(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
膨張パーライトを速度１０００ｒｐｍ以上のミキサーにより１〜３００μｍの粒子サイズに破砕しつつ、同時に破砕された膨張パーライト破片に微粒の合成シリカを混合、分散させて無機質パウダーを作る第１ステップと、
前記無機質パウダー内部の空気が均一に排出されるように前記無機質パウダーを圧縮成形して断熱材を製造する第２ステップと、
を含んで構成される膨張パーライトを用いた無機質パウダー断熱材の製造方法。
【請求項２】
前記無機質パウダーは、全体重量に対して前記合成シリカを５０〜９８重量％、及び前記膨張パーライト ２〜５０を重量％含んで構成されることを特徴とする、請求項１に記載の膨張パーライトを用いた無機質パウダー断熱材の製造方法。
【請求項３】
断熱材を外皮材で包むステップと、
一定の真空度にまで真空を形成した後、前記外皮材の残りの一側面を熱融着するステップをさらに含んで構成される、請求項１に記載の膨張パーライトを用いた無機質パウダー断熱材の製造方法。
【請求項４】
前記断熱材が仕上げ材をさらに含んで構成される、請求項１に記載の膨張パーライトを用いた無機質パウダー断熱材の製造方法。
【請求項５】
前記外皮材は、アルミニウムと有機素材フィルムとが一重以上に蒸着または貼り合わせて構成されていることを特徴とする、請求項３に記載の膨張パーライトを用いた無機質パウダー断熱材の製造方法。
【請求項６】
前記仕上げ材は、アルミニウムと有機素材フィルムとが蒸着された仕上げ材、アルミニウムと有機素材フィルムとが貼り合わせられた仕上げ材、無機質繊維で構成された仕上げ材、有機材料で構成された仕上げ材の中から選ばれたいずれか一つ以上であることを特徴とする、請求項４に記載の膨張パーライトを用いた無機質パウダー断熱材の製造方法。
【請求項７】
前記断熱材が流体輸送用断熱材、または流体プラント（ｐｌａｎｔ）用配管断熱材、或いは加熱炉のバックアップ材として使用されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の膨張パーライトを用いた無機質パウダー断熱材の製造方法。
【請求項８】
膨張パーライトを速度１０００ｒｐｍ以上のミキサーにより１〜３００μｍの粒子サイズに破砕しつつ、同時に破砕された膨張パーライト破片に微粒の合成シリカを混合、分散させて無機質パウダーを作る第１ステップと、
前記無機質パウダーを圧縮ローラで圧縮して圧縮合材からなる断熱材を製造する第２ステップと、
を含んで構成される、膨張パーライトを用いた無機質パウダー断熱材の製造方法。
【請求項９】
前記無機質パウダーは、全体重量に対して前記合成シリカを５０〜９８ 重量％、及び前記膨張パーライトを２〜５０ 重量％含んで構成されることを特徴とする、請求項８に記載の膨張パーライトを用いた無機質パウダー断熱材の製造方法。
【請求項１０】
前記断熱材を外皮材で包むステップと、
一定の真空度にまで真空を形成した後、前記外皮材の残りの一側面を熱融着するステップをさらに含んで構成される、請求項８に記載の膨張パーライトを用いた無機質パウダー断熱材の製造方法。
【請求項１１】
前記断熱材が仕上げ材をさらに含んで構成される請求項８に記載の膨張パーライトを用いた無機質パウダー断熱材の製造方法。
【請求項１２】
前記外皮材は、アルミニウムと有機素材フィルムとが一重以上に蒸着または貼り合わせて構成されていることを特徴とする、請求項１０に記載の膨張パーライトを用いた無機質パウダー断熱材の製造方法。
【請求項１３】
前記仕上げ材は、アルミニウムと有機素材フィルムとが蒸着された仕上げ材、アルミニウムと有機素材フィルムとが貼り合わせられた仕上げ材、無機質繊維で構成された仕上げ材、有機材料で構成された仕上げ材の中から選ばれたいずれか一つ以上であることを特徴とする、請求項１１に記載の膨張パーライトを用いた無機質パウダー断熱材の製造方法。
【請求項１４】
前記断熱材が流体輸送用断熱材、または流体プラント（ｐｌａｎｔ）用配管断熱材、或いは加熱炉のバックアップ材として使用されることを特徴とする、請求項８〜１３のいずれか１項に記載の膨張パーライトを用いた無機質パウダー断熱材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バインダー（ｂｉｎｄｅｒ）を使用せずに、膨張パーライト（ｐｅｒｌｉｔｅ）を用いて低密度成形構造体を有する無機質パウダー断熱材の製造方法及びこの成形機に関し、詳しくは、高速ミキサーを用いて、膨張パーライトを形状が不規則なガラス破片状のパーライト粒子に作り、これを均等に分散させて合成シリカの間で構造的骨組み（ｆｒａｍｅｗｏｒｋ）を形成して、低い密度でも成形強度を向上させ、熱伝導率の減少効果をもたらす断熱材に関し、断熱材の製造方法において、圧縮の際に発生する成形体内の圧力と空気を除去するために、穿孔構造のプレートとフィルタとが装着された成形機を用いて圧縮成形するか、圧縮ローラを介して膨張パーライトを用いた成形構造体を有する圧縮された合材に製造することにより、経済的かつ物性に優れた膨張パーライトを用いた成形構造体を有する低密度無機質パウダー断熱材の製造方法及びこの成形機に関する。
【背景技術】
【０００２】
合成シリカは、ほとんどナノサイズの粒子が付着してマイクロサイズの粒子に製造されたものであって、ナノサイズ粒子により高い比表面積を形成する。これを圧縮成形して内部に多い比表面積を与えることにより、熱伝導率が低くて、断熱性能が良い断熱材を製造する。
このように製造された断熱材は、単独で使用したり、ガラス繊維などの外皮材で強度を補強して使用したりし、アルミニウム素材の多層フィルムの外皮材で密封して真空断熱材として使用される。
【０００３】
合成シリカ断熱材の核心は、内部に形成された小さい気孔による多くの比表面積のため、低い熱伝導率を有するようになり、それにより、断熱性能が良いことである。
一般に、合成シリカ粒子を用いて断熱材を製造するとき、成形性を持たせるために、バインダーを使用するが、少量のバインダーを使用しても、バインダーにより内部比表面積が小さくなる。特に、合成シリカのように内部気孔が多い粒子は、液状バインダーの吸収が大きいため、均一に分布させることが容易でない。
【０００４】
このような現象とバインダーに含まれた水分を完全乾燥し難いため、熱伝導率が上がって断熱性能が落ちるという問題が生じる。
このような問題を解決するために、無機質繊維系マットを外皮材として使用する製品などが実用化されているが、合成シリカ自体は ８００〜９００ ℃以上で使用可能であるが、無機質繊維は、その種類によっては使用温度に限界があり、材料費の上昇と追加的な加工のため、断熱材の費用上昇の要因となる。一般のガラス繊維は、使用温度が ６５０ ℃程度である限界があり、セラミック繊維は、８００〜９００ ℃以上で使用可能であるが、人体に安全な生分解性材質を使用しなければならないので、高価である。
【０００５】
また、アルミニウム素材の多層フィルムの外皮材が芯を包み、内部を真空処理して熱伝導率を ０．００５ Ｗ／ｍＫ 以下の断熱物性を有する真空断熱材の芯材としても使用される。
一方、真空断熱材の核心は、長期耐久性（使用期間）に左右されるが、これは、内部真空が毀損されるかどうかである。真空度毀損は、外皮材の損傷とアウトガッシング（Ｏｕｔ  ｇａｓｓｉｎｇ）により発生し、アウトガッシングの場合、内部水分、有機物などによって発生する。もちろん、ゲッター剤（ｇｅｔｔｅｒ）で防止可能であるが、完璧であるとはいえない。
【０００６】
特許文献１の「断熱材及びその製造方法」において、バインダーを使用しないために、アルカリ土類金属水酸化物及びアルカリ金属水酸化物を使用し、高湿養生し、再度乾燥する方式を提示しているが、これは、工程が複雑で、高湿養生の際、断熱材へ水分吸収が発生して、再度乾燥しても内部水分が全て除去され難い。
【０００７】
特許文献２の「シリカエアロゲルに不織布状態の繊維が補強された柔軟性に優れた断熱材の製造方法及びその方法により製造された断熱材」において、化学繊維、炭素繊維、ガラス繊維等で不織布状態の膜を製造し、有機接着剤を不織布膜に塗布し、その上にシリカエアロゲルを吸着させ、このように製造された断熱材を積層して、Ｗ形状を有する針を用いて返し縫いして製造する方式を提示している。しかし、非溶剤型有機接着剤を使用するので、シリカエアロゲルに有機接着剤が吸収されることは一部防止されるが、工程が複雑で、製造費用が高いだけでなく、製造後、有機接着剤との結合力が弱くて粉塵発生の問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】韓国特許公開第１０−２０１１−００４２０１９号公報
【特許文献２】韓国特許公開第１０−２０１０−００８３５４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の低密度無機質パウダー断熱材の製造方法は、合成シリカ断熱材を製造するにおいて、膨張パーライトを用いて合成シリカの間で構造的骨組み（ｆｒａｍｅｗｏｒｋ）を形成させ、バインダーを使用せずに、繊維による補強の限界を改善して、内部比表面積の縮小を防止し、密度の低い断熱材を製造することに目的がある。
本発明は、バインダーを使用しないので、内部比表面積縮小を防止し、低密度で成形性を持たせることにより、経済的かつ良い物性を有するようにするのに寄与しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る膨張パーライトを用いた低密度成形構造体を有する無機質パウダー断熱材の製造方法は、合成シリカと膨張パーライトを含むパウダーを分散及び破砕させて微粒の合成シリカがガラス破片化された膨張パーライト表面にコーティング及び分散されつつ混合されるようにする第１ステップと、混合されたパウダーの圧縮過程で発生した内部圧力を上部プレートと下部プレートとに形成された複数の穿孔を介して外部に排出できる成形機で圧縮成形して芯材を製作する第２ステップとを含むことを特徴とする。
本発明により製造された断熱材は、合成シリカ ５０〜９８ 重量％と膨張パーライト ２〜５０ 重量％を含み、微粒の合成シリカがガラス破片化された膨張パーライト表面にコーティング及び分散されつつ混合された状態で圧縮成形されることを特徴とする。
【００１１】
本発明の低密度無機質パウダー断熱材の製造方法は、合成シリカと膨張パーライトを混合するとき、１０００ ｒｐｍ以上の高速ミキサーを介して膨張パーライトを ３００ μｍから １ μｍ粒子サイズに破片化しつつ、破片化された膨張パーライトに合成シリカ粒子等をコーティング及び分散させて、膨張パーライト粒子が成形体の構造的骨組み（ｆｒａｍｅｗｏｒｋ）を形成するようにする。
【００１２】
本発明による低密度無機質パウダー断熱材の製造用成形機は、複数の穿孔が形成されている上部穿孔プレート、前記上部穿孔プレートの上部に位置する上部フィルタ、及び前記上部フィルタの上部に位置する上部加圧板を備える上部プレートと、複数の穿孔が形成されている下部穿孔プレート、前記下部穿孔プレートの下部に位置する下部フィルタ、及び前記下部フィルタの下部に位置する下部加圧板を備える下部プレートと、前記上部プレートと下部プレートとの側壁を形成する側面プレートとを備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明によって断熱材を製造するとき、前記ミキシング後、形成された構造体が変わることを防止し、膨張パーライトの構造的骨組みが酷く毀損されることを防止する成形機を使用して断熱材を圧縮成形する。さらに、成形された芯材の上部と下部の密度偏差及び不均一な内部比表面積を改善するために、上部と下部から同時に圧縮する方式も使用可能である。
また、本発明において、膨張パーライドを用いて形状が不規則なガラス破片状のパーライト粒子を均等に分散させて、合成シリカの間で構造的骨組み（ｆｒａｍｅｗｏｒｋ）を形成した後、圧縮ローラを介して圧縮された合材を作ることにより、一般成形機を利用するか、圧縮粒子を用いた断熱材を製造する方式も可能である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の低密度無機質パウダー断熱材の製造方法及び成形機によれば、低い密度でも成形強度に優れ、密度偏差の発生が防止されて内部比表面積が均一になり、断熱性能も優れた低密度の成形構造体を有する無機質パウダー断熱材を経済的に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１Ａは、本発明により製造された断熱材の切断面を電子顕微鏡で撮影した写真である。図１Ｂは、図１Ａに対する一部拡大写真である。図１Ｃは、単純混合成形時、切断面のうち、シリカがかたまった部位を電子顕微鏡で撮影した写真である。図１Ｄは、単純混合成形時、切断面のうち、パーライトがかたまった部位を電子顕微鏡で撮影した写真である。
【図２】本発明による圧縮成形機の断面図である。
【図３】本発明による成形機で圧縮成形するときに発生する圧力と空気の排出フローを示す図である。
【図４】従来の成形機で圧縮成形するときに発生する圧力と空気の排出フローを示す図である。
【図５】圧縮ローラを用いた圧縮フローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
上記の目的を達成するための本発明における膨張パーライトを用いた成形構造体を有する低密度無機質パウダー断熱材は、合成シリカ ５０〜９８ 重量％、膨張パーライト ２〜５０ 重量％を含む。具体的には、合成シリカ ５０〜９８ 重量％と膨張パーライト ２〜５０ 重量％を含むパウダーを １０００ ｒｐｍ以上の高速ミキサーで同時に分散及び粉砕させて微粒の合成シリカ粒子がガラス破片化された膨張パーライト粒子表面にコーティング及び分散されつつ混合されるようにする第１ステップと、混合された無機質パウダーを成形するとき、内部圧力の除去が円滑な成形機で圧縮成形して芯材を製作する第２ステップとに分けられる。
【００１７】
また、前記第１ステップ後に混合された無機質パウダーを圧縮ローラを介して圧縮された合材で製造する。
本発明の効果をより詳しく説明すると、以下のとおりである。
内部に比表面積が全くない成形体に比べて、内部に比表面積を有している成形体が熱伝導率が低い。その理由は、芯材内部に形成された比表面積が対流の影響を遮断することにより、熱伝達が阻止されるためである。また、伝導は、物質自体の特性であるため、一定の値を有している。このような伝導の影響を最小化するためには、内部比表面積を形成している構造の面積縮小と密度を低くすることが最善である。
【００１８】
既存の合成シリカを用いた断熱材は、成形性を確保するために、バインダーを使用するか、補強繊維を過量で使用する。或いは、２つを用いて適宜使用量を決定することもある。しかし、バインダーを使用すると、断熱材内部に形成された比表面積が小さくなり、断熱性能が落ち、バインダー使用量を減らすために、繊維量を増加させると、繊維のかたまり現象、分散性の低下、成形後の復元力等も増加されて、さらに成形体の物性が低下するので、補強繊維だけで解決し難い。
したがって、本発明は、バインダーによる内部比表面積の低下防止と繊維の限界を克服し、より低い密度の断熱材を製造するためのものである。
【００１９】
以下、第１ステップの合成シリカと膨張パーライトの混合について説明する。
本発明において膨張パーライトは、真珠岩、松脂岩、黒曜石、軽石などの天然鉱物を高温の火炎で表面をガラス質化させ、内部に水分（結晶水）が蒸気化して膨張されることを通称する。膨張されたパーライトの粒子の形態は、膨張前の粒子のサイズと分布及び乾燥による結晶水の量によって特徴的になされ、製造された膨張パーライトは、その粒子内部の無数なセルで構成されており、広い比表面積を有しており、比重が低くて断熱素材として適した条件を備えている。
【００２０】
合成シリカは、シリカ含量純度 ９０ ％以上の断熱物性に優れた無機物で、その粒子が数ナノメータから数十マイクロのフュームドシリカや多孔性シリカ、エアロゲル、ホワイトカーボンなどを意味し、工程中、処理方法によって親水性と疎水性を与えることができる。
膨張パーライトは粒子が大きく、合成シリカは粒子が小さく、互いの粒子が有する密度の差があり、単純混合時、均一な分布よりは、粒子のサイズと密度によってかたまりや層分離現象を見せる。
【００２１】
本発明においては、互いに異なる粒子同士の単純な混合でない。単純に混合する場合、前述したように、かたまりや層分離などの問題があるからである。本発明では、高速ミキサー上で膨張パーライトを適切なサイズに破砕しながら合成シリカの間に分散させて、合成シリカの間で構造的骨組みの役割をする構造となる。さらに詳しく説明すれば、合成シリカは、大気中の水分吸湿性が高いか、粒子間の静電気的引力により数十マイクロサイズの凝集された形態となっているが、外部の強い力や圧力によって粒子等が瞬間的に分離が可能である。１〜３００ μｍに破砕されたパーライト粒子表面に合成シリカ粒子をコーティング及び分散させるようにすることは、高速ミキサーの高い ｒｐｍと力とによって瞬間的に合成シリカを本来のサイズに分離、これを分散させ、膨張パーライト粒子表面にその微細な粒子等が付着されるようにコーティングして合成シリカとパーライトの粒子相分離を解消させて １〜３００ μｍサイズにガラス破片化された膨張パーライトと合成シリカの構造体を形成させることができる。
【００２２】
図１は、本発明による断熱材切断面の電子顕微鏡写真である。このうち、（Ａ）は、合成シリカと膨張パーライトを本発明による方法で断熱材を製造して、断面を切って測定した電子顕微鏡写真であり、この一部分を拡大してみたとき、（Ｂ）のように、膨張パーライト片が構造的骨組みを形成していることが分かる。合成シリカ粒子がパーライト粒子表面に均等に分散されて、相の境界が曖昧な形態となり、断熱性能は維持しながらも、優れた成形強度を有する断熱材が作られる。
【００２３】
一般に、単純混合すれば、合成シリカと膨張パーライトとは、互いに凝集された状態で相分離が発生する。これを断熱材に製造して断面を確認してみると、合成シリカは（Ｃ）のように、膨張パーライトは破片化されて（Ｄ）のように互いに凝集されて分布する。このとき、合成シリカ凝集群は、結合強度が弱くて容易に破損され、パーライト凝集群は、対流と伝導現象が発生して熱伝導率が高くなる。
【００２４】
（Ａ）の写真の中で綿塊のような形態のものが合成シリカであり、鋭い形態の粒子等がパーライト粒子である。１０００ ｒｐｍ未満の速度で単純混合時には、合成シリカとパーライトとは、凝集された形態で分散されず、（Ｃ）の合成シリカと（Ｄ）のパーライトのように相分離されて別にかたまっているが、（Ａ）は、本発明の混合方法のとおりに進んで膨張パーライト表面に合成シリカ粒子が均等に分散された形態であり、合成シリカのみで構成された（Ｃ）や膨張パーライトのみで構成された（Ｄ）とは明らかに異なる形態を有していることが分かる。（Ａ）において一部分を拡大してみると、（Ｂ）の写真のように、膨張パーライト片が構造的骨組みを構成していることが分かる。
【００２５】
したがって、本発明による成形構造体においてガラス破片化されたパーライトは、合成シリカ粒子群の間で骨組みを形成するので、流動性のある合成シリカ粒子等のみで構成された成形体より成形強度に優れ、補強繊維による低密度成形体製造の限界を克服するようにして、さらに低い密度の成形体を製造できるようにすることができる。
合成シリカは、熱伝導率を低くするためのものであって、その粒子が数ナノメータから数十マイクロのフュームドシリカや多孔性シリカ、エアロゲル、ホワイトカーボンなどを使用し、その含量が全体重量に対して ５０〜９８ 重量％であり、５０ 重量％以下である場合には、断熱性能が極めて低く、９８ 重量％以上である場合には、断熱物性に優れるも、成形強度が落ちることがある。
【００２６】
膨張パーライトは、パーライト原鉱を乾燥させた後、膨張させて製造されたものであって、パーライト原鉱は、真珠岩、黒曜石、松脂岩、軽石の中から選ばれた１種以上である。全体重量に対して膨張パーライトの含量が ２ 重量％以下であれば、成形強度が低く、５０ 重量％以上であれば、断熱物性が極めて低くなることがある。
ミキサーは、種類と形態、その構造に対して制限しないが、混合時、円形及び楕円形のパーライトが粉砕されて破片化された形態の粒子になるようにし、合成シリカは、粒子間分離されて微粒の粒子が破片化されたパーライト粒子表面にコーティングされるか、分散及び混合されるように高速の ｒｐｍと力を有するミキサーのものを使用するのが好ましい。
【００２７】
最も効率的かつ効果的に混合できるように、ミキサー内にブレード刃を装着したり、ブレード刃を上下または左右軸に装着することができ、重力に反してブレード刃及び容器が回転できるように設計されたミキサーのものを使用することもできる。ブレード刃は、一字形態または十字形態を使用することができ、円形及び多重装着された刃を使用することができる。
【００２８】
ミキサーの運用時間と ｒｐｍは、増加するほど効果的であるが、一定時点からは物性的に増加することはない。生産性増加のために好ましくは運用時間は短く、ｒｐｍを増加させる方法が効果的でありうる。ただし、１０００ ｒｐｍ未満の場合は、単純分散のみなされ、膨張パーライト粒子が破片化されないか、３００ μｍを超過する粒子等が存在して、その効果が低い。
【００２９】
ガラス破片化されたパーライト粒子サイズは、１〜３００ μｍであるときに成形体内でよく分散され、構造的支持役割を果たすことができ、その粒子サイズが １ μｍ未満であれば、よく分散されるが、成形強度が落ち、３００ μｍを超過すれば、成形強度は高くなるが、分散性が落ち、熱伝導率が悪くなることがある。ガラス破片化されたパーライトの粒子サイズは、ミキサー運用時間を調節するか、ｒｐｍ速度で調節して条件選定することができ、粒子サイズは、標準体を使用するか、粒度分析器を使用して測定することができる。
【００３０】
補強繊維には、ガラス繊維、ミネラルウール、ジルコニウムなどを含む無機繊維と、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロンなどの有機繊維を使用することができる。
断熱材は、使用条件及び環境によって疎水（撥水）の性能が要求される。断熱材は、水分の吸収や吸湿が発生すれば、熱伝導率が急激に悪くなり、断熱性能が落ちる。その理由は、水の熱伝導率がおよそ ０．６ Ｗ／ｍＫと高く、内部水分によって対流現象等が増加するためである。（以下、疎水（撥水）を疎水と表現する）。
【００３１】
合成シリカ断熱材の疎水処理方法は、合成シリカ粒子に疎水処理をして、成形体として製造するか、成形体を製造するとき、粒子と疎水処理剤とを混合して成形することによって製造することができる。また、疎水処理された合成シリカと親水性合成シリカ（一般）とを混用して圧縮することにより、疎水処理された合成シリカが親水性合成シリカを保護して疎水性能が確保可能である。
【００３２】
疎水処理方法は、上記の方法の全てが可能であるが、本発明は、バインダー使用による強度補強と非表面積縮小防止の目的であるため、疎水処理された合成シリカと一般合成シリカとを単純混合して使用することがより好ましい。なぜならば、本発明でバインダーを使用しない目的は、合成シリカの非表面積を最大限活かすためであるが、疎水処理された合成シリカのみを使用するか、成形の際、疎水処理剤を混合すれば、非表面積が小さくなるためであるが、特に、疎水処理剤を混合する場合は、バインダーを混合するのと類似した現象を見せるからである。
【００３３】
以下、第２ステップで使用される成形機について説明する。
図２は、本発明による成形機の概略図である。図２に示すように、本発明での成形機は、上部プレート、下部プレート、及び側壁プレートを備える。
上部プレート１０は、複数の穿孔が形成されている上部穿孔プレート１１、その上部に位置する上部フィルタ１２、及び上部フィルタ１２の上部に位置する上部加圧板１３を備え、これに対応する下部プレート２０は、下部穿孔プレート２１、その下部に位置する下部フィルタ２２、及び下部フィルタ２２の下部に位置する下部加圧板２３を備える。
【００３４】
ここで、上部フィルタ１２と下部フィルタ２２とは、合成シリカとパーライト粒子とが逃げ出さない程度の気孔を有する。
図４は、従来の圧縮成形機の作動概略図である。従来の圧縮成形機は、穿孔がない上部プレートと下部プレートとで構成されて圧縮成形をする。従来の圧縮成形機で圧縮成形する場合、加圧によってパウダーが圧縮されるとき、内部に含まれている空気が円滑に逃げ出せず、共に加圧されながら内部圧力が大気圧より高くて、構造的支持体として使用された膨張パーライトの効果が悪くなる。また、結局空気が上部プレートと側壁との間の隙間に逃げ出すが、このときに発生する空気の流れによって粒子のサイズや比重の差による分散偏差が発生し得る。
【００３５】
図３は、本発明による成形機の作動概略図である。図３に示すように、本発明による成形機は、圧縮成形時、加圧前の大気圧Ｐ１とパウダー内部の空気圧Ｐ２とは、同一の圧力で始められ、圧縮が進むほど、Ｐ１より内部空気圧Ｐ２が大きくなる。このとき、成形機内部と外部は、完全密閉状態でないため、内部空気圧Ｐ２は、大気圧Ｐ１と相平衡をなすために、成形機の外部に逃げ出す。図３において矢印は、空気の流れを示したものである。
【００３６】
すなわち、一般的な成形機は、加圧される上部プレートと側壁との間に隙間があり、図４での（Ｂ）のように空気が逃げ出すが、成形体の大きさ（プレートの面積）とパウダーの圧縮状態が大きくなるほど、容易に逃げ出すことができず、内部空気圧Ｐ２が大気圧Ｐ１より高く、局部的に圧力がより高いところが発生して、非表面積（内部気孔）が不均一に形成され、構造的支持体を形成する膨張パーライトの効果が落ちる。
【００３７】
本発明の成形機は、上部穿孔プレート１１と下部穿孔プレート２１とに複数の穿孔が形成されているので、図３の（Ｂ）のように空気が容易に逃げ出して、内部空気圧Ｐ２と大気圧Ｐ１とがほとんど一定に維持されて、非表面積が均一に形成され、膨張パーライトが構造的支持体を形成する効果を得ることができる。
疎水性を与えるために、疎水処理された合成シリカと一般合成シリカとを使用するときにさらに効果的である。その理由は、疎水処理された合成シリカは、一般合成シリカより表面張力が低く、流動性が良くなるからである。ここで、流動性とは、外部の圧力に容易に反応し、動くことを表現する。
【００３８】
既存の成形方法である図４の場合、内部圧力が上がる途中、上部プレートと側壁との間の隙間に空気が逃げ出しながら、その影響を受けて分散偏差が発生し得るが、本発明の成形機は、図３のように内部空気が上下部に容易に逃げ出して、内部不均一防止と内部空気流動現象が抑制されるからである。
成形機の上部プレート１０と下部プレート２０とに使用されるフィルタ１２、２２は、効果的に内部空気を除去できる有機系繊維、無機系繊維、有機系発泡フォーム、無機系発泡フォーム、またはメタルフィルタを使用することができる。
【００３９】
さらには、上部プレート１０と下部プレート２０とが上下に同時に圧縮される方式の成形機を使用すれば、一層効果を高めることができる。一般的な圧縮成形は、上部プレート１０が下降して圧縮する形態であるが、このとき、圧縮が始まるパウダーの上部と下部の圧縮された状態を比較すれば、上部が下部より圧縮された状態が高くなるが、成形された断熱材の厚さが増加するほど、その差異が大きくなる。このように製造された断熱材の上部と下部の密度偏差が発生すると、強度及び熱伝導率が不均一になる。このような問題点を改善するために成形された断熱材の上部と下部の密度偏差及び不均一な内部非表面積を改善するために、上部プレート１０と下部プレート２０とが同時に圧縮される方式も使用可能である。
【００４０】
本発明により製造された断熱材は、それ自体で断熱材として使用可能であり、追加的な適用（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）も可能である。
まず、真空断熱材の芯材として使用が可能であるが、アルミニウムと有機素材フィルムが多層構造である外皮材が追加的に使用される。本発明では、有機素材フィルムの材質に対しては制限がないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ナイロン、ＥＶＯＨ（エチレンビニルアルコルコポリマー）などを使用することができる。外皮材を製造する方式は、蒸着や貼り合わせによって製造可能である。
【００４１】
このとき、外皮材の強度を補強するためには、無機質または有機質素材の繊維をさらに含めることができる。
外皮材フィルムは、１０〜１０００ μｍの厚さを有することが好ましい。有機素材フィルムにアルミニウムフィルムを蒸着させるか、貼り合わせる方法に対しては格別の制限はない。1つの例として、有機素材フィルムとアルミニウムフィルムとを積層し、５０〜３００ ℃の温度条件及び １〜３００ ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力で加熱及び加圧して蒸着または貼り合わせする。
【００４２】
外皮材フィルムの厚さが １０ μｍ以下である場合、外部衝撃や引掻けにより損傷が発生して真空が破壊される危険が高く、１０００ μｍ以上である場合、真空断熱材の製造後、畳むなどの作業が難しいか、外皮材を通じて熱伝達損失が発生するという問題がある。
前記製造された上部外皮材と下部外皮材とを平行に位置させ、第２ステップで製造された無機質パウダー成形体を上下部外皮材の間に安着させる。次に、上部外皮材と下部外皮材の３面を熱融着プレートを用いて ５０〜３００ ℃の温度条件及び １〜３０ ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力で加熱及び加圧すれば、成形体が熱融着された袋のような形態内に挿入された形態で製造される。
【００４３】
その後、上部、下部外皮材の開放された一面の上下部を真空チャンバに入れて、空気を除去して真空を形成する。真空度が一定以上に上昇すると、開放された一面をも熱融着させて真空断熱材が完成する。
真空度は、目的とする熱伝導率によって異なるが、真空度を高く取るほど、対流の影響が除去されるので、熱伝導率が良くなる。本発明では、１ｔｏｒｒ以上の真空圧力を想定する。
【００４４】
外皮材を使用する方法は、３面が予め融着された封筒形態に成形体を挿入する方法と、上部、下部外皮材が連続的に供給され、その間に成形体が供給された後に、上部外皮材と下部外皮材の３面を融着する方法もある。
他の適用方法は、超低温断熱材用として使用可能である。その中でも、ＬＮＧ船舶の断熱材として使用することができる。ＬＮＧ船舶の断熱材として使用する形態は、大別してＧＴＴ社のＭａｒｋ  IIIタイプとＮｏ９６タイプとがある。
【００４５】
Ｍａｒｋ  IIIタイプは、プライウッド板を上部と下部面に置き、その間にウレタンを使用しており、Ｎｏ９６タイプは、プライウッドで直六面体ボックスを構成し、内部に膨張パーライトやロックウール、グラスウールなどを詰め込んで使用する。プライウッドボックスの内部には、さらにいくつかの仕切りを構成して、上板と下板の衝撃を防止するように構成される。
【００４６】
本発明の断熱材は、上記のようなＬＮＧ船舶の断熱材として使用するとき、成形体単独で使用するか、毀損を防止するために、仕上げ材を共に使用することができる。
仕上げ材は、真空断熱材用アルミニウムフィルムが蒸着または貼り合わせられた仕上げ材、無機質繊維で構成された仕上げ材、有機材料で構成された仕上げ材など、多様に使用可能である。
【００４７】
真空断熱材の製造の際、内皮材をさらに使用可能である。真空作業の際、芯材から発生する粉塵により真空設備が毀損され得るが、これを防止するために、芯材を予め不織布、織布などの形態でフィルタ役割をすることができる素材で包むために使用する。内皮材は、無機質繊維、有機質繊維、セルロース繊維などであり、不職布や職布の形態で製造されたシート（Ｓｈｅｅｔ）やペーパー（ｐａｐｅｒ）形態を使用する。
【００４８】
さらに他の適用方法としては、高温及び低温流体が流れる配管や加熱炉などのバックアップ材として用いられる断熱材がある。断熱材単独の使用も可能であるが、現場施工性の向上のために、上記のような仕上げ材を用いて、予め配管などの厚さや形態に合わせて加工して適用するか、現場で形態に合うように包んで使用することができる。
【００４９】
本発明の第２ステップの方法において、膨張パーライトを用いて形状が不規則なガラス破片状のパーライト粒子を均等に分散させて合成シリカの間で構造的骨組み（ｆｒａｍｅｗｏｒｋ）が形成された圧縮された合材を適用することも可能である。すなわち、第１ステップの合成シリカと膨張パーライトを高速分散させて形成された膨張パーライト構造的骨組みは、固定された状態でないため、外部の圧力や作用によって膨張パーライト骨組みと合成シリカで構成された構造体の毀損が発生するが、これを防止するために、圧縮された合材に作るものである。（以下、圧縮された合材と表記）
圧縮された合材を作るときに重要な点は、圧縮面を最小化して圧縮による空気の流れの発生を抑制することである。
【００５０】
したがって、図５のように圧縮ローラを使用することにより解消可能であり、圧縮された小さい粒子形態に製造することができる。ローラにより当接する面積が少ないため、一般の圧縮成形機とは異なり、加えられる圧力による空気流動が抑制されて、構造体毀損が発生しない。
このように製造された、圧縮された合材は、２つの効果がある。
【００５１】
第一は、本発明で提案する第２ステップの圧縮成形機を使用せずに、一般の圧縮成形機を使用することができる。その理由は、構造的骨組みを有する圧縮された合材に製造することにより、圧縮成形時に圧縮比が小さくなり、圧縮時に発生する空気の流動も小さくなり、内部圧力が低くなる。また、粒子が既に構造体を形成しており、強度が高く、構造体及び骨組みの毀損がほとんど発生しないからである。
【００５２】
第二は、第２ステップの圧縮成形機の過程を省略し、断熱材を製造することができるようになる。ただ、その単独での使用は難しく、仕上げ材を使用しなければならない。構造的骨組みを有する圧縮された合材を仕上げ材に入れて密封することになると、断熱材を所望の形態と強度を有するように製造可能である。特に、圧縮された合材を製造するとき、圧縮ローラを繰り返すか、圧縮割合を高めると、圧縮された合材の密度を調整可能である。
【００５３】
本発明の圧縮された合材は、真空断熱材の芯材として使用するとき、最も便利に適用することができる。先に提案された真空断熱材の芯材は、固い成形体に製造するので、真空断熱材に製作した後や製作時、ほとんどボードタイプに製作される。しかし、芯材を圧縮された合材の形態で使用すれば、真空前や真空後に所望の形態に作ることができるので、より多様の製品に適用することができる。
以下、実施例によって詳しく説明する。
【００５４】
本発明において、断熱材の特性を確認するために、屈曲強度と熱伝導率とを測定して物性値を比較した。
屈曲強度は、ＫＳ  Ｆ  ４７１４に基づいて測定し、断熱材の試験片３個を取って測定した後、平均値を求めて示した。
熱伝導率は、ＡＳＴＭ  Ｃ  ５１８平板熱流計法に基づき、試験片は、横×縦×高さが ３００×３００×１０ ｍｍのサイズの真空断熱材に製造して測定した。
【００５５】
＜実施例１＞ 本発明の無機質パウダーを用いた断熱材の製造
フュームドシリカ １０１．４ ｇと膨張パーライト ５０．９ ｇを混合してブレードが装着されているミキサーに投入した。ミキサーは、２０００ ｒｐｍの速度で ６０ 秒間運用し、混合が完了したパウダーを穿孔を有する上部プレートと下部プレートとで構成された圧縮成形機を使用して横×縦×高さが ３００×３００×１０ ｍｍ（嵩 ０．９ Ｌ）のサイズに成形して密度 １７０ ｋｇ／ｍ３の断熱材を製造した。
【００５６】
＜実施例２＞ 本発明の無機質パウダーを用いた断熱材の製造
フュームドシリカ ９６．４ ｇと膨張パーライト ４５．９ ｇを混合してブレードが装着されているミキサーに投入した。補強繊維としてガラス繊維 １０ ｇを小型ミキサーで予め攪拌後、パウダーが入っているミキサーに添加した。ミキサーは、２０００ ｒｐｍの速度で ６０ 秒間運用し、混合が完了したパウダーを穿孔を有する上部プレートと下部プレートとで構成された圧縮成形機を使用して横×縦×高さが ３００×３００×１０ ｍｍ（嵩 ０．９ Ｌ）のサイズに成形して密度 １７０ ｋｇ／ｍ３の断熱材を製造した。
【００５７】
＜実施例３＞ 本発明の無機質パウダーを用いた断熱材の製造
実施例２のように混合が完了したパウダーを製造する。このとき、パウダーは、４２ ｋｇ／ｍ３の密度（ｂｕｌｋ  ｄｅｎｓｉｔｙ）を有しており、このパウダーを圧縮ローラを通過させて １５５ ｋｇ／ｍ３の密度（ｂｕｌｋ  ｄｅｎｓｉｔｙ）である構造的骨組みを有する圧縮された合材に製造する。製造された、圧縮された合材を穿孔を有する上部プレートと下部プレートとで構成された圧縮成形機を使用して横×縦×高さが ３００×３００×１０ ｍｍ（嵩 ０．９ Ｌ）のサイズに成形して密度 １７０ ｋｇ／ｍ３の断熱材を製造した。
【００５８】
＜実施例４＞ 本発明の無機質パウダーを用いた断熱材の製造
実施例２のように混合が完了したパウダーを製造する。このとき、パウダーは、４２ ｋｇ／ｍ３の密度（ｂｕｌｋ  ｄｅｎｓｉｔｙ）を有しており、このパウダーを圧縮ローラを通過させて １５５ ｋｇ／ｍ３の密度（ｂｕｌｋ  ｄｅｎｓｉｔｙ）である構造的骨組みを有する圧縮された合材に製造する。製造された、圧縮された合材を穿孔がない上部プレートと下部プレートとで構成された圧縮成形機を使用して横×縦×高さが ３００×３００×１０ ｍｍ（嵩 ０．９ Ｌ）のサイズに成形して密度 １７０ ｋｇ／ｍ３の断熱材を製造した。
【００５９】
＜実施例５＞ 本発明の無機質パウダーを用いた断熱材の製造
フュームドシリカ ７６．５ ｇと膨張パーライト ３６．５ ｇ、補強繊維としてガラス繊維 ８．５ ｇを用いて実施例１と同様に横×縦×高さが ３００×３００×１０ ｍｍ（嵩 ０．９ Ｌ）のサイズに成形して密度 １３５ ｋｇ／ｍ３の断熱材を製造した。
【００６０】
＜実施例６＞ 本発明の無機質パウダーを用いた断熱材の製造
フュームドシリカ ５６．７ ｇと膨張パーライト ２７ ｇ、補強繊維としてガラス繊維 ６．３ ｇを用いて実施例１と同様に横×縦×高さが ３００×３００×１０ ｍｍ（嵩 ０．９ Ｌ）のサイズに成形して密度 １００ ｋｇ／ｍ３の断熱材を製造した。
【００６１】
＜実施例７〜９＞ 本発明の無機質パウダーを用いた断熱材の製造
フュームドシリカ ３８２．８ ｇと膨張パーライト １８２．２ ｇを混合してブレードが装着されているミキサーに投入した。補強繊維としてガラス繊維 ４２．５ ｇを小型ミキサーで予め攪拌後、パウダーが入っているミキサーに添加した。ミキサーは、２０００ ｒｐｍの速度で ６０ 秒間運用し、混合が完了したパウダーを穿孔を有する上部プレートと下部プレートとで構成された圧縮成形機を使用して上部と下部を同時に圧縮し、横×縦×高さが ３００×３００×５０ ｍｍ（嵩 ４．５ Ｌ）、密度 １３５ ｋｇ／ｍ３の断熱材を製造した。２４ 時間 ７０ ℃、２４ 時間 １４０ ℃熱風乾燥後、断熱材を成形機の上板プレートの圧縮方向を基準として上から上板（実施例７）、中板（実施例８）、下板（実施例９）を厚さ １０ ｍｍずつ切って３枚の断熱材を作った。
【００６２】
＜実施例１０〜１２＞ 本発明の無機質パウダーを用いた断熱材の製造
フュームドシリカ ３８２．８ ｇと膨張パーライト １８２．２ ｇを混合してブレードが装着されているミキサーに投入した。補強繊維としてガラス繊維 ４２．５ ｇを小型ミキサーで予め攪拌後、パウダーが入っているミキサーに添加した。ミキサーは、２０００ ｒｐｍの速度で ６０ 秒間運用し、混合が完了したパウダーを穿孔を有する上部プレートと下部プレートとで構成された圧縮成形機を使用して横×縦×高さが ３００×３００×５０ ｍｍ（嵩 ４．５ Ｌ）、密度 １３５ ｋｇ／ｍ３の断熱材を製造した。２４ 時間 ７０ ℃、２４ 時間 １４０ ℃熱風乾燥後、断熱材を成形機の上板プレートの圧縮方向を基準として上から上板（実施例１０）、中板（実施例１１）、下板（実施例１２）を厚さ １０ ｍｍずつ切って３枚の成形体を作った。
【００６３】
＜比較例１＞ バインダーを適用した無機質パウダーを用いた断熱材の製造
フュームドシリカ ９６．４ ｇと膨張パーライト ４５．９ ｇを混合してブレードが装着されているミキサーに投入した。補強繊維としてガラス繊維 １０ ｇを小型ミキサーで予め攪拌後、パウダーが入っているミキサーに添加した。バインダーとして液状のＰＶＡＣを １０ ｇ投入し、ミキサーは、３００ ｒｐｍの速度で ６０ 秒間運用し、混合が完了したパウダーを横×縦×高さが ３００×３００×１０ ｍｍ（嵩 ０．９ Ｌ）のサイズに成形して密度 １７１ ｋｇ／ｍ３の断熱材を製造した。
【００６４】
＜比較例２＞ 低速ミキシングによる断熱材の製造
フュームドシリカ ９６．４ ｇと膨張パーライト ４５．９ ｇを混合してブレードが装着されているミキサーに投入した。補強繊維としてガラス繊維 １０ ｇを小型ミキサーで予め攪拌後、パウダーが入っているミキサーに添加した。ミキサーは、９００ ｒｐｍの速度で ６０ 秒間運用し、混合が完了したパウダーを穿孔を有する上部プレートと下部プレートとで構成された圧縮成形機を使用して横×縦×高さが ３００×３００×１０ ｍｍ（嵩 ０．９ Ｌ）のサイズに成形して密度 １７０ ｋｇ／ｍ３の断熱材を製造した。
【００６５】
＜比較例３＞ 一般の圧縮成形機を利用した断熱材の製造
フュームドシリカ ９６．４ ｇと膨張パーライト ４５．９ ｇを混合してブレードが装着されているミキサーに投入した。補強繊維としてガラス繊維 １０ ｇを小型ミキサーで予め攪拌後、パウダーが入っているミキサーに添加した。ミキサーは、２０００ ｒｐｍの速度で ６０ 秒間運用し、混合が完了したパウダーを横×縦×高さが ３００×３００×１０ ｍｍ（嵩 ０．９ Ｌ）のサイズに成形して密度 １７０ ｋｇ／ｍ３の断熱材を製造した。
＜実験例１＞ 密度別の成形方法による物性の比較
【００６６】
【表１】
0006018307.tif 000002
【００６７】
実施例１〜６は、本発明で提示しようとする無機質パウダー断熱材の製造方法によって断熱材を製造したものである。実施例１は、繊維がないのにも、比較例より若干高い強度を見せ、繊維が均一に入っている実施例２、５、６は、密度が低いほど、屈曲強度は次第に低くなるが、断熱性能は漸次改善される。
実施例３と４は、構造的骨組みを有する圧縮された合材を使用して製造されたものであって、実施例２と比較するとき、格別の差異はみられなかった。特に、実施例４をみると、一般的な圧縮成形機を使用しても構造体の毀損無しに製造が可能であることが分かる。
【００６８】
比較例１をみると、同一条件である実施例１に比べて屈曲強度が低く、内部比表面積の低下により断熱性能も悪くなった。もちろん、バインダー使用量を増量すれば、本発明より高い強度を与えることができるが、それだけ、内部比表面積が小さくなり、断熱性能が落ちるため、ほとんど少量の強度補強用としてのみ使用される。
また、比較例２、３は、本発明において、高速ミキサーと成形方法に対する相関関係が分かる。単に高速ミキサーで構造体を形成させても、内部圧力除去がなされず、その効果がないことを分かる。
＜実験例２＞ パウダーの上部圧縮方式と、上部／下部同時圧縮方式との比較
【００６９】
【表２】
0006018307.tif 000003
【００７０】
本発明では、付加的に上部プレートと下部プレートとが上下に同時に圧縮される方式の成形機の使用を提示している。上記の表２からも分かるように、低い密度で均一な密度と優れた屈曲強度を有する断熱材を製造するためには、上部プレートと下部プレートとが同時圧縮される方式の成形体の製造方法がより好ましいことが分かる。
本発明で提示した適用（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）方法に対する実施例を追加的に説明する。
【００７１】
＜実施例１３＞ 本発明の無機質パウダー断熱材を用いた真空断熱材の製造
フュームドシリカ ９６．４ ｇと膨張パーライト ４５．９ ｇを混合してブレードが装着されているミキサーに投入した。補強繊維としてガラス繊維１０ｇを小型ミキサーで予め攪拌後、パウダーが入っているミキサーに添加した。ミキサーは、２０００ ｒｐｍの速度で ６０ 秒間運用し、混合が完了したパウダーを穿孔を有する上部プレートと下部プレートとで構成された圧縮成形機を使用して横×縦×高さが ３００×３００×１０ ｍｍ（嵩 ０．９ Ｌ）のサイズに成形して密度 １７０ ｋｇ／ｍ３の芯材を製造した。２４ 時間 ７０ ℃、２４ 時間 １４０ ℃熱風乾燥後、製造された芯材（強度測定用）と芯材をＬＤＰＥとナイロンとアルミニウムフィルムで蒸着された ９０ μｍの厚さで構成される ４００×３２０ ｍｍサイズの外皮材の間に投入し、真空状態で密封して ４００ ｍｍ部分を畳んで真空断熱材を製造した。
【００７２】
＜実施例１４＞ 本発明の無機質パウダー断熱材を用いた真空断熱材の製造
実施例１３のように混合が完了したパウダーを製造する。このとき、パウダーは、４２ ｋｇ／ｍ３の密度（ｂｕｌｋ  ｄｅｎｓｉｔｙ）を有しており、このパウダーを圧縮ローラを通過させて １５５ ｋｇ／ｍ３の密度（ｂｕｌｋ  ｄｅｎｓｉｔｙ）である構造的骨組みを有する圧縮された合材に製造する。圧縮粒子を ３００×３００×１１ ｍｍのポリプロピレン不織布封筒に入れ、ＬＤＰＥとナイロンとアルミニウムフィルムで蒸着された ９０ μｍの厚さで構成される ４００×３２０ ｍｍサイズの外皮材の間に投入し、真空状態で密封して ４００ ｍｍ部分を畳んで真空断熱材を製造した。
【００７３】
＜実施例１５＞ 本発明の無機質パウダー断熱材を用いたＬＮＧ輸送用断熱材の製造
フュームドシリカ ２８９．２ ｇと膨張パーライト １３７．７ ｇを混合してブレードが装着されているミキサーに投入した。補強繊維としてガラス繊維 ３０ ｇを小型ミキサーで予め攪拌後、パウダーが入っているミキサーに添加した。ミキサーは、２０００ ｒｐｍの速度で ６０ 秒間運用し、混合が完了したパウダーを穿孔を有する上部プレートと下部プレートとで構成された圧縮成形機を使用して横×縦×高さが ３００×３００×３０ ｍｍ（嵩 ２．７ Ｌ）のサイズで密度 １７０ ｋｇ／ｍ３の芯材を製造した。２４ 時間 ７０ ℃、２４ 時間 １４０ ℃熱風乾燥後、製造された芯材（強度測定用）と芯材をＬＤＰＥとナイロンとアルミニウムフィルムで蒸着された ９０ μｍの厚さで構成される ４００×３７０ ｍｍサイズの仕上げ材間に投入し、一般包装真空状態で密封して ４００ ｍｍ部分を畳んで断熱材を製造した。
【００７４】
＜実施例１６＞ 本発明の無機質パウダー断熱材を用いたＬＮＧ輸送用断熱材の製造
フュームドシリカ ２８９．２ ｇと膨張パーライト １３７．７ ｇを混合してブレードが装着されているミキサーに投入した。補強繊維としてガラス繊維 ３０ ｇを小型ミキサーで予め攪拌後、パウダーが入っているミキサーに添加した。ミキサーは、２０００ ｒｐｍの速度で ６０ 秒間運用し、混合が完了したパウダーを穿孔を有する上部プレートと下部プレートとで構成された圧縮成形機を使用して横×縦×高さが ３００×３００×３０ ｍｍ（嵩 ２．７ Ｌ）のサイズで密度 １７０ ｋｇ／ｍ３の芯材を製造した。２４ 時間 ７０ ℃、２４ 時間 １４０ ℃熱風乾燥後、製造された芯材（強度測定用）と芯材をＬＤＰＥとナイロンとアルミニウムフィルムで蒸着された ９０ μｍの厚さで構成される ４２０×４２０ ｍｍサイズの仕上げ材で包装して製造した。
【００７５】
＜実施例１８＞ 本発明の無機質パウダー断熱材を用いた疎水性断熱材の製造
フュームドシリカ ７７．１２ｇ及び疎水性フュームドシリカ １９．２８ ｇと膨張パーライト ４５．９ｇを混合してブレードが装着されているミキサーに投入した。補強繊維としてガラス繊維 １０ｇを小型ミキサーで予め攪拌後、パウダーが入っているミキサーに添加した。ミキサーは、２０００ｒｐｍの速度で ６０ 秒間運用し、混合が完了したパウダーを穿孔を有する上部プレートと下部プレートとで構成された圧縮成形機を使用して横×縦×高さが ３００×３００×１０ ｍｍ（嵩 ０．９ Ｌ）のサイズで密度 １７０ ｋｇ／ｍ３の断熱材を製造した。
【００７６】
＜比較例４＞ ＬＮＧ船舶ＮＯ９６方法による断熱材の製造
ウレタンボードの横×縦×高さが ３００×３００×３０ ｍｍの内部を ２５４×２５４×３０ ｍｍのサイズに掘り出し、下部をアルミニウムフィルムで支え、膨張パーライト １０７ ｇを ２５４×２５４×３０ ｍｍの空間に入れ、４０ Ｈｚに振幅 ０．５ ｍｍで ５０ 秒間振動を加えて充填し、上部をアルミニウムフィルムで支えて熱伝導率測定が可能なサンプル断熱材を製造した。（ＮＯ９６は、膨張パーライト粒子を充填する方式であって、熱伝導率測定試片を上記のように製造する。）
【００７７】
＜実験例３＞ 本発明の無機質パウダーの断熱材適用方式別の物性比較
熱伝導率は、ＡＳＴＭ  Ｃ１７７保護熱板法によって測定した。特に、ＬＮＧ船舶用断熱材は、超低温での熱伝導率まで比較した。疎水性能は、ＫＳ  Ｆ４７１４撥水度測定方法で確認した。各項目別に関連のある数値のみ測定して挿入した。
【００７８】
【表３】
0006018307.tif 000004
【００７９】
実施例１３は、本発明の断熱材を芯材として使用して真空断熱材に追加製造したとき、０．００４２１ Ｗ／ｍＫ性能が確保されることが分かる。実施例１４は、実施例１３とは異なり、構造的骨組みを有する圧縮された合材を使用したものであり、実施例１３とほとんど差異がないことを分かる。実施例１５と実施例１６は、ＬＮＧ船舶用断熱性を確認したものであり、既存の比較例４に比べてその性能が一層優れていることを表す。実施例１８は、疎水と親水の合成シリカを混合することにより、内部比表面積が小さくなり、熱伝導率が若干上がったが、撥水度結果が優れていることを分かる。
【００８０】
上記の実施例及び実験例、特に、構造的形態などが説明されたが、これは、これらの範囲を制限するものではなく、本発明の属する技術分野における通常の知識を有した者であれば、本発明の原則を逸脱しない範囲で変形可能であることが分かる。
【符号の説明】
【００８１】
１０：上部プレート
１１：上部穿孔プレート
１２：上部フィルタ
１３：上部加圧板
２０：下部プレート
２１：下部穿孔プレート
２２：下部フィルタ
２３：下部加圧板
【図５】
0006018307.tif 000005
【図１】
0006018307.tif 000006
【図２】
0006018307.tif 000007
【図３】
0006018307.tif 000008
【図４】
0006018307.tif 000009