部に８個均等間隔にて形成される。又、第１
１図にて理解されるように、第１０金プレート２０１に
は、前記連通孔２０７とは交差せず、且つ前記連通溝２
０５に対応して８つの連通溝２０８が形成される。該連
通溝２０８の中のいくつかの溝は、紡糸孔開口部２０３
を横断して形成され、本実施例ではＸ字状の形態にて４
つの溝２０８を連通ずることによって形成される。各連
通溝２０８には、第１０金プレート２０１に形成された
Ｂ成分供給通路２０９が連通される。

上記構成の紡糸口金２００において、材料供給孔２０６
よりＡ成分２のための材料を、即ち炭素質ピッチを、又
、材料供給通路２０９よりＢ成分４のための材料を、即
ち熱可塑性有機合成高分子化合物を供給すると、第１３
図にて理解されるように、第８図に図示するような、炭
素繊維製造用炭素質ピッチから成るＡ成分２を、曳糸性
の良好な熱可塑性有機合成高分子化合物にて形成される
Ｂ成分４にて分割した炭素繊維製造用ピッチ系分割型複
合繊維１℃が紡糸される。

上記種々の形態とし得る炭素繊維製造用ピッチ系複合繊
維において、Ａ成分２の糸断面積に占る比率は５０〜９
５％とされ、従って、Ｂ成分４は５０〜５％とされる。

Ｂ成分４が５％未満では、曳糸性を有した熱可塑性有機
合成高分子化合物にて形成されるＢ成分の効果が十分に
発揮され得ず、紡糸性及び複合性が共に悪くなる。一方
、Ｂ成分４が５０％を越えても、後で説明するように、
紡糸性及び複合性は良好であるが、該Ｂ成分４は、製品
としての炭素繊維の物性などに何ら寄与する成分ではな
く焼成に先立って除去されるものであるから、経済的理
由からできるだけ少ないのが望ましく、従って、Ｂ成分
が５０％を越えると好ましくないと考えられる。

なお、第６図〜第９図に示した分割型のピッチ系複合繊
維１’（１’Ａ〜１゛Ｄ）の場合には、Ａ成分２の糸断
面積に占る比率は５０〜９０％とされ、従って、Ｂ成分
４は５０〜］、０％とされるのがより好ましいであろう
。

Ｂ成分４としては、熱可塑性有機合成高分子化合物が使
用され、特にポリエチレンテレフタレート、エチレンテ
レフタレート成分が少なくとも６０モル％以上である共
重合ポリエステル、又はナイロン６、ナイロン６６など
のナイロンが好適にイ吏用される。

又、Ａ成分２としては従来炭素繊維製造用として使用さ
れている任意の炭素質ピッチ、つまり、石油系ピッチ、
石炭系ピッチなどの熱可塑性ビッヂが使用され得るが、
使用される炭素質ピッチの軟化点が３２０℃を越えると
、Ｂ成分４として使用される上記熱可塑性有機合成高分
子化合物の熱分解が激しくなり、紡糸不良を引き起こす
ので好ましくない。又、炭素質ビッヂの軟化点が２３０
℃より低く、２１０℃程度にまで低下すると、Ｂ成分４
との溶融粘度バランスが不良となりＡ成分同志の合体が
起こり、複合性が悪くなり、好ましくない。

上述のようにして製造された炭素繊維製造用ビッヂ系複
合繊維は、必要に応じて集束、合糸され所定数のフィラ
メトを有したピッチ系複合繊維束とされる。

本発明に従えば、次いで、前記ピッチ系複合繊紙束は、
含有するＢ成分が除去され、炭素繊維の前駆体としての
ピッチ繊維束が形成される。Ｂ成分の除去方法としては
、溶剤除去などが考えられる。

溶剤除去方法に従う場合には、Ｂ成分がポリエチレンテ
レフタレート、或いはエヂレンテレフタレート成分が少
なくとも６０モル％以上である共重合ポリエステルで形
成された場合には、溶剤としてはアルカリ水溶液、例え
ば９５℃、ＩＮの苛性ソーダ溶液が使用され、又、Ｂ成
分がナイロンで形成された場合には硫酸或は蟻酸が好適
に使用される。

このようにしてＢ成分が除去されたピッチ繊維束は、上
述したような１通常のピッチ系炭素繊維の製造方法に従
って、即ち、 （イ）前記ピッチ繊維束を不融化炉で酸化性ガス雰囲気
下にて２００〜３５０°Ｃまでに加熱して不融化し、 （ロ）引き続いて、該不融化された繊維束を予備炭化炉
で不活性ガス雰囲気下にて５００〜１５００℃まで加熱
して予備炭化し、 （ハ）次いで、予備炭化された繊維束を炭化炉で不活性
ガス雰囲気下にて１５００〜２０００”Ｃまで加熱して
炭化して、更には３０００℃まで加熱して黒鉛化するこ
と、 により炭素繊維が製造される。

本発明に従えば、種々の炭素質ピッチを使用して糸切れ
なく連続して安定して紡糸することができ、しかも、５
〜７μｍといった細径の炭素繊維（フィラメント）を容
易に製造することができる。

次に、本発明を実施例により更に詳しく説明する。

実施例１ 光学的異方性相を約５５％含有し、軟化点が２３２℃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、有効容積２００ｍｆ２．円筒型遠心分
離装置を用いて、温度３７０℃、遠心力を３００００Ｇ
として光学的異方性相の多いピッチと光学的等方性相の
多いピッチとを連続的に分離し、それぞれ抜き出した。

得られた光学的異方性相を多く含むピッチは、光学的異
方性相を９８％含み、軟化点２６５℃、キノリンネ溶分
は２９．５％であった。この炭素質ピッチをＡ成分の材
料として使用した。Ｂ成分の材料としては２５°Ｃ、オ
ルソクロロフェノール溶液における固有粘度が０．６５
のポリエチレンテレフタレートを使用した。

第５図に図示するような構造の、１フィラメント当りの
Ａｌｆｆ１分のノズルの数が３６個、吐出孔径が１．０
ｍｍ、吐出孔数が３０個とされる紡糸口金を使用し、紡
糸口金部の温度を３１０″Ｃに保持して、巻き取り速度
１０００ｍ／分で６０分間紡糸した。紡糸の間に糸切れ
もなく連続して安定した紡糸が行なわれた。

紡糸したピッチ系複合繊維束（糸）には平滑剤、制電剤
、乳化剤からなるＯｉｌ　ｉｎ　Ｗａｔｅｒ型のポリエ
ステルフィラメントの織物用油剤をローラ接触で付与し
た。付着量は糸に対して０．７重量％であった。

得られた各単糸（フィラメント）の径は約４１μｍであ
り、Ａ成分の数は３６個、各Ａ成分の直径は約６１ｔ　
ｍで、Ａ成分同志の合流もなく、完全に独立した均一な
形態を有し、良好な複合状態を示した。Ａ成分／Ｂ成分
の比率は、糸の断面積にて８０／２０であった。又、ピ
ッチ系複合繊維束には毛羽もなく、取扱い性も優れてい
た。

次いで、ピッチ系複合繊維束パッケージから糸を解舒し
つつ、Ａ成分を基準にしてｏ、ｏ２ｇ／デニールの張力
を掛け、苛性ソーダ水溶液中を２０分分間側させた。苛
性ソーダ水溶液は、苛性ソーダ濃度４０ｇ／β、浴部９
５℃であった。これによって、糸のＢ成分は溶解して除
去され、炭素質ピッチであるＡ成分のみからなるピッチ
繊維束が得られた。

該ピッチ繊維束は、９５℃の熱水浴に通し、糸に付着し
ている苛性ソーダを洗浄除去し、次いで、該糸に潤滑性
と集束性を付与するために、２５℃で４０センチスト−
クスの粘度のジ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％）をオイリングローラで糸に対し
て約０．８％付与した。

引き続き、このピッチ繊維束を、炉入り口温度１８０℃
、最高温度２８０℃の富酸素ガス雰囲気（酸素／窒素＝
４０／６０）の連続不融化炉に通糸速度１ｍ／分にて連
続的に導入した。温度１８０℃から２８０℃までは４℃
／分で昇温し、２８０℃で５分間保持して不融化した。

前記不融化した糸を、炉入り口温度３００℃、最高温度
１５００℃の窒素ガス雰囲気を有する連続炭化炉に通糸
速度］、　ｍ　７分にて連続的に通糸して炭化を行った
。更に、該炭化した糸をアルゴンガス雰囲気を有する連
続黒鉛化炉に入れ、２５００℃で１５分間黒鉛化を行っ
た。

このようにして得られた炭素繊維は、毛羽の発生が殆ど
なく、単糸（フィラメント）直径が約５．０μｍ、引張
弾性率は７１ｔ／ｍｍ２．引張強度が３６０　Ｋ　ｇ　
／　ｍ　ｍ　２であり、極めて優れた特性を有する繊維
であった。

実施例２ ２　の Ｂ成分として、ポリエチレンテレフタレートの代わりに
、共重合成分として全酸成分に対し、２．５モル％の５
−ナトリウムスルホイソフタル酸成分を含み、残りの酸
成分がテレフタル酸からなるエチレンテレフタテート系
の共重合ポリエステル（２５℃、オルソクロロフェノー
ル溶液での固有粘度は０．６２）を使用した以外は実施
例と同じ材料、同じ条件で紡糸し、ピッチ系複合繊維束
を得た。

紡糸時に糸切れもなく連続して安定した紡糸が行なわれ
た。

得られた糸の径は約４１μｍであり、Ａ成分の数は３６
個、各Ａ成分の直径は約６μｍで、Ａ成分同志の合流も
なく、完全に独立した均一な形態を有し、良好な複合状
態を示し、更に、毛羽もなく、取扱い性も優れていた。

Ａ成分／Ｂ成分の比率は、糸の断面積にて８０／２０で
あった。

紡糸したピッチ系複合繊維束（糸）には平滑剤、制電剤
、乳化剤からなるＯｉｌ　ｉｎ　Ｗａｔｅｒ型のポリエ
ステルフィラメントの織物用油剤をローラ接触で４−１
与した。付着量は糸に対して０７重量％であった。

次いで、ピッチ系複合繊維束パッケージから糸を解舒し
つつ、Ａ成分を基準にして０．０２ｇ／デニールの張力
を掛け、苛性ソーダ濃度４．０　ｇ　／β、浴虐９５℃
の苛性ソーダ水溶液中を１５分間走行させた。これによ
って、糸のＢ成分は溶解して除去され、炭素質ビッヂで
あるＡ成分のみからなるピッチ繊維束が得られた。

その後、該ピッチ繊維束は、実施例１と同様の不融化処
理及び焼成を行い黒鉛繊維を得た。

このようにして得られた炭素繊維は、毛羽の発生が殆ど
なく、単糸（フィラメント）直径が約５．０１℃ｍ、引
張弾性率は６９ｔ／ｍｍ２．引張強度が３７２Ｋｇ／ｍ
ｍ２であり、極めて優れた特性を有する繊維であった。

実施例３ 光学的異方性相を約５５％含有し、軟化点が２３２℃で
ある炭素質ビッヂを前駆体ピッチとして使用した。この
前駆体ピッチを、有効容積２００ｍ４円筒型遠心分離装
置を用いて、温度３７０℃、遠心力を３００００Ｇとし
て光学的異方性相の多いビッヂと光学的等方性相の多い
ピッチとを連続的に分離し、それぞれ抜き出した。

得られた光学的異方性相を多く含むピッチは、光学的異
方性相を９８％含み、軟化点２６５℃、キノリンネ溶分
は２９．５％であった。この炭素質ピッチをＡ成分の材
料として使用した。Ｂ成分の材料としては２５°Ｃ、オ
ルソクロロフェノール溶液における固有粘度が０．６５
のポリエチレンテレフタレートを使用した。

第１０図〜第１３図に図示するような構造の、吐出孔径
が０．３０ｍｍ、吐出孔数が２４個とされる分割型の紡
糸口金を使用し、紡糸口金部の温度を３１０　℃に保持
して、巻き取り速度８００ｍ／分で６０分間紡糸した。

紡糸の間に糸切れもなく連続して安定した紡糸が行なわ
れた。

得られた各単糸（フィラメント）の径は約１９１ｔ　ｍ
であり、Ａ成分の数は８個、各Ａ成分の繊度は約０．３
６デニールで、Ａ成分同志の合流もなく、完全に独立し
た均一な形態を有し、良好な複合状態を示した。又、Ａ
成分／Ｂ成分の比率は、糸の断面積にて８０／２０であ
った。更に、得られたピッチ系複合繊維束は毛羽もなく
、取扱い性も優れていた。

引き続き、このピッチ系複合繊維束を１０本合糸した後
、Ａ成分を基準にして０．０２ｇ／デニルの張力を掛け
、苛性ソーダ水溶液中を２０分間走行させた。苛性ソー
ダ水溶液は、苛性ソーダ濃度４ｏｇ／４２、浴温９５℃
であった。これによって、糸のＢ成分は溶解して除去さ
れ、炭素質ピッチであるＡ成分のみからなるピッチ繊維
束が得られた。

該ピッチ繊維束は、９５℃の熱水浴に通し、糸に付着し
ている苛性ソーダを洗浄除去し、次いで、接糸に潤滑性
と集束性を付与するために、２５°Ｃで４０センチスト
ークスの粘度のジ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％）をオイリングローラで糸に対
して約０８％付与した。

引き続き、このピッチ繊維束を、炉入り口温度１８０℃
、最高温度２８０℃の富酸素ガス雰囲気（酸素／窒素＝
４０／６０）の連続不融化炉に通糸速度１ｍ／分にて連
続的に導入した。温度１８０℃から２８０℃までは４℃
／分で昇温し、２８０℃で５分間保持して不融化した。

前記不融化した糸を、炉入り口温度３００℃、最高温度
１５００℃の窒素ガス雰囲気を有する連続炭化炉に通糸
速度１ｍ／分にて連続的に通糸して炭化を行った。更に
、該炭化した糸をアルゴンガス雰囲気を有する連続黒鉛
化炉に入れ、２５００℃で１５分間黒鉛化を行った。

このようにして得られた炭素繊維は、毛羽の発生が殆ど
なく、単糸（フィラメント）繊度が約０．３２デニール
、引張弾性率は６７ｔ／ｍｍ”　、引張強度が３２０Ｋ
ｇ／ｍｍ２であり、極めて優れた特性を有する繊維であ
った。

実施例４ Ａ成分として、表１に示す炭素質ピッチを使用した以外
は、実施例１と同じ材料、装置及び方法にて炭素繊維を
製造した。得られた炭素繊維の物性が表１に示される。

表１ 表■より、Ａ成分として使用される炭素質ピッチの軟化
点が３２０℃を越えると、Ｂ成分として使用される上記
熱可塑性有機合成高分子化合物の熱分解が激しくなり、
紡糸不良を引き起こすので好ましくなく、又、炭素質ピ
ッチの軟化点が２３０℃より低く、２１０°Ｃ程度にま
で低下すると、Ｂ成分との溶融粘度バランスが不良とな
りＡ成分同志の合体が起こり、複合性が悪くなり、好ま
しくないことが分かる。

４艶立匁１ 以上の如くに、本発明によれば、ピッチ繊維の前駆体と
してピッチ系複合繊維を使用することにより、種々の炭
素質ピッチを糸切れなく連続に、安定して紡糸すること
ができ、且つ、取扱い性に優れ、所望に応じて集束、合
糸が容易に行い得て、細径の且つ高性能のピッチ系炭素
繊維を極めて効率よく製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図は、炭素繊維製造用ピッチ系複合繊維
の実施例の断面図である。 第４図及び第５図は、炭素繊維製造用ピッチ系複合繊維
を製造するための紡糸口金の構造を示す断面図である。 第６図から第９図は、炭素繊維製造用ピッチ系複合繊維
の他の実施例の断面図である。 第１０図は、本発明に係る炭素繊維製造用ピッチ系分割
型複合繊維を製造するための紡糸口金の構造を示す断面
図である。 第１１図は、第１０図で線Ｘ、−Ｘに取った平面図であ
る。 第１２図は、第１０図で線Ｙ−Ｙに取った平面図である
。 第１３図は、第１０図の紡糸口金における各材料の供給
態様を示す説明図である。 １　、　■　。 ：炭素繊維製造用ピッチ系 複合繊維 Ａ成分 ：Ｂ酸成 分理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）炭素繊維製造用炭素質ピッチから成るＡ成分と、曳
   糸性の良好な熱可塑性有機合成高分子化合物から成るＢ
   成分とにて形成されるピッチ系複合繊維を紡糸し、必要
   に応じて、集束、合糸してピッチ系複合繊維束を製造す
   る工程、前記ピッチ系複合繊維束のＢ成分を除去してピ
   ッチ繊維束を形成する工程、前記Ｂ成分が除去されたピ
   ッチ繊維束を酸化性ガス雰囲気にて不融化する工程、及
   び前記不融化繊維を焼成する工程を有することを特徴と
   するピッチ系炭素繊維の製造法。 ２）ピッチ系複合繊維におけるＡ成分の糸断面積に占る
   比率が５０〜９５％であり、Ｂ成分が５０〜５％である
   請求項１記載のピッチ系炭素繊維の製造法。 ３）Ａ成分を形成する炭素繊維製造用炭素質ピッチは軟
   化点が２３０℃〜３２０℃の熱可塑性ピッチであり、Ｂ
   成分を形成する熱可塑性有機合成高分子化合物はポリエ
   チレンテレフタレート、又はエチレンテレフタレート成
   分が少なくとも６０モル％以上である共重合ポリエステ
   ルである請求項１記載のピッチ系炭素繊維の製造法。 ４）Ｂ成分はアルカリ水溶液にて除去される請求項３記
   載のピッチ系炭素繊維の製造法。