JP4361602B2 - エアロゲル含有複合材料、その製造方法及びその使用 - Google Patents
エアロゲル含有複合材料、その製造方法及びその使用 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4361602B2 JP4361602B2 JP51657796A JP51657796A JP4361602B2 JP 4361602 B2 JP4361602 B2 JP 4361602B2 JP 51657796 A JP51657796 A JP 51657796A JP 51657796 A JP51657796 A JP 51657796A JP 4361602 B2 JP4361602 B2 JP 4361602B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- composite material
- airgel
- material according
- airgel particles
- mixture
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims description 36
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 5
- 239000004964 aerogel Substances 0.000 title description 16
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 33
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 30
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 21
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 19
- 229910052615 phyllosilicate Inorganic materials 0.000 claims description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims description 11
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 5
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 5
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 4
- 230000005661 hydrophobic surface Effects 0.000 claims description 4
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 claims description 3
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 2
- 125000003808 silyl group Chemical group [H][Si]([H])([H])[*] 0.000 claims description 2
- 125000006702 (C1-C18) alkyl group Chemical group 0.000 claims 1
- 125000005915 C6-C14 aryl group Chemical group 0.000 claims 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 claims 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 13
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- YLGXILFCIXHCMC-JHGZEJCSSA-N methyl cellulose Chemical compound COC1C(OC)C(OC)C(COC)O[C@H]1O[C@H]1C(OC)C(OC)C(OC)OC1COC YLGXILFCIXHCMC-JHGZEJCSSA-N 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 2
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 2
- -1 SiO 2 aerogels Chemical class 0.000 description 2
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 2
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- IJOOHPMOJXWVHK-UHFFFAOYSA-N chlorotrimethylsilane Chemical compound C[Si](C)(C)Cl IJOOHPMOJXWVHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- IVJISJACKSSFGE-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;1,3,5-triazine-2,4,6-triamine Chemical compound O=C.NC1=NC(N)=NC(N)=N1 IVJISJACKSSFGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 description 2
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 2
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 2
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 2
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000010455 vermiculite Substances 0.000 description 2
- 229910052902 vermiculite Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 description 2
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000004169 (C1-C6) alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 1
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 1
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KVBYPTUGEKVEIJ-UHFFFAOYSA-N benzene-1,3-diol;formaldehyde Chemical compound O=C.OC1=CC=CC(O)=C1 KVBYPTUGEKVEIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002902 bimodal effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000011362 coarse particle Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 239000000495 cryogel Substances 0.000 description 1
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010574 gas phase reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012784 inorganic fiber Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003480 inorganic solid Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000002557 mineral fiber Substances 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 125000004665 trialkylsilyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005106 triarylsilyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000005051 trimethylchlorosilane Substances 0.000 description 1
- 125000000026 trimethylsilyl group Chemical group [H]C([H])([H])[Si]([*])(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
- C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
- C04B14/06—Quartz; Sand
- C04B14/062—Microsilica, e.g. colloïdal silica
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
- C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
- C04B14/06—Quartz; Sand
- C04B14/064—Silica aerogel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
- E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
- E04B1/76—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to heat only
- E04B1/78—Heat insulating elements
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/13—Hollow or container type article [e.g., tube, vase, etc.]
- Y10T428/1352—Polymer or resin containing [i.e., natural or synthetic]
- Y10T428/1376—Foam or porous material containing
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/249921—Web or sheet containing structurally defined element or component
- Y10T428/249924—Noninterengaged fiber-containing paper-free web or sheet which is not of specified porosity
- Y10T428/249932—Fiber embedded in a layer derived from a water-settable material [e.g., cement, gypsum, etc.]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/25—Web or sheet containing structurally defined element or component and including a second component containing structurally defined particles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/25—Web or sheet containing structurally defined element or component and including a second component containing structurally defined particles
- Y10T428/259—Silicic material
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Architecture (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Thermal Insulation (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Cosmetics (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Description
本発明は、１０〜９５体積％のエアロゲル粒子と、少なくとも一つの無機結合剤を含有する複合材料、その製造方法及びその使用に関する。
非多孔質の無機固体のほとんどは、比較的高い熱伝導率を有する。熱は固体材料中を効率的に伝導するからである。従って、低熱伝導率を達成するためには、多孔質材料、例えば、バーミキュライトに基づくものからなるものが、しばしば用いられている。多孔質体では、固体の骨組みのみが残り、この骨組みが効率的に熱を伝える一方、気孔中の空気は、固体物と比べると、少ない熱を伝える。
しかし、固体中の気孔は、一般的には、機械的安定性を劣化させる。骨組みを通してのみ応力を伝えることができるからである。従って、多孔質であるにもかかわらず機械的に安定な材料は、比較的に高い熱伝導率を有する。
しかし、多くの用途において、大変に低い熱伝導率、並びに、良好な機械強度、即ち、高い圧縮強度及び曲げ強度が共存することが望まれる。第１に、成形物品を加工する必要があり、第２に、用途に応じて、高温であってさえも、破断又は亀裂を生じることなく、機械的荷重に耐えることができる必要があるからである。
大変に低い密度、高い気孔率及び小さな孔径のため、エアロゲル、特に、６０％より大きい気孔率及び０．６ｇ／ｃｍ3未満の密度を有するエアロゲルには、例えば、ＥＰ−Ａ−１７１７２２に記載されているように、断熱材という用途が見出されている。空気分子の平均自由行程未満の小さな孔径は、低熱伝率には特に重要である。かかる気孔中の空気は、大きな孔径の気孔中の空気よりも熱伝導率が低くなるからである。従って、エアロゲルの熱伝導率は、近似する気孔率値を有するが、より大きな孔径を有する他の材料、例えば、発泡物又はバーミキュライトに基づく材料の熱伝導率よりも更に小さくなる。
しかし、高い気孔率は、エアロゲルを乾燥する前のゲルと乾燥したエアロゲルそのものの双方の機械的安定性を低下させる。
最広義のエアロゲル、即ち、「分散媒体としての空気を含有する」という意味でのゲルは、適しているゲルを乾燥することにより生産される。この意味における「エアロゲル」という用語は、これよりも狭い意味のエアロゲル、キセロゲル及びクライオゲル(cryogel)を包含するものである。臨界温度より高温、かつ、臨界圧力より高い圧力から出発して、ゲルの液体を除去した場合の乾燥ゲルは、狭い意味でのエアロゲルと呼ばれる。これに対して、亜臨界条件、例えば、液−気境界相を生成する条件で、ゲルの液体を除去した場合には、得られるゲルは、通常、キセロゲルと呼ばれる。本発明のゲルは、分散媒体としての空気を含有するゲルという意味でのエアロゲルであることを注意すべきである。
しかし、多くの用途において、十分な機械的安定性を有する成形物品のエアロゲルを用いる必要がある。
ＥＰ−Ａ−３４０，７０７は、０．１〜０．４ｇ／ｃｍ3の密度を有する断熱材料を記載する。この断熱材料は、０．５〜５ｍｍの径を有するシリカエアロゲル粒子、５０体積％以上が、少なくとも一つの有機結合剤及び／又は無機結合剤で結合されたものを包含する。比較的に粗い粒子サイズの結果、この断熱材料から生産された成形物品では、エアロゲル材料が不均一に分布する。成形物品の典型的に最小の寸法である、フィルム又はシートにおける厚さが、エアロゲル粒子の典型的な径より、若干大きくなる場合に、このことが特に当てはまる。特に周辺において、結合剤の割合が高くなる必要があり、これは、成形物品、特にその表面における熱伝導率に悪影響を与える。
更に、この断熱材料から生産された成形物品の表面には、０．５〜５ｍｍの径のエアロゲルを包含し、かつ、機械的安定性が低い領域が表れ、機械的荷重の下では、径又は深さが５ｍｍ以下における表面不規則性により、エアロゲル表面が破壊される場合もある。
更に、少ない割合に過ぎない液体を含有する、このタイプの断熱材料を調製することは、容易ではない。ＥＰ−Ａ−３４０，７０７に示される方法では、エアロゲル粒子は、その機械強度が低いために、混合中のせん断工程において、容易に破壊される場合がある。
従って、本発明の目的は、エアロゲルに基づく複合材料であって低い熱伝導率と高い機械強度を有するものを提供することである。
この目的は、１０〜９５体積％のエアロゲル粒子と、少なくとも一つの無機結合剤とを含有し、前記エアロゲル粒子の径が０．５ｍｍ未満である複合材料という手段により達成される。
無機結合剤はマトリックスを形成し、このマトリックスは、エアロゲル粒子を結合させるとともに、連続相として複合材料全体に渡って延びているものである。
エアロゲル粒子含有量が組成物中で１０体積％より顕著に小さい場合には、エアロゲル粒子の割合が小さいので、組成物の利点は、かなりの程度失われる。このタイプの組成物は、もはや低密度及び低熱伝導率を有さない。
エアロゲル粒子含有量が９５体積％より顕著に大きい場合には、結合剤含有量が５体積％未満となり、この結合剤含有量では、エアロゲル粒子同士の十分な結合、並びに、十分な、機械圧縮強度及び曲げ強度を確保することができない。
エアロゲル粒子の割合は、好ましくは、２０〜９０体積％の範囲である。
本発明では、エアロゲル粒子の粒径が０．５ｍｍ未満であり、好ましくは０．２ｍｍ未満である。この粒径は、個々のエアロゲル粒子の径の平均を意味する。エアロゲル粒子を調製する方法、例えば、粉砕は、エアロゲル粒子が必ずしも球形状を有する必要がないことを意味するからである。
小さなエアロゲル粒子の使用により、組成物中により均一に分布することになり、これにより、複合材料は、ほぼ均一に全ての点において、特に、表面においてさえも、低い熱伝導率を有する。
更に、同一のエアロゲルの割合でエアロゲル粒子を小さくすることは、破断及び亀裂の生成に関し、機械的安定性を向上させる。荷重下において応力の局部的な蓄積が減じられるからである。
エアロゲルは、親水性でもよいし、又は、疎水性でもよく、これは、材料及び気孔表面の表面基のタイプに依存する。
親水性エアロゲルが、気相又は液相の形態において極性材料、特に水と接触する場合には、作用の持続時間及び材料の物理的条件に依存して、気孔構造が弱くなる場合がある。好ましくない場合には、親水性エアロゲルが崩壊することさえある。
気孔構造のこの変化、特に崩壊は、断熱効率を顕著に悪化させる。
複合材料中に湿気（即ち、水）が存在する可能性、例えば、気温変化により大気中の湿気が凝縮する結果、及び、典型的には水が関与する生産方法を考慮して、疎水性エアロゲルが好ましい。
湿気の影響、及び／又は、複合材料から生産された典型的な成形物品に期待される有効寿命の間の大気の影響の下、複合材料の断熱効率の悪化を防止するために、長期間に渡って、若干酸性の環境であってさえも、疎水性を維持するエアロゲルが好ましい。
疎水性表面基を有するエアロゲル粒子が用いられた場合には、大変に小さな粒径の使用により、疎水性セラミック材料となる。かかる場合には、疎水性エアロゲルは、均一かつ微細に分布するからである。
複合材料中にエアロゲル粒子の割合を特に高くすることは、粒子サイズの双峰分布により達成することができる。
好ましい無機結合剤は、セメント、石灰、又は石こう、並びに、これらの混合物である。他の無機結合剤、例えば、シリカゾルに基づくものも用いることができる。
無機結合剤は、エアロゲルから成形物品を生産するための、優れた基礎を構成する。水硬性(hydraulic setting)は、高強度の微細構造を与える。無機結合剤及びエアロゲルの組み合わせは、用途、即ち、建築セクターにおいてまさに所望されている、成形物品の特性を与える。
複合材料は、無機マトリックス材料として、少なくとも一つの未焼成及び／又は焼成のフィロケイ酸塩を更に含有してもよい。フィロケイ酸塩は、天然のフィロケイ酸塩（例えば、カオリン、クレー、若しくは、ベントナイト）であってもよいし、若しくは、合成フィロケイ酸塩（例えば、マガダイト(magadiite)、若しくは、ケニヤイト(kenyaite)）、又は、これらの混合物であってもよい。
可能な限り少量のアルカリ金属を含有し、同時に高い成形性を有するフィロケイ酸塩が好ましい。これに対応するクレー又はアルカリ金属を含有しない（ナトリウムを含有しない）合成フィロケイ酸塩、例えば、マガダイトが特に好ましい。
複合材料中のフィロケイ酸塩の割合は、好ましくは、無機結合剤含有量に基づいて５０重量％未満である。無機結合剤及びフィロケイ酸塩の混合物は、鋳込み法(casting)に特に適している。フィロケイ酸塩は、水溶性混合物のレオロジー特性を制御する。
新規な複合材料のために好適なエアロゲルは、ゾルーゲル法（C.J.Brinker, G.W.Scherer，ゾル−ゲルの科学(Sol-Gel Science)、１９９０年、第２章及び第３章）に適している金属酸化物に基づくものである。かかる金属酸化物としては、例えば、珪素若しくはアルミニウム化合物、又は、ゾルーゲル法に適している有機物に基づくもの、例えば、メラミン−ホルムアルデヒド縮合物（米国特許第５，０８６，０８５号）、若しくは、レソルシノール−ホルムアルデヒド縮合物（米国特許第４，８７３，２１８号）が挙げられる。エアロゲルは、前記した材料の混合物に基づいていてもよい。珪素化合物を含有するエアロゲル、特に、ＳｉＯ2エアロゲル、さらに特に、ＳｉＯ2キセロゲルが好ましい。熱伝導率への放射による寄与を低減するために、エアロゲルは、赤外線遮蔽剤、例えば、カーボンブラック、二酸化チタン、酸化鉄若しくは酸化ジルコニウム、又は、これらの混合物を含有してもよい。
好ましい実施態様では、エアロゲル粒子が、疎水性表面基を有する。永久的疎水化に好ましい基は、例えば、式−Ｓｉ（Ｒ）3で表される３置換シリル基であり、好ましくは、トリアルキルシリル基及び／又はトリアリールシリル基である。ここで、各々のＲは、独立して、未反応性有機基であり、かかる未反応性有機基としては、例えば、Ｃ1〜Ｃ18アルキル基又はＣ6〜Ｃ14アリール基、好ましくは、Ｃ1〜Ｃ6アルキル基又はフェニル基であり、特に好ましくは、メチル基、エチル基、シクロヘキシル基又はフェニル基であり、これらの基は更に官能基で置換されていてもよい。トリメチルシリル基は、エアロゲルの永久的疎水化のために特に有利である。これらの基は、ＷＯ９４／２５１４９号に記載されるように導入されてもよいし、又は、エアロゲルと活性化トリアルキルシラン誘導体（例えば、クロロトリアルキルシラン若しくはヘキサアルキルジシラザン（R.Iler,シリカの科学、Wiley & Sons,１９７９年参照））との気相反応で導入されてもよい。
エアロゲルの熱伝導率は、気孔率が増加するにつれて、また、密度が減少するにつれて、減少する。この理由により、６０％より大きい気孔率及び０．６ｇ／ｃｍ3未満の密度を有するエアロゲルが好ましい。０．４ｇ／ｃｍ3未満の密度を有するエアロゲルが特に好ましい。
熱伝導率への放射による寄与を低減するために、複合材料は、赤外線遮蔽剤、例えば、カーボンブラック、二酸化チタン、酸化鉄若しくは酸化ジルコニウム、又は、これらの混合物を含有してもよい。これは、高温における用途において、特に好ましい。
亀裂及び破壊強度に関し、複合材料が繊維を包含する場合が有利でもある。繊維は、有機繊維、例えば、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン、若しくは、メラミンーホルムアルデヒド繊維、及び／又は、無機繊維、例えば、ガラスファイバー、鉱物繊維、若しくは、ＳｉＣ繊維、及び／又は炭素繊維であってもよい。
乾燥後に得られる複合材料の可燃性分類は、エアロゲルの可燃性分類と、無機結合剤の可燃性分類と、用いられた場合には、繊維材料の可燃性分類とにより定められる。複合材料について最上級の可燃性分類（低い可燃性又は不燃性）を得るためには、繊維は、不燃性材料、例えば、鉱物、ガラス又はＳｉＣ繊維から構成されるべきである。
添加された繊維により熱伝導率が増加することを防止するためには、
ａ） 繊維の割合は、０．１〜３０体積％、好ましくは、１〜１０体積％であるべきであり、かつ、
ｂ） 繊維材料の熱伝導率は、好ましくは、１Ｗ／ｍＫ未満であるべきである。
繊維の径及び／又は繊維材料を適切に選択するという手段により、熱伝導率への放射による寄与を低減することができるとともに、機械強度の向上を達成することができる。これらの目的のためには、繊維の径は、好ましくは、０．１〜３０μｍの範囲であるべきである。
熱伝導率への放射による寄与は、炭素繊維又は炭素を含有する繊維が用いられた場合に、特に、低減することができる。
機械強度は、複合材料中の繊維の長さ及び分布により影響される場合もある。０．５〜１０ｃｍの長さを有する繊維の使用が好ましい。シート状の形状を有する物品の場合には、繊維からなる布を用いてもよい。
複合材料は、他の補助材料を含有してもよく、かかる補助材料としては、例えば、ティロース(tylose)、デンプン、ポリビニルアルコール、及び／又は、ワックスエマルションが挙げられる。従来技術では、これらの材料が、セラミック体の成形に産業上用いられている。
本材料が、シート状の構造、例えば、シートの形態で使用される場合には、少なくともその片側には、少なくとも一つの被覆層を積層させることができ、これにより、表面特性を向上させること、例えば、耐磨耗性の向上、表面を蒸気バリヤにすること、又は表面に容易にシミがつくことを防止することが可能となる。被覆層は、複合材料から生産された物品の機械的安定性を向上することもできる。被覆層が両面に用いられた場合には、被覆層は同一でもよいし、異なってもよい。
適している被覆層は、当業者に既知の全ての材料である。被覆層は、非多孔質で、従って、蒸気バリヤとして有効なものであってもよい。例えば、プラスチックフィルム、金属フォイル、又は、熱放射を反射する金属で被覆されたプラスチックフィルムが挙げられる。多孔質被覆層を用いてもよく、ここで、多孔質被覆層は、材料中への空気の侵入を許すので、防音性が優れることになる。例えば、多孔質フィルム、紙、布及び紙匹(web)が挙げられる。マトリックス材料そのものを被覆層として用いることもできる。
被覆層そのものが、複数の層を有していてもよく、前記結合剤の使用又は他の接着剤の使用により固定されてもよい。
複合材料の表面を密封して、少なくとも一つの適している材料の表面層への導入により統合することもできる。
本発明の更なる目的は、新規な複合材料を製造する方法を提供することである。
この目的は、（ａ） 混合機中で、エアロゲル粒子と、無機結合剤と、水と、所望により、繊維と、フィロケイ酸塩と、及び／又は補助材料とを混合する工程と、
（ｂ） こうして得られた混合物を成形する工程と、
（ｃ） こうして得られた成形物品を乾燥する工程と、
（ｄ） 所望により、乾燥された成形物品を生加工する工程と、
を有する方法により達成される。
工程（ａ）において、混合機中に固体成分を予め充填し、次いで、液体成分を添加することが好ましい。
出発固体成分の乾燥重量の約５０％の水含有量を有するワックスエマルションを添加することが特に好ましい。更に必要な湿気の部分は、コップの水を添加することにより達成することができる。追加の水を、必要な限り、混合物に添加することができる。
混合水の内容は、混合物の機械的特性を改変することに用いることができる。混合物の特徴的なレオロジー上の挙動は、エアロゲル粒子及び無機結合剤の特性との相互作用における、繊維、フィロケイ酸塩、及び／又は補助材料のタイプ、量及び組み合わせで定められる。
混合物がフィロケイ酸塩を含有する場合には、混合物に対してせん断応力を発揮する混合機中で調合することが好ましい。せん断応力は、フィロケイ酸塩を可能な限り完全に個々の小さな板状体に開放する目的を有する。
次の成形工程、例えば、押し出し成形工程において、せん断応力及び小さな板状体に垂直に作用する成形応力により、フィロケイ酸塩の小さな板状体の方向を揃えることも可能である。方向を揃えることにより、機械強度を向上することができる。断熱材としての用途では、熱伝導率を低減することは有用である。更に、同一の物理的特性を達成するために、より少量のフィロケイ酸塩で足りる。
塑性的特性のため、押し出し成形されることができるように、フィロケイ酸塩を水と混合することができる。混合物の良好な成形性が確保されるように、水含有量を調節すべきである。エアロゲルが水を吸収する能力に従って、水含有量を増加させる必要がある。
好ましい実施態様では、混合機中に又は攪拌容器に更に水を添加することにより、混合物を均一化することができる。好ましくは、１００〜２０００ｍＰａに粘度を設定する。次いで、混合物を脱気し、そして、所望の型に注ぐ。
成形工程により得られた物品を乾燥し、次いで、所望により、生加工(green machining)、例えば、所望のサイズにトリムする。
新規な複合材料は、その成形物品として、低熱伝導率のため、断熱材に適している。用途に応じて、その物品は、シート、ストリップ又は不規則形状体の形態であってもよい。
本発明は、下記の実施例により更に詳細に説明される。ＷＯ９４／２５１４９号に記載された方法と類似する方法により、トリメチルクロロシランから合成された疎水性エアロゲルが、全ての実験において用いられた。かかる疎水性エアロゲルは、テトラエチルオルトケイ酸塩（TEOS）に基づくものであり、０．１７ｇ／ｃｍ3の密度を有し、３０ｍＷ／ｍＫの熱伝導率を有する。
実施例１
１０００ｍｌのエアロゲル
２００ｇのα−半水石こう
５０ｇのＳＡＶＣクレー
４０ｇのティロース(tylose)FL 6000x
２５０ｍｌの水
５０ｍｌのベイキエゾル(Baykiesol)
を、混合物が均一になるまで、即ち、個々の成分が裸眼で区別できなくなるまで、容器中、攪拌子で混合する。
この混合物を型に注ぎ、３時間放置し、そして、除去する。成形物品を、過度の湿気を除去するために、５０℃で乾燥する。乾燥した成形物品は、０．６ｇ／ｃｍ3の密度を有し、かつ、０．２Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有する。
実施例２
１０００ｍｌのエアロゲル
２５０ｇの細孔セメント
４０ｇのティロース(tylose)FL 6000x
３００ｍｌの水
１００ｍｌのベイキエゾル(Baykiesol)
を、混合物が均一になるまで、即ち、個々の成分が裸眼で区別できなくなるまで、容器中、攪拌子で混合する。
この混合物を型に注ぎ、３時間放置し、そして、除去する。成形物品を、過度の湿気を除去するために、５０℃で乾燥する。乾燥した成形物品は、０．６３ｇ／ｃｍ3の密度を有し、かつ、０．２５Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有する。
実施例３
１０００ｍｌのエアロゲル
５０ｇのＳＡＶＣクレー
４０ｇのティロースx
３００ｍｌのベイキエゾル
を、混合物が均一になるまで、即ち、個々の成分が裸眼で区別できなくなるまで、容器中、攪拌子で混合する。
この混合物を型に注ぎ、３時間放置し、そして、除去する。成形物品を、６００℃にて３０分、か焼する。か焼した成形物品は、０．４５ｇ／ｃｍ3の密度を有し、かつ、０．１５Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有する。
非多孔質の無機固体のほとんどは、比較的高い熱伝導率を有する。熱は固体材料中を効率的に伝導するからである。従って、低熱伝導率を達成するためには、多孔質材料、例えば、バーミキュライトに基づくものからなるものが、しばしば用いられている。多孔質体では、固体の骨組みのみが残り、この骨組みが効率的に熱を伝える一方、気孔中の空気は、固体物と比べると、少ない熱を伝える。
しかし、固体中の気孔は、一般的には、機械的安定性を劣化させる。骨組みを通してのみ応力を伝えることができるからである。従って、多孔質であるにもかかわらず機械的に安定な材料は、比較的に高い熱伝導率を有する。
しかし、多くの用途において、大変に低い熱伝導率、並びに、良好な機械強度、即ち、高い圧縮強度及び曲げ強度が共存することが望まれる。第１に、成形物品を加工する必要があり、第２に、用途に応じて、高温であってさえも、破断又は亀裂を生じることなく、機械的荷重に耐えることができる必要があるからである。
大変に低い密度、高い気孔率及び小さな孔径のため、エアロゲル、特に、６０％より大きい気孔率及び０．６ｇ／ｃｍ3未満の密度を有するエアロゲルには、例えば、ＥＰ−Ａ−１７１７２２に記載されているように、断熱材という用途が見出されている。空気分子の平均自由行程未満の小さな孔径は、低熱伝率には特に重要である。かかる気孔中の空気は、大きな孔径の気孔中の空気よりも熱伝導率が低くなるからである。従って、エアロゲルの熱伝導率は、近似する気孔率値を有するが、より大きな孔径を有する他の材料、例えば、発泡物又はバーミキュライトに基づく材料の熱伝導率よりも更に小さくなる。
しかし、高い気孔率は、エアロゲルを乾燥する前のゲルと乾燥したエアロゲルそのものの双方の機械的安定性を低下させる。
最広義のエアロゲル、即ち、「分散媒体としての空気を含有する」という意味でのゲルは、適しているゲルを乾燥することにより生産される。この意味における「エアロゲル」という用語は、これよりも狭い意味のエアロゲル、キセロゲル及びクライオゲル(cryogel)を包含するものである。臨界温度より高温、かつ、臨界圧力より高い圧力から出発して、ゲルの液体を除去した場合の乾燥ゲルは、狭い意味でのエアロゲルと呼ばれる。これに対して、亜臨界条件、例えば、液−気境界相を生成する条件で、ゲルの液体を除去した場合には、得られるゲルは、通常、キセロゲルと呼ばれる。本発明のゲルは、分散媒体としての空気を含有するゲルという意味でのエアロゲルであることを注意すべきである。
しかし、多くの用途において、十分な機械的安定性を有する成形物品のエアロゲルを用いる必要がある。
ＥＰ−Ａ−３４０，７０７は、０．１〜０．４ｇ／ｃｍ3の密度を有する断熱材料を記載する。この断熱材料は、０．５〜５ｍｍの径を有するシリカエアロゲル粒子、５０体積％以上が、少なくとも一つの有機結合剤及び／又は無機結合剤で結合されたものを包含する。比較的に粗い粒子サイズの結果、この断熱材料から生産された成形物品では、エアロゲル材料が不均一に分布する。成形物品の典型的に最小の寸法である、フィルム又はシートにおける厚さが、エアロゲル粒子の典型的な径より、若干大きくなる場合に、このことが特に当てはまる。特に周辺において、結合剤の割合が高くなる必要があり、これは、成形物品、特にその表面における熱伝導率に悪影響を与える。
更に、この断熱材料から生産された成形物品の表面には、０．５〜５ｍｍの径のエアロゲルを包含し、かつ、機械的安定性が低い領域が表れ、機械的荷重の下では、径又は深さが５ｍｍ以下における表面不規則性により、エアロゲル表面が破壊される場合もある。
更に、少ない割合に過ぎない液体を含有する、このタイプの断熱材料を調製することは、容易ではない。ＥＰ−Ａ−３４０，７０７に示される方法では、エアロゲル粒子は、その機械強度が低いために、混合中のせん断工程において、容易に破壊される場合がある。
従って、本発明の目的は、エアロゲルに基づく複合材料であって低い熱伝導率と高い機械強度を有するものを提供することである。
この目的は、１０〜９５体積％のエアロゲル粒子と、少なくとも一つの無機結合剤とを含有し、前記エアロゲル粒子の径が０．５ｍｍ未満である複合材料という手段により達成される。
無機結合剤はマトリックスを形成し、このマトリックスは、エアロゲル粒子を結合させるとともに、連続相として複合材料全体に渡って延びているものである。
エアロゲル粒子含有量が組成物中で１０体積％より顕著に小さい場合には、エアロゲル粒子の割合が小さいので、組成物の利点は、かなりの程度失われる。このタイプの組成物は、もはや低密度及び低熱伝導率を有さない。
エアロゲル粒子含有量が９５体積％より顕著に大きい場合には、結合剤含有量が５体積％未満となり、この結合剤含有量では、エアロゲル粒子同士の十分な結合、並びに、十分な、機械圧縮強度及び曲げ強度を確保することができない。
エアロゲル粒子の割合は、好ましくは、２０〜９０体積％の範囲である。
本発明では、エアロゲル粒子の粒径が０．５ｍｍ未満であり、好ましくは０．２ｍｍ未満である。この粒径は、個々のエアロゲル粒子の径の平均を意味する。エアロゲル粒子を調製する方法、例えば、粉砕は、エアロゲル粒子が必ずしも球形状を有する必要がないことを意味するからである。
小さなエアロゲル粒子の使用により、組成物中により均一に分布することになり、これにより、複合材料は、ほぼ均一に全ての点において、特に、表面においてさえも、低い熱伝導率を有する。
更に、同一のエアロゲルの割合でエアロゲル粒子を小さくすることは、破断及び亀裂の生成に関し、機械的安定性を向上させる。荷重下において応力の局部的な蓄積が減じられるからである。
エアロゲルは、親水性でもよいし、又は、疎水性でもよく、これは、材料及び気孔表面の表面基のタイプに依存する。
親水性エアロゲルが、気相又は液相の形態において極性材料、特に水と接触する場合には、作用の持続時間及び材料の物理的条件に依存して、気孔構造が弱くなる場合がある。好ましくない場合には、親水性エアロゲルが崩壊することさえある。
気孔構造のこの変化、特に崩壊は、断熱効率を顕著に悪化させる。
複合材料中に湿気（即ち、水）が存在する可能性、例えば、気温変化により大気中の湿気が凝縮する結果、及び、典型的には水が関与する生産方法を考慮して、疎水性エアロゲルが好ましい。
湿気の影響、及び／又は、複合材料から生産された典型的な成形物品に期待される有効寿命の間の大気の影響の下、複合材料の断熱効率の悪化を防止するために、長期間に渡って、若干酸性の環境であってさえも、疎水性を維持するエアロゲルが好ましい。
疎水性表面基を有するエアロゲル粒子が用いられた場合には、大変に小さな粒径の使用により、疎水性セラミック材料となる。かかる場合には、疎水性エアロゲルは、均一かつ微細に分布するからである。
複合材料中にエアロゲル粒子の割合を特に高くすることは、粒子サイズの双峰分布により達成することができる。
好ましい無機結合剤は、セメント、石灰、又は石こう、並びに、これらの混合物である。他の無機結合剤、例えば、シリカゾルに基づくものも用いることができる。
無機結合剤は、エアロゲルから成形物品を生産するための、優れた基礎を構成する。水硬性(hydraulic setting)は、高強度の微細構造を与える。無機結合剤及びエアロゲルの組み合わせは、用途、即ち、建築セクターにおいてまさに所望されている、成形物品の特性を与える。
複合材料は、無機マトリックス材料として、少なくとも一つの未焼成及び／又は焼成のフィロケイ酸塩を更に含有してもよい。フィロケイ酸塩は、天然のフィロケイ酸塩（例えば、カオリン、クレー、若しくは、ベントナイト）であってもよいし、若しくは、合成フィロケイ酸塩（例えば、マガダイト(magadiite)、若しくは、ケニヤイト(kenyaite)）、又は、これらの混合物であってもよい。
可能な限り少量のアルカリ金属を含有し、同時に高い成形性を有するフィロケイ酸塩が好ましい。これに対応するクレー又はアルカリ金属を含有しない（ナトリウムを含有しない）合成フィロケイ酸塩、例えば、マガダイトが特に好ましい。
複合材料中のフィロケイ酸塩の割合は、好ましくは、無機結合剤含有量に基づいて５０重量％未満である。無機結合剤及びフィロケイ酸塩の混合物は、鋳込み法(casting)に特に適している。フィロケイ酸塩は、水溶性混合物のレオロジー特性を制御する。
新規な複合材料のために好適なエアロゲルは、ゾルーゲル法（C.J.Brinker, G.W.Scherer，ゾル−ゲルの科学(Sol-Gel Science)、１９９０年、第２章及び第３章）に適している金属酸化物に基づくものである。かかる金属酸化物としては、例えば、珪素若しくはアルミニウム化合物、又は、ゾルーゲル法に適している有機物に基づくもの、例えば、メラミン−ホルムアルデヒド縮合物（米国特許第５，０８６，０８５号）、若しくは、レソルシノール−ホルムアルデヒド縮合物（米国特許第４，８７３，２１８号）が挙げられる。エアロゲルは、前記した材料の混合物に基づいていてもよい。珪素化合物を含有するエアロゲル、特に、ＳｉＯ2エアロゲル、さらに特に、ＳｉＯ2キセロゲルが好ましい。熱伝導率への放射による寄与を低減するために、エアロゲルは、赤外線遮蔽剤、例えば、カーボンブラック、二酸化チタン、酸化鉄若しくは酸化ジルコニウム、又は、これらの混合物を含有してもよい。
好ましい実施態様では、エアロゲル粒子が、疎水性表面基を有する。永久的疎水化に好ましい基は、例えば、式−Ｓｉ（Ｒ）3で表される３置換シリル基であり、好ましくは、トリアルキルシリル基及び／又はトリアリールシリル基である。ここで、各々のＲは、独立して、未反応性有機基であり、かかる未反応性有機基としては、例えば、Ｃ1〜Ｃ18アルキル基又はＣ6〜Ｃ14アリール基、好ましくは、Ｃ1〜Ｃ6アルキル基又はフェニル基であり、特に好ましくは、メチル基、エチル基、シクロヘキシル基又はフェニル基であり、これらの基は更に官能基で置換されていてもよい。トリメチルシリル基は、エアロゲルの永久的疎水化のために特に有利である。これらの基は、ＷＯ９４／２５１４９号に記載されるように導入されてもよいし、又は、エアロゲルと活性化トリアルキルシラン誘導体（例えば、クロロトリアルキルシラン若しくはヘキサアルキルジシラザン（R.Iler,シリカの科学、Wiley & Sons,１９７９年参照））との気相反応で導入されてもよい。
エアロゲルの熱伝導率は、気孔率が増加するにつれて、また、密度が減少するにつれて、減少する。この理由により、６０％より大きい気孔率及び０．６ｇ／ｃｍ3未満の密度を有するエアロゲルが好ましい。０．４ｇ／ｃｍ3未満の密度を有するエアロゲルが特に好ましい。
熱伝導率への放射による寄与を低減するために、複合材料は、赤外線遮蔽剤、例えば、カーボンブラック、二酸化チタン、酸化鉄若しくは酸化ジルコニウム、又は、これらの混合物を含有してもよい。これは、高温における用途において、特に好ましい。
亀裂及び破壊強度に関し、複合材料が繊維を包含する場合が有利でもある。繊維は、有機繊維、例えば、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン、若しくは、メラミンーホルムアルデヒド繊維、及び／又は、無機繊維、例えば、ガラスファイバー、鉱物繊維、若しくは、ＳｉＣ繊維、及び／又は炭素繊維であってもよい。
乾燥後に得られる複合材料の可燃性分類は、エアロゲルの可燃性分類と、無機結合剤の可燃性分類と、用いられた場合には、繊維材料の可燃性分類とにより定められる。複合材料について最上級の可燃性分類（低い可燃性又は不燃性）を得るためには、繊維は、不燃性材料、例えば、鉱物、ガラス又はＳｉＣ繊維から構成されるべきである。
添加された繊維により熱伝導率が増加することを防止するためには、
ａ） 繊維の割合は、０．１〜３０体積％、好ましくは、１〜１０体積％であるべきであり、かつ、
ｂ） 繊維材料の熱伝導率は、好ましくは、１Ｗ／ｍＫ未満であるべきである。
繊維の径及び／又は繊維材料を適切に選択するという手段により、熱伝導率への放射による寄与を低減することができるとともに、機械強度の向上を達成することができる。これらの目的のためには、繊維の径は、好ましくは、０．１〜３０μｍの範囲であるべきである。
熱伝導率への放射による寄与は、炭素繊維又は炭素を含有する繊維が用いられた場合に、特に、低減することができる。
機械強度は、複合材料中の繊維の長さ及び分布により影響される場合もある。０．５〜１０ｃｍの長さを有する繊維の使用が好ましい。シート状の形状を有する物品の場合には、繊維からなる布を用いてもよい。
複合材料は、他の補助材料を含有してもよく、かかる補助材料としては、例えば、ティロース(tylose)、デンプン、ポリビニルアルコール、及び／又は、ワックスエマルションが挙げられる。従来技術では、これらの材料が、セラミック体の成形に産業上用いられている。
本材料が、シート状の構造、例えば、シートの形態で使用される場合には、少なくともその片側には、少なくとも一つの被覆層を積層させることができ、これにより、表面特性を向上させること、例えば、耐磨耗性の向上、表面を蒸気バリヤにすること、又は表面に容易にシミがつくことを防止することが可能となる。被覆層は、複合材料から生産された物品の機械的安定性を向上することもできる。被覆層が両面に用いられた場合には、被覆層は同一でもよいし、異なってもよい。
適している被覆層は、当業者に既知の全ての材料である。被覆層は、非多孔質で、従って、蒸気バリヤとして有効なものであってもよい。例えば、プラスチックフィルム、金属フォイル、又は、熱放射を反射する金属で被覆されたプラスチックフィルムが挙げられる。多孔質被覆層を用いてもよく、ここで、多孔質被覆層は、材料中への空気の侵入を許すので、防音性が優れることになる。例えば、多孔質フィルム、紙、布及び紙匹(web)が挙げられる。マトリックス材料そのものを被覆層として用いることもできる。
被覆層そのものが、複数の層を有していてもよく、前記結合剤の使用又は他の接着剤の使用により固定されてもよい。
複合材料の表面を密封して、少なくとも一つの適している材料の表面層への導入により統合することもできる。
本発明の更なる目的は、新規な複合材料を製造する方法を提供することである。
この目的は、（ａ） 混合機中で、エアロゲル粒子と、無機結合剤と、水と、所望により、繊維と、フィロケイ酸塩と、及び／又は補助材料とを混合する工程と、
（ｂ） こうして得られた混合物を成形する工程と、
（ｃ） こうして得られた成形物品を乾燥する工程と、
（ｄ） 所望により、乾燥された成形物品を生加工する工程と、
を有する方法により達成される。
工程（ａ）において、混合機中に固体成分を予め充填し、次いで、液体成分を添加することが好ましい。
出発固体成分の乾燥重量の約５０％の水含有量を有するワックスエマルションを添加することが特に好ましい。更に必要な湿気の部分は、コップの水を添加することにより達成することができる。追加の水を、必要な限り、混合物に添加することができる。
混合水の内容は、混合物の機械的特性を改変することに用いることができる。混合物の特徴的なレオロジー上の挙動は、エアロゲル粒子及び無機結合剤の特性との相互作用における、繊維、フィロケイ酸塩、及び／又は補助材料のタイプ、量及び組み合わせで定められる。
混合物がフィロケイ酸塩を含有する場合には、混合物に対してせん断応力を発揮する混合機中で調合することが好ましい。せん断応力は、フィロケイ酸塩を可能な限り完全に個々の小さな板状体に開放する目的を有する。
次の成形工程、例えば、押し出し成形工程において、せん断応力及び小さな板状体に垂直に作用する成形応力により、フィロケイ酸塩の小さな板状体の方向を揃えることも可能である。方向を揃えることにより、機械強度を向上することができる。断熱材としての用途では、熱伝導率を低減することは有用である。更に、同一の物理的特性を達成するために、より少量のフィロケイ酸塩で足りる。
塑性的特性のため、押し出し成形されることができるように、フィロケイ酸塩を水と混合することができる。混合物の良好な成形性が確保されるように、水含有量を調節すべきである。エアロゲルが水を吸収する能力に従って、水含有量を増加させる必要がある。
好ましい実施態様では、混合機中に又は攪拌容器に更に水を添加することにより、混合物を均一化することができる。好ましくは、１００〜２０００ｍＰａに粘度を設定する。次いで、混合物を脱気し、そして、所望の型に注ぐ。
成形工程により得られた物品を乾燥し、次いで、所望により、生加工(green machining)、例えば、所望のサイズにトリムする。
新規な複合材料は、その成形物品として、低熱伝導率のため、断熱材に適している。用途に応じて、その物品は、シート、ストリップ又は不規則形状体の形態であってもよい。
本発明は、下記の実施例により更に詳細に説明される。ＷＯ９４／２５１４９号に記載された方法と類似する方法により、トリメチルクロロシランから合成された疎水性エアロゲルが、全ての実験において用いられた。かかる疎水性エアロゲルは、テトラエチルオルトケイ酸塩（TEOS）に基づくものであり、０．１７ｇ／ｃｍ3の密度を有し、３０ｍＷ／ｍＫの熱伝導率を有する。
実施例１
１０００ｍｌのエアロゲル
２００ｇのα−半水石こう
５０ｇのＳＡＶＣクレー
４０ｇのティロース(tylose)FL 6000x
２５０ｍｌの水
５０ｍｌのベイキエゾル(Baykiesol)
を、混合物が均一になるまで、即ち、個々の成分が裸眼で区別できなくなるまで、容器中、攪拌子で混合する。
この混合物を型に注ぎ、３時間放置し、そして、除去する。成形物品を、過度の湿気を除去するために、５０℃で乾燥する。乾燥した成形物品は、０．６ｇ／ｃｍ3の密度を有し、かつ、０．２Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有する。
実施例２
１０００ｍｌのエアロゲル
２５０ｇの細孔セメント
４０ｇのティロース(tylose)FL 6000x
３００ｍｌの水
１００ｍｌのベイキエゾル(Baykiesol)
を、混合物が均一になるまで、即ち、個々の成分が裸眼で区別できなくなるまで、容器中、攪拌子で混合する。
この混合物を型に注ぎ、３時間放置し、そして、除去する。成形物品を、過度の湿気を除去するために、５０℃で乾燥する。乾燥した成形物品は、０．６３ｇ／ｃｍ3の密度を有し、かつ、０．２５Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有する。
実施例３
１０００ｍｌのエアロゲル
５０ｇのＳＡＶＣクレー
４０ｇのティロースx
３００ｍｌのベイキエゾル
を、混合物が均一になるまで、即ち、個々の成分が裸眼で区別できなくなるまで、容器中、攪拌子で混合する。
この混合物を型に注ぎ、３時間放置し、そして、除去する。成形物品を、６００℃にて３０分、か焼する。か焼した成形物品は、０．４５ｇ／ｃｍ3の密度を有し、かつ、０．１５Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有する。
Claims (10)
- １０〜９５体積％のエアロゲル粒子と、セメント、石灰、及び／又は石こうである少なくとも１つの無機結合剤とを含有し、前記エアロゲル粒子の粒径が０．５ｍｍ未満であり、前記エアロゲル粒子は疎水性表面基を有し、前記エアロゲル粒子は６０％より大きい気孔率と０．６ｇ／ｃｍ 3 未満の密度とを有する、複合材料。
- 前記疎水性表面基は、式Ｓｉ（Ｒ）3（式中、Ｒは、場合によっては置換されていてもよいＣ1〜Ｃ18アルキル基又はＣ6〜Ｃ14アリール基から選択される）で表される３置換シリル基である、請求項１に記載の複合材料。
- 複合材料が、さらに、無機結合剤を基準として５０重量％未満のフィロ珪酸塩を包含する請求項１又は２に記載の複合材料。
- 前記エアロゲルが、ＳｉＯ2エアロゲルである請求項１〜３のいずれかに記載の複合材料。
- 複合材料が、０．１〜３０体積％の繊維を包含する請求項１〜４のいずれかに記載の複合材料。
- 複合材料が、補助材料を包含する請求項１〜５のいずれかに記載の複合材料。
- 複合材料が、シート状の形状を有し、且つ、少なくとも片側に、少なくとも一つの被覆層を積層している請求項１〜６のいずれかに記載の複合材料。
- （ａ）混合機中で、疎水性表面基を有するエアロゲル粒子、セメント、石灰、及び／又は石こうである少なくとも１つの無機結合剤及び水、ならびに所望により繊維、フィロ珪酸塩及び／又は補助材料とを混合する工程と、
（ｂ）こうして得られた混合物を成形する工程と、
（ｃ）こうして得られた成形物品を乾燥する工程と、
（ｄ）所望により、乾燥された成形物品を生加工する工程と、
を含む請求項１に記載の複合材料を製造する方法。 - 前記成形工程が、
（ａ）水を添加することにより、得られた混合物の粘度を１００〜２０００ｍＰａに調整する工程と、
（ｂ）必要に応じて、得られた混合物を脱気する工程と、
（ｃ）この後の混合物を所望の型に注ぐ工程と、
を含む請求項８に記載の方法。 - 請求項１〜７のいずれかに記載の複合材料の断熱材としての使用。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19944441567 DE4441567A1 (de) | 1994-11-23 | 1994-11-23 | Aerogelhaltiges Verbundmaterial, Verfahren zu seiner Herstellung sowie seine Verwendung |
| DE4441567.2 | 1994-11-23 | ||
| PCT/EP1995/004599 WO1996015997A1 (de) | 1994-11-23 | 1995-11-22 | Aerogelhaltiges verbundmaterial, verfahren zu seiner herstellung sowie seine verwendung |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10509940A JPH10509940A (ja) | 1998-09-29 |
| JP4361602B2 true JP4361602B2 (ja) | 2009-11-11 |
Family
ID=6533872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51657796A Expired - Lifetime JP4361602B2 (ja) | 1994-11-23 | 1995-11-22 | エアロゲル含有複合材料、その製造方法及びその使用 |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6080475A (ja) |
| EP (1) | EP0793627B1 (ja) |
| JP (1) | JP4361602B2 (ja) |
| CN (1) | CN1077089C (ja) |
| AU (1) | AU4299796A (ja) |
| CA (1) | CA2205923A1 (ja) |
| DE (2) | DE4441567A1 (ja) |
| ES (1) | ES2147310T3 (ja) |
| FI (1) | FI972165A (ja) |
| MX (1) | MX9703828A (ja) |
| NO (1) | NO312454B1 (ja) |
| PL (1) | PL180770B1 (ja) |
| RU (1) | RU2161143C2 (ja) |
| WO (1) | WO1996015997A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013141189A1 (ja) | 2012-03-23 | 2013-09-26 | 井前工業株式会社 | 断熱材組成物、これを用いた断熱材、及び断熱材の製造方法 |
Families Citing this family (74)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE235438T1 (de) * | 1995-09-11 | 2003-04-15 | Cabot Corp | Aerogel- und klebstoffhaltiges verbundmaterial, verfahren zu seiner herstellung sowie seine verwendung |
| US5877100A (en) * | 1996-09-27 | 1999-03-02 | Cabot Corporation | Compositions and insulation bodies having low thermal conductivity |
| DE19648798C2 (de) * | 1996-11-26 | 1998-11-19 | Hoechst Ag | Verfahren zur Herstellung von organisch modifizierten Aerogelen durch Oberflächenmodifikation des wäßrigen Gels (ohne vorherigen Lösungsmitteltausch) und anschließender Trocknung |
| DE19702238A1 (de) * | 1997-01-24 | 1998-08-06 | Hoechst Ag | Verwendung von Aerogelen zur Körper- und/oder Trittschalldämmung |
| DE19702239A1 (de) * | 1997-01-24 | 1998-07-30 | Hoechst Ag | Mehrschichtige Verbundmaterialien, die mindestens eine aerogelhaltige Schicht und mindestens eine Schicht, die Polyethylenterephthalat-Fasern enthält, aufweisen, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie ihre Verwendung |
| DE19702240A1 (de) * | 1997-01-24 | 1998-07-30 | Hoechst Ag | Mehrschichtige Verbundmaterialien, die mindestens eine aerogelhaltige Schicht und mindestens eine weitere Schicht aufweisen, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie ihre Verwendung |
| DE19718741A1 (de) | 1997-05-02 | 1998-11-05 | Hoechst Ag | Verfahren zur Kompaktierung von Aerogelen |
| DE19718740A1 (de) | 1997-05-02 | 1998-11-05 | Hoechst Ag | Verfahren zur Granulierung von Aerogelen |
| DE19756633A1 (de) | 1997-12-19 | 1999-06-24 | Hoechst Ag | Verfahren zur unterkritischen Trocknung von Lyogelen zu Aerogelen |
| DE19801004A1 (de) | 1998-01-14 | 1999-07-15 | Cabot Corp | Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen kugelförmigen Lyogelen in wasserunlöslichen Silylierungsmitteln |
| WO1999064504A1 (de) * | 1998-06-05 | 1999-12-16 | Cabot Corporation | Nanoporöse interpenetrierende organisch-anorganische netzwerke |
| DE10057368A1 (de) * | 2000-11-18 | 2002-05-23 | Bayerische Motoren Werke Ag | Isolationsschicht insbesondere für Kraftfahrzeug-Karosserieteile |
| DE10110730A1 (de) | 2001-02-28 | 2003-01-23 | Ego Elektro Geraetebau Gmbh | Wärmedämmformkörper |
| JP2003042387A (ja) * | 2001-08-01 | 2003-02-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 断熱材とその固形化方法およびそれを用いた機器 |
| CN1331588C (zh) * | 2002-05-15 | 2007-08-15 | 卡伯特公司 | 气凝胶和中空颗粒粘结剂组合物、绝缘复合物和其制备方法 |
| US6770584B2 (en) * | 2002-08-16 | 2004-08-03 | The Boeing Company | Hybrid aerogel rigid ceramic fiber insulation and method of producing same |
| US7088239B2 (en) * | 2004-03-02 | 2006-08-08 | Vann Basinger | Method and apparatus for all-purpose, automatic remote utility meter reading, utility shut off, and hazard warning and correction |
| US20050196565A1 (en) * | 2004-03-03 | 2005-09-08 | Selover Craig W. | Faced aerogel article and a molding process therefor |
| DE102005012740A1 (de) * | 2004-09-23 | 2006-09-21 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Aerogel-enthaltener Brandschutzwerkstoff |
| DE102004046495B4 (de) * | 2004-09-23 | 2009-04-09 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Aerogel-enthaltener Verbundwerkstoff und Verfahren zu dessen Herstellung |
| US8394492B1 (en) * | 2004-10-28 | 2013-03-12 | The United States Of America As Represented By The United States National Aeronautics And Space Administration | Surface modified aerogel monoliths |
| US7635411B2 (en) * | 2004-12-15 | 2009-12-22 | Cabot Corporation | Aerogel containing blanket |
| WO2006074449A2 (en) * | 2005-01-07 | 2006-07-13 | Aspen Aerogels, Inc. | A thermal management system for high temperature events |
| US20070102055A1 (en) * | 2005-02-23 | 2007-05-10 | Aspen Aerogels, Inc. | Composites based on macro and nanoporous materials |
| US8461223B2 (en) | 2005-04-07 | 2013-06-11 | Aspen Aerogels, Inc. | Microporous polycyclopentadiene-based aerogels |
| US9469739B2 (en) | 2005-04-07 | 2016-10-18 | Aspen Aerogels, Inc. | Microporous polyolefin-based aerogels |
| US20060264133A1 (en) * | 2005-04-15 | 2006-11-23 | Aspen Aerogels,Inc. | Coated Aerogel Composites |
| US9476123B2 (en) | 2005-05-31 | 2016-10-25 | Aspen Aerogels, Inc. | Solvent management methods for gel production |
| US20070014979A1 (en) | 2005-07-15 | 2007-01-18 | Aspen Aerogels, Inc. | Secured Aerogel Composites and Methods of Manufacture Thereof |
| WO2007044341A2 (en) * | 2005-10-04 | 2007-04-19 | Aspen Aerogels, Inc. | Cryogenic insulation systems with nanoporous components |
| US9181486B2 (en) | 2006-05-25 | 2015-11-10 | Aspen Aerogels, Inc. | Aerogel compositions with enhanced performance |
| WO2008011423A2 (en) * | 2006-07-17 | 2008-01-24 | Aspen Aerogels, Inc. | Aerogel insulation systems for pipelines |
| GB0704854D0 (en) * | 2007-03-14 | 2007-04-18 | Proctor Group Ltd A | Wall insulation system |
| EP2123426A1 (en) | 2008-05-23 | 2009-11-25 | Rockwool International A/S | Pipe section and methods for its production |
| EP2180113A1 (en) * | 2008-10-21 | 2010-04-28 | Rockwool International A/S | System for a building envelope with improved insulation properties and cassette for use in the building envelope |
| EP2180114A1 (en) * | 2008-10-21 | 2010-04-28 | Rockwool International A/S | System for a building envelope with improved insulation properties and cassette for use in the building |
| EP2180107A1 (en) * | 2008-10-21 | 2010-04-28 | Rockwool International A/S | Building wall with improved insulation properties and fixing assembly for use in the building wall |
| EP2180104A1 (en) | 2008-10-21 | 2010-04-28 | Rockwool International A/S | Facade insulation system |
| EP2424824B1 (en) * | 2009-04-27 | 2022-03-09 | Rockwool International A/S | Method for coating a substrate with a composite |
| WO2011066209A2 (en) * | 2009-11-25 | 2011-06-03 | Cabot Corporation | Aerogel composites and methods for making and using them |
| FR2955863B1 (fr) * | 2010-02-03 | 2012-03-09 | Saint Gobain Rech | Materiaux d'isolation thermique hautes performances |
| US8507071B1 (en) | 2010-02-11 | 2013-08-13 | Zeroloft Corporation | Sheet insulator with improved resistance to heat transfer by conduction, convection and radiation |
| WO2012062796A1 (en) * | 2010-11-09 | 2012-05-18 | Rockwool International A/S | Method for manufacturing an aerogel-containing composite and composite produced by said method |
| US8952119B2 (en) | 2010-11-18 | 2015-02-10 | Aspen Aerogels, Inc. | Organically modified hybrid aerogels |
| US8906973B2 (en) | 2010-11-30 | 2014-12-09 | Aspen Aerogels, Inc. | Modified hybrid silica aerogels |
| WO2012076489A1 (de) | 2010-12-07 | 2012-06-14 | Basf Se | Verbundmaterial enthaltend nanopröse partikel |
| BR112013014105A2 (pt) | 2010-12-07 | 2019-09-24 | Basf Se | material compósito, composição e processo para produzir um material compósito, e, método de usar o material compósito |
| US9370915B2 (en) | 2010-12-07 | 2016-06-21 | Basf Se | Composite material |
| PL2665876T3 (pl) * | 2011-01-17 | 2015-08-31 | Construction Research & Technology Gmbh | System kompozytowej izolacji termicznej |
| EP2481859A1 (en) | 2011-01-17 | 2012-08-01 | Aspen Aerogels Inc. | Composite aerogel thermal insulation system |
| FR2975691B1 (fr) * | 2011-05-26 | 2014-02-07 | Electricite De France | Materiau super-isolant a pression atmospherique a base d'aerogel |
| US9133280B2 (en) | 2011-06-30 | 2015-09-15 | Aspen Aerogels, Inc. | Sulfur-containing organic-inorganic hybrid gel compositions and aerogels |
| US9233986B2 (en) | 2011-07-27 | 2016-01-12 | Evonik Degussa Gmbh | Method for producing hydrophobic, heat-insulating mouldings |
| WO2013043882A1 (en) * | 2011-09-23 | 2013-03-28 | Georgia-Pacific Gypsum Llc | Low thermal transmission building material |
| SI24001A (sl) | 2012-02-10 | 2013-08-30 | Aerogel Card D.O.O. | Kriogena naprava za transport in skladiščenje utekočinjenih plinov |
| US9302247B2 (en) | 2012-04-28 | 2016-04-05 | Aspen Aerogels, Inc. | Aerogel sorbents |
| WO2013182506A1 (de) | 2012-06-04 | 2013-12-12 | Basf Se | Aerogel enthaltender polyurethan-verbundwerkstoff |
| US11053369B2 (en) | 2012-08-10 | 2021-07-06 | Aspen Aerogels, Inc. | Segmented flexible gel composites and rigid panels manufactured therefrom |
| CN111136987A (zh) | 2013-03-08 | 2020-05-12 | 斯攀气凝胶公司 | 气凝胶绝缘面板及其制造 |
| FR3007025B1 (fr) | 2013-06-14 | 2015-06-19 | Enersens | Materiaux composites isolants comprenant un aerogel inorganique et une mousse de melamine |
| US9434831B2 (en) | 2013-11-04 | 2016-09-06 | Aspen Aerogels, Inc. | Benzimidazole based aerogel materials |
| DE102014101704A1 (de) * | 2013-12-20 | 2015-06-25 | Interbran Systems Ag | Wärmedämmputz |
| EP2907796B1 (en) | 2014-02-14 | 2020-04-08 | Fabio Ermacora | Method for preparing insulating material comprising aerogel |
| US11380953B2 (en) | 2014-06-23 | 2022-07-05 | Aspen Aerogels, Inc. | Thin aerogel materials |
| AU2015327930C1 (en) | 2014-10-03 | 2018-09-13 | Aspen Aerogels, Inc. | Improved hydrophobic aerogel materials |
| CN104692757B (zh) * | 2015-02-15 | 2017-01-25 | 金成� | 短碳化硅纤维/SiO2气凝胶复合材料及其制备方法 |
| JP6997925B2 (ja) | 2015-07-27 | 2022-02-10 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | 断熱材用複合材料のための接着剤としてのフォーム |
| DE102015215055A1 (de) | 2015-08-06 | 2017-02-09 | Basf Se | Nanoporöses Verbundmaterial enthaltend anorganische Hohlpartikel |
| FR3050013B1 (fr) * | 2016-04-11 | 2019-08-02 | Saint-Gobain Isover | Fours et produits d'isolation pour fours |
| CN105967621A (zh) * | 2016-05-09 | 2016-09-28 | 天津城建大学 | 保温防水阻燃一体板及其制备方法 |
| JP2019189519A (ja) * | 2018-04-23 | 2019-10-31 | オゾンセーブ株式会社 | 断熱材および断絶材の製造方法 |
| JP7384838B2 (ja) | 2018-05-31 | 2023-11-21 | アスペン エアロゲルズ，インコーポレイティド | 耐火クラス強化エアロゲル組成物 |
| CN109369129A (zh) * | 2018-11-06 | 2019-02-22 | 航天材料及工艺研究所 | 纤维增强氧化铝气凝胶隔热材料及其制备方法 |
| EP3738941A1 (en) | 2019-05-14 | 2020-11-18 | ETH Zurich | Method of manufacturing a composite element, device for manufacturing the composite element, the composite element itself and use of the composite element |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3965020A (en) * | 1973-09-20 | 1976-06-22 | Johns-Manville Corporation | Siliceous thermal insulation and method of making same |
| SE420596B (sv) * | 1975-03-25 | 1981-10-19 | Osaka Packing | Formad kropp av amorf kiseldioxid, eventuellt innehallande kalciumkarbonat, sett att framstella en formad kropp av amorf kiseldioxid samt partikel av amorf kiseldioxid for framstellning av en formad kropp |
| DE2928695C2 (de) * | 1979-07-16 | 1984-05-30 | Grünzweig + Hartmann und Glasfaser AG, 6700 Ludwigshafen | Wärmeisolierkörper sowie Verfahren zu seiner Herstellung |
| DE2942180C2 (de) * | 1979-10-18 | 1985-02-21 | Grünzweig + Hartmann und Glasfaser AG, 6700 Ludwigshafen | Verfahren zur Herstellung eines Wärmeisolierkörpers |
| DE3814968A1 (de) * | 1988-05-03 | 1989-11-16 | Basf Ag | Daemmstoff der dichte 0,1 bis 0,4 g/cm(pfeil hoch)3(pfeil hoch) |
| US4954327A (en) * | 1988-08-12 | 1990-09-04 | Blount David H | Production of silica aerogels |
| DE3914850A1 (de) * | 1989-05-05 | 1990-11-08 | Basf Ag | Thermisches isoliermaterial auf der basis von pigmenthaltigen kieselsaeureaerogelen |
| DE4038784A1 (de) * | 1990-12-05 | 1992-06-11 | Basf Ag | Verbundschaumstoffe mit niedriger waermeleitfaehigkeit |
| US5306555A (en) * | 1991-09-18 | 1994-04-26 | Battelle Memorial Institute | Aerogel matrix composites |
| DE4201306A1 (de) * | 1992-01-20 | 1993-07-22 | Basf Ag | Formteile oder platten aus silica-aerogelen |
| DE4409309A1 (de) * | 1994-03-18 | 1995-09-21 | Basf Ag | Formkörper, enthaltend Silica-Aerogel-Partikel sowie Verfahren zu ihrer Herstellung |
| US5569513A (en) * | 1994-08-10 | 1996-10-29 | Armstrong World Industries, Inc. | Aerogel-in-foam thermal insulation and its preparation |
| AU4175296A (en) * | 1994-11-23 | 1996-06-17 | Hoechst Aktiengesellschaft | Composite material containing aerogel, process for manufacturing said material and the use thereof |
-
1994
- 1994-11-23 DE DE19944441567 patent/DE4441567A1/de not_active Withdrawn
-
1995
- 1995-11-22 CN CN95197060A patent/CN1077089C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1995-11-22 RU RU97110217A patent/RU2161143C2/ru active
- 1995-11-22 AU AU42997/96A patent/AU4299796A/en not_active Abandoned
- 1995-11-22 DE DE59508149T patent/DE59508149D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-11-22 PL PL95320427A patent/PL180770B1/pl not_active IP Right Cessation
- 1995-11-22 JP JP51657796A patent/JP4361602B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1995-11-22 EP EP95941621A patent/EP0793627B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-11-22 CA CA 2205923 patent/CA2205923A1/en not_active Abandoned
- 1995-11-22 ES ES95941621T patent/ES2147310T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1995-11-22 WO PCT/EP1995/004599 patent/WO1996015997A1/de not_active Application Discontinuation
- 1995-11-22 MX MX9703828A patent/MX9703828A/es not_active IP Right Cessation
- 1995-11-22 US US08/008,492 patent/US6080475A/en not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-05-21 FI FI972165A patent/FI972165A/fi not_active IP Right Cessation
- 1997-05-22 NO NO19972354A patent/NO312454B1/no unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013141189A1 (ja) | 2012-03-23 | 2013-09-26 | 井前工業株式会社 | 断熱材組成物、これを用いた断熱材、及び断熱材の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2205923A1 (en) | 1996-05-30 |
| CN1171093A (zh) | 1998-01-21 |
| JPH10509940A (ja) | 1998-09-29 |
| FI972165A (fi) | 1997-07-21 |
| EP0793627A1 (de) | 1997-09-10 |
| ES2147310T3 (es) | 2000-09-01 |
| FI972165A0 (fi) | 1997-05-21 |
| RU2161143C2 (ru) | 2000-12-27 |
| NO312454B1 (no) | 2002-05-13 |
| MX9703828A (es) | 1997-08-30 |
| DE59508149D1 (de) | 2000-05-11 |
| AU4299796A (en) | 1996-06-17 |
| EP0793627B1 (de) | 2000-04-05 |
| NO972354L (no) | 1997-06-26 |
| WO1996015997A1 (de) | 1996-05-30 |
| PL320427A1 (en) | 1997-09-29 |
| CN1077089C (zh) | 2002-01-02 |
| PL180770B1 (pl) | 2001-04-30 |
| NO972354D0 (no) | 1997-05-22 |
| DE4441567A1 (de) | 1996-05-30 |
| US6080475A (en) | 2000-06-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4361602B2 (ja) | エアロゲル含有複合材料、その製造方法及びその使用 | |
| US6083619A (en) | Composite material containing aerogel, process for its preparation, and its use | |
| US5948314A (en) | Composition containing an aerogel, method of producing said composition and the use thereof | |
| US10196814B2 (en) | Aerogel compositions and methods of making and using them | |
| TWI247731B (en) | Gypsum compositions and related methods | |
| EP2504290B1 (en) | Methods for manufacturing aerogel composites | |
| US3353975A (en) | Low density insulation bonded with colloidal inorganic materials | |
| JP2009512620A (ja) | セラミック絶縁部材の製造方法 | |
| JP2006213594A (ja) | 鉱物質断熱素材及びその製造方法 | |
| WO2013123181A1 (en) | Concrete compositions and methods of making | |
| KR100274578B1 (ko) | 세라믹물과 그 제조방법 | |
| CN107188514A (zh) | 一种防火隔热的建筑材料及其制备方法 | |
| KR102266558B1 (ko) | 에어로겔을 포함하는 압출형 시멘트 복합체 및 이의 제조방법 | |
| CN107954727A (zh) | 耐腐蚀红柱石耐火砖及其制备方法 | |
| WO2004080916A1 (ja) | 無機質多孔体及びその製造方法 | |
| JP6681273B2 (ja) | 組成物及び不燃材 | |
| JP2004307336A (ja) | 成形体の製造方法、成形体、その使用及び遮断材料及び支持パネル | |
| JP3858012B2 (ja) | セメント複合材 | |
| JP2891904B2 (ja) | 多層軽量吸音材 | |
| JP3315370B2 (ja) | 低融点金属鋳造装置構成材料 | |
| JPS6296375A (ja) | 多孔質セラミツクス及びその製造法 | |
| BR102019023351A2 (pt) | composição de isolamento estrutural, processo de preparo de material de isolamento e material de isolamento estrutural | |
| JPS5978966A (ja) | ベ−マイト成形体およびその焼成物 | |
| JPH10158053A (ja) | 無機質緻密硬化体 | |
| JPH06116001A (ja) | 乾式成型水硬性無機質成型品およびその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060110 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20060407 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20060522 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060710 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070116 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20070118 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20070305 |
|
| A72 | Notification of change in name of applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A721 Effective date: 20070326 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070717 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080708 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20081007 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20081117 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090217 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090421 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20090611 |
|
| 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: 20090804 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090813 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120821 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120821 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130821 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |