JP2553564B2 - 断熱材スラブおよび断熱パネルの製造方法 - Google Patents

断熱材スラブおよび断熱パネルの製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、沈降シリカとフライアッシュとから成る断
熱材に関するものである。
断熱材の設計および開発は多岐にわたる技術分野であ
る。これまで、主断熱材として各種の繊維状製品および
粉末製品を使用する数多くの系が開発されてきた。ま
た、これらの材料を使用する方法にも多種多様のものが
開発されてきた。その実例としては、排気した殻体や袋
の使用、断熱材の圧縮、並びに断熱材の様々な配列が挙
げられる。
最も広く使用されている断熱材の中には、ガラス繊維
およびポリウレタンフォームがある。ガラス繊維の断熱
性はポリウレタンフォームの断熱性よりも劣ることが一
般に認められている。しかしながら、ガラス繊維は比較
的高い温度（すなわち、65.6℃（150゜F）以上の温度）
を伴う環境中においても断熱材として使用し得るという
利点を有している。他方、ポリウレタンフォームはガラ
ス繊維よりも優れた断熱性を有しているが、65.6℃（15
0゜F）以上の温度に暴露されると断熱材としての性能が
悪影響を受けることになる。このように、上記の材料は
いずれも利点と欠点とを有しているわけである。
1985年２月２日に提出されかつ本発明の場合と同じ譲
受人に譲渡された「沈降シリカ断熱材」と称する本発明
者等の同時係属米国特許出願第699930号明細書（特開昭
61−217668公報）中には、沈降シリカを断熱材として使
用することにより、優れた断熱性を比較的安価に達成し
得ることが記載されている。上記の米国特許出願に従え
ば、沈降シリカは表面水を追出すのに十分な温度下で乾
燥され、圧縮され、次いで気密性かつ水密性の包被の内
部に配置される。その後、気密性かつ水密性の包被が排
気され、そして密封されるのである。
上記のごとくに沈降シリカを用いて形成された断熱材
は完全に満足すべきものであるが、同じ性質を一層安価
に達成することができるならば極めて望ましいはずであ
る。本発明によれば、このような望ましい結果を達成し
得ると同時に、ガラス繊維よりも優れた断熱性を示しな
がら、ポリウレタンフォームを悪影響を及ぼすような高
温にも耐え得る断熱材が提供される。
発明の概要 本発明に従えば、上記の米国特許出願明細書中に記載
のごとき沈降シリカをフライアッシュおよびフライアッ
シュ様材料と併用することにより、意外にも単独の沈降
シリカと同等な断熱性を有する断熱材を実質的に安価に
製造し得ることが見出された。なお、本明細書中におい
て使用される「フライアッシュ」または「フライアッシ
ュ材料」は、かかるフライアッシュおよびフライアッシ
ュ様材料を総称するものである。このようなフライアッ
シュ材料は本質的に廃物であって特に用途を持たないこ
とが多いという事実を考えると、上記の発見は極めて意
義深いものである。その上、本発明に従って製造された
断熱材は従来の断熱材に比べてある種の利点をも有して
いる。
冷蔵庫や冷凍機の壁に使用されているような冷却装置
用断熱材の場合、それらは7.2×10-3W/m・deg（0.05 Bt
u・in/hr・ft2・゜F）以下のＫファクター（Ｋは熱伝導
率）を有すれば望ましいことが判明している。言うまで
もなく、Ｋファクターが小さくなるほど断熱性は良くな
る。沈降シリカとフライアッシュ材料との混合物を使用
した場合、フライアッシュ材料の割合が30〜70（重量）
％であれば上記のごときＫファクターの得られることが
判明した。なお、沈降シリカとフライアッシュ材料との
重量比は60:40から40:60までの範囲内にあることが好ま
しい。
上記のごとき沈降シリカとフライアッシュ材料とが十
分に混合され、次いで加熱によって表面水が追出され
る。かかる加熱作業に際しては、単に処理時における取
扱いを容易にするため、沈降シリカ−フライアッシュ混
合物を微孔質の小袋（pouch）中に充填することが有利
である場合が多い。
沈降シリカ−フライアッシュ混合物の乾燥に続いて、
それは包被の内部に配置される。かかる包被は、気体の
漏れおよび（または）透過を防止するような構造を有し
ている。好適な実施の態様に従えば、かかる包被は排気
され、そして密封される。沈降シリカ−フライアッシュ
混合物が微孔質の小袋中において乾燥された場合には、
かかる微孔質の小袋を気密性の包被の内部に直接に配置
すればよい。包被の排気前または排気中において、沈降
シリカ−フライアッシュ混合物は十分に薄い形態および
安い原価の下で優れた断熱性の付与を可能にするような
所望の密度に達するまで圧縮される。圧縮および排気の
後においては、圧縮された沈降シリカ−フライアッシュ
混合物を収容する気密性の包被は本質的に厚板状の形態
を有するから、断熱を施すべき構造物の内部にそれを容
易に装着することができる。すなわち、上記のごときパ
ネルは単体として使用することもできるし、あるいは断
熱が所望される場所の表面にたとえば接着剤によって固
定することもできる。所望ならば、断熱空間にポリウレ
タンフォームのごとき現場発泡断熱材を追加することに
より、沈降シリカ−フライアッシュ混合物から成るパネ
ルを包囲しかつ埋封することもできる。実際に使用され
た方法の一例を述べれば、フォームスペーサーブロック
を用いて断熱空間の壁面に上記のパネルを固定すると、
現場発泡断熱材によってパネルを完全に包封することが
できる。
好適な実施の態様の説明 本発明の断熱材を製造するためには、先ず最初に沈降
シリカとフライアッシュ材料とが十分に混合される。か
かる混合物は沈降シリカを少なくとも30（重量）％の割
合で含有するものである。なお、沈降シリカとフライア
ッシュ材料との重量比は60:40から40:60までの範囲内に
あることが好ましい。
本発明において使用されるフライアッシュ材料は石炭
だきの発電所の煙道ガスから捕集された微粉状の残留物
であって、100ミクロン以下好ましくは50ミクロン以下
の粒度中央値（median particle size）を有している。
燃焼室への供給量、石炭の産地、発電所の運転条件およ
び使用される集塵方法に応じ、フライアッシュ材料の化
学的および物理的性質は変動する。かかるフライアッシ
ュ材料においては、シリカ、酸化アルミニウムおよび酸
化第二鉄の合計量が少なくとも40％であり、かつ酸化マ
グネシウムの量が10％未満であることが好ましい。な
お、シリカ、酸化アルミニウムおよび酸化第二鉄の合計
量が80％より多く、かつ酸化マグネシウムの量が５％未
満であれば最も好ましい。
フライアッシュ材料については組成の変動が避けられ
ないため、本発明の実施例においては相異なる源泉から
得られた数種の材料が使用された。本明細書中に記載さ
れる実施例によれば、能率の良い石炭だき発電所由来の
ものから（石炭と石灰石との混合材料を使用する）常圧
流動床燃焼装置由来のものにまでわたる各種組成のフラ
イアッシュ材料はいずれも本発明において有用であるこ
とが判明した。
フライアッシュ材料は粉砕石炭または微粉砕石炭の燃
焼によって生じる微細な残留物であって、それらは微粉
状であるために排ガスによって燃焼室から集塵器にまで
運ばれる。一般的に述べれば、フライアッシュ材料は電
気集塵器または機械的集塵器によって石炭だき発電所の
煙道ガスから捕集される。それ故、フライアッシュ材料
は主としてケイ素、アルミニウムおよび鉄の酸化物から
成り、かつ様々な量の未燃焼炭素を含有する。更にま
た、カリウム、リン、コバルト、モリブデン、ホウ素お
よびマンガンのごとき微量元素を含有することもある。
フライアッシュ材料中の不燃性無機粒子は様々な粒度お
よび密度を持った球状を成すのが通例であるが、大部分
は中実の粒子であって鉄成分を含有している。フライア
ッシュ材料の色は、淡褐色から褐色まで、そしてまた灰
色から黒色まで様々なものがある。フライアッシュ材料
の化学的および物理的性質は、それの発生源としての発
電所や使用される燃焼装置に応じて変動する。とは言
え、前述のごとく、上記の基準に合致するフライアッシ
ュ材料はいずれも本発明において有用であることが判明
している。
フライアッシュ材料の粒子の形状および粒度もまた、
それの発生源としての発電所や使用される燃焼装置に応
じて変動する。とは言え、それらは一般に球状を成す中
実および中空の粒子から成っている。かかる粒子はシリ
カおよびアルミナを主成分とするものであって、更に少
量の石英、ムライトの微細な針状破片、微量の赤鉄鉱ま
たは磁鉄鉱、および様々な量の炭素を含有している。フ
ライアッシュ材料の粒度の中央値は、主として集塵装置
および発電所の運転効率に依存する。本明細書中に記載
の方法に従って使用した場合、100ミクロン以下好まし
くは50ミクロン以下の粒度中央値を有するフライアッシ
ュ材料は所望の低い熱伝導率をもたらすことが判明して
いる。
フライアッシュ材料中における中空粒子と中実粒子と
の比率もまた、使用される集塵装置、石炭の産地、発電
所の運転条件および燃焼温度に応じて変動する。中空の
粒子はセノスフィア（cenosphere）と呼ばれるものであ
って、直径が20〜200ミクロンのケイ酸塩球体中に窒素
および二酸化炭素が満たされて成る軽量の粒子である。
かかるセノスフィアは、多い場合には、フライアッシュ
材料の５（重量）％または20（容量）％ほどを占めるこ
とがある。それの含量が高くなるのは、通例、石炭のFe
2O3含量が高くかつ溶融温度が2600゜F（1400℃）を越え
る場合である。
本発明に従って沈降シリカとフライアッシュ材料とを
組合わせて使用するためには、先ず最初に、これら２種
の材料が十分に混合される。かかる混合物が本質的に気
密性かつ水密性の包被内に配置され、それから圧力およ
び真空に暴露することによって厚板状の材料が形成され
る。この材料は一般に1.27〜2.54cm（1/2〜１インチ）
の厚さを有し、かつ平坦なものである。上記の操作によ
って得られるパネルの長さおよび幅は、もっぱらそれを
装着すべき装置（たとえば冷凍機や冷蔵庫）の寸法によ
ってのみ制限される。
上記のごとき方法によって本発明の断熱材を製造した
場合、得られたパネルは約7.2×10-3W/m・deg（0.05 Bt
u・in/hr・ft2・゜F）またはそれ以下のＫファクターを
有することが判明している。なお、このような範囲内の
Ｋファクターが冷凍機や冷蔵庫の製造にとって望ましい
ことは既に判明している通りである。
本発明の断熱パネルの製造に際しては、先ず最初に、
沈降シリカとフライアッシュ材料との混合物が乾燥され
る。所望ならば、かかる沈降シリカ−フライアッシュ混
合物を微孔質の小袋中に充填してもよい。このような小
袋は、乾燥作業に際して粉末状の沈降シリカおよびフラ
イアッシュ材料の取扱いを容易にするために使用される
ものに過ぎない。かかる微孔質の小袋を形成するために
使用し得る材料としては、セラニーズ（Celanese）社か
ら「セルガード（Celgard）」の名称で販売されている
ポリプロピレンが挙げられる。更にまた、濾紙として使
用されるような種類の紙も使用することができる。一般
的に述べれば、空気および水分の通過を許すと共に微粉
状の沈降シリカおよびフライアッシュ材料を保持し得る
ものであれば、任意の材料が使用可能である。
乾燥作業時には、微孔質の小袋を使用するか否かにか
かわらず、表面水を追出するために十分な温度を使用す
る必要がある。一般的に述べれば、微孔質の小袋を使用
する場合、約100℃の温度が使用される。なお、上限は
微孔質材料の炭化、融解または分解が起こらないような
温度にすべきである。
乾燥作業に続いて、乾燥された沈降シリカ−フライア
ッシュ混合物を圧縮することにより、約0.16〜0.56g/cm
3（10〜35ポンド／立体フィート）好ましくは0.16〜0.4
0g/cm3（10〜25ポンド／立体フィート）の範囲内の密度
を持ったケークが形成される。本発明に従って使用され
る材料は、かかる密度に形成された場合、7.2×10-3W/m
・deg（0.05 Btu・in/hr・ft2・゜F）以下の望ましいＫ
ファクターを与える。こうして乾燥された沈降シリカ−
フライアッシュ混合物は、気体の漏れを防止するように
形成された気密性の包被の内部に配置される。なお、沈
降シリカ−フライアッシュ混合物を微孔質の小袋に入れ
て乾燥した場合には、微孔質の小袋を気密性の包被の内
部に配置しさえすればよい。一般に、かかる包被におい
て気体の漏れを防止するためには、１つ以上の重合体
層、金属被覆重合体層または金属箔から成る遮断フィル
ムを使用すればよい。本発明において有用であることが
判明した包被の一例としては、５つの表面が金属で被覆
された４枚のポリエステル層から成る気体遮断フィルム
および１枚のヒートシール可能な重合体内層を含む５層
構造の重合体製の包被が挙げられる。
かかる包被の全厚は、端面を通しての熱伝導がほとん
ど起こらない程度に小さくすべきである。一般的に述べ
れば、全厚は約0.076〜0.51mm（0.003〜0.020インチ）
の範囲内にあるのがよい。薄手の材料を使用しても沈降
シリカ−フライアッシュ混合物を保持しかつ以後の必要
な処理を可能にするために十分な強度は得られるが、製
造された断熱材を装着した装置の推定耐用年数が低減す
ることがある。とは言え、厚さ0.076mm（0.003インチ）
の包被を用いた場合でも５年以上の推定耐用年数を達成
することは可能である。
乾燥された沈降シリカ−フライアッシュ混合物を気密
性の包被の内部に配置した後、包被が排気され、そして
任意適宜の手段（たとえば、ヒートシールまたは接着）
により密封される。なお、内圧は1.33kPa（10mmHg）で
あることが好ましいが、充填材の種類に応じ、それより
も多少高い圧力（たとえば2kPa（15mmHg）程度の圧力）
も使用可能である。所要の真空度は、前述のごとくにＫ
ファクターが7.2×10-3W/m・deg（0.05 Btu・in/hr・ft
2・゜F）以下でなければならないという条件に基づいて
決定される。所望ならば、排気に先立ち、二酸化炭素や
窒素のごとき不活性ガスを使用して包被内から空気を追
出してもよい。
所望ならば、ポリウレタンフォームのごとき現場発泡
断熱材を断熱空間内に追加することにより、沈降シリカ
−フライアッシュ混合物から成るパネルを包囲しかつ埋
封することもできる。実際に使用された方法の一例を述
べれば、フォームスペーサーブロックを用いて断熱空間
の壁面に上記のパネルを固定すると、現場発泡断熱材に
よってパネルを完全に包封することができる。この場合
には、上記のフォームスペーサーブロックは接着剤によ
って壁面およびパネルに固定すればよい。パネルを装着
した後、断熱空間内に現場発泡断熱材を形成して断熱空
間を実質的に満たせば、パネルは包封されることにな
る。
本発明を更に詳しく説明するため、以下に実施例を示
す。これらの実施例はもっぱら例示を目的とするもので
あって、本発明の範囲を制限するものと解すべきでな
い。
実施例１ PPG社から「Ｔ−690」の名称で販売されている沈降シ
リカとフライアッシュとの各種混合物から断熱パネルを
製造した。この沈降シリカＴ−690は、BET法によって測
定された150m2/gの表面積、1.3ミクロンの凝集粒度中央
値、0.064g/cm3（4lbs/ft3）のタップ密度、７のpH値、
および150のDBP吸収度を有していた。このような沈降シ
リカをケンタッキーエネルギー研究センター（Kentucky
Center for Energy Research）の実験室から得られた
捕集フライアッシュ（以後はPFA Iと呼ぶ）と十分に混
合した。
PFA Iの分析結果を下記第１表中に示す。
第 １ 表 性 質 重量パーセント 水 分 0.10 灰 分 98.43 揮発分 1.00 固定炭素 0.50 強熱減量 2.50 このフライアッシュの粒度の中央値は21.76ミクロン
であり、また最大値は176ミクロンであった。
PFA I中に含まれる主成分は下記第２表中に示す通り
であった。
第 ２ 表 成 分 重量パーセント SiO2 51.50 TiO2 2.23 Al2O3 27.01 Fe2O3 3.98 CaO 1.43 MgO 0.78 K2O 2.62 Na2O ＜0.1 沈降シリカとPFA Iとを下記に示される様々な比率で
十分に混合した後、各々の混合物を微孔質の小袋中に充
填した。かかる微孔質の小袋は、「セルガード」の名称
で販売されている材料から形成されたものであった。微
孔質の小袋中に混合物を充填した後、小袋の開口をヒー
トシールし、それから小袋を炉内に装入して105℃で16
時間にわたり加熱した。次に、微孔質の小袋中において
乾燥された混合物を所望の密度に圧縮し、そして金属被
覆プラスチック製の包被の内部に配置した。使用した包
被は、前述のごとき構造を持った気密性の包被であっ
て、それの材料の厚さは0.004インチであった。微孔質
の小袋を金属被覆プラスチック製の包被の内部に配置し
た後、包被を2Torrの圧力にまで排気し、そして密封し
た。
上記のごとき操作手順に従い、沈降シリカとPFA Iと
から成る数種の混合物を調製した。それらを用いて得ら
れた結果を下記第３表中に示す。
上記の結果から明らかな通り、これらの沈降シリカ−
フライアッシュ混合物を用いて製造された断熱パネルは
いずれも適正な値（すなわち、7.2×10-3W/m・deg（0.0
5 Btu・in/hr・ft2・゜F）未満）のＫファクターを示し
た。それらのＫファクターをフライアッシュの割合に対
してプロットしたグラフを第１図に示す。
実施例２ TVAショーニー（Shawnee）発電所から得られた捕集フ
ライアッシュ（以後はPFA IIと呼ぶ）を使用した点を除
けば、実施例１の場合と同じ沈降シリカおよび操作手順
を用いて断熱パネルを製造した。ここで使用したフライ
アッシュの粒度の中央値は7.32ミクロンであり、また最
大値は88ミクロンであった。PFA IIの分析結果を下記第
４表中に示す。
第 ４ 表 性 質 重量パーセント 水 分 0.31 灰 分 91.47 揮発分 2.40 固定炭素 5.80 強熱減量 0.22 PFA IIの化学分析結果は下記第５表中に示す通りであ
った。
第 ５ 表 成 分 重量パーセント SiO2 55.16 TiO2 1.86 Al2O3 33.27 Fe2O3 4.87 CaO 1.01 MgO 0.84 K2O 2.00 Na2O 0.54 P2O5 0.19 SO3 0.13 この場合にも、沈降シリカとPFA IIとを様々な比率で
含有する混合物を調製した。それらを用いて得られた結
果を下記第６表中に示す。
上記の結果から明らかな通り、これらの混合物を用い
て製造された断熱パネルはいずれも7.2×10-3W/m・deg
（0.05 Btu・in/hr・ft2・゜F）未満の望ましいＫファ
クターを示した。本実施例の断熱パネルに関するＫファ
クターをフライアッシュの割合に対してプロットしたグ
ラフを第２図に示す。
沈降シリカとフライアッシュとの重量比が70:30であ
るようなPFA II含有材料は4.03×10-3W/m・deg（0.028
Btu・in/hr・ft2・゜F）のＫファクターを有していたこ
とが認められよう。同じ70:30の重量比を有するPFA II
含有材料を使用しながらも包被の排気を行わなかった場
合には、約28.8×10-3W/m・deg（0.2 Btu・in/hr・ft2
・゜F）のＫファクターが得られた。家庭用断熱材とし
て一般に使用されているガラス繊維は約50.4×10-3W/m
・deg（0.35 Btu・in/hr・ft2・゜F）のＫファクターを
有しており、また各種の結合剤を含有するガラス繊維を
冷蔵庫や冷凍機において使用した場合のＫファクターは
約33.87×10-3W/m・deg（0.235 Btu・in/hr・ft2・゜
F）である。それ故に本発明の材料は、包被を排気しな
い場合であっても、ガラス繊維より優れた断熱性を示す
のである。
実施例３ TVAブルラン（Bull Run）発電所から得られた捕集フ
ライアッシュ（以後はPFA IIIと呼ぶ）を使用した点を
除けば、実施例１の場合と同じ沈降シリカおよび操作手
順を用いて断熱パネルを製造した。ここで使用したフラ
イアッシュの粒度の中央値は20ミクロンであり、また最
大値は176ミクロンであった。PFA IIIの分析結果を下記
第７表中に示す。
第 ７ 表 性 質 重量パーセント 水 分 0.25 灰 分 94.48 揮発分 1.55 固定炭素 3.75 強熱減量 5.69 PFA IIIの化学分析結果は下記第８表中に示す通りで
あった。
第 ８ 表 成 分 重量パーセント SiO2 48.46 TiO2 2.21 Al2O3 31.31 Fe2O3 4.02 CaO 1.58 MgO 0.74 K2O 2.43 Na2O ＜0.1 この場合にも、沈降シリカとPFA IIIとを様々な比率
で使用して断熱パネルを製造した。それらに関して得ら
れた結果を下記第９表中に示す。
いずれの重量比においても、沈降シリカとPFA IIIと
の混合物を用いて製造された断熱パネルは適正な値（す
なわち、7.2×10-3W/m・deg（0.05 Btu・in/hr・ft2・
゜F）未満）のＫファクターを示した。それらのＫファ
クターをフライアッシュを割合に対してプロットしたグ
ラフを第３図に示す。
実施例４ 別種の捕集フライアッシュ（以後はPFA IVと呼ぶ）を
使用した点を除けば、実施例１の場合と同じ沈降シリカ
および操作手順を用いて断熱パネルを製造した。ここで
使用したフライアッシュの粒度の中央値は10ミクロンで
あり、また最大値は88ミクロンであった。PFA IVの分析
結果を下記第10表中に示す。
第 10 表 性 質 重量パーセント 水 分 1.01 灰 分 97.89 揮発分 1.00 固定炭素 0.10 強熱減量 1.63 PFA IVの化学分析結果は下記第11表中に示す通りであ
った。
第 11 表 成 分 重量パーセント SiO2 37.31 TiO2 1.28 Al2O3 20.37 Fe2O3 4.01 CaO 23.59 MgO 6.29 K2O 0.33 Na2O 2.46 P2O5 1.07 SO3 3.30 沈降シリカとPFA IVとから成る２種の混合物に関する
試験結果を下記第12表中に示す。
これらの混合物を用いて製造された断熱パネルはいず
れも適正な値（すなわち、7.2×10-3W/m・deg（0.05 Bt
u・in/hr・ft2・゜F）未満）のＫファクターを示した。
実施例５ ケンタッキーエネルギー研究センター（Kentucky Cen
ter for Energy Research）の実験用発電所から得られ
た捕集フライアッシュ（以後はAFBCバッグハウスと呼
ぶ）を使用した点を除けば、実施例１の場合と同じ沈降
シリカおよび操作手順を用いて断熱パネルを製造した。
ここで使用したフライアッシュの粒度の中央値は4.33ミ
クロンであり、また最大値は62ミクロンであった。AFBC
バッグハウスの分析結果を下記第13表中に示す。
第 13 表 性 質 重量パーセント 水 分 0.61 灰 分 90.36 揮発分 9.0 強熱減量 7.33 AFBCバッグハウスの化学分析結果は下記第14表中に示
す通りであった。
第 14 表 成 分 重量パーセント SiO2 19.47 TiO2 0.68 Al2O3 12.08 Fe2O3 16.67 CaO 30.38 MgO 0.61 K2O 1.53 Na2O 0.35 P2O5 0.13 SO3 17.22 沈降シリカとAFBCバッグハウスとから成る３種の混合
物に関する試験結果を下記第15表中に示す。
製造された断熱パネルはいずれも適正な値（すなわ
ち、7.2×10-3W/m・deg（0.05 Btu・in/hr・ft2・゜F）
未満）のＫファクターを示した。
PPG社のＴ−690の代りにデグッサ社（Degussa Corpor
ation）から「FK−500LS」の名称で販売されている沈降
シリカの同量を使用した場合にも、実施例１〜５におい
て得られたものと同様な結果が得られた。この沈降シリ
カは、450m2/gの表面積、300％のジブチルフタレート吸
収度、約３ミクロンの平均二次粒度、および99％のSiO2
含量を有していた。それはまた、80g/のタップ密度、
105℃で２時間にわたり加熱した場合における３％以下
の乾燥減量、1000℃で２時間にわたり加熱した場合にお
ける５％の強熱減量、および５％水性懸濁液中における
７のpH値をも有していた。
本発明に従って製造された断熱材は、断熱が要求され
る様々な環境中において使用することができる。前述の
通り、それは本発明の材料を収容する包被を排気するこ
となしに使用可能である。それはまた、ガラス繊維より
も優れた断熱性を有するため、ガラス繊維断熱材の代用
品として使用するのに適している。更にまた、特に断熱
材が比較的高い温度に暴露されるような環境中におい
て、それをポリウレタンフォームの代りに使用すること
もできる。本発明の断熱材を含んだパネルは、断熱すべ
き空間を包囲する壁体の一部を成すように配置して使用
することができる。かかるパネルはまた、断熱すべき空
間の一方または両方の壁面に固定することもできるし、
あるいは断熱すべき空間を形成する二重の壁体の間に挟
んで配置することもできる。特に冷蔵庫や冷凍機の場
合、断熱すべき空間は外箱および内部ライナーと呼ばれ
る二重の壁体によって包囲されている。本発明に従って
製造された断熱パネルを組込むために特に適することが
判明した方法の１つは、たとえば接着剤によって断熱パ
ネルを外箱の内面または内部ライナーの外面に固定し、
次いで２つの壁体間の空間をポリウレタンフォームのご
とき現場発泡プラスチックで満たすというものである。
もう１つの方法は第４および５図に示されている。図示
のごとく、沈降シリカとフライアッシュ材料との混合物
を圧縮してから各種の包被内に収容して成る断熱パネル
１がフォームブロック３を用いて外箱２の内面に固定さ
れる。フォームブロック３を外箱の内面および断熱パネ
ルの両方に接着するため、フォームブロック３には接着
剤４が塗布されている。なお、２として示された壁体は
外箱または内部ライナーのいずれであってもよいことは
言うまでもない。十分な数の断熱パネル１を壁体２に固
定した後、２つの壁体間の空間10がポリウレタンフォー
ムのごとき注入発泡プラスチック11で満たされる。この
ようにすれば、断熱パネル１およびフォームブロック３
が現場発泡プラスチックによって包囲される結果、壁体
２および２′の間の空間には完全な断熱が施されること
になる。なお、所望に応じ断熱パネル１を壁体２または
２′のいずれに固定しても装置の総合断熱性は影響を受
けないことが理解されよう。現場発泡によって第５図中
の空間10を満たす材料としては、当業界において常用さ
れている発泡断熱材中の任意のものが使用できる。
以上、本発明に従えば沈降シリカとフライアッシュ材
料との混合物を断熱材として使用し得ることを説明し
た。更にまた、本発明の断熱材の使用方法および本発明
に従って製造された断熱パネルの設置方法をも説明し
た。なお、本発明は上記のごとき特定の実施例のみに制
限されるものと解すべきではないのであって、本発明の
範囲はもっぱら前記特許請求の範囲によって規定される
べきものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は実施例１において得られた断熱パネルのＫファ
クターをフライアッシュの割合に対してプロットしたグ
ラフ、第２図は実施例２において得られた断熱パネルの
Ｋファクターをフライアッシュの割合に対してプロット
したグラフ、第３図は実施例３において得られた断熱パ
ネルのＫファクターをフライアッシュの割合に対してプ
ロットしたグラフ、そして第４および５図は冷却装置内
に本発明の断熱パネルを設置するための好適な方法を示
す断面図である。 図中、１は断熱パネル、２および２′は壁体、３はフォ
ームブロック、４は接着剤、10は断熱空間、そして11は
現場発泡プラスチックを表わす。

Claims (16)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】（ａ）沈降シリカおよびフライアッシュ材
    料から成り、かつ両者の合計量を基準として30〜70（重
    量）％の割合で前記フライアッシュ材料を含有する沈降
    シリカ−フライアッシュ混合物と、（ｂ）前記沈降シリ
    カ−フライアッシュ混合物を収容した気密性かつ水密性
    の包被とから構成されることを特徴とする、断熱材とし
    て有用な厚板状材料のスラブ。
  2. 【請求項２】前記沈降シリカの前記フライアッシュ材料
    とを重量比が60:40から40:60までの範囲内にある特許請
    求の範囲第１項記載のスラブ。
  3. 【請求項３】前記フライアッシュ材料の粒度が100ミク
    ロン以下の中央値を有する特許請求の範囲第１項記載の
    スラブ。
  4. 【請求項４】前記沈降シリカ−フライアッシュ混合物が
    微孔質の小袋中において乾燥される特許請求の範囲第１
    項記載のスラブ。
  5. 【請求項５】前記微孔質の小袋が前記気密性かつ水密性
    の包被の内部に配置される特許請求の範囲第４記載のス
    ラブ。
  6. 【請求項６】前記沈降シリカ−フライアッシュ混合物を
    収容した前記気密性かつ水密性の包被が0.16〜0.56g/cm
    3（10〜35ポンド／立体フィート）の密度にまで圧縮さ
    れる特許請求の範囲第１項記載のスラブ。
  7. 【請求項７】（ａ）沈降シリカおよびフライアッシュ材
    料から成り、かつ前記フライアッシュ材料を30〜70（重
    量）％の割合で含有する沈降シリカ−フライアッシュ混
    合物を調製し、（ｂ）表面水を追出すのに十分な温度下
    で前記沈降シリカ−フライアッシュ混合物を乾燥し、
    （ｃ）前記沈降シリカ−フライアッシュ混合物を0.16〜
    0.56g/cm3（10〜35ポンド／立体フィート）の密度にま
    で圧縮し、（ｄ）圧縮後の前記沈降シリカ−フライアッ
    シュ混合物を包被の内部に配置し、次いで（ｅ）前記包
    被を密封する諸工程から成ることを特徴とする断熱パネ
    ルの製造方法。
  8. 【請求項８】前記沈降シリカ−フライアッシュ混合物が
    微孔質の小袋中において乾燥される特許請求の範囲第７
    項記載の方法。
  9. 【請求項９】前記沈降シリカと前記フライアッシュ材料
    との重量比が60:40から40:60までの範囲内にある特許請
    求の範囲第７項記載の方法。
  10. 【請求項１０】前記包被が気密性および水密性を有し、
    そして排気される特許請求の範囲第７項記載の方法。
  11. 【請求項１１】気密性および水密性を有する前記包被が
    金属被覆層を含むプラスチック製の多層構造物である特
    許請求の範囲第10項記載の方法。
  12. 【請求項１２】前記金属被覆層の少なくとも１つがアル
    ミニウム被覆プラスチック層である特許請求の範囲第11
    項記載の方法。
  13. 【請求項１３】前記プラスチック層の少なくとも１つが
    ポリプロピレンから成る特許請求の範囲第11項記載の方
    法。
  14. 【請求項１４】前記多層構造物が金属箔を含む特許請求
    の範囲第11項記載の方法。
  15. 【請求項１５】沈降シリカおよびフライアッシュ材料か
    ら成り、かつ両者の合計量を基準として30〜70（重量）
    ％の割合で前記フライアッシュ材料を含有することを特
    徴とする断熱材。
  16. 【請求項１６】前記沈降シリカと前記フライアッシュ材
    料との重量比が60:40から40:60までの範囲内にある特許
    請求の範囲第15項記載の断熱材。
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