JPH05321036A - ジルコニア繊維の製造法 - Google Patents
ジルコニア繊維の製造法Info
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- JPH05321036A JPH05321036A JP15002892A JP15002892A JPH05321036A JP H05321036 A JPH05321036 A JP H05321036A JP 15002892 A JP15002892 A JP 15002892A JP 15002892 A JP15002892 A JP 15002892A JP H05321036 A JPH05321036 A JP H05321036A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】水酸化ジルコニウムを酸塩化ジルコニウム水溶
液に溶解させ（またはこれに安定化剤もしくは酢酸をも
溶解させ）、濃縮して粘稠液とし、該粘稠液を紡糸し、
焼成することによる、ジルコニア繊維の製造法 【効果】低コストで、ゲル化を起こさせることなく粘稠
液をえ、紡糸してジルコニア繊維を容易に得ることがで
きる。
液に溶解させ（またはこれに安定化剤もしくは酢酸をも
溶解させ）、濃縮して粘稠液とし、該粘稠液を紡糸し、
焼成することによる、ジルコニア繊維の製造法 【効果】低コストで、ゲル化を起こさせることなく粘稠
液をえ、紡糸してジルコニア繊維を容易に得ることがで
きる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、断熱材、耐熱材などと
して有用なジルコニア繊維の製造法に関するものであ
る。
して有用なジルコニア繊維の製造法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来のジルコニア繊維の製造法として
は、ジルコニウム塩の水溶液にポリエチレンオキサイド
やポリビニルアルコ−ルなどの水溶性有機高分子を加え
て粘稠液とし、ノズルより吹き出しこれを焼成する無機
塩法（特公昭５５−３６７２６号公報）、ＺｒＯ２微粉
及び結晶安定化剤にＺｒＯＣｌ２をバインダ−として加
えて粘稠なスラリ−としこれを乾式紡糸し焼成するスラ
リ−法（特開昭６０−２４６８１７号公報）、ジルコニ
ウムの有機酸塩を溶融して紡糸し、焼成する方法（Ｊ．
Ａｍ．Ｃｅｒａｍ．Ｓｏｃ．，７０（１９８７）Ｃ１８
７）などがある。
は、ジルコニウム塩の水溶液にポリエチレンオキサイド
やポリビニルアルコ−ルなどの水溶性有機高分子を加え
て粘稠液とし、ノズルより吹き出しこれを焼成する無機
塩法（特公昭５５−３６７２６号公報）、ＺｒＯ２微粉
及び結晶安定化剤にＺｒＯＣｌ２をバインダ−として加
えて粘稠なスラリ−としこれを乾式紡糸し焼成するスラ
リ−法（特開昭６０−２４６８１７号公報）、ジルコニ
ウムの有機酸塩を溶融して紡糸し、焼成する方法（Ｊ．
Ａｍ．Ｃｅｒａｍ．Ｓｏｃ．，７０（１９８７）Ｃ１８
７）などがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の無機塩
法では紡糸の前にゲル化を起こしがちであり、スラリ−
法では粒子の粒度や分散状態の均一性に問題がある。ジ
ルコニウムの有機酸塩を用いる方法は出発原料が高価で
ある。
法では紡糸の前にゲル化を起こしがちであり、スラリ−
法では粒子の粒度や分散状態の均一性に問題がある。ジ
ルコニウムの有機酸塩を用いる方法は出発原料が高価で
ある。
【０００４】本発明は、これら従来法における問題のな
い、すなわち廉価な原料を使用してゲル化を起こさせる
ことなく粘稠液をえ、紡糸することのできる方法の提供
を目的とするものである。
い、すなわち廉価な原料を使用してゲル化を起こさせる
ことなく粘稠液をえ、紡糸することのできる方法の提供
を目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】ジルコニアの安価な原料
として酸塩化ジルコニウムがある。本発明者らは、酸塩
化ジルコニウムを出発原料とするジルコニア繊維の製造
法について種々の検討を行った結果、酸塩化ジルコニウ
ム水溶液を濃縮するだけでは酸塩化ジルコニウムの針状
結晶が析出して粘稠液を得ることはできないが、酸塩化
ジルコニウム水溶液に水酸化ジルコニウムを溶解させて
濃縮すれば、紡糸に適する粘稠性を持った紡糸液が得ら
れることを見出だし本発明を完成するに至った。
として酸塩化ジルコニウムがある。本発明者らは、酸塩
化ジルコニウムを出発原料とするジルコニア繊維の製造
法について種々の検討を行った結果、酸塩化ジルコニウ
ム水溶液を濃縮するだけでは酸塩化ジルコニウムの針状
結晶が析出して粘稠液を得ることはできないが、酸塩化
ジルコニウム水溶液に水酸化ジルコニウムを溶解させて
濃縮すれば、紡糸に適する粘稠性を持った紡糸液が得ら
れることを見出だし本発明を完成するに至った。
【０００６】すなわち、本発明は、水酸化ジルコニウム
を酸塩化ジルコニウム水溶液に溶解させ（このようにし
てえられた水溶液を、本明細書では、水酸化物溶解溶液
という）、濃縮して粘稠液とし、該粘稠液を紡糸し、焼
成することからなる、ジルコニア繊維の製造法を要旨と
するものである。
を酸塩化ジルコニウム水溶液に溶解させ（このようにし
てえられた水溶液を、本明細書では、水酸化物溶解溶液
という）、濃縮して粘稠液とし、該粘稠液を紡糸し、焼
成することからなる、ジルコニア繊維の製造法を要旨と
するものである。
【０００７】以下、本発明の詳細について説明する。
【０００８】水酸化ジルコニウムは、常法によって製造
されたものでよい。たとえば、酸塩化ジルコニウムの望
ましくは飽和濃度の水溶液を、当量以上望ましくはその
３倍以上であってかつ水溶液のｐＨを９以上望ましくは
１１以上とする量のアンモニア水に添加して、ジルコニ
ウムを水酸化物として完全に沈殿させ、濾過し、水洗・
濾過を数回繰り返してえることができる。
されたものでよい。たとえば、酸塩化ジルコニウムの望
ましくは飽和濃度の水溶液を、当量以上望ましくはその
３倍以上であってかつ水溶液のｐＨを９以上望ましくは
１１以上とする量のアンモニア水に添加して、ジルコニ
ウムを水酸化物として完全に沈殿させ、濾過し、水洗・
濾過を数回繰り返してえることができる。
【０００９】この水酸化ジルコニウムを酸塩化ジルコニ
ウム水溶液に加え、溶解させて水酸化物溶解溶液をう
る。速く溶解させたい場合は液の温度を上げればよい
が、ゲル化を避けるために１００℃以下に抑えねばなら
ない。酸塩化ジルコニウム水溶液の濃度は、次の濃縮の
負担が小さくなり、かつ、水酸化ジルコニウムが溶解し
やすくなるので、飽和濃度がもっとも望ましい。水酸化
ジルコニウム／酸塩化ジルコニウム水溶液の比率は、高
すぎると完全に溶解させるのが困難となり、いっぽう、
低すぎると次の濃縮工程で液の粘度が紡糸に最適な値か
ら遠いものとなるので、Ｚｒ換算モル比で１／１〜１／
４とするのが望ましい。
ウム水溶液に加え、溶解させて水酸化物溶解溶液をう
る。速く溶解させたい場合は液の温度を上げればよい
が、ゲル化を避けるために１００℃以下に抑えねばなら
ない。酸塩化ジルコニウム水溶液の濃度は、次の濃縮の
負担が小さくなり、かつ、水酸化ジルコニウムが溶解し
やすくなるので、飽和濃度がもっとも望ましい。水酸化
ジルコニウム／酸塩化ジルコニウム水溶液の比率は、高
すぎると完全に溶解させるのが困難となり、いっぽう、
低すぎると次の濃縮工程で液の粘度が紡糸に最適な値か
ら遠いものとなるので、Ｚｒ換算モル比で１／１〜１／
４とするのが望ましい。
【００１０】安定化剤を含んだジルコニア繊維を製造す
る場合は、次の濃縮に入る前に該水酸化物溶解溶液に焼
成により安定化剤となる化合物、すなわちイットリウ
ム、セリウムなどの希土類元素、カルシウム、マグネシ
ウムなどのアルカリ土類金属などの化物なる化合物（以
下、安定化剤前駆体という）を含ませればよい。安定化
剤となる化合物を含む水酸化物溶解溶液をうるには、水
酸化ジルコニウムをうる際に、安定化前駆体を水酸化物
として共沈させる；水酸化ジルコニウムを酸塩化ジルコ
ニウム水溶液に溶解させる前または後に水溶性の安定化
剤前駆体の固体または水溶液を添加するなどの方法をと
ればよい。
る場合は、次の濃縮に入る前に該水酸化物溶解溶液に焼
成により安定化剤となる化合物、すなわちイットリウ
ム、セリウムなどの希土類元素、カルシウム、マグネシ
ウムなどのアルカリ土類金属などの化物なる化合物（以
下、安定化剤前駆体という）を含ませればよい。安定化
剤となる化合物を含む水酸化物溶解溶液をうるには、水
酸化ジルコニウムをうる際に、安定化前駆体を水酸化物
として共沈させる；水酸化ジルコニウムを酸塩化ジルコ
ニウム水溶液に溶解させる前または後に水溶性の安定化
剤前駆体の固体または水溶液を添加するなどの方法をと
ればよい。
【００１１】また、水酸化物溶解溶液の濃縮により結晶
が析出する場合は、酢酸を添加することによりその析出
を抑えることができる。また、酢酸は、該溶液に溶解さ
せた水酸化ジルコニウムの量が少なくても水酸化物溶解
溶液を濃縮して紡糸可能な粘度の高い液とすることがで
きる。ただし、酢酸の使用量は、水酸化物溶解溶液中の
金属元素１モルあたり３モル以下にすべきである。それ
より多くしても効果は向上しないからである。
が析出する場合は、酢酸を添加することによりその析出
を抑えることができる。また、酢酸は、該溶液に溶解さ
せた水酸化ジルコニウムの量が少なくても水酸化物溶解
溶液を濃縮して紡糸可能な粘度の高い液とすることがで
きる。ただし、酢酸の使用量は、水酸化物溶解溶液中の
金属元素１モルあたり３モル以下にすべきである。それ
より多くしても効果は向上しないからである。
【００１２】水酸化物溶解溶液は、濃縮して紡糸可能な
粘稠液とする。その濃縮の程度は水酸化物溶解溶液の組
成に左右されるが、通常金属元素が４〜７モル／リット
ルになるまで行うことにより紡糸可能な粘度のものとな
る。濃縮の際も液の温度は結晶の析出を避けるために１
００℃をこえないようにするのがよい。減圧して水分の
蒸発速度を上げるのも有効である。
粘稠液とする。その濃縮の程度は水酸化物溶解溶液の組
成に左右されるが、通常金属元素が４〜７モル／リット
ルになるまで行うことにより紡糸可能な粘度のものとな
る。濃縮の際も液の温度は結晶の析出を避けるために１
００℃をこえないようにするのがよい。減圧して水分の
蒸発速度を上げるのも有効である。
【００１３】こうしてえられた粘稠液から常法により紡
糸し、乾燥させ、９００℃〜１５００℃で焼成すること
によりジルコニア繊維を得られる。この際の熱処理は特
に制限されないが大気中で行うことができる。
糸し、乾燥させ、９００℃〜１５００℃で焼成すること
によりジルコニア繊維を得られる。この際の熱処理は特
に制限されないが大気中で行うことができる。
【００１４】
【作用】酸塩化ジルコニウム水溶液に水酸化ジルコニウ
ムを溶解させ、濃縮することによって紡糸可能な粘稠液
がえられる理由は明らかでないが、ＺｒＯＣｌ２溶液か
らＣｌが除かれることによりＺｒ−Ｏ−Ｚｒの結合をも
つポリマーが形成されることによると推定される。
ムを溶解させ、濃縮することによって紡糸可能な粘稠液
がえられる理由は明らかでないが、ＺｒＯＣｌ２溶液か
らＣｌが除かれることによりＺｒ−Ｏ−Ｚｒの結合をも
つポリマーが形成されることによると推定される。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
低コストで、ゲル化を起こさせることなく粘稠液をえ、
紡糸してジルコニア繊維を容易に得ることができる。
低コストで、ゲル化を起こさせることなく粘稠液をえ、
紡糸してジルコニア繊維を容易に得ることができる。
【００１６】
実施例 １ 酸塩化ジルコニウム（ＺｒＯＣｌ２・８Ｈ２Ｏ。以下、
同じ）３３．１ｇを蒸留水３６．５ｍｌに溶解させた水
溶液を６Ｎのアンモニア水２００ｍｌ中に滴下して水酸
化物を沈殿させた。この沈殿物を濾過した後、７回水に
よる洗浄・濾過をおこない、酸塩化ジルコニウム５５．
１ｇを蒸留水６０．９ｍｌに溶解させた水溶液に溶解さ
せた後、酢酸を１．８ｍｌ加えた。得られた溶液を開放
系で１００℃に加熱して水分を蒸発させ２５０ｍｌまで
濃縮して透明な粘稠液をえた。次に、紡糸しての太さ１
０〜３０μｍの生繊維を得、８０℃で１６時間乾燥した
後、５５０℃で１時間熱処理し、次いで９３０℃で１時
間焼成することにより５〜１５μｍのジルコニア繊維が
得られた。
同じ）３３．１ｇを蒸留水３６．５ｍｌに溶解させた水
溶液を６Ｎのアンモニア水２００ｍｌ中に滴下して水酸
化物を沈殿させた。この沈殿物を濾過した後、７回水に
よる洗浄・濾過をおこない、酸塩化ジルコニウム５５．
１ｇを蒸留水６０．９ｍｌに溶解させた水溶液に溶解さ
せた後、酢酸を１．８ｍｌ加えた。得られた溶液を開放
系で１００℃に加熱して水分を蒸発させ２５０ｍｌまで
濃縮して透明な粘稠液をえた。次に、紡糸しての太さ１
０〜３０μｍの生繊維を得、８０℃で１６時間乾燥した
後、５５０℃で１時間熱処理し、次いで９３０℃で１時
間焼成することにより５〜１５μｍのジルコニア繊維が
得られた。
【００１７】実施例 ２ 酸塩化ジルコニウム３３．１ｇを蒸留水３６．５ｍｌに
溶解させた水溶液にＹ２Ｏ３を１．０１ｇを溶解させ均
一な溶液を得た。この溶液を６Ｎのアンモニア水２００
ｍｌ中に滴下して水酸化物を沈殿させた。この沈殿物を
濾過した後、７回水による洗浄・濾過をおこない、酸塩
化ジルコニウム５５．１ｇおよびＹ２Ｏ３１．６８ｇを
蒸留水６０．９ｍｌに溶解させた水溶液に溶解させた。
以下、実施例１と同様にして、透明な粘稠液をえ、５〜
１５μｍのジルコニア繊維を得た。
溶解させた水溶液にＹ２Ｏ３を１．０１ｇを溶解させ均
一な溶液を得た。この溶液を６Ｎのアンモニア水２００
ｍｌ中に滴下して水酸化物を沈殿させた。この沈殿物を
濾過した後、７回水による洗浄・濾過をおこない、酸塩
化ジルコニウム５５．１ｇおよびＹ２Ｏ３１．６８ｇを
蒸留水６０．９ｍｌに溶解させた水溶液に溶解させた。
以下、実施例１と同様にして、透明な粘稠液をえ、５〜
１５μｍのジルコニア繊維を得た。
【００１８】実施例 ３ 酸塩化ジルコニウム３３．１ｇを蒸留水３６．５ｍｌに
溶解させた水溶液を６Ｎのアンモニア水中に滴下して水
酸化物を沈殿させた。この沈殿物を濾過した後、数回水
で洗浄、濾過をおこなった。そして沈殿物を酸塩化ジル
コニウム５５．１ｇを蒸留水６０．９ｍｌに溶解させ、
Ｙ２Ｏ３を０．４７５ｇ溶解させた水溶液に溶解させ
た。そしてこの溶液に炭酸カルシウム０．２８１ｇを溶
解させ均一な溶液を得た。以下、実施例１と同様にし
て、透明な粘稠液をえ、５〜１５μｍのジルコニア繊維
を得た。
溶解させた水溶液を６Ｎのアンモニア水中に滴下して水
酸化物を沈殿させた。この沈殿物を濾過した後、数回水
で洗浄、濾過をおこなった。そして沈殿物を酸塩化ジル
コニウム５５．１ｇを蒸留水６０．９ｍｌに溶解させ、
Ｙ２Ｏ３を０．４７５ｇ溶解させた水溶液に溶解させ
た。そしてこの溶液に炭酸カルシウム０．２８１ｇを溶
解させ均一な溶液を得た。以下、実施例１と同様にし
て、透明な粘稠液をえ、５〜１５μｍのジルコニア繊維
を得た。
Claims (3)
- 【請求項１】水酸化ジルコニウムを酸塩化ジルコニウム
水溶液に溶解させて水酸化物溶解溶液をえ、濃縮して粘
稠液とし、該粘稠液を紡糸し、焼成することを特徴とす
る、ジルコニア繊維の製造法。 - 【請求項２】水酸化物溶解溶液に焼成により安定化剤と
なる化合物を含ませる、請求項１記載のジルコニア繊維
の製造法。 - 【請求項３】水酸化物溶解溶液に酢酸を加える、請求項
２記載のジルコニア繊維の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15002892A JPH05321036A (ja) | 1992-05-19 | 1992-05-19 | ジルコニア繊維の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15002892A JPH05321036A (ja) | 1992-05-19 | 1992-05-19 | ジルコニア繊維の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05321036A true JPH05321036A (ja) | 1993-12-07 |
Family
ID=15487923
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15002892A Pending JPH05321036A (ja) | 1992-05-19 | 1992-05-19 | ジルコニア繊維の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05321036A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103993365A (zh) * | 2014-05-30 | 2014-08-20 | 山东大学 | 采用氧氯化锆制备高稳定性聚醋酸氧锆溶胶和高品质氧化锆晶体纤维的方法 |
| CN103993366A (zh) * | 2014-05-30 | 2014-08-20 | 山东大学 | 碱式碳酸锆-甲醇体系制备聚醋酸氧锆前驱体溶胶纺丝液及氧化锆晶体纤维的方法 |
| CN103993389A (zh) * | 2014-05-30 | 2014-08-20 | 山东大学 | 一种醋酸氧锆-甲醇体系制备连续氧化锆晶体纤维的方法 |
-
1992
- 1992-05-19 JP JP15002892A patent/JPH05321036A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103993365A (zh) * | 2014-05-30 | 2014-08-20 | 山东大学 | 采用氧氯化锆制备高稳定性聚醋酸氧锆溶胶和高品质氧化锆晶体纤维的方法 |
| CN103993366A (zh) * | 2014-05-30 | 2014-08-20 | 山东大学 | 碱式碳酸锆-甲醇体系制备聚醋酸氧锆前驱体溶胶纺丝液及氧化锆晶体纤维的方法 |
| CN103993389A (zh) * | 2014-05-30 | 2014-08-20 | 山东大学 | 一种醋酸氧锆-甲醇体系制备连续氧化锆晶体纤维的方法 |
| CN103993389B (zh) * | 2014-05-30 | 2015-11-04 | 山东大学 | 一种醋酸氧锆-甲醇体系制备连续氧化锆晶体纤维的方法 |
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