JPH01145497A - 強化断熱材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、建築材料等に使用される断熱材、保温材、特
にその機械的強度を向上させた強化断熱材、保温材に関
する。

（従来技術） 従来、静止空気の熱伝導率は常温で０．０２ｋ　ｃ　ａ
　ｉＶ、７ｍ、　ｈ、　”Ｃであるが、空気層の厚みが
小さくなり、７０〜８０ｎｍ程度（空気の平均自由行程
）より小さくなると、熱伝導率は０゜０２ｋｃａｆ／ｍ
、ｈ、’ｃ以下になることが知られている。（第３図参
照） このことを利用して、超微粒子をプレス成形し、非常に
気孔率が大きく、気孔径も非常に小さい、即ち熱伝導率
０．０２ｋｃａｌ／ｍ、ｈ、℃程度の断熱材が製造され
ている。

このように従来技術に於ける超微粒子を利用した断熱材
は単にプレス形成しただけのものであった。

（発明が解決しようとする問題点） 上記のように超微粒子を単にプレス成形しただけの断熱
材では、断熱材表面を手で触れるとボロボロとくずれ落
ちる程強度的に弱いものである。

ガラス繊維等を混ぜることにより、曲げ強度は改善され
るが、何分にも、プレス成形しただけであるので、超微
粒子間の結合力はなく、上記のように手で触れると粉末
が手についたりして、十分な機械的強度は得られない。

そこで、例えば第２図に示されるように特公昭５１−４
００８８に於ては、超微粒子ａを包装す中に入れ成形す
る方法もあるが、これでも強度は不十分である。

また、壁や天井など、その表面を露出する製品には、包
装すの布の密封部Ｃがあるため、この断熱材を並べてき
れいな面とすることはできず、美観を損ねるので現状で
は使用されていない。

又、多量の水をかぶったり、水中にひたしたりすると、
粒子間の結合力がないため、成形品がくずれてしまい、
くずれないまでも多量の水を含んだ後、乾燥させると著
しく収縮し気孔率か低下し、断熱性が低下したり、ひび
割れを生じたりしていた。

（問題点を解決するための手段） 本発明は前記問題点を解決するためになされたもので、
シリカの超微粒子圧密層と、シリカ及び該シリカと水熱
反応する化合物の混合物より成る圧密層を重ね合せて水
熱反応させることにより、前記シリカの超微粒子圧密層
にて断熱層１を形成し、前記混合層より成る圧密層にて
強固層２を形成し、前記混合層に隣接するシリカの超微
粒子圧密層にて接合層３を形成することを特徴とする強
化断熱材料に関するものである。

（作用） 上記構成の本発明に於ては、シリカの超微粒子圧密層の
気孔率が大きく、気孔径も非常に小さいので、第３図に
於ける空気層が７０〜８０ｎｍ以下となる効果があり、
熱伝導率は０．０２ｋｃａｌ／ｍ、ｈ、°Ｃ以下になる
。

従って、シリカの超微粒子圧密層は断熱性能の高い断熱
層１を形成することになる。

また、シリカ及び該シリカと水熱反応する化合物と混合
物は水熱反応により、シリカの化合物がシリカ粒子間に
生長し、シリカ粒子間の結合力を高めるようにしたので
、前記混合物の圧密層は機械的に高強度な強固Ｎ２を形
成するようになる。

更に、前記シリカの超微粒子圧密層と混合物の圧密層と
の境界面では混合物中の、シリカと水熱反応する化合物
が、前記境界面に隣接するシリカの超微粒子圧密層中の
シリカと水熱反応することにより、シリカの超微粒子間
にシリカの化合物が生長し、シリカの超微粒子間の結合
力を高めるので、前記境界面には剥離することのない接
合層３を形成し、一体化されて機械的強度の高い断熱性
能の優れた断熱材料が得られる。

（実施例） 以下第１図を参照にして本発明の実施例を詳述する。

図に於て１及び２はシリカの超微粒子圧密層で、日本ア
エロジル社製アエロジルＲ３００（粒径７ｎｍ）を使用
した。

３はシリカ及び該シリカと水熱反応する化合物の混合物
から成る圧密層で、シリカには前記と同じアエロジルＲ
３００（粒径７ｎｍ）を使用し、シリカと水熱反応する
化合物には水酸化カルシューム粉末を用いた。

次に本発明の強化断熱材料の製造方法を説明する。

先づ、前記アエロジルＲ３００と水酸化カルシューム粉
末を重量比で１：１にとり、ミキサーでよく混合した後
、プレス成形を行い、比重０．６ｇ／ｃｍ３、厚さ５ｍ
ｍの混合物の圧密層を形成した。

次に、水熱反応の際前記混合物圧密層の境界面でこれに
隣接するシリカの超微粒子と、前記混合物中の水酸化カ
ルシュームがよく反応するように前記混合物圧密層の表
面を荒らし、境界面積を大きくした。

前記混合物圧密層を金型底に設置し、その上からアエロ
ジルＲ３００を入れ、プレス成形を行って比重０．３２
ｇ／ｃｍ’、厚さ２５ｍｍの二層成形品を得、該二層成
形品を９５°Ｃの飽和水蒸気中で８時間水熱反応を行っ
た。

前記水熱反応後の二層成形品は、第１図にて、２で示さ
れるごとくアエロジルＲ３００のシリカ粒子と水酸化カ
ルシュームとの化合物がアエロジルＲ３００のシリカ粒
子間に成長し、機械的に高強度な強固層２が形成される
。

また、前記混合層圧密層に隣接するシリカの超微粒子は
、混合物圧密層中の水酸化カルシュームと反応してシリ
カの化合物を生成し、第１図に示される接合層３が形成
される。

前記のごとく製造された断熱材料は境界のひび割れ、剥
離などは全くなく、完全な一体成形品であり、熱貫流率
も０．９４ｋｃａｆ／ｍ、ｈ、°Ｃの強化断熱材料が得
られた。

（発明の効果） 本発明による強化断熱材料は断熱のみを受は持つ断熱層
と、機械的強度を専門的に受は持つ強固層を、接合層を
介して強力に一体化させることができるので、高強度、
高性能の断熱材料が得られる。

また、接合層は強固層を形成する段階で自動的に形成さ
れるので、製造上低コストとなる。

更に、本発明に於ける強化断熱材料は断熱層と強固層と
で各機能を専門化させたので、設計の容易化が図れる等
の顕著な作用効果が得られる。

なお、本発明の実施例に於て、シリカの超微粒子圧密層
や混合層にグラスファイバーを混入すれば、更に強固な
断熱材料を得ることができる。

また、シリカの超微粒子圧密層と混合層圧密層のシリカ
に同じ粒径のものを使用したが、目的に応じて、混合層
圧密層のシリカ粒子径を大きくしてもよいことは勿論で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す断面図、第２図は従来の
技術を示す断面図、第３図は従来、一般的に知られてい
る空気層の厚さと熱伝導率の関係を示す図である。 １・・・断熱層　　　　　２・・・強固層３・・・接合
層 出願人　　　　　株式会社小松製作所 代理人　（弁理士）　岡　１）和　喜 第１図 第２図 ・♀ 〜Ｓ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　シリカの超微粒子圧密層と、シリカ及び該シリカと水
   熱反応する化合物の混合物より成る圧密層を重ね合せて
   水熱反応させることにより、前記シリカの超微粒子圧密
   層にて断熱層を形成し、前記混合物より成る圧密層にて
   強固層２を形成し、前記混合物に隣接するシリカの超微
   粒子圧密層にて接合層３を形成することを特徴とする強
   化断熱材料。