JPWO2013132858A1 - 生理食塩水に可溶なLa/Ce含有無機繊維及びその組成物 - Google Patents
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Abstract
以下の組成を有する無機繊維用組成物。CaO及び/又はMgO1.0〜52.0重量%、La2O3及び/又はCeO21.0〜75.0重量%、SiO255.0重量%以下、Al2O351.0重量%以下、上記成分の合計は90.0重量%以上である。例えば、以下の組成を例示できる。MgO1.0〜52.0重量%、CeO21.0〜40.0重量%、SiO23.0〜55.0重量%、Al2O316.0〜48.0重量%、上記成分の合計は90.0重量%以上である。MgO1.0〜48.0重量%、La2O31.0〜75.0重量%、SiO21.0〜51.0重量%、Al2O35.0〜44.0重量%、上記成分の合計は90.0重量%以上である。CaO1.0〜45.0重量%、CeO21.0〜68.0重量%、SiO246.0重量%以下、Al2O347.0重量%以下、上記成分の合計は90.0重量%以上である。CaO1.0〜50.0重量%、La2O31.0〜61.0重量%、SiO244.0重量%以下、Al2O35.0〜51.0重量%、上記成分の合計は90.0重量%以上である。無機繊維用組成物から無機繊維が得られる。その無機繊維を用いて定形物又は不定形物が得られる。
Description
本発明は、生体溶解性に優れるLa又はCeを含む無機繊維とその無機繊維を得るための組成物に関する。
アスベストは、軽量で扱いやすく且つ耐熱性に優れるため、例えば、耐熱性のシール材として使用されていた。しかしアスベストは人体に吸入されて肺に疾患を引き起こすため使用が禁止され、これに代わりにセラミック繊維等が使用されている。セラミック繊維等は、耐熱性がアスベストに匹敵する程高いが、生体溶解性が十分でないためやはり人体に吸入されて肺に侵入することによる問題が指摘されている。そこで、人体に吸入されても問題を起こさない又は起こしにくい生体溶解性無機繊維を目指して、様々な生体溶解性繊維が開発されている(例えば、特許文献1,2)。
従来の生体溶解性繊維の研究では、pH7.4の生理食塩水に対し溶解性の高い繊維を求めていた。しかしながら、繊維が吸入されるのは肺であり、肺のマクロファージのpHは4.5である。従って、pH4.5の生理食塩水に対する溶解性の高い繊維が、より効果的に肺内で溶解、分解されることが期待される。
また、従来の無機繊維は、アスベストと同様に、様々なバインダーや添加物とともに、定形物、不定形物に二次加工されて、熱処理装置、工業窯炉や焼却炉等の炉における目地材、耐火タイル、断熱レンガ、鉄皮、モルタル耐火物等の隙間を埋める目地材、シール材、パッキング材、断熱材等として用いられている。従って、使用の際は高温に晒されることが多く、耐熱性を有することが好ましい。
さらに、炉においては壁面にアルミナが使用されていることが多く、二次加工品に含まれる繊維が、このアルミナと反応し二次加工品や壁面が付着したり溶融しないことが好ましい。
本発明の目的は、pH4.5の生理食塩水に対する溶解性が高い無機繊維とその無機繊維を得るための組成物を提供することである。
本発明によれば、以下の無機繊維用組成物及び無機繊維等が提供される。
1.以下の組成を有する無機繊維用組成物。
CaO及び/又はMgO 1.0〜52.0重量%
La2O3及び/又はCeO2 1.0〜75.0重量%
SiO2 55.0重量%以下
Al2O3 51.0重量%以下
上記成分の合計は90.0重量%以上である。
2.以下の組成を有する1記載の無機繊維用組成物。
MgO 1.0〜52.0重量%
CeO2 1.0〜40.0重量%
SiO2 3.0〜55.0重量%
Al2O3 16.0〜48.0重量%
上記成分の合計は90.0重量%以上である。
3.以下の組成を有する1記載の無機繊維用組成物。
MgO 1.0〜48.0重量%
La2O3 1.0〜75.0重量%
SiO2 1.0〜51.0重量%
Al2O3 5.0〜44.0重量%
上記成分の合計は90.0重量%以上である。
4.以下の組成を有する1記載の無機繊維用組成物。
CaO 1.0〜45.0重量%
CeO2 1.0〜68.0重量%
SiO2 46.0重量%以下
Al2O3 47.0重量%以下
上記成分の合計は90.0重量%以上である。
5.以下の組成を有する1記載の無機繊維用組成物。
CaO 1.0〜50.0重量%
La2O3 1.0〜61.0重量%
SiO2 44.0重量%以下
Al2O3 5.0〜51.0重量%
上記成分の合計は90.0重量%以上である。
6.1〜5のいずれか記載の無機繊維用組成物から得られる無機繊維。
7.溶融した1〜5のいずれか記載の無機繊維用組成物を繊維化する無機繊維の製造方法。
8.6記載の無機繊維を用いて得られる定形物又は不定形物。
1.以下の組成を有する無機繊維用組成物。
CaO及び/又はMgO 1.0〜52.0重量%
La2O3及び/又はCeO2 1.0〜75.0重量%
SiO2 55.0重量%以下
Al2O3 51.0重量%以下
上記成分の合計は90.0重量%以上である。
2.以下の組成を有する1記載の無機繊維用組成物。
MgO 1.0〜52.0重量%
CeO2 1.0〜40.0重量%
SiO2 3.0〜55.0重量%
Al2O3 16.0〜48.0重量%
上記成分の合計は90.0重量%以上である。
3.以下の組成を有する1記載の無機繊維用組成物。
MgO 1.0〜48.0重量%
La2O3 1.0〜75.0重量%
SiO2 1.0〜51.0重量%
Al2O3 5.0〜44.0重量%
上記成分の合計は90.0重量%以上である。
4.以下の組成を有する1記載の無機繊維用組成物。
CaO 1.0〜45.0重量%
CeO2 1.0〜68.0重量%
SiO2 46.0重量%以下
Al2O3 47.0重量%以下
上記成分の合計は90.0重量%以上である。
5.以下の組成を有する1記載の無機繊維用組成物。
CaO 1.0〜50.0重量%
La2O3 1.0〜61.0重量%
SiO2 44.0重量%以下
Al2O3 5.0〜51.0重量%
上記成分の合計は90.0重量%以上である。
6.1〜5のいずれか記載の無機繊維用組成物から得られる無機繊維。
7.溶融した1〜5のいずれか記載の無機繊維用組成物を繊維化する無機繊維の製造方法。
8.6記載の無機繊維を用いて得られる定形物又は不定形物。
本発明によれば、pH4.5の生理食塩水に対する溶解性が高い無機繊維とその無機繊維を得るための組成物を提供することができる。
本発明の繊維用組成物は以下の組成を有する。
CaO及び/又はMgO 1.0〜52.0重量%
La2O3及び/又はCeO2 1.0〜75.0重量%
SiO2 55.0重量%以下
Al2O3 51.0重量%以下
CaO及び/又はMgO、La2O3及び/又はCeO2、SiO2、及びAl2O3(以下、単に「特定する成分」という)の合計は90.0重量%以上である。
CaO及び/又はMgO 1.0〜52.0重量%
La2O3及び/又はCeO2 1.0〜75.0重量%
SiO2 55.0重量%以下
Al2O3 51.0重量%以下
CaO及び/又はMgO、La2O3及び/又はCeO2、SiO2、及びAl2O3(以下、単に「特定する成分」という)の合計は90.0重量%以上である。
上記の組成を以下の組成とすることができる。
CaO及び/又はMgO 6.0〜47.0重量%
La2O3及び/又はCeO2 6.0〜70.0重量%
SiO2 50.0重量%以下
Al2O3 46.0重量%以下
CaO及び/又はMgO 6.0〜47.0重量%
La2O3及び/又はCeO2 6.0〜70.0重量%
SiO2 50.0重量%以下
Al2O3 46.0重量%以下
本発明の繊維用組成物は、以下の第1の組成を有することができる。
MgO 1.0〜52.0重量%
CeO2 1.0〜40.0重量%
SiO2 3.0〜55.0重量%
Al2O3 16.0〜48.0重量%
上記成分の合計は90.0重量%以上である。
MgO 1.0〜52.0重量%
CeO2 1.0〜40.0重量%
SiO2 3.0〜55.0重量%
Al2O3 16.0〜48.0重量%
上記成分の合計は90.0重量%以上である。
第1の組成をさらに以下の組成とすることができる。
MgO 5.0〜47.0重量%
CeO2 1.0〜35.0重量%
SiO2 8.0〜50.0重量%
Al2O3 21.0〜43.0重量%
MgO 5.0〜47.0重量%
CeO2 1.0〜35.0重量%
SiO2 8.0〜50.0重量%
Al2O3 21.0〜43.0重量%
また、第1の組成は、生体溶解性の観点から、好ましくは以下の組成である。
MgO 16.0〜47.0重量%
CeO2 4.0〜35.0重量%
SiO2 8.0〜28.0重量%
Al2O3 21.0〜43.0重量%
MgO 16.0〜47.0重量%
CeO2 4.0〜35.0重量%
SiO2 8.0〜28.0重量%
Al2O3 21.0〜43.0重量%
また、第1の組成は、生体溶解性と耐アルミナ反応性の観点から、好ましくは以下の組成である。
MgO 25.0〜47.0重量%
(より好ましくは28.0〜47.0,さらに好ましくは30.0〜47.0重量%)
CeO2 5.0〜35.0重量%
(より好ましくは7.0〜32.0,さらに好ましくは9.0〜30.0重量%)
SiO2 8.0〜19.0重量%
(より好ましくは8.0〜18.0,さらに好ましくは8.0〜17.0重量%)
Al2O3 21.0〜37.0重量%
(より好ましくは21.0〜35.0,さらに好ましくは21.0〜32.0重量%)
MgO 25.0〜47.0重量%
(より好ましくは28.0〜47.0,さらに好ましくは30.0〜47.0重量%)
CeO2 5.0〜35.0重量%
(より好ましくは7.0〜32.0,さらに好ましくは9.0〜30.0重量%)
SiO2 8.0〜19.0重量%
(より好ましくは8.0〜18.0,さらに好ましくは8.0〜17.0重量%)
Al2O3 21.0〜37.0重量%
(より好ましくは21.0〜35.0,さらに好ましくは21.0〜32.0重量%)
本発明の繊維用組成物は、以下の第2の組成を有することができる。
MgO 1.0〜48.0重量%
La2O3 1.0〜75.0重量%
SiO2 1.0〜51.0重量%
Al2O3 5.0〜44.0重量%
上記成分の合計は90.0重量%以上である。
MgO 1.0〜48.0重量%
La2O3 1.0〜75.0重量%
SiO2 1.0〜51.0重量%
Al2O3 5.0〜44.0重量%
上記成分の合計は90.0重量%以上である。
第2の組成をさらに以下の組成とすることができる。
MgO 1.0〜43.0重量%
La2O3 5.0〜70.0重量%
SiO2 5.0〜46.0重量%
Al2O3 10.0〜39.0重量%
MgO 1.0〜43.0重量%
La2O3 5.0〜70.0重量%
SiO2 5.0〜46.0重量%
Al2O3 10.0〜39.0重量%
また、第2の組成は、生体溶解性の観点から、好ましくは以下の組成である。
MgO 2.0〜43.0重量%
La2O3 13.0〜70.0重量%
SiO2 5.0〜24.0重量%
Al2O3 10.0〜39.0重量%
MgO 2.0〜43.0重量%
La2O3 13.0〜70.0重量%
SiO2 5.0〜24.0重量%
Al2O3 10.0〜39.0重量%
また、第2の組成は、生体溶解性と耐アルミナ反応性の観点から、好ましくは以下の組成である。
MgO 2.0〜37.0重量%
(より好ましくは5.0〜34.0,さらに好ましくは7.0〜32.0重量%)
La2O3 26.0〜70.0重量%
(より好ましくは29.0〜67.0,さらに好ましくは31.0〜65.0重量%)
SiO2 5.0〜18.0重量%
(より好ましくは5.0〜13.0重量%)
Al2O3 10.0〜30.0重量%
(より好ましくは10.0〜27.0,さらに好ましくは10.0〜25.0重量%)
MgO 2.0〜37.0重量%
(より好ましくは5.0〜34.0,さらに好ましくは7.0〜32.0重量%)
La2O3 26.0〜70.0重量%
(より好ましくは29.0〜67.0,さらに好ましくは31.0〜65.0重量%)
SiO2 5.0〜18.0重量%
(より好ましくは5.0〜13.0重量%)
Al2O3 10.0〜30.0重量%
(より好ましくは10.0〜27.0,さらに好ましくは10.0〜25.0重量%)
本発明の繊維用組成物は、以下の第3の組成を有することができる。
CaO 1.0〜45.0重量%
CeO2 1.0〜68.0重量%
SiO2 46.0重量%以下
Al2O3 47.0重量%以下
上記成分の合計は90.0重量%以上である。
CaO 1.0〜45.0重量%
CeO2 1.0〜68.0重量%
SiO2 46.0重量%以下
Al2O3 47.0重量%以下
上記成分の合計は90.0重量%以上である。
第3の組成をさらに以下の組成とすることができる。
CaO 4.0〜40.0重量%
CeO2 2.0〜63.0重量%
SiO2 41.0重量%以下
Al2O3 42.0重量%以下
CaO 4.0〜40.0重量%
CeO2 2.0〜63.0重量%
SiO2 41.0重量%以下
Al2O3 42.0重量%以下
また、第3の組成は、生体溶解性の観点から、好ましくは以下の組成である。
CaO 4.0〜40.0重量%
CeO2 2.0〜63.0重量%
SiO2 10.0〜41.0重量%
Al2O3 0.0〜42.0重量%
CaO 4.0〜40.0重量%
CeO2 2.0〜63.0重量%
SiO2 10.0〜41.0重量%
Al2O3 0.0〜42.0重量%
さらに好ましくは以下の組成である。
CaO 6.0〜29.0重量%
CeO2 20.0〜51.0重量%
SiO2 14.0〜25.0重量%
Al2O3 24.0〜41.0重量%
CaO 6.0〜29.0重量%
CeO2 20.0〜51.0重量%
SiO2 14.0〜25.0重量%
Al2O3 24.0〜41.0重量%
また、第3の組成は、生体溶解性と耐アルミナ反応性の観点から、好ましくは以下の組成である。
CaO 6.0〜16.0重量%
CeO2 28.0〜38.0重量%
SiO2 15.0〜25.0重量%
Al2O3 31.0〜41.0重量%
CaO 6.0〜16.0重量%
CeO2 28.0〜38.0重量%
SiO2 15.0〜25.0重量%
Al2O3 31.0〜41.0重量%
さらに好ましくは以下の組成である。
CaO 8.0〜14.0重量%
CeO2 28.0〜36.0重量%
SiO2 17.0〜23.0重量%
Al2O3 33.0〜39.0重量%
CaO 8.0〜14.0重量%
CeO2 28.0〜36.0重量%
SiO2 17.0〜23.0重量%
Al2O3 33.0〜39.0重量%
本発明の繊維用組成物は、以下の第4の組成を有することができる。
CaO 1.0〜50.0重量%
La2O3 1.0〜61.0重量%
SiO2 44.0重量%以下
Al2O3 5.0〜51.0重量%
上記成分の合計は90.0重量%以上である。
CaO 1.0〜50.0重量%
La2O3 1.0〜61.0重量%
SiO2 44.0重量%以下
Al2O3 5.0〜51.0重量%
上記成分の合計は90.0重量%以上である。
第4の組成をさらに以下の組成とすることができる。
CaO 2.0〜45.0重量%
La2O3 6.0〜56.0重量%
SiO2 39.0重量%以下
Al2O3 10.0〜46.0重量%
CaO 2.0〜45.0重量%
La2O3 6.0〜56.0重量%
SiO2 39.0重量%以下
Al2O3 10.0〜46.0重量%
また、第4の組成は、生体溶解性の観点から、好ましくは以下の組成である。
CaO 2.0〜45.0重量%
La2O3 17.0〜48.0重量%
SiO2 7.0〜36.0重量%
Al2O3 14.0〜37.0重量%
CaO 2.0〜45.0重量%
La2O3 17.0〜48.0重量%
SiO2 7.0〜36.0重量%
Al2O3 14.0〜37.0重量%
また、第4の組成は、生体溶解性と耐アルミナ反応性の観点から、好ましくは以下の組成である。
CaO 19.0〜36.0重量%
La2O3 17.0〜42.0重量%
SiO2 10.0〜22.0重量%
Al2O3 20.0〜35.0重量%
CaO 19.0〜36.0重量%
La2O3 17.0〜42.0重量%
SiO2 10.0〜22.0重量%
Al2O3 20.0〜35.0重量%
また、好ましくは以下の組成である。
CaO 13.0〜27.0重量%
La2O3 32.0〜56.0重量%
SiO2 0.0〜5.0重量%
Al2O3 26.0〜46.0重量%
CaO 13.0〜27.0重量%
La2O3 32.0〜56.0重量%
SiO2 0.0〜5.0重量%
Al2O3 26.0〜46.0重量%
より好ましくは以下の組成である。
CaO 13.0〜23.0重量%
La2O3 49.0〜56.0重量%
SiO2 0.0〜3.0重量%
Al2O3 26.0〜36.0重量%
CaO 13.0〜23.0重量%
La2O3 49.0〜56.0重量%
SiO2 0.0〜3.0重量%
Al2O3 26.0〜36.0重量%
上記の組成の各成分の量を任意に組み合わせてもよい。
上記の各組成において、特定する成分の合計を、95.0重量%以上、97.0重量%以上、98.0重量%以上、99.0重量%以上又は100.0重量%としてもよい。
特定する成分以外の残りは他の元素の酸化物又は不純物等である。
上記の各組成において、特定する成分の合計を、95.0重量%以上、97.0重量%以上、98.0重量%以上、99.0重量%以上又は100.0重量%としてもよい。
特定する成分以外の残りは他の元素の酸化物又は不純物等である。
本発明の組成物は、Sc,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu,Y又はこれらの混合物から選択されるそれぞれの酸化物を含んでも含まなくてもよい。これらの酸化物の量を、それぞれ10.0重量%以下、5.0重量%以下、3.0重量%以下、2.0重量%以下、1.0重量%以下、0.5重量%以下、0.2重量%以下又は0.1重量%以下としてもよい。
アルカリ金属酸化物(K2O、Na2O、Li2O等)の各々は含まれても含まれなくてもよく、アルカリ金属酸化物はそれぞれ又は合計で10.0重量%以下、5.0重量%以下、3.0重量%以下、2.0重量%以下、1.0重量%以下、0.5重量%以下、0.2重量%以下又は0.1重量%以下とすることができる。
TiO2、ZnO、B2O3、P2O5、SrO、BaO、Cr2O3、ZrO2、Fe2O3の各々は含まれても含まれなくてもよく、それぞれ10.0重量%以下、5.0重量%以下、3.0重量%以下、2.0重量%以下、1.0重量%以下、0.5重量%以下、0.2重量%以下又は0.1重量%以下とすることができる。
本発明の組成物は通常以下の物質を含まない、又は含んでもそれぞれ0.2重量%以下又は0.1重量%以下である。
フッ素、硫酸カルシウム、酸化ヒ素、酸化ゲルマニウム、酸化テルル、酸化バナジウム、酸化イオウ、フッ素分子、リン化合物、スズ、コバルト、酸化マンガン、フッ化物、酸化銅。
フッ素、硫酸カルシウム、酸化ヒ素、酸化ゲルマニウム、酸化テルル、酸化バナジウム、酸化イオウ、フッ素分子、リン化合物、スズ、コバルト、酸化マンガン、フッ化物、酸化銅。
本発明の組成物から無機繊維を得ることができる。
本発明の繊維は溶融法、ゾルゲル法等公知の方法で製造できるが、低コストのため溶融法が好ましい。溶融法では、通常の方法により、原料の溶融物を作製し、この溶融物を繊維化して製造する。例えば、高速回転しているホイール上に熔解した原料を流し当てることで繊維化するスピニング法及び熔解した原料に圧縮空気を当てることで繊維化するブロー法等により製造できる。
本発明の繊維は溶融法、ゾルゲル法等公知の方法で製造できるが、低コストのため溶融法が好ましい。溶融法では、通常の方法により、原料の溶融物を作製し、この溶融物を繊維化して製造する。例えば、高速回転しているホイール上に熔解した原料を流し当てることで繊維化するスピニング法及び熔解した原料に圧縮空気を当てることで繊維化するブロー法等により製造できる。
本発明の繊維は公知の被覆材により被覆されていてもいなくてもよい。
本発明の繊維は、原料の組成物の組成と同じであり、上記の組成を有することにより、pH4.5の生理食塩水に対する溶解性に優れる。
pH4.5の生理食塩水に対する溶解性は、実施例の測定方法で、好ましくは4.0mg/g以上、より好ましくは5.5mg/g以上、さらに好ましくは6.3mg/g以上である。
pH4.5の生理食塩水に対する溶解性は、実施例の測定方法で、好ましくは4.0mg/g以上、より好ましくは5.5mg/g以上、さらに好ましくは6.3mg/g以上である。
繊維の溶解性は以下の方法でも測定できる。
繊維を、メンブレンフィルター上に置き、繊維上にマイクロポンプによりpH4.5の生理食塩水を滴下させ、繊維、フィルターを通った濾液を容器内に貯める。貯めた濾液を24、48時間経過後に取り出し、溶出成分をICP発光分析装置により定量し、溶解度及び溶解速度定数を算出する。例えば、測定元素は主要元素であるAl、Caの2元素とすることができる。尚、繊維径を測定して単位表面積・単位時間当たりの溶出量である溶解速度定数k(単位:ng/cm2・h)に換算してもよい。
繊維を、メンブレンフィルター上に置き、繊維上にマイクロポンプによりpH4.5の生理食塩水を滴下させ、繊維、フィルターを通った濾液を容器内に貯める。貯めた濾液を24、48時間経過後に取り出し、溶出成分をICP発光分析装置により定量し、溶解度及び溶解速度定数を算出する。例えば、測定元素は主要元素であるAl、Caの2元素とすることができる。尚、繊維径を測定して単位表面積・単位時間当たりの溶出量である溶解速度定数k(単位:ng/cm2・h)に換算してもよい。
本発明の繊維は、好ましくはアルミナ反応性が低い。アルミナ反応性は、実施例の測定方法で、好ましくは付着せず、より好ましくは付着しないで痕も無いことである。
本発明の繊維は、好ましくは800℃以上、1000℃以上、1100℃以上、1200℃以上、1300℃以上、1400℃以上で耐熱性を有する。具体的には、体積収縮率(%)が、実施例の方法において、1400℃−8時間で40%以下、好ましくは30%以下、更に好ましくは23%以下、最も好ましくは15%以下である。1300℃−8時間で40%以下、好ましくは30%以下、更に好ましくは23%以下、最も好ましくは15%以下である。1200℃−8時間で40%以下、好ましくは30%以下、更に好ましくは23%以下、最も好ましくは15%以下である。1100℃−8時間で40%以下、好ましくは30%以下、更に好ましくは23%以下、最も好ましくは15%以下である。1000℃−8時間で40%以下、好ましくは30%以下、更に好ましくは23%以下、最も好ましくは15%以下である。800℃−8時間で40%以下、好ましくは30%以下、更に好ましくは23%以下、最も好ましくは15%以下である。
さらに、本発明の繊維は、必須成分の種類が少ないので、配合過程の工数が減り、コスト減となる。また微妙な配合量を調整する成分の種類が少ないことは製造の困難性を低減する。
本発明の繊維から、バルク、ブランケット、ブロック、ロープ、ヤーン、紡織品、界面活性剤を塗布した繊維、ショット(未繊維化物)を低減または取り除いたショットレスバルクや、水等の溶媒を使用し製造するボード、モールド、ペーパー、フェルト、コロイダルシリカを含浸したウェットフェルト、等の定形品が得られる。また、それら定形品をコロイドなどで処理した定形品が得られる。また、水等の溶媒を使用し製造する不定形材料(マスチック、キャスター、コーティング材等)も得られる。
また、上記定形品、不定形品と各種発熱体を組み合わせた構造体も得られる。
また、上記定形品、不定形品と各種発熱体を組み合わせた構造体も得られる。
本発明の繊維の具体的な用途として、熱処理装置、工業窯炉や焼却炉等の炉における目地材、耐火タイル、断熱レンガ、鉄皮、モルタル耐火物等の隙間を埋める目地材、シール材、パッキング材、クッション材、断熱材、耐火材、防火材、保温材、保護材、被覆材、ろ過材、フィルター材、絶縁材、目地材、充填材、補修材、耐熱材、不燃材、防音材、吸音材、摩擦材(例えばブレーキパット用添加材)、ガラス板・鋼板搬送用ロール、自動車触媒担体保持材、各種繊維強化複合材料(例えば繊維強化セメント、繊維強化プラスチックなどの補強用繊維、耐熱材、耐火材の補強繊維、接着剤、コート材などの補強繊維)等が例示される。
実施例1〜34
表1に示す繊維組成について以下のように検討した。
まず、表1に示す組成となるように原料を混合し、プレス加工して成形体を得た。この成形体を加熱溶融し、急冷して得られた物を粉砕しサンプルを得た。このサンプルを用いて以下の方法で評価した。その結果を表1に示す。
表1に示す繊維組成について以下のように検討した。
まず、表1に示す組成となるように原料を混合し、プレス加工して成形体を得た。この成形体を加熱溶融し、急冷して得られた物を粉砕しサンプルを得た。このサンプルを用いて以下の方法で評価した。その結果を表1に示す。
(1)生体溶解性
サンプル1gを、pH4.5の生理食塩水150mLが入った三角フラスコ(容積300mL)に入れた。このフラスコを、37℃のインキュベーター内に設置して、毎分120回転の水平振動を2.5時間継続した。その後、ろ過により得られた濾液に含有されている各元素の量(mg)をICP発光分析装置により測定し、その合計を溶出量とした(mg/サンプル1g)。
サンプル1gを、pH4.5の生理食塩水150mLが入った三角フラスコ(容積300mL)に入れた。このフラスコを、37℃のインキュベーター内に設置して、毎分120回転の水平振動を2.5時間継続した。その後、ろ過により得られた濾液に含有されている各元素の量(mg)をICP発光分析装置により測定し、その合計を溶出量とした(mg/サンプル1g)。
(2)アルミナ反応性
サンプルを成形して、直径約7mm、厚み約5mmの円柱状サンプルを得た。この円柱状サンプルをアルミナ板に載せて、1400℃8時間加熱して、付着や溶融の有無を観察した。円柱状サンプルが溶融したときは4、付着したときは3、付着しないが痕が残ったときは2、付着もせず痕も残らないときは1とした。
サンプルを成形して、直径約7mm、厚み約5mmの円柱状サンプルを得た。この円柱状サンプルをアルミナ板に載せて、1400℃8時間加熱して、付着や溶融の有無を観察した。円柱状サンプルが溶融したときは4、付着したときは3、付着しないが痕が残ったときは2、付着もせず痕も残らないときは1とした。
(3)耐熱性
サンプルを成形して、直径約7mm、高さ約15mmの円柱状サンプルを得た。この円柱状サンプルを800〜1400℃で8時間加熱して、体積収縮率を求めた。
サンプルを成形して、直径約7mm、高さ約15mmの円柱状サンプルを得た。この円柱状サンプルを800〜1400℃で8時間加熱して、体積収縮率を求めた。
比較例1,2
SiO2を47質量%、Al2O3を52質量%含むセラミック繊維(従来の耐熱性無機繊維)(比較例1)と、SiO2を73質量%、CaOを25質量%、MgOを0.4質量%、Al2O3を2質量%含むビオール繊維(従来の生体溶解性繊維)(比較例2)について、実施例1と同様に評価した。結果を表1に示す。
SiO2を47質量%、Al2O3を52質量%含むセラミック繊維(従来の耐熱性無機繊維)(比較例1)と、SiO2を73質量%、CaOを25質量%、MgOを0.4質量%、Al2O3を2質量%含むビオール繊維(従来の生体溶解性繊維)(比較例2)について、実施例1と同様に評価した。結果を表1に示す。
本発明の無機繊維は、断熱材、またアスベストの代替品として、様々な用途に用いることができる。
上記に本発明の実施形態及び/又は実施例を幾つか詳細に説明したが、当業者は、本発明の新規な教示及び効果から実質的に離れることなく、これら例示である実施形態及び/又は実施例に多くの変更を加えることが容易である。従って、これらの多くの変更は本発明の範囲に含まれる。
この明細書に記載の文献及び本願のパリ優先の基礎となる日本出願明細書の内容を全てここに援用する。
この明細書に記載の文献及び本願のパリ優先の基礎となる日本出願明細書の内容を全てここに援用する。
Claims (8)
- 以下の組成を有する無機繊維用組成物。
CaO及び/又はMgO 1.0〜52.0重量%
La2O3及び/又はCeO2 1.0〜75.0重量%
SiO2 55.0重量%以下
Al2O3 51.0重量%以下
上記成分の合計は90.0重量%以上である。 - 以下の組成を有する請求項1記載の無機繊維用組成物。
MgO 1.0〜52.0重量%
CeO2 1.0〜40.0重量%
SiO2 3.0〜55.0重量%
Al2O3 16.0〜48.0重量%
上記成分の合計は90.0重量%以上である。 - 以下の組成を有する請求項1記載の無機繊維用組成物。
MgO 1.0〜48.0重量%
La2O3 1.0〜75.0重量%
SiO2 1.0〜51.0重量%
Al2O3 5.0〜44.0重量%
上記成分の合計は90.0重量%以上である。 - 以下の組成を有する請求項1記載の無機繊維用組成物。
CaO 1.0〜45.0重量%
CeO2 1.0〜68.0重量%
SiO2 46.0重量%以下
Al2O3 47.0重量%以下
上記成分の合計は90.0重量%以上である。 - 以下の組成を有する請求項1記載の無機繊維用組成物。
CaO 1.0〜50.0重量%
La2O3 1.0〜61.0重量%
SiO2 44.0重量%以下
Al2O3 5.0〜51.0重量%
上記成分の合計は90.0重量%以上である。 - 請求項1〜5のいずれか記載の無機繊維用組成物から得られる無機繊維。
- 溶融した請求項1〜5のいずれか記載の無機繊維用組成物を繊維化する無機繊維の製造方法。
- 請求項6記載の無機繊維を用いて得られる定形物又は不定形物。
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