JP2009019697A - Vacuum heat insulating material and construction member applying vacuum heat insulating material - Google Patents

Vacuum heat insulating material and construction member applying vacuum heat insulating material Download PDF

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JP2009019697A JP2007182923A JP2007182923A JP2009019697A JP 2009019697 A JP2009019697 A JP 2009019697A JP 2007182923 A JP2007182923 A JP 2007182923A JP 2007182923 A JP2007182923 A JP 2007182923A JP 2009019697 A JP2009019697 A JP 2009019697A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vacuum heat insulating material capable of maintaining heat insulating performance for a long period of time even if material of which heat insulating performance greatly changes according to inner pressure change such as a fiber system is used as core material. <P>SOLUTION: In the vacuum heat insulating material 1 including at least a plurality of core materials 2 composed of fiber system material, a casing material 3, and gas adsorbent 4 made of ZSM-5 type zeolite subjected to copper ion exchange, the absorbent 4 has monovalent copper as not less than 73% of copper site of ZSM-5 type zeolite subjected to copper ion exchange, and is arranged at one or more core material 2 parts. Inner pressure change due to gas invasion with time is inhibited by application of the gas adsorbent 4 having excellent adsorption performance. Consequently, heat insulating performance can be maintained for a long period of time even when material of which heat insulating performance is easily affected by inner pressure change is used as the core material. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は真空断熱材および真空断熱材を適用した建築部材に関するものである。   The present invention relates to a vacuum heat insulating material and a building member to which the vacuum heat insulating material is applied.

近年、地球環境問題である温暖化の対策として家電製品や産業機器と並んで住宅など建物の省エネルギーを推進する動きが活発となっており、優れた断熱性能を有する断熱材が求められている。   In recent years, as a measure against global warming, which is a global environmental problem, there has been an active movement to promote energy saving in buildings such as houses along with home appliances and industrial equipment, and a heat insulating material having excellent heat insulating performance has been demanded.

高性能な断熱材として、真空断熱材があるが、これはスペーサーの役割を持つ芯材を、ガスバリア性を有する外被材中に挿入し内部を減圧にして封止したものである。   As a high-performance heat insulating material, there is a vacuum heat insulating material, in which a core material serving as a spacer is inserted into a jacket material having a gas barrier property, and the inside is sealed under reduced pressure.

ここで、真空断熱材が、複数の芯材を有する構成であって、かつ各芯材が独立した真空空間内に位置するように芯材の間に熱溶着部が設けられている構成であると、(1)外被材端面から離れた芯材部分は端面からの侵入ガスの影響が小さいために、真空断熱材全体としての経時断熱性能が維持しやすい、(2)一箇所で真空ブレークが生じてもそれが他の芯材部分に与える影響が小さいために断熱性能の悪化を最小限で抑えることができる、(3)芯材および真空断熱材形状の自由度が高く、アプリケーションに応じた形状設計が可能である、など、1枚の芯材を有する真空断熱材に比べて、様々なメリットを有している。このため、幅広い用途への展開が見込める。   Here, the vacuum heat insulating material has a configuration having a plurality of core materials, and is a configuration in which a heat welding portion is provided between the core materials so that each core material is located in an independent vacuum space. (1) Since the core material part away from the end face of the jacket material is less affected by the intrusion gas from the end face, it is easy to maintain the thermal insulation performance as a whole vacuum heat insulating material. (2) Vacuum break in one place Even if this occurs, the effect on other core material parts is small, so deterioration of heat insulation performance can be minimized. (3) High flexibility in the shape of the core material and vacuum heat insulating material, depending on the application Compared to a vacuum heat insulating material having a single core material, it has various merits, such as being able to design different shapes. For this reason, expansion to a wide range of applications can be expected.

一方で、真空断熱材には、外部から水蒸気や空気が侵入することで、真空度が悪化し、真空度の悪化に伴い、断熱性能が悪化してしまうという問題があるために、建物のように、長期に渡って断熱性能が要求される用途への適用は難しかった。   On the other hand, the vacuum insulation material has a problem that the degree of vacuum deteriorates due to the intrusion of water vapor or air from the outside, and the heat insulation performance deteriorates with the deterioration of the vacuum degree. In addition, it has been difficult to apply to applications that require heat insulation performance over a long period of time.

そこで、真空断熱材において真空度の劣化を防止し、長期に渡って優れた断熱性能を維持するために、プラスチック容器内に、断熱スペーサー材とともに、ゲッター材としてシリカアルミナ系吸着材を充填し、かつ上記プラスチック容器内を真空封止した真空断熱材を有機発泡断熱材中に埋設したことを特徴とする真空断熱構造体が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   Therefore, in order to prevent the deterioration of the degree of vacuum in the vacuum heat insulating material and maintain the excellent heat insulating performance over a long period of time, the silica container is filled with a silica alumina-based adsorbent as a getter material together with the heat insulating spacer material, And the vacuum heat insulating structure characterized by having embedded the vacuum heat insulating material which sealed the inside of the said plastic container in the organic foam heat insulating material is proposed (for example, refer patent document 1).

シリカアルミナ系吸着材が極性を有した無機ガスを吸着することができるため、炭酸ガスや水蒸気による真空度の劣化を防ぐことができた。   Since the silica-alumina-based adsorbent can adsorb polar inorganic gas, deterioration of the degree of vacuum due to carbon dioxide gas or water vapor can be prevented.

また、低温で窒素を除去する合金としては、Ba−Li合金がある(例えば、特許文献2参照)。   Moreover, as an alloy that removes nitrogen at a low temperature, there is a Ba-Li alloy (see, for example, Patent Document 2).

Ba−Li合金は、乾燥材と一緒に、断熱ジャケット内の真空を維持するためのデバイスとして使用され、室温においても窒素などのガスを吸着することができた。   The Ba-Li alloy, along with the desiccant, was used as a device to maintain a vacuum in the insulation jacket and was able to adsorb gases such as nitrogen even at room temperature.

また、精製対象ガスから窒素などの不純物ガスを除去するものとしては、銅イオン交換したZMS−5型ゼオライトからなる吸着材がある(例えば、特許文献3参照)。   Moreover, there exists an adsorbent which consists of ZMS-5 type zeolite which carried out copper ion exchange as what removes impurity gas, such as nitrogen, from refinement | purification object gas (for example, refer patent document 3).

これは、従来既存のイオン交換方法によって、ZMS−5型ゼオライトに銅イオンを導入し、熱処理を行うことによって、窒素吸着活性を付与するものであり、平衡圧力10Paにおける最大窒素吸着量は、0.238mol/kg(5.33cc/g)にて報告されている。
特開昭61−103090号公報 特表平9−512088号公報 特開2003−311148号公報
This is to impart nitrogen adsorption activity by introducing copper ions into a ZMS-5 type zeolite by conventional ion exchange methods and performing heat treatment, and the maximum nitrogen adsorption amount at an equilibrium pressure of 10 Pa is 0. .238 mol / kg (5.33 cc / g).
JP-A-61-103090 Japanese National Patent Publication No. 9-512088 JP 2003-31148 A

しかしながら、上記特許文献1の構成では、窒素など活性の低い気体は吸着することができないために、住宅などのように真空断熱材を長期に渡って使用する場合、侵入ガスによる内圧上昇抑制効果が不十分である、また、吸着容量も少ないために吸着材の必要量が多くなってしまうという課題を有していた。また、特に芯材として、繊維系のように、内圧変化による断熱性能の変動が大きいという性質がある材料を使用する場合には、その課題は顕著であった。   However, in the configuration of Patent Document 1, since a low activity gas such as nitrogen cannot be adsorbed, when a vacuum heat insulating material is used over a long period of time such as a house, the effect of suppressing an increase in internal pressure due to intrusion gas is obtained. There is a problem that the amount of adsorbent required is increased due to the insufficient adsorption capacity. In particular, when a material having a property of large variation in heat insulation performance due to a change in internal pressure, such as a fiber material, is used as the core material, the problem is remarkable.

また、上記特許文献2の構成では、窒素など活性の低い気体も吸着が可能であるが、吸着容量が少ないために吸着材の必要量が多くなってしまう。さらにBaはPRTR指定物質であるため、工業的に使用するには環境や人体に対して問題のないものが望まれる。   Moreover, in the structure of the said patent document 2, although gas with low activity, such as nitrogen, can also be adsorb | sucked, since the adsorption capacity is small, the required amount of adsorbent will increase. Furthermore, since Ba is a PRTR-designated substance, it is desired that it has no problem with respect to the environment and the human body for industrial use.

また、上記特許文献3の構成では、常温で窒素などの気体吸着が可能であるが、真空断熱材を長期に渡って使用する場合においては、より大容量の気体吸着可能な吸着材が望まれる。   Moreover, in the structure of the said patent document 3, although gas adsorption, such as nitrogen, is possible at normal temperature, when using a vacuum heat insulating material over a long period of time, the adsorbent which can adsorb | suck a larger capacity | capacitance is desired. .

また、複数の芯材を有する上記のような構成の真空断熱材では、外部からのガスが侵入しにくくなるものの、一つの空間における空間容積が小さくなるために内圧が上昇しやすくなるという課題があり、減圧下でも大容量の吸着が可能な吸着材が望まれていた。   In addition, in the vacuum heat insulating material having the above-described configuration having a plurality of core members, although it is difficult for gas from the outside to enter, there is a problem that the internal pressure tends to increase because the space volume in one space becomes small. Thus, an adsorbent capable of adsorbing a large volume even under reduced pressure has been desired.

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、真空断熱材において、芯材として繊維系のように内圧変化による断熱性能の変動が大きい材料を使用した場合においても経時断熱性能を確保すること、また断熱性能に優れた真空断熱材を適用することで断熱性能に優れた建築部材を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and in a vacuum heat insulating material, even when a material having a large variation in heat insulating performance due to a change in internal pressure is used as a core material, a heat insulating performance over time is ensured. Moreover, it aims at providing the building member excellent in heat insulation performance by applying the vacuum heat insulating material excellent in heat insulation performance.

上記目的を達成するために、本発明の真空断熱材は、少なくとも、繊維系材料からなる複数の芯材と、外被材と、銅イオン交換されたZSM−5型ゼオライトからなる窒素を吸着可能な吸着材とを有し、前記熱溶着層同士が対向する前記外被材の間に前記芯材が2つ以上の独立した真空空間内に位置するように減圧密封された真空断熱材であって、前記吸着材が、一箇所以上の芯材部分に配置されたことを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, the vacuum heat insulating material of the present invention is capable of adsorbing at least a plurality of core materials made of a fiber-based material, a jacket material, and nitrogen made of ZSM-5 type zeolite exchanged with copper ions. A vacuum heat insulating material that is sealed under reduced pressure so that the core material is located in two or more independent vacuum spaces between the outer jacket materials facing each other. The adsorbent is disposed in one or more core parts.

気体吸着材の適用によりガス侵入が生じても内圧変化を抑制することで、芯材として繊維系のように断熱性能が内圧変化の影響を受けやすい材料を使用した場合においても断熱性能の変化を抑制する。芯材を少なくとも2つ以上の独立した空間に位置させることで、外被材端部に隣接しない芯材部分では、外被材端部からの侵入ガスが侵入しにくく、内圧変化が起こりにくいために、真空断熱材全体としての断熱性能がより維持できる。   Even if gas intrusion occurs due to the application of a gas adsorbent, the change in the insulation pressure is suppressed even when a material that is susceptible to the change in the internal pressure is used as the core material, such as a fiber system, as the core material. Suppress. By positioning the core material in at least two or more independent spaces, the intrusion gas from the edge of the jacket material is less likely to enter the core material part that is not adjacent to the edge of the jacket material, and the internal pressure change is unlikely to occur. Furthermore, the heat insulation performance as a whole vacuum heat insulating material can be maintained more.

さらに、気体吸着材として、銅イオン交換されたZSM−5型ゼオライトからなる吸着材であって、銅イオン交換されたZSM−5型ゼオライトの銅サイトのうち、73%以上の銅サイトが、銅1価サイトであることを特徴とする吸着材を使用すると、窒素のように活性の低いガスの吸着も可能となるため、少ない使用量で、内圧変化を抑制することができる。   Furthermore, as a gas adsorbent, an adsorbent composed of ZSM-5 type zeolite subjected to copper ion exchange, and among copper sites of ZSM-5 type zeolite subjected to copper ion exchange, 73% or more of copper sites are copper. When an adsorbent characterized by being a monovalent site is used, it is possible to adsorb a gas having a low activity such as nitrogen, so that a change in internal pressure can be suppressed with a small amount of use.

本発明の真空断熱材は、初期断熱性能に優れるだけでなく、長期に渡って断熱性能を維持することができる。また、断熱性能に優れた真空断熱材を適用することで断熱性能に優れた建築部材を得ることができる。   The vacuum heat insulating material of the present invention is not only excellent in initial heat insulating performance, but can maintain heat insulating performance over a long period of time. Moreover, the building member excellent in heat insulation performance can be obtained by applying the vacuum heat insulating material excellent in heat insulation performance.

請求項1に記載の発明は、少なくとも、複数の芯材と、熱溶着層を有するガスバリア性の外被材と、窒素を吸着可能な気体吸着材とを有し、前記熱溶着層同士が対向する前記外被材の間に前記芯材が2つ以上の独立した真空空間内に位置するように減圧密封された真空断熱材であって、前記芯材が繊維の配向方向が伝熱方向に対して垂直なガラス繊維の集合体をボード状に成形した成形体であり、かつ、前記吸着材が、銅イオン交換されたZSM−5型ゼオライトからなる吸着材であって、銅イオン交換されたZSM−5型ゼオライトの銅サイトのうち、73%以上の銅サイトが、銅1価サイトであり、かつ、前記吸着材が、1つ以上の独立した真空空間に配置されたことを特徴とする真空断熱材とすることにより、芯材として、内圧変化の影響を受けやすくわずかなガス侵入によって経時断熱性能が悪化する特性を有する材料を使用した場合でも、気体吸着材を適用することによって断熱性能の悪化が抑制できる。   The invention according to claim 1 includes at least a plurality of core materials, a gas barrier outer covering material having a heat welding layer, and a gas adsorbing material capable of adsorbing nitrogen, and the heat welding layers are opposed to each other. A vacuum heat insulating material that is sealed under reduced pressure so that the core material is positioned in two or more independent vacuum spaces between the jacket materials, and the core material has a fiber orientation direction in a heat transfer direction. A molded body obtained by molding an assembly of glass fibers perpendicular to a board shape, and the adsorbent is an adsorbent made of ZSM-5 type zeolite that has been subjected to copper ion exchange, and has undergone copper ion exchange. Among the copper sites of ZSM-5 type zeolite, 73% or more of copper sites are copper monovalent sites, and the adsorbent is disposed in one or more independent vacuum spaces. By using a vacuum heat insulating material, the core material can change the internal pressure. Even if the time heat insulating performance by susceptible slight gas penetration Hibiki was used a material having worse properties, deterioration of heat insulating performance by applying the gas adsorbent can be suppressed.

本発明の芯材は、ガラス繊維が伝熱方向に垂直に配向していることにより繊維による伝熱が抑制されることにより、配向方向がランダムな場合に比べて断熱性能が高くなる。また、ガラス繊維集合体を加熱プレスなどによって成形すると、繊維が延伸する効果も期待できるため、ガラス繊維の積層配列が改善されるために、より断熱性能が向上する。さらに、芯材が成形体であると、製造時の取り扱い性や真空断熱材の表面性・寸法精度が向上する。   The core material of the present invention has higher heat insulation performance than the case where the orientation direction is random because the glass fibers are oriented perpendicularly to the heat transfer direction, thereby suppressing heat transfer by the fibers. In addition, when the glass fiber aggregate is molded by a hot press or the like, an effect of stretching the fiber can be expected, so that the laminated arrangement of the glass fibers is improved, so that the heat insulation performance is further improved. Furthermore, when the core material is a molded body, the handleability during production and the surface properties and dimensional accuracy of the vacuum heat insulating material are improved.

なお、このときの成形体の密度は特に指定するものではないが、成形体としての形状を維持できるという観点から100kg/m以上、良好な断熱性能が得られるという観点から300kg/m以下の範囲が望ましい。また、使用するガラス繊維は特に指定するものではないが、ガラス状態になり得るガラス形成酸化物が望ましく、熱変形温度が低く、厚み方向に積層配列されたものが望ましく、汎用的な工業製品としてはグラスウールが安価、かつ取り扱い性の観点からもより望ましい。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ほど優れた断熱性能が得られるため、10μm以下がより望ましい。 The density of the molded body at this time is not particularly specified, but is 100 kg / m 3 or more from the viewpoint of maintaining the shape as the molded body, and 300 kg / m 3 or less from the viewpoint of obtaining good heat insulation performance. A range of is desirable. Further, the glass fiber to be used is not particularly specified, but a glass-forming oxide that can be in a glass state is desirable, a thermal deformation temperature is low, and those that are laminated in the thickness direction are desirable, and as a general-purpose industrial product Glass wool is more desirable from the viewpoint of low cost and handleability. Further, the fiber diameter is not particularly specified, but 10 μm or less is more desirable because a finer fiber diameter provides better heat insulation performance.

一般に繊維系芯材を使用すると、初期断熱性能には優れるものの、長期に渡って使用する場合においては、空隙径が大きいために、断熱性能が内圧変化の影響を受けやすく、断熱性能の悪化が大きくなってしまうという問題がある。そこで、気体吸着材で侵入ガスを吸着することによって内圧変化を少なくし、断熱性能の悪化を抑制する。   In general, when using a fiber-based core material, the initial heat insulation performance is excellent, but when used over a long period of time, because the gap diameter is large, the heat insulation performance is easily affected by changes in internal pressure, and the heat insulation performance deteriorates. There is a problem that it gets bigger. Therefore, the intrusion gas is adsorbed by the gas adsorbent to reduce the change in internal pressure and suppress the deterioration of the heat insulation performance.

本発明の吸着材は、銅イオン交換されたZSM−5型ゼオライトからなる吸着材であって、銅イオン交換されたZSM−5型ゼオライトの銅サイトのうち、少なくとも73%以上の銅サイトが、銅1価サイトであることを特徴としている。   The adsorbent of the present invention is an adsorbent composed of ZSM-5 type zeolite subjected to copper ion exchange, and at least 73% or more of copper sites among the copper sites of ZSM-5 type zeolite subjected to copper ion exchange, It is characterized by being a copper monovalent site.

銅イオン交換したZSM−5型ゼオライトは、窒素吸着に対する活性が高いことで知られており、おそらくは、細孔径と窒素の分子径の相対関係に起因する形状選択性、および、その三次元構造の特異性によると考える。さらに、窒素以外の気体種、すなわち、酸素、水分、一酸化炭素、二酸化炭素、水素などへの吸着活性をも有している。   Copper ion-exchanged ZSM-5 type zeolite is known for its high activity for nitrogen adsorption, presumably due to the shape selectivity due to the relative relationship between the pore diameter and the molecular diameter of nitrogen, and its three-dimensional structure. I think it depends on specificity. Furthermore, it has adsorption activity to gas species other than nitrogen, that is, oxygen, moisture, carbon monoxide, carbon dioxide, hydrogen and the like.

銅イオン交換したZSM−5型ゼオライトの作製は、市販されているZSM−5型ゼオライトの銅イオン交換と、水洗と、乾燥、熱処理のプロセスを経て行う。   The production of the ZSM-5 type zeolite subjected to the copper ion exchange is performed through a process of copper ion exchange, washing with water, drying and heat treatment of a commercially available ZSM-5 type zeolite.

銅イオン交換は、既知の方法にて行うことが出来るが、塩化銅水溶液やアンミン酸銅水溶液など銅の可溶性塩の水溶液に浸漬する方法が一般的であり、中でもプロピオン酸銅(II)や酢酸銅(II)などカルボキシラトを含むCu2+溶液を用いた方法で調整されたものは、窒素吸着活性が高い。 Copper ion exchange can be performed by a known method, but a method of immersing in an aqueous solution of a soluble salt of copper, such as an aqueous solution of copper chloride or an aqueous solution of copper ammine, is generally used, particularly copper (II) propionate or acetic acid. Those prepared by a method using a Cu 2+ solution containing carboxylate such as copper (II) have high nitrogen adsorption activity.

水洗は、イオン交換後に十分に行う。   Wash with water thoroughly after ion exchange.

次いで、加熱乾燥または減圧下乾燥を行い、表面付着水を除去する。   Next, heat drying or drying under reduced pressure is performed to remove surface adhering water.

その後、低圧下にて適切な熱処理を行う。これは、イオン交換により導入されたCu2+をCuへと還元し、窒素吸着能を発現させるために必要である。熱処理時の圧力は、10mPa以下、好ましくは1mPa以下であり、温度はCuへの還元を進行させるため、300℃以上、好ましくは500℃〜600℃程度である。 Thereafter, an appropriate heat treatment is performed under a low pressure. This is necessary to reduce Cu 2+ introduced by ion exchange to Cu + and develop nitrogen adsorption ability. The pressure during the heat treatment is 10 mPa or less, preferably 1 mPa or less, and the temperature is about 300 ° C. or more, preferably about 500 ° C. to 600 ° C. in order to promote the reduction to Cu + .

以上のプロセスを経て、気体吸着活性を付与された銅イオン交換ZSM−5型ゼオライトは、窒素、水分、酸素、一酸化炭素、二酸化炭素、水素などの気体吸着活性を有する。   Through the above process, the copper ion exchanged ZSM-5 type zeolite imparted with gas adsorption activity has gas adsorption activity of nitrogen, moisture, oxygen, carbon monoxide, carbon dioxide, hydrogen and the like.

銅イオン交換ZSM−5型ゼオライトにおいては、銅がまずCu2+としてイオン交換される。次いで、低圧下にて適切な熱処理を行うことによりCu2+はCuへ還元され、気体吸着活性を発揮するものである。よって、ZSM−5型ゼオライトのシリカ対アルミナ比に関しては、シリカ対アルミナ比が低い場合、すなわち−1価のアルミニウムが多数存在する場合、銅はCu2+の方が安定となり、熱処理によってCuへ還元されるサイトが低減するため、窒素吸着活性もまた低減する。一方、シリカ対アルミナ比が大きい場合、すなわち−1価のアルミニウムが少ない場合、イオン交換により導入される銅が少なく、よってCuサイトが少なくなるため、これもまた窒素吸着活性が低減する。よって、窒素吸着活性を発現するためには、シリカ対アルミナ比が適正な範囲であることが望ましく、8以上25以下の範囲が望ましい。 In the copper ion exchange ZSM-5 type zeolite, copper is first ion exchanged as Cu 2+ . Next, by performing an appropriate heat treatment under low pressure, Cu 2+ is reduced to Cu + and exhibits gas adsorption activity. Therefore, regarding the silica to alumina ratio of the ZSM-5 type zeolite, when the silica to alumina ratio is low, that is, when a large amount of −1 valent aluminum is present, Cu 2+ is more stable, and heat treatment makes Cu + become Cu + . Since the sites to be reduced are reduced, the nitrogen adsorption activity is also reduced. On the other hand, when the silica to alumina ratio is large, i.e., when there is little −1 valent aluminum, less copper is introduced by ion exchange and thus less Cu + sites, which also reduces the nitrogen adsorption activity. Therefore, in order to develop nitrogen adsorption activity, it is desirable that the silica to alumina ratio is in an appropriate range, and a range of 8 to 25 is desirable.

また、銅イオン交換ZSM−5型ゼオライトは有害性情報がなく、環境負荷も低いと考える。   Further, it is considered that the copper ion exchange ZSM-5 type zeolite has no harmful information and has a low environmental load.

これまでに報告されている銅イオン交換されたZSM−5型ゼオライトは、塩化銅水溶液やアンミン酸銅水溶液、酢酸銅水溶液など、銅の可溶性塩の水溶液にてイオン交換され、その後、熱処理を行うことにより、銅イオンを1価へ還元し、窒素吸着活性を付与されていた。このようにして合成された銅イオン交換されたZSM−5型ゼオライトの銅サイト中に占める窒素吸着活性な銅1価サイトの最大割合は60数%程度であった。   The copper ion exchanged ZSM-5 type zeolite reported so far is ion-exchanged with an aqueous solution of a soluble salt of copper, such as an aqueous solution of copper chloride, an aqueous solution of copper ammine, and an aqueous solution of copper acetate, and then heat-treated. As a result, the copper ions were reduced to monovalent and nitrogen adsorption activity was imparted. The maximum proportion of the nitrogen adsorption active copper monovalent sites in the copper sites of the copper ion exchanged ZSM-5 type zeolite thus synthesized was about 60%.

本発明では、低圧領域における気体吸着容量に優れた、73%以上の銅サイトが吸着活性な銅1価サイトとして存在する銅イオン交換されたZSM−5型ゼオライトを気体吸着材として適用することにより、窒素、一酸化炭素のみならず、水、酸素、水素、二酸化炭素などの気体種の低圧吸着が可能となる。   In the present invention, ZSM-5 type zeolite, which has excellent gas adsorption capacity in a low pressure region and has 73% or more of copper sites present as adsorption-active copper monovalent sites, is applied as a gas adsorbent. In addition to nitrogen and carbon monoxide, low-pressure adsorption of gaseous species such as water, oxygen, hydrogen and carbon dioxide is possible.

なお、銅イオン交換された銅サイトのうち、銅1価サイトの割合は、銅イオン交換されたZSM−5型ゼオライト中の総銅モル量に対する、銅イオン交換されたZSM−5型ゼオライトにおける一酸化炭素吸着モル量を算出することによって求められる。   The ratio of copper monovalent sites in the copper ion-exchanged copper sites is one in the copper ion-exchanged ZSM-5 type zeolite with respect to the total amount of copper in the copper ion-exchanged ZSM-5 type zeolite. It is obtained by calculating the carbon oxide adsorption molar amount.

また、銅イオン交換されたZSM−5型ゼオライト中の総銅モル量は、銅イオン交換されたZSM−5型ゼオライトを過塩素酸などで溶解し、ICP発光分光分析装置や、EDTA滴定などによって求めることが可能である。   In addition, the total copper molar amount in the ZSM-5 type zeolite exchanged with copper ions was determined by dissolving the ZSM-5 type zeolite exchanged with copper ion with perchloric acid, etc., and using an ICP emission spectrometer or EDTA titration. It is possible to ask.

さらに、銅1価サイトのうち、酸素3配位の銅1価サイトが、気体分子とより強い相互作用を生じ、気体を化学吸着可能であることが明らかとなっている。さらに、銅1価サイトのうち、少なくとも84%以上を酸素3配位の銅1価サイトとすることにより、気体の吸着容量が増大するとともに、高真空下において不純物ガスをより強固に気体を吸着する化学吸着容量を増大させることが可能となる。また、窒素、一酸化炭素のみならず、水、酸素、水素、二酸化炭素などの気体種の低圧吸着が可能となる。   Furthermore, it has been clarified that, among the copper monovalent sites, the oxygen tricoordinate copper monovalent site has a stronger interaction with gas molecules and can chemisorb gas. Furthermore, by using at least 84% of the copper monovalent sites as oxygen tricoordinate copper monovalent sites, the gas adsorption capacity increases and the gas is more strongly adsorbed under high vacuum. It is possible to increase the chemisorption capacity. Further, not only nitrogen and carbon monoxide but also gas species such as water, oxygen, hydrogen and carbon dioxide can be adsorbed at a low pressure.

なお、銅1価サイトのうち、酸素3配位の銅1価サイトの割合は、銅イオン交換されたZSM−5型ゼオライトにおける一酸化炭素吸着モル量に対する、窒素吸着モル数を算出することによって求められる。   The ratio of oxygen tri-coordinated copper monovalent sites among the copper monovalent sites is calculated by calculating the number of moles of nitrogen adsorbed relative to the amount of carbon monoxide adsorbed in the ZSM-5 type zeolite subjected to copper ion exchange. Desired.

さらに、前記銅イオン交換されたZSM−5型ゼオライトが、少なくとも、銅イオンと、バッファー作用を有するイオンとを含むイオン交換溶液にてイオン交換されていると、ZSM−5型ゼオライトへ銅イオンが交換される際、バッファー作用を有するイオンが、銅イオンの還元を促進する作用を有するために、銅1価サイトの割合を増大させ、その結果、気体吸着容量の増大が得られる。   Furthermore, when the ZSM-5 type zeolite subjected to the copper ion exchange is ion-exchanged with an ion exchange solution containing at least copper ions and ions having a buffer action, the copper ions are transferred to the ZSM-5 type zeolite. When the ions are exchanged, since the ions having a buffering action have an action of promoting the reduction of copper ions, the ratio of copper monovalent sites is increased, and as a result, an increase in gas adsorption capacity is obtained.

また、ZSM−5型ゼオライトへ銅イオンが交換される際、バッファー作用を有するイオンが、銅イオンを、酸素3配位のサイトへ導入する作用をも有するため、より強固に気体を吸着する化学吸着容量の増大が得られる。   In addition, when copper ions are exchanged into ZSM-5 type zeolite, the ions that have a buffering action also have the action of introducing copper ions into oxygen tricoordinate sites, so that the gas can be adsorbed more firmly. An increase in adsorption capacity is obtained.

ここで、バッファー作用を有するイオンとは、銅イオンを含む溶液の解離平衡を緩衝する作用を有するイオンのことを指している。   Here, the ion having a buffering action refers to an ion having an action of buffering the dissociation equilibrium of a solution containing copper ions.

一例を挙げて説明すると、酢酸銅水溶液中のイオン解離挙動を(化1)に示す。   For example, the ion dissociation behavior in an aqueous copper acetate solution is shown in (Chemical Formula 1).

この系へ、適切なバッファー作用を有するアニオン、たとえば、CHCOOが加えられると、平衡は式中央へ進行し、アセテートとの会合種を含む1価イオン(CHCOOCu)の生成が安定となる。これにより、銅1価サイトの割合、および、酸素3配位の銅1価サイトの割合が増大する。 When an appropriate buffering anion, such as CH 3 COO −, is added to this system, the equilibrium proceeds to the center of the formula and the production of monovalent ions (CH 3 COOCu) + containing associated species with acetate is generated. It becomes stable. This increases the proportion of copper monovalent sites and the proportion of oxygen tricoordinate copper monovalent sites.

この要因について詳細は不明であるが、おそらくは窒素吸着活性なイオン交換サイトの位置及び、その細孔径とイオン径の立体的な障害などの、相対関係に起因する形状選択性、その三次元構造の特異性によるものと考える。   The details of this factor are unknown, but probably the position of the ion exchange site active in nitrogen adsorption and the shape selectivity due to the relative relationship, such as the steric hindrance of the pore diameter and ion diameter, and the three-dimensional structure. It is thought to be due to specificity.

なお、銅イオンとバッファー作用を有するイオンとを含むイオン交換溶液が、酢酸銅と酢酸アンモニウムとを含むイオン交換溶液であることがより望ましい。その理由は、酢酸イオンが、効果的に、銅イオンを、1価へ還元されやすいサイトへ導入する作用を有するために、銅1価サイトの割合を増大させ、その結果、気体吸着量の増大が得られ、また、ZSM−5型ゼオライトへ銅イオンが交換される際、バッファー作用を有する酢酸イオンが、銅イオンを、酸素3配位のサイトへ導入する作用をも有するため、より強固に気体を吸着する化学吸着容量の増大が得られること、さらに、酢酸アンモニウムの添加により生成される銅−アンモニウムイオン会合種は、大きさの観点からも3配位サイトへのイオン交換が有利であり、気体吸着活性を高める作用を有し、アンモニウムイオンが酸素2配位となるサイトに銅より優先的にイオン交換されるため、銅イオンが3配位サイトへ選択的にイオン交換されるという効果が得られるためである。   It is more preferable that the ion exchange solution containing copper ions and ions having a buffer action is an ion exchange solution containing copper acetate and ammonium acetate. The reason for this is that the acetate ion has the effect of effectively introducing the copper ion to a site that is easily reduced to monovalent, so that the ratio of the copper monovalent site is increased, and as a result, the amount of gas adsorption is increased. In addition, when copper ions are exchanged into ZSM-5 type zeolite, acetate ions having a buffer action also have an action of introducing copper ions into oxygen tricoordinate sites, so An increase in the chemisorption capacity for adsorbing gas is obtained, and further, the copper-ammonium ion-associated species produced by the addition of ammonium acetate is advantageous for ion exchange to a three-coordinate site from the viewpoint of size. Has the effect of enhancing the gas adsorption activity, and the ammonium ion is preferentially ion-exchanged to the site where oxygen is 2-coordinated, so that the copper ion is selectively ion-exchanged to the 3-coordinated site. This is because the effect is obtained that is.

銅1価サイトの割合と、銅1価サイト中の酸素3配位の銅1価サイト割合と窒素吸着量の関係を(表1)に示す。   Table 1 shows the relationship between the ratio of copper monovalent sites, the ratio of copper trivalent oxygen sites in the copper monovalent sites, and the nitrogen adsorption amount.

(表1)より、条件1から5のように銅1価サイトの割合が73%以上、銅1価サイト中の酸素3配位の銅1価サイト割合が84%以上、イオン交換溶液が酢酸銅と酢酸アンモニウムとを含むイオン交換溶液であると、条件6、7に対して窒素吸着量が増大することがわかる。よってこれらの条件を満たすことが望ましい。   From Table 1, the ratio of copper monovalent sites is 73% or more as in Conditions 1 to 5, the ratio of oxygen monocoordinated copper monovalent sites in the copper monovalent sites is 84% or more, and the ion exchange solution is acetic acid. It can be seen that when the ion exchange solution contains copper and ammonium acetate, the amount of nitrogen adsorption increases with respect to conditions 6 and 7. Therefore, it is desirable to satisfy these conditions.

また、本発明における外被材はバリア性を有するラミネートフィルムが使用でき、その構成は特に指定するものではない。   In addition, a laminate film having a barrier property can be used as the covering material in the present invention, and the configuration thereof is not particularly specified.

最内層の熱溶着層には、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、無延伸ポリプロピレン、ポリアクリロニトリル、無延伸ポリエチレンテレフタレート、無延伸ナイロン、無延伸エチレン−ポリビニルアルコール共重合体樹脂などが使用可能であり、特に指定するものではない。   The innermost heat-welding layer includes low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, high-density polyethylene, unstretched polypropylene, polyacrylonitrile, unstretched polyethylene terephthalate, unstretched nylon, unstretched ethylene-polyvinyl alcohol copolymer resin. Can be used, and is not particularly specified.

また、外部からのガス侵入を抑制するために、金属箔や、蒸着フィルム、コーティングフィルムなどが使用可能である。その種類や積層数は特に指定するものではない。金属箔は、アルミニウム、ステンレス、鉄やその混合物など、特に指定するものではない。また、蒸着やコーティングの基材となるプラスチックフィルムの材料は、ポリエチレンテレフタレート、エチレン−ポリビニルアルコール共重合体樹脂、ポリエチレンナフタレート、ナイロン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリイミドなど特に指定するものではない。また、蒸着の材料としては、アルミニウム、コバルト、ニッケル、亜鉛、銅、銀、シリカ、アルミナ、ダイヤモンドライクカーボンやそれらの混合物など、特に指定するものではない。また、コーティングの材料としては、PVA、ポリアクリル酸系樹脂やその混合物など特に指定するものではない。   Moreover, in order to suppress gas intrusion from the outside, a metal foil, a vapor deposition film, a coating film, or the like can be used. The type and number of layers are not particularly specified. The metal foil is not particularly specified such as aluminum, stainless steel, iron or a mixture thereof. Moreover, the material of the plastic film used as the base material for vapor deposition or coating is not particularly specified, such as polyethylene terephthalate, ethylene-polyvinyl alcohol copolymer resin, polyethylene naphthalate, nylon, polypropylene, polyamide, and polyimide. Further, the material for vapor deposition is not particularly specified such as aluminum, cobalt, nickel, zinc, copper, silver, silica, alumina, diamond-like carbon, and a mixture thereof. Also, the coating material is not particularly specified such as PVA, polyacrylic acid resin or a mixture thereof.

また、耐ピンホール性や耐摩耗性の向上、難燃性の付与、さらなるバリア性の向上などを目的としてさらに外層や中間層にフィルムを設けることも可能である。   Further, it is possible to further provide a film on the outer layer or the intermediate layer for the purpose of improving pinhole resistance and abrasion resistance, imparting flame retardancy, and further improving barrier properties.

ここで、外層や中間層に設けるフィルムは、ナイロン、エチレン・4フッ化エチレン共重合体樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、エチレン−ポリビニルアルコール共重合体樹脂など、その種類や積層数は、特に指定するものではない。   Here, the film provided on the outer layer or the intermediate layer is nylon, ethylene / tetrafluoroethylene copolymer resin, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polypropylene, ethylene-polyvinyl alcohol copolymer resin, etc. , Not particularly specified.

なお、本発明における芯材および真空断熱材の形状は、断熱を必要とする箇所に応じて三角形、四角形、多角形、円形、L型あるいはそれらの組み合わせからなる任意形状が使用できる。   In addition, the shapes of the core material and the vacuum heat insulating material in the present invention can be any shape made of a triangle, a quadrangle, a polygon, a circle, an L shape, or a combination thereof depending on the location where heat insulation is required.

また、真空断熱材の作製において、独立した空間の形成方法は、減圧下において芯材のある部分を含めて外被材を加熱加圧して溶着する方法や、減圧下において外被材の外周部のみを熱溶着して芯材を減圧密封した後に大気圧によって押圧されている熱溶着層同士を高温雰囲気において熱溶着層の融点まで加熱して溶着する方法など特に指定するものではない。   Further, in the production of the vacuum heat insulating material, the method of forming an independent space includes a method of heating and pressurizing the outer cover material including a portion having the core material under reduced pressure, and an outer peripheral portion of the outer cover material under reduced pressure. There is no particular designation such as a method in which only the heat-welded layers that are pressed by atmospheric pressure after the core material is heat-welded and the core material is sealed under reduced pressure are heated to the melting point of the heat-welded layer in a high-temperature atmosphere.

なお、吸着材を一部の芯材部に配置した場合においては、後者のように外被材の外周部を封止した後に、芯材と芯材の間の外被材のみからなる非芯材部分を溶着する方法にすると、外周部のみを封止した時点では各芯材部分は独立した空間にないので、少なくとも一箇所以上の芯材部分に配置した吸着材が真空断熱材全体のガスを吸着した後、独立空間に分かれるために、前者のように同時に溶着する方法に比べて、各芯材部分の初期内圧バラツキが抑制できる。   In the case where the adsorbent is disposed on a part of the core member, after sealing the outer periphery of the outer cover material as in the latter case, the non-core consisting only of the outer cover member between the core member and the core member When the material part is welded, since only the outer peripheral part is sealed, each core part is not in an independent space, so the adsorbent disposed in at least one core part is the gas of the entire vacuum heat insulating material. In order to divide into independent spaces after adsorbing, the initial internal pressure variation of each core material portion can be suppressed as compared with the method of simultaneously welding like the former.

請求項2に記載の真空断熱材は、請求項1に記載の真空断熱材において、前記吸着材が、少なくとも外被材の端面に隣接した芯材部分に配置されたことにより、端面からの侵入ガスを吸着材が吸着するために、経時断熱性能を向上できる。   The vacuum heat insulating material according to claim 2 is the vacuum heat insulating material according to claim 1, wherein the adsorbent is disposed at least in a core portion adjacent to the end surface of the jacket material, so that the intrusion from the end surface occurs. Since the adsorbent adsorbs the gas, the heat insulation performance with time can be improved.

金属箔などの使用により外被材のラミネート面のバリア性を強化しても、外被材の端部はガス透過度の高い熱溶着層が露出しているため、外被材端部に隣接した芯材部分ほど真空度が悪化しやすくなり、断熱性能が悪化しやすい。そこで、この部分に空気吸着材を適用することによって、端部からの侵入ガスを効率的に吸着し、断熱性能の悪化を抑制する。また、このように吸着材を配置すると、外被材端部に隣接しない芯材部分においても、端部に隣接する芯材部分で侵入ガスが吸着されるために、ガスが一層侵入しにくくなることで内圧変化が生じにくくなる。   Even if the barrier property of the laminate surface of the jacket material is strengthened by using metal foil, the edge of the jacket material is adjacent to the edge of the jacket material because the heat-welded layer with high gas permeability is exposed. The degree of vacuum tends to worsen as the core part is made, and the heat insulation performance tends to deteriorate. Therefore, by applying an air adsorbing material to this portion, the invading gas from the end is efficiently adsorbed, and deterioration of the heat insulating performance is suppressed. Further, when the adsorbing material is arranged in this way, even in the core material portion that is not adjacent to the end portion of the jacket material, the intruding gas is adsorbed by the core material portion adjacent to the end portion, so that the gas becomes more difficult to enter. This makes it difficult to change the internal pressure.

なお、吸着材は、よりガスが侵入しやすい部分である2辺以上の端部と隣接する芯材部分に配置することがより望ましい。   In addition, it is more desirable that the adsorbent is disposed in a core portion adjacent to the end portions of two or more sides, which is a portion where gas is more likely to enter.

請求項3に記載の真空断熱材は、請求項1または2に記載の真空断熱材において、前記吸着材が、全ての芯材部分に配置されたことにより、内圧上昇を抑制するために経時断熱性能を向上できる。   The vacuum heat insulating material according to claim 3 is the vacuum heat insulating material according to claim 1 or 2, wherein the adsorbent is arranged in all the core material portions so that an increase in internal pressure is suppressed in order to suppress an increase in internal pressure. Performance can be improved.

また、全ての芯材部分に配置されていると、建物への適用時などに一部の芯材部分に釘打ちを行っても、その部分からの侵入ガスを、隣接する芯材部に配置された吸着材によって吸着することができる。   Also, if it is placed on all core parts, even when nailing a part of the core part when applied to a building, intrusion gas from that part is placed on the adjacent core part It can be adsorbed by the adsorbed material.

請求項4に記載の真空断熱材は、請求項1から3のいずれか一項に記載の真空断熱材において、前記吸着材の使用量が、外被材の外周部に隣接した芯材部分のほうが、隣接しない芯材部分よりも多いことによって、使用量を抑制できるために、低コスト化になる。   The vacuum heat insulating material according to claim 4 is the vacuum heat insulating material according to any one of claims 1 to 3, wherein the amount of the adsorbent used is that of the core material portion adjacent to the outer peripheral portion of the jacket material. However, since the amount of use can be suppressed by being larger than the non-adjacent core parts, the cost is reduced.

侵入ガスの量は隣接しない芯材部分に比べて、隣接する芯材部分のほうが多い。よって、侵入ガス量にあわせて吸着材の使用量を変更することが可能である。なお、外周部に隣接した芯材部分の中でも、よりガスが侵入しやすい部分である2辺以上の端部と隣接する芯材部分への使用量を多くすることがより望ましい。   The amount of intrusion gas is greater in adjacent core parts than in non-adjacent core parts. Therefore, it is possible to change the amount of adsorbent used according to the amount of intrusion gas. In addition, it is more desirable to increase the amount of the core material adjacent to the outer peripheral portion to be used in the core material portion adjacent to the end portions of two or more sides, which is a portion where gas is more likely to enter.

請求項5に記載の発明は、請求項1から4のいずれか一項に記載の真空断熱材を使用した建築部材であり、真空断熱材の断熱性能の変化が少ないために、建物のように長期間使用されるような用途においても、断熱性能の悪化が少なく省エネ効果が維持できる。   Invention of Claim 5 is a building member using the vacuum heat insulating material as described in any one of Claim 1 to 4, and since there is little change of the heat insulation performance of a vacuum heat insulating material, it is like a building. Even in applications that are used for a long period of time, the heat insulation performance is hardly deteriorated and the energy saving effect can be maintained.

また、複数の芯材を有する真空断熱材であると、施工においても、一枚の芯材を有する真空断熱材を複数枚貼り付けるのに比べて、作業の効率が向上する。   Moreover, in the case of a vacuum heat insulating material having a plurality of core materials, the work efficiency is improved in construction as compared with the case where a plurality of vacuum heat insulating materials having a single core material are attached.

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が、従来例または先に説明した実施の形態と同一構成については同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The same reference numerals are given to the same configurations as those of the conventional example or the embodiments described above, and detailed descriptions thereof will be omitted. 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平面図である。図1において、真空断熱材1は、複数の芯材2と、ガスバリア性の外被材3と、気体吸着材4とから構成されている。ここで、芯材2は繊維の配向方向が伝熱方向に対して垂直なガラス繊維の集合体を成形した成形体であり、吸着材4は、銅イオン交換されたZSM−5型ゼオライトからなり、かつ、銅サイトのうち、73%以上の銅サイトが、銅1価サイトであることを特徴としている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a plan view of a vacuum heat insulating material according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, the vacuum heat insulating material 1 is composed of a plurality of core materials 2, a gas barrier outer covering material 3, and a gas adsorbing material 4. Here, the core material 2 is a molded body in which an assembly of glass fibers whose fiber orientation direction is perpendicular to the heat transfer direction, and the adsorbent 4 is made of ZSM-5 type zeolite exchanged with copper ions. And 73% or more of copper sites are copper monovalent sites among the copper sites.

真空断熱材1は、芯材2がそれぞれ所定の間隔で配置され、また、吸着材4は所定の芯材2部分に配置され、外被材3により減圧密封されている。また、芯材2はそれぞれが独立した真空空間内に位置するように芯材2の周囲には熱溶着部5が設けられている。なお、吸着材4は、外被材の外周に隣接した芯材部分2aへの釘打ちを想定して、外被材の外周に隣接しない芯材部分2bに配置した。   In the vacuum heat insulating material 1, the core materials 2 are arranged at predetermined intervals, respectively, and the adsorbent 4 is arranged in a predetermined core material 2 portion, and is sealed under reduced pressure by the jacket material 3. Moreover, the heat welding part 5 is provided in the circumference | surroundings of the core material 2 so that each core material 2 may be located in the independent vacuum space. The adsorbing material 4 is arranged in the core material portion 2b not adjacent to the outer periphery of the jacket material, assuming nailing to the core material portion 2a adjacent to the outer periphery of the jacket material.

まず、真空断熱材1の作製方法について説明する。まず、外被材3の熱溶着層を上に向け、複数の芯材2と、外被材の端部に隣接した芯材2a部分に吸着材4を配置する。次に、これを熱溶着層同士が対向するようにもう1枚の外被材3で覆う。さらにこれを減圧下で外被材3の外周部分を溶着後、大気圧下で高温環境に置くなどの方法により芯材2間を溶着し、熱溶着部5を設ける。   First, the manufacturing method of the vacuum heat insulating material 1 is demonstrated. First, the adsorbent 4 is disposed on the core material 2 and the core material 2a adjacent to the end of the jacket material 2 with the heat-welded layer of the jacket material 3 facing upward. Next, this is covered with another outer covering material 3 so that the heat-welded layers face each other. Furthermore, after welding the outer peripheral part of the jacket material 3 under reduced pressure, the core material 2 is welded by a method such as placing it in a high temperature environment under atmospheric pressure, and the heat welding part 5 is provided.

芯材2として、上記構成の芯材を使用したことによって、非常に高い初期断熱性能が得られた。さらに、吸着材4として、上記構成の吸着材を使用したことによって、芯材2に断熱性能が内圧変化の影響を受けやすい材料を使用した場合でも、吸着能力に優れているために、経時的な断熱性能の変化が抑制できた。   By using the core material having the above configuration as the core material 2, a very high initial heat insulating performance was obtained. Furthermore, since the adsorbent 4 having the above-described configuration is used as the adsorbent 4, even when a material whose heat insulating performance is easily affected by the change in internal pressure is used for the core material 2, The change of the heat insulation performance was suppressed.

なお、図2は、本実施の形態における芯材の配置を変更した真空断熱材の平面図である。図1同様に、外周に隣接した芯材2a部分への釘打ちを想定したものであるが、芯材の数に応じて吸着材を複数配置してもよい。また、このときの配置箇所は特に指定するものではなく、図2のように釘打ちする芯材部に隣接した芯材部分のみでもよく、全体でもよく、釘打ちなどを行う芯材部分には配置しなくてもよく、必要に応じて配置できる。また、あらかじめ釘打ちする場所がわかっている場合は、その周囲の芯材部分に配置することが望ましい。   FIG. 2 is a plan view of the vacuum heat insulating material in which the arrangement of the core material in the present embodiment is changed. As in FIG. 1, nail driving to the core 2a adjacent to the outer periphery is assumed, but a plurality of adsorbents may be arranged according to the number of cores. In addition, the arrangement location at this time is not particularly specified, and may be only the core portion adjacent to the core portion to be nailed as shown in FIG. It is not necessary to arrange, and it can arrange as needed. Moreover, when the place to nail is known beforehand, it is desirable to arrange in the surrounding core part.

(実施の形態2)
図3は、本発明の実施の形態2における真空断熱材の平面図である。図3において、真空断熱材6は、複数の芯材7と、ガスバリア性の外被材8と、気体吸着材9とから構成されている。ここで、芯材7は繊維の配向方向が伝熱方向に対して垂直なガラス繊維の集合体を成形した成形体であり、吸着材9は、銅イオン交換されたZSM−5型ゼオライトからなり、かつ、銅サイトのうち、73%以上の銅サイトが、銅1価サイトであることを特徴としている。
(Embodiment 2)
FIG. 3 is a plan view of the vacuum heat insulating material according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 3, the vacuum heat insulating material 6 is composed of a plurality of core materials 7, a gas barrier outer covering material 8, and a gas adsorbing material 9. Here, the core material 7 is a molded body in which an assembly of glass fibers whose fiber orientation direction is perpendicular to the heat transfer direction, and the adsorbent 9 is made of ZSM-5 type zeolite exchanged with copper ions. And 73% or more of copper sites are copper monovalent sites among the copper sites.

真空断熱材6は、芯材7がそれぞれ所定の間隔で配置され、また、吸着材9は所定の芯材7部分に配置され、外被材8により減圧密封されている。また、芯材2はそれぞれが独立した真空空間内に位置するように芯材7の周囲には熱溶着部10が設けられている。なお、吸着材9は、外被材端部からの侵入ガスの吸着を狙って、外被材の外周部に隣接した芯材7a部分に配置した。   In the vacuum heat insulating material 6, the core material 7 is arranged at a predetermined interval, and the adsorbing material 9 is arranged in a predetermined core material 7 portion, and is vacuum-sealed by the outer cover material 8. Moreover, the heat welding part 10 is provided in the circumference | surroundings of the core material 7 so that each core material 2 may be located in the independent vacuum space. The adsorbent 9 was disposed in the core material 7a adjacent to the outer peripheral portion of the jacket material with the aim of adsorbing the intruding gas from the end of the jacket material.

真空断熱材の作製方法は実施の形態1と同様であるので説明を省略する。   Since the manufacturing method of a vacuum heat insulating material is the same as that of Embodiment 1, description is abbreviate | omitted.

芯材7として、上記構成の芯材を使用したことによって、非常に高い初期断熱性能が得られた。さらに、吸着材9として、上記構成の吸着材を使用したことによって、芯材7に断熱性能が内圧変化の影響を受けやすい材料を使用した場合でも、吸着能力に優れているために、経時的な断熱性能の変化が抑制できた。   By using the core material having the above configuration as the core material 7, a very high initial heat insulating performance was obtained. Furthermore, since the adsorbent 9 having the above-described configuration is used as the adsorbent 9, even when a material whose heat insulation performance is easily affected by the change in internal pressure is used for the core material 7, The change of the heat insulation performance was suppressed.

外被材の外周部に隣接した20個の芯材7aの空間には、大気圧と芯材7a部分の圧力の差に応じて空気や水蒸気などのガスが侵入するが、吸着材9が侵入ガスを吸着することで内圧変化が抑制される。また、外被材の外周部に隣接しない16個の芯材7bは、芯材2a部分に配置した吸着材9が端部からのガスを効率的に吸着することと、外被材の外周部に隣接した芯材7aとは熱溶着部10を介して別の独立空間にあることにより、外被材の外周部に隣接した芯材7aよりも断熱性能の悪化が抑制される。よって、真空断熱材全体の断熱性能を長期に渡って維持することが可能となる。   Gases such as air and water vapor enter the space of the 20 core members 7a adjacent to the outer periphery of the jacket material depending on the difference in pressure between the atmospheric pressure and the core material 7a, but the adsorbent 9 enters. Adsorption of gas suppresses changes in internal pressure. Further, the 16 core members 7b not adjacent to the outer peripheral portion of the jacket material are configured such that the adsorbent 9 disposed in the core material 2a portion efficiently adsorbs gas from the end portion, and the outer peripheral portion of the jacket material. Since the core material 7a adjacent to the core material 7a is in another independent space via the heat welding part 10, the deterioration of the heat insulation performance is suppressed more than the core material 7a adjacent to the outer peripheral part of the jacket material. Therefore, it becomes possible to maintain the heat insulation performance of the whole vacuum heat insulating material over a long period of time.

なお、吸着材の配置箇所は外被材の外周部に隣接した芯材2a部分のみに限定するものではなく、あらかじめ釘打ちする場所がわかっている場合は、その周囲の芯材部分にも吸着材を配置することがより望ましい。   The location of the adsorbent is not limited to the core 2a portion adjacent to the outer periphery of the jacket material. If the place to be nailed is known in advance, the adsorbent is also adsorbed to the surrounding core portion. It is more desirable to arrange the material.

(実施の形態3)
図4は、本発明の実施の形態3における真空断熱材の平面図である。図4において、真空断熱材11は、複数の芯材12と、ガスバリア性の外被材13と、気体吸着材14とから構成されている。ここで、芯材12は繊維の配向方向が伝熱方向に対して垂直なガラス繊維の集合体を成形した成形体であり、吸着材14は、銅イオン交換されたZSM−5型ゼオライトからなり、かつ、銅サイトのうち、73%以上の銅サイトが、銅1価サイトであることを特徴としている。
(Embodiment 3)
FIG. 4 is a plan view of the vacuum heat insulating material in Embodiment 3 of the present invention. In FIG. 4, the vacuum heat insulating material 11 includes a plurality of core materials 12, a gas barrier outer covering material 13, and a gas adsorbing material 14. Here, the core material 12 is a molded body in which an assembly of glass fibers whose fiber orientation direction is perpendicular to the heat transfer direction, and the adsorbent material 14 is made of ZSM-5 type zeolite exchanged with copper ions. And 73% or more of copper sites are copper monovalent sites among the copper sites.

真空断熱材11は、芯材12がそれぞれ所定の間隔で配置され、また、吸着材14は所定の芯材12部分に配置され、外被材13により減圧密封されている。また、芯材12はそれぞれが独立した真空空間内に位置するように芯材12の周囲には熱溶着部15が設けられている。なお、吸着材14は、全ての芯材部12に配置した。   In the vacuum heat insulating material 11, the core material 12 is disposed at a predetermined interval, and the adsorbent 14 is disposed in a predetermined core material 12 portion and sealed under reduced pressure by an outer covering material 13. In addition, a heat welding portion 15 is provided around the core material 12 so that the core materials 12 are located in independent vacuum spaces. The adsorbent 14 was disposed on all the core parts 12.

真空断熱材の作製方法は実施の形態1と同様であるので説明を省略する。   Since the manufacturing method of a vacuum heat insulating material is the same as that of Embodiment 1, description is abbreviate | omitted.

芯材12として、上記構成の芯材を使用したことによって、非常に高い初期断熱性能が得られた。さらに、吸着材14として、上記構成の吸着材を使用したことによって、芯材2に断熱性能が内圧変化の影響を受けやすい材料を使用した場合でも、吸着能力に優れているために、経時的な断熱性能の変化が抑制できた。   By using the core material having the above configuration as the core material 12, a very high initial heat insulation performance was obtained. Further, since the adsorbent having the above-described configuration is used as the adsorbent 14, even when a material whose heat insulating performance is easily affected by the change in internal pressure is used for the core material 2, the adsorbent is excellent in adsorbing capacity. The change of the heat insulation performance was suppressed.

全ての芯材12部分に吸着材14を配置したために、釘打ちなどにより、一部の芯材部分に真空ブレークが生じた場合や、芯材間の熱溶着部に穴が開いた場合においても、穴が開いた部分に隣接する芯材部分に配置した吸着材が侵入ガスを吸着するために断熱性能の悪化を抑制できる。   Since the adsorbents 14 are arranged in all the core material 12 parts, even when a vacuum break occurs in some core material parts by nailing or the like, or when a hole is opened in the heat welded part between the core materials Since the adsorbent disposed in the core portion adjacent to the holed portion adsorbs the intruding gas, it is possible to suppress the deterioration of the heat insulation performance.

なお、侵入ガス量は、外被材の外周部に隣接しない芯材12b部分に比べ、外被材の外周部に隣接する芯材12a部分のほうが多いため、侵入ガス量に応じて、吸着材の適用量を変更することが可能である。なお、外周部に隣接した芯材12a部分の中でも、よりガスが侵入しやすい部分である2辺以上の端部と隣接する芯材部分の使用量を多くすることがより望ましい。また、あらかじめ釘打ちする場所がわかっている場合には、その周囲の芯材12部分に使用する吸着剤14の量を多くすることが望ましい。   Note that the amount of intrusion gas is greater in the core material 12a portion adjacent to the outer periphery of the jacket material than in the core material 12b portion not adjacent to the outer periphery of the jacket material. It is possible to change the amount of application. Of the core material 12a adjacent to the outer peripheral portion, it is more desirable to increase the amount of the core material adjacent to the end portions of two or more sides that are more likely to invade the gas. In addition, when the place where nailing is known in advance, it is desirable to increase the amount of the adsorbent 14 used for the surrounding core 12 portion.

(実施の形態4)
図5は、本発明の実施の形態4における真空断熱材を適用した建物の断面図である。
(Embodiment 4)
FIG. 5 is a cross-sectional view of a building to which the vacuum heat insulating material in Embodiment 4 of the present invention is applied.

本実施の形態の建物16には外壁17と内壁18との間や、床板19に接する床下や、屋根材20に接した屋根裏に、実施の形態3の真空断熱材11が配置されている。このように構成された建物16は、優れた断熱性能を有する真空断熱材を適用したことにより、優れた保温、および、省エネルギー効果を示した。また、真空断熱材の断熱性能の変動が少なかったため、長期に渡って省エネ効果が維持できた。   In the building 16 according to the present embodiment, the vacuum heat insulating material 11 according to the third embodiment is arranged between the outer wall 17 and the inner wall 18, below the floor in contact with the floor board 19, or in the attic in contact with the roof material 20. The building 16 configured in this manner exhibited excellent heat retention and energy saving effect by applying a vacuum heat insulating material having excellent heat insulating performance. In addition, since the fluctuation of the heat insulation performance of the vacuum heat insulating material was small, the energy saving effect could be maintained for a long time.

なお本実施の形態では実施の形態3の真空断熱材を使用したが、実施の形態1、2の真空断熱材でも優れた省エネ効果が得られる。   In this embodiment, the vacuum heat insulating material of the third embodiment is used. However, even the vacuum heat insulating materials of the first and second embodiments can provide an excellent energy saving effect.

以上のように本発明にかかる真空断熱材は、長期に渡って断熱性能を維持できる。このため、非常に長い間断熱性能が要求される建物への使用が可能である。また、冷蔵庫のような保冷機器や、電気湯沸かし器、炊飯器、保温調理器、給湯器などの保温機器に使用すれば長期に渡って優れた省エネ効果を示す。また、省スペースで高い断熱性能が要求されるようなノート型コンピューター、コピー機、プリンター、プロジェクターなどの事務機器への適用も可能である。また、コンテナボックスやクーラーボックスなどの保冷が必要な用途への適用も可能である。   As described above, the vacuum heat insulating material according to the present invention can maintain heat insulating performance for a long period of time. For this reason, it can be used for buildings that require heat insulation performance for a very long time. Moreover, if it is used for a cold insulation device such as a refrigerator, or a thermal insulation device such as an electric water heater, a rice cooker, a thermal insulation cooker, or a hot water heater, it shows an excellent energy saving effect over a long period of time. It can also be applied to office equipment such as notebook computers, copiers, printers, and projectors that require high thermal insulation performance in a small space. It can also be applied to uses that require cold storage such as container boxes and cooler boxes.

本発明の実施の形態1における真空断熱材の平面図The top view of the vacuum heat insulating material in Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態1における別の真空断熱材の平面図The top view of another 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平面図The top view 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図The top view of the vacuum heat insulating material in Embodiment 3 of this invention 本発明の実施の形態4における真空断熱材を適用した建物の断面図Sectional drawing of the building which applied the vacuum heat insulating material in Embodiment 4 of this invention

符号の説明Explanation of symbols

1 真空断熱材
2 芯材
3 外被材
4 吸着材
6 真空断熱材
7 芯材
8 外被材
9 吸着材
11 真空断熱材
12 芯材
13 外被材
14 吸着材
16 建物
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vacuum heat insulating material 2 Core material 3 Outer material 4 Adsorbent material 6 Vacuum heat insulating material 7 Core material 8 Outer material 9 Adsorbent material 11 Vacuum heat insulating material 12 Core material 13 Outer material 14 Adsorbent material 16 Building

Claims (5)

少なくとも、複数の芯材と、熱溶着層を有するガスバリア性の外被材と、銅イオン交換されたZSM−5型ゼオライトからなる吸着材とを有し、前記熱溶着層同士が対向する前記外被材の間に前記芯材が2つ以上の独立した真空空間内に位置するように減圧密封された真空断熱材であって、前記芯材が、繊維の配向方向が伝熱方向に対して垂直なガラス繊維の集合体をボード状に成形した成形体であり、かつ、前記吸着材が、銅イオン交換されたZSM−5型ゼオライトの銅サイトのうち、73%以上の銅サイトが、銅1価サイトであって、かつ、前記吸着材が、一箇所以上の芯材部分に配置されたことを特徴とする真空断熱材。   At least a plurality of core materials, a gas barrier outer cover material having a heat-welded layer, and an adsorbent made of ZSM-5 type zeolite subjected to copper ion exchange, wherein the heat-welded layers face each other. A vacuum heat insulating material sealed under reduced pressure so that the core material is positioned in two or more independent vacuum spaces between workpieces, wherein the core material has a fiber orientation direction with respect to the heat transfer direction. It is a molded body obtained by forming an assembly of vertical glass fibers into a board shape, and 73% or more of copper sites in the copper sites of ZSM-5 type zeolite in which the adsorbent is exchanged with copper ions are copper. A vacuum heat insulating material which is a monovalent site and wherein the adsorbent is disposed in one or more core portions. 前記吸着材が、少なくとも外被材の外周部に隣接した芯材部分に配置されたことを特徴とする請求項1に記載の真空断熱材。   The vacuum heat insulating material according to claim 1, wherein the adsorbent is disposed at least in a core portion adjacent to the outer peripheral portion of the jacket material. 前記吸着材が、全ての芯材部分に配置されたことを特徴とする請求項1または2に記載の真空断熱材。   The vacuum heat insulating material according to claim 1, wherein the adsorbent is disposed in all core portions. 前記吸着材の量が、外被材の外周部に隣接した芯材部分に配置された吸着材のほうが、隣接しない芯材部分に配置された吸着材よりも多いことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の真空断熱材。   The amount of the adsorbent is larger in the adsorbent disposed in the core portion adjacent to the outer peripheral portion of the jacket material than in the adsorbent disposed in the non-adjacent core portion. The vacuum heat insulating material as described in any one of 3 to 3. 請求項1から4のいずれか一項に記載の真空断熱材を適用した建築部材。   The building member which applied the vacuum heat insulating material as described in any one of Claim 1 to 4.
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