JP4772887B2 - Core material for vacuum heat insulating material, vacuum heat insulating material, and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

この発明は、真空断熱材用芯材、真空断熱材、および、これらの製造方法に関するものである。   The present invention relates to a vacuum heat insulating material core, a vacuum heat insulating material, and a manufacturing method thereof.

各種食品を加温、冷却、保温することを目的として使用される冷蔵庫、保冷箱、保温箱等には、従来から、種々の構造や性能を有する断熱材が使用されている。断熱材の中でも真空断熱材は断熱性能に優れているため、断熱を必要とする家庭用冷蔵庫等の機器に広く使用されている。真空断熱材は、一般的に、無機材料からなる芯材を外包材に充填した後、外包材を密閉し、外包材の内部を減圧状態に保持することによって得られる。このような真空断熱材の芯材は、無機材料の中でも、火炎法または遠心法によって製造されたガラス繊維からなるグラスウールを用いて形成される。   Conventionally, heat insulating materials having various structures and performances have been used in refrigerators, cold boxes, and warm boxes used for heating, cooling, and warming various foods. Among heat insulating materials, vacuum heat insulating materials are excellent in heat insulating performance, and are widely used in devices such as household refrigerators that require heat insulation. A vacuum heat insulating material is generally obtained by filling a core material made of an inorganic material into an outer packaging material, sealing the outer packaging material, and maintaining the inside of the outer packaging material in a reduced pressure state. The core material of such a vacuum heat insulating material is formed using the glass wool which consists of the glass fiber manufactured by the flame method or the centrifugation method among inorganic materials.

たとえば、特開2005−265038号公報(特許文献1)に記載の真空断熱材は、無機繊維としてのガラス繊維からなるグラスウールを湿式抄造した無機繊維シートを複数枚積層したものを芯材として用いて構成され、無機繊維中の粒子径30μm以上のショット含有率が0.1質量%以下であり、無機繊維中の平均繊維径が0.2〜6μmであり、無機繊維がシート面に対して水平方向に配列されている。   For example, the vacuum heat insulating material described in JP-A-2005-265038 (Patent Document 1) uses, as a core material, a laminate of a plurality of inorganic fiber sheets obtained by wet-making glass wool made of glass fibers as inorganic fibers. The shot content rate with a particle diameter of 30 μm or more in the inorganic fiber is 0.1 mass% or less, the average fiber diameter in the inorganic fiber is 0.2 to 6 μm, and the inorganic fiber is horizontal to the sheet surface Arranged in the direction.

また、特開2006−17169号公報(特許文献2)に記載の真空断熱材では、無機繊維積層材料としてのガラス繊維からなるグラスウールで構成されている芯材が外被材内に減圧密封されており、真空断熱材中の芯材の密度が200〜270kg/mであり、外被材を開包した後の芯材が繊維長100μm以上のガラス繊維を75%以上含有している。 Moreover, in the vacuum heat insulating material described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-17169 (Patent Document 2), a core material made of glass wool made of glass fiber as an inorganic fiber laminated material is sealed under reduced pressure in a jacket material. In addition, the density of the core material in the vacuum heat insulating material is 200 to 270 kg / m 3 , and the core material after opening the outer cover material contains 75% or more of glass fibers having a fiber length of 100 μm or more.

特開2005−265038号公報JP 2005-265038 A 特開2006−17169号公報JP 2006-17169 A

図8は、従来から真空断熱材の芯材として用いられてきたグラスウールにおけるガラス繊維の分布状態を模式的に示す平面図である。図9は従来から真空断熱材の芯材として用いられてきたグラスウールにおけるガラス繊維の圧縮される前の分布状態を示す平面の電子顕微鏡写真(倍率100倍)、図10は同様の分布状態を示す断面の電子顕微鏡写真(倍率100倍)である。   FIG. 8 is a plan view schematically showing a distribution state of glass fibers in glass wool that has been conventionally used as a core material of a vacuum heat insulating material. FIG. 9 is a planar electron micrograph (magnification 100 times) showing a distribution state before compression of glass fibers in glass wool, which has been conventionally used as a core material of a vacuum heat insulating material, and FIG. 10 shows a similar distribution state. It is an electron micrograph (magnification 100 times) of a section.

図8に示すように、グラスウール500においては、種々の繊維長の多数本のガラス繊維510が様々な方向に延びてランダムに分布していることがわかる。また、図8と図9に示すように、火炎法または遠心法によって製造されたグラスウールにおいては、主体となる繊維に対して、繊維長が1mm以下の短い繊維や、繊維径が1μm以下の微細な繊維が混入された状態である。このような短い繊維や微細な繊維は、主体となる繊維の間を充填したり、主体となる繊維の間に絡みついたりして、繊維間に熱伝導が発生し、芯材の厚み方向に沿って熱伝導を引き起こすことによって、断熱性能を低下させているものと考えられる。また、このようなグラスウールにおいては、主体となる繊維も、折れ曲がったり、捩れたりした多数の繊維を含むことがわかる。   As shown in FIG. 8, in the glass wool 500, it can be seen that a large number of glass fibers 510 having various fiber lengths extend in various directions and are randomly distributed. Further, as shown in FIGS. 8 and 9, in glass wool manufactured by a flame method or a centrifugal method, a short fiber having a fiber length of 1 mm or less or a fine fiber having a fiber diameter of 1 μm or less with respect to the main fiber. It is in a state in which various fibers are mixed. Such short fibers and fine fibers are filled between the main fibers or entangled between the main fibers, and heat conduction occurs between the fibers, along the thickness direction of the core material. It is considered that the heat insulation performance is lowered by causing heat conduction. Moreover, in such glass wool, it turns out that the main fiber also includes many fibers that are bent or twisted.

このようにグラスウールは構成されているので、特開2005−265038号公報(特許文献1)に記載されているように、湿式抄造によってシートを形成する際にガラス繊維をシート面に対して水平方向に配列させようとしても、大半のガラス繊維を整列させることは非常に困難である。   Since glass wool is thus configured, as described in JP-A-2005-265038 (Patent Document 1), when forming a sheet by wet papermaking, the glass fiber is oriented in a horizontal direction with respect to the sheet surface. It is very difficult to align most of the glass fibers even if they are arranged in the same manner.

また、特開2006−17169号公報(特許文献2)に記載されているように、繊維長100μm以上のガラス繊維を75%以上含有する芯材を、芯材の密度が200〜270kg/mになるようにグラスウールを押圧しても、大半のガラス繊維を整列させることは非常に困難である。 Further, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-17169 (Patent Document 2), a core material containing 75% or more of glass fibers having a fiber length of 100 μm or more has a core material density of 200 to 270 kg / m 3. Even if the glass wool is pressed so that it is difficult to align most glass fibers.

したがって、上記のいずれの公報に記載の真空断熱材の芯材においても、繊維間の熱伝導の発生による断熱性能の低下を防止することは困難である。このため、得られた真空断熱材の熱伝導率は2mW/m・K程度であり、従来の改善手法では真空断熱材の断熱性能の向上には限界があった。   Therefore, in the core material of the vacuum heat insulating material described in any of the above-mentioned publications, it is difficult to prevent a decrease in heat insulating performance due to the occurrence of heat conduction between fibers. For this reason, the heat conductivity of the obtained vacuum heat insulating material is about 2 mW / m · K, and the improvement of the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material is limited by the conventional improvement method.

そこで、この発明の目的は、従来の断熱性能の改善限界を超えることが可能で、優れた断熱性能を有し、かつ、工業的に大量生産が可能な真空断熱材用芯材、その芯材を備えた真空断熱材、および、これらの製造方法を提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a vacuum insulation core material that can exceed the improvement limit of conventional heat insulation performance, has excellent heat insulation performance, and can be industrially mass-produced, and its core material. It is providing the vacuum heat insulating material provided with these, and these manufacturing methods.

本発明者らは、従来の真空断熱材に用いられてきた芯材の問題点を解決するために鋭意検討を重ねた結果、真空断熱材用芯材を構成する繊維に、連続フィラメント法によって製造された複数の無機繊維を少なくとも含ませることにより、上記の目的を達成できることを見出した。ここで、連続フィラメント法とは、溶融ガラスを、ブッシングノズルを通して、連続的に、流下、引伸し、繊維化する操作によって、連続したフィラメントを生成する繊維製法である。この知見に基づいて、本発明に従った真空断熱材用芯材は、次のような特徴を備えている。   As a result of intensive studies to solve the problems of the core material that has been used in conventional vacuum heat insulating materials, the present inventors have produced a fiber constituting the core material for vacuum heat insulating material by a continuous filament method. It has been found that the above object can be achieved by including at least a plurality of inorganic fibers formed. Here, the continuous filament method is a fiber manufacturing method in which molten filaments are continuously drawn down through a bushing nozzle, drawn, and fiberized to produce continuous filaments. Based on this knowledge, the core material for a vacuum heat insulating material according to the present invention has the following characteristics.

この発明に従った真空断熱材用芯材は、複数の不織布を積層することにより構成された真空断熱材用芯材である。不織布は、連続フィラメント法によって製造された複数の無機繊維を少なくとも含む。不織布においては、複数の無機繊維のうち大半の無機繊維が不織布の表面とほぼ平行な方向に延在している。   The core material for a vacuum heat insulating material according to the present invention is a core material for a vacuum heat insulating material configured by laminating a plurality of nonwoven fabrics. The nonwoven fabric includes at least a plurality of inorganic fibers produced by a continuous filament method. In the nonwoven fabric, most of the plurality of inorganic fibers extend in a direction substantially parallel to the surface of the nonwoven fabric.

連続フィラメント法によれば、繊維径のばらつきが極めて小さい多数本の繊維を大量生産することができる。また、連続フィラメント法によって製造された無機繊維は、各繊維の真直度が極めて高い。このため、連続フィラメント法によって製造された多数本の無機繊維をほぼ一定の長さに切断することによって、繊維径のばらつきが極めて小さい、ほぼ同じ長さの多数本の無機繊維を、真直度が極めて高い状態で得ることができる。   According to the continuous filament method, a large number of fibers with extremely small variations in fiber diameter can be mass-produced. Moreover, the inorganic fiber manufactured by the continuous filament method has very high straightness of each fiber. For this reason, by cutting a large number of inorganic fibers produced by the continuous filament method into a substantially constant length, a large number of inorganic fibers having almost the same length with a very small variation in fiber diameter can be obtained. It can be obtained in a very high state.

この発明の芯材を構成する不織布は、連続フィラメント法によって製造された複数の無機繊維を少なくとも含むので、このような複数の無機繊維を用いて、不織布を形成する際に各無機繊維を不織布の表面に対して平行な方向に配列させようとすると、大半の無機繊維が不織布の表面とほぼ平行な方向に延在するように複数の無機繊維を容易に整列させることができる。このとき、大半の複数の無機繊維は、不織布の表面とほぼ平行な方向に延在するが、互いに密着して平行な方向には整列せず、不織布の表面を形成する平面内でランダムな方向を向いて分散するように列する。これにより、芯材を構成する複数の無機繊維の間を充填するような無機繊維の存在を極力なくすことができ、また複数の無機繊維の間に絡みつくような無機繊維の存在を極力なくすことができるので、無機繊維間に熱伝導が発生するのを防止することができる。このため、芯材の厚み方向に沿って熱伝導が生じるのを防止することによって、芯材の熱伝導率を低下させることができ、従来の断熱性能の改善限界を超えることが可能となり、優れた断熱性能を有する真空断熱材用芯材を得ることができる。 Since the nonwoven fabric constituting the core material of the present invention includes at least a plurality of inorganic fibers produced by the continuous filament method, each inorganic fiber is formed into a nonwoven fabric when forming a nonwoven fabric using such a plurality of inorganic fibers. When trying to arrange in a direction parallel to the surface, a plurality of inorganic fibers can be easily aligned so that most of the inorganic fibers extend in a direction substantially parallel to the surface of the nonwoven fabric. At this time, most of the plurality of inorganic fibers extend in a direction substantially parallel to the surface of the nonwoven fabric, but are in close contact with each other and do not align with the parallel direction, and are in a random direction within the plane forming the surface of the nonwoven fabric. the to array to disperse facing. As a result, the presence of inorganic fibers filling between the plurality of inorganic fibers constituting the core material can be minimized, and the presence of inorganic fibers entangled between the plurality of inorganic fibers can be minimized. Therefore, it is possible to prevent heat conduction between the inorganic fibers. For this reason, by preventing the occurrence of heat conduction along the thickness direction of the core material, the thermal conductivity of the core material can be reduced, and it becomes possible to exceed the improvement limit of the conventional heat insulation performance, The core material for vacuum heat insulating materials which has the heat insulation performance can be obtained.

ところで、上述のように構成された真空断熱材用芯材として用いられる、たとえば、ガラス繊維からなる不織布には、繊維同士の結合力が存在しない。このため、不織布の製造工程におけるガラス繊維の脱落を防止するとともに、後工程の加工工程における型くずれを防止するために、抄紙工程においてバインダーを使用する必要がある。   By the way, the non-woven fabric made of, for example, glass fibers used as the core material for a vacuum heat insulating material configured as described above has no bonding force between fibers. For this reason, it is necessary to use a binder in the paper making process in order to prevent the glass fibers from falling off in the manufacturing process of the nonwoven fabric and to prevent the mold from being lost in the subsequent processing process.

液状のバインダーは、表面張力によって、複数のガラス繊維が交差する箇所の周辺に集まりやすい。このため、隣り合うガラス繊維同士が点で接触している状態であっても、その接触部の周りをバインダーが覆う可能性がある。これにより、バインダーを介した熱伝導が発生するものと予想されるので、液状のバインダーは好ましくないと考えられる。そこで、粒状または繊維状のバインダーを使用することが考えられる。   The liquid binder tends to gather around a portion where a plurality of glass fibers intersect due to surface tension. For this reason, even if the adjacent glass fibers are in contact with each other at a point, the binder may cover the contact portion. As a result, heat conduction through the binder is expected to occur, so a liquid binder is considered to be undesirable. Therefore, it is conceivable to use a granular or fibrous binder.

バインダーとして粒状バインダーや繊維状バインダーを使用し、ガラスチョップドストランドに、これらのバインダーを分散混合して湿式抄紙法によって不織布を製造した場合、バインダーの多くは繊維の接触点以外で繊維間をバインダーによって橋渡しすることが考えられる。このような橋渡しは極めて繊細であり、熱伝導を発生させる可能性が極めて少ないことが予想される。しかし、断熱性能を限界まで高めるためには、このようなバインダーによる熱伝導を抑制する必要がある。   When a granular binder or a fibrous binder is used as a binder, and these binders are dispersed and mixed in a glass chopped strand to produce a nonwoven fabric by a wet papermaking method, most of the binders are separated by a binder between the fibers other than the fiber contact point. It can be considered to bridge. Such bridging is very delicate and is expected to have very little possibility of generating heat conduction. However, in order to increase the heat insulation performance to the limit, it is necessary to suppress heat conduction by such a binder.

そこで、バインダーの橋渡しによる僅かな熱伝導を防止し、断熱性能を限界まで高めるために、真空密封前に芯材中のバインダーを、熱分解などの方法で除去または低減することにより、さらに断熱性能を向上させることが考えられる。   Therefore, in order to prevent slight heat conduction due to the bridging of the binder and increase the heat insulation performance to the limit, the heat insulation performance is further improved by removing or reducing the binder in the core material by a method such as thermal decomposition before vacuum sealing. It is conceivable to improve.

すなわち、芯材を外包材に封入する前に、バインダーの熱分解温度より高く、かつ、無機繊維の一例として用いられるガラス繊維の融点より低い温度で処理することにより、バインダーのみを熱分解により除去することが考えられる。また、バインダーとして、たとえば、ポリビニルアルコール(PVA)等の水溶性樹脂バインダーを用いた場合は、上記の方法のほかに、温水等で洗浄することによりバインダーを除去または低減することが考えられる。   That is, before encapsulating the core material in the outer packaging material, only the binder is removed by pyrolysis by processing at a temperature higher than the thermal decomposition temperature of the binder and lower than the melting point of the glass fiber used as an example of the inorganic fiber. It is possible to do. In addition, when a water-soluble resin binder such as polyvinyl alcohol (PVA) is used as the binder, it may be possible to remove or reduce the binder by washing with warm water or the like in addition to the above method.

しかし、上記の方法を用いて芯材中のバインダーを除去するためには、長時間の加熱工程または洗浄工程が必要となる上、バインダーを除去した後の芯材は強度が非常に弱いため、外包材に封入する作業にも時間を要する。そのため、非常に断熱性能の優れた真空断熱材が得られるものの、従来の真空断熱材の製造設備では工業的に大量生産することが困難になるという新たな問題が生じる。   However, in order to remove the binder in the core material using the above method, a long heating step or washing step is required, and the core material after removing the binder is very weak, It takes time to enclose the outer packaging material. Therefore, although a vacuum heat insulating material having excellent heat insulating performance can be obtained, a new problem arises that it is difficult to industrially mass-produce with conventional vacuum heat insulating material manufacturing equipment.

そこで、本発明者らは、上記の問題点を解決するために鋭意検討を重ねた結果、真空断熱材用芯材を構成する繊維に、連続フィラメント法によって製造された複数の繊維を少なくとも含ませた真空断熱材用芯材において、バインダーとして、ごく少量の液状バインダーを使用することにより、上記の新たな問題を解消することができることを見出した。ここで、液状バインダーとは、バインダー成分を溶解して液状にしたもの、または、バインダー成分をエマルジョン化して液状にしたものをいう。   Therefore, as a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors include at least a plurality of fibers produced by the continuous filament method in the fibers constituting the vacuum insulation core material. It has been found that the above new problem can be solved by using a very small amount of a liquid binder as the binder in the vacuum heat insulating material core. Here, the liquid binder means one obtained by dissolving a binder component into a liquid state, or one obtained by emulsifying a binder component into a liquid state.

粒状または繊維状バインダーを使用した場合、バインダー成分による熱伝導を抑制するために、不織布中のバインダー成分の含有量を限界まで減らしてゆくと、バインダー成分が不織布内に均一に存在するため、強度が低下するばかりでなく、不織布の表面において繊維が脱落しやすくなり、不織布製造工程において乾燥設備に脱落した繊維が大量に付着し、連続生産が困難になる等の不具合が発生する。   When granular or fibrous binders are used, in order to suppress heat conduction by the binder component, if the binder component content in the nonwoven fabric is reduced to the limit, the binder component will be uniformly present in the nonwoven fabric, resulting in strength. Not only decreases, but also the fibers easily fall off on the surface of the nonwoven fabric, and a large amount of fibers dropped on the drying equipment in the nonwoven fabric manufacturing process adheres, causing problems such as difficulty in continuous production.

一方、液状バインダーを使用した場合、不織布中のバインダー成分の含有量を極端に少なくしても、粒状または繊維状バインダーを使用した場合と比較して、連続生産を行うのに十分な強度が得られるだけでなく、断熱性能も優れることが本発明者らによって見出された。この理由は、以下の通りと推定される。   On the other hand, when a liquid binder is used, even if the binder component content in the nonwoven fabric is extremely reduced, sufficient strength can be obtained for continuous production compared to the case where a granular or fibrous binder is used. It has been found by the present inventors that not only the heat insulation performance is excellent but also the heat insulation performance is excellent. The reason is estimated as follows.

液状バインダーは、不織布製造時の加熱乾燥工程において、不織布ウエブ内部の水分が蒸発する際にバインダーもいっしょに移動するため、不織布の両表面にバインダーが集まり、不織布の内部のバインダーが少なくなる傾向が発生する。   Liquid binders tend to move together with the binder when the moisture inside the nonwoven web evaporates during the heating and drying process when manufacturing the nonwoven fabric. appear.

また、液状バインダーは、表面張力によって複数の繊維が交差する箇所の周辺に集まりやすい。これは、熱伝導の観点からは好ましくないが、強度の観点からは好ましい。そのため、液状バインダーを使用した場合、粒状または繊維状バインダーを使用した場合と比較して、不織布中のバインダー成分の含有量を極端に減少させても、不織布の両表面に集中したバインダーが繊維間を比較的強固に結合させるため、全体の強度は高まり、不織布製造工程や真空断熱材製造工程において必要な強度が得られる。   In addition, the liquid binder tends to gather around a portion where a plurality of fibers intersect due to surface tension. This is not preferable from the viewpoint of heat conduction, but is preferable from the viewpoint of strength. Therefore, when using a liquid binder, the binder concentrated on both surfaces of the non-woven fabric is reduced between the fibers even if the content of the binder component in the non-woven fabric is extremely reduced compared to when using a granular or fibrous binder. Are bonded relatively firmly, the overall strength is increased, and the strength required in the nonwoven fabric manufacturing process and the vacuum heat insulating material manufacturing process can be obtained.

さらに、不織布の内部においては、バインダー成分の含有量が不織布の表面よりもさらに少なくなるため、バインダーを介した熱伝導が非常に少なくなる。   Furthermore, in the inside of the nonwoven fabric, the content of the binder component is further less than the surface of the nonwoven fabric, so that the heat conduction through the binder is very small.

これらの理由により、ごく少量の液状バインダーを使用した場合には、不織布の表面付近の繊維間を効果的に接着するので、本発明の真空断熱材用芯材は、工業的に大量生産する上で十分な強度を発現する一方、不織布の内部においてはバインダーの量を極端に少なくすることが可能である。   For these reasons, when a very small amount of liquid binder is used, the fibers near the surface of the nonwoven fabric are effectively bonded to each other. Therefore, the core material for vacuum heat insulating material of the present invention is industrially mass-produced. However, the amount of the binder can be extremely reduced inside the nonwoven fabric.

なお、粒状または繊維状バインダーを使用した場合には、液状バインダーのように加熱乾燥工程において不織布内でバインダーが移動するというような現象がほとんど発生しない。   When a granular or fibrous binder is used, a phenomenon that the binder moves in the nonwoven fabric in the heating and drying process unlike the liquid binder hardly occurs.

以上の発明者らの知見に基づいて、本発明に従った真空断熱材用芯材は、次のような特徴をさらに備えている。   Based on the above findings of the inventors, the vacuum heat insulating core material according to the present invention further includes the following characteristics.

この発明に従った真空断熱材用芯材は、複数の不織布を積層することにより構成された真空断熱材用芯材である。不織布は、連続フィラメント法によって製造された、平均繊維径が3μm以上15μm以下、平均繊維長が3mm以上15mm以下であって真直度が極めて高い複数の無機繊維を少なくとも含む。不織布において、不織布内で積層される2層の無機繊維層では、上層を形成する大半の複数の無機繊維と下層を形成する大半の複数の無機繊維とが、不織布の表面とほぼ平行な方向に延在し、かつ、互いに密着して平行な方向には整列せず、隣り合う繊維の間では点で接触し、不織布の上層と下層を形成するそれぞれの平面内でランダムな方向を向いて分散するように配列している。このような構成を備えた真空断熱材用芯材において、不織布の表層部には相対的に多量の液状バインダー成分が存在し、不織布の内部には相対的に少量の液状バインダー成分が存在することをさらに特徴としている。 The core material for a vacuum heat insulating material according to the present invention is a core material for a vacuum heat insulating material configured by laminating a plurality of nonwoven fabrics. The nonwoven fabric includes at least a plurality of inorganic fibers that are manufactured by a continuous filament method and have an average fiber diameter of 3 μm to 15 μm, an average fiber length of 3 mm to 15 mm, and extremely high straightness. In the non-woven fabric, in the two inorganic fiber layers laminated in the non-woven fabric, most of the plurality of inorganic fibers forming the upper layer and most of the plurality of inorganic fibers forming the lower layer are in a direction substantially parallel to the surface of the non-woven fabric. Extending and in close contact with each other, not aligned in a parallel direction, contact at points between adjacent fibers, and disperse in a random direction within each plane forming the upper and lower layers of the nonwoven fabric It is arranged to do. In the core material for a vacuum heat insulating material having such a configuration, a relatively large amount of liquid binder component is present in the surface layer portion of the nonwoven fabric, and a relatively small amount of liquid binder component is present inside the nonwoven fabric. Is further characterized.

この発明の真空断熱材用芯材において、バインダー成分の含有量は、不織布に対して0.1質量%以上1.5質量%以下であることが好ましい。   In the core for vacuum heat insulating material according to the present invention, the content of the binder component is preferably 0.1% by mass or more and 1.5% by mass or less with respect to the nonwoven fabric.

バインダー成分の含有量が0.1質量%よりも少ないと、不織布製造工程と真空断熱材製造工程において強度が不足し、また不織布の表面において繊維が脱落したり、飛散したりする現象が非常に多く起こるため、工業的に大量生産することが困難になる。また、バインダー成分の含有量が1.5質量%を超えると、粒状または繊維状バインダーを使用した場合と比較して、真空断熱材用芯材断熱性能が同等以下となり、液状バインダーを使用する効果が得られなくなる。   If the content of the binder component is less than 0.1% by mass, the strength of the nonwoven fabric manufacturing process and the vacuum heat insulating material manufacturing process will be insufficient, and there will be a phenomenon that the fibers fall off or scatter on the surface of the nonwoven fabric. Since many occur, it becomes difficult to mass-produce industrially. In addition, when the content of the binder component exceeds 1.5% by mass, the heat insulating performance for the vacuum heat insulating material is equal to or less than that when a granular or fibrous binder is used, and the effect of using the liquid binder Cannot be obtained.

この発明の真空断熱材用芯材において、無機繊維の平均繊維径が3μm以上15μm以下、無機繊維の平均繊維長が3mm以上15mm以下である。これにより、芯材の熱伝導率を最も低下させることができ、最も優れた断熱性能を有する真空断熱材用芯材を得ることができる。

In vacuum insulation material for a core material of this invention, the average fiber diameter of the inorganic fibers is 3μm or 15μm or less, an average fiber length of the inorganic fibers Ru der least 15mm below 3 mm. Thereby , the thermal conductivity of a core material can be reduced most and the core material for vacuum heat insulating materials which has the most excellent heat insulation performance can be obtained.

この発明の真空断熱材用芯材において、無機繊維はガラス繊維であることが好ましい。この場合、ガラス繊維は、他の無機繊維、たとえば、セラミック繊維よりも熱伝導率が小さいので、素材自体の熱伝導率を低下させることにより、芯材の断熱性能をより向上させることができる。   In the core material for vacuum heat insulating material of the present invention, the inorganic fiber is preferably a glass fiber. In this case, since the glass fiber has a smaller thermal conductivity than other inorganic fibers, for example, ceramic fibers, the heat insulating performance of the core material can be further improved by reducing the thermal conductivity of the material itself.

この発明に従った真空断熱材は、外包材と、外包材の内部に収容される芯材とを備える。外包材は、内部を減圧状態に保つことが可能であるように構成されている。芯材が、上述のいずれかの特徴を有する真空断熱材用芯材を少なくとも1枚以上含む。   The vacuum heat insulating material according to the present invention includes an outer packaging material and a core material accommodated in the outer packaging material. The outer packaging material is configured so that the inside can be kept in a reduced pressure state. The core material includes at least one vacuum heat insulating material core material having any of the above-described characteristics.

この発明に従った真空断熱材用芯材の製造方法は、連続フィラメント法によって製造された複数の無機繊維と、液状バインダーとを少なくとも用いて、湿式抄紙法によって不織布を製造するステップを備え、このステップにおいて、製造された不織布の表面とほぼ平行な方向に、複数の無機繊維のうち大半の無機繊維を延在させ、さらに、複数の不織布を積層するステップを備える。   The manufacturing method of the core material for vacuum heat insulating material according to the present invention includes a step of manufacturing a nonwoven fabric by a wet papermaking method using at least a plurality of inorganic fibers manufactured by a continuous filament method and a liquid binder, In the step, the method includes a step of extending most of the plurality of inorganic fibers in a direction substantially parallel to the surface of the manufactured nonwoven fabric, and further laminating the plurality of nonwoven fabrics.

この発明の真空断熱材用芯材の製造方法では、連続フィラメント法によって製造された複数の無機繊維と、液状バインダーとを少なくとも用いる。このような複数の無機繊維を用いて、湿式抄紙法によって不織布を製造する際に各無機繊維を不織布の表面に対して平行な方向に配列させようとすると、大半の無機繊維が不織布の表面とほぼ平行な方向に延在するように複数の無機繊維を容易に整列させることができる。   In the manufacturing method of the core material for vacuum heat insulating materials of this invention, the some inorganic fiber manufactured by the continuous filament method and a liquid binder are used at least. Using such a plurality of inorganic fibers, when producing a nonwoven fabric by wet papermaking, when trying to arrange each inorganic fiber in a direction parallel to the surface of the nonwoven fabric, most of the inorganic fibers are separated from the surface of the nonwoven fabric. A plurality of inorganic fibers can be easily aligned so as to extend in a substantially parallel direction.

このとき、大半の複数の無機繊維は、不織布の表面とほぼ平行な方向に延在するが、互いに密着して平行な方向には整列せず、不織布の表面を形成する平面内でランダムな方向を向いて分散して列する。これにより、芯材を構成するために複数の不織布を積層しても、複数の無機繊維の間を充填するような無機繊維を極力なくすことができ、また複数の無機繊維の間に絡みつくような無機繊維を極力なくすことができるので、不織布の表面とほぼ平行な方向に配列された無機繊維間に熱伝導が発生するのを防止することができる。 At this time, most of the plurality of inorganic fibers extend in a direction substantially parallel to the surface of the nonwoven fabric, but are in close contact with each other and do not align with the parallel direction, and are in a random direction within the plane forming the surface of the nonwoven fabric. the to array distributed facing. Thereby, even if a plurality of non-woven fabrics are laminated to constitute the core material, the inorganic fibers filling between the plurality of inorganic fibers can be eliminated as much as possible, and entangled between the plurality of inorganic fibers. Since inorganic fibers can be eliminated as much as possible, it is possible to prevent heat conduction from occurring between inorganic fibers arranged in a direction substantially parallel to the surface of the nonwoven fabric.

また、不織布製造時の乾燥工程において、不織布の内部の水または溶媒が蒸発する際に不織布の表面に移動するのに伴い、液状バインダーは不織布の両表面層に集中する。そのため、不織布に含まれるバインダーがごく少量であっても、不織布の表面の強度は高くなるので、不織布の表面における繊維の飛散が抑制され、不織布製造工程と真空断熱材製造工程において必要な強度は得られるだけでなく、不織布の内部のバインダー含有量はさらに少なくなるので、バインダーを介した熱伝導も非常に小さくなる。   Moreover, in the drying process at the time of manufacturing a nonwoven fabric, as the water or solvent inside the nonwoven fabric evaporates, the liquid binder concentrates on both surface layers of the nonwoven fabric as it moves to the surface of the nonwoven fabric. Therefore, even if the binder contained in the nonwoven fabric is very small, the strength of the surface of the nonwoven fabric is increased, so that scattering of fibers on the surface of the nonwoven fabric is suppressed, and the strength required in the nonwoven fabric manufacturing process and the vacuum heat insulating material manufacturing process is Not only can it be obtained, but the binder content inside the nonwoven fabric is further reduced, so the heat conduction through the binder is also very small.

このため、芯材の厚み方向に沿って熱伝導が生じるのを極力防止することによって、芯材の熱伝導率を低下させることができ、かつ、従来の断熱性能の改善限界を超えることが可能となり、優れた断熱性能を有する真空断熱材用芯材を得ることができる。   For this reason, by preventing the heat conduction along the thickness direction of the core material as much as possible, the thermal conductivity of the core material can be reduced and the improvement limit of the conventional heat insulation performance can be exceeded. Thus, a core material for vacuum heat insulating material having excellent heat insulating performance can be obtained.

また、不織布に含まれるバインダーがごく少量であっても、不織布製造工程と真空断熱材製造工程において必要な強度を有し、不織布の表面からの繊維の飛散や脱落も少ないため、真空断熱材を工業的に大量生産することが可能な中間材料としての真空断熱材用芯材を得ることができる。   In addition, even if the amount of binder contained in the nonwoven fabric is very small, it has the necessary strength in the nonwoven fabric manufacturing process and the vacuum heat insulating material manufacturing process, and there is little scattering and dropping of fibers from the surface of the nonwoven fabric. A core material for a vacuum heat insulating material can be obtained as an intermediate material that can be industrially mass-produced.

この発明に従った真空断熱材の製造方法は、連続フィラメント法によって製造された複数の無機繊維と、液状バインダーとを少なくとも用いて、湿式抄紙法によって不織布を製造するステップを備え、このステップにおいて、製造された不織布の表面とほぼ平行な方向に、複数の無機繊維のうち大半の無機繊維を延在させ、さらに、複数の不織布を積層するステップと、積層された複数の不織布を外包材の内部に収容し、外包材の内部を減圧状態に保つステップとを備える。   The method for producing a vacuum heat insulating material according to the present invention includes a step of producing a nonwoven fabric by a wet papermaking method using at least a plurality of inorganic fibers produced by a continuous filament method and a liquid binder, A step of extending most of the plurality of inorganic fibers in a direction substantially parallel to the surface of the manufactured nonwoven fabric, and further laminating the plurality of nonwoven fabrics, and laminating the plurality of nonwoven fabrics inside the outer packaging material And a step of maintaining the inside of the outer packaging material in a reduced pressure state.

この発明の真空断熱材の製造方法では、連続フィラメント法によって製造された複数の無機繊維と、液状バインダーとを少なくとも用いる。このような複数の無機繊維を用いて、湿式抄紙法によって不織布を製造する際に各無機繊維を不織布の表面に対して平行な方向に配列させようとすると、大半の無機繊維が不織布の表面とほぼ平行な方向に延在するように複数の無機繊維を容易に整列させることができる。このとき、大半の複数の無機繊維は、不織布の表面とほぼ平行な方向に延在するが、互いに密着して平行な方向には整列せず、不織布の表面を形成する平面内でランダムな方向を向いて分散するように列する。これにより、芯材を構成するために複数の不織布を積層しても、複数の無機繊維の間を充填するような無機繊維の存在を極力なくすことができ、また複数の無機繊維の間に絡みつくような無機繊維の存在を極力なくすことができるので、無機繊維間に熱伝導が発生するのを防止することができる。そして、積層された複数の不織布を外包材の内部に収容し、外包材の内部を減圧状態に保つことにより、真空断熱材を製造することができる。 In the manufacturing method of the vacuum heat insulating material of this invention, the some inorganic fiber manufactured by the continuous filament method and a liquid binder are used at least. Using such a plurality of inorganic fibers, when producing a nonwoven fabric by wet papermaking, when trying to arrange each inorganic fiber in a direction parallel to the surface of the nonwoven fabric, most of the inorganic fibers are separated from the surface of the nonwoven fabric. A plurality of inorganic fibers can be easily aligned so as to extend in a substantially parallel direction. At this time, most of the plurality of inorganic fibers extend in a direction substantially parallel to the surface of the nonwoven fabric, but are in close contact with each other and do not align with the parallel direction, and are in a random direction within the plane forming the surface of the nonwoven fabric. the to array to disperse facing. As a result, even if a plurality of non-woven fabrics are laminated to constitute the core material, the presence of inorganic fibers filling between the plurality of inorganic fibers can be minimized, and the plurality of inorganic fibers are entangled. Since the presence of such inorganic fibers can be minimized, it is possible to prevent heat conduction from occurring between the inorganic fibers. And a vacuum heat insulating material can be manufactured by accommodating the laminated | stacked several nonwoven fabric in the inside of an outer packaging material, and keeping the inside of an outer packaging material in a pressure-reduced state.

さらに、不織布の内部のバインダー成分の含有量は非常に少量であるため、複数の無機繊維の交差する場所にバインダー成分が付着する確率も非常に少ない。そのため、バインダーを介した熱伝導がごく僅かである。   Furthermore, since the content of the binder component inside the nonwoven fabric is very small, the probability that the binder component adheres to a location where a plurality of inorganic fibers intersect is very small. Therefore, the heat conduction through the binder is negligible.

このようにして、芯材の厚み方向に沿って熱伝導が生じるのを防止することができる。このため、芯材の熱伝導率を低下させることができる。これにより、従来の断熱性能の改善限界を超えることが可能となり、優れた断熱性能を有する真空断熱材を得ることができる。   In this way, heat conduction can be prevented from occurring along the thickness direction of the core material. For this reason, the thermal conductivity of a core material can be reduced. Thereby, it becomes possible to exceed the improvement limit of the conventional heat insulation performance, and the vacuum heat insulating material which has the outstanding heat insulation performance can be obtained.

さらに、少量のバインダーが不織布の表面の繊維間を効果的に接着する。このため、不織布製造工程と真空断熱材製造工程において必要な強度を不織布において確保することができる。これにより、真空断熱材を工業的に大量生産することが可能になる。   Furthermore, a small amount of binder effectively bonds the fibers on the surface of the nonwoven fabric. For this reason, strength required in the nonwoven fabric manufacturing process and the vacuum heat insulating material manufacturing process can be ensured in the nonwoven fabric. Thereby, it is possible to industrially mass-produce the vacuum heat insulating material.

以上のように、この発明によれば、連続フィラメント法によって製造された複数の無機繊維と液状バインダーとを少なくとも用いることによって、芯材の熱伝導率を低下させることができ、従来の断熱性能の改善限界を超えることが可能となり、優れた断熱性能を有する真空断熱材用芯材と、その芯材を備えた真空断熱材を得ることができる。   As described above, according to the present invention, by using at least a plurality of inorganic fibers produced by the continuous filament method and a liquid binder, the thermal conductivity of the core material can be reduced, and the conventional heat insulation performance can be reduced. It is possible to exceed the improvement limit, and it is possible to obtain a vacuum heat insulating material core material having excellent heat insulating performance and a vacuum heat insulating material provided with the core material.

また、この発明によれば、不織布の表層部には相対的に多量のバインダー成分が存在し、不織布の内部には相対的に少量のバインダー成分が存在するので、バインダーが不織布の両表面を効果的に接着するため、バインダーによる熱伝導が非常に少ないにもかかわらず、不織布製造工程と真空断熱材製造工程において必要な強度を不織布において確保することができるので、真空断熱材を工業的に大量生産することが可能になる。   In addition, according to the present invention, a relatively large amount of binder component is present in the surface layer portion of the nonwoven fabric, and a relatively small amount of binder component is present inside the nonwoven fabric. In spite of the extremely low heat conduction by the binder, the necessary strength in the nonwoven fabric manufacturing process and the vacuum heat insulating material manufacturing process can be ensured in the nonwoven fabric. It becomes possible to produce.

この発明の一つの実施の形態として、芯材と外包材の配置(A)と、外包材の内部を減圧したときの真空断熱材の内部の様子(B)を模式的に示す断面図である。As one embodiment of this invention, it is sectional drawing which shows typically the mode (B) of the inside of a vacuum heat insulating material when arrangement | positioning (A) of a core material and an outer packaging material, and the inside of an outer packaging material is pressure-reduced. . この発明の一つの実施の形態として、芯材と外包材の配置(A)と、外包材の内部を減圧したときの真空断熱材の内部の様子(B)を模式的に示す斜視図である。As one embodiment of this invention, it is a perspective view showing typically an arrangement (A) of a core material and an outer packaging material, and a state (B) inside a vacuum heat insulating material when the inside of the outer packaging material is decompressed. . 本発明の一つの実施の形態として真空断熱材の芯材に用いられる不織布を構成するガラス繊維の分布状態を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the distribution state of the glass fiber which comprises the nonwoven fabric used for the core material of a vacuum heat insulating material as one embodiment of this invention. 本発明の一つの実施の形態として真空断熱材の芯材に用いられる不織布を構成するガラス繊維の圧縮される前の分布状態を示す平面の電子顕微鏡写真(倍率100倍)である。It is a scanning electron micrograph (magnification 100 times) which shows the distribution state before compression of the glass fiber which comprises the nonwoven fabric used for the core material of a vacuum heat insulating material as one embodiment of this invention. 本発明の一つの実施の形態として真空断熱材の芯材に用いられる不織布を構成するガラス繊維の圧縮される前の分布状態を示す断面の電子顕微鏡写真(倍率100倍)である。It is an electron micrograph (magnification 100 times) of the section which shows the distribution state before compression of the glass fiber which constitutes the nonwoven fabric used for the core material of a vacuum heat insulating material as one embodiment of the present invention. 本発明の一つの比較の形態として真空断熱材の芯材に用いられる不織布における粒状または繊維状のバインダーの分布状態を不織布の厚み方向において模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the distribution state of the granular or fibrous binder in the nonwoven fabric used for the core material of a vacuum heat insulating material as one comparative form of this invention in the thickness direction of a nonwoven fabric. 本発明の一つの実施の形態として真空断熱材の芯材に用いられる不織布における液状のバインダーの分布状態を不織布の厚み方向において模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the distribution state of the liquid binder in the nonwoven fabric used for the core material of a vacuum heat insulating material as one embodiment of this invention in the thickness direction of a nonwoven fabric. 従来から真空断熱材の芯材として用いられてきたグラスウールにおけるガラス繊維の分布状態を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the distribution state of the glass fiber in the glass wool conventionally used as a core material of a vacuum heat insulating material. 従来から真空断熱材の芯材として用いられてきたグラスウールにおけるガラス繊維の圧縮される前の分布状態を示す平面の電子顕微鏡写真(倍率100倍)である。It is the electron microscope photograph (100 times magnification) of the plane which shows the distribution state before compression of the glass fiber in the glass wool conventionally used as a core material of a vacuum heat insulating material. 従来から真空断熱材の芯材として用いられてきたグラスウールにおけるガラス繊維の圧縮される前の分布状態を示す断面の電子顕微鏡写真(倍率100倍)である。It is the electron micrograph (100-times multiplication factor) of the cross section which shows the distribution state before compression of the glass fiber in the glass wool conventionally used as a core material of a vacuum heat insulating material.

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、この発明の一つの実施の形態として、真空断熱材の構成を模式的に示す断面図である。図1の(A)は、外包材の内部を減圧する前の状態、図1の(B)は、外包材の内部が減圧されている場合の状態を示す図である。   FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a vacuum heat insulating material as one embodiment of the present invention. FIG. 1A shows a state before the inside of the outer packaging material is decompressed, and FIG. 1B shows a state when the inside of the outer packaging material is decompressed.

図1に示すように、真空断熱材1においては、袋状に形成されたガスバリヤ性の外包材200の内部に芯材100が収容されている。   As shown in FIG. 1, in the vacuum heat insulating material 1, a core material 100 is accommodated inside a gas barrier outer packaging material 200 formed in a bag shape.

図1の(A)に示すように、芯材100は、複数の不織布110が積層されて構成されている。それぞれの不織布110は、無機繊維の一例であるガラス繊維と、少量のバインダーを用いて、抄紙法によって作製されている。   As shown to (A) of FIG. 1, the core material 100 is comprised by laminating | stacking the some nonwoven fabric 110. FIG. Each nonwoven fabric 110 is produced by a papermaking method using glass fibers which are examples of inorganic fibers and a small amount of binder.

図1の(B)に示すように、外包材200の内部が減圧されると、外包材200の外部の大気圧によって芯材100が圧縮されて、芯材100を構成する不織布110同士が押し付けられるように接触する。外包材200の内部を減圧した状態での芯材100の密度は、100〜400kg/mの範囲内に含まれる。 As shown in FIG. 1B, when the inside of the outer packaging material 200 is depressurized, the core material 100 is compressed by the atmospheric pressure outside the outer packaging material 200, and the nonwoven fabrics 110 constituting the core material 100 are pressed against each other. Touch as you can. The density of the core material 100 in a state where the inside of the outer packaging material 200 is decompressed is included in the range of 100 to 400 kg / m 3 .

以上のように不織布を構成し、不織布を積層して芯材を構成し、芯材を外包材の内部に配置して減圧して真空断熱材を構成する。   A nonwoven fabric is comprised as mentioned above, a nonwoven fabric is laminated | stacked, a core material is comprised, a core material is arrange | positioned inside an outer packaging material, and it pressure-reduces, and comprises a vacuum heat insulating material.

図2は、この発明の一つの実施の形態として、芯材と外包材の配置(A)と、外包材の内部を減圧したときの真空断熱材の内部の様子(B)を模式的に示す斜視図である。各不織布、芯材、外包材は、それぞれ、一部のみが示されている。   FIG. 2 schematically shows an arrangement (A) of the core material and the outer packaging material and an internal state (B) of the vacuum heat insulating material when the inside of the outer packaging material is decompressed as one embodiment of the present invention. It is a perspective view. Only a part of each nonwoven fabric, core material, and outer packaging material is shown.

図2の(A)に示すように、不織布110を複数枚積層して、芯材100を形成する。芯材100は、外包材200に覆われている。外包材200はガスバリヤ性で、袋状に形成されており、芯材100の全体を覆う。   As shown in FIG. 2A, the core material 100 is formed by laminating a plurality of nonwoven fabrics 110. The core material 100 is covered with an outer packaging material 200. The outer packaging material 200 is gas barrier, is formed in a bag shape, and covers the entire core material 100.

図2の(B)に示すように、袋状の外包材200の内部を減圧すると、芯材100が圧縮される。芯材100が圧縮されると、不織布110同士が互いに押し付けられるようにして接触する。   As shown in FIG. 2B, when the inside of the bag-shaped outer packaging material 200 is decompressed, the core material 100 is compressed. When the core material 100 is compressed, the nonwoven fabrics 110 come into contact with each other so as to be pressed against each other.

本発明者らは、上述のようにして構成される真空断熱材1の断熱性能を向上させるために、鋭意検討を行った結果、特定条件の無機繊維とバインダーを含むように構成される不織布110を芯材100として使用することによって、真空断熱材1の断熱性能が著しく向上することを見出し、本発明に到達した。   As a result of intensive studies to improve the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material 1 configured as described above, the present inventors have made a nonwoven fabric 110 configured to include inorganic fibers and a binder under specific conditions. By using as the core material 100, the heat insulation performance of the vacuum heat insulating material 1 was found to be significantly improved, and the present invention was achieved.

そこで、図1に示すように本発明の真空断熱材1に用いられる芯材100を構成する不織布110が、連続フィラメント法によって製造された複数の無機繊維と、液状バインダーを少なくとも含むように構成される。   Therefore, as shown in FIG. 1, the nonwoven fabric 110 constituting the core material 100 used in the vacuum heat insulating material 1 of the present invention is configured to include at least a plurality of inorganic fibers manufactured by a continuous filament method and a liquid binder. The

また、図1に示すように、本発明の真空断熱材1は、外包材200と、外包材200の内部に収容される芯材100とを備え、外包材200は、内部を減圧状態に保つことが可能であるように構成され、芯材100が不織布110を積層することにより構成される。不織布110は、連続フィラメント法によって製造された複数の無機繊維と、液状バインダーを少なくとも含む。   Moreover, as shown in FIG. 1, the vacuum heat insulating material 1 of this invention is provided with the outer packaging material 200 and the core material 100 accommodated in the inside of the outer packaging material 200, and the outer packaging material 200 keeps an inside in a pressure-reduced state. The core material 100 is configured by laminating the nonwoven fabric 110. The nonwoven fabric 110 includes at least a plurality of inorganic fibers manufactured by a continuous filament method and a liquid binder.

無機繊維としてはガラス繊維、セラミック繊維、ロックウール繊維等が挙げられるが、本発明の芯材を構成するために必要な細径の繊維が大量生産により比較的低価格で流通している点、素材自体の熱伝導率が小さい点から、無機繊維としてガラス繊維を使用するのが好ましい。   Examples of inorganic fibers include glass fibers, ceramic fibers, rock wool fibers, etc., but small diameter fibers necessary for constituting the core material of the present invention are distributed at a relatively low price due to mass production, In view of the low thermal conductivity of the material itself, glass fibers are preferably used as the inorganic fibers.

本発明の一つの実施の形態では、一定の長さに切断したガラス繊維を用いて、湿式抄紙法によって製造した不織布110を真空断熱材の芯材100として使用する。ここで、一定の長さに切断したガラス繊維とは、連続フィラメント法によって溶融ガラスを多数のノズルから引き出すことによって成形された、太さが均一な糸状の連続フィラメントであるガラス繊維を数百〜数千本束ねて巻き取ってストランドとし、このストランドをギロチンカッター等により所定の長さに定寸切断したものをいう。このようにしてガラス繊維のストランドを定寸切断したものを、ガラスチョップドストランドという。   In one embodiment of the present invention, a nonwoven fabric 110 manufactured by a wet papermaking method using glass fibers cut to a certain length is used as the core material 100 of the vacuum heat insulating material. Here, the glass fiber cut into a certain length is a glass fiber which is a filamentous continuous filament having a uniform thickness, formed by drawing molten glass from a number of nozzles by a continuous filament method. Thousands are bundled and wound into a strand, and the strand is cut to a predetermined length with a guillotine cutter or the like. What cut | disconnected the strand of glass fiber in this way is called glass chopped strand.

このようにして得られたガラス繊維は、連続フィラメントを一定の寸法で切断して所定の長さにしたものであるので、真直度が極めて高く、剛性が高い繊維であって、ほぼ均一な繊維径を有し、ほぼ円形の断面を有する。すなわち、連続フィラメント法によれば、繊維径のばらつきが極めて小さい多数本の繊維を大量生産することができる。また、連続フィラメント法によって製造された無機繊維は、各繊維の真直度が極めて高い。このため、連続フィラメント法によって製造された多数本の無機繊維をほぼ一定の長さに切断することによって、繊維径のばらつきが極めて小さい、ほぼ同じ長さの多数本の無機繊維を、真直度が極めて高い状態で得ることができる。   The glass fiber thus obtained is a continuous filament cut into a predetermined length to obtain a predetermined length. Therefore, the glass fiber is extremely straight and highly rigid, and is a substantially uniform fiber. It has a diameter and a substantially circular cross section. That is, according to the continuous filament method, a large number of fibers with extremely small variation in fiber diameter can be produced. Moreover, the inorganic fiber manufactured by the continuous filament method has very high straightness of each fiber. For this reason, by cutting a large number of inorganic fibers produced by the continuous filament method into a substantially constant length, a large number of inorganic fibers having almost the same length with a very small variation in fiber diameter can be obtained. It can be obtained in a very high state.

このため、このガラス繊維を用いて湿式抄紙法によって不織布110を製造した場合、繊維が不織布110の表面とほぼ平行な方向に延在するが、不織布110の表面を形成する平面内でランダムな方向を向いて分散するように列された不織布110を得ることができる。 For this reason, when the nonwoven fabric 110 is manufactured using this glass fiber by a wet papermaking method, the fibers extend in a direction substantially parallel to the surface of the nonwoven fabric 110, but in a random direction within the plane forming the surface of the nonwoven fabric 110. it is possible to obtain an array nonwoven 110 to disperse facing.

図3は、本発明の一つの実施の形態として真空断熱材の芯材に用いられる不織布を構成するガラス繊維の分布状態を模式的に示す平面図である。図3では、2層のガラス繊維層からなる不織布が示されている。図4は本発明の一つの実施の形態として真空断熱材の芯材に用いられる不織布を構成するガラス繊維の圧縮される前の分布状態を示す平面の電子顕微鏡写真(倍率100倍)、図5は同様の分布状態を示す断面の電子顕微鏡写真(倍率100倍)である。   FIG. 3 is a plan view schematically showing a distribution state of glass fibers constituting a nonwoven fabric used as a core material of a vacuum heat insulating material as one embodiment of the present invention. FIG. 3 shows a nonwoven fabric composed of two glass fiber layers. FIG. 4 is a plane electron micrograph (magnification 100 times) showing the distribution state before compression of the glass fibers constituting the nonwoven fabric used for the core material of the vacuum heat insulating material as one embodiment of the present invention, FIG. Is an electron micrograph (magnification 100 times) of a cross section showing a similar distribution state.

図3に示すように、上層を形成する複数のガラス繊維111と下層を形成するガラス繊維112は、不織布110の表面とほぼ平行な方向に延在するが、互いに密着して平行な方向には整列せず、不織布110の表面を形成する平面内でランダムな方向を向いて分散するように列している。また、図4と図5に示すように、各繊維の真直度が極めて高いことがわかる。また、大半の繊維が不織布110の表面とほぼ平行な方向に延在するが、不織布110の表面を形成する平面内でランダムな方向を向いて分散するように列していることがわかる。 As shown in FIG. 3, the plurality of glass fibers 111 forming the upper layer and the glass fibers 112 forming the lower layer extend in a direction substantially parallel to the surface of the nonwoven fabric 110, but in close contact with each other in the parallel direction. not aligned, it is array to distribute randomly oriented in the plane forming the surface of the nonwoven fabric 110. Moreover, as shown in FIG. 4 and FIG. 5, it turns out that the straightness of each fiber is very high. Also, the majority of the fibers extend in a direction substantially parallel to the surface of the nonwoven fabric 110, but it can be understood that the array so as to disperse randomly oriented in the plane forming the surface of the nonwoven fabric 110.

このように本発明の芯材100を構成する不織布110は、連続フィラメント法によって製造された複数の無機繊維の一例であるガラス繊維111、112を少なくとも含むので、このような複数のガラス繊維111、112を用いて、不織布110を形成する際に各ガラス繊維111、112を不織布110の表面に対して平行な方向に配列させようとすると、大半のガラス繊維111、112が不織布110の表面とほぼ平行な方向に延在するように複数のガラス繊維111、112を容易に整列させることができる。このとき、大半の複数のガラス繊維111、112は、不織布110の表面とほぼ平行な方向に延在するが、互いに密着して平行な方向には整列せず、不織布110の表面を形成する平面内でランダムな方向を向いて分散するように列する。これにより、芯材100を構成する複数のガラス繊維111、112の間を充填するようなガラス繊維の存在を極力なくすことができ、また複数のガラス繊維111、112の間に絡みつくようなガラス繊維の存在を極力なくすことができるので、ガラス繊維111、112間に熱伝導が発生するのを防止することができる。このため、芯材100の厚み方向に沿って熱伝導が生じるのを防止することによって、芯材100の熱伝導率を低下させることができ、従来の断熱性能の改善限界を超えることが可能となり、優れた断熱性能を有する真空断熱材用芯材100とその芯材100を備えた真空断熱材1を得ることができる。 Thus, since the nonwoven fabric 110 which comprises the core material 100 of this invention contains at least the glass fiber 111,112 which is an example of the some inorganic fiber manufactured by the continuous filament method, such a some glass fiber 111, 112, when forming the nonwoven fabric 110, if the glass fibers 111 and 112 are arranged in a direction parallel to the surface of the nonwoven fabric 110, most of the glass fibers 111 and 112 are almost the same as the surface of the nonwoven fabric 110. The plurality of glass fibers 111 and 112 can be easily aligned so as to extend in parallel directions. At this time, most of the plurality of glass fibers 111 and 112 extend in a direction substantially parallel to the surface of the nonwoven fabric 110, but do not align with each other in close contact with each other and form a surface of the nonwoven fabric 110. to array to distribute randomly oriented within. Thereby, the presence of glass fibers filling between the plurality of glass fibers 111 and 112 constituting the core material 100 can be eliminated as much as possible, and the glass fibers entangled between the plurality of glass fibers 111 and 112. Therefore, it is possible to prevent heat conduction from occurring between the glass fibers 111 and 112. For this reason, by preventing heat conduction from occurring along the thickness direction of the core material 100, the thermal conductivity of the core material 100 can be reduced, and the improvement limit of the conventional heat insulation performance can be exceeded. The vacuum heat insulating material core 100 having excellent heat insulating performance and the vacuum heat insulating material 1 including the core material 100 can be obtained.

ガラス繊維111、112の組成としては特に限定せず、Cガラス、Dガラス、Eガラス等が使用できるが、入手の容易さからEガラス(アルミノホウケイ酸ガラス)を採用するのが好ましい。   The composition of the glass fibers 111 and 112 is not particularly limited, and C glass, D glass, E glass, and the like can be used, but E glass (aluminoborosilicate glass) is preferably employed because of its availability.

上述したように、本発明の芯材として不織布110を形成する無機繊維は、連続フィラメントを定寸切断して所定の長さとしたガラス繊維111、112であり、真直度が極めて高く、かつ、ほぼ円形の断面を有している。このため、ランダムな方向を向いて分散した複数のガラス繊維111、112が平行に整列して並ばない限り、ガラス繊維111、112同士は点で接触するので、ガラス繊維111、112間の熱伝導が著しく抑制される。   As described above, the inorganic fibers forming the nonwoven fabric 110 as the core material of the present invention are the glass fibers 111 and 112 obtained by cutting a continuous filament into a predetermined length and having a predetermined length. It has a circular cross section. Therefore, unless the plurality of glass fibers 111 and 112 dispersed in a random direction are aligned and aligned in parallel, the glass fibers 111 and 112 are in contact with each other at a point, so that heat conduction between the glass fibers 111 and 112 is performed. Is significantly suppressed.

ガラス繊維111、112の代わりに他の素材を用いることも考えられるが、一般に、アルミナ繊維を使用したアルミナチョップドストランド等の無機繊維材は、ガラス繊維111、112よりも高価であり、かつ熱伝導率が高いために好ましくない。   Although other materials may be used in place of the glass fibers 111 and 112, generally, inorganic fiber materials such as alumina chopped strands using alumina fibers are more expensive than the glass fibers 111 and 112, and are thermally conductive. Since the rate is high, it is not preferable.

また、有機材料は、一般に無機材料よりも熱伝導率は低いが、剛性を有しない。このため、有機繊維材は、繊維が交差する箇所で外圧によって繊維が変形し、繊維同士の面接触や真空空間比率の減少を引き起こす。その結果、有機繊維を芯材に用いた真空断熱材は、熱伝導率が高くなるので、好ましくない。   Organic materials generally have lower thermal conductivity than inorganic materials, but do not have rigidity. For this reason, an organic fiber material deform | transforms a fiber by the external pressure in the location where a fiber cross | intersects, and causes the reduction | decrease in the surface contact of fibers and a vacuum space ratio. As a result, a vacuum heat insulating material using an organic fiber as a core material is not preferable because of its high thermal conductivity.

本発明の真空断熱材用芯材100として用いられるガラス繊維111、112からなる不織布110には、繊維同士の結合力が存在しない。このため、不織布110の製造工程におけるガラス繊維111、112の脱落を防止するとともに、後工程の加工工程における型くずれを防止するために、抄紙工程においてバインダーを使用する必要がある。しかし、不織布110は最終的に真空断熱材1の芯材100として外包材200に内包されるため、バインダーの使用量は最低限にとどめる必要がある。   The nonwoven fabric 110 made of the glass fibers 111 and 112 used as the vacuum heat insulating material core 100 of the present invention does not have a bonding force between the fibers. For this reason, it is necessary to use a binder in the paper making process in order to prevent the glass fibers 111 and 112 from falling off in the manufacturing process of the non-woven fabric 110 and to prevent mold deformation in the subsequent processing process. However, since the nonwoven fabric 110 is finally included in the outer packaging material 200 as the core material 100 of the vacuum heat insulating material 1, it is necessary to minimize the amount of binder used.

本発明で使用されるバインダーは、以下の本発明者らの知見により、粒状または繊維状バインダーではなく、液状バインダーである。   The binder used in the present invention is not a granular or fibrous binder but a liquid binder according to the following knowledge of the present inventors.

液状バインダーを使用した場合、不織布110中のバインダー成分の含有量を極端に少なくしても、粒状または繊維状バインダーを使用した場合と比較して、連続生産を行うのに十分な強度が得られるだけでなく、断熱性能も優れることが本発明者らによって見出された。この理由は、以下の通りと推定される。   When a liquid binder is used, even if the binder component content in the nonwoven fabric 110 is extremely reduced, sufficient strength can be obtained for continuous production as compared with the case where a granular or fibrous binder is used. It has been found by the present inventors that not only the heat insulation performance is excellent. The reason is estimated as follows.

液状バインダーは、不織布110の製造時の加熱乾燥工程において、不織布110ウエブ内部の水分が蒸発する際にバインダーもいっしょに移動するため、不織布110の両表面にバインダーが集まり、不織布110の内部のバインダーが少なくなる傾向が発生する。   In the heating and drying process at the time of manufacturing the nonwoven fabric 110, the liquid binder moves together with the binder when the moisture in the nonwoven fabric 110 web evaporates. Therefore, the binder gathers on both surfaces of the nonwoven fabric 110, and the binder inside the nonwoven fabric 110 Tend to decrease.

また、液状バインダーは、表面張力によって複数のガラス繊維111、112が交差する箇所の周辺に集まりやすい。これは、熱伝導の観点からは好ましくないが、強度の観点からは好ましい。そのため、液状バインダーを使用した場合、粒状または繊維状バインダーを使用した場合と比較して、不織布110中のバインダー成分の含有量を極端に減少させても、不織布110の両表面に集中したバインダーがガラス繊維111、112間を比較的強固に結合させるため、全体の強度は高まり、不織布110の製造工程や真空断熱材1の製造工程において必要な強度が得られる。   In addition, the liquid binder tends to gather around a portion where the plurality of glass fibers 111 and 112 intersect due to surface tension. This is not preferable from the viewpoint of heat conduction, but is preferable from the viewpoint of strength. Therefore, when the liquid binder is used, the binder concentrated on both surfaces of the nonwoven fabric 110 is reduced even if the content of the binder component in the nonwoven fabric 110 is extremely reduced as compared with the case where a granular or fibrous binder is used. Since the glass fibers 111 and 112 are bonded relatively firmly, the overall strength is increased, and the strength required in the manufacturing process of the nonwoven fabric 110 and the manufacturing process of the vacuum heat insulating material 1 can be obtained.

さらに、不織布110の内部においては、バインダー成分の含有量が不織布110の表面よりもさらに少なくなるため、バインダーを介した熱伝導が非常に少なくなる。   Furthermore, since the content of the binder component is further less than the surface of the nonwoven fabric 110 inside the nonwoven fabric 110, the heat conduction through the binder is extremely reduced.

これらの理由により、ごく少量の液状バインダーを使用した場合には、不織布110の表面付近のガラス繊維111、112間を効果的に接着するので、本発明の真空断熱材用芯材100は、工業的に大量生産する上で十分な強度を発現する一方、不織布110の内部においてはバインダーの量を極端に少なくすることが可能である。   For these reasons, when a very small amount of a liquid binder is used, the glass fibers 111 and 112 in the vicinity of the surface of the nonwoven fabric 110 are effectively bonded to each other. In addition, while sufficient strength is exhibited for mass production, the amount of the binder can be extremely reduced inside the nonwoven fabric 110.

図6は、本発明の一つの比較の形態として真空断熱材の芯材に用いられる不織布における粒状または繊維状のバインダーの分布状態を不織布の厚み方向において模式的に示す断面図である。図7は、本発明の一つの実施の形態として真空断熱材の芯材に用いられる不織布における液状のバインダーの分布状態を不織布の厚み方向において模式的に示す断面図である。なお、図6では、ドットで示された部分がバインダーの分布状態を表している。図7では、黒の濃淡がバインダーの分布状態を表している。   FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a distribution state of a granular or fibrous binder in a nonwoven fabric used as a core material of a vacuum heat insulating material as one comparative embodiment of the present invention in the thickness direction of the nonwoven fabric. FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing the distribution state of the liquid binder in the nonwoven fabric used for the core material of the vacuum heat insulating material as one embodiment of the present invention in the thickness direction of the nonwoven fabric. In FIG. 6, the portion indicated by dots represents the distribution state of the binder. In FIG. 7, shades of black represent the distribution state of the binder.

図6に示すように、粒状または繊維状バインダーを使用した場合、ドット状に示されるバインダー成分は、不織布の厚み方向において均一に分散している。これに対して、図7に示すように、本発明では液状のバインダーを使用した場合、不織布の厚み方向においては、相対的に多量のバインダー成分が不織布の表層部に存在し、相対的に少量のバインダー成分が不織布の内部に存在している。液状バインダーの含有量は、不織布に対して0.1質量%以上1.5質量%以下の範囲内であるのが好ましい。   As shown in FIG. 6, when a granular or fibrous binder is used, the binder component shown in the form of dots is uniformly dispersed in the thickness direction of the nonwoven fabric. On the other hand, as shown in FIG. 7, when a liquid binder is used in the present invention, a relatively large amount of binder component is present in the surface layer portion of the nonwoven fabric in the thickness direction of the nonwoven fabric, and a relatively small amount. The binder component is present inside the nonwoven fabric. The content of the liquid binder is preferably in the range of 0.1% by mass to 1.5% by mass with respect to the nonwoven fabric.

なお、液状バインダーについては無機バインダーを使用することも可能であるが、無機バインダーを用いると、繊維集合体、すなわち、不織布の折り曲げの柔軟性が劣ること、また製品として使用する場合のコストが有機バインダーを用いる場合に比べ高価となるため、有機バインダーを使用することが好ましい。   In addition, although it is also possible to use an inorganic binder for the liquid binder, if an inorganic binder is used, the fiber assembly, that is, the nonwoven fabric is not flexible enough to be folded, and the cost when used as a product is organic. Since it becomes expensive compared with the case where a binder is used, it is preferable to use an organic binder.

本発明における液状バインダーは、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、スチレン樹脂、あるいはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル樹脂等のエマルジョン、あるいはこれらを溶剤に溶解したもの、あるいはポリビニールアルコール(PVA)、でんぷんなどの水溶性バインダーの水溶液など、液状のものであれば特に限定されるものではないが、強度・コストの関係から、アクリル樹脂エマルジョン、若しくはポリビニールアルコール水溶液等が好適である。   The liquid binder in the present invention is an acrylic resin, an epoxy resin, a phenol resin, a styrene resin, an emulsion such as polyethylene, polypropylene, or a polyester resin, or a solution in which these are dissolved in a solvent, or polyvinyl alcohol (PVA) or starch. Although it will not specifically limit if it is a liquid thing, such as an aqueous solution of a water-soluble binder, Acrylic resin emulsion or a polyvinyl alcohol aqueous solution etc. are suitable from the relation of strength and cost.

本発明の真空断熱材用芯材100の製造方法の一つの実施の形態では、まず、連続フィラメント法によって製造された複数の無機繊維の一例であるガラス繊維111、112と、液状バインダーを少なくとも用いて、湿式抄紙法によって不織布110を製造する。これにより、製造された不織布110の表面とほぼ平行な方向に、複数のガラス繊維のうち大半のガラス繊維111、112を延在させる。さらに、複数の不織布110を積層する。   In one embodiment of the method for manufacturing the vacuum heat insulating material core 100 of the present invention, first, glass fibers 111 and 112 which are examples of a plurality of inorganic fibers manufactured by a continuous filament method, and at least a liquid binder are used. Then, the nonwoven fabric 110 is manufactured by a wet papermaking method. Thereby, most glass fibers 111 and 112 are made to extend in the direction substantially parallel to the surface of the manufactured nonwoven fabric 110 among several glass fibers. Further, a plurality of nonwoven fabrics 110 are laminated.

また、本発明の真空断熱材1の製造方法の一つの実施の形態では、まず、連続フィラメント法によって製造された複数のガラス繊維111、112と、液状バインダーを少なくとも用いて、湿式抄紙法によって不織布110を製造する。これにより、製造された不織布110の表面とほぼ平行な方向に、複数のガラス繊維のうち大半のガラス繊維111、112を延在させる。さらに、複数の不織布110を積層する。その後、積層された複数の不織布110を外包材200の内部に収容し、外包材200の内部を減圧状態に保つ。   Moreover, in one embodiment of the manufacturing method of the vacuum heat insulating material 1 of the present invention, first, a nonwoven fabric is formed by a wet papermaking method using at least a plurality of glass fibers 111 and 112 manufactured by a continuous filament method and a liquid binder. 110 is manufactured. Thereby, most glass fibers 111 and 112 are made to extend in the direction substantially parallel to the surface of the manufactured nonwoven fabric 110 among several glass fibers. Further, a plurality of nonwoven fabrics 110 are laminated. Thereafter, the laminated nonwoven fabrics 110 are accommodated in the outer packaging material 200, and the interior of the outer packaging material 200 is kept in a reduced pressure state.

なお、本発明の真空断熱材用芯材100または真空断熱材1の製造方法の一つの実施の形態では、上記の樹脂のエマルジョン、上記の樹脂の水溶液等の液状バインダーを使用し、この液状バインダーをスプレー等によりガラス繊維111、112に噴霧する等の方法でガラス繊維111、112に液状バインダーを付着させる方法を採用するのが好ましい。   In one embodiment of the manufacturing method of the vacuum heat insulating material core 100 or the vacuum heat insulating material 1 of the present invention, a liquid binder such as an emulsion of the above resin or an aqueous solution of the above resin is used. It is preferable to adopt a method in which a liquid binder is attached to the glass fibers 111 and 112 by a method such as spraying the glass fibers 111 and 112 by spraying or the like.

この発明の真空断熱材の製造方法の一つの実施の形態では、連続フィラメント法によって製造された複数のガラス繊維111、112と、液状バインダーを少なくとも用いる。このような複数のガラス繊維111、112を用いて、湿式抄紙法によって不織布110を製造する際に各ガラス繊維を不織布110の表面に対して平行な方向に配列させようとすると、大半のガラス繊維111、112が不織布110の表面とほぼ平行な方向に延在するように複数のガラス繊維を容易に整列させることができる。このとき、大半の複数のガラス繊維111、112は、不織布110の表面とほぼ平行な方向に延在するが、互いに密着して平行な方向には整列せず、不織布110の表面を形成する平面内でランダムな方向を向いて分散するように列する。これにより、芯材100を構成するために複数の不織布110を積層しても、複数のガラス繊維の間を充填するようなガラス繊維の存在を極力なくすことができ、また複数のガラス繊維の間に絡みつくようなガラス繊維の存在を極力なくすことができるので、ガラス繊維間に熱伝導が発生するのを防止することができる。そして、積層された複数の不織布110を外包材200の内部に収容し、外包材200の内部を減圧状態に保つことにより、真空断熱材1を製造することができる。このようにして、芯材100の厚み方向に沿って熱伝導が生じるのを防止することによって、芯材100の熱伝導率を低下させることができ、従来の断熱性能の改善限界を超えることが可能となり、優れた断熱性能を有する芯材100とその芯材100を備えた真空断熱材1を得ることができる。
In one embodiment of the method for manufacturing a vacuum heat insulating material of the present invention, at least a plurality of glass fibers 111 and 112 manufactured by a continuous filament method and a liquid binder are used. When a plurality of glass fibers 111 and 112 are used to manufacture the nonwoven fabric 110 by a wet papermaking method, when the glass fibers are arranged in a direction parallel to the surface of the nonwoven fabric 110, most of the glass fibers A plurality of glass fibers can be easily aligned such that 111 and 112 extend in a direction substantially parallel to the surface of the nonwoven fabric 110. At this time, most of the plurality of glass fibers 111 and 112 extend in a direction substantially parallel to the surface of the nonwoven fabric 110, but do not align with each other in close contact with each other and form a surface of the nonwoven fabric 110. to array to distribute randomly oriented within. Thereby, even if a plurality of non-woven fabrics 110 are laminated to constitute the core material 100, the presence of glass fibers that fill between the plurality of glass fibers can be minimized, and between the plurality of glass fibers. Since the presence of the glass fiber entangled with the glass fiber can be eliminated as much as possible, it is possible to prevent heat conduction from occurring between the glass fibers. And the vacuum heat insulating material 1 can be manufactured by accommodating the some nonwoven fabric 110 laminated | stacked inside the outer packaging material 200, and keeping the inside of the outer packaging material 200 in a pressure-reduced state. Thus, by preventing heat conduction from occurring along the thickness direction of the core material 100, the thermal conductivity of the core material 100 can be lowered, and the improvement limit of the conventional heat insulation performance may be exceeded. It becomes possible and the core material 100 which has the outstanding heat insulation performance and the vacuum heat insulating material 1 provided with the core material 100 can be obtained.

本発明に用いられるガラス繊維111、112からなる不織布110は、湿式抄紙法によって製造される。湿式抄紙法では、適切な分散剤を添加することによって、ガラス繊維を一定の長さに切断したガラスチョップドストランドがモノフィラメント化して層状に分散配置され、結束の非常に少ないガラス繊維111、112からなる不織布110を得ることができる。このため、平行して並んだガラス繊維111、112の数が非常に少なく、大半のガラス繊維111、112は隣り合う繊維の間では点で接触する。このようにして、厚み方向において、高い圧縮強度を有しながら熱伝導率が極めて低い不織布110を製造することができるので、このような不織布110は真空断熱材1の芯材100として好適である。   The nonwoven fabric 110 made of glass fibers 111 and 112 used in the present invention is manufactured by a wet papermaking method. In the wet papermaking method, by adding an appropriate dispersant, glass chopped strands obtained by cutting glass fibers into a certain length are monofilamentized and dispersed and arranged in layers, and are made of glass fibers 111 and 112 with very little binding. The nonwoven fabric 110 can be obtained. For this reason, the number of glass fibers 111 and 112 arranged in parallel is very small, and most glass fibers 111 and 112 are in contact with each other at points between adjacent fibers. In this way, the nonwoven fabric 110 having a high compressive strength and a very low thermal conductivity in the thickness direction can be produced. Therefore, such a nonwoven fabric 110 is suitable as the core material 100 of the vacuum heat insulating material 1. .

本発明の製造方法で採用される湿式抄紙法による不織布110の抄造は、長網抄紙機、短網抄紙機、傾斜ワイヤー型抄紙機等、既知の抄紙機を用いることによって可能である。   Fabrication of the non-woven fabric 110 by the wet papermaking method employed in the production method of the present invention is possible by using a known papermaking machine such as a long net papermaking machine, a short netting papermaking machine, or an inclined wire type papermaking machine.

通常、ガラス繊維からなる不織布は、耐熱性を有する断熱材、耐火性を有する断熱材、または、電気絶縁体として用いられる。このため、不織布には引き裂きや突き破りなどに耐える布強度が求められ、繊維同士の絡み合いが必要とされることが多い。このような用途に使用されるガラス繊維からなる不織布は、長網抄紙機、短網抄紙機を使用した抄紙法によって製造されることが多い。   Usually, the nonwoven fabric which consists of glass fibers is used as a heat insulating material which has heat resistance, a heat insulating material which has fire resistance, or an electrical insulator. For this reason, the nonwoven fabric is required to have a fabric strength that can withstand tearing and breaking, and often requires entanglement of fibers. Nonwoven fabrics made of glass fibers used for such applications are often manufactured by a papermaking method using a long net paper machine or a short net paper machine.

これに対して、本発明に用いられるガラス繊維111、112からなる不織布110は、芯材100として外包材200内に収容されるので、布としての強度はさほど要求されない。また、繊維方向が揃いやすい抄紙法は、繊維同士の接触面積を増加させるので、本発明に用いられるガラス繊維111、112からなる不織布110を製造するには好ましくない。一方、厚み方向の断熱性能を高めるためには、ガラス繊維111、112同士の絡み合いは少ない方が望ましい。   On the other hand, since the nonwoven fabric 110 made of the glass fibers 111 and 112 used in the present invention is accommodated in the outer packaging material 200 as the core material 100, the strength as a cloth is not so required. Further, the papermaking method in which the fiber directions are easily aligned increases the contact area between the fibers, and thus is not preferable for producing the nonwoven fabric 110 made of the glass fibers 111 and 112 used in the present invention. On the other hand, in order to improve the heat insulation performance in the thickness direction, it is desirable that the glass fibers 111 and 112 have less entanglement.

そのため、本発明に用いられるガラス繊維111、112からなる不織布110を抄造する抄紙機としては、低いインレット濃度で抄紙することができる傾斜ワイヤー型抄紙機が適しているが、これに限定されるものではない。   Therefore, as the paper machine for making the nonwoven fabric 110 made of the glass fibers 111 and 112 used in the present invention, an inclined wire type paper machine capable of making paper at a low inlet concentration is suitable, but is not limited thereto. is not.

本発明に用いられる無機繊維の一例であるガラスチョップドストランドは、繊維径3〜15μm、繊維長3〜15mmのガラス繊維111、112の構成比率が99%以上であることが好ましい。   As for the glass chopped strand which is an example of the inorganic fiber used for this invention, it is preferable that the structural ratio of the glass fibers 111 and 112 with a fiber diameter of 3-15 micrometers and a fiber length of 3-15 mm is 99% or more.

繊維径が3μm未満または繊維長が3mm未満のガラスチョップドストランドは、以下に述べるように、本発明の真空断熱材用芯材100を構成する不織布110に使用するのには適さないと予測される。   A glass chopped strand having a fiber diameter of less than 3 μm or a fiber length of less than 3 mm is expected to be unsuitable for use in the nonwoven fabric 110 constituting the vacuum heat insulating material core 100 of the present invention as described below. .

繊維径が3μm未満のガラス繊維111、112は、繊維の剛性が低いため、湿式抄紙法によって不織布110を製造する際に、繊維が湾曲して、繊維同士の絡み合いが発生し、繊維同士の接触面積が増加する。これにより、熱伝導が大きくなり、芯材100の断熱性能を劣化させることから、繊維径が3μm未満のガラス繊維111、112は好ましくない。   Since the glass fibers 111 and 112 having a fiber diameter of less than 3 μm have low fiber rigidity, when the nonwoven fabric 110 is manufactured by the wet papermaking method, the fibers are bent and entanglement between the fibers occurs, and the fibers contact each other. Increases area. Thereby, since heat conduction becomes large and the heat insulation performance of the core material 100 is deteriorated, the glass fibers 111 and 112 having a fiber diameter of less than 3 μm are not preferable.

繊維長が3mm未満のガラス繊維111、112は、湿式抄紙法によって不織布110を製造する際に、既に分散している下層に位置する繊維の上に上層に位置する繊維を分散させたとき、上層の繊維が下層の繊維を橋渡しすることができず、上層の繊維が下層の繊維の上で一点で支持される可能性が高くなり、たとえば、上層の繊維の一端が下層に垂下して、他方が厚み方向に突出するような形態で位置づけられることが予想される。このように、ある繊維が複数の繊維の間で厚み方向に橋渡しをするような形態になった場合、繊維の長さ方向への熱伝導が発生し、繊維同士の接触面積が増加する。これにより、熱伝導が大きくなり、芯材100の断熱性能を劣化させることから、繊維長が3mm未満のガラス繊維は好ましくない。   When the non-woven fabric 110 is produced by the wet papermaking method, the glass fibers 111 and 112 having a fiber length of less than 3 mm are obtained by dispersing the fibers located in the upper layer on the fibers located in the lower layer already dispersed. The fibers of the upper layer cannot bridge the lower layer fibers, and the upper layer fibers are more likely to be supported on the lower layer fibers. For example, one end of the upper layer fibers hang down to the lower layer and the other Is expected to be positioned in a form that protrudes in the thickness direction. As described above, when a certain fiber is bridged in the thickness direction between a plurality of fibers, heat conduction in the length direction of the fiber occurs, and the contact area between the fibers increases. Thereby, heat conduction becomes large and the heat insulation performance of the core member 100 is deteriorated, so that glass fibers having a fiber length of less than 3 mm are not preferable.

繊維径が15μm以上のガラス繊維111、112を用いて、不織布110を構成し、複数の不織布110を積層して芯材100を形成すると、芯材100の厚み方向の繊維層の数が減少し、厚み方向の熱伝達経路が短くなり、かつ、不織布110の形成時に空孔径が大きくなる。これにより、気体の熱伝導率による影響を受け、芯材100の断熱性能を低下させることから、繊維径が15μm以上のガラス繊維は好ましくない。   When the non-woven fabric 110 is formed using the glass fibers 111 and 112 having a fiber diameter of 15 μm or more, and the core material 100 is formed by laminating the plurality of non-woven fabrics 110, the number of fiber layers in the thickness direction of the core material 100 decreases. The heat transfer path in the thickness direction is shortened, and the pore diameter is increased when the nonwoven fabric 110 is formed. Thereby, the glass fiber having a fiber diameter of 15 μm or more is not preferable because the heat insulation performance of the core material 100 is lowered due to the influence of the thermal conductivity of the gas.

繊維長が15mm以上のガラス繊維111、112を用いると、繊維径に対して繊維長が大きくなることから、繊維の剛性が低下して撓みやすくなり、繊維同士の絡み合いが発生し、繊維同士の接触面積が増加する。これにより、熱伝導が大きくなり、芯材100の断熱性能を劣化させることから、繊維長が15mm以上のガラス繊維は好ましくない。   When glass fibers 111 and 112 having a fiber length of 15 mm or more are used, the fiber length increases with respect to the fiber diameter, so that the rigidity of the fiber is lowered and the fiber is liable to be bent. The contact area increases. Thereby, heat conduction becomes large and the heat insulation performance of the core material 100 is deteriorated, so that glass fibers having a fiber length of 15 mm or more are not preferable.

本発明の真空断熱材用芯材100として用いられるガラス繊維111、112からなる不織布110の米坪は30〜600g/mであることが好ましい。不織布110の米坪が30g/m未満では、不織布110内に存在する空隙の径が大きくなることによって気体の熱伝導率の影響が大きくなる。これにより、芯材100の断熱性能が低下し、また、芯材100の強度が弱くなるため、不織布110の米坪が30g/m未満では好ましくない。一方、不織布110の米坪が600g/mを超えると、ガラス繊維111、112から不織布110を製造する際の乾燥効率が低下し、生産性が低下するので、好ましくない。 The basis weight of the nonwoven fabric 110 made of the glass fibers 111 and 112 used as the vacuum heat insulating material core 100 of the present invention is preferably 30 to 600 g / m 2 . When the non-woven fabric 110 has a basis weight of less than 30 g / m 2 , the influence of the thermal conductivity of the gas is increased by increasing the diameter of the voids existing in the nonwoven fabric 110. Thereby, since the heat insulation performance of the core material 100 falls and the intensity | strength of the core material 100 becomes weak, it is not preferable if the rice paper weight of the nonwoven fabric 110 is less than 30 g / m < 2 >. On the other hand, when the basis weight of the nonwoven fabric 110 exceeds 600 g / m 2 , the drying efficiency when the nonwoven fabric 110 is produced from the glass fibers 111 and 112 is lowered, and the productivity is lowered.

ここで、米坪とは、一般に、紙の厚みの計量単位であって、平方メートルあたりの紙の質量を表し、メートル坪量ともいう。ここでは、湿式抄紙法で製造したガラス繊維111、112からなる不織布110の厚みを計量する単位として米坪を使用している。   Here, the US basis weight is generally a unit of measurement of the thickness of paper, and represents the mass of paper per square meter, and is also referred to as metric basis weight. Here, rice tsubo is used as a unit for measuring the thickness of the nonwoven fabric 110 made of the glass fibers 111 and 112 manufactured by the wet papermaking method.

ところで、たとえば、特開2006−17169号公報(特許文献2)には、真空断熱材の芯材を構成するグラスウール等の無機繊維の平均径は1〜5μmであることが好ましいと記載されている。そして、その無機繊維の平均径が5μmを超えると、最終的に得られる真空断熱材自体の断熱性能が低下すると記載されている。確かに真空断熱材の断熱性能は、芯材を構成する無機繊維の径が小さい方が高まる。一方、細い無機繊維は、価格が高く、また、湿式抄紙法によって不織布を製造する際には脱水効率を低下させ、生産性を低下させるという欠点を有する。これに対して、本発明では、無機繊維の繊維径、繊維長などの繊維パラメータおよび繊維間の接着状況について、断熱性能を向上させるための最適条件を選定することによって、無機繊維の一例として、比較的繊維径の大きいガラスチョップドストランドを使用しても、従来の真空断熱材よりもはるかに高い断熱性能が得られる真空断熱材1を実現することができる。   By the way, for example, JP-A-2006-17169 (Patent Document 2) describes that the average diameter of inorganic fibers such as glass wool constituting the core material of the vacuum heat insulating material is preferably 1 to 5 μm. . And when the average diameter of the inorganic fiber exceeds 5 μm, it is described that the heat insulation performance of the finally obtained vacuum heat insulating material itself is lowered. Certainly, the heat insulation performance of the vacuum heat insulating material increases as the diameter of the inorganic fibers constituting the core material is smaller. On the other hand, fine inorganic fibers are expensive and have the disadvantages of reducing the dewatering efficiency and reducing the productivity when producing nonwoven fabrics by wet papermaking. On the other hand, in the present invention, as an example of the inorganic fiber, by selecting the optimum conditions for improving the heat insulation performance for the fiber parameters such as the fiber diameter of the inorganic fiber, the fiber length, and the adhesion state between the fibers, Even when a glass chopped strand having a relatively large fiber diameter is used, it is possible to realize the vacuum heat insulating material 1 that can obtain heat insulating performance far higher than that of the conventional vacuum heat insulating material.

また、繊維径が6μmより細いガラスチョップドストランドを使用しても、最終的に得られる真空断熱材の断熱性能の向上幅は、繊維径が10μmのガラスチョップドストランドを使用した場合に比べて、ほとんど無視可能な程度である。従って、生産性・価格・性能の面を考慮するならば、好適なガラスチョップドストランドの繊維径は6〜15μmである。この範囲のガラス繊維111、112を使用した場合には、従来の真空断熱材よりも高い断熱性能を有する真空断熱材1を、適切な製造コストで得ることができる。   Moreover, even if a glass chopped strand with a fiber diameter thinner than 6 μm is used, the improvement width of the heat insulating performance of the finally obtained vacuum heat insulating material is almost the same as when using a glass chopped strand with a fiber diameter of 10 μm. It is negligible. Therefore, if the aspects of productivity, price, and performance are taken into consideration, the preferred fiber diameter of the glass chopped strand is 6 to 15 μm. When the glass fibers 111 and 112 in this range are used, the vacuum heat insulating material 1 having a heat insulating performance higher than that of the conventional vacuum heat insulating material can be obtained at an appropriate manufacturing cost.

本発明の真空断熱材1は、上述した特徴を備えた芯材100を用いて、既知の方法にて製造することができる。代表的な方法として、図1に示される真空断熱材1の構成において、袋状に形成されたガスバリヤ性の外包材200の内部に芯材100を収容する。芯材100を減圧状態で格納する外包材200としては、高いガスバリヤ性を有するとともに、熱融着層、キズ等に対する保護層を有し、長期にわたり外包材200内を減圧状態に保つことが可能なものを使用する。また、このような特性を持つフィルムを複数枚積層して、外包材200としてもよい。   The vacuum heat insulating material 1 of this invention can be manufactured by a known method using the core material 100 provided with the characteristics mentioned above. As a representative method, in the configuration of the vacuum heat insulating material 1 shown in FIG. 1, the core material 100 is accommodated inside a gas barrier outer packaging material 200 formed in a bag shape. The outer packaging material 200 for storing the core material 100 in a decompressed state has a high gas barrier property and a protective layer against heat-sealing layers, scratches, etc., and can keep the inner packaging material 200 in a decompressed state for a long period of time. Use something. Further, a plurality of films having such characteristics may be laminated to form the outer packaging material 200.

具体的な外包材200の構成の例としては、最外層をポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂とし、中間層にはアルミニウム蒸着層を有するエチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂を用い、最内層に高密度ポリエチレン樹脂を用いるガスバリヤフィルムや、最外層にナイロンを用い、中間層にアルミニウム蒸着PET樹脂とアルミニウム箔の2層を用い、最内層に高密度ポリエチレン樹脂を用いるガスバリヤフィルム等が挙げられる。   As a specific example of the structure of the outer packaging material 200, the outermost layer is made of polyethylene terephthalate (PET) resin, the intermediate layer is made of an ethylene-vinyl alcohol copolymer resin having an aluminum vapor deposition layer, and the innermost layer is made of high-density polyethylene. Examples thereof include a gas barrier film using a resin, a gas barrier film using nylon as an outermost layer, two layers of an aluminum-deposited PET resin and an aluminum foil as an intermediate layer, and a high-density polyethylene resin as an innermost layer.

また、真空断熱材1の初期断熱性能及び経時断熱性能を保持するために、真空断熱材1内にガス吸着剤、水分吸着剤等のゲッター剤を使用することが好ましい。   In order to maintain the initial heat insulation performance and the temporal heat insulation performance of the vacuum heat insulating material 1, it is preferable to use a getter agent such as a gas adsorbent or a water adsorbent in the vacuum heat insulating material 1.

以下、本発明のいくつかの実施例を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Hereinafter, although some examples of the present invention are described, the present invention is not limited to these.

(実施例1〜5、比較例1)
平均繊維径が10μm、平均繊維長が10mmであるガラスチョップドストランド(オーウェンス・コーニング社(Owens Corning Corporation)製)をその濃度が0.5質量%となるように水中に投入し、分散剤としてエマノーン(登録商標)3199(花王株式会社製)をガラスチョップドストランド100質量部に対して1質量部となるように添加して、攪拌することにより、ガラスチョップドストランドスラリーを作製した。
(Examples 1-5, Comparative Example 1)
A glass chopped strand (manufactured by Owens Corning Corporation) having an average fiber diameter of 10 μm and an average fiber length of 10 mm is poured into water so that its concentration is 0.5% by mass, and used as a dispersant. Emanon (registered trademark) 3199 (manufactured by Kao Corporation) was added to 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the glass chopped strand, and stirred to prepare a glass chopped strand slurry.

得られたガラスチョップドストランドスラリーを用いて湿式抄紙法にて抄造し、ウエブを作製した。得られたウエブに対して、表1に示すバインダー種の液状バインダーを適宜希釈して含浸させ、不織布に対して表1に示すバインダー含有量になるように水分を吸引して調整した。その後、ウエブを乾燥させることによって、真空断熱材用芯材100に用いられる不織布110を作製した。得られた不織布110の米坪とバインダー含有量は表1に示すとおりであった。   Using the obtained glass chopped strand slurry, paper was made by a wet paper making method to prepare a web. The obtained web was appropriately diluted and impregnated with a liquid binder of the binder type shown in Table 1, and the nonwoven fabric was adjusted by sucking moisture so that the binder content shown in Table 1 was obtained. Then, the nonwoven fabric 110 used for the core material 100 for vacuum heat insulating materials was produced by drying a web. Table 1 shows the rice paper weight and binder content of the nonwoven fabric 110 obtained.

なお、表1中のバインダー種の記載において、液状アクリルは、アクリルエマルジョン(大日本インキ化学工業株式会社製 GM−4)であり、液状PVAは、PVA水溶液(クラレ製 PVA117を温水に溶解したもの)である。   In the description of the binder type in Table 1, the liquid acrylic is an acrylic emulsion (GM-4 manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.), and the liquid PVA is a PVA aqueous solution (PVA117 manufactured by Kuraray dissolved in warm water). ).

(比較例2〜4)
実施例1〜5、比較例1で使用したガラスチョップドストランドを用いて、実施例1〜5、比較例1と同様の方法でガラスチョップドストランドスラリーを作製した。
(Comparative Examples 2 to 4)
Using the glass chopped strands used in Examples 1 to 5 and Comparative Example 1, glass chopped strand slurries were produced in the same manner as in Examples 1 to 5 and Comparative Example 1.

粒状PVA(ユニチカ株式会社製 OV−N)を、濃度が10%となるように水に添加して、攪拌し、粒状バインダースラリーを作製した。   Granular PVA (OV-N manufactured by Unitika Ltd.) was added to water so as to have a concentration of 10% and stirred to prepare a granular binder slurry.

不織布に対して表1に示すバインダー含有量になるように、得られたガラスチョップドストランドスラリーに粒状のバインダースラリーを添加し、攪拌混合することによって得られたスラリーを用いて湿式抄紙法にて抄造し、ウエブを作製した。その後、得られたウエブを乾燥させることによって、真空断熱材用芯材100に用いられる不織布110を作製した。得られた不織布110の米坪とバインダー含有量は表1に示すとおりであった。   Using a slurry obtained by adding granular binder slurry to the obtained glass chopped strand slurry and stirring and mixing so as to have the binder content shown in Table 1 with respect to the nonwoven fabric, papermaking is performed by a wet papermaking method. Then, a web was produced. Then, the nonwoven fabric 110 used for the core material 100 for vacuum heat insulating materials was produced by drying the obtained web. Table 1 shows the rice paper weight and binder content of the nonwoven fabric 110 obtained.

(従来例)
従来の真空断熱材に用いる芯材として、表1に示す平均繊維径を有するグラスウールからなるシート状繊維集合体としての不織布を準備した。
(Conventional example)
As a core material used for a conventional vacuum heat insulating material, a non-woven fabric was prepared as a sheet-like fiber aggregate made of glass wool having an average fiber diameter shown in Table 1.

なお、表1に示すバインダー含有量は、真空断熱材用芯材100に用いられる不織布110を温度600℃で30分間加熱することによって有機成分を除去し、加熱前後の質量差から下式によって求めた。   In addition, the binder content shown in Table 1 is obtained by removing the organic component by heating the nonwoven fabric 110 used for the core material 100 for vacuum heat insulating material at a temperature of 600 ° C. for 30 minutes, and calculating from the mass difference before and after the heating by the following formula. It was.

バインダー含有量(質量%)=[{(加熱前の質量)−(加熱後の質量)}/(加熱前の質量)]×100   Binder content (mass%) = [{(mass before heating) − (mass after heating)} / (mass before heating)] × 100

以上の実施例1〜5、比較例1〜4によって製造された不織布110を、10枚積層させて芯材100とした。得られた積層体からなる各芯材100の上下面に、それぞれスペーサを介して、厚み方向に1kgf/cm(約98kPa)の圧縮力を加えた状態で、真空度が0.01Torr(約1.3Pa)の真空状態を保持した。この保持された真空の定常状態の各芯材100において、積層体からなる各芯材100の上下面部の温度と、各芯材100を流れる熱流とを測定することによって、熱伝導率を算出した。得られた熱伝導率の測定結果を表1の「熱伝導率」の欄に示す。なお、従来例については、従来のグラスウールからなる不織布の熱伝導率を表1の「熱伝導率」の欄に示す。 Ten nonwoven fabrics 110 manufactured according to the above Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4 were laminated to obtain the core material 100. With a compression force of 1 kgf / cm 2 (about 98 kPa) applied in the thickness direction to the upper and lower surfaces of each core member 100 made of the obtained laminate through spacers, the degree of vacuum is 0.01 Torr (about A vacuum state of 1.3 Pa) was maintained. In each of the held vacuum steady state core materials 100, the thermal conductivity was calculated by measuring the temperature of the upper and lower surface portions of each core material 100 made of a laminate and the heat flow flowing through each core material 100. . The measurement results of the obtained thermal conductivity are shown in the “thermal conductivity” column of Table 1. In addition, about a prior art example, the thermal conductivity of the nonwoven fabric which consists of conventional glass wool is shown in the column of "the thermal conductivity" of Table 1.

表1に示す結果から、本発明の実施例1〜5による真空断熱材1は、熱伝導率が0.85mW/m・K以下であり、かつ、工業的に安定した生産が可能であった。   From the results shown in Table 1, the vacuum heat insulating materials 1 according to Examples 1 to 5 of the present invention had a thermal conductivity of 0.85 mW / m · K or less, and industrially stable production was possible. .

これに対して、比較例1と2による真空断熱材1は、工業的に安定した生産が可能であったが、熱伝導率は、それぞれ、1.50mW/m・K、0.90mW/m・Kであった。また、比較例3では、熱伝導率が0.80mW/m・Kである真空断熱材が得られたが、不織布製造工程と真空断熱材1の外包材200に合わせた寸法に不織布110を裁断する工程において、不織布110の表面からガラス繊維111、112の脱落が多量に発生し、また、ロール間の受け渡しの際に断紙が発生したため、安定した製造が困難であった。比較例4では、熱伝導率が0.60mW/m・Kである真空断熱材1が得られたが、バインダーを除去する工程に長時間を要し、また真空断熱材1の外包材200に不織布110からなる芯材100を封入する工程において、不織布110が型くずれしやすいため、工業的に大量生産することが困難であった。なお、従来の真空断熱材の熱伝導率は、1.70mW/m・Kであった。   On the other hand, the vacuum heat insulating material 1 according to Comparative Examples 1 and 2 was industrially stable, but the thermal conductivities were 1.50 mW / m · K and 0.90 mW / m, respectively.・ It was K. Further, in Comparative Example 3, a vacuum heat insulating material having a thermal conductivity of 0.80 mW / m · K was obtained, but the non-woven fabric 110 was cut to a size according to the non-woven fabric manufacturing process and the outer packaging material 200 of the vacuum heat insulating material 1. In this process, a large amount of glass fibers 111 and 112 dropped off from the surface of the nonwoven fabric 110, and paper breakage occurred during delivery between rolls, so that stable production was difficult. In Comparative Example 4, a vacuum heat insulating material 1 having a thermal conductivity of 0.60 mW / m · K was obtained. However, a long time was required for the process of removing the binder, and the outer packaging material 200 of the vacuum heat insulating material 1 was used. In the process of encapsulating the core material 100 made of the nonwoven fabric 110, the nonwoven fabric 110 tends to lose its shape, making it difficult to industrially mass-produce. In addition, the heat conductivity of the conventional vacuum heat insulating material was 1.70 mW / m · K.

したがって、本発明による真空断熱材を使用することによって、断熱性能の優れた真空断熱材を工業的に安定して生産することが可能であり、省エネルギーに優れた冷蔵庫等の機器を提供することが可能になる。   Therefore, by using the vacuum heat insulating material according to the present invention, it is possible to industrially stably produce a vacuum heat insulating material having excellent heat insulating performance, and to provide equipment such as a refrigerator excellent in energy saving. It becomes possible.

以上に開示された実施の形態と実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は、以上の実施の形態と実施例ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正や変形を含むものである。   It should be considered that the embodiments and examples disclosed above are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is shown not by the above embodiments and examples but by the scope of the claims, and includes all modifications and variations within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.

1:真空断熱材、100:芯材、200:外包材、110:不織布、111,112:ガラス繊維。   1: vacuum heat insulating material, 100: core material, 200: outer packaging material, 110: non-woven fabric, 111, 112: glass fiber.

Claims (6)

複数の不織布を積層することにより構成された真空断熱材用芯材であって、
前記不織布は、連続フィラメント法によって製造された、平均繊維径が3μm以上15μm以下、平均繊維長が3mm以上15mm以下であって真直度が極めて高い複数の無機繊維を含み、
前記不織布において、前記不織布内で積層される2層の無機繊維層では、上層を形成する大半の複数の無機繊維と下層を形成する大半の複数の無機繊維とが、前記不織布の表面とほぼ平行な方向に延在し、かつ、互いに密着して平行な方向には整列せず、隣り合う繊維の間では点で接触し、不織布の上層と下層を形成するそれぞれの平面内でランダムな方向を向いて分散するように配列しており、
前記不織布の表層部には相対的に多量の液状バインダー成分が存在し、前記不織布の内部には相対的に少量の液状バインダー成分が存在する、真空断熱材用芯材。
A core material for vacuum heat insulating material constituted by laminating a plurality of nonwoven fabrics,
The nonwoven fabric includes a plurality of inorganic fibers manufactured by a continuous filament method, having an average fiber diameter of 3 μm to 15 μm, an average fiber length of 3 mm to 15 mm, and extremely high straightness,
In the nonwoven fabric, in the two inorganic fiber layers laminated in the nonwoven fabric, most of the plurality of inorganic fibers forming the upper layer and most of the plurality of inorganic fibers forming the lower layer are substantially parallel to the surface of the nonwoven fabric. Extending in the same direction and in close contact with each other, not aligned in parallel directions, but in contact between adjacent fibers at points, and in a random direction within each plane forming the upper and lower layers of the nonwoven fabric It is arranged so that it faces and
A core material for a vacuum heat insulating material, wherein a relatively large amount of a liquid binder component is present in a surface layer portion of the nonwoven fabric, and a relatively small amount of a liquid binder component is present inside the nonwoven fabric.
前記バインダー成分の含有量が前記不織布に対して0.1質量%以上1.5質量%以下である、請求項1に記載の真空断熱材用芯材。   The core material for vacuum heat insulating materials according to claim 1, wherein a content of the binder component is 0.1% by mass or more and 1.5% by mass or less with respect to the nonwoven fabric. 前記無機繊維はガラス繊維である、請求項1または請求項2に記載の真空断熱材用芯材。   The core material for a vacuum heat insulating material according to claim 1 or 2, wherein the inorganic fiber is a glass fiber. 外包材と、
前記外包材の内部に収容される芯材とを備え、
前記外包材は、内部を減圧状態に保つことが可能であるように構成され、
前記芯材が、請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の真空断熱材用芯材を少なくとも1枚以上含む、真空断熱材。
Outer packaging materials,
A core material housed inside the outer packaging material,
The outer packaging material is configured to be able to keep the inside in a reduced pressure state,
The vacuum heat insulating material in which the said core material contains at least 1 or more sheets of the core material for vacuum heat insulating materials of any one of Claim 1- Claim 3.
請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の真空断熱材用芯材の製造方法であって、
連続フィラメント法によって製造された複数の無機繊維と、液状バインダーとを少なくとも用いて、湿式抄紙法によって不織布を製造するステップを備え、このステップにおいて、製造された前記不織布の表面とほぼ平行な方向に、前記複数の無機繊維のうち大半の無機繊維を延在させ、さらに、
複数の前記不織布を積層するステップを備えた、真空断熱材用芯材の製造方法。
It is a manufacturing method of the core material for vacuum heat insulating materials given in any 1 paragraph of Claims 1-3,
A step of producing a nonwoven fabric by a wet papermaking method using at least a plurality of inorganic fibers produced by a continuous filament method and a liquid binder, and in this step, in a direction substantially parallel to the surface of the produced nonwoven fabric. , Extending most of the plurality of inorganic fibers,
The manufacturing method of the core material for vacuum heat insulating materials provided with the step which laminates | stacks the said some nonwoven fabric.
請求項4に記載の真空断熱材の製造方法であって、
連続フィラメント法によって製造された複数の無機繊維と、液状バインダーとを少なくとも用いて、湿式抄紙法によって不織布を製造するステップを備え、このステップにおいて、製造された前記不織布の表面とほぼ平行な方向に、前記複数の無機繊維のうち大半の無機繊維を延在させ、さらに、
複数の前記不織布を積層するステップと、
積層された複数の前記不織布を外包材の内部に収容し、前記外包材の内部を減圧状態に保つステップとを備えた、真空断熱材の製造方法。
It is a manufacturing method of the vacuum heat insulating material of Claim 4, Comprising:
A step of producing a nonwoven fabric by a wet papermaking method using at least a plurality of inorganic fibers produced by a continuous filament method and a liquid binder, and in this step, in a direction substantially parallel to the surface of the produced nonwoven fabric. , Extending most of the plurality of inorganic fibers,
Laminating a plurality of the nonwoven fabrics;
A method of manufacturing a vacuum heat insulating material, comprising: storing a plurality of laminated nonwoven fabrics in an outer packaging material, and maintaining the interior of the outer packaging material in a reduced pressure state.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5736806B2 (en) * 2011-02-01 2015-06-17 東芝ホームテクノ株式会社 Vacuum insulation material and holder using the same
KR101525297B1 (en) * 2013-01-16 2015-06-02 (주)엘지하우시스 Core material having glass wool for vacuum insulation, method for manufacturing the same and vacuum insulation using the same
CN105102874B (en) * 2013-04-05 2016-12-21 三菱电机株式会社 Vacuumed insulation panel and possess the cool-bag of this Vacuumed insulation panel, thermal insulator and heat pump hot-water supply system
CN106015838A (en) * 2015-11-23 2016-10-12 福建赛特新材股份有限公司 Inner core material used for vacuum heat-insulating plate and vacuum heat-insulating plate
CN106015839A (en) * 2015-11-23 2016-10-12 福建赛特新材股份有限公司 Manufacturing method of inner core material used for vacuum heat-insulating plate and vacuum heat-insulating plate
CN107399426A (en) * 2017-07-21 2017-11-28 苏州市君悦新材料科技股份有限公司 A kind of aviation heat-insulation and heat-preservation module
JP7233070B2 (en) * 2018-04-16 2023-03-06 アクア株式会社 vacuum insulation
CN108642706A (en) * 2018-05-11 2018-10-12 上海邦季新材料有限公司 A kind of preparation method of vacuum insulation panel glass fiber core material
DE102019201461A1 (en) * 2019-02-05 2020-08-06 Technische Universität Bergakademie Freiberg Support core material for vacuum insulation panels

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61239100A (en) * 1985-04-15 1986-10-24 イビデン株式会社 Acid resistant ceramic paper
CN2033487U (en) * 1988-08-04 1989-03-01 李芧华 Vacuum chamber heat isolator of a refrigerator
JPH0489237A (en) * 1990-08-01 1992-03-23 Tokiwa Denki:Kk Block constituted body
JP2003055889A (en) * 2001-08-13 2003-02-26 Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The Binder for glass fiber nonwoven fabric
JP3490426B1 (en) * 2002-05-31 2004-01-26 松下冷機株式会社 Vacuum heat insulating material, and refrigeration equipment, cooling / heating equipment using the same, and vacuum heat insulating material core material and manufacturing method thereof
JP2004308691A (en) * 2003-04-02 2004-11-04 Nisshinbo Ind Inc Vacuum heat insulating material and manufacturing method thereof
JP4438466B2 (en) * 2004-03-18 2010-03-24 日本板硝子株式会社 Vacuum heat insulating material and method for producing inorganic fiber sheet for vacuum heat insulating material
JP2006017169A (en) 2004-06-30 2006-01-19 Asahi Fiber Glass Co Ltd Vacuum heat insulating material, core material for vacuum heat insulating material and its producing method
JP4713566B2 (en) * 2007-12-28 2011-06-29 シャープ株式会社 Core material for vacuum heat insulating material, vacuum heat insulating material, and manufacturing method thereof

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