KR20160057287A - Gas Adsorbing Material, and Vacuum Insulation Material Including Same - Google Patents
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Abstract
가스흡착 성능을 유지하면서 가스흡착 속도를 저감하여 타겟 가스에 대한 가스 배리어성을 높일 수 있는 가스 흡착재료, 및 상기 가스흡착 재료를 이용한 진공단열재로서, 구리이온 교환된 ZSM-5 형 제올라이트로서 제올라이트 골격 중 실리카 대 알루미나의 비가 10 이상 50 이하인 가스흡착 조성물과 수분흡수 재료를 포함하는 압축성형물의 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 한다. A gas adsorbing material capable of reducing the gas adsorption rate while maintaining the gas adsorption performance and enhancing the gas barrier property to the target gas, and a zeolite skeleton as the ZSM-5 type zeolite subjected to copper ion exchange as the vacuum insulating material using the gas adsorbing material And a sintered body of a compression-molded product comprising a gas-absorbing composition and a water-absorbing material, wherein the ratio of silica to alumina is 10 or more and 50 or less.
Description
본 기재는 가스 흡착재료, 및 가스 흡착재료를 이용한 진공단열재에 관한 것이다. 가스 흡착재료는 진공 유지, 비활성 기체 중의 미량 가스의 제거, 형광등 중의 가스의 제거 등 여러 분야에서 사용되고 있다.The present invention relates to a gas adsorbing material and a vacuum insulator using the gas adsorbing material. Gas adsorbent materials are used in various fields such as vacuum maintenance, removal of trace gases in inert gas, and removal of gas in fluorescent lamps.
최근, 에너지 절약을 추진하는 움직임이 활발하고, 가전 제품이나 설비 기기로 우수한 단열 효과를 나타내는 진공단열재가 요구되고 있다. 진공단열재로서, 글라스 울이나 실리카 분말 등의 미세 공극을 가지는 코어재료를 가스 배리어성을 소유하는 외장재료로 덮고, 외장재료의 내부를 감압 밀봉한 것이 알려져 있다. 진공단열재는 그 우수한 단열 효과를 장기간에 걸쳐 유지하기 위해 진공단열재로 침입하는 수증기나 산소, 질소 등의 가스를 제거하는 흡착재료가 코어재료와 함께 진공단열재에 감압 밀봉되어 있다. In recent years, energy conservation has been actively promoted, and vacuum insulation materials that exhibit excellent heat insulation effect in household appliances or equipment are required. As a vacuum insulator, it is known that a core material having microvoids such as glass wool or silica powder is covered with a casing material having gas barrier properties and the interior of the casing material is vacuum-sealed. Vacuum heat insulation materials are vacuum-sealed to vacuum insulation materials together with the core material to remove water vapor, oxygen, nitrogen, and other gases that invade into the vacuum insulation material in order to maintain its excellent heat insulation effect for a long period of time.
흡착재료 중 수분을 흡착제에 불가역적으로 고정 흡착하는 화학형 흡착재료가 진공단열재에 바람직한 것으로서 알려져 있다. 산화칼슘 CaO는 하나의 예이다. 그러나, 진공단열재의 외장재료를 투과해 오는 대기 중의 산소 및 질소에 대해서는 산화칼슘 등의 흡습제는 흡착능을 소유하지 않는다. 따라서, 진공단열 환경에서 감압 상태를 유지하기 위해서는 이들 가스에 대한 흡착재료가 필요하다. It is known that a chemical adsorption material which irremovably fixes and adsorbs moisture in an adsorbent material to an adsorbent is preferable for a vacuum insulator. Calcium oxide CaO is an example. However, with respect to oxygen and nitrogen in the air that permeates the exterior material of the vacuum insulation material, the moisture absorptive agent such as calcium oxide does not have the capability of adsorbing. Therefore, in order to maintain a reduced pressure state in a vacuum adiabatic environment, an adsorbent material for these gases is required.
산소나 질소에 대해 흡착 능력을 나타내는 것으로서 바륨 게터나 지르코늄-바나듐-철의 삼원계 합금으로 이루어지는 금속 흡착재료가 알려져 있다. 그런데, 이들 금속 흡착재료는 감압 환경 중에서 400℃ 이상의 고온으로 활성화될 필요가 있기 때문에, 감압 환경을 플라스틱 필름과 금속박을 다층화한 외장재료를 이용하여 구축하는 형태에서는 외장재료가 용융해 파손되어 금속 흡착재료를 가열할 수 없다. A metal adsorbing material comprising barium getter or a ternary alloy of zirconium-vanadium-iron is known which exhibits adsorption ability against oxygen or nitrogen. However, since these metal adsorbing materials need to be activated at a high temperature of 400 DEG C or higher in a reduced-pressure environment, in a configuration in which a reduced-pressure environment is constructed by using an exterior material in which a plastic film and a metal foil are multilayered, external materials are melted and broken, The material can not be heated.
한편, 정제 대상 가스로부터 질소 등의 불순물 가스를 제거하는 흡착재료로서 구리이온 교환한 ZMS-5 형태의 제올라이트가 있고, 예를 들면, 특허문헌 1에, 종래 기존의 이온교환 방법에 따라 ZMS-5 형태 제올라이트에 구리 이온을 도입하고 열처리를 행함으로써 질소흡착 활성을 부여하는 진공단열재가 알려져 있다. On the other hand, there is ZMS-5 type zeolite which is copper ion-exchanged as an adsorbent material for removing impurity gas such as nitrogen from the gas to be purified. For example, in
그러나, 이러한 진공단열재의 단열체 중에는 반드시 수분이 공존하고 있어서, 질소 활성 사이트인 구리 이온이 질소보다 수분과의 반응 활성이 높아 수분에 의해 산화되어 구리수산화물을 형성하고 질소에 대해 불활성으로 되는 문제가 있다. 실제로, 이 진공단열재에 의하면, 평형 압력 10 Pa에서의 최대 질소 흡착량은 0.238 mol/kg(5.33cc-STP/g)로 보고되어 있다. However, since the water is always present in the insulating material of the vacuum insulating material, copper ion, which is a nitrogen active site, has a higher reactivity with water than nitrogen, so that it is oxidized by moisture to form copper hydroxide and becomes inert with respect to nitrogen have. Actually, according to this vacuum insulator, the maximum nitrogen adsorption amount at a pressure of 10 Pa is reported to be 0.238 mol / kg (5.33 cc-STP / g).
이 문제를 해결하기 위해, 특허문헌 2에서는, 구리이온 교환된 ZMS-5 형태 제올라이트의 주위를 수분흡착성 물질로 덮어 수분의 영향을 회피한 진공단열재가 공개되어 있다. 그러나, 실리카 대 알루미나의 비가 8 이상 25 이하인 구리이온 교환된 ZMS-5 형태 제올라이트는 수분에 대한 흡착 속도가 크고, 불활성 가스 하에서 수분흡착재료로 덮으면 불활성 가스 중의 미량 수분에 의해 비활성화할 위험이 있다. In order to solve this problem,
또 특허문헌 3에는, 구리이온 교환된 ZSM-5 형 제올라이트의 구리 사이트 중 적어도 84% 이상이 산소 3 배위의 구리 1가 사이트인 것을 특징으로 하는 흡착재료가 개시되어 있다.
(특허문헌 1) 특허 제3693626호 공보 (Patent Document 1) Patent No. 3693626
(특허문헌 2) 특허 제4734865호 공보 (Patent Document 2) Patent No. 4734865
(특허문헌 3) 특허 제4807552호 공보.(Patent Document 3) Patent 4807552.
상기 특허문헌 3의 흡착재료는 종래의 기존 흡착재료보다 한층 대용량의 기체종을 흡착, 고정할 수 있고, 또 수소 가스 등을 발생하지 않는 취급상 안전하지만, 기체종과의 반응 속도가 지나치게 커서 대기 중으로 급속히 흡착 반응이 진행되는 특징이 있다. The adsorbent material of
일반적으로, 진공단열재는 제조 공정상 대기 하에서 흡착재료를 금속 용기 내에 진공 밀봉할 필요가 있고, 진공가열을 행하면서 밀봉하는 공정은 복잡한 동시에 에너지 비용이 든다. 특히, 상기 특허문헌 3의 흡착재료를 투입할 경우, 흡착반응 속도로 인해, 진공단열재로의 투입까지 밀봉재의 취급에 주의할 필요가 있기 때문에 생산 면에서 비용에의 영향이 우려된다. In general, a vacuum insulator needs to vacuum-seal an adsorbent material in a metal container under an atmosphere in a manufacturing process, and the process of sealing while performing vacuum heating is complicated and energy-consuming. In particular, when the adsorbent material of
따라서, 본 구현예에서는 상기 종래의 과제를 해결하기 위해 대기 중에서의 진공밀봉 시의 비활성화를 저감하기 위해 흡착 속도를 내려 취급성을 개선하고, 또한 진공단열재 안에서 질소흡착능을 유효하게 활용하는 가스 흡착재료, 및 상기 가스 흡착재료를 이용한 진공단열재를 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, in this embodiment, in order to solve the above-mentioned conventional problems, there is a need to provide a gas adsorbent material which improves the handling efficiency by lowering the adsorption rate and effectively utilizes the nitrogen adsorbing ability in the vacuum insulating material in order to reduce inactivation in vacuum- And a vacuum insulator using the gas adsorbing material.
일 구현예는, 상기 목적을 달성하기 위해, 타겟 가스에 대한 흡착능을 가지는 가스 흡착재료로서, 구리이온 교환된 ZSM-5 형 제올라이트로서 제올라이트 골격 중 실리카 대 알루미나의 비가 10 이상 50 이하인 가스흡착 조성물, 및 수분흡수재료를 포함하는 압축성형물의 소결체로 이루어지는 가스 흡착재료를 제공한다. One embodiment is a gas adsorption composition having a silica to alumina ratio in the zeolite framework of 10 to 50 as a copper ion-exchanged ZSM-5 type zeolite, And a sintered body of a compression-molded product including a water-absorbing material.
또 다른 구현예는, 내부 환경을 감압 상태로 하고 열 전도 영역에 둠으로써 단열효과를 발휘하는 진공단열재로서, 상기 내부 환경에, 타겟 가스 농도를 저감할 필요가 있는 환경 하에서 사용되고 상기 타겟 가스에 대한 흡착능을 가지는 가스 흡착 재료로서, 구리이온 교환된 ZSM-5 형 제올라이트로 이루어지고, 상기 제올라이트 골격 중 실리카 대 알루미나의 비가 10 이상 50 이하인 가스흡착 조성물과, 상기 가스흡착 조성물을 피복하는 수분흡수재료를 포함하되, 상기 수분흡수재료를 압축성형한 상태에서 상기 가스흡착 조성물과 함께 진공소결한 가스 흡착재료를 구비한 진공단열재를 제공한다. Another embodiment is a vacuum insulation material exhibiting an adiabatic effect by placing an internal environment in a reduced pressure state and placing it in a heat conduction region and is used in the internal environment under an environment in which it is necessary to reduce the target gas concentration, A gas adsorption composition comprising a zeolite of copper ion-exchanged ZSM-5 type, wherein the ratio of silica to alumina in the zeolite framework is 10 or more and 50 or less; and a water absorbing material for covering the gas adsorption composition There is provided a vacuum insulator comprising a gas adsorbent material obtained by vacuum sintering together with the gas adsorption composition in a state in which the water absorbing material is compression molded.
상기 구현예에 의하면, 가스흡착 성능을 유지하면서 가스흡착 속도를 감소시킴으로써 타겟 가스에 대한 가스 배리어성을 높일 수 있는 가스 흡착재료, 및 상기 가스 흡착재료를 이용한 진공단열재를 제공할 수 있다. According to this embodiment, it is possible to provide a gas adsorbing material capable of increasing the gas barrier property to the target gas by reducing the gas adsorption rate while maintaining the gas adsorption performance, and a vacuum insulator using the gas adsorbing material.
도 1은 일 구현예에 따른 진공단열재의 일 예를 나타내는 모식 단면도다.
도 2는 도 1에 나타낸 가스흡착 재료의 구성을 나타내는 설명도이다.
도 3은 가스 흡착재료의 다른 구성을 나타내는 설명도이다. 1 is a schematic sectional view showing an example of a vacuum insulation material according to one embodiment.
Fig. 2 is an explanatory view showing the configuration of the gas adsorbent material shown in Fig. 1;
3 is an explanatory diagram showing another configuration of the gas adsorbent material.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 예시적인 실시 형태에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 소유하는 구성 요소에 대해서는 동일 부호가 부여됨으로써 중복 설명을 생략한다. In the present specification and drawings, constituent elements having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
본 발명의 구현예에 따른 가스 흡착재료의 형태 중 하나로서 질소흡착 재료가 있다. 그 용도는 특정한 것에 한정되는 것이 아니다. 질소흡착 재료는 진공단열재 내의 질소 가스 제거 용도에 이용할 수 있다. As a form of the gas adsorbing material according to the embodiment of the present invention, there is a nitrogen adsorbing material. And its application is not limited to a specific one. The nitrogen adsorbing material can be used for removing nitrogen gas in vacuum insulation.
진공단열재는 글라스 울이나 실리카 분말 등의 미세 공극을 가지는 코어재료를 가스 배리어성을 갖는 외장재료로 덮고, 외장재료의 내부를 감압 밀봉한 것이 알려져 있고, 냉장고, 냉동고, 급탕 용기, 자동차용 단열재, 건조물용 단열재, 자동판매기, 보냉 상자, 보온고, 보냉차 등에 사용되고 있다. It is known that a vacuum insulator is formed by covering a core material having microvoids such as glass wool or silica powder with a casing material having gas barrier properties and decompression-sealing the inside of the casing material. The vacuum insulator is used for refrigerator, freezer, Insulation materials for buildings, vending machines, refrigerated boxes, heaters, refrigerators and so on.
도 1은, 진공단열재(1)의 일 예를 나타내는 모식 단면도다. 1 is a schematic sectional view showing an example of a
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 구현예에 따른 진공단열재(1)는 코어재료(6) 및 가스 흡착재료(7)를 2 장의 외장재료 사이에 두어 내포, 밀폐하여 이루어진다. As shown in Fig. 1, the
2 장의 외장재료(2)의 둘레는, 개구 끝단을 남겨 3 쪽이 밀봉(예를 들면, 히트 시일(heat seal))되어 전체로서 자루 모양의 형태를 이루고, 여기에 코어재료(6) 및 가스 흡착재료(7)를 수용한 후, 내부의 압력을 내려 개구부를 밀봉(예를 들면, heat seal)한다. 부호 (8)은 개구부가 밀봉된 접합부이다. The periphery of the two
이하, 일 구현예에 따른 진공단열재의 각 부재에 대해 설명한다. Hereinafter, each member of the vacuum insulator according to one embodiment will be described.
일 구현예에 따른 외장재료(2)로는, 가스 배리어성을 가지고, 기체 침입을 억제할 수 있는 다양한 재료 및 복합 재료라면 종래의 어떠한 것도 이용할 수 있다. 통상, 외장재료는 열가소성 수지나 금속박이나 플라스틱 필름 등을 라미네이트 가공함으로써 배리어성을 부여한 것이며, 코어재료를 공기나 수분으로 격리하는 역할을 한다. As the
바람직한 형태에 의하면, 도 1 에 도시한 바와 같이, 외장재료(2)로 사용할 수 있는 라미네이트 필름은 최내층을 열용융층(열용융 필름)(5)으로 하고, 중간층에는 가스 배리어층(가스 배리어 필름)(4)으로서 금속박 혹은 금속증착층을 가지고, 최외층에는 표면보호층(표면보호 필름)(3)을 가지는 형태를 구비하고 있다. 1, the laminated film which can be used as the
열용착 필름(5)은 외장재료(2)의 열용착층이 열과 압력에 의해 용융한 후 고화된 것이며, 외장재료(2)를 소정의 형상으로 유지하는 역할을 하는 것이다. 또한, 가스나 수증기가 외장재료(2)의 단부로부터 진공단열재(1) 안으로 침입하는 것을 억제하는 역할을 한다. The thermally
열용착 필름(5)은 통상의 시일법(예를 들면, 히트 시일(heat seal))에 의해 접착할 수 있는 것이라면 특별히 한정되지 않는다. 열용착 필름을 구성하는 재료로는, 예를 들면, 저밀도 폴리에틸렌, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체, 에틸렌-메타아크릴산 공중합체, 에틸렌-아크릴산 에스테르 공중합체, 에틸렌-아크릴산 에스테르 공중합체, 폴리아크릴로니트릴 등의 열가소성 수지 등을 들 수 있다. 상기 재료는, 단독으로 사용되거나 또는 2 종류 이상의 혼합물이어도 좋다. 또, 열용착 필름(5)은 단층이거나 또는 2 층 이상의 적층 형태이어도 좋다. 후자의 경우, 각 층은 동일한 조성을 소유하고 있거나 또는 다른 조성을 가지고 있을 수도 있다. The
열용착 필름(5)의 두께는 특별히 제한되지 않고, 공지된 두께와 같은 두께일 수 있다. 예를 들면, 열용착 필름(5)의 두께는 10 ㎛ 내지 100 ㎛ 일 수 있다. 10 μm 보다 얇을 경우 시트 시일 시 충분한 밀착 강도를 얻을 수 없는 우려가 있고, 100μm 보다 두꺼울 경우 굴곡성 등의 가공성이 악화될 우려가 있다. 한편, 열용착 필름이 2 층 이상의 적층 구조를 가질 경우, 열용착 필름의 두께는 합계 두께를 의미한다. 또, 이 경우 각 층의 두께는 동일하거나 상이할 수 있다. The thickness of the heat-
가스 배리어 필름은, 특별히 제한되지 않고, 알루미늄 박이나 구리박 등의 금속박이나, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름이나 에틸렌-비닐 알코올 공중합체에 알루미늄이나 구리 등의 금속원자나, 알루미나나 실리카 등의 금속산화물을 증착한 필름 등을 사용할 수 있다. The gas barrier film is not particularly limited and may be a metal foil such as aluminum foil or copper foil or a metal foil such as aluminum or copper or a metal oxide such as alumina or silica to a polyethylene terephthalate film or an ethylene- One film or the like can be used.
가스 배리어 필름의 두께는 특별히 제한되지 않고, 공지된 두께와 같은 두께일 수 있다. The thickness of the gas barrier film is not particularly limited and may be the same as a known thickness.
표면보호 필름(3)은, 특별히 제한되지 않고, 외장재료의 표면보호 필름으로서 통상 사용되는 것과 동일한 재료를 사용할 수 있다. 표면보호 필름을 구성하는 재료로는, 예를 들면, 나일론-6, 나일론-66 등의 폴리아미드(나일론) (PA), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프타레이트(PEN), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT) 등의 폴리에스테르, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS) 등의 폴리올레핀, 폴리이미드, 폴리 아크릴레이트, 폴리 염화비닐(PVC), 폴리 염화 비닐리덴(PVDC), 에틸렌 비닐알콜 공중합체(EVOH), 폴리비닐알코올 수지(PVA), 폴리카보네이트(PC), 폴리에테르 설폰(PES), 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA), 폴리아크릴로니트릴 수지(PAN) 등을 들 수 있다. The surface protective film (3) is not particularly limited, and the same materials as those usually used as the surface protective film of the exterior material can be used. Examples of the material constituting the surface protective film include polyamide (nylon) (PA) such as nylon-6 and nylon-66, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN) Polyvinylidene chloride (PVC), polyvinylidene chloride (PVDC), polyvinylidene chloride (PVDC), polyvinylidene chloride (PVDC) (EVOH), polyvinyl alcohol resin (PVA), polycarbonate (PC), polyethersulfone (PES), polymethylmethacrylate (PMMA), polyacrylonitrile resin .
표면보호 필름(3)의 두께는 특별히 제한되지 않고, 공지된 두께와 같은 두께일 수 있다. 예를 들면, 표면보호 필름(3)의 두께는 10 ㎛ 내지 100 ㎛ 일 수 있다. 10μm보다 얇을 경우 배리어층의 보호가 충분하지 않을 우려가 있다. 또 100μm보다 두꺼울 경우 열용착 필름과 동일하게 굴곡성 등의 가공성이 악화될 우려가 있다. 한편, 표면보호 필름(3)이 2층 이상의 적층 구조를 가질 경우, 상기 두께는 합계 두께를 의미한다. 또, 이 경우 각 층의 두께는 동일하거나 상이해도 된다. The thickness of the surface
또, 이들 필름에는 주지의 다양한 첨가제나 안정제, 예를 들면 대전 방지제, 자외선방지제, 가소제, 활제 등이 사용되어도 좋다. 한편, 상기 재료는 단독으로 사용되거나 2 종 이상의 혼합물이어도 좋다. 또, 표면보호 필름은 단층이거나 2 층 이상의 적층 형태이어도 좋다. 후자의 경우, 각 층은 동일한 조성을 소유하거나 또는 다른 조성을 가지고 있을 수 있다. Various known additives and stabilizers such as an antistatic agent, an ultraviolet ray inhibitor, a plasticizer, a lubricant and the like may be used for these films. On the other hand, the above materials may be used alone or in a mixture of two or more. The surface protective film may be a single layer or a laminate of two or more layers. In the latter case, each layer may have the same composition or may have a different composition.
외장재료(2)의 두께는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 약 1㎛ 내지 100㎛ 일 수 있다. 상기와 같이 얇은 외장재료라면, 히트 브리지를 보다 유효하게 억제, 방지하여 단열 성능을 향상시킬 수 있고, 또 가스 배리어성 및 가공성도 우수하다. The thickness of the
또한, 별도의 바람직한 형태에 의하면, 가스 배리어성 필름으로 이루어지는 외장재료(2)는 금속박을 적층한 라미네이트 필름으로 이루어지는 면과, 금속박을 적층하지 않는 라미네이트 필름으로 이루어지는 면의 최소한 2 면으로 구성되고, 금속박을 적층하지 않은 라미네이트 필름으로 이루어지는 면에는 적어도 내층 측에 알루미늄 증착을 실시한 에틸렌-비닐 알코올 공중합체 수지 조성물로 이루어지는 필름층, 또는 내층 측에 알루미늄 증착을 실시한 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 조성물로 이루어지는 필름 층의 어느 하나를 가질 수 있다. According to another preferred embodiment, the
또, 본 구현예에 의한 외장재료(2)는, 상기와 같은 라미네이트 필름이 아니어도 좋고, 예를 들면, 금속 용기나 유리 용기, 수지와 금속이 적층된 가스 배리어 용기와 같은 것일 수도 있다. 그러한 플라스틱 라미네이트 필름 용기로는 폴리염화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리에틸렌, 금속 증착 필름 등의 일종 또는 이종(두 가지 종류) 이상의 필름을 라미네이트한 용기 등을 사용할 수 있다. The
도 1 에 도시한 바와 같이, 코어재료(6)는 외장재료의 내부에 배치되어 있다. 본 발명에서 사용할 수 있는 코어재료는 진공단열재의 골격이 되고, 진공 공간을 형성한다. 여기서, 코어재료(6)의 재질은 특별히 한정되지 않고, 공지된 재료를 사용할 수 있다. 예를 들면, 글라스울, 락 울, 알루미나 섬유, 열 전도율이 낮은 금속으로 이루어지는 금속섬유 등의 무기섬유; 폴리에스테르나 폴리아미드, 아크릴, 폴리올레핀, 아라미드 등의 합성 섬유나, 목재 펄프로부터 제조되는 셀룰로오스, 코튼, 모시, 울, 실크 등의 천연섬유, 레이온 등의 재생 섬유, 아세테이트 등의 반합성 섬유 등의 유기 섬유 등을 들 수 있다. As shown in Fig. 1, the
상기 코어재료는 단독으로 사용하거나 2 종 이상을 혼합하여 사용하여도 좋다. 이들 중, 예를 들어, 글라스 울을 사용할 수 있다. 이들 재료로 이루어지는 코어재료는 섬유 자체의 탄성이 높고, 또 섬유 자체의 열 전도율이 낮고, 나아가 공업적으로 저가이다. The core material may be used alone or in combination of two or more. Of these, for example, glass wool can be used. The core material made of these materials has high elasticity of the fiber itself, low thermal conductivity of the fiber itself, and further low industrial cost.
도 1의 가스 흡착재료(7)는, 도 2 에 도시한 바와 같이, 가스 투과성 개방부를 가지는 하드 케이스, 혹은 가스 투과성 필름 내에 구리이온 교환형 제올라이트(10)를 수분흡착재료(11)로 피복한 압축성형체를 수납한 구성을 구비하고 있다. 가스 투과성 개방부의 하나의 예는 하드 케이스 상단의 개방면이다. 상기 압축성형체를 과립 형상, 혹은 팰릿형의 괴상체로 형성하고, 이 괴상체 복수 개를 코어재료 중에 분산해도 된다. As shown in Fig. 2, the
가스흡착 재료의 주체가 되는 구리이온 교환형 제올라이트(10)는 다공성 결정성 알루미노 규산염으로 이루어지고, 제올라이트 골격 중 실리카 대 알루미나비(Si/Al)가 10 이상 50 이하인 구리이온 교환된 ZSM-5 형 제올라이트로 이루어진다. The copper ion exchange type zeolite (10), which is the main material of the gas adsorbing material, is made of a porous crystalline aluminosilicate and a copper ion-exchanged ZSM-5 having a silica to alumina ratio (Si / Al) Type zeolite.
본 발명 구현예에 의한 제올라이트 골격 중 실리카 대 알루미나 비가 10 이상 50 이하인 구리이온 교환형 제올라이트(10)에 대해 설명한다. The copper ion exchange type zeolite (10) having a silica to alumina ratio of 10 or more to 50 or less in the zeolite framework according to the embodiment of the present invention will be described.
구리이온 교환 전 원료가 되는 ZSM-5 형 제올라이트는 시판 재료를 사용할 수 있지만, 실리카 대 알루미나비가 50을 초과하면 구리이온 교환량이 적어지고 미량 불순물의 흡착량이 감소하게 된다. 한편, 실리카 대 알루미나 비가 5 미만인 ZSM-5는 입수가 어렵다. The ZSM-5 type zeolite used as a raw material for the copper ion exchange can be a commercially available material. However, when the silica to alumina ratio exceeds 50, the amount of copper ions exchanged decreases and the amount of trace impurities adsorbed decreases. On the other hand, ZSM-5 having a silica to alumina ratio of less than 5 is difficult to obtain.
구리이온 교환형 제올라이트(10)에서의 구리이온의 교환율은 각 제올라이트의 이온교환 가능한 양의 최소한 40 % 이상인 것이 좋다. 이는 이온 교환된 구리 이온이 질소 및 일산화탄소의 특이적 흡착 요인이 되기 때문이며, 구리 이온 교환율이 지나치게 적으면 특이적 흡착성능이 발현되지 않게 되어 버린다. The exchange rate of copper ions in the copper ion
ZSM-5 형 제올라이트 중에 포함되는 나트륨을 구리에 이온 교환하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 종래부터 행해지고 있는 주지의 방법을 채용할 수 있다. 예를 들면, 구리의 가용성 염(질산염, 아세트산염, 옥살산염, 염산염 등)의 수용액에 ZSM-5 형 제올라이트를 침지함으로써 나트륨을 구리에 이온 교환할 수 있다. 이 경우, 구리염의 농도, 침지 시간, 침지 온도, 침지 횟수 등을 선택함으로써 구리이온 교환 양을 원하는 양으로 조절할 수 있다. The method of ion-exchanging sodium contained in the ZSM-5 type zeolite with copper is not particularly limited, and a well-known method which has been conventionally performed can be employed. For example, sodium can be ion-exchanged to copper by immersing ZSM-5 type zeolite in an aqueous solution of a soluble salt of copper (nitrate, acetate, oxalate, hydrochloride, etc.). In this case, the amount of copper ion exchange can be adjusted to a desired amount by selecting the concentration of the copper salt, the immersion time, the immersion temperature, the number of immersion times, and the like.
이온교환 후는 물을 이용하여 세정하고, 건조 후 적당한 온도로 소성 함으로써 사용 가능한 상태가 된다. 이 때의 건조 온도는 100℃ 정도가 적당하고, 소성 온도는, 질소 가스 분위기 하에서, 350℃ 이상, 예를 들어 500℃ 내지 800℃가 적당하다. After the ion exchange, cleaning is carried out by using water, and after drying, baking is carried out at a suitable temperature, whereby a usable state is obtained. The drying temperature at this time is suitably about 100 DEG C, and the firing temperature is 350 DEG C or higher, for example, 500 DEG C to 800 DEG C under a nitrogen gas atmosphere.
이 흡착제의 특이적 흡착 성능은 1가의 구리 이온의 존재에 의해 발현되도록 고려되므로, 500℃ 미만의 소성 온도에서는 2가로부터 1가로의 변화가 불충분하여 충분한 흡착 성능을 발현하는 것이 곤란하고, 반대로 800℃ 이상의 온도에서는 제올라이트의 구조 자체가 파괴될 가능성이 있다. Since the specific adsorption performance of this adsorbent is considered to be expressed by the presence of monovalent copper ion, it is difficult to exhibit sufficient adsorption performance because the change from one side to the other side is insufficient at a firing temperature of less than 500 DEG C, The structure itself of zeolite may be destroyed.
구리 이온 교환된 제올라이트 중에 포함되는 구리 이온의 양은 3.0 중량% 이상 6.4 중량% 이하의 중량일 수 있다. 상기 중량은 임의의 방법으로 측정할 수 있지만, 예를 들면, ICP 발광 분석법(유도전하 발광 분석법)에 의해 측정할 수 있다. The amount of copper ions contained in the copper ion-exchanged zeolite may be from 3.0 wt% to 6.4 wt%. The weight can be measured by any method, but can be measured by, for example, ICP emission analysis (induced charge emission spectrometry).
한편, 본 구현예에 있어서의 이온 교환율은 1 개의 구리 이온이 2 개의 나트륨 이온과 교환한다는 가정으로부터 구하고 있다. 다시 말해, 이온 교환 시점에서는 구리 이온은 2 가로서 존재한다고 가정하고 있다. 실제로는, 1 가의 구리 이온도 존재하기 때문에, 계산 값으로서 100% 이상의 교환율이 얻어질 수가 있고, 모든 구리 이온이 1 가로서 존재할 경우가 상한이며, 그 때 계산 상의 이온 교환율은 200%로 된다. On the other hand, the ion exchange rate in this embodiment is obtained from the assumption that one copper ion exchanges with two sodium ions. In other words, at the time of ion exchange, copper ions are assumed to be present in two directions. Actually, since monovalent copper ions are also present, a conversion rate of 100% or more can be obtained as a calculated value, and when all the copper ions are present in one transverse state, the upper limit is reached, and the calculated ion exchange rate is 200% do.
이러한 구리 이온 교환형 제올라이트(10)를 포함하는 가스 흡착재료(7)를 사용함으로써, 예를 들면, 비활성 기체, 산소, 수소, 이산화탄소, 탄화수소, 6불화황 가스 중 미량으로 존재하는 불순물, 예를 들면, 일산화탄소, 암모니아, 3불화질소, 이산화탄소, 메탄, 수소, 산소를 효율적으로 흡착, 제거하여 가스를 정제할 수 있고, 정제 후 가스 중에 포함되는 불순물 양을 1 ppm 이하, 즉, 순도를 99.9999 용량% 이상으로 할 수 있다. By using the
본 구현예에 따른 가스 흡착재료(7)는, 압축 성형한 수분흡착재료(11)를 구리이온 교환형 제올라이트(10)와 함께 진공 소결한 압축 소결체인 것을 특징으로 한다. 이러한 압축 소결체는, 상기 수분흡착재료(11)를 형성하는 산화칼슘 층의 고체 밀도를 상승시키기 때문에 질소의 통과성을 악화시켜, 즉 가스 배리어성을 향상되게 하는 효과가 있다. 종래의 질소흡착분말(진공소결 전)과 비교하여, 10분의 1 이하로 질소의 흡착 속도를 저감 가능한 것을 실증했다. 구체적으로는, 타겟 가스의 흡착 속도가 0.005 cc/min 이상 0.1 cc/min 이하로 되도록 상기 소결체의 고체 밀도가 조정되어 있는 것이 바람직하다. The
타겟 가스의 흡착속도가 0.005 cc/min 미만이 되면 원하는 가스 흡착능을 발휘할 수 없고, 0.1 cc/min을 넘으면 가스 흡착능이 조기에 비활성화 하는 경우가 있다. 예를 들면, 0.008 cc/min 이상 0.05 cc/min 이하, 예를 들면, 0.01 cc/min 이상 0.02 cc/min 이하일 수 있다. When the adsorption rate of the target gas is less than 0.005 cc / min, the desired gas adsorbing ability can not be exhibited. When the target gas adsorbing rate is more than 0.1 cc / min, the gas adsorbing ability is sometimes inactivated early. For example, 0.008 cc / min or more and 0.05 cc / min or less, for example, 0.01 cc / min or more and 0.02 cc / min or less.
질소의 흡착 속도를 저감시키는 한편, 구리이온 교환된 ZSM-5 형 제올라이트의 성형체 중의 알루미늄을 15% 이상 진공가열로 탈알루미늄화 함으로써, 진공단열재 중에 잔류하거나 또는 계속적으로 외장재료를 통과한 질소를 충분히 흡착할 수 있는 것도 실증했다. Aluminum in the formed body of copper ion-exchanged ZSM-5 type zeolite is dehydrated by vacuum heating at a rate of 15% or more while nitrogen adsorption rate is reduced and nitrogen that has remained in the vacuum insulating material or continuously passed through the exterior material is sufficiently It also proved that it can adsorb.
여기서 말하는 탈알루미늄화란, 소성 전의 실리카 대 알루미나의 비가 진공가열에 의해 Al(알루미나)이 감소하여 실리카 대 알루미나 비가 커지는 현상이다. ZSM-5 형 제올라이트의 질소 흡착에는, 산소 3 배위의 구리 1 가 사이트가 질소 흡착에 기여하고 있는 것이 선행 문헌으로부터 알려져 있지만, 본 발명에서는, ZSM-5 제올라이트의 탈알루미나화에 의한 구조 불안정화가 구리의 함유량과 관련되어 질소의 흡착이 일어나는 것을 특징으로 하고 있다.The term "dealumination" as used herein refers to a phenomenon in which the ratio of silica to alumina before firing is reduced by Al (alumina) due to vacuum heating to increase the silica to alumina ratio. In the present invention, it is known in the present invention that the structure destabilization due to de-aluminaization of ZSM-5 zeolite is attributed to the adsorption of copper on the surface of copper The adsorption of nitrogen is caused in association with the content of nitrogen.
한편, 이하에 기재하는 실시예 및 비교예에서의 「진공소결 」이란, 기름확산 펌프를 이용해 10 Pa 내지 2 Pa 이하의 압력으로, 550℃ 내지 650℃에서 3 시간 이상 소결 처리를 행하는 것을 말한다. 흡착 속도의 측정은 ASTM F798-97의 방법을 따라 실시했다.
On the other hand, the "vacuum sintering" in Examples and Comparative Examples described below means sintering treatment at 550 to 650 ° C. for 3 hours or more at a pressure of 10 Pa to 2 Pa or less by using an oil diffusion pump. The adsorption rate was measured according to the method of ASTM F798-97.
실시예Example
<실시예 1> ≪ Example 1 >
실리카 대 알루미나의 비가 20.3이고 구리 담지량이 3.12 중량%인 구리이온 교환된 ZSM-5(Tosoh Corporation 제품)를, BET 비표면적 3 m2/g, 2차 입자직경 100μm인 수분흡착제의 일부에 국재화시키거나(예를 들어 유핵정(dry-coated tablet) 형태로), 또는 상기 양자를 혼합하여, 120 kgf/cm2로 압축성형하고, 진공소결하여, 고체밀도 1.4 g/cm3의 성형체를 제작했다. Exchanged ZSM-5 (manufactured by Tosoh Corporation) having a silica to alumina ratio of 20.3 and a copper loading of 3.12 wt% was locally applied to a part of a water adsorbent having a BET specific surface area of 3 m 2 / g and a secondary particle diameter of 100 μm (For example, in the form of a dry-coated tablet), or both of them are mixed, compression molded at 120 kgf / cm 2 , and vacuum sintered to produce a compact having a solid density of 1.4 g / cm 3 did.
질소흡착 속도를 측정한 결과, 0.02 cc/min 이었다. The nitrogen adsorption rate was measured to be 0.02 cc / min.
또, 소성 후 탈알루미늄 비율은 15.8% 이었다.
The degree of dealumination after firing was 15.8%.
<실시예 2> ≪ Example 2 >
실리카 대 알루미나의 비가 47.4인 이온교환된 ZSM-5(Sud - Chemie사 제품)를 질산구리 용액으로 이온 교환하여 구리 담지량이 2.95 중량%인 구리이온 교환된 ZSM-5를 실온에서 진공 건조한다. 이어, 상기 건조된 구리이온 교환된 ZSM-5를, BET 비표면적 10 m2/g, 2차 입자직경 100μm인 수분흡착제의 일부에 국재화시키고, 100 kgf/cm2로 압축성형한 후, 진공소결하여, 고체밀도 1.2 g/cm3의 성형체를 제작했다. Ion exchanged ZSM-5 (product of Sud - Chemie ) having a ratio of silica to alumina of 47.4 was ion-exchanged with a copper nitrate solution, and copper ion-exchanged ZSM-5 having a copper loading of 2.95 wt% was vacuum-dried at room temperature. Then, the dried copper ion-exchanged ZSM-5 was localized to a part of a moisture adsorbent having a BET specific surface area of 10 m 2 / g and a secondary particle diameter of 100 μm, compression molded at 100 kgf / cm 2 , And sintered to obtain a molded body having a solid density of 1.2 g / cm 3 .
질소흡착 속도를 측정한 결과, 질소 흡착속도는 0.02 cc/min 이었다. The nitrogen adsorption rate was 0.02 cc / min.
또, 소성 후 탈알루미늄 비율은 17.8% 이었다.
The degree of dealumination after firing was 17.8%.
<실시예 3> ≪ Example 3 >
실리카 대 알루미나의 비가 11.5인 이온교환 ZSM-5(Tosoh Corporation 제품)를 아세트산구리 용액으로 이온교환하여 구리 담지량 5.8 중량%인 구리이온 교환된 ZSM-5를 실온에서 진공 건조한다. 이어서, 상기 건조된 구리이온 교환된 ZSM-5를 290 kgf/cm2로 압축성형한 후, 진공 소결하여, 고체밀도 2.0g/cm3의 성형체를 제작했다. Ion exchanged ZSM-5 (product of Tosoh Corporation) having a silica to alumina ratio of 11.5 is ion-exchanged with a copper acetate solution, and copper ion-exchanged ZSM-5 having a copper loading amount of 5.8 wt% is vacuum-dried at room temperature. Subsequently, the dried copper ion-exchanged ZSM-5 was compression molded at 290 kgf / cm 2 and vacuum sintered to produce a molded body having a solid density of 2.0 g / cm 3 .
질소흡착능을 측정한 결과, 질소 흡착속도는 0.010 cc/min 이었다. As a result of measuring the nitrogen adsorption ability, the nitrogen adsorption rate was 0.010 cc / min.
또, 소성 후 탈알루미늄 비율은 36.0% 이었다.
The degree of dealumination after firing was 36.0%.
<실시예 4> <Example 4>
실리카 대 알루미나의 비가 11.5인 이온교환 ZSM-5(Tosoh Corporation 제품)를 아세트산구리 용액으로 이온교환하여 구리 담지량 6.4 중량%인 구리이온 교환된 ZSM-5를 실온에서 진공 건조한다. 이어서, 상기 건조된 구리이온 교환된 ZSM-5를 140 kgf/cm2로 압축성형한 후, 진공소결하여, 고체밀도 1.5 g/cm3의 성형체를 제작했다. Ion exchanged ZSM-5 (product of Tosoh Corporation) having a silica to alumina ratio of 11.5 is ion-exchanged with a copper acetate solution, and copper ion-exchanged ZSM-5 having a copper loading amount of 6.4 wt% is vacuum-dried at room temperature. Subsequently, the dried copper ion-exchanged ZSM-5 was compression molded at 140 kgf / cm 2 and vacuum sintered to produce a molded body having a solid density of 1.5 g / cm 3 .
질소흡착능을 측정한 결과, 질소 흡착속도는 0.020 cc/min 이었다. As a result of measuring the nitrogen adsorption capacity, the nitrogen adsorption rate was 0.020 cc / min.
또, 소성 후 탈알루미늄 비율은 58.6% 이었다.
The degree of dealumination after firing was 58.6%.
<비교예 1> ≪ Comparative Example 1 &
실리카 대 알루미나의 비가 20.3이고 구리 담지량이 3.12 중량%인 구리이온 교환된 ZSM-5(Tosoh Corporation 제품)과 수분흡착제를 혼합하여 주위를 덮고, 600℃로 진공 가열했다. Exchanged ZSM-5 (manufactured by Tosoh Corporation) having a silica to alumina ratio of 20.3 and a copper loading of 3.12 wt% and a moisture adsorbent were mixed, and the mixture was vacuum-heated at 600 캜.
질소흡착 속도를 측정한 결과 0.21 cc/min 이었다.
The nitrogen adsorption rate was measured to be 0.21 cc / min.
<비교예 2> ≪ Comparative Example 2 &
실리카 대 알루미나의 비가 47.4인 이온교환된 ZSM-5(Sud - Chemie사 제품)를 질산구리 용액으로 이온교환하여 구리 담지량 2.95 중량%인 구리이온 교환된 ZSM-5를 실온에서 진공 건조한다. 이어, 상기 건조된 구리이온 교환된 ZSM-5를 수분흡착제와 혼합하고, 주위를 덮어 600℃로 진공가열했다. 질소흡착 속도를 측정한 결과, 질소 흡착속도는 0.22 cc/min 이었다.
Exchanged ZSM-5 (product of Sud - Chemie ) having a ratio of silica to alumina of 47.4 is ion-exchanged with a copper nitrate solution, and copper ion-exchanged ZSM-5 having a copper loading amount of 2.95 wt% is vacuum-dried at room temperature. Then, the dried copper ion-exchanged ZSM-5 was mixed with the moisture adsorbent, and the surrounding was covered and vacuum-heated to 600 ° C. As a result of measuring the nitrogen adsorption rate, the nitrogen adsorption rate was 0.22 cc / min.
<비교예 3> ≪ Comparative Example 3 &
실리카 대 알루미나의 비가 11.5인 이온교환 ZSM-5(Tosoh Corporation 제품)를 아세트산구리 용액으로 이온교환하여, 구리 담지량 5.8 중량%의 구리이온 교환된 ZSM-5을 실온에서 진공 건조한다. 이어, 상기 건조된 구리이온 교환된 ZSM-5를 수분흡착제와 홉합하고, 주위를 덮어 600℃로 진공 가열했다. Ion exchanged ZSM-5 (product of Tosoh Corporation) having a silica to alumina ratio of 11.5 was ion-exchanged with a copper acetate solution, and copper ion-exchanged ZSM-5 having a copper loading amount of 5.8 wt% was vacuum-dried at room temperature. Then, the dried copper ion-exchanged ZSM-5 was hopped with a moisture adsorbent, covered with a vacuum, and heated at 600 캜 under vacuum.
질소흡착능을 측정한 결과, 질소 흡착속도는 0.14 cc/min 이었다.
As a result of measuring the nitrogen adsorption ability, the nitrogen adsorption rate was 0.14 cc / min.
<비교예 4> ≪ Comparative Example 4 &
실리카 대 알루미나의 비가 11.5인 이온교환 ZSM-5(Tosoh Corporation 제품)를 아세트산구리 용액으로 이온교환하여 구리 담지량 6.4 중량%의 구리이온 교환된 ZSM-5를 실온에서 진공 건조한다. 이어, 상기 건조된 구리이온 교환된 ZSM-5를 수분흡착제와 혼합하고, 주위를 덮어 600℃로 진공 가열했다. Ion exchanged ZSM-5 (manufactured by Tosoh Corporation) having a silica to alumina ratio of 11.5 was ion-exchanged with a copper acetate solution, and copper ion-exchanged ZSM-5 having a copper loading of 6.4 wt% was vacuum-dried at room temperature. Then, the dried copper ion-exchanged ZSM-5 was mixed with the moisture adsorbent, and the surrounding was covered and vacuum-heated to 600 ° C.
질소흡착능을 측정한 결과, 질소 흡착 속도는 0.21 cc/min 이었다. As a result of measuring the nitrogen adsorption ability, the nitrogen adsorption rate was 0.21 cc / min.
속도
cc-STP/minNitrogen adsorption
speed
cc-STP / min
Kgf/cm2 Compressive strength
Kgf / cm 2
표 1로부터, 가스 흡착재료 중 수분흡착제로 덮어서 압축성형한 상태에서 구리이온 교환 ZSM-5를 진공소결한 실시예 1 내지 4는, 대응하는 비교예 1 내지 4와 비교하여 질소흡착 속도가 10분의 1 이하까지 감소하는 것을 알 수 있다.
It can be seen from Table 1 that Examples 1 to 4 in which the copper ion-exchanged ZSM-5 was vacuum-sintered while being covered with the moisture adsorbent and compression-molded in the gas adsorbing material had a nitrogen adsorption rate of 10 minutes Lt; RTI ID = 0.0 > 1 < / RTI >
<실시예 5> ≪ Example 5 >
실리카 대 알루미나의 비가 20.3이고 구리 담지량이 3.12 중량%인 구리이온 교환된 ZSM-5(Tosoh Corporation 제품)를, 도 3 에 나타낸 바와 같이, 수분 불투과성 금속 용기(21)의 하부에 깔고, 상부를 수분흡착제(11)로 피복하고, 120 kgf/cm2로 압축성형한 후, 진공소결하여, 고체밀도 1.4 g/cm3의 성형체를 가스 흡착재료(20)로 제작했다. The copper ion-exchanged ZSM-5 (manufactured by Tosoh Corporation) having a silica to alumina ratio of 20.3 and a copper loading of 3.12 wt% was laid under the water-
이 흡착재료를, 가스 배리어성을 소유하는 외장재료, 유리 파이버와 함께 삽입하고, 진공밀봉하여 진공단열재를 제작했다. This adsorbent material was inserted together with an exterior material having gas barrier properties and glass fiber, and vacuum-sealed to prepare a vacuum insulation material.
열 전도율을 측정한 결과, 2.29 mW/mK 이었다.
The thermal conductivity was measured and found to be 2.29 mW / mK.
<비교예 5> ≪ Comparative Example 5 &
실리카 대 알루미나 비가 20.3이고 구리 담지량이 3.12 중량%인 구리이온 교환된 ZSM-5(Tosoh Corporation 제품)의 주위를 수분흡착제로 덮어 금속 용기에 삽입하고, 압축하지 않고 진공소결하여 흡착재료를 제작했다. A copper ion-exchanged ZSM-5 (product of Tosoh Corporation) having a silica to alumina ratio of 20.3 and a copper loading of 3.12 wt% was covered with a moisture adsorbent and inserted into a metal container and vacuum sintered without compression to produce an adsorbent material.
이 흡착재료를 가스 배리어성을 소유하는 외장재료, 유리 파이버와 함께 삽입하고, 진공밀봉 하여 진공단열재를 제작했다. This adsorbent material was inserted together with a glass fiber and an exterior material having gas barrier properties, and vacuum sealed to prepare a vacuum insulation material.
열 전도율을 측정한 결과, 2.77mW/mK이었다.
The thermal conductivity was measured and found to be 2.77 mW / mK.
<실시예 6> ≪ Example 6 >
실시예 1에서 제작한 가스흡착 재료를, 가스 배리어성을 가지는 외장재료, 유리 파이버와 함께 삽입하고, 진공밀봉하여 진공단열재를 제작했다. The gas adsorbent material produced in Example 1 was inserted together with a casing material having a gas barrier property and glass fiber and vacuum sealed to prepare a vacuum insulation material.
열 전도율을 측정한 결과, 2.07 mW/mK 이었다. The thermal conductivity was measured and found to be 2.07 mW / mK.
그 후, 30℃, 습도 95%로 1 개월 환경 시험을 행한 결과, 열 전도율은 2.22 mW/mK 이었다.
Thereafter, an environmental test was conducted at 30 占 폚 and a humidity of 95% for one month, and the thermal conductivity was 2.22 mW / mK.
<비교예 6> ≪ Comparative Example 6 >
비교예 1에서 제작한 가스흡착 재료를, 가스 배리어성을 소유하는 외장재료, 유리 파이버와 함께 삽입하고, 진공밀봉하여 진공단열재를 제작했다. The gas adsorbing material produced in Comparative Example 1 was inserted together with a glass fiber and an exterior material having gas barrier properties and vacuum sealed to prepare a vacuum insulating material.
열 전도율을 측정한 결과, 2.01 mW/mK 이었다. The thermal conductivity was measured and found to be 2.01 mW / mK.
그 후, 30℃, 습도 95%로 1 개월 환경 시험을 행한 결과, 열 전도율은 4.07 mW/mK 이었다. Thereafter, an environmental test was conducted for 1 month at 30 캜 and a humidity of 95%. As a result, the thermal conductivity was 4.07 mW / mK.
상기 비교예 5에서는 압축성형하지 않고 주위를 수분흡착제로 덮었기 때문에 구리이온 교환된 ZSM-5의 질소 흡착 능력이 저감되었다. In Comparative Example 5, the nitrogen adsorption ability of copper ion-exchanged ZSM-5 was reduced because the periphery was covered with a moisture adsorbent without being subjected to compression molding.
비교예 6에서는 초기 열 전도율은 실시예 5와 거의 동등했지만, 환경 시험 결과에서는 큰 차이가 있었다. 이는, 실시예 6의 압축성형 상태에서 진공 소결하여 가스흡착 재료의 고체밀도를 높임으로써 가스 배리어성이 향상된 효과이다.
In Comparative Example 6, the initial thermal conductivity was almost the same as in Example 5, but there was a large difference in the environmental test results. This is an effect that the gas barrier property is improved by increasing the solid density of the gas adsorbent material by vacuum sintering in the compression molding state of Example 6.
본 구현예에 의한 진공단열재용 가스 흡착재료는, 진공단열재 중에서도 질소흡착제로서 기능하여 단열재 내부에서 원하는 진공도를 유지한다는 점에 대해 신뢰할 수 있는 해결책을 제공하는 것이 가능하다.
It is possible to provide a reliable solution to the fact that the gas adsorbing material for vacuum insulator according to this embodiment functions as a nitrogen adsorbent among the vacuum insulators and maintains a desired degree of vacuum in the insulator.
1: 진공단열재
2: 외장재료
6: 코어재료
7: 가스 흡착재료
10: 구리이온 교환형 제올라이트
11: 수분흡착재료 1: Vacuum insulation
2: Exterior material
6: Core material
7: Gas adsorbent material
10: Copper ion exchange type zeolite
11: Moisture absorbing material
Claims (7)
제올라이트 골격 중 실리카 대 알루미나의 비가 10 이상 50 이하인 구리이온 교환된 ZSM-5형 제올라이트인 가스흡착 조성물 및 수분흡수재료를 포함하는 압축성형물의 소결체로 이루어지는 가스 흡착재료. As a gas adsorbing material having adsorption ability to a target gas,
Wherein the zeolite skeleton is a copper ion-exchanged ZSM-5 type zeolite having a ratio of silica to alumina of 10 or more and 50 or less, and a sintered body of a compression-molded material including a water-absorbing material.
상기 내부환경에, 타겟 가스에 대한 흡착능을 가지는 가스 흡착재료를 포함하고,
상기 가스 흡착재료는, 구리이온 교환된 ZSM-5 형 제올라이트로서 제올라이트 골격 중 실리카 대 알루미나의 비가 10 이상 50 이하인 가스흡착 조성물, 및 수분흡수재료를 포함하는 압축성형물의 소결체로 이루어지는 진공단열재.
A vacuum insulation material exhibiting an adiabatic effect by placing the internal environment in a reduced pressure state and placing it in a heat conduction region,
Wherein the internal environment includes a gas adsorbing material capable of adsorbing a target gas,
Wherein the gas adsorbent material is a copper ion-exchanged ZSM-5 type zeolite, wherein the zeolite skeleton has a silica to alumina ratio of 10 or more to 50 or less, and a sintered compact of a compression-molded material containing a water-absorbing material.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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