CN109458519A - 绝热材料 - Google Patents

绝热材料 Download PDF

Info

Publication number
CN109458519A
CN109458519A CN201811030649.2A CN201811030649A CN109458519A CN 109458519 A CN109458519 A CN 109458519A CN 201811030649 A CN201811030649 A CN 201811030649A CN 109458519 A CN109458519 A CN 109458519A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat
insulating material
aerosil
supporting layer
fiber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201811030649.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109458519B (zh
Inventor
濑川彰继
梅田昌之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2018109393A external-priority patent/JP7043350B2/ja
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Publication of CN109458519A publication Critical patent/CN109458519A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109458519B publication Critical patent/CN109458519B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00Thermal insulation in general
    • F16L59/02Shape or form of insulating materials, with or without coverings integral with the insulating materials
    • F16L59/026Mattresses, mats, blankets or the like
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00Thermal insulation in general
    • F16L59/02Shape or form of insulating materials, with or without coverings integral with the insulating materials
    • F16L59/028Composition or method of fixing a thermally insulating material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00Thermal insulation in general
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/32Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04Interconnection of layers
    • B32B7/10Interconnection of layers at least one layer having inter-reactive properties
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00Thermal insulation in general
    • F16L59/02Shape or form of insulating materials, with or without coverings integral with the insulating materials
    • F16L59/029Shape or form of insulating materials, with or without coverings integral with the insulating materials layered
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00Thermal insulation in general
    • F16L59/06Arrangements using an air layer or vacuum
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00Thermal insulation in general
    • F16L59/06Arrangements using an air layer or vacuum
    • F16L59/07Arrangements using an air layer or vacuum the air layer being enclosed by one or more layers of insulation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/02Synthetic macromolecular fibres
    • B32B2262/0276Polyester fibres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/30Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
    • B32B2307/304Insulating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Insulation (AREA)

Abstract

本发明提供一种绝热材料,是担载有二氧化硅气凝胶的绝热材料,可以简化针对防止由二氧化硅气凝胶的脱落造成的周边污染的对策的工序。在担载有二氧化硅气凝胶的绝热材料中,使用熔点低于担载二氧化硅气凝胶的纤维的支撑层,在低于纤维的熔点且高于支撑层的熔点的温度下进行加热压接,由此使支撑层进入到纤维内,从而使之结合,防止二氧化硅气凝胶自绝热材料的脱落,由此可以简化针对防止由二氧化硅气凝胶的脱落造成的周边污染的对策的工序,实现大尺寸、复杂形状的使用。

Description

绝热材料
技术领域
本发明涉及一种绝热材料。
背景技术
近年来,随着智能手机、平板电脑、笔记本个人电脑等电子设备、精密设备的高性能化,来自发热部件的发热密度急剧地增加,这些电子设备的热扩散技术成为必需的技术。
特别是,小型的移动设备直接接触人体的机会多,其壳体外表面的温度升高成为严重的问题。作为由移动设备的壳体外表面的温度升高造成的问题之一,可以举出低温烫伤。低温烫伤是人体长时间暴露于比体温高的温度下而引发的烫伤的一种。例如有过报告,在44℃下6小时就会发生烫伤,每升高1℃,达到烫伤的时间就会变为一半。大多数情况下,低温烫伤与普通的烫伤相比当事人更晚意识到症状的恶化,也经常在意识到时皮肤已经受到重度的损伤。
另外,在制冷制热设备中也有以下的问题。例如就冰箱而言,为了防止热从冰箱壁面向冰箱内的侵入,使用了发泡聚氨酯、真空绝热材料,在门与冰箱箱体之间采用使用了密封垫等的密封结构。另一方面,由于冰箱内被维持在低温下,因此冰箱表面的温度低于冰箱外的气温,有可能发生结露。因而,需要在冰箱表面附近配置流过高温制冷剂的配管、加热器,反而会使该热穿过构成冰箱的部件侵入到冰箱内。
如此所述在电子设备和制冷制热设备的任意情况下,都是通过配置绝热材料,而使得前者能够防止低温烫伤,后者能够抑制由热侵入所致的冷却电力。该情况下,由于能够设置的空间非常狭小,因此需要薄且导热率低的绝热材料。
此种现状下,作为在狭小的空间中也会发挥充分的绝热效果的绝热材料,存在有二氧化硅气凝胶片。该二氧化硅气凝胶片是使无纺布担载具有纳米尺寸的多孔结构的二氧化硅气凝胶而成的材料。
所谓二氧化硅气凝胶,如图5所示,是具备二氧化硅二次粒子502及空隙503的网络结构的集合体。二氧化硅二次粒子502是具有1nm左右的直径的二氧化硅初级粒子501集合而形成的粒子,具有10nm左右的直径。空隙503具有10~60nm左右的粒子间距离。
该粒子间距离为空气(氮分子)的平均自由程以下。因此,二氧化硅气凝胶的导热率非常低,为0.015~0.024W/mK。该导热率为常温的静止空气的导热率(0.026W/mK)以下。因而,通过层叠导热率低的气凝胶片,可以抑制热的传递。
然而,二氧化硅气凝胶片(担载有具有纳米尺寸的多孔结构的二氧化硅气凝胶的无纺布)的二氧化硅二次粒子502之间的结合力小且极为脆弱。因此,当从外部对二氧化硅气凝胶片施加应力时,存在于二氧化硅气凝胶片表面的开口部的二氧化硅气凝胶片(例如尺寸为100μm~200μm)向电子设备内脱离。
此外,向电子设备内脱离了的二氧化硅气凝胶片变成没有由缓解来自外部的应力的无纺布担载的状态。从而被粉碎为大量的二氧化硅粒子的微粉,向电子设备内飞散,引起接触不良等不佳状况。
因而,在对气凝胶片的一面或两面施加来自外部的应力时,需要抑制二氧化硅气凝胶的脱离。
针对于此,例如在专利文献1中公开有如下的方法,即,如图6所示,在无纺布603中形成不存在二氧化硅气凝胶602的部位,通过将该部位与支撑层604a、604b加热压接,而形成绝热材料601。
另外,例如在专利文献2中公开有如下的方法,即,不使无纺布表层担载二氧化硅气凝胶,将该无纺布表层加热熔接,并使无纺布表层的开口直径小于二氧化硅气凝胶直径,由此来抑制二氧化硅气凝胶的脱离。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2016-112757号公报
专利文献2:日本特开2017-15205号公报
发明内容
发明所要解决的问题
然而,专利文献1及专利文献2的方法中,在使无纺布担载二氧化硅气凝胶时,需要遮蔽或调整向化学药品中的浸渍,从而难以应对大尺寸化(大面积)、复杂的形状。
在制冷制热设备等用途中,意图实施绝热的区域多为与电子设备隔离的场所。因此,基本上没有因二氧化硅气凝胶的一部分脱离而造成的影响,即使在无纺布的裁割端面中二氧化硅气凝胶露出、脱离也没有问题。
本发明是解决上述以往的问题的发明,其目的在于,提供一种能够应对大尺寸化、复杂的形状的绝热材料。
用于解决问题的方法
为了达成上述目的,本发明的绝热材料具有担载有二氧化硅气凝胶的纤维层、和配置于所述纤维层的至少一面的支撑层,所述支撑层进入到所述纤维层内,由此具有所述支撑层与所述纤维层结合了的结合层。
发明效果
根据本发明的绝热材料,可以提供能够应对大尺寸化、复杂的形状的绝热材料。
附图说明
图1A是本发明的第一实施方式的绝热材料的侧面的剖视图。
图1B是本发明的第一实施方式的绝热材料的熔接部的放大图。
图2A是本发明的第一实施方式的无纺布与支撑层的热熔接后的绝热材料的立体图。
图2B是本发明的第一实施方式的无纺布与支撑层的热熔接后的切割形状的示意图。
图2C是本发明的第一实施方式的无纺布与支撑层的热熔接后的切割形状的示意图。
图3A是本发明的第二实施方式的绝热材料的立体图。
图3B是从图3A的箭头A的方向观察绝热材料而得的图。
图3C是图3B的B-B剖视图。
图3D是本发明的第二实施方式的绝热材料的切割后的剖视图。
图4A是本发明的第三实施方式的绝热材料的立体图。
图4B是从图4A的箭头C的方向观察绝热材料而得的图。
图4C是图4B的D-D剖视图。
图4D是本发明的第二实施方式的绝热材料的切割后的剖视图。
图5是将二氧化硅气凝胶的一部分放大了的示意图。
图6是以往的绝热材料的侧面的剖视图。
具体实施方式
以下,在参照附图的同时,对本发明的各实施方式进行说明。需要说明的是,本发明不受以下的各实施方式限定。
(第一实施方式)
使用图1A、图1B、图2A、图2B、以及图2C,对本发明的第一实施方式进行说明。
图1A是本第一实施方式的绝热材料101的侧面的剖视图。如图1A所示,绝热材料101的担载有二氧化硅气凝胶的纤维102的一面由支撑层103a覆盖,担载有二氧化硅气凝胶的纤维102的背面由支撑层103b覆盖。
担载有二氧化硅气凝胶的纤维102(纤维层的一例)是担载有二氧化硅气凝胶的无纺布。二氧化硅气凝胶担载于担载有二氧化硅气凝胶的纤维102的整个面并且担载于全部厚度方向。
图1B是本第一实施方式的绝热材料的熔接部的放大图。如图1B所示,在支撑层103a与担载有二氧化硅气凝胶的纤维102之间,支撑层103a的一部分熔入到担载有二氧化硅气凝胶的纤维102内。由此,形成支撑层103a与担载有二氧化硅气凝胶的纤维102的结合层104。需要说明的是,在支撑层103b与担载有二氧化硅气凝胶的纤维102之间,也形成有同样的结合层。
本第一实施方式中,例如,担载有二氧化硅气凝胶的纤维102的厚度为1mm,支撑层103a、103b的厚度为60μm,结合层104为20μm。另外,支撑层103b与担载有二氧化硅气凝胶的纤维102的结合层(未图示)也为20μm。
此处,支撑层103a、103b由熔点比构成担载有二氧化硅气凝胶的纤维102的纤维低的材料(物质)形成。例如可以使用聚乙烯(熔点115~135℃)作为构成支撑层103a、103b的材料。另外,例如可以使用聚酯(熔点255~260℃)作为构成担载有二氧化硅气凝胶的纤维102的纤维。需要说明的是,对于构成支撑层103a、103b、以及担载有二氧化硅气凝胶的纤维102的材料的选择,并不限定于上述材料,可以选择各种各样的材料。
另外,本第一实施方式中,以支撑层103a、103b由聚乙烯片构成、该聚乙烯片的厚度为60μm的情况为例举出进行说明,然而厚度并不限定于此。如果聚乙烯片为40μm以上的厚度,则能够形成图1B所示的结合层104。需要说明的是,如果聚乙烯片比40μm薄,则如上所述支撑层103a、103b向担载有二氧化硅气凝胶的纤维102渗透,因此支撑层103a、103b自身的厚度变薄,会有在绝热材料101的表面开孔的情况。
另一方面,如果支撑层103a、103b的厚度过大,则作为绝热材料101而言的柔软性降低,支撑层103a、103b的厚度在绝热材料101整体的厚度中所占的比例变高,作为绝热材料101而言的导热率变高。因此,支撑层103a、103b的厚度优选为100μm以下。
作为绝热材料101整体的形状,例如可以举出图2A所示的形状。图2A表示出如下的绝热材料,即,是支撑层103a、103b与担载有二氧化硅气凝胶的纤维102结合了的绝热材料101,且其上表面及下表面的形状为长方形(换言之,是整体形状为长方体状的绝热材料)。
图2A所示的绝热材料101中,支撑层103a、103b与担载有二氧化硅气凝胶的纤维102通过结合层(未图示)结合,该结合是均质的。因此,在绝热材料101的平面上无论沿哪个方向切割,在该切割端面中,都可以保持支撑层103a、103b与担载有二氧化硅气凝胶的纤维102结合了的状态。另外,担载有二氧化硅气凝胶的纤维102的平面部是由支撑层103a、103b覆盖了的结构。另外,由于在支撑层103a、103b之间没有进行熔接,因此切割端面是露出了担载有二氧化硅气凝胶的纤维102(及二氧化硅气凝胶)的状态。
图2B、图2C分别是在支撑层103a、103b与担载有二氧化硅气凝胶的纤维102的热熔接后切割绝热材料101的情况下的切割形状的示意图。
图2B表示出切割为长方体状的一个绝热材料101(例如参照图1A)、分割为相同的长方体状的两个绝热材料201a、201b的状态。绝热材料201a、201b与切割前的绝热材料101同样,可以直接作为绝热材料使用。
图2C表示出切割为长方体状的一个绝热材料101(例如参照图1A)、分割为相同的三角柱状的两个绝热材料201c、201d的状态。绝热材料201c、201d与切割前的绝热材料101同样,可以直接作为绝热材料使用。
作为切割装置,例如可以使用切割刀等刀具、汤姆森模等压机构成。即,由于可以使用无需加热的切割装置,因此可以将绝热材料101容易地切割为任意的形状。
<结合层104的形成方法>
此处,对图1B所示的结合层104的形成方法进行说明。
结合层104是通过在高于支撑层103a的熔点、并且低于构成担载有二氧化硅气凝胶的纤维102的纤维的熔点的温度下加热的同时进行加压而形成。
例如,对加热了的2根辊间施加压力,使由支撑层103a、103b夹入了担载有二氧化硅气凝胶的纤维102的层叠体在该辊间通过。如上所述,本第一实施方式中,使用聚乙烯(熔点115~135℃)作为支撑层103a、103b的材料,使用聚酯(熔点255~260℃)作为担载有二氧化硅气凝胶的纤维102的纤维。因此,通过将加热温度设为150℃,将加压压力设为40MPa,以50mm/s的速度使上述层叠体在辊间通过5次,由此可以进行加热及加压,形成结合层104。
结合层104的厚度可以利用加热温度和加压压力来调整。对于结合层104的厚度而言,加热温度及加压压力越高则越厚,加热温度及加压压力越低则越薄。
结合层104的厚度越厚,则支撑层103a、103b与担载有二氧化硅气凝胶的纤维102的结合强度越强。但是,由于支撑层103a、103b向担载有二氧化硅气凝胶的纤维102的渗透量(结合层104的厚度)增加,因此作为绝热材料101而言的导热率变高。
另一方面,结合层104的厚度越薄,则支撑层103a、103b与担载有二氧化硅气凝胶的纤维102的结合强度越弱。但是,由于支撑层103a、103b向担载有二氧化硅气凝胶的纤维102的渗透量(结合层104的厚度)减少,因此可以减薄支撑层103a、103b的材料的厚度。由此,可以削减作为绝热材料101整体而言的厚度。
本第一实施方式中,利用上述的条件及方法形成结合层104。其结果是,绝热材料101中的支撑层103a与担载有二氧化硅气凝胶的纤维102的结合强度,在15mm宽的绝热材料101中沿直角方向以300mm/min剥离的载荷为3N以上。另外,可以将导热率的升高抑制为小于10%。
需要说明的是,上述的加热条件及加压条件为一例,即使选择其他的条件,也可以与上述同样地形成结合层104。但是,根据所使用的材料需要加以变更。另外,本第一实施方式中,作为进行加热及加压的装置,以使用加热了的2根辊的情况为例举出进行了说明,然而并不限定于此,也可以使用其他的装置,例如使用脉冲热封机进行加热及加压等。
<第一实施方式的效果>
如上说明所示,根据本第一实施方式的绝热材料101,在二氧化硅气凝胶自纤维侧面的脱落程度下没有影响的使用环境中,可以大尺寸化地制成,另外,在大尺寸化的制成后可以切割为必需的形状。由此,例如在电子设备、精密设备、或制冷制热设备等中,可以实现大尺寸化条件下的使用、复杂形状条件下的使用。
另外,如上所述,需要采取用于防止因二氧化硅气凝胶的脱落而将周边污染的对策,然而根据本第一实施方式的绝热材料101,可以简化该对策的工序。
(第二实施方式)
使用图3A、图3B、图3C、以及图3D对本发明的第二实施方式进行说明。需要说明的是,在以下的第二实施方式的说明中,主要说明不同于第一实施方式的构成。另外,图3中,对于与第一实施方式相同的构成要素使用同一符号,省略其说明。
图3A是本第二实施方式的绝热材料101的立体图。如图3A所示,支撑层301将担载有二氧化硅气凝胶的纤维102包入。从图3A所示的箭头A的方向观察到的绝热材料101的面是露出了担载有二氧化硅气凝胶的纤维102及二氧化硅气凝胶的露出面的一例。
图3B是从箭头A的方向观察图3A的绝热材料101而得的图。如图3B所示,利用对应于担载有二氧化硅气凝胶的纤维102的一个侧面的支撑层熔接部301a将支撑层301加热熔接,将担载有二氧化硅气凝胶的纤维102的侧面密封。支撑层熔接部301a是将两个支撑层熔接了的部分(换言之,是将支撑层的端部之间熔接了的部分)。
图3C是图3B的B-B剖视图。如图3C所示,绝热材料101具有支撑层301与担载有二氧化硅气凝胶的纤维102的结合层302。此处,结合层302不是配置于绝热材料101(担载有二氧化硅气凝胶的纤维102)的整个面,而是沿图3C的进深方向配置。换言之,结合层302配置于担载有二氧化硅气凝胶的纤维102的宽度方向的全长(以图3B所示的双箭头a表示的范围)。其结果是,绝热材料101由支撑层熔接部301a和结合层302保护周围,在结构上强。图3C所示的结合层302的宽度(图中的左右方向的长度)例如为10mm。
另外,如图3C所示,结合层302存在于担载有二氧化硅气凝胶的纤维102与支撑层301的界面的一部分。
绝热材料101在结合层302的形成后被切割为任意的形状。图3D是图3A~图3C所示的绝热材料101的切割后(沿着绝热材料101的宽度方向切割后)的剖视图。如图3D所示,绝热材料101在存在有支撑层301与担载有二氧化硅气凝胶的纤维102的结合层302的部位被切割。此处作为例子,绝热材料101在结合层302的宽度的中心被切割。其结果是,切割后的结合层302的宽度为5mm。通过如此所述地在结合层302的存在部位进行切割,由此支撑层301与担载有二氧化硅气凝胶的纤维102的结合得到维持。由此,切割后的绝热材料101与切割前的绝热材料101同样,可以作为由支撑层301覆盖了的绝热材料使用。
另外,如图3D所示,在露出面存在有结合层302。另外,如图3D所示,从露出面朝向绝热材料101的内部(换言之,从露出面沿着绝热材料101的长度方向)存在一定长度的结合层302。一定长度是指绝热材料101的厚度以下的长度。另外,如图3D所示,结合层302的全部或一部分面向露出面。
此处,支撑层301使用了熔点低于构成担载有二氧化硅气凝胶的纤维102的纤维的材料。本第二实施方式中,例如可以使用聚乙烯(熔点115~135℃)作为构成支撑层301的材料。另外,可以使用聚酯(熔点255~260℃)作为构成担载有二氧化硅气凝胶的纤维102的纤维。需要说明的是,对于构成支撑层301、以及担载有二氧化硅气凝胶的纤维102的材料的选择,并不限定于上述材料,可以选择各种各样的材料。
<结合层302的形成方法>
此处,对图3C所示的结合层302的形成方法进行说明。
结合层302是通过在高于支撑层103a的熔点、并且低于构成担载有二氧化硅气凝胶的纤维102的纤维的熔点的温度下加热的同时进行加压而形成。
例如,使用脉冲热封机,对支撑层301及担载有二氧化硅气凝胶的纤维102在加压状态下进行加热处理。如上所述,本第二实施方式中,使用聚乙烯(熔点115~135℃)作为构成支撑层301的材料,使用聚酯(熔点255~260℃)作为构成担载有二氧化硅气凝胶的纤维102的纤维。因此,将加热温度设为180℃,将加压压力设为20MPa而进行加热及加压,形成结合层302。
需要说明的是,上述的加热条件及加压条件为一例,即使选择其他的条件,也可以与上述同样地形成结合层302。但是,根据所使用的材料需要加以变更。另外,本第二实施方式中,作为进行加热及加压的装置,以使用脉冲热封机的情况为例举出进行了说明,然而并不限定于此,也可以使用其他的装置。
<第二实施方式的效果>
如上说明所示,根据本第二实施方式的绝热材料101,可以获得上述的第一实施方式的效果。此外,根据本第二实施方式的绝热材料101,无需在绝热材料101的整个面进行结合层302的形成,可以简化加压设备构成。
(第三实施方式)
使用图4A、图4B、图4C、以及图4D对本发明的第二实施方式进行说明。需要说明的是,以下的第三实施方式的说明中,主要说明不同于第二实施方式的构成。另外,图4中,对于与第二实施方式相同的构成要素使用同一符号,省略其说明。
图4A是本第三实施方式的绝热材料101的立体图。如图4A所示,支撑层401将担载有二氧化硅气凝胶的纤维102包入。从图4A所示的箭头C的方向观察到的绝热材料101的面是露出了担载有二氧化硅气凝胶的纤维102及二氧化硅气凝胶的露出面的一例。
图4B是从箭头C的方向观察图4A的绝热材料101而得的图。如图4B所示,支撑层401中的支撑层401a和支撑层401b在担载有二氧化硅气凝胶的纤维102的上表面层叠。支撑层401a与支撑层401b被熔接,将担载有二氧化硅气凝胶的纤维102的两个侧面密封。如此所述,本第三实施方式中,支撑层401的熔接部为平面状,位于绝热材料101的上表面侧或下表面侧。需要说明的是,也可以将支撑层401a及支撑层401b称作“熔接部”。
图4C是图4B的D-D剖视图。如图4C所示,绝热材料101具有支撑层401与担载有二氧化硅气凝胶的纤维102的结合层302。此处,结合层302不是配置于绝热材料101(担载有二氧化硅气凝胶的纤维102)的整个面,而是沿图4C的进深方向配置。换言之,结合层302配置于担载有二氧化硅气凝胶的纤维102的宽度方向的全长(以图4B所示的双箭头b表示的范围)。图4C所示的结合层302的宽度(图中的左右方向的长度)例如为10mm。
另外,如图4C所示,结合层302存在于担载有二氧化硅气凝胶的纤维102与支撑层401(支撑层401b)的界面的一部分。
图4D是图4A~图4C所示的绝热材料101的切割后(沿着绝热材料101的宽度方向切割后)的剖视图。如图4D所示,绝热材料101在存在有支撑层401与担载有二氧化硅气凝胶的纤维102的结合层302的部位被切割。此处作为例子,绝热材料101在结合层302的宽度的中心被切割。其结果是,切割后的结合层302的宽度为5mm。通过如此所述地在存在有结合层302的部位切割,由此支撑层401与担载有二氧化硅气凝胶的纤维102的结合得到维持。由此,切割后的绝热材料101与切割前的绝热材料101同样,可以作为由支撑层401覆盖了的绝热材料使用。
另外,如图4D所示,在露出面存在有结合层302。另外,如图4D所示,从露出面朝向绝热材料101的内部(换言之,从露出面沿着绝热材料101的长度方向),存在一定长度的结合层302。一定长度是指绝热材料101的厚度以下的长度。另外,如图4D所示,结合层302的全部或一部分面向露出面。
<第三实施方式的效果>
如以上说明所示,根据本第三实施方式的绝热材料101,可以获得上述的第一实施方式的效果。特别是,例如在电子设备、精密设备、或制冷制热设备等中,可以实现长尺寸形状条件下的使用。
<本公开的总结>
本公开的绝热材料具有担载有二氧化硅气凝胶的纤维层、和配置于所述纤维层的至少一面的支撑层,所述支撑层进入到所述纤维层内,由此具有所述支撑层与所述纤维层结合了的结合层。
需要说明的是,在本公开的绝热材料中,所述支撑层的熔点可以低于所述纤维层的熔点。
另外,在本公开的绝热材料中,可以在所述绝热材料的平面方向的端部,存在在至少一个面露出了所述纤维层及所述二氧化硅气凝胶的露出面。
另外,在本公开的绝热材料中,所述结合层可以存在于所述纤维层与所述支撑层的界面的一部分。
另外,在本公开的绝热材料中,可以在所述露出面存在有所述结合层。
另外,在本公开的绝热材料中,可以从所述露出面朝向所述绝热材料的内部,存在一定长度的所述结合层。
另外,在本公开的绝热材料中,所述一定长度可以是所述绝热材料的厚度以下的长度。
另外,在本公开的绝热材料中,可以所述结合层的全部或一部分面向所述露出面。
另外,在本公开的绝热材料中,一个所述支撑层可以将所述纤维层包入,且具有将该一个支撑层的端部之间熔接了的熔接部。
另外,在本公开的绝热材料中,一个所述支撑层可以将所述纤维层包入,该一个支撑层在所述纤维层的一面层叠,且具有将层叠了的所述支撑层之间熔接了的熔接部。
另外,在本公开的绝热材料中,所述熔接部及所述结合层可以存在于所述绝热材料的周围。
产业上的可利用性
本发明的绝热材料可以简化针对防止由二氧化硅气凝胶的脱落造成的周边污染的对策的工序,以大尺寸、复杂形状使用,不仅可以适用于移动设备等电子设备的绝热的用途,还可以适用于制冷制热设备等大型设备的绝热的用途。
符号说明
101、601绝热材料,102担载有二氧化硅气凝胶的纤维,103a、103b、301、401、401a、401b、604a、604b支撑层,104、302结合层,201a、201b、201c、201d切割后的绝热材料,301a支撑层熔接部,501二氧化硅初级粒子,502二氧化硅二次粒子,503空隙,602二氧化硅气凝胶,603无纺布,605石墨片。

Claims (11)

1.一种绝热材料,其具有:
担载有二氧化硅气凝胶的纤维层、以及
配置于所述纤维层的至少一面的支撑层,
所述支撑层进入到所述纤维层内,由此具有所述支撑层与所述纤维层结合了的结合层。
2.根据权利要求1所述的绝热材料,其中,
所述支撑层的熔点低于所述纤维层的熔点。
3.根据权利要求1或2所述的绝热材料,其中,
在所述绝热材料的平面方向的端部中,在至少一侧的端部存在露出了所述纤维层及所述二氧化硅气凝胶的露出面。
4.根据权利要求1所述的绝热材料,其中,
所述结合层存在于所述纤维层与所述支撑层的界面的一部分。
5.根据权利要求3所述的绝热材料,其中,
在所述露出面存在有所述结合层。
6.根据权利要求5所述的绝热材料,其中,
所述结合层从所述露出面朝向所述绝热材料的内部存在一定长度。
7.根据权利要求6所述的绝热材料,其中,
所述一定长度是所述绝热材料的厚度以下的长度。
8.根据权利要求5所述的绝热材料,其中,
所述结合层的全部或一部分面向所述露出面。
9.根据权利要求1所述的绝热材料,其中,
一个所述支撑层将所述纤维层包入,且具有将该一个支撑层的端部之间熔接了的熔接部。
10.根据权利要求1所述的绝热材料,其中,
一个所述支撑层将所述纤维层包入,并且在所述纤维层的一面层叠,且具有将层叠了的所述支撑层之间熔接了的熔接部。
11.根据权利要求9或10所述的绝热材料,其中,
所述熔接部及所述结合层存在于所述绝热材料的周围。
CN201811030649.2A 2017-09-06 2018-09-05 绝热材料 Active CN109458519B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017171485 2017-09-06
JP2017-171485 2017-09-06
JP2018109393A JP7043350B2 (ja) 2017-09-06 2018-06-07 断熱材
JP2018-109393 2018-06-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109458519A true CN109458519A (zh) 2019-03-12
CN109458519B CN109458519B (zh) 2021-11-30

Family

ID=65517856

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811030649.2A Active CN109458519B (zh) 2017-09-06 2018-09-05 绝热材料

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20190072227A1 (zh)
CN (1) CN109458519B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2568889B (en) * 2017-11-29 2020-04-08 Subsea 7 Us Llc Pipeline coatings
CN113443890B (zh) * 2021-07-29 2023-07-28 贵州航天乌江机电设备有限责任公司 一种电池用气凝胶隔热套筒及其制备方法

Citations (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1249730A (zh) * 1997-01-24 2000-04-05 卡伯特公司 具有至少一含气凝胶层和至少一其它层的多层复合材料、其制法和应用
CN1063246C (zh) * 1994-12-21 2001-03-14 卡伯特公司 含有双组分纤维的纤维网/气凝胶复合材料及其生产工艺和使用
US20030215640A1 (en) * 2002-01-29 2003-11-20 Cabot Corporation Heat resistant aerogel insulation composite, aerogel binder composition, and method for preparing same
CN101666416A (zh) * 2008-09-03 2010-03-10 松下电器产业株式会社 真空绝热材料用芯材及其制造方法和真空绝热材料
CN201521762U (zh) * 2009-09-11 2010-07-07 青岛马士基集装箱工业有限公司 保温板保温层的发泡结构
JP2010284854A (ja) * 2009-06-11 2010-12-24 Dainippon Printing Co Ltd 真空断熱材用ガスバリア性積層フィルムおよび真空断熱材
US20140014655A1 (en) * 2012-07-03 2014-01-16 Martin Hess Housing, in particular a protective instrument housing with at least one component to be protected disposed therein
CN103781624A (zh) * 2011-08-23 2014-05-07 乐金华奥斯有限公司 具有水分及气体吸附吸收材料的真空绝热材料及其制备方法
CN104246346A (zh) * 2012-04-10 2014-12-24 乐金华奥斯株式会社 使用长玻璃纤维的保温材料及其制备方法
CN104295861A (zh) * 2014-10-16 2015-01-21 南京航空航天大学 一种低热桥的真空绝热板
KR20150089319A (ko) * 2014-01-27 2015-08-05 주식회사정양에스지 에어로겔 복합재가 부착된 복합 단열재의 제조방법 및 그에 의한 복합 단열재
CN105008786A (zh) * 2013-02-28 2015-10-28 松下知识产权经营株式会社 使用气凝胶的绝热结构体
JP2015203427A (ja) * 2014-04-11 2015-11-16 満和 小川 断熱材及びその製造方法と遠赤外線加熱装置
KR20160098049A (ko) * 2015-02-09 2016-08-18 삼성전자주식회사 진공단열재, 진공단열재의 제조방법 및 진공단열재를 포함하는 냉장고
CN106240087A (zh) * 2016-07-15 2016-12-21 江苏大学 一种金属基复合材料及其制备方法
CN106457749A (zh) * 2015-03-30 2017-02-22 松下知识产权经营株式会社 一种绝热片、使用其的电子设备及绝热片的制造方法
CN106704767A (zh) * 2015-11-18 2017-05-24 天津滨海中冠胶管有限公司 一种新型加油管耐磨隔热保护套
WO2017089385A1 (en) * 2015-11-23 2017-06-01 Beele Engineering B.V. A layer of mineral wool provided with a sprayed-on protective layer
JP2017125564A (ja) * 2016-01-14 2017-07-20 大日本印刷株式会社 真空断熱材用外包材、真空断熱材、および真空断熱材付き機器
CN108407401A (zh) * 2018-02-07 2018-08-17 佛山市三盟新能源有限公司 一种用于隔热的材料

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR0115523A (pt) * 2000-12-22 2003-09-16 Aspen Aerogels Inc Compósito
US20070014979A1 (en) * 2005-07-15 2007-01-18 Aspen Aerogels, Inc. Secured Aerogel Composites and Methods of Manufacture Thereof
JP4481282B2 (ja) * 2006-09-07 2010-06-16 住友電気工業株式会社 電池用電極基板、電池用電極、及びそれを用いたアルカリ二次電池

Patent Citations (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1063246C (zh) * 1994-12-21 2001-03-14 卡伯特公司 含有双组分纤维的纤维网/气凝胶复合材料及其生产工艺和使用
CN1249730A (zh) * 1997-01-24 2000-04-05 卡伯特公司 具有至少一含气凝胶层和至少一其它层的多层复合材料、其制法和应用
US20030215640A1 (en) * 2002-01-29 2003-11-20 Cabot Corporation Heat resistant aerogel insulation composite, aerogel binder composition, and method for preparing same
CN101666416A (zh) * 2008-09-03 2010-03-10 松下电器产业株式会社 真空绝热材料用芯材及其制造方法和真空绝热材料
JP2010284854A (ja) * 2009-06-11 2010-12-24 Dainippon Printing Co Ltd 真空断熱材用ガスバリア性積層フィルムおよび真空断熱材
CN201521762U (zh) * 2009-09-11 2010-07-07 青岛马士基集装箱工业有限公司 保温板保温层的发泡结构
CN103781624A (zh) * 2011-08-23 2014-05-07 乐金华奥斯有限公司 具有水分及气体吸附吸收材料的真空绝热材料及其制备方法
CN104246346A (zh) * 2012-04-10 2014-12-24 乐金华奥斯株式会社 使用长玻璃纤维的保温材料及其制备方法
US20140014655A1 (en) * 2012-07-03 2014-01-16 Martin Hess Housing, in particular a protective instrument housing with at least one component to be protected disposed therein
CN105008786A (zh) * 2013-02-28 2015-10-28 松下知识产权经营株式会社 使用气凝胶的绝热结构体
KR20150089319A (ko) * 2014-01-27 2015-08-05 주식회사정양에스지 에어로겔 복합재가 부착된 복합 단열재의 제조방법 및 그에 의한 복합 단열재
JP2015203427A (ja) * 2014-04-11 2015-11-16 満和 小川 断熱材及びその製造方法と遠赤外線加熱装置
CN104295861A (zh) * 2014-10-16 2015-01-21 南京航空航天大学 一种低热桥的真空绝热板
KR20160098049A (ko) * 2015-02-09 2016-08-18 삼성전자주식회사 진공단열재, 진공단열재의 제조방법 및 진공단열재를 포함하는 냉장고
CN106457749A (zh) * 2015-03-30 2017-02-22 松下知识产权经营株式会社 一种绝热片、使用其的电子设备及绝热片的制造方法
CN106704767A (zh) * 2015-11-18 2017-05-24 天津滨海中冠胶管有限公司 一种新型加油管耐磨隔热保护套
WO2017089385A1 (en) * 2015-11-23 2017-06-01 Beele Engineering B.V. A layer of mineral wool provided with a sprayed-on protective layer
JP2017125564A (ja) * 2016-01-14 2017-07-20 大日本印刷株式会社 真空断熱材用外包材、真空断熱材、および真空断熱材付き機器
CN106240087A (zh) * 2016-07-15 2016-12-21 江苏大学 一种金属基复合材料及其制备方法
CN108407401A (zh) * 2018-02-07 2018-08-17 佛山市三盟新能源有限公司 一种用于隔热的材料

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
恽正中: "《表面与界面物理》", 30 November 1993, 电子科技大学出版社 *

Also Published As

Publication number Publication date
US20190072227A1 (en) 2019-03-07
CN109458519B (zh) 2021-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109458519A (zh) 绝热材料
CN105209258B (zh) 用于制造真空隔热板的方法
JPWO2018110055A1 (ja) 断熱シートおよびその製造方法およびこれを用いた二次電池
KR101716559B1 (ko) 열전 변환 장치의 제조 방법, 열전 변환 장치를 구비한 전자 장치의 제조 방법, 열전 변환 장치
CN105283037A (zh) 复合片材及其制造方法以及使用复合片材的电子设备
KR101905943B1 (ko) 불소수지의 접합부를 포함하는 물품 및 그의 제조방법
US20130285175A1 (en) Micromechanical component and method for manufacturing a micromechanical component
KR101637468B1 (ko) 하우징과 접합된 구조의 적층 고온초전도 선재 및 그 제조방법
JP7043350B2 (ja) 断熱材
US9620699B2 (en) Manufacturing method for thermoelectric conversion device
US20160167340A1 (en) Composite material and electronic apparatus
CN107438519A (zh) 真空绝热板和制造方法
JP6600808B2 (ja) 断熱材およびその製造方法、その断熱材を使用した電子機器
JP2015068484A (ja) 真空断熱材用ラミネートシート及び真空断熱材
JP2021508930A (ja) 熱保護付きサーモスタット
CN103460420A (zh) 一种制造热电模块的方法
CN206432350U (zh) 电池液冷装置和电池系统
JP2004197954A (ja) 真空断熱材
JP2022510089A (ja) 超電導帯状導体の電気接触方法
JP5331148B2 (ja) 冷蔵庫及びその製造方法
EP3203538B1 (en) Method of manufacturing thermoelectric device
US9455389B2 (en) Thermoelectric conversion element, manufacturing method for the thermoelectric conversion element, and thermoelectric conversion module
JP4797830B2 (ja) 断熱材
JP3131629B2 (ja) 超伝導コイル用電流リード
JP2004251369A (ja) 多層断熱ブランケット

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant