ピッチ系炭素繊維は、エチレンタール由来のピッチを原料に、溶融紡糸、安定化、炭化、必要に応じた黒鉛化を経て製造します。PAN系炭素繊維とは異なり、引張強度だけでなく、寸法安定性、制御可能な導電性、断熱性、プラスチック・ゴム・PTFEへの分散性と界面結合を重視した材料です。シール、帯電防止樹脂、摩擦材、断熱フェルト前駆体などの機能性複合材料に用います。
AYDは自社製RefineUピッチを原料とする等方性ピッチルートを採用しています。繊維径は約13.5 μmで、一般的なPAN系炭素繊維(約7 μm)より太く、長期圧縮、複合材料への分散、動的摩擦条件で安定した骨格補強を支えます。ミリメートル単位のチョップドファイバー(Cシリーズ)とマイクロメートル単位の粉砕粉末(Pシリーズ)を提供し、それぞれ標準グレードと黒鉛化グレード(CG / PG)を用意しています。
自社製RefineUピッチを起点に、溶融紡糸、予備酸化(安定化)、炭化、必要に応じた黒鉛化・精製まで一貫して管理します。用途に応じて繊維形状、粒度、純度グレードを設計できます。
Cシリーズはミリメートル単位のチョップドファイバーで、射出成形、ブレーキパッド、断熱フェルト原料に用います。Pシリーズはマイクロメートル単位の粉砕粉末で、ガスケット、導電性樹脂、帯電防止コーティングの微細充填材に用います。両形態に標準(炭化)と黒鉛化(CG / PG)のグレードがあります。
ピッチ系炭素繊維は、ミリメートルレベルにカットされた短繊維として供給され、直径13.5μmの安定した繊維径を持ちます。プラスチック射出成形、ブレーキパッド、断熱フェルト用の構造補強材などに分散しやすく、寸法安定性、耐圧性、摩擦特性の向上に貢献します。
均一な充填と導電性の調整が必要な精密複合材料に用いる粉末です。100–800 μmの粒度を用意し、塗料、PTFEガスケット、ICトレーなどに対応します。黒鉛化グレード(PG)は灰分 ≤ 200 ppmで、高純度断熱材や高機能ESD用途に適しています。
全製品に標準(炭化)と黒鉛化(CG / PG)のグレードを用意しています。繊維形状(直径13.5 μm、引張強度 > 500 MPa)は共通で、炭素含有量、灰分、体積抵抗率が異なります。以下に物性比較と主要SKUを示します。
| コアの物性 | ユニット | 標準グレードC / Pシリーズ · 炭化 | 黒鉛化グレードCG・PGシリーズ |
|---|---|---|---|
| 炭素含有量 | % | > 99 | > 99.9 |
| 灰分含有量 | ppm | ≤ 500 | ≤ 200 |
| 体積抵抗率 | mΩ·cm | 3.0–6.0 | 1.0–3.0 |
| 繊維径 | μm | 13.5(10–15) | 13.5 |
| 引張強度 | MPa | > 500 | — |
| 引張弾性率 | GPa | > 40 | > 40 |
| 密度 | g/cm³ | > 1.55 | > 1.55 |
| モデル | 形 | 長さ範囲 | グレード | 代表用途 |
|---|---|---|---|---|
| C-6 / CG-6 | チョップドファイバー | 6 mm(5–13) | 標準 / 黒鉛化 | 射出成形、導電性セメント、汎用補強 |
| C-12 / CG-12 | チョップドファイバー | 12 mm(8–20) | 標準 / 黒鉛化 | ブレーキパッドの摩擦材 |
| C-25 / CG-25 | チョップドファイバー | 25 mm(20–30) | 標準 / 黒鉛化 | 断熱フェルト前駆体(ニードルフェルト製造) |
| P-100 / PG-100 | 粉砕粉末 | 100 μm(80–150) | 標準 / 黒鉛化 | PTFEガスケット、コーティング、導電性インク |
| P-200 / PG-200 | 粉砕粉末 | 200 μm(130–260) | 標準 / 黒鉛化 | PTFEガスケット、ゴム強化 |
| P-400 / PG-400 | 粉砕粉末 | 400 μm(280–500) | 標準 / 黒鉛化 | ICトレー用帯電防止樹脂 |
| P-800 / PG-800 | 粉砕粉末 | 800 μm(700–950) | 標準 / 黒鉛化 | 構造補強用充填材 |
主要7仕様と標準 / 黒鉛化の2グレードで、計14 SKUを提供します。Cシリーズは100–1200 mmの中長繊維、Pシリーズは10–50 μmの微粉末にも対応します。各ロットのサンプルを保存し、炭素含有量、灰分、抵抗率、繊維径分布の検査報告書を添付します。研究開発用のkg単位から、量産用のトン単位まで供給します。
シールやガスケットでは、圧縮復元性、変形への耐性、長期安定性が重要です。直径13.5 μmのピッチ系炭素繊維は、PTFEなどの樹脂中で補強骨格を形成し、長期荷重下のコールドフローや寸法変化を抑えることに役立ちます。
PTFEガスケットには、均一に分散し低摩擦特性を維持できる微細粉末を選定します。高荷重のゴムシールでは、より大きい粒度で支持剛性を高められます。純度に敏感な半導体関連用途には灰分 ≤ 200 ppmの黒鉛化グレードを推奨します。チョップドファイバーは、アスベストを使用しないフランジガスケット配合の補強材としても検討できます。
半導体ウェーハや電子部品、可燃物の保管では静電気対策が重要です。PPO / PPEなどのエンジニアリングプラスチックにピッチ系炭素繊維を通常5–15 wt%添加し、表面抵抗を10⁶–10⁹ Ωの範囲に調整することで、金属のような低抵抗経路を避けながら静電気を逃がします。クリーンルームの帯電防止床コーティングや導電性床材にも応用できます。必要な添加量と抵抗値は実際の配合・成形条件で確認します。
炭素繊維粉末は、カーボンブラックや黒鉛に比べて配色への影響を抑えやすく、着色した帯電防止樹脂や床コーティングに用います。13.5 μmの繊維径は薄肉成形時の繊維浮きを抑えることにも役立ち、外観や表面品質が求められる部材に対応します。
ウェーハ製造では微量の金属イオン汚染にも配慮が必要です。PGグレードは灰分 ≤ 200 ppm、体積抵抗率1–3 mΩ·cmで、ICトレーや半導体関連樹脂部材の充填材に用います。さらに高い純度が必要な場合は、灰分 < 20 ppmの高純度化仕様をご相談ください。
ブレーキパッドでは瞬間的に600°Cを超える温度が生じます。ピッチ系炭素繊維は不活性雰囲気下で2000°Cまでの耐熱性を備え、化学的不活性と適度な熱伝導性によりNAO系・セミメタリック系摩擦材に用います。中程度の長さの短繊維は樹脂との絡合による補強と摩擦特性の両立を支えます。クラッチライニングでも、繊維長が接合の滑らかさに影響します。
ピッチ系炭素繊維は自己潤滑性を持ち、フェノールやエポキシなどの熱硬化性樹脂、エンジニアリングプラスチックに添加して、耐摩耗性と摩擦係数の安定性を改善します。軸受ブッシュ、バルブシール、ポンプ内張りなど、油脂を使いにくい高温・清浄環境に適しています。
チョップド炭素繊維は、アスベストを使用しないブレーキパッドや摩擦材の補強繊維として用います。NAO系配合の代表的な添加量は2–8 wt%です。性能と適合性は、配合および使用条件に応じて評価します。
7つの標準仕様に加え、Cシリーズはニードルフェルト用途向けに100~1200mmのカット長でカスタマイズできます。Pシリーズは高機能コーティングやインク用途向けに、10~50μmの微粉体仕様に対応します。平均粒径、上限・下限、分布特性を指定できます。
標準黒鉛化グレード(灰分 ≤ 200 ppm)に2000–3000°Cの高温純化処理を加え、灰分 < 20 ppmの仕様に対応します。結晶成長炉や拡散炉関連部材など、金属汚染に敏感な用途向けにご相談いただけます。
PTFE、ゴム、エンジニアリングプラスチック、樹脂との濡れ性や界面結合に合わせ、酸化処理、サイジング剤、カップリング剤などの表面改質を検討します。研究開発チームはSEM、TGA、接触角測定などによる評価に対応します。
ピッチ系に加え、航空宇宙のアブレーション断熱や低熱伝導率が必要な用途向けに、レーヨン系炭素繊維も提供します。要求条件に応じて研究開発チームが技術仕様を評価します。
用途(シール、帯電防止樹脂、摩擦材、研究開発)、目標繊維長・粒度、純度要求、調達数量をお知らせください。標準SKUの選定やカスタム開発を当社の技術チームが支援し、kg単位の試作からトン単位の量産供給まで対応します。