JP2016198758A - ガス吸着材、及びこれを用いた真空断熱材 - Google Patents
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Abstract
Description
延伸ナイロン(25μm)、ポリエチレンテレフタレートフィルム(12μm)、アルミ箔(7μm)、そして、高密度ポリエチレンフィルム(50μm)をドライラミネートして貼り合わせたラミネートフィルムを真空断熱材の外装とし、芯材として平均繊維径約4μmの短繊維グラスウールの積層体を使用した。ガス吸着材を以下の実施例に従って調整し、これを積層体に含ませ、外装を用いて真空断熱材を作成した。真空断熱材の熱伝導率をHFM436(ネッチジャパン製)を用いて評価した。
酸素欠損したチタン酸化物8.6mgと、酸化カルシウム4.0g(吉澤石灰製)と、酸化パラジウム(PdO:会社名和光純薬工業)0.1mgとを混合し、通気性のある不織布(70mm×70mm、山中産業製)に収納し、4方シールすることで水分吸着材を得た。既述の通り真空断熱材(290mm×410mm×12mm)を作成し、室温で1日後の熱伝導率と、加速試験を14日間行った後の熱伝導率とを求めた。1日後の熱伝導率と加速試験後の熱伝導率との差は0.27mW/m・Kであった。真空断熱材の空隙空間容積に対するチタン酸化物の含有量(mg/L)は、6.70である。酸素欠損したチタン酸化物に対する酸化パラジウムの重量比(PdO/TiO2-x)は、0.012である。
酸素欠損したチタン酸化物を8.5mgとし、酸化パラジウムを0.2mgとした以外は実施例1と同様にした。1日後の熱伝導率と加速試験後の熱伝導率との差は0.25mW/m・Kであった。真空断熱材の空隙空間容積に対するチタン酸化物の含有量(mg/L)は、6.62である。PdO/TiO2-xは、0.024である。
酸素欠損したチタン酸化物を7.0mgとし、酸化パラジウムを1.7mgとした以外は実施例1と同様にした。1日後の熱伝導率と加速試験後の熱伝導率との差は0.24mW/m・Kであった。真空断熱材の空隙空間容積に対するチタン酸化物の含有量(mg/L)は、5.45である。PdO/TiO2-xは、0.24である。
酸素欠損したチタン酸化物を3.0mgとし、酸化パラジウムを5.7mgとした以外は実施例1と同様にした。1日後の熱伝導率と加速試験後の熱伝導率との差は0.23mW/m・Kであった。真空断熱材の空隙空間容積に対するチタン酸化物の含有量(mg/L)は、2.34である。PdO/TiO2-xは、1.9である。
酸素欠損したチタン酸化物を1.7mgとし、酸化パラジウムを7.0mgとした以外は実施例1と同様にした。1日後の熱伝導率と加速試験後の熱伝導率との差は0.27mW/m・Kであった。真空断熱材の空隙空間容積に対するチタン酸化物の含有量(mg/L)は、1.32である。PdO/TiO2-xは、4.1である。
酸素欠損したチタン酸化物を50mgとし、酸化パラジウムを1.0mgとした以外は実施例1と同様にした。1日後の熱伝導率と加速試験後の熱伝導率との差は0.23mW/m・Kであった。真空断熱材の空隙空間容積に対するチタン酸化物の含有量(mg/L)は、38.94である。PdO/TiO2-xは、0.020である。
酸化パラジウムを添加せず、酸素欠損したチタン酸化物を8.7mgとした以外は実施例1と同様にした。1日後の熱伝導率と加速試験後の熱伝導率との差は0.83mW/m・Kであった。真空断熱材の空隙空間容積に対するチタン酸化物の含有量(mg/L)は、6.77である。PdO/TiO2-xは、0である。
酸素欠損したチタン酸化物を8.65mgとし、酸化パラジウムを0.05mgとした以外は実施例1と同様にした。1日後の熱伝導率と加速試験後の熱伝導率との差は0.51mW/m・Kであった。真空断熱材の空隙空間容積に対するチタン酸化物の含有量(mg/L)は、6.74である。PdO/TiO2-xは、0.006である。
酸素欠損したチタン酸化物を添加せず、酸化パラジウムを8.7mgとした以外は実施例1と同様にした。1日後の熱伝導率と加速試験後の熱伝導率との差は0.31mW/m・Kであった。
酸素欠損を有するチタン酸化物(酸化チタン、ティラックNUT 赤穂化成品)100mgと、ZSM−5型ゼオライト0.5g(東ソー)及び酸化カルシウム4.0g(吉澤石灰製)とを混合し、通気性のある不織布(70mm×70mm、山中産業製)に収納し、4方シールすることでガス吸着材を得た。既述の通り、真空断熱材(290mm×410mm×12mm)を作成し、室温での3日後の熱伝導率は2.11mW/m・Kであった。さらに、環境温度・湿度を周期的に変化させる等した加速試験を行ったところ、7日後の熱伝導率は2.75mW/m・Kであった。初期(3日後)の熱伝導率と、7日後の熱伝導率との差分(熱伝導率変化)は、0.64である。真空断熱材の空隙空間容積に対するチタン酸化物の含有量(mg/L)は、77.87である。なお、空隙空間容積は、真空断熱材体積と芯材の空隙率との積とした。
酸素欠損したチタン酸化物100mgと酸化カルシウム4.0g(吉澤石灰製)とを混合し、通気性のある不織布(70mm×70mm、山中産業製)に収納し、4方シールすることで水分吸着材を得た。上記の通り真空断熱材を作成し、室温での3日後の熱伝導率は2.10mW/m・Kであった。さらに、加速試験を行ったところ、7日後の熱伝導率は2.58mW/m・Kであった。熱伝導率変化は、0.48である。真空断熱材の空隙空間容積に対するチタン酸化物の含有量(mg/L)は、77.87である。
酸素欠損したチタン酸化物15mgと酸化カルシウム4.0g(吉澤石灰製)とを混合し、通気性のある不織布(70mm×70mm、山中産業製)に収納し、4方シールすることで水分吸着材を得た。上記の通り真空断熱材を作成し、室温での3日後の熱伝導率は2.08mW/m・Kであった。さらに、加速試験を行ったところ、7日後の熱伝導率は2.60mW/m・Kであった。熱伝導率変化は、0.52である。真空断熱材の空隙空間容積に対するチタン酸化物の含有量(mg/L)は、11.68である。
酸素欠損したチタン酸化物50mgと酸化カルシウム4.0g(吉澤石灰製)とを混合し、通気性のある不織布(70mm×70mm、山中産業製)に収納し、4方シールすることで水分吸着材を得た。上記の通り真空断熱材を作成し、室温での3日後の熱伝導率は1.99mW/m・Kであった。さらに、加速試験を行ったところ、7日後の熱伝導率は2.61mW/m・Kであった。熱伝導率変化は、0.62である。真空断熱材の空隙空間容積に対するチタン酸化物の含有量(mg/L)は、38.94である。
酸素欠損したチタン酸化物500mgと酸化カルシウム4.0g(吉澤石灰製)とを混合し、通気性のある不織布(70mm×70mm、山中産業製)に収納し、4方シールすることで水分吸着材を得た。上記の通り真空断熱材を作成し、室温での3日後の熱伝導率は2.08mW/m・Kであった。さらに、加速試験を行ったところ、7日後の熱伝導率は2.67mW/m・Kであった。熱伝導率変化は、0.59である。真空断熱材の空隙空間容積に対するチタン酸化物の含有量(mg/L)は、389.4である。
酸素欠損したチタン酸化物5mgと酸化カルシウム4.0g(吉澤石灰製)とを混合し、通気性のある不織布(70mm×70mm、山中産業製)に収納し、4方シールすることで水分吸着材を得た。上記の通り真空断熱材を作成し、室温での3日後の熱伝導率は2.09mW/m・Kであった。さらに、加速試験を行ったところ、7日後の熱伝導率は2.72mW/m・Kであった。熱伝導率変化は、0.63である。真空断熱材の空隙空間容積に対するチタン酸化物の含有量(mg/L)は、3.89である。
ガス吸着材に酸素欠損を有するチタン酸化物を用いることなく酸化カルシウム4.0g(吉澤石灰製)のみとして真空断熱材を作製した。室温での3日後の熱伝導率は2.09mW/m・Kであった。さらに、加速試験を行ったところ、7日後の熱伝導率は2.78mW/m・Kであった。熱伝導率変化は、0.69である。
酸素欠損したセリウム酸化物15mg(酸化セリウム、三井金属鉱業)と、酸化カルシウム4.0g(吉澤石灰製)と、酸化パラジウム(和光純薬工業)1mgとを混合し、通気性のある不織布(70mm×70mm、山中産業製)に収納し、4方シールすることでガス吸着材を得た。既述の通り、真空断熱材(290mm×410mm×12mm)を作成し、室温での3日後の熱伝導率を測定したところ2.08mW/m・Kであった。さらに、環境温度・湿度を周期的に変化させる等した加速試験を行ったところ、1月後の熱伝導率は3.13mW/m・Kであった。真空断熱材の空隙空間容積に対するセリウム酸化物の含有量(mg/L)は、11.68である。3日後の熱伝導率と加速試験後の熱伝導率との差分は、1.05mW/m・Kであった。酸素欠損したセリウム酸化物に対する酸化パラジウムの重量比(PdO/CeO2-x)は、0.067である。
酸素欠損したセリウム酸化物15mg(三井金属鉱業)と、酸化カルシウム4.0g(吉澤石灰製)と、酸化パラジウム3mg(和光純薬工業)とを混合し、通気性のある不織布(70mm×70mm、山中産業製)に収納し、4方シールすることでガス吸着材を得た。既述の通り、真空断熱材(290mm×410mm×12mm)を作成し、室温での3日後の熱伝導率を測定したところ2.08mW/m・Kであった。さらに、加速試験を行ったところ、1月後の熱伝導率は3.37mW/m・Kであった。真空断熱材の空隙空間容積に対するセリウム酸化物の含有量(mg/L)は11.68である。3日後の熱伝導率と加速試験後の熱伝導率との差分は、1.29mW/m・Kであった。PdO/CeO2-xは、0.20である。
酸素欠損したセリウム酸化物15mg(三井金属鉱業)と、酸化カルシウム4.0g(吉澤石灰製)と、酸化パラジウム5mg(和光純薬工業)とを混合し、通気性のある不織布(70mm×70mm、山中産業製)に収納し、4方シールすることでガス吸着材を得た。既述の通り、真空断熱材(290mm×410mm×12mm)を作成し、室温での3日後の熱伝導率を作成したところ2.15mW/m・Kであった。さらに、加速試験を行ったところ、1月後の熱伝導率は3.38mW/m・Kであった。真空断熱材の空隙空間容積に対するセリウム酸化物の含有量(mg/L)は、11.68である。3日後の熱伝導率と加速試験後の熱伝導率との差分は、1.23mW/m・Kであった。PdO/CeO2-xは、0.33である。
酸素欠損したセリウム酸化物15mg(三井金属鉱業)と、酸化カルシウム4.0g(吉澤石灰製)と、酸化パラジウム10mg(和光純薬工業)とを混合し、通気性のある不織布(70mm×70mm、山中産業製)に収納し、4方シールすることでガス吸着材を得た。既述の通り、真空断熱材(290mm×410mm×12mm)を作成し、室温での3日後の熱伝導率を測定したところ2.13mW/m・Kであった。さらに、加速試験を行ったところ、1月後の熱伝導率は3.42mW/m・Kであった。真空断熱材の空隙空間容積に対するセリウム酸化物の含有量(mg/L)は、11.68である。3日後の熱伝導率と加速試験後の熱伝導率との差分は、1.29mW/m・Kであった。PdO/CeO2-xは、0.67である。
酸素欠損したセリウム酸化物15mg(三井金属鉱業)と、酸化カルシウム4.0g(吉澤石灰製)及びZSM−5型ゼオライト0.5g(東ソー)と、酸化パラジウム(和光純薬工業)1mgとを混合し、通気性のある不織布(70mm×70mm、山中産業製)に収納し、4方シールすることでガス吸着材を得た。既述の通り、真空断熱材(290mm×410mm×12mm)を作成し、室温での3日後の熱伝導率を測定したところ2.16mW/m・Kであった。さらに、加速試験を行ったところ、1月後の熱伝導率は3.36mW/m・Kであった。真空断熱材の空隙空間容積に対するセリウム酸化物の含有量(mg/L)は、11.68である。3日後の熱伝導率と加速試験後の熱伝導率との差分は、1.20mW/m・Kであった。PdO/CeO2-xは、0.067である。
酸素欠損したセリウム酸化物1mg(三井金属鉱業)と、酸化カルシウム4.0g(吉澤石灰製)とを混合し、通気性のある不織布(70mm×70mm、山中産業製)に収納し、4方シールすることでガス吸着材を得た。既述の通り、真空断熱材(290mm×410mm×12mm)を作成し、熱伝導率を作成したところ2.04mW/m・Kであった。さらに、加速試験を行ったところ、1月後の熱伝導率は3.78mW/m・Kであった。真空断熱材の空隙空間容積に対するセリウム酸化物の含有量(mg/L)は、0.78である。3日後の熱伝導率と加速試験後の熱伝導率との差分は、1.74mW/m・Kであった。PdO/CeO2-xは、0である。
ガス吸着材に酸素欠損を有するセリウム酸化物、酸化パラジウムを用いることなく酸化カルシウム4.0g(吉澤石灰製)のみとして真空断熱材を作製した。室温での3日後の熱伝導率は2.11mW/m・Kであった。さらに、加速試験を行ったところ、1月後の熱伝導率は3.94mW/m・Kであった。3日後の熱伝導率と加速試験後の熱伝導率との差分は、1.83mW/m・Kと高い値であった。
酸素欠損した酸化チタン15mgと、酸化カルシウム7.0g(吉澤石灰製)と、酸化パラジウム(和光純薬工業)1.0mgとを混合し、通気性のある不織布(70mm×70mm、山中産業製)に収納し、4方シールすることで水分吸着材を得た。酸素欠損した酸化チタンに対する水素吸着材の重量比は0.067である。既述の通り、真空断熱材(290mm×410mm×12mm)を作成し、3日後の熱伝導率を測定したところ、1.95mW/m・Kであった。
酸素欠損した酸化チタン15mgと、酸化カルシウム7.0g(吉澤石灰製)と、酸化パラジウム(和光純薬工業)0.5mgとを混合し、通気性のある不織布(70mm×70mm、山中産業製)に収納し、4方シールすることで水分吸着材を得た。酸素欠損した酸化チタンに対する水素吸着材の重量比は0.033である。既述の通り、真空断熱材(290mm×410mm×12mm)を作成し、3日後の熱伝導率を測定したところ、1.98mW/m・Kであった。
Claims (9)
- 水分吸着材と、
酸素欠損構造を有する遷移金属の酸化物と、
水素吸着材と、を有効成分として含有し、
減圧環境下でターゲットガスを吸着する、ガス吸着材。 - 前記遷移金属の酸化物がチタン酸化物又はセリウム酸化物である。請求項1に記載のガス吸着材。
- 前記水分吸着材がアルカリ土類酸化物である、請求項1又は2に記載のガス吸着材。
- 前記アルカリ土類酸化物が、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化ストロンチウム、及び酸化バリウムのいずれか1種又はこれらの混合物である請求項3に記載のガス吸着材。
- 前記水素吸着材が酸化パラジウム、酸化亜鉛、パラジウム、チタン、ニッケル、及びマグネシウムのいずれか1種又はこれらの混合物である請求項1〜4のいずれか1項に記載のガス吸着材。
- 前記遷移金属の酸化物に対する前記水素吸着材の重量比は0.01以上、5以下である請求項1〜5のいずれか1項に記載のガス吸着材。
- 内部環境を減圧状態にし、熱伝導領域に置かれることによって、断熱効果を発揮する真空断熱材であって、
外装材と、
芯材と共に前記外装材内に収容されるガス吸着材とを備え、
前記ガス吸着材は、水分吸着材と、酸素欠損構造を有する遷移金属の酸化物と、水素吸着材と、を有効成分として含有し、減圧環境下でターゲットガスを吸着する、真空断熱材。 - 前記遷移金属の酸化物はチタン酸化物又はセリウム酸化物である、請求項7に記載の真空断熱材。
- 前記遷移金属の酸化物に対する前記水素吸着材の重量比が、0.01以上、5以下である、請求項7又は8に記載の真空断熱材。
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