CN109073136A - 真空隔热材料及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种确保强度并能够抑制对于厚度方向的隔热效果的下降的真空隔热材料。真空隔热材料抑制从芯材的一面侧朝向另一面侧的厚度方向的热移动。芯材具备第一纤维材料层和第二纤维材料层。第一纤维材料层具备沿厚度方向层叠的多个短纤维。第二纤维材料层具备：多个长纤维，其沿厚度方向层叠；及多个厚纤维束，其沿厚度方向延伸设置，并分别将多个长纤维捆扎。多个长纤维的长度比多个短纤维的长度长。

Description

真空隔热材料及其制造方法

技术领域

本发明涉及真空隔热材料及真空隔热材料的制造方法。

背景技术

作为减少热量的移动的隔热材料，已知有真空隔热材料。真空隔热材料与发泡苯乙烯等其他的隔热材料相比通常具有高的隔热性能。因此，真空隔热材料适用于空气调节机、冰箱等各种冷热设备。

真空隔热材料可使用将纤维材料沿厚度方向层叠的层叠体作为芯材。例如，已知有如下真空隔热材料：制作多个将层叠的玻璃纤维网通过针刺加工捆扎的纤维片，并将制作的多个纤维片层叠作为芯材(专利文献1)。而且，已知具有如下的芯材的真空隔热材料：该芯材通过针刺加工将层叠了短纤维的玻璃棉的纤维层叠体与在该纤维层叠体的表面配置的面材一体化(专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-137688号公报

专利文献2：日本特开2010-60048号公报

发明内容

发明要解决的问题

在采用使用了针刺加工的芯材的上述那样的真空隔热材料中，能够沿芯材的厚度方向形成厚纤维。在形成的厚纤维作为热介质发挥作用的情况下，有可能由于厚度方向上的热移动而导致真空隔热材料的隔热性能下降。另一方面，在去除厚纤维的情况下，有可能由于纤维的捆扎力不足而难以芯材化。

本发明是鉴于上述那样的情况而做出的，其目的在于提供一种真空隔热材料以及这样的真空隔热材料的制造方法，其能够维持强度而确保可靠性，并能够抑制真空隔热材料的相对于厚度方向的隔热性能下降。

用于解决问题的手段

本发明的真空隔热材料抑制从芯材的一面侧朝向另一面侧的厚度方向的热移动。芯材具备第一纤维材料层和第二纤维材料层。第一纤维材料层具备沿厚度方向层叠的多个短纤维。第二纤维材料层具备：多个长纤维，其沿厚度方向层叠；及多个厚纤维束，其沿厚度方向延伸设置，并分别将多个长纤维捆扎。多个长纤维的长度比多个短纤维的长度长。

本发明的制造方法制造对于从芯材的一面侧朝向另一面侧的厚度方向的热移动进行抑制的真空隔热材料，包括第一准备工序、第二准备工序、以及一体化工序。在第一准备工序中，准备具备沿厚度方向层叠的多个短纤维的第一纤维材料层。在第二准备工序中，准备具备沿厚度方向层叠且比多个短纤维长的多个长纤维的第二纤维材料层。在一体化工序中，将沿厚度方向延伸的多个厚纤维束成形于第二纤维材料层而将多个长纤维捆扎。

发明效果

根据本发明的真空隔热材料，使用第一纤维材料层和第二纤维材料层来构成芯材，该第一纤维材料层包括沿厚度方向层叠的多个短纤维，该第二纤维材料层包括沿厚度方向层叠的多个长纤维及沿厚度方向延伸设置的厚纤维束。而且，根据本发明的制造方法，能够制造具备芯材的真空隔热材料，该芯材使用了第一纤维材料层和第二纤维材料层，该第一纤维材料层包括沿厚度方向层叠的多个短纤维，该第二纤维材料层包括沿厚度方向层叠的多个长纤维及沿厚度方向延伸设置的厚纤维束。通过沿厚度方向层叠的多个短纤维及多个长纤维，不仅能够抑制厚度方向上的热量的移动，而且通过沿厚度方向延伸的多个厚纤维束，将多个短纤维及多个长纤维捆扎而能够维持强度。因此，能够提供一种维持强度而确保可靠性并能够抑制真空隔热材料的相对于厚度方向的隔热性能下降的真空隔热材料以及这样的真空隔热材料的制造方法。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的真空隔热材料的剖视示意图。

图2是本发明的实施方式1的真空隔热材料的第一纤维材料层的放大剖视示意图。

图3是本发明的实施方式1的真空隔热材料的第二纤维材料层的放大剖视示意图。

图4是表示本发明的实施方式1的厚纤维束的配置的示意图。

图5是本发明的实施方式1的第一纤维材料层与第二纤维材料层的层叠剖视示意图。

图6是表示本发明的实施方式1的第一纤维材料层与第二纤维材料层的层叠面的放大示意图。

图7是说明本发明的实施方式1的真空隔热材料的制造方法的流程图。

图8是本发明的实施方式2的第一纤维材料层与第二纤维材料层的层叠剖视示意图。

图9是本发明的实施方式3的第一纤维材料层与第二纤维材料层的层叠剖视示意图。

图10是本发明的实施方式4的第一纤维材料层与第二纤维材料层的层叠剖视示意图。

图11是本发明的实施方式5的第一纤维材料层与第二纤维材料层的层叠剖视示意图。

图12是表示本发明的实施方式6的第二纤维材料层的厚纤维束的配置的示意图。

图13是本发明的实施方式7的弯曲成形的真空隔热材料的剖视示意图。

图14是说明本发明的实施方式7的真空隔热材料的芯材具有的纤维孔间隔的说明图。

图15是说明制作实施方式8的真空隔热材料的第二纤维材料层的方法的说明图。

具体实施方式

以下，参照附图，详细说明本申请公开的真空隔热材料的实施方式。需要说明的是，以下所示的实施方式为一例，本发明不由这些实施方式限定。

实施方式1.

图1是表示本发明的实施方式1的真空隔热材料1的剖视示意图。如图1所示，真空隔热材料1具备对隔热效果贡献较大的芯材3和覆盖芯材3的外包材料4。芯材3具备层叠的多个纤维材料层2。各纤维材料层2包括后述的第一纤维材料层5和第二纤维材料层7。外包材料4具备以覆盖芯材3的方式将四条边贴合的2张外包材料片4a、4b。即，在真空隔热材料1中，在将2张外包材料片4a、4b的四条边贴合而成的外包材料4的内部收纳有芯材3，该芯材3是将包括第一纤维材料层5和第二纤维材料层7在内的纤维材料层2层叠多个而成的。

图2是本发明的实施方式1的真空隔热材料1的第一纤维材料层5的放大剖视示意图。包含在各纤维材料层2中的第一纤维材料层5包括层叠的多个短纤维6。各短纤维6具有卷缩性。因此，第一纤维材料层5具有多个短纤维6相互适度地缠绕的网状结构。因卷缩性引起的网状结构能够对第一纤维材料层5的强度维持作出贡献。在此，对于多个短纤维6的层叠是指将呈平面状地铺满的短纤维6层叠成层状的状态。

第一纤维材料层5例如是通过使用旋涂器的离心法对熔融的玻璃原料进行纤维化的直径φ3μm～φ6μm的玻璃短纤维(玻璃棉)的层叠体。玻璃棉通常具有几mm～十几mm左右的长度，具体而言大致具有长度为20mm左右以下的长度，纤维自身具有卷缩性。将从旋涂器排出的玻璃棉通过输送机等进行收集，通过辊等进行压缩，基本上保持网状地进行片材化，由此来制作第一纤维材料层5。

在上述的一例的第一纤维材料层5中，使用通过离心法制作的玻璃棉的短纤维6。然而，也可以使用将熔融的玻璃原料通过气体燃烧器一边拉长一边吹走而形成纤维的火焰法来制作短纤维6。在使用火焰法的情况下，不仅与通过离心法制作的短纤维6同样地具有卷缩性，而且直径非常小，例如，能够制作具有约φ1.0μm或其以下的平均直径的短纤维6。

图3是本发明的实施方式1的真空隔热材料1的第二纤维材料层7的放大剖视示意图。包含在各纤维材料层2中的第二纤维材料层7具备将沿层的长度方向(图3的纸面横向)延伸的长纤维8在层的厚度方向(图3的纸面纵向)上层叠多个的层叠结构。各长纤维8的平直性高，不存在纤维彼此的缠绕。因此，第二纤维材料层7具有在包括层叠的多个长纤维8在内的整个面上广泛地分布的层叠结构。在此，对于多个长纤维8的层叠是指将呈平面状地铺满的长纤维8层叠成层状的状态。

第二纤维材料层7还具备多个厚纤维束9，该多个厚纤维束9沿着与各长纤维8延伸的方向(层的长度方向、即图3的纸面横向)大致呈直角的方向(层的厚度方向、即图3的纸面纵向)延伸。各厚纤维束9沿着与各长纤维8大致呈直角的方向延伸设置，具有将多个长纤维8捆扎的功能。各厚纤维束9具备向第二纤维材料层7的厚度方向(图3的纸面纵向)的一面侧开口的纤维孔10。在此，对于厚纤维束9的延伸设置是指以使厚纤维束9的长轴方向沿着第二纤维材料层7的厚度方向的方式配置的状况。

纤维孔10例如通过将针钉入第二纤维材料层7而形成。具体而言，通过将针从第二纤维材料层7的一面侧向另一面侧钉入而形成多个纤维孔10。在将针从第二纤维材料层7的一面侧向另一面侧钉入的情况下，形成具有向另一面侧突出的凸部的各厚纤维束9。即，通过将针钉入而形成具有一方突出的凸部和另一方开口的纤维孔10的厚纤维束9。纤维孔10的开口尺寸取决于钉入的针的大小。

通过将形成有包括纤维孔10和凸部在内的多个厚纤维束9的第二纤维材料层7的一面侧与第一纤维材料层5层叠来形成各纤维材料层2。

图4是表示本发明的实施方式1的厚纤维束9的配置的示意图。具体而言，是表示在第二纤维材料层7的平面上设置的多个厚纤维束9的配置例的平面示意图。在图4所示的一例中，空出横宽R(第二纤维材料层7的长边方向、即图4的纸面纵向的宽度)及纵宽P(第二纤维材料层7的短边方向、即图4的纸面横向的宽度)的间隔而并列设置多个厚纤维束9。

第二纤维材料层7的各长纤维8是将连续纤维切断成大致超过20mm的长度(例如约50mm)所得到的玻璃纤维，上述连续纤维是将熔融的玻璃原料通过拉伸法制作而成的。各长纤维8与各短纤维6相比长度长。各长纤维8的纤维直径能够在φ6μm～φ24μm左右的范围比较任意地设定，第二纤维材料层7包括具有均匀的纤维直径的多个长纤维8的层叠结构。在第二纤维材料层7中，对于开纤而分散成平面状地层叠的多个长纤维8的层叠结构，实施利用多个厚纤维束9的捆扎，该多个厚纤维束9沿第二纤维材料层7的平面纵向(纵宽P的方向、第二纤维材料层7的短边方向、即图4的纸面横向)及第二纤维材料层7的平面横向(横宽R的方向、第二纤维材料层7的长边方向、即图4的纸面纵向)设置间隔而并列设置。

芯材3具备将纤维材料层2层叠多张而成的层叠体结构，该纤维材料层2通过将上述的第一纤维材料层5与上述的第二纤维材料层7重叠而成。在芯材3被真空密封于真空隔热材料1的内部的情况下，与真空密封前相比，第一纤维材料层5的厚度被压缩成约1/10。而且，在芯材3被真空密封于真空隔热材料1的内部的情况下，与真空密封前相比，第二纤维材料层7的厚度被压缩成约1/2.6。

外包材料4包括2张外包材料片4a、4b，以将芯材3从层叠方向的两侧夹入的方式配置。2张外包材料片4a、4b都使用呈多层结构的层压膜来构成。作为层压膜，可以使用将例如延伸尼龙(ONy)、铝蒸镀聚对苯二甲酸乙二醇酯(AL蒸镀PET)、铝箔(AL箔)、及无延伸聚丙烯(CPP)层叠而成的铝层压片。层压膜例如以具有膜厚25μm的ONy层、膜厚12μm的AL蒸镀PET层、膜厚7μm的AL箔层、膜厚30μm的CPP层的方式成膜。

更详细地说明芯材3的结构。图5是本发明的实施方式1的第一纤维材料层5与第二纤维材料层7的层叠剖视示意图。图6是表示本发明的实施方式1的第一纤维材料层5与第二纤维材料层7的层叠面的放大示意图。在包含在芯材3中的各纤维材料层2中，第一纤维材料层5与第二纤维材料层7在层叠面处相接。包含在第二纤维材料层7中的多个厚纤维束9朝向与多个长纤维8大致呈直角的方向(层叠方向、即与纤维层平面呈直角的直角方向)设置。即多个厚纤维束9与第二纤维材料层7的厚度方向(图5及图6的纸面纵向)大致平行。因此，多个厚纤维束9能够将平直性高且成为第二纤维材料层7的主结构的多个长纤维8捆扎。

多个厚纤维束9例如通过朝向与第二纤维材料层7的纤维层平面呈直角的直角方向(第二纤维材料层7的厚度方向、即图5及图6的纸面纵向)钉入针的针刺加工而形成。

芯材3具备至少一个纤维材料层2，该纤维材料层2具有未形成厚纤维束9的第一纤维材料层5和形成有厚纤维束9的第二纤维材料层7。因此，在芯材3的厚度方向上，在第二纤维材料层7形成的厚纤维束9的长度比芯材3的厚度短。因此，不存在厚纤维束9从芯材3的一面侧延伸设置至另一面侧的情况，能够抑制从芯材3的一面侧朝向另一面侧的热移动。

在图5及图6所示的一例的真空隔热材料1中，各厚纤维束9在第二纤维材料层7的一平面侧具有多个纤维孔10。具体而言，在各纤维材料层2中的第一纤维材料层5与第二纤维材料层7的层叠面侧具有多个纤维孔10。

在实施方式1的真空隔热材料1中，如图6例示那样，成为构成第一纤维材料层5的短纤维6的一部分以潜入、插入第二纤维材料层7的纤维孔10的方式插设的结构。通过具有卷缩性的短纤维6潜入纤维孔10，能够抑制各纤维材料层2中的第一纤维材料层5与第二纤维材料层7的相对移动。因此，在长纤维8延伸的方向(层的长度方向、图5及图6的纸面横向、横宽R的方向、第二纤维材料层7的长边方向、即图4的纸面纵向)上，能够提高对于纤维材料层2的拉伸强度。

在纤维材料层2的制作中，在将第一纤维材料层5与第二纤维材料层7层叠之后伴有沿着成为长边方向的横宽方向拉拽的处理的情况下，在第二纤维材料层7上沿着成为长边方向的横宽方向能够作用有大的拉伸应力，但是沿着成为短边方向的纵宽方向能够作用的拉伸应力比较小。因此，在将邻接的多个厚纤维束9的纵宽P的间隔与横宽R的间隔进行比较时，能够使纵宽P的间隔与横宽R的间隔相比更加扩展。即，在实施方式1的真空隔热材料1中，能够减少纵宽方向的每单位面积的厚纤维束9的数量。

在各纤维材料层2中，厚纤维束9的数量增加时，对于多个长纤维8的捆扎力提高，各纤维材料层2的强度增加。然而，与长纤维8的延伸方向大致垂直的厚纤维束9能够促进纤维材料层2的一面侧与另一面侧之间的热移动(纤维材料层2的厚度方向上的热移动)。因此，在各纤维材料层2中，在厚纤维束9的数量增加的情况下，真空隔热材料1的隔热性能有可能下降。若仅单纯地减少厚纤维束9的数量的话，对于多个长纤维8的捆扎力减弱，因此各纤维材料层2的强度无法维持，真空隔热材料1的制造过程有可能变得困难。

在上述的实施方式1的真空隔热材料1中，能够减少纵宽P方向的每单位面积的厚纤维束9的数量。因此，在实施方式1中，通过维持对于多个长纤维8的捆扎力来维持强度，确保可靠，并尽可能地防止纤维材料层2的一面侧与另一面侧之间的热移动(纤维材料层2的厚度方向上的热移动)，能够抑制真空隔热材料1的隔热性能下降。

在实施方式1的真空隔热材料1中，如图2例示那样，第一纤维材料层5包括多个短纤维6。在由多个短纤维6构成的第一纤维材料层5中，与由多个长纤维8构成的第二纤维材料层7相比，为了使热量移动规定的距离而需要在更多的纤维间移动。因此，可认为在由多个短纤维6构成的第一纤维材料层5中，与由多个长纤维8构成的第二纤维材料层7相比，热移动的抑制效果比较高。然而，在采用由多个短纤维6构成的第一纤维材料层5的情况下，在纤维层内短纤维6的一部分有可能沿纤维层内的厚度方向配置。在纤维层内的沿厚度方向配置的短纤维6的数量增加的情况下，与上述的厚纤维束9的情况相同，促进纤维材料层2的一面侧与另一面侧之间的热移动(纤维材料层2的厚度方向上的热移动)，真空隔热材料1的隔热性能有可能下降。

在上述的实施方式1的真空隔热材料1中，第一纤维材料层5由具有沿层的长度方向(图5及图6的纸面横向、横宽R的方向、第二纤维材料层7的长边方向、即图4的纸面纵向)延伸的平直的多个长纤维8的纤维材料层2压紧，上述第一纤维材料层5具有多个短纤维6相互适度地缠绕而成的网状结构。因此，第一纤维材料层5中的多个短纤维6尽可能地沿层的长度方向(图5及图6的纸面横向、横宽R的方向、第二纤维材料层7的长边方向、即图4的纸面纵向)排列。因此，第一纤维材料层中的朝向厚度方向的热移动抑制效果提高，能够进一步实现真空隔热材料1的隔热性能的提高。

说明了在上述的实施方式1的真空隔热材料1中，在第二纤维材料层7中，通过向长纤维8钉入针而形成厚纤维束9的一例。然而，本发明不由该一例限定。例如，也可以如通过缝纫机缝制那样使用与长纤维8不同的纤维来缝制厚纤维束9。即使在这样缝制的情况下，也能够在厚纤维束9的钉入部分形成纤维孔10。

<真空隔热材料1的制造方法>

说明实施方式1的真空隔热材料1的制造方法。图7是说明本发明的实施方式1的真空隔热材料的制造方法的流程图。

准备具有包括多个短纤维6在内的网状结构的第一纤维材料层5及层叠有多个长纤维8层叠的第二纤维材料层7(步骤S1)。即，实施方式1的真空隔热材料1的制造方法包括：第一准备工序，准备具备沿芯材3的厚度方向层叠的多个短纤维6的第一纤维材料层5；以及第二准备工序，准备具备沿芯材3的厚度方向层叠的多个长纤维8的第二纤维材料层7。

一边使准备的第二纤维材料层7沿横宽方向(横宽R图示的方向)移动，一边进行从第二纤维材料层7的一面侧向另一面侧钉入针的针加工，以纵宽P的间隔比第二纤维材料层7的横宽R的间隔宽的方式使多个厚纤维束9成形(步骤S2)。具体而言，经由上述的工序，制作成形有厚纤维束9的第二纤维材料层7连续的状态的片材，通过将制作的片材以期望的横宽切断而制造出多个成形有厚纤维束9的第二纤维材料层7。

成形的厚纤维束9在第二纤维材料层7的一面侧具有纤维孔10，在第二纤维材料层7的另一面侧具有凸部。通过使这样的厚纤维束9成形多个而将处于第二纤维材料层7的多个长纤维8捆扎。即，实施方式1的真空隔热材料1的制造方法包括使沿芯材3的厚度方向延伸的多个厚纤维束9成形于第二纤维材料层7而将多个长纤维8捆扎的一体化工序。

在使用上述的制造方法时，伴随着第二纤维材料层7的移动而沿第二纤维材料层7的横宽方向能够作用有比纵宽方向(纵宽P图示的方向)的拉伸应力大的拉伸应力。然而，实施方式1的真空隔热材料1具备以横宽R的间隔比纵宽P的间隔窄的方式配置的多个厚纤维束9。因此，即使对于比纵宽方向大的横宽方向的拉伸应力也具有适度的强度，能够减少厚纤维束9的整体数量。

在使多个厚纤维束9成形时，沿芯材3的纵向空出纵向并列设置间隔地使若干的厚纤维束9成形，而且沿芯材3的横向空出横向并列设置间隔地使若干的厚纤维束9成形。纵向并列设置间隔比横向并列设置间隔小。即，实施方式1的真空隔热材料1的制造方法包括：纵向并列设置工序，沿着与厚度方向不同的芯材3的纵向及横向中的纵向空出纵向并列设置间隔地使多个厚纤维束9的一部分成形；以及横向并列设置工序，沿横向空出比纵向并列设置间隔大的横向并列设置间隔而使多个厚纤维束的若干个成形。通过这样的成形方法，能够提供一种确保芯材3的强度及可靠性并抑制厚度方向上的隔热性能下降的真空隔热材料1。

为了使多个短纤维6的一部分潜入纤维孔10，将形成有多个厚纤维束9的第二纤维材料层7的一面侧与准备的第一纤维材料层5以接触的方式层叠，制作纤维材料层2(步骤S3)。制作将第二纤维材料层7与第一纤维材料层5层叠的多个纤维材料层2，将制作的多个纤维材料层2进一步层叠而形成芯材3(步骤S4)。将形成的芯材3由另行准备的外包材料4夹持，进行外包材料4内的真空密封，制作真空隔热材料1(步骤S5)。

在上述的真空隔热材料1的制造方法中，通过芯材3及外包材料4制作真空隔热材料1。芯材3通过将如上所述制作的多个纤维材料层2层叠为期望的厚度，并将层叠的多个纤维材料层2裁断来制作。在制作芯材3时，考虑到因取决于真空密封的大气压与真空的压力差而产生的变形的基础上，优选以使芯材3成为期望的尺寸的方式将多个纤维材料层2裁断。这是因为，有可能由于在真空密封后产生变形而妨碍获得真空隔热材料1中的期望的隔热性能。

在上述的真空隔热材料1的制造方法中，说明了在一边使准备的第二纤维材料层7沿横宽方向移动一边形成厚纤维束9之后，将第二纤维材料层7与第一纤维材料层5层叠的一例。然而，也可以在准备的第二纤维材料层7上形成了厚纤维束9之后，立即将准备的第二纤维材料层7与第一纤维材料层5层叠来构筑层叠物。一边进行从第二纤维材料层7的一面侧向另一面侧钉入针的针加工，一边连续地构筑层叠物，并使所述层叠物沿横宽方向移动。此时，可以以纵宽P的间隔比第二纤维材料层7的横宽R的间隔宽的方式使多个厚纤维束9成形。在该制造方法的情况下，层叠的第一纤维材料层5能够成为对于第二纤维材料层7的纵宽方向拉伸应力的辅助构件，因此更能够容易确保芯材3的强度及可靠性。

在对于芯材3进行真空密封的情况下，芯材3优选干燥至即将进行真空密封之前为止。这是为了抑制真空密封后的因内部气体引起的真空度下降。

在准备外包材料4时，将辊卷状的外包材料片以期望的宽度切断而制作2张外包材料片4a、4b，并使制作的2张外包材料片4a、4b重合。将重合的2张外包材料片4a、4b的横宽R方向的2条边进行热封接合，进而将纵宽P方向的一条边进行热封接合，以期望的进深尺寸切断，由此准备形成为袋形状的外包材料4。即，在形成为袋形状的外包材料4中，与热封接合的纵宽方向的一条边相向的纵宽方向的另一条边成为未接合状态。

在真空密封时，将芯材3向外包材料4插入，配置在真空腔室内。对于配置有具有被插入的芯材3的外包材料4的真空腔室实施减压处理。在减压处理中，例如以成为0.1～3Pa左右的真空压力的方式进行减压。对于实施了减压处理的外包材料4，将未接合状态的纵宽P方向的另一条边进行热封接合。在将另一条边进行热封接合后使真空腔室内恢复为大气压，将被插入芯材3而真空密封后的外包材料4从真空腔室内取出，作为真空隔热材料1使用。在减压处理时，根据需要可以插入吸附剂(氧化钙、沸石、钡锂合金等的单质或复合物)。这是因为，通过吸附剂吸附水分及空气而能够提高真空状态。

使用上述的制造方法制造的真空隔热材料1存在有与芯材3的体积比约10％的玻璃纤维，剩余的体积比约90％被确保为真空的空间。由于将体积比约90％确保为真空的空间，因此实施方式1的真空隔热材料1能够表现出高隔热性能。

在使用上述的制造方法制造的真空隔热材料1中，不仅包含在芯材3中的第二纤维材料层7的长纤维8，第一纤维材料层5的短纤维6也沿着与真空隔热材料1的厚度方向大致呈直角的直角方向取向而层叠。通过这样的短纤维6与长纤维8的取向层叠特性，实施方式1的真空隔热材料1表现出高的隔热性能。

实施方式2.

说明本发明的实施方式2的真空隔热材料1。图8是本发明的实施方式2的第一纤维材料层5与第二纤维材料层7的层叠剖视示意图。在第二纤维材料层7中，在与形成有纤维孔10的面相反的一侧的面上形成有纤维突起11。在实施方式2的真空隔热材料1中，将第二纤维材料层7中的形成有纤维突起11的面与第一纤维材料层5以相接的方式层叠。其他的结构与实施方式1相同。

在如实施方式1所示那样钉入针等而形成厚纤维束9的情况下，通过调整钉入针的钉入长度等，能够在与厚纤维束9的钉入面相反的一侧的面上形成呈倒U字形的纤维突起11。即，厚纤维束9的高度(从具有纤维孔10的一面至纤维突起11前端的长度)比第二纤维材料层7的厚度高。通过这样将形成有纤维突起11的第二纤维材料层7的面与第一纤维材料层5以相接的方式层叠，从而厚纤维束9能够形成进入于第一纤维材料层5的状态。因此，第一纤维材料层5与第二纤维材料层7在层叠面的一部分被限制。

在上述的实施方式2的真空隔热材料1中，采用了厚纤维束9的高度(从具有纤维孔10的一面至纤维突起11前端的长度)比第二纤维材料层7的厚度高的结构。然而，本发明不由该一例限定。也可以是厚纤维束9的高度(从具有纤维孔10的一面至纤维突起11前端的长度)比第二纤维材料层7的厚度低的结构。通过该结构，能够缩短钉入针的距离，因此能够期待针加工的作业效率的提高。

在厚纤维束9的高度比第二纤维材料层7的厚度低的结构的情况下，预先将纤维材料层2另行插入内袋而进行预备真空密封，对第二纤维材料层7进行压缩。通过该压缩处理，空隙率为95％以上的第二纤维材料层7的厚度成为一半以下。在考虑到与压缩处理相关的似然度的情况下，厚纤维束9的高度优选为第二纤维材料层7的厚度的1/2倍以上。在考虑到压缩处理的作业劳力和时间的情况下，厚纤维束9的高度优选为第二纤维材料层7的厚度的1倍以上。

在实施方式2的真空隔热材料1中，成为构成第二纤维材料层7的厚纤维束9的至少一部分向第一纤维材料层5的内部突出的结构。通过第二纤维材料层7突出地进入第一纤维材料层5之中而限制第二纤维材料层7。因此，能够提高纤维材料层2的拉伸强度。因此，与实施方式1相同，能够扩展厚纤维束9的纵宽P方向的间隔，减少每单位面积的厚纤维束9数量，能够抑制真空隔热材料1的厚度方向上的热移动。而且，在第一纤维材料层5与第二纤维材料层7的层叠面中，构成第二纤维材料层7的平直的长纤维8将第一纤维材料层5的表面压紧，由此多个短纤维6朝向与层叠方向呈的方向，能够抑制第一纤维材料层与第二纤维材料层7之间的热移动。由此，能够实现真空隔热材料1的隔热性能的提高。

实施方式3.

说明本发明的实施方式3的真空隔热材料1。图9是本发明的实施方式3的第一纤维材料层5与第二纤维材料层7的层叠剖视示意图。将构成芯材3的第一纤维材料层5a、第二纤维材料层7a、与第二纤维材料层7a不同的另外的第二纤维材料层7b、与第一纤维材料层5a不同的另外的第一纤维材料层5b以该顺序层叠。以通过第一纤维材料层5a和另外的第一纤维材料层5b夹入第二纤维材料层7a和另外的第二纤维材料层7b的方式层叠。

由第一纤维材料层5a和第二纤维材料层7a构成的下侧纤维材料层2a以第二纤维材料层7a的形成有纤维孔10的一面侧与第一纤维材料层5a相接的方式层叠，是与实施方式1所示的纤维材料层2相同的结构。而且，由另外的第一纤维材料层5b和另外的第二纤维材料层7b构成的上侧纤维材料层2b以另外的第二纤维材料层7b的形成有纤维突起11的一面侧与另外的第一纤维材料层5b相接的方式层叠，是与实施方式2所示的纤维材料层2相同的结构。在实施方式3的真空隔热材料1中，这样构成的下侧纤维材料层2a与上侧纤维材料2b层叠，以第二纤维材料层7a的形成有纤维突起11的一面侧与另外的第二纤维材料层7b的形成有纤维孔10的一面侧相接的方式层叠。因此，第二纤维材料层7a具有的厚纤维束9的至少一部分向另外的第二纤维材料层7b的纤维孔10中突出。而且，构成第一纤维材料层5a的短纤维6的一部分也进入处于另外的第二纤维材料层7b的一表面的纤维孔10。

在实施方式3的真空隔热材料1中，如上所述，下侧纤维材料层2a的纤维突起11进入上侧纤维材料层2b中的另外的第二纤维材料层7b。因此，上侧纤维材料层2b中的另外的第二纤维材料层7b受到限制，能够提高包括下侧纤维材料层2a和上侧纤维材料层2b在内的芯材3的拉伸强度。因此，与实施方式1及实施方式2相同，能够扩展厚纤维束9的纵宽P方向的间隔，减少每单位面积的厚纤维束9数量，能够抑制真空隔热材料1的厚度方向上的热移动。而且，在第一纤维材料层5a与第二纤维材料层7a的层叠面，构成第二纤维材料层7a的平直的长纤维8将第一纤维材料层5a的表面压紧，由此多个短纤维6朝向与层叠方向呈直角的方向，能够抑制第一纤维材料层5a与第二纤维材料层7a之间的热移动，在另外的第一纤维材料层5b与另外的第二纤维材料层7b的层叠面中，构成另外的第二纤维材料层7b的平直的长纤维8将另外的第一纤维材料层5b的表面压紧，由此多个短纤维6朝向与层叠方向呈直角的方向，能够抑制第一纤维材料层b与第二纤维材料层7b之间的热移动。由此，能够实现真空隔热材料1的隔热性能的提高。

实施方式4.

说明本发明的实施方式4的真空隔热材料1。图10是本发明的实施方式4的第一纤维材料层5与第二纤维材料层7的层叠剖视示意图。是在图8所示的实施方式3的真空隔热材料1的第二纤维材料层7a与另外的第二纤维材料层7b之间插入另外的第二纤维材料层7c的结构。本发明的实施方式4的真空隔热材料1的其他的结构与实施方式3的真空隔热材料1的结构相同。

在被插入的另外的第二纤维材料层7c中，厚纤维束9的至少一部分进入另外的第二纤维材料层7b。而且，在插入的另外的第二纤维材料层7c中，第二纤维材料层7a的厚纤维束9的至少一部分进入内部。通过这样的结构，能够提高芯材3的拉伸强度。能够扩展厚纤维束9的纵宽P方向的间隔，减少每单位面积的厚纤维束9数量，能够抑制真空隔热材料1的厚度方向上的热移动。

实施方式5.

说明本发明的实施方式5的真空隔热材料1。图11是本发明的实施方式5的第一纤维材料层5c与第二纤维材料层7d的层叠剖视示意图。真空隔热材料1的芯材3包括纤维材料层2，该纤维材料层2由两个第一纤维材料层5c和被这两个第一纤维材料层5c夹持的一个第二纤维材料层7d构成。第二纤维材料层7d在两面侧具备多个纤维孔10和多个纤维突起11。换言之，在实施方式5的真空隔热材料1中，构成为第一纤维材料层5c在第二纤维材料层7d的两侧邻接。

在实施方式5中，从第二纤维材料层7d的平面形状的两侧同样地形成厚纤维束9，在第二纤维材料层7d的两侧存在多个纤维孔10和多个纤维突起11。因此，构成为处于第二纤维材料层7d的一面侧的厚纤维束9的至少一部分向一方的第一纤维材料层5c内突出且另一方的第一纤维材料层5c的短纤维6进入处于第二纤维材料层7d的另一面侧的纤维孔10的一部分，构成为处于第二纤维材料层7d的另一面侧的厚纤维束9的至少一部分向另一方的第一纤维材料层5c内突出且一方的第一纤维材料层5c的短纤维6进入处于第二纤维材料层7d的一面侧的纤维孔10的一部分。这样，在第二纤维材料层7d的两面侧存在的厚纤维束9发挥作用，由此能够强有力地限制第二纤维材料层7d。因此，能够提高芯材3的拉伸强度。因此，与实施方式1～4相同，能够扩展厚纤维束9的纵宽P方向的间隔，减少每单位面积的厚纤维束9数量，能够抑制真空隔热材料1的厚度方向上的热移动。而且，在两个第一纤维材料层5c与由该两个第一纤维材料层5c夹持的一个第二纤维材料层7d的层叠面中，构成第二纤维材料层7d的平直的长纤维8将两个第一纤维材料层5c的表面压紧，由此多个短纤维6朝向与层叠方向呈直角的方向，能够抑制两个第一纤维材料层5c与第二纤维材料层7d之间的热移动。由此，能够实现真空隔热材料1的隔热性能的进一步提高。

实施方式6.

说明本发明的实施方式6的真空隔热材料1。图12是表示本发明的实施方式6的第二纤维材料层7的厚纤维束9的配置的示意图。具体而言，是表示第二纤维材料层7具有的纤维孔10的平面方向分布的分布图。如图12所示，第二纤维材料层7具备呈锯齿状地配置的多个纤维孔10。实施方式6的真空隔热材料1所具备的其他的结构与具有图4所示的第二纤维材料层7的实施方式1的真空隔热材料1相同。

在实施方式6的真空隔热材料1中，纤维孔10的配置、即厚纤维束9的配置呈锯齿形状。实施方式6的真空隔热材料1与实施方式1～5相同具备多个厚纤维束9，该多个厚纤维束9在与厚纤维束9的横宽R方向的间隔相比扩展了纵宽P方向的间隔的基础上，配置成锯齿形状。因此，不仅纤维材料层2平面中的纵向或横向，对于来自倾斜方向的拉伸应力，也能够提高纤维强度。因此，能够提供一种真空隔热材料，其不仅通过厚纤维束数量的减少而隔热性能提高，而且还具备提高的强度且可靠性高。

在实施方式6中，说明了呈锯齿状地配置的多个纤维孔10设置于第二纤维材料层7的一面侧的一例。然而，本发明不由该一例限定。也可以采用呈锯齿状地配置的多个纤维孔10设置于第二纤维材料层7的一面侧和另一面侧这两面侧的两面结构。这是因为，不仅一方的第一纤维材料层5c的短纤维6进入处于第二纤维材料层7d的一面侧的纤维孔10的一部分，而且另一方的第一纤维材料层5c的短纤维6也进入处于第二纤维材料层7d的另一面侧的纤维孔10的一部分，由此能够强有力地限制第二纤维材料层7，能够进一步提高芯材3的拉伸强度。

在上述那样的两面结构的情况下，可以进行将图10的纤维孔的一半以规则的顺序更换的变更。而且，可以有意地变更一方或另一方的表面侧的纤维孔10与纤维突起11的比率。例如，关于多个纤维孔10，可以是第一列设置于第二纤维材料层7的一面侧，第二列设置于第二纤维材料层7的另一面侧，第三列设置于第二纤维材料层7的一面侧，并将该样式反复。而且，可以将第一列和第二列设置于一面侧，将第三列和第四列设置于另一面侧，将第五列和第六列设置于一面侧，并将该样式反复。而且，关于多个纤维孔10，可以是第一行设置于第二纤维材料层7的一面侧，第二行设置于第二纤维材料层7的另一面侧，第三行设置于第二纤维材料层7的一面侧，并将该样式反复。而且，可以是第一行和第二行设置于一面侧，第三行和第四行设置于另一面侧，第五行和第六行设置于一面侧，并将该样式反复。通过这样的变更，能够灵活地实现对于芯材3的期望的拉伸强度。

实施方式7.

说明本发明的实施方式7的真空隔热材料1。图13是本发明的实施方式7的弯曲成形的真空隔热材料1的剖视示意图。图14是说明本发明的实施方式7的真空隔热材料1的芯材3具有的纤维孔10间隔的说明图。具体而言，是具备包括第一纤维材料层5和第二纤维材料层7在内的芯材3，且被弯曲成形的真空隔热材料1的层叠剖视图。通过弯曲成形，芯材3具有短轴方向的圆弧沿长轴方向相连的圆弧形状。在图13所示的一例中，下部侧的第二纤维材料层7与上部侧的第一纤维材料层5层叠。以第二纤维材料层7所在的下部侧成为内周侧而第一纤维材料层5所在的上部侧成为外周侧的方式将真空隔热材料1成形为圆弧形状。即，第一纤维材料层5位于圆弧形状的外周侧，第二纤维材料层7位于圆弧形状的内周侧。实施方式7的真空隔热材料1中的其他的结构与实施方式2的真空隔热材料1相同。

在将真空隔热材料成形为圆弧形状的情况下，在真空隔热材料1的外侧(外周侧)与内侧(内周侧)之间产生周长差。为了吸收该周长差，拉伸应力作用于外周侧，压缩应力作用于内周侧。在外周侧，配置由具有卷缩性的短纤维6构成的第一纤维材料层。因此，利用产生的拉伸应力而使短纤维6向拉长的方向作用，能够缓和单纤维的卷缩性。另一方面，在内周侧配置第二纤维材料层7，该第二纤维材料层7具备沿圆弧形状的径向延伸设置的厚纤维束9。因此，对于产生的压缩应力，以厚纤维束9为基点使其沿周向作用，能够使芯材3容易弯曲。

在由于压缩应力的作用而在芯材3产生深的褶皱的情况下，多个短纤维6有可能朝向真空隔热材料1的厚度方向。在多个短纤维6朝向真空隔热材料1的厚度方向的情况下，经由朝向厚度方向的多个短纤维6，热量容易沿真空隔热材料1的厚度方向传递，真空隔热材料1的隔热性能会下降。在实施方式7的真空隔热材料1中，在外周侧设置第一纤维材料层而在内周侧设置第二纤维材料层，由此能够抑制芯材3中的深的褶皱产生，能够避免与深的褶皱产生相伴的隔热性能下降。而且，由于构成为纤维孔10位于内周侧，因此能够使用纤维孔10而进一步吸收压缩应力。因此，在实施方式7的真空隔热材料1中，能够提供一种真空隔热材料1，其对于弯曲加工等的成形也具备高隔热性能和可靠性。

在本发明的实施方式7的真空隔热材料1中，以纵宽P的间隔比圆弧形状的横宽R的间隔宽的方式配置多个纤维孔10。而且，以使间隔窄的横宽R的横宽方向沿着圆弧形状的周向的方式配置。即，与圆弧形状的长轴方向相比，沿周向配置更多的厚纤维束9。因此，在实施方式7的真空隔热材料1中，即使在减小圆弧形状的曲率半径的情况下，也能使较多的厚纤维束9作为弯曲的基点发挥功能。因此，与更多的厚纤维束9沿圆弧形状的长轴方向配置的真空隔热材料相比，能够实现更接近于曲线的圆弧，因此容易弯曲成形。此外，由于加工精度提高，因此能够实现更高的隔热性能。

实施方式8.

说明本发明的实施方式8的真空隔热材料1。更具体而言，说明实施方式8的真空隔热材料1的制造方法。实施方式8的真空隔热材料1具有图5所示的第二纤维材料层7，如图4所示厚纤维束9的纵向间隔为Rmm，横向间隔为Pmm。关于其他的结构，与实施方式1相同。

图15是说明制作实施方式8的真空隔热材料1的第二纤维材料层7的方法的说明图。第二纤维材料层7例如使用输送机12的连续设备，实施第二纤维材料层7的捆扎处理等工序。在图15中，MD表示输送机行进方向，TD表示输送机行进直角方向。而且在图15中，标注有MD的两箭头表示输送机行进方向上的厚纤维束9的间隔R(mm)，标注有TD的两箭头表示输送机行进直角方向上的厚纤维束9的间隔P(mm)。

在设置厚纤维束9时，为了使用输送机等连续设备而使第二纤维材料层7连续移动，要求第二纤维材料层7自身具有充分的拉伸强度。在实施方式8的真空隔热材料1中，R<P。因此，能够确保对于输送机等连续设备的最低限度的拉伸强度，并尽可能地削减厚纤维束9的整体数量。因此，能够减少构成第二纤维材料层的厚纤维束9的每单位面积的数量，实现真空隔热材料的高性能化。

<真空隔热材料的分析及性能评价>

在厚纤维束9多时，有可能由于通过厚纤维束9促进传热而隔热性能恶化。因此，使用实施方式8的真空隔热材料1，考虑厚纤维束9与隔热性能的关系，通过模型分析而试验了真空隔热材料的性能预测计算。MD的间隔设为R＝3mm，以P为参数进行研究，以与第二纤维材料层的厚度t(mm)的关系进行整理，其结果是，通过设为P/t≥0.4，导热率性能的恶化减半，通过使P/t为0.7以上而厚纤维束9对导热率的恶化影响成为5％左右，几乎观察不到。而且，通过实验，对纤维捆扎的范围实施确认试验，其结果是，在R/t超过约3的情况下，纤维变得分散，无法捆扎。在考虑到模型分析的结果的情况下，优选第二纤维材料层中的R/t设为0.4≤R/t≤3的结构。而且，更优选R/t设为0.7≤R/t≤3的结构。

而且，如上所述，如模型分析及实验所示，本发明的真空隔热材料1能够维持真空隔热材料1的可靠性，并减少构成第二纤维材料层的厚纤维束9的每单位面积的数量。因此，能够实现真空隔热材料1的高性能化。

本发明不由以上那样说明并记述的特定的详情及代表的实施方式限定。还包括本领域技术人员能够容易导出的变形例及效果。因此，在不脱离通过权利要求书及其等同物定义的总括性的发明的概念的主旨或范围内，能够进行各种变更。

附图标记说明

1真空隔热材料，2纤维材料层，3芯材，4外包材料，4a外包材料片，4b外包材料片，5第一纤维材料层，5a第一纤维材料层，5b第一纤维材料层，5c第一纤维材料层，6短纤维，7第二纤维材料层，7a第二纤维材料层，7b第二纤维材料层，7c第二纤维材料层，7d第二纤维材料层，8长纤维，9厚纤维束，10纤维孔，11纤维突起。

Claims (11)

1.一种真空隔热材料，所述真空隔热材料抑制从芯材的一面侧朝向另一面侧的厚度方向的热移动，其特征在于，

所述芯材具备第一纤维材料层和第二纤维材料层，

所述第一纤维材料层具备沿所述厚度方向层叠的多个短纤维，

所述第二纤维材料层具备：

多个长纤维，所述多个长纤维沿所述厚度方向层叠；及

多个厚纤维束，所述多个厚纤维束沿所述厚度方向延伸设置，并分别将所述多个长纤维捆扎，

所述多个长纤维的长度比所述多个短纤维的长度长。

2.根据权利要求1所述的真空隔热材料，其特征在于，

各厚纤维束在第二纤维材料层的一面侧或另一面侧具备开口的纤维孔。

3.根据权利要求2所述的真空隔热材料，其特征在于，

所述第一纤维材料层与所述第二纤维材料层接触，

所述多个短纤维的一部分插设于所述纤维孔。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的真空隔热材料，其特征在于，

各厚纤维束在第二纤维材料层的一面侧或另一面侧具备从所述第二纤维材料层突出的纤维突起。

5.根据权利要求4所述的真空隔热材料，其特征在于，

所述纤维突起向所述第一纤维材料层的内部突出。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的真空隔热材料，其特征在于，

所述厚度方向上的各厚纤维束的长度比所述厚度方向上的所述芯材的长度短。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的真空隔热材料，其特征在于，

所述多个厚纤维束朝向与所述厚度方向不同的所述芯材的纵向及横向并列设置，

所述多个厚纤维束在所述纵向上的并列设置间隔比所述多个厚纤维束在所述横向上的并列设置间隔小。

8.根据权利要求7所述的真空隔热材料，其特征在于，

朝向所述纵向及所述横向并列设置的所述多个厚纤维束在所述第二纤维材料层进行锯齿配置。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的真空隔热材料，其特征在于，

所述芯材具有短轴方向的圆弧沿长轴方向相连的圆弧形状，

所述第一纤维材料层位于所述圆弧形状的外周侧，

所述第二纤维材料层位于所述圆弧形状的所述芯材的内周侧。

10.一种制造方法，所述制造方法制造对于从芯材的一面侧朝向另一面侧的厚度方向的热移动进行抑制的真空隔热材料，其特征在于，包括：

第一准备工序，准备具备沿所述厚度方向层叠的多个短纤维的第一纤维材料层；

第二准备工序，准备具备沿所述厚度方向层叠且长度比所述多个短纤维长的多个长纤维的第二纤维材料层；及

一体化工序，将沿所述厚度方向延伸的多个厚纤维束成形于所述第二纤维材料层而将所述多个长纤维捆扎。

11.根据权利要求10所述的制造方法，其特征在于，

所述一体化工序包括：

纵向并列设置工序，沿着与所述厚度方向不同的所述芯材的纵向及横向中的所述纵向空出纵向并列设置间隔而使所述多个厚纤维束的一部分成形；及

横向并列设置工序，沿所述横向空出比所述纵向并列设置间隔大的横向并列设置间隔而使所述多个厚纤维束的若干个成形。