WO2012090567A1

WO2012090567A1 - 断熱材及びその製造方法

Info

Publication number: WO2012090567A1
Application number: PCT/JP2011/073006
Authority: WO
Inventors: ちひろ飯塚; 新納　英明
Original assignee: 旭化成ケミカルズ株式会社
Priority date: 2010-12-27
Filing date: 2011-10-05
Publication date: 2012-07-05
Also published as: TWI522333B; TW201228989A; KR20130095299A; KR101514906B1

Abstract

　本発明は、従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、成形時や充填時における飛散や成形欠陥の発生を抑制することが可能であり、且つ十分な断熱性能を示す粉体を提供することを目的とする。　本発明の断熱材は、シリカ及び／又はアルミナを含み、粒子径Ｄ_Ｓが５ｎｍ以上３０ｎｍ以下である複数の小粒子を含む粉体状であって、粉体のＢＥＴ比表面積が５ｍ^２／ｇ以上１５０ｍ^２／ｇ以下であり、３０℃における熱伝導率が０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ以下である。

Description

断熱材及びその製造方法

　本発明は、断熱材及びその製造方法に関する。

　室温での空気分子の平均自由行程は約１００ｎｍである。従って、直径１００ｎｍ以下の空隙を有する多孔質体内では、空気による対流や伝導による伝熱が抑制されるため、このような多孔質体は優れた断熱作用を示す。

　この断熱作用の原理に従い、超微粒子は熱伝導率が低く断熱材に適していることが知られている。例えば、特許文献１には、シリカの超微粉末を多孔体に単独で成形した断熱材が記載されており、この断熱材のかさ密度は０．２～１．５ｇ／ｃｍ^３、ＢＥＴ比表面積は１５～４００ｍ^２／ｇ、平均粒子径は０．００１～０．５μｍ、積算総細孔容積は０．３～４ｃｍ^３／ｇであり、平均細孔径１μｍ以下である細孔の積算細孔容積は成形体中の積算細孔容積の７０％以上かつ平均細孔径０．１μｍ以下である細孔の積算細孔容積は成形体中の積算細孔容積の１０％以上である。特許文献２には、リング内径が０．１μｍ以下となるようにリング状又はらせん状に会合した超微粒子によって、輻射吸収散乱材料等からなる粒子を被覆して多孔体被覆粒子を形成し、これを無機繊維又は多孔体被覆粒子と同様に形成された多孔体被覆繊維と混合して、断熱材前駆体の粉体とし、この前駆体を加圧成形して断熱材を製造する方法が記載されている。特許文献３には、一次粒子径の異なる２種以上の微粒子からなる微細多孔体が開示されている。

特開２００７－１６９１５８号公報特許４３６７６１２号明細書特開平１－１０３９６８号公報

独立行政法人　新エネルギー・産業技術総合開発機構、平成１７年度～１８年度成果報告書　エネルギー使用合理化技術戦略的開発　エネルギー使用合理化技術実用化開発　「ナノ多孔・複合構造を持つ超低熱伝導材料の実用化開発」

　特許文献１～３に記載されているような粉体や成形体は、理論的には静止空気に近い熱伝導率を有しており、断熱材として使用が可能である。しかしながら、特許文献１～３に記載のような超微粒子を主成分とする断熱材を工業的に利用しようとすると、製造工程で問題が出てくることを本発明者は発見した。この問題を具体的に説明すると、超微粒子を主成分とする断熱材は非常にかさ高く、一見、軽量で扱い易いように思われるが、実際には、加圧成形等の加工をする場合に疎充填かさ密度の小ささが障害となる。疎充填かさ密度の小さい粉体を加圧成形する場合、まず、成形型に充填しにくい上、成形型や粉体を貯蔵するタンク等をその体積に見合う程度に大きくしなければならずコスト高である。また金型への供給工程において断熱材が凝集すると、貯槽ホッパ内で断熱材の残量によって疎充填かさ密度が変化するため、安定した連続供給が難しいことがある。このような成形原料の凝集は、金型への充填不足を招く可能性があり、生産性を著しく低下させる。

　さらに、粉体状の断熱材は加圧成形時に空気を脱気する必要があるが、予め保有している空気量が多い上、特許文献３に記載されているように、超微粒子を主成分とする多孔体は細孔径が小さいため、減圧等による脱気に長時間必要とする傾向があり、生産性が低い。また、超微粒子を主成分とするようなかさ高い断熱材を加圧成形する際にはストロークが大きくなる傾向がある。ストロークが大きいと、加圧箇所近傍の粉体は充分に圧密されても、加圧箇所から離れるにしたがって圧密が不十分となりやすい。例えば、成形型に粉体を充填し、上方から加圧した場合、成形型に充填され加圧されている粉体の上部は充分に圧密されるが、下部、すなわち成形型の底付近は圧密が不十分となる傾向がある。粉体の圧密化にムラがあると、圧力を開放した際にラミネーションが発生しやすい。ラミネーションとは、加圧成形をして得られた成形品について、主に厚み方向において２層以上に剥離してしまう現象のことをいう。このような層剥離が発生すると、製品として扱えず、歩留まりが低下するので好ましくない。

　粉体状の断熱材は、加圧成形される以外にも、外被材（例えばガラスクロスの袋やチューブ）中に充填され、管状物等に巻きつけるなどして利用されることがある。粉体が飛散しやすいと外被材への充填時の作業効率が悪いため、このような使用態様の場合は粉体の飛散は一層問題であり、解決が望まれている。

　本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、成形時や充填時における飛散や成形欠陥の発生を抑制することが可能であり、且つ十分な断熱性能を示す粉体を提供することを目的とする。また、上記粉体を用いた成形体及び被包体並びに粉体の製造方法を提供することも目的とする。

　本発明者は、従来技術を踏まえ、その課題の克服のために鋭意検討した結果、低い熱伝導率を有するシリカ粉体やアルミナ粉体の平均粒子径や、粉体のＢＥＴ比表面積、疎充填かさ密度を適切に設定することで、成形時や充填時における飛散や成形欠陥の発生を抑制することが可能である粉体が得られることに想到し、本発明に想到した。

　すなわち、本発明は、シリカ及び／又はアルミナを含み、粒子径Ｄ_Ｓが５ｎｍ以上３０ｎｍ以下である複数の小粒子を含む粉体状であって、粉体のＢＥＴ比表面積が５ｍ^２／ｇ以上１５０ｍ^２／ｇ以下であり、３０℃における熱伝導率が０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ以下である粉体状の断熱材を提供する。

　上記断熱材の疎充填かさ密度は０．０３０ｇ／ｃｍ^３以上０．３５ｇ／ｃｍ^３以下であることが好ましい。

　上記断熱材は、シリカ及び／又はアルミナを含み、粒子径Ｄ_Ｌが５０ｎｍ以上１００μｍ以下である複数の大粒子をさらに含み、小粒子の質量と大粒子の質量の合計に対する大粒子の質量の割合Ｒ_Ｌが６０質量％以上９０質量％以下であることが好ましい。

　上記断熱材は、赤外線不透明化粒子を含有し、８００℃における熱伝導率が０．２Ｗ／ｍ・Ｋ以下であることが好ましい。

　上記赤外線不透明化粒子の平均粒子径は０．５μｍ以上３０μｍ以下であり、赤外線不透明化粒子の体積含有率は、断熱材の全体積を基準として、０．０２体積％以上５体積％以下であることが好ましい。

　上記断熱材は、アルカリ金属元素、アルカリ土類金属元素及びゲルマニウムからなる群より選択される少なくとも１種の元素を含み、アルカリ金属元素及びアルカリ土類金属からなる群より選択される少なくとも１種の元素を含有する場合、その含有率は、断熱材の全質量を基準として０．００５質量％以上５質量％以下であり、ゲルマニウムを含有する場合、その含有率は、断熱材の全質量を基準として１０質量ｐｐｍ以上１０００質量ｐｐｍ以下であることが好ましい。

　上記アルカリ金属元素、アルカリ土類金属元素及びゲルマニウムからなる群より選択される少なくとも１種の元素は、上記大粒子に含有されていることが好ましい。

　上記断熱材は、無機繊維を含有し、無機繊維の含有率は、断熱材の全質量を基準として、０質量％超２０質量％以下であることが好ましい。

　上記断熱材は、リンを含有し、リンの含有率が、断熱材の全質量を基準として、０．００２質量％以上６質量％以下であることが好ましい。

　上記断熱材は、鉄を含有し、鉄の含有率が、断熱材の全質量を基準として、０．００５質量％以上６質量％以下であることが好ましい。

　本発明はまた、上記粉体状の断熱材を成型して得られる断熱材を提供する。

　上記成型して得られる断熱材は、圧縮率０～５％における最大荷重が０．７ＭＰａ以上であることが好ましい。

　上記成型して得られる断熱材は、細孔径が０．００３μｍ以上１５０μｍ以下である細孔の積算細孔容積Ｖ_{０．００３}に対する、細孔径が０．０５μｍ以上０．５μｍ以下である細孔の積算細孔容積Ｖの割合Ｒが７０％以上であり、細孔径が０．０５μｍ以上１５０μｍ以下である細孔の積算細孔容積V_０．０５が０．５ｍＬ／ｇ以上２ｍＬ／ｇ以下であることが好ましい。

　本発明はまた、外被材に収容された上記断熱材を提供する。

　上記外被材は無機繊維を含むか、外被材が樹脂フィルムであることが好ましい。

　本発明はまた、シリカ及び／又はアルミナを含み、平均粒子径が５ｎｍ以上３０ｎｍ以下である小粒子と、シリカ及び／又はアルミナを含み、平均粒子径が５０ｎｍ以上１００μｍ以下である大粒子と、を、小粒子の質量と大粒子の質量の合計に対する大粒子の質量の割合Ｒ_Ｌが６０質量％以上９０質量％以下で混合する工程を有する、断熱材の製造方法を提供する。

　本発明はまた、シリカ及び／又はアルミナを含み、平均粒子径が５ｎｍ以上３０ｎｍ以下である小粒子と、シリカ及び／又はアルミナと、アルカリ金属元素、アルカリ土類金属元素及びゲルマニウムからなる群より選択される少なくとも１種の元素とを含み、平均粒子径が５０ｎｍ以上１００μｍ以下である大粒子と、を、小粒子の質量と大粒子の質量の合計に対する大粒子の質量の割合Ｒ_Ｌが６０質量％以上９０質量％以下で混合し、無機混合物を得る工程を有する、断熱材の製造方法を提供する。

　本発明はまた、上記の断熱材の製造方法であって、シリカ及び／又はアルミナを含み、平均粒子径が５ｎｍ以上３０ｎｍ以下である小粒子と、シリカ及び／又はアルミナと、アルカリ金属元素、アルカリ土類金属元素及びゲルマニウムからなる群より選択される少なくとも１種の元素とを含み、平均粒子径が５０ｎｍ以上１００μｍ以下である大粒子と、を、小粒子の質量と大粒子の質量の合計に対する大粒子の質量の割合Ｒ_Ｌが６０質量％以上９０質量％以下の範囲で含む無機混合物を、成形型に収容する収容工程と、無機混合物を成形する成形工程と、を備え、成形工程は、（ａ）成形型により無機混合物を加圧しながら４００℃以上に加熱する工程、又は（ｂ）加圧により無機混合物を成形した後、４００℃以上の温度で加熱処理を施す工程、である、断熱材の製造方法を提供する。ここで、成形工程において、断熱材のかさ密度が０．２５ｇ／ｃｍ^３以上２．０ｇ／ｃｍ^３以下になるように成形圧力を設定することが好ましい。

　本発明はまた、上記の断熱材の製造方法であって、シリカ及び／又はアルミナを含み、平均粒子径が５ｎｍ以上３０ｎｍ以下である小粒子と、シリカ及び／又はアルミナと、アルカリ金属元素、アルカリ土類金属元素及びゲルマニウムからなる群より選択される少なくとも１種の元素とを含み、平均粒子径が５０ｎｍ以上１００μｍ以下である大粒子と、を、小粒子の質量と大粒子の質量の合計に対する大粒子の質量の割合Ｒ_Ｌが６０質量％以上９０質量％以下の範囲で含む無機混合物を、成形型に収容する収容工程と、無機混合物を成形する成形工程と、前記成形工程により得られた成形体の一部を切削する切削工程と、を備え、成形工程は、（ｃ）成形した断熱材のかさ密度が０．２５ｇ／ｃｍ^３以上２．０ｇ／ｃｍ^３以下になるように前記成形型により前記無機混合物を加圧しながら加熱する工程、又は（ｄ）前記成形型で加圧することにより前記無機混合物を成形した後、４００℃以上の温度で加熱処理を施す工程、である、断熱材の製造方法を提供する。

　本発明によれば、成形時や充填時における飛散が抑制されて取扱い性に優れ、加圧成形した場合の成形欠陥の発生が抑制されて成形性が良好である断熱材及びその製造方法を提供することができる。また、粉体状の断熱材を用いて成形した断熱材、断熱材を収容する外被材を備える断熱材被包体を提供することもできる。

疎充填かさ密度と大粒子の含有率Ｒ_Ｌとの関係を示すグラフである。疎充填かさ密度の測定装置の一例を示す写真である。本発明の一実施形態に係る外被材を備える断熱材の断面模式図である。本発明の一実施形態に係る断熱材が含有する小粒子及び大粒子の断面模式図である。

　以下、本発明を実施するための形態（以下、単に「本実施形態」という。）について詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。

［１］粉体状断熱材
［１－１］シリカ、アルミナ
　本実施形態の断熱材は、シリカ及び／又はアルミナの複数の小粒子を含み、粉体状である。断熱材中のシリカ及び／又はアルミナの含有率が５０質量％以上であると、固体伝導による伝熱が小さいため好ましい。シリカ粒子及び／又はアルミナ粒子の含有率が粉体の７５質量％以上であると、粉体同士の付着力が増して、粉体の飛散が少なくなるためより好ましい。なお、本明細書中シリカ粒子とは、組成式ＳｉＯ_２で表される成分からなる粒子の他、ＳｉＯ_２を含む材料を指し、ＳｉＯ_２に加えて金属成分等、他の無機化合物を含有する粒子を包含する。シリカ粒子は、純粋な二酸化ケイ素に加えて、Ｓｉ及び種々の他元素との塩や複合酸化物を含有してもよいし、水酸化物のような含水酸化物を含有してもよいし、シラノール基を有していてもよい。本明細書中、アルミナ粒子とは、組成式Ａｌ_２Ｏ_３で表される成分のみからなる粒子の他、Ａｌ_２Ｏ_３を含む材料を広く包含する概念であり、Ａｌ_２Ｏ_３に加えて金属成分等、他の無機化合物を含有する粒子を包含する。アルミナ粒子は、純粋な酸化アルミニウムに加えて、Ａｌ及び種々の他元素との塩や複合酸化物を含有してもよいし、水酸化物のような含水酸化物を含有していてもよい。シリカ粒子及び／又はアルミナ粒子中のアルミナは、結晶質であっても、非晶質であっても、それらの混合体であってもよいが、非晶質であると断熱材中の固体伝導による伝熱が小さく、断熱性能が高いため、好ましい。

　シリカ粒子の具体例としては、下記のものが挙げられる。
「シリカ」や「石英」と呼ばれるケイ素の酸化物。
ケイ素の部分酸化物。
シリカアルミナやゼオライトのようなケイ素の複合酸化物。
Ｎａ、Ｃａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｂａ、Ｃｅ、Ｂ、Ｆｅ及びＡｌのいずれかのケイ酸塩（ガラス）。
ケイ素以外の元素の酸化物、部分酸化物、塩又は複合酸化物（アルミナやチタニア等）と、ケイ素の酸化物、部分酸化物、塩又は複合酸化物との混合体。
ＳｉＣやＳｉＮの酸化物。

　アルミナ粒子の具体例としては、下記のものが挙げられる。
「アルミナ」と呼ばれるアルミニウムの酸化物。
α－アルミナ、γ－アルミナ、β－アルミナと呼ばれるアルミナ。
アルミニウムの部分酸化物。
シリカアルミナやゼオライトのようなアルミニウムの複合酸化物。
Ｎａ、Ｃａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｂａ、Ｃｅ、Ｂ、Ｆｅ及びＳｉのいずれかのアルミン酸塩（ガラス）。
アルミニウム以外の元素の酸化物、部分酸化物、塩又は複合酸化物（シリカやチタニア等）と、アルミニウムの酸化物、部分酸化物、塩又は複合酸化物との混合体。
炭化アルミニウムや窒化アルミニウムの酸化物。

　断熱材が使用される温度においてシリカ粒子及び／又はアルミナ粒子が熱的に安定であることが好ましい。具体的には、断熱材の使用最高温度において１時間保持したときに、シリカ粒子及び／又はアルミナ粒子の重量が１０％以上減少しないことが好ましい。また、シリカ粒子及び／又はアルミナ粒子は、断熱性能を維持する観点や、成形した場合の形状保持の観点から、耐水性を有することが好ましい。具体的には、２５℃の水１００ｇに対するシリカ粒子及び／又はアルミナ粒子の溶解量が０．１ｇ未満であることが好ましく、０．０１ｇ未満であることがより好ましい。

　シリカ粒子、アルミナ粒子の比重は、２．０以上５．０以下であることが好ましい。２．０以上４．５以下であると、断熱材のかさ密度が小さいためより好ましく、２．０以上４．２以下であるとさらに好ましい。ここで、シリカ粒子、アルミナ粒子の比重は、ピクノメーター法により求まる真比重を指す。

　上述したように、直径１００ｎｍ以下の空隙を有する多孔質体は、熱伝導率が低く断熱材に適していることが知られている。このような断熱材を得たい場合、粒子径１００ｎｍ以下の微粒子を加圧等によって成形するのが単純である。しかしながら、粒径２０ｎｍ程度のいわゆる超微粒子のみからなる粉体を用いて、例えば加圧成形をして多孔質体を製造する場合、加圧前の粉体の体積が非常に大きい傾向があり、製造装置が大型になりやすい上、加圧時のストロークが長くなり、その結果タクトタイム、すなわち粉体を成形型に充填し、加圧し、圧力を開放し、成形型から粉体を加圧成形した成形体を取り出すまでにかかる時間が長くなるほか、ラミネーションが起こり易く不良率が高いために生産性が低下する傾向がある。また、かさ密度が小さいため、成形型に均一に充填するのが困難な傾向がある。さらに、例えば粉体の供給工程において、貯槽ホッパ投入時の飛散や貯槽ホッパ内での凝集が起こりやすい上、加圧成形時に成形欠陥が発生しやすい。成形欠陥を抑制するために、例えば超微粒子量を減らし、無機繊維量を増やすと、断熱材としての使用に障害が出るほど断熱性能が低下してしまう。

　ところが、粉体状の断熱材のＢＥＴ比表面積を適切な範囲に調整することにより加圧成形装置等の製造装置の小型化が可能であり、優れた断熱性能を発現させることが可能であることが発見された。しかも、ＢＥＴ比表面積を適切な範囲に調整するにあたっては、従来は断熱材原料として適していないとみなされていた、例えばマイクロメートルオーダーのそれほど粒子径が小さくない粒子（大粒子）を原料にしても、驚くべきことに、適切な量で超微粒子（小粒子）と混合することでＢＥＴ比表面積と優れた断熱性能を両立できる断熱材を得られることが分かった。

　本発明者が検討をしたところ、小粒子として、シリカ及び／又はアルミナを含み、平均粒子径が５ｎｍ以上３０ｎｍ以下である粒子と、大粒子として、シリカ及び／又はアルミナを含み、平均粒子径が５０ｎｍ以上１００μｍ以下である粒子とを選択し、小粒子の質量と大粒子の質量の合計に対する大粒子の質量の割合Ｒ_Ｌが６０質量％以上９０質量％以下の範囲になるように混合することで、断熱材のＢＥＴ比表面積を５ｍ^２／ｇ以上１５０ｍ^２／ｇ以下に調整しやすく、加圧前の粉体の体積が大きくなりすぎず、さらに成形型に充填しやすい上、飛散や凝集がしにくい粉体を得られることを見出した。
　なお、小粒子と大粒子を混合して粉体を調製する場合、小粒子の集合と大粒子の集合を混合するのが好ましい態様であって、各集合に「平均粒子径」が存在する。一方、小粒子と大粒子を含有する粉体の状態では、連続した粒径分布であっても、複数の極大値を有する粒径分布であっても、熱伝導の観点では差し支えなく、後述するとおり「複数の小粒子を含む」を満たせばよい。またＢＥＴ比表面積に粒径分布は影響するものの、極大値が複数であることは直接の要件ではない。よって、断熱材の物の要件としては「複数の小粒子を含む」を満たすことが必要で、粉体に含まれる小粒子及び／又は大粒子の特性として「平均粒子径」を特定する必要がないというのが本発明者の認識である。

　さらに本発明者が検討を重ねたところ、小粒子と大粒子を混合した粉体状の断熱材の疎充填かさ密度は、前記Ｒ_Ｌが０～６０質量％未満の範囲ではＲ_Ｌによらず疎充填かさ密度が小さい傾向であるのに対し、Ｒ_Ｌが６０質量％以上では、粉体状の断熱材の疎充填かさ密度が増大する傾向であることが分かった（図１参照）。すなわち、Ｒ_Ｌが６０質量％以上であると粉体状の断熱材の疎充填かさ密度が適切な大きさになり、加圧前の体積が大きくなり過ぎず、成形型に充填しやすくなると推定される。この理由は定かではないが、Ｒ_Ｌによって小粒子と大粒子の充填状態が異なり、Ｒ_Ｌが６０質量％未満では小粒子と大粒子とで形成される空隙が比較的大きいため、粉体状の断熱材の疎充填かさ密度が小さくなると考えられる。これに対し、Ｒ_Ｌが６０質量％以上であると、小粒子と大粒子の充填状態がより密な状態になって空隙が減少し、粉体状の断熱材の疎充填かさ密度が増大すると推定される。一方で、空隙が減少するにもかかわらず優れた熱伝導率を示すのは、Ｒ_Ｌが６０質量％以上９０質量％以下の範囲で小粒子と大粒子が混合されると、充填状態は比較的密になるものの、これらの粒子によって形成される空隙が空間の熱伝導のボトルネックを形成し、空間の熱伝導が抑制されやすいことに起因すると推測している。また、粒子径の異なる粒子が混合され、ＢＥＴ比表面積が適切な範囲に調整されることで、付着性や粒子同士の物理摩擦角である粒子間摩擦角、粉体内部における層同士の摩擦角である内部摩擦角、帯電性等が変化し、超微粒子のみからなる断熱材の飛散しやすさ、凝集しやすさといった課題を緩和することが可能になったのではないかと推測している。

　すなわち、断熱材はシリカ粒子及び／又はアルミナ粒子を２種類以上含むのが好ましく、特に、粒子径の異なる２種類の粒子、すなわちシリカ及び／又はアルミナからなる小粒子と大粒子を含有する場合、小粒子の質量と大粒子の質量の合計を基準として、大粒子の質量の割合Ｒ_Ｌが６０質量％以上９０質量％以下であることが好ましい。大粒子の含有量が６０質量％未満であると、粉体が飛散しやすい傾向があり、９０質量％超であると、断熱性能が低下しやすく、加圧成形しにくい傾向がある。大粒子の質量の割合Ｒ_Ｌは、断熱性能の観点から６０質量％以上８５質量％以下がより好ましく、６５質量％以上８５質量％以下がさらに好ましく、６５質量％以上７５質量％以下がさらに好ましい。

　非特許文献１に記載されているように、超微粒子を主成分とする断熱材前駆体は、加圧成形した後、圧力を開放した時に、成形体が大きく膨張しやすい傾向がある。この膨張はスプリングバックと呼ばれている。特許文献１記載のシリカ成形体のように、超微粉末を主成分とする超微粒子を加圧成形した成形体には、スプリングバックが発生し、場合によっては成形欠陥が発生するという問題がある。確かに微細多孔構造は、断熱材の熱伝導を小さくするのに寄与するが、加圧成形時の空気抜きが不十分であると、スプリングバックが発生しやすい。大粒子を配合することで、小粒子のみからなる場合に比べて、成形時におけるスプリングバックの発生は抑制できる傾向があるが、この配合量が２５質量％以上であると抑制効果が顕著である。上述のとおり、大粒子の配合量が多すぎると断熱性能は低下する傾向にあることから、断熱材の大粒子と小粒子の比率は、ＢＥＴ比表面積、粉体状の断熱材の飛散性、成形した断熱材のスプリングバックの抑制及び熱伝導率が所望の値となるようにバランスを考えて決定するのが好ましい。

　特許文献２に記載の断熱材には、非特許文献１に開示されているように、加圧成形時にプレス面に対して垂直な面に亀裂状の成形欠陥が発生する。このような成形欠陥が断熱材に存在すると、断熱材が破損する恐れがあるばかりか、断熱性能も低下するため製品として扱えず、歩留まりが低下するので好ましくない。また、超微粒子を主成分とする断熱材は、加圧成形した後、ラミネーションが発生しやすい傾向もある。ラミネーションとは、加圧成形をして得られた成形品について、主に厚み方向において２層以上に剥離してしまう現象のことをいう。このような層剥離が発生すると、製品として扱えず、歩留まりが低下するので好ましくない。シリカを主成分とする大粒子及び小粒子であって、大粒子の粒子径が４０ｎｍ～１０μｍ、小粒子の粒子径が５ｎｍ～３０ｎｍの場合、粉体に占める大粒子の比率が、上述のスプリングバック抑制に好ましいものであると、ラミネーションも発生しにくい傾向にある。上述したように、大粒子の配合量が６０質量％以上であるとＢＥＴ比表面積、疎充填かさ密度が適度な大きさになってストロークが小さくなる上、大粒子、小粒子の平均粒子径が前記の範囲であると、粒子の充填状態が好ましい様態になり、ラミネーションの抑制効果が顕著となる傾向がある。

　本明細書中、「疎充填かさ密度」とは、ＪＩＳ　Ｒ　１６２８の「初期かさ密度」の測定手順に従って得られる値のことをいう。具体的には「７．１　定容積測定法の手順」において、（１）～（４）、すなわち、
（１）測定容器の質量を、はかりによって量る。
（２）測定容器に、ふるいをとおして試料をあふれるまで入れる。このとき測定容器に振動を加えたり、試料を圧縮してはならない。
（３）測定容器の上端面から盛り上がった粉末を、すりきり板を使ってすりきる。このときすりきり板は、粉末を圧縮しないようすり切る方向から後ろへ傾斜させて使用する。
（４）測定容器ごと質量をはかりで量り、測定容器の質量を差し引いて試料の質量を計算する。
に基づいて測定する。ＪＩＳ　Ｒ　１６２８は、初期かさ密度と本測定のかさ密度の差が０．３％以内であることを前提としている指標であるのに対し、本実施態様の粉体状の断熱材の場合は初期かさ密度と本来のかさ密度の差が大きく異なる場合がある。しかし、本発明者はそれを踏まえた上で、粉体状の断熱材を加圧成形する場合のラミネーションの起こり易さについては、「初期かさ密度」が重要な指標になることを見出し、本発明を完成した。疎充填かさ密度の測定装置の一例を図２に示す。ふるいの下部に取り付けた漏斗の先端と測定容器の間の距離は２０～３０ｍｍとする。

　粉体状の断熱材の疎充填かさ密度は、０．０３０ｇ／ｃｍ^３以上０．３５ｇ／ｃｍ^３以下が好ましい。疎充填かさ密度が０．０３０ｇ／ｃｍ^３未満であると、断熱材の体積が大きく、例えば加圧成形に必要な装置が大型化する傾向がある上、著しく飛散、凝集しやすくなる傾向があるため好ましくない。粉体状の断熱材の疎充填かさ密度は、小粒子の質量と大粒子の質量の合計に対する大粒子の質量の割合を調整することにより制御することができる。

　ＢＥＴ比表面積が５ｍ^２／ｇ以上１５０ｍ^２／ｇ以下、かつ３０℃における熱伝導率が０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ以下を満たしつつ、疎充填かさ密度を０．０３０ｇ／ｃｍ^３以上０．３５ｇ／ｃｍ^３以下にする場合、平均粒子径が比較的小さい大粒子（例えば５０ｎｍ～１０μｍ）を選択するか、大粒子の質量の割合を少なめ（例えば６０質量％以上８０質量％以下）に設定するのが調整し易い態様である。この場合、粉体の熱伝導率は０．０３５Ｗ／ｍ・Ｋ以下程度になる場合が多く、すなわち扱い易さのために疎充填かさ密度を調整することで、熱伝導率を断熱材としてより好ましい範囲にすることに繋がるというメリットが生まれる。

　疎充填かさ密度が０．３５ｇ／ｃｍ^３超であると、断熱性能が低下する傾向があるため、好ましくない。加圧前の体積を適切な大きさとし、成形型への充填を容易にする観点から０．０３５ｇ／ｃｍ^３以上０．３ｇ／ｃｍ^３以下がより好ましく、断熱性能の観点から０．０４０ｇ／ｃｍ^３以上０．２５ｇ／ｃｍ^３以下がさらに好ましい。また、断熱材が赤外線不透明化粒子を含有する場合は、高い温度での断熱性能を要する傾向が強いため、加圧前の体積を適切な大きさとし、成形型への充填を容易にする観点と共に、高い温度域での断熱性能の観点から、疎充填かさ密度は０．０４５ｇ／ｃｍ^３以上０．２５ｇ／ｃｍ^３以下が好ましく、０．０５ｇ／ｃｍ^３以上０．２５ｇ／ｃｍ^３以下がより好ましく、０．０５ｇ／ｃｍ^３以上０．２０ｇ／ｃｍ^３以下がさらに好ましい。赤外線不透明化粒子の詳細については、後述する。

　小粒子と大粒子の含有量は、例えば断熱材から小粒子、大粒子を分離し、それぞれの質量を測定することで算出することが可能である。小粒子と大粒子を分離する方法は特に限定されないが、例えば、改訂六版　化学工学便覧（丸善）に掲載されている分級方法や分級機を使用して分離することができる。公知の分級方法としては湿式分級や乾式分級が挙げられる。湿式分級を行う機械としては、重力分級機（沈降分級機）、スピッツカステン、水力分級機、サイホンサイザー、遠心分級機、液体サイクロン、ジェットサイザー、レーキ分級機、エーキンス型、スパイラル分級機、ボウル分級機、ハイドロセパレーター、デカンター等が挙げられる。乾式分級を行う機械としては、振動ふるい、面内ふるい、回転ふるい、二重円筒型ふるい等のふるい分け機、重力分級機、ジグザグ分級機、風力分級機、自由うず型遠心分級機、サイクロン、ディパージョンセパレーター、強制うず型遠心分級機、ターボクラシファイア、ミクロプレックス、ミクロンセパレーター、アキュカット、スーパーセパレーター、スターテバント型分級機、ターボプレックス、サイクロンエアーセパレーター、Ｏ－ＳＥＰＡ等の遠心分級機、ルーバー型分級機、ファントンゲレン型分級機、エルボージェット、改良型バーチャルインパクター等の慣性分級機等が挙げられる。分級機は、分離したい小粒子、大粒子の粒子径に応じて選択すればよく、これらの分級機を組み合わせて使用してもよい。

　シリカ粒子やアルミナ粒子の粒子径は、電界放射型走査型電子顕微鏡（ＦＥ－ＳＥＭ）で観察することにより測定できる。小粒子を測定する場合、５ｎｍ以上３０ｎｍ以下の粒子を観察できるように倍率を設定し（例えば１００００倍）、その断熱材に「代表的な視野」を無作為に抽出して観察する。「代表的な視野」とは、特異的な視野ではなく、任意に選択した断熱材において視野の様子がある程度共通している視野を意味する。断熱材が小粒子より遥かに大きい粒子や繊維を含有する断熱材の場合は、大部分がこれらによって占められてしまう視野もあり得るが、ごく一部においてのみ観察される視野は代表的な視野ではないので、これを選択しないこととする。倍率１００００倍で観察する場合、まず、１００倍程度で観察し、平均的に見られる視野を選択してから倍率１００００倍で観察するのは、時間のロスが少ない点から好ましい態様である。
　代表的な視野を観察し、その視野に２個以上の小粒子が観察されれば、当該断熱材は「小粒子を含有する」ものであると判断できる。ただし、最初に観察した視野に２個以上の小粒子が観察されなかった場合でも、代表的な視野を１００視野観察し、合計で１００個の小粒子が観察できれば「小粒子を含有する」とする。つまり、本明細書中、（１）初めに観察した代表的な断面視野に２個以上の小粒子が観察されれば、「小粒子を含有する」ことを表し、もし、（２）初めに観察した代表的な断面視野に２個以上の小粒子が観察されなかった場合には、代表的な断面視野１００視野に合計で１００個の小粒子が観察されれば、「小粒子を含有する」を満たすと定義する。
　粒子は必ずしも円形の粒子である必要はなく、いびつな形状であってもよい。粒子の径は等面積円相当径によって求めるものとする。等面積円相当径とは、粒子の投影面積と同じ面積を持つ円の直径であり、Ｈｅｙｗｏｏｄ径とも呼ぶ。いびつな形の粒子があったとしても、その面積が例えば７８ｎｍ^２（粒子径＝１０ｎｍの円の面積に相当）であれば、粒子径は１０ｎｍとみなす。製造工程で加熱を含む断熱材の場合、小粒子同士が融着し、境界が視認できない場合もあり得るが、その融着したいびつな形状で断面積が７０２ｎｍ^２（＝粒子径が３０ｎｍの円の面積に相当）以下であれば１つの「小粒子」として把握される。ある程度の融着が起こっていても、その倍率で境界を視認できるのであれば、各粒子の粒子径（等面積円相当径）を測定すればよい。
　小粒子を含むか否かを判断する上では、各粒子の粒子径は等面積円相当径によって判断すればよいので、粒子径の平均値を求めることは必須ではないが、小粒子の集合全体から断熱材の物理特性の傾向を把握する等の目的で粒子径の平均値を求める場合、５ｎｍ以上３０ｎｍ以下の粒子を観察できるように倍率を設定して１００個以上の粒子を観察し、その等面積円相当径を求めて数平均で算出すればよい。
　断熱材に含まれる小粒子は、例えば次の条件、装置で観察することができる。試料台上に貼り付けたカーボン粘着テープ等の導電性テープに試料を保持し、約２ｎｍのＯｓコーティングを施して検鏡用試料とする。Ｏｓコーティングは、例えばオスミウムコーター（ＨＰＣ－１ＳＷ型、株式会社真空デバイス社製）を使用して施すことができる。検鏡装置としては、走査型電子顕微鏡（ＳU－７０、株式会社日立ハイテクノロジーズ社製）を使用し、加速電圧　１．０ｋＶの条件で測定する。

　小粒子の粒子径Ｄ_Ｓは、５ｎｍ以上３０ｎｍ以下である。Ｄ_Ｓが５ｎｍ以上であると、Ｄ_Ｓが上記の数値範囲外である場合に比べて、小粒子が化学的に安定である傾向があり、断熱性能が安定しやすい傾向がある。Ｄ_Ｓが３０ｎｍ以下であると、Ｄ_Ｓが上記の数値範囲外である場合に比べて、小粒子同士の接触面積が小さく、粉体の固体伝導による伝熱が少なく、熱伝導率が小さい傾向がある。Ｄ_Ｓは、５ｎｍ以上２５ｎｍ以下であると、熱伝導率の観点から好ましく、５ｎｍ以上２０ｎｍ以下であるとより好ましく、５ｎｍ以上１８ｎｍ以下であるとさらに好ましく、７ｎｍ以上１４ｎｍ以下であると特に好ましい。

　大粒子の粒子径Ｄ_Ｌは、Ｄ_Ｓ＜Ｄ_Ｌを満たす。Ｄ_Ｌは５０ｎｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。Ｄ_Ｌは、前述のＤ_Ｓと同じ方法により求められる。Ｄ_Ｌが５０ｎｍ以上であると、粉体状の断熱材を成形した場合に成形体におけるスプリングバックが小さい傾向がある。Ｄ_Ｌが１００μｍ以下であると、熱伝導率が小さい傾向がある。大粒子の粒子径Ｄ_Ｌは、８０ｎｍ以上１００μｍ以下であってもよいが、５０ｎｍ以上５０μｍ以下であると、断熱材が無機繊維や赤外線不透明化粒子を含む場合にこれらとの均一な混合が容易であるため、好ましい。Ｄ_Ｌは、５０ｎｍ以上１０μｍ以下であると、粒子の付着力が大きく、粉体からの粒子の脱落が少ないため、より好ましく、５０ｎｍ以上５μｍ以下がさらに好ましい。

　Ｄ_ＬがＤ_Ｓの２倍以上であると、粉体状の断熱材を成形した場合にスプリングバックが小さくなるため、好ましい。Ｄ_ＬはＤ_Ｓの３倍以上であると、小粒子と大粒子の混合粉体のかさ比重が大きく、粉体体積が小さいと作業性が高いので、より好ましい。Ｄ_ＬはＤ_Ｓの４倍以上であると、小粒子と大粒子の粒径の差が大きく、小粒子と大粒子を混合した際に大粒子の小粒子に対する分散が容易であるので、さらに好ましい。粒子の凝集による固体伝熱の観点から、各々の粒子が分散していることが好ましい。すなわち、大粒子が互いに直接接触、連結している箇所が存在しないことが好ましい。大粒子が直接連結しないことで生じる大粒子間の空隙は小粒子で充填され、大粒子同士が直接接触し難い。そのため、断熱材中に固体伝導の大きい伝熱経路が存在せず、断熱材全体の熱伝導率が低くなり易い。さらに、大粒子間の空隙を小粒子が充填することで、断熱材中に存在する空隙の大きさが小さくなり、空気による対流や伝熱が抑制されるため、断熱材全体の熱伝導率が低くなり易い。

　断熱材は、水が粉体や成形体に浸み込んだ場合にハンドリング性の低下や成形体の変形、ひび割れ等が起こるのを抑制する観点から、撥水剤を含むことが好ましい。撥水剤としては、例えば、パラフィンワックス、ポリエチレンワックス、アクリル・エチレン共重合体ワックス等のワックス系撥水剤；シリコーン樹脂、ポリジメチルシロキサン、アルキルアルコキシシラン等のシリコン系撥水剤；パーフロロアルキルカルボン酸塩、パーフロロアルキルリン酸エステル、パーフロロアルキルトリメチルアンモニウム塩等のフッ素系撥水剤、アルキル基やパーフルオロ基を含むアルコキシシラン等のシランカップリング剤、トリメチルシリルクロライドや１，１，１，３，３，３－ヘキサメチルジシラザン等のシリル化剤が挙げられる。これらは１種または２種以上で使用することができる。これらはそのまま用いてもよいし、溶液やエマルジョンの形態で用いることも可能である。このうち、ワックス系撥水剤、シリコン系撥水剤が好ましく用いられる。粉体中の撥水剤の含有率は、十分な撥水効果を付与する観点から、粉体全体の質量／撥水剤の質量比は１００／３０～１００／０．１が好ましく、１００／２０～１００／０．５がより好ましく、１００／１０～１００／１がさらに好ましい。撥水剤の添加方法は特に限定されないが、例えば、これらの撥水剤を水又はアルコール等の溶媒で希釈したものを添加しながら粉体を攪拌後乾燥する方法、粉体を水又はアルコール等の溶媒に分散させてスラリーとし、そこへ撥水剤を添加して攪拌及び濾過後、乾燥する方法や、クロロトリメチルシラン等での蒸気処理が挙げられる。断熱材のＢＥＴ比表面積が５ｇ／ｍ^２以上１５０ｇ／ｍ^２以下であると、撥水効果を付与するために要する撥水剤の量が少量であるという利点がある。さらに、使用する撥水剤の量が少量であると、断熱材が高温に曝された際に放出されるアウトガスが少量であり、周辺環境への影響が小さいという利点もある。

［１－２］無機繊維
　断熱材を成形する場合、断熱材は無機繊維を含有するのが好ましい。無機繊維を含有する断熱材は、加圧成形において、成形した断熱材からの粒子の脱落が少なく、生産性が高いという利点を有する。さらに、無機繊維を含有する断熱材は崩壊しにくく、取り扱いやすいという利点を有する。粉体の状態においても、飛散が少ないので、取扱の上で好ましい。本明細書中、無機繊維とは平均太さに対する無機繊維の平均長さの比（アスペクト比）が１０以上であるものをいう。アスペクト比は１０以上であることが好ましく、断熱材を成形する場合、小さい圧力で成形を可能とし、断熱材の生産性を向上させる観点から５０以上がより好ましく、断熱材の曲げ強度の観点から１００以上がさらに好ましい。無機繊維のアスペクト比は、ＦＥ－ＳＥＭにより測定した無機繊維１０００本の太さ及び長さの平均値から求めることができる。無機繊維は粉体中で単分散して混合されていることが好ましいが、無機繊維が互いに絡まった状態や、複数の無機繊維が同一方向で揃った束の状態で混合されていてもかまわない。また、単分散状態において、無機繊維の向きが同一方向で揃った状態であってもかまわないが、熱伝導率を小さくする観点から、無機繊維は、伝熱方向に対して垂直方向に配向していることが好ましい。無機繊維を伝熱方向に対して垂直に配向させる方法は特に限定されないが、例えば、外被材や施工箇所に粉体状の断熱材を充填する場合、充填箇所へ高所から粉体状の断熱材を落下させて充填することにより、無機繊維が伝熱方向に対して垂直に配向しやすい傾向がある。加圧成形した断熱材の場合、例えば伝熱方向と同じ方向で加圧することにより、伝熱方向に配向していた無機繊維を、伝熱方向に対して垂直方向へ配向させやすい。

　無機繊維の例を示すと、ガラス長繊維（フィラメント）（ＳｉＯ_２－Ａｌ_２Ｏ_３－Ｂ_２Ｏ_３－ＣａＯ）、グラスファイバー、グラスウール（ＳｉＯ_２－Ａｌ_２Ｏ_３－ＣａＯ－Ｎａ_２Ｏ）、耐アルカリガラス繊維（ＳｉＯ_２－ＺｒＯ_２－ＣａＯ－Ｎａ_２Ｏ）、ロックウール（バサルトウール）（ＳｉＯ_２－Ａｌ_２Ｏ_３－Ｆｅ_２Ｏ_３－ＭｇＯ－ＣａＯ）、スラグウール（ＳｉＯ_２－Ａｌ_２Ｏ_３－ＭｇＯ－ＣａＯ）、セラミックファイバー（ムライト繊維）（Ａｌ_２Ｏ_３－ＳｉＯ_２）、シリカ繊維（ＳｉＯ_２）、アルミナ繊維（Ａｌ_２Ｏ_３－ＳｉＯ_２）、チタン酸カリウム繊維、アルミナウィスカー、炭化ケイ素ウィスカー、窒化ケイ素ウィスカー、炭酸カルシウムウィスカー、塩基性硫酸マグネシウムウィスカー、硫酸カルシウムウィスカー（セッコウ繊維）、酸化亜鉛ウィスカー、ジルコニア繊維、炭素繊維、黒鉛ウィスカー、フォスフェート繊維、ＡＥＳ（Ａｌｋａｌｉｎｅ　Ｅａｒｔｈ　Ｓｉｌｉｃａｔｅ）ファイバー（ＳｉＯ_２－ＣａＯ－ＭｇＯ）、天然鉱物のウォラストナイト、セピオライト、アタパルジャイト、ブルーサイトを挙げることができる。

　無機繊維の中でも、特に人体にとって安全である生体溶解性のＡＥＳファイバー（Ａｌｋａｌｉｎｅ　Ｅａｒｔｈ　Ｓｉｌｉｃａｔｅ　Ｆｉｂｅｒ）を用いることが好ましい。ＡＥＳファイバーとしては、例えば、ＳｉＯ_２－ＣａＯ－ＭｇＯ系の無機質のガラス（無機高分子）が挙げられる。

　無機繊維の平均太さは飛散を防ぐ観点で１μｍ以上が好ましい。断熱材の場合は固体伝導による伝熱を押さえる観点で２０μｍ以下であることが好ましい。無機繊維の平均太さは、ＦＥ－ＳＥＭにより無機繊維１０００本の太さを求めて、これを平均して求めることができる。

　断熱材中の無機繊維の含有率は、加圧成形した断熱材からの粉体の脱離抑制の観点で粉体全体の質量に対して０質量％超が好ましく、熱伝導率が０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ以下とする観点で２０質量％以下であることが好ましい。

　断熱材が赤外線不透明化粒子を含有する場合、赤外線不透明化粒子との混合の容易さの観点から、無機繊維の含有率は０．５質量％以上１８質量％以下であることがより好ましく、疎充填かさ密度が小さくなる観点から０．５質量％以上１６質量％以下であることがさらに好ましい。

　無機繊維の含有率は、例えば、無機繊維を粉体から分級することにより、求めることができる。

［１－３］赤外線不透明化粒子
　断熱材は、赤外線不透明化粒子を含有することが、高い温度での断熱性能を要する場合は、好ましい。赤外線不透明化粒子とは、赤外線を反射、散乱又は吸収する材料からなる粒子を指す。断熱材に赤外線不透明化粒子が混合されていると、輻射による伝熱が抑制されるため、特に２００℃以上の高い温度領域での断熱性能が高い。

　赤外線不透明化粒子の例として、酸化ジルコニウム、ケイ酸ジルコニウム、二酸化チタン、鉄チタン酸化物、酸化鉄、酸化銅、炭化ケイ素、金鉱石、二酸化クロム、二酸化マンガン、グラファイトなどの炭素質物質、炭素繊維、スピネル顔料、アルミニウムの粒子、ステンレス鋼の粒子、青銅の粒子、銅／亜鉛合金の粒子、銅／クロム合金の粒子を挙げることができる。従来、赤外線不透明物質として知られる上記の金属粒子又は非金属粒子を、単独で用いてもよく、２種類以上を併用してもよい。

　赤外線不透明化粒子としては、特に、酸化ジルコニウム、ケイ酸ジルコニウム、二酸化チタン又は炭化ケイ素が好ましい。赤外線不透明化粒子の組成はＦＥ－ＳＥＭ　ＥＤＸにより求められる。

　赤外線不透明化粒子の平均粒子径は、２００℃以上での断熱性能の観点で０．５μｍ以上が好ましく、固体伝導の抑制による２００℃未満での断熱性能の観点で３０μｍ以下であることが好ましい。なお、赤外線不透明化粒子の平均粒子径は、シリカ粒子やアルミナ粒子と同じ方法により求められる。無機繊維やシリカ粒子、アルミナ粒子のサイズにもよるが、シリカ粒子及び／又はアルミナ粒子が５ｎｍ～１００μｍの場合、シリカ粒子及び／又はアルミナ粒子との混合の容易さの観点で赤外線不透明化粒子の平均粒子径は、０．５μｍ以上１０μｍ以下であることがより好ましく、０．５μｍ以上５μｍ以下であることがさらに好ましい。

　発明者らは、赤外線不透明化粒子の赤外線反射、散乱又は吸収効率は、断熱材中に含まれる赤外線不透明化粒子の体積割合に依存する傾向があることを見出した。断熱材中の赤外線不透明化粒子の含有率は、断熱材全体の体積を基準として０体積％超５体積％以下であることが好ましい。赤外線不透明化粒子の含有率が５体積％より大きいと、固体伝導による伝熱が大きいため、２００℃未満での断熱性能が低い傾向がある。２００℃以上での断熱性能を向上させるためには、赤外線不透明化粒子の含有率は、０．０２体積％以上５質量％以下がより好ましく、０．０３体積％以上４体積％以下がさらに好ましい。前記Ｒ_Ｌが６０質量％以上９０質量％以下の範囲で含有する粉体と、赤外線不透明化粒子とを混合した混合粉体は、吸湿しにくい傾向があり、秤量時にバラつきが少ないという効果がある。また、シリカ粒子及び／又はアルミナ粒子と赤外線不透明化粒子の付着性が強くなる傾向があり、攪拌機や混合機の攪拌槽、混合槽内壁に付着しにくく各々の粒子が高分散した混合状態を得やすい、混合した粉体の回収ロスが少ないという効果がある。粉体全体の質量に対する赤外線不透明化粒子の割合を、０．１質量％以上３９．５質量％以下にすると、赤外線不透明化粒子の含有率を０体積％超５体積％以下にしやすい傾向があるのでの好ましく、０．５質量％以上３５質量％以下がより好ましく、１質量％以上３０質量％以下がさらに好ましい。

　赤外線不透明化粒子の含有率は、例えば、赤外線不透明化粒子の組成をＦＥ－ＳＥＭ　ＥＤＸで測定し、赤外線不透明化粒子のみが含有する元素を蛍光Ｘ線分析法により定量することで、求めることができる。

［１－４］熱伝導率
　本実施態様の断熱材は、３０℃における熱伝導率が０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ以下である。断熱性能の観点から、熱伝導率は０．０４７９Ｗ／ｍ・Ｋ以下でもよく、０．０４５Ｗ／ｍ・Ｋ以下が好ましく、０．０４０Ｗ／ｍ・Ｋ以下がより好ましく、０．０３７Ｗ／ｍ・Ｋ以下がさらに好ましく、０．０２３７Ｗ／ｍ・Ｋ以下が特に好ましい。赤外線不透明化粒子を含有する断熱材は、特に２００℃以上の高い温度領域での断熱性能を要する場合に、好ましい。粉体が赤外線不透明化粒子を含有する場合、８００℃における熱伝導率は０．２Ｗ／ｍ・Ｋ以下が好ましく、０．１９Ｗ／ｍ・Ｋ以下がより好ましく、０．１８Ｗ／ｍ・Ｋ以下がさらに好ましい。熱伝導率の測定方法は、後述する。

　複数の種類のシリカ粒子及び／又はアルミナ粒子、例えば小粒子と大粒子を混合して断熱材を調製する際は、Ｒ_Ｌを６０質量％以上９０質量％以下の範囲で含有するように断熱材を調製した上で熱伝導率を測定することが好ましい。熱伝導率が０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ超である場合は、前記含有率を維持する範囲で混合率を変えるのが好ましい。無機繊維、赤外線不透明化粒子を使用する場合も同様に混合量を決定することができる。無機繊維、赤外線不透明化粒子の混合率は、過剰であると断熱性が低下する場合があるため、熱伝導率を測定し、確認しながら適宜調製することが好ましい。例えば、シリカに平均繊維径が１２μｍ、平均長さが５ｍｍの無機繊維を混合する場合、無機繊維の混合率は１８質量％以下であることが好ましい。例えば、シリカに平均粒子径が２μｍの赤外線不透明化粒子を混合する場合、赤外線不透明化粒子の混合率は２３質量％以下であることが好ましい。また、熱伝導率の小さい材料からなる無機繊維や赤外線不透明化粒子を選択すると、熱伝導率が０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ以下の混合粉体を調製しやすい傾向がある。

［１－５］ＢＥＴ比表面積
　本発明の断熱材は、ＢＥＴ比表面積が５ｍ^２／ｇ以上１５０ｍ^２／ｇ以下である。この範囲にＢＥＴ比表面積を有する断熱材は、断熱材の保管時や金型への供給工程における凝集、成形時や充填時における飛散が抑制され、熱伝導率が小さい傾向があるので好ましい。ＢＥＴ比表面積の測定方法は、後述する。

　ＢＥＴ比表面積が５ｍ^２／ｇ以上１５０ｍ^２／ｇ以下であって、さらにシリカ及び／又はアルミナを含み、粒子径Ｄ_Ｓが５ｎｍ以上３０ｎｍ以下である小粒子を含有すると、成形性に優れ、粉体の飛散が少なく、且つ断熱性能が優れる傾向がある。この理由は定かではないが、次のように推定される。粒子径Ｄ_Ｓが５ｎｍ以上３０ｎｍ以下である小粒子は従来凝集しやすい一方で、疎充填かさ密度が小さく、著しく飛散しやすい。これに対し、前記小粒子を含有し、さらにＢＥＴ比表面積が５ｍ^２／ｇ以上１５０ｍ^２／ｇ以下に調整する方法として、小粒子と前記大粒子とを混合する方法があるが、このようにして断熱材を調整すると、小粒子の凝集しやすい性質が大粒子を適度な強さで付着させ、その結果粉体の飛散が抑制されると推測される。また、小粒子は保管時に凝集しやすい傾向があるが、この原因の一つとして、小粒子からなる粉体状の断熱材のＢＥＴ比表面積が大きいため空気中の水分を吸収しやすいことが推測される。これに対し、ＢＥＴ比表面積を５ｍ^２／ｇ以上１５０ｍ^２／ｇ以下に調整することで空気中の水分の吸収が抑制され、粉体状の断熱材が凝集しにくくなると推定される。ＢＥＴ比表面積は５ｍ^２／ｇ以上１３０ｍ^２／ｇ以下が好ましく、１０ｍ^２／ｇ以上１１５ｍ^２／ｇ以下がより好ましく、１５ｍ^２／ｇ以上１００ｍ^２／ｇ以下がさらに好ましく、２０ｍ^２／ｇ以上９１ｍ^２／ｇ以下が特に好ましい。

［１－６］アルカリ金属元素、アルカリ土類金属元素、Ｇｅ、Ｐ、Ｆｅの含有率
　断熱材の飛散を抑制する観点から、本実施形態の粉体は、アルカリ金属元素、アルカリ土類金属元素、ゲルマニウムからなる群より選択される少なくとも１種の元素を含むことが好ましい。アルカリ金属元素及びアルカリ土類金属元素からなる群より選択される少なくとも１種の元素（以下、本明細書において「塩基性元素」という場合がある）の具体例としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム等のアルカリ金属、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム等のアルカリ土類金属がそれぞれ挙げられる。塩基性元素は一種のみ含まれてもよく、２種類以上が含まれてもよい。その種類は特に限定されないが、粒子同士の付着性改善や、加熱処理を施す場合には、比較的低温の熱処理で硬化させることができる点で、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウムが好ましい。

　断熱材が塩基性元素を含有する場合、塩基性元素の含有率は、断熱材の全質量を基準として０．００５質量％以上５質量％以下が好ましく、Ｇｅを含有する場合、Ｇｅの含有率は１０質量ｐｐｍ以上１０００質量ｐｐｍ以下、Ｐの含有率は０．００２質量％以上６質量％以下が好ましい。

　Ｆｅの含有率は０．００５質量％以上６質量％以下であることが好ましい。また、Ｐの含有率は０．００２質量％以上６質量％以下であることが好ましい。また、塩基性元素の含有率が０．００５質量％以上３質量％以下、Ｇｅの含有率が２０質量ｐｐｍ以上９００質量ｐｐｍ以下、Ｐの含有率が０．００２質量％以上５．５質量％以下、Ｆｅの含有率が０．００５質量％以上３質量％以下であることが粒子同士の付着性や流動性を改善し、凝集を抑制する観点でより好ましい。さらに、塩基性元素の含有率が０．００５質量％以上２質量％以下、Ｇｅの含有率が２０質量ｐｐｍ以上８００質量ｐｐｍ以下、Ｐの含有率が０．００２質量％以上５質量％以下、Ｆｅの含有率が０．００５質量％以上２質量％以下であることがさらに好ましい。断熱材における塩基性元素、Ｇｅ、Ｐ、Ｆｅの含有率は、ＸＲＦ（蛍光Ｘ線分析）により定量することができる。

　アルカリ金属元素、アルカリ土類金属元素、Ｇｅは、大粒子に含有されていると、断熱材の飛散や凝集の抑制、加熱処理を施す場合の生産性向上といった効果がより顕著に現れる傾向があるため、好ましい。大粒子に含まれる塩基性元素やＧｅ、Ｐ、Ｆｅの含有率は、例えば上述した方法で小粒子と大粒子を分離し、蛍光Ｘ線分析法で測定することにより求めることができる。

［１－７］圧縮強度
　本実施形態の成形した断熱材は、圧縮時に崩壊や変形が生じにくく、崩壊することなく切断等の形状加工が可能であり、且つ断熱性を有する観点から、圧縮率が０～５％の範囲における最大荷重が０．７ＭＰａ以上であることが好ましい。２．０ＭＰａ以上であることがより好ましく、３．０ＭＰａ以上であることがさらに好ましい。圧縮率が０～５％の範囲における最大荷重の上限は特に限定されないが、断熱性能の観点から３０ＭＰａ以下が妥当である。

　圧縮率は、圧縮強度測定時のサンプル厚み、すなわちサンプルの圧縮方向長さに対するストローク（押し込み距離）から算出することが可能である。例えば、成形体を１ｃｍ×１ｃｍ×１ｃｍの立方体形状にしたサンプルを用いて圧縮強度を測定する場合、ストロークが０．５ｍｍとなる状態を圧縮率が５％であると定義する。圧縮率は、下記数式（１）で算出される。
　　圧縮率＝１００×ストローク（押し込み距離）／サンプルの圧縮方向長さ　　　（１）

　圧縮強度測定時に描かれる荷重－圧縮率曲線のパターンは、特に限定されない。すなわち、上記圧縮率が０～５％の範囲において、サンプルである成形体が崩壊し明確な破壊点を示しても、崩壊しなくてもかまわない。圧縮率が０～５％の範囲においてサンプルである成形体が崩壊し破壊点を示す場合、その成形体の最大荷重は破壊点における荷重と定義する。その破壊点における荷重が０．７ＭＰａ以上であることが好ましく、２．０ＭＰａ以上であることがより好ましく、３．０ＭＰａ以上であることがさらに好ましい。サンプルが崩壊しない場合は、圧縮率が０～５％の範囲で示す最大荷重の値を使用して評価する。

　圧縮強度は、後述する方法で測定することが可能である。

［１－８］積算細孔容積
　本実施形態の成形した断熱材においては、細孔径が０．０５μｍ以上０．５μｍ以下である細孔の積算細孔容積Ｖの割合Ｒが、細孔径が０．００３μｍ以上１５０μｍ以下である細孔の積算細孔容積Ｖ_{０．００３}に対して７０％以上であることが好ましい。Ｒは、（Ｖ／Ｖ_{０．００３}）×１００と表してもよい。Ｒが大きいほど細孔分布が狭く、細孔径が０．０５μｍ以上０．５μｍ以下の範囲で揃っていることを意味する。Ｒが７０％未満である断熱材の細孔分布としては、成形体に（１）細孔径が０．０５μｍ未満の細孔が多数存在する場合、（２）細孔径が０．５μｍ超の細孔が多数存在する場合、（３）細孔径が０．０５μｍ未満と０．５μｍ超の細孔がそれぞれ存在し、０．０５μｍ以上０．５μｍ以下の細孔が少ない場合が想定される。（１）の場合、断熱材が水（液体）で濡れた際に粉体状に崩壊しやすい傾向があり、（２）の場合、断熱性能が低い傾向があり、（３）の場合はそれぞれの細孔径の割合に応じて（１）、（２）の傾向が現れる。Ｖ_０．０５が０．５ｍＬ／ｇ未満であると断熱性能が低い傾向があり、２ｍＬ／ｇ超であると水（液体）で濡れた際に粉体状に崩壊しやすい傾向がある。なお、このときＶ_{０．００３}は０．５ｍＬ／ｇ以上２．５ｍＬ／ｇ以下であることが好ましい。この理由は定かではないが、（１）の場合、水に濡れると毛管現象によって収縮力が生じ、空隙を形成している粒子が移動する等して断熱材に歪みが生じ、粉体状に崩壊しやすくなると推定される。（２）の場合、細孔径が空気分子の平均自由行程である約１００ｎｍよりも大であるため、空気による対流や伝導による伝熱が抑制され難く、断熱性能が低下すると推定される。断熱材が水（液体）に濡れた際に粉体状に崩壊するのを抑制する観点から、Ｒが、断熱材の全細孔容積に対して７５％以上がより好ましく、８０％以上がさらに好ましい。なお、Ｒの上限は１００％である。

　細孔径が０．０５μｍ以上１５０μｍ以下である細孔の積算細孔容積Ｖ_０．０５は０．５ｍＬ／ｇ以上２ｍＬ／ｇ以下であることが好ましい。積算細孔容積は、後述する水銀圧入法により測定した値により定義される。Ｖ_０．０５が上記範囲であると、断熱材が適度な空隙を有し、優れた断熱性能を奏すると推定している。Ｖ_０．０５は、０．５ｍＬ／ｇ以上１．７ｍＬ／ｇ以下がより好ましく、０．５ｍＬ／ｇ以上１．５ｍＬ／ｇ以下がさらに好ましい。なお、Ｖ_{０．００３}は、０．５ｍＬ／ｇ以上２．５ｍＬ／ｇ以下が好ましく、０．５ｍＬ／ｇ以上２．２ｍＬ／ｇ以下がより好ましく、０．６ｍＬ／ｇ以上２ｍＬ／ｇ以下がさらに好ましい。

［２］断熱材の製造方法
　本実施形態の断熱材の製造方法は、シリカ及び／又はアルミナを含み、平均粒子径が５ｎｍ以上３０ｎｍ以下である小粒子と、シリカ及び／又はアルミナを含み、平均粒子径が５０ｎｍ以上１００μｍ以下である大粒子と、を、小粒子の質量と大粒子の質量の合計に対する大粒子の質量の割合Ｒ_Ｌが６０質量％以上９０質量％以下で混合する工程を有する。

　また、断熱材の製造方法としては、シリカ及び／又はアルミナを含み、平均粒子径が５ｎｍ以上３０ｎｍ以下である小粒子と、シリカ及び／又はアルミナと、アルカリ金属元素、アルカリ土類金属元素及びゲルマニウムからなる群より選択される少なくとも１種の元素とを含み、平均粒子径が５０ｎｍ以上１００μｍ以下である大粒子と、を、小粒子の質量と大粒子の質量の合計に対する大粒子の質量の割合Ｒ_Ｌが６０質量％以上９０質量％以下で混合し、無機混合物を得る工程を有することが好ましい。

　上記断熱材の製造方法において、小粒子の平均粒子径は、熱伝導率の観点から、５ｎｍ以上２５ｎｍ以下であると好ましく、５ｎｍ以上２０ｎｍ以下であるとより好ましく、５ｎｍ以上１８ｎｍ以下であるとさらに好ましく、７ｎｍ以上１４ｎｍ以下であると特に好ましい。
　断熱材の原料として、平均粒子径が既知の小粒子、大粒子を使用することは簡便であり好ましい様態である。市販の小粒子、大粒子で平均粒子径が特定されている場合、その値を各粒子の平均粒子径と捉えることができる。市販品における粒子径の測定方法には種々のものがあり、測定法の違いによって求められる径に多少のばらつきがある可能性もあるが、通常の測定法で平均粒子径が５ｎｍ以上３０ｎｍ以下であれば、粒子径５ｎｍ以上３０ｎｍ以下の小粒子を複数含有することは確実であるし、大粒子の平均粒子径についても、断熱材の特性に影響するほどの差ではないので問題ない。
　原料の平均粒子径が未知である場合、小粒子の平均粒子径は、粒子が球形であると仮定し、小粒子の比表面積を測定し、下記式
　　ｄ＝６／ρｓ
（ただし、ｄは粒子の直径［ｍ］、ｓは比表面積［ｍ^２／ｇ］、ρは密度［ｇ／ｃｍ^３］）
によって求めることができる。粒子が球形でない場合、この式から求められる平均粒子径が真の値から解離してしまうこともあり得るが、その場合であっても、平均粒子径が５ｎｍ以上３０ｎｍ以下であれば、粒子径５ｎｍ以上３０ｎｍ以下の小粒子を複数含有することは確実であるので、問題ない。比表面積ｓ［ｍ^２／ｇ］は、吸着ガスとして窒素を用いて測定することができる（窒素吸着法）。比表面積はＢＥＴ法を採用する。測定装置としては、例えばガス吸着量測定装置（オートソーブ３ＭＰ、ユアサ・アイオニクス社製を使用することができる。密度ρ［ｇ／ｃｍ^３］は、ピクノメーター法により求められる真比重を指す。測定装置として、例えば自動湿式真密度測定器（オート　トゥルーデンサーＭＡＴ－７０００、株式会社セイシン企業製）を使用することができる。大粒子の平均粒子径も、小粒子と同様にして求めることができる。

　上記断熱材の製造方法において、大粒子の平均粒子径は、８０ｎｍ以上１００μｍ以下であってもよいが、５０ｎｍ以上５０μｍ以下であると、断熱材が無機繊維や赤外線不透明化粒子を含む場合にこれらとの均一な混合が容易であるため、好ましい。Ｄ_Ｌは、５０ｎｍ以上１０μｍ以下であると、粒子の付着力が大きく、粉体からの粒子の脱落が少ないため、より好ましく、５０ｎｍ以上５μｍ以下がさらに好ましい。

　上記断熱材の製造方法において、大粒子の質量の割合Ｒ_Ｌは、断熱性能の観点から、６０質量％以上８５質量％以下が好ましく、６５質量％以上８５質量％以下がより好ましく、６５質量％以上７５質量％以下がさらに好ましい。

　以下、断熱材の製造方法に用いる原料及び各工程を説明する。
［２－１］シリカ粒子、アルミナ粒子
　シリカ粒子、アルミナ粒子は、それぞれシリカ成分、アルミナ成分を有する粒子であって、小粒子と大粒子の混合割合、熱伝導率を調整したものとすることができる。例えば、シリカ粒子は、酸性又はアルカリ性の条件下での湿式法により、ケイ酸イオンを縮合して製造された粒子でもよい。シリカ粒子は、湿式法でアルコキシシランを加水分解・縮合したものでもよいし、湿式法で製造されたシリカ成分を焼成しものでもよいし、塩化物などケイ素の化合物を気相で燃焼して製造したものでもよい。シリカ粒子は、ケイ素金属やケイ素を含む原料を加熱して得られたケイ素ガスを酸化・燃焼して製造されたものでもよい。シリカ粒子は、ケイ石などを溶融して製造されたものでもよい。例えば、アルミナ粒子は、可溶性のアルミニウム塩の水溶液から水酸化アルミニウムを沈殿させて濾過し、それを強熱して得られたものでもよい。ギブス石又はベーマイトを原料として水酸化ナトリウムで処理し、アルミン酸ナトリウムを製造する原理に基づくバイヤー法で得られるものでもよいし、ギブス石、ベーマイト、ダイアスポア、粘土、ミョウバン石などを硫酸、硝酸などで処理をしてアルミニウム塩を純化し、アンモニアによる沈殿法または熱分解法で酸基を分離し、焼成して得られるものでもよい。

　シリカ粒子やアルミナ粒子は、それぞれシリカ以外、アルミナ以外の成分を含有してもよく、例として上記の製法において原料中に不純物として存在するものが挙げられる。シリカやアルミナ以外の成分を、シリカやアルミナの製造プロセス中に添加してもよい。

　公知のシリカの製法には以下のものがある。

＜湿式法で合成されるシリカ＞
ケイ酸ナトリウムを原料に酸性で作られるゲル法シリカ。
ケイ酸ナトリウムを原料にアルカリ性で作られる沈降法シリカ。
アルコキシシランの加水分解・縮合で合成されるシリカ。

＜乾式法で合成されるシリカ＞
ケイ素の塩化物を燃焼して作られるヒュームドシリカ。
金属を高温で気化、酸化させて得られるシリカ。
フェロシリコン製造時などに副生するシリカヒューム。
アーク法やプラズマ法で製造されるシリカ。
粉砕したシリカ粉末を火炎中で溶融・球状化する溶融シリカ。

　公知のアルミナの製法には以下のものがある。
酸法で得られるアルミナ。
バイヤー法（アルカリ法）で得られるアルミナ。
バイヤー法で作られた仮焼アルミナを造粒、乾燥、焼成して得られる焼結アルミナ。
原料を電気炉で溶融後結晶固化して得られる電融アルミナ。
バイヤー法で作られた仮焼アルミナを原料にする白色電融アルミナ。
ボーキサイトを主原料にする褐色電融アルミナ。
ヒュームドアルミナ。
金属を高温で気化、酸化させて得られるアルミナ。

　各製造方法によって得られるシリカのうち、ケイ酸ナトリウムを原料に酸性で作られるゲル法シリカ、ケイ酸ナトリウムを原料にアルカリ性で作られる沈降法シリカ、アルコキシシランの加水分解・縮合で合成されるシリカ、ケイ素の塩化物を燃焼して作られるヒュームドシリカ、ケイ素金属ガスを燃焼して作られるシリカ、アーク法やプラズマ法で製造されるシリカ、ヒュームドアルミナは、加圧成形時に成形欠陥が発生しやすい。さらに、飛散しやすく、凝集しやすい傾向がある。上述した方法で平均粒子径の異なるシリカを混合することで、成形欠陥や飛散、凝集を抑制することが可能であるので、他の製造方法で得られたシリカ粒子やアルミナ粒子も含め、複数のシリカ粒子やアルミナ粒子を混合することが好ましい。

　フェロシリコン製造時などに副生するシリカヒューム、粉砕したシリカ粉末を火炎中で溶融・球状化する溶融シリカ、バイヤー法で得られるアルミナ、焼結アルミナ、電融アルミナ（白色電融アルミナ、褐色電融アルミナ）は熱伝導率が０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ超である。従って、この製造方法によって得られたシリカやアルミナのみをシリカ粒子、アルミナ粒子の原料とするのは、熱伝導率の点では好ましい態様ではないが、飛散が少なく、ハンドリングの面で優れている他、コストの面では有用な場合がある。他の製造方法で得られたシリカを混合することで、熱伝導率を０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ以下に調整することは可能であるので、シリカヒューム、焼結アルミナ等を原料とする場合は、他の製造方法で得られたシリカ粒子やアルミナ粒子を混合することが好ましい。例えばケイ素の塩化物を燃焼して作られるヒュームドシリカ、ケイ素金属ガスを燃焼して作られるシリカ、ヒュームドアルミナを混合することで、シリカヒューム、焼結アルミナ等を含むシリカ粒子及び／又はアルミナ粒子の熱伝導率を低減することができる。

　上記のシリカやアルミナのうち、生産性やコストの観点からヒュームドシリカ、ケイ素金属ガスを燃焼して作られるシリカ、シリカヒューム、溶融シリカ、ヒュームドアルミナ、バイヤー法で得られるアルミナ、焼結アルミナを用いることがより好ましい。

　シリカ粒子として、天然のケイ酸塩鉱物を使用することが可能である。天然の鉱物としては、例えばカンラン石類、緑簾石類、石英、長石類、沸石類等が挙げられる。アルミナ粒子の例として、天然鉱物を使用することが可能である。アルミナの天然鉱物としては、ボーキサイト、ばん土頁岩、ムライト、シリマナイト、カイヤナイト、アンダルサイト、シャモットが挙げられる。ムライトは、合成ムライトである焼結ムライト、電融ムライトであってもよい。天然の鉱物に粉砕等の処理を施すことで粒子径が調整されて、粉体を構成するシリカ粒子及び／又はアルミナ粒子として使用することが可能である。

［２－２］アルカリ金属元素、アルカリ土類金属元素、Ｇｅ、Ｐ、Ｆｅ
　シリカやアルミナの製造プロセスや断熱材の製造プロセス中に、塩基性元素、Ｇｅ、Ｐ、Ｆｅを含む化合物としてそれぞれ添加してもよいが、十分な量の塩基性元素、Ｇｅ、Ｐ、Ｆｅを予め含有しているシリカ粒子及び／又はアルミナ粒子を断熱材の原料としてもよい。塩基性元素、Ｇｅ、Ｐ、Ｆｅを含む化合物としては、特に限定されないが、例えば塩基性元素、Ｇｅ、Ｐ、Ｆｅの酸化物、複合酸化物、水酸化物、窒化物、炭化物、炭酸塩、酢酸塩、硝酸塩、アンモニウム塩、難溶性の塩、及びアルコキシド等が挙げられる。これらは単独で添加してもよく、もしくはこれらの混合物を添加してもよい。塩基性元素、Ｇｅ、Ｐ、Ｆｅを不純物として含有するシリカを含む無機化合物粒子を粉体の原料とするのは、生産性、コスト、作業性の観点から、好ましい態様である。このようなシリカを含む無機化合物粒子は、例えば沈殿法で作られたシリカゲル由来の粒子やフェロシリコン製造時などに複製するシリカヒュームとして得ることができる。

　塩基性元素、Ｇｅ、Ｐ、Ｆｅをそれぞれ含む化合物を添加する方法は、特に限定されない。例えば、上記湿式法や乾式法で得られたシリカ、酸法やアルカリ法で得られたアルミナ、焼結アルミナ、電融アルミナに添加してもよいし、シリカやアルミナの上記各製造工程において添加してもよい。塩基性元素、Ｇｅ、Ｐ、Ｆｅをそれぞれ含む化合物は、水溶性であっても水に不溶であってもよい。塩基性元素、Ｇｅ、Ｐ、Ｆｅをそれぞれ含む化合物の水溶液として添加し、必要に応じて乾燥させてもよいし、塩基性元素、Ｇｅ、Ｐ、Ｆｅをそれぞれ含む化合物を固形物もしくは液状物の状態で添加してもよい。塩基性元素、Ｇｅ、Ｐ、Ｆｅをそれぞれ含む化合物は、予め所定の粒子径まで粉砕しておいてもよく、また、予備的に粗粉砕しておいてもよい。

　シリカ粒子やアルミナ粒子が過剰な量の塩基性元素、Ｇｅ、Ｐ、Ｆｅを含んでいる場合は、シリカの製造プロセスや粉体の製造プロセス中に何らかの処理を施して、前記元素の含有量を所定範囲に調整してもよい。過剰な量の塩基性元素、Ｇｅ、Ｐ、Ｆｅを所定範囲に調整する方法は特に限定されない。例えば、塩基性元素の含有量の調整方法としては、酸性物質または他の元素による、置換、抽出、除去方法等が挙げられ、シリカを含む無機化合物粒子を硝酸や王水等で処理した後、乾燥し、粉体の原料として用いることが可能である。過剰な量の塩基性元素、Ｇｅ、Ｐ、Ｆｅの調整は、シリカ及び／又はアルミナを含む無機化合物粒子を予め所望の粒子径まで粉砕した後に行ってもよいし、塩基性元素、Ｇｅ、Ｐ、Ｆｅを所定範囲に調整した後に、シリカ粒子を粉砕してもかまわない。

［２－３］混合方法
　シリカ粒子及び／又はアルミナ粒子、赤外線不透明化粒子及び無機繊維は、公知の粉体混合機、例えば、改訂六版　化学工学便覧（丸善）に掲載されているものを使用して混合することができる。この時、シリカを含む無機化合物粒子を２種類以上混合したり、塩基性元素、Ｇｅ、Ｐ、Ｆｅをそれぞれ含む化合物やその水溶液を混合したりすることも可能である。公知の粉体混合機としては、容器回転型（容器自体が回転、振動、揺動する）として水平円筒型、Ｖ型（攪拌羽根が付いていてもよい）、ダブルコーン型、立方体型及び揺動回転型、機械撹拌型（容器は固定され、羽根などで撹拌する）として、単軸リボン型、複軸パドル型、回転鋤型、二軸遊星攪拌型、円錐スクリュー型、高速撹拌型、回転円盤型、ローラー付き回転容器型、撹拌付き回転容器型、高速楕円ローター型、流動撹拌型（空気、ガスによって撹拌する）として、気流撹拌型、重力による無撹拌型が挙げられる。これらの混合機を組み合わせて使用してもよい。

　シリカ粒子及び／又はアルミナ粒子、赤外線不透明化粒子及び無機繊維の混合は、粉砕機として公知のもの、例えば、改訂六版　化学工学便覧（丸善）に掲載されているものを使用して、粒子を粉砕したり、無機繊維を裁断したり、粒子や無機繊維の分散性を向上させながら行ってもよい。この時、シリカ粒子及び／又はアルミナ粒子を２種類以上粉砕、分散させたり、塩基性元素、Ｇｅ、Ｐ、Ｆｅをそれぞれ含む化合物やその水溶液を粉砕、分散させたりすることも可能である。公知の粉砕機としては、ロールミル（高圧圧縮ロールミル、ロール回転ミル）、スタンプミル、エッジランナー（フレットミル、チリアンミル）、切断・せん断ミル（カッターミルなど）、ロッドミル、自生粉砕機（エロフォールミル、カスケードミルなど）、竪型ローラーミル（リングローラーミル、ローラーレスミル、ボールレースミル）、高速回転ミル（ハンマーミル、ケージミル、ディスインテグレーター、スクリーンミル、ディスクピンミル）、分級機内蔵型高速回転ミル（固定衝撃板型ミル、ターボ型ミル、遠心分級型ミル、アニュラー型ミル）、容器駆動媒体ミル（転動ボールミル（ポットミル、チューブミル、コニカルミル）、振動ボールミル（円形振動ミル、旋動振動ミル、遠心ミル）、遊星ミル、遠心流動化ミル）、媒体撹拌式ミル（塔式粉砕機、撹拌槽式ミル、横型流通槽式ミル、竪型流通槽式ミル、アニュラーミル）、気流式粉砕機（気流吸込型、ノズル内通過型、衝突型、流動層ジェット吹込型）、圧密せん断ミル（高速遠心ローラーミル、インナーピース式）、乳鉢、石臼などが挙げられる。これらの粉砕機を組み合わせて使用してもよい。

　これらの混合機と粉砕機のうち、撹拌羽根を有する粉体混合機、高速回転ミル、分級機内蔵型高速回転ミル、容器駆動媒体ミル、圧密せん断ミルが、粒子や無機繊維の分散性が向上するため、好ましい。粒子や無機繊維の分散性を向上させるには、撹拌羽根、回転板、ハンマープレート、ブレード、ピン等の先端の周速を１００ｋｍ／ｈ以上にするのが好ましく、２００ｋｍ／ｈ以上がより好ましく、３００ｋｍ／ｈ以上がさらに好ましい。

　複数の種類のシリカ粒子及び／又はアルミナ粒子を混合する場合、かさ比重が小さい順にシリカ粒子及び／又はアルミナ粒子を攪拌機もしくは粉砕機に投入することが好ましい。無機繊維や赤外線不透明化粒子を含む場合は、シリカ粒子及び／又はアルミナ粒子を混合した後に赤外線不透明化粒子を添加して混合し、さらにその後無機繊維を添加して混合するのが好ましい。

［２－４］成形方法
　本実施形態における無機混合物を成形する成形工程は、（ａ）成形型により無機混合物を加圧しながら４００℃以上に加熱する工程であってもよく、又は、（ｂ）加圧により無機混合物を成形した後、４００℃以上の温度で加熱処理を施す工程であってもよい。本成形工程において、断熱材のかさ密度が０．２５ｇ／ｃｍ^３以上２．０ｇ／ｃｍ^３以下になるように成形圧力を設定することが好ましい。

　また、無機混合物を成形する成形工程と、成形工程により得られた成形体の一部を切削する切削工程と、を備え、成形工程は、（ｃ）成形した断熱材のかさ密度が０．２５ｇ／ｃｍ^３以上２．０ｇ／ｃｍ^３以下になるように成形型により無機混合物を加圧しながら加熱する工程であってもよく、又は、（ｄ）成形型で加圧することにより無機混合物を成形した後、４００℃以上の温度で加熱処理を施す工程であってもよい。

　粉体状の断熱材の場合、成形等の工程を経ることなく、粉体状の断熱材を使用する箇所に充填しただけでそのまま用いてもよいし、粉体状の断熱材を加圧成形したものを断熱材として用いてもよい。

　粉体状の断熱材を加圧成形して成形体を製造する場合、金型プレス成形法（ラム式加圧成形法）、ラバープレス法（静水圧成形法）、押出成形法など、従来から知られるセラミックス加圧成形法によって成形することができる。生産性の観点から、金型プレス成形法が好ましい。

　金型プレス成形法やラバープレス法で粉体状の断熱材を型に充填するときには、粉体状の断熱材に振動を与えるなどして、均一に充填することが、成形体の厚みが均一となるため、好ましい。型内を減圧・脱気しながら粉体状の断熱材を型に充填すると、短時間で充填できるため、生産性の観点から好ましい。

　得られる成形体のかさ密度は、運搬時の負担を軽減する観点から０．２５ｇ／ｃｍ^３以上２．０ｇ／ｃｍ^３以下になるように設定するのが好ましい。成形の条件を加圧圧力で制御しようとすると、使用する粉体状の断熱材のすべり性、粉体の粒子間や細孔への空気の取り込み量等によって、加圧した状態で保持する時間の経過に伴って圧力値が変化してしまうため、生産管理が困難になる傾向がある。これに対し、かさ密度を制御する方法は、時間の制御を要することなく得られる成形体の荷重を目標値にし易い点で好ましい。成形した粉体状の断熱材のかさ密度は、０．２５ｇ／ｃｍ^３以上１．７ｇ／ｃｍ^３以下がより好ましく、０．２５ｇ／ｃｍ^３以上１．５ｇ／ｃｍ^３以下がさらに好ましい。また、成形体のかさ密度が０．２５ｇ／ｃｍ^３以上２．０ｇ／ｃｍ^３以下になる成形圧力としては例えば０．０１ＭＰａ以上５０ＭＰａ以下の圧力であり、０．２５ｇ／ｃｍ^３以上１．７ｇ／ｃｍ^３以下になる成形圧力としては例えば０．０１ＭＰａ以上４０ＭＰａ以下の圧力であり、０．２５ｇ／ｃｍ^３以上１．５ｇ／ｃｍ^３以下になる成形圧力としては例えば０．０１ＭＰａ以上３０ＭＰａ以下の圧力である。なお、成形した断熱材のかさ密度は、断熱材を実際に使用する形態において断熱材の寸法及び質量を測定して算出する。例えば、断熱材が層構造を有する場合、その特定の層のみのかさ密度を測定するのではなく、実際に使用する形態、すなわち層構造の状態で寸法及び質量を測定する。切削等の加工によってかさ密度が変化しないのであれば、断熱材を測定しやすい大きさにし、かさ密度を測定することも可能である。

　得られる断熱材のかさ密度が所定の大きさになるように、断熱材を製造する方法の一例を説明すると、まず断熱材の体積及びかさ密度から必要な無機混合物の重量を求める。次いで、秤量した無機混合物を成形型に充填し、所定の厚みになるように加圧して成形する。具体的には、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍでかさ密度が０．５ｇ／ｃｍ^３である成形体を製造する場合、目的とするかさ密度に製造する成形体の体積をかけることで、断熱材の製造に必要な粉体の重量を求めることが可能である。すなわち、上述した断熱材の例では、０．５［ｇ／ｃｍ^３］×３０［ｃｍ］×３０［ｃｍ］×２［ｃｍ］＝９００［ｇ］となり、必要な粉体は９００ｇとなる。

　一般化すると、体積αｃｍ^３で、かさ密度がβｇ／ｃｍ^３（ただし、βは粉体の疎充填かさ密度より大きい）の成形体を製造する場合、αβｇだけ、粉体を秤量し、粉体を圧縮することによって、体積αになるように成形する。

　粉体状の断熱材や、加圧成形中又は加圧成形後の断熱材を、粉体状もしくは成形した断熱材の耐熱性が十分である温度や時間の条件の範囲内で、加熱乾燥し、粉体状もしくは成形した断熱材の吸着水を除去した後実用に供すると、熱伝導率が低くなるため好ましい。さらに、加熱処理を施してもよい。

　成形は、加圧成形のみでもよいが、加圧成形したものを加熱処理するのが好ましい。粉体を加圧成形したものに加熱処理を施すと、圧縮強度が向上し、荷重が大きい用途において特に好適に使用することができる。加熱処理工程の生産性を向上させる観点から、粉体にはアルカリ金属元素、アルカリ土類金属元素、Ｇｅ、Ｐ、Ｆｅが含まれることが好ましく、特に大粒子に含まれることが好ましい。

　寸法安定性の観点から、加熱処理温度は、その粉体状もしくは成形した断熱材の使用最高温度より高温が好ましい。粉体状もしくは成形した断熱材の用途により様々であるが、具体的には４００℃以上１４００℃以下が好ましく、より好ましくは５００℃以上１３００℃以下、更に好ましくは６００℃以上１２００℃以下である。

　粉体状もしくは成形した断熱材の加熱処理の雰囲気は、空気中（又は大気中）、酸化性雰囲気中（酸素、オゾン、窒素酸化物、二酸化炭素、過酸化水素、次亜塩素酸、無機・有機過酸化物等）、及び不活性ガス雰囲気中（ヘリウム、アルゴン、窒素等）が挙げられる。雰囲気中に水蒸気を添加してもよい。加熱処理時間は、加熱処理温度及び断熱材の量に応じて適宜選択すればよい。加熱処理は、上記粉体状の断熱材を使用する箇所に充填した後に施してもよいし、粉体を加圧成形した断熱材ものに施してもよい。

［３］外被材を備える断熱材被包体
　断熱材は、粉体状及び／又は粉体からなる成形した断熱材と、それを収容する外被材とを備えることが好ましい。外被材を備える断熱材被包体は、粉体状の断熱材や成形した断熱材と比較して取扱が容易で、施工もしやすいという利点を有する。なお、外被材に収納された断熱材をコア材という場合がある。

［３－１］外被材
　外被材は、コア材である粉体状及び／又は成形した断熱材を収容可能な限り、特に限定されないが、例として、ガラスクロス、アルミナ繊維クロス、シリカクロス等の無機繊維織物、無機繊維編物、ポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ナイロンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、フッ素系樹脂フィルム等の樹脂フィルム、プラスチック－金属フィルム、アルミニウム箔、ステンレス箔、銅箔等の金属箔、セラミックペーパー、無機繊維不織布、有機繊維不織布、ガラス繊維紙、炭素繊維紙、ロックウール紙、無機充填紙、有機繊維紙、セラミックコーティング、フッ素樹脂コーティング、シロキサン樹脂コーティング等の樹脂コーティング等を挙げることができる。外被材の熱容量を小さくする観点から、外被材の厚みは薄い方が好ましいが、使用状況や必要な強度等に応じて適宜選択することが可能である。外被材が、コア材を使用する温度で安定なものからなる場合、使用時においても、外被材がコア材である粉体状及び／又は成形した断熱材を収容した状態である。高温で使用される被包体の場合は、使用後のコア材の取扱いがし易い観点で、耐熱性の高い外被材は好ましいが、本明細書中、「外被材」はコア材の使用時にコア材を収容しているものの他、コア材の運搬や施工の工程でコア材を収容しているものを包含する。つまり、外被材は運搬時や施工時にのみコア材を保護し、使用時には溶融及び／又は揮発してしまうものを包含するので、外被材そのものや外被材に含まれる有機成分は、コア材の使用温度で溶融や消失をしてもよい。

　外被材は、被覆工程が容易である観点から、ガラスクロス、アルミナ繊維クロス、シリカクロス等の無機繊維織物、無機繊維編物、ポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ナイロンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、フッ素系樹脂フィルム等の樹脂フィルム、プラスチック－金属フィルム、アルミニウム箔、ステンレス箔、銅箔等の金属箔、セラミックペーパー、無機繊維不織布、有機繊維不織布、ガラス繊維紙、炭素繊維紙、ロックウール紙、無機充填紙、有機繊維紙のようなシート形状が好ましい。

　被包体が高温で使用される場合、外被材は、熱的な安定性の観点から、ガラスクロス、アルミナ繊維クロス、シリカクロス等の無機繊維織物、無機繊維編物、セラミックペーパー、無機繊維不織布がより好ましい。外被材は、強度の観点から無機繊維織物がさらに好ましい。

［３－２］外被材で被覆する方法
　粉体状の断熱材は、シリカ粒子及び／又はアルミナ粒子を含み、使用状況に応じて大粒子、赤外線不透明化粒子や無機繊維を添加し形成した粉体をコア材として、袋状やチューブ状に加工した外被材に充填したものでもよいし、この粉体を加圧成形してコア材とし、外被材で被覆したものでもよい。粉体状の断熱材をコア材とする場合、外被材が形成する容積に対する粉体の充填率は、粉体状の断熱材を使用する対象物に応じて適宜設定することが可能である。成形した断熱材をコア材とする場合は、後述するように、粉体状の断熱材と外被材を共に加圧成形してもよいし、粉体状の断熱材を加圧成形した後に外被材で被覆することも可能である。

　コア材を外被材で被覆する方法は特に限定されず、コア材の調製や成形と外被材での被覆を同時に実施してもよいし、コア材を調製又は成形後に外被材で被覆してもよい。

　外被材が無機繊維織物、樹脂フィルム、プラスチック－金属フィルム、金属箔、セラミックペーパー、無機繊維不織布、有機繊維不織布、ガラス繊維紙、炭素繊維紙、ロックウール紙、無機充填紙、有機繊維紙等のシート状の形態である場合、例えば無機繊維糸や樹脂繊維糸等での縫合、外被材の接着固定、縫合と接着の両方で被覆することが可能である。

　外被材が樹脂フィルム、プラスチック－金属フィルム、金属箔等の場合は、被覆工程の容易さの観点から、真空パックやシュリンクパックが好ましい。外被材がセラミックコーティング、樹脂コーティング等の場合は、コア材に刷毛やスプレーで塗布することにより、コア材を外被材で被覆することが可能である。

　加圧成形したコア材と外被材から構成される断熱材に線状のくぼみを設け、断熱材に柔軟性を付与することも可能である。線の形態は、断熱材の使用状況に応じて直線状、曲線状、破線状等を選ぶことができ、これらのうち２種類以上を組み合わせてもよい。線の太さ、くぼみの深さは断熱材の厚み、強度、使用状況に応じて決定される。

　外被材は、コア材の表面全体を被覆していてもよいし、コア材を部分的に被覆していてもよい。

［４］用途
　本実施形態のシリカ粒子及び／又はアルミナ粒子を含む粉体状の断熱材、成形した断熱材及び外被材を備える断熱材は、断熱材の他、吸音材、防音材、遮音材、反響防止材、消音材、研磨剤、触媒担体、吸着剤、芳香剤や殺菌剤などの薬剤を吸着する担体、脱臭剤、消臭剤、調湿材、充填剤、顔料等に好適に用いることもできる。

［５］パラメータの測定
断熱材の熱伝導率、ＢＥＴ比表面積、疎充填かさ密度の測定、アルカリ金属元素等の含有率、加圧成形時に必要とされる成形型の深さ評価、スプリングバックの測定、圧縮強度の測定、積算細孔容積の測定は、次の方法により実施する。

［熱伝導率の測定］
　縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み５ｃｍの発泡スチロールの中心部を縦２４ｃｍ、横２４ｃｍの正方形状にくりぬき、発泡スチロールの枠を形成する。枠の一方に縦３０ｃｍ、横３０ｃｍのアルミ箔を貼り付けて凹部を形成し、試料台とする。なお、アルミ箔で覆った面を試料台の底面とし、発泡スチロールの厚み方向に対するもう一方の面を天井面とする。粉体状の断熱材をタップや加圧をせずに凹部へ充填し、すりきりにした後、天井面に縦３０ｃｍ、横３０ｃｍのアルミ箔をのせたものを測定試料とする。測定試料を用いて、３０℃での熱伝導率を、ヒートフローメーター　ＨＦＭ　４３６　Ｌａｍｂｄａ（商品名、ＮＥＴＺＳＣＨ社製）を使用して熱伝導率を測定する。較正は、ＪＩＳＡ１４１２－２に従い、密度１６３．１２ｋｇ／ｍ^３、厚さ２５．３２ｍｍのＮＩＳＴ　ＳＲＭ　１４５０ｃ校正用標準板を使用して、高温側と低温側の温度差が２０℃の条件において、１５、２０、２４、３０、４０、５０、６０、６５℃で予め実施する。成形した断熱材を測定する場合は、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍの形状にした成形体を測定試料とする。８００℃における熱伝導率は、ＪＩＳ　Ａ　１４２１－１の方法に準拠して測定する。直径３０ｃｍ、厚み２０ｍｍの円板状にした断熱材２枚を測定試料とし、測定装置として、保護熱板法熱伝導率測定装置（英弘精機株式会社製）を使用する。

［断熱材のＢＥＴ比表面積測定］
　ユアサ・アイオニクス社製のガス吸着量測定装置「オートソーブ３ＭＰ」（商品名）により、吸着ガスとして窒素を用いて、粉体の比表面積を測定する（窒素吸着法）。比表面積はＢＥＴ法を採用する。

［粉体の疎充填かさ密度の測定］
　筒井理化学器械株式会社製の疎充填カサ密度測定器ＭＶＤ－８６形を用いて、電磁振動によりアパーチャーが５００μｍのふるいを通してサンプルを分散させ、１００ｍＬの試料容器に落下投入させる。試料充填終了後にすり切りヘラにてすり切り、重量を測定して密度を計算し、得られた値を疎充填かさ密度とする。無機繊維を含有する断熱材では、ふるいの上に無機繊維が残存する場合があるが、この場合は、ふるいを通して試料容器に落下した断熱材について上記のように測定し、その断熱材の疎充填かさ密度とする。無機繊維に限らず、ふるいの上に何らかの物質が残存する場合も同様に、ふるいを通して試料容器に落下した断熱材について測定し、その断熱材の疎充填かさ密度とする。

［アルカリ金属元素等の含有率の測定］
　粉体状の断熱材をメノー乳鉢で粉砕し、３０ｍｍφ塩ビリングに充填してＸＲＦ錠剤成型器で加圧成形してタブレットを作成し、測定試料とする。これを株式会社リガク製蛍光Ｘ線分析装置ＲＩＸ－３０００で測定する。成形した断熱材の場合も、メノー乳鉢に入るサイズにした後、メノー乳鉢で粉砕することで、同様にアルカリ金属元素等の含有率を測定できる。

［加圧成形時に必要とされる成形型の深さ評価］
　粉体を成形型に充填して加圧成形し、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．５ｇ／ｃｍ^３の成形体を製造すると仮定した場合、原料の粉体の必要量は９００ｇであり、かさ密度が１．０ｇ／ｃｍ^３の成形体を製造すると仮定した場合、原料の粉体の必要量は１８００ｇである。各粉体の疎充填かさ密度が０．５ｇ／ｃｍ^３未満の場合は、疎充填かさ密度から、９００ｇにおける粉体の体積を計算し、疎充填かさ密度が０．５ｇ／ｃｍ^３以上の場合は、疎充填かさ密度から、１８００ｇにおける粉体の体積を計算し、前記成形体を得るための成形型における必要深さを算出する。

［スプリングバックの測定］
　成形体原料である無機混合物（前述の小粒子と大粒子を含み、必要に応じて、さらに赤外線不透明化粒子や無機繊維等を含む混合粉末全体）の、水平方向における寸法を固定し、無機混合物に対して垂直方向に所定のかさ密度の成形体を得られるように圧力を加えた状態での、無機混合物（成形体）の垂直方向における厚みをＴ_１とし、加圧後、水平方向における成形体の寸法を固定したまま、圧力を開放した後の成形体の垂直方向における厚みをＴ_２としたとき、Ｔ_１に対するＴ_２の比率、すなわち成形体の厚みの増加率１００×Ｔ_２／Ｔ_１［％］を測定することで評価する。なお、「水平方向における寸法を固定」するとは、例えば、正方形や円筒状の枠状の金型に成形体原料である無機混合物が充填された状態のことを指す。

［圧縮強度の測定］
　成形した断熱材を縦２ｃｍ、横２ｃｍ、厚み２ｃｍに加工し、株式会社島津製作所製　精密万能試験機オートグラフＡＧ－１００ＫＮを使用して、押し込み速度０．５ｍｍ／分で圧縮強度を測定する。

［積算細孔容積の測定］
　細孔分布測定装置　オートポア　９５２０形（株式会社　島津製作所製）を使用して、水銀圧入法により測定する。成形した断熱材をセルに入るように直方体に切断して１個を低感度セルに採り、初期圧約７ｋＰａ（約１ｐｓｉａ、細孔直径約１８０μｍ相当）の条件で昇圧測定する。水銀パラメータは、装置デフォルトの水銀接触角１３０ｄｅｇｒｅｅｓ、水銀表面張力４８５ｄｙｎｅｓ／ｃｍに設定し、測定する。

　以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。当業者は、以下に示す実施例のみならず様々な変更を加えて実施することが可能であり、かかる変更も本発明の特許請求の範囲に包含される。なお、実施例及び比較例における熱伝導率の測定、粉体の疎充填かさ密度の測定、加圧成形時に必要とされる成形型の深さ評価、スプリングバックの測定は、それぞれ上述のとおりとした。

［実施例１］
　平均粒子径が１４ｎｍのシリカ粉体（小粒子）１０質量％と、平均粒子径が６０μｍのシリカ粉体（大粒子）９０質量％をハンマーミルで均一に混合し、実施例１の粉体状の断熱材を得た。この断熱材のＢＥＴ比表面積は２０ｍ^２／ｇであり、３０℃における熱伝導率は０．０４７９Ｗ／ｍ・Ｋであった。この断熱材の疎充填かさ密度は０．６２ｇ／ｃｍ^３であったことから、実施例１の断熱材１８００ｇの体積は１８００／０．６２＝２９０３ｃｍ^３である。従って、実施例１の断熱材を使用して縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が１．０ｇ／ｃｍ^３の成形体を製造すると仮定した場合、内寸が縦３０ｃｍ、横３０ｃｍの成形型が必要とする深さは２９０３／（３０×３０）＝３．２３ｃｍである。また、実施例１の断熱材１６３８ｇを使用して内寸が縦３０ｃｍ、横３０ｃｍの金型で加圧成形を行い、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．９１ｇ／ｃｍ^３の成形した断熱材を得た。この時の厚みの増加率は１０３％であった。実施例１の粉体状の断熱材をホッパへ投入する際、粉体の飛散や凝集は少なかった上、成形型への充填もスムーズであった。同様の方法で成形した断熱材を１０枚作成したが、いずれの成形体においてもラミネーションが抑制されており、成形欠陥が見られなかった。また、成形した断熱材の３０℃における熱伝導率は０．０４７８Ｗ／ｍ・Ｋであった。

［実施例２］
　平均粒子径が７．５ｎｍのシリカ粉体（小粒子）２５質量％と、平均粒子径が６μｍのシリカ粉体（大粒子）７５質量％をハンマーミルで均一に混合し、実施例２の粉体状の断熱材を得た。この断熱材のＢＥＴ比表面積は９１ｍ^２／ｇであり、３０℃における熱伝導率は０．０２９７Ｗ／ｍ・Ｋであった。この断熱材の疎充填かさ密度は０．０７５ｇ／ｃｍ^３であったことから、実施例２の断熱材９００ｇの体積は、実施例１と同様に計算すると１２０００ｃｍ^３である。従って、実施例２の断熱材を使用して縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．５ｇ／ｃｍ^３の成形した断熱材を製造すると仮定した場合、成形型が必要とする深さを実施例１と同様に計算すると、１３．３ｃｍである。また、実施例２の断熱材９３６ｇを使用して実施例１と同じ金型で加圧成形を行い、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．５２ｇ／ｃｍ^３の成形した断熱材を得た。この時の厚みの増加率は１０６％であった。実施例２の粉体状の断熱材をホッパへ投入する際、粉体の飛散や凝集は少なかった上、成形型への充填もスムーズであった。同様の方法で成形した断熱材を１０枚作成したが、いずれの成形体においてもラミネーションが抑制されており、成形欠陥が見られなかった。また、成形した断熱材の３０℃における熱伝導率は０．０３０１Ｗ／ｍ・Ｋであった。

［実施例３］
　平均粒子径が１４ｎｍのシリカ粉体（小粒子）２５質量％と、平均粒子径が１０μｍのシリカ粉体（大粒子）７５質量％をハンマーミルで均一に混合し、実施例３の粉体状の断熱材を得た。この断熱材のＢＥＴ比表面積は４９ｍ^２／ｇであり、３０℃における熱伝導率は０．０３１３Ｗ／ｍ・Ｋであった。この断熱材の疎充填かさ密度は０．０９１ｇ／ｃｍ^３であったことから、実施例３の断熱材９００ｇの体積は、実施例１と同様に計算すると９８９０ｃｍ^３である。従って、実施例３の断熱材を使用して縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．５ｇ／ｃｍ^３の成形体を製造すると仮定した場合、成形型が必要とする深さを実施例１と同様に計算すると、１１．０ｃｍである。また、実施例３の断熱材１２６０ｇを使用して実施例１と同じ金型で加圧成形を行い、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．７ｇ／ｃｍ^３の成形した断熱材を得た。この時の厚みの増加率は１０５％であった。実施例３の粉体状の断熱材をホッパへ投入する際、粉体の飛散や凝集は少なかった上、成形型への充填もスムーズであった。同様の方法で成形した断熱材を１０枚作成したが、いずれの成形した断熱材においてもラミネーションが抑制されており、成形欠陥が見られなかった。また、成形した断熱材の３０℃における熱伝導率は０．０３１４Ｗ／ｍ・Ｋであった。

［実施例４］
　平均粒子径が１４ｎｍのシリカ粉体（小粒子）２０質量％と、平均粒子径が１５０ｎｍのシリカ粉体（大粒子）８０質量％をハンマーミルで均一に混合し、実施例４の粉体状の断熱材を得た。この断熱材のＢＥＴ比表面積は５４ｍ^２／ｇであり、３０℃における熱伝導率は０．０２９９Ｗ／ｍ・Ｋであった。この断熱材の疎充填かさ密度は０．０６９ｇ／ｃｍ^３であったことから、実施例４の断熱材９００ｇの体積は、実施例１と同様に計算すると１３０４３ｃｍ^３である。従って、実施例４の断熱材を使用して縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．５ｇ／ｃｍ^３の成形した断熱材を製造すると仮定した場合、成形型が必要とする深さを実施例１と同様に計算すると、１４．５ｃｍである。また、実施例４の断熱材９５４ｇを使用して実施例１と同じ金型で加圧成形を行い、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．５３ｇ／ｃｍ^３の成形した断熱材を得た。この時の厚みの増加率は１０７％であった。実施例４の断熱材をホッパへ投入する際、粉体の飛散や凝集は少なかった上、成形型への充填もスムーズであった。同様の方法で成形した断熱材を１０枚作成したが、いずれの成形した断熱材においてもラミネーションが抑制されており、成形欠陥が見られなかった。また、成形した断熱材の３０℃における熱伝導率は０．０２９８Ｗ／ｍ・Ｋであった。

［実施例５］
　平均粒子径が１４ｎｍのシリカ粉体（小粒子）３５質量％と、平均粒子径が３２０ｎｍのシリカ粉体（大粒子）６５質量％をハンマーミルで均一に混合し、実施例５の粉体状の断熱材を得た。この断熱材のＢＥＴ比表面積は７４ｍ^２／ｇであり、３０℃における熱伝導率は０．０２９３Ｗ／ｍ・Ｋであった。この断熱材の疎充填かさ密度は０．０３８ｇ／ｃｍ^３であったことから、実施例５の断熱材９００ｇの体積は、実施例１と同様に計算すると２４６８４ｃｍ^３である。従って、実施例５の断熱材を使用して縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．５ｇ／ｃｍ^３の成形した断熱材を製造すると仮定した場合、成形型が必要とする深さを実施例１と同様に計算すると、２６．３ｃｍである。また、実施例５の断熱材８４６ｇを使用して実施例１と同じ金型で加圧成形を行い、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．４７ｇ／ｃｍ^３の成形した断熱材を得た。この時の厚みの増加率は１０６％であった。実施例５の断熱材をホッパへ投入する際、粉体の飛散や凝集は少なかった上、成形型への充填もスムーズであった。同様の方法で成形した断熱材を１０枚作成したところ、このうち１枚にラミネーションが見られたが、残りの９枚は、いずれにおいてもラミネーションが抑制されており、成形欠陥が見られなかった。また、成形した断熱材の３０℃における熱伝導率は０．０２９４Ｗ／ｍ・Ｋであった。

［実施例６］
　平均粒子径が１２ｎｍのシリカ粉体（小粒子）４０質量％と、平均粒子径が１００μｍのシリカ粉体（大粒子）６０質量％をハンマーミルで均一に混合し、実施例６の粉体状の断熱材を得た。この断熱材のＢＥＴ比表面積は９１ｍ^２／ｇであり、３０℃における熱伝導率は０．０４６９Ｗ／ｍ・Ｋであった。この断熱材の疎充填かさ密度は０．１８４ｇ／ｃｍ^３であったことから、実施例６の断熱材９００ｇの体積は４８９１ｃｍ^３である。従って、実施例６の断熱材を使用して縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．５ｇ／ｃｍ^３の成形した断熱材を製造すると仮定した場合、成形型が必要とする深さを実施例１と同様に計算すると、５．４ｃｍである。また、実施例６の断熱材１０４４ｇを使用して実施例１と同じ金型で加圧成形を行い、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．５８ｇ／ｃｍ^３の成形した断熱材を得た。この時の厚みの増加率は１０５％であった。実施例６の断熱材をホッパへ投入する際、粉体の飛散や凝集は少なかった上、成形型への充填もスムーズであった。同様の方法で成形した断熱材を１０枚作成したが、いずれの成形した断熱材においてもラミネーションが抑制されており、成形欠陥が見られなかった。また、成形した断熱材の３０℃における熱伝導率は０．０４６８Ｗ／ｍ・Ｋであった。

［実施例７］
　平均粒子径が１４ｎｍのシリカ粉体（小粒子）３０質量％と、平均粒子径が８０ｎｍのシリカ粉体（大粒子）７０質量％をハンマーミルで均一に混合し、実施例７の粉体状の断熱材を得た。この断熱材のＢＥＴ比表面積は８２ｍ^２／ｇであり、３０℃における熱伝導率は０．０２３７Ｗ／ｍ・Ｋであった。この断熱材の疎充填かさ密度は０．０６５ｇ／ｃｍ^３であったことから、実施例７の断熱材９００ｇの体積は１３８４６ｃｍ^３である。従って、実施例７の断熱材を使用して縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．５ｇ／ｃｍ^３の成形体を製造すると仮定した場合、成形型が必要とする深さを実施例１と同様に計算すると、１５．４ｃｍである。また、実施例７の断熱材７５６ｇを使用して実施例１と同じ金型で加圧成形を行い、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．４２ｇ／ｃｍ^３の成形した断熱材を得た。この時の厚みの増加率は１０６％であった。実施例７の断熱材をホッパへ投入する際、粉体の飛散や凝集は少なかった上、成形型への充填もスムーズであった。同様の方法で成形した断熱材を１０枚作成したが、いずれの成形した断熱材においてもラミネーションが抑制されており、成形欠陥が見られなかった。また、成形した断熱材の３０℃における熱伝導率は０．０２３６Ｗ／ｍ・Ｋであった。

［実施例８］
　平均粒子径が１４ｎｍのシリカ粉体（小粒子）２０質量％と、平均粒子径が２００ｎｍのアルミナ粉体（大粒子）８０質量％をハンマーミルで均一に混合し、実施例８の粉体状の断熱材を得た。この断熱材のＢＥＴ比表面積は４５ｍ^２／ｇであり、３０℃における熱伝導率は０．０２７２Ｗ／ｍ・Ｋであった。この断熱材の疎充填かさ密度は０．０８５ｇ／ｃｍ^３であったことから、実施例８の断熱材９００ｇの体積は１０５８８ｃｍ^３である。従って、実施例８の断熱材を使用して縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．５ｇ／ｃｍ^３の成形した断熱材を製造すると仮定した場合、成形型が必要とする深さを実施例１と同様に計算すると、１１．８ｃｍである。また、実施例８の断熱材１２９６ｇを使用して実施例１と同じ金型で加圧成形を行い、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．７２ｇ／ｃｍ^３の成形した断熱材を得た。この時の厚みの増加率は１０４％であった。実施例８の粉体をホッパへ投入する際、粉体の飛散や凝集は少なかった上、成形型への充填もスムーズであった。同様の方法で成形した断熱材を１０枚作成したが、いずれの成形体においてもラミネーションが抑制されており、成形欠陥が見られなかった。また、成形した断熱材の３０℃における熱伝導率は０．０２７１Ｗ／ｍ・Ｋであった。

［実施例９］
　平均粒子径が７ｎｍのアルミナ粉体（小粒子）１５質量％と、平均粒子径が８０ｎｍのシリカ粉体（大粒子）８５質量％をハンマーミルで均一に混合し、実施例９の粉体状の断熱材を得た。この断熱材のＢＥＴ比表面積は６２ｍ^２／ｇであり、３０℃における熱伝導率は０．０２６１Ｗ／ｍ・Ｋであった。この粉体の疎充填かさ密度は０．１１３ｇ／ｃｍ^３であったことから、実施例９の断熱材９００ｇの体積は７９６５ｃｍ^３である。従って、実施例８の断熱材を使用して縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．５ｇ／ｃｍ^３の成形した断熱材を製造すると仮定した場合、成形型が必要とする深さを実施例１と同様に計算すると、８．８５ｃｍである。また、実施例９の断熱材９７２ｇを使用して実施例１と同じ金型で加圧成形を行い、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．５４ｇ／ｃｍ^３の成形した断熱材を得た。この時の厚みの増加率は１０６％であった。実施例９の断熱材をホッパへ投入する際、粉体の飛散や凝集は少なかった上、成形型への充填もスムーズであった。同様の方法で成形した断熱材を１０枚作成したが、いずれの成形した断熱材においてもラミネーションが抑制されており、成形欠陥が見られなかった。また、成形した断熱材の３０℃における熱伝導率は０．０２６２Ｗ／ｍ・Ｋであった。

［実施例１０］
　平均粒子径が１４ｎｍのシリカ粉体（小粒子）２１質量％と、平均粒子径が１５０ｎｍのシリカ粉体（大粒子）６３質量％をハンマーミルで均一に混合した後、平均粒子径が１μｍの、赤外不透明化粒子であるケイ酸ジルコニウム１６質量％を添加して引き続き均一に混合し、実施例１０の粉体状の断熱材を得た。実施例１０の粉体において、小粒子の質量と大粒子の質量の合計に対する大粒子の質量の割合Ｒ_Ｌは７５％であった。また、ケイ酸ジルコニウムの含有量は、断熱材全体の体積を基準として０．２１体積％であった。この断熱材のＢＥＴ比表面積は５２ｍ^２／ｇであり、３０℃における熱伝導率は０．０２７３Ｗ／ｍ・Ｋであった。この断熱材の疎充填かさ密度は０．０６１ｇ／ｃｍ^３であったことから、実施例１０の断熱材９００ｇの体積は１４７５４ｃｍ^３である。従って、実施例１０の断熱材を使用して縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．５ｇ／ｃｍ^３の成形した断熱材を製造すると仮定した場合、成形型が必要とする深さを実施例１と同様に計算すると、１６．４ｃｍである。また、実施例１０の断熱材１０４４ｇを使用して実施例１と同じ金型で加圧成形を行い、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．５８ｇ／ｃｍ^３の成形した断熱材を得た。この時の厚みの増加率は１０２％であった。実施例１０の粉体をホッパへ投入する際、粉体の飛散や凝集は少なかった上、成形型への充填もスムーズであった。同様の方法で成形した断熱材を１０枚作成したが、いずれの成形体においてもラミネーションが抑制されており、成形欠陥が見られなかった。また、成形した断熱材の３０℃における熱伝導率は０．０２７５Ｗ／ｍ・Ｋであった。

　また、この粉体状の断熱材を８１９ｇずつ使用して、内径が直径３０ｃｍの円筒型の金型を使用して加圧成形を行い、直径３０ｃｍ、厚み２０ｍｍの円板状の成形した断熱材を２枚得た。この２枚の成形した断熱材を用いて、８００℃における熱伝導率を測定したところ、０．０８５１Ｗ／ｍ・Ｋであった。

［実施例１１］
　平均粒子径が１４ｎｍのシリカ粉体（小粒子）２０質量％と、平均粒子径が１５０ｎｍのシリカ粉体（大粒子）６０質量％をハンマーミルで均一に混合した後、平均粒子径が１μｍの、赤外不透明化粒子であるケイ酸ジルコニウム１５質量％を添加して引き続き均一に混合し、さらに平均繊維径が１１μｍで平均繊維長が６．４ｍｍ、耐熱温度が１０５０℃のグラスファイバー５質量％を添加して高速せん断ミキサーで混合して均一にし、実施例１１の粉体状の断熱材を得た。実施例１１の断熱材において、小粒子の質量と大粒子の質量の合計に対する大粒子の質量の割合Ｒ_Ｌは７５％であった。また、ケイ酸ジルコニウムの含有量は、断熱材全体の体積を基準として０．１９体積％であった。この断熱材のＢＥＴ比表面積は５０ｍ^２／ｇであり、３０℃における熱伝導率は０．０２７９Ｗ／ｍ・Ｋであった。この断熱材の疎充填かさ密度は０．０５９ｇ／ｃｍ^３であったことから、実施例１１の断熱材９００ｇの体積は１５２５４ｃｍ^３である。従って、実施例１１の断熱材を使用して縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．５ｇ／ｃｍ^３の成形した断熱材を製造すると仮定した場合、成形型が必要とする深さを実施例１と同様に計算すると、１６．９ｃｍである。また、実施例１１の断熱材７０２ｇを使用して実施例１と同じ金型で加圧成形を行い、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．３９ｇ／ｃｍ^３の成形した断熱材を得た。この時の厚みの増加率は１０２％であった。実施例１１の断熱材をホッパへ投入する際、粉体の飛散や凝集は少なかった上、成形型への充填もスムーズであった。同様の方法で成形した断熱材を１０枚作成したが、いずれの成形した断熱材においてもラミネーションが抑制されており、成形欠陥が見られなかった。また、成形した断熱材の３０℃における熱伝導率は０．０２７８Ｗ／ｍ・Ｋであった。

　また、この粉体状の断熱材を５５１ｇずつ使用して、内径が直径３０ｃｍの円筒型の金型を使用して加圧成形を行い、直径３０ｃｍ、厚み２０ｍｍの円板状の成形した断熱材を２枚得た。この２枚の成形した断熱材を用いて、８００℃における熱伝導率を測定したところ、０．０９２１Ｗ／ｍ・Ｋであった。

［実施例１２］
　平均粒子径が７．５ｎｍのシリカ粉体（小粒子）１９質量％と、平均粒子径が８０ｎｍのシリカ粉体（大粒子）５７質量％をハンマーミルで均一に混合した後、平均粒子径が１μｍの、赤外不透明化粒子であるケイ酸ジルコニウム１４質量％を添加して引き続き均一に混合し、さらに平均繊維径が１１μｍで平均繊維長が６．４ｍｍ、耐熱温度が１０５０℃のグラスファイバー１０質量％を添加して高速せん断ミキサーで混合して均一にし、実施例１２の粉体状の断熱材を得た。実施例１２の断熱材において、小粒子の質量と大粒子の質量の合計に対する大粒子の質量の割合Ｒ_Ｌは７５％であった。また、ケイ酸ジルコニウムの含有量は、断熱材全体の体積を基準として０．２５体積％であった。この断熱材のＢＥＴ比表面積は８９ｍ^２／ｇであり、３０℃における熱伝導率は０．０２７３Ｗ／ｍ・Ｋであった。この断熱材の疎充填かさ密度は０．０８１ｇ／ｃｍ^３であったことから、実施例１２の断熱材９００ｇの体積は１１１１１ｃｍ^３である。従って、実施例１２の断熱材を使用して縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．５ｇ／ｃｍ^３の成形した断熱材体を製造すると仮定した場合、成形型が必要とする深さを実施例１と同様に計算すると、１２．３ｃｍである。また、実施例１２の断熱材９７２ｇを使用して実施例１と同じ金型で加圧成形を行い、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．５４ｇ／ｃｍ^３の成形した断熱材を得た。この時の厚みの増加率は１０３％であった。実施例１２の粉体をホッパへ投入する際、粉体の飛散や凝集は少なかった上、成形型への充填もスムーズであった。同様の方法で成形した断熱材を１０枚作成したが、いずれの成形した断熱材においてもラミネーションが抑制されており、成形欠陥が見られなかった。また、成形した断熱材の３０℃における熱伝導率は０．０２７２Ｗ／ｍ・Ｋであった。

　また、この粉体状の断熱材を７６３ｇずつ使用して、内径が直径３０ｃｍの円筒型の金型を使用して加圧成形を行い、直径３０ｃｍ、厚み２０ｍｍの円板状の成形した断熱材を２枚得た。この２枚の成形した断熱材を用いて、８００℃における熱伝導率を測定したところ、０．１３１Ｗ／ｍ・Ｋであった。

［実施例１３］
　平均粒子径が１４ｎｍのシリカ粉体（小粒子）２７質量％と、平均粒子径が６μｍのシリカ粉体（大粒子）５１質量％をハンマーミルで均一に混合した後、平均粒子径が１μｍの、赤外不透明化粒子であるケイ酸ジルコニウム２１質量％を添加して引き続き均一に混合し、さらに平均繊維径が１１μｍで平均繊維長が６．４ｍｍ、耐熱温度が１０５０℃のグラスファイバー１質量％を添加して高速せん断ミキサーで混合して均一にし、実施例１３の粉体状の断熱材を得た。実施例１３の断熱材において、小粒子の質量と大粒子の質量の合計に対する大粒子の質量の割合Ｒ_Ｌは６５％であった。また、ケイ酸ジルコニウムの含有量は、断熱材全体の体積を基準として０．５０体積％であった。この断熱材のＢＥＴ比表面積は５３ｍ^２／ｇであり、３０℃における熱伝導率は０．０２８８Ｗ／ｍ・Ｋであった。この断熱材の疎充填かさ密度は０．１１０ｇ／ｃｍ^３であったことから、実施例１３の断熱材９００ｇの体積は８１８２ｃｍ^３である。従って、実施例１３の断熱材を使用して縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．５ｇ／ｃｍ^３の成形した断熱材体を製造すると仮定した場合、成形型が必要とする深さを実施例１と同様に計算すると、９．０９ｃｍである。また、実施例１３の断熱材１２４２ｇを使用して実施例１と同じ金型で加圧成形を行い、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．６９ｇ／ｃｍ^３の成形した断熱材を得た。この時の厚みの増加率は１０３％であった。実施例１３の粉体をホッパへ投入する際、粉体の飛散や凝集は少なかった上、成形型への充填もスムーズであった。同様の方法で成形した断熱材を１０枚作成したが、いずれの成形した断熱材においてもラミネーションが抑制されており、成形欠陥が見られなかった。また、成形した断熱材の３０℃における熱伝導率は０．０２８９Ｗ／ｍ・Ｋであった。

　また、この粉体状の断熱材を９７５ｇずつ使用して、内径が直径３０ｃｍの円筒型の金型を使用して加圧成形を行い、直径３０ｃｍ、厚み２０ｍｍの円板状の成形した断熱材を２枚得た。この２枚の成形した断熱材を用いて、８００℃における熱伝導率を測定したところ、０．０４８０Ｗ／ｍ・Ｋであった。

　表１に、実施例１～１３の断熱材におけるＮａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｇｅ、Ｐ及びＦｅの、断熱材の全質量を基準とした含有量を示す。また、表２に、実施例１～１３の断熱材中の大粒子に含まれるＮａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｇｅ、Ｐ及びＦｅの、大粒子の全質量を基準とした含有量を示す。

［実施例１４］
　実施例３で得た成型した断熱材に１０００℃で１０時間加熱処理を施し、実施例１４の断熱材とした。この断熱材を切断して縦２ｃｍ、横２ｃｍ、厚み２ｃｍに加工し、圧縮強度を測定した結果、圧縮率＝５．０％における最大荷重は０．８１ＭＰａだった。また、実施例１４の断熱材に成形体において、Ｖ_{０．００３}に対するＶの割合Ｒは７７．９％であり、Ｖ_０．０５は１．１９９ｍＬ／ｇであった。

［実施例１５］
　実施例４で得た成型した断熱材に９００℃で５時間加熱処理を施し、実施例１５の断熱材とした。この断熱材を実施例１４と同様にして圧縮強度を測定した結果、圧縮率＝３．９％においてサンプルが崩壊して破壊点を示し、この時の荷重が３．８９ＭＰａであった。また、実施例１５の断熱材に成形体において、Ｖ_{０．００３}に対するＶの割合Ｒは９８．２％であり、Ｖ_０．０５は０．８５７ｍＬ／ｇであった。

［実施例１６］
　実施例５で得た成型した断熱材に９００℃で１０時間加熱処理を施し、実施例１６の断熱材とした。この断熱材を実施例１４と同様にして圧縮強度を測定した結果、圧縮率＝４．７％においてサンプルが崩壊して破壊点を示し、この時の荷重が１．０９０ＭＰａであった。また、実施例１６の断熱材に成形体において、Ｖ_{０．００３}に対するＶの割合Ｒは８１．５％であり、Ｖ_０．０５は１．１０９ｍＬ／ｇであった。

［実施例１７］
　実施例６で得た成型した断熱材に９００℃で２時間加熱処理を施し、実施例１７の断熱材とした。この断熱材を実施例１４と同様にして圧縮強度を測定した結果、圧縮率＝４．９％においてサンプルが崩壊して破壊点を示し、この時の荷重が６．２９ＭＰａであった。また、実施例１７の断熱材に成形体において、Ｖ_{０．００３}に対するＶの割合Ｒは３２．９％であり、Ｖ_０．０５は０．５８１ｍＬ／ｇであった。

［実施例１８］
　実施例７で得た成型した断熱材に１０００℃で５時間加熱処理を施し、実施例１８の断熱材とした。この断熱材を実施例１４と同様にして圧縮強度を測定した結果、圧縮率＝５．０％における最大荷重は０．８７ＭＰａだった。また、実施例１６の断熱材に成形体において、Ｖ_{０．００３}に対するＶの割合Ｒは５２．８％であり、Ｖ_０．０５は１．３６１ｍＬ／ｇであった。

［実施例１９］
　実施例８で得た成型した断熱材に１１００℃で５時間加熱処理を施し、実施例１９の断熱材とした。この断熱材を実施例１４と同様にして圧縮強度を測定した結果、圧縮率＝４．３％においてサンプルが崩壊して破壊点を示し、この時の荷重が１．１２ＭＰａであった。また、実施例１９の断熱材に成形体において、Ｖ_{０．００３}に対するＶの割合Ｒは８７．６％であり、Ｖ_０．０５は１．０９７ｍＬ／ｇであった。

［実施例２０］
　実施例９で得た成型した断熱材に１１００℃で５時間加熱処理を施し、実施例２０の断熱材とした。この断熱材を実施例１４と同様にして圧縮強度を測定した結果、圧縮率＝４．１％においてサンプルが崩壊して破壊点を示し、この時の荷重が２．７３ＭＰａであった。また、実施例２０の断熱材に成形体において、Ｖ_{０．００３}に対するＶの割合Ｒは９０．０％であり、Ｖ_０．０５は０．９３７ｍＬ／ｇであった。

［実施例２１］
　実施例１０で得た成型した断熱材に９００℃で５時間加熱処理を施し、実施例２１の断熱材とした。この断熱材を実施例１４と同様にして圧縮強度を測定した結果、圧縮率＝４．５％においてサンプルが崩壊して破壊点を示し、この時の荷重が３．６０ＭＰａであった。また、実施例２１の断熱材に成形体において、Ｖ_{０．００３}に対するＶの割合Ｒは８９．３％であり、Ｖ_０．０５は１．１４２ｍＬ／ｇであった。

［実施例２２］
　実施例１１で得た成型した断熱材に９００℃で５時間加熱処理を施し、実施例２２の断熱材とした。この断熱材を実施例１４と同様にして圧縮強度を測定した結果、圧縮率＝４．４％においてサンプルが崩壊して破壊点を示し、この時の荷重が０．９８ＭＰａであった。また、実施例２２の断熱材に成形体において、Ｖ_{０．００３}に対するＶの割合Ｒは７６．９％であり、Ｖ_０．０５は１．０３１ｍＬ／ｇであった。

［実施例２３］
　実施例１２で得た成型した断熱材に１０００℃で２４時間加熱処理を施し、実施例２３の断熱材とした。この断熱材を実施例１４と同様にして圧縮強度を測定した結果、圧縮率＝３．４％においてサンプルが崩壊して破壊点を示し、この時の荷重が１．９２ＭＰａであった。また、実施例２２の断熱材に成形体において、Ｖ_{０．００３}に対するＶの割合Ｒは９１．１％であり、Ｖ_０．０５は１．０７７ｍＬ／ｇであった。

［実施例２４］
　実施例１３で得た成型した断熱材に９００℃で２４時間加熱処理を施し、実施例２４の断熱材とした。この断熱材を実施例１４と同様にして圧縮強度を測定した結果、圧縮率＝５．０％における最大荷重は０．７５ＭＰａだった。また、実施例２４の断熱材に成形体において、Ｖ_{０．００３}に対するＶの割合Ｒは４８．１％であり、Ｖ_０．０５は０．６９１ｍＬ／ｇであった。

［比較例１］
　平均粒子径が１４ｎｍのシリカ粉体１００質量％を比較例１の粉体状の断熱材とした。この断熱材のＢＥＴ比表面積は１９５ｍ^２／ｇであり、３０℃における熱伝導率は０．０１８Ｗ／ｍ・Ｋであった。この断熱材の疎充填かさ密度は０．０１０７ｇ／ｃｍ^３であったことから、比較例１の断熱材９００ｇの体積は８４１１２ｃｍ^３である。従って、比較例１の断熱材を使用して縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．５ｇ／ｃｍ^３の成形した断熱材を製造すると仮定した場合、成形型が必要とする深さを実施例１と同様に計算すると、９３．５ｃｍである。また、比較例１の断熱材３０６ｇを使用して実施例１と同じ金型で加圧成形を行い、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．１７ｇ／ｃｍ^３の成形した断熱材を得た。この時の厚みの増加率は１３２％であった。比較例１の断熱材をホッパへ投入する際、粉体が著しく飛散した上、供給ラインにおいて凝集し、成形型に均一に充填するのが困難であった。同様の方法で成形した断熱材を１０枚作成したが、いずれの成形した断熱材においても成形欠陥が発生していた。このため、成形した断熱材の３０℃における熱伝導率は測定できなかった。

［比較例２］
　平均粒子径が１０μｍのシリカ粉体１００質量％を比較例２の粉体状の断熱材とした。この断熱材のＢＥＴ比表面積は０．２７ｍ^２／ｇであり、３０℃における熱伝導率は０．０６３６Ｗ／ｍ・Ｋであった。この断熱材の疎充填かさ密度は０．６９３ｇ／ｃｍ^３であったことから、比較例２の断熱材１８００ｇの体積は２５９７ｃｍ^３である。従って、比較例２の断熱材を使用して縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．５ｇ／ｃｍ^３の成形した断熱材を製造すると仮定した場合、成形型が必要とする深さを実施例１と同様に計算すると、２．８９ｃｍである。また、比較例２の断熱材１４５８ｇを使用して実施例１と同じ金型で加圧成形を行い、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．８１ｇ／ｃｍ^３の成形した断熱材体を得た。この時の厚みの増加率は１０８％であった。比較例２の粉体をホッパへ投入する際、粉体の飛散は少なかったが、供給ラインにおいて凝集し、成形型に均一に充填するのが困難であった。同様の方法で成形した断熱材を１０枚作成したが、いずれの成形した断熱材も脆く、金型から取り出す際に崩壊した。このため、成形した断熱材の３０℃における熱伝導率は測定できなかった。

［比較例３］
　平均粒子径が１４ｎｍのシリカ粉体（小粒子）８０質量％と、平均粒子径が６０μｍのシリカ粉体（大粒子）２０質量％をハンマーミルで均一に混合し、比較例３の粉体状の断熱材を得た。この断熱材のＢＥＴ比表面積は１５８ｍ^２／ｇであり、３０℃における熱伝導率は０．０２１２Ｗ／ｍ・Ｋであった。この粉体の疎充填かさ密度は０．０１２６ｇ／ｃｍ^３であったことから、比較例３の粉体９００ｇの体積は７１４２９ｃｍ^３である。従って、比較例３の断熱材を使用して縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．５ｇ／ｃｍ^３の成形した断熱材を製造すると仮定した場合、成形型が必要とする深さを実施例１と同様に計算すると、７９．４ｃｍである。また、比較例３の断熱材４８６ｇを使用して実施例１と同じ金型で加圧成形を行い、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．２７ｇ／ｃｍ^３の成形した断熱材を得た。この時の厚みの増加率は１２８％であった。比較例３の断熱材をホッパへ投入する際、粉体が著しく飛散した上、供給ラインにおいて凝集し、成形型に均一に充填するのが困難であった。同様の方法で成形した断熱材を１０枚作成したが、いずれの成形した断熱材においても成形欠陥が発生していた。このため、成形体の３０℃における熱伝導率は測定できなかった。

［比較例４］
　比較例１で得た成型した断熱材に９００℃で２４時間加熱処理を施し、比較例４の断熱材とした。この断熱材を実施例１４と同様にして圧縮強度を測定した結果、圧縮率＝５．０％における最大荷重は０．１１ＭＰａだった。

［比較例５］
　平均粒子径が１５０ｎｍのシリカ粉体１３６８ｇを使用して実施例１と同様に加圧成型を行い成形体を得た後、９００℃で５時間加熱処理を施し、比較例２の断熱材を得た。この断熱材を実施例１４と同様にして圧縮強度を測定した結果、圧縮率＝５．０％における最大荷重は０．１７ＭＰａであり、３０℃における熱伝導率は０．１１９Ｗ／ｍ・Ｋであった。

　１…断熱材被包体、２…断熱材、３…外被材、Ｓ…小粒子、Ｌ…大粒子。

Claims

　シリカ及び／又はアルミナを含み、粒子径Ｄ_Ｓが５ｎｍ以上３０ｎｍ以下である複数の小粒子を含む粉体状であって、粉体のＢＥＴ比表面積が５ｍ^２／ｇ以上１５０ｍ^２／ｇ以下であり、３０℃における熱伝導率が０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ以下である粉体状の断熱材。
　疎充填かさ密度が０．０３０ｇ／ｃｍ^３以上０．３５ｇ／ｃｍ^３以下である、請求項１記載の断熱材。
　シリカ及び／又はアルミナを含み、粒子径Ｄ_Ｌが５０ｎｍ以上１００μｍ以下である複数の大粒子をさらに含み、小粒子の質量と大粒子の質量の合計に対する大粒子の質量の割合Ｒ_Ｌが６０質量％以上９０質量％以下である請求項１又は２に記載の断熱材。
　赤外線不透明化粒子を含有し、８００℃における熱伝導率が０．２Ｗ／ｍ・Ｋ以下である請求項１～３のいずれか一項に記載の断熱材。
　前記赤外線不透明化粒子の平均粒子径が０．５μｍ以上３０μｍ以下であり、前記赤外線不透明化粒子の体積含有率が、断熱材の全体積を基準として、０．０２体積％以上５体積％以下である、請求項４に記載の断熱材。
　アルカリ金属元素、アルカリ土類金属元素及びゲルマニウムからなる群より選択される少なくとも１種の元素を含み、前記アルカリ金属元素及びアルカリ土類金属元素からなる群より選択される少なくとも１種の元素を含有する場合、その含有率が、断熱材の全質量を基準として０．００５質量％以上５質量％以下であり、ゲルマニウムを含有する場合、その含有率が、断熱材の全質量を基準として１０質量ｐｐｍ以上１０００質量ｐｐｍ以下である、請求項１～５のいずれか一項に記載の断熱材。
　前記アルカリ金属元素、アルカリ土類金属元素及びゲルマニウムからなる群より選択される少なくとも１種の元素が、前記大粒子に含有されていることを特徴とする、請求項６に記載の断熱材。
無機繊維を含有し、前記無機繊維の含有率が、断熱材の全質量を基準として、０質量％超２０質量％以下である、請求項１～７のいずれか一項に記載の断熱材。
　リンを含有し、前記リンの含有率が、断熱材の全質量を基準として、０．００２質量％以上６質量％以下である、請求項１～８のいずれか一項に記載の断熱材。
　鉄を含有し、前記鉄の含有率が、断熱材の全質量を基準として、０．００５質量％以上６質量％以下である、請求項１～９のいずれか一項に記載の断熱材。
　請求項１～１０のいずれか一項に記載の粉体状の断熱材を成形して得られる断熱材。
　圧縮率０～５％における最大荷重が０．７ＭＰａ以上である、請求項１１に記載の断熱材。
　細孔径が０．００３μｍ以上１５０μｍ以下である細孔の積算細孔容積Ｖ_{０．００３}に対する、細孔径が０．０５μｍ以上０．５μｍ以下である細孔の積算細孔容積Ｖの割合Ｒが７０％以上であり、細孔径が０．０５μｍ以上１５０μｍ以下である細孔の積算細孔容積V_０．０５が０．５ｍＬ／ｇ以上２ｍＬ／ｇ以下である、請求項１２に記載の断熱材。
　外被材に収容された、請求項１～１３のいずれか一項に記載の断熱材。
　前記外被材が無機繊維を含むか、前記外被材が樹脂フィルムである請求項１４に記載の断熱材。
　シリカ及び／又はアルミナを含み、平均粒子径が５ｎｍ以上３０ｎｍ以下である小粒子と、シリカ及び／又はアルミナを含み、平均粒子径が５０ｎｍ以上１００μｍ以下である大粒子と、を、小粒子の質量と大粒子の質量の合計に対する大粒子の質量の割合Ｒ_Ｌが６０質量％以上９０質量％以下で混合する工程を有する、断熱材の製造方法。
　シリカ及び／又はアルミナを含み、平均粒子径が５ｎｍ以上３０ｎｍ以下である小粒子と、シリカ及び／又はアルミナと、アルカリ金属元素、アルカリ土類金属元素及びゲルマニウムからなる群より選択される少なくとも１種の元素とを含み、平均粒子径が５０ｎｍ以上１００μｍ以下である大粒子と、を、小粒子の質量と大粒子の質量の合計に対する大粒子の質量の割合Ｒ_Ｌが６０質量％以上９０質量％以下で混合し、無機混合物を得る工程と、を有する、断熱材の製造方法。
　シリカ及び／又はアルミナを含み、平均粒子径が５ｎｍ以上３０ｎｍ以下である小粒子と、シリカ及び／又はアルミナと、アルカリ金属元素、アルカリ土類金属元素及びゲルマニウムからなる群より選択される少なくとも１種の元素を含み、平均粒子径が５０ｎｍ以上１００μｍ以下である大粒子と、を、小粒子の質量と大粒子の質量の合計に対する大粒子の質量の割合Ｒ_Ｌが６０質量％以上９０質量％以下で混合し、無機混合物を得る工程と、前記無機混合物を、成形型に収容する収容工程と、
　前記無機混合物を成形する成形工程と、を備え、
　前記成形工程は、下記の工程（ａ）又は工程（ｂ）を有する、断熱材の製造方法。
（ａ）前記成形型により前記無機混合物を加圧しながら４００℃以上に加熱する工程。
（ｂ）加圧により前記無機混合物を成形した後、４００℃以上の温度で加熱処理を施す工程。
　前記成形工程において、前記成形した断熱材のかさ密度が０．２５ｇ／ｃｍ^３以上２．０ｇ／ｃｍ^３以下になるように成形圧力を設定する、請求項１８に記載の断熱材の製造方法。
　シリカ及び／又はアルミナを含み、平均粒子径が５ｎｍ以上３０ｎｍ以下である小粒子と、シリカ及び／又はアルミナと、アルカリ金属元素、アルカリ土類金属元素及びゲルマニウムからなる群より選択される少なくとも１種の元素を含み、平均粒子径が５０ｎｍ以上１００μｍ以下である大粒子と、を、小粒子の質量と大粒子の質量の合計に対する大粒子の質量の割合Ｒ_Ｌが６０質量％以上９０質量％以下で混合し、無機混合物を得る工程と、前記無機混合物を、成形型に収容する収容工程と、前記無機混合物を成形する成形工程と、前記成形工程により得られた成形体の一部を切削する切削工程と、を備え、前記成形工程が下記の工程（ｃ）又は工程（ｄ）を有する、断熱材の製造方法。
（ｃ）成形した断熱材のかさ密度が０．２５ｇ／ｃｍ^３以上２．０ｇ／ｃｍ^３以下になるように前記成形型により前記無機混合物を加圧しながら加熱する工程。
（ｄ）前記成形型で加圧することにより前記無機混合物を成形した後、４００℃以上の温度で加熱処理を施す工程。