多孔体的制作方法

1.本发明涉及无机纤维多孔体以及包含该多孔体的隔音材料、绝热材料、吸音材料以及密封材料。


背景技术：

2.无机纤维多孔体(发泡体)具有与发泡聚氨酯、发泡聚乙烯相似的弹性，重量轻、绝热性及吸音性优异并且为不燃性(non-flammability)，因此能够用于航空器、火箭、船舶、其他各种产业用设备等高温部用绝热材料。
3.作为这种多孔体的制造中使用的无机纤维，石棉纤维是最适合的，另一方面，近年来，由于环境卫生方面的理由，石棉纤维的使用变得困难，因此，开发出了使用了石棉纤维以外的无机纤维的多孔体。
4.例如，在专利文献1中公开了一种发泡体，其是使用具有相反符号的亲水基的表面活性剂使表面带电的无机纤维发泡而得到的。
5.现有技术文献
6.专利文献
7.专利文献1：国际公开第2016/121400号


技术实现要素：

8.关于无机纤维多孔体的特长，可以举出轻量性和柔软性，但另一方面，容易破损，因此处理时需要注意。因此，对于无机纤维多孔体而言，要求提高其强度，抑制施工时的破损。本发明的技术问题在于提供一种强度优异的多孔体。
9.根据本发明，提供下述的多孔体等。
10.1.一种多孔体，其中，包含无机纤维和有机粘合剂，上述无机纤维的含量为90质量％以上。
11.2.根据1所述的多孔体，其中，上述有机粘合剂的含量为0.5质量％以上且10质量％以下。
12.3.根据1或2所述的多孔体，其中，上述有机粘合剂包含弹性体。
13.4.根据1～3中任一项所述的多孔体，其中，上述有机粘合剂为选自有机硅弹性体和丙烯酸类弹性体中的1种以上。
14.5.根据1～4中任一项所述的多孔体，其中，上述有机粘合剂包含有机硅弹性体。
15.6.根据1～5中任一项所述的多孔体，其中，包含表面活性剂。
16.7.根据1～6中任一项所述的多孔体，其中，该多孔体的体积密度为30kg/m3以下。
17.8.根据1～7中任一项所述的多孔体，其中，该多孔体的断裂应力为2.5kpa以上。
18.9.根据1～8中任一项所述的多孔体，其中，由上述有机粘合剂形成的结合部位的每单位面积的数量为8以上。
19.10.一种隔音材料，其中，包含1～9中任一项所述的多孔体。
20.11.一种绝热材料，其中，包含1～9中任一项所述的多孔体。
21.12.一种吸音材料，其中，包含1～9中任一项所述的多孔体。
22.13.一种密封材料，其中，包含1～9中任一项所述的多孔体。
23.根据一个实施方式，优选下述的多孔体。
24.一种多孔体，其中，包含无机纤维和有机粘合剂，上述无机纤维的平均纤维直径为2.0μm以下，上述无机纤维的含量为90质量％以上，上述有机粘合剂的含量为0.5质量％以上且10质量％以下，上述有机粘合剂包含弹性体，该多孔体的体积密度为30kg/m3以下。
25.根据本发明，能够提供强度优异的多孔体。
附图说明
26.图1是弯曲试验时的照片。
27.图2是实施例1的多孔体内部的扫描型电子显微镜照片。
具体实施方式
28.对本发明的一个实施方式的多孔体进行说明。需要说明的是，只要没有特别记载，以下所记载的特性是指在常温(23℃)下的特性。
29.一个实施方式的多孔体是包含无机纤维和有机粘合剂的多孔体，其中，无机纤维的含量为90质量％以上。在本实施方式中，通过调配比较少量的有机粘合剂，来加强无机纤维彼此的交点处的结合。据推测：由此，在不损害轻量性和不燃性的情况下，无机纤维所构成的多孔(海绵)结构对于变形的耐性提高。其结果，本实施方式的多孔体的强度优异，此外，能够防止施工时的多孔体的破损，因此，能够适当地发挥由多孔体带来的功能(绝热性等)。
30.此外，多孔体能够发挥从变形状态或压缩状态恢复形状的性质优异(应变小)的效果。进一步，多孔体能够发挥防止伴随变形带来的龟裂的产生的性质优异的效果。
31.在一个实施方式中，相对于多孔体整体，无机纤维的含量大于95质量％，也可以为96质量％以上、97质量％以上、或98质量％以上。
32.在一个实施方式中，多孔体的断裂应力(平均最大应力)为2.5kpa以上，更优选为5.0kpa以上，具有高强度。对于其上限值没有规定，例如，可以为50kpa以下，此外，可以为20kpa以下。关于断裂应力，依据jis k6251:2010进行测定。
33.在一个实施方式中，刚切割多孔体后的切割面的表面电位优选为1kv以下，更优选为0.8kv以下，进一步优选为0.7kv以下。切割面的表面电位低意味着多孔体难以带电，除电性优异。表面电位的下限例如可以为0.1kv以上。关于表面电位，通过实施例中记载的方法进行测定。
34.在一个实施方式中，有机粘合剂的交点处的附着率为7％以上。有机粘合剂的交点处的附着率优选为10％以上，特别优选为15％以上。附着率越高，强度趋于越高。附着率的上限例如可以为80％、60％或55％。关于附着率，通过实施例中记载的方法进行测定。
35.在一个实施方式中，表观弹性模量(杨氏模量)为1.0kpa以上。表观弹性模量(杨氏模量)优选为1.2kpa以上，特别优选为1.4kpa以上。表观弹性模量的上限例如可以为10kpa或5kpa。
36.在一个实施方式中，将多孔体在常温下以80％的压缩率进行了压缩时的压缩应力为20kpa以下。上述压缩应力优选为15kpa以下，特别优选为14kpa以下。上述压缩应力的下限例如可以为1kpa或5kpa。
37.在一个实施方式中，将多孔体在常温下以压缩率80％进行了压缩时的复原率为70％以上、80％以上、或90％以上。
38.以下，对本实施方式的构成多孔体的部件及制造方法进行说明。
39.(无机纤维)
40.对于多孔体中所含的无机纤维没有特别限定，例如，可以使用选自陶瓷纤维、生物可溶性纤维(碱土金属硅酸盐纤维、石棉等)及玻璃纤维中的1种以上。需要说明的是，在一个实施方式中，多孔体不包含石棉纤维。
41.关于生物可溶性无机纤维，例如，是在40℃下的生理盐水溶液中的溶解率为1％以上的无机纤维。
42.关于生理盐水溶液中的溶解率，例如，按照如下方法测定。即，首先，将把无机纤维粉碎至200目以下而制备的试样1g及生理盐水150ml放入锥形烧瓶(容积300ml)中，并将该烧瓶置于40℃的培养箱中。接着，在锥形烧瓶中持续施加50小时的每分钟120转的水平振动。然后，通过icp发光分析装置测定通过过滤得到的滤液中含有的各元素(可以是主要元素)硅(si)、镁(mg)、钙(ca)、钠(na)、钾(k)和铝(al)的浓度(mg/l)。然后，基于测定出的各元素的浓度和溶解前的无机纤维中的各元素的含量(质量％)，计算出生理盐水溶液中的溶解率(％)。即，例如，在测定元素为硅(si)、镁(mg)、钙(ca)及铝(al)的情况下，通过下述式算出生理盐水溶液中的溶解率c(％)。
43.c(％)＝[滤液量(l)
×
(a1 a2 a3 a4)
×
100]/[溶解前的无机纤维的质量(mg)
×
(b1 b2 b3 b4)/100]
[0044]
在该式中，a1、a2、a3及a4分别为测定到的硅、镁、钙及铝的浓度(mg/l)，b1、b2、b3及b4分别为溶解前的无机纤维中的硅、镁、钙及铝的含量(质量％)。
[0045]
生物可溶性纤维例如具有以下组成。
[0046]
sio2、zro2、al2o3和tio2的合计为50质量％～82质量％
[0047]
碱金属氧化物和碱土金属氧化物的合计为18质量％～50质量％
[0048]
此外，生物体可溶性纤维例如也可以构成为具有下述的组成。
[0049]
sio2为50～82质量％。
[0050]
cao和mgo的合计为10～43质量％
[0051]
对于无机纤维的平均纤维直径没有特别限定，但优选较小。如果纤维直径小，则在后述的发泡工序中，每单位气泡表面积上的附着的纤维根数较多，气泡的稳定性提高。其结果，发泡性变得良好，容易得到低体积密度的多孔体。此外，容易得到拉伸强度、压缩复原性特性等的机械特性优异的多孔体。
[0052]
在一个实施方式中，无机纤维的平均纤维直径例如可以为0.08μm～4.0μm、0.1μm～2.0μm、或0.2μm～1.0μm。
[0053]
在本技术中，平均纤维直径是指对随机选择的纤维100根以上测定的纤维直径的平均值。其测定方法记载于实施例中。
[0054]
在多孔体包含阳离子性表面活性剂的情况下，在一个实施方式中，水溶液中的无
机纤维(例如玻璃纤维)的表面的ζ电位为-2mv～-100mv。由此，尽管体积密度更低，但容易得到具有强度的多孔体。上述ζ电位优选为-5mv～-80mv，特别优选为-7mv～-60mv。
[0055]
关于水溶液中的无机纤维的表面的ζ电位，可以通过如下方式得到：即，在利用氨将ph调整为10的水中分散纤维，在水温为20℃左右(室温)、纤维浓度为0.5质量％的状态下，使用纤维的通用ζ电位计(例如，model fpa、afg analytik公司制)进行测定。
[0056]
(有机粘合剂)
[0057]
多孔体通过包含弹性体作为有机粘合剂，能够进一步提高强度、从变形状态或压缩状态恢复形状的性质、以及防止伴随变形带来的龟裂的产生的性质。
[0058]
在一个实施方式中，弹性体包含弹性体聚合物。例如，多孔体包含选自天然弹性体、聚氨酯弹性体、苯乙烯丁二烯弹性体、丙烯腈弹性体、氯丁二烯弹性体、丁基弹性体、氯磺化聚乙烯弹性体、表氯醇弹性体、乙烯丙烯弹性体、丙烯酸类弹性体及有机硅弹性体中的1种以上。
[0059]
从耐热性的观点出发，多孔体优选包含选自丙烯腈弹性体(耐热温度110℃)、氯丁二烯弹性体(耐热温度110℃)、丁基弹性体(耐热温度120℃)、氯磺化聚乙烯弹性体(耐热温度120℃)、表氯醇弹性体(耐热温度120℃)、乙烯丙烯弹性体(耐热温度130℃)、丙烯酸类弹性体(耐热温度140℃)、有机硅弹性体(耐热温度220℃)及氟弹性体(耐热温度250℃)中的1种以上。其中，优选有机硅弹性体和/或丙烯酸类弹性体，进一步优选有机硅弹性体。需要说明的是，上述耐热温度是橡胶工业便览第四版中记载的耐热温度。
[0060]
在一个实施方式中，多孔体不含有氟弹性体。氟弹性体在高温下分解，有可能产生氟化氢等有害气体。
[0061]
在一个实施方式中，多孔体中的有机粘合剂的含量为0.5质量％以上且10质量％以下。
[0062]
多孔体中的有机粘合剂的含量例如可以为1质量％以上、1.5质量％以上、2质量％以上、2.5质量％以上、3质量％以上、3.5质量％以上、4质量％以上、或4.5质量％以上。此外，在一个实施方式中，多孔体中的有机粘合剂的含量例如可以为9.5质量％以下、9质量％以下、8.5质量％以下、8质量％以下、7.5质量％以下、7质量％以下、6.5质量％以下、6质量％以下、5.5质量％以下、或5.0质量％以下。
[0063]
在一个实施方式中，为了在多孔体中含有有机粘合剂，在制造多孔体时，对于包含无机纤维和有机粘合剂的组合物(多孔体原料)不实施使有机粘合剂消失的处理。作为使有机粘合剂消失的处理，例如，可以举出在200℃以上、250℃以上、350℃以上、400℃以上、或450℃以上那样的高温下的热处理等。通过避免这样的热处理，能够使多孔体适当地含有有机粘合剂。
[0064]
(表面活性剂)
[0065]
在一个实施方式中，多孔体包含表面活性剂。
[0066]
对于表面活性剂没有特别限定，例如，可以举出阳离子性表面活性剂、阴离子性表面活性剂等。此外，根据需要可以包含非离子性表面活性剂、两性表面活性剂。
[0067]
在一个实施方式中，表面活性剂是阳离子性表面活性剂。例如，作为无机纤维使用玻璃纤维的情况下，玻璃纤维的等电点的ph为3以下，在大范围中ζ电位为负，因此，阳离子性表面活性剂因静电而吸附于纤维表面，容易得到体积密度更低的多孔体。
[0068]
作为阳离子性表面活性剂，例如，可以举出季铵盐型、胺盐型。作为季铵盐型，可以举出烷基三甲基氯化铵、烷基三甲基溴等。具体而言，可以举出辛基三甲基氯化铵、癸基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、硬脂基三甲基氯化铵等。
[0069]
在多孔体包含表面活性剂的情况下，对于多孔体中的表面活性剂的含量没有特别限定，例如，可以为2质量％以下、0.001质量％～1.5质量％、0.01质量％～1质量％、或0.1质量％～0.5质量％。
[0070]
在制造多孔体时，避免使上述有机粘合剂消失的处理，具体而言，避免实施高温下的热处理，由此，将添加于组合物(多孔体原料)中的表面活性剂保持于多孔体中。
[0071]
(偶联剂)
[0072]
在一个实施方式中，多孔体可以含有偶联剂，也可以不含偶联剂。作为偶联剂，例如，可以举出硅烷偶联剂、钛偶联剂等。作为硅烷偶联剂，可以举出甲基三乙氧基硅烷等。
[0073]
在多孔体包含偶联剂的情况下，对于偶联剂的含量没有特别限定，例如，可以为5质量％以下、4质量％以下、3质量％以下、2质量％以下、1质量％以下、0.5质量％以下、0.3质量％以下、0.1质量％以下、或0.05质量％以下。
[0074]
在一个实施方式中，对于多孔体而言，偶联剂的含量越小、或者不含偶联剂时，能够进一步提高强度、从变形状态或者压缩状态恢复形状的性质、以及防止伴随变形带来的龟裂的产生的性质。
[0075]
在一个实施方式中，对于多孔体而言，通过后述的方法形成气泡。因此，多孔体可以构成为不包含用于助长气泡形成的氟云母或阿拉伯树胶。需要说明的是，作为不同的实施方式，多孔体也可以构成为包含氟云母、阿拉伯树胶。
[0076]
在一个实施方式中，对于多孔体的体积密度(常温、压缩率0％)没有特别限定，例如，可以为1～130kg/m3、2～120kg/m3、3～100kg/m3、4～90kg/m3、5～80kg/m3或5～50kg/m3。在一个实施方式中，能够得到30kg/m3以下、25kg/m3以下、23kg/m3以下、或20kg/m3以下这样的特别低密度的多孔体。
[0077]
(制造方法)
[0078]
对于一个实施方式的多孔体而言，例如，通过下述制造方法而得到，该制造方法(第一制造方法)包括：制作无机纤维分散液的制作工序、使无机纤维分散液发泡的发泡工序、以及将发泡体(多孔体)干燥的脱水工序(分散介质的除去工序)。
[0079]
上述制作工序的一个方式包括：在水中使无机纤维的表面带负电或带正电的带电步骤、表面活性剂添加步骤和有机粘合剂添加步骤。
[0080]
在上述带电步骤中，通过使用碱性或酸性的处理液进行ph调整，能够控制无机纤维的表面的ζ电位。具体而言，能够将无机纤维的表面的ζ电位设为负或正。关于处理液，只要能够溶解于水而使ph变化即可，例如，可以使用无机化合物的酸或碱、有机化合物的酸或碱。
[0081]
在上述表面活性剂添加步骤中，可以在包含无机纤维的水中添加表面活性剂。当在之前的带电步骤中使无机纤维的表面带负电时，优选添加阳离子性表面活性剂；当在之前的带电步骤中使无机纤维的表面带正电时，优选添加阴离子性表面活性剂。即，在表面活性剂添加步骤中，优选为：对于所述带电的无机纤维，添加具有相反符号的亲水基的表面活
性剂，使表面活性剂的亲水基团侧吸附于无机纤维的表面、从而使疏水基团侧配置于与无机纤维的表面相反的一侧，由此，能够使无机纤维(最外表面)疏水化。这样，在使表面活性剂吸附于无机纤维的表面而使无机纤维表面疏水化的状态下，若通过后述的发泡工序导入空气并使其发泡，则能够得到在无机纤维表面的疏水基团侧促进气泡的形成而良好地发泡的多孔体。换言之，通过控制无机纤维表面的ζ电位，使表面活性剂与无机纤维发生相互作用而使纤维疏水化，在无机纤维的周围容易锁住(附着)泡沫而形成发泡的多孔体(海绵结构)。在一个实施方式中，无机纤维表面的ζ电位设为不为0的值，例如，-2mv～-100mv、-5～-80mv、-7mv～-60mv、-10mv～-45mv、 2mv～ 100mv、 5～ 80mv、7mv～ 60mv、或 10mv～ 45mv。根据纤维的种类，用于设为规定的ζ电位的ph不同，因此无法唯一地确定ph，然而，对于ph而言，例如，在ph7.5～13下能够带负电，在ph2～6下能够带正电。需要说明的是，ζ电位是通过将纤维分散在调整为规定的ph的水性分散介质中，并使用纤维的通用ζ电位计(例如，model fpa、afg analytik公司制)进行测定而得到的。
[0082]
在上述有机粘合剂添加步骤中，可以在包含无机纤维的水中添加有机粘合剂。关于有机粘合剂，例如，可以以树脂乳液等形态添加。这样的树脂乳液可以包含聚合物和用于使该聚合物交联的交联剂。在一个实施方式中，例如，随着后阶段的脱水工序，交联剂起到使聚合物发生交联的作用。
[0083]
在以上说明的制作工序中，对于表面活性剂添加步骤而言，可以与带电步骤同时实施，或者在带电步骤之后实施。在同时实施带电步骤和表面活性剂添加步骤的情况下，能够将处理液、无机纤维和表面活性剂一起混合。在带电步骤之后实施表面活性剂添加步骤的情况下，能够预先用处理液对无机纤维进行开纤、分散而使其带电，然后，与表面活性剂混合。
[0084]
此外，对于有机粘合剂添加步骤而言，可以与带电步骤同时实施，或者在带电步骤之后实施。进一步，对于有机粘合剂添加步骤而言，可以在表面活性剂添加步骤之前或之后指示、或者与表面活性剂添加步骤同时实施。
[0085]
需要说明的是，作为上述制作工序的其他方式，也可以在不使用表面活性剂的情况下，通过利用两亲性物质、具有疏水性的官能团的硅烷偶联剂、具有疏水性的官能团的钛偶联剂等对无机纤维进行表面处理，从而使无机纤维的至少表面疏水化，并将其加入到分散液(分散介质)中而进行制作。需要说明的是，该工序中的偶联剂是用于使无机纤维成为疏水状态以形成多孔体的成分。在后述的偶联剂赋予工序中使用的偶联剂是用于防止多孔体的形态由于被水浸湿而崩解的成分。
[0086]
分散液中的表面活性剂的量可以根据无机纤维适当调整，例如，相对于玻璃纤维100质量份，可以将表面活性剂设为0.01～1质量份。上述表面活性剂优选为0.1～0.8质量份、更优选为0.2～0.7质量份。
[0087]
在上述发泡工序中，从气泡供给装置向分散有无机纤维的分散液中供给空气(气泡)而使其发泡。需要说明的是，也可以不使用气泡供给装置，而通过搅拌向无机纤维分散液供给空气(气泡)而使其发泡。通过该气泡供给装置或搅拌，能够调整气泡倍率、气泡量、气泡直径。其结果，能够控制所得到的多孔体的密度。
[0088]
在上述脱水工序中，通过在常温或常温外的规定温度下在预定时间内干燥(包含自然干燥)分散液中所含的分散介质，由此使发泡体(多孔体)脱水。从适当地保持有机粘合
剂的观点考虑，干燥温度可以为例如200℃以下、150℃以下、100℃以下、或90℃以下。
[0089]
在一个实施方式中，多孔体的制造方法还可以包括：对上述干燥后的多孔体赋予偶联剂的偶联剂赋予工序。在上述偶联剂赋予工序中，使多孔体与偶联剂和水蒸气反应，从而实施赋予。具体而言，使加热偶联剂而产生的蒸气附着于多孔体，使其与水蒸气反应。通过用水蒸气进行处理，偶联剂发生水解、脱水缩合，附着于多孔体。例如，在封闭容器(不从外部向容器内混入气体，但能够通过内部的加热使压力上升的程度的密闭容器)内使多孔体与偶联剂蒸气接触。接触后，向封闭容器中放入水，产生水蒸气，使其与偶联剂反应。需要说明的是，在赋予较多的偶联剂时，作为上述处理的替代、或在上述的处理的基础上，也可以使偶联剂直接浸渗于多孔体并进行加热。然后与水蒸气接触。此外，进一步赋予较多的偶联剂时，在进行过上述的处理的基础上，也可以实施下述处理：预先将偶联剂与水混合而制备水解液，使该水解液直接渗透于多孔体中，并进行加热。
[0090]
从显著地发挥有机粘合剂的效果的观点出发，优选省略偶联剂赋予工序。
[0091]
除了第一制造方法以外，多孔体也可以通过例如下述制造方法(第二制造方法)而得到，该制造方法(第二制造方法)包括：制作无机纤维分散液的制作工序(不包括有机粘合剂添加步骤)、使无机纤维分散液发泡的发泡工序、将发泡体(多孔体)干燥的脱水工序(除去分散介质的工序)、对干燥后的发泡体(多孔体)进行烧成的工序、向烧成物添加有机粘合剂的工序。
[0092]
对于第二制造方法中的烧成工序之前的工序而言，除了不实施有机粘合剂添加步骤以外，与第一制造方法中的脱水工序为止的工序相同。
[0093]
在烧成工序中，在高温度(例如450℃)下烧成干燥后的发泡体，以除去表面活性剂。需要说明的是，烧成工序能够与上述脱水工序同时实施。
[0094]
在有机粘合剂添加工序中，在经烧成而得到的烧成物上，通过涂布、喷雾等方法而添加有机粘合剂。
[0095]
在有机粘合剂的干燥工序中，根据需要进行加热等，从而干燥并去除所涂布的有机粘合剂含有物中所含的分散介质即水、有机溶剂。在使用交联性的有机粘合剂的情况下，例如，通过上述干燥工序、或能够另外地设置的热处理等的交联工序，能够使该有机粘合剂交联。
[0096]
一个实施方式的多孔体可以是实质上由无机纤维、表面活性剂和有机粘合剂构成，或实质上由无机纤维和有机粘合剂构成，也可以仅由它们构成。在此，“实质上”是指其95质量％以上、98质量％以上、或99质量％以上由它们构成。
[0097]
(用途)
[0098]
对于多孔体的用途没有特别限定，例如，可以适合地用作隔音材料、绝热材料、吸音材料或密封材料。该隔音材料、绝热材料、吸音材料或密封材料包含以上说明的多孔体。由此，隔音材料、绝热材料、吸音材料或密封材料的强度优异，能够防止施工时的多孔体的破损，能够适当地发挥由多孔体带来的功能。
[0099]
作为隔音材料，例如，在运输设备领域，可以举出铁路车辆用隔音材料、汽车用隔音材料、航空器用隔音材料、船舶用隔音材料；在建筑领域，可以举出住宅等的墙壁及天花板用隔音材料、管道用隔音材料、用于高速公路和铁路车辆的隔音墙的隔音材料、燃气热水器用隔音材料等。
[0100]
作为绝热材料，例如，在运输设备领域，可以举出铁路车辆用绝热材料、汽车用绝热材料、航空器用绝热材料、船舶用绝热材料；在建筑领域，可以举出住宅等的墙壁及天花板用绝热材料及接缝材料；在一般产业领域，可以举出工业炉用绝热材料、配管用绝热材料、管道用绝热材料等。
[0101]
作为密封材料，例如，可以举出燃气热水器用密封材料、以及各种产业用废气用密封材料、电梯的防火及防烟用密封材料等。
[0102]
[实施例]
[0103]
以下，示出具体的实施例，但本发明并不限定于该实施例。
[0104]
[实施例1～10]
[0105]
将微玻璃纤维(unifrax公司制造、c-04-f、平均纤维直径：0.25μm(目录值0.53μm))以浓度成为0.5质量％的方式分散在ph10的氨水中，将纤维表面的ζ电位调整为-55mv并进行处理。
[0106]
接着，在上述的试样中，作为有机粘合剂添加有机硅乳液(商品名：polon-mf-56、信越化学工业株式会社制造)或丙烯酸乳液(商品名；nipol lx874、日本zeon株式会社制造)和阳离子性表面活性剂(十六烷基三甲基氯化铵(商品名；quartamin 60w、花王株式会社制造))。有机粘合剂是以表1所示的调配量添加的。相对于纤维100质量份，以0.77～0.91质量份的比例添加表面活性剂。需要说明的是，表1中所示的有机粘合剂的调配量为固体物换算值。
[0107]
接着，搅拌并混合试样。此时，送入空气，使试样发泡。
[0108]
将得到的湿润多孔体(发泡体)在80℃的烘箱内干燥8小时，得到多孔体。需要说明的是，伴随着干燥，来自有机硅乳液的成分(固体成分)被交联而成为有机硅弹性体，来自丙烯酸乳液的成分(固体成分)被交联而成为丙烯酸类弹性体。
[0109]
需要说明的是，无机纤维的平均纤维直径是通过下述方法求出的。
[0110]
使用扫描型电子显微镜(日本电子株式会社制造、jsm-7600)，以每1视野的纤维个数为5～30根左右的倍率进行拍摄。需要说明的是，例如，如果平均纤维直径为0.2μm左右，则倍率适当地设定为5000倍；如果平均纤维直径为1.0μm左右，则倍率适当地设定为3000倍；如果平均纤维直径为2.0μm，则倍率适当地设定为1000倍。
[0111]
使用图像解析软件imagej对所得到的图像进行分析，将图像中的标尺条作为基准长度，测定纤维的端部之间的距离。
[0112]
对100根以上的纤维测量纤维直径，将所得到的测量值的算术平均值作为平均纤维直径。
[0113]
实施例11
[0114]
除了使用玻璃纤维(unifrax公司制，c-18-r，平均纤维直径：0.89μm(目录值1.8μm)，以下称为玻璃纤维a)以外，以与实施例4同样的方式制造多孔体。
[0115]
对实施例及后述的比较例中得到的多孔体进行以下的评价。
[0116]
(1)体积密度
[0117]
多孔体的质量除以使用尺寸测量装置(例如游标卡尺)测量出的多孔体的表观体积(例如，纵向、横向及高度的尺寸的乘积)而算出。
[0118]
(2)断裂应力和应变量
[0119]
从多孔体上切下哑铃形状的样品，依据jis k6251:2010测定断裂应力及断裂应变。至少进行3次测定，对于断裂应力及断裂应变分别求出平均值、最大值、最小值及标准偏差，将平均最大应力的值定义为断裂应力，将平均最大应变的值定义为断裂应变。
[0120]
(3)弯曲试验
[0121]
从多孔体切下厚度10mm的样品。在管径(外径)200mm的圆筒面上放置样品，使样品以沿着圆筒面的方式变形。目视观察变形后的样品的外观，按照下述的评价基准进行评价。
[0122]
[评价基准]
[0123]
〇：没有龟裂等外观变化(图1(a)作为例子)。
[0124]
△
：表面稍微产生龟裂，但实用上没有问题。
[0125]
×
：表面明显产生龟裂(图1(b)作为例子)。
[0126]
(4)表观弹性模量
[0127]
基于上述(2)中测定的断裂应力(最大应力)与显示断裂应力时的断裂应变的比值，计算出表观弹性模量。
[0128]
(5)压缩特性
[0129]
(a)复原率
[0130]
以与上述的体积密度相同的方式测量样品的尺寸。将该样品的厚度设为100％，设定压缩率(80％)，使用材料试验机(autograph，岛津制作所)压缩(2mm/min)至规定厚度。测量试验结束后的样品的厚度，根据以下的式子算出复原率。
[0131]
复原率(％)＝压缩试验后的厚度
÷
试验前的厚度
×
100
[0132]
(b)压缩应力
[0133]
如下述的公式所示，压缩应力的计算方法是将试验中压缩样品时的载荷值除以通过上述样品尺寸测量求出的面积(纵向尺寸和横向尺寸)。压缩时的载荷定义为如下：通过以与上述的体积密度相同的方式测量样品的尺寸，将该样品的厚度设为100％，设定压缩率(80％)，并使用材料试验机(autograph，岛津制作所)压缩(2mm/min)至规定厚度时的的加权值。
[0134]
压缩应力pa(n/m2)＝测定载荷(n)
÷
样品面积(m2)
[0135]
(6)结合状态的评价
[0136]
使用扫描型电子显微镜(sem)，评价在多孔体的内部粘合剂有助于纤维之间的结合的状态。具体而言，从多孔体的内部采集4个1mm见方的试样，对于各试样，任意地在9.0μm
×
12.0μm的范围进行2～3个部位的sem观察，合计观察10个部位。在10个部位(视野)中，将相对于纤维交叉的部位(交点)的总数a附着有粘合剂的交点b的比率(b
×
100/a)定义为附着率。需要说明的是，作为一个例子，将实施例1的多孔体内部的扫描型电子显微镜照片示于图2。用
○
表示粘合剂附着的交点。
[0137]
(7)除电性
[0138]
通过评价多孔体的切割前后的表面电位，评价了除电性。具体而言，对100mm见方10mm厚度的试样，使用食品用的切片器(solida4、ritter公司制)，以厚度成为1mm、9mm的方式，以约10mm/min的速度在面方向上切割。用静电电位测定器(shishido静电株式会社制造，statiron dz4音叉型)测定切割前和刚切割后的两个切割面的表面电位。测定距离为30mm。在两个切割面的表面电位中，将具有较大绝对值的值定义为切割后的表面电位。
[0139]
将以上的结果示于表1和2中。
[0140]
[表1]
[0141][0142]
[表2]
[0143][0144]
表中，“质量％”的剩余部分为表面活性剂。
[0145]
*1：“ ”表示使用阳离子表面活性剂，
“‑”
表示使用阴离子表面活性剂。
[0146]
[比较例1、2]
[0147]
使与实施例1相同的微玻璃纤维(平均纤维直径0.25μm)以浓度成为0.5质量％的方式分散在ph10的氨水中，将纤维表面的ζ电位调整为-55mv并进行处理。
[0148]
接着，向上述的试样中添加阳离子性表面活性剂(十六烷基三甲基氯化铵(商品名：quartamin 60w、花王株式会社制造))。相对于纤维100质量份，以0.91质量份的比例添加表面活性剂。
[0149]
接着，搅拌并混合试样。此时，送入空气，使试样发泡。
[0150]
使得到的湿润多孔体干燥，使用电炉在450℃处理1小时，除去附着于多孔体的表面活性剂。接着，赋予偶联剂。偶联剂使用甲基三乙氧基硅烷(商品名：kbe-13，信越化学工业株式会社制造)。将甲基三乙氧基硅烷和水混合，搅拌2小时，完成水解反应。相对于发泡体100质量份，以该水解液中的固体物的质量成为1质量份或5质量份的方式，直接进行涂布。将涂布后的湿润多孔体在105℃下干燥处理12小时，得到多孔体。
[0151]
根据偶联剂处理前后的多孔体的重量变化，计算出所得多孔体中的偶联剂的含量。
[0152]
比较例3
[0153]
除了使用玻璃纤维a(平均纤维直径0.89μm)以外，以与比较例2同样的方式制造多孔体。
[0154]
比较例4
[0155]
作为表面活性剂使用阴离子性表面活性剂(十二烷基苯磺酸钠、软型、东京化成工业株式会社制造)，相对于纤维100质量份，以0.91质量份的比例添加表面活性剂，除此以外，以与实施例4同样的方式尝试制造多孔体。其结果，体积密度为76kg/m3，无法得到超低密度的多孔体。
[0156]
比较例5
[0157]
作为表面活性剂使用与比较例4相同的阴离子性表面活性剂，使用玻璃纤维a(平均纤维直径0.89μm)，除此以外，以与实施例4同样的方式制造多孔体。其结果，体积密度为34.8kg/m3，无法得到超低密度的多孔体。
[0158]
比较例6
[0159]
作为表面活性剂使用与比较例4相同的阴离子性表面活性剂，使用玻璃纤维(unifrax株式会社制造、c-50-r、平均纤维直径：2.1μm(目录值4.1μm)，以下称为玻璃纤维b)，除此以外，以与实施例4同样的方式制造多孔体。其结果，虽然得到了体积密度低的多孔体，但断裂应力等降低了。
[0160]
比较例7
[0161]
除了使用玻璃纤维b(平均纤维直径：2.1μm)以外，以与实施例4同样的方式制造多孔体。其结果，虽然得到了体积密度低的多孔体，但断裂应力等降低了。
[0162]
[产业上的利用可能性]
[0163]
本发明的多孔体例如可以作为隔音材料、绝热材料、吸音材料、密封材料使用。
[0164]
以上，对本发明的实施方式和/或实施例进行了几个详细说明，本领域技术人员在不脱离本发明的新的教导及效果的情况下，容易对这些例示的实施方式和/或实施例施加较多的变更。因此，这些许多变更包括在本发明的范围内。
[0165]
本说明书中记载的文献中的所有内容、以及基于巴黎公约而成为本技术的优先权
的基础的申请的所有内容全部援用于此。