JP2006038123A - Vacuum thermal insulation material and glass composition - Google Patents

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毅 勝部
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To lower the thermal conductivity of a vacuum thermal insulating material by lowering the thermal conductivity of the glass fiber material used for the core to lower the thermal conduction of a core solid component for the vacuum thermal insulating material, and to provide the vacuum insulating material that raises the productivity by reducing the required thermal energy etc. for making the fibers. <P>SOLUTION: The vacuum insulating material 1 is provided with the core material 2 consisting of the glass fibers and the external packaging material 4 with gas barrier properties to cover the core material 2 and the inside of the external packaging material 4 is decompressed and sealed tightly. The glass fiber contains at least one or more kinds of alkali metal oxide in the range of 20-40 wt.% in the glass composition and the particular intermediate oxide and the thermal conductivity of the glass fiber material is 1 W/mK or lower. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、真空断熱材及び、ガラス組成物に関するものである。   The present invention relates to a vacuum heat insulating material and a glass composition.

近年、地球温暖化の防止を目的に省エネルギー化が望まれており、民生用機器に対しても省エネルギー化の推進が行われている。特に、冷凍冷蔵庫に関しては、冷熱を効率的に利用するという観点から、優れた断熱性を有する断熱材が求められている。   In recent years, energy saving has been desired for the purpose of preventing global warming, and energy saving has been promoted for consumer devices. In particular, with respect to a refrigerator-freezer, a heat insulating material having excellent heat insulating properties is required from the viewpoint of efficiently using cold heat.

一般的な断熱材としては、グラスウールなどの繊維体やウレタンフォームなどの発泡体が用いられている。しかし、これらの断熱材の断熱性を向上するには断熱材の厚みを増大して適用する必要がある。よって、断熱材を設置できる空間に制限がある場合や、省スペース化や空間の有効利用が必要な場合には従来断熱材の適用は望ましくない。   As a general heat insulating material, a fiber body such as glass wool or a foam body such as urethane foam is used. However, it is necessary to increase the thickness of the heat insulating material in order to improve the heat insulating properties of these heat insulating materials. Therefore, when there is a limit to the space where the heat insulating material can be installed, or when space saving or effective use of the space is necessary, the conventional heat insulating material is not desirable.

このような課題を解決する一手段として、多孔体からなる芯材と、芯材を外包材によって覆い内部を減圧密閉して構成した真空断熱材がある。真空断熱材は、近年、省エネ競争が激化するなか、より一層、断熱性能の優れた真空断熱材が求められている。   As a means for solving such a problem, there are a core material made of a porous body and a vacuum heat insulating material configured by covering the core material with an outer packaging material and sealing the inside under reduced pressure. In recent years, vacuum heat insulating materials that are further superior in heat insulating performance have been demanded in the face of intensifying competition for energy saving in recent years.

一般に、断熱材の伝熱は、固体と気体成分の熱伝導、輻射、対流熱伝達により引き起こされる。一方、外包材内部を減圧してなる真空断熱材は、気体成分の熱伝導と対流熱伝達に関してはその影響は小さい。また、常温以下の温度領域での使用においては、輻射の寄与もほとんどない。   In general, heat transfer of a heat insulating material is caused by heat conduction, radiation, and convective heat transfer between a solid and a gas component. On the other hand, the vacuum heat insulating material formed by reducing the pressure inside the outer packaging material has little effect on the heat conduction and convective heat transfer of the gas component. In addition, there is almost no contribution of radiation when used in a temperature range below room temperature.

よって、常温以下で使用する保冷機器等に適用する真空断熱材においては、固体成分の熱伝導を抑制することが重要となる。そこで、断熱性能に優れる真空断熱用の芯材として、種々の繊維材料が報告されている。   Therefore, it is important to suppress the heat conduction of the solid component in the vacuum heat insulating material applied to a cold insulation device used at room temperature or lower. Thus, various fiber materials have been reported as a core material for vacuum heat insulation excellent in heat insulation performance.

例えば、平均繊維長1mm以下の無機質繊維が熱伝導の方向に対して垂直方向に配向されている真空断熱材が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   For example, a vacuum heat insulating material in which inorganic fibers having an average fiber length of 1 mm or less are oriented in a direction perpendicular to the direction of heat conduction has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

本構成により、伝熱方向に対して固体成分の熱伝導は一本の繊維を熱が伝わって起こるのではなく、各繊維間の接触点を介して次々と隣り合う繊維へと熱が伝わっていくことで伝熱方向に対しては熱伝導が起こる。よって、繊維間の接触熱抵抗により、繊維一本がそのまま伝熱方向へ熱を伝えるような芯材と比べて熱伝導を抑制している。   With this configuration, the heat conduction of the solid component in the heat transfer direction does not occur when heat is transmitted through one fiber, but heat is transferred to adjacent fibers one after another through contact points between the fibers. As a result, heat conduction occurs in the heat transfer direction. Therefore, heat conduction is suppressed by the contact thermal resistance between the fibers as compared with a core material in which one fiber directly transfers heat in the heat transfer direction.

一方、常圧下での断熱材として用いるガラス繊維としては、そのガラス組成において、Al23を減少させ、B23を増加させた繊維断熱材が提案されている(例えば、特許文献2)。 On the other hand, as a glass fiber used as a heat insulating material under normal pressure, a fiber heat insulating material in which Al 2 O 3 is decreased and B 2 O 3 is increased in the glass composition has been proposed (for example, Patent Document 2). ).

本構成により、断熱材として必要である耐久性を備えつつ、粘度特性を低減することが可能となるため、製造時に必要な熱エネルギーが低減できる。
特開平9−4785号公報 特表平5−502432号公報
With this configuration, it is possible to reduce the viscosity characteristics while providing the durability required as a heat insulating material, and thus it is possible to reduce the thermal energy required during manufacturing.
Japanese Patent Laid-Open No. 9-4785 Japanese translation of PCT publication No. 5-502432

しかしながら、真空断熱材において、ガラス繊維の集合体を芯材として適用する場合、上記常圧下の断熱材よりも、さらに気体成分の伝熱をも抑制できるものであるため、その伝熱は固体成分による熱伝導がほぼ大部分を占める。   However, in a vacuum heat insulating material, when applying an aggregate of glass fibers as a core material, heat transfer of a gas component can be further suppressed as compared with the heat insulating material under normal pressure, so the heat transfer is a solid component. The heat conduction due to occupies the majority.

そのため上記従来の構成では、真空断熱材の芯材に汎用グラスウールを用いることを前提としており、無機質繊維自体の熱伝導が大きく、真空断熱材の断熱性能に最も重要な固体成分の熱伝導が増大するため、芯材用材料自体が真空断熱材の熱伝導率低減を妨げているという課題があった。   Therefore, in the above conventional configuration, it is assumed that general-purpose glass wool is used for the core material of the vacuum heat insulating material, the heat conduction of the inorganic fiber itself is large, and the heat conduction of the solid component most important for the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material is increased. Therefore, there has been a problem that the core material itself hinders the reduction of the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material.

一方、常圧下でガラス繊維の集合体をそのまま断熱材として用いる場合、この断熱材は伝熱要素における特に対流を抑制することでその断熱効果を発揮するものである。また、その場合の伝熱要素である固体と気体成分の熱伝導のうち、はるかに気体成分による熱伝導が大きく、断熱材全体としては、ガラス繊維自身による固体成分の熱伝導は重要ではない。   On the other hand, when an aggregate of glass fibers is used as it is as a heat insulating material under normal pressure, this heat insulating material exhibits its heat insulating effect by suppressing convection particularly in the heat transfer element. In addition, among the heat conduction of the solid and gas components which are heat transfer elements in that case, the heat conduction by the gas components is much greater, and the heat conduction of the solid components by the glass fibers themselves is not important for the overall heat insulating material.

よって、ガラス繊維におけるガラス組成物自体の熱伝導率については、これまで特に十分検討がなされていなかった。さらに、従来の断熱材用ガラス繊維は、長期間に渡って大気中に放置されても品質劣化がないように、高い耐久性が不可欠であり、製造上好ましい低粘度特性を実現するためにアルカリ金属酸化物を増加させるといったことは、耐久性が低下する問題から実施は困難であった。   Therefore, the thermal conductivity of the glass composition itself in the glass fiber has not been sufficiently studied so far. Furthermore, conventional glass fibers for heat insulating materials must have high durability so that they do not deteriorate in quality even when left in the atmosphere for a long period of time. Increasing the metal oxide has been difficult to implement due to the problem of decreased durability.

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、芯材に用いるガラス繊維の耐久性を維持したままで、ガラス繊維の素材熱伝導率を低下させ、真空断熱材の熱伝導率の低減を図ることを目的とする。   The present invention solves the above-mentioned conventional problems, while maintaining the durability of the glass fiber used for the core material, lowering the material thermal conductivity of the glass fiber and reducing the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material. The purpose is to plan.

上記目的を達成するために、本発明の真空断熱材は、芯材を構成するガラス繊維が、ガラス組成に少なくとも一種類以上のアルカリ金属酸化物を合計で20重量%以上、40重量%以下の範囲で含み、さらに特定の中間酸化物を含み、ガラス繊維素材の熱伝導率が1W/mK以下のものである。   In order to achieve the above object, the vacuum heat insulating material of the present invention is such that the glass fiber constituting the core material has a total of 20% by weight or more and 40% by weight or less of at least one alkali metal oxide in the glass composition. The glass fiber material has a thermal conductivity of 1 W / mK or less.

従来の断熱材として利用されるガラス繊維の組成において、アルカリ金属酸化物の含有量は14〜18重量%程度である。これは、アルカリ金属酸化物を多く含むことで低粘度特性を持つガラスにできるために、繊維成形時の熱エネルギーが低減できる反面、長期に渡って耐久性を確保するためには、これ以上は増加させられないものであったからである。   In the composition of glass fiber used as a conventional heat insulating material, the content of alkali metal oxide is about 14 to 18% by weight. This is because it can be made into a glass having a low viscosity characteristic by containing a large amount of alkali metal oxide, so that the thermal energy at the time of fiber molding can be reduced, but in order to ensure durability over a long period of time, more than this This is because it cannot be increased.

それに対して、本発明による真空断熱材の芯材となるガラス繊維は、アルカリ金属酸化物を20重量%以上、40重量%以下の範囲で含んでいる。   On the other hand, the glass fiber used as the core material of the vacuum heat insulating material according to the present invention contains an alkali metal oxide in a range of 20 wt% to 40 wt%.

ガラス構造上、アルカリ金属酸化物は、ガラスの網目構造を特に切り易い性質を備えており、酸化物ガラスにおいては網目構造中に非架橋酸素を多く作ってガラス構造を極端に不安定にさせる働きがある。これはアルカリ金属に電気的引力が強く、ガラスの網目構造における架橋酸素との共有結合からアルカリ金属とのイオン結合への置換が起こり、網目構造が切断されるためと考えられる。   In terms of glass structure, alkali metal oxides have the property that the network structure of glass is particularly easy to cut. In oxide glass, a large amount of non-bridging oxygen is created in the network structure, making the glass structure extremely unstable. There is. This is presumably because the alkali metal has a strong electric attractive force, and the network structure is cut by the substitution of the covalent bond with the bridging oxygen in the glass network structure to the ionic bond with the alkali metal.

よって、ガラス成分にアルカリ金属酸化物を増加させることで、ガラスの網目構造を切ることができるために、ガラス中での非架橋酸素部分の熱伝導が抑制され、ガラス内部の熱抵抗が増大する。   Therefore, since the glass network structure can be cut by increasing the alkali metal oxide in the glass component, the heat conduction of the non-crosslinked oxygen portion in the glass is suppressed, and the thermal resistance inside the glass increases. .

さらに、本発明によるガラス繊維は、中間酸化物と呼ばれる一部ガラスの網目構造を形成する成分を含むことで、多量のアルカリ金属酸化物による非架橋酸素部分の弱まったガラス構造バランスを改善し、断熱材として必要な耐久性が確保できる。   Furthermore, the glass fiber according to the present invention improves the glass structure balance in which the non-crosslinked oxygen portion is weakened by a large amount of alkali metal oxide by including a component that forms a network structure of a part of glass called an intermediate oxide. The durability required as a heat insulating material can be secured.

また、一方では主成分である網目形成酸化物よりも網目構造自体の結合力の弱い特定の中間酸化物に一部置換することで、結合部における熱エネルギーの振動能が増大し、熱伝達ロスは増す。   On the other hand, by substituting partly with a specific intermediate oxide whose network structure itself has a weaker bonding strength than the network-forming oxide, which is the main component, the vibration capacity of thermal energy at the joint increases, resulting in heat transfer loss. Will increase.

以上のことから、本発明のガラス組成物は熱伝導率が大幅に低減し、アルカリ金属酸化物の増加及び特定の中間酸化物を含むことにより、耐久性を維持したままでガラス単体の熱伝導率を1W/mK以下とすることができる。   From the above, the glass composition of the present invention has a significantly reduced thermal conductivity, and includes an increase in alkali metal oxide and a specific intermediate oxide, thereby maintaining the durability of the glass alone while maintaining durability. The rate can be 1 W / mK or less.

本発明の真空断熱材は、芯材として用いるガラス繊維において、多量のアルカリ金属酸化物及び、特定の中間酸化物を含むことにより、耐久性を維持したまま、従来のガラス繊維として用いていたガラス組成物よりも熱伝導率が大幅に低減でき、真空断熱材の断熱性能を飛躍的に向上させることができる。   The vacuum heat insulating material of the present invention is a glass fiber used as a core material, and contains a large amount of an alkali metal oxide and a specific intermediate oxide, so that the glass used as a conventional glass fiber while maintaining durability. The thermal conductivity can be greatly reduced as compared with the composition, and the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material can be dramatically improved.

また、アルカリ金属酸化物を多く含むことで、低粘度特性を有するために、ガラス溶融、繊維化工程等における生産性が向上する。さらには、生分解されやすく、万が一人体に取り込まれた場合にも蓄積され難く、安全性が高い。   Moreover, since it has a low viscosity characteristic by containing many alkali metal oxides, productivity in glass melting, a fiberization process, etc. improves. Furthermore, it is easy to biodegrade, and even if it is taken in by one person, it is difficult to accumulate and is highly safe.

請求項1に記載の発明は、ガラス繊維からなる芯材と、前記芯材を被覆するガスバリア性を有する外包材とを備え、前記外包材の内部が減圧して密閉され、前記ガラス繊維が、ガラス組成に少なくとも一種類以上のアルカリ金属酸化物を合計で20重量%以上、40重量%以下の範囲で含み、かつTiO2を0.1重量%以上、20重量%以下の範囲で含むものであり、ガラス繊維素材の熱伝導率が1W/mK以下である真空断熱材である。 The invention according to claim 1 includes a core material made of glass fiber and an outer packaging material having a gas barrier property that covers the core material, and the inside of the outer packaging material is sealed under reduced pressure, and the glass fiber is The glass composition contains at least one alkali metal oxide in a total range of 20% by weight to 40% by weight and TiO 2 in a range of 0.1% by weight to 20% by weight. There is a vacuum heat insulating material in which the thermal conductivity of the glass fiber material is 1 W / mK or less.

よって、芯材であるガラス繊維の組成に、アルカリ金属酸化物が20重量%〜40重量%と多く含むことで、ガラスの網目構造を切断し、加えてTiO2も網目構造の結合力を弱めるため、ガラス内部の熱振動の伝達を乱すことから、ガラス組成物自体の熱伝導率が大幅に低減できる。 Therefore, the composition of the glass fiber as the core material contains 20% to 40% by weight of the alkali metal oxide, so that the glass network structure is cut, and in addition, TiO 2 also weakens the bonding force of the network structure. Therefore, since the transmission of thermal vibration inside the glass is disturbed, the thermal conductivity of the glass composition itself can be greatly reduced.

さらに、TiO2は、非架橋部分の生じていてもガラス内部のイオン拡散を抑え、耐久性を向上させるため、アルカリ金属酸化物を多く含んでもいるにも関わらず、TiO2を含むことで耐久性を維持できる。 Furthermore, TiO 2 is durable because it contains TiO 2 even though it contains a large amount of alkali metal oxides in order to suppress ion diffusion inside the glass and improve durability even if non-crosslinked parts occur. Can maintain sex.

また、ガラス組成におけるアルカリ金属酸化物の増加は、粘度特性を著しく低下させ、繊維化及び真空断熱材用の芯材成形に必要な熱エネルギーを大幅に低減できる。   Moreover, the increase of the alkali metal oxide in a glass composition can reduce a viscosity characteristic remarkably, and can significantly reduce the thermal energy required for fiberization and the core material shaping | molding for vacuum heat insulating materials.

以上の作用により、ガラス繊維自体を伝わる固体成分の熱伝導を抑制できるために、真空断熱材の断熱性能がさらに向上するだけでなく、ガラス繊維として重要な耐久性も確保できる。   With the above action, the heat conduction of the solid component transmitted through the glass fiber itself can be suppressed, so that not only the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material is further improved, but also the durability important for the glass fiber can be secured.

また、アルカリ金属酸化物が40重量%を超えると、ガラス化が安定する範囲内での耐水性を確保するのが困難となり、20重量%未満ではガラス熱伝導率が大きくなってしまうため、アルカリ金属酸化物は20重量%以上かつ40重量%以下であることが望ましい。   Further, if the alkali metal oxide exceeds 40% by weight, it becomes difficult to ensure water resistance within a range where vitrification is stable, and if it is less than 20% by weight, the glass thermal conductivity becomes large. The metal oxide is desirably 20% by weight or more and 40% by weight or less.

さらに、TiO2は、熱伝導率低減効果と耐久性向上の性質を併せ持つが、0.1重量%未満では特に熱伝導率低減の特性は得られず、また、TiO2が多すぎると失透過傾向が強く、ガラス繊維を安定して得ることができなくなる危険性があるために、20重量%以下が好ましい。 Further, TiO 2 is both the nature of the thermal conductivity reduction and durability improvement can not be obtained on the characteristics of particular thermal conductivity reduction is less than 0.1 wt%, and the TiO 2 is too large loss permeation Since the tendency is strong and there is a risk that the glass fiber cannot be stably obtained, 20% by weight or less is preferable.

尚、アルカリ金属酸化物としては、原子番号の大きいもの程、熱振動を伝え難くなるために、Cs2Oを用いると熱伝導率はより低減できるが、コストの面から、リサイクルガラスに多く含まれるNa2Oや、けい砂に含まれるK2Oを用いると生産性がよい。 In addition, as the alkali metal oxide, the larger the atomic number, the more difficult it is to transmit thermal vibration. Therefore, when Cs 2 O is used, the thermal conductivity can be further reduced, but from the viewpoint of cost, it is often contained in recycled glass. Productivity is good when Na 2 O or K 2 O contained in silica sand is used.

請求項2に記載の発明は、ガラス繊維からなる芯材と、前記芯材を被覆するガスバリア性を有する外包材とを備え、前記外包材の内部が減圧して密閉され、前記ガラス繊維が、ガラス組成に少なくとも一種類以上のアルカリ金属酸化物を合計で20重量%以上、40重量%以下の範囲で含み、かつZrO2を0.1重量%以上、20重量%以下の範囲で含むものであり、ガラス繊維素材の熱伝導率が1W/mK以下である真空断熱材である。 The invention according to claim 2 includes a core material made of glass fiber and an outer packaging material having a gas barrier property that covers the core material, and the inside of the outer packaging material is sealed under reduced pressure, and the glass fiber is The glass composition contains at least one alkali metal oxide in a total amount of 20% by weight or more and 40% by weight or less, and ZrO 2 in a range of 0.1% by weight or more and 20% by weight or less. There is a vacuum heat insulating material in which the thermal conductivity of the glass fiber material is 1 W / mK or less.

よって、芯材であるガラス繊維の組成に、アルカリ金属酸化物が20重量%〜40重量%と多く含むことでガラスの網目構造を切断し、加えてTiO2同様にZrO2が網目構造の結合力を弱めるため、ガラス内部の熱振動の伝達を乱すことから、ガラス組成物自体の熱伝導率が大幅に低減できる。 Therefore, the composition of the glass fiber as the core material contains 20% to 40% by weight of an alkali metal oxide to cut the glass network structure, and in addition, ZrO 2 is bonded to the network structure like TiO 2. In order to weaken the force, the transmission of thermal vibration inside the glass is disturbed, so that the thermal conductivity of the glass composition itself can be greatly reduced.

さらに、ZrO2は非架橋部分の生じた網目構造において、特にアルカリに対する耐久性を向上させることができるため、アルカリ金属酸化物を多く含んでもより耐久性を維持できる。 Furthermore, since ZrO 2 can improve the durability against alkali in the network structure in which the non-crosslinked portion is generated, the durability can be maintained even if it contains a large amount of alkali metal oxide.

以上の作用により、ガラス繊維自体を伝わる固体成分の熱伝導を抑制できるために、真空断熱材の断熱性能がさらに向上するだけでなく、ガラス繊維として重要な耐久性も確保でき、安定してガラス繊維の供給が可能となる。   With the above action, the heat conduction of the solid component transmitted through the glass fiber itself can be suppressed, so that not only the heat insulation performance of the vacuum heat insulating material is further improved, but also an important durability as a glass fiber can be secured, and the glass can be stably supplied. The fiber can be supplied.

また、ZrO2は熱伝導率低減効果と耐久性向上の性質を併せ持つが、0.1重量%未満ではその特性は得られず、また、ZrO2成分を増加することで失透し易くなるため20重量%以下が好ましい。 ZrO 2 has both the effect of reducing the thermal conductivity and the property of improving durability. However, if it is less than 0.1% by weight, the property cannot be obtained, and it becomes easy to devitrify by increasing the ZrO 2 component. It is preferably 20% by weight or less.

請求項3に記載の発明は、ガラス繊維からなる芯材と、前記芯材を被覆するガスバリア性を有する外包材とを備え、前記外包材の内部が減圧して密閉され、前記ガラス繊維が、ガラス組成に少なくとも一種類以上のアルカリ金属酸化物を合計で20重量%以上、40重量%以下の範囲で含み、かつZnOを0.1重量%以上、30重量%以下の範囲で含むものであり、ガラス繊維素材の熱伝導率が1W/mK以下である真空断熱材である。   The invention according to claim 3 includes a core material made of glass fiber and an outer packaging material having a gas barrier property that covers the core material, and the inside of the outer packaging material is sealed under reduced pressure, and the glass fiber is The glass composition contains at least one or more kinds of alkali metal oxides in a total range of 20% by weight to 40% by weight and ZnO in a range of 0.1% by weight to 30% by weight. A vacuum heat insulating material in which the thermal conductivity of the glass fiber material is 1 W / mK or less.

よって、芯材であるガラス繊維の組成に、アルカリ金属酸化物が20重量%〜40重量%と多く含むことでガラスの網目構造を切断し、加えてTiO2やZrO2同様にZnOが網目構造の結合力を弱める上に、架橋する配位数が最小の2価となるため、ガラス内部の熱振動の伝達が少なく、ガラス組成物自体の熱伝導率が大幅に低減できる。 Therefore, the composition of the glass fiber as the core material contains 20% to 40% by weight of alkali metal oxide to cut the glass network structure, and in addition, ZnO has a network structure like TiO 2 and ZrO 2. In addition to weakening the bonding force, the number of cross-linking coordination is divalent, so that there is little transmission of thermal vibration inside the glass, and the thermal conductivity of the glass composition itself can be greatly reduced.

さらに、ZnOはガラスの耐久性を向上させるため、アルカリ金属酸化物を多く含んでも耐久性を維持できる。   Furthermore, since ZnO improves the durability of the glass, the durability can be maintained even if it contains a large amount of alkali metal oxide.

また、ZnOは中間酸化物としてTiO2やZrO2に比べて失透が起こり難く、非常にガラス化し易い性質を持つため、耐久性向上のためにガラス組成中にZrO2を多量に含ませても安定してガラス繊維の成形が行うことができる。 In addition, ZnO is an intermediate oxide that is less susceptible to devitrification than TiO 2 and ZrO 2 , and has a property of being easily vitrified. Therefore, in order to improve durability, a large amount of ZrO 2 is included in the glass composition. In addition, glass fiber can be molded stably.

以上の作用により、ガラス繊維自体を伝わる固体成分の熱伝導を抑制できるために、真空断熱材の断熱性能がさらに向上するだけでなく、ガラス繊維として重要な耐久性も確保でき、安定してガラス繊維の供給が可能となる。   With the above action, the heat conduction of the solid component transmitted through the glass fiber itself can be suppressed, so that not only the heat insulation performance of the vacuum heat insulating material is further improved, but also an important durability as a glass fiber can be secured, and the glass can be stably supplied. The fiber can be supplied.

また、ZnOは熱伝導率低減効果と耐久性向上の性質を併せ持つが、0.1重量%未満では、その特性は得られず、原料コストの増大を招くため30重量%以下が好ましい。   ZnO has both the effect of reducing the thermal conductivity and the property of improving the durability, but if it is less than 0.1% by weight, the characteristics cannot be obtained, and the raw material cost is increased, so 30% by weight or less is preferable.

請求項4に記載の発明は、少なくともアルカリ土類金属酸化物を一種類以上含み、前記アルカリ土類金属酸化物は合計で1重量%以上、15重量%以下の範囲である請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の真空断熱材である。   The invention according to claim 4 includes at least one kind of alkaline earth metal oxide, and the total amount of the alkaline earth metal oxide is in the range of 1% by weight to 15% by weight. It is a vacuum heat insulating material as described in any one of claim | item 3.

ガラス組成において、アルカリ土類金属酸化物を含有させると、ガラスの網目構造を埋める働きをするために耐久性が向上する。   When an alkaline earth metal oxide is contained in the glass composition, durability is improved because it functions to fill the network structure of the glass.

よって、アルカリ金属酸化物の含有量を増大させて非架橋領域が大きい本発明のガラス組成物でも、アルカリ土類金属酸化物を含有させることで、耐水性を高めることができる。さらに、CaO、SrO、BaOについては、耐久性を低下させることなく、ガラスの熱伝導率を低減することができ、これらを用いることがより好ましい。また、その中でもBaOは最も熱伝導率低減効果が高いため好ましい。   Therefore, even in the glass composition of the present invention in which the content of the alkali metal oxide is increased and the non-crosslinked region is large, the water resistance can be increased by containing the alkaline earth metal oxide. Furthermore, about CaO, SrO, and BaO, the thermal conductivity of glass can be reduced, without reducing durability, It is more preferable to use these. Of these, BaO is preferable because it has the highest thermal conductivity reduction effect.

また、アルカリ土類金属酸化物は高温での粘度特性を低減できるため、繊維化時に必要な熱エネルギーを低減できる。   Moreover, since the alkaline earth metal oxide can reduce the viscosity characteristic at high temperature, it can reduce the thermal energy required for fiberization.

以上の作用から、本発明の真空断熱材は芯材として用いるガラス繊維の耐久性が向上するため、生産時における管理等の作業性の改善が図れるだけでなく、ガラス素材の熱伝導率低減効果もあることから断熱性能が向上する。さらに、生産性も向上する。   From the above actions, the vacuum heat insulating material of the present invention improves the durability of the glass fiber used as the core material, so that not only the workability such as management during production can be improved, but also the thermal conductivity reduction effect of the glass material Therefore, the heat insulation performance is improved. In addition, productivity is improved.

また、アルカリ土類金属酸化物が15重量%を超えると、ガラス化範囲の組成におけるアルカリ金属酸化物の含有量が制限されてしまうため、特に断熱性能の面で15重量%以下であることが好ましく、逆にアルカリ土類金属酸化物の含有量が1重量%未満であると、耐久性が低下するため、これらは1重量%以上、15重量%以下であることが好ましい。   Further, if the alkaline earth metal oxide exceeds 15% by weight, the content of the alkali metal oxide in the composition in the vitrification range is limited. On the contrary, if the content of the alkaline earth metal oxide is less than 1% by weight, the durability is lowered. Therefore, these are preferably 1% by weight or more and 15% by weight or less.

請求項5に記載の発明は、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の真空断熱材のガラス繊維の組成範囲からなるガラス組成物である。   Invention of Claim 5 is a glass composition which consists of a composition range of the glass fiber of the vacuum heat insulating material as described in any one of Claims 1-4.

よって、ガラス素材の熱伝導率を低減し、かつ耐久性を備えたガラスとすることで、可視光領域で透明、かつ低熱伝導率ガラスを得ることが可能となる。   Therefore, it is possible to obtain a glass having a low thermal conductivity that is transparent in the visible light region by reducing the thermal conductivity of the glass material and having durability.

以上の作用から、本発明のガラス組成物は長期に渡って劣化がなく、可視光領域で透明な断熱ガラスを得ることができ、車や住宅、ショーケース等での保温効果が高く透明な断熱空間を提供できる。   From the above effects, the glass composition of the present invention is not deteriorated over a long period of time, and a transparent heat insulating glass can be obtained in the visible light region, and the heat insulating effect is high in a car, a house, a showcase, etc. Space can be provided.

請求項6に記載の発明は、Fe23が0.1重量%以上、5重量%以下の範囲で含まれる請求項5に記載のガラス組成物である。 The invention according to claim 6 is the glass composition according to claim 5, wherein Fe 2 O 3 is contained in the range of 0.1 wt% or more and 5 wt% or less.

よって、ガラス成分中にFe23を含むことで、赤外光領域の光を吸収するため、輻射を吸収できる。また、このガラスは素材の熱伝導率が低いため、吸収した輻射を固体熱伝導として非常に伝え難くすることができる。 Therefore, by including Fe 2 O 3 in the glass component, light in the infrared light region is absorbed, so that radiation can be absorbed. Moreover, since this glass has a low thermal conductivity, it is very difficult to transmit the absorbed radiation as solid heat conduction.

以上の作用から、本発明のガラス組成物は輻射による熱伝達を抑制し、ガラスの断熱性能が向上する。さらに真空断熱材の芯材に用いた場合にも同様に断熱性能は向上する。   From the above effects, the glass composition of the present invention suppresses heat transfer due to radiation and improves the heat insulation performance of the glass. Further, when used as a core material for a vacuum heat insulating material, the heat insulating performance is similarly improved.

また、ガラスは天然材料やリサイクルカレットを用いて製造することが好ましく、不純物として一般的に含まれる0.1重量%程度のFe23を含むガラスとする方が生産性の向上が図れる。逆に5重量%を超えると粘度特性が高くなるために生産時の熱エネルギーが上昇して生産性は低下する。 Moreover, it is preferable to manufacture glass using a natural material or a recycled cullet, and productivity can be improved by using glass containing about 0.1 wt% Fe 2 O 3 which is generally contained as an impurity. On the other hand, if it exceeds 5% by weight, the viscosity characteristics become high, so that the heat energy during production increases and the productivity decreases.

なお、本発明で使用できるガラス繊維は、特に限定するものではないが、ガラス状態になり得るガラス形成酸化物であり、更には、粘度特性が低く、集合体としたときには厚み方向に均質に積層配列されたものが好適であり、汎用的な工業製品としてはグラスウールが安価、かつ取り扱い性の観点からもより望ましいが、長繊維をマット状に加工したものでもよい。   The glass fiber that can be used in the present invention is not particularly limited, but is a glass-forming oxide that can be in a glass state. Further, when it is made into an aggregate, it is laminated uniformly in the thickness direction. Arranged ones are suitable, and glass wool is more preferable as a general-purpose industrial product from the viewpoint of low cost and handleability. However, long fibers may be processed into a mat shape.

また、繊維径は、特に指定するものではないが、繊維径が微細なものがより優れた断熱性能が得られることは既に公知である。しかしながら、従来の汎用グラスウールを使用した芯材においては得られなかった断熱性能が、本構成においては、平均繊維径3μm以上のガラス繊維でも実現可能であることから、繊維の微細化による生産性の低下を招くことなく優れた断熱性能が低コストで実現できる。   The fiber diameter is not particularly specified, but it is already known that a finer fiber diameter can provide better heat insulation performance. However, the heat insulation performance that could not be obtained with a core material using conventional glass wool can be realized with glass fibers having an average fiber diameter of 3 μm or more in this configuration. Excellent heat insulation performance can be realized at low cost without causing a decrease.

また、本発明で使用できるガラスは、ガラス状態になり得るガラス形成酸化物からなる繊維であればよいが、特に汎用性、環境面を混慮すると、SiO2を主成分とするケイ酸塩系、ホウケイ酸塩系のガラスが好ましい。 In addition, the glass that can be used in the present invention may be a fiber made of a glass-forming oxide that can be in a glass state. However, in consideration of general versatility and environmental aspects, a silicate system mainly containing SiO 2. Borosilicate glass is preferred.

また、ガラスはアルカリ金属酸化物等の含有量の増加に伴ってガラス化が安定して行えない場合、網目形成酸化物または、中間酸化物を加えることもできるが、特に低粘度特性を示し、かつ耐候性を向上させるために少量のB23を添加してもよい。また、同じく低粘度特性を有するP25を加えると、生分解性が高まり、安全性が増す。 In addition, when the glass cannot be vitrified stably with an increase in the content of alkali metal oxides or the like, a network-forming oxide or an intermediate oxide can be added. In order to improve the weather resistance, a small amount of B 2 O 3 may be added. In addition, when P 2 O 5 having the same low viscosity characteristic is added, biodegradability is increased and safety is increased.

また、ガラス材料は経済面、環境面からも天然材料を主原料とすることが好ましく、ガラス成分には不純物によるばらつきは避けられないため、特定成分以外のものも1重量%程度含んでいても良い。   Moreover, it is preferable that the glass material is a natural material as a main raw material from the economical and environmental viewpoints, and variations due to impurities are unavoidable in the glass component, so that it may contain about 1% by weight other than the specific component. good.

また、本発明の外包材は、プラスチックラミネートフィルムが使用できるが、より高いガスバリア性を付与するためには金属箔や蒸着層が適用できる。なお、金属箔、および蒸着層は公知のもが利用でき、特に指定するものではない。   In addition, a plastic laminate film can be used as the outer packaging material of the present invention, but a metal foil or a vapor deposition layer can be applied in order to impart higher gas barrier properties. In addition, a metal foil and a vapor deposition layer can use a well-known thing, and it does not specify it in particular.

また、本発明における真空断熱材には、吸着材を適用して内圧低減による断熱性能及び耐久性の向上することができる。適用できる吸着材は特に限定するものではなく、真空断熱材の内部に存在する水蒸気を吸着し、内部雰囲気中の水蒸気量を減少されるものであればよい。   Moreover, an adsorbent can be applied to the vacuum heat insulating material in the present invention to improve heat insulating performance and durability by reducing internal pressure. The adsorbing material that can be applied is not particularly limited as long as it adsorbs water vapor existing inside the vacuum heat insulating material and reduces the amount of water vapor in the internal atmosphere.

一例としては、合成ゼオライト、活性炭、活性アルミナ、シリカゲル、ドーソナイト、ハイドロタルサイトなどの物理吸着剤、アルカリ金属やアルカリ土類金属単体やその酸化物および水酸化物などの化学吸着剤などが適用可能である。   Examples include physical adsorbents such as synthetic zeolite, activated carbon, activated alumina, silica gel, dosonite, and hydrotalcite, and chemical adsorbents such as alkali metals and alkaline earth metals alone and their oxides and hydroxides. It is.

さらに、空気成分が吸着できるゲッター材等を併用することで内部の気体成分の熱伝導を低減して、断熱性能を向上させることが可能である。   Furthermore, by using together a getter material that can adsorb an air component, it is possible to reduce the heat conduction of the internal gas component and improve the heat insulation performance.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments.

(実施の形態1)
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。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a cross-sectional view of a vacuum heat insulating material according to Embodiment 1 of the present invention.

図1において、真空断熱材1は、芯材2と水分吸着材3とを外包材4に挿入し、内部を減圧して構成している。   In FIG. 1, a vacuum heat insulating material 1 is configured by inserting a core material 2 and a moisture adsorbing material 3 into an outer packaging material 4 and reducing the pressure inside.

真空断熱材1の作製は、芯材2を140℃の乾燥炉で30分間乾燥した後、ラミネートフィルムの三方を熱溶着によりシールして袋状に成形した外包材4に挿入し、減圧チャンバー内で、外包材内部が10Pa以下になるように減圧し、開口部を熱溶着により密閉封止している。   The vacuum heat insulating material 1 is produced by drying the core material 2 in a drying furnace at 140 ° C. for 30 minutes, and then inserting the three sides of the laminate film into the outer packaging material 4 formed into a bag shape by heat sealing. Thus, the pressure is reduced so that the inside of the outer packaging material becomes 10 Pa or less, and the opening is hermetically sealed by heat welding.

この時、外包材4は、表面保護層としてポリエチレンテレフタレートフィルム(12μm)、中間層にはアルミ箔(6μm)、熱溶着層として直鎖状低密度ポリエチレンフィルム(50μm)からなるラミネートフィルムにより構成している。   At this time, the outer packaging material 4 is composed of a laminate film composed of a polyethylene terephthalate film (12 μm) as a surface protective layer, an aluminum foil (6 μm) as an intermediate layer, and a linear low-density polyethylene film (50 μm) as a heat welding layer. ing.

また、水分吸着剤3は、酸化カルシウムを適用している。水分吸着材3がない場合にも特に問題はないが、水分吸着材を備えることで、内部の残存水蒸気を吸着し、ガラス繊維が水分により浸食されること可能性をさらに低減できるだけでなく、端面からの水蒸気侵入による内圧上昇を長期に渡って抑制できる。さらに、ガス吸着材を併用することでより内圧を低減し、断熱性能を高めることも可能である。   In addition, calcium oxide is applied as the moisture adsorbent 3. Although there is no particular problem even when the moisture adsorbing material 3 is not provided, the provision of the moisture adsorbing material not only can further reduce the possibility that glass fiber will be eroded by moisture by adsorbing the residual water vapor inside, but the end face. The increase in internal pressure due to water vapor intrusion from can be suppressed over a long period of time. Furthermore, by using a gas adsorbent in combination, the internal pressure can be further reduced and the heat insulation performance can be improved.

一方、芯材2は、平均繊維径3.5μのガラス繊維集合体を加圧した状態で加熱し、密度が200kg/m3程度の形状を維持しているボード状のものを用いている。また、断熱性能及び取り扱い性の面で密封後の芯材部密度は210〜280kg/m3の範囲が好ましく、240kg/m3となるように作製した。 On the other hand, the core material 2 is a board-shaped member that is heated in a pressurized state with a glass fiber aggregate having an average fiber diameter of 3.5 μm and that maintains a shape with a density of about 200 kg / m 3 . Further, the core portion density after sealing in terms of thermal insulation performance and handling properties is preferably in the range of 210~280kg / m 3, was made as a 240 kg / m 3.

ここではバインダーを用いることなく芯材成形を行っているが、バインダーを用いてより低温で芯材を成形しても良い。また、表面性が問題とならない場合には、ガラス繊維の集合体をそのまま密閉封止しても構わない。その場合には、製造工数が削減するために、生産性が向上する。   Here, the core material is formed without using the binder, but the core material may be formed at a lower temperature using the binder. If the surface property does not matter, the glass fiber aggregate may be hermetically sealed as it is. In that case, since the number of manufacturing steps is reduced, productivity is improved.

また、用いたガラス組成及び、ガラス物性の具体的な内容については実施例の中で詳しく説明するが、ガラス物性としてはガラス素材の熱伝導率、耐久性、及び軟化点の測定を行い、このガラスを繊維化したものを芯材として用いた真空断熱材1の熱伝導率の測定を行った。ここで、ガラス繊維素材とは、繊維を形成するガラス自体を意味している。   In addition, the glass composition used and the specific contents of the glass physical properties will be described in detail in the examples. As the glass physical properties, the thermal conductivity, durability, and softening point of the glass material are measured. The thermal conductivity of the vacuum heat insulating material 1 using a glass fiber as a core material was measured. Here, the glass fiber material means the glass itself forming the fiber.

その熱伝導率測定方法は、定常法、非定常法などがあるが、今回は一例として、同組成のガラス繊維を再溶融後に板ガラス状に成形したものを用いて、非定常熱線法により平均でおよそ30℃付近の熱伝導率を算出した。   The thermal conductivity measurement method includes a steady method and an unsteady method, but this time, as an example, using a glass fiber having the same composition which has been remelted and formed into a sheet glass shape, an average is obtained by the unsteady hot wire method. The thermal conductivity around 30 ° C. was calculated.

また、耐久性については96℃の蒸留水中にガラス繊維を浸漬させ、一週間後の重量損失率を指標として用い、10重量%以下であることで真空断熱材の芯材として十分な耐久性を備えると判断した。   As for durability, glass fibers are immersed in distilled water at 96 ° C., and the weight loss rate after one week is used as an index, so that the durability is sufficient as a core material of a vacuum heat insulating material by being 10% by weight or less. Judged to prepare.

また、軟化点については、貫入法により温度と粘度の関係を明らかにし、粘度が107.65dPa・sの時の温度として求めた。さらに、ガラスの組成については、板ガラス及びガラス繊維それぞれについて成形後の蛍光X線分析による重量比で表示している。 The softening point was determined as the temperature when the viscosity was 10 7.65 dPa · s by clarifying the relationship between temperature and viscosity by the penetration method. Furthermore, about the composition of glass, it displays by the weight ratio by the fluorescent X ray analysis after shaping | molding about each of plate glass and glass fiber.

以上のようにして形成した真空断熱材1の熱伝導率を英弘精機製のオートラムダにて測定した。結果、熱伝導率は、平均温度24℃にて0.0009〜0.0016W/mKであり、汎用的な硬質ウレタンフォームの10倍以上、従来の真空断熱材と比較しても2倍近くの断熱性能を有していた。   The thermal conductivity of the vacuum heat insulating material 1 formed as described above was measured with an auto lambda manufactured by Eihiro Seiki. As a result, the thermal conductivity is 0.0009 to 0.0016 W / mK at an average temperature of 24 ° C., more than 10 times that of a general-purpose hard urethane foam, and nearly twice that of a conventional vacuum heat insulating material. It had heat insulation performance.

つまり、蛍光X線分析によると重量比で、ガラス繊維の組成においてNa2OやK2Oなどのアルカリ金属酸化物が合計で20〜40%の範囲にあるものについて、断熱性能は良好であり、粘度特性の面でも優れた特性を示していた。また、この範囲の組成からなるガラス繊維について、特に耐久性も問題とならなかった。 That is, according to the fluorescent X-ray analysis, the heat insulation performance is good with respect to a composition in which the total amount of alkali metal oxides such as Na 2 O and K 2 O is in the range of 20 to 40% in the glass fiber composition. Also, it showed excellent characteristics in terms of viscosity characteristics. Further, the durability of glass fibers having a composition in this range was not particularly problematic.

このように、本構成により作製した真空断熱材1は、優れた断熱性能を有している。これは、芯材2に用いたガラス繊維集合体において、ガラス自体の固体熱伝導が低減されているため、従来、真空断熱材の伝熱要素の大部分を占めていた芯材部における固体成分の熱伝導を抑制でき、真空断熱材の断熱性能が改善するものである。   Thus, the vacuum heat insulating material 1 produced by this structure has the outstanding heat insulation performance. This is because, in the glass fiber assembly used for the core material 2, the solid heat conduction of the glass itself has been reduced, so that the solid component in the core material portion that has conventionally occupied most of the heat transfer elements of the vacuum heat insulating material. Therefore, the heat insulation performance of the vacuum heat insulating material can be improved.

また、ここでの実施の形態においてはB23やAl23を含むものを用いている。これにより耐水性や取り扱い性、及びガラス成形性の機能性が付与されているため、本発明の構成に加えて、これらを適量添加するのが好ましいが、多いと熱伝導率が大きくなるために、5重量%以下であることが好ましい。 Moreover, in this embodiment, the one containing B 2 O 3 or Al 2 O 3 is used. As a result, water resistance, handleability, and glass formability functionality are imparted. Therefore, in addition to the structure of the present invention, it is preferable to add an appropriate amount thereof, but if the amount is large, the thermal conductivity increases. It is preferably 5% by weight or less.

さらに、本発明によるガラスは、素材の熱伝導率が低く、そのまま断熱ガラス板としても有用である。つまり、自動車や住宅の窓といった場所に用いられるガラスとしても、熱伝導率が低いために、断熱性が高まり、保温効果が高い空間とすることが可能となる。   Furthermore, the glass according to the present invention has a low thermal conductivity of the material and is useful as a heat insulating glass plate as it is. In other words, even glass used in places such as automobiles and house windows has a low thermal conductivity, so that it is possible to make the space highly heat-insulating and have a high thermal insulation effect.

以下、実施例、および比較例を用いて、本発明を更に具体的に説明するが、本発明は本実施例のみに限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited only to the Examples.

(実施例1)
重量比で、SiO2が65.2%、Al23が1.0%、B23が3.0%、Na2Oが14.0%、K2Oが1.2%、Cs2Oが4.8%、MgOが2.0%、CaOが7.0%、Fe23が0.3%、TiO2が0.1%、その他1.4%の多数不純物からなるガラス組成のガラス素材をつくり、そのガラス素材の熱伝導率、耐久性、及び軟化点の測定を行った。
Example 1
By weight, SiO 2 is 65.2%, Al 2 O 3 is 1.0%, B 2 O 3 is 3.0%, Na 2 O is 14.0%, K 2 O is 1.2%, Cs 2 O is 4.8%, MgO is 2.0%, CaO is 7.0%, Fe 2 O 3 is 0.3%, TiO 2 is 0.1%, and other impurities are 1.4%. A glass material having a glass composition was prepared, and the thermal conductivity, durability, and softening point of the glass material were measured.

結果、ガラス素材の35℃の熱伝導率は0.88W/mKであり、従来の芯材用ガラス素材よりも低熱伝導率を示していた。耐久性は重量損失率が4.0%であり、板ガラス及び真空断熱材のガラス繊維芯材として問題のないものであった。また、軟化点については、701℃であり、従来の汎用ガラス繊維用ガラス組成物よりも低粘度特性を示していた。   As a result, the thermal conductivity at 35 ° C. of the glass material was 0.88 W / mK, indicating a lower thermal conductivity than the conventional glass material for core material. As for durability, the weight loss rate was 4.0%, and there was no problem as a glass fiber core material for plate glass and vacuum heat insulating material. Moreover, about the softening point, it was 701 degreeC and the low-viscosity characteristic was shown rather than the conventional glass composition for general purpose glass fibers.

よって、比較例に示すものよりも、ガラス素材として、優れたガラス物性を示しているといえる。   Therefore, it can be said that the glass material has more excellent glass properties than those shown in the comparative examples.

また、このガラス素材からなるガラス繊維を芯材として真空断熱材を作製し、熱伝導率を測定したところ、平均温度24℃にて0.0015W/mKであった。   Moreover, when a vacuum heat insulating material was produced using the glass fiber made of this glass material as a core material and the thermal conductivity was measured, it was 0.0015 W / mK at an average temperature of 24 ° C.

よって、本実施例の真空断熱材は、芯材のガラス繊維がアルカリ金属酸化物を合計で20重量%かつ、TiO2を0.1%含むときに優れた断熱性能を有している。 Therefore, the vacuum heat insulating material of this example has excellent heat insulating performance when the glass fiber of the core material contains 20% by weight of alkali metal oxides in total and 0.1% of TiO 2 .

さらには、アルカリ金属酸化物としてCs2Oを用いることで、少ないアルカリ金属酸化物でもより熱伝導率低減効果を得られる。 Furthermore, by using Cs 2 O as the alkali metal oxide, the effect of reducing the thermal conductivity can be obtained even with a small amount of alkali metal oxide.

(実施例2)
重量比で、SiO2が50.2%、Al23が0.8%、B23が3.2%、Na2Oが27.5%、K2Oが2.5%、MgOが1.0%、CaOが3.0%、Fe2Oが0.2%、TiO2が10%、その他1.6%の多数不純物からなるガラス組成のガラス素材をつくり、そのガラス素材の熱伝導率、耐久性、及び軟化点の測定を行った。
(Example 2)
By weight, SiO 2 is 50.2%, Al 2 O 3 is 0.8%, B 2 O 3 is 3.2%, Na 2 O is 27.5%, K 2 O is 2.5%, A glass material having a glass composition composed of a large number of impurities of 1.0% MgO, 3.0% CaO, 0.2% Fe 2 O, 10% TiO 2 , and 1.6% is also produced. The thermal conductivity, durability, and softening point were measured.

結果、ガラス素材の35℃の熱伝導率は0.58W/mKであり、従来のものよりも低熱伝導率を示していた。耐久性は重量損失率が5.5%であり、板ガラス及び真空断熱材のガラス繊維芯材として問題のないものであった。また、軟化点については、692℃であり、従来の汎用ガラス繊維用ガラス組成物よりも低粘度特性を示していた。   As a result, the thermal conductivity at 35 ° C. of the glass material was 0.58 W / mK, indicating a lower thermal conductivity than the conventional one. As for durability, the weight loss rate was 5.5%, and there was no problem as a glass fiber core material for plate glass and vacuum heat insulating material. Moreover, about the softening point, it was 692 degreeC and the low-viscosity characteristic was shown rather than the conventional glass composition for general purpose glass fibers.

よって、比較例に示すものよりも、ガラス素材として、優れたガラス物性を示しているといえる。   Therefore, it can be said that the glass material has more excellent glass properties than those shown in the comparative examples.

また、このガラス素材からなるガラス繊維を芯材として真空断熱材を作製し、熱伝導率を測定したところ、平均温度24℃にて0.0013W/mKであった。   Moreover, when a vacuum heat insulating material was produced using the glass fiber made of this glass material as a core material and the thermal conductivity was measured, it was 0.0013 W / mK at an average temperature of 24 ° C.

よって、本実施例の真空断熱材は、芯材のガラス繊維がアルカリ金属酸化物を合計で30重量%、かつTiO2を10%含むときに優れた断熱性能を有している。 Therefore, the vacuum heat insulating material of this example has excellent heat insulating performance when the glass fiber of the core material contains 30% by weight of alkali metal oxides in total and 10% of TiO 2 .

(実施例3)
重量比で、SiO2が31.9%、Al23が0.5%、B23が4.5%、Na2Oが35.0%、K2Oが5.0%、MgOが1.5%、CaOが0.5%、Fe2Oが0.1%、TiO2が20%、その他2.2%の多数不純物からなるガラス組成のガラス素材をつくり、そのガラス素材の熱伝導率、耐久性、及び軟化点の測定を行った。
(Example 3)
By weight ratio, SiO 2 is 31.9%, Al 2 O 3 is 0.5%, B 2 O 3 is 4.5%, Na 2 O is 35.0%, K 2 O is 5.0%, A glass material having a glass composition composed of 1.5% MgO, 0.5% CaO, 0.1% Fe 2 O, 20% TiO 2 , and 2.2% of other impurities is produced. The thermal conductivity, durability, and softening point were measured.

結果、ガラス素材の34℃の熱伝導率は0.21W/mKであり、従来のものよりも低熱伝導率を示していた。耐久性は重量損失率が7.6%であり、板ガラス及び真空断熱材のガラス繊維芯材として問題のないものであった。また、軟化点については、668℃であり、従来の汎用ガラス繊維用ガラス組成物よりも低粘度特性を示していた。   As a result, the thermal conductivity at 34 ° C. of the glass material was 0.21 W / mK, indicating a lower thermal conductivity than the conventional one. As for durability, the weight loss rate was 7.6%, and there was no problem as a glass fiber core material for plate glass and vacuum heat insulating material. Moreover, about the softening point, it was 668 degreeC and the low-viscosity characteristic was shown rather than the conventional glass composition for general purpose glass fibers.

よって、比較例に示すものよりも、ガラス素材として、優れたガラス物性を示しているといえる。   Therefore, it can be said that the glass material has more excellent glass properties than those shown in the comparative examples.

また、このガラス素材からなるガラス繊維を芯材として真空断熱材を作製し、熱伝導率を測定したところ、平均温度24℃にて0.0009W/mKであった。   Moreover, when a vacuum heat insulating material was produced using the glass fiber made of this glass material as a core material and the thermal conductivity was measured, it was 0.0009 W / mK at an average temperature of 24 ° C.

よって、本実施例の真空断熱材は、芯材のガラス繊維がアルカリ金属酸化物を合計で40重量%かつ、TiO2を20%含むときに優れた断熱性能を有している。 Therefore, the vacuum heat insulating material of this example has excellent heat insulating performance when the glass fiber of the core material contains 40% by weight of alkali metal oxides in total and 20% of TiO 2 .

(実施例4)
重量比で、SiO2が61.1%、Al23が1.2%、B23が7.1%、Na2Oが18.1%、K2Oが1.9%、MgOが2.1%、CaOが6.4%、Fe23が0.3%、ZrO2が0.1%、その他1.7%の多数不純物からなるガラス組成のガラス素材をつくり、そのガラス素材の熱伝導率、耐久性、及び軟化点の測定を行った。
Example 4
By weight, SiO 2 is 61.1%, Al 2 O 3 is 1.2%, B 2 O 3 is 7.1%, Na 2 O is 18.1%, K 2 O is 1.9%, A glass material having a glass composition composed of a large number of impurities of 2.1% for MgO, 6.4% for CaO, 0.3% for Fe 2 O 3 , 0.1% for ZrO 2 , and 1.7% for others, The thermal conductivity, durability, and softening point of the glass material were measured.

結果、ガラス素材の36℃の熱伝導率は0.69W/mKであり、従来のものよりも低熱伝導率を示していた。耐久性は重量損失率が5.8%であり、板ガラス及び真空断熱材のガラス繊維芯材として問題のないものであった。また、軟化点については、698℃であり、従来の汎用ガラス繊維用ガラス組成物よりも低粘度特性を示していた。   As a result, the thermal conductivity at 36 ° C. of the glass material was 0.69 W / mK, indicating a lower thermal conductivity than the conventional one. As for durability, the weight loss rate was 5.8%, and there was no problem as a glass fiber core material for plate glass and vacuum heat insulating material. Moreover, about the softening point, it was 698 degreeC and the low-viscosity characteristic was shown rather than the conventional glass composition for general purpose glass fibers.

よって、比較例に示すものよりも、ガラス素材として、優れたガラス物性を示しているといえる。   Therefore, it can be said that the glass material has more excellent glass properties than those shown in the comparative examples.

また、このガラス素材からなるガラス繊維を芯材として真空断熱材を作製し、熱伝導率を測定したところ、平均温度24℃にて0.0016W/mKであった。   Moreover, when a vacuum heat insulating material was produced using the glass fiber made of this glass material as a core material and the thermal conductivity was measured, it was 0.0016 W / mK at an average temperature of 24 ° C.

よって、本実施例の真空断熱材は、芯材のガラス繊維がアルカリ金属酸化物を合計で20重量%、かつZrO2を0.1重量%含むときに優れた断熱性能を有している。 Therefore, the vacuum heat insulating material of this example has excellent heat insulating performance when the glass fiber of the core material contains 20% by weight of the total amount of alkali metal oxides and 0.1% by weight of ZrO 2 .

(実施例5)
重量比で、SiO2が46.0%、Al23が1.0%、B23が5.4%、Na2Oが28.0%、K2Oが2.8%、MgOが1.7%、CaOが3.2%、Fe23が0.3%、ZrO2が10%、その他1.6%の多数不純物からなるガラス組成のガラス素材をつくり、そのガラス素材の熱伝導率、耐久性、及び軟化点の測定を行った。
(Example 5)
By weight, SiO 2 is 46.0%, Al 2 O 3 is 1.0%, B 2 O 3 is 5.4%, Na 2 O is 28.0%, K 2 O is 2.8%, A glass material having a glass composition comprising 1.7% of MgO, 3.2% of CaO, 0.3% of Fe 2 O 3 , 10% of ZrO 2 , and 1.6% of other impurities is produced. The thermal conductivity, durability, and softening point of the material were measured.

結果、ガラス素材の34℃の熱伝導率は0.46W/mKであり、従来のものよりも低熱伝導率を示していた。耐久性は重量損失率が2.6%であり、板ガラス及び真空断熱材のガラス繊維芯材として問題のないものであった。また、軟化点については、738℃であり、従来の汎用ガラス繊維用ガラス組成物よりも低粘度特性を示していた。   As a result, the thermal conductivity of the glass material at 34 ° C. was 0.46 W / mK, indicating a lower thermal conductivity than the conventional one. As for durability, the weight loss rate was 2.6%, and there was no problem as a glass fiber core material for plate glass and vacuum heat insulating material. Moreover, about the softening point, it was 738 degreeC and the low-viscosity characteristic was shown rather than the conventional glass composition for general purpose glass fibers.

よって、比較例に示すものよりも、ガラス素材として、優れたガラス物性を示しているといえる。   Therefore, it can be said that the glass material has more excellent glass properties than those shown in the comparative examples.

また、このガラス素材からなるガラス繊維を芯材として真空断熱材を作製し、熱伝導率を測定したところ、平均温度24℃にて0.0012W/mKであった。   Moreover, when a vacuum heat insulating material was produced using the glass fiber made of this glass material as a core material and the thermal conductivity was measured, it was 0.0012 W / mK at an average temperature of 24 ° C.

よって、本実施例の真空断熱材は、芯材のガラス繊維がアルカリ金属酸化物を30.8重量%、かつZrO2を10重量%含むときに優れた断熱性能を有している。 Therefore, the vacuum heat insulating material of this example has excellent heat insulating performance when the glass fiber of the core material contains 30.8% by weight of alkali metal oxide and 10% by weight of ZrO 2 .

(実施例6)
重量比で、SiO2が30.9%、Al23が1.0%、B23が3.3%、Na2Oが35.1%、K2Oが4.9%、MgOが2.0%、CaOが0.3%、Fe23が0.2%、ZrO2が20%、その他2.3%の多数不純物からなるガラス組成のガラス素材をつくり、そのガラス素材の熱伝導率、耐久性、及び軟化点の測定を行った。
(Example 6)
By weight, SiO 2 is 30.9%, Al 2 O 3 is 1.0%, B 2 O 3 is 3.3%, Na 2 O is 35.1%, K 2 O is 4.9%, A glass material having a glass composition composed of 2.0% MgO, 0.3% CaO, 0.2% Fe 2 O 3 , 20% ZrO 2 , and 2.3% of other impurities is produced. The thermal conductivity, durability, and softening point of the material were measured.

結果、ガラス素材の34℃の熱伝導率は0.33W/mKであり、従来のものよりも低熱伝導率を示していた。耐久性は重量損失率が1.1%であり、板ガラス及び真空断熱材のガラス繊維芯材として問題のないものであった。また、軟化点については、783℃であり、従来の汎用ガラス繊維用ガラス組成物よりもやや高い粘度特性を示していた。   As a result, the thermal conductivity at 34 ° C. of the glass material was 0.33 W / mK, indicating a lower thermal conductivity than the conventional one. As for durability, the weight loss rate was 1.1%, and there was no problem as a glass fiber core material for plate glass and vacuum heat insulating material. Moreover, about the softening point, it was 783 degreeC and the viscosity characteristic a little higher than the conventional glass composition for general purpose glass fibers was shown.

よって、比較例に示すものよりも、ガラス素材として、優れた断熱性を示しているといえる。   Therefore, it can be said that the glass material has better heat insulation than that shown in the comparative example.

また、このガラス素材からなるガラス繊維を芯材として真空断熱材を作製し、熱伝導率を測定したところ、平均温度24℃にて0.0011W/mKであった。   Moreover, when a vacuum heat insulating material was produced using the glass fiber made of this glass material as a core material and the thermal conductivity was measured, it was 0.0011 W / mK at an average temperature of 24 ° C.

よって、本実施例の真空断熱材は、芯材のガラス繊維がアルカリ金属酸化物を40重量%、かつZrO2を20重量%含むときに優れた断熱性能を有している。 Therefore, the vacuum heat insulating material of this example has excellent heat insulating performance when the glass fiber of the core material contains 40% by weight of alkali metal oxide and 20% by weight of ZrO 2 .

(実施例7)
重量比で、SiO2が53.0%、Al23が1.2%、B23が5.0%、Na2Oが30.1%、K2Oが0.7%、MgOが1.9%、CaOが0.4%、Fe23が0.3%、ZnOが0.1%、その他2.1%の多数不純物からなるガラス組成のガラス素材をつくり、そのガラス素材の熱伝導率、耐久性、及び軟化点の測定を行った。
(Example 7)
By weight, SiO 2 is 53.0%, Al 2 O 3 is 1.2%, B 2 O 3 is 5.0%, Na 2 O is 30.1%, K 2 O is 0.7%, A glass material having a glass composition composed of 1.9% MgO, 0.4% CaO, 0.3% Fe 2 O 3 , 0.1% ZnO, and 2.1% other impurities is produced. The thermal conductivity, durability, and softening point of the glass material were measured.

結果、ガラス素材の35℃の熱伝導率は0.68W/mKであり、従来のものよりも低熱伝導率を示していた。耐久性は重量損失率が5.5%であり、板ガラス及び真空断熱材のガラス繊維芯材として問題のないものであった。また、軟化点については、704℃であり、従来の汎用ガラス繊維用ガラス組成物よりも低粘度特性を示していた。   As a result, the thermal conductivity at 35 ° C. of the glass material was 0.68 W / mK, indicating a lower thermal conductivity than the conventional one. As for durability, the weight loss rate was 5.5%, and there was no problem as a glass fiber core material for plate glass and vacuum heat insulating material. Moreover, about the softening point, it was 704 degreeC and the low-viscosity characteristic was shown rather than the conventional glass composition for general purpose glass fibers.

よって、比較例に示すものよりも、ガラス素材として、優れたガラス物性を示しているといえる。   Therefore, it can be said that the glass material has more excellent glass properties than those shown in the comparative examples.

また、このガラス素材からなるガラス繊維を芯材として真空断熱材を作製し、熱伝導率を測定したところ、平均温度24℃にて0.0016W/mKであった。   Moreover, when a vacuum heat insulating material was produced using the glass fiber made of this glass material as a core material and the thermal conductivity was measured, it was 0.0016 W / mK at an average temperature of 24 ° C.

よって、本実施例の真空断熱材は、芯材のガラス繊維がアルカリ金属酸化物を30.8重量%、かつZnOを0.1重量%含むときに優れた断熱性能を有している。   Therefore, the vacuum heat insulating material of this example has excellent heat insulating performance when the glass fiber of the core material contains 30.8% by weight of alkali metal oxide and 0.1% by weight of ZnO.

(実施例8)
重量比で、SiO2が38.7%、Al23が1.1%、B23が4.9%、Na2Oが30.0%、K2Oが0.6%、MgOが1.5%、CaOが0.7%、Fe23が0.3%、ZnOが20%、その他2.2%の多数不純物からなるガラス組成のガラス素材をつくり、そのガラス素材の熱伝導率、耐久性、及び軟化点の測定を行った。
(Example 8)
By weight, SiO 2 is 38.7%, Al 2 O 3 is 1.1%, B 2 O 3 is 4.9%, Na 2 O is 30.0%, K 2 O is 0.6%, A glass material having a glass composition composed of 1.5% MgO, 0.7% CaO, 0.3% Fe 2 O 3 , 20% ZnO, and 2.2% of other impurities is produced. The thermal conductivity, durability, and softening point were measured.

結果、ガラス素材の35℃の熱伝導率は0.56W/mKであり、従来のものよりも低熱伝導率を示していた。耐久性は重量損失率が5.7%であり、板ガラス及び真空断熱材のガラス繊維芯材として問題のないものであった。また、軟化点については、681℃であり、従来の汎用ガラス繊維用ガラス組成物よりも低粘度特性を示していた。   As a result, the thermal conductivity at 35 ° C. of the glass material was 0.56 W / mK, indicating a lower thermal conductivity than the conventional one. As for durability, the weight loss rate was 5.7%, and there was no problem as a glass fiber core material for plate glass and vacuum heat insulating material. Moreover, about the softening point, it was 681 degreeC and the low-viscosity characteristic was shown rather than the conventional glass composition for general purpose glass fibers.

よって、比較例に示すものよりも、ガラス素材として、優れたガラス物性を示しているといえる。   Therefore, it can be said that the glass material has more excellent glass properties than those shown in the comparative examples.

また、このガラス素材からなるガラス繊維を芯材として真空断熱材を作製し、熱伝導率を測定したところ、平均温度24℃にて0.0013W/mKであった。   Moreover, when a vacuum heat insulating material was produced using the glass fiber made of this glass material as a core material and the thermal conductivity was measured, it was 0.0013 W / mK at an average temperature of 24 ° C.

よって、本実施例の真空断熱材は、芯材のガラス繊維がアルカリ金属酸化物を30.6重量%、かつZnOを20重量%含むときに優れた断熱性能を有している。   Therefore, the vacuum heat insulating material of this example has excellent heat insulating performance when the glass fiber of the core material contains 30.6% by weight of alkali metal oxide and 20% by weight of ZnO.

(実施例9)
重量比で、SiO2が33.0%、Al23が0.8%、B23が1.2%、Na2Oが30.0%、K2Oが0.6%、MgOが1.6%、CaOが0.6%、Fe23が0.2%、ZnOが30.0%、その他2.0%の多数不純物からなるガラス組成のガラス素材をつくり、そのガラス素材の熱伝導率、耐久性、及び軟化点の測定を行った。
Example 9
By weight ratio, SiO 2 is 33.0%, Al 2 O 3 is 0.8%, B 2 O 3 is 1.2%, Na 2 O is 30.0%, K 2 O is 0.6%, A glass material having a glass composition composed of 1.6% MgO, 0.6% CaO, 0.2% Fe 2 O 3 , 30.0% ZnO, and 2.0% other impurities is produced. The thermal conductivity, durability, and softening point of the glass material were measured.

結果、ガラス素材の24℃の熱伝導率は0.35W/mKであり、従来のものよりも低熱伝導率を示していた。耐久性は重量損失率が5.0%であり、真空断熱材の芯材として問題のないものであった。また、軟化点については、675℃であり、従来の汎用ガラス繊維用のガラス組成物よりも低粘度特性を示していた。   As a result, the thermal conductivity of the glass material at 24 ° C. was 0.35 W / mK, which was lower than that of the conventional material. As for durability, the weight loss rate was 5.0%, and there was no problem as a core material of the vacuum heat insulating material. Moreover, about the softening point, it was 675 degreeC, and the low-viscosity characteristic was shown rather than the glass composition for the conventional general purpose glass fiber.

よって、比較例に示すものよりも、真空断熱材の芯材用ガラス素材として、優れたガラス物性を示しているといえる。さらに、ZnOを含むガラス繊維は特に耐久性に優れており、水分管理等の容易な点からも生産性向上に有用である。   Therefore, it can be said that the glass physical property which was excellent as a glass material for core materials of a vacuum heat insulating material is shown rather than what is shown in a comparative example. Furthermore, the glass fiber containing ZnO is particularly excellent in durability, and is useful for improving productivity from the viewpoint of easy water management and the like.

また、このガラス素材からなるガラス繊維を芯材として真空断熱材を作製し、熱伝導率を測定したところ、平均温度24℃にて0.0011W/mKであった。   Moreover, when a vacuum heat insulating material was produced using the glass fiber made of this glass material as a core material and the thermal conductivity was measured, it was 0.0011 W / mK at an average temperature of 24 ° C.

よって、本実施例の真空断熱材は、芯材のガラス繊維がアルカリ金属酸化物を30.6重量%、かつZnOを30重量%含むときに優れた断熱性能を有している。   Therefore, the vacuum heat insulating material of the present example has excellent heat insulating performance when the glass fiber of the core material contains 30.6% by weight of alkali metal oxide and 30% by weight of ZnO.

(実施例10)
重量比で、SiO2が46.7%、Al23が1.2%、B23が5.0%、Na2Oが30.1%、K2Oが0.7%、MgOが1.9%、CaOが2.0%、BaOが5.2%、Fe23が0.1%、TiO2が5.0%、その他2.1%の多数不純物からなるガラス組成のガラス素材をつくり、そのガラス素材の熱伝導率、耐久性、及び軟化点の測定を行った。
(Example 10)
By weight ratio, SiO 2 is 46.7%, Al 2 O 3 is 1.2%, B 2 O 3 is 5.0%, Na 2 O is 30.1%, K 2 O is 0.7%, Glass composed of a large number of impurities of MgO 1.9%, CaO 2.0%, BaO 5.2%, Fe 2 O 3 0.1%, TiO 2 5.0%, and other 2.1%. A glass material having a composition was prepared, and the thermal conductivity, durability, and softening point of the glass material were measured.

結果、ガラス素材の35℃の熱伝導率は0.55W/mKであり、従来のものよりも低熱伝導率を示していた。耐久性は重量損失率が5.0%であり、板ガラス及び真空断熱材のガラス繊維芯材として問題のないものであった。また、軟化点については、686℃であり、従来の汎用ガラス繊維用ガラス組成物よりも低粘度特性を示していた。   As a result, the thermal conductivity at 35 ° C. of the glass material was 0.55 W / mK, indicating a lower thermal conductivity than the conventional one. As for durability, the weight loss rate was 5.0%, and there was no problem as a glass fiber core material for plate glass and vacuum heat insulating material. Moreover, about the softening point, it was 686 degreeC and the low-viscosity characteristic was shown rather than the conventional glass composition for general purpose glass fibers.

よって、比較例に示すものよりも、ガラス素材として、優れたガラス物性を示しているといえる。   Therefore, it can be said that the glass material has more excellent glass properties than those shown in the comparative examples.

また、このガラス素材からなるガラス繊維を芯材として真空断熱材を作製し、熱伝導率を測定したところ、平均温度24℃にて0.0015W/mKであった。   Moreover, when a vacuum heat insulating material was produced using the glass fiber made of this glass material as a core material and the thermal conductivity was measured, it was 0.0015 W / mK at an average temperature of 24 ° C.

よって、本実施例の真空断熱材は、芯材のガラス繊維がアルカリ金属酸化物を30.8重量%、かつFe23を0.1重量%含むときに優れた断熱性能を有している。 Therefore, the vacuum heat insulating material of this example has excellent heat insulating performance when the glass fiber of the core material contains 30.8% by weight of alkali metal oxide and 0.1% by weight of Fe 2 O 3. Yes.

(実施例11)
重量比で、SiO2が47.7%、Al23が1.1%、B23が4.9%、Na2Oが30.0%、K2Oが0.6%、MgOが1.5%、CaOが4.7%、Fe23が2.2%、TiO2が5.1%、その他2.2%の多数不純物からなるガラス組成のガラス素材をつくり、そのガラス素材の熱伝導率、耐久性、及び軟化点の測定を行った。
(Example 11)
By weight ratio, SiO 2 is 47.7%, Al 2 O 3 is 1.1%, B 2 O 3 is 4.9%, Na 2 O is 30.0%, K 2 O is 0.6%, Create a glass material with a glass composition consisting of a large number of impurities of 1.5% MgO, 4.7% CaO, 2.2% Fe 2 O 3 , 5.1% TiO 2 and 2.2% other The thermal conductivity, durability, and softening point of the glass material were measured.

結果、ガラス素材の35℃の熱伝導率は0.44W/mKであり、従来のものよりも低熱伝導率を示していた。耐久性は重量損失率が5.3%であり、板ガラス及び真空断熱材のガラス繊維芯材として問題のないものであった。また、軟化点については、711℃であり、従来の汎用ガラス繊維用ガラス組成物よりも低粘度特性を示していた。   As a result, the thermal conductivity at 35 ° C. of the glass material was 0.44 W / mK, indicating a lower thermal conductivity than the conventional one. As for durability, the weight loss rate was 5.3%, and there was no problem as a glass fiber core material for plate glass and vacuum heat insulating material. Moreover, about the softening point, it was 711 degreeC and the low-viscosity characteristic was shown rather than the conventional glass composition for general purpose glass fibers.

よって、比較例に示すものよりも、ガラス素材として、優れたガラス物性を示しているといえる。   Therefore, it can be said that the glass material has more excellent glass properties than those shown in the comparative examples.

また、このガラス素材からなるガラス繊維を芯材として真空断熱材を作製し、熱伝導率を測定したところ、平均温度24℃にて0.0014W/mKであった。   Moreover, when a vacuum heat insulating material was produced using the glass fiber made of this glass material as a core material and the thermal conductivity was measured, it was 0.0014 W / mK at an average temperature of 24 ° C.

よって、本実施例の真空断熱材は、芯材のガラス繊維がアルカリ金属酸化物を30.6重量%、かつFe23を2.2重量%含むときに優れた断熱性能を有している。 Therefore, the vacuum heat insulating material of this example has excellent heat insulating performance when the glass fiber of the core material contains 30.6% by weight of alkali metal oxide and 2.2% by weight of Fe 2 O 3. Yes.

(実施例12)
重量比で、SiO2が49.3%、Al23が0.8%、B23が1.2%、Na2Oが30.0%、K2Oが0.6%、MgOが1.6%、CaOが4.6%、Fe23が5.0%、TiO2が4.9%、その他2.0%の多数不純物からなるガラス組成のガラス素材をつくり、そのガラス素材の熱伝導率、耐久性、及び軟化点の測定を行った。
(Example 12)
By weight, SiO 2 is 49.3%, Al 2 O 3 is 0.8%, B 2 O 3 is 1.2%, Na 2 O is 30.0%, K 2 O is 0.6%, MgO is 1.6% CaO is 4.6% Fe 2 O 3 is 5.0% TiO 2 is 4.9%, making a glass material of the glass composition composed of other 2.0% of the number impurities, The thermal conductivity, durability, and softening point of the glass material were measured.

結果、ガラス素材の35℃の熱伝導率は0.40W/mKであり、従来のものよりも低熱伝導率を示していた。耐久性は重量損失率が5.0%であり、板ガラス及び真空断熱材のガラス繊維芯材として問題のないものであった。また、軟化点については、765℃であり、従来の汎用ガラス繊維用ガラス組成物よりも低粘度特性を示していた。   As a result, the thermal conductivity at 35 ° C. of the glass material was 0.40 W / mK, indicating a lower thermal conductivity than the conventional one. As for durability, the weight loss rate was 5.0%, and there was no problem as a glass fiber core material for plate glass and vacuum heat insulating material. Moreover, about the softening point, it was 765 degreeC, and the low-viscosity characteristic was shown rather than the conventional glass composition for general purpose glass fibers.

よって、比較例に示すものよりも、ガラス素材として、優れたガラス物性を示しているといえる。   Therefore, it can be said that the glass material has more excellent glass properties than those shown in the comparative examples.

また、このガラス素材からなるガラス繊維を芯材として真空断熱材を作製し、熱伝導率を測定したところ、平均温度24℃にて0.0013W/mKであった。   Moreover, when a vacuum heat insulating material was produced using the glass fiber made of this glass material as a core material and the thermal conductivity was measured, it was 0.0013 W / mK at an average temperature of 24 ° C.

よって、本実施例の真空断熱材は、芯材のガラス繊維がアルカリ金属酸化物を30.8重量%、かつFe23を0.1重量%含むときに優れた断熱性能を有している。 Therefore, the vacuum heat insulating material of this example has excellent heat insulating performance when the glass fiber of the core material contains 30.8% by weight of alkali metal oxide and 0.1% by weight of Fe 2 O 3. Yes.

(比較例1)
重量比で、SiO2が61.3%、Al23が2.2%、B23が4.0%、Na2Oが16.4%、K2Oが1.3%、MgOが3.0%、CaOが8.7%、Fe2Oが0.7%、TiO2が0.7%、その他1.7%の多数不純物からなるガラス組成の汎用グラスウール用ガラス素材を用いて、そのガラス素材の熱伝導率、耐久性、及び軟化点の測定を行った。
(Comparative Example 1)
By weight, SiO 2 61.3%, Al 2 O 3 2.2%, B 2 O 3 4.0%, Na 2 O 16.4%, K 2 O 1.3%, A glass material for general purpose glass wool having a glass composition comprising 3.0% MgO, 8.7% CaO, 0.7% Fe 2 O, 0.7% TiO 2 and 1.7% other impurities. Used to measure the thermal conductivity, durability, and softening point of the glass material.

結果、ガラス素材の24℃の熱伝導率は1.04W/mKであった。耐久性は重量損失率が4.0%であり、通常の断熱熱材用途品であるため、良好な値であった。また、軟化点については、735℃であった。   As a result, the thermal conductivity of the glass material at 24 ° C. was 1.04 W / mK. Durability was a good value because the weight loss rate was 4.0% and it was a normal product for heat insulating heat. The softening point was 735 ° C.

また、このガラス素材からなるガラス繊維を芯材として真空断熱材を作製し、熱伝導率を測定したところ、平均温度24℃にて0.0020W/mKであった。   Moreover, when a vacuum heat insulating material was produced using the glass fiber made of this glass material as a core material and the thermal conductivity was measured, it was 0.0020 W / mK at an average temperature of 24 ° C.

(比較例2)
重量比で、SiO2が32.0%、Al23が1.0%、B23が5.0%、Na2Oが39.6%、K2Oが3.6%、MgOが1.5%、CaOが5.0%、Fe23が0.3%、ZnOが2.0%、その他2.0%の多数不純物からなるガラス組成のガラス素材をつくり、そのガラス素材の熱伝導率、耐久性、及び軟化点の測定を行った。
(Comparative Example 2)
By weight, SiO 2 is 32.0%, Al 2 O 3 is 1.0%, B 2 O 3 is 5.0%, Na 2 O is 39.6%, K 2 O is 3.6%, A glass material having a glass composition composed of 1.5% MgO, 5.0% CaO, 0.3% Fe 2 O 3 , 2.0% ZnO, and 2.0% other impurities, The thermal conductivity, durability, and softening point of the glass material were measured.

結果、ガラス素材の35℃の熱伝導率は0.36W/mKであり、従来のものよりも低熱伝導率を示していたものの、本比較例のアルカリ金属酸化物が40重量%を超えて含むガラス繊維は重量損失率が15.4%であり、特に水分による侵食が起こりやすいため、耐久性で適合しないものであった。また、軟化点については、676℃であり、従来の汎用ガラス繊維用のガラス組成物よりも低粘度特性を示していた。   As a result, the thermal conductivity of the glass material at 35 ° C. is 0.36 W / mK, and the thermal conductivity of the glass material is lower than that of the conventional material, but the alkali metal oxide of this comparative example contains more than 40% by weight. The glass fiber has a weight loss rate of 15.4%, and is particularly apt to be eroded by moisture. Moreover, about the softening point, it was 676 degreeC, and the low-viscosity characteristic was shown rather than the glass composition for the conventional general purpose glass fiber.

よって、実施例に示すものよりも、真空断熱材の芯材用ガラス素材として、熱伝導率及び粘度特性において優れた特性を示すが、低耐久性による問題があるといえる。   Therefore, although it shows the characteristic excellent in heat conductivity and a viscosity characteristic as a glass material for core materials of a vacuum heat insulating material rather than what is shown in an Example, it can be said that there exists a problem by low durability.

(比較例3)
重量比で、SiO2が31.5%、Al23が3.5%、B23が4.6%、Na2Oが25.8%、K2Oが0.7%、MgOが3.7%、CaOが4.9%、Fe23が0.1%、TiO2が25.1%からなるガラス組成の板ガラスを作製した結果、ガラス組成物は失透を起こし、品質不良となった。
(Comparative Example 3)
By weight, SiO 2 is 31.5%, Al 2 O 3 is 3.5%, B 2 O 3 is 4.6%, Na 2 O is 25.8%, K 2 O is 0.7%, As a result of producing a plate glass having a glass composition comprising 3.7% MgO, 4.9% CaO, 0.1% Fe 2 O 3 and 25.1% TiO 2 , the glass composition was devitrified. The quality was poor.

よって、TiO2が20重量%以下であることが望ましい。 Therefore, it is desirable that TiO 2 is 20% by weight or less.

(比較例4)
重量比で、SiO2が35.1%、Al23が2.2%、B23が6.4%、Na2Oが25.0%、K2Oが0.4%、MgOが2.7%、CaOが4.1%、Fe23が0.1%、ZrO2が23.8%からなるガラス組成の板ガラスを作製した結果、ガラス組成物は失透を起こし、品質不良となった。
(Comparative Example 4)
In terms of weight ratio, SiO 2 is 35.1%, Al 2 O 3 is 2.2%, B 2 O 3 is 6.4%, Na 2 O is 25.0%, K 2 O is 0.4%, As a result of producing a plate glass having a glass composition comprising 2.7% MgO, 4.1% CaO, 0.1% Fe 2 O 3 and 23.8% ZrO 2 , the glass composition was devitrified. The quality was poor.

よって、ZrO2は20重量%以下であることが望ましい。 Therefore, ZrO 2 is desirably 20% by weight or less.

(比較例5)
重量比で、SiO2が54.1%、Al23が1.0%、B23が4.0%、Na2Oが24.7%、K2Oが0.8%、MgOが2.2%、CaOが5.0%、Fe2Oが8.0%、TiO2が0.1%、ZnOが0.1重量%からなるガラス組成の板ガラスを作製し、そのガラス素材の熱伝導率、耐久性、及び軟化温度の測定を行った。
(Comparative Example 5)
By weight, SiO 2 is 54.1%, Al 2 O 3 is 1.0%, B 2 O 3 is 4.0%, Na 2 O is 24.7%, K 2 O is 0.8%, A glass sheet having a glass composition comprising 2.2% MgO, 5.0% CaO, 8.0% Fe 2 O, 0.1% TiO 2 and 0.1% by weight ZnO was prepared. The material was measured for thermal conductivity, durability, and softening temperature.

結果、ガラス素材の35℃の熱伝導率は1.01W/mKであった。耐久性は重量損失率が2.0%と良好である。また、軟化点については、821℃であり、繊維化時の熱エネルギーが増大する。   As a result, the thermal conductivity of the glass material at 35 ° C. was 1.01 W / mK. The durability is as good as 2.0% by weight loss. Moreover, about a softening point, it is 821 degreeC, and the thermal energy at the time of fiberization increases.

なお、実施例1〜12、および比較例1〜5の結果について(表1)にまとめた。   The results of Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 5 are summarized in (Table 1).

Figure 2006038123
Figure 2006038123

本発明にかかる真空断熱材は、芯材に用いるガラス素材の熱伝導率を低減し、固体成分の熱伝導を著しく低減できることから、従来の断熱材よりも優れた断熱性能を有するものであるとともに、製造時の熱エネルギーを大幅に低減できるものである。   The vacuum heat insulating material according to the present invention has a heat insulating performance superior to that of the conventional heat insulating material because it can reduce the thermal conductivity of the glass material used for the core material and can significantly reduce the heat conduction of the solid component. The heat energy at the time of manufacture can be greatly reduced.

その結果、冷凍冷蔵庫および冷凍機器をはじめとする断熱を要する機器に利用することが可能となり、建材等の熱や冷熱から保護すべき物象などのあらゆる断熱、遮熱用途や、熱害対策用途等に適用することで省エネルギー化に貢献できる。さらに、ガラス単体で用いれば、透明で断熱性の高い空間を提供できる。   As a result, it can be used for equipment that requires heat insulation, such as refrigerators and refrigerators, and is used for all types of heat insulation, heat shielding applications, heat damage countermeasures, etc. This can contribute to energy saving. Furthermore, if it is used with a single glass, a transparent and highly heat-insulating space can be provided.

なお、本発明における真空断熱材はあらゆる機器への適用が可能であり、冷凍冷蔵庫、冷凍機器、野菜保冷庫、および米保冷庫等の作動温度帯である−30℃から常温、更には自動販売機、給湯タンク等のより高温までの範囲で温冷熱を利用した電気、ガス機器や一般住宅等の建材など、さらにはガラス組成物としては断熱ガラスとして住宅や自動車の窓など、断熱を要する部分を含むものに適用が可能である。   In addition, the vacuum heat insulating material in this invention can be applied to various apparatuses, from -30 ° C. which is an operating temperature zone of a refrigerator-freezer, a refrigeration apparatus, a vegetable cooler, a rice cooler, etc. Parts that require heat insulation, such as electricity, gas appliances and building materials for ordinary houses, etc. that use hot and cold heat in the range up to higher temperatures, such as machines, hot water tanks, etc. It can be applied to those including

本発明の実施の形態1における真空断熱材の断面図Sectional drawing of the vacuum heat insulating material in Embodiment 1 of this invention

符号の説明Explanation of symbols

1 真空断熱材
2 芯材
4 外包材
1 Vacuum insulation material 2 Core material 4 Outer packaging material

Claims (6)

ガラス繊維からなる芯材と、前記芯材を被覆するガスバリア性を有する外包材とを備え、前記外包材の内部が減圧して密閉され、前記ガラス繊維が、ガラス組成に少なくとも一種類以上のアルカリ金属酸化物を合計で20重量%以上、40重量%以下の範囲で含み、かつTiO2を0.1重量%以上、20重量%以下の範囲で含むものであり、ガラス繊維素材の熱伝導率が1W/mK以下である真空断熱材。 A core material made of glass fiber and an outer packaging material having a gas barrier property that covers the core material, wherein the inside of the outer packaging material is sealed under reduced pressure, and the glass fiber has at least one kind of alkali in the glass composition. It contains metal oxides in the range of 20 wt% or more and 40 wt% or less in total, and contains TiO 2 in the range of 0.1 wt% or more and 20 wt% or less, and the thermal conductivity of the glass fiber material Is a vacuum heat insulating material having 1 W / mK or less. ガラス繊維からなる芯材と、前記芯材を被覆するガスバリア性を有する外包材とを備え、前記外包材の内部が減圧して密閉され、前記ガラス繊維が、ガラス組成に少なくとも一種類以上のアルカリ金属酸化物を合計で20重量%以上、40重量%以下の範囲で含み、かつZrO2を0.1重量%以上、20重量%以下の範囲で含むものであり、ガラス繊維素材の熱伝導率が1W/mK以下である真空断熱材。 A core material made of glass fiber and an outer packaging material having a gas barrier property that covers the core material, wherein the inside of the outer packaging material is sealed under reduced pressure, and the glass fiber has at least one kind of alkali in the glass composition. Metal oxide is included in the range of 20 wt% or more and 40 wt% or less in total, and ZrO 2 is included in the range of 0.1 wt% or more and 20 wt% or less, and the thermal conductivity of the glass fiber material Is a vacuum heat insulating material having 1 W / mK or less. ガラス繊維からなる芯材と、前記芯材を被覆するガスバリア性を有する外包材とを備え、前記外包材の内部が減圧して密閉され、前記ガラス繊維が、ガラス組成に少なくとも一種類以上のアルカリ金属酸化物を合計で20重量%以上、40重量%以下の範囲で含み、かつZnOを0.1重量%以上、30重量%以下の範囲で含むものであり、ガラス繊維素材の熱伝導率が1W/mK以下である真空断熱材。   A core material made of glass fiber and an outer packaging material having a gas barrier property that covers the core material, wherein the inside of the outer packaging material is sealed under reduced pressure, and the glass fiber has at least one kind of alkali in the glass composition. Metal oxide is included in the range of 20 wt% or more and 40 wt% or less in total, and ZnO is included in the range of 0.1 wt% or more and 30 wt% or less, and the thermal conductivity of the glass fiber material is Vacuum insulation material that is 1 W / mK or less. アルカリ土類金属酸化物を0.1重量%以上、15重量%以下の範囲で含む請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の真空断熱材。   The vacuum heat insulating material as described in any one of Claims 1-3 containing an alkaline-earth metal oxide in 0.1 weight% or more and 15 weight% or less. 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の真空断熱材のガラス繊維の組成範囲からなるガラス組成物。   The glass composition which consists of a composition range of the glass fiber of the vacuum heat insulating material as described in any one of Claims 1-4. Fe23が0.1重量%以上、5重量%以下の範囲で含まれる請求項5に記載のガラス組成物。 The glass composition according to claim 5, wherein Fe 2 O 3 is contained in the range of 0.1 wt% or more and 5 wt% or less.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013153813A1 (en) * 2012-04-11 2013-10-17 パナソニック株式会社 Vacuum heat insulator, and refrigerator-freezer and home wall provided with same
WO2016194055A1 (en) * 2015-05-29 2016-12-08 富士電機株式会社 Inorganic fibers and vacuum heat-insulation material

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002030843A1 (en) * 2000-10-11 2002-04-18 Paramount Glass Manufacturing Co., Ltd. Glass composition for production of inorganic fibers and products of forming thereof
JP2003532845A (en) * 2000-05-12 2003-11-05 コリア インスティテュート オブ サイエンス アンド テクノロジー Vacuum insulation material using glass white wool and method for manufacturing the same
JP2004011709A (en) * 2002-06-05 2004-01-15 Matsushita Refrig Co Ltd Vacuum heat insulating material, its manufacturing method
JP2004084847A (en) * 2002-08-28 2004-03-18 Hitachi Home & Life Solutions Inc Vacuum heat insulating panel and refrigerator using this panel

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003532845A (en) * 2000-05-12 2003-11-05 コリア インスティテュート オブ サイエンス アンド テクノロジー Vacuum insulation material using glass white wool and method for manufacturing the same
WO2002030843A1 (en) * 2000-10-11 2002-04-18 Paramount Glass Manufacturing Co., Ltd. Glass composition for production of inorganic fibers and products of forming thereof
JP2004011709A (en) * 2002-06-05 2004-01-15 Matsushita Refrig Co Ltd Vacuum heat insulating material, its manufacturing method
JP2004084847A (en) * 2002-08-28 2004-03-18 Hitachi Home & Life Solutions Inc Vacuum heat insulating panel and refrigerator using this panel

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013153813A1 (en) * 2012-04-11 2013-10-17 パナソニック株式会社 Vacuum heat insulator, and refrigerator-freezer and home wall provided with same
WO2016194055A1 (en) * 2015-05-29 2016-12-08 富士電機株式会社 Inorganic fibers and vacuum heat-insulation material

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