WO2015045211A1 - 断熱シート及び断熱材 - Google Patents
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- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L59/00—Thermal insulation in general
- F16L59/04—Arrangements using dry fillers, e.g. using slag wool
Definitions
- An invention relating to a heat insulating sheet and a heat insulating material using airgel particles is disclosed.
- airgel has been developed as a substance that exhibits high heat insulation. Airgel has higher heat insulating properties than conventional foam heat insulating materials, and has lower thermal conductivity than air. And the airgel particle which made the airgel the particle form has high handleability, and is excellent also in workability and a moldability. Therefore, a heat insulating material using airgel particles has been proposed.
- Japanese Patent Publication No. 3859705 discloses a heat insulating material obtained by casting (coating) a dispersion liquid in which airgel particles are dispersed in an aqueous binder.
- Japanese Patent No. 4562210 discloses a heat insulating material having a structure in which a layer containing airgel particles and a binder is sandwiched between two layers not containing airgel particles.
- heat insulating sheet In a heat insulating material using airgel particles, it is not easy to obtain a sheet-like heat insulating material (heat insulating sheet) having bendability while maintaining high heat insulating properties and strength. Bendability is the ability to bend without causing cracks or cracks in the material even when bending is performed. It can be said that a material having bendability is flexible. If flexibility can be imparted to the heat insulating material, various applications are possible.
- the heat insulating materials disclosed in the above-mentioned Literature 1 and Literature 2 are not designed to satisfy the heat insulating property, the strength, and the bendability at the same time.
- the heat insulating material of Document 1 since the heat insulating material is formed by casting the binder dispersion, the binder surrounding the airgel particles may become a thermal bridge and the heat insulating property may be lowered. Moreover, since the layer of airgel particles is not covered, the strength is weak and the layer may be broken when a force in the bending direction is applied.
- the heat insulation sheet by this indication is provided with an airgel layer and a coating layer.
- the airgel layer includes airgel particles.
- the coating layer is disposed on both sides of the airgel layer.
- the airgel layer is formed by bonding the airgel particles with a rubber-based binder. In the airgel layer, the ratio of the airgel particles is 97 vol% or more.
- the airgel layer has a density of 0.1 to 0.5 g / cm 3 .
- the heat insulating sheet has a thickness of 4 mm or less. In the heat insulating sheet, the thickness of the airgel layer is 70% or more.
- the heat insulating material according to the present disclosure includes a plurality of the above heat insulating sheets.
- the plurality of heat insulating sheets are stacked.
- FIG. 5 is composed of FIGS. 5A to 5D.
- 5A to 5D are cross-sectional views showing an example of a method for manufacturing a heat insulating sheet.
- FIG. 5A shows how the material is charged.
- FIG. 5B shows how the material is adjusted.
- FIG. 5C shows a state of pressing.
- FIG. 5D shows the formed heat insulating sheet. It is an expanded sectional view of an example of the airgel layer in a heat insulation sheet.
- the heat insulating sheet includes an airgel layer and a coating layer.
- the airgel layer includes airgel particles.
- the coating layer is arrange
- the airgel layer is formed by bonding airgel particles with a rubber-based binder. In the airgel layer, the ratio of the airgel particles is 97 vol% or more.
- the airgel layer has a density of 0.1 to 0.5 g / cm 3 .
- the heat insulating sheet has a thickness of 4 mm or less. In the heat insulating sheet, the thickness of the airgel layer is 70% or more. Since the heat insulating sheet includes an airgel layer having airgel particles with low thermal conductivity, the heat insulating property is high.
- the strength of the airgel layer is increased.
- the airgel particles are bound by a rubber-based binder, they can be deformed by rubber-like elasticity, and furthermore, both sides of the airgel layer are covered and the entire heat insulating sheet is thin, so that it is bent into the heat insulating sheet. Even if force is applied, the airgel layer is difficult to break. Therefore, it is possible to obtain a heat insulating sheet having excellent heat insulating properties, high strength, and bendability.
- FIG. 1 shows an example of the heat insulating sheet 1.
- the heat insulating sheet 1 includes an airgel layer 10 containing airgel particles and a coating layer 20 disposed on both surfaces of the airgel layer 10.
- the heat insulating sheet 1 has two coating layers 20.
- the coating layer 20 includes a front side coating layer 21 disposed on the front surface side and a back side coating layer 22 disposed on the back surface side.
- the front side coating layer 21 is a layer disposed on the surface side when the heat insulating sheet 1 is used.
- the back side coating layer 22 is a layer disposed on the back side when the heat insulating sheet 1 is used.
- the airgel layer 10 is represented by an aggregate of particles 11P irregularly so that the configuration of the airgel layer 10 formed by combining the airgel particles can be easily understood.
- the case where a nonwoven fabric is used as the coating layer 20 is shown.
- the airgel layer 10 is a layer formed by binding airgel particles with a rubber-based binder.
- Aerogel is a porous substance (porous body) in which the solvent contained in the gel is replaced with gas by drying.
- the particulate airgel is called airgel particles.
- As the airgel silica aerogel, carbon aerogel, alumina aerogel, and the like are known. Of these, silica aerogel can be preferably used.
- Silica airgel has excellent heat insulation, is easy to manufacture, is low in cost, and can be obtained more easily than other airgels.
- gap may be called xerogel (xerogel), but the airgel in this specification may contain xerogel.
- the airgel particles are not particularly limited, and those obtained by a general production method can be used. Typical examples include airgel particles obtained by a supercritical drying method and airgel particles obtained using water glass.
- Silica airgel particles obtained by the supercritical drying method can be obtained by polymerizing by a sol-gel method that is a liquid phase reaction to produce silica particles and removing the solvent by supercritical drying.
- a raw material for example, alkoxysilane (also referred to as silicon alkoxide or alkyl silicate) is used.
- a wet gel compound composed of a silica skeleton obtained by hydrolyzing the alkoxysilane in the presence of a solvent and subjecting it to condensation polymerization is dried under supercritical conditions above the critical point of the solvent.
- the solvent for example, alcohol or liquefied carbon dioxide can be used.
- the solvent for example, alcohol or liquefied carbon dioxide can be used.
- Airgel particles obtained using water glass are produced, for example, by a normal pressure drying method in which silica sol preparation, silica sol gelation, aging, gel pulverization, solvent replacement, hydrophobization treatment, and drying are sequentially performed.
- Water glass is generally a highly concentrated aqueous solution of a metal silicate such as sodium silicate.
- a metal silicate such as sodium silicate.
- water glass is obtained by dissolving a metal silicate salt in water and heating.
- Silica airgel particles can be produced using alkoxysilane as a raw material. Although it does not specifically limit as alkoxysilane, Bifunctional, trifunctional, or tetrafunctional alkoxysilane can be used individually or in mixture of multiple types. Examples of the bifunctional alkoxysilane include dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, methylphenyldiethoxysilane, methylphenyldimethoxysilane, diethyldiethoxysilane, and diethyldimethoxysilane. .
- Examples of the trifunctional alkoxysilane include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, and phenyltriethoxysilane.
- Examples of tetrafunctional alkoxysilanes include tetramethoxysilane and tetraethoxysilane.
- alkoxysilane bistrimethylsilylmethane, bistrimethylsilylethane, bistrimethylsilylhexane, vinyltrimethoxysilane, or the like can be used.
- the airgel particles obtained by the supercritical drying method and the airgel particles obtained by using water glass basically have the same structure. That is, the silica fine particles are connected to form a three-dimensional network structure.
- Airgel particles generally have a hydrophobic property.
- Silica airgel particles have a structure in which a plurality of silicon atoms (Si) are bonded via oxygen atoms (O) as a basic structure.
- Si silicon atoms
- O oxygen atoms
- a part of the structure in which a silicon atom (Si) and an alkyl group are bonded may be included.
- a structure in which a hydrophilic functional group such as a hydroxyl group is bonded to silicon may be included, but the number is small. Accordingly, the polarity of the surface of the airgel particles is usually low, and the airgel particles become hydrophobic.
- a hydrophobic treatment may be performed, and in that case, the hydrophobicity is further enhanced. Since the airgel particles are hydrophobic, the airgel particles are not easily broken by moisture. In addition, the binding property of the airgel particles is increased, and the strength of the layer to which the airgel particles are bonded can be improved.
- the shape of the airgel particles is not particularly limited, and may be various shapes.
- the shape of the airgel particles is usually an irregular shape. In other words, it becomes rocky particles with a rough surface.
- spherical or rugby ball-like particles may be used.
- panel shape, flake shape, and fiber shape may be sufficient.
- the airgel particles may be a mixture of materials having various particle sizes as raw materials used for molding. In the molded product, since the airgel fine particles are bonded and integrated, the size of the particles may not be uniform.
- the airgel layer 10 is merely expressed as an aggregate of spherical particles so that the airgel layer 10 can be easily understood, and the shape of the airgel particles may be various.
- the size of the airgel particles may be, for example, in a range where the longest length of the particles is 50 nm or more and 10 mm or less. However, from the viewpoint of strength, handleability, and moldability, it is preferable that there are few particles that are too large or too small. When the number of particles that are too small increases, the surface area of the particles increases, and the binder (binder) that adheres the particles may increase. When the amount of the binder increases, the binder may become a thermal bridge, and the performance of the heat insulating sheet 1 may be greatly deteriorated.
- the average particle diameter of the airgel particles is preferably 1 ⁇ m or more, more preferably 10 ⁇ m or more, further preferably 100 ⁇ m or more, and further preferably 200 ⁇ m or more.
- the smoothness of the heat insulating sheet 1 may be reduced. For example, if particles having a size larger than the thickness of the heat insulating sheet 1 are present, the surface of the heat insulating sheet 1 may be uneven and the surface may not be smooth. If the smoothness of the heat insulating sheet 1 is impaired, a space is formed between the heat insulating sheet 1 and the adherend during actual use, and the performance of the heat insulating sheet 1 may not be sufficiently exhibited.
- the average particle size of the airgel particles is preferably 4 mm or less, more preferably 3 mm or less, further preferably 2 mm or less, and still more preferably 1 mm or less.
- the longest length of an airgel particle is smaller than the thickness of the heat insulation sheet 1, and it is preferable that this length is 4 mm or less.
- the average particle diameter of the airgel particles can be 100 ⁇ m to 1000 ⁇ m, and preferably 200 ⁇ m to 900 ⁇ m.
- the average particle diameter of the airgel particles can be obtained from the diameter obtained by converting the airgel particles observed in the cross section of the airgel layer 10 into a perfect circle. Or the average particle diameter of an airgel particle can be calculated
- the average particle size can be obtained more easily by measuring the particle size distribution. Examples of the particle size distribution measuring apparatus include those using laser diffraction.
- the airgel particles preferably have a peak of 500 ⁇ m or more and a peak of less than 500 ⁇ m in the particle size distribution. Thereby, since it becomes easy to fill the airgel particles with high density, the heat insulation can be further improved.
- the number of peaks may be plural (2 or more) as a whole, even if two, three or more. Also good. In view of the ease of designing and manufacturing the heat insulating material, it is a preferable aspect that the number of peaks is two in the particle size distribution of the airgel particles.
- the value of the particle size of the peak of 500 ⁇ m or more may be 5 times or more the value of the particle size of the peak of less than 500 ⁇ m. More preferred. Thereby, since it becomes easier to fill with airgel particles, heat insulation can be improved more.
- the airgel particles are also called airgel beads and have an irregular shape and rubber properties.
- the airgel particles are also called airgel beads and have an irregular shape and rubber properties.
- airgel particles have low rigidity and deform in shape due to compression, it is not possible to use simulation in the case of particles with high rigidity, and it is difficult to estimate a suitable particle size distribution. Therefore, when airgel particles having a plurality of peaks in the particle size distribution are used, a molded body is actually made of airgel particles having a large particle diameter, and the size of the pores is measured by X-ray CT etc.
- airgel particles having a size suitable for the pores it is preferable to add airgel particles having a size suitable for the pores. For example, by adding airgel particles having an average particle diameter of 100 ⁇ m to airgel particles having an average particle diameter of 1 mm, the pores are reduced by about 50% and the heat insulation can be improved.
- the rubber-based binder binds a plurality of airgel particles in the airgel layer 10.
- an adhesive having rubber properties when solidified can be used as the rubber-based binder. Rubberiness may be referred to as elasticity. Even if a force in the bending direction is applied to the airgel layer 10 by binding the airgel particles with a rubber-based binder, the airgel layer 10 can be bent without breaking due to the elasticity of the rubber-based binder. Become. Therefore, the heat insulation sheet 1 excellent in bendability can be obtained.
- the rubber-based binder is preferably a water-based binder.
- the airgel particles are usually hydrophobic, so that the airgel particles and the binder are hardly mixed.
- the airgel particles have pores, so that the binder easily enters the pores. If the binder penetrates into the pores of the airgel particles, the heat insulating property may be lowered, and if the penetration further proceeds, the binder may disappear from the surface of the airgel particles and the particles may not be bonded. Therefore, it is preferable to select a binder that does not enter the pores of the airgel. Accordingly, in the airgel particles having hydrophobicity, an aqueous binder is preferable in order not to enter the pores of the airgel particles.
- Water-based binders include water-soluble binders and emulsion binders.
- a water-soluble binder is a type of binder in which a binder component is dissolved in water.
- An emulsion type binder is a type of binder in which a binder component is dispersed in water.
- the water-based binder may have a property compatible with water.
- the aqueous system in the binder may be a property before the binder is solidified, and the rubber-based binder (bonding part that binds the particles) after the airgel particles are bonded and solidified is insoluble in water. It may be present or water-soluble.
- the rubber-based binder (bonding part) after solidification has water solubility, there is a possibility that the bonding of the bonding part may be weakened by water (humidity). Therefore, it is preferable that the bonded portion where the rubber-based binder is solidified is insoluble or hardly soluble in water.
- the rubber-based binder preferably has a breaking elongation of 250% or more.
- the breaking elongation can be measured by curing a rubber-based binder alone to form a sheet, and stretching the sheet.
- the breaking elongation can be measured according to JIS-C-2151.
- the elongation at break is represented by a value obtained by combining the length of the original state as 100% and the ratio (%) of the length of the stretched portion.
- the elongation of 250% means that the stretched portion is 150% and the total length is 250% with respect to the original state (100%).
- the breaking elongation of 250% means that the material breaks at an elongation of 250%.
- the flexibility of the rubber is increased, so that the bending force can be absorbed. Therefore, the heat insulation sheet 1 excellent in flexibility with bendability can be obtained.
- the upper limit is not particularly limited, but the elongation at break may be, for example, 1000% or less.
- the material of the rubber-based binder is preferably a resin that exhibits rubber properties and adhesiveness, and is not particularly limited as long as it is such a resin.
- the adhesiveness of the rubber-based binder may be exhibited by heating.
- the rubber-based binder may not have adhesiveness at room temperature.
- the rubber-based binder may be a thermosetting resin or a thermoplastic resin.
- the rubber-based binder is a thermoplastic resin. Thermoplastic resin is easier to obtain rubber.
- the rubber-based binder examples include urethane resin, SBR resin, chloroprene rubber, nitrile rubber, acrylic copolymer, and the like.
- SBR resin is styrene butadiene rubber.
- urethane resin and SBR resin are preferable.
- an aqueous urethane resin and an aqueous SBR resin are more preferable.
- a silylated urethane resin is more preferable.
- a rubber-type binder is resin, it may be comprised with the resin composition.
- the resin composition may include a resin as a main component and a curing agent, a curing accelerator, other additives, and the like as auxiliary components. By using the resin composition as a rubber-based binder, adhesion and rubberiness can be easily increased.
- the rubber-based binder is more preferably a water-based urethane adhesive (urethane resin adhesive).
- urethane resin adhesive urethane resin adhesive
- the airgel layer 10 has an airgel particle ratio of 97 vol% or more.
- the ratio of the airgel particles is preferably 98 vol% or more, and more preferably 98.5% or more.
- the ratio of the airgel particles is preferably 99.9 vol% or less.
- the ratio of the airgel particles is preferably 99.5 vol% or less, and more preferably 99 vol% or less.
- vol% means volume%.
- the portion other than the airgel particles in the airgel layer 10 is provided with a bonding portion derived from a rubber-based binder.
- the bonding portion may be a portion that is cured after the rubber-based binder exhibits adhesiveness by heating. It can be said that the coupling portion is disposed in a gap between particles formed by the airgel particles.
- the volume of the bonded portion can be regarded as almost equal to the volume of the rubber-based binder when the curing shrinkage is small.
- the ratio of the rubber-based binder (bonding portion) in the airgel layer 10 is preferably 0.1 to 3 vol%. Thereby, both adhesiveness and intensity
- the ratio of the rubber-based binder in the airgel layer 10 is more preferably 0.5 vol% or more, and further preferably 1 vol% or more.
- the volume ratio (vol%) of each component in the airgel layer 10 can be measured by exposing the cross section by cutting the heat insulating sheet 1 and observing the airgel layer 10 in the cross section of the heat insulating sheet 1 with a microscope. Or it is also possible to calculate from the volume amount of the airgel particle which is a raw material, and a rubber-type binder.
- the airgel layer 10 is rich in the amount of airgel particles, and is formed by bonding airgel particles with a relatively small amount of rubber-based binder (bonding portion) present around the airgel particles.
- the rubber-based binder is disposed in the gaps between the airgel particles.
- the gaps between the airgel particles may be occupied by the rubber-based binder, or other than the rubber-based binder in the gaps between the airgel particles.
- These spaces may be formed as voids. From the viewpoint of enhancing the heat insulation, it is advantageous that voids are formed in the gaps between the airgel particles. This is because the rubber-based binder is suppressed from becoming a thermal bridge.
- a thermal bridge is a path through which heat is transmitted.
- the volume ratio may be calculated while ignoring the gaps between the airgel particles.
- the volume of the airgel particles in the volume of the real part obtained by adding the airgel particles and the rubber binder (bonding part) may be regarded as the volume ratio of the airgel particles.
- the volume of the rubber-based binder in the volume of the real part obtained by adding the airgel particles and the rubber binder (bonding portion) may be regarded as the volume ratio of the rubber-based binder.
- the volume of the space not occupied by the airgel particles and the rubber-based binder in the airgel layer 10 is estimated to be about 10% of the entire airgel layer 10 at the maximum.
- the airgel layer 10 is configured to have a density of 0.1 to 0.5 g / cm 3 . Thereby, high heat insulation, high bond strength, and excellent bendability can be exhibited. Moreover, since the weight of the airgel layer 10 is in the above range, the weight becomes light, and the handleability is improved.
- the airgel layer 10 functions as a heat insulating layer that dominates the heat insulating properties of the heat insulating sheet 1, and the density thereof can greatly affect the heat insulating performance. When the density of the airgel layer 10 becomes low, the gaps between the airgel particles become large and air easily intervenes, and the amount of air tends to increase.
- the density of the airgel layer 10 is preferably 0.1 g / cm 3 or more.
- the density of the airgel layer 10 is more preferably 0.13 g / cm 3 or more.
- the density of the airgel layer 10 is preferably 0.5 g / cm 3 or less.
- the density of the airgel layer 10 is more preferably 0.21 g / cm 3 or less.
- the density of the airgel layer 10 can be adjusted by the filling degree of the airgel particles and the content of the rubber-based binder.
- the covering layer 20 is disposed on both surfaces of the airgel layer 10.
- the strength of the heat insulating sheet 1 can be increased.
- the surface of the airgel layer 10 is protected by being covered with the airgel layer 10, it can suppress that the airgel layer 10 is destroyed by an external impact.
- the coating layer 20 is not provided, stress is locally concentrated when the heat insulating sheet 1 is bent, and the airgel layer 10 is easily broken by the bending force.
- the provision of the coating layer 20 allows the coating layer 20 to absorb the bending force when the heat insulating sheet 1 is bent, and to weaken the force applied to the airgel layer 10 by dispersing the force.
- the coating layer 20 can be applied with a bending force dispersed in the rubber-based binder that binds the airgel particles, the elasticity of the rubber-based binder can be more easily functioned, and the breakage can be suppressed.
- the airgel layer 10 can be bent.
- the front side coating layer 21 arranged on the front side of the airgel layer 10 and the back side coating layer 22 arranged on the back side may be the same or different.
- the front and back coating layers 20 may be made of the same material but different in thickness. It is also a preferred embodiment that the front side coating layer 21 and the back side coating layer 22 are different. In that case, since the front side coating layer 21 can be configured to be suitable for the front surface side and the back side coating layer 22 can be configured to be suitable for the back side, the heat insulating sheet 1 can be optimized according to the use conditions.
- the front side coating layer 21 is disposed on the front side when the heat insulating sheet 1 is used, a pattern or the like is formed or the surface is neatly arranged, so that the surface has a cosmetic property. It may be.
- the back side coating layer 22 is disposed on the back side when the heat insulating sheet 1 is used, the back side coating layer 22 may be formed of a relatively low cost coating material without worrying about the appearance.
- the covering layer 20 can be formed by attaching a layered material to the surface of the airgel layer 10.
- the molded product constituting the coating layer 20 may be a sheet material, a film material, a foil material, or the like.
- a material of the coating layer 20 an appropriate material such as cloth, paper, or a resin sheet can be used.
- the paper calcium carbonate paper or the like can be used.
- the calcium carbonate paper is obtained by kneading calcium carbonate into paper. Of course, paper other than calcium carbonate paper can also be used.
- the cloth may be a woven cloth or a non-woven cloth.
- the resin sheet is not particularly limited, and a sheet made of an appropriate resin can be used. More preferably, the coating layer 20 has water resistance.
- the covering layer 20 disposed on at least one surface is composed of a nonwoven fabric or a sheet having an uneven surface.
- the rubber-based binder contained in the airgel layer 10 it is preferable to reduce the rubber-based binder contained in the airgel layer 10 as much as possible in order to achieve high heat insulating properties, but the rubber-based binder also contributes to the adhesiveness with the coating layer 20. If the amount of the rubber-based binder is small, the adhesion between the airgel layer 10 and the coating layer 20 may be reduced.
- the coating layer 20 has irregularities on at least the surface on the airgel layer 10 side.
- the contact area between the coating layer 20 and the airgel layer 10 increases, so that the adhesion can be improved.
- the contact area can be increased because the surface has an uneven shape.
- corrugation can be formed with the fiber which protruded from the surface, and a contact area can be enlarged. Therefore, in a nonwoven fabric or a sheet having an uneven surface, the adhesion to the airgel layer 10 can be easily improved by the nonwoven fabric fibers and uneven shape.
- the covering layer 20 is preferably made of a material that can be bent. Thereby, the bending force can be easily absorbed by the coating layer 20 when the heat insulating sheet 1 is bent.
- the coating layer 20 preferably has flexibility.
- the bendability of the covering layer 20 is preferably at least a degree that allows bending.
- the bendability of the coating layer 20 is more preferably such that it can be bent.
- the bendability of the coating layer 20 is more preferably such that it can be rolled up. As the bendability of the coating layer 20 is higher, the strength of the heat insulating sheet 1 in the bending direction can be increased.
- the heat insulating sheet 1 can be formed in a roll shape.
- the covering layer 20 may be provided with a structure that relieves stress when bent.
- the coating layer 20 may be formed in a wave shape. This wave shape may also serve as a structure that forms the uneven surface of the coating layer 20.
- the covering layer 20 and the airgel layer 10 are preferably adhered to each other. Thereby, it can suppress that the coating layer 20 and the airgel layer 10 peel. Moreover, the heat insulation sheet 1 can be handled as what the airgel layer 10 and the coating layer 20 integrated.
- the covering layer 20 and the airgel layer 10 are preferably bonded with a rubber-based binder that binds the airgel particles. Thereby, high adhesiveness can be obtained while improving heat insulation.
- the coating layer 20 and the airgel layer 10 may be formed by bonding the molded airgel layer 10 and the material of the coating layer 20 with an adhesive different from the binder (adhesive) that binds the airgel particles. However, in that case, there is a possibility that the heat insulating property is lowered by the use of the adhesive.
- the coating layer 20 and the airgel layer 10 are adhered with a rubber-based binder that binds the airgel particles.
- a configuration in which another adhesive is provided at the interface between the coating layer 20 and the airgel layer 10 may be advantageous.
- the coating layer 20 can be formed of a sheet-like or film-like material, but a single coating layer 20 may be formed by stacking a plurality of materials. At this time, each material which comprises the coating layer 20 may be adhere
- the coating layer 20 is formed by overlapping materials, the strength can be increased. However, it is more preferable that one coating layer 20 is formed from one sheet material from the viewpoint of improving heat insulation and handling properties.
- An adhesive layer may be provided on the surface of the back side coating layer 22.
- the pressure-sensitive adhesive layer may be a layer that functions as an adhesive.
- the heat insulation sheet 1 can be affixed on the member etc. which are heat-insulated by the adhesion layer.
- the adhesive layer may be overlaid on the surface of the front side coating layer 21 during storage before use. Thereby, while adhering to the unexpected site
- the surface of the front side coating layer 21 may be subjected to a mold release treatment.
- the heat insulating sheet 1 may be in the form of an adhesive tape.
- a protective release layer may be further provided on the surface of the adhesive layer.
- the protective release layer is a layer that protects the adhesive layer and has a function of exposing the adhesive layer by being peeled off.
- the heat insulation sheet 1 can be adhere
- the heat insulating sheet 1 may be a seal.
- the thickness of the heat insulating sheet 1 is 4 mm or less. Since the heat insulation sheet 1 is composed of the airgel layer 10 and the two coating layers 20, the total of the thickness of the airgel layer 10 and the thickness of the two coating layers 20 is 4 mm or less. When the thickness of the heat insulating sheet 1 is 4 mm or less, the heat insulating sheet 1 can be bent, and flexibility can be imparted to the heat insulating sheet 1. If the thickness of the heat insulating sheet 1 exceeds 4 mm, the airgel layer 10 may be cracked when the heat insulating sheet 1 is bent. Even when a crack occurs in the airgel layer 10, the covering layer 20 is usually made of a material that is not easily broken, so that it is possible to keep the form of the heat insulating sheet 1.
- the crack may be a crack generated in the airgel layer 10 or a fracture of the airgel layer 10.
- the cracks in the airgel layer 10 can be observed from the surface of the heat insulating sheet 1. For example, cracks in the airgel layer 10 can be confirmed by wrinkling the coating layer 20 or the like.
- the heat insulating sheet 1 has a thickness of preferably 3 mm or less, more preferably 2 mm or less, and even more preferably 1.5 mm or less.
- the thickness of the heat insulating sheet 1 is preferably 0.1 mm or more, more preferably 0.3 mm or more, and further preferably 0.5 mm or more.
- the heat insulating sheet 1 has flexibility, the heat insulating sheet 1 can be attached along the surface shape (for example, a curved surface or a corner) of a member on which the heat insulating material is to be provided. Moreover, if it comprises so that the heat insulation sheet 1 can be bent in roll shape, a handleability can be improved.
- the heat insulating sheet 1 is preferably bendable, more preferably bendable (for example, bendable in the vertical direction), and more preferably bendable in a U shape.
- the flexibility (bendability) of the heat insulating sheet 1 can be confirmed by, for example, producing a belt-shaped heat insulating sheet 1 and winding the heat insulating sheet 1 around a cylinder along the longitudinal direction along the circumferential direction.
- a belt-shaped heat insulating sheet 1 having a size of 120 ⁇ 50 mm and a cylinder having a radius of 3 cm are used for confirmation of flexibility.
- the airgel layer 10 is not broken or the coating layer 20 is not peeled off.
- the bendability may be lower than this condition.
- the heat insulation sheet 1 Since the heat insulation sheet 1 has bendability (flexibility), it can also be used for heat insulation of piping, for example. Specifically, by winding the heat insulating sheet 1 around the pipe, it is difficult to transfer heat between the pipe inside and the outside of the pipe, and the heat insulation can be improved.
- the heat insulating sheet 1 functions effectively when a cooling medium (for example, cold water) is allowed to flow through the pipe or a hot medium (for example, hot water) is allowed to flow.
- the heat insulation sheet 1 can also be wound around the installed piping, and can also be wound around the piping member before installation. When winding, multiple windings may be performed, for example, a part may be overlapped and wound spirally.
- the heat insulation sheet 1 is wound around a piping member, it is possible to provide a heat insulating piping member.
- the heat insulation sheet 1 is not restricted to piping, It can attach to an appropriate member or can be used for construction of a building. For example, it can be attached to a curved wall, floor, ceiling, etc. as well as a flat wall, floor, ceiling.
- the thickness of the airgel layer 10 is 70% or more.
- the thickness of the airgel layer 10 is 0.7 mm or more, 1.4 mm or more, 2.1 mm or more, or 2.8 mm or more, respectively, when the thickness of the heat insulating sheet 1 is 1 mm, 2 mm, 3 mm, or 4 mm.
- the thickness of the airgel layer 10 is 70% or more of the total thickness of the heat insulating sheet 1, high heat insulating properties can be obtained. 75% or more is preferable and, as for the thickness of the airgel layer 10 in the heat insulation sheet 1, 80% or more is more preferable.
- the thickness of the airgel layer 10 becomes too thick, the thickness of the coating layer 20 becomes relatively thin, and the strength may be reduced. Therefore, 95% or less is preferable and, as for the thickness of the airgel layer 10 in the heat insulation sheet 1, 90% or less is more preferable.
- the total thickness of the two coating layers 20 subtracts the ratio of the airgel layer 10 by making the thickness of the heat insulation sheet 1 whole into 100%. It can be calculated by The thickness of one coating layer 20 is preferably 1% or more of the whole heat insulating sheet 1, and more preferably 5% or more.
- the two coating layers 20 may have different thicknesses, it is more preferable that the thicknesses of the two coating layers 20 are the same.
- the heat insulating sheet 1 preferably has a thermal conductivity of 26 mW / [m ⁇ K] or less. Thereby, high heat insulation can be exhibited.
- the heat conductivity of the heat insulating sheet 1 is more preferably 20 mW / [m ⁇ K] or less.
- the thermal conductivity of the heat insulating sheet 1 may be 5 mW / [m ⁇ K] or more, and further 10 mW. / [M ⁇ K] or more.
- the heat insulation sheet 1 can be cut with a cutting tool.
- a cutting tool such as scissors or a cutter
- the workability, handleability, and workability of the heat insulation sheet 1 can be improved.
- FIG. 1 shows an example in which a nonwoven fabric is used as the coating layer 20.
- the nonwoven fabric may be one in which fibers are formed into a sheet shape.
- the fibers may be bonded with a binder.
- a cloth in which fibers are intertwined into a sheet shape may be used.
- the nonwoven fibers may be short fibers.
- the nonwoven fabric may have an uneven surface formed by jumping out fibers.
- a non-woven fabric having a roughened surface in contact with the airgel layer 10 may be used. By roughening, more fibers can be ejected from the surface. Roughening can be performed by raising the surface of the nonwoven fabric with a brush or a brush-like instrument.
- the nonwoven fabric is not particularly limited, and a nonwoven fabric of an appropriate material can be used.
- the material of the nonwoven fabric may be glass fiber, organic resin fiber or the like.
- a non-woven fabric with more irregularities it is preferable because the surface area of the heat insulating layer 20 is increased and adhesion is increased.
- coating layers 20 made of nonwoven fabric are provided on both sides of the airgel layer 10.
- only one of the covering layers 20 may be a non-woven fabric.
- a nonwoven fabric is provided on both sides of the airgel layer 10 as the coating layer 20.
- FIG. 2 shows another example of the heat insulating sheet 1.
- the heat insulation sheet 1 of FIG. 2 is comprised with the sheet
- Other configurations are the same as those in the embodiment of FIG. About the same structure, the same code
- a sheet having an uneven surface can be used without particular limitation as long as the surface of the sheet has unevenness.
- the sheet having a concavo-convex surface may be formed by applying a concavo-convex process to a sheet having a flat surface, or may be formed into a concavo-convex shape when the sheet is formed.
- the airgel layer 10 and the coating layer 20 enter the thickness direction at the interface. Therefore, the adhesion strength between the airgel layer 10 and the coating layer 20 can be increased.
- the airgel layer 10 since the airgel layer 10 is covered with the uneven surface, the airgel layer 10 can be supported by the convex portion when the heat insulating sheet 1 is bent, so that the breakage of the airgel layer 10 and the peeling of the coating layer 20 are suppressed. can do.
- the sheet having an uneven surface is preferably an embossed sheet.
- embossing irregularities can be easily formed on the surface of the sheet.
- the embossing may be a process in which an uneven structure is attached to the sheet.
- one of the sheets can be embossed by pressing a molding die having a predetermined shape having a plurality of protrusions from one surface, thereby denting the one surface and raising the other surface.
- the embossing may be a relief-like process.
- the material of the sheet having an uneven surface is not particularly limited, and for example, paper, resin sheet, or the like can be used.
- the material of the sheet is preferably a material that can maintain the uneven shape formed by embossing.
- embossing a sheet material having a flat surface
- the surface of the sheet material can be made uneven.
- the resin sheet include a PET sheet.
- the use of a sheet material with more irregularities is preferable because the surface area of the heat insulating layer 20 is increased and the adhesion is increased.
- a covering layer 20 composed of a sheet having an uneven surface is provided on both surfaces of the airgel layer 10.
- the coating layers 20 may be a sheet having an uneven surface.
- a sheet having an uneven surface on both surfaces of the airgel layer 10 is provided as the covering layer 20.
- one coating layer 20 may be composed of a nonwoven fabric, and the other coating layer 20 may be composed of a sheet having an uneven surface. Also in this case, the adhesion between the airgel layer 10 and the coating layer 20 can be improved. However, it is preferable that the front and back coating layers 20 are made of the same material because it is easy to obtain the performance of dispersing the bending force and the manufacturing is easy.
- FIG. 3 shows an example of a heat insulating material using the heat insulating sheet 1 described above.
- This heat insulating material is obtained by stacking a plurality of heat insulating sheets 1.
- the heat insulating sheet 1 is stacked in the thickness direction. By stacking the heat insulating sheets 1, the heat insulating properties can be further improved.
- the coating layer 20 as shown in FIG. 1 has shown the form which accumulated the heat insulation sheet 1 comprised with the nonwoven fabric, it is not limited to this, The coating layer 20 is shown in FIG.
- the heat insulating material may be formed by bonding a plurality of heat insulating sheets 1 with an adhesive. Thereby, it can suppress that peeling arises between the heat insulation sheets 1.
- FIG. As an adhesive that bonds the heat insulating sheet 1, for example, a rubber-based binder can be used. Thereby, since rubber property can be provided, the intensity
- the rubber-based binder the same rubber-based binder that binds the airgel particles can be used.
- the rubber-based binder that binds the airgel particles and the adhesive that bonds the heat insulating sheet 1 may be the same material. In that case, the number of materials can be reduced and manufacturing can be performed more easily.
- An adhesive layer may be formed from an adhesive that adheres the heat insulating sheet 1.
- the coating layer 20 is a non-woven fabric
- the heat insulating sheet 1 can be bonded while slightly incorporating the adhesive into the non-woven fabric, so that the adhesion can be improved.
- the thickness of the adhesive layer can be reduced.
- attaches the heat insulation sheet 1 may be comprised by the adhesion layer, when the adhesion layer is provided in the back surface side of the heat insulation sheet 1.
- attaches the heat insulation sheet 1 may be comprised with the double-sided tape.
- FIG. 3 shows a form in which three heat insulating sheets 1 are overlapped, but the number of heat insulating sheets 1 is not particularly limited.
- the heat insulating sheet 1 may be two sheets or four or more sheets.
- the number of the heat insulating sheets 1 can be 100 or less, preferably 50 or less, more preferably 20 or less, and still more preferably 10 or less. be able to.
- manufacture may become complicated.
- bending and using a heat insulating material when the number of the heat insulation sheets 1 increases too much, there exists a possibility that it may become difficult to bend.
- the heat insulating material may or may not have bendability.
- the heat insulating material When the heat insulating material has bendability (flexibility), the heat insulating material can be attached to the curved surface.
- the bendability of the heat insulating material may be, for example, bendable.
- the heat insulating sheet 1 has bendability. Therefore, a heat insulating material having a curved surface can be formed.
- a heat insulating material having a bent structure can be formed. Therefore, it is possible to easily produce a heat insulating material having a shape that matches the shape of the construction site.
- the thickness of the heat insulating material in which a plurality of heat insulating sheets 1 are bonded together to form a multilayer structure is thick, the flexibility is lower than that of the heat insulating sheet 1, but the coating layer 20 has a multilayer structure, so that the strength is improved. can do.
- a nonwoven fabric is used as the coating layer 20, high strength can be obtained.
- an airgel particle-containing composition containing airgel particles and a rubber-based binder can be used as a material for obtaining the airgel layer 10.
- the airgel particle-containing composition is formed by mixing airgel particles and a rubber-based binder.
- the airgel particles may be in powder form.
- the rubber-based binder may be a powder or a liquid.
- the airgel particles richer than the rubber-based binder it is preferable to make the airgel particles richer than the rubber-based binder so that the airgel particle-containing composition as a whole is powdery.
- the airgel layer 10 can be formed by enhancing the filling property of the airgel particles.
- a rubber-based binder is attached to the airgel particles.
- the rubber-based binder may be adhered to the particle surface in a layered manner, or may be adhered in a dot-like manner.
- the strength of the airgel layer 10 can be increased.
- the thermal conductivity of the airgel layer 10 can be further reduced.
- a rubber-based binder is attached to the surface of the airgel particles.
- the rubber-based binder is liquid, it is preferable that the rubber-based binder has a low viscosity at room temperature. This makes it easier for the rubber-based binder to adhere uniformly to the airgel particles.
- a method for attaching the rubber-based binder to the airgel particles for example, a method of shaking the airgel particles and the rubber-based binder in a container or a method of spray coating with a mixer can be employed.
- FIG. 4 shows an example of a method for attaching the rubber-based binder 12 to the airgel particles 11.
- the rubber-based binder 12 may be a powder or a liquid. However, when the rubber-based binder 12 is a liquid, it is preferable to use liquid droplets so as to facilitate uniform dispersion.
- FIG. 4 for example, when attaching the rubber-based binder 12 to the airgel particles 11, the airgel particles 11 and the rubber-based binder 12 are put in a container 13. Then, the container 13 is sealed by closing the lid, and the container 13 is shaken. Thereby, the airgel particle 11 and the rubber-type binder 12 are mixed, and the airgel particle 11 to which the rubber-type binder 12 adhered can be obtained.
- mixing can be performed using an appropriate mixer such as a mill or a mixer. However, if a strong stirring force is applied, the particles may be broken. Therefore, it is preferable to mix with a stirring force that does not destroy the particles.
- the airgel particles and the rubber-based binder may be mixed by spray coating.
- the rubber-based binder can be adhered to the surface of the airgel particles by spray-coating the rubber-based binder or a dispersion thereof or a solution thereof on the airgel particles in a stirred state while stirring the airgel particles.
- the rubber-based binder is sprayed, when the rubber-based binder is diluted with a volatile solvent, the solvent can be removed by drying.
- the heat insulating sheet 1 can be manufactured by molding the airgel particle-containing composition thus prepared.
- the airgel particle-containing composition is a powdery composition, and the airgel layer 10 can be formed by hardening it.
- the airgel particle-containing composition can be molded by heat and pressure molding. In this molding, the airgel layer 10 is formed by bonding the airgel particles with a rubber-based binder.
- FIG. 5 shows an example of a method for producing the heat insulating sheet 1 by molding the airgel particle-containing composition 10a.
- FIG. 5 is composed of FIGS. 5A to 5D.
- a press machine 30 is used for molding.
- the press machine 30 includes a lower press die 31 and an upper press die 32.
- a side wall mold 31b is attached to the lower press mold 31 to form a recess 31a, and then a release sheet 34 is laid on the bottom surface of the recess 31a, and the material of the coating layer 20 thereon.
- Stack 20a As the material 20a of the coating layer 20, a nonwoven fabric or a sheet having an uneven surface can be preferably used.
- the airgel particle-containing composition 10 a is put into the recess 31 a on the lower press mold 31.
- the illustration of the rubber-based binder is omitted and the airgel particle-containing composition 10a is described as a particulate material.
- the airgel particle-containing composition 10a includes airgel particles and a rubber-based binder. A mixture of and is used.
- the surface is flattened by a smoothing tool 33 such as a medicine spoon or a spatula.
- the material 20a of the coating layer 20 is overlaid on the airgel particle-containing composition 10a having a flat surface, and further the release sheet 34 is overlaid thereon.
- the upper press mold 32 is inserted into the concave portion 31a by pressing from above, and is pressed (pressed) by heating and pressing. At this time, it is preferable that the airgel particles are pressed with a pressing pressure such that the airgel particles are not crushed and broken.
- the rubber-based binder exhibits adhesiveness, and the airgel particles are bonded and integrated to form the airgel layer 10.
- the material 20a of the coating layer 20 and the airgel layer 10 are bonded by the adhesive action of the rubber-based binder to form the coating layer 20, and this coating layer 20 is integrated with the airgel layer 10 which is a molded product of airgel particles. To do. Then, the molded product is taken out after the press. Thereby, as shown to FIG. 5D, the heat insulation sheet 1 comprised by the airgel layer 10 and the coating layer 20 is formed.
- FIG. 6 shows an enlarged view of an example of the airgel layer 10 in the heat insulating sheet 1.
- the airgel particle 11 is couple
- the airgel layer 10 includes airgel particles 11 and a cured product 12a of a rubber-based binder.
- cured material 12a of a rubber-type binder comprises a coupling
- FIG. 6 is a schematic diagram, and the actual structure of the airgel layer 10 may be different from this.
- the molding conditions can be suitably optimized.
- the molding temperature may be, for example, in the range of 80 to 200 ° C, and preferably in the range of 100 to 190 ° C.
- the molding time may be, for example, in the range of 1 to 60 minutes, and preferably in the range of 5 to 30 minutes.
- the pressure during pressing (pressing pressure) is preferably 300 g / cm 2 or more, and more preferably 700 g / cm 2 or more.
- the pressure during molding may be in the range of 0.1 to 10 MPa, and preferably in the range of 0.5 to 5 MPa.
- this gel reaction solution is placed in liquefied carbon dioxide at 18 ° C. and a pressure of 5.4 MPa (55 kgf / cm 2 ), and the ethanol in the gel compound is replaced with carbon dioxide. Went for hours. Thereafter, the inside of the pressure vessel was set to a temperature of 80 ° C. and a pressure of 15.7 MPa (160 kg / cm 2 ), which are supercritical conditions of carbon dioxide, and the solvent was removed for 48 hours. To this supercritical atmosphere, hexamethyldisilazane was added as a hydrophobizing agent at a rate of 0.3 mol / liter, and the hydrophobizing agent was diffused in the supercritical fluid over 2 hours.
- the gel-like compound was left in the fluid to make it hydrophobic. Then, after circulating supercritical carbon dioxide, the pressure was reduced to remove ethanol and the hydrophobizing agent contained in the gel compound. The time from the addition of the hydrophobizing agent to the pressure reduction required 15 hours. Then, it took out from the pressure vessel and obtained silica airgel particles.
- the silica airgel particles had a bulk density of 0.086 g / cm 3 and an average particle size of 1100 ⁇ m.
- the average particle diameter used the diameter converted into the perfect circle from the cross-sectional area of 100 silica airgel particles obtained by X-ray CT.
- the airgel particles thus obtained were used for the production of the following heat insulating sheets.
- Example 1 Silica airgel particles (average particle size 1.1 mm) 3.6 g and 1.7 g SBR resin (SBR latex emulsion, solid content ratio: 38 wt%) as a rubber-based binder are uniformly mixed to form an airgel particle-containing composition A product was prepared. The elongation at break of this rubber-based binder is 290%. The breaking elongation of the rubber-based binder is a value measured in accordance with JIS-C-2151 using a film formed from the rubber-based binder. The method for measuring the elongation at break of the rubber-based binder is the same below.
- a calcium carbonate paper was laid on the bottom of a mold having a length of 120 mm, a width of 120 mm, and a thickness of 2 mm, and the obtained airgel particle-containing composition was placed thereon, and the calcium carbonate paper was further stacked.
- die was filled was press-molded, the rubber-type binder was hardened and the airgel particle was adhere
- the molded product was molded in a desired size.
- the ratio of the airgel particles in the airgel layer was 98 vol%, and the density of the airgel layer was 0.184 g / cm 3 .
- the thickness of the heat insulation sheet was 2.1 mm, the thickness of the airgel layer was 1.6 mm, and the ratio of the thickness of the airgel layer in the heat insulation sheet was 76%.
- Example 2 Silica airgel particles (average particle size 1.1 mm) 3.6 g and 1.7 g of silylated urethane resin (aqueous adhesive, solid content ratio: 37 wt%) as a rubber-based binder are uniformly mixed to obtain airgel particles.
- a containing composition was prepared. The elongation at break of this rubber-based binder is 450%.
- a glass nonwoven fabric was laid on the bottom of a mold having a length of 120 mm, a width of 120 mm, and a thickness of 2 mm, the airgel particle-containing composition obtained thereon was placed thereon, and the glass nonwoven fabric was further stacked.
- a glass nonwoven fabric manufactured by Awa Paper Co., Ltd. having a thickness of 230 ⁇ m was used as the glass nonwoven fabric.
- die was filled was press-molded, the rubber-type binder was hardened, the airgel particle was adhere
- the molded product was molded in a desired size.
- the press molding conditions were a mold temperature of 180 ° C., a pressure of 0.98 MPa (10 kgf / cm 2 ), and a pressure of 30 minutes. Thereby, the heat insulation sheet of Example 2 by which the coating layer was provided in the front and back both surfaces of the airgel layer was obtained.
- the ratio of the airgel particles in the airgel layer was 98 vol%, and the density of the airgel layer was 0.172 g / cm 3 .
- the thickness of the heat insulation sheet was 2.1 mm, the thickness of the airgel layer was 1.7 mm, and the ratio of the thickness of the airgel layer in the heat insulation sheet was 81%.
- Example 3 Silica airgel particles (average particle size 1.1 mm) 3.6 g and 1.7 g of silylated urethane resin (aqueous adhesive, solid content ratio: 37 wt%) as a rubber-based binder are uniformly mixed to obtain airgel particles.
- a containing composition was prepared. The elongation at break of this rubber-based binder is 450%.
- a polyamide-based nonwoven fabric was laid on the bottom of a mold having a length of 120 mm, a width of 120 mm, and a thickness of 2 mm, the airgel particle-containing composition obtained thereon was placed thereon, and a polyamide-based nonwoven fabric was further stacked.
- the polyamide-based nonwoven fabric As the polyamide-based nonwoven fabric, a polyamide-based nonwoven fabric (manufactured by Idemitsu Unitech Co., Ltd.) having a thickness of 230 ⁇ m was used. And the material with which the metal mold
- the ratio of the airgel particles in the airgel layer was 98 vol%, and the density of the airgel layer was 0.172 g / cm 3 .
- the thickness of the heat insulation sheet was 2.1 mm, the thickness of the airgel layer was 1.7 mm, and the ratio of the thickness of the airgel layer in the heat insulation sheet was 81%.
- die was filled was press-molded, the binder was hardened and the airgel particle was adhere
- the molded product was molded in a desired size.
- the press molding conditions were a mold temperature of 180 ° C., a pressure of 0.98 MPa (10 kgf / cm 2 ), and a pressure of 30 minutes. Thereby, the heat insulation sheet of the comparative example 1 in which the airgel layer was formed with the binder which does not have rubberiness was obtained.
- the ratio of the airgel particles in the airgel layer was 98 vol%, and the density of the airgel layer was 0.184 g / cm 3 .
- the thickness of the heat insulation sheet was 2.1 mm, the thickness of the airgel layer was 1.6 mm, and the ratio of the thickness of the airgel layer in the heat insulation sheet was 76%.
- die was filled was press-molded, the binder was hardened and the airgel particle was adhere
- the molded product was molded in a desired size.
- the press molding conditions were a mold temperature of 180 ° C., a pressure of 0.98 MPa (10 kgf / cm 2 ), and a pressure of 30 minutes. Thereby, the heat insulation sheet of the comparative example 2 was obtained.
- the ratio of the airgel particles in the airgel layer was 90 vol%, and the density of the airgel layer was 0.31 g / cm 3 .
- the thickness of the heat insulation sheet was 2.1 mm, the thickness of the airgel layer was 1.6 mm, and the thickness of the airgel layer in the heat insulation sheet was 76%.
- the press molding conditions were a mold temperature of 180 ° C., a pressure of 0.98 MPa (10 kgf / cm 2 ), and a pressure of 30 minutes.
- the release paper was removed after molding. Thereby, the heat insulation sheet of the comparative example 3 comprised by the airgel layer single-piece
- the ratio of the airgel particles in the airgel layer was 98 vol%, and the density of the airgel layer was 0.172 g / cm 3 . Moreover, the thickness of the heat insulation sheet (aerogel layer) was 1.7 mm.
- Example A1 Five heat insulating sheets of Example 3 were stacked with 0.3 g of silylated urethane resin (solid content ratio: 37 wt%) sandwiched between them. The superposition was performed by applying silylated urethane resin to the surface of the heat insulation sheet and repeating the other heat insulation sheet. Thereby, the heat insulating material with which the five heat insulation sheets were adhere
- the press molding conditions were a mold temperature of 180 ° C., a pressure of 0.98 MPa (10 kgf / cm 2 ), and a pressure of 30 minutes.
- the release paper was removed after molding. Thereby, the heat insulating material of the comparative example A1 comprised by the airgel layer single-piece
- Comparative Example A1 has the same layer structure as that of the heat insulating sheet of Comparative Example 3, the thickness of the airgel layer is 8.5 mm, and the thickness is large, so that it has flexibility. It is not a sheet shape but a plate shape. Therefore, Comparative Example A1 is handled as a heat insulating material that serves as a comparison with Example A1.
- Table 1 shows the results.
- Examples 1 to 3 low thermal conductivity could be obtained and flexibility could be imparted. This is considered to be because the airgel particles were bound using a rubber-based binder, and the airgel layer was covered with the coating layer.
- Comparative Example 1 although the thermal conductivity was low, a non-rubber binder was used, and cracks occurred when bent, and the heat insulating sheet could not be bent.
- Comparative Example 2 the flexibility was increased by increasing the amount of the binder having rubber properties, but the thermal conductivity was increased by decreasing the volume ratio of the airgel particles, and the heat insulation was reduced. .
- the coating layer was not provided, sufficient softness
- Example A1 was higher in strength.
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Abstract
断熱シートは、エアロゲル層と被覆層とを備えている。エアロゲル層は、エアロゲル粒子を含む。被覆層は、エアロゲル層の両面に配置される。エアロゲル層は、エアロゲル粒子がゴム系結合剤によって結合されて形成されている。エアロゲル層は、エアロゲル粒子の割合が97vol%以上である。エアロゲル層は、密度が0.1~0.5g/cm3である。断熱シートは、厚みが4mm以下である。断熱シートは、エアロゲル層の厚みが70%以上である。
Description
エアロゲル粒子を用いた断熱シート及び断熱材に関する発明が開示される。
近年、高い断熱性を発揮する物質としてエアロゲルが開発されている。エアロゲルは、従来のフォーム系の断熱材に比べて断熱性が高く、空気よりも熱伝導率が低い。そして、エアロゲルを粒子状にしたエアロゲル粒子は、取り扱い性が高く、加工性や成形性にも優れている。そのため、エアロゲル粒子を利用した断熱材が提案されている。
日本国特許公開第3859705号(文献1)では、エアロゲル粒子を水性バインダに分散させた分散液をキャスティング(塗布)した断熱材が開示されている。また、日本国特許第4562210号(文献2)では、エアロゲル粒子と結合剤とを含む層が、エアロゲル粒子を含まない二つの層にサンドイッチされた構造の断熱材が開示されている。
エアロゲル粒子を用いた断熱材では、高い断熱性と強度とを維持しつつ、曲げ性を有するシート状の断熱材(断熱シート)を得ることは容易ではない。曲げ性とは、曲げ加工を行っても、材料にひびや割れが生ずることなく曲げられる性能のことである。曲げ性がある材料は、柔軟性があると言える。断熱材に柔軟性を付与することができれば、種々の応用が可能になる。
ここで、上記の文献1及び文献2において開示された断熱材は、断熱性と、強度と、曲げ性とを同時に満たす設計となっていない。
文献1の断熱材では、バインダ分散液のキャスティングにより断熱材が形成されるため、エアロゲル粒子の周囲を取り囲んだバインダが熱橋となって断熱性が低下するおそれがある。また、エアロゲル粒子の層が被覆されていないため、強度が弱く、曲げ方向の力をかけたときに層が破断するおそれがある。
文献2では、エアロゲル粒子の層がエアロゲル粒子を含まない層にサンドイッチされているために、強度は高まるものと考えられる。しかしながら、強度を高めるためにエアロゲル粒子を含まない層の厚みを厚くすると、熱伝導率の上昇を引き起こすことになり、断熱性が低下するおそれがある。熱伝導率を低下させるためにエアロゲル粒子を含む層の厚みを厚くすることも考えられるが、その場合、全体の厚みが厚くなってしまうため、曲げ性を得ることは難しい。
本開示による断熱シートは、エアロゲル層と被覆層とを備える。前記エアロゲル層は、エアロゲル粒子を含む。前記被覆層は、前記エアロゲル層の両面に配置される。前記エアロゲル層は、前記エアロゲル粒子がゴム系結合剤によって結合されて形成されている。前記エアロゲル層は、前記エアロゲル粒子の割合が97vol%以上である。前記エアロゲル層は、密度が0.1~0.5g/cm3である。当該断熱シートは、厚みが4mm以下である。当該断熱シートは、前記エアロゲル層の厚みが70%以上である。
本開示による断熱材は、上記の断熱シートを複数備える。前記複数の断熱シートが重ねられている。
断熱シートが以下で開示される。断熱シートは、エアロゲル層と被覆層とを備えている。エアロゲル層は、エアロゲル粒子を含む。被覆層は、エアロゲル層の両面に配置されている。エアロゲル層は、エアロゲル粒子がゴム系結合剤によって結合されて形成されている。エアロゲル層は、エアロゲル粒子の割合が97vol%以上である。エアロゲル層は、密度が0.1~0.5g/cm3である。断熱シートは、厚みが4mm以下である。断熱シートは、エアロゲル層の厚みが70%以上である。断熱シートは、熱伝導率が低いエアロゲル粒子を有するエアロゲル層を含んでいるため、断熱性が高い。また、エアロゲル層においては、エアロゲル粒子が結合されているため、エアロゲル層の強度が高まる。また、エアロゲル粒子がゴム系結合剤によって結合されているため、ゴム状の弾性によって変形が可能であり、さらに、エアロゲル層の両面が被覆され、断熱シート全体の厚みが薄いため、断熱シートに曲げ力が働いても、エアロゲル層が破断しにくい。そのため、断熱性に優れ、強度が高く、曲げ性を有する断熱シートを得ることができる。
図1は、断熱シート1の一例を示している。この断熱シート1は、エアロゲル粒子を含むエアロゲル層10と、エアロゲル層10の両面に配置される被覆層20とを備えている。断熱シート1は、被覆層20を二つ有する。被覆層20は、表面側に配置される表側被覆層21と、裏面側に配置される裏側被覆層22とにより構成されている。表側被覆層21は、断熱シート1を使用したときに、表面側に配置される層である。裏側被覆層22は、断熱シート1を使用したときに、裏面側に配置される層である。なお、図1では、エアロゲル粒子が結合して形成されたエアロゲル層10の構成が分かりやすくなるように、エアロゲル層10を粒子11Pが不規則に集合した集合体で表現している。また、被覆層20として不織布を用いた場合を示している。
エアロゲル層10は、エアロゲル粒子がゴム系結合剤によって結合されて形成された層である。
エアロゲル(aerogel)は、ゲル中に含まれる溶媒を乾燥により気体に置換した多孔性の物質(多孔質体)である。粒子状のエアロゲルをエアロゲル粒子という。エアロゲルとしては、シリカエアロゲル、カーボンエアロゲル、アルミナエアロゲルなどが知られているが、このうちシリカエアロゲルを好ましく用いることができる。シリカエアロゲルは、断熱性に優れ、製造が容易であり、コストも安く、他のエアロゲルよりも容易に得ることができる。なお、ゲル中の溶媒が蒸発などにより失って、空隙を持つ網目構造となったものをキセロゲル(xerogel)ということもあるが、本明細書におけるエアロゲルは、キセロゲルを含むものであってよい。
エアロゲル粒子としては、特に限定されるものではなく、一般的な製造方法によって得られたものを用いることができる。代表的なものとして、超臨界乾燥法によって得られるエアロゲル粒子と、水ガラスを利用して得られるエアロゲル粒子とがある。
超臨界乾燥法によって得られるシリカエアロゲル粒子は、液相反応であるゾル-ゲル法によって重合させてシリカ粒子を作製し、溶媒を超臨界乾燥によって除去することにより得ることができる。原料としては、例えば、アルコキシシラン(シリコンアルコキシド又はアルキルシリケートともいう)を用いる。そして、このアルコキシシランを溶媒の存在下で加水分解させて縮重合して得られるシリカ骨格からなる湿潤状態のゲル状化合物を、溶媒の臨界点以上の超臨界条件で乾燥する。溶媒としては、例えば、アルコールまたは液化二酸化炭素などを用いることができる。このように超臨界条件によって乾燥されることにより、ゲルの網目構造を保持したまま溶媒が除去されて、エアロゲルを得ることができる。
水ガラスを利用して得られるエアロゲル粒子は、例えば、シリカゾルの作製、シリカゾルのゲル化、熟成、ゲルの粉砕、溶媒置換、疎水化処理、乾燥という工程を順番に行う常圧乾燥法により製造することができる。水ガラスは、一般的にケイ酸ナトリウムなどのケイ酸金属塩の高濃度の水溶液である。例えば、水ガラスはケイ酸金属塩を水に溶かして加熱することで得られる。
シリカエアロゲル粒子は、アルコキシシランを原料として用いて製造することができる。アルコキシシランとしては、特に限定されるものではないが、2官能、3官能又は4官能のアルコキシシランを単独で又は複数種を混合して用いることができる。2官能アルコキシシランとしては、例えば、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、メチルフェニルジエトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン等が挙げられる。3官能アルコキシシランとしては、例えば、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン等が挙げられる。4官能アルコキシシランとしては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン等が挙げられる。また、アルコシシシランとして、ビストリメチルシリルメタン、ビストリメチルシリルエタン、ビストリメチルシリルヘキサン、ビニルトリメトキシシランなどを用いることもできる。また、アルコキシシランの部分加水分解物を原料に用いてもよい。
超臨界乾燥法によって得たエアロゲル粒子と、水ガラスを利用して得たエアロゲル粒子とは、基本的に同じ構造を有するものである。すなわち、シリカ微粒子が連結し、三次元の網目状となった粒子構造となる。
エアロゲル粒子は、一般的に、疎水性の性質を有する。シリカエアロゲル粒子は、複数のケイ素原子(Si)が酸素原子(O)を介して結合する構造を基本構造として有する。また、製造方法にもよるが、ケイ素原子(Si)とアルキル基とが結合する構造が一部含まれ得る。原料や製造方法によっては、水酸基などの親水性の官能基がケイ素に結合した構造が含まれる場合もあり得るが、その数は少ない。したがって、エアロゲル粒子の表面の極性は通常低くなり、エアロゲル粒子は疎水性となる。また、エアロゲル粒子の製造工程においては、疎水化処理を施す場合があり、その場合、疎水性がさらに高められる。エアロゲル粒子が疎水性であることにより、エアロゲル粒子が水分によって破壊されにくくなる。また、エアロゲル粒子の結合性が高まり、エアロゲル粒子が結合した層の強度を向上することができる。
エアロゲル粒子の形状は、特に限定されるものではなく、種々の形状であってよい。エアロゲルのバルクを粉砕してエアロゲル粒子を得た場合、通常、エアロゲル粒子の形状は不定形の形状となる。いわば表面がごつごつした岩状の粒子となる。もちろん、球状やラグビーボール状などの粒子でもよい。また、パネル状、フレーク状、繊維状であってもよい。また、エアロゲル粒子は、成形に用いる原料としては、粒子の大きさが種々のものが混合したものであってよい。成形物においては、エアロゲル微粒子が接着して一体化されるため、粒子の大きさが揃っていなくてもよい。なお、図1では、エアロゲル層10を理解しやすいように球状の粒子の集合体で表現しているにすぎず、エアロゲル粒子の形状は、種々のものであってよい。
エアロゲル粒子の大きさは、例えば、粒子の最長の長さが50nm以上10mm以下の範囲であってよい。ただし、強度、取扱い性や成形容易性の観点からは、大きすぎる粒子や小さすぎる粒子が少ない方が好ましい。小さすぎる粒子が多くなると粒子の表面積が広くなり、粒子同士を接着する結合剤(バインダ)が多くなる可能性がある。結合剤の量が多くなると、結合剤が熱橋となり断熱シート1の性能を大きく低下させるおそれがある。そのため、エアロゲル粒子の平均粒径は、1μm以上であることが好ましく、10μm以上であることがより好ましく、100μm以上であることがさらに好ましく、200μm以上であることがよりさらに好ましい。一方、大きすぎる粒子が多くなると断熱シート1の平滑性が低下するおそれがある。例えば、断熱シート1の厚み以上の大きさの粒子が存在すると、断熱シート1の表面が凸凹になって、表面が平滑でなくなってしまうおそれがある。断熱シート1の平滑性が損なわれると、実使用時に断熱シート1と被着体の間に空間が形成されてしまい、断熱シート1の性能が十分に発揮できなくなるおそれがある。そのため、エアロゲル粒子の平均粒径は4mm以下であることが好ましく、3mm以下であることがより好ましく、2mm以下であることがさらに好ましく、1mm以下であることがよりさらに好ましい。また、エアロゲル粒子の最長の長さは、断熱シート1の厚みよりも小さいことが好ましく、この長さは4mm以下であることが好ましい。エアロゲル粒子の平均粒径を断熱シート1の厚みの0.1~1倍に設定することも好ましい。さらに、エアロゲル粒子の平均粒径を断熱シート1の厚みの0.2~0.9倍に設定することがより好ましい。断熱シート1の厚みが1mmである場合、例えば、エアロゲル粒子の平均粒径は、100μm~1000μmにすることができ、好ましくは200μm~900μmにすることができる。エアロゲル粒子の平均粒径は、エアロゲル層10の断面において観測されたエアロゲル粒子の真円換算で得た直径から求めることができる。あるいは、エアロゲル粒子の平均粒径は、原料であるエアロゲル粒子の粒度分布の測定によって求めることができる。粒度分布の測定の方が、容易に平均粒径を求めることができる。粒度分布測定装置は、例えば、レーザ回折を用いたものが例示される。
エアロゲル粒子は、粒度分布において、500μm以上のピークと、500μm未満のピークとを有することが好ましい。それにより、エアロゲル粒子を高密度に充填しやすくなるため、断熱性をさらに向上することができる。
エアロゲル粒子の粒度分布が500μm以上のピークと500μm未満のピークとを有する場合、ピークの数は、全体として複数(2以上)であればよく、二つであっても、三つ以上であってもよい。断熱材の設計や製造の容易性からは、エアロゲル粒子の粒度分布においては、ピークの数が二つであることが好ましい一態様である。
エアロゲル粒子では、粒度分布が500μm以上のピークと、500μm未満のピークとを有する場合、500μm以上のピークの粒径の値が、500μm未満のピークの粒径の値の5倍以上であることがより好ましい。それにより、エアロゲル粒子をさらに充填しやすくなるため、断熱性をより向上することができる。
エアロゲル粒子は、エアロゲルビーズとも呼ばれ、不定形かつゴム性を有する。一般的に剛性の高い粒子を高密度充填する場合、粒度分布において粒径の異なる複数のピークを有する粒子を用いることがよいとされ、その際の好適な粒径はシミュレーションにより算出され得る。しかしながら、エアロゲル粒子は、剛性が低く圧縮によって形が変形するため、剛性の高い粒子の場合のシミュレーションを利用することができず、好適な粒度分布を見積もることは難しい。そのため、粒度分布においてピークを複数有するエアロゲル粒子を用いる場合は、実際に粒径の大きいエアロゲル粒子で成形体を作製し、この成形体についてX線CT等で空孔のサイズを測定し、その空孔にあったサイズのエアロゲル粒子を添加することが好ましい。例えば、平均粒径1mmのエアロゲル粒子に、平均粒径100μmのエアロゲル粒子を添加することで、空孔が約50%減少し断熱性を向上することができる。
ゴム系結合剤は、エアロゲル層10において複数のエアロゲル粒子を結合するものである。ゴム系結合剤としては、固化したときにゴム性を有する接着剤を用いることができる。ゴム性とは、弾性といってもよい。エアロゲル粒子がゴム性を有する結合剤で結合されることにより、エアロゲル層10に曲げる方向の力が働いたとしても、ゴム系結合剤の弾性によりエアロゲル層10を破壊せずに曲げることが可能になる。そのため、曲げ性の優れた断熱シート1を得ることができる。
ゴム系結合剤は、水系の結合剤であることが好ましい。結合剤が水系であると、エアロゲル粒子は、通常、疎水性であるため、エアロゲル粒子と結合剤とは混じり合いにくくなる。ここで、結合剤とエアロゲル粒子とが混じりやすくなると、エアロゲル粒子は細孔を有するものであるため、細孔に結合剤が侵入しやすくなる。結合剤がエアロゲル粒子の細孔内部に侵入すると断熱性を低下させてしまうおそれがあり、さらに侵入が進めばエアロゲル粒子表面から結合剤がなくなり粒子間を接着できなくなるおそれがある。そのため、結合剤はエアロゲルの細孔に侵入しないようなものを選定することが好ましい。したがって、疎水性を有するエアロゲル粒子においては、エアロゲル粒子の細孔に侵入しないようにするために、水系の結合剤が好適である。
水系の結合剤としては、水溶性の結合剤、又は、エマルションの結合剤が挙げられる。水溶性の結合剤は、水に結合剤成分が溶解しているタイプの結合剤である。エマルションタイプの結合剤とは、水に結合剤成分が分散しているタイプの結合剤である。水系の結合剤は、水と相溶する性質を有するものであってよい。なお、結合剤における水系とは、結合剤が固化する前の性質であってよく、エアロゲル粒子を接着して固化した後のゴム系結合剤(粒子を結合する結合部)は、水に不溶であってもよいし、水溶性であってもよい。ただし、固化後のゴム系結合剤(結合部)が水溶性を有すると、水(湿気)によって結合部の結合が弱くなるおそれがある。そのため、ゴム系結合剤が固化した結合部は、水に不溶又は難溶であることが好ましい。
ゴム系結合剤は、破断伸度が250%以上であることが好ましい。破断伸度は、ゴム系結合剤を単体で硬化させてシート状にし、このシートを伸長させることによって測定することができる。破断伸度は、JIS-C-2151に準拠して測定することができる。破断伸度は、元の状態の長さを100%とし、伸びた分の長さの割合(%)を合わせた値で表される。例えば、伸度250%は、元の状態(100%)に対して、伸びた分が150%であり、全長が250%になったことを意味する。そして、破断伸度250%は、伸度250%で破断することを意味する。破断伸度が250%以上のゴム系結合剤を用いることにより、ゴムの柔軟性が高まるため、曲げ力を吸収することができる。そのため、曲げ性のある柔軟性に優れた断熱シート1を得ることができる。破断伸度は、大きければ大きいほど好ましく、その上限は特に限定されないが、例えば、破断伸度は1000%以下であってよい。
ゴム系結合剤の材料としては、ゴム性と接着性を発揮する樹脂が好ましく、そのような樹脂であれば、特に限定されるものではない。ゴム系結合剤の接着性は、加熱によって発揮されるものであってよい。ゴム系結合剤は、常温では、接着性を有さなくてもよい。
ゴム系結合剤は、熱硬化性樹脂であってもよいし、熱可塑性樹脂であってもよい。ゴム系結合剤が熱可塑性樹脂であることが好ましい一態様である。熱可塑性樹脂の方がゴム性を得やすい。
ゴム系結合剤としては、ウレタン樹脂、SBR樹脂、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、アクリル共重合体、などが例示される。SBR樹脂は、スチレンブタジエンゴムのことである。特に、高いゴム性を得るためには、ウレタン樹脂、SBR樹脂が好ましい。さらに、水系のウレタン樹脂、水系のSBR樹脂がより好ましい。また、ウレタン樹脂としては、シリル化されたウレタン樹脂がより好ましい。なお、ゴム系結合剤は、樹脂である場合、樹脂組成物により構成されていてよい。樹脂組成物は、樹脂を主成分とし、補助成分として硬化剤、硬化促進剤、その他の添加剤等を含むものであってよい。樹脂組成物をゴム系結合剤として用いることにより、接着性とゴム性とを容易に高めることができる。
ゴム系結合剤は、より好ましくは、水系のウレタン接着剤(ウレタン樹脂接着剤)である。ウレタン接着剤を用いた場合、高い結合性を有するとともに、ゴム性を高めることができる。そのため、強度が高く、曲げ性の優れた断熱シート1を得ることができる。
エアロゲル層10は、エアロゲル粒子の割合が97vol%以上となっている。エアロゲル粒子の割合が、97vol%以上になることにより、高い断熱性を得ることができる。断熱性の観点から、エアロゲル粒子の割合は、98vol%以上であることが好ましく、98.5%以上であることがより好ましい。エアロゲル粒子の割合は、99.9vol%以下であることが好ましい。エアロゲル粒子の割合が高くなりすぎると、相対的にゴム系結合剤の割合が低くなるため、エアロゲル層10の結合強度が弱くなるおそれがある。また、ゴム系結合剤の割合が少なくなりすぎると、曲げ性が低下し、柔軟性が得られなくなるおそれがある。エアロゲル粒子の割合は、99.5vol%以下であることが好ましく、99vol%以下であることがより好ましい。なお、vol%は、体積%のことである。
エアロゲル層10におけるエアロゲル粒子以外の部分は、ゴム系結合剤を由来とする結合部が配置される。結合部は、ゴム系結合剤が加熱によって接着性を発揮した後、硬化した部分であってよい。結合部は、エアロゲル粒子によって形成された粒子間の隙間に配置されるといってよい。この結合部の体積は、硬化収縮が小さい場合、ゴム系結合剤の体積とほぼ等しいとみなすことができる。エアロゲル層10におけるゴム系結合剤(結合部)の割合は、0.1~3vol%であることが好ましい。それにより、接着性と強度とをともに高めることができる。接着性を高めるためには、エアロゲル層10におけるゴム系結合剤の割合は、0.5vol%以上であることがより好ましく、1vol%以上であることがさらに好ましい。
エアロゲル層10における各成分の体積率(vol%)は、断熱シート1を切断するなどして断面を露出させ、断熱シート1の断面のエアロゲル層10を顕微鏡観察することによって測定することができる。あるいは、原料であるエアロゲル粒子及びゴム系結合剤の体積量から、算出することも可能である。
エアロゲル層10は、エアロゲル粒子の量がリッチであり、エアロゲル粒子の周囲に存在する比較的少ない量のゴム系結合剤(結合部)によってエアロゲル粒子が結合されて形成されている。ゴム系結合剤は、エアロゲル粒子間の隙間に配置されるが、このとき、エアロゲル粒子間の隙間はゴム系結合剤に占められていてもよいし、エアロゲル粒子間の隙間にゴム系結合剤以外の空間が空隙として形成されていてもよい。断熱性を高める観点からは、エアロゲル粒子間の隙間に空隙が形成されている方が有利である。ゴム系結合剤が熱橋となることが抑制されるからである。熱橋とは、熱が伝わる経路(パス)のことである。もちろん、結合性を高める観点から、エアロゲル粒子間の隙間には空隙が形成されておらず、エアロゲル粒子間の隙間がゴム系結合剤で占められていてもよい。なお、エアロゲル粒子間に隙間ができる場合でも、この隙間はエアロゲル層10全体から見ると占める割合はそれほど大きくない。そのため、エアロゲル粒子間の隙間を無視して体積率を計算しもよい。例えば、エアロゲル粒子とゴム結合剤(結合部)とを合算した実部の体積中のエアロゲル粒子の体積をエアロゲル粒子の体積割合とみなしてもよい。同様に、エアロゲル粒子とゴム結合剤(結合部)とを合算した実部の体積中のゴム系結合剤の体積をゴム系結合剤の体積割合とみなしてもよい。エアロゲル層10におけるエアロゲル粒子及びゴム系結合剤に占められない空間の体積は、最大でおよそエアロゲル層10全体の10%程度と見積もられる。
エアロゲル層10は、密度が0.1~0.5g/cm3となるように構成されている。それにより、高い断熱性と、高い結合強度と、優れた曲げ性とを発揮することができる。また、エアロゲル層10の密度が上記の範囲であると、軽量になるため、取り扱い性が高まる。エアロゲル層10は、断熱シート1における断熱性を支配する断熱層として機能するものであり、その密度は、断熱性能に大きな影響を与え得る。エアロゲル層10の密度が低くなる場合、エアロゲル粒子間の隙間が大きくなって空気が介入しやすくなり、また空気の量が多くなりやすくなる。エアロゲル粒子間において空気が多くなると、熱伝導率が空気よりも低いエアロゲル粒子の占める割合が減少することになり、断熱性の低下を招くおそれがある。そのため、エアロゲル層10の密度は0.1g/cm3以上となることが好ましいのである。エアロゲル層10の密度は0.13g/cm3以上になることがより好ましい。また、エアロゲル層10の密度が高くなる場合、エアロゲル粒子を結合する結合剤の量が増加することとなり、結合剤による熱橋が形成されやすくなる。そのため、エアロゲル層10の密度は0.5g/cm3以下となることが好ましいのである。エアロゲル層10の密度は0.21g/cm3以下になることがより好ましい。エアロゲル層10は、エアロゲル粒子の充填度合いやゴム系結合剤の含有量で、密度を調整することが可能である。
被覆層20は、エアロゲル層10の両面に配置されている。エアロゲル層10を被覆層20で被覆することにより、断熱シート1の強度を高めることができる。また、エアロゲル層10が被覆されていることで、エアロゲル層10の表面が保護されるため、エアロゲル層10が外的な衝撃によって破壊されるのを抑制することができる。被覆層20が設けられていないと、断熱シート1を曲げたときに局所的に応力が集中して、エアロゲル層10が曲げ力によって破断しやすくなる。しかしながら、被覆層20が設けられることにより、断熱シート1を曲げたときに被覆層20が曲げ力を吸収して、力を分散させてエアロゲル層10に加わる力を弱めることができる。そのため、エアロゲル層10に局所的に応力が集中することを低減し、エアロゲル層10が破断することを抑制することができるのである。また、被覆層20によって、エアロゲル粒子を結合するゴム系結合剤に曲げ力を分散させて加えることができるため、ゴム系結合剤の弾性をより機能させやすくすることができ、破断を抑制しながらエアロゲル層10を曲げることができる。
エアロゲル層10の表面側に配置された表側被覆層21と、裏面側に配置された裏側被覆層22とは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。表裏の被覆層20が同じもので構成されている場合、製造が容易になり、取り扱い性が高まる。また、表裏の被覆層20は、同じ材質で厚みが異なるものであってもよい。表側被覆層21と裏側被覆層22とが異なっていることも、好ましい一態様である。その場合、表側被覆層21を表面側に適した構成にし、裏側被覆層22を裏面側に適した構成にすることができるため、断熱シート1を使用条件に合わせて好適化することができる。例えば、表側被覆層21は、断熱シート1が使用されたときに表側に配置されるものであるため、模様などが形成されたり表面が綺麗に整えられたりして、化粧性のある表面になっていてもよい。また、裏側被覆層22は、断熱シート1が使用されたときに裏側に配置されるものであるため、外観を気にせずに、比較的低価格の被覆材で構成されてもよい。
被覆層20は、層状に成形された材料がエアロゲル層10の表面に貼り付けられることにより形成することができる。被覆層20を構成する成形物は、シート材、フィルム材、箔材などであってよい。被覆層20の材料としては、布、紙、樹脂シートなど、適宜の材料を用いることができる。紙としては、炭酸カルシウム紙などを用いることができる。炭酸カルシウム紙は、紙に炭酸カルシウムが練り込まれたものである。もちろん、炭酸カルシウム紙以外の紙も使用することができる。布は、織布であってもよいし、不織布であってもよい。樹脂シートとしては、特に限定されるものではなく、適宜の樹脂で構成されるシートを用いることができる。被覆層20は耐水性を有することがより好ましい。
被覆層20は、少なくとも一方の面に配置される被覆層20が、不織布、又は、凹凸表面を有するシートで構成されていることが好ましい。それにより、被覆層20とエアロゲル層10との密着性が高まるため、エアロゲル層10と被覆層20との界面で剥離が生じるのを抑制することができる。また、被覆層20の一部をエアロゲル層10に食い込ませることができるため、断熱シート1が曲げられたときに、エアロゲル層10に曲げ力が局所的に負荷されることを抑制することができる。断熱シート1においては、高い断熱性を実現するためにエアロゲル層10に含まれるゴム系結合剤をできるだけ少なくすることが好ましいが、ゴム系結合剤は被覆層20との接着性にも寄与するため、ゴム系結合剤が少ないと、エアロゲル層10と被覆層20との接着性が低下するおそれがある。ここで、エアロゲル層10と被覆層20との密着性を高めるためには、層界面での接触面積を増加させることが有効である。そのため、被覆層20は、少なくともエアロゲル層10側の面に凹凸を有することが好ましい一態様である。被覆層20が凹凸を有すると、被覆層20とエアロゲル層10との接触面積が大きくなるため密着性を高めることができる。凹凸表面を有するシートでは、表面が凹凸形状となっているため、接触面積を大きくすることができる。また、不織布では、表面から飛び出した繊維で凹凸を形成することができ、接触面積を大きくすることができる。したがって、不織布や凹凸表面を有するシートでは、不織布の繊維や凹凸形状によってエアロゲル層10との密着性を容易に向上することができる。
被覆層20は、曲げることができる材料で構成されていることが好ましい。それにより、断熱シート1を曲げたときに被覆層20によって曲げ力を吸収しやすくすることができる。被覆層20は柔軟性を有することが好ましいのである。被覆層20の曲げ性は、湾曲可能な程度以上が好ましい。被覆層20の曲げ性は、折り曲げ可能な程度がより好ましい。被覆層20の曲げ性は、ロール状に巻き上げ可能な程度がさらに好ましい。被覆層20の曲げ性が高いほど、断熱シート1の曲げ方向に対する強度を高めることができる。また、被覆層20の材料がロール状に巻き上げ可能な場合、断熱シート1をロール状に成形することが可能になる。また、ロール状の被覆層20を用いれば、製造が容易になる。被覆層20は、曲げたときに応力を緩和する構造が設けられていてもよい。応力を緩和する構造として、例えば、被覆層20が波形状に形成されていてもよい。この波形状は、被覆層20の凹凸表面を形成する構造を兼ねるものであってもよい。
被覆層20とエアロゲル層10とは接着されていることが好ましい。それにより、被覆層20とエアロゲル層10とが剥離することを抑制することができる。また、断熱シート1をエアロゲル層10と被覆層20とが一体化したものとして取り扱うことができる。被覆層20とエアロゲル層10とは、エアロゲル粒子を結合するゴム系結合剤によって接着されていることが好ましい。それにより、断熱性を高めながら、高い接着性を得ることができる。被覆層20とエアロゲル層10とは、成形されたエアロゲル層10と、被覆層20の材料とが、エアロゲル粒子を結合する結合剤(接着剤)とは別の接着剤によって接着されていてもよいが、その場合、接着剤の使用によって断熱性が低下するおそれがある。そのため、エアロゲル粒子を結合するゴム系結合剤によって被覆層20とエアロゲル層10とを接着することが好ましいのである。ただし、層界面での剥離をより抑制するためには、被覆層20とエアロゲル層10との界面に別の接着剤が設けられている構成が有利な場合がある。
ところで、被覆層20は、シート状やフィルム状の材料によって構成され得るものであるが、複数の材料が重ねられて一つの被覆層20が構成されていてもよい。このとき、被覆層20を構成する各材料は接着剤によって接着されていてもよい。被覆層20が材料を重ねて形成された場合、強度を高めることができる。ただし、断熱性や取り扱い性を高める観点からは、一つのシート材料から一つの被覆層20が形成されることがより好ましい。
裏側被覆層22の表面には、粘着層が設けられてもよい。粘着層は、接着剤として機能する層であってよい。それにより、断熱シート1を粘着層によって断熱加工したい部材等に貼り付けることができる。断熱シート1がロール状に巻き上げ可能な場合、使用前の保管時においては、粘着層は、表側被覆層21の表面に重ねられてよい。それにより、粘着層によって予期せぬ部位に接着されることを抑制するとともに、粘着層の接着性を維持することができる。表側被覆層21の表面には離型処理が施されていてもよい。この場合、断熱シート1はいわば接着テープ状になるものであってよい。また、粘着層の表面にさらに保護剥離層が設けられてもよい。保護剥離層は、粘着層を保護するとともに、剥離されることにより、粘着層を露出させる機能を有する層である。保護剥離層と粘着層とを有する場合、保護剥離層を剥がした後に粘着層で断熱シート1を部材等に接着させることができるため、取り扱い性を高めることができる。この場合、断熱シート1はシール状になるものであってよい。
断熱シート1は、厚みが4mm以下となっている。断熱シート1は、エアロゲル層10と二つの被覆層20で構成されているため、エアロゲル層10の厚みと二つの被覆層20の厚みとの合計が、4mm以下となる。断熱シート1の厚みが4mm以下であることにより、曲げることが可能になり、断熱シート1に柔軟性を付与することができる。断熱シート1の厚みが4mmを超えると、断熱シート1を曲げたときに、エアロゲル層10にクラックが生じるおそれがある。エアロゲル層10にクラックが生じた場合でも、被覆層20は通常破れにくい素材で構成されているため、断熱シート1の形態を保持することは一応可能である。しかしながら、クラックが生じると、クラック部分が熱のパスとなって断熱性が低下するおそれがある。クラックは、エアロゲル層10に生じたひびであってもよいし、エアロゲル層10の破断であってもよい。エアロゲル層10のクラックは、断熱シート1の表面から観察可能である。例えば、被覆層20に皺がよるなどすることで、エアロゲル層10のクラックを確認することができる。
断熱シート1は、曲げ性を考慮すると、その厚みは、3mm以下が好ましく、2mm以下がより好ましく、1.5mm以下がさらに好ましい。ただし、断熱シート1の厚みが薄くなりすぎると、エアロゲル層10の厚みが薄くなって断熱性が低下するおそれがある。そのため、断熱シート1の厚みは、0.1mm以上が好ましく、0.3mm以上がより好ましく、0.5mm以上がさらに好ましい。
断熱シート1は柔軟性を有するため、断熱材を設けたい部材の表面形状(例えば曲面や角)に沿って断熱シート1を取り付けることができる。また、断熱シート1をロール状に曲げることが可能に構成すると、取り扱い性を高めることができる。断熱シート1は、湾曲可能であることが好ましく、屈曲可能(例えば垂直方向に折り曲げ可能)であることがより好ましく、U字状に折り曲げ可能であることがさらに好ましい。
断熱シート1の柔軟性(曲げ性)は、例えば、帯状の断熱シート1を作製し、この断熱シート1を長手方向を周方向に沿わせて円柱に巻き付けることによって、確認することができる。例えば、帯状の120×50mmの大きさの断熱シート1と、半径3cmの円柱とが、柔軟性の確認に用いられる。この条件で巻き付けられたときに、エアロゲル層10の破断や、被覆層20の剥離が生じないことが好ましい。もちろん、断熱シート1においては、曲げ性がこの条件よりも低くなってもよい。
断熱シート1は曲げ性(柔軟性)を有するため、例えば、配管の断熱などに用いることもできる。具体的には、配管の周囲に断熱シート1を巻き付けることにより、配管内と配管外との間での熱の移動をしにくくして、断熱性を高めることができる。この断熱シート1では、配管内に、冷却媒体(例えば冷水)を流したり、温熱媒体(例えば温水)を流したりするときに、有効に機能する。断熱シート1は設置された配管に巻き付けることもできるし、設置前の配管部材に巻き付けることもできる。巻き付けに際しては、多重に巻き付けを行ってもよく、例えば、一部を重ねて螺旋状に巻き付けてもよい。また、例えば、断熱シート1を配管部材に巻き付ければ、断熱性配管部材を提供することが可能である。もちろん、断熱シート1は、配管に限られるものではなく、適宜の部材に取り付けたり、建築物の施工に用いたりすることができる。例えば、平面の壁、床、天井はもちろん、曲面となった壁、床、天井などに取り付けることが可能である。
断熱シート1では、エアロゲル層10の厚みが70%以上である。例えば、エアロゲル層10の厚みは、断熱シート1の厚みが1mm、2mm、3mm、4mmの場合に、それぞれ0.7mm以上、1.4mm以上、2.1mm以上、2.8mm以上になる。エアロゲル層10の厚みが断熱シート1の全体の厚みの70%以上となることで、高い断熱性を得ることができる。断熱シート1におけるエアロゲル層10の厚みは、75%以上が好ましく、80%以上がより好ましい。ただし、エアロゲル層10の厚みが厚くなりすぎると、被覆層20の厚みが相対的に薄くなって、強度が低下するおそれがある。そのため、断熱シート1におけるエアロゲル層10の厚みは、95%以下が好ましく、90%以下がより好ましい。なお、断熱シート1はエアロゲル層10と二つの被覆層20で構成されているため、二つの被覆層20の合計厚みは、断熱シート1全体の厚みを100%としてエアロゲル層10の割合を減算することによって算出することができる。一つの被覆層20の厚みは、断熱シート1全体の1%以上であることが好ましく、5%以上であることがより好ましい。二つの被覆層20は厚みが異なっていてもよいが、二つの被覆層20の厚みが同じであることがより好ましい。
断熱シート1は、熱伝導率が26mW/[m・K]以下であることが好ましい。それにより、高い断熱性を発揮することができる。断熱シート1の熱伝導率は20mW/[m・K]以下であることがより好ましい。断熱シート1の熱伝導率は低ければ低いほど好ましいため、その下限は特に設定されないが、例えば、断熱シート1の熱伝導率は5mW/[m・K]以上であってもよく、さらには10mW/[m・K]以上であってもよい。
断熱シート1は、切断具で切断可能であることが好ましい。例えば、はさみやカッターなどの切断具で断熱シート1を切断することができれば、断熱シート1の加工性、取り扱い性、施工性を高めることができる。
図1では、被覆層20として、不織布を用いた例が示されている。不織布は、繊維がシート状に成形されたものであってよい。不織布では、繊維がバインダで結合されていてよい。あるいは、繊維が絡み合ってシート状になった布であってもよい。不織布の繊維は短繊維であってよい。不織布を用いた場合、不織布の表面から飛び出た繊維をエアロゲル層10の内部に食い込ませることができる。そのため、エアロゲル層10と被覆層20との密着強度を高めることができる。また、繊維が食い込むことによって、断熱シート1を曲げたときに食い込んだ繊維によってエアロゲル層10を支持することができるため、エアロゲル層10の破断や被覆層20の剥離を抑制することができる。不織布は、繊維の飛び出しにより凹凸面が形成されていてよい。また、密着強度を高めるために、エアロゲル層10に接する面が粗面化された不織布を用いてもよい。粗面化によって、より多くの繊維を表面から飛び出させることができる。粗面化は、ブラシ又はブラシ状の器具で不織布の表面を毛羽立たせることで行うことができる。
不織布としては、特に限定されるものではなく、適宜の材料の不織布を用いることができる。不織布の材料は、ガラス繊維、有機樹脂繊維などであってよい。凹凸がより多い不織布を用いた場合には、断熱層20の表面積が大きくなり、密着性が増すので好ましい。
図1では、不織布で構成される被覆層20がエアロゲル層10の両面に設けられている。被覆層20の一方のみが不織布であってももちろんよい。ただし、断熱シート1においては、被覆層20として、エアロゲル層10の両面に不織布が設けられることがより好ましい。それにより、断熱シート1の強度を高め、高い曲げ性を付与することができる。
図2は、断熱シート1の他の一例を示している。図2の断熱シート1は、被覆層20が凹凸表面を有するシートで構成されている。それ以外の構成は、図1の態様と同じである。同じ構成については同じ符号を付して説明を省略する。
凹凸表面を有するシートは、シートの表面に凹凸が形成されたものであれば、特に限定なく用いることができる。凹凸表面を有するシートは、平坦な表面を有するシートに凹凸加工が施されて形成されたものであってもよいし、シート形成時に凹凸形状に成形されたものであってもよい。凹凸表面を有するシートを用いた場合、エアロゲル層10と被覆層20とが界面において厚み方向に相互に入り込むことになる。そのため、エアロゲル層10と被覆層20との密着強度を高めることができる。また、エアロゲル層10が凹凸面で被覆されることによって、断熱シート1を曲げたときに凸部分によってエアロゲル層10を支持することができるため、エアロゲル層10の破断や被覆層20の剥離を抑制することができる。
凹凸表面を有するシートは、エンボス加工されたシートであることが好ましい。エンボス加工では、容易にシートの表面に凹凸を形成することができる。エンボス加工は、シートに凹凸構造が付けられる加工であってよい。例えば、シートの一方も面から、複数の突起を有する所定の形状の成形型を押圧することにより、当該一方の面を凹ませるとともに、他方の面を盛り上がらせて、エンボス加工を行うことができる。エンボス加工は、浮き彫り状の加工であってよい。エンボス加工によって凹凸が設けられたシートを用いた場合、被覆層20とエアロゲル層10との界面が凹凸界面となって、エアロゲル層10と被覆層20との接触面積が増加する。そのため、エアロゲル層10と被覆層20との密着強度を高めることができる。
凹凸表面を有するシート(エンボス加工されるシート)の材料は、特に限定されるものではないが、例えば、紙、樹脂シートなどを用いることができる。シートの材料は、エンボス加工によって形成された凹凸形状が保持できる材料であることが好ましい。例えば、表面が平坦なシート材にエンボス加工を施すことにより、シート材の表面を凹凸面にすることができる。樹脂シートは、例えば、PETシートなどが例示される。凹凸がより多いシート材を用いた場合には、断熱層20の表面積が大きくなり、密着性が増すので好ましい。
図2では、凹凸表面を有するシートで構成される被覆層20がエアロゲル層10の両面に設けられている。被覆層20の一方のみが凹凸表面を有するシートであってももちろんよい。ただし、断熱シート1においては、被覆層20として、エアロゲル層10の両面に凹凸表面を有するシートが設けられることがより好ましい。それにより、断熱シート1の強度を高め、高い曲げ性を付与することができる。
また、表裏の被覆層20のうち、一方の被覆層20が不織布で構成され、他方の被覆層20が凹凸表面を有するシートで構成されてもよい。この場合も、エアロゲル層10と被覆層20との密着性を高めることができる。ただし、表裏の被覆層20は同じ材料で構成されている方が、曲げ力を分散する性能を得やすく、また、製造も容易であるため、好ましい。
図3は、上記の断熱シート1を用いた断熱材の一例を示している。この断熱材は、断熱シート1が複数重ねられたものである。断熱シート1は厚み方向に重ねられる。断熱シート1を重ねることにより、断熱性をより向上させることができる。図3では、図1に示すような被覆層20が不織布で構成された断熱シート1を重ねた形態を示しているが、これに限定されるものではなく、被覆層20は、図2に示すような凹凸表面を有するシートであってもよいし、それ以外の構成であってもよい。
断熱材は、複数の断熱シート1が接着剤によって貼り合わされて形成されるものであってよい。それにより、断熱シート1間で剥離が生じることを抑制することができる。断熱シート1を貼り合わせる接着剤としては、例えば、ゴム系結合剤を用いることができる。それにより、ゴム性を付与することができるため、曲げ方向に対しての強度を高めることができる。ゴム系結合剤としては、エアロゲル粒子を結合するゴム系結合剤と同様のものを用いることができる。エアロゲル粒子を結合するゴム系結合剤と、断熱シート1を接着する接着剤とが同じ材料であってもよい。その場合、材料数を減らすことができ、より容易に製造することができる。断熱シート1を接着する接着剤からは接着層が形成されてもよい。被覆層20が不織布である場合、接着剤を不織布に若干取り込ませながら、断熱シート1を貼り合わせることができるため、密着性を高めることができる。また、接着層の厚みを薄くすることができる。なお、断熱シート1を接着する接着剤は、断熱シート1の裏面側に粘着層が設けられている場合には、その粘着層によって構成されてもよい。また、断熱シート1を接着する接着剤は、両面テープにより構成されてもよい。
図3では、断熱シート1が3枚重なった形態が示されているが、断熱シート1の数は特に限定されない。例えば、断熱シート1は2枚であってもよいし、4枚以上であってもよい。また、例えば、断熱シート1の数は100枚以下にすることができ、好ましくは50枚以下にすることができ、より好ましくは20枚以下にすることができ、さらに好ましくは10枚以下にすることができる。断熱シートの数が多すぎると、製造が煩雑になるおそれがある。また、断熱材を曲げて使用する場合、断熱シート1の数が多くなりすぎると曲がりにくくなるおそれがある。
断熱材は曲げ性を有していてもよいし、有していなくてもよい。断熱材が曲げ性(柔軟性)を有する場合、曲面に断熱材を取り付けることができる。断熱材の曲げ性は、例えば湾曲可能な程度であってもよい。また、断熱材が曲げ性を有していなくても、断熱シート1が曲げ性を有している。そのため、曲面を有する断熱材を形成することができる。例えば、複数の断熱シート1を曲げた状態で接着させると、曲がった構造を有する断熱材を形成することができる。そのため、施工部位の形状に合わせた形状の断熱材を容易に作製することが可能である。
複数の断熱シート1が貼り合わされて多層構造になった断熱材は、厚みが厚くなる場合、柔軟性が断熱シート1に比べて低くなるが、被覆層20が多層構造になるため、強度を向上することができる。特に、被覆層20として不織布を用いた場合には、高い強度を得ることができる。
断熱シートの製造方法について、以下に説明する。
エアロゲル層10を得るための材料として、エアロゲル粒子とゴム系結合剤とを含むエアロゲル粒子含有組成物を用いることができる。エアロゲル粒子含有組成物は、エアロゲル粒子とゴム系結合剤とが混合されて形成されたものである。エアロゲル粒子は、粉状であってよい。ゴム系結合剤は、粉体であってもよいし、液体であってもよい。ただし、ゴム系結合剤が液体である場合は、エアロゲル粒子をゴム系結合剤に比べてリッチな状態にして、エアロゲル粒子含有組成物が全体として粉状であるようにすることが好ましい。それにより、エアロゲル粒子の充填性を高めてエアロゲル層10を形成することができる。
エアロゲル粒子含有組成物では、エアロゲル粒子にゴム系結合剤が付着していることが好ましい。ゴム系結合剤は、粒子表面に層状に付着していてもよいし、点状に付着していてもよい。ゴム系結合剤が層状に付着した場合、エアロゲル層10の強度を高めることができる。ゴム系結合剤が点状に付着した場合、エアロゲル層10の熱伝導率をより低下することができる。
エアロゲル粒子含有組成物の調製では、まず、エアロゲル粒子の表面にゴム系結合剤を付着させる。ゴム系結合剤が液体状の場合、ゴム系結合剤は常温で粘度が低い方が好ましい。これにより、エアロゲル粒子にゴム系結合剤が均一に付着しやすくなる。エアロゲル粒子にゴム系結合剤を付着させる方法としては、例えば、容器の中にエアロゲル粒子とゴム系結合剤を入れシェーキングする方法や混合機でスプレー塗布する方法を採用することができる。
図4は、エアロゲル粒子11にゴム系結合剤12を付着させる方法の一例を示している。ゴム系結合剤12は、粉体であってもよいし、液体であってもよい。ただし、ゴム系結合剤12が液体の場合は、均一に分散しやすいように液滴を用いることが好ましい。図4に示すように、例えば、エアロゲル粒子11にゴム系結合剤12を付着させるにあたっては、エアロゲル粒子11とゴム系結合剤12とを容器13に入れる。そして、蓋を閉めるなどして容器13を密封し、容器13を振る。これにより、エアロゲル粒子11とゴム系結合剤12とが混合されて、ゴム系結合剤12が付着したエアロゲル粒子11を得ることができる。尚、生産レベルにおいては、ミルやミキサーなどの適宜の混合機を使用して混合を行うことができる。ただし、強力な撹拌力が働くと粒子が壊れるおそれがあるので、粒子が破壊されない程度の撹拌力で混合することが好ましい。
また、エアロゲル粒子とゴム系結合剤とを、スプレー塗布によって混合してもよい。例えば、エアロゲル粒子を撹拌しながら、ゴム系結合剤又はその分散液あるいはその溶液を撹拌状態のエアロゲル粒子にスプレー塗布することにより、エアロゲル粒子の表面にゴム系結合剤を付着させることができる。ゴム系結合剤のスプレーにあたって、ゴム系結合剤を揮発性の溶剤で希釈した場合は、乾燥を行うことで、溶剤を除去することができる。
こうして調製されたエアロゲル粒子含有組成物を成形することにより、断熱シート1を製造することができる。エアロゲル粒子含有組成物は粉末状の組成物であり、これを固めることによりエアロゲル層10を形成することができる。エアロゲル粒子含有組成物の成形は、加熱加圧成形により行うことができる。この成形では、エアロゲル粒子がゴム系結合剤により接着して成形されてエアロゲル層10が形成される。
図5は、エアロゲル粒子含有組成物10aを成形して断熱シート1を製造する方法の一例を示している。図5は、図5A~図5Dから構成される。
図5に示すように、成形にあたっては、プレス機30を用いる。このプレス機30はプレス下型31とプレス上型32とを備えて構成されている。そして、まず、図5Aに示すように、プレス下型31に側壁型31bを取り付けて凹部31aを形成した後、この凹部31aの底面に離型シート34を敷き、その上に被覆層20の材料20aを重ねる。被覆層20の材料20aは、不織布又は凹凸表面を有するシートを好ましく用いることができる。
次に、エアロゲル粒子含有組成物10aをプレス下型31上の凹部31aに投入する。尚、図5では、ゴム系結合剤の図示を省略してエアロゲル粒子含有組成物10aを粒子状の材料として記載しているが、エアロゲル粒子含有組成物10aとしては、エアロゲル粒子とゴム系結合剤とが混合されたものを用いる。次いで、図5Bに示すように、薬さじ、ヘラなどの平滑具33により表面を平らにならす。次に、表面が平坦になったエアロゲル粒子含有組成物10aの上に被覆層20の材料20aを重ね、さらにその上に、離型シート34を重ねる。
そして、図5Cで示すように、プレス上型32を凹部31aに上方から押し込んで挿入し、加熱加圧して押圧(プレス)する。このとき、エアロゲル粒子が押し潰されて壊れない程度のプレス圧力で押圧することが好ましい。このプレスによりゴム系結合剤が接着性を発揮して、エアロゲル粒子が接着されて結合一体化し、エアロゲル層10が形成される。また、被覆層20の材料20aとエアロゲル層10とがゴム系結合剤の接着作用により接着されて被覆層20が形成され、この被覆層20がエアロゲル粒子の成形物であるエアロゲル層10と一体化する。そして、プレス終了後に成形物を取り出す。これにより、図5Dに示すように、エアロゲル層10と被覆層20とにより構成される断熱シート1が形成される。
図6に、断熱シート1におけるエアロゲル層10の一例の拡大図を示す。図6に示すように、エアロゲル粒子11はゴム系結合剤の硬化物12aで結合されている。エアロゲル層10は、エアロゲル粒子11とゴム系結合剤の硬化物12aとを含む。ゴム系結合剤の硬化物12aは結合部を構成する。なお、図6は模式図であり、エアロゲル層10の実際の構造はこれと異なっていてもよい。
成形条件は適宜に好適化することができる。成形温度は、例えば、80~200℃の範囲であってよく、好ましくは、100~190℃の範囲であってよい。成形時間は、例えば、1~60分の範囲であってよく、好ましくは、5~30分の範囲であってよい。成形時の圧力(プレス圧)は、300g/cm2以上であることが好ましく、700g/cm2以上であることがより好ましい。例えば、成形時の圧力は、0.1~10MPaの範囲であってよく、好ましくは、0.5~5MPaの範囲であってよい。
<シリカエアロゲル粒子の合成>
アルコキシシランとしてテトラメトキシシランのオリゴマー(コルコート株式会社製:メチルシリケート51、平均分子量470)、溶媒としてエタノール(ナカライテスク株式会社製特級試薬)、水、及び触媒として0.01モル/リットルのアンモニア水を用いた。上記テトラメトキシシランのオリゴマーを1モル、エタノールを120モル、水を20モル、アンモニア水を2.16モルの比率で配合したゾル状反応液を得た。この後、ゾル状反応液を室温で静置し、ゲル化させ、ゲル状化合物を得た。
アルコキシシランとしてテトラメトキシシランのオリゴマー(コルコート株式会社製:メチルシリケート51、平均分子量470)、溶媒としてエタノール(ナカライテスク株式会社製特級試薬)、水、及び触媒として0.01モル/リットルのアンモニア水を用いた。上記テトラメトキシシランのオリゴマーを1モル、エタノールを120モル、水を20モル、アンモニア水を2.16モルの比率で配合したゾル状反応液を得た。この後、ゾル状反応液を室温で静置し、ゲル化させ、ゲル状化合物を得た。
次に、耐圧容器を用い、このゲル状反応液を18℃、圧力5.4MPa(55kgf/cm2)の液化二酸化炭素中に入れ、ゲル状化合物内のエタノールを二酸化炭素に置換する操作を3時間行った。その後耐圧容器内を二酸化炭素の超臨界条件である温度80℃、圧力15.7MPa(160kg/cm2)とし、溶媒除去を48時間行った。この超臨界状態の雰囲気に、疎水化処理剤としてヘキサメチルジシラザンを0.3モル/リットルの割合で添加し、2時間かけて疎水化処理剤を超臨界流体中に拡散させ、この超臨界流体中にゲル状化合物を放置し疎水化を施した。その後、超臨界状態の二酸化炭素を流通した後に減圧し、ゲル状化合物に含まれるエタノールと疎水化処理剤を除去した。疎水化処理剤投入から減圧までの時間は15時間を要した。その後、耐圧容器から取り出し、シリカエアロゲル粒子を得た。このシリカエアロゲル粒子は、かさ密度が0.086g/cm3、平均粒径1100μmであった。尚、平均粒径は、X線CTによって得られる100個のシリカエアロゲル粒子の断面積から真円換算した径を用いた。
このようにして得たエアロゲル粒子を以下の断熱シートの製造に用いた。
<断熱シートの製造>
(実施例1)
シリカエアロゲル粒子(平均粒径1.1mm)3.6gと、ゴム系結合剤として1.7gのSBR樹脂(SBRラテックスエマルジョン、固形分比率:38wt%)とを均一に混合し、エアロゲル粒子含有組成物を調製した。このゴム系結合剤の破断伸度は、290%である。ゴム系結合剤の破断伸度は、ゴム系結合剤により成形されたフィルムを用い、JIS-C-2151に準拠して測定した値である。ゴム系結合剤の破断伸度の測定方法は、以下同様である。
(実施例1)
シリカエアロゲル粒子(平均粒径1.1mm)3.6gと、ゴム系結合剤として1.7gのSBR樹脂(SBRラテックスエマルジョン、固形分比率:38wt%)とを均一に混合し、エアロゲル粒子含有組成物を調製した。このゴム系結合剤の破断伸度は、290%である。ゴム系結合剤の破断伸度は、ゴム系結合剤により成形されたフィルムを用い、JIS-C-2151に準拠して測定した値である。ゴム系結合剤の破断伸度の測定方法は、以下同様である。
縦120mm、横120mm、厚み2mmの金型の底に、炭酸カルシウム紙を敷き、その上に得られたエアロゲル粒子含有組成物を入れ、さらに炭酸カルシウム紙を重ねた。炭酸カルシウム紙としては、厚み250μmのものを用いた。そして、金型に充填された材料をプレス成形し、ゴム系結合剤を硬化させてエアロゲル粒子を接着させるとともに、エアロゲル粒子の層と炭酸カルシウム紙とを接着させた。成形物は、所望の大きさで成形された。プレス成形条件は、金型温度が180℃、加圧圧力が0.98MPa(10kgf/cm2)、加圧時間が30分とした。これにより、エアロゲル層の表裏両面に被覆層が設けられた実施例1の断熱シートが得られた。
実施例1の断熱シートでは、エアロゲル層におけるエアロゲル粒子の割合は98vol%であり、エアロゲル層の密度は0.184g/cm3であった。また、断熱シートの厚みは2.1mmであり、エアロゲル層の厚みは1.6mmであり、断熱シートにおけるエアロゲル層の厚みの割合は76%であった。
(実施例2)
シリカエアロゲル粒子(平均粒径1.1mm)3.6gと、ゴム系結合剤として1.7gのシリル化ウレタン樹脂(水系接着剤、固形分比率:37wt%)とを均一に混合し、エアロゲル粒子含有組成物を調製した。このゴム系結合剤の破断伸度は450%である。縦120mm、横120mm、厚み2mmの金型の底に、ガラス不織布を敷き、その上に得られたエアロゲル粒子含有組成物を入れ、さらにガラス不織布を重ねた。ガラス不織布としては、厚み230μmのガラス不織布(阿波製紙製)を用いた。そして、金型に充填された材料をプレス成形し、ゴム系結合剤を硬化させてエアロゲル粒子を接着させるとともに、エアロゲル粒子の層とガラス不織布とを接着させた。成形物は、所望の大きさで成形された。プレス成形条件は、金型温度が180℃、加圧圧力が0.98MPa(10kgf/cm2)、加圧時間が30分とした。これにより、エアロゲル層の表裏両面に被覆層が設けられた実施例2の断熱シートが得られた。
シリカエアロゲル粒子(平均粒径1.1mm)3.6gと、ゴム系結合剤として1.7gのシリル化ウレタン樹脂(水系接着剤、固形分比率:37wt%)とを均一に混合し、エアロゲル粒子含有組成物を調製した。このゴム系結合剤の破断伸度は450%である。縦120mm、横120mm、厚み2mmの金型の底に、ガラス不織布を敷き、その上に得られたエアロゲル粒子含有組成物を入れ、さらにガラス不織布を重ねた。ガラス不織布としては、厚み230μmのガラス不織布(阿波製紙製)を用いた。そして、金型に充填された材料をプレス成形し、ゴム系結合剤を硬化させてエアロゲル粒子を接着させるとともに、エアロゲル粒子の層とガラス不織布とを接着させた。成形物は、所望の大きさで成形された。プレス成形条件は、金型温度が180℃、加圧圧力が0.98MPa(10kgf/cm2)、加圧時間が30分とした。これにより、エアロゲル層の表裏両面に被覆層が設けられた実施例2の断熱シートが得られた。
実施例2の断熱シートでは、エアロゲル層におけるエアロゲル粒子の割合は98vol%であり、エアロゲル層の密度は0.172g/cm3であった。また、断熱シートの厚みは2.1mmであり、エアロゲル層の厚みは1.7mmであり、断熱シートにおけるエアロゲル層の厚みの割合は81%であった。
(実施例3)
シリカエアロゲル粒子(平均粒径1.1mm)3.6gと、ゴム系結合剤として1.7gのシリル化ウレタン樹脂(水系接着剤、固形分比率:37wt%)とを均一に混合し、エアロゲル粒子含有組成物を調製した。このゴム系結合剤の破断伸度は、450%である。縦120mm、横120mm、厚み2mmの金型の底に、ポリアミド系の不織布を敷き、その上に得られたエアロゲル粒子含有組成物を入れ、さらにポリアミド系の不織布を重ねた。ポリアミド系の不織布としては、厚み230μmのポリアミド系の不織布(出光ユニテック社製)を用いた。そして、金型に充填された材料をプレス成形し、ゴム系結合剤を硬化させてエアロゲル粒子を接着させるとともに、エアロゲル粒子の層とガラス不織布とを接着させた。成形物は、所望の大きさで成形された。プレス成形条件は、金型温度が180℃、加圧圧力が0.98MPa(10kgf/cm2)、加圧時間が30分とした。これにより、エアロゲル層の表裏両面に被覆層が設けられた実施例3の断熱シートが得られた。
シリカエアロゲル粒子(平均粒径1.1mm)3.6gと、ゴム系結合剤として1.7gのシリル化ウレタン樹脂(水系接着剤、固形分比率:37wt%)とを均一に混合し、エアロゲル粒子含有組成物を調製した。このゴム系結合剤の破断伸度は、450%である。縦120mm、横120mm、厚み2mmの金型の底に、ポリアミド系の不織布を敷き、その上に得られたエアロゲル粒子含有組成物を入れ、さらにポリアミド系の不織布を重ねた。ポリアミド系の不織布としては、厚み230μmのポリアミド系の不織布(出光ユニテック社製)を用いた。そして、金型に充填された材料をプレス成形し、ゴム系結合剤を硬化させてエアロゲル粒子を接着させるとともに、エアロゲル粒子の層とガラス不織布とを接着させた。成形物は、所望の大きさで成形された。プレス成形条件は、金型温度が180℃、加圧圧力が0.98MPa(10kgf/cm2)、加圧時間が30分とした。これにより、エアロゲル層の表裏両面に被覆層が設けられた実施例3の断熱シートが得られた。
実施例3の断熱シートでは、エアロゲル層におけるエアロゲル粒子の割合は98vol%であり、エアロゲル層の密度は0.172g/cm3であった。また、断熱シートの厚みは2.1mmであり、エアロゲル層の厚みは1.7mmであり、断熱シートにおけるエアロゲル層の厚みの割合は81%であった。
(比較例1)
シリカエアロゲル粒子(平均粒径1.1mm)3.6gと、ゴム性を有さない結合剤として1.87gのアクリルエマルジョン樹脂(日信化学社製、固形分比率:34wt%)とを均一に混合し、エアロゲル粒子含有組成物を調製した。この結合剤の破断伸度は、160%である。縦120mm、横120mm、厚み2mmの金型の底に、炭酸カルシウム紙を敷き、その上に得られたエアロゲル粒子含有組成物を入れ、さらに炭酸カルシウム紙を重ねた。炭酸カルシウム紙としては、厚み250μmのものを用いた。そして、金型に充填された材料をプレス成形し、結合剤を硬化させてエアロゲル粒子を接着させるとともに、エアロゲル粒子の層と炭酸カルシウム紙とを接着させた。成形物は、所望の大きさで成形された。プレス成形条件は、金型温度が180℃、加圧圧力が0.98MPa(10kgf/cm2)、加圧時間が30分とした。これにより、ゴム性を有さない結合剤によってエアロゲル層が形成された比較例1の断熱シートが得られた。
シリカエアロゲル粒子(平均粒径1.1mm)3.6gと、ゴム性を有さない結合剤として1.87gのアクリルエマルジョン樹脂(日信化学社製、固形分比率:34wt%)とを均一に混合し、エアロゲル粒子含有組成物を調製した。この結合剤の破断伸度は、160%である。縦120mm、横120mm、厚み2mmの金型の底に、炭酸カルシウム紙を敷き、その上に得られたエアロゲル粒子含有組成物を入れ、さらに炭酸カルシウム紙を重ねた。炭酸カルシウム紙としては、厚み250μmのものを用いた。そして、金型に充填された材料をプレス成形し、結合剤を硬化させてエアロゲル粒子を接着させるとともに、エアロゲル粒子の層と炭酸カルシウム紙とを接着させた。成形物は、所望の大きさで成形された。プレス成形条件は、金型温度が180℃、加圧圧力が0.98MPa(10kgf/cm2)、加圧時間が30分とした。これにより、ゴム性を有さない結合剤によってエアロゲル層が形成された比較例1の断熱シートが得られた。
比較例1の断熱シートでは、エアロゲル層におけるエアロゲル粒子の割合は98vol%であり、エアロゲル層の密度は0.184g/cm3であった。また、断熱シートの厚みは2.1mmであり、エアロゲル層の厚みは1.6mmであり、断熱シートにおけるエアロゲル層の厚みの割合は76%であった。
(比較例2)
シリカエアロゲル粒子(平均粒径1.1mm)3.6gと、9.5gのシリル化ウレタン樹脂(固形分比率:37wt%)とを均一に混合し、エアロゲル粒子含有組成物を調製した。この結合剤の破断伸度は、450%である。縦120mm、横120mm、厚み2mmの金型の底に、炭酸カルシウム紙を敷き、その上に得られたエアロゲル粒子含有組成物を入れ、さらに炭酸カルシウム紙を重ねた。炭酸カルシウム紙としては、厚み250μmのものを用いた。そして、金型に充填された材料をプレス成形し、結合剤を硬化させてエアロゲル粒子を接着させるとともに、エアロゲル粒子の層と炭酸カルシウム紙とを接着させた。成形物は、所望の大きさで成形された。プレス成形条件は、金型温度が180℃、加圧圧力が0.98MPa(10kgf/cm2)、加圧時間が30分とした。これにより、比較例2の断熱シートが得られた。
シリカエアロゲル粒子(平均粒径1.1mm)3.6gと、9.5gのシリル化ウレタン樹脂(固形分比率:37wt%)とを均一に混合し、エアロゲル粒子含有組成物を調製した。この結合剤の破断伸度は、450%である。縦120mm、横120mm、厚み2mmの金型の底に、炭酸カルシウム紙を敷き、その上に得られたエアロゲル粒子含有組成物を入れ、さらに炭酸カルシウム紙を重ねた。炭酸カルシウム紙としては、厚み250μmのものを用いた。そして、金型に充填された材料をプレス成形し、結合剤を硬化させてエアロゲル粒子を接着させるとともに、エアロゲル粒子の層と炭酸カルシウム紙とを接着させた。成形物は、所望の大きさで成形された。プレス成形条件は、金型温度が180℃、加圧圧力が0.98MPa(10kgf/cm2)、加圧時間が30分とした。これにより、比較例2の断熱シートが得られた。
比較例2の断熱シートでは、エアロゲル層におけるエアロゲル粒子の割合は90vol%であり、エアロゲル層の密度は0.31g/cm3であった。また、断熱シートの厚みは2.1mmであり、エアロゲル層の厚みは1.6mmであり、断熱シートにおけるエアロゲル層の厚みは76%であった。
(比較例3)
シリカエアロゲル粒子(平均粒径1.1mm)3.6gと、1.7gのシリル化ウレタン樹脂(固形分比率:37wt%)とを均一に混合し、エアロゲル粒子含有組成物を調製した。この結合剤の破断伸度は450%である。縦120mm、横120mm、厚み2mmの金型の底に、離型紙を敷き、その上に得られたエアロゲル粒子含有組成物を入れ、さらに離型紙を重ねた。そして、金型に充填された材料をプレス成形し、結合剤を硬化させてエアロゲル粒子を接着させた。成形物は、所望の大きさで成形された。プレス成形条件は、金型温度が180℃、加圧圧力が0.98MPa(10kgf/cm2)、加圧時間が30分とした。成形後は離型紙を取り除いた。これにより、被覆層を有さないエアロゲル層単体により構成された比較例3の断熱シートが得られた。
シリカエアロゲル粒子(平均粒径1.1mm)3.6gと、1.7gのシリル化ウレタン樹脂(固形分比率:37wt%)とを均一に混合し、エアロゲル粒子含有組成物を調製した。この結合剤の破断伸度は450%である。縦120mm、横120mm、厚み2mmの金型の底に、離型紙を敷き、その上に得られたエアロゲル粒子含有組成物を入れ、さらに離型紙を重ねた。そして、金型に充填された材料をプレス成形し、結合剤を硬化させてエアロゲル粒子を接着させた。成形物は、所望の大きさで成形された。プレス成形条件は、金型温度が180℃、加圧圧力が0.98MPa(10kgf/cm2)、加圧時間が30分とした。成形後は離型紙を取り除いた。これにより、被覆層を有さないエアロゲル層単体により構成された比較例3の断熱シートが得られた。
比較例3の断熱シートでは、エアロゲル層におけるエアロゲル粒子の割合は98vol%であり、エアロゲル層の密度は0.172g/cm3であった。また、断熱シート(エアロゲル層)の厚みは1.7mmであった。
<断熱材の製造>
(実施例A1)
実施例3の断熱シート5枚を、それぞれの間に0.3gのシリル化ウレタン樹脂(固形分比率:37wt%)を挟んで重ね合わせた。重ね合わせは、シリル化ウレタン樹脂を断熱シートの表面に塗布し、他の断熱シートを重ねることを繰り返すことによって行った。これにより、5枚の断熱シートが4つの接着層で接着された断熱材を製造した。断熱材は板状となった。
(実施例A1)
実施例3の断熱シート5枚を、それぞれの間に0.3gのシリル化ウレタン樹脂(固形分比率:37wt%)を挟んで重ね合わせた。重ね合わせは、シリル化ウレタン樹脂を断熱シートの表面に塗布し、他の断熱シートを重ねることを繰り返すことによって行った。これにより、5枚の断熱シートが4つの接着層で接着された断熱材を製造した。断熱材は板状となった。
(比較例A1)
シリカエアロゲル粒子(平均粒径1.1mm)18gと、8.5gのシリル化ウレタン樹脂(固形分比率:37wt%)とを均一に混合し、エアロゲル粒子含有組成物を調製した。縦120mm、横120mm、厚み2mmの金型の底に、離型紙を敷き、その上に得られたエアロゲル粒子含有組成物を入れ、さらに離型紙を重ねた。そして、金型に充填された材料をプレス成形し、結合剤を硬化させてエアロゲル粒子を接着させた。成形物は、所望の大きさで成形された。プレス成形条件は、金型温度が180℃、加圧圧力が0.98MPa(10kgf/cm2)、加圧時間が30分とした。成形後は離型紙を取り除いた。これにより、被覆層を有さないエアロゲル層単体により構成された比較例A1の断熱材が得られた。
シリカエアロゲル粒子(平均粒径1.1mm)18gと、8.5gのシリル化ウレタン樹脂(固形分比率:37wt%)とを均一に混合し、エアロゲル粒子含有組成物を調製した。縦120mm、横120mm、厚み2mmの金型の底に、離型紙を敷き、その上に得られたエアロゲル粒子含有組成物を入れ、さらに離型紙を重ねた。そして、金型に充填された材料をプレス成形し、結合剤を硬化させてエアロゲル粒子を接着させた。成形物は、所望の大きさで成形された。プレス成形条件は、金型温度が180℃、加圧圧力が0.98MPa(10kgf/cm2)、加圧時間が30分とした。成形後は離型紙を取り除いた。これにより、被覆層を有さないエアロゲル層単体により構成された比較例A1の断熱材が得られた。
なお、比較例A1の断熱材は、層構成は比較例3の断熱シートと同様の層構成となっているが、エアロゲル層の厚みが8.5mmであり、厚みが厚いため、柔軟性を有するシート形状ではなく、板状となっている。そのため、比較例A1は、実施例A1の比較対照となる断熱材として取り扱われるものである。
(断熱性能評価)
実施例及び比較例の断熱シートについて、強度と熱伝導率を測定した。強度はJIS K7221に準拠して測定し、熱伝導率はJIS A1412に準拠して測定した。
実施例及び比較例の断熱シートについて、強度と熱伝導率を測定した。強度はJIS K7221に準拠して測定し、熱伝導率はJIS A1412に準拠して測定した。
(柔軟性評価)
実施例及び比較例の断熱シートから、切断具で切り出して120mm×50mmの大きさの帯状の断熱シートを作製した。作製された断熱シートを長手方向を周方向に沿わせて半径3cmの円柱に巻き付け、巻き付け前後の断熱シートの状態を比較することで、柔軟性(曲げ性)を評価した。巻き付け前後で断熱シートの状態に変化がないものは「○」とした。表側及び裏側の少なくとも一方の被覆層が剥離したもの、及び、エアロゲル層にクラックが生じたものは「×」とした。
実施例及び比較例の断熱シートから、切断具で切り出して120mm×50mmの大きさの帯状の断熱シートを作製した。作製された断熱シートを長手方向を周方向に沿わせて半径3cmの円柱に巻き付け、巻き付け前後の断熱シートの状態を比較することで、柔軟性(曲げ性)を評価した。巻き付け前後で断熱シートの状態に変化がないものは「○」とした。表側及び裏側の少なくとも一方の被覆層が剥離したもの、及び、エアロゲル層にクラックが生じたものは「×」とした。
(評価結果)
表1に結果を示す。実施例1~3では、低い熱伝導率を得ることができるとともに、柔軟性を付与することができた。これは、ゴム系結合剤を用いてエアロゲル粒子を結合し、被覆層でエアロゲル層を被覆したことによるものと考えられる。一方、比較例1では、熱伝導率は低くなったものの、ゴム性のない結合剤を用いており、曲げた際にクラックが生じ、断熱シートを曲げて使用することができないものであった。また、比較例2では、ゴム性を有する結合剤の量を多くすることで柔軟性が高まったが、エアロゲル粒子の体積割合が低くなることで熱伝導率が高くなって、断熱性が低下した。また、比較例3では、被覆層が設けられていないために、十分な柔軟性が得られなかった。
表1に結果を示す。実施例1~3では、低い熱伝導率を得ることができるとともに、柔軟性を付与することができた。これは、ゴム系結合剤を用いてエアロゲル粒子を結合し、被覆層でエアロゲル層を被覆したことによるものと考えられる。一方、比較例1では、熱伝導率は低くなったものの、ゴム性のない結合剤を用いており、曲げた際にクラックが生じ、断熱シートを曲げて使用することができないものであった。また、比較例2では、ゴム性を有する結合剤の量を多くすることで柔軟性が高まったが、エアロゲル粒子の体積割合が低くなることで熱伝導率が高くなって、断熱性が低下した。また、比較例3では、被覆層が設けられていないために、十分な柔軟性が得られなかった。
また、実施例A1及び比較例A2の断熱材を比較したところ、実施例A1の方が強度が高かった。
Claims (8)
- エアロゲル粒子を含むエアロゲル層と、前記エアロゲル層の両面に配置される被覆層とを備えた断熱シートであって、
前記エアロゲル層は、前記エアロゲル粒子がゴム系結合剤によって結合されて形成され、前記エアロゲル粒子の割合が97vol%以上であり、密度が0.1~0.5g/cm3であり、
当該断熱シートは、厚みが4mm以下であり、前記エアロゲル層の厚みが70%以上である、断熱シート。 - 前記被覆層は、少なくとも一方の面に配置される前記被覆層が、不織布、又は、凹凸表面を有するシートで構成されている、請求項1に記載の断熱シート。
- 前記ゴム系結合剤は、水系のウレタン接着剤である、請求項1に記載の断熱シート。
- 前記ゴム系結合剤は、水系のウレタン接着剤である、請求項2に記載の断熱シート。
- 請求項1に記載の断熱シートを複数備え、
前記複数の断熱シートが重ねられた、断熱材。 - 請求項2に記載の断熱シートを複数備え、
前記複数の断熱シートが重ねられた、断熱材。 - 請求項3に記載の断熱シートを複数備え、
前記複数の断熱シートが重ねられた、断熱材。 - 請求項4に記載の断熱シートを複数備え、
前記複数の断熱シートが重ねられた、断熱材。
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