CN106415107A

CN106415107A - 真空隔热材料

Info

Publication number: CN106415107A
Application number: CN201580028504.7A
Authority: CN
Inventors: 篠原伸广; 滨田裕也
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2014-05-30
Filing date: 2015-05-29
Publication date: 2017-02-15
Anticipated expiration: 2035-05-29
Also published as: EP3150897B1; KR20170012202A; EP3150897A1; JPWO2015182768A1; WO2015182768A1; CN106415107B; EP3150897B8; EP3150897A4

Abstract

本发明提供具有充分的强度且操作性良好的真空隔热材料。本发明涉及真空隔热材料1，其中，由包含含有气相二氧化硅的粉体和纤维的芯材成形而得的成形体10被减压密封入具有气密性的外袋12内，所述纤维的纤维长D30在100μm以上，且所述纤维的纤维长D90在20mm以下，所述粉体中的气相二氧化硅的含有比例在70质量％以上，相对于所述粉体的总质量100质量份的所述纤维的含有比例为2～30质量份。

Description

真空隔热材料

技术领域

本发明涉及具有充分的强度且操作性良好的真空隔热材料。

背景技术

在住宅、建筑物、车辆、保温保冷容器、冷藏库、热水器等各种领域中，使用真空隔热材料以通过隔热来降低能量消耗。作为真空隔热材料，例如已知有将粉体和纤维作为芯材来减压密封入外袋内的真空隔热材料。使用粉体作为芯材的真空隔热材料与使用纤维作为芯材的真空隔热材料相比虽然初期的隔热性能较差，但是在低真空下也能维持充分的隔热性能，因此长期耐久性优良。另外，如果使用粉体作为芯材，则具有容易制作薄板制品和曲面形状制品的优势。

但是，由粉体构成的芯材的操作性差。另外，为了获得充分的隔热性能而通过加压模压获得成形体时，由于需要成形为低密度，因此难以得到高强度的真空隔热材料。于是，提出了组合使用了粉体和纤维作为芯材的真空隔热材料。具体而言，可例举以下(1)～(3)的真空隔热材料。

(1)使用了将液相二氧化硅和纤维强化材混合并压缩的成形体的真空隔热材料(专利文献1)。

(2)使用了将气相二氧化硅、液相二氧化硅和纤维强化材混合并压缩成形的成形体的真空隔热材料(专利文献2)。

(3)使用了将气相二氧化硅、碳黑和无机纤维材混合并加压成形而得的密度为100～300kg/m³的成形体的真空隔热材料(专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特公平4-46348号公报

专利文献2：日本专利特公平5-66341号公报

专利文献3：日本专利第3482399号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

但是，(1)～(3)的真空隔热材料特别是在成形体较大的情况下难以得到充分的强度，有时会产生操作性不充分而在搬运时断裂等不良情况。

本发明的目的在于提供具有充分的强度且操作性良好的真空隔热材料。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的真空隔热材料中，由包含含有气相二氧化硅的粉体和纤维的芯材成形而得的成形体被减压密封入具有气密性的外袋内，所述纤维的纤维长D30在100μm以上，且所述纤维的纤维长D90在20mm以下，所述粉体中的气相二氧化硅的含有比例在70质量％以上，相对于所述粉体的总质量100质量份的所述纤维的含有比例为2～30质量份。

本发明的真空隔热材料中，由包含含有气相二氧化硅的粉体、粘合剂和纤维的芯材成形而得的成形体被减压密封入具有气密性的外袋内，所述纤维的纤维长D30在100μm以上，且所述纤维的纤维长D90在20mm以下，所述粉体中的气相二氧化硅的含有比例在70质量％以上，相对于所述粉体的总质量100质量份的所述纤维的含有比例为2～30质量份。

本发明的真空隔热材料中，相对于所述粉体的总质量100质量份的所述粘合剂的含有比例优选为0.1～15质量份。

另外，所述粉体优选还含有选自多孔质二氧化硅和辐射抑制材料中的任一种，或者含有这两者。

另外，所述粉体(100质量％)中的所述多孔质二氧化硅的含有比例优选在30质量％以下。

另外，所述粉体(100质量％)中的所述辐射抑制材料的含有比例优选在30质量％以下。

另外，所述芯材含有表面附加有粘合剂的带有粘合剂的气相二氧化硅，且所述粉体中含有的附加粘合剂前的气相二氧化硅的质量M_A与多孔质二氧化硅的质量M_B之比(M_A/M_B)优选为70/30～100/0。

另外，所述成形体的密度优选为0.15～0.35g/cm³。

另外，所述纤维优选是树脂纤维和无机纤维中的任一种，或者是这两种纤维。

另外，所述纤维优选含有选自氧化铝纤维、莫来石纤维、二氧化硅纤维、玻璃棉、玻璃纤维、岩棉、矿棉、碳化硅纤维、碳纤维、二氧化硅·氧化铝纤维、二氧化硅·氧化铝·氧化镁纤维、二氧化硅·氧化铝·氧化锆纤维和二氧化硅·氧化镁·氧化钙纤维中的至少一种无机纤维。

另外，所述外袋内的真空度优选在1×10³Pa以下。

另外，弯曲强度优选在5kPa以上，瞬间断裂后弯曲强度优选在5kPa以上。

发明效果

本发明的真空隔热材料，特别是在成形体较大的情况下也具有充分的强度，且操作性良好，具有在搬运时很少产生断裂等不良情况的特性。

附图说明

图1是表示本发明的真空隔热材料的一个示例的示意剖视图。

图2是表示3点弯曲试验的应力应变曲线的一个示例的图表。

图3是表示3点弯曲试验的应力应变曲线的一个示例的图表。

图4是表示3点弯曲试验的应力应变曲线的一个示例的图表。

具体实施方式

以下术语的定义适用于本说明书和权利要求书。

“芯材”是形成真空隔热材料的成形体的材料，是指通过成形而形成所需形状的材料。

“带有粘合剂的气相二氧化硅”是指，在与多孔质二氧化硅、纤维等其他成分混合之前的气相二氧化硅的表面预先附加了粘合剂的气相二氧化硅。另外，气相二氧化硅是指由非晶质且为球状的无细孔的一次粒子形成的二氧化硅微粒。气相二氧化硅例如可通过将四氯化硅气化、在高温的氢火焰中进行气相反应的方法来获得。

“辐射抑制材料”是指使红外光反射(散射)时，或者是将红外光暂时吸收、从由该吸收导致的温度上升部分再放射时，通过扰乱等方性放射的红外光的方向性来抑制辐射传热的粒子。

“纤维长D30”是指，在以用个数基准求得的纤维长分布的总个数为100％的累积个数分布曲线中，累积个数为30％的点的纤维长。另外，“纤维长D90”是指，在以用个数基准求得的纤维长分布的总个数为100％的累积个数分布曲线中，累积个数为90％的点的纤维长。纤维长分布由在光学显微镜下观察的照片中随机测量50根以上的纤维的长度而得的频率分布和累积个数分布曲线求出。

“弯曲强度”是指3点弯曲试验的应力的最大值。另外，“瞬间断裂后弯曲强度”是指，在3点弯曲试验中，达到所述弯曲强度的应变之后，在伴随着应变的增加而应力持续逐渐减少的范围内的应力的最大值。例如，在图2示例的应力应变曲线A的情况下，作为应力的最大值的应力a(kPa)为弯曲强度，之后在伴随着应变增加而应力持续逐渐减少的范围A’内的作为应力的最大值的应力b(kPa)为瞬间断裂后弯曲强度。在图3示例的应力应变曲线B的情况下，作为应力的最大值的应力c(kPa)为弯曲强度，之后伴随着应变增加而应力持续逐渐减少的范围B’内的作为应力的最大值的应力d(kPa)为瞬间断裂后弯曲强度。在图4示例的应力应变曲线C的情况下，作为应力的最大值的应力e(kPa)为弯曲强度，之后在伴随着应变增加而应力持续逐渐减少的范围C’内的应力的最大值也为应力e(kPa)，因此瞬间断裂后弯曲强度与弯曲强度一致。

(真空隔热材料)

图1是表示本发明的真空隔热材料的一个示例的示意剖视图。

真空隔热材料1如图1所示，具备成形为芯材的成形体10和具有气密性的外袋12。真空隔热材料1是成形体10被减压密封入外袋12内而得的隔热材料。

(成形体)

成形体10是由包含含有气相二氧化硅的粉体和纤维的芯材成形而得的成形体。成形体10也可以是由包含含有气相二氧化硅的粉体、粘合剂和纤维的芯材成形而得的成形体。

(粉体)

粉体含有气相二氧化硅，根据需要也可含有作为其他粉体的多孔质二氧化硅和辐射抑制材料中的任一方，或者含有这两者。粉体也可仅为气相二氧化硅。另外，与气相二氧化硅组合使用的其他粉体可以仅为一种，也可以是两种以上。

由于气相二氧化硅是极细微的粉末，因此通常使用比表面积作为表示粒子大小的指标。

气相二氧化硅的比表面积优选为50～400m²/g，更优选为100～350m²/g，特别优选为200～300m²/g。如果气相二氧化硅的比表面积在所述下限值以上，则容易获得优良的隔热性能。如果气相二氧化硅的比表面积在所述上限值以下，则容易在粒子的表面附加粘合剂。

本发明的比表面积通过氮吸收法(BET法)测定。

作为气相二氧化硅的具体示例，例如可例举アエロジル200(比表面积200m²/g、日本AEROSIL株式会社(日本アエロジル社)制)、アエロジル300(比表面积300m²/g、日本AEROSIL株式会社制)、CAB-O-SIL M-5(比表面积200m²/g、卡博特日本公司(キャボットジャパン社)制)、CAB-O-SIL H-300(比表面积300m²/g、卡博特日本公司制)、レオロシールQS30(比表面积300m²/g、德山株式会社(トクヤマ社)制)等。

气相二氧化硅可仅使用1种，也可以2种以上组合使用。

多孔质二氧化硅的比表面积优选为100～800m²/g，更优选为200～750m²/g，特别优选为300～700m²/g。如果多孔质二氧化硅的比表面积在所述下限值以上，则容易获得优良的隔热性能。如果多孔质二氧化硅的比表面积在所述上限值以下，则能够减少被多孔质二氧化硅吸收的粘合剂的量。因此，即使添加的粘合剂的量少也能在更低压力下对成形体进行成形，其结果是，能够降低成形体的密度，容易获得优良的隔热性能。

多孔质二氧化硅的气孔率优选为60～90％，更优选为65～85％，特别优选为70～80％。如果多孔质二氧化硅的气孔率在所述下限值以上，则能够减少固体的热传导，因此容易获得优良的隔热性能。如果多孔质二氧化硅的气孔率在所述上限值以下，则成形时多孔质二氧化硅粒子不易碎裂，多孔性得到维持，因此容易获得优良的隔热性能。气孔率通过氮吸收法(BET法)测定。

多孔质二氧化硅的平均粒径在通过激光衍射散射法和库尔特计数法等以体积基准进行测定的情况下，优选为1～300μm，更优选为2～150μm，特别优选为3～100μm。如果多孔质二氧化硅的平均粒径在所述下限值以上，则容易得到具有高气孔率的多孔质二氧化硅，容易获得优良的隔热性能。如果多孔质二氧化硅的平均粒径在所述上限值以下，则成形体的密度不会变得过高，容易获得优良的隔热性能。

作为多孔质二氧化硅的具体示例，例如可例举M.S.GEL和サンスフェア(SUNSPHERE)(均为AGC硅技术株式会社(AGCエスアイテック社)制)等。多孔质二氧化硅可仅使用1种，也可以2种以上组合使用。

芯材中如果含有辐射抑制材料，则通过在红外光反射(散射)时，或者是将红外光暂时吸收、从由该吸收导致的温度上升部分再放射时进行等方性放射，通过成形体的红外光的总量减少，能够抑制辐射传热。芯材中的辐射抑制材料如果均匀分散，则辐射抑制材料之间的接触减少，固体传热通路难以形成，因此优选。

作为辐射抑制材料，例如可例举金属粒子(铝粒子、银粒子、金粒子等)、无机粒子(石墨、碳黑、碳化硅、氧化钛、氧化锡、钛酸钾等)等。辐射抑制材料可仅使用1种，也可以2种以上组合使用。

辐射抑制材料的平均粒径优选为0.1～100μm，更优选为0.5～50μm，特别优选为1～20μm。辐射抑制材料的平均粒径如果在所述下限值以上，则成形体中辐射抑制剂容易均匀分散，容易获得优良的隔热性。辐射抑制材料的平均粒径如果在所述上限值以下，则成形体的强度不会变得过低，容易对成形体进行操作。

(粘合剂)

本发明的芯材中也可含有粘合剂。

芯材通过含有粘合剂，即使成形时的压力低，气相二氧化硅、或气相二氧化硅与其他成分(多孔质二氧化硅、纤维等)也能通过粘合剂相互粘接，从而形成具备具有充分强度的成形体的真空隔热材料。

在与其他成分混合前，优选预先将粘合剂附加于气相二氧化硅来形成带有粘合剂的气相二氧化硅。藉此，利用粘合剂能够获得充分的效果。即使在多孔质二氧化硅上附加粘合剂，粘合剂也会被多孔质二氧化硅吸收，因此难以获得由粘合剂带来的效果。

作为粘合剂，可以是有机粘合剂，也可以是无机粘合剂。其中，作为粘合剂，从导热性低、容易获得优良的隔热性能的角度出发，优选为无机粘合剂。

作为无机粘合剂，例如可例举硅酸钠、磷酸铝、硫酸镁、氯化镁等。其中，从容易获得优良的隔热性的角度出发，特别优选硅酸钠。

粘合剂可仅使用1种，也可以2种以上组合使用。

(纤维)

作为纤维，能够使用通常用于真空隔热材料的纤维，例如树脂纤维、无机纤维。其中，从在真空下气体成分的挥发少、容易抑制由真空度的降低导致的隔热性能的降低的角度、以及耐热性优良的角度考虑，优选为无机纤维。纤维可仅使用1种，也可以2种以上组合使用。

作为无机纤维，例如可例举氧化铝纤维、莫来石纤维、二氧化硅纤维、玻璃棉、玻璃纤维、岩棉、矿棉、碳化硅纤维、碳纤维、二氧化硅·氧化铝纤维、二氧化硅·氧化铝·氧化镁纤维、二氧化硅·氧化铝·氧化锆纤维和二氧化硅·氧化镁·氧化钙纤维等。其中，从价格和安全性等角度出发，优选玻璃纤维、岩棉或二氧化硅·氧化镁·氧化钙纤维。

使用的纤维的纤维长D30在100μm以上，优选在200μm以上，特别优选在500μm以上。纤维长D30如果在所述下限值以上，则能够得到不易断裂的高强度的真空隔热材料。

另外，使用的纤维的纤维长D90在20mm以下，优选在10mm以下，特别优选在5mm以下。纤维长D90如果在所述上限值以下，则纤维之间不易相互缠绕，因此容易与粉体均匀混合，能够充分获得由纤维带来的效果。

从能够抑制由纤维导致的固体传热的增大的角度考虑，纤维的粗度(直径)优选在20μm以下，更优选在15μm以下，进一步优选在10μm以下。另外，从容易获得难以断裂且高强度的真空隔热材料的角度考虑，纤维的粗度(直径)优选在1μm以上，更优选在3μm以上。纤维的粗度更优选为3～15μm。

(粉体、粘合剂、纤维的比例)

粉体(100质量％)中的气相二氧化硅的(含有)比例在70质量％以上，优选为70～100质量％，更优选为80～100质量％，特别优选90～100质量％。如果气相二氧化硅的比例在所述下限值以上，则容易获得高强度的真空隔热材料。

粉体(100质量％)中的多孔质二氧化硅的(含有)比例优选在30质量％以下，更优选为2～20质量％，特别优选为5～10质量％。如果多孔质二氧化硅的比例在所述下限值以上，则能够获得隔热性能优良的真空隔热材料。如果多孔质二氧化硅的比例在所述上限值以下，则容易获得高强度的真空隔热材料。

使用预先在表面附加有粘合剂的带有粘合剂的气相二氧化硅作为芯材的情况下，附加粘合剂前的气相二氧化硅的质量M_A与多孔质二氧化硅的质量M_B之比(M_A/M_B)优选为70/30～100/0，更优选为80/20～98/2，特别优选为90/10～95/5。M_A/M_B如果是所述范围，则能够得到密度更低且具有充分的强度的成形体，因此容易获得隔热性能优良的真空隔热材料。

粉体(100质量％)中的辐射抑制材料的(含有)比例优选在30质量％以下，更优选为5～25质量％，特别优选为10～20质量％。如果辐射抑制材料的比例在所述下限值以上，则容易获得辐射抑制材料的效果。辐射抑制材料的比例如果在所述上限值以下，则能够抑制由辐射抑制材料导致的固体传热的增加，因此容易获得优良的隔热性能。

相对于粉体100质量份，粘合剂的(含有)比例优选为0.1～15质量份，更优选为0.5～10质量份，进一步优选为1～2质量份。所述粘合剂的比例如果在所述下限值以上，则能够得到密度更低且具有充分的强度的成形体，因此能够获得隔热性能优良的真空隔热材料。所述粘合剂的比例如果在所述上限值以下，则能够抑制由粘合剂导致的固体传热的增加，因此隔热性能的降低得到抑制。

相对于粉体100质量份，纤维的(含有)比例优选为2～30质量份，优选为4～20质量份，更优选为5～10质量份。纤维的比例如果在所述下限值以上，则容易得到难以断裂且高强度的真空隔热材料。纤维的比例如果在所述上限值以下，则能够抑制由纤维导致的固体传热的增加，因此容易抑制隔热性能的降低。

成形体10的密度优选为0.15～0.35g/cm³，更优选为0.17～0.21g/cm³。成形体10的密度如果在所述下限值以上，则成形体容易操作，而且减压封入时粉体不易从成形体飞散。如果成形体10的密度在所述上限值以下，则容易稳定地获得优良的隔热性能。

(外袋)

外袋12具有气密性、能够将成形体10减压封入即可。作为外袋12，例如可例举由阻气膜构成的袋等。可无限制地使用用于真空隔热材料的公知的阻气膜。

外袋12的大小和形状无特别限定，按照作为目的的真空隔热材料1的大小和形状适当决定即可。

从可得到优良的隔热性、且真空隔热材料1的寿命变长的角度考虑，真空隔热材料1的外袋12内的真空度优选在1×10³Pa以下，更优选在5×10²Pa以下，进一步优选在1×10²Pa以下。从容易降低外袋内的气压的角度考虑，外袋12内的真空度优选在1Pa以上，更优选在10Pa以上。

本发明的真空隔热材料的弯曲强度优选在5kPa以上，更优选在10kPa以上，进一步优选在20kPa以上。弯曲强度如果在所述下限值以上，则成形体容易操作。

本发明的真空隔热材料的瞬间断裂后弯曲强度优选在5kPa以上，更优选在10kPa以上。瞬间断裂后弯曲强度如果在所述下限值以上，则操作性良好。

(制造方法)

作为真空隔热材料1的制造方法，例如可例举具有下述工序(x)和工序(y)的方法。

(x)对包含含有气相二氧化硅的粉体、粘合剂、纤维的芯材加压来得到成形体10的工序。

(y)将成形体10减压密封入外袋12内来得到真空隔热材料1的工序。

(工序(x))

将含有气相二氧化硅的粉体、粘合剂、纤维混合而得到芯材后，通过对该芯材进行加压成形来得到成形体10。

作为将含有气相二氧化硅的粉体、粘合剂、纤维混合的方法，例如可例举使用V型混合机、具有搅拌机的混合机等的方法。其中，从各成分的分散性良好的角度考虑，优选使用如具有搅拌机的混合机的高速搅拌装置的方法。

工序(x)中，特别是在组合使用多孔质二氧化硅的情况下，优选在与气相二氧化硅以外的成分混合前，在气相二氧化硅上附加粘合剂来得到带有粘合剂的气相二氧化硅。藉此，粘合剂被多孔质二氧化硅吸收而导致难以获得效果的情况能够被抑制，因此能够减少粘合剂的使用量。

另外，混合粘合剂的时机无特别限制，例如可将气相二氧化硅、多孔质二氧化硅、纤维和粘合剂同时混合。

优选将粘合剂溶解于溶剂，作为粘合液进行混合。作为用于粘合液的溶剂，无特别限定，例如可例举水、乙醇等。其中，优选水。气相二氧化硅和多孔质二氧化硅的带电通过添加水而得到抑制，粉体不易附着于模具等。另外，粉体的流动性变高，从而粉体变得容易操作。

作为粘合液，特别优选作为硅酸钠的水溶液的水玻璃。

粘合液(100质量％)中的作为粘合剂的固体成分的比例优选0.2～40质量％，更优选3～10质量％。粘合剂的比例如果在所述范围内，则容易向粉体附加粘合剂。

相对于粉体的总质量100质量份，芯材中水的添加量优选为5～50质量份，更优选为10～30质量份。水的添加量如果在所述下限值以上，则粉体更难附着于模具等，而且粉体的流动性变高，从而粉体的操作变得容易。如果水的添加量在所述上限值以下，则容易降低成形体的密度，因此容易得到隔热性能优良的真空隔热材料。

也可通过喷雾涂布等将粘合液涂布于粉体和纤维。

在工序(y)中将成形体10减压密封入外袋12内之前，优选使与粉体混合的粘合液的溶剂挥发。藉此，通过粘合剂使粉体之间以及粉体和纤维之间更为良好地粘接。作为使溶剂挥发的方法，例如可例举使用恒温干燥机、电炉等进行加热的方法等。

作为形成芯材来得到成形体10的方法，可采用公知的方法，例如可例举将芯材投入模具、进行加压成形的方法等。

(工序(y))

例如，将由工序(x)而得的成形体10收纳于外袋12内，在减压条件下将该外袋12密封后，将外袋12的外部恢复至大气压条件，得到真空隔热材料1。具体而言，在将2片膜重叠并将3边预先密封而得的外袋12内收纳成形体10，设置于具有热封功能的真空腔室内，对该真空腔室的内部进行减压。将腔室内减压至规定的压力后，通过热封将外袋12的开放的剩余1边密封，之后将腔室内恢复至大气压条件。

另外，工序(y)中，也可采用以下方法：将成形体10收纳于外袋12内后，抽出外袋12内的空气，对外袋12的内部持续减压并通过热封等将外袋12密封，藉此将成形体10减压密封入外袋12内。

以上说明的本发明的真空隔热材料使用了对以特定的比例包含含有气相二氧化硅粉末、粘合剂、具有特定的纤维长的纤维的芯材进行成形而得的成形体，因此具有充分的强度，操作性良好，不易发生搬运时断裂等不良情况。

另外，本发明的真空隔热材料不限于所述的真空隔热材料1。例如，本发明的真空隔热材料也可以是在成形体收纳于具有通气性的内袋内的状态下减压密封入外袋内的真空隔热材料。即，也可使用由芯材构成的成形体收纳于内袋内的材料。

作为上述内袋，只要是具有通气性且形成芯材的粉体在减压密封时不泄露的内袋即可，例如由纸材、无纺布等构成的袋等。

内袋的大小和形状无特别限定，按照作为目的的真空隔热材料的大小和形状适当决定即可。

作为使用内袋时的真空隔热材料的制造方法，除了在工序(y)中将成形体以收纳于内袋内的状态减压密封入外袋内之外，能够采用与所述真空隔热材料1中说明的方法相同的方法。

实施例

下面，通过实施例对本发明进行具体说明，但本发明不限定于以下的实施例。

[纤维长的测定]

在用光学显微镜观察的照片中随机抽取50根以上的纤维并测定其长度，根据从其频率分布和累积个数分布曲线以个数基准求出的纤维长分布算出了作为原料使用的纤维的纤维长D30和D90。

[弯曲强度、瞬间断裂后弯曲强度的测定]

由各例而得的真空隔热材料的弯曲强度和瞬间断裂后弯曲强度通过用精密万能试验机オートグラフAGS-J(岛津制作所株式会社(島津製作所社)制)实施3点弯曲试验进行了测定。

3点弯曲试验的应力的最大值作为弯曲强度。另外，达到所述弯曲强度的应变之后，在随着应变的增加而应力持续逐渐减小的范围内的应力的最大值作为瞬间断裂后弯曲强度。

[热传导率的测定]

由各例而得的真空隔热材料的热传导率使用热传导率测定装置HC-110(英弘精机株式会社(英弘精機社)制)进行了测定。

[成形体的密度]

成形体的密度根据该成形体的尺寸和质量算出。

[操作性]

成形体的干燥和朝向膜的插入等各工序中，将用单手仅撑住成形体的一边而未断裂的成形体记为良好，将断裂的成形体记为不充分。

[实施例1]

使用混合机将气相二氧化硅(商品名“アエロジル300”、比表面积300m²/g、日本AEROSIL株式会社制，以下相同)40质量份、和用离子交换水22.9质量份将硅酸钠3号(日文：けい酸ソーダ3号)(AGC硅技术株式会社制)3.4质量份(以固体成分换算则为1.3质量份)稀释而得的粘合液进行了混合。之后，加入气相二氧化硅40质量份和作为多孔质二氧化硅的M.S.GEL(AGC硅技术株式会社制)20质量份，进一步追加作为无机纤维的二氧化硅·氧化镁·氧化钙纤维(商品名“スーパーウール(Superwool(注册商标)Plus)バルク”、D30：227μm、D90：902μm、新日本热陶瓷株式会社(新日本サーマルセラミックス社)制)2质量份，通过混合机混合而得到了芯材。

将所得芯材投入模具，施加压力成形为长40mm×宽20mm×厚5mm的平板状后，以200℃加热1小时，制作了成形体。对所得成形体测定了弯曲强度和瞬间断裂后弯曲强度。之后，将所得成形体放入仅热封了三边的市售的阻气膜(ADY-134、ADY株式会社(エーディーワイ社)制)，设置于具有热封功能的真空腔室内。之后，将腔室内减压至30Pa，以该状态对外袋的开口部进行热封来密封，将外袋外部恢复至大气压条件，得到了真空隔热材料。

另外，使用所述芯材得到长80mm×宽80mm×厚5mm的成形体后，将该成形体放入仅热封了三边的市售的阻气膜(ADY-134、ADY株式会社制)来作为试料，在减压至30Pa的腔室内测定了热传导率。之后，设置于具有热封功能的真空腔室内。将腔室内减压至30Pa，以该状态对外袋的开口部进行热封来密封，将外袋外部恢复至大气压条件，得到了真空隔热材料。

[实施例2～7、10]

除了如表1所示分别改变芯材的组成以外，与实施例1同样地得到了芯材。之后，使用所得芯材，与实施例1同样地测定了所得成形体的弯曲强度、瞬间断裂后弯曲强度、真空隔热材料的热传导率。另外评价了操作性。

[实施例8]

使用混合机将气相二氧化硅37.5质量份、和用离子交换水19.1质量份将硅酸钠3号(AGC硅技术株式会社制)2.8质量份(以固体成分换算则为1.1质量份)稀释而得的粘合液进行了混合。之后，加入气相二氧化硅37.5质量份和作为多孔质二氧化硅的M.S.GEL(AGC硅技术株式会社制)8.3质量份，进一步追加作为无机纤维的二氧化硅·氧化镁·氧化钙纤维(商品名“スーパーウール(Superwool(注册商标)Plus)バルク”、D30：227μm、D90：902μm、新日本热陶瓷株式会社制)4.2质量份和作为辐射抑制材料的石墨(商品名“CP.B”、日本黑铅工业株式会社(日本黒鉛工業)制)16.7质量份，通过混合机混合而得到了芯材。

之后，使用所得芯材，与实施例1同样地测定了所得成形体的弯曲强度、瞬间断裂后弯曲强度、真空隔热材料的热传导率。

[实施例9]

除了使用碳化硅(商品名“ニッソランダムMSU”、大平洋蓝登株式会社(大平洋ランダム社)制)16.7质量份作为辐射抑制材料以外，如表1所示，与实施例8同样地得到了芯材。之后，使用所得芯材，与实施例1同样地测定了所得成形体的弯曲强度、瞬间断裂后弯曲强度、真空隔热材料的热传导率。

[实施例11]

除了如表1所示改变了芯材的组成(未添加硅酸钠)以外，与实施例9同样地得到了芯材。之后，使用所得芯材，与实施例1同样地测定了所得成形体的弯曲强度、瞬间断裂后弯曲强度、真空隔热材料的热传导率。

[实施例12]

之后，向气相二氧化硅90质量份中追加作为无机纤维的二氧化硅·氧化镁·氧化钙纤维(商品名“スーパーウール(Superwool(注册商标)Plus)バルク”、D30：227μm、D90：902μm、新日本热陶瓷株式会社制)10质量份和作为辐射抑制材料的石墨(商品名“CP.B”、日本黑铅工业株式会社制)10质量份，通过混合机混合而得到了芯材。

[比较例1～4]

除了如表1所示改变芯材的组成以外，与实施例1同样地测定了所得成形体的弯曲强度、瞬间断裂后弯曲强度、真空隔热材料的热传导率。

[表1]

单位：质量份

另外，表1中的缩写表示以下含义。

A-1：气相二氧化硅(商品名“アエロジル300”、比表面积300m²/g、日本AEROSIL株式会社制。)。

A-2：多孔质二氧化硅(商品名“M.S.GEL”、AGC硅技术株式会社制)。

A-3：石墨(商品名“CP.B”、日本黑铅工业株式会社制)。

A-4：碳化硅(商品名“ニッソランダムMSU”、大平洋蓝登株式会社制)。

B-1：二氧化硅·氧化镁·氧化钙纤维(商品名“スーパーウール(Superwool(注册商标)Plus)バルク”、D30：227μm、D90：902μm、平均纤维径：3μm、新日本热陶瓷株式会社制)。

B-2：岩棉(商品名“ミネラルファイバー原棉NM8600”、D30：253μm、D90：668μm、平均纤维径：7μm(JIS 9504)、太平洋材料株式会社(太平洋マテリアル社)制)。

B-3：二氧化硅·氧化镁·氧化钙纤维(商品名“スーパーウール(Superwool(注册商标)Plus)バルク、D30：75μm、D90：629μm、平均纤维径：3μm)。

D-1：硅酸钠3号(AGC硅技术株式会社制)。

各例的弯曲强度、瞬间断裂后弯曲强度的测定结果以及热传导率的测定结果示于表2。

另外，表2的“瞬间断裂”是指，在3点弯曲试验中，在观测到应力的最大值的应变之后，未观察到伴随着应变增加的应力逐渐减小的区域，即成形体产生断裂后应力立即变为0。

[表2]

如表2所示，实施例1～12的成形体不仅弯曲强度高，而且观测到了足够高的瞬间断裂后弯曲强度，操作性良好。另外，实施例1～12的真空隔热材料的热传导率低，具有优良的隔热性能。

另一方面，气相二氧化硅的比例少的比较例1的成形体未得到充分的弯曲强度。

芯材不含纤维的比较例2、4的成形体虽然具有充分的弯曲强度，但是产生即时断裂时未观测到瞬间断裂后弯曲强度，操作性不充分。

所用芯材的纤维长D30低于100μm的比较例3的成形体虽然具有充分的弯曲强度，但是产生即时断裂时未观测到瞬间断裂后弯曲强度，操作性不充分。

产业上利用的可能性

由本发明而得的真空隔热材料能够在长期内维持优良的隔热性能，能够适用于对节能化存在要求的需要保温和保冷、隔热的部位。具体而言，例如能够适用于住宅以及建筑物的墙壁·屋顶·地板·配管、太阳光·热设备等住宅设备领域，恒温槽、热水器、温水箱、电饭锅、冷藏库、冷冻库、保冷库·保冷箱、自动售货机、冷藏箱、保冷罩、防寒服等保温·保冷领域，笔记本电脑、液晶投影仪、复印机、电池、燃料电池等电·电子设备、半导体制造装置等工业机器领域，汽车、巴士、卡车、保冷车、列车、货车、船舶、飞机等交通运输工具领域。

另外，这里引用2014年5月30日提出申请的日本专利申请2014-113179号的说明书、权利要求书、附图和摘要的全部内容作为本发明的说明书的揭示。

符号说明

1 真空隔热材料

10 成形体

12 外袋

Claims

1.真空隔热材料，其特征在于，由包含含有气相二氧化硅的粉体和纤维的芯材成形而得的成形体被减压密封入具有气密性的外袋内，

所述纤维的纤维长D30在100μm以上，且所述纤维的纤维长D90在20mm以下，

所述粉体中的气相二氧化硅的含有比例在70质量％以上，

相对于所述粉体的总质量100质量份的所述纤维的含有比例为2～30质量份。

2.真空隔热材料，其特征在于，由包含含有气相二氧化硅的粉体、粘合剂和纤维的芯材成形而得的成形体被减压密封入具有气密性的外袋内，

所述粉体中的气相二氧化硅的含有比例在70质量％以上，

3.如权利要求2所述的真空隔热材料，其特征在于，相对于所述粉体的总质量100质量份的所述粘合剂的含有比例为0.1～15质量份。

4.如权利要求1～3中任一项所述的真空隔热材料，其特征在于，所述粉体还含有多孔质二氧化硅和辐射抑制材料中的任一种，或者含有这两者。

5.如权利要求4所述的真空隔热材料，其特征在于，所述粉体100质量％中的所述多孔质二氧化硅的含有比例在30质量％以下。

6.如权利要求4所述的真空隔热材料，其特征在于，所述粉体100质量％中的所述辐射抑制材料的含有比例在30质量％以下。

7.如权利要求4～6中任一项所述的真空隔热材料，其特征在于，所述芯材含有表面附加有粘合剂的带有粘合剂的气相二氧化硅，且所述粉体中含有的附加粘合剂前的气相二氧化硅的质量M_A与多孔质二氧化硅的质量M_B之比M_A/M_B为70/30～100/0。

8.如权利要求1～7中任一项所述的真空隔热材料，其特征在于，所述成形体的密度为0.15～0.35g/cm³。

9.如权利要求1～8中任一项所述的真空隔热材料，其特征在于，所述纤维是树脂纤维和无机纤维中的任一种，或者是这两种纤维。

10.如权利要求1～9中任一项所述的真空隔热材料，其特征在于，所述纤维含有选自氧化铝纤维、莫来石纤维、二氧化硅纤维、玻璃棉、玻璃纤维、岩棉、矿渣棉、碳化硅纤维、碳纤维、二氧化硅·氧化铝纤维、二氧化硅·氧化铝·氧化镁纤维、二氧化硅·氧化铝·氧化锆纤维和二氧化硅·氧化镁·氧化钙纤维中的至少一种无机纤维。

11.如权利要求1～10中任一项所述的真空隔热材料，其特征在于，所述外袋内的真空度在1×10³Pa以下。

12.如权利要求1～11中任一项所述的真空隔热材料，其特征在于，弯曲强度在5kPa以上，瞬间断裂后弯曲强度在5kPa以上。