JPS6052620A - 炭化ケイ素繊維の製造方法 - Google Patents

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、炭化ケイ素繊維の製造方法に関するものであ
る。

ケイ素と炭素を主たる骨格成分とする有機ケイ素重合体
を溶融紡糸してプレカーサーとし９次いで不融化等の処
理を施した後、さらに高温焼結して炭化ケイ素（以下Ｓ
ｉＣと略記する）繊維とする方法は、たとえば特開昭５
１−１．３０３２４号公報や特開昭５２　＝　６３４２
７号公報などにより公知である。

１だ、このようにして得られたＳｉＣが特に高温におけ
る耐酸化性に非常に優れた性質を示し、繊維をはじめと
して焼結結合剤、複合材料あるいは１− 各種添加剤として幅広い用途を有していることも。

公知である。

しかしながら、前記のようにして得られたプレカーサー
は極めて脆く、紡糸が困難であるばかりでな（、たとえ
ば焼結などの後工程で繊維の形状を維持できないなど取
扱いが非常に困難であった。

この欠点を改善するためては、プレカーサーの強度をあ
げる必要がある。そのために、たとえば原料である有機
ケイ素重合体の分子量分布を規制する方法が特開昭５６
−１．１．０７３３号公報に提案されており、そのほか
本発明者らも特願昭５７−１６０４０９号、同５７−１
６０４．１０号、同５８−８２３０号、同５８−８２３
１号等に既ｒい（つかの改良方法を提案しているが、そ
の効果は今なお十分であるとはいえなかった。

本発明者らは、このような従来技術の欠点を解消し、後
工程での取扱いのしやすいプレカーサーを得るべく鋭意
研究の結果、再生セルロース繊維に有機ケイ素重合体を
含浸させたものをプレカーサーとして用いることにより
、プレカーサーが強２− 度的に著しく改善され、その結果、取扱いが極めて容易
になり、しかも後工程で焼結したあとのＳｉＣの強度も
十分満足な値であることを見出し。

本発明に到達したものである。

すなわち本発明は、再生セルロース繊維に、ケイ素と炭
素を主たる骨格成分とする有機ケイ素重合体を含浸させ
、不融化した後、８００℃以上の温度で焼結することを
特徴とするＳｉＣ繊維の製造方法である。

本発明に用いられる再生セルロース繊維としては、公知
の任意の方法で製造されたものを用いることができるが
、ビスコースレーヨン、トくに重合度が１００〜５００
．好ましくは１５０〜３５０．最適には２５０前後のビ
スコースレーヨンが好マしく用いられる。重合度が前記
範囲より低いと強度が脆くなり、一方９重合度が前記範
囲より高見・と焼結後、ビスコースレーヨンが炭素ホ孜
維イヒしてしまって耐炎性能が低下するので好ましくな
い。

本発明に用いられるケイ素と炭素を主な骨格成分とする
有機ケイ素重合体とは、たとえばポリカルポジランプｆ
どのような有機ケイ素重合体をさ１〜。

好ましい具体例としてはポリシルメチレン、ポリシルプ
ロピレン、ポリシルフェニレンなどの重合体があげられ
る。なかでもその数平均分子蚤が５００〜５０００　、
好ましくは１０００〜２０００のポリシルプロピレンが
とくに好捷しい。

本発明においては９寸ず再生セルロース繊維に有機ケイ
素重合体を含浸させる。再生セルロース繊維に有機ケイ
素重合体を含浸させる方法としては、たとえば加熱溶融
した有機ケイ素重合体の融液中を１＋生セルロース繊維
を通過させた後、冷却して、有機ケイ素重合体を固化さ
せる方法、有機ケイ素重合体をキシレン、シクロヘキサ
ン、クロロホルム等の溶媒に溶解させた溶液を再生セル
ロース繊細に含浸させた後、乾燥して溶媒のみを飛散さ
せる方法等を採用することができる。いずれの方法にお
いても、再生セルロース繊維が溶融した有機ケイ素ｑ％
合体や有機ケイ素重合体溶液中を通過する速度や溶融粘
度あるいは溶液の濃度を変化させろことてより最終生成
物であるＳｉＣ繊維の繊度を調節することができる。有
機ケイ素重合体を加熱溶融させる方法の場合、有機ケイ
素重合体の溶融温度が高すぎると、再生セルロース繊維
の強度が低下したり、また有機ケイ素重合体の重合度が
高くなりすぎて固化する。このため溶融温度は３００℃
以下に保つのが好ましい。

本発明においては９次に、有機ケイ素重合体を含浸させ
た再生セルロース繊維を不融化した後。

８００℃以上の温度で焼結する。不融化は、一本一本の
糸が融着しないように再生セルロース繊維を被覆してい
る有機ケイ素重合体表面に酸化被膜を形成させるために
行うものである。不融化の温度が５０℃未満では実質的
に反応がしにくいため効果が現われに＜（、一方、３０
０℃をこえると再生セルロース繊維が劣化して強度が低
下して糸切れが生じやすくなるためともに好捷しくない
。

不融化を行う際は、薬剤や放射線を用いることもできる
が、空気、酸素等の酸化性雰囲気で不融化させるには通
常０５時間〜１００時間程度の処理が好ましい。焼結時
の温度は８００℃以上でなげれ５− ばならない。８００℃未満では有機ケイ素重合体の炭化
水素側鎖等の脱離が不完全でシリコンカーバイドへの転
化が不十分になるためである。焼結は真空中あるいはＨ
ｅ　、　Ａｒ　、　Ｎ２　、　Ｈ２等の不活性ガス雰囲
気下で行うのが好ましい。空気中などの酸化性雰囲気下
で行った場合、有機ケイ素重合体の酸化が進行しすぎて
燃焼してし捷いＳｉＣとなりにくいため、好ましくない
。

さらに、生成するＳｉＣの配向度をあげて強度を向上さ
せるため、不融化、焼結工程を通じて繊維に張力を作用
させることが好捷しい。作用させる張力の大きさは通常
０．０１〜１ｏＯＫＶ−程度が好適であり、繊維が弛７
オないようにすることが好ましい。

以上本発明の方法によれば、再生セルロース繊維の外側
を有機ケイ素重合体で被覆し、これをプレカーサーとす
るので、従来の方法の有機ケイ素重合体のみを用いたプ
レカーサーに比べて強度的に著しく向上し、後工程での
取扱いも容易になる。

これは、焼結の初期段階では再生セルロース繊維の強度
が有機ケイ素重合体の強度に比べて著しく６− 犬であり９本発明の方法において、プレカーサーの強度
は主として内側の再生セルロース繊維の部分に依存する
からである。そして、焼結の後期段階では主として有機
ケイ素重合体の強度が比較的大きくなってプレカーサー
の強度を維持する。

以下、実施例をあげて本発明をさらに詳しく説明する。

参考例１ 常法によりバラキシレン溶謀中でジメチルジクロロシラ
ンを金属ナトリウムで脱塩素化してポリジメチルシラン
を製造した。

一方、ジーｎ−ブチルエーテル中でジフェニルジクロロ
シランとホウ酸とを反応させてポリボロジフェニルシロ
キサンを製造した。

このよってして製造したポリジメチルシランにポリボロ
ジフェニルシロキサンを３ｗｔ％添加し。

Ｎ２ガス雰囲気下９反応温度３９０℃で６時間反応させ
、融点１．６０℃、数平均分子量１２４０のポリシルプ
ロピレンを製造した。

実施例１ 参考例１で得ら」ｔたポリシルプロピレンをキシレンに
溶解して濃度１０９１８の溶液とし、この溶液に繊維径
８１ｔ、重合度２５０の強力ビスコースレーヨンを分繊
して２分間浸漬したのち乾燥し、収束しながら巻き取っ
た。このものの径は約１５μ、引張強度は約４７　Ｋ９
Ａｎｌ、であった。このようにして得られたプレカーサ
ーを空気中で３００　ｇ／ｍ：Ａの張力をがけながら１
５０℃寸で３時間で昇温し、さらに１５０℃に５時間保
持して不Ｍ１１１化した。その後、真空中（０，１，ｍ
ｍＨｇ以下）で１３００’Ｃ４で１０時間で昇温して焼
結した。得られたＳｉＣ繊維の径は約７μであり。

１２００℃の酸化炎中においても消耗しなかった。

実施例２ ポリシルプロピレンのキシレン溶液のかわりに。

参考例１で得たボ１１シルプロピレンヲ２ｏｏ′ｃＫ保
持した融液な用いたほかは実施例１と同様にしてプレカ
ーサーを得た。得られたプレカーサーは径が約２０μ、
引張強度が３９に７／−であった。また、得られたＳｉ
Ｃ繊維は径が約９　ｌｈであり、１−２００℃の酸化炎
中でも消耗しなかった。

比較例１ 焼結温度を７００１：までとした以外は実施例〕と同様
にしてＳｉＣ繊維を得た。得られたＳｉＣ繊維は径が約
１１μであり、１２０（１℃のｆ・便化炎中においたと
ころ火花を散らすようにして徐々冗消耗した。

特許出願人　日本エステル株式会社 代　理　人　児　玉　雄　三 ９−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　再生セルロース繊維に、ケイ素と炭素を主たる
   骨格成分とする有機ケイ素重合体を含浸させ、不融化１
   〜だ後、８００℃以上の温度で焼結することを特徴とす
   る炭化ケイ素繊維の製造方法。