JPH01201521A - 多孔質低密度無機酸化物繊維、その製造方法及びこれを含有する製品及び金属マトリツクス複合体 - 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】 本発明は無機酸化物繊維、特に、従来から知られている
繊維と比較して改善されたモジュラスと強度とを有する
かつ低密度の、アルミナ繊維のごとき多結晶質無機酸化
物繊維に関する。本発明は、また加熱により酸化物に分
解し得る無機酸化物プリカーサ−の溶液の紡糸により低
密度の無機酸化物繊維を製造する方法に関する。

加熱によル分解して金属酸化物を生ずる可溶性金属化合
物の溶液からなる紡糸用組成物を繊維化して（ｆｉｂｒ
ｉｚｅ　）無機酸化物繊維を製造することは周知である
。例えば、アルミナ繊維はアルミニウムクロロハイドレ
ートの水溶液を繊維化しついで上記アルミニウム化合物
を分解してアルミナ繊維を生成きせることにより製造し
得る。紡糸用組成物は該組成物に紡糸を行うのに適正な
レオロジー特性を付与するための、有機重合体のごとき
紡糸助剤及び相変化防止剤（ｐｈａｓｅ　−ｃｈａｎｇ
ｅｉｎｈｉｂｉｔｏｒ　）　、例えばシリカのごとき添
加剤を含有することができ、また、金属酸化物粒子を紡
糸用組成物中に溶解又は懸濁させ得る。

紡糸用組成物からの繊維の製造は、ある程度、得られる
繊維の形に応じて、種々の方法で行い得る。無機酸化物
繊維、特にアルミナ繊維の最も普通の形はマット又はブ
ランケットの形の比較的短い（例えば２〜５ｃ！ＩＬ）
ステーゾルファイバーである；このマット又はブランケ
ットは紡糸直後のグル繊維を飛翔中に部分的に乾燥し、
部分的に乾燥した繊維を紡糸装置の底部においてワイヤ
ー又はベルト上で捕集しついで繊維を加熱して乾燥させ
かつ無機酸化物プリカーサ−を無機酸化物に転化するこ
とにより得られる。

不規則に配列された無機酸化物繊維のマット又はブラン
ケットを製造するための上記した一般的な形式の方法は
英国特許第１　、３６０　、１９７号明細書（吹込成形
）及び同特許公告第２，０９６，５８６　Ａ号明細書（
遠心紡糸）Ｋ記載されている。

連続フィラメントの形の無機酸化物繊維も提案されてお
シ、かかる繊維は、例えば、紡糸溶液をオリフィスから
連続的に押出しついで連続繊維を例えばドラム上に巻取
ることにょシ得ることができる。グル繊維を紡糸オリフ
ィスと巻取シ装置との間で該繊維が巻取り装置上で互い
に粘着しない程度まで乾燥させる。かかる方法は例えば
英国特許第１，３６０．１９７号明細書に記載されてい
る。

近年、無機酸化物繊維、例えばアルミナ繊維を金属及び
合金中に配合することにより、金属又は合金単独に比べ
て改善された耐摩耗性及び／又は高温性能を有する金属
マ、トリックス複合体を製造することに大きな興味が持
たれている。このことはモーター工業用部品、特に、ピ
ストン又はピストンの部品及び連結ロッドの開発の面で
顕著である。繊維がこの用途に使用されたことによって
、例えば部品に一方向強度を付与する、すなわち、横方
向よりも一つの方向にょシ大きな強度を付与するために
は、繊維が整列ｍＲ（ａｌｉｇｎｅｄ−ｆｉｂｅｒ）製
品の形を有することが望ましいことが明らかになった。

また、金属マ）　ＩＪソックス合体中に繊維を配合する
場合には、該繊維を充填して複合体中に高い容量部分（
フラクション）の繊維を包含させる。

無機酸化物繊維は硬質でかつ極めて脆弱であシ従って該
繊維が不規則に配向されているマット又はブランケット
を圧縮した場合には著しい繊維の破損が生ずる。繊維の
配向又は整列（ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ又はａｌｉｇｎ
ｍｅｎｔ　）により、高い容量部分の繊維を包含させる
ために圧縮した場合における繊維の破損が減少する。

最も一般的な多結晶質無機酸化物繊維はアルミナ繊維で
あシ、この繊維は、通常、小割合の、例えば５重量％ま
テノ相安定化剤（ｐｈａｓｅ−ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒ）
、例えばシリカを含有している。シリカを含有する繊維
はアルミニウム及び多くのアルミニウム合金の強化にお
いては許容され得るが、金属マ）　ＩＪラックス合体の
形成中にシリカと反応するマグネシウム及びマグネシウ
ムを含有する合金の強化には不適当である。シリカを含
まない無機酸化物（例えばアルミナ）繊維も提案されて
いるが、強固な、多孔質のかつ高モジュラスのシリカ非
含有繊維は従来、得られていない。

更に、高い強度とモジュラスとを有する（シリカ含有）
アルミナ繊維は知られているが、低密度の、すなわち、
多孔質な形のかかる繊維は強度とモジュラスが低いこと
は周知である。

本発明は改善された強度とモジュラスとを有する多孔質
、低密度繊維（シリカ含有繊維及び特にシリカ非含有繊
維）Ｋ関するものであシかつ本発明は繊維構造体中で軸
方向に整列された（ａｘｉａｌ　ｌｙ−ａｌｉｇｎｅｄ
　）気孔により繊維の特性が増大するという知見に基づ
くものである。

従って本発明によれば、無機酸化物繊維構造体中で軸方
向に整列された孔を含有しておりかつ無機酸化物繊維の
全気孔率の少なくとも２５チは軸方向に整列された孔に
より提供されることを特徴とする、改善された強度とモ
ジュラスを有する多孔質低密度無機酸化物繊維が提供さ
れる。

本発明の好ましい態様によれば、シリカ又は他の相安定
化剤を含有していない前記本発明の酸化物繊維が提供さ
れる。シリカ非含有アルミナ繊維が特に好ましい。

本発明の無機酸化物繊維の特徴は繊維の全気孔率゛の少
なくとも２５％、好ましくは２５％より著しく大きな割
合が軸方向に整列された孔によって提供されることであ
る。本明細書中で使用される１軸方向に整列された孔”
という用語は、繊維の軸に真実に平行に配向された孔だ
けを意味するものではなく、軸に対して約３０°までの
角度で配向されている若干の孔も包含するものである。

しかしながら、軸方向に整列された孔の大部分が軸に対
して実質的に平行であること、特に、軸から１０°以下
の角度にあることが好ましい。軸方向に整列された部分
と軸方向に整列されていない部分。

例えば半径方向に（放射状に）整列された（　ｒａｄｉ
ａｌｌｙ　ａｌｉｇｎｅｄ　）　　部分とを有する孔〔
例えば半径方向の孔（ｒａｄｉａｌ　ｐｏｒｅ　）と連
通した軸方向の孔（ａｘｉａｌ　ｐｏｒｅ　）　　から
なる迷路状の（Ｉａｂｙｒｉｎｔｈｉｎｅ　）　　孔〕
は、この孔の軸方向に整列された部分に関して、軸方向
に整列された孔と見なされることを理解すべきである。

従って、軸方向に整列された孔は閉鎖された孔であるか
又は繊維表面に対して開放されたものであシ得る。

繊維の全気孔率が軸方向に整列された孔によって提供さ
れることが理想的であるが、このことは実際に達成され
なくてもよい。しかしながら、軸方向に整列された孔の
割合が、実際に考慮している割合に可能な限シ近接して
いることが好ましい；その理由は、一般に、軸方向に整
列された孔の割合が大きければ大きい程、得られる繊維
の強度とモジュラスがより大きくなるからである。本発
明によって提供される改善に関する指針として、本発明
者は本発明による気孔率４０％のアルミナ繊維は、孔の
全てが不規則な気孔率４０チのアルミナ繊維より３又は
４倍強度が大きくかつ硬いことを認めた。−例を示せば
、気孔率４０％の典型的なアルミナ繊維は、孔の配列が
不規則である場合には約５５　ＧＰａの剛性（モジュラ
ス）を有するが、孔が全体的に又は部分的に軸方向に整
列されている場合には２００　ＧＰａまでの剛性を有す
る。

同様の改善は強度についても認められた。

繊維中での孔の軸方向への整列は繊維を紡糸する紡糸溶
液中にある種の表面活性剤を配合することにより生ずる
。本発明者は表面活性剤を含有する紡糸溶液が安定であ
ること及び紡糸溶液中での表面活性剤の曇点が紡糸温度
以上であるが、該紡糸温度よ９２０９０以上高くない温
度であることを条件として、種々の化学的形式の表面活
性剤を含有し得ることを知見した。例えば２５℃の紡糸
温度については、表面活性剤の６点け４５℃以下である
。

従って本発明の他の要旨によれば、加熱により無機酸化
物に分解し得る化合物の溶液からなる紡糸溶液を紡糸し
て繊維を形成宮せりいでＭｆｌｌ、ｍを加熱して前記化
合物を無機酸化物に転化することからなる高割合の軸方
向に整列された孔を有する多孔質低密度無機酸化物繊維
の製造方法において、前記紡糸溶液中に、該溶液中にお
いて紡糸温度より高いが、該紡糸温度より２０℃以上高
くない６点を有する非イオン性表面活性剤を配合するこ
とを特徴とする、多孔質低密度無機酸化物繊維の製造方
法が提供される。

好ましい態様においては紡糸温度は約２５℃であシ、紡
糸溶液中における表面活性剤の６点け４５℃以下である
。

紡糸温度が上昇するにつれて表面活性剤の許容され得る
６点が上昇することは理解されるであろう。例えば約５
０℃の紡糸温度については表面活性剤の６点け７０℃以
下である。

表面活性剤の６点は紡糸温度より少なくとも５゜Ｃ高く
かつ紡糸温度よ９１５９０以上高くないことが好ましい
。例えば２５℃の紡糸温度については表面活性剤の６点
け３０〜４０℃であることが好ましい。

１紡糸温度”という用語は紡糸溶液が繊維形成操作の押
出及び引落（伸長）工程中に到達する最高温度を意味す
る。例えば紡糸溶液を加熱された環境中に押出した場合
、該溶液の温度は引落（伸長）を行って未乾燥繊維（ｇ
ｒｅｅｎ　−ｆｉｂｅｒ　）を形成させる間に上昇する
であろう。かかる場合における紡糸温度は引落（伸長ン
が完了する前に溶液（未乾燥繊維）が到達する最高温度
であ・る。紡糸酸、信減衰空気（ａｔｔｅｎｕａｔｉｎ
ｇ　ａｉｒ　）の湿球温度である。

本明細書において使用される１表面活性剤の６点”とい
う用語は表面活性剤を含有する紡糸溶液が加熱したとき
に曇りを生ずる温度を意味する。

非イオン表面活性剤の水溶液は加熱し念とき白濁し従っ
てその６点は約１０−の表面活性剤溶液を含有する試験
管を攪拌冷水浴中に浸漬しついで水浴を１℃／分の割合
で加熱することによ）測定される。試験管中の溶液は攪
拌しないか又はスパチュラを用いて極めて穏やかに（気
泡が生じないように）攪拌する。溶液は１〜２℃の狭い
温度で曇りを生じついで曇りを生ずる温度、すなわち６
点を記碌する。この方法は可逆的であり、溶液は冷却し
た場合、再び透明になり従って曇った溶液を冷却するこ
とにより曇点のチエツクを行い得る。

一般に冷却することにより加熱する場合より低い（３℃
まで低い）６点の値が得られるが、実際には、−回のチ
エツクで十分であることが認められている。

前記したごとく、種々の化学的な形式の表面活性剤を使
用し得るが、かかる化学的な形式の例としてはアルキル
エトキシレート、　アルキルフェニルエトキシレート、
　ポリプロピレンオキシド−ポリエチレンオキシドブロ
ック共重合体、　コーム型シロキサン−ポリエトキシレ
ート共重合体及びポリエトキシル化アミンが挙げられる
。これらの化学的な種類の表面活性剤の各々の中には、
本発明の方法で使用するのには高すぎる６点を有するも
の及び本発明の方法に有用なものが存在し得ることは理
解されるであろう。しかしながら、本発明の方法での使
用についての適合性を決定するための表面活性剤の６点
の測定は簡単な日常試験によって行い得る。適当な６点
を得るために表面活性剤の配合物又は混合物を使用し得
る。

紡糸溶液中で使用される表面活性剤の景は広い範囲で変
動させ得るが、通常、紡糸溶液の少なくとも１重ｉ−チ
である。使用量は紡糸溶液の１〜１５重量％であること
が好ましく、紡糸溶液の約６〜１０重量％であることが
特に好ましい。

紡糸溶液は表面活性剤の他に繊維に対する安定化剤及び
／又は焼結剤のプリカーサ−を含有し得る。本発明の特
殊な態様ＶＣ＞いては表面活性剤それ自体が得られる繊
維中における相安定化剤又は焼結剤の供給源であり得る
。例えば表面活性剤としてシロキサン共重合体を使用す
ることにより、繊維を加熱して無機酸化物プリカーサ−
を分解して繊維を構成する無機酸化物にする際に、繊維
中にシリカが形成される。そのプリカーサ−を紡糸溶液
中に配合し得る安定化剤の例はアルミナ繊維については
シリカ、　マグネシア、　ジルコニア、イツトリア及び
これらの混合物、また、ジルコニア繊維についてはアル
ミナ、　マグネシア及びイツトリアである。

本発明の繊維中の孔の少なくとも幾つかの軸方向での整
列は繊維の軸方向の屈折率Ｎａ　　と半径方向の屈折高
Ｎｒ　　Ｏ差によって示される。気孔高４０チのｌ−ア
ルミナについて０．０３までのＮａ−ＮｒＯ値が認めら
れている。かかる繊維は複屈折（ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅ
ｎｃｅ　）として知られる正の一軸的光学二重屈折（ｐ
ｏｓｉｔｉｖｅ　ｕｎｉａｘｉａｌ　ｏｐｔｉｃａｌ　
ｄｏｕｂｌｅｒｅｆｒａｃｔｉｏｎ　）を示しそして顕
微鏡的に測定された複屈折とかかる繊維の削性及び強度
との間には直接的な関係が存在する。一般に測定された
複屈折（Ｎａ−Ｎｒ　）が大きければ大きい程、繊維中
の気孔の軸方向での整列の程度が大きい。

約１０ミクロン以下の直径を有する繊維における複屈折
は偏光顕微鏡とセナルモン型補償板のごとき検量補償板
（ｃｏｍｐｅｎｓａｔａｒ　）を使用して測定しなけれ
ばならない。直交偏光子の間で乾燥繊維を観察して、検
光子の測定回転角θ０から光路差（ｐａｔｈ　ｄ目ｆｅ
ｒｅｎｃｅ　）を算定して繊維の中心部の最大暗黒度を
得た。屈折高差は単に光路差（＝θλ÷１８０）を繊維
直径で割ったものである。例えば白色光についてはλ＝
０．５５ミクロンである。

複屈折の測定法はＨａｒｔｓｈｏｒｎｅ　及び５ｔｅＷ
ａｒｔによｌ）　＠Ｃｒｙｓｔａｌｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ
　Ｐｏｌａｒｉｓｉｎｇ　Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ″第４
版１９７０に記載されている。数学的理論はＷｉｅｎｅ
ｒ　　によ、り　”　Ａｂｈ、　５ａｃｈｓ、　Ｇｅｓ
、　（Ａｋａｄ）Ｗｉｓｓ、”　、　３２．５０７（１
９１２）　　及びＪ、Ｒ，Ｐａｒｔｉｎｇｔｏｎによ〕
Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｔｒｅａｔｙ　ｏｎ　Ｐｈｙｓｉｃ
ａｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙ”第４巻、　Ｐｈｙｓｉｃｏ−
Ｃｈｅｍｉｃａｌ　０ｐｔｉｃｓ。

第２７５頁で展開されている。この理論はＨｅｒｍａｎ
ｓによＦ）　”　Ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓ　ｔｏ　
ｔｈｅ　Ｐｈｙｓｉｃｓｏｆ　Ｃｅ１ｌｕｌｏｓｅ　Ｆ
ｉｂｒｅｓ”（Ｍｏｎｏｇｒａｐｈｓ　ｏｎ　ｔｈｅＰ
ｒｏｇｒｅｓｓ　ｏｆ　Ｒｅ５ｅａｒｃｈ　ｉｎ　Ｈｏ
１Ｉａｎｄ　ｄｕｒｉｎｇ　ｔｈｅＷａｒ、Ｖｏｌ　　
６１３２．ｇｌｓｅｖｉｅｒ、Ａｍｓｔｅｒｄａｍ　１
９４６　）におりて発展させられている。上記複屈折法
は不規則に配向した繊維と整列された繊維に適用し得る
。Ｗｉｅｎｅｒ　　の理論により理論的な形の複屈折率
を計算することが可能であシ、これは、例えば、屈折率
１．６、完全に軸方向に整列された孔の気孔高４０％の
ｌ−アルミナについて約０．０４である。

得られた複屈折率／理論複屈折率の比から繊維の整列さ
れた孔の割合が定量的に測定されかつ上記の比は容易に
決定される。

孔の整列を測定するための上記複屈折法は不規則に配向
された繊維及び整列された繊維とに適用できる。整列さ
れた繊維における孔の整列を測定するためには別の方法
も利用し得る。この方法は小角度中性子散乱法（ｓｍａ
ｌｌ　ａｎｇｌｅ　ｎｅｕｔｒｏｎｓｃａｔｔｅｒｉｎ
ｇ　）であシ、この方法においては約０．２１の整列さ
れた繊維のトクに単色熱中性子ビームを照射し１面積検
知器（ａｒｅａ　ｄｅｔｅｃｔｏｒ　）上での小角度散
乱を記録する。繊維中の孔が軸方向に整列している場合
には繊維軸に対して垂直な散乱が繊維軸に平行な方向に
おけるものより強い。散乱の強度の異方性を孔の軸方向
での整列及び従って繊維の平均的な機械的特性に関連さ
せて説明することができる。

繊維は短繊維（ステーゾルファイバー）、連続繊維又は
例えば０．５ｍ〜数ｍまでの中間の長さの繊維（公称連
続繊維）であり得る。すなわち１例えば繊維は不規則に
配向した短繊維（ステープルファイバー）のブランケッ
ト又は整列された又は実質的に整列された繊維のシート
又はトクの形であり得る。好ましい製品は個々の繊維が
実質的に整列されておシかつ相当の長さを有しており、
−方、真に連続的でない繊維は呼称連続繊維である製品
である。

本明細書において繊維に関連して使用されている”実質
的に整列されている１″（ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌ）’ａ
ｌｉｇｎｅｄ″）という用語は、繊維が同一の共通の方
向に伸びているがその全体の長さに亘って真実に平行で
なくてもよく、従って、ある程度の繊維の重なりが可能
でありそして任意特定の繊維がその長さの一部又は場合
により全体に亘って、繊維の共通の整列方向に対して６
０°まで又はそれ以上の角度で伸長し得る製品の形を意
味する。かかる製品においては全体的な印象（ｉｍｐｒ
ｅｓｓｉｏｎ　）　　は平行な繊維から受けるもの（全
体的には平行な繊維からなるような印象を受けるもの）
であるが、実際には僅かな程度の繊維の重なシと撚９合
せが生じ、この繊維の重なシと撚シ合せは、製品に横方
向の安定性を付与しそれによって繊維の分離を伴うこと
なしに製品を取扱うことを可能にするためには好ましい
ものである。繊維の少なくとも９０チが実質的に平行で
あることが好ましい。

“呼称連続繊維“（“ｎｏｍｉｎａｌｌｙ　ｃｏｎｔｉ
ｎｕｏｕｓｆｉｂｅｒ”）という用語は、無限の長さを
有するという意味において又は製品の全体の長さを伸長
させるという意味において真実に連続的でなくてもよい
が、各々の繊維が相当の長さ例えば少なくとも０．５ｍ
ｓ通常、数ｍの長さを有しておシ、従って製品における
全体的な印象は連続的繊維から受けるもの（全体的には
連続的繊維からなるような印象を受けるものであるよう
な繊維を意味する。

従って、繊維の自由端は製品中に現われることがありこ
れが繊維の連続性の中断を示しているが、−船釣には製
品の１平方備中の自由端の数は比較的少なく、１平方ａ
中の中断された繊維の割合は、繊維１００本中、約１本
以下であろう。

呼称連続繊維からなる本発明の製品の一つは厚さ数龍の
マット又はブランケットである。この厚さの製品におい
ては、製品の１平方α中の繊維の自由端の数は約２５０
０までであり得る。この数は同一直径の短い（５信まで
の）ステープルファイバーから製造された同様の素材か
らなる製品中の約５００００の自由端と対比される。従
って、呼称連続繊維から製造された製品は外観と性質が
短いステープルファイバーから製造された製品と非常に
相違する。他の製品の形としては繊維トウのスプールが
挙げられる。

繊維の共通の整列方向に対しである角度で配列された繊
維から生ずる、実質的に整列された、呼称連続繊維の製
品における横方向凝集性（Ｊａｔｅｒａｌｃｏｈｅｓｉ
ｏｎ　）は、該製品が繊維の共通の整列方向に対して垂
直な方向において少なくとも２０，０００　Ｐａの引張
強さを示すようなものである。製品の横方向強度は、あ
る程度、繊維の直径によって変動するであろう：その理
由はからみ合いが同一の程度である場合、理論的には、
よ）太い繊維はより細い繊維よりも、より大きい横方向
強度を生ずるからである；実際には、より太い繊維はよ
り細−繊維よりもからみ合うことが少なくその結果、実
際にはより太い繊維の場合、製品の横方向強度は低い。

本発明の繊維は多結晶質金属酸化物繊維、例えばアルミ
ナ繊維及びジルコニア繊維、好ましくはアルミナ繊維で
ある。アルミナ繊維の場合には、該繊維はα−アルミナ
又はアルミナの転移相、特に、ｒ−又はδ−アルミナか
らなり得る。典型的にＦｉ線繊維転移アルミナ又ｕｒ−
又はδ−アルミナのごとき転移アルミナのマトリックス
中に埋封された小割のα−アルミナから本質的になるで
あろう。α−アルミナを含有していないか又は低α−ア
ルミナ含有量、特に２０重量−以下のα−アルミナ含有
量、特に１０重量％以下のα−アルξす含有量を有する
繊維が好ましい。−船釣には、シリカで安定化されたア
ルξすについては、繊維のα−アルミナ含有量が大きけ
れば大きい程、繊維の引張強さは低くまた柔軟性も小さ
い。本発明の繊維は許容され得る引張強さを有しかつ大
きな柔軟性を有する。

本発明の無機酸化物繊維の直径は数ミクロン例えば２ミ
クロンから数百ミクロンまでであ）得る。

約２０ミクロン以下、特に約１０ミクロン以下の直径を
有する微小直径繊維が好ましい。特に好ましい１種の繊
維生成物は繊維が約３ミクロンの平均直径を有する生成
物である。

前記繊維の密度は繊維が受ける熱処理及び繊維中に相安
定剤が存在するかしないかに応じて主として左右される
。紡糸及び少なくとも部分的な乾燥後には、ｒル繊維は
スチーム中で２００８Ｃ〜約６００℃の温度に通常加熱
されて金属酸化物のプリカーサ−を分解させ、尚−層加
熱されて有機残渣を焼き尽し且つ得られる金属酸化物繊
維を晶出させ、次いで場合によっては尚更加熱されて金
属酸化物繊維を焼結させるものである。１００Ｑ’Ｃ又
はそれより高い晶出温度を使用し得る。スチーム処理後
には、金属酸化物繊維は高度に多孔質とな）、この高度
の気孔率は例えば９００〜９５０’Ｃまでの晶出中は保
持される。然しなから、例えば１２００℃以上で例えば
１３５０’Ｃまで又はそれ以上の高温でシリカ含有アル
ミナ繊維を焼結した後には、該繊維は気孔率が殆んどな
い。即ち焼結温度及び存在する相安定剤の量を調節する
ことにより、高り気孔率の低密度繊維が得られる。低密
度アルミナ繊維について典型的な見掛は密度は１．７５
〜２．０ｇ／Ｒ１である。ジルコニア繊維の典型的な低
い見掛は密度は約４．０ｇ／ｍである。

本発明者が見出した所によれば、シリカで安定化した若
干のアルミナ繊維のモジュラス（弾性高）は１０００℃
以上で該繊維を焼結することによって大幅に影響を受け
るとは思われず、また該繊維の見掛は密度によっては大
幅に変化しない。例えば、２１１７ＩＩｌ〜３．３ｇ／
−の見掛は繊維密度の範囲に亘って、か＼るアルミナ繊
維のモジュラスは約１７０〜２３０ＧＰａから約２４０
〜５００　ＧＰａにのみ変化するに過ぎなｈことが観察
された。即ち繊維密度に対する繊維モジュラスの比率（
比弾性率）は低密度繊維について一般に最大である。

本発明の無機酸化物繊維は既知の繊維形成技術の何れか
によって製造できる。例えば短繊維（ステープル繊維）
は呼称上連続の繊維でも同様であシ得るようにブロー（
蒸絨）紡糸技術又は遠心紡糸技術によって製造できる。

連続繊維は慣用の押出／巻取技術によって製造できる。

然しなから、本発明の配列した細孔を有する繊維を製造
するに肖っては、溶液ジェット流が適当なｒルー繊維構
造を生成し得るに十分な長い期間十分に流動性のま＼で
あることを確保する条件にっｈて管理しなければならな
い。この管理は比較的低粘度の紡糸用溶液を使用する短
繊維及び呼称上連続の繊維の場合には通常問題とならな
いが、高粘度の紡糸溶液を使用するより大きな直径の連
続繊維の場合には重大な問題となり得る。連続繊維の場
合には、該繊維を例えば湿った非乾燥雰囲気中に紡糸す
ることにより該繊維が延伸されっ＼ある時にこれらの表
面の早過ぎる乾燥及び皮張りを防止する条件を調整する
必要がある。

繊維の配列した細孔構造はダル繊維内で適当な構造化（
ｓｔｒｕｃｔｕｒｉｎｇ　）により形成され、即ち酸化
物プリカーサ−を繊維の所望無機酸化物に転化させる熱
処理前に生成した未加工繊維内で形成される。ゲル繊維
中に所望の構造を生じさせるのに特定の紡糸条件を必要
とする。ステープルの紡糸法は該繊維を微細な直径にま
で迅速に延伸し、従って紡糸溶液の粘度は繊維の横断面
内で迅速に且つ均一に増大し、その間にダル繊維は延伸
されつ＼ありしかも伸び応力を受けつ＼ある。迅速に増
大する粘度と高い紡糸／延伸比とを組合せることにより
所望のＰ　／Ｉ／　＠維構造を生成するのに十分な強度
と期間との流れ力を与える。適当な条件下で操作したブ
ロー紡糸は５００〜２５００の全紡糸／延伸比を与゛え
る（但し全紡糸／延伸比はダル繊維の速度と紡糸口金孔
中の紡糸溶液の速度との間の比率である）。

前述した如く、繊維はブロー紡糸技術又は遠心紡糸技術
によって製造でき、両方の場合において紡糸用組成物は
多数の繊維プリカーサ−流として形成され、これらのプ
リカーサ−流を少なくとも一部は紡糸飛行中に乾燥させ
こうしてダル繊維を生成し、次いでこれを適当な装置上
に収集し１例えば短繊維（ステープル繊維）の場合には
ワイヤスクリーン又は呼称連続繊維の場合には高速で回
転する゛巻取ドラムに収集する。

呼称連続繊維を含んでなる生成物を製造するには、紡糸
用組成物を多数の繊維プリカーサ−流として押出すブロ
ー紡糸技術を使用するのが好ましく、繊維プリカーサ−
流は気流中に連行されしかも収束管を通して巻取ドラム
に通送する。紡糸用組成物は、７０ｑ６より大きい相対
湿度を有する空気の収束流中に押出すのが好ましい。巻
取ドラムの回転速度はドラムの直径に応じて決まり、過
度の張力が弱いダル繊維にか＼らないように繊維の紡糸
速度に適合させる。１つの手引としてであるが、１５０
０　ｒｐｍ　の巻取ドラム速度が直径１５ｃ！ｒＬのド
ラムについてかなり代表的である。実際には、繊維を所
望の直径に延伸させしかも繊維を真直ぐに保持するのに
役立つわずかな張力を繊維にかけるように繊維の押出速
度よりもわずかに速く巻取ドラムを巻取るのが望ましく
あシ得る。勿論、印加した張力は多数の繊維を破断する
のに十分なものであるべきでない。

前述した如く、繊維は真には連続的であシ得ず一般に６
．５〜約２ｍの長さを有する。巻取ドラム上に収集する
場合の最低繊維長は巻取ドラムの周囲に大体等しい。何
故ならばこれより短かい繊維は回転しているドラムから
飛び出す傾向があるからである。繊維が無限の長さを有
する訳ではない故に、得られる繊維の集合体が束として
又はシートとして紡糸装置を通送しこれによって繊維の
自由端部を繊維が連ｍしている印象を全般的に与える繊
維の束又はシートによって担持させるように多数の繊維
を同時に紡糸するのが重要である。

紡糸用組成物は多結晶質の金属酸化物繊維を製造するの
に技術的に知られた組成物の何れかであっても良く、懸
濁した固体又は１０ミクｐンよ〕大きい寸法のｒル粒子
を全く含まないか又は実質的に含まない紡糸溶液である
のが好ましい。紡糸溶液は５ミクｐンよル大きｈ寸法の
粒子を含まないのが好ましい。紡糸用組成物のレオｐジ
ー特性は、例えば有機重合体の如き紡糸助剤を使用する
ことにより又は該組成物中の繊維形成性成分の濃度及び
分子量を変化させることにょシ、短繊維よりもむし“ろ
長繊維を得るのに容易に調節し得る。

本発明の繊維生成物は、繊維のうちの若干がからみ合っ
た結果として横方向の合着を示す実質的に配列したしか
も呼称上連続した繊維を含有してなる前記した如きシー
ト又はマットであシ得る。

この型式の代表的な繊維生成物は繊維を巻取ドラム上で
集合させ次いで集合した繊維を巻取ドラムの軸線に平行
に切断することによって得られた、厚さ数鰭例えば２〜
５ｆｌ、幅数α及び長さ１ｍ又はそれ以上のシート又は
マットであり、かくして該シート又はマットの長さ及び
幅は巻取ドラムの寸法によって決定される。糸、粗糸（
ロービング）、テープ及びリボンの如き他の形式の生成
物は巻取ドラム上に集合した生成物から得られるか又は
適当な繊維収集技術を用いることにより直接得られる。

巻取ドラム上に集合した生成物の場合には、繊維の全体
的な配列方向で螺旋状に切断してテープ又はリボンを提
供でき、該テープ又はリボンは巻取ドラムから延伸でき
しかも所望ならば糸又は粗糸に転化できる。

糸、粗糸、テープ又はリボンの形の繊維生成物は適当な
織成技術を用いて製織生成物に転化できる。繊維の製織
生成物形は金属マトリックス複合材中の金属用の補強材
として配合させるために繊維の特に有用な形であること
ができ、製織材料の形の生成物は本発明の１要旨により
提供される。

繊維生成物は、アルミナ繊維を例えば断熱材料及び防音
材料として及び金属マドＩＪツクス複合体用の補強材と
して普通使用する諸用途の何れかに使用できる。

本発明を次の実施例により説明するが、実施例中におい
て繊維は次の概略的方法によって紡糸され且つ処理され
る。

繊維形成 紡糸溶液を直径２２５ミクロン又は３００ミクロンの１
列の孔に通して押出し、現われ出るプリカーサ−繊維は
、１列の孔の何れかの側面にあるスリットから流れしか
も６０’の夾角で収束する湿った空気の気流によって細
化した。乾燥加熱空気の気流は湿った空気の気流の外側
を流れた。加温空気によってｒル化した長い（呼称上連
続した）プリカーサ−繊維を形成し、これらを空気流と
一緒に収束管中にこれを通して供給した。収束管から現
われ出るｒル繊維を回転しているドラム上に収集した。

例えば３０分の期間後に、ドラムを停止し、ドラム上に
収集した配列済みの繊維ブランケットをドラムの軸線に
平行に切断し、取出した。

ドラムから取出した繊維ブランケットを１時間炉中で空
気流中で２００’Ｃに加熱した。次いで雰囲気を過熱し
たスチーム（３，３，９／分の流速）に交代させ、炉温
は２時間の期間中５００℃に上昇した。この期間後に雰
囲気を空気に戻して交代させ、炉温を１時間の期間に亘
って９００℃に上昇させ９００℃で更に３０分間維持し
た。次いで繊維を検査のため室温に冷却した。

実施例１ 紡糸用溶液は次の要領で室温（２４〜２６℃）で製造し
た。０．２５．９のチオ尿素をａｏｏｏ　ｇの市販され
ているアルミニウム　クロル　ハイドレート溶液（ヘキ
スト社から市販のＬｏｃｔｏｎ　Ｓ　）　　に溶解させ
た。該溶液を２５　Ｏｒｐｍで回転しているプｏ＜ラー
攪拌機で攪拌し、２５ｇのポリエチレンオキシド（ユニ
オンカーバイド社のＰｏ１ｙｏｘ　ＷＳＲ−Ｎ−３００
０）を６時間に亘って溶解させた。

９５０ｇのアルミニウム　クロル　ハイドレートの薄片
（Ｌｏｃｒｏｎ　Ｐ　）　　を更に２時間に亘って添加
且つ溶解させ、続すて２０９ｇのシロキサン表面活性剤
（ＩＣＩ社のＥＰ　６４８６　）を添加溶解させ、紡糸
溶液中のその曇点け３５℃であった。１０００／秒及び
２５℃で測定したこの段階での粘度は４２ポイズであっ
た。粘度は８０プの蒸留水と別置３０Ｉのアルミニウム
　クロルハイドレート薄片とを添加することにより調節
され、紡糸用溶液の最終粘度は２７／イズであった。該
溶液を紡糸する前にこれをＩリプロピレン繊維のフィル
ター（トムニック　ハンター社のｒ　Ｐｅｐｌｏｎ　Ｊ
型、５ミクロン）に通してｒ遇した。

紡糸溶液は、次の条件を用いて前記の繊維形成用の概略
的方法（ｒ＊維影形成による）によって繊維に紡糸した
。

紡糸温度：・２９．４℃ 湿った空気＝３１℃で相対湿度８８％ 流速５７．５　ｍ７秒 乾燥空気ニア６℃の温度 収束管から出現する空気流：２６ｍ／秒収集ドラム：　
中空でありしかも有孔金属シートで被覆した直径４５０
　ｃｍ ４７５　ｒｐｍ　で回転しな 未加工繊維（即ち熱処理前）の平均直径は７ミクロンで
あり；繊維直径の広がシ幅は５ミクロンから１０ミクロ
ンまでであった。

熱処理後には、繊維の平均直径は３．９±０．４ミクロ
ンであった。該繊維は偏光中で明確に一軸性であること
が見出され、平均屈折率の差異（ｎａ−ｎｒ）　　は０
．０１７８±０．００３　　であった。この事実は繊維
気孔率の約４５％が軸方向に配列した細孔によって提供
されることを示している。

単繊維（１９本の繊維）についての試験では１０５±２
６　ＧＰａの平均剛性（モジュラス）と７７９±２−８
０　ＭＰａの平均強度とを測定した。該繊維は８５　ｍ
２／ｆ／　Ｏ表面積と５０％の気孔率とを有し、見掛は
密度は２．０６ｇ／−であった。

実施例２ ０．１ｇのチオ尿素を６００ｇの市販されているアルミ
ニウム　クロル　ハイドレート溶液（ヘキスト社のＬｏ
ｃｔｏｎ　Ｓ　）　　に溶解させた。次いで５．７５２
のポリエチレン　オキシド（ユニオンカーバイド社のＰ
ｏ１ｙｏｘ　ＷＳＲ−Ｎ　−７５０）　　と１５０Ｉの
アルミニウム　クロルハイドレート薄片とを実施例１０
条件下に溶解させた。３部のｒＣＩ社ｇ　ｇｐ６４８６
と１部のＤＣ１９３とよ）なる４　１．８　、！９のシ
ロキサン混合物を添加し、紡糸溶液の１回分は１時間の
期間別量の配合によって完成させた。紡糸溶液中の表面
活性剤の曇点け３７．５℃であった。

ウベローデの懸垂液面粘度計で測定した溶液粘度は２５
℃で１３．５ポイズであり、紡糸前に該溶液をＧＦ　／
　Ｂ　　ガラス繊維フィルターに通してｒ過した。

次の条件を用いて前記の概略的な繊維形成法（「繊維形
成」による）によって繊維に紡糸した。

紡糸温度：　２６．５℃ 湿った空気：２８℃で８部３％の相対湿度流速７６ｍ／
秒 乾燥空気ニア６℃ 収束管から出現する空気流：１３ｍ／秒集合ドラム：直
径１５．２６ｍで非多孔質であシ目の細かいエメリー紙
で被覆した １０００　ｒｐｍで回転した 未加工繊維（熱処理前）の平均直径は４．７５ミクロン
であった。熱処理後には該繊維の平均直径は３．１±０
．９ミクロンであった。該繊維は１２５ｍ　／　ＩのＢ
ＥＴ表面積と６４チの気孔率とを有し、その見掛は密度
は２．１２９／ｒｄであった。該繊維は強固に複屈折性
であり、小さな角度の中性子散乱（ＳＡＮＳ）で検査し
た時にはＱ＝０．１Ａ　　以下で強固に異方性の散乱模
様を与え、これは細孔の６０−以上が軸方向に配列して
いることを示している。

単繊維についての試験では、該繊維の平均剛性（モジュ
ラス）は２１３±７２　ＧＰａであり、その平均強度は
１３５０±５８０１ｖｌＰａ　　であった。

実施例６ 紡糸用溶液は次の如く製造した：０．２５ｇのチオ尿素
を２５ｏｏ　ｇのＬｏｃｒｏｎ　Ｓ　　アルミニウム　
クロルハイドレート溶液に溶解させ、次いで１８．６Ｉ
のポリエチレンオキシド（Ｐｏ１ｙｏｘ　ＷＳＲ−Ｎ　
−３０００）　　をゆつくシと動くゾロはジー攪拌様を
用いて３時間に亘って添加し溶解させた。次いでｓｓｓ
ｇｏアルミニウム　クロルハイドレート溶液を２時間に
亘って溶解させた。この段階でウベローデの粘度計で２
５℃で測定した溶液粘度は１８ポイズであった。２０１
１１の蒸留水に配合することにより粘度を１４ポイズに
調節した。７００ｇの該混合物を採取し、３７ｇのニノ
ルフェニルエチレンオキシド縮合物の表面活性剤（５ｙ
ｎｐｅｒｏｎｉｃＮＰ−１０）を１時間添加且つ配合さ
せた。この溶液の最終粘度は１７．８ポイズであ〕、表
面活性剤の曇点は３０℃でありた。紡糸はＧＦ／Ｂ　　
がラス繊維フィルターを通してのｒ通抜に行なった。

該溶液は次の条件を用いて前記の概略的な繊維形成法（
「繊維形成」による）によって繊維に紡糸した。

紡糸温度：　２２．８℃ 湿った空気：　２３．６℃で９１％の相対湿度流速４８
ｍ／秒 乾燥空気：６１℃ 収束管から出現する空気流：　　１４．６ｍ／秒収集ド
ラム：直径１５．２６ｃＩＬで非多孔質であり、目の細
かいエメリー紙で被覆した １２５０　ｒｐｍで回転した 未加工繊維の平均繊維直径は５．２ミクロンであり、直
径の広がり幅は３．５ミクロンと７ミクロンとの間であ
った。

熱処理後には繊維の平均直径Ｆ！２．６±０．４ミク四
ンであった。該繊維のＢＩＴ表面積は１０５　ｍ２／Ｉ
であり、気孔率は６１チであシ、見掛は密度は２．１８
！ｉ／ｌ／であった。該繊維の平均モジュラスｌｌ１１
５１±５０　ＧＰａでｓｂ平均強度は１４９０±６００
ＭＰａであった。該繊維は０．０２１３±０．００７　
の屈折藁葺を有しながら強固に複屈折性であり、配列し
た繊維束（ｔｏｗ　）についてのＳＡＮ、Ｓは繊維の方
向に垂直な強固に散乱しているピークを示した。繊維に
垂直な強度はＱ＝０．０５Ａ　　で平行な強度よりも３
倍大きく、これは高度に異方性の細孔系を示している。

これらの結果は繊維中の細孔の約７０−が軸方向に配列
していることを示す。

実施例４ ４１．７．９の表面活性剤５ｙｎｐｅｒｏｎｉｃ　Ａ　
９！脂肪族炭化水素のエチレンオキシド縮合物をシロキ
サンの代りに使用する以外は紡糸用溶液を実施例２に記
載の如く製造した。溶液中の表面活性剤の曇点は５１ｃ
′ｃであった。紡糸溶液は本質的に前記の如く繊維に紡
糸させた。ｒル繊維の平均直径は２．５〜５．５ミクロ
ンの広がシ幅を有しながら４ミクロンであった。

該繊維を標準条件下で９００’ＣＫ焼成し、その後に次
の特性を測定した。

紡糸温度：　２２．８℃ 平均直径：２．５±０．３ミクロン 平均ヤング率　：　１１３±２６　ＧＰａ平均引張強さ
　：　　１１２０±３３０ＭＰａ’ＢＩＴ表面積　：　
　ｊ　２５ｍ２／ｌ／見掛は密度：　２．２５１　／ｙ
ｓｌ 気孔率：３１％ 該繊維は０．０１９±０．００６２　の屈折車差を有し
ながら強固に複屈折性であシ、これは繊維気孔率の約５
０％が軸方向に配列した細孔の形であることを示してい
る。

実施例５ 界面活性剤シンベロニックＡ９に代えて界面活性剤シン
はロニツクｐａ　／　Ｌ６４４１．７　ｇを用いた以外
は実施例４に記載したようにして紡糸液を調製した。界
面活性剤の曇点け３１℃であった。得られた紡糸液は紡
糸温度２２．８℃で、実施例４に記載したようにして繊
維に紡糸した。

実施例４の焼結（ｆｉｒｉｎｇ　）　　操作を反復し、
以下の特性を測定した。

平均直径＝２．８±０．６ミクロン 平均ヤング高　：　　１２１±２９　ＧＰａ平均引張り
強さ：　　１０２４±３００　ＭＰａＢＥＡＴ表面積　
：１３９ｍ／、ｆ　　　−見掛は密度　：　　１．９１
１／ｍｌ 気孔高＝４０％ 得られた繊維は０．０２±０．００２の屈折高差を示し
て強く複屈折した。気孔の約５０チが軸方向に配列され
ていた。

実施例６ ポリエチレンオキシドを添加する前に塩化マグネシウム
６水和物の結晶５．５ｇを溶解した以外は実施例３と同
一の原料を用いて実施例３に記載したようにして紡糸液
を調製した。紡糸液中の界面活性剤の曇点け３０℃であ
った。以下の条件下で標準方法を使用して紡糸液を紡糸
した。

紡糸温度：２９．７℃ 湿り空気：３２．４℃、相対湿度８８％流速６０ｍ／秒 乾燥空気＝８１０Ｃ ダクトから出る空気流：２５．５ｍ／秒巻取ドラム：　
穴あき金属シートで被覆した中空ドラム：直径４５．７
ｃ！ＩＬ（１８インチ）二　回転速度４２０　ｒ、ｐ、
ｍ ４．５〜９ミクロンの範囲にある平均直径６ミク四ンの
グル状繊維（ｇｅｌ　ｆｉｂｅｒｓ　）　　を製造した
。

グル状繊維を焼結し、以下の特性を測定した。

平均直径　：３．５±０．６ミクロン 平均ヤング率　二　８０±１２ＧＰａ 平均引張り強さ：　７８０±１７０　ＭＰＡＢＦＡＴ表
面積　：　　１１４ｍ２／７７見掛は密度　　：　　１
．９８ｇ／ｍ 気孔率　：６７チ 得られた繊維は０．０１３±０．００２８　　の屈折率
差を示して複屈折した。気孔の約４０％が軸方向に配列
していた。

ヤング率と引張り強さが比較的低い結果は紡糸温度に非
常に近い曇点は最適条件ではないことを示している。

得られた繊維を１１５０℃に３０分間加熱した後には、
繊維は増大した屈折高差を有するα−アルミナに大部分
転化した。そのＢＩＴ表面積は８ｍ２７ｇであり、気孔
率は２５チであり、見掛は密度は２．８５．！？／ｄで
あった。このα−アルミナ繊維の屈折率差は０．０７で
あった。平均ヤング率は約１２０　ＧＰａに増大した。

実施例７ 塩化マグネシウムを硝酸イツトリウム６水和物５８．６
９に代えた以外は紡糸液の調製、紡糸及び焼結操作は実
施例６に従った。紡糸液中の界面活性剤の曇点け２２℃
であシ、焼結した繊維は以下の特性を示した。

平均直径　：４．９±０．７ミクロン ＢＥＴ表面積　：　９５ｍ／ｇ 見掛は密度：　２．４　ｓｙｉｍｔ 気孔率：Ｓ３チ ヤング率　＝６５±１３ＧＰａ 引張り強さ：５６３±２００　ＭＰａ 得られた繊維は０．０１±ｏ、ｏｏｓの屈折率差を示し
てわずかに複屈折した。気孔の約２５〜６０チが軸方向
に配列していた。

実施例８（比較例） 紡糸液を以下のようにして調製した。

チオ尿素０．１１を市販のアルミニウム　クロルハイド
レート（Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ　ｃｈｌｏｒｈｙｄｒａｔ
ｅ　）　　溶液（商品名：ロクロンＳ）６００ｇに溶解
した。得られた溶液を２４℃でプ田はう攪拌機で攪拌し
、ポリエチレンオキシド〔商品名：／リオツクス（Ｐｏ
１ｙｏｘ　）　ＷＳＲ−Ｎ　−３０００）を加えた。ポ
リエチレンオキシドは３時間にわたって溶解した。次い
でアルミニウム　クロルハイドレート粉末１３０ｇを加
え、溶液を更に２時間混合しアルミニウムクロルハイド
レート粉末を溶解した。次すでシロキサン界面活性剤（
商品名：ダウＤ０１９３　）　４１．５Ｉを加えた。得
られた溶液は０．５ミクロン篩寸法に相当するナイロン
裂ｒ布（Ｐｌａｓｔｏｃｋ　Ａｓ５ｏｃｉａｔｅｓＬｔ
ｄ　Ｂｉｒｋｅｎｈｅａｄ　ｌ！！　）　　４層を通し
てｒ遇した。ウベローデ（Ｕｂｂｅｌｈｏｄｅ　）懸垂
液面形粘度計を用いて２５℃で測定した紡糸液の粘度は
１４．３ポイズであシ、界面活性剤の曇点はｓｏ’ｃで
あった。以下の条件を用すて一般的方法で紡糸液を繊維
に紡糸した。

紡糸温度：２１．２５℃ 湿シ空気：２２．６℃２相対湿度８ｇチ：流速６０ｍ／
秒 乾燥空気：６０℃ ダクトから出る空気流：流速３０ｍ／秒巻取ドラム：　
穴あき金属シートで被覆した中空ドラム：直径４５．７
儂（１８インチ） ：回転速度５００　ｒ、ｐ、ｍ 得られた未処理繊維の平均直径は６．−７４．−擾％Ｉ
ニアの直径範囲を有していた。加熱処理後、得られた繊
ｍｕ気孔２８４２　％　、　ＢＩＴ表面積１４３ｍ２／
Ｉであった。平均気孔直径は６．２層ｍであル平均繊維
直径は４．７６±０．８ミクロンであった。

偏光顕微鏡下で調べると、繊維は光学的に不活性であり
、繊維中に軸方向に配列した気孔が本質的に存在し々い
ことがわかった。単繊維引張シ試験（繊維２１本）はわ
ずか５８±９　ＧＰａの平均弾性率（モジュラス）と６
１２±１２１　ＭＰａの平均強度を示した。

紡糸液から界面活性剤を除いた以外は実施例４に記載し
たようにして紡糸液を調製し、繊維に紡糸した。

未処理繊維の平均直径は４．５ミクロンであった。

加熱処理して得られた繊維はＢＩＴ表面積１３９ｍ２／
、ｐ、気孔率２９％、及び見掛は密度２．０８，９／ゴ
であった。

５ＡＮＳパターンは等方性であシ、繊維中には規則性の
ない気孔しかないことを示した。

シロキサンを等量の界面活性剤シンはロニツクＮＰ　−
２０に代えた以外は実施例８に記載したようにして紡糸
液を調製し、繊維に紡糸した。紡糸液の曇点は５５ｃ′
ｃであった。グル状繊維の平均直径は３．５ミクロンで
あった。

焼結した繊維は平均直径２．８ミクロンであシ、光学的
に等方性であった。５ＡＮＤｊ４１１１−ンはほとんど
等方性であるが繊維に平行した方向にわずかにより強く
散乱した。他の特性は以下の通シであった。

ＢＥＴ表面積：　　１３０ｍ２／７７ 見掛は密度：　１．７８ｇ／Ｒ４’ 気孔＊：　４５％ シンＲロニツクＮＰ　−２０に代えて陽イオン性界面活
性剤アーカード（Ａｒｑｕａｄ　）　　Ｃ−５５Ｗを使
用して実施°例１０を反復した。紡糸液の曇点け７゜０
Ｃであった。グル状繊維の平均直径は５．５ミクロンで
あり、その直径範囲は４〜８．５ミクロンであった。

焼結した繊維は気孔高５０％、見掛は密度１．５７ｐ／
ゴ及びＢＩＴ表面積１４９　ｍ２／　ｉを有していたこ
の繊維は光学的に等方性であシ、５ＡＮＳパターンもま
た規則性のない気孔様式を示した。

実施例１２ 実施例２に記載した方法を用いて紡糸液を調製した。紡
糸液は遠心紡糸機中で紡糸した。遠心紡糸機中では、紡
糸液を急速回転する金属コツプの口から規則正しく距離
を保った管隙（１ｉｇａｍｅｎｔｓ　）の流れに放出さ
せることによって繊維が生成される。

金属カップは直径１０ｎ、深さ７０謂であり、直径８５
龍の平らな円板で部分的に閉じられた開口を有していた
。金属カップは変速電動機で駆動し、紡糸液は駆動軸を
通して金属カップの基部（ｂａｓｅ　）　　に供給した
。

湿シ空気を金属カップの周シの直径１５００の環状のリ
ングに供給し、加熱乾燥空気を外径２２５龍の外側の環
状のリングに供給した。金属カップと２つの空気供給リ
ングは底面が開放された円筒の頂部に置いた。円筒は直
径９１２ｇｍで深さ１０００寵であり、奥行きのあるモ
スリン袋を円筒に残る空気と繊維の混合物をｒ遇するた
めに円筒底部に渡してクリップで取り付けた。

金属カップを８８０Ｏｒ、ｐ、ｍ　で回転させ、８０ｍ
３／時間の湿シ空気（２５℃２相対湿度８０％）を内側
のリングに供給し、１７０　ｍ”７時間の８０℃に加熱
した周囲空気を外側のリングに供給した。

紡糸板は２２．５ｍ／／分の流量で金属カップの内部に
供給した。繊維を金属カップの縁で生成させ、紡糸室の
底面のモスリン袋に規則性のないフ１７−ス（ｆｌｅｅ
ｃｅ　）　　として集めた。

得られたグル状繊維は平均直径５．８ミクロンで２．５
〜１２．タミクロンの範囲を有していた。加熱処理後に
は、平均直径は６．６ミクロンに落ち、繊維は強く複屈
折し、−列に配列した気孔系が発現したことを示した。

紡糸液を以下の方法で調製した。チオ尿素０．５Ｉを蒸
留水２５０１１Ｌｌに溶解した。次いでデリオツクスＷ
ＳＲ−Ｎ−３０００５，９を加え、５ａプロペラを５０
　Ｏｒ、ｐ、ｍで攪拌しながら２分間分散させ、次いで
室温で３時間２０　Ｏｒｐｍで攪拌し溶解した。

得られた溶液を減圧下で複数のＧＦ　／　Ｂ　　フィル
ターを通してｒ過し、希塩酸１滴で−３に調整し九次い
で、得られたポリオツクス溶液１２７．５．９をアルミ
ニウム　クロロハイドレート溶液〔ヘキスト社製、商品
名：ロクロン（Ｌｏｃｒｏｎ　）　Ｓ　］　　５００ｙ
と混合し、この混合物を１枚のＧＦ　／　Ｂ　　フィル
ターを通して再びｒ遇した。得られた溶液は沸騰とスキ
ンニング（ｓｋｉｎｎｉｎｇ　）　　を避けながら４０
０Ｃの水浴を用いてブチ（Ｂｕｃｈｉ　）ロータリーエ
バポレーター中で蒸発させた。この溶液の試料を採取し
、英国粘度計（Ｖｉｓｃｏｍｅｔｅｒｓ　ＵＫ　）　Ｒ
Ｖ　４粘度計を用いてＡ６スピンドルを５　Ｏｒｐｍで
回転させながら粘度を測定し、グリセロールの粘度を測
定することによって異常な形状（ｕｎｕｓｕａｌｃｏｎ
ｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ　）を検査した。水２４２ｇを除
去した時点で蒸発を止めた。得られた溶液の粘度は２５
０ポイズであった。

次いで、得られた溶液を２０〜２５℃に冷却し、シロキ
サンＥＰ　６４８６　（３部）とＤＣ１９Ｍ（１部）の
ｒ過、脱気した混合物２５１／を加えた。シロキサン混
合物と溶液とを減圧下でブチロ−タリーエバポレーター
を１分間高速で運転し界面活性剤と溶液のフィルムを薄
くし、次いで５分間低速で運転し混合物を一緒に混ぜ合
うようにして交互に運転するととくよって混合した。６
０分後に連続紡糸に適する粘度１８６０　　ポイズの気
泡のない溶液が得られた。９０ミクロンの紡糸孔８個を
通して、（１）２５℃で相対湿度８８〜９２チに調整し
た湿り空気を１０ｔ／分の流量でパージ（ｐｕｒｇｅ　
）した直径１５０ｍ＋ａ、長さ４００１ｎ１０練篠工程
、（１１）長さ５００ｍｇの実験室雰囲気に開放した中
間工程、 θＩＤ４０℃の乾燥空気でパージした直径１５（］＋ｍ
。

長さ１０００１ｆｆｌの乾燥工程 を含んだ１本の６エ程紡糸塔の中に、前記の溶液を４５
１Ｌｔ／時間の量で押出した。

繊維を形成させ、周速２２０ｍ／分で１５０ＷＮボビン
に巻き取った。グル状繊維を前記のボビンから再び巻き
取り、この−ｕ　（５ｋｅｉｎ　）を炉内で焼結した。

焼結した繊維は１４ミクロンの均一な直径であり、強く
複屈折して軸方向に配列された気孔を示していた。

１、事件の表示 昭和６３年　特許願　第２９４８３１号２、発明の名称 ３、補正をする者 ４、代理人 〒１０５住所　東京都港区西新橋１丁目１番１５号物産
ビル別館　電話（５９１）　０２６１明細書

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 　１．無機酸化物構造体中で軸方向に整列された孔を含
   有しておりかつ無機酸化物繊維の全気孔率の少なくとも
   ２５％は軸方向に整列された孔により提供されることを
   特徴とする、改善された強度とモジユラスを有する多孔
   質低密度無機酸化物繊維。
2. 　２．無機酸化物はアルミナである、請求項１記載の繊
   維。
3. 　３．シリカ又は他の相安定化剤を含有していない、請
   求項２記載の繊維。
4. 　４．実質的に全ての気孔が軸方向に整列された孔から
   なる、請求項１〜３に記載の繊維。
5. 　５．呼称連続繊維である請求項２〜４のいずれかに記
   載の繊維の素材からなる製品。
6. 　６．繊維は実質的に整列されている、請求項５記載の
   製品。
7. 　７．加熱により無機酸化物に分解し得る化合物の溶液
   からなる紡糸溶液を紡糸して繊維を形成させついで該繊
   維を加熱して前記化合物を無機酸化物に転化することか
   らなる無機酸化物構造体中に高割合の軸方向に整列され
   た孔を有する多孔質低密度無機酸化物繊維の製造方法に
   おいて、前記紡糸溶液中に、該溶液中において紡糸温度
   より高いが、該紡糸温度より２０℃以上高くない曇点を
   有する非イオン性表面活性剤を配合することを特徴とす
   る、多孔質低密度無機酸化物繊維の製造方法。
8. 　８．表面活性剤は紡糸溶液中において紡糸温度より少
   なくとも５℃高い曇点を有する、請求項７記載の方法。
9. 　９．表面活性剤は紡糸溶液中において紡糸温度より１
   ５℃以上高くない曇点を有する、請求項７又は８記載の
   方法。
10. 　１０．紡糸温度は約２５℃であり、表面活性剤は紡糸
    溶液中において４５℃以下の曇点を有する、請求項７〜
    ９のいずれか記載の方法。
11. 　１１．紡糸温度は約５０℃であり、表面活性剤は紡糸
    溶液中において７０℃以下の曇点を有する、請求項７〜
    ９のいずれかに記載の方法。
12. 　１２．表面活性剤の量は紡糸溶液の少なくとも１重量
    ％である、請求項７〜１１のいずれかに記載の方法。
13. 　１３．表面活性剤の量は紡糸溶液の１〜１５重量％で
    ある請求項１２記載の方法。
14. 　１４．紡糸溶液は吹込紡糸法により繊維にする、請求
    項７〜１３のいずれかに記載の方法。
15. 　１５．請求項１〜６のいずれかに記載の無機酸化物繊
    維を金属マトリックス中に埋封してなる金属マトリツク
    ス複合体。