JPH07165457A - 微孔性断熱成形品 - Google Patents

微孔性断熱成形品

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JPH07165457A
JPH07165457A JP6083602A JP8360294A JPH07165457A JP H07165457 A JPH07165457 A JP H07165457A JP 6083602 A JP6083602 A JP 6083602A JP 8360294 A JP8360294 A JP 8360294A JP H07165457 A JPH07165457 A JP H07165457A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 成形品の構造の破壊を避けるために、微孔性
断熱成形品の気体透過率、特に成形品の内部から表面へ
の水蒸気の拡散を増大させる。 【構成】 微孔性断熱成形品は、成形品の少なくとも一
表面が、0.01〜８mm2の細孔断面積および成形品の厚さ
に基づいて５〜100％の侵入深さを有するみぞ形細孔を
有し、成形品の表面積１cm2当り0.004〜10個のみぞ形細
孔が存在する、30〜100重量％の微細に分割された金属
酸化物、０〜50重量％の乳白剤、０〜50重量％の繊維材
料および０〜15重量％の無機結合剤を含んでなるプレス
加工された断熱材料からなるものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、30〜100重量％の微細
に分割された金属酸化物、０〜50重量％の乳白剤、０〜
50重量％の繊維材料および０〜15重量％の無機結合剤を
含んでなるプレス加工された熱絶縁材料からなる微孔性
断熱成形品に関する。
【０００２】
【従来の技術】そのような微孔性断熱成形品は知られて
いる。例えば、米国特許第4,985,163号明細書参照。
【０００３】前記微孔性断熱成形品に好ましく使用され
る微細に分割された金属酸化物は、アークシリカ、沈降
シリカまたは二酸化ケイ素エーロゲルを含む熱分解法シ
リカおよび類似して製造された酸化アルミニウムであ
る。良好な断熱性を達成するために、これらの微細に分
割された酸化物は、好ましくは50〜700m2／ｇ（ＡＳＴ
Ｍ特別技術刊行物No．51，1941頁以下に記載されている
ように、ＢＥＴにより測定された）の範囲にある非常に
高い比表面積を有する。これらの大きな表面積の結果と
して、これらの酸化物は、極性物質を吸着する非常に強
く明白な能力を有する。知られているように、それらは
その結果非常に有効な乾燥剤として作用し、自然雰囲気
中で水を貧欲に吸収する。従って、同一の挙動が、それ
らから製造された微孔性断熱成形品により示される。そ
れゆえ、実際上、貯蔵および使用の間の微孔性断熱成形
品による水吸吸収は防止することができない。実用的な
使用で、これらの微孔性断熱成形品が、今や短時間内に
高い熱エネルギーに曝らされるならば、断熱成形品の構
造を破壊する蒸気の爆発性の生成が生じる。例えば、こ
れらの放射加熱単位装置が、そのような単位装置の最新
世代に対して今や通例である、好ましくは１〜５秒の間
隔で通例の抵抗発熱体によって赤熱にもたらされるなら
ば、この効果は、セラミックホットプレート用放射加熱
単位装置の断熱材として使用された微孔性断熱成形品に
生じる。しかしながら、これらの短かい加熱時間は、変
わった消費者の態度のために避けられない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、微孔
性断熱成形品の気体透過性を上昇させ、特に成形品の内
部から表面への水蒸気の拡散を増大させ、従って成形品
の構造を破壊する成形品の内部における局部的な過圧を
避けることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、成形品の少な
くとも一表面が、0.01〜８mm2の細孔断面積および成形
品の厚さに基づいて５〜100％の侵入深さを有するみぞ
形細孔を有し、成形品の表面積１cm2当り0.004〜10個の
みぞ形細孔が存在する、30〜100重量％の微細に分割さ
れた金属酸化物、０〜50重量％の乳白剤、０〜50重量％
の繊維材料および０〜15重量％の無機結合剤を含んでな
るプレス加工された断熱材料からなる微孔性断熱成形品
を提供する。
【０００６】本発明に係る断熱成形品は、極端な水吸収
後でさえ、成形品の断熱性を低下させることなく、衝撃
加熱に対してそれらの構造を保持する。
【０００７】本発明に係る断熱成形品は、通例次の物性
値を有する： 密 度 250〜350ｇ／リットル 曲げ強さ ＞0.15Ｎ／mm2 圧縮強さ ＞1.0Ｎ／mm2 熱伝導率 ＜0.025Ｗ／mK 電気抵抗 ＞2000MQ
【０００８】本発明によって使用される断熱材料は、次
の組成を有する： 30〜100重量％の微細に分割された金属酸化物 ０〜50重量％の乳白剤 ０〜50重量％の繊維材料 ０〜15重量％の無機結合剤
【０００９】好ましい組成物は、 30〜89重量％の微細に分割された金属酸化物 10〜50重量％の乳白剤 １〜50重量％の繊維材料 ０〜50重量％の無機結合剤 からなる。
【００１０】特に好ましい結果は、次の組成物によって
達成される： 50〜89重量％の微細に分割された金属酸化物 20〜40重量％の乳白剤 ５〜20重量％の繊維材料 0.5〜２重量％の無機結合材。
【００１１】好ましく使用される微細に分割された金属
酸化物は、アークシリカ、低アルカリ沈降シリカ、二酸
化ケイ素エーロゲルを含む熱分解法シリカ、類似して製
造された酸化アルミニウムおよびそれらの混合物であ
る。熱分解シリカ、酸化アルミニウムまたはそれらの混
合物を使用することが好ましい。微細に分割された金属
酸化物は、好ましくは50〜700m2／ｇ、特に70〜400m2／
ｇのＢＥＴ表面積を有する。
【００１２】乳白剤の例は、イルメナイト、二酸化チタ
ン、炭化ケイ素、鉄（II）／鉄（III）混合酸化物、二
酸化クロム、二酸化ジルコニウム、二酸化マンガン、酸
化鉄、二酸化ケイ素、酸化アルミニウムおよびケイ酸ジ
ルコニウム、そしてまたそれらの混合物である。イルメ
ナイトおよびケイ酸ジルコニウムを使用することが好ま
しい。乳白剤は、都合良くは、1.5〜10μｍの赤外領域
に吸収極大を有する。
【００１３】繊維材料の例は、ガラスウール、ロックウ
ール、玄武岩ウール、スラグウールおよび酸化アルミニ
ウムおよび／または酸化ケイ素の溶融物から得られるよ
うなセラミック繊維、並びにそれらの混合物である。酸
化アルミニウムおよび／または酸化ケイ素の溶融物から
得られる繊維を使用することが好ましい。これらの繊維
は、好ましくは次の寸法を有する： 直径 0.1〜12μｍ 長さ １〜25mm
【００１４】使用できる無機結合剤は、微孔性断熱成形
品にそれらの使用が知られているすべての結合剤であ
る。そのような結合剤は、米国特許第4,985,163号明細
書に記載されており、その開示は参照として本明細書へ
特別に組込まれる。アルミニウム、チタン、ジルコニウ
ム、カルシウムの各ホウ化物、カルシウムケイ化物およ
びカルシウムアルミニウムケイ化物のようなケイ化物、
特に炭化ホウ素を使用することが好ましい。さらに別の
成分の例は、塩基性酸化物、特に酸化マグネシウム、酸
化カルシウムまたは酸化バリウムである。
【００１５】次の因子が気体透過性にとって、従ってみ
ぞ形細孔の性能にとって重要であることが証明された：
空間的な分布、断面積および侵入深さ。成形品表面積の
１cm2当りのみぞ形細孔の数は、0.004〜10個、好ましく
は0.15〜0.6個である。みぞ形細孔の断面積は0.01〜８m
m2、好ましくは0.10〜0.8mm2である。侵入深さは成形品
の厚さによって決まり、成形品の厚さに基づいて、成形
品の被加熱側から計って５〜100％、好ましくは40〜70
％である。
【００１６】本発明の断熱成形品の製造は、好ましくは
次の工程段階からなる： Ｉ．微細に分割された金属酸化物に基づく断熱混合物を
１〜５バール、特に２バールまた約２バールの圧力で予
備焼結し、そして予備焼結された材料を、得られた造形
品の厚さが好ましくは10〜35mm、特に10〜15mmである所
望の形状に最終圧８〜20バールでプレス加工する工程； II．望むならば、温度500〜900℃でプレス加工された物
体を加熱する工程（硬化工程）。 III．みぞ形細孔の形成は １．工程Ｉの間または ２．工程Ｉの後または ３．工程IIの後。
【００１７】みぞ形細孔の造形は、ここで、例えばドリ
ル、パンチまたはフライスのようなみぞを形成するため
にそれ自体が知られている装置を使用して行なわれる；
しかしながら、エンボススタンプを使用することが好ま
しい。
【００１８】みぞ形細孔の断面の形状の実例は、円形、
三角形、長方形、正方形である。望むならば、この断面
もまた侵入深さにわたって変化させることもできる。み
ぞ形の細孔は好ましくは円形である。
【００１９】本発明の断熱成形品は、例えば板、特にガ
ラスセラミック板を加熱するための放射加熱単位装置、
炉、特に家庭用オーブンの放射加熱、放熱器またはハロ
ゲン放熱器のような、微孔性断熱成形品がこれまで使用
されてきた全領域に使用される。放熱器は、加熱源とし
て加熱針金または加熱小板を持ち、ハロゲン放熱器はハ
ロゲンランプを持っている。最近、放熱器と組合せられ
たハロゲンと加熱針金または加熱小板による加熱が知ら
れるようになってきた。
【００２０】
【実施例】
比較例 次の組成、 62.5重量％の熱分解法シリカ 31.7重量％のケイ酸ジルコニウム ５重量％のケイ酸アルミニウム繊維 0.8重量％の炭化ホウ素 を有する断熱混合物をプレス加工して直径198mm、厚さ1
3mmの成形品を得て、それを炉内で800℃にて１時間処理
した。
【００２１】得られた成形品を30℃、98％相対湿度に40
時間保持した。水分吸収率は、断熱体の全重量に基づい
て11％であった。この水分含有成形品を以下に記載する
ように試験した： ａ）直接加熱：微孔性断熱成形品と加熱小板からなる完
全に装備された放射加熱単位装置を、後の使用において
必要とされるので、断熱板で被覆して1800Ｗの加熱仕事
率で30〜60秒加熱した。ｂ）間接加熱：微孔性断熱成形
品を、その表面上に据え付けられた発熱体によって、18
00Ｗの加熱仕事率を使用して30〜60秒加熱した。 結果：両方の場合とも、成形品はその部分の内部の水蒸
気圧が余りに高かったために爆発して開いた。
【００２２】実施例 比較例に従って微孔性断熱成形品を製造して、800℃で
の熱処理の前一度と後一度、直径0.3mm、長さ８mmのピ
ンを使用してプレス加工して成形品の表面１cm2当り0.3
5個のみぞ形細孔を付与した。このようにして得られた
成形品を、比較例と同じ方法で直接および間接加熱し
た。結果：比較例におけるような爆発は全く観察され
ず、成形品は損傷されなかった。
【００２３】以下、本発明の好適な実施態様を例示す
る。 １． 使用される微細に分割された金属酸化物が50〜70
0m2／ｇのＢＥＴ表面積を有する、請求項１記載の微孔
性断熱成形品。
【００２４】２．使用される微細に分割された金属酸化
物が、アークシリカ、 低アルカリ沈降シリカ、二酸化
ケイ素エーロゲルを含む熱分解法シリカ、類似して製造
された酸化アルミニウムおよびそれらの混合物である、
請求項１または前項２記載の微孔性断熱成形品。
【００２５】３．0.15〜0.7個のみぞ形細孔が成形品の
表面１cm2当りに存在する、請求項１及び前項１及び２
に記載の微孔性断熱成形品。
【００２６】４．みぞ形細孔の断面積が0.10〜0.8mm2あ
る、請求項１及び前項１、２、３に記載の微孔性断熱成
形品。
【００２７】５．侵入深さが、成形品の厚さに基づいて
40〜70％である、請求項１及び前項１、２、３、４に記
載の微孔性断熱成形品。
【００２８】
【発明の効果】以上のことから、本発明により、極端な
水吸収後でさえ、成形品の断熱性を低下させることな
く、衝撃加熱に対してそれらの構造を保持する微孔性断
熱成形品を提供することにより、前記微孔性断熱成形品
の気体透過性を上昇させ、特に成形品の内部から表面へ
の水蒸気の拡散を増大させ、従って成形品の構造を破壊
する成形品の内部における局部的な過圧を避けることが
できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 594069362 エー・ゲー・オー・エレクトロゲレーテバ ウ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレン クテル・ハフツング Ｅ．Ｇ．Ｏ．Ｅｌｅｋｔｒｏ−Ｇｅｒａｅ ｔｅｂａｕ Ｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ ｍｉｔ ｂｅｓｃｈｌｅｎｋｔｅｌ Ｈａ ｆｔｕｎｇ ドイツ連邦共和国 75032 オベルデルデ ィンゲン、ポシュトファッハ 1180 (72)発明者 ギュンター・クラテル ドイツ連邦共和国 デュラハ・ベーヒェ ン、アルペンブリックシュトラーセ 10 (72)発明者 ギュンター・ストール ドイツ連邦共和国 デュラハ、スツイベン シュトラーセ 14 (72)発明者 マルテイン・グロース ドイツ連邦共和国 ケンフェルバッハ、ヘ ルデンシュトラーセ 61 (72)発明者 オイゲン・ヴイルデ ドイツ連邦共和国 ニットリンゲン、モー ルブローネルシュトラーセ 17

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 成形品の少なくとも一表面が、0.01〜８
    mm2の細孔断面積および成形品の厚さに基づいて５〜100
    ％の侵入深さを有するみぞ形（channel）細孔を有し、
    成形品の表面積１cm2当り0.004〜10個のみぞ形細孔が存
    在する、30〜100重量％の微細に分割された金属酸化
    物、０〜50重量％の乳白剤、０〜50重量％の繊維材料お
    よび０〜15重量％の無機結合剤を含んでなるプレス加工
    された断熱材料からなる微孔性断熱成形品。
  2. 【請求項２】 板を加熱するための放射加熱単位装置
    に、炉の放射加熱に、放熱器またはハロゲン放熱器に請
    求項１項に記載の微孔性断熱成形品を使用する方法。
JP6083602A 1993-03-31 1994-03-31 微孔性断熱成形品 Expired - Lifetime JP2715367B2 (ja)

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