JP2550451B2 - 超微粒子で表面が被覆された繊維または織布の製造方法 - Google Patents
超微粒子で表面が被覆された繊維または織布の製造方法Info
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
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- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/0081—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as catalysts or catalyst carriers
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、無機材料、金属材料ま
たは単体元素の超微粒子で表面が被覆された、有機材
料、無機材料、金属材料または単体元素の繊維または織
布と、かかる繊維または織布の製造方法とに関する。
たは単体元素の超微粒子で表面が被覆された、有機材
料、無機材料、金属材料または単体元素の繊維または織
布と、かかる繊維または織布の製造方法とに関する。
【０００２】本発明の繊維または織布は、その構成材料
である有機材料、無機材料、金属材料または単体元素の
繊維の表面が超微粒子で被覆されており、従ってこれに
合成樹脂、接着剤などを適用した場合に繊維と合成樹脂
または接着剤との間の結合性がきわめて大きいことか
ら、繊維強化複合体用の繊維または織布として、また強
化樹脂用の補強材として、さらにまた良好な接着性を有
する繊維、または織布材料として有用なものである。
である有機材料、無機材料、金属材料または単体元素の
繊維の表面が超微粒子で被覆されており、従ってこれに
合成樹脂、接着剤などを適用した場合に繊維と合成樹脂
または接着剤との間の結合性がきわめて大きいことか
ら、繊維強化複合体用の繊維または織布として、また強
化樹脂用の補強材として、さらにまた良好な接着性を有
する繊維、または織布材料として有用なものである。
【０００３】さらに、本発明の繊維または織布の表面が
例えばＮｉ、Ｆｅ、Ｐｔ、Ｐｄなどの金属の超微粒子で
被覆されたものは、触媒としても有用で、繊維または織
布が担体として働き、この触媒はその形態の特異性か
ら、きわめて接触効率の良い触媒となりうるものであ
る。
例えばＮｉ、Ｆｅ、Ｐｔ、Ｐｄなどの金属の超微粒子で
被覆されたものは、触媒としても有用で、繊維または織
布が担体として働き、この触媒はその形態の特異性か
ら、きわめて接触効率の良い触媒となりうるものであ
る。
【０００４】
【従来の技術】ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポ
リイミド繊維などの有機の繊維材料、ガラス繊維、シリ
コンカーバイド繊維、石綿、ロックウールなどの無機の
繊維材料、炭素繊維のような単体元素の繊維、および
鉄、アルミ、チタン、銅、金、銀、ニッケル、コバル
ト、タングステンなどの金属の繊維、殊に鉄、アルミ、
チタン、タングステンなどの金属のホイスカーと呼ばれ
る金属繊維、などの繊維材料は、繊維強化複合体製造の
材料であって、これに液状の熱硬化性樹脂を配合するか
塗布するか、またはこれを液状の熱硬化性樹脂と混練
し、適当な成型手段、例えば圧縮成型トランスファー成
型、射出成型、押出し成型または他の板状体材料との積
層成型などの手段によって繊維強化複合体を製造する際
の補強材として用いられる。ところでこの場合、補強材
の材料の表面は平滑であることが多く、熱硬化性樹脂と
の接着性が充分でないことから、成型品の強度が必ずし
も満足しうるものでなかった。そしてこの接着性を向上
させるために繊維材料の表面処理の試みもなされている
が、繊維材料の強度を低下させたり、処理自体に多大の
費用を要したりするなどの欠点があり、満足すべき結果
に至らない場合が多かった。
リイミド繊維などの有機の繊維材料、ガラス繊維、シリ
コンカーバイド繊維、石綿、ロックウールなどの無機の
繊維材料、炭素繊維のような単体元素の繊維、および
鉄、アルミ、チタン、銅、金、銀、ニッケル、コバル
ト、タングステンなどの金属の繊維、殊に鉄、アルミ、
チタン、タングステンなどの金属のホイスカーと呼ばれ
る金属繊維、などの繊維材料は、繊維強化複合体製造の
材料であって、これに液状の熱硬化性樹脂を配合するか
塗布するか、またはこれを液状の熱硬化性樹脂と混練
し、適当な成型手段、例えば圧縮成型トランスファー成
型、射出成型、押出し成型または他の板状体材料との積
層成型などの手段によって繊維強化複合体を製造する際
の補強材として用いられる。ところでこの場合、補強材
の材料の表面は平滑であることが多く、熱硬化性樹脂と
の接着性が充分でないことから、成型品の強度が必ずし
も満足しうるものでなかった。そしてこの接着性を向上
させるために繊維材料の表面処理の試みもなされている
が、繊維材料の強度を低下させたり、処理自体に多大の
費用を要したりするなどの欠点があり、満足すべき結果
に至らない場合が多かった。
【０００５】また繊維材料、例えば炭素繊維や石綿、ガ
ラス繊維、ロックウールなどを担体とし、この表面に触
媒物質を担持させて触媒を製造することはしばしば行な
われる公知の触媒製造方法である。この場合においても
担体表面の平滑さおよび触媒物質をつなぎ止める場所
（アンカーサイト）のとぼしさから、触媒物質は容易に
担体表面から脱落することになる。
ラス繊維、ロックウールなどを担体とし、この表面に触
媒物質を担持させて触媒を製造することはしばしば行な
われる公知の触媒製造方法である。この場合においても
担体表面の平滑さおよび触媒物質をつなぎ止める場所
（アンカーサイト）のとぼしさから、触媒物質は容易に
担体表面から脱落することになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記したように繊維強
化複合体に用いられる繊維または織布は繊維材料自体と
しての強度の他に、マトリクスとの高い結合性も要求さ
れる。マトリクスとの結合性を高めるために繊維の表面
を腐食性材料例えば酸またはアルカリ、溶媒などで処理
したり、表面を被覆材料で被覆したりすることで一応成
形体の物性は向上するものの、コスト高であったり、期
待される値まではその物性値が向上しないという問題点
があり、より向上された物性値の成形体を製造するため
のかつ低コストの材料の開発が求められるのである。
化複合体に用いられる繊維または織布は繊維材料自体と
しての強度の他に、マトリクスとの高い結合性も要求さ
れる。マトリクスとの結合性を高めるために繊維の表面
を腐食性材料例えば酸またはアルカリ、溶媒などで処理
したり、表面を被覆材料で被覆したりすることで一応成
形体の物性は向上するものの、コスト高であったり、期
待される値まではその物性値が向上しないという問題点
があり、より向上された物性値の成形体を製造するため
のかつ低コストの材料の開発が求められるのである。
【０００７】また繊維材料に担持させた触媒製造の観点
からは、安定で長寿命であり、かつまた操作性の良好な
触媒の開発が求められている。
からは、安定で長寿命であり、かつまた操作性の良好な
触媒の開発が求められている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】かかる課題解決のために
本発明者らは鋭意研究の結果無機材料、金属材料または
単体元素の超微粒子で表面が被覆された有機材料、無機
材料、金属材料または単体元素の繊維または織布が繊維
強化複合体成形体用の原材料としてきわめて好適するも
のであること、および無機材料、金属材料または単体元
素が触媒作用を有する場合においてこの超微粒子で表面
が被覆された有機材料、無機材料、金属材料または単体
元素の繊維または織布が触媒として安定で長寿命であり
操作性も良好であることを見出して本発明を完成したの
である。そしてここで用いる無機材料、金属材料または
単体元素の超微粒子で表面が被覆された有機材料、無機
材料、金属材料または単体元素の繊維または織布はこれ
迄にこの技術分野において知られていない新しい材料で
ある。
本発明者らは鋭意研究の結果無機材料、金属材料または
単体元素の超微粒子で表面が被覆された有機材料、無機
材料、金属材料または単体元素の繊維または織布が繊維
強化複合体成形体用の原材料としてきわめて好適するも
のであること、および無機材料、金属材料または単体元
素が触媒作用を有する場合においてこの超微粒子で表面
が被覆された有機材料、無機材料、金属材料または単体
元素の繊維または織布が触媒として安定で長寿命であり
操作性も良好であることを見出して本発明を完成したの
である。そしてここで用いる無機材料、金属材料または
単体元素の超微粒子で表面が被覆された有機材料、無機
材料、金属材料または単体元素の繊維または織布はこれ
迄にこの技術分野において知られていない新しい材料で
ある。
【０００９】この本発明の無機材料、金属材料または単
体元素の超微粒子で表面が被覆された有機材料、無機材
料、金属材料または単体元素の繊維または織布は、気相
法によって生成された無機材料、金属材料または単体元
素の超微粒子が含まれる流れの中に被覆されるべき有機
材料、無機材料、金属材料または単体元素の繊維または
織布を導入し、上記の超微粒子と上記の被覆されるべき
繊維または織布とを超微粒子が活性な状態において接触
させることによって得られるものであることをも本発明
者らは見出したのである。従ってこの超微粒子で表面が
被覆された無機材料、金属材料または単体元素の繊維ま
たは織布の製造方法も本発明に含まれるものである。
体元素の超微粒子で表面が被覆された有機材料、無機材
料、金属材料または単体元素の繊維または織布は、気相
法によって生成された無機材料、金属材料または単体元
素の超微粒子が含まれる流れの中に被覆されるべき有機
材料、無機材料、金属材料または単体元素の繊維または
織布を導入し、上記の超微粒子と上記の被覆されるべき
繊維または織布とを超微粒子が活性な状態において接触
させることによって得られるものであることをも本発明
者らは見出したのである。従ってこの超微粒子で表面が
被覆された無機材料、金属材料または単体元素の繊維ま
たは織布の製造方法も本発明に含まれるものである。
【００１０】すなわち、本発明の無機材料、金属材料ま
たは単体元素の超微粒子で表面が被覆された有機材料、
無機材料、金属材料または単体元素の繊維または織布
は、ＣＶＤ法またはＰＶＤ法例えばＲＦプラズマ法（Ra
dio Frequency Plasma）、レーザー法などによって気相
において生成された無機材料、金属材料または単体元素
の超微粒子が含まれる流れの中に被覆されるべき有機材
料、無機材料、金属材料または単体元素の繊維または織
布を連続的にまたは半連続的に供給し、上記の超微粒子
と上記の被覆されるべき繊維または織布とを超微粒子が
活性な状態において接触させて両者を接着させ、もって
被覆されるべき有機材料、無機材料、金属材料または単
体元素の繊維または織布表面に強固に超微粒子が結合し
固着した全く新規の繊維または織布材料として得ること
ができる。ここでいう被覆とは、有機材料、無機材料、
金属材料または単体元素の繊維または織布表面に強固に
超微粒子が結合固着した状態を指すもので、繊維または
織布表面の全部に、または一部に超微粒子が固着してい
る場合の両者を含む。
たは単体元素の超微粒子で表面が被覆された有機材料、
無機材料、金属材料または単体元素の繊維または織布
は、ＣＶＤ法またはＰＶＤ法例えばＲＦプラズマ法（Ra
dio Frequency Plasma）、レーザー法などによって気相
において生成された無機材料、金属材料または単体元素
の超微粒子が含まれる流れの中に被覆されるべき有機材
料、無機材料、金属材料または単体元素の繊維または織
布を連続的にまたは半連続的に供給し、上記の超微粒子
と上記の被覆されるべき繊維または織布とを超微粒子が
活性な状態において接触させて両者を接着させ、もって
被覆されるべき有機材料、無機材料、金属材料または単
体元素の繊維または織布表面に強固に超微粒子が結合し
固着した全く新規の繊維または織布材料として得ること
ができる。ここでいう被覆とは、有機材料、無機材料、
金属材料または単体元素の繊維または織布表面に強固に
超微粒子が結合固着した状態を指すもので、繊維または
織布表面の全部に、または一部に超微粒子が固着してい
る場合の両者を含む。
【００１１】すなわち、本発明は繊維の表面に均一な膜
ではなく、超微粒子（０.００５μｍ〜１μｍ）を強固
に付着させることにより、表面に突起を有する被覆を行
うものである。これにより化学的に繊維強化複合体マト
リクスと繊維との結合性を高めるだけでなく、表面に突
起を有する被覆であることによる物理的な、マトリクス
とのグリップ力の向上を計り、成形体の物性の向上を実
現するものである。
ではなく、超微粒子（０.００５μｍ〜１μｍ）を強固
に付着させることにより、表面に突起を有する被覆を行
うものである。これにより化学的に繊維強化複合体マト
リクスと繊維との結合性を高めるだけでなく、表面に突
起を有する被覆であることによる物理的な、マトリクス
とのグリップ力の向上を計り、成形体の物性の向上を実
現するものである。
【００１２】本発明の超微粒子で表面が被覆される繊維
または織布には、有機材料由来のもの、例えばポリエス
テル、ポリアミド、ポリイミド、ポリフェニルサルファ
イドなどからの繊維または織布、無機材料由来のもの、
例えばガラス繊維、石綿、ロックウール、シリコンカー
バイド繊維など、金属材料由来のもの、例えばＦｅ、Ｎ
ｉ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｔｉ、Ａｕ、Ａｇ、Ｗなどのフィラメ
ントおよびホイスカーである繊維またはこれらからの織
布および単体元素由来のもの、例えば炭素繊維またはこ
れからの織布などが挙げられる。
または織布には、有機材料由来のもの、例えばポリエス
テル、ポリアミド、ポリイミド、ポリフェニルサルファ
イドなどからの繊維または織布、無機材料由来のもの、
例えばガラス繊維、石綿、ロックウール、シリコンカー
バイド繊維など、金属材料由来のもの、例えばＦｅ、Ｎ
ｉ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｔｉ、Ａｕ、Ａｇ、Ｗなどのフィラメ
ントおよびホイスカーである繊維またはこれらからの織
布および単体元素由来のもの、例えば炭素繊維またはこ
れからの織布などが挙げられる。
【００１３】これらの超微粒子で表面が被覆される有機
材料、無機材料、金属材料または単体元素の繊維は単繊
維の状態のものであっても、また織布状に織られた状態
のものであっても良い。
材料、無機材料、金属材料または単体元素の繊維は単繊
維の状態のものであっても、また織布状に織られた状態
のものであっても良い。
【００１４】上記した有機材料、無機材料、金属材料ま
たは単体元素の繊維または織布の表面を被覆する超微粒
子の構成成分は、得られる超微粒子で表面が被覆された
繊維または織布に対して希望される性質および機能に応
じて、表面が被覆されるべき繊維または織布とは同一で
あるかまたは異なった種々の無機材料、金属材料または
単体元素であって、これらの具体例としては、種々の無
機物質、例えば酸化物であるＡｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、Ｚｒ
Ｏ2、Ｙ2Ｏ3、ＣａＯなど、窒化物であるＳｉ3Ｎ4、Ａ
ｌＮ、ＢＮなど、炭化物であるＷＣ、ＳｉＣなど、ほう
素化物であるＢＰ、ＢＮなど、単体金属、例えばＳｉ、
Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｗなど、および
金属間化合物および合金の種々のもの、並びにこれらの
材料を複合したもの単体元素、例えばＣ、Ｂなどが挙げ
られる。
たは単体元素の繊維または織布の表面を被覆する超微粒
子の構成成分は、得られる超微粒子で表面が被覆された
繊維または織布に対して希望される性質および機能に応
じて、表面が被覆されるべき繊維または織布とは同一で
あるかまたは異なった種々の無機材料、金属材料または
単体元素であって、これらの具体例としては、種々の無
機物質、例えば酸化物であるＡｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、Ｚｒ
Ｏ2、Ｙ2Ｏ3、ＣａＯなど、窒化物であるＳｉ3Ｎ4、Ａ
ｌＮ、ＢＮなど、炭化物であるＷＣ、ＳｉＣなど、ほう
素化物であるＢＰ、ＢＮなど、単体金属、例えばＳｉ、
Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｗなど、および
金属間化合物および合金の種々のもの、並びにこれらの
材料を複合したもの単体元素、例えばＣ、Ｂなどが挙げ
られる。
【００１５】この有機材料、無機材料、金属材料または
単体元素の繊維または織布を被覆する超微粒子はその平
均粒径が１μｍ以下のもの、通常は０.１μｍ以下のも
のである。
単体元素の繊維または織布を被覆する超微粒子はその平
均粒径が１μｍ以下のもの、通常は０.１μｍ以下のも
のである。
【００１６】この無機材料、金属材料または単体元素の
超微粒子は公知の技術手段で生成させることができ、例
えばアーク放電によるプラズマジェットの発生によるも
の、アーク溶解によるもの、高周波プラズマの発生によ
るもの、ガス中蒸発法によるものなどの物理的手段で生
成させるか、または無機または金属材料蒸気の還元また
は酸化を伴う化学的手段で生成させることができる。
超微粒子は公知の技術手段で生成させることができ、例
えばアーク放電によるプラズマジェットの発生によるも
の、アーク溶解によるもの、高周波プラズマの発生によ
るもの、ガス中蒸発法によるものなどの物理的手段で生
成させるか、または無機または金属材料蒸気の還元また
は酸化を伴う化学的手段で生成させることができる。
【００１７】本発明によれば上記のようにして生成され
た無機材料、金属材料または単体元素の超微粒子が含ま
れる気体流の中に、被覆されるべき有機材料、無機材
料、金属材料または単体元素の繊維または織布を任意の
手段によって導入し、超微粒子と、被覆されるべき繊維
または織布とを超微粒子が活性な状態において接触させ
るのである。この場合、超微粒子は物理的または化学的
手段で生成せしめられたばかりのものでそれ自体はいわ
ば発生期の状態、すなわち、遊離ラジカルを有していて
活性化されている状態にあることから、繊維または織布
との接触によって繊維または織布とは共有結合的に結合
し、両者は強固に化学結合することになる。このように
して有機材料、無機材料、金属材料または単体元素の表
面を超微粒子が強固に被覆した形態の繊維または織布と
して本発明の繊維または織布が得られるのである。
た無機材料、金属材料または単体元素の超微粒子が含ま
れる気体流の中に、被覆されるべき有機材料、無機材
料、金属材料または単体元素の繊維または織布を任意の
手段によって導入し、超微粒子と、被覆されるべき繊維
または織布とを超微粒子が活性な状態において接触させ
るのである。この場合、超微粒子は物理的または化学的
手段で生成せしめられたばかりのものでそれ自体はいわ
ば発生期の状態、すなわち、遊離ラジカルを有していて
活性化されている状態にあることから、繊維または織布
との接触によって繊維または織布とは共有結合的に結合
し、両者は強固に化学結合することになる。このように
して有機材料、無機材料、金属材料または単体元素の表
面を超微粒子が強固に被覆した形態の繊維または織布と
して本発明の繊維または織布が得られるのである。
【００１８】この有機材料、無機材料、金属材料または
単体元素の繊維または織布と超微粒子との接触は必要に
よって繰返すことができ、そして超微粒子の被覆量を所
望のものに設定することができる。さらにこの超微粒子
の種類を変えて上記の接触を繰返すことができ、このよ
うにして複数成分の材料を多重被覆することもできる。
単体元素の繊維または織布と超微粒子との接触は必要に
よって繰返すことができ、そして超微粒子の被覆量を所
望のものに設定することができる。さらにこの超微粒子
の種類を変えて上記の接触を繰返すことができ、このよ
うにして複数成分の材料を多重被覆することもできる。
【００１９】このようにして有機材料、無機材料、金属
材料または単体元素の超微粒子で表面が被覆された無機
材料、金属材料または単体元素の繊維または織布が得ら
れるが、被覆される繊維または織布に対するこれを被覆
する超微粒子の量比は、所望の繊維または織布に希望さ
れる性質および機能に応じて広い範囲で変えうるもの
で、例えば被覆される繊維または織布に対し超微粒子が
０.０１重量％〜６０重量％であるような割合でありう
る。
材料または単体元素の超微粒子で表面が被覆された無機
材料、金属材料または単体元素の繊維または織布が得ら
れるが、被覆される繊維または織布に対するこれを被覆
する超微粒子の量比は、所望の繊維または織布に希望さ
れる性質および機能に応じて広い範囲で変えうるもの
で、例えば被覆される繊維または織布に対し超微粒子が
０.０１重量％〜６０重量％であるような割合でありう
る。
【００２０】本発明によって、例えばガラス超微粒子、
炭素超微粒子、Ａｌ2Ｏ3超微粒子、Ａｌ超微粒子、Ｓｉ
Ｃ超微粒子、Ｔｉ超微粒子、などによってその表面が被
覆された有機材料の繊維、例えばポリエチレンテレフタ
レート、ナイロン６６、ＭＸＤ（メタキシリレンジアミ
ンとアジピン酸とのポリアミド）ＨＴ−１（１,３−ジ
アミノベンゼンとイソフタル酸とのポリアミド）、Quia
naR、アラミドなどの繊維、無機材料の繊維、例えばガ
ラス繊維、シリコンカーバイド繊維、ロックウールな
ど、金属材料の繊維、例えば鉄、アルミ、チタン、銅、
金、銀、ニッケル、コバルト、タングステンなどの線条
またはホイスカーが得られる。
炭素超微粒子、Ａｌ2Ｏ3超微粒子、Ａｌ超微粒子、Ｓｉ
Ｃ超微粒子、Ｔｉ超微粒子、などによってその表面が被
覆された有機材料の繊維、例えばポリエチレンテレフタ
レート、ナイロン６６、ＭＸＤ（メタキシリレンジアミ
ンとアジピン酸とのポリアミド）ＨＴ−１（１,３−ジ
アミノベンゼンとイソフタル酸とのポリアミド）、Quia
naR、アラミドなどの繊維、無機材料の繊維、例えばガ
ラス繊維、シリコンカーバイド繊維、ロックウールな
ど、金属材料の繊維、例えば鉄、アルミ、チタン、銅、
金、銀、ニッケル、コバルト、タングステンなどの線条
またはホイスカーが得られる。
【００２１】これらの超微粒子で表面が被覆された繊維
または織布は、これに液状の熱硬化性樹脂を配合するか
塗布するかまたはこれを液状の熱硬化性樹脂を配合して
混練し、得られたマトリックスを適宜な成型手段で成型
する場合には、繊維材料と熱硬化性樹脂との間の接着性
が超微粒子の被覆によって顕著に改善され、得られる繊
維強化複合体の強度は超微粒子を被覆しないものを強化
材料としたものに比較して１.５倍または数倍に達す
る。
または織布は、これに液状の熱硬化性樹脂を配合するか
塗布するかまたはこれを液状の熱硬化性樹脂を配合して
混練し、得られたマトリックスを適宜な成型手段で成型
する場合には、繊維材料と熱硬化性樹脂との間の接着性
が超微粒子の被覆によって顕著に改善され、得られる繊
維強化複合体の強度は超微粒子を被覆しないものを強化
材料としたものに比較して１.５倍または数倍に達す
る。
【００２２】ここで用いられる液状の熱硬化性樹脂に
は、繊維強化複合体または繊維強化樹脂（ＦＲＰ）を製
造するためにこの技術分野において通常用いられる総べ
ての熱硬化性樹脂が含まれ、例えば、不飽和ポリエステ
ル、フェノール−ホルムアルデヒド初期縮合物、エポキ
シ樹脂組成物、ポリウレタン樹脂組成物などの種々のも
のが使用可能である。
は、繊維強化複合体または繊維強化樹脂（ＦＲＰ）を製
造するためにこの技術分野において通常用いられる総べ
ての熱硬化性樹脂が含まれ、例えば、不飽和ポリエステ
ル、フェノール−ホルムアルデヒド初期縮合物、エポキ
シ樹脂組成物、ポリウレタン樹脂組成物などの種々のも
のが使用可能である。
【００２３】また、本発明によって得られる、例えばガ
ラス繊維、ロックウール、または石綿上に超微粒子の白
金、パラジウム、ロジウムなどの触媒金属を担持させた
ものは、その特異な形状から圧力損失がきわめて小さい
固定床触媒として用いることができ、しかもこの固定床
は任意の形状に設定することが可能であるので例えば自
動車の排気ガス浄化用の触媒などとしてきわめて好適な
ものである。
ラス繊維、ロックウール、または石綿上に超微粒子の白
金、パラジウム、ロジウムなどの触媒金属を担持させた
ものは、その特異な形状から圧力損失がきわめて小さい
固定床触媒として用いることができ、しかもこの固定床
は任意の形状に設定することが可能であるので例えば自
動車の排気ガス浄化用の触媒などとしてきわめて好適な
ものである。
【００２４】つぎに本発明を実施例によって説明するこ
とにする。
とにする。
【００２５】実施例 １ 炭素繊維を炭素超微粒子で被覆した粒子の製造 メタンガス（ＣＨ4）をアルゴンガスを高周波加熱して
得られる高温プラズマ中に供給し、炭素超微粒子を含む
気体流を生成させた。この気体流下部に炭素繊維を導入
し、炭素繊維を炭素超微粒子で被覆した繊維を製造し
た。
得られる高温プラズマ中に供給し、炭素超微粒子を含む
気体流を生成させた。この気体流下部に炭素繊維を導入
し、炭素繊維を炭素超微粒子で被覆した繊維を製造し
た。
【００２６】使用した装置は図１に示される構成を有す
るものである。
るものである。
【００２７】すなわち、本装置は図１のＡで示されるプ
ラズマトーチ、Ｄで示されるチャンバー、Ｅで示される
超微粒子原料供給装置、Ｂで示される超微粒子で被覆さ
れるべき原料繊維の供給装置、およびＧで示される超微
粒子回収部より成る。
ラズマトーチ、Ｄで示されるチャンバー、Ｅで示される
超微粒子原料供給装置、Ｂで示される超微粒子で被覆さ
れるべき原料繊維の供給装置、およびＧで示される超微
粒子回収部より成る。
【００２８】プラズマトーチＡは内径４４mm、長さ１５
０mmの石英管（１）を主体とし、外側に高周波発振用の
コイル（２）が取りつけられ、その外側には冷却用の外
套管（３）が設けられている。プラズマトーチの上部に
は噴出方向が接線方向、軸方向および半径方向のガス噴
出口（４）、（５）、（６）が設けられ、この噴出口に
ガスの供給源（７）、（８）、（９）からアルゴン２０
リットル／分が供給される。この噴出ガスは印加された
高周波電源によってプラズマ化され、プラズマトーチ内
でプラズマ焔を形成する。
０mmの石英管（１）を主体とし、外側に高周波発振用の
コイル（２）が取りつけられ、その外側には冷却用の外
套管（３）が設けられている。プラズマトーチの上部に
は噴出方向が接線方向、軸方向および半径方向のガス噴
出口（４）、（５）、（６）が設けられ、この噴出口に
ガスの供給源（７）、（８）、（９）からアルゴン２０
リットル／分が供給される。この噴出ガスは印加された
高周波電源によってプラズマ化され、プラズマトーチ内
でプラズマ焔を形成する。
【００２９】プラズマトーチの下部には超微粒子原料供
給口（１０）が設けられメタンガスボンベＥから供給さ
れる原料ガスのメタン（ＣＨ4）は２リットル／分の割
合でプラズマ焔中に導入される。
給口（１０）が設けられメタンガスボンベＥから供給さ
れる原料ガスのメタン（ＣＨ4）は２リットル／分の割
合でプラズマ焔中に導入される。
【００３０】チャンバーＤは内径４４０mm、長さ１８０
０mmの管（１６）とその外側の冷却用の外套管（１７）
とから成る。
０mmの管（１６）とその外側の冷却用の外套管（１７）
とから成る。
【００３１】Ｂの部分に設けられた原料繊維供給部にお
いて、被覆されるべき炭素繊維はボビン（１２）から１
ｍ／分の割合で送り出されて、ボビン（１３）で巻き取
られる。
いて、被覆されるべき炭素繊維はボビン（１２）から１
ｍ／分の割合で送り出されて、ボビン（１３）で巻き取
られる。
【００３２】このようにして炭素繊維はＢの場所におい
て超微粒子が活性な状態で炭素超微粒子と接触し、炭素
繊維表面を超微粒子の炭素が被覆する。
て超微粒子が活性な状態で炭素超微粒子と接触し、炭素
繊維表面を超微粒子の炭素が被覆する。
【００３３】得られた炭素繊維（φ７μｍ）には炭素超
微粒子（０.０１〜０.０５μｍ主として０.０２μｍ）
が被覆されていた。この被覆繊維をエタノール中で超音
波により強力に分散させたものを観察してみると、上記
によって被覆した炭素超微粒子は炭素繊維とは分離せ
ず、強固な超微粒子被覆ができていることが判明した。
微粒子（０.０１〜０.０５μｍ主として０.０２μｍ）
が被覆されていた。この被覆繊維をエタノール中で超音
波により強力に分散させたものを観察してみると、上記
によって被覆した炭素超微粒子は炭素繊維とは分離せ
ず、強固な超微粒子被覆ができていることが判明した。
【００３４】実施例 ２ 炭素繊維をＮｉ超微粒子で被覆した粒子の製造 Ｎｉをアルゴンガスを高周波加熱して得られる高温プラ
ズマ中に供給し、Ｎｉ超微粒子を含む気体流を生成させ
た。この気体流下部に炭素繊維を導入し、炭素繊維をＮ
ｉ超微粒子で被覆した繊維を製造した。
ズマ中に供給し、Ｎｉ超微粒子を含む気体流を生成させ
た。この気体流下部に炭素繊維を導入し、炭素繊維をＮ
ｉ超微粒子で被覆した繊維を製造した。
【００３５】使用した装置は図２に示される構成を有す
るものである。
るものである。
【００３６】すなわち、本装置は図２のＡで示されるプ
ラズマトーチ、Ｄで示されるチャンバー、Ｅで示される
超微粒子原料供給装置、Ｂで示される超微粒子で被覆さ
れるべき原料繊維の供給装置、およびＧで示される超微
粒子回収部よりなる。
ラズマトーチ、Ｄで示されるチャンバー、Ｅで示される
超微粒子原料供給装置、Ｂで示される超微粒子で被覆さ
れるべき原料繊維の供給装置、およびＧで示される超微
粒子回収部よりなる。
【００３７】プラズマトーチＡは内径４４mm、長さ１５
０mmの石英管（１）を主体とし、外側に高周波発振用の
コイル（２）が取りつけられ、その外側には冷却用の外
套管（３）が設けられている。プラズマトーチの上部に
は噴出方向が接線方向、軸方向および半径方向のガス噴
出口（４）、（５）、（６）が設けられ、この噴出口に
ガスの供給源（７）、（８）、（９）からアルゴン２０
リットル／分が供給される。この噴出ガスは印加された
高周波電源によってプラズマ化され、プラズマトーチ内
でプラズマ焔を形成する。
０mmの石英管（１）を主体とし、外側に高周波発振用の
コイル（２）が取りつけられ、その外側には冷却用の外
套管（３）が設けられている。プラズマトーチの上部に
は噴出方向が接線方向、軸方向および半径方向のガス噴
出口（４）、（５）、（６）が設けられ、この噴出口に
ガスの供給源（７）、（８）、（９）からアルゴン２０
リットル／分が供給される。この噴出ガスは印加された
高周波電源によってプラズマ化され、プラズマトーチ内
でプラズマ焔を形成する。
【００３８】プラズマトーチの下部には超微粒子原料供
給口（１０）が設けられＥから供給されるＮｉ粉末が１
０リットル／分のキャリアガス（１１）のアルゴンに担
持されて２ｇ／分の割合でプラズマ焔中に導入される。
給口（１０）が設けられＥから供給されるＮｉ粉末が１
０リットル／分のキャリアガス（１１）のアルゴンに担
持されて２ｇ／分の割合でプラズマ焔中に導入される。
【００３９】チャンバーＤは内径４４０mm、長さ１８０
０mmの管（１６）とその外側の冷却用の外套管（１７）
とから成る。
０mmの管（１６）とその外側の冷却用の外套管（１７）
とから成る。
【００４０】Ｂの部分に設けられた原料繊維供給部にお
いて、被覆されるべき炭素繊維はボビン（１２）から１
ｍ／分の割合で送り出され反転ロール（１４）で反転さ
れてボビン（１３）で巻き取られる。
いて、被覆されるべき炭素繊維はボビン（１２）から１
ｍ／分の割合で送り出され反転ロール（１４）で反転さ
れてボビン（１３）で巻き取られる。
【００４１】このようにして炭素繊維はＢの場所におい
て超微粒子が活性な状態でＮｉ超微粒子と接触し、炭素
繊維表面を超微粒子のＮｉが被覆する。
て超微粒子が活性な状態でＮｉ超微粒子と接触し、炭素
繊維表面を超微粒子のＮｉが被覆する。
【００４２】得られた炭素繊維（φ７μｍ）にはＮｉ超
微粒子（０.０１〜０.１μｍ主として０.０５μｍ）が
被覆されていた。この被覆繊維をエタノール中で超音波
により強力に分散させたものを観察してみると、上記に
よって被覆したＮｉ超微粒子は炭素繊維とは分離せず、
強固な超微粒子被覆ができていることが判明した。
微粒子（０.０１〜０.１μｍ主として０.０５μｍ）が
被覆されていた。この被覆繊維をエタノール中で超音波
により強力に分散させたものを観察してみると、上記に
よって被覆したＮｉ超微粒子は炭素繊維とは分離せず、
強固な超微粒子被覆ができていることが判明した。
【００４３】実施例 ３ 実施例２で使用した装置によって、ガラス繊維にガラス
の超微粒子を被覆した。
の超微粒子を被覆した。
【００４４】すなわち、アルゴン１０リットル／分、酸
素１０リットル／分をプラズマトーチに導入してプラズ
マ焔を形成させ、これにガラス粉末を３ｇ／分の割合で
キャリアガスとして１０リットル／分のアルゴンに担持
させて導入し、ガラスの超微粒子を生成させた。
素１０リットル／分をプラズマトーチに導入してプラズ
マ焔を形成させ、これにガラス粉末を３ｇ／分の割合で
キャリアガスとして１０リットル／分のアルゴンに担持
させて導入し、ガラスの超微粒子を生成させた。
【００４５】次いで被覆されるべきガラス繊維（φ９μ
ｍ）を１ｍ／分の割合で導入し、ガラス繊維とガラス超
微粒子を接触させ、被覆した。
ｍ）を１ｍ／分の割合で導入し、ガラス繊維とガラス超
微粒子を接触させ、被覆した。
【００４６】得られたガラス繊維（φ９μｍ）には、ガ
ラス超微粒子（０.０１〜０.１μｍ主として０.０３μ
ｍ）が被覆されていた。この被覆繊維をエタノール中で
超音波により強力に分散させたものを観察してみると、
上記によって被覆したガラス超微粒子はガラス繊維とは
分離せず、強固な超微粒子被覆ができていることが判明
した。
ラス超微粒子（０.０１〜０.１μｍ主として０.０３μ
ｍ）が被覆されていた。この被覆繊維をエタノール中で
超音波により強力に分散させたものを観察してみると、
上記によって被覆したガラス超微粒子はガラス繊維とは
分離せず、強固な超微粒子被覆ができていることが判明
した。
【００４７】実施例４ 実施例１〜２によって製造した超微粒子で表面が被覆さ
れた繊維を用いて繊維強化複合体を調製した。この複合
体と超微粒子で表面が被覆されていない同一の繊維を用
いて調製した繊維強化複合体とをその曲げ強度について
試験した。
れた繊維を用いて繊維強化複合体を調製した。この複合
体と超微粒子で表面が被覆されていない同一の繊維を用
いて調製した繊維強化複合体とをその曲げ強度について
試験した。
【００４８】ここで試験した繊維強化複合体は炭素繊維
とエポキシ樹脂とのマトリックスを用いて調製した。炭
素繊維の積層方向は１方向（０°）とし、成形した繊維
強化複合体中の繊維の充填率は６０vol％とした。得ら
れた複合体について曲げ強度（０°方向）を曲げ強度試
験機により測定した。結果は次の表でまとめることがで
きる。なお、表１中対照例とあるのは、超微粒子を被覆
していない繊維を用いた例における曲げ強度の値であ
る。
とエポキシ樹脂とのマトリックスを用いて調製した。炭
素繊維の積層方向は１方向（０°）とし、成形した繊維
強化複合体中の繊維の充填率は６０vol％とした。得ら
れた複合体について曲げ強度（０°方向）を曲げ強度試
験機により測定した。結果は次の表でまとめることがで
きる。なお、表１中対照例とあるのは、超微粒子を被覆
していない繊維を用いた例における曲げ強度の値であ
る。
【００４９】
【表１】
【図１】本発明の超微粒子で表面が被覆された繊維を製
造するための装置の一具体例を示す図である。
造するための装置の一具体例を示す図である。
【図２】本発明の超微粒子で表面が被覆された繊維を製
造するための装置の他の一具体例を示す図であり、
（ａ）は装置の断面を示し、（ｂ）は原料繊維供給部を
切断して示すものである。
造するための装置の他の一具体例を示す図であり、
（ａ）は装置の断面を示し、（ｂ）は原料繊維供給部を
切断して示すものである。
フロントページの続き (72)発明者 濱田 美明 埼玉県川越市末広町３−４−８ (72)発明者 黒田 英輔 埼玉県川越市西小仙波町２−16−４ (72)発明者 梅屋 薫 宮城県仙台市太白区八木山本町１−30− 13 (56)参考文献 特開 平１−183577（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−77320（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−49040（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−101694（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】 ＲＦプラズマ法によって生成された無機
材料、金属材料または単体元素の超微粒子が含まれる流
れの中に被覆されるべき有機材料、無機材料、金属材料
または単体元素の繊維または織布を導入し、上記の超微
粒子と上記の被覆されるべき繊維または織布とを超微粒
子が活性な状態において接触させることからなる、無機
材料、金属材料または単体元素の超微粒子で表面が被覆
された有機材料、無機材料、金属材料または単体元素の
繊維または織布の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3273633A JP2550451B2 (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | 超微粒子で表面が被覆された繊維または織布の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3273633A JP2550451B2 (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | 超微粒子で表面が被覆された繊維または織布の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05117965A JPH05117965A (ja) | 1993-05-14 |
| JP2550451B2 true JP2550451B2 (ja) | 1996-11-06 |
Family
ID=17530420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3273633A Expired - Lifetime JP2550451B2 (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | 超微粒子で表面が被覆された繊維または織布の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2550451B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3280433B2 (ja) * | 1992-10-09 | 2002-05-13 | 株式会社日清製粉グループ本社 | 超微粒子を表面に均一に分散付着した繊維または織布およびその製造方法およびそれを用いた繊維強化複合材 |
| JP2002535296A (ja) * | 1999-01-21 | 2002-10-22 | エイビービー ラマス グローバル インコーポレイテッド | 選択的水素添加プロセスとその触媒 |
| KR100438216B1 (ko) * | 2002-06-12 | 2004-07-02 | 김학용 | 극세 알루미나 섬유 및 그의 제조방법 |
| JP6319000B2 (ja) * | 2014-09-05 | 2018-05-09 | 日産自動車株式会社 | 強化基材の表面改質方法及び表面改質装置 |
| JP6373694B2 (ja) * | 2014-09-12 | 2018-08-15 | イビデン株式会社 | カーボン粒子埋没無機繊維、カーボン粒子埋没無機繊維の製造方法、カーボン粒子埋没無機繊維集合体及び排ガス浄化装置 |
| JP6764654B2 (ja) * | 2016-01-18 | 2020-10-07 | 大明化学工業株式会社 | 金属粒子担持繊維および金属粒子担持繊維の製造方法 |
| JP7226377B2 (ja) * | 2020-03-12 | 2023-02-21 | 株式会社豊田中央研究所 | 複合体及び複合体の製造方法 |
| CN113463374A (zh) * | 2021-07-02 | 2021-10-01 | 南通大学 | 一种具有光催化自清洁性能的涤纶织物及其制备方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49101694A (ja) * | 1973-02-03 | 1974-09-26 | ||
| US4343836A (en) * | 1979-07-26 | 1982-08-10 | United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | One-directional uniformly coated fibers, method of preparation, and uses therefor |
| JPS5777320A (en) * | 1980-10-27 | 1982-05-14 | Mitsubishi Electric Corp | Boronized fiber and its preparation |
| JPH01183577A (ja) * | 1988-01-19 | 1989-07-21 | Osaka Gas Co Ltd | 表面処理した炭素繊維とその表面処理方法、および、その炭素繊維を用いた複合材料とその製造方法 |
-
1991
- 1991-10-22 JP JP3273633A patent/JP2550451B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05117965A (ja) | 1993-05-14 |
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