KR20130130787A

KR20130130787A - 단열재 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20130130787A
Application number: KR1020137018989A
Authority: KR
Inventors: 아키후미 사카모토; 요시히코 고토; 야스오 이토; 켄 마에다
Original assignee: 니찌아스 카부시키카이샤
Priority date: 2010-12-22
Filing date: 2011-12-13
Publication date: 2013-12-02
Also published as: WO2012086469A1; US20160244371A1; JP2012145217A; CN103269998A; CN103269998B; EP2657204B1; EP2657204A1; CN105753433A; JP4860005B1; KR101619889B1; EP2657204A4; TW201247592A; US20130266801A1; US9950963B2; TWI403490B

Abstract

본 발명은 우수한 단열성과 강도를 겸비한 단열재 및 그 제조방법을 제공하는 것을 과제로 한다. 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 단열재는, 평균 입자직경이 50㎚ 이하인 금속산화물 미립자와 보강 섬유를 포함하되, 상기 금속산화물 미립자 간에 상기 금속산화물 미립자의 일부가 용출되어서 형성된 가교 구조를 지닌다. 본 발명에 따른 단열재의 제조방법은, 평균 입자직경이 50㎚ 이하인 금속산화물 미립자와 보강 섬유를 포함하는 건식 가압 성형체를, 온도 100℃ 이상의 가압된 수증기 포화 분위기에서 양생하는 양생 공정과, 양생된 상기 건식 가압 성형체를 건조시키는 건조 공정을 포함한다.

Description

단열재 및 그 제조방법{HEAT INSULATING MATERIAL AND METHOD FOR PRODUCING SAME}

본 발명은 단열재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히, 단열재의 강도의 향상에 관한 것이다.

종래, 열전도성이 낮고 단열성이 우수한 단열재로서, 실리카 미립자와 무기 섬유와 결합제를 혼합하여, 프레스 성형을 행한 후, 기계가공함으로써 얻어지는 단열재가 있었다(예를 들어, 특허문헌 1 및 2).

JPH11-513349 A JPH11-514959 A

그러나, 상기 종래 기술에 있어서는, 결합제를 사용하므로, 예를 들어, 탈지를 행할 필요가 있으며, 이 탈지에 의해서 단열재의 강도가 저하한다는 문제가 있었다. 또한, 결합제의 사용에 의해서 환경에 대한 부하가 증대하고 있었다. 이와 같이, 결합제를 사용할 경우에는, 탈지 등에 따르는 공정수, 소요시간 및 에너지의 증대라는 문제가 있었다.

이에 대해서, 결합제를 사용하는 일 없이, 프레스압을 조정해서 단열재의 밀도를 증가시킴으로써 강도를 향상시키는 것도 가능하다. 그러나, 이 경우, 예를 들어, 밀도의 증가에 따른 고체 전열도 증가하므로, 단열재의 단열성이 저하한다는 문제가 있었다.

본 발명은, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 우수한 단열성과 강도를 겸비한 단열재 및 그 제조방법을 제공하는 것을 그 목적의 하나로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시형태에 따른 단열재는, 평균 입자직경이 50㎚ 이하인 금속산화물 미립자와 보강 섬유를 포함하되, 상기 금속산화물 미립자 간에 상기 금속산화물 미립자의 일부가 용출되어서 형성된 가교 구조를 지니는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 우수한 단열성과 강도를 겸비한 단열재를 제공할 수 있다.

또, 상기 금속산화물 미립자는 실리카 미립자를 포함하는 것으로 해도 된다. 또한, 상기 단열재는, 다음의 (a) 또는 (b)의 부피밀도 및 압축강도를 지니는 것으로 해도 된다: (a) 부피밀도가 180㎏/㎥ 이상, 300㎏/㎥ 이하이고, 압축강도가 0.6㎫ 이상; (b) 부피밀도가 300㎏/㎥ 초과, 500㎏/㎥ 이하이고, 압축강도가 0.8㎫ 이상.

또, 상기 금속산화물 미립자는 알루미나 미립자를 포함하는 것으로 해도 된다. 이 경우, 1000℃에 있어서의 가열 선 수축률이 3% 이하인 것으로 해도 된다.

또한, 상기 단열재는 50 내지 98질량%의 상기 금속산화물 미립자와, 2 내지 20질량%의 상기 보강 섬유를 포함하는 것으로 해도 된다. 또한, 상기 단열재는 결합제를 포함하지 않는 것으로 해도 된다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시형태에 따른 단열재의 제조방법은, 평균 입자직경이 50㎚ 이하인 금속산화물 미립자와 보강 섬유를 포함하는 건식 가압 성형체를, 온도 100℃ 이상의 가압된 수증기 포화 분위기에서 양생하는 양생 공정과, 양생된 상기 건식 가압 성형체를 건조시키는 건조 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 우수한 단열성과 강도를 겸비한 단열재의 제조방법을 제공할 수 있다.

또, 상기 양생 공정에 있어서, 상기 금속산화물 미립자의 일부를 용출시켜서, 상기 금속산화물 미립자 간에 액상의 가교 구조를 형성하고, 상기 건조 공정에 있어서, 상기 가교 구조를 고화(固化)시키는 것으로 해도 된다.

또한, 상기 금속산화물 미립자는 실리카 미립자를 포함하는 것으로 해도 된다. 또한, 상기 금속산화물 미립자는 알루미나 미립자를 포함하는 것으로 해도 된다.

또, 상기 건식 가압 성형체는 50 내지 98질량%의 상기 금속산화물 미립자와, 2 내지 20질량%의 상기 보강 섬유를 포함하는 것으로 해도 된다. 또한, 상기 건식 가압 성형체는 결합제를 포함하지 않는 것으로 해도 된다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시형태에 따른 단열재는, 상기 어느 하나의 방법에 의해 제조된 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 우수한 단열성과 강도를 겸비한 단열재를 제공할 수 있다.

본 발명에 따르면, 우수한 단열성과 강도를 겸비한 단열재 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 단열재의 제조방법의 일례에 포함되는 주된 공정을 나타낸 설명도;
도 2A는 본 발명의 일 실시형태에 관한 건식 가압 성형체에 포함되는 금속산화물 미립자의 1차 입자 및 해당 1차 입자에 의해 형성된 구멍 구조를 개념적으로 나타낸 설명도;
도 2B는 본 발명의 일 실시형태에 따른 단열재에 포함되는 금속산화물 미립자의 1차 입자 및 해당 1차 입자에 의해 형성된 구멍 구조를 개념적으로 나타낸 설명도;
도 3A는 본 발명의 일 실시형태에 관한 건식 가압 성형체에 포함되는 금속산화물 미립자의 1차 입자의 형태를 개념적으로 나타낸 설명도;
도 3B는 도 3A에 나타낸 금속산화물 미립자의 1차 입자 간에 액상의 가교 구조가 형성된 상태를 개념적으로 나타낸 설명도;
도 3C는 본 발명의 일 실시형태에 따른 단열재에 있어서, 도 3A에 나타내는 금속산화물 미립자의 1차 입자 간에 경화된 가교 구조가 형성된 상태를 개념적으로 나타낸 설명도;
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 관한 실시예에 있어서, 양생 조건을 변화시켜서 단열재의 압축강도를 평가한 결과의 일례를 나타낸 설명도;
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 관한 비교예에 있어서, 양생 조건을 변화시켜서 단열재의 압축강도를 평가한 결과의 일례를 나타낸 설명도;
도 6A는 본 발명의 일 실시형태에 관한 실시예에 있어서 얻어진 단열재의 투과형 전자현미경사진의 일례를 나타낸 설명도;
도 6B는 본 발명의 일 실시형태에 관한 실시예에 있어서 얻어진 건식 가압 성형체의 투과형 전자현미경사진의 일례를 나타낸 설명도;
도 7은 본 발명의 일 실시형태에 관한 실시예에 있어서 얻어진 단열재의 부피밀도와 압축강도의 상관 관계를 평가한 결과의 일례를 나타낸 설명도;
도 8은 본 발명의 일 실시형태에 관한 실시예에 있어서, 단열재의 침수 후의 두께 수축률을 평가한 결과의 일례를 나타낸 설명도;
도 9는 본 발명의 일 실시형태에 관한 실시예에 있어서, 단열재의 침수 후의 압축강도를 평가한 결과의 일례를 나타낸 설명도;
도 10은 본 발명의 일 실시형태에 관한 실시예에 있어서, 단열재의 압축강도, 가열 선 수축률 및 열전도율을 평가한 결과의 일례를 나타낸 설명도.

이하에, 본 발명의 일 실시형태에 대해서 설명한다. 또, 본 발명은 본 실시형태로 한정되는 것은 아니다.

우선, 본 실시형태에 따른 단열재의 제조방법(이하, 「본 방법」이라 지칭됨)에 대해서 설명한다. 도 1은 본 방법의 일례에 포함되는 주된 공정을 나타낸 설명도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 방법은, 평균 입자직경이 50㎚ 이하인 금속산화물 미립자와 보강 섬유를 포함하는 건식 가압 성형체를, 온도 100℃ 이상의 가압된 수증기 포화 분위기에서 양생하는 양생 공정(S1)과, 양생된 해당 건식 가압 성형체를 건조시키는 건조 공정(S2)을 포함한다.

양생 공정(S1)에 있어서 양생되는 건식 가압 성형체는, 금속산화물 미립자와 보강 섬유를 포함하는 단열재 원료로부터 제작된다. 금속산화물 미립자는, 평균 입자직경이 50㎚ 이하인 것이라면 특별히 한정되지 않고, 임의의 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 임의로 조합시켜서 사용할 수 있다.

금속산화물 미립자를 구성하는 금속산화물로서는, 온도 100℃ 이상의 가압된 수증기 포화 분위기 중에서 해당 미립자로부터 용출되는 것(물에 용해되는 것)이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 실리카 및/또는 알루미나를 바람직하게 사용할 수 있으며, 실리카를 특히 바람직하게 사용할 수 있다.

즉, 금속산화물 미립자는, 실리카 미립자 및/또는 알루미나 미립자를 포함하는 것이 바람직하며, 실리카 미립자를 포함하는 것이 특히 바람직하다. 금속산화물 미립자가 실리카 미립자를 포함할 경우, 본 방법에 의해 제조되는 단열재의 강도를 특히 효과적으로 향상시킬 수 있다. 금속산화물 미립자가 실리카 미립자를 포함할 경우, 해당 금속산화물 미립자는 알루미나 미립자를 더 포함하는 것으로 해도 된다. 금속산화물 미립자가 알루미나 미립자를 포함할 경우, 본 방법에 의해 제조되는 단열재의 내열성도 효과적으로 향상시킬 수 있다.

실리카 미립자 및/또는 알루미나 미립자로서는, 기상법으로 제조된 것 또는 습식법으로 제조된 것 중 한쪽 또는 양쪽을 사용할 수 있고, 기상법으로 제조된 것을 바람직하게 사용할 수 있다.

즉, 실리카 미립자 및/또는 알루미나 미립자로서는, 기상법으로 제조된 건식 실리카 미립자(무수 실리카 미립자) 및/또는 건식 알루미나 미립자(무수 알루미나 미립자)를 사용할 수 있고, 습식법으로 제조된 습식 실리카 미립자 및/또는 습식 알루미나 미립자를 사용할 수도 있고, 그 중에서도 해당 건식 실리카 미립자 및/또는 건식 알루미나 미립자를 바람직하게 사용할 수 있다.

보다 구체적으로, 예를 들어, 기상법으로 제조된 발연 실리카 미립자 및/또는 발연 알루미나 미립자를 바람직하게 사용할 수 있고, 그 중에서도 친수성 발연 실리카 미립자 및/또는 친수성 발연 알루미나 미립자를 바람직하게 사용할 수 있다. 실리카 미립자의 실리카(SiO₂) 함유량 및 알루미나 미립자의 알루미나(Al₂O₃) 함유량은, 예를 들어, 각각 95중량% 이상인 것이 바람직하다.

금속산화물 미립자의 평균 입자직경(보다 구체적으로는, 금속산화물 미립자의 1차 입자의 평균 입자직경)은, 50㎚ 이하이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 2㎚ 이상, 50㎚ 이하로 할 수 있고, 2㎚ 이상, 30㎚ 이하로 할 수도 있다.

금속산화물 미립자의 BET법에 의한 비표면적은, 예를 들어, 50㎡/g 이상인 것이 바람직하다. 보다 구체적으로, 이 비표면적은, 예를 들어, 50㎡/g 이상, 400㎡/g 이하인 것이 바람직하며, 100㎡/g 이상, 400㎡/g 이하인 것이 보다 바람직하다.

보강 섬유로서는, 단열재를 보강할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않고, 무기 섬유 및 유기 섬유 중 한쪽 또는 양쪽을 사용할 수 있다. 무기 섬유로서는, 보강 섬유로서 사용할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않고, 임의의 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 임의로 조합시켜서 사용할 수 있다.

구체적으로, 무기 섬유로서는, 예를 들어, 유리 섬유, 실리카-알루미나 섬유, 실리카 섬유, 알루미나 섬유, 지르코니아 섬유, 규산 알칼리 토금속염 섬유, 암면(rock wool) 및 현무암 섬유(basalt fiber)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있고, 유리 섬유, 실리카-알루미나 섬유, 실리카 섬유, 알루미나 섬유 등의 실리카계 섬유 및/또는 알루미나계 섬유를 바람직하게 사용할 수 있다. 또, 규산 알칼리 토금속염 섬유는 생체용해성의 무기 섬유이다. 즉, 무기 섬유로서는, 비생체용해성 무기 섬유 및 생체용해성 무기 섬유 중 한쪽 또는 양쪽을 사용할 수 있다.

유기 섬유로서는, 보강 섬유로서 사용할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않고, 임의의 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 임의로 조합시켜서 사용할 수 있다. 구체적으로, 유기 섬유로서는, 예를 들어, 아라미드 섬유, 폴리에틸렌 섬유, 폴리프로필렌 섬유 및 폴리올레핀 섬유로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.

보강 섬유의 평균 섬유 길이는, 예를 들어, 0.5㎜ 이상, 20㎜ 이하인 것이 바람직하고, 1㎜ 이상, 10㎜ 이하인 것이 보다 바람직하다. 평균 섬유 길이가 1㎜ 미만일 경우에는, 보강 섬유를 적절하게 배향시킬 수 없는 경우가 있고, 그 결과, 단열재 기계적 강도가 부족해지는 일이 있다. 평균 섬유 길이가 20㎜를 초과할 경우에는, 성형 시의 분체 유동성이 훼손되어서 성형성이 저하되는 동시에, 밀도 불균일에 의해 가공성이 저하되는 일이 있다.

보강 섬유의 평균 섬유 직경은, 예를 들어, 1㎛ 이상, 20㎛ 이하인 것이 바람직하며, 2㎛ 이상, 15㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 평균 섬유 직경이 20㎛를 초과할 경우에는, 보강 섬유가 꺾이기 쉬워지는 일이 있고, 그 결과, 단열재의 강도가 부족해지는 일이 있다.

따라서, 보강 섬유로서는, 예를 들어, 평균 섬유 길이가 0.5㎜ 이상, 20㎜ 이하이며, 또한 평균 섬유 직경이 1㎛ 이상, 20㎛ 이하인 것을 바람직하게 사용할 수 있다.

건식 가압 성형체는, 전술한 바와 같은 금속산화물 미립자와 보강 섬유를 건식으로 혼합함으로써 건식 혼합물을 제작하고, 이어서, 해당 건식 혼합물을 건식으로 가압 성형함으로써 제작한다.

구체적으로, 예를 들어, 금속산화물 미립자의 건조 분체와 보강 섬유의 건조 분체를 포함하는 단열재 원료를, 소정의 혼합 장치를 사용해서 건식 혼합하고, 이어서, 얻어진 건식 혼합물을 소정의 성형틀에 충전시켜 건식 프레스 성형함으로써, 건식 가압 성형체를 제작한다.

또, 혼합 및 성형을 건식으로 행함으로써, 습식의 경우에 비해서, 원료나 성형체의 관리가 용이하고, 또한, 제조에 필요로 하는 시간을 효과적으로 단축할 수 있다.

건식 가압 성형체에 있어서의 금속산화물 미립자 및 보강 섬유의 함유량은, 최종적으로 제조되는 단열재에 요구되는 특성에 따라서 임의로 결정할 수 있다. 즉, 건식 가압 성형체는, 예를 들어, 50 내지 98질량%의 금속산화물 미립자와, 2 내지 20질량%의 보강 섬유를 포함할 수 있고, 65 내지 80질량%의 금속산화물 미립자와 5 내지 18질량%의 보강 섬유를 포함하는 것으로 해도 된다.

보강 섬유의 함유량이 2질량% 미만인 경우에는, 단열재의 강도가 부족해지는 일이 있다. 보강 섬유의 함유량이 20질량%를 초과할 경우에는, 성형 시의 분체 유동성이 훼손되어서 성형성이 저하되는 동시에, 밀도 불균일에 의해 단열재의 가공성이 저하되는 경우가 있다.

또, 건식 가압 성형체는, 금속산화물 미립자 및 보강 섬유만을 포함할 경우에는, 예를 들어, 80 내지 98질량%의 금속산화물 미립자와 2 내지 20질량%의 보강 섬유를 합계가 100질량%로 되도록 포함하는 것으로 해도 되고, 85 내지 98질량%의 금속산화물 미립자와 2 내지 15질량%의 보강 섬유를 합계가 100질량%로 되도록 포함할 수도 있다.

건식 가압 성형체는 결합제를 포함하지 않는 것으로 해도 된다. 즉, 본 방법에 있어서는, 후술하는 양생에 의해서 단열재의 강도를 효과적으로 향상시킬 수 있으므로, 결합제를 사용할 필요가 없다.

이 경우, 건식 가압 성형체는, 물유리 접착제 등의 무기 결합제나, 수지 등의 유기 결합제라고 하는, 종래 사용되고 있던 결합제를 실질적으로 함유하지 않는다. 따라서, 결합제의 사용에 따르는 종래의 문제를 확실히 회피할 수 있다. 또한, 건식 가압 성형을 행하는 온도는, 특별히 제한은 없지만, 예를 들어, 5℃ 이상, 60℃ 이하의 온도로 행할 수 있다.

건식 가압 성형체는 다른 성분을 더 포함하는 것으로 해도 된다. 즉, 건식 가압 성형체는, 예를 들어, 복사 산란재를 포함하는 것으로 해도 된다. 복사 산란재는, 복사에 의한 전열(傳熱)을 저감하는 것이 가능한 것이면 특별히 한정되지 않고, 임의의 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 임의로 조합시켜서 사용할 수 있다. 구체적으로, 복사 산란재로서는, 예를 들어, 탄화 규소, 지르코니아, 규산 지르코늄 및 티타니아로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.

복사 산란재의 평균 입자직경은, 예를 들어, 1㎛ 이상, 50㎛ 이하인 것이 바람직하며, 1㎛ 이상, 20㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 복사 산란재로서는, 원적외선 반사성인 것을 바람직하게 사용할 수 있고, 예를 들어, 1㎛ 이상의 파장의 광에 대한 비굴절률이 1.25 이상인 것이 바람직하다.

복사 산란재를 사용할 경우, 건식 가압 성형체는, 예를 들어, 50 내지 93질량%의 금속산화물 미립자와, 2 내지 20질량%의 보강 섬유와, 5 내지 40질량%의 복사 산란재를 포함할 수 있고, 65 내지 80질량%의 금속산화물 미립자와, 5 내지 18질량%의 보강 섬유와, 15 내지 30질량%의 복사 산란재를 포함하는 것으로 해도 된다.

또, 전술한 건식 가압 성형체에 있어서의 금속산화물 미립자의 함유량은, 해당 금속산화물 미립자가 복수 종류의 금속산화물 미립자(예를 들어, 실리카 미립자 및 알루미나 미립자)를 포함할 경우, 해당 복수 종류의 금속산화물 미립자의 합계 함유량(예를 들어, 실리카 미립자의 함유량과 알루미나 미립자의 함유량의 합계)이다.

양생 공정(S1)에 있어서는, 전술한 바와 같이 해서 제작된 건식 가압 성형체를, 온도 100℃ 이상의 가압된 수증기 포화 분위기에서 양생한다. 이 양생은, 건식 가압 성형체를 온도 100℃ 이상의 가압된 수증기 포화 분위기 내에서 소정 시간 유지시킴으로써 행한다.

즉, 예를 들어, 물을 수용한 가열가능한 밀폐 용기(구체적으로는, 예를 들어, 도달 온도가 100℃ 이상의 소정값으로 설정된 오토클레이브(autoclave)) 내에 건식 가압 성형체를 배치하고, 해당 건식 가압 성형체를 100℃ 이상의 온도로 가열된 밀폐 상태에서 소정 시간 유지함으로써, 해당 건식 가압 성형체를 양생한다.

양생을 행하는 온도는, 100℃ 이상으로서 해당 양생의 효과를 얻을 수 있는 범위이면 특별히 한정되지 않는다. 즉, 양생 온도는, 예를 들어, 100℃ 이상, 220℃ 이하가 바람직하고, 120℃ 이상, 200℃ 이하가 보다 바람직하며, 160℃ 이상, 180℃ 이하가 특히 바람직하다.

양생을 행하는 압력은, 대기압보다 높은 값이며 해당 양생의 효과를 얻을 수 있는 범위이면 특별히 한정되지 않는다. 즉, 양생 압력은, 예를 들어, 0.2㎫ 이상으로 할 수 있다. 보다 구체적으로, 양생 압력은, 예를 들어, 0.2㎫ 이상, 0.9㎫ 이하로 할 수 있고, 0.7㎫ 이상, 0.9㎫ 이하로 할 수도 있다.

양생을 행하는 시간은, 해당 양생의 효과가 얻어지는 범위이면 특별히 한정되지 않는다. 즉, 양생 시간은, 예를 들어, 0.5시간 이상으로 할 수 있다. 보다 구체적으로, 양생 시간은, 예를 들어, 0.5시간 이상, 16시간 이하로 하는 것이 바람직하며, 2시간 이상, 8시간 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 양생 시간이 지나치게 길면 단열재의 강도가 오히려 저하되는 일이 있다.

계속되는 건조 공정(S2)에 있어서는, 양생 공정(S1)에 있어서 양생된 건식 가압 성형체를 건조시킨다. 즉, 건조 공정(S2)에 있어서는, 양생 시 건식 가압 성형체에 스며든, 수증기에 유래하는 수분을 제거한다.

건조 방법은, 건식 가압 성형체로부터 불필요한 수분을 제거할 수 있는 방법이면 특별히 한정되지 않는다. 즉, 예를 들어, 건식 가압 성형체를 100℃ 이상의 온도로 유지시킴으로써, 해당 건식 가압 성형체를 효율적으로 건조시킬 수 있다.

본 방법에 있어서는, 이와 같이 해서, 최종적으로, 양생 및 건조 후의 건식 가압 성형체를 단열재로서 얻는다. 본 방법에 따르면, 우수한 단열성과 강도를 겸비한 단열재를 제조할 수 있다. 즉, 본 방법에 따르면, 부피밀도를 과잉으로 향상시키는 일 없이, 단열재의 강도를 효과적으로 향상시킬 수 있다. 또한, 본 방법에 따르면, 결합제를 사용하는 일 없이, 충분한 강도를 갖춘 단열재를 제조할 수 있다.

여기서, 본 방법에 있어서의 양생에 의해서 단열재의 강도가 향상되는 기구에 대해서 설명한다. 도 2A에는, 건식 가압 성형체에 포함되는 금속산화물의 1차 입자(금속산화물 미립자)(M) 및 해당 1차 입자(M)에 의해 형성된 구멍 구조(Sa)를 개념적으로 나타낸다. 도 2B에는, 양생이 실시된 단열재에 포함되는 금속산화물의 1차 입자(금속산화물 미립자)(M) 및 해당 1차 입자(M)에 의해 형성된 구멍 구조(Sb)를 개념적으로 나타낸다.

또, 도 3A, 도 3B 및 도 3C는, 건식 가압 성형체 또는 단열재에 포함되는 다수의 1차 입자 중 인접하는 2개의 1차 입자(M1), (M2)에 착안하여, 양생에 의한 단열재의 강도 향상의 기구를 설명하기 위한 개념도이다. 즉, 도 3A는 건식 가압 성형체에 포함되는 1차 입자(M1), (M2)의 상태를 개념적으로 나타내고, 도 3B는 해당 건식 가압 성형체의 양생 중에 해당 1차 입자(M1), (M2) 사이에 액상의 가교 구조(L)가 형성되는 상태를 개념적으로 나타내고, 도 3C은, 양생 후의 단열재에 있어서 해당 1차 입자(M1), (M2) 간에 경화된 가교 구조(B)가 형성된 상태를 개념적으로 나타낸다.

우선, 양생 전의 건식 가압 성형체는, 도 2A에 나타낸 바와 같이, 건식 가압 성형에 의해 응집된 1차 입자(M)와, 해당 1차 입자(M)에 의해 형성된 2차 입자(Sa)를 지니고 있다. 이 2차 입자(Sa)에는 1차 입자(M)에 의해 둘러싸인 구멍(P)이 형성되어 있다.

그리고, 도 2A에 나타낸 다수의 1차 입자(M) 중, 도 3A에 나타낸 바와 같이 인접하는 2개의 1차 입자(M1), (M2)에 착안하면, 해당 1차 입자(M1), (M2)는 단지 분자간력에 의해 부착하고 있을 뿐이다.

이것에 대해서, 건식 가압 성형체의 양생을 개시하면, 도 3B에 나타낸 바와 같이, 1차 입자(M1), (M2)로부터 용출된 금속산화물을 포함하는 액체로 이루어진 가교 구조(L)가 형성된다.

즉, 양생 중인 1차 입자(M1), (M2) 간에는, 용출된 금속산화물을 포함하는 액상의 가교 구조(L)가 형성된다. 또, 금속산화물이 실리카일 경우, 그 용출반응으로서는, 다음과 같은 규산염 반응이 고려된다: 「SiO₂+2H₂O → H₄SiO₄ → H⁺+H₃SiO₄ ^-」.

그 후, 양생을 종료하고, 양생 후의 건식 가압 성형체를 건조시킴으로써, 1차 입자(M1), (M2) 간에 형성되어 있던 가교 구조(L)가 고화된다. 즉, 양생 및 건조 후의 단열재에 있어서는, 도 3C에 나타낸 바와 같이, 1차 입자(M1), (M2) 간에 경화된 가교 구조(B)가 형성된다.

구체적으로, 예를 들어, 금속산화물 미립자가 실리카 미립자를 포함할 경우, 단열재는 해당 금속산화물 미립자의 1차 입자(M1), (M2) 간에 해당 실리카 미립자의 일부가 용출되어서 형성된 가교 구조(B)를 지니는 것으로 된다. 또, 예를 들어, 금속산화물 미립자가 실리카 미립자 및 알루미나 미립자를 포함할 경우, 도 3C에 나타낸 2개의 1차 입자(M1), (M2)는, 양쪽이 실리카 미립자이어도 되고, 양쪽이 알루미나 미립자이어도 되며, 한쪽이 실리카 미립자이고 다른 쪽이 알루미나 미립자이어도 된다.

이와 같이 해서, 본 방법에 의해 제조되는 단열재는, 도 2B에 나타낸 바와 같이, 가교 구조(B)로 연결된 다수의 1차 입자(M)에 의해서 형성된 구멍 구조(Sb)를 지니는 것으로 된다. 이 구멍 구조(Sb)는 1차 입자(M)의 일부가 용출됨으로써 형성된 결과, 마치 해당 1차 입자(M)가 융착되어 형성된 것과 같은 다공 구조로서 관찰된다(예를 들어, 투과형 전자현미경 관찰).

또, 구멍 구조(Sb)에는, 도 2B에 나타낸 바와 같이, 가교 구조(B)로 연결된 1차 입자(M)에 의해서 둘러싸인 구멍(P)이 형성되어 있다. 구멍 구조(Sb)에 형성된 구멍(P)의 직경은, 예를 들어, 10 내지 200㎚이다. 단열재는, 이러한 구멍 구조(Sb)를 지님으로써, 우수한 단열성을 발휘한다.

또한, 이 가교 구조(B)는 용출된 금속산화물을 포함한다. 또한, 가교 구조(B)에 의해 연결된 1차 입자(M1), (M2)(도 3C)의 형상 및/또는 크기는, 양생(특히, 금속산화물의 용출)에 의해서 변화되고, 양생 전의 1차 입자(M1), (M2)(도 3A)의 것과는 다른 것이 될 수 있다.

또, 건식 가압 성형체에 알칼리 토금속 수산화물 또는 알칼리 금속 수산화물을 첨가함으로써 금속산화물 미립자로의 금속산화물의 용출을 촉진하는 것도 가능하지만, 본 실시형태에 따른 건식 가압 성형체는, 알칼리 토금속 수산화물 및 알칼리 금속 수산화물은 포함하지 않고, 본 실시형태에 따른 단열재는, 이들 수산화물에 유래하는 알칼리 토금속 및 알칼리 금속을 포함하지 않는다.

이러한 가교 구조(B)의 형성에 의해서, 1차 입자(M) 간의 결합이 강화되고, 그 결과, 단열재의 강도를 효과적으로 높일 수 있다. 또, 금속산화물 미립자와 보강 섬유 간에도 같은 가교 구조가 형성된다.

본 실시형태에 따른 단열재(이하, 「본 단열재」라 칭함)는, 이러한 본 방법에 의해 바람직하게 제조할 수 있다. 본 단열재는, 예를 들어, 평균 입자직경이 50㎚ 이하인 금속산화물 미립자와 보강 섬유를 포함하고, 해당 금속산화물 미립자 간에, 해당 금속산화물 미립자의 일부가 용출되어서 형성된 가교 구조를 지닌다.

즉, 본 단열재는, 전술한 건식 가압 성형체의 원료로서 사용되는 금속산화물 미립자와 보강 섬유를 포함하고, 또한 전술한 가교 구조로 연결된 금속산화물 미립자에 의해 형성된 구멍 구조를 지닌다. 이 때문에, 본 단열재는, 그 부피밀도가 비교적 낮을 경우더라도, 우수한 강도를 구비한다.

예를 들어, 본 단열재는, 다음의 (a) 또는 (b)의 부피밀도 및 압축강도를 지닌다: (a) 부피밀도가 180㎏/㎥이상, 300㎏/㎥ 이하이며, 압축강도가 0.6㎫ 이상; (b) 부피밀도가 300㎏/㎥ 초과, 500㎏/㎥ 이하이며, 압축강도가 0.8㎫ 이상.

즉, 이 경우, 본 단열재는, 부피밀도가 180㎏/㎥ 이상, 300㎏/㎥ 이하이며, 압축강도가 0.6㎫ 이상인 단열재, 또는 부피밀도가 300㎏/㎥ 초과, 500㎏/㎥ 이하이며, 압축강도가 0.8㎫ 이상인 단열재이다. 예를 들어, 금속산화물 미립자가 실리카 미립자를 포함할 경우, 이러한 큰 압축강도를 보다 효과적으로 달성할 수 있다.

본 단열재가 상기 (a)의 부피밀도 및 압축강도를 지닐 경우, 해당 부피밀도는, 예를 들어, 200㎏/㎥ 이상이어도 된다. 보다 구체적으로, 본 단열재는, 예를 들어, 부피밀도가 200㎏/㎥ 이상, 250㎏/㎤ 이하이며 0.6㎫ 이상(예를 들어, 0.6㎫ 이상, 1.5㎫ 이하)이더라도 되고, 부피밀도가 250㎏/㎥ 초과, 300㎏/㎤ 이하인 경우에 있어서는 0.8㎫ 이상(예를 들어, 0.8㎫ 이상, 2.0㎫ 이하)이어도 된다.

또, 본 단열재의 압축강도는, 그 프레스면(건식 가압 성형체 제조 시의 건식 프레스면)에 대하여 수직방향에 하중을 걸었을 때의 파단 강도(㎫)이다.

본 단열재에 있어서의 금속산화물 미립자 및 보강 섬유의 함유량은, 요구되는 특성에 따라서 임의로 결정된다. 즉, 본 단열재는, 예를 들어, 50 내지 98질량%의 금속산화물 미립자와, 2 내지 20질량%의 보강 섬유를 포함할 수 있고, 65 내지 80질량%의 금속산화물 미립자와 5 내지 18질량%의 보강 섬유를 포함하는 것으로 해도 된다.

보강 섬유의 함유량이 2질량% 미만인 경우에는, 본 단열재의 강도가 부족해지는 일이 있다. 보강 섬유의 함유량이 20질량%를 초과할 경우에는, 밀도 불균일에 의해 본 단열재의 가공성이 저하되는 일이 있다.

또, 본 단열재는, 금속산화물 미립자 및 보강 섬유만을 포함할 경우에는, 예를 들어, 80 내지 98질량%의 금속산화물 미립자와 2 내지 20질량%의 보강 섬유를 합계가 100질량%로 되도록 포함하는 것으로 해도 되고, 85 내지 98질량%의 금속산화물 미립자와 2 내지 15질량%의 보강 섬유를 합계가 100질량%로 되도록 포함할 수도 있다.

또한, 전술한 본 단열재에 있어서의 금속산화물 미립자의 함유량은, 해당금속산화물 미립자가 복수 종류의 금속산화물 미립자(예를 들어, 실리카 미립자 및 알루미나 미립자)를 포함할 경우, 해당 복수 종류의 금속산화물 미립자의 합계 함유량(예를 들어, 실리카 미립자의 함유량과 알루미나 미립자의 함유량과의 합계)이다.

본 단열재는, 결합제를 포함하지 않는 것으로 해도 된다. 즉, 본 단열재는, 전술한 가교 구조를 지님으로써, 그 강도가 효과적으로 향상되고 있기 때문에, 결합제를 포함할 필요가 없다.

이 경우, 본 단열재는, 물유리 접착제 등의 무기 결합제나, 수지 등의 유기 결합제와 같은, 종래 사용되고 있던 결합제를 실질적으로 함유하지 않는다. 따라서, 결합제의 사용에 따르는 종래의 문제를 확실히 회피할 수 있다.

본 단열재는 다른 성분을 더 포함하는 것으로 해도 된다. 즉, 본 단열재는, 예를 들어, 전술한 바와 같은 복사 산란재를 포함하는 것으로 해도 된다. 본 단열재가 복사 산란재를 포함할 경우, 본 단열재는, 예를 들어, 50 내지 93질량%의 금속산화물 미립자와, 2 내지 20질량%의 보강 섬유와, 5 내지 40질량%의 복사 산란재를 포함할 수 있고, 65 내지 80질량%의 금속산화물 미립자와, 5 내지 18질량%의 보강 섬유와, 15 내지 30질량%의 복사 산란재를 포함하는 것으로 해도 된다.

금속산화물 미립자가 실리카 미립자를 포함할 경우, 본 단열재에 있어서의 해당 실리카 미립자의 함유량은 요구되는 특성에 따라서 임의로 결정된다.

즉, 본 단열재는, 예를 들어, 55질량% 이상의 실리카 미립자를 포함하고, 부피밀도가 180㎏/㎥ 이상, 300㎏/㎥ 이하이며, 압축강도가 0.6㎫ 이상인 것으로 해도 된다. 이 경우, 실리카 미립자의 함유량은, 예를 들어, 60질량% 이상이어도 되고, 65질량% 이상이어도 되며, 70질량% 이상이어도 된다.

또, 본 단열재는, 예를 들어, 40질량% 이상의 실리카 미립자를 포함하고, 부피밀도가 300㎏/㎥ 초과, 500㎏/㎥ 이하이며, 압축강도가 0.8㎫ 이상인 것으로 해도 된다. 이 경우, 실리카 미립자의 함유량은, 예를 들어, 45질량% 이상이어도 되고, 50질량% 이상이어도 된다.

또한, 본 단열재는, 예를 들어, 15질량% 이상의 실리카 미립자를 포함하고, 부피밀도가 400㎏/㎥ 초과, 500㎏/㎥ 이하이며, 압축강도가 0.8㎫ 이상인 것으로 해도 된다.

또, 이들 경우, 실리카 미립자의 함유량은, 예를 들어, 전술한 바와 같이, 98질량% 이하인 것으로 해도 되고, 93질량% 이하인 것으로 해도 되며, 80질량% 이하인 것으로 해도 된다.

또한, 본 단열재가 알루미나 미립자를 포함할 경우(특히, 본 단열재가 실리카 미립자 및 알루미나 미립자를 포함할 경우), 본 단열재는, 우수한 강도에 부가해서, 우수한 내열성도 구비한다.

즉, 이 경우, 본 단열재는, 예를 들어, 그 1000℃에 있어서의 가열 선 수축률을 3% 이하로 할 수 있다. 또한, 본 단열재는, 1150℃에 있어서의 가열 선 수축률을 15% 이하로 할 수도 있다.

이들의 경우, 본 단열재는, 예를 들어, 5질량% 이상의 알루미나 미립자를 포함하는 것으로 해도 된다. 알루미나 미립자의 함유량은, 예를 들어, 10질량% 이상이어도 되고, 15질량% 이상이어도 되며, 20질량% 이상이어도 된다.

또, 알루미나 미립자를 포함하는 본 단열재는, 예를 들어, 그 1000℃에 있어서의 가열 선 수축률을 1% 이하인 것으로 해도 된다. 이 경우, 본 단열재는, 예를 들어, 25질량% 이상의 알루미나 미립자를 포함하는 것으로 해도 된다. 알루미나 미립자의 함유량은, 예를 들어, 30질량% 이상이어도 되고, 35질량% 이상이어도 된다.

또, 알루미나 미립자를 포함하는 본 단열재는, 예를 들어, 그 1150℃에 있어서의 가열 선 수축률이 10% 이하인 것으로 해도 된다. 이 경우, 본 단열재는, 예를 들어, 40질량% 이상의 알루미나 미립자를 포함하는 것으로 해도 된다. 알루미나 미립자의 함유량은, 예를 들어, 45질량% 이상이더라도 된다.

또한, 알루미나 미립자를 포함하는 본 단열재는, 예를 들어, 그 1150℃에 있어서의 가열 선 수축률이 3% 이하인 것으로 해도 된다. 이 경우, 본 단열재는, 예를 들어, 60질량% 이상의 알루미나 미립자를 포함하는 것으로 해도 된다. 또, 본 단열재는, 부피밀도가 300㎏/㎥ 초과인 것으로 해도 된다.

또한, 이들 알루미나 미립자를 포함하는 본 단열재는, 예를 들어, 5질량% 이상의 실리카 미립자를 포함하는 것으로 해도 되고, 10질량% 이상의 실리카 미립자를 포함하는 것으로 해도 된다. 전술한 알루미나 미립자의 함유량과 실리카 미립자의 함유량은 임의로 조합시킬 수 있다.

본 단열재가 실리카 미립자 및 알루미나 미립자를 포함할 경우, 해당 실리카 미립자 및 알루미나 미립자의 합계 함유량은, 예를 들어, 전술한 바와 같이, 98질량% 이하인 것으로 해도 되고, 93질량% 이하인 것으로 해도 되며, 80질량%이하인 것으로 해도 된다.

또, 실리카 미립자 및 알루미나 미립자를 포함하는 본 단열재는, 전술한 우수한 내열성(낮은 가열 선 수축률)에 부가해서, 우수한 강도를 구비할 수 있다. 즉, 본 단열재는, 예를 들어, 또한 압축강도가 0.4㎫ 이상인 것으로 해도 된다. 보다 구체적으로, 본 단열재는, 예를 들어, 15질량% 이상의 실리카 미립자와, 10질량% 이상의 알루미나 미립자를 포함하고, 부피밀도가 300㎏/㎥ 초과, 500㎏/㎥ 이하이며, 압축강도가 0.4㎫ 이상인 것으로 해도 된다.

또, 본 단열재는, 예를 들어, 5질량% 이상의 실리카 미립자와, 10질량% 이상의 알루미나 미립자를 포함하고, 부피밀도가 400㎏/㎥ 초과, 500㎏/㎥ 이하이며, 압축강도가 0.4㎫ 이상인 것으로 해도 된다. 이 경우, 압축강도는, 예를 들어, 0.5㎫ 이상으로 할 수 있고, 0.6㎫ 이상으로 할 수도 있다.

또한, 본 단열재는, 종래와 같이 밀도를 높이는 일 없이 충분한 강도를 달성하고 있기 때문에, 고체전열의 증가에 의한 단열성능의 저하를 효과적으로 회피할 수 있고, 그 결과, 우수한 단열 성능을 구비하고 있다.

즉, 본 단열재는, 예를 들어, 600℃에 있어서의 열전도율이 0.08W/(m·K) 이하인 단열재로 할 수 있다. 또한, 본 단열재의 600℃에 있어서의 열전도율은, 예를 들어, 바람직하게는 0.05W/(m·K) 이하이며, 보다 바람직하게는 0.04W/(m·K) 이하이다.

또, 본 단열재는, 예를 들어, 800℃에 있어서의 열전도율이 0.09W/(m·K) 이하인 단열재로 할 수 있다. 또한, 본 단열재의 800℃에 있어서의 열전도율은, 예를 들어, 바람직하게는 0.06W/(m·K) 이하이며, 보다 바람직하게는 0.05W/(m·K) 이하이다.

또, 본 단열재는, 예를 들어, 1000℃에 있어서의 열전도율이 0.10W/(m·K) 이하인 단열재로 할 수 있다. 또한, 본 단열재의 800℃에 있어서의 열전도율은, 예를 들어, 바람직하게는 0.09W/(m·K) 이하이다.

본 단열재의 600℃, 800℃ 또는 1000℃에 있어서의 열전도율의 하한값은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 0.02W/(m·K)이다. 즉, 본 단열재는, 예를 들어, 600℃에 있어서의 열전도율이 0.02W/(m·K) 이상, 0.08W/(m·K) 이하인 단열재이다. 또한, 본 단열재는, 예를 들어, 800℃에 있어서의 열전도율이 0.02W/(m·K) 이상, 0.09W/(m·K) 이하인 단열재이다. 또한, 본 단열재는, 예를 들어, 1000℃에 있어서의 열전도율이 0.02W/(m·K) 이상, 0.10W/(m·K) 이하인 단열재이다.

또, 본 단열재는, 평균 입자직경이 50㎚ 이하인 금속산화물 미립자의 1차 입자가, 분자간력 등에 의해 회합하여 2차 입자를 형성하고, 해당 2차 입자가 보강 섬유 사이에 산재된 구조를 지니고 있다.

그리고, 본 단열재는, 전술한 바와 같이, 금속산화물 미립자의 사용에 의해, 그 내부에, 공기분자의 평균 자유행정보다도 작은(직경이 나노미터 크기의) 구멍이 형성된 구멍 구조를 지닌다. 그 결과, 본 단열재는, 저온 영역에서 고온 영역까지의 폭넓은 온도 범위에서 우수한 단열성능을 발휘할 수 있다.

이와 같이, 본 단열재는, 비교적 낮은 밀도에서, 우수한 단열성과 높은 강도를 겸비하고 있다. 따라서, 본 단열재는, 예를 들어, 가공을 필요로 하는 일반공업로용 단열재나, 연료전지의 개질기용의 단열재로서 바람직하게 이용할 수 있다.

다음에, 본 실시형태에 따른 구체적인 실시예에 대해서 설명한다.

실시예 1

[단열재의 제조]

1차 입자의 평균 입자직경이 약 13㎚인 무수 실리카 미립자(친수성 발연 실리카 미립자)와, 평균 섬유 직경 11㎛, 평균 섬유 길이 6㎜인 E 유리 섬유를 포함하되, 결합제를 포함하지 않는 건식 가압 성형체를 제작하였다.

즉, 95질량%의 실리카 미립자 및 5질량%의 E 유리 섬유를 포함하는 단열재 원료를 혼합 장치에 투입하고, 건식혼합하였다. 그리고, 얻어진 건식 혼합 분체로부터, 건식 프레스 성형에 의해, 치수 150㎜×100㎜×두께 25㎜의 판 형상의 건식 가압 성형체를 제작하였다.

구체적으로, 우선, 건식 혼합 분체를, 소정의 탈기 기구가 부속된 성형틀에 적정량 충전하였다. 그리고, 소망의 부피밀도를 얻을 수 있도록, 건식 프레스 성형을 행하였다. 즉, 건식 프레스 성형에 있어서는, 건식 가압 성형체의 부피밀도가 250㎏/㎥로 되도록 프레스압을 조절하였다. 성형 후에는 건식 가압 성형체를 신속하게 성형틀로부터 꺼냈다.

다음에, 건식 가압 성형체를 시판의 오토클레이브 내에 넣었다. 그리고, 오토클레이브의 가열을 개시하고, 2시간에 걸쳐서 실온에서부터 170℃까지 온도를 상승시켰다. 또, 오토클레이브 내에 있어서, 건식 가압 성형체를 온도 170℃의 가압된 수증기 포화 분위기에서 소정 시간(0.5시간, 1시간, 2시간, 3시간, 6시간 또는 9시간) 유지시킴으로써, 해당 건식 가압 성형체의 양생을 행하였다. 그 후, 양생된 건식 가압 성형체를 오토클레이브로부터 꺼내고, 105℃에서 건조시켰다.

이와 같이 해서, 95질량%의 실리카 미립자와 5질량%의 E 유리 섬유를 포함하고, 온도 170℃의 가압된 수증기 포화 분위기에서 양생된 단열재를 수득하였다. 또한, 마찬가지로, 건식 가압 성형체를 160℃에서 2시간 유지시킨 이외에는 마찬가지 조건에서 양생한 단열재 및 건식 가압 성형체를 180℃에서 2시간 유지시킨 이외에는 마찬가지 조건에서 양생한 단열재도 얻었다.

또한, 비교 대상으로서, 전술한 바와 같이 해서 제작한 건식 가압 성형체를 온도 80℃, 상대습도 90% RH에서 가압하는 일 없이 소정 시간(3시간, 6시간, 12시간, 24시간, 48시간, 100시간, 250시간 또는 400시간) 유지시킴으로써 양생된 단열재도 얻었다.

[압축강도의 평가]

각 단열재의 압축강도를, 만능시험 장치(텐시론 RTC-1150A, 주식회사 오리엔테크)를 이용해서 측정하였다. 즉, 단열재로부터 치수 30㎜×15㎜×두께 25㎜의 시험체를 잘라내었다. 다음에, 이 시험체의 프레스면(30㎜×15㎜)에 대해서 수직방향으로(즉, 해당 시험체의 해당 프레스면에 수직인 표면(15㎜×25㎜)에 대해서) 하중을 부하하였다.

그리고, 시험체가 파단되었을 때의 하중(최대하중)(N)을, 하중을 부하한 표면(프레스면에 수직한 표면)의 면적(㎡)으로 나눈 값을 압축강도(㎫)로서 평가하였다. 또한, 마찬가지로, 양생 전의 건식 가압 성형체 및 오토클레이브에서 가열을 개시하고 나서 170℃에 도달한 시점(즉, 양생 시간이 0시간)의 건식 가압 성형체에 대해서도, 마찬가지로 압축강도를 평가하였다.

도 4 및 도 5에는, 각각 오토클레이브를 이용한 고습가압 양생(「A/C 양생」) 및 80도의 고습양생(「증기양생」)에 의해 얻어진 각 단열재의 양생 조건(양생 온도(℃) 및 양생 시간(hr))과 압축강도(각 단열재로부터 잘라낸 8개의 시험체의 압축강도의 최대치, 최소값 및 산술평균치)를 대응시켜서 나타낸다.

도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 양생 전의 건식 가압 성형체의 압축강도의 평균치는 0.21㎫이었다. 이것에 대해서, 도 4에 나타낸 바와 같이, A/C 양생에 의해서, 단열재의 압축강도는 현저하게 증가하였다.

즉, 매우 단시간의 A/C 양생에 의해서, 압축강도의 평균치는 0.8㎫ 이상으로 증가하고, 특히, 양생 시간이 0.5시간 초과, 6시간 미만인 경우에는, 압축강도는 1.0㎫ 이상까지 증가하였다. 한편, 도 5에 나타낸 바와 같이, 증기양생에 의해서도 단열재의 압축강도는 증가했지만, A/C 양생만큼 효과적이지 않았다.

이와 같이, A/C 양생에 의해서, 단열재의 부피밀도를 유지한 채, 그 압축강도의 현저한 증가를 극히 효율적으로 달성할 수 있었다. 또, 결과를 도시하고 있지 않지만, 온도 120℃ 또는 200℃에서의 A/C 양생에 의해서도 마찬가지로 단열재의 압축강도를 증가시킬 수 있었다.

실시예 2

[단열재의 제조]

1차 입자의 평균 입자직경이 약 13㎚인 무수 실리카 미립자(친수성 발연 실리카 미립자)와, 평균 섬유 직경 11㎛, 평균 섬유 길이 6㎜의 E 유리 섬유와, 평균 입자직경 1.8㎛의 탄화 규소(SiC)로 이루어진 복사 산란재를 포함하되, 결합제를 포함하지 않는 건식 가압 성형체를 제작하였다.

즉, 75질량%의 실리카 미립자, 5질량%의 E 유리 섬유 및 20질량%의 복사 산란재를 포함하는 단열재 원료를 사용해서, 전술한 실시예 1과 마찬가지로 판 형상의 건식 가압 성형체를 제작하였다.

그리고, 전술한 실시예 1과 마찬가지로, 오토클레이브 내에 있어서, 건식 가압 성형체를 온도 170℃의 가압된 수증기 포화 분위기에서 소정 시간 (2시간, 4시간, 8시간 또는 16시간) 유지시킴으로써, A/C 양생이 실시된 단열재를 제조하였다.

[열전도율의 평가]

각 단열재의 600℃에 있어서의 열전도율을 주기 가열법으로 측정하였다. 즉, 단열재로부터 잘라낸 시험체 내에 온도파를 전파시켜, 그 전파 시간으로부터 열확산율을 측정하였다. 그리고, 이 열확산율과, 별도 측정한 비열 및 밀도로부터 열전도율을 산출하였다. 또, 온도파로서는, 온도 진폭이 약 4℃, 주기가 약 1시간인 온도의 파를 사용하였다. 또한, 시험체 내의 2개의 지점을 온도파가 통과하는데 요하는 시간을 전파 시간이라 하였다. 또, 건식 가압 성형체에 대해서도 마찬가지로 열전도율을 측정하였다. 그 결과, 각 단열재 및 건식 가압 성형체의 600℃에 있어서의 열전도율은, 모두 0.03 내지 0.05W/(m·K)로, 우수한 단열성을 지니고 있었다.

[투과형 전자현미경 관찰]

170℃에서 4시간의 A/C 양생에 의해 얻어진 단열재 및 양생 전의 건식 가압 성형체를 투과형 전자현미경(TEM)으로 관찰하였다. 도 6A 및 도 6B에는 각각 단열재 및 건식 가압 성형체의 TEM 사진을 나타낸다.

우선, 양생 전의 건식 가압 성형체는, 도 6B에 나타낸 바와 같이, 건식 프레스 성형에 의해 집합된 1차 입자(실리카 미립자)(M)에 의해 형성된 구멍 구조를 지니고 있었다. 이 구멍 구조에는, 1차 입자(M)에 의해서 미세한 구멍(P)(도 6B에 있어서 구멍 직경은 50㎚ 이하)이 형성되어 있었다.

이에 대해서, A/C 양생이 실시된 단열재는, 도 6A에 나타낸 바와 같이, 가교 구조(B)로 연결된 1차 입자(실리카 미립자)(M)에 의해 형성된 구멍 구조를 지니고 있었다. 이 구멍 구조에 있어서도, 1차 입자(M)에 의해서 미세한 구멍(P)(도 6A에 있어서 구멍 직경은 50㎚ 이하)이 형성되어 있었다.

따라서, A/C 양생에 의해서 단열재의 강도가 현저하게 향상하는 이유의 하나로서, 양생 이전에는 보이지 않는 가교 구조(B)의 생성이 고려되었다. 게다가, 이 가교 구조(B)의 생성 후에도, 구멍 구조가 유지되고 있었던 것은, 전술한 바와 같이, A/C 양생 후의 단열재가 우수한 단열성을 지니는 것을 뒷받침하는 것이었다.

[발진성(發塵性)의 평가]

170℃에서 4시간의 A/C 양생에 의해 얻어진 단열재 및 양생 전의 건식 가압 성형체의 발진성을 평가하였다. 즉, 단열재 및 건식 가압 성형체로부터 잘라낸 시험체의 표면에, 면적 1260㎟의 점착테이프(596-921, 아스쿨주식회사 제품)를 붙였다. 이어서, 이 점착테이프를 벗기고, 해당 점착테이프에 부착된 분진의 중량을 전자천평으로 측정하였다.

그 결과, 건식 가압 성형체로부터 채취된 분진량은 약 6.0×10^-5(g/㎠)이었던 것에 대해서, 단열재로부터 채취된 분진량은 약 2.0×10^-5(g/㎠)이었다.

즉, A/C 양생이 실시된 단열재의 발진성은, 양생 전의 건식 가압 성형체에 비교해서 현저하게 저감되었다. 이 A/C 양생에 의한 발진성의 저감은, 전술한 바와 같이 1차 입자인 실리카 미립자끼리 가교 구조에 의해 연결된 것에 의한 것으로 생각되었다.

실시예 3

[단열재의 제조]

건식 프레스 성형 시의 프레스 압력을 조정해서, 각종 부피밀도(220 내지 280㎏/㎥)의 건식 가압 성형체 및 단열재를 제조하였다. 우선, 비교예 I로서, 전술한 실시예 1과 마찬가지로, 실리카 미립자와 E 유리 섬유를 포함하는 건식 가압 성형체를 제조하였다. 다음에, 실시예 I로서, 전술한 실시예 1과 마찬가지로, 비교예 I에 따른 건식 가압 성형체에, 온도 170℃의 가압된 수증기 포화 분위기에서 4시간 유지시키는 A/C 양생을 시행함으로써, 단열재를 제조하였다.

또, 비교예 II로서, 보강 섬유로서 E 유리 섬유 대신에 S2 유리 섬유(평균 섬유 직경 10㎛, 평균 섬유 길이 6㎜)를 사용한 것 이외에는 전술한 실시예 1과 마찬가지로 해서, 실리카 미립자와 해당 S2 유리 섬유를 포함하는 건식 가압 성형체를 제조하였다. 또, 실시예 II로서, 전술한 실시예 1과 마찬가지로 비교예 II에 따른 건식 가압 성형체에, 온도 170℃의 가압된 수증기 포화 분위기에서 4시간 유지시키는 A/C 양생을 시행함으로써, 단열재를 제조하였다.

[압축강도의 평가]

이와 같이 해서 얻어진 2종류의 단열재(실시예 I 및 실시예 II) 및 2종류의 건식 가압 성형체(비교예 I 및 비교예 II)의 압축강도를, 전술한 실시예 1과 마찬가지로 해서 측정하였다.

도 7에는 압축강도를 측정한 결과를 나타낸다. 도 7의 가로축 및 세로축은 단열재 및 건식 가압 성형체의 부피밀도(㎏/㎥) 및 압축 밀도(㎫)를 각각 나타낸다. 도 7에 있어서, 검은색 사각형 및 위쪽의 실선은 실시예 I에 따른 단열재, 검은색 삼각형 및 아래쪽의 실선은 실시예 II에 따른 단열재, 흰색 마름모꼴 및 위쪽의 파선은 비교예 I에 따른 건식 가압 성형체 및 흰색 원 및 아래쪽의 파선은 비교예 II에 따른 건식 가압 성형체의 결과를 나타낸다.

도 7에 나타낸 바와 같이, A/C 양생이 실시되어 있지 않은 건식 가압 성형체의 압축강도는, 그 부피밀도가 220 내지 230㎏/㎥인 경우에는 0.2㎫ 이하로 매우 낮고, 부피밀도가 약 280㎏/㎥로 증가한 경우더라도 약 0.5㎫ 정도에 지나지 않았다.

이것에 대해서, A/C 양생이 실시된 단열재의 압축강도는, 그 부피밀도가 220㎏/㎥ 이상, 250㎏/㎤ 이하인 경우에 있어서 0.6㎫ 이상(0.6 내지 1.2㎫)이며, 또한, 그 부피밀도가 250㎏/㎥ 초과, 280㎏/㎤ 이하인 경우에 있어서는 0.8㎫ 이상(0.8 내지 1.4㎫)이었다.

이와 같이, 부피밀도가 같은 정도인 경우에 있어서, A/C 양생에 의해 얻어진 단열재의 압축강도는, 건식 가압 성형체에 비해서 현저하게 높았다. 즉, A/C 양생에 의해서, 단열재의 부피밀도를 불필요하게 증가시키는 일 없이(고체 전열의 증가에 의해서 단열성을 저하시키는 일 없이), 그 강도를 효과적으로 향상시킬 수 있는 것이 확인되었다.

실시예 4

[단열재의 제조]

우선, 비교예 III으로서, 실리카 미립자와, S2 유리 섬유(마그네시아 실리케이트 유리 섬유)와, 탄화 규소를 함유하고, 결합제를 포함하지 않는 건식 가압 성형체를 제작하였다. 즉, 전술한 실시예 1과 마찬가지로, 75질량%의 실리카 미립자, 5질량%의 S2 유리 섬유 및 20질량%의 탄화 규소를 포함하는 단열재 원료를 사용해서, 판 형상의 건식 가압 성형체를 제작하였다.

이어서, 실시예 III으로서, 전술한 실시예 1과 마찬가지로, 비교예 III에 따른 건식 가압 성형체에, 온도 170℃의 가압된 수증기 포화 분위기에서 4시간 유지시키는 A/C 양생을 시행함으로써, 단열재를 제조하였다.

[침수 후의 특성의 평가]

비교예 III에 따른 건식 가압 성형체 및 실시예 III에 따른 단열재의 각각으로부터, 길이 150㎜, 폭 100㎜, 두께 25㎜의 판 형상의 시험체를 제작하고, 해당 시험체 전체를 물속에 1시간 침지시켰다. 그 후, 시험체를 물속에서 꺼내어, 105℃에서 24시간, 건조기에서 건조시켰다. 이 건조 후의 시험체의 치수(길이, 폭 및 두께)를, 침수 후의 치수로서 측정하였다. 또, 침수 및 건조에 의해서, 시험체는 수축되어, 그 치수는 저감되었다.

그리고, 시험체의 침수 전의 치수와 침수 후의 치수의 차이분인, 해당 침수 전의 치수에 대한 비율을 수축률(%)로서 평가하였다. 또한, 침수 후의 시험체의 압축강도를 전술한 실시예 1과 마찬가지로 평가하였다.

도 8에는, 두께의 수축률을 평가한 결과를 나타낸다. 도 8의 가로축은 부피밀도(㎏/㎥)을 나타내고, 세로축은 두께 수축률(%)을 나타낸다. 도 9에는 침수 후에 압축강도를 측정한 결과를 나타낸다. 도 9의 가로축은 부피밀도(㎏/㎥)를 나타내고, 세로축은 침수 후의 압축 밀도(㎫)를 나타낸다. 도 8 및 도 9에 있어서, 검은색 원은 실시예 III의 단열재의 결과를 나타내고, 흰색 사각형은 비교예 III에 따른 건식 가압 성형체의 결과를 나타낸다.

도 8에 나타낸 바와 같이, 제조 시 양생된 실시예 III에 따른 단열재의 두께 수축률은, 양생이 시행되어 있지 않은 비교예 III에 따른 건식 가압 성형체의 것과 비교해서 현저하게 낮게 억제되었다. 특히, 부피밀도가 적어도 380㎏/㎥ 이상인 단열재의 두께는, 실질적으로 수축되지 않았다. 또, 실시예 III에 따른 단열재 및 비교예 III에 따른 건식 가압 성형체의 길이 및 폭의 수축률도 또한 마찬가지의 경향을 나타내었다.

또, 도 9에 나타낸 바와 같이, 침수 후의 실시예 III에 따른 단열재의 압축강도는, 침수 후의 비교예 III에 따른 건식 가압 성형체의 것에 비해서 높게 유지되었다. 특히, 부피밀도가 적어도 380㎏/㎥ 이상인 단열재는, 건식 가압 성형체에 비해서 현저하게 높은 압축강도를 나타냈다.

이와 같이, 제조 시 양생된 단열재는, 일시적으로 물이 스며든 경우더라도, 그 치수의 저감(수축) 및 압축강도의 저하(강도열화)가 효과적으로 억제되는 것이 확인되었다.

실시예 5

도 10에 나타낸 바와 같은 다양한 11종류의 단열재를 준비하고, 그 특성을 평가하였다. 도 10에는, 각 단열재에 포함되는 금속산화물 미립자, 보강 섬유 및 복사 산란재의 함유량(질량%), 정상 상태에서의 압축강도(㎫), 전술한 실시예 4와 마찬가지로 측정된 침수 후의 압축강도(㎫), 1000℃에 있어서의 가열 선 수축률(%), 1150℃에 있어서의 가열 선 수축률(%), 및 600℃, 800℃, 1000℃에 있어서의 열전도율 (W/(m·K))을 나타내고 있다.

또, 도 10의 「금속산화물 미립자(질량%)」란에서 괄호 안에 기재되어 있는 수치는, 사용된 금속산화물 미립자의 합계량에 대한 실리카 미립자의 함유량 및 알루미나 미립자의 함유량의 각각의 비율(%)을 나타내고 있다. 또한, 도 10에 있어서, 「#250」, 「#350」 및 「#450」은, 각각 부피밀도 「250㎏/㎥」, 「350㎏/㎥」 및 「450㎏/㎥」를 나타낸다. 또한, 도 10에 있어서 「-」가 표시되어 있는 특성은 평가가 행해지지 않은 것을 나타낸다.

[단열재의 제조]

실시예 IV로서, 금속산화물 미립자로서 실리카 미립자만을 포함하는 단열재를 제조하였다. 구체적으로, 우선, 전술한 실시예 1과 마찬가지로, 75질량%의 실리카 미립자, 5질량%의 S2 유리 섬유 및 20질량%의 탄화 규소를 함유하고, 결합제를 포함하지 않는 판 형상의 건식 가압 성형체를 제작하였다. 다음에, 전술한 실시예 1과 마찬가지로 이 건식 가압 성형체에, 온도 170℃의 가압된 수증기 포화 분위기에서 4시간 유지시키는 A/C 양생을 시행함으로써, 실시예 IV에 따른 단열재를 제조하였다.

또, 실시예 V 내지 XI로서, 금속산화물 미립자로서 실리카 미립자 및 알루미나 미립자를 포함하는 단열재를 제조하였다. 구체적으로, 우선, 전술한 실시예 1과 같이 합계로 75질량%의 실리카 미립자 및 알루미나 미립자, 5질량%의 S2 유리 섬유 또는 알루미나 섬유, 및 20질량%의 탄화 규소 또는 규산 지르코늄을 포함하고, 결합제를 포함하지 않는 판 형상의 건식 가압 성형체를 제작하였다. 다음에, 전술한 실시예 1과 마찬가지로, 이 건식 가압 성형체에, 온도 170℃의 가압된 수증기 포화 분위기에서 4시간 유지시키는 A/C 양생을 시행함으로써, 실시예 V 내지 XI에 따른 단열재를 제조하였다.

또, 알루미나 미립자로서는, 1차 입자의 평균 입자직경이 약 13㎚인 무수 알루미나 미립자(친수성 발연 알루미나 미립자)를 사용하였다. 알루미나 섬유로서는, 평균 섬유 직경이 7㎛, 평균 섬유 길이가 6㎜인 알루미나 섬유(Al₂O₃가 72%, SiO₂가 28%)를 사용하였다. 규산 지르코늄으로서는, 평균 입자직경이 1.0㎛인 규산 지르코늄(ZrSiO₄)을 사용하였다.

또, 비교예 IV 내지 VI로서, 금속산화물 미립자로서 알루미나 미립자만을 포함하는 단열재를 준비하였다. 즉, 비교예 IV로서, 실리카 미립자에 대신해서 알루미나 미립자를 사용한 것 이외에는 전술한 실시예 IV와 마찬가지로, 단열재를 제조하였다.

비교예 V로서는, 60질량%의 알루미나 미립자, 5질량%의 알루미나 섬유 및 35질량%의 규산 지르코늄을 포함하는, 시판의 판 형상의 건식 가압 성형체를 준비하였다.

또한, 전술한 실시예 1과 마찬가지로, 비교예 V에 따른 건식 가압 성형체에, 온도 170℃의 가압된 수증기 포화 분위기에서 4시간 유지시키는 A/C 양생을 시행함으로써, 비교예 VI에 따른 단열재를 제조하였다.

[압축강도의 평가]

준비된 단열재의 압축강도를, 정상 상태의 압축강도로 하여, 전술한 실시예 1과 마찬가지로 평가하였다. 또한, 전술한 실시예 4와 마찬가지로, 침수 후의 압축강도를 평가하였다.

도 10에 나타낸 바와 같이 실시예 IV 내지 XI에 따른 단열재는, 모두 우수한 강도를 나타냈다. 즉, 예를 들어, 부피밀도가 450㎏/㎥인 경우(#450), 비교예 IV 내지 VI에 따른 단열재의 압축강도(정상 상태)는 0.34㎫ 이하였던 것에 대해서, 실시예 IV 내지 XI에 따른 단열재의 압축강도는 0.6㎫ 이상이었다.

또, 비교예 V, VI에 따른 단열재는, 침수에 의해서 붕괴되어, 침수 후의 압축강도를 측정할 수 없었다. 이것에 대해서, 실시예 IV, VIII, X, XI에 따른 단열재는, 침수 전(정상 상태)과 비교하면 침수 후의 압축강도는 저하되었지만, 침수 후에도 붕괴되는 일 없이, 소정의 압축강도를 유지하였다.

또한, 실리카 미립자의 함유량이 증가함에 따라서, 단열재의 압축강도도 증가하는 경향이 있었다.

[가열 선 수축률의 평가]

각 단열재로, 길이 150㎜, 폭 30㎜, 두께 15㎜의 판 형상의 시험체를 제작하였다. 이 시험체를, 전기로 속에서 1000℃ 또는 1150℃에서 24시간 가열하고, 가열 후의 해당 시험체의 길이를 측정하였다. 그리고, 다음 식에 의해, 가열 선 수축률을 산출하였다: 가열 선 수축률(%) ＝｛(X-Y)/X}×100. 또, 이 식에 있어서, X는 가열 전의 길이(㎜)이며, Y는 가열 후의 길이(㎜)이다.

도 10에 나타낸 바와 같이, 어느 쪽의 단열재도, 1000℃에 있어서의 가열 선 수축률은 5% 이하로, 우수한 내열성을 나타냈다. 특히, 실시예 V 내지 XI에 따른 단열재는, 1000℃에 있어서의 가열 선 수축률이 1.5% 이하였다.

또, 알루미나 미립자의 함유량이 증가함에 따라서, 가열 선 수축률은 저하하는 경향이 있었다. 또한, 알루미나 미립자를 포함하지 않는 실시예 IV에 따른 단열재도, 부피밀도가 450㎏/㎥인 경우에는, 1000℃에 있어서의 가열 선 수축률이 3% 이하였다.

실시예 V 내지 XI에 따른 단열재의 1150℃에 있어서의 가열 선 수축률은, 모두 25% 이하이며, 특히, 부피밀도가 450㎏/㎥인 경우에는, 15% 이하였다. 또한, 실리카 미립자의 함유량이 37.5질량%를 초과하면, 1150℃에 있어서의 가열 선 수축률은 10% 이하였다. 또, 부피밀도가 350㎏/㎥ 또는 450㎏/㎥인 경우에는, 알루미나 미립자의 함유량이 56질량%를 초과하면, 1150℃에 있어서의 가열 선 수축률은 3% 이하였다.

[열전도율의 평가]

각 단열재의 600℃, 800℃ 또는 1000℃에 있어서의 열전도율(W/(m·K))을 주기 가열법으로 측정하였다. 즉, 각 단열재로부터 잘라낸 소정 크기의 시험체 내에 온도파를 전파시켜, 그 전파 시간으로부터 열확산율을 측정하였다. 그리고, 이 열확산율과, 별도 측정한 비열 및 밀도로부터 열전도율을 산출하였다. 또, 온도파로서는, 온도 진폭이 약 4℃, 주기가 약 1시간인 온도의 파를 사용하였다. 또한, 시험체 내의 2개의 지점을 온도파가 통과하는데 요하는 시간을 전파 시간으로 하였다.

도 10에 나타낸 바와 같이, 어느 쪽의 단열재도 우수한 단열성(낮은 열전도율)을 나타냈다. 즉, 어느 쪽의 단열재도, 600℃에 있어서의 열전도율은, 0.045(W/m·K) 이하였다. 또, 어느 쪽의 단열재도, 800℃에 있어서의 열전도율은, 0.050(W/m·K) 이하였다. 또한, 어느 쪽의 단열재도, 1000℃에 있어서의 열전도율은, 0.085(W/m·K) 이하였다.

이와 같이, 실리카 미립자를 포함하는 단열재는, 우수한 단열성과 우수한 강도를 겸비하는 것이 확인되었다. 또한, 실리카 미립자에 부가해서 알루미나 미립자도 포함하는 단열재는, 우수한 단열성 및 우수한 강도에 부가해서, 더욱 우수한 내열성도 구비하는 것이 확인되었다.

B: 가교 구조 L: 액상의 가교 구조
M, M1, M2: 1차 입자 P: 구멍
Sa: 2차 입자 Sb: 구멍 구조
S1: 양생 공정 S2: 건조 공정

Claims

평균 입자직경이 50㎚ 이하인 금속산화물 미립자와 보강 섬유를 포함하되,
상기 금속산화물 미립자 간에 상기 금속산화물 미립자의 일부가 용출되어서 형성된 가교 구조를 지니는 것을 특징으로 하는 단열재.
제1항에 있어서, 상기 금속산화물 미립자는 실리카 미립자를 포함하는 것을 특징으로 하는 단열재.
제1항 또는 제2항에 있어서, 다음의 (a) 또는 (b)의 부피밀도 및 압축강도를 지니는 것을 특징으로 하는 단열재:
(a) 부피밀도가 180㎏/㎥ 이상, 300㎏/㎥ 이하이고, 압축강도가 0.6㎫ 이상;
(b) 부피밀도가 300㎏/㎥ 초과, 500㎏/㎥ 이하이고, 압축강도가 0.8㎫ 이상.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속산화물 미립자는 알루미나 미립자를 포함하는 것을 특징으로 하는 단열재.
제4항에 있어서, 1000℃에 있어서의 가열 선 수축률이 3% 이하인 것을 특징으로 하는 단열재.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 50 내지 98질량%의 상기 금속산화물 미립자와, 2 내지 20질량%의 상기 보강 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 단열재.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 결합제를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 단열재.
평균 입자직경이 50㎚ 이하인 금속산화물 미립자와 보강 섬유를 포함하는 건식 가압 성형체를, 온도 100℃ 이상의 가압된 수증기 포화 분위기에서 양생하는 양생 공정; 및
양생된 상기 건식 가압 성형체를 건조시키는 건조 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 단열재의 제조방법.
제8항에 있어서, 상기 양생 공정에 있어서, 상기 금속산화물 미립자의 일부를 용출시켜서, 상기 금속산화물 미립자 간에 액상의 가교 구조를 형성하고,
상기 건조 공정에 있어서, 상기 가교 구조를 고화시키는 것을 특징으로 하는 단열재의 제조방법.
제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 금속산화물 미립자는 실리카 미립자를 포함하는 것을 특징으로 하는 단열재의 제조방법.
제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속산화물 미립자는 알루미나 미립자를 포함하는 것을 특징으로 하는 단열재의 제조방법.
제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 건식 가압 성형체는 50 내지 98질량%의 상기 금속산화물 미립자와 2 내지 20질량%의 상기 보강 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 단열재의 제조방법.
제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 건식 가압 성형체는 결합제를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 단열재의 제조방법.
제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 제조방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 단열재.