JP2022166335A - 断熱部材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】断熱部材の製造工程を簡素化できる、技術を提供する。【解決手段】無機粒子の集合体である板状の芯材を外包材で真空封止し、前記芯材と前記外包材を含む真空断熱材を得る工程と、前記真空断熱材を第１型と第２型の間に配置し、前記第１型の第１曲面と前記第２型の第２曲面に沿って前記芯材及び前記外包材を曲げ成形する工程とを含む、断熱部材の製造方法。【選択図】図１

Description

本開示は、断熱部材の製造方法に関する。

従来、車両の室内の温度を一定に保つべく、車両の天井などに断熱部材が設置されている。断熱部材は、芯材と、芯材を真空封止する外包材とを含む。芯材として、一般的に、ガラス繊維の集合体を、圧縮成形したものが用いられる。外包材としては、第１シートと第２シートの周縁同士を熱溶着して得られる袋等が用いられる。

特許文献１には、芯材を第１シート材と第２シート材とで挟んで真空封止する前に、芯材と第１シート材と第２シート材とを別々にプレス機で曲げ成形する技術が開示されている。芯材は、樹脂バインダーにより結合した繊維の集合体を、圧縮成形したものが用いられる。

特許第５５３３２８７号公報

特許文献１によれば、芯材を真空封止する前に、芯材と第１シート材と第２シート材とを別々にプレス機で曲げ成形する。それゆえ、断熱部材の製造工程の工程数が多かった。

本開示の一態様は、断熱部材の製造工程を簡素化できる、技術を提供する。

本開示の一態様に係る断熱部材の製造方法は、
無機粒子の集合体である板状の芯材を外包材で真空封止し、前記芯材と前記外包材を含む真空断熱材を得る工程と、
前記真空断熱材を第１型と第２型の間に配置し、前記第１型の第１曲面と前記第２型の第２曲面に沿って前記芯材及び前記外包材を曲げ成形する工程とを含む。

本開示の一態様によれば、断熱部材の製造工程を簡素化できる。

図１は、一実施形態に係る断熱部材の製造方法を示すフローチャートである。 図２Ａは、図１のＳ１の一例を示す断面図である。 図２Ｂは、図２Ａに続き、図１のＳ１の一例を示す断面図である。 図２Ｃは、図１のＳ２の一例を示す断面図である。 図２Ｄは、図１のＳ３、Ｓ４の一例を示す断面図である。 図２Ｅは、図１の製造方法で得られる断熱部材の一例を示す断面図である。 図３は、図２Ｂの真空断熱材の一部を拡大して示す断面図である。 図４は、図２Ｅの真空断熱材を示す斜視図である。 図５は、変形例に係る断熱部材の製造方法を示すフローチャートである。 図６Ａは、図５のＳ５の一例を示す断面図である。 図６Ｂは、図５のＳ２の一例を示す断面図である。 図６Ｃは、図５のＳ３、Ｓ４の一例を示す断面図である。 図６Ｄは、図５の製造方法で得られる断熱部材の一例を示す断面図である。

以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図面において同一の又は対応する構成には同一の符号を付し、説明を省略することがある。また、各図面において、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向は互いに垂直な方向であって、Ｘ軸方向及びＹ軸方向は水平方向、Ｚ軸方向は鉛直方向である。明細書中、数値範囲を示す「～」は、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含むことを意味する。

図１に示すように、断熱部材の製造方法は、例えば、真空封止（Ｓ１）と、加熱（Ｓ２）と、曲げ成形（Ｓ３）と、冷却及び固化（Ｓ４）とを含む。なお、製造方法は、図１の全ての工程を含まなくてもよく、少なくとも真空封止（Ｓ１）と曲げ成形（Ｓ３）とを含めばよい。また、工程の順番は、図１の順番に限定されない。以下、各工程について説明する。

図１の真空封止（Ｓ１）では、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、板状の芯材１を外包材２で真空封止し、芯材１と外包材２を含む真空断熱材３を得る。外包材２の内部の気圧は、例えば１０００Ｐａ以下、好ましくは５００Ｐａ以下、より好ましくは１００Ｐａ以下である。また、外包材２の内部の気圧は、例えば１Ｐａ以上、好ましくは３Ｐａ以上である。

真空断熱材３の形状は、特に限定されないが、例えば平板状であって、平面視矩形状である。また、真空断熱材３の面内に、不図示の開口部（例えば、窓部や室内灯設置部）が設けられていてもよい。開口部は、真空断熱材３を厚さ方向に貫通する。

芯材１は、無機粒子の集合体である。芯材１は、無機粒子を主成分とする粉体を、圧縮成形したものである。芯材１は、通常、平板状に成形される。芯材１に占める無機粒子の含有率は、例えば５０質量％～１００質量％、好ましくは７０質量％～９９質量％、より好ましくは８０質量％～９８質量％である。無機粒子は、例えばヒュームドシリカを含む。ヒュームドシリカは、アモルファスシリカの微粒子であり、球状で緻密な一次粒子からなる。ヒュームドシリカは、例えば、四塩化ケイ素の燃焼加水分解によって製造される。

ヒュームドシリカは極めて微細な粉末であるため、粒の大きさを表す指標としては通常比表面積が用いられる。ヒュームドシリカの比表面積は、例えば５０ｍ^２／ｇ～４００ｍ^２／ｇ、好ましくは１００ｍ^２／ｇ～３５０ｍ^２／ｇ、より好ましくは２００ｍ^２／ｇ～３００ｍ^２／ｇである。比表面積は、窒素吸着法（ＢＥＴ法）により測定される。

ヒュームドシリカの具体例として、例えば、アエロジル２００（比表面積２００ｍ^２／ｇ、日本アエロジル社製）、アエロジル３００（比表面積３００ｍ^２／ｇ、日本アエロジル社製）、ＣＡＢ－Ｏ－ＳＩＬ Ｍ－５（比表面積２００ｍ^２／ｇ、キャボットジャパン社製）、ＣＡＢ－Ｏ－ＳＩＬ Ｈ－３００（比表面積３００ｍ^２／ｇ、キャボットジャパン社製）、又はレオロシールＱＳ３０（比表面積３００ｍ^２／ｇ、トクヤマ社製）を例示できる。ヒュームドシリカの種類は、１つでもよいし、複数でもよい。

無機粒子は本実施形態ではヒュームドシリカのみを含むが、本開示の技術はこれに限定されない。

例えば、無機粒子は、ヒュームドシリカに代えて、又はヒュームドシリカに加えて、多孔質シリカを含んでもよい。多孔質シリカの比表面積は、例えば１００ｍ^２／ｇ～８００ｍ^２／ｇ、好ましくは２００ｍ^２／ｇ～７５０ｍ^２／ｇ、より好ましくは３００ｍ^２／ｇ～７００ｍ^２／ｇである。多孔質シリカの気孔率は、例えば６０％～９０％、好ましくは６５％～８５％、より好ましくは７０％～８０％である。気孔率は、窒素吸着法（ＢＥＴ法）により測定される。

また、無機粒子は、シリカに加えて、輻射抑制材を含んでもよい。輻射抑制材は、赤外光を反射するか、又は赤外光を一旦吸収し、等方的に再放射する。これにより、芯材１を厚さ方向に貫通する赤外光の総量を減少でき、輻射伝熱を抑制できる。輻射抑制材は、芯材１中に均一に分散される。輻射抑制材としては、例えば、金属粒子（アルミニウム粒子、銀粒子、金粒子等）、無機粒子（グラファイト、カーボンブラック、炭化ケイ素、酸化チタン、酸化スズ、チタン酸カリウム等）を例示できる。輻射抑制材の種類は、１つもでよいし、複数でもよい。

芯材１は、無機粒子に加えて、更に無機繊維を含む。無機繊維は、芯材１の保形性を向上する。芯材１に占める無機繊維の含有率は、例えば２質量％～３０質量％、好ましくは４質量％～２０質量％である。無機繊維としては、例えば、アルミナ繊維、ムライト繊維、シリカ繊維、グラスウール、グラスファイバー、ロックウール、スラグウール、炭化ケイ素繊維、カーボン繊維、シリカ・アルミナ繊維、シリカ・アルミナ・マグネシア繊維、シリカ・アルミナ・ジルコニア繊維、シリカ・マグネシア・カルシア繊維が挙げられる。これらの中でも、価格や安全性等の点から、グラスファイバー、ロックウール、又はシリカ・マグネシア・カルシア繊維が好ましい。

無機繊維の平均繊維長は、１ｍｍ～１０ｍｍが好ましい。ここで、平均繊維長とは、繊維長Ｄ５０、すなわち、個数基準で求めた繊維長分布の全個数を１００％とした累積個数分布曲線において、累積個数が５０％となる点の繊維長を意味する。平均繊維長が下限値以上であることで、真空断熱材の強度を高められる。一方、平均繊維長が上限値以下であることで、無機粒子との混合性が向上し、均一な芯材組成にできる。平均繊維長は、より好ましくは２ｍｍ～５ｍｍである。

無機繊維の繊維長Ｄ３０は、例えば１００μｍ以上、好ましくは２００μｍ以上、より好ましくは５００μｍ以上である。「繊維長Ｄ３０」とは、個数基準で求めた繊維長分布の全個数を１００％とした累積個数分布曲線において、累積個数が３０％となる点の繊維長を意味する。繊維長分布は、光学顕微鏡で観察した写真において無作為に５０本以上の繊維の長さを測定して得られる頻度分布及び累積個数分布曲線で求められる。

無機繊維の繊維長Ｄ９０は、例えば２０ｍｍ以下、好ましくは１０ｍｍ以下、より好ましくは５ｍｍ以下である。「繊維長Ｄ９０」とは、個数基準で求めた繊維長分布の全個数を１００％とした累積個数分布曲線において、累積個数が９０％となる点の繊維長を意味する。

無機繊維の繊維径（直径）は、例えば２０μｍ以下、好ましくは１５μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以下である。無機繊維の繊維径は、例えば１μｍ以上、好ましくは３μｍ以上である。

芯材１は本実施形態では無機粒子と無機繊維のみを含むが、本開示の技術はこれに限定されない。例えば、芯材１は、無機繊維に代えて、又は無機繊維に加えて、無機バインダを含んでもよい。無機バインダとしては、例えば、ケイ酸ナトリウム、リン酸アルミニウム、硫酸マグネシウム、塩化マグネシウムを例示できる。これらの中でも、断熱性に優れる点から、ケイ酸ナトリウムが特に好ましい。無機バインダの種類は、１つでもよいし、複数でもよい。

芯材１は、有機物を含んでもよいが、少なくとも熱硬化性樹脂あるいは低分子のガスを発生する熱可塑性樹脂を含まないことが好ましい。熱硬化性樹脂は、加熱により重合する高分子であるが、未反応の低分子をも僅かに含む。低分子は、経時的にガスを放出し、外包材２の内部の真空度を悪化させてしまい、断熱性を低下させてしまうためである。なお、本実施形態の芯材１の構成材料は、有機物を含まない。

外包材２は、第１シート２１と第２シート２２の周縁同士を熱溶着して得られる。以下、図３を参照して、第１シート２１の構成について説明する。第２シート２２は第１シート２１と同様に構成されるので、第２シート２２の説明は省略する。

第１シート２１は、外包材２の内側から外側に向けて、熱溶着層２３と、ガスバリヤ層２４と、保護層２５とをこの順で有する。なお、第１シート２１は、芯材１を外包材２で真空封止できればよく、少なくともガスバリヤ層２４を有していればよい。第１シート２１の層の数は、３つには限定されず、１つ、２つ、又は４つ以上でもよい。

熱溶着層２３は、例えば熱可塑性樹脂で形成され、熱で溶融した状態で第２シート２２に押し付け、接着する。熱溶着層２３の材料は、例えば、低密度ポリエチレン、鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、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、エチレン－ビニルアルコール共重合体、又はエチレン－テトラフルオロエチレン共重合体等である。

ガスバリヤ層２４は、例えば金属又は金属酸化物で形成され、ガスの通過を防止する。金属としてはアルミニウムが例示され、金属酸化物としてはアルミナ又はシリカが例示される。ガスバリヤ層２４は、箔の形態で保護層２５に圧着してもよいし、保護層２５の表面に蒸着によって形成されてもよい。

保護層２５は、ガスバリヤ層２４の損傷を防止し、外包材２の内部の真空度の悪化を抑制する。保護層２５は、詳しくは後述するが、熱可塑性樹脂で形成される。真空断熱材３のスプリングバックは、芯材１のスプリングバックと、外包材２のスプリングバックとを両方含む。

保護層２５の材料は、熱溶着層２３の材料よりもガラス転移温度の高い材料であり、例えば、ポリアミド（ナイロン６、ナイロン６，６、ナイロン６，６とナイロン６の共重合体等）、又はポリエステル（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等）である。

先ず、図２Ａに示すように、芯材１と外包材２を準備する。外包材２の４辺のうち３辺は、予め熱溶着される。芯材１は、外包材２の残りの１辺から外包材２の内部に挿入される。その後、芯材１と外包材２は、不図示の真空容器の内部に設置される。真空容器の内部を減圧しながら、図２Ｂに示すように、一対のヒートシーラー７１、７２で外包材２の残りの１辺を熱溶着し、芯材１を外包材２で真空封止し、真空断熱材３を得る。

真空断熱材３の厚みＴ１は、例えば２ｍｍ～５ｍｍ、好ましくは２ｍｍ～４ｍｍである。真空断熱材３の芯材１は、主に無機粒子で構成されるので、主にガラス繊維で構成される場合と比較して、厚みのばらつきが小さく、厚みの薄化が容易である。真空断熱材３の厚みが薄いので、真空断熱材３の曲げ成形が容易であり、例えば部分的に曲率半径１０ｍｍ程度の急激な曲げ成形も真空リークなく達成可能である。

図１の加熱（Ｓ２）では、真空断熱材３のスプリングバックを抑制すべく、図２Ｃに示すように、外包材２の熱可塑性樹脂層を加熱する。加熱対象の熱可塑性樹脂層は、主に保護層２５であるが、保護層２５と熱溶着層２３の両方であってもよい。保護層２５等の熱可塑性樹脂層を室温に戻すことなく高温のまま曲げ成形（Ｓ３）に供すれば、熱可塑性樹脂層を塑性変形できる。それゆえ、金属や金属酸化物からなるガスバリヤ層２４を含む真空断熱材３を曲げ成形した場合でも外包材２が破断せず、ガスバリヤ機能を保持できる。その結果、例えば部分的に曲率半径１０ｍｍ程度の急激な曲げ成形も真空リークなく達成可能となる。

真空断熱材３は、例えば、図２Ｃに示すように、上下一対の加熱源８１、８２の間に水平に配置される。上下一対の加熱源８１、８２は、それぞれ、例えば、遠赤外線ヒータを含む。遠赤外線ヒータは、Ｘ軸方向に平行な棒状であって、Ｙ軸方向に間隔をおいて複数本配置される。加熱源８１、８２のＸ軸方向寸法は、好ましくは芯材１のＸ軸方向寸法以上である。また、加熱源８１、８２のＹ軸方向寸法は、好ましくは芯材１のＹ軸方向寸法以上である。

真空断熱材３は、外部から加熱される。真空断熱材３の最外層は保護層２５であるので、保護層２５の温度が最も高い。保護層２５の加熱温度は、例えば５０℃以上、好ましくは６５℃以上である。保護層２５の加熱温度が５０℃以上であれば、保護層２５を塑性変形できる。また、保護層２５の加熱温度は、例えば１００℃以下、好ましくは８５℃以下である。保護層２５の加熱温度が１００℃以下であれば、熱溶着層２３の溶融を防止でき、外包材２の内部の真空度の悪化を防止できる。

表１に、熱可塑性樹脂のガラス転移温度Ｔｇと、融点を示す。

表１において、「ＮＹ」はナイロンを、「ＰＥＴ」はポリエチレンテレフタレートを、「ＰＰ」はポリプロピレンを、「ＰＥ」はポリエチレンを意味する。

図１の曲げ成形（Ｓ３）では、図２Ｄに示すように、真空断熱材３を第１型９１と第２型９２の間に配置し、第１型９１の第１曲面９３と第２型９２の第２曲面９４に沿って芯材１及び外包材２を曲げ成形する。第１曲面９３及び第２曲面９４は、可展面（developable surface）であってもよいが、本実施形態では可展面ではなく、三次元曲面である。第１曲面９３及び第２曲面９４は、製品である断熱部材の用途に応じた形状であればよい。断熱部材の用途は、特に限定されないが、例えば車両の内装材である。

第１型９１及び第２型９２は、樹脂型、金型、及び木型のいずれでもよい。第１型９１は、第２型９２の上方に配置される。第１型９１は、第１曲面９３を下に向けて、第１取付盤９５の下面に取り付けられる。一方、第２型９２は、第２曲面９４を上に向けて、第２取付盤９６の上面に取り付けられる。第１取付盤９５は可動盤であり、第２取付盤９６は固定盤である。第１取付盤９５は、第２取付盤９６の上方にて昇降する。第１取付盤９５と、第２取付盤９６とは、プレス機９７を構成する。プレス機９７は、第１取付盤９５を下降し、第１型９１を下降させ、真空断熱材３を第２型９２に押し付ける。

本実施形態によれば、芯材１及び外包材２を同時に曲げ成形するので、曲げ成形の回数を従来よりも低減でき、断熱部材の製造工程を簡素化できる。また、芯材１は主に無機粒子で構成されるので、無機粒子同士が曲げ応力を吸収するように滑る。それゆえ、曲げ成形（Ｓ３）後に、芯材１のスプリングバックを抑制できる。更に、無機粒子は小さいので、複雑な三次元曲面の曲げ成形が可能である。これらの効果は、図１の加熱（Ｓ２）の有無に関係なく得られる。

また、図１の曲げ成形（Ｓ３）では、熱で軟化した保護層２５を、第１曲面９３及び第２曲面９４に沿って塑性変形する。保護層２５が塑性変形するので、保護層２５の弾性復元力がほとんど生じない。

図１の冷却及び固化（Ｓ４）では、図２Ｄに示すように、第１曲面９３及び第２曲面９４で真空断熱材３を押さえた状態で、保護層２５を冷却し、固化する。保護層２５の弾性復元力がゼロの状態で、保護層２５の表面形状を第１曲面９３及び第２曲面９４の形状に固定できる。固化した保護層２５が芯材１のスプリングバックを押さえるので、芯材１のスプリングバックが小さい。

保護層２５の固化後、プレス機９７は、第１取付盤９５を上昇し、第１型９１を上昇させる。その後、第１型９１と第２型９２の間から、図２Ｅ及び図４に示す曲面形状の真空断熱材３が、製品である断熱部材として、取り出される。

ところで、本実施形態によれば、図１に示すように、曲げ成形（Ｓ３）の前に、加熱（Ｓ２）を実施する。曲げ成形（Ｓ３）の間に加熱（Ｓ２）を実施してもよいが、その場合、第１型９１及び第２型９２を介して保護層２５を加熱するので、第１型９１及び第２型９２も加熱することになる。

曲げ成形（Ｓ３）の前に加熱（Ｓ２）を実施すれば、保護層２５を加熱するのに第１型９１及び第２型９２を加熱せずに済む。保護層２５の熱は第１型９１及び第２型９２に速やかに吸収され、保護層２５が速やかに固化される。保護層２５を短時間で冷却でき、製品の製造サイクルを短縮できる。第１型９１と第２型９２は、それぞれ、温度を一定に維持すべく、温調媒体の流路を内部に有してもよい。

曲げ成形（Ｓ３）の前に加熱（Ｓ２）を実施する場合、図２Ｃに示すように、真空断熱材３を外部から加熱する。外部からの熱は、真空断熱材３の外側から内側に移動する。それゆえ、真空断熱材３の最外層である保護層２５が熱可塑性樹脂層であると、熱可塑性樹脂層を短時間で高温に加熱できる。

なお、本実施形態では曲げ成形（Ｓ３）の前に加熱（Ｓ２）を実施するが、曲げ成形（Ｓ３）の後で加熱（Ｓ２）を実施してもよい。後者の場合、曲げ成形（Ｓ３）の後で、第１型９１と第２型９２の間から真空断熱材３を取り出し、加熱する。加熱によって保護層２５の残留応力を緩和する。続いて、保護層２５を冷却し、固化する。後者の場合、冷却及び固化（Ｓ４）後に、真空断熱材３のスプリングバックを抑制できる。

次に、図５等を参照して、変形例の製造方法を説明する。図５に示すように、本変形例の製造方法は、真空封止（Ｓ１）と、加熱（Ｓ２）と、曲げ成形（Ｓ３）と、冷却及び固化（Ｓ４）とに加えて、接着（Ｓ５）を更に含む。以下、本変形例の製造方法と、上記実施形態の製造方法との相違点について主に説明する。

図５の接着（Ｓ５）は、真空封止（Ｓ１）の後、曲げ成形（Ｓ３）の前に行われる。図４の接着（Ｓ５）では、図６Ａに示すように、真空断熱材３と、熱可塑性樹脂製の支持ボード５とを接着剤６で接着する。支持ボード５は、真空断熱材３を支持し、曲げ成形（Ｓ３）後に、真空断熱材３のスプリングバックを抑制する。

支持ボード５は、軽量性及び断熱性の観点から、好ましくは多孔質な発泡ボードである。発泡ボードの密度は、例えば０．０２ｇ／ｃｍ^３～１．０ｇ／ｃｍ^３である。発泡ボードの密度が０．０２ｇ／ｃｍ^３～１．０ｇ／ｃｍ^３であると、軽量性及び断熱性と、耐荷重性とを両立できる。密度は０．０３ｇ／ｃｍ^３～０．９ｇ／ｃｍ^３がより好ましく、０．０４ｇ／ｃｍ^３～０．８ｇ／ｃｍ^３が特に好ましい。

支持ボード５の材料は、熱溶着層２３の材料よりも、ガラス転移温度の高い熱可塑性樹脂であり、例えば、ポリ塩化ビニルである。なお、支持ボード５の熱可塑性樹脂は、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリプロピレン及びポリエチレン等のいずれでもよい。これらの熱可塑性樹脂は、いずれも、発泡体を形成できる。

支持ボード５の材料は、製品の用途、より詳細には、製品の使用環境の温度に応じて選択される。製品の使用環境の温度が常時８０℃以上にならない場合、つまり、製品の使用環境の温度が通常８０℃未満である場合、ポリ塩化ビニル、又はポリスチレンが選定される。また、製品の使用環境の温度が常時１００℃前後である場合、ポリプロピレン、又はポリエチレンが選定される。

支持ボード５の厚みＴ２は、例えば１ｍｍ～５ｍｍ、好ましくは２ｍｍ～３ｍｍである。支持ボード５の厚みＴ２が１ｍｍ以上であれば、支持ボード５の剛性が高く、曲げ成形（Ｓ３）後に、真空断熱材３のスプリングバックが小さい。また、支持ボード５の厚みＴ２が５ｍｍ以下であれば、製品の薄化が可能である。

支持ボード５の主面５１の大きさは、芯材１の主面１１の大きさ以上である。支持ボード５は、芯材１の主面１１の全体を支持する。曲げ成形（Ｓ３）後に、芯材１の主面１１の全体に亘って、芯材１のスプリングバックが小さい。

接着剤６は、例えば弾性接着剤である。弾性接着剤とは、硬化した後の硬化物がゴム状の弾性体である接着剤のことである。弾性接着剤は、曲げ及び衝撃に対する耐性に優れ、且つ、真空断熱材３と支持ボード５の両方に対する接着性にも優れる。弾性接着剤は、－３０℃～８０℃の温度で使用でき、車両の天井の内装材に使用できる点で好ましい。

なお、弾性接着剤の材質は特に限定されず、例えば、ウレタン樹脂系、弾力性エポキシ樹脂系、酢酸ビニル樹脂系、ゴム系、ビニル樹脂系、変性シリコーン樹脂系及びシリル化ウレタン樹脂系等のいずれでもよい。

真空断熱材３の接着面、及び支持ボード５の接着面の少なくとも１つは、接着性を向上すべく、予めプラズマ処理が施されてもよい。また、プラズマ処理の代わりに、プライマー処理が施されてもよい。プライマーは、接着剤６に混ぜて用いられてもよい。

図５の加熱（Ｓ２）では、真空断熱材３のスプリングバックを抑制すべく、図６Ｂに示すように、外包材２の熱可塑性樹脂層の他に、支持ボード５も加熱する。支持ボード５を室温に戻すことなく高温のまま曲げ成形（Ｓ３）に供すれば、支持ボード５を塑性変形できる。

支持ボード５は、例えば、図６Ｂに示すように、真空断熱材３と共に、上下一対の加熱源８１、８２の間に水平に配置される。加熱源８１、８２のＸ軸方向寸法は、好ましくは支持ボード５のＸ軸方向寸法以上である。また、加熱源８１、８２のＹ軸方向寸法は、好ましくは支持ボード５のＹ軸方向寸法以上である。

支持ボード５は、真空断熱材３と共に、外部から加熱される。支持ボード５の加熱温度は、例えば５０℃以上、好ましくは６５℃以上である。支持ボード５の加熱温度が５０℃以上であれば、支持ボード５を塑性変形できる。また、支持ボード５の加熱温度は、例えば１００℃以下、好ましくは８５℃以下である。支持ボード５の加熱温度が１００℃以下であれば、熱溶着層２３の溶融を防止でき、外包材２の内部の真空度の悪化を防止できる。

図５の曲げ成形（Ｓ３）では、図６Ｃに示すように、支持ボード５を真空断熱材３と共に第１型９１と第２型９２の間に配置し、第１型９１の第１曲面９３と第２型９２の第２曲面９４に沿って支持ボード５を真空断熱材３と共に曲げ成形する。本変形例によれば、支持ボード５と真空断熱材３を同時に曲げ成形するので、曲げ成形の回数を低減でき、断熱部材の製造工程を簡素化できる。

なお、本変形例では図６Ｃに示すように支持ボード５が真空断熱材３の下方に配置されるが、支持ボード５と真空断熱材３の配置は逆でもよい。つまり、支持ボード５が真空断熱材３の上方に配置されてもよい。

また、図５の曲げ成形（Ｓ３）では、熱で軟化した支持ボード５を、第１曲面９３及び第２曲面９４に沿って塑性変形する。支持ボード５が塑性変形するので、支持ボード５の弾性復元力がほとんど生じない。それゆえ、プレス機９７の荷重解放後に、支持ボード５のスプリングバックが小さい。

図５の冷却及び固化（Ｓ４）では、図６Ｃに示すように、第１曲面９３及び第２曲面９４で支持ボード５を押さえた状態で、支持ボード５を冷却し、固化する。支持ボード５の弾性復元力がゼロの状態で、支持ボード５の表面形状を第１曲面９３及び第２曲面９４の形状に固定できる。固化した支持ボード５が真空断熱材３のスプリングバックを押さえるので、真空断熱材３のスプリングバックを上記実施形態より小さくできる。

支持ボード５の固化後、プレス機９７は、第１取付盤９５を上昇し、第１型９１を上昇させる。その後、第１型９１と第２型９２の間から、図６Ｄに示す曲面形状の支持ボード５と真空断熱材３の積層体が、製品である断熱部材として、取り出される。

断熱部材の用途は、例えば車両の内装材である。支持ボード５と真空断熱材３との積層体が、予め組み立てられるので、車両の製造メーカにて、車両の組み立て工数を低減でき、取扱い性が良い。

断熱部材の用途が車両の内装材である場合、支持ボード５は真空断熱材３よりも車外側に配置されてもよいが、本変形例では車内側に配置される。本変形例によれば、真空断熱材３が接着剤６よりも車外側（高温側）に配置されるので、接着剤６の温度上昇を抑制でき、接着剤６の耐熱性の要求性能を緩和できる。支持ボード５は、例えば車室の天井面を形成する。このとき、支持ボード５の車内側に、さらに表皮材（加飾部材）が配置されてもよい。 ところで、本変形例によれば、図５に示すように、曲げ成形（Ｓ３）の前に、加熱（Ｓ２）を実施する。曲げ成形（Ｓ３）の間に加熱（Ｓ２）を実施してもよいが、その場合、第１型９１及び第２型９２を介して支持ボード５を加熱するので、第１型９１及び第２型９２も加熱することになる。

曲げ成形（Ｓ３）の前に加熱（Ｓ２）を実施すれば、支持ボード５を加熱するのに第１型９１及び第２型９２を加熱せずに済む。支持ボード５の熱は第１型９１及び第２型９２に速やかに吸収され、支持ボード５が速やかに固化される。支持ボード５を短時間で冷却でき、製品の製造サイクルを短縮できる。第１型９１と第２型９２は、それぞれ、温度を一定に維持すべく、温調媒体の流路を内部に有してもよい。

なお、支持ボード５は真空断熱材３のスプリングバックを押さえることができる程度に剛性の高いものであるので、常温での支持ボード５の曲げ成形（Ｓ３）は困難である。従って、本変形例では、上記実施形態とは異なり、曲げ成形（Ｓ３）の後で加熱（Ｓ２）を実施することはない。

以上、本開示に係る断熱部材の製造方法について説明したが、本開示は上記実施形態などに限定されない。特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除、及び組み合わせが可能である。それらについても当然に本開示の技術的範囲に属する。

１ 芯材
２ 外包材
２３ 熱溶着層（熱可塑性樹脂層）
２４ ガスバリヤ層
２５ 保護層（熱可塑性樹脂層）
３ 真空断熱材
５ 支持ボード
６ 接着剤
９１ 第１型
９２ 第２型
９３ 第１曲面
９４ 第２曲面

Claims (12)

1. 無機粒子の集合体である板状の芯材を外包材で真空封止し、前記芯材と前記外包材を含む真空断熱材を得る工程と、
   前記真空断熱材を第１型と第２型の間に配置し、前記第１型の第１曲面と前記第２型の第２曲面に沿って前記芯材及び前記外包材を曲げ成形する工程とを含む、断熱部材の製造方法。
2. 前記無機粒子は、ヒュームドシリカを含む、請求項１に記載の断熱部材の製造方法。
3. 前記芯材に占める前記無機粒子の含有率が、５０質量％～１００質量％である、請求項１又は２に記載の断熱部材の製造方法。
4. 前記真空断熱材の厚みが、２ｍｍ～５ｍｍである、請求項１～３のいずれか１項に記載の断熱部材の製造方法。
5. 前記外包材は、熱可塑性樹脂層を有し、
   熱で軟化した前記熱可塑性樹脂層を、前記第１曲面及び前記第２曲面に沿って塑性変形し、前記第１曲面及び前記第２曲面で前記真空断熱材を押さえた状態で、前記熱可塑性樹脂層を冷却し、固化する、請求項１～４のいずれか１項に記載の断熱部材の製造方法。
6. 前記真空断熱材を前記第１型と前記第２型の間に配置する前に、前記真空断熱材を外部から加熱する、請求項５に記載の断熱部材の製造方法。
7. 前記真空断熱材の最外層が、前記熱可塑性樹脂層である、請求項６に記載の断熱部材の製造方法。
8. 前記真空封止の後、前記曲げ成形の前に、前記真空断熱材と、熱可塑性樹脂製の支持ボードとを接着剤で接着する工程を更に含み、
   熱で軟化した前記支持ボードを前記第１曲面及び前記第２曲面に沿って塑性変形し、前記第１曲面及び前記第２曲面で前記支持ボードを押さえた状態で、前記支持ボードを冷却し、固化する、請求項５～７のいずれか１項に記載の断熱部材の製造方法。
9. 前記支持ボードは、多孔質な発泡ボードである、請求項８に記載の断熱部材の製造方法。
10. 前記支持ボードの厚みが、１ｍｍ～５ｍｍである、請求項８又は９に記載の断熱部材の製造方法。
11. 前記支持ボードの主面の大きさは、前記芯材の主面の大きさ以上であり、
    前記支持ボードは、前記芯材の主面の全体を支持する、請求項８～１０のいずれか１項に記載の断熱部材の製造方法。
12. 車両の内装材用である、請求項１～１１のいずれか１項に記載の断熱部材の製造方法。

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