(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒子径ＤSが５ｎｍ以上３０ｎｍ以下である複数の小粒子を含むシリカ粒子と、無機繊維と、を含み、
前記無機繊維は、前記無機繊維１００質量％に対して、Ｆｅ2Ｏ3換算で鉄を１質量％以上４０質量％以下含む無機繊維である、粉体。
【請求項２】
赤外線不透明化粒子をさらに含む、請求項１に記載の粉体。
【請求項３】
アルミナ粒子をさらに含む、請求項１又は２に記載の粉体。
【請求項４】
断熱材に用いられる、請求項１から３のいずれか１項に記載の粉体。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の粉体を含む、成形体。
【請求項６】
０％以上５％以下の圧縮率における最大荷重が、０．７ＭＰａ以上である、請求項５に記載の成形体。
【請求項７】
請求項１から４のいずれか１項に記載の粉体及び／又は請求項５又は６に記載の成形体を含むコア材と、前記コア材を収容する外被材と、を備える、被包体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体、その成形体及び被包体に関する。
【背景技術】
【０００２】
室温では、空気分子の平均自由行程は、約１００ｎｍである。そのため、直径１００ｎｍ以下の空隙を有する多孔質体は、その中で空気による対流と伝導による伝熱とが抑制され、断熱作用を示す。
【０００３】
この断熱作用に従い、超微粒子を断熱材に用いることで、熱伝導率の低い断熱材が得られる。例えば、特許文献１に、シリカ及び／又はアルミナを含み、粒子径ＤSが５ｎｍ以上３０ｎｍ以下である複数の小粒子を含んで成形されており、圧縮率０〜５％における最大荷重が０．７ＭＰａ以上であり、３０℃における熱伝導率が０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ以下である、断熱材とその製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１２／０９０５６６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の断熱材を実用化しようとする場合には、熱伝導率以外も取扱性等の問題がある。まず、熱伝導率を制御する場合は、断熱材の構造のみを特定のものとすればよい。例えば、シリカのような熱伝導性が低い素材を選択し、粉体を作製し、さらに多孔質体として、その中の空隙が１００ｎｍより短くなるようにすれば、所望の熱伝導率が得られる。
【０００６】
ただし、上記の粉体を、製造後一定時間保管する場合には、粉体の組成にばらつきが生じたり、粉体の自重によりかさ密度に分布が生じたりする。そうすると、施工前又は成形前に、再度の撹拌混合が必要となる。また、上記特許文献１に開示する粉体も、帯電しやすく、付着力が高くなるという問題がある。
【０００７】
さらに、上記特許文献１の粉体を成形してなる成形体、及びその焼成硬化体も、上記の粉体と同様に帯電しやすい。その成形体又は焼成硬化体が帯電すると、付着力が高くなり、それが原因で断熱材の表面が滑りやすくなる等の取扱性の問題と、被包体の製造の際に付着した粉体が外被材に付着しシール不良を起こし、歩留まりが低下したりする等の製造上の問題とを生じる。
【０００８】
そこで、本発明は、撹拌時の帯電性が低く、付着力が低い、粉体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記従来技術の課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、シリカ粒子と、特定の無機繊維と、を含む、粉体が、上記従来技術の課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち、本発明は下記の通りである。
［１］シリカ粒子と、無機繊維と、を含み、
前記無機繊維は、前記無機繊維１００質量％に対して、Ｆｅ2Ｏ3換算で鉄を１質量％以上４０質量％以下含む無機繊維である、粉体。
［２］前記シリカ粒子は、粒子径ＤSが５ｎｍ以上３０ｎｍ以下である複数の小粒子を含む、［１］に記載の粉体。
［３］赤外線不透明化粒子をさらに含む、［１］又は［２］に記載の粉体。
［４］アルミナ粒子をさらに含む、［１］から［３］のいずれか１に記載の粉体。
［５］断熱材に用いられる、［１］から［４］のいずれか１に記載の粉体。
［６］［１］から［５］のいずれか１に記載の粉体を含む、成形体。
［７］０％以上５％以下の圧縮率における最大荷重が、０．７ＭＰａ以上である、［６］に記載の成形体。
［８］［１］から［５］のいずれか１に記載の粉体及び／又は［６］又は［７］に記載の成形体を含むコア材と、前記コア材を収容する外被材と、を備える、被包体。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の粉体によれば、撹拌時における低い帯電性と、低い付着力を得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態（以下、「本実施形態」という。）について詳細に説明する。以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の本実施形態に限定するものではない。本発明は、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
【００１３】
〔粉体〕
本実施形態の粉体は、シリカ粒子と、無機繊維と、を含み、前記無機繊維は、前記無機繊維１００質量％に対して、Ｆｅ2Ｏ3換算で鉄を１質量％以上４０質量％以下含む無機繊維である。
【００１４】
＜シリカ粒子＞
本実施形態の粉体は、シリカ粒子を含む。本実施形態のシリカ粒子とは、組成式ＳｉＯ2で表される成分からなる粒子、及びＳｉＯ2を含む材料を指し、ＳｉＯ2に加えて金属成分、無機化合物等を含む粒子を包含するものである。つまり、シリカ粒子は、純粋な二酸化ケイ素に加えて、Ｓｉ又は種々の他元素との塩及び複合酸化物を含んでもよいし、水酸化物のような含水酸化物を含んでもよい。また、シリカ粒子がシラノール基を有していてもよい。シリカ粒子中のシリカは、結晶質であっても、非晶質であっても、それらの混合体であってもよい。シリカ粒子のシリカが非晶質であると、断熱材として用いる場合の固体伝導による伝熱が小さく、断熱性能が向上する傾向にあるため、好ましい。
【００１５】
シリカ粒子として、具体的には、「シリカ」、「石英」等のケイ素の酸化物；ケイ素の部分酸化物；シリカアルミナ、ゼオライト等のケイ素の複合酸化物；Ｎａ、Ｃａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｂａ、Ｃｅ、Ｂ、Ｆｅ、及びＡｌのいずれかのケイ酸塩（ガラス）；ケイ素以外の元素の酸化物、部分酸化物、塩、又は複合酸化物（アルミナ、チタニア等）と、ケイ素の酸化物、部分酸化物、塩、又は複合酸化物との混合体；ＳｉＣ、ＳｉＮ等の酸化物等が挙げられる。
【００１６】
粉体１００質量％に対して、シリカを５０質量％以上含むことが好ましく、７５質量％以上含むことがより好ましい。シリカを５０質量％以上含むことで、粉体の固体伝導による伝熱が小さくなり、断熱材としての用途に好適な傾向にある。シリカを７５質量％以上含むことで、粉体間の凝集力が高まり、粉体の飛散が少なくなる傾向にある。
【００１７】
粉体の用途によっては、粉体がシリカ粒子及び無機繊維以外の材料を含んでもよい。シリカ粒子以外の材料については後で詳述するが、粉体がシリカ粒子及び無機繊維以外の材料を含む場合には、粉体１００質量％に対して、シリカを５０質量％以上９９．９質量％以下であることが好ましく、５０質量％以上９７．５質量％以下がより好ましく、６０質量％以上９７．５質量％以下がさらに好ましい。シリカ粒子が５０質量％以上９７．５質量％以下であることで、赤外線不透明化粒子等を含む粉体の場合は、粉体の飛散が抑制され、高い温度での断熱性能の向上といった効果があらわれる傾向にある。また、シリカ粒子が６０質量％以上９７．５重量％以下であることで、粉体のかさ密度がより小さくなる傾向にある。
【００１８】
粉体を断熱材として用いる場合は、その使用される温度において、シリカ粒子が熱的に安定であることが好ましい。具体的には、断熱材の使用最高温度において１時間保持したときに、シリカ粒子の質量が１０％以上減少しないことが好ましい。また、シリカ粒子は耐水性を有することが好ましい。具体的には、２５℃の水１００ｇに対するシリカ粒子の溶解量が０．１ｇ未満であることが好ましく、０．０１ｇ未満であることがより好ましい
【００１９】
シリカ粒子の比重は、粉体を断熱材とする場合に断熱材のかさ密度が小さくなる傾向にあるため、２．０以上４．０以下であることが好ましく、２．０以上３．０以下であることがより好ましく、２．０以上２．５以下であることがさらに好ましい。ここで、シリカを含む無機化合物粒子の比重は、ピクノメーター法により求まる真比重を指す。
【００２０】
本実施形態の粉体は、シリカ粒子を一種のみ含有してもよいし、２種類以上を含んでもよく、粒子径の異なる２種類のシリカ粒子、すなわちシリカからなる小粒子と大粒子とを含むことが好ましい。粒子径の異なる２種類のシリカ粒子を含むことで、小粒子と大粒子の帯電性及び熱伝導率が異なるため、２種類のシリカ粒子を適当な割合とすることで、帯電性及び熱伝導率を調整することができる。
【００２１】
本実施形態のシリカ粒子は、粒子径ＤSが５ｎｍ以上３０ｎｍ以下である、複数の小粒子を含むことがより好ましく、５ｎｍ以上２５ｎｍ以下である複数の小粒子を含むことがさらに好ましく、５ｎｍ以上２０ｎｍ以下である複数の小粒子を含むことが特に好ましい。粒子径ＤSが５ｎｍ以上であることで、小粒子であるシリカ粒子が化学的に安定し、断熱性能が安定しやすい傾向にある。粒子径ＤSが３０ｎｍ以下であることで、小粒子であるシリカ粒子同士の接触面積が小さく、粉体の固体伝導による伝熱が少なくなり、熱伝導率が小さくなる傾向にある。粒子径ＤSが２５ｎｍ以下であることで、熱伝導率がより小さくなる傾向にある。
【００２２】
シリカ粒子の粒子径は、電界放射型走査型電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＥＭ）で観察し、その等面積円相当径を求めることにより測定できる。平均粒子径は、粒子１００個をＦＥ−ＳＥＭで観察し、その等面積円相当径を求めて数平均を算出することにより、確認することができる。このとき、等面積円相当径が３５ｎｍ未満の粒子を小粒子として測定し、小粒子の粒子径を粒子径ＤS、小粒子の粒子径の平均をＤS平均、とし、等面積円相当径が３５ｎｍ以上の粒子を大粒子として測定し、大粒子の粒子径を粒子径ＤL、大粒子の粒子径の平均をＤL平均とする。
【００２３】
本実施形態のシリカ粒子は、ＤL平均が、ＤS平均＜ＤL平均を満たし、４０ｎｍ以上６０μｍ以下である複数の小粒子を含むことがより好ましく、４０ｎｍ以上１０μｍ以下である複数の小粒子を含むことがさらに好ましく、４０ｎｍ以上５μｍ以下である複数の小粒子を含むことが特に好ましい。ＤL平均が４０ｎｍ以上であることで、粉体を成形した場合におけるスプリングバックが小さい傾向にある。ＤL平均が６０μｍ以下であることで、熱伝導率が小さい傾向にある。ＤL平均が１０μｍ以下であることで、粉体中の無機繊維及び赤外線不透明化粒子等とが均一に混合される傾向にある。ＤL平均が５μｍ以下であることで、粒子の付着力が大きく、粉体からの粒子の脱落が少なくなる傾向にある。
【００２４】
ＤL平均は、ＤS平均の２倍以上であることが好ましく、３倍以上であることがより好ましく、４倍以上であることがさらに好ましい。２倍以上であることで、粉体を成形した場合にスプリングバックが小さくなる傾向にある。３倍以上であることで、小粒子のシリカ粒子と大粒子のシリカ粒子が混合する粉体のかさ比重が大きく、粉体体積が小さく、作業性が高くなる傾向にある。４倍以上であることで、小粒子のシリカ粒子と大粒子のシリカ粒子の粒径の差が大きく、大粒子のシリカ粒子が小粒子のシリカ粒子に対して分散が容易である傾向がある。シリカ粒子の分散性が良好であると、粉体を断熱材として用いる場合に、固体伝熱性が小さくなる傾向にある。
【００２５】
＜無機繊維＞
本実施形態の粉体は、無機繊維１００質量％に対して、Ｆｅ2Ｏ3換算で鉄を１質量％以上４０質量％以下含む無機繊維を含む。Ｆｅ2Ｏ3換算で鉄を１質量％以上４０質量％以下含有する無機繊維を含むことで、粉体の帯電性が抑制され、撹拌時に撹拌容器への付着が少なくなる。この理由は明らかではないが、鉄として酸化鉄であるＦｅＯ及びＦｅＯと比較して還元状態のＦｅ化合物等が存在するため、これが粉体と電気的に相互作用し、撹拌時の帯電を抑制すると推測される。また、無機繊維はアスペクト比が高い形状を有することで、撹拌時に粉体及び撹拌容器と効率良く接触できるため、撹拌による粉体の帯電と容器への付着を抑制する優れた性能を示すとも推測される。
【００２６】
本実施形態の鉄として、具体的には、Ｆｅ；ＦｅＯ、Ｆｅ2Ｏ3、Ｆｅ3Ｏ4等の酸化鉄；Ｆｅ（ＯＨ）2、Ｆｅ（ＯＨ）3等の水酸化鉄；ＦｅＯＯＨ等のオキシ水酸化鉄；硫化鉄、硫酸鉄、硝酸鉄、酢酸鉄、シュウ酸鉄、炭酸鉄、塩化鉄、リン酸鉄等の鉄塩；ＮａＦｅＯ2、ＮａＦｅ2Ｏ3、ＫＦｅＯ2、Ｋ2ＦｅＯ4、ＣａＦｅＯ2、ＣａＦｅ2Ｏ4、ＭｇＦｅ2Ｏ4等の酸化鉄の塩；ＮａＦｅＳｉＯ3、ＦｅＳｉＯ4等のケイ酸鉄類；ＮａＦｅＳｉ2Ｏ6、ＫＦｅＳｉ2Ｏ6、ＣａＦｅＳｉ2Ｏ6、ＭｇＦｅＳｉ2Ｏ6等のケイ酸鉄塩類；ＦｅＡｌ2Ｏ4等のアルミン酸鉄類；Ｎａ（Ｆｅ0.75Ａｌ0.25）Ｏ2、Ｃａ2ＦｅＡｌＯ5、ＭｇＦｅＡｌＯ4等のアルミン酸鉄塩類；ＦｅＴｉＯ3等のＦｅとＴｉの複合酸化物；ＮａＴｉＦｅＯ4、ＫＦｅＴｉ3Ｏ8、ＣａＦｅＴｉ2Ｏ6、ＭｇＦｅＴｉ4Ｏ10等のＦｅとＴｉの複合酸化物の塩等が挙げられる。
【００２７】
本実施形態の鉄は、無機繊維１００質量％に対してＦｅ2Ｏ3換算で、１質量％以上３０質量％以下であることがより好ましく、１質量％以上２５質量％以下であることがさらに好ましく、２質量％以上２５質量％以下であることが特に好ましく、５質量％以上２５質量％以下であることがより特に好ましい。鉄が３０質量％以下であることで断熱性能に優れる傾向にあるり、２５質量％以下であることで無機繊維が切れにくくなり強度に優れる傾向にあり、２重量％以上であることで粉体への分散性が向上する傾向にあり、５質量％以上であることで粉体との凝集力が増し粉体の飛散が抑えられる傾向にある。
【００２８】
Ｆｅ2Ｏ3換算とは、無機繊維に含まれる各組成を酸化物として換算した合計量を無機繊維１００質量％とし、それに対する本実施形態の鉄をＦｅ2Ｏ3に換算した質量としたものである。具体的には、実施例に記載する測定方法により求める。
【００２９】
無機繊維中の鉄の質量割合は、無機繊維を粉体から分級できる場合には、蛍光Ｘ線測定により、次の方法に従い求める。無機繊維１ｇと、結晶セルロース粉末のフナセルＩＩ粉末（商品名、フナコシ株式会社製）１ｇを、乳鉢で３０分間混合後、混合粉末２ｇを内径２５ｍｍ、厚さ５ｍｍ、幅３ｍｍの塩化ビニル製のリング内に充填し、プレス機により厚さ３ｍｍに加圧成形し、測定試料とする。この試料の全定性分析を行い、成分形態は酸化物として、ファンダメンタルパラメーター法により、ＦｅのＦｅ2Ｏ3換算の質量％を求める。フナセルＩＩ粉末はフラックスとして、計算から除外する。例えば、蛍光Ｘ線測定装置として、走査型蛍光Ｘ線分析装置ＺＳＸ  ＰｒｉｍｕｓＩＩ（商品名、株式会社リガク製）を使用する場合は、あらかじめフナセルＩＩ粉末を、組成Ｃ6Ｈ10Ｏ5のフラックスとして化合物登録しておき、試料モデルはバルク、成分形態は酸化物、フラックスはフナセルＩＩ粉末、希釈率は１を選択し、ＳＱＸ計算を実施することにより、Ｆｅ2Ｏ3の質量％を求める。
【００３０】
また、断熱材中の無機繊維が焼結等の理由により粉体から分級できない場合には、断熱材の断面中に見られる無機繊維の鉄の含有量をＳＥＭ−ＥＤＸ測定することにより、求める。
【００３１】
本実施形態の無機繊維とは、無機繊維の平均太さに対する無機繊維の平均長さの比（アスペクト比）が、１０以上であるものが好ましく、５０以上であるものがより好ましく、１００以上であるものがさらに好ましい。アスペクト比が１０以上であることで、粉体を成形する場合に小さい圧力で成形が可能である傾向にある。また、アスペクト比が５０以上であることで、成形体の生産性を向上する傾向にある。さらに、アスペクト比が１００以上であることで、成形体の曲げ強度が優れたものとなる傾向にある。
【００３２】
無機繊維のアスペクト比は、ＦＥ−ＳＥＭにより測定した無機繊維１００本の太さ及び長さの平均値から求める。
【００３３】
無機繊維は、粉体中で単分散して混合されていることが好ましいが、無機繊維が互いに絡まった状態、又は複数の無機繊維が同一方向で揃った束の状態で混合されていてもかまわない。また、無機繊維は、単分散状態において、無機繊維の向きが同一方向で揃った状態であってもかまわない。ただし、熱伝導率を小さくする観点から、無機繊維は、伝熱方向に対して垂直方向に配向していることが好ましい。
【００３４】
無機繊維として、具体的には、ガラス長繊維（フィラメント）（ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3−ＣａＯ）、グラスウール（ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3−ＣａＯ−Ｎａ2Ｏ）、耐アルカリガラス繊維（ＳｉＯ2−ＺｒＯ2−ＣａＯ−Ｎａ2Ｏ）、ロックウール（バサルトウール）（ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3−Ｆｅ2Ｏ3−ＭｇＯ−ＣａＯ）、スラグウール（ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3−ＭｇＯ−ＣａＯ）、セラミックファイバー（ムライト繊維）（Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2）、シリカ繊維（ＳｉＯ2）、アルミナ繊維（Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2）、バサルト繊維（ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3−Ｆｅ2Ｏ3−ＭｇＯ−ＣａＯ）、チタン酸カリウム繊維、アルミナウィスカー、炭化ケイ素ウィスカー、窒化ケイ素ウィスカー、炭酸カルシウムウィスカー、塩基性硫酸マグネシウムウィスカー、硫酸カルシウムウィスカー（セッコウ繊維）、酸化亜鉛ウィスカー、ジルコニア繊維、炭素繊維、黒鉛ウィスカー、フォスフェート繊維、ＡＥＳ（Ａｌｋａｌｉｎｅ  Ｅａｒｔｈ  Ｓｉｌｉｃａｔｅ）ファイバー（ＳｉＯ2−ＣａＯ−ＭｇＯ）；天然鉱物のウォラストナイト、セピオライト、アタパルジャイト、ブルーサイト等が挙げられる。これらの無機繊維は、Ｆｅ2Ｏ3換算で鉄を１質量％以上４０質量％以下含むものであれば、特に限定されない。
【００３５】
これらの無機繊維を調製する際に、鉄を含む原料を使用したり、その使用量を調整することで、Ｆｅ2Ｏ3換算で鉄を１質量％以上４０質量％以下含む無機繊維を得ることができる。
【００３６】
無機繊維としては、断熱性能の観点から、ＳｉＯ2を含むものが好ましい。無機繊維がＳｉＯ2を含むことは、上述のＸＲＦにより確認することができる。ＳｉＯ2を含むものとして、具体的には、ガラス長繊維（フィラメント）（ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3−ＣａＯ）、グラスウール（ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3−ＣａＯ−Ｎａ2Ｏ）、耐アルカリガラス繊維（ＳｉＯ2−ＺｒＯ２−ＣａＯ−Ｎａ2Ｏ）、ロックウール（バサルトウール）（ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3−Ｆｅ2Ｏ3−ＭｇＯ−ＣａＯ）、スラグウール（ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3−ＭｇＯ−ＣａＯ）、セラミックファイバー（ムライト繊維）（Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2）、シリカ繊維（ＳｉＯ2）、アルミナ繊維（Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2）、バサルト繊維（ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３−Ｆｅ2Ｏ3−ＭｇＯ−ＣａＯ）、ＡＥＳ（Ａｌｋａｌｉｎｅ  Ｅａｒｔｈ  Ｓｉｌｉｃａｔｅ）ファイバー（ＳｉＯ2−ＣａＯ−ＭｇＯ）、天然鉱物のウォラストナイト、セピオライト、アタパルジャイト等が挙げられる。
【００３７】
無機繊維としては、耐熱性の観点から、Ａｌ2Ｏ3を含むものが好ましい。無機繊維がＡｌ2Ｏ3を含むことは、上述のＸＲＦにより確認することができる。Ａｌ2Ｏ3を含むものとして、具体的には、ガラス長繊維（フィラメント）（ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3−ＣａＯ）、グラスウール（ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3−ＣａＯ−Ｎａ２Ｏ）、ロックウール（バサルトウール）（ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3−Ｆｅ2Ｏ3−ＭｇＯ−ＣａＯ）、スラグウール（ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3−ＭｇＯ−ＣａＯ）、セラミックファイバー（ムライト繊維）（Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2）、アルミナ繊維（Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2）、バサルト繊維（ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3−Ｆｅ2Ｏ3−ＭｇＯ−ＣａＯ）、天然鉱物のアタパルジャイト等が挙げられる。
【００３８】
無機繊維の平均太さは、飛散を防ぐ観点から、１μｍ以上が好ましい。断熱材として用いる場合には、固体伝導による伝熱を抑える観点から、２０μｍ以下であることが好ましい。無機繊維の平均太さは、ＦＥ−ＳＥＭにより、無機繊維１００本の太さを求めて、これを平均して求める。
【００３９】
本実施形態の無機繊維は、粉体１００質量％に対して、０．１質量％以上２０質量％以下が好ましく、０．５質量％以上１５質量％以下がより好ましく、０．５質量％以上１０質量％以下がさらに好ましい。無機繊維が０．１質量％以上であることで、帯電性が抑制される傾向にある。また、無機繊維が２０質量％以下であることで、熱伝導率が小さくなる傾向にある。さらに、０．５質量％以上２０質量％以下であることで、混合容器璧への繊維の付着の影響が小さくなり、繊維含有量の再現性が良くなる傾向にあり、０．５質量％以上１５質量％以下であることで、ダマの発生等無く混合が容易となる傾向にあり、０．５質量％以上１０質量％以下であることで、成形時のスプリングバックが小さくなり、成形欠が起こりにくくなり、生産性が良好となる傾向にある。
【００４０】
無機繊維によっては、絶縁性の高い表面処理が施されている場合もあるが、無機繊維を洗浄する等の絶縁性の高い表面処理剤を除去する等の後に、粉体の原料することも可能である。
【００４１】
＜赤外線不透明化粒子＞
本実施形態の粉体は、赤外線不透明化粒子をさらに含むことが、高い温度での断熱性能を得られる点から、好ましい。赤外線不透明化粒子とは、赤外線を反射、散乱又は吸収する材料を含む粒子を指す。粉体に赤外線不透明化粒子を含むと、輻射による伝熱が抑制されるため、特に２００℃以上の高い温度領域での断熱性能が高い傾向にある。
【００４２】
赤外線不透明化粒子として、具体的には、酸化ジルコニウム、ケイ酸ジルコニウム、二酸化チタン、鉄チタン酸化物、酸化鉄、酸化銅、炭化ケイ素、金鉱石、二酸化クロム、二酸化マンガン、グラファイト等の炭素質物質、炭素繊維、スピネル顔料、アルミニウム等の粒子、ステンレス鋼の粒子、青銅の粒子、銅／亜鉛合金の粒子、銅／クロム合金の粒子等が挙げられる。これらの金属粒子又は非金属粒子を、単独で用いてもよく、２種類以上を併用してもよい。
【００４３】
これらの赤外線不透明化粒子の中で、酸化ジルコニウム、ケイ酸ジルコニウム、二酸化チタン、炭化ケイ素の粒子が好ましい。赤外線不透明化粒子の組成は、ＦＥ−ＳＥＭ  ＥＤＸにより求められる。
【００４４】
赤外線不透明化粒子の平均粒子径は、０．５μｍ以上３０μｍ以下が好ましく、０．５μｍ以上１０μｍ以下がより好ましい。平均粒子径が０．５μｍ以上であることで、２００℃以上での断熱性能に優れる傾向にあり、平均粒子径が３０μｍ以下であることで、固体伝導の抑制による２００℃未満での断熱性能に優れる傾向にある。また、無機繊維とシリカ粒子のサイズにもよるが、シリカ粒子の平均粒子径ＤS及びＤLが５ｎｍ以上５０μｍ以下の場合には、赤外線不透明化粒子の平均粒子径は０．５μｍ以上１０μｍ以下であることで、シリカ粒子との混合が容易となる傾向にある。なお、赤外線不透明化粒子の平均粒子径は、上述のシリカ粒子と同じ方法により求められる。
【００４５】
赤外線不透明化粒子は、粉体１００質量％に対して、０質量％超４９．５質量％以下であることが好ましく、２質量％以上３０質量％以下であることがより好ましい。赤外線不透明化粒子が４９．５質量％以下であることで、固体伝導による伝熱が小さく、２００℃未満での断熱性能が高い傾向にある。赤外線不透明化粒子が２質量％以上であることで、２００℃以上での断熱性能が向上する傾向にあり、赤外線不透明化粒子が３０質量％以下であることで、シリカ粒子との混合が容易となる傾向にある。
【００４６】
赤外線不透明化粒子の質量割合は、赤外線不透明化粒子の組成をＳＥＭ−ＥＤＸ測定し、赤外線不透明化粒子のみが含有する元素を調べた後、その元素を蛍光Ｘ線分析法により定量することで、求めることができる。
【００４７】
＜アルミナ粒子＞
本実施形態の粉体は、アルミナ粒子をさらに含むことが、高い耐熱性を得られる観点から好ましい。アルミナ粒子は、組成式Ａｌ2Ｏ3で表される材料を含む粒子を指す。粉体に含まれるアルミナ粒子は、純粋なＡｌ2Ｏ3で表される材料を含む粒子でもよく、Ａｌ及び種々の他元素との塩又は複合酸化物の材料を含む粒子であってもよい。具体的には、アルミニウムの酸化物（α−アルミナ、γ−アルミナ、β−アルミナ、θ−アルミナ、ヒュームドアルミナ、非晶質のアルミナなど）、水酸化アルミニウム、アルミニウム等を含む複合酸化物（シリカアルミナ、ゼオライト等）、炭化アルミニウム、窒化アルミニウム等の表面を酸化して得られた酸化物の材料を含む粒子等が挙げられる。
【００４８】
これらのアルミナ粒子の中では、断熱性能と耐熱性を両立する観点から、α−アルミナ、γ−アルミナ、θ−アルミナ、ヒュームドアルミナの材料を含む粒子が好ましい。また、成形時に粉体のかさ密度が大きくなり、成形が容易となる傾向にあることから、α−アルミナの材料を含む粒子がより好ましい。
【００４９】
成形体に、α−アルミナ、γ−アルミナ、θ−アルミナの材料を含む粒子が含まれていることは、多孔質体の粉末Ｘ線回折測定（ＸＲＤ）を測定することで確認できる。具体的には、そのＸＲＤパターンが、α−アルミナではＪＣＰＤＳカード番号４６−１２１２、γ−アルミナではＪＣＰＤＳカード番号２３−１００９、θ−アルミナではＪＣＰＤＳカード番号３５−０１２１が、示すｄ値の位置にピークを有することにより、確認できる。なお、α−アルミナではｄ値が２．５５０８（Å）、１．６０１６（Å）、２．０８５３（Å）、３．４７９７（Å）であることで確認でき、γ−アルミナではｄ値が１．３８８３（Å）、２．８３７０（Å）、２．７３００（Å）、２．４４４０（Å）であることで確認でき、θ−アルミナではｄ値が２．７３００（Å）、１．３８８０（Å）、２．８４００（Å）、２．３１２０（Å）であることで確認できる。
【００５０】
アルミナ粒子は、粉体１００質量％に対して、Ａｌ2Ｏ3換算でアルミニウムを１質量％以上８０質量％以下含むことが好ましく、１質量％以上４０質量％以下含むことがより好ましく、１質量％以上２５質量％以下含むことがさらに好ましい。アルミナ粒子が１質量％以上含むことで、９００℃を超える温度にさらされた時に、成形体の断熱性能の変化が抑制される傾向にある。アルミナ粒子が８０質量％以下含むことで、成形体の質量の増加と断熱性能の低下を抑制できる傾向にある。アルミナ粒子を２５質量％以下含むことで、粉体の付着が小さくなる傾向にある。
【００５１】
アルミナ粒子の質量割合は、上述のシリカ粒子の含有量の測定と同じ方法で、蛍光Ｘ線測定により求められる。
【００５２】
粉体は、水が粉体又は成形体に浸み込み、ハンドリング性の低下、成形体の変形、及びひび割れ等が起こるのを抑制する観点から、撥水剤をさらに含むことが好ましい。撥水剤として、具体的には、パラフィンワックス、ポリエチレンワックス、アクリル・エチレン共重合体ワックス等のワックス系撥水剤；シリコーン樹脂、ポリジメチルシロキサン、アルキルアルコキシシラン等のシリコン系撥水剤；パーフロロアルキルカルボン酸塩、パーフロロアルキルリン酸エステル、パーフロロアルキルトリメチルアンモニウム塩等のフッ素系撥水剤、アルキル基やパーフルオロ基を含むアルコキシシラン等のシランカップリング剤、トリメチルシリルクロライドや１，１，１，３，３，３−ヘキサメチルジシラザン等のシリル化剤等が挙げられる。これらは１種または２種以上で使用することができる。これらはそのまま用いてもよいし、溶液やエマルジョンの形態で用いてもよい。これらの中で、ワックス系撥水剤、シリコン系撥水剤が好ましい。
【００５３】
十分な撥水効果を付与する観点から、撥水剤の質量に対する粉体全体の質量の比は、１００／３０以上１００／０．１以下が好ましく、１００／２０以上１００／０．５以下がより好ましく、１００／１０以上１００／１以下がさらに好ましい。
【００５４】
〔粉体の製造方法〕
本実施形態の粉体の製造方法は、シリカ粒子を含む粉体と、Ｆｅ2Ｏ3換算で鉄を１質量％以上４０質量％以下含む無機繊維と、を混合する混合工程を有することが好ましい。
【００５５】
シリカ粒子としては、従来の製法で製造されるシリカ成分を有する粒子を原料とすることができる。具体的には、原料となるシリカ粒子として、酸性又はアルカリ性の条件下での湿式法により、ケイ酸イオンを縮合して製造された粒子、湿式法でアルコキシシランを加水分解・縮合して製造されたシリカを含む無機化合物粒子、湿式法で製造されたシリカ成分を焼成して製造されたシリカ粒子等が挙げられる。また、シリカを含む無機化合物粒子としては、塩化物などケイ素の化合物を気相で燃焼して製造されたものでもよい。さらに、シリカ粒子は、ケイ素金属やケイ素を含む原料を加熱して得られたケイ素ガスを酸化、燃焼して製造されたものでも、ケイ石などを溶融して製造されたものでもよい。
【００５６】
シリカを含む無機化合物粒子として、天然のケイ酸塩鉱物を使用することができる。天然の鉱物として、具体的には、カンラン石類、緑簾石類、石英、長石類、沸石類等が挙げられる。
【００５７】
シリカ粒子に含まれるシリカ成分以外の成分は、上記の製法において原料中に不純物として存在しているものを利用しても、シリカの製造プロセス中に添加してもよい。
【００５８】
公知のシリカの製法としては、以下のものが挙げられる。
（湿式法で合成されるシリカ）
ケイ酸ナトリウムを原料に酸性で製造されるゲル法シリカ。
ケイ酸ナトリウムを原料にアルカリ性で製造される沈降法シリカ。
アルコキシシランの加水分解・縮合で合成されるシリカ。
（乾式法で合成されるシリカ）
ケイ素の塩化物を燃焼して製造されるヒュームドシリカ。
ケイ素金属ガスを燃焼して製造されるシリカ。
フェロシリコン製造時等に副生するシリカヒューム。
アーク法やプラズマ法で製造されるシリカ。
粉砕したシリカ粉末を火炎中で溶融、球状化する溶融シリカ。
【００５９】
上記のシリカの中で、生産性とコストの観点から、ヒュームドシリカ、ケイ素金属ガスを燃焼して作られるシリカ、シリカヒューム、溶融シリカを用いることがより好ましい。
【００６０】
〔混合工程〕
本実施形態の混合工程は、少なくともシリカ粒子と無機繊維とを混合し、さらに赤外線不透明化粒子とアルミナ粒子とを混合してもよい。シリカ粒子、及び無機繊維は、混合機（具体的には、改訂六版  化学工学便覧（丸善）に掲載されているもの等）を使用して混合することができる。混合機として、具体的には、容器回転型（容器自体が回転、振動、揺動する）として水平円筒型、Ｖ型（攪拌羽根が付いていてもよい）、ダブルコーン型、立方体型及び揺動回転型；機械撹拌型（容器は固定され、羽根などで撹拌する）として、単軸リボン型、複軸パドル型、回転鋤型、二軸遊星攪拌型、円錐スクリュー型、高速撹拌型、回転円盤型、ローラー付き回転容器型、撹拌付き回転容器型、高速楕円ローター型；流動撹拌型（空気、ガスによって撹拌する）として、気流撹拌型、重力による無撹拌型等が挙げられる。これらの混合機は、組み合わせて使用してもよい。
【００６１】
混合工程は、粉砕機（具体的には、改訂六版  化学工学便覧（丸善）に掲載されているもの等）を使用して、粒子を粉砕したり、無機繊維を裁断したり、粒子や無機繊維の分散性を向上させながら混合してもよい。
【００６２】
粉砕機として、具体的には、ロールミル（高圧圧縮ロールミル、ロール回転ミル）、スタンプミル、エッジランナー（フレットミル、チリアンミル）、切断・せん断ミル（カッターミルなど）、ロッドミル、自生粉砕機（エロフォールミル、カスケードミルなど）、竪型ローラーミル（リングローラーミル、ローラーレスミル、ボールレースミル）、高速回転ミル（ハンマーミル、ケージミル、ディスインテグレーター、スクリーンミル、ディスクピンミル）、分級機内蔵型高速回転ミル（固定衝撃板型ミル、ターボ型ミル、遠心分級型ミル、アニュラー型ミル）、容器駆動媒体ミル（転動ボールミル（ポットミル、チューブミル、コニカルミル）、振動ボールミル（円形振動ミル、旋動振動ミル、遠心ミル）、遊星ミル、遠心流動化ミル）、媒体撹拌式ミル（塔式粉砕機、撹拌槽式ミル、横型流通槽式ミル、竪型流通槽式ミル、アニュラーミル）、気流式粉砕機（気流吸込型、ノズル内通過型、衝突型、流動層ジェット吹込型）、圧密せん断ミル（高速遠心ローラーミル、インナーピース式）、乳鉢、石臼等が挙げられる。これらの粉砕機は、組み合わせて使用してもよい。
【００６３】
これらの混合機と粉砕機の中で、撹拌羽根を有する粉体混合機、高速回転ミル、分級機内蔵型高速回転ミル、容器駆動媒体ミル、圧密せん断ミルが、シリカ粒子等の粒子と無機繊維の分散性が向上する傾向にあるため、好ましい。シリカ粒子等の粒子と無機繊維の分散性をより向上させる観点から、撹拌羽根、回転板、ハンマープレート、ブレード、ピン等の先端の周速は、１００ｋｍ／ｈ以上にすることが好ましく、２００ｋｍ／ｈ以上がより好ましく、３００ｋｍ／ｈ以上にすることがさらに好ましい。
【００６４】
複数の種類の粒子を混合する場合には、かさ比重が小さい順に粒子を攪拌機又は粉砕機に投入することが好ましい。赤外線不透明化粒子を用いる場合は、シリカ粒子を混合した後に赤外線不透明化粒子を添加して混合し、その後無機繊維を添加して混合することが好ましい。
【００６５】
粉体を断熱材として用いる場合は、成形等の工程を経ることなく、粉体を使用する箇所に充填しただけでそのまま用いてもよいし、粉体を加圧成形したものを断熱材として用いてもよい。
【００６６】
本実施形態の粉体を含む成形体は、本実施形態の粉体を加圧成型することによって得ることができる。粉体を加圧成形する方法として、具体的には、金型プレス成形法（ラム式加圧成形法）、ラバープレス法（静水圧成形法）、押出成形法、従来から知られるセラミックス加圧成形法等が挙げられる。これらの中で、生産性の観点から、金型プレス成形法が好ましい。
【００６７】
金型プレス成形法又はラバープレス法で粉体を型に充填する場合には、粉体に振動を与えるなどして均一に充填することが、成形体の厚みが均一となる傾向にあるため、好ましい。また、型内を減圧、脱気しながら粉体を型に充填することは、短時間で成形できるため、生産性の観点から好ましい。
【００６８】
成形体のかさ密度は、０．２５ｇ／ｃｍ3以上２．０ｇ／ｃｍ3以下が好ましく、０．２５ｇ／ｃｍ3以上１．７ｇ／ｃｍ3以下がより好ましく、０．２５ｇ／ｃｍ3以上１．５ｇ／ｃｍ3以下がさらに好ましい。かさ密度が０．２５ｇ／ｃｍ3以上２．０ｇ／ｃｍ3以下であることで、運搬時の負担が軽減される傾向にある。具体的な測定方法は、後述の実施例に記載する方法により測定する。
【００６９】
成形は、加圧の圧力で制御してもよく、成形体のかさ密度により制御してもよい。ただし、成形の条件を加圧の圧力で制御する場合は、使用する粉体のすべり性、粉体の粒子間や細孔への空気の取り込み量等によって、加圧した状態で保持する時間の経過に伴って圧力値が変化する。それに対して、成形体のかさ密度により制御する場合は、時間の制御を要することなく、得られる成形体の最大荷重を目標値にし易く、生産管理が容易となる傾向にあるため好ましい。
【００７０】
本実施形態の成形体は、０％以上５％以下の圧縮率における最大荷重が、０．７ＭＰａ以上であることが好ましい。具体的な測定方法は、後述の実施例に記載する方法により測定する。
【００７１】
粉体、又は加圧成形中若しくは加圧成形後の成形体を、粉体又は成形体の耐熱性が十分である温度と時間の条件の範囲内で、加熱乾燥し、粉体又は成形体の吸着水を除去した後に実用に供すると、熱伝導率が低くなるため好ましい。さらに、加熱処理を施してもよい。
【００７２】
成形は、加圧成形のみでもよいが、加圧成形したものを加熱処理するのが好ましい。粉体を加圧成形したものに加熱処理を施すと、圧縮強度が向上する傾向にあり、特に成形体に対する荷重が大きい用途において好適に使用することができる傾向にある。
【００７３】
寸法安定性の観点から、加熱処理の温度は、その粉体又は成形体の使用最高温度より高温が好ましい。粉体又は成形体の用途により様々であるが、４００℃以上１２００℃以下が好ましく、５００℃以上１２００℃以下がより好ましく、６００℃以上１２００℃以下がさらに好ましい。
【００７４】
粉体又は成形体の加熱処理の雰囲気としては、具体的には、空気中（又は大気中）、酸化性雰囲気中（酸素、オゾン、窒素酸化物、二酸化炭素、過酸化水素、次亜塩素酸、無機・有機過酸化物等）、及び不活性ガス雰囲気中（ヘリウム、アルゴン、窒素等）等が挙げられる。加熱処理時間は、加熱処理温度及び断熱材の量に応じて適宜選択すればよい。加熱処理は、上記粉体を使用する箇所に充填した後に施してもよいし、粉体を加圧成形したものに施してもよい。
【００７５】
〔被包体〕
本実施形態の被包体は、上述の粉体及び／又は上述の成形体を含むコア材と、コア材を収容する外被材とを備える。なお、粉体又は成形体をコア材という場合がある。
【００７６】
＜外被材＞
本実施形態の外被材としては、粉体及び／又は成形体を含むコア材を収容可能な限り、特に限定されないが、具体的には、ガラスクロス、アルミナ繊維クロス、シリカクロス等の無機繊維織物、無機繊維編物、ポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ナイロンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、フッ素系樹脂フィルム等の樹脂フィルム、プラスチック−金属フィルム、アルミニウム箔、ステンレス箔、銅箔等の金属箔、セラミックペーパー、無機繊維不織布、有機繊維不織布、ガラス繊維紙、炭素繊維紙、ロックウール紙、無機充填紙、有機繊維紙、セラミックコーティング、フッ素樹脂コーティング、シロキサン樹脂コーティング等の樹脂コーティング等が挙げられる。
【００７７】
外被材の厚みは、被包体を断熱材として用いる場合には、外被材の熱容量を小さくする観点から、薄い方が好ましいが、使用状況や必要な強度等に応じて適宜選択することが可能である。
【００７８】
外被材がコア材を使用する温度でも安定なものからなる場合には、使用時においても、外被材がコア材である粉体又は成形体を収容した状態であることができる。高温で使用される被包体の場合には、使用後のコア材の取扱いがし易い観点から、耐熱性の高い外被材が好ましい。ただし、本明細書中の「外被材」は、コア材の使用時にコア材を収容しているものの他、コア材の運搬や施工の工程でコア材を収容しているものを包含する。つまり、外被材は運搬時や施工時にのみコア材を保護し、使用時には溶融及び／又は揮発してしまうものを包含するので、外被材そのもの及び外被材に含まれる有機成分は、コア材の使用温度で溶融又は消失をしてもよい。
【００７９】
外被材としては、被覆工程が容易である観点から、ガラスクロス、アルミナ繊維クロス、シリカクロス等の無機繊維織物、無機繊維編物、ポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ナイロンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、フッ素系樹脂フィルム等の樹脂フィルム、プラスチック−金属フィルム、アルミニウム箔、ステンレス箔、銅箔等の金属箔、セラミックペーパー、無機繊維不織布、有機繊維不織布、ガラス繊維紙、炭素繊維紙、ロックウール紙、無機充填紙、有機繊維紙等のようなシート形状のものが好ましい。
【００８０】
被包体が高温で使用される場合には、外被材としては、熱的な安定性の観点から、ガラスクロス、アルミナ繊維クロス、シリカクロス等の無機繊維織物、無機繊維編物、セラミックペーパー、無機繊維不織布がより好ましい。外被材としては、強度の観点から、無機繊維織物がさらに好ましい。
【００８１】
被包体は、シリカ粒子と無機繊維とを含み、使用状況に応じてさらに、径が比較的大きなシリカ粒子、赤外線不透明化粒子、アルミナ粒子を添加して形成した粉体を、コア材として、袋状又はチューブ状に加工した外被材に充填したものでもよい。また、当該粉体を加圧成形して成形体とした後にコア材とし、外被材で被覆したものでもよい。
【００８２】
外被材が形成する容積に対する粉体の充填率は、粉体をコア材とする場合に、粉体を使用する対象物に応じて適宜設定することが可能である。成形体をコア材とする場合には、後述するように、粉体と外被材を共に加圧成形してもよいし、粉体を加圧成形した後に外被材で被覆することも可能である。
【００８３】
コア材を外被材で被覆する方法は特に限定されず、コア材の調製や成形と外被材での被覆を同時に実施してもよいし、コア材を調製又は成形後に外被材で被覆してもよい。
【００８４】
外被材が、無機繊維織物、樹脂フィルム、プラスチック−金属フィルム、金属箔、セラミックペーパー、無機繊維不織布、有機繊維不織布、ガラス繊維紙、炭素繊維紙、ロックウール紙、無機充填紙、有機繊維紙等のシート状の形態である場合には、具体的には、無機繊維糸又は樹脂繊維糸等での縫合、外被材の接着固定、縫合と接着の両方等で被覆することが可能である。
【００８５】
シート状の外被材が、樹脂フィルム、プラスチック−金属フィルム、金属箔等である場合は、被覆工程の容易さの観点から、真空パック、シュリンクパックが好ましい。
【００８６】
外被材がセラミックコーティング、樹脂コーティング等で形成される場合には、コア材に刷毛又はスプレーで塗布することにより、コア材を外被材で被覆することが可能である。
【００８７】
加圧成形したコア材と外被材とを備える被包体に、線状のくぼみを設け、被包体に柔軟性を付与することも可能である。線の形態は、被包体の使用状況に応じて直線状、曲線状、破線状等を選ぶことができ、これらのうち２種類以上を組み合わせてもよい。線の太さ、くぼみの深さは被包体の厚み、強度、使用状況に応じて決定される。
【００８８】
外被材は、コア材の表面全体を被覆していてもよいし、コア材を部分的に被覆していてもよい。
【００８９】
熱接着性を有する外被材を用いる場合には、製袋充填機を使用することが可能である。製袋充填機として、具体的には、製袋しながら粉体を充填、シール、カッティングを行う機能を有するもの、外被材を製袋しカットした袋に粉体を充填後シールする機能を有するもの等が挙げられる。粉体を袋内に充填するためには、シュート（粉体を高所から低所に流し送るための樋状又は管状の用具）が用いられるが、粉体の帯電が少ないと、シュート内及びシール面への粉体の付着が抑制される傾向にある。
【００９０】
本実施形態の被包体は、粉体及び成形体よりも取扱いがより容易となり、施工性にも優れる傾向にある。
【００９１】
本実施形態の粉体、成形体及び被包体は、断熱材に用いることが好ましい。断熱材に用いられることで、熱伝導率が低く、取扱性及び製造性に優れた断熱材が得られる。本実施形態の粉体、成形体及び被包体は、断熱材の他に、吸音材、防音材、遮音材、反響防止材、消音材、研磨剤、触媒担体、吸着剤、芳香剤又は殺菌剤等の薬剤を吸着する担体、脱臭剤、消臭剤、調湿材、充填剤、顔料等にも好ましく用いることができる。
【実施例】
【００９２】
以下、具体的な実施例及び比較例を挙げて本実施形態をより詳細に説明するが、本実施形態はその要旨を超えない限り、これらの実施例及び比較例によって何ら限定されるものではない。以下の実施例及び比較例において、粉体、成形体は、以下のとおりに評価した。
【００９３】
（１）無機繊維に対するＸＲＦによる組成分析、鉄の含有量測定
無機繊維１ｇと、結晶セルロース粉末のフナセルＩＩ粉末（商品名、フナコシ株式会社製）１ｇを、乳鉢で３０分間混合後、混合粉末２ｇを内径２５ｍｍ、厚さ５ｍｍ、幅３ｍｍの塩化ビニル製のリング内に充填し、プレス機により厚さ３ｍｍに加圧成形し、蛍光Ｘ線分析の測定試料とした。走査型蛍光Ｘ線分析装置ＺＳＸ  ＰｒｉｍｕｓＩＩ（商品名、株式会社リガク製）に、あらかじめフナセルＩＩ粉末を、組成Ｃ６Ｈ１０Ｏ５のフラックスとして化合物登録しておき、測定試料を全定性分析した後、試料モデルはバルク、成分形態は酸化物、フラックスはフナセルＩＩ粉末、希釈率は１を選択し、ＳＱＸ計算を実施して、無機繊維１００質量％に対する、無機繊維中に含まれる鉄をＦｅ2Ｏ3に換算して含有量（質量％）を測定した。同様に、ケイ素をＳｉＯ2に換算して、アルミニウムをＡｌ2Ｏ3に換算して含有量（質量％）等により、表１に記載するように各種の組成について含有量を測定した。
【００９４】
（２）粉体の撹拌による帯電量評価、付着性評価
粉体試料５０ｇを、撹拌シールを取り付けた２Ｌのφ１４０ｍｍのＳＵＳ３０４製容器に入れ、ＳＵＳ３１６製７５φｍｍの４枚角度付きパドルが２つ付いたＳＵＳ３１６撹拌シャフトを、撹拌シールを介して撹拌モーターＳＭ−１０１（アズワン株式会社製）に取り付け、容器を密封後、３０００ｒｐｍで１分間回転させた。その後、容器蓋を開け、容器を１８０度回転させ、内部の粉体を排出した。その際に、粉体の帯電量（ｎＣ／ｇ）を、春日電気株式会社製クーロンメーターＮＫ−１００１とファラデーケージＫＱ−１４００を使用して測定した。付着性評価は、容器に付着し回収できなかった粉体の質量（ｇ）を測定した。
【００９５】
（３）成形体、焼成硬化体のかさ密度測定
縦約３０ｃｍ、横約３０ｃｍ、厚さ約２０ｍｍの成形体及びその焼成硬化体の試料の寸法と質量を測定し、質量を体積で割ることにより、かさ密度（ｇ／ｃｍ3）を測定した。
【００９６】
（４）成形体、焼成硬化体の３０℃の熱伝導率測定
縦約３０ｃｍ、横約３０ｃｍ、厚み約２０ｍｍの形状に成形した多孔質体である成形体及びその焼成硬化体を試料とし、３０℃での熱伝導率（Ｗ／ｍ・Ｋ）を、ヒートフローメーター  ＨＦＭ  ４３６  Ｌａｍｂｄａ（商品名、ＮＥＴＺＳＣＨ社製）を使用して熱伝導率を測定した。較正は、ＪＩＳＡ１４１２−２に従い、密度１６３．１２ｋｇ／ｍ3、厚さ２５．３２ｍｍのＮＩＳＴ  ＳＲＭ  １４５０ｃ校正用標準板を使用して、高温側と低温側の温度差が２０℃の条件において、１５、２０、２４、３０、４０、５０、６０、６５℃で予め実施した。
【００９７】
（５）成形体、焼成硬化体の帯電性評価
静電気電荷拡散率測定装置ＮＳ−Ｄ１００（商品名、株式会社ナノシーズ社製）を用いて、温度２０℃、湿度５０％ＲＨの恒温恒湿器内で、直径約４ｃｍ１０ｍｍ厚みの円板状に成形した成形体及びその焼成硬化体である試料に対し、コロナ放電部位、及び表面電位計との距離を１０ｍｍにセットした。６ｋＶの針電極からのコロナ放電による帯電を１０秒間行い、コロナ帯電を行った１秒後及び１０秒後の表面電位（ｋＶ）を表面電位計により測定を行った。測定は、ＪＩＳ  Ｃ  ６１３４０−２−１に準拠して実施した。
【００９８】
（６）焼成硬化体の最大荷重の測定
焼成硬化体である試料から１辺が多孔質体の厚みに等しい立方体を切り出して作製し、精密万能試験機オートグラフＡＧ−１００ＫＮ（株式会社島津製作所製）を使用して、試料を厚みに対して０％以上５％以下の圧縮率における最大荷重（ＭＰａ）を測定した。
【００９９】
［実施例１］
平均粒子径が１４ｎｍのヒュームドシリカ１６００ｇと、平均粒子径が１２０ｎｍのシリカヒューム４０００ｇと、ケイ酸ジルコニウム１２００ｇと、αアルミナ８００ｇを、ハンマーミルで均一に混合し、混合粉体を得た。
【０１００】
この混合粉体３９６０ｇと、鉄の含有量がＦｅ2Ｏ3換算で２６．９％であり、平均繊維径が１３μｍ、平均繊維長が６ｍｍのバサルト繊維４０ｇを、高速せん断ミキサーで混合し、粉体を得た。この粉体の撹拌による帯電量評価、付着性評価（上記（２））を行った。無機繊維の無機繊維中の上記（１）のＸＲＦによる組成分析結果を表１に、帯電性評価、付着性評価の結果を表２に示す。
【０１０１】
縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２ｃｍ、かさ密度が０．４０ｇ／ｃｍ3の成形体を得られるように、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍの金型に上記で得られた粉体を７２０ｇ充填し、加圧成形し、かさ密度が０．４０ｇ／ｃｍ3の成形体を得た。この成形体の３０℃での上記（４）の熱伝導率を評価した。結果を表２に示す。
【０１０２】
直径４ｃｍ、厚み１ｃｍ、かさ密度が０．４０ｇ／ｃｍ3の成形体を得られるように、直径４ｃｍの金型に上記で得られた粉体を５ｇ充填し、加圧成形し、かさ密度が０．４０ｇ／ｃｍ3の成形体を得た。この成形体の上記（５）の帯電性を評価した。結果を表２に示す。
【０１０３】
縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２ｃｍ、かさ密度が０．５０ｇ／ｃｍ3の成形体を得られるように、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍの金型に上記で得られた粉体を９００ｇ充填し、加圧成形し、かさ密度が０．５０ｇ／ｃｍ3の成形体を得た。この成形体を１０００℃１時間焼成し、厚み１．８ｃｍ、かさ密度０．６２ｇ／ｃｍ3の、焼成硬化体を得た。この焼成硬化体に対して、上記（４）の３０℃での熱伝導率と、上記（６）の圧縮強度を評価した。結果を表２に示す。
【０１０４】
直径４ｃｍ、厚み１．２ｃｍ、かさ密度が０．５０ｇ／ｃｍ3の成形体を得られるように、直径４ｃｍの金型に上記で得られた粉体を８ｇ充填し、加圧成形し、かさ密度が０．５０ｇ／ｃｍ3の、円板状の成形体を得た。この成形体を１０００℃１時間焼成し、厚み１．０ｃｍ、かさ密度０．６２ｇ／ｃｍ3の、焼成硬化体を得た。この焼成硬化体に対して、上記（５）の帯電性を評価した。結果を表２に示す。
【０１０５】
上記の厚み１．８ｃｍ、かさ密度０．６２ｇ／ｃｍ3の焼成硬化体をさらに２枚調製し、裁断により直径２８ｃｍ、厚さ１．８ｃｍの２枚の円板状試料を作製した。保護熱板法熱伝導率測定装置（英弘精機株式会社製）により、８００℃での熱伝導率を測定したところ、０．１１５（Ｗ／ｍ・Ｋ）であった。結果を表２に示す。
【０１０６】
［比較例１］
無機繊維として、平均繊維径が１０μｍ、平均繊維長が６ｍｍの、Ｅガラスファイバーを用いた以外は、実施例１と同様の方法で、粉体を得た。上記（１）の無機繊維のＸＲＦによる組成分析を、結果を表１に示す。この粉体の撹拌による帯電量評価、付着性評価（上記（２））を行った。結果を表２に示す。
【０１０７】
得られた粉体以外は実施例１と同様に、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２ｃｍ、かさ密度が０．４０ｇ／ｃｍ3の成形体を得て、上記（４）の３０℃での熱伝導率を評価した。結果を表２に示す。
【０１０８】
得られた粉体以外は実施例１と同様に、直径４ｃｍ、厚み１ｃｍ、かさ密度が０．４０ｇ／ｃｍ3の成形体を得て、上記（５）の帯電性を評価した。結果を表２に示す。
【０１０９】
得られた粉体以外は実施例１と同様に、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２ｃｍ、かさ密度が０．５０ｇ／ｃｍ3の成形体を９５０℃１時間焼成し、厚み１．８ｃｍ、かさ密度０．６２ｇ／ｃｍ3の焼成硬化体を得た。この焼成硬化体に対して、上記（４）の３０℃での熱伝導率と、上記（６）の圧縮強度を評価した。結果を表２に示す。
【０１１０】
得られた粉体以外は実施例１と同様に、直径４ｃｍ、厚み１．２ｃｍ、かさ密度が０．５０ｇ／ｃｍ3の成形体を得られるように、直径４ｃｍの金型に上記で得られた粉体を８ｇ充填し、加圧成形し、かさ密度が０．５０ｇ／ｃｍ3の、円板状の成形体を得た。この成形体を９５０℃１時間焼成し、厚み１．０ｃｍ、かさ密度０．６２ｇ／ｃｍ3の焼成硬化体を得た。この焼成硬化体に対して上記（５）の帯電性を評価した。結果を表２に示す。
【０１１１】
【表１】
0006769690.tif 000002
【０１１２】
【表２】
0006769690.tif 000003