JP2013001587A - Powder, molded body, wrapped body, and method for producing powder - Google Patents

Powder, molded body, wrapped body, and method for producing powder Download PDF

Info

Publication number
JP2013001587A
JP2013001587A JP2011132329A JP2011132329A JP2013001587A JP 2013001587 A JP2013001587 A JP 2013001587A JP 2011132329 A JP2011132329 A JP 2011132329A JP 2011132329 A JP2011132329 A JP 2011132329A JP 2013001587 A JP2013001587 A JP 2013001587A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
powder
particles
mass
less
silica
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.)
Granted
Application number
JP2011132329A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5675507B2 (en
Inventor
Chihiro Iizuka
ちひろ 飯塚
Hideaki Niino
英明 新納
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.)
Asahi Kasei Chemicals Corp
Original Assignee
Asahi Kasei Chemicals Corp
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 Asahi Kasei Chemicals Corp filed Critical Asahi Kasei Chemicals Corp
Priority to JP2011132329A priority Critical patent/JP5675507B2/en
Publication of JP2013001587A publication Critical patent/JP2013001587A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5675507B2 publication Critical patent/JP5675507B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Thermal Insulation (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide powder maintaining a uniform mixed state.SOLUTION: The powder includes silica, exhibits an angle of repose of 35° to 55°, and has thermal conductivity of 0.05W/m.K or less at 30°C.

Description

本発明は、粉体、その成形体、被包体及び粉体の製造方法に関する。   The present invention relates to a powder, a molded body thereof, an encapsulant, and a method for producing the powder.

室温での空気分子の平均自由行程は約100nmである。従って、直径100nm以下の空隙を有する多孔質体内では、空気による対流や伝導による伝熱が抑制されるため、このような多孔質体は優れた断熱作用を示す。   The mean free path of air molecules at room temperature is about 100 nm. Therefore, in a porous body having voids with a diameter of 100 nm or less, heat transfer due to air convection and conduction is suppressed, and such a porous body exhibits an excellent heat insulating effect.

この断熱作用の原理に従い、超微粒子は熱伝導率が低く断熱材に適していることが知られている。例えば、下記特許文献1には、微孔性絶縁物質、赤外線遮蔽剤、粒状の絶縁性フィラー物質の混合物からなる、熱絶縁物質とその製造方法が開示されている。   It is known that ultrafine particles have a low thermal conductivity and are suitable as a heat insulating material in accordance with the principle of the heat insulating action. For example, Patent Document 1 below discloses a thermal insulating material and a method for manufacturing the same, which are a mixture of a microporous insulating material, an infrared shielding agent, and a granular insulating filler material.

特表2008−533402公報Special table 2008-533402 gazette

しかしながら、特許文献1記載の断熱材のように複数の物質が混合されている場合、混合物を車両等で運搬する際に、振動等の影響を受けて混合状況が変化し、例えば袋に収納して運搬している場合、収納している袋中の上部と下部を比較した場合、混合状況が異なってしまうことがある。例えば安息角が大き過ぎると、粉体を収納した袋中や粉体の充填箇所等において、袋内壁や充填箇所の内壁付近で流動しにくくなってしまう。すると、混合されている他の成分(特に比重が大きい粒子)が振動に伴って分離されて下層にたまり、結果として混合状態が変化してしまう。またこの問題は、運搬時に限って生じるものではなく、粉体の状態のまま断熱材として使用する態様の場合も、長年に渡って振動を受け続けることで混合状態に変化が生じて断熱性能の低下を招く場合もある。   However, when a plurality of substances are mixed as in the heat insulating material described in Patent Document 1, when the mixture is transported by a vehicle or the like, the mixing situation changes due to the influence of vibration or the like, and is stored in, for example, a bag. If the upper part and the lower part of the stored bag are compared, the mixing situation may be different. For example, if the angle of repose is too large, it will be difficult for fluid to flow near the inner wall of the bag or near the inner wall of the filling location in the bag containing the powder or at the filling location of the powder. Then, other mixed components (particularly particles having a large specific gravity) are separated with vibration and collected in the lower layer, resulting in a change in the mixed state. In addition, this problem does not occur only during transportation, and in the case of using it as a heat insulating material in the state of powder, the mixed state changes due to continuous vibration for many years, and the heat insulating performance is reduced. In some cases, it may cause a decrease.

混合状態が変化すると、混合粉体の組成が袋中の上部と下部とで異なることになり、粉体の使用時に、例えば所定の断熱性能を示さないといった問題が発生する。これらの粉体を原料として成形する場合についても、成形体毎に混合組成が変化してしまうことになり、性能のばらつきが大きいために頻繁に不良が発生し、歩留まりが低下するので好ましくない。   When the mixed state changes, the composition of the mixed powder differs between the upper part and the lower part in the bag, and a problem arises in that, for example, a predetermined heat insulating performance is not exhibited when the powder is used. Even when these powders are molded as raw materials, the composition of the mixture changes from one molded body to another, and the dispersion in performance is so great that defects frequently occur and the yield decreases, which is not preferable.

本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、均一な混合状態を維持できる粉体を提供することを目的とする。また、上記粉体を含有する成形体、上記粉体及び/又は上記成形体が外被材に収容された被包体、並びに上記粉体の製造方法を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the subject which such a prior art has, and aims at providing the powder which can maintain a uniform mixed state. Moreover, it aims at providing the manufacturing method of the molded object containing the said powder, the said powder and / or the envelopment in which the said molded object was accommodated in the jacket material, and the said powder.

本発明者は、従来技術を踏まえ、その課題の克服のために鋭意検討した結果、低い熱伝導率を有するシリカ粉体の安息角を適切に設定することで、混合状態が変化しにくい粉体が得られることに想到し、本発明に想到した。すなわち、本発明は以下に示すとおりの粉体、その成形体、被包体及び粉体の製造方法である。   As a result of intensive investigations for overcoming the problem based on the prior art, the present inventor has determined that the repose angle of the silica powder having low thermal conductivity is appropriately set so that the mixed state is less likely to change. To the present invention. That is, the present invention is a powder, a molded body, an encapsulant and a method for producing the powder as described below.

本発明の粉体は、シリカを含み、安息角が35度以上55度以下であり、30℃における熱伝導率が0.05W/m・K以下である。このような粉体であれば均一な混合状態を維持することが可能である。   The powder of the present invention contains silica, has an angle of repose of 35 ° to 55 °, and a thermal conductivity at 30 ° C. of 0.05 W / m · K or less. With such a powder, it is possible to maintain a uniform mixed state.

上記本発明の粉体で、赤外線不透明化粒子を含有する粉体は、800℃における熱伝導率が0.15W/m・K以下であることが好ましい。   The powder of the present invention, which contains infrared opaque particles, preferably has a thermal conductivity at 800 ° C. of 0.15 W / m · K or less.

上記本発明の粉体に含まれる赤外線不透明化粒子の平均粒子径は、0.5μm以上30μm以下であることが好ましく、赤外線不透明化粒子の含有率は、粉体の全質量を基準として、0.1質量%以上39.5質量%以下であることが好ましい。   The average particle diameter of the infrared opaque particles contained in the powder of the present invention is preferably 0.5 μm or more and 30 μm or less, and the content of the infrared opaque particles is 0 based on the total mass of the powder. It is preferable that they are 1 mass% or more and 39.5 mass% or less.

上記本発明の粉体はナトリウム(Na)を含有し、ナトリウム(Na)の含有量が、粉体の全質量を基準として、0.005質量%以上3質量%以下であることが好ましい。   The powder of the present invention contains sodium (Na), and the content of sodium (Na) is preferably 0.005% by mass or more and 3% by mass or less based on the total mass of the powder.

上記本発明の粉体は鉄(Fe)を含有し、鉄(Fe)の含有量が、粉体の全質量を基準として、0.005質量%以上6質量%以下であることが好ましい。   The powder of the present invention contains iron (Fe), and the iron (Fe) content is preferably 0.005 mass% or more and 6 mass% or less based on the total mass of the powder.

上記本発明の粉体は、無機繊維をさらに含有し、無機繊維の含有量が、粉体の全質量を基準として、0.1質量%以上50質量%以下であることが好ましい。   The powder of the present invention further contains inorganic fibers, and the content of the inorganic fibers is preferably 0.1% by mass or more and 50% by mass or less based on the total mass of the powder.

上記本発明の粉体に含まれる無機繊維は、生体溶解性を有することが好ましい。   The inorganic fibers contained in the powder of the present invention preferably have biosolubility.

上記本発明の粉体はゲルマニウム(Ge)を含有し、ゲルマニウム(Ge)の含有量が、粉体の全質量を基準として、10質量ppm以上1000質量ppm以下であることが好ましい。   The powder of the present invention contains germanium (Ge), and the content of germanium (Ge) is preferably 10 mass ppm or more and 1000 mass ppm or less based on the total mass of the powder.

本発明の成形体は、上記粉体を含有する。このような成形体は、均一な混合状態を維持できる本発明の粉体が含有されてなるものであるため、成形体毎に混合組成が変化してしまうことによる性能のばらつきを抑制することが可能であり、歩留まりを向上することができる。   The molded body of the present invention contains the powder. Since such a molded body contains the powder of the present invention capable of maintaining a uniform mixed state, it is possible to suppress variation in performance due to a change in the mixed composition for each molded body. This is possible, and the yield can be improved.

本発明の被包体は、外被材と、外被材に収容された上記粉体及び/又は上記成形体と、を備える。このような被包体は、本発明の粉体や成形体の優れた特徴を備えているだけでなく、粉体や成形体よりも取扱いがより容易であるため、施工性にも優れている。   The enveloping body of the present invention includes an outer covering material, and the powder and / or the molded body accommodated in the outer covering material. Such an encapsulated body not only has the excellent characteristics of the powder and molded body of the present invention, but is also easier to handle than the powder and molded body, and therefore has excellent workability. .

上記本発明の被包体において、外被材は無機繊維を含むことが好ましい。   In the envelope according to the present invention, the outer covering material preferably contains inorganic fibers.

上記本発明の被包体において、外被材は樹脂フィルムであることが好ましい。   In the envelope according to the present invention, the outer covering material is preferably a resin film.

上記本発明の粉体の製造方法は、シリカを含み、平均粒子径Dが5nm以上30nm以下である小粒子と、シリカを含み、平均粒子径Dが40nm以上60μm以下である大粒子と、を混合し、無機混合物を得る工程を有し、小粒子の安息角が25度以上80度以下であり、大粒子の安息角が25度以上80度以下であり、無機混合物に含まれる小粒子及び大粒子の全質量に対する大粒子の質量の比を0.02〜0.95に調整する、製造方法である。本製造方法によれば、均一な混合状態を維持することが可能な粉体を製造することができる。 The above method for producing a powder of the present invention comprises a silica, and small particles having an average particle diameter D S is at 5nm or 30nm or less, comprises silica, and large particles having an average particle diameter D L is at 40nm or more 60μm or less , To obtain an inorganic mixture, wherein the angle of repose of the small particles is 25 degrees or more and 80 degrees or less, and the angle of repose of the large particles is 25 degrees or more and 80 degrees or less, and the small particles contained in the inorganic mixture This is a production method in which the ratio of the mass of the large particles to the total mass of the particles and large particles is adjusted to 0.02 to 0.95. According to this production method, a powder capable of maintaining a uniform mixed state can be produced.

本発明によると、均一な混合状態を維持できる粉体を提供することができる。また、上記粉体を含有する成形体、上記粉体及び/又は上記成形体が外被材に収容された被包体、並びに上記粉体の製造方法を提供することができる。本発明の粉体を原料として作製した成形体は断熱性能のばらつきが少ない。被包体に加工しても、混合状態の保持性に優れている。   According to the present invention, a powder capable of maintaining a uniform mixed state can be provided. Moreover, the molded object containing the said powder, the said powder and / or the encapsulation body in which the said molded object was accommodated in the jacket material, and the manufacturing method of the said powder can be provided. A molded body produced using the powder of the present invention as a raw material has little variation in heat insulating performance. Even if it is processed into an encapsulant, it is excellent in retention in a mixed state.

本発明の一実施形態に係る被包体の断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the envelope which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る成形体が含有する小粒子及び大粒子の断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the small particle and large particle which the molded object which concerns on one Embodiment of this invention contains.

以下、本発明を実施するための形態(以下、単に「本実施形態」という。)について詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。   Hereinafter, a mode for carrying out the present invention (hereinafter simply referred to as “the present embodiment”) will be described in detail. In addition, this invention is not limited to the following embodiment, It can implement by changing variously within the range of the summary.

[1]粉体
本実施形態の粉体は、シリカを含み、安息角が35度以上55度以下であり、30℃における熱伝導率が0.05W/m・K以下である。このような粉体は、粉体の運搬時等において振動を受け続けても、混合状態を良好に保つことが可能である。
[1] Powder The powder of the present embodiment contains silica, has an angle of repose of 35 ° to 55 °, and a thermal conductivity at 30 ° C. of 0.05 W / m · K or less. Even if such a powder continues to receive vibration during transportation of the powder, it is possible to maintain a good mixed state.

[1−1]シリカ(シリカ粒子)
粉体中、シリカ成分はシリカ粒子として含有されていることが好ましい。粉体中のシリカ粒子の含有率が50質量%以上であると、固体伝導による伝熱が小さいため、断熱材用途の場合は好ましい。シリカ粒子の含有率が粉体の75質量%以上であると、粉体同士の付着力が増して、粉体の飛散が少なくなるためより好ましい。なお、本明細書中、シリカ粒子とは、組成式SiOで表される成分からなる粒子の他、SiOを含む材料を指し、SiOに加えて金属成分等、他の無機化合物を含有する粒子を包含する。シリカ粒子は、純粋な二酸化ケイ素に加えて、Si及び種々の他元素との塩や複合酸化物を含有してもよいし、水酸化物のような含水酸化物を含有してもよいし、シラノール基を有していてもよい。シリカ粒子中のシリカは、結晶質であっても、非晶質であっても、それらの混合体であってもよいが、断熱材用途の場合は非晶質であると、断熱材中の固体伝導による伝熱が小さく、断熱性能が高いため、好ましい。
[1-1] Silica (silica particles)
In the powder, the silica component is preferably contained as silica particles. When the content of the silica particles in the powder is 50% by mass or more, heat transfer due to solid conduction is small, which is preferable for use as a heat insulating material. It is more preferable that the content of the silica particles is 75% by mass or more of the powder because the adhesion between the powders increases and the scattering of the powder decreases. In the present specification, the silica particles, contain other particles comprised of component represented by the composition formula SiO 2, it refers to a material containing SiO 2, a metal component or the like in addition to SiO 2, other inorganic compounds Including particles. In addition to pure silicon dioxide, the silica particles may contain salts and complex oxides with Si and various other elements, or may contain hydrated oxides such as hydroxides. It may have a silanol group. The silica in the silica particles may be crystalline, amorphous, or a mixture thereof. However, in the case of a heat insulating material, the silica in the heat insulating material It is preferable because heat transfer by solid conduction is small and heat insulation performance is high.

シリカ粒子の具体例としては、下記のものが挙げられる。
「シリカ」や「石英」と呼ばれるケイ素の酸化物。
ケイ素の部分酸化物。
シリカアルミナやゼオライトのようなケイ素の複合酸化物。
Na、Ca、K、Mg、Ba、Ce、B、Fe及びAlのいずれかのケイ酸塩(ガラス)。
ケイ素以外の元素の酸化物、部分酸化物、塩又は複合酸化物(アルミナやチタニア等)と、ケイ素の酸化物、部分酸化物、塩又は複合酸化物との混合体。
SiCやSiNの酸化物。
Specific examples of the silica particles include the following.
An oxide of silicon called “silica” or “quartz”.
Partial oxide of silicon.
Silicon complex oxide such as silica alumina and zeolite.
Any one of silicate (glass) of Na, Ca, K, Mg, Ba, Ce, B, Fe and Al.
A mixture of an oxide, partial oxide, salt or composite oxide (alumina, titania, etc.) of an element other than silicon and an oxide, partial oxide, salt or composite oxide of silicon.
SiC and SiN oxides.

粉体を断熱材としてする場合、使用される温度においてシリカ粒子が熱的に安定であることが好ましい。具体的には、断熱材の使用最高温度において1時間保持したときに、シリカ粒子の重量が10%以上減少しないことが好ましい。また、シリカ粒子は、断熱材として使用する場合に断熱性能を維持する観点や、成形体の形状保持の観点から、耐水性を有することが好ましい。具体的には、25℃の水100gに対するシリカ粒子の溶解量が0.1g未満であることが好ましく、0.01g未満であることがより好ましい。   When using powder as a heat insulating material, it is preferable that a silica particle is thermally stable in the temperature used. Specifically, it is preferable that the weight of the silica particles does not decrease by 10% or more when held for 1 hour at the maximum use temperature of the heat insulating material. Moreover, it is preferable that a silica particle has water resistance from a viewpoint of maintaining heat insulation performance, when using it as a heat insulating material, and a viewpoint of the shape maintenance of a molded object. Specifically, the amount of silica particles dissolved in 100 g of water at 25 ° C. is preferably less than 0.1 g, and more preferably less than 0.01 g.

シリカ粒子の比重は、粉体を断熱材とする場合、2.0以上4.0以下であることが好ましい。2.0以上3.0以下であると、断熱材のかさ密度が小さいためより好ましく、2.0以上2.5以下であるとさらに好ましい。ここで、シリカを含む無機化合物粒子の比重は、ピクノメーター法により求まる真比重を指す。   The specific gravity of the silica particles is preferably 2.0 or more and 4.0 or less when the powder is a heat insulating material. It is more preferable that it is 2.0 or more and 3.0 or less because the bulk density of the heat insulating material is small, and it is more preferable that it is 2.0 or more and 2.5 or less. Here, the specific gravity of the inorganic compound particles containing silica refers to the true specific gravity determined by the pycnometer method.

粉体の用途によっては、粉体がシリカ粒子以外の材料を含有してもよい。シリカ粒子以外の材料については後で詳述するが、粉体がシリカ粒子以外の材料を含有する場合、シリカ粒子の含有量は、粉体の全質量を基準として50質量%以上99.9質量%以下であることが好ましい。シリカ粒子の含有量が50質量%以上97.5質量%以下で無機繊維や赤外線不透明化粒子を含有する粉体は、粉体の飛散の減少や高い温度での断熱性能の向上といった効果がより好適にあらわれ、より好ましい。含有量が60質量%以上97.5質量%以下であると、粉体のかさ密度がより小さいため、さらに好ましい。   Depending on the use of the powder, the powder may contain materials other than silica particles. The materials other than the silica particles will be described in detail later. When the powder contains a material other than the silica particles, the content of the silica particles is 50% by mass or more and 99.9% by mass based on the total mass of the powder. % Or less is preferable. Powders containing 50% by mass or more and 97.5% by mass or less of silica particles and containing inorganic fibers and infrared opaque particles are more effective in reducing powder scattering and improving heat insulation performance at high temperatures. Appears suitably and is more preferred. It is more preferable that the content is 60% by mass or more and 97.5% by mass or less because the bulk density of the powder is smaller.

一般的に、粒子径が30nm以下のシリカ粒子(以下、「小粒子」)は安息角が大きい傾向がある。この理由について、本発明者は、粒子径が30nm以下のシリカ粒子は凝集しやすいため、安息角が大きくなると想定している。そのため、小粒子のみからなる粉体は、55度以下という安息角を満たす粉体を得難いことから、比較的粒子径が大きく、安息角が小さいシリカ粒子(以下、「大粒子」)と混合することで、粉体の安息角を調整するのが好ましい。小粒子と混合した場合に、粉体全体の安息角を調整し易い観点で、大粒子の粒子径は40nm以上60μm以下が好ましい。なお、安息角は粒子間摩擦、又は粒子間の運動に対する抵抗に関係する特性値であり、粒度分布、粒子の表面粗度、粉体層の空隙率、水分等の影響を受ける。従って、粒子の性状によっては、大粒子のみからなる粉体であっても55度以下という安息角を満たさない場合がある。ところが、安息角55度超の大粒子と、安息角55度超の小粒子を混合することで、意外なことに、安息角を55度以下にすることが可能であることを本発明者は発見した。この理由は定かではないが、粒子径の異なる粒子が混合されることで、粒子同士の物理摩擦角である粒子間摩擦角や、粉体内部における層同士の摩擦角である内部摩擦角等が変化することにより、混合状態での安息角が低下すると推測している。   In general, silica particles having a particle diameter of 30 nm or less (hereinafter referred to as “small particles”) tend to have a large angle of repose. For this reason, the present inventor assumes that the repose angle increases because silica particles having a particle diameter of 30 nm or less tend to aggregate. Therefore, since it is difficult to obtain a powder satisfying an angle of repose of 55 degrees or less, a powder consisting only of small particles is mixed with silica particles having a relatively large particle diameter and a small angle of repose (hereinafter “large particles”). Thus, it is preferable to adjust the angle of repose of the powder. From the viewpoint of easy adjustment of the angle of repose of the whole powder when mixed with small particles, the particle diameter of the large particles is preferably 40 nm or more and 60 μm or less. The angle of repose is a characteristic value related to the resistance to interparticle friction or interparticle motion, and is affected by particle size distribution, particle surface roughness, powder layer porosity, moisture, and the like. Therefore, depending on the properties of the particles, even a powder consisting only of large particles may not satisfy an angle of repose of 55 degrees or less. However, the present inventors have surprisingly found that the angle of repose can be made 55 degrees or less by mixing large particles having an angle of repose of more than 55 degrees and small particles having an angle of repose of more than 55 degrees. discovered. The reason for this is not clear, but by mixing particles with different particle sizes, the interparticle friction angle, which is the physical friction angle between particles, the internal friction angle, which is the friction angle between layers within the powder, etc. By changing, it is estimated that the angle of repose in the mixed state decreases.

すなわち、粉体はシリカ粒子を一種のみ含有してもよいし、2種類以上を含んでもよいが、粒子径の異なる2種類の粒子、すなわちシリカからなる小粒子と大粒子を含有する場合、小粒子のみ又は大粒子のみで存在する場合とは安息角や熱伝導率が異なるので、適当な割合で2種類の粒子を混合することで安息角及び/又は熱伝導率を調整することができる。
例えば平均粒子径Dが5nm以上30nm以下の小粒子は、安息角が55度超の場合があるが、これに例えば平均粒子径Dが40nm以上60μm以下で安息角が30度程度の大粒子を混合すると、安息角を35度以上55度以下にし易い。また、安息角が55度超の大粒子であっても、Dが40nm以上60μm以下の大粒子をDが5nm以上30nm以下の小粒子と混合することで、安息角を55度以下に調製することが可能である。また、大粒子は固体熱伝導が大きく、熱伝導率が0.05W/m・K超の場合があるが、これに小粒子を混合すると、得られる混合粉体の固体熱伝導は大粒子のものより小さくなり、0.05W/m・K以下になり易い傾向がある。
That is, the powder may contain only one kind of silica particles, or may contain two or more kinds, but when containing two kinds of particles having different particle diameters, that is, small particles and large particles made of silica, Since the angle of repose and thermal conductivity are different from the case where only particles or large particles exist, the angle of repose and / or thermal conductivity can be adjusted by mixing two kinds of particles at an appropriate ratio.
For example, the average particle diameter D S is less small particles 30nm or 5nm is an angle of repose is the case of 55 degrees greater than this, for example, an average particle diameter D L is large angle of repose of about 30 degrees 40nm or more 60μm or less When particles are mixed, the angle of repose is easily set to 35 degrees or more and 55 degrees or less. Moreover, even large particles of an angle of repose 55 degrees greater, D L is the 60μm or less large particles above 40 nm D S that is mixed with the following small particles 30nm or more 5 nm, the angle of repose below 55 degrees It is possible to prepare. In addition, large particles have large solid heat conduction, and the thermal conductivity may exceed 0.05 W / m · K. When small particles are mixed with the large particles, the solid heat conduction of the obtained mixed powder is large particles. It tends to be smaller than the above, and tends to be 0.05 W / m · K or less.

上述のように、複数の種類の粒子を混合する場合、得られる混合粉体の安息角や熱伝導率は混合前のものとは異なるので、シリカ粒子を段階的に混合し、粉体の安息角や熱伝導率を適宜測定し、安息角35度以上55度以下、熱伝導率0.05W/m・K以下になるように粉体の混合比率を調整するのが好ましい。
粉体が2種類以上のシリカ粒子を含有するようにする場合、粉体の安息角を35度以上55度以下とし、熱伝導率を0.05W/m・K以下とするように大粒子と小粒子の含有量を調整すればよく、例えば10nm程度の小粒子と5μm程度の大粒子を混合する場合、好ましくは、大粒子の質量/(小粒子の質量+大粒子の質量)を0.02〜0.95、より好ましくは0.10〜0.90、特に好ましくは0.15〜0.85とすると、熱伝導率が0.028W/m・K程度〜0.047W/m・K程度になり、熱伝導率を調整することができる。これらの粒子によって形成される空隙が空間の熱伝導のボトルネックとなり、空間の熱伝導が抑制されやすい。上述したように、直径100nm以下の空隙を有する多孔質体は、熱伝導率が低く断熱材に適していることが知られている。このような粉体を得たい場合、粒子径100nm以下の超微粒子を加圧等によって成形するのが単純である。これに対して、従来は断熱材原料として適していないとみなされていた、例えばマイクロメートルオーダーのそれほど粒子径が小さくない粒子を原料にしても、適切な量で超微粒子(小粒子)と混合することにより優れた断熱性能を発現させることが可能であることが発見された。この発見を利用するのが、本発明の好ましい態様の1つである。
As described above, when mixing multiple types of particles, the angle of repose and thermal conductivity of the resulting mixed powder are different from those before mixing. It is preferable to appropriately measure the angle and the thermal conductivity and adjust the mixing ratio of the powder so that the angle of repose is 35 ° to 55 ° and the thermal conductivity is 0.05 W / m · K or less.
When the powder contains two or more types of silica particles, large particles are used so that the angle of repose of the powder is 35 degrees or more and 55 degrees or less and the thermal conductivity is 0.05 W / m · K or less. The content of small particles may be adjusted. For example, when small particles of about 10 nm and large particles of about 5 μm are mixed, the mass of large particles / (mass of small particles + mass of large particles) is preferably set to 0.1. When it is 02 to 0.95, more preferably 0.10 to 0.90, and particularly preferably 0.15 to 0.85, the thermal conductivity is about 0.028 W / m · K to 0.047 W / m · K. The thermal conductivity can be adjusted. The void formed by these particles becomes a bottleneck for heat conduction in the space, and heat conduction in the space is easily suppressed. As described above, it is known that a porous body having voids with a diameter of 100 nm or less has a low thermal conductivity and is suitable for a heat insulating material. When such a powder is desired, it is simple to form ultrafine particles having a particle diameter of 100 nm or less by pressing or the like. On the other hand, it was conventionally considered not suitable as a heat-insulating material, for example, even if particles with a particle size not so small on the order of micrometers are used as raw materials, they are mixed with ultrafine particles (small particles) in an appropriate amount. It has been discovered that it is possible to develop excellent heat insulation performance. Utilizing this discovery is one of the preferred embodiments of the present invention.

シリカ粒子の粒子径は、電界放射型走査型電子顕微鏡(FE−SEM)で観察することにより測定できる。小粒子の平均粒子径D、大粒子の平均粒子径Dは、小粒子、大粒子各1000個をFE−SEMで観察し、その等面積円相当径を求めて数平均を算出することにより、求めることができる。シリカ粒子の固体伝導の観点から、シリカ粒子の平均粒子径は5nm以上60μm以下であることが好ましく、5nm以上40μm以下であることがより好ましく、5nm以上30μm以下であることがさらに好ましい。 The particle diameter of the silica particles can be measured by observing with a field emission scanning electron microscope (FE-SEM). The average particle diameter D S of the small particles and the average particle diameter D L of the large particles are obtained by observing 1000 small particles and 1000 large particles, respectively, with an FE-SEM, calculating the equivalent area circle equivalent diameter, and calculating the number average. Can be obtained. From the viewpoint of solid conduction of the silica particles, the average particle size of the silica particles is preferably 5 nm to 60 μm, more preferably 5 nm to 40 μm, and further preferably 5 nm to 30 μm.

大粒子と小粒子を含有する粉体においては、小粒子の平均粒子径Dは、5nm以上30nm以下であることが好ましい。Dが5nm以上であると、Dが上記の数値範囲外である場合に比べて、小粒子が化学的に安定である傾向があり、断熱性能が安定しやすい傾向がある。Dが30nm以下であると、Dが上記の数値範囲外である場合に比べて、小粒子同士の接触面積が小さく、粉体の固体伝導による伝熱が少なく、熱伝導率が小さい傾向がある。Dは、5nm以上25nm以下であると、熱伝導率の観点からより好ましく、5nm以上20nm以下であるとさらに好ましい。 In the powder containing large particles and small particles, the average particle diameter D S of the small particles is preferably 5nm or more 30nm or less. If D S is in 5nm or more, compared to the case D S is outside the above numerical range, they tend small particles are chemically stable, heat-insulating performance may stable tendency. If D S is a 30nm or less, compared with the case D S is outside the above numerical range, small contact area between the small particles, less heat transfer due to the powder of the solid conduction, tends low thermal conductivity There is. D S is, if it is 5nm or 25nm or less, more preferably from the viewpoint of thermal conductivity and further preferably 5nm or 20nm or less.

大粒子の平均粒子径Dは、D<Dを満たし、40nm以上60μm以下であることが好ましい。Dは、前述のDと同じ方法により求められる。Dが40nm以上であると、粉体を成形した場合に成形体におけるスプリングバックが小さい傾向がある。Dが60μm以下であると、熱伝導率が小さい傾向がある。大粒子の平均粒子径Dは、40nm以上10μm以下であると、粉体が無機繊維や赤外線不透明化粒子を含む場合にこれらとの均一な混合が容易であるため、より好ましい。Dは、40nm以上5μm以下であると、粒子の付着力が大きく、粉体からの粒子の脱落が少ないため、さらに好ましい。 The average particle diameter D L of the large particles preferably satisfies D S <D L and is 40 nm or more and 60 μm or less. D L is obtained by the same method as D S described above. When DL is 40 nm or more, when the powder is molded, the spring back in the molded product tends to be small. When D L is at 60μm or less, they tend low thermal conductivity. The average particle diameter D L of the larger particles, if it is 40nm or more 10μm or less, since the powder is easy uniform mixing thereof with the case containing the inorganic fibers and the infrared opacifying particles, more preferred. D L is, if it is 40nm or more 5μm or less, increase adhesion of the particles, for separation of particles from the powder is low, more preferably.

がDの2倍以上であると、粉体を成形した場合にスプリングバックが小さくなるため、好ましい。DはDの3倍以上であると、小粒子と大粒子の混合粉体のかさ比重が大きく、粉体体積が小さいと作業性が高いので、より好ましい。DはDの4倍以上であると、小粒子と大粒子の粒径の差が大きく、小粒子と大粒子を混合した際に大粒子の小粒子に対する分散が容易であるので、さらに好ましい。粉体が断熱材用途の場合、粒子の凝集による固体伝熱の観点から、各々の粒子が分散していることが好ましい。 When D L is at least twice the D S, since the springback is reduced when molded powder, preferred. D L is the is more than three times D S, large bulk density of the mixed powder of small particles and large particles, because of their high workability powder volume is small, more preferred. D L is the is more than 4 times the D S, large difference in particle size of the small particles and large particles, since it is easy to disperse for small particles of large particles when mixed with small particles and large particles, further preferable. When the powder is used as a heat insulating material, each particle is preferably dispersed from the viewpoint of solid heat transfer due to aggregation of the particles.

粉体は、水が粉体や成形体に浸み込んだ場合にハンドリング性の低下や成形体の変形、ひび割れ等が起こるのを抑制する観点から、撥水剤を含むことが好ましい。撥水剤としては、例えば、パラフィンワックス、ポリエチレンワックス、アクリル・エチレン共重合体ワックス等のワックス系撥水剤;シリコーン樹脂、ポリジメチルシロキサン、アルキルアルコキシシラン等のシリコン系撥水剤;パーフロロアルキルカルボン酸塩、パーフロロアルキルリン酸エステル、パーフロロアルキルトリメチルアンモニウム塩等のフッ素系撥水剤、アルキル基やパーフルオロ基を含むアルコキシシラン等のシランカップリング剤、トリメチルシリルクロライドや1,1,1,3,3,3−ヘキサメチルジシラザン等のシリル化剤が挙げられる。これらは1種または2種以上で使用することができる。これらはそのまま用いてもよいし、溶液やエマルジョンの形態で用いることも可能である。このうち、ワックス系撥水剤、シリコン系撥水剤が好ましく用いられる。粉体中の撥水剤の含有率は、十分な撥水効果を付与する観点から、粉体全体の質量/撥水剤の質量比は100/30〜100/0.1が好ましく、100/20〜100/0.5がより好ましく、100/10〜100/1がさらに好ましい。撥水剤の添加方法は特に限定されないが、例えば、これらの撥水剤を水又はアルコール等の溶媒で希釈したものを添加しながら粉体を攪拌後乾燥する方法、粉体を水又はアルコール等の溶媒に分散させてスラリーとし、そこへ撥水剤を添加して攪拌及び濾過後、乾燥する方法や、クロロトリメチルシラン等での蒸気処理が挙げられる。   The powder preferably contains a water repellent from the viewpoint of suppressing deterioration in handling properties, deformation of the molded body, cracking, and the like when water is immersed in the powder or the molded body. Examples of the water repellent include wax-based water repellents such as paraffin wax, polyethylene wax, and acrylic / ethylene copolymer wax; silicon-based water repellents such as silicone resin, polydimethylsiloxane, and alkylalkoxysilane; Fluorine-based water repellents such as carboxylates, perfluoroalkyl phosphates, perfluoroalkyltrimethylammonium salts, silane coupling agents such as alkoxysilanes containing alkyl or perfluoro groups, trimethylsilyl chloride, 1,1,1 And silylating agents such as 3,3,3-hexamethyldisilazane. These can be used alone or in combination of two or more. These may be used as they are, or in the form of a solution or an emulsion. Of these, wax-based water repellents and silicon-based water repellents are preferably used. From the viewpoint of imparting a sufficient water repellent effect, the content ratio of the water repellent in the powder is preferably 100/30 to 100 / 0.1, and preferably 100/30 to 100 / 0.1. 20-100 / 0.5 is more preferable, and 100 / 10-100 / 1 is still more preferable. The method of adding the water repellent is not particularly limited. For example, the method of drying the powder while stirring the water repellent diluted with a solvent such as water or alcohol, the method of drying the powder, water or alcohol, etc. Examples of such a method include a method of adding a water repellent to the slurry, stirring and filtering, drying the mixture, and steaming with chlorotrimethylsilane.

[1−2]無機繊維
粉体を成形する場合、粉体は無機繊維を含有するのが好ましい。無機繊維を含有する粉体は、加圧成形において、成形体からの粒子の脱落が少なく、生産性が高いという利点を有する。さらに、無機繊維を含有する成形体は崩壊しにくく、取り扱いやすいという利点を有する。粉体の状態においても、飛散が少ないので、取扱の上で好ましい。本明細書中、無機繊維とは平均太さに対する無機繊維の平均長さの比(アスペクト比)が10以上であるものをいう。アスペクト比は10以上であることが好ましく、粉体を成形する場合、小さい圧力で成形を可能とし、成形体の生産性を向上させる観点から50以上がより好ましく、成形体の曲げ強度の観点から100以上がさらに好ましい。無機繊維のアスペクト比は、FE−SEMにより測定した無機繊維1000本の太さ及び長さの平均値から求めることができる。無機繊維は粉体中で単分散して混合されていることが好ましいが、無機繊維が互いに絡まった状態や、複数の無機繊維が同一方向で揃った束の状態で混合されていてもかまわない。また、単分散状態において、無機繊維の向きが同一方向で揃った状態であってもかまわないが、熱伝導率を小さくする観点から、無機繊維は、伝熱方向に対して垂直方向に配向していることが好ましい。無機繊維を伝熱方向に対して垂直に配向させる方法は特に限定されないが、例えば、外被材や施工箇所に粉体を充填する場合、充填箇所へ高所から粉体を落下させて充填することにより、無機繊維が伝熱方向に対して垂直に配向しやすい傾向がある。加圧成形体の場合、例えば伝熱方向と同じ方向で加圧することにより、伝熱方向に配向していた無機繊維を、伝熱方向に対して垂直方向へ配向させやすい。
[1-2] Inorganic fiber When powder is formed, the powder preferably contains inorganic fiber. The powder containing inorganic fibers has the advantage that, in pressure molding, there is little dropout of particles from the molded body and the productivity is high. Furthermore, the molded object containing an inorganic fiber has the advantage that it is hard to disintegrate and is easy to handle. Even in the state of powder, there is little scattering, which is preferable in handling. In the present specification, the term “inorganic fiber” means that the ratio of the average length of the inorganic fiber to the average thickness (aspect ratio) is 10 or more. The aspect ratio is preferably 10 or more. When molding a powder, it is preferably 50 or more from the viewpoint of enabling molding with a small pressure and improving the productivity of the molded body, and from the viewpoint of bending strength of the molded body. 100 or more is more preferable. The aspect ratio of the inorganic fiber can be determined from the average value of the thickness and length of 1000 inorganic fibers measured by FE-SEM. The inorganic fibers are preferably monodispersed and mixed in the powder. However, the inorganic fibers may be mixed in a state where the inorganic fibers are entangled with each other or in a bundle in which a plurality of inorganic fibers are aligned in the same direction. . In the monodispersed state, the inorganic fibers may be aligned in the same direction, but from the viewpoint of reducing the thermal conductivity, the inorganic fibers are oriented in a direction perpendicular to the heat transfer direction. It is preferable. The method for orienting the inorganic fibers perpendicularly to the heat transfer direction is not particularly limited. For example, when filling the powder into the jacket material or the construction site, the powder is dropped and filled from the high place to the filling site. As a result, the inorganic fibers tend to be oriented perpendicular to the heat transfer direction. In the case of a pressure-molded body, for example, by applying pressure in the same direction as the heat transfer direction, the inorganic fibers that have been oriented in the heat transfer direction can be easily oriented in a direction perpendicular to the heat transfer direction.

無機繊維の例を示すと、ガラス長繊維(フィラメント)(SiO−Al−B−CaO)、グラスウール(SiO−Al−CaO−NaO)、耐アルカリガラス繊維(SiO−ZrO−CaO−NaO)、ロックウール(バサルトウール)(SiO−Al−Fe−MgO−CaO)、スラグウール(SiO−Al−MgO−CaO)、セラミックファイバー(ムライト繊維)(Al−SiO)、シリカ繊維(SiO)、アルミナ繊維(Al−SiO)、チタン酸カリウム繊維、アルミナウィスカー、炭化ケイ素ウィスカー、窒化ケイ素ウィスカー、炭酸カルシウムウィスカー、塩基性硫酸マグネシウムウィスカー、硫酸カルシウムウィスカー(セッコウ繊維)、酸化亜鉛ウィスカー、ジルコニア繊維、炭素繊維、黒鉛ウィスカー、フォスフェート繊維、AES(Alkaline Earth Silicate)ファイバー(SiO−CaO−MgO)、天然鉱物のウォラストナイト、セピオライト、アタパルジャイト、ブルーサイトを挙げることができる。 Examples of inorganic fibers include long glass fibers (filaments) (SiO 2 —Al 2 O 3 —B 2 O 3 —CaO), glass wool (SiO 2 —Al 2 O 3 —CaO—Na 2 O), alkali resistance Glass fiber (SiO 2 —ZrO 2 —CaO—Na 2 O), rock wool (basalt wool) (SiO 2 —Al 2 O 3 —Fe 2 O 3 —MgO—CaO), slag wool (SiO 2 —Al 2 O) 3 -MgO-CaO), ceramic fibers (mullite fiber) (Al 2 O 3 -SiO 2 ), silica fibers (SiO 2), alumina fibers (Al 2 O 3 -SiO 2) , potassium titanate fibers, alumina whiskers, Silicon carbide whisker, silicon nitride whisker, calcium carbonate whisker, basic magnesium sulfate whisker, calcium sulfate Muwisuka (gypsum fiber), zinc oxide whisker, zirconia fiber, carbon fiber, graphite whisker, phosphate fibers, AES (Alkaline Earth Silicate) fiber (SiO 2 -CaO-MgO), natural mineral wollastonite, sepiolite, attapulgite, Blue site can be mentioned.

無機繊維の中でも、特に人体にとって安全である生体溶解性のAESファイバー(Alkaline Earth Silicate Fiber)を用いることが好ましい。AESファイバーとしては、例えば、SiO−CaO−MgO系の無機質のガラス(無機高分子)が挙げられる。 Among inorganic fibers, it is preferable to use biosoluble AES fiber (Alkaline Earth Silicate Fiber) that is safe for the human body. Examples of the AES fiber include SiO 2 —CaO—MgO-based inorganic glass (inorganic polymer).

無機繊維の平均太さは飛散を防ぐ観点で1μm以上が好ましい。断熱材の場合は固体伝導による伝熱を押さえる観点で20μm以下であることが好ましい。無機繊維の平均太さは、FE−SEMにより無機繊維1000本の太さを求めて、これを平均して求めることができる。   The average thickness of the inorganic fibers is preferably 1 μm or more from the viewpoint of preventing scattering. In the case of a heat insulating material, the thickness is preferably 20 μm or less from the viewpoint of suppressing heat transfer by solid conduction. The average thickness of the inorganic fibers can be obtained by obtaining the thickness of 1000 inorganic fibers by FE-SEM and averaging them.

断熱用途の場合、粉体中の無機繊維の含有量は、加圧成形した成形体からの粉体の脱離抑制の観点で粉体全体の質量に対して0.1質量%以上が好ましく、熱伝導率が0.05W/m・K以下とする観点で50質量%以下であることが好ましい。   In the case of heat insulation, the content of inorganic fibers in the powder is preferably 0.1% by mass or more with respect to the total mass of the powder from the viewpoint of suppressing the detachment of the powder from the pressure-formed molded body, From the viewpoint of making the thermal conductivity 0.05 W / m · K or less, it is preferably 50% by mass or less.

粉体が赤外線不透明化粒子を含有する場合、赤外線不透明化粒子との混合の容易さの観点から、無機繊維の含有量は0.2質量%以上40質量%以下であることがより好ましく、かさ密度が小さくなる観点から0.2質量%以上20質量%以下であることがさらに好ましい。   When the powder contains infrared opaque particles, the inorganic fiber content is more preferably 0.2% by mass or more and 40% by mass or less from the viewpoint of easy mixing with the infrared opaque particles. From the viewpoint of reducing the density, the content is more preferably 0.2% by mass or more and 20% by mass or less.

無機繊維の含有量は、例えば、無機繊維を粉体から分級することにより、求めることができる。   The content of the inorganic fiber can be obtained, for example, by classifying the inorganic fiber from powder.

[1−3]赤外線不透明化粒子
粉体は、赤外線不透明化粒子を含有することが、高い温度での断熱性能を要する場合は、好ましい。赤外線不透明化粒子とは、赤外線を反射、散乱又は吸収する材料からなる粒子を指す。断熱材に赤外線不透明化粒子が混合されていると、輻射による伝熱が抑制されるため、特に200℃以上の高い温度領域での断熱性能が高い。
[1-3] Infrared opacifying particles It is preferable that the powder contains infrared opacifying particles when heat insulation performance at a high temperature is required. The infrared opaque particles refer to particles made of a material that reflects, scatters, or absorbs infrared rays. When infrared opaque particles are mixed in the heat insulating material, heat transfer due to radiation is suppressed, so that the heat insulating performance is particularly high in a high temperature region of 200 ° C. or higher.

赤外線不透明化粒子の例として、酸化ジルコニウム、ケイ酸ジルコニウム、二酸化チタン、鉄チタン酸化物、酸化鉄、酸化銅、炭化ケイ素、金鉱石、二酸化クロム、二酸化マンガン、グラファイトなどの炭素質物質、炭素繊維、スピネル顔料、アルミニウムの粒子、ステンレス鋼の粒子、青銅の粒子、銅/亜鉛合金の粒子、銅/クロム合金の粒子を挙げることができる。従来、赤外線不透明物質として知られる上記の金属粒子又は非金属粒子を、単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。   Examples of infrared opaque particles include zirconium oxide, zirconium silicate, titanium dioxide, iron titanium oxide, iron oxide, copper oxide, silicon carbide, gold ore, chromium dioxide, manganese dioxide, graphite and other carbonaceous materials, carbon fibers , Spinel pigments, aluminum particles, stainless steel particles, bronze particles, copper / zinc alloy particles, and copper / chromium alloy particles. Conventionally, the above metal particles or nonmetal particles known as infrared opaque materials may be used alone or in combination of two or more.

赤外線不透明化粒子としては、特に、酸化ジルコニウム、ケイ酸ジルコニウム、二酸化チタン又は炭化ケイ素が好ましい。赤外線不透明化粒子の組成はFE−SEM EDXにより求められる。   As the infrared opaque particles, zirconium oxide, zirconium silicate, titanium dioxide or silicon carbide is particularly preferable. The composition of the infrared opaque particles is determined by FE-SEM EDX.

赤外線不透明化粒子の平均粒子径は、200℃以上での断熱性能の観点で0.5μm以上が好ましく、固体伝導の抑制による200℃未満での断熱性能の観点で30μm以下であることが好ましい。なお、赤外線不透明化粒子の平均粒子径は、シリカ粒子と同じ方法により求められる。無機繊維やシリカ粒子のサイズにもよるが、シリカ粒子が5nm〜60μmの場合、シリカ粒子との混合の容易さの観点で赤外線不透明化粒子の平均粒子径は、0.5μm以上10μm以下であることが、より好ましい。   The average particle diameter of the infrared opaque particles is preferably 0.5 μm or more from the viewpoint of heat insulation performance at 200 ° C. or more, and preferably 30 μm or less from the viewpoint of heat insulation performance at less than 200 ° C. due to suppression of solid conduction. The average particle size of the infrared opaque particles is determined by the same method as that for silica particles. Depending on the size of the inorganic fibers and silica particles, when the silica particles are 5 nm to 60 μm, the average particle diameter of the infrared opaque particles is 0.5 μm or more and 10 μm or less from the viewpoint of easy mixing with the silica particles. It is more preferable.

粉体中の赤外線不透明化粒子の含有量は、0.1質量%以上39.5質量%以下であることが好ましい。赤外線不透明化粒子の含有率が39.5質量%より大きいと、固体伝導による伝熱が大きいため、200℃未満での断熱性能が低い傾向がある。200℃以上での断熱性能を向上させるためには、赤外線不透明化粒子の含有量は、0.5質量%以上35質量%以下がより好ましく、1質量%以上30質量%以下がさらに好ましい。安息角が55度以下であるシリカを含む粉体と、赤外線不透明化粒子とを混合した混合粉体は、粉体の運搬時に、粉体を収納する袋や容器の内壁に付着しにくい傾向があり、袋や容器から粉体を取り出す際に、袋や容器の内壁に付着してしまうことによる粉体の重量損失が少ないという効果がある。   The content of the infrared opaque particles in the powder is preferably 0.1% by mass or more and 39.5% by mass or less. If the content of the infrared opaque particles is larger than 39.5% by mass, heat transfer by solid conduction is large, so that the heat insulation performance at less than 200 ° C. tends to be low. In order to improve the heat insulation performance at 200 ° C. or higher, the content of the infrared opaque particles is more preferably 0.5% by mass or more and 35% by mass or less, and further preferably 1% by mass or more and 30% by mass or less. A mixed powder obtained by mixing silica-containing powder having an angle of repose of 55 degrees or less and infrared opaque particles is less likely to adhere to the inner wall of a bag or container for storing the powder during transportation. In addition, when taking out the powder from the bag or container, there is an effect that the weight loss of the powder due to adhering to the inner wall of the bag or container is small.

赤外線不透明化粒子の含有量は、例えば、赤外線不透明化粒子の組成をFE−SEM EDXに測定し、赤外線不透明化粒子のみが含有する元素を蛍光X線分析法により定量することで、求めることができる。   The content of the infrared opacifying particles can be determined, for example, by measuring the composition of the infrared opacifying particles with FE-SEM EDX and quantifying the elements contained only in the infrared opacifying particles by fluorescent X-ray analysis. it can.

[1−4]安息角
粉体の安息角は35度以上55度以下である。35度未満の場合、例えば混合機の蓋等の接合部から粉体が吹き出しやすい傾向がある。安息角が55度超であると、例えば粉体の供給時において供給ラインが閉塞し、供給不能になりやすい上に、振動等の影響を受けて混合状況が変化しやすい傾向がある。この理由は定かではないが、以下のように推定される。安息角は、粉体の流動性を評価する指標とされており、安息角が小さい粉体は流動性に優れ、製造設備中の閉塞が少ないとされている。しかしながら、安息角が小さく、流動性が過剰に優れる粉体は、製造設備における微小空間に入り込み、結果として製造装置の接続箇所等からの噴出が生じると推測される。一方、安息角が大きい粉体では、例えば粉体を収納した袋中や粉体の充填箇所等において、袋内壁や充填箇所の内壁付近で流動しにくくなってしまう。すると、混合されている他の成分(特に比重が大きい粒子)が振動に伴って分離されて下層にたまり、結果として混合状態が変化してしまうと推測される。安息角は35度以上53度以下であることが好ましく、35度以上50度以下であることがより好ましく、38度以上50度以下がさらに好ましい。安息角は、後述する方法により定量することができる。
[1-4] Angle of repose The angle of repose of the powder is not less than 35 degrees and not more than 55 degrees. When the angle is less than 35 degrees, for example, powder tends to blow out easily from a joint such as a lid of a mixer. When the angle of repose is more than 55 degrees, for example, the supply line is blocked during the supply of powder, and the supply state tends to become unusable, and the mixing condition tends to change due to the influence of vibration or the like. The reason for this is not clear, but is estimated as follows. The angle of repose is an index for evaluating the fluidity of powder, and a powder having a small angle of repose is excellent in fluidity and has less clogging in the production facility. However, it is presumed that the powder having a small angle of repose and excessively excellent fluidity enters a minute space in the production facility, and as a result, is ejected from a connection location of the production apparatus. On the other hand, with a powder having a large angle of repose, for example, in a bag containing the powder or at a powder filling location, it becomes difficult to flow near the inner wall of the bag or the filling location. Then, it is presumed that other components (particularly particles having a large specific gravity) that have been mixed are separated by vibration and accumulate in the lower layer, resulting in a change in the mixed state. The angle of repose is preferably 35 degrees or more and 53 degrees or less, more preferably 35 degrees or more and 50 degrees or less, and further preferably 38 degrees or more and 50 degrees or less. The angle of repose can be quantified by the method described later.

粉体が無機繊維及び/又は赤外線不透明化粒子を含有する場合も、シリカ粒子や無機繊維及び/又は赤外線不透明化粒子からなる混合粉体の安息角を測定し、混合割合を適宜調整していくことが好ましい。赤外線不透明化粒子を添加、混合する場合は、赤外線不透明化粒子の安息角を予め測定し、安息角が小さい赤外線不透明化粒子を原料とすると、粉体を調製しやすい。赤外線不透明化粒子の安息角が大きい場合であっても、上述のように、他の粒子(シリカ粒子)と混合することによって安息角を55度以下に調整することも可能である。無機繊維を添加、混合する場合は、無機繊維の安息角を測定するのは困難であるため、予めシリカ粒子及び/又は赤外線不透明化粒子からなる粉体の安息角を35度以上55度以下に調整しておき、そこへ無機繊維を添加、混合すると、混合粉体の安息角を35度以上55度以下にしやすい傾向がある。   Even when the powder contains inorganic fibers and / or infrared opaque particles, the angle of repose of the mixed powder composed of silica particles, inorganic fibers and / or infrared opaque particles is measured, and the mixing ratio is adjusted accordingly. It is preferable. When adding and mixing the infrared opaque particles, the angle of repose of the infrared opaque particles is measured in advance, and the infrared opaque particles having a small angle of repose are used as a raw material, whereby it is easy to prepare a powder. Even when the repose angle of the infrared opaque particles is large, as described above, the repose angle can be adjusted to 55 degrees or less by mixing with other particles (silica particles). When inorganic fibers are added and mixed, it is difficult to measure the angle of repose of the inorganic fibers, so the angle of repose of the powder composed of silica particles and / or infrared opaque particles is set to 35 ° to 55 ° in advance. If inorganic fibers are added and mixed in advance, the angle of repose of the mixed powder tends to be 35 degrees or more and 55 degrees or less.

[1−5]熱伝導率
本実施態様の粉体は、30℃における熱伝導率が0.05W/m・K以下である。断熱性能の観点から、熱伝導率は0.045W/m・K以下が好ましく、0.040W/m・K以下がより好ましく、0.037W/m・K以下がさらに好ましい。赤外線不透明化粒子を含有する粉体は、特に200℃以上の高い温度領域での断熱性能を要する場合に、好ましい。粉体が赤外線不透明化粒子を含有する場合、800℃における熱伝導率は0.15W/m・K以下が好ましく、0.14W/m・K以下がより好ましく、0.13W/m・K以下がさらに好ましい。熱伝導率の測定方法は、後述する。
[1-5] Thermal conductivity The powder of this embodiment has a thermal conductivity at 30 ° C. of 0.05 W / m · K or less. From the viewpoint of heat insulation performance, the thermal conductivity is preferably 0.045 W / m · K or less, more preferably 0.040 W / m · K or less, and even more preferably 0.037 W / m · K or less. The powder containing the infrared opaque particles is preferable particularly when heat insulation performance in a high temperature range of 200 ° C. or higher is required. When the powder contains infrared opaque particles, the thermal conductivity at 800 ° C. is preferably 0.15 W / m · K or less, more preferably 0.14 W / m · K or less, and 0.13 W / m · K or less. Is more preferable. A method for measuring the thermal conductivity will be described later.

複数の種類のシリカ粒子、例えば小粒子と大粒子を混合して粉体を調製する際は、平均粒子径が5nm以上60μm以下になるようにシリカ粒子を配合し、上述のように安息角を35度以上55度以下にした上で熱伝導率を測定することが好ましい。熱伝導率が0.05W/m・K超である場合は、安息角が35度以上55度以下を維持する範囲で混合量を変えるのが好ましい。無機繊維、赤外線不透明化粒子を使用する場合も同様に混合量を決定することができる。小粒子と大粒子を混合して粉体を調製すると、粉体が大粒子のみで構成される場合に比較して熱伝導率が小さくなる傾向が見られる。例えば、10nm程度の小粒子と5μm程度の大粒子を混合する場合、大粒子の質量/(小粒子の質量+大粒子の質量)を0.02〜0.95とするのが好ましく、0.10〜0.90とするのがより好ましく、0.15〜0.85とするのがさらに好ましい。無機繊維、赤外線不透明化粒子の混合量は、過剰であると断熱性が低下する場合があるため、熱伝導率を測定し、確認しながら適宜調製することが好ましい。例えば、シリカに平均繊維径が12μm、平均長さが5mmの無機繊維を混合する場合、無機繊維の混合量は30質量%以下であることが好ましい。例えば、シリカに平均粒子径が2μmの赤外線不透明化粒子を混合する場合、赤外線不透明化粒子の混合量は23質量%以下であることが好ましい。また、熱伝導率の小さい材料からなる無機繊維や赤外線不透明化粒子を選択すると、熱伝導率が0.05W/m・K以下の混合粉体を調製しやすい傾向がある。   When preparing a powder by mixing a plurality of types of silica particles, for example, small particles and large particles, the silica particles are blended so that the average particle diameter is 5 nm or more and 60 μm or less, and the angle of repose is set as described above. It is preferable to measure the thermal conductivity after setting to 35 degrees or more and 55 degrees or less. When the thermal conductivity is more than 0.05 W / m · K, it is preferable to change the mixing amount in a range in which the angle of repose is maintained in the range of 35 degrees to 55 degrees. In the case of using inorganic fibers and infrared opaque particles, the mixing amount can be similarly determined. When powder is prepared by mixing small particles and large particles, the thermal conductivity tends to be smaller than when the powder is composed only of large particles. For example, when a small particle of about 10 nm and a large particle of about 5 μm are mixed, the mass of the large particle / (the mass of the small particle + the mass of the large particle) is preferably 0.02 to 0.95. It is more preferably 10 to 0.90, and further preferably 0.15 to 0.85. If the mixing amount of the inorganic fibers and the infrared opaque particles is excessive, the heat insulating property may be lowered. Therefore, it is preferable to appropriately prepare while measuring and confirming the thermal conductivity. For example, when inorganic fibers having an average fiber diameter of 12 μm and an average length of 5 mm are mixed with silica, the mixing amount of the inorganic fibers is preferably 30% by mass or less. For example, when infrared opaque particles having an average particle diameter of 2 μm are mixed with silica, the amount of infrared opaque particles to be mixed is preferably 23% by mass or less. Further, when inorganic fibers or infrared opaque particles made of a material having a low thermal conductivity are selected, a mixed powder having a thermal conductivity of 0.05 W / m · K or less tends to be easily prepared.

[1−6]Na、Fe、Geの含有率
成形性に優れ、粉体の飛散を少なくする観点から、本実施形態の粉体におけるNaの含有率が、粉体の全質量を基準として0.005質量%以上3質量%以下であることが好ましく、0.005質量%以上2質量%以下であることがより好ましく、0.005質量%以上1.5質量%以下であることがさらに好ましい。同様に、Feの含有率が0.005質量%以上6質量%以下であることが好ましく、0.005質量%以上3質量%以下であることがより好ましく、0.005質量%以上2質量%以下であることがさらに好ましい。また、同様に、Geの含有率が10質量ppm以上1000質量ppm以下であることが好ましく、20質量ppm以上900質量ppm以下であることがより好ましく、20質量ppm以上800質量ppm以下であることがさらに好ましい。
[1-6] Content of Na, Fe, Ge From the viewpoint of excellent moldability and less powder scattering, the content of Na in the powder of this embodiment is 0 based on the total mass of the powder. It is preferably 0.005% by mass or more and 3% by mass or less, more preferably 0.005% by mass or more and 2% by mass or less, and further preferably 0.005% by mass or more and 1.5% by mass or less. . Similarly, the Fe content is preferably 0.005 mass% or more and 6 mass% or less, more preferably 0.005 mass% or more and 3 mass% or less, and 0.005 mass% or more and 2 mass% or less. More preferably, it is as follows. Similarly, the Ge content is preferably 10 mass ppm or more and 1000 mass ppm or less, more preferably 20 mass ppm or more and 900 mass ppm or less, and 20 mass ppm or more and 800 mass ppm or less. Is more preferable.

また、粉体はNa、Fe、Geの他に、カリウム(K)、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、リン(P)、硫黄(S)を含んでいてもかまわない。各元素の含有量は、Kの含有量が0.003質量%以上3質量%以下、Mgの含有量が0.002質量%以上2質量%以下、Caの含有量が0.002質量%以上0.5質量%以下、Pの含有量が0.003質量%以上0.3質量%以下、Sの含有量が0.003質量%以上0.3質量%以下であることが好ましく、Kの含有量が0.005質量%以上2質量%以下、Mgの含有量が0.002質量%以上1.8質量%以下、Caの含有量が0.002質量%以上0.4質量%以下、Pの含有量が0.003質量%以上0.25質量%以下、Sの含有量が0.003質量%以上0.0.2質量%以下であることがより好ましく、Kの含有量が0.005質量%以上1.5質量%以下、Mgの含有量が0.002質量%以上1.6質量%以下、Caの含有量が0.002質量%以上0.2質量%以下、Pの含有量が0.003質量%以上0.2質量%以下、Sの含有量が0.003質量%以上0.1質量%以下であることがさらに好ましい。粉体におけるNa、Fe、Ge等の各元素の含有率は、XRF(蛍光X線分析)により定量することができる。   The powder may contain potassium (K), magnesium (Mg), calcium (Ca), phosphorus (P), and sulfur (S) in addition to Na, Fe, and Ge. The content of each element is such that the K content is 0.003% by mass to 3% by mass, the Mg content is 0.002% by mass to 2% by mass, and the Ca content is 0.002% by mass or more. 0.5 mass% or less, P content is preferably 0.003 mass% or more and 0.3 mass% or less, and S content is preferably 0.003 mass% or more and 0.3 mass% or less. The content is 0.005 mass% to 2 mass%, the Mg content is 0.002 mass% to 1.8 mass%, the Ca content is 0.002 mass% to 0.4 mass%, More preferably, the P content is 0.003% by mass or more and 0.25% by mass or less, the S content is 0.003% by mass or more and 0.00.2% by mass or less, and the K content is 0. 0.005 mass% or more and 1.5 mass% or less, Mg content is 0.002 mass% or more and 1.6 mass% or less, The a content is 0.002 mass% to 0.2 mass%, the P content is 0.003 mass% to 0.2 mass%, and the S content is 0.003 mass% to 0.1 mass%. More preferably, it is at most mass%. The content of each element such as Na, Fe, and Ge in the powder can be quantified by XRF (fluorescence X-ray analysis).

[2]粉体の製造方法
本実施形態の粉体の製造方法は、シリカを含み、平均粒子径Dが5nm以上30nm以下である小粒子と、シリカを含み、平均粒子径Dが40nm以上60μm以下である大粒子と、を混合し、無機混合物を得る工程を有し、小粒子の安息角が25度以上80度以下であり、大粒子の安息角が25度以上80度以下であり、無機混合物に含まれる小粒子及び大粒子の全質量に対する大粒子の質量の比、すなわち、大粒子の質量/(小粒子の質量+大粒子の質量)を0.02〜0.95に調整する、製造方法である。
[2] The method for producing production method of the powder of this embodiment of the powder comprises silica, and small particles having an average particle diameter D S is at 5nm or 30nm or less, comprises silica, average particle diameter D L is 40nm And a step of mixing the large particles having a particle size of 60 μm or less to obtain an inorganic mixture, wherein the repose angle of the small particles is 25 ° to 80 °, and the repose angle of the large particles is 25 ° to 80 °. Yes, the ratio of the mass of the large particles to the total mass of the small and large particles contained in the inorganic mixture, that is, the mass of the large particles / (the mass of the small particles + the mass of the large particles) is 0.02 to 0.95. The manufacturing method to be adjusted.

[2−1]シリカ粒子
シリカ粒子は、シリカ成分を有する粒子であって、安息角、熱伝導率を調整したものとすることができる。例えば、シリカ粒子は、酸性又はアルカリ性の条件下での湿式法により、ケイ酸イオンを縮合して製造された粒子でもよい。シリカ粒子は、湿式法でアルコキシシランを加水分解・縮合したものでもよいし、湿式法で製造されたシリカ成分を焼成しものでもよいし、塩化物などケイ素の化合物を気相で燃焼して製造したものでもよい。シリカ粒子は、ケイ素金属やケイ素を含む原料を加熱して得られたケイ素ガスを酸化・燃焼して製造されたものでもよい。シリカ粒子は、ケイ石などを溶融して製造されたものでもよい。
[2-1] Silica particles Silica particles are particles having a silica component, and the repose angle and the thermal conductivity can be adjusted. For example, the silica particles may be particles produced by condensing silicate ions by a wet method under acidic or alkaline conditions. Silica particles may be obtained by hydrolyzing and condensing alkoxysilane by a wet method, by firing a silica component produced by a wet method, or by burning a silicon compound such as chloride in the gas phase. You may have done. The silica particles may be produced by oxidizing and burning silicon gas obtained by heating a raw material containing silicon metal or silicon. The silica particles may be produced by melting silica or the like.

シリカ粒子は、シリカ以外の成分を含有してもよく、例として上記の製法において原料中に不純物として存在するものが挙げられる。シリカ以外の成分を、シリカの製造プロセス中に添加してもよい。   The silica particles may contain components other than silica, and examples thereof include those present as impurities in the raw material in the above production method. Components other than silica may be added during the silica production process.

公知のシリカの製法には以下のものがある。   Known methods for producing silica include the following.

<湿式法で合成されるシリカ>
ケイ酸ナトリウムを原料に酸性で作られるゲル法シリカ。
ケイ酸ナトリウムを原料にアルカリ性で作られる沈降法シリカ。
アルコキシシランの加水分解・縮合で合成されるシリカ。
<Silica synthesized by wet method>
Gel silica made from sodium silicate and made acidic.
Precipitated silica made from sodium silicate and made alkaline.
Silica synthesized by hydrolysis and condensation of alkoxysilanes.

<乾式法で合成されるシリカ>
ケイ素の塩化物を燃焼して作られるヒュームドシリカ。
ケイ素金属ガスを燃焼して作られるシリカ。
フェロシリコン製造時などに副生するシリカヒューム。
アーク法やプラズマ法で製造されるシリカ。
粉砕したシリカ粉末を火炎中で溶融・球状化する溶融シリカ。
<Silica synthesized by dry method>
Fumed silica made by burning silicon chloride.
Silica produced by burning silicon metal gas.
Silica fume by-produced during ferrosilicon production.
Silica produced by the arc method or plasma method.
Fused silica that melts and spheroidizes pulverized silica powder in a flame.

各製造方法によって得られるシリカのうち、ケイ酸ナトリウムを原料に酸性で作られるゲル法シリカ、ケイ酸ナトリウムを原料にアルカリ性で作られる沈降法シリカ、アルコキシシランの加水分解・縮合で合成されるシリカ、ケイ素の塩化物を燃焼して作られるヒュームドシリカ、ケイ素金属ガスを燃焼して作られるシリカ、アーク法やプラズマ法で製造されるシリカは、安息角が55度超である。上述した方法で平均粒子径の異なるシリカを混合することで、安息角を55度以下に調整することは可能であるので、他の製造方法で得られたシリカ粒子も含め、複数のシリカ粒子を混合することが好ましい。   Of the silica obtained by each manufacturing method, gel method silica made acidic using sodium silicate as a raw material, precipitation method silica made alkaline using sodium silicate as a raw material, silica synthesized by hydrolysis and condensation of alkoxysilane Fumed silica made by burning silicon chloride, silica made by burning silicon metal gas, and silica produced by the arc method or plasma method have an angle of repose of more than 55 degrees. It is possible to adjust the angle of repose to 55 degrees or less by mixing silicas having different average particle diameters by the above-described method. Therefore, a plurality of silica particles, including silica particles obtained by other production methods, can be prepared. It is preferable to mix.

フェロシリコン製造時などに副生するシリカヒューム、粉砕したシリカ粉末を火炎中で溶融・球状化する溶融シリカは熱伝導率が0.05W/m・K超である。従って、この製造方法によって得られたシリカのみをシリカ粒子の原料とするのは、熱伝導率の点では好ましい態様ではないが、コストの面では有用な場合がある。他の製造方法で得られたシリカを混合することで、熱伝導率を0.05W/m・K以下に調整することは可能であるので、シリカヒューム等を原料とする場合は、他の製造方法で得られたシリカ粒子を混合することが好ましい。例えばケイ素の塩化物を燃焼して作られるヒュームドシリカ、ケイ素金属ガスを燃焼して作られるシリカを混合することで、シリカヒューム等を含むシリカ粒子の熱伝導率を低減することができる。   Silica fume by-produced at the time of ferrosilicon production, etc., and fused silica that melts and spheroidizes pulverized silica powder in a flame have a thermal conductivity of more than 0.05 W / m · K. Therefore, using only the silica obtained by this production method as a raw material for silica particles is not a preferred embodiment in terms of thermal conductivity, but may be useful in terms of cost. It is possible to adjust the thermal conductivity to 0.05 W / m · K or less by mixing silica obtained by other production methods. It is preferable to mix the silica particles obtained by the method. For example, the thermal conductivity of silica particles containing silica fume and the like can be reduced by mixing fumed silica made by burning silicon chloride and silica made by burning silicon metal gas.

上記のシリカのうち、生産性やコストの観点からヒュームドシリカ、ケイ素金属ガスを燃焼して作られるシリカ、シリカヒューム、溶融シリカを用いることがより好ましい。   Of the above silica, fumed silica, silica produced by burning silicon metal gas, silica fume, and fused silica are more preferable from the viewpoint of productivity and cost.

シリカ粒子として、天然のケイ酸塩鉱物を使用することが可能である。天然の鉱物としては、例えばカンラン石類、緑簾石類、石英、長石類、沸石類等が挙げられる。天然のケイ酸塩鉱物に粉砕等の処理を施すことで平均粒子径が調整されて、粉体を構成するシリカ粒子として使用することが可能である。   As silica particles, it is possible to use natural silicate minerals. Examples of natural minerals include olivine, chlorite, quartz, feldspar, zeolite and the like. A natural silicate mineral is subjected to a treatment such as pulverization to adjust the average particle diameter, and can be used as silica particles constituting the powder.

[2−2]Na、Fe、Ge、その他の元素
シリカの製造プロセスや粉体の製造プロセス中に、Na、Fe、Ge、K、Mg、Ca、P、Sを含む化合物としてそれぞれ添加してもよいが、十分な量のNa、Fe、Ge、K、Mg、Ca、P、Sを予め含有しているシリカ粒子を粉体の原料としてもよい。Na、Fe、Ge、K、Mg、Ca、P、Sを含む化合物としては、特に限定されないが、例えばNa、Fe、Ge、K、Mg、Ca、P、Sの酸化物、複合酸化物、水酸化物、窒化物、炭化物、炭酸塩、酢酸塩、硝酸塩、難溶性の塩、及びアルコキシド等が挙げられる。これらは単独で添加してもよく、もしくはこれらの混合物を添加してもよい。Na、Fe、Ge、K、Mg、Ca、P、Sを不純物として含有するシリカを含む無機化合物粒子を粉体の原料とするのは、生産性、コスト、作業性の観点から、好ましい態様である。このようなシリカを含む無機化合物粒子は、例えば沈殿法で作られたシリカゲル由来の粒子やフェロシリコン製造時などに複製するシリカヒュームとして得ることができる。
[2-2] Na, Fe, Ge, and other elements During the silica production process and the powder production process, they are added as compounds containing Na, Fe, Ge, K, Mg, Ca, P, and S, respectively. However, silica particles containing a sufficient amount of Na, Fe, Ge, K, Mg, Ca, P, and S in advance may be used as the raw material of the powder. Although it does not specifically limit as a compound containing Na, Fe, Ge, K, Mg, Ca, P, S, For example, the oxide of Na, Fe, Ge, K, Mg, Ca, P, S, complex oxide, Examples include hydroxides, nitrides, carbides, carbonates, acetates, nitrates, sparingly soluble salts, and alkoxides. These may be added alone or a mixture thereof may be added. The use of inorganic compound particles containing silica containing Na, Fe, Ge, K, Mg, Ca, P, and S as impurities is a preferred embodiment from the viewpoint of productivity, cost, and workability. is there. Such inorganic compound particles containing silica can be obtained, for example, as silica fume that replicates during the production of silica gel-derived particles or ferrosilicon produced by a precipitation method.

Na、Fe、Ge、K、Mg、Ca、P、Sをそれぞれ含む化合物を添加する方法は、特に限定されない。例えば、上記湿式法や乾式法で得られたシリカに添加してもよいし、シリカの上記各製造工程において添加してもよい。Na、Fe、Ge、K、Mg、Ca、P、Sをそれぞれ含む化合物は、水溶性であっても水に不溶であってもよい。Na、Fe、Ge、K、Mg、Ca、P、Sをそれぞれ含む化合物の水溶液として添加し、必要に応じて乾燥させてもよいし、Na、Fe、Ge、K、Mg、Ca、P、Sをそれぞれ含む化合物を固形物もしくは液状物の状態で添加してもよい。Na、Fe、Ge、K、Mg、Ca、P、Sをそれぞれ含む化合物は、予め所定の粒子径まで粉砕しておいてもよく、また、予備的に粗粉砕しておいてもよい。   The method for adding a compound containing each of Na, Fe, Ge, K, Mg, Ca, P, and S is not particularly limited. For example, you may add to the silica obtained by the said wet method or the dry method, and may add in each said manufacturing process of a silica. The compound containing each of Na, Fe, Ge, K, Mg, Ca, P, and S may be water-soluble or insoluble in water. It may be added as an aqueous solution of a compound containing Na, Fe, Ge, K, Mg, Ca, P, and S, respectively, and may be dried as necessary. Na, Fe, Ge, K, Mg, Ca, P, A compound containing S may be added in a solid or liquid state. The compound containing each of Na, Fe, Ge, K, Mg, Ca, P, and S may be previously pulverized to a predetermined particle diameter, or may be preliminarily coarsely pulverized.

シリカ粒子が過剰な量のNa、Fe、Ge、K、Mg、Ca、P、Sを含んでいる場合は、シリカの製造プロセスや粉体の製造プロセス中に何らかの処理を施して、前記元素の含有量を所定範囲に調整してもよい。過剰な量のNa、Fe、Ge、K、Mg、Ca、P、Sを所定範囲に調整する方法は特に限定されない。例えば、Naの含有量の調整方法としては、酸性物質または他の元素による、置換、抽出、除去方法等が挙げられ、シリカを含む無機化合物粒子を硝酸や王水等で処理した後、乾燥し、粉体の原料として用いることが可能である。過剰な量のNa、Fe、Ge、K、Mg、Ca、P、Sの調整は、シリカを含む無機化合物粒子を予め所望の粒子径まで粉砕した後に行ってもよいし、Na、Fe、Ge、K、Mg、Ca、P、Sを所定範囲に調整した後に、シリカ粒子を粉砕してもかまわない。   If the silica particles contain an excessive amount of Na, Fe, Ge, K, Mg, Ca, P, S, some treatment is performed during the silica production process or the powder production process, The content may be adjusted to a predetermined range. A method for adjusting an excessive amount of Na, Fe, Ge, K, Mg, Ca, P, and S to a predetermined range is not particularly limited. For example, the method for adjusting the content of Na includes substitution, extraction, removal methods, etc. with an acidic substance or other elements. The inorganic compound particles containing silica are treated with nitric acid or aqua regia, and then dried. It can be used as a raw material for powder. Adjustment of an excessive amount of Na, Fe, Ge, K, Mg, Ca, P, S may be performed after previously pulverizing inorganic compound particles containing silica to a desired particle diameter, or Na, Fe, Ge After adjusting K, Mg, Ca, P, and S to a predetermined range, the silica particles may be pulverized.

[2−3]混合方法
シリカ粒子、赤外線不透明化粒子及び無機繊維は、公知の粉体混合機、例えば、改訂六版 化学工学便覧(丸善)に掲載されているものを使用して混合することができる。この時、シリカを含む無機化合物粒子を2種類以上混合したり、Na、Fe、Ge、K、Mg、Ca、P、Sをそれぞれ含む化合物やその水溶液を混合したりすることも可能である。公知の粉体混合機としては、容器回転型(容器自体が回転、振動、揺動する)として水平円筒型、V型(攪拌羽根が付いていてもよい)、ダブルコーン型、立方体型及び揺動回転型、機械撹拌型(容器は固定され、羽根などで撹拌する)として、単軸リボン型、複軸パドル型、回転鋤型、二軸遊星攪拌型、円錐スクリュー型、高速撹拌型、回転円盤型、ローラー付き回転容器型、撹拌付き回転容器型、高速楕円ローター型、流動撹拌型(空気、ガスによって撹拌する)として、気流撹拌型、重力による無撹拌型が挙げられる。これらの混合機を組み合わせて使用してもよい。
[2-3] Mixing method Silica particles, infrared opaque particles and inorganic fibers should be mixed using a known powder mixer, for example, those listed in the revised sixth edition Chemical Engineering Handbook (Maruzen). Can do. At this time, it is possible to mix two or more kinds of inorganic compound particles containing silica, or to mix a compound containing Na, Fe, Ge, K, Mg, Ca, P, and S or an aqueous solution thereof. Known powder mixers include a horizontal cylindrical type, a V type (which may be equipped with a stirring blade), a double cone type, a cubic type, and a shaking type as a container rotating type (the container itself rotates, vibrates and swings). Dynamic rotation type, mechanical agitation type (container is fixed and agitated with blades), single axis ribbon type, double axis paddle type, rotary saddle type, biaxial planetary agitation type, conical screw type, high speed agitation type, rotation Examples of the disk type, the rotating container type with roller, the rotating container type with stirring, the high-speed elliptical rotor type, and the fluid stirring type (stirring by air and gas) include an airflow stirring type and a non-stirring type by gravity. You may use combining these mixers.

シリカ粒子、赤外線不透明化粒子及び無機繊維の混合は、粉砕機として公知のもの、例えば、改訂六版 化学工学便覧(丸善)に掲載されているものを使用して、粒子を粉砕したり、無機繊維を裁断したり、粒子や無機繊維の分散性を向上させながら行ってもよい。この時、シリカ粒子を2種類以上粉砕、分散させたり、Ge、Fe、K、Mg、Ca、P、Sをそれぞれ含む化合物やその水溶液を粉砕、分散させたりすることも可能である。公知の粉砕機としては、ロールミル(高圧圧縮ロールミル、ロール回転ミル)、スタンプミル、エッジランナー(フレットミル、チリアンミル)、切断・せん断ミル(カッターミルなど)、ロッドミル、自生粉砕機(エロフォールミル、カスケードミルなど)、竪型ローラーミル(リングローラーミル、ローラーレスミル、ボールレースミル)、高速回転ミル(ハンマーミル、ケージミル、ディスインテグレーター、スクリーンミル、ディスクピンミル)、分級機内蔵型高速回転ミル(固定衝撃板型ミル、ターボ型ミル、遠心分級型ミル、アニュラー型ミル)、容器駆動媒体ミル(転動ボールミル(ポットミル、チューブミル、コニカルミル)、振動ボールミル(円形振動ミル、旋動振動ミル、遠心ミル)、遊星ミル、遠心流動化ミル)、媒体撹拌式ミル(塔式粉砕機、撹拌槽式ミル、横型流通槽式ミル、竪型流通槽式ミル、アニュラーミル)、気流式粉砕機(気流吸込型、ノズル内通過型、衝突型、流動層ジェット吹込型)、圧密せん断ミル(高速遠心ローラーミル、インナーピース式)、乳鉢、石臼などが挙げられる。これらの粉砕機を組み合わせて使用してもよい。   Mixing of silica particles, infrared opacifying particles and inorganic fibers is known as a pulverizer, such as those listed in the revised 6th edition, Chemical Engineering Handbook (Maruzen). You may carry out, cutting a fiber or improving the dispersibility of particle | grains and an inorganic fiber. At this time, it is possible to pulverize and disperse two or more types of silica particles, or to pulverize and disperse a compound containing Ge, Fe, K, Mg, Ca, P, and S and an aqueous solution thereof. Known mills include roll mills (high-pressure compression roll mills, roll rotating mills), stamp mills, edge runners (fret mills, Chillian mills), cutting / shear mills (cutter mills, etc.), rod mills, self-pulverizing mills (erofall mills, Cascade mills), vertical roller mills (ring roller mills, rollerless mills, ball race mills), high-speed rotary mills (hammer mills, cage mills, disintegrators, screen mills, disc pin mills), high-speed rotary mills with built-in classifiers (fixed) Impact plate mill, turbo mill, centrifugal classification mill, annular mill, container drive media mill (rolling ball mill (pot mill, tube mill, conical mill)), vibration ball mill (circular vibration mill, rotational vibration mill, centrifugal mill) ), Planetary mill, centrifugal fluidization mill), medium Stirring mill (tower crusher, stirring tank mill, horizontal flow tank mill, vertical flow tank mill, annular mill), airflow grinder (airflow suction type, nozzle passage type, collision type, fluidized bed) Jet blow type), compaction shear mill (high-speed centrifugal roller mill, inner piece type), mortar, stone mill and the like. You may use combining these grinders.

これらの混合機と粉砕機のうち、撹拌羽根を有する粉体混合機、高速回転ミル、分級機内蔵型高速回転ミル、容器駆動媒体ミル、圧密せん断ミルが、粒子や無機繊維の分散性が向上するため、好ましい。粒子や無機繊維の分散性を向上させるには、撹拌羽根、回転板、ハンマープレート、ブレード、ピン等の先端の周速を100km/h以上にするのが好ましく、200km/h以上がより好ましく、300km/h以上がさらに好ましい。   Among these mixers and pulverizers, powder mixers with stirring blades, high-speed rotary mills, high-speed rotary mills with built-in classifiers, container drive medium mills, and compaction shear mills improve the dispersibility of particles and inorganic fibers. Therefore, it is preferable. In order to improve the dispersibility of the particles and inorganic fibers, it is preferable to set the peripheral speed of the tip of the stirring blade, rotating plate, hammer plate, blade, pin, etc. to 100 km / h or more, more preferably 200 km / h or more, More preferably, it is 300 km / h or more.

複数の種類のシリカ粒子を混合する場合、かさ比重が小さい順にシリカ粒子を攪拌機もしくは粉砕機に投入することが好ましい。無機繊維や赤外線不透明化粒子を含む場合は、シリカ粒子を混合した後に赤外線不透明化粒子を添加して混合し、さらにその後無機繊維を添加して混合するのが好ましい。   When mixing a plurality of types of silica particles, it is preferable to introduce the silica particles into a stirrer or a pulverizer in order of increasing bulk specific gravity. In the case where inorganic fibers or infrared opaque particles are included, it is preferable to add and mix infrared opaque particles after mixing silica particles, and then add and mix inorganic fibers.

複数の種類のシリカ粒子、例えば小粒子と大粒子を混合して粉体を調製する際は、各々の安息角を予め測定し、混合後の粉体の安息角が35度以上55度以下になるように、混合量を調整することが好ましい。このとき、混合後の粉体の安息角が上記数値範囲となるようにするためには、小粒子の安息角は、25度以上80度以下であるが、25度以上75度以下であることが好ましく、25度以上70度以下であることがより好ましい。同様に、このとき、大粒子の安息角は、25度以上80度以下であるが、25度以上75度以下であることが好ましく、25度以上70度以下であることがより好ましい。なお、混合前の小粒子及び大粒子の安息角は、例えば、粒子の表面粗度を物理的処理、もしくは表面処理等の化学的処理で変化させる、粒子の形状を球状にする、含水量を変化させる等の方法により、好ましい範囲に調整することが可能である。そして、これらの小粒子及び大粒子を、小粒子及び大粒子の全質量に対する大粒子の質量の比、すなわち、大粒子の質量/(小粒子の質量+大粒子の質量)が、0.02〜0.95となるように、好ましくは0.10〜0.90となるように、より好ましくは0.15〜0.85となるように混合するとよい。例えば、安息角がそれぞれ65度程度の小粒子と30度程度の大粒子を混合する場合、大粒子の質量/(小粒子の質量+大粒子の質量)が0.05〜0.85の範囲であることが好ましい。一方で、上述のように、小粒子、大粒子各々の安息角が55度超であっても、両者を混合することで安息角を55度以下に調整することが可能であるため、平均粒子径Dが5nm以上30nm以下である小粒子と、平均粒子径Dが40nm以上60μm以下である大粒子を選択し、まずは両者を大粒子の質量/(小粒子の質量+大粒子の質量)が0.5、すなわち小粒子と大粒子の質量比が1対1になるように混合した粉体について測定した安息角を元に、混合割合を適宜調整していくことが好ましい。もちろん、混合するシリカ粒子は2種に限られず、3種以上混合することが可能である。 When preparing a powder by mixing a plurality of types of silica particles, for example, small particles and large particles, each angle of repose is measured in advance, and the angle of repose of the powder after mixing is 35 degrees or more and 55 degrees or less. Thus, it is preferable to adjust the mixing amount. At this time, in order for the repose angle of the powder after mixing to be within the above numerical range, the repose angle of the small particles is 25 degrees or more and 80 degrees or less, but 25 degrees or more and 75 degrees or less. Is more preferable, and it is more preferably 25 degrees or more and 70 degrees or less. Similarly, at this time, the repose angle of the large particles is from 25 degrees to 80 degrees, preferably from 25 degrees to 75 degrees, and more preferably from 25 degrees to 70 degrees. The angle of repose of small particles and large particles before mixing is, for example, changing the surface roughness of the particles by physical treatment or chemical treatment such as surface treatment, making the shape of the particles spherical, and the water content. It is possible to adjust to a preferable range by a method such as changing. The ratio of the mass of the large particles to the total mass of the small particles and the large particles, that is, the mass of the large particles / (the mass of the small particles + the mass of the large particles) is 0.02 It is good to mix so that it may become -0.95, Preferably it may become 0.10-0.90, More preferably, it may become 0.15-0.85. For example, when small particles each having an angle of repose of about 65 degrees and large particles of about 30 degrees are mixed, the mass of large particles / (mass of small particles + mass of large particles) is in the range of 0.05 to 0.85. It is preferable that On the other hand, as described above, even if the angle of repose of each of the small particles and the large particles exceeds 55 degrees, it is possible to adjust the angle of repose to 55 degrees or less by mixing both, so that the average particle and small particles diameter D S is at 5nm or 30nm or less, the mass of the average particle diameter D L is selected large particles is 40nm or more 60μm or less, first both large particle mass / (small particle mass + large particles ) Is 0.5, that is, it is preferable to appropriately adjust the mixing ratio based on the angle of repose measured for the powder mixed so that the mass ratio of the small particles to the large particles is 1: 1. Of course, the silica particles to be mixed are not limited to two types, and three or more types can be mixed.

なお、粉体が断熱用途の場合、後述のように粉体を加圧成形した成形体を断熱材として用いることができるが、本実施形態においては、粉体は、成形等の工程を経ることなく、粉体を使用する箇所に充填しただけでそのまま用いることもできる。   When the powder is used for heat insulation, a molded body obtained by pressure-molding the powder as described later can be used as a heat insulating material. However, in the present embodiment, the powder undergoes a process such as molding. Alternatively, the powder can be used as it is simply by filling the portion where the powder is used.

[3]成形体
成形体は、上記本実施形態の粉体を含有する。このような成形体は、均一な混合状態を維持できる本実施形態の粉体が含有されてなるものであるため、成形体毎に混合組成が変化してしまうことによる性能のばらつきを抑制することが可能であり、歩留まりを向上することができる。
[3] Molded body The molded body contains the powder of the present embodiment. Since such a molded body contains the powder of the present embodiment that can maintain a uniform mixed state, it suppresses variation in performance due to a change in the mixed composition for each molded body. Is possible, and the yield can be improved.

[3−1]成形方法
粉体を加圧成形して成形体を製造する場合、金型プレス成形法(ラム式加圧成形法)、ラバープレス法(静水圧成形法)、押出成形法など、従来から知られるセラミックス加圧成形法によって成形することができる。生産性の観点から、金型プレス成形法が好ましい。
[3-1] Molding method When a molded body is produced by pressure molding powder, a die press molding method (ram type pressure molding method), a rubber press method (hydrostatic pressure molding method), an extrusion molding method, etc. It can be formed by a conventionally known ceramic pressure forming method. From the viewpoint of productivity, a die press molding method is preferable.

金型プレス成形法やラバープレス法で粉体を型に充填するときには、粉体に振動を与えるなどして、均一に充填することが、成形体の厚みが均一となるため、好ましい。型内を減圧・脱気しながら粉体を型に充填すると、短時間で充填できるため、生産性の観点から好ましい。
得られる成形体のかさ密度は、運搬時の負担を軽減する観点から0.25g/cm〜2.0g/cmになるように設定するのが好ましい。成形の条件を加圧圧力で制御しようとすると、使用する粉体のすべり性、粉体の粒子間や細孔への空気の取り込み量等によって、加圧した状態で保持する時間の経過に伴って圧力値が変化してしまうため、生産管理が困難になる傾向がある。これに対し、かさ密度を制御する方法は、時間の制御を要することなく得られる成形体の荷重を目標値にし易い点で好ましい。成形体のかさ密度は、0.25g/cm〜1.7g/cmがより好ましく、0.25g/cm〜1.5g/cmがさらに好ましい。
When the powder is filled into the mold by a die press molding method or a rubber press method, it is preferable to uniformly fill the powder by vibration or the like because the thickness of the molded body becomes uniform. Filling the mold with powder while decompressing and degassing the inside of the mold is preferable from the viewpoint of productivity because it can be filled in a short time.
The bulk density of the resulting molded article is preferably set from the viewpoint of reducing the burden during transportation so as to 0.25g / cm 3 ~2.0g / cm 3 . When trying to control the molding conditions with pressurized pressure, with the passage of time to hold in the pressurized state due to the slipperiness of the powder used, the amount of air taken in between the powder particles and into the pores, etc. Because the pressure value changes, production management tends to be difficult. On the other hand, the method of controlling the bulk density is preferable in that the load of the molded body obtained without requiring time control can be easily set to the target value. Bulk density of the shaped body is more preferably 0.25g / cm 3 ~1.7g / cm 3 , 0.25g / cm 3 ~1.5g / cm 3 is more preferred.

得られる成形体のかさ密度が所定の大きさになるように、成形体を製造する方法の一例を説明すると、まず成形体の体積及びかさ密度から必要な無機混合物の重量を求める。次いで、秤量した無機混合物を成形型に充填し、所定の厚みになるように加圧して成形する。具体的には、縦30cm、横30cm、厚み20mmでかさ密度が0.5g/cmである成形体を製造する場合、目的とするかさ密度に製造する成形体の体積をかけることで、成形体の製造に必要な粉体の重量を求めることが可能である。すなわち、上述した成形体の例では、0.5[g/cm]×30[cm]×30[cm]×2[cm]=900[g]となり、必要な粉体は900gとなる。
一般化すると、体積αcmで、かさ密度がβg/cm(ただし、βは粉体のかさ密度より大きい)の成形体を製造する場合、αβgだけ、粉体を秤量し、体積αまで粉体を圧縮することによって、成形する。
An example of a method for producing a molded body will be described so that the bulk density of the obtained molded body has a predetermined size. First, the weight of the necessary inorganic mixture is obtained from the volume and bulk density of the molded body. Next, the weighed inorganic mixture is filled in a mold and pressed to a predetermined thickness and molded. Specifically, in the case of producing a molded body having a length of 30 cm, a width of 30 cm, a thickness of 20 mm and a bulk density of 0.5 g / cm 3 , the molded body is multiplied by the volume of the molded body to be manufactured to the target bulk density. It is possible to determine the weight of the powder necessary for the production. That is, in the example of the molded body described above, 0.5 [g / cm 3 ] × 30 [cm] × 30 [cm] × 2 [cm] = 900 [g], and necessary powder is 900 g.
In general, when producing a molded body having a volume αcm 3 and a bulk density of βg / cm 3 (where β is larger than the bulk density of the powder), the powder is weighed by αβg and the powder is made up to the volume α. Form by compressing the body.

粉体や、加圧成形中又は加圧成形後の成形体を、粉体もしくは成形体の耐熱性が十分である温度や時間の条件の範囲内で、加熱乾燥し、粉体もしくは成形体の吸着水を除去した後実用に供すると、熱伝導率が低くなるため好ましい。さらに、加熱処理を施してもよい。   The powder and the molded body during or after pressure molding are heat-dried within the temperature and time conditions where the heat resistance of the powder or molded body is sufficient, and the powder or molded body It is preferable to put it to practical use after removing the adsorbed water because the thermal conductivity is lowered. Furthermore, you may heat-process.

成形は、加圧成形のみでもよいが、加圧成形したものを加熱処理するのが好ましい。粉体を加圧成形したものに加熱処理を施すと、圧縮強度が向上し、荷重が大きい用途において特に好適に使用することができる。   The molding may be performed only by pressure molding, but it is preferable to heat-treat the pressure molded product. When heat treatment is performed on a powder-molded powder, the compressive strength is improved and the powder can be used particularly suitably in applications where the load is large.

寸法安定性の観点から、加熱処理温度は、その粉体もしくは成形体の使用最高温度より高温が好ましい。粉体もしくは成形体の用途により様々であるが、具体的には400〜1200℃が好ましく、より好ましくは500〜1200℃、更に好ましくは600〜1200℃である。   From the viewpoint of dimensional stability, the heat treatment temperature is preferably higher than the maximum use temperature of the powder or molded product. Although it varies depending on the use of the powder or the molded product, specifically, it is preferably 400 to 1200 ° C, more preferably 500 to 1200 ° C, still more preferably 600 to 1200 ° C.

粉体もしくは成形体の加熱処理の雰囲気は、空気中(又は大気中)、酸化性雰囲気中(酸素、オゾン、窒素酸化物、二酸化炭素、過酸化水素、次亜塩素酸、無機・有機過酸化物等)、及び不活性ガス雰囲気中(ヘリウム、アルゴン、窒素等)が挙げられる。加熱処理時間は、加熱処理温度及び断熱材の量に応じて適宜選択すればよい。加熱処理は、上記粉体を使用する箇所に充填した後に施してもよいし、粉体を加圧成形したものに施してもよい。   The atmosphere for the heat treatment of the powder or compact is in the air (or in the air), in an oxidizing atmosphere (oxygen, ozone, nitrogen oxide, carbon dioxide, hydrogen peroxide, hypochlorous acid, inorganic / organic peroxidation In an inert gas atmosphere (helium, argon, nitrogen, etc.). The heat treatment time may be appropriately selected according to the heat treatment temperature and the amount of the heat insulating material. The heat treatment may be performed after filling the portion where the powder is used, or may be performed on a pressure-molded powder.

[4]被包体
被包体は、外被材と、外被材に収容された粉体及び/又は粉体からなる成形体と、を有する。被包体は粉体や成形体と比較して取扱が容易で、施工もしやすいという利点を有する。図1は、本実施形態に係る被包体の断面模式図である。また、図2は本実施形態に係る成形体が含有する小粒子及び大粒子の断面模式図である。図1及び図2に示すように、本実施形態の被包体1は、複数の小粒子Sと、小粒子Sよりも粒子径が大きい複数の大粒子Lと、を含有する成形体2と、成形体2を収容する外被材3から構成される。成形体2内において、小粒子S及び大粒子Lは混合されており、大粒子Lの周囲に小粒子Sが存在している。なお、このような成形体2をコア材という場合がある。
[4] Enveloping body The encapsulating body includes an outer covering material and a molded body made of powder and / or powder accommodated in the outer covering material. The encapsulated body has the advantage that it is easier to handle and easier to construct than a powder or molded body. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an enveloping body according to the present embodiment. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of small particles and large particles contained in the molded product according to this embodiment. As shown in FIG.1 and FIG.2, the envelope 1 of this embodiment is a molded body 2 containing a plurality of small particles S and a plurality of large particles L having a particle diameter larger than that of the small particles S. The outer casing 3 is configured to accommodate the molded body 2. In the molded body 2, the small particles S and the large particles L are mixed, and the small particles S exist around the large particles L. Such a molded body 2 may be referred to as a core material.

[4−1]外被材
外被材は、コア材である粉体及び/又は成形体を収容可能な限り、特に限定されないが、例として、ガラスクロス、アルミナ繊維クロス、シリカクロス等の無機繊維織物、無機繊維編物、ポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ナイロンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、フッ素系樹脂フィルム等の樹脂フィルム、プラスチック−金属フィルム、アルミニウム箔、ステンレス箔、銅箔等の金属箔、セラミックペーパー、無機繊維不織布、有機繊維不織布、ガラス繊維紙、炭素繊維紙、ロックウール紙、無機充填紙、有機繊維紙、セラミックコーティング、フッ素樹脂コーティング、シロキサン樹脂コーティング等の樹脂コーティング等を挙げることができる。被包体を断熱材とする場合、外被材の熱容量を小さくする観点から、外被材の厚みは薄い方が好ましいが、使用状況や必要な強度等に応じて適宜選択することが可能である。外被材が、コア材を使用する温度で安定なものからなる場合、使用時においても、外被材がコア材である粉体もしくは成形体を収容した状態である。高温で使用される被包体の場合は、使用後のコア材の取扱いがし易い観点で、耐熱性の高い外被材は好ましいが、本明細書中、「外被材」はコア材の使用時にコア材を収容しているものの他、コア材の運搬や施工の工程でコア材を収容しているものを包含する。つまり、外被材は運搬時や施工時にのみコア材を保護し、使用時には溶融及び/又は揮発してしまうものを包含するので、外被材そのものや外被材に含まれる有機成分は、コア材の使用温度で溶融や消失をしてもよい。
[4-1] Cover Material The cover material is not particularly limited as long as it can accommodate the core powder and / or molded body, but examples include inorganic materials such as glass cloth, alumina fiber cloth, and silica cloth. Textile fabric, inorganic fiber knitted fabric, polyester film, polyethylene film, polypropylene film, nylon film, polyethylene terephthalate film, resin film such as fluorine resin film, plastic-metal film, aluminum foil, stainless steel foil, metal foil such as copper foil, Examples include ceramic paper, inorganic fiber nonwoven fabric, organic fiber nonwoven fabric, glass fiber paper, carbon fiber paper, rock wool paper, inorganic filler paper, organic fiber paper, ceramic coating, fluororesin coating, siloxane resin coating, etc. it can. When the encapsulant is a heat insulating material, it is preferable that the thickness of the outer covering material is thin from the viewpoint of reducing the heat capacity of the outer covering material, but it can be appropriately selected according to the use situation, required strength, etc. is there. When the outer cover material is made of a material that is stable at the temperature at which the core material is used, the outer cover material is in a state of accommodating the powder or molded body that is the core material even during use. In the case of an envelope to be used at a high temperature, a highly heat-resistant outer covering material is preferable from the viewpoint of easy handling of the core material after use. In addition to what contains the core material at the time of use, the thing which accommodates the core material in the process of conveyance and construction of the core material is included. In other words, the jacket material protects the core material only during transportation and construction, and includes those that melt and / or volatilize during use, so that the organic material contained in the jacket material itself or the jacket material is the core. It may melt or disappear at the use temperature of the material.

外被材は、被覆工程が容易である観点から、ガラスクロス、アルミナ繊維クロス、シリカクロス等の無機繊維織物、無機繊維編物、ポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ナイロンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、フッ素系樹脂フィルム等の樹脂フィルム、プラスチック−金属フィルム、アルミニウム箔、ステンレス箔、銅箔等の金属箔、セラミックペーパー、無機繊維不織布、有機繊維不織布、ガラス繊維紙、炭素繊維紙、ロックウール紙、無機充填紙、有機繊維紙のようなシート形状が好ましい。   From the viewpoint that the coating process is easy, inorganic fiber fabrics such as glass cloth, alumina fiber cloth, silica cloth, inorganic fiber knitted fabric, polyester film, polyethylene film, polypropylene film, nylon film, polyethylene terephthalate film, fluorine Resin film such as plastic resin film, plastic-metal film, aluminum foil, stainless steel foil, metal foil such as copper foil, ceramic paper, inorganic fiber nonwoven fabric, organic fiber nonwoven fabric, glass fiber paper, carbon fiber paper, rock wool paper, inorganic Sheet shapes such as filled paper and organic fiber paper are preferred.

被包体が高温で使用される場合、外被材は、熱的な安定性の観点から、ガラスクロス、アルミナ繊維クロス、シリカクロス等の無機繊維織物、無機繊維編物、セラミックペーパー、無機繊維不織布がより好ましい。外被材は、強度の観点から無機繊維織物がさらに好ましい。   When the enveloping body is used at high temperature, the covering material is made of inorganic fiber woven fabric such as glass cloth, alumina fiber cloth, silica cloth, inorganic fiber knitted fabric, ceramic paper, inorganic fiber non-woven fabric from the viewpoint of thermal stability. Is more preferable. The jacket material is more preferably an inorganic fiber fabric from the viewpoint of strength.

[4−2]外被材で被覆する方法
粉体は、シリカ粒子を含み、使用状況に応じて大粒子、赤外線不透明化粒子や無機繊維を添加し形成した粉体をコア材として、袋状やチューブ状に加工した外被材に充填したものでもよいし、この粉体を加圧成形してコア材とし、外被材で被覆したものでもよい。粉体をコア材とする場合、外被材が形成する容積に対する粉体の充填率は、粉体を使用する対象物に応じて適宜設定することが可能である。成形体をコア材とする場合は、後述するように、粉体と外被材を共に加圧成形してもよいし、粉体を加圧成形した後に外被材で被覆することも可能である。
[4-2] Method of coating with outer jacket material The powder contains silica particles, and the powder formed by adding large particles, infrared opacifying particles and inorganic fibers according to the use situation is used as a core material to form a bag. Alternatively, it may be filled with a jacket material processed into a tube shape, or may be formed by pressing this powder into a core material and covering with a jacket material. When the powder is used as the core material, the filling rate of the powder with respect to the volume formed by the jacket material can be appropriately set according to the object using the powder. When the molded body is used as a core material, as described later, both the powder and the jacket material may be pressure-molded, or the powder may be pressure-molded and covered with the jacket material. is there.

コア材を外被材で被覆する方法は特に限定されず、コア材の調製や成形と、外被材での被覆とを同時に実施してもよいし、コア材を調製又は成形後に外被材で被覆してもよい。   The method for coating the core material with the outer jacket material is not particularly limited, and the core material preparation and molding and the coating with the outer jacket material may be performed simultaneously, or the core material is prepared or molded after the outer jacket material. You may coat with.

外被材が無機繊維織物、樹脂フィルム、プラスチック−金属フィルム、金属箔、セラミックペーパー、無機繊維不織布、有機繊維不織布、ガラス繊維紙、炭素繊維紙、ロックウール紙、無機充填紙、有機繊維紙等のシート状の形態である場合、例えば無機繊維糸や樹脂繊維糸等での縫合、外被材の接着固定、縫合と接着の両方で被覆することが可能である。   Cover material is inorganic fiber fabric, resin film, plastic-metal film, metal foil, ceramic paper, inorganic fiber nonwoven fabric, organic fiber nonwoven fabric, glass fiber paper, carbon fiber paper, rock wool paper, inorganic filler paper, organic fiber paper, etc. In the case of the sheet-like form, for example, it is possible to cover with stitching with inorganic fiber yarn or resin fiber yarn, adhesion fixing of the jacket material, and both stitching and adhesion.

外被材が樹脂フィルム、プラスチック−金属フィルム、金属箔等の場合は、被覆工程の容易さの観点から、真空パックやシュリンクパックが好ましい。   When the jacket material is a resin film, a plastic-metal film, a metal foil or the like, a vacuum pack or a shrink pack is preferable from the viewpoint of ease of the coating process.

外被材がセラミックコーティング、樹脂コーティング等の場合は、コア材に刷毛やスプレーで塗布することにより、コア材を外被材で被覆することが可能である。   When the jacket material is ceramic coating, resin coating, or the like, the core material can be covered with the jacket material by applying the core material with a brush or spray.

加圧成形したコア材と外被材から構成される被包体に線状のくぼみを設け、被包体に柔軟性を付与することも可能である。線の形態は、被包体の使用状況に応じて直線状、曲線状、破線状等を選ぶことができ、これらのうち2種類以上を組み合わせてもよい。線の太さ、くぼみの深さは被包体の厚み、強度、使用状況に応じて決定される。   It is also possible to provide the envelope with flexibility by providing a linear recess in the envelope composed of the pressure-molded core material and the jacket material. The form of the line can be selected from a straight line shape, a curved line shape, a broken line shape, and the like according to the usage state of the enveloping body, and two or more of these may be combined. The thickness of the line and the depth of the dent are determined according to the thickness, strength, and usage of the envelope.

外被材は、コア材の表面全体を被覆していてもよいし、コア材を部分的に被覆していてもよい。   The jacket material may cover the entire surface of the core material, or may partially cover the core material.

[5]用途
本実施形態のシリカ粒子を含む粉体、成形体及び被包体は、断熱材の他、吸音材、防音材、遮音材、反響防止材、消音材、研磨剤、触媒担体、吸着剤、芳香剤や殺菌剤などの薬剤を吸着する担体、脱臭剤、消臭剤、調湿材、充填剤、顔料等に好適に用いることもできる。
[5] Applications The powder, molded product and encapsulant containing silica particles of the present embodiment include a heat absorbing material, a sound absorbing material, a sound insulating material, a sound insulating material, an anti-reflection material, a sound deadening material, an abrasive, a catalyst carrier, It can also be suitably used for carriers that adsorb chemicals such as adsorbents, fragrances and bactericides, deodorants, deodorants, humidity control materials, fillers, pigments and the like.

[6]パラメータの測定
粉体の安息角の測定、熱伝導率の測定は、次の方法により実施する。粉体の混合状態の評価は、次の方法により評価する。
[6] Measurement of parameters The angle of repose and the thermal conductivity of the powder are measured by the following method. The mixed state of the powder is evaluated by the following method.

[粉体の安息角測定]
円筒回転法による安息角測定器(筒井理化学器械株式会社製)を用いて測定する。500ccのガラス製試料容器(円筒形測定瓶)に粉体を250cc充填し、それを測定器のローラー部上に円筒形測定瓶の側面とローラーとが接するように、かつ円筒形測定瓶の中心軸が水平になるように置く。次いで、ローラー部を2.4rpmで、回転させて円筒形測定瓶の中心軸を中心に回転させながら、円筒形測定瓶内部の粉体層の表面が水平面となす角度を測定する。
[Measurement of angle of repose of powder]
The angle of repose is measured using a repose angle measuring instrument (made by Tsutsui Riken Kikai Co., Ltd.) using a cylinder rotation method. A 500 cc glass sample container (cylindrical measuring bottle) is filled with 250 cc of powder, and the side of the cylindrical measuring bottle is in contact with the roller on the roller part of the measuring device, and the center of the cylindrical measuring bottle. Position the axis so that it is horizontal. Next, the angle between the surface of the powder layer inside the cylindrical measurement bottle and the horizontal plane is measured while rotating the roller section at 2.4 rpm to rotate around the central axis of the cylindrical measurement bottle.

[粉体の熱伝導率の測定]
縦30cm、横30cm、厚み5cmの発泡スチロールの中心部を縦24cm、横24cmの正方形状にくりぬき、発泡スチロールの枠を形成する。枠の一方に縦30cm、横30cmのアルミ箔を貼り付けて凹部を形成し、試料台とする。なお、アルミ箔で覆った面を試料台の底面とし、発泡スチロールの厚み方向に対するもう一方の面を天井面とする。粉体をタップや加圧をせずに凹部へ疎充填し、すりきりにした後、天井面に縦30cm、横30cmのアルミ箔をのせたものを測定試料とする。測定試料を用いて、30℃での熱伝導率を、ヒートフローメーター HFM 436 Lambda(商品名、NETZSCH社製)を使用して熱伝導率を測定する。較正は、JISA1412−2に従い、密度163.12kg/m、厚さ25.32mmのNIST SRM 1450c校正用標準板を使用して、高温側と低温側の温度差が20℃の条件において、15、20、24、30、40、50、60、65℃で予め実施する。成形体を測定する場合は、縦30cm、横30cm、厚み20mmの形状にした成形体を測定試料とする。800℃における熱伝導率は、JIS A 1421−1の方法に準拠して測定する。直径30cm、厚み20mmの円板状にした成形体2枚を測定試料とし、測定装置として、保護熱板法熱伝導率測定装置(英弘精機株式会社製)を使用する。
[Measurement of thermal conductivity of powder]
A central portion of a polystyrene foam having a length of 30 cm, a width of 30 cm, and a thickness of 5 cm is hollowed into a square shape having a length of 24 cm and a width of 24 cm to form a foamed polystyrene frame. A concave part is formed by attaching aluminum foil of 30 cm in length and 30 cm in width to one side of the frame to form a sample table. In addition, let the surface covered with aluminum foil be the bottom face of a sample stand, and let the other surface with respect to the thickness direction of a polystyrene foam be a ceiling surface. After the powder is loosely filled into the recesses without being tapped or pressurized and ground, the sample is placed on the ceiling surface with 30 cm long and 30 cm wide aluminum foil. Using the measurement sample, the thermal conductivity at 30 ° C. is measured using a heat flow meter HFM 436 Lambda (trade name, manufactured by NETZSCH). Calibration is performed according to JIS A1412-2 using a NIST SRM 1450c calibration standard plate having a density of 163.12 kg / m 3 and a thickness of 25.32 mm under the condition that the temperature difference between the high temperature side and the low temperature side is 20 ° C. 20, 24, 30, 40, 50, 60, and 65 ° C. in advance. When measuring a compact, a compact with a length of 30 cm, a width of 30 cm, and a thickness of 20 mm is used as a measurement sample. The thermal conductivity at 800 ° C. is measured according to the method of JIS A 1422-1. Two compacts having a disk shape of 30 cm in diameter and 20 mm in thickness are used as measurement samples, and a protective hot plate method thermal conductivity measuring device (manufactured by Eiko Seiki Co., Ltd.) is used as a measuring device.

[粉体の混合状態の評価]
容量が19L(径280mm、高さ380mm、HDPE製)の円筒型タンクにタップや加圧をせずに粉体18Lを充填し、振動試験装置(恒温恒湿槽連動)(型式:J230/SA3M 、Syn−3HA−40 IMV株式会社製)を用いて、JIS Z 0232のランダム振動試験方法に準拠して測定する。加速度パワースペクトル密度はJIS Z 0232の附属書A表1に示されている加速度パワースペクトル密度に従い、振動時間は30分間とする。前述の条件で振動させた後、充填した粉体層を3等分してそれぞれ上部、中部、下部とし、ぞれぞれの粉体層における粉体のBET比表面積を測定する。粉体のBET比表面積測定は、ユアサ・アイオニクス社製のガス吸着量測定装置「オートソーブ3MP」(商品名)により、吸着ガスとして窒素を用いて、粉体の比表面積を測定する(窒素吸着法)。比表面積はBET法を採用する。振動によって粉体の混合状態が変化し、各々の構成粒子が分離・偏析すると、これに伴ってBET比表面積が変化する。振動によって混合状態が変化し、混合粉体のうち例えば粒子径の小さい粒子が偏在した箇所のBET比表面積は、振動前のBET比表面積に比較して大きくなる傾向がある。一方、粒子径の大きい粒子や、無機繊維のような比表面積が小さい物質が偏在した箇所のBET比表面積は、振動前のBET比表面積に比較して小さくなる傾向がある。本発明者が検討したところ、振動前の粉体のBET比表面積を1とした場合に、振動後のBET比表面積が1±0.1超であると、粉体の断熱性能にばらつきが見られたことから、振動前の粉体のBET比表面積を1とした場合、上部、中部、下部のいずれにおいてもBET比表面積が1±0.1以内であれば混合状態が均一に保持されているとし、上部、中部、下部のうち一箇所以上1±0.1超であれば混合状態が保持されていないとする。
[Evaluation of powder mixing state]
A cylindrical tank with a capacity of 19L (diameter: 280mm, height: 380mm, made of HDPE) is filled with powder 18L without tapping or pressurizing, and vibration test equipment (interlocking with constant temperature and humidity) (model: J230 / SA3M) , Syn-3HA-40 manufactured by IMV Co., Ltd.) in accordance with the random vibration test method of JIS Z 0232. The acceleration power spectral density follows the acceleration power spectral density shown in Annex A Table 1 of JIS Z 0232, and the vibration time is 30 minutes. After oscillating under the above-mentioned conditions, the filled powder layer is divided into three equal parts, which are the upper part, middle part and lower part, respectively, and the BET specific surface area of the powder in each powder layer is measured. The BET specific surface area of the powder is measured by measuring the specific surface area of the powder using nitrogen as an adsorbed gas with a gas adsorption amount measuring device “Autosorb 3MP” (trade name) manufactured by Yuasa Ionics. Law). The BET method is adopted for the specific surface area. When the mixing state of the powder is changed by vibration and each constituent particle is separated and segregated, the BET specific surface area is changed accordingly. The mixed state is changed by vibration, and for example, the BET specific surface area of the mixed powder where particles having a small particle size are unevenly distributed tends to be larger than the BET specific surface area before vibration. On the other hand, the BET specific surface area where the particles having a large particle diameter and the substance having a small specific surface area such as inorganic fibers are unevenly distributed tends to be smaller than the BET specific surface area before vibration. As a result of studies by the present inventor, when the BET specific surface area of the powder before vibration is 1, and the BET specific surface area after vibration exceeds 1 ± 0.1, the heat insulation performance of the powder varies. Therefore, assuming that the BET specific surface area of the powder before vibration is 1, the mixed state is uniformly maintained if the BET specific surface area is within 1 ± 0.1 in any of the upper, middle and lower parts. If it is more than 1 ± 0.1 in one of the upper, middle and lower parts, the mixed state is not maintained.

以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。当業者は、以下に示す実施例のみならず様々な変更を加えて実施することが可能であり、かかる変更も本発明の特許請求の範囲に包含される。なお、実施例及び比較例における安息角の測定、熱伝導率の測定、粉体の混合状態の評価は、それぞれ上述のとおりとした。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention still in detail, this invention is not limited to these Examples. Those skilled in the art can implement various modifications as well as the following embodiments, and such modifications are also included in the scope of the claims of the present invention. In addition, the measurement of the angle of repose, the measurement of thermal conductivity, and the evaluation of the mixed state of the powder in the examples and comparative examples were as described above.

[実施例1]
安息角が62度、平均粒子径が14nmのシリカ粉体57質量%と、安息角が29度、平均粒子径が60μmのシリカ粉体43質量%をハンマーミルで均一に混合し、実施例1の粉体を得た。この粉体の安息角は53度であり、30℃における熱伝導率は0.0223W/m・Kであった。実施例1の粉体について振動試験前後のBET比表面積を比較したところ、振動試験前のBET比表面積に対して、振動試験後の粉体の上部、中部、下部のBET比表面積はそれぞれ1.08、0.97、0.92であり、混合状態は均一に保持されていた。この粉体702gを使用して、内寸が縦30cm、横30cmの金型で加圧成形を行い、縦30cm、横30cm、厚み20mm、かさ密度が0.39g/cmの成形体を得た。成形体の30℃における熱伝導率は0.0225W/m・Kであった。
[Example 1]
Example 1 A silica powder of 57% by mass with an angle of repose of 62 ° and an average particle size of 14 nm and 43% by mass of silica powder with an angle of repose of 29 ° and an average particle size of 60 μm were uniformly mixed in a hammer mill. Of powder was obtained. The repose angle of this powder was 53 degrees, and the thermal conductivity at 30 ° C. was 0.0223 W / m · K. When the BET specific surface areas of the powder of Example 1 before and after the vibration test were compared, the BET specific surface areas of the upper, middle, and lower portions of the powder after the vibration test were 1. It was 08, 0.97, and 0.92, and the mixed state was kept uniform. Using this powder 702g, pressure molding is performed with a mold having an inner dimension of 30 cm in length and 30 cm in width to obtain a molded body having a length of 30 cm, a width of 30 cm, a thickness of 20 mm, and a bulk density of 0.39 g / cm 3. It was. The thermal conductivity of the molded body at 30 ° C. was 0.0225 W / m · K.

[実施例2]
安息角が62度、平均粒子径が14nmのシリカ粉体25質量%と、安息角が61度、平均粒子径が10μmのシリカ粉体75質量%をハンマーミルで均一に混合し、実施例2の粉体を得た。この粉体の安息角は40度であり、30℃における熱伝導率は0.0313W/m・Kであった。この粉体について振動試験前後のBET比表面積を比較したところ、振動試験前のBET比表面積に対して、振動試験後の粉体の上部、中部、下部のBET比表面積はそれぞれ1.07、1.04、0.96であり、混合状態は均一に保持されていた。この粉体1267gを使用して、実施例1と同じ金型で加圧成形を行い、縦30cm、横30cm、厚み20mm、かさ密度が0.70g/cmの成形体を得た。成形体の30℃における熱伝導率は0.0314W/m・Kであった。
[Example 2]
EXAMPLE 2 Silica powder having an angle of repose of 62 degrees and an average particle diameter of 14 nm and 25% by mass of silica powder and 61% of silica powder having an angle of repose of 61 degrees and an average particle diameter of 10 μm were uniformly mixed with a hammer mill. Of powder was obtained. The repose angle of this powder was 40 degrees, and the thermal conductivity at 30 ° C. was 0.0313 W / m · K. When the BET specific surface area before and after the vibration test was compared for this powder, the BET specific surface area of the powder after the vibration test was 1.07, 0.04 and 0.96, and the mixed state was kept uniform. Using 1267 g of this powder, pressure molding was performed using the same mold as in Example 1 to obtain a molded body having a length of 30 cm, a width of 30 cm, a thickness of 20 mm, and a bulk density of 0.70 g / cm 3 . The thermal conductivity of the molded body at 30 ° C. was 0.0314 W / m · K.

[実施例3]
安息角が62度、平均粒子径が14nmのシリカ粉体50質量%と、安息角が65度、平均粒子径が150nmのシリカ粉体50質量%をハンマーミルで均一に混合し、実施例3の粉体を得た。この粉体の安息角は41度であり、30℃における熱伝導率は0.0214W/m・Kであった。この粉体について振動試験前後のBET比表面積を比較したところ、振動試験前のBET比表面積に対して、振動試験後の粉体の上部、中部、下部のBET比表面積はそれぞれ1.05、1.01、0.97であり、混合状態は均一に保持されていた。この粉体576gを使用して、実施例1と同じ金型で加圧成形を行い、縦30cm、横30cm、厚み20mm、かさ密度が0.32g/cmの成形体を得た。成形体の30℃における熱伝導率は0.0211W/m・Kであった。
[Example 3]
EXAMPLE 3 Silica powder 50 mass% with an angle of repose of 62 degrees and an average particle diameter of 14 nm and silica powder 50 mass% with an angle of repose of 65 degrees and an average particle diameter of 150 nm were uniformly mixed with a hammer mill. Of powder was obtained. The repose angle of this powder was 41 degrees, and the thermal conductivity at 30 ° C. was 0.0214 W / m · K. When the BET specific surface area before and after the vibration test was compared for this powder, the BET specific surface areas of the upper, middle and lower portions of the powder after the vibration test were 1.05 and 1 respectively. 0.01 and 0.97, and the mixed state was kept uniform. Using 576 g of this powder, pressure molding was performed using the same mold as in Example 1 to obtain a molded body having a length of 30 cm, a width of 30 cm, a thickness of 20 mm, and a bulk density of 0.32 g / cm 3 . The thermal conductivity of the molded body at 30 ° C. was 0.0211 W / m · K.

[実施例4]
安息角が65度、平均粒子径が7.5nmのシリカ粉体50質量%と、安息角が61度、平均粒子径が80nmのシリカ粉体50質量%をハンマーミルで均一に混合し、実施例4の粉体を得た。この粉体の安息角は43度であり、30℃における熱伝導率は0.0199W/m・Kであった。この粉体について振動試験前後のBET比表面積を比較したところ、振動試験前のBET比表面積に対して、振動試験後の粉体の上部、中部、下部のBET比表面積はそれぞれ1.06、1.02、0.98であり、混合状態は均一に保持されていた。この粉体594gを使用して、実施例1と同じ金型で加圧成形を行い、縦30cm、横30cm、厚み20mm、かさ密度が0.33g/cmの成形体を得た。成形体の30℃における熱伝導率は0.0198W/m・Kであった。
[Example 4]
50% by mass of silica powder having an angle of repose of 65 degrees and an average particle diameter of 7.5 nm and 50% by mass of silica powder having an angle of repose of 61 degrees and an average particle diameter of 80 nm were uniformly mixed using a hammer mill. The powder of Example 4 was obtained. The repose angle of this powder was 43 degrees, and the thermal conductivity at 30 ° C. was 0.0199 W / m · K. When the BET specific surface areas of the powder before and after the vibration test were compared, the BET specific surface areas of the upper, middle and lower portions of the powder after the vibration test were 1.06 and 1 respectively. 0.02 and 0.98, and the mixed state was kept uniform. Using 594 g of this powder, pressure molding was performed using the same mold as in Example 1 to obtain a molded body having a length of 30 cm, a width of 30 cm, a thickness of 20 mm, and a bulk density of 0.33 g / cm 3 . The thermal conductivity of the molded body at 30 ° C. was 0.0198 W / m · K.

[実施例5]
安息角が62度、平均粒子径が14nmのシリカ粉体21質量%と、安息角が65度、平均粒子径が150nmのシリカ粉体63質量%をハンマーミルで均一に混合した後、平均粒子径が1μmの、赤外不透明化粒子であるケイ酸ジルコニウム16質量%を添加して引き続き均一に混合し、実施例5の粉体を得た。この粉体の安息角は46度であり、30℃における熱伝導率は0.0273W/m・Kであった。この粉体について振動試験前後のBET比表面積を比較したところ、振動試験前のBET比表面積に対して、振動試験後のシリカ粉体の上部、中部、下部のBET比表面積はそれぞれ1.07、1.03、0.95であり、混合状態は均一に保持されていた。この粉体1042gを使用して、実施例1と同じ金型で加圧成形を行い、縦30cm、横30cm、厚み20mm、かさ密度が0.58g/cmの成形体を得た。成形体の30℃における熱伝導率は0.0275W/m・Kであった。また、この粉体819gずつ使用して、内径が直径30cmの円筒型の金型を使用して加圧成形を行い、直径30cm、厚み20mmの円板状の成形体を2枚得た。この2枚の成形体を用いて、800℃における熱伝導率を測定したところ、0.0851W/m・Kであった。
[Example 5]
After uniformly mixing 21% by mass of silica powder having an angle of repose of 62 ° and an average particle diameter of 14 nm and 63% by mass of silica powder having an angle of repose of 65 ° and an average particle diameter of 150 nm with a hammer mill, the average particle 16 mass% of zirconium silicate which is an infrared opaque particle having a diameter of 1 μm was added and then mixed uniformly to obtain a powder of Example 5. The repose angle of this powder was 46 degrees, and the thermal conductivity at 30 ° C. was 0.0273 W / m · K. When the BET specific surface area before and after the vibration test was compared for this powder, the BET specific surface area of the upper, middle and lower portions of the silica powder after the vibration test was 1.07, respectively. 1.03 and 0.95, and the mixed state was kept uniform. Using 1042 g of this powder, pressure molding was performed using the same mold as in Example 1 to obtain a molded body having a length of 30 cm, a width of 30 cm, a thickness of 20 mm, and a bulk density of 0.58 g / cm 3 . The thermal conductivity of the molded body at 30 ° C. was 0.0275 W / m · K. Further, 819 g of each of the powders was used, and pressure molding was performed using a cylindrical mold having an inner diameter of 30 cm to obtain two disk-shaped molded bodies having a diameter of 30 cm and a thickness of 20 mm. Using these two molded bodies, the thermal conductivity at 800 ° C. was measured to be 0.0851 W / m · K.

[実施例6]
安息角が62度、平均粒子径が14nmのシリカ粉体20質量%と、安息角が68度、平均粒子径が6μmのシリカ粉体60質量%をハンマーミルで均一に混合した後、平均粒子径が1μmの、赤外不透明化粒子であるケイ酸ジルコニウム15質量%を添加して引き続き均一に混合し、さらに平均繊維径が11μmで平均繊維長が6.4mmのグラスファイバー5質量%を添加して高速せん断ミキサーで混合して均一にし、実施例6の粉体を得た。この粉体の安息角は46度であり、30℃における熱伝導率は0.0315W/m・Kであった。この粉体について振動試験前後のBET比表面積を比較したところ、振動試験前のBET比表面積に対して、振動試験後のシリカ粉体の上部、中部、下部のBET比表面積はそれぞれ1.03、0.98、0.94であり、混合状態は均一に保持されていた。この粉体491gを使用して、実施例1と同じ金型で加圧成形を行い、縦30cm、横30cm、厚み20mm、かさ密度が0.27g/cmの成形体を得た。成形体の30℃における熱伝導率は0.0311W/m・Kであった。
[Example 6]
After mixing 20% by mass of silica powder with an angle of repose of 62 degrees and an average particle diameter of 14 nm and 60% by mass of silica powder with an angle of repose of 68 degrees and an average particle diameter of 6 μm with a hammer mill, the average particle Add 15% by mass of infrared opacity particles, zirconium silicate, having a diameter of 1 μm, and mix uniformly, and then add 5% by mass of glass fiber having an average fiber diameter of 11 μm and an average fiber length of 6.4 mm Then, it was mixed with a high-speed shear mixer to make it uniform, and the powder of Example 6 was obtained. The repose angle of this powder was 46 degrees, and the thermal conductivity at 30 ° C. was 0.0315 W / m · K. When the BET specific surface area before and after the vibration test was compared for this powder, the BET specific surface area of the upper, middle and lower portions of the silica powder after the vibration test was 1.03, respectively. 0.98 and 0.94, and the mixed state was kept uniform. Using 491 g of this powder, pressure molding was performed using the same mold as in Example 1 to obtain a molded body having a length of 30 cm, a width of 30 cm, a thickness of 20 mm, and a bulk density of 0.27 g / cm 3 . The thermal conductivity of the molded body at 30 ° C. was 0.0311 W / m · K.

[実施例7]
安息角が65度、平均粒子径が7.5nmのシリカ粉体19質量%と、安息角が61度、平均粒子径が80nmのシリカ粉体57質量%をハンマーミルで均一に混合した後、平均粒子径が1μmの、赤外不透明化粒子であるケイ酸ジルコニウム14質量%を添加して引き続き均一に混合し、さらに平均繊維径が11μmで平均繊維長が6.4mmのグラスファイバー10質量%を添加して高速せん断ミキサーで混合して均一にし、実施例7の粉体を得た。この粉体の安息角は47度であり、30℃における熱伝導率は0.0273W/m・Kであった。このシリカ粉体について振動試験前後のBET比表面積を比較したところ、振動試験前のBET比表面積に対して、振動試験後のシリカ粉体の上部、中部、下部のBET比表面積はそれぞれ1.04、0.97、0.95であり、混合状態は均一に保持されていた。この粉体970gを使用して、実施例1と同じ金型で加圧成形を行い、縦30cm、横30cm、厚み20mm、かさ密度が0.54g/cmの成形体を得た。成形体の30℃における熱伝導率は0.0272W/m・Kであった。
[Example 7]
After uniformly mixing with a hammer mill 19 mass% of silica powder having an angle of repose of 65 degrees and an average particle diameter of 7.5 nm and 57 mass% of silica powder having an angle of repose of 61 degrees and an average particle diameter of 80 nm, Add 14% by mass of zirconium silicate, which is an infrared opaque particle having an average particle diameter of 1 μm, and then mix uniformly, and further 10% by mass of glass fiber having an average fiber diameter of 11 μm and an average fiber length of 6.4 mm Was added and mixed with a high-speed shear mixer to obtain a powder of Example 7. The repose angle of this powder was 47 degrees, and the thermal conductivity at 30 ° C. was 0.0273 W / m · K. When the BET specific surface areas of the silica powder before and after the vibration test were compared, the BET specific surface areas of the upper, middle and lower portions of the silica powder after the vibration test were 1.04 respectively. 0.97 and 0.95, and the mixed state was kept uniform. Using 970 g of this powder, pressure molding was performed using the same mold as in Example 1 to obtain a molded body having a length of 30 cm, a width of 30 cm, a thickness of 20 mm, and a bulk density of 0.54 g / cm 3 . The thermal conductivity of the molded body at 30 ° C. was 0.0272 W / m · K.

[比較例1]
安息角が62度、平均粒子径が14nmのシリカ粉体90質量%と、安息角が29度、平均粒子径が60μmのシリカ粉体10質量%をハンマーミルで使用して均一に混合し、比較例1の粉体を得た。この粉体の安息角は58度であり、30℃における熱伝導率は0.0200W/m・Kであった。この粉体について振動試験前後のBET比表面積を比較したところ、振動試験前のBET比表面積に対して、振動試験後の粉体の上部、中部、下部のBET比表面積はそれぞれ1.13、1.03、0.87であり、混合状態は保持されていなかった。
[Comparative Example 1]
Using a hammer mill, uniformly mix 90 mass% of silica powder having an angle of repose of 62 degrees and an average particle diameter of 14 nm and 10 mass% of silica powder having an angle of repose of 29 degrees and an average particle diameter of 60 μm, The powder of Comparative Example 1 was obtained. The repose angle of this powder was 58 degrees, and the thermal conductivity at 30 ° C. was 0.0200 W / m · K. When the BET specific surface areas of the powder before and after the vibration test were compared, the BET specific surface areas of the powder after the vibration test were 1.13, 1 0.03 and 0.87, and the mixed state was not maintained.

[比較例2]
安息角が62度、平均粒子径が14nmのシリカ粉体80質量%と、平均粒子径が1μmの、赤外不透明化粒子であるケイ酸ジルコニウム15質量%をハンマーミルで混合して均一にした後、さらに平均繊維径が11μmで平均繊維長が6.4mmのグラスファイバー5質量%を添加して高速せん断ミキサーで混合して均一にし、比較例2の粉体を得た。この粉体の安息角は71度であり、30℃における熱伝導率は0.0219W/m・Kであった。この粉体について振動試験前後のBET比表面積を比較したところ、振動試験前のBET比表面積に対して、振動試験後の粉体の上部、中部、下部のBET比表面積はそれぞれ1.15、0.99、0.86であり、混合状態は保持されていなかった。
[Comparative Example 2]
80% by mass of silica powder having an angle of repose of 62 degrees and an average particle size of 14 nm and 15% by mass of infrared opacity particles of zirconium silicate having an average particle size of 1 μm were mixed with a hammer mill to make it uniform. Thereafter, 5% by mass of glass fiber having an average fiber diameter of 11 μm and an average fiber length of 6.4 mm was added and mixed with a high-speed shear mixer to obtain a powder of Comparative Example 2. The repose angle of this powder was 71 degrees, and the thermal conductivity at 30 ° C. was 0.0219 W / m · K. When the BET specific surface areas of the powder before and after the vibration test were compared, the BET specific surface areas of the upper, middle and lower portions of the powder after the vibration test were 1.15 and 0, respectively. .99 and 0.86, and the mixed state was not maintained.

[比較例3]
安息角が29度、平均粒子径が60μmのシリカ粉体の30℃における熱伝導率は0.814W/m・Kであった。
[Comparative Example 3]
The thermal conductivity at 30 ° C. of silica powder having an angle of repose of 29 degrees and an average particle diameter of 60 μm was 0.814 W / m · K.

1…被包体、2…成形体、3…外被材、S…小粒子、L…大粒子。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Enveloping body, 2 ... Molded object, 3 ... Cover material, S ... Small particle, L ... Large particle.

Claims (13)

シリカを含み、安息角が35度以上55度以下であり、30℃における熱伝導率が0.05W/m・K以下である粉体。   A powder containing silica, having an angle of repose of 35 ° to 55 ° and a thermal conductivity at 30 ° C. of 0.05 W / m · K or less. 赤外線不透明化粒子を含有し、800℃における熱伝導率が0.15W/m・K以下である、請求項1に記載の粉体。   The powder according to claim 1, comprising infrared opaque particles and having a thermal conductivity at 800 ° C of 0.15 W / m · K or less. 前記赤外線不透明化粒子の平均粒子径が0.5μm以上30μm以下であり、前記赤外線不透明化粒子の含有率が、粉体の全質量を基準として、0.1質量%以上39.5質量%以下である、請求項2に記載の粉体。   The infrared opaque particles have an average particle size of 0.5 μm or more and 30 μm or less, and the content of the infrared opaque particles is 0.1% by mass or more and 39.5% by mass or less based on the total mass of the powder. The powder according to claim 2, wherein ナトリウムを含有し、前記ナトリウムの含有量が、粉体の全質量を基準として、0.005質量%以上3質量%以下である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の粉体。   The powder according to any one of claims 1 to 3, comprising sodium, wherein the content of the sodium is 0.005 mass% or more and 3 mass% or less based on the total mass of the powder. 鉄を含有し、前記鉄の含有量が、粉体の全質量を基準として、0.005質量%以上6質量%以下である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の粉体。   The powder according to any one of claims 1 to 4, comprising iron, wherein the iron content is 0.005 mass% or more and 6 mass% or less based on the total mass of the powder. 無機繊維を含有し、前記無機繊維の含有量が、粉体の全質量を基準として0.1質量%以上50質量%以下である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の粉体。   The powder as described in any one of Claims 1-5 which contains inorganic fiber and content of the said inorganic fiber is 0.1 to 50 mass% on the basis of the total mass of powder. . 前記無機繊維が生体溶解性を有する、請求項6に記載の粉体。   The powder according to claim 6, wherein the inorganic fiber has biosolubility. ゲルマニウムを含有し、前記ゲルマニウムの含有量が、粉体の全質量を基準として、10質量ppm以上1000質量ppm以下である、請求項1〜7のいずれか一項に記載の粉体。   The powder according to any one of claims 1 to 7, comprising germanium, wherein a content of the germanium is 10 mass ppm or more and 1000 mass ppm or less based on a total mass of the powder. 請求項1〜8のいずれか一項に記載の粉体を含有する成形体。   The molded object containing the powder as described in any one of Claims 1-8. 外被材と、
該外被材に収容された請求項1〜8のいずれか一項に記載の粉体及び/又は請求項9に記載の成形体と、
を備える被包体。
A jacket material;
The powder according to any one of claims 1 to 8 and / or the molded article according to claim 9 accommodated in the jacket material,
An enveloping body comprising
前記外被材が無機繊維を含む、請求項10に記載の被包体。   The enveloping body according to claim 10 in which said covering material contains inorganic fiber. 前記外被材が樹脂フィルムである、請求項10に記載の被包体。   The encapsulant according to claim 10, wherein the covering material is a resin film. シリカを含み、平均粒子径Dが5nm以上30nm以下である小粒子と、シリカを含み、平均粒子径Dが40nm以上60μm以下である大粒子と、を混合し、無機混合物を得る工程を有し、
前記小粒子の安息角が25度以上80度以下であり、前記大粒子の安息角が25度以上80度以下であり、前記無機混合物に含まれる前記小粒子及び前記大粒子の全質量に対する前記大粒子の質量の比を0.02〜0.95に調整する、
粉体の製造方法。
It comprises silica, and small particles having an average particle diameter D S is at 5nm or 30nm or less, comprises silica, and large particles having an average particle diameter D L is at 40nm or more 60μm or less, were mixed, the step of obtaining the inorganic mixture Have
The repose angle of the small particles is 25 degrees or more and 80 degrees or less, the repose angle of the large particles is 25 degrees or more and 80 degrees or less, and the small particles included in the inorganic mixture and the total mass of the large particles Adjusting the mass ratio of the large particles to 0.02-0.95,
Powder manufacturing method.
JP2011132329A 2011-06-14 2011-06-14 Powder, molded body, enveloping body, and method for producing powder Active JP5675507B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011132329A JP5675507B2 (en) 2011-06-14 2011-06-14 Powder, molded body, enveloping body, and method for producing powder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011132329A JP5675507B2 (en) 2011-06-14 2011-06-14 Powder, molded body, enveloping body, and method for producing powder

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013001587A true JP2013001587A (en) 2013-01-07
JP5675507B2 JP5675507B2 (en) 2015-02-25

Family

ID=47670526

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011132329A Active JP5675507B2 (en) 2011-06-14 2011-06-14 Powder, molded body, enveloping body, and method for producing powder

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5675507B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015036587A (en) * 2014-09-11 2015-02-23 イソライト工業株式会社 Heat insulation material and manufacturing method thereof
CN116375044A (en) * 2023-04-10 2023-07-04 西南科技大学 High-purity quartz and preparation method thereof

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05194008A (en) * 1991-06-19 1993-08-03 Nichias Corp Production of heat insulating material
JPH06340412A (en) * 1993-05-27 1994-12-13 Mitsubishi Kasei Corp Powdery synthetic quartz glass
JPH07149510A (en) * 1993-11-25 1995-06-13 Nippon Silica Ind Co Ltd Silica for heat-insulating board and heat-insulating board
JPH10324517A (en) * 1997-05-22 1998-12-08 Mizusawa Ind Chem Ltd Silica gel particles by crushing method, their production and use
JP2004231498A (en) * 2003-01-31 2004-08-19 Nippon Aerosil Co Ltd Surface modified silica fine powder
JP2004347091A (en) * 2003-05-26 2004-12-09 Mitsubishi Chemicals Corp Heat insulation material and heat insulation body using this material
JP2008533402A (en) * 2005-03-15 2008-08-21 マイクロサーム インターナショナル リミテッド Granular, fiber-free, microporous thermal insulation material and process
JP2009299893A (en) * 2008-05-15 2009-12-24 Nichias Corp Heat insulating material, heat insulating structure using it and its method for manufacturing
JP2011073959A (en) * 2009-09-02 2011-04-14 Nichias Corp Thermal insulation material
JP2011084441A (en) * 2009-10-16 2011-04-28 Nichias Corp Heat insulating material and method of producing the same

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05194008A (en) * 1991-06-19 1993-08-03 Nichias Corp Production of heat insulating material
JPH06340412A (en) * 1993-05-27 1994-12-13 Mitsubishi Kasei Corp Powdery synthetic quartz glass
JPH07149510A (en) * 1993-11-25 1995-06-13 Nippon Silica Ind Co Ltd Silica for heat-insulating board and heat-insulating board
JPH10324517A (en) * 1997-05-22 1998-12-08 Mizusawa Ind Chem Ltd Silica gel particles by crushing method, their production and use
JP2004231498A (en) * 2003-01-31 2004-08-19 Nippon Aerosil Co Ltd Surface modified silica fine powder
JP2004347091A (en) * 2003-05-26 2004-12-09 Mitsubishi Chemicals Corp Heat insulation material and heat insulation body using this material
JP2008533402A (en) * 2005-03-15 2008-08-21 マイクロサーム インターナショナル リミテッド Granular, fiber-free, microporous thermal insulation material and process
JP2009299893A (en) * 2008-05-15 2009-12-24 Nichias Corp Heat insulating material, heat insulating structure using it and its method for manufacturing
JP2011073959A (en) * 2009-09-02 2011-04-14 Nichias Corp Thermal insulation material
JP2011084441A (en) * 2009-10-16 2011-04-28 Nichias Corp Heat insulating material and method of producing the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015036587A (en) * 2014-09-11 2015-02-23 イソライト工業株式会社 Heat insulation material and manufacturing method thereof
CN116375044A (en) * 2023-04-10 2023-07-04 西南科技大学 High-purity quartz and preparation method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP5675507B2 (en) 2015-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5824298B2 (en) Molded body, encapsulated body, method for manufacturing molded body, and heat insulation method
TWI457311B (en) The heat-off material and its manufacturing method
JP5824272B2 (en) Powder, molded body, enveloping body, and method for producing powder
JP5675507B2 (en) Powder, molded body, enveloping body, and method for producing powder
JP5854642B2 (en) Powder manufacturing method
JP5683989B2 (en) Insulating material and manufacturing method thereof
CN107129261B (en) Powder, its formed body and covering body
JP6769690B2 (en) Powder, its molded body and encapsulation
JP5824228B2 (en) Powder, molded body, enveloping body, and method for producing powder
JP5700548B2 (en) Molded body, encapsulated body, and method for producing molded body
JP2012218961A (en) Powder, molding, covered body, and method for producing the powder
KR101514906B1 (en) Heat insulation material and production method for same
JP5775691B2 (en) Insulating material and method of manufacturing the insulating material
CN103043667B (en) The manufacture method of powder, its molding, cladding and powder
JP5783717B2 (en) Insulation
JP5876668B2 (en) Manufacturing method of molded body and manufacturing method of cutting body
CN103044062B (en) The manufacture method of formed body, cladding, formed body and the manufacture method of cutting body
CN103044060B (en) Formed body, coated body and manufacturing method of formed body
JP5626844B2 (en) Insulation
CN103043666B (en) The manufacture method of powder, molding, cladding and powder
JP2012097883A (en) Heat insulating material
JP5680352B2 (en) Insulation
JP2013001596A (en) Molding, capsuled body, method for producing molding, and method of manufacturing cutting element
CN103043997A (en) Powder, formed body, coated body and manufacturing method of powder
CN103043931B (en) The manufacture method of powder, molding, cladding and powder

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140523

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20141209

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20141210

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20141224

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5675507

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350