【事件の表示】
　特許第２７６９８８９号「連続超高モジュラス炭素繊維」の特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第２７６９８８９号の特許請求の範囲第１項ないし第３項に記載された発明についての特許を維持する。
【理　由】
＜１＞　手続の経緯
　特許第２７６９８８９号に係る発明についての出願は、平成１年１２月６日（パリ条約による優先権主張１９８８年１２月７日）の特許出願であって、平成１０年４月１７日にその発明について特許の設定登録がなされ、その後、その特許について、異議申立人、藤上絢子および名越千栄子よりそれぞれ特許異議の申立がなされ、取消理由が通知され、その指定期間内である平成１１年１０月２７日に訂正請求がなされたものである。
　
＜２＞　訂正の適否についての判断
(1)訂正の適否についての判断
　上記訂正請求における訂正事項は、特許請求の範囲の請求項３における「熱伝導率が９５０〜１８００Ｗ／ｍ−°Ｋより大きい」の記載を「熱伝導率が９５０〜１８００Ｗ／ｍ−°Ｋの範囲である」に訂正するものである。
(2)訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存在
　上記訂正事項は、その数値範囲を明確にしたものであるから、明瞭でない記載の釈明を目的とする訂正であり、また、新規事項の追加に該当せず、実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
(3)むすび
　以上のとおりであるから、上記訂正は、特許法第１２０条の４第２項及び同条第３項で準用する第１２６条第２−４項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
＜３＞特許異議申立についての判断
(1)請求項１乃至３に係る発明
　上記のように上記訂正は認められるから、特許第２７６９８８９号の請求項１乃至３に係る発明は、それぞれ、訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１乃至３に記載されたとおりの次のものである。
「１．引張モジュラスが８．７９×１０６〜１０．５×１０６Ｋｇ／ｃｍ２（１２５×１０６〜１５０×１０６ｐｓｉ）の範囲であり、電気抵抗率が１．６〜０．９５マイクロ−オーム−メートルであり、密度が２．１８〜２．２６ｇ／ccである連続した、ピッチベースの炭素繊維。
２．電気抵抗率が１．２マイクロ−オーム−メートルより小さく、密度が２．２ｇ／cc以上である特許請求の範囲第１項記載の炭素繊維。
３．熱伝導率が９５０〜１８００Ｗ／ｍ−°Ｋの範囲である特許請求の範囲第１項記載の炭素繊維。」
(2)異議申立理由の概要
　異議申立人、藤上絢子は、本件の請求項１乃至３に係る発明の特許に対して、証拠として、甲第１号証(NEW HIGH PERFORMANCE DOMESTICALLY PRODUCED CARBON : 32nd International SAMPE Symposium April 6-9, 1987)、甲第２号証(SAMPE JOURNAL March/April 1987 27-31)を提出し、本件発明の特許は、特許法第２９条第１項第３号または特許法第２９条第２項の規定に違反しているから、該特許を取り消すべき旨を主張している。また、異議申立人、名越千栄子は、本件の請求項１乃至３に係る発明の特許に対して、証拠として、甲第１号証（特公昭５９−３５６７号公報）、甲第２号証（特開昭６３−３１５６１４号公報）、甲第３号証（THERNAL CONDUCTIVITY 19, 1988, 341-350頁）甲第４号証（特開昭６０−２３１８２５号公報）および甲第５号証（セラミックス１１、１９７６、Ｎｏ.７）を提出し、本件発明の特許は、特許法第２９条第１項第３号または特許法第２９条第２項の規定に違反しているから、該特許を取り消すべき旨を主張している。
(3)異議申立人提出の証拠（引用例）について
　異議申立人、藤上絢子の提出した上記甲第１号証（以下「引用例１」という。）には下記の事項が記載されている。
(a)「一般に、炭素繊維のモジュールが増加すると熱伝導率及び電気伝導率のいずれも増加する。これは、第１に繊維の配向性と結晶性の増加によるものである。第２図はこの物性間の関係を示し、炭素繊維と金属とを対比する。Ｐ−１２０ピッチベース炭素繊維は、６４０Watt／ｍＫの熱伝導率を有し、これは銅の約１．６倍である。密度の違いを説明するために標準化した場合には、Ｐ−１２０の比熱伝導率は銅の約６倍を越える。実験用の９６５GPa（１４０Msi）モジュラスの繊維は、銅の２倍の熱伝導率を有する。」（第９５７頁右欄第３７行〜第９５８頁左欄第１９行の訳文）
(b)第９６１頁に「TableIV：ピッチベース炭素繊維の物性一覧（訳文）」と題された表が記載されており、その中でＰ−１２０ピッチベース繊維の引張モジュラスが８３０GPa（１２０Msi）であり、密度が２．１８ｇ／ccであることが記載されている。
(c)第９６３頁に「Figure２　電気及び熱伝導率；炭素繊維と金属の比較」と題された図が記載されており、その中でＰ−１２０ピッチベース繊維の電気抵抗が約２．０であることが読みとられるが、明確ではない。また、Ｐ−１４０ピッチベース繊維についても記載されているが、その電気抵抗はＰ−１２０ピッチベースの電気抵抗より小さいことは明らかではあるが、その具体的値は明確ではない。
　異議申立人、藤上絢子の提出した上記甲第２号証（以下「引用例２」という。）には下記の事項が記載されている。
(d)「炭素及びグラファイト分野の多くの専門家が、グラファイト結晶で得られる最高の引張モジュラスは、おそらく１４４〜１５５ミリオンＰｓｉの範囲であることに同意するであろう。」（第２７頁左欄第２０〜２３行）
(e)「Ｐ−１２０のような公称モジュラス１２０ミリオンＰｓｉを有する繊維が最近開発され、現在、商業上入手可能である。また、同様な高モジュール繊維に関心が向けられ、単結晶のモジュラスに近似したモジュラスを有する実験用のＰ−１４０が製造されている。」（第３０頁右欄第２９行〜第３１頁左欄第１行の訳文）
(f)「本図（第８図）の棒は、良く知られた金属、炭素塊、及び炭素繊維の熱伝導率を表す。幾つかの炭素繊維は熱の伝導性に劣るが、UHM炭素繊維は非常に優れた伝導体であり、貴金属より良い。実験室で製造されたＰ−１４０は、図示するように熱伝導率が銅の２倍に達している。」（第３１頁左欄下から第１０〜４行の訳文）
　また、異議申立人、名越千栄子の提出した上記甲第１号証（以下「引用例３」という。）には、下記の事項が記載されている。
(g)「炭素繊維は前述の如き不活性の雰囲気中で約２５００乃至３３００℃、好ましくは約２８００乃至３０００℃の一層高温にさらに加熱して、繊維軸に平行な炭素微結晶の高度の好ましい配向のみならず、多結晶黒鉛に特徴的な構造をも有する繊維のみをつくることが出来る。」（第１２頁左欄第１９〜２４行）
(h)「典型的には、これらの繊維は２．１乃至２．２ｇ／ccおよびそれ以上の密度を有する。繊維の電気抵抗は２５０×１０−３ohmcmより小さく、通常約１５０×１０−６乃至約２００×１０−６ohmcmであることが見出された。
　繊維はまた高モジュラスおよび高引張強さを持つ特徴を有する。即ち、これらの繊維は約２００×１０３ｐｓｉを超える引張強さ及び約５０×１０６ｐｓｉを超える弾性ヤング率を特徴とすることが見出された。通常、このような繊維は約２５０乃至３５０×１０３ｐｓｉの引張強さおよび７５×１０６ｐｓｉを超えた、たとえば約７５×１０６乃至約１２０×１０６ｐｓｉのヤング率を有する。」（第１２頁右欄第２６〜３９行）
　異議申立人、名越千栄子の提出した上記甲第２号証（以下「引用例４」という。）は、特定の化合物を処理して作った光学的異方性ピッチを用いて用いる黒鉛繊維の製造法に関する刊行物であるが、昭和６３年（１９８８年）１２月２３日に発行されたものであり、本件特許出願の優先権主張日（１９８８年１２月７日）後に発行されたものであるから、公知文献ではない。
　異議申立人、名越千栄子の提出した上記甲第３号証（以下「引用例５」という。）は、熱伝導率測定値を、炭素繊維を特性表示するための方法として用いることが記載された刊行物であるが、１９８８年に刊行されたものであることしか明確でなく、本件特許出願の優先権主張日（１９８８年１２月７日）前に発行されたものであるか否かが明確でないから、公知文献であると断定することはできない。
　異議申立人、名越千栄子の提出した上記甲第４号証（以下「引用例６」という。）は、ピッチから嵩高ヤーンを生成する炭素ヤーンの製造法が記載された公知の刊行物であるが、繊維の引張モジュラス、電気抵抗率および密度に関する数値については何ら記載されていない。
　最後に、異議申立人、名越千栄子の提出した上記甲第５号証（以下「引用例７」という。）には、下記の事項が記載されている。
(i)「すでに力学特性では、高弾性率かつ高強度である高伸度の性質を有する炭素繊維が実験室的には得られており、また、電気的特性も表３に示すごとく、電気比抵抗が従来の炭素繊維より低い値を有し、繊維の微細構造を端的に現わしているものといえよう。」（第６１９頁右欄第９行〜第６２０頁左欄第５行）
(j)第６１９頁右欄に「表３　炭素繊維の結晶学的パラメータ」と題する表が記載されており、その表中に、L-pitch系黒鉛化繊維の比重が２〜２．２である点および電気比抵抗が１〜３×１０−４であることが記載されている。
(4)対比・判断
（4-1）請求項１に係る発明
　本件請求項１に係る発明（以下、「本件発明１」という。）と上記引用例１に記載されているＰ−１４０炭素繊維（以下、「引用発明１」という）を対比すると、本件発明１は
「電気抵抗率が１．６〜０．９５マイクロ−オーム−メートルであり、密度が２．１８〜２．２６ｇ／ccである」
という事項が特定されているのに対し、引用発明１の密度に関する記載はなく、電気抵抗率は上記数値範囲からはずれたものである点で、両者は相違している。
　これに対し、異議申立人、藤上絢子は、モジュラスと密度、電気抵抗率に特定の関係があることを前提に、Ｐ−１２０炭素繊維の物性値からＰ−１４０炭素繊維の物性値を類推し、引用例２の記載からさらに改良された炭素繊維が予測可能であることから、そのさらに改良された炭素繊維の物性値を類推し、本件発明１は、引用発明１と同一である旨、または引用例２の記載を基にして引用発明１から当業者が容易に想到し得たものである旨主張する。
　しかし、本件特許の明細書中のデータによれば、モジュラスと密度、電気抵抗率の間に明白な関係がないことがわかり、異議申立人の主張は採用できない。そして、本件発明は、電気抵抗率、密度を特定の数値範囲に保った状態で、ピッチベースの炭素繊維のモジュラスを高めたことにより、炭素繊維の用途範囲を従来のものに比べて格段に拡げたものであり引用発明１から当業者が容易に想到し得たものであるということはできない。
　また、異議申立人、名越千栄子の提出した上記引用例３、６、７の何れの刊行物にも、ピッチベースの炭素繊維において引張モジュラスが、本件発明１の構成要件である「８．７９×１０６〜１０．５×１０６Ｋｇ／ｃｍ２（１２５×１０６〜１５０×１０６ｐｓｉ）の範囲」にあるものはない。なお、上記引用例３の記載(h)における「７５×１０６ｐｓｉを超えた、たとえば約７５×１０６乃至約１２０×１０６ｐｓｉのヤング率」に本件発明１の構成要件である「１２５×１０６〜１５０×１０６ｐｓｉ」が含まれていると認めることはできない。さらに、異議申立人、名越千栄子の提出した上記引用例４，５の刊行物は上記のように公知文献であるとは認めらず、また、該引用例４，５には、いずれにも、炭素繊維の引張モジュラス、密度、電気抵抗率の全てが本件発明１の数値範囲を満たすものは記載されていない。
　したがって、本件発明１が上記引用例３乃至７に記載の発明と同一、または、上記引用例３乃至７に記載の発明から当業者が容易に想到し得たものであるとする異議申立人、名越千栄子の主張は、採用することができない。
　そして、上記のように、本件発明は、電気抵抗率、密度を特定の数値範囲に保った状態で、ピッチベースの炭素繊維のモジュラスを高めたことにより、炭素繊維の用途範囲を従来のものに比べて格段に拡げたものであり、それら全ての条件が揃ったときに格別の効果を奏するものと認められるから、例え、部分的に本件発明１の構成要件を満たしている発明が認められても、それらを組み合わせることにより当業者が容易に本件発明１を構成することができるということはできない。
（4-2）請求項２，３に係る発明
　請求項２，３に係る発明は、ともに、請求項１に係る発明に対してさらに限定を加えたものであるから、請求項１に係る発明が上記のように異議申立人、藤上絢子、名越千栄子の挙げたいずれの証拠に記載された発明とも同一ともいえず、また、それらの発明から容易に想到し得たものともいうことも出来ない以上、請求項２，３に係る発明も、異議申立人、藤上絢子、名越千栄子の挙げたいずれの証拠に記載された発明とも同一ともいえず、また、それらの発明から容易に想到し得たものともいうことも出来ない。
(５)むすび
　したがって、異議申立人、藤上絢子および異議申立人、名越千栄子による特許異議申立の理由及び証拠によっては、本件発明の特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件発明の特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
平成１２年　１月１３日
【異議決定日】
平成１２年２月９日（２０００．２．９）
【訂正の要旨】
＜訂正の要旨＞
・訂正事項
　特許第２７６９８８９号明細書の特許請求の範囲の請求項３にける「熱伝導率が９５０〜１８００Ｗ／ｍ−°Ｋより大きい」の記載を、明瞭でない記載の釈明を目的として、「熱伝導率が９５０〜１８００Ｗ／ｍ−°Ｋの範囲である」に訂正するものである。
（５４）【発明の名称】
連続超高モジュラス炭素繊維
（５７）【特許請求の範囲】
　１．　引張モジュラスが８．７９×１０６〜１０．５×１０６ｋｇ／ｃｍ２（１２５×１０６〜１５０×１０６ｐｓｉ）の範囲であり、電気抵抗率が１．６〜０．９５マイクロ−オーム−メートルであり、密度が２．１８〜２．２６ｇ／ｃｃである連続した、ピッチベースの炭素繊維。
　２．　電気抵抗率が１．２マイクロ−オーム−メートルより小さく、密度が２．２ｇ／ｃｃ以上である特許請求の範囲第１項記載の炭素繊維。
　３．　熱伝導率が９５０〜１８００ｗ／ｍ−°Ｋ
の範囲である
　４．　（ａ）軟化点が３４５℃より高いメソフェースピッチを溶融紡糸し、該溶融紡糸を３９５℃より高い温度で行って複数の連続ピッチ繊維を形成し、（ｂ）該ピッチ繊維を硝酸水溶液で処理して不融性にし、（ｃ）不融性にしたピッチ繊維を、実質的に不活性なガス雰囲気で行って３０００℃より高い最終温度にする熱処理によって炭化する工程を含む引張モジュラス８．７９×１０６〜１０．５×１０６ｋｇ／ｃｍ２（１２５×１０６〜１５０×１０６ｐｓｉ）、電気抵抗率１．６〜０．９５マイクロ−オーム−メートル及び密度２．１８〜２．２６ｇ／ｃｃを有する連続したピッチベースの炭素繊維の製造方法。
　５．　前記熱処理を、前記不融性にした繊維をボビン上に巻取り及び該不融性にした繊維及びボビンを第１加熱工程で１０００°〜１６００℃の範囲の第１温度に加熱し、次いで次の工程で３０００°〜３５００℃の範囲の最終温度に加熱することによって行う特許請求の範囲第４項記載の方法。
　６．　前記熱処理を、前記不融性にした繊維をボビン上に巻取り及び該不融性にした繊維及びボビンを第１加熱工程で加熱して温度１０００°〜１６００℃の範囲にし、更に該繊維をスレッドライン操作で加熱して温度１６００°〜３０００℃の範囲にしてボビンに巻取ることによって処理し、次いで該繊維及びボビンを次の工程で加熱して最終温度３０００°〜３５００℃の範囲にして行う特許請求の範囲第４項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
　本発明は炭素繊維、一層特には高いモジュラス及び低い電気抵抗率を有する連続したピッチベースの炭素繊維及びかかる繊維の製造方法並びにかかる繊維を含む複合材料に関する。
従来の技術
　炭素繊維は古くから知られており、種々の前駆物質から炭素繊維を製造する方法は当分野においてかなりの記載がある。１９６０年代初めより、セルロース系前駆物質が炭素繊維を製造するのに用いられてきており、レーヨンがほぼ２０年間最も有力な炭素繊維前駆物質であった。一層最近になって、技術がポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）やピッチのような材料から誘導した炭素繊維の製造方法を開発するにつれて、レーヨンベースの炭素繊維の重要性は減退した。この移行は、一部において、ＰＡＮベース及びピッチベースの炭素繊維が共に優れた強靭性、引張強さ及び剛性を示すことによるものであった。加えて、レーヨンの炭素繊維への転化収率は低く、生成する炭素繊維は密度がＰＡＮ或はピッチベースの炭素繊維に比べて通常低く、このため用途の可能性が更に限られる。
　炭素繊維の引張モジュラスは、熱伝導率のように、密度が大きくなるにつれて増大し、炭素繊維の電気抵抗率は、繊維密度が大きくなるにつれて低下するのが普通である。熱伝導率の高い炭素繊維は熱の放散が要求される用途、例えば冷却用放熱器の製造及びブレーキパッド用途において使用が認められてきており、高度の剛性を有する繊維は複合材料に一層大きな寸法安定性を付与する。よって、炭素繊維をこれらの高い密度再現性及び良好な管理によって達成しようとしてかなりの努力が費されてきた。
　ポリアクリロニトリル繊維は、適当な条件下で酸化及び炭化した場合、強靭、高力な高モジュラス炭素繊維となる。ＰＡＮから繊維を製造する際の総括転化収率は良好であり、完成した繊維は種々のスポーツ、自動車及び航空機用途において用いられる高性能複合材料を製造するのに必要とされる顕著な引張強さを達成することできる。しかし、市販されているＰＡＮベースの繊維の引張モジュラスは約５０×１０６ｐｓｉ（３．５×１０６ｋｇ／ｃｍ２）を越えないのが普通であり、高度の鋼性を必要とする用途で用いるには幾分不十分である。その上、ＰＡＮベースの炭素繊維が示す密度は１．９より低く、また熱伝導率も低く、通常２００ｗ／ｍ−°Ｋより低く、かつ電気抵抗率は高い。
　ピッチベースの炭素繊維は他の原料からの炭素繊維に比べて大きな剛性かつ高い熱伝導率を備えることができると一般に認識されてき、かなりの努力が良好な熱伝導率を有するピッチベースの超高モジュラス炭素繊維の開発に向けられてきた。このような炭素繊維は電荷或は熱の放散が望まれる所で用いるための複合材料を形成するのに当面の用途を認めることができる。加えて、ピッチベース繊維が特徴的に高い剛性及び良好な熱伝導率を負の熱膨張係数と組合わせて示すことにより、このような複合材料を途方もなく寸法安定性にさせる。
　従来当分野で開示されかつ記載された連続炭素繊維は、「超高モジュラス」と表示されてきた約１２０〜１２５×１０６ｐｓｉ（８．４４〜８．７９×１０６ｋｇ／ｃｍ２）程に大きな引張モジュラス値を有するそれらの炭素繊維を含んで、約２．２ｇ／ｃｃより小さい密度、約１０００ｗ／ｍ−°Ｋより低い熱伝導率及び通常約１．８マイクロ−オーム−メートルを越える電気抵抗率を示すのが普通であった。商業設備で作られたほとんどの高モジュラスのピッチベースの炭素繊維について、熱伝導率は通常約７００ｗ／ｍ−°Ｋより低くなり、電気抵抗率は２．０マイクロ−オーム−メートルを越えるのが普通である。最近、当分野で、引張モジュラスが実質的に約１２５×１０６ｐｓｉ（８．７９×１０６ｋｇ／ｃｍ２）を越え、単一の炭素繊維フィラメント値が１４０×１０６ｐｓｉ（９．８５×１０６ｋｇ／ｃｍ２）程に大きいピッチベースの炭素繊維が報告されたが、これらの繊維もまた通常低い電気抵抗率特性を示さずかつこれらの繊維の熱伝導率もまた低い、通常１０００ｗ／ｍ−°Ｋより低いと報告されている。
　結晶性グラファイトは密度約２．２６ｇ／ｃｃを有し、１８００ｗ／ｍ−°Ｋに近い優れた熱伝達率及び１．５マイクロ−オーム−メートルより十分低い、低電気抵抗率を示すのが普通である。しかし、たとえ極めて高いモジュラスを単グラファイト結晶に近い伝導率及び密度特性と共に有するグラファイトホイスカーを製造する方法が知られているとしても、技術はピッチ或は他の任意の源から密度が２．２ｇ／ｃｃ或はそれ以上、熱伝導率が１１００ｗ／ｍ−°Ｋより十分高く、電気抵抗率が１．５マイクロ−オーム−メートルより有意に小さく、１．２マイクロ−オーム−メートル程に小さい及びそれ以下の連続炭素繊維の製法を提案していない。
　約２．２或はそれより大きい密度及び１．５マイクロ−オーム−メートルより小さい電気抵抗率を１２５×１０６ｐｓｉ（８．７９×１０６ｋｇ／ｃｍ２）より十分に大きい、１３０×１０６ｐｉｓ（９．１４×１０６ｋｇ／ｃｍ２）或はそれ以上程に大きくさえなる引張モジュラスと共に有する炭素繊維は炭素繊維分野の相当の進歩になる。このような炭素繊維、特に１１００ｗ／ｍ−°Ｋより大きい熱伝導率を示す繊維は種々の複合材料用に即座に広く受け入れられるものと認められ、良好な寸法安定性及び低い電気抵抗率が必要とされる複合材料用に特に有用である。
発明の構成
　本発明の炭素繊維は非常に高い熱伝達率及び低い電気抵抗率を有する高モジュラスの、ピッチベースの連続した炭素繊維である。炭素繊維及びこのような繊維から作った織布強化材は複合材料を製造するのに特に有用である。
詳細な説明
　本発明の炭素繊維は、密度が２．１８ｇ／ｃｃ以上で、引張モジュラスが１２０×１０６ｐｓｉ（８．４４ｋｇ／ｃｍ２）より実質的に大きく、電気抵抗率が約１．６マイクロ−オーム−メートルより小さい、ピッチをベースにした連続炭素繊維である。一層特には、本発明の連続した炭素繊維は密度約２．１８ｇ／ｃｃ〜結晶グラファイトの限界密度である約２．２６ｇ／ｃｃの範囲、１２５×１０６ｐｓｉ（８．７９×１０６ｋｇ／ｃｍ２）より大きい引張モジュラス及び約１．５マイクロ−オーム−メートルより小さい電気抵抗率を有する。好ましくは、本発明の連続した炭素繊維は密度約２．２〜約２．２６ｇ／ｃｃの範囲、引張モジュラス約１２５×１０６〜約１５０×１０６ｐｓｉ（８．７９×１０６〜１０．５×１０６ｋｇ／ｃｍ２）の範囲、電気抵抗率１．５〜約０．９５マイクロ−オーム−メートル、一層好ましくは約１．２〜約０．９５マイクロ−オーム−メートルの範囲を有する。本発明の連続した炭素繊維が示す熱伝導率は通常約９５０〜約１８００ｗ／ｍ−°Ｋの範囲、好ましくは約１０００ｗ／ｍ−°Ｋを越え、なお一層好ましくは約１１００ｗ／ｍ−°Ｋを越える。
　本発明の高密度、低電気抵抗率の炭素繊維は更に高度に配向され（ｏｒｉｅｎｔｅｄ）かつグラファイト性であると説明することができる。繊維は、繊維のＸ線回折図を調べて明らかになる通りに、多結晶性グラファイトに特有の三次元オーダー及び結晶構造を有する。正確な関係は分かっていないが、繊維における微結晶寸法及び微結晶配列度、並びに結晶化度が達成し得る電気抵抗率及び熱伝導率のレベルに影響を与えるようである。
　本発明の高密度炭素繊維は高純度、高軟化温度のメソフェースピッチから、改良した紡糸技法及び管理した加熱工程のシーケンスを用い、それによってピッチを紡糸して繊維を形成し、不融性化し、次いで炭化して製造することができる。
　本発明の実施に従って炭素繊維を製造する際に用いるのに適した高純度、高軟化温度のメソフェースピッチは石油炭化水素或はコールタール源から得ることができる。適したピッチを製造する方法は、米国特許３，９７４，２６４号、同４，０２６，７８８号、同４，２０９，５００号に開示されている方法を含み、種々によく知られており、これらの方法並びに当分野で知られている種々の溶媒ベースの方法の内の任意の方法をこれらの目的に用いることができる。特定の溶媒への溶解度及び光学的異方性度を含む、ピッチのメソフェース成分を特性表示する方法がいくつか当分野で用いられてきた。本発明の実施において有用なメソフェースピッチは、Ｓ．チュワスチアク（Ｃｈｗａｓｔｉａｋ）等がＣａｒｂｏｎ　１９，３５７−３６３頁（１９８１年）に開示する用語及び方法によって規定しかつ記載する通りに、好ましくはメソフェースを９０重量％より多く含み、好ましくは、実質的に１００重量％のメソフェースピッチにする。ピッチは、また、高い、好ましくは約３４０°より高い、一層好ましくは約３４５℃を越える高い軟化温度を有すると説明することができるが、コールタール源から誘導する場合、幾分低い軟化温度を有するピッチもまた有用になり得る。本発明の目的から、ピッチを十分にろ過して不融性粒子及び繊維において欠陥やきずの形成の一因になり得る他の汚染物を除く。
　ピッチをメルトから慣用の方法を用い、通常ピッチを軟化温度より十分高い温度に保ちながら溶融ピッチを紡糸口金の中に強制的に通して紡糸する。しかし、紡糸するのに有用な温度は狭い範囲に在り、一部、紡糸する特定のピッチの粘度及び他の物理的性質に応じて変わる。溶融紡糸の当業者ならば、たとえピッチを溶融状態にするにしても、ピッチの温度をそのピッチを紡糸するのに有用な温度範囲外にする場合に、粘稠になりすぎてフィラメントを形成することができなくなる或はフィラメントを形成するには不十分な強さをメルト中に有し得、分解或は脱蔵して空隙や他の欠点を形成さえし得ることを認めるものと思う。これより、初期テストを行って使用する特定のピッチを溶融紡糸するのに有効な温度範囲を確立するのが、当分野における古くからの必要かつ標準の実施であった。本発明の目的から、ピッチを紡糸し得る紡糸温度の有効な範囲内の最も高い温度で或はその近くで紡糸するのが好ましい。紡糸したピッチ繊維におけるメソフェース領域の配向度は紡糸温度に比例して増大するようであり、よって、本発明の目的から繊維構造内のメソフェース領域の非常に高い配向度を得るには、高い紡糸温度が望ましい。
　特別の操作理論によって何ら束縛されることを望むものではないが、次の熱炭化工程の間にピッチ繊維内で起きて微晶質グラファイトを形成し得る結晶化度、並びに形成する微結晶の寸法は、ピッチ繊維中のメソフェース領域の大きさ及びメソフェースの領域の配向度に関係するようである。これより、大きく、十分に配向したメソフェース領域を有するピッチ繊維は、炭化する際に、一層大きく、一層密な（コンパクト）グラファイト性微結晶を含む繊維を形成する傾向にある。立ち代って、メソフェース領域の大きさ、特にＬｃによって求める通りの長さ及びピッチ繊維における領域配向度は、少なくとも一部において、ピッチ繊維を紡糸するのに用いる条件によって決定されるようであり、ピッチ繊維における領域寸法及び領域配向度、並びに生成する炭素繊維の密度は、繊維紡糸温度を上げるにつれて、増大するようである。特定のピッチについての紡糸温度範囲は、ピッチの軟化温度が高くなるにつれて、上昇するのが普通であり、これより、高い軟化温度を有するメソフェースピッチ材料を用いるのが好ましい。
　ピッチは加熱して重合し、特に熱いまま酸化環境にさらすとコークスになる傾向にあることはよく知られている。立ち代って、重合はピッチの溶融粘度を増大させて紡糸は困難或は不可能にさせ得、ピッチのコーキングは不溶性粒子を形成して繊維における欠点の一因になり、紡糸口金を閉塞し得る。よって、紡糸プロセスは、紡糸作業の間溶融ピッチを空気或は他の酸化条件に暴露させないようにしかつピッチを高温に暴露させる時間を最少にするように設計しかつ最適にした溶融及び加熱操作を用いて行うのが好ましい。
　ピッチ繊維を炭素繊維に転化させる方法は様々に知られており、例えば米国特許４，００５，１８３号、同４，２０９，５００号、同４，１３８，５２５号及び同４，３５１，８１６号に記載されている方法を含み、これらの米国特許の教示内容を本明細書中に援用する。慣用の炭素繊維プロセスの実施では、初めに熱可塑性ピッチ繊維フィラメントを酸化工程で、例えば酸化ガス雰囲気中で温度２００°〜４００℃の範囲において加熱して、不融性にすることが通常必要である。不融性にしたピッチ繊維を、次いで、更に酸化性ガスを何ら存在させずに加熱して炭化させる。炭化工程は、繊維をバルクで加熱して、例えば不融性にした糸（ｙａｒｎ）を加熱工程の前にボビン上に巻取ることにより、スレッドライン操作により、或はバルク及びスレッドライン操作の組合せによって行うことができる。
　炭化工程は、当分野で従来、空気或は他の酸化ガスを実質的に存在させずに、好ましくは実質的に不活性なガス雰囲気中で温度１０００°〜１９００℃の範囲に加熱し、更に高い温度で加熱してグラファイト化することによって行われてきた。加熱工程は、溶融或はその他繊維への損傷を引き起こすのを避けるために、特に炭化工程の前及び間に、注意深く調節した速度で特定の温度に導くのが普通である。
　ピッチ繊維を不融性にする別のプロセスが一層最近に例えば公表されたヨーロッパ特許出願第８５２００８６７．３号において記載された。同出願における開示に従えば、ピッチ繊維を、好ましくは硝酸水溶液を含む液体酸化組成物で処理して不融性にし、次いで炭化する。液体酸化組成物で不融性にしたピッチ繊維を用いた次の炭化及びグラファイト化操作は、本明細書中上述した米国特許に開示されかつ記載されているプロセスに従って行うことができる。別法として、不融性にした繊維を単一操作で炭化及びグラファイト化してもよく、この場合、繊維を適当なスプール上に巻取り、管理した条件下で２０００℃を越える、好ましくは３０００℃を越える温度に加熱してグラファイト化工程を達成する。
　ピッチ繊維を不融性にする上述した別のプロセスの好ましい実施態様では、液体酸化組成物は硝酸の水溶液を含む。硝酸は比較的安価であり、商用源から濃厚な形で容易に得ることができる。硝酸を水、好まくは望ましくない汚染物の導入を避けるために脱イオン水或は蒸留水で希釈して所望の濃度を達成する。
　使用する硝酸の濃度は、一部、ピッチを硝酸に暴露させる時間の長さ、並びに繊維の単位重量当り加える硝酸水溶液の量及び熱処理を行う前に生じる乾燥度合に依存することになる。１０重量％程に低い濃度を用い得るが、適当な酸化及び繊維粘着の低下を達成するのに、少なくとも１５重量％の濃度を要するのが普通である。適当な処理を適当の長さの時間で達成するのになお一層好ましいのは約２０重量％を越える、好ましくは約２０〜約３０重量％の範囲の濃度である。酸をピッチ糸に適用して熱処理する間の時間が１〜約５日の範囲になるほとんどの商業操作について、濃度およそ２５重量％が適している。熱処理する前に繊維を酸に暴露させる期間を短くすることが期待され、これより酸化を迅速に行うことを要する状況下で、或は繊維の単位重量当り加える水性硝酸組成物の量を、高速繊維生産を達成するために少なくする場合、硝酸の濃度を更に３０重量％より高く上げて４０重量％程に濃くしてもよい。しかし、ピッチのような炭素質材料を高い硝酸濃度で処理することは、酸化された材料の急速な、発熱性、突発の或は暴露にさえなり得る分解のおそれを増大させ得、よって過度の硝酸濃度は避けるべきである。
　ピッチ繊維についてのある形の表面処理は、次の熱処理の間に、「粘着」或は融解が発生するのを最小にさせるのに望ましいかもしれない。例えば、液体酸化組成物に、これらの目的で、カーボンブラック或はコロイド状グラファイト粒子及び界面活性を入れてもよい。粒子はピッチフィラメントを分離させ、それで粘着を低減させる働きをし、界面活性剤は粒子を組成物中に均一分散体として保ち、並びに酸化組成物が繊維上を流れるのを助成するために有用になり得る。種々の適したアニオン系及び非イオン系界面活性剤がよく知られておりかつ広く入手可能であり、代表的にはテトラメチルオレイン酸、ラウリン酸、等のような化合物の種々の水溶性ナトリウム及びアンモニウム塩を含む。有用になり得る他の別の表面処理は、サイジング組成物を、液体酸化組成物と共に或は次の工程のいずれかで、ピッチ繊維に適用することを含む。
　液体酸化組成物をピッチ繊維に適用する方法は、浸漬、吹付け、ミスチング、等を含む種々の方法が当業者にとって容易に明らかになるものと思う。サイジングを繊維に塗布するのに一般に用いられている回転キスホイールもまたこの目的で簡便に用いることができる。組成物をまたピッチ糸に糸をためた後に、バルクで例えば繊維を巻取ったボビンを浸漬する或は吹付けることによって適用してもよい。組成物を一層自由に繊維の中に流れさせるために、繊維をボビン上に比較的ゆるく巻取るのが望ましい。
　硝酸を湿潤させた繊維を含むパッケージ或はスプールを直接熱処理してもよいが、湿潤繊維は酸水溶液を５０重量％程に多く含有し得、次の加熱工程の間に多量の水を蒸発させることを要し得る。よって、過剰の水性組成物をスプールから十分に排液させ、初期の低温加熱工程を実施して繊維を更に乾燥させることが望ましいかもしれない。乾燥工程を低温オーブン中で実施する別の操作で行ってもよく、或はスプールを炉に入れ、多量のスチームが存在することによる炉の噴出或はその他の炉の損傷の可能性を低減させるために、初期の低温加熱サイクルを、不活性ガスを流し（ｓｗｅｅｐ）ながら行って水分を除いた後に炉を最終的にシールして行ってもよい。加熱サイクルを加えることはエネルギー消費を増大させるので、別法として、スプールを貯蔵期間中、周囲温度で乾燥を受けさせるのが望ましいかもしれない。巻取った繊維がスプール上でたるまないのを確実にするために、乾燥及び貯蔵中、いくらかの注意を働かせるのが望ましい。
　硝酸水溶液或は同様の液体酸化組成物で不融性にした繊維の熱処理を単一の加熱工程で温度３０００°〜３５００℃の範囲にして行って本発明の高モジュラス繊維を製造することができる。熱処理は、繊維を消耗させないことを確実にするために、実質的に非反応性の雰囲気中で行う。非反応性雰囲気は窒素、アルゴン或はヘリウムにするのがよいが、温度が約２０００℃を越える場合、アルゴン及びヘリウムが好ましい。非反応性雰囲気はひどい害を引き起こさなければ酸素を少量含んでもよいが、特に温度をあまり急速に上げない場合、酸素の存在は避けるべきである。加えて、液体酸化組成物で処理することから湿潤させた糸は加熱する際にスチームの雰囲気を生じる。かかるスチームは、そのような温度で極めて反応性であるから、炭化温度に達する前に、炉からパージすべきである。ホウ素或は同様のグラファイト化成分を炉雰囲気中に入れるのが望ましいかもしれない。これらはその用語を本明細書中で用いる場合、非反応性と見なされるものと思う。
　硝酸水溶液或は同様の酸化組成物で不融性にしたピッチ繊維を炭化及びグラファイト化するのに用いる熱処理は、加熱スケジュールを決めるのに重要な３つの広い範囲を有する。約４００℃までの昇温速度は、ピッチ繊維が、その温度より高く加熱するまでに完全に不融性にされないことを考慮に入れるべきであり、あまり急速に加熱すれば、メソフェースの軟化、融解及び混乱によって繊維のゆがみを生じ得る。約４００℃を越える温度上昇は一層速い速度で行ってよいが、熱分解或は炭化プロセスの間に生じるガス損失の多くは、繊維を４００℃〜約８００℃の範囲で加熱するにつれて起き、あまり急に昇温すると発生ガスによる損傷に至り得る。約８００℃を越えて、炭化繊維の場合、最終温度１１００°〜２０００℃の範囲に、グラファイト化の場合、３０００℃及びそれ以上までの加熱速度はずっと大きくしてよく、通常所望する通りの速い速度で行ってよい。
　簡便な加熱スケジュールは室温から約４００℃まで初期速度２５℃／時間で、次いで４００℃から８００℃まで５０℃／時間で、最終的に約８００℃から最終温度までの範囲にわたって速度１００℃／時間或は所望ならばそれ以上で加熱することを含む。加熱スケジュールは、また、一部、繊維のタイプ、スプールのサイズ、炉の有効なローティング及び同様の要因に基づいて決まる。それ以上の種々の調整が特定の装置及び材料を使用するについて必要かもしれないが、これらについては当業者にとって容易に明らかになるものと思う。
　不融性にした繊維の熱処理を単一工程プロセスで説明したが、繊維の加熱を別法においてシリーズの工程或は段階で、炭化繊維のような中間材料を後の時間にそれ以上加工するために冷却及び貯蔵して行ってもよい。また、不融性にした繊維を、慣用の炭化プロセス、例えば本明細書中先に記載したプロセスを用いて炭化してもよい。
　本発明の超高モジュラス、高熱伝達率繊維の調製は、下記の具体例を検討することによって一層良く理解されることになるものと思う。下記の例は単に本発明の実施の特定の実施態様である繊維の製造方法を例示する役割を果すにすぎず、本発明の範囲をいささかも制限するつもりのものではない。
例
　下記の例で用いる連続した炭素繊維についてストランド引張特性を求める試験方法はＡＳＴＭ　Ｄ４０１８及びＤ３８００に記載されている。
　炭素繊維についての電気抵抗率は、オーム計を使用して糸の５０〜１００ｃｍ長の単位長さ当りの抵抗を測定し、次いで断面積をかけた抵抗として糸の抵抗率を計算して求めた。立ち代って、断面積はＡＳＴＭ　Ｄ４０１８に従って測定して、単位長さ当りの重量から求め、密度はＡＳＴＭ　Ｄ３８００に従いｏ−ジクロロベンゼンを浸液として用いて測定した。
　炭素繊維の熱伝導率を測定する方法は、単一フィラメントについて、Ｌ．ペロークス（Ｐｅｒａｕｘ）等が「ベンゼン由来の炭素繊維の熱伝導率の温度変化」、ソリッドステートコミューニケーションズ５０，６９７−７００頁（１９８４年）に、複合材料について、Ｂ．ボゾン（Ｂｏｚｏｎｅ）及びＭ．Ｃ．フラナガン（Ｆｌａｎａｇａｎ）がコンファランスオンサーマルコンダクティビティメソッズ、バトル（Ｂａｔｅｌｌｅ）メモーリアルインスチチュート、２９−５７頁、１９６１年に記載した。
　材料の結晶特性を求める方法はよく知られており、かかる方法は古くから種々の物質を特性表示するのに用いられてきた。かかる方法を適用してグラファイト及び炭素繊維を調べることもまた、例えば米国特許３，９１９，３７６号及び同４，００５，１８３号において要約された。これらの米国特許の教示内容を本明細書中に援用する。
例１
　軟化点３５１℃のメソフェースピッチから、平均温度４０１℃を用いて、２０００のフィラメントを有するピッチ繊維糸を紡糸した。繊維を押出速度８．９　ｌｂ／時間（４．０ｋｇ／時間）及び巻取速度５９０ｆｔ／分（１８０ｍ／分）で１８分間、次いで１２　ｌｂ／時間（５．４ｋｇ／時間）及び８００ｆｔ／分（２４０ｍ／分）で紡糸して全繊維重量４．１　ｌｂ（１．９ｋｇ）とした。硝酸水溶液（２５重量％）及びカーボンブラック３５ｇ／ｌを含有する混合物を紡糸操作の間にキスホイールを使用して繊維に適用し、ピッチ繊維の最終重量に２．６　ｌｂ（１．２ｋｇ）を加えた。繊維を、厚さ１／４″（６．４ｍｍ）のカーボンフェルトパッドを被覆したグラファイトボビンに低交差（ｃｒｏｓｓｉｎｇ）角で巻取って直径３．５″（８．９ｃｍ）とした。繊維の最終スプール或はパッケージは、底部１０″（２５ｃｍ）及び頂部４″（１０ｃｍ）のテーパーをもち、外直径６．５″（１６．５ｃｍ）を有した。
　パッケージを誘導炉の頂部位置に置き、アルゴン雰囲気中、速度２５。／時間で４００℃に、次いで５０°／時間で８００℃に、最終的に１００°／時間で３２００℃に加熱した。スプールを３２００℃において１時間保ち、次いで冷却した。
　繊維は下記のストランド性質を有していた：
　引張強さ　　　　３２７，０００ｐｓｉ（２３，０００ｋｇ／ｃｍ２）
　引張モジュラス　１２５，０００，０００ｐｓｉ（８，７９０，０００ｋｇ／ｃｍ２）
　収　量　　　　　０．３２４ｇ／ｍ
　密　度　　　　　２．２０ｇ／ｃｃ
　抵抗率　　　　　１．５１マイクロ−オーム−メートル
例２
　軟化点３５５℃のメソフェースピッチから、平均温度４１２℃を用いて、２０００のフィラメントを有するピッチ繊維糸を紡糸した。繊維を押出速度１２　ｌｂ／時間（５．４ｋｇ／時間）及び巻取速度８５０ｆｔ／分（２５９ｍ／分）で紡糸して全繊維重量３．８　ｌｂ（１．７ｋｇ）とした。硝酸水溶液（２５重量％）及びカーボンブラック３５ｇ／ｌを含有する混合物を紡糸操作の間にキスホイールを使用して繊維に適用した。繊維を、厚さ１／４″（６．４ｍｍ）のカーボンフェルトパッドを被覆したグラファイトボビンに低交差角で巻取って直径３．５″（８．９ｃｍ）とした。繊維の最終スプール或はパッケージは、底部１０″（２５ｃｍ）及び頂部４″（１０ｃｍ）のテーパーをもち、外直径６．５″（１６．５ｃｍ）を有した。ピッチ繊維パッケージの最終重量は水性酸混合物を３８重量％含むものであった。
　パッケージを機械的に回転させ、室温で乾燥させて含水率約１５重量％にし、次いで更に最終含水率９重量％未満にした。パッケージを誘導炉に入れ、窒素雰囲気において、速度２５°／時間で４００℃に、次いで５０°／時間で８００℃に、次いで１３００℃に加熱し、２４時間保った後に冷却し、炉から取り出して第２誘導炉に入れた。パッケージを再びアルゴン雰囲気において、１００°／時間で３２３０℃に加熱し、３２３０℃に２時間保ち、次いで冷却した。
　繊維は下記のストランド性質を有していた：
　引張強さ　　　　４５３，０００ｐｓｉ（３１，９００ｋｇ／ｃｍ２）
　引張モジュラス　１３６，０００，０００ｐｓｉ（９，５６０，０００ｋｇ／ｃｍ２）
　収　量　　　　　０．３５５ｇ／ｍ
　密　度　　　　　２．２１ｇ／ｃｃ
　抵抗率　　　　　１．１４マイクロ−オーム−メートル
　炭素繊維の抵抗率は著しく低く、熱伝導率の相当の改良を示す。これらの繊維について見られる、１．５マイクロ−オーム−メートルより低い抵抗率値を特徴とする良好な伝導率及び１２５，０００，０００ｐｓｉより大きな高い引張モジュラスの組合せは、当分野において今迄に達成し得たものに比べて相当に大きく、極めて驚くべきことである。
例３
　軟化点３５１℃のメソフェースピッチから、平均温度４００°を用いて、２０００のフィラメントを有するピッチ繊維糸を紡糸した。繊維を押出速度１５．４　ｌｂ／時間（６．９９ｋｇ／時間）で紡糸した。繊維を硝酸水溶液で処理し、ボビンに巻取り、これに実質的に例２の手順によって第１熱処理工程を行った。次いで、繊維を、糸張力６００ｇを用いて２４００℃の炉内で約５秒間スレッドライン加工し、フランジ付グラファイトスプール上に平行様式で巻取り、アルゴン雰囲気において１００°／時間で加熱して約３３１０℃にした。スプールを約３３１０℃において１時間保ち、次いで冷却した。
　繊維は下記のストランド性質を有していた：
　引張強さ　　　　３７６，０００ｐｓｉ（２６，４００ｋｇ／ｃｍ２）
　引張モジュラス　１３８，０００，０００ｐｓｉ（９，７００，０００ｋｇ／ｃｍ２）
　収　量　　　　　０．３１１ｇ／ｍ
　密　度　　　　　２．２１ｇ／ｃｃ
　抵抗率　　　　　１．４７マイクロ−オーム−メートル
例４−６
　追加の超高モジュラス、高密度の連続した炭素繊維を高軟化温度のピッチから、実質的に例３のプロセスに従って作製した。繊維の性質及び前駆物質ピッチデータを表Ｉにまとめる。
　高軟化温度のピッチを高紡糸温度と共に用いて、繊維の伝導率及びモジュラスの向上に寄与することがわかるものと思う。これについては更に下記の比較例によって確認する。
比較例
比較例Ａ
　軟化点３３１℃のメソフェースピッチから、平均温度３７２℃を用いて２０００のフィラメントを有するピッチ繊維糸を紡糸した。繊維を押出速度１２　ｌｂ／時間（５．４ｋｇ／時間）で紡糸し、空気中、平均速度２８０℃／時間で３８０℃に加熱して熱硬化させ、５分間保った後に室温に冷却し、グラファイトボビンに巻取った。
　パッケージを誘導炉に入れ、窒素雰囲気において速度５０°／時間で８００℃にし、最終的に１００°／時間で１３００℃に加熱し、その温度において２時間保った後に冷却した。繊維を、糸張力６００ｇを用いて２４００℃の炉内で約５秒間スレッドライン加工し、次いでフランジ付グラファイトスプール上に平行様式で巻取り、アルゴン雰囲気において１００°／時間で加熱して３０８０℃にした。スプールを３０８０℃において２時間保ち、次いで冷却した。
　炭素繊維は下記のストランド性質を有していた：
　引張強さ　　　　２９３，０００ｐｓｉ（２０，６００ｋｇ／ｃｍ２）
　引張モジュラス　１０２，０００，０００ｐｓｉ（７，１７０，０００ｋｇ／ｃｍ２）
　収　量　　　　　０．３２２ｇ／ｍ
　密　度　　　　　２．１６ｇ／ｃｃ
　抵抗率　　　　　２．７３マイクロ−オーム−メートル
比較例Ｂ及びＣ
　追加の従来技術の炭素繊維を比較例Ａの手順に従って作製した。ピッチ繊維を作製する際に用いた加工温度及び紡糸温度並びに生成した炭素繊維の物理的性質を、本発明の超高モジュラスの低抵抗率繊維の性質と共に表Ｉにまとめる。
　比較例Ａ−Ｃの炭素繊維の物理的性質を検討すれば、従来技術の高モジュラス炭素繊維は本発明の炭素繊維についての抵抗率値をかなり越える高い抵抗率及び約２．２ｇ／ｃｃより低い密度を示すことがわかるものと思う。
　下記の例において、商用のピッチベースの炭素繊維をグラファイト化温度で加熱して、繰返しの熱処理が従来技術の炭素繊維モジュラス及び電気抵抗率に与える効果を求めた。
比較例Ｄ
　商用の高モジュラスの連続したピッチベースの炭素繊維をアモコパーホーマンスプロダクツインコーポレーテッドから、引張強さ３６４ｋｐｓｉ（２５．６Ｋｋｇ／ｃｍ２）、引張モジュラス１２２×１０６ｐｓｉ（８．５８×１０６ｋｇ／ｃｍ２）、抵抗率１．８０１マイクロ−オーム−メートル、密度２．１７３ｇ／ｃｃ、ｄ間隔Ｃｏ（００４）３．３７５Åを有するＴｈｏｒｎｅｌ　Ｐ−１２０炭素繊維として入手した。繊維を３３３０℃に保った炉内で約２時間熱処理した後に、抵抗率は１．７７６マイクロ−オーム−メートルであり、密度は２．１８６ｇ／ｃｃであり、ｄ間隔Ｃｏ（００４）は３．３７１であった。
比較例Ｅ
　商用の高モジュラスの連続したピッチベースの炭素繊維をアモコパーホーマンスプロダクツインコーポレーテッドから、引張強さ３５０ｋｐｓｉ（２４．６Ｋｋｇ／ｃｍ２）、引張モジュラス１１０×１０６ｐｓｉ（７．７４×１０６ｋｇ／ｃｍ２）、抵抗率２．３１マイクロ−オーム−メートル、密度２．１６８ｇ／ｃｃ、ｄ間隔Ｃｏ（００４）３．３７９Åを有するＴｈｏｒｎｅｌ　Ｐ−１００炭素繊維として入手した。繊維を３０００℃に保ったオーブン中で約１時間熱処理した後に、引張モジュラスは１１０×１０６ｐｓｉ（７．７４×１０６ｋｇ／ｃｍ２）であり、抵抗率は２．０５マイクローオーム−メートルと測定され、密度は２．１６７ｇ／ｃｃであり、ｄ間隔Ｃｏ（００４）は３．３７７Åであった。繊維を３３００℃に保ったオーブン中で約１時間熱処理して、引張モジュラス１２６×１０６ｐｓｉ（８．８６×１０６ｋｇ／ｃｍ２）、抵抗率１．７３マイクロ−オーム−メートル、密度２．１８０ｇ／ｃｃとなった。
比較例Ｆ
　商用の高モジュラスの、連続したピッチベースの炭素繊維をアモコパーホーマンスプロダクツインコーポレーテツドから、引張強さ２７９ｋｐｓｉ（１９．６ｋｐｓｉ）、引張モジュラス７３×１０６ｐｓｉ（５．１×１０６ｋｇ／ｃｍ２）、抵抗率７．１２マイクロ−オーム−メートル、密度２．０８５９／ｃｃ、ｄ間隔Ｃｏ（００４）３．４１８Å有するＴｈｏｒｎｅｌ　Ｐ−７５炭素繊維として入手した。繊維を３０１０℃に保ったオーブン中で約２時間熱処理した後に、引張モジュラスは１１３×１０６ｐｓｉ（７．９５×１０６ｋｇ／ｃｍ２）であり、抵抗率は２．５２マイクロ−オーム−メートルと測定され、密度は２．１７５であり、ｄ間隔Ｃｏ（００４）は３．３８２Åであった。
比較例Ｇ
　商用の高モジュラスの連続したピッチベースの炭素繊維をアモコパーホーマンスプロダクツインコーポレーテッドから、引張強さ３１５ｋｐｓｉ（２２．２Ｋｋｇ／ｃｍ２）、引張モジュラス５６×１０６ｐｓｉ（３．９×１０６ｋｇ／ｃｍ２）、抵抗率８．７３マイクロ−オーム−メートル、密度２．０３５ｇ／ｃｃ、ｄ間隔Ｃｏ（００４）３．４２９Åを有するＴｈｏｒｎｅｌ　Ｐ−５５炭素繊維として入手した。繊維を３０００℃に保ったオーブン中で１時間熱処理した後に、引張モジュラスは１０１×１０６ｐｓｉ（７．１０×１０６ｋｇ／ｃｍ２）であり、抵抗率は２．２７マイクロ−オーム−メートルと測定され、密度は２．１６３であり、ｄ間隔Ｃｏ（００４）は３．３７７Åであった。繊維を３３００℃に保ったオーブン中で約１時間熱処理して、引張モジュラス１２３×１０６ｐｓｉ（８．６５）、抵抗率１．８１マイクロ−オーム−メートル、密度２．１８３ｇ／ｃｃとなった。
　比較例Ｄ−Ｇの検討から、従来技術の炭素繊維を長時間加熱することが、明らかにｄ間隔の減少によって示される通りに繊維の非晶質炭素特性を低下させることによって、かかる繊維の高電気抵抗率を減少させかつモジュラスを向上させる働きをし得ることは明らかであると思う。しかし、従来技術の繊維の性質は熱処理する間に極限値に近づくようであり、かつ熱処理だけでの増大では本発明の繊維が示すモジュラス及び熱的性質を有する炭素繊維を提供するのに十分でないことがわかるものと思う。
　以上、本発明は密度が２．１８９／ｃｃ以上であり、引張モジュラスが実質的に１２０×１０６ｐｓｉ（８．４４×１０６ｋｇ／ｃｍ２）を越え、電気抵抗率が約１．６マイクロ−オーム−メートルより小さいピッチベースの連続した炭素繊維であることがわかるものと思う。一層特には、発明は密度が約２．１８ｇ／ｃｃ〜結晶グラファイトの限界密度である約２．２６ｇ／ｃｃの範囲であり、引張モジュラスが約１２５×１０６〜約１５０×１０６ｐｓｉ（８．７９×１０６〜１０．５×１０６ｋｇ／ｃｍ２）の範囲であり、電気抵抗率が１．５〜約０．９５の範囲の連続した炭素繊維である。本発明の連続した炭素繊維の熱伝導率は約９５０〜約１８００ｗ／ｍ−°Ｋの範囲にあり、通常約１０００ｗ／ｍ−°Ｋを越え、一層好ましくは１１００ｗ／ｍ−°Ｋを越え、これより繊維は良好な寸法安定性及び熱の放散が望まれる繊維強化複合材料において用いるのに特に適している。本発明は更にかかる炭素繊維の製造方法及びかかる炭素繊維を含む複合材料を指向すものである。当業者ならば、特に本発明の連続したピッチベースの炭素繊維を製造するために記載したプロセスにおけるそれ以上の変更態様を発明の精神及び範囲から逸脱しないでなし得ることを認めるものと思う。発明はただ特許請求の範囲に規定するものである。