炭素繊維
1959年 - ユニオン・カーバイドの子会社ナショナル・カーボンが、レーヨンから黒鉛にする世界初の炭素繊維を発明した。現在、このレーヨン系は廃れている。
1961年 - 日本の通商産業省工業技術院大阪工業試験所(現:産業技術総合研究所)の進藤昭男によりPAN系炭素繊維が発明される。
1963年 - 群馬大学の大谷杉郎によりピッチ系炭素繊維が発明される。
1970年代以降 - 優れた強度を持つ特性から、強化プラスチックの補強材や複合材料の素材として使われ始めるようになる。
1980年代以降 - 製造コストの低減や加工方法の進歩が見られ、ロケットや航空機などの大型輸送機器からテニスラケットや釣り竿、白杖など身近な道具、さらには剣道の竹刀や弓道の和弓など武道用具の分野にまで応用の幅を広げた。
2006年 - PAN系世界最大手の東レが、ボーイングと炭素繊維を機体の大部分に利用する世界初の旅客機(ボーイング787)開発のため、炭素繊維を2021年までの16年にわたって供給する長期大型契約を締結し、注目を集めた。
PAN系炭素繊維は以下の工程で連続的に製造される。
PAN繊維合成:アクリロニトリルからポリアクリロニトリル繊維(PAN繊維)を重合する。
耐炎化工程:空気中で200-350°Cで数時間熱処理する。この工程は「不融化」「安定化」とも言う。
炭素化工程:窒素などの不活性ガス雰囲気下1,000-1,500°Cで加熱する。
黒鉛化工程:窒素などの不活性ガス雰囲気下2,000-3,000°Cで加熱する。この工程で強度は若干低下する が、高弾性の炭素繊維を製造できる。高弾性を目的としない汎用の炭素繊維の製造では含まれない工程である。黒鉛化工程を経た炭素繊維を黒鉛繊維と呼び、汎用の炭素繊維と区別する場合もある。
表面処理工程
サイジング処理工程
日本発の技術であり、現在でも世界市場に占める日本企業製品のシェアは高い。
PAN系メーカー 東レ 帝人:2018年4月に子会社の東邦テナックスを吸収合併して参入。 三菱ケミカル Hexcel Cytec(SOLVAY) SGLカーボン
ピッチ系メーカー 三菱ケミカル クレハ 大阪ガスケミカル 日本グラファイトファイバー