JP2005180594A - 真空断熱材、および、冷凍冷蔵庫および冷凍機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】真空断熱材6は、外被材7に、酸化珪素を主成分とし、かつ、無機繊維同士が、固形化するための結合材により各交点で結着しているのではなく、Si−OH基に起因する分子間相互作用により密着した芯材8が、減圧下で充填されているものである。なお、無機繊維表面のSi−OH/Si−O比は0.1以上であり、無機繊維からなる芯材の密度は、150kg/m3以上、300kg/m3以下である。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明の実施の形態1における、真空断熱材の断面図を示すものである。真空断熱材6は、外被材7に、酸化珪素を主成分とし、かつ、無機繊維同士が、固形化するための結合材により各交点で結着しているのではなく、分子問相互作用による引力で互いに引かれ合うことにより密着した芯材8が、減圧下で充填されているものである。
芯材として、XPSによるSi−2PスペクトルおよびO−1Sのピーク面積比より算出したSi−OH/Si−O比が0.1であり、密度が250kg/m3のグラスウール成形体を、外被材として金属蒸着フィルム層と熱可塑性ポリマー層とを有するラミネートフィルムを用いた真空断熱材を作製した。芯材の平均繊維径は、4μmであった。評価の結果、芯材の圧縮強度は0.06MPa、曲げ強度は0.04MPa、真空断熱材の熱伝導率は0.0013W/mKであった。
大気圧縮により外観が損なわれることもなかった。
芯材として、XPSによるSi−2PスペクトルおよびO−1Sのピーク面積比より算出したSi−OH/Si−O比が0.6であり、密度が250kg/m3のグラスウール成形体を、外被材として金属蒸着フィルム層と熱可塑性ポリマー層とを有するラミネートフィルムを用いた真空断熱材を作製した。
芯材として、XPSによるSi−2PスペクトルおよびO−1Sのピーク面積比より算出したSi−OH/Si−O比が0.9であり、密度が250kg/m3のグラスウール成形体を、外被材として金属蒸着フィルム層と熱可塑性ポリマー層とを有するラミネートフィルムを用いた真空断熱材を作製した。芯材の平均繊維径は、4μmであった。評価の結果、芯材の圧縮強度は0.07MPa、曲げ強度は0.06MPa、真空断熱材の熱伝導率は0.0013W/mKであった。
芯材として、XPSによるSi−2PスペクトルおよびO−1Sのピーク面積比より算出したSi−OH/Si−O比が0.6であり、密度が150kg/m3のグラスウール成形体を、外被材として金属蒸着フィルム層と熱可塑性ポリマー層とを有するラミネートフィルムを用いた真空断熱材を作製した。芯材の平均繊維径は、4μmであった。評価の結果、芯材の圧縮強度は0.05MPa、曲げ強度は0.03MPa、真空断熱材の熱伝導率は0.0012W/mKであった。
芯材として、XPSによるSi−2PスペクトルおよびO−1Sのピーク面積比より算出したSi−OH/Si−O比が0.6であり、密度が300kg/m3のグラスウール成形体を、外被材として金属蒸着フィルム層と熱可塑性ポリマー層とを有するラミネートフィルムを用いた真空断熱材を作製した。芯材の平均繊維径は、4μmであった。評価の結果、芯材の圧縮強度は0.08MPa、曲げ強度は0.07MPa、真空断熱材の熱伝導率は0.0013W/mKであった。
芯材として、XPSによるSi−2PスペクトルおよびO−1Sのピーク面積比より算出したSi−OH/Si−O比が0.6であり、密度が350kg/m3のグラスウール成形体を、外被材として金属蒸着フィルム層と熱可塑性ポリマー層とを有するラミネートフィルムを用いた真空断熱材を作製した。芯材の平均繊維径は、4μmであった。評価の結果、芯材の圧縮強度は0.08MPa、曲げ強度は0.07MPa、真空断熱材の熱伝導率は0.0013W/mKであった。実施例5とほぽ同等の結果であった。
芯材として、XPSによるSi−2PスペクトルおよびO−1Sのピーク面積比より算出したSi−OH/Si−O比が0.6であり、密度が380kg/m3のグラスウール成形体を、外被材として金属蒸着フィルム層と熱可塑性ポリマー層とを有するラミネートフィルムを用いた真空断熱材を作製した。芯材の平均繊維径は、4μmであった。評価の結果、芯材の圧縮強度は0.08MPa、曲げ強度は0.07MPa、真空断熱材の熱伝導率は0.0015W/mKであった。
芯材として、XPSによるSi−2PスペクトルおよびO−1Sのピーク面積比より算出したSi−OH/Si−O比が0.6であり、密度が80kg/m3のグラスウール成形体を、外被材として金属蒸着フィルム層と熱可塑性ポリマー層とを有するラミネートフィルムを用いた真空断熱材を作製した。評価の結果、芯材の圧縮強度は0.01MPa以下、曲げ強度は0.01MPa以下、真空断熱材の熱伝導率は0.0015W/mKであった。これは、芯材密度が80kg/m3であるため、成型体強度が低くなったためである。よって、熱伝導率には優れるものの、取り扱い性や真空断熱材の表面性は悪化した。
芯材として、XPSによるSi−2PスペクトルおよびO−1Sのピーク面積比より算出したSi−OH/Si−O比が0.07であり、密度が150kg/m3のグラスウール成形体を、外被材として金属蒸着フィルム層と熱可塑性ポリマー層とを有するラミネートフィルムを用いた真空断熱材を作製した。評価の結果、芯材の圧縮強度は0.03MPa、曲げ強度は0.02MPa、真空断熱材の熱伝導率は0.0015W/mKであった。また、圧縮成形によっても密度150kg/m3より大きい成形体を得ることは困難であった。これは、Si−OH/Si−O比が0.1未満であるため、分子間相互作用力による密着力が小さいためであると考える。よって、熱伝導率には優れるものの、取り扱い性や真空断熱材の表面性は悪化した。
芯材として、ホウ酸バインダーを分散させ交点で結合を形成させた、密度が250kg/m3のグラスウール成形体を、外被材として金属蒸着フィルム層と熱可塑性ポリマー層とを有するラミネートフィルムを用いた真空断熱材を作製した。芯材の平均繊維径は、4μmであった。評価の結果、芯材の圧縮強度は0.07MPa、曲げ強度は0.06MPa、真空断熱材の熱伝導率は0.0022W/mKであった。
芯材として、平均繊維1μmの無機質繊維に酸性水溶液処理、および、圧縮脱水処理を施し、無機質繊維の溶出成分を無機質繊維の交点に集め、結合材として作用させた、密度が250kg/m3のグラスウール成形体を、外被材として金属蒸着フィルム層と熱可塑性ポリマー層とを有するラミネートフィルムを用いた真空断熱材を作製した。評価の結果、芯材の圧縮強度は0.07MPa、曲げ強度は0.06MPa、真空断熱材の熱伝導率は0.0033W/mKであった。
芯材として、平均繊維1μmの無機質繊維を酸性抄造して得られたぺ一パーを酸性雰囲気下で複数枚積層した後、圧縮処理を施し、無機質繊維同士をそれら繊維より溶出した成分により各交点で結着した、密度が250kg/m3のグラスウール成形体を、外被材として金属蒸着フィルム層と熱可塑性ポリマー層とを有するラミネートフィルムを用いた真空断熱材を作製した。評価の結果、芯材の圧縮強度は0.07MPa、曲げ強度は0.06MPa、真空断熱材の熱伝導率は0.0022W/mKであった。
図3は、本発明の冷凍冷蔵庫の断面図である。
7 外被材内箱
8 芯材
9 無機繊維
10 無機繊維
11 交点
12 冷凍冷蔵庫
13 内箱
14 外箱
15 硬質ウレタンフォーム
Claims (4)
- 無機繊維からなる芯材と、ガスバリア性を有する外被材とを備え、前記外被材の内部を減圧してなる真空断熱材であって、前記芯材が酸化珪素を主成分とし、かつ、無機繊維同士が、固形化するための結合材により各交点で結着しているのではなく、分子間相互作用により密着し、少なくとも表層部に繊維同士の密着層が形成されていることを特徴とする真空断熱材。
- 前記分子間相互作用が、Si−OH基に起因するものであり、無機繊維表面のSi−OH/Si−O比が0.1以上であることを特徴とする請求項1に記載の真空断熱材。
- 前記無機繊維からなる芯材の密度が、150kg/m3以上、300kg/m3以下であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の真空断熱材。
- 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の真空断熱材を具備する冷凍冷蔵庫および冷凍機器。
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