(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素（Ｃ）の水素（Ｈ）に対するモル組成比（Ｃ／Ｈ比）が１．９０以上、
キノリン不溶分（ＱＩ）量が１２．０〜３０．０質量％、
フリーカーボン（１次ＱＩ）含有量が１２．０〜３０．０質量％、
メソフェーズ（２次ＱＩ）含有量が０．５０質量％以下、
トルエン不溶分（ＴＩ）量が２４．０質量％以上、および
固定炭素（ＦＣ）量が５８．０質量％以上
であるバインダーピッチ。
【請求項２】
軟化点（ＳＰ）が９０〜１２０℃である、請求項１に記載のバインダーピッチ。
【請求項３】
キノリン不溶分（ＱＩ）量が５．２〜１３．０質量％であるコールタールを蒸留して軟ピッチを得る蒸留工程と、
得られた軟ピッチを３２０℃以上かつ３５０℃未満の温度で熱改質して請求項１または２に記載のバインダーピッチを得る熱改質工程と
を備えるバインダーピッチの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム製錬用電極、製鋼用黒鉛電極等の炭素材料に使用されるバインダーピッチおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
バインダーピッチはフィラーコークスのバインダー材として使用されるピッチであり、通常、軟ピッチを熱改質して製造される。
【０００３】
軟ピッチは、原料のコールタールから蒸留操作によりナフタレン油、アントラセン油等の低沸点油を留出させた残渣である。この軟ピッチは、軟化点が４０〜７０℃と低く、軽質分が過剰であり、かつ重質分が不足するため、炭素電極材料等の炭素材料用のバインダーとして利用するためには、３５０〜４５０℃で熱改質して所定の規格まで濃縮および重質化されることが知られている。
【０００４】
バインダーピッチは、軟化点以上の温度で骨材のフィラーコークスと混練する際、フィラーコークスの表面を良く濡らし、フィラーコークス中の開気孔への浸透性が良く、さらに炭化歩留り（固定炭素量）が高いほど、炭素材料の密度を増大させることができる。炭化歩留りを高くし、炭素材料の密度を増大させると、機械強度の向上や電気抵抗率の低減を図ることが可能であり、アルミニウム製錬用電極、製鋼用黒鉛電極等にとって望ましい特性を得ることができる。
【０００５】
炭化歩留りを向上させるためには、バインダーピッチ中の重質分を増大させることが有効である。そして、バインダーピッチ中の重質分は、バインダーピッチの軟化点を高くすることにより、増大させることが可能である。しかし、フィラーコークスと混練する際に、軟化点よりおよそ５０℃高い温度が必要とされているため、軟化点が高いと、設備的な負荷が非常に大きくなってしまうという問題がある。また、熱改質によってバインダーピッチ中の粘結成分を増加させる際に、メソフェーズを多量に発生させてしまうと、バインダーピッチのフィラーコークスの開気孔への浸透性を大きく阻害してしまうという問題がある。
【０００６】
例えば、特許文献１には、フィラーコークスとの混合が充分に行われる軟化点を有すること、およびバインダーピッチとフィラーコークスとの相互の濡れ性を良くすることを志向した、フリーカーボン含有量が５〜１０ｗｔ％になるように調整し、３５０〜４５０℃の温度範囲で、０．５〜５ｗｔ％のメソフェーズを発生せしめるように熱処理して製造されるバインダーピッチが記載されているが、同一軟化点に対する炭化歩留りの向上が不十分である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−８７６３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
バインダーピッチは、炭化歩留りが高いほど炭素材料の密度が高くなり、機械強度の向上や電気抵抗の低減を図ることが可能である。しかし、前述の従来技術では、同一軟化点に対する炭化歩留りの向上が不十分であり、電極性能を向上させる効果はあまり期待できない。
【０００９】
そこで、本発明は、軟化点を変動させることなく、炭化歩留り（固定炭素量）を向上させたバインダーピッチを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねたところ、バインダーピッチ中のフリーカーボン含有量を適正に制御すると、バインダーピッチの軟化点を変動させることなく、炭化歩留り（固定炭素量）を向上させることができることを知得し、本発明を完成させるに至った。
【００１１】
すなわち、本発明は以下に掲げる（１）〜（３）である。
（１）炭素（Ｃ）の水素（Ｈ）に対するモル組成比（Ｃ／Ｈ比）が１．９０以上、
キノリン不溶分（ＱＩ）含有量が１２．０〜３０．０質量％、
フリーカーボン（１次ＱＩ）含有量が１２．０〜３０．０質量％、
メソフェーズ（２次ＱＩ）含有量が０．５０質量％以下、
トルエン不溶分（ＴＩ）含有量が２４．０質量％以上、および
固定炭素（ＦＣ）量が５８．０質量％以上
であるバインダーピッチ。
（２）軟化点（ＳＰ）が９０〜１２０℃である、上記（１）に記載のバインダーピッチ。
（３）キノリン不溶分（ＱＩ）量が５．２〜１３．０質量％であるコールタールを蒸留して軟ピッチを得る蒸留工程と、
得られた軟ピッチを３２０℃以上かつ３５０℃未満の温度で熱改質して上記（１）または（２）に記載のバインダーピッチを得る熱改質工程と
を備える、バインダーピッチの製造方法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のバインダーピッチは、軟化点を変動させることなく炭化歩留りが高いので、これを用いて製造される炭素材料の密度を高くして、機械強度の向上や電気抵抗率の低減を図ることができ、特に、アルミニウム製錬用電極、製鋼用黒鉛電極等の炭素材料を製造するためのバインダーピッチとして有用である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に本発明をさらに詳細に説明する。
［バインダーピッチ］
本発明のバインダーピッチは、炭素（Ｃ）の水素（Ｈ）に対するモル組成比（Ｃ／Ｈ比）が１．９０以上、キノリン不溶分（ＱＩ）含有量が１２．０〜３０．０質量％、フリーカーボン（１次ＱＩ）含有量が１２．０〜３０．０質量％、メソフェーズ（２次ＱＩ）含有量が０．５０質量％以下、トルエン不溶分（ＴＩ）含有量が２４．０質量％以上、および固定炭素（ＦＣ）量が５８．０質量％以上であるバインダーピッチである。
【００１４】
本発明のバインダーピッチは、炭素（Ｃ）の水素（Ｈ）に対するモル組成比（Ｃ／Ｈ比）を１．９０以上、キノリン不溶分（ＱＩ）含有量を１２．０〜３０．０質量％、フリーカーボン（１次ＱＩ）含有量を１２．０〜３０．０質量％、メソフェーズ（２次ＱＩ）含有量を０．５０質量％以下、トルエン不溶分（ＴＩ）含有量を２４．０質量％以上とする構成を採用することにより、固定炭素（ＦＣ）量（炭化歩留り）を５８．０質量％以上と高くするものである。
また、この構成を採用することによって、本発明のバインダーピッチの軟化点（ＳＰ）は９０〜１２０℃となり、軟化点を変動させない。
【００１５】
〈Ｃ／Ｈ比〉
本発明のバインダーピッチにおいては、バインダーピッチの炭素（Ｃ）の水素（Ｈ）に対するモル組成比（Ｃ／Ｈ比）は、１．９０以上である。
Ｃ／Ｈ比が１．９０以上であると、キノリン不溶分（ＱＩ)含有量が大きくなるととともに、バインダーピッチの芳香族性が高くなり、固定炭素（ＦＣ）量（炭化歩留り）も高くなることが期待される。
Ｃ／Ｈ比は、バインダーピッチの元素組成を分析し、その分析値から、炭素（Ｃ）の水素（Ｈ）に対するモル組成比（Ｃ／Ｈ比）を算出することが好ましい。元素組成の分析は、例えば、試料を完全燃焼させ、発生したＣＯ２ガスおよびＨ２Ｏガスを定量して当該試料中の炭素（Ｃ）および水素（Ｈ）の含有量を測定する方法が挙げられ、元素分析計を用いてもよい。
【００１６】
〈キノリン不溶分（ＱＩ）含有量〉
キノリン不溶分（ＱＩ）は重質分の成分であり、石炭を乾留する際に生成する気相生成炭素であるフリーカーボン（粒径１μｍ以下程度）と、ピッチの熱改質の際に生成する高分子化した粒径１〜５０μｍ程度のサイズを有するメソフェーズとからなり、前者は１次ＱＩ、後者は２次ＱＩとも呼ばれる。
本発明のバインダーピッチのキノリン不溶分（ＱＩ）含有量は、１２．０〜３０．０質量％、好ましくは１２．０〜２５．０質量％である。
キノリン不溶分（ＱＩ）含有量がこの範囲内であると、炭素材料の焼成時にバインダーピッチが成型体から流出することが防止され、また、固定炭素（ＦＣ）量（炭化歩留り）が低下したりする等の弊害を避けることができ、しかもバインダーピッチのフィラーコークスとの混錬時の粘度を、混錬に支障がでない範囲とすることができる。
キノリン不溶分（ＱＩ）量の測定方法は、ＪＩＳ  Ｋ  ２４２５：２００６（クレオソート油、加工タール及びタールピッチ試験方法）の１５．１（ろ過法）または１５．２（遠心法）が好ましく、１５．１（ろ過法）がより好ましい。
【００１７】
《フリーカーボン（１次ＱＩ）含有量》
本発明のバインダーピッチのフリーカーボン（１次ＱＩ）含有量は、１２．０〜３０．０質量％、好ましくは１２．０〜２５．０質量％である。
フリーカーボン（１次ＱＩ）含有量がこの範囲内であると、バインダーピッチの粘結性が担保され、炭素材料の焼成時にバインダーピッチが成型体から流出することが防止され、また、固定炭素（ＦＣ）量（炭化歩留り）が低下したりする等の弊害を避けることができ、しかもバインダーピッチのフィラーコークスとの混錬時の粘度を、混錬に支障がでない範囲とすることができる。
【００１８】
《メソフェーズ（２次ＱＩ）含有量》
本発明のバインダーピッチのメソフェーズ（２次ＱＩ）含有量は０．５０質量％以下である。メソフェーズ（２次ＱＩ）は熱改質によってバインダーピッチ中の粘結成分を増加させる際に発生する。
メソフェーズ（２次ＱＩ）含有量が０．５０質量％以下であると、混練時の粉砕で生成するシェル状のメソフェーズがフィラーコークス表面に付着してフィラーコークスの充填性が悪くなることを防ぐことができ、炭素材料の密度を増大させることができる。
【００１９】
《フリーカーボン含有量およびメソフェーズ含有量の測定方法》
フリーカーボン（１次ＱＩ）含有量およびメソフェーズ（２次ＱＩ）含有量は、例えば、以下のようにして求めることができる。
まず、バインダーピッチのキノリン不溶分（ＱＩ）を元素分析し、炭素（Ｃ）の水素（Ｈ）に対するモル組成比（キノリン不溶分Ｃ／Ｈ比）を算出する。
次に、フリーカーボン（１次ＱＩ）の炭素（Ｃ）の水素（Ｈ）に対するモル組成比（フリーカーボンＣ／Ｈ比）を３．５、メソフェーズ（２次ＱＩ）の炭素（Ｃ）の水素（Ｈ）に対するモル組成比（メソフェーズＣ／Ｈ比）を２．１、キノリン不溶分のＣ／Ｈ比を上記により算出した値とし、下記式（１）、（２）から、キノリン不溶分（ＱＩ）中のメソフェーズ（２次ＱＩ）含有量を求め、この値からバインダーピッチのメソフェーズ（２次ＱＩ）含有量を計算する。
キノリン不溶分（ＱＩ）量からメソフェーズ（２次ＱＩ）含有量を差し引いた値をフリーカーボン（１次ＱＩ）含有量とする。
（キノリン不溶分のＣ／Ｈ比）  ＝  ３．５×（フリーカーボン（１次ＱＩ）含有量／キノリン不溶分（ＱＩ）量）＋２．１×（メソフェーズ（２次ＱＩ）含有量／キノリン不溶分（ＱＩ）量）・・・式（１）
（フリーカーボン（１次ＱＩ）含有量）＋（メソフェーズ（２次ＱＩ）含有量）  ＝  （キノリン不溶分（ＱＩ）量）・・・式（２）
ここで、フリーカーボン（１次ＱＩ）含有量、メソフェーズ（２次ＱＩ）含有量、キノリン不溶分（ＱＩ）量の単位は質量％である。
【００２０】
〈トルエン不溶分（ＴＩ）含有量〉
本発明のバインダーピッチのトルエン不溶分（ＴＩ）含有量は２４．０質量％以上である。
トルエン不溶分（ＴＩ）含有量が２４．０質量％以上であると、炭化歩留りが高くなり、キノリン不溶分増加によるバインダーピッチ高性能化を期待することができる。
トルエン不溶分（ＴＩ）含有量の測定方法は、ＪＩＳ  Ｋ  ２４２５：２００６（クレオソート油、加工タール及びタールピッチ試験方法）の１４．２（加工タール及びタールピッチのトルエン不溶分定量方法）が好ましい。
【００２１】
〈固定炭素（ＦＣ）量〉
本発明のバインダーピッチの固定炭素（ＦＣ）量は５８．０質量％以上であり、５８．０〜６５．０質量％が好ましい。
固定炭素（ＦＣ）量は炭化歩留りを示す指標であり、一般的には軟化点（ＳＰ）と正の相関がある。しかし、本発明においては、上記構成を採用することにより、軟化点（ＳＰ）を変動させることなく固定炭素（ＦＣ）量を向上させている。
固定炭素（ＦＣ）量の測定方法は、ＪＩＳ  Ｋ  ２４２５：２００６（クレオソート油、加工タール及びタールピッチ試験方法）の１１（固定炭素分定量方法）が好ましい。
【００２２】
〈軟化点（ＳＰ）〉
本発明のバインダーピッチの軟化点（ＳＰ）は９０〜１２０℃であり、好ましくは９５℃超かつ１２０℃以下である。
バインダーピッチの軟化点（ＳＰ）は、バインダーピッチの流動性が発現する温度指標である。この指標は、バインダーピッチとフィラーコークスとの混練物を形成する工程で特に重要である。バインダーピッチの軟化点（ＳＰ）が高いと、既存の設備を利用することができず、高温に対応した設備が必要になったり、加熱のためのエネルギー消費量の増大を招いたりするため、従来のバインダーピッチの軟化点から大きく変動させないことが要求されている。
軟化点（ＳＰ）の測定方法は、ＪＩＳ  Ｋ  ２４２５：２００６（クレオソート油、加工タール及びタールピッチ試験方法）の８．１（手動式測定方法）または８．２（自動式測定方法）が好ましく、８．１（手動式測定方法）がより好ましい。
【００２３】
〈粘度〉
粘度はバインダーピッチの特性を表す指標のひとつである。バインダーピッチとフィラーコークスとの混練時におけるバインダーピッチの粘度が重要である。混練温度（混練時の温度）は、バインダーピッチの軟化点よりも約５０℃高い温度に設定することが好ましいから、本発明のバインダーピッチの粘度を測定する場合の測定温度は、１４０〜１７０℃の範囲内が好ましく、１６０℃がより好ましい。
また、本発明のバインダーピッチの粘度を測定する場合の測定方法は、ＡＳＴＭ  Ｄ５０１８−８９（２００９）（Standard Test Method for Shear Viscosity of Coal-Tar and Petroleum）や、ＪＩＳ  Ｚ  ８８０３：２０１１（液体の粘度測定方法）に準拠することが好ましく、ＡＳＴＭ  Ｄ５０１８−８９（２００９）に準拠することがより好ましい。
【００２４】
［バインダーピッチの製造方法］
本発明のバインダーピッチの製造方法は、キノリン不溶分（ＱＩ）含有量が３．０〜２５．０質量％であるコールタールを蒸留して軟ピッチを得る蒸留工程と、得られた軟ピッチを３２０℃以上かつ３５０℃未満の温度で熱改質して上記記載のバインダーピッチを得る熱改質工程とを備えるバインダーピッチの製造方法である。
【００２５】
本発明により、軟化点を変動させることなく、炭化歩留り（固定炭素量）を向上させたバインダーピッチの製造が可能となる。
【００２６】
（１）蒸留工程
〈コールタール〉
コールタールは、一般的には、瀝青炭、亜瀝青炭等の石炭をコークス炉において１１００〜１３５０℃で乾留したときに発生するガスを冷却および凝縮して回収したものである。コールタールの製造時における回収率は、石炭の種類、コークス炉の操業条件によって異なるが、おおむね石炭の３〜５質量％である。
本発明のバインダーピッチの製造方法においては、コールタール（原料コールタール）は、キノリン不溶分（ＱＩ）含有量が３．０〜２５．０質量％のものであれば、特に限定されず、本発明のバインダーピッチの原料コールタールとしてとして使用することができる。
【００２７】
〈軟ピッチ〉
軟ピッチは、コールタールから蒸留操作によりナフタレン油、アントラセン油等の低沸点油を留出させた残渣である。軟ピッチの軟化点は好ましくは約７０℃以下、より好ましくは約４０〜７０℃である。軟ピッチの軟化点（ＳＰ）の測定方法は、ＪＩＳ  Ｋ  ２４２５：２００６（クレオソート油、加工タール及びタールピッチ試験方法）の８．１（手動式測定方法）または８．２（自動式測定方法）が好ましく、８．１（手動式測定方法）がより好ましい。
【００２８】
〈蒸留〉
原料コールタールの蒸留は、理論段数が大きい蒸留塔を用いて行うことが好ましい。蒸留は常圧蒸留でもよいし、減圧蒸留でもよいが、減圧蒸留とすることが好ましい。減圧蒸留をすることによって、コールタール中の軽質分をより効率的に留出させることができる。蒸留の際の温度は２６０〜３４０℃、容器内圧力は、減圧蒸留の場合には２０〜１５０ｍｍＨｇとすることが好ましい。
【００２９】
（２）熱改質工程
（熱改質）
原料コールタールを蒸留することにより得られた軟ピッチは、キノリン可溶かつトルエン不溶の重質分であるβ成分が不足している場合があるため、熱改質工程によりピッチを重質化させる。
【００３０】
（温度・時間）
従来、バインダーピッチは、軟ピッチを３５０〜４５０℃で熱改質することによって粘結成分を増加させて製造されることが知られている。しかし、本発明では、熱改質の温度および時間に関する条件は、温度を３２０℃以上かつ３５０℃未満とすること、好ましくは温度を３２０℃以上かつ３５０℃未満で、時間を０．５〜８時間とすること、より好ましくは温度を３３０〜３４５℃で、時間を１〜６時間することである。温度が３２０℃未満では、重質化が起こりにくく、３５０℃以上では、ピッチの一部が熱分解をしたり、メソフェーズが大量に発生したりしてしまう。
【００３１】
（圧力）
熱改質は、常圧で行ってもよいし、減圧で行ってもよいが、常圧で行うことが好ましい。減圧で行う場合には容器内圧力を２００〜６００ｍｍＨｇとすることが好ましい。
【００３２】
（水蒸気の吹込み）
また、熱改質時には、水蒸気を吹き込むと、同じ軟化点で比較して、低分子成分の除去率が低下するので、熱改質の温度および時間によっては、バインダーピッチの炭素（Ｃ）の水素（Ｈ）に対するモル組成比（Ｃ／Ｈ比）が１．９０未満となる。Ｃ／Ｈ比が１．９０未満では、キノリン不溶分（ＱＩ)含有量の増加に伴ってバインダーピッチの芳香族性が増加せず、炭化歩留りの向上が期待できない。したがって、熱改質時には、前記ピッチに水蒸気を吹き込まないことが好ましい。
【００３３】
次に本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００３４】
［バインダーピッチの試験方法］
（軟化点の測定方法）
バインダーピッチの軟化点を、ＪＩＳ  Ｋ  ２４２５の８．１（タールピッチの軟化点測定方法（環球法）−手動式測定方法）に準拠した方法により測定した。まず、８４０μｍ（２０メッシュ）篩下のサンプルを推定軟化点より５０℃を超えない温度で加熱溶解して、φ１６×Ｈ６．４ｍｍの環に注いで固定させた。次に、この環を試料棚に置き、環の中央部にφ９．５２５ｍｍ、質量３．５ｇの鋼球を置いた。この棚をグリセリン中に浸し、浴温を５℃／分で上昇させ、サンプルが軟化して鋼球が環の２５．４ｍｍ下にある底板に達したときの温度を軟化点とした。
【００３５】
（キノリン不溶分含有量の測定方法）
バインダーピッチのキノリン不溶分を、ＪＩＳ  Ｋ  ２４２５の１５．１（タールピッチのキノリン不溶分定量方法−ろ過法）に準拠した方法により測定した。まず、２５０μｍ（６０メッシュ）篩下のサンプル１ｇを、７５℃のキノリン２０ｍＬに３０分溶解した。次に、可溶分を吸引ろ過により取り除き、残分をキノリンおよびアセトンで洗浄、乾燥、秤量してキノリン不溶分を算出した。
【００３６】
（トルエン不溶分含有量の測定方法）
バインダーピッチのトルエン不溶分を、ＪＩＳ  Ｋ  ２４２５の１４．２（加工タール及びタールピッチのトルエン不溶分定量方法）に準拠した方法により測定した。まず、２５０μｍ（６０メッシュ）篩下のサンプル２ｇを、温トルエン１００ｍＬに混ぜ、還流操作により３０分加熱溶解した。次に、熱いうちに可溶分を吸引ろ過により取り除き、残分をトルエンおよびアセトンで洗浄、乾燥および秤量してトルエン不溶分を算出した。
【００３７】
（固定炭素含有量の測定方法）
バインダーピッチの固定炭素量を、ＪＩＳ  Ｋ  ２４２５の１１（固定炭素分定量方法）に準拠した方法により測定した。まず、２５０μｍ（６０メッシュ）篩下のサンプル１ｇを、落とし蓋付き磁器るつぼに入れ、蓋をしないで４３０℃に保った電気炉中で３０分加熱して揮発分を除去した。次に、蓋をして磁器Ｂ型るつぼ内に置き、周囲をコークス粒で敷き詰めて蓋をかぶせたあと、８００℃に保った電気炉中で３０分加熱し、冷却後、秤量して固定炭素を算出した。
【００３８】
（粘度の測定方法）
ＡＳＴＭ  Ｄ５０１８−８９（２００９）に準拠した方法により、ブルックフィールド社製のデジタル回転粘度計（ＭＯＤＥＬ：  ＤＶ−ＩＩ＋）を用いて測定した。
まず、８４０μｍ（２０メッシュ）篩下のサンプル１１ｇを専用チャンバーに入れ、１６０℃に保ったサーモコンテナー内で溶融した。次に、スピンドルを溶融したサンプルに浸し、スピンドルが１６０℃に到達したら、回転速度をトルク値が１００％近くになるように合わせ、そのときの粘度を読み取った。
【００３９】
（バインダーピッチのＣ／Ｈ比の測定方法）
バインダーピッチの炭素（Ｃ）および水素（Ｈ）の含有量を、ＴｈｅｒｍｏＱｕｅｓｔ社製の元素分析計（ＭＯＤＥＬ：  ＥＡ１１１０−ＣＨＮＳ−０）を用いて測定し、Ｃ／Ｈ（モル組成比）を算出した。具体的には、２５０μｍ（６０メッシュ）篩下のピッチ５ｍｇを元素分析計（ＥＡ１１１０−ＣＮＨＳ−０）の専用セルに入れ、サンプルを完全燃焼させ、発生したＣＯ２ガスおよびＨ２Ｏガスを定量してサンプル中のＣ、Ｈの含有量を測定し、Ｃ／Ｈ（モル組成比）を算出した。
【００４０】
（メソフェーズ含有量およびフリーカーボン含有量の測定方法）
バインダーピッチのキノリン不溶分の炭素（Ｃ）および水素（Ｈ）の含有量を、元素分析計（ＥＡ１１１０−ＣＮＨＳ−０）を用いて測定し、炭素（Ｃ）の水素（Ｈ）に対するモル組成比（キノリン不溶分Ｃ／Ｈ比）を算出した。
次に、フリーカーボン（１次ＱＩ）のＣ／Ｈ比を３．５、メソフェーズ（２次ＱＩ）のＣ／Ｈ比（モル組成比）を２．１、キノリン不溶分Ｃ／Ｈ比を上記により算出した値とし、下記式（１）、（２）から、キノリン不溶分中のメソフェーズ含有量を求め、この値からバインダーピッチのメソフェーズの含有量を計算した。キノリン不溶分の量からメソフェーズの量を差し引いた値をフリーカーボン量とした。
（キノリン不溶分Ｃ／Ｈ比）  ＝  ３．５×（フリーカーボンの含有量／キノリン不溶分の含有量）＋２．１×（メソフェーズの含有量／キノリン不溶分の含有量）  ・・・式（１）
（フリーカーボンの含有量）＋（メソフェーズの含有量）  ＝  （キノリン不溶分の含有量）・・・式（２）
ここで、フリーカーボンの含有量、メソフェーズの含有量、キノリン不溶分の含有量の単位は質量％である。
【００４１】
［バインダーピッチの製造］
〈実施例１〜５、比較例１〉
（１）下記表１に記載のキノリン不溶分含有量の原料コールタールを減圧蒸留して軟ピッチを得た。
（２）得られた軟ピッチを、常圧、３２５〜３４５℃の所定の温度で５時間、熱改質し、表１に示す特性を有するバインダーピッチを得た。
【００４２】
〈比較例２〉
（１）下記表１に記載のキノリン不溶分含有量の原料コールタールを減圧蒸留して軟ピッチを得た。
（２）得られた軟ピッチを、常圧、３０５℃で５時間、熱改質し、表１に示す特性を有するバインダーピッチを得た。
このバインダーピッチを用いて電極を試作し、電極の特性を調査した。結果を表１に示す。
【００４３】
〈比較例３〉
（１）下記表１に記載のキノリン不溶分含有量の原料コールタールを減圧蒸留して軟ピッチを得た。
（２）得られた軟ピッチを、常圧、３８０℃で５時間、熱改質し、表１に示す特性を有するバインダーピッチを得た。
【００４４】
［試験用電極の製造］
実施例１〜５および比較例１〜３のバインダーピッチを用いて、実施例・比較例のそれぞれについて試験用電極を製造した。
（１）フィラーコークス
コークスを粉砕し、粒径範囲４〜８ｍｍ、２〜４ｍｍ、１〜２ｍｍ、０．５〜１ｍｍ、０．２５〜０．５ｍｍおよび０．２５ｍｍ未満に分級した。
粒径範囲４〜８ｍｍを１３質量％、２〜４ｍｍを１３質量％、１〜２ｍｍを１３質量％、０．５〜１ｍｍを１３質量％、０．２５〜０．５ｍｍを１３質量％、０．２５ｍｍ未満を３５質量％の割合で混合し、粒度調整したフィラーコークスを得た。
（２）混錬
有効容積１Ｌの２軸型ニーダーをあらかじめ１６０℃に加熱しておき、粒度調整したフィラーコークス８００ｇを１６０℃に予熱後、そのニーダーに投入した。フィラーコークス投入後５分間撹拌し、上記「バインダーピッチの製造」において製造した粉状のバインダーピッチ１３０．２ｇをニーダーに投入し、さらに３０分間混錬し、フィラーコークスとバインダーピッチからなるペーストを調製した。
（３）成型
調製したペーストをステンレス製バットに移し変え、１２０℃まで徐冷した。
次いで、徐冷したペーストを１２０℃に加熱された内部が直径７０ｍｍ、高さ１００ｍｍのステンレス製円筒容器に投入し、４５ＭＰａで６０秒間加圧し、試験電極を成型した。
（４）焼成
成型した試験電極を１１７０℃で、５時間焼成した。
（５）加工
焼成した試験電極を、直径５０ｍｍ、高さ５０ｍｍの円筒型試験電極に加工した。
【００４５】
［試験電極の電極特性の測定］
上記により製造した試験電極を用いて、かさ密度の測定（ＪＩＳ  Ｒ  ７２２２：１９９７の７  かさ比重の測定方法による）、万能試験機を用いた圧縮強度の測定（ＪＩＳ  Ｒ  ７２２２：１９９７の９  圧縮強さの測定方法による）、および四端針法による電気抵抗率（体積抵抗率）の測定（ＪＩＳ  Ｒ  ７２２２：１９９７の１２  固有抵抗の測定方法による）を行った。
【００４６】
表１に示された電極特性からわかるように、実施例１〜５の電極は、比較例１〜３の電極に比べて、かさ密度が大きく、圧縮強度が大きく、しかも抵抗率が低かった。したがって、本発明のバインダーピッチをアルミニウム製錬用電極、製鋼用黒鉛電極等の炭素材料に使用すると、炭素材料の密度を高くすることができ、機械強度の向上や電気抵抗の低減を図ることが可能である。
【００４７】
【表１】
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