JP5626844B2 - 断熱材 - Google Patents
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本実施態の断熱材は、複数の小粒子Sと、小粒子Sよりも大きい複数の大粒子Lとを含有する。断熱材内において、小粒子S及び大粒子Lは混合している。小粒子Sは、シリカを含む第一の無機化合物からなる。小粒子Sの比重はCSである。大粒子Lは、第二の無機化合物からなる。大粒子Lの比重はCLである。
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等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。
上記の第一の無機化合物と同様のもの。
SiC、シリカ、アルミナ、チタニア、酸化鉄、ジルコニア、ケイ酸ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化銅、炭酸カルシウム。
Na,Mg,Ca,K,Ba及びCeのいずれかを含む難溶性ケイ酸塩。
これらの混合物。
52:48=(ML/CL):(MS/0.1CS) (1)
MS=(ML/CL)×(48/52)×0.1CS=ML×0.092(CS/CL) (2)
小粒子及び大粒子としては、従来知られる製法で製造されるシリカ成分を有する粒子を使用することができる。例えば、小粒子及び大粒子は、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。小粒子及び大粒子は、湿式法でアルコキシシランを加水分解・縮合して製造されたものでもよい。小粒子及び大粒子は、湿式法で製造されたシリカ成分を焼成して製造されたものでもよい。小粒子及び大粒子は、塩化物などケイ素の化合物を気相で燃焼して製造されたものでもよい。小粒子及び大粒子は、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。小粒子及び大粒子は、ケイ石などを溶融して製造されたものでもよい。
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。
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。
ケイ石を溶融して作られる溶融シリカなど。
実施例1では、大粒子として、シリカヒュームEFACO(商品名、巴工業株式会社製)を用いた。小粒子として、ヒュームドシリカAEROSIL200(商品名、日本アエロジル株式会社製)を用いた。
174gのシリカヒュームEFACOと、16gのヒュームドシリカAEROSIL200を、実施例1と同様にして混合して、実施例2の混合粉末を調製した。実施例2における比率MS/MLは0.092であった。
55.0gのシリカヒュームEFACOと、165gのヒュームドシリカAEROSIL200を、実施例1と同様にして混合して、参考例3の混合粉末を調製した。参考例3における比率MS/MLは3.0であった。
1181gのシリカヒュームEFACOと、394gのヒュームドシリカAEROSIL200を、ボールミルにより均一に混合した後、赤外不透明化粒子であるケイ酸ジルコニウムのミクロパックスS(商品名、ハクスイテック株式会社製)を175g添加し、さらにボールミルにより均一に混合することにより、実施例4の混合粉末を調製した。実施例4における比率MS/MLは0.33であった。
270gのシリカヒュームEFACOと、90gのヒュームドシリカAEROSIL200を、ボールミルにより均一に混合した後、無機繊維であるウォラストナイトNYGLOS 4W(商品名、巴工業株式会社製)を40g添加し、さらにボールミルにより均一に混合することにより、実施例5の混合粉末を調製した。実施例5における比率MS/MLは0.33であった。
実施例6では、大粒子として、シリカヒュームEFACOの代わりに、炭酸カルシウムのエスカロン#2000(商品名、林化成株式会社製)を用いた。
実施例7では、大粒子として、シリカヒュームEFACOの変わりに、鉄鋼スラグのエスメント8000(商品名、エスメント関東株式会社製)を用いた。
152gのシリカヒュームEFACOと、136gのヒュームドシリカAEROSIL200を、実施例1と同様にして混合して、実施例8の混合粉末を調製した。実施例8における比率MS/MLは0.89であった。
228gのシリカヒュームEFACOと、112gのヒュームドシリカAEROSIL200を、実施例1と同様にして混合して、実施例9の混合粉末を調製した。実施例9における比率MS/MLは0.49であった。
167gのヒュームドシリカAEROSIL200を、実施例1と同様にして加圧成形した。1MPaの圧力を加えた状態において、ヒュームドシリカAEROSIL200全体の垂直方向における厚みは2.0cmに達した。圧力を開放したことによるヒュームドシリカAEROSIL200全体の垂直方向における厚みの増加率は37%であった。
Claims (6)
- シリカを含む第一の無機化合物からなり、比重がCSである複数の小粒子と、
第二の無機化合物からなり、比重がCLであり、前記小粒子よりも粒子径が大きい複数の大粒子と、
を備え、
前記複数の小粒子の質量の合計値MSと前記複数の大粒子の質量の合計値MLとの比率MS/MLが0.092CS/CL以上0.9以下であり、
前記シリカを含む第一の無機化合物が、ヒュームドシリカを含み、
前記第二の無機化合物が、シリカヒューム、炭酸カルシウム及び鉄鋼スラグからなる群より選ばれる少なくとも一種を含む、
断熱材。 - 前記小粒子の平均粒子径DSが5nm以上60nm未満であり、
前記大粒子の平均粒子径DLが60nm以上100μm以下である、
請求項1に記載の断熱材。 - 前記大粒子が前記小粒子により囲まれたコア−シェル構造を有する、
請求項1又は2に記載の断熱材。 - 水平方向における粉末状の前記断熱材の寸法を固定し、前記断熱材に対して垂直方向に1MPaの圧力を加えた状態での前記断熱材の前記垂直方向における厚みがT1であり、
前記水平方向における前記断熱材の寸法を固定し、前記圧力を開放した後の前記断熱材の前記垂直方向における厚みがT2であるとき、
前記T1に対するT2−T1の比率が0%以上30%以下である、
請求項1〜3のいずれか一項に記載の断熱材。 - 前記小粒子及び前記大粒子の含有率の合計値が30質量%以上100質量%以下であり、
平均粒子径が0.5μm以上30μm以下である赤外線不透明化粒子の含有率が0質量%以上40質量%以下であり、
平均太さが1μm以上10μm以下である無機繊維の含有率が0質量%以上30質量%以下である、
請求項1〜4のいずれか一項に記載の断熱材。 - 前記無機繊維が生体溶解性を有する、
請求項5に記載の断熱材。
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