JPH0431492A - 超清浄炭素質ピッチの製造方法 - 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〕 本発明は炭素材料、特に高性能炭素繊維を製造するのに
適した超清浄炭素質ピッチ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わたって
、軽量、高強度、高弾性率等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成形材料、炭素
繊維などが注目されている。

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
れており、近年多くの研究がなされ、炭素質ピッチから
得られる炭素繊維の性能も向上している。

しかしながら、炭素質ピッチから得られるピッチ繊維は
極めて脆弱であるために、その後の工程での糸扱いにお
いて多くの工夫が強いられている６更に、近年、炭素質
ピッチに残存する灰分の量が、炭素質ピッチからピッチ
繊維を紡糸する際の糸切れや、最終製品たる炭素繊維の
物性に極めて大きく影響を及ぼす事が次第に明らかにな
ってくるに従い、灰分含有量の少ない清浄な炭素質ピッ
チを得ることが重要な問題となってきた。

炭素質ピッチ中の灰分を除去する方法としては、その容
易さから、炭素質ピッチの製造原料である原料タールを
、遠心分離してタール中の灰分が０．００５重量％（５
０ｐｐ■）以下となるようにする方法（特開昭５８−８
１６１９号公報）や原料タールを５０〜２００℃に加熱
して静電集塵槽を通して灰分を除去し、その後熱分解重
縮合を行ない製品メソフェースピッチ中の灰分を０．１
重量％（１，ｏｏｏｐｐ■）以下にする方法（特開昭６
３−１６２７８５号公報）が開示されている７一方、直
接炭素質ピッチから灰分を除去する方法としては、炭素
質ピッチを高い遠心力下で遠心分離する方法（特開昭６
０−３４６１９号公報）が提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、原料タールから灰分を除去する方法では１例
えば灰分含有量をｆＯｐｐｍ（０，００１％）まで減少
させたとしても、ピッチ製造工程で、灰分が約１０〜約
９０倍に蓄積して、１００−〇〇〇ｐｐ鳳に上昇してし
まうという欠点があり、また反応容器や配管等の腐蝕や
摩耗により金属がはがれ落ち混入してくるという問題が
ある。一方、炭素質ピッチから直接灰分を除去する方法
は、炭素質ピッチが高粘度物質であるため、細かい粒子
の除去が難しく、低灰分にしにくいという難点があった
。従って、灰分除去処理後のピッチ中の残存灰分は１通
常約５０９Ｐ閣どまりであった。

本発明者らは、更に高強度及び高弾性率を有する炭素繊
維を開発する過程で、ピッチ中の灰分が約５０ｐｐＩｌ
ｌであったとしても、構造欠陥の原因となること、特に
２，０００℃以上で高温焼成を行なった場合には、繊維
の中で空孔を生ずることなどで、強度の発現が困難なこ
とが分かった。

また、より高強度を発現するためには、単に灰分を５０
ｐｐｍ以下にするだけでは不充分であり、灰分の中でも
特定の元素が強度の発現に大きく影響していることが分
かった。

そこで、炭素質ピッチ中の灰分による構造欠陥を排除し
、超高強度の炭素繊維を得るためには。

新規な超清浄炭素質ピッチの出現が望まれてきた。

これらの問題点の解決のために１本発明者らは先に炭素
質ピッチを焼結金属製のフィルターを用いて濾過する超
清浄炭素質ピッチの製造方法に関する提案を行なった（
特願平２−７９８２７号）が、該方法には炭素質ピッチ
の濾過速度が遅いという欠点のあることが分かった。

従って、本発明の目的は、このような問題点を克服した
、すなわち灰分中の特定の元素の含有量の極めて低い、
高性能炭素繊維が安定して容易に得られる超清浄炭素質
ピッチの迅速な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〕

上記目的は、本発明に係る超清浄炭素質ピッチの製造方
法によって達成される。

すなわち、本発明によれば、炭素質ピッチ製造用の原料
を、先ず第１次の灰分除去処理に付して含有灰分の大半
を除去しく含有灰分１１００ｐｐ以下）。

次いで得られた低灰分原料を用いて、炭素質ピッチを製
造した後、更に得られた炭素質ピッチを、第２次の灰分
除去処理に付して炭素質ピッチ中の残存灰分を除去する
ことを特徴とする炭素材料用の超清浄炭素質ピッチの製
造方法が提供される。

本発明の方法においては、灰分除去処理を２段階に分け
て行なうので、各工程の灰分の除去速度を速くすること
ができ、その結果従来法に比べて、迅速に超清浄なピッ
チを得ることができる。

本発明における第１次の灰分除去処理は、好ましくは炭
素質ピッチの原料の粘度がＯ，０ＯＩＰａ−ｓから１０
Ｐａ−ｓである温度域において、フィルターを用いて濾
過処理することにより行なわれる。この場合、原料の粘
度が低いので、灰分除去処理は迅速に実施できる。また
、第２次の灰分除去処理は、好ましくは、炭素質ピッチ
の粘度が０．０５Ｐａ−ｓから９０Ｐａ−ｓである温度
域において、フィルターを用いて濾過処理することによ
り行なわれる。

本発明の上記第１次及び第２次の灰分除去処理により、
炭素質ピッチ中のＦｅ分が２ｐｐｍ以下、ＡＱ分がＩＰ
ＰＰＰ下及びＳｉ分が３．３ｐｐｍ以下であって、しか
もＦｅ分、ＡＱ分及びＳｊ分の合計量が５ｐｐｍ以下で
ある炭素材料製造用に適した超清浄炭素質ピッチが、容
易に製造される。

なお、ここでいうＦｅ分、Ａｆ１分及びＳｉ分は、次の
方法によって求めた値である。すなわち、試料ピッチを
濃硫酸で処理し、加熱炭化した後、７５５±２５℃で灰
化する。この灰分を炭酸ナトリウムで融解後、塩酸と水
で溶解し、試料溶成とする。この試料溶液について、誘
導結合プラズマ発光分光分析装置（ＩＣＰ発光分光分析
装置）にて、Ｆｅ、Ａ１１ｌ及びＳｉの各元素の発光強
度を測定し、予め作成した検量線から試料中の各元素の
濃度を求め、これをそれぞれＦｅ分、ＡＱ分及びＳｉ分
どした。なお、ＩＣＰ発光分光分析装置としては、島原
製作所製ｒＩＣＰＳ−１０００■」シーケンシャルタイ
プを使用した。

本発明の製造方法によって得られる炭素質ピッチは、前
記のように、Ｆｅ分が２ｐｐｍ以下、　ＡＱ分がｌｐｐ
ｍ以下及びＳｉ分が３゜３ｐｐｍ以下であって、しかも
Ｆｅ分、ＡＱ分及び８４分の合計量が５ｐｐｍ以下であ
ることが好ましいが、これらの灰分けその大半が粒径０
．１癖以下の粒子として存在している。前記灰分の含有
量がこのように低いことにより、本発明で得られた炭素
質ピッチから常法に従って炭素繊維を製造すると、ピッ
チ中の前記元素による炭素繊維の構造欠陥が排除され、
超高強度の炭素繊維が安定的に容易に得られる。灰分と
しては、通常、前記のＦｅ分、ＡＱ分、Ｓｊ分の他にも
微量のＮｉ分、　Ｃｒ分などが含まれているが、前記の
ようにピッチ中にＦｅ分が２ｐｐｍ以下、　ＡＡ分がｌ
ｐｐｍ以下及びＳｊ分が３゜３ｐｐｍ以下であって、し
かもＦｅ分、ＡＱ分及びＳｉ分の合計量が５ｐｐｍ以下
とすることによって、高性能炭素材料、特に超高強度、
高弾性率の炭素繊維を製造し得る超清浄炭素質ピッチが
得られる。

更に、ピッチ中のＦｅ分が０．８ｐｐｍ以下、ＡＱ分が
Ｏ９５ｐｐｍ以下及びＳｉ分が１．４ｐｐｍ以下であっ
て、しかもＦｅ分、ＡＱ分及びＳｉ分の合計量が２ｐｐ
ｍ以下とするごとが、特に好ましい。

なお、Ｆｅ分、ＡＱ分及びＳｉ分の合計量が５ｐｐ■を
越える炭素質ピッチを用いて炭素繊維を製造すると、炭
素繊維の内部に欠陥側生じ、充分な高強度の炭素繊維が
得られない。特に、　２，０００℃以上の高温焼成の場
合に、強度の発現が低下する。また、理由は定かでない
が、Ｆｅ分のみがＺＰＰ−を越えた場合も、強度発現は
充分でない７同様に、ＡＱ分のみがｌｐｐｍあるいはＳ
ｊ分のみが３．３ｐｐｍ＋を越えた場合も、強度の発現
は充分でない。

高性能炭素材料、特に超高強度、高弾性率の炭素繊維を
製造するためには、前記のようにＦｅ分が２ｐｐｍ以下
、ＡＱ分がｌｐｐｍ以下及びＳｊ、分が３．３ｐｐｍ以
下であって、しかもＦｅ分、ＡＱ分及びＳｉ分の合計が
５ｐｐｍ以下というように、特定値以下の元素を含有す
る超清浄炭素質ピッチであることが必要である。

本発明で用いる原料炭素質ピッチは、公知の出発原料、
例えば石油系の各種重質油、熱分解タール、接触分解タ
ール、石炭の乾留によって得られる重質油、タールなど
を出発原料として、その熱分解重縮合によって得られる
メソフェースピッチ（光学的異方性ピッチ）、芳香族炭
化水素類を原料とするメンフェースピッチ、光学的異方
性相と光学的等方性相を含有するピッチあるいは光学的
等方性ピッチであっても良い。例えば、超高強度の高性
能炭素繊維を、熱分解重縮合によって得られたメソフェ
ースピッチから製造する場合、メソフェース含有量７０
〜１００％のメンフェースピッチが好ましく、特に実質
的に１００％のメソフェースを含有するメソフェースピ
ッチが最も好ましい。

出発原料のタール等を熱分解重縮合してメソフェースピ
ッチを製造する場合、光学的異方性相の含有率を高めよ
うとすると、得られるメソフェースピッチの軟化点が高
くなり、この場合には必然的に紡糸温度が高くなるが、
このことは紡糸を困難にし、糸切れを起こし易くする。

従って、メソフェースピッチの製造においては、熱重縮
合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
の大きい光学的異方性相（以下ＡＰ相と記す）を成長熟
成させつつ沈積し、これ髪上層の密度の小さい光学的等
方性相（以下ＩＰ相と記す）が多い部分より分離して取
り出すという方法を採用することが好ましい。この方法
の詳細は、特開昭５７−１１９９８４号公報に記載され
ている。

メソフェースピッチの更に好ましい製造方法は、特開昭
５８−１８０５８５号公報に記載されている如く、ＡＰ
相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Ａ
Ｐ相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相が約８０％以上で連続
層を成し、その中に僅かにＩＰ相を晶状又は微小な球状
体で分散している形態のピッチとなる。この場合１両層
の境界が明瞭であり、下層のみをＬ層から分離すること
ができ、容易にＡＰ相含有率が大きく且つ軟化点の低い
、従って紡糸しやすいメソフェースピッチを製造するこ
とができる。この方法によれば、ＡＰ相含有率が９５％
以上で軟化点が２３０℃〜３２０℃のメソフェースピッ
チを短時間に、経済的に得ることができる。

このようにして得られるメンフェースピッチは、均質性
と高い配向性にもかかわらず軟化点が低いので、溶融紡
糸特性において本質的に優れているものである。しかし
ながら、このようなピッチを使用しても、紡糸時には断
糸や毛羽立ちが発生するが、その原因は、ピッチを製造
するための原料に既に混入している触媒や装置の摩耗、
腐蝕等によって混入してくる異物などによるところが極
めて大きい。

本発明では、炭素質ピッチの製造用原料の段階で行なう
第１次の灰分除去処理及び炭素質ピッチの製造後に行な
う第２次の灰分除去処理とも、フィルターにより濾過処
理するのが好ましいが、この場合の濾過処理は、孔径０
００５〜５声のフィルターを用い、不活性ガス雰囲気下
、濾過圧力１〜１００ｋｇｆ／ＣＩ！２のもとで実施さ
れる。この場合フィルターとしては、焼結金属製フィル
ター、金網フィルター金属粉末充填フィルターなど、前
記の微細な孔径を有し且つ耐熱性を有するもの（ピッチ
の粘度が０．０５〜９０Ｐａ−ｓである温度域としては
、最高温度が３００−４００℃まで達する場合もあるの
で）が使用される。

上記のフィルターの中では、特に焼結金属製フィルター
が好ましく使用される。使用される焼結金属製フィルタ
ーとしては、ステンレス鋼（例えばＳυＳ　３１６Ｌ）
の短繊維を積層焼結したもので、孔径０．０５−５．、
特に０．１−１４、空隙率５０％以」二、特に６０〜８
０％程度のものが好ましい。孔径が５／ａｌｌを越える
場合には灰分の捕捉効率が低下するし、逆に０．０５声
未満では微細な目のフィルターの製作が困難という問題
がある。また、空隙率は大きい方が好ましいが、あまり
大きいとフィルターの機械的強度が低下する。孔径の測
定は、公知の方法であるバブルポイント法によって求め
られる。

フィルターエレメントとしては、ディスクフィルターの
他、プリーツ型円筒フィルター、フラット型円筒フィル
ター、チューブ型フィルター　リーフディスクフィルタ
ーなど各種のものが使用できる。

前記焼結金属製フィルターは、金網フィルターや金属粉
末充填フィルター等に比べ、孔径が小さく、安定性に優
れ、灰分保持能力も高い。

本発明では、炭素質ピッチの製造用原料の段階で行なう
第１次の灰分除去処理及び炭素質ピッチの製造後に行な
う第２次の灰分除去処理とも、前記フィルターを用いて
１段の濾過処理を行なうことによって、清浄な炭素質ピ
ッチが得られるが、更に清浄な炭素質ピッチの製造原料
及び清浄なピッチを得る場合には、孔径の小さい焼結金
属フィルターを用いて、２段階以上の濾過操作を行なう
ことによって達成される。

第１段目の濾過圧フィルターとしては、孔径０７０５〜
５ｐの焼結金ｍ製フィルターが用いられる。第２段目の
濾過圧フィルターとしては、孔径０．０５−５ｓ＋のフ
ィルターに、予め灰分を含有する炭素質ピッチ製造原料
又は炭素質ピッチを少なくとも１〜３時間あるいはそれ
以上通し、フィルターの目が微細な灰分粒子により適度
に目詰りを起こしているものが使用される。なお、第２
段目のフィルターとして１〜３時間あるいはそれ以上使
用したものを。

更に第３段目のフィルターとして使用すると、より微細
な粒子を捕捉することができ、より清浄な炭素質ピッチ
製造原料及び炭素質ピッチが得られる。

この場合の第１段目の濾過処理は、１〜１００ｋｇｆ／
ａＪの加圧下で、不活性雰囲気下に実施される。また、
上記のように灰分をプレコートしたフィルターによる後
段の濾過処理は、不活性雰囲気下、第１段目の濾過処理
に引続き第１段目と同じ範囲の粘度で実施するのが好ま
しい、 超清浄炭素質ピッチを得るためには、第１次、第２次の
灰分除去処理とも前記のように２段階以上の濾過処理を
行なうのが好ましいが、濾過速度を上げるため、第１段
目のフィルターはフィルターが閉塞する毎に逆洗してフ
ィルターを再生しつつ濾過を行ない、下流のフィルター
はそのまま長時間使用するような操作を行なっても良い
。

これまで炭素質ピッチの製造用原料の段階で行なう灰分
除去方法としては、フィルターによる濾過処理について
述べてきたが、別な方法として、５．０００〜４０　、
０ＯＯＧの遠心力下で遠心分離する方法や、静電集塵槽
の電極面に原料を通すことによって灰分を除去する方法
なども適用することができる。

また、炭素質ピッチの製造用原料の段階で行なう第１次
の灰分除去処理は、ベンゼン、トルエン、キシレン等の
溶剤によって希釈して行なってもよい。なお、第１次の
灰分処理後、原料中の軽質分を除去すること、あるいは
原料中の軽質分を除去後、第１次の灰分除去処理を行な
うことも、必要に応じて採用される。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、も
ちろん本発明の範囲はこれに限定されるものではない。

実施例１ 減圧軽油の接触分解で副生する比重Ｑ、９９２、炭素含
有率８８．９重量％、水素含有率９．８重量％の重質残
渣油を、減圧蒸留装置で、常圧に換算して４１５℃迄蒸
留して収率７３重量２の残渣タールを得た。

得られた残渣タールは、比重１，０６２、炭素含有率８
９．１重量％、水素含有率９．７重量％、灰分０．２２
重量％（２，２００ｐＰ園）、１００℃における粘度は
１４．７センチストークスであった。

この残渣タールを濾過装置に導入し、第１次の灰分除去
処理を行なった。フィルターとしては、孔径１−のステ
ンレス鋼（ＳＯ８３１６Ｌ）製からなる焼結金属製フィ
ルター〔日本端線ｆｌＩｅｌｌ：ＮＰ−１）を使用して
、濾過処理を行なった。フィルターの直径は６０＋ｕ＋
であった。

上記のフィルターを装着した濾過装置に、前記の残渣タ
ール２ｋｇを導入して、濾過を行なった。

雰囲気は窒素ガスで行ない、窒素ガスで加圧して行なっ
た。濾過時の圧力は２０ｋｇｆ／ｃｄであった。濾過時
の温度は１００℃であり、残渣クールの粘度は０．０１
３Ｐａ−ｓであった。濾過の所要時間は４０分であった
。濾過処理後の残渣タール中の灰分は３０ｐｐｍであっ
た。

このタール２０ｋｇを３０Ｑの内容積の反応器に入れ、
常圧窒素ガス流通下、充分撹拌しながら４１５℃で３．
５時間熱処理し、軟化点２４０℃、キノリンネ溶分１３
．９重量％で、偏光顕１１１［Ｍで観察すると約５５％
の光学的異方性相を含有するピッチを２３．０重量％の
収率で得た。

このピッチを３５０℃に温度制御してローター有効内容
積２００ａｌｌの円筒型連続遠心分離機へ所定流量２０
ｍＡ／分で送り、ローター温度を３５０℃に制御しつつ
、遠心力５，０ＯＯＧで連続的に重液と軽液に分離した
０重液排出口より採取したピッチの収率は５１重量％で
、軟化点２６８℃、キノリンネ溶分２８．１重量％、偏
光顕微鏡で観察した光学的異方性相は９７％であった。

得られたメンフェースピッチを濾過装置に導入し、第２
次の灰分除去処理を行なった。フィルターとしては、孔
径０．１趨のステンレス＄１　（ＳＬＩＳ３１６Ｌ）製
からなる焼結金属製フィルター〔日本端線（株）製：Ｎ
Ｐ−２０１３を使用して、濾過処理を行なった。フィル
ターの直径は６０ｍｍであった。

このようなフィルターを装着した濾過装置に、遠心分離
機で分離して得た前記液晶ピッチ２５０ｇを導入して、
濾過を行なった。雰囲気は窒素ガス雰囲気で行ない、窒
素ガスで加圧して濾過を行なった。濾過時の圧力は４０
ｋｇｆ／ｃｄで行なった。濾過時の温度は３４０℃であ
り、メンフェースピッチの粘度は９Ｐａ−ｓであった。

２５０ｇのメソフェースピッチの濾過時間は５０分であ
った。

このようにして得た超清浄ピッチ中のＦｓ分は１　、５
ｐｐｍ、ＡＱ分は０．４ｐｐｍ、　Ｓｉ分は２．９ｐｐ
ｍであり、Ｆｅ分、ｉ分及びＳｉ分の合計量は４．８ｐ
ｐｉｅであフた。

得られた超清浄メソフェースピッチを、直径０゜３ｍｍ
の単孔ノズルを有する紡糸機に充填して温度３３５℃で
溶解し、窒素加圧下で押出してノズル下部でボビンに巻
取り、５００ｍ／分の引取り速度で紡糸した。１時間の
紡糸中、糸切れは１回もなかった。

次に、このピッチ繊維を酸素雰囲気中、２３０℃で１時
間不融化を行なった後、２０℃／分の速度で１　、５０
０℃まで昇温しで炭化を行ない、炭素繊維を得た。得ら
れた炭素繊維は、繊維径ｔｏ、ｏｐｍ、引張り強度３．
４ＧＰａ、引張り弾性率２６０ＧＰａであった。

更に、２，５００℃まで焼成して黒鉛繊維を得た。

得られた黒鉛繊維は繊維径９．９−１引張り強度３．６
０Ｐａ、引張り弾性率７４０ＧＰａと極めて高品質であ
った。

実施例２ 炭素質ピッチの製造用原料の段階で行なう第１次の灰分
除去処理及び炭素質ピッチの製造後に行なう第２次の灰
分除去処理を、フィルターを２段にして行なった以外は
、実施例１と同様に処理した。

炭素質ピッチの製造用原料の段階で行なう第１次の灰分
除去処理では、第１段目のフィルターとしては、直径が
６０ｍｍで孔径が１−のステンレス鋼（ＳＯ３３１６Ｌ
）製からなる清浄な新品の焼結金属製フィルター［日本
精練ｍ製：ＮＰ−１］を装着し、第２段目のフィルター
としては、予め前記の原料（残渣タール）を１時間濾過
して、残渣タール中の灰分を、上記と同じ焼結金属製フ
ィルター上にプレコートしたフィルターを装着した。残
渣タール２ｋｇの濾過時間は５０分であった。濾過処理
後の残渣タール中の灰分は２０ｐｐｍであった・ 炭素質ピッチの製造後に行なう第２次の灰分除去処理は
、第１段目のフィルターとしては、孔径が０゜ＩＩｓの
ステンレス鋼（ＳＯ５３１６Ｌ）１１２からなる清浄な
新品の焼結金属製フィルターを用い、第２段目のフィル
ターとしては、予め遠心分離機で分離したメソフェース
ピッチを１時間濾過して、メンフェースピッチ中の灰分
を、上記と同じ焼結金属製フィルター上にプレコートし
たフィルターを装着した。メンフェースピッチ２５０ｇ
の濾過時間は６０分であった。

このようにして得た超清浄ピッチ中のＦｅ分は０．２ｐ
ｐｍ、ＡＱ分は０．ｌｐｐｍ＋、Ｓｉ分は０　、４ｐｐ
ｍであり、　Ｆｅ分、ＡＱ分及びＳｉ分の合計量はＯ０
７ｐｐｍであった。灰分の粒子を走査顕微鏡で観察した
ところ、粒子の大半は０．０５．ｃｓ以下のものであっ
た。

得られた超清浄メソフェースピッチを、実施例１と同様
にして紡糸したところ、１時間の紡糸中、糸切れは１回
もなかった。

実施例１と同様にして１，５００℃まで焼成して得た炭
素繊維は、繊維径１０．０７ａ、引張り強度３　、５Ｇ
Ｐａ、引張り弾性率２６０ＧＰａであり、２，５００℃
まで焼成して得た黒鉛繊維は、繊維径９．９ｐｍ、引張
り強度４．５ＧＰａ、引張り弾性率７５０ＧＰａと極め
て高品質であった。

比較例１ 実施例１の遠心分離後の９９％光学的異方性相を含むメ
ソフェースピッチ（灰分２５０ｐｐ■）を、そのまま紡
糸した以外は、実施例１と同様に処理した。

この場合、紡糸中の糸切れは１時間に１２回であった・ １．５００℃に焼成して得た炭素繊維の引張り強度は２
，４ＧＰａ、引張り弾性率は２５０ＧＰａであり、２，
５００℃に焼成して得た黒鉛繊維の引張り強度は１　、
７ＧＰａ、引張り弾性率は６００ＧＰａであった７実施
例１に較べて、引張り強度は大幅に低く、引張り弾性率
も低かった。

比較例２ 炭素質ピッチの製造原料（残渣タール）の段階での第１
次の灰分除去処理を行なわなかった以外は、実施例１と
同様に処理した。この場合、２５０ｇのメンフェースピ
ッチの濾過処理に４時間を要した。

このようにして得た超清浄ピッチ中のＦｅ分は１゜Ｅｉ
ｐｐｍ、　ＡＱ分は０．４ｐｐ＋ｓ、Ｓｉ分が２．９ｐ
ｐｍであり、　Ｆｅ分、ＡΩ分及びＳｉ分の合計量は４
　、９ｐｐｍであった。

得られたピッチを、実施例１と同様にして紡糸し、更に
実施例１と同様にして炭素繊維及び黒鉛繊維を製造した
ところ、１，５００℃焼成の炭素繊維及び２，５００℃
焼成の黒鉛繊維の引張り強度、引張り弾性率は、実施例
１と同レベルであった。

ただ、本比較例においては、実施例と同じレベルの超清
浄ピッチを得るのに、長時間を要することが明白である
。

〔発明の効果〕

本発明の方法は、前記構成としたことから、極端に灰分
含有量、特に特定元素の含有量が低いため、本発明の方
法によって得られた超清浄ピッチを用いて炭素繊維を製
造すると、高強度及び高弾性率の炭素繊維を製造するこ
とができる。特に、高温焼成した場合に、従来みられた
繊維内の欠陥が出なくなり、超高強度、高弾性率の黒鉛
繊維が製造できる。

しかも、本発明の方法によると、このような超清浄炭素
質ピッチを、容易に迅速に製造することができる。

以上のように、本発明の方法によって得られるピッチか
ら製造される炭素繊維及び黒鉛繊維は、欠陥がなく、高
強度と高弾性率を有する特性を具備するので、自動車、
宇宙開発、建築物等の軽量構造材料用強化繊維として、
極めて有効に使用し得る。

また、本発明の方法によって得られる超清浄ピッチは、
炭素／炭素複合材料のマトリックスとしても、高温焼成
下で欠陥がないので、優れたマトリックス材として使用
することができる。

以上、メソフェースピッチ系を中心に述べてきたが、光
学的等方性ピッチである場合においても。

欠陥のない汎用の炭素繊維あるいはその他の炭素材料を
製造できるという利点を有する。

また、本発明の方法によって得られたピッチを用いた場
合、炭素繊維製造工程における紡糸性を、従来にも増し
て改善できるという長所を有する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）炭素質ピッチ製造用の原料を、先ず第１次の灰分
   除去処理に付して含有灰分の大半を除去し、次いで得ら
   れた低灰分原料を用いて、炭素質ピッチを製造した後、
   得られた炭素質ピッチを、更に第２次の灰分除去処理に
   付して炭素質ピッチ中の残存灰分を除去することを特徴
   とする炭素材料用の超清浄炭素質ピッチの製造方法。