JPH05279958A - 無機質材料被覆繊維体の製造方法 - Google Patents
無機質材料被覆繊維体の製造方法Info
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- JPH05279958A JPH05279958A JP4101671A JP10167192A JPH05279958A JP H05279958 A JPH05279958 A JP H05279958A JP 4101671 A JP4101671 A JP 4101671A JP 10167192 A JP10167192 A JP 10167192A JP H05279958 A JPH05279958 A JP H05279958A
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Abstract
織布などの繊維体に無機質材料を被覆した無機質材料被
覆繊維体の製造方法であって、該繊維体に光硬化樹脂と
加熱により金属酸化物になる前駆体とを相溶性のある溶
媒に溶解してなる溶液を保持させ、該保持された溶液中
の光硬化樹脂を光硬化させた後、該繊維体を乾燥し、焼
成することを特徴とする。 【効果】 本発明によれば、耐熱性繊維からなるヤーン
や織布あるいは不織布などの繊維体を構成する繊維の一
本一本に均一に且つ強固に金属酸化物を被覆するとが可
能となるため、金属酸化物被覆材の特性に合わせた繊維
からなる繊維体が容易に得られるという効果を有する。
Description
ーンや織布あるいは不織布などの繊維体に、無機質材
料、特に金属酸化物をその繊維体を構成する耐熱性繊維
の一本一本に均一に被覆することができる無機質材料被
覆繊維体の製造方法に関するものであり、繊維体のもつ
特性に新たに被覆する金属酸化物の特性を付与すること
のできる無機質材料被覆繊維体の製造方法に関する。本
製造方法は金属酸化物被覆材の特性に合わせて、例え
ば、耐熱性繊維体、耐熱性フィルタ、触媒繊維体、誘電
性繊維体など、単一繊維として得られにくい機能性繊維
体等の製造に適用できるものである。
する方法としては、気相から繊維体に被覆膜を形成する
CVD法や、繊維体を金属アルコキシド溶液に浸漬して
該繊維体に該溶液を保持させ、その後加水分解と焼成に
より金属酸化物を被覆する、いわゆるゾルゲル法と呼ば
れる方法が知られている。
来のCVD法は、装置が大がかりであり、また蒸着温度
が高いため、汎用性の高いガラス繊維体などに被覆する
ことは不可能であり、被覆を施される材料が限定され、
しかも製品コストが高価になるという不都合を有してい
る。一方、ゾルゲル法は比較的低温で金属酸化物を作成
するのに適しており、単一繊維やガラス基板に金属酸化
物を被覆するのには適するが、ヤーンや織布あるいは不
織布などの繊維体に一度に被覆を施そうとすると、繊維
体の表面付近に金属酸化物が移行してしまう、いわゆる
マイグレーションを起こすため、繊維体を構成する繊維
一本一本に均一に被覆膜を形成することができないとい
う不都合を有している。そのため、被覆した金属酸化物
の特性を繊維体に付与するためには、多量の被覆膜を形
成する必要があり、その結果として金属酸化物が粉体と
なり粉落ちが発生するという問題点を有している。本発
明は、これら従来法の不都合を解消し、金属酸化物の被
覆膜を繊維体を構成する繊維の一本一本に均一に被覆す
ることができる無機質材料被覆繊維体の製造方法を提供
することを目的とする。
繊維体の製造方法は、前記目的を達成するめに、耐熱性
繊維からなるヤーンや織布あるいは不織布などの繊維体
に無機質材料を被覆した無機質材料被覆繊維体の製造方
法であって、該繊維体に光硬化樹脂と加熱により金属酸
化物になる前駆体とを相溶性のある溶媒に溶解してなる
溶液を保持させ、該保持された溶液中の光硬化樹脂を光
硬化させた後、該繊維体を乾燥し、焼成することを特徴
とする。
維体を構成する耐熱性繊維としては、ガラス繊維、セラ
ミック繊維、ジルコニア繊維、アルミナ繊維、ロックウ
ール、スラグウール等の金属酸化物繊維や、カーボンフ
ァイバー、あるいはポリアミド、ポリイミド、テフロン
等の耐熱性有機繊維等が適用できる。
線硬化樹脂等、光エネルギーで硬化する樹脂であればよ
い。
しては、金属アルコキシド、金属塩化物、金属硫化物、
金属酢酸塩等が使用できるが、前記光硬化樹脂との相溶
性の関係から、アルコール類を相溶性溶媒とする場合は
金属アルコキシド、水を相溶性溶媒とする場合は金属塩
化物を選択することが好ましい。しかし、前記前駆体と
光硬化樹脂が相溶する場合はどのような組み合わせを選
択してもかまわない。
酸化物前駆体を含んだ溶液に、前記繊維体を浸漬するな
どして、繊維体に溶液を保持させた後、光硬化樹脂が光
硬化するエネルギーを有する光を照射し、金属酸化物前
駆体を含む溶液を硬化させる。
る。このときの乾燥温度は40〜80℃の範囲で行うの
が好ましい。
り、光硬化樹脂や金属酸化物の前駆体を構成している有
機残基を取り除く。この焼成で金属酸化物前駆体は金属
酸化物に変化し、繊維体を構成する繊維一本一本に金属
酸化物が被覆された繊維体が得られる。
ング法を用いてヤーンや織布あるいは不織布などの繊維
体に金属酸化物を被覆する場合は、繊維体を金属アルコ
キシドと溶媒を混合した溶液に浸漬し、該繊維体に金属
アルコキシド溶液を保持させ、その後、繊維体を乾燥
し、焼成する。この場合、溶媒が乾燥されると同時に金
属アルコキシドが表面に移行し、いわゆるマイグレーシ
ョンが起きる。そのため、金属酸化物は繊維体の表面に
形成され、繊維体内部の繊維には金属アルコキシドが被
覆されない。
に溶液を保持させるところまでは前記従来法と同様であ
るが、溶液を乾燥する前に金属酸化物の前駆体と相溶媒
を含む溶液を光照射により光硬化樹脂とともに固定させ
るため、次の段階の乾燥においては相溶媒のみが乾燥さ
れ、その結果、前記従来法のように、相溶媒の乾燥と同
時に金属酸化物の前駆体が表面に移行することがなく、
繊維体内部の繊維の表面にもそのまま残存する。
る繊維全体を固定していた状態から単一繊維の間に亀裂
が生じ、繊維一本一本の周囲に金属酸化物の前駆体と光
硬化樹脂が被覆された状態になり、繊維が分離する。こ
の状態の繊維体を焼成することにより、光硬化樹脂が除
去され、金属酸化物の前駆体のゲルが収縮し、更に前駆
体が金属酸化物に変化し、繊維の垂直方向に収縮して、
繊維一本一本に均一にかつ強固に金属酸化物が被覆され
ることになる。このように繊維の一本一本に均一に金属
酸化物が被覆されるため、繊維体自身の有する特性に加
え、新たに被覆する金属酸化物の特性を付与した繊維体
が得られる。
る。尚、ヤーンや織布あるいは不織布などの繊維体及び
それを構成する耐熱性繊維は前記のどれでも得られる効
果は同じであり、また、光硬化樹脂および金属酸化物の
前駆体材料も前記のどれでも同じであるので、代表例と
して、繊維体としてはガラス繊維の織布(ガラスクロ
ス)、金属酸化物の前駆体としては珪酸メチル、光硬化
樹脂はアクリル系紫外線硬化樹脂、相溶媒としてはエチ
ルアルコールの組み合わせを選んで説明する。
フィラメント(単一繊維)約1000本からなるヤーン
を織ってなるガラス繊維体(ガラスクロス)を、金属酸
化物前駆体である珪酸メチル60gと紫外線硬化樹脂6
0gをエチルアルコール180gに溶解した溶液に浸漬
した。この溶液を保持させた繊維体を溶液から取り出
し、水銀ランプを用いて紫外線を繊維体に照射し、光硬
化樹脂を硬化させた。次に、60℃で1時間乾燥し、そ
の後、毎分1℃の昇温速度で400℃まで昇温し、40
0℃で1時間保持することにより焼成を行い、光硬化樹
脂を完全に除去し、同時に珪酸メチルもSiO2 の酸化
物に変化し、繊維体を構成する繊維の一本一本に均一に
SiO2 が被覆できた。この場合のSiO2 の膜厚は約
0.3ミクロンであり、SiO2 の脱落はなかった。
ると、図1はガラス繊維1からなるヤーン2の断面図を
示し、A部の拡大断面も併せて示してある。このヤーン
2を光硬化樹脂と珪酸メチルおよびエチルアルコールか
らなる溶液3に浸漬して取り出してヤーン2に溶液3を
保持させた状態を示したのが図2である。図3は図2の
状態で光照射し、光硬化樹脂を硬化させた状態を示した
ものである。これを60℃で乾燥すると、溶媒であるア
ルコールが蒸発し、図4に示すように亀裂が入る。これ
を焼成すると光硬化樹脂が除去され、更にこのゲル体は
金属酸化物4に変化すると同時に収縮し、図5に示すよ
うにガラス繊維1の一本一本に均一にSiO2 被膜が被
覆される。この状態は繊維体を形成するヤーン2の表面
付近および内部のガラス繊維1とも同様であった。
ガラス繊維体を珪酸メチル60gとエチルアルコール1
80gと水60gの混合液に浸漬した。この溶液を保持
させた繊維体を溶液から取り出し、60℃で1時間乾燥
し、その後、毎分1℃の昇温速度で400℃まで昇温
し、400℃で1時間保持することにより焼成を行い、
珪酸メチルをSiO2 に変化させた。この場合、繊維体
を構成するヤーンの表面にSiO2 が多量に形成し、S
iO2 の脱落が激しかった。また、ヤーンの内部の繊維
の表面にはSiO2 は全く被覆されていなかった。
からなるヤーンや織布あるいは不織布などの繊維体を構
成する繊維の一本一本に均一に且つ強固に金属酸化物を
被覆するとが可能となるため、金属酸化物被覆材の特性
に合わせた繊維からなる繊維体が容易に得られるという
効果を有する。
て、無機質材料を被覆する前のヤーンの断面図を示す。
て、金属酸化物前駆体と光硬化樹脂を含む溶液を保持さ
せた状態のヤーンの拡大断面図を示す。
て、金属酸化物前駆体と光硬化樹脂を含む溶液を光硬化
させた状態のヤーンの拡大断面図を示す。
て、金属酸化物前駆体と光硬化樹脂を含む溶液を光硬化
させた後、乾燥を行なった状態のヤーンの拡大断面図を
示す。
無機質材料を被覆した状態のヤーンの拡大断面図を示
す。
Claims (1)
- 【請求項1】 耐熱性繊維からなるヤーンや織布あるい
は不織布などの繊維体に無機質材料を被覆した無機質材
料被覆繊維体の製造方法であって、該繊維体に光硬化樹
脂と加熱により金属酸化物になる前駆体とを相溶性のあ
る溶媒に溶解してなる溶液を保持させ、該保持された溶
液中の光硬化樹脂を光硬化させた後、該繊維体を乾燥
し、焼成することを特徴とする無機質材料被覆繊維体の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10167192A JP3154546B2 (ja) | 1992-03-28 | 1992-03-28 | 無機質材料被覆繊維体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10167192A JP3154546B2 (ja) | 1992-03-28 | 1992-03-28 | 無機質材料被覆繊維体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05279958A true JPH05279958A (ja) | 1993-10-26 |
| JP3154546B2 JP3154546B2 (ja) | 2001-04-09 |
Family
ID=14306836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10167192A Expired - Fee Related JP3154546B2 (ja) | 1992-03-28 | 1992-03-28 | 無機質材料被覆繊維体の製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3154546B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002059257A (ja) * | 2000-08-11 | 2002-02-26 | Yazaki Corp | 複合材料 |
| JP2009074198A (ja) * | 2007-09-20 | 2009-04-09 | Technical Research & Development Institute Ministry Of Defence | Si−O−Si結合を含む化合物を用いたスマート繊維の作製法及びスマート繊維ウェア |
| JP2009228166A (ja) * | 2008-03-24 | 2009-10-08 | Technical Research & Development Institute Ministry Of Defence | Si−O−Si結合を含む化合物を基にしたスマート繊維の作製法及びスマート繊維ウェア |
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|---|---|---|---|---|
| KR102225509B1 (ko) * | 2014-07-24 | 2021-03-08 | 삼성전자주식회사 | 폴리이미드-무기입자 복합체 제조용 조성물, 폴리이미드-무기입자 복합체, 및 상기 복합체를 포함하는 성형품 |
-
1992
- 1992-03-28 JP JP10167192A patent/JP3154546B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3154546B2 (ja) | 2001-04-09 |
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