本發(fā)明涉及一種無機(jī)纖維質(zhì)發(fā)泡體。

背景技術(shù)：

無機(jī)纖維質(zhì)發(fā)泡體通過使無機(jī)纖維的水分散液起泡，將所獲得的含氣泡水分散液成型后，進(jìn)行干燥而制造。無機(jī)纖維質(zhì)發(fā)泡體具有近似于發(fā)泡聚氨酯或發(fā)泡聚乙烯的彈性，輕量且隔熱性和吸音性優(yōu)異，并且是不可燃性的，因此，能夠用于飛機(jī)、火箭、船舶、其它各種工業(yè)用機(jī)器等的高溫部用隔熱材料。

作為用于制造這種發(fā)泡體的無機(jī)纖維，石棉纖維在水中分散性和絡(luò)合性方面具有非常優(yōu)異的性質(zhì)，從而最適合。另一方面，近年來從環(huán)境衛(wèi)生方面的理由出發(fā)，石棉纖維的使用變得困難，因此，即使石棉纖維以外的無機(jī)纖維在使用上存在困難，也需要利用石棉纖維以外的無機(jī)纖維來制造彈性發(fā)泡體，為此，已提出了各種辦法(專利文獻(xiàn)1)。

然而，使用石棉纖維以外的其它無機(jī)纖維時(shí)，由于分散性、絡(luò)合性差，因此，制造的發(fā)泡體硬且回彈性低，例如施工性不優(yōu)異等在柔軟性和恢復(fù)性這樣的變形特性方面還有改善的余地。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開昭60-141684號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的課題在于提供一種變形特性優(yōu)異的發(fā)泡體。

本發(fā)明者們進(jìn)行了精心研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，即使不使用石棉作為原料，也能夠獲得變形特性優(yōu)異的發(fā)泡體，從而完成了本發(fā)明。

根據(jù)本發(fā)明，可以提供以下的實(shí)施方式的發(fā)泡體。

1.一種發(fā)泡體，其中，是由除石棉以外的無機(jī)纖維構(gòu)成的多孔發(fā)泡體，該發(fā)泡體具有選自以下的特性(1)～(8)中的至少1種以上。

(1)在常溫下以壓縮率0～90％的各壓縮率壓縮時(shí)的壓縮應(yīng)力全部為1mpa以下；

(2)在常溫下以壓縮率80％壓縮時(shí)的壓縮應(yīng)力為0.1mpa以下；

(3)在常溫下以壓縮率80％壓縮時(shí)的恢復(fù)率為50％以上；

(4)在常溫下以壓縮率0～90％的各壓縮率壓縮時(shí)的恢復(fù)率全部為80％以上；

(5)在常溫下以壓縮率80％壓縮時(shí)的表觀楊氏模量為1mpa以下；

(6)在常溫下以壓縮率80％壓縮時(shí)的表觀楊氏模量為0.05mpa以下；

(7)在常溫下體積密度為0.005～0.1g/cm³；

(8)在常溫下以壓縮率40～80％壓縮時(shí)的體積密度與壓縮應(yīng)力的乘積值[mpa·g/cm³]為0.3以下；

(9)在常溫下以壓縮率80％壓縮時(shí)的上述乘積值為0.005以下。

2.如1所述的發(fā)泡體，其中，上述無機(jī)纖維為玻璃纖維。

3.一種無機(jī)纖維發(fā)泡體的制造方法，其中，使無機(jī)纖維的表面帶負(fù)電或正電，

將含有上述帶電的無機(jī)纖維和表面活性劑的分散液攪拌并使其發(fā)泡，從而得到濕潤(rùn)發(fā)泡體，

將上述濕潤(rùn)發(fā)泡體干燥，

向上述干燥發(fā)泡體供給偶聯(lián)劑。

4.如3所述的無機(jī)纖維發(fā)泡體的制造方法，其中，在使上述無機(jī)纖維的表面帶負(fù)電時(shí)，將含有上述帶電的無機(jī)纖維和陽(yáng)離子表面活性劑的分散液攪拌并使其發(fā)泡，從而得到濕潤(rùn)發(fā)泡體，

在使上述無機(jī)纖維的表面帶正電時(shí)，將含有上述帶電的無機(jī)纖維和陰離子表面活性劑的分散液攪拌并使其發(fā)泡，從而得到濕潤(rùn)發(fā)泡體。

5.如3或4所述的無機(jī)纖維發(fā)泡體的制造方法，其中，通過使無機(jī)纖維的表面與堿性或酸性的處理液接觸而使其帶負(fù)電或正電。

6.如5所述的無機(jī)纖維發(fā)泡體的制造方法，其中，上述分散液包含上述處理液，一邊使其與上述處理液接觸一邊進(jìn)行攪拌使其發(fā)泡。

7.如5或6所述的無機(jī)纖維發(fā)泡體的制造方法，其中，將上述無機(jī)纖維預(yù)先在上述處理液中開纖、分散并帶電。

8.如3～7中任一項(xiàng)所述的無機(jī)纖維發(fā)泡體的制造方法，其中，將上述濕潤(rùn)發(fā)泡體干燥后，在供給偶聯(lián)劑之前，進(jìn)行加熱，除去上述表面活性劑。

附圖說明

圖1是實(shí)施例1中得到的發(fā)泡體的截面的照片。

圖2是比較例1中得到的發(fā)泡體的截面的照片。

具體實(shí)施方式

對(duì)本發(fā)明的發(fā)泡體的實(shí)施方式進(jìn)行說明。另外，以下所記載的特性只要沒有特別記載，是指常溫下的特性。本實(shí)施方式的發(fā)泡體是由無機(jī)纖維構(gòu)成的多孔體。

本實(shí)施方式的無機(jī)纖維不包含石棉纖維地構(gòu)成，例如可以使用選自陶瓷纖維、生物可溶性纖維(堿土金屬硅酸鹽纖維、巖棉(rockwool)等)和玻璃纖維中的1種以上。

生物可溶性無機(jī)纖維例如是40℃下的生理鹽水溶解率為1％以上的無機(jī)纖維。

生理鹽水溶解率例如按照以下的方法進(jìn)行測(cè)定。即，首先，向三角燒瓶(容積300ml)中加入將無機(jī)纖維粉碎至200目以下而制備的試樣1g和生理鹽水150ml，設(shè)置于40℃的恒溫箱中。接著，對(duì)三角燒瓶施加每分鐘120轉(zhuǎn)的水平振動(dòng)并持續(xù)50小時(shí)。之后，對(duì)通過過濾而得到的濾液中所含有的各元素(可以為主要元素)硅(si)、鎂(mg)、鈣(ca)、鈉(na)、鉀(k)和鋁(al)的濃度(mg/l)利用icp發(fā)光分析裝置進(jìn)行測(cè)定。然后，基于所測(cè)得的各元素的濃度和溶解前的無機(jī)纖維中的各元素的含量(質(zhì)量％)，算出生理鹽水溶解率(％)。即，例如在測(cè)定元素為硅(si)、鎂(mg)、鈣(ca)和鋁(al)的情況下，由下式算出生理鹽水溶解率c(％)：c(％)＝[濾液量(l)×(a1+a2+a3+a4)×100]/[溶解前的無機(jī)纖維的質(zhì)量(mg)×(b1+b2+b3+b4)/100]。在該式中，a1、a2、a3和a4分別為所測(cè)得的硅、鎂、鈣和鋁的濃度(mg/l)，b1、b2、b3和b4分別為溶解前的無機(jī)纖維中的硅、鎂、鈣和鋁的含量(質(zhì)量％)。

生物可溶性纖維例如具有以下的組成。

sio2、zro2、al2o3和tio2的合計(jì)50重量％～82重量％

堿金屬氧化物和堿土金屬氧化物的合計(jì)18重量％～50重量％

另外，生物可溶性纖維例如也可以具有以下的組成而構(gòu)成。

sio250～82重量％

cao和mgo的合計(jì)10～43重量％

平均纖維直徑?jīng)]有限定，但優(yōu)選細(xì)的平均纖維直徑。例如，可以為0.08μm～4.0μm、0.1μm～2.0μm、或0.2μm～1.0μm。平均纖維直徑可以由對(duì)隨機(jī)選擇的100根纖維進(jìn)行測(cè)定而獲得的纖維直徑求出。

另外，本實(shí)施方式的發(fā)泡體除了無機(jī)成分以外，還可以包含有機(jī)成分。另一方面，在發(fā)泡體所含的全部無機(jī)成分中，無機(jī)纖維占例如50重量％～100重量％。無機(jī)纖維在全部無機(jī)成分中優(yōu)選占80重量％以上、90重量％以上、96重量％以上、或97重量％以上。

本實(shí)施方式的發(fā)泡體可以作為無機(jī)成分不包含氧化硼、氮化硼、金屬硼化物等無機(jī)粘合劑而構(gòu)成。

另外，本實(shí)施方式的發(fā)泡體可以作為有機(jī)成分不包含有機(jī)粘合劑而構(gòu)成。在此，有機(jī)粘合劑能夠提高常溫下的體積密度、壓縮應(yīng)力、壓縮恢復(fù)率，另一方面，由于在高溫條件下(例如450℃)會(huì)燒掉，因此，會(huì)降低體積密度、壓縮應(yīng)力、壓縮恢復(fù)率。即，本實(shí)施方式的發(fā)泡體由于不包含有機(jī)粘合劑，因此，與例如包含有機(jī)粘合劑的巖棉氈等不同，能夠保證即使在高溫條件下也不使體積密度、壓縮應(yīng)力、壓縮恢復(fù)率降低。另外，本實(shí)施方式的發(fā)泡體也可以包含有機(jī)粘合劑地構(gòu)成。

另外，在本實(shí)施方式的發(fā)泡體中，在常溫(根據(jù)jisz8703為5～35℃)下以壓縮率0～90％的各壓縮率壓縮時(shí)的壓縮應(yīng)力全部?jī)?yōu)選為2.0mpa以下。例如，可以為1.5mpa以下、1.3mpa以下、1.0mpa以下、0.8mpa以下、0.6mpa以下、0.4mpa以下、0.2mpa以下、0.05mpa以下、或0.02mpa以下。下限為0mpa。進(jìn)一步優(yōu)選在本實(shí)施方式的發(fā)泡體中，在高溫下(450℃)以壓縮率0～90％的各壓縮率壓縮時(shí)的壓縮應(yīng)力全部?jī)?yōu)選為2.3mpa以下。例如，可以為2.0mpa以下、1.7mpa以下、1.5mpa以下、1.3mpa以下、1.0mpa以下、0.8mpa以下、0.6mpa以下、0.4mpa以下、0.2mpa以下或0.04mpa以下。下限為0mpa。

另外，在本實(shí)施方式的發(fā)泡體中，在常溫下以壓縮率80％壓縮時(shí)的壓縮應(yīng)力(或以壓縮率0～80％中的各壓縮率壓縮時(shí)的壓縮應(yīng)力全部)優(yōu)選為0.5mpa以下。例如，可以為0.3mpa以下、0.1mpa以下、0.08mpa以下、0.06pa以下、0.04pa以下、0.02pa以下、0.01mpa以下、0.008mpa以下、或0.005mpa以下。下限沒有限定，但通常為0.0001mpa以上或0.00001mpa以上。

在此，在發(fā)泡體中，體積密度、壓縮應(yīng)力各自為高的值時(shí)，經(jīng)常是變硬且回彈性(恢復(fù)性)變低。相對(duì)于此，在本發(fā)泡體中，如上所述，以壓縮率0～90％中的各壓縮率壓縮時(shí)的壓縮應(yīng)力全部較低，因此，能夠使柔軟性變高，并能夠提高變形特性。因此，例如發(fā)泡體相對(duì)于安裝發(fā)泡體的被安裝部容易融合，能夠抑制發(fā)泡體與被安裝部之間的間隙，提高密封性(施工性)。更具體而言，在上述發(fā)泡體中，能夠在常溫至高溫下(例如450℃)顯現(xiàn)高的柔軟性，相對(duì)于安裝發(fā)泡體的被安裝部容易融合，能夠抑制發(fā)泡體與被安裝部之間的間隙，能夠確保和提高常溫至高溫下的密封性。

另外，在本實(shí)施方式的發(fā)泡體中，優(yōu)選常溫下的壓縮率40～80％的表觀楊氏模量為0.7mpa以下。例如，可以為0.6mpa以下、0.3mpa以下、0.1mpa以下、0.05mpa以下、或0.01mpa以下。下限沒有限定，但通常為0.0001mpa以上。更優(yōu)選在本發(fā)泡體中，優(yōu)選高溫下(450℃)的壓縮率40～80％的表觀楊氏模量為0.8mpa以下。例如，可以為0.6mpa以下、0.1mpa以下、0.08mpa以下、或0.05mpa以下。下限沒有限定，但通常為0.0001mpa以上。進(jìn)一步優(yōu)選在本發(fā)泡體中，常溫和高溫下(450℃)以壓縮率0～90％的各壓縮率壓縮時(shí)的表觀楊氏模量為上述的低值。這樣在本實(shí)施方式的發(fā)泡體中，由于表觀楊氏模量低，因此，能夠使柔軟性變高，能夠提高變形特性。

在此，本發(fā)明中的表觀楊氏模量是指將壓縮率視為變形量，以規(guī)定的壓縮率壓縮時(shí)的壓縮應(yīng)力除以上述規(guī)定的壓縮率而得到的值。

在本實(shí)施方式的發(fā)泡體中，優(yōu)選常溫下的壓縮率80％的表觀楊氏模量為0.7mpa以下。例如，可以為0.6mpa以下、0.3mpa以下、0.1mpa以下、0.05mpa以下、或0.01mpa以下。下限沒有限定，但通常為0.0001mpa以上。

另外，在本實(shí)施方式的發(fā)泡體中，體積密度(常溫、壓縮率0％)優(yōu)選為0.001～0.13g/cm³。例如，可以為0.002～0.12g/cm³、0.003～0.1g/cm³、0.004～0.09g/cm³、0.005～0.08g/cm³、或0.006～0.05。如果體積密度在上述的范圍，則能夠使柔軟性變高，能夠提高變形特性。

另外，在本實(shí)施方式的發(fā)泡體中，優(yōu)選壓縮率40～80％或壓縮率80％的體積密度與壓縮應(yīng)力的乘積值[mpa·g/cm³]為0.30以下。更優(yōu)選上述乘積值[mpa·g/cm³]為0.28以下。例如，可以為0.1以下、0.05以下、0.01以下、0.001以下、或0.0005以下。如果體積密度與壓縮應(yīng)力的乘積值[mpa·g/cm³]低，則能夠使發(fā)泡體的體積密度和壓縮應(yīng)力變低，不僅柔軟，而且能夠表現(xiàn)高的恢復(fù)性。

另外，在本實(shí)施方式的發(fā)泡體中，孔徑的平均當(dāng)量圓直徑優(yōu)選為150μm～1000μm。例如，可以為180μm～800μm、200μm～700μm、250μm～600μm。如果孔徑的平均當(dāng)量圓直徑在上述的范圍內(nèi)，則不僅能夠保持結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，而且能夠確保壓縮后的恢復(fù)力(換而言之，保證、調(diào)整壓縮恢復(fù)率)，能夠確保和提高密封性。進(jìn)一步，由于孔徑的平均當(dāng)量圓直徑小，因此，能夠抑制因?qū)α鞫a(chǎn)生的熱傳導(dǎo)，提高隔熱性，并且能夠提高壓力損失，提高密封性?？讖降钠骄?dāng)量圓直徑可以根據(jù)發(fā)泡時(shí)的發(fā)泡倍率、氣泡量、氣泡直徑等進(jìn)行調(diào)整。

另外，上述的壓縮應(yīng)力、體積密度、表觀楊氏模量、平均當(dāng)量圓直徑例如可以根據(jù)對(duì)無機(jī)纖維實(shí)施的表面活性處理方法、無機(jī)纖維的濃度(含有比例)、發(fā)泡倍率、氣泡量、氣泡直徑等進(jìn)行調(diào)整(控制)。

本實(shí)施方式的發(fā)泡體優(yōu)選在常溫下以壓縮率80％(優(yōu)選為0～90％)壓縮時(shí)的恢復(fù)率為50％以上。例如，可以為60％、70％、80％以上、85％以上、90％以上、或95％以上。上限沒有限定，但通常為99％以下。更優(yōu)選高溫下(450℃)以壓縮率80％(優(yōu)選為0～90％)壓縮時(shí)的恢復(fù)率為50％以上。例如，可以為60％、70％、80％以上、85％以上、90％以上、或95％以上。上限沒有限定，但通常為99％以下。

本實(shí)施方式的發(fā)泡體優(yōu)選在常溫下以壓縮率40％的各壓縮率壓縮時(shí)的恢復(fù)率為87％以上(更優(yōu)選為90％以上)。上限沒有限定，但通常為99％以下。

在上述發(fā)泡體中，由于恢復(fù)率高，因此，能夠使恢復(fù)性變高，能夠提高變形特性。更具體而言，相對(duì)于安裝發(fā)泡體的被安裝部容易融合，能夠抑制發(fā)泡體與被安裝部之間的間隙，能夠確保和提高常溫至高溫下的密封性。

本發(fā)明的發(fā)泡體能夠任意組合具有上述的特性。

如上所述的本發(fā)明的發(fā)泡體按照后述的方法形成氣泡。因此，上述實(shí)施方式的發(fā)泡體可以不包含用于助長(zhǎng)氣泡形成的氟云母或阿拉伯膠而構(gòu)成。另外，作為不同的實(shí)施方式，發(fā)泡體也可以包含氟云母或阿拉伯膠而構(gòu)成。

接著，對(duì)上述實(shí)施方式的無機(jī)纖維質(zhì)發(fā)泡體的制造方法進(jìn)行說明。本制造方法包括：制作無機(jī)纖維分散液的制作工序；使無機(jī)纖維分散液發(fā)泡的發(fā)泡工序；對(duì)發(fā)泡體進(jìn)行干燥的脫水工序(分散介質(zhì)的除去工序)；和供給偶聯(lián)劑的偶聯(lián)劑供給工序而構(gòu)成。為了促進(jìn)偶聯(lián)劑的附著，也可以在偶聯(lián)劑供給工序之前追加對(duì)發(fā)泡體以規(guī)定溫度進(jìn)行燒成的燒成工序。

上述制作工序的一個(gè)實(shí)施方式包括：通過使無機(jī)纖維的表面與堿性或酸性的處理液接觸從而帶負(fù)電或正電的帶電步驟；和向帶電的無機(jī)纖維添加表面活性劑來制作分散液的表面活性劑添加步驟。在使無機(jī)纖維的表面帶負(fù)電時(shí)，優(yōu)選添加陽(yáng)離子表面活性劑；或者在使無機(jī)纖維的表面帶正電時(shí)，優(yōu)選添加陰離子表面活性劑。

在上述帶電步驟中，通過使用堿性或酸性的處理液進(jìn)行ph調(diào)整，從而控制無機(jī)纖維的表面的電動(dòng)電位。具體而言，使無機(jī)纖維的表面的電動(dòng)電位成為負(fù)值或正值。

在表面活性劑添加步驟中，優(yōu)選相對(duì)于上述帶電的無機(jī)纖維添加具有相反符號(hào)的親水基團(tuán)的表面活性劑，使表面活性劑的親水基團(tuán)側(cè)吸附于無機(jī)纖維的表面而使疏水基團(tuán)側(cè)配置于無機(jī)纖維的表面相反側(cè)，從而使無機(jī)纖維(最外表面)疏水化。這樣，如果在使表面活性劑吸附于無機(jī)纖維的表面而使無機(jī)纖維表面疏水化的狀態(tài)下，利用后述的發(fā)泡工序?qū)肟諝馐怪l(fā)泡，則能夠在無機(jī)纖維表面的疏水基團(tuán)側(cè)助長(zhǎng)泡的形成而獲得良好發(fā)泡的發(fā)泡體。換而言之，通過控制無機(jī)纖維表面的電動(dòng)電位，使表面活性劑與無機(jī)纖維相互作用而使纖維疏水化，容易在無機(jī)纖維的周圍卡止(附著)泡，形成已使之發(fā)泡的發(fā)泡體(海綿結(jié)構(gòu))。

另外，對(duì)于上述無機(jī)纖維能夠使用陶瓷纖維、生物可溶性纖維(堿土金屬硅酸鹽纖維、巖棉等)、玻璃纖維等。另外，在上述處理液中，只要是能夠溶解于水中使ph發(fā)生變化的即可，能夠使用無機(jī)化合物的酸或堿、有機(jī)化合物的酸或堿。無機(jī)纖維的表面的電動(dòng)電位表示不為0的值，例如為－5mv～－70mv、－7mv～－60mv、－10mv～－45mv、+5mv～+65mv、+7mv～+60mv、或+10mv～+45mv。用于形成規(guī)定的電動(dòng)電位的ph因纖維的種類而不同，因此，不能從根本上特定ph，關(guān)于ph，例如可以在ph7.5～13時(shí)帶負(fù)電，在ph2～6時(shí)帶正電。另外，電動(dòng)電位通過使纖維分散于調(diào)整至規(guī)定的ph的水系的分散介質(zhì)中，使用纖維的通用電動(dòng)電位計(jì)(例如modelfpa，afganalytik公司制造)進(jìn)行測(cè)定而得到。

另外，上述制作工序中的帶電步驟和表面活性劑添加步驟可以經(jīng)時(shí)或同時(shí)實(shí)施。在同時(shí)實(shí)施帶電步驟和表面活性劑添加步驟時(shí)，可以將處理液、無機(jī)纖維和表面活性劑一起混合。另一方面，在經(jīng)時(shí)地實(shí)施帶電步驟和表面活性劑添加步驟時(shí)，可以將無機(jī)纖維預(yù)先在處理液中開纖、分散并帶電，之后，與表面活性劑混合。另外，作為上述制作工序的其它實(shí)施方式，也可以不使用表面活性劑，通過利用兩親物質(zhì)、具有疏水性官能團(tuán)的硅烷偶聯(lián)劑、具有疏水性官能團(tuán)的鈦偶聯(lián)劑等的表面處理，將至少使表面疏水化的無機(jī)纖維加入分散液(分散介質(zhì))中而制作。另外，為了形成發(fā)泡體，該工序的偶聯(lián)劑用于形成疏水化的狀態(tài)。后述的偶聯(lián)劑供給工序中所使用的偶聯(lián)劑用于防止發(fā)泡體的形態(tài)因被水沾濕而崩解。

分散液中的表面活性劑的量可以根據(jù)無機(jī)纖維進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，例如相對(duì)于100重量份的玻璃纖維，可以使表面活性劑成為0.01～1.0重量份。上述表面活性劑可以優(yōu)選為0.1～0.8重量份，更優(yōu)選為0.2～0.7重量份。另外，如果表面活性劑的添加量過少，則有無法使無機(jī)纖維的表面充分疏水化而發(fā)泡性下降的擔(dān)憂；另一方面，如果表面活性劑的量過多，則有表面活性劑彼此附著而無法使無機(jī)纖維的表面充分疏水化的擔(dān)憂，鑒于此，可以進(jìn)行調(diào)整。

另外，分散液可以不包含有機(jī)粘結(jié)劑(樹脂乳液、橡膠(彈性體)成分(阿拉伯膠等)或者鎂氧化物或氫氧化物而構(gòu)成。

在上述發(fā)泡工序中，從氣泡供給裝置向?qū)⑻幚硪?、無機(jī)纖維和表面活性劑混合而成的無機(jī)纖維分散液供給空氣(氣泡)而使之發(fā)泡。另外，也可以不使用氣泡供給裝置，通過攪拌向無機(jī)纖維分散液供給空氣(氣泡)而使之發(fā)泡。利用上述氣泡供給裝置或攪拌，能夠?qū)馀荼堵?、氣泡量、氣泡直徑進(jìn)行調(diào)整。

在上述脫水工序中，通過以規(guī)定時(shí)間(例如4小時(shí))、在常溫或常溫以外的規(guī)定溫度下將分散液所含的分散介質(zhì)干燥(包括自然干燥)而將發(fā)泡體脫水。

在上述燒成工序中，對(duì)發(fā)泡體以高溫度(例如450℃)進(jìn)行燒成，除去表面活性劑。另外，燒成工序可以與上述脫水工序同時(shí)實(shí)施。

在上述偶聯(lián)劑供給工序中，使發(fā)泡體、偶聯(lián)劑和水蒸氣反應(yīng)而供給。具體而言，使對(duì)偶聯(lián)劑進(jìn)行加熱而產(chǎn)生的蒸氣附著于發(fā)泡體，使其與水蒸氣反應(yīng)。通過用水蒸氣進(jìn)行處理，偶聯(lián)劑發(fā)生水解、脫水縮合，附著于發(fā)泡體。例如，在封閉容器(雖然氣體不會(huì)從外部混入容器內(nèi)，但能夠承受因內(nèi)部的加熱而導(dǎo)致的壓力上升的密閉容器)內(nèi)使發(fā)泡體與偶聯(lián)劑蒸氣接觸。接觸后，向封閉容器加入水，產(chǎn)生水蒸氣并使其與偶聯(lián)劑反應(yīng)。另外，供給較多偶聯(lián)劑時(shí)，代替上述的處理或者除了上述的處理以外，還可以使偶聯(lián)劑直接滲透于發(fā)泡體中，進(jìn)行加熱。之后，使之與水蒸氣接觸。

作為偶聯(lián)劑，可以列舉硅烷偶聯(lián)劑、鈦偶聯(lián)劑等。作為硅烷偶聯(lián)劑，可以列舉甲基三乙氧基硅烷等。偶聯(lián)劑的量可以根據(jù)無機(jī)纖維進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，沒有限定，例如為1～10重量％左右。

本發(fā)明的發(fā)泡體可以本質(zhì)上由無機(jī)纖維、表面活性劑和偶聯(lián)劑、或者無機(jī)纖維和偶聯(lián)劑構(gòu)成，也可以僅由這些構(gòu)成。在此，本質(zhì)上構(gòu)成是指95重量％以上、98重量％以上或99重量％以上由這些構(gòu)成。另外，也可以使本發(fā)明的發(fā)泡體的96重量％以上、97重量％以上、98重量％以上或99重量％以上成為無機(jī)纖維。

實(shí)施例

以下，例示具體的實(shí)施例，但本發(fā)明并不限定于該實(shí)施例。

實(shí)施例1

以濃度成為0.5重量％的方式使微玻璃纖維(平均纖維直徑0.4μm)分散于ph10的氨水中，將纖維表面的電動(dòng)電位調(diào)整至－55mv，進(jìn)行處理。接著，添加相對(duì)于100重量份的纖維，以表面活性劑的固形物換算為0.5重量份的陽(yáng)離子表面活性劑(月桂基三甲基氯化銨(商品名：kohtamin24p、花王株式會(huì)社制造))，攪拌混合。此時(shí)，引入空氣，進(jìn)行發(fā)泡。將所獲得的濕潤(rùn)發(fā)泡體干燥，使用電爐以450℃處理1小時(shí)，將附著于發(fā)泡體的表面活性劑除去。接著，供給偶聯(lián)劑。偶聯(lián)劑使用甲基三乙氧基硅烷(商品名：kbe－13、信越化學(xué)工業(yè)制造)，向密閉容器內(nèi)加入硅烷偶聯(lián)劑，加熱到160℃左右，產(chǎn)生硅烷偶聯(lián)劑的蒸氣，對(duì)發(fā)泡體處理4小時(shí)。接著，為了進(jìn)行偶聯(lián)劑的反應(yīng)，向封閉容器內(nèi)添加水8g，產(chǎn)生水蒸氣，對(duì)發(fā)泡體處理2小時(shí)。然后，在封閉容器內(nèi)，每1g發(fā)泡體重量，直接涂布10g左右的偶聯(lián)劑，以105℃加熱4小時(shí)。之后，與上述同樣地將相當(dāng)于偶聯(lián)劑的一半質(zhì)量的水加入容器，以105℃處理2小時(shí)。常溫(20℃)下非壓縮時(shí)的發(fā)泡體孔徑的平均當(dāng)量圓直徑為257μm左右。

將所獲得的發(fā)泡體的截面的照片示于圖1中。對(duì)發(fā)泡體進(jìn)行以下的評(píng)價(jià)。將結(jié)果示于表1中。另外，所獲得的發(fā)泡體除了下述評(píng)價(jià)以外，熱導(dǎo)率(隔熱性)和吸音性也優(yōu)異。

(1)體積密度與壓縮應(yīng)力的乘積值

對(duì)下述體積密度與壓縮應(yīng)力進(jìn)行乘積而算出。

(a)體積密度

從所制作的發(fā)泡體切割樣品，使用尺寸測(cè)量裝置(例如游標(biāo)卡尺)，測(cè)量上述樣品的長(zhǎng)、寬、高的尺寸。接著，測(cè)量上述樣品的重量，利用以下的式子測(cè)定體積密度。

體積密度(g/cm³)＝重量÷長(zhǎng)尺寸÷寬尺寸÷高

(b)壓縮應(yīng)力

如以下的式子所示，試驗(yàn)時(shí)的樣品壓縮時(shí)的負(fù)荷值除以利用上述樣品尺寸測(cè)量所求出的面積(長(zhǎng)尺寸和寬尺寸)而算出。壓縮時(shí)的負(fù)荷是，以與上述的體積密度相同的方式測(cè)量樣品的尺寸，將該樣品的厚度設(shè)定為100％，設(shè)定壓縮率(0～90％)，使用材料試驗(yàn)機(jī)(autograph、島津制作所)壓縮至規(guī)定厚度(2mm/min)時(shí)的加權(quán)值。

壓縮應(yīng)力n/m²＝測(cè)定負(fù)荷(n)÷樣品面積(m²)

(2)恢復(fù)率

以與上述的體積密度相同的方式測(cè)量樣品的尺寸。將該樣品的厚度設(shè)定為100％，設(shè)定壓縮率(0～90％)，使用材料試驗(yàn)機(jī)(autograph、島津制作所)壓縮至規(guī)定厚度(2mm/min)。測(cè)量試驗(yàn)結(jié)束后的樣品的厚度，由以下的式子算出恢復(fù)率。

恢復(fù)率(％)＝壓縮試驗(yàn)后的厚度÷試驗(yàn)前的厚度×100

(3)孔徑的平均當(dāng)量圓直徑

從所制作的發(fā)泡體切割樣品，使用顯微鏡(hirox公司制造的modelkh2200)，以20倍對(duì)截面進(jìn)行攝影。使用圖像分析軟件imageproplus(mediacybernetics公司制造)，測(cè)量所拍攝的圖像內(nèi)的全部細(xì)孔(12～332個(gè))。關(guān)于測(cè)量，由于視為細(xì)孔的部分為橢圓形狀，因此，測(cè)量細(xì)孔的長(zhǎng)徑和短徑，利用以下的式子算出截面積。

細(xì)孔截面積＝長(zhǎng)徑÷2×短徑÷2×π

另外，將相當(dāng)于真圓的直徑作為當(dāng)量圓直徑，由上述截面積利用以下的式子算出。然后，算出關(guān)于上述圖像內(nèi)的全部細(xì)孔的當(dāng)量圓直徑的平均。

(細(xì)孔截面積÷π)

(4)表觀楊氏模量

基于上述壓縮應(yīng)力和通過樣品的尺寸測(cè)量所測(cè)得的變形量算出表觀楊氏模量。

(5)密封性

將發(fā)泡體沖孔成內(nèi)徑15mm×外形30mm的環(huán)狀，制作樣品。用一對(duì)夾持部夾持樣品和墊片，進(jìn)行螺栓緊固以成為規(guī)定的壓縮率(0～90％)的厚度。利用n2瓶使用差壓計(jì)，將氣壓調(diào)整至20kpa，以貫通試樣的方式，使n2氣體從一對(duì)夾持部的一個(gè)的內(nèi)部流過。利用設(shè)置于一對(duì)夾持部的另一個(gè)的內(nèi)部的流量計(jì)，測(cè)定體系內(nèi)的n2氣體的流量。將該測(cè)得的n2氣體的流量作為從挾持部的另一個(gè)的截面流出的n2氣體的泄漏量l/min·mm。

實(shí)施例2

以濃度成為2重量％的方式使陶瓷纖維(氧化鋁約50重量％、二氧化硅約50重量％)(平均纖維直徑2.0μm)分散于ph10的氨水中，使纖維表面的電動(dòng)電位成為－32mv。接著，添加相對(duì)于100重量份的纖維，以表面活性劑的固形物換算以重量計(jì)為0.5重量份的陽(yáng)離子表面活性劑(月桂基三甲基氯化銨(商品名：kohtamin24p、花王株式會(huì)社制造))，攪拌混合。此時(shí)，引入空氣，進(jìn)行發(fā)泡。與實(shí)施例1同樣地對(duì)所獲得的發(fā)泡體進(jìn)行干燥、燒成和偶聯(lián)劑供給處理。常溫下非壓縮時(shí)的發(fā)泡體孔徑的平均當(dāng)量圓直徑為312μm左右。與實(shí)施例1同樣地對(duì)所獲得的發(fā)泡體進(jìn)行評(píng)價(jià)。將結(jié)果示于表2中。

實(shí)施例3

使用陰離子表面活性劑(月桂基苯磺酸鈉(商品名：neopelexg65、花王株式會(huì)社制造))代替實(shí)施例1中的陽(yáng)離子表面活性劑，除此以外，與實(shí)施例1同樣地操作，制作發(fā)泡體并進(jìn)行評(píng)價(jià)。將結(jié)果示于表3中。

實(shí)施例4

使用陰離子表面活性劑(月桂基苯磺酸鈉(商品名：neopelexg65、花王株式會(huì)社制造))代替實(shí)施例2中的陽(yáng)離子表面活性劑，除此以外，與實(shí)施例2同樣地操作，制作發(fā)泡體并進(jìn)行評(píng)價(jià)。將結(jié)果示于表4中。

比較例1

與實(shí)施例1同樣地制作纖維的分散液后，既不進(jìn)行纖維表面的電動(dòng)電位調(diào)整，也不進(jìn)行發(fā)泡操作，而進(jìn)行脫水、干燥。所獲得的未發(fā)泡體(常溫下非壓縮時(shí))的孔徑的平均當(dāng)量圓直徑為143μm左右。

將所獲得的未發(fā)泡體的截面的照片示于圖2中。進(jìn)一步，與實(shí)施例1同樣地對(duì)未發(fā)泡體進(jìn)行評(píng)價(jià)。將結(jié)果示于表5中。

比較例2

不供給實(shí)施例1中的偶聯(lián)劑，除此以外，與實(shí)施例1同樣地操作，制作發(fā)泡體。所獲得的發(fā)泡體脆，從而不能評(píng)價(jià)。

[表2]

[表3]

[表4]

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

本發(fā)明的發(fā)泡體可以作為例如隔熱材料、片材、吸音材料等使用。

上述中對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式和/或?qū)嵤├M(jìn)行了一些詳細(xì)地說明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員容易實(shí)質(zhì)上不脫離本發(fā)明的新的啟示和效果而對(duì)作為這些示例的實(shí)施方式和/或?qū)嵤├M(jìn)行許多變更。因此，這些許多變更也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

將該說明書中所記載的文獻(xiàn)和作為本申請(qǐng)的巴黎優(yōu)先權(quán)的基礎(chǔ)的日本申請(qǐng)說明書的內(nèi)容全部引用于此。