JPS6132405B2 - - Google Patents
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/60—Aspects relating to the preparation, properties or mechanical treatment of green bodies or pre-forms
- C04B2235/602—Making the green bodies or pre-forms by moulding
- C04B2235/6025—Tape casting, e.g. with a doctor blade
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/72—Products characterised by the absence or the low content of specific components, e.g. alkali metal free alumina ceramics
- C04B2235/721—Carbon content
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/80—Phases present in the sintered or melt-cast ceramic products other than the main phase
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
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Description
本発明はアルミナ及びシリカの耐火物繊維、そ
れを製造するためのガラス的でない方法、及びこ
のような繊維、又は強化剤としてこのような繊維
を含有複合物の織物及びマツトのような、それら
から作つた、あるいはそれらを含有する物品に関
するものである。 本発明の耐火物無機質繊維はアルミナ67ないし
77、好ましくは70ないし75重量部及びシリカ23な
いし33、好ましくは25ないし30重量部の比率で混
合又は化学結合しているアルミナ及びシリカ96な
いし100重量％、好ましくは少なくとも98重量
％、更に好ましくは99ないし99.5重量％から成る
均質な化学的組成を有している。該繊維は更に式
Mxoy （式中、Ｍは陽イオン〔Ａ又はSi以外〕であ
り、且つ ｘ及びｙはｘが１であればｙは１又は２であ
り、ｘが２であればｙは１、３又は５であるよう
な整数である） なる添加剤無機質酸化物４重量％以下、好ましく
は２重量％以下、更に好ましくは0.5ないし１重
量％を付加的に含有することができる。添加剤無
機質酸化物は式M2O3又はM2O5を有しているのが
好ましい。該各添加剤酸化物はP2O5又はB2O3の
ようなガラス形成体（特に低融点ガラス形成体、
すなわち700℃以下で融解するもの）が好まし
く、且つ２重量％を超えない量で存在する。（該
ガラス形成体は当業界では時には「網目構造形成
体〔Network formers〕」と呼ばれ、例えばエ
フ・エイチ・ノートン（F.H.Norton〕著の「窯
業製品の要素〔Elements of Ceramics〕」、米国
マサチユーセツツ州、ケンブリツジのアデイソ
ン・ウエスレー・プレス社〔Addison―Wesley
Prees，Inc.，Cambridge，Mass.〕（1952年）第
149ページを参照されたい。）該繊維は非ガラス形
成体である添加剤金属酸化物（時には「網目構造
モデイフアイヤー〔net―work modifiers〕」と
称する）、例えばFe2O3及びCr2O3、あるいは中間
体ガラス形成体を本質的に全く用いないで製造す
ることができる。しかしながら、このような金属
酸化物を存在させることができ、この場合には各
の量は１重量％以下であるのが好ましいとはいう
ものの、このような金属酸化物の全量が１ないし
２重量％の場合にはP2O5又はB2O3のようなガラ
ス形成体は、0.5ないし２重量％存在するべきで
ある。 本発明の耐火物繊維は粉末Ｘ―線回折分析によ
つて識別できる少なくとも１つの多結晶質（又は
微結晶質）相を有している。微結晶（又は微細結
晶）がムライト（3A2O3・2SiO2）である場合に
は、それらは比較的大きな微結晶寸法、すなわち
500Å以上及び1000Å程又はそれ以上の平均寸法
（又は大部分の平均寸法）を有している。微結晶
が転移アルミナ（すなわちη、γ又はδ）のそれ
である場合にはそれらは600Å以下の平均寸法を
有する。繊維は存在する多結晶質ムライト及び多
結晶質転移アルミナの両方を有することができる
（例えば後者の心を囲んでいる表皮又は被覆とし
て）。繊維が多結晶質転移アルミナ（これは常に
非晶質シリカと混合している）を含有する場合、
このような繊維は十分な時間、例えば約４時間の
間1200℃又は1400℃で、あるいはもつと短時間の
間もつと高温で、例えば５ないし10秒間1500℃で
空気中で焼成して、微結晶が上記したように比較
的大きい単一の多結晶質相として、又は大部分の
多結晶質相としてムライトを有するよりち密な繊
維を形成させることができる。微結晶をムライト
に転化させるこのような焼成は本質的に繊維の透
明性を少しも損なうことなく達成され、且つこの
ような焼成では強度及び耐破砕性に若干の損失を
結果することがあるとしても（特にこのような焼
成を数時間1400℃でする場合）、これらの特性値
はなお著しく且つ好ましく高い。 驚異的にも本発明の耐火物繊維には、特に繊維
中にB2O3又はP2O3が存在しないかあるいは比較
的少量なためにα―アルミナが全くない（粉末Ｘ
―線回折分析で識別できない）。又繊維は添加
物、例えばB2O3が存在しなくても唯一の、ある
いは大部分の多結晶質相としてムライトを有する
ことができる。 本発明の繊維は可視光線に対して透明であり、
且つ着色剤を添加しない場合には繊維は肉眼に対
して、あるいは光学顕微鏡（例えば50倍）下でガ
ラス繊維のようである。それらは折らないで物理
的に相互に分離することができない程の、例えば
焼結によるような、分離しない結合をさせられて
いないのであるからばらばらである。光学顕微鏡
（例えば50倍）下では、それらは20ないし25μｍ
以下であつてよいが、７ないし15μｍであるのが
好ましい、均一な直径で横断面が均等に丸いよう
であり（すなわち円形又は卵形）、且つ平滑（す
なわちそれらは識別できる突起、粗さ、穴又はく
ぼみのない外側表面をしている）ようである。 繊維は可撓性でしかも強く、且つ耐久性、すな
わち耐破砕性である、すなわちそれらは脆砕性指
数（下記で定義する）少なくとも0.2を有してい
る。それらを折らないでたやすく処理することが
でき、且つ連続したヤーンの形態では工業的なガ
ラス繊維のような方法で織つて織物にすることが
できる。驚異的にも、これらの好ましい特性は微
小な直径、例えば３ないし５μｍ又はそれ以下を
有する繊維を作る必要なしに得ることができる。
又それらを非常に狭い表面積、すなわち１m2/ｇ
以下の、比較的ち密、すなわち多孔質でなく製造
することができる。 本発明の耐火物窯製品酸化物繊維は米国特許第
3795524号明細書、好ましくは米国特許第3760049
号明細書に開示された手動操作工程によつて製造
することができ、要約すれば、これらの工程は酸
化物前駆体物質の粘稠な濃縮物を繊維化し（すな
わち繊維を形成させ）、且つ「生の（green）」
（すなわち非耐火性の）非晶質繊維を乾燥し、収
集し、か焼、すなわち焼成して、好ましくない揮
発物及び有機物質をそれから除去し、且つ生繊維
を転化させて該耐火物繊維にすることから成る。 本発明の繊維は本当に連続した形態で製造する
ことができ、これを切断あるいは細分してステー
プル繊維を作ることができ、且つ本質的にまつす
ぐ（すなわちねじ曲り又はよじれのない）にする
ことができる。ずらりと並べた連続した繊維を配
向させて定められた形態にすることができる。例
えば配列中の各繊維はヤーン、ストランド、トウ
又は粗紡の場合でのように本質的に平行な配列に
なつているか、あるいは不織マツトの場合でのよ
うに無秩序な、かみ合つた、絡み合つた、あるい
はもつれた形態に配向されている。 添付の図面で、第１図は本発明の繊維の組成を
図上に示してある、アルミナ、シリカ及び全添加
剤無機質酸化物系の三元組成図であり、これらの
組成は点AB、Ｃ及びＤによつて規定される領域
内、あるいは境界線上に収まり、これらの点にお
ける組成は下記の通りである、
れを製造するためのガラス的でない方法、及びこ
のような繊維、又は強化剤としてこのような繊維
を含有複合物の織物及びマツトのような、それら
から作つた、あるいはそれらを含有する物品に関
するものである。 本発明の耐火物無機質繊維はアルミナ67ないし
77、好ましくは70ないし75重量部及びシリカ23な
いし33、好ましくは25ないし30重量部の比率で混
合又は化学結合しているアルミナ及びシリカ96な
いし100重量％、好ましくは少なくとも98重量
％、更に好ましくは99ないし99.5重量％から成る
均質な化学的組成を有している。該繊維は更に式
Mxoy （式中、Ｍは陽イオン〔Ａ又はSi以外〕であ
り、且つ ｘ及びｙはｘが１であればｙは１又は２であ
り、ｘが２であればｙは１、３又は５であるよう
な整数である） なる添加剤無機質酸化物４重量％以下、好ましく
は２重量％以下、更に好ましくは0.5ないし１重
量％を付加的に含有することができる。添加剤無
機質酸化物は式M2O3又はM2O5を有しているのが
好ましい。該各添加剤酸化物はP2O5又はB2O3の
ようなガラス形成体（特に低融点ガラス形成体、
すなわち700℃以下で融解するもの）が好まし
く、且つ２重量％を超えない量で存在する。（該
ガラス形成体は当業界では時には「網目構造形成
体〔Network formers〕」と呼ばれ、例えばエ
フ・エイチ・ノートン（F.H.Norton〕著の「窯
業製品の要素〔Elements of Ceramics〕」、米国
マサチユーセツツ州、ケンブリツジのアデイソ
ン・ウエスレー・プレス社〔Addison―Wesley
Prees，Inc.，Cambridge，Mass.〕（1952年）第
149ページを参照されたい。）該繊維は非ガラス形
成体である添加剤金属酸化物（時には「網目構造
モデイフアイヤー〔net―work modifiers〕」と
称する）、例えばFe2O3及びCr2O3、あるいは中間
体ガラス形成体を本質的に全く用いないで製造す
ることができる。しかしながら、このような金属
酸化物を存在させることができ、この場合には各
の量は１重量％以下であるのが好ましいとはいう
ものの、このような金属酸化物の全量が１ないし
２重量％の場合にはP2O5又はB2O3のようなガラ
ス形成体は、0.5ないし２重量％存在するべきで
ある。 本発明の耐火物繊維は粉末Ｘ―線回折分析によ
つて識別できる少なくとも１つの多結晶質（又は
微結晶質）相を有している。微結晶（又は微細結
晶）がムライト（3A2O3・2SiO2）である場合に
は、それらは比較的大きな微結晶寸法、すなわち
500Å以上及び1000Å程又はそれ以上の平均寸法
（又は大部分の平均寸法）を有している。微結晶
が転移アルミナ（すなわちη、γ又はδ）のそれ
である場合にはそれらは600Å以下の平均寸法を
有する。繊維は存在する多結晶質ムライト及び多
結晶質転移アルミナの両方を有することができる
（例えば後者の心を囲んでいる表皮又は被覆とし
て）。繊維が多結晶質転移アルミナ（これは常に
非晶質シリカと混合している）を含有する場合、
このような繊維は十分な時間、例えば約４時間の
間1200℃又は1400℃で、あるいはもつと短時間の
間もつと高温で、例えば５ないし10秒間1500℃で
空気中で焼成して、微結晶が上記したように比較
的大きい単一の多結晶質相として、又は大部分の
多結晶質相としてムライトを有するよりち密な繊
維を形成させることができる。微結晶をムライト
に転化させるこのような焼成は本質的に繊維の透
明性を少しも損なうことなく達成され、且つこの
ような焼成では強度及び耐破砕性に若干の損失を
結果することがあるとしても（特にこのような焼
成を数時間1400℃でする場合）、これらの特性値
はなお著しく且つ好ましく高い。 驚異的にも本発明の耐火物繊維には、特に繊維
中にB2O3又はP2O3が存在しないかあるいは比較
的少量なためにα―アルミナが全くない（粉末Ｘ
―線回折分析で識別できない）。又繊維は添加
物、例えばB2O3が存在しなくても唯一の、ある
いは大部分の多結晶質相としてムライトを有する
ことができる。 本発明の繊維は可視光線に対して透明であり、
且つ着色剤を添加しない場合には繊維は肉眼に対
して、あるいは光学顕微鏡（例えば50倍）下でガ
ラス繊維のようである。それらは折らないで物理
的に相互に分離することができない程の、例えば
焼結によるような、分離しない結合をさせられて
いないのであるからばらばらである。光学顕微鏡
（例えば50倍）下では、それらは20ないし25μｍ
以下であつてよいが、７ないし15μｍであるのが
好ましい、均一な直径で横断面が均等に丸いよう
であり（すなわち円形又は卵形）、且つ平滑（す
なわちそれらは識別できる突起、粗さ、穴又はく
ぼみのない外側表面をしている）ようである。 繊維は可撓性でしかも強く、且つ耐久性、すな
わち耐破砕性である、すなわちそれらは脆砕性指
数（下記で定義する）少なくとも0.2を有してい
る。それらを折らないでたやすく処理することが
でき、且つ連続したヤーンの形態では工業的なガ
ラス繊維のような方法で織つて織物にすることが
できる。驚異的にも、これらの好ましい特性は微
小な直径、例えば３ないし５μｍ又はそれ以下を
有する繊維を作る必要なしに得ることができる。
又それらを非常に狭い表面積、すなわち１m2/ｇ
以下の、比較的ち密、すなわち多孔質でなく製造
することができる。 本発明の耐火物窯製品酸化物繊維は米国特許第
3795524号明細書、好ましくは米国特許第3760049
号明細書に開示された手動操作工程によつて製造
することができ、要約すれば、これらの工程は酸
化物前駆体物質の粘稠な濃縮物を繊維化し（すな
わち繊維を形成させ）、且つ「生の（green）」
（すなわち非耐火性の）非晶質繊維を乾燥し、収
集し、か焼、すなわち焼成して、好ましくない揮
発物及び有機物質をそれから除去し、且つ生繊維
を転化させて該耐火物繊維にすることから成る。 本発明の繊維は本当に連続した形態で製造する
ことができ、これを切断あるいは細分してステー
プル繊維を作ることができ、且つ本質的にまつす
ぐ（すなわちねじ曲り又はよじれのない）にする
ことができる。ずらりと並べた連続した繊維を配
向させて定められた形態にすることができる。例
えば配列中の各繊維はヤーン、ストランド、トウ
又は粗紡の場合でのように本質的に平行な配列に
なつているか、あるいは不織マツトの場合でのよ
うに無秩序な、かみ合つた、絡み合つた、あるい
はもつれた形態に配向されている。 添付の図面で、第１図は本発明の繊維の組成を
図上に示してある、アルミナ、シリカ及び全添加
剤無機質酸化物系の三元組成図であり、これらの
組成は点AB、Ｃ及びＤによつて規定される領域
内、あるいは境界線上に収まり、これらの点にお
ける組成は下記の通りである、
【表】
第２図ないし第４図は耐火物繊維の顕微鏡写真の
筆写写生図であり、その中の第２図は生の前駆体
繊維を1000℃に焼成して製造した3A2O3：
2SiO2から成る本発明の透明な繊維であり、第３
図は生の前駆体繊維を1000℃に焼成して製造した
3A2O3：2SiO298重量％及びB2O32重量％から
成る本発明の透明な繊維であり、且つ比較のため
の第４図は他の物質から誘導した生の前駆体繊維
を1000℃に焼成して製造した3A2O3：2SiO298
重量％及びB2O32重量％から成る繊維である。 本発明の耐火物繊維を製造することのできる出
発原料物質、すなわち繊維前駆体組成物はケイ素
化合物の液体混合物（これはコロイドシリカの水
性分散体、すなわちシリカヒドロゾルであるのが
好ましい）、及び水溶性又は水分散性アルミニウ
ム化合物の相容性水溶液又は水性分散体、及び、
使用する場合の、ホウ素及びリン化合物のような
他の相容性化合物から成つている。該ケイ素、ア
ルミニウム、ホウ素、リン及び他の化合物はか焼
してそれぞれの酸化物、すなわちシリカ、アルミ
ニウム酸化物、ホウ素酸化物及び五酸化リンにす
ることのできる化合物である。 アルミナ前駆体として使用することのできる適
切なアルミニウム化合物は代表的には水分散性ア
ルミナゾル及びホルモ酢酸アルミニウム、Ａ
（OH）（OOCH）（OOCCH3）、硝酸アルミニウ
ム、Ａ（NO3）3・9H2O、イソプロピル酸アル
ミニウム、Ａ（OC3H7）3、塩基性酢酸アルミニ
ウム、Ａ（OH）2（OOCH3）・1/3H3BO3のよう
な水溶性アルミニウム塩及びそれらの混合物を包
含し、有機アルミニウム塩、特にホルモ酢酸アル
ミニウム（「ニアセト〔NIACET〕」なる登録商
標の市販品を入手することができる）が好まし
い。塩化アルミニウムは、後に記載する理由のた
めに、特にホウ酸と混合していれば、本発明の繊
維にとつて有用なアルミナ前駆体でない。実際
に、本発明の耐破砕性繊維を製造する原料になる
繊維化することのできる液体は本質的に塩化物を
全く含有するべきでない、すなわち全当量酸化物
重量を基準にして塩素は約１重量％以下である。
従つて生繊維には同様に本質的に塩化物が全くな
く、且つこれから製造される耐火物繊維は高々こ
ん跡の塩化物を有し、耐火物繊維中に著しい量の
塩化物が存在するのともろい繊維とは一致するこ
とが見い出された。 前駆体シリカゾルは１ないし50重量％、好まし
くは15ないし35重量％のSiO2濃縮物を使用する
ことができ、後者の濃縮物のゾルは市販品を入手
することができる。シリカゾルは水性分散体、す
なわちアカゾルとして使用するのが好ましい。シ
リカゾルも又ガノゾルの形態で使用することがで
き、シリカはエチレングリコール、ジメチルホル
ムアミド及び登録商標「セロソルブ
（CELLOSLVE）」の下で販売される種々のグリ
コールエーテルのような水混合性、極性有機溶剤
中にコロイド状に分散されている。アカゾル又は
オルガノゾル中のコロイド状シリカ粒子の大きさ
は例えば１から100、好ましくは約10から16mμ
まで変化することができる。 本発明の耐火物繊維にボリアを含有させようと
する場合、そのために適切な前駆体はホウ酸、
H3BO3である。塩基性酢酸アルミニウム（すなわ
ち登録商標「ニアプルーフ〔NIAPROOF〕」の下
に市販品を入手することのできるホウ酸安定化酢
酸アルミニウム）は単独に、あるいはホウ酸と配
合してボリア前駆体として使用することができ
る。 本発明の耐火物繊維に五酸化リン（更にボリア
と一緒でも一緒でなくとも）を含有させようとす
る場合には、五酸化リンその物をアルミナ及びシ
リカ前駆体と混合することができるが、アルミナ
及びシリカ前駆体と相容性である次亜リン酸アン
モニウム、NH4H2PO2及びリン酸及び次亜リン酸
のような他の五酸化リン前駆体も使用することが
できる。 繊維を製造するのに使用する出発原料物質中に
おけるアルミナ及びシリカ前駆体の相対量、及び
使用する場合のボリア及び五酸化リン前駆体のよ
うな添加酸化物前駆体の相対量は、所望の特性を
得るために最終耐火物繊維中でこれら酸化物の上
記の相対量を示すようにするべきである。例えば
アルミナ及びシリカ前駆体の相対量が上記の量よ
りも著しく大きい場合には得られる繊維はこわれ
やすい。 本発明の好ましい耐火物繊維はアルミナ―シリ
カの外に１又は２種類のガラス形成体を含有して
いるものであり、その訳は好ましい低い表面積及
び耐破砕性を有するこのような繊維はより低い
（従つて更に経済的な）か焼温度、例えば約1000
℃を使用して得ることができるからである。ガラ
ス形成体が存在しない場合には好ましい低い表面
積はか焼温約1200℃で得られる。 繊維中にガラス形成体が存在すれば、ガラス形
成体の揮発性及び当然なち密化のために、高温で
はより大きな重量損失及び収縮を結果する。この
ような繊維を高温環境で、例えば高温処理炉中で
ベルトとして使用する場合に、このような重量損
失又は収縮を防止あるいは最小にするために、こ
の繊維（あるいはこれから製造した物品）を予想
される使用温度で、あるいはもつと高い温度で焼
成することによつて予備焼成させる（従つて予備
収縮させる）ことができる。該重量損失及び収縮
は又繊維化性物質中にガラス形成体の前駆体（例
えばB2O3又はP2O5）をより少量に含有させること
によるか、あるいはそれの一部を中間体ガラス形
成体又はガラス形成体（例えばCr2O3）の前駆体
で置換することによつて、防止あるいは最小にす
ることができる。あるいはB2O3のようなガラス
形成体の前駆体は全部又は一部をP2O5のような
比較的揮発性の低いガラス形成体の前駆体で置換
することができる。B2O3を全部あるいは一部
P2O5で置換するもう一つの理由は、繊維の若干
の適用で、B2O3が繊維中に存在するのは差支え
があることであり、例えば繊維を原子炉のような
中性ふんい気中で断熱材として使用する場合に、
B2O3の存在はそれの中性子吸収断面積のために
差支えがあり、従つてP2O5が使用するのに好ま
しいガラス形成体である。 繊維化することのできる物質を製造するのに使
用されるとうもろこしシロツプのような酸化物前
駆体物質及び補助剤は一般に金属含有不純物を少
量含有しており、そのために得られる耐火物繊維
も又通常このような不純物の酸化物形態を少量含
有し、例えば通常ナトリウム繊維中に通常0.1重
量％以下の量で存在する。 本発明の耐火物繊維を製造するのに使用される
出発原料物質は水性シリカゾルをアルミニウム化
合物の相容性水溶液又は水性分散体、及び、使用
する場合では、ホウ酸及びリン化合物のような他
の酸化物前駆体と混合することによつて製造し
て、ゲルの形成を伴わないで均一な分散体を得る
ことができる。一般にこの分散体は使用される五
酸化リン前駆体が次亜リン酸アンモニウム又はリ
ン酸である場合には時に曇ることがあるけれども
清澄である。分散体のPHは本質的に酸性側、例え
ば６以下にあり、３ないし５が好ましい。所望に
よつては酢酸又は硝酸のような相容性の熱揮発性
酸をシリカゾル添加して、使用に先だつてこれを
酸性にし、且つ早期ゲル化を防止することができ
る。相容性の熱揮発性有機薬剤を繊維出発原料物
質中に補助剤として配合して、続いて濃縮される
分散体の貯蔵寿命を改良するか、あるいは濃縮分
散体の繊維化特性を改良することができる。この
ような有機薬剤は代表的にはポリビニルピロリド
ン、ポリビニルアルコール、乳酸、グルコース
（例えばとうもろこしシロツプ）及びこれらの混
合物を包含し、これらの添加剤はこのような系か
ら製造される生繊維の焼成中に酸化されて除去さ
れる。 本発明の耐火物繊維を製造するのに使用する水
溶液又は水性分散体は、場合によつては又耐火物
繊維に更に別の所望の特性を与える種々の他の水
溶性金属化合物（か焼して金属酸化物にすること
のできる）を含有することもできる。例えば任意
の化合物を使用して、重量損失を減じ、屈折率又
は誘電特性を調整し、あるいは清澄さを損うこと
なく転化又は酸化させて相当する金属酸化物にし
て最終耐火物に内部着色を与えることができる。
このようにCr2O3をP2O5と一緒に使用して、さも
なければ後者から結果する重量損失を最小にする
ことができる。繊維にオレンジないし金色を与え
るために硝酸第二鉄を、繊維に緑色を与えるため
にギ酸、酢酸又は三酸化クロムを、青又はラベン
ダー色を与えるために酢酸又は硝酸コバルトを、
黄色を与えるために硫酸バナジルを、青緑又は金
色を与えるために酢酸ニツケルを、明るい緑ない
し青色を与えるためにギ酸又は硝酸銅を、淡かつ
色ないしかつ色を与えるために硝酸又は酢酸マン
ガンを添加することができる。（このような着色
された耐火物繊維は熱電対針金用の絶縁被覆のよ
うな耐火物物品を色暗号化するのに有用であ
る。）酸化第二鉄含有耐火物を水素ふんい気中で
還元することができ、得られる還元された鉄酸化
物又は鉄は耐火物に黒色を与え、且つこれを磁石
に対しては吸引性にするが電気伝導性にはしな
い。他の任意の化合物はリチウム、ナトリウム、
カリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロン
チウム、バリウム、イツトリウム、チタン、ジル
コニウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニ
ツケル、銅、亜鉛、スズ、アンチモン、ランタン
の水溶性硝酸塩、ギ酸塩、酢酸塩、クエン酸塩、
乳酸塩、酒石酸塩又はシユウ酸塩及び硫酸バナジ
ルである。 耐火物繊維中のこのような他の任意の金属酸化
物の量は所望される特性効果、例えば所望される
色調又色相に基いて変化させることができるが、
一般には耐火物繊維の全重量を基準にして0.05な
いし0.5重量％程の低さから３重量％程の高さま
での範囲内の量である。任意の金属酸化物添加物
がもつと大量では繊維をもろくする原因になり、
あるいは特殊な環境で繊維を使用する場合に汚染
問題を引き起すことがある。ホウ酸から誘導した
ボリア成分を有する繊維にこれらの他の金属酸化
物を使用しようとする場合には、該他の金属酸化
物の前駆体を著しい量で使用する場合には、それ
らを塩化物以外にするべきであり、それは上記で
検討したように、出発原料物質中にホウ酸と高水
準の塩化物との配合（これは実験的に決定するこ
とができる）があれば一般にもろい繊維を結果す
るからである。 下記は本発明の耐火物繊維用の代表的な組成表
である。
筆写写生図であり、その中の第２図は生の前駆体
繊維を1000℃に焼成して製造した3A2O3：
2SiO2から成る本発明の透明な繊維であり、第３
図は生の前駆体繊維を1000℃に焼成して製造した
3A2O3：2SiO298重量％及びB2O32重量％から
成る本発明の透明な繊維であり、且つ比較のため
の第４図は他の物質から誘導した生の前駆体繊維
を1000℃に焼成して製造した3A2O3：2SiO298
重量％及びB2O32重量％から成る繊維である。 本発明の耐火物繊維を製造することのできる出
発原料物質、すなわち繊維前駆体組成物はケイ素
化合物の液体混合物（これはコロイドシリカの水
性分散体、すなわちシリカヒドロゾルであるのが
好ましい）、及び水溶性又は水分散性アルミニウ
ム化合物の相容性水溶液又は水性分散体、及び、
使用する場合の、ホウ素及びリン化合物のような
他の相容性化合物から成つている。該ケイ素、ア
ルミニウム、ホウ素、リン及び他の化合物はか焼
してそれぞれの酸化物、すなわちシリカ、アルミ
ニウム酸化物、ホウ素酸化物及び五酸化リンにす
ることのできる化合物である。 アルミナ前駆体として使用することのできる適
切なアルミニウム化合物は代表的には水分散性ア
ルミナゾル及びホルモ酢酸アルミニウム、Ａ
（OH）（OOCH）（OOCCH3）、硝酸アルミニウ
ム、Ａ（NO3）3・9H2O、イソプロピル酸アル
ミニウム、Ａ（OC3H7）3、塩基性酢酸アルミニ
ウム、Ａ（OH）2（OOCH3）・1/3H3BO3のよう
な水溶性アルミニウム塩及びそれらの混合物を包
含し、有機アルミニウム塩、特にホルモ酢酸アル
ミニウム（「ニアセト〔NIACET〕」なる登録商
標の市販品を入手することができる）が好まし
い。塩化アルミニウムは、後に記載する理由のた
めに、特にホウ酸と混合していれば、本発明の繊
維にとつて有用なアルミナ前駆体でない。実際
に、本発明の耐破砕性繊維を製造する原料になる
繊維化することのできる液体は本質的に塩化物を
全く含有するべきでない、すなわち全当量酸化物
重量を基準にして塩素は約１重量％以下である。
従つて生繊維には同様に本質的に塩化物が全くな
く、且つこれから製造される耐火物繊維は高々こ
ん跡の塩化物を有し、耐火物繊維中に著しい量の
塩化物が存在するのともろい繊維とは一致するこ
とが見い出された。 前駆体シリカゾルは１ないし50重量％、好まし
くは15ないし35重量％のSiO2濃縮物を使用する
ことができ、後者の濃縮物のゾルは市販品を入手
することができる。シリカゾルは水性分散体、す
なわちアカゾルとして使用するのが好ましい。シ
リカゾルも又ガノゾルの形態で使用することがで
き、シリカはエチレングリコール、ジメチルホル
ムアミド及び登録商標「セロソルブ
（CELLOSLVE）」の下で販売される種々のグリ
コールエーテルのような水混合性、極性有機溶剤
中にコロイド状に分散されている。アカゾル又は
オルガノゾル中のコロイド状シリカ粒子の大きさ
は例えば１から100、好ましくは約10から16mμ
まで変化することができる。 本発明の耐火物繊維にボリアを含有させようと
する場合、そのために適切な前駆体はホウ酸、
H3BO3である。塩基性酢酸アルミニウム（すなわ
ち登録商標「ニアプルーフ〔NIAPROOF〕」の下
に市販品を入手することのできるホウ酸安定化酢
酸アルミニウム）は単独に、あるいはホウ酸と配
合してボリア前駆体として使用することができ
る。 本発明の耐火物繊維に五酸化リン（更にボリア
と一緒でも一緒でなくとも）を含有させようとす
る場合には、五酸化リンその物をアルミナ及びシ
リカ前駆体と混合することができるが、アルミナ
及びシリカ前駆体と相容性である次亜リン酸アン
モニウム、NH4H2PO2及びリン酸及び次亜リン酸
のような他の五酸化リン前駆体も使用することが
できる。 繊維を製造するのに使用する出発原料物質中に
おけるアルミナ及びシリカ前駆体の相対量、及び
使用する場合のボリア及び五酸化リン前駆体のよ
うな添加酸化物前駆体の相対量は、所望の特性を
得るために最終耐火物繊維中でこれら酸化物の上
記の相対量を示すようにするべきである。例えば
アルミナ及びシリカ前駆体の相対量が上記の量よ
りも著しく大きい場合には得られる繊維はこわれ
やすい。 本発明の好ましい耐火物繊維はアルミナ―シリ
カの外に１又は２種類のガラス形成体を含有して
いるものであり、その訳は好ましい低い表面積及
び耐破砕性を有するこのような繊維はより低い
（従つて更に経済的な）か焼温度、例えば約1000
℃を使用して得ることができるからである。ガラ
ス形成体が存在しない場合には好ましい低い表面
積はか焼温約1200℃で得られる。 繊維中にガラス形成体が存在すれば、ガラス形
成体の揮発性及び当然なち密化のために、高温で
はより大きな重量損失及び収縮を結果する。この
ような繊維を高温環境で、例えば高温処理炉中で
ベルトとして使用する場合に、このような重量損
失又は収縮を防止あるいは最小にするために、こ
の繊維（あるいはこれから製造した物品）を予想
される使用温度で、あるいはもつと高い温度で焼
成することによつて予備焼成させる（従つて予備
収縮させる）ことができる。該重量損失及び収縮
は又繊維化性物質中にガラス形成体の前駆体（例
えばB2O3又はP2O5）をより少量に含有させること
によるか、あるいはそれの一部を中間体ガラス形
成体又はガラス形成体（例えばCr2O3）の前駆体
で置換することによつて、防止あるいは最小にす
ることができる。あるいはB2O3のようなガラス
形成体の前駆体は全部又は一部をP2O5のような
比較的揮発性の低いガラス形成体の前駆体で置換
することができる。B2O3を全部あるいは一部
P2O5で置換するもう一つの理由は、繊維の若干
の適用で、B2O3が繊維中に存在するのは差支え
があることであり、例えば繊維を原子炉のような
中性ふんい気中で断熱材として使用する場合に、
B2O3の存在はそれの中性子吸収断面積のために
差支えがあり、従つてP2O5が使用するのに好ま
しいガラス形成体である。 繊維化することのできる物質を製造するのに使
用されるとうもろこしシロツプのような酸化物前
駆体物質及び補助剤は一般に金属含有不純物を少
量含有しており、そのために得られる耐火物繊維
も又通常このような不純物の酸化物形態を少量含
有し、例えば通常ナトリウム繊維中に通常0.1重
量％以下の量で存在する。 本発明の耐火物繊維を製造するのに使用される
出発原料物質は水性シリカゾルをアルミニウム化
合物の相容性水溶液又は水性分散体、及び、使用
する場合では、ホウ酸及びリン化合物のような他
の酸化物前駆体と混合することによつて製造し
て、ゲルの形成を伴わないで均一な分散体を得る
ことができる。一般にこの分散体は使用される五
酸化リン前駆体が次亜リン酸アンモニウム又はリ
ン酸である場合には時に曇ることがあるけれども
清澄である。分散体のPHは本質的に酸性側、例え
ば６以下にあり、３ないし５が好ましい。所望に
よつては酢酸又は硝酸のような相容性の熱揮発性
酸をシリカゾル添加して、使用に先だつてこれを
酸性にし、且つ早期ゲル化を防止することができ
る。相容性の熱揮発性有機薬剤を繊維出発原料物
質中に補助剤として配合して、続いて濃縮される
分散体の貯蔵寿命を改良するか、あるいは濃縮分
散体の繊維化特性を改良することができる。この
ような有機薬剤は代表的にはポリビニルピロリド
ン、ポリビニルアルコール、乳酸、グルコース
（例えばとうもろこしシロツプ）及びこれらの混
合物を包含し、これらの添加剤はこのような系か
ら製造される生繊維の焼成中に酸化されて除去さ
れる。 本発明の耐火物繊維を製造するのに使用する水
溶液又は水性分散体は、場合によつては又耐火物
繊維に更に別の所望の特性を与える種々の他の水
溶性金属化合物（か焼して金属酸化物にすること
のできる）を含有することもできる。例えば任意
の化合物を使用して、重量損失を減じ、屈折率又
は誘電特性を調整し、あるいは清澄さを損うこと
なく転化又は酸化させて相当する金属酸化物にし
て最終耐火物に内部着色を与えることができる。
このようにCr2O3をP2O5と一緒に使用して、さも
なければ後者から結果する重量損失を最小にする
ことができる。繊維にオレンジないし金色を与え
るために硝酸第二鉄を、繊維に緑色を与えるため
にギ酸、酢酸又は三酸化クロムを、青又はラベン
ダー色を与えるために酢酸又は硝酸コバルトを、
黄色を与えるために硫酸バナジルを、青緑又は金
色を与えるために酢酸ニツケルを、明るい緑ない
し青色を与えるためにギ酸又は硝酸銅を、淡かつ
色ないしかつ色を与えるために硝酸又は酢酸マン
ガンを添加することができる。（このような着色
された耐火物繊維は熱電対針金用の絶縁被覆のよ
うな耐火物物品を色暗号化するのに有用であ
る。）酸化第二鉄含有耐火物を水素ふんい気中で
還元することができ、得られる還元された鉄酸化
物又は鉄は耐火物に黒色を与え、且つこれを磁石
に対しては吸引性にするが電気伝導性にはしな
い。他の任意の化合物はリチウム、ナトリウム、
カリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロン
チウム、バリウム、イツトリウム、チタン、ジル
コニウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニ
ツケル、銅、亜鉛、スズ、アンチモン、ランタン
の水溶性硝酸塩、ギ酸塩、酢酸塩、クエン酸塩、
乳酸塩、酒石酸塩又はシユウ酸塩及び硫酸バナジ
ルである。 耐火物繊維中のこのような他の任意の金属酸化
物の量は所望される特性効果、例えば所望される
色調又色相に基いて変化させることができるが、
一般には耐火物繊維の全重量を基準にして0.05な
いし0.5重量％程の低さから３重量％程の高さま
での範囲内の量である。任意の金属酸化物添加物
がもつと大量では繊維をもろくする原因になり、
あるいは特殊な環境で繊維を使用する場合に汚染
問題を引き起すことがある。ホウ酸から誘導した
ボリア成分を有する繊維にこれらの他の金属酸化
物を使用しようとする場合には、該他の金属酸化
物の前駆体を著しい量で使用する場合には、それ
らを塩化物以外にするべきであり、それは上記で
検討したように、出発原料物質中にホウ酸と高水
準の塩化物との配合（これは実験的に決定するこ
とができる）があれば一般にもろい繊維を結果す
るからである。 下記は本発明の耐火物繊維用の代表的な組成表
である。
【表】
【表】
最初に製造した繊維出発原料物質は、原料中の
当量酸化物固形物の知識及びその使用量から計算
するか、あるいは原料又は繊維出発原料物質の試
料をか焼することによつて測定することのでき
る、当量酸化物固形物を一般に約10ないし30重量
％含有する比較的希薄な液体である。繊維を製造
するためには、濃縮物を繊維化又は脱水させる時
に、例えば濃縮物を空気中で押出し加工又は引き
抜きして繊維を作る時に、たやすくゲル化する粘
ちような、あるいはシロツプ様の液体濃縮物に転
化するために、該希薄な液体を濃縮又は粘ちよう
化することが必要である。濃縮工程は当業界で公
知の技法によつて行うことができ、例えば該米国
特許第3795524号明細書を参照されたい。十分な
濃度は、繊維化又は脱水ゲル化技法のタイプ及び
使用する装置及び所望のゲル化繊維の形状に基い
て、当量酸化物固形物含有量が一般に25ないし
55、好ましくは40重量％以下（濃縮物の試料をか
焼することによつて測定した）の範囲にあり、且
つ粘度（環境室温でのブルツクフイールト
〔Brookfield〕）が15000ないし1000000cp（センチ
ポイズ）、好ましくは45000ないし500000cpであ
る場合に得られる。高粘度では断面積が円形の繊
維を結果する傾向があるが、低粘度（例えば
50000cp以下）では横断面が卵形の繊維を結果し
がちである。 連続した繊維の製造では、粘ちような濃縮物を
複数のオリフイス（例えば30ないし400箇）を通
して定常ヘツドから押出し加工することができ、
且つ得られる生繊維を重力によつて空気中で落下
させるか、あるいは引き抜きロール又はドラム又
は押出し加工の速度よりも速い速度で回転してい
る巻き取り装置によつて空気中で機械的に引き抜
く。濃縮物は又固定あるいは回転ヘツドからオリ
フイスを通して押出し加工し、且つ綿菓子を製造
するときのような平行な、斜めの、又は切線方向
の気流又は空気でブローすることもでき、得られ
るブローされた生繊維はステープル形態、すなわ
ち一般に25cm又はそれ以下の長さを有する短い形
態（どちらかと言えば長い連続形態でよりも）、
且つスクリーン又はその種の他のものの上にマツ
トの形態で集めることができる。押出された生繊
維に及ぼされるこれらの力、例えば重力、引き抜
き又は空気気流のどの力も繊維を細くさせ、ある
いは伸びさせて、それらの直径を約50ないし90％
又はそれ以上減少させ、且つそれらの長さを約
300ないし10000％増大させて生繊維の乾燥を促進
又は助けるのに役立つ。 生繊維の脱水ゲル化は環境空気中で行うことが
でき、あるいは迅速乾燥を行うのが望ましいか又
は必要な場合には加熱空気を使用することができ
る。乾燥速度は繊維の形状を制御する助けにな
る。大量の湿気はゲル化すなわち成形された生繊
維を互に固着させ、又過度に乾燥したふんい気は
繊維の破損をもたらすので、このような空気の相
対湿度を制御するべきである。一般に20ないし60
％の範囲内の相対湿度を有する空気を温度15ない
し30℃で使用することができるが、このような空
気は次に約70℃又はもつと高温まで加熱すること
ができる。ある場合では、例えば連続した生繊維
を製造し、且つ多重繊維ストランドの形態で平行
配列、すなわち並列状態で集める場合には、繊維
が互に固着するのを防止する大きさにして繊維又
はストランドを処理することができる。 粘ちような濃縮物を繊維化する方法は現在では
公知であるから、繊維化のなおいつそうの詳細は
簡潔のためにここでは省略する、例えば前記の米
国特許第3760049号明細書を参照されたい。 生、すなわち未焼成のゲル形態の繊維は一般に
当量酸化物固形物約25ないし60重量％（試料をか
焼して測定して）から成り、且つそれらは相互に
又は他の基体に接着又は固着しないし、手触りで
乾いた感じがするという意味で乾燥している。し
かし「乾燥した」繊維はまだ水及び有機物質の実
質的な量、例えば40ないし75重量％を含有してい
るので、更に水及び有機物質を除去し、且つ繊維
を耐火物繊維に転化するために生繊維をか焼、す
なわち焼成することが必要である。それ故、本明
細書で使用する用語「脱水ゲル化」（すなわち
「蒸発ゲル化」）では生繊維中の水全部を除去する
ことを意味しない。このように、ある意味では、
この工程を部分脱水ゲル化と称することができ
る。この時点では生繊維は光学顕微鏡下で透明、
清澄であり、且つ粘ちよう濃縮物中に着色添加物
を包含しているのでなければ、それらは無色のガ
ラス繊維らしく見えることを指摘することができ
る。これらの生繊維は粉末Ｘ線回折分析で識別す
ることのできる多結晶質種を少しも含有していな
い点では非晶質である。生繊維は比較的強くて更
に処理するのに十分であり、且つ著しい破損をさ
せないで、収集し且つ焼成することができる。 水及び有機物質の残余分を生繊維から除去し、
且つそれらを耐火物繊維に転化させるために炉又
はキルン（電気抵抗炉が好ましい）中でか焼する
が、この加熱は通常空気又は他の酸化ふんい気中
で、Ａ2O3―SiO2混合物の融解、すなわち溶融
点よりも低い温度、通常は約1000℃、又は所望に
よつてはもつと高温、例えば1400℃で行う。か焼
は若干の方法で、例えば単一工程で低温、すなわ
ち室温から所望まで加熱することによつて（例え
ば20ないし60分又はそれ以上の間に室温から1000
℃まで）、あるいは一連の工程で、工程の間で冷
却又は貯蔵をしたり、しなかつたりして漸進的に
より加熱することによつて達成することができ
る。 繊維を焼成してそれを耐火物酸化物形態に転化
する外に、焼成は又ある種の特性又は結果を得る
のにも使用することができる。例えば繊維が本質
的に3A2O3：2SiO2から成り、且つ1400℃のよ
うな高温での使用しようとする場合には、それを
最初に1200℃又はそれ以上に加熱してγ＝Ａ
2O3（及びそれと混合しているシリカ）を転化さ
せてムライトにし、繊維を予備収縮させ、且つち
密化させるのが好ましく、これをしなければ高温
度使用中にこの現象が好ましくないことがある。 生繊維はバツチ又は連続方法で、ストランド又
は連続ヤーン（複数のよりのない又はわずかによ
りのある平行配列された、実質的に無限の、連続
した繊維）、又はかせ（ぐるぐる巻き形態の連続
した繊維又はストランド）又はトウ（一定のより
がなく、且つだぶだぶの形態に集められた連続し
た繊維の群）のような配向された形態でか焼する
か、あるいはかみ合わされた、機械的に絡み合わ
された、又はもつれた繊維のマツトのような不規
則、すなわちランダムな順序にしてか焼するか、
あるいはステープル繊維状でか焼することができ
る。 生繊維の焼成では、例えば焼成ふんい気を制御
することによつて、あるいは低温、例えば室温で
開始し、次に緩慢な速度で温度を上げることによ
つて、繊維中の、あるいは繊維から放出される可
燃性物質の燃焼を避けることに注意を払うべきで
あり、それは、このような燃焼が不透明なこわれ
やすい繊維を形成する原因になるからである。生
繊維を一回の操作で完全に焼成しようとしない場
合、あるいは直ちに、すなわちそれらの形成後間
もなく焼成しようとしない場合には生繊維を比較
的乾燥したふんい気又は保護性ふんい気中に貯蔵
して、湿気又は汚染物質を吸収し、且つ劣化又は
互いに固着するのを防止することが好ましいか又
は必要である。 連続した形態の生繊維は好ましくは集め、すな
わちストランドの形態で収集し、次にストランド
を基体上に片寄つた、あるいは重なつた輪の緩い
ばらばらの制御されていない配置（「８の字」状
態でのような）に集積し、且つその配置でか焼
し、その後ストランドを更に高い温度の炉を通し
てまつすぐに、すなわち直線形態で引張つて耐火
物ストランドを製造するのが好ましく、複数の耐
火物ストランドを連続したヤーンにすることがで
き、すべて該米国特許第3760049号明細書に開示
された連続方法で行つた。 多孔質の耐火物繊維を作るためには、生繊維を
空気中で焼成して水分及び有機物質を除去するよ
りも、加圧がまの中で不活性ふんい気、例えば７
ないし140Kg／cm2のヘリウム、アルゴン又は窒素
中で、例えば300ないし500℃に加熱することがで
きる。次にそれらを空気中で、例えば500ないし
900℃で再焼成して残留炭素を除去してそれらを
本質的に炭素の全くない耐火物窯製品酸化物に転
化させることができる。 か焼工程では水の残分を揮発させ、有機物質を
分解して揮発させ、且つ炭素を焼き去つて、得ら
れる耐火物は均一な化学組成の本質的に炭素の全
くない窯製品耐火物質である。このか焼加熱工程
では又繊維の若干の収縮をもたらし、線収縮量は
一般に25％又はこれ以上であり、体積収縮は一般
に約50％又はそれ以上である。しかしながら繊維
の形状は焼成中そつくり元のままであり、例えば
連続した生繊維はこのように焼成しても、なお本
質的に連続した長さのままである。 約900ないし1000℃で生繊維を焼成して得られ
る耐火物質は大部分が平均の大きさが600Åより
も小さいη又はγアルミナ微結晶（且つ時にはこ
のような繊維はムライトを付加的に少量又はこん
跡含有する）であることが粉末Ｘ線回折分析によ
つて識別することのできる微結晶から成つてい
る。生繊維を1400℃に焼成する場合、あるいは
1000℃に焼成した繊維を更に1400℃に焼成する場
合には、結晶性物質は単にムライト（平均の大き
さが500Åよりも大きい微結晶を有する）として
識別することができる。遊離アルミナのような他
のアルミナ又はアルミナ含有結晶種、あるいはク
リストバル石のようなシリカの結晶相はＸ線回折
分析では識別されない。 本発明の耐火物繊維は透明で、光沢があり、滑
らかで、ち密で、丸く、安定で、不活性で、無色
であり（繊維前駆体液中に着色剤金属酸化物添加
物を配合してなければ）、且つ1200ないし1400℃
で加熱あるいは使用する場合に比較的低い重量損
失（例えば約２重量％以下）及び収縮（例えば
2.5線％以下）をする。それらは有用な強さ、高
い配砕抵抗を有し、且つ可撓性であり、且つ本質
的には少しも破損させないで処理することができ
る―連続した繊維を例えば折らないで直径1.5mm
あるいは曲率半径0.75mmで棒の周りに手で曲げる
ことができる。 本発明の耐火物繊維は一般に、例えば約1000な
いし1400℃以下の高温安定性及び耐火性の繊維を
所望又は必要とする場合に有用である。1400℃以
上では本発明の耐火物繊維は一般に長時間の後に
は強さ及び可撓性を失い始める。しかしながらこ
れらの耐火物繊維の特殊な適用に対してこのよう
な特性上の損失が重要でない場合には、それらは
約1400℃以上の温度に対して固形物状態を保有す
るから、このような適用に使用することができ
る。 本発明の耐火物繊維はか焼又は焼成して得られ
る形態で種々の適用に単独、すなわちそれ自体で
使用することができ、あるいはそれらの物理的形
態を変更すること、例えば刻んでステープル繊維
にすることができ、あるいは製造又は変更した形
態でそれらを他の物質と混合、又は他の物質でコ
ーテイング、又他物質と結合させることができ
る。 本発明の耐火物繊維は可視光線に対して透明で
ある（例えば繊維を複合物用の強化材として使用
する若干の特殊な適用に対しては透明性は重要で
はないけれども）。例えば繊維又は繊維の束を繊
維光学に使用する本発明の耐火物繊維の若干の適
用では透明性が特に重要である。 本発明の耐火物繊維を「透明」と記載するとき
には、この用語は光学顕微鏡下で、例えば立体顕
微鏡で50倍、且つ傾斜又は透過光線で見た場合
に、繊維が可視光線を透過する性質を有している
ことを意味する。このように、同一性質の繊維の
ような透明な繊維の下にあつて連続している物体
はそれを通して下の物体の輪郭、周辺又は端をは
つきり識別することができる。本明細書に添付の
図面の第２図で本発明の繊維の透明な性質を説明
し、例えば参照番号１ないし６で示したように１
本の繊維が別の繊維と交差する場合及び重なる場
合に上の繊維を通して下の繊維の輪郭をはつきり
見ることができることを指摘する。 他方本明細書で言及される「不透明」繊維は可
視光線に対して非透過性（且つ一般に脆砕性）で
ある繊維であり、―下方の連続した物体は不透明
繊維のために不明瞭にされて、それを通して見る
ことができない。「半透明」繊維は光線を透過す
る能力が透明と不透明との間に収まる繊維であ
り、且つ半透明な繊維は可視光線をある程度透過
する性質を有し、従つて多少又は幾分透明ではあ
るけれども、下方の連続した物体を明瞭に識別で
きるのではなく、すなわちはつきりとではなく広
がつて見ることができる。 時には焼成むらのために繊維製品は種々のタイ
プの繊維（すなわち透明、不透明、半透明）の混
合物になることがあるが、それでも一般にはある
タイプが多量に存在して混合物の真の性質を示
し、少量存在する他のタイプの製品は所望の温度
での焼成が不完全なため、あるいは炉の中の高温
箇所のための過熱のために特殊な外観を呈してい
る。 本明細書中の用語「繊維」では単繊維を意味
し、又「連続した繊維」では長く、且つ実際的に
は直径に比較して無限の長さを有する繊維（又は
単繊維）を意味する。本発明の連続繊維は、生又
は耐火物形態で、３ないし６ｍ程の長さ又はそれ
以上にすることができ、連続繊維を製造する場合
に、これよりも短い長さの繊維は、粘ちような濃
縮物前駆体中に存在しているか、又はふとした機
械的な破砕に由来する異質粒子又は気泡のような
微小な不均質物による時折の傷だけで起る。複数
の連続した繊維を一緒にして連続したストラン
ド、トウ、ヤーン又は他の多重繊維物品にすれ
ば、連続した繊維が時折破損又は破砕することが
あつても、長さの比較的短い繊維を含有する多重
繊維物品の実質的な有用性には影響を及ぼさな
い。どんなことがあつても本発明の連続した繊維
は、上記の理由のために破損又破砕された場合で
さえ、ステープル繊維の長さよりも著しく長い長
さにしておくことができる。 本発明の耐火物繊維は耐久性があり、且つ例え
ば織物を織るためにたやすく処理することができ
る。別の表現をすれば、繊維は耐破砕性である。
本発明の耐火物繊維の耐破砕性、すなわち非脆砕
性特性を示すために、繊維製品の「脆砕性指数」
を測定するための試験法を開発した。この試験で
はたわみ、摩砕及び衝撃のような機械的な妨害及
び緊張に対する繊維の能力を測定する。この試験
では高温、例えば1000ないし1400℃に暴露した後
の非静止条件に対する繊維の反応を表示する。試
験では引張り強さ、振動条件、曲げ強さなどを受
ける炉の断熱、あるいは織つた及び（又は）ひも
にした炉ベルトのような「自由な」形態で使用す
る場合の繊維の品質の測定を行う。 脆砕性指数の測定には長さを2.5cmに切つた、
重さが約0.20±0.05ｇの繊維の試料を使用する。
第00号標準実験室ゴム栓28個（ゴム栓の全重量は
118ｇである）を包含する、周囲が24cmのガラス
製の１パイントビンであるガラス容器中に試料を
入れる。ビンをスクリユーキヤツプで密封し、ゴ
ム・ロール・ボール・ミル上に置いて、155ない
し160回転／分の速度で５分間回転させる。回転
中にゴム栓と繊維とは一緒に転がり合う。５分間
ころがした後にビンの内容物を直径20cmの円形の
20メツシユふるい（間隙が0.84mmの米国標準ふる
い）上にあけて、短かく折れた繊維すなわち断片
を著しく長い、すなわち完全な繊維から分離す
る。長い、すなわち完全な繊維の回収及び折れ繊
維残留物の除去を確実にするために、空にしたビ
ン、キヤツプ、各栓及びふるい上に保有された繊
維を完全に洗浄し、すすぐことに注意を払う。洗
浄媒質は洗浄剤（例えば「テルギトール
〔TERGITOL〕」TMN）数滴を添加した水道水１
パインド（空にしたビン中に注ぎ入れた）であ
る。この洗浄媒質をふるい上に保有された繊維及
び栓にかける。次にビンに水道水を満たして、こ
れもすすぎ水としてスクリーンに振りかけ、この
すすぎ工程はビンの中の水の泡立ちが、認められ
なくなるまで繰り返す。その後洗浄及びすすぎ操
作を２、３回繰り返して繊維の回収と分離とを確
実にする。栓をふるいから除去し、且つ栓から洗
浄した残留物をふるい上に載せる。ふるい及びそ
の上に保有される繊維を乾燥するまで80ないし
110℃に加熱し、その後繊維をふるいから取り去
つて重さを測る。乾燥を確実にするために繊維を
アルミニウム皿に入れ、一定重量になるまで加熱
を繰り返す。「脆砕性指数」は回収した繊維の重
量を最初の試料の重量で除して得られる数字であ
る。脆砕性指数「ゼロ」では繊維は非常にもろ
い、すなわち弱いので、人差し指と親指との間で
静かにこすつた場合でさえ砕けて短い断片になる
か、あるいは崩壊して微粉になることを意味して
いる。繊維製品が脆砕性指数ゼロを有する場合に
は試験試料は試験ふるいを通つて完全に洗い流さ
れる、すなわちふるい上には繊維は本質的に残つ
ていない。 １ないし２時間にわたつて室温から1000℃まで
焼成することによる生繊維のか焼によつて製造し
た本発明の耐火物繊維の脆砕性指数は少なくとも
0.3、好ましくは少なくとも0.5、更に好ましくは
0.7以上であり、焼成温度1400℃で製造した、あ
るいは1400℃で更に４時間焼成したものの脆砕性
指数は少なくとも0.2であり、好ましくは0.5以上
である。一般に繊維の直径が微細な程、その脆砕
指数が大きい。これらの指数を有する繊維は耐破
砕性、すなわち本質的にもろくなく（且つ透明で
あり）、且つこれらの繊維は高温、例えば1000な
いし1400℃に遭遇する適用で有用である。例えば
これらの繊維の連続したヤーンを編んで1200℃以
下ないし1400℃の温度で窯製品物品を焼成するの
に使用する炉ベルトを作ることができる。比較的
低い脆砕性指数を有する繊維はバルク断熱材とし
て有利に使用することができるが、これに反して
比較的高い脆砕性指数を有するものはヤーンとし
て有利に使用することができ、且つ織つた物品、
例えば炉ベルトにすることができる。 上記の範囲の高い端にある脆砕性指数を得るた
め、すなわち非常にもろくない、すなわち耐久性
の繊維を得るためには、本発明の耐火物繊維は
B2O3及び（又は）P2O5成分を総計２重量％以下
含有するのが好ましく、約0.5ないし１重量％を
含有するのが更に好ましく、且つそれらは更に
Cr2O3を１重量％以下含有することができ、残余
分は本質的にアルミナ―シリカ、及び、使用した
とすれば、着色などのために配合した任意の金属
酸化物添加物少量である。 上記の所望の脆砕性指数を得るためには、繊維
化することのできる物質は本質的に塩化物が全く
ないこと、及びアルミナ前駆体が塩化アルミニウ
ム以外のものであることが必須である。例えばア
ルミナ前駆体が塩化アルミニウムに溶解させたア
ルミニウム金属である繊維化性物質から製造した
3A2O3：2SiO2100重量％、あるいは3A2O3：
2SiO298重量％及びB2O32重量％の耐火物質繊維
は非常にもろいことが見い出され、且つ脆砕性指
数は1000℃にか焼した場合に０ないし0.55、ある
いは更に1400℃で焼成した場合に０ないし0.1を
有していた。このような繊維は本発明に従つて製
造したものとは異なつて、不均一であり、半透明
（又は不透明）であることも見い出され、且つ
（又は）1200℃で焼成した場合でさえ比較的に広
い表面積を有していた。この点では第４図に図示
した繊維を指摘するが、これの組成は3A2O3：
2SiO298重量％及びB2O32重量％であり、且つこ
れは塩化アルミニウムに溶解させたアルミニウム
金属、シリカゾル、ホウ酸及び酢酸から誘導され
た繊維化性液体から製造して1000℃でか焼したも
のである。第３図に示した本発明の繊維とは対照
的に、第４図の繊維は脆砕性指数ゼロを有し、且
つ繊維の心に円柱状に配列され、大きさ２ないし
５μｍを有する球状を有していた。第４図の繊維
は浸漬油が心に即座に浸透することで示されるよ
うに非常に多孔性であつて、表面積49.3m2/ｇを
有し、且つ更に1200℃で焼成した場合には表面積
５m2/ｇになることが見い出された。 か焼した、すなわち1200℃に焼成した場合の本
発明の耐火物繊維は、比較的低い比表面積を有し
て、繊維が比較的非多孔性であり、且つ高密度特
性であることを暗示し、且つ高温度適用でそれら
の本質的にもろくない、すなわち耐久性特性及び
低い重量損失及び収縮について、明らかにかなり
顕著な程度に説明している。低い表面積を有する
繊維は当然高温度適用で収縮する傾向及び湿気、
ガス又は有用性に影響する虞のある他の好ましく
ない物質を吸収又は吸着する傾向が少ないために
好ましい。例えば連続したヤーンの形態をしてい
る本発明の低表面積耐火物繊維には真空炉中で使
用するベルト又は断熱材は有用性がある、それは
このような形態では、さもなければ不純物を除去
するために炉の脱気を必要とするような不純物を
吸収又は吸着する傾向が顕著でない、すなわち少
ないからである。一般に1000℃でか焼した、ある
いは更に1200℃で加熱、すなわちか焼した繊維は
１m2/ｇ以下の表面積（例えば窒素吸収技法で、
例えば「クオンタソルブ」モデル
〔“QUANTASORB”Model〕QS―６表面積測定
器機で測定して）を有している。該低表面積は繊
維の形状、すなわち断面積が円形又は卵形から計
算した表面積にほぼ等しい。ここで又最低表面積
を得るためには耐火物繊維はB2O3及び（又は）
P2O5及びCr2O3成分を含有するのが好ましい。 本発明の耐火物繊維のもう一つの特徴は本来本
質的に全く炭素なしに、すなわち0.2重量以下、
好ましくは0.1重量％以下、多くの場合0.05重量
％程の低い又はもつと低い量の炭素の存在で製造
することができることである。 本発明の連続した耐火物繊維は織つた、不織
の、フエルト地にした、ニツトにした、及び他の
タイプの繊維又はひものような織物を製造すると
きのヤーンとして特に有用である。このようにし
て製造した物品は一般に、高い強さ、可撓性、耐
火性及化学的抵抗のような、それらを製造する原
料の繊維と同じ特性を有している。内部着色させ
た耐火物繊維は特に衣類、室内装飾及び壁カバー
のような装飾的な織物、及び色コーデイング又は
トレーシングの用途にとつて有用である。異なつ
た色及び（又は）組成の本発明の繊維又はヤーン
は装飾的な模様のある織物を製造するのに一緒に
使用することができる。本発明の繊維又はヤーン
は所望によつては金属繊維、シリカ繊維、ガラス
繊維、炭素、グラフアイト、ポリイミド又はポリ
テトラフルオロエチレンのような他の物質の繊維
とより合わせ、あるいは織り混ぜることができ
る。耐火物繊維で作つた織り布は壁覆いとして
種々の基体にしつかり結合させることができる。
例えばこのような布を溶融ガラス又はジルコン、
酸化アルミニウム、リン酸塩及びケイ酸塩のよう
な耐火セメンント共にアルミニウム又は他の金属
基体に結合させて、飛行機の内壁として使用する
ことができる。織り布（又はマツト）も又プラス
チツク、金属又は窯製品積層体に組合わせとして
使用することができる。この繊維は又このような
接合剤、並びにアルミナ、チタニア及びシリカの
コロイドゾルを結合させて、断熱材として有用な
可撓性窯製品の紙又はマツトを作り、あるいは強
化樹脂複合物用の予備形成品を作ることができ
る。 本発明の耐火物繊維は抵抗炉及び誘導炉及び消
音器のような高熱装置用、及び加熱マントル及び
熱カーテンのような熱しやへい又は熱反射をする
ため、及び壁体、例えば航空機の仕切り又は胴体
を通じて炎が伝ばんするのを阻止するための火炎
防御用に軽重量防音又は断熱材として織物、マツ
ト及び詰め物の形態で使用することができる。 連続した耐火物繊維にとつてのもう一つの有用
な分野は炉ベルトの分野である。工業で普通に使
用される金属ベルトは本発明の耐火物繊維製の炉
ベルトよりも高い熱容量を有し、従つて後者の炉
ベルトではそれらを操作中の炉温度まで加熱する
ために必要とするエネルギーが少ない。本発明の
耐火物繊維製の炉ベルトはスケール（これは焼成
製品を汚染する原因になる）を生じない点で金属
炉ベルトよりもはるかに有利である。 本発明の耐火物繊維から製造したマツト、詰め
物、織物及び他の構造体は焼成炉、工業又はコー
テイリテイプラントからの排気筒、石炭ガス化操
作、及び高温の、粒子を含有するガスを、例えば
大気中に排出する他の操作によつてもたらされる
ような、高温ガスから粒状物質を過するのに有
用である。 本発明の耐火物繊維にとつてのもう一つの特に
有用な適用は可撓性、エラストマー性、金属又は
窯製品基質を有する構造複合体、特に高温環境あ
るいは宇宙空間工業に見い出される超高熱環境で
さえ、又溶発性環境で使用される複合体に対する
強化のそれである。複合体強化材としては耐火物
繊維は連続した形態又はステープル形態のどちら
ででも使用することができ、且つそのままで基質
中に、あるいは多重繊維又は織物のような織つた
形態で分布あるいは分散させることができる。そ
のように強化させることのできる基質物質はこの
ような複合体の製造にこれまでに使用されたもの
をどれも包含している。プラスチツクは熱硬化性
タイプ又は熱可塑性タイプのどちらであつてもよ
い。使用することのできる代表的な基質物質は該
米国特許第3795524号明細書中にこのような目的
に対して表示したものを包含する。 本発明を下記の実施例で説明する。これらの実
施例では列挙した粘度は環境室温で測定したブル
ツクフイールド（Brookfield）粘度である。固形
物の百分率データは分散体の試料を乾燥し、且つ
空気中で約900ないし1000℃に焼成して得た。計
算した繊維の化学組成は繊維化出発原料物質を調
合するのに使用した酸化物前駆体物質のか焼した
試料の酸化物当量を基準にした。生繊維の焼成及
び耐火物繊維のより高温度への焼成はすべて電気
抵抗炉中で空気中で焼成することによつて行つ
た。繊維についての引張り強さのデータは繊維が
破壊するまで一定のひずみ速度0.5cm／分で単一
繊維（標準長さ2.54cm）に負荷を加えて「インス
トロン・テステイング・マシン（Instron
Testing Machine）」で求めた。弾性率のデータ
は「インストロン・テイテイング・マシン」上で
張力の応力を加えた単一繊維（標準長さ12.7cm）
で求めた。報告したＸ線のデータは室温で有効な
フイルム直径14.32cmを有する粉末回折写真機
（デバイ―シエラー〔Debye―Scherrer〕）を使用
し、40KV、30maでピツカー（Picker）Ｘ線回折
装置で求めたものである。上記と異なつたことを
しない限り、試料は波長15405Åの銅Ｋα放射線
に0.5時間暴露した粉末試料であり、写真機中の
フイルムの半分はニツケル光器で光した。脆
砕性指数は上記で検討した方法で測定した。微結
晶の大きさをÅで示す場合には粉末Ｘ線回折線の
広がりを基準にして評価した。ムライトについて
得た相対強度（Irel）は主要回切線5.4及び3.4二
重線を基準にし、η又はγアルミナについては
１，4Aの主要回折線を基準にする。η及びγア
ルミナについての回折線は相互に非常に近接して
おり、且つ本発明の繊維中で得られる大きさの微
結晶については線が非常に広い（拡散している）
ので、どの型のアルミナが実際存在するのかを確
認するのは困難であり、従つてアルミナはη又は
γアルミナと報告する。 実施例 １ 本発明の3A2O3：2SiO2なる耐火物繊維は下
記のようにして製造した。 ホルモ酢酸アルミニウム〔「ニアセト」
（NITACET）、これのか焼試料はこれがＡ2O3
当量を33.2重量％含有していることを示した〕92
ｇを熱湯（70ないし80℃）150ｇ中に溶解して溶
液を作つた。乳酸（7.6ｇ、85重量％水溶液）を
ホルモ酢酸アルミニウム溶液中にかき混ぜながら
入れ、得られた混合物に、HNO3（70重量％）８
滴であらかじめ酸性にしておいた水性シリカゾル
〔「ルドツクス（LUDOX）LS、SiO232重量％〕
37.5ｇを添加した。得られた混合物にとうもろこ
しシロツプ6.6ｇ（比重1.42ｇ／c.c.及び粘度約
100000cpであつた）をかき混ぜながら添加し
た。得られた均一な分散体を第54号「ワツトマン
（WHATMAN）」炉紙を使つて過し（水流アス
ピレーターを用いて）、次に0.3μｍカートリツジ
過器で加圧過した。得られた過分散体を
「ロタベーパー（ROTAVAPOR）」フラスコ中で
濃縮して繊維化性条件（40000ないし50000cpと
推測される粘度）にし、且つ得られた液体濃縮物
を1800回転／分で15分間遠心分離して空気の気泡
を除去した。次に直径0.1mmの孔を有する30―孔
紡糸口金を通して圧力約14Kg／cm2で濃縮物を押し
出し成形し、押し出し成形された繊維を紡糸口金
の下方約２ｍに設置してある直径61cmの回転ドラ
ムで線速度67ｍ／分で引いてこの上に集めた。押
し出し成形され、引き出された連続した生繊維は
ドラムに巻きつける前に、内径約17.8cm及び長さ
約122cmを有する。垂直な乾燥機排気筒内を通り
抜けさせた。圧縮機装置からの空気はシリカゲル
乾燥器を流通させ、次に乾燥器排気筒を速度約
0.085m3／分で上方に流通させ（加熱しないで）、
同時に繊維は乾燥器排気筒内を下方に引き降ろし
た。 連続した生繊維の一部を一束の繊維として長さ
20ないし25cmでドラムから切り取つた。生繊維は
透明であり横断面は円形であつた。束を電気炉
〔モデル（Model）51442、4880ワツト、230ボル
ト、米国、ウイスコンシン州、ウオータータウン
のソラ・ベーシツク・インダストリーズのリンド
ベルグ・デイビジヨン（Lindberg Division，
Sola Basic Industries，Watertown，
Wisconsin）製）中で１時間にわたつて空気中で
室温RTから1000℃までか焼した。か焼中の温度
上昇速度は下記の通りであつた、
当量酸化物固形物の知識及びその使用量から計算
するか、あるいは原料又は繊維出発原料物質の試
料をか焼することによつて測定することのでき
る、当量酸化物固形物を一般に約10ないし30重量
％含有する比較的希薄な液体である。繊維を製造
するためには、濃縮物を繊維化又は脱水させる時
に、例えば濃縮物を空気中で押出し加工又は引き
抜きして繊維を作る時に、たやすくゲル化する粘
ちような、あるいはシロツプ様の液体濃縮物に転
化するために、該希薄な液体を濃縮又は粘ちよう
化することが必要である。濃縮工程は当業界で公
知の技法によつて行うことができ、例えば該米国
特許第3795524号明細書を参照されたい。十分な
濃度は、繊維化又は脱水ゲル化技法のタイプ及び
使用する装置及び所望のゲル化繊維の形状に基い
て、当量酸化物固形物含有量が一般に25ないし
55、好ましくは40重量％以下（濃縮物の試料をか
焼することによつて測定した）の範囲にあり、且
つ粘度（環境室温でのブルツクフイールト
〔Brookfield〕）が15000ないし1000000cp（センチ
ポイズ）、好ましくは45000ないし500000cpであ
る場合に得られる。高粘度では断面積が円形の繊
維を結果する傾向があるが、低粘度（例えば
50000cp以下）では横断面が卵形の繊維を結果し
がちである。 連続した繊維の製造では、粘ちような濃縮物を
複数のオリフイス（例えば30ないし400箇）を通
して定常ヘツドから押出し加工することができ、
且つ得られる生繊維を重力によつて空気中で落下
させるか、あるいは引き抜きロール又はドラム又
は押出し加工の速度よりも速い速度で回転してい
る巻き取り装置によつて空気中で機械的に引き抜
く。濃縮物は又固定あるいは回転ヘツドからオリ
フイスを通して押出し加工し、且つ綿菓子を製造
するときのような平行な、斜めの、又は切線方向
の気流又は空気でブローすることもでき、得られ
るブローされた生繊維はステープル形態、すなわ
ち一般に25cm又はそれ以下の長さを有する短い形
態（どちらかと言えば長い連続形態でよりも）、
且つスクリーン又はその種の他のものの上にマツ
トの形態で集めることができる。押出された生繊
維に及ぼされるこれらの力、例えば重力、引き抜
き又は空気気流のどの力も繊維を細くさせ、ある
いは伸びさせて、それらの直径を約50ないし90％
又はそれ以上減少させ、且つそれらの長さを約
300ないし10000％増大させて生繊維の乾燥を促進
又は助けるのに役立つ。 生繊維の脱水ゲル化は環境空気中で行うことが
でき、あるいは迅速乾燥を行うのが望ましいか又
は必要な場合には加熱空気を使用することができ
る。乾燥速度は繊維の形状を制御する助けにな
る。大量の湿気はゲル化すなわち成形された生繊
維を互に固着させ、又過度に乾燥したふんい気は
繊維の破損をもたらすので、このような空気の相
対湿度を制御するべきである。一般に20ないし60
％の範囲内の相対湿度を有する空気を温度15ない
し30℃で使用することができるが、このような空
気は次に約70℃又はもつと高温まで加熱すること
ができる。ある場合では、例えば連続した生繊維
を製造し、且つ多重繊維ストランドの形態で平行
配列、すなわち並列状態で集める場合には、繊維
が互に固着するのを防止する大きさにして繊維又
はストランドを処理することができる。 粘ちような濃縮物を繊維化する方法は現在では
公知であるから、繊維化のなおいつそうの詳細は
簡潔のためにここでは省略する、例えば前記の米
国特許第3760049号明細書を参照されたい。 生、すなわち未焼成のゲル形態の繊維は一般に
当量酸化物固形物約25ないし60重量％（試料をか
焼して測定して）から成り、且つそれらは相互に
又は他の基体に接着又は固着しないし、手触りで
乾いた感じがするという意味で乾燥している。し
かし「乾燥した」繊維はまだ水及び有機物質の実
質的な量、例えば40ないし75重量％を含有してい
るので、更に水及び有機物質を除去し、且つ繊維
を耐火物繊維に転化するために生繊維をか焼、す
なわち焼成することが必要である。それ故、本明
細書で使用する用語「脱水ゲル化」（すなわち
「蒸発ゲル化」）では生繊維中の水全部を除去する
ことを意味しない。このように、ある意味では、
この工程を部分脱水ゲル化と称することができ
る。この時点では生繊維は光学顕微鏡下で透明、
清澄であり、且つ粘ちよう濃縮物中に着色添加物
を包含しているのでなければ、それらは無色のガ
ラス繊維らしく見えることを指摘することができ
る。これらの生繊維は粉末Ｘ線回折分析で識別す
ることのできる多結晶質種を少しも含有していな
い点では非晶質である。生繊維は比較的強くて更
に処理するのに十分であり、且つ著しい破損をさ
せないで、収集し且つ焼成することができる。 水及び有機物質の残余分を生繊維から除去し、
且つそれらを耐火物繊維に転化させるために炉又
はキルン（電気抵抗炉が好ましい）中でか焼する
が、この加熱は通常空気又は他の酸化ふんい気中
で、Ａ2O3―SiO2混合物の融解、すなわち溶融
点よりも低い温度、通常は約1000℃、又は所望に
よつてはもつと高温、例えば1400℃で行う。か焼
は若干の方法で、例えば単一工程で低温、すなわ
ち室温から所望まで加熱することによつて（例え
ば20ないし60分又はそれ以上の間に室温から1000
℃まで）、あるいは一連の工程で、工程の間で冷
却又は貯蔵をしたり、しなかつたりして漸進的に
より加熱することによつて達成することができ
る。 繊維を焼成してそれを耐火物酸化物形態に転化
する外に、焼成は又ある種の特性又は結果を得る
のにも使用することができる。例えば繊維が本質
的に3A2O3：2SiO2から成り、且つ1400℃のよ
うな高温での使用しようとする場合には、それを
最初に1200℃又はそれ以上に加熱してγ＝Ａ
2O3（及びそれと混合しているシリカ）を転化さ
せてムライトにし、繊維を予備収縮させ、且つち
密化させるのが好ましく、これをしなければ高温
度使用中にこの現象が好ましくないことがある。 生繊維はバツチ又は連続方法で、ストランド又
は連続ヤーン（複数のよりのない又はわずかによ
りのある平行配列された、実質的に無限の、連続
した繊維）、又はかせ（ぐるぐる巻き形態の連続
した繊維又はストランド）又はトウ（一定のより
がなく、且つだぶだぶの形態に集められた連続し
た繊維の群）のような配向された形態でか焼する
か、あるいはかみ合わされた、機械的に絡み合わ
された、又はもつれた繊維のマツトのような不規
則、すなわちランダムな順序にしてか焼するか、
あるいはステープル繊維状でか焼することができ
る。 生繊維の焼成では、例えば焼成ふんい気を制御
することによつて、あるいは低温、例えば室温で
開始し、次に緩慢な速度で温度を上げることによ
つて、繊維中の、あるいは繊維から放出される可
燃性物質の燃焼を避けることに注意を払うべきで
あり、それは、このような燃焼が不透明なこわれ
やすい繊維を形成する原因になるからである。生
繊維を一回の操作で完全に焼成しようとしない場
合、あるいは直ちに、すなわちそれらの形成後間
もなく焼成しようとしない場合には生繊維を比較
的乾燥したふんい気又は保護性ふんい気中に貯蔵
して、湿気又は汚染物質を吸収し、且つ劣化又は
互いに固着するのを防止することが好ましいか又
は必要である。 連続した形態の生繊維は好ましくは集め、すな
わちストランドの形態で収集し、次にストランド
を基体上に片寄つた、あるいは重なつた輪の緩い
ばらばらの制御されていない配置（「８の字」状
態でのような）に集積し、且つその配置でか焼
し、その後ストランドを更に高い温度の炉を通し
てまつすぐに、すなわち直線形態で引張つて耐火
物ストランドを製造するのが好ましく、複数の耐
火物ストランドを連続したヤーンにすることがで
き、すべて該米国特許第3760049号明細書に開示
された連続方法で行つた。 多孔質の耐火物繊維を作るためには、生繊維を
空気中で焼成して水分及び有機物質を除去するよ
りも、加圧がまの中で不活性ふんい気、例えば７
ないし140Kg／cm2のヘリウム、アルゴン又は窒素
中で、例えば300ないし500℃に加熱することがで
きる。次にそれらを空気中で、例えば500ないし
900℃で再焼成して残留炭素を除去してそれらを
本質的に炭素の全くない耐火物窯製品酸化物に転
化させることができる。 か焼工程では水の残分を揮発させ、有機物質を
分解して揮発させ、且つ炭素を焼き去つて、得ら
れる耐火物は均一な化学組成の本質的に炭素の全
くない窯製品耐火物質である。このか焼加熱工程
では又繊維の若干の収縮をもたらし、線収縮量は
一般に25％又はこれ以上であり、体積収縮は一般
に約50％又はそれ以上である。しかしながら繊維
の形状は焼成中そつくり元のままであり、例えば
連続した生繊維はこのように焼成しても、なお本
質的に連続した長さのままである。 約900ないし1000℃で生繊維を焼成して得られ
る耐火物質は大部分が平均の大きさが600Åより
も小さいη又はγアルミナ微結晶（且つ時にはこ
のような繊維はムライトを付加的に少量又はこん
跡含有する）であることが粉末Ｘ線回折分析によ
つて識別することのできる微結晶から成つてい
る。生繊維を1400℃に焼成する場合、あるいは
1000℃に焼成した繊維を更に1400℃に焼成する場
合には、結晶性物質は単にムライト（平均の大き
さが500Åよりも大きい微結晶を有する）として
識別することができる。遊離アルミナのような他
のアルミナ又はアルミナ含有結晶種、あるいはク
リストバル石のようなシリカの結晶相はＸ線回折
分析では識別されない。 本発明の耐火物繊維は透明で、光沢があり、滑
らかで、ち密で、丸く、安定で、不活性で、無色
であり（繊維前駆体液中に着色剤金属酸化物添加
物を配合してなければ）、且つ1200ないし1400℃
で加熱あるいは使用する場合に比較的低い重量損
失（例えば約２重量％以下）及び収縮（例えば
2.5線％以下）をする。それらは有用な強さ、高
い配砕抵抗を有し、且つ可撓性であり、且つ本質
的には少しも破損させないで処理することができ
る―連続した繊維を例えば折らないで直径1.5mm
あるいは曲率半径0.75mmで棒の周りに手で曲げる
ことができる。 本発明の耐火物繊維は一般に、例えば約1000な
いし1400℃以下の高温安定性及び耐火性の繊維を
所望又は必要とする場合に有用である。1400℃以
上では本発明の耐火物繊維は一般に長時間の後に
は強さ及び可撓性を失い始める。しかしながらこ
れらの耐火物繊維の特殊な適用に対してこのよう
な特性上の損失が重要でない場合には、それらは
約1400℃以上の温度に対して固形物状態を保有す
るから、このような適用に使用することができ
る。 本発明の耐火物繊維はか焼又は焼成して得られ
る形態で種々の適用に単独、すなわちそれ自体で
使用することができ、あるいはそれらの物理的形
態を変更すること、例えば刻んでステープル繊維
にすることができ、あるいは製造又は変更した形
態でそれらを他の物質と混合、又は他の物質でコ
ーテイング、又他物質と結合させることができ
る。 本発明の耐火物繊維は可視光線に対して透明で
ある（例えば繊維を複合物用の強化材として使用
する若干の特殊な適用に対しては透明性は重要で
はないけれども）。例えば繊維又は繊維の束を繊
維光学に使用する本発明の耐火物繊維の若干の適
用では透明性が特に重要である。 本発明の耐火物繊維を「透明」と記載するとき
には、この用語は光学顕微鏡下で、例えば立体顕
微鏡で50倍、且つ傾斜又は透過光線で見た場合
に、繊維が可視光線を透過する性質を有している
ことを意味する。このように、同一性質の繊維の
ような透明な繊維の下にあつて連続している物体
はそれを通して下の物体の輪郭、周辺又は端をは
つきり識別することができる。本明細書に添付の
図面の第２図で本発明の繊維の透明な性質を説明
し、例えば参照番号１ないし６で示したように１
本の繊維が別の繊維と交差する場合及び重なる場
合に上の繊維を通して下の繊維の輪郭をはつきり
見ることができることを指摘する。 他方本明細書で言及される「不透明」繊維は可
視光線に対して非透過性（且つ一般に脆砕性）で
ある繊維であり、―下方の連続した物体は不透明
繊維のために不明瞭にされて、それを通して見る
ことができない。「半透明」繊維は光線を透過す
る能力が透明と不透明との間に収まる繊維であ
り、且つ半透明な繊維は可視光線をある程度透過
する性質を有し、従つて多少又は幾分透明ではあ
るけれども、下方の連続した物体を明瞭に識別で
きるのではなく、すなわちはつきりとではなく広
がつて見ることができる。 時には焼成むらのために繊維製品は種々のタイ
プの繊維（すなわち透明、不透明、半透明）の混
合物になることがあるが、それでも一般にはある
タイプが多量に存在して混合物の真の性質を示
し、少量存在する他のタイプの製品は所望の温度
での焼成が不完全なため、あるいは炉の中の高温
箇所のための過熱のために特殊な外観を呈してい
る。 本明細書中の用語「繊維」では単繊維を意味
し、又「連続した繊維」では長く、且つ実際的に
は直径に比較して無限の長さを有する繊維（又は
単繊維）を意味する。本発明の連続繊維は、生又
は耐火物形態で、３ないし６ｍ程の長さ又はそれ
以上にすることができ、連続繊維を製造する場合
に、これよりも短い長さの繊維は、粘ちような濃
縮物前駆体中に存在しているか、又はふとした機
械的な破砕に由来する異質粒子又は気泡のような
微小な不均質物による時折の傷だけで起る。複数
の連続した繊維を一緒にして連続したストラン
ド、トウ、ヤーン又は他の多重繊維物品にすれ
ば、連続した繊維が時折破損又は破砕することが
あつても、長さの比較的短い繊維を含有する多重
繊維物品の実質的な有用性には影響を及ぼさな
い。どんなことがあつても本発明の連続した繊維
は、上記の理由のために破損又破砕された場合で
さえ、ステープル繊維の長さよりも著しく長い長
さにしておくことができる。 本発明の耐火物繊維は耐久性があり、且つ例え
ば織物を織るためにたやすく処理することができ
る。別の表現をすれば、繊維は耐破砕性である。
本発明の耐火物繊維の耐破砕性、すなわち非脆砕
性特性を示すために、繊維製品の「脆砕性指数」
を測定するための試験法を開発した。この試験で
はたわみ、摩砕及び衝撃のような機械的な妨害及
び緊張に対する繊維の能力を測定する。この試験
では高温、例えば1000ないし1400℃に暴露した後
の非静止条件に対する繊維の反応を表示する。試
験では引張り強さ、振動条件、曲げ強さなどを受
ける炉の断熱、あるいは織つた及び（又は）ひも
にした炉ベルトのような「自由な」形態で使用す
る場合の繊維の品質の測定を行う。 脆砕性指数の測定には長さを2.5cmに切つた、
重さが約0.20±0.05ｇの繊維の試料を使用する。
第00号標準実験室ゴム栓28個（ゴム栓の全重量は
118ｇである）を包含する、周囲が24cmのガラス
製の１パイントビンであるガラス容器中に試料を
入れる。ビンをスクリユーキヤツプで密封し、ゴ
ム・ロール・ボール・ミル上に置いて、155ない
し160回転／分の速度で５分間回転させる。回転
中にゴム栓と繊維とは一緒に転がり合う。５分間
ころがした後にビンの内容物を直径20cmの円形の
20メツシユふるい（間隙が0.84mmの米国標準ふる
い）上にあけて、短かく折れた繊維すなわち断片
を著しく長い、すなわち完全な繊維から分離す
る。長い、すなわち完全な繊維の回収及び折れ繊
維残留物の除去を確実にするために、空にしたビ
ン、キヤツプ、各栓及びふるい上に保有された繊
維を完全に洗浄し、すすぐことに注意を払う。洗
浄媒質は洗浄剤（例えば「テルギトール
〔TERGITOL〕」TMN）数滴を添加した水道水１
パインド（空にしたビン中に注ぎ入れた）であ
る。この洗浄媒質をふるい上に保有された繊維及
び栓にかける。次にビンに水道水を満たして、こ
れもすすぎ水としてスクリーンに振りかけ、この
すすぎ工程はビンの中の水の泡立ちが、認められ
なくなるまで繰り返す。その後洗浄及びすすぎ操
作を２、３回繰り返して繊維の回収と分離とを確
実にする。栓をふるいから除去し、且つ栓から洗
浄した残留物をふるい上に載せる。ふるい及びそ
の上に保有される繊維を乾燥するまで80ないし
110℃に加熱し、その後繊維をふるいから取り去
つて重さを測る。乾燥を確実にするために繊維を
アルミニウム皿に入れ、一定重量になるまで加熱
を繰り返す。「脆砕性指数」は回収した繊維の重
量を最初の試料の重量で除して得られる数字であ
る。脆砕性指数「ゼロ」では繊維は非常にもろ
い、すなわち弱いので、人差し指と親指との間で
静かにこすつた場合でさえ砕けて短い断片になる
か、あるいは崩壊して微粉になることを意味して
いる。繊維製品が脆砕性指数ゼロを有する場合に
は試験試料は試験ふるいを通つて完全に洗い流さ
れる、すなわちふるい上には繊維は本質的に残つ
ていない。 １ないし２時間にわたつて室温から1000℃まで
焼成することによる生繊維のか焼によつて製造し
た本発明の耐火物繊維の脆砕性指数は少なくとも
0.3、好ましくは少なくとも0.5、更に好ましくは
0.7以上であり、焼成温度1400℃で製造した、あ
るいは1400℃で更に４時間焼成したものの脆砕性
指数は少なくとも0.2であり、好ましくは0.5以上
である。一般に繊維の直径が微細な程、その脆砕
指数が大きい。これらの指数を有する繊維は耐破
砕性、すなわち本質的にもろくなく（且つ透明で
あり）、且つこれらの繊維は高温、例えば1000な
いし1400℃に遭遇する適用で有用である。例えば
これらの繊維の連続したヤーンを編んで1200℃以
下ないし1400℃の温度で窯製品物品を焼成するの
に使用する炉ベルトを作ることができる。比較的
低い脆砕性指数を有する繊維はバルク断熱材とし
て有利に使用することができるが、これに反して
比較的高い脆砕性指数を有するものはヤーンとし
て有利に使用することができ、且つ織つた物品、
例えば炉ベルトにすることができる。 上記の範囲の高い端にある脆砕性指数を得るた
め、すなわち非常にもろくない、すなわち耐久性
の繊維を得るためには、本発明の耐火物繊維は
B2O3及び（又は）P2O5成分を総計２重量％以下
含有するのが好ましく、約0.5ないし１重量％を
含有するのが更に好ましく、且つそれらは更に
Cr2O3を１重量％以下含有することができ、残余
分は本質的にアルミナ―シリカ、及び、使用した
とすれば、着色などのために配合した任意の金属
酸化物添加物少量である。 上記の所望の脆砕性指数を得るためには、繊維
化することのできる物質は本質的に塩化物が全く
ないこと、及びアルミナ前駆体が塩化アルミニウ
ム以外のものであることが必須である。例えばア
ルミナ前駆体が塩化アルミニウムに溶解させたア
ルミニウム金属である繊維化性物質から製造した
3A2O3：2SiO2100重量％、あるいは3A2O3：
2SiO298重量％及びB2O32重量％の耐火物質繊維
は非常にもろいことが見い出され、且つ脆砕性指
数は1000℃にか焼した場合に０ないし0.55、ある
いは更に1400℃で焼成した場合に０ないし0.1を
有していた。このような繊維は本発明に従つて製
造したものとは異なつて、不均一であり、半透明
（又は不透明）であることも見い出され、且つ
（又は）1200℃で焼成した場合でさえ比較的に広
い表面積を有していた。この点では第４図に図示
した繊維を指摘するが、これの組成は3A2O3：
2SiO298重量％及びB2O32重量％であり、且つこ
れは塩化アルミニウムに溶解させたアルミニウム
金属、シリカゾル、ホウ酸及び酢酸から誘導され
た繊維化性液体から製造して1000℃でか焼したも
のである。第３図に示した本発明の繊維とは対照
的に、第４図の繊維は脆砕性指数ゼロを有し、且
つ繊維の心に円柱状に配列され、大きさ２ないし
５μｍを有する球状を有していた。第４図の繊維
は浸漬油が心に即座に浸透することで示されるよ
うに非常に多孔性であつて、表面積49.3m2/ｇを
有し、且つ更に1200℃で焼成した場合には表面積
５m2/ｇになることが見い出された。 か焼した、すなわち1200℃に焼成した場合の本
発明の耐火物繊維は、比較的低い比表面積を有し
て、繊維が比較的非多孔性であり、且つ高密度特
性であることを暗示し、且つ高温度適用でそれら
の本質的にもろくない、すなわち耐久性特性及び
低い重量損失及び収縮について、明らかにかなり
顕著な程度に説明している。低い表面積を有する
繊維は当然高温度適用で収縮する傾向及び湿気、
ガス又は有用性に影響する虞のある他の好ましく
ない物質を吸収又は吸着する傾向が少ないために
好ましい。例えば連続したヤーンの形態をしてい
る本発明の低表面積耐火物繊維には真空炉中で使
用するベルト又は断熱材は有用性がある、それは
このような形態では、さもなければ不純物を除去
するために炉の脱気を必要とするような不純物を
吸収又は吸着する傾向が顕著でない、すなわち少
ないからである。一般に1000℃でか焼した、ある
いは更に1200℃で加熱、すなわちか焼した繊維は
１m2/ｇ以下の表面積（例えば窒素吸収技法で、
例えば「クオンタソルブ」モデル
〔“QUANTASORB”Model〕QS―６表面積測定
器機で測定して）を有している。該低表面積は繊
維の形状、すなわち断面積が円形又は卵形から計
算した表面積にほぼ等しい。ここで又最低表面積
を得るためには耐火物繊維はB2O3及び（又は）
P2O5及びCr2O3成分を含有するのが好ましい。 本発明の耐火物繊維のもう一つの特徴は本来本
質的に全く炭素なしに、すなわち0.2重量以下、
好ましくは0.1重量％以下、多くの場合0.05重量
％程の低い又はもつと低い量の炭素の存在で製造
することができることである。 本発明の連続した耐火物繊維は織つた、不織
の、フエルト地にした、ニツトにした、及び他の
タイプの繊維又はひものような織物を製造すると
きのヤーンとして特に有用である。このようにし
て製造した物品は一般に、高い強さ、可撓性、耐
火性及化学的抵抗のような、それらを製造する原
料の繊維と同じ特性を有している。内部着色させ
た耐火物繊維は特に衣類、室内装飾及び壁カバー
のような装飾的な織物、及び色コーデイング又は
トレーシングの用途にとつて有用である。異なつ
た色及び（又は）組成の本発明の繊維又はヤーン
は装飾的な模様のある織物を製造するのに一緒に
使用することができる。本発明の繊維又はヤーン
は所望によつては金属繊維、シリカ繊維、ガラス
繊維、炭素、グラフアイト、ポリイミド又はポリ
テトラフルオロエチレンのような他の物質の繊維
とより合わせ、あるいは織り混ぜることができ
る。耐火物繊維で作つた織り布は壁覆いとして
種々の基体にしつかり結合させることができる。
例えばこのような布を溶融ガラス又はジルコン、
酸化アルミニウム、リン酸塩及びケイ酸塩のよう
な耐火セメンント共にアルミニウム又は他の金属
基体に結合させて、飛行機の内壁として使用する
ことができる。織り布（又はマツト）も又プラス
チツク、金属又は窯製品積層体に組合わせとして
使用することができる。この繊維は又このような
接合剤、並びにアルミナ、チタニア及びシリカの
コロイドゾルを結合させて、断熱材として有用な
可撓性窯製品の紙又はマツトを作り、あるいは強
化樹脂複合物用の予備形成品を作ることができ
る。 本発明の耐火物繊維は抵抗炉及び誘導炉及び消
音器のような高熱装置用、及び加熱マントル及び
熱カーテンのような熱しやへい又は熱反射をする
ため、及び壁体、例えば航空機の仕切り又は胴体
を通じて炎が伝ばんするのを阻止するための火炎
防御用に軽重量防音又は断熱材として織物、マツ
ト及び詰め物の形態で使用することができる。 連続した耐火物繊維にとつてのもう一つの有用
な分野は炉ベルトの分野である。工業で普通に使
用される金属ベルトは本発明の耐火物繊維製の炉
ベルトよりも高い熱容量を有し、従つて後者の炉
ベルトではそれらを操作中の炉温度まで加熱する
ために必要とするエネルギーが少ない。本発明の
耐火物繊維製の炉ベルトはスケール（これは焼成
製品を汚染する原因になる）を生じない点で金属
炉ベルトよりもはるかに有利である。 本発明の耐火物繊維から製造したマツト、詰め
物、織物及び他の構造体は焼成炉、工業又はコー
テイリテイプラントからの排気筒、石炭ガス化操
作、及び高温の、粒子を含有するガスを、例えば
大気中に排出する他の操作によつてもたらされる
ような、高温ガスから粒状物質を過するのに有
用である。 本発明の耐火物繊維にとつてのもう一つの特に
有用な適用は可撓性、エラストマー性、金属又は
窯製品基質を有する構造複合体、特に高温環境あ
るいは宇宙空間工業に見い出される超高熱環境で
さえ、又溶発性環境で使用される複合体に対する
強化のそれである。複合体強化材としては耐火物
繊維は連続した形態又はステープル形態のどちら
ででも使用することができ、且つそのままで基質
中に、あるいは多重繊維又は織物のような織つた
形態で分布あるいは分散させることができる。そ
のように強化させることのできる基質物質はこの
ような複合体の製造にこれまでに使用されたもの
をどれも包含している。プラスチツクは熱硬化性
タイプ又は熱可塑性タイプのどちらであつてもよ
い。使用することのできる代表的な基質物質は該
米国特許第3795524号明細書中にこのような目的
に対して表示したものを包含する。 本発明を下記の実施例で説明する。これらの実
施例では列挙した粘度は環境室温で測定したブル
ツクフイールド（Brookfield）粘度である。固形
物の百分率データは分散体の試料を乾燥し、且つ
空気中で約900ないし1000℃に焼成して得た。計
算した繊維の化学組成は繊維化出発原料物質を調
合するのに使用した酸化物前駆体物質のか焼した
試料の酸化物当量を基準にした。生繊維の焼成及
び耐火物繊維のより高温度への焼成はすべて電気
抵抗炉中で空気中で焼成することによつて行つ
た。繊維についての引張り強さのデータは繊維が
破壊するまで一定のひずみ速度0.5cm／分で単一
繊維（標準長さ2.54cm）に負荷を加えて「インス
トロン・テステイング・マシン（Instron
Testing Machine）」で求めた。弾性率のデータ
は「インストロン・テイテイング・マシン」上で
張力の応力を加えた単一繊維（標準長さ12.7cm）
で求めた。報告したＸ線のデータは室温で有効な
フイルム直径14.32cmを有する粉末回折写真機
（デバイ―シエラー〔Debye―Scherrer〕）を使用
し、40KV、30maでピツカー（Picker）Ｘ線回折
装置で求めたものである。上記と異なつたことを
しない限り、試料は波長15405Åの銅Ｋα放射線
に0.5時間暴露した粉末試料であり、写真機中の
フイルムの半分はニツケル光器で光した。脆
砕性指数は上記で検討した方法で測定した。微結
晶の大きさをÅで示す場合には粉末Ｘ線回折線の
広がりを基準にして評価した。ムライトについて
得た相対強度（Irel）は主要回切線5.4及び3.4二
重線を基準にし、η又はγアルミナについては
１，4Aの主要回折線を基準にする。η及びγア
ルミナについての回折線は相互に非常に近接して
おり、且つ本発明の繊維中で得られる大きさの微
結晶については線が非常に広い（拡散している）
ので、どの型のアルミナが実際存在するのかを確
認するのは困難であり、従つてアルミナはη又は
γアルミナと報告する。 実施例 １ 本発明の3A2O3：2SiO2なる耐火物繊維は下
記のようにして製造した。 ホルモ酢酸アルミニウム〔「ニアセト」
（NITACET）、これのか焼試料はこれがＡ2O3
当量を33.2重量％含有していることを示した〕92
ｇを熱湯（70ないし80℃）150ｇ中に溶解して溶
液を作つた。乳酸（7.6ｇ、85重量％水溶液）を
ホルモ酢酸アルミニウム溶液中にかき混ぜながら
入れ、得られた混合物に、HNO3（70重量％）８
滴であらかじめ酸性にしておいた水性シリカゾル
〔「ルドツクス（LUDOX）LS、SiO232重量％〕
37.5ｇを添加した。得られた混合物にとうもろこ
しシロツプ6.6ｇ（比重1.42ｇ／c.c.及び粘度約
100000cpであつた）をかき混ぜながら添加し
た。得られた均一な分散体を第54号「ワツトマン
（WHATMAN）」炉紙を使つて過し（水流アス
ピレーターを用いて）、次に0.3μｍカートリツジ
過器で加圧過した。得られた過分散体を
「ロタベーパー（ROTAVAPOR）」フラスコ中で
濃縮して繊維化性条件（40000ないし50000cpと
推測される粘度）にし、且つ得られた液体濃縮物
を1800回転／分で15分間遠心分離して空気の気泡
を除去した。次に直径0.1mmの孔を有する30―孔
紡糸口金を通して圧力約14Kg／cm2で濃縮物を押し
出し成形し、押し出し成形された繊維を紡糸口金
の下方約２ｍに設置してある直径61cmの回転ドラ
ムで線速度67ｍ／分で引いてこの上に集めた。押
し出し成形され、引き出された連続した生繊維は
ドラムに巻きつける前に、内径約17.8cm及び長さ
約122cmを有する。垂直な乾燥機排気筒内を通り
抜けさせた。圧縮機装置からの空気はシリカゲル
乾燥器を流通させ、次に乾燥器排気筒を速度約
0.085m3／分で上方に流通させ（加熱しないで）、
同時に繊維は乾燥器排気筒内を下方に引き降ろし
た。 連続した生繊維の一部を一束の繊維として長さ
20ないし25cmでドラムから切り取つた。生繊維は
透明であり横断面は円形であつた。束を電気炉
〔モデル（Model）51442、4880ワツト、230ボル
ト、米国、ウイスコンシン州、ウオータータウン
のソラ・ベーシツク・インダストリーズのリンド
ベルグ・デイビジヨン（Lindberg Division，
Sola Basic Industries，Watertown，
Wisconsin）製）中で１時間にわたつて空気中で
室温RTから1000℃までか焼した。か焼中の温度
上昇速度は下記の通りであつた、
【表】
か焼した耐火物繊維の束は1000℃に達した後、
10分以内に高温炉から取り出して環境空気中で冷
却させた。冷却させた耐火物繊維の束は色が黄味
がかつた白色（すなわちわずかに淡かつ色）で、
柔らかく、可撓性であり、且つ束の中の個々の繊
維は60倍の立体顕微鏡下で検査した場合、清澄で
光沢があり平滑であり、且つ透明であることと見
い出した。繊維は約15μｍの均一な直径を有し、
且つ両手の人差し指と親指との間に挾んで切れる
まで引張つた場合に非常に丈夫に感じられた。ペ
トログラフ顕微鏡で300倍で検査して、繊維は非
常に多孔性（浸漬油は迅速に浸透した）なので屈
折率を測定するのは困難であることを見い出し
た。繊維（3A2O3：2SiO2）はＡ2O371.8重量
％及びSiO228.2重量％なる計算組成を有してい
た。第２図（100倍で）では1000℃焼成繊維を屈
折率1.60を有する油中に浸漬し、且つ透過光線で
照明した場合に光学顕微鏡（50倍）でどのように
見えるかを示し、写生では繊維の透明性、清澄
性、平滑さ及び均一性を示している。 1000℃焼成繊維の一部をアルミナ製ボートに入
れて、「グロバー〔GLOBAR〕」電気炉中で約２
時間で室温から1200℃まで焼成し、且つ1200℃に
30分間保持した。このように更に焼成した耐火物
繊維を炉から引き出して環境空気中で放冷させ
た。1200℃焼成繊維は1000℃焼成繊維よりも白か
つたが、外の点では1000℃焼成繊維とよく似てい
るようであつた。 1000℃焼成繊維の別の一部をも同様に「グロバ
ー」電気炉中で空気中で約３時間にわたつて室温
から1400℃まで焼成し、且つ４時間1400℃にして
おいた。このように更に焼成した繊維を炉から引
き出して環境空気中で冷却させた。これらの1400
℃焼成繊維は折らないで処理することができ、か
なり丈夫な手ざわりであり、肉眼では白色に見
え、且つ60倍の立体顕微鏡下では無色、透明で横
断面は円形であつた。1000℃焼成繊維について上
記したのと同じ方法で、50倍の光学顕微鏡下で検
査した場合には、1400℃焼成繊維は丁度第２図に
図示したものとそつくりであつた。300倍のペト
ログラフ顕微鏡による検査では繊維は均一な微細
結晶構造を有し、識別できる表皮効果はなく、且
つ屈折率約1.636を有していた。 上記の繊維に関する追加データを第２表に要約
する。
10分以内に高温炉から取り出して環境空気中で冷
却させた。冷却させた耐火物繊維の束は色が黄味
がかつた白色（すなわちわずかに淡かつ色）で、
柔らかく、可撓性であり、且つ束の中の個々の繊
維は60倍の立体顕微鏡下で検査した場合、清澄で
光沢があり平滑であり、且つ透明であることと見
い出した。繊維は約15μｍの均一な直径を有し、
且つ両手の人差し指と親指との間に挾んで切れる
まで引張つた場合に非常に丈夫に感じられた。ペ
トログラフ顕微鏡で300倍で検査して、繊維は非
常に多孔性（浸漬油は迅速に浸透した）なので屈
折率を測定するのは困難であることを見い出し
た。繊維（3A2O3：2SiO2）はＡ2O371.8重量
％及びSiO228.2重量％なる計算組成を有してい
た。第２図（100倍で）では1000℃焼成繊維を屈
折率1.60を有する油中に浸漬し、且つ透過光線で
照明した場合に光学顕微鏡（50倍）でどのように
見えるかを示し、写生では繊維の透明性、清澄
性、平滑さ及び均一性を示している。 1000℃焼成繊維の一部をアルミナ製ボートに入
れて、「グロバー〔GLOBAR〕」電気炉中で約２
時間で室温から1200℃まで焼成し、且つ1200℃に
30分間保持した。このように更に焼成した耐火物
繊維を炉から引き出して環境空気中で放冷させ
た。1200℃焼成繊維は1000℃焼成繊維よりも白か
つたが、外の点では1000℃焼成繊維とよく似てい
るようであつた。 1000℃焼成繊維の別の一部をも同様に「グロバ
ー」電気炉中で空気中で約３時間にわたつて室温
から1400℃まで焼成し、且つ４時間1400℃にして
おいた。このように更に焼成した繊維を炉から引
き出して環境空気中で冷却させた。これらの1400
℃焼成繊維は折らないで処理することができ、か
なり丈夫な手ざわりであり、肉眼では白色に見
え、且つ60倍の立体顕微鏡下では無色、透明で横
断面は円形であつた。1000℃焼成繊維について上
記したのと同じ方法で、50倍の光学顕微鏡下で検
査した場合には、1400℃焼成繊維は丁度第２図に
図示したものとそつくりであつた。300倍のペト
ログラフ顕微鏡による検査では繊維は均一な微細
結晶構造を有し、識別できる表皮効果はなく、且
つ屈折率約1.636を有していた。 上記の繊維に関する追加データを第２表に要約
する。
【表】
実施例 ２
3A2O3：2SiO2なる耐火物繊維を下記のよう
にして製造した。 ギ酸（97％）300mlと脱イオン水3000mlとの混
合物にイソプロピル酸アルミニウム454ｇを添加
した。得られた溶液はＡ2O3当量が3.49重量％
であつた。この溶液2150ｇにホルモ酢酸アルミニ
ウム（「ニアセト」Ａ2O3当量30.4重量％）247
ｇを添加し、続いて溶液が清澄になるまで60℃に
加熱した。得られた溶液を冷却して30℃にした
後、これに水性コロイドアルミナゾル〔「ナルコ
（NALCO）」LN―1331―256、Ａ2O3約10重量
％〕1500ｇ、水性コロイドシリカ（「ルドツク
ス」LS、SiO230重量％）393ｇ、及び乳酸（85重
量％）125mlを添加した。得られた混合物を第54
号「ワツトマン」紙で過した。液は温度35
ないし40℃の湯浴中に浸漬した「ロタベーパー」
フラスコ中で減圧下で濃縮して、粘度50000cp
（29℃で）を有する液体濃縮物を得た。濃縮物を
遠心分離して空気の気泡を除去した。該米国特許
第3760049号明細書に開示された一般過程に従つ
て、次に濃縮物を繊維化させて繊維を作り、これ
を焼成して耐火物繊維を作つた。その過程に従つ
て、濃縮物を直径0.076mmの孔を有する130孔紡糸
口金に約14.06Kg／cm2で仕込んで、それから押し
出し成形した。得られた押し出し成形繊維は、約
40℃で乾燥器排気筒の底部末端に導入され、約30
℃で排気筒の上部末端から排出される乾燥室空気
の向流気流中を、長さ約1.5ｍ、直径30.5cmの乾
燥排気筒の中心を通して垂直に下方に引き出し
た。空気は流速が約17/秒であり、相対湿度は
約40％であつた。排気筒の底部から流出する生の
繊維を糸案内によつて一緒にして繊維130本の緊
密なストランドを作つて、少量（0.5重量％）ク
ロロフルオロカーボン油（商標名「ハロカーボ
ン・オイル（“HALOCARBOM OIl”）」シリース
〔Series〕13.21の下で販売される）〕を混合させ
た約180℃で沸騰する不活性フルオロカーボン
〔これの供給会社ミネソタ・マイニング・アン
ド・マヌフアクチヤリング・カンパニー
（Minnesota Mining ＆ Manufacturing
Company）では「FC40」と呼んでいる〕でコー
テイングしたローラー・アプリケーター（roller
applicator）の上を通過させた。滑剤をつけられ
たストランドは直径が各61cmの反対に回転してい
る一対の練条ローラー上を通過させて約40m/分
で繊維を引張つた。ストランドを約１ｍ落下させ
て、水平移動している連続ベルト上にたるんだ、
形を決めない仕方で蓄積させた。移動しているベ
ルトは幅が約23cmのナイロンの開放網目スクリム
（skrim）であつた。ベルトが移動するにつれ
て、ストランドは連続的にその上に折りたたま
れ、ストランドの末端はベルト上で横方向に前後
に動いて片寄つた８の輪の形で累積した。ベルト
は一方の末端で静している多孔円筒の回りを、又
他の末端では駆動ロールの回りを連続的に通過し
た。ベルト上に蓄積されたストランドの山が静止
円筒に近接した行程の末端に到達した時に、それ
はベルトを通して空気を円筒内に引き込んででき
るわずかな減圧によつてベルト上に保持され、山
が動程の最低点に到達するまで山をベルト上に保
持した。そこで山は重力のために連続的にベルト
から落下して、ストランドが最初に蓄積された時
にスクリムベルトの頂部が移動した方向と反対の
方向に移動するステンレス鋼の薄板製の水平に移
動しているベルト上にたい積した。動かない排除
器棒を山がスクリムベルトから落下する地点を丁
度超えた地点に円筒の外側表面に近接して設置し
た。ステンレス鋼ベルト上の山は、それが事実上
引つくり返される場合を除いて、たるんだ外形を
維持していた。ステンレス鋼ベルトは「予備焼成
炉」、すなわち各帯域の長さが1.8ｍの四帯域電気
パネル炉を通り抜けて30cm／分で山を搬送した。
炉の第一帯域の入口温度は約200℃であり、最高
温地点は約320℃であつた。第一帯域では、山を
空気中で焼成して水分及び溶剤のような他の揮発
性物質を除去し、有機物質の分解を開始し、且つ
繊維の焼結を開示した。炉の第二、第三及び第四
帯域では温度は徐々に上昇して約870℃になり、
残留揮発性物質を除去し、且つストランドを耐火
物ストランドに転化させた。焼成で線収縮（約38
％）が起きた。焼成中にストランドはかつ色及び
黒色の変色を行い、最後に肉眼に対して白色に、
又光学顕微鏡下では清澄且つ透明に成つた。炉か
ら出てくる焼成された繊維のストランドを一連の
種々の張力を受けている円筒を介してステンレス
鋼ベルトから引張り、且つ約950℃に維持してあ
る長さ2.4ｍの環状炉内をまつすぐな、びんと張
つたストランドとして通過させた。環状炉内を移
動する速度は約24m/分であつた。スストランド
が環状炉を通過する時によじれは除かれてストラ
ンドはまつすぐになつた。環状炉から取り出して
から、ストランドに「クラトン（KRATON）」
1107ベタジエン―イソプレンブロツク共重合体ゴ
ム0.5重量％及び鉱油2.5重量％のトルエン溶液を
塗布し、サイジングされたストランドを心に巻き
つけた。このようにして焼成されたストランド中
の繊維は連続していて、透明で、清澄で、無色
で、光沢があつて、丸くてしかも強かつた。耐火
物ストランドの個々の繊維の平均直径は10ないし
12μｍであつた。計算した繊維の組成はＡ
2O371.8重量％及びSiO228.2重量％であつた。 950℃焼成ストランドの試料を電気抵抗炉に入
れ、空気中で約２時にわたつて1600℃まで焼成
し、その間引張り強さ及び個々の繊維の直径を測
定するために100℃間隔で試料を取り出した。こ
れらの測定値を第３表に示す。
にして製造した。 ギ酸（97％）300mlと脱イオン水3000mlとの混
合物にイソプロピル酸アルミニウム454ｇを添加
した。得られた溶液はＡ2O3当量が3.49重量％
であつた。この溶液2150ｇにホルモ酢酸アルミニ
ウム（「ニアセト」Ａ2O3当量30.4重量％）247
ｇを添加し、続いて溶液が清澄になるまで60℃に
加熱した。得られた溶液を冷却して30℃にした
後、これに水性コロイドアルミナゾル〔「ナルコ
（NALCO）」LN―1331―256、Ａ2O3約10重量
％〕1500ｇ、水性コロイドシリカ（「ルドツク
ス」LS、SiO230重量％）393ｇ、及び乳酸（85重
量％）125mlを添加した。得られた混合物を第54
号「ワツトマン」紙で過した。液は温度35
ないし40℃の湯浴中に浸漬した「ロタベーパー」
フラスコ中で減圧下で濃縮して、粘度50000cp
（29℃で）を有する液体濃縮物を得た。濃縮物を
遠心分離して空気の気泡を除去した。該米国特許
第3760049号明細書に開示された一般過程に従つ
て、次に濃縮物を繊維化させて繊維を作り、これ
を焼成して耐火物繊維を作つた。その過程に従つ
て、濃縮物を直径0.076mmの孔を有する130孔紡糸
口金に約14.06Kg／cm2で仕込んで、それから押し
出し成形した。得られた押し出し成形繊維は、約
40℃で乾燥器排気筒の底部末端に導入され、約30
℃で排気筒の上部末端から排出される乾燥室空気
の向流気流中を、長さ約1.5ｍ、直径30.5cmの乾
燥排気筒の中心を通して垂直に下方に引き出し
た。空気は流速が約17/秒であり、相対湿度は
約40％であつた。排気筒の底部から流出する生の
繊維を糸案内によつて一緒にして繊維130本の緊
密なストランドを作つて、少量（0.5重量％）ク
ロロフルオロカーボン油（商標名「ハロカーボ
ン・オイル（“HALOCARBOM OIl”）」シリース
〔Series〕13.21の下で販売される）〕を混合させ
た約180℃で沸騰する不活性フルオロカーボン
〔これの供給会社ミネソタ・マイニング・アン
ド・マヌフアクチヤリング・カンパニー
（Minnesota Mining ＆ Manufacturing
Company）では「FC40」と呼んでいる〕でコー
テイングしたローラー・アプリケーター（roller
applicator）の上を通過させた。滑剤をつけられ
たストランドは直径が各61cmの反対に回転してい
る一対の練条ローラー上を通過させて約40m/分
で繊維を引張つた。ストランドを約１ｍ落下させ
て、水平移動している連続ベルト上にたるんだ、
形を決めない仕方で蓄積させた。移動しているベ
ルトは幅が約23cmのナイロンの開放網目スクリム
（skrim）であつた。ベルトが移動するにつれ
て、ストランドは連続的にその上に折りたたま
れ、ストランドの末端はベルト上で横方向に前後
に動いて片寄つた８の輪の形で累積した。ベルト
は一方の末端で静している多孔円筒の回りを、又
他の末端では駆動ロールの回りを連続的に通過し
た。ベルト上に蓄積されたストランドの山が静止
円筒に近接した行程の末端に到達した時に、それ
はベルトを通して空気を円筒内に引き込んででき
るわずかな減圧によつてベルト上に保持され、山
が動程の最低点に到達するまで山をベルト上に保
持した。そこで山は重力のために連続的にベルト
から落下して、ストランドが最初に蓄積された時
にスクリムベルトの頂部が移動した方向と反対の
方向に移動するステンレス鋼の薄板製の水平に移
動しているベルト上にたい積した。動かない排除
器棒を山がスクリムベルトから落下する地点を丁
度超えた地点に円筒の外側表面に近接して設置し
た。ステンレス鋼ベルト上の山は、それが事実上
引つくり返される場合を除いて、たるんだ外形を
維持していた。ステンレス鋼ベルトは「予備焼成
炉」、すなわち各帯域の長さが1.8ｍの四帯域電気
パネル炉を通り抜けて30cm／分で山を搬送した。
炉の第一帯域の入口温度は約200℃であり、最高
温地点は約320℃であつた。第一帯域では、山を
空気中で焼成して水分及び溶剤のような他の揮発
性物質を除去し、有機物質の分解を開始し、且つ
繊維の焼結を開示した。炉の第二、第三及び第四
帯域では温度は徐々に上昇して約870℃になり、
残留揮発性物質を除去し、且つストランドを耐火
物ストランドに転化させた。焼成で線収縮（約38
％）が起きた。焼成中にストランドはかつ色及び
黒色の変色を行い、最後に肉眼に対して白色に、
又光学顕微鏡下では清澄且つ透明に成つた。炉か
ら出てくる焼成された繊維のストランドを一連の
種々の張力を受けている円筒を介してステンレス
鋼ベルトから引張り、且つ約950℃に維持してあ
る長さ2.4ｍの環状炉内をまつすぐな、びんと張
つたストランドとして通過させた。環状炉内を移
動する速度は約24m/分であつた。スストランド
が環状炉を通過する時によじれは除かれてストラ
ンドはまつすぐになつた。環状炉から取り出して
から、ストランドに「クラトン（KRATON）」
1107ベタジエン―イソプレンブロツク共重合体ゴ
ム0.5重量％及び鉱油2.5重量％のトルエン溶液を
塗布し、サイジングされたストランドを心に巻き
つけた。このようにして焼成されたストランド中
の繊維は連続していて、透明で、清澄で、無色
で、光沢があつて、丸くてしかも強かつた。耐火
物ストランドの個々の繊維の平均直径は10ないし
12μｍであつた。計算した繊維の組成はＡ
2O371.8重量％及びSiO228.2重量％であつた。 950℃焼成ストランドの試料を電気抵抗炉に入
れ、空気中で約２時にわたつて1600℃まで焼成
し、その間引張り強さ及び個々の繊維の直径を測
定するために100℃間隔で試料を取り出した。こ
れらの測定値を第３表に示す。
【表】
950゜焼成ストランドの別の試料を種々の時間
の間空気中で、より高い温度で焼成し、焼成試料
について第４表に示したように同様な測定を行つ
た。
の間空気中で、より高い温度で焼成し、焼成試料
について第４表に示したように同様な測定を行つ
た。
【表】
950゜焼成繊維を約１時間にわたつて電気炉中
で空気中で室温から1000℃まで再焼成し、且つこ
れらの一部を室温から1400℃まで再焼成し、且つ
４時間その温度に保持した。 1000℃に焼成した繊維は肉眼には白色で丈夫で
あつた。又60倍の立体顕微鏡で検査した場合には
清澄で、透明で、光沢があり、且つ平滑に思われ
た。これらは炭素0.03重量％、表面積26.3m2/ｇ
及び脆砕指数0.62を有していることが見い出され
た。 1000℃焼成繊維の一部を更に約２時間にわたつ
て空気中で1200℃に焼成し、且つ1200℃に半時間
保持した。これらの1200℃焼成繊維は引張り強さ
が8860Kg／cm2及び平均直径が11.25μｍであつ
た。 長さが約7.5ないし10cmのこれらの1000℃焼成
繊維の数本の個々のストランドを白金線に取り着
けて1500℃まで予熱してある「グロバー」炉中に
挿入した。試料はそれぞれ５、10、15秒間挿入
し、迅速に環境空気に引き出した。これらの種々
の1500℃焼成繊維について得たＸ線データを第５
表に要約する。
で空気中で室温から1000℃まで再焼成し、且つこ
れらの一部を室温から1400℃まで再焼成し、且つ
４時間その温度に保持した。 1000℃に焼成した繊維は肉眼には白色で丈夫で
あつた。又60倍の立体顕微鏡で検査した場合には
清澄で、透明で、光沢があり、且つ平滑に思われ
た。これらは炭素0.03重量％、表面積26.3m2/ｇ
及び脆砕指数0.62を有していることが見い出され
た。 1000℃焼成繊維の一部を更に約２時間にわたつ
て空気中で1200℃に焼成し、且つ1200℃に半時間
保持した。これらの1200℃焼成繊維は引張り強さ
が8860Kg／cm2及び平均直径が11.25μｍであつ
た。 長さが約7.5ないし10cmのこれらの1000℃焼成
繊維の数本の個々のストランドを白金線に取り着
けて1500℃まで予熱してある「グロバー」炉中に
挿入した。試料はそれぞれ５、10、15秒間挿入
し、迅速に環境空気に引き出した。これらの種々
の1500℃焼成繊維について得たＸ線データを第５
表に要約する。
【表】
＊ 電子顕微鏡によればムライト微結晶の大
きさは150ないし1250Åの範囲内であつた。
実施例 ３ 3A2O3：2SiO298重量％及びB2O32重量％な
る組成を有する本発明の耐火物繊維を下記のよう
にして製造した。 「ニアセト」92ｇを熱湯（80℃）150mlに溶解
してホルモ酢酸アルミニウム溶液を製造した。乳
酸水溶液（7.6ｇ、乳酸85重量％）をこの溶液中
にかき混ぜながら添加し、続いてHNO3（70％）
８滴であらかじめ酸性にしてある水性コロイドシ
リカゾル（「ルドツクス」LS）37.5ｇを添加し
た。とうもろこしシロツプ（6.6ｇ）をこの分散
体に添加し、均質化するためにかき混ぜた。ホウ
酸水溶液（水40ml中H3BO31.54ｇ）を混入し、得
られた液体混合物を第64号「ワツトマン」紙で
過し（水流吸引法で）、次に0.3μｍカートリツ
ジ過器を通して圧搾した。過した分散体を
「ロタベーパー」フラスコ中で濃縮して粘度
33000cpにし、遠心分離して空気気泡を除去し
た。 得られた清澄な濃縮物を圧力14.06Kg／cm2で直
径0.1mmの孔を有する３０孔紡糸口金を通して押
出し加工し、線速度76ｍ／分で直径61cmのドラム
（紡糸口金の約２ｍ下に設置してある）で引張つ
てこの上に集めた。引張られた生繊維はドラムに
集められる前に実施例１のような垂直な乾燥機排
気筒内を通過した。 乾燥した生繊維を束としてドラムから取り出
し、電気キルン中で１時間にわたつて室温から
1000℃まで焼成した。 焼成した繊維の束は肉眼には白色に見え、非常
に柔軟であり可撓性であつた。60倍の立体顕微鏡
下では繊維は透明、清澄、無色であり、光沢があ
り、平滑であり、横断面は卵形であり、且つ平均
直径は約15μｍであつた。繊維は指ではさんで引
張つて非常に強いことを認めた。繊維の計算組成
はＡ2O370.4重量％、SiO227.6重量％及びB2O32
重量％であつた。 第３図は1000℃焼成繊維が明るい視野照明の光
学顕微鏡（300倍の）下で見えたものを描写（600
倍）したものである。第３図の描写では繊維が平
滑であり（表面上に識別できる不規則さ又はでこ
ぼこがない）、且つ均一である（識別できる光学
的不規則さ、例えば孔又は別個の相がない）こと
を示している。 300倍のペトツグラフ顕微鏡検査によつて、
1000℃焼成繊維は著しい表皮効果を有しているこ
とを見い出した、すなわち繊維の表皮、すなわち
外側表面の屈折率とは異なつており、表皮の屈折
率は1564よりも大きく、心のそれは1564よりも小
さく、約1560と推定された。油浸漬５分後に識別
できる浸透はなかつた。 1000℃焼成繊維の一部を更に「グロバー」炉中
で室温から1210℃まで焼成し、且つ1210℃に４時
間保持した。これらを更にあらかじめ750℃まで
温度を上げた炉中に入れ換えて、２時間にわたつ
て温度を1400℃まで上げ、1400℃に４時間保持し
た。1400℃焼成繊維はまだ柔軟で、可撓性で、光
沢があり、非常に処理適性があり、耐破砕性で、
透明でしかも無色透明であつた。300倍のペトロ
グラフ顕微鏡で検査して繊維はなお均質であり、
且つ非常に微細な微小結晶を含有していることを
見い出した。 1000℃焼成繊維の一部を更に「グロバー」炉中
で1080℃から1200℃まで焼成し、且つ1200℃に半
時間保持した。得られた繊維の外観及び感触は
1000℃で焼成したものと同様であつた。 焼成繊維について得られたデータを第６表に示
す。
きさは150ないし1250Åの範囲内であつた。
実施例 ３ 3A2O3：2SiO298重量％及びB2O32重量％な
る組成を有する本発明の耐火物繊維を下記のよう
にして製造した。 「ニアセト」92ｇを熱湯（80℃）150mlに溶解
してホルモ酢酸アルミニウム溶液を製造した。乳
酸水溶液（7.6ｇ、乳酸85重量％）をこの溶液中
にかき混ぜながら添加し、続いてHNO3（70％）
８滴であらかじめ酸性にしてある水性コロイドシ
リカゾル（「ルドツクス」LS）37.5ｇを添加し
た。とうもろこしシロツプ（6.6ｇ）をこの分散
体に添加し、均質化するためにかき混ぜた。ホウ
酸水溶液（水40ml中H3BO31.54ｇ）を混入し、得
られた液体混合物を第64号「ワツトマン」紙で
過し（水流吸引法で）、次に0.3μｍカートリツ
ジ過器を通して圧搾した。過した分散体を
「ロタベーパー」フラスコ中で濃縮して粘度
33000cpにし、遠心分離して空気気泡を除去し
た。 得られた清澄な濃縮物を圧力14.06Kg／cm2で直
径0.1mmの孔を有する３０孔紡糸口金を通して押
出し加工し、線速度76ｍ／分で直径61cmのドラム
（紡糸口金の約２ｍ下に設置してある）で引張つ
てこの上に集めた。引張られた生繊維はドラムに
集められる前に実施例１のような垂直な乾燥機排
気筒内を通過した。 乾燥した生繊維を束としてドラムから取り出
し、電気キルン中で１時間にわたつて室温から
1000℃まで焼成した。 焼成した繊維の束は肉眼には白色に見え、非常
に柔軟であり可撓性であつた。60倍の立体顕微鏡
下では繊維は透明、清澄、無色であり、光沢があ
り、平滑であり、横断面は卵形であり、且つ平均
直径は約15μｍであつた。繊維は指ではさんで引
張つて非常に強いことを認めた。繊維の計算組成
はＡ2O370.4重量％、SiO227.6重量％及びB2O32
重量％であつた。 第３図は1000℃焼成繊維が明るい視野照明の光
学顕微鏡（300倍の）下で見えたものを描写（600
倍）したものである。第３図の描写では繊維が平
滑であり（表面上に識別できる不規則さ又はでこ
ぼこがない）、且つ均一である（識別できる光学
的不規則さ、例えば孔又は別個の相がない）こと
を示している。 300倍のペトツグラフ顕微鏡検査によつて、
1000℃焼成繊維は著しい表皮効果を有しているこ
とを見い出した、すなわち繊維の表皮、すなわち
外側表面の屈折率とは異なつており、表皮の屈折
率は1564よりも大きく、心のそれは1564よりも小
さく、約1560と推定された。油浸漬５分後に識別
できる浸透はなかつた。 1000℃焼成繊維の一部を更に「グロバー」炉中
で室温から1210℃まで焼成し、且つ1210℃に４時
間保持した。これらを更にあらかじめ750℃まで
温度を上げた炉中に入れ換えて、２時間にわたつ
て温度を1400℃まで上げ、1400℃に４時間保持し
た。1400℃焼成繊維はまだ柔軟で、可撓性で、光
沢があり、非常に処理適性があり、耐破砕性で、
透明でしかも無色透明であつた。300倍のペトロ
グラフ顕微鏡で検査して繊維はなお均質であり、
且つ非常に微細な微小結晶を含有していることを
見い出した。 1000℃焼成繊維の一部を更に「グロバー」炉中
で1080℃から1200℃まで焼成し、且つ1200℃に半
時間保持した。得られた繊維の外観及び感触は
1000℃で焼成したものと同様であつた。 焼成繊維について得られたデータを第６表に示
す。
【表】
実施例 ４
Ａ2O374重量％、SiO224重量％及びB2O32重
量％なる耐火物繊維を下記のようにして製造し
た。 「ニアセト」1287.1ｇを水1700mlに加え、且つ
加熱し「ニアセト」を溶解することによつてホル
モ酢酸アルミニウムの水溶液を製造した。得られ
た溶液を冷却し、且つかき混ぜながら塩基性酢酸
アルミニウム（「ニアプルーフ」）145.5ｇを加
え、続いて水性コロイドシリカ（「ルドツクス」
LS）480ｇ及び乳酸137ｇの混合物に混合した。
得られた混合物にとうもろこしシロツプ111ｇを
かき混ぜながら添加し、得られた混合物を第54号
「ワツトマン」紙で過し、濃縮して粘度
150000cp（21℃で）にし、遠心分離して、得ら
れた液体濃縮物を繊維化し、最初に三帯域炉中
で、次に環状炉中で焼成した。すべて実施例２の
方法によつた。その方法に従つて、直径0.076mm
の孔を有する１３０孔紡糸口金、押し出し圧力約
７Kg／cm2、乾燥機排気筒温度約60℃、予備焼成炉
最大温度約900ないし1000℃（炉の第三帯域）、炉
ベルト速度25cm／分、及び環状炉温度850℃を使
用した。 これらの850゜焼成繊維は直径10ないし11μ
ｍ、表面積0.28m2/ｇ、引張り強さ（標準長さ
2.54cm）11880Kg／cm2、弾性率1.5×106Kg／cm2及
び脆砕性指数0.97を有することを見い出した。ペ
トログラフ顕微鏡検査（300倍）では、繊維は識
別できる表皮効果がなくて非常に均一であり、屈
折率は約1.625を有していることを示し、浸漬油
中で５ないし10分後に油の浸透は全く認められな
かつた。これらの繊維の一部を更に空気中で1400
℃で４時間焼成して、これらの追加焼成繊維は脆
砕性指数0.38を有していることを見い出した。 850゜焼成繊維のストランドの試料を更に1400
℃及び1500℃で加熱した。これらの追加焼成繊維
は第７表に示す引張り強さを有していた。
量％なる耐火物繊維を下記のようにして製造し
た。 「ニアセト」1287.1ｇを水1700mlに加え、且つ
加熱し「ニアセト」を溶解することによつてホル
モ酢酸アルミニウムの水溶液を製造した。得られ
た溶液を冷却し、且つかき混ぜながら塩基性酢酸
アルミニウム（「ニアプルーフ」）145.5ｇを加
え、続いて水性コロイドシリカ（「ルドツクス」
LS）480ｇ及び乳酸137ｇの混合物に混合した。
得られた混合物にとうもろこしシロツプ111ｇを
かき混ぜながら添加し、得られた混合物を第54号
「ワツトマン」紙で過し、濃縮して粘度
150000cp（21℃で）にし、遠心分離して、得ら
れた液体濃縮物を繊維化し、最初に三帯域炉中
で、次に環状炉中で焼成した。すべて実施例２の
方法によつた。その方法に従つて、直径0.076mm
の孔を有する１３０孔紡糸口金、押し出し圧力約
７Kg／cm2、乾燥機排気筒温度約60℃、予備焼成炉
最大温度約900ないし1000℃（炉の第三帯域）、炉
ベルト速度25cm／分、及び環状炉温度850℃を使
用した。 これらの850゜焼成繊維は直径10ないし11μ
ｍ、表面積0.28m2/ｇ、引張り強さ（標準長さ
2.54cm）11880Kg／cm2、弾性率1.5×106Kg／cm2及
び脆砕性指数0.97を有することを見い出した。ペ
トログラフ顕微鏡検査（300倍）では、繊維は識
別できる表皮効果がなくて非常に均一であり、屈
折率は約1.625を有していることを示し、浸漬油
中で５ないし10分後に油の浸透は全く認められな
かつた。これらの繊維の一部を更に空気中で1400
℃で４時間焼成して、これらの追加焼成繊維は脆
砕性指数0.38を有していることを見い出した。 850゜焼成繊維のストランドの試料を更に1400
℃及び1500℃で加熱した。これらの追加焼成繊維
は第７表に示す引張り強さを有していた。
【表】
【表】
850゜焼成ストランドの試料をヤーンにした。
ヤーンをひもにして、ひもを空気中で室温から
1400℃まで焼成し、1400℃に種々の時間置いた後
に重量損失及び収縮量を測定した。ひもの各試料
は長さが約15cmでヤーン３本を手で編んで（2.54
cm毎に６ないし８回交差させて）作り、各ヤーン
は850℃焼成ストランド10本でできていた。結果
を第８表に示す。
ヤーンをひもにして、ひもを空気中で室温から
1400℃まで焼成し、1400℃に種々の時間置いた後
に重量損失及び収縮量を測定した。ひもの各試料
は長さが約15cmでヤーン３本を手で編んで（2.54
cm毎に６ないし８回交差させて）作り、各ヤーン
は850℃焼成ストランド10本でできていた。結果
を第８表に示す。
【表】
第７表及び第８表に示したデータでは高い温度
に長時間置いても繊維は極微小の重量損失及び収
縮しただけで強度を保持したことを示している。
これらの特性と一致して、ひもは例えば高温度処
理炉中の例えば熱帯域仕切（divider）又はコン
ベヤー・ベルトのような可撓性を必要とする高温
度で、それらを適用できるようにするのに十分な
可撓性を保有していた。 850℃焼成ストランドの試料を使用して、単一
方向性エポキシ予備重合体（すなわち熱硬化性エ
ポキシノボラツク樹脂の２枚の薄板の間に挿入さ
れた平行したストランドの層）を作つた。12本の
予備重合体のよりを単一方向方式に固定して176
℃及び5.62Kg／cm2で減圧下で１時間加熱硬化させ
て繊維50.8容量％を含有する複合物を形成させ
た。硬化した複合物の抗折モジユラスは0.8×106
Kg／cm2であり、又抗折力は7.8×103Kg／cm2である
ことを見い出した。 実施例 ５ Ａ2O370.4重量％、SiO227.6重量％及びB2O32
重量％なる耐火物繊維を下記のようにして製造し
た。 「ニアセト」700ｇを水800mlに添加し、混合物
を60℃に加熱し「ニアセト」を溶解することによ
つてホルモ酢酸アルミニウムの水溶液を製造し
た。得られた溶液中にH3BO311.1ｇをかき混ぜな
がら加えた後、これを30ないし35℃まで冷却し
た。次に水性コロイドシリカ（「ルドツクス」
LS、SiO230重量％）278.6ｇ、乳酸66ｇ及びとう
もろこしシロツプ53.2ｇを加え、混合して順次溶
液にした。得られた混合物を過し、濃縮して粘
度120000cp（22℃で）にし、遠心分離して、得
られた液体濃縮物を繊維化させて焼成したが、す
べて実施例４に記載の方法によつた。この方法に
従つて直径0.076mmの孔を有する130孔紡糸口金、
押し出し成形圧力約７Kg／cm2、引き出し速度56
m/分、最大予備焼成温度980℃（炉の第三帯域
で）、炉のベルト速度0.3m/分、及び環状炉温度
800℃を使用し、繊維のストランドを線速度約37
ｍ／分で環状炉内を引張つた。 得られた焼成ストランドは肉眼には白色で輝い
て見え、60倍の立体顕微鏡下では繊維は清澄、透
明、無色、平滑に見えた。ストランド中の個々の
繊維は直径約10ないし10.5μｍ、引張り強さ（長
さ標準寸法2.54cm）12.2×103Kg／cm2、及び弾性
率1.36×106Kg／cm2を有していた。繊維の表面積
は0.23m2/ｇであつた。 実施例 ６ Ａ2O367重量％、SiO231重量％及びB2O32重
量％なる耐火物繊維を下記のようにして製造し
た。 ホルモ酢酸アルミニウムの水溶液は水1500mlに
「ニアセト」1149ｇを加え、混合物を加熱し「ニ
アセト」を溶解して製造した。得られた溶液を冷
却して約35℃にし、この溶液に塩基性酢酸アルミ
ニウム（「ニアプルーフ」）145.4ｇをかき混ぜな
がら添加し、次に乳酸125ｇで酸性にしておいた
水性コロイドシリカ（「ルドツクス」LS、SiO230
重量％）620ｇを混入した。とうもろこしシロツ
プ〔「カロ（KARO）」〕100ｇを得られた混合物
にかき混ぜながら加えた。得られた混合物を過
し、濃縮して粘度75000cp（25℃で）にし、且つ
遠心分離して得られた液体濃縮物を繊維化させて
焼成したが、すべて実施例４に記載の方法によつ
た。この方法の実施では、直径0.076mmの孔を有
する130孔紡糸口金、押し出し成形圧力約７Kg／
cm2、引き出し速度61ｍ／分、乾燥器排気筒温度60
゜、予備焼成炉最高温度1000℃（炉の第三帯域
で）、炉のベルト速度0.18ｍ／分、及び環状炉温
度850℃を使用し、繊維のストランドは線速度
36.6ｍ／分で環状炉内を引張つた。 得られた焼成ストランド及びそれらの繊維は実
施例５のものと同じようであつた。繊維の表面積
は0.147m2/ｇ、脆砕性指数は0.82であつた。 焼成ストランドのひもを作り、1400℃で焼成
し、実施例４に記載したのと同一のひも評価を行
つて、1400℃に種々の時間置いた後にひもの重量
損失及び収縮量を測定した。ひもの評価結果を第
９表に要約する。
に長時間置いても繊維は極微小の重量損失及び収
縮しただけで強度を保持したことを示している。
これらの特性と一致して、ひもは例えば高温度処
理炉中の例えば熱帯域仕切（divider）又はコン
ベヤー・ベルトのような可撓性を必要とする高温
度で、それらを適用できるようにするのに十分な
可撓性を保有していた。 850℃焼成ストランドの試料を使用して、単一
方向性エポキシ予備重合体（すなわち熱硬化性エ
ポキシノボラツク樹脂の２枚の薄板の間に挿入さ
れた平行したストランドの層）を作つた。12本の
予備重合体のよりを単一方向方式に固定して176
℃及び5.62Kg／cm2で減圧下で１時間加熱硬化させ
て繊維50.8容量％を含有する複合物を形成させ
た。硬化した複合物の抗折モジユラスは0.8×106
Kg／cm2であり、又抗折力は7.8×103Kg／cm2である
ことを見い出した。 実施例 ５ Ａ2O370.4重量％、SiO227.6重量％及びB2O32
重量％なる耐火物繊維を下記のようにして製造し
た。 「ニアセト」700ｇを水800mlに添加し、混合物
を60℃に加熱し「ニアセト」を溶解することによ
つてホルモ酢酸アルミニウムの水溶液を製造し
た。得られた溶液中にH3BO311.1ｇをかき混ぜな
がら加えた後、これを30ないし35℃まで冷却し
た。次に水性コロイドシリカ（「ルドツクス」
LS、SiO230重量％）278.6ｇ、乳酸66ｇ及びとう
もろこしシロツプ53.2ｇを加え、混合して順次溶
液にした。得られた混合物を過し、濃縮して粘
度120000cp（22℃で）にし、遠心分離して、得
られた液体濃縮物を繊維化させて焼成したが、す
べて実施例４に記載の方法によつた。この方法に
従つて直径0.076mmの孔を有する130孔紡糸口金、
押し出し成形圧力約７Kg／cm2、引き出し速度56
m/分、最大予備焼成温度980℃（炉の第三帯域
で）、炉のベルト速度0.3m/分、及び環状炉温度
800℃を使用し、繊維のストランドを線速度約37
ｍ／分で環状炉内を引張つた。 得られた焼成ストランドは肉眼には白色で輝い
て見え、60倍の立体顕微鏡下では繊維は清澄、透
明、無色、平滑に見えた。ストランド中の個々の
繊維は直径約10ないし10.5μｍ、引張り強さ（長
さ標準寸法2.54cm）12.2×103Kg／cm2、及び弾性
率1.36×106Kg／cm2を有していた。繊維の表面積
は0.23m2/ｇであつた。 実施例 ６ Ａ2O367重量％、SiO231重量％及びB2O32重
量％なる耐火物繊維を下記のようにして製造し
た。 ホルモ酢酸アルミニウムの水溶液は水1500mlに
「ニアセト」1149ｇを加え、混合物を加熱し「ニ
アセト」を溶解して製造した。得られた溶液を冷
却して約35℃にし、この溶液に塩基性酢酸アルミ
ニウム（「ニアプルーフ」）145.4ｇをかき混ぜな
がら添加し、次に乳酸125ｇで酸性にしておいた
水性コロイドシリカ（「ルドツクス」LS、SiO230
重量％）620ｇを混入した。とうもろこしシロツ
プ〔「カロ（KARO）」〕100ｇを得られた混合物
にかき混ぜながら加えた。得られた混合物を過
し、濃縮して粘度75000cp（25℃で）にし、且つ
遠心分離して得られた液体濃縮物を繊維化させて
焼成したが、すべて実施例４に記載の方法によつ
た。この方法の実施では、直径0.076mmの孔を有
する130孔紡糸口金、押し出し成形圧力約７Kg／
cm2、引き出し速度61ｍ／分、乾燥器排気筒温度60
゜、予備焼成炉最高温度1000℃（炉の第三帯域
で）、炉のベルト速度0.18ｍ／分、及び環状炉温
度850℃を使用し、繊維のストランドは線速度
36.6ｍ／分で環状炉内を引張つた。 得られた焼成ストランド及びそれらの繊維は実
施例５のものと同じようであつた。繊維の表面積
は0.147m2/ｇ、脆砕性指数は0.82であつた。 焼成ストランドのひもを作り、1400℃で焼成
し、実施例４に記載したのと同一のひも評価を行
つて、1400℃に種々の時間置いた後にひもの重量
損失及び収縮量を測定した。ひもの評価結果を第
９表に要約する。
【表】
これらのデータは高温に長時間暴露した場合の重
量損失及び収縮は微小であり、それが高温度適用
に役立つことを示している。 実施例 ７ 3A2O3：2SiO299重量％及びB2O31重量％の
耐火物繊維を下記のようにして製造した。 ホルモ酢酸アルミニウム（「ニアセト」、Ａ
2O3当量32重量％、6510ｇ）を熱湯10中に溶解
し、得られた溶液を室温まで冷却した。この溶液
に塩基性酢酸アルミニウム（「ニアプルーフ」、Ａ
2O3当量44.5重量％）364ｇを徐々に添加してそ
の中に溶解させた。水性コロイドシリカ（「ルド
ツクス」LS、SiO230重量％）2675ｇ及び乳酸
（88％）654ｇの混合物を混合酢酸塩溶液に添加
し、続いてとうもろこしシロツプ527ｇを添加し
た。得られた分散体を第54号「ワツトマン」紙
で過し、次に「ロタベーパー」フラスコ中で濃
縮して粘度145000cp（23℃で）を有する液体濃
縮物を得た。次に濃縮物（−34℃に貯蔵した後に
環境温度まで暖めた）を、実施例４の方法に従つ
て、繊維化させ、得られた生繊維を焼成した。こ
の方法に従つて濃縮物を約33℃で130孔紡糸口金
（直径0.076mmの孔を有する）から押し出し成形
し、押し出し成形された繊維を乾燥機排気筒の頂
部で温度約50℃を有する空気の気流に逆らつて乾
燥器排気筒を通つて線速度約61ｍ／分で下向きに
引張つた。排気筒の下の地点で生繊維をストラン
ドとして集め、実施例２で使用したクロロフルオ
ロカーボン油少量（1.5重量％）を混合した、約
100℃で沸騰する不活性フルオロカーボン（供給
会社、ミネソタ・マイニング・アンド・アヌフア
クチヤリング社で「FC―75」と呼んでいる）で
ストランドをサイジングした。実施例２の時のよ
うにストランドをベルト上に蓄積し、且つ最高温
度が870℃（第三帯域で）の予備焼成炉内を速度
約0.18cm／分で通した。得られた連続した耐火物
ストランドを次に実施例２の時のように環状炉内
を通過させ、ここでそれを930℃の空気中で更に
焼成し、同時によじれを除去するためにびんと張
るやりかたで引張り、こうして焼成した、実施例
２のときのようにサイジングしたストランドを糸
巻きに巻いた。 930℃焼成ストランドの一部を１時間にわたつ
て空気中で室温から1000℃まで更に焼成した。こ
の更に焼成したストランドの繊維は肉眼には白色
で輝かしく思われ、炭素含有量0.04重量％を有
し、平均直径12ないし15μｍを有し、且つかなり
丈夫に感じられた。60倍の立体顕微鏡下では1000
℃焼成繊維は清澄、無色で透明に思われた。 1000℃焼成繊維の一部を更に４時間空気中で
1400℃に焼成した。これらの更に焼成した繊維も
なお無色、清澄、透明で、且つかなり光沢があつ
た。1000℃焼成繊維の若干を更に1500℃で５ない
し15秒間焼成した。 上記の繊維の他の特性を第10表に示す。
量損失及び収縮は微小であり、それが高温度適用
に役立つことを示している。 実施例 ７ 3A2O3：2SiO299重量％及びB2O31重量％の
耐火物繊維を下記のようにして製造した。 ホルモ酢酸アルミニウム（「ニアセト」、Ａ
2O3当量32重量％、6510ｇ）を熱湯10中に溶解
し、得られた溶液を室温まで冷却した。この溶液
に塩基性酢酸アルミニウム（「ニアプルーフ」、Ａ
2O3当量44.5重量％）364ｇを徐々に添加してそ
の中に溶解させた。水性コロイドシリカ（「ルド
ツクス」LS、SiO230重量％）2675ｇ及び乳酸
（88％）654ｇの混合物を混合酢酸塩溶液に添加
し、続いてとうもろこしシロツプ527ｇを添加し
た。得られた分散体を第54号「ワツトマン」紙
で過し、次に「ロタベーパー」フラスコ中で濃
縮して粘度145000cp（23℃で）を有する液体濃
縮物を得た。次に濃縮物（−34℃に貯蔵した後に
環境温度まで暖めた）を、実施例４の方法に従つ
て、繊維化させ、得られた生繊維を焼成した。こ
の方法に従つて濃縮物を約33℃で130孔紡糸口金
（直径0.076mmの孔を有する）から押し出し成形
し、押し出し成形された繊維を乾燥機排気筒の頂
部で温度約50℃を有する空気の気流に逆らつて乾
燥器排気筒を通つて線速度約61ｍ／分で下向きに
引張つた。排気筒の下の地点で生繊維をストラン
ドとして集め、実施例２で使用したクロロフルオ
ロカーボン油少量（1.5重量％）を混合した、約
100℃で沸騰する不活性フルオロカーボン（供給
会社、ミネソタ・マイニング・アンド・アヌフア
クチヤリング社で「FC―75」と呼んでいる）で
ストランドをサイジングした。実施例２の時のよ
うにストランドをベルト上に蓄積し、且つ最高温
度が870℃（第三帯域で）の予備焼成炉内を速度
約0.18cm／分で通した。得られた連続した耐火物
ストランドを次に実施例２の時のように環状炉内
を通過させ、ここでそれを930℃の空気中で更に
焼成し、同時によじれを除去するためにびんと張
るやりかたで引張り、こうして焼成した、実施例
２のときのようにサイジングしたストランドを糸
巻きに巻いた。 930℃焼成ストランドの一部を１時間にわたつ
て空気中で室温から1000℃まで更に焼成した。こ
の更に焼成したストランドの繊維は肉眼には白色
で輝かしく思われ、炭素含有量0.04重量％を有
し、平均直径12ないし15μｍを有し、且つかなり
丈夫に感じられた。60倍の立体顕微鏡下では1000
℃焼成繊維は清澄、無色で透明に思われた。 1000℃焼成繊維の一部を更に４時間空気中で
1400℃に焼成した。これらの更に焼成した繊維も
なお無色、清澄、透明で、且つかなり光沢があつ
た。1000℃焼成繊維の若干を更に1500℃で５ない
し15秒間焼成した。 上記の繊維の他の特性を第10表に示す。
【表】
微結晶を有していた。
実施例 ８ 本発明の3A2O3：2SiO299.5重量％及び
Cr2O30.5重量％なる耐火物繊維を下記のようにし
て製造した。 イソプロピル酸アルミニウム溶液（イソプロピ
ル酸アルミニウム454ｇを水3000mlと97重量％の
ギ酸300mlとの混合物中に溶解して製造した）
2006ｇに「ニアセト」（Ａ2O3当量30.4重量％を
含有する）230ｇを添加した。この溶液を冷却し
て30℃にし、これに水性コロイドアルミナゾル
（Ａ2O3約10重量％を有する「ナルコ」LN―
1331―256）1400ｇ、水性コロイドシリカ（「ルド
ツクス」LS、SiO230重量％）367ｇ、酢酸クロム
水溶液（Cr2O3当量20.4重量％）9.6ｇ、及び乳酸
（88重量％）105mlを添加した。得られた溶液を第
54号「ワツトマン」紙で過し、減圧下で濃縮
して粘度約75000cp（25℃で）にした。 得られた液体濃縮物を遠心分離して空気泡を除
去し、次に実施例２の方法に従つて繊維化させて
繊維を作り、これを焼成した。繊維の製造では直
径0.076mmの孔のある130孔紡糸口金、押し出し成
形圧力約10.6Kg／cm2、乾燥機排気筒温度約60℃、
予備焼成炉最大温度約910℃（第四帯域で）、炉の
ベルト速度約31cm／分、及び環状炉中の最終温度
約950℃を使用した。 950゜焼成繊維の試料１3/4時間にわたつて更に
空気中で1000℃まで焼成し、1000℃に1/4時間保
持した。追加焼成繊維は直径10ないし12μｍ、表
面積17m2/ｇ、脆砕性指数0.90、及び引張り強さ
約12.3×103Kg／cm2（標準寸法長さ2.54cmを使用
して）を有することを見い出した。 950゜焼成繊維の別の試料を更に種々の時間の
間温度1300ないし1500℃で空気中で焼成して、追
加焼成繊維の引張り強さを測定した。繊維は1400
℃以下の温度で約7000ないし10500Kg／cm2なる高
い引張り強さを有している（及び1400℃で約４時
間焼成した場合に引張り強さが増大した）ことを
見い出した。1400℃で長時間（例えば16時間）及
び1500ないし1600℃以下まで焼成した場合、引張
り強さは低下した。 実施例９ないし19 一連の操作（実施例９ないし19）の各では、
3A2O3：2SiO296ないし99.5重量％及び１ない
し３種類の他の酸化物、すなわちP2O5、B2O3、
Cr2O3及びFe2O3少量の耐火物繊維を下記のよう
にして製造した。 各操作では、ホルモ酢酸アルミニウム、水性コ
ロイドシリカ、乳酸、とうもろこしシロツプ及び
該酸化物の前駆体（耐火物繊維中の相当する少量
を得るために添加する量で）の水性混合物を過
し、且つ「ロタベーパー」フラスコ中で濃縮して
22000ないし118000cpの範囲内の粘度にした。 系列中の各実施例中のＡ2O3前駆体は「ニア
セト」であり、又SiO2前駆体は「ルドツクス」
LS（HNO3であらかじめ酸性にした）であつた。
使用したP2O5前駆体は、H3PO4を使用した実施
例13を除いて、NH4H2PO2であつた。使用した
B2O3前駆体は、B2O3前駆体が「ニアプルーフ」
であつた実施例19を除いて、H3BO3であつた。
Cr2O3前駆体はCrO3（これは水性出発原料物質に
添加した場合にはクロム酸を形成した）であり、
又Fe2O3前駆体（実施例18で）はFeC３・
6H2Oであつた。とうもろこしシロツプ及び乳酸
も又先の実施例の時のように使用した。 系列中の各液体濃縮物を30孔紡糸口金（直径
0.1mmの孔のある）から７ないし28Kg／cm2の範囲
内の圧力で押し出し形成し、押し出し成形した繊
維を61ないし92ｍ／分で下方に引張つてドラム直
径（61cm）に巻いた。各操作で生繊維の束をドラ
ムから切断し、種々の温度（1000℃、1200℃、
1400℃）で空気中で焼成して耐火物繊維を得た。 実施例９ないし19及び得た結果を更に要約して
いる第11表に示した以外を除いて、上記の焼成計
画に従つて繊維を焼成して得た耐火物繊維は丈夫
であり、可撓性であり、且つ立体顕微鏡検査では
清澄であり、透明であり、光沢があり、且つ平滑
であることを見い出した。又それらは12ないし15
μｍの範囲内の平均直径を有していた。これらの
実施例の焼成繊維は、色が淡緑色であつたCr2O3
を含有したもの、あるいは色が淡い金色であつた
Fe2O3を含有したものを除いて無色であつた。
実施例 ８ 本発明の3A2O3：2SiO299.5重量％及び
Cr2O30.5重量％なる耐火物繊維を下記のようにし
て製造した。 イソプロピル酸アルミニウム溶液（イソプロピ
ル酸アルミニウム454ｇを水3000mlと97重量％の
ギ酸300mlとの混合物中に溶解して製造した）
2006ｇに「ニアセト」（Ａ2O3当量30.4重量％を
含有する）230ｇを添加した。この溶液を冷却し
て30℃にし、これに水性コロイドアルミナゾル
（Ａ2O3約10重量％を有する「ナルコ」LN―
1331―256）1400ｇ、水性コロイドシリカ（「ルド
ツクス」LS、SiO230重量％）367ｇ、酢酸クロム
水溶液（Cr2O3当量20.4重量％）9.6ｇ、及び乳酸
（88重量％）105mlを添加した。得られた溶液を第
54号「ワツトマン」紙で過し、減圧下で濃縮
して粘度約75000cp（25℃で）にした。 得られた液体濃縮物を遠心分離して空気泡を除
去し、次に実施例２の方法に従つて繊維化させて
繊維を作り、これを焼成した。繊維の製造では直
径0.076mmの孔のある130孔紡糸口金、押し出し成
形圧力約10.6Kg／cm2、乾燥機排気筒温度約60℃、
予備焼成炉最大温度約910℃（第四帯域で）、炉の
ベルト速度約31cm／分、及び環状炉中の最終温度
約950℃を使用した。 950゜焼成繊維の試料１3/4時間にわたつて更に
空気中で1000℃まで焼成し、1000℃に1/4時間保
持した。追加焼成繊維は直径10ないし12μｍ、表
面積17m2/ｇ、脆砕性指数0.90、及び引張り強さ
約12.3×103Kg／cm2（標準寸法長さ2.54cmを使用
して）を有することを見い出した。 950゜焼成繊維の別の試料を更に種々の時間の
間温度1300ないし1500℃で空気中で焼成して、追
加焼成繊維の引張り強さを測定した。繊維は1400
℃以下の温度で約7000ないし10500Kg／cm2なる高
い引張り強さを有している（及び1400℃で約４時
間焼成した場合に引張り強さが増大した）ことを
見い出した。1400℃で長時間（例えば16時間）及
び1500ないし1600℃以下まで焼成した場合、引張
り強さは低下した。 実施例９ないし19 一連の操作（実施例９ないし19）の各では、
3A2O3：2SiO296ないし99.5重量％及び１ない
し３種類の他の酸化物、すなわちP2O5、B2O3、
Cr2O3及びFe2O3少量の耐火物繊維を下記のよう
にして製造した。 各操作では、ホルモ酢酸アルミニウム、水性コ
ロイドシリカ、乳酸、とうもろこしシロツプ及び
該酸化物の前駆体（耐火物繊維中の相当する少量
を得るために添加する量で）の水性混合物を過
し、且つ「ロタベーパー」フラスコ中で濃縮して
22000ないし118000cpの範囲内の粘度にした。 系列中の各実施例中のＡ2O3前駆体は「ニア
セト」であり、又SiO2前駆体は「ルドツクス」
LS（HNO3であらかじめ酸性にした）であつた。
使用したP2O5前駆体は、H3PO4を使用した実施
例13を除いて、NH4H2PO2であつた。使用した
B2O3前駆体は、B2O3前駆体が「ニアプルーフ」
であつた実施例19を除いて、H3BO3であつた。
Cr2O3前駆体はCrO3（これは水性出発原料物質に
添加した場合にはクロム酸を形成した）であり、
又Fe2O3前駆体（実施例18で）はFeC３・
6H2Oであつた。とうもろこしシロツプ及び乳酸
も又先の実施例の時のように使用した。 系列中の各液体濃縮物を30孔紡糸口金（直径
0.1mmの孔のある）から７ないし28Kg／cm2の範囲
内の圧力で押し出し形成し、押し出し成形した繊
維を61ないし92ｍ／分で下方に引張つてドラム直
径（61cm）に巻いた。各操作で生繊維の束をドラ
ムから切断し、種々の温度（1000℃、1200℃、
1400℃）で空気中で焼成して耐火物繊維を得た。 実施例９ないし19及び得た結果を更に要約して
いる第11表に示した以外を除いて、上記の焼成計
画に従つて繊維を焼成して得た耐火物繊維は丈夫
であり、可撓性であり、且つ立体顕微鏡検査では
清澄であり、透明であり、光沢があり、且つ平滑
であることを見い出した。又それらは12ないし15
μｍの範囲内の平均直径を有していた。これらの
実施例の焼成繊維は、色が淡緑色であつたCr2O3
を含有したもの、あるいは色が淡い金色であつた
Fe2O3を含有したものを除いて無色であつた。
【表】
【表】
【表】
本発明の種々の変更及び改良は当業界の熟達者
にとつては本発明の範囲及び理念から逸脱するこ
となく明白になるであろう。
にとつては本発明の範囲及び理念から逸脱するこ
となく明白になるであろう。
第１図はアルミナ、シリカ及び無機質酸化物を
成分とする本発明の耐火物繊維の組成を示す三元
組成図である。第２図、第３図及び第４図は本発
明の耐火物繊維の顕微鏡写真の筆写写生図であ
り、第２図は1000℃焼成の3A2O3：2SiO2なる
組成の本発明による透明な繊維の拡大写生図であ
り、第３図は1000℃焼成のB2O3を含有する本発
明による透明な繊維の拡大写生図であり、第４図
は本発明の方法によらない繊維の拡大写生図であ
る。
成分とする本発明の耐火物繊維の組成を示す三元
組成図である。第２図、第３図及び第４図は本発
明の耐火物繊維の顕微鏡写真の筆写写生図であ
り、第２図は1000℃焼成の3A2O3：2SiO2なる
組成の本発明による透明な繊維の拡大写生図であ
り、第３図は1000℃焼成のB2O3を含有する本発
明による透明な繊維の拡大写生図であり、第４図
は本発明の方法によらない繊維の拡大写生図であ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ アルミナ67〜77重量部及びシリカ23〜33重量
部の混合物あるいは化学的結合物96〜100重量％
を含む均一な化学的組成物からなり、組成物の溶
融温度以下の温度で焼成することによつて形成さ
れた、一定の円形断面を有する耐火性酸化物繊維
であつて、該繊維は実質的にα―アルミナを含ま
ない、ムライト、転移アルミナ、又は両者の混合
物の優勢な多結晶質相を有し、かつ少なくとも
0.2の脆砕性指数および１m2/ｇ以下の表面積を有
することを特徴とする透明、平滑、耐破砕性の不
連続耐火性酸化物繊維。 ２ シリカゾル及び水分散性アルミナゾルあるい
は水溶性又は水分散性有機アルミニウム塩からな
り、添付第１図のＡ―Ｂ―Ｃ―Ｄ線（各点の組成
は下記 【表】 の通りである）の範囲内あるいは該線上に沿つた
アルミナとシリカの当量含量を有する酸化物前駆
体の粘ちような液体を繊維化し、乾燥、収集して
得られた生繊維を、該生繊維材料の溶融温度以下
の温度で焼成することを特徴とする透明、平滑、
耐破砕性の不連続耐火性酸化物繊維の製造方法。
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