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JPS6249362B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6249362B2
JPS6249362B2 JP57169324A JP16932482A JPS6249362B2 JP S6249362 B2 JPS6249362 B2 JP S6249362B2 JP 57169324 A JP57169324 A JP 57169324A JP 16932482 A JP16932482 A JP 16932482A JP S6249362 B2 JPS6249362 B2 JP S6249362B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
formula
fibers
mol
fiber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP57169324A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5898428A (en
Inventor
Shozo Horikiri
Hidekimi Kadokura
Masaji Harakawa
Kunio Saegusa
Masao Yamagiwa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Chemical Co Ltd filed Critical Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority to JP16932482A priority Critical patent/JPS5898428A/en
Priority to US06/444,044 priority patent/US4495121A/en
Priority to CA000416211A priority patent/CA1233930A/en
Priority to DE8282306366T priority patent/DE3269720D1/en
Priority to EP82306366A priority patent/EP0083839B1/en
Publication of JPS5898428A publication Critical patent/JPS5898428A/en
Publication of JPS6249362B2 publication Critical patent/JPS6249362B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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  • Inorganic Fibers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は無機質繊維の製造方法に関するもので
ある。更に詳細には、フエノキシ基を有するポリ
メタロキサンから無機質繊維を製造する方法に関
するものである。特に、本発明は側鎖にフエノキ
シ基を持つポリメタロキサンを用いて紡糸し、必
要に応じ不融化等の処理を施し、次いで焼成して
無機質繊維、特にアルミナ質繊維、アルミナシリ
カ繊維を製造する方法に関するものである。 近年、航空宇宙産業をはじめとする多くの産業
分野における技術的発展の結果、従来の各種材料
が有している物性よりさらに優れた性質、たとえ
ば高温における耐熱性や高い機械的性質を有する
材料の開発が強く望まれている。このような材料
の物性改善の一つの方法として従来の材料を炭素
繊維、タングステン、モリブデン、スチールなど
の金属繊維、タングステン繊維の表面をホウ素、
炭化ケイ素などで覆つた複合繊維、アルミナ、ジ
ルコニアなどの多結晶繊維、炭化ケイ素などのウ
イスカーによつて複合強化する方法が一般に採用
されている。このような複合材料用強右材料の一
つである金属酸化物繊維は、炭素繊維や金属繊維
が使用できない様な高温酸化性雰囲気で使用でき
る事、一般に高融点のゆえに高温に於ても優れた
機械的性質を失わないなどの特性を有し、単に複
合強化材としてだけではなく各種産業分野に於て
極めて広範囲の用途が期待されるものである。 このような金属酸化物繊維を製造するための方
法として、従来から各種の方法が提案されている
(例えば特公昭40−26213号公報、特公昭45−9896
号公報、特公昭44−24690号公報、特公昭47−718
号公報、特公昭48−30327号公報、特公昭51−
18965号公報等)。 先に本発明者らは、ポリメタロキサンを出発物
質とする無機質繊維、例えばアルミナ、アルミナ
−シリカ、チタニア、ジルコニア繊維の製造方法
を提案した(特公昭51−12736号公報、特公昭51
−13768号公報、特開昭49−124336号公報、同昭
50−136424号公報、同昭50−18726号公報)。 上記の方法は、前駆体繊維の金属酸化物含有率
が大きく、従つて焼成後の繊維が緻密となるため
高強度、高弾性であり、紡糸液の曳糸性が前記他
の方法に比較して良好であり連続繊維を製造する
事ができる等他の方法に比較して数多くの利点を
有している。 本発明者らのその後の検討によれば、紡糸液の
曳糸性はポリメタロキキンの側鎖の有機基の種類
に大きく依存することが判つた。即ち、炭素数の
多い有機残基、例えば高級アシロキシ基、高級ア
ルコキシ基等は曳糸性高上に効果があり、又得ら
れた前駆体繊維はしなやかで取扱いが容易であ
り、炭素数の多い有機残基を導入しないまたは低
級の有機残基の場合に比較して曳糸性及び繊維の
強度および弾性率が改善される。 しかし、炭素数の多い有機残基が多量に側鎖に
導入されると前駆体繊維中の金属原子の割合が低
下するために、焼成後の繊維の緻密度が低下し、
結果として無機質繊維の強度および弾性率が劣下
するとか、また焼成中炭素数の多い有機残基が存
在するところではそれらの燃焼及び熱分解によ
り、多種多様のガスが発生する為に局部的な雰囲
気の差が生じ、従つて燃焼の程度にも差が生じる
為に大量に焼成する場合には、結果として無機質
繊維の強度および弾性率の劣下、品質のムラを生
じるという不都合があり、未だ充分なものではな
い。 本発明者らは、これらの点について鋭意研究を
進めた結果、側鎖にフエノキシ基を導入したポリ
メタロキサンを含有するポリメタロキサンが、そ
の含有する炭素数に比して格段に優れた曳糸性を
付与することおよび該ポリメタロキサンからの繊
維前駆体を焼成した場合優れた引張り強度および
弾性率を有する繊維が製造できることを見出し本
発明方法を完成するに至つた。 即ち、本発明は 〔A〕 一般式
The present invention relates to a method for producing inorganic fibers. More specifically, the present invention relates to a method for producing inorganic fibers from polymetalloxane having phenoxy groups. In particular, the present invention involves spinning a polymetalloxane having a phenoxy group in its side chain, subjecting it to infusible treatment as necessary, and then firing it to produce inorganic fibers, particularly alumina fibers and alumina-silica fibers. It is about the method. In recent years, as a result of technological developments in many industrial fields including the aerospace industry, materials with properties superior to those of conventional materials, such as heat resistance at high temperatures and high mechanical properties, have been developed. Development is strongly desired. One way to improve the physical properties of such materials is to use conventional materials such as carbon fiber, tungsten, molybdenum, metal fibers such as steel, and the surface of tungsten fibers with boron.
Commonly used methods include composite reinforcement using composite fibers covered with silicon carbide, polycrystalline fibers such as alumina and zirconia, and whiskers such as silicon carbide. Metal oxide fibers, which are one of these strong materials for composite materials, can be used in high-temperature oxidizing atmospheres where carbon fibers and metal fibers cannot be used, and are generally excellent at high temperatures due to their high melting points. It has characteristics such as not losing its mechanical properties, and is expected to be used not only as a composite reinforcing material but also in an extremely wide range of industrial fields. Various methods have been proposed for producing such metal oxide fibers (for example, Japanese Patent Publication No. 40-26213, Japanese Patent Publication No. 45-9896).
Publication No. 44-24690, Special Publication No. 47-718
Publication No. 48-30327, Special Publication No. 51-
18965, etc.). Previously, the present inventors proposed a method for producing inorganic fibers such as alumina, alumina-silica, titania, and zirconia fibers using polymetalloxane as a starting material (Japanese Patent Publication No. 12736/1983,
-13768 Publication, JP-A-49-124336 Publication, same.
No. 50-136424, No. 18726). In the above method, the metal oxide content of the precursor fiber is high, and therefore the fiber after firing is dense, resulting in high strength and high elasticity, and the spinnability of the spinning solution is lower than that of the other methods. It has many advantages compared to other methods, such as the ability to produce continuous fibers. According to subsequent studies by the present inventors, it was found that the spinnability of the spinning solution largely depends on the type of organic group in the side chain of the polymetalloquine. That is, organic residues with a large number of carbon atoms, such as higher acyloxy groups and higher alkoxy groups, are effective in improving spinnability, and the obtained precursor fibers are flexible and easy to handle, and organic residues with a large number of carbon atoms The spinnability and the strength and elastic modulus of the fibers are improved compared to the case where no organic residues are introduced or low organic residues are introduced. However, when a large amount of organic residues with a large number of carbon atoms are introduced into the side chain, the proportion of metal atoms in the precursor fiber decreases, resulting in a decrease in the density of the fiber after firing.
As a result, the strength and elastic modulus of the inorganic fiber deteriorates, and when organic residues with a large number of carbon atoms are present during firing, their combustion and thermal decomposition generate a wide variety of gases, causing local damage. Because there are differences in the atmosphere and therefore differences in the degree of combustion, when firing in large quantities, there is a disadvantage that the strength and elastic modulus of the inorganic fibers deteriorate, and the quality of the inorganic fibers becomes uneven. It's not enough. As a result of intensive research into these points, the present inventors have found that polymetalloxane containing polymetalloxane with phenoxy groups introduced into the side chain has significantly superior traction properties compared to the number of carbon atoms it contains. The present inventors discovered that fibers having excellent tensile strength and elastic modulus can be produced by imparting yarn properties and by firing a fiber precursor made from the polymetalloxane, leading to the completion of the method of the present invention. That is, the present invention [A] General formula

【式】および/または[expression] and/or

【式】 (式中、Mは3価または4価の金属原子、Yは
有機残基、ニトロ基またはハロゲン、mは0
〜5の整数、X1
[Formula] (where M is a trivalent or tetravalent metal atom, Y is an organic residue, nitro group or halogen, m is 0
~5 integer, X 1 is

【式】と同 じかまたは異なる有機残基、水素原子、ニトロ基
またはハロゲンを示す。) で表わされる構造単位0.1〜95モル%および 〔B〕 一般式
Indicates an organic residue, hydrogen atom, nitro group, or halogen that is the same as or different from [Formula]. ) Structural units represented by 0.1 to 95 mol% and [B] General formula

【式】および/または[expression] and/or

【式】 (式中、Mは上記と同じ、X2およびX3
[Formula] (where M is the same as above, X 2 and X 3 are

【式】を除く有機残基を示 す。) で表わされる構造単位99.9〜5モル%から成るポ
リメタロキサンを含有する有機溶媒溶液を紡糸し
て前駆体繊維を形成し、次いで焼成することを特
徴とする無機質繊維の製造方法を提供するにあ
る。 以下に本発明方法を更に詳細に説明する。 本発明方法において用いられる原料ポリメタロ
キサンは 〔A〕 一般式
Indicates organic residues excluding [Formula]. ) To provide a method for producing inorganic fibers, which comprises spinning an organic solvent solution containing a polymetalloxane containing 99.9 to 5 mol% of structural units represented by the formula to form precursor fibers, and then firing the precursor fibers. be. The method of the present invention will be explained in more detail below. The raw material polymetalloxane used in the method of the present invention has the general formula [A]

【式】および/または[expression] and/or

【式】 (式中、M,Y,mおよびXは前記と同じ) で表わされる構造単位0.1〜95モル%含有し、残
部が 〔B〕 一般式
Contains 0.1 to 95 mol% of the structural unit represented by [Formula] (wherein M, Y, m and

【式】および/または[expression] and/or

【式】 (式中、M,X2およびX3は前記と同じ) から成る重合物である。 上記一般式においてMは焼成により金属酸化物
に転化し得る金属であればよいが、一般に3価又
は4価をとり得る金属原子、具体的にはホウ素、
アルミニウム、ガリウム、インジウム、ケイ素、
ゲルマニウム、スズ、鉛、イツトリウム、チタニ
ウム、ジルコニウム、希土類元素、クロム、マン
ガン、鉄、コバルト、ニツケル等が挙げられ、特
にアルミニウム、ケイ素、チタニウム、ジルコニ
ウム等が有用である。 Yは有機残基、ニトロ基又はハロゲンを示し、
具体的にはメチル基、エチル基、n−プロピル
基、iso−プロピル基、n−ブチル基、iso−ブチ
ル基等のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、
n−プロポキシ基、iso−プロポキシ基、n−ブ
トキシ基、iso−ブトキシ基等のアルコキシ基、
アセチル基、プロピオニル基、ベンゾイル基等の
アシル基、メトキシカルボニル基、エトキシカル
ボニル基、プロポキシカルボニル基等のアルコキ
シカルボニル基、フエノキシカルボニル基、シア
ノ基、ビニル基、プロペニル基等のアルケニル
基、フエニル基または置換フエニル基、フエノキ
シ基、塩素、フツ素等のハロゲン等が挙げられ
る。Yが複数個置換している場合にはYは同一ま
たは異る置換基であつてよく、mは0〜5の整
数、好ましくは1〜3の整数である。 X1
[Formula] (wherein M, X 2 and X 3 are the same as above). In the above general formula, M may be any metal that can be converted into a metal oxide by firing, but generally it is a metal atom that can be trivalent or tetravalent, specifically boron,
aluminum, gallium, indium, silicon,
Examples include germanium, tin, lead, yttrium, titanium, zirconium, rare earth elements, chromium, manganese, iron, cobalt, nickel, etc., and aluminum, silicon, titanium, zirconium, etc. are particularly useful. Y represents an organic residue, nitro group or halogen,
Specifically, alkyl groups such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, iso-propyl group, n-butyl group, iso-butyl group, methoxy group, ethoxy group,
Alkoxy groups such as n-propoxy group, iso-propoxy group, n-butoxy group, iso-butoxy group,
Acyl groups such as acetyl group, propionyl group, benzoyl group, alkoxycarbonyl group such as methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, propoxycarbonyl group, alkenyl group such as phenoxycarbonyl group, cyano group, vinyl group, propenyl group, phenyl or substituted phenyl groups, phenoxy groups, halogens such as chlorine and fluorine, and the like. When Y is substituted with a plurality of substituents, Y may be the same or different substituents, and m is an integer of 0 to 5, preferably an integer of 1 to 3. X 1 is

【式】と同じか、または 異なる有機残基、ニトロ基、ハロゲンまたは水素
原子を示し、具体的には前記の通りのYまたはm
[Formula] represents an organic residue, nitro group, halogen or hydrogen atom, which is the same as or different from [Formula], specifically Y or m as described above.
of

【式】基、メチル基、エチル 基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブ
チル基、iso−ブチル基等のアルキル基、メトキ
シ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、iso−プ
ロポキシ基、n−ブトキシ基、iso−ブトキシ基
等のアルコキシ基、アセチル基、プロピオニル
基、ベンゾイル基等のアシル基、塩素、フツ素等
のハロゲン、ニトリル基、水素原子等が挙げられ
る。 X2及びX3
[Formula] group, alkyl group such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, iso-propyl group, n-butyl group, iso-butyl group, methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, iso-propoxy group , an alkoxy group such as n-butoxy group and iso-butoxy group, an acyl group such as an acetyl group, a propionyl group, and a benzoyl group, a halogen such as chlorine and fluorine, a nitrile group, and a hydrogen atom. X 2 and X 3 are

【式】を除く有機 残基を示し、具体的にはメチル基、エチル基、n
−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル
基、iso−ブチル基等のアルキル基、メトキシ
基、エトキシ基、n−プロポキシ基、iso−プロ
ポキシ基、n−ブトキシ基、iso−ブトキシ基等
のアルコキシ基、アセチル基、プロピオニル基、
ベンゾイル基等のアシル基等が挙げられる。 本発明で用いるポリメタロキサンは以下に記述
する方法により調整することができる。例えばジ
メチルフエノキシアルミニウム、ジエチルフエノ
キシアルミニウム、ジプロピルフエノキシアルミ
ニウム、ジメトキシフエノキシアルミニウム、ジ
エトキシフエノキシアルミニウム、ジプロポキシ
フエノキシアルミニウム、ジメチルアセチルフエ
ノキシアルミニウム、ジメチルジフエノキシチタ
ニウム、ジエチルジフエノキシチタニウム、ジ−
(メチルフエノキシ)−ジエチルチタニウム、ジ−
(シアノフエノキシ)−ジメチルチタニウム、ジメ
チルジフエノキシシリコン、ジ−(エトキシフエ
ノキシ)−ジエチルシリコン、p−クロルフエノ
キシ−トリメトキシシリコン、p−ニトロフエノ
キシ−トリエトキシシリコン、p−エチルフエノ
キシ−トリiso−プロポキシジルコニウム、ジエ
チルジフエノキシジルコニウム、ジ−(エトキシ
カルボニルフエノキシ)−ジメトキシジルコニウ
ム、ジエチルフエノキシインジウム、p−メトキ
シカルボニルフエノキシ−ジエトキシインジウ
ム、o−シアノフエノキシ−ジiso−プロポキシ
インジウム、ジメチルジフエノキシスズ、o−エ
トキシカルボニルフエノキシ−トリiso−プロポ
キシスズ等のフエノキシ基類を有する有機金属化
合物を部分加水分解するとか、又は例えばトリメ
チルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、ト
リプロピルアルミニウム、トリエトキシアルミニ
ウム、トリiso−プロポキシアルミニウム、ジエ
チルアルミニウムハイドライド、ジiso−プロポ
キシモノエチルアルミニウム、モノエトキシジエ
チルアルミニウム、テトラエチルチタニウム、テ
トラプロピルチタニウム、テトラブチルチタニウ
ム、テトラエトキシチタニウム、テトラiso−プ
ロポキシチタニウム、テトラブトキシチタニウ
ム、トリエチルチタニウムハイドライド、ジエチ
ルジiso−プロポキシチタニウム、テトラエチル
ジルコニウム、テトラiso−プロポキシジルコニ
ウム、テトラブチルジルコニウム、トリメチルジ
ルコニウムハイドライド、ジエチルジiso−プロ
ポキシジルコニウム、テトラエチルシリコン、テ
トラプロピルシリコン、メチルシリケート、エチ
ルシリケート、iso−プロピルシリケート、トリ
メチルインジウム、トリエチルインジウム、トリ
エトキシインジウム、ジエチルiso−プロポキシ
インジウム、テトラメチルスズ、テトラエチルス
ズ、テトラプロピルスズ、テトラメトキシスズ、
テトラエトキシスズ、テトラiso−プロポキシス
ズなどの部分加水分解によつて得られたポリメタ
ロキサンの有機残基を
Indicates organic residues excluding [Formula], specifically methyl group, ethyl group, n
- Alkyl groups such as propyl group, iso-propyl group, n-butyl group, iso-butyl group, methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, iso-propoxy group, n-butoxy group, iso-butoxy group, etc. alkoxy group, acetyl group, propionyl group,
Examples include acyl groups such as benzoyl group. The polymetalloxane used in the present invention can be prepared by the method described below. For example, dimethylphenoxyaluminum, diethylphenoxyaluminum, dipropylphenoxyaluminum, dimethoxyphenoxyaluminum, diethoxyphenoxyaluminum, dipropoxyphenoxyaluminum, dimethylacetylphenoxyaluminum, dimethyldiphenoxyaluminum titanium, diethyldiphenoxytitanium, di-
(methylphenoxy)-diethyl titanium, di-
(cyanophenoxy)-dimethyltitanium, dimethyldiphenoxysilicon, di-(ethoxyphenoxy)-diethylsilicon, p-chlorophenoxy-trimethoxysilicon, p-nitrophenoxy-triethoxysilicon, p-ethylphenoxy-triiso-propoxyzirconium , diethyldiphenoxyzirconium, di-(ethoxycarbonylphenoxy)-dimethoxyzirconium, diethylphenoxyindium, p-methoxycarbonylphenoxy-diethoxyindium, o-cyanophenoxy-diiso-propoxyindium, dimethyldif Partial hydrolysis of organometallic compounds having phenoxy groups such as enoxytin, o-ethoxycarbonylphenoxy-triiso-propoxytin, or trimethylaluminum, triethylaluminum, tripropylaluminum, triethoxyaluminum, etc. Triiso-propoxyaluminum, diethylaluminium hydride, diiso-propoxymonoethylaluminum, monoethoxydiethylaluminum, tetraethyltitanium, tetrapropyltitanium, tetrabutyltitanium, tetraethoxytitanium, tetraisopropoxytitanium, tetrabutoxytitanium, triethyltitanium Hydride, diethyl diiso-propoxy titanium, tetraethyl zirconium, tetraiso-propoxy zirconium, tetrabutyl zirconium, trimethyl zirconium hydride, diethyl diiso-propoxy zirconium, tetraethyl silicon, tetrapropyl silicon, methyl silicate, ethyl silicate, iso-propyl silicate, trimethyl Indium, triethyl indium, triethoxy indium, diethyl iso-propoxy indium, tetramethyl tin, tetraethyl tin, tetrapropyl tin, tetramethoxy tin,
Organic residues of polymetalloxane obtained by partial hydrolysis of tetraethoxytin, tetraisopropoxytin, etc.

【式】基で 置換するとか、またはフエノキシ基を有する有機
金属化合物とフエノキシ基を有しない有機金属化
合物との混合物を部分加水分解するとか、または
フエノキシ基を有する有機金属化合物の部分加水
分解物と、フエノキシ基を有しない有機金属化合
物の部分加水分解物を混合する等の方法によつて
製造する事ができる。 部分加水分解は公知の条件下に実施することが
できる。ポリメタロキサンの有機残基を
[Formula] group, or by partially hydrolyzing a mixture of an organometallic compound having a phenoxy group and an organometallic compound not having a phenoxy group, or by partially hydrolyzing an organometallic compound having a phenoxy group. It can be produced by a method such as mixing a partial hydrolyzate of an organometallic compound that does not have a phenoxy group. Partial hydrolysis can be carried out under known conditions. Organic residues of polymetalloxane

【式】基で置換する方法としては有機 金属化合物を部分加水分解して得たポリメタロキ
サンにフエノール類を通常0〜100℃の温度で混
合すれば側鎖基の交換反応が生じ容易に置換する
ことができる。 本発明の実施にあたつて、前述の置換フエノキ
シ基類を導入するために用いられる化合物として
は、クレゾール、エチルフエノール、プロピルフ
エノール、ブチルフエノール、ジメチルフエノー
ル、メチルエチルフエノール、ジエチルフエノー
ル、メチルプロピルフエノール、エチルプロピル
フエノール、ジプロピルフエノール、トリメチル
フエノール、トリエチルフエノール、メトキシフ
エノール、エトキシフエノール、プロポキシフエ
ノール、ブトキシフエノール、ジメトキシフエノ
ール、メトキシエトキシフエノール、ジエトキシ
フエノール、メトキシプロポキシフエノール、ジ
プロポキシフエノール、トリメトキシフエノー
ル、トリエトキシフエノール、ヒドロキシアセト
フエノン、プロピオニルフエノール、ブチリルフ
エノール、ジアセチルフエノール、アセチルプロ
ピオニルフエノール、ジプロピオニルフエノー
ル、トリアセチルフエノール、ヒドロキシ安息香
酸メチル、ヒドロキシ安息香酸エチル、ヒドロキ
シ安息香酸プロピル、ヒドロキシ安息香酸ブチ
ル、ジ−(メトキシカルボニル)−フエノール、ジ
−(エトキシカルボニル)−フエノール、ジ−(プ
ロポキシカルボニル)−フエノール、トリ−(メト
キシカルボニル)−フエノール、トリ−(エトキシ
カルボニル)−フエノール、シアノフエノール、
クロルフエノール、クロロフエノール、ニトロフ
エノール、ジニトロフエノール、ピクリン酸など
が適している。 本発明方法の実施に当り有機溶媒としてはポリ
メタロキサンを溶解するものであれば全て使用可
能であり、具体的にはエチルエーテル、テトラヒ
ドロフラン、ジオキサン、ベンゼン、トルエン、
キシレン、ヘキサン等が挙げられる。 本発明方法の実施に当り、原料ポリメタロキサ
ン中の〔A〕一般式
[Formula] As a method for substitution with a group, mixing phenols with polymetalloxane obtained by partial hydrolysis of an organometallic compound at a temperature of usually 0 to 100°C causes an exchange reaction of side chain groups, which facilitates substitution. can do. In carrying out the present invention, the compounds used to introduce the above-mentioned substituted phenoxy groups include cresol, ethylphenol, propylphenol, butylphenol, dimethylphenol, methylethylphenol, diethylphenol, and methylpropylphenol. , ethylpropylphenol, dipropylphenol, trimethylphenol, triethylphenol, methoxyphenol, ethoxyphenol, propoxyphenol, butoxyphenol, dimethoxyphenol, methoxyethoxyphenol, diethoxyphenol, methoxypropoxyphenol, dipropoxyphenol, trimethoxyphenol, Triethoxyphenol, hydroxyacetophenone, propionylphenol, butyrylphenol, diacetylphenol, acetylpropionylphenol, dipropionylphenol, triacetylphenol, methyl hydroxybenzoate, ethyl hydroxybenzoate, propyl hydroxybenzoate, butyl hydroxybenzoate , di-(methoxycarbonyl)-phenol, di-(ethoxycarbonyl)-phenol, di-(propoxycarbonyl)-phenol, tri-(methoxycarbonyl)-phenol, tri-(ethoxycarbonyl)-phenol, cyanophenol,
Chlorphenol, chlorophenol, nitrophenol, dinitrophenol, picric acid, etc. are suitable. In carrying out the method of the present invention, any organic solvent that can dissolve the polymetalloxane can be used, specifically ethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, benzene, toluene,
Examples include xylene and hexane. In carrying out the method of the present invention, [A] general formula in the raw material polymetalloxane

【式】および/ま たは[Formula] and/ma Taha

【式】で示される構造単位の割合 (以下置換量と称する)は全ポリメタロキサン中
の金属原子に対して一般に0.1〜95モル%、好ま
しくは1〜80モル%、最も好ましくは3〜20モル
%である。 ポリメタロキサン中の置換量が0.1モル%より
少ないと曳糸性および物性改良の効果が僅かしか
現われないし、一方95モル%を越えると曳糸性が
劣るようになるので好ましくない。曳糸性の効果
は1モル%以上の置換量において無置換品と比し
て相当に顕著であり、更にこの曳糸性は添加量に
比例して向上するが、3モル%以上では置換量に
対する曳糸性の向上の度合が顕著でなくなる。 曳糸性の向上の程度等は共存する側鎖の置換基
の種類にも依存する。 一般的には1〜80モル%の割合の範囲で置換し
たものが最も安定して高い曳糸性を示し、80モル
%をこえるとこの効果は徐々に減少し、95モル%
をこえるとポリメタロキサンの有機溶媒に対する
溶解度の減少の為に曳糸性、成形性は無添加のも
のと同等またはそれ以下になり、粘稠な液を得る
為に濃縮すると固形分が析出することもある為に
置換効果はなくなる。 しかして、本発明方法において規定する側鎖に
フエノキシ基を有せしめたポリメタロキサンを紡
糸液として用いることにより曳糸性が向上しかつ
紡糸、焼成した場合に引張り強度および弾性率の
極めて高い繊維成形体が製造出来るという効果が
発揮される。 ポリメタロキサンの側鎖にフエノキシ基を有せ
しめることにより上述したような効果が発現する
理由は詳らかではないが、フエノキシ基が側鎖に
入ることによりポリメタロキサンに滑性が生じ、
その結果、曳糸性、成形性が向上し、また通常は
フエノキシ基程度の炭素数の有機残基を側鎖に導
入すると前駆体繊維内で側鎖基が燃焼し局部加熱
を生じ、焼成中の繊維の焼成程度に部分的な差を
生じ繊維の均質性、緻密度が低下し、ひいては繊
維の強度および弾性率が低下する原因となり好ま
しくないのであるが、フエノキシ基の場合には焼
成温度に達するまでに相当量のフエノキシ基が分
解脱離するために局部加熱が避けられる結果、焼
成による繊維強度及び弾性率の低下がないという
効果が発揮されるものと考えられる。 本発明方法において用いられるポリメタロキサ
ンの重合度は2以上であれば充分であり、特に上
限はないが重合反応の容易さから一般に重合度
1000以下のものが用いられる。 ポリメタロキサンはエチルエーテル、テトラヒ
ドロフラン、ベンゼン、トルエン、ヘキサンなど
の有機溶媒に可溶であり、適当な濃度では曳糸性
に富む粘稠液となる。ポリメタロキサンの濃度と
その溶液の曳糸性との関係は用いるポリメタロキ
サンの種類、その重合度および溶媒によつて異な
り一義的に定める事はできないが、一般に室温で
の粘度が1ポイズ以上5000ポイズ以下の溶液が紡
糸には適当である。したがつて紡糸液はこの範囲
の粘度を与えるように調製される。 紡糸液にポリエチレングリコール、ポリビニル
フオルマール、ポリ酢酸ビニルなどの有機高分
子、その他適当な有機物を添加しておくことは曳
糸性向上のために望ましいことである。また紡糸
液に少量のリチウム、ベリリウム、ホウ素、ナト
リウム、マグネシウム、ケイ素、リン、カリウ
ム、カルシウム、チタニウム、クロム、マンガ
ン、イツトリウム、ジルコニウム、ランタン、タ
ングステンなどを含む化合物の一種あるいは二種
以上を添加しておくことは得られる無機繊維の諸
物性を向上させるために望ましいことである。 また、互いに異なる金属原子よりなるポリメタ
ロキサンを2種以上混合し、紡糸、焼成する事に
より、複合酸化物〔たとえばスピネル型酸化物
(MgAl2O4,Al−Siスピネル等)、ペロブスカイト
型酸化物(LaAlO3等)等〕型の優れた性質を有
した繊維を製造する事もできる。 本発明方法によればフエノキシ基を有するポリ
メタロキサンを原料とし、これにケイ素を含む化
合物を混合し、これを紡糸して得られたシリカア
ルミナ含有率の高い前駆体繊維を焼成することに
よつて極めて高い機械的強度と耐熱性を有する短
繊維、長繊維あるいは連続繊維状のシリカアルミ
ナ繊維の製造ができる。 これらフエノキシ基を含有するポリメタロキサ
ンのうち本発明においてはアルミナ含有率が10%
以上、好ましくは20%以上のものが用いられる。
ここにいうアルミナ含有率とは〔51/(構造単位
の分子量)〕×100(%)で与えられる。アルミナ
含有量が10%以下の場合には実用的な強度のある
シリカアルミナ質繊維を得ることが困難である。 一方、混合するケイ素を含む化合物としては
The proportion of the structural unit represented by the formula (hereinafter referred to as the amount of substitution) is generally 0.1 to 95 mol%, preferably 1 to 80 mol%, most preferably 3 to 20 mol%, based on the metal atoms in the total polymetalloxane. It is mole%. If the amount of substitution in the polymetalloxane is less than 0.1 mol %, the effect of improving spinnability and physical properties will be slight, while if it exceeds 95 mol %, the stringiness will become poor, which is not preferable. The effect on stringiness is quite remarkable when the amount of substitution is 1 mol% or more compared to the unsubstituted product, and the stringiness improves in proportion to the amount added, but when the amount of substitution is 3 mol% or more, The degree of improvement in spinnability becomes less noticeable. The degree of improvement in stringability also depends on the type of coexisting side chain substituents. Generally, those substituted in a range of 1 to 80 mol% exhibit the most stable and high stringiness, and when the amount exceeds 80 mol%, this effect gradually decreases until 95 mol%.
If it exceeds this, the solubility of polymetalloxane in organic solvents decreases, so the stringability and formability become equal to or lower than those without additives, and solid content precipitates when concentrated to obtain a viscous liquid. Because of this, the replacement effect disappears. Therefore, by using a polymetalloxane having a phenoxy group in the side chain specified in the method of the present invention as a spinning solution, the spinnability is improved and fibers with extremely high tensile strength and elastic modulus when spun and fired are obtained. The effect that molded bodies can be manufactured is exhibited. Although it is not clear why the above-mentioned effects are produced by having a phenoxy group in the side chain of polymetalloxane, the inclusion of the phenoxy group in the side chain causes polymetalloxane to have lubricity.
As a result, spinnability and formability are improved, and normally, when an organic residue with a carbon number similar to that of a phenoxy group is introduced into the side chain, the side chain group burns within the precursor fiber, causing local heating, which occurs during firing. This is undesirable because it causes local differences in the degree of firing of the fibers, which reduces the homogeneity and density of the fibers, which in turn causes a decrease in the strength and elastic modulus of the fibers. However, in the case of phenoxy groups, the firing temperature It is considered that local heating is avoided because a considerable amount of phenoxy groups are decomposed and eliminated by the time the firing process is reached, resulting in the effect that the fiber strength and elastic modulus do not decrease due to firing. It is sufficient that the degree of polymerization of the polymetalloxane used in the method of the present invention is 2 or more, and there is no particular upper limit, but the degree of polymerization is generally
1000 or less are used. Polymetalloxane is soluble in organic solvents such as ethyl ether, tetrahydrofuran, benzene, toluene, and hexane, and at an appropriate concentration becomes a viscous liquid with excellent stringiness. The relationship between the concentration of polymetalloxane and the stringiness of its solution varies depending on the type of polymetalloxane used, its degree of polymerization, and the solvent, and cannot be unambiguously determined, but generally the viscosity at room temperature is 1 poise or more. Solutions below 5000 poise are suitable for spinning. The spinning solution is therefore prepared to provide a viscosity within this range. It is desirable to add organic polymers such as polyethylene glycol, polyvinyl formal, polyvinyl acetate, and other suitable organic substances to the spinning solution in order to improve spinnability. Additionally, a small amount of one or more compounds containing lithium, beryllium, boron, sodium, magnesium, silicon, phosphorus, potassium, calcium, titanium, chromium, manganese, yttrium, zirconium, lanthanum, tungsten, etc. is added to the spinning solution. This is desirable in order to improve various physical properties of the obtained inorganic fiber. In addition, by mixing two or more types of polymetalloxanes made of different metal atoms, spinning and firing, composite oxides [e.g. spinel type oxides (MgAl 2 O 4 , Al-Si spinel, etc.), perovskite type oxides] It is also possible to produce fibers with excellent properties such as materials (LaAlO 3 , etc.). According to the method of the present invention, a polymetalloxane having a phenoxy group is used as a raw material, a silicon-containing compound is mixed therein, and a precursor fiber with a high silica-alumina content obtained by spinning the mixture is fired. As a result, short, long, or continuous silica-alumina fibers having extremely high mechanical strength and heat resistance can be produced. Among these polymetalloxanes containing phenoxy groups, in the present invention, the alumina content is 10%.
Above, preferably 20% or more is used.
The alumina content referred to here is given by [51/(molecular weight of structural unit)] x 100 (%). When the alumina content is less than 10%, it is difficult to obtain silica-alumina fibers with practical strength. On the other hand, as a compound containing silicon to be mixed with

【式】の構造単位を有するポリオルガノシロ キサン、Polyorganosilol having the structural unit of [formula] Kisan,

【式】の構造単位を有するポリケイ 酸エステル(R1およびR2は有機原子団)が適当
なものであるが、RoSiX4-oの構造を有するオル
ガノシラン(XはOH,ORなどであり、Rは有
機原子団、nは4以下の整数)、Si(OR)4の構造
を有するケイ酸エステル(Rは有機原子団)、そ
の他ケイ素を含む化合物の一般が用いられ得る。 混合するケイ素を含む化合物はシリカ含有率の
大きいものが望ましいが、小さいものでも用いら
れ得る。特にシリカ含有率の小さいシリカアルミ
ナ繊維を製造する際には混合するケイ素を含む化
合物のシリカ含有率は小さくてもよい。 また混合するケイ素を含む化合物は上記ポリア
ルミノキサン溶液に均一に溶解混合することが望
ましいが溶解せずに分散して混合してもよい。 さらに混合するケイ素を含む化合物は、それ自
身が上記ポリアルミノキサン溶液に溶解して曳糸
性を持つ方が望ましいが、これは必須の条件では
ない。 ケイ素を含む化合物の混合され得る最大量は、
該ケイ素を含む化合物自身の曳糸性にも依存する
が、曳糸性をまつたく持たないようなケイ素を含
む化合物でも焼成後のシリカアルミナ繊維中のシ
リカ含有率が60重量%に達する程の量を混合して
も、混合されたポリアルミノキサン溶液は充分紡
糸され得るだけの曳糸性を保持している。 また場合によつてはケイ素を含む2種以上の化
合物をポリアルミノキサン溶液に混合することが
有効である。シリカアルミナ繊維の製造に当り
SiO2:Al2O3の比率は1〜30重量%:99〜70重量
%となるように調整するのが望ましい。 ポリメタロキサン溶液から紡糸を行なうには、
いわゆる乾式紡糸が好都合であるが、遠心紡糸、
吹き出し紡糸など他の適当な紡糸方法に従つても
よい。紡糸は室温で行なわれるが、必要であれば
紡糸液を加熱して行なうことも出来る。また紡糸
された繊維の周囲の雰囲気を適当に調整すること
も好結果を得るために望ましいことである。繊維
に含まれる溶媒の乾燥除去は繊維が細い場合には
特に必要でないが、紡糸中あるいは紡糸後にこれ
を行なうこともできる。本発明により製造される
前駆体繊維は通常1〜100μmの平均直径を有し
ている。しかしながら、この範囲に限定されるも
のではない。 本発明方法の実施に当り上記のように紡糸され
た前駆体繊維は次いで必要に応じ、水蒸気処理、
熱水処理、酸処理或いはこれらを組合せて前処理
したのちに焼成する。 このようにして得られた無機質繊維前駆体は繊
維形成物が高濃度で均一に連続した状態で繊維状
に形成されているため、焼成後の無機質繊維の諸
物性の向上には極めて好都合なものである。また
本発明方法によつて得られる無機質繊維前駆体は
それ自身強度のある透明な繊維であり、これを使
つて織物などの形態にあらかじめ加工したのち焼
成することによつて、その形態を有する無機質製
品を得ることもできる。 本発明方法における無機質繊維前駆体は熱に対
して不融であり、そのまま空気などの酸素を含む
雰囲気中で焼成すれば、繊維の形態をくずすこと
なく容易に無機質繊維とすることができる。すな
わち例えばアルミナ質繊維の製造に則して説明す
るならば、該前駆体繊維を酸素を含む雰囲気、例
えば空気中で焼成すれば約700℃において実質的
にアルミナ質繊維に変化し、約900℃以上におい
て透明で強度のあるアルミナ質繊維が得られる。 またこれら各種のアルミナ質繊維を得るために
該前駆体繊維を窒素のような不活性雰囲気中ある
いは真空中で焼成した後、酸素を含む雰囲気にさ
らして有機質あるいは炭素質を除去してもよい。
また得られたアルミナ質繊維を水素のような還元
性雰囲気中でさらに焼成しても良い。またこれら
の焼成工程中、前駆体繊維あるいはアルミナ質繊
維に張力をかけておくことは強いアルミナ質繊維
を製造するために望ましいことである。 焼成温度は、製造される無機質繊維の構成元素
及び該無機質繊維の用途によつて異なり、繊維強
化複合材料のように高強度、高弾性率の繊維が必
要な場合には、アルミナ繊維では900〜1800℃、
シリカアルミナ繊維では900〜1500℃、チタニア
繊維の場合800〜1500℃、ジルコニア繊維の場合
1000℃〜2500℃の温度が採用され、触媒(もしく
は触媒担体)に応用する場合には比表面積の大き
な繊維が一般に有利であり、触媒を適用する化学
反応条件によりアルミナ、シリカアルミナ、チタ
ニア繊維などでは400℃〜1500℃の温度が採用さ
れる。 更に例えばジルコニアのイオン伝導性を利用す
る繊維の場合にはよく知られた約1000〜1100℃近
辺の転移点以上に焼成した方が好ましいなど、繊
維の用途及び構成酸化物により焼成条件は様々で
ある事がわかる。 以上詳述した本発明方法によれば、ポリメタロ
キサンから金属酸化物繊維を製造するに際し、曳
糸性を顕著に改善し、しかも該金属酸化物繊維の
引張り強度、弾性率を著しく向上させるという効
果を発揮するものである。 以下に本発明の実施態様を実施例に従つて述べ
るが、本発明は以下の実施例に限定されるもので
はない。 実施例 1 モノiso−プロポキシジエチルアルミニウム1
モルをエチルエーテル600c.c.に溶解し、1モルの
水で加水分解して重合度130のポリiso−プロポキ
シアルミノキサンを得た。次にO−ヒドロキシ安
息香酸エチル0.1モルを添加してリフラツクス下
で撹拌してポリiso−プロポキシアルミノキサン
中のiso−プロポキシ基の0.1モルを
A polysilicate ester having the structural unit of [Formula] (R 1 and R 2 are organic atomic groups) is suitable, but an organosilane having the structure R o SiX 4-o (X is OH, OR, etc.) is suitable. (R is an organic atomic group, n is an integer of 4 or less), a silicate ester having a structure of Si(OR) 4 (R is an organic atomic group), and other silicon-containing compounds in general can be used. It is desirable that the silicon-containing compound to be mixed has a high silica content, but one with a low silica content may also be used. In particular, when producing silica-alumina fibers with a low silica content, the silica content of the silicon-containing compound to be mixed may be small. Further, it is desirable that the silicon-containing compound to be mixed is uniformly dissolved and mixed in the polyaluminoxane solution, but it may be dispersed and mixed without being dissolved. It is preferable that the silicon-containing compound to be mixed is itself dissolved in the polyaluminoxane solution and has stringiness, but this is not an essential condition. The maximum amount of silicon-containing compounds that can be mixed is:
Although it depends on the spinnability of the silicon-containing compound itself, even silicon-containing compounds that do not have very good spinnability can have a silica content of 60% by weight in the silica-alumina fibers after firing. Even if the amounts are mixed, the mixed polyaluminoxane solution maintains sufficient spinnability to be able to be spun. In some cases, it may be effective to mix two or more silicon-containing compounds into the polyaluminoxane solution. For manufacturing silica alumina fibers
The ratio of SiO 2 :Al 2 O 3 is desirably adjusted to 1-30% by weight: 99-70% by weight. To perform spinning from a polymetalloxane solution,
So-called dry spinning is convenient, but centrifugal spinning,
Other suitable spinning methods may be followed, such as blow spinning. Spinning is carried out at room temperature, but the spinning solution can be heated if necessary. It is also desirable to appropriately adjust the atmosphere around the spun fibers to obtain good results. Dry removal of the solvent contained in the fibers is not particularly necessary when the fibers are thin, but it can be carried out during or after spinning. Precursor fibers produced according to the invention typically have an average diameter of 1 to 100 μm. However, it is not limited to this range. In carrying out the method of the present invention, the precursor fibers spun as described above are then subjected to steam treatment, if necessary.
After pretreatment with hot water treatment, acid treatment, or a combination of these, firing is performed. The inorganic fiber precursor obtained in this way is formed into a fibrous form with a high concentration of fiber forming substances and a uniform continuous state, so it is extremely convenient for improving the various physical properties of the inorganic fiber after firing. It is. In addition, the inorganic fiber precursor obtained by the method of the present invention is itself a strong and transparent fiber, and by processing it into a form such as a fabric and then firing it, an inorganic fiber having that form can be produced. You can also get products. The inorganic fiber precursor in the method of the present invention is infusible with respect to heat, and if it is fired as it is in an oxygen-containing atmosphere such as air, it can be easily made into an inorganic fiber without changing the fiber shape. In other words, for example, in the context of manufacturing alumina fibers, if the precursor fibers are fired in an oxygen-containing atmosphere, such as air, they will substantially change to alumina fibers at about 700°C, and at about 900°C. In the above manner, transparent and strong alumina fibers can be obtained. Furthermore, in order to obtain these various alumina fibers, the precursor fibers may be fired in an inert atmosphere such as nitrogen or in vacuum, and then exposed to an oxygen-containing atmosphere to remove organic or carbonaceous materials.
Further, the obtained alumina fiber may be further fired in a reducing atmosphere such as hydrogen. It is also desirable to maintain tension on the precursor fibers or alumina fibers during these firing steps in order to produce strong alumina fibers. The firing temperature varies depending on the constituent elements of the inorganic fiber to be manufactured and the use of the inorganic fiber, and when fibers with high strength and high modulus are required, such as in fiber reinforced composite materials, the firing temperature is 900 to 1800℃,
900-1500℃ for silica-alumina fibers, 800-1500℃ for titania fibers, and 800-1500℃ for zirconia fibers.
A temperature range of 1000℃ to 2500℃ is used, and fibers with a large specific surface area are generally advantageous when applied to catalysts (or catalyst carriers), and depending on the chemical reaction conditions to which the catalyst is applied, fibers such as alumina, silica alumina, titania fibers, etc. In this case, a temperature of 400℃ to 1500℃ is adopted. Furthermore, for example, in the case of fibers that utilize the ionic conductivity of zirconia, it is preferable to fire them above the well-known transition point of about 1000 to 1100°C, and firing conditions vary depending on the fiber's use and constituent oxides. I understand something. According to the method of the present invention described in detail above, when producing metal oxide fibers from polymetalloxane, the spinnability is significantly improved, and the tensile strength and elastic modulus of the metal oxide fibers are significantly improved. It is effective. Embodiments of the present invention will be described below with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples. Example 1 Monoiso-propoxy diethyl aluminum 1
mol was dissolved in 600 c.c. of ethyl ether and hydrolyzed with 1 mol of water to obtain polyiso-propoxyaluminoxane with a degree of polymerization of 130. Next, 0.1 mole of ethyl O-hydroxybenzoate is added and stirred under reflux to dissolve 0.1 mole of iso-propoxy groups in the polyiso-propoxyaluminoxane.

【式】基で置換した。 このポリアルミノキサンをベンゼンに溶解し、
エーテルを蒸留除去後にこれに構造式 で与えられるエチルシリケート0.07モルを溶解し
た。 これをポリアルミノキサンの濃度が55重量%で
あるように濃縮したものの粘度は300ポイズであ
り、透明で粘度ムラのない均質なものであつた。
これを紡糸原液として脱泡後孔数96、孔径50μm
の紡糸口金により、長さ6mの紡糸筒中に50m/
minの速度で押し出し紡糸を行つた。 得られた前駆体繊維は透明であり、その径は15
μmであつた。該前駆体繊維を温度80℃、相対湿
度100%の雰囲気中に15分間放置後、昇温速度300
℃/hrにて管状炉で1200℃迄、空気中で焼成した
ところシリカ含有率20%の無色透明なシリカアル
ミナ繊維が得られた。 この繊維20本の径、引張り強度、弾性率を測定
したところ、平均値で径は9.0μm、引張り強度
25t/cm2、弾性率2000t/cm2であつた。径のバラツ
キは0.2μm以内で極めて小さかつた。 なお、強度はゲージ長20mmで測定した値であ
り、以下の実施例についても同様である。 実施例2〜10、比較例1,2 モノiso−プロポキシジエチルアルミニウム1
モルをエチルエーテル600c.c.に溶解し、1モルの
水で加水分解して重合度130のポリiso−プロポキ
シアルミノキサンを得た。該ポリiso−プロポキ
シアルミノキサンにp−ヒドロキシアセトフエノ
ンを第1表に示す量添加してリフラツクス下、撹
拌してポリiso−プロポキシアルミノキサン中の
iso−プロポキシ基のそれぞれを
Substituted with [Formula] group. Dissolve this polyaluminoxane in benzene,
After distilling off the ether, the structural formula is 0.07 mol of ethyl silicate given by was dissolved. This was concentrated so that the polyaluminoxane concentration was 55% by weight, and the viscosity was 300 poise, and it was transparent and homogeneous with no uneven viscosity.
After degassing this as a spinning stock solution, the number of pores is 96 and the pore diameter is 50 μm.
With the spinneret, 50m
Extrusion spinning was performed at a speed of min. The obtained precursor fiber is transparent and its diameter is 15
It was μm. After leaving the precursor fiber in an atmosphere with a temperature of 80°C and a relative humidity of 100% for 15 minutes, the temperature increase rate was 300%.
C/hr in a tube furnace to 1200°C in air, colorless and transparent silica-alumina fibers with a silica content of 20% were obtained. When we measured the diameter, tensile strength, and elastic modulus of these 20 fibers, the average diameter was 9.0 μm, and the tensile strength was
The elasticity was 25t/cm 2 and the elastic modulus was 2000t/cm 2 . The variation in diameter was extremely small within 0.2 μm. Note that the strength is a value measured at a gauge length of 20 mm, and the same applies to the following examples. Examples 2 to 10, Comparative Examples 1 and 2 Monoiso-propoxy diethyl aluminum 1
mol was dissolved in 600 c.c. of ethyl ether and hydrolyzed with 1 mol of water to obtain polyiso-propoxyaluminoxane with a degree of polymerization of 130. The amount of p-hydroxyacetophenone shown in Table 1 was added to the polyiso-propoxyaluminoxane, and the mixture was stirred under reflux to dissolve the polyiso-propoxyaluminoxane.
Each of the iso-propoxy groups

【式】基で置換した。 イソプロポキシ基のほぼ100%がアセトフエノ
キシ基で置換されていた。実施例1で用いたと同
じエチルシリケートをそれぞれに0.07モル加えて
濃縮した。該濃縮液を脱泡後、孔数96、孔径50μ
mの紡糸口金より、長さ6mの紡糸筒中に押し出
し乾式紡糸した。 得られた繊維前駆体を実施例1と同様にして焼
成したところシリカ含有率20重量%の無色透明な
シリカアルミナ繊維が得られた。このシリカアル
ミナ繊維の物性を測定し第1表に示した。
Substituted with [Formula] group. Almost 100% of the isopropoxy groups were substituted with acetophenoxy groups. 0.07 mol of the same ethyl silicate as used in Example 1 was added to each and concentrated. After degassing the concentrate, the number of pores is 96 and the pore diameter is 50μ.
It was extruded from a 6 m spinneret into a 6 m long spinning tube and dry spun. The obtained fiber precursor was fired in the same manner as in Example 1 to obtain colorless and transparent silica-alumina fibers with a silica content of 20% by weight. The physical properties of this silica alumina fiber were measured and shown in Table 1.

【表】【table】

【表】 以上の結果よりフエノキシ基の割合が0.1モル
%〜95モル%の範位内において曳糸性が良好で引
張り強度及び弾性率の優れたシリカアルミナ繊維
が製造できることが明らかである。 比較例 3 実施例1のポリアルミノキサンの合成に於てO
−ヒドロキシ安息香酸エチルの代わりにカプロン
酸を0.1モル加え、他は実施例1と同様にして紡
糸原液を得た。これを実施例1と同様に紡糸した
が曳糸性が悪く、得られた前駆体繊維の径は28μ
mであつた。この前駆体繊維はもろくて取扱いが
困難であつた。これを実施例1と同様に焼成した
ところ、得られた繊維の径は17μmで繊維強度は
13t/cm2であつた。 実施例 11 O−メチルフエノキシ−ジエチル−アルミニウ
ム0.2モルとトリiso−プロポキシアルミニウム0.8
モルをジオキサン600c.c.に溶解し、1モルの水で
加水分解して重合度80のポリアルミノキサンを得
た。 このポリアルミノキサンは側鎖に有機残基とし
てAl原子に対してiso−プロポキシ基80モル%、
O−メチルフエノキシ基20モル%を有していた。
このポリアルミノキサンのジオキサン溶液に、実
施例1で用いたと同じエチルシリケート0.035モ
ルを溶解し、ポリアルミノキサンの濃度が70重量
%であるように濃縮した。濃縮液を脱泡後、孔数
64の紡糸口金より長さ6mの紡糸筒中に押し出し
て紡糸した。得られた前駆体繊維の径は15μmで
あつた。該前駆体を実施例1と同様に処理焼成し
たところシリカ含有率10%の無色透明なシリカア
ルミナ繊維が得られた。この繊維は径9.0μmで
あり平均強度23t/cm2、弾性率2300t/cm2であつ
た。径のバラツキは0.2μm以内であつた。 実施例 12 有機残基の80モル%がiso−プロポキシ基であ
り、20モル%がエチル基よりなる重合度40のポリ
アルミノキサンのジオキサン溶液にp−シアノフ
エノールを有機残基の30モル%に相当する量だけ
混合し、更に繊維の焼成後のシリカ含量が30%と
なる様にエチルシリケートを混合した。該混合液
を濃縮して粘度7500cpの曳糸性に富む液を得、
これを乾式紡糸して径16μmの前駆体繊維を得
た。 得られた前駆体繊維を温度80℃、相対湿度100
%の雰囲気中に30分間放置後、1200℃迄焼成した
ところ径10μm、強度23t/cm2の高強度シリカア
ルミナ繊維が得られた。 比較例 4 尚、比較のためp−シアノフエノールを混合し
ない以外は実施例12と同様にして、シリカアルミ
ナ繊維を製造した。その結果、繊維径18μm、強
度12t/cm2、弾性率1300t/cm2のシリカアルミナ繊
維が得られた。 実施例 13 トリエチルアルミニウム1モルをテトラヒドロ
フラン600c.c.に溶解し、1モルの水と0.1モルのm
−クレゾールを同時に滴下し、重合度約40のポリ
アルミノキサンを得た。該重合物を濃縮し、粘度
7500cpの粘稠な紡糸液とし乾式紡糸した所、曳
糸性に富み、約16μmの前駆体繊維が得られた。 該繊維前駆体を70℃、相対湿度80%の雰囲気中
に約30分間放置後1200℃迄焼成した所、繊維径10
μm、引張り強度18t/cm2、弾性率1700t/cm2を有
するアルミナ繊維が得られた。 実施例 14 有機残基の90モル%がiso−プロポキシ基であ
り、10モル%が
[Table] From the above results, it is clear that silica alumina fibers with good spinnability, excellent tensile strength and elastic modulus can be produced when the proportion of phenoxy groups is within the range of 0.1 mol % to 95 mol %. Comparative Example 3 In the synthesis of polyaluminoxane of Example 1, O
A spinning stock solution was obtained in the same manner as in Example 1 except that 0.1 mol of caproic acid was added in place of ethyl hydroxybenzoate. This was spun in the same manner as in Example 1, but the spinnability was poor and the diameter of the obtained precursor fiber was 28 μm.
It was m. This precursor fiber was brittle and difficult to handle. When this was fired in the same manner as in Example 1, the diameter of the obtained fiber was 17 μm and the fiber strength was
It was 13t/ cm2 . Example 11 0.2 mole of O-methylphenoxy-diethyl-aluminum and 0.8 mole of triiso-propoxyaluminum
mol was dissolved in 600 c.c. of dioxane and hydrolyzed with 1 mol of water to obtain polyaluminoxane with a degree of polymerization of 80. This polyaluminoxane has 80 mol% of iso-propoxy groups based on Al atoms as organic residues in the side chains.
It contained 20 mol% of O-methylphenoxy groups.
In this dioxane solution of polyaluminoxane, 0.035 mol of the same ethyl silicate as used in Example 1 was dissolved and concentrated so that the concentration of polyaluminoxane was 70% by weight. After degassing the concentrate, the number of pores
The material was extruded from a 64 spinneret into a 6 m long spinning tube and spun. The diameter of the obtained precursor fiber was 15 μm. When this precursor was treated and fired in the same manner as in Example 1, colorless and transparent silica-alumina fibers with a silica content of 10% were obtained. This fiber had a diameter of 9.0 μm, an average strength of 23 t/cm 2 , and an elastic modulus of 2300 t/cm 2 . The variation in diameter was within 0.2 μm. Example 12 In a dioxane solution of polyaluminoxane with a degree of polymerization of 40, in which 80 mol% of the organic residues are iso-propoxy groups and 20 mol% are ethyl groups, p-cyanophenol was added corresponding to 30 mol% of the organic residues. Ethyl silicate was further mixed in such an amount that the silica content of the fibers after firing was 30%. Concentrate the mixture to obtain a liquid with a viscosity of 7500 cp and excellent stringiness,
This was dry spun to obtain a precursor fiber with a diameter of 16 μm. The obtained precursor fiber was heated at a temperature of 80℃ and a relative humidity of 100℃.
% atmosphere for 30 minutes and then calcined at 1200°C to obtain high-strength silica-alumina fibers with a diameter of 10 μm and a strength of 23 t/cm 2 . Comparative Example 4 For comparison, silica alumina fibers were produced in the same manner as in Example 12, except that p-cyanophenol was not mixed. As a result, silica-alumina fibers with a fiber diameter of 18 μm, a strength of 12 t/cm 2 and an elastic modulus of 1300 t/cm 2 were obtained. Example 13 1 mol of triethylaluminum is dissolved in 600 c.c. of tetrahydrofuran, 1 mol of water and 0.1 mol of m
-Cresol was simultaneously added dropwise to obtain polyaluminoxane with a degree of polymerization of about 40. Concentrate the polymer and reduce the viscosity
When dry spinning was performed using a 7500 cp viscous spinning solution, a precursor fiber with excellent spinnability and a diameter of approximately 16 μm was obtained. When the fiber precursor was left in an atmosphere of 70°C and 80% relative humidity for about 30 minutes and then fired to 1200°C, the fiber diameter was 10.
Alumina fibers having a tensile strength of 18 t/cm 2 and an elastic modulus of 1700 t/cm 2 were obtained. Example 14 90 mol% of the organic residues are iso-propoxy groups and 10 mol% are

【式】基であ る重合度30のポリチタノキサンのベンゼン溶液を
濃縮して、粘度7500cpの曳糸性に富む液を得、
これを乾式紡糸して径20μmの前駆体繊維を得
た。 得られた前駆体繊維を温度80℃、相対湿度100
%の雰囲気中に30分間放置後、1200℃迄焼成して
径12μm、引張強度12t/cm2の高強度チタニア繊
維が得られた。 比較例 5 有機残基がiso−プロポキシ基のみよりなる重
合度30のポリチタノキサンのベンゼン溶液を濃縮
して粘度7500cpの曳糸性のある液を得た、これ
を乾式紡糸して径25μmの前駆体繊維を得た。 得られた前駆体繊維を温度80℃、相対湿度100
%の雰囲気中に30分間放置後、1200℃迄焼成して
径15μm、強度6t/cm2のチタニア繊維を得た。 実施例 15 テトラエトキシジルコニウム1モルとトリiso
−プロポキシイツトリウム0.05モルをテトラヒド
ロフラン600c.c.に溶解し、1モルの水で加水分解
後サリチル酸メチル0.2モルを加えて撹拌し、次
に濃縮して粘度7000cpに濃縮して紡糸原液とし
た。該紡糸原液を乾式紡糸して径30μmの前駆体
繊維を得た。これを空気中で300℃/hrの昇温速
度で1300℃迄焼成したところ、繊維径18μm、引
張強度10t/cm2、弾性率1500t/cm2のジルコニア繊
維が得られた。
[Formula] Concentrate a benzene solution of polytitanoxane with a degree of polymerization of 30 to obtain a liquid with a viscosity of 7500 cp and excellent stringiness.
This was dry spun to obtain a precursor fiber with a diameter of 20 μm. The obtained precursor fiber was heated at a temperature of 80℃ and a relative humidity of 100℃.
% atmosphere for 30 minutes and then fired at 1200°C to obtain high-strength titania fibers with a diameter of 12 μm and a tensile strength of 12 t/cm 2 . Comparative Example 5 A benzene solution of polytitanoxane with a degree of polymerization of 30, in which the organic residue consists only of iso-propoxy groups, was concentrated to obtain a spinnable liquid with a viscosity of 7500 cp, which was dry spun to form a precursor with a diameter of 25 μm. Obtained fiber. The obtained precursor fiber was heated at a temperature of 80℃ and a relative humidity of 100℃.
% atmosphere for 30 minutes and then fired at 1200°C to obtain titania fibers with a diameter of 15 μm and a strength of 6 t/cm 2 . Example 15 1 mol of tetraethoxyzirconium and triiso
- 0.05 mol of propoxyyttrium was dissolved in 600 c.c. of tetrahydrofuran, hydrolyzed with 1 mol of water, 0.2 mol of methyl salicylate was added and stirred, and then concentrated to a viscosity of 7000 c.c. to obtain a spinning stock solution. The spinning dope was dry-spun to obtain a precursor fiber with a diameter of 30 μm. When this was fired in air to 1300°C at a heating rate of 300°C/hr, zirconia fibers with a fiber diameter of 18 μm, a tensile strength of 10 t/cm 2 and an elastic modulus of 1500 t/cm 2 were obtained.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 〔A〕 一般式【式】および/また は【式】 (式中、Mは3価または4価の金属原子、Yは
有機残基、ニトロ基またはハロゲン、mは0
〜5の整数、X1は【式】と同じ かまたは異なる有機残基、水素原子、ニトロ基ま
たはハロゲンを示す。) で表わされる構造単位0.1〜95モル%および 〔B〕 一般式【式】および/または 【式】 (式中、Mは上記と同じ、X2およびX3
【式】を除く有機残基を示す。) で表わされる構造単位99.9〜5モル%からなるポ
リメタロキサンを含有する有機溶媒溶液を紡糸し
て前駆体繊維を形成し、次いで焼成することを特
徴とする無機質繊維の製造方法。 2 一般式中のMがアルミニウム、インジウム、
シリコン、スズ、チタニウムまたはジルコニウム
の内の一種または二種以上であるポリメタロキサ
ンを用いることを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の無機質繊維の製造方法。 3 一般式中のmが1〜3の整数であることを特
徴とする特許請求の範囲第1または2項記載の無
機質繊維の製造方法。 4 〔A〕 一般式【式】および/ま たは【式】 (式中、Mはアルミニウム、インジウム、シリ
コン、スズ、チタニウムまたはジルコニウム、Y
は有機残基、ニトロ基またはハロゲン、
mは1〜2の整数、X1は【式】と同 じかまたは異なる有機残基、水素原子、ニトロ基
またはハロゲンを示す。) で表わされる構造単位を1〜80モル%有するポリ
メタロキサンを用いることを特徴とする特許請求
の範囲第1,2または3項記載の無機質繊維の製
造方法。
[Scope of Claims] 1 [A] General formula [Formula] and/or [Formula] (where M is a trivalent or tetravalent metal atom, Y is an organic residue, nitro group or halogen, m is 0
An integer of ~5, X 1 represents an organic residue, a hydrogen atom, a nitro group, or a halogen, which is the same as or different from [Formula]. ) 0.1 to 95 mol% of structural units represented by [B] General formula [Formula] and/or [Formula] (where M is the same as above, and X 2 and A method for producing an inorganic fiber, which comprises spinning an organic solvent solution containing a polymetalloxane containing 99.9 to 5 mol% of the structural unit represented by the following formula to form a precursor fiber, and then firing the precursor fiber. 2 M in the general formula is aluminum, indium,
Claim 1, characterized in that a polymetalloxane that is one or more of silicon, tin, titanium, or zirconium is used.
A method for producing an inorganic fiber as described in Section 1. 3. The method for producing inorganic fibers according to claim 1 or 2, wherein m in the general formula is an integer of 1 to 3. 4 [A] General formula [Formula] and/or [Formula] (where M is aluminum, indium, silicon, tin, titanium or zirconium, Y
is an organic residue, nitro group or halogen,
m is an integer of 1 to 2 ; 4. The method for producing inorganic fibers according to claim 1, 2 or 3, characterized in that a polymetalloxane having 1 to 80 mol% of the structural unit represented by the following formula is used.
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