JPS60167925A - 耐熱性無機質繊維 - Google Patents

耐熱性無機質繊維

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JPS60167925A
JPS60167925A JP59021908A JP2190884A JPS60167925A JP S60167925 A JPS60167925 A JP S60167925A JP 59021908 A JP59021908 A JP 59021908A JP 2190884 A JP2190884 A JP 2190884A JP S60167925 A JPS60167925 A JP S60167925A
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JP
Japan
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fibers
fiber
compound
heat
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JP59021908A
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JPS6360131B2 (ja
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Toshihiro Minaki
皆木 敏宏
Junichi Ogawa
純一 小川
Yuji Kanamori
金森 雄二
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Nichias Corp
Original Assignee
Nichias Corp
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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。

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。
約800℃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り、
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、バッキング、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、つども代表的なセラミック繊゛ 雑であるアルミノ
シリケート質セラミ9り繊維の場合、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(3
A1□03・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 m
m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前駆体繊維を成形し、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
2050°C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12 +) 0°C以」二でコランダ
ム(α−ALO,)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ら、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
〜・、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ック繊維をめて鋭意研究を重ねた
結果、ALo、50−85重量%、SiO210−45
重景%、B20,2−20重量%、SnO□o、5−1
0重量%の組成を有する、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.O,およびS i O2を主成分とし、更に上記
特定の比率でB2.03およびS、nO2を含有する本
発明の繊維は、細く且つしなやかで、しかも強度の大ト
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、1300〜1500
℃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、A120355〜75重量%、5i
O215−30重景%、B2037−15重量%、5n
021〜7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
繊維の製造法に準じて、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、A I 20 
s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
のアルコキ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、無水ホウ酸、ホウ酸アンモニウ
ム、ホウ酸安定化酢酸アルミニウム、ホウ酸安定化ギ酸
アルミニウム等の水溶性ホウ素化合物。
スズ化合物:塩化第一スズ、塩化第二スズ、酢酸第一ス
ズ、硫酸第一スズ、酒石酸第一スズ等の水溶性スズ塩。
上記原料化合物を水に溶解し、A I 203として5
0〜85重量%、S i O2として10〜45重量%
、B2O3として2〜20重量%、S n O2として
0.5〜10重量%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、ツ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N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0.05〜5ml
11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。
得られた前駆体繊維を、約1 (l O0〜1600°
C1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。
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 アルミニウム微粉末(200メソシュ以下、純度99.
5%以上)135g、ギ酸(純度85%)550g、酢
酸第一水銀2gおよび水1600gを60〜70℃で反
応させてギ酸アルミニウム溶液(AI203含有量11
重量%)を調製し、この溶液に、シリカゾル・スノーテ
ックス−O(日産化学社製品、5in2含有量20重量
%)、無水ホウ酸および酢酸第一スズを、Al2O3:
5102:B20.:51102として63:22:1
2:3(重量比)になるように混合し、さらにポリアク
リル酸エステルを0.07重量%添加して溶解した。得
られた混合溶液を減圧下に40〜45℃に加熱して濃縮
し、粘度350ポアズの紡糸液を得た。この紡糸液を、
直径0.25mmのノズル36個を有する紡糸口金から
押出し、形成された繊維を引取りながら乾燥した。得ら
れた前駆体繊維を1000℃の空気中で30分間焼成す
ると、直径10.57z、引張り強度186 KB/m
m”の、透明で柔軟な繊維か得られた。この繊維を14
00℃で3時間加熱したところ、88Kg/nun2の
引張強度を維持しており、且つ加熱前とほぼ同等の柔軟
性と透明性を保持していた。
実施例 2 実施例1で用いたのと同じアルミニウム微粉末j(13
g、酢酸(試薬特級)144g、ギ酸(純度85%)1
30g、酢酸第一水銀2gおよび水l560gを混合し
、6(3〜70℃に加熱して反応させてギ酸酢酸アルミ
ニウム溶液(A1203含有量10.5重量%)を調製
し、この溶液に対してシリカゾル・スノーテックス−C
(日産化学社製品)、ホウ酸および酢酸第一スズを、A
l2O3:5IO2:B2O3: 5l102として7
3:+6:7:4(重量比)になるように混合した。
得られた混合溶液を、ろ通抜、減圧下に30〜35°C
に加熱して濃縮し、粘度900ポアズの紡糸液を得た。
この紡糸液を実施例1の場合と同様にして紡糸、焼成し
て、直径12μ、引張り強度154 Kg/mm”の、
透明で柔軟な繊維を得た。この繊維を1400℃で3時
間加熱したところ、67 Kg/mm”の引張強度を維
持しており、且つ加熱前とほぼ同等の柔軟性と透明性を
保持していた。
実施例 3 エチルシリケー) (試薬)285g、エチルアルコー
ル300g、蒸留水50gおよび希硝酸(1:20の希
釈液)3gを混合し、1昼夜撹拌したのち、ホウ酸安定
化酢酸アルミニウム溶液(AI□03として14.4重
量%、B2O3として2.8重量%の濃度のもの)12
50gに加え、更に酢酸第一スス゛30.2gおよびポ
リアクリル酸エステル40gを加えてろ過した後、減圧
下に加熱して濃縮し、粘度420ポアズの紡糸液を得た
。この紡糸液を実施例1の場合と同様にして紡糸した後
、1100℃の空気中で20分間焼成し、直径9.37
z、引張り強度198 KB/mm2の、透明で柔軟な
繊維を得た。その組成は、Al2O,57,2重量%、
Si0□26.1重量%、B20310.6重量%、5
n026.]重量%であった。二の繊維を1400℃で
3時間加熱したところ、73[8/1m2の引張強度を
維持しており、且つ加熱前とほぼ同等の柔軟性と透明性
を保持していた。
比較例 1 原料として酢酸第一スズを添加しなかったほかは実施例
]と同様にして、Al2O,64,9重量%、5i02
22.7重量%、820312.4重量%の繊維を製造
した。、二の繊維の平均直径は11.7μ、引張り強度
は188 K1(7mm2であったが、1400℃で3
時間加熱すると引張り強度は23 Kg/’ml11:
まで低下し、もろくなるとともにがなり不透明になった
比較例 2 原料として無水ホウ酸を添加しなかったほがは実施例1
と同様にして、Al20367.3重量%、Sin、2
5.3重量%、SnO27,4重量%の繊維を製造した
。この繊維の平均直径は10.5μ、引張り強度は12
1 KH/m+n2であったか、1400’Cで3時間
加熱する−と、引張り強度は12 KB/mIn2まで
低下し、もろくなった。
比較例 3 原料の配合比を変更したほかは実施例2同様の製法によ
り、AI、0361.2重量%、5i0216.9重量
%、13.0 。
10.3重量%、Sn0,11.6重量%の繊維を製造
した。
この繊維は平均直径11.5μ、引張り強度116 K
gz’mm2で、1400℃で3時間加熱すると引張り
強度は23Kg/mm2に1氏下し、ややもろくなった
代理人 弁理士 板弁−川

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. Al2O,50−85重景%、5i0210〜45重量
    %、820.2〜20重量%、5nO20,5〜10重
    景%の組成を有する耐熱性無機質繊維。
JP59021908A 1984-02-10 1984-02-10 耐熱性無機質繊維 Granted JPS60167925A (ja)

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JP59021908A JPS60167925A (ja) 1984-02-10 1984-02-10 耐熱性無機質繊維

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JPS6360131B2 JPS6360131B2 (ja) 1988-11-22

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JPH09256833A (ja) * 1996-03-22 1997-09-30 Ibiden Co Ltd 内燃機関の消音器
JP2017179619A (ja) * 2016-03-28 2017-10-05 株式会社ニチビ アルミナ系酸化物連続繊維及びその製造方法

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