粉体、その成形体、被包体及び粉体の製造方法
【課題】付着性が抑制され、水蒸気が発生しにくい粉体を提供する。
【解決手段】シリカを含有し、ＢＥＴ比表面積が１０ｍ２／ｇ以上４００ｍ２／ｇ以下であり、含水率が０．２質量％以上２．５質量％以下であり、３０℃における熱伝導率が０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ以下である、粉体。
【解決手段】シリカを含有し、ＢＥＴ比表面積が１０ｍ２／ｇ以上４００ｍ２／ｇ以下であり、含水率が０．２質量％以上２．５質量％以下であり、３０℃における熱伝導率が０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ以下である、粉体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体、その成形体、被包体及び粉体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
室温での空気分子の平均自由行程は約１００ｎｍである。従って、直径１００ｎｍ以下の空隙を有する多孔質体内では、空気による対流や伝導による伝熱が抑制されるため、このような多孔質体は優れた断熱作用を示す。
【０００３】
この断熱作用の原理に従い、超微粒子は熱伝導率が低く断熱材に適していることが知られている。例えば、下記特許文献１には、微孔性絶縁物質、赤外線遮蔽剤、粒状の絶縁性フィラー物質の混合物からなる、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】特表２００８−５３３４０２公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
熱伝導率に注目する限り、重要なのは確かに断熱材の構造であり、シリカのようにある程度熱伝導が小さい素材を選択した上で、多孔質体中の空隙が１００ｎｍより短くなるように設計することで、望まれる熱伝導率を達成しうる。しかし、断熱材を実用化しようとする場合、熱伝導率以外にも、取扱性や耐久性、使用される温度における挙動も重要になってくる。
【０００６】
例えば、施工場所や用途によっては、粉状や成形体の断熱材を剥き出しの状態でなく、袋（例えばガラスクロスの袋やチューブ）中に充填され、管状物等に巻きつけるなどして使用するのが望ましい場合もある。そこで、本発明者が特許文献１に記載の断熱材を樹脂製の袋に詰め、想定される使用温度まで加熱して性能を評価したところ、加熱によって水蒸気が発生した。この水蒸気の一部は袋を透過するものの、透過しないで袋内に残ってしまう水蒸気も存在するので、昇温と高温を繰り返される用途の場合、残存した水蒸気は結露してしまう。水が存在すると、断熱材が金属と接触している場合には金属を腐食させるし、金属が存在しない場合でも、気候によっては凍結して断熱材の孔径を広げ、断熱材自体の劣化を進めてしまうことも懸念され、実用化においては、断熱材の仕様として含水率も無視できないことが判明した。
【０００７】
この水蒸気は、断熱材の構成成分であるシリカの表面の水酸基に吸着していた水に由来すると想定されるが、断熱性を高めるためにシリカの粒径を微細化すると、自ずと表面積が増えて、水酸基及びそれに吸着する水を増加させることにつながってしまう。そのため、従来の製造方法では、熱伝導が低く、かつ含水率の小さいシリカは得られなかった。一方、断熱材の含水率に着目した本発明者が、シリカを疎水処理することにより含水率を少なくし、袋詰めしてみたところ、袋の開口部に粉状の断熱材が付着し易く、作業効率が非常に悪かった。さらに、袋の口をシールする際に、帯電した粉体がシール面に付着したため、十分にシールができなかった。つまり、含水率を低減しすぎると、粉状の断熱材の取扱性に難があることが分かった。粉体の用途に応じて、シリカと、例えば無機繊維や赤外線不透明化粒子とを混合する場合があるが、この時に粉体の含水率が少なすぎると、粉体の流動性が著しく大きく、その結果、混合容器の本体と蓋の接合部から粉体が噴出し、取扱い性に難があることも判明した。
【０００８】
本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、付着性が抑制され、水蒸気が発生しにくい粉体、その成形体、被包体及び粉体の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記課題を解決するため鋭意研究を重ねた結果、低い熱伝導率を有するシリカ粉体の含水率を適切に設定することで、断熱材として、特に袋詰めした態様の断熱材の内包物として適した粉体が得られることに見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち、本発明は以下に示すとおりの粉体、その成形体、被包体及び粉体の製造方法である。
【００１１】
本発明の粉体は、シリカを含有し、ＢＥＴ比表面積が１０ｍ２／ｇ以上４００ｍ２／ｇ以下であり、含水率が０．２質量％以上２．５質量％以下であり、かつ、３０℃における熱伝導率が０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ以下である。
【００１２】
上記本発明の粉体は、塩素を含有し、塩素の含有率は０．２質量％以下であることが好ましい。
【００１３】
上記本発明の粉体は、赤外線不透明化粒子をさらに含有し、８００℃における熱伝導率が０．１５Ｗ／ｍ・Ｋ以下であることが好ましい。
【００１４】
上記本発明の粉体に含まれる赤外線不透明化粒子の平均粒子径が０．５μｍ以上３０μｍ以下であって、上記赤外線不透明化粒子の含有率が、０質量％超４９．５質量％以下であることが好ましい。
【００１５】
上記本発明の粉体は、ナトリウム（Ｎａ）を含有し、Ｎａの含有率が０．００５質量％以上３質量％以下であることが好ましい。
【００１６】
上記本発明の粉体は、カリウム（Ｋ）を含有し、Ｋの含有率が０．００５質量％以上５質量％以下であることが好ましい。
【００１７】
上記本発明の粉体は、鉄（Ｆｅ）を含有し、Ｆｅの含有率が０．００５質量％以上６質量％以下であることが好ましい。
【００１８】
上記本発明の粉体は、無機繊維をさらに含有し、無機繊維の含有率が０．１質量％以上５０質量％以下であることが好ましい。
【００１９】
上記本発明の粉体に含まれる無機繊維は、生体溶解性を有することが好ましい。
【００２０】
上記本発明の粉体は、ゲルマニウム（Ｇｅ）を含有し、Ｇｅの含有率が１０質量ｐｐｍ以上１０００質量ｐｐｍ以下であることが好ましい。
【００２１】
本発明の成形体は、上記粉体を含有する。
【００２２】
本発明の被包体は、上記粉体及び／又は上記成形体と、上記粉体及び／又は上記成形体を収容する外被材と、を備える。このような被包体は、粉体や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。
【００２３】
上記本発明の被包体において、外被材は無機繊維を含むことが好ましい。
【００２４】
上記本発明の被包体において、外被材は樹脂フィルムであることが好ましい。
【００２５】
上記本発明の粉体の製造方法は、シリカを含み、平均粒子径ＤＳが５ｎｍ以上３０ｎｍ未満である小粒子、及び／又は、シリカを含み、平均粒子径ＤＬが４０ｎｍ以上６０μｍ以下である大粒子、のうちの少なくとも一方の含水率を、粉体の含水率が０．２質量％以上２．５質量％以下となるように調整する工程と、小粒子及び大粒子を混合する工程と、を有する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、付着性が抑制され、水蒸気が発生しにくい粉体、その成形体、被包体及び粉体の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係る被包体の断面模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る成形体が含有する小粒子及び大粒子の断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明を実施するための形態（以下、単に「本実施形態」という。）について詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
【００２９】
[１]粉体
[１−１]シリカ
本実施形態の粉体はシリカを含有する。粉体中のシリカの含有率が５０質量％以上であると、固体伝導による伝熱が小さいため、断熱材用途の場合は好ましい。シリカ粒子の含有率が粉体の７５質量％以上であると、粉体同士の付着力が増して、粉体の飛散が少なくなるためより好ましい。なお、本明細書中シリカ粒子とは、組成式ＳｉＯ２で表される成分からなる粒子の他、ＳｉＯ２を含む材料を指し、ＳｉＯ２に加えて金属成分等、他の無機化合物を含有する粒子を包含する。シリカ粒子は、純粋な二酸化ケイ素に加えて、Ｓｉ及び種々の他元素との塩や複合酸化物を含有してもよいし、水酸化物のような含水酸化物を含有してもよいし、シラノール基を有していてもよい。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が、断熱材用途の場合は非晶質であると、断熱材中の固体伝導による伝熱が小さく、断熱性能が向上するため、好ましい。
【００３０】
シリカ粒子の具体例としては、下記のものが挙げられる。
「シリカ」や「石英」と呼ばれるケイ素の酸化物。
ケイ素の部分酸化物。
シリカアルミナやゼオライトのようなケイ素の複合酸化物。
Ｎａ、Ｃａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｂａ、Ｃｅ、Ｂ、Ｆｅ及びＡｌのいずれかのケイ酸塩（ガラス）。
ケイ素以外の元素の酸化物、部分酸化物、塩又は複合酸化物（アルミナやチタニア等）と、ケイ素の酸化物、部分酸化物、塩又は複合酸化物との混合体。
ＳｉＣやＳｉＮの酸化物。
【００３１】
粉体を断熱材とする場合、使用される温度においてシリカ粒子が熱的に安定であることが好ましい。具体的には、断熱材の使用最高温度において１時間保持したときに、シリカ粒子の重量が１０％以上減少しないことが好ましい。また、シリカ粒子は耐水性を有することが好ましい。具体的には、２５℃の水１００ｇに対するシリカ粒子の溶解量が０．１ｇ未満であることが好ましく、０．０１ｇ未満であることがより好ましい。
【００３２】
シリカ粒子の比重は、粉体を断熱材とする場合、２．０以上４．０以下であることが好ましい。２．０以上３．０以下であると、断熱材のかさ密度が小さいためより好ましく、２．０以上２．５以下であるとさらに好ましい。ここで、シリカ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。
【００３３】
粉体の用途によっては、粉体がシリカ粒子以外の材料を含有してもよい。シリカ粒子以外の材料については後で詳述するが、粉体がシリカ粒子以外の材料を含有する場合、シリカ粒子の含有率は、粉体の全質量を基準として５０質量％以上９９．９質量％以下であることが好ましい。シリカ粒子の含有率が５０質量％以上９７．５質量％以下で無機繊維や赤外線不透明化粒子を含有する粉体は、粉体の飛散の減少や高い温度での断熱性能の向上といった効果がより好適にあらわれ、より好ましい。含有率が６０質量％以上９７．５質量％以下であると、粉体のかさ密度がより小さいため、さらに好ましい。
【００３４】
一般的に、粒子径が３０ｎｍ未満のシリカ粒子（以下、「小粒子」）は比較的含水率が高い傾向がある。この理由について、本発明者は、粒子径が３０ｎｍ未満のシリカ粒子は表面積が大きいため、シリカ表面の水酸基も多く、その結果水酸基に吸着する水の量が増加するためであると想定している。そのため、小粒子のみからなる粉体は、０．２質量％以上２．５質量％以下という含水率を満たす粉体を得難いので、比較的粒径が大きく、そのために含水率が低いシリカ粒子（以下、「大粒子」）と混合することで、粉体の含水率を調整することができる。大粒子の粒径は４０ｎｍ以上６０μｍ以下が好ましい。
【００３５】
すなわち、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い。特に粒子径の異なる２種類の粒子、すなわちシリカからなる小粒子と大粒子を含有する場合、小粒子又は大粒子のみで存在する場合とは含水率や熱伝導率が異なるので、適当な割合で２種類の粒子を混合することで含水率及び／又は熱伝導率を調整することができる。
【００３６】
例えば平均粒子径ＤSが５ｎｍ以上３０ｎｍ以下の小粒子は、含水率が２．５質量％超の場合があるが、これに例えば平均粒子径ＤＬが４０ｎｍ以上６０μｍ未満で含水率が０．５質量％程度の大粒子を混合すると、含水率を２．５質量％以下にし易い。また大粒子は固体熱伝導が大きいので、熱伝導率が０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ超の場合があるが、これに小粒子を混合することで、固体熱伝導を抑制し、０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ以下にし易くなる傾向がある。上述のように、複数の種類の粒子を混合する際は、得られる混合粉体の含水率及び／又は熱伝導率には概ね加成性が成立するが、シリカの組み合わせによっては予想から大きくずれる可能性もあり得るため、シリカ粒子を段階的に混合し、粉体の含水率や熱伝導率を適宜測定し、上記範囲内になるように粉体の混合比率を調整するのが好ましい。
【００３７】
粉体が２種類以上のシリカ粒子を含有するようにする場合、粉体の含水率を０．２質量％以上２．５質量％以下とし、熱伝導率を０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ以下とするように大粒子と小粒子の含有率を調整すればよく、例えば１０ｎｍ程度の小粒子と５μｍ程度の大粒子を混合する場合、好ましくは大粒子の質量／（小粒子の質量＋大粒子の質量）を０．０２〜０．９５、より好ましくは０．１０〜０．９０、特に好ましくは０．１５〜０．８５とすると、熱伝導率が０．０２８Ｗ／ｍ・Ｋ程度〜０．０４７Ｗ／ｍ・Ｋ程度になり、熱伝導率を調製することができる。これらの粒子によって形成される空隙が空間の熱伝導のボトルネックとなり、空間の熱伝導が抑制されやすい。
【００３８】
粒子径の異なる２種類のシリカ粒子、すなわちシリカ粒子からなる小粒子と大粒子を含有する場合、小粒子又は大粒子のみで存在する場合とはＢＥＴ比面積が異なるので、適当な割合で２種類の粒子を混合することでＢＥＴ比面積を調整することができる。例えば、平均粒子径ＤＬが４０ｎｍ以上６０μｍ以下の大粒子は、ＢＥＴ比表面積が１０ｍ２／ｇ未満の場合があるが、これに平均粒子径Ｄｓが５ｎｍ以上３０ｎｍ未満の小粒子を混合すると、ＢＥＴ比表面積を１０ｍ２／ｇ以上にしやすくなる。大粒子は固体熱伝導が大きいが、熱伝導率が０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ超の場合があるが、これに小粒子を混合することで、固体熱伝導を抑制し、０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ以下にしやすくなる傾向がある。
【００３９】
粉体が２種類以上のシリカ粒子を含有するようにする場合、粉体のＢＥＴ比表面積を１０ｍ２／ｇ以上４００ｍ２／ｇ以下とし、熱伝導率を０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ以下とするように大粒子と小粒子の含有率を調整すればよく、例えば１０ｎｍ程度の小粒子と５μｍ程度の大粒子を混合する場合、好ましくは大粒子の質量／（小粒子の質量＋大粒子の質量）を０．０２〜０．９５、より好ましくは０．１０〜０．９０、特に好ましくは０．１５〜０．８５とすると、ＢＥＴ比表面積が２７０ｍ２／ｇ程度〜４０ｍ２／ｇ程度になり、ＢＥＴ比表面積を調整することができる。大粒子の質量比がこの範囲であると、これらの粒子によって形成される空隙が空間の熱伝導のボトルネックとなり、空間の熱伝導が抑制されやすい。粒径２０ｎｍ程度のいわゆる超微粒子は、熱伝導率が低く断熱材に適していることが知られている一方、それほど粒子径が小さくないシリカ粒子は断熱材に適していないとみなされていたが、超微粒子との混合粉体とすれば、そのようなシリカ粒子を利用しつつ優れた断熱性能を発現する粉体を得られることは、本発明者の発見の一つである。
【００４０】
シリカ粒子のＢＥＴ比表面積は、粉体のＢＥＴ比表面積に影響し、粉体がシリカ粒子のみからなる場合、シリカ粒子のＢＥＴ比表面積は１０ｍ２／ｇ以上４００ｍ２／ｇ以下となるが、粉体がシリカ粒子以外の成分を含有する場合、その成分のＢＥＴ比表面積に鑑みてシリカのＢＥＴ比表面積を設定することが好ましい。具体的には、粉体が無機繊維を含有する場合、一般的な無機繊維のＢＥＴ比表面積はシリカのＢＥＴ比表面積よりも小さいので、シリカのＢＥＴ比表面積は５０ｍ２／ｇ程度〜４００ｍ２／ｇ程度とするのが好ましく、シリカ粒子の粒子径は７ｎｍ程度〜５０ｎｍ程度とするのが好ましい。また、粉体が赤外線不透明化粒子を含有する場合、一般的な赤外線不透明化粒子のＢＥＴ比表面積はシリカのＢＥＴ比表面積よりも小さいので、シリカのＢＥＴ比表面積は７０ｍ２／ｇ程度〜４５０ｍ２／ｇ程度とするのが好ましく、シリカ粒子の粒子径は５ｎｍ程度〜４０ｎｍ程度とするのが好ましい。
【００４１】
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）で観察することにより測定できる。小粒子の平均粒子径ＤＳ、大粒子の平均粒子径ＤＬは、小粒子、大粒子各１０００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。シリカ粒子の固体伝導の観点から、シリカ粒子の平均粒子径は３ｎｍ以上８０μｍ未満であることが好ましく、５ｎｍ以上５０μｍ未満であることがより好ましく、５ｎｍ以上３０μｍ未満であることがさらに好ましい。
【００４２】
大粒子と小粒子を含有する粉体においては、小粒子の平均粒子径ＤＳは、５ｎｍ以上３０ｎｍ未満であることが好ましい。ＤＳが５ｎｍ以上であると、ＤＳが上記の数値範囲外である場合に比べて、小粒子が化学的に安定である傾向があり、断熱性能が安定しやすい傾向がある。ＤＳが３０ｎｍ未満であると、ＤＳが上記の数値範囲外である場合に比べて、小粒子同士の接触面積が小さく、粉体の固体伝導による伝熱が少なく、熱伝導率が小さい傾向がある。
【００４３】
ＤＳは、５ｎｍ以上２５ｎｍ以下であると、熱伝導率の観点からより好ましく、５ｎｍ以上２０ｎｍ以下であるとさらに好ましい。
【００４４】
大粒子の平均粒子径ＤＬは、ＤＳ＜ＤＬを満たし、４０ｎｍ以上６０μｍ以下であることが好ましい。ＤＬは、前述のＤＳと同じ方法により求められる。ＤＬが４０ｎｍ以上であると、粉体を成形した場合に成形体におけるスプリングバックが小さい傾向がある。ＤＬが６０μｍ以下であると、熱伝導率が小さい傾向がある。
【００４５】
大粒子の平均粒子径ＤＬは、４０ｎｍ以上１０μｍ以下であると、粉体が無機繊維や赤外線不透明化粒子を含む場合にこれらとの均一な混合が容易であるため、より好ましい。ＤＬは、４０ｎｍ以上５μｍ以下であると、粒子の付着力が大きく、粉体からの粒子の脱落が少ないため、さらに好ましい。
【００４６】
ＤＬがＤＳの２倍以上であると、粉体を成形した場合にスプリングバックが小さくなるため、好ましい。ＤＬはＤＳの３倍以上であると、小粒子と大粒子の混合粉体のかさ比重が大きく、粉体体積が小さいと作業性が高いので、より好ましい。ＤＬはＤＳの４倍以上であると、小粒子と大粒子の粒径の差が大きく、小粒子と大粒子を混合した際に大粒子の小粒子に対する分散が容易であるので、さらに好ましい。粉体が断熱材用途の場合、粒子の凝集による固体伝熱の観点から、各々の粒子が分散していることが好ましい。
【００４７】
粉体は、水が粉体や成形体に浸み込んだ場合にハンドリング性の低下や成形体の変形、ひび割れ等が起こるのを抑制する観点から、撥水剤を含むことが好ましい。撥水剤としては、例えば、パラフィンワックス、ポリエチレンワックス、アクリル・エチレン共重合体ワックス等のワックス系撥水剤；シリコーン樹脂、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ることも可能である。このうち、本発明においてはワックス系撥水剤、シリコン系撥水剤が好ましく用いられる。粉体中の撥水剤の含有率は、十分な撥水効果を付与する観点から、粉体全体の質量／撥水剤の質量比は１００／３０〜１００／０．１が好ましく、１００／２０〜１００／０．５がより好ましく、１００／１０〜１００／１がさらに好ましい。
【００４８】
［１−２］無機繊維
粉体を成形する場合、粉体は無機繊維を含有するのが好ましい。無機繊維を含有すると、特に、繊維を含む粉体は加圧成形において、成形体からの粒子の脱落が少なく、生産性が高いという利点を有する。粉体の状態においても、飛散が少ないので、取扱の上で好ましい。本明細書中、無機繊維とは平均太さに対する無機繊維の平均長さの比（アスペクト比）が１０以上であるものをいう。アスペクト比は１０以上であることが好ましく、粉体を成形する場合、小さい圧力で成形を可能とし、成形体の生産性を向上させる観点から５０以上がより好ましく、成形体の曲げ強度の観点から１００以上がさらに好ましい。無機繊維のアスペクト比は、ＦＥ−ＳＥＭにより測定した無機繊維１０００本の太さ及び長さの平均値から求めることができる。無機繊維は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や、複数の無機繊維が同一方向で揃った束の状態で混合されていてもかまわない。また、単分散状態において、無機繊維の向きが同一方向で揃った状態であってもかまわないが、熱伝導率を小さくする観点から、無機繊維は、伝熱方向に対して垂直方向に配向していることが好ましい。
【００４９】
無機繊維の例を示すと、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）、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、ブルーサイトなど、従来から知られる無機繊維を挙げることができる。
【００５０】
無機繊維の中でも、特に人体にとって安全である生体溶解性のＡＥＳファイバー（Ａｌｋａｌｉｎｅ Ｅａｒｔｈ Ｓｉｌｉｃａｔｅ Ｆｉｂｅｒ）を用いることが好ましい。ＡＥＳファイバーとしては、例えば、ＳｉＯ２−ＣａＯ−ＭｇＯ系の無機質のガラス（無機高分子）が挙げられる。
【００５１】
無機繊維の平均太さは飛散を防ぐ観点で１μｍ以上が好ましい。断熱材の場合は固体伝導による伝熱を押さえる観点で２０μｍ以下であることが好ましい。無機繊維の平均太さは、ＦＥ−ＳＥＭにより、無機繊維１０００本の太さを求めて、これを平均して求めることができる。
【００５２】
断熱用途の場合、粉体中の無機繊維の含有率は、加圧成形した成形体からの粉体の脱離抑制の観点で粉体全体の質量に対して０．１質量％以上が好ましく、熱伝導率が０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ以下とする観点で５０質量％以下であることが好ましい。
【００５３】
シリカ粒子、赤外線不透明化粒子との混合の容易さの観点から、無機繊維の含有率は０．２質量％以上４０質量％以下であることがより好ましく、かさ密度が小さくなる観点から０．２質量％以上２０質量％以下であることがさらに好ましい。
【００５４】
無機繊維の含有率は、例えば、無機繊維を粉体から分級することにより、求めることができる。
【００５５】
無機繊維は水分を含んでいてもかまわないが、その場合、粉体における含水率が２．５質量％以下にできる含水率の無機繊維を選択した上で、無機繊維の混合量も、粉体における含水率が２．５質量％以下を満たすように決定する。その場合、もちろんシリカ粒子の含水率は、無機繊維の含水率に応じて少なくなる。従って、シリカ粒子、無機繊維における含水率を予め測定しておくことが好ましい。無機繊維が水分を含有しない場合は、シリカ粒子（又はシリカ粒子と赤外線不透明化粒子の混合物）が、含水率０．２質量％以上２．５質量％以下（粉体の全質量基準）を満たすようにすればよい。無機繊維によっては、親水性の表面処理が施されており含水率が多い場合もあるが、含水率の高い無機繊維を配合する場合は、無機繊維を洗浄する等して親水性の表面処理剤を除去してから、粉体の原料することも可能である。
【００５６】
［１−３］赤外線不透明化粒子
粉体は、赤外線不透明化粒子を含有することが、高い温度での断熱性能を要する場合は、好ましい。赤外線不透明化粒子とは、赤外線を反射、散乱又は吸収する材料からなる粒子を指す。断熱材に赤外線不透明化粒子が混合されていると、輻射による伝熱が抑制されるため、特に２００℃以上の高い温度領域での断熱性能が高い。
【００５７】
赤外線不透明化粒子の例として、酸化ジルコニウム、ケイ酸ジルコニウム、二酸化チタン、鉄チタン酸化物、酸化鉄、酸化銅、炭化ケイ素、金鉱石、二酸化クロム、二酸化マンガン、グラファイトなどの炭素質物質、炭素繊維、スピネル顔料、アルミニウムの粒子、ステンレス鋼の粒子、青銅の粒子、銅／亜鉛合金の粒子、銅／クロム合金の粒子を挙げることができる。従来、赤外線不透明物質として知られる上記の金属粒子又は非金属粒子を、単独で用いてもよく、２種類以上を併用してもよい。
【００５８】
赤外線不透明化粒子としては、特に、酸化ジルコニウム、ケイ酸ジルコニウム、二酸化チタン又は炭化ケイ素が好ましい。赤外線不透明化粒子の組成はＦＥ−ＳＥＭ ＥＤＸにより求められる。
【００５９】
赤外線不透明化粒子の平均粒子径は、２００℃以上での断熱性能の観点で０．５μｍ以上が好ましく、固体伝導の抑制による２００℃未満での断熱性能の観点で３０μｍ以下であることが好ましい。なお、赤外線不透明化粒子の平均粒子径は、シリカ粒子と同じ方法により求められる。無機繊維やシリカ粒子のサイズにもよるが、シリカ粒子が５ｎｍ〜５０μｍの場合、シリカ粒子との混合の容易さの観点で赤外線不透明化粒子の平均粒子径は、０．５μｍ以上１０μｍ以下であることが、より好ましい。
【００６０】
粉体中の赤外線不透明化粒子の含有率は、０質量％超４９．５質量％以下であることが好ましい。赤外線不透明化粒子の含有率が４９．５質量％より大きいと、固体伝導による伝熱が大きいため、２００℃未満での断熱性能が低い傾向がある。２００℃以上での断熱性能を向上させるためには、赤外線不透明化粒子の含有率は、２質量％以上とすることが好ましい。赤外線不透明化粒子の含有率は、シリカ粒子との混合の容易さの観点で２質量％以上３０質量％以下が、さらに好ましい。平均粒子径が１０ｎｍ以上５０μｍ以下で含水率が０．２質量％以上２．５質量％以下であるシリカを含む粉体と、赤外線不透明化粒子とを混合した混合粉体は、粉体がシリカのみで構成される場合よりもかさ比重が大きいため、粉塵が舞い上がりにくく、袋や成形型に充填する際に、周辺への粉体の飛散が少ない。
【００６１】
赤外線不透明化粒子の含有率は、例えば、赤外線不透明化粒子の組成をＦＥ−ＳＥＭ ＥＤＸに測定し、赤外線不透明化粒子のみが含有する元素を蛍光Ｘ線分析法により定量することで、求めることができる。
【００６２】
赤外線不透明化粒子は水分を含んでいてもかまわない。赤外線不透明化粒子が水分を含有する場合、粉体全体における含水率が０．２質量％以上２．５質量％以下となるように、シリカ粒子や、含有する場合は無機繊維のナトリウム量を差し引いて赤外線不透明化粒子のナトリウム含有率や混合量を調整する。従って、シリカ粒子、無機繊維における含水率を予め測定しておくことが好ましい。赤外線不透明化粒子の種類によっては、含水率が多いものもあるが、その際はシランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミネート系カップリング剤で赤外線不透明化粒子に疎水処理を施して含水率を低減したものを原料とすることも可能である。
【００６３】
［１−４］ＢＥＴ比表面積
本実施態様の粉体は、ＢＥＴ比表面積が１０ｍ２／ｇ以上４００ｍ２／ｇ以下である。この範囲にＢＥＴ比表面積を有する粉体は、熱伝導率が小さい傾向があるので断熱材用途に好ましい。ＢＥＴ比表面積の測定方法は、後述する。
【００６４】
ＢＥＴ比表面積が１０ｍ２／ｇ以上４００ｍ２／ｇ以下であって、さらに含水率が０．２質量％以上２．５質量％以下であると、水分に起因する劣化が少なく、かつ外被材に収容する工程や混合工程において取扱いが容易である傾向がある。この理由は定かではないが、上述したように、シリカ粒子の表面積が含水率に影響を及ぼす他、シリカ粒子の凝集状態や帯電状態等に作用して粉体の流動性に影響を及ぼすと推測されることから、ＢＥＴ比表面積が１０ｍ２／ｇ以上４００ｍ２／ｇ以下であると含水率が０．２質量％以上２．５質量％以下である傾向があり、その結果水分に起因する劣化が少なく、かつ外被材に収容する工程や混合工程において取扱いが容易な粉体を得られると推定される。ＢＥＴ比表面積は１０ｍ２／ｇ以上３００ｍ２／ｇ以下が好ましく、１０ｍ２／ｇ以上２００ｍ２／ｇ以下がより好ましく、１０ｍ２／ｇ以上１５０ｍ２／ｇ以下がさらに好ましい。
【００６５】
複数の種類のシリカ粒子、例えば小粒子と大粒子を混合して粉体を調製する際は、各々のＢＥＴ比表面積を測定し、ＢＥＴ比表面積が１０ｍ２／ｇ以上４００ｍ２／ｇ以下になるように、混合量を調整することが好ましい。例えば、ＢＥＴ比表面積がそれぞれ２００ｍ２／ｇの小粒子と０．３ｍ２／ｇ大粒子を混合する場合、大粒子の質量／（小粒子の質量＋大粒子の質量）が０〜０．８８の範囲であることが好ましい。無機繊維、赤外線不透明化粒子を使用する場合も、各々のＢＥＴ比表面積を予め測定し、混合量を決定することが好ましい。例えば、ＢＥＴ比表面積が２００ｍ２／ｇのシリカにＢＥＴ比表面積が０．１５ｍ２／ｇの無機繊維を混合する場合、無機繊維の混合量は０．１質量％〜９０質量％であることが好ましい。また、例えばＢＥＴ比表面積が２００ｍ２／ｇのシリカにＢＥＴ比表面積が２ｍ２／ｇの赤外線不透明化粒子を混合する場合、赤外線不透明化粒子の混合量は０質量％超〜９５質量％であることが好ましい。
【００６６】
［１−５］含水率
粉体は、水分を含む。粉体における水分の含有割合、すなわち含水率は、粉体の全質量を基準として０．２質量％以上２．５質量％以下である。含水率が０．２質量％未満であると粉体の飛散が多く、装置内に付着しやすい傾向があり、２．５質量％以上であると、粉体の加熱時に水蒸気の発生が多く、温度の上昇と下降を繰り返す用途の場合は結露の問題が起こり易い。また成形体の場合は加熱時の寸法安定性が悪化する傾向がある。この理由は定かではないが、以下のように推定される。粉体の含水率は、シリカ粒子表面の帯電状態に影響を及ぼし、例えば静電気が発生しにくくなることで装置等への付着が抑制されると推定される。一方で、シリカ粒子同士には適度な付着性が生じ、粉体の飛散が抑制されると推定される。含水率は０．２質量％以上２質量％以下が好ましく、０．３質量％以上１．５質量％がより好ましく、０．４質量％以上１．０％質量％以下がさらに好ましい。粉体における含水率は、カールフィッシャー水分計により定量することができる。
【００６７】
複数の種類のシリカ粒子、例えば小粒子と大粒子を混合して粉体を調製する際は、各々の含水率を予め測定し、混合後の粉体の含水率が０．２質量％以上２．５質量％以下になるように、混合量を調整することが好ましい。例えば、含水率がそれぞれ０．５質量％の小粒子と４質量％の大粒子を混合する場合、大粒子の質量／（小粒子の質量＋大粒子の質量）が０〜０．５５の範囲であることが好ましい。無機繊維、赤外線不透明化粒子を使用する場合も、各々の含水率を予め測定し、混合量を決定することが好ましい。例えば、含水率が０．７質量％のシリカに含水率が０質量％の無機繊維を混合する場合、無機繊維の混合量は任意に決定することが可能である。例えば、含水率が０．７質量％のシリカに含水率が０．４質量％の赤外線不透明化粒子を混合する場合、赤外線不透明化粒子の混合量は任意に決定することが可能である。
【００６８】
［１−６］熱伝導率
本実施態様の粉体は、３０℃における熱伝導率が０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ以下である。断熱性能の観点から、熱伝導率は０．０４５Ｗ／ｍ・Ｋ以下が好ましく、０．０４０Ｗ／ｍ・Ｋ以下がより好ましく、０．０３７Ｗ／ｍ・Ｋ以下がさらに好ましい。赤外線不透明化粒子を含有する粉体は、特に２００℃以上の高い温度領域での断熱性能を要する場合に、好ましい。粉体が赤外線不透明化粒子を含有する場合、８００℃における熱伝導率は０．１５Ｗ／ｍ・Ｋ以下が好ましく、０．１４Ｗ／ｍ・Ｋ以下がより好ましく、０．１３Ｗ／ｍ・Ｋ以下がさらに好ましい。熱伝導率の測定方法は、後述する。
【００６９】
複数の種類のシリカ粒子、例えば小粒子と大粒子を混合して粉体を調製する際は、平均粒子径が５ｎｍ以上５０μｍ以下のシリカ粒子を使用し、上述のように含水率を０．２質量％以上２．５質量％以下にした上で熱伝導率を測定することが好ましい。熱伝導率が０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ超である場合は、含水率０．２質量％以上２．５質量％以下を維持する範囲で混合量を変えるのが好ましい。無機繊維、赤外線不透明化粒子を使用する場合も同様に混合量を決定することができる。小粒子と大粒子を混合して粉体を調製すると、粉体が大粒子のみで構成される場合に比較して熱伝導率が小さくなる傾向が見られる。例えば、１０ｎｍ程度の小粒子と５μｍ程度の大粒子を混合する場合、大粒子の質量／（小粒子の質量＋大粒子の質量）を０．０２〜０．９５とするのが好ましい。無機繊維、赤外線不透明化粒子の混合量は、過剰であると断熱性が低下する場合があるため、熱伝導率を測定し、確認しながら適宜調製することが好ましい。例えば、シリカに平均繊維径が１２μｍ、平均長さが５ｍｍの無機繊維を混合する場合、無機繊維の混合量は３０質量％以下であることが好ましい。例えば、シリカに平均粒子径が２μｍの赤外線不透明化粒子を混合する場合、赤外線不透明化粒子の混合量は２３質量％以下であることが好ましい。また、熱伝導率の小さい材料からなる無機繊維や赤外線不透明化粒子を選択して使用すると、熱伝導率が前記範囲内である混合粉体を調整しやすい傾向がある。
【００７０】
［１−７］Ｃｌ、Ｎａ、Ｋ、その他の元素の含有率
粉体は、加熱時における塩素ガスの発生を少なくする観点や、水に接した際の塩素の溶出及び周辺部材の腐食を抑制する観点から、粉体の全質量を基準として０．２質量％以下であることが好ましく、０．１５質量％以下であることがより好ましく、０．１質量％以下であることがさらに好ましい。粉体は、飛散を少なくする観点から、粉体の全質量を基準としてＮａの含有率が０．００５質量％以上３質量％以下、Ｋの含有率が０．００５質量％以上５質量％以下であることが好ましく、Ｎａの含有率が０．００５質量％以上１．５質量％、Ｋの含有率が０．００５質量％以上３質量％以下であることがより好ましく、Ｎａの含有率が０．００５質量％以上１．０％質量％以下、Ｋの含有率が０．００５質量％以上１．５質量％以下であることがさらに好ましい。また、粉体はＣｌ、Ｎａ、Ｋの他に、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、鉄（Ｆｅ）、リン（Ｐ）、硫黄（Ｓ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）を含んでいてもかまわない。各元素の含有率は、Ｍｇの含有率が０．００２質量％以上２質量％以下、Ｃａの含有率が０．００２質量％以上０．５質量％以下、Ｆｅの含有率が０．００５質量％以上６質量％以下、Ｐの含有率が０．００３質量％以上０．３質量％以下、Ｓの含有率が０．００３質量％以上０．３質量％以下、Ｇｅの含有率が１０質量ｐｐｍ以上１０００質量ｐｐｍ以下であることが好ましく、Ｍｇの含有率が０．００２質量％以上１．８質量％以下、Ｃａの含有率が０．００２質量％以上０．４質量％以下、Ｆｅの含有率が０．００５質量％以上３質量％以下、Ｐの含有率が０．００３質量％以上０．２５質量％以下、Ｓの含有率が０．００３質量％以上０．２質量％以下、Ｇｅの含有率が１０質量ｐｐｍ以上９００質量ｐｐｍ以下であることがより好ましく、Ｍｇの含有率が０．００２質量％以上１．６質量％以下、Ｃａの含有率が０．００２質量％以上０．２質量％以下、Ｆｅの含有率が０．００５質量％以上２質量％以下、Ｐの含有率が０．００３質量％以上０．２質量％以下、Ｓの含有率が０．００３質量％以上０．１質量％以下、Ｇｅの含有率が１０質量ｐｐｍ以上８００質量ｐｐｍ以下であることがさらに好ましい。粉体におけるＣｌ、Ｎａ、Ｋ、その他の元素の含有率は、ＸＲＦ（蛍光Ｘ線分析）により定量することができる。
【００７１】
［２］粉体の製造方法
本実施形態の粉体の製造方法は、シリカを含み、平均粒子径ＤＳが５ｎｍ以上３０ｎｍ未満である小粒子、及び／又は、シリカを含み、平均粒子径ＤＬが４０ｎｍ以上６０μｍ以下である大粒子、のうちの少なくとも一方の含水率を、粉体の含水率が０．２質量％以上２．５質量％以下となるように調整する工程と、小粒子及び大粒子を混合する工程と、を有する。
【００７２】
［２−１］シリカ粒子
シリカ粒子としては、従来の製法で製造されるシリカ成分を有する粒子を原料とし、平均粒子径、含水率、熱伝導率を調整したものとすることができる。例えば、シリカ粒子は、酸性又はアルカリ性の条件下での湿式法により、ケイ酸イオンを縮合して製造された粒子でもよい。シリカを含む無機化合物粒子は、湿式法でアルコキシシランを加水分解・縮合して製造されたものでもよい。シリカ粒子は、湿式法で製造されたシリカ成分を焼成して製造されたものでもよい。シリカを含む無機化合物粒子は、塩化物などケイ素の化合物を気相で燃焼して製造されたものでもよい。シリカ粒子は、ケイ素金属やケイ素を含む原料を加熱して得られたケイ素ガスを酸化・燃焼して製造されたものでもよい。シリカ粒子は、ケイ石などを溶融して製造されたものでもよい。
【００７３】
シリカ粒子に含まれるシリカ成分以外の成分としては、上記の製法において原料中に不純物として存在しているものを利用してもよい。シリカ成分以外の成分を、シリカの製造プロセス中に添加してもよい。
【００７４】
公知のシリカの製法には以下のものがある。
【００７５】
＜湿式法で合成されるシリカ＞
ケイ酸ナトリウムを原料に酸性で作られるゲル法シリカ。
ケイ酸ナトリウムを原料にアルカリ性で作られる沈降法シリカ。
アルコキシシランの加水分解・縮合で合成されるシリカ。
【００７６】
＜乾式法で合成されるシリカ＞
ケイ素の塩化物を燃焼して作られるヒュームドシリカ。
ケイ素金属ガスを燃焼して作られるシリカ。
フェロシリコン製造時などに副生するシリカヒューム。
アーク法やプラズマ法で製造されるシリカ。
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。
【００７７】
上記のシリカのうち、ケイ酸ナトリウムを原料に酸性で作られるゲル法シリカ、ケイ酸ナトリウムを原料にアルカリ性で作られる沈降法シリカ、アルコキシシランの加水分解・縮合で合成されるシリカは、含水率が２．５質量％超である。従って、得られたシリカに後述の方法で処理を施したり、例えばケイ素の塩化物を燃焼して作られるヒュームドシリカ、ケイ素金属ガスを燃焼して作られるシリカ、フェロシリコン製造時などに副生するシリカヒューム等の含水率が小さいシリカ粒子を混合したりすることで、含水率を２．５％質量以下にすると、シリカ粒子の原料として使用可能である。シリカ粒子の原料とすることができる。
【００７８】
粉体を高温で使用する場合、特に疎水処理に用いる物質（表面処理剤）の分解温度以上で使用する場合は、表面処理剤の分解物質がアウトガスとして発生する場合がある。
【００７９】
フェロシリコン製造時などに副生するシリカヒューム、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は熱伝導率が０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ超である。従って、この製造方法によって得られたシリカのみをシリカ粒子の原料とするのは、熱伝導率の点では好ましい態様ではないが、コストの面では有用な場合がある。他の製造方法で得られたシリカを混合することで、熱伝導率を０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ以下に調整することは可能であるので、シリカヒューム等を原料とする場合は、他の製造方法で得られたシリカ粒子を混合することが好ましい。例えばケイ素の塩化物を燃焼して作られるヒュームドシリカ、ケイ素金属ガスを燃焼して作られるシリカを混合することで、シリカヒューム等の熱伝導率を低減することができる。
【００８０】
上記のシリカのうち、生産性や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。
【００８１】
シリカを含む無機化合物粒子として、天然のケイ酸塩鉱物を使用することが可能である。天然の鉱物としては、例えばカンラン石類、緑簾石類、石英、長石類、沸石類等が挙げられる。天然のケイ酸塩鉱物に粉砕等の処理を施すことで平均粒子径が調整されて、粉体を構成するシリカ粒子として使用することが可能である。含水率が不十分もしくは過剰である場合、後述する方法で含水率を任意の値に調整し、粉体を構成するシリカ粒子として使用することが可能である。
【００８２】
［２−２］含水率
粉体は、含水率が０．２質量％以上２．５質量％以下であるシリカを含む無機化合物粒子を含有し得る。シリカ粒子の含水率が２．５質量％超である場合は、粉体の製造プロセス中に含水率を低減する処理を施して、含水率を所定範囲に調整してもよい。過剰な含水率を２．５質量％以下に調整する方法は特に限定されない。例えば、シリカ粒子に疎水化処理を施すことで、含水率を調整することが可能である。疎水化処理剤の例としては、ポリジメチルシロキサン等のシロキサン、ヘキサメチルジシラザン等のアルキルジシラザン、アルキルアルコキシシラン、界面活性剤、シランカップリング剤及びシリコーンオイルが挙げられる。疎水化処理方法としては、例えば、これらの疎水化処理剤を水又はアルコール等の溶媒で希釈したものを添加しながら粉体を攪拌後乾燥する方法、粉体を水又はアルコール等の溶媒に分散させてスラリーとし、そこへ疎水化処理剤を添加して攪拌及び濾過後、乾燥する方法や、クロロトリメチルシラン等での蒸気処理が挙げられる。シリカ粒子の含水率が０．２質量％未満である場合は、粉体の製造プロセス中に含水率を増加させる処理を施して、含水率を調整してもよい。不十分な含水率を０．２質量％以上に調整する方法は特に限定されない。例えば、シリカ粒子を強酸又は強アルカリ等で処理した後、乾燥し、粉体の原料とすることが可能である。含水率の調整は、シリカを含む無機化合物粒子を予め所望の粒子径まで粉砕した後に行ってもよいし、含水率を所定範囲に調整した後に、シリカ粒子を粉砕してもかまわない。
【００８３】
［２−３］塩素（Ｃｌ）
粉体は、Ｃｌの含有率が０．２質量％以下であるシリカ粒子を使用することが可能である。シリカ粒子のＣｌの含有率が過剰である場合は、シリカの製造プロセスや粉体の製造プロセス中に何らかの処理を施して、Ｃｌの含有率を所定範囲に調整してもよい。過剰なＣｌを所定範囲に調整する方法は特に限定されない。例えば、粉体を水洗した後、乾燥し、粉体の原料として用いることが可能である。また、適当な温度で加熱処理を施すことが可能である。過剰な量のＣｌの低減は、シリカを含む無機化合物粒子を予め所望の粒子径まで粉砕した後に行ってもよいし、含水率を所定範囲に調整した後に、シリカ粒子を粉砕してもかまわない。
【００８４】
［２−４］Ｎａ、Ｋ、その他の元素
ＮａやＫ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｐ、Ｓ、Ｇｅは、シリカの製造プロセスや粉体の製造プロセス中に、シリカの製造プロセスや粉体の製造プロセス中に、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｐ、Ｓ、Ｇｅを含む化合物としてそれぞれ添加してもよいが、十分な量のＮａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｐ、Ｓ、Ｇｅを予め含有しているシリカを含む無機化合物粒子を使用してもよい。Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｐ、Ｓ、Ｇｅを含む化合物としては、特に限定されないが、例えばＮａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｐ、Ｓ、Ｇｅの酸化物、複合酸化物、水酸化物、窒化物、炭化物、炭酸塩、酢酸塩、硝酸塩、難溶性の塩、及びアルコキシド等が挙げられる。これらは単独で添加してもよく、もしくはこれらの混合物を添加してもよい。Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｐ、Ｓ、Ｇｅを不純物として含有するシリカを含む無機化合物粒子を粉体の原料とするのは、生産性、コスト、作業性の観点から、好ましい態様である。このようなシリカを含む無機化合物粒子は、例えば沈殿法で作られたシリカゲル由来の粒子やフェロシリコン製造時などに複製するシリカヒュームとして得ることができる。
【００８５】
Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｐ、Ｓ、Ｇｅをそれぞれ含む化合物を添加する方法は、特に限定されない。例えば、上記湿式法や乾式法で得られたシリカに添加してもよいし、シリカの上記各製造工程において添加してもよい。Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｐ、Ｓ、Ｇｅをそれぞれ含む化合物は、水溶性であっても水に不溶であってもよい。Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｐ、Ｓ、Ｇｅをそれぞれ含む化合物の水溶液として添加し、必要に応じて乾燥させてもよいし、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｐ、Ｓ、Ｇｅをそれぞれ含む化合物を固形物もしくは液状物の状態で添加してもよい。Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｐ、Ｓ、Ｇｅをそれぞれ含む化合物は、予め所定の粒子径まで粉砕しておいてもよく、また、予備的に粗粉砕しておいてもよい。
【００８６】
シリカ粒子が過剰な量のＮａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｐ、Ｓ、Ｇｅを含んでいる場合は、シリカの製造プロセスや粉体の製造プロセス中に何らかの処理を施して、前記元素の含有率を所定範囲に調整してもよい。過剰な量のＮａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｐ、Ｓ、Ｇｅを所定範囲に調整する方法は特に限定されない。例えば、Ｎａの含有率の調整方法としては、酸性物質または他の元素による、置換、抽出、除去方法等が挙げられ、シリカを含む無機化合物粒子を硝酸や王水等で処理した後、乾燥し、粉体の原料として用いることが可能である。過剰な量のＮａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｐ、Ｓ、Ｇｅの調整は、シリカを含む無機化合物粒子を予め所望の粒子径まで粉砕した後に行ってもよいし、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｐ、Ｓ、Ｇｅを所定範囲に調整した後に、シリカ粒子を粉砕してもかまわない。
【００８７】
［２−５］混合方法
シリカ粒子、赤外線不透明化粒子及び無機繊維は、公知の粉体混合機、例えば、改訂六版 化学工学便覧（丸善）に掲載されているものを使用して混合することができる。この時、シリカを含む無機化合物粒子を２種類以上混合したり、Ｇｅ、Ｆｅ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｐ、Ｓをそれぞれ含む化合物やその水溶液を混合することも可能である。公知の粉体混合機としては、容器回転型（容器自体が回転、振動、揺動する）として水平円筒型、Ｖ型（攪拌羽根が付いていてもよい）、ダブルコーン型、立方体型及び揺動回転型、機械撹拌型（容器は固定され、羽根などで撹拌する）として、単軸リボン型、複軸パドル型、回転鋤型、二軸遊星攪拌型、円錐スクリュー型、高速撹拌型、回転円盤型、ローラー付き回転容器型、撹拌付き回転容器型、高速楕円ローター型、流動撹拌型（空気、ガスによって撹拌する）として、気流撹拌型、重力による無撹拌型が挙げられる。これらの混合機を組み合わせて使用してもよい。
【００８８】
シリカ粒子、赤外線不透明化粒子及び無機繊維の混合は、粉砕機として公知のもの、例えば、改訂六版 化学工学便覧（丸善）に掲載されているものを使用して、粒子を粉砕したり、無機繊維を裁断したり、粒子や無機繊維の分散性を向上させながら行ってもよい。この時、シリカ粒子を２種類以上粉砕、分散させたり、Ｇｅ、Ｆｅ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｐ、Ｓをそれぞれ含む化合物やその水溶液を粉砕、分散させたりすることも可能である。公知の粉砕機としては、ロールミル（高圧圧縮ロールミル、ロール回転ミル）、スタンプミル、エッジランナー（フレットミル、チリアンミル）、切断・せん断ミル（カッターミルなど）、ロッドミル、自生粉砕機（エロフォールミル、カスケードミルなど）、竪型ローラーミル（リングローラーミル、ローラーレスミル、ボールレースミル）、高速回転ミル（ハンマーミル、ケージミル、ディスインテグレーター、スクリーンミル、ディスクピンミル）、分級機内蔵型高速回転ミル（固定衝撃板型ミル、ターボ型ミル、遠心分級型ミル、アニュラー型ミル）、容器駆動媒体ミル（転動ボールミル（ポットミル、チューブミル、コニカルミル）、振動ボールミル（円形振動ミル、旋動振動ミル、遠心ミル）、遊星ミル、遠心流動化ミル）、媒体撹拌式ミル（塔式粉砕機、撹拌槽式ミル、横型流通槽式ミル、竪型流通槽式ミル、アニュラーミル）、気流式粉砕機（気流吸込型、ノズル内通過型、衝突型、流動層ジェット吹込型）、圧密せん断ミル（高速遠心ローラーミル、インナーピース式）、乳鉢、石臼などが挙げられる。これらの粉砕機を組み合わせて使用してもよい。
【００８９】
これらの混合機と粉砕機のうち、撹拌羽根を有する粉体混合機、高速回転ミル、分級機内蔵型高速回転ミル、容器駆動媒体ミル、圧密せん断ミルが、粒子や無機繊維の分散性が向上するため、好ましい。粒子や無機繊維の分散性を向上させるには、撹拌羽根、回転板、ハンマープレート、ブレード、ピン等の先端の周速を１００ｋｍ／ｈ以上にするのが好ましく、２００ｋｍ／ｈ以上がより好ましく、３００ｋｍ／ｈ以上がさらに好ましい。
【００９０】
複数の種類のシリカ粒子を混合する場合、かさ比重が小さい順にシリカ粒子を攪拌機もしくは粉砕機に投入することが好ましい。無機繊維や赤外線不透明化粒子を含む場合は、シリカ粒子を混合した後に赤外線不透明化粒子を添加して混合し、さらにその後無機繊維を添加して混合するのが好ましい。
【００９１】
［２−６］成形方法
粉体が断熱用途の場合、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。
【００９２】
粉体を加圧成形して成形体を製造する場合、金型プレス成形法（ラム式加圧成形法）、ラバープレス法（静水圧成形法）、押出成形法など、従来から知られるセラミックス加圧成形法によって成形することができる。生産性の観点から、金型プレス成形法が好ましい。
【００９３】
金型プレス成形法やラバープレス法で粉体を型に充填するときには、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ため、好ましい。型内を減圧・脱気しながら粉体を型に充填すると、短時間で充填できるため、生産性の観点から好ましい。
【００９４】
得られる成形体のかさ密度は、運搬時の負担を軽減する観点から０．２５ｇ／ｃｍ３〜２．０ｇ／ｃｍ３になるように設定するのが好ましい。成形の条件を加圧圧力で制御しようとすると、使用する粉体のすべり性、粉体の粒子間や細孔への空気の取り込み量等によって、加圧した状態で保持する時間の経過に伴って圧力値が変化してしまうため、生産管理が困難になる傾向がある。これに対し、かさ密度を制御する方法は、時間の制御を要することなく得られる成形体の荷重を目標値にし易い点で好ましい。成形体のかさ密度は、０．２５ｇ／ｃｍ３〜１．７ｇ／ｃｍ３がより好ましく、０．２５ｇ／ｃｍ３〜１．５ｇ／ｃｍ３がさらに好ましい。
【００９５】
得られる成形体のかさ密度が所定の大きさになるように、成形体を製造する方法の一例を説明すると、まず成形体の体積及びかさ密度から必要な無機混合物の重量を求める。次いで、秤量した無機混合物を成形型に充填し、所定の厚みになるように加圧して成形する。具体的には、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍでかさ密度が０．５ｇ／ｃｍ３である成形体を製造する場合、目的とするかさ密度に製造する成形体の体積をかけることで、成形体の製造に必要な粉体の重量を求めることが可能である。すなわち、上述した成形体の例では、０．５［ｇ／ｃｍ３］×３０［ｃｍ］×３０［ｃｍ］×２［ｃｍ］＝９００［ｇ］となり、必要な粉体は９００ｇとなる。
【００９６】
一般化すると、体積αｃｍ３で、かさ密度がβｇ／ｃｍ３（ただし、βは粉体のかさ密度より大きい）の成形体を製造する場合、αβｇだけ、粉体を秤量し、体積αまで粉体を圧縮することによって、成形する。
【００９７】
粉体や、加圧成形中又は加圧成形後の成形体を、粉体もしくは成形体の耐熱性が十分である温度や時間の条件の範囲内で、加熱乾燥し、粉体もしくは成形体の吸着水を除去した後実用に供すると、熱伝導率が低くなるため好ましい。さらに、加熱処理を施してもよい。
【００９８】
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、圧縮強度が向上し、荷重が大きい用途において特に好適に使用することができる。
【００９９】
寸法安定性の観点から、加熱処理温度は、その粉体もしくは成形体の使用最高温度より高温が好ましい。粉体もしくは成形体の用途により様々であるが、具体的には４００〜１２００℃が好ましく、より好ましくは５００〜１２００℃、更に好ましくは６００〜１２００℃である。
【０１００】
粉体もしくは成形体の加熱処理の雰囲気は、空気中（又は大気中）、酸化性雰囲気中（酸素、オゾン、窒素酸化物、二酸化炭素、過酸化水素、次亜塩素酸、無機・有機過酸化物等）、及び不活性ガス雰囲気中（ヘリウム、アルゴン、窒素等）が挙げられる。加熱処理時間は、加熱処理温度及び断熱材の量に応じて適宜選択すればよい。加熱処理は、上記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。
【０１０１】
［３］被包体
被包体は、粉体及び／又は粉体からなる成形体と、それを収容する外被材とを備える。被包体は粉体や成形体と比較して取扱が容易で、施工もしやすいという利点を有する。図１は、本実施形態に係る被包体の断面模式図の一例である。また、図２は本実施形態に係る小粒子及び大粒子の断面模式図の一例である。図１及び図２に示すように、本実施形態の被包体１は、複数の小粒子Ｓと、小粒子Ｓよりも粒子径が大きい複数の大粒子Ｌと、を含有する成形体２と、成形体２を収容する外被材３から構成される。成形体２内において、小粒子Ｓ及び大粒子Ｌは混合しており、大粒子Ｌの周囲に小粒子Ｓが存在している。なお、成形体をコア材という場合がある。
【０１０２】
［３−１］外被材
外被材は、コア材である粉体及び／又は成形体を収容可能な限り、特に限定されないが、例として、ガラスクロス、アルミナ繊維クロス、シリカクロス等の無機繊維織物、無機繊維編物、ポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ナイロンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、フッ素系樹脂フィルム等の樹脂フィルム、プラスチック−金属フィルム、アルミニウム箔、ステンレス箔、銅箔等の金属箔、セラミックペーパー、無機繊維不織布、有機繊維不織布、ガラス繊維紙、炭素繊維紙、ロックウール紙、無機充填紙、有機繊維紙、セラミックコーティング、フッ素樹脂コーティング、シロキサン樹脂コーティング等の樹脂コーティング等を挙げることができる。被包体を断熱材とする場合、外被材の熱容量を小さくする観点から、外被材の厚みは薄い方が好ましいが、使用状況や必要な強度等に応じて適宜選択することが可能である。外被材が、コア材を使用する温度で安定なものからなる場合、使用時においても、外被材がコア材である粉体もしくは成形体を収容した状態である。高温で使用される被包体の場合は、使用後のコア材の取扱いがし易い観点で、耐熱性の高い外被材は好ましいが、本明細書中、「外被材」はコア材の使用時にコア材を収容しているものの他、コア材の運搬や施工の工程でコア材を収容しているものを包含する。つまり、外被材は運搬時や施工時にのみコア材を保護し、使用時には溶融及び／又は揮発してしまうものを包含するので、外被材そのものや外被材に含まれる有機成分は、コア材の使用温度で溶融や消失をしてもよい。
【０１０３】
外被材は、被覆工程が容易である観点から、ガラスクロス、アルミナ繊維クロス、シリカクロス等の無機繊維織物、無機繊維編物、ポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ナイロンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、フッ素系樹脂フィルム等の樹脂フィルム、プラスチック−金属フィルム、アルミニウム箔、ステンレス箔、銅箔等の金属箔、セラミックペーパー、無機繊維不織布、有機繊維不織布、ガラス繊維紙、炭素繊維紙、ロックウール紙、無機充填紙、有機繊維紙のようなシート形状が好ましい。
【０１０４】
被包体が高温で使用される場合、外被材は、熱的な安定性の観点から、ガラスクロス、アルミナ繊維クロス、シリカクロス等の無機繊維織物、無機繊維編物、セラミックペーパー、無機繊維不織布がより好ましい。外被材は、強度の観点から無機繊維織物がさらに好ましい。
【０１０５】
［３−２］外被材で被覆する方法
粉体は、シリカ粒子を含み、使用状況に応じて大粒子、赤外線不透明化粒子や無機繊維を添加し形成した粉体をコア材として、袋状やチューブ状に加工した外被材に充填したものでもよいし、この粉体を加圧成形してコア材とし、外被材で被覆したものでもよい。粉体をコア材とする場合、外被材が形成する容積に対する粉体の充填率は、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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
外被材が無機繊維織物、樹脂フィルム、プラスチック−金属フィルム、金属箔、セラミックペーパー、無機繊維不織布、有機繊維不織布、ガラス繊維紙、炭素繊維紙、ロックウール紙、無機充填紙、有機繊維紙等のシート状の形態である場合、例えば無機繊維糸や樹脂繊維糸等での縫合、外被材の接着固定、縫合と接着の両方で被覆することが可能である。
【０１０８】
シート状の外被材が樹脂フィルム、プラスチック−金属フィルム、金属箔等の場合は、被覆工程の容易さの観点から、真空パックやシュリンクパックが好ましい。
【０１０９】
外被材がセラミックコーティング、樹脂コーティング等の場合は、コア材に刷毛やスプレーで塗布することにより、コア材を外被材で被覆することが可能である。
【０１１０】
加圧成形したコア材と外被材から構成される成形体に線状のくぼみを設け、成形体に柔軟性を付与することも可能である。線の形態は、成形体の使用状況に応じて直線状、曲線状、破線状等を選ぶことができ、これらのうち２種類以上を組み合わせてもよい。線の太さ、くぼみの深さは成形体の厚み、強度、使用状況に応じて決定される。
【０１１１】
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。
【０１１２】
熱接着性を有する外被材を用いる場合、製袋充填機を使用することが可能である。製袋充填機には、（１）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や、（２）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がある。粉体を袋内に充填するためにシュート（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、粉体の含水率が０．２質量％以上２．５質量％以下であると、シュート内やシール面への粉体の付着が抑制される傾向がある。
【０１１３】
［４］用途
本実施形態のシリカ粒子を含む粉体、成形体及び被包体は、断熱材の他、吸音材、防音材、遮音材、反響防止材、消音材、研磨剤、触媒担体、吸着剤、芳香剤や殺菌剤などの薬剤を吸着する担体、脱臭剤、消臭剤、調湿材、充填剤、顔料等に好適に用いることもできる。
【０１１４】
［５］パラメータの測定
粉体の平均粒子径の測定、含水率の測定、熱伝導率の測定は、次の方法により実施する。粉体の付着性や粉体から発生する水蒸気の評価は、次の方法により評価する。
【０１１５】
［粉体のＢＥＴ比表面積測定］
ユアサ・アイオニクス社製のガス吸着量測定装置「オートソーブ３ＭＰ」（商品名）により、吸着ガスとして窒素を用いて、粉体の比表面積を測定する（窒素吸着法）。比表面積はＢＥＴ法を採用する。
【０１１６】
［含水率の測定］
水分加熱気化装置 ＶＡ-１００型(商品名、三菱化学アナリテック株式会社製)を用いて０．１ｇ〜０．５ｇのサンプルをＮ２中で２００℃、５分間加熱して追い出した水分を水分分析計 ＣＡ-１００型(商品名、三菱化学アナリテック株式会社製)を用いて測定する。測定サンプルは、温度２５℃、湿度５０％の雰囲気で２４時間保管したサンプルを用いる。
【０１１７】
［熱伝導率の測定］
縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み５ｃｍの発泡スチロールの中心部を縦２４ｃｍ、横２４ｃｍの正方形状にくりぬき、発泡スチロールの枠を形成する。枠の一方に縦３０ｃｍ、横３０ｃｍのアルミ箔を貼り付けて凹部を形成し、試料台とする。なお、アルミ箔で覆った面を試料台の底面とし、発泡スチロールの厚み方向に対するもう一方の面を天井面とする。粉体をタップや加圧をせずに凹部へ疎充填し、すりきりにした後、天井面に縦３０ｃｍ、横３０ｃｍのアルミ箔をのせたものを測定試料とする。測定試料を用いて、３０℃での熱伝導率を、ヒートフローメーター ＨＦＭ ４３６ Ｌａｍｂｄａ（商品名、ＮＥＴＺＳＣＨ社製）を使用して熱伝導率を測定する。較正は、ＪＩＳＡ１４１２−２に従い、密度１６３．１２ｋｇ／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℃で予め実施する。成形体を測定する場合は、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍの形状にした成形体を測定試料とする。８００℃における熱伝導率は、ＪＩＳ Ａ １４２１−１の方法に準拠して測定する。直径３０ｃｍ、厚み２０ｍｍの円板状にした成形体２枚を測定試料とし、測定装置として、保護熱板法熱伝導率測定装置（英弘精機株式会社製）を使用する。
【０１１８】
［粉体の付着性の評価］
容量５００ｍＬ、外径５５ｍｍ、高さ３６０ｍｍの硬質ガラス製のメスシリンダー（アズワン株式会社、ＪＩＳ Ｒ ３５０５規格品 クラスＡ）を水平面（実験台等）に対して６０°傾斜させ、設置する。１５０ｍＬの粉体を、上記メスシリンダーの内壁に接するように投入した後、水平面に対して垂直に立つように静かに動かす。さらに、粉体を投入したメスシリンダーを水平面から１ｃｍの高さから５回自由落下させた後の、メスシリンダー内壁への粉体の付着を目視で観察し、粉体が付着している箇所がメスシリンダーの３００ｍＬの目盛よりも下である場合を○、３００ｍＬの目盛より上部にも付着している場合を×とする。
【０１１９】
［粉体から発生する水蒸気の評価］
水分加熱気化装置 ＶＡ-１００型(商品名、三菱化学アナリテック株式会社製)を用いて５ｇのサンプルをＮ２中で２００℃、２０分加熱して追い出した水分を氷冷したガラス製のコールドトラップに採取し、コールドトラップ内壁への水滴の付着を目視で観察し、水滴の付着を目視で確認できない場合を○、確認できる場合を×とする。
【実施例】
【０１２０】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。当業者は、以下に示す実施例のみならず様々な変更を加えて実施することが可能であり、かかる変更も本発明の特許請求の範囲に包含される。なお、実施例及び比較例におけるＢＥＴ比表面積の測定、含水率の測定、熱伝導率の測定、粉体の付着性や発生する水蒸気の評価は、それぞれ上述のとおりとした。
【０１２１】
［実施例１］
含水率が２．７質量％のシリカ粉体（平均粒子径ＤＳは７．５ｎｍ）９０質量％と、含水率が１０１ｐｐｍのシリカ粉体（平均粒子径ＤＬは６０μｍ）１０質量％をハンマーミルで使用して均一に混合し、実施例１のシリカ粉体を得た。ハンマーミルで混合する際、接合部からの粉体の噴出は見られなかった。このシリカ粉体のＢＥＴ比表面積は３２７ｍ２／ｇであり、含水率は２．２質量％であり、３０℃における熱伝導率は０．０２００Ｗ／ｍ・Ｋであった。このシリカ粉体４２１ｇを使用して、内寸が縦３０ｃｍ、横３０ｃｍの金型で加圧成形を行い、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．２３ｇ／ｃｍ３の成形体を得た。成形体の３０℃における熱伝導率は０．０２０５Ｗ／ｍ・Ｋであった。実施例１のシリカ粉体の付着性評価は○であり、粉体から発生する水蒸気の評価は○であった。
【０１２２】
［実施例２］
含水率が２．７質量％のシリカ粉体（平均粒子径ＤＳは７．５ｎｍ）２５質量％と、含水率が９７ｐｐｍのシリカ粉体（平均粒子径ＤＬは６μｍ）７５質量％をハンマーミルで使用して均一に混合し、実施例２のシリカ粉体を得た。ハンマーミルで混合する際、接合部からの粉体の噴出は見られなかった。このシリカ粉体のＢＥＴ比表面積は９１ｍ２／ｇであり、含水率は０．６５質量％であり、３０℃における熱伝導率は０．０２９７Ｗ／ｍ・Ｋであった。このシリカ粉体９３６ｇを使用して、実施例１と同じサイズの金型で加圧成形を行い、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．５２ｇ／ｃｍ３の成形体を得た。成形体の３０℃における熱伝導率は０．０３０１Ｗ／ｍ・Ｋであった。実施例２のシリカ粉体の付着性評価は○であり、粉体から発生する水蒸気の評価は○であった。
【０１２３】
［実施例３］
含水率が２．７質量％のシリカ粉体（平均粒子径ＤＳは７．５ｎｍ）５０質量％と、含水率が０．７３質量％のシリカ粉体（平均粒子径ＤＬは１５０ｎｍ）５０質量％をハンマーミルで使用して均一に混合し、実施例３のシリカ粉体を得た。ハンマーミルで混合する際、接合部からの粉体の噴出は見られなかった。このシリカ粉体のＢＥＴ比表面積は１０６ｍ２／ｇであり、含水率は１．７質量％であり、３０℃における熱伝導率は０．０２０４Ｗ／ｍ・Ｋであった。このシリカ粉体５７６ｇを使用して、実施例１と同じ金型で加圧成形を行い、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．３２ｇ／ｃｍ３の成形体を得た。成形体の３０℃における熱伝導率は０．０２０１Ｗ／ｍ・Ｋであった。実施例３のシリカ粉体の付着性評価は○であり、粉体から発生する水蒸気の評価は○であった。
【０１２４】
［実施例４］
含水率が２．７質量％のシリカ粉体（平均粒子径ＤＳは７．５ｎｍ）５０質量％と、含水率が０．４質量％のシリカ粉体（平均粒子径ＤＬは８０ｎｍ）５０質量％をハンマーミルで使用して均一に混合し、実施例４のシリカ粉体を得た。ハンマーミルで混合する際、接合部からの粉体の噴出は見られなかった。このシリカ粉体のＢＥＴ比表面積は１９９ｍ２／ｇであり、含水率は１．５質量％であり、３０℃における熱伝導率は０．０１９９Ｗ／ｍ・Ｋであった。このシリカ粉体５９４ｇを使用して、実施例１と同様に加圧成形を行い、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．３３ｇ／ｃｍ３の成形体を得た。成形体の３０℃における熱伝導率は０．０２０１Ｗ／ｍ・Ｋであった。実施例４のシリカ粉体の付着性評価は○であり、粉体から発生する水蒸気の評価は○であった。
【０１２５】
［実施例５］
含水率が２０１ｐｐｍのシリカ粉体（平均粒子径ＤＳは１４ｎｍ）６０質量％と、含水率が３．５質量％のシリカ粉体（平均粒子径ＤＬは８０ｎｍ）４０質量％をハンマーミルで使用して均一に混合し、実施例５のシリカ粉体を得た。ハンマーミルで混合する際、接合部からの粉体の噴出は見られなかった。このシリカ粉体のＢＥＴ比表面積は１３５ｍ２／ｇであり、含水率は１．９質量％であり、３０℃における熱伝導率は０．０２０１Ｗ／ｍ・Ｋであった。このシリカ粉体３７８ｇを使用して、実施例１と同様に加圧成形を行い、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．２１ｇ／ｃｍ３の成形体を得た。成形体の３０℃における熱伝導率は０．０２０３Ｗ／ｍ・Ｋであった。実施例５のシリカ粉体の付着性評価は○であり、粉体から発生する水蒸気の評価は○であった。
【０１２６】
［実施例６］
含水率が２．７質量％のシリカ粉体（平均粒子径ＤＳは７．５ｎｍ）７５質量％と、含水率が１５５ｐｐｍのシリカ粉体（平均粒子径ＤＬは５０μｍ）２５質量％をハンマーミルで使用して均一に混合し、実施例６のシリカ粉体を得た。ハンマーミルで混合する際、接合部からの粉体の噴出は見られなかった。このシリカ粉体のＢＥＴ比表面積は２７３ｍ２／ｇであり、含水率は２．０質量％であり、３０℃における熱伝導率は０．０１９５Ｗ／ｍ・Ｋであった。このシリカ粉体３９６ｇを使用して、実施例１と同様に加圧成形を行い、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．２２ｇ／ｃｍ３の成形体を得た。成形体の３０℃における熱伝導率は０．０１９４Ｗ／ｍ・Ｋであった。実施例６のシリカ粉体の付着性評価は○であり、粉体から発生する水蒸気の評価は○であった。
【０１２７】
［実施例７］
含水率が３．５質量％のシリカ粉体をトルエンに分散させて８５℃で攪拌していることころにヘキサメチルジシラザンを滴下し、引き続き８５℃還流下で５時間攪拌を続けた。その後、エバポレーターで溶媒を除去し、１２０℃で１８時間乾燥し、さらに室温で１ヶ月保管して実施例７のシリカ粉体を得た。このシリカ粉体のＢＥＴ比表面積は４５ｍ２／ｇであり、含水率は０．５質量％であり、３０℃における熱伝導率は０．０３１４Ｗ／ｍ・Ｋであった。このシリカ粉体６１４ｇを使用して、実施例１と同様に加圧成形を行い、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．３４ｇ／ｃｍ３の成形体を得た。成形体の３０℃における熱伝導率は０．０３１２Ｗ／ｍ・Ｋであった。なお、シリカ粒子の平均粒子径ＤＳは８０ｎｍであった。実施例７のシリカ粉体の付着性評価は○であり、粉体から発生する水蒸気の評価は○であった。
【０１２８】
［実施例８］
含水率が２．７質量％のシリカ粉体（平均粒子径ＤＳは７．５ｎｍ）２１質量％と、含水率が０．７３質量％のシリカ粉体（平均粒子径ＤＬは１５０ｎｍ）６３質量％をハンマーミルで均一に混合した後、平均粒子径が１μｍの、赤外不透明化粒子であるケイ酸ジルコニウム１６質量％を添加して引き続き均一に混合し、実施例８のシリカ粉体を得た。ハンマーミルで混合する際、接合部からの粉体の噴出は見られなかった。このシリカ粉体のＢＥＴ比表面積は８８ｍ２／ｇであり、含水率は１．０質量％であり、３０℃における熱伝導率は０．０２６７Ｗ／ｍ・Ｋであった。このシリカ粉体を使用して、実施例１と同様に加圧成形を行い、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．５８ｇ／ｃｍ３の成形体を得た。成形体の３０℃における熱伝導率は０．０２６６Ｗ／ｍ・Ｋであった。また、このシリカ粉体を使用して、内径が直径３０ｃｍの円筒型の金型を使用して加圧成形を行い、直径３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．５８ｇ／ｃｍ３の円板状の成形体を２枚得た。この２枚の成形体を用いて、８００℃における熱伝導率を測定したところ、０．０８４７Ｗ／ｍ・Ｋであった。実施例８のシリカ粉体の付着性評価は○であり、粉体から発生する水蒸気の評価は○であった。
【０１２９】
［実施例９］
含水率が２．７質量％のシリカ粉体（平均粒子径ＤＳは７．５ｎｍ）２２．５質量％と、含水率が０．４質量％のシリカ粉体（平均粒子径ＤＬは８０ｎｍ）６７．５質量％をハンマーミルで均一に混合した後、平均繊維径が１１μｍで平均繊維長が６．４ｍｍのグラスファイバー１０質量％を添加して高速せん断ミキサーで混合して均一にし、実施例９のシリカ粉体を得た。ハンマーミルで混合する際、高速せん断ミキサーで混合する際共に、接合部からの粉体の噴出は見られなかった。このシリカ粉体のＢＥＴ比表面積は１０５ｍ２／ｇであり、含水率は０．６８質量％であり、３０℃における熱伝導率は０．０２６１Ｗ／ｍ・Ｋであった。このシリカ粉体８６４ｇを使用して、実施例１と同じ金型で加圧成形を行い、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．４８ｇ／ｃｍ３の成形体を得た。成形体の３０℃における熱伝導率は０．０２６３Ｗ／ｍ・Ｋであった。実施例９のシリカ粉体の付着性評価は○であり、粉体から発生する水蒸気の評価は○であった。
【０１３０】
［実施例１０］
含水率が２．７質量％のシリカ粉体（平均粒子径ＤＳは７．５ｎｍ）１９質量％と、含水率が０．４質量％のシリカ粉体（平均粒子径ＤＬは８０ｎｍ）５７質量％をハンマーミルで均一に混合した後、平均粒子径が１μｍの、赤外不透明化粒子であるケイ酸ジルコニウム１４質量％を添加して引き続き均一に混合し、さらに平均繊維径が１１μｍで平均繊維長が６．４ｍｍのグラスファイバー１０質量％を添加して高速せん断ミキサーで混合して均一にし、実施例１０のシリカ粉体を得た。ハンマーミルで混合する際、高速せん断ミキサーで混合する際共に、接合部からの粉体の噴出は見られなかった。この粉体のＢＥＴ比表面積は８８ｍ２／ｇであり、含水率は０．６６質量％であり、３０℃における熱伝導率は０．０２７３Ｗ／ｍ・Ｋであった。この粉体９７０ｇを使用して、実施例１と同じ金型で加圧成形を行い、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．５４ｇ／ｃｍ３の成形体を得た。成形体の３０℃における熱伝導率は０．０２７２Ｗ／ｍ・Ｋであった。実施例１０のシリカ粉体の付着性評価は○であり、粉体から発生する水蒸気の評価は○であった。
【０１３１】
表１に、実施例１〜１０の粉体におけるＣｌの含有率を示す。
【０１３２】
【表１】
【０１３３】
［比較例１］
ＢＥＴ比表面積が４５ｍ２／ｇ、平均粒子径が８０ｎｍ、含水率が３．５質量％のシリカ粉体の３０℃における熱伝導率は０．０３１３Ｗ／ｍ・Ｋであった。比較例１のシリカ粉体の付着性評価結果は○であったが、粉体から発生する水蒸気の評価は×であった。
【０１３４】
［比較例２］
ＢＥＴ比表面積が０．０４ｍ２／ｇ、平均粒子径が６０μｍ、含水率が１０１ｐｐｍのシリカ粉体の３０℃における熱伝導率は０．０８１４Ｗ／ｍ・Ｋであった。比較例２のシリカ粉体の付着性評価結果は×であり、粉体から発生する水蒸気の評価は○であった。
【符号の説明】
【０１３５】
１…被包体（断熱材）、２…コア材（成形体）、３…外被材、Ｓ…小粒子、Ｌ…大粒子。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体、その成形体、被包体及び粉体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
室温での空気分子の平均自由行程は約１００ｎｍである。従って、直径１００ｎｍ以下の空隙を有する多孔質体内では、空気による対流や伝導による伝熱が抑制されるため、このような多孔質体は優れた断熱作用を示す。
【０００３】
この断熱作用の原理に従い、超微粒子は熱伝導率が低く断熱材に適していることが知られている。例えば、下記特許文献１には、微孔性絶縁物質、赤外線遮蔽剤、粒状の絶縁性フィラー物質の混合物からなる、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】特表２００８−５３３４０２公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
熱伝導率に注目する限り、重要なのは確かに断熱材の構造であり、シリカのようにある程度熱伝導が小さい素材を選択した上で、多孔質体中の空隙が１００ｎｍより短くなるように設計することで、望まれる熱伝導率を達成しうる。しかし、断熱材を実用化しようとする場合、熱伝導率以外にも、取扱性や耐久性、使用される温度における挙動も重要になってくる。
【０００６】
例えば、施工場所や用途によっては、粉状や成形体の断熱材を剥き出しの状態でなく、袋（例えばガラスクロスの袋やチューブ）中に充填され、管状物等に巻きつけるなどして使用するのが望ましい場合もある。そこで、本発明者が特許文献１に記載の断熱材を樹脂製の袋に詰め、想定される使用温度まで加熱して性能を評価したところ、加熱によって水蒸気が発生した。この水蒸気の一部は袋を透過するものの、透過しないで袋内に残ってしまう水蒸気も存在するので、昇温と高温を繰り返される用途の場合、残存した水蒸気は結露してしまう。水が存在すると、断熱材が金属と接触している場合には金属を腐食させるし、金属が存在しない場合でも、気候によっては凍結して断熱材の孔径を広げ、断熱材自体の劣化を進めてしまうことも懸念され、実用化においては、断熱材の仕様として含水率も無視できないことが判明した。
【０００７】
この水蒸気は、断熱材の構成成分であるシリカの表面の水酸基に吸着していた水に由来すると想定されるが、断熱性を高めるためにシリカの粒径を微細化すると、自ずと表面積が増えて、水酸基及びそれに吸着する水を増加させることにつながってしまう。そのため、従来の製造方法では、熱伝導が低く、かつ含水率の小さいシリカは得られなかった。一方、断熱材の含水率に着目した本発明者が、シリカを疎水処理することにより含水率を少なくし、袋詰めしてみたところ、袋の開口部に粉状の断熱材が付着し易く、作業効率が非常に悪かった。さらに、袋の口をシールする際に、帯電した粉体がシール面に付着したため、十分にシールができなかった。つまり、含水率を低減しすぎると、粉状の断熱材の取扱性に難があることが分かった。粉体の用途に応じて、シリカと、例えば無機繊維や赤外線不透明化粒子とを混合する場合があるが、この時に粉体の含水率が少なすぎると、粉体の流動性が著しく大きく、その結果、混合容器の本体と蓋の接合部から粉体が噴出し、取扱い性に難があることも判明した。
【０００８】
本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、付着性が抑制され、水蒸気が発生しにくい粉体、その成形体、被包体及び粉体の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記課題を解決するため鋭意研究を重ねた結果、低い熱伝導率を有するシリカ粉体の含水率を適切に設定することで、断熱材として、特に袋詰めした態様の断熱材の内包物として適した粉体が得られることに見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち、本発明は以下に示すとおりの粉体、その成形体、被包体及び粉体の製造方法である。
【００１１】
本発明の粉体は、シリカを含有し、ＢＥＴ比表面積が１０ｍ２／ｇ以上４００ｍ２／ｇ以下であり、含水率が０．２質量％以上２．５質量％以下であり、かつ、３０℃における熱伝導率が０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ以下である。
【００１２】
上記本発明の粉体は、塩素を含有し、塩素の含有率は０．２質量％以下であることが好ましい。
【００１３】
上記本発明の粉体は、赤外線不透明化粒子をさらに含有し、８００℃における熱伝導率が０．１５Ｗ／ｍ・Ｋ以下であることが好ましい。
【００１４】
上記本発明の粉体に含まれる赤外線不透明化粒子の平均粒子径が０．５μｍ以上３０μｍ以下であって、上記赤外線不透明化粒子の含有率が、０質量％超４９．５質量％以下であることが好ましい。
【００１５】
上記本発明の粉体は、ナトリウム（Ｎａ）を含有し、Ｎａの含有率が０．００５質量％以上３質量％以下であることが好ましい。
【００１６】
上記本発明の粉体は、カリウム（Ｋ）を含有し、Ｋの含有率が０．００５質量％以上５質量％以下であることが好ましい。
【００１７】
上記本発明の粉体は、鉄（Ｆｅ）を含有し、Ｆｅの含有率が０．００５質量％以上６質量％以下であることが好ましい。
【００１８】
上記本発明の粉体は、無機繊維をさらに含有し、無機繊維の含有率が０．１質量％以上５０質量％以下であることが好ましい。
【００１９】
上記本発明の粉体に含まれる無機繊維は、生体溶解性を有することが好ましい。
【００２０】
上記本発明の粉体は、ゲルマニウム（Ｇｅ）を含有し、Ｇｅの含有率が１０質量ｐｐｍ以上１０００質量ｐｐｍ以下であることが好ましい。
【００２１】
本発明の成形体は、上記粉体を含有する。
【００２２】
本発明の被包体は、上記粉体及び／又は上記成形体と、上記粉体及び／又は上記成形体を収容する外被材と、を備える。このような被包体は、粉体や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。
【００２３】
上記本発明の被包体において、外被材は無機繊維を含むことが好ましい。
【００２４】
上記本発明の被包体において、外被材は樹脂フィルムであることが好ましい。
【００２５】
上記本発明の粉体の製造方法は、シリカを含み、平均粒子径ＤＳが５ｎｍ以上３０ｎｍ未満である小粒子、及び／又は、シリカを含み、平均粒子径ＤＬが４０ｎｍ以上６０μｍ以下である大粒子、のうちの少なくとも一方の含水率を、粉体の含水率が０．２質量％以上２．５質量％以下となるように調整する工程と、小粒子及び大粒子を混合する工程と、を有する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、付着性が抑制され、水蒸気が発生しにくい粉体、その成形体、被包体及び粉体の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係る被包体の断面模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る成形体が含有する小粒子及び大粒子の断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明を実施するための形態（以下、単に「本実施形態」という。）について詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
【００２９】
[１]粉体
[１−１]シリカ
本実施形態の粉体はシリカを含有する。粉体中のシリカの含有率が５０質量％以上であると、固体伝導による伝熱が小さいため、断熱材用途の場合は好ましい。シリカ粒子の含有率が粉体の７５質量％以上であると、粉体同士の付着力が増して、粉体の飛散が少なくなるためより好ましい。なお、本明細書中シリカ粒子とは、組成式ＳｉＯ２で表される成分からなる粒子の他、ＳｉＯ２を含む材料を指し、ＳｉＯ２に加えて金属成分等、他の無機化合物を含有する粒子を包含する。シリカ粒子は、純粋な二酸化ケイ素に加えて、Ｓｉ及び種々の他元素との塩や複合酸化物を含有してもよいし、水酸化物のような含水酸化物を含有してもよいし、シラノール基を有していてもよい。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が、断熱材用途の場合は非晶質であると、断熱材中の固体伝導による伝熱が小さく、断熱性能が向上するため、好ましい。
【００３０】
シリカ粒子の具体例としては、下記のものが挙げられる。
「シリカ」や「石英」と呼ばれるケイ素の酸化物。
ケイ素の部分酸化物。
シリカアルミナやゼオライトのようなケイ素の複合酸化物。
Ｎａ、Ｃａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｂａ、Ｃｅ、Ｂ、Ｆｅ及びＡｌのいずれかのケイ酸塩（ガラス）。
ケイ素以外の元素の酸化物、部分酸化物、塩又は複合酸化物（アルミナやチタニア等）と、ケイ素の酸化物、部分酸化物、塩又は複合酸化物との混合体。
ＳｉＣやＳｉＮの酸化物。
【００３１】
粉体を断熱材とする場合、使用される温度においてシリカ粒子が熱的に安定であることが好ましい。具体的には、断熱材の使用最高温度において１時間保持したときに、シリカ粒子の重量が１０％以上減少しないことが好ましい。また、シリカ粒子は耐水性を有することが好ましい。具体的には、２５℃の水１００ｇに対するシリカ粒子の溶解量が０．１ｇ未満であることが好ましく、０．０１ｇ未満であることがより好ましい。
【００３２】
シリカ粒子の比重は、粉体を断熱材とする場合、２．０以上４．０以下であることが好ましい。２．０以上３．０以下であると、断熱材のかさ密度が小さいためより好ましく、２．０以上２．５以下であるとさらに好ましい。ここで、シリカ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。
【００３３】
粉体の用途によっては、粉体がシリカ粒子以外の材料を含有してもよい。シリカ粒子以外の材料については後で詳述するが、粉体がシリカ粒子以外の材料を含有する場合、シリカ粒子の含有率は、粉体の全質量を基準として５０質量％以上９９．９質量％以下であることが好ましい。シリカ粒子の含有率が５０質量％以上９７．５質量％以下で無機繊維や赤外線不透明化粒子を含有する粉体は、粉体の飛散の減少や高い温度での断熱性能の向上といった効果がより好適にあらわれ、より好ましい。含有率が６０質量％以上９７．５質量％以下であると、粉体のかさ密度がより小さいため、さらに好ましい。
【００３４】
一般的に、粒子径が３０ｎｍ未満のシリカ粒子（以下、「小粒子」）は比較的含水率が高い傾向がある。この理由について、本発明者は、粒子径が３０ｎｍ未満のシリカ粒子は表面積が大きいため、シリカ表面の水酸基も多く、その結果水酸基に吸着する水の量が増加するためであると想定している。そのため、小粒子のみからなる粉体は、０．２質量％以上２．５質量％以下という含水率を満たす粉体を得難いので、比較的粒径が大きく、そのために含水率が低いシリカ粒子（以下、「大粒子」）と混合することで、粉体の含水率を調整することができる。大粒子の粒径は４０ｎｍ以上６０μｍ以下が好ましい。
【００３５】
すなわち、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い。特に粒子径の異なる２種類の粒子、すなわちシリカからなる小粒子と大粒子を含有する場合、小粒子又は大粒子のみで存在する場合とは含水率や熱伝導率が異なるので、適当な割合で２種類の粒子を混合することで含水率及び／又は熱伝導率を調整することができる。
【００３６】
例えば平均粒子径ＤSが５ｎｍ以上３０ｎｍ以下の小粒子は、含水率が２．５質量％超の場合があるが、これに例えば平均粒子径ＤＬが４０ｎｍ以上６０μｍ未満で含水率が０．５質量％程度の大粒子を混合すると、含水率を２．５質量％以下にし易い。また大粒子は固体熱伝導が大きいので、熱伝導率が０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ超の場合があるが、これに小粒子を混合することで、固体熱伝導を抑制し、０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ以下にし易くなる傾向がある。上述のように、複数の種類の粒子を混合する際は、得られる混合粉体の含水率及び／又は熱伝導率には概ね加成性が成立するが、シリカの組み合わせによっては予想から大きくずれる可能性もあり得るため、シリカ粒子を段階的に混合し、粉体の含水率や熱伝導率を適宜測定し、上記範囲内になるように粉体の混合比率を調整するのが好ましい。
【００３７】
粉体が２種類以上のシリカ粒子を含有するようにする場合、粉体の含水率を０．２質量％以上２．５質量％以下とし、熱伝導率を０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ以下とするように大粒子と小粒子の含有率を調整すればよく、例えば１０ｎｍ程度の小粒子と５μｍ程度の大粒子を混合する場合、好ましくは大粒子の質量／（小粒子の質量＋大粒子の質量）を０．０２〜０．９５、より好ましくは０．１０〜０．９０、特に好ましくは０．１５〜０．８５とすると、熱伝導率が０．０２８Ｗ／ｍ・Ｋ程度〜０．０４７Ｗ／ｍ・Ｋ程度になり、熱伝導率を調製することができる。これらの粒子によって形成される空隙が空間の熱伝導のボトルネックとなり、空間の熱伝導が抑制されやすい。
【００３８】
粒子径の異なる２種類のシリカ粒子、すなわちシリカ粒子からなる小粒子と大粒子を含有する場合、小粒子又は大粒子のみで存在する場合とはＢＥＴ比面積が異なるので、適当な割合で２種類の粒子を混合することでＢＥＴ比面積を調整することができる。例えば、平均粒子径ＤＬが４０ｎｍ以上６０μｍ以下の大粒子は、ＢＥＴ比表面積が１０ｍ２／ｇ未満の場合があるが、これに平均粒子径Ｄｓが５ｎｍ以上３０ｎｍ未満の小粒子を混合すると、ＢＥＴ比表面積を１０ｍ２／ｇ以上にしやすくなる。大粒子は固体熱伝導が大きいが、熱伝導率が０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ超の場合があるが、これに小粒子を混合することで、固体熱伝導を抑制し、０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ以下にしやすくなる傾向がある。
【００３９】
粉体が２種類以上のシリカ粒子を含有するようにする場合、粉体のＢＥＴ比表面積を１０ｍ２／ｇ以上４００ｍ２／ｇ以下とし、熱伝導率を０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ以下とするように大粒子と小粒子の含有率を調整すればよく、例えば１０ｎｍ程度の小粒子と５μｍ程度の大粒子を混合する場合、好ましくは大粒子の質量／（小粒子の質量＋大粒子の質量）を０．０２〜０．９５、より好ましくは０．１０〜０．９０、特に好ましくは０．１５〜０．８５とすると、ＢＥＴ比表面積が２７０ｍ２／ｇ程度〜４０ｍ２／ｇ程度になり、ＢＥＴ比表面積を調整することができる。大粒子の質量比がこの範囲であると、これらの粒子によって形成される空隙が空間の熱伝導のボトルネックとなり、空間の熱伝導が抑制されやすい。粒径２０ｎｍ程度のいわゆる超微粒子は、熱伝導率が低く断熱材に適していることが知られている一方、それほど粒子径が小さくないシリカ粒子は断熱材に適していないとみなされていたが、超微粒子との混合粉体とすれば、そのようなシリカ粒子を利用しつつ優れた断熱性能を発現する粉体を得られることは、本発明者の発見の一つである。
【００４０】
シリカ粒子のＢＥＴ比表面積は、粉体のＢＥＴ比表面積に影響し、粉体がシリカ粒子のみからなる場合、シリカ粒子のＢＥＴ比表面積は１０ｍ２／ｇ以上４００ｍ２／ｇ以下となるが、粉体がシリカ粒子以外の成分を含有する場合、その成分のＢＥＴ比表面積に鑑みてシリカのＢＥＴ比表面積を設定することが好ましい。具体的には、粉体が無機繊維を含有する場合、一般的な無機繊維のＢＥＴ比表面積はシリカのＢＥＴ比表面積よりも小さいので、シリカのＢＥＴ比表面積は５０ｍ２／ｇ程度〜４００ｍ２／ｇ程度とするのが好ましく、シリカ粒子の粒子径は７ｎｍ程度〜５０ｎｍ程度とするのが好ましい。また、粉体が赤外線不透明化粒子を含有する場合、一般的な赤外線不透明化粒子のＢＥＴ比表面積はシリカのＢＥＴ比表面積よりも小さいので、シリカのＢＥＴ比表面積は７０ｍ２／ｇ程度〜４５０ｍ２／ｇ程度とするのが好ましく、シリカ粒子の粒子径は５ｎｍ程度〜４０ｎｍ程度とするのが好ましい。
【００４１】
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）で観察することにより測定できる。小粒子の平均粒子径ＤＳ、大粒子の平均粒子径ＤＬは、小粒子、大粒子各１０００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。シリカ粒子の固体伝導の観点から、シリカ粒子の平均粒子径は３ｎｍ以上８０μｍ未満であることが好ましく、５ｎｍ以上５０μｍ未満であることがより好ましく、５ｎｍ以上３０μｍ未満であることがさらに好ましい。
【００４２】
大粒子と小粒子を含有する粉体においては、小粒子の平均粒子径ＤＳは、５ｎｍ以上３０ｎｍ未満であることが好ましい。ＤＳが５ｎｍ以上であると、ＤＳが上記の数値範囲外である場合に比べて、小粒子が化学的に安定である傾向があり、断熱性能が安定しやすい傾向がある。ＤＳが３０ｎｍ未満であると、ＤＳが上記の数値範囲外である場合に比べて、小粒子同士の接触面積が小さく、粉体の固体伝導による伝熱が少なく、熱伝導率が小さい傾向がある。
【００４３】
ＤＳは、５ｎｍ以上２５ｎｍ以下であると、熱伝導率の観点からより好ましく、５ｎｍ以上２０ｎｍ以下であるとさらに好ましい。
【００４４】
大粒子の平均粒子径ＤＬは、ＤＳ＜ＤＬを満たし、４０ｎｍ以上６０μｍ以下であることが好ましい。ＤＬは、前述のＤＳと同じ方法により求められる。ＤＬが４０ｎｍ以上であると、粉体を成形した場合に成形体におけるスプリングバックが小さい傾向がある。ＤＬが６０μｍ以下であると、熱伝導率が小さい傾向がある。
【００４５】
大粒子の平均粒子径ＤＬは、４０ｎｍ以上１０μｍ以下であると、粉体が無機繊維や赤外線不透明化粒子を含む場合にこれらとの均一な混合が容易であるため、より好ましい。ＤＬは、４０ｎｍ以上５μｍ以下であると、粒子の付着力が大きく、粉体からの粒子の脱落が少ないため、さらに好ましい。
【００４６】
ＤＬがＤＳの２倍以上であると、粉体を成形した場合にスプリングバックが小さくなるため、好ましい。ＤＬはＤＳの３倍以上であると、小粒子と大粒子の混合粉体のかさ比重が大きく、粉体体積が小さいと作業性が高いので、より好ましい。ＤＬはＤＳの４倍以上であると、小粒子と大粒子の粒径の差が大きく、小粒子と大粒子を混合した際に大粒子の小粒子に対する分散が容易であるので、さらに好ましい。粉体が断熱材用途の場合、粒子の凝集による固体伝熱の観点から、各々の粒子が分散していることが好ましい。
【００４７】
粉体は、水が粉体や成形体に浸み込んだ場合にハンドリング性の低下や成形体の変形、ひび割れ等が起こるのを抑制する観点から、撥水剤を含むことが好ましい。撥水剤としては、例えば、パラフィンワックス、ポリエチレンワックス、アクリル・エチレン共重合体ワックス等のワックス系撥水剤；シリコーン樹脂、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ることも可能である。このうち、本発明においてはワックス系撥水剤、シリコン系撥水剤が好ましく用いられる。粉体中の撥水剤の含有率は、十分な撥水効果を付与する観点から、粉体全体の質量／撥水剤の質量比は１００／３０〜１００／０．１が好ましく、１００／２０〜１００／０．５がより好ましく、１００／１０〜１００／１がさらに好ましい。
【００４８】
［１−２］無機繊維
粉体を成形する場合、粉体は無機繊維を含有するのが好ましい。無機繊維を含有すると、特に、繊維を含む粉体は加圧成形において、成形体からの粒子の脱落が少なく、生産性が高いという利点を有する。粉体の状態においても、飛散が少ないので、取扱の上で好ましい。本明細書中、無機繊維とは平均太さに対する無機繊維の平均長さの比（アスペクト比）が１０以上であるものをいう。アスペクト比は１０以上であることが好ましく、粉体を成形する場合、小さい圧力で成形を可能とし、成形体の生産性を向上させる観点から５０以上がより好ましく、成形体の曲げ強度の観点から１００以上がさらに好ましい。無機繊維のアスペクト比は、ＦＥ−ＳＥＭにより測定した無機繊維１０００本の太さ及び長さの平均値から求めることができる。無機繊維は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や、複数の無機繊維が同一方向で揃った束の状態で混合されていてもかまわない。また、単分散状態において、無機繊維の向きが同一方向で揃った状態であってもかまわないが、熱伝導率を小さくする観点から、無機繊維は、伝熱方向に対して垂直方向に配向していることが好ましい。
【００４９】
無機繊維の例を示すと、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）、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、ブルーサイトなど、従来から知られる無機繊維を挙げることができる。
【００５０】
無機繊維の中でも、特に人体にとって安全である生体溶解性のＡＥＳファイバー（Ａｌｋａｌｉｎｅ Ｅａｒｔｈ Ｓｉｌｉｃａｔｅ Ｆｉｂｅｒ）を用いることが好ましい。ＡＥＳファイバーとしては、例えば、ＳｉＯ２−ＣａＯ−ＭｇＯ系の無機質のガラス（無機高分子）が挙げられる。
【００５１】
無機繊維の平均太さは飛散を防ぐ観点で１μｍ以上が好ましい。断熱材の場合は固体伝導による伝熱を押さえる観点で２０μｍ以下であることが好ましい。無機繊維の平均太さは、ＦＥ−ＳＥＭにより、無機繊維１０００本の太さを求めて、これを平均して求めることができる。
【００５２】
断熱用途の場合、粉体中の無機繊維の含有率は、加圧成形した成形体からの粉体の脱離抑制の観点で粉体全体の質量に対して０．１質量％以上が好ましく、熱伝導率が０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ以下とする観点で５０質量％以下であることが好ましい。
【００５３】
シリカ粒子、赤外線不透明化粒子との混合の容易さの観点から、無機繊維の含有率は０．２質量％以上４０質量％以下であることがより好ましく、かさ密度が小さくなる観点から０．２質量％以上２０質量％以下であることがさらに好ましい。
【００５４】
無機繊維の含有率は、例えば、無機繊維を粉体から分級することにより、求めることができる。
【００５５】
無機繊維は水分を含んでいてもかまわないが、その場合、粉体における含水率が２．５質量％以下にできる含水率の無機繊維を選択した上で、無機繊維の混合量も、粉体における含水率が２．５質量％以下を満たすように決定する。その場合、もちろんシリカ粒子の含水率は、無機繊維の含水率に応じて少なくなる。従って、シリカ粒子、無機繊維における含水率を予め測定しておくことが好ましい。無機繊維が水分を含有しない場合は、シリカ粒子（又はシリカ粒子と赤外線不透明化粒子の混合物）が、含水率０．２質量％以上２．５質量％以下（粉体の全質量基準）を満たすようにすればよい。無機繊維によっては、親水性の表面処理が施されており含水率が多い場合もあるが、含水率の高い無機繊維を配合する場合は、無機繊維を洗浄する等して親水性の表面処理剤を除去してから、粉体の原料することも可能である。
【００５６】
［１−３］赤外線不透明化粒子
粉体は、赤外線不透明化粒子を含有することが、高い温度での断熱性能を要する場合は、好ましい。赤外線不透明化粒子とは、赤外線を反射、散乱又は吸収する材料からなる粒子を指す。断熱材に赤外線不透明化粒子が混合されていると、輻射による伝熱が抑制されるため、特に２００℃以上の高い温度領域での断熱性能が高い。
【００５７】
赤外線不透明化粒子の例として、酸化ジルコニウム、ケイ酸ジルコニウム、二酸化チタン、鉄チタン酸化物、酸化鉄、酸化銅、炭化ケイ素、金鉱石、二酸化クロム、二酸化マンガン、グラファイトなどの炭素質物質、炭素繊維、スピネル顔料、アルミニウムの粒子、ステンレス鋼の粒子、青銅の粒子、銅／亜鉛合金の粒子、銅／クロム合金の粒子を挙げることができる。従来、赤外線不透明物質として知られる上記の金属粒子又は非金属粒子を、単独で用いてもよく、２種類以上を併用してもよい。
【００５８】
赤外線不透明化粒子としては、特に、酸化ジルコニウム、ケイ酸ジルコニウム、二酸化チタン又は炭化ケイ素が好ましい。赤外線不透明化粒子の組成はＦＥ−ＳＥＭ ＥＤＸにより求められる。
【００５９】
赤外線不透明化粒子の平均粒子径は、２００℃以上での断熱性能の観点で０．５μｍ以上が好ましく、固体伝導の抑制による２００℃未満での断熱性能の観点で３０μｍ以下であることが好ましい。なお、赤外線不透明化粒子の平均粒子径は、シリカ粒子と同じ方法により求められる。無機繊維やシリカ粒子のサイズにもよるが、シリカ粒子が５ｎｍ〜５０μｍの場合、シリカ粒子との混合の容易さの観点で赤外線不透明化粒子の平均粒子径は、０．５μｍ以上１０μｍ以下であることが、より好ましい。
【００６０】
粉体中の赤外線不透明化粒子の含有率は、０質量％超４９．５質量％以下であることが好ましい。赤外線不透明化粒子の含有率が４９．５質量％より大きいと、固体伝導による伝熱が大きいため、２００℃未満での断熱性能が低い傾向がある。２００℃以上での断熱性能を向上させるためには、赤外線不透明化粒子の含有率は、２質量％以上とすることが好ましい。赤外線不透明化粒子の含有率は、シリカ粒子との混合の容易さの観点で２質量％以上３０質量％以下が、さらに好ましい。平均粒子径が１０ｎｍ以上５０μｍ以下で含水率が０．２質量％以上２．５質量％以下であるシリカを含む粉体と、赤外線不透明化粒子とを混合した混合粉体は、粉体がシリカのみで構成される場合よりもかさ比重が大きいため、粉塵が舞い上がりにくく、袋や成形型に充填する際に、周辺への粉体の飛散が少ない。
【００６１】
赤外線不透明化粒子の含有率は、例えば、赤外線不透明化粒子の組成をＦＥ−ＳＥＭ ＥＤＸに測定し、赤外線不透明化粒子のみが含有する元素を蛍光Ｘ線分析法により定量することで、求めることができる。
【００６２】
赤外線不透明化粒子は水分を含んでいてもかまわない。赤外線不透明化粒子が水分を含有する場合、粉体全体における含水率が０．２質量％以上２．５質量％以下となるように、シリカ粒子や、含有する場合は無機繊維のナトリウム量を差し引いて赤外線不透明化粒子のナトリウム含有率や混合量を調整する。従って、シリカ粒子、無機繊維における含水率を予め測定しておくことが好ましい。赤外線不透明化粒子の種類によっては、含水率が多いものもあるが、その際はシランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミネート系カップリング剤で赤外線不透明化粒子に疎水処理を施して含水率を低減したものを原料とすることも可能である。
【００６３】
［１−４］ＢＥＴ比表面積
本実施態様の粉体は、ＢＥＴ比表面積が１０ｍ２／ｇ以上４００ｍ２／ｇ以下である。この範囲にＢＥＴ比表面積を有する粉体は、熱伝導率が小さい傾向があるので断熱材用途に好ましい。ＢＥＴ比表面積の測定方法は、後述する。
【００６４】
ＢＥＴ比表面積が１０ｍ２／ｇ以上４００ｍ２／ｇ以下であって、さらに含水率が０．２質量％以上２．５質量％以下であると、水分に起因する劣化が少なく、かつ外被材に収容する工程や混合工程において取扱いが容易である傾向がある。この理由は定かではないが、上述したように、シリカ粒子の表面積が含水率に影響を及ぼす他、シリカ粒子の凝集状態や帯電状態等に作用して粉体の流動性に影響を及ぼすと推測されることから、ＢＥＴ比表面積が１０ｍ２／ｇ以上４００ｍ２／ｇ以下であると含水率が０．２質量％以上２．５質量％以下である傾向があり、その結果水分に起因する劣化が少なく、かつ外被材に収容する工程や混合工程において取扱いが容易な粉体を得られると推定される。ＢＥＴ比表面積は１０ｍ２／ｇ以上３００ｍ２／ｇ以下が好ましく、１０ｍ２／ｇ以上２００ｍ２／ｇ以下がより好ましく、１０ｍ２／ｇ以上１５０ｍ２／ｇ以下がさらに好ましい。
【００６５】
複数の種類のシリカ粒子、例えば小粒子と大粒子を混合して粉体を調製する際は、各々のＢＥＴ比表面積を測定し、ＢＥＴ比表面積が１０ｍ２／ｇ以上４００ｍ２／ｇ以下になるように、混合量を調整することが好ましい。例えば、ＢＥＴ比表面積がそれぞれ２００ｍ２／ｇの小粒子と０．３ｍ２／ｇ大粒子を混合する場合、大粒子の質量／（小粒子の質量＋大粒子の質量）が０〜０．８８の範囲であることが好ましい。無機繊維、赤外線不透明化粒子を使用する場合も、各々のＢＥＴ比表面積を予め測定し、混合量を決定することが好ましい。例えば、ＢＥＴ比表面積が２００ｍ２／ｇのシリカにＢＥＴ比表面積が０．１５ｍ２／ｇの無機繊維を混合する場合、無機繊維の混合量は０．１質量％〜９０質量％であることが好ましい。また、例えばＢＥＴ比表面積が２００ｍ２／ｇのシリカにＢＥＴ比表面積が２ｍ２／ｇの赤外線不透明化粒子を混合する場合、赤外線不透明化粒子の混合量は０質量％超〜９５質量％であることが好ましい。
【００６６】
［１−５］含水率
粉体は、水分を含む。粉体における水分の含有割合、すなわち含水率は、粉体の全質量を基準として０．２質量％以上２．５質量％以下である。含水率が０．２質量％未満であると粉体の飛散が多く、装置内に付着しやすい傾向があり、２．５質量％以上であると、粉体の加熱時に水蒸気の発生が多く、温度の上昇と下降を繰り返す用途の場合は結露の問題が起こり易い。また成形体の場合は加熱時の寸法安定性が悪化する傾向がある。この理由は定かではないが、以下のように推定される。粉体の含水率は、シリカ粒子表面の帯電状態に影響を及ぼし、例えば静電気が発生しにくくなることで装置等への付着が抑制されると推定される。一方で、シリカ粒子同士には適度な付着性が生じ、粉体の飛散が抑制されると推定される。含水率は０．２質量％以上２質量％以下が好ましく、０．３質量％以上１．５質量％がより好ましく、０．４質量％以上１．０％質量％以下がさらに好ましい。粉体における含水率は、カールフィッシャー水分計により定量することができる。
【００６７】
複数の種類のシリカ粒子、例えば小粒子と大粒子を混合して粉体を調製する際は、各々の含水率を予め測定し、混合後の粉体の含水率が０．２質量％以上２．５質量％以下になるように、混合量を調整することが好ましい。例えば、含水率がそれぞれ０．５質量％の小粒子と４質量％の大粒子を混合する場合、大粒子の質量／（小粒子の質量＋大粒子の質量）が０〜０．５５の範囲であることが好ましい。無機繊維、赤外線不透明化粒子を使用する場合も、各々の含水率を予め測定し、混合量を決定することが好ましい。例えば、含水率が０．７質量％のシリカに含水率が０質量％の無機繊維を混合する場合、無機繊維の混合量は任意に決定することが可能である。例えば、含水率が０．７質量％のシリカに含水率が０．４質量％の赤外線不透明化粒子を混合する場合、赤外線不透明化粒子の混合量は任意に決定することが可能である。
【００６８】
［１−６］熱伝導率
本実施態様の粉体は、３０℃における熱伝導率が０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ以下である。断熱性能の観点から、熱伝導率は０．０４５Ｗ／ｍ・Ｋ以下が好ましく、０．０４０Ｗ／ｍ・Ｋ以下がより好ましく、０．０３７Ｗ／ｍ・Ｋ以下がさらに好ましい。赤外線不透明化粒子を含有する粉体は、特に２００℃以上の高い温度領域での断熱性能を要する場合に、好ましい。粉体が赤外線不透明化粒子を含有する場合、８００℃における熱伝導率は０．１５Ｗ／ｍ・Ｋ以下が好ましく、０．１４Ｗ／ｍ・Ｋ以下がより好ましく、０．１３Ｗ／ｍ・Ｋ以下がさらに好ましい。熱伝導率の測定方法は、後述する。
【００６９】
複数の種類のシリカ粒子、例えば小粒子と大粒子を混合して粉体を調製する際は、平均粒子径が５ｎｍ以上５０μｍ以下のシリカ粒子を使用し、上述のように含水率を０．２質量％以上２．５質量％以下にした上で熱伝導率を測定することが好ましい。熱伝導率が０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ超である場合は、含水率０．２質量％以上２．５質量％以下を維持する範囲で混合量を変えるのが好ましい。無機繊維、赤外線不透明化粒子を使用する場合も同様に混合量を決定することができる。小粒子と大粒子を混合して粉体を調製すると、粉体が大粒子のみで構成される場合に比較して熱伝導率が小さくなる傾向が見られる。例えば、１０ｎｍ程度の小粒子と５μｍ程度の大粒子を混合する場合、大粒子の質量／（小粒子の質量＋大粒子の質量）を０．０２〜０．９５とするのが好ましい。無機繊維、赤外線不透明化粒子の混合量は、過剰であると断熱性が低下する場合があるため、熱伝導率を測定し、確認しながら適宜調製することが好ましい。例えば、シリカに平均繊維径が１２μｍ、平均長さが５ｍｍの無機繊維を混合する場合、無機繊維の混合量は３０質量％以下であることが好ましい。例えば、シリカに平均粒子径が２μｍの赤外線不透明化粒子を混合する場合、赤外線不透明化粒子の混合量は２３質量％以下であることが好ましい。また、熱伝導率の小さい材料からなる無機繊維や赤外線不透明化粒子を選択して使用すると、熱伝導率が前記範囲内である混合粉体を調整しやすい傾向がある。
【００７０】
［１−７］Ｃｌ、Ｎａ、Ｋ、その他の元素の含有率
粉体は、加熱時における塩素ガスの発生を少なくする観点や、水に接した際の塩素の溶出及び周辺部材の腐食を抑制する観点から、粉体の全質量を基準として０．２質量％以下であることが好ましく、０．１５質量％以下であることがより好ましく、０．１質量％以下であることがさらに好ましい。粉体は、飛散を少なくする観点から、粉体の全質量を基準としてＮａの含有率が０．００５質量％以上３質量％以下、Ｋの含有率が０．００５質量％以上５質量％以下であることが好ましく、Ｎａの含有率が０．００５質量％以上１．５質量％、Ｋの含有率が０．００５質量％以上３質量％以下であることがより好ましく、Ｎａの含有率が０．００５質量％以上１．０％質量％以下、Ｋの含有率が０．００５質量％以上１．５質量％以下であることがさらに好ましい。また、粉体はＣｌ、Ｎａ、Ｋの他に、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、鉄（Ｆｅ）、リン（Ｐ）、硫黄（Ｓ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）を含んでいてもかまわない。各元素の含有率は、Ｍｇの含有率が０．００２質量％以上２質量％以下、Ｃａの含有率が０．００２質量％以上０．５質量％以下、Ｆｅの含有率が０．００５質量％以上６質量％以下、Ｐの含有率が０．００３質量％以上０．３質量％以下、Ｓの含有率が０．００３質量％以上０．３質量％以下、Ｇｅの含有率が１０質量ｐｐｍ以上１０００質量ｐｐｍ以下であることが好ましく、Ｍｇの含有率が０．００２質量％以上１．８質量％以下、Ｃａの含有率が０．００２質量％以上０．４質量％以下、Ｆｅの含有率が０．００５質量％以上３質量％以下、Ｐの含有率が０．００３質量％以上０．２５質量％以下、Ｓの含有率が０．００３質量％以上０．２質量％以下、Ｇｅの含有率が１０質量ｐｐｍ以上９００質量ｐｐｍ以下であることがより好ましく、Ｍｇの含有率が０．００２質量％以上１．６質量％以下、Ｃａの含有率が０．００２質量％以上０．２質量％以下、Ｆｅの含有率が０．００５質量％以上２質量％以下、Ｐの含有率が０．００３質量％以上０．２質量％以下、Ｓの含有率が０．００３質量％以上０．１質量％以下、Ｇｅの含有率が１０質量ｐｐｍ以上８００質量ｐｐｍ以下であることがさらに好ましい。粉体におけるＣｌ、Ｎａ、Ｋ、その他の元素の含有率は、ＸＲＦ（蛍光Ｘ線分析）により定量することができる。
【００７１】
［２］粉体の製造方法
本実施形態の粉体の製造方法は、シリカを含み、平均粒子径ＤＳが５ｎｍ以上３０ｎｍ未満である小粒子、及び／又は、シリカを含み、平均粒子径ＤＬが４０ｎｍ以上６０μｍ以下である大粒子、のうちの少なくとも一方の含水率を、粉体の含水率が０．２質量％以上２．５質量％以下となるように調整する工程と、小粒子及び大粒子を混合する工程と、を有する。
【００７２】
［２−１］シリカ粒子
シリカ粒子としては、従来の製法で製造されるシリカ成分を有する粒子を原料とし、平均粒子径、含水率、熱伝導率を調整したものとすることができる。例えば、シリカ粒子は、酸性又はアルカリ性の条件下での湿式法により、ケイ酸イオンを縮合して製造された粒子でもよい。シリカを含む無機化合物粒子は、湿式法でアルコキシシランを加水分解・縮合して製造されたものでもよい。シリカ粒子は、湿式法で製造されたシリカ成分を焼成して製造されたものでもよい。シリカを含む無機化合物粒子は、塩化物などケイ素の化合物を気相で燃焼して製造されたものでもよい。シリカ粒子は、ケイ素金属やケイ素を含む原料を加熱して得られたケイ素ガスを酸化・燃焼して製造されたものでもよい。シリカ粒子は、ケイ石などを溶融して製造されたものでもよい。
【００７３】
シリカ粒子に含まれるシリカ成分以外の成分としては、上記の製法において原料中に不純物として存在しているものを利用してもよい。シリカ成分以外の成分を、シリカの製造プロセス中に添加してもよい。
【００７４】
公知のシリカの製法には以下のものがある。
【００７５】
＜湿式法で合成されるシリカ＞
ケイ酸ナトリウムを原料に酸性で作られるゲル法シリカ。
ケイ酸ナトリウムを原料にアルカリ性で作られる沈降法シリカ。
アルコキシシランの加水分解・縮合で合成されるシリカ。
【００７６】
＜乾式法で合成されるシリカ＞
ケイ素の塩化物を燃焼して作られるヒュームドシリカ。
ケイ素金属ガスを燃焼して作られるシリカ。
フェロシリコン製造時などに副生するシリカヒューム。
アーク法やプラズマ法で製造されるシリカ。
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。
【００７７】
上記のシリカのうち、ケイ酸ナトリウムを原料に酸性で作られるゲル法シリカ、ケイ酸ナトリウムを原料にアルカリ性で作られる沈降法シリカ、アルコキシシランの加水分解・縮合で合成されるシリカは、含水率が２．５質量％超である。従って、得られたシリカに後述の方法で処理を施したり、例えばケイ素の塩化物を燃焼して作られるヒュームドシリカ、ケイ素金属ガスを燃焼して作られるシリカ、フェロシリコン製造時などに副生するシリカヒューム等の含水率が小さいシリカ粒子を混合したりすることで、含水率を２．５％質量以下にすると、シリカ粒子の原料として使用可能である。シリカ粒子の原料とすることができる。
【００７８】
粉体を高温で使用する場合、特に疎水処理に用いる物質（表面処理剤）の分解温度以上で使用する場合は、表面処理剤の分解物質がアウトガスとして発生する場合がある。
【００７９】
フェロシリコン製造時などに副生するシリカヒューム、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は熱伝導率が０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ超である。従って、この製造方法によって得られたシリカのみをシリカ粒子の原料とするのは、熱伝導率の点では好ましい態様ではないが、コストの面では有用な場合がある。他の製造方法で得られたシリカを混合することで、熱伝導率を０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ以下に調整することは可能であるので、シリカヒューム等を原料とする場合は、他の製造方法で得られたシリカ粒子を混合することが好ましい。例えばケイ素の塩化物を燃焼して作られるヒュームドシリカ、ケイ素金属ガスを燃焼して作られるシリカを混合することで、シリカヒューム等の熱伝導率を低減することができる。
【００８０】
上記のシリカのうち、生産性や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。
【００８１】
シリカを含む無機化合物粒子として、天然のケイ酸塩鉱物を使用することが可能である。天然の鉱物としては、例えばカンラン石類、緑簾石類、石英、長石類、沸石類等が挙げられる。天然のケイ酸塩鉱物に粉砕等の処理を施すことで平均粒子径が調整されて、粉体を構成するシリカ粒子として使用することが可能である。含水率が不十分もしくは過剰である場合、後述する方法で含水率を任意の値に調整し、粉体を構成するシリカ粒子として使用することが可能である。
【００８２】
［２−２］含水率
粉体は、含水率が０．２質量％以上２．５質量％以下であるシリカを含む無機化合物粒子を含有し得る。シリカ粒子の含水率が２．５質量％超である場合は、粉体の製造プロセス中に含水率を低減する処理を施して、含水率を所定範囲に調整してもよい。過剰な含水率を２．５質量％以下に調整する方法は特に限定されない。例えば、シリカ粒子に疎水化処理を施すことで、含水率を調整することが可能である。疎水化処理剤の例としては、ポリジメチルシロキサン等のシロキサン、ヘキサメチルジシラザン等のアルキルジシラザン、アルキルアルコキシシラン、界面活性剤、シランカップリング剤及びシリコーンオイルが挙げられる。疎水化処理方法としては、例えば、これらの疎水化処理剤を水又はアルコール等の溶媒で希釈したものを添加しながら粉体を攪拌後乾燥する方法、粉体を水又はアルコール等の溶媒に分散させてスラリーとし、そこへ疎水化処理剤を添加して攪拌及び濾過後、乾燥する方法や、クロロトリメチルシラン等での蒸気処理が挙げられる。シリカ粒子の含水率が０．２質量％未満である場合は、粉体の製造プロセス中に含水率を増加させる処理を施して、含水率を調整してもよい。不十分な含水率を０．２質量％以上に調整する方法は特に限定されない。例えば、シリカ粒子を強酸又は強アルカリ等で処理した後、乾燥し、粉体の原料とすることが可能である。含水率の調整は、シリカを含む無機化合物粒子を予め所望の粒子径まで粉砕した後に行ってもよいし、含水率を所定範囲に調整した後に、シリカ粒子を粉砕してもかまわない。
【００８３】
［２−３］塩素（Ｃｌ）
粉体は、Ｃｌの含有率が０．２質量％以下であるシリカ粒子を使用することが可能である。シリカ粒子のＣｌの含有率が過剰である場合は、シリカの製造プロセスや粉体の製造プロセス中に何らかの処理を施して、Ｃｌの含有率を所定範囲に調整してもよい。過剰なＣｌを所定範囲に調整する方法は特に限定されない。例えば、粉体を水洗した後、乾燥し、粉体の原料として用いることが可能である。また、適当な温度で加熱処理を施すことが可能である。過剰な量のＣｌの低減は、シリカを含む無機化合物粒子を予め所望の粒子径まで粉砕した後に行ってもよいし、含水率を所定範囲に調整した後に、シリカ粒子を粉砕してもかまわない。
【００８４】
［２−４］Ｎａ、Ｋ、その他の元素
ＮａやＫ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｐ、Ｓ、Ｇｅは、シリカの製造プロセスや粉体の製造プロセス中に、シリカの製造プロセスや粉体の製造プロセス中に、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｐ、Ｓ、Ｇｅを含む化合物としてそれぞれ添加してもよいが、十分な量のＮａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｐ、Ｓ、Ｇｅを予め含有しているシリカを含む無機化合物粒子を使用してもよい。Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｐ、Ｓ、Ｇｅを含む化合物としては、特に限定されないが、例えばＮａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｐ、Ｓ、Ｇｅの酸化物、複合酸化物、水酸化物、窒化物、炭化物、炭酸塩、酢酸塩、硝酸塩、難溶性の塩、及びアルコキシド等が挙げられる。これらは単独で添加してもよく、もしくはこれらの混合物を添加してもよい。Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｐ、Ｓ、Ｇｅを不純物として含有するシリカを含む無機化合物粒子を粉体の原料とするのは、生産性、コスト、作業性の観点から、好ましい態様である。このようなシリカを含む無機化合物粒子は、例えば沈殿法で作られたシリカゲル由来の粒子やフェロシリコン製造時などに複製するシリカヒュームとして得ることができる。
【００８５】
Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｐ、Ｓ、Ｇｅをそれぞれ含む化合物を添加する方法は、特に限定されない。例えば、上記湿式法や乾式法で得られたシリカに添加してもよいし、シリカの上記各製造工程において添加してもよい。Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｐ、Ｓ、Ｇｅをそれぞれ含む化合物は、水溶性であっても水に不溶であってもよい。Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｐ、Ｓ、Ｇｅをそれぞれ含む化合物の水溶液として添加し、必要に応じて乾燥させてもよいし、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｐ、Ｓ、Ｇｅをそれぞれ含む化合物を固形物もしくは液状物の状態で添加してもよい。Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｐ、Ｓ、Ｇｅをそれぞれ含む化合物は、予め所定の粒子径まで粉砕しておいてもよく、また、予備的に粗粉砕しておいてもよい。
【００８６】
シリカ粒子が過剰な量のＮａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｐ、Ｓ、Ｇｅを含んでいる場合は、シリカの製造プロセスや粉体の製造プロセス中に何らかの処理を施して、前記元素の含有率を所定範囲に調整してもよい。過剰な量のＮａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｐ、Ｓ、Ｇｅを所定範囲に調整する方法は特に限定されない。例えば、Ｎａの含有率の調整方法としては、酸性物質または他の元素による、置換、抽出、除去方法等が挙げられ、シリカを含む無機化合物粒子を硝酸や王水等で処理した後、乾燥し、粉体の原料として用いることが可能である。過剰な量のＮａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｐ、Ｓ、Ｇｅの調整は、シリカを含む無機化合物粒子を予め所望の粒子径まで粉砕した後に行ってもよいし、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｐ、Ｓ、Ｇｅを所定範囲に調整した後に、シリカ粒子を粉砕してもかまわない。
【００８７】
［２−５］混合方法
シリカ粒子、赤外線不透明化粒子及び無機繊維は、公知の粉体混合機、例えば、改訂六版 化学工学便覧（丸善）に掲載されているものを使用して混合することができる。この時、シリカを含む無機化合物粒子を２種類以上混合したり、Ｇｅ、Ｆｅ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｐ、Ｓをそれぞれ含む化合物やその水溶液を混合することも可能である。公知の粉体混合機としては、容器回転型（容器自体が回転、振動、揺動する）として水平円筒型、Ｖ型（攪拌羽根が付いていてもよい）、ダブルコーン型、立方体型及び揺動回転型、機械撹拌型（容器は固定され、羽根などで撹拌する）として、単軸リボン型、複軸パドル型、回転鋤型、二軸遊星攪拌型、円錐スクリュー型、高速撹拌型、回転円盤型、ローラー付き回転容器型、撹拌付き回転容器型、高速楕円ローター型、流動撹拌型（空気、ガスによって撹拌する）として、気流撹拌型、重力による無撹拌型が挙げられる。これらの混合機を組み合わせて使用してもよい。
【００８８】
シリカ粒子、赤外線不透明化粒子及び無機繊維の混合は、粉砕機として公知のもの、例えば、改訂六版 化学工学便覧（丸善）に掲載されているものを使用して、粒子を粉砕したり、無機繊維を裁断したり、粒子や無機繊維の分散性を向上させながら行ってもよい。この時、シリカ粒子を２種類以上粉砕、分散させたり、Ｇｅ、Ｆｅ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｐ、Ｓをそれぞれ含む化合物やその水溶液を粉砕、分散させたりすることも可能である。公知の粉砕機としては、ロールミル（高圧圧縮ロールミル、ロール回転ミル）、スタンプミル、エッジランナー（フレットミル、チリアンミル）、切断・せん断ミル（カッターミルなど）、ロッドミル、自生粉砕機（エロフォールミル、カスケードミルなど）、竪型ローラーミル（リングローラーミル、ローラーレスミル、ボールレースミル）、高速回転ミル（ハンマーミル、ケージミル、ディスインテグレーター、スクリーンミル、ディスクピンミル）、分級機内蔵型高速回転ミル（固定衝撃板型ミル、ターボ型ミル、遠心分級型ミル、アニュラー型ミル）、容器駆動媒体ミル（転動ボールミル（ポットミル、チューブミル、コニカルミル）、振動ボールミル（円形振動ミル、旋動振動ミル、遠心ミル）、遊星ミル、遠心流動化ミル）、媒体撹拌式ミル（塔式粉砕機、撹拌槽式ミル、横型流通槽式ミル、竪型流通槽式ミル、アニュラーミル）、気流式粉砕機（気流吸込型、ノズル内通過型、衝突型、流動層ジェット吹込型）、圧密せん断ミル（高速遠心ローラーミル、インナーピース式）、乳鉢、石臼などが挙げられる。これらの粉砕機を組み合わせて使用してもよい。
【００８９】
これらの混合機と粉砕機のうち、撹拌羽根を有する粉体混合機、高速回転ミル、分級機内蔵型高速回転ミル、容器駆動媒体ミル、圧密せん断ミルが、粒子や無機繊維の分散性が向上するため、好ましい。粒子や無機繊維の分散性を向上させるには、撹拌羽根、回転板、ハンマープレート、ブレード、ピン等の先端の周速を１００ｋｍ／ｈ以上にするのが好ましく、２００ｋｍ／ｈ以上がより好ましく、３００ｋｍ／ｈ以上がさらに好ましい。
【００９０】
複数の種類のシリカ粒子を混合する場合、かさ比重が小さい順にシリカ粒子を攪拌機もしくは粉砕機に投入することが好ましい。無機繊維や赤外線不透明化粒子を含む場合は、シリカ粒子を混合した後に赤外線不透明化粒子を添加して混合し、さらにその後無機繊維を添加して混合するのが好ましい。
【００９１】
［２−６］成形方法
粉体が断熱用途の場合、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。
【００９２】
粉体を加圧成形して成形体を製造する場合、金型プレス成形法（ラム式加圧成形法）、ラバープレス法（静水圧成形法）、押出成形法など、従来から知られるセラミックス加圧成形法によって成形することができる。生産性の観点から、金型プレス成形法が好ましい。
【００９３】
金型プレス成形法やラバープレス法で粉体を型に充填するときには、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ため、好ましい。型内を減圧・脱気しながら粉体を型に充填すると、短時間で充填できるため、生産性の観点から好ましい。
【００９４】
得られる成形体のかさ密度は、運搬時の負担を軽減する観点から０．２５ｇ／ｃｍ３〜２．０ｇ／ｃｍ３になるように設定するのが好ましい。成形の条件を加圧圧力で制御しようとすると、使用する粉体のすべり性、粉体の粒子間や細孔への空気の取り込み量等によって、加圧した状態で保持する時間の経過に伴って圧力値が変化してしまうため、生産管理が困難になる傾向がある。これに対し、かさ密度を制御する方法は、時間の制御を要することなく得られる成形体の荷重を目標値にし易い点で好ましい。成形体のかさ密度は、０．２５ｇ／ｃｍ３〜１．７ｇ／ｃｍ３がより好ましく、０．２５ｇ／ｃｍ３〜１．５ｇ／ｃｍ３がさらに好ましい。
【００９５】
得られる成形体のかさ密度が所定の大きさになるように、成形体を製造する方法の一例を説明すると、まず成形体の体積及びかさ密度から必要な無機混合物の重量を求める。次いで、秤量した無機混合物を成形型に充填し、所定の厚みになるように加圧して成形する。具体的には、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍでかさ密度が０．５ｇ／ｃｍ３である成形体を製造する場合、目的とするかさ密度に製造する成形体の体積をかけることで、成形体の製造に必要な粉体の重量を求めることが可能である。すなわち、上述した成形体の例では、０．５［ｇ／ｃｍ３］×３０［ｃｍ］×３０［ｃｍ］×２［ｃｍ］＝９００［ｇ］となり、必要な粉体は９００ｇとなる。
【００９６】
一般化すると、体積αｃｍ３で、かさ密度がβｇ／ｃｍ３（ただし、βは粉体のかさ密度より大きい）の成形体を製造する場合、αβｇだけ、粉体を秤量し、体積αまで粉体を圧縮することによって、成形する。
【００９７】
粉体や、加圧成形中又は加圧成形後の成形体を、粉体もしくは成形体の耐熱性が十分である温度や時間の条件の範囲内で、加熱乾燥し、粉体もしくは成形体の吸着水を除去した後実用に供すると、熱伝導率が低くなるため好ましい。さらに、加熱処理を施してもよい。
【００９８】
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、圧縮強度が向上し、荷重が大きい用途において特に好適に使用することができる。
【００９９】
寸法安定性の観点から、加熱処理温度は、その粉体もしくは成形体の使用最高温度より高温が好ましい。粉体もしくは成形体の用途により様々であるが、具体的には４００〜１２００℃が好ましく、より好ましくは５００〜１２００℃、更に好ましくは６００〜１２００℃である。
【０１００】
粉体もしくは成形体の加熱処理の雰囲気は、空気中（又は大気中）、酸化性雰囲気中（酸素、オゾン、窒素酸化物、二酸化炭素、過酸化水素、次亜塩素酸、無機・有機過酸化物等）、及び不活性ガス雰囲気中（ヘリウム、アルゴン、窒素等）が挙げられる。加熱処理時間は、加熱処理温度及び断熱材の量に応じて適宜選択すればよい。加熱処理は、上記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。
【０１０１】
［３］被包体
被包体は、粉体及び／又は粉体からなる成形体と、それを収容する外被材とを備える。被包体は粉体や成形体と比較して取扱が容易で、施工もしやすいという利点を有する。図１は、本実施形態に係る被包体の断面模式図の一例である。また、図２は本実施形態に係る小粒子及び大粒子の断面模式図の一例である。図１及び図２に示すように、本実施形態の被包体１は、複数の小粒子Ｓと、小粒子Ｓよりも粒子径が大きい複数の大粒子Ｌと、を含有する成形体２と、成形体２を収容する外被材３から構成される。成形体２内において、小粒子Ｓ及び大粒子Ｌは混合しており、大粒子Ｌの周囲に小粒子Ｓが存在している。なお、成形体をコア材という場合がある。
【０１０２】
［３−１］外被材
外被材は、コア材である粉体及び／又は成形体を収容可能な限り、特に限定されないが、例として、ガラスクロス、アルミナ繊維クロス、シリカクロス等の無機繊維織物、無機繊維編物、ポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ナイロンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、フッ素系樹脂フィルム等の樹脂フィルム、プラスチック−金属フィルム、アルミニウム箔、ステンレス箔、銅箔等の金属箔、セラミックペーパー、無機繊維不織布、有機繊維不織布、ガラス繊維紙、炭素繊維紙、ロックウール紙、無機充填紙、有機繊維紙、セラミックコーティング、フッ素樹脂コーティング、シロキサン樹脂コーティング等の樹脂コーティング等を挙げることができる。被包体を断熱材とする場合、外被材の熱容量を小さくする観点から、外被材の厚みは薄い方が好ましいが、使用状況や必要な強度等に応じて適宜選択することが可能である。外被材が、コア材を使用する温度で安定なものからなる場合、使用時においても、外被材がコア材である粉体もしくは成形体を収容した状態である。高温で使用される被包体の場合は、使用後のコア材の取扱いがし易い観点で、耐熱性の高い外被材は好ましいが、本明細書中、「外被材」はコア材の使用時にコア材を収容しているものの他、コア材の運搬や施工の工程でコア材を収容しているものを包含する。つまり、外被材は運搬時や施工時にのみコア材を保護し、使用時には溶融及び／又は揮発してしまうものを包含するので、外被材そのものや外被材に含まれる有機成分は、コア材の使用温度で溶融や消失をしてもよい。
【０１０３】
外被材は、被覆工程が容易である観点から、ガラスクロス、アルミナ繊維クロス、シリカクロス等の無機繊維織物、無機繊維編物、ポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ナイロンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、フッ素系樹脂フィルム等の樹脂フィルム、プラスチック−金属フィルム、アルミニウム箔、ステンレス箔、銅箔等の金属箔、セラミックペーパー、無機繊維不織布、有機繊維不織布、ガラス繊維紙、炭素繊維紙、ロックウール紙、無機充填紙、有機繊維紙のようなシート形状が好ましい。
【０１０４】
被包体が高温で使用される場合、外被材は、熱的な安定性の観点から、ガラスクロス、アルミナ繊維クロス、シリカクロス等の無機繊維織物、無機繊維編物、セラミックペーパー、無機繊維不織布がより好ましい。外被材は、強度の観点から無機繊維織物がさらに好ましい。
【０１０５】
［３−２］外被材で被覆する方法
粉体は、シリカ粒子を含み、使用状況に応じて大粒子、赤外線不透明化粒子や無機繊維を添加し形成した粉体をコア材として、袋状やチューブ状に加工した外被材に充填したものでもよいし、この粉体を加圧成形してコア材とし、外被材で被覆したものでもよい。粉体をコア材とする場合、外被材が形成する容積に対する粉体の充填率は、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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
外被材が無機繊維織物、樹脂フィルム、プラスチック−金属フィルム、金属箔、セラミックペーパー、無機繊維不織布、有機繊維不織布、ガラス繊維紙、炭素繊維紙、ロックウール紙、無機充填紙、有機繊維紙等のシート状の形態である場合、例えば無機繊維糸や樹脂繊維糸等での縫合、外被材の接着固定、縫合と接着の両方で被覆することが可能である。
【０１０８】
シート状の外被材が樹脂フィルム、プラスチック−金属フィルム、金属箔等の場合は、被覆工程の容易さの観点から、真空パックやシュリンクパックが好ましい。
【０１０９】
外被材がセラミックコーティング、樹脂コーティング等の場合は、コア材に刷毛やスプレーで塗布することにより、コア材を外被材で被覆することが可能である。
【０１１０】
加圧成形したコア材と外被材から構成される成形体に線状のくぼみを設け、成形体に柔軟性を付与することも可能である。線の形態は、成形体の使用状況に応じて直線状、曲線状、破線状等を選ぶことができ、これらのうち２種類以上を組み合わせてもよい。線の太さ、くぼみの深さは成形体の厚み、強度、使用状況に応じて決定される。
【０１１１】
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。
【０１１２】
熱接着性を有する外被材を用いる場合、製袋充填機を使用することが可能である。製袋充填機には、（１）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や、（２）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がある。粉体を袋内に充填するためにシュート（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、粉体の含水率が０．２質量％以上２．５質量％以下であると、シュート内やシール面への粉体の付着が抑制される傾向がある。
【０１１３】
［４］用途
本実施形態のシリカ粒子を含む粉体、成形体及び被包体は、断熱材の他、吸音材、防音材、遮音材、反響防止材、消音材、研磨剤、触媒担体、吸着剤、芳香剤や殺菌剤などの薬剤を吸着する担体、脱臭剤、消臭剤、調湿材、充填剤、顔料等に好適に用いることもできる。
【０１１４】
［５］パラメータの測定
粉体の平均粒子径の測定、含水率の測定、熱伝導率の測定は、次の方法により実施する。粉体の付着性や粉体から発生する水蒸気の評価は、次の方法により評価する。
【０１１５】
［粉体のＢＥＴ比表面積測定］
ユアサ・アイオニクス社製のガス吸着量測定装置「オートソーブ３ＭＰ」（商品名）により、吸着ガスとして窒素を用いて、粉体の比表面積を測定する（窒素吸着法）。比表面積はＢＥＴ法を採用する。
【０１１６】
［含水率の測定］
水分加熱気化装置 ＶＡ-１００型(商品名、三菱化学アナリテック株式会社製)を用いて０．１ｇ〜０．５ｇのサンプルをＮ２中で２００℃、５分間加熱して追い出した水分を水分分析計 ＣＡ-１００型(商品名、三菱化学アナリテック株式会社製)を用いて測定する。測定サンプルは、温度２５℃、湿度５０％の雰囲気で２４時間保管したサンプルを用いる。
【０１１７】
［熱伝導率の測定］
縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み５ｃｍの発泡スチロールの中心部を縦２４ｃｍ、横２４ｃｍの正方形状にくりぬき、発泡スチロールの枠を形成する。枠の一方に縦３０ｃｍ、横３０ｃｍのアルミ箔を貼り付けて凹部を形成し、試料台とする。なお、アルミ箔で覆った面を試料台の底面とし、発泡スチロールの厚み方向に対するもう一方の面を天井面とする。粉体をタップや加圧をせずに凹部へ疎充填し、すりきりにした後、天井面に縦３０ｃｍ、横３０ｃｍのアルミ箔をのせたものを測定試料とする。測定試料を用いて、３０℃での熱伝導率を、ヒートフローメーター ＨＦＭ ４３６ Ｌａｍｂｄａ（商品名、ＮＥＴＺＳＣＨ社製）を使用して熱伝導率を測定する。較正は、ＪＩＳＡ１４１２−２に従い、密度１６３．１２ｋｇ／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℃で予め実施する。成形体を測定する場合は、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍの形状にした成形体を測定試料とする。８００℃における熱伝導率は、ＪＩＳ Ａ １４２１−１の方法に準拠して測定する。直径３０ｃｍ、厚み２０ｍｍの円板状にした成形体２枚を測定試料とし、測定装置として、保護熱板法熱伝導率測定装置（英弘精機株式会社製）を使用する。
【０１１８】
［粉体の付着性の評価］
容量５００ｍＬ、外径５５ｍｍ、高さ３６０ｍｍの硬質ガラス製のメスシリンダー（アズワン株式会社、ＪＩＳ Ｒ ３５０５規格品 クラスＡ）を水平面（実験台等）に対して６０°傾斜させ、設置する。１５０ｍＬの粉体を、上記メスシリンダーの内壁に接するように投入した後、水平面に対して垂直に立つように静かに動かす。さらに、粉体を投入したメスシリンダーを水平面から１ｃｍの高さから５回自由落下させた後の、メスシリンダー内壁への粉体の付着を目視で観察し、粉体が付着している箇所がメスシリンダーの３００ｍＬの目盛よりも下である場合を○、３００ｍＬの目盛より上部にも付着している場合を×とする。
【０１１９】
［粉体から発生する水蒸気の評価］
水分加熱気化装置 ＶＡ-１００型(商品名、三菱化学アナリテック株式会社製)を用いて５ｇのサンプルをＮ２中で２００℃、２０分加熱して追い出した水分を氷冷したガラス製のコールドトラップに採取し、コールドトラップ内壁への水滴の付着を目視で観察し、水滴の付着を目視で確認できない場合を○、確認できる場合を×とする。
【実施例】
【０１２０】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。当業者は、以下に示す実施例のみならず様々な変更を加えて実施することが可能であり、かかる変更も本発明の特許請求の範囲に包含される。なお、実施例及び比較例におけるＢＥＴ比表面積の測定、含水率の測定、熱伝導率の測定、粉体の付着性や発生する水蒸気の評価は、それぞれ上述のとおりとした。
【０１２１】
［実施例１］
含水率が２．７質量％のシリカ粉体（平均粒子径ＤＳは７．５ｎｍ）９０質量％と、含水率が１０１ｐｐｍのシリカ粉体（平均粒子径ＤＬは６０μｍ）１０質量％をハンマーミルで使用して均一に混合し、実施例１のシリカ粉体を得た。ハンマーミルで混合する際、接合部からの粉体の噴出は見られなかった。このシリカ粉体のＢＥＴ比表面積は３２７ｍ２／ｇであり、含水率は２．２質量％であり、３０℃における熱伝導率は０．０２００Ｗ／ｍ・Ｋであった。このシリカ粉体４２１ｇを使用して、内寸が縦３０ｃｍ、横３０ｃｍの金型で加圧成形を行い、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．２３ｇ／ｃｍ３の成形体を得た。成形体の３０℃における熱伝導率は０．０２０５Ｗ／ｍ・Ｋであった。実施例１のシリカ粉体の付着性評価は○であり、粉体から発生する水蒸気の評価は○であった。
【０１２２】
［実施例２］
含水率が２．７質量％のシリカ粉体（平均粒子径ＤＳは７．５ｎｍ）２５質量％と、含水率が９７ｐｐｍのシリカ粉体（平均粒子径ＤＬは６μｍ）７５質量％をハンマーミルで使用して均一に混合し、実施例２のシリカ粉体を得た。ハンマーミルで混合する際、接合部からの粉体の噴出は見られなかった。このシリカ粉体のＢＥＴ比表面積は９１ｍ２／ｇであり、含水率は０．６５質量％であり、３０℃における熱伝導率は０．０２９７Ｗ／ｍ・Ｋであった。このシリカ粉体９３６ｇを使用して、実施例１と同じサイズの金型で加圧成形を行い、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．５２ｇ／ｃｍ３の成形体を得た。成形体の３０℃における熱伝導率は０．０３０１Ｗ／ｍ・Ｋであった。実施例２のシリカ粉体の付着性評価は○であり、粉体から発生する水蒸気の評価は○であった。
【０１２３】
［実施例３］
含水率が２．７質量％のシリカ粉体（平均粒子径ＤＳは７．５ｎｍ）５０質量％と、含水率が０．７３質量％のシリカ粉体（平均粒子径ＤＬは１５０ｎｍ）５０質量％をハンマーミルで使用して均一に混合し、実施例３のシリカ粉体を得た。ハンマーミルで混合する際、接合部からの粉体の噴出は見られなかった。このシリカ粉体のＢＥＴ比表面積は１０６ｍ２／ｇであり、含水率は１．７質量％であり、３０℃における熱伝導率は０．０２０４Ｗ／ｍ・Ｋであった。このシリカ粉体５７６ｇを使用して、実施例１と同じ金型で加圧成形を行い、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．３２ｇ／ｃｍ３の成形体を得た。成形体の３０℃における熱伝導率は０．０２０１Ｗ／ｍ・Ｋであった。実施例３のシリカ粉体の付着性評価は○であり、粉体から発生する水蒸気の評価は○であった。
【０１２４】
［実施例４］
含水率が２．７質量％のシリカ粉体（平均粒子径ＤＳは７．５ｎｍ）５０質量％と、含水率が０．４質量％のシリカ粉体（平均粒子径ＤＬは８０ｎｍ）５０質量％をハンマーミルで使用して均一に混合し、実施例４のシリカ粉体を得た。ハンマーミルで混合する際、接合部からの粉体の噴出は見られなかった。このシリカ粉体のＢＥＴ比表面積は１９９ｍ２／ｇであり、含水率は１．５質量％であり、３０℃における熱伝導率は０．０１９９Ｗ／ｍ・Ｋであった。このシリカ粉体５９４ｇを使用して、実施例１と同様に加圧成形を行い、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．３３ｇ／ｃｍ３の成形体を得た。成形体の３０℃における熱伝導率は０．０２０１Ｗ／ｍ・Ｋであった。実施例４のシリカ粉体の付着性評価は○であり、粉体から発生する水蒸気の評価は○であった。
【０１２５】
［実施例５］
含水率が２０１ｐｐｍのシリカ粉体（平均粒子径ＤＳは１４ｎｍ）６０質量％と、含水率が３．５質量％のシリカ粉体（平均粒子径ＤＬは８０ｎｍ）４０質量％をハンマーミルで使用して均一に混合し、実施例５のシリカ粉体を得た。ハンマーミルで混合する際、接合部からの粉体の噴出は見られなかった。このシリカ粉体のＢＥＴ比表面積は１３５ｍ２／ｇであり、含水率は１．９質量％であり、３０℃における熱伝導率は０．０２０１Ｗ／ｍ・Ｋであった。このシリカ粉体３７８ｇを使用して、実施例１と同様に加圧成形を行い、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．２１ｇ／ｃｍ３の成形体を得た。成形体の３０℃における熱伝導率は０．０２０３Ｗ／ｍ・Ｋであった。実施例５のシリカ粉体の付着性評価は○であり、粉体から発生する水蒸気の評価は○であった。
【０１２６】
［実施例６］
含水率が２．７質量％のシリカ粉体（平均粒子径ＤＳは７．５ｎｍ）７５質量％と、含水率が１５５ｐｐｍのシリカ粉体（平均粒子径ＤＬは５０μｍ）２５質量％をハンマーミルで使用して均一に混合し、実施例６のシリカ粉体を得た。ハンマーミルで混合する際、接合部からの粉体の噴出は見られなかった。このシリカ粉体のＢＥＴ比表面積は２７３ｍ２／ｇであり、含水率は２．０質量％であり、３０℃における熱伝導率は０．０１９５Ｗ／ｍ・Ｋであった。このシリカ粉体３９６ｇを使用して、実施例１と同様に加圧成形を行い、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．２２ｇ／ｃｍ３の成形体を得た。成形体の３０℃における熱伝導率は０．０１９４Ｗ／ｍ・Ｋであった。実施例６のシリカ粉体の付着性評価は○であり、粉体から発生する水蒸気の評価は○であった。
【０１２７】
［実施例７］
含水率が３．５質量％のシリカ粉体をトルエンに分散させて８５℃で攪拌していることころにヘキサメチルジシラザンを滴下し、引き続き８５℃還流下で５時間攪拌を続けた。その後、エバポレーターで溶媒を除去し、１２０℃で１８時間乾燥し、さらに室温で１ヶ月保管して実施例７のシリカ粉体を得た。このシリカ粉体のＢＥＴ比表面積は４５ｍ２／ｇであり、含水率は０．５質量％であり、３０℃における熱伝導率は０．０３１４Ｗ／ｍ・Ｋであった。このシリカ粉体６１４ｇを使用して、実施例１と同様に加圧成形を行い、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．３４ｇ／ｃｍ３の成形体を得た。成形体の３０℃における熱伝導率は０．０３１２Ｗ／ｍ・Ｋであった。なお、シリカ粒子の平均粒子径ＤＳは８０ｎｍであった。実施例７のシリカ粉体の付着性評価は○であり、粉体から発生する水蒸気の評価は○であった。
【０１２８】
［実施例８］
含水率が２．７質量％のシリカ粉体（平均粒子径ＤＳは７．５ｎｍ）２１質量％と、含水率が０．７３質量％のシリカ粉体（平均粒子径ＤＬは１５０ｎｍ）６３質量％をハンマーミルで均一に混合した後、平均粒子径が１μｍの、赤外不透明化粒子であるケイ酸ジルコニウム１６質量％を添加して引き続き均一に混合し、実施例８のシリカ粉体を得た。ハンマーミルで混合する際、接合部からの粉体の噴出は見られなかった。このシリカ粉体のＢＥＴ比表面積は８８ｍ２／ｇであり、含水率は１．０質量％であり、３０℃における熱伝導率は０．０２６７Ｗ／ｍ・Ｋであった。このシリカ粉体を使用して、実施例１と同様に加圧成形を行い、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．５８ｇ／ｃｍ３の成形体を得た。成形体の３０℃における熱伝導率は０．０２６６Ｗ／ｍ・Ｋであった。また、このシリカ粉体を使用して、内径が直径３０ｃｍの円筒型の金型を使用して加圧成形を行い、直径３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．５８ｇ／ｃｍ３の円板状の成形体を２枚得た。この２枚の成形体を用いて、８００℃における熱伝導率を測定したところ、０．０８４７Ｗ／ｍ・Ｋであった。実施例８のシリカ粉体の付着性評価は○であり、粉体から発生する水蒸気の評価は○であった。
【０１２９】
［実施例９］
含水率が２．７質量％のシリカ粉体（平均粒子径ＤＳは７．５ｎｍ）２２．５質量％と、含水率が０．４質量％のシリカ粉体（平均粒子径ＤＬは８０ｎｍ）６７．５質量％をハンマーミルで均一に混合した後、平均繊維径が１１μｍで平均繊維長が６．４ｍｍのグラスファイバー１０質量％を添加して高速せん断ミキサーで混合して均一にし、実施例９のシリカ粉体を得た。ハンマーミルで混合する際、高速せん断ミキサーで混合する際共に、接合部からの粉体の噴出は見られなかった。このシリカ粉体のＢＥＴ比表面積は１０５ｍ２／ｇであり、含水率は０．６８質量％であり、３０℃における熱伝導率は０．０２６１Ｗ／ｍ・Ｋであった。このシリカ粉体８６４ｇを使用して、実施例１と同じ金型で加圧成形を行い、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．４８ｇ／ｃｍ３の成形体を得た。成形体の３０℃における熱伝導率は０．０２６３Ｗ／ｍ・Ｋであった。実施例９のシリカ粉体の付着性評価は○であり、粉体から発生する水蒸気の評価は○であった。
【０１３０】
［実施例１０］
含水率が２．７質量％のシリカ粉体（平均粒子径ＤＳは７．５ｎｍ）１９質量％と、含水率が０．４質量％のシリカ粉体（平均粒子径ＤＬは８０ｎｍ）５７質量％をハンマーミルで均一に混合した後、平均粒子径が１μｍの、赤外不透明化粒子であるケイ酸ジルコニウム１４質量％を添加して引き続き均一に混合し、さらに平均繊維径が１１μｍで平均繊維長が６．４ｍｍのグラスファイバー１０質量％を添加して高速せん断ミキサーで混合して均一にし、実施例１０のシリカ粉体を得た。ハンマーミルで混合する際、高速せん断ミキサーで混合する際共に、接合部からの粉体の噴出は見られなかった。この粉体のＢＥＴ比表面積は８８ｍ２／ｇであり、含水率は０．６６質量％であり、３０℃における熱伝導率は０．０２７３Ｗ／ｍ・Ｋであった。この粉体９７０ｇを使用して、実施例１と同じ金型で加圧成形を行い、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚み２０ｍｍ、かさ密度が０．５４ｇ／ｃｍ３の成形体を得た。成形体の３０℃における熱伝導率は０．０２７２Ｗ／ｍ・Ｋであった。実施例１０のシリカ粉体の付着性評価は○であり、粉体から発生する水蒸気の評価は○であった。
【０１３１】
表１に、実施例１〜１０の粉体におけるＣｌの含有率を示す。
【０１３２】
【表１】
【０１３３】
［比較例１］
ＢＥＴ比表面積が４５ｍ２／ｇ、平均粒子径が８０ｎｍ、含水率が３．５質量％のシリカ粉体の３０℃における熱伝導率は０．０３１３Ｗ／ｍ・Ｋであった。比較例１のシリカ粉体の付着性評価結果は○であったが、粉体から発生する水蒸気の評価は×であった。
【０１３４】
［比較例２］
ＢＥＴ比表面積が０．０４ｍ２／ｇ、平均粒子径が６０μｍ、含水率が１０１ｐｐｍのシリカ粉体の３０℃における熱伝導率は０．０８１４Ｗ／ｍ・Ｋであった。比較例２のシリカ粉体の付着性評価結果は×であり、粉体から発生する水蒸気の評価は○であった。
【符号の説明】
【０１３５】
１…被包体（断熱材）、２…コア材（成形体）、３…外被材、Ｓ…小粒子、Ｌ…大粒子。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリカを含有し、
ＢＥＴ比表面積が１０ｍ２／ｇ以上４００ｍ２／ｇ以下であり、含水率が０．２質量％以上２．５質量％以下であり、３０℃における熱伝導率が０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ以下である、粉体。
【請求項２】
塩素を含有し、前記塩素の含有率が０．２質量％以下である、請求項１に記載の粉体。
【請求項３】
赤外線不透明化粒子をさらに含有し、８００℃における熱伝導率が０．１５Ｗ／ｍ・Ｋ以下である、請求項１又は２に記載の粉体。
【請求項４】
前記赤外線不透明化粒子の平均粒子径が０．５μｍ以上３０μｍ以下であって、前記赤外線不透明化粒子の含有率が、０質量％超４９．５質量％以下である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の粉体。
【請求項５】
ナトリウムを含有し、前記ナトリウムの含有率が０．００５質量％以上３質量％以下である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の粉体。
【請求項６】
カリウムを含有し、前記カリウムの含有率が０．００５質量％以上５質量％以下である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の粉体。
【請求項７】
鉄を含有し、前記鉄の含有率が０．００５質量％以上６質量％以下である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の粉体。
【請求項８】
無機繊維をさらに含有し、前記無機繊維の含有率が０．１質量％以上５０質量％以下である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の粉体。
【請求項９】
前記無機繊維が生体溶解性を有する、請求項８に記載の粉体。
【請求項１０】
ゲルマニウムを含有し、前記ゲルマニウムの含有率が１０質量ｐｐｍ以上１０００質量ｐｐｍ以下である、請求項１〜９のいずれか一項に記載の粉体。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の粉体を含有する成形体。
【請求項１２】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の粉体及び／又は請求項１１に記載の成形体と、前記粉体及び／又は前記成形体を収容する外被材と、を備える、被包体。
【請求項１３】
前記外被材が無機繊維を含む、請求項１２に記載の被包体。
【請求項１４】
前記外被材が樹脂フィルムである、請求項１２に記載の被包体。
【請求項１５】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の粉体の製造方法であって、
シリカを含み、平均粒子径ＤＳが５ｎｍ以上３０ｎｍ未満である小粒子、及び／又は、シリカを含み、平均粒子径ＤＬが４０ｎｍ以上６０μｍ以下である大粒子、のうちの少なくとも一方の含水率を、粉体の含水率が０．２質量％以上２．５質量％以下となるように調整する工程と、
前記小粒子及び前記大粒子を混合する工程と、を有する粉体の製造方法。
【請求項１】
シリカを含有し、
ＢＥＴ比表面積が１０ｍ２／ｇ以上４００ｍ２／ｇ以下であり、含水率が０．２質量％以上２．５質量％以下であり、３０℃における熱伝導率が０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ以下である、粉体。
【請求項２】
塩素を含有し、前記塩素の含有率が０．２質量％以下である、請求項１に記載の粉体。
【請求項３】
赤外線不透明化粒子をさらに含有し、８００℃における熱伝導率が０．１５Ｗ／ｍ・Ｋ以下である、請求項１又は２に記載の粉体。
【請求項４】
前記赤外線不透明化粒子の平均粒子径が０．５μｍ以上３０μｍ以下であって、前記赤外線不透明化粒子の含有率が、０質量％超４９．５質量％以下である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の粉体。
【請求項５】
ナトリウムを含有し、前記ナトリウムの含有率が０．００５質量％以上３質量％以下である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の粉体。
【請求項６】
カリウムを含有し、前記カリウムの含有率が０．００５質量％以上５質量％以下である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の粉体。
【請求項７】
鉄を含有し、前記鉄の含有率が０．００５質量％以上６質量％以下である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の粉体。
【請求項８】
無機繊維をさらに含有し、前記無機繊維の含有率が０．１質量％以上５０質量％以下である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の粉体。
【請求項９】
前記無機繊維が生体溶解性を有する、請求項８に記載の粉体。
【請求項１０】
ゲルマニウムを含有し、前記ゲルマニウムの含有率が１０質量ｐｐｍ以上１０００質量ｐｐｍ以下である、請求項１〜９のいずれか一項に記載の粉体。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の粉体を含有する成形体。
【請求項１２】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の粉体及び／又は請求項１１に記載の成形体と、前記粉体及び／又は前記成形体を収容する外被材と、を備える、被包体。
【請求項１３】
前記外被材が無機繊維を含む、請求項１２に記載の被包体。
【請求項１４】
前記外被材が樹脂フィルムである、請求項１２に記載の被包体。
【請求項１５】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の粉体の製造方法であって、
シリカを含み、平均粒子径ＤＳが５ｎｍ以上３０ｎｍ未満である小粒子、及び／又は、シリカを含み、平均粒子径ＤＬが４０ｎｍ以上６０μｍ以下である大粒子、のうちの少なくとも一方の含水率を、粉体の含水率が０．２質量％以上２．５質量％以下となるように調整する工程と、
前記小粒子及び前記大粒子を混合する工程と、を有する粉体の製造方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−２４６１８１（Ｐ２０１２−２４６１８１Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１９１５２（Ｐ２０１１−１１９１５２）
【出願日】平成２３年５月２７日（２０１１．５．２７）
【出願人】（３０３０４６３１４）旭化成ケミカルズ株式会社 (2,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２７日（２０１１．５．２７）
【出願人】（３０３０４６３１４）旭化成ケミカルズ株式会社 (2,513)
【Ｆターム（参考）】
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