JP3259458B2 - シリカアルミナ繊維の製造方法 - Google Patents
シリカアルミナ繊維の製造方法Info
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- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はシリカアルミナ繊維の製
造方法に関する。さらに詳細にはポリアルミノキサンを
原料とし、これに特定量のケイ素を含む化合物と特定の
脂肪族カルボン酸を混合し、該混合物を含む溶液を紡糸
して得られる前駆体繊維を焼成することにより、曳糸
性、紡糸安定性、機械的強度及び耐熱性の優れたシリカ
アルミナ繊維の製造方法に関するものである。
造方法に関する。さらに詳細にはポリアルミノキサンを
原料とし、これに特定量のケイ素を含む化合物と特定の
脂肪族カルボン酸を混合し、該混合物を含む溶液を紡糸
して得られる前駆体繊維を焼成することにより、曳糸
性、紡糸安定性、機械的強度及び耐熱性の優れたシリカ
アルミナ繊維の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来シリカアルミナ繊維の製造方法とし
ては無機塩法、スラリー法、ゾルゲル法、前駆ポリマー
法が知られている。
ては無機塩法、スラリー法、ゾルゲル法、前駆ポリマー
法が知られている。
【０００３】無機塩法はアルミニウム塩の水溶液にポリ
エチレンオキシドやＰＶＡ等の水溶性高分子を添加し、
更に水溶性ポリシロキサンやシリカゾルを混合し、濃
縮、熟成することで粘調な紡糸原液を得ている。この方
法は粘性を水溶性有機高分子で付与しているため、調液
段階でゲル化してしまい、原液の安定性を欠くという問
題がある。
エチレンオキシドやＰＶＡ等の水溶性高分子を添加し、
更に水溶性ポリシロキサンやシリカゾルを混合し、濃
縮、熟成することで粘調な紡糸原液を得ている。この方
法は粘性を水溶性有機高分子で付与しているため、調液
段階でゲル化してしまい、原液の安定性を欠くという問
題がある。
【０００４】スラリー法は微細なアルミナ粒子を結晶成
長抑制剤、バインダー成分、ポリエチレンオキシド等の
有機高分子を添加し、得られる粘調スラリーを紡糸原液
としている。この方法は紡糸原液を構成する固体粒子の
粒度、添加量、分散状態が紡糸性や得られる繊維の機械
的物性に影響を与え、制御が難しい等の問題がある。
長抑制剤、バインダー成分、ポリエチレンオキシド等の
有機高分子を添加し、得られる粘調スラリーを紡糸原液
としている。この方法は紡糸原液を構成する固体粒子の
粒度、添加量、分散状態が紡糸性や得られる繊維の機械
的物性に影響を与え、制御が難しい等の問題がある。
【０００５】ゾルゲル法はＨＣＯＯ，ＣＨ3 ＣＯＯ等の
イオンとシリカゾルを含むアルミナゾルを濃縮し、粘調
な紡糸原液としている。この方法は濃縮段階で沈澱、濁
りが生じたり、急激に粘度が増大したりするため、濃縮
の制御が難しいという問題がある。
イオンとシリカゾルを含むアルミナゾルを濃縮し、粘調
な紡糸原液としている。この方法は濃縮段階で沈澱、濁
りが生じたり、急激に粘度が増大したりするため、濃縮
の制御が難しいという問題がある。
【０００６】前駆ポリマー法はポリアルミノキサンにケ
イ素を含む化合物、例えばケイ酸エステルを混合して紡
糸原液を得ている。この方法は紡糸原液の均一性が高
く、有機高分子やバインダーの使用を必須としないため
得られる繊維の機械的強度が高くなるという特徴があ
る。しかしポリアルミノキサンが加水分解を受け易いた
め、紡糸安定性が悪く、得られる繊維強度のばらつきが
大きいという問題がある。
イ素を含む化合物、例えばケイ酸エステルを混合して紡
糸原液を得ている。この方法は紡糸原液の均一性が高
く、有機高分子やバインダーの使用を必須としないため
得られる繊維の機械的強度が高くなるという特徴があ
る。しかしポリアルミノキサンが加水分解を受け易いた
め、紡糸安定性が悪く、得られる繊維強度のばらつきが
大きいという問題がある。
【０００７】このような問題を解決すべく、種々の方法
が検討されている。例えば、特公昭５１−１３７６８号
公報に於いては、ポリアルミノキサンとケイ素を含む化
合物を混合し、ポリアルミノキサンの濃度が５０〜６０
重量％に濃縮した紡糸液を紡糸、焼成して繊維を得てい
る。特にこの紡糸液に有機高分子やステアリン酸、パル
ミチン酸等の高級脂肪族カルボン酸を添加することで曳
糸性が向上することが示されている。
が検討されている。例えば、特公昭５１−１３７６８号
公報に於いては、ポリアルミノキサンとケイ素を含む化
合物を混合し、ポリアルミノキサンの濃度が５０〜６０
重量％に濃縮した紡糸液を紡糸、焼成して繊維を得てい
る。特にこの紡糸液に有機高分子やステアリン酸、パル
ミチン酸等の高級脂肪族カルボン酸を添加することで曳
糸性が向上することが示されている。
【０００８】特公昭６２−４９３６２号公報には、フェ
ノキシ基を導入したポリメタロキサンは曳糸性が優れて
いることを示している。
ノキシ基を導入したポリメタロキサンは曳糸性が優れて
いることを示している。
【０００９】特開昭６０−２１５８１５号公報は、ポリ
メタロキサンを８５重量％以上含有した紡糸液を１〜３
０００ポアズに調整して紡糸、焼成する無機質繊維の製
造方法を示しており、この紡糸液に有機高分子を添加す
ることで曳糸性が向上することが示されている。
メタロキサンを８５重量％以上含有した紡糸液を１〜３
０００ポアズに調整して紡糸、焼成する無機質繊維の製
造方法を示しており、この紡糸液に有機高分子を添加す
ることで曳糸性が向上することが示されている。
【００１０】特開平２−１４１４１７号公報に於いて
は、アルミニウムアルコキシドにアセチルアセトンを反
応させ、次いで水を加え、しかる後酸の存在下で重合さ
せることでポリアルミノキサンを合成し、この紡糸原液
を紡糸、焼成することで短繊維が得られることを示して
いる。
は、アルミニウムアルコキシドにアセチルアセトンを反
応させ、次いで水を加え、しかる後酸の存在下で重合さ
せることでポリアルミノキサンを合成し、この紡糸原液
を紡糸、焼成することで短繊維が得られることを示して
いる。
【００１１】特開平３−１０４９２５号公報に於いて
は、アルミニウムアルコキシドと活性水素を有する化合
物を反応させ、これにシリコンアルコキシドを混合した
ものを加水分解してゾルを形成し、該ゾルを紡糸、水蒸
気処理、焼成することでシリカアルミナ繊維が得られる
ことを示している。特に活性水素を有する化合物として
アルカノールアミン化合物、グリコール化合物、有機
酸、フェノール、チオール、アミン類等はアルミニウム
アルコキシド１モルに対して活性水素のモル数で０．６
〜２．７モルの範囲、β−ジケトン化合物は０．２〜
１．５モルの範囲で使用することにより、アルミニウム
アルコキシドの加水分解速度が調整でき、紡糸操作に適
したゾルが得られることを示している。
は、アルミニウムアルコキシドと活性水素を有する化合
物を反応させ、これにシリコンアルコキシドを混合した
ものを加水分解してゾルを形成し、該ゾルを紡糸、水蒸
気処理、焼成することでシリカアルミナ繊維が得られる
ことを示している。特に活性水素を有する化合物として
アルカノールアミン化合物、グリコール化合物、有機
酸、フェノール、チオール、アミン類等はアルミニウム
アルコキシド１モルに対して活性水素のモル数で０．６
〜２．７モルの範囲、β−ジケトン化合物は０．２〜
１．５モルの範囲で使用することにより、アルミニウム
アルコキシドの加水分解速度が調整でき、紡糸操作に適
したゾルが得られることを示している。
【００１２】しかし、特開昭５１−１３７６８号公報、
特開昭６２−４９３６２号公報、特開平２−１４１４１
７号公報及び特開平３−１０４９２５号公報に於いては
紡糸液に多量の溶媒が含まれているため、紡糸液の粘度
コントロールが難しく、紡糸が安定して出来にくいこ
と、紡糸中に前駆体繊維同士の固着が発生し、得られる
繊維の機械的強度がばらつくという問題があった。また
紡糸中に飛散する溶媒を回収したり、前駆体繊維より溶
媒を除く乾燥工程が必要であるため、コストが高くつく
という問題があった。
特開昭６２−４９３６２号公報、特開平２−１４１４１
７号公報及び特開平３−１０４９２５号公報に於いては
紡糸液に多量の溶媒が含まれているため、紡糸液の粘度
コントロールが難しく、紡糸が安定して出来にくいこ
と、紡糸中に前駆体繊維同士の固着が発生し、得られる
繊維の機械的強度がばらつくという問題があった。また
紡糸中に飛散する溶媒を回収したり、前駆体繊維より溶
媒を除く乾燥工程が必要であるため、コストが高くつく
という問題があった。
【００１３】また特開昭６０−２１５８１５号公報に
は、有機溶剤の使用を減らし、ポリメタロキサン含有率
を８５重量％以上、好ましくは９５〜１００重量％で紡
糸する方法が開示されているが、該方法に於いては短繊
維の場合には問題がないものの、連続繊維の紡糸に於い
てはポリメタロキサン含量が９５重量％を越える場合に
は紡糸安定性が悪く、得られる繊維が黒化したり機械的
強度のばらつきが大きいという問題があった。
は、有機溶剤の使用を減らし、ポリメタロキサン含有率
を８５重量％以上、好ましくは９５〜１００重量％で紡
糸する方法が開示されているが、該方法に於いては短繊
維の場合には問題がないものの、連続繊維の紡糸に於い
てはポリメタロキサン含量が９５重量％を越える場合に
は紡糸安定性が悪く、得られる繊維が黒化したり機械的
強度のばらつきが大きいという問題があった。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】かかる状況下に鑑み、
本発明者等は、短繊維のみならず連続繊維に於いても上
記、従来公知の方法よりも優れた紡糸安定性、機械的強
度、耐熱性、経済性に優れたシリカアルミナ繊維の製造
方法を見いだすべく鋭意検討した結果、ポリアルミノキ
サンと特定量のケイ素を含む化合物に、特定の脂肪族カ
ルボン酸を混合し、該混合物を紡糸温度での未揮発分が
特定量以上の溶液状態で紡糸し、得られる前駆体繊維を
焼成する場合には、上記特性を全て満足するシリカアル
ミナ繊維が得られることを見出し、本発明を完成するに
至った。
本発明者等は、短繊維のみならず連続繊維に於いても上
記、従来公知の方法よりも優れた紡糸安定性、機械的強
度、耐熱性、経済性に優れたシリカアルミナ繊維の製造
方法を見いだすべく鋭意検討した結果、ポリアルミノキ
サンと特定量のケイ素を含む化合物に、特定の脂肪族カ
ルボン酸を混合し、該混合物を紡糸温度での未揮発分が
特定量以上の溶液状態で紡糸し、得られる前駆体繊維を
焼成する場合には、上記特性を全て満足するシリカアル
ミナ繊維が得られることを見出し、本発明を完成するに
至った。
【００１５】
【課題を解決するための手段】即ち本発明は、一般式、
【化２】 （式中、Ｘはアルキル基、アルコキシ基又は水酸基を示
す）で表される構造単位を有するポリアルミノキサンを
原料とし、これに得られるシリカアルミナ繊維中のシリ
カ含有量が４０重量％以下となるような量のケイ素を含
む化合物と、アルミニウム１モルに対して０．０３〜
０．４モルの 一般式ＲＣＯＯＨ（式中、Ｒは炭素数２
〜１４のアルキル基を示す）で表される脂肪族カルボン
酸を混合し、該混合物を紡糸温度に於いて未揮発分が９
７重量％以上の溶液状態で紡糸して前駆体繊維を得た
後、これを焼成することを特徴とするシリカアルミナ繊
維の製造方法を提供するにある。
す）で表される構造単位を有するポリアルミノキサンを
原料とし、これに得られるシリカアルミナ繊維中のシリ
カ含有量が４０重量％以下となるような量のケイ素を含
む化合物と、アルミニウム１モルに対して０．０３〜
０．４モルの 一般式ＲＣＯＯＨ（式中、Ｒは炭素数２
〜１４のアルキル基を示す）で表される脂肪族カルボン
酸を混合し、該混合物を紡糸温度に於いて未揮発分が９
７重量％以上の溶液状態で紡糸して前駆体繊維を得た
後、これを焼成することを特徴とするシリカアルミナ繊
維の製造方法を提供するにある。
【００１６】以下、本発明を更に詳細に説明する。本発
明の特徴は、特定構造単位を有するポリアルミノキサン
に特定量のシリカ含有量を付与せしめる為のケイ素を含
む化合物と、安定剤として上記特定の脂肪族カルボン酸
を混合し、該混合物を紡糸温度に於いて未揮発分が９７
重量％以上の溶液状態の紡糸原液とすることにある。
明の特徴は、特定構造単位を有するポリアルミノキサン
に特定量のシリカ含有量を付与せしめる為のケイ素を含
む化合物と、安定剤として上記特定の脂肪族カルボン酸
を混合し、該混合物を紡糸温度に於いて未揮発分が９７
重量％以上の溶液状態の紡糸原液とすることにある。
【００１７】本発明で用いられる一般式
【化３】 で表されるポリアルミノキサンは特に限定的ではなく、
具体的にはＸがメチル、エチル、ｎ−プロピル、ｉｓｏ
−プロピル、ｎ−ブチル、ｉｓｏ−ブチル、ｔｅｒｔ−
ブチル等のアルキル基、メトキシ、エトキシ、ｎ−プロ
ポキシ、ｉｓｏ−プロポキシ、ｎ−ブトキシ、ｉｓｏ−
ブトキシ、ｓｅｃ−ブトキシ、ｔｅｒｔ−ブトキシ等の
アルコキシ基等がある。これらのポリアルミノキサンは
前記アルキル基或いはアルコキシ基を有するアルキルア
ルミニウム又はアルコキシアルミニウムをアルミニウム
１モルに対し、０．５〜１．５モルの範囲の水で徐々に
加水分解させることで得られる。
具体的にはＸがメチル、エチル、ｎ−プロピル、ｉｓｏ
−プロピル、ｎ−ブチル、ｉｓｏ−ブチル、ｔｅｒｔ−
ブチル等のアルキル基、メトキシ、エトキシ、ｎ−プロ
ポキシ、ｉｓｏ−プロポキシ、ｎ−ブトキシ、ｉｓｏ−
ブトキシ、ｓｅｃ−ブトキシ、ｔｅｒｔ−ブトキシ等の
アルコキシ基等がある。これらのポリアルミノキサンは
前記アルキル基或いはアルコキシ基を有するアルキルア
ルミニウム又はアルコキシアルミニウムをアルミニウム
１モルに対し、０．５〜１．５モルの範囲の水で徐々に
加水分解させることで得られる。
【００１８】本発明方法に於いてはポリアルミノキサン
を原料として、これにケイ素を含む化合物及び特定の脂
肪族カルボン酸を混合し、これを紡糸して得られたシリ
カアルミナ前駆体繊維を焼成することによって極めて高
い機械的強度と耐熱性を有する短繊維或いは連続繊維状
のシリカアルミナ繊維の製造が可能である。
を原料として、これにケイ素を含む化合物及び特定の脂
肪族カルボン酸を混合し、これを紡糸して得られたシリ
カアルミナ前駆体繊維を焼成することによって極めて高
い機械的強度と耐熱性を有する短繊維或いは連続繊維状
のシリカアルミナ繊維の製造が可能である。
【００１９】混合するケイ素を含む化合物としては
【化４】 の構造単位を有するポリケイ酸エステル（Ｒ1 およびＲ
2 は有機原子団）が適切なものであるが Ｒn ＳｉＸ
4-n の構造分子を有するオルガノシラン（ＸはＯＨ、
ＯＲなどであり、Ｒは有機原子団、ｎは４以下の整
数）、Ｓｉ（ＯＲ）4 の構造を有するケイ酸エステル
（Ｒは有機原子団）、その他のケイ素を含む化合物を用
いることができる。また混合するケイ素を含む化合物は
上記ポリアルミノキサンに均一に溶解混合するものが曳
糸性が改善されるので望ましいが、溶解せずに分散する
ものであっても使用できる。ケイ素を含む化合物の混合
量は使用するポリアルミノキサンの種類、ケイ素を含む
化合物の種類にもよるが、通常、あまり多くなると得ら
れるシリカアルミナ繊維の耐熱性、機械的強度が低下す
るので、焼成後得られるシリカアルミナ繊維中のシリカ
含有量が４０重量％以下、好ましくは約１重量％〜約３
０重量％の範囲に混合する。
2 は有機原子団）が適切なものであるが Ｒn ＳｉＸ
4-n の構造分子を有するオルガノシラン（ＸはＯＨ、
ＯＲなどであり、Ｒは有機原子団、ｎは４以下の整
数）、Ｓｉ（ＯＲ）4 の構造を有するケイ酸エステル
（Ｒは有機原子団）、その他のケイ素を含む化合物を用
いることができる。また混合するケイ素を含む化合物は
上記ポリアルミノキサンに均一に溶解混合するものが曳
糸性が改善されるので望ましいが、溶解せずに分散する
ものであっても使用できる。ケイ素を含む化合物の混合
量は使用するポリアルミノキサンの種類、ケイ素を含む
化合物の種類にもよるが、通常、あまり多くなると得ら
れるシリカアルミナ繊維の耐熱性、機械的強度が低下す
るので、焼成後得られるシリカアルミナ繊維中のシリカ
含有量が４０重量％以下、好ましくは約１重量％〜約３
０重量％の範囲に混合する。
【００２０】本発明の実施に際し、ポリアルミノキサン
及びケイ素を含む化合物と混合使用する脂肪族カルボン
酸はアルキル基の炭素数２〜１４、好ましくは３〜１１
のものを必須とする。炭素数が２未満のアルキル基を有
する脂肪族カルボン酸を用いると、紡糸液の曳糸性、紡
糸安定性が悪く、得られるシリカアルミナ繊維の機械的
強度のばらつきが大きくなる。又、炭素数が１４より多
いアルキル基を有する脂肪族カルボン酸の場合には、紡
糸液の曳糸性、紡糸安定性は良くなるが、得られるシリ
カアルミナ繊維が黒化したり、機械的強度が低くなる。
及びケイ素を含む化合物と混合使用する脂肪族カルボン
酸はアルキル基の炭素数２〜１４、好ましくは３〜１１
のものを必須とする。炭素数が２未満のアルキル基を有
する脂肪族カルボン酸を用いると、紡糸液の曳糸性、紡
糸安定性が悪く、得られるシリカアルミナ繊維の機械的
強度のばらつきが大きくなる。又、炭素数が１４より多
いアルキル基を有する脂肪族カルボン酸の場合には、紡
糸液の曳糸性、紡糸安定性は良くなるが、得られるシリ
カアルミナ繊維が黒化したり、機械的強度が低くなる。
【００２１】このような脂肪族カルボン酸の具体例とし
ては、ｎ−酪酸、ｉｓｏ−酪酸、吉草酸、ピバル酸、ヘ
キサン酸、オクタン酸、デカン酸、ラウリン酸、ミリス
チン酸が挙げられる。特にｉｓｏ−酪酸、ピバル酸等の
側鎖を有するカルボン酸が紡糸安定性、機械的強度に優
れた繊維を得ることができるのでより好ましい。
ては、ｎ−酪酸、ｉｓｏ−酪酸、吉草酸、ピバル酸、ヘ
キサン酸、オクタン酸、デカン酸、ラウリン酸、ミリス
チン酸が挙げられる。特にｉｓｏ−酪酸、ピバル酸等の
側鎖を有するカルボン酸が紡糸安定性、機械的強度に優
れた繊維を得ることができるのでより好ましい。
【００２２】本発明に於いて使用される脂肪族カルボン
酸の量はアルミニウム１モルに対して約０．０３〜約
０．４モル、好ましくは約０．０５〜約０．３モルにす
る必要がある。脂肪族カルボン酸の量が約０．０３モル
より少ない場合には、紡糸原液の紡糸安定性が悪く、得
られるシリカアルミナ連続繊維の機械的強度のばらつき
が大きくなる。又、脂肪族カルボン酸の量が約０．４モ
ルより多い場合には、得られるシリカアルミナ繊維が黒
化したり、機械的強度が低くなる。
酸の量はアルミニウム１モルに対して約０．０３〜約
０．４モル、好ましくは約０．０５〜約０．３モルにす
る必要がある。脂肪族カルボン酸の量が約０．０３モル
より少ない場合には、紡糸原液の紡糸安定性が悪く、得
られるシリカアルミナ連続繊維の機械的強度のばらつき
が大きくなる。又、脂肪族カルボン酸の量が約０．４モ
ルより多い場合には、得られるシリカアルミナ繊維が黒
化したり、機械的強度が低くなる。
【００２３】本発明に於いて上記したポリアルミノキサ
ン、ケイ素を含む化合物及び脂肪族カルボン酸は通常公
知の方法で混合した後、加熱され紡糸液として使用され
る。該紡糸液の曳糸性を向上させる目的より紡糸液にポ
リエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポ
リメチルメタアクリレート等の有機高分子を添加するこ
とも可能である。しかしながら、紡糸液は紡糸温度に於
いて未揮発分が９７重量％以上の溶液状態で紡糸するこ
とが必要である。紡糸時、紡糸温度に於いて該紡糸液中
に揮発分が３重量％を越えて存在する場合には、紡糸液
の粘度コントロールが難しく、紡糸安定性が悪くなる。
又、前駆体繊維同士の固着が多くなり、得られる連続繊
維の機械的強度がばらつき、低くなるので好ましくな
い。
ン、ケイ素を含む化合物及び脂肪族カルボン酸は通常公
知の方法で混合した後、加熱され紡糸液として使用され
る。該紡糸液の曳糸性を向上させる目的より紡糸液にポ
リエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポ
リメチルメタアクリレート等の有機高分子を添加するこ
とも可能である。しかしながら、紡糸液は紡糸温度に於
いて未揮発分が９７重量％以上の溶液状態で紡糸するこ
とが必要である。紡糸時、紡糸温度に於いて該紡糸液中
に揮発分が３重量％を越えて存在する場合には、紡糸液
の粘度コントロールが難しく、紡糸安定性が悪くなる。
又、前駆体繊維同士の固着が多くなり、得られる連続繊
維の機械的強度がばらつき、低くなるので好ましくな
い。
【００２４】紡糸液の加熱温度、紡糸温度はポリアルミ
ノキサンの熱安定性の面から約４０℃〜約２５０℃、普
通には約５０℃〜約２００℃の温度で加熱される。紡糸
に際し、紡糸液の粘度は目的とする繊維径、使用紡糸機
器、ポリメタロキサンの種類、重合度等により一義的で
はないが、通常、加熱により約１ポイズ〜約３０００ポ
イズの範囲で実施される。
ノキサンの熱安定性の面から約４０℃〜約２５０℃、普
通には約５０℃〜約２００℃の温度で加熱される。紡糸
に際し、紡糸液の粘度は目的とする繊維径、使用紡糸機
器、ポリメタロキサンの種類、重合度等により一義的で
はないが、通常、加熱により約１ポイズ〜約３０００ポ
イズの範囲で実施される。
【００２５】加熱により粘度調整された紡糸液は、紡糸
して前駆体繊維とする。紡糸方法としては、ノズル押出
紡糸、遠心紡糸、吹出紡糸など公知の紡糸方法が適用で
きる。紡糸ヘッドとしては、紡糸液滞留部に加熱機構を
有するものが紡糸の安定性から好ましく用いられる。紡
糸に際し前駆体繊維を回転するローラーや高速の空気流
等により延伸することも可能である。また、紡糸に当た
り、紡糸雰囲気や吹き出し空気の温度や湿度を調整する
ことは安定して良好な繊維を得るのに望ましい方法であ
る。
して前駆体繊維とする。紡糸方法としては、ノズル押出
紡糸、遠心紡糸、吹出紡糸など公知の紡糸方法が適用で
きる。紡糸ヘッドとしては、紡糸液滞留部に加熱機構を
有するものが紡糸の安定性から好ましく用いられる。紡
糸に際し前駆体繊維を回転するローラーや高速の空気流
等により延伸することも可能である。また、紡糸に当た
り、紡糸雰囲気や吹き出し空気の温度や湿度を調整する
ことは安定して良好な繊維を得るのに望ましい方法であ
る。
【００２６】このようにして紡糸された前駆体繊維は、
次いで必要に応じ、水蒸気処理、熱水処理、酸処理或い
はこれらを組み合わせて前処理した後、焼成される。焼
成方法も特に制限されるものではなく、例えば前駆体繊
維を空気雰囲気中で焼成する、或いは窒素のような不活
性雰囲気或いは真空中で焼成した後酸素雰囲気中で焼成
してもよい。また、得られたシリカアルミナ繊維を水素
のような還元雰囲気中でさらに焼成してもよい。また焼
成工程中、前駆体繊維、或いはシリカアルミナ繊維に張
力をかけて焼成してもよい。前駆体繊維の焼成温度は焼
成方法、前駆体繊維の組成等により一義的ではないが、
通常約９００℃〜約１５００℃の温度が採用される。こ
のような方法により、焼成繊維径で約５μｍ〜約２０μ
ｍの連続繊維を得ることができる。
次いで必要に応じ、水蒸気処理、熱水処理、酸処理或い
はこれらを組み合わせて前処理した後、焼成される。焼
成方法も特に制限されるものではなく、例えば前駆体繊
維を空気雰囲気中で焼成する、或いは窒素のような不活
性雰囲気或いは真空中で焼成した後酸素雰囲気中で焼成
してもよい。また、得られたシリカアルミナ繊維を水素
のような還元雰囲気中でさらに焼成してもよい。また焼
成工程中、前駆体繊維、或いはシリカアルミナ繊維に張
力をかけて焼成してもよい。前駆体繊維の焼成温度は焼
成方法、前駆体繊維の組成等により一義的ではないが、
通常約９００℃〜約１５００℃の温度が採用される。こ
のような方法により、焼成繊維径で約５μｍ〜約２０μ
ｍの連続繊維を得ることができる。
【００２７】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明は、ポリア
ルミノキサンと特定量のケイ素を含む化合物に特定の脂
肪族カルボン酸を混合し、該混合物を紡糸温度に於いて
未揮発分が９７重量％以上の溶液状態で紡糸することに
より、従来、紡糸安定性が悪く得られる繊維の機械的強
度が低く実用化に問題があったシリカアルミナ連続繊維
の製造を、特別な工程を付与することなく可能とし、ま
た紡糸安定性、機械的強度、耐熱性等の物性に優れたシ
リカアルミナ繊維としての提供を可能としたもので、そ
の工業的価値は頗る大なるものである。
ルミノキサンと特定量のケイ素を含む化合物に特定の脂
肪族カルボン酸を混合し、該混合物を紡糸温度に於いて
未揮発分が９７重量％以上の溶液状態で紡糸することに
より、従来、紡糸安定性が悪く得られる繊維の機械的強
度が低く実用化に問題があったシリカアルミナ連続繊維
の製造を、特別な工程を付与することなく可能とし、ま
た紡糸安定性、機械的強度、耐熱性等の物性に優れたシ
リカアルミナ繊維としての提供を可能としたもので、そ
の工業的価値は頗る大なるものである。
【００２８】
【実施例】以下実施例により本発明方法をさらに詳細に
説明するが、本発明はかかる実施例により制限を受ける
ものではない。
説明するが、本発明はかかる実施例により制限を受ける
ものではない。
【００２９】実施例１ ｉｓｏ−プロポキシアルミニウム１モルをイソプロピル
アルコール１００ｍｌに溶解し、１モルの水で部分加水
分解を行いポリアルミノキサンを得た。次にこの液に
０．１モルのｉｓｏ−酪酸及び構造式
アルコール１００ｍｌに溶解し、１モルの水で部分加水
分解を行いポリアルミノキサンを得た。次にこの液に
０．１モルのｉｓｏ−酪酸及び構造式
【化５】 で与えられるポリケイ酸エチル（商品名；エチルシリケ
ート４０、多摩化学工業株式会社製）を焼成後のシリカ
含有量が１５重量％となるように混合した。これを該混
合物中の紡糸温度での未揮発分が９９重量％以上になる
ように濃縮し、紡糸原液とした。これを１２０℃に加熱
して粘度３００ポイズとしたものを孔径５０μｍ、孔数
６の紡糸口金より押し出したところ、安定して紡糸がで
き、均質な前駆体繊維が得られた。該前駆体繊維を７０
℃、相対湿度９０％の雰囲気中に６０分間放置後、昇温
速度４００℃／ｈｒで管状炉にて１２００℃迄空気中で
焼成したところ、無色透明なシリカアルミナ連続繊維が
得られた。この繊維の平均直径は１０μｍ、引張強度２
１０Kg／mm2 であった。また、この繊維の引張強度が１
００Kg／mm2 以下となる耐熱温度は１２００℃であっ
た。
ート４０、多摩化学工業株式会社製）を焼成後のシリカ
含有量が１５重量％となるように混合した。これを該混
合物中の紡糸温度での未揮発分が９９重量％以上になる
ように濃縮し、紡糸原液とした。これを１２０℃に加熱
して粘度３００ポイズとしたものを孔径５０μｍ、孔数
６の紡糸口金より押し出したところ、安定して紡糸がで
き、均質な前駆体繊維が得られた。該前駆体繊維を７０
℃、相対湿度９０％の雰囲気中に６０分間放置後、昇温
速度４００℃／ｈｒで管状炉にて１２００℃迄空気中で
焼成したところ、無色透明なシリカアルミナ連続繊維が
得られた。この繊維の平均直径は１０μｍ、引張強度２
１０Kg／mm2 であった。また、この繊維の引張強度が１
００Kg／mm2 以下となる耐熱温度は１２００℃であっ
た。
【００３０】実施例２〜１１ 実施例１と同様の方法で得られたポリアルミノキサン溶
液に表１に記載した脂肪族カルボン酸とポリケイ酸エチ
ルを混合した。この混合液の紡糸温度での未揮発分濃度
が表１に記載した値まで濃縮、紡糸原液とし、更に実施
例１と同様の方法で紡糸、水蒸気処理及び焼成を行い、
表１に示したシリカアルミナ連続繊維を得た。
液に表１に記載した脂肪族カルボン酸とポリケイ酸エチ
ルを混合した。この混合液の紡糸温度での未揮発分濃度
が表１に記載した値まで濃縮、紡糸原液とし、更に実施
例１と同様の方法で紡糸、水蒸気処理及び焼成を行い、
表１に示したシリカアルミナ連続繊維を得た。
【００３１】比較例１〜５ 実施例１と同様の方法で得られたポリアルミノキサン溶
液に表１に記載したカルボン酸とポリケイ酸エチルを混
合した。この混合液を紡糸温度での未揮発分濃度が表１
に記載した値まで濃縮、紡糸原液とし、更に実施例１と
同様の方法で紡糸、水蒸気処理及び焼成を行い、表１に
示したシリカアルミナ連続繊維を得た。
液に表１に記載したカルボン酸とポリケイ酸エチルを混
合した。この混合液を紡糸温度での未揮発分濃度が表１
に記載した値まで濃縮、紡糸原液とし、更に実施例１と
同様の方法で紡糸、水蒸気処理及び焼成を行い、表１に
示したシリカアルミナ連続繊維を得た。
【００３２】
【表１】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−91825（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−288218（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−215815（ＪＰ，Ａ) 特公 昭51−13768（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) D01F 9/08
Claims (4)
- 【請求項１】 一般式 【化１】 （式中、Ｘはアルキル基、アルコキシ基又は水酸基を示
す）で表される構造単位を有するポリアルミノキサンを
原料とし、これに得られるシリカアルミナ繊維中のシリ
カ含有量が４０重量％以下となるような量のケイ素を含
む化合物と、アルミニウム１モルに対して０．０３〜
０．４モルの 一般式ＲＣＯＯＨ（式中、Ｒは炭素数２
〜１４のアルキル基を示す）で表される脂肪族カルボン
酸を混合し、該混合物を紡糸温度に於いて未揮発分が９
７重量％以上の溶液状態で紡糸して前駆体繊維を得た
後、これを焼成することを特徴とするシリカアルミナ繊
維の製造方法。 - 【請求項２】 脂肪族カルボン酸の炭素数が３〜１１で
あることを特徴とする請求項１記載の製造方法。 - 【請求項３】 アルミニウム１モルに対して脂肪族カル
ボン酸を０．０５〜０．３モル混合することを特徴とす
る請求項１又は２に記載の製造方法。 - 【請求項４】 脂肪族カルボン酸が側鎖を有するカルボ
ン酸であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記
載の製造方法。
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|---|---|---|---|
| JP20496093A JP3259458B2 (ja) | 1993-08-19 | 1993-08-19 | シリカアルミナ繊維の製造方法 |
| EP94112921A EP0639542B1 (en) | 1993-08-19 | 1994-08-18 | Method for producing silica-alumina fiber |
| DE69402276T DE69402276T2 (de) | 1993-08-19 | 1994-08-18 | Verfahren zur Herstellung von Silicium-Aluminium-Oxid-Fasern |
| US08/292,185 US5575964A (en) | 1993-08-19 | 1994-08-18 | Method for producing silica-alumina fiber |
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|---|---|---|---|
| JP20496093A JP3259458B2 (ja) | 1993-08-19 | 1993-08-19 | シリカアルミナ繊維の製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0754217A JPH0754217A (ja) | 1995-02-28 |
| JP3259458B2 true JP3259458B2 (ja) | 2002-02-25 |
Family
ID=16499160
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|---|---|---|---|
| JP20496093A Expired - Fee Related JP3259458B2 (ja) | 1993-08-19 | 1993-08-19 | シリカアルミナ繊維の製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP0639542B1 (ja) |
| JP (1) | JP3259458B2 (ja) |
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| JP3979494B2 (ja) * | 2002-12-04 | 2007-09-19 | サンゴバン・ティーエム株式会社 | 加熱後に遊離ケイ酸を生成しない生体溶解性無機繊維とその製造方法 |
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| CN108570725B (zh) * | 2017-03-08 | 2019-08-20 | 中国科学院化学研究所 | 一种氧化铝连续纤维的熔融纺丝原料、其制备方法及制得的氧化铝连续纤维 |
| CN114773070B (zh) * | 2022-04-18 | 2023-06-27 | 山东大学 | 一种以羧酸铝溶胶为前驱体的氧化铝连续纤维的制备方法 |
| CN115504771B (zh) * | 2022-09-29 | 2023-09-05 | 南方科技大学 | 一种辐射制冷材料及其制备方法与应用 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US4495121A (en) * | 1981-11-30 | 1985-01-22 | Sumitomo Chemical Company, Ltd. | Process for producing inorganic fiber |
| JPS60215815A (ja) * | 1984-04-10 | 1985-10-29 | Sumitomo Chem Co Ltd | 無機質繊維の製造方法 |
| JPS6249362A (ja) * | 1985-08-28 | 1987-03-04 | Nippon Zeon Co Ltd | 電子写真トナ−用樹脂 |
| JP2521081B2 (ja) * | 1987-03-05 | 1996-07-31 | 住友化学工業株式会社 | アルミナ質繊維の製造方法 |
| US5133918A (en) * | 1988-07-20 | 1992-07-28 | Jung Hyung J | Process for manufacturing a polycrystalline alumina fiber |
| JPH076091B2 (ja) * | 1989-09-12 | 1995-01-25 | 株式会社コロイドリサーチ | シリカアルミナ繊維の製造方法 |
| WO1992001644A1 (de) * | 1990-07-23 | 1992-02-06 | Akzo N.V. | Aluminiumoxidfasern sowie verfahren zu deren herstellung |
| JPH0792540B2 (ja) * | 1993-03-24 | 1995-10-09 | 株式会社ニコン | オートフォーカシングライト装置 |
-
1993
- 1993-08-19 JP JP20496093A patent/JP3259458B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-08-18 US US08/292,185 patent/US5575964A/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-08-18 DE DE69402276T patent/DE69402276T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-08-18 EP EP94112921A patent/EP0639542B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0639542B1 (en) | 1997-03-26 |
| US5575964A (en) | 1996-11-19 |
| DE69402276D1 (de) | 1997-04-30 |
| DE69402276T2 (de) | 1997-10-30 |
| EP0639542A1 (en) | 1995-02-22 |
| JPH0754217A (ja) | 1995-02-28 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |