(57)【要約】【課題】アルミナシリカ繊維と同等な優れた耐熱性を有し、さらに、優れた生体溶解性、並びに、水中で繊維を分散・凝集させる処理が可能な程度の耐水性を有する無機繊維を提供する。【解決手段】ＳｉＯ２、ＭｇＯ、ＳｒＯを必須成分とした無機繊維で、無機繊維に含まれるアルカリ土類の加重平均イオン半径が６６〜９０ｐｍであり、ＳｉＯ２が７０〜８０重量％であることを特徴とする無機繊維。ＣａＯおよび／またはＢａＯを含むことを特徴とする前述の無機繊維。生理食塩水中での溶解率が１％以上であり、かつ、蒸留水中での溶解率が４％以下であることを特徴とする前述の無機繊維。無機繊維で真空成形プリフォームを作ったとき、そのプリフォームが１２６０℃で２４時間加熱された前後で３．５％以下の収縮率を示すことを特徴とする前述の無機繊維。ＳｒＯが、０．２重量％以上であり、好ましくは１．０重量％以上であることを特徴とする前述の無機繊維。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳｉＯ２、ＭｇＯ、ＳｒＯを必須成分とした無機繊維で、無　機繊維に含まれるアルカリ土類の加重平均イオン半径が６６〜９０ｐｍであり、ＳｉＯ２が７０〜８０重量％であることを特徴とする無機繊維。
【請求項２】
ＣａＯおよび／またはＢａＯを含むことを特徴とする請求項１に記載の無機繊維。
【請求項３】
生理食塩水中での溶解率が１％以上であり、かつ、蒸留水中での溶解率が４％以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の無機繊維。
【請求項４】
無機繊維で真空成形プリフォームを作ったとき、そのプリフォームが１２６０℃で２４時間加熱された前後で３．５％以下の収縮率を示すことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の無機繊維。
【請求項５】
ＳｒＯが、０．２重量％以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の無機繊維。
【請求項６】
ＳｒＯが、１．０重量％以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の無機繊維。
【請求項７】
ＳｉＯ２、ＭｇＯ、ＳｒＯを必須成分とし、ＳｉＯ２が７０〜８０重量％であり、ＳｉＯ２を除いた残分がアルカリ土類の酸化物で、他に不可　避の不純物を含む無機繊維の製造方法であって、
ａ）無機繊維の、生理食塩水あるいは蒸留水への溶解率の設定値から、無機繊維に含有させるアルカリ土類の加重平均イオン半径を所定の近似直線より読み取り、
ｂ）次に無機繊維の生理食塩水あるいは蒸留水への溶解率の目的とする大きさに応じて、無機繊維に含有させるアルカリ土類を、Ｍｇ、Ｓｒの他に、必要に応じてＣａ、Ｂａの一種以上から選択し、
ｃ）選択した各アルカリ土類のイオン半径から計算される、アルカリ土類の加重平均イオン半径の値が、前述の近似直線より読み取った値とほぼ同じになるように、アルカリ土類の種類と割合を組み合わせ、
ｄ）無機繊維に含まれるＳｉＯ２の含有量は、７０〜８０重量％の範囲で任意　に設定し、ＳｉＯ２を除いた残分を、前記ｃ）で決定したアルカリ土類の種類と　割合で割り当てる
ことを特徴とする無機繊維の製造方法。
【請求項８】
生理食塩水中での溶解率が１％以上であり、かつ、蒸留水中での溶解率が４％以下であることを特徴とする請求項７に記載の無機繊維の製造方法。
【請求項９】
無機繊維で真空成形プリフォームを作ったとき、そのプリフォームが１２６０℃で２４時間加熱された前後で３．５％以下の収縮率を示すことを特徴とする請求項７または８に記載の無機繊維の製造方法。
【請求項１０】
Ｓｒの酸化物の含有率が、０．２重量％以上であることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の無機繊維の製造方法。
【請求項１１】
Ｓｒの酸化物の含有率が、１．０重量％以上であることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の無機繊維の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐熱性、生体溶解性および耐水性を有する無機繊維に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
無機繊維の使用は、耐火断熱材、吸音材や補強材などの工業材料として多岐にわたっている。アスベストは天然無機繊維であるが、その吸入は、呼吸器疾患や癌に深い関連があると見なされている。一方、人工の無機繊維については、その吸入による有害性の疫学的な実証は完全にはなされていないものが多いが、動物による実験的研究から、そのうちのいくつかは、アスベストと同様な疾患発生の可能性が指摘されている。
【０００３】
無機繊維の毒性に関しては、１）繊維の吸入量、２）吸入繊維の寸法、３）体内での吸入繊維の耐久性、という３つの要因との関連性が挙げられている。近年、有害性の低い無機繊維を開発するためのひとつの方向性として、特に、上記３）の、体内での吸入繊維の耐久性という点に着目した繊維の有害性の評価研究が数多くなされている。
【０００４】
体内での吸入繊維の耐久性を低くするための方法として、繊維の体内での溶解性を高くすることが挙げられる。これは、肺の中に吸入された繊維が、体液中で溶解し、かつ、溶解した成分が無害であるならば、その繊維の有害性は小さいという考え方である。
【０００５】
このような背景から、ある程度の耐熱性を有しながら、体内での耐久性を低くした、いわゆる“生体溶解性ファイバー”の発明がなされ、そのうちの数種類は既に市販もされている。
【０００６】
例えば、特表平８―５０６５６１号公報や特表平１０―５０４２７２号公報には、生理学的塩類溶液に可溶な、すなわち、生体溶解性を有する無機繊維が開示されている。
【０００７】
特表平８―５０６５６１号公報は、添加成分として、アルミナ、ジルコニア、チタニアを含む、カルシア−マグネシア−シリカ系の繊維を開示している。また、特表平１０―５０４２７２号公報は、シリカ、マグネシアを必須成分とし、かつジルコニアを任意に含むガラス繊維を開示している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
一方、無機繊維が製造され、最終的に工業材料の製品として加工される過程において、無機繊維は、水中で分散・凝集させた状態で処理されることも多く、そのため、少なくとも、このような水中での処理が可能な程度の耐水性が要求される。
【０００９】
しかしながら、生体溶解性と耐水性は相反する特性である。生体溶解性に優れていることは、水にも溶解しやすく、即ち、耐水性が劣るということである。特表平８―５０６５６１号公報や特表平１０―５０４２７２号公報に示された生体溶解性を有する無機繊維は、生体溶解性には優れてはいるものの耐水性に乏しく、繊維を水中で分散・凝集させる処理や、高温多湿地域における貯蔵・保管に問題がある。一方、無機繊維は耐火断熱材として耐熱性を要求されている。前記、特表平８―５０６５６１号公報や特表平１０―５０４２７２号公報に示された生体溶解性を有する無機繊維は、現在、耐火断熱材として広く使用されているアルミナシリカ繊維と比較した場合、１２００℃を超える温度での耐熱性において、同等とは言い難く、むしろやや劣っている。
【００１０】
そこで本発明は、アルミナシリカ繊維と同等な優れた耐熱性を有し、さらに、優れた生体溶解性、並びに、水中で繊維を分散・凝集させる処理が可能な程度の耐水性を有する無機繊維を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本願発明者は、無機繊維の生体溶解性と耐水性について鋭意検討した結果、ＳｉＯ２を主成分とする無機繊維中に、アルカリ土類酸化物を含有させ、かつ、含　有させるアルカリ土類の加重平均イオン半径を所定の範囲に制御することによって、優れた耐熱性に加え、生体溶解性と耐水性を併せ持つ無機繊維を完成させた。
【００１２】
本発明による解決手段の１つは、ＳｉＯ２、ＭｇＯ、ＳｒＯを必須成分とし、　ＳｉＯ２が７０〜８０重量％であり、必要に応じて、ＣａＯおよび／またはＢａ　Ｏを含み、繊維中に含むアルカリ土類の加重平均イオン半径が６６〜９０ｐｍ（ピコメートル）であることを特徴とする無機繊維である。
【００１３】
本発明による他の解決手段は、無機繊維およびその製造方法として各請求項に記載されている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、本明細書においてアルカリ土類とは、Ｍｇ、Ｓｒ、ＣａおよびＢａを意味する。
【００１５】
まず、無機繊維に含有させるアルカリ土類について説明する。
【００１６】
アルカリ土類は、元素周期律表のＩＩａ族のうちＢｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、およびＲａの総称を指し、特にはＣａ、Ｓｒ、Ｂａ、およびＲａを指すこともある。本発明においては、前述のように、アルカリ土類はＭｇ、Ｓｒ、ＣａおよびＢａを意味する。他のＩＩａ族のうち、Ｂｅは強い毒性、またＲａは強い放射性を有するため使用することは不適当だからである。
【００１７】
本発明による無機繊維は、ＳｉＯ２を主成分として、アルカリ土類の酸化物を　含有させた組成の無機繊維である。これらアルカリ土類の酸化物は、ＳｉＯ２に　含有されることで網目形成成分であるＳｉＯ２に対して網目修飾成分として作用　する。これにより組成中に非架橋酸素が増加して、生体溶解性が大きくなる。含有させ得るアルカリ土類酸化物としては、ＭｇＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＢａＯが挙げられるが、後述の理由によって、ＭｇＯ、ＳｒＯは必須成分である。
【００１８】
本願発明者は、ＳｉＯ２を主成分とした無機繊維に含有させる成分としてＭｇ　Ｏ、ＳｒＯ、ＣａＯおよびＢａＯに着目し、実験を重ねて、表１の結果を得た。
【００１９】
【表１】
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即ち、ＲＯ―ＳｉＯ２系組成（Ｒはアルカリ土類）の無機繊維について、化学　組成、含有するアルカリ土類の加重平均イオン半径、生体溶解性および耐水性の関係を詳細に検討した。生体溶解性の評価においては、無機繊維の生理食塩水に対する溶解率を測定することにより、また耐水性の評価においては、無機繊維の蒸留水に対する溶解率を測定することによって評価した。即ち、無機繊維の生理食塩水に対する溶解率が大きければ、生体溶解性が大きく、無機繊維の蒸留水に対する溶解率が大きければ、耐水性が小さいことになる。
【００２０】
溶解率の測定方法は以下の通りである。まず、２００メッシュ（目開き０．０７５ｍｍ）の篩いを通過するまで解砕した繊維試料を１ｇ精秤する。それを３００ｍｌのコニカルビーカーにとり、生理食塩水あるいは蒸留水を１５０ｍｌ加え、栓をする。それを４０℃の恒温水槽に設置して、１２０ｒｐｍの速度で５０時間水平振とうを行う。その後、ガラスろ過器によるろ過および乾燥を行い、不溶解繊維を精秤して、溶解による繊維の減量を求める。溶解による繊維の減量から算出した重量減少率を、その繊維の溶解率とする。
【００２１】
さらに加重平均イオン半径について説明する。本発明では、繊維に含まれるアルカリ土類の加重平均イオン半径として、各アルカリ土類のイオン半径を加重平均した値を算出して利用している。イオン半径は物質の構造を論じる際等にしばしば用いられるものであり、端的に言えば、イオンを球と考えたとき、その半径をイオン半径という。例えば、ＳｉＯ２ガラスは、Ｓｉの周囲に４個の酸素を配　位し、ＳｉＯ４四面体を基本とする網目構造を有する。網目の中心がＳｉ４＋イオンであり、ここで正、負のイオン間の化学結合は、（この場合負イオンはＯ２−）両者間の静電気的引力で生じるが、正、負のイオン同士が極端に近づいていくと、今度はイオンの原子核が持つ正電荷により相互の反発力が生じる。この静電気的引力と、反発力が釣り合う位置で、両者の間隔は定まり、それぞれのイオンがあたかも一定の半径をもった剛体の球であるかのように、これ以上は接近でない状態となる。この球の半径がイオン半径と呼ばれている。
【００２２】
加重平均イオン半径は、本発明では、繊維に含まれる各アルカリ土類のイオン半径を、繊維中の各アルカリ土類酸化物のモル分率によって加重平均し、こうして得られた値を繊維中のアルカリ土類の加重平均イオン半径とした。加重平均イオン半径の算出方法は、まず繊維に含まれるアルカリ土類酸化物の総量を１とした場合の各アルカリ土類酸化物のモル分率を算出する。算出した各モル分率に、それぞれのアルカリ土類のイオン半径を乗じた値の総和を加重平均イオン半径とした。加重平均イオン半径の算出式を以下に示す。
【００２３】
ｒＡＶＧ　＝　Σｒ１・Ｒ１
ここで、ｒＡＶＧは、無機繊維に含まれるアルカリ土類の加重平均イオン半径、ｒ１は各アルカリ土類のイオン半径、Ｒ１は、無機繊維に含まれるアルカリ土類酸化　物の総量を１とした場合の各アルカリ土類酸化物のモル分率とする。計算に使用したアルカリ土類のイオン半径を表２に示す。（出典　山根正之：「はじめてガラスを作る人のために」、セラミックス基礎講座４、Ｐ８２、内田老鶴圃（１９９６））
【表２】
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表１において、＃０４〜＃１６、＃２３〜＃２８および、＃３７〜＃４２は、本発明により製造された無機繊維の好適例を示すものである。
【００２４】
表１に示す無機繊維に含まれるアルカリ土類の加重平均イオン半径と、繊維の生理食塩水または蒸留水中での溶解率との関係を図１に示す。図１から、無機繊維に含まれるアルカリ土類の加重平均イオン半径と溶解率には、生理食塩水および蒸留水どちらの場合も、１次式に近似することができる正の相関関係があることがわかる。
【００２５】
無機繊維の生体溶解性は、大きい方が健康への影響が少ないと考えられており、好ましい。即ち、生理食塩水中での溶解率が、大きい方が好ましい。この観点から、生理食塩水中での溶解率は、少なくとも１％以上とすることが好ましい。
【００２６】
図１より、無機繊維の生理食塩水中での溶解率を１％以上とするには、無機繊維に含まれるアルカリ土類の加重平均イオン半径が６６ｐｍ以上になるように、アルカリ土類酸化物の種類と量を調整すれば良い。
【００２７】
前述のように、無機繊維の耐水性は、大きい方が好ましい。しかしながら、無機繊維の生体溶解性と耐水性は相反する特性である。即ち、耐水性に優れた無機繊維を得ようとすると、生体溶解性は劣ってしまう。そこで、発明者は、種々検討を行い、無機繊維が持つべき耐水性は、どの程度必要であるのかを見出した。その結果、蒸留水中での溶解率が４％を越える無機繊維は、その無機繊維を水中で分散・凝集させて処理を行う場合や、高温多湿環境で繊維を貯蔵・保管している間に、繊維表面に水和層が形成され、繊維どうしが膠結して、繊維としての使用が困難になる場合があった。ここで膠結とは、前述のように繊維表面に水和層が形成されたことで、繊維の表面状態は初期の滑らかな状態に比べ、乱れた状態になっており、繊維が、繊維表面の水和層の部分で互いに付着し合ったような状態である。このような状態になることを避けるため、繊維の蒸留水への溶解率は４％以下が好ましい。
【００２８】
無機繊維の蒸留水中での溶解率を４％以下にするためには、図１より、無機繊維に含まれるアルカリ土類の加重平均イオン半径を９０ｐｍ以下になるようにアルカリ土類酸化物の種類と量を調整すれば良い。即ち、９０ｐｍ以下にすることによって、耐水性に優れた無機繊維が得られる。
【００２９】
従って、生体溶解性に優れ、耐水性を併せ持つ無機繊維を得るには、無機繊維に含まれるアルカリ土類の加重平均イオン半径が、６６〜９０ｐｍになるようにアルカリ土類酸化物の種類と量を調整すれば良い。
【００３０】
ここで、ＲＯ−ＳｉＯ２系組成（Ｒはアルカリ土類）の無機繊維に含まれるア　ルカリ土類の加重平均イオン半径を９０ｐｍ以下とするためには、ＭｇＯを必須成分とする必要がある。詳しく説明すると、表２から、各アルカリ土類のうち、イオン半径が９０ｐｍより小さいものはＭｇ２＋（６６ｐｍ）のみである。従って、前記式ｒＡＶＧ　＝　Σｒ１・Ｒ１から無機繊維に含有させるアルカリ土類の加重　平均イオン半径ｒＡＶＧを９０ｐｍ以下とするためには、Ｍｇを単独で含有させる　場合はもちろん、Ｍｇ以外のアルカリ土類を含有させる場合には、Ｍｇは必須成分となる。
【００３１】
無機繊維に含まれるアルカリ土類の加重平均イオン半径を好ましい範囲内に制御するためには、ＭｇＯ―ＳｉＯ２系組成に、ＳｒＯ、ＣａＯおよびＢａＯ成分　を導入するのが好ましい。Ｓｒ、ＣａやＢａは、Ｍｇよりもイオン半径が大きいため、無機繊維に含まれるアルカリ土類の、加重平均イオン半径を制御するのに有効だからである。
【００３２】
本発明による無機繊維を作成するためには、公知の方法を部分的に利用することができる。例えば、所望の配合に基づいて原料を混合し、電気炉で溶融した後、流下させた溶融物に高圧の空気（または水蒸気）を噴射して繊維化するブローイング法、あるいは、高速回転する円板上に溶融物を流下させて繊維化するスピニング法等によって得られる。
【００３３】
また、溶融物を繊維化する場合、繊維化するための最適な溶融物の粘度範囲、言い換えると、歩留り良く繊維化が良好に行える粘度範囲が存在するため、溶融物の粘度は非常に重要である。一般的に、溶融物の粘度は、温度の低下にしたがって高くなる傾向がある。このため、前述の方法で繊維を工業的に生産する場合は、その溶融物の、温度変化による粘度の変化が鈍感であることが望ましい。溶融物の、温度変化による粘度変化が鈍感であれば、繊維化が可能である温度範囲が大きくなる。
【００３４】
本発明者は、ＭｇＯ―ＳｉＯ２系組成の溶融物にＳｒＯ成分を添加すると、溶　融物の温度変化による粘度変化が鈍感になることを見出した。すなわち、ＳｒＯ成分が溶融物の粘度調節剤として機能することを見出した。
【００３５】
上述のように、ＳｒＯは無機繊維に含まれるアルカリ土類の加重平均イオン半径を好ましい範囲に効果的に制御でき、かつ、溶融物の繊維化において粘度調節剤として機能するため、本発明においては、ＳｒＯ成分は必須成分となっている。ＳｒＯ成分のこのような効果を得るには、０．２重量％以上が好ましい。より好ましくは、１．０重量％以上である。
【００３６】
また、無機繊維のＳｉＯ２成分濃度は７０〜８０重量％の範囲である。耐熱性　の面から見て、ＳｉＯ２成分濃度が７０重量％未満となると、繊維の耐熱性が小　さくなることがあるためである。ここで耐熱性について説明すると、耐熱性の評価は、繊維で作成したプリフォームを所定温度で加熱し、加熱前後のプリフォーム寸法の収縮率を測定して行う方法がある。現在、耐火断熱材として広く使用されている非晶質アルミナシリカ繊維（１２６０℃グレード）では、１２６０℃で２４時間加熱後の収縮率は、３．５％以下が標準的である。アルミナシリカ繊維と同等の耐熱性を実現するため、本発明の無機繊維では、ＳｉＯ２成分濃度は７　０重量％以上である。しかし一方で、本発明の繊維を製造するときの操業の容易さから言うと、ＳｉＯ２成分濃度が８０重量％を越えると、溶融物の粘度が大き　くなり繊維化が困難になることがある。従って、本発明の無機繊維のＳｉＯ２成　分濃度は７０〜８０重量％の範囲とする。
【００３７】
生体溶解性と耐水性は、基本的に相反する性質である。そこで、繊維の生体溶解性と耐水性という２つの特性の均衡を、その繊維の使用方法、用途毎に制御することがしばしば必要となる。その際、本発明のように、繊維に含まれるアルカリ土類の加重平均イオン半径というパラメータを制御することによって、その使用方法、用途に応じた、生体溶解性と耐水性という２つの特性の均衡に優れた繊維を化学的に設計することが可能となる。
【００３８】
例えば、本発明による無機繊維の設計方法は、ＳｉＯ２、ＭｇＯ、ＳｒＯを必　須成分とし、ＳｉＯ２が７０〜８０重量％であり、ＳｉＯ２を除いた残分がアルカリ土類の酸化物で、他に不可避の不純物を含む無機繊維を作製する際に、無機繊維に含有させるアルカリ土類の種類および量を決定し、次に示すａ）〜ｄ）によって無機繊維の生体溶解性および耐水性を制御することを特徴としている。
【００３９】
ａ）無機繊維の、生理食塩水あるいは蒸留水への溶解率の設定値から、無機繊維に含有させるアルカリ土類の加重平均イオン半径を図１の近似直線より読み取り、ｂ）次に無機繊維の生理食塩水あるいは蒸留水への溶解率の目的とする大きさに応じて、無機繊維に含有させるアルカリ土類を、Ｍｇ、Ｓｒの他に必要に応じてＣａ、Ｂａの一種以上から選択する。ｃ）選択した各アルカリ土類のイオン半径から計算される、アルカリ土類の加重平均イオン半径の値が、先に図１より読み取った値とほぼ同じになるように、アルカリ土類の種類と割合を組み合わせる。ｄ）無機繊維に含まれるＳｉＯ２の含有量は、７０〜８０重量％の範囲で任　意に設定して良く、ＳｉＯ２を除いた残分を、前記ｃ）で決定したアルカリ土類　の種類と割合で割り当てる。
【００４０】
発明者は、このようにして、優れた耐熱性をもち、かつ、生体溶解性と耐水性を併せもつ無機繊維を完成した。
【００４１】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
【００４２】
原料として、珪石、マグネシアクリンカー、炭酸ストロンチウム、必要に応じてウォラストナイトおよび／または炭酸バリウムを使用した。これらの原料を所定量混合する。それを電気炉で溶融した後、溶融物を常法に従って繊維化し、集綿して、表３に示す化学組成の無機繊維を得た。
【００４３】
【表３】
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得られた繊維について、まず、耐熱性の評価を行った。耐熱性の評価方法は次の通りである。得られた各無機繊維２００ｇを、０．０４％澱粉溶液１０リットル中で撹枠して分散させた後、脱水成形器により成形した（成形モールドを用いたいわゆる真空成形）。これを１１０℃で十分乾燥させた後、所定の寸法に切断し耐熱性評価用のプリフォームを作成した。このプリフォームを１２６０℃で２４時間加熱し、加熱前後に寸法測定を行って収縮率を求めた。収縮率が小さいほど、繊維は耐熱性に優れている。
【００４４】
次に、得られた繊維の生体溶解性と耐水性の評価を行った。溶解率の測定は、前述した繊維の溶解率（繊維の溶解による重量減少率）測定方法によって行い、得られた溶解率で繊維の評価を行った。生理食塩水中での溶解率が大きいほど、その繊維は生体溶解性に優れている。また、蒸留水中での溶解率が小さいほど、その繊維は耐水性に優れている。
【００４５】
実施例および比較例の、耐熱性、生体溶解性および耐水性の評価結果を、溶融物の繊維化の容易性と併せて表３に示す。繊維化の容易性は、○が容易、×が困難を表す。
【００４６】
また、表３内の「実施例」の記載は、対応する欄の無機繊維が本発明の権利範囲内にあることを示し、「比較例」の記載は、権利範囲外にあることを示している。
【００４７】
実施例１〜７は、いずれもＭｇＯ、ＳｒＯ、ＳｉＯ２を含む組成であり、実施　例５および６はさらにＣａＯを含み、実施例７はさらにＣａＯ、ＢａＯを含む無機繊維の例である。また、実施例１〜７はいずれも、繊維に含まれるアルカリ土類の加重平均イオン半径が６６〜９０ｐｍの範囲内である。また、これらの繊維は、生理食塩水への溶解率が１％以上であった。また、蒸留水への溶解率は４％以下であり、蒸留水中での溶解実験終了後の繊維は膠結していなかった。従って、実施例１〜７の無機繊維は、生体溶解性と耐水性という双方の特性に優れている。また、これらの繊維は、粘度調節剤としての機能を有するＳｒＯ成分を含むことによって、溶融物からの繊維化が容易であった。また、実施例１〜７いずれの繊維も、ＳｉＯ２成分濃度が７０重量％以上であり、耐熱性の評価では、１２　６０℃で２４時間加熱処理した際の加熱収縮率が３．５％以下であり、アルミナシリカ繊維と同水準であった。
【００４８】
比較例１は、ＭｇＯ―ＳｉＯ２組成に、ＣａＯを含む無機繊維の例である。生　体溶解性および耐水性は優れているが、ＳｒＯ成分を含んでいないため、温度変化による溶融物の粘度変化が顕著であり、繊維化が困難で、ごく少量しか繊維を得ることができなかった。また、少量得られた繊維は、収縮率が大きく、耐熱性は低かった。
【００４９】
比較例２は、ＣａＯ―ＳｉＯ２組成にＭｇＯを含む無機繊維の例である。この　繊維に含まれるアルカリ土類の加重平均イオン半径は９０ｐｍより大きい。この繊維は、生理食塩水への溶解率が大きく生体溶解性には優れていた。しかしながら、蒸留水への溶解率も大きく、蒸留水中での溶解実験終了後の繊維どうしの膠結が顕著であり、耐水性に劣っていた。また、ＳｉＯ２成分濃度が７０重量％未　満であり、耐熱性に乏しく、１２６０℃で２４時間加熱後には溶融してしまった。
【００５０】
比較例３は、ＭｇＯ、ＳｒＯ、ＳｉＯ２にＣａＯを含む組成の無機繊維の例で　ある。この繊維に含まれるアルカリ土類の加重平均イオン半径は７１ｐｍで、６６〜９０ｐｍの範囲に入っているため、生理食塩水への溶解率が大きく生体溶解性に優れ、蒸留水への溶解率も小さく、耐水性にも優れていたが、ＳｉＯ２成分　濃度が７０重量％未満であり、耐熱性が著しく小さく、実用に耐えないものであった。
【００５１】
比較例４は、ＣａＯ―ＳｉＯ２組成にＭｇＯ、ＳｒＯを含む無機繊維の例であ　る。比較例４では、ＳｉＯ２成分濃度が８０重量％を超えているため溶融物の粘　度が高く、繊維化が困難であり、ごく少量しか繊維を得ることができなかった。
【００５２】
比較例５は、耐熱性に優れたアルミナシリカ繊維である。蒸留水へ溶解せず、耐水性は良好であったが、同時に、生理食塩水へほとんど溶解せず、生体溶解性を有していなかった。
【００５３】
【発明の効果】
上述のように、本発明の無機繊維は、アルミナシリカ繊維と同水準の優れた耐熱性に加え、生体溶解性と耐水性という基本的に相反する２つの特性をバランス良く備えている。従って、本発明の無機繊維は、使用に際して、人の健康に対して影響が少なく、アルミナシリカ繊維と同等の耐火材として使用でき、かつ、水中での処理が可能であり、高温多湿地域において貯蔵・保管しても、その後に使用する際に何ら問題を生じることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】無機繊維に含まれるアルカリ土類の加重平均イオン半径と、繊維の生理食塩水および蒸留水中での溶解率との関係を示すグラフである。
【図１】
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