炭素繊維の製造方法

発明者： , ,
出願人/特許権者：
代理人 (1件)：高畑靖世
公報種別：公開公報
出願番号（国際出願番号）：特願2003-418594
公開番号（公開出願番号）：特開2005-179794
出願日： 2003年12月16日
公開日（公表日）： 2005年07月07日
要約：

【課題】緻密、高配向度、高強度且つ高弾性率のポリアクリロニトリル(PAN)系炭素繊維の製造方法を提供する。【解決手段】 PAN系耐炎化繊維を炭素化する炭素化工程を、第一炭素化工程と第二炭素化工程と第三炭素化工程とで構成する。第一炭素化工程においては、一次延伸処理と二次延伸処理とに分け、それぞれの処理における各物性と、温度と、延伸倍率とを制御する。第二炭素化工程においては、一次処理と二次処理とに分け、それぞれの処理における繊維の各物性と、温度と、繊維の延伸張力とを制御する。第三炭素化工程においては、上記第一炭素化工程と第二炭素化工程とにおいて炭素化した高強度炭素繊維を、更に高温処理する。【選択図】なし

請求項（抜粋）：

不活性雰囲気中で、第一炭素化工程において、比重1.3〜1.4のポリアクリロニトリル系耐炎化繊維を300〜900°Cの温度範囲内で、1.03〜1.06の延伸倍率で一次延伸処理し、次いで0.9〜1.01の延伸倍率で二次延伸処理した後、第二炭素化工程において800〜1800°Cの温度範囲内で熱処理して得られた第二炭素化処理繊維を、更に第三炭素化工程において不活性雰囲気中で1800〜2500°Cの温度範囲内で熱処理する炭素繊維の製造方法において、第一炭素化工程における一次延伸処理を下記条件(1)乃至(3)のいずれをも満たす範囲で行い、二次延伸処理を下記条件(4)、(5)の両方を満たす範囲で行い、引き続き、第二炭素化工程における一次処理として下記条件(6)乃至(10)のいずれをも満たす範囲で(11)の延伸処理を行い、次いで二次処理として下記条件(12)乃至(14)のいずれをも満たす範囲で(15)の延伸処理を行い、更に、第三炭素化工程において前記条件で熱処理する炭素繊維の製造方法。第一炭素化工程条件一次延伸条件 (1) ポリアクリロニトリル系耐炎化繊維の弾性率が極小値まで低下した時点から9.8GPaに増加するまでの範囲 (2) ポリアクリロニトリル系耐炎化繊維の比重が1.5に達するまでの範囲 (3) ポリアクリロニトリル系耐炎化繊維の広角X線測定(回折角26°)における結晶子サイズが1.45nmに達するまでの範囲二次延伸条件 (4) 一次延伸処理後の繊維の比重が二次延伸処理中に上昇し続ける範囲 (5) 一次延伸処理後の繊維の広角X線測定(回折角26°)における結晶子サイズが1.45nmより大きくならない範囲第二炭素化工程条件一次処理条件 (6) 第一炭素化処理繊維の比抵抗値が400Ω・g/m2以上の範囲 (7) 第一炭素化処理繊維の比重が一次処理中上昇し続ける範囲 (8) 第一炭素化処理繊維の窒素含有量が10質量%以上の範囲 (9) 第一炭素化処理繊維の広角X線測定(回折角26°)における配向度が80.8%以下で、一次処理中上昇し続ける範囲 (10) 第一炭素化処理繊維の広角X線測定(回折角26°)における結晶子サイズが1.47nmより大きくならない範囲 (11) 第二炭素化工程一次処理での繊維張力(F MPa)と第一炭素化処理繊維の断面積(S mm2)とで算出される繊維応力(D mN)が下式 1.24 > D > 0.46 〔但し、D = F × S S = πA2 / 4 Aは第一炭素化処理繊維の直径(mm)〕を満たす範囲で繊維張力を与える延伸処理二次処理条件 (12) 一次処理繊維の比抵抗値が400Ω・g/m2未満の範囲 (13) 一次処理繊維の比重が変化しない又は低下する範囲 (14) 一次処理繊維の広角X線測定(回折角26°)における結晶子サイズが1.47nmより大きく、且つ二次処理中上昇し続ける又は変化しない範囲 (15) 第二炭素化工程二次処理での繊維張力(G MPa)と第一炭素化処理繊維の断面積(S mm2)とで算出される繊維応力(E mN)が下式 0.60 > E > 0.23 〔但し、E = G × S S = πA2 / 4 Aは第一炭素化処理繊維の直径(mm)〕を満たす範囲で繊維張力を与える延伸処理

IPC (1件)：

D01F9/22

FI (1件)：

D01F9/22

Fターム (15件)：

4L037CS03 , 4L037CS04 , 4L037FA01 , 4L037FA05 , 4L037FA08 , 4L037FA09 , 4L037FA12 , 4L037PA55 , 4L037PC09 , 4L037PC10 , 4L037PC11 , 4L037PC13 , 4L037PC15 , 4L037PS02 , 4L037PS12

引用特許：

出願人引用 (5件)

特開昭54-147222号公報 (第1〜3頁)
特開昭59-150116号公報 (第1〜2頁)
特公平3-23651号公報 (第1〜3頁)

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