JP2007002996A - Method for manufacturing vacuum heat insulating material and vacuum heat insulating material manufactured by same - Google Patents

Method for manufacturing vacuum heat insulating material and vacuum heat insulating material manufactured by same Download PDF

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智尚 天良
Masamichi Hashida
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vacuum heat insulating material with excellent heat insulating performance using a laminated body of a short fiber web for a core material. <P>SOLUTION: Glass short fiber constructing the laminated body is low brittleness and high fiber strength short fiber which does not fracture easily even if stress is applied due to compression of the core material 2 by atmospheric air after vacuum wrapping by an outer coating material 3, protects a shape of the core material 2 against atmospheric pressure with a fewer number of contact points to reduce a number of heat conduction routes in a thickness direction while keeping a gap of the core material 2. When operation quickly releasing compression after compressing the laminated body to 1,013 hPa is repeated, thickness of the laminated body when compression strength gets to 300 hPa at a time of first compression is defined as reference thickness, and ratio of compression strength when the thickness of the laminated body is the reference thickness at a time of second compression and 300 hPa is 0.65 or greater. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、芯材を外被材で覆って内部を減圧密閉した真空断熱材に関するものである。   The present invention relates to a vacuum heat insulating material in which a core material is covered with a jacket material and the inside is sealed under reduced pressure.

真空断熱材に使用する芯材は、素材の熱伝導率が小さく、ガス発生の少ない無機化合物が適している。特に、ガラス繊維の積層体を芯材とした真空断熱材は、優れた断熱性能を有していることが知られており、その真空断熱材を構成する芯材の一例として図5に示すものがある。   As the core material used for the vacuum heat insulating material, an inorganic compound having a low thermal conductivity and a low gas generation is suitable. In particular, a vacuum heat insulating material using a glass fiber laminate as a core material is known to have excellent heat insulating performance, and is shown in FIG. 5 as an example of a core material constituting the vacuum heat insulating material. There is.

図5は、無機質細径繊維91aがその長さ方向を伝熱方向と垂直になるように且つこの無機質細径繊維91aの長さ方向が相互に交差するようにランダムに積層されて相互に点接触とされ、上記積層された細径繊維91aに伝熱方向と平行に打込まれて高密度の無機質細径繊維マット9を構成するペネトレーション繊維91bを備え、上記無機質細径繊維マット9を複数枚(N枚)重ね合わすことで芯材を形成することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。   FIG. 5 shows that the inorganic fine fibers 91a are randomly laminated so that the length direction thereof is perpendicular to the heat transfer direction and the length directions of the inorganic fine fibers 91a intersect each other. It is provided with a penetration fiber 91b that forms a high-density inorganic fine fiber mat 9 by being driven into contact with the laminated thin fiber 91a in parallel with the heat transfer direction. It has been proposed to form a core material by superimposing sheets (N sheets) (see, for example, Patent Document 1).

以上のように構成された従来の真空断熱材は、無機質細径繊維91aが、伝熱方向に対して垂直に、かつランダムに配置されているため、その繊維91a相互が点接触となることから、接触点での接触熱抵抗が大きく芯材厚み方向の伝熱量は小さくなる。   In the conventional vacuum heat insulating material configured as described above, since the inorganic small-diameter fibers 91a are arranged randomly and perpendicularly to the heat transfer direction, the fibers 91a are in point contact with each other. The contact heat resistance at the contact point is large, and the heat transfer amount in the core thickness direction is small.

しかし、伝熱方向と垂直に配置された繊維91aのみでは伝熱方向に作用する大気圧に対する耐圧縮性が低下し、真空包装後に作用する大気圧により芯材が圧縮され厚みの確保が困難になる。   However, only the fiber 91a arranged perpendicular to the heat transfer direction reduces the compression resistance against atmospheric pressure acting in the heat transfer direction, and the core material is compressed by the atmospheric pressure acting after vacuum packaging, making it difficult to ensure thickness. Become.

そこで、部分的に、伝熱方向と平行にペネトレーション繊維91bを配置している。しかしながら、ペネトレーション繊維91bにより、断熱性能が低下するため、無機質細径繊維マット9を複数枚(N枚)重ね合わすことで芯材を形成し、ペネトレーション繊維91bによる伝熱量を低減するものである。
特公平7−103955号公報
Therefore, the penetration fibers 91b are partially arranged in parallel with the heat transfer direction. However, since the heat insulation performance is lowered by the penetration fibers 91b, a core material is formed by superimposing a plurality of (N) inorganic thin fiber mats 9, and the amount of heat transferred by the penetration fibers 91b is reduced.
Japanese Examined Patent Publication No. 7-103955

しかしながら、上記従来の構成では、無機質細径繊維マット9を複数枚(N枚)重ね合わすことで芯材を形成し、ペネトレーション繊維91bによる伝熱量を低減したとしても、伝熱方向に平行に配置したペネトレーション繊維91b、すなわち前記繊維91b自身が熱を直接伝える熱橋として作用するため、伝熱量を低減することは困難であった。また、伝熱方向に平行に配置した繊維91bはガラス材料に固有の熱伝導率で熱が伝導するため、伝熱量は伝熱方向に平行に配置した繊維数量に比例して増大する。   However, in the above conventional configuration, even if the core material is formed by superimposing a plurality of (N) inorganic thin fiber mats 9 and the amount of heat transfer by the penetration fibers 91b is reduced, it is arranged in parallel to the heat transfer direction. Since the penetration fibers 91b, that is, the fibers 91b themselves act as heat bridges that directly transfer heat, it is difficult to reduce the amount of heat transfer. Moreover, since the heat | fever conducts with the heat conductivity intrinsic | native to glass material in the fiber 91b arrange | positioned in parallel with the heat transfer direction, the amount of heat transfer increases in proportion to the number of fibers arrange | positioned in parallel with the heat transfer direction.

よって、伝熱方向に平行に配置したガラス繊維91bの数量に比例して真空断熱材の断熱性能が悪化するという課題があった。   Therefore, the subject that the heat insulation performance of the vacuum heat insulating material deteriorated in proportion to the quantity of the glass fiber 91b arrange | positioned in parallel with the heat-transfer direction occurred.

一方、伝熱方向に対して略垂直に配置されたガラス繊維91aのみで構成された芯材では、次の理由から真空断熱材の断熱性能が悪化するという課題があった。   On the other hand, in the core material comprised only of the glass fiber 91a arrange | positioned substantially perpendicular | vertical with respect to the heat transfer direction, there existed a subject that the heat insulation performance of a vacuum heat insulating material deteriorated for the following reason.

芯材を構成するガラス繊維に十分な強度を有していない場合には、大気圧により芯材を構成する繊維に屈曲や破断が生じる。繊維の屈曲が進行すると、繊維相互の絡みあいにより形成された芯材の空隙部分が押し潰され、繊維相互の接触点数が増大する。その結果、伝熱経路数が増大すると共に、部分的には繊維が点接触から線接触で接触する等で接触面積が増大することから接触熱抵抗が低下する。   When the glass fiber constituting the core material does not have sufficient strength, the fiber constituting the core material is bent or broken by atmospheric pressure. When the bending of the fibers proceeds, the void portion of the core material formed by the entanglement between the fibers is crushed, and the number of contact points between the fibers increases. As a result, the number of heat transfer paths increases and, in part, the contact area increases due to contact of the fibers from point contact to line contact, etc., so the contact thermal resistance decreases.

また、繊維が破断した場合は、繊維の屈曲が進行した場合と同様に、繊維相互の絡みあいにより形成された芯材の空隙部分が押し潰され、繊維相互の接触点数が増大すると共に、部分的には繊維が線接触で接触する箇所が生じる等の接触面積が増大することから接触熱抵抗が低下する。更には、繊維相互の絡みあいにより形成された芯材の空隙部分が破断した繊維で充填され、芯材の空隙が一層低下すると共に、繊維の接触点数も増加する。   In addition, when the fiber breaks, as in the case where the bending of the fiber proceeds, the void portion of the core material formed by the entanglement between the fibers is crushed, and the number of contact points between the fibers increases. Specifically, the contact thermal resistance decreases because the contact area increases, for example, where the fiber comes into contact with line contact. Furthermore, the void portion of the core material formed by the entanglement between the fibers is filled with the broken fiber, the void of the core material is further reduced, and the number of contact points of the fiber is also increased.

このような理由から伝熱量が増大し、真空断熱材の断熱性能が低下すると共に、芯材の厚みが確保できず芯材を構成する繊維状物質の使用量を増加する必要があることから、材料コストが増大するという課題があった。   For this reason, the amount of heat transfer is increased, the heat insulation performance of the vacuum heat insulating material is reduced, and the thickness of the core material cannot be secured, and the amount of the fibrous substance constituting the core material needs to be increased. There was a problem that the material cost increased.

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、一層断熱性能を改善すると共に、芯材の耐圧縮性を改善し、芯材にかかる材料コストを低減できる真空断熱材を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described conventional problems, and provides a vacuum heat insulating material that can further improve the heat insulating performance, improve the compression resistance of the core material, and reduce the material cost of the core material. And

上記目的を達成するため、本発明の真空断熱材は、ガラス短繊維の積層体からなる芯材を外被材で覆って前記外被材内部を減圧してなる真空断熱材であって、前記積層体を構成するガラス短繊維は、伝熱方向に対して略垂直で且つランダムに配置されて前記芯材の厚み方向に積層されたものであり、前記積層体を1013hPaまで圧縮後、速やかに圧縮を解放する操作を繰り返す場合において、1回目の圧縮時に圧縮強度が300hPaとなる時の積層体の厚みを基準厚みとし、2回目の圧縮時の前記基準厚みにおける圧縮強度と、300hPaとの比が0.65以上となるものである。   In order to achieve the above object, the vacuum heat insulating material of the present invention is a vacuum heat insulating material obtained by covering a core material composed of a laminate of short glass fibers with a covering material and reducing the pressure inside the covering material, The short glass fibers constituting the laminate are arranged substantially perpendicularly to the heat transfer direction and randomly laminated in the thickness direction of the core material. After the laminate is compressed to 1013 hPa, In the case of repeating the operation of releasing the compression, the thickness of the laminate when the compression strength is 300 hPa at the first compression is a reference thickness, and the ratio of the compression strength at the reference thickness at the second compression to 300 hPa Is 0.65 or more.

このように、本発明では、繰り返し圧縮時のある基準厚みにおける圧縮強度の低下が小さい積層体を真空断熱材の芯材に適用することで、真空断熱材の断熱性能が改善することを見出したのである。   Thus, in this invention, it discovered that the heat insulation performance of a vacuum heat insulating material improved by applying to the core material of a vacuum heat insulating material the laminated body with a small fall of the compressive strength in a certain reference thickness at the time of repeated compression. It is.

これによって、前記積層体を構成するガラス短繊維が、低脆性で、かつ繊維強度が強いことから、大気圧により圧縮されても繊維の屈曲や破断が生じにくく、繊維の絡み合いにより形成される空隙が保持される。また、繊維自身が破断しにくいことから、繊維製造時から元々の繊維長も長くなっている。   As a result, the short glass fibers constituting the laminate are low in brittleness and strong in fiber strength. Therefore, even when compressed by atmospheric pressure, the fibers are not easily bent or broken, and voids formed by entanglement of fibers. Is retained. In addition, since the fiber itself is difficult to break, the original fiber length is long since the fiber was manufactured.

その結果、ガラス短繊維が伝熱方向に対して略垂直で且つランダムに配置されて芯材の厚み方向に積層された積層体であっても、ガラス繊維が板バネと同様の作用から、繊維相互のより少ない接触点数で大気圧を保持することが可能となり、芯材厚み方向の伝熱経路数が低減する。   As a result, even if the glass short fiber is a layered body that is arranged substantially perpendicularly to the heat transfer direction and is randomly stacked and laminated in the thickness direction of the core material, the glass fiber has the same effect as the leaf spring, Atmospheric pressure can be maintained with a smaller number of contact points, and the number of heat transfer paths in the thickness direction of the core material is reduced.

また、ガラス短繊維は伝熱方向に対して略垂直で且つランダムに配置されて芯材の厚み方向に積層されているが、このガラス短繊維の繊維長が従来品より長くなっていることから、より一層、積層状態が改善されると共に、芯材厚み方向の伝熱距離が増大することになる。   In addition, the short glass fibers are arranged in a direction perpendicular to the heat transfer direction and randomly arranged in the thickness direction of the core material, but the fiber length of the short glass fibers is longer than the conventional product. Further, the laminated state is further improved, and the heat transfer distance in the core thickness direction is increased.

以上の理由から、芯材の厚み方向の伝熱量が低下するため、真空断熱材の断熱性能が改善する。更には、芯材の耐圧縮性が改善されることから芯材の空隙率を高められ、芯材の低密度化が可能となり、同時に芯材の低コスト化を実現する真空断熱材を提供することができる。   For the above reason, since the heat transfer amount in the thickness direction of the core material decreases, the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material is improved. Furthermore, since the compression resistance of the core material is improved, the porosity of the core material can be increased, the core material can be reduced in density, and at the same time, a vacuum heat insulating material that realizes cost reduction of the core material is provided. be able to.

また、別の本発明の真空断熱材は、ガラス短繊維の積層体からなる芯材を外被材で覆って前記外被材内部を減圧してなる真空断熱材であって、前記積層体を構成するガラス短繊維は、伝熱方向に対して略垂直で且つランダムに配置されて前記芯材の厚み方向に積層されたものであり、前記積層体を1013hPaまで圧縮後、速やかに圧縮を解放する操作を繰り返す場合において、1回目の圧縮時に圧縮強度が300hPaとなる時の積層体の厚みを基準厚みとし、2回目の圧縮時に圧縮強度が300hPaとなる時の積層体の厚みと、前記基準厚みとの比が0.9以上となるものである。   Further, another vacuum heat insulating material of the present invention is a vacuum heat insulating material obtained by covering a core material made of a short glass fiber laminate with an outer covering material and reducing the pressure inside the outer covering material. The short glass fibers that are configured are arranged in a direction perpendicular to the heat transfer direction and randomly arranged and laminated in the thickness direction of the core material. After the laminated body is compressed to 1013 hPa, the compression is quickly released. In the case of repeating the operation, the thickness of the laminate when the compressive strength is 300 hPa at the first compression, the thickness of the laminate when the compressive strength is 300 hPa at the second compression, and the reference The ratio to the thickness is 0.9 or more.

この発明も、先の発明と同様の作用にて、芯材の厚み方向の伝熱量が低下することから真空断熱材の断熱性能が改善する。   In this invention as well, the heat insulation performance of the vacuum heat insulating material is improved because the amount of heat transfer in the thickness direction of the core material is reduced by the same action as the previous invention.

更には、芯材の耐圧縮性が改善されることから芯材の空隙率を高められ、芯材の低密度化が可能となる。その結果、芯材の低コスト化を実現する真空断熱材を提供することができる。   Furthermore, since the compression resistance of the core material is improved, the porosity of the core material can be increased, and the density of the core material can be reduced. As a result, it is possible to provide a vacuum heat insulating material that realizes cost reduction of the core material.

また、先の発明と同様に、ガラス短繊維の積層体における圧縮特性で代用することにより管理が容易に実施でき、また積層体の全体像をより具体的に把握しやすくなる。   Moreover, like the previous invention, management can be easily performed by substituting the compression characteristics in the laminated body of short glass fibers, and the entire image of the laminated body can be easily grasped more specifically.

本発明の真空断熱材は、芯材の厚み方向の伝熱量が低下することから真空断熱材の断熱性能が改善する。更には、芯材の耐圧縮性が改善されることから芯材の空隙率が高められ、芯材の低密度化が可能となる。よって、高性能化と芯材の低コスト化を実現する真空断熱材を提供することができる。   In the vacuum heat insulating material of the present invention, the heat transfer performance in the thickness direction of the core material is reduced, so that the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material is improved. Furthermore, since the compression resistance of the core material is improved, the porosity of the core material is increased, and the density of the core material can be reduced. Therefore, it is possible to provide a vacuum heat insulating material that realizes high performance and cost reduction of the core material.

請求項1に記載の発明は、ガラス短繊維の積層体からなる芯材を外被材で覆って前記外被材内部を減圧してなる真空断熱材であって、前記積層体を構成するガラス短繊維は、伝熱方向に対して略垂直で且つランダムに配置されて前記芯材の厚み方向に積層されたものであり、前記積層体を1013hPaまで圧縮後、速やかに圧縮を解放する操作を繰り返す場合において、1回目の圧縮時に圧縮強度が300hPaとなる時の積層体の厚みを基準厚みとし、2回目の圧縮時の前記基準厚みにおける圧縮強度と、300hPaとの比が0.65以上となる真空断熱材である。   The invention according to claim 1 is a vacuum heat insulating material obtained by covering a core material composed of a laminate of short glass fibers with an outer covering material and reducing the pressure inside the outer covering material, and the glass constituting the laminated body The short fibers are arranged in a direction substantially perpendicular to the heat transfer direction and randomly stacked in the thickness direction of the core material, and the operation of releasing the compression immediately after compressing the laminate to 1013 hPa. In the case of repetition, the thickness of the laminate when the compression strength is 300 hPa at the first compression is the reference thickness, and the ratio of the compression strength at the reference thickness at the second compression to 300 hPa is 0.65 or more. It is a vacuum heat insulating material.

一般に、ガラス組成物の破壊は、低温から常温において典型的な脆性破壊であり、臨界応力のもとで急激に破壊が生じる。このような脆性固体の破壊は、引張り応力によって原子間の結合が切られ、原子が分離することによって起こる。   In general, the destruction of the glass composition is a typical brittle fracture from a low temperature to a normal temperature, and the fracture occurs rapidly under a critical stress. Such fracture of a brittle solid occurs when the bonds between atoms are broken by the tensile stress and the atoms are separated.

しかし、実際はガラス表面や内部には大小のグリフィスフローと呼ばれる傷が存在するため、これらが応力集中源となって、理論値よりもはるかに低い負荷応力のもとで破壊に至る。このことが、ガラスの脆さの原因の一つとなっている。   However, since there are actually flaws called large and small Griffith flows on the surface and inside of the glass, these become stress concentration sources, and breakage occurs under load stress much lower than the theoretical value. This is one of the causes of glass brittleness.

ガラス短繊維の場合においても、繊維を強化すること、かつガラスそのものを低脆性とすることで、圧縮等の負荷応力に対して繊維の破断が起こりにくくなる。その結果、前記積層体は繰り返し圧縮時の基準厚みにおける圧縮強度の低下が小さくなる。   Even in the case of a short glass fiber, the fiber is less likely to break against a load stress such as compression by reinforcing the fiber and making the glass itself low brittle. As a result, the laminate is less reduced in compressive strength at the reference thickness during repeated compression.

従って、ガラス短繊維の積層体からなる芯材を外被材で覆って内部を減圧してなる真空断熱材においても、真空包装後、大気圧による芯材の圧縮により、芯材を構成する繊維に引張り応力が作用した場合にも繊維が破断しにくく、繊維が絡み合って形成する芯材の空隙が保持される。このことは、より少ない繊維の接触点数で大気圧に対抗して芯材形状を保持することが可能となることを意味するものであり、芯材厚み方向の伝熱経路数が低減することになる。   Therefore, even in a vacuum heat insulating material in which a core material composed of a laminate of short glass fibers is covered with an outer cover material and the inside is decompressed, the fibers constituting the core material by compressing the core material by atmospheric pressure after vacuum packaging Even when a tensile stress is applied to the fiber, the fiber is not easily broken, and the voids of the core material formed by the entanglement of the fiber are maintained. This means that the core material shape can be maintained against the atmospheric pressure with a smaller number of fiber contact points, and the number of heat transfer paths in the core material thickness direction is reduced. Become.

このように、低脆性で繊維強度の大きいガラス短繊維を芯材に適用することで、芯材の厚み方向の伝熱量が低下することから真空断熱材の断熱性能が改善する。更には、芯材の耐圧縮性が改善されることから芯材の空隙率を高められ、同時に芯材の低密度化が可能となる。その結果、芯材の低コスト化を実現する真空断熱材を提供することができる。   Thus, by applying the short glass fiber having low brittleness and high fiber strength to the core material, the heat transfer performance in the thickness direction of the core material is reduced, so that the heat insulation performance of the vacuum heat insulating material is improved. Furthermore, since the compression resistance of the core material is improved, the porosity of the core material can be increased, and at the same time, the density of the core material can be reduced. As a result, it is possible to provide a vacuum heat insulating material that realizes cost reduction of the core material.

また、ガラス短繊維の積層体を繰り返し圧縮した場合に、2回目の圧縮時の前記基準厚みにおける圧縮強度と、300hPaとの比が0.65以上となるようなガラス短繊維の積層体を真空断熱材の芯材とすることで、芯材の厚み方向の伝熱量が低下することから真空断熱材の断熱性能が改善する。   Further, when the glass short fiber laminate is repeatedly compressed, the glass short fiber laminate is vacuumed so that the ratio of the compression strength at the reference thickness at the second compression to 300 hPa is 0.65 or more. Since the heat transfer amount in the thickness direction of the core material is reduced by using the core material of the heat insulating material, the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material is improved.

更には、芯材の耐圧縮性が改善されることから芯材の空隙率を高められ、芯材の低密度化が可能となる。その結果、芯材の低コスト化を実現する真空断熱材を提供することができる。   Furthermore, since the compression resistance of the core material is improved, the porosity of the core material can be increased, and the density of the core material can be reduced. As a result, it is possible to provide a vacuum heat insulating material that realizes cost reduction of the core material.

また、ガラス短繊維の脆性に関する特性は、繊維の引張り強度で管理することが本質的である。しかしながら、実際には、積層体を構成するガラス短繊維はその繊維強度に幅広い分布を有するため、ガラス短繊維の全体像を把握するのに必要な測定には膨大な労力を要する。そのため、本発明で示しているように、ガラス短繊維の積層体における圧縮特性で代用することにより管理が容易に実施でき、また積層体の全体像をより具体的に把握しやすくなる。   Moreover, it is essential to manage the brittle characteristics of short glass fibers by the tensile strength of the fibers. However, in practice, the short glass fibers constituting the laminate have a wide distribution in the fiber strength, and therefore the measurement required to grasp the overall image of the short glass fibers requires a great deal of labor. Therefore, as shown in the present invention, management can be easily performed by substituting the compression characteristics of the short glass fiber laminate, and the overall image of the laminate can be more easily grasped.

要するに、本試験方法により得られる繰り返し圧縮強度比が、真空断熱材の熱伝導率と良好な相関関係を有していることを新たに見出したのである。   In short, it has been newly found that the repeated compressive strength ratio obtained by this test method has a good correlation with the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material.

一方、繰り返し圧縮時の圧縮量を圧縮強度で1013hPaとするのは、積層体を真空包装した真空断熱材には、絶えず大気圧がかかることから設定したものであるが、多少前後することは問題ない。しかし、大気圧の2倍程度の強度で加圧すると低脆性、或いは高強度繊維の場合にも繊維の破断が進行するため、2回目の圧縮時の前記基準厚みにおける圧縮強度と、300hPaとの比が0.65未満となる場合があるため、繰り返し圧縮時の圧縮強度は1013hPaが望ましい。   On the other hand, the amount of compression at the time of repeated compression is set to 1013 hPa in terms of compressive strength is set because the vacuum heat insulating material in which the laminated body is vacuum-packed is constantly subjected to atmospheric pressure, but it is a problem that it slightly varies Absent. However, when the pressure is increased to about twice the atmospheric pressure, the fiber breaks even in the case of low brittleness or high strength fiber, so the compressive strength at the reference thickness at the second compression and 300 hPa Since the ratio may be less than 0.65, the compression strength during repeated compression is desirably 1013 hPa.

また、繰り返し圧縮時にその基準厚みを300hPa時の積層体の厚さとしているのは、基準厚みとする圧縮強度に応じて、繰り返し圧縮時の圧縮強度比が変動するが、300hPa時の積層体の厚さを基準とした場合が、もっとも真空断熱材の断熱性能との相関が明確になるためである。   Moreover, the reference thickness at the time of repeated compression is the thickness of the laminate at 300 hPa. The compression strength ratio at the time of repeated compression varies depending on the compression strength as the reference thickness, but the laminate at 300 hPa This is because the correlation with the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material becomes clear when the thickness is used as a reference.

なお、繰り返し圧縮試験の圧縮強度比は、基準厚みにおける2回目の圧縮強度を基準厚みを設定する300hPaで割った値を適用する。   The compression strength ratio in the repeated compression test is a value obtained by dividing the second compression strength at the reference thickness by 300 hPa that sets the reference thickness.

請求項2に記載の発明は、ガラス短繊維の積層体からなる芯材を外被材で覆って前記外被材内部を減圧してなる真空断熱材であって、前記積層体を構成するガラス短繊維は、伝熱方向に対して略垂直で且つランダムに配置されて前記芯材の厚み方向に積層されたものであり、前記積層体を1013hPaまで圧縮後、速やかに圧縮を解放する操作を繰り返す場合において、1回目の圧縮時に圧縮強度が300hPaとなる時の積層体の厚みを基準厚みとし、2回目の圧縮時に圧縮強度が300hPaとなる時の積層体の厚みと、前記基準厚みとの比が0.9以上となる真空断熱材である。   The invention according to claim 2 is a vacuum heat insulating material obtained by covering a core material composed of a laminate of short glass fibers with an outer covering material and reducing the pressure inside the outer covering material, and the glass constituting the laminated body The short fibers are arranged in a direction substantially perpendicular to the heat transfer direction and randomly stacked in the thickness direction of the core material, and the operation of releasing the compression immediately after compressing the laminate to 1013 hPa. In the case of repetition, the thickness of the laminate when the compressive strength is 300 hPa at the first compression is the reference thickness, and the thickness of the laminate when the compressive strength is 300 hPa at the second compression and the reference thickness The vacuum heat insulating material has a ratio of 0.9 or more.

ガラス短繊維の積層体を繰り返し圧縮した場合に、2回目の圧縮時に圧縮強度が300hPaとなる時の積層体の厚みと、前記基準厚みとの比が0.9以上となるようなガラス短繊維の積層体を真空断熱材の芯材とすることで、請求項1に記載の発明と同様の作用にて、芯材の厚み方向の伝熱量が低下することから真空断熱材の断熱性能が改善する。   When the laminate of short glass fibers is repeatedly compressed, the short glass fibers have a ratio of 0.9 or more to the thickness of the laminate when the compressive strength is 300 hPa during the second compression. By using the laminated body as the core material of the vacuum heat insulating material, the heat transfer performance in the thickness direction of the core material is reduced by the same action as the invention of claim 1, so the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material is improved. To do.

更には、芯材の耐圧縮性が改善されることから芯材の空隙率を高められ、芯材の低密度化が可能となる。その結果、芯材の低コスト化を実現する真空断熱材を提供することができる。   Furthermore, since the compression resistance of the core material is improved, the porosity of the core material can be increased, and the density of the core material can be reduced. As a result, it is possible to provide a vacuum heat insulating material that realizes cost reduction of the core material.

また、請求項1に記載の発明と同様に、ガラス短繊維の積層体における圧縮特性で代用することにより管理が容易に実施でき、また積層体の全体像をより具体的に把握しやすくなる。   As in the first aspect of the invention, management can be easily performed by substituting the compression characteristics of the short glass fiber laminate, and the overall image of the laminate can be more easily grasped.

なお、ガラス短繊維の積層体を、バインダー、或いは熱成形によりボード状に成形した場合にも、芯材の厚み方向の伝熱量が低下することから、真空断熱材の断熱性能が改善する。   In addition, when the laminated body of short glass fibers is formed into a board shape by binder or thermoforming, the heat transfer amount in the thickness direction of the core material is reduced, so that the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material is improved.

また、芯材の耐圧縮性が改善されることから芯材の空隙率を高められ、芯材の低密度化が可能となる。その結果、芯材の低コスト化を実現する真空断熱材を提供することができる。   Further, since the compression resistance of the core material is improved, the porosity of the core material can be increased and the density of the core material can be reduced. As a result, it is possible to provide a vacuum heat insulating material that realizes cost reduction of the core material.

更に、ガラス短繊維の積層体をバインダー、或いは熱成形によりボード状に成形することで積層体の嵩高さを低減することが出来ると共に、ボードに剛性が付与されるため、ボードサイズが大きい場合にもその取り扱い性が大幅に改善する。   Furthermore, when the short glass fiber laminate is formed into a board by binder or thermoforming, the bulk of the laminate can be reduced and the board is given rigidity, so when the board size is large However, its handling is greatly improved.

なお、ガラス短繊維の積層体をボード状に成形することなく芯材とした場合も、芯材の厚み方向の伝熱量が低下することから真空断熱材の断熱性能が改善する。   In addition, also when it uses as a core material without shape | molding the laminated body of a glass short fiber in board shape, since the heat transfer amount of the thickness direction of a core material falls, the heat insulation performance of a vacuum heat insulating material improves.

また、芯材の耐圧縮性が改善されることから芯材の空隙率を高められ、芯材の低密度化が可能となる。その結果、芯材の低コスト化を実現する真空断熱材を提供することができる。   Further, since the compression resistance of the core material is improved, the porosity of the core material can be increased and the density of the core material can be reduced. As a result, it is possible to provide a vacuum heat insulating material that realizes cost reduction of the core material.

また、ガラス短繊維の積層体をボード状に成形することなく芯材として適用すれば、積層体を構成するガラス短繊維に対する負荷応力がより小さくなり、ガラス短繊維の破断の進行を最も抑制することができるため、真空断熱材においてより優れた断熱性能を実現することができる。   Moreover, if the laminated body of short glass fibers is applied as a core material without forming into a board shape, the load stress on the short glass fibers constituting the laminated body becomes smaller, and the progress of breakage of the short glass fibers is most suppressed. Therefore, more excellent heat insulation performance can be realized in the vacuum heat insulating material.

このように、真空断熱材の芯材として適用するガラス短繊維は、低脆性でかつ繊維強度が大きいほど、真空断熱材の断熱性能を改善することができる。また、その繊維強度が大きいほど、真空断熱材の低密度化が実現できる。   Thus, the glass short fiber applied as a core material of a vacuum heat insulating material can improve the heat insulation performance of a vacuum heat insulating material, so that it is low brittle and the fiber strength is large. Moreover, the density reduction of a vacuum heat insulating material is realizable, so that the fiber strength is large.

ガラス短繊維の脆性に関する特性は、繊維の引張り強度で管理することが本質的である。しかしながら、実際には、ガラス短繊維はその繊維強度が広く分布しているため、ガラス短繊維の全体像を把握するのに必要な測定は膨大な労力を要する。そのため、本発明で示しているように、ガラス短繊維の積層体における圧縮特性で代用して管理することが望ましい。   It is essential to control the brittle properties of short glass fibers by the tensile strength of the fibers. However, in practice, the short glass fibers have a wide distribution of fiber strength, and the measurement required to grasp the overall image of the short glass fibers requires a great deal of labor. Therefore, as shown in the present invention, it is desirable to manage by substituting the compression characteristics in the laminated body of short glass fibers.

このように、真空断熱材の熱伝導率を改善するには、ガラス短繊維の積層体を繰り返し圧縮解放する操作において、繰り返し圧縮時の基準厚みおける圧縮強度の低下が小さいものが望ましい。   Thus, in order to improve the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material, it is desirable that the reduction in the compressive strength at the reference thickness during repeated compression is small in the operation of repeatedly compressing and releasing the glass short fiber laminate.

以下、本発明の繰り返し圧縮強度比を得るための試験方法について具体的に説明する。   Hereinafter, the test method for obtaining the repeated compressive strength ratio of the present invention will be specifically described.

(1)試験試料の前処理として、真空包装や梱包等による試料の圧縮履歴を取り除くため、まず、試料を300hPaまで圧縮する。   (1) As a pretreatment of the test sample, in order to remove the compression history of the sample due to vacuum packaging or packing, the sample is first compressed to 300 hPa.

(2)1回目圧縮として、試験試料を1013hPaまで圧縮し速やかに所定厚みまで解放する。この圧縮過程にて圧縮強度が300hPaとなる厚みを基準厚みとする。   (2) As the first compression, the test sample is compressed to 1013 hPa and quickly released to a predetermined thickness. The thickness at which the compression strength becomes 300 hPa in this compression process is taken as the reference thickness.

(3)1回目圧縮時と同一個所を再度、1013hPaまで2回目の圧縮をする。この圧縮過程にて、基準厚みおける圧縮強度を測定する。   (3) The same compression as the first compression is performed again until the second compression to 1013 hPa. In this compression process, the compressive strength at the reference thickness is measured.

(4)以下の式より、繰り返し圧縮強度比を算出する。   (4) The repeated compression strength ratio is calculated from the following equation.

繰り返し圧縮強度比=2回目圧縮時の基準厚みにおける圧縮強度/300hPa
この時、繰り返し圧縮試験装置は一般的なオートグラフが使用できる。試験条件の一例としては、圧縮速度は10mm/分、圧縮用治具は上下共に直径100mmの鉄製の円形型、試験試料はサイズが200mm×200mmで目付量が2500g/m2±15%とし、試料の中心部を圧縮して繰り返し圧縮強度試験を実施するものである。
Repeated compressive strength ratio = compressive strength at the standard thickness during the second compression / 300 hPa
At this time, a general autograph can be used as the repeated compression test apparatus. As an example of the test conditions, the compression speed is 10 mm / min, the compression jig is an iron circular shape having a diameter of 100 mm both in the upper and lower sides, the test sample is 200 mm × 200 mm in size, and the basis weight is 2500 g / m 2 ± 15%. The center part of the sample is compressed and the compressive strength test is repeatedly performed.

なお、本発明で使用できるガラス短繊維は、公知の繊維が使用できるが、繊維径が細く、素材の熱伝導率が小さいものが望ましく、更には、繊維の引っ張り強度が0.5GPa以上であることがより望ましい。   As the short glass fiber that can be used in the present invention, a known fiber can be used, but it is desirable that the fiber diameter is small and the thermal conductivity of the material is small, and the tensile strength of the fiber is 0.5 GPa or more. It is more desirable.

また、積層体は、ガラス短繊維を伝熱方向(厚み方向)に対して垂直となるようランダムに配置し、繊維相互が点接触となるように成形してなるウエブを積層したものが望ましい。更に、このウェブを積層してなる積層体は、前記ウェブ間が積層体の一体性が保持できる必要最低限の繊維の交絡により結合され、厚み方向に均質に積層配列されたものがより好適である。このような積層体とすることで、芯材厚み方向の伝熱量は、ガラス組成物に固有の熱伝導率よりも繊維相互の接触熱抵抗が支配的になる。   The laminated body is preferably formed by laminating webs in which short glass fibers are randomly arranged so as to be perpendicular to the heat transfer direction (thickness direction) and the fibers are formed so as to be in point contact with each other. Further, the laminate formed by laminating the webs is more preferably a laminate in which the webs are joined by minimum entanglement of fibers capable of maintaining the integrity of the laminate, and are uniformly laminated in the thickness direction. is there. By setting it as such a laminated body, the contact heat resistance between fibers becomes more dominant than the heat conductivity intrinsic | native to a glass composition in the heat transfer amount of a core material thickness direction.

一例としては、汎用ガラス組成物の常温での熱伝導率は1W/mK前後であるが、ガラス繊維を伝熱方向に対して略垂直に配置して積層した積層体、すなわちウェブを積層した積層体を芯材とする真空断熱材の場合には、積層体の固体成分に関するみかけの熱伝導率がガラス組成物自身の100分の1以下となる。   As an example, the general-purpose glass composition has a thermal conductivity of about 1 W / mK at room temperature, but a laminated body in which glass fibers are arranged substantially perpendicular to the heat transfer direction, that is, a laminated body in which webs are laminated. In the case of a vacuum heat insulating material having a body as a core material, the apparent thermal conductivity related to the solid component of the laminate is 1/100 or less of the glass composition itself.

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はより優れた断熱性能が得られる。しかし、経済性の観点からは平均繊維径が3〜5μmのものを使用するのが望ましい。   The fiber diameter is not particularly specified, but finer fiber diameter can provide better heat insulation performance. However, it is desirable to use one having an average fiber diameter of 3 to 5 μm from the viewpoint of economy.

一方、ガラス短繊維を低脆性、かつ高強度とする方法の一例は、以下に示すとおりである。   On the other hand, an example of a method for making short glass fibers low brittle and high in strength is as follows.

本発明に適用できるガラス短繊維は、ガラス組成の適正化や製造プロセスの適正化により、ガラス短繊維を低脆性、かつ高強度とすることができる。このうち、製造プロセスの適正化により、ガラス短繊維の強度を増大する方法としては、化学強化法またはイオン交換法と呼ばれる方法や、加熱急冷法または風冷強化法と呼ばれる方法がある。   The short glass fiber applicable to the present invention can make the short glass fiber low brittle and high in strength by optimizing the glass composition and the manufacturing process. Among these, methods for increasing the strength of short glass fibers by optimizing the manufacturing process include a method called a chemical strengthening method or an ion exchange method, and a method called a heating rapid cooling method or an air cooling strengthening method.

化学強化法は、フッ化水素酸等でガラス表面を浸食する方法であり、これにより、ガラス表面に存在するグリフィスフローを除去することができるため、ガラス短繊維の脆性と強度を改善できる。   The chemical strengthening method is a method in which the glass surface is eroded with hydrofluoric acid or the like, and thereby the Griffith flow existing on the glass surface can be removed, so that the brittleness and strength of the short glass fiber can be improved.

また、イオン交換法は、ガラス表面のナトリウムイオンを分子径の大きいカリウムイオンで置換することで、予めガラスの表面に高い圧縮応力層を付与する方法であり、同様にガラスの脆性と強度を改善できる。   In addition, the ion exchange method is a method in which a high compressive stress layer is applied to the glass surface in advance by replacing sodium ions on the glass surface with potassium ions having a large molecular diameter. Similarly, the brittleness and strength of the glass are improved. it can.

しかしながら、工業的に最も利用されるのは加熱急冷法である。これは、加熱されたガラスに低温の空気を吹き付けることで処理され、予めガラスの表面に高い圧縮応力層を付与することにより、引張り応力に対する耐久性を向上させるものである。この方法は、ガラス繊維についても同様に実施することができ、繊維化直後の高温の繊維に対し冷却エアーを吹き付けることでガラス繊維が強化されるため効率的に処理できる。   However, the heating and cooling method is most used industrially. This is processed by spraying low-temperature air on heated glass, and by applying a high compressive stress layer to the surface of the glass in advance, durability against tensile stress is improved. This method can be carried out in the same manner for glass fibers, and the glass fibers are reinforced by blowing cooling air to the high-temperature fibers immediately after fiberization, so that the glass fibers can be efficiently processed.

以上、工業的に利用されるガラス強化方法を示したが、ガラス繊維の機械強度を強化する方法は、前述したものに限定するものではなく、公知の方法が適用できる。   As mentioned above, although the glass strengthening method utilized industrially was shown, the method of strengthening the mechanical strength of glass fiber is not limited to what was mentioned above, A well-known method is applicable.

一方、本発明で使用できる外被材を形成するラミネートフィルムは、高いガスバリア性を付与するために金属箔層、或いは蒸着層の少なくともいずれかを有するプラスチック製フィルムにて構成することがより望ましい。この時、金属箔層、及び蒸着層は公知の材料が利用でき、特に指定するものではない。   On the other hand, it is more desirable that the laminate film forming the covering material that can be used in the present invention is composed of a plastic film having at least one of a metal foil layer and a vapor deposition layer in order to impart high gas barrier properties. At this time, a known material can be used for the metal foil layer and the vapor deposition layer, and is not particularly specified.

また、ラミネートフィルムの成形方法は、ドライラミネーション用の接着剤を用いて行うドライラミネーション方式がより望ましいが、ラミネートフィルムの一部にオレフィン系樹脂を用いて溶融押し出しするエクストルージョンラミネーション方式を適用してもよい。   In addition, the lamination film is preferably formed by a dry lamination method using an adhesive for dry lamination, but an extrusion lamination method in which a part of the laminate film is melt extruded using an olefin resin is applied. Also good.

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り、本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. Note that 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模式図を示すものである。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a vacuum heat insulating material in Embodiment 1 of the present invention.

図1において、真空断熱材1は、芯材2と吸着剤4とを外被材3に挿入し、内部を減圧して構成している。この時、真空断熱材は厚みが10mmとなるように芯材2を調整している。   In FIG. 1, the vacuum heat insulating material 1 is configured by inserting a core material 2 and an adsorbent 4 into an outer cover material 3 and reducing the pressure inside. At this time, the core material 2 is adjusted so that the vacuum heat insulating material has a thickness of 10 mm.

真空断熱材1の作製は、芯材2を140℃の乾燥炉で20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被材3に挿入し、減圧チャンバー内で外被材3の内部が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 prepared by drying the core material 2 in a drying furnace at 140 ° C. for 20 minutes, and then inserting the three sides of the laminate film into the envelope material 3 formed into a bag shape by heat sealing. The pressure inside the jacket 3 is reduced to 10 Pa or less, and the opening is hermetically sealed by heat welding.

一方、芯材2に適用しているガラス短繊維は、平均繊維径3.5μmのグラスウールである。但し、前記グラスウールは、汎用的なソーダ石灰ガラス組成物を適用しているが、繊維化直後に、冷却空気を吹き付ける事で急冷して繊維を強化している。   On the other hand, the glass short fiber applied to the core material 2 is glass wool having an average fiber diameter of 3.5 μm. However, the glass wool uses a general-purpose soda-lime glass composition, but immediately after fiberization, the glass wool is rapidly cooled by blowing cooling air to reinforce the fibers.

芯材2の作製は、ガラス短繊維のウェブからなるグラスウールを所定厚みになるまで積層し、ウェブ間が交絡により結合された積層体を成形する。その後、ガラス短繊維の積層体を、ガラスの歪点よりも低い450℃で5分間加熱プレスにて熱成形することでボード状の芯材を成形している。   The core material 2 is produced by laminating glass wool made of short glass fiber webs to a predetermined thickness, and molding a laminated body in which the webs are joined by entanglement. Then, the board-shaped core material is shape | molded by thermoforming the laminated body of a short glass fiber with a hot press at 450 degreeC lower than the distortion point of glass for 5 minutes.

なお、上記方法以外に、加熱プレス時にバインダーを適用することでより剛性の高いボード状の芯材を成形することができる。これらは、求められる真空断熱材の品質や生産性を考慮して決定することができる。   In addition to the above method, a board-like core material having higher rigidity can be formed by applying a binder during hot pressing. These can be determined in consideration of the required quality and productivity of the vacuum heat insulating material.

外被材3は、最外層にポリエチレンテレフタレートフィルム(12μm)、中間層にアルミ箔(6μm)、熱溶着層に直鎖状低密度ポリエチレンフィルム(50μm)を適用したプラスチックラミネートフィルムから構成している。   The jacket material 3 is composed of a plastic laminate film in which a polyethylene terephthalate film (12 μm) is applied to the outermost layer, an aluminum foil (6 μm) is applied to the intermediate layer, and a linear low density polyethylene film (50 μm) is applied to the heat-welded layer. .

吸着剤4は、水分吸着剤として酸化カルシウムを適用している。   The adsorbent 4 uses calcium oxide as a moisture adsorbent.

このようして作製した真空断熱材1について、その熱伝導率を英弘精機製のオートラムダにて測定した。その結果、真空断熱材1の熱伝導率は、平均温度24℃にて0.0015W/mKと優れた断熱性能を有しており、積層体の繰り返し圧縮試験における圧縮強度比は0.8であった。   About the vacuum heat insulating material 1 produced in this way, the thermal conductivity was measured with an auto lambda manufactured by Eihiro Seiki. As a result, the heat conductivity of the vacuum heat insulating material 1 has an excellent heat insulating performance of 0.0015 W / mK at an average temperature of 24 ° C., and the compression strength ratio in the repeated compression test of the laminate is 0.8. there were.

これは、繰り返し圧縮試験における圧縮強度比が0.65未満の従来のガラス短繊維の積層体から芯材を成形した真空断熱材と比較して、熱伝導率は0.0004W/mK低減することが判った。   This means that the thermal conductivity is reduced by 0.0004 W / mK compared to a vacuum heat insulating material in which a core material is formed from a laminate of conventional short glass fibers having a compression strength ratio of less than 0.65 in a repeated compression test. I understood.

また同様に、真空断熱材1を10mm厚みとするために必要な芯材密度は、従来、250kg/m3であったものが、本実施の形態では240kg/m3であった。 Similarly, the core material density required to make the vacuum heat insulating material 1 10 mm thick is conventionally 250 kg / m 3 , but in the present embodiment it is 240 kg / m 3 .

このような結果を得られた理由は、積層体の繰り返し圧縮試験における圧縮強度比が0.8であることから、従来品と比較して大気圧により芯材が圧縮されても繊維の屈曲や破断が生じにくく、繊維の絡み合いにより形成される空隙が保持され、より少ない繊維の接触点数で大気圧を保持することが可能となったためと考える。   The reason why such a result was obtained is that the compression strength ratio in the repeated compression test of the laminate is 0.8, so even if the core material is compressed by atmospheric pressure compared to the conventional product, the bending of the fiber It is considered that breakage hardly occurs, voids formed by fiber entanglement are maintained, and atmospheric pressure can be maintained with a smaller number of fiber contact points.

その結果、芯材の厚み方向の伝熱量が低下することから真空断熱材の断熱性能が改善する。更には、芯材の耐圧縮性が改善されていることから芯材の空隙率を高められ、芯材の低密度化が可能となる。よって、本実施の形態では、グラスウールの使用量が4%低減可能となることから、原材料費の低減も実現できる。   As a result, since the amount of heat transfer in the thickness direction of the core material is reduced, the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material is improved. Furthermore, since the compression resistance of the core material is improved, the porosity of the core material can be increased, and the density of the core material can be reduced. Therefore, in this Embodiment, since the usage-amount of glass wool can be reduced 4%, reduction of raw material cost is also realizable.

なお、本実施の形態では、芯材を形成するガラス短繊維としては、汎用工業材料であるグラスウールを適用し、積層体の繰り返し圧縮試験における圧縮強度比が0.65以上になるよう加熱急冷法にて繊維を強化して適用している。   In this embodiment, as the short glass fibers forming the core material, glass wool, which is a general-purpose industrial material, is applied, and the heating and quenching method is performed so that the compression strength ratio in the repeated compression test of the laminate is 0.65 or more. The fiber is reinforced and applied.

しかしながら、芯材に適用できるガラス短繊維は、低脆性で、かつ高強度のガラス短繊維であれば特に問題なく適用できる。しかし、望ましくは、積層体の繰り返し圧縮試験における圧縮強度比が0.65以上となるガラス短繊維の積層体、より望ましくは、圧縮強度比が0.70以上となるガラス短繊維の積層体、更に望ましくは、圧縮強度比が0.75以上となるガラス短繊維の積層体である。   However, the short glass fiber that can be applied to the core material can be applied without any particular problem as long as the short glass fiber has low brittleness and high strength. However, desirably, a laminate of short glass fibers having a compression strength ratio of 0.65 or more in a repeated compression test of the laminate, more desirably, a laminate of short glass fibers having a compression strength ratio of 0.70 or more, More preferably, it is a laminate of short glass fibers having a compressive strength ratio of 0.75 or more.

なお、圧縮強度比は0.65を境にして熱伝導率が大きく低下するが、圧縮強度比が0.75を超えると熱伝導率の更なる低下は確認できない。よって、圧縮強度比が0.65か0.75の範囲においては、圧縮強度比が大きくなるに従い熱伝導率が低下する傾向にある。   In addition, although the compressive strength ratio greatly reduces the thermal conductivity at the boundary of 0.65, if the compressive strength ratio exceeds 0.75, no further decrease in the thermal conductivity can be confirmed. Therefore, when the compressive strength ratio is in the range of 0.65 or 0.75, the thermal conductivity tends to decrease as the compressive strength ratio increases.

なお、繰り返し圧縮試験は、島津製作所製のオートグラフを使用して、直径100mmの鉄製の円形治具を使用して実施した。この時、圧縮速度は10mm/分とした。また、供試材料の圧縮負荷履歴を統一し、試験バラツキを抑制するため、予め前処理として圧縮強度が300hPaとなるまで一度圧縮処理を実施後、本試験を実施した。なお、圧縮強度比はそれぞれn=3の平均で示している。   The repeated compression test was carried out using an iron circular jig having a diameter of 100 mm using an autograph made by Shimadzu Corporation. At this time, the compression speed was 10 mm / min. In addition, in order to unify the compression load history of the test material and suppress the test variation, this test was performed after the compression treatment was once performed as a pretreatment until the compression strength reached 300 hPa. The compressive strength ratio is shown as an average of n = 3.

(実施の形態2)
図2は、本発明の実施の形態2における真空断熱材の断面模式図を示すものである。
(Embodiment 2)
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the vacuum heat insulating material in Embodiment 2 of the present invention.

図2において、真空断熱材11は、芯材12と吸着剤14とを外被材13に挿入し、内部を減圧して構成している。この時、真空断熱材は厚みが10mmとなるように芯材12を調整している。   In FIG. 2, the vacuum heat insulating material 11 is configured by inserting a core material 12 and an adsorbent 14 into an outer cover material 13 and reducing the pressure inside. At this time, the core material 12 is adjusted so that the vacuum heat insulating material has a thickness of 10 mm.

芯材2の作製は、ガラス短繊維のウェブからなるグラスウールを所定厚みになるまで積層し、ウェブ間が交絡により結合された積層体を成形した。この時、芯材12は、バインダー、或いは熱成形等により積層体をボード状に成形することなく芯材として使用している。   The core material 2 was produced by laminating glass wool made of short glass fiber webs to a predetermined thickness, and molding a laminate in which the webs were joined by entanglement. At this time, the core material 12 is used as a core material without forming the laminated body into a board shape by binder or thermoforming.

なお、本実施の形態2における真空断熱材11は、芯材12の製造方法が異なる以外は、実施の形態1における材料構成、及び作製方法と同様である。   In addition, the vacuum heat insulating material 11 in this Embodiment 2 is the same as that of the material structure in 1st Embodiment, and a preparation method except the manufacturing method of the core material 12 differing.

芯材12に適用しているガラス短繊維は、平均繊維径3.5μmのグラスウールであり、積層体の繰り返し圧縮試験での圧縮強度比は0.80であった。   The short glass fibers applied to the core material 12 were glass wool having an average fiber diameter of 3.5 μm, and the compression strength ratio in the repeated compression test of the laminate was 0.80.

このようして作製した真空断熱材11について、その熱伝導率を英弘精機製のオートラムダにて測定した。その結果、真空断熱材11の熱伝導率は、平均温度24℃にて0.0014W/mKと優れた断熱性能を有しており、繰り返し圧縮試験における圧縮強度比が0.65未満の従来のガラス短繊維の積層体から芯材を成形した真空断熱材と比較して、熱伝導率は0.0005W/mK低減することが判った。   About the vacuum heat insulating material 11 produced in this way, the thermal conductivity was measured with an auto lambda manufactured by Eihiro Seiki. As a result, the heat conductivity of the vacuum heat insulating material 11 has an excellent heat insulating performance of 0.0014 W / mK at an average temperature of 24 ° C., and the compression strength ratio in the repeated compression test is less than 0.65. It was found that the thermal conductivity was reduced by 0.0005 W / mK as compared with a vacuum heat insulating material in which a core material was formed from a laminate of short glass fibers.

また、ガラス短繊維の積層体を熱成形によりボード状に成形して使用した実施の形態1の場合と比較して、積層体の繰り返し圧縮試験での圧縮強度比が同等にも関わらず真空断熱材の断熱性能はより向上した。   Further, compared to the case of Embodiment 1 in which a laminated body of short glass fibers is formed into a board shape by thermoforming, vacuum insulation is used although the compression strength ratio in the repeated compression test of the laminated body is equivalent. The insulation performance of the material was further improved.

また同様に、真空断熱材11を10mm厚みとするために必要な芯材密度は、従来、250kg/m3であったものが、本実施の形態では235kg/m3であった。 Similarly, the core material density required to make the vacuum heat insulating material 11 10 mm thick has been 235 kg / m 3 in the present embodiment, which was conventionally 250 kg / m 3 .

このような結果を得られた理由は、積層体の繰り返し圧縮試験での圧縮強度比が0.80であることから、従来品と比較して大気圧により圧縮されても繊維の屈曲や破断が生じにくく、繊維の絡み合いにより形成される空隙が保持され、より少ない繊維の接触点数で大気圧を保持することが可能となったためと考える。   The reason why such a result was obtained is that the compression strength ratio in the repeated compression test of the laminate is 0.80, so that the fiber is bent or broken even when compressed by atmospheric pressure as compared with the conventional product. This is considered to be because the voids formed by the entanglement of the fibers are not easily generated and the atmospheric pressure can be maintained with a smaller number of contact points of the fibers.

その結果、芯材の厚み方向の伝熱量が低下することから真空断熱材の断熱性能が改善する。更には、芯材の耐圧縮性が改善されていることから芯材の空隙率を高められ、芯材の低密度化が可能となる。よって、本実施の形態では、グラスウールの使用量が6%低減可能となることから、原材料費の低減も実現できる。   As a result, since the amount of heat transfer in the thickness direction of the core material is reduced, the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material is improved. Furthermore, since the compression resistance of the core material is improved, the porosity of the core material can be increased, and the density of the core material can be reduced. Therefore, in this Embodiment, since the usage-amount of glass wool can be reduced 6%, reduction of raw material cost is also realizable.

(実施の形態3)
図3は、本発明の実施の形態3における真空断熱材の平面模式図を示すものである。また、図4は、図3のA−A‘線における真空断熱材の断面模式図を示す。
(Embodiment 3)
FIG. 3 shows a schematic plan view of a vacuum heat insulating material in Embodiment 3 of the present invention. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the vacuum heat insulating material taken along line AA ′ of FIG.

図3において、真空断熱材31は、複数の芯材32をガスバリア性の外被材33で減圧密封されており、網掛けした熱溶着部34により芯材32がそれぞれの独立した真空空間に保持されている。   In FIG. 3, a vacuum heat insulating material 31 is formed by sealing a plurality of core materials 32 with a gas barrier outer covering material 33 under reduced pressure, and the core materials 32 are held in independent vacuum spaces by shaded heat welding portions 34. Has been.

真空断熱材31の作製方法は、まず、真空チャンバー内に相対する上下一対のラミネートフィルムを設置する。この時、下部ラミネートフィルムの上側面には140℃で20分間乾燥した複数の芯材32を予め熱溶着する等、公知の方法で固定する。その後、芯材32周囲が10Pa以下になるように減圧し、予め加熱しておいた前記上下ラミネートフィルムを芯材32部も含めて熱溶着させることで、複数の芯材32がそれぞれの芯材32の周辺部近傍まで相対するラミネートフィルムが熱溶着され熱溶着部34を形成し、前記芯材32がそれぞれ独立した真空空間に保持される。   The manufacturing method of the vacuum heat insulating material 31 first installs a pair of upper and lower laminated films facing each other in the vacuum chamber. At this time, a plurality of core materials 32 dried at 140 ° C. for 20 minutes are fixed to the upper side surface of the lower laminate film by a known method such as heat welding in advance. Thereafter, the pressure is reduced so that the periphery of the core material 32 becomes 10 Pa or less, and the upper and lower laminated films that have been heated in advance are heat-welded including the core material 32 part, so that the plurality of core materials 32 are each core material. Laminate films facing to the vicinity of the periphery of 32 are thermally welded to form a thermally welded portion 34, and the core members 32 are held in independent vacuum spaces.

なお、本実施の形態3における真空断熱材31は、真空断熱材31の製造方法が異なる以外は、実施の形態1で説明した材料構成と同様である。但し、真空断熱材31には、水分吸着剤は使用しておらす、真空断熱材31の芯材32部厚みは5mmとなるように調整している。   In addition, the vacuum heat insulating material 31 in this Embodiment 3 is the same as that of the material structure demonstrated in Embodiment 1 except the manufacturing method of the vacuum heat insulating material 31 differing. However, a moisture adsorbent is used for the vacuum heat insulating material 31, and the thickness of the core material 32 part of the vacuum heat insulating material 31 is adjusted to 5 mm.

芯材32に適用しているガラス短繊維は、平均繊維径3.5μmのグラスウールであり、積層体の繰り返し圧縮試験での圧縮強度比は0.76であった。   The short glass fibers applied to the core material 32 were glass wool having an average fiber diameter of 3.5 μm, and the compression strength ratio in the repeated compression test of the laminate was 0.76.

このようして作製した真空断熱材31について、その芯材部熱伝導率を英弘精機製のオートラムダにて測定した。その結果、真空断熱材31の芯材部熱伝導率は、平均温度24℃にて0.0015W/mKと優れた断熱性能を有しており、繰り返し圧縮試験における圧縮強度比が0.65未満の従来のガラス短繊維の積層体から芯材を成形した真空断熱材と比較して、熱伝導率は0.0004W/mK低減することが判った。   About the vacuum heat insulating material 31 produced in this way, the core part part thermal conductivity was measured with the auto-lambda made from Eihiro Seiki. As a result, the core part thermal conductivity of the vacuum heat insulating material 31 has an excellent heat insulating performance of 0.0015 W / mK at an average temperature of 24 ° C., and the compression strength ratio in the repeated compression test is less than 0.65. It was found that the thermal conductivity was reduced by 0.0004 W / mK as compared with a conventional vacuum heat insulating material in which a core material was formed from a laminate of short glass fibers.

また同様に、真空断熱材31を5mm厚みとするために必要な芯材密度は、従来、250kg/m3であったものが、本実施の形態では240kg/m3であった。 Similarly, the core material density required to make the vacuum heat insulating material 31 5 mm thick is conventionally 250 kg / m 3 , but 240 kg / m 3 in the present embodiment.

このような結果を得られた理由は、積層体の繰り返し圧縮試験での圧縮強度比が0.76であることから、従来品と比較して大気圧により圧縮されても繊維の屈曲や破断が生じにくく、繊維の絡み合いにより形成される空隙が保持され、より少ない繊維の接触点数で大気圧を保持することが可能となったためと考える。   The reason why such a result was obtained is that the compression strength ratio in the repeated compression test of the laminate is 0.76, so that the fiber is bent or broken even when compressed by atmospheric pressure as compared with the conventional product. This is considered to be because the voids formed by the entanglement of the fibers are not easily generated and the atmospheric pressure can be maintained with a smaller number of contact points of the fibers.

その結果、芯材32の厚み方向の伝熱量が低下することから真空断熱材31の断熱性能が改善する。更には、芯材32の耐圧縮性が改善されていることから、芯材32の空隙率を高められ、芯材32の低密度化が可能となる。よって、本実施の形態では、グラスウールの使用量が4%低減可能となることから、原材料費の低減も実現できる。   As a result, the amount of heat transfer in the thickness direction of the core material 32 is reduced, so that the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material 31 is improved. Furthermore, since the compression resistance of the core material 32 is improved, the porosity of the core material 32 can be increased and the density of the core material 32 can be reduced. Therefore, in this Embodiment, since the usage-amount of glass wool can be reduced 4%, reduction of raw material cost is also realizable.

以下、実施例、及び比較例を用いて、本発明の真空断熱材の芯材を構成するガラス短繊維の繰り返し圧縮試験における特性ついて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 characteristics in the repeated compression test of the short glass fibers constituting the core material of the vacuum heat insulating material of the present invention will be described in detail using examples and comparative examples, but the present invention is limited only to the examples. Is not to be done.

(表1)に芯材に使用するガラス短繊維のガラス強化方法、及びガラス組成を種々変更した場合において、繰り返し圧縮試験における圧縮強度比、及び厚さ比と、真空断熱材の熱伝導率と密度との関係について、実施例1〜6、及び比較例1または2に示した。   (Table 1) When the glass reinforcing method of the short glass fiber used for the core material and the glass composition are variously changed, the compression strength ratio and the thickness ratio in the repeated compression test, and the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material The relationship with the density is shown in Examples 1 to 6 and Comparative Example 1 or 2.

Figure 2007002996
真空断熱材は、基本的に、実施の形態1と同様の方法で作製しているが、真空断熱材1の芯材2を構成するガラス短繊維のガラス強化方法を種々変化させて作製している。
Figure 2007002996
The vacuum heat insulating material is basically manufactured by the same method as in the first embodiment, but is manufactured by changing the glass reinforcing method of the short glass fiber constituting the core material 2 of the vacuum heat insulating material 1 in various ways. Yes.

また、ガラス組成は、A〜Cの3組成で評価しており、Aはソーダ石灰ガラス(Cガラス)、Bは無アルカリガラス(Eガラス)、Cはソーダ石灰ガラスにおいてアルカリ含有率を2倍にする共に、酸化バリウムを5mol%添加した。なお、Cはアルカリと酸化バリウムの増加量分だけ酸化ケイ素量を低減している。   Moreover, the glass composition is evaluated with three compositions of A to C. A is soda lime glass (C glass), B is alkali-free glass (E glass), and C is twice the alkali content in soda lime glass. In addition, 5 mol% of barium oxide was added. Note that C reduces the amount of silicon oxide by the increased amount of alkali and barium oxide.

更に、ソーダ石灰ガラスについては、加熱急冷法、フッ化水素酸処理、及びイオン交換法によりガラスを強化している。   Furthermore, about soda-lime glass, the glass is tempered by the heating rapid cooling method, hydrofluoric acid treatment, and the ion exchange method.

一方、繰り返し圧縮試験における圧縮強度比と厚さ比については、島津製作所製のオートグラフを用いて、それぞれn=3の平均値で示している。この時、圧縮強度比は基準厚みにおける2回目の圧縮強度を圧縮強度300hPaで割った値を適用し、厚さ比は2回目圧縮時における300hPaでの厚みを1回目圧縮時における300hPaでの厚み(基準厚み)で割った値を適用している。また、熱伝導率は英弘精機製のオートラムダにて平均温度24℃にて測定した。   On the other hand, the compression strength ratio and the thickness ratio in the repeated compression test are shown as average values of n = 3, respectively, using an autograph manufactured by Shimadzu Corporation. At this time, the compression strength ratio is a value obtained by dividing the second compression strength at the reference thickness by the compression strength of 300 hPa, and the thickness ratio is the thickness at 300 hPa at the second compression and the thickness at 300 hPa at the first compression. The value divided by (reference thickness) is applied. The thermal conductivity was measured at an average temperature of 24 ° C. using an auto lambda manufactured by Eihiro Seiki.

(実施例1)
芯材に適用する積層体を構成するガラス短繊維は、汎用的なガラスカレットを主成分とするソーダ石灰ガラスを適用している。しかしながら、ガラス短繊維は加熱急冷法にて強化されているため、高強度で、かつ低脆性となっている。
Example 1
As the short glass fibers constituting the laminate applied to the core material, soda-lime glass mainly composed of general-purpose glass cullet is applied. However, since the short glass fiber is reinforced by the heating and quenching method, it has high strength and low brittleness.

なお、この時、急冷時の空気温度を30℃として作製した。   At this time, the air temperature during rapid cooling was set to 30 ° C.

前記ガラス短繊維の積層体において、繰り返し圧縮試験を実施したときの圧縮強度比は0.65であり、同様に厚さ比は0.905であった。   In the laminate of short glass fibers, the compression strength ratio when the repeated compression test was performed was 0.65, and the thickness ratio was 0.905.

この時、真空断熱材の熱伝導率は、0.0016W/mKと従来品と比較して0.0003W/mK改善していた。また、同様に、真空断熱材の芯材密度は245kg/m3と、従来、250kg/m3と比較して2%低減していた。 At this time, the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material was 0.0016 W / mK, an improvement of 0.0003 W / mK compared to the conventional product. Similarly, the core density of the vacuum heat insulating material is 245 kg / m 3 , which is 2% lower than the conventional 250 kg / m 3 .

このような結果が得られた理由は、芯材を構成する積層体が繰り返し圧縮試験を実施したときの圧縮強度比が0.65、同様に厚さ比が0.905であることから、従来品と比較して大気圧により圧縮された場合にも繊維の屈曲や破断が生じにくく、繊維の絡み合いにより形成される空隙が保持され、より少ない繊維の接触点数で大気圧を保持することが可能となったためと考える。   The reason why such a result was obtained is that the compressive strength ratio when the laminate constituting the core material is repeatedly subjected to the compression test is 0.65, and similarly the thickness ratio is 0.905. Compared to products, even when compressed by atmospheric pressure, the fiber is less likely to be bent or broken, and the void formed by the entanglement of the fiber is retained, enabling the atmospheric pressure to be maintained with fewer fiber contact points. I think because it became.

その結果、芯材の厚み方向の伝熱量が低下することから真空断熱材の断熱性能が改善する。更には、芯材の耐圧縮性が改善されていることから芯材の空隙率を高められ、芯材の低密度化が可能となる。   As a result, since the amount of heat transfer in the thickness direction of the core material is reduced, the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material is improved. Furthermore, since the compression resistance of the core material is improved, the porosity of the core material can be increased, and the density of the core material can be reduced.

(実施例2)
芯材に適用する積層体を構成するガラス短繊維は、汎用的なガラスカレットを主成分とするソーダ石灰ガラスを適用している。しかしながら、ガラス短繊維は加熱急冷法にて強化されているため、高強度で、かつ低脆性となっている。
(Example 2)
As the short glass fibers constituting the laminate applied to the core material, soda-lime glass mainly composed of general-purpose glass cullet is applied. However, since the short glass fiber is reinforced by the heating and quenching method, it has high strength and low brittleness.

なお、この時、急冷時の空気温度を30℃として作製した。   At this time, the air temperature during rapid cooling was set to 30 ° C.

前記ガラス短繊維の積層体において、繰り返し圧縮試験を実施したときの圧縮強度比は0.75であり、同様に厚さ比は0.915であった。   In the laminate of short glass fibers, the compression strength ratio when the repeated compression test was performed was 0.75, and the thickness ratio was 0.915 as well.

この時、真空断熱材の熱伝導率は、0.0015W/mKと従来品と比較して0.0004W/mK改善していた。また、同様に、真空断熱材の芯材密度は240kg/m3と、従来、250kg/m3と比較して4%低減していた。 At this time, the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material was 0.0015 W / mK, an improvement of 0.0004 W / mK compared to the conventional product. Similarly, the core density of the vacuum heat insulating material is 240 kg / m 3 , which is conventionally 4% lower than that of 250 kg / m 3 .

このような結果が得られた理由は、芯材を構成する積層体が繰り返し圧縮試験を実施したときの圧縮強度比が0.75、同様に厚さ比が0.915であることから、従来品と比較して大気圧により圧縮された場合にも繊維の屈曲や破断が生じにくく、繊維の絡み合いにより形成される空隙が保持され、より少ない繊維の接触点数で大気圧を保持することが可能となったためと考える。   The reason why such a result was obtained is that the compression strength ratio when the laminate constituting the core material is repeatedly subjected to the compression test is 0.75, and similarly the thickness ratio is 0.915. Compared to products, even when compressed by atmospheric pressure, the fiber is less likely to be bent or broken, and the void formed by the entanglement of the fiber is retained, enabling the atmospheric pressure to be maintained with fewer fiber contact points. I think because it became.

その結果、芯材の厚み方向の伝熱量が低下することから真空断熱材の断熱性能が改善する。更には、芯材の耐圧縮性が改善されていることから芯材の空隙率を高められ、芯材の低密度化が可能となる。   As a result, since the amount of heat transfer in the thickness direction of the core material is reduced, the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material is improved. Furthermore, since the compression resistance of the core material is improved, the porosity of the core material can be increased, and the density of the core material can be reduced.

(実施例3)
芯材に適用する積層体を構成するガラス短繊維は、汎用的なガラスカレットを主成分とするソーダ石灰ガラスを適用している。しかしながら、ガラス短繊維は加熱急冷法にて強化されているため、高強度で、かつ低脆性となっている。
(Example 3)
As the short glass fibers constituting the laminate applied to the core material, soda-lime glass mainly composed of general-purpose glass cullet is applied. However, since the short glass fiber is reinforced by the heating and quenching method, it has high strength and low brittleness.

なお、この時、急冷時の空気温度を30℃から10℃まで低下させて作製した。   At this time, the air temperature during the rapid cooling was reduced from 30 ° C. to 10 ° C.

前記ガラス短繊維の積層体において、繰り返し圧縮試験を実施したときの圧縮強度比は0.84であり、同様に厚さ比は0.930であった。このように、圧縮強度比、及び厚さ比が増大した理由は、急冷時の空気温度を30℃から10℃と低下させたことで、焼き入れ効果がより顕著に作用したためと考える。   In the laminate of short glass fibers, the compression strength ratio when the repeated compression test was performed was 0.84, and the thickness ratio was 0.930. The reason why the compressive strength ratio and the thickness ratio are increased in this way is considered to be that the quenching effect is more prominent by reducing the air temperature during quenching from 30 ° C. to 10 ° C.

この時、真空断熱材の熱伝導率は、0.0015W/mKと従来品と比較して0.0004W/mK改善していた。また、同様に、真空断熱材の芯材密度は240kg/m3と、従来、250kg/m3と比較して4%低減していた。 At this time, the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material was 0.0015 W / mK, an improvement of 0.0004 W / mK compared to the conventional product. Similarly, the core density of the vacuum heat insulating material is 240 kg / m 3 , which is conventionally 4% lower than that of 250 kg / m 3 .

以上の結果は、実施例1と同様の作用により改善されたものと考える。   The above results are considered to be improved by the same action as in Example 1.

(実施例4)
芯材に適用する積層体を構成するガラス短繊維は、汎用的なガラスカレットを主成分とするソーダ石灰ガラスを適用している。しかしながら、ガラス短繊維はフッ化水素酸処理にて強化しているため、高強度で、かつ低脆性となっている。
Example 4
As the short glass fibers constituting the laminate applied to the core material, soda-lime glass mainly composed of general-purpose glass cullet is applied. However, since the short glass fiber is reinforced by hydrofluoric acid treatment, it has high strength and low brittleness.

前記ガラス短繊維の積層体において、繰り返し圧縮試験を実施したときの圧縮強度比は0.85であり、同様に厚さ比は0.931であった。これらの値は、加熱急冷法における空気温度10℃での急冷時とほぼ同様の結果となった。   In the laminate of short glass fibers, the compression strength ratio when the repeated compression test was performed was 0.85, and the thickness ratio was 0.931 in the same manner. These values were almost the same as those at the time of quenching at an air temperature of 10 ° C. in the heating and quenching method.

この時、真空断熱材の熱伝導率は、0.0014W/mKと従来品と比較して0.0005W/mK改善していた。また、同様に、真空断熱材の芯材密度は240kg/m3と、従来、250kg/m3と比較して4%低減していた。 At this time, the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material was 0.0014 W / mK, an improvement of 0.0005 W / mK compared to the conventional product. Similarly, the core density of the vacuum heat insulating material is 240 kg / m 3 , which is conventionally 4% lower than that of 250 kg / m 3 .

以上の結果は、実施例1と同様の作用により改善されたものと考える。   The above results are considered to be improved by the same action as in Example 1.

(実施例5)
芯材に適用する積層体を構成するガラス短繊維は、汎用的なガラスカレットを主成分とするソーダ石灰ガラスを適用している。しかしながら、ガラス短繊維はイオン交換処理にて強化しているため、高強度で、かつ低脆性となっている。
(Example 5)
As the short glass fibers constituting the laminate applied to the core material, soda-lime glass mainly composed of general-purpose glass cullet is applied. However, since the short glass fiber is reinforced by ion exchange treatment, it has high strength and low brittleness.

前記ガラス短繊維の積層体において、繰り返し圧縮試験を実施したときの圧縮強度比は0.90であり、同様に厚さ比は0.942であった。これらの値は、加熱急冷法と比較して増大しており、イオン交換処理の方がより効果的と考えられる。   In the laminate of short glass fibers, the compression strength ratio when the repeated compression test was performed was 0.90, and the thickness ratio was 0.942. These values are increased as compared with the heating and quenching method, and the ion exchange treatment is considered to be more effective.

この時、真空断熱材の熱伝導率は、0.0014W/mKと従来品と比較して0.0005W/mK改善していた。また、同様に、真空断熱材の芯材密度は240kg/m3と、従来、250kg/m3と比較して4%低減していた。 At this time, the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material was 0.0014 W / mK, an improvement of 0.0005 W / mK compared to the conventional product. Similarly, the core density of the vacuum heat insulating material is 240 kg / m 3 , which is conventionally 4% lower than that of 250 kg / m 3 .

以上の結果は、実施例1と同様の作用により改善されたものと考える。   The above results are considered to be improved by the same action as in Example 1.

(実施例6)
芯材に適用する積層体を構成するガラス短繊維は、無アルカリガラスであるEガラスを適用している。Eガラスはガラス組成物自体のヤング率がソーダ石灰ガラスと比較して約10%大きい。その結果、繊維の引張り強度が増大している。
(Example 6)
The E glass which is an alkali free glass is applied to the glass short fiber which comprises the laminated body applied to a core material. E glass has a Young's modulus of the glass composition itself about 10% larger than that of soda lime glass. As a result, the tensile strength of the fiber is increasing.

前記ガラス短繊維の積層体において、繰り返し圧縮試験を実施したときの圧縮強度比は0.80であり、同様に厚さ比は0.930であった。   In the laminate of short glass fibers, the compression strength ratio when the repeated compression test was performed was 0.80, and the thickness ratio was 0.930.

この時、真空断熱材の熱伝導率は、0.0014W/mKと従来品と比較して0.0005W/mK改善していた。また、同様に、真空断熱材の芯材密度は235kg/m3と、従来、250kg/m3と比較して6%低減していた。 At this time, the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material was 0.0014 W / mK, an improvement of 0.0005 W / mK compared to the conventional product. Similarly, the core density of the vacuum heat insulating material is 235 kg / m 3 , which is conventionally reduced by 6% compared to 250 kg / m 3 .

以上の結果は、実施例1と同様の作用により改善されたものと考えるが、ガラス組成を変更することでも、断熱性能を改善できることが判る。   Although the above result is considered to be improved by the same action as in Example 1, it can be seen that the heat insulation performance can be improved by changing the glass composition.

(比較例1)
芯材に適用する繊維状物質のガラス短繊維を形成するガラス組成物には、ガラス短繊維としては一般的なソーダ石灰ガラスを適用している。また、同様に、ガラス繊維に特別な処理を施していないことから、汎用的な材料物性を有する従来ガラス短繊維である。
(Comparative Example 1)
A general soda-lime glass is applied as the glass short fiber to the glass composition forming the short glass fiber of the fibrous material applied to the core material. Similarly, since the glass fiber is not specially treated, it is a conventional short glass fiber having general-purpose material properties.

前記ガラス短繊維の積層体において、繰り返し圧縮試験を実施したときの圧縮強度比は0.63であり、同様に厚さ比は0.895であった。   In the laminate of short glass fibers, the compression strength ratio when the repeated compression test was performed was 0.63, and the thickness ratio was similarly 0.895.

この時、真空断熱材の熱伝導率は0.0019W/mK、真空断熱材の芯材密度は250kg/m3であった。 At this time, the heat conductivity of the vacuum heat insulating material was 0.0019 W / mK, and the core material density of the vacuum heat insulating material was 250 kg / m 3 .

(比較例2)
芯材に適用する繊維状物質のガラス短繊維を形成するガラス組成物は、ソーダ石灰ガラスにおいてアルカリ含有率を2倍にする共に、酸化バリウムを5mol%添加したものを適用している。なお、アルカリと酸化バリウムの増加量分だけ酸化ケイ素量を低減している。
(Comparative Example 2)
The glass composition forming the short glass fibers of the fibrous material applied to the core material is a soda-lime glass that doubles the alkali content and is added with 5 mol% of barium oxide. Note that the amount of silicon oxide is reduced by the amount of increase in alkali and barium oxide.

また、ガラス繊維には特別な処理を施さず、一般的な方法で繊維化を実施した。   The glass fiber was fiberized by a general method without any special treatment.

前記ガラス短繊維の積層体において、繰り返し圧縮試験を実施したときの圧縮強度比は0.50であり、同様に厚さ比は0.880であった。   In the laminate of short glass fibers, the compression strength ratio when the repeated compression test was performed was 0.50, and the thickness ratio was 0.880.

この時、真空断熱材の熱伝導率は、0.0022W/mKと従来品と比較して、0.0003W/mK悪化した。また、同様に、真空断熱材の芯材密度は280kg/m3と、従来、250kg/m3と比較して増大する結果となった。 At this time, the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material was 0.0022 W / mK, which was 0.0003 W / mK worse than the conventional product. Similarly, the density of the core material of the vacuum heat insulating material was 280 kg / m 3 , which was increased as compared with the conventional 250 kg / m 3 .

以上のように、本発明にかかる真空断熱材は優れた断熱性能を有しているので、より薄い厚さで高い断熱性能が得られる。従って、冷蔵庫、クーラーボックスなどの用途に加えて、液晶プロジェクター、コピー機、ノートパソコン等のようにより狭い空間で高い断熱性能が必要とされる用途に適用可能である。   As mentioned above, since the vacuum heat insulating material concerning this invention has the outstanding heat insulation performance, high heat insulation performance is obtained by thinner thickness. Therefore, in addition to uses such as a refrigerator and a cooler box, the present invention can be applied to uses that require high heat insulation performance in a narrow space such as a liquid crystal projector, a copy machine, and a notebook computer.

本発明の実施の形態1における真空断熱材の断面模式図Sectional schematic diagram of the vacuum heat insulating material in Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態2における真空断熱材の断面模式図Sectional schematic diagram of the vacuum heat insulating material in Embodiment 2 of this invention 本発明の実施の形態3における真空断熱材の平面模式図Plane schematic diagram of the vacuum heat insulating material in Embodiment 3 of this invention 図3におけるA−A‘線における真空断熱材の断面模式図Cross-sectional schematic diagram of the vacuum heat insulating material along the A-A 'line in FIG. 従来の真空断熱材の芯材の断面図Cross-sectional view of a conventional vacuum insulation core

符号の説明Explanation of symbols

1,31 真空断熱材
2,32 芯材
3,33 外被材
1,31 Vacuum insulation material 2,32 Core material 3,33 Jacket material

本発明は、芯材を外被材で覆って内部を減圧密閉した真空断熱材の製造方法と、その製造方法により製造された真空断熱材に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a vacuum heat insulating material in which a core material is covered with a jacket material and the inside is sealed under reduced pressure, and a vacuum heat insulating material manufactured by the manufacturing method .

真空断熱材に使用する芯材は、素材の熱伝導率が小さく、ガス発生の少ない無機化合物が適している。特に、ガラス繊維の積層体を芯材とした真空断熱材は、優れた断熱性能を有していることが知られており、その真空断熱材を構成する芯材の一例として図5に示すものがある。   As the core material used for the vacuum heat insulating material, an inorganic compound having a low thermal conductivity and a low gas generation is suitable. In particular, a vacuum heat insulating material using a glass fiber laminate as a core material is known to have excellent heat insulating performance, and is shown in FIG. 5 as an example of a core material constituting the vacuum heat insulating material. There is.

図5は、無機質細径繊維91aがその長さ方向を伝熱方向と垂直になるように且つこの無機質細径繊維91aの長さ方向が相互に交差するようにランダムに積層されて相互に点接触とされ、上記積層された細径繊維91aに伝熱方向と平行に打込まれて高密度の無機質細径繊維マット9を構成するペネトレーション繊維91bを備え、上記無機質細径繊維マット9を複数枚(N枚)重ね合わすことで芯材を形成することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。   FIG. 5 shows that the inorganic fine fibers 91a are randomly laminated so that the length direction thereof is perpendicular to the heat transfer direction and the length directions of the inorganic fine fibers 91a intersect each other. It is provided with a penetration fiber 91b that forms a high-density inorganic fine fiber mat 9 by being driven into contact with the laminated thin fiber 91a in parallel with the heat transfer direction. It has been proposed to form a core material by superimposing sheets (N sheets) (see, for example, Patent Document 1).

以上のように構成された従来の真空断熱材は、無機質細径繊維91aが、伝熱方向に対して垂直に、かつランダムに配置されているため、その繊維91a相互が点接触となることから、接触点での接触熱抵抗が大きく芯材厚み方向の伝熱量は小さくなる。   In the conventional vacuum heat insulating material configured as described above, since the inorganic small-diameter fibers 91a are arranged randomly and perpendicularly to the heat transfer direction, the fibers 91a are in point contact with each other. The contact heat resistance at the contact point is large, and the heat transfer amount in the core thickness direction is small.

しかし、伝熱方向と垂直に配置された繊維91aのみでは伝熱方向に作用する大気圧に対する耐圧縮性が低下し、真空包装後に作用する大気圧により芯材が圧縮され厚みの確保が困難になる。   However, only the fiber 91a arranged perpendicular to the heat transfer direction reduces the compression resistance against atmospheric pressure acting in the heat transfer direction, and the core material is compressed by the atmospheric pressure acting after vacuum packaging, making it difficult to ensure thickness. Become.

そこで、部分的に、伝熱方向と平行にペネトレーション繊維91bを配置している。しかしながら、ペネトレーション繊維91bにより、断熱性能が低下するため、無機質細径繊維マット9を複数枚(N枚)重ね合わすことで芯材を形成し、ペネトレーション繊維91bによる伝熱量を低減するものである。
特公平7−103955号公報
Therefore, the penetration fibers 91b are partially arranged in parallel with the heat transfer direction. However, since the heat insulation performance is lowered by the penetration fibers 91b, a core material is formed by superimposing a plurality of (N) inorganic thin fiber mats 9, and the amount of heat transferred by the penetration fibers 91b is reduced.
Japanese Examined Patent Publication No. 7-103955

しかしながら、上記従来の構成では、無機質細径繊維マット9を複数枚(N枚)重ね合わすことで芯材を形成し、ペネトレーション繊維91bによる伝熱量を低減したとしても、伝熱方向に平行に配置したペネトレーション繊維91b、すなわち前記繊維91b自身が熱を直接伝える熱橋として作用するため、伝熱量を低減することは困難であった。また、伝熱方向に平行に配置した繊維91bはガラス材料に固有の熱伝導率で熱が伝導するため、伝熱量は伝熱方向に平行に配置した繊維数量に比例して増大する。   However, in the above conventional configuration, even if the core material is formed by superimposing a plurality of (N) inorganic thin fiber mats 9 and the amount of heat transfer by the penetration fibers 91b is reduced, it is arranged in parallel to the heat transfer direction. Since the penetration fibers 91b, that is, the fibers 91b themselves act as heat bridges that directly transfer heat, it is difficult to reduce the amount of heat transfer. Moreover, since the heat | fever conducts with the heat conductivity intrinsic | native to glass material in the fiber 91b arrange | positioned in parallel with the heat transfer direction, the amount of heat transfer increases in proportion to the number of fibers arrange | positioned in parallel with the heat transfer direction.

よって、伝熱方向に平行に配置したガラス繊維91bの数量に比例して真空断熱材の断熱性能が悪化するという課題があった。   Therefore, the subject that the heat insulation performance of the vacuum heat insulating material deteriorated in proportion to the quantity of the glass fiber 91b arrange | positioned in parallel with the heat-transfer direction occurred.

一方、伝熱方向に対して略垂直に配置されたガラス繊維91aのみで構成された芯材では、次の理由から真空断熱材の断熱性能が悪化するという課題があった。   On the other hand, in the core material comprised only of the glass fiber 91a arrange | positioned substantially perpendicular | vertical with respect to the heat transfer direction, there existed a subject that the heat insulation performance of a vacuum heat insulating material deteriorated for the following reason.

芯材を構成するガラス繊維に十分な強度を有していない場合には、大気圧により芯材を構成する繊維に屈曲や破断が生じる。繊維の屈曲が進行すると、繊維相互の絡みあいにより形成された芯材の空隙部分が押し潰され、繊維相互の接触点数が増大する。その結果、伝熱経路数が増大すると共に、部分的には繊維が点接触から線接触で接触する等で接触面積が増大することから接触熱抵抗が低下する。   When the glass fiber constituting the core material does not have sufficient strength, the fiber constituting the core material is bent or broken by atmospheric pressure. When the bending of the fibers proceeds, the void portion of the core material formed by the entanglement between the fibers is crushed, and the number of contact points between the fibers increases. As a result, the number of heat transfer paths increases and, in part, the contact area increases due to contact of the fibers from point contact to line contact, etc., so the contact thermal resistance decreases.

また、繊維が破断した場合は、繊維の屈曲が進行した場合と同様に、繊維相互の絡みあいにより形成された芯材の空隙部分が押し潰され、繊維相互の接触点数が増大すると共に、部分的には繊維が線接触で接触する箇所が生じる等の接触面積が増大することから接触熱抵抗が低下する。更には、繊維相互の絡みあいにより形成された芯材の空隙部分が破断した繊維で充填され、芯材の空隙が一層低下すると共に、繊維の接触点数も増加する。   In addition, when the fiber breaks, as in the case where the bending of the fiber proceeds, the void portion of the core material formed by the entanglement between the fibers is crushed, and the number of contact points between the fibers increases. Specifically, the contact thermal resistance decreases because the contact area increases, for example, where the fiber comes into contact with line contact. Furthermore, the void portion of the core material formed by the entanglement between the fibers is filled with the broken fiber, the void of the core material is further reduced, and the number of contact points of the fiber is also increased.

このような理由から伝熱量が増大し、真空断熱材の断熱性能が低下すると共に、芯材の厚みが確保できず芯材を構成する繊維状物質の使用量を増加する必要があることから、材料コストが増大するという課題があった。   For this reason, the amount of heat transfer is increased, the heat insulation performance of the vacuum heat insulating material is reduced, and the thickness of the core material cannot be secured, and the amount of the fibrous substance constituting the core material needs to be increased. There was a problem that the material cost increased.

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、一層断熱性能を改善すると共に、芯材の耐圧縮性を改善し、芯材にかかる材料コストを低減できる真空断熱材の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and provides a method for producing a vacuum heat insulating material that can further improve the heat insulating performance, improve the compression resistance of the core material, and reduce the material cost for the core material. For the purpose.

上記目的を達成するため、本発明の真空断熱材の製造方法は、ガラス短繊維の積層体からなる芯材を外被材で覆って前記外被材内部を減圧してなり、前記ガラス短繊維としてソーダ石灰ガラスからなる平均繊維径が3〜5μmのグラスウールを使用し、前記ガラス短繊維をその長さ方向が伝熱方向に対して略垂直になるように且つ前記ガラス短繊維の長さ方向が相互に交差するようにランダムに配置して前記芯材の厚み方向に積層することにより前記積層体を構成した真空断熱材の製造方法において、前記積層体を1013hPaまで圧縮後、速やかに圧縮を解放する操作を繰り返す場合において、1回目の圧縮時に圧縮強度が300hPaとなる時の積層体の厚みを基準厚みとし、2回目の圧縮時の前記基準厚みにおける圧縮強度と、300hPaとの比が0.65以上となるように、予め、前記ガラス短繊維に対して、前記ガラス短繊維を低脆性、かつ高強度とする処理を行うものである。 To achieve the above object, the manufacturing method of the vacuum heat insulating material of the present invention, Ri greens and vacuum inside said outer covering material covering the core material made of a laminate of the glass wool in the enveloping member, the short glass A glass wool having an average fiber diameter of 3 to 5 μm made of soda-lime glass is used as the fiber, and the length of the short glass fiber is such that the length direction of the short glass fiber is substantially perpendicular to the heat transfer direction. In the manufacturing method of the vacuum heat insulating material which comprises the said laminated body by arrange | positioning at random so that a direction may mutually cross | intersect and laminating | stacking on the thickness direction of the said core material , it compresses rapidly after compressing the said laminated body to 1013 hPa. In the case of repeating the operation of releasing the pressure, the thickness of the laminate when the compression strength is 300 hPa at the first compression is set as the reference thickness, and the compression strength at the reference thickness at the second compression is 30. As the ratio of the hPa is 0.65 or more, in advance, with respect to the short glass fibers, the glass wool performs a process of a low brittleness, and high strength.

本発明の発明者は、ガラス短繊維に対して、前記ガラス短繊維を低脆性、かつ高強度とする処理を行うと、前記ガラス短繊維をその長さ方向が伝熱方向に対して略垂直になるように且つ前記ガラス短繊維の長さ方向が相互に交差するようにランダムに配置して積層することにより構成した積層体は、繰り返し圧縮時のある基準厚みにおける圧縮強度の低下が小さくなり、この積層体を真空断熱材の芯材に適用することで、真空断熱材の断熱性能が改善することを見出したのである。 When the inventor of the present invention performs a process for making the short glass fiber low brittle and high in strength to the short glass fiber, the length direction of the short glass fiber is substantially perpendicular to the heat transfer direction. laminate constituted by the and the length direction of the short glass fibers to be laminated by placing at random so as to intersect each other, a reduction in compressive strength at the reference thickness with time repeated compression is rather small Thus, it was found that the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material is improved by applying this laminate to the core material of the vacuum heat insulating material.

これによって、前記積層体を構成するガラス短繊維が、低脆性で、かつ繊維強度が強いことから、大気圧により圧縮されても繊維の屈曲や破断が生じにくく、繊維の絡み合いにより形成される空隙が保持される。また、繊維自身が破断しにくいことから、繊維製造時から元々の繊維長も長くなっている。   As a result, the short glass fibers constituting the laminate are low in brittleness and strong in fiber strength. Therefore, even when compressed by atmospheric pressure, the fibers are not easily bent or broken, and voids formed by entanglement of fibers. Is retained. In addition, since the fiber itself is difficult to break, the original fiber length is long since the fiber was manufactured.

その結果、ガラス短繊維をその長さ方向が伝熱方向に対して略垂直になるように且つ前記ガラス短繊維の長さ方向が相互に交差するようにランダムに配置して前記芯材の厚み方向に積層した構成の積層体であっても、ガラス繊維が板バネと同様の作用から、繊維相互のより少ない接触点数で大気圧を保持することが可能となり、芯材厚み方向の伝熱経路数が低減する。 The thickness of the resulting, the core arranged randomly such that the length direction of and the short glass fibers to the glass wool its longitudinal direction is substantially perpendicular to the heat transfer directions cross each other Even in a laminate with a structure laminated in the direction, glass short fibers can maintain atmospheric pressure with a smaller number of contact points between the fibers because of the same action as a leaf spring, and heat transfer in the thickness direction of the core material The number of routes is reduced.

また、ガラス短繊維はその長さ方向が伝熱方向に対して略垂直になるように且つ前記ガラス短繊維の長さ方向が相互に交差するようにランダムに配置されて前記芯材の厚み方向に積層されているが、このガラス短繊維の繊維長が従来品より長くなっていることから、より一層、積層状態が改善されると共に、芯材厚み方向の伝熱距離が増大することになる。 Further, the thickness direction of the glass wool is the core length direction of and the short glass fibers as its longitudinal direction is substantially perpendicular to the heat transfer direction is disposed randomly so as to intersect with each other However, since the fiber length of this short glass fiber is longer than that of the conventional product, the laminated state is further improved and the heat transfer distance in the core material thickness direction is increased. .

以上の理由から、芯材の厚み方向の伝熱量が低下するため、真空断熱材の断熱性能が改善する。更には、芯材の耐圧縮性が改善されることから芯材の空隙率を高められ、芯材の低密度化が可能となり、同時に芯材の低コスト化を実現する真空断熱材を提供することができる。   For the above reason, since the heat transfer amount in the thickness direction of the core material decreases, the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material is improved. Furthermore, since the compression resistance of the core material is improved, the porosity of the core material can be increased, the core material can be reduced in density, and at the same time, a vacuum heat insulating material that realizes cost reduction of the core material is provided. be able to.

また、別の本発明の真空断熱材の製造方法は、ガラス短繊維の積層体からなる芯材を外被材で覆って前記外被材内部を減圧してなり、前記ガラス短繊維としてソーダ石灰ガラスからなる平均繊維径が3〜5μmのグラスウールを使用し、前記ガラス短繊維をその長さ方向が伝熱方向に対して略垂直になるように且つ前記ガラス短繊維の長さ方向が相互に交差するようにランダムに配置して前記芯材の厚み方向に積層することにより前記積層体を構成した真空断熱材の製造方法において、前記積層体を1013hPaまで圧縮後、速やかに圧縮を解放する操作を繰り返す場合において、1回目の圧縮時に圧縮強度が300hPaとなる時の積層体の厚みを基準厚みとし、2回目の圧縮時に圧縮強度が300hPaとなる時の積層体の厚みと、前記基準厚みとの比が0.9以上となるように、予め、前記ガラス短繊維に対して、前記ガラス短繊維を低脆性、かつ高強度とする処理を行うものである。 The manufacturing method of vacuum insulation material of another aspect of the present invention, glass wool Ri name a core material made of laminate covered by envelope material to reduce the internal pressure said outer covering material of soda as the glass wool Glass wool having an average fiber diameter of 3 to 5 μm made of lime glass is used, and the short directions of the short glass fibers are substantially perpendicular to the heat transfer direction and the length directions of the short glass fibers are mutually In the method for manufacturing a vacuum heat insulating material in which the laminated body is configured by randomly arranging and laminating in the thickness direction of the core material, the compressed body is quickly released after being compressed to 1013 hPa. In the case of repeating the operation, the thickness of the laminate when the compressive strength is 300 hPa at the first compression and the thickness of the laminate when the compressive strength is 300 hPa at the second compression, As the ratio of the reference thickness of 0.9 or more, in advance, with respect to the short glass fibers, the glass wool performs a process of a low brittleness, and high strength.

この発明も、先の発明と同様の作用にて、芯材の厚み方向の伝熱量が低下することから真空断熱材の断熱性能が改善する。   In this invention as well, the heat insulation performance of the vacuum heat insulating material is improved because the amount of heat transfer in the thickness direction of the core material is reduced by the same action as the previous invention.

更には、芯材の耐圧縮性が改善されることから芯材の空隙率を高められ、芯材の低密度化が可能となる。その結果、芯材の低コスト化を実現する真空断熱材を提供することができる。   Furthermore, since the compression resistance of the core material is improved, the porosity of the core material can be increased, and the density of the core material can be reduced. As a result, it is possible to provide a vacuum heat insulating material that realizes cost reduction of the core material.

また、先の発明と同様に、ガラス短繊維の積層体における圧縮特性で代用することにより管理が容易に実施でき、また積層体の全体像をより具体的に把握しやすくなる。   Moreover, like the previous invention, management can be easily performed by substituting the compression characteristics in the laminated body of short glass fibers, and the entire image of the laminated body can be easily grasped more specifically.

本発明の真空断熱材の製造方法により製造された真空断熱材は、芯材の厚み方向の伝熱量が低下することから真空断熱材の断熱性能が改善する。更には、芯材の耐圧縮性が改善されることから芯材の空隙率が高められ、芯材の低密度化が可能となる。よって、高性能化と芯材の低コスト化を実現する真空断熱材を提供することができる。 In the vacuum heat insulating material manufactured by the method for manufacturing a vacuum heat insulating material of the present invention, the heat transfer performance in the thickness direction of the core material is reduced, so that the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material is improved. Furthermore, since the compression resistance of the core material is improved, the porosity of the core material is increased, and the density of the core material can be reduced. Therefore, it is possible to provide a vacuum heat insulating material that realizes high performance and cost reduction of the core material.

請求項1に記載の発明は、ガラス短繊維の積層体からなる芯材を外被材で覆って前記外被材内部を減圧してなり、前記ガラス短繊維としてソーダ石灰ガラスからなる平均繊維径が3〜5μmのグラスウールを使用し、前記ガラス短繊維をその長さ方向が伝熱方向に対して略垂直になるように且つ前記ガラス短繊維の長さ方向が相互に交差するようにランダムに配置して前記芯材の厚み方向に積層することにより前記積層体を構成した真空断熱材の製造方法において、前記積層体を1013hPaまで圧縮後、速やかに圧縮を解放する操作を繰り返す場合において、1回目の圧縮時に圧縮強度が300hPaとなる時の積層体の厚みを基準厚みとし、2回目の圧縮時の前記基準厚みにおける圧縮強度と、300hPaとの比が0.65以上となるように、予め、前記ガラス短繊維に対して、前記ガラス短繊維を低脆性、かつ高強度とする処理を行うことを特徴とする真空断熱材の製造方法である。 The average fiber The invention according to claim 1, comprising a core material consisting of a laminate of glass wool outer Ri Na and covered with a covering material to reduce the internal pressure said outer covering material, soda lime glass as the glass wool Glass wool with a diameter of 3 to 5 μm is used, and the short glass fibers are randomly selected so that the length direction of the short glass fibers is substantially perpendicular to the heat transfer direction and the length directions of the short glass fibers intersect each other. In the method for manufacturing a vacuum heat insulating material configured by stacking in the thickness direction of the core material and repeating the operation of quickly releasing the compression after compressing the laminate to 1013 hPa, The thickness of the laminate when the compressive strength is 300 hPa at the time of the first compression is a reference thickness, and the ratio of the compressive strength at the reference thickness at the time of the second compression to 300 hPa is 0.65 or more. As previously, with respect to the short glass fibers, a method for producing a vacuum insulation material, which comprises carrying out the process of the short glass fibers and low brittleness and high strength.

一般に、ガラス組成物の破壊は、低温から常温において典型的な脆性破壊であり、臨界応力のもとで急激に破壊が生じる。このような脆性固体の破壊は、引張り応力によって原子間の結合が切られ、原子が分離することによって起こる。   In general, the destruction of the glass composition is a typical brittle fracture from a low temperature to a normal temperature, and the fracture occurs rapidly under a critical stress. Such fracture of a brittle solid occurs when the bonds between atoms are broken by the tensile stress and the atoms are separated.

しかし、実際はガラス表面や内部には大小のグリフィスフローと呼ばれる傷が存在するため、これらが応力集中源となって、理論値よりもはるかに低い負荷応力のもとで破壊に至る。このことが、ガラスの脆さの原因の一つとなっている。   However, since there are actually flaws called large and small Griffith flows on the surface and inside of the glass, these become stress concentration sources, and breakage occurs under load stress much lower than the theoretical value. This is one of the causes of glass brittleness.

ガラス短繊維の場合においても、繊維を強化すること、かつガラスそのものを低脆性とすることで、圧縮等の負荷応力に対して繊維の破断が起こりにくくなる。その結果、前記積層体は繰り返し圧縮時の基準厚みにおける圧縮強度の低下が小さくなる。   Even in the case of a short glass fiber, the fiber is less likely to break against a load stress such as compression by reinforcing the fiber and making the glass itself low brittle. As a result, the laminate is less reduced in compressive strength at the reference thickness during repeated compression.

従って、ガラス短繊維の積層体からなる芯材を外被材で覆って内部を減圧してなる真空断熱材においても、真空包装後、大気圧による芯材の圧縮により、芯材を構成する繊維に引張り応力が作用した場合にも繊維が破断しにくく、繊維が絡み合って形成する芯材の空隙が保持される。このことは、より少ない繊維の接触点数で大気圧に対抗して芯材形状を保持することが可能となることを意味するものであり、芯材厚み方向の伝熱経路数が低減することになる。   Therefore, even in a vacuum heat insulating material in which a core material composed of a laminate of short glass fibers is covered with an outer cover material and the inside is decompressed, the fibers constituting the core material by compressing the core material by atmospheric pressure after vacuum packaging Even when a tensile stress is applied to the fiber, the fiber is not easily broken, and the voids of the core material formed by the entanglement of the fiber are maintained. This means that the core material shape can be maintained against the atmospheric pressure with a smaller number of fiber contact points, and the number of heat transfer paths in the core material thickness direction is reduced. Become.

このように、低脆性で繊維強度の大きいガラス短繊維を芯材に適用することで、芯材の厚み方向の伝熱量が低下することから真空断熱材の断熱性能が改善する。更には、芯材の耐圧縮性が改善されることから芯材の空隙率を高められ、同時に芯材の低密度化が可能となる。その結果、芯材の低コスト化を実現する真空断熱材を提供することができる。   Thus, by applying the short glass fiber having low brittleness and high fiber strength to the core material, the heat transfer performance in the thickness direction of the core material is reduced, so that the heat insulation performance of the vacuum heat insulating material is improved. Furthermore, since the compression resistance of the core material is improved, the porosity of the core material can be increased, and at the same time, the density of the core material can be reduced. As a result, it is possible to provide a vacuum heat insulating material that realizes cost reduction of the core material.

また、ガラス短繊維の積層体を繰り返し圧縮した場合に、2回目の圧縮時の前記基準厚みにおける圧縮強度と、300hPaとの比が0.65以上となるようなガラス短繊維の積層体を真空断熱材の芯材とすることで、芯材の厚み方向の伝熱量が低下することから真空断熱材の断熱性能が改善する。   Further, when the glass short fiber laminate is repeatedly compressed, the glass short fiber laminate is vacuumed so that the ratio of the compression strength at the reference thickness at the second compression to 300 hPa is 0.65 or more. Since the heat transfer amount in the thickness direction of the core material is reduced by using the core material of the heat insulating material, the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material is improved.

更には、芯材の耐圧縮性が改善されることから芯材の空隙率を高められ、芯材の低密度化が可能となる。その結果、芯材の低コスト化を実現する真空断熱材を提供することができる。   Furthermore, since the compression resistance of the core material is improved, the porosity of the core material can be increased, and the density of the core material can be reduced. As a result, it is possible to provide a vacuum heat insulating material that realizes cost reduction of the core material.

また、ガラス短繊維の脆性に関する特性は、繊維の引張り強度で管理することが本質的である。しかしながら、実際には、積層体を構成するガラス短繊維はその繊維強度に幅広い分布を有するため、ガラス短繊維の全体像を把握するのに必要な測定には膨大な労力を要する。そのため、本発明で示しているように、ガラス短繊維の積層体における圧縮特性で代用することにより管理が容易に実施でき、また積層体の全体像をより具体的に把握しやすくなる。   Moreover, it is essential to manage the brittle characteristics of short glass fibers by the tensile strength of the fibers. However, in practice, the short glass fibers constituting the laminate have a wide distribution in the fiber strength, and therefore the measurement required to grasp the overall image of the short glass fibers requires a great deal of labor. Therefore, as shown in the present invention, management can be easily performed by substituting the compression characteristics of the short glass fiber laminate, and the overall image of the laminate can be more easily grasped.

要するに、本試験方法により得られる繰り返し圧縮強度比が、真空断熱材の熱伝導率と良好な相関関係を有していることを新たに見出したのである。   In short, it has been newly found that the repeated compressive strength ratio obtained by this test method has a good correlation with the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material.

一方、繰り返し圧縮時の圧縮量を圧縮強度で1013hPaとするのは、積層体を真空包装した真空断熱材には、絶えず大気圧がかかることから設定したものであるが、多少前後することは問題ない。しかし、大気圧の2倍程度の強度で加圧すると低脆性、或いは高強度繊維の場合にも繊維の破断が進行するため、2回目の圧縮時の前記基準厚みにおける圧縮強度と、300hPaとの比が0.65未満となる場合があるため、繰り返し圧縮時の圧縮強度は1013hPaが望ましい。   On the other hand, the amount of compression at the time of repeated compression is set to 1013 hPa in terms of compressive strength is set because the vacuum heat insulating material in which the laminated body is vacuum-packed is constantly subjected to atmospheric pressure, but it is a problem that it slightly varies Absent. However, when the pressure is increased to about twice the atmospheric pressure, the fiber breaks even in the case of low brittleness or high strength fiber, so the compressive strength at the reference thickness at the second compression and 300 hPa Since the ratio may be less than 0.65, the compression strength during repeated compression is desirably 1013 hPa.

また、繰り返し圧縮時にその基準厚みを300hPa時の積層体の厚さとしているのは、基準厚みとする圧縮強度に応じて、繰り返し圧縮時の圧縮強度比が変動するが、300hPa時の積層体の厚さを基準とした場合が、もっとも真空断熱材の断熱性能との相関が明確になるためである。   Moreover, the reference thickness at the time of repeated compression is the thickness of the laminate at 300 hPa. The compression strength ratio at the time of repeated compression varies depending on the compression strength as the reference thickness, but the laminate at 300 hPa This is because the correlation with the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material becomes clear when the thickness is used as a reference.

なお、繰り返し圧縮試験の圧縮強度比は、基準厚みにおける2回目の圧縮強度を基準厚みを設定する300hPaで割った値を適用する。   The compression strength ratio in the repeated compression test is a value obtained by dividing the second compression strength at the reference thickness by 300 hPa that sets the reference thickness.

請求項2に記載の発明は、ガラス短繊維の積層体からなる芯材を外被材で覆って前記外被材内部を減圧してなり、前記ガラス短繊維としてソーダ石灰ガラスからなる平均繊維径が3〜5μmのグラスウールを使用し、前記ガラス短繊維をその長さ方向が伝熱方向に対して略垂直になるように且つ前記ガラス短繊維の長さ方向が相互に交差するようにランダムに配置して前記芯材の厚み方向に積層することにより前記積層体を構成した真空断熱材の製造方法において、前記積層体を1013hPaまで圧縮後、速やかに圧縮を解放する操作を繰り返す場合において、1回目の圧縮時に圧縮強度が300hPaとなる時の積層体の厚みを基準厚みとし、2回目の圧縮時に圧縮強度が300hPaとなる時の積層体の厚みと、前記基準厚みとの比が0.9以上となるように、予め、前記ガラス短繊維に対して、前記ガラス短繊維を低脆性、かつ高強度とする処理を行うことを特徴とする真空断熱材の製造方法である。 The average fiber The invention according to claim 2, comprising a core material consisting of a laminate of glass wool outer Ri Na and covered with a covering material to reduce the internal pressure said outer covering material, soda lime glass as the glass wool Glass wool with a diameter of 3 to 5 μm is used, and the short glass fibers are randomly selected so that the length direction of the short glass fibers is substantially perpendicular to the heat transfer direction and the length directions of the short glass fibers intersect each other. In the method for manufacturing a vacuum heat insulating material configured by stacking in the thickness direction of the core material and repeating the operation of quickly releasing the compression after compressing the laminate to 1013 hPa, The thickness of the laminate when the compressive strength is 300 hPa during the first compression is a reference thickness, and the ratio of the thickness of the laminate when the compressive strength is 300 hPa during the second compression and the reference thickness is As a .9 or more, in advance, with respect to the short glass fibers, a method for producing a vacuum insulation material and performing the processing of the short glass fibers and low brittleness and high strength.

ガラス短繊維の積層体を繰り返し圧縮した場合に、2回目の圧縮時に圧縮強度が300hPaとなる時の積層体の厚みと、前記基準厚みとの比が0.9以上となるようなガラス短繊維の積層体を真空断熱材の芯材とすることで、請求項1に記載の発明と同様の作用にて、芯材の厚み方向の伝熱量が低下することから真空断熱材の断熱性能が改善する。   When the laminate of short glass fibers is repeatedly compressed, the short glass fibers have a ratio of 0.9 or more to the thickness of the laminate when the compressive strength is 300 hPa during the second compression. By using the laminated body as the core material of the vacuum heat insulating material, the heat transfer performance in the thickness direction of the core material is reduced by the same action as the invention of claim 1, so the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material is improved. To do.

更には、芯材の耐圧縮性が改善されることから芯材の空隙率を高められ、芯材の低密度化が可能となる。その結果、芯材の低コスト化を実現する真空断熱材を提供することができる。   Furthermore, since the compression resistance of the core material is improved, the porosity of the core material can be increased, and the density of the core material can be reduced. As a result, it is possible to provide a vacuum heat insulating material that realizes cost reduction of the core material.

また、請求項1に記載の発明と同様に、ガラス短繊維の積層体における圧縮特性で代用することにより管理が容易に実施でき、また積層体の全体像をより具体的に把握しやすくなる。   As in the first aspect of the invention, management can be easily performed by substituting the compression characteristics of the short glass fiber laminate, and the overall image of the laminate can be more easily grasped.

なお、ガラス短繊維の積層体を、バインダー、或いは熱成形によりボード状に成形した場合にも、芯材の厚み方向の伝熱量が低下することから、真空断熱材の断熱性能が改善する。   In addition, when the laminated body of short glass fibers is formed into a board shape by binder or thermoforming, the heat transfer amount in the thickness direction of the core material is reduced, so that the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material is improved.

また、芯材の耐圧縮性が改善されることから芯材の空隙率を高められ、芯材の低密度化が可能となる。その結果、芯材の低コスト化を実現する真空断熱材を提供することができる。   Further, since the compression resistance of the core material is improved, the porosity of the core material can be increased and the density of the core material can be reduced. As a result, it is possible to provide a vacuum heat insulating material that realizes cost reduction of the core material.

更に、ガラス短繊維の積層体をバインダー、或いは熱成形によりボード状に成形することで積層体の嵩高さを低減することが出来ると共に、ボードに剛性が付与されるため、ボードサイズが大きい場合にもその取り扱い性が大幅に改善する。   Furthermore, when the short glass fiber laminate is formed into a board by binder or thermoforming, the bulk of the laminate can be reduced and the board is given rigidity, so when the board size is large However, its handling is greatly improved.

なお、ガラス短繊維の積層体をボード状に成形することなく芯材とした場合も、芯材の厚み方向の伝熱量が低下することから真空断熱材の断熱性能が改善する。   In addition, also when it uses as a core material without shape | molding the laminated body of a glass short fiber in board shape, since the heat transfer amount of the thickness direction of a core material falls, the heat insulation performance of a vacuum heat insulating material improves.

また、芯材の耐圧縮性が改善されることから芯材の空隙率を高められ、芯材の低密度化が可能となる。その結果、芯材の低コスト化を実現する真空断熱材を提供することができる。   Further, since the compression resistance of the core material is improved, the porosity of the core material can be increased and the density of the core material can be reduced. As a result, it is possible to provide a vacuum heat insulating material that realizes cost reduction of the core material.

また、ガラス短繊維の積層体をボード状に成形することなく芯材として適用すれば、積層体を構成するガラス短繊維に対する負荷応力がより小さくなり、ガラス短繊維の破断の進行を最も抑制することができるため、真空断熱材においてより優れた断熱性能を実現することができる。   Moreover, if the laminated body of short glass fibers is applied as a core material without forming into a board shape, the load stress on the short glass fibers constituting the laminated body becomes smaller, and the progress of breakage of the short glass fibers is most suppressed. Therefore, more excellent heat insulation performance can be realized in the vacuum heat insulating material.

このように、真空断熱材の芯材として適用するガラス短繊維は、低脆性でかつ繊維強度が大きいほど、真空断熱材の断熱性能を改善することができる。また、その繊維強度が大きいほど、真空断熱材の低密度化が実現できる。   Thus, the glass short fiber applied as a core material of a vacuum heat insulating material can improve the heat insulation performance of a vacuum heat insulating material, so that it is low brittle and the fiber strength is large. Moreover, the density reduction of a vacuum heat insulating material is realizable, so that the fiber strength is large.

ガラス短繊維の脆性に関する特性は、繊維の引張り強度で管理することが本質的である。しかしながら、実際には、ガラス短繊維はその繊維強度が広く分布しているため、ガラス短繊維の全体像を把握するのに必要な測定は膨大な労力を要する。そのため、本発明で示しているように、ガラス短繊維の積層体における圧縮特性で代用して管理することが望ましい。   It is essential to control the brittle properties of short glass fibers by the tensile strength of the fibers. However, in practice, the short glass fibers have a wide distribution of fiber strength, and the measurement required to grasp the overall image of the short glass fibers requires a great deal of labor. Therefore, as shown in the present invention, it is desirable to manage by substituting the compression characteristics in the laminated body of short glass fibers.

このように、真空断熱材の熱伝導率を改善するには、ガラス短繊維の積層体を繰り返し圧縮解放する操作において、繰り返し圧縮時の基準厚みおける圧縮強度の低下が小さいものが望ましい。   Thus, in order to improve the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material, it is desirable that the reduction in the compressive strength at the reference thickness during repeated compression is small in the operation of repeatedly compressing and releasing the glass short fiber laminate.

請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、前記ガラス短繊維に対して前記ガラス短繊維を低脆性かつ高強度とする処理が、繊維化直後の高温のガラス短繊維に対し冷却空気を吹き付ける加熱急冷法、フッ化水素酸でガラス短繊維のガラス表面に存在するグリフィスフローを除去するフッ化水素酸処理、及びガラス短繊維のガラス表面のナトリウムイオンを分子径の大きいカリウムイオンで置換するイオン交換法のいずれかによるものであることを特徴とする真空断熱材の製造方法であり、繊維化直後の高温のガラス短繊維に対し冷却空気を吹き付ける加熱急冷法、フッ化水素酸でガラス短繊維のガラス表面に存在するグリフィスフローを除去するフッ化水素酸処理、及びガラス短繊維のガラス表面のナトリウムイオンを分子径の大きいカリウムイオンで置換するイオン交換法のいずれかを採用することにより、ガラス短繊維を低脆性かつ高強度とすることができる。The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2, wherein the short glass fiber has a low brittleness and a high strength, and the short glass fiber has a high temperature short glass immediately after fiberization. Heating and quenching method in which cooling air is blown against the fiber, hydrofluoric acid treatment to remove the Griffith flow existing on the glass surface of the short glass fiber with hydrofluoric acid, and sodium ions on the glass surface of the short glass fiber with a molecular diameter This is a method for producing a vacuum heat insulating material characterized in that it is based on any one of the ion exchange methods of replacing with large potassium ions, and is a heating and quenching method in which cooling air is blown against high-temperature short glass fibers immediately after fiberization. Hydrofluoric acid treatment to remove the Griffith flow existing on the glass surface of the short glass fiber with hydrofluoric acid, and sodium ion on the glass surface of the short glass fiber The by adopting any of the ion exchange method to replace a large potassium ions molecular diameter, it is possible to short glass fibers with low brittleness and high strength.

請求項4に記載の発明は、請求項1から3のいずれか一項に記載の真空断熱材の製造方法により製造された真空断熱材である。Invention of Claim 4 is the vacuum heat insulating material manufactured by the manufacturing method of the vacuum heat insulating material as described in any one of Claim 1 to 3.

以下、本発明の繰り返し圧縮強度比を得るための試験方法について具体的に説明する。   Hereinafter, the test method for obtaining the repeated compressive strength ratio of the present invention will be specifically described.

(1)試験試料の前処理として、真空包装や梱包等による試料の圧縮履歴を取り除くため、まず、試料を300hPaまで圧縮する。   (1) As a pretreatment of the test sample, in order to remove the compression history of the sample due to vacuum packaging or packing, the sample is first compressed to 300 hPa.

(2)1回目圧縮として、試験試料を1013hPaまで圧縮し速やかに所定厚みまで解放する。この圧縮過程にて圧縮強度が300hPaとなる厚みを基準厚みとする。   (2) As the first compression, the test sample is compressed to 1013 hPa and quickly released to a predetermined thickness. The thickness at which the compression strength becomes 300 hPa in this compression process is taken as the reference thickness.

(3)1回目圧縮時と同一個所を再度、1013hPaまで2回目の圧縮をする。この圧縮過程にて、基準厚みおける圧縮強度を測定する。   (3) The same compression as the first compression is performed again until the second compression to 1013 hPa. In this compression process, the compressive strength at the reference thickness is measured.

(4)以下の式より、繰り返し圧縮強度比を算出する。   (4) The repeated compression strength ratio is calculated from the following equation.

繰り返し圧縮強度比=2回目圧縮時の基準厚みにおける圧縮強度/300hPa
この時、繰り返し圧縮試験装置は一般的なオートグラフが使用できる。試験条件の一例としては、圧縮速度は10mm/分、圧縮用治具は上下共に直径100mmの鉄製の円形型、試験試料はサイズが200mm×200mmで目付量が2500g/m2±15%とし、試料の中心部を圧縮して繰り返し圧縮強度試験を実施するものである。
Repeated compressive strength ratio = compressive strength at the standard thickness during the second compression / 300 hPa
At this time, a general autograph can be used as the repeated compression test apparatus. As an example of the test conditions, the compression speed is 10 mm / min, the compression jig is an iron circular shape having a diameter of 100 mm both in the upper and lower sides, the test sample is 200 mm × 200 mm in size, and the basis weight is 2500 g / m 2 ± 15%. The center part of the sample is compressed and the compressive strength test is repeatedly performed.

なお、本発明で使用できるガラス短繊維は、公知の繊維が使用できるが、繊維径が細く、素材の熱伝導率が小さいものが望ましく、更には、繊維の引っ張り強度が0.5GPa以上であることがより望ましい。   As the short glass fiber that can be used in the present invention, a known fiber can be used, but it is desirable that the fiber diameter is small and the thermal conductivity of the material is small, and the tensile strength of the fiber is 0.5 GPa or more. It is more desirable.

また、積層体は、ガラス短繊維がその長さ方向を伝熱方向(厚み方向)に対して垂直となるように且つ前記ガラス短繊維の長さ方向が相互に交差するようにランダムに配置し、繊維相互が点接触となるように成形してなるウエブを積層したものが望ましい。更に、このウェブを積層してなる積層体は、前記ウェブ間が積層体の一体性が保持できる必要最低限の繊維の交絡により結合され、厚み方向に均質に積層配列されたものがより好適である。このような積層体とすることで、芯材厚み方向の伝熱量は、ガラス組成物に固有の熱伝導率よりも繊維相互の接触熱抵抗が支配的になる。 In addition, the laminate is randomly arranged so that the short glass fibers are substantially perpendicular to the heat transfer direction (thickness direction) in the length direction, and the length directions of the short glass fibers intersect each other. In addition, a laminate of webs formed so that the fibers are in point contact with each other is desirable. Further, the laminate formed by laminating the webs is more preferably a laminate in which the webs are joined by minimum entanglement of fibers capable of maintaining the integrity of the laminate, and are uniformly laminated in the thickness direction. is there. By setting it as such a laminated body, the contact heat resistance between fibers becomes more dominant than the heat conductivity intrinsic | native to a glass composition in the heat transfer amount of a core material thickness direction.

一例としては、汎用ガラス組成物の常温での熱伝導率は1W/mK前後であるが、ガラス繊維をその長さ方向が伝熱方向に対して略垂直になるように且つ前記ガラス短繊維の長さ方向が相互に交差するようにランダムに配置して積層した積層体、すなわちウェブを積層した積層体を芯材とする真空断熱材の場合には、積層体の固体成分に関するみかけの熱伝導率がガラス組成物自身の100分の1以下となる。 As an example, the thermal conductivity of the general-purpose glass composition at room temperature is around 1 W / mK, and the short glass fibers are arranged so that the length direction thereof is substantially perpendicular to the heat transfer direction , and the short glass fibers are used. In the case of a vacuum heat insulating material having a core of a laminate in which the length directions of the layers are randomly arranged so as to cross each other , that is, a laminate in which webs are laminated, the apparent heat related to the solid component of the laminate The conductivity is 1/100 or less of the glass composition itself.

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はより優れた断熱性能が得られる。しかし、経済性の観点からは平均繊維径が3〜5μmのものを使用するのが望ましい。   The fiber diameter is not particularly specified, but finer fiber diameter can provide better heat insulation performance. However, it is desirable to use one having an average fiber diameter of 3 to 5 μm from the viewpoint of economy.

一方、ガラス短繊維を低脆性、かつ高強度とする方法の一例は、以下に示すとおりである。   On the other hand, an example of a method for making short glass fibers low brittle and high in strength is as follows.

本発明に適用できるガラス短繊維は、ガラス組成の適正化や製造プロセスの適正化により、ガラス短繊維を低脆性、かつ高強度とすることができる。このうち、製造プロセスの適正化により、ガラス短繊維の強度を増大する方法としては、化学強化法またはイオン交換法と呼ばれる方法や、加熱急冷法または風冷強化法と呼ばれる方法がある。   The short glass fiber applicable to the present invention can make the short glass fiber low brittle and high in strength by optimizing the glass composition and the manufacturing process. Among these, methods for increasing the strength of short glass fibers by optimizing the manufacturing process include a method called a chemical strengthening method or an ion exchange method, and a method called a heating rapid cooling method or an air cooling strengthening method.

化学強化法は、フッ化水素酸等でガラス表面を浸食する方法であり、これにより、ガラス表面に存在するグリフィスフローを除去することができるため、ガラス短繊維の脆性と強度を改善できる。   The chemical strengthening method is a method in which the glass surface is eroded with hydrofluoric acid or the like, and thereby the Griffith flow existing on the glass surface can be removed, so that the brittleness and strength of the short glass fiber can be improved.

また、イオン交換法は、ガラス表面のナトリウムイオンを分子径の大きいカリウムイオンで置換することで、予めガラスの表面に高い圧縮応力層を付与する方法であり、同様にガラスの脆性と強度を改善できる。   In addition, the ion exchange method is a method in which a high compressive stress layer is applied to the glass surface in advance by replacing sodium ions on the glass surface with potassium ions having a large molecular diameter. Similarly, the brittleness and strength of the glass are improved. it can.

しかしながら、工業的に最も利用されるのは加熱急冷法である。これは、加熱されたガラスに低温の空気を吹き付けることで処理され、予めガラスの表面に高い圧縮応力層を付与することにより、引張り応力に対する耐久性を向上させるものである。この方法は、ガラス繊維についても同様に実施することができ、繊維化直後の高温の繊維に対し冷却空気を吹き付けることでガラス繊維が強化されるため効率的に処理できる。 However, the heating and cooling method is most used industrially. This is processed by spraying low-temperature air on heated glass, and by applying a high compressive stress layer to the surface of the glass in advance, durability against tensile stress is improved. This method can be similarly applied to glass fibers, and glass fibers are reinforced by blowing cooling air on high-temperature fibers immediately after fiberization, so that the glass fibers can be efficiently processed.

以上、工業的に利用されるガラス強化方法を示したが、ガラス繊維の機械強度を強化する方法は、前述したものに限定するものではなく、公知の方法が適用できる。   As mentioned above, although the glass strengthening method utilized industrially was shown, the method of strengthening the mechanical strength of glass fiber is not limited to what was mentioned above, A well-known method is applicable.

一方、本発明で使用できる外被材を形成するラミネートフィルムは、高いガスバリア性を付与するために金属箔層、或いは蒸着層の少なくともいずれかを有するプラスチック製フィルムにて構成することがより望ましい。この時、金属箔層、及び蒸着層は公知の材料が利用でき、特に指定するものではない。   On the other hand, it is more desirable that the laminate film forming the covering material that can be used in the present invention is composed of a plastic film having at least one of a metal foil layer and a vapor deposition layer in order to impart high gas barrier properties. At this time, a known material can be used for the metal foil layer and the vapor deposition layer, and is not particularly specified.

また、ラミネートフィルムの成形方法は、ドライラミネーション用の接着剤を用いて行うドライラミネーション方式がより望ましいが、ラミネートフィルムの一部にオレフィン系樹脂を用いて溶融押し出しするエクストルージョンラミネーション方式を適用してもよい。   In addition, the lamination film is preferably formed by a dry lamination method using an adhesive for dry lamination, but an extrusion lamination method in which a part of the laminate film is melt extruded using an olefin resin is applied. Also good.

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り、本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. Note that 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模式図を示すものである。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a vacuum heat insulating material in Embodiment 1 of the present invention.

図1において、真空断熱材1は、芯材2と吸着剤4とを外被材3に挿入し、内部を減圧して構成している。この時、真空断熱材は厚みが10mmとなるように芯材2を調整している。   In FIG. 1, the vacuum heat insulating material 1 is configured by inserting a core material 2 and an adsorbent 4 into an outer cover material 3 and reducing the pressure inside. At this time, the core material 2 is adjusted so that the vacuum heat insulating material has a thickness of 10 mm.

真空断熱材1の作製は、芯材2を140℃の乾燥炉で20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被材3に挿入し、減圧チャンバー内で外被材3の内部が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 prepared by drying the core material 2 in a drying furnace at 140 ° C. for 20 minutes, and then inserting the three sides of the laminate film into the envelope material 3 formed into a bag shape by heat sealing. The pressure inside the jacket 3 is reduced to 10 Pa or less, and the opening is hermetically sealed by heat welding.

一方、芯材2に適用しているガラス短繊維は、平均繊維径3.5μmのグラスウールである。但し、前記グラスウールは、汎用的なソーダ石灰ガラス組成物を適用しているが、繊維化直後に、冷却空気を吹き付ける事で急冷して繊維を強化している。   On the other hand, the glass short fiber applied to the core material 2 is glass wool having an average fiber diameter of 3.5 μm. However, the glass wool uses a general-purpose soda-lime glass composition, but immediately after fiberization, the glass wool is rapidly cooled by blowing cooling air to reinforce the fibers.

芯材2の作製は、ガラス短繊維のウェブからなるグラスウールを所定厚みになるまで積層し、ウェブ間が交絡により結合された積層体を成形する。その後、ガラス短繊維の積層体を、ガラスの歪点よりも低い450℃で5分間加熱プレスにて熱成形することでボード状の芯材を成形している。   The core material 2 is produced by laminating glass wool made of short glass fiber webs to a predetermined thickness, and molding a laminated body in which the webs are joined by entanglement. Then, the board-shaped core material is shape | molded by thermoforming the laminated body of a short glass fiber with a hot press at 450 degreeC lower than the distortion point of glass for 5 minutes.

なお、上記方法以外に、加熱プレス時にバインダーを適用することでより剛性の高いボード状の芯材を成形することができる。これらは、求められる真空断熱材の品質や生産性を考慮して決定することができる。   In addition to the above method, a board-like core material having higher rigidity can be formed by applying a binder during hot pressing. These can be determined in consideration of the required quality and productivity of the vacuum heat insulating material.

外被材3は、最外層にポリエチレンテレフタレートフィルム(12μm)、中間層にアルミ箔(6μm)、熱溶着層に直鎖状低密度ポリエチレンフィルム(50μm)を適用したプラスチックラミネートフィルムから構成している。   The jacket material 3 is composed of a plastic laminate film in which a polyethylene terephthalate film (12 μm) is applied to the outermost layer, an aluminum foil (6 μm) is applied to the intermediate layer, and a linear low density polyethylene film (50 μm) is applied to the heat-welded layer. .

吸着剤4は、水分吸着剤として酸化カルシウムを適用している。   The adsorbent 4 uses calcium oxide as a moisture adsorbent.

このようして作製した真空断熱材1について、その熱伝導率を英弘精機製のオートラムダにて測定した。その結果、真空断熱材1の熱伝導率は、平均温度24℃にて0.0015W/mKと優れた断熱性能を有しており、積層体の繰り返し圧縮試験における圧縮強度比は0.8であった。   About the vacuum heat insulating material 1 produced in this way, the thermal conductivity was measured with an auto lambda manufactured by Eihiro Seiki. As a result, the heat conductivity of the vacuum heat insulating material 1 has an excellent heat insulating performance of 0.0015 W / mK at an average temperature of 24 ° C., and the compression strength ratio in the repeated compression test of the laminate is 0.8. there were.

これは、繰り返し圧縮試験における圧縮強度比が0.65未満の従来のガラス短繊維の積層体から芯材を成形した真空断熱材と比較して、熱伝導率は0.0004W/mK低減することが判った。   This means that the thermal conductivity is reduced by 0.0004 W / mK compared to a vacuum heat insulating material in which a core material is formed from a laminate of conventional short glass fibers having a compression strength ratio of less than 0.65 in a repeated compression test. I understood.

また同様に、真空断熱材1を10mm厚みとするために必要な芯材密度は、従来、250kg/m3であったものが、本実施の形態では240kg/m3であった。 Similarly, the core material density required to make the vacuum heat insulating material 1 10 mm thick is conventionally 250 kg / m 3 , but in the present embodiment it is 240 kg / m 3 .

このような結果を得られた理由は、積層体の繰り返し圧縮試験における圧縮強度比が0.8であることから、従来品と比較して大気圧により芯材が圧縮されても繊維の屈曲や破断が生じにくく、繊維の絡み合いにより形成される空隙が保持され、より少ない繊維の接触点数で大気圧を保持することが可能となったためと考える。   The reason why such a result was obtained is that the compression strength ratio in the repeated compression test of the laminate is 0.8, so even if the core material is compressed by atmospheric pressure compared to the conventional product, the bending of the fiber It is considered that breakage hardly occurs, voids formed by fiber entanglement are maintained, and atmospheric pressure can be maintained with a smaller number of fiber contact points.

その結果、芯材の厚み方向の伝熱量が低下することから真空断熱材の断熱性能が改善する。更には、芯材の耐圧縮性が改善されていることから芯材の空隙率を高められ、芯材の低密度化が可能となる。よって、本実施の形態では、グラスウールの使用量が4%低減可能となることから、原材料費の低減も実現できる。   As a result, since the amount of heat transfer in the thickness direction of the core material is reduced, the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material is improved. Furthermore, since the compression resistance of the core material is improved, the porosity of the core material can be increased, and the density of the core material can be reduced. Therefore, in this Embodiment, since the usage-amount of glass wool can be reduced 4%, reduction of raw material cost is also realizable.

なお、本実施の形態では、芯材を形成するガラス短繊維としては、汎用工業材料であるグラスウールを適用し、積層体の繰り返し圧縮試験における圧縮強度比が0.65以上になるよう加熱急冷法にて繊維を強化して適用している。   In this embodiment, as the short glass fibers forming the core material, glass wool, which is a general-purpose industrial material, is applied, and the heating and quenching method is performed so that the compression strength ratio in the repeated compression test of the laminate is 0.65 or more. The fiber is reinforced and applied.

しかしながら、芯材に適用できるガラス短繊維は、低脆性で、かつ高強度のガラス短繊維であれば特に問題なく適用できる。しかし、望ましくは、積層体の繰り返し圧縮試験における圧縮強度比が0.65以上となるガラス短繊維の積層体、より望ましくは、圧縮強度比が0.70以上となるガラス短繊維の積層体、更に望ましくは、圧縮強度比が0.75以上となるガラス短繊維の積層体である。   However, the short glass fiber that can be applied to the core material can be applied without any particular problem as long as the short glass fiber has low brittleness and high strength. However, desirably, a laminate of short glass fibers having a compression strength ratio of 0.65 or more in a repeated compression test of the laminate, more desirably, a laminate of short glass fibers having a compression strength ratio of 0.70 or more, More preferably, it is a laminate of short glass fibers having a compressive strength ratio of 0.75 or more.

なお、圧縮強度比は0.65を境にして熱伝導率が大きく低下するが、圧縮強度比が0.75を超えると熱伝導率の更なる低下は確認できない。よって、圧縮強度比が0.65か0.75の範囲においては、圧縮強度比が大きくなるに従い熱伝導率が低下する傾向にある。   In addition, although the compressive strength ratio greatly reduces the thermal conductivity at the boundary of 0.65, if the compressive strength ratio exceeds 0.75, no further decrease in the thermal conductivity can be confirmed. Therefore, when the compressive strength ratio is in the range of 0.65 or 0.75, the thermal conductivity tends to decrease as the compressive strength ratio increases.

なお、繰り返し圧縮試験は、島津製作所製のオートグラフを使用して、直径100mmの鉄製の円形治具を使用して実施した。この時、圧縮速度は10mm/分とした。また、供試材料の圧縮負荷履歴を統一し、試験バラツキを抑制するため、予め前処理として圧縮強度が300hPaとなるまで一度圧縮処理を実施後、本試験を実施した。なお、圧縮強度比はそれぞれn=3の平均で示している。   The repeated compression test was carried out using an iron circular jig having a diameter of 100 mm using an autograph made by Shimadzu Corporation. At this time, the compression speed was 10 mm / min. In addition, in order to unify the compression load history of the test material and suppress the test variation, this test was performed after the compression treatment was once performed as a pretreatment until the compression strength reached 300 hPa. The compressive strength ratio is shown as an average of n = 3.

(実施の形態2)
図2は、本発明の実施の形態2における真空断熱材の断面模式図を示すものである。
(Embodiment 2)
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the vacuum heat insulating material in Embodiment 2 of the present invention.

図2において、真空断熱材11は、芯材12と吸着剤14とを外被材13に挿入し、内部を減圧して構成している。この時、真空断熱材は厚みが10mmとなるように芯材12を調整している。   In FIG. 2, the vacuum heat insulating material 11 is configured by inserting a core material 12 and an adsorbent 14 into an outer cover material 13 and reducing the pressure inside. At this time, the core material 12 is adjusted so that the vacuum heat insulating material has a thickness of 10 mm.

芯材2の作製は、ガラス短繊維のウェブからなるグラスウールを所定厚みになるまで積層し、ウェブ間が交絡により結合された積層体を成形した。この時、芯材12は、バインダー、或いは熱成形等により積層体をボード状に成形することなく芯材として使用している。   The core material 2 was produced by laminating glass wool made of short glass fiber webs to a predetermined thickness, and molding a laminate in which the webs were joined by entanglement. At this time, the core material 12 is used as a core material without forming the laminated body into a board shape by binder or thermoforming.

なお、本実施の形態2における真空断熱材11は、芯材12の製造方法が異なる以外は、実施の形態1における材料構成、及び作製方法と同様である。   In addition, the vacuum heat insulating material 11 in this Embodiment 2 is the same as that of the material structure in 1st Embodiment, and a preparation method except the manufacturing method of the core material 12 differing.

芯材12に適用しているガラス短繊維は、平均繊維径3.5μmのグラスウールであり、積層体の繰り返し圧縮試験での圧縮強度比は0.80であった。   The short glass fibers applied to the core material 12 were glass wool having an average fiber diameter of 3.5 μm, and the compression strength ratio in the repeated compression test of the laminate was 0.80.

このようして作製した真空断熱材11について、その熱伝導率を英弘精機製のオートラムダにて測定した。その結果、真空断熱材11の熱伝導率は、平均温度24℃にて0.0014W/mKと優れた断熱性能を有しており、繰り返し圧縮試験における圧縮強度比が0.65未満の従来のガラス短繊維の積層体から芯材を成形した真空断熱材と比較して、熱伝導率は0.0005W/mK低減することが判った。   About the vacuum heat insulating material 11 produced in this way, the thermal conductivity was measured with an auto lambda manufactured by Eihiro Seiki. As a result, the heat conductivity of the vacuum heat insulating material 11 has an excellent heat insulating performance of 0.0014 W / mK at an average temperature of 24 ° C., and the compression strength ratio in the repeated compression test is less than 0.65. It was found that the thermal conductivity was reduced by 0.0005 W / mK as compared with a vacuum heat insulating material in which a core material was formed from a laminate of short glass fibers.

また、ガラス短繊維の積層体を熱成形によりボード状に成形して使用した実施の形態1の場合と比較して、積層体の繰り返し圧縮試験での圧縮強度比が同等にも関わらず真空断熱材の断熱性能はより向上した。   Further, compared to the case of Embodiment 1 in which a laminated body of short glass fibers is formed into a board shape by thermoforming, vacuum insulation is used although the compression strength ratio in the repeated compression test of the laminated body is equivalent. The insulation performance of the material was further improved.

また同様に、真空断熱材11を10mm厚みとするために必要な芯材密度は、従来、250kg/m3であったものが、本実施の形態では235kg/m3であった。 Similarly, the core material density required to make the vacuum heat insulating material 11 10 mm thick has been 235 kg / m 3 in the present embodiment, which was conventionally 250 kg / m 3 .

このような結果を得られた理由は、積層体の繰り返し圧縮試験での圧縮強度比が0.80であることから、従来品と比較して大気圧により圧縮されても繊維の屈曲や破断が生じにくく、繊維の絡み合いにより形成される空隙が保持され、より少ない繊維の接触点数で大気圧を保持することが可能となったためと考える。   The reason why such a result was obtained is that the compression strength ratio in the repeated compression test of the laminate is 0.80, so that the fiber is bent or broken even when compressed by atmospheric pressure as compared with the conventional product. This is considered to be because the voids formed by the entanglement of the fibers are not easily generated and the atmospheric pressure can be maintained with a smaller number of contact points of the fibers.

その結果、芯材の厚み方向の伝熱量が低下することから真空断熱材の断熱性能が改善する。更には、芯材の耐圧縮性が改善されていることから芯材の空隙率を高められ、芯材の低密度化が可能となる。よって、本実施の形態では、グラスウールの使用量が6%低減可能となることから、原材料費の低減も実現できる。   As a result, since the amount of heat transfer in the thickness direction of the core material is reduced, the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material is improved. Furthermore, since the compression resistance of the core material is improved, the porosity of the core material can be increased, and the density of the core material can be reduced. Therefore, in this Embodiment, since the usage-amount of glass wool can be reduced 6%, reduction of raw material cost is also realizable.

(実施の形態3)
図3は、本発明の実施の形態3における真空断熱材の平面模式図を示すものである。また、図4は、図3のA−A‘線における真空断熱材の断面模式図を示す。
(Embodiment 3)
FIG. 3 shows a schematic plan view of a vacuum heat insulating material in Embodiment 3 of the present invention. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the vacuum heat insulating material taken along line AA ′ of FIG.

図3において、真空断熱材31は、複数の芯材32をガスバリア性の外被材33で減圧密封されており、網掛けした熱溶着部34により芯材32がそれぞれの独立した真空空間に保持されている。   In FIG. 3, a vacuum heat insulating material 31 is formed by sealing a plurality of core materials 32 with a gas barrier outer covering material 33 under reduced pressure, and the core materials 32 are held in independent vacuum spaces by shaded heat welding portions 34. Has been.

真空断熱材31の作製方法は、まず、真空チャンバー内に相対する上下一対のラミネートフィルムを設置する。この時、下部ラミネートフィルムの上側面には140℃で20分間乾燥した複数の芯材32を予め熱溶着する等、公知の方法で固定する。その後、芯材32周囲が10Pa以下になるように減圧し、予め加熱しておいた前記上下ラミネートフィルムを芯材32部も含めて熱溶着させることで、複数の芯材32がそれぞれの芯材32の周辺部近傍まで相対するラミネートフィルムが熱溶着され熱溶着部34を形成し、前記芯材32がそれぞれ独立した真空空間に保持される。   The manufacturing method of the vacuum heat insulating material 31 first installs a pair of upper and lower laminated films facing each other in the vacuum chamber. At this time, a plurality of core materials 32 dried at 140 ° C. for 20 minutes are fixed to the upper side surface of the lower laminate film by a known method such as heat welding in advance. Thereafter, the pressure is reduced so that the periphery of the core material 32 becomes 10 Pa or less, and the upper and lower laminated films that have been heated in advance are heat-welded including the core material 32 part, so that the plurality of core materials 32 are each core material. Laminate films facing to the vicinity of the periphery of 32 are thermally welded to form a thermally welded portion 34, and the core members 32 are held in independent vacuum spaces.

なお、本実施の形態3における真空断熱材31は、真空断熱材31の製造方法が異なる以外は、実施の形態1で説明した材料構成と同様である。但し、真空断熱材31には、水分吸着剤は使用しておらす、真空断熱材31の芯材32部厚みは5mmとなるように調整している。   In addition, the vacuum heat insulating material 31 in this Embodiment 3 is the same as that of the material structure demonstrated in Embodiment 1 except the manufacturing method of the vacuum heat insulating material 31 differing. However, a moisture adsorbent is used for the vacuum heat insulating material 31, and the thickness of the core material 32 part of the vacuum heat insulating material 31 is adjusted to 5 mm.

芯材32に適用しているガラス短繊維は、平均繊維径3.5μmのグラスウールであり、積層体の繰り返し圧縮試験での圧縮強度比は0.76であった。   The short glass fibers applied to the core material 32 were glass wool having an average fiber diameter of 3.5 μm, and the compression strength ratio in the repeated compression test of the laminate was 0.76.

このようして作製した真空断熱材31について、その芯材部熱伝導率を英弘精機製のオートラムダにて測定した。その結果、真空断熱材31の芯材部熱伝導率は、平均温度24℃にて0.0015W/mKと優れた断熱性能を有しており、繰り返し圧縮試験における圧縮強度比が0.65未満の従来のガラス短繊維の積層体から芯材を成形した真空断熱材と比較して、熱伝導率は0.0004W/mK低減することが判った。   About the vacuum heat insulating material 31 produced in this way, the core part part thermal conductivity was measured with the auto-lambda made from Eihiro Seiki. As a result, the core part thermal conductivity of the vacuum heat insulating material 31 has an excellent heat insulating performance of 0.0015 W / mK at an average temperature of 24 ° C., and the compression strength ratio in the repeated compression test is less than 0.65. It was found that the thermal conductivity was reduced by 0.0004 W / mK as compared with a conventional vacuum heat insulating material in which a core material was formed from a laminate of short glass fibers.

また同様に、真空断熱材31を5mm厚みとするために必要な芯材密度は、従来、250kg/m3であったものが、本実施の形態では240kg/m3であった。 Similarly, the core material density required to make the vacuum heat insulating material 31 5 mm thick is conventionally 250 kg / m 3 , but 240 kg / m 3 in the present embodiment.

このような結果を得られた理由は、積層体の繰り返し圧縮試験での圧縮強度比が0.76であることから、従来品と比較して大気圧により圧縮されても繊維の屈曲や破断が生じにくく、繊維の絡み合いにより形成される空隙が保持され、より少ない繊維の接触点数で大気圧を保持することが可能となったためと考える。   The reason why such a result was obtained is that the compression strength ratio in the repeated compression test of the laminate is 0.76, so that the fiber is bent or broken even when compressed by atmospheric pressure as compared with the conventional product. This is considered to be because the voids formed by the entanglement of the fibers are not easily generated and the atmospheric pressure can be maintained with a smaller number of contact points of the fibers.

その結果、芯材32の厚み方向の伝熱量が低下することから真空断熱材31の断熱性能が改善する。更には、芯材32の耐圧縮性が改善されていることから、芯材32の空隙率を高められ、芯材32の低密度化が可能となる。よって、本実施の形態では、グラスウールの使用量が4%低減可能となることから、原材料費の低減も実現できる。   As a result, the amount of heat transfer in the thickness direction of the core material 32 is reduced, so that the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material 31 is improved. Furthermore, since the compression resistance of the core material 32 is improved, the porosity of the core material 32 can be increased and the density of the core material 32 can be reduced. Therefore, in this Embodiment, since the usage-amount of glass wool can be reduced 4%, reduction of raw material cost is also realizable.

以下、実施例、及び比較例を用いて、本発明の真空断熱材の芯材を構成するガラス短繊維の繰り返し圧縮試験における特性ついて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 characteristics in the repeated compression test of the short glass fibers constituting the core material of the vacuum heat insulating material of the present invention will be described in detail using examples and comparative examples, but the present invention is limited only to the examples. Is not to be done.

(表1)に芯材に使用するガラス短繊維のガラス強化方法、及びガラス組成を種々変更した場合において、繰り返し圧縮試験における圧縮強度比、及び厚さ比と、真空断熱材の熱伝導率と密度との関係について、実施例1〜6、及び比較例1または2に示した。   (Table 1) When the glass reinforcing method of the short glass fiber used for the core material and the glass composition are variously changed, the compression strength ratio and the thickness ratio in the repeated compression test, and the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material The relationship with the density is shown in Examples 1 to 6 and Comparative Example 1 or 2.

Figure 2007002996
真空断熱材は、基本的に、実施の形態1と同様の方法で作製しているが、真空断熱材1の芯材2を構成するガラス短繊維のガラス強化方法を種々変化させて作製している。
Figure 2007002996
The vacuum heat insulating material is basically manufactured by the same method as in the first embodiment, but is manufactured by changing the glass reinforcing method of the short glass fiber constituting the core material 2 of the vacuum heat insulating material 1 in various ways. Yes.

また、ガラス組成は、A〜Cの3組成で評価しており、Aはソーダ石灰ガラス(Cガラス)、Bは無アルカリガラス(Eガラス)、Cはソーダ石灰ガラスにおいてアルカリ含有率を2倍にする共に、酸化バリウムを5mol%添加した。なお、Cはアルカリと酸化バリウムの増加量分だけ酸化ケイ素量を低減している。   Moreover, the glass composition is evaluated with three compositions of A to C. A is soda lime glass (C glass), B is alkali-free glass (E glass), and C is twice the alkali content in soda lime glass. In addition, 5 mol% of barium oxide was added. Note that C reduces the amount of silicon oxide by the increased amount of alkali and barium oxide.

更に、ソーダ石灰ガラスについては、加熱急冷法、フッ化水素酸処理、及びイオン交換法によりガラスを強化している。   Furthermore, about soda-lime glass, the glass is tempered by the heating rapid cooling method, hydrofluoric acid treatment, and the ion exchange method.

一方、繰り返し圧縮試験における圧縮強度比と厚さ比については、島津製作所製のオートグラフを用いて、それぞれn=3の平均値で示している。この時、圧縮強度比は基準厚みにおける2回目の圧縮強度を圧縮強度300hPaで割った値を適用し、厚さ比は2回目圧縮時における300hPaでの厚みを1回目圧縮時における300hPaでの厚み(基準厚み)で割った値を適用している。また、熱伝導率は英弘精機製のオートラムダにて平均温度24℃にて測定した。   On the other hand, the compression strength ratio and the thickness ratio in the repeated compression test are shown as average values of n = 3, respectively, using an autograph manufactured by Shimadzu Corporation. At this time, the compression strength ratio is a value obtained by dividing the second compression strength at the reference thickness by the compression strength of 300 hPa, and the thickness ratio is the thickness at 300 hPa at the second compression and the thickness at 300 hPa at the first compression. The value divided by (reference thickness) is applied. The thermal conductivity was measured at an average temperature of 24 ° C. using an auto lambda manufactured by Eihiro Seiki.

(実施例1)
芯材に適用する積層体を構成するガラス短繊維は、汎用的なガラスカレットを主成分とするソーダ石灰ガラスを適用している。しかしながら、ガラス短繊維は加熱急冷法にて強化されているため、高強度で、かつ低脆性となっている。
Example 1
As the short glass fibers constituting the laminate applied to the core material, soda-lime glass mainly composed of general-purpose glass cullet is applied. However, since the short glass fiber is reinforced by the heating and quenching method, it has high strength and low brittleness.

なお、この時、急冷時の空気温度を30℃として作製した。   At this time, the air temperature during rapid cooling was set to 30 ° C.

前記ガラス短繊維の積層体において、繰り返し圧縮試験を実施したときの圧縮強度比は0.65であり、同様に厚さ比は0.905であった。   In the laminate of short glass fibers, the compression strength ratio when the repeated compression test was performed was 0.65, and the thickness ratio was 0.905.

この時、真空断熱材の熱伝導率は、0.0016W/mKと従来品と比較して0.0003W/mK改善していた。また、同様に、真空断熱材の芯材密度は245kg/m3と、従来、250kg/m3と比較して2%低減していた。 At this time, the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material was 0.0016 W / mK, an improvement of 0.0003 W / mK compared to the conventional product. Similarly, the core density of the vacuum heat insulating material is 245 kg / m 3 , which is 2% lower than the conventional 250 kg / m 3 .

このような結果が得られた理由は、芯材を構成する積層体が繰り返し圧縮試験を実施したときの圧縮強度比が0.65、同様に厚さ比が0.905であることから、従来品と比較して大気圧により圧縮された場合にも繊維の屈曲や破断が生じにくく、繊維の絡み合いにより形成される空隙が保持され、より少ない繊維の接触点数で大気圧を保持することが可能となったためと考える。   The reason why such a result was obtained is that the compressive strength ratio when the laminate constituting the core material is repeatedly subjected to the compression test is 0.65, and similarly the thickness ratio is 0.905. Compared to products, even when compressed by atmospheric pressure, the fiber is less likely to be bent or broken, and the void formed by the entanglement of the fiber is retained, enabling the atmospheric pressure to be maintained with fewer fiber contact points. I think because it became.

その結果、芯材の厚み方向の伝熱量が低下することから真空断熱材の断熱性能が改善する。更には、芯材の耐圧縮性が改善されていることから芯材の空隙率を高められ、芯材の低密度化が可能となる。   As a result, since the amount of heat transfer in the thickness direction of the core material is reduced, the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material is improved. Furthermore, since the compression resistance of the core material is improved, the porosity of the core material can be increased, and the density of the core material can be reduced.

(実施例2)
芯材に適用する積層体を構成するガラス短繊維は、汎用的なガラスカレットを主成分とするソーダ石灰ガラスを適用している。しかしながら、ガラス短繊維は加熱急冷法にて強化されているため、高強度で、かつ低脆性となっている。
(Example 2)
As the short glass fibers constituting the laminate applied to the core material, soda-lime glass mainly composed of general-purpose glass cullet is applied. However, since the short glass fiber is reinforced by the heating and quenching method, it has high strength and low brittleness.

なお、この時、急冷時の空気温度を30℃として作製した。   At this time, the air temperature during rapid cooling was set to 30 ° C.

前記ガラス短繊維の積層体において、繰り返し圧縮試験を実施したときの圧縮強度比は0.75であり、同様に厚さ比は0.915であった。   In the laminate of short glass fibers, the compression strength ratio when the repeated compression test was performed was 0.75, and the thickness ratio was 0.915 as well.

この時、真空断熱材の熱伝導率は、0.0015W/mKと従来品と比較して0.0004W/mK改善していた。また、同様に、真空断熱材の芯材密度は240kg/m3と、従来、250kg/m3と比較して4%低減していた。 At this time, the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material was 0.0015 W / mK, an improvement of 0.0004 W / mK compared to the conventional product. Similarly, the core density of the vacuum heat insulating material is 240 kg / m 3 , which is conventionally 4% lower than that of 250 kg / m 3 .

このような結果が得られた理由は、芯材を構成する積層体が繰り返し圧縮試験を実施したときの圧縮強度比が0.75、同様に厚さ比が0.915であることから、従来品と比較して大気圧により圧縮された場合にも繊維の屈曲や破断が生じにくく、繊維の絡み合いにより形成される空隙が保持され、より少ない繊維の接触点数で大気圧を保持することが可能となったためと考える。   The reason why such a result was obtained is that the compression strength ratio when the laminate constituting the core material is repeatedly subjected to the compression test is 0.75, and similarly the thickness ratio is 0.915. Compared to products, even when compressed by atmospheric pressure, the fiber is less likely to be bent or broken, and the void formed by the entanglement of the fiber is retained, enabling the atmospheric pressure to be maintained with fewer fiber contact points. I think because it became.

その結果、芯材の厚み方向の伝熱量が低下することから真空断熱材の断熱性能が改善する。更には、芯材の耐圧縮性が改善されていることから芯材の空隙率を高められ、芯材の低密度化が可能となる。   As a result, since the amount of heat transfer in the thickness direction of the core material is reduced, the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material is improved. Furthermore, since the compression resistance of the core material is improved, the porosity of the core material can be increased, and the density of the core material can be reduced.

(実施例3)
芯材に適用する積層体を構成するガラス短繊維は、汎用的なガラスカレットを主成分とするソーダ石灰ガラスを適用している。しかしながら、ガラス短繊維は加熱急冷法にて強化されているため、高強度で、かつ低脆性となっている。
(Example 3)
As the short glass fibers constituting the laminate applied to the core material, soda-lime glass mainly composed of general-purpose glass cullet is applied. However, since the short glass fiber is reinforced by the heating and quenching method, it has high strength and low brittleness.

なお、この時、急冷時の空気温度を30℃から10℃まで低下させて作製した。   At this time, the air temperature during the rapid cooling was reduced from 30 ° C. to 10 ° C.

前記ガラス短繊維の積層体において、繰り返し圧縮試験を実施したときの圧縮強度比は0.84であり、同様に厚さ比は0.930であった。このように、圧縮強度比、及び厚さ比が増大した理由は、急冷時の空気温度を30℃から10℃と低下させたことで、焼き入れ効果がより顕著に作用したためと考える。   In the laminate of short glass fibers, the compression strength ratio when the repeated compression test was performed was 0.84, and the thickness ratio was 0.930. The reason why the compressive strength ratio and the thickness ratio are increased in this way is considered to be that the quenching effect is more prominent by reducing the air temperature during quenching from 30 ° C. to 10 ° C.

この時、真空断熱材の熱伝導率は、0.0015W/mKと従来品と比較して0.0004W/mK改善していた。また、同様に、真空断熱材の芯材密度は240kg/m3と、従来、250kg/m3と比較して4%低減していた。 At this time, the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material was 0.0015 W / mK, an improvement of 0.0004 W / mK compared to the conventional product. Similarly, the core density of the vacuum heat insulating material is 240 kg / m 3 , which is conventionally 4% lower than that of 250 kg / m 3 .

以上の結果は、実施例1と同様の作用により改善されたものと考える。   The above results are considered to be improved by the same action as in Example 1.

(実施例4)
芯材に適用する積層体を構成するガラス短繊維は、汎用的なガラスカレットを主成分とするソーダ石灰ガラスを適用している。しかしながら、ガラス短繊維はフッ化水素酸処理にて強化しているため、高強度で、かつ低脆性となっている。
Example 4
As the short glass fibers constituting the laminate applied to the core material, soda-lime glass mainly composed of general-purpose glass cullet is applied. However, since the short glass fiber is reinforced by hydrofluoric acid treatment, it has high strength and low brittleness.

前記ガラス短繊維の積層体において、繰り返し圧縮試験を実施したときの圧縮強度比は0.85であり、同様に厚さ比は0.931であった。これらの値は、加熱急冷法における空気温度10℃での急冷時とほぼ同様の結果となった。   In the laminate of short glass fibers, the compression strength ratio when the repeated compression test was performed was 0.85, and the thickness ratio was 0.931 in the same manner. These values were almost the same as those at the time of quenching at an air temperature of 10 ° C. in the heating and quenching method.

この時、真空断熱材の熱伝導率は、0.0014W/mKと従来品と比較して0.0005W/mK改善していた。また、同様に、真空断熱材の芯材密度は240kg/m3と、従来、250kg/m3と比較して4%低減していた。 At this time, the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material was 0.0014 W / mK, an improvement of 0.0005 W / mK compared to the conventional product. Similarly, the core density of the vacuum heat insulating material is 240 kg / m 3 , which is conventionally 4% lower than that of 250 kg / m 3 .

以上の結果は、実施例1と同様の作用により改善されたものと考える。   The above results are considered to be improved by the same action as in Example 1.

(実施例5)
芯材に適用する積層体を構成するガラス短繊維は、汎用的なガラスカレットを主成分とするソーダ石灰ガラスを適用している。しかしながら、ガラス短繊維はイオン交換処理にて強化しているため、高強度で、かつ低脆性となっている。
(Example 5)
As the short glass fibers constituting the laminate applied to the core material, soda-lime glass mainly composed of general-purpose glass cullet is applied. However, since the short glass fiber is reinforced by ion exchange treatment, it has high strength and low brittleness.

前記ガラス短繊維の積層体において、繰り返し圧縮試験を実施したときの圧縮強度比は0.90であり、同様に厚さ比は0.942であった。これらの値は、加熱急冷法と比較して増大しており、イオン交換処理の方がより効果的と考えられる。   In the laminate of short glass fibers, the compression strength ratio when the repeated compression test was performed was 0.90, and the thickness ratio was 0.942. These values are increased as compared with the heating and quenching method, and the ion exchange treatment is considered to be more effective.

この時、真空断熱材の熱伝導率は、0.0014W/mKと従来品と比較して0.0005W/mK改善していた。また、同様に、真空断熱材の芯材密度は240kg/m3と、従来、250kg/m3と比較して4%低減していた。 At this time, the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material was 0.0014 W / mK, an improvement of 0.0005 W / mK compared to the conventional product. Similarly, the core density of the vacuum heat insulating material is 240 kg / m 3 , which is conventionally 4% lower than that of 250 kg / m 3 .

以上の結果は、実施例1と同様の作用により改善されたものと考える。   The above results are considered to be improved by the same action as in Example 1.

(実施例6)
芯材に適用する積層体を構成するガラス短繊維は、無アルカリガラスであるEガラスを適用している。Eガラスはガラス組成物自体のヤング率がソーダ石灰ガラスと比較して約10%大きい。その結果、繊維の引張り強度が増大している。
(Example 6)
The E glass which is an alkali free glass is applied to the glass short fiber which comprises the laminated body applied to a core material. E glass has a Young's modulus of the glass composition itself about 10% larger than that of soda lime glass. As a result, the tensile strength of the fiber is increasing.

前記ガラス短繊維の積層体において、繰り返し圧縮試験を実施したときの圧縮強度比は0.80であり、同様に厚さ比は0.930であった。   In the laminate of short glass fibers, the compression strength ratio when the repeated compression test was performed was 0.80, and the thickness ratio was 0.930.

この時、真空断熱材の熱伝導率は、0.0014W/mKと従来品と比較して0.0005W/mK改善していた。また、同様に、真空断熱材の芯材密度は235kg/m3と、従来、250kg/m3と比較して6%低減していた。 At this time, the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material was 0.0014 W / mK, an improvement of 0.0005 W / mK compared to the conventional product. Similarly, the core density of the vacuum heat insulating material is 235 kg / m 3 , which is conventionally reduced by 6% compared to 250 kg / m 3 .

以上の結果は、実施例1と同様の作用により改善されたものと考えるが、ガラス組成を変更することでも、断熱性能を改善できることが判る。   Although the above result is considered to be improved by the same action as in Example 1, it can be seen that the heat insulation performance can be improved by changing the glass composition.

(比較例1)
芯材に適用する繊維状物質のガラス短繊維を形成するガラス組成物には、ガラス短繊維としては一般的なソーダ石灰ガラスを適用している。また、同様に、ガラス繊維に特別な処理を施していないことから、汎用的な材料物性を有する従来ガラス短繊維である。
(Comparative Example 1)
A general soda-lime glass is applied as the glass short fiber to the glass composition forming the short glass fiber of the fibrous material applied to the core material. Similarly, since the glass fiber is not specially treated, it is a conventional short glass fiber having general-purpose material properties.

前記ガラス短繊維の積層体において、繰り返し圧縮試験を実施したときの圧縮強度比は0.63であり、同様に厚さ比は0.895であった。   In the laminate of short glass fibers, the compression strength ratio when the repeated compression test was performed was 0.63, and the thickness ratio was similarly 0.895.

この時、真空断熱材の熱伝導率は0.0019W/mK、真空断熱材の芯材密度は250kg/m3であった。 At this time, the heat conductivity of the vacuum heat insulating material was 0.0019 W / mK, and the core material density of the vacuum heat insulating material was 250 kg / m 3 .

(比較例2)
芯材に適用する繊維状物質のガラス短繊維を形成するガラス組成物は、ソーダ石灰ガラスにおいてアルカリ含有率を2倍にする共に、酸化バリウムを5mol%添加したものを適用している。なお、アルカリと酸化バリウムの増加量分だけ酸化ケイ素量を低減している。
(Comparative Example 2)
The glass composition forming the short glass fibers of the fibrous material applied to the core material is a soda-lime glass that doubles the alkali content and is added with 5 mol% of barium oxide. Note that the amount of silicon oxide is reduced by the amount of increase in alkali and barium oxide.

また、ガラス繊維には特別な処理を施さず、一般的な方法で繊維化を実施した。   The glass fiber was fiberized by a general method without any special treatment.

前記ガラス短繊維の積層体において、繰り返し圧縮試験を実施したときの圧縮強度比は0.50であり、同様に厚さ比は0.880であった。   In the laminate of short glass fibers, the compression strength ratio when the repeated compression test was performed was 0.50, and the thickness ratio was 0.880.

この時、真空断熱材の熱伝導率は、0.0022W/mKと従来品と比較して、0.0003W/mK悪化した。また、同様に、真空断熱材の芯材密度は280kg/m3と、従来、250kg/m3と比較して増大する結果となった。 At this time, the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material was 0.0022 W / mK, which was 0.0003 W / mK worse than the conventional product. Similarly, the density of the core material of the vacuum heat insulating material was 280 kg / m 3 , which was increased as compared with the conventional 250 kg / m 3 .

以上のように、本発明にかかる真空断熱材の製造方法により製造された真空断熱材は優れた断熱性能を有しているので、より薄い厚さで高い断熱性能が得られる。従って、冷蔵庫、クーラーボックスなどの用途に加えて、液晶プロジェクター、コピー機、ノートパソコン等のようにより狭い空間で高い断熱性能が必要とされる用途に適用可能である。 As mentioned above, since the vacuum heat insulating material manufactured with the manufacturing method of the vacuum heat insulating material concerning this invention has the outstanding heat insulation performance, high heat insulation performance is obtained by thinner thickness. Therefore, in addition to uses such as a refrigerator and a cooler box, the present invention can be applied to uses that require high heat insulation performance in a narrow space such as a liquid crystal projector, a copy machine, and a notebook computer.

本発明の実施の形態1における真空断熱材の断面模式図Sectional schematic diagram of the vacuum heat insulating material in Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態2における真空断熱材の断面模式図Sectional schematic diagram of the vacuum heat insulating material in Embodiment 2 of this invention 本発明の実施の形態3における真空断熱材の平面模式図Plane schematic diagram of the vacuum heat insulating material in Embodiment 3 of this invention 図3におけるA−A‘線における真空断熱材の断面模式図Cross-sectional schematic diagram of the vacuum heat insulating material along the A-A 'line in FIG. 従来の真空断熱材の芯材の断面図Cross-sectional view of a conventional vacuum insulation core

符号の説明Explanation of symbols

1,31 真空断熱材
2,32 芯材
3,33 外被材
1,31 Vacuum insulation material 2,32 Core material 3,33 Jacket material

本発明は、芯材を外被材で覆って内部を減圧密閉した真空断熱材の製造方法と、その製造方法により製造された真空断熱材に関するものである。   The present invention relates to a method for manufacturing a vacuum heat insulating material in which a core material is covered with a jacket material and the inside is sealed under reduced pressure, and a vacuum heat insulating material manufactured by the manufacturing method.

真空断熱材に使用する芯材は、素材の熱伝導率が小さく、ガス発生の少ない無機化合物が適している。特に、ガラス繊維の積層体を芯材とした真空断熱材は、優れた断熱性能を有していることが知られており、その真空断熱材を構成する芯材の一例として図5に示すものがある。   As the core material used for the vacuum heat insulating material, an inorganic compound having a low thermal conductivity and a low gas generation is suitable. In particular, a vacuum heat insulating material using a glass fiber laminate as a core material is known to have excellent heat insulating performance, and is shown in FIG. 5 as an example of a core material constituting the vacuum heat insulating material. There is.

図5は、無機質細径繊維91aがその長さ方向を伝熱方向と垂直になるように且つこの無機質細径繊維91aの長さ方向が相互に交差するようにランダムに積層されて相互に点接触とされ、上記積層された細径繊維91aに伝熱方向と平行に打込まれて高密度の無機質細径繊維マット9を構成するペネトレーション繊維91bを備え、上記無機質細径繊維マット9を複数枚(N枚)重ね合わすことで芯材を形成することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。   FIG. 5 shows that the inorganic fine fibers 91a are randomly laminated so that the length direction thereof is perpendicular to the heat transfer direction and the length directions of the inorganic fine fibers 91a intersect each other. It is provided with a penetration fiber 91b that forms a high-density inorganic fine fiber mat 9 by being driven into contact with the laminated thin fiber 91a in parallel with the heat transfer direction. It has been proposed to form a core material by superimposing sheets (N sheets) (see, for example, Patent Document 1).

以上のように構成された従来の真空断熱材は、無機質細径繊維91aが、伝熱方向に対して垂直に、かつランダムに配置されているため、その繊維91a相互が点接触となることから、接触点での接触熱抵抗が大きく芯材厚み方向の伝熱量は小さくなる。   In the conventional vacuum heat insulating material configured as described above, since the inorganic small-diameter fibers 91a are arranged randomly and perpendicularly to the heat transfer direction, the fibers 91a are in point contact with each other. The contact heat resistance at the contact point is large, and the heat transfer amount in the core thickness direction is small.

しかし、伝熱方向と垂直に配置された繊維91aのみでは伝熱方向に作用する大気圧に対する耐圧縮性が低下し、真空包装後に作用する大気圧により芯材が圧縮され厚みの確保が困難になる。   However, only the fiber 91a arranged perpendicular to the heat transfer direction reduces the compression resistance against atmospheric pressure acting in the heat transfer direction, and the core material is compressed by the atmospheric pressure acting after vacuum packaging, making it difficult to ensure thickness. Become.

そこで、部分的に、伝熱方向と平行にペネトレーション繊維91bを配置している。しかしながら、ペネトレーション繊維91bにより、断熱性能が低下するため、無機質細径繊維マット9を複数枚(N枚)重ね合わすことで芯材を形成し、ペネトレーション繊維91bによる伝熱量を低減するものである。
特公平7−103955号公報
Therefore, the penetration fibers 91b are partially arranged in parallel with the heat transfer direction. However, since the heat insulation performance is lowered by the penetration fibers 91b, a core material is formed by superimposing a plurality of (N) inorganic thin fiber mats 9, and the amount of heat transferred by the penetration fibers 91b is reduced.
Japanese Examined Patent Publication No. 7-103955

しかしながら、上記従来の構成では、無機質細径繊維マット9を複数枚(N枚)重ね合わすことで芯材を形成し、ペネトレーション繊維91bによる伝熱量を低減したとしても、伝熱方向に平行に配置したペネトレーション繊維91b、すなわち前記繊維91b自身が熱を直接伝える熱橋として作用するため、伝熱量を低減することは困難であった。また、伝熱方向に平行に配置した繊維91bはガラス材料に固有の熱伝導率で熱が伝導するため、伝熱量は伝熱方向に平行に配置した繊維数量に比例して増大する。   However, in the above conventional configuration, even if the core material is formed by superimposing a plurality of (N) inorganic thin fiber mats 9 and the amount of heat transfer by the penetration fibers 91b is reduced, it is arranged in parallel to the heat transfer direction. Since the penetration fibers 91b, that is, the fibers 91b themselves act as heat bridges that directly transfer heat, it is difficult to reduce the amount of heat transfer. Moreover, since the heat | fever conducts with the heat conductivity intrinsic | native to glass material in the fiber 91b arrange | positioned in parallel with the heat transfer direction, the amount of heat transfer increases in proportion to the number of fibers arrange | positioned in parallel with the heat transfer direction.

よって、伝熱方向に平行に配置したガラス繊維91bの数量に比例して真空断熱材の断熱性能が悪化するという課題があった。   Therefore, the subject that the heat insulation performance of the vacuum heat insulating material deteriorated in proportion to the quantity of the glass fiber 91b arrange | positioned in parallel with the heat-transfer direction occurred.

一方、伝熱方向に対して略垂直に配置されたガラス繊維91aのみで構成された芯材では、次の理由から真空断熱材の断熱性能が悪化するという課題があった。   On the other hand, in the core material comprised only of the glass fiber 91a arrange | positioned substantially perpendicular | vertical with respect to the heat transfer direction, there existed a subject that the heat insulation performance of a vacuum heat insulating material deteriorated for the following reason.

芯材を構成するガラス繊維に十分な強度を有していない場合には、大気圧により芯材を構成する繊維に屈曲や破断が生じる。繊維の屈曲が進行すると、繊維相互の絡みあいにより形成された芯材の空隙部分が押し潰され、繊維相互の接触点数が増大する。その結果、伝熱経路数が増大すると共に、部分的には繊維が点接触から線接触で接触する等で接触面積が増大することから接触熱抵抗が低下する。   When the glass fiber constituting the core material does not have sufficient strength, the fiber constituting the core material is bent or broken by atmospheric pressure. When the bending of the fibers proceeds, the void portion of the core material formed by the entanglement between the fibers is crushed, and the number of contact points between the fibers increases. As a result, the number of heat transfer paths increases and, in part, the contact area increases due to contact of the fibers from point contact to line contact, etc., so the contact thermal resistance decreases.

また、繊維が破断した場合は、繊維の屈曲が進行した場合と同様に、繊維相互の絡みあいにより形成された芯材の空隙部分が押し潰され、繊維相互の接触点数が増大すると共に、部分的には繊維が線接触で接触する箇所が生じる等の接触面積が増大することから接触熱抵抗が低下する。更には、繊維相互の絡みあいにより形成された芯材の空隙部分が破断した繊維で充填され、芯材の空隙が一層低下すると共に、繊維の接触点数も増加する。   In addition, when the fiber breaks, as in the case where the bending of the fiber proceeds, the void portion of the core material formed by the entanglement between the fibers is crushed, and the number of contact points between the fibers increases. Specifically, the contact thermal resistance decreases because the contact area increases, for example, where the fiber comes into contact with line contact. Furthermore, the void portion of the core material formed by the entanglement between the fibers is filled with the broken fiber, the void of the core material is further reduced, and the number of contact points of the fiber is also increased.

このような理由から伝熱量が増大し、真空断熱材の断熱性能が低下すると共に、芯材の厚みが確保できず芯材を構成する繊維状物質の使用量を増加する必要があることから、材料コストが増大するという課題があった。   For this reason, the amount of heat transfer is increased, the heat insulation performance of the vacuum heat insulating material is reduced, and the thickness of the core material cannot be secured, and the amount of the fibrous substance constituting the core material needs to be increased. There was a problem that the material cost increased.

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、一層断熱性能を改善すると共に、芯材の耐圧縮性を改善し、芯材にかかる材料コストを低減できる真空断熱材の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described conventional problems, and provides a method for producing a vacuum heat insulating material that can further improve the heat insulating performance, improve the compression resistance of the core material, and reduce the material cost for the core material. For the purpose.

上記目的を達成するため、本発明の真空断熱材の製造方法は、ソーダ石灰ガラスからなる平均繊維径が3〜5μmのグラスウールを使用したガラス短繊維であって、繊維化直後の高温のガラス短繊維に対し冷却空気を吹き付ける加熱急冷法により前記冷却空気の温度を調節して繊維を所定以上の強度となるよう強化した前記ガラス短繊維を用いて、その長さ方向が伝熱方向に対して略垂直になるように且つ相互に交差するようにランダムに配置しながら厚み方向に積層して積層体を形成することにより(a)の特性を有する芯材を構成し、前記芯材を外被材で覆い、前記外被材の内部を減圧し、熱溶着により密閉封止したことを特徴とする真空断熱材の製造方法である。但し、前記(a)の特性は、前記積層体を1013hPaまで圧縮後、速やかに圧縮を解放する操作を繰り返す場合において、1回目の圧縮時に圧縮強度が300hPaとなる時の積層体の厚みを基準厚みとし、2回目の圧縮時の前記基準厚みにおける圧縮強度300hPaで割った圧縮強度比が0.65以上となるものである。 To achieve the above object, the manufacturing method of the vacuum heat insulating material of the present invention is a short glass fibers used an average fiber diameter of 3~5μm glass wool made of soda lime glass, a high temperature immediately after the fiberizing Using the short glass fiber in which the temperature of the cooling air is adjusted by a heating and quenching method in which cooling air is blown against the short glass fiber, and the fiber is reinforced to have a predetermined strength or more , the length direction is the heat transfer direction. configure the core material having the characteristics of (a) by forming a laminate by laminating the thickness direction while randomly arranged so as to intersect and cross so as to be substantially perpendicular to, the core material Is covered with a jacket material, the inside of the jacket material is decompressed, and hermetically sealed by heat welding . However, the property (a) is based on the thickness of the laminate when the compression strength becomes 300 hPa during the first compression in the case where the operation of releasing the compression immediately after the laminate is compressed to 1013 hPa is repeated. and the thickness, the compressive strength ratio obtained by dividing the compressive strength at the reference thickness at the time of the second compressed 300hPa is made 0.65 or more.

本発明の発明者は、繊維化直後の高温のガラス短繊維に対し冷却空気を吹き付ける加熱急冷法により前記冷却空気の温度を調節して繊維を所定以上の強度となるよう強化すると、前記ガラス短繊維をその長さ方向が伝熱方向に対して略垂直になるように且つ相互に交差するようにランダムに配置しながら厚み方向に積層することにより構成した積層体は、繰り返し圧縮時のある基準厚みにおける圧縮強度の低下が小さくなり、この積層体を真空断熱材の芯材に適用することで、真空断熱材の断熱性能が改善することを見出したのである。 The inventor of the present invention adjusts the temperature of the cooling air by a heating and quenching method in which cooling air is blown against high-temperature short glass fibers immediately after fiberization to strengthen the fibers to have a strength of a predetermined level or more. laminate short fibers the longitudinal direction is constructed by laminating in the thickness direction while disposed randomly so as to intersect and cross so as to be substantially perpendicular to the heat transfer direction, a time of repeated compression It has been found that the decrease in compressive strength at the reference thickness is reduced, and that the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material is improved by applying this laminate to the core material of the vacuum heat insulating material.

これによって、前記積層体を構成するガラス短繊維が、低脆性で、かつ繊維強度が強いことから、大気圧により圧縮されても繊維の屈曲や破断が生じにくく、繊維の絡み合いにより形成される空隙が保持される。また、繊維自身が破断しにくいことから、繊維製造時から元々の繊維長も長くなっている。   As a result, the short glass fibers constituting the laminate are low in brittleness and strong in fiber strength. Therefore, even when compressed by atmospheric pressure, the fibers are not easily bent or broken, and voids formed by entanglement of fibers. Is retained. In addition, since the fiber itself is difficult to break, the original fiber length is long since the fiber was manufactured.

その結果、ガラス短繊維をその長さ方向が伝熱方向に対して略垂直になるように且つ相互に交差するようにランダムに配置しながら厚み方向に積層した構成の積層体であっても、ガラス短繊維が板バネと同様の作用から、繊維相互のより少ない接触点数で大気圧を保持することが可能となり、芯材厚み方向の伝熱経路数が低減する。 As a result, even a laminate structure laminated in the thickness direction while disposed randomly so short glass fiber length thereof intersects the and each other so as to be substantially perpendicular to the heat transfer direction, Since the short glass fibers have the same action as the leaf springs, it is possible to maintain the atmospheric pressure with a smaller number of contact points between the fibers, and the number of heat transfer paths in the thickness direction of the core material is reduced.

また、ガラス短繊維はその長さ方向が伝熱方向に対して略垂直になるように且つ相互に交差するようにランダムに配置されて前記芯材の厚み方向に積層されているが、このガラス短繊維の繊維長が従来品より長くなっていることから、より一層、積層状態が改善されると共に、芯材厚み方向の伝熱距離が増大することになる。 Further, the short glass fibers are randomly arranged so that the length direction thereof is substantially perpendicular to the heat transfer direction and cross each other, and are laminated in the thickness direction of the core material. Since the fiber length of the short fiber is longer than that of the conventional product, the lamination state is further improved, and the heat transfer distance in the thickness direction of the core material is increased.

以上の理由から、芯材の厚み方向の伝熱量が低下するため、真空断熱材の断熱性能が改善する。更には、芯材の耐圧縮性が改善されることから芯材の空隙率を高められ、芯材の低密度化が可能となり、同時に芯材の低コスト化を実現する真空断熱材を提供することができる。   For the above reason, since the heat transfer amount in the thickness direction of the core material decreases, the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material is improved. Furthermore, since the compression resistance of the core material is improved, the porosity of the core material can be increased, the core material can be reduced in density, and at the same time, a vacuum heat insulating material that realizes cost reduction of the core material is provided. be able to.

また、別の本発明の真空断熱材の製造方法は、ソーダ石灰ガラスからなる平均繊維径が3〜5μmのグラスウールを使用したガラス短繊維であって、繊維化直後の高温のガラス短繊維に対し冷却空気を吹き付ける加熱急冷法により前記冷却空気の温度を調節して繊維を所定以上の強度となるよう強化した前記ガラス短繊維を用いて、その長さ方向が伝熱方向に対して略垂直になるように且つ相互に交差するようにランダムに配置しながら厚み方向に積層して積層体を形成することにより(b)の特性を有する芯材を構成し、前記芯材を外被材で覆い、前記外被材の内部を減圧し、熱溶着により密閉封止したことを特徴とする真空断熱材の製造方法である。但し、前記(b)の特性は、前記積層体を1013hPaまで圧縮後、速やかに圧縮を解放する操作を繰り返す場合において、1回目の圧縮時に圧縮強度が300hPaとなる時の積層体の厚みを基準厚みとし、2回目の圧縮時に圧縮強度が300hPaとなる時の積層体の厚み前記基準厚みで割った厚さ比が0.9以上となるものである。 The manufacturing method of vacuum insulation material of another aspect of the present invention, a glass staple fibers using average fiber diameter of 3~5μm glass wool made of soda lime glass, immediately after fiberization hot glass short Using the short glass fiber that has been reinforced so that the fiber has a strength of a predetermined level or more by adjusting the temperature of the cooling air by a heating and quenching method in which cooling air is blown onto the fiber , the length direction of the fiber is in the heat transfer direction. while randomly arranged so as to intersect and cross so as to be substantially perpendicular to constitute the core material having the characteristics of by forming a laminate by laminating the thickness direction (b), the jacket of the core material It is a method for producing a vacuum heat insulating material, characterized in that it is covered with a material, the inside of the jacket material is decompressed, and hermetically sealed by thermal welding . However, the characteristic (b) is based on the thickness of the laminate when the compression strength is 300 hPa during the first compression in the case where the operation of quickly releasing the compression is repeated after compressing the laminate to 1013 hPa. and thickness, in which the second thickness ratio compressive strength at the time of compression by dividing the thickness of the laminate when the 300hPa in the reference thickness is 0.9 or more.

この発明も、先の発明と同様の作用にて、芯材の厚み方向の伝熱量が低下することから真空断熱材の断熱性能が改善する。   In this invention as well, the heat insulation performance of the vacuum heat insulating material is improved because the amount of heat transfer in the thickness direction of the core material is reduced by the same action as the previous invention.

更には、芯材の耐圧縮性が改善されることから芯材の空隙率を高められ、芯材の低密度化が可能となる。その結果、芯材の低コスト化を実現する真空断熱材を提供することができる。   Furthermore, since the compression resistance of the core material is improved, the porosity of the core material can be increased, and the density of the core material can be reduced. As a result, it is possible to provide a vacuum heat insulating material that realizes cost reduction of the core material.

また、先の発明と同様に、ガラス短繊維の積層体における圧縮特性で代用することにより管理が容易に実施でき、また積層体の全体像をより具体的に把握しやすくなる。   Moreover, like the previous invention, management can be easily performed by substituting the compression characteristics in the laminated body of short glass fibers, and the entire image of the laminated body can be easily grasped more specifically.

本発明の真空断熱材の製造方法により製造された真空断熱材は、芯材の厚み方向の伝熱量が低下することから真空断熱材の断熱性能が改善する。更には、芯材の耐圧縮性が改善されることから芯材の空隙率が高められ、芯材の低密度化が可能となる。よって、高性能化と芯材の低コスト化を実現する真空断熱材を提供することができる。   In the vacuum heat insulating material manufactured by the method for manufacturing a vacuum heat insulating material of the present invention, the heat transfer performance in the thickness direction of the core material is reduced, so that the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material is improved. Furthermore, since the compression resistance of the core material is improved, the porosity of the core material is increased, and the density of the core material can be reduced. Therefore, it is possible to provide a vacuum heat insulating material that realizes high performance and cost reduction of the core material.

請求項1に記載の発明は、ソーダ石灰ガラスからなる平均繊維径が3〜5μmのグラスウールを使用したガラス短繊維であって、繊維化直後の高温のガラス短繊維に対し冷却空気を吹き付ける加熱急冷法により前記冷却空気の温度を調節して繊維を所定以上の強度となるよう強化した前記ガラス短繊維を用いて、その長さ方向が伝熱方向に対して略垂直になるように且つ相互に交差するようにランダムに配置しながら厚み方向に積層して積層体を形成することにより(a)の特性を有する芯材を構成し、前記芯材を外被材で覆い、前記外被材の内部を減圧し、熱溶着により密閉封止したことを特徴とする真空断熱材の製造方法である。但し、前記(a)の特性は、前記積層体を1013hPaまで圧縮後、速やかに圧縮を解放する操作を繰り返す場合において、1回目の圧縮時に圧縮強度が300hPaとなる時の積層体の厚みを基準厚みとし、2回目の圧縮時の前記基準厚みにおける圧縮強度300hPaで割った圧縮強度比が0.65以上となるものである。 According to one aspect of the present invention, a short glass fibers using average fiber diameter of 3~5μm glass wool made of soda lime glass, a cooling air to a high temperature of the glass wool immediately after the fiberizing By using the short glass fibers reinforced by adjusting the temperature of the cooling air by a spraying heating and quenching method so that the fibers have a predetermined strength or more , the length direction thereof is substantially perpendicular to the heat transfer direction. In addition , a core material having the characteristics of (a) is formed by laminating in the thickness direction while being randomly arranged so as to cross each other, thereby forming a core material having the characteristics of (a), covering the core material with a jacket material, A method for producing a vacuum heat insulating material, characterized in that the inside of a workpiece is decompressed and hermetically sealed by heat welding . However, the property (a) is based on the thickness of the laminate when the compression strength becomes 300 hPa during the first compression in the case where the operation of releasing the compression immediately after the laminate is compressed to 1013 hPa is repeated. and the thickness, the compressive strength ratio obtained by dividing the compressive strength at the reference thickness at the time of the second compressed 300hPa is made 0.65 or more.

一般に、ガラス組成物の破壊は、低温から常温において典型的な脆性破壊であり、臨界応力のもとで急激に破壊が生じる。このような脆性固体の破壊は、引張り応力によって原子間の結合が切られ、原子が分離することによって起こる。   In general, the destruction of the glass composition is a typical brittle fracture from a low temperature to a normal temperature, and the fracture occurs rapidly under a critical stress. Such fracture of a brittle solid occurs when the bonds between atoms are broken by the tensile stress and the atoms are separated.

しかし、実際はガラス表面や内部には大小のグリフィスフローと呼ばれる傷が存在するため、これらが応力集中源となって、理論値よりもはるかに低い負荷応力のもとで破壊に至る。このことが、ガラスの脆さの原因の一つとなっている。   However, since there are actually flaws called large and small Griffith flows on the surface and inside of the glass, these become stress concentration sources, and breakage occurs under load stress much lower than the theoretical value. This is one of the causes of glass brittleness.

ガラス短繊維の場合においても、繊維化直後の高温のガラス短繊維に対し冷却空気を吹き付ける加熱急冷法により前記冷却空気の温度を調節して繊維を所定以上の強度となるよう強化すること、かつガラスそのものを低脆性とすることで、圧縮等の負荷応力に対して繊維の破断が起こりにくくなる。その結果、前記積層体は繰り返し圧縮時の基準厚みにおける圧縮強度の低下が小さくなる。 Even in the case of short glass fibers, the temperature of the cooling air is adjusted by a heating and quenching method in which cooling air is blown against high-temperature short glass fibers immediately after fiberization, and the fibers are reinforced to have a predetermined strength or more , and By making the glass itself brittle, the fiber is less likely to break against a load stress such as compression. As a result, the laminate is less reduced in compressive strength at the reference thickness during repeated compression.

従って、ガラス短繊維の積層体からなる芯材を外被材で覆って内部を減圧してなる真空断熱材においても、真空包装後、大気圧による芯材の圧縮により、芯材を構成する繊維に引張り応力が作用した場合にも繊維が破断しにくく、繊維が絡み合って形成する芯材の空隙が保持される。このことは、より少ない繊維の接触点数で大気圧に対抗して芯材形状を保持することが可能となることを意味するものであり、芯材厚み方向の伝熱経路数が低減することになる。   Therefore, even in a vacuum heat insulating material in which a core material composed of a laminate of short glass fibers is covered with an outer cover material and the inside is decompressed, the fibers constituting the core material by compressing the core material by atmospheric pressure after vacuum packaging Even when a tensile stress is applied to the fiber, the fiber is not easily broken, and the voids of the core material formed by the entanglement of the fiber are maintained. This means that the core material shape can be maintained against the atmospheric pressure with a smaller number of fiber contact points, and the number of heat transfer paths in the core material thickness direction is reduced. Become.

このように、低脆性で繊維強度の大きいガラス短繊維を芯材に適用することで、芯材の厚み方向の伝熱量が低下することから真空断熱材の断熱性能が改善する。更には、芯材の耐圧縮性が改善されることから芯材の空隙率を高められ、同時に芯材の低密度化が可能となる。その結果、芯材の低コスト化を実現する真空断熱材を提供することができる。   Thus, by applying the short glass fiber having low brittleness and high fiber strength to the core material, the heat transfer performance in the thickness direction of the core material is reduced, so that the heat insulation performance of the vacuum heat insulating material is improved. Furthermore, since the compression resistance of the core material is improved, the porosity of the core material can be increased, and at the same time, the density of the core material can be reduced. As a result, it is possible to provide a vacuum heat insulating material that realizes cost reduction of the core material.

また、ガラス短繊維の積層体を繰り返し圧縮した場合に、2回目の圧縮時の前記基準厚みにおける圧縮強度300hPaで割った圧縮強度比が0.65以上となるようなガラス短繊維の積層体を真空断熱材の芯材とすることで、芯材の厚み方向の伝熱量が低下することから真空断熱材の断熱性能が改善する。 Moreover, when the laminated body of short glass fibers is repeatedly compressed, the laminated body of short glass fibers such that the compression strength ratio obtained by dividing the compressive strength at the reference thickness at the second compression by 300 hPa is 0.65 or more. Since the amount of heat transfer in the thickness direction of the core material is reduced by using as the core material of the vacuum heat insulating material, the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material is improved.

更には、芯材の耐圧縮性が改善されることから芯材の空隙率を高められ、芯材の低密度化が可能となる。その結果、芯材の低コスト化を実現する真空断熱材を提供することができる。   Furthermore, since the compression resistance of the core material is improved, the porosity of the core material can be increased, and the density of the core material can be reduced. As a result, it is possible to provide a vacuum heat insulating material that realizes cost reduction of the core material.

また、ガラス短繊維の脆性に関する特性は、繊維の引張り強度で管理することが本質的である。しかしながら、実際には、積層体を構成するガラス短繊維はその繊維強度に幅広い分布を有するため、ガラス短繊維の全体像を把握するのに必要な測定には膨大な労力を要する。そのため、本発明で示しているように、ガラス短繊維の積層体における圧縮特性で代用することにより管理が容易に実施でき、また積層体の全体像をより具体的に把握しやすくなる。   Moreover, it is essential to manage the brittle characteristics of short glass fibers by the tensile strength of the fibers. However, in practice, the short glass fibers constituting the laminate have a wide distribution in the fiber strength, and therefore the measurement required to grasp the overall image of the short glass fibers requires a great deal of labor. Therefore, as shown in the present invention, management can be easily performed by substituting the compression characteristics of the short glass fiber laminate, and the overall image of the laminate can be more easily grasped.

要するに、本試験方法により得られる繰り返し圧縮強度比が、真空断熱材の熱伝導率と良好な相関関係を有していることを新たに見出したのである。   In short, it has been newly found that the repeated compressive strength ratio obtained by this test method has a good correlation with the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material.

一方、繰り返し圧縮時の圧縮量を圧縮強度で1013hPaとするのは、積層体を真空包装した真空断熱材には、絶えず大気圧がかかることから設定したものであるが、多少前後することは問題ない。しかし、大気圧の2倍程度の強度で加圧すると低脆性、或いは高強度繊維の場合にも繊維の破断が進行するため、2回目の圧縮時の前記基準厚みにおける圧縮強度300hPaで割った圧縮強度比が0.65未満となる場合があるため、繰り返し圧縮時の圧縮強度は1013hPaが望ましい。 On the other hand, the amount of compression at the time of repeated compression is set to 1013 hPa in terms of compressive strength is set because the vacuum heat insulating material in which the laminated body is vacuum-packed is constantly subjected to atmospheric pressure, but it is a problem that it slightly varies Absent. However, since even when a pressurized at an intensity of 2 times the atmospheric pressure of the low brittleness, or high-strength fibers progresses fiber breakage, by dividing the compressive strength at the reference thickness at the time of the second compressed 300hPa Since the compression strength ratio may be less than 0.65, the compression strength during repeated compression is desirably 1013 hPa.

また、繰り返し圧縮時にその基準厚みを300hPa時の積層体の厚さとしているのは、基準厚みとする圧縮強度に応じて、繰り返し圧縮時の圧縮強度比が変動するが、300hPa時の積層体の厚さを基準とした場合が、もっとも真空断熱材の断熱性能との相関が明確になるためである。   Moreover, the reference thickness at the time of repeated compression is the thickness of the laminate at 300 hPa. The compression strength ratio at the time of repeated compression varies depending on the compression strength as the reference thickness, but the laminate at 300 hPa This is because the correlation with the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material becomes clear when the thickness is used as a reference.

なお、繰り返し圧縮試験の圧縮強度比は、基準厚みにおける2回目の圧縮強度を基準厚みを設定する300hPaで割った値を適用する。   The compression strength ratio in the repeated compression test is a value obtained by dividing the second compression strength at the reference thickness by 300 hPa that sets the reference thickness.

請求項2に記載の発明は、ソーダ石灰ガラスからなる平均繊維径が3〜5μmのグラスウールを使用したガラス短繊維であって、繊維化直後の高温のガラス短繊維に対し冷却空気を吹き付ける加熱急冷法により前記冷却空気の温度を調節して繊維を所定以上の強度となるよう強化した前記ガラス短繊維を用いて、その長さ方向が伝熱方向に対して略垂直になるように且つ相互に交差するようにランダムに配置しながら厚み方向に積層して積層体を形成することにより(b)の特性を有する芯材を構成し、前記芯材を外被材で覆い、前記外被材の内部を減圧し、熱溶着により密閉封止したことを特徴とする真空断熱材の製造方法である。但し、前記(b)の特性は、前記積層体を1013hPaまで圧縮後、速やかに圧縮を解放する操作を繰り返す場合において、1回目の圧縮時に圧縮強度が300hPaとなる時の積層体の厚みを基準厚みとし、2回目の圧縮時に圧縮強度が300hPaとなる時の積層体の厚み前記基準厚みで割った厚さ比が0.9以上となるものである。 According to a second aspect of the invention, a glass staple fibers using the average fiber diameter of 3~5μm glass wool made of soda lime glass, a cooling air to a high temperature of the glass wool immediately after the fiberizing By using the short glass fibers reinforced by adjusting the temperature of the cooling air by a spraying heating and quenching method so that the fibers have a predetermined strength or more , the length direction thereof is substantially perpendicular to the heat transfer direction. In addition , a core material having the characteristics of (b) is formed by stacking in the thickness direction while being randomly arranged so as to cross each other , thereby covering the core material with a jacket material, A method for producing a vacuum heat insulating material, characterized in that the inside of a workpiece is decompressed and hermetically sealed by heat welding . However, the characteristic (b) is based on the thickness of the laminate when the compression strength is 300 hPa during the first compression in the case where the operation of quickly releasing the compression is repeated after compressing the laminate to 1013 hPa. and thickness, in which the second thickness ratio compressive strength at the time of compression by dividing the thickness of the laminate when the 300hPa in the reference thickness is 0.9 or more.

ガラス短繊維の積層体を繰り返し圧縮した場合に、2回目の圧縮時に圧縮強度が300hPaとなる時の積層体の厚み前記基準厚みで割った厚さ比が0.9以上となるようなガラス短繊維の積層体を真空断熱材の芯材とすることで、請求項1に記載の発明と同様の作用にて、芯材の厚み方向の伝熱量が低下することから真空断熱材の断熱性能が改善する。 When repeatedly compressing the stack of glass wool, glass such as divided by the thickness ratio is 0.9 or more the thickness of the laminate when the compressive strength during the second compression is 300hPa in the reference thickness By using the short fiber laminate as the core material of the vacuum heat insulating material, the heat transfer performance in the thickness direction of the core material is reduced due to the same action as the invention of claim 1, so that the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material. Will improve.

更には、芯材の耐圧縮性が改善されることから芯材の空隙率を高められ、芯材の低密度化が可能となる。その結果、芯材の低コスト化を実現する真空断熱材を提供することができる。   Furthermore, since the compression resistance of the core material is improved, the porosity of the core material can be increased, and the density of the core material can be reduced. As a result, it is possible to provide a vacuum heat insulating material that realizes cost reduction of the core material.

また、請求項1に記載の発明と同様に、ガラス短繊維の積層体における圧縮特性で代用することにより管理が容易に実施でき、また積層体の全体像をより具体的に把握しやすくなる。   As in the first aspect of the invention, management can be easily performed by substituting the compression characteristics of the short glass fiber laminate, and the overall image of the laminate can be more easily grasped.

なお、ガラス短繊維の積層体を、バインダー、或いは熱成形によりボード状に成形した場合にも、芯材の厚み方向の伝熱量が低下することから、真空断熱材の断熱性能が改善する。   In addition, when the laminated body of short glass fibers is formed into a board shape by binder or thermoforming, the heat transfer amount in the thickness direction of the core material is reduced, so that the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material is improved.

また、芯材の耐圧縮性が改善されることから芯材の空隙率を高められ、芯材の低密度化が可能となる。その結果、芯材の低コスト化を実現する真空断熱材を提供することができる。   Further, since the compression resistance of the core material is improved, the porosity of the core material can be increased and the density of the core material can be reduced. As a result, it is possible to provide a vacuum heat insulating material that realizes cost reduction of the core material.

更に、ガラス短繊維の積層体をバインダー、或いは熱成形によりボード状に成形することで積層体の嵩高さを低減することが出来ると共に、ボードに剛性が付与されるため、ボードサイズが大きい場合にもその取り扱い性が大幅に改善する。   Furthermore, when the short glass fiber laminate is formed into a board by binder or thermoforming, the bulk of the laminate can be reduced and the board is given rigidity, so when the board size is large However, its handling is greatly improved.

なお、ガラス短繊維の積層体をボード状に成形することなく芯材とした場合も、芯材の厚み方向の伝熱量が低下することから真空断熱材の断熱性能が改善する。   In addition, also when it uses as a core material without shape | molding the laminated body of a glass short fiber in board shape, since the heat transfer amount of the thickness direction of a core material falls, the heat insulation performance of a vacuum heat insulating material improves.

また、芯材の耐圧縮性が改善されることから芯材の空隙率を高められ、芯材の低密度化が可能となる。その結果、芯材の低コスト化を実現する真空断熱材を提供することができる。   Further, since the compression resistance of the core material is improved, the porosity of the core material can be increased and the density of the core material can be reduced. As a result, it is possible to provide a vacuum heat insulating material that realizes cost reduction of the core material.

また、ガラス短繊維の積層体をボード状に成形することなく芯材として適用すれば、積層体を構成するガラス短繊維に対する負荷応力がより小さくなり、ガラス短繊維の破断の進行を最も抑制することができるため、真空断熱材においてより優れた断熱性能を実現することができる。   Moreover, if the laminated body of short glass fibers is applied as a core material without forming into a board shape, the load stress on the short glass fibers constituting the laminated body becomes smaller, and the progress of breakage of the short glass fibers is most suppressed. Therefore, more excellent heat insulation performance can be realized in the vacuum heat insulating material.

このように、真空断熱材の芯材として適用するガラス短繊維は、低脆性でかつ繊維強度が大きいほど、真空断熱材の断熱性能を改善することができる。また、その繊維強度が大きいほど、真空断熱材の低密度化が実現できる。   Thus, the glass short fiber applied as a core material of a vacuum heat insulating material can improve the heat insulation performance of a vacuum heat insulating material, so that it is low brittle and the fiber strength is large. Moreover, the density reduction of a vacuum heat insulating material is realizable, so that the fiber strength is large.

ガラス短繊維の脆性に関する特性は、繊維の引張り強度で管理することが本質的である。しかしながら、実際には、ガラス短繊維はその繊維強度が広く分布しているため、ガラス短繊維の全体像を把握するのに必要な測定は膨大な労力を要する。そのため、本発明で示しているように、ガラス短繊維の積層体における圧縮特性で代用して管理することが望ましい。   It is essential to control the brittle properties of short glass fibers by the tensile strength of the fibers. However, in practice, the short glass fibers have a wide distribution of fiber strength, and the measurement required to grasp the overall image of the short glass fibers requires a great deal of labor. Therefore, as shown in the present invention, it is desirable to manage by substituting the compression characteristics in the laminated body of short glass fibers.

このように、真空断熱材の熱伝導率を改善するには、ガラス短繊維の積層体を繰り返し圧縮解放する操作において、繰り返し圧縮時の基準厚みおける圧縮強度の低下が小さいものが望ましい。   Thus, in order to improve the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material, it is desirable that the reduction in the compressive strength at the reference thickness during repeated compression is small in the operation of repeatedly compressing and releasing the glass short fiber laminate.

請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の真空断熱材の製造方法により製造された真空断熱材である。 Invention of Claim 3 is the vacuum heat insulating material manufactured by the manufacturing method of the vacuum heat insulating material of Claim 1 or 2 .

以下、本発明の繰り返し圧縮強度比を得るための試験方法について具体的に説明する。   Hereinafter, the test method for obtaining the repeated compressive strength ratio of the present invention will be specifically described.

(1)試験試料の前処理として、真空包装や梱包等による試料の圧縮履歴を取り除くため、まず、試料を300hPaまで圧縮する。   (1) As a pretreatment of the test sample, in order to remove the compression history of the sample due to vacuum packaging or packing, the sample is first compressed to 300 hPa.

(2)1回目圧縮として、試験試料を1013hPaまで圧縮し速やかに所定厚みまで解放する。この圧縮過程にて圧縮強度が300hPaとなる厚みを基準厚みとする。   (2) As the first compression, the test sample is compressed to 1013 hPa and quickly released to a predetermined thickness. The thickness at which the compression strength becomes 300 hPa in this compression process is taken as the reference thickness.

(3)1回目圧縮時と同一個所を再度、1013hPaまで2回目の圧縮をする。この圧縮過程にて、基準厚みおける圧縮強度を測定する。   (3) The same compression as the first compression is performed again until the second compression to 1013 hPa. In this compression process, the compressive strength at the reference thickness is measured.

(4)以下の式より、繰り返し圧縮強度比を算出する。   (4) The repeated compression strength ratio is calculated from the following equation.

繰り返し圧縮強度比=2回目圧縮時の基準厚みにおける圧縮強度/300hPa
この時、繰り返し圧縮試験装置は一般的なオートグラフが使用できる。試験条件の一例としては、圧縮速度は10mm/分、圧縮用治具は上下共に直径100mmの鉄製の円形型、試験試料はサイズが200mm×200mmで目付量が2500g/m2±15%とし、試料の中心部を圧縮して繰り返し圧縮強度試験を実施するものである。
Repeated compressive strength ratio = compressive strength at the standard thickness during the second compression / 300 hPa
At this time, a general autograph can be used as the repeated compression test apparatus. As an example of the test conditions, the compression speed is 10 mm / min, the compression jig is an iron circular shape having a diameter of 100 mm both in the upper and lower sides, the test sample is 200 mm × 200 mm in size, and the basis weight is 2500 g / m 2 ± 15%. The center part of the sample is compressed and the compressive strength test is repeatedly performed.

なお、本発明で使用できるガラス短繊維は、公知の繊維が使用できるが、繊維径が細く、素材の熱伝導率が小さいものが望ましく、更には、繊維の引っ張り強度が0.5GPa以上であることがより望ましい。   As the short glass fiber that can be used in the present invention, a known fiber can be used, but it is desirable that the fiber diameter is small and the thermal conductivity of the material is small, and the tensile strength of the fiber is 0.5 GPa or more. It is more desirable.

また、積層体は、ガラス短繊維がその長さ方向を伝熱方向(厚み方向)に対して略垂直となるように且つ前記ガラス短繊維の長さ方向が相互に交差するようにランダムに配置し、繊維相互が点接触となるように成形してなるウエブを積層したものが望ましい。更に、このウェブを積層してなる積層体は、前記ウェブ間が積層体の一体性が保持できる必要最低限の繊維の交絡により結合され、厚み方向に均質に積層配列されたものがより好適である。このような積層体とすることで、芯材厚み方向の伝熱量は、ガラス組成物に固有の熱伝導率よりも繊維相互の接触熱抵抗が支配的になる。   In addition, the laminate is randomly arranged so that the short glass fibers are substantially perpendicular to the heat transfer direction (thickness direction) in the length direction, and the length directions of the short glass fibers intersect each other. In addition, a laminate of webs formed so that the fibers are in point contact with each other is desirable. Further, the laminate formed by laminating the webs is more preferably a laminate in which the webs are joined by minimum entanglement of fibers capable of maintaining the integrity of the laminate, and are uniformly laminated in the thickness direction. is there. By setting it as such a laminated body, the contact heat resistance between fibers becomes more dominant than the heat conductivity intrinsic | native to a glass composition in the heat transfer amount of a core material thickness direction.

一例としては、汎用ガラス組成物の常温での熱伝導率は1W/mK前後であるが、ガラス短繊維をその長さ方向が伝熱方向に対して略垂直になるように且つ前記ガラス短繊維の長さ方向が相互に交差するようにランダムに配置して積層した積層体、すなわちウェブを積層した積層体を芯材とする真空断熱材の場合には、積層体の固体成分に関するみかけの熱伝導率がガラス組成物自身の100分の1以下となる。   As an example, the thermal conductivity of the general-purpose glass composition at room temperature is around 1 W / mK, and the short glass fibers are arranged so that the length direction thereof is substantially perpendicular to the heat transfer direction, and the short glass fibers are used. In the case of a vacuum heat insulating material having a core of a laminate in which the length directions of the layers are randomly arranged so as to cross each other, that is, a laminate in which webs are laminated, the apparent heat related to the solid component of the laminate The conductivity is 1/100 or less of the glass composition itself.

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はより優れた断熱性能が得られる。しかし、経済性の観点からは平均繊維径が3〜5μmのものを使用するのが望ましい。   The fiber diameter is not particularly specified, but finer fiber diameter can provide better heat insulation performance. However, it is desirable to use one having an average fiber diameter of 3 to 5 μm from the viewpoint of economy.

一方、ガラス短繊維を低脆性、かつ高強度とする方法の一例は、以下に示すとおりである。   On the other hand, an example of a method for making short glass fibers low brittle and high in strength is as follows.

本発明に適用できるガラス短繊維は、ガラス組成の適正化や製造プロセスの適正化により、ガラス短繊維を低脆性、かつ高強度とすることができる。このうち、製造プロセスの適正化により、ガラス短繊維の強度を増大する方法としては、化学強化法またはイオン交換法と呼ばれる方法や、加熱急冷法または風冷強化法と呼ばれる方法がある。   The short glass fiber applicable to the present invention can make the short glass fiber low brittle and high in strength by optimizing the glass composition and the manufacturing process. Among these, methods for increasing the strength of short glass fibers by optimizing the manufacturing process include a method called a chemical strengthening method or an ion exchange method, and a method called a heating rapid cooling method or an air cooling strengthening method.

化学強化法は、フッ化水素酸等でガラス表面を浸食する方法であり、これにより、ガラス表面に存在するグリフィスフローを除去することができるため、ガラス短繊維の脆性と強度を改善できる。   The chemical strengthening method is a method in which the glass surface is eroded with hydrofluoric acid or the like, and thereby the Griffith flow existing on the glass surface can be removed, so that the brittleness and strength of the short glass fiber can be improved.

また、イオン交換法は、ガラス表面のナトリウムイオンを分子径の大きいカリウムイオンで置換することで、予めガラスの表面に高い圧縮応力層を付与する方法であり、同様にガラスの脆性と強度を改善できる。   In addition, the ion exchange method is a method in which a high compressive stress layer is applied to the glass surface in advance by replacing sodium ions on the glass surface with potassium ions having a large molecular diameter. Similarly, the brittleness and strength of the glass are improved. it can.

しかしながら、工業的に最も利用されるのは加熱急冷法である。これは、加熱されたガラスに低温の空気を吹き付けることで処理され、予めガラスの表面に高い圧縮応力層を付与することにより、引張り応力に対する耐久性を向上させるものである。この方法は、ガラス繊維についても同様に実施することができ、繊維化直後の高温の繊維に対し冷却空気を吹き付けることでガラス繊維が強化されるため効率的に処理できる。   However, the heating and cooling method is most used industrially. This is processed by spraying low-temperature air on heated glass, and by applying a high compressive stress layer to the surface of the glass in advance, durability against tensile stress is improved. This method can be similarly applied to glass fibers, and glass fibers are reinforced by blowing cooling air on high-temperature fibers immediately after fiberization, so that the glass fibers can be efficiently processed.

以上、工業的に利用されるガラス強化方法を示したが、ガラス繊維の機械強度を強化する方法は、前述したものに限定するものではなく、公知の方法が適用できる。   As mentioned above, although the glass strengthening method utilized industrially was shown, the method of strengthening the mechanical strength of glass fiber is not limited to what was mentioned above, A well-known method is applicable.

一方、本発明で使用できる外被材を形成するラミネートフィルムは、高いガスバリア性を付与するために金属箔層、或いは蒸着層の少なくともいずれかを有するプラスチック製フィルムにて構成することがより望ましい。この時、金属箔層、及び蒸着層は公知の材料が利用でき、特に指定するものではない。   On the other hand, it is more desirable that the laminate film forming the covering material that can be used in the present invention is composed of a plastic film having at least one of a metal foil layer and a vapor deposition layer in order to impart high gas barrier properties. At this time, a known material can be used for the metal foil layer and the vapor deposition layer, and is not particularly specified.

また、ラミネートフィルムの成形方法は、ドライラミネーション用の接着剤を用いて行うドライラミネーション方式がより望ましいが、ラミネートフィルムの一部にオレフィン系樹脂を用いて溶融押し出しするエクストルージョンラミネーション方式を適用してもよい。   In addition, the lamination film is preferably formed by a dry lamination method using an adhesive for dry lamination, but an extrusion lamination method in which a part of the laminate film is melt extruded using an olefin resin is applied. Also good.

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り、本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. Note that 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製造方法により製造された真空断熱材の断面模式図を示すものである。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a vacuum heat insulating material manufactured by the method for manufacturing a vacuum heat insulating material in Embodiment 1 of the present invention.

図1において、真空断熱材1は、芯材2と吸着剤4とを外被材3に挿入し、内部を減圧して構成している。この時、真空断熱材は厚みが10mmとなるように芯材2を調整している。   In FIG. 1, the vacuum heat insulating material 1 is configured by inserting a core material 2 and an adsorbent 4 into an outer cover material 3 and reducing the pressure inside. At this time, the core material 2 is adjusted so that the vacuum heat insulating material has a thickness of 10 mm.

真空断熱材1の作製は、芯材2を140℃の乾燥炉で20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被材3に挿入し、減圧チャンバー内で外被材3の内部が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 prepared by drying the core material 2 in a drying furnace at 140 ° C. for 20 minutes, and then inserting the three sides of the laminate film into the envelope material 3 formed into a bag shape by heat sealing. The pressure inside the jacket 3 is reduced to 10 Pa or less, and the opening is hermetically sealed by heat welding.

一方、芯材2に適用しているガラス短繊維は、平均繊維径3.5μmのグラスウールである。但し、前記グラスウールは、汎用的なソーダ石灰ガラス組成物を適用しているが、繊維化直後に、冷却空気を吹き付ける事で急冷して繊維を強化している。   On the other hand, the glass short fiber applied to the core material 2 is glass wool having an average fiber diameter of 3.5 μm. However, the glass wool uses a general-purpose soda-lime glass composition, but immediately after fiberization, the glass wool is rapidly cooled by blowing cooling air to reinforce the fibers.

芯材2の作製は、ガラス短繊維のウェブからなるグラスウールを所定厚みになるまで積層し、ウェブ間が交絡により結合された積層体を成形する。その後、ガラス短繊維の積層体を、ガラスの歪点よりも低い450℃で5分間加熱プレスにて熱成形することでボード状の芯材を成形している。   The core material 2 is produced by laminating glass wool made of short glass fiber webs to a predetermined thickness, and molding a laminated body in which the webs are joined by entanglement. Then, the board-shaped core material is shape | molded by thermoforming the laminated body of a short glass fiber with a hot press at 450 degreeC lower than the distortion point of glass for 5 minutes.

なお、上記方法以外に、加熱プレス時にバインダーを適用することでより剛性の高いボード状の芯材を成形することができる。これらは、求められる真空断熱材の品質や生産性を考慮して決定することができる。   In addition to the above method, a board-like core material having higher rigidity can be formed by applying a binder during hot pressing. These can be determined in consideration of the required quality and productivity of the vacuum heat insulating material.

外被材3は、最外層にポリエチレンテレフタレートフィルム(12μm)、中間層にアルミ箔(6μm)、熱溶着層に直鎖状低密度ポリエチレンフィルム(50μm)を適用したプラスチックラミネートフィルムから構成している。   The jacket material 3 is composed of a plastic laminate film in which a polyethylene terephthalate film (12 μm) is applied to the outermost layer, an aluminum foil (6 μm) is applied to the intermediate layer, and a linear low density polyethylene film (50 μm) is applied to the heat-welded layer. .

吸着剤4は、水分吸着剤として酸化カルシウムを適用している。   The adsorbent 4 uses calcium oxide as a moisture adsorbent.

このようして作製した真空断熱材1について、その熱伝導率を英弘精機製のオートラムダにて測定した。その結果、真空断熱材1の熱伝導率は、平均温度24℃にて0.0015W/mKと優れた断熱性能を有しており、積層体の繰り返し圧縮試験における圧縮強度比は0.8であった。   About the vacuum heat insulating material 1 produced in this way, the thermal conductivity was measured with an auto lambda manufactured by Eihiro Seiki. As a result, the heat conductivity of the vacuum heat insulating material 1 has an excellent heat insulating performance of 0.0015 W / mK at an average temperature of 24 ° C., and the compression strength ratio in the repeated compression test of the laminate is 0.8. there were.

これは、繰り返し圧縮試験における圧縮強度比が0.65未満の従来のガラス短繊維の積層体から芯材を成形した真空断熱材と比較して、熱伝導率は0.0004W/mK低減することが判った。   This means that the thermal conductivity is reduced by 0.0004 W / mK compared to a vacuum heat insulating material in which a core material is formed from a laminate of conventional short glass fibers having a compression strength ratio of less than 0.65 in a repeated compression test. I understood.

また同様に、真空断熱材1を10mm厚みとするために必要な芯材密度は、従来、250kg/m3であったものが、本実施の形態では240kg/m3であった。 Similarly, the core material density required to make the vacuum heat insulating material 1 10 mm thick is conventionally 250 kg / m 3 , but in the present embodiment it is 240 kg / m 3 .

このような結果を得られた理由は、積層体の繰り返し圧縮試験における圧縮強度比が0.8であることから、従来品と比較して大気圧により芯材が圧縮されても繊維の屈曲や破断が生じにくく、繊維の絡み合いにより形成される空隙が保持され、より少ない繊維の接触点数で大気圧を保持することが可能となったためと考える。   The reason why such a result was obtained is that the compression strength ratio in the repeated compression test of the laminate is 0.8, so even if the core material is compressed by atmospheric pressure compared to the conventional product, the bending of the fiber It is considered that breakage hardly occurs, voids formed by fiber entanglement are maintained, and atmospheric pressure can be maintained with a smaller number of fiber contact points.

その結果、芯材の厚み方向の伝熱量が低下することから真空断熱材の断熱性能が改善する。更には、芯材の耐圧縮性が改善されていることから芯材の空隙率を高められ、芯材の低密度化が可能となる。よって、本実施の形態では、グラスウールの使用量が4%低減可能となることから、原材料費の低減も実現できる。   As a result, since the amount of heat transfer in the thickness direction of the core material is reduced, the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material is improved. Furthermore, since the compression resistance of the core material is improved, the porosity of the core material can be increased, and the density of the core material can be reduced. Therefore, in this Embodiment, since the usage-amount of glass wool can be reduced 4%, reduction of raw material cost is also realizable.

なお、本実施の形態では、芯材を形成するガラス短繊維としては、汎用工業材料であるグラスウールを適用し、積層体の繰り返し圧縮試験における圧縮強度比が0.65以上になるよう加熱急冷法にて繊維を強化して適用している。   In this embodiment, as the short glass fibers forming the core material, glass wool, which is a general-purpose industrial material, is applied, and the heating and quenching method is performed so that the compression strength ratio in the repeated compression test of the laminate is 0.65 or more. The fiber is reinforced and applied.

しかしながら、芯材に適用できるガラス短繊維は、低脆性で、かつ高強度のガラス短繊維であれば特に問題なく適用できる。しかし、望ましくは、積層体の繰り返し圧縮試験における圧縮強度比が0.65以上となるガラス短繊維の積層体、より望ましくは、圧縮強度比が0.70以上となるガラス短繊維の積層体、更に望ましくは、圧縮強度比が0.75以上となるガラス短繊維の積層体である。   However, the short glass fiber that can be applied to the core material can be applied without any particular problem as long as the short glass fiber has low brittleness and high strength. However, desirably, a laminate of short glass fibers having a compression strength ratio of 0.65 or more in a repeated compression test of the laminate, more desirably, a laminate of short glass fibers having a compression strength ratio of 0.70 or more, More preferably, it is a laminate of short glass fibers having a compressive strength ratio of 0.75 or more.

なお、圧縮強度比は0.65を境にして熱伝導率が大きく低下するが、圧縮強度比が0.75を超えると熱伝導率の更なる低下は確認できない。よって、圧縮強度比が0.65か0.75の範囲においては、圧縮強度比が大きくなるに従い熱伝導率が低下する傾向にある。   In addition, although the compressive strength ratio greatly reduces the thermal conductivity at the boundary of 0.65, if the compressive strength ratio exceeds 0.75, no further decrease in the thermal conductivity can be confirmed. Therefore, when the compressive strength ratio is in the range of 0.65 or 0.75, the thermal conductivity tends to decrease as the compressive strength ratio increases.

なお、繰り返し圧縮試験は、島津製作所製のオートグラフを使用して、直径100mmの鉄製の円形治具を使用して実施した。この時、圧縮速度は10mm/分とした。また、供試材料の圧縮負荷履歴を統一し、試験バラツキを抑制するため、予め前処理として圧縮強度が300hPaとなるまで一度圧縮処理を実施後、本試験を実施した。なお、圧縮強度比はそれぞれn=3の平均で示している。   The repeated compression test was carried out using an iron circular jig having a diameter of 100 mm using an autograph made by Shimadzu Corporation. At this time, the compression speed was 10 mm / min. In addition, in order to unify the compression load history of the test material and suppress the test variation, this test was performed after the compression treatment was once performed as a pretreatment until the compression strength reached 300 hPa. The compressive strength ratio is shown as an average of n = 3.

(実施の形態2)
図2は、本発明の実施の形態2における真空断熱材の製造方法により製造された真空断熱材の断面模式図を示すものである。
(Embodiment 2)
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a vacuum heat insulating material manufactured by the method for manufacturing a vacuum heat insulating material in Embodiment 2 of the present invention.

図2において、真空断熱材11は、芯材12と吸着剤14とを外被材13に挿入し、内部を減圧して構成している。この時、真空断熱材は厚みが10mmとなるように芯材12を調整している。   In FIG. 2, the vacuum heat insulating material 11 is configured by inserting a core material 12 and an adsorbent 14 into an outer cover material 13 and reducing the pressure inside. At this time, the core material 12 is adjusted so that the vacuum heat insulating material has a thickness of 10 mm.

芯材2の作製は、ガラス短繊維のウェブからなるグラスウールを所定厚みになるまで積層し、ウェブ間が交絡により結合された積層体を成形した。この時、芯材12は、バインダー、或いは熱成形等により積層体をボード状に成形することなく芯材として使用している。   The core material 2 was produced by laminating glass wool made of short glass fiber webs to a predetermined thickness, and molding a laminate in which the webs were joined by entanglement. At this time, the core material 12 is used as a core material without forming the laminated body into a board shape by binder or thermoforming.

なお、本実施の形態2における真空断熱材11は、芯材12の製造方法が異なる以外は、実施の形態1における材料構成、及び作製方法と同様である。   In addition, the vacuum heat insulating material 11 in this Embodiment 2 is the same as that of the material structure in 1st Embodiment, and a preparation method except the manufacturing method of the core material 12 differing.

芯材12に適用しているガラス短繊維は、平均繊維径3.5μmのグラスウールであり、積層体の繰り返し圧縮試験での圧縮強度比は0.80であった。   The short glass fibers applied to the core material 12 were glass wool having an average fiber diameter of 3.5 μm, and the compression strength ratio in the repeated compression test of the laminate was 0.80.

このようして作製した真空断熱材11について、その熱伝導率を英弘精機製のオートラムダにて測定した。その結果、真空断熱材11の熱伝導率は、平均温度24℃にて0.0014W/mKと優れた断熱性能を有しており、繰り返し圧縮試験における圧縮強度比が0.65未満の従来のガラス短繊維の積層体から芯材を成形した真空断熱材と比較して、熱伝導率は0.0005W/mK低減することが判った。   About the vacuum heat insulating material 11 produced in this way, the thermal conductivity was measured with an auto lambda manufactured by Eihiro Seiki. As a result, the heat conductivity of the vacuum heat insulating material 11 has an excellent heat insulating performance of 0.0014 W / mK at an average temperature of 24 ° C., and the compression strength ratio in the repeated compression test is less than 0.65. It was found that the thermal conductivity was reduced by 0.0005 W / mK as compared with a vacuum heat insulating material in which a core material was formed from a laminate of short glass fibers.

また、ガラス短繊維の積層体を熱成形によりボード状に成形して使用した実施の形態1の場合と比較して、積層体の繰り返し圧縮試験での圧縮強度比が同等にも関わらず真空断熱材の断熱性能はより向上した。   Further, compared to the case of Embodiment 1 in which a laminated body of short glass fibers is formed into a board shape by thermoforming, vacuum insulation is used although the compression strength ratio in the repeated compression test of the laminated body is equivalent. The insulation performance of the material was further improved.

また同様に、真空断熱材11を10mm厚みとするために必要な芯材密度は、従来、250kg/m3であったものが、本実施の形態では235kg/m3であった。 Similarly, the core material density required to make the vacuum heat insulating material 11 10 mm thick has been 235 kg / m 3 in the present embodiment, which was conventionally 250 kg / m 3 .

このような結果を得られた理由は、積層体の繰り返し圧縮試験での圧縮強度比が0.80であることから、従来品と比較して大気圧により圧縮されても繊維の屈曲や破断が生じにくく、繊維の絡み合いにより形成される空隙が保持され、より少ない繊維の接触点数で大気圧を保持することが可能となったためと考える。   The reason why such a result was obtained is that the compression strength ratio in the repeated compression test of the laminate is 0.80, so that the fiber is bent or broken even when compressed by atmospheric pressure as compared with the conventional product. This is considered to be because the voids formed by the entanglement of the fibers are not easily generated and the atmospheric pressure can be maintained with a smaller number of contact points of the fibers.

その結果、芯材の厚み方向の伝熱量が低下することから真空断熱材の断熱性能が改善する。更には、芯材の耐圧縮性が改善されていることから芯材の空隙率を高められ、芯材の低密度化が可能となる。よって、本実施の形態では、グラスウールの使用量が6%低減可能となることから、原材料費の低減も実現できる。   As a result, since the amount of heat transfer in the thickness direction of the core material is reduced, the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material is improved. Furthermore, since the compression resistance of the core material is improved, the porosity of the core material can be increased, and the density of the core material can be reduced. Therefore, in this Embodiment, since the usage-amount of glass wool can be reduced 6%, reduction of raw material cost is also realizable.

(実施の形態3)
図3は、本発明の実施の形態3における真空断熱材の製造方法により製造された真空断熱材の平面模式図を示すものである。また、図4は、図3のA−A‘線における真空断熱材の断面模式図を示す。
(Embodiment 3)
FIG. 3 is a schematic plan view of a vacuum heat insulating material manufactured by the method for manufacturing a vacuum heat insulating material in Embodiment 3 of the present invention. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the vacuum heat insulating material taken along line AA ′ of FIG.

図3において、真空断熱材31は、複数の芯材32をガスバリア性の外被材33で減圧密封されており、網掛けした熱溶着部34により芯材32がそれぞれの独立した真空空間に保持されている。   In FIG. 3, a vacuum heat insulating material 31 is formed by sealing a plurality of core materials 32 with a gas barrier outer covering material 33 under reduced pressure, and the core materials 32 are held in independent vacuum spaces by shaded heat welding portions 34. Has been.

真空断熱材31の作製方法は、まず、真空チャンバー内に相対する上下一対のラミネートフィルムを設置する。この時、下部ラミネートフィルムの上側面には140℃で20分間乾燥した複数の芯材32を予め熱溶着する等、公知の方法で固定する。その後、芯材32周囲が10Pa以下になるように減圧し、予め加熱しておいた前記上下ラミネートフィルムを芯材32部も含めて熱溶着させることで、複数の芯材32がそれぞれの芯材32の周辺部近傍まで相対するラミネートフィルムが熱溶着され熱溶着部34を形成し、前記芯材32がそれぞれ独立した真空空間に保持される。   The manufacturing method of the vacuum heat insulating material 31 first installs a pair of upper and lower laminated films facing each other in the vacuum chamber. At this time, a plurality of core materials 32 dried at 140 ° C. for 20 minutes are fixed to the upper side surface of the lower laminate film by a known method such as heat welding in advance. Thereafter, the pressure is reduced so that the periphery of the core material 32 becomes 10 Pa or less, and the upper and lower laminated films that have been heated in advance are heat-welded including the core material 32 part, so that the plurality of core materials 32 are each core material. Laminate films facing to the vicinity of the periphery of 32 are thermally welded to form a thermally welded portion 34, and the core members 32 are held in independent vacuum spaces.

なお、本実施の形態3における真空断熱材31は、真空断熱材31の製造方法が異なる以外は、実施の形態1で説明した材料構成と同様である。但し、真空断熱材31には、水分吸着剤は使用しておらす、真空断熱材31の芯材32部厚みは5mmとなるように調整している。   In addition, the vacuum heat insulating material 31 in this Embodiment 3 is the same as that of the material structure demonstrated in Embodiment 1 except the manufacturing method of the vacuum heat insulating material 31 differing. However, a moisture adsorbent is used for the vacuum heat insulating material 31, and the thickness of the core material 32 part of the vacuum heat insulating material 31 is adjusted to 5 mm.

芯材32に適用しているガラス短繊維は、平均繊維径3.5μmのグラスウールであり、積層体の繰り返し圧縮試験での圧縮強度比は0.76であった。   The short glass fibers applied to the core material 32 were glass wool having an average fiber diameter of 3.5 μm, and the compression strength ratio in the repeated compression test of the laminate was 0.76.

このようして作製した真空断熱材31について、その芯材部熱伝導率を英弘精機製のオートラムダにて測定した。その結果、真空断熱材31の芯材部熱伝導率は、平均温度24℃にて0.0015W/mKと優れた断熱性能を有しており、繰り返し圧縮試験における圧縮強度比が0.65未満の従来のガラス短繊維の積層体から芯材を成形した真空断熱材と比較して、熱伝導率は0.0004W/mK低減することが判った。   About the vacuum heat insulating material 31 produced in this way, the core part part thermal conductivity was measured with the auto-lambda made from Eihiro Seiki. As a result, the core part thermal conductivity of the vacuum heat insulating material 31 has an excellent heat insulating performance of 0.0015 W / mK at an average temperature of 24 ° C., and the compression strength ratio in the repeated compression test is less than 0.65. It was found that the thermal conductivity was reduced by 0.0004 W / mK as compared with a conventional vacuum heat insulating material in which a core material was formed from a laminate of short glass fibers.

また同様に、真空断熱材31を5mm厚みとするために必要な芯材密度は、従来、250kg/m3であったものが、本実施の形態では240kg/m3であった。 Similarly, the core material density required to make the vacuum heat insulating material 31 5 mm thick is conventionally 250 kg / m 3 , but 240 kg / m 3 in the present embodiment.

このような結果を得られた理由は、積層体の繰り返し圧縮試験での圧縮強度比が0.76であることから、従来品と比較して大気圧により圧縮されても繊維の屈曲や破断が生じにくく、繊維の絡み合いにより形成される空隙が保持され、より少ない繊維の接触点数で大気圧を保持することが可能となったためと考える。   The reason why such a result was obtained is that the compression strength ratio in the repeated compression test of the laminate is 0.76, so that the fiber is bent or broken even when compressed by atmospheric pressure as compared with the conventional product. This is considered to be because the voids formed by the entanglement of the fibers are not easily generated and the atmospheric pressure can be maintained with a smaller number of contact points of the fibers.

その結果、芯材32の厚み方向の伝熱量が低下することから真空断熱材31の断熱性能が改善する。更には、芯材32の耐圧縮性が改善されていることから、芯材32の空隙率を高められ、芯材32の低密度化が可能となる。よって、本実施の形態では、グラスウールの使用量が4%低減可能となることから、原材料費の低減も実現できる。   As a result, the amount of heat transfer in the thickness direction of the core material 32 is reduced, so that the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material 31 is improved. Furthermore, since the compression resistance of the core material 32 is improved, the porosity of the core material 32 can be increased and the density of the core material 32 can be reduced. Therefore, in this Embodiment, since the usage-amount of glass wool can be reduced 4%, reduction of raw material cost is also realizable.

以下、実施例、及び比較例を用いて、本発明の真空断熱材の芯材を構成するガラス短繊維の繰り返し圧縮試験における特性ついて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 characteristics in the repeated compression test of the short glass fibers constituting the core material of the vacuum heat insulating material of the present invention will be described in detail using examples and comparative examples, but the present invention is limited only to the examples. Is not to be done.

(表1)に芯材に使用するガラス短繊維のガラス強化方法、及びガラス組成を種々変更した場合において、繰り返し圧縮試験における圧縮強度比、及び厚さ比と、真空断熱材の熱伝導率と密度との関係について、実施例1〜6、及び比較例1または2に示した。   (Table 1) When the glass reinforcing method of the short glass fiber used for the core material and the glass composition are variously changed, the compression strength ratio and the thickness ratio in the repeated compression test, and the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material The relationship with the density is shown in Examples 1 to 6 and Comparative Example 1 or 2.

Figure 2007002996
真空断熱材は、基本的に、実施の形態1と同様の方法で作製しているが、真空断熱材1の芯材2を構成するガラス短繊維のガラス強化方法を種々変化させて作製している。
Figure 2007002996
The vacuum heat insulating material is basically manufactured by the same method as in the first embodiment, but is manufactured by changing the glass reinforcing method of the short glass fiber constituting the core material 2 of the vacuum heat insulating material 1 in various ways. Yes.

また、ガラス組成は、A〜Cの3組成で評価しており、Aはソーダ石灰ガラス(Cガラス)、Bは無アルカリガラス(Eガラス)、Cはソーダ石灰ガラスにおいてアルカリ含有率を2倍にする共に、酸化バリウムを5mol%添加した。なお、Cはアルカリと酸化バリウムの増加量分だけ酸化ケイ素量を低減している。   Moreover, the glass composition is evaluated with three compositions of A to C. A is soda lime glass (C glass), B is alkali-free glass (E glass), and C is twice the alkali content in soda lime glass. In addition, 5 mol% of barium oxide was added. Note that C reduces the amount of silicon oxide by the increased amount of alkali and barium oxide.

更に、ソーダ石灰ガラスについては、加熱急冷法、フッ化水素酸処理、及びイオン交換法によりガラスを強化している。   Furthermore, about soda-lime glass, the glass is tempered by the heating rapid cooling method, hydrofluoric acid treatment, and the ion exchange method.

一方、繰り返し圧縮試験における圧縮強度比と厚さ比については、島津製作所製のオートグラフを用いて、それぞれn=3の平均値で示している。この時、圧縮強度比は基準厚みにおける2回目の圧縮強度を圧縮強度300hPaで割った値を適用し、厚さ比は2回目圧縮時における300hPaでの厚みを1回目圧縮時における300hPaでの厚み(基準厚み)で割った値を適用している。また、熱伝導率は英弘精機製のオートラムダにて平均温度24℃にて測定した。   On the other hand, the compression strength ratio and the thickness ratio in the repeated compression test are shown as average values of n = 3, respectively, using an autograph manufactured by Shimadzu Corporation. At this time, the compression strength ratio is a value obtained by dividing the second compression strength at the reference thickness by the compression strength of 300 hPa, and the thickness ratio is the thickness at 300 hPa at the second compression and the thickness at 300 hPa at the first compression. The value divided by (reference thickness) is applied. The thermal conductivity was measured at an average temperature of 24 ° C. using an auto lambda manufactured by Eihiro Seiki.

(実施例1)
芯材に適用する積層体を構成するガラス短繊維は、汎用的なガラスカレットを主成分とするソーダ石灰ガラスを適用している。しかしながら、ガラス短繊維は加熱急冷法にて強化されているため、高強度で、かつ低脆性となっている。
Example 1
As the short glass fibers constituting the laminate applied to the core material, soda-lime glass mainly composed of general-purpose glass cullet is applied. However, since the short glass fiber is reinforced by the heating and quenching method, it has high strength and low brittleness.

なお、この時、急冷時の空気温度を30℃として作製した。   At this time, the air temperature during rapid cooling was set to 30 ° C.

前記ガラス短繊維の積層体において、繰り返し圧縮試験を実施したときの圧縮強度比は0.65であり、同様に厚さ比は0.905であった。   In the laminate of short glass fibers, the compression strength ratio when the repeated compression test was performed was 0.65, and the thickness ratio was 0.905.

この時、真空断熱材の熱伝導率は、0.0016W/mKと従来品と比較して0.0003W/mK改善していた。また、同様に、真空断熱材の芯材密度は245kg/m3と、従来、250kg/m3と比較して2%低減していた。 At this time, the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material was 0.0016 W / mK, an improvement of 0.0003 W / mK compared to the conventional product. Similarly, the core density of the vacuum heat insulating material is 245 kg / m 3 , which is 2% lower than the conventional 250 kg / m 3 .

このような結果が得られた理由は、芯材を構成する積層体が繰り返し圧縮試験を実施したときの圧縮強度比が0.65、同様に厚さ比が0.905であることから、従来品と比較して大気圧により圧縮された場合にも繊維の屈曲や破断が生じにくく、繊維の絡み合いにより形成される空隙が保持され、より少ない繊維の接触点数で大気圧を保持することが可能となったためと考える。   The reason why such a result was obtained is that the compressive strength ratio when the laminate constituting the core material is repeatedly subjected to the compression test is 0.65, and similarly the thickness ratio is 0.905. Compared to products, even when compressed by atmospheric pressure, the fiber is less likely to be bent or broken, and the void formed by the entanglement of the fiber is retained, enabling the atmospheric pressure to be maintained with fewer fiber contact points. I think because it became.

その結果、芯材の厚み方向の伝熱量が低下することから真空断熱材の断熱性能が改善する。更には、芯材の耐圧縮性が改善されていることから芯材の空隙率を高められ、芯材の低密度化が可能となる。   As a result, since the amount of heat transfer in the thickness direction of the core material is reduced, the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material is improved. Furthermore, since the compression resistance of the core material is improved, the porosity of the core material can be increased, and the density of the core material can be reduced.

(実施例2)
芯材に適用する積層体を構成するガラス短繊維は、汎用的なガラスカレットを主成分とするソーダ石灰ガラスを適用している。しかしながら、ガラス短繊維は加熱急冷法にて強化されているため、高強度で、かつ低脆性となっている。
(Example 2)
As the short glass fibers constituting the laminate applied to the core material, soda-lime glass mainly composed of general-purpose glass cullet is applied. However, since the short glass fiber is reinforced by the heating and quenching method, it has high strength and low brittleness.

なお、この時、急冷時の空気温度を30℃として作製した。   At this time, the air temperature during rapid cooling was set to 30 ° C.

前記ガラス短繊維の積層体において、繰り返し圧縮試験を実施したときの圧縮強度比は0.75であり、同様に厚さ比は0.915であった。   In the laminate of short glass fibers, the compression strength ratio when the repeated compression test was performed was 0.75, and the thickness ratio was 0.915 as well.

この時、真空断熱材の熱伝導率は、0.0015W/mKと従来品と比較して0.0004W/mK改善していた。また、同様に、真空断熱材の芯材密度は240kg/m3と、従来、250kg/m3と比較して4%低減していた。 At this time, the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material was 0.0015 W / mK, an improvement of 0.0004 W / mK compared to the conventional product. Similarly, the core density of the vacuum heat insulating material is 240 kg / m 3 , which is conventionally 4% lower than that of 250 kg / m 3 .

このような結果が得られた理由は、芯材を構成する積層体が繰り返し圧縮試験を実施したときの圧縮強度比が0.75、同様に厚さ比が0.915であることから、従来品と比較して大気圧により圧縮された場合にも繊維の屈曲や破断が生じにくく、繊維の絡み合いにより形成される空隙が保持され、より少ない繊維の接触点数で大気圧を保持することが可能となったためと考える。   The reason why such a result was obtained is that the compression strength ratio when the laminate constituting the core material is repeatedly subjected to the compression test is 0.75, and similarly the thickness ratio is 0.915. Compared to products, even when compressed by atmospheric pressure, the fiber is less likely to be bent or broken, and the void formed by the entanglement of the fiber is retained, enabling the atmospheric pressure to be maintained with fewer fiber contact points. I think because it became.

その結果、芯材の厚み方向の伝熱量が低下することから真空断熱材の断熱性能が改善する。更には、芯材の耐圧縮性が改善されていることから芯材の空隙率を高められ、芯材の低密度化が可能となる。   As a result, since the amount of heat transfer in the thickness direction of the core material is reduced, the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material is improved. Furthermore, since the compression resistance of the core material is improved, the porosity of the core material can be increased, and the density of the core material can be reduced.

(実施例3)
芯材に適用する積層体を構成するガラス短繊維は、汎用的なガラスカレットを主成分とするソーダ石灰ガラスを適用している。しかしながら、ガラス短繊維は加熱急冷法にて強化されているため、高強度で、かつ低脆性となっている。
(Example 3)
As the short glass fibers constituting the laminate applied to the core material, soda-lime glass mainly composed of general-purpose glass cullet is applied. However, since the short glass fiber is reinforced by the heating and quenching method, it has high strength and low brittleness.

なお、この時、急冷時の空気温度を30℃から10℃まで低下させて作製した。   At this time, the air temperature during the rapid cooling was reduced from 30 ° C. to 10 ° C.

前記ガラス短繊維の積層体において、繰り返し圧縮試験を実施したときの圧縮強度比は0.84であり、同様に厚さ比は0.930であった。このように、圧縮強度比、及び厚さ比が増大した理由は、急冷時の空気温度を30℃から10℃と低下させたことで、焼き入れ効果がより顕著に作用したためと考える。   In the laminate of short glass fibers, the compression strength ratio when the repeated compression test was performed was 0.84, and the thickness ratio was 0.930. The reason why the compressive strength ratio and the thickness ratio are increased in this way is considered to be that the quenching effect is more prominent by reducing the air temperature during quenching from 30 ° C. to 10 ° C.

この時、真空断熱材の熱伝導率は、0.0015W/mKと従来品と比較して0.0004W/mK改善していた。また、同様に、真空断熱材の芯材密度は240kg/m3と、従来、250kg/m3と比較して4%低減していた。 At this time, the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material was 0.0015 W / mK, an improvement of 0.0004 W / mK compared to the conventional product. Similarly, the core density of the vacuum heat insulating material is 240 kg / m 3 , which is conventionally 4% lower than that of 250 kg / m 3 .

以上の結果は、実施例1と同様の作用により改善されたものと考える。   The above results are considered to be improved by the same action as in Example 1.

(実施例4)
芯材に適用する積層体を構成するガラス短繊維は、汎用的なガラスカレットを主成分とするソーダ石灰ガラスを適用している。しかしながら、ガラス短繊維はフッ化水素酸処理にて強化しているため、高強度で、かつ低脆性となっている。
Example 4
As the short glass fibers constituting the laminate applied to the core material, soda-lime glass mainly composed of general-purpose glass cullet is applied. However, since the short glass fiber is reinforced by hydrofluoric acid treatment, it has high strength and low brittleness.

前記ガラス短繊維の積層体において、繰り返し圧縮試験を実施したときの圧縮強度比は0.85であり、同様に厚さ比は0.931であった。これらの値は、加熱急冷法における空気温度10℃での急冷時とほぼ同様の結果となった。   In the laminate of short glass fibers, the compression strength ratio when the repeated compression test was performed was 0.85, and the thickness ratio was 0.931 in the same manner. These values were almost the same as those at the time of quenching at an air temperature of 10 ° C. in the heating and quenching method.

この時、真空断熱材の熱伝導率は、0.0014W/mKと従来品と比較して0.0005W/mK改善していた。また、同様に、真空断熱材の芯材密度は240kg/m3と、従来、250kg/m3と比較して4%低減していた。 At this time, the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material was 0.0014 W / mK, an improvement of 0.0005 W / mK compared to the conventional product. Similarly, the core density of the vacuum heat insulating material is 240 kg / m 3 , which is conventionally 4% lower than that of 250 kg / m 3 .

以上の結果は、実施例1と同様の作用により改善されたものと考える。   The above results are considered to be improved by the same action as in Example 1.

(実施例5)
芯材に適用する積層体を構成するガラス短繊維は、汎用的なガラスカレットを主成分とするソーダ石灰ガラスを適用している。しかしながら、ガラス短繊維はイオン交換処理にて強化しているため、高強度で、かつ低脆性となっている。
(Example 5)
As the short glass fibers constituting the laminate applied to the core material, soda-lime glass mainly composed of general-purpose glass cullet is applied. However, since the short glass fiber is reinforced by ion exchange treatment, it has high strength and low brittleness.

前記ガラス短繊維の積層体において、繰り返し圧縮試験を実施したときの圧縮強度比は0.90であり、同様に厚さ比は0.942であった。これらの値は、加熱急冷法と比較して増大しており、イオン交換処理の方がより効果的と考えられる。   In the laminate of short glass fibers, the compression strength ratio when the repeated compression test was performed was 0.90, and the thickness ratio was 0.942. These values are increased as compared with the heating and quenching method, and the ion exchange treatment is considered to be more effective.

この時、真空断熱材の熱伝導率は、0.0014W/mKと従来品と比較して0.0005W/mK改善していた。また、同様に、真空断熱材の芯材密度は240kg/m3と、従来、250kg/m3と比較して4%低減していた。 At this time, the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material was 0.0014 W / mK, an improvement of 0.0005 W / mK compared to the conventional product. Similarly, the core density of the vacuum heat insulating material is 240 kg / m 3 , which is conventionally 4% lower than that of 250 kg / m 3 .

以上の結果は、実施例1と同様の作用により改善されたものと考える。   The above results are considered to be improved by the same action as in Example 1.

(実施例6)
芯材に適用する積層体を構成するガラス短繊維は、無アルカリガラスであるEガラスを適用している。Eガラスはガラス組成物自体のヤング率がソーダ石灰ガラスと比較して約10%大きい。その結果、繊維の引張り強度が増大している。
(Example 6)
The E glass which is an alkali free glass is applied to the glass short fiber which comprises the laminated body applied to a core material. E glass has a Young's modulus of the glass composition itself about 10% larger than that of soda lime glass. As a result, the tensile strength of the fiber is increasing.

前記ガラス短繊維の積層体において、繰り返し圧縮試験を実施したときの圧縮強度比は0.80であり、同様に厚さ比は0.930であった。   In the laminate of short glass fibers, the compression strength ratio when the repeated compression test was performed was 0.80, and the thickness ratio was 0.930.

この時、真空断熱材の熱伝導率は、0.0014W/mKと従来品と比較して0.0005W/mK改善していた。また、同様に、真空断熱材の芯材密度は235kg/m3と、従来、250kg/m3と比較して6%低減していた。 At this time, the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material was 0.0014 W / mK, an improvement of 0.0005 W / mK compared to the conventional product. Similarly, the core density of the vacuum heat insulating material is 235 kg / m 3 , which is conventionally reduced by 6% compared to 250 kg / m 3 .

以上の結果は、実施例1と同様の作用により改善されたものと考えるが、ガラス組成を変更することでも、断熱性能を改善できることが判る。   Although the above result is considered to be improved by the same action as in Example 1, it can be seen that the heat insulation performance can be improved by changing the glass composition.

(比較例1)
芯材に適用する繊維状物質のガラス短繊維を形成するガラス組成物には、ガラス短繊維としては一般的なソーダ石灰ガラスを適用している。また、同様に、ガラス繊維に特別な処理を施していないことから、汎用的な材料物性を有する従来ガラス短繊維である。
(Comparative Example 1)
A general soda-lime glass is applied as the glass short fiber to the glass composition forming the short glass fiber of the fibrous material applied to the core material. Similarly, since the glass fiber is not specially treated, it is a conventional short glass fiber having general-purpose material properties.

前記ガラス短繊維の積層体において、繰り返し圧縮試験を実施したときの圧縮強度比は0.63であり、同様に厚さ比は0.895であった。   In the laminate of short glass fibers, the compression strength ratio when the repeated compression test was performed was 0.63, and the thickness ratio was similarly 0.895.

この時、真空断熱材の熱伝導率は0.0019W/mK、真空断熱材の芯材密度は250kg/m3であった。 At this time, the heat conductivity of the vacuum heat insulating material was 0.0019 W / mK, and the core material density of the vacuum heat insulating material was 250 kg / m 3 .

(比較例2)
芯材に適用する繊維状物質のガラス短繊維を形成するガラス組成物は、ソーダ石灰ガラスにおいてアルカリ含有率を2倍にする共に、酸化バリウムを5mol%添加したものを適用している。なお、アルカリと酸化バリウムの増加量分だけ酸化ケイ素量を低減している。
(Comparative Example 2)
The glass composition forming the short glass fibers of the fibrous material applied to the core material is a soda-lime glass that doubles the alkali content and is added with 5 mol% of barium oxide. Note that the amount of silicon oxide is reduced by the amount of increase in alkali and barium oxide.

また、ガラス繊維には特別な処理を施さず、一般的な方法で繊維化を実施した。   The glass fiber was fiberized by a general method without any special treatment.

前記ガラス短繊維の積層体において、繰り返し圧縮試験を実施したときの圧縮強度比は0.50であり、同様に厚さ比は0.880であった。   In the laminate of short glass fibers, the compression strength ratio when the repeated compression test was performed was 0.50, and the thickness ratio was 0.880.

この時、真空断熱材の熱伝導率は、0.0022W/mKと従来品と比較して、0.0003W/mK悪化した。また、同様に、真空断熱材の芯材密度は280kg/m3と、従来、250kg/m3と比較して増大する結果となった。 At this time, the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material was 0.0022 W / mK, which was 0.0003 W / mK worse than the conventional product. Similarly, the density of the core material of the vacuum heat insulating material was 280 kg / m 3 , which was increased as compared with the conventional 250 kg / m 3 .

以上のように、本発明にかかる真空断熱材の製造方法により製造された真空断熱材は優れた断熱性能を有しているので、より薄い厚さで高い断熱性能が得られる。従って、冷蔵庫、クーラーボックスなどの用途に加えて、液晶プロジェクター、コピー機、ノートパソコン等のようにより狭い空間で高い断熱性能が必要とされる用途に適用可能である。   As mentioned above, since the vacuum heat insulating material manufactured with the manufacturing method of the vacuum heat insulating material concerning this invention has the outstanding heat insulation performance, high heat insulation performance is obtained by thinner thickness. Therefore, in addition to uses such as a refrigerator and a cooler box, the present invention can be applied to uses that require high heat insulation performance in a narrow space such as a liquid crystal projector, a copy machine, and a notebook computer.

本発明の実施の形態1における真空断熱材の製造方法により製造された真空断熱材の断面模式図Sectional schematic diagram of the vacuum heat insulating material manufactured by the manufacturing method of the vacuum heat insulating material in Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態2における真空断熱材の製造方法により製造された真空断熱材の断面模式図Sectional schematic diagram of the vacuum heat insulating material manufactured by the manufacturing method of the vacuum heat insulating material in Embodiment 2 of this invention 本発明の実施の形態3における真空断熱材の製造方法により製造された真空断熱材の平面模式図Plane schematic diagram of the vacuum heat insulating material manufactured by the manufacturing method of the vacuum heat insulating material in Embodiment 3 of this invention 図3におけるA−A‘線における真空断熱材の断面模式図Cross-sectional schematic diagram of the vacuum heat insulating material along the A-A 'line in FIG. 従来の真空断熱材の芯材の断面図Cross-sectional view of a conventional vacuum insulation core

符号の説明Explanation of symbols

1,31 真空断熱材
2,32 芯材
3,33 外被材
1,31 Vacuum insulation material 2,32 Core material 3,33 Jacket material

Claims (2)

ガラス短繊維の積層体からなる芯材を外被材で覆って前記外被材内部を減圧してなる真空断熱材であって、前記積層体を構成するガラス短繊維は、伝熱方向に対して略垂直で且つランダムに配置されて前記芯材の厚み方向に積層されたものであり、前記積層体を1013hPaまで圧縮後、速やかに圧縮を解放する操作を繰り返す場合において、1回目の圧縮時に圧縮強度が300hPaとなる時の積層体の厚みを基準厚みとし、2回目の圧縮時の前記基準厚みにおける圧縮強度と、300hPaとの比が0.65以上となる真空断熱材。   A vacuum heat insulating material formed by covering a core material composed of a laminated body of short glass fibers with an outer covering material and reducing the pressure inside the outer covering material, and the short glass fibers constituting the laminated body are in a heat transfer direction. In the case of repeating the operation of releasing the compression promptly after the laminate is compressed to 1013 hPa after being arranged substantially vertically and randomly and laminated in the thickness direction of the core material. A vacuum heat insulating material in which the thickness of the laminate when the compressive strength is 300 hPa is a reference thickness, and the ratio of the compressive strength at the reference thickness at the second compression to 300 hPa and 300 hPa is 0.65 or more. ガラス短繊維の積層体からなる芯材を外被材で覆って前記外被材内部を減圧してなる真空断熱材であって、前記積層体を構成するガラス短繊維は、伝熱方向に対して略垂直で且つランダムに配置されて前記芯材の厚み方向に積層されたものであり、前記積層体を1013hPaまで圧縮後、速やかに圧縮を解放する操作を繰り返す場合において、1回目の圧縮時に圧縮強度が300hPaとなる時の積層体の厚みを基準厚みとし、2回目の圧縮時に圧縮強度が300hPaとなる時の積層体の厚みと、前記基準厚みとの比が0.9以上となる真空断熱材。   A vacuum heat insulating material formed by covering a core material composed of a laminate of short glass fibers with an outer covering material and reducing the pressure inside the outer covering material, wherein the short glass fibers constituting the laminated body are in a heat transfer direction. In the case of repeating the operation of releasing the compression promptly after the laminate is compressed to 1013 hPa after being arranged substantially vertically and randomly and laminated in the thickness direction of the core material. A vacuum in which the thickness of the laminate when the compressive strength is 300 hPa is a reference thickness, and the ratio of the thickness of the laminate when the compressive strength is 300 hPa during the second compression to the reference thickness is 0.9 or more. Insulation.
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