JPS60167924A - 無機質繊維 - Google Patents
無機質繊維Info
- Publication number
- JPS60167924A JPS60167924A JP59021907A JP2190784A JPS60167924A JP S60167924 A JPS60167924 A JP S60167924A JP 59021907 A JP59021907 A JP 59021907A JP 2190784 A JP2190784 A JP 2190784A JP S60167924 A JPS60167924 A JP S60167924A
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- JP
- Japan
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- fibers
- fiber
- sio2
- al2o3
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、高度の耐熱性を有する無機質繊維に関するも
のである。
のである。
約８００°Ｃをこえる高温の雰囲気で連続使用可能な耐
熱性繊維としてはセラミック繊維が代表的なものであ１
）、近年はそのすぐれた耐熱性、耐熱衝撃性、軽量性、
電気絶縁性、化学的安定性、吸音性などを生かして、製
鉄その他各種の金属工業、化学工業、機械工業等におい
て断熱材、高温シール材、補強材、バンキング、消音材
、濾材などに広く利用されるようになった。しかしなが
ら、もっとも代表的なセラミック繊維であるアルミノシ
リケート質セラミンク繊維の場合、その耐熱限界温度は
約１５００℃とされているが、実際にはそれよりもかな
り低い温度においても劣化を起こす。すなわち、この繊
維は約９８０℃以上に加熱されるとムライト結晶（３Ａ
１□０．・２ＳｉＯ２）の生成により体積収縮を起こし
、もろくなってしまう。また最大１００〜２００■程度
の短繊維しか得られず、粒状物の含有量が多いという欠
点もある。また、アルミニウム化合物を主成分とする粘
稠な溶液から曲部体繊維を成形し、これを焼成すること
により製造される多結晶質アルミナ繊維は、融点２０５
０℃のアルミナを主成分とし、本質的には高耐熱性であ
るが、約１２００°Ｃ以上でフラングム（α−ＡＩ２０
．）への転移を生じ、強度が低下するとともにもろくな
る傾向があるか呟この繊維も、実用上の耐熱限界はそれ
ほど高くない。
熱性繊維としてはセラミック繊維が代表的なものであ１
）、近年はそのすぐれた耐熱性、耐熱衝撃性、軽量性、
電気絶縁性、化学的安定性、吸音性などを生かして、製
鉄その他各種の金属工業、化学工業、機械工業等におい
て断熱材、高温シール材、補強材、バンキング、消音材
、濾材などに広く利用されるようになった。しかしなが
ら、もっとも代表的なセラミック繊維であるアルミノシ
リケート質セラミンク繊維の場合、その耐熱限界温度は
約１５００℃とされているが、実際にはそれよりもかな
り低い温度においても劣化を起こす。すなわち、この繊
維は約９８０℃以上に加熱されるとムライト結晶（３Ａ
１□０．・２ＳｉＯ２）の生成により体積収縮を起こし
、もろくなってしまう。また最大１００〜２００■程度
の短繊維しか得られず、粒状物の含有量が多いという欠
点もある。また、アルミニウム化合物を主成分とする粘
稠な溶液から曲部体繊維を成形し、これを焼成すること
により製造される多結晶質アルミナ繊維は、融点２０５
０℃のアルミナを主成分とし、本質的には高耐熱性であ
るが、約１２００°Ｃ以上でフラングム（α−ＡＩ２０
．）への転移を生じ、強度が低下するとともにもろくな
る傾向があるか呟この繊維も、実用上の耐熱限界はそれ
ほど高くない。
一方、これらの耐熱性繊維の用途分野における各種設備
は近年ますます高性能化する傾向にあり、それにともな
い、そこで使われる耐熱性繊維材料についても一層耐熱
性のすぐれたものが要望されるようになった。
は近年ますます高性能化する傾向にあり、それにともな
い、そこで使われる耐熱性繊維材料についても一層耐熱
性のすぐれたものが要望されるようになった。
本発明者らは、上述のような現状を背景に、より高度の
耐熱性を有するセラミンク繊維をめて鋭意研究を重ねた
結果、９８重量％以上がＡｌ２Ｏ３，５ｉｎ２およびＢ
２０．からなり、Ａｌ２Ｏ，が６０ないし６８重量％、
５１０２が２３ないし３２重量％、Ｂ ２０３が４重量
％をこえ９重量％以下である、実質的に結晶質の、高度
耐熱性無機質繊維の発明を完成するに至った。
耐熱性を有するセラミンク繊維をめて鋭意研究を重ねた
結果、９８重量％以上がＡｌ２Ｏ３，５ｉｎ２およびＢ
２０．からなり、Ａｌ２Ｏ，が６０ないし６８重量％、
５１０２が２３ないし３２重量％、Ｂ ２０３が４重量
％をこえ９重量％以下である、実質的に結晶質の、高度
耐熱性無機質繊維の発明を完成するに至った。
Ａ１．０．および５１０２を主成分とし、更に上記特定
の比率でＢ２０．を含有する本発明の繊維は、細く且つ
しなやかで、しかも強度の大きい長繊維状のものとして
容易に製造することができるだけでなく、耐熱性がすぐ
れており、１０００℃以上の高温で長時間使用しても、
従来のものよりも物性の低下が少ない。このような特長
が特に顕著に発現する点で好ましい組成は、Ａｌ２Ｏ，
６２〜６７重量％、５ｉ０２２５〜３０重量％、８２０
３５〜８重量％のものである。
の比率でＢ２０．を含有する本発明の繊維は、細く且つ
しなやかで、しかも強度の大きい長繊維状のものとして
容易に製造することができるだけでなく、耐熱性がすぐ
れており、１０００℃以上の高温で長時間使用しても、
従来のものよりも物性の低下が少ない。このような特長
が特に顕著に発現する点で好ましい組成は、Ａｌ２Ｏ，
６２〜６７重量％、５ｉ０２２５〜３０重量％、８２０
３５〜８重量％のものである。
本発明の耐熱性繊維を製造するには、多結晶質アルミナ
繊維の製造法に準して、原料化合物を溶解または懸濁さ
せた紡糸液から前駆体繊維を製造し、これを焼成すれば
よい。適当な原料化合物としては次のようなものがある
。
繊維の製造法に準して、原料化合物を溶解または懸濁さ
せた紡糸液から前駆体繊維を製造し、これを焼成すれば
よい。適当な原料化合物としては次のようなものがある
。
アルミニウム化合物：塩基性塩化アルミニウム、塩基性
硝酸アルミニウム等の塩基性無機酸塩；酢酸アルミニウ
ム、ギ酸アルミニウム、ギ酸酢酸アルミニウム、乳酸ア
ルミニウム、ホウ酸安定化酢酸アルミニウム、ホウ酸安
定化ギ酸アルミニウム等の有機酸塩等、Ａ１□Ｏ，ｌに
換算して好ましくは１０重量％以上の濃度まで水に可溶
のもの。
硝酸アルミニウム等の塩基性無機酸塩；酢酸アルミニウ
ム、ギ酸アルミニウム、ギ酸酢酸アルミニウム、乳酸ア
ルミニウム、ホウ酸安定化酢酸アルミニウム、ホウ酸安
定化ギ酸アルミニウム等の有機酸塩等、Ａ１□Ｏ，ｌに
換算して好ましくは１０重量％以上の濃度まで水に可溶
のもの。
ケイ素化合物：エチルシリケート、メチルシリケート等
のアルコえサイドを加水分解して水溶性ないし水分散性
コロイドとしたもの、およびシリカゾル等。
のアルコえサイドを加水分解して水溶性ないし水分散性
コロイドとしたもの、およびシリカゾル等。
ホウ素化合物ニホウ酸、無水氷つ酸、ホウ酸アンモニウ
ム、ホウ酸安定化酢酸アルミニウム１、ホウ酸安定化ギ
酸アルミニウム等の水溶性ホウ素化合物。
ム、ホウ酸安定化酢酸アルミニウム１、ホウ酸安定化ギ
酸アルミニウム等の水溶性ホウ素化合物。
上記原料化合物を水に溶解し、Ａｈａ３として６０〜６
８重量％、Ｓ ｉ Ｏ２として２３〜３２重量％、Ｂ２
０．として４重量％をこえ９重量％以下の比率の混合溶
液を調製する。その際、溶解を速やかにし、ま、た完全
にするために、エチルアルコール、メチルアルコール、
ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチ
ルスルホキサイド、アセトン等の、水溶性有機溶媒を添
加してもよい。その後、ろ過により不溶解物その他の固
形物を除いたのち、粘度が１０〜１０００ポアズになる
まで濃縮して紡糸液とする。紡糸液には、紡糸する際の
曳糸性を向上させるため、ポリエチレンオキサイド、ポ
リビニルアルコール、ポリアクリル酸エステル、ポリメ
タクリル酸エステル、カルボキシメチルセルロース、メ
チルセルロース等の水溶性有機重合体を添加することが
望ましい。
８重量％、Ｓ ｉ Ｏ２として２３〜３２重量％、Ｂ２
０．として４重量％をこえ９重量％以下の比率の混合溶
液を調製する。その際、溶解を速やかにし、ま、た完全
にするために、エチルアルコール、メチルアルコール、
ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチ
ルスルホキサイド、アセトン等の、水溶性有機溶媒を添
加してもよい。その後、ろ過により不溶解物その他の固
形物を除いたのち、粘度が１０〜１０００ポアズになる
まで濃縮して紡糸液とする。紡糸液には、紡糸する際の
曳糸性を向上させるため、ポリエチレンオキサイド、ポ
リビニルアルコール、ポリアクリル酸エステル、ポリメ
タクリル酸エステル、カルボキシメチルセルロース、メ
チルセルロース等の水溶性有機重合体を添加することが
望ましい。
紡糸液を繊維化するには、例えば直径０．０５〜５關程
度のノズルから調湿された空気中に押出す方法、高圧気
体で吹き飛ばす方法、回転体の遠心力を利用する方法な
ど、この種の繊維製造に使用される製法のいずれによっ
てもよいが、長繊維を必要とする場合は、押出成形法が
適当である。形成された繊維は直ちに熱風で乾燥する。
度のノズルから調湿された空気中に押出す方法、高圧気
体で吹き飛ばす方法、回転体の遠心力を利用する方法な
ど、この種の繊維製造に使用される製法のいずれによっ
てもよいが、長繊維を必要とする場合は、押出成形法が
適当である。形成された繊維は直ちに熱風で乾燥する。
得られた前駆体繊維を、約１０００〜１５００℃、好ま
しくは１０００〜１２００°Ｃの酸化性雰囲気で焼成す
ると、本発明の繊維が得られる。
しくは１０００〜１２００°Ｃの酸化性雰囲気で焼成す
ると、本発明の繊維が得られる。
以下実施例および比較例を示して本発明を説明する。
実施例 １
アルミニウム粉末から調製したギ酸アルミニウムの水溶
液［Ａｌ２Ｏ，として１０重量％のＡｌ（ＯＨ）（ＨＣ
ＯＯ）２を含有するもの］ ３００ｇに、コロイダルシ
リカ液・スノーテックス−〇（日産化学社製品、５ｉ０
２含有量２０重量％）６９゜３ｇ、ホウ酸（試薬１級）
４．１ｇおよびポリアクリル酸エステル（有効成分１５
重量％）２０ｇを加えて均一に混合し、ろ過したのちロ
ータリーエバポレーターで濃縮した。得られた濃縮液（
粘度２３０ポアズ、酸化物としての濃度２５゜３重量％
）を、直径０．２５ｇｍのノズル３６個を有する紡糸口
金から押出し、形成された繊維を１８０Ｉｎ／ｍｉｎの
速度で引取りながら乾燥した。得られた前駆体繊維を次
いで１０ （１０℃の空気中で１時間焼成し、組成がＡ
ｈａ、６５．１重量％、５ｉ０２２９．９重量％、Ｂ２
０．５重量％、平均直径が１０゜５μ、引張り強度が１
８５ Ｋｇ／關２の、透明で柔軟な繊維を得た。この繊
維は、１２００℃で３時間加熱した後も１７７Ｋｇ／關
２の引張強度を維持していた。
液［Ａｌ２Ｏ，として１０重量％のＡｌ（ＯＨ）（ＨＣ
ＯＯ）２を含有するもの］ ３００ｇに、コロイダルシ
リカ液・スノーテックス−〇（日産化学社製品、５ｉ０
２含有量２０重量％）６９゜３ｇ、ホウ酸（試薬１級）
４．１ｇおよびポリアクリル酸エステル（有効成分１５
重量％）２０ｇを加えて均一に混合し、ろ過したのちロ
ータリーエバポレーターで濃縮した。得られた濃縮液（
粘度２３０ポアズ、酸化物としての濃度２５゜３重量％
）を、直径０．２５ｇｍのノズル３６個を有する紡糸口
金から押出し、形成された繊維を１８０Ｉｎ／ｍｉｎの
速度で引取りながら乾燥した。得られた前駆体繊維を次
いで１０ （１０℃の空気中で１時間焼成し、組成がＡ
ｈａ、６５．１重量％、５ｉ０２２９．９重量％、Ｂ２
０．５重量％、平均直径が１０゜５μ、引張り強度が１
８５ Ｋｇ／關２の、透明で柔軟な繊維を得た。この繊
維は、１２００℃で３時間加熱した後も１７７Ｋｇ／關
２の引張強度を維持していた。
実施例 ２
ギ酸酢酸アルミニウムの水溶液［ＡＩ□０３として１０
重量％のＡｌ（ＯＨ）＋、−（ＨＣＯＯ）。ｔ ｓ （
ＣＨｓ ＣＯＯ）。７．を含有するもの］ ３００ｇ、
コロイダルシリカ液？ ２．６ ｇ、無水ホウ酸３．９
ｇおよびポリアクリル酸エステル５ｇを原料として使用
し、且つ紡糸速度を２３０ ｍ／ｓｉｎに変更したほか
は実施例１と同様にして、Ａ１□０３６２１ｉ０３６２
０□３０重量％、Ｂ、０．８重量％の繊維を製造した。
重量％のＡｌ（ＯＨ）＋、−（ＨＣＯＯ）。ｔ ｓ （
ＣＨｓ ＣＯＯ）。７．を含有するもの］ ３００ｇ、
コロイダルシリカ液？ ２．６ ｇ、無水ホウ酸３．９
ｇおよびポリアクリル酸エステル５ｇを原料として使用
し、且つ紡糸速度を２３０ ｍ／ｓｉｎに変更したほか
は実施例１と同様にして、Ａ１□０３６２１ｉ０３６２
０□３０重量％、Ｂ、０．８重量％の繊維を製造した。
この繊維は、平均直径が１０．８μ、引張り強度が１５
３ ＫＢ７ｍｍ’の、透明で柔軟な繊維であった。、ま
た１２００℃で３時間加熱した後も、１４１ Ｋｇ／＋
ｌ１１２の引張強度を維持し、透明かつ柔軟であった。
３ ＫＢ７ｍｍ’の、透明で柔軟な繊維であった。、ま
た１２００℃で３時間加熱した後も、１４１ Ｋｇ／＋
ｌ１１２の引張強度を維持し、透明かつ柔軟であった。
実施例 ３
ギ酸酢酸アルミニウムの水溶液［Ａｌ２Ｏ，として１１
重量％のＡｌ（ＯＨ）、、（ＨＣＯＯ）。６（ＣＩ、Ｃ
００）。６を含有するもの］４０ｏｇ、コロイダルシリ
カ液８５．４ｇ、ホウ酸８．２ｇおよびポリアクリル酸
エステル］Ｏｇを原料として用いたほかは実施例１と同
様にして、ＡＩ、０３６７重量％、５ｉ０２２６重量％
、Ｂ２０．ｙ１重量％の繊維を製造した。このｗＬａは
、平均直径が９．３μ、引張り強度が２０８ Ｋ８７’
ｖｎ”の、透明で柔軟な繊維であった。また１、 ２０
０°Ｃで３時間加熱した後も、１７６ Ｋｇ７＋ｎｍ”
の引張強度を維持し、透明かつ柔軟であった。
重量％のＡｌ（ＯＨ）、、（ＨＣＯＯ）。６（ＣＩ、Ｃ
００）。６を含有するもの］４０ｏｇ、コロイダルシリ
カ液８５．４ｇ、ホウ酸８．２ｇおよびポリアクリル酸
エステル］Ｏｇを原料として用いたほかは実施例１と同
様にして、ＡＩ、０３６７重量％、５ｉ０２２６重量％
、Ｂ２０．ｙ１重量％の繊維を製造した。このｗＬａは
、平均直径が９．３μ、引張り強度が２０８ Ｋ８７’
ｖｎ”の、透明で柔軟な繊維であった。また１、 ２０
０°Ｃで３時間加熱した後も、１７６ Ｋｇ７＋ｎｍ”
の引張強度を維持し、透明かつ柔軟であった。
比較例 １
ギ酸アルミニウムの水溶液（ＡＩ□０３として１０重量
％のＡｌ（ＯＨ）（ＨＣＯＯ）２を含有するもの］ ２
５０ｇ、コロイダルシリカ液６７．３ｇおよびポリアク
リル酸エステル１０ｇを原料として用いたほかは実施例
１と同様にして、ＡＩ、０３６５重量％、５ｉ０２３５
重量％の繊維を製造した。この繊維は、平均直径が１０
．１μ、引張り強度が１０５ Ｋｇ７ｍｍ”の、透明で
柔軟な繊維であったが、１２００℃で３時間加熱した後
は、引張強度が４１ Ｋｇ／＋ｏ＋ａ２に低下し、やや
不透明で折れ易かった。
％のＡｌ（ＯＨ）（ＨＣＯＯ）２を含有するもの］ ２
５０ｇ、コロイダルシリカ液６７．３ｇおよびポリアク
リル酸エステル１０ｇを原料として用いたほかは実施例
１と同様にして、ＡＩ、０３６５重量％、５ｉ０２３５
重量％の繊維を製造した。この繊維は、平均直径が１０
．１μ、引張り強度が１０５ Ｋｇ７ｍｍ”の、透明で
柔軟な繊維であったが、１２００℃で３時間加熱した後
は、引張強度が４１ Ｋｇ／＋ｏ＋ａ２に低下し、やや
不透明で折れ易かった。
比較例 ２
ギ酸酢酸アルミニウムの水溶液（ＡＩ。（−）、として
１１重量％のＡｌ（ＯＨ）、、（ＨＣＯＯ）。、（ＣＨ
３ＣＯＯ）。６を含有するもの］２００ｇ、コロイダル
シリカ液１７８ｇ、無水ホウ酸１．７８ｇおよびポリア
クリル酸エステル１０ｇを原料として用いたほかは実施
例１と同様にして、Ａｌ７０１６０重量％、５ｉＯｚ３
０重量％、８２０．１０重量％の繊維を製造した。
１１重量％のＡｌ（ＯＨ）、、（ＨＣＯＯ）。、（ＣＨ
３ＣＯＯ）。６を含有するもの］２００ｇ、コロイダル
シリカ液１７８ｇ、無水ホウ酸１．７８ｇおよびポリア
クリル酸エステル１０ｇを原料として用いたほかは実施
例１と同様にして、Ａｌ７０１６０重量％、５ｉＯｚ３
０重量％、８２０．１０重量％の繊維を製造した。
この繊維は平均直径が１２．５／ハ引張り強度が９７
Ｋｇ／＋ｏｍ７であり、１２００℃で３時間加熱した後
は、引張強度か５４Ｋｇ／ｌｌｌ１１２に低下し、かな
りもろかった。
Ｋｇ／＋ｏｍ７であり、１２００℃で３時間加熱した後
は、引張強度か５４Ｋｇ／ｌｌｌ１１２に低下し、かな
りもろかった。
代理人 弁理士 板井−訛
Claims (1)
- ９８重量％以上がＡ１．０３．５ｉｎ２およびＢ２Ｏ３
からなり、Ａｌ２Ｏ，が６０ないし６８重量％、ＳｉＯ
□が２３ないし３２重量％、Ｂ２Ｏ３が４重量％をこえ
９重量％以下である耐熱性無機質繊維。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59021907A JPS60167924A (ja) | 1984-02-10 | 1984-02-10 | 無機質繊維 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59021907A JPS60167924A (ja) | 1984-02-10 | 1984-02-10 | 無機質繊維 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60167924A true JPS60167924A (ja) | 1985-08-31 |
| JPH0114325B2 JPH0114325B2 (ja) | 1989-03-10 |
Family
ID=12068165
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59021907A Granted JPS60167924A (ja) | 1984-02-10 | 1984-02-10 | 無機質繊維 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60167924A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52137030A (en) * | 1976-05-04 | 1977-11-16 | Minnesota Mining & Mfg | Manufacture of refractory fiber |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5616107A (en) * | 1979-07-18 | 1981-02-16 | Toshiba Corp | Composite scanner |
-
1984
- 1984-02-10 JP JP59021907A patent/JPS60167924A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52137030A (en) * | 1976-05-04 | 1977-11-16 | Minnesota Mining & Mfg | Manufacture of refractory fiber |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0114325B2 (ja) | 1989-03-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |