JPH0635579B2 - 小球体状メソフエ−ズ含有ピツチの製造方法 - Google Patents
小球体状メソフエ−ズ含有ピツチの製造方法Info
- Publication number
- JPH0635579B2 JPH0635579B2 JP19418585A JP19418585A JPH0635579B2 JP H0635579 B2 JPH0635579 B2 JP H0635579B2 JP 19418585 A JP19418585 A JP 19418585A JP 19418585 A JP19418585 A JP 19418585A JP H0635579 B2 JPH0635579 B2 JP H0635579B2
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- JP
- Japan
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- pitch
- mesophase
- mesophases
- microsphere
- viscosity
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明はコールタールピツチ又は石油系ピツチ等の重質
油を加熱処理し、生成する光学的異方性の小球体状メソ
フエーズの球径が比較的そろいかつかかる小球体状メソ
フエーズピツチを高濃度に含有するピツチの製造方法に
関するものである。
油を加熱処理し、生成する光学的異方性の小球体状メソ
フエーズの球径が比較的そろいかつかかる小球体状メソ
フエーズピツチを高濃度に含有するピツチの製造方法に
関するものである。
産業上の利用分野 本発明は小球体状メソフエーズ含有ピツチの製造方法に
係り、更に詳しくは、該メソフエーズをより高濃度に含
有するピツチ、ひいては、該ピツチから該メソフエーズ
を効率的に製造する方法に係わるものである。一般に不
溶性固形分を除去したピツチ類を３５０〜５００℃で熱
処理するとそのピツチ中に低分子量成分が高分子量化し
ていく過程で光学的に、異方性のメソフエーズが生成す
る。
係り、更に詳しくは、該メソフエーズをより高濃度に含
有するピツチ、ひいては、該ピツチから該メソフエーズ
を効率的に製造する方法に係わるものである。一般に不
溶性固形分を除去したピツチ類を３５０〜５００℃で熱
処理するとそのピツチ中に低分子量成分が高分子量化し
ていく過程で光学的に、異方性のメソフエーズが生成す
る。
このメソフエーズは高度に縮合した多環芳香族炭化水素
が一定方向に配列した構造を持つ一種の液晶で化学的、
電気的、磁気的に活性を持ち耐薬品性が高い等、従来の
炭材にはみられない新しい素材として注目されている。
更にこのメソフエーズ成分はある条件下で小球体に変化
することも知られている。そしてこの小球体状メソフエ
ーズを高濃度に含有するピツチは高密度成形炭素材等の
高級炭素材用バインダーや骨材の代替品等に利用され、
また該ピツチから溶剤分別等により分離した小球体状メ
ソフエーズ即ち、メソカーボンマイクロビーズは触媒担
体、クロマトグラム用吸着剤、電気抵抗カーボン等高付
加価値を有する炭素材として利用されており、今後、更
に広範囲への利用が期待されている。
が一定方向に配列した構造を持つ一種の液晶で化学的、
電気的、磁気的に活性を持ち耐薬品性が高い等、従来の
炭材にはみられない新しい素材として注目されている。
更にこのメソフエーズ成分はある条件下で小球体に変化
することも知られている。そしてこの小球体状メソフエ
ーズを高濃度に含有するピツチは高密度成形炭素材等の
高級炭素材用バインダーや骨材の代替品等に利用され、
また該ピツチから溶剤分別等により分離した小球体状メ
ソフエーズ即ち、メソカーボンマイクロビーズは触媒担
体、クロマトグラム用吸着剤、電気抵抗カーボン等高付
加価値を有する炭素材として利用されており、今後、更
に広範囲への利用が期待されている。
従来技術 しかしてかゝる小球体状メソフエーズを得るべく、ピツ
チ類に通常の熱処理を行うと、得られる小球体状メソフ
エーズの割合は一般に２０％前後であり、それ以上に熱
処理を続けるとそれらの小球体の球径は大きくなり、更
には流れ模様状のバルクメソフエーズへ変化し、小球体
状メソフエーズが消失していく。そのため単に熱処理だ
けで小球体状メソフエーズを高濃度に生成させることは
困難である。この点を解決する一手段として本出願人
は、先に熱処理したピツチを加熱溶融条件下に減圧処理
することにより、小球体状メソフエーズを比較的高濃度
で生成させる方法を提案した。（特開昭58−93786） 発明が解決しようとする問題点 しかしてこの方法は高濃度生成という点では極めて有効
であるが、単なる減圧処理のみでは生成した小球体状メ
ソフエーズの球径が比較的均一になり難い傾向が見出さ
れた。
チ類に通常の熱処理を行うと、得られる小球体状メソフ
エーズの割合は一般に２０％前後であり、それ以上に熱
処理を続けるとそれらの小球体の球径は大きくなり、更
には流れ模様状のバルクメソフエーズへ変化し、小球体
状メソフエーズが消失していく。そのため単に熱処理だ
けで小球体状メソフエーズを高濃度に生成させることは
困難である。この点を解決する一手段として本出願人
は、先に熱処理したピツチを加熱溶融条件下に減圧処理
することにより、小球体状メソフエーズを比較的高濃度
で生成させる方法を提案した。（特開昭58−93786） 発明が解決しようとする問題点 しかしてこの方法は高濃度生成という点では極めて有効
であるが、単なる減圧処理のみでは生成した小球体状メ
ソフエーズの球径が比較的均一になり難い傾向が見出さ
れた。
問題点を解決するための手段 そこで本発明者等は、更に検討を重ねた結果減圧処理段
階でそのピツチに粘度低下剤を添加するという極めて単
純な処理により、比較的粒径のそろつた小球体状メソフ
エーズを高濃度に生成させ得ることを見出し本発明に到
達した。
階でそのピツチに粘度低下剤を添加するという極めて単
純な処理により、比較的粒径のそろつた小球体状メソフ
エーズを高濃度に生成させ得ることを見出し本発明に到
達した。
即ち、本発明の要旨は不溶性固形分を除去した重質油を
加熱処理して、メソフエーズを生成させ次いで該メソフ
エーズ含有ピツチを溶融条件下に減圧処理して、メソフ
エーズを小球体に変換させるに当り、メソフエーズ含有
ピツチに対する粘度低下剤を添加することを特徴とする
小球体状メソフエーズ含有ピツチの製造方法に存する。
加熱処理して、メソフエーズを生成させ次いで該メソフ
エーズ含有ピツチを溶融条件下に減圧処理して、メソフ
エーズを小球体に変換させるに当り、メソフエーズ含有
ピツチに対する粘度低下剤を添加することを特徴とする
小球体状メソフエーズ含有ピツチの製造方法に存する。
作 用 以下本発明を詳細に説明する。
本発明で使用されるピツチ類としては、公知の種々のも
のが挙げられる。具体的には、コールタールから軽質分
を除去し、過沈降分離などの手段により不溶性固形分
を除去したコールタールピツチや石炭液化物などの石炭
系ピツチあるいは石油精製における蒸溜残渣油を熱処理
して得たピツチなどの石油系ピツチなどが挙げられる。
のが挙げられる。具体的には、コールタールから軽質分
を除去し、過沈降分離などの手段により不溶性固形分
を除去したコールタールピツチや石炭液化物などの石炭
系ピツチあるいは石油精製における蒸溜残渣油を熱処理
して得たピツチなどの石油系ピツチなどが挙げられる。
本発明において、まず上記ピツチ類を熱処理し光学的に
異方性のメソフエーズを生成させるが、その際、生成さ
れるメソフエーズの割合は通常は２０％以上、好ましく
は３０〜９０％となるように加熱する。熱処理条件は原
料によつて異るが通常３５０〜５００℃、好ましくは３
８０〜４５０℃、０．５〜１０時間、好ましくは１〜５
時間の範囲で行われる。その際、均質な熱処理を行うた
め、撹拌を行うか、窒素ガス等の不活性ガスをピツチに
吹込むか、又はその両方を同時に行う方法等を採用する
ことが好ましい。
異方性のメソフエーズを生成させるが、その際、生成さ
れるメソフエーズの割合は通常は２０％以上、好ましく
は３０〜９０％となるように加熱する。熱処理条件は原
料によつて異るが通常３５０〜５００℃、好ましくは３
８０〜４５０℃、０．５〜１０時間、好ましくは１〜５
時間の範囲で行われる。その際、均質な熱処理を行うた
め、撹拌を行うか、窒素ガス等の不活性ガスをピツチに
吹込むか、又はその両方を同時に行う方法等を採用する
ことが好ましい。
次いでこのような熱処理により、得られたメソフエーズ
含有ピツチに粘度低下剤を添加し、加熱溶融条件下に減
圧処理するか、又は減圧処理の途中で粘度低下剤を添加
し減圧処理する。本発明で使用される粘度低下剤はメソ
フエーズ含有ピツチと相溶性があり不溶性固形物を含ま
ず、かつ、粘度がメソフエーズ含有ピツチの粘度の３０
％以下、好ましくは０．２〜２０％と低いものであれば
よく、例えば２５０℃、好ましくは３００℃迄の軽質分
を除去した重質タール及びピツチ又は軽度な熱処理ピツ
チ更には水添ピツチなどが用いられる。またそれらの原
料は石炭系、石油系いづれでもまたそれらの混合したも
のでもよい。その添加量は減圧処理終了時、その温度で
系の全体が１０ポイズ以下、好ましくは１〜８ポイズと
なるようにする。
含有ピツチに粘度低下剤を添加し、加熱溶融条件下に減
圧処理するか、又は減圧処理の途中で粘度低下剤を添加
し減圧処理する。本発明で使用される粘度低下剤はメソ
フエーズ含有ピツチと相溶性があり不溶性固形物を含ま
ず、かつ、粘度がメソフエーズ含有ピツチの粘度の３０
％以下、好ましくは０．２〜２０％と低いものであれば
よく、例えば２５０℃、好ましくは３００℃迄の軽質分
を除去した重質タール及びピツチ又は軽度な熱処理ピツ
チ更には水添ピツチなどが用いられる。またそれらの原
料は石炭系、石油系いづれでもまたそれらの混合したも
のでもよい。その添加量は減圧処理終了時、その温度で
系の全体が１０ポイズ以下、好ましくは１〜８ポイズと
なるようにする。
具体的には例えば熱処理して得られるメソフエーズ含有
ピツチ（異方性割合２０％以上）に粘度低下剤を１〜２
０％添加し、加熱溶融温度３５０〜４３０℃、好ましく
は３７０〜４１０℃、減圧度１００Torr以下、好ましく
は１０Torr以下、特に好ましくは５Torr以下で０．５〜
３０分間減圧処理する。その結果、熱処理によつて生成
されたメソフエーズはほぼ全量小球体状メソフエーズへ
変換される。
ピツチ（異方性割合２０％以上）に粘度低下剤を１〜２
０％添加し、加熱溶融温度３５０〜４３０℃、好ましく
は３７０〜４１０℃、減圧度１００Torr以下、好ましく
は１０Torr以下、特に好ましくは５Torr以下で０．５〜
３０分間減圧処理する。その結果、熱処理によつて生成
されたメソフエーズはほぼ全量小球体状メソフエーズへ
変換される。
もし粘度低下剤を減圧処理終了後、常圧に戻した時点で
添加し、粘度を下げ冷却し球晶を析出させるとすれば、
粘度低下剤自体が柔らかすぎたり、添加量が多かつたり
すると粘度が下りすぎ小球体は沈降・合体しやすくな
り、球径分布は逆に広くなる。そのため、粘度低下剤を
減圧処理の前又は途中で添加することが望ましい。即ち
減圧処理段階で粘度低下剤を添加しておけば粘度低下剤
自体の軽質分も除去され、適度な粘度が保持されるため
小球体の沈降合体も起りにくく、比較的球径のそろつた
小球体状メソフエーズを高濃度で得ることができる。
添加し、粘度を下げ冷却し球晶を析出させるとすれば、
粘度低下剤自体が柔らかすぎたり、添加量が多かつたり
すると粘度が下りすぎ小球体は沈降・合体しやすくな
り、球径分布は逆に広くなる。そのため、粘度低下剤を
減圧処理の前又は途中で添加することが望ましい。即ち
減圧処理段階で粘度低下剤を添加しておけば粘度低下剤
自体の軽質分も除去され、適度な粘度が保持されるため
小球体の沈降合体も起りにくく、比較的球径のそろつた
小球体状メソフエーズを高濃度で得ることができる。
発明の効果 上記方法で得られる小球体状メソフエーズは熱処理ピツ
チの重質度合、粘度低下剤の種類及び添加量加熱溶融下
の減圧処理条件を上記範囲で適宜調節することにより５
００μ以下の範囲で比較的球径がそろいかつ高濃度（４
０〜７０％）に生成させることができる。
チの重質度合、粘度低下剤の種類及び添加量加熱溶融下
の減圧処理条件を上記範囲で適宜調節することにより５
００μ以下の範囲で比較的球径がそろいかつ高濃度（４
０〜７０％）に生成させることができる。
以下、実施例によつて本発明を更に詳細に説明するが、
本発明はその要旨を超えない限り下記実施例によつて限
定されるものではない。
本発明はその要旨を超えない限り下記実施例によつて限
定されるものではない。
なお、実施例に於ける小球体状メソフエーズの濃度は、
偏光顕微鏡写真よりその小球体の占める割合を測定した
値である。
偏光顕微鏡写真よりその小球体の占める割合を測定した
値である。
実施例１ コールタールの軽質分を除き不溶性固形分を沈降分離に
より除去したピツチ（TI７％、QI０％）を撹拌下にN2ガ
スを吹込み４０５℃ ７時間熱処理した。得られたメソ
フエーズ含有ピツチの異方性割合は７０％でその大部分
は流れ模様状であり粘度は６０ポイズ、２９０℃であつ
た。このメソフエーズ含有ピツチに、固形分を除去した
コールタールピツチを２重量倍のテトラヒドロキノリン
を用いて４７０℃で１時間水添処理した後４００℃迄の
留分を除去した水添ピツチ（TI２２％、QI０％、粘度；
０．４ポイズ、２９０℃）を粘度低下剤として１０％添
加し、３９０℃の溶融状態で減圧度５Torr１０分間処理
した結果、流れ模様状メソフエーズは殆んど全部５０〜
２００μの小球体状メソフエーズに変化し、ピツチ中の
小球体状メソフエーズ濃度は７０％であつた。又、減圧
処理後のピツチの粘度は３９０℃で３ポイズであつた。
より除去したピツチ（TI７％、QI０％）を撹拌下にN2ガ
スを吹込み４０５℃ ７時間熱処理した。得られたメソ
フエーズ含有ピツチの異方性割合は７０％でその大部分
は流れ模様状であり粘度は６０ポイズ、２９０℃であつ
た。このメソフエーズ含有ピツチに、固形分を除去した
コールタールピツチを２重量倍のテトラヒドロキノリン
を用いて４７０℃で１時間水添処理した後４００℃迄の
留分を除去した水添ピツチ（TI２２％、QI０％、粘度；
０．４ポイズ、２９０℃）を粘度低下剤として１０％添
加し、３９０℃の溶融状態で減圧度５Torr１０分間処理
した結果、流れ模様状メソフエーズは殆んど全部５０〜
２００μの小球体状メソフエーズに変化し、ピツチ中の
小球体状メソフエーズ濃度は７０％であつた。又、減圧
処理後のピツチの粘度は３９０℃で３ポイズであつた。
比較例１ 実施例１と同様に加熱処理して得られたメソフエーズ含
有ピツチを粘度低下剤を添加せずに３９０℃ ５Torr
１０分間減圧処理したものは一部球晶化するものの流れ
模様状メソフエーズが残つた。又、この流れ模様の一部
残つたピツチの粘度は３９０℃で２０ポイズであつた。
有ピツチを粘度低下剤を添加せずに３９０℃ ５Torr
１０分間減圧処理したものは一部球晶化するものの流れ
模様状メソフエーズが残つた。又、この流れ模様の一部
残つたピツチの粘度は３９０℃で２０ポイズであつた。
実施例２ 実施例１と同様にして不溶性固形分を除去して得られた
ピツチを撹拌下、N2ガス吹込み４０５℃ ５時間熱処理
した。得られたメソフエーズ含有ピツチの異方性割合は
２５％で流れ模様状であり粘度は３０ポイズ、２９０℃
であつた。このメソフエーズ含有ピツチに、粘度低下剤
として固形物を除去したコールタールピツチを３８０℃
で１時間熱処理したピツチ（TI２０％、粘度；１ポイ
ズ、２９０℃）を１０％添加し、３９０℃で減圧後５To
rr、１０分間減圧処理した。
ピツチを撹拌下、N2ガス吹込み４０５℃ ５時間熱処理
した。得られたメソフエーズ含有ピツチの異方性割合は
２５％で流れ模様状であり粘度は３０ポイズ、２９０℃
であつた。このメソフエーズ含有ピツチに、粘度低下剤
として固形物を除去したコールタールピツチを３８０℃
で１時間熱処理したピツチ（TI２０％、粘度；１ポイ
ズ、２９０℃）を１０％添加し、３９０℃で減圧後５To
rr、１０分間減圧処理した。
その結果が流れ模様状メソフエーズの殆んど全部が５０
〜１００μの小球体状メソフエーズに変化しピツチ中の
小球体状メソフエーズは４５％であつた。又、減圧処理
後のピツチの粘度は３９０℃で３ポイズであつた。
〜１００μの小球体状メソフエーズに変化しピツチ中の
小球体状メソフエーズは４５％であつた。又、減圧処理
後のピツチの粘度は３９０℃で３ポイズであつた。
Claims (5)
- 【請求項１】不溶性固形分を除去した重質油を加熱処理
して、メソフエーズを生成させ次いで該メソフエーズ含
有ピツチを溶融条件下に減圧処理して、メソフエーズを
小球体に変換させるに当り、メソフエーズ含有ピツチに
対する粘度低下剤を添加することを特徴とする小球体状
メソフエーズ含有ピツチの製造方法。 - 【請求項２】前記粘度低下剤が不溶性固形物を含まず、
メソフエーズ含有ピツチと相溶性があり、該ピツチより
も粘度の低いものであることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の小球体状メソフエーズ含有ピツチの製造
方法。 - 【請求項３】前記粘度低下剤の添加量が、前記減圧処理
終了時におけるメソフエーズ含有ピツチの粘度が１０ポ
イズ以下になる量であることを特徴とする特許請求の範
囲第１項又は第２項記載の小球体状メソフエーズ含有ピ
ツチの製造方法。 - 【請求項４】前記粘度低下剤の添加時期が前記減圧処理
の開始時であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
ないし第３項記載の小球体状メソフエーズ含有ピツチの
製造方法。 - 【請求項５】前記加熱処理後のメソフエーズ含有ピツチ
のメソフエーズの割合が２０％以上であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項ないし第４項記載の小球体状
メソフエーズ含有ピツチの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19418585A JPH0635579B2 (ja) | 1985-09-03 | 1985-09-03 | 小球体状メソフエ−ズ含有ピツチの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19418585A JPH0635579B2 (ja) | 1985-09-03 | 1985-09-03 | 小球体状メソフエ−ズ含有ピツチの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6254787A JPS6254787A (ja) | 1987-03-10 |
| JPH0635579B2 true JPH0635579B2 (ja) | 1994-05-11 |
Family
ID=16320352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19418585A Expired - Lifetime JPH0635579B2 (ja) | 1985-09-03 | 1985-09-03 | 小球体状メソフエ−ズ含有ピツチの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0635579B2 (ja) |
-
1985
- 1985-09-03 JP JP19418585A patent/JPH0635579B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6254787A (ja) | 1987-03-10 |
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