JPH038809A - Production of carbon fiber and graphite fiber - Google Patents

Production of carbon fiber and graphite fiber

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JPH038809A
JPH038809A JP13779089A JP13779089A JPH038809A JP H038809 A JPH038809 A JP H038809A JP 13779089 A JP13779089 A JP 13779089A JP 13779089 A JP13779089 A JP 13779089A JP H038809 A JPH038809 A JP H038809A
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JP
Japan
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pitch
fibers
fiber
alkylphenylpolysiloxane
infusibility
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JP13779089A
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Japanese (ja)
Inventor
Kikuji Komine
小峰 喜久治
Makoto Miyazaki
誠 宮崎
Shinjiro Hori
堀 眞治郎
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Tonen General Sekiyu KK
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Tonen Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain the title filamentous fiber of both high mechanical strength and modulus with good appearance, good in its coherent winding, causing no fusing or sticking by imparting melt-spun carbonaceous pitch fiber with a specific cohering agent followed by infusibilization, carbonization and graphitization. CONSTITUTION:Melt-spun carbonaceous pitch fiber is imparted with, as cohering agent, an aqueous dispersion of an alkylphenylpolysiloxane (pref. containing 1-80mol% of phenyl group with the alkyl group being methyl, ethyl or propyl) 10-1000cst in viscosity at 25 deg.C, followed by infusibilization, carbonization and graphitization, thus obtaining the objective fiber.

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1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、長繊維状
炭素繊維及び黒鉛繊維を製造する方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a method for producing carbon fibers and graphite fibers from carbonaceous pitch. More specifically, the present invention relates to a method for producing long carbon fibers and graphite fibers by spinning carbonaceous pitch and subjecting it to infusibility, carbonization, and graphitization.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

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
観点から炭素繊維あるいは成型炭素材料が注目されてい
る。
Traditionally, in a wide range of technical fields related to automobiles, aircraft, and other industrial fields, there has been a demand for the development of high-performance materials with properties such as light weight, high strength, and high modulus of elasticity. Materials are attracting attention.

現在市販の炭素繊維は依然としてポリアクリロニトリル
を原料とするPAN系炭素炭素繊維流であるが、石炭又
は石油系ピッチ類を原料とする炭素繊維は原料が安価で
、炭化工程での歩留りが高く、弾性率の高い繊維が得ら
れるなどの利点から重要視され、活発な開発研究が行な
われている。
Currently, commercially available carbon fibers are still PAN-based carbon fibers made from polyacrylonitrile, but carbon fibers made from coal or petroleum pitches are cheaper raw materials, have a higher yield in the carbonization process, and have more elasticity. It is regarded as important due to its advantages such as the ability to obtain fibers with high fiber content, and active research and development efforts are being carried out.

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、紡糸工程におけるピッチ繊維の集束時に発生する静
電気によって、糸がバラクで集束が困難になること、ま
た不融化工程、炭化工程等において繊維間で融着や膠着
が起り、繊維束の切断、毛羽立ち、ローラー巻き付き等
が発生し、糸扱いが難しくなること等の問題点があり、
高性能製品を得るのに必要な長繊維状の繊維を得ること
は極めて困難であった。
However, depending on the conventional technology, the pitch fibers have a small tensile strength of about 0.01 GPa and are extremely brittle, so the static electricity generated when the pitch fibers are bundled in the spinning process causes the yarn to become loose and difficult to bundle. Also, during the infusibility process, carbonization process, etc., fusion and agglutination occur between fibers, resulting in fiber bundles being cut, fluffing, and being wrapped around rollers, making it difficult to handle the yarn.
It has been extremely difficult to obtain the long fibers necessary to obtain high performance products.

そのため、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。
Therefore, various sizing agents (oil agents) have been proposed as means for solving these problems.

例えば、特公昭51−12379号、特開昭54−13
1032号公報には、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、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
ーラーへの巻き付き等が発生し、目的とする効果が得ら
れない。
For example, Japanese Patent Publication No. 51-12379, Japanese Patent Publication No. 54-13
Publication No. 1032 discloses a method of using a silicone-based oil agent for flame-retardant treatment in the production of polyacrylonitrile-based carbon fibers. However, when this method is directly applied to carbonaceous pitch fibers, fusion and agglutination occur during the infusibility process, and the decomposition of the oil disturbs the convergence, causing the fibers to become tattered, resulting in fiber bundle breakage and fluffing. The desired effect may not be achieved due to the occurrence of problems such as generation and wrapping around the guide roller.

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
号公報)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150〜40
0℃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。
On the other hand, as a sizing agent for carbonaceous pitch fibers, a method using an aqueous solution of a water-soluble surfactant (Japanese Patent Publication No. 51-12740
No. 2) has been proposed. Although this method improves the cohesiveness of fibers during spinning, the infusibility process
When exposed to a high temperature of 0° C., the surfactant decomposes, deteriorates, or turns into tar, resulting in severe adhesion, resulting in frayed fibers and breakage of fiber bundles.

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
法は溶媒又は低粘度のシリコーン油からなるので、溶剤
に導電性がないため、溶融紡糸におけるピッチ繊維の集
束巻取時に、糸の摩擦によって異常な静電気が発生して
、集束巻取が困難となるばかりでなく、繊維の断糸、毛
羽立ちが起り易く、操業が困難になる欠点があった。ま
た、溶媒の溶解性等によって糸が損傷を受は易い欠点が
あり、更に不融化工程中、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。また、低沸点の溶媒や
シリコーン油を希釈剤として用いているので、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。
Further, as a sizing agent for carbonaceous pitch fibers, silicone oils having a viscosity of 2 to 10,000 cst at 25°C or diluted silicone oils with solvents are used (Japanese Patent Laid-Open No. 59-223315), One using dimethylpolysiloxane (dimethylsilicone oil) having a viscosity of 0.5 to 500 cst at 25°C (Japanese Patent Application Laid-Open No. 1986-88
No. 124) is disclosed. However, these methods use a solvent or low-viscosity silicone oil, which has no electrical conductivity, so when pitch fibers are bundled and wound during melt spinning, abnormal static electricity is generated due to friction of the threads, causing the bundled winding to fail. Not only is it difficult to remove the fibers, but the fibers tend to break and become fluffy, making operation difficult. Furthermore, there is a drawback that the threads are easily damaged due to the solubility of the solvent, and furthermore, the fibers are likely to fuse and stick together during the infusibility process, and the fibers are likely to become fluffy. Furthermore, since a low-boiling point solvent or silicone oil is used as a diluent, the diluent evaporates during work, which poses a major problem in terms of work and environmental protection, as well as high costs.

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、この方法では油剤に導電
性があるので、紡糸巻取時の静電気発生による集束巻取
が困難になるという問題は避けられるが、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。
In addition, a method of emulsifying silicone oil with a surfactant and using it as a water emulsion type oil agent (Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-70017
However, since the oil agent is conductive, this method avoids the problem of difficulty in converging and winding due to the generation of static electricity during spinning and winding. Due to the decomposition and deterioration of the bundled oil agent, the fibers become significantly stuck, the bundle becomes disordered, and the fibers lose their flexibility. This has the disadvantage that the fibers become tattered and the fiber bundles break, making it difficult to handle the yarn.

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、且つ
25℃で10〜1000cstの粘度を有する、耐熱酸
化安定性の良好なアルキルフェニルポリシロキサンを乳
化して水エマルジヨン系油剤とした集束剤を提案したく
特開昭62−133122号公報)。
As a method to overcome these drawbacks, the present inventors first conducted a boiling point of 600% by distilling a nonionic surfactant under reduced pressure.
℃ or less (boiling point equivalent to atmospheric pressure) as an emulsifier, and an alkylphenylpolysiloxane with good heat and oxidation stability, which has a viscosity of 10 to 1000 cst at 25℃, is emulsified to form a water emulsion type oil agent. (Japanese Unexamined Patent Publication No. 133122/1982).

この集束剤は、水エマルジヨン系油剤で導電性があるの
で、紡糸巻取時の静電気発生による集束巻取が困難にな
るという問題が回避できる上に、不融化工程において油
剤の劣化が少ないので、繊維相互間の融着や膠着を抑制
し、焼成工程におけるピッチ繊維の糸扱い性を容易にす
るという利点があった。
This sizing agent is a water emulsion-based oil and is electrically conductive, so it can avoid the problem of difficulty in focusing and winding due to static electricity generated during spinning and winding. It has the advantage of suppressing fusion and adhesion between fibers and making it easier to handle pitch fibers in the firing process.

本発明者らは更に界面活性剤に改良を加え、より高性能
な沸点が600℃以下(大気圧換算)で、オキシエチレ
ンの付加モル数が6以下の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
リオキシエチレンアルキルフェノール誘導体の群から選
ばれる1種又は2種以上の非イオン系界面活性剤と、2
5℃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とからなる集束剤を提案した(特
開昭63−288219号公報)。
The present inventors have further improved the surfactant to produce a polyoxyethylene alkyl ether with a higher performance boiling point of 600°C or lower (atmospheric pressure equivalent) and a polyoxyethylene alkyl ether with an added mole of oxyethylene of 6 or lower. one or more nonionic surfactants selected from the group of esters and polyoxyethylene alkylphenol derivatives;
proposed a sizing agent consisting of an alkylphenylpolysiloxane having a viscosity of 10 to 1000 cst at 5°C (Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-288219).

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、特開昭62−133122号及び特開昭
63−288219号公報記載の集束剤は、紡糸時の集
束巻取性が良好で、また不融化工程においてピッチ繊維
束の切断、毛羽立ちを誘引する融着や強固な膠着は起ら
ないので、繊維束の糸扱い性は良好であるが、界面活性
剤を含有しているために、不融化処理に続く予備炭化、
炭化、黒鉛化処理工程において、繊維束に膠着が発生、
増加するという欠点があった。
However, the sizing agents described in JP-A-62-133122 and JP-A-63-288219 have good sizing and winding properties during spinning, and also induce cutting of pitch fiber bundles and fluffing during the infusibility process. Since no fusion or strong adhesion occurs, the fiber bundle has good thread handling properties, but since it contains a surfactant, pre-carbonization following the infusibility treatment,
During the carbonization and graphitization process, stickiness occurs in fiber bundles,
The disadvantage is that it increases.

なお、本明細書における「融着」とは、複数本のフィラ
メントが一つの組織を形成する程度に結合し一体化した
状態を;意味し、「膠着」とは複数本のフィラメントが
単に接触した状態にて結合しており、各フィラメントの
組織は一体化せず別々に存在している状態を意味する。
In this specification, "fusion" refers to a state in which multiple filaments are bonded and integrated to the extent that they form a single tissue; "adhesion" refers to a state in which multiple filaments are simply in contact with each other. This means that the structures of each filament are not integrated but exist separately.

膠着が存在すると。If there is a stalemate.

炭素繊維の物性低下あるいは複合材料とした場合の均質
性の低下などを生ゼしめる結果となるので好ましくない
This is not preferable because it results in a decrease in the physical properties of the carbon fibers or a decrease in homogeneity when used as a composite material.

従って、本発明の目的は、溶融紡糸時における静電気の
発生に伴う集束巻取が困難になるという問題を回避でき
ると共に、不融化処理においても、融着や強固や膠着を
起すことなくピッチ繊維束の糸扱い性が良好であり、引
続き予備炭化、炭化。
Therefore, an object of the present invention is to avoid the problem of difficulty in converging and winding due to the generation of static electricity during melt spinning, and also to form pitch fiber bundles without causing fusion, stiffness, or agglutination even during infusibility treatment. The yarn has good handling properties, and it can also be pre-carbonized and carbonized.

黒鉛化処理を行なった場合に膠着が抑制され、焼成処理
後に高品質、高強度の製品を得ることができるピッチ系
炭素繊維及び黒鉛繊維の製造方法を提供することにある
It is an object of the present invention to provide a method for producing pitch-based carbon fibers and graphite fibers that suppresses agglutination when subjected to graphitization treatment and that allows a product of high quality and high strength to be obtained after firing treatment.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

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
ルポリシロキサンの水分散液を使用することを特徴とす
る炭素繊維及び黒鉛繊維の製造方法が提供される。
According to the present invention, in a method for producing carbon fibers and graphite fibers, in which a sizing agent is added to melt-spun carbonaceous pitch fibers and subjected to infusibility, carbonization, and graphitization treatment, the sizing agent is
Provided is a method for producing carbon fibers and graphite fibers, characterized in that an aqueous dispersion of alkylphenylpolysiloxane having a viscosity of 10 to 1000 cst is used.

本発明者らは、ピッチ系炭素繊維及び黒鉛繊維の製造方
法において、溶融紡糸時における集束巻取が良好であり
、不融化処理においても融着や強固な膠着を起すことな
く、ピッチ繊維束の糸扱い性が良好であり、引続き、予
備炭化、炭化、黒鉛化処理を行なった場合に膠着が抑制
され、しかも焼成処理後に高品質、高強度の製品を得る
ことができるピッチ系炭素繊維及び黒鉛繊維の製造方法
について、鋭意検討した結果、集束剤として前記アルキ
ルフェニルポリシロキサンの水分散液(界面活性剤添加
なし)を使用した場合には、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。
The present inventors have found that, in a method for producing pitch-based carbon fibers and graphite fibers, the bundle winding is good during melt spinning, and pitch fiber bundles do not cause fusion or strong adhesion even during infusibility treatment. Pitch-based carbon fiber and graphite that have good yarn handling properties, prevent sticking when subjected to preliminary carbonization, carbonization, and graphitization treatments, and can yield high-quality, high-strength products after firing treatment. As a result of intensive studies on the method for manufacturing fibers, it was discovered that the above object can be achieved when the aqueous dispersion of the alkylphenylpolysiloxane (without addition of a surfactant) is used as a sizing agent, and the present invention has been achieved. It has been completed.

以下、本発明を更に詳細に説明する。The present invention will be explained in more detail below.

(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、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、あるいはこれらのピッチを、水素
、水素供与物で水素化したもの、熱処理、溶剤抽出等で
改質したもの等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。
(1) Carbonaceous pitch The carbonaceous pitch used in the present invention is not particularly limited, and includes coal tar pitch obtained by dry distilling coal;
Various pitches such as coal-based pitch such as coal liquefied products, naphtha cracked tar pitch, catalytic cracked tar pitch, petroleum-based pitch such as atmospheric distillation residue, vacuum distillation residue, synthetic pitch obtained by decomposing synthetic resin, or these. It is also possible to use pitch that has been hydrogenated with hydrogen or a hydrogen donor, or that has been modified by heat treatment, solvent extraction, etc. These carbonaceous pitches may be isotropic pitches or optically anisotropic pitches, such as neomesofaces.

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。
Although the present invention can also be applied to pitches called pre-mesofaces, optically anisotropic pitches described below are particularly preferred.

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。
Optically anisotropic carbonaceous pitch contains about 95% or more of an optically anisotropic phase as measured by a polarizing microscope, and has a softening point of 2.
Preferably, the temperature is 30 to 320°C.

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如何な
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℃の温度で撹拌し、不活性ガ
スで脱気しながら充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、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70重量2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。
i) Method for producing optically anisotropic pitch The optically anisotropic pitch preferably used in the present invention may be produced using any production method, but heavy carbonization, which is a common raw material for pitch production, Hydrogen oil, tar, commercially available pitch, etc. are stirred in a reaction tank at a temperature of 380°C to 500°C, and sufficiently pyrolyzed and polycondensed while degassing with an inert gas to form an optically anisotropic phase of the residual pitch ( Conventional methods for increasing AP (hereinafter abbreviated as AP) can be used. However, if a product with AP of 80% or more is produced by this method, the thermal decomposition polycondensation reaction may proceed too much, and the quinolinated content may increase to 70% by weight or more and the softening point may reach 330°C or more. Further, since the optically isotropic phase (hereinafter abbreviated as IP) is also difficult to form a microspherical dispersed state, this method is not necessarily preferred.

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号公報に記載されている
Therefore, a preferred method for producing the optically anisotropic pitch used in the present invention is to abort the pyrolysis polycondensation reaction in the middle,
The polycondensate is held at a temperature in the range of 350°C to 400°C and left to stand still, and AP with a high density is deposited in the lower layer while growing and ripening. This is a method of separating and extracting the waste. Details of this method are described in JP-A-57-119984.

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WJ(遠心力
方向のR)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易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℃〜320℃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。
A more preferable method for producing the optically anisotropic pitch used in the present invention is to use a carbonaceous material that contains an appropriate amount of AP and is not yet excessively heavy, as described in JP-A-58-180585. In this method, the pitch is centrifuged in a molten state to rapidly sediment the AP portion. According to this method, the AP phase accumulates in the lower WJ (R in the direction of centrifugal force) while coalescing, forming a continuous layer with approximately 80% or more of AP, and a small amount of IP in the crystalline or microscopic layer. The pitch in which the pitch is dispersed in the form of spherical bodies is the lower layer, while the upper layer is the pitch in which the majority of the IP is IP, and the AP is dispersed therein in the form of minute spheres. In this case, the boundary between both layers is clear, and only the lower layer can be separated from the upper layer and taken out.
Optically anisotropic pitch that has a large AP content and is easy to spin can be easily produced. According to this method, AP
Carbonaceous pitch having a content of 95% or more and a softening point of 230°C to 320°C can be obtained economically in a short time. Such optically anisotropic carbonaceous pitch has excellent melt spinning processing properties, and due to its homogeneity and high orientation, the tensile strength and elastic modulus of carbon fibers and graphite fibers obtained by spinning it are excellent. will be extremely excellent.

(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1例えば、直径0.1mm〜0 、5+a
m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−
mHH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。
(2) Production of fibers i) Spinning The above-mentioned pitch having a high AP content and a low softening point can be spun by a known method. Such a method is applicable to 1, for example, diameters of 0.1 mm to 0,5+a
Pitch is placed in a metal spinning container with a spinneret of 1 to 1,000 mm at the bottom, and the pitch is maintained at a constant temperature between 280 and 370°C in an inert gas atmosphere until it is in a molten state. The pressure of the inert gas is kept at several hundred −
mHH and extrude the molten pitch from the mouthpiece,
The pitch fibers that flow down are wound onto a bobbin that rotates at high speed while controlling the temperature and atmosphere.

また、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。
Alternatively, it is also possible to adopt a method in which pitch fibers spun from a spinneret are collected in a can-like manner in a lower collecting case while being collected by an air current. In this case, continuous spinning is possible by supplying pitch to the spinning container under pressure using pre-melted pitch or a gear pump or the like. Furthermore, in the above method, in the vicinity of the cap.

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。
It is also possible to use a method in which pitch fibers are drawn and taken up using a gas that is controlled at a constant temperature and descends at high speed to produce long fibers on a belt conveyor below.

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、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、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。
Furthermore, a cylindrical spinning vessel having a spinneret on the peripheral wall is rotated at high speed, molten pitch is continuously supplied to the spinning vessel, the pitch is pushed out from the peripheral wall of the cylindrical spinner by centrifugal force, and the spinning vessel is drawn by the action of rotation. It is also possible to adopt a spinning method that accumulates pitch fibers.

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。
In the present invention, the melt-spun pitch fibers are guided to an oiling roller while converging through an air sucker,
Add a focusing agent (oil) to further focus.

it)集束剤(油剤) 本発明においては、前記したように集束剤として、界面
活性剤を含まず、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の水分散液が
使用される。この場合の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1〜80モル
メ含むものが好ましく、特に5〜50モル2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。
it) Sizing agent (oil agent) In the present invention, as described above, an aqueous dispersion of alkylphenylpolysiloxane, which does not contain a surfactant and has a viscosity of 10 to 1000 cst at 25° C., is used as the sizing agent. In this case, the alkylphenylpolysiloxane preferably contains 1 to 80 moles of phenyl group, particularly preferably 5 to 50 moles, and examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, propyl group. The alkyl group is preferable, and the same molecule may contain two or more types of alkyl groups.

このアルキルフェニルポリシロキサンはある程度自己乳
化性があるので、低濃度の水分散液を作ることができる
1本発明においては、アルキルフェニルポリシロキサン
の濃度が0.01〜1.0重量%である水分散液が好ま
しく用いられる。該濃度が0゜01重量で未満では、水
分の蒸発後のピッチ繊維束の集束性が充分でなくなるの
で好ましくなく、逆に1.0重量%を越えるとアルキル
フェニルポリシロキサンの水分散性が損なわれるので好
ましくない。
Since this alkylphenylpolysiloxane has a certain degree of self-emulsifying property, it is possible to prepare an aqueous dispersion with a low concentration. Dispersions are preferably used. If the concentration is less than 0.01% by weight, the pitch fiber bundles will not have sufficient cohesiveness after water evaporation, which is undesirable.On the other hand, if it exceeds 1.0% by weight, the water dispersibility of the alkylphenylpolysiloxane will be impaired. This is not desirable because it can cause

該水分散液中においては、通常アルキルフェニルポリシ
ロキサンが粒径約1〜5ρ程度で水中に分散されている
In the aqueous dispersion, alkylphenylpolysiloxane is usually dispersed in water with a particle size of about 1 to 5 ρ.

アルキルフェニルポリシロキサンの水分散液は、高速乳
化分散機(例:特殊機化工業■製、TKオートホモミク
サーN型)、超音波ホモジナイザー(例:■日本精機製
作所製、RUS−300型)、超音波洗浄器(例:海上
電機■製、ソノクリーナ200a)、コロイドミルなど
により、2分〜1時間、好ましくは5〜30分乳化する
ことによって、容易に製造することができる。超音波で
乳化する場合、周波数は15〜100K)lZのものが
使用される。
The aqueous dispersion of alkylphenylpolysiloxane is prepared using a high-speed emulsifying dispersion machine (e.g., TK Auto Homo Mixer N type, manufactured by Tokushu Kika Kogyo ■), an ultrasonic homogenizer (e.g., RUS-300 type, manufactured by Nippon Seiki Seisakusho), It can be easily produced by emulsifying for 2 minutes to 1 hour, preferably 5 to 30 minutes, using an ultrasonic cleaner (eg, Sono Cleaner 200a, manufactured by Kaiyo Denki) or a colloid mill. When emulsifying with ultrasonic waves, a frequency of 15 to 100 K)lZ is used.

集束剤として、界面活性剤を含まず、前記アルキルフェ
ニルポリシロキサンの水分散液としたことにより、不融
化処理中の該化合物の分解や劣化が著しく減少し、繊維
束の集束も良好で、繊維の膠着が非常に抑制される。な
お、ジメチルポリシロキサン(ジメチルシリコーン油)
は、水分散液の調製が困難なばかりでなく、水分散液系
で用いた場合でも、アルキルフェニルポリシロキサンの
水分散液を使用した場合に比べ、ジメチルポリシロキサ
ン自身の耐熱酸化安定定性が劣るので、不融化処理中に
油剤の分解、劣化が起り、繊維束の融着、膠着等が発生
するため、本発明においては使用できない。
By using an aqueous dispersion of the alkylphenylpolysiloxane as a sizing agent without containing a surfactant, the decomposition and deterioration of the compound during the infusibility treatment are significantly reduced, and the sizing of the fiber bundle is also good. stalemate is greatly suppressed. In addition, dimethyl polysiloxane (dimethyl silicone oil)
Not only is it difficult to prepare an aqueous dispersion, but even when used in an aqueous dispersion system, the thermal oxidation stability of dimethylpolysiloxane itself is inferior to that when an aqueous dispersion of alkylphenylpolysiloxane is used. Therefore, decomposition and deterioration of the oil agent occur during the infusibility treatment, resulting in fusion and sticking of the fiber bundles, and therefore, it cannot be used in the present invention.

また1本発明においては、アルキルフェニルポリシロキ
サンの耐熱性を更に高めるために、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できる。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
使用される。
Further, in the present invention, in order to further improve the heat resistance of the alkylphenylpolysiloxane, it is possible to use a compound in which an antioxidant such as amines, organic selenium compounds, and phenols is added to the alkylphenylpolysiloxane. In this case, as the antioxidant, phenyl-α-naphthylamine, dilaurylselenide, phenothiazine, iron octolate, etc. are used.

集束剤をピッチ繊維に付与する方法としては。As a method of applying a sizing agent to pitch fibers.

U字型のガイドに通して付与する方法、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。
Conventionally known application methods such as a method of applying through a U-shaped guide, an oiling roller method, and a spray method can be employed.

また、集束剤の付与は、紡糸工程から不融化工程の間の
何れにおいても行なえるが、脆弱なピッチ繊維を安定に
取扱うためには、紡糸口金−巻取機間で行なうのが好ま
しい。
Although the sizing agent can be applied at any time between the spinning process and the infusibility process, it is preferable to apply the sizing agent between the spinneret and the winder in order to stably handle the fragile pitch fibers.

集束剤の繊維への付着fi(水分蒸発後)は、o、oo
s〜1.0重i%であり、好ましくは0.01〜0.5
重量%である。
The adhesion fi of the sizing agent to the fibers (after water evaporation) is o, oo
s to 1.0% by weight, preferably 0.01 to 0.5
Weight%.

■)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。
(2) Infusibility of pitch fibers The pitch fibers to which the above-mentioned sizing agent has been applied and are bundled are infusible by a known method.

本発明において、炭素質ピッチとして軟化点が230〜
320℃の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1
通常より低い温度からスタートして酸化反応を行ないピ
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
℃の範囲でステップ状又は徐々に昇温しで、通常は10
分〜5時間処理する。処理時間は不融化の反応が充分に
均一に進むように1日〜3日という長時間行なうことも
差支えない。
In the present invention, the carbonaceous pitch has a softening point of 230~
When using optically isotropic carbonaceous pitch at 320°C,
1 because it has a lower softening point than known optically anisotropic carbon pitches.
It is necessary to perform the oxidation reaction starting at a lower temperature than usual to prevent the pitch fibers from fusing. The temperature of the infusibility step is 150°C to 400°C, preferably 200°C to 350°C.
The temperature is increased stepwise or gradually in the range of 10°C, usually 10°C.
Process for minutes to 5 hours. The treatment time may be as long as 1 to 3 days so that the infusibility reaction proceeds sufficiently and uniformly.

不融化は、空気、酸素、空気と酸素又は窒素の混合ガス
等を使用して行なうことができる。
The infusibility can be achieved using air, oxygen, a mixed gas of air and oxygen or nitrogen, or the like.

本発明においては、200℃以下の温度でハロゲン、N
oよ、オゾン等の酸化剤を含んだ雰囲気中で短時間処理
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
充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℃迄昇温しで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。
In the present invention, halogen and N
o, the treatment is carried out for a short time in an atmosphere containing an oxidizing agent such as ozone, or in an oxygen gas atmosphere at a temperature 30 to 50 degrees Celsius lower than the softening point of the pitch, i.e., at a temperature of 150 to 240 degrees Celsius. It is preferable to maintain the temperature for 5 minutes to 1 hour until melting is achieved, and then raise the temperature to about 300° C. if necessary to complete the infusibility. The latter method is particularly preferred because it is easy and reliable.

話)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、
500〜1000℃迄昇温しで予備炭化した後、100
0〜2000℃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、2000〜3000℃の範囲
内の温度迄昇温して、黒鉛化処理速進めて。
2) Heat treatment process Next, this infusible carbonaceous pitch fiber is heated in an atmosphere of chemically inert argon gas or nitrogen gas, etc.
After preliminary carbonization by raising the temperature to 500-1000℃,
Carbon fibers are obtained by carbonization by raising the temperature to a temperature in the range of 0 to 2000°C, and the graphitization process is accelerated by raising the temperature to a temperature in the range of 2000 to 3000°C.

黒鉛繊維が得られる。Graphite fibers are obtained.

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。
In the present invention, the details of the carbonization and graphitization methods are not particularly limited, and generally known methods can be used.

また、不融化、炭化、黒鉛化処理の間、炉壁、炉底との
こすれ傷の発生を防止し、糸の収縮変形等を避け、ある
いは、外観の良い物性の高い炭素繊維、黒鉛繊維を得る
などの目的のために、集束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
Also, during infusibility, carbonization, and graphitization treatments, it prevents scratches from rubbing against the furnace walls and furnace bottom, avoids shrinkage and deformation of the yarn, or produces carbon fibers and graphite fibers with good appearance and high physical properties. For these purposes, when processing a fiber bundle coated with a sizing agent, it is preferable to apply a load or tension to the fiber bundle.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明のピッチ系炭素繊維及び黒鉛繊維の製造方法は、
界面活性剤を含まず、25℃で10−1.0OOcst
の粘度を有するアルキルフェニルポリシロキサンの水分
散液からなる集束剤を用いたことから、溶融紡糸時にお
ける集束巻取が良好であり、過酷な条件下の不融化処理
においても融着や強固な膠着を起すこともなく、脆弱な
ピッチ繊維束の糸扱い性が良好であり、引続き予備炭化
、炭化、黒鉛化処理を行なった場合にも膠着が抑制され
、しかも焼成処理後に高品質、高強度の製品を得ること
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、長繊維状の炭素繊維、黒鉛繊
維を製造することができる。
The method for producing pitch-based carbon fiber and graphite fiber of the present invention includes:
10-1.0OOcst at 25°C without surfactant
Since the sizing agent is made of an aqueous dispersion of alkylphenylpolysiloxane with a viscosity of The yarn handling properties of fragile pitch fiber bundles are good, and even when pre-carbonization, carbonization, and graphitization treatments are performed, sticking is suppressed, and high-quality, high-strength fibers can be obtained after firing. You can get the product. In particular, when optically anisotropic carbonaceous pitch is used as the carbonaceous pitch, it is possible to produce long-fiber carbon fibers and graphite fibers with extremely high strength, high elastic modulus, good properties, and good appearance. I can do it.

〔実施例〕〔Example〕

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。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.

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℃で円筒遠心分離装置で分離し
て光学的異方性の多いピッチを得た。
Example 1 A carbonaceous pitch containing approximately 55% optically anisotropic phase and having a softening point of 235° C. was used as a precursor pitch. This precursor pitch was separated using a cylindrical centrifugal separator at 370° C. to obtain a pitch with high optical anisotropy.

得られた光学的異方性ピッチは、光学的異方性相を98
%含み、軟化点は265℃であった。
The optically anisotropic pitch obtained is 98 times the optically anisotropic phase.
%, and the softening point was 265°C.

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200nmHgの窒素ガ
ス圧で押し出して紡糸した。
The obtained optically anisotropic pitch was passed through a spinning machine having a spinneret with 500 holes, and extruded and spun at 355° C. under a nitrogen gas pressure of 200 nmHg.

紡糸したピッチ繊維は、ノズル下部に設けた高速で回転
するボビンに巻取り、約500m/分の巻取速度で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
集束してオイリングローラ−に導き、集束用油剤を付与
した。
The spun pitch fibers are wound onto a bobbin that rotates at high speed provided at the bottom of the nozzle, and the fibers are wound at a winding speed of about 500 m/min for 10 minutes.
Spun for minutes. At this time, the spun yarn was substantially converged by an air sucker and guided to an oiling roller, and a convergence oil was applied thereto.

油剤としては、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
%)の水分散液を付与した。メチルフェニルポリシロキ
サンの水分散液は、メチルフェニルポリシロキサンと水
を、高速乳化分散機(特殊機化工業ai、TKオートホ
モミクサーH型)を使用し。
As the oil agent, an aqueous dispersion of methylphenylpolysiloxane (phenyl group content: 25 mol %) having a viscosity of 40 cst at 25° C. was applied. An aqueous dispersion of methylphenylpolysiloxane was prepared by combining methylphenylpolysiloxane and water using a high-speed emulsifying and dispersing machine (Tokushu Kika Kogyo AI, TK Autohomogen Mixer H type).

7500rp+mで10分間撹拌分散することにより調
製した。
It was prepared by stirring and dispersing at 7500 rpm+m for 10 minutes.

水分散油剤中のメチルフェニルポリシロキサンの1度は
、0.1重量%であり、付着量は糸に対して0.05重
量%であった。紡糸時における静電気発生による集束巻
取が困難という状況は見られず、集束巻取は良好であっ
た。
The degree of methylphenylpolysiloxane in the water-dispersed oil agent was 0.1% by weight, and the amount attached to the yarn was 0.05% by weight. There was no difficulty in focusing and winding due to the generation of static electricity during spinning, and the focusing and winding was good.

このようにして得たピッチ繊維束の一部を取出し、空気
中で150℃から330℃迄60分かけて昇温しながら
不融化を行なった。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
、糸扱いは容易であった。不融化糸の膠着度を測定した
ところ、0%であった。
A part of the pitch fiber bundle thus obtained was taken out and infusible while being heated in air from 150°C to 330°C over 60 minutes. During infusibility, there was no breakage of the fiber bundle and no fluffing was observed. The fiber bundle after infusibility was flexible and easy to handle. When the degree of adhesion of the infusible thread was measured, it was 0%.

この不融化したピッチ繊維を不活性ガス雰囲気中で15
00℃迄昇温して、炭素繊維を得た。この繊維の糸径は
10.0μm、引張強度は3 、0GPa、引張弾性率
は270GPaであり、その膠着度は9%であった。
This infusible pitch fiber was heated for 15 minutes in an inert gas atmosphere.
The temperature was raised to 00°C to obtain carbon fibers. This fiber had a thread diameter of 10.0 μm, a tensile strength of 3.0 GPa, a tensile modulus of 270 GPa, and a degree of adhesion of 9%.

また、この炭素繊維を不活性ガス雰囲気中で2500℃
迄昇温しで得た黒鉛繊維は、糸径9.8μm、 Q張強
度3 、5GPa、引張弾性率700GPaであり、そ
の膠着度は21%であった。
In addition, this carbon fiber was heated to 2500°C in an inert gas atmosphere.
The graphite fiber obtained by raising the temperature to 100% had a thread diameter of 9.8 μm, a Q tensile strength of 3.5 GPa, a tensile modulus of 700 GPa, and a degree of adhesion of 21%.

なお、膠着度(%)は、繊維束を3mm帳に切り取り、
これをエタノールに浸漬し、30秒間空気を吹込み、そ
の後顕微鏡下で20倍の倍率で、膠着しているフィラメ
ントの総本数(N)を数えることにより、次の式にて求
めたものである。
In addition, the degree of adhesion (%) is determined by cutting the fiber bundle into 3 mm pieces,
This was determined using the following formula by immersing this in ethanol, blowing air into it for 30 seconds, and then counting the total number of stuck filaments (N) under a microscope at 20x magnification. .

膠着度=(N/X)X100 (%) 但し、Xは数えたフィラメントの総本数を示し、Nは膠
着しているフィラメントの総本数を示す。
Adhesion degree = (N/X)X100 (%) However, X indicates the total number of filaments counted, and N indicates the total number of stuck filaments.

比較例1 油剤として、オキシエチレンが2モル付加した数平均分
子量290のポリオキシアルキルエーテル(最終沸点4
85℃・・・大気圧換算)を乳化剤として、25℃で4
0cst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%)を乳化した水エマルジヨン
系油剤を付与した以外は、実施例1と同様に処理した。
Comparative Example 1 As an oil agent, a polyoxyalkyl ether with a number average molecular weight of 290 to which 2 moles of oxyethylene was added (final boiling point 4
85℃...atmospheric pressure) as an emulsifier, at 25℃
The same treatment as in Example 1 was carried out, except that a water emulsion-based oil agent in which methylphenylpolysiloxane (phenyl group content: 25%) having a viscosity of 0 cst was emulsified was applied.

なお、上記数平均分子量は、ゲルパーミッションクロマ
トグラフィーLCO8(日本分析工業n製)を用い、3
■カラムにて測定し、標準ポリスチレン分子量換算を行
なって得られた値である。
The above number average molecular weight was calculated using gel permeation chromatography LCO8 (manufactured by Nippon Analytical Industry Co., Ltd.).
(2) This is the value obtained by measuring with a column and converting it to a standard polystyrene molecular weight.

水エマルジミン系油剤の濃度は、0.1重量%であり、
付着量は、糸に対して0.05重量%であった。
The concentration of the water emuldimine oil agent is 0.1% by weight,
The amount of adhesion was 0.05% by weight based on the yarn.

紡糸時の集束巻取は良好であった。Good focusing and winding during spinning was achieved.

このようにして得たピッチ繊維束の一部を取り出して、
空気中で150℃から330℃迄60分で昇温しながら
不融化を行なった。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
、糸扱いは容易であった。その不融化糸の膠着塵は5%
であった。
A part of the pitch fiber bundle obtained in this way was taken out,
Infusibility was carried out while raising the temperature from 150° C. to 330° C. in 60 minutes in air. During infusibility, there was no breakage of the fiber bundle and no fluffing was observed. The fiber bundle after infusibility was flexible and easy to handle. The sticky dust of the infusible thread is 5%
Met.

この不融化したピッチ繊維を不活性ガス雰囲気中で、1
500℃迄昇温し炭素繊維を得た。その繊維の糸径は1
0.07a、引張強度は2.7GPa、引張弾性率は2
70GPaであり、その膠着塵は41%であった。
This infusible pitch fiber was heated in an inert gas atmosphere for 1
The temperature was raised to 500°C to obtain carbon fibers. The diameter of the fiber is 1
0.07a, tensile strength is 2.7GPa, tensile modulus is 2
The pressure was 70 GPa, and the amount of stuck dust was 41%.

また、この炭素繊維を不活性ガス雰囲気で2500℃迄
昇温しで得た黒鉛繊維は、糸径9.8μm、引張強度は
3 、0GPa、引張弾性率は710GPaであり、そ
の膠着塵は55%であった。
In addition, graphite fiber obtained by heating this carbon fiber to 2500°C in an inert gas atmosphere has a thread diameter of 9.8 μm, a tensile strength of 3.0 GPa, a tensile modulus of 710 GPa, and an adhesive dust of 55. %Met.

比較例2 オキシエチレンが平均10モル付加した数平均分子量6
50のポリオキシエチレンアルキルエーテルからなる非
イオン界面活性剤を乳化剤として25℃で40cstの
粘度を有するメチルフェニルポリシロキサンを乳化した
水エマルジヨン系油剤を付与した以外は、実施例1と同
様に処理した。
Comparative Example 2 Number average molecular weight 6 with an average of 10 moles of oxyethylene added
The process was carried out in the same manner as in Example 1, except that a water emulsion-based oil emulsified with methylphenyl polysiloxane having a viscosity of 40 cst at 25° C. was applied using a nonionic surfactant consisting of polyoxyethylene alkyl ether of 50 as an emulsifier. .

この場合には、上記界面活性剤が高分子量のため、沸点
600℃(大気圧換算)で50%留出するが残り成分は
分解して留出不能となる性質のものであり、空気中での
不融化処理中、繊維束の膠着が著しく、不融化途中で繊
維束が切断した。不融化糸の膠着塵は90%であり、部
分的に融着していた。
In this case, because the surfactant has a high molecular weight, 50% is distilled off at a boiling point of 600°C (atmospheric pressure), but the remaining components decompose and cannot be distilled out in the air. During the infusibility treatment, the fiber bundles were significantly stuck, and the fiber bundles were cut during the infusibility treatment. The adhesive dust of the infusible thread was 90%, and it was partially fused.

比較例3 25℃で40cstの粘度を有するジメチルポリシロキ
サンの水分散液を実施例1と同様にして得ようとしたと
ころ、水分散がうまくできなかった。混合液のまま油剤
として付与し、実施例1と同様に処理したところ、不融
化中機して膠着及び融着が起り、繊維束が切断した。
Comparative Example 3 When an attempt was made to obtain an aqueous dispersion of dimethylpolysiloxane having a viscosity of 40 cst at 25° C. in the same manner as in Example 1, water dispersion was not successful. When the mixture was applied as an oil agent and treated in the same manner as in Example 1, adhesion and fusion occurred during infusibility, and the fiber bundles were cut.

比較例4 実施例1で使用したメチルフェニルポリシロキサンを、
25℃で0 、5cst (沸点100℃)のジメチル
ポリシロキサンで希釈して、紡糸時に油剤を付与した以
外は、実施例1と同様に処理した。油剤の濃度は0.1
重量%であった。
Comparative Example 4 The methylphenylpolysiloxane used in Example 1 was
It was treated in the same manner as in Example 1, except that it was diluted with dimethylpolysiloxane of 0.5cst (boiling point 100°C) at 25°C and an oil agent was applied during spinning. The concentration of oil is 0.1
% by weight.

この場合、紡糸時に静電気が多量発生し、糸がバラケで
集束巻取ができなかった。
In this case, a large amount of static electricity was generated during spinning, and the yarn became loose, making it impossible to collect and wind the yarn.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (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25℃で10〜1
000cstの粘度を有するアルキルフェニルポリシロ
キサンの水分散液を使用することを特徴とする炭素繊維
及び黒鉛繊維の製造方法。
(1) In a method for producing carbon fibers and graphite fibers, in which a sizing agent is added to melt-spun carbonaceous pitch fibers and subjected to infusibility, carbonization, and graphitization treatment, the sizing agent is added to
A method for producing carbon fibers and graphite fibers, which comprises using an aqueous dispersion of alkylphenylpolysiloxane having a viscosity of 0.000 cst.
(2)前記アルキルフェニルポリシロキサンが、フェニ
ル基を1〜80モル%含むものである請求項(1)記載
の炭素繊維及び黒鉛繊維の製造方法。
(2) The method for producing carbon fibers and graphite fibers according to claim (1), wherein the alkylphenylpolysiloxane contains 1 to 80 mol% of phenyl groups.
(3)前記アルキルフェニルポリシロキサンが、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ものである請求項(1)記載の炭
素繊維及び黒鉛繊維の製造方法。
(3) The alkylphenylpolysiloxane has, as the alkyl group, any one of a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or two or more groups that are the same or different selected from these groups. (1) The method for producing carbon fibers and graphite fibers.
(4)前記集束剤が、前記アルキルフェニルポリシロキ
サン中に酸化防止剤を含有させたものである請求項(1
)記載の炭素繊維及び黒鉛繊維の製造方法。
(4) Claim (1) wherein the sizing agent contains an antioxidant in the alkylphenylpolysiloxane.
) The method for producing carbon fibers and graphite fibers described in .
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105256406A (en) * 2015-11-02 2016-01-20 天津大学 Method for preparing SiOC ceramic fiber with hollow porous structure through coaxial electrospinning

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CN105256406A (en) * 2015-11-02 2016-01-20 天津大学 Method for preparing SiOC ceramic fiber with hollow porous structure through coaxial electrospinning

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