JP6663658B2 - ガス吸着材、および、これを用いた真空断熱材 - Google Patents
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Description
シリカ対アルミナ比が20.3、銅担持量3.12wt%の銅イオン交換ZSM−5型ゼオライト(東ソー製)をBET比表面積が3m2/gかつ2次粒子径が100μmの水分吸着材(吸水材)の一部に局在化させ、120kgf/cm2で圧縮成型して固体密度1.4g/cm3の成型体を作製した。この成型体を真空焼結して実施例1のガス吸着材を得た。実施例1の窒素吸着速度を測定した結果、0.02cc/minであった。また、焼成後の脱アルミニウム率は、15.8%であった。吸着容量は、3.5cc/gであった。
シリカ対アルミナ比が47.4のイオン交換ZSM−5型ゼオライト(ズードケミー製)を硝酸銅溶液でイオン交換し、銅担持量2.95wt%とした銅イオン交換ZSM−5型ゼオライトを室温で真空乾燥させた。続いて、得られた銅イオン交換ZSM−5型ゼオライトをBET比表面積が10m2/gかつ2次粒子径が100μmの水分吸着材(吸水材)の一部に局在化させ、100kgf/cm2で圧縮成型して、固体密度1.2g/cm3の成型体を作製した。この成型体を真空焼結して実施例2のガス吸着材を得た。実施例2の窒素吸着速度を測定した結果、窒素の吸着速度は0.02cc/minであった。また、焼成後の脱アルミニウム率は、17.8%であった。吸着容量は、2.8cc/gであった。
シリカ対アルミナ比が11.5のイオン交換ZSM−5型ゼオライト(東ソー製)を酢酸銅溶液でイオン交換し、銅担持量5.8wt%とした銅イオン交換ZSM−5型ゼオライトを室温で真空乾燥させた。続いて、得られた銅イオン交換ZSM−5型ゼオライトをBET比表面積が20m2/gかつ2次粒子径が10μmの水分吸着材(吸水材)の一部に局在化させ、290kgf/cm2で圧縮成型して、固体密度2.0g/cm3の成型体を作製した。この成型体を真空焼結して実施例3のガス吸着材を得た。実施例3の窒素吸着能を測定した結果、窒素の吸着速度は0.01cc/minであった。また、焼成後の脱アルミニウム率は、36.0%であった。吸着容量は、6.5cc/gであった。
シリカ対アルミナ比が11.5のイオン交換ZSM−5型ゼオライト(東ソー製)を酢酸銅溶液でイオン交換し、銅担持量6.4wt%とした銅イオン交換ZSM−5型ゼオライトを室温で真空乾燥させた。続いてBET比表面積が20m2/gかつ2次粒子径が10μmの水分吸着材(吸水材)の一部に局在化させ、140kgf/cm2で圧縮成型して固体密度1.5g/cm3の成型体を作製した。この成型体を真空焼結して実施例4のガス吸着材を得た。実施例4の窒素吸着能を測定した結果、窒素の吸着速度は0.02cc/minであった。また、焼成後の脱アルミニウム率は、58.6%であった。吸着容量は、7.5cc/gであった。
シリカ対アルミナ比が20.3、銅担持量3.12wt%の銅イオン交換ZSM−5型ゼオライト(東ソー製)とBET比表面積が3m2/gかつ2次粒子径が100μmの水分吸着材(吸水材)とを混合し、周囲を覆って600℃で真空加熱し、比較例1を得た。比較例1の窒素吸着速度を測定した結果、0.21cc/minであった。真空加熱後の脱アルミニウム率は、11.3%であった。吸着容量は、2.8cc/gであった。
シリカ対アルミナ比が47.4のイオン交換ZSM−5型ゼオライト(ズードケミー製)を硝酸銅溶液でイオン交換し、銅担持量2.95wt%とした銅イオン交換ZSM−5を、室温で真空乾燥させた。得られた銅イオン交換ZSM−5型ゼオライトとBET比表面積が20m2/gかつ2次粒子径が10μmの水分吸着材(吸水材)とを混合し、周囲を覆って600℃で真空加熱して比較例2を得た。比較例2の窒素吸着速度を測定した結果、窒素の吸着速度は0.22cc/minであった。真空加熱後の脱アルミニウム率は、13.3%であった。吸着容量は、1.9cc/gであった。
シリカ対アルミナ比が20.3、銅担持量3.12wt%の銅イオン交換ZSM−5型ゼオライト(東ソー製)を、図3に示すように水分不透過な金属容器21の下部に敷き詰め、上部をBET比表面積が10m2/gかつ2次粒子径が10μmの水分吸着材(吸水材)11で被覆し、120kgf/cm2で圧縮成型して固体密度1.4g/cm3の成型体を得た。この成型体を真空焼結してガス吸着材20を得た。このガス吸着材20とガラスファイバーとを、ガスバリア性を有する外装材内部に収容後、真空封止し、実施例5の真空断熱材を作製した。実施例5の熱伝導率を測定した結果、2.29mW/mKであった。
金属容器内で、シリカ対アルミナ比が20.3、銅担持量3.12wt%の銅イオン交換ZSM−5型ゼオライト(東ソー製)を、その周囲をBET比表面積が10m2/gかつ2次粒子径が10μmの水分吸着材(吸水材)で被覆させるように配置し、圧縮せずに成型した。この成型体を真空焼結してガス吸着材を作製した。このガス吸着材とガラスファイバーとを、ガスバリア性を有する外装材内部に収容後、真空封止し、比較例3の真空断熱材を作成した。比較例3の熱伝導率を測定した結果、2.77mW/mKであった。
実施例1のガス吸着材と、ガラスファイバーとを、ガスバリア性を有する外装材内部に収容後、真空封止し、実施例6の真空断熱材とした。実施例6の熱伝導率を測定した結果、2.07mW/mKであった。その後、30度、湿度95%で1カ月環境試験を行った結果、2.22mW/mKであった。
比較例1のガス吸着材と、ガラスファイバーとを、ガスバリア性を有する外装材内部に収容後、真空封止し、比較例4の真空断熱材とした。比較例4の熱伝導率を測定した結果、2.01mW/mKであった。その後、30度、湿度95%で1カ月環境試験を行った結果、4.07mW/mKであった。
シリカ対アルミナ比が20.3、銅担持量3.12wt%の銅イオン交換ZSM−5型ゼオライト(東ソー製)粉末を真空焼成し、実施例7のガス吸着材を得た。実施例7の焼成後の脱アルミニウム率は、16.4%であった。また窒素吸着試験を行い、窒素の吸着を確認した結果、吸着容量は、3.8cc/gであった。また窒素吸着速度を測定した結果、0.25cc/minであった。
シリカ対アルミナ比が11.5のイオン交換ZSM−5(東ソー製)を酢酸銅溶液でイオン交換し、銅担持量5.8wt%の銅イオン交換ZSM−5型ゼオライト(東ソー製)を室温で真空乾燥させた。この銅イオン交換ZSM−5型ゼオライトを290kgf/cm2で圧縮成型したが、成型体として保持できなかった。
2 外装材
6 芯材
7 ガス吸着材
10 銅イオン交換されたZSM−5型ゼオライト
11 水分吸着材(吸水材)
Claims (6)
- ターゲットガスに対する吸着能を有するガス吸着材であって、
ゼオライト骨格中のシリカ対アルミナ比が10以上50以下の銅イオン交換されたZSM−5型ゼオライトであるガス吸着組成物と、酸化カルシウムからなり、BET比表面積が10m 2 /g以下であり、2次粒子径が100μm以下である吸水材との焼結体であり、
前記焼結体は、ガス吸着組成物と前記吸水材との真空焼結圧縮成型物であり、前記圧縮成型物の固体密度が、1.2g/cm 3 以上2.0g/cm 3 以下であることを特徴とし、
前記銅イオン交換されたZSM−5型ゼオライトの焼結前後での脱アルミニウム率が15%以上であることを特徴とするガス吸着材。 - 前記銅イオン交換されたZSM−5型ゼオライトの銅イオン含有量は、3wt%以上6.4wt%以下の重量であることを特徴とする請求項1に記載のガス吸着材。
- 前記ガス吸着組成物を前記吸水材で被覆させ、前記ガス吸着組成物のターゲットガス吸着面のガスに対する曝露領域に前記吸水材を配置させたことを特徴とする請求項1乃至2のいずれか一項に記載のガス吸着材。
- 前記ターゲットガスの吸着速度が、0.005cc/min・g以上0.1cc/min・g以下であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のガス吸着材。
- 少なくとも窒素が前記ターゲットガスであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載のガス吸着材。
- 内部環境を減圧状態にし、熱伝導領域に置かれることによって、断熱効果を発揮する真空断熱材であって、請求項1乃至5のいずれか一項に記載のガス吸着材を有する真空断熱材。
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