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JP5700548B2 - Molded body, encapsulated body, and method for producing molded body - Google Patents
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JP5700548B2 - Molded body, encapsulated body, and method for producing molded body - Google Patents

Molded body, encapsulated body, and method for producing molded body Download PDF

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Description

本発明は、成型体、被包体及び成形体の製造方法に関する。   The present invention relates to a molded body, an encapsulated body, and a method for manufacturing the molded body.

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。   The mean free path of air molecules at room temperature is about 100 nm. Therefore, in a porous body having voids with a diameter of 100 nm or less, heat transfer due to air convection and conduction is suppressed, and such a porous body exhibits an excellent heat insulating effect.

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、BET比表面積は15〜400m/g、平均粒子径は0.001〜0.5μm、積算総細孔容積は0.3〜4cm/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。 It is known that ultrafine particles have a low thermal conductivity and are suitable as a heat insulating material in accordance with the principle of the heat insulating action. For example, Patent Document 1 describes a heat insulating material obtained by independently forming an ultrafine powder of silica into a porous body, and the heat insulating material has a bulk density of 0.2 to 1.5 g / cm 3 and a BET specific surface area. Is 15 to 400 m 2 / g, the average particle diameter is 0.001 to 0.5 μm, the total pore volume is 0.3 to 4 cm 3 / g, and the average pore diameter is 1 μm or less. The cumulative pore volume of pores whose volume is 70% or more of the cumulative pore volume in the molded body and whose average pore diameter is 0.1 μm or less is 10% or more of the cumulative pore volume in the molded body. In Patent Document 2, porous particles are formed by coating particles made of a radiation absorption / scattering material or the like with ultrafine particles associated in a ring shape or a spiral shape so that the inner diameter of the ring becomes 0.1 μm or less. Is described as a method for producing a heat insulating material by pressure-molding this precursor into a powder of a heat insulating material precursor by mixing it with a porous coated fiber formed in the same manner as inorganic fibers or porous coated particles. ing.

特開2007−169158号公報JP 2007-169158 A 特許4367612号明細書Japanese Patent No. 4367612

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」New Energy and Industrial Technology Development Organization, 2005-2006 Achievement Report Strategic development of energy use rationalization technology Practical development of energy use rationalization technology “Practical application of ultra-low thermal conductive materials with nanoporous and composite structures” development of"

しかしながら、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。特許文献2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。   However, as described in Non-Patent Document 1, the heat-insulating material precursor mainly composed of ultrafine particles tends to expand greatly when the pressure is released after pressure molding. This expansion is called springback. Like the silica molded body described in Patent Document 1, a molded body obtained by pressure-molding ultrafine particles containing ultrafine powder as a main component has a problem that a springback occurs and a molding defect occurs in some cases. . Certainly, the microporous structure contributes to reducing the heat conduction of the heat insulating material, but spring back is likely to occur if the air is not sufficiently vented during pressure molding. In the heat insulating material of Patent Document 2, as disclosed in Non-Patent Document 1, a crack-shaped molding defect occurs on a surface perpendicular to the press surface during pressure molding. If such a molding defect exists in the heat insulating material, the heat insulating material may be damaged, and the heat insulating performance is also deteriorated, so that it cannot be handled as a product and the yield is reduced, which is not preferable. Further, a heat insulating material mainly composed of ultrafine particles also tends to cause lamination after being pressure-molded. Lamination refers to a phenomenon in which a molded product obtained by pressure molding is peeled into two or more layers mainly in the thickness direction. If such delamination occurs, it cannot be handled as a product, and the yield decreases, which is not preferable.

一方、断熱材前駆体中に含まれる超微粒子の量を減らしてスプリングバックを小さくしたりラミネーションを抑制したりすることで、成形欠陥の発生抑制が可能ではあるものの、スプリングバックやラミネーション防ぐレベルにまで超微粒子量を減らすと、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。   On the other hand, by reducing the amount of ultrafine particles contained in the heat insulating material precursor and reducing the springback or suppressing lamination, it is possible to suppress the occurrence of molding defects, but at a level that prevents springback and lamination. If the amount of ultrafine particles is reduced to such a level, the heat insulation performance deteriorates as the use as a heat insulating material is impaired.

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、スプリングバックやラミネーションを抑制可能であり、且つ十分な断熱性能を示す成形体を提供することを目的とする。また、上記成形体が外被材に収容された被包体及び成形体の製造方法を提供することも目的とする。   This invention is made | formed in view of the subject which such a prior art has, and aims at providing the molded object which can suppress a springback and lamination, and shows sufficient heat insulation performance. It is another object of the present invention to provide a covering body in which the formed body is accommodated in a jacket material and a method for manufacturing the formed body.

本発明者は、上記課題を解決するため、鋭意研究を重ねた結果、細孔径が0.1μm以上の細孔がスプリングバックの起こり易さに影響することを発見した。さらに、細孔径が0.1μm以上の積算細孔容積が特定の範囲であるものは、成形欠陥の発生が少ないことを発見し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は以下のとおりである。   As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventor has discovered that pores having a pore diameter of 0.1 μm or more influence the likelihood of springback. Furthermore, it has been found that when the cumulative pore volume having a pore diameter of 0.1 μm or more is in a specific range, the occurrence of molding defects is small, and the present invention has been completed. That is, the present invention is as follows.

本発明の成形体は、シリカを含み、細孔を有しており、細孔径が0.003μm以上150μm以下である細孔の積算細孔容積V0.003に対する、細孔径が0.1μm以上150μm以下である細孔の積算細孔容積V0.1の割合R0.1が50%以上85%以下であり、V0.1が0.2mL/g以上〜3mL/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。このような成形体であれば、スプリングバックやラミネーションを抑制可能であるため成形欠陥の発生が少なく、なおかつ十分な断熱性能を示すことが可能である。 The molded body of the present invention contains silica, has pores, and has a pore diameter of 0.1 μm or more with respect to the cumulative pore volume V 0.003 of pores having a pore diameter of 0.003 μm or more and 150 μm or less. The ratio R 0.1 of the cumulative pore volume V 0.1 of the pores that is 150 μm or less is 50% or more and 85% or less, and V 0.1 is 0.2 mL / g or more to 3 mL / g or less, The thermal conductivity at 30 ° C. is 0.05 W / m · K or less. With such a molded body, it is possible to suppress spring back and lamination, so that there is little generation of molding defects and it is possible to exhibit sufficient heat insulation performance.

本発明の成形体で、赤外線不透明化粒子を含有する成形体は、800℃における熱伝導率が0.15W/m・K以下であることが好ましい。   In the molded body of the present invention, the molded body containing infrared opaque particles preferably has a thermal conductivity at 800 ° C. of 0.15 W / m · K or less.

上記本発明の成形体に含まれる赤外線不透明化粒子の平均粒子径は、0.5μm以上30μm以下であることが好ましく、赤外線不透明化粒子の含有率が、成形体の全質量を基準として、0.1質量%以上39.5質量%以下であることが好ましい。   The average particle diameter of the infrared opaque particles contained in the molded product of the present invention is preferably 0.5 μm or more and 30 μm or less, and the content of the infrared opaque particles is 0 based on the total mass of the molded product. It is preferable that they are 1 mass% or more and 39.5 mass% or less.

本発明の成形体はナトリウム(Na)を含有し、ナトリウム(Na)の含有量が、成形体の全質量を基準として、0.005質量%以上3質量%以下であることが好ましい。   The molded article of the present invention contains sodium (Na), and the content of sodium (Na) is preferably 0.005 mass% or more and 3 mass% or less based on the total mass of the molded article.

本発明の成形体は鉄(Fe)を含有し、鉄(Fe)の含有量が、成形体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。   The molded body of the present invention contains iron (Fe), and the content of iron (Fe) is preferably 0.005 mass% or more and 6 mass% or less based on the total mass of the molded body.

本発明の成形体は無機繊維をさらに含有し、無機繊維の含有量が、成形体の全質量を基準として、0.1質量%以上50質量%以下であることが好ましい。   The molded product of the present invention further contains inorganic fibers, and the content of inorganic fibers is preferably 0.1% by mass or more and 50% by mass or less based on the total mass of the molded product.

上記本発明の成形体に含まれる無機繊維は、生体溶解性を有することが好ましい。   The inorganic fibers contained in the molded article of the present invention preferably have biosolubility.

本発明の成形体はゲルマニウム(Ge)を含有し、ゲルマニウム(Ge)の含有量が、成形体の全質量を基準として、10ppm以上1000ppm以下であることが好ましい。   The molded body of the present invention contains germanium (Ge), and the content of germanium (Ge) is preferably 10 ppm or more and 1000 ppm or less based on the total mass of the molded body.

本発明の被包体は、外被材と、外被材に収容された上記成形体と、を備える。このような被包体は、本発明の成形体の優れた特徴を備えているだけでなく、成形体よりも取り扱いがより容易であるため、施工性にも優れる。   The enveloping body of this invention is provided with a covering material and the said molded object accommodated in the covering material. Such an encapsulated body not only has the excellent characteristics of the molded body of the present invention, but is also easier to handle than the molded body, and therefore has excellent workability.

上記本発明の被包体において、外被材は無機繊維を含むことが好ましい。   In the envelope according to the present invention, the outer covering material preferably contains inorganic fibers.

上記本発明の被包体において、外被材は樹脂フィルムであることが好ましい。   In the envelope according to the present invention, the outer covering material is preferably a resin film.

上記本発明の成形体の製造方法は、シリカを含み、平均粒子径Dが5nm以上30nm以下である小粒子と、シリカを含み、平均粒子径Dが40nm以上60μm以下である大粒子と、を混合し、無機混合物を得る工程と、無機混合物を成形体のかさ密度が0.25g/cm以上2.0g/cm以下になるように成形する工程と、を有している。本製造方法によれば、スプリングバックやラミネーションを抑制可能であり、成形欠陥の発生が少なく、且つ十分な断熱性能を示す成形体を製造することができる。 The above process for producing a molded article of the present invention comprises a silica, and small particles having an average particle diameter D S is at 5nm or 30nm or less, comprises silica, and large particles having an average particle diameter D L is at 40nm or more 60μm or less , To obtain an inorganic mixture, and to form the inorganic mixture so that the bulk density of the compact is 0.25 g / cm 3 or more and 2.0 g / cm 3 or less. According to this manufacturing method, it is possible to manufacture a molded body that can suppress springback and lamination, has few molding defects, and exhibits sufficient heat insulation performance.

本発明によれば、スプリングバックやラミネーションを抑制可能であり、成形欠陥の発生が少なく、且つ十分な断熱性能を示す成形体を提供することが可能である。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it is possible to provide the molded object which can suppress a springback and lamination, has few shaping | molding defects, and shows sufficient heat insulation performance.

本発明の一実施形態に係る被包体の断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the envelope which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る成形体が含有する小粒子及び大粒子の断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the small particle and large particle which the molded object which concerns on one Embodiment of this invention contains.

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。   Hereinafter, a mode for carrying out the present invention (hereinafter simply referred to as “the present embodiment”) will be described in detail. In addition, this invention is not limited to the following embodiment, It can implement by changing variously within the range of the summary.

[1]成形体
本実施形態の成形体は、シリカを含み、細孔を有しており、細孔径が0.003μm以上150μm以下である細孔の積算細孔容積V0.003に対する、細孔径が0.1μm以上150μm以下である細孔の積算細孔容積V0.1の割合R0.1が50%以上85%以下であり、V0.1が0.2mL/g以上3mL/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。なお、R0.1は、(V0.1/V0.003)×100と表してもよい。
[1] Molded Body The molded body of the present embodiment includes silica, has pores, and is fine with respect to the cumulative pore volume V 0.003 of pores having a pore diameter of 0.003 μm to 150 μm. The ratio R 0.1 of cumulative pore volume V 0.1 of pores having a pore diameter of 0.1 μm or more and 150 μm or less is 50% or more and 85% or less, and V 0.1 is 0.2 mL / g or more and 3 mL / The thermal conductivity at 30 ° C. is 0.05 W / m · K or less. R 0.1 may be expressed as (V 0.1 / V 0.003 ) × 100.

[1−1]シリカ
成形体中のシリカの含有率が50質量%以上であると、固体伝導による伝熱が小さいため、断熱材用途の場合は好ましい。シリカの含有率が成形体の75質量%以上であると、シリカ粒子同士の付着力が増して、成形体の原料である無機混合物の飛散が少なくなるためより好ましい。なお、本明細書中、シリカとは、組成式SiOで表される成分からなる成分の他、SiOを含む材料を指し、SiOに加えて金属成分等、他の無機化合物を含有する組成物を包含する。シリカは、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。成形体中のシリカは、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、断熱材用途の場合は非晶質であると、断熱材中の固体伝導による伝熱が小さく、断熱性能が向上するため、好ましい。
[1-1] Silica When the silica content in the molded body is 50% by mass or more, heat transfer due to solid conduction is small, which is preferable for a heat insulating material. It is more preferable that the silica content is 75% by mass or more of the molded body because the adhesion between the silica particles increases and the scattering of the inorganic mixture as the raw material of the molded body is reduced. In the present specification, the silica, the other components consisting of component represented by the composition formula SiO 2, refers to a material containing SiO 2, a metal component or the like in addition to SiO 2, containing other inorganic compounds Includes the composition. In addition to pure silicon dioxide, silica may contain salts and complex oxides with Si and various other elements, or may contain hydrated oxides such as hydroxides, silanols. It may have a group. Silica in the molded body may be crystalline, amorphous, or a mixture thereof. In the case of a heat insulating material, the silica in the heat insulating material It is preferable because heat transfer by solid conduction is small and heat insulation performance is improved.

成形体の用途によっては、成形体がシリカ粒子以外の材料を含有してもよい。シリカ粒子以外の材料については後で詳述するが、成形体がシリカ粒子以外の材料を含有する場合、シリカ粒子の含有量は、成形体の全質量を基準として50質量%以上99.9質量%以下であることが好ましい。シリカ粒子の含有量が50質量%以上97.5質量%以下で無機繊維や赤外線不透明化粒子を含有する成形体は、高い温度での断熱性能の向上といった効果がより好適にあらわれ、より好ましい。含有量が60質量%以上97.5質量%以下であると、成形体のかさ密度がより小さいため、さらに好ましい。   Depending on the use of the molded body, the molded body may contain materials other than silica particles. The material other than the silica particles will be described in detail later. When the molded body contains a material other than the silica particles, the content of the silica particles is 50% by mass or more and 99.9 masses based on the total mass of the molded body. % Or less is preferable. A molded product containing silica particles with a content of 50% by mass or more and 97.5% by mass or less and containing inorganic fibers and infrared opaque particles is more preferable because the effect of improving the heat insulation performance at a high temperature appears more suitably. It is more preferable that the content is 60% by mass or more and 97.5% by mass or less because the bulk density of the molded body is smaller.

シリカ粒子の粒子径は、成形体の熱伝導率や細孔容積に影響し、シリカ粒子の固体伝導の観点から、シリカ粒子の平均粒子径は5nm以上80μm未満であることが好ましく、10nm以上50μm未満であることがより好ましく、10nm以上30μm未満であることがさらに好ましい。なお、本明細書中、平均粒子径とは、粒子1000個を電界放射型走査型電子顕微鏡(FE−SEM)で観察し、その等面積円相当径を求めて数平均を算出することにより得られる粒子径を言う。   The particle size of the silica particles affects the thermal conductivity and pore volume of the molded body, and from the viewpoint of solid conduction of the silica particles, the average particle size of the silica particles is preferably 5 nm or more and less than 80 μm, preferably 10 nm or more and 50 μm. More preferably, the thickness is more preferably 10 nm or more and less than 30 μm. In the present specification, the average particle diameter is obtained by observing 1000 particles with a field emission scanning electron microscope (FE-SEM), obtaining the equivalent area equivalent circle diameter, and calculating the number average. The particle diameter is said.

[1−2]無機繊維
成形体は無機繊維を含有することが好ましい。無機繊維を含有すると、加圧成形において、成形体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。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、成形体の作製時において、小さい圧力で成形を可能とし、成形体の生産性を向上させる観点から50以上がより好ましく、成形体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。無機繊維は成形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。
[1-2] Inorganic fiber The molded body preferably contains an inorganic fiber. When the inorganic fiber is contained, there is an advantage that in the pressure molding, there is little dropout of particles from the molded body, and the productivity is high. In the present specification, the term “inorganic fiber” means that the ratio of the average length of the inorganic fiber to the average thickness (aspect ratio) is 10 or more. The aspect ratio is preferably 10 or more, and more preferably 50 or more from the viewpoint of enabling molding with a small pressure and improving the productivity of the molded body at the time of producing the molded body, from the viewpoint of bending strength of the molded body. 100 or more is more preferable. The aspect ratio of the inorganic fiber can be determined from the average value of the thickness and length of 1000 inorganic fibers measured by FE-SEM. It is preferable that the inorganic fibers are monodispersed and mixed in the molded body, but the inorganic fibers may be mixed in a state where the inorganic fibers are entangled with each other or a bundle in which a plurality of inorganic fibers are aligned in the same direction. . In the monodispersed state, the inorganic fibers may be aligned in the same direction, but from the viewpoint of reducing the thermal conductivity, the inorganic fibers are oriented in a direction perpendicular to the heat transfer direction. It is preferable.

無機繊維の例を示すと、ガラス長繊維(フィラメント)(SiO−Al−B−CaO)、グラスウール(SiO−Al−CaO−NaO)、耐アルカリガラス繊維(SiO−ZrO−CaO−NaO)、ロックウール(バサルトウール)(SiO−Al−Fe−MgO−CaO)、スラグウール(SiO−Al−MgO−CaO)、セラミックファイバー(ムライト繊維)(Al−SiO)、シリカ繊維(SiO)、アルミナ繊維(Al−SiO)、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−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。 Examples of inorganic fibers include long glass fibers (filaments) (SiO 2 —Al 2 O 3 —B 2 O 3 —CaO), glass wool (SiO 2 —Al 2 O 3 —CaO—Na 2 O), alkali resistance Glass fiber (SiO 2 —ZrO 2 —CaO—Na 2 O), rock wool (basalt wool) (SiO 2 —Al 2 O 3 —Fe 2 O 3 —MgO—CaO), slag wool (SiO 2 —Al 2 O) 3 -MgO-CaO), ceramic fibers (mullite fiber) (Al 2 O 3 -SiO 2 ), silica fibers (SiO 2), alumina fibers (Al 2 O 3 -SiO 2) , potassium titanate fibers, alumina whiskers, Silicon carbide whisker, silicon nitride whisker, calcium carbonate whisker, basic magnesium sulfate whisker, calcium sulfate Muwisuka (gypsum fiber), zinc oxide whisker, zirconia fiber, carbon fiber, graphite whisker, phosphate fibers, AES (Alkaline Earth Silicate) fiber (SiO 2 -CaO-MgO), natural mineral wollastonite, sepiolite, attapulgite, Blue site can be mentioned.

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−CaO−MgO系の無機質のガラス(無機高分子)が挙げられる。 Among inorganic fibers, it is preferable to use biosoluble AES fiber (Alkaline Earth Silicate Fiber) that is safe for the human body. Examples of the AES fiber include SiO 2 —CaO—MgO-based inorganic glass (inorganic polymer).

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。   The average thickness of the inorganic fibers is preferably 1 μm or more from the viewpoint of preventing scattering. In the case of a heat insulating material, the thickness is preferably 20 μm or less from the viewpoint of suppressing heat transfer by solid conduction. The average thickness of the inorganic fibers can be determined by obtaining the thickness of 1000 inorganic fibers by FE-SEM and averaging the thicknesses.

断熱用途の場合、成形体中の無機繊維の含有量は、成形体からの粉体の脱離抑制の観点で成形体全体の質量に対して0.1質量%以上が好ましく、熱伝導率が0.05W/m・K以下とする観点で50質量%以下であることが好ましい。   In the case of heat insulation, the content of inorganic fibers in the molded body is preferably 0.1% by mass or more with respect to the total mass of the molded body from the viewpoint of suppressing the detachment of powder from the molded body, and the thermal conductivity is It is preferable that it is 50 mass% or less from a viewpoint of setting it as 0.05 W / m * K or less.

シリカ粒子、赤外線不透明化粒子との混合の容易さの観点から、無機繊維の含有量は0.2質量%以上40質量%以下であることがより好ましく、かさ密度が小さくなる観点から0.2質量%以上20質量%以下であることがさらに好ましい。   From the viewpoint of easy mixing with silica particles and infrared opaque particles, the content of inorganic fibers is more preferably 0.2% by mass or more and 40% by mass or less, and 0.2% from the viewpoint of reducing the bulk density. More preferably, it is at least 20% by mass.

[1−3]赤外線不透明化粒子
成形体は、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。成形体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。
[1-3] Infrared opacifying particles It is preferable that the molded body contains infrared opacifying particles when heat insulation performance at a high temperature is required. The infrared opaque particles refer to particles made of a material that reflects, scatters, or absorbs infrared rays. When the infrared opaque particles are mixed in the molded body, heat transfer due to radiation is suppressed, so that the heat insulating performance is particularly high in a high temperature range of 200 ° C. or higher.

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。   Examples of infrared opaque particles include zirconium oxide, zirconium silicate, titanium dioxide, iron titanium oxide, iron oxide, copper oxide, silicon carbide, gold ore, chromium dioxide, manganese dioxide, graphite and other carbonaceous materials, carbon fibers , Spinel pigments, aluminum particles, stainless steel particles, bronze particles, copper / zinc alloy particles, and copper / chromium alloy particles. Conventionally, the above metal particles or nonmetal particles known as infrared opaque materials may be used alone or in combination of two or more.

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。   As the infrared opaque particles, zirconium oxide, zirconium silicate, titanium dioxide or silicon carbide is particularly preferable. The composition of the infrared opaque particles is determined by FE-SEM EDX.

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、シリカ粒子と同じ方法により求められる。無機繊維やシリカ粒子のサイズにもよるが、シリカ粒子が5nm〜50μmの場合、シリカ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、より好ましい。   The average particle diameter of the infrared opaque particles is preferably 0.5 μm or more from the viewpoint of heat insulation performance at 200 ° C. or more, and preferably 30 μm or less from the viewpoint of heat insulation performance at less than 200 ° C. due to suppression of solid conduction. The average particle size of the infrared opaque particles is determined by the same method as that for silica particles. Depending on the size of the inorganic fibers and silica particles, when the silica particles are 5 nm to 50 μm, the average particle diameter of the infrared opaque particles is 0.5 μm or more and 10 μm or less from the viewpoint of easy mixing with the silica particles. It is more preferable.

成形体中の赤外線不透明化粒子の含有量は、0.1質量%以上39.5質量%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39.5質量%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量は、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。シリカと赤外線不透明化粒子とを含有する成形体は、成形体の原料である粉体を調製する際、粉体中の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(XRF)で分析したり、赤外線不透明化粒子のみが含有する結晶構造を粉末X線回折(XRD)で分析したりすることで、粉体の混合状態の品質管理の指標として使用可能である。赤外線不透明化粒子の組成によっては黒色等に着色しているものもあるが、赤外線不透明化粒子が着色していると、目視で混合具合を確認できるという効果もある。   The content of the infrared opaque particles in the molded body is preferably 0.1% by mass or more and 39.5% by mass or less. If the content of the infrared opaque particles is larger than 39.5% by mass, heat transfer by solid conduction is large, so that the heat insulation performance at less than 200 ° C. tends to be low. In order to improve the heat insulation performance at 200 ° C. or higher, the content of the infrared opaque particles is more preferably 0.5% by mass or more and 35% by mass or less, and further preferably 1% by mass or more and 30% by mass or less. When a powder containing silica and infrared opacifying particles is prepared, an element contained only in the infrared opacifying particles in the powder is prepared by fluorescent X-ray analysis (XRF). By analyzing or analyzing the crystal structure contained only in the infrared opaque particles by powder X-ray diffraction (XRD), it can be used as an index for quality control of the powder mixed state. Some infrared opaque particles are colored black or the like, but if the infrared opaque particles are colored, there is also an effect that the mixing condition can be confirmed visually.

赤外線不透明化粒子の含有量は、例えば、赤外線不透明化粒子の組成をFE−SEM EDXに測定し、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。   The content of the infrared opacifying particles can be determined, for example, by measuring the composition of the infrared opacifying particles with FE-SEM EDX and quantifying the elements contained only in the infrared opacifying particles by fluorescent X-ray analysis. it can.

[1−4]積算細孔容積
成形体は、細孔径が0.1μm以上150μm以下である細孔の積算細孔容積V0.1の割合R0.1が、細孔径が0.003μm以上150μm以下である細孔の積算細孔容積V0.003に対して50%以上85%以下であり、さらにV0.1は0.2mL/g以上3mL/g以下である。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。R0.1が50%未満であると成形欠陥が発生しやすい傾向があり、85%超であると断熱性能が低い傾向がある。V0.1が0.2mL/g未満であると断熱性能が低い傾向があり、3mL/g超であると成形欠陥が発生しやすい傾向がある。なお、このときV0.003は0.5mL/g以上3.8mL/g以下であることが好ましい。
[1-4] cumulative pore volume compacts, the ratio R 0.1 of the cumulative pore volume V 0.1 pore pore diameter is 0.1μm or more 150μm or less, the pore diameter is more than 0.003μm It is 50% or more and 85% or less with respect to the cumulative pore volume V 0.003 of the pores of 150 μm or less, and V 0.1 is 0.2 mL / g or more and 3 mL / g or less. The integrated pore volume is defined by a value measured by a mercury intrusion method described later. If R 0.1 is less than 50%, molding defects tend to occur, and if it exceeds 85%, the heat insulation performance tends to be low. V 0.1 tends insulation performance is low, less than 0.2 mL / g, molding defects to be 3 mL / g greater tends to easily occur. At this time, V 0.003 is preferably 0.5 mL / g or more and 3.8 mL / g or less.

この理由は定かではないが、成形体に0.1μm以上の細孔径が上記割合で存在し、且つ上記範囲の積算細孔容積であることにより、粒子間に取り込まれる空気が抜けやすくなり、その結果スプリングバックやラミネーションが抑制されると本発明者は推定している。成形体の成形欠陥や寸法変化を抑制する観点から、R0.1が、成形体の全細孔容積に対して50%以上80%以下が好ましく、52%以上78%以下がより好ましく、54%以上76%以下がさらに好ましい。V0.1は、0.25mL/g以上2.8mL/g以下が好ましく、0.25mL/g以上2.6mL/g以下がより好ましく、0.25mL/g以上2.4mL/g以下がさらに好ましい。なお、V0.003は、0.5mL/g以上3.8mL/g以下が好ましく、0.5mL/g以上3.5mL/g以下がより好ましく、0.6mL/g以上3.0mL/g以下がさらに好ましい。 The reason for this is not clear, but the molded body has pore diameters of 0.1 μm or more in the above ratio, and the accumulated pore volume in the above range makes it easy for air taken in between the particles to escape, As a result, the present inventor estimates that springback and lamination are suppressed. From the viewpoint of suppressing molding defects and dimensional changes of the molded body, R 0.1 is preferably 50% or more and 80% or less, more preferably 52% or more and 78% or less, based on the total pore volume of the molded body, 54 % To 76% is more preferable. V 0.1 is preferably less 0.25 mL / g or more 2.8 mL / g, more preferably at most 0.25 mL / g or more 2.6 mL / g, or less 0.25 mL / g or more 2.4 mL / g Further preferred. V 0.003 is preferably 0.5 mL / g or more and 3.8 mL / g or less, more preferably 0.5 mL / g or more and 3.5 mL / g or less, and 0.6 mL / g or more and 3.0 mL / g. The following is more preferable.

[1−5]熱伝導率
成形体は、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0.045W/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い。成形体が赤外線不透明化粒子を含む場合は、800℃における熱伝導率が0.15W/m・K以下であることが好ましく、0.14W/m・K以下であることがより好ましく、0.13W/m・K以下であることがさらに好ましい。熱伝導率の測定方法は、後述する。
[1-5] Thermal conductivity The molded body has a thermal conductivity at 30 ° C. of 0.05 W / m · K or less. From the viewpoint of heat insulation performance, the thermal conductivity is preferably 0.045 W / m · K or less, more preferably 0.040 W / m · K or less, and even more preferably 0.037 W / m · K or less. When the molded body contains infrared opaque particles, the thermal conductivity at 800 ° C. is preferably 0.15 W / m · K or less, more preferably 0.14 W / m · K or less, and More preferably, it is 13 W / m · K or less. A method for measuring the thermal conductivity will be described later.

無機繊維、赤外線不透明化粒子を混合する場合、その混合量が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、無機繊維の混合量は30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量は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して使用すると、熱伝導率が0.05W/m・K以下の成形体を得やすい傾向がある。   When mixing inorganic fibers and infrared opacifying particles, if the mixing amount is excessive, the heat insulating property may be lowered. Therefore, it is preferable to appropriately prepare while measuring and confirming the thermal conductivity. For example, when inorganic fibers having an average fiber diameter of 12 μm and an average length of 5 mm are mixed with silica, the mixing amount of the inorganic fibers is preferably 30% by mass or less. For example, when infrared opaque particles having an average particle diameter of 2 μm are mixed with silica, the amount of infrared opaque particles to be mixed is preferably 23% by mass or less. Further, when inorganic fibers or infrared opaque particles made of a material having a low thermal conductivity are selected and used, a molded product having a thermal conductivity of 0.05 W / m · K or less tends to be obtained.

[1−6]Na、Ge、Feの含有量
成形体は、粒子同士の付着力を高め、成形体からの粒子の脱離を少なくする観点から、成形体の全質量を基準としてNaの含有量が0.005質量%以上3質量%以下であることが好ましく、0.005質量%以上2質量%以下であることがより好ましく、0.005質量%以上1.5質量%以下であることがさらに好ましい。同様に、Geの含有量が10ppm以上1000ppm以下であることが好ましく、20ppm以上900ppm以下であることがより好ましく、20ppm以上800ppm以下であることがさらに好ましい。また、同様に、Feの含有量が0.005質量%以上6質量%以下であることが好ましく、0.005質量%以上3質量%以下であることがより好ましく、0.005質量%以上2質量%以下であることがさらに好ましい。成形体におけるNa、Ge、Feの含有量は、XRF(蛍光X線分析)により定量することができる。成形体は不純物としてアルミニウム(Al)、リン(P)、硫黄(S)、塩素(Cl)、ニッケル(Ni)を含んでいてもかまわない。
[1-6] Content of Na, Ge, Fe The molded body contains Na based on the total mass of the molded body from the viewpoint of increasing the adhesion between particles and reducing the detachment of particles from the molded body. The amount is preferably 0.005 mass% or more and 3 mass% or less, more preferably 0.005 mass% or more and 2 mass% or less, and 0.005 mass% or more and 1.5 mass% or less. Is more preferable. Similarly, the Ge content is preferably 10 ppm or more and 1000 ppm or less, more preferably 20 ppm or more and 900 ppm or less, and further preferably 20 ppm or more and 800 ppm or less. Similarly, the Fe content is preferably 0.005% by mass to 6% by mass, more preferably 0.005% by mass to 3% by mass, and 0.005% by mass to 2%. More preferably, it is at most mass%. The contents of Na, Ge, and Fe in the molded body can be quantified by XRF (fluorescence X-ray analysis). The molded body may contain aluminum (Al), phosphorus (P), sulfur (S), chlorine (Cl), and nickel (Ni) as impurities.

[2]成形体の製造方法
本実施形態の成形体の製造方法は、シリカを含み、平均粒子径Dが5nm以上30nm以下である小粒子と、シリカを含み、平均粒子径Dが40nm以上60μm以下である大粒子と、を混合し、無機混合物を得る工程と、無機混合物を成形体のかさ密度が0.25g/cm以上2.0g/cm以下になるように成形する工程と、を有する。
[2] The method for producing a molded article of the manufacturing method embodiment of the shaped body comprises silica, and small particles having an average particle diameter D S is at 5nm or 30nm or less, comprises silica, average particle diameter D L is 40nm The step of mixing the large particles having a particle size of 60 μm or less to obtain an inorganic mixture, and the step of molding the inorganic mixture so that the bulk density of the molded body is 0.25 g / cm 3 or more and 2.0 g / cm 3 or less. And having.

[2−1]シリカ粒子
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。
[2-1] Silica particles Specific examples of the silica particles include the following.
An oxide of silicon called “silica” or “quartz”.
Partial oxide of silicon.
Silicon complex oxide such as silica alumina and zeolite.
Any one of silicate (glass) of Na, Ca, K, Mg, Ba, Ce, B, Fe and Al.
A mixture of an oxide, partial oxide, salt or composite oxide (alumina, titania, etc.) of an element other than silicon and an oxide, partial oxide, salt or composite oxide of silicon.
SiC and SiN oxides.

成形体を断熱材とする場合、使用される温度においてシリカ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、シリカ粒子は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。   When using a molded object as a heat insulating material, the silica particles are preferably thermally stable at the temperature used. Specifically, it is preferable that the weight of the silica particles does not decrease by 10% or more when held for 1 hour at the maximum use temperature of the heat insulating material. The silica particles preferably have water resistance. Specifically, the amount of silica particles dissolved in 100 g of water at 25 ° C. is preferably less than 0.1 g, and more preferably less than 0.01 g.

シリカ粒子の比重は、成形体を断熱材とする場合、2.0以上4.0以下であることが好ましい。2.0以上3.0以下であると、成形体のかさ密度が小さいためより好ましく、2.0以上2.5以下であるとさらに好ましい。ここで、シリカ粒子の比重は、ピクノメーター法により求まる真比重を指す。   The specific gravity of the silica particles is preferably 2.0 or more and 4.0 or less when the molded body is a heat insulating material. It is more preferable that it is 2.0 or more and 3.0 or less because the bulk density of the molded body is small, and it is more preferable that it is 2.0 or more and 2.5 or less. Here, the specific gravity of the silica particles refers to the true specific gravity determined by the pycnometer method.

成形体はシリカ粒子を一種のみ含有してもよいし、2種類以上を含んでもよい。特に粒子径の異なる2種類の粒子、例えばシリカからなる小粒子と大粒子を含有すると熱伝導率や積算細孔容積を調整しやすくなるので、好ましい。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。このような成形体を得たい場合、粒子径100nm以下の超微粒子を加圧等によって成形するのが単純である。これに対して、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を原料にしても、適切な量で超微粒子と混合することにより優れた断熱性能を発現させることが可能であることを発見した。   The molded body may contain only one kind of silica particles, or may contain two or more kinds. In particular, it is preferable to contain two kinds of particles having different particle diameters, for example, small particles and large particles made of silica, because the thermal conductivity and the integrated pore volume can be easily adjusted. As described above, it is known that a porous body having voids with a diameter of 100 nm or less has a low thermal conductivity and is suitable for a heat insulating material. When it is desired to obtain such a molded body, it is simple to form ultrafine particles having a particle diameter of 100 nm or less by pressing or the like. On the other hand, it was conventionally regarded as unsuitable as a heat insulating material, for example, even if a particle having a particle size not so small on the order of micrometers is used as a raw material, it is excellent by mixing with ultrafine particles in an appropriate amount. It has been found that it is possible to develop the heat insulation performance.

例えば、本実施形態においては、粒子径の異なる2種類の粒子、すなわち大粒子と小粒子を原料に含む成形体において、小粒子の平均粒子径Dは、5nm以上30nm以下である。Dが5nm以上であると、D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が30nm以下であると、D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、成形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。 For example, in the present embodiment, two kinds of particles having different particle diameters, i.e. the shaped body comprising large particles and small particles in the raw material, the average particle diameter D S of the small particles is 5nm or more 30nm or less. If D S is in 5nm or more, compared to the case D S is outside the above numerical range, they tend small particles are chemically stable, heat-insulating performance may stable tendency. If D S is a 30nm or less, compared with the case D S is outside the above numerical range, small contact area between the small particles, less heat transfer by solid conduction molded body tends low thermal conductivity There is.

は、5nm以上25nm以下であると、熱伝導率を小さくする観点から好ましく、5nm以上15nm以下であるとより好ましい。 D S is, if it is 5nm or 25nm or less, from the viewpoint of reducing the thermal conductivity, and more preferably a 5nm or 15nm or less.

本実施形態において大粒子の平均粒子径Dは、D<Dを満たし、40nm以上60μm以下である。Dは、前述のDと同じ方法により求められる。Dが40nm以上であると、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が60μm以下であると、熱伝導率が小さい傾向がある他、R0.1を、成形体の全細孔容積に対して50%以上85%以下にしやすい傾向がある。 In the present embodiment, the average particle diameter D L of the large particles satisfies D S <D L and is 40 nm or more and 60 μm or less. D L is obtained by the same method as D S described above. When DL is 40 nm or more, the spring back in the molded product tends to be small. When D L is at 60μm or less, presents a tendency low thermal conductivity, the R 0.1, there is prone to 85% more than 50% or less based on the total pore volume of the shaped body.

大粒子の平均粒子径Dは、40nm以上10μm以下であると、成形体が無機繊維や赤外線不透明化粒子を含む場合に、成形体の原料である無機混合物の調製時にこれらとの均一な混合が容易であるため好ましい。Dは、40nm以上5μm以下であると、粒子の付着力が大きく、成形体の原料である無機混合物からの粒子の脱落が少ないため、より好ましい。 The average particle diameter D L of the larger particles, if it is 40nm or more 10μm or less, when the molded body containing the inorganic fibers and the infrared opacifying particles, uniform mixing of these in the preparation of an inorganic mixture which is the raw material of the molded body Is preferable because it is easy. D L is, if it is 40nm or more 5μm or less, increase adhesion of the particles, for separation of particles from the inorganic mixture is small, which is a raw material of the molded body, and more preferred.

がDの2倍以上であると、成形体のスプリングバックが小さくなるため、好ましい。DはDの3倍以上であると、小粒子と大粒子からなる成形体のかさ比重が大きく、成形体体積が小さいと作業性が高いので、より好ましい。DはD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。成形体が断熱材用途の場合、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。 When D L is at least twice the D S, because the spring back of the molded body is reduced, preferably. D L is the is more than three times D S, large bulk specific gravity of the molded article comprising the small particles and large particles, due to its high workability and compact volume is small, more preferred. D L is the is more than 4 times the D S, large difference in particle size of the small particles and large particles, since it is easy to disperse for small particles of large particles when mixed with small particles and large particles, further preferable. When the molded body is used for a heat insulating material, each particle is preferably dispersed from the viewpoint of solid heat transfer due to aggregation of the particles.

複数の種類のシリカ粒子、例えば上述のように小粒子と大粒子を混合して無機混合物を得、それから成形体を調製する際は、各々の粒子から構成される成形体の熱伝導率や細孔容積を水銀圧入法で測定し、加成性が成立すると仮定して混合すると、R0.1が、成形体の全細孔容積に対して50%以上85%以下であり、V0.1が0.2mL/g以上3mL/g以下であり、V0.003/V0.1が1より大であり、30℃における熱伝導率が0.05W/m・K以下になりやすい傾向がある。無機繊維や赤外線不透明化粒子も含め、各々の粒子や原料のみで成形体を作製することが困難である場合は、成形体を作製せずに測定し、上述のように加成性が成立すると仮定すると、混合量を調整しやすいが、加成性から大きくずれる場合もあるため、各々の原料における熱伝導率や細孔容積をもとに原料の混合量を推定し、無機混合物を調整して成形体を作成し、作成した成形体について熱伝導率や積算細孔容積を測定しながら、混合量を適宜調整するのが好ましい。 When preparing an inorganic mixture by mixing a plurality of types of silica particles, for example, small particles and large particles as described above, and then preparing a molded product, the thermal conductivity and fineness of the molded product composed of each particle are obtained. When the pore volume is measured by a mercury intrusion method and mixing is performed assuming that additivity is established, R 0.1 is 50% or more and 85% or less with respect to the total pore volume of the molded body, and V 0. 1 is 0.2 mL / g or more and 3 mL / g or less, V 0.003 / V 0.1 is larger than 1, and the thermal conductivity at 30 ° C. tends to be 0.05 W / m · K or less. There is. When it is difficult to produce a molded body only with each particle and raw material, including inorganic fibers and infrared opaque particles, measurement is performed without producing a molded body, and additivity is established as described above. Assuming that the amount of mixing is easy to adjust, but there are cases where it may deviate greatly from additivity, so the amount of raw material is estimated based on the thermal conductivity and pore volume of each raw material, and the inorganic mixture is adjusted. It is preferable to adjust the mixing amount as appropriate while measuring the thermal conductivity and the accumulated pore volume of the formed body.

成形体は、水が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等が挙げられる。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。また、撥水剤をそのまま、もしくは溶液やエマルジョンの形態としたものを、成形体に塗布することも可能である。塗布する方法は特に限定されないが、例えばハケ塗り、ローラー塗り、噴霧、吹付、エアレススプレー、ロールコーター、浸漬が挙げられる。撥水剤を成形体の原料である粉体に添加し、撥水処理を施した粉体を用いて成形体を作製した場合も、撥水効果を得ることができる。粉体への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。このうち、本実施形態においてはワックス系撥水剤、シリコン系撥水剤が好ましく用いられる。無機混合物中の撥水剤の含有量は、十分な撥水効果を付与する観点から、無機混合物全体の質量/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。   The molded body preferably contains a water repellent from the viewpoint of suppressing deterioration of handling properties, deformation of the molded body, cracking, and the like when water penetrates into the molded body. Examples of the water repellent include wax-based water repellents such as paraffin wax, polyethylene wax, and acrylic / ethylene copolymer wax; silicon-based water repellents such as silicon resin, polydimethylsiloxane, and alkylalkoxysilane; Fluorine-based water repellents such as carboxylates, perfluoroalkyl phosphates, perfluoroalkyltrimethylammonium salts, silane coupling agents such as alkoxysilanes containing alkyl or perfluoro groups, trimethylsilyl chloride, 1,1,1 And silylating agents such as 3,3,3-hexamethyldisilazane. These can be used alone or in combination of two or more. These may be used as they are, or in the form of a solution or an emulsion. It is also possible to apply the water repellent as it is or in the form of a solution or an emulsion to the molded body. Although the method of apply | coating is not specifically limited, For example, brush coating, roller coating, spraying, spraying, airless spray, roll coater, and immersion are mentioned. A water repellent effect can also be obtained when a water repellent is added to the powder as a raw material of the molded body and a molded body is produced using the water-repellent treated powder. The method of adding the water repellent to the powder is not particularly limited. For example, a method in which the powder is stirred and dried while adding a solution obtained by diluting these water repellents with a solvent such as water or alcohol. Examples include a method of dispersing in a solvent such as water or alcohol to form a slurry, adding a water repellent thereto, stirring and filtering, and drying, and steaming with chlorotrimethylsilane. Of these, wax-based water repellents and silicon-based water repellents are preferably used in the present embodiment. The content of the water repellent in the inorganic mixture is preferably 100/30 to 100 / 0.1, and the mass ratio of the whole inorganic mixture / the water repellent is preferably 100/30, from the viewpoint of imparting a sufficient water repellent effect. 20-100 / 0.5 is more preferable, and 100 / 10-100 / 1 is still more preferable.

シリカ粒子としては、従来の製法で製造されるシリカ成分を有する粒子を原料とし、ナトリウムの含有量、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。シリカを含む無機化合物粒子は、湿式法でアルコキシシランを加水分解・縮合して製造されたものでもよい。シリカ粒子は、湿式法で製造されたシリカ成分を焼成して製造されたものでもよい。シリカを含む無機化合物粒子は、塩化物などケイ素の化合物を気相で燃焼して製造されたものでもよい。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。   As silica particles, particles having a silica component produced by a conventional production method can be used as raw materials, and the sodium content and thermal conductivity can be adjusted. For example, the silica particles may be particles produced by condensing silicate ions by a wet method under acidic or alkaline conditions. The inorganic compound particles containing silica may be produced by hydrolyzing and condensing alkoxysilane by a wet method. The silica particles may be produced by firing a silica component produced by a wet method. The inorganic compound particles containing silica may be produced by burning a silicon compound such as chloride in the gas phase. The silica particles may be produced by oxidizing and burning silicon gas obtained by heating a raw material containing silicon metal or silicon. The silica particles may be produced by melting silica or the like.

シリカ粒子に含まれるシリカ成分以外の成分としては、上記の製法において原料中に不純物として存在しているものを利用してもよい。シリカ成分以外の成分を、シリカの製造プロセス中に添加してもよい。   As components other than the silica component contained in the silica particles, those present as impurities in the raw material in the above production method may be used. Components other than the silica component may be added during the silica production process.

公知のシリカの製法には以下のものがある。   Known methods for producing silica include the following.

<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。
<Silica synthesized by wet method>
Gel silica made from sodium silicate and made acidic.
Precipitated silica made from sodium silicate and made alkaline.
Silica synthesized by hydrolysis and condensation of alkoxysilanes.

<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。
ケイ素金属ガスを燃焼して作られるシリカ。
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。
ケイ石を溶融して作られる溶融シリカなど。
<Silica synthesized by dry method>
Fumed silica made by burning silicon chloride.
Silica produced by burning silicon metal gas.
Silica fume by-produced during ferrosilicon production.
Silica produced by the arc method or plasma method.
Fused silica made by melting silica.

2種類以上のシリカ粒子、例えば小粒子と大粒子を混合して成形体の原料を調製する場合、上記のシリカのうち、小粒子としては、ヒュームドシリカを用いることがより好ましい。大粒子しては、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、溶融シリカを用いることがより好ましい。   When preparing the raw material of a molded object by mixing two or more types of silica particles, for example, small particles and large particles, it is more preferable to use fumed silica as the small particles among the above silicas. As the large particles, fumed silica, silica produced by burning silicon metal gas, silica fume, or fused silica is more preferably used.

シリカを含む無機化合物粒子として、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。天然のケイ酸塩鉱物に粉砕等の処理を施すことで平均粒子径が調整されて、成形体を構成するシリカ粒子として使用することが可能である。R0.1やV0.1が上述した範囲を満たさない場合、後述する方法で複数のシリカ粒子を混合して成形体の原料として使用することが可能である。 It is possible to use natural silicate minerals as inorganic compound particles containing silica. Examples of natural minerals include olivine, chlorite, quartz, feldspar, zeolite and the like. The natural particle silicate mineral is subjected to a treatment such as pulverization to adjust the average particle diameter, and can be used as silica particles constituting the molded body. When R 0.1 or V 0.1 does not satisfy the above-described range, a plurality of silica particles can be mixed and used as a raw material for a molded body by a method described later.

[2−2]Na、Ge、Fe
Na、Ge、Feは、シリカの製造プロセスや無機混合物の製造プロセス中に、Na、Ge、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Na、Ge、Feを予め含有しているシリカを含む無機化合物粒子を使用してもよい。Na、Ge、Feを含む化合物としては、特に限定されないが、例えばNa、Ge、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、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。Na、Ge、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無機混合物の原料とするのは、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。
[2-2] Na, Ge, Fe
Na, Ge, and Fe may be added as a compound containing Na, Ge, and Fe, respectively, during the silica manufacturing process and the inorganic mixture manufacturing process, but contain sufficient amounts of Na, Ge, and Fe in advance. Inorganic compound particles containing silica may be used. Although it does not specifically limit as a compound containing Na, Ge, and Fe, For example, the oxide of Na, Ge, Fe, complex oxide, hydroxide, nitride, carbide, carbonate, acetate, nitrate, sparingly soluble Examples thereof include salts and alkoxides. These may be added alone or a mixture thereof may be added. Using inorganic compound particles containing silica containing Na, Ge, and Fe as impurities as a raw material of the inorganic mixture is a preferable embodiment from the viewpoint of productivity, cost, and workability. Such inorganic compound particles containing silica can be obtained, for example, as silica fume that replicates during the production of silica gel-derived particles or ferrosilicon produced by a precipitation method.

Na、Ge、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に添加してもよいし、シリカの上記各製造工程において添加してもよい。Na、Ge、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。Na、Ge、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、Na、Ge、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。Na、Ge、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。   The method for adding a compound containing Na, Ge, and Fe is not particularly limited. For example, you may add to the silica obtained by the said wet method or the dry method, and may add in each said manufacturing process of a silica. The compound containing each of Na, Ge, and Fe may be water-soluble or insoluble in water. It may be added as an aqueous solution of a compound containing Na, Ge, and Fe, respectively, and may be dried as necessary, or a compound containing Na, Ge, and Fe may be added in a solid or liquid state. The compound containing each of Na, Ge, and Fe may be pulverized to a predetermined particle diameter in advance, or may be preliminarily coarsely pulverized.

シリカ粒子が過剰な量のNa、Ge、Feを含んでいる場合は、シリカの製造プロセスや成形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Na、Ge、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、Na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、成形体の原料として用いることが可能である。過剰な量のNa、Ge、Feの調整は、シリカ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、Na、Ge、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。   If the silica particles contain an excessive amount of Na, Ge, Fe, even if some processing is performed during the silica production process or the molding production process, the content of the element is adjusted to a predetermined range. Good. A method for adjusting an excessive amount of Na, Ge, and Fe to a predetermined range is not particularly limited. For example, the method for adjusting the content of Na includes substitution, extraction, removal methods, etc. with an acidic substance or other elements. The inorganic compound particles containing silica are treated with nitric acid or aqua regia, and then dried. It can be used as a raw material of a molded body. Adjustment of an excessive amount of Na, Ge, and Fe may be performed after previously pulverizing silica particles to a desired particle diameter, or after adjusting Na, Ge, and Fe to a predetermined range, the silica particles may be pulverized. It doesn't matter.

[2−3]混合方法
シリカ粒子、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、Na、K、Mg、Ca、Fe、P、Sをそれぞれ含む化合物やその水溶液を混合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。
[2-3] Mixing method Silica particles, infrared opaque particles and inorganic fibers should be mixed using a known powder mixer, for example, those listed in the revised sixth edition Chemical Engineering Handbook (Maruzen). Can do. At this time, it is possible to mix two or more kinds of inorganic compound particles containing silica, or a compound containing Na, K, Mg, Ca, Fe, P, and S or an aqueous solution thereof. Known powder mixers include a horizontal cylindrical type, a V type (which may be equipped with a stirring blade), a double cone type, a cubic type, and a shaking type as a container rotating type (the container itself rotates, vibrates and swings). Dynamic rotation type, mechanical agitation type (container is fixed and agitated with blades), single axis ribbon type, double axis paddle type, rotary saddle type, biaxial planetary agitation type, conical screw type, high speed agitation type, rotation Examples of the disk type, the rotating container type with roller, the rotating container type with stirring, the high-speed elliptical rotor type, and the fluid stirring type (stirring by air and gas) include an airflow stirring type and a non-stirring type by gravity. You may use combining these mixers.

シリカ粒子、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、シリカを含む無機化合物粒子を2種類以上粉砕、分散させたり、Na、K、Mg、Ca、Fe、P、S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。   Mixing of silica particles, infrared opacifying particles and inorganic fibers is known as a pulverizer, such as those listed in the revised 6th edition, Chemical Engineering Handbook (Maruzen). You may carry out, cutting a fiber or improving the dispersibility of particle | grains and an inorganic fiber. At this time, it is also possible to pulverize and disperse two or more kinds of inorganic compound particles containing silica, or pulverize and disperse a compound containing Na, K, Mg, Ca, Fe, P, and S or an aqueous solution thereof. is there. Known mills include roll mills (high-pressure compression roll mills, roll rotating mills), stamp mills, edge runners (fret mills, Chillian mills), cutting / shear mills (cutter mills, etc.), rod mills, self-pulverizing mills (erofall mills, Cascade mills), vertical roller mills (ring roller mills, rollerless mills, ball race mills), high-speed rotary mills (hammer mills, cage mills, disintegrators, screen mills, disc pin mills), high-speed rotary mills with built-in classifiers (fixed) Impact plate mill, turbo mill, centrifugal classification mill, annular mill, container drive media mill (rolling ball mill (pot mill, tube mill, conical mill)), vibration ball mill (circular vibration mill, rotational vibration mill, centrifugal mill) ), Planetary mill, centrifugal fluidization mill), medium Stirring mill (tower crusher, stirring tank mill, horizontal flow tank mill, vertical flow tank mill, annular mill), airflow grinder (airflow suction type, nozzle passage type, collision type, fluidized bed) Jet blow type), compaction shear mill (high-speed centrifugal roller mill, inner piece type), mortar, stone mill and the like. You may use combining these grinders.

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。   Among these mixers and pulverizers, powder mixers with stirring blades, high-speed rotary mills, high-speed rotary mills with built-in classifiers, container drive medium mills, and compaction shear mills improve the dispersibility of particles and inorganic fibers. Therefore, it is preferable. In order to improve the dispersibility of the particles and inorganic fibers, it is preferable to set the peripheral speed of the tip of the stirring blade, rotating plate, hammer plate, blade, pin, etc. to 100 km / h or more, more preferably 200 km / h or more, More preferably, it is 300 km / h or more.

複数の種類のシリカ粒子を混合する場合、かさ比重が小さい順にシリカ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。   When mixing a plurality of types of silica particles, it is preferable to introduce the silica particles into a stirrer or a pulverizer in order of increasing bulk specific gravity. In the case where inorganic fibers or infrared opaque particles are included, it is preferable to add and mix infrared opaque particles after mixing silica particles, and then add and mix inorganic fibers.

[2−4]成形方法
成形体は、原料である無機混合物を加圧成形して得ることができる。加圧成形方法としては、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。
[2-4] Molding method A molded body can be obtained by pressure-molding an inorganic mixture as a raw material. As the pressure molding method, molding may be performed by a conventionally known ceramic pressure molding method such as a die press molding method (ram type pressure molding method), a rubber press method (hydrostatic pressure molding method), or an extrusion molding method. it can. From the viewpoint of productivity, a die press molding method is preferable.

金型プレス成形法やラバープレス法において無機混合物を型に充填するときには、成形体の原料である無機混合物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・脱気しながら無機混合物を型に充填すると、短時間で充填できるため、生産性の観点から好ましい。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。なお、本実施形態の成形方法において、成形体のかさ密度は0.25g/cm〜2.0g/cmであるが、運搬時の負担を軽減する等の観点から0.25g/cm〜1.7g/cmが好ましく、0.25g/cm〜1.5g/cmがより好ましい。 When filling the mold with an inorganic mixture in the mold press molding method or the rubber press method, the thickness of the molded body becomes uniform by uniformly filling the mold by, for example, applying vibration to the inorganic mixture that is the raw material of the molded body. Therefore, it is preferable. Filling the mold with the inorganic mixture while decompressing and degassing the inside of the mold is preferable from the viewpoint of productivity because it can be filled in a short time. When trying to control the molding conditions with pressurized pressure, with the passage of time to hold in the pressurized state due to the slipperiness of the powder used, the amount of air taken in between the powder particles and into the pores, etc. Because the pressure value changes, production management tends to be difficult. On the other hand, the method of controlling the bulk density is preferable in that the load of the molded body obtained without requiring time control can be easily set to the target value. Incidentally, in the molding method of the present embodiment, the bulk density of the molded body is a 0.25g / cm 3 ~2.0g / cm 3 , 0.25g / cm 3 from the viewpoint of reducing the burden during transportation ˜1.7 g / cm 3 is preferable, and 0.25 g / cm 3 to 1.5 g / cm 3 is more preferable.

得られる成形体のかさ密度が所定の大きさになるように、成形体を製造する方法の一例を説明すると、まず成形体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、成形体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、上述した成形体の例では、0.5[g/cm]×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で、かさ密度がβg/cm(ただし、βは粉体の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、体積αまで粉体を圧縮することによって、成形する。
An example of a method for producing a molded body will be described so that the bulk density of the obtained molded body has a predetermined size. First, the weight of the necessary inorganic mixture is obtained from the volume and bulk density of the molded body. Next, the weighed inorganic mixture is filled in a mold and pressed to a predetermined thickness and molded. Specifically, in the case of producing a molded body having a length of 30 cm, a width of 30 cm, a thickness of 20 mm and a bulk density of 0.5 g / cm 3 , the molded body is multiplied by the volume of the molded body to be manufactured to the target bulk density. It is possible to determine the weight of the powder necessary for the production. That is, in the example of the molded body described above, 0.5 [g / cm 3 ] × 30 [cm] × 30 [cm] × 2 [cm] = 900 [g], and necessary powder is 900 g.
In general, when producing a molded body having a volume αcm 3 and a bulk density of βg / cm 3 (where β is larger than the bulk density of the powder), the powder is weighed by αβg and the powder is made up to the volume α. Form by compressing the body.

加圧成形中又は加圧成形後の成形体を、成形体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、成形体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。   When the molded body during or after pressure molding is subjected to heat drying within the range of temperature and time conditions where the molded body has sufficient heat resistance, and after removing adsorbed water from the molded body, it is put into practical use. The thermal conductivity is preferably low. Furthermore, you may heat-process.

寸法安定性の観点から、加熱処理温度は、その成形体の使用最高温度より高温が好ましい。成形体の用途により様々であるが、具体的には400〜1200℃が好ましく、より好ましくは500〜1200℃、更に好ましくは600〜1200℃である。   From the viewpoint of dimensional stability, the heat treatment temperature is preferably higher than the maximum use temperature of the molded body. Although it changes with uses of a molded object, specifically 400-1200 degreeC is preferable, More preferably, it is 500-1200 degreeC, More preferably, it is 600-1200 degreeC.

成形体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。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、上記成形体を使用する箇所に設置した後に施してもよいし、成形体に加熱処置を施した後に使用箇所に設置してもよい。   The atmosphere of the heat treatment of the molded body is in the air (or in the air), in an oxidizing atmosphere (oxygen, ozone, nitrogen oxide, carbon dioxide, hydrogen peroxide, hypochlorous acid, inorganic / organic peroxide, etc.) And in an inert gas atmosphere (helium, argon, nitrogen, etc.). The heat treatment time may be appropriately selected according to the heat treatment temperature and the amount of the heat insulating material. The heat treatment may be performed after being installed at a location where the molded body is used, or may be installed at a location where the molded body is used after being heated.

[3]被包体
被包体は、外被材と、外被材に収容された成形体と、を有する。被包体は成形体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。図1は、本実施形態に係る被包体の断面模式図である。また、図2は本実施形態に係る成形体が含有する小粒子及び大粒子の断面模式図である。図1及び図2に示すように、本実施形態の被包体1は、複数の小粒子Sと、小粒子Sよりも粒子径が大きい複数の大粒子Lと、を含有する成形体2と、成形体2を収容する外被材3から構成される。成形体2内において、小粒子S及び大粒子Lは混合されており、大粒子Lの周囲に小粒子Sが存在している。なお、このような成形体2をコア材という場合がある。
[3] Encapsulant The encapsulant includes an outer covering material and a molded body accommodated in the outer covering material. The encapsulated body has the advantage that it is easier to handle and easier to construct than the molded body. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an enveloping body according to the present embodiment. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of small particles and large particles contained in the molded product according to this embodiment. As shown in FIG.1 and FIG.2, the envelope 1 of this embodiment is a molded body 2 containing a plurality of small particles S and a plurality of large particles L having a particle diameter larger than that of the small particles S. The outer casing 3 is configured to accommodate the molded body 2. In the molded body 2, the small particles S and the large particles L are mixed, and the small particles S exist around the large particles L. Such a molded body 2 may be referred to as a core material.

[3−1]外被材
外被材は、コア材である成形体を収容可能な限り、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。被包体を断熱材とする場合、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無機混合物もしくは成形体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。
[3-1] Cover Material The cover material is not particularly limited as long as it can accommodate a molded body as a core material. Examples thereof include inorganic fiber fabrics such as glass cloth, alumina fiber cloth, and silica cloth, and inorganic fibers. Knitted fabric, polyester film, polyethylene film, polypropylene film, nylon film, polyethylene terephthalate film, resin film such as fluororesin film, plastic-metal film, metal foil such as aluminum foil, stainless steel foil, copper foil, ceramic paper, inorganic fiber Nonwoven fabric, organic fiber nonwoven fabric, glass fiber paper, carbon fiber paper, rock wool paper, inorganic filler paper, organic fiber paper, ceramic coating, fluororesin coating, siloxane resin coating, and other resin coatings can be exemplified. When the encapsulant is a heat insulating material, it is preferable that the thickness of the outer covering material is thin from the viewpoint of reducing the heat capacity of the outer covering material, but it can be appropriately selected according to the use situation, required strength, etc. is there. When the jacket material is made of a material that is stable at the temperature at which the core material is used, the jacket material is in a state of containing an inorganic mixture or molded body that is the core material even during use. In the case of an envelope to be used at a high temperature, a highly heat-resistant outer covering material is preferable from the viewpoint of easy handling of the core material after use. In addition to what contains the core material at the time of use, the thing which accommodates the core material in the process of conveyance and construction of the core material is included. In other words, the jacket material protects the core material only during transportation and construction, and includes those that melt and / or volatilize during use, so that the organic material contained in the jacket material itself or the jacket material is the core. It may melt or disappear at the use temperature of the material.

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。   From the viewpoint that the coating process is easy, inorganic fiber fabrics such as glass cloth, alumina fiber cloth, silica cloth, inorganic fiber knitted fabric, polyester film, polyethylene film, polypropylene film, nylon film, polyethylene terephthalate film, fluorine Resin film such as plastic resin film, plastic-metal film, aluminum foil, stainless steel foil, metal foil such as copper foil, ceramic paper, inorganic fiber nonwoven fabric, organic fiber nonwoven fabric, glass fiber paper, carbon fiber paper, rock wool paper, inorganic Sheet shapes such as filled paper and organic fiber paper are preferred.

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。   When the enveloping body is used at high temperature, the covering material is made of inorganic fiber woven fabric such as glass cloth, alumina fiber cloth, silica cloth, inorganic fiber knitted fabric, ceramic paper, inorganic fiber non-woven fabric from the viewpoint of thermal stability. Is more preferable. The jacket material is more preferably an inorganic fiber fabric from the viewpoint of strength.

[3−2]外被材で被覆する方法
成形体は、シリカ粒子を含み、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無機混合物を原料とし、この無機混合物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。成形体をコア材とする場合は、後述するように、成形体の原料である無機混合物と外被材を共に加圧成形してもよいし、無機混合物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。
[3-2] Method of coating with outer jacket material The molded body contains silica particles, and an inorganic mixture formed by adding large particles, infrared opaque particles and inorganic fibers according to the use situation is used as a raw material. The core material may be formed by pressure molding and coated with a jacket material. When the molded body is used as the core material, as described later, the inorganic mixture that is the raw material of the molded body and the jacket material may be pressure-molded together, or after the inorganic mixture is pressure-molded, It is also possible to coat.

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。   The method of coating the core material with the jacket material is not particularly limited, and the core material may be prepared or molded and coated with the jacket material at the same time, or the core material may be coated with the jacket material after preparation or molding. May be.

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。   Cover material is inorganic fiber fabric, resin film, plastic-metal film, metal foil, ceramic paper, inorganic fiber nonwoven fabric, organic fiber nonwoven fabric, glass fiber paper, carbon fiber paper, rock wool paper, inorganic filler paper, organic fiber paper, etc. In the case of the sheet-like form, for example, it is possible to cover with stitching with inorganic fiber yarn or resin fiber yarn, adhesion fixing of the jacket material, and both stitching and adhesion.

シート状の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。   When the sheet-like outer covering material is a resin film, a plastic-metal film, a metal foil or the like, a vacuum pack or a shrink pack is preferable from the viewpoint of ease of the coating process.

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。   When the jacket material is ceramic coating, resin coating, or the like, the core material can be covered with the jacket material by applying the core material with a brush or spray.

加圧成形したコア材と外被材から構成される成形体に線状のくぼみを設け、成形体に柔軟性を付与することも可能である。線の形態は、成形体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、くぼみの深さは成形体の厚み、強度、使用状況に応じて決定される。   It is also possible to provide linear recesses in a molded body composed of a pressure-molded core material and a jacket material, thereby imparting flexibility to the molded body. The form of the line can be selected from a straight line shape, a curved line shape, a broken line shape and the like according to the usage state of the molded body, and two or more of these may be combined. The thickness of the line and the depth of the dent are determined according to the thickness, strength, and usage of the molded body.

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。   The jacket material may cover the entire surface of the core material, or may partially cover the core material.

[4]用途
本実施形態の成形体及び被包体は、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。
[4] Applications The molded body and the envelope of the present embodiment include a heat absorbing material, a sound absorbing material, a sound insulating material, a sound insulating material, an anti-reflection material, a sound deadening material, an abrasive, a catalyst carrier, an adsorbent, an fragrance, and a sterilizer It can also be suitably used for carriers that adsorb drugs such as agents, deodorizers, deodorants, humidity control materials, fillers, pigments, and the like.

[5]パラメータの測定
無機混合物の積算細孔容積の測定、熱伝導率の測定、スプリングバックの測定は、次の方法により実施する。
[5] Measurement of parameters Measurement of the cumulative pore volume, thermal conductivity, and springback of the inorganic mixture are carried out by the following methods.

[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。成形体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。
[Measurement of integrated pore volume]
The pore distribution measuring device is measured by mercury porosimetry using Autopore 9520 type (manufactured by Shimadzu Corporation). The molded body is cut into a rectangular parallelepiped so as to enter the cell, one is taken into a low-sensitivity cell, and the pressure is measured under conditions of an initial pressure of about 7 kPa (about 1 psia, pore diameter of about 180 μm). The mercury parameters are set at the instrument default mercury contact angle of 130 degrees and the mercury surface tension of 485 dynes / cm.

[熱伝導率の測定]
縦30cm、横30cm、厚み20mmの形状にした成形体を測定試料とし、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、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。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の円板状にした成形体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。
[Measurement of thermal conductivity]
A molded body having a shape of 30 cm in length, 30 cm in width, and 20 mm in thickness is used as a measurement sample, and heat conductivity at 30 ° C. is measured using a heat flow meter HFM 436 Lambda (trade name, manufactured by NETZSCH). taking measurement. Calibration is performed according to JIS A1412-2 using a NIST SRM 1450c calibration standard plate having a density of 163.12 kg / m 3 and a thickness of 25.32 mm under the condition that the temperature difference between the high temperature side and the low temperature side is 20 ° C. 20, 24, 30, 40, 50, 60, and 65 ° C. in advance. The thermal conductivity at 800 ° C. is measured according to the method of JIS A 1422-1. Two compacts having a disk shape of 30 cm in diameter and 20 mm in thickness are used as measurement samples, and a protective hot plate method thermal conductivity measuring device (manufactured by Eiko Seiki Co., Ltd.) is used as a measuring device.

[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としたとき、Tに対するT−Tの比率、すなわち成形体の厚みの増加率100(T−T)/T[%]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。
[Measurement of springback]
Fix the horizontal dimension of the inorganic mixture that is the raw material of the molded body (including the above-mentioned small particles and large particles, and if necessary, the entire mixed powder including infrared opaque particles and inorganic fibers), and then mix the inorganic mixture. in a state where pressure is applied so as to obtain a molded body having a predetermined bulk density, the thickness in the vertical direction of the inorganic mixture (molding material) and T 1 in a direction perpendicular to, after pressurization, molded in the horizontal direction while fixing the size of the body, when the thickness in the vertical direction of the molded body after the pressure was released and the T 2, T 2 -T 1 of ratio T 1, i.e. the rate of increase in thickness of the molded body 100 (T evaluate by measuring 2 -T 1) / T 1 [ %]. Note that “fixing the dimension in the horizontal direction” means, for example, a state in which a square or cylindrical frame-shaped mold is filled with an inorganic mixture that is a raw material of a molded body.

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成形体の積算細孔容積の測定、熱伝導率の測定、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。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention still in detail, this invention is not limited to these Examples. Those skilled in the art can implement various modifications as well as the following embodiments, and such modifications are also included in the scope of the claims of the present invention. In the examples and comparative examples, the measurement of the integrated pore volume, the measurement of thermal conductivity, and the measurement of spring back of the molded bodies were as described above.

[実施例1]
平均粒子径が12nmのシリカ粉体25質量%と、平均粒子径が80nmのシリカ粉体75質量%をハンマーミルを使用して均一に混合したシリカ粉体を得た。このシリカ粉体792g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0.44g/cmである実施例1の成形体を得た。実施例1の成形体においてはスプリングバックや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。この時の成形体の厚みの増加率は105%であった。この成形体の積算細孔容積を測定したところ、R0.1は79%、V0.1は1.5mL/g、V0.003は1.9mL/gであった。また、30℃における熱伝導率は0.0266W/m・Kであった。
[Example 1]
A silica powder in which 25 mass% of silica powder having an average particle diameter of 12 nm and 75 mass% of silica powder having an average particle diameter of 80 nm were uniformly mixed using a hammer mill was obtained. An example in which 792 g of this silica powder is used to perform pressure molding with a mold having an internal dimension of 30 cm in length and 30 cm in width, and 30 cm in length, 30 cm in width, 20 mm in thickness, and a bulk density of 0.44 g / cm 3. 1 molded body was obtained. In the molded body of Example 1, springback and lamination were suppressed, and no molding defects were observed. At this time, the increasing rate of the thickness of the molded body was 105%. When the integrated pore volume of this molded article was measured, R0.1 was 79%, V0.1 was 1.5 mL / g, and V0.003 was 1.9 mL / g. Moreover, the heat conductivity in 30 degreeC was 0.0266 W / m * K.

[実施例2]
平均粒子径が7.5nmのシリカ粉体90質量%と、平均粒子径が60μmのシリカ粉体10質量%をハンマーミルを使用して均一に混合したシリカ粉体を得た。このシリカ粉体421g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0.23g/cmである実施例2の成形体を得た。実施例2の成形体においてはスプリングバックや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。この時の成形体の厚みの増加率は107%であった。この成形体の積算細孔容積を測定したところ、R0.1は68%、V0.1は2.6mL/g、V0.003は3.8mL/gであった。また、30℃における熱伝導率は0.0205W/m・Kであった。
[Example 2]
A silica powder in which 90% by mass of silica powder having an average particle size of 7.5 nm and 10% by mass of silica powder having an average particle size of 60 μm were uniformly mixed using a hammer mill was obtained. Using this 421 g of silica powder, pressure molding is performed in the same mold as in Example 1, and the molded body of Example 2 having a length of 30 cm, a width of 30 cm, a thickness of 20 mm, and a bulk density of 0.23 g / cm 3. Got. In the molded body of Example 2, springback and lamination were suppressed, and no molding defects were observed. At this time, the increasing rate of the thickness of the molded body was 107%. Measurement of the cumulative pore volume of the shaped body, R 0.1 is 68%, V 0.1 is 2.6mL / g, V 0.003 was 3.8 mL / g. The heat conductivity at 30 ° C. was 0.0205 W / m · K.

[実施例3]
平均粒子径が14nmのシリカ粉体25質量%と、平均粒子径が150nmのシリカ粉体75質量%をハンマーミルを使用して均一に混合したシリカ粉体を得た。このシリカ粉体900g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0.5g/cmである実施例3の成形体を得た。実施例3の成形体においてはスプリングバックや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。この時の成形体の厚みの増加率は103%であった。この成形体の積算細孔容積を測定したところ、R0.1は53%、V0.1は0.8mL/g、V0.003は1.5mL/gであった。また、30℃における熱伝導率は0.0264W/m・Kであった。
[Example 3]
A silica powder in which 25% by mass of silica powder having an average particle size of 14 nm and 75% by mass of silica powder having an average particle size of 150 nm were uniformly mixed using a hammer mill was obtained. Using this silica powder 900 g, pressure molding is performed in the same mold as in Example 1, and the molded body of Example 3 having a length of 30 cm, a width of 30 cm, a thickness of 20 mm, and a bulk density of 0.5 g / cm 3. Got. In the molded body of Example 3, springback and lamination were suppressed, and no molding defects were observed. The increasing rate of the thickness of the molded body at this time was 103%. Measurement of the cumulative pore volume of the shaped body, R 0.1 is 53%, V 0.1 is 0.8mL / g, V 0.003 was 1.5 mL / g. The heat conductivity at 30 ° C. was 0.0264 W / m · K.

[実施例4]
平均粒子径が7.5nmのシリカ粉体50質量%と、平均粒子径が80nmのシリカ粉体50質量%をハンマーミルを使用して均一に混合したシリカ粉体を得た。このシリカ粉体594g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0.33g/cmである実施例4の成形体を得た。実施例4の成形体においてはスプリングバックや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。この時の成形体の厚みの増加率は104%であった。この成形体の積算細孔容積を測定したところ、R0.1は67%、V0.1は1.8mL/g、V0.003は2.7mL/gであった。また、30℃における熱伝導率は0.0198W/m・Kであった。
[Example 4]
A silica powder in which 50% by mass of silica powder having an average particle size of 7.5 nm and 50% by mass of silica powder having an average particle size of 80 nm were uniformly mixed using a hammer mill was obtained. Using this 594 g of silica powder, pressure molding was performed in the same mold as in Example 1, and the molded body of Example 4 having a length of 30 cm, a width of 30 cm, a thickness of 20 mm, and a bulk density of 0.33 g / cm 3. Got. In the molded body of Example 4, springback and lamination were suppressed, and no molding defects were observed. At this time, the increasing rate of the thickness of the molded body was 104%. Measurement of the cumulative pore volume of the shaped body, R 0.1 is 67%, V 0.1 is 1.8mL / g, V 0.003 was 2.7 mL / g. Moreover, the heat conductivity in 30 degreeC was 0.0198 W / m * K.

[実施例5]
平均粒子径が14nmのシリカ粉体21質量%と、平均粒子径が150nmのシリカ粉体63質量%をハンマーミルを使用して均一に混合した後、平均粒子径が1μmの、赤外線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、シリカ粉体を得た。このシリカ粉体1042g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である実施例5の成形体を得た。実施例5の成形体においてはスプリングバックや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。この時の成形体の厚みの増加率は102%であった。この成形体の積算細孔容積を測定したところ、R0.1は59%、V0.1は1.0mL/g、V0.003は1.7mL/gであった。また、30℃における熱伝導率は0.0275W/m・Kであった。さらに、上記シリカ粉体を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の円板状の成形体を2枚得た。この2枚の成形体を用いて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。
[Example 5]
An infrared opaque particle having an average particle diameter of 1 μm after uniformly mixing 21 mass% of silica powder with an average particle diameter of 14 nm and 63 mass% of silica powder with an average particle diameter of 150 nm using a hammer mill. Then, 16% by mass of zirconium silicate was added and mixed uniformly to obtain silica powder. Using this silica powder 1042 g, pressure molding is performed in the same mold as in Example 1, and the molded body of Example 5 is 30 cm long, 30 cm wide, 20 mm thick, and has a bulk density of 0.58 g / cm 3. Got. In the molded body of Example 5, springback and lamination were suppressed, and molding defects were not observed. At this time, the rate of increase in the thickness of the molded body was 102%. Measurement of the cumulative pore volume of the shaped body, R 0.1 is 59%, V 0.1 was 1.0mL / g, V 0.003 is 1.7 mL / g. Moreover, the heat conductivity in 30 degreeC was 0.0275 W / m * K. Further, 819 g of the above silica powder was used, and pressure molding was performed using a cylindrical mold having an inner diameter of 30 cm to obtain two disk-shaped molded bodies having a diameter of 30 cm and a thickness of 20 mm. . When the heat conductivity at 800 ° C. was measured using these two molded bodies, it was 0.0851 W / m · K.

[実施例6]
平均粒子径が7.5nmのシリカ粉体22質量%と、平均粒子径が80nmのシリカ粉体68質量%をハンマーミルを使用して均一に混合した後、平均繊維径が11μmで平均繊維長さが6.4mm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、シリカ粉体を得た。このシリカ粉体864g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0.48g/cmである実施例6の成形体を得た。実施例6の成形体においてはスプリングバックや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。この時の成形体の厚みの増加率は106%であった。この成形体の積算細孔容積を測定したところ、R0.1は61%、V0.1は1.1mL/g、V0.003は1.8mL/gであった。また、30℃における熱伝導率は0.0263W/m・Kであった。
[Example 6]
After uniformly mixing 22% by mass of silica powder having an average particle size of 7.5 nm and 68% by mass of silica powder having an average particle size of 80 nm using a hammer mill, the average fiber length was 11 μm and the average fiber length was 10% by mass of 6.4 mm glass fiber was added and mixed with a high-speed shear mixer to obtain a silica powder. Using this 864 g of silica powder, pressure molding is performed in the same mold as in Example 1, and the molded body of Example 6 having a length of 30 cm, a width of 30 cm, a thickness of 20 mm, and a bulk density of 0.48 g / cm 3. Got. In the molded body of Example 6, springback and lamination were suppressed, and no molding defects were observed. The increasing rate of the thickness of the molded body at this time was 106%. Measurement of the cumulative pore volume of the shaped body, R 0.1 is 61%, V 0.1 is 1.1mL / g, V 0.003 was 1.8 mL / g. Moreover, the heat conductivity in 30 degreeC was 0.0263 W / m * K.

[実施例7]
平均粒子径が14nmのシリカ粉体20質量%と、平均粒子径が6μmのシリカ粉体60質量%をハンマーミルを使用して均一に混合した後、平均粒子径が1μmの、赤外線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で平均繊維長さが6.4mm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、シリカ粉体を得た。このシリカ粉体491g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である実施例7の成形体を得た。実施例7の成形体においてはスプリングバックや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。この時の成形体の厚みの増加率は102%であった。この成形体の積算細孔容積を測定したところ、R0.1は57%、V0.1は0.4mL/g、V0.003は0.7mL/gであった。また、30℃における熱伝導率は0.0263W/m・Kであった。
[Example 7]
Infrared opaqued particles having an average particle size of 1 μm after uniformly mixing 20% by mass of silica powder having an average particle size of 14 nm and 60% by mass of silica powder having an average particle size of 6 μm using a hammer mill Next, 15% by mass of zirconium silicate is added and mixed uniformly. Further, 5% by mass of glass fiber having an average fiber diameter of 11 μm and an average fiber length of 6.4 mm is added and mixed with a high-speed shear mixer. Uniformly, silica powder was obtained. Using this 491 g of silica powder, pressure molding was performed in the same mold as in Example 1, and the molded body of Example 7 having a length of 30 cm, a width of 30 cm, a thickness of 20 mm, and a bulk density of 0.27 g / cm 3. Got. In the molded body of Example 7, springback and lamination were suppressed, and molding defects were not observed. At this time, the rate of increase in the thickness of the molded body was 102%. Measurement of the cumulative pore volume of the shaped body, R 0.1 is 57%, V 0.1 is 0.4mL / g, V 0.003 was 0.7 mL / g. Moreover, the heat conductivity in 30 degreeC was 0.0263 W / m * K.

[比較例1]
平均粒子径が14nmのシリカ粉体331g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0.18g/cmである比較例1の成形体を得た。比較例1の成形体には、スプリングバックに起因すると推定される成形欠陥が見られた。このため、比較例1の成形体の熱伝導率を評価することができなかった。この成形体の積算細孔容積を測定したところ、R0.1は72%、V0.1は3.6mL/g、V0.003は5.0mL/gであった。
[Comparative Example 1]
Comparison in which 331 g of silica powder having an average particle diameter of 14 nm is used and pressure-molded with the same mold as in Example 1, and the height is 30 cm, the width is 30 cm, the thickness is 20 mm, and the bulk density is 0.18 g / cm 3. The molded body of Example 1 was obtained. In the molded body of Comparative Example 1, molding defects estimated to be caused by springback were observed. For this reason, the thermal conductivity of the molded article of Comparative Example 1 could not be evaluated. Measurement of the cumulative pore volume of the shaped body, R 0.1 is 72%, V 0.1 is 3.6mL / g, V 0.003 was 5.0 mL / g.

[比較例2]
平均粒子径が320nmのシリカ粉体1978g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1.1g/cmである比較例2の成形体を得た。比較例2の成形体には、ラミネーションに起因すると推定される成形欠陥が見られた。このため、比較例2の成形体の熱伝導率を評価することができなかった。この成形体の積算細孔容積を測定したところ、R0.1は95%、V0.1は0.58mL/g、V0.003は0.61mL/gであった。
[Comparative Example 2]
Comparison in which 1978 g of silica powder having an average particle diameter of 320 nm is subjected to pressure molding using the same mold as in Example 1, and the length is 30 cm, the width is 30 cm, the thickness is 20 mm, and the bulk density is 1.1 g / cm 3. The molded body of Example 2 was obtained. In the molded product of Comparative Example 2, molding defects estimated to be caused by lamination were observed. For this reason, the thermal conductivity of the molded article of Comparative Example 2 could not be evaluated. Measurement of the cumulative pore volume of the shaped body, R 0.1 is 95%, V 0.1 is 0.58mL / g, V 0.003 was 0.61 mL / g.

[比較例3]
平均粒子径が80nmのシリカ粉体1163g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0.65g/cmである比較例3の成形体を得た。比較例3の成形体には、スプリングバックに起因すると推定される成形欠陥が見られた。このため、比較例3の成形体の熱伝導率を評価することができなかった。この成形体の積算細孔容積を測定したところ、R0.1は47%、V0.1は0.52mL/g、V0.003は1.1mL/gであった。
[Comparative Example 3]
Comparison using 1163 g of silica powder having an average particle diameter of 80 nm and press-molding with the same mold as in Example 1, 30 cm in length, 30 cm in width, 20 mm in thickness, and a bulk density of 0.65 g / cm 3 The molded body of Example 3 was obtained. In the molded body of Comparative Example 3, molding defects estimated to be caused by springback were observed. For this reason, the thermal conductivity of the molded article of Comparative Example 3 could not be evaluated. Measurement of the cumulative pore volume of the shaped body, R 0.1 is 47%, V 0.1 is 0.52mL / g, V 0.003 was 1.1 mL / g.

1…被包体、2…成形体、3…外被材、S…小粒子、L…大粒子。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Enveloping body, 2 ... Molded object, 3 ... Cover material, S ... Small particle, L ... Large particle.

Claims (12)

シリカを含み、平均粒子径D が5nm以上30nm以下である小粒子と、シリカを含み、平均粒子径D が40nm以上60μm以下である大粒子とを含有し、
細孔を有しており、
細孔径が0.003μm以上150μm以下である細孔の積算細孔容積V0.003に対する、細孔径が0.1μm以上150μm以下である細孔の積算細孔容積V0.1の割合R0.1が50%以上85%以下であり、
前記V0.1が0.2mL/g以上3mL/g以下であり、
30℃における熱伝導率が0.05W/m・K以下である成形体。
Comprises silica, and small particles having an average particle diameter D S is at 5nm or 30nm or less, comprises silica, average particle diameter D L is contained with large particles is 40nm or more 60μm or less,
Have pores,
Ratio R 0 of cumulative pore volume V 0.1 of pores having a pore diameter of 0.1 μm or more and 150 μm or less to cumulative pore volume V 0.003 of pores having a pore diameter of 0.003 μm or more and 150 μm or less .1 is 50% or more and 85% or less,
V 0.1 is 0.2 mL / g or more and 3 mL / g or less,
A molded article having a thermal conductivity at 30 ° C. of 0.05 W / m · K or less.
赤外線不透明化粒子を含有し、800℃における熱伝導率が0.15W/m・K以下である、請求項1に記載の成形体。   The molded object of Claim 1 which contains infrared opaque particles and whose heat conductivity in 800 degreeC is 0.15 W / m * K or less. 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含有率が、成形体の全質量を基準として、0.1質量%以上39.5質量%以下である、請求項2に記載の成形体。   The infrared opaque particles have an average particle size of 0.5 μm or more and 30 μm or less, and the content of the infrared opaque particles is 0.1% by mass or more and 39.5% by mass or less based on the total mass of the molded body. The molded product according to claim 2, wherein ナトリウムを含有し、前記ナトリウムの含有量が、成形体の全質量を基準として、0.005質量%以上3質量%以下である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の成形体。   The molded product according to any one of claims 1 to 3, which contains sodium, and the content of the sodium is 0.005 mass% or more and 3 mass% or less based on the total mass of the molded product. 鉄を含有し、前記鉄の含有量が、成形体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1〜4のいずれか一項に記載の成形体。   The molded object according to any one of claims 1 to 4, comprising iron, wherein the iron content is 0.005 mass% or more and 6 mass% or less based on the total mass of the molded article. 無機繊維を含有し、前記無機繊維の含有量が、成形体の全質量を基準として、0.1質量%以上50質量%以下である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の成形体。   Molding as described in any one of Claims 1-5 which contains inorganic fiber and content of the said inorganic fiber is 0.1 to 50 mass% on the basis of the total mass of a molded object. body. 前記無機繊維が生体溶解性を有する、請求項6に記載の成形体。   The molded object according to claim 6, wherein the inorganic fiber has biosolubility. ゲルマニウムを含有し、前記ゲルマニウムの含有量が、成形体の全質量を基準として、10ppm以上1000ppm以下である、請求項1〜7のいずれか一項に記載の成形体。   The molded body according to any one of claims 1 to 7, comprising germanium, wherein the content of the germanium is 10 ppm or more and 1000 ppm or less based on the total mass of the molded body. 外被材と、
該外被材に収容された請求項1〜8のいずれか一項に記載の成形体と、
を備える被包体。
A jacket material;
The molded body according to any one of claims 1 to 8, which is accommodated in the jacket material,
An enveloping body comprising
前記外被材が無機繊維を含む、請求項9に記載の被包体。   The enveloping body of Claim 9 in which the said jacket material contains an inorganic fiber. 前記外被材が樹脂フィルムである、請求項9に記載の被包体。   The encapsulant according to claim 9, wherein the covering material is a resin film. 請求項1〜8のいずれか一項に記載の成形体の製造方法であって、
シリカを含み、平均粒子径Dが5nm以上30nm以下である小粒子と、シリカを含み、平均粒子径Dが40nm以上60μm以下である大粒子と、を混合し、無機混合物を得る工程と、前記無機混合物を成形体のかさ密度が0.25g/cm以上2.0g/cm以下になるように成形する工程と、を有する、成形体の製造方法。
It is a manufacturing method of the forming object according to any one of claims 1 to 8,
It comprises silica, and small particles having an average particle diameter D S is at 5nm or 30nm or less, comprises silica, and large particles having an average particle diameter D L is at 40nm or more 60μm or less, were mixed, obtaining a mineral mixture And molding the inorganic mixture such that the bulk density of the molded body is 0.25 g / cm 3 or more and 2.0 g / cm 3 or less.
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