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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5945596
(24)【登録日】2016年6月3日
(45)【発行日】2016年7月5日
(54)【発明の名称】Ｓｉ−Ｍｇ系無機繊維及びその組成物
(51)【国際特許分類】
C03C 13/00 20060101AFI20160621BHJP
D01F 9/08 20060101ALI20160621BHJP
【ＦＩ】
C03C13/00
D01F9/08 A
【請求項の数】7
【全頁数】14
(21)【出願番号】特願2014-518077(P2014-518077)
(86)(22)【出願日】2012年5月28日
(86)【国際出願番号】JP2012003463
(87)【国際公開番号】WO2013179330
(87)【国際公開日】20131205
【審査請求日】2015年3月30日
(73)【特許権者】
【識別番号】000110804
【氏名又は名称】ニチアス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100086759
【弁理士】
【氏名又は名称】渡邊 喜平
(74)【代理人】
【識別番号】100112977
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 有子
(72)【発明者】
【氏名】岩田 耕治
(72)【発明者】
【氏名】北原 英樹
(72)【発明者】
【氏名】持田 貴仁
(72)【発明者】
【氏名】米内山 賢
(72)【発明者】
【氏名】石川 洋一
(72)【発明者】
【氏名】三木 達郎
【審査官】
増山 淳子
(56)【参考文献】
【文献】
特開昭６１−２３２２４５（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開昭５６−０３７２５０（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特表平０２−５０２３７２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
米国特許第０４８１８２９０（ＵＳ，Ａ）
【文献】
特開昭５５−００７５９３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特表平１０−５０３４６３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
Torben KNUDSEN et al.，New type of stonewool (HT fibres) with a high dissolution rate at pH=4.5，Glastech. Ber. Glass Sci. Technol.，１９９６年，vol.69, No.10，p.331-337
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｃ０３Ｃ １／００ − １４／００
ＩＮＴＥＲＧＬＡＤ
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
以下の組成１又は組成２を有する無機繊維用組成物。
［組成１］
ＳｉＯ２ １．０〜２１．５重量％
Ａｌ２Ｏ３ ２４．０重量％以上５８．０重量％未満
ＭｇＯ １．０〜５７．０重量％
ＣａＯ ７．４重量％未満
ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯの合計は８５重量％以上
［組成２］
ＳｉＯ２ １．０〜２２．０重量％
Ａｌ２Ｏ３ ５８．０重量％以上７９．０重量％以下
ＭｇＯ １９．２〜４１．０重量％
ＣａＯ ７．４重量％未満
［組成１］
ＳｉＯ２ １．０〜２１．５重量％
Ａｌ２Ｏ３ ２４．０重量％以上５８．０重量％未満
ＭｇＯ １．０〜５７．０重量％
ＣａＯ ７．４重量％未満
ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯの合計は８５重量％以上
［組成２］
ＳｉＯ２ １．０〜２２．０重量％
Ａｌ２Ｏ３ ５８．０重量％以上７９．０重量％以下
ＭｇＯ １９．２〜４１．０重量％
ＣａＯ ７．４重量％未満
【請求項2】
組成２において、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯの合計が８５重量％以上である請求項１記載の無機繊維用組成物。
【請求項3】
以下の組成３−１、組成３−２又は組成４を有する無機繊維用組成物。
［組成３−１］
ＳｉＯ２ １４．０〜５１．０重量％
Ａｌ２Ｏ３ ０．０〜３９．０重量％
ＭｇＯ ４２．０〜５９．０重量％
ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯの合計は９４．０重量％超
［組成３−２］
ＳｉＯ２ ４４．０〜５４．０重量％
Ａｌ２Ｏ３ ３３．０〜４３．０重量％
ＭｇＯ ８．０〜１８．０重量％
ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯの合計は９４．０重量％超
［組成４］
ＳｉＯ２ ３０．０〜４１．０重量％
Ａｌ２Ｏ３ ５８．０〜６９．０重量％
ＭｇＯ １．０〜１２．０重量％
ＣａＯ ６．０重量％以下
ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯの合計は９４．０重量％超
［組成３−１］
ＳｉＯ２ １４．０〜５１．０重量％
Ａｌ２Ｏ３ ０．０〜３９．０重量％
ＭｇＯ ４２．０〜５９．０重量％
ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯの合計は９４．０重量％超
［組成３−２］
ＳｉＯ２ ４４．０〜５４．０重量％
Ａｌ２Ｏ３ ３３．０〜４３．０重量％
ＭｇＯ ８．０〜１８．０重量％
ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯの合計は９４．０重量％超
［組成４］
ＳｉＯ２ ３０．０〜４１．０重量％
Ａｌ２Ｏ３ ５８．０〜６９．０重量％
ＭｇＯ １．０〜１２．０重量％
ＣａＯ ６．０重量％以下
ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯの合計は９４．０重量％超
【請求項4】
Ｎａ２Ｏが２．０重量％以下である請求項１〜３のいずれか記載の無機繊維用組成物。
【請求項5】
以下の組成１、組成２、組成３−１、組成３−２又は組成４を有する無機繊維。
［組成１］
ＳｉＯ２ １．０〜２１．５重量％
Ａｌ２Ｏ３ ２４．０重量％以上５８．０重量％未満
ＭｇＯ １．０〜５７．０重量％
ＣａＯ ７．４重量％未満
ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯの合計は８５重量％以上
［組成２］
ＳｉＯ２ １．０〜２２．０重量％
Ａｌ２Ｏ３ ５８．０重量％以上７９．０重量％以下
ＭｇＯ １９．２〜４１．０重量％
ＣａＯ ７．４重量％未満
［組成３−１］
ＳｉＯ２ １４．０〜５１．０重量％
Ａｌ２Ｏ３ ０．０〜３９．０重量％
ＭｇＯ ４２．０〜５９．０重量％
ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯの合計は９４．０重量％超
［組成３−２］
ＳｉＯ２ ４４．０〜５４．０重量％
Ａｌ２Ｏ３ ３３．０〜４３．０重量％
ＭｇＯ ８．０〜１８．０重量％
ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯの合計は９４．０重量％超
［組成４］
ＳｉＯ２ ３０．０〜４１．０重量％
Ａｌ２Ｏ３ ５８．０〜６９．０重量％
ＭｇＯ １．０〜１２．０重量％
ＣａＯ ６．０重量％以下
ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯの合計は９４．０重量％超
［組成１］
ＳｉＯ２ １．０〜２１．５重量％
Ａｌ２Ｏ３ ２４．０重量％以上５８．０重量％未満
ＭｇＯ １．０〜５７．０重量％
ＣａＯ ７．４重量％未満
ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯの合計は８５重量％以上
［組成２］
ＳｉＯ２ １．０〜２２．０重量％
Ａｌ２Ｏ３ ５８．０重量％以上７９．０重量％以下
ＭｇＯ １９．２〜４１．０重量％
ＣａＯ ７．４重量％未満
［組成３−１］
ＳｉＯ２ １４．０〜５１．０重量％
Ａｌ２Ｏ３ ０．０〜３９．０重量％
ＭｇＯ ４２．０〜５９．０重量％
ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯの合計は９４．０重量％超
［組成３−２］
ＳｉＯ２ ４４．０〜５４．０重量％
Ａｌ２Ｏ３ ３３．０〜４３．０重量％
ＭｇＯ ８．０〜１８．０重量％
ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯの合計は９４．０重量％超
［組成４］
ＳｉＯ２ ３０．０〜４１．０重量％
Ａｌ２Ｏ３ ５８．０〜６９．０重量％
ＭｇＯ １．０〜１２．０重量％
ＣａＯ ６．０重量％以下
ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯの合計は９４．０重量％超
【請求項6】
組成２において、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯの合計が８５重量％以上である請求項５記載の無機繊維。
【請求項7】
請求項５又は６記載の無機繊維を含む定形物又は不定形物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、生体溶解性に優れるＳｉ−Ｍｇ系無機繊維とその無機繊維を得るための組成物に関する。【背景技術】
【0002】
アスベストは、軽量で扱いやすく且つ耐熱性に優れるため、例えば、耐熱性のシール材として使用されていた。しかしアスベストは人体に吸入されて肺に疾患を引き起こすため使用が禁止され、これに代わりにセラミック繊維等が使用されている。セラミック繊維等は、耐熱性がアスベストに匹敵する程高く、適切な取り扱いをすれば健康上の問題は無いと考えられているが、より安全性を求められる風潮がある。そこで、人体に吸入されても問題を起こさない又は起こしにくい生体溶解性無機繊維を目指して、様々な生体溶解性繊維が開発されている（例えば、特許文献１，２）。【0003】
従来市販されている生体溶解性繊維はｐＨ７．４の生理食塩水に対し高い溶解性を持つ物がほとんどであった。一方で繊維が肺に吸入されるとマクロファージに捕り込まれることが知られており、マクロファージ周囲のｐＨは４．５であることも知られている。従って、ｐＨ４．５の生理食塩水に対する溶解性の高い繊維も、肺内で溶解、分解されることが期待される。【0004】
また、従来の無機繊維は、アスベストと同様に、様々なバインダーや添加物とともに、定形物、不定形物に二次加工されて、熱処理装置、工業窯炉や焼却炉等の炉における目地材、耐火タイル、断熱レンガ、鉄皮、モルタル耐火物等の隙間を埋める目地材、シール材、パッキング材、断熱材等として用いられている。従って、使用の際は高温に晒されることが多く、耐熱性を有することが好ましい。【0005】
さらに、炉内の部材にアルミナが使用されていることが多く、二次加工品に含まれる繊維が、このアルミナと反応し二次加工品や部材が付着したり溶融したりする問題もあった。【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特許公報第３７５３４１６号
【特許文献2】特表２００５−５１４３１８
【発明の概要】
【0007】
本発明の目的は、ｐＨ４．５の生理食塩水に対する溶解性が高い無機繊維とその無機繊維を得るための組成物を提供することである。【0008】
本発明によれば、以下の無機繊維用組成物及び無機繊維等が提供される。１．以下の組成を有する、溶媒は含まない無機繊維用組成物、及び無機繊維。
ＳｉＯ２ １．０〜５４．５重量％
Ａｌ２Ｏ３ ５８．０重量％未満
ＭｇＯ １．０〜６９．０重量％
ＣａＯ ６．０重量％以下
ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯの合計は９４．０重量％超
２．溶融した１記載の無機繊維用組成物を繊維化する無機繊維の製造方法。
３．２記載の製造方法で得られる無機繊維。
４．以下の組成１又は組成２を有する無機繊維用組成物、及び無機繊維。
［組成１］
ＳｉＯ２ １．０〜２１．５重量％
Ａｌ２Ｏ３ ２４．０重量％以上５８．０重量％未満
ＭｇＯ １．０〜５７．０重量％
ＣａＯ ７．４重量％未満
［組成２］
ＳｉＯ２ １．０〜２２．０重量％
Ａｌ２Ｏ３ ５８．０重量％以上７９．０重量％以下
ＭｇＯ １９．２〜４１．０重量％
ＣａＯ ７．４重量％未満
５．ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯの合計が８５重量％以上である４記載の無機繊維用組成物、及び無機繊維。
６．以下の組成３又は組成４を有する無機繊維用組成物、及び無機繊維。
［組成３］
ＳｉＯ２ １．０〜５４．５重量％
Ａｌ２Ｏ３ ５８．０重量％未満
ＭｇＯ ３．０〜６９．０重量％
ＣａＯ ６．０重量％以下
ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯの合計は９４．０重量％超
［組成４］
ＳｉＯ２ ３０．０〜４１．０重量％
Ａｌ２Ｏ３ ５８．０〜６９．０重量％
ＭｇＯ １．０〜１２．０重量％
ＣａＯ ６．０重量％以下
ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯの合計は９４．０重量％超
７．組成３のＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯが以下の量である６記載の無機繊維用組成物、及び無機繊維。
ＳｉＯ２ １４．０〜５１．０重量％
Ａｌ２Ｏ３ ０．０〜３９．０重量％
ＭｇＯ ４２．０〜５９．０重量％
８．組成３のＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯが以下の量である６記載の無機繊維用組成物、及び無機繊維。
ＳｉＯ２ ３９．０〜５４．５重量％
Ａｌ２Ｏ３ ２８．０〜４８．０重量％
ＭｇＯ ３．０〜２３．０重量％
９．Ｎａ２Ｏが２．０重量％以下である１及び４〜８のいずれか記載の無機繊維用組成物、及び無機繊維。
１０．４〜９のいずれか記載の無機繊維用組成物から得られる無機繊維。
１１．３又は１０記載の無機繊維を用いて得られる定形物又は不定形物。
【0009】
本発明によれば、ｐＨ４．５の生理食塩水に対する溶解性が高い無機繊維とその無機繊維を得るための組成物を提供することができる。【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】実施例１８で作製した繊維の組成を示す図である。
【図2】実施例１８で作製した繊維のＳＥＭ写真である。
【図3A】実施例１９で作製したサンプルＡと繊維Ａの未加熱のＸＲＤチャートである。
【図3B】実施例１９で作製したサンプルＡと繊維Ａの加熱後のＸＲＤチャートである。
【図4】実験例１で実験したＣａＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｆｅ２Ｏ３の量と体積収縮率の関係を示す図である。
【図5】実験例１で実験したＮａ２Ｏの量と体積収縮率の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
本発明の無機繊維用組成物は以下の組成を有する。ＳｉＯ２ １．０〜５４．５重量％
Ａｌ２Ｏ３ ５８．０重量％未満
ＭｇＯ １．０〜６９．０重量％
ＣａＯ ６．０重量％以下
ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯの合計は９４．０重量％超
【0012】
上記の組成を以下の組成とすることができる。ＳｉＯ２ ４．０〜５４．５重量％
Ａｌ２Ｏ３ ５８．０重量％未満
ＭｇＯ ４．０〜６４．０重量％
ＣａＯ ６．０重量％未満
【0013】
また、本発明の無機繊維用組成物は以下の組成１〜４のいずれかを有する。［組成１］
ＳｉＯ２ １．０〜２１．５重量％
Ａｌ２Ｏ３ ２４．０重量％以上５８．０重量％未満
ＭｇＯ １．０〜５７．０重量％
ＣａＯ ７．４重量％未満
［組成２］
ＳｉＯ２ １．０〜２２．０重量％
Ａｌ２Ｏ３ ５８．０重量％以上７９．０重量％以下
ＭｇＯ １９．２〜４１．０重量％
ＣａＯ ７．４重量％未満
［組成３］
ＳｉＯ２ １．０〜５４．５重量％
Ａｌ２Ｏ３ ５８．０重量％未満
ＭｇＯ ３．０〜６９．０重量％
ＣａＯ ６．０重量％以下
ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯの合計は９４．０重量％超
［組成４］
ＳｉＯ２ ３０．０〜４１．０重量％
Ａｌ２Ｏ３ ５８．０〜６９．０重量％
ＭｇＯ １．０〜１２．０重量％
ＣａＯ ６．０重量％以下
ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯの合計は９４．０重量％超
【0014】
組成１は以下の組成とすることができる。ＳｉＯ２ １．０〜２１．５重量％
Ａｌ２Ｏ３ ２９．０重量％以上５８．０重量％未満
ＭｇＯ ４．０〜５２．０重量％
ＣａＯ ６．０重量％未満
【0015】
組成３は以下の組成とすることができる。ＳｉＯ２ ６．０〜５４．５重量％
Ａｌ２Ｏ３ ５８．０重量％未満
ＭｇＯ ８．０〜６４．０重量％
ＣａＯ ６．０重量％未満
【0016】
生体溶解性、耐アルミナ反応性の観点から、好ましくは以下の組成を挙げられる。ＳｉＯ２ １４．０〜２４．０重量％
Ａｌ２Ｏ３ ２９．０〜３９．０重量％
ＭｇＯ ４２．０〜５２．０重量％
【0017】
また、生体溶解性、耐アルミナ反応性の観点から、好ましくは以下の組成を挙げられる。ＳｉＯ２ ３９．０〜５４．５重量％
Ａｌ２Ｏ３ ２８．０〜４８．０重量％
ＭｇＯ ３．０〜２３．０重量％
【0018】
上記の組成物を以下の組成とすることができる。ＳｉＯ２ ４４．０〜５４．０重量％
Ａｌ２Ｏ３ ３３．０〜４３．０重量％
ＭｇＯ ８．０〜１８．０重量％
【0019】
また、生体溶解性、耐アルミナ反応性の観点から、好ましくは以下の組成を挙げられる。ＳｉＯ２ １７．０〜２１．５重量％
Ａｌ２Ｏ３ ６３．０重量％以上５８．０重量％未満
ＭｇＯ ５．０〜１５．０重量％
【0020】
また、生体溶解性、耐アルミナ反応性の観点から、好ましくは以下の組成を挙げられる。ＳｉＯ２ ３６．０〜５４．５重量％
Ａｌ２Ｏ３ ０．０〜１０．０重量％
ＭｇＯ ４４．０〜６４．０重量％
【0021】
上記の組成物を以下の組成とすることができる。ＳｉＯ２ ４１．０〜５１．０重量％
Ａｌ２Ｏ３ ０．０〜３．０重量％
ＭｇＯ ４９．０〜５９．０重量％
【0022】
また、生体溶解性、耐アルミナ反応性の観点から、好ましくは以下の組成を挙げられる。ＳｉＯ２ ６．０〜１６．０重量％
Ａｌ２Ｏ３ ４６．０〜５６．０重量％
ＭｇＯ ３３．０〜４３．０重量％
【0023】
また、生体溶解性、耐アルミナ反応性の観点から、好ましくは以下の組成を挙げられる。ＳｉＯ２ ２５．０〜３５．０重量％
Ａｌ２Ｏ３ ６．０〜１６．０重量％
ＭｇＯ ５４．０〜６４．０重量％
【0024】
上記の組成に対応させて、以下のようにできる。【0025】
ＳｉＯ２は、５．０重量％以上、８．０重量％以上、又は１０．０重量％以上としてもよい。ＳｉＯ２は、５３．０重量％以下又は３９．０重量％未満としてもよい。
Ａｌ２Ｏ３は、３．０重量％以上、５．０重量％以上、又は８．０重量％以上としてもよい。
Ａｌ２Ｏ３は、７４．０重量％以下してもよい。
ＭｇＯは、１．０重量％超、５．０重量％以上、７．０重量％以上、２０．０重量％以上、又は２１．０重量％以上としてもよい。
ＭｇＯは、６３．０重量％以下、又は６０．０重量％以下としてもよい。
ＣａＯは、７．０重量％以下、５．０重量％以下、２重量％以下又は１重量％以下としてもよい。
【0026】
生体溶解性の観点から、好ましくは、ＭｇＯは、３０重量％以上、３６．５重量％以上、又は３８．０重量％以上である。また、生体溶解性の観点から、好ましくは、ＳｉＯ２は、２０．０重量％以上、又は２６．０重量％以上である。耐アルミナ反応性の観点から、好ましくは、Ａｌ２Ｏ３は、３４．０重量％以上、４３．０重量％以上、又は５６．０重量％以上である。耐アルミナ反応性の観点から、好ましくは、ＭｇＯは、２４．０重量％以下、２３．８重量％以下、２１．５重量％以下、又は２１．０重量％以下である。【0027】
ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯの合計を、８５重量％以上、９０重量％以上、９３重量％以上、９５重量％以上、９８重量％以上、９９重量％以上又は１００重量％としてもよい。特定する成分以外の残りは他の元素の酸化物又は不純物等である。
【0028】
本発明の組成物は、Ｓｃ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕ，Ｙ又はこれらの混合物から選択されるそれぞれの酸化物を含んでも含まなくてもよい。これらの酸化物の量を、それぞれ１０重量％以下、５．０重量％以下、３重量％以下、２重量％以下、１．０重量％以下、０．５重量％以下、０．２重量％以下又は０．１重量％以下としてもよい。【0029】
アルカリ金属酸化物（Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ等）の各々は含まれても含まれなくてもよく、それぞれ又は合計で１０重量％以下、５．０重量％以下、３重量％以下、２重量％以下、１．０重量％以下、０．５重量％以下、０．２重量％以下又は０．１重量％以下とすることができる。アルカリ金属酸化物を５モル％未満とすることもできる。酸化カリウムを１２モル％未満又は５モル％未満とすることもできる。【0030】
ＴｉＯ２、ＺｎＯ、Ｂ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ｃｒ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｆｅ２Ｏ３の各々は含まれても含まれなくてもよく、それぞれ１０重量％以下、５．０重量％以下、３重量％以下、２重量％以下、１．０重量％以下、０．５重量％以下、０．２重量％以下又は０．１重量％以下とすることができる。【0031】
加熱収縮率の観点から、Ｎａ２Ｏ、Ｆｅ２Ｏ３、特にＮａ２Ｏは少ない程よい。また、ＣａＯは少量のときは少ない程よい。例えば、ＣａＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｆｅ２Ｏ３の合計を２重量％以下、１重量％以下又は０．５重量％以下とできる。【0032】
上記の組成の各成分の量を任意に組み合わせてもよい。【0033】
本発明の組成物は通常以下の物質を含まない、又は含んでもそれぞれ１．０重量％以下、０．５重量％以下、０．２重量％以下又は０．１重量％以下である。酸化ゲルマニウム、酸化テルル、酸化バナジウム、酸化イオウ、リン化合物、スズ、コバルト、酸化マンガン、フッ化物、酸化銅。
【0034】
本発明の組成物から無機繊維を得ることができる。無機繊維は溶融法、ゾルゲル法等公知の方法で製造できるが、低コストのため溶融法が好ましい。溶融法では、通常の方法により、原料の溶融物を作製し、この溶融物を繊維化して製造する。溶媒は含まない。例えば、高速回転しているホイール上に熔解した原料を流し当てることで繊維化するスピニング法及び熔解した原料に圧縮空気を当てることで繊維化するブロー法等により製造できる。
【0035】
繊維は公知の被覆材により被覆されていてもよいし被覆されていなくてもよい。【0036】
本発明の繊維は原料の組成の組成と同じであり、上記の組成を有することにより、ｐＨ４．５の生理食塩水に対する溶解性に優れる。【0037】
ｐＨ４．５の生理食塩水に対する溶解性は、実施例の測定方法で、好ましくは３．５ｍｇ／ｇ以上、より好ましくは５．０ｍｇ／ｇ以上、さらに好ましくは６．３ｍｇ／ｇ以上である。【0038】
繊維の溶解性は以下の方法でも測定できる。繊維を、メンブレンフィルター上に置き、繊維上にマイクロポンプによりｐＨ４．５の生理食塩水を滴下させ、繊維、フィルターを通った濾液を容器内に貯める。貯めた濾液を２４、４８時間経過後に取り出し、溶出成分をＩＣＰ発光分析装置により定量し、溶解度及び溶解速度定数を算出する。例えば、測定元素は主要元素であるＡｌ、Ｃａ、Ｍｇの３元素とすることができる。尚、繊維径を測定して単位表面積・単位時間当たりの溶出量である溶解速度定数ｋ（単位：ｎｇ／ｃｍ２・ｈ）に換算してもよい。
【0039】
本発明の繊維は、アルミナ反応性が低いことが好ましい。アルミナ反応性は、実施例の測定方法で、好ましくは痕は付くが付着せず、さらに好ましくは付着しないで痕も無いことである。【0040】
本発明の繊維は、好ましくは８００℃以上、１０００℃以上、１１００℃以上、１２００℃以上、１３００℃以上、１４００℃以上で耐熱性を有する。具体的には、直径約７ｍｍ、高さ約１５ｍｍの円柱状サンプルを８００〜１４００℃の所定温度で８時間加熱して求めた体積収縮率（％）が、１４００℃−８時間で４０％以下、好ましくは３０％以下、更に好ましくは２３％以下、最も好ましくは１５％以下である。１３００℃−８時間で４０％以下、好ましくは３０％以下、更に好ましくは２３％以下、最も好ましくは１５％以下である。１２００℃−８時間で４０％以下、好ましくは３０％以下、更に好ましくは２３％以下、最も好ましくは１５％以下である。１１００℃−８時間で４０％以下、好ましくは３０％以下、更に好ましくは２３％以下、最も好ましくは１５％以下である。１０００℃−８時間で４０％以下、好ましくは３０％以下、更に好ましくは２３％以下、最も好ましくは１５％以下である。８００℃−８時間で４０％以下、好ましくは３０％以下、更に好ましくは２３％以下、最も好ましくは１５％以下である。【0041】
繊維の加熱収縮率は、繊維からブランケットを製造して１１００℃，１２６０℃で２４時間焼成した前後で測定することができる。また、引張強度は万能試験機により測定できる。【0042】
さらに、本発明の繊維は、必須成分の種類が少ないので、配合過程の工数が減り、コスト減となる。また微妙な配合量を調整する成分の種類が少ないことは製造の困難性を低減する。【0043】
本発明の繊維から、バルク、ブランケット、ブロックや、水等の溶媒を使用し製造するボード、モールド、ペーパー、フェルト等の定形品が得られる。また、水等の溶媒を使用し製造する不定形材料（マスチック、キャスター、コーティング材等）も得られる。【実施例】
【0044】
実施例１〜１７，比較例１表１に示す繊維組成について以下のように検討した。
まず、表１に示す組成となるように原料を混合し、プレス加工して成形体を得た。この成形体を加熱溶融し、急冷して得られた物を粉砕しサンプルを得た。このサンプルを用いて以下の方法で評価した。その結果を表１に示す。
【0045】
（１）生体溶解性サンプル１ｇを、ｐＨ４．５の生理食塩水１５０ｍＬが入った三角フラスコ（容積３００ｍＬ）に入れた。このフラスコを、３７℃のインキュベーター内に設置して、毎分１２０回転の水平振動を２．５時間継続した。その後、ろ過により得られた濾液に含有されている各元素の量（ｍｇ）をＩＣＰ発光分析装置により測定し、その合計を溶出量とした（ｍｇ／サンプル１ｇ）。
【0046】
（２）アルミナ反応性サンプルを成形して、直径約７ｍｍ、厚み約５ｍｍの円柱状サンプルを得た。この円柱状サンプルをアルミナ板に載せて、１４００℃８時間加熱して、付着や溶融の有無を観察した。円柱状サンプルが溶融したときは４、付着したときは３、付着しないが痕が残ったときは２、付着もせず痕も残らないときは１とした。
【0047】
比較例２ＳｉＯ２を４７質量％、Ａｌ２Ｏ３を５２質量％含むセラミック繊維（従来の耐熱性無機繊維）について、実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。
【0048】
【表1】
【0049】
実施例１８ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯの組成が図１の三角図の○に示す組成であり、ＣａＯは２重量％以下の無機繊維用組成物から、熔融法により繊維を製造した。尚、三角図の黒四角は、実施例１〜１７で製造したものである。
繊維の品質は良好又は許容できるものであった。得られた繊維（ＳｉＯ２４４．１重量％、Ａｌ２Ｏ３３９．９重量％、ＭｇＯ１５．４重量％）のＳＥＭ写真を図２に示す。
【0050】
実施例１９（１）実施例１の方法で、表２に示す組成のサンプルＡを作製し、実施例１８の方法で、表２に示す組成の繊維Ａを作製した。
サンプルＡと繊維Ａについて、実施例１と同様に、生体溶解性とアルミナ反応性を評価し、耐熱性については以下の方法で評価した。結果を表２に示す。サンプルＡと繊維Ａの特性はほぼ一致した。
【0051】
（耐熱性）サンプルＡ及び繊維Ａを成形して、直径約７ｍｍ、高さ約１５ｍｍの円柱状サンプルを得た。この円柱状サンプルを１４００℃８時間加熱して、体積収縮率を求めた。
【0052】
（２）また、サンプルＡと繊維ＡについてＸＲＤ測定した。結果を図３Ａに示す。さらに、サンプルＡと繊維Ａを１４００℃で８時間加熱した後、ＸＲＤ測定して結晶相を確認した。結果を図３Ｂに示す。図３Ａ，Ｂから分かるように、結晶ピーク、強度ともほぼ同じで、生成結晶相に違いはなかった。【0053】
【表2】
【0054】
実験例１（１）ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯを主成分とする組成における、ＣａＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｆｅ２Ｏ３の影響を調べた。
まず表３に示す組成Ａ，Ｂ，Ｃ（重量％）のＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯに、ＣａＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｆｅ２Ｏ３を表４に示す量を加えた組成で、実施例１と同様にサンプルを準備し、体積収縮率（１４００℃８時間）を測定した。結果を図４に示す。
【0055】
【表3】
【0056】
【表4】
【0057】
図４から、ＣａＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｆｅ２Ｏ３を添加すると収縮率が高くなり。特にＮａ２Ｏを添加すると収縮率が高くなることが分かる。【0058】
（２）表３に示す組成Ｂに、Ｎａ２Ｏを、添加量（０〜約１．３重量％）を変えて加え、実施例１と同様にサンプルを準備し、体積収縮率（１４００℃８時間）を測定した。結果を図５に示す。図５から、Ｎａ２Ｏの量が増えると収縮率が高くなることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【0059】
本発明の無機繊維は、断熱材、またアスベストの代替品として、様々な用途に用いることができる。【0060】
上記に本発明の実施形態及び／又は実施例を幾つか詳細に説明したが、当業者は、本発明の新規な教示及び効果から実質的に離れることなく、これら例示である実施形態及び／又は実施例に多くの変更を加えることが容易である。従って、これらの多くの変更は本発明の範囲に含まれる。この明細書に記載の文献の内容を全てここに援用する。