JPH0535112B2

JPH0535112B2 -

Info

Publication number: JPH0535112B2
Application number: JP59226312A
Authority: JP
Inventors: Shuzo Tokumitsu; Yoshasu Nobuto; Yukinobu Hoshida
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1984-10-26
Filing date: 1984-10-26
Publication date: 1993-05-25
Also published as: JPS61106476A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は微孔性断熱材料のブロツク表面に保護
外被を施すことにより、特に取扱いによる損傷を
少なくした断熱体を得たものである。

従例来の構成とその問題点一般に0.1μm以下のオーダーの小さな粒径をも
つシリカ−エアロゲル（aerogel）粒子、酸化チ
タンなどの乳白剤及び繊維強化材を包含し、固め
られてブロツクを形成した微孔性断熱材料は公知
である。

このブロツクは約240Kg／m³のかさ密度で、静
止空気よりも優れた断熱特性をもつている。しか
し、堅いけれどもろく、通常の取扱いの損傷から
それを保護するために例えばグラスフアイバーの
袋で覆つて用いられたりしている。

要求される形が複雑になつてくると、グラスフ
アイバー等の袋に閉じ込められたブロツクを形成
することは困難である。

もう一つの別の断熱材料として知られているも
のは、上述のものと似た組成をもつが、バインダ
ーが混合されており、かさ密度は300〜400Kg／m³
と少し大きい。その結果、それらから形成された
ブロツクの堅さは、もろさが比較的少ない。しか
しバインダーの量は断熱特性を失うことを最小に
するために常に最小限に保持されるので、やはり
表面層は軽く触れるだけでも手に付着するし、少
し強い衝撃で破壊するという問題が生じる。

発明の目的上述の様に従来の断熱体は、ブロツクがもろい
ため、表面層が剥離して粉塵となり作業性を損う
とか、取扱い中に損傷して断熱ブロツクと被断熱
物との間にすきまができるなどの問題のために、
この種の微孔性断熱材料は優れた断熱特性を持ち
ながら、用途拡大が遅れている。特に断熱材料の
表面を露出して使用することは困難であつた。

そこで本発明においては、微孔性断熱材料のも
ろさを改善し、微孔性断熱材料のブロツクの表面
に形成した皮膜の機械的強度、特に、機械的衝撃
強度を向上し、取扱いやすくするとともに、表面
を保護しなくても使用可能な断熱体を提供するこ
とを目的とする。

発明の構成本発明の断熱体は、微孔性断熱材料のブロツク
の表面に、繊維状物質を含有する釉薬の緻密な皮
膜を施したものである。

特に微孔性断熱材料が、シリカ−エアロゲル粒
子、繊維強化材及び乳白剤を混合、圧縮したブロ
ツクである場合に、本発明の実用的価値は高い。

なぜならば、上述の断熱材料は静止空気よりも
断熱性に優れているからである。

また、上述の組成にバインダーが混合された断
熱材料であつてもよい。

上述のシリカ−エアロゲル粒子を主材とした断
熱材料の連続耐熱温度は約950℃である。これ以
上の温度に長時間さらすと焼結し、収縮が起こ
り、その結果断熱特性が悪くなる。

したがつて釉薬の焼成は950℃以下で行なう。
釉薬は焼成されてガラス層を形成するもの、たと
えばガラスフリツトあるいは硅石、石灰、硼砂な
どの混合物に、粘土あるいはベントナイトなどの
懸濁剤、顔料および水が添加され粉砕・混合され
る。釉薬は950℃以下で焼成できるように原料を
選ばなければならない。

また、断熱材料は微孔性であるため熱膨張係数
は小さい。したがつて、焼成後の釉薬層の剥離や
亀裂を防ぐため、釉薬の熱膨張係数をなるべく断
熱材料にマツングさせるのが好ましい。しかしま
た断熱材料が微孔性であるため、多少の応力は吸
収される。したがつて、釉薬の熱膨張係数の許容
範囲は割と広い。

釉薬はスプレー、浸漬、はけ掛け等で断熱材料
の表面に施釉し、乾燥の後、焼成温度で数分から
数十分焼き付けて断熱体が完成する。

釉薬の厚みは、施釉時のたれ等の防止、断熱材
料との密着強さ、層の機械的強さから100〜
300μmが好ましい。釉薬層はこの様に薄いため、
断熱性能に悪影響は及ぼさない。

この釉薬層は断熱材料の微孔部と機械的に結合
するとともに、微粒子のため活性の高いシリカ−
エアロゲルと釉薬成分が拡散し合つて化学的に結
合するため強い密着力を得ることができる。

さらに、釉薬にグラスフアイバー、アルミノ−
シリケート繊維、金属短繊維、炭化硅素ウイスカ
ーあるいは窒化硅素ウイスカー等の短繊維あるい
はウイスカーを数％から10％混合して焼き付ける
ので、釉薬の皮膜および断熱体の強度は一層向上
する。

実施例の説明微孔性断熱材料は比較的少量の乳白剤と繊維強
化材を伴い、主としてシリカーエアロゲル粒子か
らなる。好ましい乳白剤は二酸化チタンであり、
好ましい強化材はアルミノ−シリケート繊維であ
る。典型的な組成は下記の好ましい基準に従うも
のであり、最も好ましい範囲はカツコ内に示され
る。

重量％シリカ−エアロゲル 50〜97（60〜73）強化繊維１〜10（２〜７）乳白剤２〜40（25〜40）特別に好ましい組成は63重量％のシリカ−エア
ロゲル粒子、32重量％のルチル（乳白剤）及び５
重量％のアルミノ・シリケート繊維をもつ。適当
なエアロゲル粒子は日本アエロジル社から
AEROSILという商標で市販されている。

上述の断熱材料はかさ密度が200〜400Kg／m³の
ものである。機械的強度と断熱特性からブロツク
としては300〜350Kg／m³が好ましい。

釉薬の配合はたとえば次の様なものである。

ガラスフリツト 100重量部粘土４〃コロイダルシリカ１〃アルミン酸ソーダ 0.2 〃亜硝酸ソーダ 0.1 〃水 45容量部なおガラスフリツトの組成は、 SiO₂ 43重量％ B₂O₃ 14 〃 Na₂O 11 〃 K₂O ９〃 Al₂O₃ 0.7 〃 Li₂O 0.3 〃 ZnO 1.0 〃 TiO₂ 18 〃 F₂ 2.5 〃 P₂O₅ 0.5 〃である。さらに、釉薬で形成する皮膜の強度を高
めるために、上記釉薬の配合にアルミノ−シリケ
ート繊維、ステンレスの短繊維、炭化硅素ウイス
カーあるいは窒化硅素ウイスカーを２〜10重量部
混合する。

配合物をボールミルで混合・粉砕する。そし
て、釉薬50c.c.の200メツシユ（目開き74μm）ふる
いでの残渣を１〜3g，Ｂ型粘度計での粘度を
1500〜3000センチポイズに調整する。この釉薬を
スプレーで断熱材料のブロツク表面に施釉する。
施釉量は焼成後の膜厚が100〜300μmにする。

施釉したブロツクは、100〜200℃で30分程度乾
燥した後、800℃で２〜３分間保持して焼成する。

上述の様な方法で、微孔性断熱材料のブロツク
表面に乳白剤の光沢のある緻密な皮膜を施すこと
ができる。

さらに、釉薬の配合に顔料を混合することによ
つて着色できる。また緻密な皮膜の表面に、スク
リーン印刷、転写等により模様付けが可能であ
る。

上述の様な皮膜はガラス質であるため、通常焼
成温度より200〜300℃低い温度で軟化を開始す
る。したがつて断熱体として、500〜600℃の断熱
性で十分であるものは、第１図の様に微孔性断熱
材料ブロツク１の全表面に緻密な皮膜２を施すこ
とができる。

しかし、第２図に示すように微孔性断熱ブロツ
ク３の内部に発熱体４を設置し、周囲の温度が
900℃程度に上昇する場合は、温温側にのみ緻密
な皮膜５を施すことが可能である。この場合にで
も、取扱いは外側（皮膜を施している部分）を持
てば断熱材料の損傷は防げるし、外側に施釉する
ため装飾的効果も期待できる。

皮膜の耐熱性能はガラスフリツトの軟化温度に
依存し、フリツトを適切に選べば750℃程度の断
熱性能は可能である。

発明の効果以上の様に本発明によれば、繊維状物質を含有
する釉薬によつて皮膜を形成しているので、皮膜
の機械的強度、特に衝撃強度を向上できて、断熱
体の機械的強度を一層向上できる。その結果、作
業上の粉塵公害がなくなるとともに、取扱いによ
る損傷が防げるため、静止空気よりも優れた断熱
性能を十に発揮できるものである。

また、全面に皮膜を施せば、吸湿によつて断熱
性能の劣化することのない断熱体を得ることもで
きる。

さらに、十分な皮膜強度に加え、皮膜を着色あ
るいは模様付けができるため、保護カバーを設け
ないで、直接箱体として使用可能な断熱体を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明断熱体の一実施例を示す断面
図、第２図は本発明断熱体の他の実施例を示す断
面図である。１，３……微孔性断熱材料ブロツク、２，５…
…釉薬の緻密な皮膜、４……発熱体。

Claims

【特許請求の範囲】１微孔性断熱材料のブロツクの表面に、繊維状
物質を含有する釉薬の緻密な皮膜を施した断熱
体。２断熱材料が、シリカ−エアロゲル粒子、繊維
強化材及び乳白剤を混合、圧縮したブロツクであ
る特許請求の範囲第１項記載の断熱体。