(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】
(24)【登録日】2023-02-06
(45)【発行日】2023-02-14
(54)【発明の名称】無機繊維
(51)【国際特許分類】
C03C 13/00 20060101AFI20230207BHJP
D01F 9/08 20060101ALI20230207BHJP
C04B 35/20 20060101ALN20230207BHJP
【ＦＩ】
C03C13/00
D01F9/08 A
C04B35/20
【請求項の数】
20
(21)【出願番号】P 2020565865
(86)(22)【出願日】2019-05-16
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2021-09-24
(86)【国際出願番号】 US2019032594
(87)【国際公開番号】W WO2019226450
(87)【国際公開日】2019-11-28
【審査請求日】2021-01-21
(31)【優先権主張番号】15/990,237
(32)【優先日】2018-05-25
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】520085268
【氏名又は名称】ユニフラックス アイ エルエルシー
(74)【代理人】
【識別番号】100104411
【弁理士】
【氏名又は名称】矢口 太郎
(72)【発明者】
【氏名】ザオ、ダンフイ
(72)【発明者】
【氏名】ゾイトス、ブルース ケイ．
(72)【発明者】
【氏名】アンドレジャック、マイケル ジェイ．
(72)【発明者】
【氏名】ハミルトン、ジェイソン エム．
【審査官】永田 史泰
(56)【参考文献】
【文献】特開２００２－６８７７７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－７３９２６（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２００８／０７３５８５（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特表２００９－５０９９０９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ０３Ｃ１／００－１４／００
ＩＮＴＥＲＧＬＡＤ
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
６５～８６重量％のシリカ、１２～３５重量％のマグネシア、０．１～１０重量％の周期表の第ＩＸ族からの元素を含む少なくとも１つの化合物、および任意に、周期表の第ＶＩＩ族からの元素を含む少なくとも１つの化合物、アルミナおよび／またはボリアの繊維化生成物を有する、無機繊維。
【請求項2】
請求項１記載の無機繊維において、前記無機繊維は、アルカリ金属酸化物を実質的に含まない、無機繊維。
【請求項3】
請求項１記載の無機繊維において、前記無機繊維は、１重量％以下のカルシアを有する、無機繊維。
【請求項4】
請求項１記載の無機繊維において、前記無機繊維は、１２６０℃の温度に２４時間曝露された後、４％以下の収縮を示す、無機繊維。
【請求項5】
請求項１記載の無機繊維において、前記無機繊維は、１４００℃の温度に２４時間曝露された後、５％以下の収縮を示す、無機繊維。
【請求項6】
請求項１記載の無機繊維において、前記周期表の第ＩＸ族からの元素を含む少なくとも１つの化合物は、酸化コバルトを有する、無機繊維。
【請求項7】
請求項１記載の無機繊維において、前記無機繊維は、７０～８２重量％のシリカ、１６～２２重量％のマグネシア、および、０．１～１０重量％の酸化コバルトの繊維化生成物を有する、無機繊維。
【請求項8】
請求項１記載の無機繊維において、前記無機繊維は、７２～８２重量％のシリカ、１６～２２重量％のマグネシア、および、０．１～５重量％の酸化コバルトの繊維化生成物を有する、無機繊維。
【請求項9】
請求項１記載の無機繊維において、前記無機繊維は、７２～８２重量％のシリカ、１２～２２重量％のマグネシア、および、０．１～３重量％の酸化コバルトの繊維化生成物を有する、無機繊維。
【請求項10】
請求項１記載の無機繊維において、前記無機繊維は、７０～８２重量％のシリカ、１２～２２重量％のマグネシア、および、０．５～５重量％の酸化コバルトの繊維化生成物を有する、無機繊維。
【請求項11】
請求項１記載の無機繊維において、前記無機繊維は、７２～８２重量％のシリカ、１２～２２重量％のマグネシア、および、１～５重量％の酸化コバルトの繊維化生成物を有する、無機繊維。
【請求項12】
請求項１記載の無機繊維において、前記無機繊維は、７２～８２重量％のシリカ、１２～２２重量％のマグネシア、および、１．２５～５重量％の酸化コバルトの繊維化生成物を有する、無機繊維。
【請求項13】
請求項１記載の無機繊維において、前記無機繊維は、７０～８２重量％のシリカ、１０～２２重量％のマグネシア、および、１．５～５重量％の酸化コバルトの繊維化生成物を有する、無機繊維。
【請求項14】
請求項１記載の無機繊維において、前記周期表の第ＶＩＩ族からの元素を含む少なくとも１つの化合物は、酸化マンガンを有する、無機繊維。
【請求項15】
請求項１記載の無機繊維において、前記無機繊維は、７２～８２重量％のシリカ、１６～２２重量％のマグネシア、０．１～５重量％の酸化コバルト、および、０．１～５重量％の酸化マンガンの繊維化生成物を有する、無機繊維。
【請求項16】
請求項１記載の無機繊維において、前記無機繊維は、７２～８２重量％のシリカ、１２～２２重量％のマグネシア、０．１～３重量％の酸化コバルト、および、０．１～３重量％の酸化マンガンの繊維化生成物を有する、無機繊維。
【請求項17】
請求項１記載の無機繊維において、前記無機繊維は、７０～８２重量％のシリカ、１２～２２重量％のマグネシア、０．５～５重量％の酸化コバルト、および、０．５～５重量％の酸化マンガンの繊維化生成物を有する、無機繊維。
【請求項18】
請求項１記載の無機繊維において、前記無機繊維は、７２～８２重量％のシリカ、１２～２２重量％のマグネシア、１～５重量％の酸化コバルト、および、１～５重量％の酸化マンガンの繊維化生成物を有する、無機繊維。
【請求項19】
請求項１記載の無機繊維において、前記無機繊維は、７２～８２重量％のシリカ、１２～２２重量％のマグネシア、１．２５～５重量％の酸化コバルト、および、１．２５～５重量％の酸化マンガンの繊維化生成物を有する、無機繊維。
【請求項20】
請求項１記載の無機繊維において、前記無機繊維は、７０～８２重量％のシリカ、１０～２２重量％のマグネシア、１．５～５重量％の酸化コバルト、および、１．５～５重量％の酸化マンガンの繊維化生成物を有する、無機繊維。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連する出願への相互参照
この出願は、２０１８年５月２５日に出願された米国特許出願第１５／９９０，２３７号の優先権を主張し、その内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
この出願は、２０１８年５月２５日に出願された米国特許出願第１５／９９０，２３７号の優先権を主張し、その内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【0002】
技術分野
熱、電気、吸音の絶縁材として有用で、連続使用温度が１２６０℃以上の耐高温無機繊維が提供されている。高温耐性無機繊維は、製造が容易で、使用温度にさらされた後の線収縮が低く、使用温度にさらされ続けた後も良好な機械的強度を維持し、生理学的流体中での生体持続性が低い。
熱、電気、吸音の絶縁材として有用で、連続使用温度が１２６０℃以上の耐高温無機繊維が提供されている。高温耐性無機繊維は、製造が容易で、使用温度にさらされた後の線収縮が低く、使用温度にさらされ続けた後も良好な機械的強度を維持し、生理学的流体中での生体持続性が低い。
【背景技術】
【0003】
絶縁材業界は、熱、電気、音響の断熱用途において、生理学的流体中で持続しない繊維を利用することが望ましいと判断した。すなわち、生理学的流体中で低い生体持続性または高い溶解度を示す繊維組成物である。
【0004】
候補材料が提案されているが、これらの材料の使用温度限界は、高温耐性繊維が適用される多くの用途に対応するのに十分なほど高くはない。例えば、そのような低生体持続性繊維は、耐火性セラミック繊維の性能と比較して、使用温度で高い収縮を示し、および／または１０００℃から１５００℃の範囲の使用温度にさらされると機械的強度が低下する。
【0005】
高温耐性、低生体持続性繊維は、絶縁されている物品に効果的な熱保護を提供するために、予想される曝露温度で、および予想される使用温度への長期または連続曝露後に最小限の収縮を示すべきである。
【0006】
絶縁に使用される繊維において重要な収縮特性によって表される耐熱性に加えて、使用温度への曝露中および曝露後の繊維が、使用中にその構造的完全性および絶縁特性を維持することを可能にする機械的強度特性を有することが要求される。繊維の機械的完全性の１つの特徴は、その圧縮回復である。圧縮回復は、無機繊維材料から製造された試験パッドを試験温度で選択された時間だけ焼成することによって測定することができる。焼成されたテストパッドは、その後、元の厚さの半分に圧縮され、反発することができる。反発の量は、パッドの圧縮された厚さの回復率として測定される。
【0007】
所望の成分の繊維化可能な溶融物から容易に製造可能であり、生理学的流体中で低い生物持続性を示し、１２６０℃以上、例えば１４００℃以上の使用温度に曝露する間および曝露後に低い収縮を示し、予想される使用温度に曝露した後に低い脆さを示し、１２６０℃以上、例えば１４００℃以上の使用温度に曝露した後も機械的完全性を維持する、改良された無機繊維組成物を製造することが望ましい。
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、以下のものがある（国際出願日以降国際段階で引用された文献及び他国に国内移行した際に引用された文献を含む）。
（先行技術文献）
（特許文献）
（特許文献１） 米国特許第６，６２７，５６８号明細書
（特許文献２） 米国特許第６，９９８，３６１号明細書
（特許文献３） 米国特許出願公開第２０１７／０１２１８６１号明細書
（特許文献４） 米国特許出願公開第２００７／０１１７７０８号明細書
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、以下のものがある（国際出願日以降国際段階で引用された文献及び他国に国内移行した際に引用された文献を含む）。
（先行技術文献）
（特許文献）
（特許文献１） 米国特許第６，６２７，５６８号明細書
（特許文献２） 米国特許第６，９９８，３６１号明細書
（特許文献３） 米国特許出願公開第２０１７／０１２１８６１号明細書
（特許文献４） 米国特許出願公開第２００７／０１１７７０８号明細書
【発明の概要】
【0008】
無機繊維が１２６０℃以上の高温に曝露されたときに改善された熱安定性を示す高温耐性アルカリ土類ケイ酸塩繊維が提供される。元素の周期表の第ＶＩＩ族および／または第ＩＸ族からの元素を含む少なくとも１つの化合物の適量をアルカリ土類ケイ酸塩無機繊維に含有させると、繊維の収縮が減少し、機械的強度が、周期表の第ＶＩＩ族および／または第ＩＸ族の元素を含む少なくとも１つの化合物が存在しないアルカリ土類ケイ酸塩繊維の機械的強度を超えて向上することがわかった。繊維は、生理学的溶液中での生体持続性が低く、線収縮が減少し、予想される使用温度に曝露された後の機械的強度が向上する。
【発明を実施するための形態】
【0009】
特定の実施形態によれば、無機繊維は、少なくとも１つのアルカリ土類ケイ酸塩と、周期表の第ＶＩＩ族および／またはＩＸ族からの元素を含む少なくとも１つの化合物とを有する化合物の繊維化生成物を有する。
【0010】
特定の実施形態によれば、無機繊維は、シリカ、マグネシア、および周期表の第ＶＩＩ族および／または第ＩＸ族からの元素を含む少なくとも１つの化合物の繊維化生成物を有する。
【0011】
特定の実施形態によれば、無機繊維は、シリカ、マグネシア、周期表の第ＶＩＩ族および／または第ＩＸ族からの元素を含む少なくとも１つの化合物の繊維化生成物を有し、アルカリ金属酸化物を実質的に含まない。
【0012】
特定の実施形態によれば、無機繊維は、シリカ、マグネシア、周期表の第ＶＩＩ族および／または第ＩＸ族からの元素を含む少なくとも１つの化合物、および１重量パーセント以下のカルシアの繊維化生成物を有する。
【0013】
特定の実施形態によれば、無機繊維は、シリカ、マグネシア、および酸化マンガンの繊維化生成物を有する。特定の実施形態によれば、無機繊維は、シリカ、マグネシア、酸化マンガンの繊維化生成物を有し、アルカリ金属酸化物を実質的に含まない。特定の実施形態によれば、無機繊維は、シリカ、マグネシア、酸化マンガン、および１重量パーセント以下のカルシアの繊維化生成物を有する。
【0014】
特定の実施形態によれば、無機繊維は、シリカ、マグネシア、および酸化コバルトの繊維化生成物を有する。特定の実施形態によれば、無機繊維は、シリカ、マグネシア、酸化コバルトの繊維化生成物を有し、アルカリ金属酸化物を実質的に含まない。特定の実施形態によれば、無機繊維は、シリカ、マグネシア、酸化コバルト、および１重量パーセント以下のカルシアの繊維化生成物を有する。
【0015】
特定の実施形態によれば、無機繊維は、シリカ、マグネシア、および酸化マンガンまたは酸化コバルトのうちの少なくとも１つの繊維化生成物を有する。
【0016】
特定の実施形態によれば、無機繊維は、シリカ、マグネシア、カルシア、および周期表の第ＶＩＩ族および／または第ＩＸ族からの元素を含む少なくとも１つの化合物の繊維化生成物を有する。
【0017】
特定の実施形態によれば、無機繊維は、シリカ、マグネシア、カルシア、アルミナ、および周期表の第ＶＩＩ族および／または第ＩＸ族からの元素を含む少なくとも１つの化合物の繊維化生成物を有する。
【0018】
特定の実施形態によれば、無機繊維は、シリカ、マグネシア、カルシア、アルミナ、周期表の第ＶＩＩ族および／または第ＩＸ族からの元素を含む少なくとも１つの化合物の繊維化生成物を有し、アルカリ金属酸化物を実質的に含まない。
【0019】
特定の実施形態によれば、無機繊維は、シリカ、マグネシア、カルシア、アルミナ、酸化鉄、周期表の第ＶＩＩ族および／または第ＩＸ族からの元素を含む少なくとも１つの化合物の繊維化生成物を有し、アルカリ金属酸化物を実質的に含まない。
【0020】
特定の実施形態によれば、無機繊維は、シリカ、カルシア、および周期表の第ＶＩＩ族および／または第ＩＸ族からの元素を含む少なくとも１つの化合物の繊維化生成物を有する。特定の実施形態によれば、無機繊維は、シリカ、カルシア、および酸化マンガンの繊維化生成物を有する。特定の実施形態によれば、無機繊維は、シリカ、カルシア、酸化マンガンの繊維化生成物を有し、アルカリ金属酸化物を実質的に含まない。特定の実施形態によれば、無機繊維は、シリカ、カルシア、および酸化コバルトの繊維化生成物を有する。特定の実施形態によれば、無機繊維は、シリカ、カルシア、酸化コバルトの繊維化生成物を有し、アルカリ金属酸化物を実質的に含まない。特定の実施形態によれば、無機繊維は、シリカ、カルシア、および、酸化マンガンまたは酸化コバルトのうちの少なくとも１つの繊維化生成物を有する。
【0021】
値の範囲が本開示に記載されている場合、終点を含む範囲内のすべての値が開示されたと見なされることが意図されていることを理解されたい。例えば、「６５～８６シリカの範囲」は、６５～８６の連続体に沿ったすべての可能な数を示すものとして解釈される。本発明者らは、範囲内の全ての値が特定されたものとみなされること、および、本発明者らは、範囲全体および範囲内の全ての値を所有していることを感謝し、理解していることが理解されるべきである。
【0022】
本開示において、値に関連して使用される「約」という用語は、記載された値を含み、文脈によって規定される意味を有する。例えば、少なくとも特定の値の測定に関連する誤差の程度が含まれる。当業者は、「約」という用語は、言及された値の「約」の量が、本開示の組成物および／または方法において所望の程度の有効性を生み出すことを意味することを理解するであろう。当業者は、実施形態における任意の成分のパーセンテージ、量、または量の値に関する「約」の境界は、値を変化させ、各値に対する組成物の有効性を決定し、および、本開示に従って所望の程度の有効性を有する組成物を生成する値の範囲を決定することを、さらに理解するであろう。「約」という用語は、組成物が、組成物の有効性または安全性を変化させない他の材料の微量成分を含み得る可能性を反映するためにさらに使用される。
【0023】
本開示において、「実質的に」という用語は、識別された特性または状況を測定可能に損なうことがないように十分に小さい逸脱の程度を指す。許容される正確な偏差の程度は、特定の状況に依存する場合がある。「実質的に含まない」という句は、組成物が、繊維溶融物に意図的に添加されていないが、繊維が製造される原料出発物質中に存在し得る微量不純物を超える量を排除することを意味する。特定の実施形態において、「実質的に含まない」という句は、組成物がその成分を除外することを意味する。
【0024】
本明細書に開示される組成重量パーセントは、繊維の総重量に基づく。繊維の総重量パーセントが１００％を超えることはできないことが当業者には理解されるであろう。例えば、当業者は、６５～８６重量％のシリカ、１４～３５重量％のマグネシア、０．１～５重量％のカルシア、および０．１～２重量％の酸化マンガンを有する繊維組成物が１００％を超えないことを容易に認識し理解するであろう。当業者は、シリカおよびマグネシアの量が、繊維の１００重量％を超えずに、所望の量のシリカ、マグネシア、カルシアおよび酸化マンガンを含むように調整されることを理解するであろう。
【0025】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約６５～約８６重量％のシリカ、０超え～約３５重量％のマグネシア、および周期表の第ＶＩＩ族および／または第ＩＸ族からの元素を含む少なくとも１つの化合物の繊維化生成物を有する。
【0026】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約６５～約８６重量％のシリカ、０超え～約３５重量％のマグネシア、０超え～約３５重量％のカルシア、および、０超え～約１０重量％の周期表の第ＶＩＩ族および／または第ＩＸ族からの元素を含む少なくとも１つの化合物の繊維化生成物を有する。
【0027】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約６５～約８６重量％のシリカ、約１０～約２５重量％のマグネシア、および、約０．１～約１０重量％の周期表の第ＶＩＩ族および／またはＩＸ族からの元素を含む少なくとも１つの化合物の繊維化生成物を有する。
【0028】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７０～約８２重量％のシリカ、約１０～約２５重量％のマグネシア、および、約０．１～約１０重量％の周期表の第ＶＩＩ族および／またはＩＸ族からの元素を含む少なくとも１つの化合物の繊維化生成物を有する。
【0029】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７２～約８２重量％のシリカ、約１０～約２５重量％のマグネシア、および、約０．１～約１０重量％の周期表の第ＶＩＩ族および／またはＩＸ族からの元素を含む少なくとも１つの化合物の繊維化生成物を有する。
【0030】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７４～約８２重量％のシリカ、約１０～約２５重量％のマグネシア、および、約０．１～約１０重量％の周期表の第ＶＩＩ族および／またはＩＸ族からの元素を含む少なくとも１つの化合物の繊維化生成物を有する。
【0031】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７４～約８２重量％のシリカ、約１５～約２５重量％のマグネシア、および、約０．１～約１０重量％の周期表の第ＶＩＩ族および／またはＩＸ族からの元素を含む少なくとも１つの化合物の繊維化生成物を有する。
【0032】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７４～約８２重量％のシリカ、約１５～約２５重量％のマグネシア、および、約０．１～約１０重量％の酸化マンガンの繊維化生成物を有する。
【0033】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７４～約８２重量％のシリカ、約１５～約２５重量％のマグネシア、および、約０．１～約１０重量％の酸化コバルトの繊維化生成物を有する。
【0034】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７６～約８２重量％のシリカ、約１６～約２５重量％のマグネシア、および、約０．１～約１０重量％の周期表の第ＶＩＩ族および／またはＩＸ族からの元素を含む少なくとも１つの化合物の繊維化生成物を有する。
【0035】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約６５～約８６重量％のシリカ、約１２～約２５重量％のマグネシア、および、約０．１～約１０重量％の周期表の第ＶＩＩ族および／またはＩＸ族からの元素を含む少なくとも１つの化合物の繊維化生成物を有する。
【0036】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約６５～約８６重量％のシリカ、約１４～約２５重量％のマグネシア、および、約０．１～約１０重量％の周期表の第ＶＩＩ族および／またはＩＸ族からの元素を含む少なくとも１つの化合物の繊維化生成物を有する。
【0037】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約６５～約８６重量％のシリカ、約１６～約２５重量％のマグネシア、および、約０．１～約１０重量％の周期表の第ＶＩＩ族および／またはＩＸ族からの元素を含む少なくとも１つの化合物の繊維化生成物を有する。
【0038】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７２～約８６重量％のシリカ、約１７～約２５重量％のマグネシア、および、約０．１～約１０重量％の周期表の第ＶＩＩ族および／またはＩＸ族からの元素を含む少なくとも１つの化合物の繊維化生成物を有する。
【0039】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７５～約８６重量％のシリカ、約１８～約２５重量％のマグネシア、および、約０．１～約１０重量％の周期表の第ＶＩＩ族および／またはＩＸ族からの元素を含む少なくとも１つの化合物の繊維化生成物を有する。
【0040】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約６５～約８６重量％のシリカ、約１８～約２２重量％のマグネシア、および、約０．１～約１０重量％の周期表の第ＶＩＩ族および／またはＩＸ族からの元素を含む少なくとも１つの化合物の繊維化生成物を有する。
【0041】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約６５～約８６重量％のシリカ、約１０～約２５重量％のマグネシア、および、約０．１～約８重量％の周期表の第ＶＩＩ族および／またはＩＸ族からの元素を含む少なくとも１つの化合物の繊維化生成物を有する。
【0042】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約６５～約８６重量％のシリカ、約１０～約２５重量％のマグネシア、および、約０．１～約６重量％の周期表の第ＶＩＩ族および／またはＩＸ族からの元素を含む少なくとも１つの化合物の繊維化生成物を有する。
【0043】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約６５～約８６重量％のシリカ、約１２～約２５重量％のマグネシア、および、約０．１～約５重量％の周期表の第ＶＩＩ族および／またはＩＸ族からの元素を含む少なくとも１つの化合物の繊維化生成物を有する。
【0044】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約６５～約８６重量％のシリカ、約１０～約２５重量％のマグネシア、および、約０．１～約４重量％の周期表の第ＶＩＩ族および／またはＩＸ族からの元素を含む少なくとも１つの化合物の繊維化生成物を有する。
【0045】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約６５～約８６重量％のシリカ、約１０～約２５重量％のマグネシア、および、約０．１～約３重量％の周期表の第ＶＩＩ族および／またはＩＸ族からの元素を含む少なくとも１つの化合物の繊維化生成物を有する。
【0046】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約６５～約８６重量％のシリカ、０超え～約３５重量％のマグネシア、および、約０．１～約１０重量％の酸化マンガンの繊維化生成物を有する。
【0047】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約６５～約８６重量％のシリカ、０超え～約３５重量％のマグネシア、および、約０．１～約８重量％の酸化マンガンの繊維化生成物を有する。
【0048】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約６５～約８６重量％のシリカ、０超え～約３５重量％のマグネシア、および、約０．１～約６重量％の酸化マンガンの繊維化生成物を有する。
【0049】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約６５～約８６重量％のシリカ、０超え～約３５重量％のマグネシア、および、約０．１～約５重量％の酸化マンガンの繊維化生成物を有する。
【0050】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約６５～約８６重量％のシリカ、０超え～約３５重量％のマグネシア、および、約０．１～約４重量％の酸化マンガンの繊維化生成物を有する。
【0051】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約６５～約８６重量％のシリカ、０超え～約３５重量％のマグネシア、および、約０．１～約３重量％の酸化マンガンの繊維化生成物を有する。
【0052】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約６５～約８６重量％のシリカ、０超え～約３５重量％のマグネシア、および、約０．１～約２重量％の酸化マンガンの繊維化生成物を有する。
【0053】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約６５～約８６重量％のシリカ、０超え～約３５重量％のマグネシア、および、約０．５～約５重量％の酸化マンガンの繊維化生成物を有する。
【0054】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約６５～約８６重量％のシリカ、０超え～約３５重量％のマグネシア、および、約０．７５～約５重量％の酸化マンガンの繊維化生成物を有する。
【0055】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約６５～約８６重量％のシリカ、０超え～約３５重量％のマグネシア、および、約１～約５重量％の酸化マンガンの繊維化生成物を有する。
【0056】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約６５～約８６重量％のシリカ、０超え～約３５重量％のマグネシア、および、約１．２５～約５重量％の酸化マンガンの繊維化生成物を有する。
【0057】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約６５～約８６重量％のシリカ、０超え～約３５重量％のマグネシア、および、約０．５～約３重量％の酸化マンガンの繊維化生成物を有する。
【0058】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約６５～約８６重量％のシリカ、０超え～約３５重量％のマグネシア、および、約０．７５～約３重量％の酸化マンガンの繊維化生成物を有する。
【0059】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７２～約８２重量％のシリカ、約１２～約２５重量％のマグネシア、および、約０．１～約１０重量％の酸化マンガンの繊維化生成物を有する。
【0060】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７２～約８２重量％のシリカ、約１２～約２５重量％のマグネシア、および、約０．１～約８重量％の酸化マンガンの繊維化生成物を有する。
【0061】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７２～約８２重量％のシリカ、約１２～約２５重量％のマグネシア、および、約０．１～約６重量％の酸化マンガンの繊維化生成物を有する。
【0062】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７２～約８２重量％のシリカ、約１２～約２５重量％のマグネシア、および、約０．１～約５重量％の酸化マンガンの繊維化生成物を有する。
【0063】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７２～約８２重量％のシリカ、約１２～約２５重量％のマグネシア、および、約０．１～約５重量％の酸化マンガンの繊維化生成物を有する。
【0064】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７２～約８２重量％のシリカ、約１２～約２５重量％のマグネシア、および、約０．１～約４重量％の酸化マンガンの繊維化生成物を有する。
【0065】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７２～約８２重量％のシリカ、約１２～約２５重量％のマグネシア、および、約０．１～約３重量％の酸化マンガンの繊維化生成物を有する。
【0066】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７２～約８２重量％のシリカ、約１２～約２５重量％のマグネシア、および、約０．１～約２重量％の酸化マンガンの繊維化生成物を有する。
【0067】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７２～約８２重量％のシリカ、約１２～約２５重量％のマグネシア、および、約０．５～約５重量％の酸化マンガンの繊維化生成物を有する。
【0068】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７２～約８２重量％のシリカ、約１２～約２５重量％のマグネシア、および、約０．７５～約５重量％の酸化マンガンの繊維化生成物を有する。
【0069】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７２～約８２重量％のシリカ、約１２～約２５重量％のマグネシア、および、約１～約５重量％の酸化マンガンの繊維化生成物を有する。
【0070】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７２～約８２重量％のシリカ、約１２～約２５重量％のマグネシア、および、約１．２５～約５重量％の酸化マンガンの繊維化生成物を有する。
【0071】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７２～約８２重量％のシリカ、約１２～約２５重量％のマグネシア、および、約０．５～約３重量％の酸化マンガンの繊維化生成物を有する。
【0072】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７２～約８２重量％のシリカ、約１２～約２５重量％のマグネシア、および、約０．７５～約３重量％の酸化マンガンの繊維化生成物を有する。
【0073】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約６５～約８６重量％のシリカ、０超え～約３５重量％のマグネシア、および、約０．１～約１０重量％の酸化コバルトの繊維化生成物を有する。
【0074】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約６５～約８６重量％のシリカ、０超え～約３５重量％のマグネシア、および、約０．１～約８重量％の酸化コバルトの繊維化生成物を有する。
【0075】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約６５～約８６重量％のシリカ、０超え～約３５重量％のマグネシア、および、約０．１～約６重量％の酸化コバルトの繊維化生成物を有する。
【0076】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約６５～約８６重量％のシリカ、０超え～約３５重量％のマグネシア、および、約０．１～約５重量％の酸化コバルトの繊維化生成物を有する。
【0077】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約６５～約８６重量％のシリカ、０超え～約３５重量％のマグネシア、および、約０．１～約４重量％の酸化コバルトの繊維化生成物を有する。
【0078】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約６５～約８６重量％のシリカ、０超え～約３５重量％のマグネシア、および、約０．１～約３重量％の酸化コバルトの繊維化生成物を有する。
【0079】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約６５～約８６重量％のシリカ、０超え～約３５重量％のマグネシア、および、約０．１～約２重量％の酸化コバルトの繊維化生成物を有する。
【0080】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約６５～約８６重量％のシリカ、０超え～約３５重量％のマグネシア、および、約０．５～約５重量％の酸化コバルトの繊維化生成物を有する。
【0081】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約６５～約８６重量％のシリカ、０超え～約３５重量％のマグネシア、および、約０．７５～約５重量％の酸化コバルトの繊維化生成物を有する。
【0082】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７２～約８２重量％のシリカ、約１２～約２５重量％のマグネシア、および、約０．１～約１０重量％の酸化コバルトの繊維化生成物を有する。
【0083】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７２～約８２重量％のシリカ、約１２～約２５重量％のマグネシア、および、約０．１～約８重量％の酸化コバルトの繊維化生成物を有する。
【0084】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７２～約８２重量％のシリカ、約１２～約２５重量％のマグネシア、および、約０．１～約６重量％の酸化コバルトの繊維化生成物を有する。
【0085】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７２～約８２重量％のシリカ、約１２～約２５重量％のマグネシア、および、約０．１～約５重量％の酸化コバルトの繊維化生成物を有する。
【0086】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７２～約８２重量％のシリカ、約１２～約２５重量％のマグネシア、および、約０．１～約４重量％の酸化コバルトの繊維化生成物を有する。
【0087】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７２～約８２重量％のシリカ、約１２～約２５重量％のマグネシア、および、約０．１～約３重量％の酸化コバルトの繊維化生成物を有する。
【0088】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７２～約８２重量％のシリカ、約１２～約２５重量％のマグネシア、および、約０．１～約２重量％の酸化コバルトの繊維化生成物を有する。
【0089】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７２～約８２重量％のシリカ、約１２～約２５重量％のマグネシア、および、約０．５～約５重量％の酸化コバルトの繊維化生成物を有する。
【0090】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７２～約８２重量％のシリカ、約１２～約２５重量％のマグネシア、および、約０．７５～約５重量％の酸化コバルトの繊維化生成物を有する。
【0091】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約６５～約８６重量％のシリカ、０超え～約３５重量％のマグネシア、約０．１～約５重量％の酸化マンガン、および、約０．１～約５重量％の酸化コバルトの繊維化生成物を有する。
【0092】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約６５～約８６重量％のシリカ、０超え～約３５重量％のマグネシア、約０．５～約５重量％の酸化マンガン、および、約０．５～約５重量％の酸化コバルトの繊維化生成物を有する。
【0093】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約６５～約８６重量％のシリカ、０超え～約３５重量％のマグネシア、約０．７５～約５重量％の酸化マンガン、および、約０．７５～約５重量％の酸化コバルトの繊維化生成物を有する。
【0094】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約６５～約８６重量％のシリカ、０超え～約３５重量％のマグネシア、約１～約５重量％の酸化マンガン、および、約１～約５重量％の酸化コバルトの繊維化生成物を有する。
【0095】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約６５～約８６重量％のシリカ、０超え～約３５重量％のマグネシア、約１．２５～約５重量％の酸化マンガン、および、約１．２５～約５重量％の酸化コバルトの繊維化生成物を有する。
【0096】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約６５～約８６重量％のシリカ、０超え～約３５重量％のマグネシア、約１．５～約５重量％の酸化マンガン、および、約１．５～約５重量％の酸化コバルトの繊維化生成物を有する。
【0097】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７２～約８２重量％のシリカ、約１２～約２５重量％のマグネシア、約０．１～約５重量％の酸化マンガン、および、約０．１～約５重量％の酸化コバルトの繊維化生成物を有する。
【0098】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７２～約８２重量％のシリカ、約１２～約２５重量％のマグネシア、約０．５～約５重量％の酸化マンガン、および、約０．５～約５重量％の酸化コバルトの繊維化生成物を有する。
【0099】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７２～約８２重量％のシリカ、約１２～約２５重量％のマグネシア、約０．７５～約５重量％の酸化マンガン、および、約０．７５～約５重量％の酸化コバルトの繊維化生成物を有する。
【0100】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７２～約８２重量％のシリカ、約１２～約２５重量％のマグネシア、約１～約５重量％の酸化マンガン、および、約１～約５重量％の酸化コバルトの繊維化生成物を有する。
【0101】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７２～約８２重量％のシリカ、約１２～約２５重量％のマグネシア、約１．２５～約５重量％の酸化マンガン、および、約１．２５～約５重量％の酸化コバルトの繊維化生成物を有する。
【0102】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７２～約８２重量％のシリカ、約１２～約２５重量％のマグネシア、約１．５～約５重量％の酸化マンガン、および、約１．５～約５重量％の酸化コバルトの繊維化生成物を有する。
【0103】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７２～約８２重量％のシリカ、約１６～約３０重量％のマグネシア、約０．１～約１０重量％の酸化マンガンおよび／または酸化コバルトの繊維化生成物を有する。
【0104】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７４～約８２重量％のシリカ、約１６～約３０重量％のマグネシア、約０．１～約１０重量％の酸化マンガンおよび／または酸化コバルトの繊維化生成物を有する。
【0105】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７６～約８２重量％のシリカ、約１６～約３０重量％のマグネシア、約０．１～約１０重量％の酸化マンガンおよび／または酸化コバルトの繊維化生成物を有する。
【0106】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７０～約８２重量％のシリカ、約１６～約３０重量％のマグネシア、約０．１～約５重量％の酸化マンガンおよび／または酸化コバルトの繊維化生成物を有する。
【0107】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７２～約８２重量％のシリカ、約１６～約３０重量％のマグネシア、約０．５～約５重量％の酸化マンガンおよび／または酸化コバルトの繊維化生成物を有する。
【0108】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７２～約８２重量％のシリカ、約１６～約３０重量％のマグネシア、約０．５～約４重量％の酸化マンガンおよび／または酸化コバルトの繊維化生成物を有する。
【0109】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７２～約８２重量％のシリカ、約１６～約３０重量％のマグネシア、約１～約１０重量％の酸化マンガンおよび／または酸化コバルトの繊維化生成物を有する。
【0110】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７２～約８２重量％のシリカ、約１６～約３０重量％のマグネシア、約１～約４重量％の酸化マンガンおよび／または酸化コバルトの繊維化生成物を有する。
【0111】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７４～約８２重量％のシリカ、０超え～約３５重量％のマグネシア、約０．１～約１０重量％の酸化マンガンおよび／または酸化コバルトの繊維化生成物を有する。
【0112】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７６～約８２重量％のシリカ、０超え～約３５重量％のマグネシア、約０．１～約１０重量％の酸化マンガンおよび／または酸化コバルトの繊維化生成物を有する。
【0113】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７３～約８２重量％のシリカ、約１６～約２５重量％のマグネシア、約０．１～約１０重量％の酸化マンガンおよび／または酸化コバルトの繊維化生成物を有する。
【0114】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７２～約８２重量％のシリカ、約１４～約２５重量％のマグネシア、約０．１～約１０重量％の酸化マンガンおよび／または酸化コバルトの繊維化生成物を有する。
【0115】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７２～約８２重量％のシリカ、約１６～約２５重量％のマグネシア、約０．１～約１０重量％の酸化マンガンおよび／または酸化コバルトの繊維化生成物を有する。
【0116】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７２～約８２重量％のシリカ、約１７～約２５重量％のマグネシア、約０．１～約１０重量％の酸化マンガンおよび／または酸化コバルトの繊維化生成物を有する。
【0117】
開示された実施形態のいずれか１つによれば、無機繊維は、粘度調整剤をさらに含み得る。粘度調整剤は、溶融物の主成分を供給する原材料に存在し得るか、または少なくとも部分的に、別々に添加され得る。特定の例示的な実施形態によれば、粘度調整剤は、アルミナ、ボリア、および／またはジルコニアから選択することができる。
【0118】
特定の例示的な実施形態によれば、無機繊維は、約７５～約８２重量％のシリカ、約１５～約２５重量％のマグネシア、ならびに酸化マンガンおよび／または酸化コバルトの繊維化生成物を有し、前記酸化マンガンおよび／または酸化コバルトの量は、約０．１～約１０重量％、約０．１～約８重量％、約０．１～約６重量％、約０．１～約５重量％、約０．１～約４重量％、約０．１～約３重量％、約０．１～約２重量％、約０．５～約１０重量％、約０．５～約５重量％、約０．５～約４重量％、約０．５～約３重量％、約０．７５～約１０重量％、約０．７５～約５重量％、約０．７５～約４重量％、約１～約１０重量％、約１～約５重量％、約１～約４重量％、約１．２５～約１０重量％、約１．２５～約５重量％、約１．２５～約４重量％、約１．５～約１０重量％、約１．５～約５重量％、約１．５～約４重量％から選択され得る。
【0119】
無機繊維の記載された実施形態のすべてに関連して、所与の繊維組成物は、意図されたカルシア添加物を、０超え～約１０重量％の量で、０超え～約７．５重量％の量で、０超え～約７重量％の量で、０超え～約６．５重量％の量で、０超え～約６重量％の量で、０超え～約５．５重量％の量で、０超え～約５重量％の量で、０超え～約４．５重量％の量で、０超え～約４重量％の量で、０超え～約３．５重量％の量で、０超え～約３重量％の量で、０超え～約２．５重量％の量で、０超え～約２重量％の量で、０超え～約１．５重量％の量で、０超え～約１重量％の量で、０超え～約０．５重量％の量で、０超え～約０．２５重量％の量で、約０．１～約１０重量％の量で、約０．１～約９重量％の量で、約０．１～約７．５重量％の量で、約０．１～約７重量％の量で、約０．１～約６．５重量％の量で、約０．１～約６重量％の量で、約０．１～約５．５重量％の量で、約０．１～約５重量％の量で、約０．１～約４．５重量％の量で、約０．１～約４重量％の量で、約０．１～約３．５重量％の量で、約０．１～約３重量％の量で、約０．１～約２．５重量％の量で、約０．１～約２重量％の量で、約０．１～約１．５重量％の量で、約０．１～約１重量％の量で、約０．１～約０．５重量％の量で、約０．１～約１０重量％の量で、約０．１～約０．２５重量％の量で、約０．５～約１０重量％の量で、約０．５～約９重量％の量で、約０．５～約７．５重量％の量で、約０．５～約７重量％の量で、約０．５～約６．５重量％の量で、約０．５～約６重量％の量で、約０．５～約５．５重量％の量で、約０．５～約５重量％の量で、約０．５～約４．５重量％の量で、量約０．５～約４重量％の量で、約０．５～約３．５重量％の量で、約０．５～約３重量％の量で、約０．５～約２．５重量％の量で、約０．５～約２．５重量％の量で、約０．５～約２重量％の量で、約０．５～約１．５重量％の量で、約０．５～約１重量の量で、約１～約１０重量％の量で、約１．５～約１０重量％の量で、約２～約１０重量％の量で、約２．５～約１０重量％の量で、約３～約１０重量％の量で、約３．５～約１０重量％の量で、約４～約１０重量％の量で、約１～約６重量％の量で、約１．５～約６重量％の量で、約２～約６重量％の量で、約２．５～約６重量％の量で、約３～約６重量％の量で、約３．５～約６重量％の量で、約４～約６重量％の量で、または約５～約６の量で含み得る。
【0120】
無機繊維の記載された実施形態のすべてに関連して、所与の繊維組成物は、アルミナを、０超え～約１０重量％の量で、０超え～約７．５重量％の量で、０超え～約７重量％の量で、０超え～約６．５重量％の量で、０超え～約６重量％の量で、０超え～約５．５重量％の量で、０超え～約５重量％の量で、０超え～約４．５重量％の量で、０超え～約４重量％の量で、０超え～約３．５重量％の量で、０超え～約３重量％の量で、０超え～約２．５重量％の量で、０超え～約２重量％の量で、０超え～約１．５重量％の量で、０超え～約１重量％の量で、０超え～約０．５重量％の量で、０超え～約０．２５重量％の量で、約０．１～約５重量％の量で、約０．１～約４．５重量％の量で、約０．１～約４重量％の量で、約０．１～約３．５重量％の量で、約０．１～約３重量％の量で、約０．１～約２．５重量％の量で、約０．１～約２重量％の量で、約０．１～約１．５重量％の量で、約０．１～約１重量％の量で、約０．１～約０．５重量％の量で、約０．１～約１０重量％の量で、約０．１～約０．２５重量％の量で、約０．５～約１０重量％の量で、約０．５～約９重量％の量で、約０．５～約７．５重量％の量で、約０．５～約７重量％の量で、約０．５～約６．５重量％の量で、約０．５～約６重量％の量で、約０．５～約５．５重量％の量で、約０．５～約５重量％の量で、約０．５～約４．５重量％の量で、量約０．５～約４重量％の量で、約０．５～約３．５重量％の量で、約０．５～約３重量％の量で、約０．５～約２．５重量％の量で、約０．５～約２重量％の量で、約０．５～約１．５重量％の量で、約０．５～約１重量の量で含み得る。
【0121】
開示された無機繊維組成物のいずれかによれば、高温耐性無機繊維は、１２６０℃以上の使用温度に２４時間曝露したときに５％以下の線収縮を示し、使用温度に曝露した後も機械的完全性を維持し、生理学的流体中で低い生体持続性を示す。
【0122】
開示された無機繊維組成物のいずれかによれば、高温耐性無機繊維は、１３００℃以上の使用温度に２４時間曝露したときに５％以下の線収縮を示し、使用温度に曝露した後も機械的完全性を維持し、生理学的流体中で低い生体持続性を示す。
【0123】
開示された無機繊維組成物のいずれかによれば、高温耐性無機繊維は、１３５０℃以上の使用温度に２４時間曝露したときに５％以下の線収縮を示し、使用温度に曝露した後も機械的完全性を維持し、生理学的流体中で低い生体持続性を示す。
【0124】
開示された無機繊維組成物のいずれかによれば、高温耐性無機繊維は、１４００℃以上の使用温度に２４時間曝露したときに５％以下の線収縮を示し、使用温度に曝露した後も機械的完全性を維持し、生理学的流体中で低い生体持続性を示す。
【0125】
開示された無機繊維組成物のいずれかによれば、高温耐性無機繊維は、１４５０℃以上の使用温度に２４時間曝露したときに５％以下の線収縮を示し、使用温度に曝露した後も機械的完全性を維持し、生理学的流体中で低い生体持続性を示す。
【0126】
開示された無機繊維組成物のいずれかによれば、高温耐性無機繊維は、１５００℃以上の使用温度に２４時間曝露したときに５％以下の線収縮を示し、使用温度に曝露した後も機械的完全性を維持し、生理学的流体中で低い生体持続性を示す。
【0127】
開示された無機繊維組成物のいずれかによれば、１４００℃以上の使用温度に２４時間曝露したときに１０％未満の線収縮を示し、使用温度に曝露した後も機械的完全性を維持し、かつ生理学的流体中で低い生体持続性を示す高温耐性無機繊維が提供される。
【0128】
開示された無機繊維組成物のいずれかによれば、１４５０℃以上の使用温度に２４時間曝露したときに１０％未満の線収縮を示し、使用温度に曝露した後も機械的完全性を維持し、かつ生理学的流体中で低い生体持続性を示す高温耐性無機繊維が提供される。
【0129】
開示された無機繊維組成物のいずれかによれば、１５００℃以上の使用温度に２４時間曝露したときに１０％未満の線収縮を示し、使用温度に曝露した後も機械的完全性を維持し、かつ生理学的流体中で低い生体持続性を示す高温耐性無機繊維が提供される。
【0130】
上記の例示的な実施形態のいずれか１つの無機繊維を作製する方法も提供され、前記方法は、（１）シリカ、マグネシア、および周期表の第ＶＩＩ族および／または第ＩＸ族からの元素を含む少なくとも１つの化合物、任意にアルミナおよび／またはボリアを有する成分の溶融物を形成する工程と、（２）前記成分の溶融物から繊維を形成する工程と、を有する。
【0131】
上記の例示的な実施形態のいずれか１つの無機繊維を作製する方法も提供され、前記方法は、（１）シリカ、マグネシア、および酸化マンガンおよび／または酸化コバルトの少なくとも１つ、任意にアルミナおよび／またはボリアを有する成分の溶融物を形成する工程と、（２）前記成分の溶融物から繊維を形成する工程と、を有する。
【0132】
繊維を調製するための方法は、約６５～約８６重量％のシリカ、０超え～約３５重量％のマグネシア、および酸化マンガンおよび／または酸化コバルトのうちの少なくとも１つを有する成分の溶融物を形成する工程と、前記成分の溶融物から繊維を形成する工程と、を有する。
【0133】
無機繊維を製造する方法のいくつかの特定の例示的な実施形態が本明細書に記載されているが、本明細書に開示される繊維組成物の任意の量の原料を繊維の製造方法に使用できることに留意されたい。
【0134】
また、開示された例示的な実施形態のいずれかの、現在開示されている複数の高温耐性低生体持続性無機繊維から調製された繊維断熱材で物品を断熱する方法も提供される。
【0135】
特定の例示的な実施形態によれば、この方法は、断熱される物品の上、中、近くまたは周囲に、シリカ、マグネシア、および周期表の第ＶＩＩ族および／または第ＩＸ族からの元素を含む少なくとも１つの化合物の繊維化生成物を有する、開示された無機繊維のうちのいずれか１つの複数を有する熱材を配置する工程を含む。
【0136】
特定の例示的な実施形態によれば、この方法は、断熱される物品の上、中、近くまたは周囲に、約６５～約８６重量％のシリカ、０超え～約３５重量％のマグネシア、カルシアおよび周期表の第ＶＩＩ族および／または第ＩＸ族からの元素を含む少なくとも１つの化合物の繊維化生成物を有する、開示された無機繊維のうちのいずれか１つの複数を有する熱材を配置する工程を含む。
【0137】
また、ブランケット、ブロック、ボード、コーキング組成物、セメント組成物、コーティング、フェルト、マット、成形可能な組成物、モジュール、紙、ポンプ可能な組成物、パテ組成物、シート、タンピング混合物、真空鋳造形状、真空鋳造形態、または織物（例えば、限定されないが、編組、布、織物、ロープ、テープ、スリーブ、ウィッキング）の形態で、上述した例示的な実施形態のうちのいずれか１つの無機繊維の複数を有する無機繊維含有物品も提供される。
【0138】
ガラス組成物が、満足のいく高温耐性繊維製品を製造するための実行可能な候補となるためには、製造される繊維は、製造可能であり、生理学的流体に対して十分に可溶性（すなわち、低い生体透過性を有する）であり、そして高温の使用温度に曝される間、収縮を最小限に抑え、機械的完全性の損失を最小限に抑えて高温に耐えることが可能でなければならない。
【0139】
本無機繊維は、生理液中で低い生体持続性を示す。生理学的流体における「低生体持続性」とは、無機繊維が、インビトロ試験中に、模擬肺液などのそのような流体に少なくとも部分的に溶解することを意味する。生体持続性は、人間の肺に見られる温度と化学的条件をシミュレートする条件下で、繊維から質量が失われる速度（ｎｇ／ｃｍ２－時間）を測定することによって試験できる。この試験は、約０．１ｇのデショット繊維を５０ｍｌの模擬肺液（「ＳＬＦ」）に６時間さらすことで構成される。人間の体温をシミュレートするために、試験系全体が３７℃に維持されている。
【0140】
ＳＬＦが繊維に曝露された後、ＳＬＦが収集され、誘導結合プラズマ分光法を使用してガラス成分が分析される。「ブランク」のＳＬＦサンプルも測定され、ＳＬＦに存在する元素を補正するために使用される。このデータが取得されると、調査の時間間隔で繊維が質量を失った速度を計算することができる。
【0141】
模擬肺液中の繊維の溶解速度を測定するために、約０．１ｇの繊維が３７℃に温められた模擬肺液を含む５０ｍｌの遠心チューブに入れられる。次に、これを振とうインキュベーターに６時間入れ、毎分１００サイクルで撹拌する。試験の終わりに、チューブを遠心分離し、溶液を６０ｍｌの注射器に注ぐ。次に、溶液を０．４５μｍフィルターに通して粒子を除去し、誘導結合プラズマ分光分析を使用してガラス成分を試験する。この試験は、ほぼ中性のｐＨ溶液または酸性溶液のいずれかを使用して実施できる。特定の溶解速度の基準は存在しないが、１００ｎｇ／ｃｍ２・時間を超える溶解値を有する繊維は、非生体持続性繊維であることを示すと考えられる。本発明の繊維組成物の耐久性を試験するために使用された、模擬肺液用組成物：
【0142】
約１８リットルの脱イオン水に、上記の試薬を上記の表に示す量で順次添加する。混合物を脱イオン水で２０リットルに希釈し、マグネチックスターラーまたは他の適切な手段で少なくとも１５分間内容物を撹拌し続ける。
【0143】
「粘度」とは、ガラス溶融物が流動応力またはせん断応力に抵抗する能力を指す。粘度と温度の関係は、特定のガラス組成を繊維化できるかどうかを判断する上で重要である。最適な粘度曲線は、繊維化温度で低粘度（５～５００ポアズ）になり、温度が下がると徐々に増加する。溶融物が繊維化温度で十分に粘稠でない（すなわち、薄すぎる）場合、結果は、繊維化されていない材料（ショット）の割合が高い、短くて細い繊維になる。溶融温度で溶融物の粘度が高すぎると、得られる繊維は非常に粗く（直径が大きく）短くなる。
【0144】
粘度は溶融化学に依存し、粘度調整剤として機能する元素または化合物の影響も受ける。粘度調整剤は、繊維が溶融繊維から吹き飛ばされたり紡糸されたりすることを可能にする。しかしながら、そのような粘度調整剤は、種類または量のいずれかによって、ブロー繊維または紡糸繊維の溶解性、耐収縮性、または機械的強度に悪影響を及ぼさないことが望ましい。
【0145】
定義された組成の繊維が許容可能な品質レベルで容易に製造できるかどうかを試験する１つのアプローチは、実験化学の粘度曲線が容易に繊維化できる既知の製品の粘度曲線と一致するかどうかを判断することである。粘度温度プロファイルは、高温で動作可能な粘度計で測定できる。さらに、適切な粘度プロファイルは、製造された繊維の品質（指数、直径、長さ）を調べる日常的な実験によって推測することができる。ガラス組成物の粘度対温度曲線の形状は、溶融物が繊維化する容易さ、ひいては得られる繊維の品質（例えば、繊維のショット含有量、繊維径、繊維長に影響を与える）を表すものである。ガラスは一般に高温で低粘度である。温度が下がると、粘度が上がる。所与の温度での粘度の値は、粘度対温度曲線の全体的な急勾配と同様に、組成の関数として変化する。本繊維溶融組成物は、容易に製造可能な繊維の粘度プロファイルを有する。
【0146】
無機繊維の線収縮は、高温での繊維の寸法安定性、または特定の連続使用温度または使用温度での性能の優れた尺度である。繊維をマットに成形し、マットを１立方フィートあたり約４～１０ポンドの密度、厚さ約１インチのパッドに針で打ち抜くことにより、繊維の収縮を試験する。このようなパッドは３インチ×５インチのピースにカットされ、プラチナピンが素材の表面に挿入される。次に、これらのピンの分離距離が注意深く測定され、記録される。次に、パッドを炉に入れ、温度を上げて一定時間その温度に保つ。加熱後、ピンの間隔を再度測定して、パッドが経験した線形収縮を決定する。
【0147】
そのような試験の1つでは、ファイバーパッドの長さと幅を注意深く測定し、パッドを炉に入れて、１２６０℃または１４００℃の温度に２４時間または１６８時間置いた。冷却後、横方向の寸法を測定し、「前」と「後」の測定値を比較することによって線収縮を決定した。繊維がブランケットの形で入手できる場合は、パッドを形成することなく、ブランケット上で直接測定を行うことができる。
【0148】
繊維はあらゆる用途で自重を支え、空気やガスの移動による摩耗に耐えることができなければならないため、機械的完全性も重要な特性である。繊維の完全性と機械的強度の指標は、視覚的および触覚的観察、ならびに使用後の温度にさらされた繊維のこれらの特性の機械的測定によって提供される。使用温度にさらされた後にその完全性を維持する繊維の能力はまた、圧縮強度および圧縮回復を試験することによって機械的に測定され得る。これらの試験では、パッドがどれだけ簡単に変形するか、および５０％の圧縮後にパッドが示す弾力性（または圧縮回復）の量をそれぞれ測定する。視覚的および触覚的観察は、現在の無機繊維が無傷のままであり、少なくとも１２６０℃または１４００℃の使用温度にさらされた後もその形態を維持することを示している。
【0149】
低生体持続性無機繊維は、標準的なガラスおよびセラミック繊維の製造方法で製造されている。シリカなどの原材料、およびエンスタタイト、フォルステライト、マグネシア、マグネサイト、焼成マグネサイト、ジルコン酸マグネシウム、ペリクレース、ステアタイト、またはタルクなどの任意の適切なマグネシア源を使用することができる。任意の適切なマンガン含有化合物を酸化マンガンの供給源として使用することができる。任意の適切なコバルト含有化合物を酸化コバルトの供給源として使用することができる。ジルコニアが繊維溶融物に含まれる場合、バデライト、ジルコニア酸マグネシウム、ジルコンまたはジルコニアなどの任意の適切なジルコニア源を使用することができる。材料は適切な炉に導入され、そこで溶融され、繊維化ノズルを使用してブローされるか、バッチモードまたは連続モードのいずれかで回転される。
【0150】
特定の実施形態によれば、本無機繊維は、５ミクロン以上の平均直径を有する。
【0151】
開示された実施形態のいずれか１つによる無機繊維は、少なくとも１２６０℃、１４００℃またはそれ以上の連続使用または動作温度での断熱用途に有用である。特定の実施形態によれば、酸化マンガンおよび／または酸化コバルトと組み合わせてアルカリ土類ケイ酸塩を含む繊維は、少なくとも１４００℃の連続使用または動作温度での断熱用途に有用であり、ケイ酸マグネシウム繊維を含むことが見出された。酸化マンガンおよび／または酸化コバルトの添加物は、１５００℃以上の温度にさらされるまで溶融しない。
【0152】
無機繊維は、繊維ブローイングまたは繊維紡糸技術によって調製することができる。適切な繊維ブロー技術には、マグネシア、シリカ、酸化マンガンおよび／または酸化コバルト、および任意にさらなる粘度調整剤を含む出発原料を混合する工程、成分の材料混合物を適切な容器または容器に導入する工程、適切なノズルから排出するために成分の材料混合物を溶融する工程、および、繊維を形成するために、高圧ガスを成分の溶融材料混合物の排出された流れにブローイングする工程を含む。
【0153】
適切な繊維紡糸技術は、出発原料を一緒に混合して材料混合物を形成する工程と、材料混合物を適切な容器または容器に導入する工程と、材料混合物を溶融して好適なノズルを介して紡糸ホイールに排出する工程とを含む。次に、溶融した流れがホイール上をカスケードし、ホイールをコーティングし、求心力によって放出され、それによって繊維を形成する。
【0154】
いくつかの実施形態では、繊維は、溶融ストリームを高圧／高速空気のジェットにさらすことによって、または溶融物を急速に回転するホイールに注ぎ、繊維を遠心力で回転させることによって、原材料の溶融物から製造される。
【0155】
本発明の繊維は、既存の繊維化技術を用いて製造され、バルク繊維、繊維含有ブランケット、ボード、ペーパー、フェルト、マット、ブロック、モジュール、コーティング、セメント、成形可能な組成物、ポンピング可能な組成物、パテ、ロープ、編組、ウィッキング、織物（布、テープ、スリーブ、ストリング、紐、糸など）、真空鋳造形状および複合材などを含むがこれらに限定されない複数の断熱製品形態に形成されてもよい。本発明の繊維は、従来の耐火性セラミック繊維の代替として、繊維含有ブランケット、真空鋳造形状および複合材料の製造に利用される従来の材料と組み合わせて使用することができる。本発明の繊維は、繊維含有紙やフェルトの製造において、単独で又は結合剤等の他の材料と組み合わせて使用することができる。
【0156】
繊維は、標準的なガラスファーニング法によって容易に溶融され、標準的なＲＣＦ繊維化装置によって繊維化され、シミュレートされた体液中では生体持続性はない。
【0157】
本発明の高温耐性無機繊維は、繊維のブローまたは紡糸に適した改良された粘度を有する溶融物から容易に製造することができ、生理学的流体には耐久性がなく、使用温度まで良好な機械的強度を示し、１４００℃以上の温度まで優れた線収縮を示し、繊維化のための改良された粘度を有するものである。
【0158】
実施例
以下の実施例は、無機繊維の例示的な実施形態をさらに詳細に説明し、無機繊維を調製する方法、繊維を含む断熱物品を調製する方法、および繊維を断熱材として使用する方法を説明するために記載されている。しかしながら、実施例は、繊維、繊維含有物品、またはいかなる方法でも断熱材として繊維を製造または使用するプロセスを制限するものとして解釈されるべきではない。
以下の実施例は、無機繊維の例示的な実施形態をさらに詳細に説明し、無機繊維を調製する方法、繊維を含む断熱物品を調製する方法、および繊維を断熱材として使用する方法を説明するために記載されている。しかしながら、実施例は、繊維、繊維含有物品、またはいかなる方法でも断熱材として繊維を製造または使用するプロセスを制限するものとして解釈されるべきではない。
【0159】
線収縮
フェルト針のバンクを使用してファイバーマットをニードリングすることにより、収縮パッドを準備した。パッドから３インチ×５インチの試験片を切り取り、収縮試験に使用した。試験パッドの長さと幅を注意深く測定した。次に、試験パッドを炉に入れ、１４００℃の温度に２４時間置いた。２４時間加熱した後、試験パッドを試験炉から取り外して冷却した。冷却後、試験パッドの長さと幅を再度測定した。試験パッドの線収縮は、「前」と「後」の寸法測定値を比較することによって決定された。
フェルト針のバンクを使用してファイバーマットをニードリングすることにより、収縮パッドを準備した。パッドから３インチ×５インチの試験片を切り取り、収縮試験に使用した。試験パッドの長さと幅を注意深く測定した。次に、試験パッドを炉に入れ、１４００℃の温度に２４時間置いた。２４時間加熱した後、試験パッドを試験炉から取り外して冷却した。冷却後、試験パッドの長さと幅を再度測定した。試験パッドの線収縮は、「前」と「後」の寸法測定値を比較することによって決定された。
【0160】
第２の収縮パッドは、第１の収縮パッドについて開示されたのと同様の方法で調製された。ただし、第２の収縮パッドを炉に入れて１２６０℃の温度に２４時間置いた。２４時間加熱した後、試験パッドを試験炉から取り外して冷却した。冷却後、試験パッドの長さと幅を再度測定した。試験パッドの線収縮は、「前」と「後」の寸法測定値を比較することによって決定された。
【0161】
圧縮回復
使用温度に曝露された後、無機繊維が機械的強度を保持する能力は、圧縮回復試験によって評価された。圧縮回復は、所定の期間、繊維を所望の使用温度に曝露したことに応答した無機繊維の機械的性能の尺度である。圧縮回復は、無機繊維材料から製造された試験パッドを選択された期間、試験温度に焼成することによって測定される。その後、焼成された試験パッドは元の厚さの半分に圧縮され、反発する。反発の量は、パッドの圧縮された厚さの回復率として測定される。圧縮回復は、１２６０℃の使用温度に２４時間と１６８時間、１４００℃の使用温度に２４時間と１６８時間曝露した後に測定した。
使用温度に曝露された後、無機繊維が機械的強度を保持する能力は、圧縮回復試験によって評価された。圧縮回復は、所定の期間、繊維を所望の使用温度に曝露したことに応答した無機繊維の機械的性能の尺度である。圧縮回復は、無機繊維材料から製造された試験パッドを選択された期間、試験温度に焼成することによって測定される。その後、焼成された試験パッドは元の厚さの半分に圧縮され、反発する。反発の量は、パッドの圧縮された厚さの回復率として測定される。圧縮回復は、１２６０℃の使用温度に２４時間と１６８時間、１４００℃の使用温度に２４時間と１６８時間曝露した後に測定した。
【0162】
繊維溶解
無機繊維は、生理学的流体中で非耐久性または非生体持続性である。 生理学的流体における「非耐久性」または「非生体持続性」とは、以下に説明するインビトロ試験中に、無機繊維が、模擬肺液などのような流体に少なくとも部分的に溶解または分解することを意味する。
無機繊維は、生理学的流体中で非耐久性または非生体持続性である。 生理学的流体における「非耐久性」または「非生体持続性」とは、以下に説明するインビトロ試験中に、無機繊維が、模擬肺液などのような流体に少なくとも部分的に溶解または分解することを意味する。
【0163】
生体持続性試験は、人間の肺に見られる温度と化学的条件をシミュレートする条件下で、繊維から質量が失われる速度（ｎｇ／ｃｍ２－時間）を測定する。特に、繊維は、約７．４のｐＨで模擬肺液において低い生体持続性を示す。
【0164】
模擬肺液中の繊維の溶解速度を測定するために、約０．１ｇの繊維が３７℃に温められた模擬肺液を含む５０ｍｌの遠心チューブに入れられる。次に、これを振とうインキュベーターに６時間入れ、毎分１００サイクルで撹拌する。試験の終わりに、チューブを遠心分離し、溶液を６０ｍｌの注射器に注ぐ。次に、溶液を０．４５μｍフィルターに通して粒子を除去し、誘導結合プラズマ分光分析を使用してガラス成分を試験する。この試験は、ほぼ中性のｐＨ溶液または酸性溶液のいずれかを使用して実施できる。特定の溶解速度基準は存在しないが、溶解値が１００ｎｇ／ｃｍ２－時間を超える繊維は、非生体持続性繊維を示していると見なされる。
【0165】
表Ｉは、比較および発明の繊維サンプルの繊維溶融化学を示している。
【表1】
【0166】
表ＩＩは、１２６０℃および１４００℃に２４時間曝露した後の繊維の収縮の結果を示している。
【表2】
【0167】
表ＩＩは、繊維化生成物の成分として酸化マンガンまたは酸化コバルトを含むマグネシウム－ケイ酸塩無機繊維組成物は、意図された酸化マンガンまたは酸化コバルトの添加を行わないマグネシウム－ケイ酸塩無機繊維と比較して、１２６０℃および１４００℃の両方でより低い線収縮をもたらすことを示している。
【0168】
酸化マンガンを有する例示的な実施例（実施例２および３）は、比較例１と比較して、１２６０℃、２４時間で平均して約４６％低い線収縮を示した。酸化マンガンを有する例示的な実施例（実施例２および３）は、比較例１と比較して、平均して、１４００℃、２４時間で約２７％低い線収縮を示した。
【0169】
酸化コバルトを有する例示的な実施例（実施例４～６）は、比較例１と比較して、１２６０℃、２４時間で平均して約１１６％低い線収縮を示した。酸化コバルトを有する例示的な実施例（実施例４～６）は、比較例１と比較して、１４００℃、２４時間で平均して約１１２％低い線収縮を示した。
【0170】
表ＩＩＩは、１２６０℃および１４００℃に２４時間曝露した後の圧縮回復の結果と、表Ｉの繊維の溶解度を示している。
【表3】
【0171】
表ＩＩＩは、繊維化生成物の成分として酸化マンガンまたは酸化コバルトを含むマグネシウム－ケイ酸塩無機繊維組成物は、意図された酸化マンガンまたは酸化コバルトの添加を行わないマグネシウム－ケイ酸塩無機繊維と比較して、１２６０℃および１４００℃の両方で圧縮回復の改善をもたらすことを示している。
【0172】
酸化マンガンを有する例示的な実施例（実施例２および３）は、比較例１と比較して、１２６０℃、２４時間で平均して約９７％高い圧縮回復を示した。酸化マンガンを有する例示的な実施例（実施例２および３）は、比較例１と比較して、平均して、１４００℃、２４時間で約９５％高い圧縮回復を示した。
【0173】
酸化コバルトを有する例示的な実施例（実施例４～６）は、比較例１と比較して、１２６０℃、２４時間で平均して約１２０％高い圧縮回復を示した。酸化マンガンを有する例示的な実施例（実施例２および３）は、比較例１と比較して、平均して、１４００℃、２４時間で約４２５％高い圧縮回復を示した。
【0174】
酸化マンガンを有する例示的な実施例（実施例２および３）は、比較例１と比較して、平均して約１６８％高い溶解度を示した。酸化コバルトを有する例示的な実施例６は、比較例１と比較して約１２０％高い溶解度を示した。
【0175】
繊維化生成物の成分として酸化マンガンおよび／または酸化コバルトを含むマグネシウム－ケイ酸塩無機繊維組成物は、１２６０℃に２４時間少なくとも６０％曝露した後、平均的な圧縮回復を示す。
【0176】
無機繊維、断熱材、無機繊維を調製する方法、および断熱材を使用して物品を断熱する方法が様々な実施形態に関連して記載されてきたが、他の同様の実施形態が使用されてもよいこと、または同じ機能を実行するために記載された実施形態に修正および追加がなされてもよいことは理解されるであろう。さらに、様々な例示的な実施形態を組み合わせて、所望の結果を生み出すことができる。したがって、無機繊維、断熱材、無機繊維の製造方法、および断熱材を使用して物品を断熱する方法は、単一の実施形態に限定されるべきではなく、添付の特許請求の範囲の記載に従って幅および範囲で解釈されるべきである。本明細書に記載の実施形態は単なる例示であり、当業者は、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、変形および修正を行うことができることが理解されよう。そのようなすべての変形および修正は、上記のように本発明の範囲内に含まれることが意図されている。さらに、本発明の様々な実施形態を組み合わせて所望の結果を提供することができるので、開示されるすべての実施形態は必ずしも代替であるとは限らない。