JP2019032027A - Heat insulation sheet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、断熱シートに関する。 The present invention relates to a heat insulating sheet.
従来、家屋やビルなどの建築現場においてボード状の断熱材が広く用いられている。
この種の断熱材の多くは、ポリスチレン樹脂発泡体、ポリウレタン樹脂発泡体などといった樹脂発泡体である。
Conventionally, board-like heat insulating materials have been widely used in construction sites such as houses and buildings.
Most of this type of heat insulating material is a resin foam such as a polystyrene resin foam and a polyurethane resin foam.
ところで、近年、電子部品の周辺においても断熱シートが用いられるようになってきており、例えば、下記特許文献１に示すように動作時に発熱を伴う電子部品から発生する熱が他の電子部品に伝わることを断熱シートによって防止する対策が施されたりしている。 By the way, in recent years, heat insulating sheets have been used in the vicinity of electronic components. For example, as shown in Patent Document 1 below, heat generated from electronic components that generate heat during operation is transmitted to other electronic components. Measures are taken to prevent this with a heat insulating sheet.
電気・電子機器を構成する部材には、耐熱性や難燃性が求められることがある。
例えば、電子機器の構成部材となるプリント基板などについては、ＵＬの認証が必要になることが多く、ＵＬ９４に規定の難燃規格に合格することが求められる場合がある。
このようなことから断熱シートに対しても難燃性が求められるようになってきている。
しかしながら、従来の断熱シートは、樹脂発泡シートなどの可燃性のものが多く、上記のような要望に応えることが難しい。
なお、従来、ガラス不織布などが断熱シートとして用いられたりもしている。
樹脂に比べるとガラスの方が難燃性に優れることから、ガラス不織布製の断熱シートは、樹脂発泡シート製の断熱シートに比べると高い難燃性を示す傾向にある。
しかしながら、ガラス不織布製の断熱シートも必ずしも高度な難燃性を示すものではない。
そこで本発明は、このような状況に鑑み、従来の断熱シートに比べて優れた難燃性を発揮する断熱シートを提供することを課題としている。
A member constituting an electric / electronic device may be required to have heat resistance and flame retardancy.
For example, a printed circuit board or the like that is a constituent member of an electronic device often requires UL authentication, and may be required to pass the flame resistance standard defined in UL94.
From such a thing, the flame retardance is also calculated | required also with respect to a heat insulation sheet.
However, many conventional heat insulating sheets are flammable, such as resin foam sheets, and it is difficult to meet the above demands.
In addition, conventionally, a glass nonwoven fabric etc. are also used as a heat insulation sheet.
Since glass is superior in flame retardancy compared to resin, a heat insulating sheet made of glass nonwoven fabric tends to exhibit higher flame retardancy than a heat insulating sheet made of resin foam sheet.
However, a heat insulating sheet made of glass nonwoven fabric does not necessarily show a high degree of flame retardancy.
Then, this invention makes it a subject to provide the heat insulation sheet which exhibits the flame retardance outstanding compared with the conventional heat insulation sheet in view of such a condition.
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討を行ったところ、従来断熱シートとして使用されているシート材の表面に特定の表面層を設けることで上記課題が解決されることを見出して本発明を完成させるに至った。 The present inventor has intensively studied to solve the above problems, and found that the above problems can be solved by providing a specific surface layer on the surface of a sheet material conventionally used as a heat insulating sheet. The invention has been completed.
上記課題を解決するための本発明は、断熱性を有するシート本体と、該シート本体の少なくとも片面側に設けられた表面層と、を備えている断熱シートであって、前記表面層は、アルミナナノファイバーが堆積した無機多孔質体で構成されている断熱シートを提供する。 The present invention for solving the above problems is a heat insulating sheet comprising a sheet main body having heat insulating properties and a surface layer provided on at least one side of the sheet main body, the surface layer comprising alumina. Provided is a heat insulating sheet composed of an inorganic porous body on which nanofibers are deposited.
本発明の断熱シートは、表面層を有している。
そして、本発明における前記表面層は、アルミナナノファイバーが堆積した無機多孔質体で構成されている。
アルミナナノファイバーが１０００℃近い熱を加えても変質し難いため、本発明の断熱シートは、シート本体にガラス不織布や樹脂発泡シートなどを採用しても優れた難燃性を発揮する。
The heat insulating sheet of the present invention has a surface layer.
And the said surface layer in this invention is comprised by the inorganic porous body in which the alumina nanofiber was deposited.
Since the alumina nanofibers hardly change in quality even when heat close to 1000 ° C. is applied, the heat insulating sheet of the present invention exhibits excellent flame retardancy even when a glass nonwoven fabric or a resin foam sheet is adopted as the sheet body.
以下に本発明の実施の形態について具体例を示して説明する。
図１に示すように本実施形態に係る断熱シート１は、断熱性を有するシート本体と、該シート本体の少なくとも片面側に設けられた表面層とを備えている。
本実施形態に係る断熱シート１は、両表面の内の一方の表面（以下「第１の表面１ａ」ともいう）を構成する第１表面層１１と、他方の表面（以下「第２の表面１ｂ」ともいう）を構成する第２表面層１２との２つの表面層を備えている。
本実施形態に係る断熱シート１は、前記第１表面層１１と前記第２表面層１２との間に挟まれたシート本体１３とを備えている。
前記シート本体１３と各表面層（１１，１２）とはそれぞれ接着剤層１４によって接着されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to specific examples.
As shown in FIG. 1, the heat insulation sheet 1 which concerns on this embodiment is provided with the sheet | seat main body which has heat insulation, and the surface layer provided in the at least single side | surface side of this sheet | seat main body.
The heat insulating sheet 1 according to the present embodiment includes a first surface layer 11 constituting one surface (hereinafter also referred to as “first surface 1a”) of both surfaces and the other surface (hereinafter referred to as “second surface”). 1b ") and the second surface layer 12 are provided.
The heat insulating sheet 1 according to the present embodiment includes a sheet main body 13 sandwiched between the first surface layer 11 and the second surface layer 12.
The sheet body 13 and the surface layers (11, 12) are bonded to each other by an adhesive layer.
前記第１表面層１１と前記第２表面層１２との２つの前記表面層は、アルミナナノファイバーが堆積した無機多孔質体で構成されている。
前記第１表面層１１と前記第２表面層１２との２つの前記表面層を構成している無機多孔質体は、図には示されていないが前記表面層の厚さ方向に複数の層が重なる層状構造を有している。
The two surface layers of the first surface layer 11 and the second surface layer 12 are composed of an inorganic porous body on which alumina nanofibers are deposited.
Although the inorganic porous body constituting the two surface layers of the first surface layer 11 and the second surface layer 12 is not shown in the drawing, a plurality of layers are formed in the thickness direction of the surface layer. Have a layered structure.
前記表面層を構成するアルミナナノファイバーは、Ａｌ２Ｏ３の化学式で表記されるアルミナによって形成されていても、Ａｌ２Ｏ３・ｎＨ２Ｏの化学式で表記されるアルミナによって形成されていてもよい。
即ち、本明細書における「アルミナ」との用語は、スピネル型アルミナ［γ−Ａｌ２Ｏ３］やコランダム型アルミナ［α−Ａｌ２Ｏ３］といったＡｌ２Ｏ３の化学式で表記される物質のみを意図した狭義な意味ではなく、ベーマイト［α−ＡｌＯ（ＯＨ）］、ダイアスポア［β−ＡｌＯ（ＯＨ）］、ギブサイト［α−Ａｌ（ＯＨ）３］などのＡｌ２Ｏ３・ｎＨ２Ｏの化学式で表記される「水和アルミナ」をも包含した広義な意味で用いている。
Alumina nanofibers constituting the surface layer may be formed of alumina represented by a chemical formula of Al 2 O 3, be made of alumina represented by a chemical formula of Al 2 O 3 · nH 2 O Good.
That is, the term “alumina” in this specification is only a substance represented by a chemical formula of Al 2 O 3 such as spinel type alumina [γ-Al 2 O 3 ] and corundum type alumina [α-Al 2 O 3 ]. Are not intended to be narrowly defined, but include Al 2 O 3 .nH 2 O such as boehmite [α-AlO (OH)], diaspore [β-AlO (OH)] and gibbsite [α-Al (OH) 3 ]. It is used in a broad sense that also includes “hydrated alumina” represented by the chemical formula.
本実施形態のアルミナナノファイバーは、ベーマイトファイバーであってもベーマイトファイバーに脱水開始温度（５００℃）以上の熱処理が加えられて作製されたものであってもよい。
また、アルミナナノファイバーが堆積した無機多孔質体としては、ゾルゲル法によって形成されたものを採用することが好ましい。
前記無機多孔質体としては、太さが１ｎｍ〜１００ｎｍで、アスペクト比（長さ／太さ）が１０〜１００００のアルミナナノファイバーを水中に分散させたアルミナゾルに塩基性化合物を混合し、得られた混合物を基体の上に塗布・乾燥し、さらに得られた乾燥物に熱処理を加えたものを採用することが好ましい。
より詳しくは、前記第１表面層１１や前記第２表面層１２を構成する無機多孔質体は、次のようにして作製され得る。
The alumina nanofibers of the present embodiment may be boehmite fibers or may be produced by subjecting boehmite fibers to a heat treatment at a dehydration start temperature (500 ° C.) or higher.
Moreover, it is preferable to employ | adopt what was formed by the sol gel process as an inorganic porous body in which the alumina nanofiber was deposited.
The inorganic porous material is obtained by mixing a basic compound with alumina sol in which alumina nanofibers having a thickness of 1 nm to 100 nm and an aspect ratio (length / thickness) of 10 to 10,000 are dispersed in water. It is preferable to employ a mixture obtained by applying and drying the obtained mixture on a substrate and further subjecting the obtained dried product to heat treatment.
More specifically, the inorganic porous body constituting the first surface layer 11 and the second surface layer 12 can be produced as follows.
（無機多孔質体の作製方法）
塩化アルミニウムや硫酸アルミニウムなどの無機アルミニウム化合物、炭酸アルミニウムアンモニウム塩、酢酸アルミニウム等のカルボン酸塩、アルミニウムアルコキシド等の有機アルミニウム化合物といった加水分解性アルミニウム化合物を水中で無機酸や有機酸を使って加水分解し、析出物を解膠して繊維状のアルミナが分散されたゾルを調製し、該ゾルにアンモニア、有機アミン類といった塩基性化合物を混合し、得られた混合液を表面が平滑な基体の上に塗布し、乾燥により成膜する。
そして、得られた乾燥膜には、例えば、５００℃〜１１００℃の温度での熱処理を加えてもよい。
(Method for producing inorganic porous body)
Hydrolyzable aluminum compounds such as inorganic aluminum compounds such as aluminum chloride and aluminum sulfate, carboxylates such as aluminum ammonium carbonate and aluminum acetate, and organic aluminum compounds such as aluminum alkoxide are hydrolyzed in water using inorganic and organic acids. Then, the precipitate is peptized to prepare a sol in which fibrous alumina is dispersed, and the sol is mixed with a basic compound such as ammonia or organic amines. It is applied on top and formed into a film by drying.
And the heat processing in the temperature of 500 to 1100 degreeC may be added to the obtained dry film, for example.
上記のようなゾルゲル法によって得られる熱処理前の乾燥膜は、通常、多孔質なベーマイトナノファイバー層が幾重にも重なり合った層状構造を有し、ベーマイトナノファイバー層と空隙層とが交互に重なり合った層状構造を有する。
そして、乾燥膜が熱処理されることでベーマイトがより安定なスピネル型アルミナ［γ−Ａｌ２Ｏ３］や更に安定なコランダム型アルミナ［α−Ａｌ２Ｏ３］へと変化し、層状構造がより安定化するとともに空隙層の割合が増大して断熱性がより顕著に発揮されるようになる。
一方で断熱シート１に対して難燃性を付与することを考慮すると無機多孔質体を構成するアルミナナノファイバーは、ベーマイトナノファイバーであることが好ましい。
より具体的に説明すると、前記第１表面層１１や前記第２表面層１２がベーマイトナノファイバーで形成され、該第１表面層１１や該第２表面層１２が接炎した場合には、ベーマイトの脱水反応によって表面温度が低下するとともに発生した水蒸気が炎を遠ざけるように作用し、当該断熱シート１に自己消火性が発現され得ることから前記のように難燃性を考慮するとアルミナナノファイバーはベーマイトナノファイバーであることが好ましい。
The dried film before heat treatment obtained by the sol-gel method as described above usually has a layered structure in which the porous boehmite nanofiber layers overlap each other, and the boehmite nanofiber layers and the void layers alternately overlap. It has a layered structure.
Then, the dried film is heat treated to change the boehmite to a more stable spinel type alumina [γ-Al 2 O 3 ] or a more stable corundum type alumina [α-Al 2 O 3 ], and the layered structure becomes more As the temperature is stabilized, the ratio of the void layer is increased, and the heat insulating property is more remarkably exhibited.
On the other hand, in consideration of imparting flame retardancy to the heat insulating sheet 1, the alumina nanofibers constituting the inorganic porous body are preferably boehmite nanofibers.
More specifically, when the first surface layer 11 and the second surface layer 12 are formed of boehmite nanofibers, and the first surface layer 11 and the second surface layer 12 are in flame contact, boehmite As the surface temperature is lowered by the dehydration reaction of the water vapor, the generated water vapor acts to keep the flame away, and the self-extinguishing property can be expressed in the heat insulating sheet 1. Boehmite nanofibers are preferred.
上記のようなことから、ゾルゲル法によって得られる無機多孔質体は、前記第１表面層１１や前記第２表面層１２を構成する無機多孔質体として好適なものである。
該無機多孔質体は、層状構造を有することで、例えば、断熱シート１の第１の表面１ａや第２の表面１ｂを炎に晒した際に当該炎から受ける熱を平面方向に伝達し易くなる。
即ち、前記第１表面層１１及び前記第２表面層１２は、層状構造を有することで層間の空隙層が厚さ方向への熱の伝達を抑制するため、厚さ方向への熱伝導性が平面方向に比べて相対的に低くなり、優れた断熱性を発揮する。
From the above, the inorganic porous material obtained by the sol-gel method is suitable as the inorganic porous material constituting the first surface layer 11 and the second surface layer 12.
Since the inorganic porous body has a layered structure, for example, when the first surface 1a and the second surface 1b of the heat insulating sheet 1 are exposed to a flame, the heat received from the flame is easily transmitted in a planar direction. Become.
That is, since the first surface layer 11 and the second surface layer 12 have a layered structure, the gap layer between the layers suppresses heat transfer in the thickness direction, so that the thermal conductivity in the thickness direction is low. Compared to the plane direction, it is relatively low and exhibits excellent heat insulation.
前記第１表面層１１や前記第２表面層１２は、厚さ方向に切断した際に現れる断面に占める前記空隙層の面積割合（以下「空隙率」ともいう）が高いほど上記のような断熱効果を強く発揮する。
そのようなことから前記空隙率は、３０％以上１００％未満であることが好ましい。
前記空隙率は、例えば、４０％以上８０％以下であってもよい。
該空隙率は、前記断面を光学顕微鏡や電子顕微鏡を使って写真撮影し、得られる顕微鏡写真に対する画像解析を行うなどして求めることができる。
As the first surface layer 11 and the second surface layer 12 have a higher area ratio (hereinafter also referred to as “void ratio”) of the void layer in a cross section that appears when cut in the thickness direction, the heat insulation as described above is performed. Strongly effective.
Therefore, the porosity is preferably 30% or more and less than 100%.
The porosity may be, for example, 40% or more and 80% or less.
The porosity can be obtained by taking a photograph of the cross section using an optical microscope or an electron microscope and performing image analysis on the obtained micrograph.
前記第１表面層１１や前記第２表面層１２の厚さ方向における熱伝導率は、０．１Ｗ／ｍＫ以下であることが好ましく、０．０８Ｗ／ｍＫ以下であることがより好ましい。
なお、前記第１表面層１１や前記第２表面層１２の厚さ方向における熱伝導率は、通常、０．０４Ｗ／ｍＫ以上である。
前記第１表面層１１や前記第２表面層１２を構成する無機多孔質体の厚さ方向における熱伝導率は、定常熱流法などによって求めることができる。
The thermal conductivity in the thickness direction of the first surface layer 11 and the second surface layer 12 is preferably 0.1 W / mK or less, and more preferably 0.08 W / mK or less.
The thermal conductivity in the thickness direction of the first surface layer 11 and the second surface layer 12 is usually 0.04 W / mK or more.
The thermal conductivity in the thickness direction of the inorganic porous body constituting the first surface layer 11 and the second surface layer 12 can be obtained by a steady heat flow method or the like.
前記第１表面層１１や前記第２表面層１２の厚さは、断熱シート１の用途などによっても異なるが、通常、１０μｍ以上１０００μｍ以下とされる。
前記第１表面層１１や前記第２表面層１２の厚さは、断熱シート１の軽量化、及び、薄肉化、並びに、断熱シート１への優れた断熱性、及び、可とう性の付与を勘案すると、２０μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましく、５０μｍ以上３００μｍ以下であることがより好ましい。
前記第１表面層１１や前記第２表面層１２の厚さは、空隙率と同様に顕微鏡写真などによって求めることができ、無作為に選択した複数箇所（例えば、１０箇所）における測定値の算術平均値として求めることができる。
なお、後述するシート本体１３の厚さや、接着剤層１４の厚さも第１表面層１１や第２表面層１２と同様の方法で測定することができる。
Although the thickness of the said 1st surface layer 11 and the said 2nd surface layer 12 changes with uses etc. of the heat insulation sheet 1, it is normally 10 micrometers or more and 1000 micrometers or less.
The thickness of the first surface layer 11 and the second surface layer 12 is to reduce the weight and thickness of the heat insulating sheet 1 and to impart excellent heat insulating properties and flexibility to the heat insulating sheet 1. In consideration, it is preferably 20 μm or more and 500 μm or less, and more preferably 50 μm or more and 300 μm or less.
The thicknesses of the first surface layer 11 and the second surface layer 12 can be obtained by micrographs as well as the porosity, and the arithmetic values of the measured values at a plurality of randomly selected locations (for example, 10 locations) are obtained. It can be obtained as an average value.
Note that the thickness of the sheet main body 13 and the thickness of the adhesive layer 14 described later can also be measured by the same method as that for the first surface layer 11 and the second surface layer 12.
前記第１表面層１１と前記第２表面層１２とは、厚さが共通している必要はなく、異なる厚さを有していてもよい。
また、前記第１表面層１１と前記第２表面層１２とは、空隙率や熱伝導率が異なっていてもよい。
さらに、前記第１表面層１１と前記第２表面層１２とは、構成材料であるアルミナナノファイバーの材質や太さなどが異なっていてもよい。
The first surface layer 11 and the second surface layer 12 do not have to have a common thickness, and may have different thicknesses.
The first surface layer 11 and the second surface layer 12 may have different porosity and thermal conductivity.
Further, the first surface layer 11 and the second surface layer 12 may be different in material, thickness, and the like of alumina nanofibers that are constituent materials.
第１表面層１１と第２表面層１２との間に配された前記シート本体１３は、本実施形態においては、ガラス不織布や樹脂発泡シートで構成される。
なお、要すれば、ガラスクロスや樹脂不織布などでシート本体１３を形成してもよい。
シート本体１３は、前記第１表面層１１や前記第２表面層１２よりも熱伝導率の低い素材で構成されることが好ましく、０．０４Ｗ／ｍＫ未満の素材によって構成されることが好ましい。
In the present embodiment, the sheet body 13 disposed between the first surface layer 11 and the second surface layer 12 is composed of a glass nonwoven fabric or a resin foam sheet.
If necessary, the sheet body 13 may be formed of glass cloth, resin nonwoven fabric, or the like.
The sheet body 13 is preferably made of a material having a lower thermal conductivity than the first surface layer 11 and the second surface layer 12, and is preferably made of a material less than 0.04 W / mK.
第１の表面１ａや第２の表面１ｂが接炎した際には、第１表面層１１や第２表面層１２によってシート本体１３に熱が伝わることが抑制されるもののシート本体１３がある程度の温度にまで達することが予測される。
このためシート本体１３を構成する樹脂発泡シートが含有する樹脂は、耐熱性に優れていることが好ましい。
前記樹脂発泡シートの原材料として採用するのに好適な樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリイミド樹脂などが挙げられる。
また、その他に樹脂発泡シートの原材料に採用するのに好適な樹脂としては、例えば、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂などが挙げられる。
なかでも、耐熱性に優れるとともに高い倍率での発泡が容易で、前記第１表面層１１や前記第２表面層１２よりも低い熱伝導率のものが得られ易い点において前記樹脂発泡シートは、フェノール樹脂発泡シートであることが好ましい。
When the first surface 1a or the second surface 1b is in contact with the flame, heat transfer to the sheet main body 13 is suppressed by the first surface layer 11 or the second surface layer 12, but the sheet main body 13 has a certain amount. It is expected to reach temperature.
For this reason, it is preferable that resin which the resin foam sheet which comprises the sheet | seat main body 13 is excellent in heat resistance.
Examples of resins suitable for use as a raw material for the resin foam sheet include polyester resins, polyamide resins, polyphenylene ether resins, polyether ether ketone resins, polyether sulfone resins, polyether imide resins, and polyimide resins. It is done.
Other suitable resins that can be used as the raw material for the resin foam sheet include, for example, silicone resins, fluororesins, phenol resins, and epoxy resins.
Among them, the resin foam sheet is excellent in that it has excellent heat resistance and is easily foamed at a high magnification, and is easily obtained with a lower thermal conductivity than the first surface layer 11 and the second surface layer 12. A phenolic resin foam sheet is preferred.
前記シート本体１３の厚さは、断熱シート１の用途などによっても異なるが、通常、０．０３ｍｍ以上１０ｍｍ以下とされる。 The thickness of the sheet body 13 is usually 0.03 mm or more and 10 mm or less, although it varies depending on the application of the heat insulating sheet 1 or the like.
このようなシート本体１３と第１表面層１１とを接着する接着剤層１４（以下「第１接着剤層１４ａ」ともいう）や、シート本体１３と前記第２表面層１２とを接着する接着剤層１４（以下「第２接着剤層１４ｂ」ともいう）は、一般的な接着剤によって形成することができる。
第１接着剤層１４ａ及び第２接着剤層１４ｂは、例えば、アクリル系接着剤、シリコーン系接着剤、ゴム系接着剤などによって構成させることができる。
Such an adhesive layer 14 for bonding the sheet main body 13 and the first surface layer 11 (hereinafter also referred to as “first adhesive layer 14a”), or an adhesive for bonding the sheet main body 13 and the second surface layer 12 together. The agent layer 14 (hereinafter also referred to as “second adhesive layer 14 b”) can be formed by a general adhesive.
The first adhesive layer 14a and the second adhesive layer 14b can be constituted by, for example, an acrylic adhesive, a silicone adhesive, a rubber adhesive, or the like.
第１接着剤層１４ａ及び第２接着剤層１４ｂの厚さは、断熱シート１の用途などによっても異なるが、通常、１０μｍ以上２００μｍ以下とされる。
第１接着剤層１４ａと第２接着剤層１４ｂとは、厚さや材質が共通していても異なっていてもよい。
なお、本実施形態においては、第１表面層１１や第２表面層１２とシート本体１３との接着に第１接着剤層１４ａや第２接着剤層１４ｂといった接着剤層を利用しているが、表面層（１１，１２）とシート本体１３とを接着剤層１４を介することなく直接接着させてもよい。
例えば、第１表面層１１や第２表面層１２とシート本体１３とは、熱融着によって直接接着されていてもよい。
また、シート本体１３をガラス不織布などの熱処理によって過度な影響を受けないもので構成させる場合、例えば、シート本体１３を構成させるためのシート材に前記のゾルを塗布・乾燥して、シート材の表面にベーマイトナノファイバーによる乾燥膜を形成させ、該シート材ごと乾燥膜を熱処理して表面層（１１，１２）を形成させてもよい。
なお、樹脂発泡シートのように熱処理によって影響を大きな受けるおそれのあるシート材でシート本体１３を形成させる場合でも、表面層（１１，１２）を熱処理せずに形成させるようであれば、樹脂発泡シートの表面にゾルを塗布・乾燥し、該乾燥によって得られるベーマイトナノファイバーによる乾燥膜で表面層（１１，１２）を形成させるようにしてもよい。
このような場合でも、例えば、表面層（１１，１２）を瞬間的に加熱するなどすれば、シート本体１３に大きな影響が加わらないように熱処理を施すことができる。
Although the thickness of the 1st adhesive bond layer 14a and the 2nd adhesive bond layer 14b changes with uses of the heat insulation sheet 1, etc., it is normally 10 micrometers or more and 200 micrometers or less.
The first adhesive layer 14a and the second adhesive layer 14b may have the same thickness or material, or may be different.
In the present embodiment, an adhesive layer such as the first adhesive layer 14 a and the second adhesive layer 14 b is used for bonding the first surface layer 11 or the second surface layer 12 and the sheet body 13. The surface layers (11, 12) and the sheet main body 13 may be directly bonded without using the adhesive layer.
For example, the 1st surface layer 11, the 2nd surface layer 12, and the sheet | seat main body 13 may be directly adhere | attached by heat sealing | fusion.
Further, when the sheet body 13 is made of a material that is not excessively affected by heat treatment such as a glass nonwoven fabric, for example, the sol is applied to the sheet material for forming the sheet body 13 and dried, A dry film made of boehmite nanofibers may be formed on the surface, and the dry film may be heat treated together with the sheet material to form the surface layers (11, 12).
Even when the sheet body 13 is formed of a sheet material that may be greatly affected by heat treatment such as a resin foam sheet, if the surface layers (11, 12) are formed without heat treatment, the resin foam is used. A sol may be applied to the surface of the sheet and dried, and the surface layers (11, 12) may be formed with a dry film of boehmite nanofibers obtained by the drying.
Even in such a case, for example, if the surface layers (11, 12) are heated instantaneously, the heat treatment can be performed so that the sheet body 13 is not greatly affected.
本実施形態の断熱シート１は、用途などによっても異なるが、通常、全体厚さが０．０５ｍｍ以上１５ｍ以下とされる。
断熱シート１の厚さは、１０ｍｍ以下であることが好ましく、５ｍｍ以下であることがより好ましい。
本実施形態の断熱シート１は、ＵＬ９４に規定の難燃性を有していることが好ましく、Ｖ−２以上の難燃性を有していることがより好ましく、Ｖ−１以上の難燃性を有していることがさらに好ましく、Ｖ−０以上の難燃性を有していることがとりわけ好ましい。
Although the heat insulation sheet 1 of this embodiment changes with uses etc., generally the whole thickness shall be 0.05 mm or more and 15 m or less.
The thickness of the heat insulating sheet 1 is preferably 10 mm or less, and more preferably 5 mm or less.
The heat insulating sheet 1 of this embodiment preferably has the flame retardancy prescribed in UL94, more preferably has a flame retardance of V-2 or higher, and the flame retardancy of V-1 or higher. It is more preferable to have a flame retardancy, and it is particularly preferable to have flame retardancy of V-0 or higher.
本実施形態の断熱シート１は、電気絶縁性を有することが好ましく、１×１０１２Ω・ｃｍ以上の体積抵抗率を有することが好ましく、１×１０１３Ω・ｃｍ以上の体積抵抗率を有することがより好ましい。
断熱シート１の体積抵抗率は、通常、１×１０１６Ω・ｃｍ以下である。
断熱シート１の体積抵抗率は、ＪＩＳ Ｋ６９１１によって求めることができる。
The heat insulating sheet 1 of the present embodiment preferably has electrical insulation, preferably has a volume resistivity of 1 × 10 12 Ω · cm or more, and has a volume resistivity of 1 × 10 13 Ω · cm or more. It is more preferable.
The volume resistivity of the heat insulating sheet 1 is usually 1 × 10 16 Ω · cm or less.
The volume resistivity of the heat insulating sheet 1 can be obtained according to JIS K6911.
本実施形態の断熱シート１は、ＡＣ７ｋＶｒｍｓ以上の絶縁破壊電圧を有することが好ましく、ＡＣ８ｋＶｒｍｓ以上の絶縁破壊電圧を有することがより好ましい。
断熱シート１の絶縁破壊電圧は、通常、ＡＣ２０ｋＶｒｍｓ以下である。
断熱シート１の絶縁破壊電圧は、ＪＩＳ Ｃ２１１０−１に規定の「短時間（急速昇圧）試験」によって求めることができる。
The heat insulating sheet 1 of the present embodiment preferably has a dielectric breakdown voltage of AC7 kVrms or higher, and more preferably has a dielectric breakdown voltage of AC8 kVrms or higher.
The dielectric breakdown voltage of the heat insulating sheet 1 is usually AC 20 kVrms or less.
The dielectric breakdown voltage of the heat insulating sheet 1 can be obtained by a “short time (rapid pressure increase) test” defined in JIS C2110-1.
本実施形態の断熱シート１は、例えば、電子機器内の電子部品に取り付けられて当該電子部品が発する熱を他の電子部品に伝えないようにしたり、或いは、他の電子部品から熱が伝えられることを防止したりするような用途に利用され得る。
本実施形態の断熱シート１は、車両においてエンジンやモーターの発する熱が周囲に伝達されるのを抑制するような用途に利用され得る。
さらに本実施形態の断熱シート１は、燃料電池、リチウムイオン電池などが発する熱が周囲に伝達されるのを抑制するような用途に利用され得る。
The heat insulating sheet 1 of the present embodiment is attached to an electronic component in an electronic device, for example, so that heat generated by the electronic component is not transmitted to another electronic component, or heat is transmitted from another electronic component. It can be used for such purposes as to prevent this.
The heat insulation sheet 1 of this embodiment can be utilized for a use which suppresses that the heat which an engine and a motor generate | occur | produce in a vehicle is transmitted around.
Furthermore, the heat insulation sheet 1 of this embodiment can be utilized for the use which suppresses that the heat which a fuel cell, a lithium ion battery, etc. generate | occur | produce is transmitted to circumference | surroundings.
本実施形態の断熱シートの用途は上記のようなものに限定されない。
本実施形態においては、断熱シートに優れた難燃性を発揮させるべく、アルミナナノファイバーが堆積した無機多孔質体で構成されている表面層がシート本体の両面に積層されている態様を例に挙げているが、前記無機多孔質で構成されている表面層は片面側のみとし、他方の表面層はアルミナナノファイバー以外の無機繊維で構成させてもよい。
また、本実施形態においては、シート本体の両面に表面層が設けられている場合を例に挙げているが、表面層がシート本体の片面にしか設けられておらず、表面層が設けられている側とは逆側ではシート本体を表面露出させるようにしてもよい。
さらに、本発明の断熱シートは、以上のような例示にも何等限定されるものではなく、本発明の効果が著しく損なわれない範囲において種々の変更が加えられてもよい。
The use of the heat insulation sheet of this embodiment is not limited to the above.
In the present embodiment, an example in which the surface layer composed of the inorganic porous body on which the alumina nanofibers are deposited is laminated on both surfaces of the sheet main body in order to exhibit excellent flame retardancy in the heat insulating sheet. Although the surface layer comprised by the said inorganic porous is mentioned only as one side, the other surface layer may be comprised with inorganic fibers other than an alumina nanofiber.
In the present embodiment, the surface layer is provided on both sides of the sheet body as an example, but the surface layer is provided only on one side of the sheet body, and the surface layer is provided. The surface of the sheet main body may be exposed on the side opposite to the side where it is present.
Furthermore, the heat insulation sheet of this invention is not limited to the above illustrations at all, and various changes may be made within a range where the effects of the present invention are not significantly impaired.
次に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（実施例１）
実施例１の断熱シートは以下のようにして作製した。
シート本体となる厚さ１ｍｍのガラス不織布（オリベスト社製、商品名「ＭＸ１０００Ｎ」）を用意し、アルミナナノファイバーが堆積した無機多孔質体によって前記ガラス不織布の両面に表面層を形成した。
該表面層は、何れも、アルミナナノファイバー層と空隙層とが交互に重なり合った層状構造を有する無機多孔質体で形成した。
また、表面層は、無機多孔質体における積層方向が当該表面層の厚さ方向となるように形成した。
表面層はそれぞれ厚さが０．１ｍｍとなるように形成した。
２つの表面層と断熱シートとは、図１と同様に接着剤層を介して接着した。
各接着剤層の厚さは、０．１７ｍｍとした。
接着剤層は、シリコーン系接着剤を含浸したガラスクロスで形成した。
このようにして総厚さ約１．５ｍｍの断熱シートを実施例１の断熱シートとして作製した。
EXAMPLES Next, although an Example is given and this invention is demonstrated in more detail, this invention is not limited to these.
Example 1
The heat insulation sheet of Example 1 was produced as follows.
A glass nonwoven fabric (trade name “MX1000N”, manufactured by Olivest Co., Ltd.) having a thickness of 1 mm serving as a sheet main body was prepared, and surface layers were formed on both surfaces of the glass nonwoven fabric by an inorganic porous body on which alumina nanofibers were deposited.
Each of the surface layers was formed of an inorganic porous body having a layered structure in which alumina nanofiber layers and void layers were alternately overlapped.
Moreover, the surface layer was formed so that the lamination direction in an inorganic porous body might turn into the thickness direction of the said surface layer.
Each surface layer was formed to have a thickness of 0.1 mm.
The two surface layers and the heat insulating sheet were bonded via an adhesive layer as in FIG.
The thickness of each adhesive layer was 0.17 mm.
The adhesive layer was formed of a glass cloth impregnated with a silicone adhesive.
In this way, a heat insulating sheet having a total thickness of about 1.5 mm was produced as the heat insulating sheet of Example 1.
（難燃性評価）
断熱シートから長さ１２５ｍｍ、幅１３ｍｍの短冊状のテストピースを採取し、ＵＬ９４に係る燃焼試験を実施したところ実施例１の断熱シートは、Ｖ−１クラスの難燃性を有していることが確認できた。
そして、実施例１の断熱シートのシート本体として利用した厚さ１ｍｍのガラス不織布を比較例１の断熱シートとし、同様にＵＬ９４に係る燃焼試験を実施した。
その結果、比較例１の断熱シートは、ＵＬ９４規格には不合格となることが確認できた。
(Flame retardance evaluation)
When a strip-shaped test piece having a length of 125 mm and a width of 13 mm was collected from the heat insulating sheet and subjected to a combustion test according to UL94, the heat insulating sheet of Example 1 had V-1 class flame retardancy. Was confirmed.
And the combustion test concerning UL94 was similarly implemented by making the glass nonwoven fabric of thickness 1mm utilized as the sheet | seat main body of the heat insulation sheet of Example 1 into the heat insulation sheet of the comparative example 1. FIG.
As a result, it was confirmed that the heat insulating sheet of Comparative Example 1 failed the UL94 standard.
（断熱性評価）
ＪＩＳ Ａ１４１２−２：１９９９に規定されている方法で実施例１及び比較例１の断熱シートのそれぞれの厚さ方向における熱伝導率を測定した。
(Insulation evaluation)
The thermal conductivity in the thickness direction of each of the heat insulating sheets of Example 1 and Comparative Example 1 was measured by the method defined in JIS A1412-2: 1999.
（実施例２）
実施例２の断熱シートは以下のようにして作製した。
シート本体となる厚さ２．５ｍｍのフェノール樹脂発泡シート（旭化成社製、商品名「ネオマフォーム」）を用意し、アルミナナノファイバーが堆積した無機多孔質体によって前記フェノール樹脂発泡シートの両面に表面層を形成した。
該表面層は、何れも、アルミナナノファイバー層と空隙層とが交互に重なり合った層状構造を有する無機多孔質体で形成した。
また、表面層は、無機多孔質体における積層方向が当該表面層の厚さ方向となるように形成した。
表面層はそれぞれ厚さが０．１ｍｍとなるように形成した。
２つの表面層と断熱シートとは、図１と同様に接着剤層を介して接着した。
各接着剤層の厚さは、０．０４ｍｍとした。
接着剤層は、難燃剤入りのアクリル系接着剤で形成した。
このようにして総厚さ約２．８ｍｍの断熱シートを実施例２の断熱シートとして作製した。
(Example 2)
The heat insulation sheet of Example 2 was produced as follows.
A 2.5 mm thick phenolic resin foam sheet (trade name “Neomafoam” manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd.) serving as the sheet body is prepared, and a surface layer is formed on both sides of the phenolic resin foam sheet by an inorganic porous body on which alumina nanofibers are deposited Formed.
Each of the surface layers was formed of an inorganic porous body having a layered structure in which alumina nanofiber layers and void layers were alternately overlapped.
Moreover, the surface layer was formed so that the lamination direction in an inorganic porous body might turn into the thickness direction of the said surface layer.
Each surface layer was formed to have a thickness of 0.1 mm.
The two surface layers and the heat insulating sheet were bonded via an adhesive layer as in FIG.
The thickness of each adhesive layer was 0.04 mm.
The adhesive layer was formed of an acrylic adhesive containing a flame retardant.
In this way, a heat insulating sheet having a total thickness of about 2.8 mm was produced as the heat insulating sheet of Example 2.
実施例２の断熱シートを実施例１と同様にＵＬ９４に係る燃焼試験を実施したところ、当該断熱シートがＶ−０クラスの難燃性を有していることが確認できた。
そして、実施例２の断熱シートのシート本体として利用した厚さ２．５ｍｍのフェノール樹脂発泡シートを比較例２の断熱シートとし、同様にＵＬ９４に係る燃焼試験を実施した。
その結果、比較例２の断熱シートは、ＵＬ９４規格には不合格となることが確認できた。
When the combustion test which concerns on UL94 similarly to Example 1 was implemented for the heat insulation sheet of Example 2, it has confirmed that the said heat insulation sheet had the flame retardance of V-0 class.
And the phenol resin foam sheet of thickness 2.5mm utilized as a sheet | seat main body of the heat insulation sheet of Example 2 was made into the heat insulation sheet of the comparative example 2, and the combustion test concerning UL94 was similarly implemented.
As a result, it was confirmed that the heat insulating sheet of Comparative Example 2 failed the UL94 standard.
実施例２及び比較例２の断熱シートの熱伝導率を実施例１と同様に測定した。
結果を、ＵＬ９４規格の試験結果とともに下記表に示す。
The thermal conductivity of the heat insulating sheets of Example 2 and Comparative Example 2 was measured in the same manner as in Example 1.
The results are shown in the table below together with the UL94 standard test results.
以上のようなことから従来の断熱シートに比べて優れた難燃性を発揮する断熱シートが本発明によって提供され得ることがわかる。 From the above, it can be seen that the present invention can provide a heat insulating sheet that exhibits superior flame retardancy as compared to conventional heat insulating sheets.
１：断熱シート、１１：（第１）表面層、１２：（第２）表面層、１３：シート本体、１４：接着剤層 1: heat insulation sheet, 11: (first) surface layer, 12: (second) surface layer, 13: sheet body, 14: adhesive layer
Claims (2)
前記表面層は、アルミナナノファイバーが堆積した無機多孔質体で構成されている断熱シート。 A heat insulating sheet comprising a sheet main body having heat insulation properties and a surface layer provided on at least one side of the sheet main body,
The surface layer is a heat insulating sheet composed of an inorganic porous body on which alumina nanofibers are deposited.
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