JPH05345688A - 疎水性、微孔性の熱絶縁物質の表面コーティング法 - Google Patents

疎水性、微孔性の熱絶縁物質の表面コーティング法

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JPH05345688A
JPH05345688A JP3929893A JP3929893A JPH05345688A JP H05345688 A JPH05345688 A JP H05345688A JP 3929893 A JP3929893 A JP 3929893A JP 3929893 A JP3929893 A JP 3929893A JP H05345688 A JPH05345688 A JP H05345688A
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Tony M Matthews
トニー・マイケル・マシューズ
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 疎水性、微孔性の熱絶縁物質の表面を、該物
質の疎水特性を破壊することなくコーティングできる方
法を提供する。 【構成】 疎水性、微孔性の熱絶縁物質の表面を加熱し
て、該疎水性物質上に親水性表面層を形成させ、つづい
て該親水性表面に水性コーティング、たとえば水性シリ
ケート接着剤を塗布して疎水性、微孔性の熱絶縁物質の
表面をコーティングする。このコーティング上に、耐摩
耗性及び/又は耐衝撃性のカバー、たとえばガラス繊維
クロスが塗布されてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、疎水性、微孔性の熱絶縁物質の
表面をコーティングする方法に係る。
【0002】用語「微孔性」は、ここでは、セル又は空
隙の最大サイズがNTPにおける空気分子の平均自由通路
よりも小である(すなわち100nm以下である)多孔性又
はセルラー物質を表示するものとして使用される。かか
る意味で微孔性である物質は、空気伝導(すなわち空気
分子間の衝突)による熱移動が非常に低いことを示す。
このような微孔性物質はエーロゲル(液相を気相によっ
て置換し、これにより、ゲルが液から直接に乾燥される
際に生ずる縮みを回避したゲルである)を含む。実質的
に同一の構造は、コントロール下における液からの沈殿
によっても得られる(沈殿の間、開放格子沈殿物を得る
ため温度及びpHが制御される)。他の同等の開放格子構
造体は、粒子の実質的部分が最大粒径100nmより小を有
するものであるピロゲニック(ヒュームド)タイプ又は
エレクトロサーマルタイプのものを含む。これらの物質
(たとえばシリカ、アルミナ又は他の金属酸化物を基材
とする)はいずれも、上述の如き微孔性の組成物の調製
に使用される。
【0003】高性能の微孔性熱絶縁物質の公知のものは
緻密化した(compacted)微孔性シリカ粒子でなり、代
表的にはセラミック繊維強化剤及びルチル粉末乳白剤を
含有する。かかる微孔性熱絶縁物質は、たとえば英国特
許明細書第1,350,661号に開示されている。
【0004】微孔性熱絶縁物質は一般に親水性であり、
容易に水を吸収する。残念なことには、乾燥の際、水は
該物質の微孔特性を破壊し、高性能の熱絶縁物質として
の使用に適さないものとする。しかしながら、当分野で
は、微孔性熱絶縁物質に、たとえばはっ水性物質を組合
せることにより、該微孔性物質を一般的に疎水性とする
ことができることが知られている。緻密化された疎水
性、微孔性熱絶縁物質は、疎水処理がシリカ粒子間の結
合効果を低減させるため従来の微孔性熱絶縁物質よりも
弱い。従って、疎水性、微孔性の熱絶縁物質は、一般
に、取扱いの間におけるダメージを回避するため各種の
保護コーティングを必要とする。
【0005】かかる疎水性、微孔性熱絶縁物質の欠点
は、たとえば水性シリケート接着剤で直接に該疎水性物
質の表面をコーティングすることが困難であり、かつ長
時間を要することである。緻密化した疎水性、微孔性熱
絶縁物質の表面を変性して、該物質を水性コーティング
により被覆されるようにするために界面活性剤を使用で
きるが、微孔性物質の表面よりも下方部位への界面活性
剤の侵入の程度をコントロールすることは困難であり、
さらに、微孔性物質体におけるかかる界面活性剤の存在
はシリカ粒子間の結合を弱める。これら微孔性熱絶縁物
質は、一般に、摩耗及び衝撃によるダメージに弱く、微
孔性熱絶縁物質の表面に、たとえばガラス繊維クロスの
如き耐摩耗性及び耐衝撃性カバーを塗布するために、た
とえば接着剤コーティングが使用される。
【0006】本発明の目的は、疎水性、微孔性熱絶縁物
質の表面に該微孔性物質の疎水特性を破壊することな
く、コーティング(たとえば水性シリカ接着剤)を比較
的簡単かつ経済的に塗布できる方法を提供することにあ
る。
【0007】本発明によれば、疎水性、微孔性の熱絶縁
物質の表面をコーティングする方法において、前記疎水
性、微孔性の熱絶縁物質の表面を加熱して該物質上に親
水性表面層を形成し、この親水性表面層に水性コーティ
ングを塗布することを特徴とする疎水性、微孔性の熱絶
縁物質の表面コーティング法が提供される。
【0008】疎水性、微孔性の熱絶縁物質は、シラン物
質により処理して疎水性とした微粒化金属酸化物(たと
えばピロゲニックシリカ又はアルミナ、又はシリカ又は
アルミナエーロゲル)、疎水性としていない未処理の微
粒化金属酸化物5重量%以下、赤外線乳白剤50重量%以
下及び強化用繊維20重量%の乾燥粒子混合物を緻密化す
ることによって形成された物質のブロックでなる。発明
者らは、少量の未処理の微粒化物質(たとえばピロゲニ
ックアルミナ又はアルミナエーロゲル)は疎水性、微孔
性の熱絶縁物質の疎水特性を劣化させる影響を全く持た
ないとの知見を得た。赤外線乳白剤は、高屈折率を有す
る微粒化放射線散乱物質(たとえばルチル形のチタニ
ア、アルミナ、ジルコニア、酸化鉄又は酸化クロム)で
ある。強化用繊維は、たとえばセラミック繊維(アルミ
ナ繊維又はアルミノシリケート繊維)、ガラス繊維又は
他の無機繊維である。
【0009】このように、疎水性、微孔性の熱絶縁物質
は、実質的に無機性、非溶融性の緻密化粒子物質であっ
てもよい。疎水性、微孔性の熱絶縁物質は、次の組成を
有する。 疎水性金属酸化物 49−97重量% 未処理の金属酸化物 0−5重量% 強化用繊維 1−20重量% 乳白剤 2−50重量% 好適な1具体例では、疎水性、微孔性の熱絶縁物質は次
の組成を有するものである。 疎水性のピロゲニックシリカ 58重量% 強化用繊維 10重量% 乳白剤 32重量% 疎水性のピロゲニックシリカは市販のタイプ Aerosil R
974(Degussa社)でもよい。強化用繊維は商標名FIBERF
RAXとして市販されているアルミノシリケート繊維形の
ものであり、乳白剤はルチル形のチタニアでもよい。
【0010】他の好適な具体例によれば、疎水性、微孔
性の熱絶縁物質は次の組成を有するものである。 疎水性のピロゲニックシリカ 60.0重量% 未処理のアルミナ 1.9重量% 強化用繊維 4.8重量% 乳白剤 33.3重量% 疎水性ピロゲニックシリカは市販のタイプ Aerosil R97
4(Degussa社)でもよい。アルミナは市販のタイプ酸化
アルミニウムC(Degussa社)でもよい。また、強化用
繊維は商標名SAFFILで市販されているアルミナ形のもの
であり、乳白剤はルチル形のチタニアでもよい。
【0011】微孔性熱絶縁物質の表面をガスバーナーで
加熱できる。ガスバーナーは拡大火炎ノズルを具備して
いてもよい。ガスバーナーには、可燃性ガス及び圧縮空
気の混合物が燃料として供給される。
【0012】別法では、微孔性熱絶縁物質の表面を炉内
で加熱することもできる。
【0013】コーティングはブラッシング法又はスプレ
ー法によって塗布される。
【0014】コーティングは水性シリケート接着剤で構
成される。
【0015】該方法は、コーティングに耐摩耗性及び/
又は耐衝撃性カバー(たとえばガラス繊維クロス)を塗
布する工程を包含していてもよい。
【0016】本発明がさらに理解されるようにかつ本発
明がいかにして実施されるかを明らかにするため図面を
参照して詳述するが、本発明はこれらに限定されない。
【0017】図1に示すように、疎水性、微孔性の熱絶
縁物質のブロック1を好適な表面2の上に置き、ブロッ
クの表面を手持ち式バーナー3で加熱処理した。バーナ
ーには好適な可燃性ガス(たとえばプロパンガス)及び
圧縮空気を燃料として供給した。このバーナーは拡大火
炎ノズルから複数個の比較的狭い火炎を放射して、全体
として幅約100mmの火炎を発生する。
【0018】発明者らは、疎水性、微孔性の熱絶縁物質
の表面を火炎に短時間さらすことによっても、表面を親
水性とし、これにより、たとえば水性シリケート接着剤
(たとえば Chamtek Idenden Alumet社から商標名 HT F
ibre Adhesive 10.02として市販されているもの)のコ
ーティングが塗布され、その結果、図5に示すように微
孔性熱絶縁物質の表面にガラス繊維クロスの保護カバー
7が容易に塗布されるようになるとの知見を得た。コー
ティングは、たとえば図3に示す如くブラシ5によるブ
ラッシング法により又は図4に示す如くスプレーノズル
6によるスプレー法によって塗布される。火炎処理した
微孔性熱絶縁物質へのコーティング及び保護コーティン
グの塗布は、疎水性絶縁物質へのコーティング及び保護
コーティングの塗布よりもかなり容易であり、かつ迅速
であるとの知見を得た。
【0019】実質的に平らな表面の加熱処理以外にも、
疎水性、微孔性の熱絶縁物質の正確な成形部品の表面を
処理して、処理した表面にコーティングを容易に塗布す
ることが可能であった。
【0020】手持ち式バーナーを使用する代わりに、支
持体上に設置したバーナーを使用できる。たとえば、バ
ーナーは、処理されるべき疎水性、微孔性の熱絶縁物質
からの間隔に関して調節可能である。別法では、疎水性
熱絶縁物質のブロック1を、たとえば温度100℃の炉4
内に好適な時間(30−60秒)入れておくこともできる。
【0021】疎水性、微孔性の熱絶縁物質のブロックの
表面についての火炎加熱処理の影響を測定するためにテ
ストを行った。
【0022】第1テストでは、バーナー3の拡大ノズル
を疎水性、微孔性の熱絶縁物質の表面上4cmの位置に保
持し、生成した親水性層の厚さを各種加熱時間について
測定した。第1テストの結果を図6に示す。図6は親水
性層の厚さが加熱時間の増大に伴って増大することを示
している。しかしながら、図6は、比較的短い加熱時間
で測定可能な程度の厚さの親水性層が生ずるが、親水性
層の厚さの増大は加熱時間の増大に伴って低減すること
も示している。このように、親水性層の厚さは火炎によ
る加熱時間には比較的左右されず、下層の物質の疎水特
性を破壊することなく親水性層が形成される。
【0023】第2テストでは、バーナー3の拡大火炎ノ
ズル形の熱源を疎水性、微孔性の熱絶縁物質の表面上の
各種の間隔位置に保持し、生成する親水性層の厚さを火
炎による加熱時間10秒及び20秒で測定した。第2テスト
の結果を図7に示す。図において、加熱時間20秒に関す
る結果を実線で示し、加熱時間10秒に関する結果を破線
で示す。図7は、親水性層の厚さが火炎ノズルからの間
隔が大きくなるにつれて減少することを示している。し
かしながら、図7は、親水性層の厚さが間隔の広い範囲
にわたって比較的一定であることも示している。このよ
うに、親水性層の厚さは、疎水性、微孔性の熱絶縁物質
の表面からの火炎ノズルの間隔には比較的左右されな
い。
【0024】これらのテストは、疎水性、微孔性の熱絶
縁物質の加熱処理がたとえば加熱時間及び手持ち式火炎
バーナーの間隔の両方が変動し易い工業的環境での使用
には実用的であることを示している。広い限度内で加熱
処理を行って親水性層を提供でき、この親水性層のた
め、下層の微孔性物質の疎水特性を破壊することなくコ
ーティングが容易に形成されるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】疎水性、微孔性の熱絶縁物質のブロックの表面
を火炎処理して、該表面を親水性とする方法の1つを示
す図である。
【図2】疎水性、微孔性の熱絶縁物質のブロックの表面
を炉内で加熱処理して、該表面を親水性とする方法の1
つを示す図である。
【図3】疎水性、微孔性の熱絶縁物質のブロックの表面
を加熱することによって形成させた親水性表面上にブラ
ッシング法によってコーティングを塗布する方法を示す
図である。
【図4】疎水性、微孔性の熱絶縁物質のブロックの表面
を加熱することによって形成させた親水性表面上にスプ
レー法によってコーティングを塗布する方法を示す図で
ある。
【図5】親水性表面上のコーティングに塗布されたカバ
ーを示す図である。
【図6】疎水性、微孔性の熱絶縁物質のブロックの表面
に対する各種加熱時間の影響を示すグラフである。
【図7】疎水性、微孔性の熱絶縁物質のブロックの表面
から各種の間隔で保持された熱源の影響を示すグラフで
ある。
【符号の説明】
1 ブロック 3 バーナー 4 炉 5 ブラシ 6 スプレーノズル 7 カバー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // B29K 103:04 4F (72)発明者 ゼームス・デービッド・ジョセフ・ジャク ソン 英国ウースターシャイア,キッダーミンス ター,ゼームスロード53 (72)発明者 トニー・マイケル・マシューズ 英国ウースターシャイア,ディーワイ10・ 2ワイティー,キッダーミンスター,ブロ ードウォーターズ,ダニングトンアベニュ ー69

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】疎水性、微孔性の熱絶縁物質の表面をコー
    ティングする方法において、前記疎水性、微孔性の熱絶
    縁物質の表面を加熱して該物質上に親水性表面層を形成
    し、この親水性表面層に水性コーティングを塗布するこ
    とを特徴とする、疎水性、微孔性の熱絶縁物質の表面コ
    ーティング法。
  2. 【請求項2】請求項1記載の方法において、前記疎水
    性、微孔性の熱絶縁物質の表面をガスバーナーで加熱す
    る、疎水性、微孔性の熱絶縁物質の表面コーティング
    法。
  3. 【請求項3】請求項2記載の方法において、前記ガスバ
    ーナーが拡大火炎ノズルを具備するものである、疎水
    性、微孔性の熱絶縁物質の表面コーティング法。
  4. 【請求項4】請求項2又は3記載の方法において、前記
    ガスバーナーに可燃性ガス及び圧縮空気の混合物を燃料
    として供給する、疎水性、微孔性の熱絶縁物質の表面コ
    ーティング法。
  5. 【請求項5】請求項1記載の方法において、前記疎水
    性、微孔性の熱絶縁物質の表面を炉内で加熱する、疎水
    性、微孔性の熱絶縁物質の表面コーティング法。
  6. 【請求項6】請求項1−5のいずれか1項記載の方法に
    おいて、前記コーティングをブラッシング法又はスプレ
    ー法によって塗布する、疎水性、微孔性の熱絶縁物質の
    表面コーティング法。
  7. 【請求項7】請求項1−6のいずれか1項記載の方法に
    おいて、前記コーティングが水性シリケート接着剤でな
    るものである、疎水性、微孔性の熱絶縁物質の表面コー
    ティング法。
  8. 【請求項8】請求項1−7のいずれか1項記載の方法に
    おいて、前記コーティングに、さらに耐摩耗性及び/又
    は耐衝撃性のカバーを塗布する、疎水性、微孔性の熱絶
    縁物質の表面コーティング法。
  9. 【請求項9】請求項8記載の方法において、前記カバー
    がガラス繊維クロスでなるものである、疎水性、微孔性
    の熱絶縁物質の表面コーティング法。
JP3929893A 1992-02-07 1993-02-04 疎水性、微孔性の熱絶縁物質の表面コーティング法 Withdrawn JPH05345688A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9202584.0 1992-02-07
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JPH05345688A true JPH05345688A (ja) 1993-12-27

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JP (1) JPH05345688A (ja)
CA (1) CA2088801A1 (ja)
DE (1) DE69312111T2 (ja)
ES (1) ES2105097T3 (ja)
GB (1) GB2264656B (ja)

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