JP2019148031A - Three-dimensional shape compact and method for producing the same - Google Patents
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Abstract
【課題】 生産性の要求を満足できるように、5分未満で三次元形状を付与でき、且つ高温断熱用途に適用可能な断熱体を含む三次元形状成形体を製造することができる方法、及び当該方法により製造される三次元形状成形体を提供する。
【解決手段】 無機繊維群で構成される板状体から三次元形状の成形体を製造する方法であって、前記板状体の片面に、コロイダルシリカを塗布・塗工・噴霧又は含浸する工程;及び前記板状体の片面が凹部となるように加熱・加圧する工程を含む。
【選択図】 図2PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a three-dimensional shape molded body including a heat insulator that can give a three-dimensional shape in less than 5 minutes and can be applied to high-temperature heat insulation applications so as to satisfy productivity requirements, and A three-dimensional shaped article produced by the method is provided.
SOLUTION: A method for producing a three-dimensional shaped molded body from a plate-like body composed of inorganic fiber groups, the step of applying, coating, spraying or impregnating colloidal silica on one side of the plate-like body And a step of heating and pressurizing so that one surface of the plate-like body becomes a recess.
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、無機繊維群を三次元形状に成形した三次元形状成形体の製造方法及び当該方法により製造される三次元形状成形体に関する。 The present invention relates to a manufacturing method of a three-dimensional shape molded body obtained by molding an inorganic fiber group into a three-dimensional shape, and a three-dimensional shape molded body manufactured by the method.
バイクや自動車のマニホールドをはじめ、高温下での触媒反応系となる構造体では、(高温での)反応効率を維持するために、当該構造体の断熱効率が重要である。また、排気ガスの排出口に近いマフラー近辺では、エンジン音やさらにはその共振音を吸音するための吸音材が取り付けられる。
一般に、かかる構造体の断熱は、耐熱性に優れたガラス繊維を主体としたマットやフェルト、あるいは可撓性を有するブランケット等の板状体からなる断熱材を、断熱を要する構造体に巻き付けることで行っている。自動車の排気システムの吸音に関しても、一般に耐熱性を要することから、耐熱性に優れた無機繊維を主体としたマットやフェルト、あるいは可撓性を有するブランケット等の板状体やシートを、吸音対象となる構造体に巻き付け装着することで対応している。
In a structure that becomes a catalytic reaction system at a high temperature, such as a manifold of a motorcycle or an automobile, the thermal insulation efficiency of the structure is important in order to maintain the reaction efficiency (at a high temperature). Further, in the vicinity of the muffler near the exhaust gas discharge port, a sound absorbing material for absorbing the engine sound and further its resonance sound is attached.
In general, heat insulation of such a structure is made by wrapping a heat insulating material made of a plate-like material such as a mat or felt mainly composed of glass fiber excellent in heat resistance or a flexible blanket around a structure requiring heat insulation. Is going on. As for sound absorption of automobile exhaust systems, since heat resistance is generally required, mats and felts mainly composed of inorganic fibers with excellent heat resistance, or flexible blankets and other plate-like bodies and sheets are subject to sound absorption. This can be done by wrapping around the structure.
しかしながら、これらの巻き付け作業は手間がかかるため、近年、断熱体や吸音材の取付け作業性の向上、また保温効率や密着性をよくするために、取付け対象となる構造体の外形形状にあうように成形した成形体を用いることが、生産現場では望まれている。かかる要求に応じて、マット、ブランケット等の板状体を成形あるいは無機繊維群を直接成形する方法が提案されている。 However, since these winding operations are time-consuming, in recent years, it seems to meet the outer shape of the structure to be mounted in order to improve the mounting workability of the heat insulator and the sound absorbing material and to improve the heat insulation efficiency and adhesion. It is desired at the production site to use a molded body molded in the above manner. In response to such demands, methods have been proposed for molding plate-like bodies such as mats and blankets or directly molding inorganic fiber groups.
特許4728506号公報(特許文献1)には、「ガラス繊維を所望の圧縮形状に圧縮するとともに軟化点より10〜100℃だけ低い温度に保持することによりガラス繊維同士の接触点を融着させた後、前記ガラス繊維を冷却することにより前記融着を固化させて前記圧縮形状を保持させるガラス繊維成形品の成形方法」が提案されている。
上記方法は、ガラス繊維の集合体(綿状又はフェルト状)を加熱加圧することで、ガラス繊維同士を融着させて、成形する方法である。
かかる融着成形は、使用するガラス繊維の種類、成形時の温度にもよるが、ガラス繊維の少なくとも表面が溶融する必要があることから、例えば、780℃で30分間(第1実施形態)、780〜810℃で15分間(第2実施形態)のように、ガラスが溶融できる高温で且つ融着時間として10分以上を要する。700℃以上の高温を15分以上も保持することは、生産現場において、高コストで且つ生産性の向上の支障となり、受容困難である。
Japanese Patent No. 4728506 (Patent Document 1) states that “the glass fiber is compressed into a desired compression shape and held at a temperature lower by 10 to 100 ° C. than the softening point, thereby fusing the contact points between the glass fibers. Thereafter, a method for forming a glass fiber molded article in which the glass fiber is cooled to solidify the fusion and maintain the compressed shape is proposed.
The above method is a method in which glass fiber aggregates (cotton-like or felt-like) are heated and pressurized so that the glass fibers are fused together and molded.
Such fusion molding depends on the type of glass fiber to be used and the temperature at the time of molding, but at least the surface of the glass fiber needs to be melted. For example, at 780 ° C. for 30 minutes (first embodiment), Like 780-810 degreeC for 15 minutes (2nd Embodiment), 10 minutes or more are required as high temperature which can fuse | melt glass, and as fusion time. Maintaining a high temperature of 700 ° C. or higher for 15 minutes or more is difficult to accept at the production site because of high costs and an obstacle to improving productivity.
特許5715538号公報(特許文献2)では、吸音材の製造方法として、「無機繊維を集合させるとともに、該無機繊維の一部繊維間に、糖類とポリイソシアネートとを含むバインダーを付着させるステップと、前記バインダーが付着した無機繊維を、前記糖類が前記ポリイソシアネートで架橋される架橋温度に加熱して、該架橋されたバインダーにより一部繊維間を結合するステップと、前記バインダーにより結合された無機繊維を、前記バインダーが炭化する温度に加熱して、前記バインダーの一部又は全部を炭化させるステップを含む無機繊維集合体の製造方法」が提案されている。 In Japanese Patent No. 5715538 (Patent Document 2), as a method for producing a sound absorbing material, “a step of aggregating inorganic fibers and attaching a binder containing sugars and polyisocyanate between some of the inorganic fibers; Heating the inorganic fiber to which the binder is attached to a crosslinking temperature at which the saccharide is crosslinked with the polyisocyanate, and bonding the fibers partially with the crosslinked binder; and the inorganic fiber bonded with the binder Is heated to a temperature at which the binder is carbonized, and a method for producing an inorganic fiber aggregate including a step of carbonizing a part or all of the binder is proposed.
上記方法は、バインダーとして、糖類及びポリイソシアネートの組み合わせを使用し、バインダーの架橋により繊維同士を結合させて、付与した形状を保持している。
糖類の架橋反応による成形は、実施例では、230℃、1分間で実施している。1分という短時間は、生産現場で求められている要求に十分応え得るものであり、加熱温度の点からも、高コスト化を招かずに済むという利点がある。しかしながら、バインダーとして有機物を使用していることから、250℃以上の高温反応系の断熱材として用いると、バインダーが徐々に焼失し始め、600℃以上ではバインダーが焼失してしまう。
In the above method, a combination of saccharide and polyisocyanate is used as a binder, and fibers are bonded to each other by crosslinking of the binder to maintain the imparted shape.
In the examples, the molding by the sugar cross-linking reaction is performed at 230 ° C. for 1 minute. The short time of 1 minute can sufficiently meet the demands required at the production site, and there is an advantage that it is not necessary to increase the cost from the viewpoint of the heating temperature. However, since an organic substance is used as a binder, when used as a heat insulating material for a high-temperature reaction system at 250 ° C. or higher, the binder starts to gradually burn out, and at 600 ° C. or higher, the binder is burned out.
250℃以上の高温反応系の断熱材として用いることができる、ガラス繊維の熱成形方法として、米国特許7896943号(特許文献3)に、Al2O3を含んだシリカ系ガラス繊維の集合体(バインダーレス)を、型枠にセットし、華氏400度(204.4℃)〜華氏1300度(704.4℃)で6分間成形して、繊維を加熱硬化させ、円錐状成形体を製造する方法が提案されている。ここで用いられているAl2O3を含んだシリカ系ガラス繊維は、華氏2000度(約1000℃)までの耐熱性を有し、バインダーレスであることから、高温断熱用途に適用可能な成形体を提供できる。一方、加熱時間については、加熱温度にもよるが、1112F(600℃)で1分間、700F(371℃)で3分間では、所望形状を保持した成形体は得られなかったことが開示されている(表1)。 As a glass fiber thermoforming method that can be used as a high temperature reaction system heat insulating material of 250 ° C. or higher, US Pat. No. 7,889,943 (Patent Document 3) discloses an aggregate of silica glass fibers containing Al 2 O 3 ( Binderless) is set in a mold and molded at 400 degrees Fahrenheit (204.4 ° C.) to 1300 degrees Fahrenheit (704.4 ° C.) for 6 minutes to heat and harden the fibers to produce a conical shaped body. A method has been proposed. The silica-based glass fiber containing Al 2 O 3 used here has heat resistance up to 2000 degrees Fahrenheit (about 1000 ° C.) and is binderless, so it can be applied to high-temperature heat insulation applications. Can provide the body. On the other hand, regarding the heating time, although it depends on the heating temperature, it was disclosed that a molded body having a desired shape could not be obtained at 1112F (600 ° C) for 1 minute and at 700F (371 ° C) for 3 minutes. (Table 1).
以上のように、有機バインダーを使用して、ガラス繊維集合体を成形する方法によれば、1分間という短時間での成形が可能であるが、得られる成形体の耐熱性は有機バインダーに依存するため、600℃以上の断熱用途には適用できない。
一方、バインダーレスの方法、例えば、ガラス繊維同士の融着を利用した融着成形の方法は成形に時間がかかり、生産性の点で満足できない。
特許文献3で提案しているような、特殊なガラス繊維を使用した熱成形の方法によれば、ガラス繊維本来の高温耐熱性を損なうことなく、成形時間の短縮を図ることが可能となったが、5分間以下での成形は達成できていない。
As described above, according to the method of forming a glass fiber aggregate using an organic binder, molding in a short time of 1 minute is possible, but the heat resistance of the obtained molded body depends on the organic binder. Therefore, it cannot be applied to heat insulation applications at 600 ° C. or higher.
On the other hand, a binderless method, for example, a fusion molding method using fusion of glass fibers takes time for molding and is not satisfactory in terms of productivity.
According to the thermoforming method using a special glass fiber as proposed in Patent Document 3, it has become possible to shorten the molding time without impairing the original high-temperature heat resistance of the glass fiber. However, molding in 5 minutes or less has not been achieved.
しかしながら、生産現場においては、生産性の観点から、成形時間は5分未満にとどめることが望まれている。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、生産性の要求を満足できるように、5分未満で三次元形状を付与でき、且つ高温断熱用途に適用可能な断熱体を含む三次元形状成形体を製造することができる方法、及び当該方法により製造される三次元形状成形体を提供することにある。
However, at the production site, from the viewpoint of productivity, it is desired that the molding time be limited to less than 5 minutes.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and the object of the present invention is to provide a three-dimensional shape in less than 5 minutes and be applicable to high-temperature heat insulation applications so as to satisfy productivity requirements. Another object of the present invention is to provide a method capable of producing a three-dimensional shape molded body including a proper heat insulator, and a three-dimensional shape molded body manufactured by the method.
本発明の無機繊維群の三次元形状成形体の製造方法は、無機繊維群で構成される板状体から三次元形状の成形体を製造する方法であって、前記板状体の片面に、コロイダルシリカを塗布・塗工・噴霧又は含浸する工程;及び前記板状体の片面が凹部となるように加熱・加圧する工程を含む。 The method for producing a three-dimensional shape molded body of the inorganic fiber group of the present invention is a method for producing a three-dimensional shaped molded body from a plate-like body composed of the inorganic fiber group, on one side of the plate-like body, A step of coating, coating, spraying or impregnating colloidal silica; and a step of heating and pressurizing so that one side of the plate-like body becomes a concave portion.
前記コロイダルシリカは、平均粒子径1〜120nmのコロイド粒子として、水系分散媒中に分散している懸濁液であることが好ましい。この場合、平均粒子径4〜18nmの略球状コロイド粒子が、水系分散媒中に分散している懸濁液であってもよいし、平均粒子径4〜18nmの略球状コロイド粒子が、鎖状又は分岐状に凝集した粒子として、水系分散媒中に分散していてもよい。 The colloidal silica is preferably a suspension dispersed in an aqueous dispersion medium as colloidal particles having an average particle diameter of 1 to 120 nm. In this case, a substantially spherical colloidal particle having an average particle diameter of 4 to 18 nm may be a suspension dispersed in an aqueous dispersion medium, or a substantially spherical colloidal particle having an average particle diameter of 4 to 18 nm is a chain. Or you may disperse | distribute in the water-system dispersion medium as the particle | grains aggregated in the branched form.
前記無機繊維は、ヒドロキシル基を有するシリカ系無機繊維であることが好ましい。 The inorganic fiber is preferably a silica-based inorganic fiber having a hydroxyl group.
前記加圧の圧力は、前記板状体の厚みが、加圧前後で厚みが5%以上で50%未満減少する圧力で、前記片面をプレスすることにより行われることが好ましく、また前記加熱の温度は、100〜500℃であることが好ましい。
かかる条件で、前記加熱・加圧工程は、加熱・加圧時間が5分未満とすることが可能である。
前記板状体としては、無機繊維群をニードルパンチしたマットが好適に用いられる。
The pressurizing pressure is preferably performed by pressing the one surface at a pressure at which the thickness of the plate-like body is reduced by 5% or more and less than 50% before and after pressurization. It is preferable that temperature is 100-500 degreeC.
Under such conditions, the heating / pressurizing step can be performed with a heating / pressurizing time of less than 5 minutes.
As the plate-like body, a mat obtained by needle punching an inorganic fiber group is preferably used.
本発明は、上記製造方法で作成される三次元形状成形体も包含する。
よって、本発明の三次元形状成形体は、無機繊維が絡み合って三次元形状に成形されている成形体であって、前記三次元形状の凹側面の少なくとも一部に、シリカ硬化物が侵入していて、且つ凸側表面にはシリカ硬化物が存在していない三次元形状成形体である。
上記三次元形状としては、取付け箇所の形状に適合する凹部を有する形状が好適に採用され得る。
The present invention also includes a three-dimensional shape molded body produced by the above production method.
Therefore, the three-dimensional shape molded body of the present invention is a molded body in which inorganic fibers are intertwined and molded into a three-dimensional shape, and the cured silica material enters at least a part of the concave side surface of the three-dimensional shape. And a three-dimensionally shaped molded article having no silica cured product on the convex surface.
As said three-dimensional shape, the shape which has a recessed part suitable for the shape of an attachment location may be employ | adopted suitably.
本発明の製造方法によれば、ガラス軟化点、溶融点よりも低い温度で且つ短時間で、取付け部位に適した三次元形状の成形体を製造することができる。そして、製造された三次元形状の成形体は、作業現場において取り付けるだけでよいので、作業性に優れ、生産性の向上に役立つ。また、本発明の三次元形状成形体は有機系バインダーを用いていないので、構成材料である無機繊維本来の耐熱性に基づく優れた耐熱性を有し、断熱材や高温部の吸音材や緩衝材としても好適に用いることができる。 According to the production method of the present invention, it is possible to produce a three-dimensional shaped article suitable for an attachment site at a temperature lower than the glass softening point and the melting point and in a short time. And since the manufactured three-dimensional shaped molded body only needs to be attached at the work site, it is excellent in workability and helps to improve productivity. In addition, since the three-dimensional shape molded body of the present invention does not use an organic binder, it has excellent heat resistance based on the inherent heat resistance of the inorganic fiber that is a constituent material, and is a heat insulating material, a high-temperature sound absorbing material, and a buffer. It can also be suitably used as a material.
〔三次元形状成形体の製造方法〕
無機繊維群で構成される板状体から三次元形状の成形体を製造する方法であって、
前記板状体の片面に、コロイダルシリカを塗布・塗工・噴霧又は含浸する工程;及び
前記板状体の片面が凹部となるように加熱・加圧する工程
を含む。
[Method for producing three-dimensional shape molded body]
A method for producing a three-dimensional shaped body from a plate-like body composed of inorganic fibers,
Applying, coating, spraying or impregnating colloidal silica on one side of the plate-like body; and heating and pressurizing so that one side of the plate-like body becomes a recess.
<無機繊維群で構成される板状体>
はじめに成形材料として用いる板状体について説明する。
成形材料として用いられる板状体は、無機繊維群の板状体である。具体的には、長繊維又は短繊維の集合体を板状に成形したもので、不織布、マット、フェルトなどが挙げられる。これらのうち、ニードルパンチにより繊維を絡ませて、所定厚みの板状体を安定化させたマット(ニードルマット)が好ましく用いられる。
板状体を構成する無機繊維は、1種類に限定されず、2種類以上の無機繊維の組み合わせであってもよい。
<Plate-like body composed of inorganic fibers>
First, a plate-like body used as a molding material will be described.
A plate-like body used as a molding material is a plate-like body of an inorganic fiber group. Specifically, a long fiber or short fiber aggregate is formed into a plate shape, and examples thereof include a nonwoven fabric, a mat, and a felt. Of these, a mat (needle mat) in which fibers are entangled by a needle punch and a plate-like body having a predetermined thickness is stabilized is preferably used.
The inorganic fibers constituting the plate-like body are not limited to one type, and may be a combination of two or more types of inorganic fibers.
板状体の構成繊維に用いられる無機繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、セラミック繊維などを用いることができ、用途に応じて適宜選択できる。
これらのうち、耐熱性に優れ、また加圧成形によるスプリングバック(弾性復帰)が少ないという点で、ガラス繊維、セラミック繊維が好ましく用いられる。
特に、ヒドロキシル基を有するシリカ繊維、好ましくは、0.1〜20%Al2O3、80〜99.9%SiO2を含有するシリカ繊維が好ましい。かかるシリカ繊維は、バインダーとして使用するコロイダルシリカとの親和性の点からも優れている。
Glass fibers, carbon fibers, metal fibers, ceramic fibers, and the like can be used as the inorganic fibers used for the constituent fibers of the plate-like body, and can be appropriately selected depending on the application.
Of these, glass fibers and ceramic fibers are preferably used in that they are excellent in heat resistance and have little spring back (elastic return) due to pressure molding.
In particular, silica fibers having hydroxyl groups, preferably silica fibers containing 0.1 to 20% Al 2 O 3 and 80 to 99.9% SiO 2 are preferable. Such silica fibers are also excellent in terms of affinity with colloidal silica used as a binder.
上記ヒドロキシル基を有するシリカ系無機繊維とは、熱成形可能なガラス繊維で、SiO2を81重量%以上有し、SiO−のネットワークの一部にSi(OH)が存在しているものである。かかるヒドロキシル基は、出発ガラス物質からフィラメント又はステープルファイバーを製造する過程において、出発ガラス物質中に含まれていた金属又は金属酸化物イオン(例えばAl3+、TiO2+またはTi4+、およびZrO2+またはZr4+)のプロトン置換により、残ったものと考えられる。シリカ繊維に含まれるヒドロキシル基は、600〜800℃程度で、下記(1)式のように縮合反応して、新たなシロキサン結合(Si−O−Si結合)を形成するとともに、H2Oを放出することができる。 The silica-based inorganic fiber having a hydroxyl group is a thermoformable glass fiber having 81% by weight or more of SiO 2 and Si (OH) existing in a part of the SiO- network. . Such hydroxyl groups are used in the process of producing filaments or staple fibers from the starting glass material, such as metal or metal oxide ions (eg, Al 3+ , TiO 2+ or Ti 4+ , and ZrO 2+ or Zr) that were included in the starting glass material. 4+ ) proton substitution is thought to remain. Hydroxyl group contained in the silica fiber, at about 600 to 800 ° C., and the condensation reaction as follows (1), to form a new siloxane bond (Si-O-Si bonds), of H 2 O Can be released.
このようなヒドロキシル基を有するシリカ系無機繊維の組成の具体例としては、AlO1.5・18〔(SiO2)0.6(SiO1.5OH)0.4〕で表される組成が挙げられる。市販のものを用いてもよく、例えば、belChem Fiber Materials GmbH社のBELCOTEX(登録商標)などを用いることができる。 A specific example of the composition of such a silica-based inorganic fiber having a hydroxyl group is a composition represented by AlO 1.5 · 18 [(SiO 2 ) 0.6 (SiO 1.5 OH) 0.4 ]. A commercially available product may be used, for example, belcottex (registered trademark) manufactured by belChem Fiber Materials GmbH.
BELCOTEX(登録商標)繊維は、一般にアルミナによって変性されたケイ酸から作成され、標準タイプのステープル繊維プレヤーンでは、約550テックスの平均繊度を有する。BELCOTEX(登録商標)繊維は、アモルファスであり、一般的には、約94.5質量パーセントのシリカ、約4.5質量パーセントのアルミナ、0.5質量パーセント未満の酸化物、および0.5質量パーセント未満の他の成分を含有する。平均径約9μmで径のばらつきは少なく、融点1500℃〜1550℃で、1100℃までの耐熱性がある。 BELCOTEX® fibers are generally made from silicic acid modified with alumina and have a standard fineness of about 550 tex for standard type staple fiber play yarns. BELCOTEX® fibers are amorphous, typically about 94.5 weight percent silica, about 4.5 weight percent alumina, less than 0.5 weight percent oxide, and 0.5 weight percent. Contains less than percent other ingredients. The average diameter is about 9 μm, and there is little variation in diameter. The melting point is 1500 ° C. to 1550 ° C., and the heat resistance is up to 1100 ° C.
BELCOTEX以外のヒドロキシル基を有するシリカ繊維、ヒドロキシル基を有しないシリカ繊維、他の無機繊維など、使用目的、使用部位に応じて、適宜選択して用いることができる。 A silica fiber having a hydroxyl group other than BELCOTEX, a silica fiber not having a hydroxyl group, other inorganic fibers, and the like can be appropriately selected and used depending on the purpose of use and use site.
無機繊維の繊維径は、径6〜13μm、好ましくは7〜10μm程度である。無機繊維の長さは、板状体の種類(フェルト、不織布、ブランケット、シートなど)にもよるが、一般に、長さ1〜50mm、好ましくは3〜30mmのステープルファイバー、または30〜200mm程度、好ましくは50〜150mm程度のフィラメントが用いられる。フィラメント、ステープルファイバーのいずれにおいても、労働安全衛生法施行令の安全基準をクリアし、特定化学物質障害予防規則による規制の対象とはならないように、ショットを実質的に含んでいないことが好ましい。 The fiber diameter of the inorganic fiber is about 6 to 13 μm, preferably about 7 to 10 μm. The length of the inorganic fiber depends on the type of plate-like body (felt, non-woven fabric, blanket, sheet, etc.), but in general, the length is 1 to 50 mm, preferably 3 to 30 mm, or about 30 to 200 mm. Preferably, a filament of about 50 to 150 mm is used. It is preferable that both filament and staple fiber do not substantially contain shots so that the safety standards of the Ordinance for Enforcement of the Industrial Safety and Health Law are cleared and the substances are not subject to regulation by the specific chemical substance prevention rules.
板状体がニードルマットの場合、ニードルパンチによるマット形成性の点から、繊維長さは、30〜130mmであることが好ましく、より好ましくは45〜100mmである。 In the case where the plate-like body is a needle mat, the fiber length is preferably 30 to 130 mm, more preferably 45 to 100 mm, from the viewpoint of mat formation by needle punching.
成形に供する板状体としては、厚み3〜25mm程度、好ましくは3〜12mm、より好ましくは4〜10mmである。本発明の製造方法では、加圧成形を行うことから、薄すぎる板状体は、最終的に得られる成形体がうすくなりすぎて、所望の断熱性能を確保できないおそれがあり、また十分な強度が得られにくくなる。一方、分厚すぎると、成形時間が長くなり、また、バインダー量との関係から、成形体の形状保持が困難となる傾向がある。 The plate-like body to be used for molding has a thickness of about 3 to 25 mm, preferably 3 to 12 mm, and more preferably 4 to 10 mm. In the production method of the present invention, since pressure molding is performed, a plate-like body that is too thin may be too thin to obtain a desired heat insulating performance, and sufficient strength may be obtained. Is difficult to obtain. On the other hand, if the thickness is too large, the molding time becomes long, and the shape of the molded body tends to be difficult to maintain due to the relationship with the binder amount.
また、成形体に供する板状体の密度は、80kg/m3〜180kg/m3、より好ましくは90kg/m3〜160kg/m3である。
密度が高くなりすぎると、加圧成形が困難となる。一方、密度が低くなりすぎると、成形後の形状保持性が低下し、最終成形体としての強度が不十分となる。また、断熱性も低下する傾向にある。
The density of the plate subjected to moldings, 80kg / m 3 ~180kg / m 3, more preferably 90kg / m 3 ~160kg / m 3 .
If the density becomes too high, pressure molding becomes difficult. On the other hand, when the density is too low, the shape retention after molding is lowered, and the strength as the final molded product becomes insufficient. In addition, the heat insulation tends to decrease.
<コロイダルシリカ>
本発明の製造方法で使用するコロイダルシリカとは、水和によって表面にOH基を有する二酸化ケイ素(SiO2)の凝集塊がコロイド粒子となって、分散媒中に分散している懸濁液をいう。
<Colloidal silica>
The colloidal silica used in the production method of the present invention is a suspension in which agglomerates of silicon dioxide (SiO 2 ) having OH groups on the surface by hydration become colloidal particles and are dispersed in a dispersion medium. Say.
分散媒は、水、有機溶媒(例えば、イソプロパノール等の低級アルコール、酢酸エチルなどのエステル類;エチレングリコールモノプロエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどのエーテル類;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類、シクロヘキサノンなどのシクロアルカン、トルエンなどの芳香族化合物など)、水と低級アルコール(メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノールなど)の混合液などを用いることが可能であるが、作業環境の点から、水、水と低級アルコールの混合液といった水系分散媒が好ましく用いられる。 The dispersion medium is water, an organic solvent (for example, lower alcohols such as isopropanol, esters such as ethyl acetate; ethers such as ethylene glycol monoproether and propylene glycol monomethyl ether; ketones such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, cyclohexanone. It is possible to use a mixture of water and a lower alcohol (methanol, ethanol, propanol, isopropanol, etc.), but from the viewpoint of the working environment, water, water, etc. A water-based dispersion medium such as a mixed liquid of lower alcohol is preferably used.
前記コロイド粒子は、二酸化ケイ素がシロキサン結合(Si―O―Si−)を形成して高分子化したものであり、粒子表面にSiOH基及びOH-イオンが存在することで、アルカリイオンにより電気二重層が形成され、粒子間の反発により安定化されている。
このような分散質としてのコロイド粒子は、加熱により分散媒が蒸発し、粒子表面に存在していたSiOH基が新たなシロキサン結合を形成することで、コロイド粒子同士が一体化(コロイド粒子表面の融着)し、バインダーとしての機能を発揮できる。
The colloidal particles are formed by polymerizing silicon dioxide by forming siloxane bonds (Si—O—Si—), and the presence of SiOH groups and OH − ions on the surface of the particles makes it possible to electrically charge them with alkali ions. Multilayers are formed and stabilized by repulsion between particles.
In such colloidal particles as a dispersoid, the dispersion medium evaporates by heating, and the SiOH groups present on the particle surface form new siloxane bonds, so that the colloidal particles are integrated with each other (on the surface of the colloidal particles). Fusing) and can function as a binder.
コロイダルシリカにおける二酸化ケイ素の含有率、即ち懸濁液中の固形分率は、5〜60質量%程度、好ましくは5〜50質量%、より好ましくは10〜40質量%程度である。
二酸化ケイ素の含有率、すなわち固形分率が低くなりすぎると、成形体の形状保持に必要な二酸化ケイ素量を確保するための塗布量が増大することになる。このことは、加熱成形時の分散媒である水の蒸発に要するエネルギー量、ひいては加熱時間を長くする必要があり、生産性向上の点から不利だからである。また、板状体への塗工量が不十分な場合、最終的に得られる成形体の強度が不十分となるからである。
一方、二酸化ケイ素の含有率(固形分率)が高くなりすぎると、成形後に成形体表面に残存する二酸化ケイ素粉末が増大する傾向にある。成形体表面に残存した二酸化ケイ素粉末は、粉塵の原因となり、取扱い作業性低下の原因となる。また、成形前の懸濁液又は分散液の状態として、分散質であるコロイド粒子の安定性が低下して、ゲル化しやすくなる。また、板状体への適用方法として、噴霧法の適用が困難となるために、塗布法、塗工法を適用することになるが、この場合も塗工作業性が低下し、また、板状体内部にまで二酸化ケイ素が含浸されにくくなり、結果として、成形体形状を保持するというバインダー機能を十分に発揮できないおそれがある。
The content of silicon dioxide in colloidal silica, that is, the solid content in the suspension is about 5 to 60% by mass, preferably 5 to 50% by mass, and more preferably about 10 to 40% by mass.
When the content rate of silicon dioxide, that is, the solid content rate becomes too low, the amount of coating for securing the amount of silicon dioxide necessary for maintaining the shape of the molded body increases. This is because it is disadvantageous in terms of productivity improvement because it is necessary to lengthen the amount of energy required for evaporation of water, which is a dispersion medium at the time of heat molding, and thus the heating time. Moreover, it is because the intensity | strength of the molded object finally obtained becomes inadequate when the coating amount to a plate-shaped object is inadequate.
On the other hand, when the content rate (solid content rate) of silicon dioxide becomes too high, the silicon dioxide powder remaining on the surface of the molded product after molding tends to increase. The silicon dioxide powder remaining on the surface of the molded body causes dust and causes deterioration in handling workability. Moreover, the stability of the colloidal particles which are dispersoids as a state of the suspension or dispersion before molding decreases, and gelation tends to occur. In addition, as the application method to the plate-like body, it is difficult to apply the spraying method, so the coating method and the coating method are applied. It becomes difficult to impregnate silicon dioxide into the inside of the body, and as a result, the binder function of maintaining the shape of the molded body may not be sufficiently exhibited.
懸濁液中のコロイド粒子のサイズ(平均粒子径)は、特に限定しないが、1〜200nmであり、好ましくは2〜100nm、より好ましくは3〜50nm、さらに好ましくは4〜25nm、特に好ましくは4〜18nmである。粒子径が大きくなると、含有率が同じ場合に相対的に粒子数が減少するためか、得られる成形体の強度が低下する傾向にある。また、成形体としての形状保持性も低下する傾向にある。 The size (average particle size) of the colloidal particles in the suspension is not particularly limited, but is 1 to 200 nm, preferably 2 to 100 nm, more preferably 3 to 50 nm, still more preferably 4 to 25 nm, particularly preferably. 4-18 nm. When the particle diameter is increased, the number of particles is relatively decreased when the content is the same, or the strength of the obtained molded product tends to decrease. Moreover, the shape retainability as a molded body also tends to be lowered.
ここでいう平均粒子径は、コロイド粒子としての平均一次粒子径をいい、動的光散乱法やシアーズ法、BET法、レーザー回折散乱法等により、球相当径として求めることができる。測定方法は、コロイダルシリカの大きさにより適宜選定すればよい。たとえば数十nm以下の微小な粒子はBET法またはレーザー回折散乱法を用いることが好ましい。動的光散乱法による粒子径の測定は、市販の粒度分布測定装置を使用して行なうことができる。シアーズ法とは、Analytical Chemistry,vol.28,P.1981―1983,1956に記載された方法であって、コロイダルシリカの平均粒子径の測定に適用される分析手法である。 The average particle diameter here refers to the average primary particle diameter of the colloidal particles, and can be determined as a sphere equivalent diameter by a dynamic light scattering method, a Sears method, a BET method, a laser diffraction scattering method, or the like. What is necessary is just to select a measuring method suitably with the magnitude | size of colloidal silica. For example, it is preferable to use the BET method or the laser diffraction scattering method for fine particles of several tens of nm or less. The particle size can be measured by a dynamic light scattering method using a commercially available particle size distribution measuring apparatus. The Sears method is referred to Analytical Chemistry, vol. 28, p. 1981-1983, 1956, which is an analytical technique applied to the measurement of the average particle size of colloidal silica.
懸濁液中のコロイド粒子は、球状粒子が個々に分散している状態だけでなく、微小粒子が凝集した凝集体として存在している場合であってもよい。凝集の態様としては、例えば、微小粒子が伸長して鎖状の状態、数珠状に会合した状態となっていてもよい。
ここで、鎖状、数珠状の凝集体の場合、微小シリカ粒子が伸長方向に会合して細長い鎖状の二次粒子を形成している場合であってもよいし、会合粒子一部のシラノール基同士が縮合結合して伸長した二次粒子であってもよい。また、細長く伸長した形状において、直線状に限らず、分岐状、部分的網目状であってもよい。
鎖状、糸状や数珠状に粒子の場合、平均粒子径は、球として仮定した場合の粒子径(二次粒子径)が上記範囲内の場合が含まれる。このような二次粒子径は、動的光散乱法で測定できる。尚、二次粒子を構成するコロイド一次粒子(球状粒子)としての平均粒子径は、4〜18nmであることが好ましい。
The colloidal particles in the suspension may be not only in the state where the spherical particles are dispersed individually, but also in the case where the fine particles are present as aggregates. As an aspect of aggregation, for example, the microparticles may be elongated to form a chain state or a beaded state.
Here, in the case of a chain-like or bead-like aggregate, it may be a case where fine silica particles are associated in the extending direction to form elongated chain-like secondary particles, or a part of the associated particles of silanol Secondary particles in which groups are condensed and bonded to each other may be used. In addition, the elongated shape is not limited to a straight line shape, and may be a branched shape or a partial mesh shape.
In the case of particles in a chain shape, a thread shape, or a bead shape, the average particle diameter includes a case where the particle diameter (secondary particle diameter) in the above range is assumed as a sphere. Such a secondary particle diameter can be measured by a dynamic light scattering method. In addition, it is preferable that the average particle diameter as a colloid primary particle (spherical particle) which comprises a secondary particle is 4-18 nm.
コロイド粒子が凝集又は会合している場合、硬質塗膜が形成されやすく、付与した三次元形状の保持の点からも優れる傾向にある。一方、平均粒子径が増大、あるいは鎖状、数珠状に会合、凝集している場合、鎖状や数珠状の凝集粒子の一部が板状体の内部にまで含浸されずに表層に残存しやすいためか、成形体表面に残存する割合が高くなる傾向にあり、三次元形状成形体表面に粉末化して残存する量が増大する傾向にある。成形体表面の残存粉末量の増大は、粉塵の原因となることから、取扱い・作業性の観点からは、粒径が小さく、個々に球状粒子が分散している懸濁液(コロイダルシリカ)が好ましい。 When colloidal particles are aggregated or associated, a hard coating tends to be formed and tends to be excellent from the viewpoint of maintaining the applied three-dimensional shape. On the other hand, when the average particle diameter is increased, or when the chain is aggregated or aggregated in a chain or bead shape, a part of the chain or beaded aggregate particle remains on the surface layer without being impregnated into the plate-like body. This is because the ratio remaining on the surface of the molded body tends to be high, and the amount remaining after being powdered on the surface of the three-dimensional shape molded body tends to increase. Since the increase in the amount of residual powder on the surface of the molded product causes dust, from the viewpoint of handling and workability, a suspension (colloidal silica) in which the particle size is small and the spherical particles are dispersed individually. preferable.
また、分散質としてのコロイド粒子が大きくなりすぎると、無機繊維群で構成される板状体内部にまで含浸されにくくなるためか、結果として形状保持に必要なバインダーとしての機能が低下する傾向にある。かかる観点からコロイダルシリカの平均粒子径(一次粒子径)は、小さい方が好ましい。 In addition, if the colloidal particles as the dispersoid become too large, it may be difficult to impregnate the inside of the plate-like body composed of inorganic fibers, or as a result, the function as a binder necessary for shape retention tends to be reduced. is there. From this viewpoint, the average particle size (primary particle size) of colloidal silica is preferably smaller.
コロイド粒子の安定性は、一般にpHの影響を受けやすい。ゲル化防止の点から、アルカリ性、具体的にはNaイオンで安定化されていることが好ましい。
懸濁液は、通常コロイド粒子が陰イオンに帯電していることから、当該コロイド粒子の安定化のためにカチオンとなる金属イオンが含有されている。懸濁液の液性(pH)は、コロイド粒子の安定化と関係するが、通常、Naイオンで安定化された場合は、アルカリ性(pH8〜11)である。しかしながら、安定化のための強アルカリイオン量を低減して中性〜酸性(pH4〜7)程度であってよい。
The stability of colloidal particles is generally sensitive to pH. From the viewpoint of preventing gelation, it is preferably stabilized with alkalinity, specifically, Na ions.
The suspension usually contains metal ions that become cations for stabilizing the colloidal particles because the colloidal particles are usually charged with anions. The liquid property (pH) of the suspension is related to the stabilization of the colloidal particles, but is usually alkaline (pH 8 to 11) when stabilized with Na ions. However, the amount of strong alkali ions for stabilization may be reduced to about neutral to acidic (pH 4 to 7).
懸濁液の20℃における比重は、通常、シリカ含有率に依存し、シリカ含有率が上記範囲の場合、1.10〜1.40程度であり、好ましくは1.12〜1.25程度である。 The specific gravity at 20 ° C. of the suspension usually depends on the silica content. When the silica content is in the above range, it is about 1.10 to 1.40, preferably about 1.12 to 1.25. is there.
さらに、25℃における粘度は、300mPa・s以下であることが好ましく、より好ましくは100mPa・s以下である。
一般に、高粘度になると、ゲル化しやすくなり、また板状体への適用方法として、後述するように、噴霧方法を適用することが困難となる。作業性、生産性の点から80mPa・s以下であることが好ましく、より好ましくは60mPa・s以下である。
Furthermore, the viscosity at 25 ° C. is preferably 300 mPa · s or less, more preferably 100 mPa · s or less.
In general, when the viscosity becomes high, gelation tends to occur, and it becomes difficult to apply a spraying method as an application method to a plate-like body as described later. From the viewpoint of workability and productivity, it is preferably 80 mPa · s or less, more preferably 60 mPa · s or less.
なお、本発明で使用するコロイダルシリカ、すなわち二酸化ケイ素のコロイド状懸濁液には、コロイダルシリカの製造方法に由来して、シリカゾル中に、若干量(500〜300ppm程度)のカルシウム、マグネシウム、Sr、Ba、Zn、Pb、Cu、Fe、Ni、Co、Mn等の2価の金属、Al、Fe。Cr、Ti、Y等の3価の金属などが含まれていてもよい。 The colloidal silica used in the present invention, that is, the colloidal suspension of silicon dioxide, is derived from the method for producing colloidal silica, and a slight amount (about 500 to 300 ppm) of calcium, magnesium, Sr is contained in the silica sol. , Ba, Zn, Pb, Cu, Fe, Ni, Co, Mn and other divalent metals, Al, Fe. Trivalent metals such as Cr, Ti, and Y may be included.
<成形方法>
本発明の無機繊維群の三次元形状成形体の製造方法は、
無機繊維群で構成される板状体から三次元形状の成形体を製造する方法であって、
前記板状体の片面に、コロイダルシリカを塗布・塗工・噴霧又は含浸する工程;及び
前記板状体の片面が凹部となるように加熱・加圧する工程
を含む。
以下、各工程について説明する。
<Molding method>
The method for producing a three-dimensional shape molded body of the inorganic fiber group of the present invention,
A method for producing a three-dimensional shaped body from a plate-like body composed of inorganic fibers,
Applying, coating, spraying or impregnating colloidal silica on one side of the plate-like body; and heating and pressurizing so that one side of the plate-like body becomes a recess.
Hereinafter, each step will be described.
成形により形成される成形体の形状としては、トレイ状、半球状、パイプ状、断面半円形状、裁頭型円錐状などが挙げられるが、これらの以外の形状であってもよい。 Examples of the shape of the molded body formed by molding include a tray shape, a hemispherical shape, a pipe shape, a semicircular cross-sectional shape, and a truncated cone shape, but other shapes may be used.
(1)コロイダルシリカの適用工程
上記適用工程は、繊維の集合体(繊維群)で構成される板状体の片面に、コロイダルシリカとしての二酸化ケイ素の懸濁液を塗布、塗工、噴霧、又は片面接触させるにより行う工程である。これらのいずれを採用するかは、使用するコロイダルシリカの懸濁液の粘度、固形分率に応じて、適宜選択できる。
(1) Application process of colloidal silica In the application process described above, a suspension of silicon dioxide as colloidal silica is applied to one side of a plate-like body composed of an aggregate of fibers (fiber group), applied, sprayed, Or it is the process performed by making single-sided contact. Which of these is adopted can be appropriately selected according to the viscosity and solid content of the suspension of the colloidal silica to be used.
塗布、塗工は、はけ塗り、ドクターブレード、グラビアコーター等のロールコーター法;スキージを用いるスクリーン印刷;エアスプレーガン、エアレスハンドスプレー、圧送式自動エアースプレー等を用いるスプレー塗布;片面のみコロイダルシリカ懸濁液と接触させる接触法などにより行うことができる。
これらのうち、作業性、生産性の点から、スプレー方式で行うことが好ましい。例えば、図1に示すように、無機繊維2の集合体(無機繊維群)で構成される板状体1の片面上から、コロイダルシリカ(懸濁液)3をスプレーする方法が挙げられる。
Coating, coating: brush coating, roll coating method such as doctor blade, gravure coater, etc .; screen printing using squeegee; spray coating using air spray gun, airless hand spray, pressure automatic air spray, etc .; colloidal silica only on one side It can be carried out by a contact method for contacting with a suspension.
Of these, the spray method is preferred from the viewpoint of workability and productivity. For example, as shown in FIG. 1, the method of spraying the colloidal silica (suspension) 3 from the single side | surface of the plate-shaped body 1 comprised with the aggregate | assembly (inorganic fiber group) of the inorganic fiber 2 is mentioned.
懸濁液の二酸化ケイ素含有量(固形分率)が10〜50質量%程度の場合、あるいは粘度が300mPa・s以下の場合には、噴霧法が作業効率の点から有利である。 When the silicon dioxide content (solid content) of the suspension is about 10 to 50% by mass, or when the viscosity is 300 mPa · s or less, the spray method is advantageous from the viewpoint of work efficiency.
コロイダルシリカの塗布量は、使用する懸濁液の固形分率に応じて適宜選択される。従って、塗布量は、板状体の面積あたり固形分量として、100〜600g/m2程度であり、好ましくは100〜400g/m2、より好ましくは100〜300g/m2程度である。
塗布量(固形分量)が多くなりすぎると、成形体内部にコロイダルシリカが含浸されにくくなるため、成形体の一面(適用面)にシリカ膜が形成されやすくなる。硬質なシリカ膜は無機繊維の集合体に比べて可撓性・クッション性に劣るため、取付け作業性に劣る傾向にある。また、板状体内部に含浸されやすい微小粒径のコロイダルシリカを用いた場合であっても、塗工量が多くなりすぎると、板状体表面に残存するシリカ量が増大し、結果として、成形体表面にシリカ粉末が残存しやすくなる。かかるシリカ粉末は粉塵の原因となるため、取扱い性、作業性低下の要因となる。
The coating amount of colloidal silica is appropriately selected according to the solid content ratio of the suspension used. Therefore, the coating amount, as solid content per area of the plate is about 100 to 600 / m 2, preferably 100 to 400 g / m 2, more preferably 100 to 300 g / m 2 approximately.
When the coating amount (solid content amount) is too large, colloidal silica is not easily impregnated inside the molded body, so that a silica film is easily formed on one surface (application surface) of the molded body. Since a hard silica film is inferior in flexibility and cushioning properties to an aggregate of inorganic fibers, it tends to be inferior in attachment workability. In addition, even when using a fine particle size colloidal silica that is easily impregnated inside the plate-like body, if the coating amount is too large, the amount of silica remaining on the plate-like body surface increases, as a result, Silica powder tends to remain on the surface of the molded body. Since such silica powder causes dust, it causes a decrease in handleability and workability.
一方、濃度(固形分含有率)が低くなりすぎると、所定の塗工量を達成するための懸濁液量が増大するために、乾燥に時間がかかり、加熱硬化時間が長くなり、生産性の低下の原因となる。生産性の観点から塗工量を減らすと、バインダーとして機能すべきシリカ量が減少することになるので、三次元形状保持が困難となる。 On the other hand, if the concentration (solid content) is too low, the amount of suspension for achieving a predetermined coating amount increases, so that it takes time to dry and the heat-curing time becomes longer, resulting in productivity. Cause a drop in If the coating amount is reduced from the viewpoint of productivity, the amount of silica that should function as a binder is reduced, so that it is difficult to maintain the three-dimensional shape.
(2)加熱・加圧工程
コロイダルシリカが適用された板状体の加熱・加圧は、通常、所定温度に加熱された金型にセットして行う。この際、コロイダルシリカが適用された面1aが、目的の三次元形状において凹側面となるようにセットする。
例えば、図2に示すように、雌型11と雄型12の一対の金型を用いる場合、雄型12の凸面とコロイダルシリカ適用面1aが対向するようにセットする。
(2) Heating / pressurizing process The heating / pressurizing of the plate-like body to which the colloidal silica is applied is usually performed by setting it in a mold heated to a predetermined temperature. At this time, the surface 1a to which the colloidal silica is applied is set so as to be a concave side surface in the target three-dimensional shape.
For example, as shown in FIG. 2, when using a pair of dies of a female mold 11 and a male mold 12, the convex surface of the male mold 12 and the colloidal silica application surface 1 a are set to face each other.
加熱固化により形成されるシリカ硬化物は、無機繊維群に比べて伸縮性・可撓性に乏しい。トレイ、半球状、パイプ状といった三次元形状成形体は、いずれも、外周側の面が、成形による伸び率が大きくなることから、形状によっては、伸び率に追随できず、表層に形成されたシリカ硬化物層にひび割れが生じる場合がある。 The cured silica formed by heat solidification is poor in stretchability and flexibility as compared with the inorganic fiber group. Each of the three-dimensionally shaped molded bodies such as trays, hemispheres, and pipes has a surface on the outer peripheral side that has an increased elongation rate due to molding, so depending on the shape, it could not follow the elongation rate and was formed on the surface layer. Cracks may occur in the cured silica layer.
板状体が原反ロールからの所定裁断物の場合、帯状体の長手方向に対応する方向(例えば板状体の縦方向)と帯状体の幅方向(例えば、板状体の横方向)とで、伸び率が異なる場合がある。かかる場合、金型へのセットは、成形体の形状との関係で伸び率が大きい側を帯状体の長手方向に対応する側にセットすることが好ましい。 In the case where the plate-like body is a predetermined cut from the raw fabric roll, the direction corresponding to the longitudinal direction of the strip-like body (for example, the longitudinal direction of the plate-like body) and the width direction of the strip-like body (for example, the lateral direction of the plate-like body) In some cases, the growth rate may be different. In such a case, it is preferable that the mold is set on the side corresponding to the longitudinal direction of the belt-like body on the side having a large elongation rate in relation to the shape of the molded body.
板状体に対する三次元形状付与は、図2に示すように、雄型に該当するプレスを用いるプレス成形法が一般的に行われる。しかしながら、板状体を雌型と熱盤の間にクランプし、型側から空気を吹き込んでシートを熱盤に接触させ、軟化させ、次にこの空気の吹込みを止め、熱盤の方から圧縮空気を吹き込み、雌型の成形面に押し付ける熱成形法(圧空成形)、シートを型の上方に懸垂した枠にクランプし、加熱軟化させ、続いてシートと型の間を真空にしてシートを型に密着させ、そのまま冷却して立体的な形に成形する真空成形法などを利用することもできる。
いずれの方法であっても、凹凸ある三次元形状において、伸縮度が小さくて済む、成形体の凹部(金型の凸面)がコロイダルシリカ塗布面となるように、加圧する。
As shown in FIG. 2, the three-dimensional shape imparting to the plate-like body is generally performed by a press molding method using a press corresponding to a male mold. However, the plate-shaped body is clamped between the female mold and the hot platen, and air is blown from the mold side so that the sheet is brought into contact with the hot plate and softened, and then the blowing of air is stopped. A thermoforming method (pressure forming) that blows compressed air and presses against the molding surface of the female mold, clamps the sheet to a frame suspended above the mold, heats and softens, and then evacuates the sheet and molds the sheet It is also possible to use a vacuum forming method in which it is brought into close contact with the mold, cooled as it is, and formed into a three-dimensional shape.
In any method, pressurization is performed so that the concave portion (the convex surface of the mold) of the molded body, which has a small degree of expansion and contraction in the three-dimensional shape having irregularities, becomes the colloidal silica coated surface.
加圧力は、板状体の厚み減少率、すなわち初期の板状体の厚みT1(図1参照)に対する最終成形体の厚みT2(図3参照)とした場合の厚み減少量(T1−T2)が50%未満、好ましくは5〜45%程度となる圧力、より好ましくは10〜40%程度となる圧力である。
厚み減少率が大きいということは、板状体の圧縮率が大きくなることを意味する。圧縮率が大きくなりすぎると、板状体を構成している無機繊維の弾性回復が生じやすくなり、結果として成形体の形状保持性が低下することになる。また、断熱性の観点からは、分厚い方が断熱性に優れる傾向にある。
一方、厚み減少率が低すぎる場合、すなわち圧縮率が小さすぎると、コロイダルシリカの板状体内部への含浸深さとの関係から、繊維が固定化される割合が低くなり、結果として形状保持性が不十分となる傾向にある。
The applied pressure is the thickness reduction rate (T 1 −T) when the thickness reduction rate of the plate-like body, that is, the thickness T2 (see FIG. 3) of the final molded body with respect to the initial thickness T1 (see FIG. 1) of the plate-like body. 2 ) is a pressure that is less than 50%, preferably about 5 to 45%, more preferably about 10 to 40%.
A large thickness reduction rate means that the compression rate of the plate-like body is large. When the compression rate becomes too large, the elastic recovery of the inorganic fibers constituting the plate-like body is likely to occur, and as a result, the shape retention of the molded body is lowered. Further, from the viewpoint of heat insulation, a thicker one tends to have better heat insulation.
On the other hand, if the thickness reduction rate is too low, that is, if the compression rate is too small, the ratio of the fibers immobilized becomes low due to the relationship with the impregnation depth of the colloidal silica into the plate-like body, resulting in shape retention. Tends to be insufficient.
加熱温度は、100〜500℃、好ましくは150〜500℃、より好ましくは150〜400℃である。
加熱温度は、コロイダルシリカ(二酸化ケイ素の懸濁液)に含まれる分散媒(通常、水)を短時間で蒸発させるのに必要十分な温度であり、加熱時間との関係で適宜選択すればよい。高温にすることにより加熱時間を短縮できる。600℃以上の高温を選択した場合、コロイダルシリカの水酸基が反応してシロキサン結合を形成できる。しかしながら、成形現場における生産コストの点からは、生産性の低下を招来することのない範囲で、加熱温度は低い方が好ましい。一方、不織布やニードルマットのように、板状体の作製に有機系バインダーが用いられている場合には、有機系バインダーが焼失する温度以上に加熱することが好ましい。かかる有機系バインダーが残存すると、例えば断熱材のように高温用途で使用する成形体において、有機バインダーの劣化等により成形体が焦げ色に着色するおそれがある。一方、板状体の構成繊維としてヒドロキシル基を有するシリカ繊維を用いた場合、500℃以上に加熱すると、繊維が硬質化して、取扱い作業者の皮膚表面に物理的な刺激を与え、痒み等を感じるようになり、作業性、取扱い性低下の原因となる。以上の観点から、加熱温度は、上記範囲とすることが好ましい。
The heating temperature is 100 to 500 ° C, preferably 150 to 500 ° C, more preferably 150 to 400 ° C.
The heating temperature is a temperature necessary and sufficient for evaporating the dispersion medium (usually water) contained in colloidal silica (a suspension of silicon dioxide) in a short time, and may be appropriately selected in relation to the heating time. . The heating time can be shortened by increasing the temperature. When a high temperature of 600 ° C. or higher is selected, a hydroxyl group of colloidal silica can react to form a siloxane bond. However, from the viewpoint of production cost at the molding site, it is preferable that the heating temperature is low as long as productivity is not lowered. On the other hand, when an organic binder is used for producing a plate-like body, such as a nonwoven fabric or a needle mat, it is preferable to heat to a temperature higher than the temperature at which the organic binder is burned out. When such an organic binder remains, for example, in a molded product used for high-temperature applications such as a heat insulating material, the molded product may be colored dark due to deterioration of the organic binder or the like. On the other hand, when the silica fiber having a hydroxyl group is used as the constituent fiber of the plate-like body, when heated to 500 ° C. or higher, the fiber becomes hard and gives physical irritation to the skin surface of the handling worker, causing itching and the like. This causes a decrease in workability and handling. From the above viewpoint, the heating temperature is preferably in the above range.
加圧・加熱時間は、使用するコロイダルシリカの種類(コロイド粒子の平均粒子径、形状)、懸濁液のシリカ含有率、塗布量、懸濁液の粘度などに依存する。
本発明で使用するコロイダルシリカの懸濁液を、上記条件で用いることにより、5分以内で加熱硬化させることが可能であり、さらに3分以内、1分とすることもできる。加熱硬化が不十分な場合、繊維の弾性復元力により、加圧成形された形状を保持できない。一方、生産性の観点から、5分以上の加熱・加圧は好ましくない。
The pressurization / heating time depends on the type of colloidal silica to be used (average particle diameter and shape of colloidal particles), the silica content of the suspension, the coating amount, the viscosity of the suspension, and the like.
When the colloidal silica suspension used in the present invention is used under the above conditions, it can be cured by heating within 5 minutes, and further within 3 minutes and 1 minute. When the heat curing is insufficient, the pressure-molded shape cannot be retained due to the elastic restoring force of the fiber. On the other hand, heating and pressurization for 5 minutes or more are not preferable from the viewpoint of productivity.
<無機繊維群の三次元形状成形体>
本発明の三次元形状成形体は、上記本発明の製造方法により製造される。したがって、具体的には以下の構成を有する。
<Three-dimensional shaped molded body of inorganic fibers>
The three-dimensional shape molded body of the present invention is manufactured by the manufacturing method of the present invention. Therefore, specifically, it has the following configuration.
板状体を構成する無機繊維が絡み合って三次元形状に成形されている成形体であって、具体的形状としては、トレイ状、半球状、パイプ状、断面半円形状、裁頭型円錐状などが挙げられる。かかる三次元形状において、凹側面または内周側面の少なくとも一部が、コロイダルシリカの硬化物、すなわちシロキサン結合で融着した二酸化ケイ素により繊維同士が融着されている。 A molded body in which inorganic fibers constituting the plate-like body are intertwined and molded into a three-dimensional shape. Specific shapes include a tray shape, a hemispherical shape, a pipe shape, a semicircular cross section, and a truncated cone shape. Etc. In such a three-dimensional shape, at least a part of the concave side surface or the inner peripheral side surface is bonded to each other with a cured product of colloidal silica, that is, silicon dioxide fused with a siloxane bond.
前記二酸化ケイ素同士が架橋を形成していてもよい。またコロイダルシリカ中の水酸基同士が架橋反応してシロキサン結合を形成していてもよい。さらに、コロイダルシリカ粒子の一部がシリカ系無機繊維の一部と結合を形成していてもよい。かかる場合、シリカ粒子が安定的に成形体内部に保持されることになり、粉塵・作業性低下の原因となるシリカ粉末の減少に寄与できる。 The silicon dioxides may form a bridge. Moreover, the hydroxyl groups in colloidal silica may crosslink and form a siloxane bond. Furthermore, some colloidal silica particles may form bonds with some silica-based inorganic fibers. In such a case, the silica particles are stably held in the molded body, which can contribute to the reduction of silica powder that causes a reduction in dust and workability.
前記成形体の厚みは、成形材料として用いた繊維の板状体の初期厚みにもよるが、通常、3〜15mmであることが好ましく、より好ましくは4〜8mmである。構成繊維が長いと繊維の弾性復帰により、付与した形状が再び元の形状に戻ろうとする傾向が大きくなる。一方、繊維長が短い場合、三次元形状の保持性は優れるが、三次元形状成形体の使用目的である吸音材、断熱材として、吸音性、断熱性が不十分となる。 Although the thickness of the said molded object is based also on the initial thickness of the plate-shaped body of the fiber used as a molding material, it is preferable that it is 3-15 mm normally, More preferably, it is 4-8 mm. When the constituent fibers are long, the tendency of the applied shape to return to the original shape again increases due to the elastic recovery of the fibers. On the other hand, when the fiber length is short, the retention of the three-dimensional shape is excellent, but the sound absorbing property and the heat insulating property are insufficient as the sound absorbing material and the heat insulating material which are the intended use of the three-dimensional shaped molded body.
また、成形体の密度は100〜300kg/m3であることが好ましく、より好ましくは130〜270kg/m3である。密度が低いということは、成形体における繊維密度が低いことを意味し、断熱性能の低下の原因となりやすい。一方、成形体の密度を高くするということは、繊維の圧縮率を過大にすることを意味し、300kg/m3を超えると繊維の弾性復帰が起きやすく、ひいては成形体の三次元形状の保持性が低下する。 Moreover, it is preferable that the density of a molded object is 100-300 kg / m < 3 >, More preferably, it is 130-270 kg / m < 3 >. A low density means that the fiber density in the molded body is low, which tends to cause a decrease in heat insulation performance. On the other hand, increasing the density of the compact means that the fiber compressibility is excessive, and if it exceeds 300 kg / m 3 , the fiber is likely to be elastically restored, and thus the three-dimensional shape of the compact is maintained. Sex is reduced.
以上のような構成を有する三次元形状成形体は、成形体の厚み、密度、構成材料としての繊維の種類にもよるが、繊維群の絡み合いにより形成される空隙が振動低減、断熱効果を発揮できるため、吸音材、断熱材、緩衝材として利用することができる。 The three-dimensional shape molded body having the above-mentioned configuration is dependent on the thickness and density of the molded body and the type of fiber as the constituent material, but the void formed by the entanglement of the fiber group exhibits vibration reduction and heat insulation effect. Therefore, it can be used as a sound absorbing material, a heat insulating material, and a buffer material.
特に、構成繊維として、水酸基を有するシリカ系繊維を用いた場合、600℃以上の高温で架橋反応することにより生成される水が蒸発熱として熱エネルギーを消耗することにより、優れた断熱効果を発揮し得る。具体的には、600℃以上、1000℃程度の断熱性を有する。成形体の構成繊維として、このようなヒドロキシル基を有するシリカ系繊維の三次元形状成形体の場合、シリカ系繊維及びバインダーとして使用したシリカに基づき、600℃以上、さらには800℃〜1000℃程度の耐熱性を有するので、自動車の排気部、特にマニホールド付近に取り付ける吸音・断熱材として使用することもできる。このような断熱材の利用は、エンジン停止時の温度低下を抑制し、高温の触媒反応の反応効率、ひいてはエンジン効率を向上させることができる。また、従来は、断熱シートを巻き付け装着していたが、取付け部の形状に沿った凹部を有する三次元形状に成形することで、取付け作業性の向上にもつながる。 In particular, when a silica-based fiber having a hydroxyl group is used as a constituent fiber, water generated by a crosslinking reaction at a high temperature of 600 ° C. or higher consumes heat energy as heat of evaporation, thereby exhibiting an excellent heat insulating effect. Can do. Specifically, it has a heat insulating property of about 600 ° C. or more and about 1000 ° C. In the case of such a three-dimensional shaped article of silica-based fiber having a hydroxyl group as a constituent fiber of the molded body, based on the silica-based fiber and silica used as a binder, 600 ° C. or higher, and further about 800 ° C. to 1000 ° C. Therefore, it can also be used as a sound-absorbing / insulating material that is attached to the exhaust part of an automobile, particularly near the manifold. The use of such a heat insulating material can suppress the temperature drop when the engine is stopped, and can improve the reaction efficiency of the high-temperature catalytic reaction, and thus the engine efficiency. Conventionally, a heat insulating sheet is wound and attached. However, by forming the heat insulating sheet into a three-dimensional shape having a recess along the shape of the attachment portion, the attachment workability can be improved.
〔三次元形状成形体の製造〕
(1)使用した材料
(1−1)ニードルマット
Frenzelit社のテクニカルニードルマット(isoTHERM(登録商標)BCT)を用いた。
このニードルマットは、belChem社のbelCotex(登録商標)110(組成はAlO1.5・18〔(SiO2)0.6(SiO1.5OH)0.4〕、繊維径9μmの繊維群をニードルパンチ法でマット状にしたもので、マットの厚みは公称6mmである。
[Manufacture of three-dimensional shaped products]
(1) Used material (1-1) Needle mat
A Frenzelit technical needle mat (isoTHERM® BCT) was used.
This needle mat is made of belCotem (registered trademark) 110 (composition is AlO 1.5 · 18 [(SiO 2 ) 0.6 (SiO 1.5 OH) 0.4 ]] and a fiber diameter of 9 μm is formed into a mat by a needle punch method. The mat thickness is nominally 6 mm.
(1−2)コロイダルシリカ
表1に示すような平均粒子径及び形状を有するコロイダルシリカ(いずれも日産化学工業株式会社のNaタイプのスノーテックス(登録商標)を用いた。いずれもナトリウムイオンで分散液を安定化させた懸濁液である。
鎖状コロイダルシリカとは、一次粒子径9〜15nmのシリカ粒子が糸状に凝集したものである。数珠状のコロイダルシリカとは、一次粒子径18〜25nmのシリカ粒子が数珠状に凝集したものである。表中に示すこれらの平均粒子径は、動的光散乱法で測定される二次コロイド粒子の平均粒子径である。
(1-2) Colloidal silica Colloidal silica having an average particle size and shape as shown in Table 1 (both used Na-type Snowtex (registered trademark) of Nissan Chemical Industries, Ltd.). It is a suspension in which the liquid is stabilized.
The chain colloidal silica is obtained by agglomerating silica particles having a primary particle diameter of 9 to 15 nm in a thread form. The beaded colloidal silica is obtained by agglomerating silica particles having a primary particle diameter of 18 to 25 nm in a bead shape. These average particle diameters shown in the table are average particle diameters of secondary colloidal particles measured by a dynamic light scattering method.
(2)三次元形状成形体No.1〜7製造
縦×横×厚みが300mm×300mm×6mmのニードルマットの片面に、コロイダルシリカを噴霧した。噴霧量は、懸濁液として666g/m2(固形分量で133〜320g/m2)である。
次いで、図2に示すように、300℃にセットされた凹型金型上に、コロイダルシリカが付着した側を、型枠の上面側となるようにセットし、上面側に取り付けた300℃にセットした熱プレス12で、300℃、元の厚み(T1)100%としたときの厚み減少率35%にまで(加圧後の厚み(T2)が65%となる圧縮率に該当)プレスした状態で、1分間保持した後、凸型(熱プレス)を解除して、図3に示すようなトレイを作成した。成形直後の三次元形状成形体4の側壁間距離(d1)は150mm、側壁の水平面に対する傾斜角度α=70度であった。
作成したトレイについて、形状保持性及び取扱い性を後述する方法で評価した。結果を併せて表1に示す。
(2) Three-dimensional shape molded body No. 1-7 Production Colloidal silica was sprayed on one side of a needle mat of length x width x thickness 300 mm x 300 mm x 6 mm. A spray amount is 666 g / m < 2 > (133-320 g / m < 2 > in solid content) as a suspension.
Next, as shown in FIG. 2, the colloidal silica adhering side is set on the concave mold set at 300 ° C. so as to be the upper surface side of the mold, and set at 300 ° C. attached to the upper surface side. a hot press 12 that, 300 ° C., (corresponding to after pressing the thickness (T 2) is the compression ratio to be 65%) the original thickness (T 1) until the 100% and a thickness reduction rate of 35% when press In this state, after holding for 1 minute, the convex mold (heat press) was released, and a tray as shown in FIG. 3 was created. The distance (d1) between the side walls of the three-dimensional shape molded body 4 immediately after molding was 150 mm, and the inclination angle α of the side wall with respect to the horizontal plane was 70 °.
About the created tray, the shape retainability and the handleability were evaluated by the method described later. The results are also shown in Table 1.
(3)参考例1、2
コロイダルシリカを使用せず、板状体単独を、300℃で、加圧後の厚みが65%(厚み減少率35%)となる圧力で、1分間(参考例1)又は5分間(参考例2)で保持し、図3に示すトレイ型成形体を作製した。
作成したトレイについて、形状保持性及び取扱い性を評価した。結果を併せて表1に示す。
(3) Reference examples 1 and 2
Without using colloidal silica, the plate-like body alone was heated at 300 ° C. for 1 minute (Reference Example 1) or 5 minutes (Reference Example) at a pressure of 65% after pressurization (thickness reduction rate 35%). 2), a tray-type molded body shown in FIG. 3 was produced.
About the created tray, shape retainability and handleability were evaluated. The results are also shown in Table 1.
〔評価方法及び評価結果〕
<形状保持性>
作成したトレイ型の成形体を、図4に示すように、底面を固定した状態で、成形体4の側壁に、荷重(w)をかけたガイドローラを当て、荷重(W)の大きさにしたがって側壁を傾斜させた(図4中、側壁が傾斜した成形体4’で示されている)。荷重に対応するベアリングローラ(直径32mm、成形体底面からの高さ34mm)の移動量(x)を測定し、移動量xを、荷重に基づく変位量x(単位:mm)として、以下の基準で評価した。なお、測定は3個の成形体について行い、その平均値に基づき、評価した。
10gあたりの変位量が1mm未満:最良(◎)
10gあたりの変位量が1mm〜2mm未満:良好(○)
10gあたりの変異量が2mm〜5mm:問題なし(△)
10gあたりの変異量が3mm超:不良(×)
[Evaluation method and evaluation results]
<Shape retention>
As shown in FIG. 4, with the prepared tray-shaped molded body, the guide roller with a load (w) is applied to the side wall of the molded body 4 with the bottom surface fixed, and the size of the load (W) is set. Therefore, the side wall was inclined (in FIG. 4, it is shown by a molded body 4 ′ having an inclined side wall). The amount of movement (x) of the bearing roller (diameter 32 mm, height 34 mm from the bottom of the molded body) corresponding to the load is measured, and the amount x of movement is the displacement amount x (unit: mm) based on the load. It was evaluated with. In addition, the measurement was performed about three molded objects and evaluated based on the average value.
Displacement per 10 g is less than 1 mm: best (◎)
Displacement per 10 g is less than 1 mm to less than 2 mm: good (◯)
Variation amount per 10 g is 2 mm to 5 mm: no problem (Δ)
Mutation amount per 10 g exceeds 3 mm: Poor (x)
<取扱い性>
成形体のバインダー塗工側の面を目視で観察し、粉塵原因となる粉末の発生具合を目視で観察した。また、成形体のバインダー塗工側の面を手で触り、手に粉末が付着する度合いを観察した。
粉末の発生が多く、手でさわったときに粉末が目立つ程度に付着している場合を「△」、粉末の発生が認められたものの、手でさわったときに手に付着する粉末量は問題となる程度の量でない場合を「○」、粉末が全く認められない場合を「◎」とした。
<Handability>
The surface of the molded body on the binder coating side was visually observed, and the generation of powder causing dust was visually observed. Further, the surface of the molded body on the binder coating side was touched by hand, and the degree of powder adhesion to the hand was observed.
“△” when powder is generated and the powder is noticeably attached when touched by hand, but the amount of powder attached to the hand when touched by hand is problematic. The case where the amount was not so large was “◯”, and the case where no powder was observed was given as “◎”.
No.1,2、5の比較からわかるように、コロイダル粒子の平均粒子径が大きくなるにしたがい、形状保持性が低下した。
また、鎖状に凝集したコロイド粒子の場合、球状の粒子が単独で分散したコロイダルシリカよりも形状保持性が高い傾向にあった(No.6)。しかしながら、凝集タイプのコロイダルシリカの場合、成形体表面に残存する粉末量が多くなり、手でさわっても粉末が手に付着し、取扱い性に劣っていた(No.6,7)。
No. As can be seen from the comparison of 1, 2, and 5, as the average particle size of the colloidal particles increased, the shape retention decreased.
In the case of colloidal particles aggregated in a chain shape, the shape retention tends to be higher than colloidal silica in which spherical particles are dispersed alone (No. 6). However, in the case of agglomeration type colloidal silica, the amount of powder remaining on the surface of the molded body increased, and even when touched by hand, the powder adhered to the hand and was inferior in handleability (No. 6, 7).
なお、バインダーを使用しない場合、1分間の加熱・加圧では、トレイ形状に作成しても、当該形状を保持することが困難であった。加熱・加圧時間を5分間にした場合、トレイ形状を保持しているが、保持力はコロイダルシリカを用いた場合と比べて劣っていた。 When no binder was used, it was difficult to maintain the shape even if the tray was formed by heating and pressurizing for 1 minute. When the heating / pressurizing time was 5 minutes, the tray shape was maintained, but the holding power was inferior to that when colloidal silica was used.
得られた三次元形状成形体No.1及び参考例2について、凹部表面を顕微鏡観察(倍率:500倍)で観察し、撮像した。撮像した顕微鏡写真をそれぞれ図5、図6に示す。図6(参考例2)と比べて、図5(No.1)では、繊維がところどころで架橋していることが認められ、コロイダルシリカが繊維同士を結びつける役割をしていることが確認できた。さらに、図5で、コロイダルシリカの架橋がコロイダルシリカを適用した表層部分では密に観察できたが、内部では架橋がほとんど認められなかった。 The obtained three-dimensional shape compact No. For 1 and Reference Example 2, the concave surface was observed with a microscope (magnification: 500 times) and imaged. The micrographs taken are shown in FIGS. 5 and 6, respectively. Compared to FIG. 6 (Reference Example 2), in FIG. 5 (No. 1), it was confirmed that the fibers were cross-linked in some places, and it was confirmed that the colloidal silica played a role of connecting the fibers together. . Further, in FIG. 5, the cross-linking of the colloidal silica was observed closely in the surface layer portion to which the colloidal silica was applied, but almost no cross-linking was observed inside.
(4)参考例3
コロイダルシリカに代えて、イソシアネート(大榮産業のブロックポリイソシアネート「Blonate」(登録商標))を使用し、固形分量でニードルマット重量に対し30%を板状体の片面に噴霧した後、No.1と同様の条件で加熱・加圧成形した。雄型の凸部表面に成形体表面が付着し、成形体の雄型からの離型が困難であった。雄型の凸部から成形体をはがしたところ、凸部表面に繊維の一部がこびりついていた。
(4) Reference example 3
In place of colloidal silica, an isocyanate (block polyisocyanate “Blonate” (registered trademark) from Taiho Sangyo) was used, and after spraying 30% of the needle mat weight as a solid content on one surface of the plate-like body, 1 under the same conditions as in No. 1. The surface of the molded body adhered to the surface of the convex portion of the male mold, and it was difficult to release the molded body from the male mold. When the molded body was peeled off from the male convex part, a part of the fiber was stuck to the convex part surface.
本発明の三次元形状成形体の製造方法は、取付け箇所に適合する三次元形状を有する成形体を、5分未満という短時間で製造することができるので、成形体の製造現場、成形体のユーザ(成形体の取付け現場)の双方にとって、生産性の向上に役立つ。また、成形体の構成要素である無機繊維本来の耐熱性を保持しているので、高温保持の用途に用いる断熱材、吸音材、緩衝材などとしても有用である。 The method for producing a three-dimensional shape molded body according to the present invention can produce a molded body having a three-dimensional shape suitable for an attachment location in a short time of less than 5 minutes. It helps to improve productivity for both users (installation site of the molded product). Moreover, since the heat resistance inherent to the inorganic fiber that is a component of the molded body is maintained, it is also useful as a heat insulating material, a sound absorbing material, a buffer material, and the like used for high temperature holding applications.
1 板状体
1a コロイダルシリカ適用面
2 無機繊維
3 コロイダルシリカ
4 三次元形状成形体
11 雌型
12 雄型
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Plate-shaped body 1a Colloidal silica application surface 2 Inorganic fiber 3 Colloidal silica 4 Three-dimensional shape molded body 11 Female mold 12 Male mold
Claims (12)
前記板状体の片面に、コロイダルシリカを塗布・塗工・噴霧又は含浸する工程;及び
前記板状体の片面が凹部となるように加熱・加圧する工程
を含む、無機繊維群の三次元形状成形体の製造方法。 A method for producing a three-dimensional shaped body from a plate-like body composed of inorganic fibers,
Three-dimensional shape of inorganic fiber group, comprising: coating, coating, spraying or impregnating colloidal silica on one side of the plate-like body; and heating and pressing so that one side of the plate-like body becomes a concave portion Manufacturing method of a molded object.
前記三次元形状の凹側面の少なくとも一部に、シリカ硬化物が侵入していて、且つ凸側表面にはシリカ硬化物が存在していない三次元形状成形体。 A molded body in which inorganic fibers are intertwined and molded into a three-dimensional shape,
A three-dimensional shape molded body in which a silica cured product has penetrated into at least part of the concave side surface of the three-dimensional shape, and no silica cured product exists on the convex surface.
The three-dimensional shape molded body according to claim 8 or 9, wherein the three-dimensional shape molded body is a molded body having a concave portion adapted to a shape of an attachment portion.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023090042A (en) * | 2021-12-17 | 2023-06-29 | 三菱マテリアル電子化成株式会社 | Oil-water separation filter and its manufacturing method |
| WO2024106321A1 (en) | 2022-11-15 | 2024-05-23 | 井前工業株式会社 | Flame-shielding heat-insulating laminate and flame-shielding heat-insulating structure using same |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS588216A (en) * | 1981-07-08 | 1983-01-18 | Sankei Giken Kogyo Kk | Sound-absorber for muffler |
| JPS5842136U (en) * | 1981-09-16 | 1983-03-19 | 日本グラスフアイバ−工業株式会社 | Sound-absorbing and heat-insulating tube made of glass fiber needle mat |
| JPS6023208U (en) * | 1983-07-26 | 1985-02-18 | 本田技研工業株式会社 | internal combustion engine exhaust pipe |
| JP2003113565A (en) * | 2001-10-09 | 2003-04-18 | Nippon Glass Fiber Kogyo Kk | Formed glassfiber article and forming method therefor |
| JP2007031871A (en) * | 2005-07-26 | 2007-02-08 | Oji Paper Co Ltd | Glass fiber nonwoven fabric |
| JP2009220313A (en) * | 2008-03-14 | 2009-10-01 | Daiwa:Kk | Sound deadening and heat insulating material manufacturing method, and sound deadening and heat insulating material |
| WO2016140156A1 (en) * | 2015-03-02 | 2016-09-09 | 藤田 鉦則 | Molded body, construction material, vehicle, ship, aircraft, and electrical appliance comprising the molded body, and method for producing molded body |
-
2018
- 2018-02-27 JP JP2018033327A patent/JP2019148031A/en active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS588216A (en) * | 1981-07-08 | 1983-01-18 | Sankei Giken Kogyo Kk | Sound-absorber for muffler |
| JPS5842136U (en) * | 1981-09-16 | 1983-03-19 | 日本グラスフアイバ−工業株式会社 | Sound-absorbing and heat-insulating tube made of glass fiber needle mat |
| JPS6023208U (en) * | 1983-07-26 | 1985-02-18 | 本田技研工業株式会社 | internal combustion engine exhaust pipe |
| JP2003113565A (en) * | 2001-10-09 | 2003-04-18 | Nippon Glass Fiber Kogyo Kk | Formed glassfiber article and forming method therefor |
| JP2007031871A (en) * | 2005-07-26 | 2007-02-08 | Oji Paper Co Ltd | Glass fiber nonwoven fabric |
| JP2009220313A (en) * | 2008-03-14 | 2009-10-01 | Daiwa:Kk | Sound deadening and heat insulating material manufacturing method, and sound deadening and heat insulating material |
| WO2016140156A1 (en) * | 2015-03-02 | 2016-09-09 | 藤田 鉦則 | Molded body, construction material, vehicle, ship, aircraft, and electrical appliance comprising the molded body, and method for producing molded body |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023090042A (en) * | 2021-12-17 | 2023-06-29 | 三菱マテリアル電子化成株式会社 | Oil-water separation filter and its manufacturing method |
| JP7749444B2 (en) | 2021-12-17 | 2025-10-06 | 三菱マテリアル電子化成株式会社 | Oil-water separation filter and its manufacturing method |
| WO2024106321A1 (en) | 2022-11-15 | 2024-05-23 | 井前工業株式会社 | Flame-shielding heat-insulating laminate and flame-shielding heat-insulating structure using same |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20211029 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20220427 |