JP5680352B2 - 断熱材 - Google Patents
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Description
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、無機繊維Fと、を含有する。断熱材内において、小粒子S、大粒子L及び無機繊維Fは混合されており、小粒子Sが大粒子Lを取り囲むように大粒子Lの表面に付着している。また、これらの粒子は無機繊維Fを覆うように無機繊維Fの表面に付着している。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。
タルク、マイカ、アタパルジャイト、炭酸カルシウム。
Na,Mg,Ca,K,Ba及びCeの少なくともいずれか1種を含む難溶性ケイ酸塩(ガラス)。
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HDK−N20(商品名、旭化成ワッカーシリコーン株式会社製)を、無機繊維としてセラミックファイバーのSCバルク1260(商品名、新日本サーマルセラミックス株式会社製)用いた。
261gのシリカヒュームEFACOと、24gのヒュームドシリカHDK−N20と、15gのSCバルク1260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。
38gのシリカヒュームEFACOと、114gのヒュームドシリカHDK−N20と、8gのSCバルク1260を、実施例1と同様にして混合して、実施例3の混合粉末を調製した。実施例3における比率MS/MLは3.0であった。
シリカヒュームEFACOの代わりに、シリカヒュームSF−ST(商品名、巴工業株式会社製)を使用した他は、実施例1と同様にして混合して、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。
シリカヒュームEFACOの代わりに、SFシリカヒューム25ksppBAG(商品名、巴工業株式会社製)を使用した他は、実施例1と同様に粉体を混合し、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。
シリカヒュームEFACOの代わりに、ヒュームドシリカのAEROSIL OX50(商品名、日本アエロジル株式会社製)を使用した他は、実施例1と同様に粉体を混合し、参考例6の混合粉末を調製した。参考例6における比率MS/MLは0.33であった。
シリカヒュームEFACOの代わりに、炭酸カルシウムウィスカーのカルシーズ(商品名、神島化学工業株式会社製)を使用した他は、実施例1と同様に粉体を混合し、実施例7の混合粉末を調製した。実施例7における比率MS/MLは0.33であった。
SCバルク1260の代わりに、生体溶解性繊維のSUPERWOOL607バルク(商品名、新日本サーマルセラミックス株式会社製)を使用した他は、実施例1と同様に粉体を混合し、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0.33であった。
384gのシリカヒュームSF−STと、128gのヒュームドシリカHDK−N20とを、M20汎用ミルを使用して均一に混合した後、32gのSCバルク1260と、64gの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)を添加して、M20汎用ミルを使用して均一に混合し、実施例9の混合粉末(粉末状の断熱材)を調製した。実施例9における比率MS/MLは0.33であった。
SCバルク1260の代わりに、平均太さ15μmのEガラスファイバー(旭ファイバーグラス株式会社製)を使用した他は、実施例1と同様にして混合して、実施例10の混合粉末を調製した。実施例10における比率MS/MLは0.33であった。
SCバルク1260の代わりに、平均太さ20μmのEガラスファイバー(旭ファイバーグラス株式会社製)を使用した他は、実施例1と同様にして混合して、実施例11の混合粉末を調製した。実施例11における比率MS/MLは0.33であった。
SCバルク1260の代わりに、平均太さ1μmのグラスウール(日本無機株式会社製)を使用した他は、実施例1と同様にして混合して、実施例12の混合粉末を調製した。実施例12における比率MS/MLは0.33であった。
171gのヒュームドシリカHDK−N20と、9gのSUPERWOOL607バルクを、M20汎用ミルを使用して均一に混合し、比較例1の混合粉末(粉末状の断熱材)を調製した。
SCバルク1260の代わりに、平均太さが0.5μmの塩基性硫酸マグネシウムウィスカーであるモスハイジ(商品名、宇部マテリアルズ株式会社製)を使用した他は、実施例1と同様にして混合して、比較例2の混合粉末を調製した。
SCバルク1260の代わりに、平均太さ25μmのEガラスファイバー(旭ファイバーグラス株式会社製)を使用した他は、実施例1と同様にして混合して、比較例3の混合粉末を調製した。
シリカヒュームEFACOの代わりに、炭化ケイ素であるGMF−15H2(商品名、太平洋ランダム株式会社製)を使用した他は、実施例1と同様の小粒子及び無機繊維を使用した。
270gのシリカヒュームEFACOと、15gのヒュームドシリカHDK−N20と、15gのSCバルク1260を、実施例1と同様にして混合して、比較例5の混合粉末を調製した。比較例5における比率MS/MLは0.056であった。
28.5gのシリカヒュームEFACOと、114gのヒュームドシリカHDK−N20と、7.5gのSCバルク1260を、実施例1と同様にして混合して、比較例6の混合粉末を調製した。比較例6における比率MS/MLは4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、該CLが3以下である、前記小粒子よりも粒子径が大きい複数の大粒子と、
平均太さが1μm以上20μm以下である無機繊維と、
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3以下であり、
前記第一の無機化合物がヒュームドシリカであり、
前記第二の無機化合物がシリカヒューム及び炭酸カルシウムからなる群より選択される少なくとも一種である、
断熱材。 - 前記小粒子の平均粒子径DSが5nm以上50nm未満であり、
前記大粒子の平均粒子径DLが50nm以上10μm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。 - 前記小粒子及び前記大粒子の含有率の合計値が、断熱材の全質量を基準として、40質量%以上99.5質量%以下であり、
前記無機繊維の含有率が、断熱材の全質量を基準として、0.5質量%以上60質量%以下である、
請求項1〜3のいずれか一項に記載の断熱材。 - 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をさらに含有し、
該赤外線不透明化粒子の含有率が、断熱材の全質量を基準として、0質量%超59.5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1〜5のいずれか一項に記載の断熱材。
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