シリカエアロゲル(Nanoporous SiO₂ Aerogel)は「未来の素材」

エアロゲル（Aerogel）の代表格であるシリカエアロゲル(Nanoporous SiO₂ Aerogel)は二酸化ケイ素（SiO₂）を主成分とする個体材料で、「未来の素材」とも呼ばれ、断熱・吸着・軽量化などのニーズに応える万能素材です。極めて優れた断熱性・軽量性・多孔性を活かし、断熱材・環境浄化・エネルギー・航空宇宙・電子機器など多岐にわたる分野で活用されています。

「世界で最も軽い固体」「究極の断熱材」「フローズンスモーク」「固体の空気」とも呼ばれ、体積の95%以上が空気で構成されています。

日本での取り扱いが非常に少ないシリカエアロゲル

日本でシリカエアロゲル（Silica Aerogel）の製造・流通が少ない主な理由は、製造技術の難易度・設備投資の高さ・市場規模の限定性・海外製品の優位性にあります。

TKSK株式会社は中国山東省のパートナー企業の工場で生成したシリカエアロゲル（パウダー・粉末）を日本で唯一、正規輸入販売しています。

シリカエアロゲルを仕入れたい方、用途や粒度分布（粒径）に応じてお見積差し上げますので気軽にご相談ください。

シリカエアロゲルの特長

FEATURE1

高断熱性

世界で最も低い熱伝導率（約0.012〜0.020 W/mK）ともいわれ、空気の熱伝導率（約0.026 W/m·K）よりも低く、空気よりも断熱性が高く、従来の断熱材よりも圧倒的に高性能です。

FEATURE2

超低密度

体積の95〜99.8%が空気で構成され、密度は約0.003〜0.15 g/cm³と非常に低く、見かけの体積のほとんどが空隙です。既知の固体材料の中で最も密度が低いものの1つです。

FEATURE3

高撥水性（疎水性）

表面処理により疎水性を持たせることが可能です。水を吸収しないため、長期間にわたって断熱性能を維持可能で、湿気による劣化が極端に少ないです。

FEATURE4

光学特性

均質な微細孔（ナノ）構造により、光を通すが熱は通さないという特性を持ちます。極めて高い透明性と低屈折率を持つため、科学実験から建築材料まで幅広く応用されています。

FEATURE5

高表面積

200〜1000 m²/g以上の表面積を持ち、吸着や触媒反応、徐放など多機能用途に有効です。1グラムあたり500〜1500平方メートルという非常に大きな比表面積を持っています。

FEATURE6

多用途性

建築材、工場配管、自動車、航空・宇宙機器、住宅、衣料品、化粧品など多分野に応用可能な「超多機能材料」です。極限性能と加工柔軟性を兼ね備え、用途は年々拡大しています。

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シリカエアロゲルの用途

シリカエアロゲルは2020年代になってようやく各業界が一般向け応用の模索をはじめています。特に建材、衣料、化粧品、電子部品などへの応用が進みつつあり、現在製品化が加速中です。

建築・産業

  • 高断熱建材：壁・屋根・床・窓枠に使用され、従来の断熱材（グラスウールやウレタン）よりも薄くて高性能。
  • 省スペース断熱：薄型でも高断熱性を発揮するため、狭小住宅やリノベーションに最適。
  • 防火・耐火性：高温でも構造を維持し、火災時の延焼防止に寄与。
  • 配管・ボイラー断熱：石油化学プラントや発電所の高温配管に使用。
  • LNG・冷凍設備：低温環境下でも断熱性能を維持し、結露防止・エネルギー損失低減に貢献。
  • 防火塗料・パネル：シリカエアロゲルを含むスラリーや複合パネルが、軽量かつ高耐火性を実現。
  • 電子機器の熱制御：スマートフォンやEVバッテリーの熱暴走防止材としても応用。

航空・宇宙

  • 「超軽量断熱材」「宇宙塵捕集材」「高温耐性材」として活用されており、NASAやJAXAのミッションでも実績あり。
  • 宇宙船・航空機の断熱材：極低熱伝導率（0.012〜0.020 W/m·K）により、宇宙船外壁や機器の熱保護に使用。NASAの火星探査機やスペースシャトルで採用実績あり。
  • 宇宙塵捕集材（JAXA「たんぽぽ」ミッション）：超低密度二層型シリカエアロゲル（0.01 g/cm³）**を用いて、微粒子を非破壊で捕獲。
  • 軍需・高温用途：ケイ酸アルミニウム繊維強化型SiO₂エアロゲル断熱煉瓦が、原子力潜水艦やミサイル駆逐艦の原子炉断熱に使用。
  • 超音速航空機の空力加熱対策として、繊維複合化による高温耐性強化が進行中。

環境・エネルギー

  • 環境・エネルギー分野において「断熱」「吸着」「蓄熱」「軽量化」などの特性を活かし、持続可能な技術の中核材料として注目されている。
  • 油・有機溶媒の吸着材：高比表面積（200〜1000 m²/g）と疎水性により、油や有機溶媒を選択的に吸着。
    • 再利用可能：吸着後に加熱や溶媒洗浄で再生でき、廃棄物を削減。海洋油流出対策や工場排水処理に活用。
  • 空気浄化・ガス吸着：表面改質によりCO₂、VOC（揮発性有機化合物）、NOₓなどの吸着材として機能。
  • 太陽熱集熱器・蓄熱材：透明断熱材として、太陽熱を効率的に取り込みつつ熱損失を抑制。
  • 電池・キャパシタ材料：電極担体として、リチウムイオン電池やスーパーキャパシタに応用。高表面積により電荷貯蔵容量の向上が期待される。
  • 燃料電池・触媒担体：白金やパラジウムなどのナノ触媒を担持し、反応効率を向上。軽量で高耐熱性のため、移動体用燃料電池にも適応可能。

化粧品

  • 化粧品において「皮脂吸着」「ソフトフォーカス効果」「感触改良」「香料・有効成分の徐放」など多機能な添加剤として活用されており、特にメイクアップ・スキンケア・ヘアケア製品で高評価を得ている。
  • 皮脂吸着・テカリ防止：高空隙率（90%以上）と高比表面積により、皮脂や油分を効率的に吸着。
  • ソフトフォーカス効果：光の拡散により毛穴や小じわをぼかし、肌を滑らかに見せる。
  • 感触性向上：真球状粒子により、滑らかでシルキーな肌触りを実現。
  • 香料・有効成分の徐放：香料や親油性成分を担持し、持続的に放出することで効果を長持ちさせる。
  • 無色・無臭・非晶質構造：肌刺激性が低く、化学的に安定。
  • 疎水性処理済み：水分による性能劣化を防止。
  • サステナブル素材：自然由来のシリカを高機能化し、環境負荷を低減。

電子・光学

  • 電子・光学分野で「熱制御」「光透過性」「低屈折率」「絶縁性」などの特性を活かし、スマートデバイス・光学機器・放射線検出器などに応用されてる。
  • 熱制御材（Thermal Interface Material）：スマートフォン・ノートPC・EVバッテリーなどの発熱部位に使用。
    • 熱伝導率が空気より低く、0.013〜0.020 W/m·Kの範囲で設計可能。
    • 柔軟性のある薄膜タイプ（例：GORE® Thermal Insulation）では、厚さ1mm以下でも高断熱性を発揮。
  • 電気絶縁性：無機材料でありながら高絶縁性を持ち、電子部品の保護材として有効。撥水処理により湿度による絶縁劣化を防止。
  • 透明断熱材：可視光に対して高い透過性を持ち、窓材や太陽熱集熱器に応用。光透過性と断熱性を両立する素材として注目。
  • 低屈折率クラッド材：屈折率は1.01〜1.05と空気に近く、光ファイバーのクラッド材に適する。
  • チェレンコフ光検出器：粒子物理学実験で、光速を超える粒子の検出に使用。

科学・分析

  • 「高比表面積」「ナノ多孔構造」「化学的安定性」「光学的均質性」などの特性を活かし、触媒担体・吸着材・分析基材・放射線検出器などに広く応用されている。
  • 触媒担体：反応場として機能し、選択性・反応速度の向上に寄与。表面官能基の導入により、酸・塩基・酸化還元触媒にも対応。
  • 吸着材・分離材：ナノスケールの細孔構造により、CO₂・VOC・重金属イオンなどの選択的吸着が可能。表面改質により、親水性・疎水性・イオン選択性を調整可能。
  • 分析用基材：光学的均質性と透明性を活かし、干渉・偏光測定に使用。放射線検出器（チェレンコフ光検出器）では、光速を超える粒子の検出に活用。
  • 徐放・担持材：香料・薬物・酵素などを担持し、徐放性・安定性の向上に寄与。医薬品分析や化粧品評価にも応用可能。
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シリカエアロゲル（パウダー・粉末）製品ラインナップ

粒度分布は、シリカエアロゲルの性能を左右する重要な要素です。用途（化粧品、断熱材、触媒など）に応じて、粒径や分布の設計が求められます。弊社のシリカエアロゲルはバウダー・粉末として販売しており、あらゆる用途に合う粒度分布のラインナップをご用意しています

シリカエアロゲルの粒度分布（粒径）

粒度分布の制御が重要な理由

  • 断熱性・吸油性・触感など、用途に応じた性能を最適化するために粒度分布（粒径）の制御が不可欠です。
  • 粒子が大きすぎると、フィルムや肌に傷をつける可能性があるため、最大粒子径の管理も重要です。
  • 粒子の圧縮強度は粒径に依存し、5μm粒子で10〜20MPa以上の強度が理想とされます。

測定方法と分布の特徴

  • レーザー回折法や動的光散乱法（DLS）が主に使用され、粒子の大きさと分布を高精度で測定します。
  • 粒度分布は「頻度分布（ヒストグラム）」や「累積分布」で表され、粒径のばらつき（PDI値）も重要な指標になります。
  • 粒子径が小さいほど表面積が大きくなり、吸着性や反応性が向上する一方、加工性や安定性に影響を与えます。

一般的な粒度分布範囲

  • 粒径範囲：おおよそ 1〜数十μm 程度が主流です。
  • 化粧品用途では、肌触りやローリング性を考慮して 球状で1〜10μm程度 が好まれます。
  • コロイダルシリカ分散液では、5〜150nm のナノサイズ粒子が含まれることもあります。

TKSKのシリカエアロゲルラインナップ

10μm，15μm，30μm，50μm，80μm，1-3mmの6グレードの粒径ラインナップがあります。

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