JPH038809A - 炭素繊維及び黒鉛繊維の製造方法 - 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。

〔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
観点から炭素繊維あるいは成型炭素材料が注目されてい
る。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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）。

〔発明が解決しようとする課題〕

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。

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。

膠着が存在すると。

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
。

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。

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
。

〔課題を解決するための手段〕

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。

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。

以下、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、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。

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。

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
。

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。

（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。

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。

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、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。

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。

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。

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
。

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。

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。

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。

集束剤をピッチ繊維に付与する方法としては。

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。

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。

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。

■）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。

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。

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。

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。

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。

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
。

〔発明の効果〕

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。

〔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。

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。

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。

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。

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。

７５００ｒｐ＋ｍで１０分間撹拌分散することにより調
製した。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

紡糸時の集束巻取は良好であった。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （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。
2. （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。
3. （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。
4. （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。