JPS61106476A - 断熱体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

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

従来例の構成とその問題点 一般に０．１μｍ以下のオーダーの小さな粒径をもつシ
リカ−エアロゲル（ａｅτｏｇｅ　１　）粒子、酸化チ
タンなどの乳白剤及び繊維強化材を包含し、固められて
ブロックを形成した微孔性断熱材料は公知である。

このブロックは約２４０　ＫｆＡｒＩのかさ密度で、静
止空気よりも優れた断熱特性をもっている。しかし、堅
いけれどもろく、通常の取扱いの損傷からそれを保護す
るために例えばグラスファイバーの袋で覆って用いられ
たシしている。

要求される形が複雑になってくると、グラスファイバー
等の袋に閉じ込められたブロックを形成することは困難
である。

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

発明の目的 上述の様に従来の断熱体は、ブロックがもろいため、表
面層が剥離して粉塵となシ作業性を損うとか、取扱い中
に損傷して断熱プロ７．りと被断熱物との間にすきまが
できるなどの問題のために、この種の微孔性断熱材料は
優れた断熱特性を持ちながら、用途拡大が遅れている。

特に断熱材料の表面を露出して使用することは困難であ
った。

そこで本発明においては、微孔性断熱材料のもろさを改
善し、＃に表面が通常の取扱いでは損傷を受けないよう
に保護外被を形成し、取扱いやすくするとともＫ、表面
を保護しなくても使用可能な断熱体を提供することを目
的とする。

発明の構成 本発明の断熱体は、微孔性断熱材料のブロックの表面に
釉薬の緻密な皮膜を施したものである。

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

なぜならば、上述の断熱材料は静止空気よシも断熱性に
優れているからである。

また、上述の組成にバインダーが混合された断熱材料で
あってもよい。

上述のシリカ−エアロゲル粒子を主材とした断熱材料の
連続耐熱温度は約９６０℃である。これ以上の温度に長
時間さらすと焼結し、収縮が起こり、その結果断熱特性
が悪くなる。

したがって釉薬の焼成は９５０’（：以下で行なう。

釉薬は焼成されてガラス層を形成するもの、たとえばガ
ラスフリットあるいは珪石２石灰、硼砂などの混合物に
、粘土あるいはベントナイトなどの懸濁剤、顔料および
水が添加され粉砕・混合される。釉薬は９５０”Ｃ以下
で焼成できるように原料を選ばなければならない。

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

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

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

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

さらに、釉薬にグラスファイバー、アルミノ−シリケー
ト繊維、金属短繊維、炭化硅素ウィスカーあるいは窒化
硅素ウィスカー等の短繊維あるいはウィスカーを数チか
ら数１０チ混合して焼き付ければ、釉薬の皮膜および断
熱体の強度は一層向上する。

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

重量％ シリカ−エアロゲル　　５０〜・ｅ７（ｓｏ〜７３）強
化繊維　　　　　　１〜１０（２〜　７）乳白剤　　　
　　　　２〜４０（２５〜４０）特別に好ましい組成は
６３重量％のシリカ−エアロゲル粒子、３２重量％のル
チル（乳白剤）及び６重量％のセラミック繊維をもつ。

適当なエアロゲル粒子は日本アエロジル社からＡＥＲＯ
８ＩＬという商標で市販されている。

上述の断熱材料はかさ密度が２００〜４００Ｋｋ背のも
のである。機械的強度と断熱特性からブロックとしては
３００〜３６０に９／ｒｒ？が好ましい。

釉薬の配合はたとえば次の様なものである。

ガラスフリット　　　１００重量部 粘　　土 コロイダルシリカ　　　　１　重量部 アルミン酸ソーダ　　　　０．２　　＃亜硝酸ソーダ　
　　　　　０．１１ 水　　　　　　　　　４６　容量部 なおガラスフリットの組成は Ｓ　１０２　　　　　　４３　　重量％Ｂ２ｏ３　　　
　　１４　　＃ Ｎａ２Ｏ１１ に２０　　　　　　　９　　＃ ”２ｏ３　　　　　　０．７　　＃ Ｌ１２０　　　　　　　０−３　１ ＺｎＯ１，Ｏｒ Ｔｉｏ２　　　　　１８　　ｌ Ｆ２　　　　　　　　２．５　ｌ Ｐ２Ｏ５０・６ である。

配合物をボールミルで混合・粉砕する。そして、釉薬５
０ｃｃの２００メツシユふるいでの残渣を１〜３ｇ、Ｂ
型粘度計テノ粘度を１６００〜３０００セ／チボイズに
調整する。この釉薬をスプレーで断熱材料のブロック表
面に施釉する。施釉量は焼成後の膜厚が１００〜３００
μｍにする。

施釉したブロックは、１ｏＯ〜２００’Ｃで３゜分程度
乾燥した後、８００’Ｃで２〜３分間保持して焼成する
。

上述の様な方法で、微孔性断熱材料のブロック表面に乳
白色の光沢のある緻密な皮膜を施すことができる。

さらに、釉薬の配合に顔料を混合することによって着色
できる。また緻密な皮膜の表面に、スクリーン印刷、転
写等によシ模様付けが可能である。

また、釉薬の配合にアルミノ−シリケート繊維、ステン
レスの短繊維、炭化硅素ウィスカーあるいは窒化硅素ウ
ィスカーを２〜１０重量部混合できる。その結果、釉薬
の皮膜の強度および断熱体の強度は一層向上する。

上述の様な皮膜はガラス質であるため、通常焼成温度よ
ｐ２００〜３００’Ｃ低い温度で軟化を開始する。した
がって断熱体として、ＳＯＯ〜６００℃の耐熱性で十分
であるものは、第１図の様に微孔性断熱材料ブロック１
の全表面に緻密な皮膜２を施すことができる。

しかし、第２図に示すように微孔性断熱ブロック３の内
部に発熱体４を設置し、周囲の温度が９００’Ｃ程度に
上昇する場合は、低温側にのみ緻密な皮膜６を施すこと
が可能である。この場合にでも、取扱いは外側（皮膜を
施している部分）を持てば断熱材料め損傷は防げるし、
外側に施釉するため装飾的効果も期待できる。

皮膜の耐熱性能はガラス７リツトの軟化温度に依存し、
フリットを適切に選べば７５０℃程度の耐熱性能は可能
である。

発明の効果 以上の様に本発明によれば、表面の耐摩耗性および断熱
体の機械的強度が改良される。その結果、作業上の粉塵
公害がなくなるとともに、取扱いによる損傷が防げるた
め、静止空気よりも優れた断熱性能を十分に発揮できる
ものである。

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

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

【図面の簡単な説明】

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

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）微孔性断熱材料のブロックの表面に釉薬の緻密な
   皮膜を施した断熱体。
2. （２）断熱材料が、シリカ−エアロゲル粒子、繊維強化
   材及び乳白剤を混合、圧縮したブロックである特許請求
   の範囲第１項記載の断熱体。
3. （３）釉薬の緻密な皮膜が繊維状物質を含有する特許請
   求の範囲第１項又は第２項記載の断熱体。