JP6091692B1 - 無機繊維積層体、それを用いた真空断熱材、及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、面密度の均一性が改良された無機繊維積層体、それを用いた真空断熱材、及びその製造方法を与えることを目的とする。【解決手段】本発明は、高面密度部分（１ａ）及び低面密度部分（１ｂ）を有する第１の無機繊維マット（１）と、高面密度部分（２ａ）及び低面密度部分（２ａ）を有する第２の無機繊維マット（２）とを少なくとも含む無機繊維積層体（１０）であって、前記第１の無機繊維マット（１）の低面密度部分（１ｂ）に、前記第１の無機繊維マット（１）及び／又は前記第２の無機繊維マット（２）の高面密度部分（１ａ、２ａ）が積層されており、かつ前記第２の無機繊維マット（２）の低面密度部分（２ｂ）に、前記第１の無機繊維マット（１）及び／又は前記第２の無機繊維マットの高面密度部分（１ａ、２ａ）が積層されている、無機繊維積層体（１０）に関する。【選択図】図１

Description

本発明は、無機繊維積層体、それを用いた真空断熱材、及びその製造方法に関する。

無機繊維の製造方法としては、特許文献１に記載されているような、高温で溶融した無機材料をスピナーから遠心力等で吹き飛ばし、綿状に繊維化する方法が知られている。

近年、無機繊維を芯材とし、これを外皮によって封入した真空断熱材が多くの用途で用いられている。特許文献２は、マット状に成型した無機繊維の層を複数積層させた、真空断熱材の芯材用の無機繊維積層体を開示している。

また、特許文献３は、このような真空断熱材の芯材用の無機繊維の製造方法を開示している。

これらの文献は、参照により、その全てが本明細書に組み込まれる。

特開２００９−１５５１７２号公報 特開２００４−２５１４６０号公報 特開２００６−３４２８３９号公報

住宅用等で用いられる無機繊維断熱材は、バインダーによって無機繊維同士が結合されているが、真空断熱材の芯材に用いられる無機繊維は、特許文献３に記載のように、バインダーが使用されない場合がある。

これに関して、本発明者らは、無機繊維、特にバインダーを含まない無機繊維、例えば真空断熱材の芯材に用いられる無機繊維では、厚みが一定であっても、その面密度が不均一となっている場合があり、面密度が低くなっている位置において断熱性が低下していることを発見した。

そこで、本発明は、面密度の均一性が改良された無機繊維積層体、それを用いた真空断熱材、及びその製造方法を与えることを目的とする。

本発明者らは、以下の態様を有する本発明によって上記課題を解決できることを見出した：
《態様１》
高面密度部分及び低面密度部分を有する第１の無機繊維マットと、高面密度部分及び低面密度部分を有する第２の無機繊維マットとを少なくとも含む無機繊維積層体であって、
前記第１の無機繊維マットの低面密度部分に、前記第１の無機繊維マット及び／又は前記第２の無機繊維マットの高面密度部分が積層されており、かつ前記第２の無機繊維マットの低面密度部分に、前記第１の無機繊維マット及び／又は前記第２の無機繊維マットの高面密度部分が積層されている、真空断熱材の芯材用の無機繊維積層体。
《態様２》
前記第１の無機繊維マットの前記高面密度部分及び前記低面密度部分が、その長さ方向にわたって互いに隣接する帯状の領域を形成しており、かつ
前記第２の無機繊維マットの前記高面密度部分及び前記低面密度部分が、その長さ方向にわたって互いに隣接する帯状の領域を形成している、
態様１に記載の無機繊維積層体。
《態様３》
前記第１の無機繊維マットにおいて、前記高面密度部分が、その幅方向における中央の帯状の領域であり、かつ前記低面密度部分が、前記中央の帯状の領域の両側に隣接する帯状の領域であり、かつ
前記第２の無機繊維マットにおいて、前記低面密度部分が、その幅方向における中央の帯状の領域であり、かつ前記高面密度部分が、前記中央の帯状の領域の両側に隣接する帯状の領域である、
態様２に記載の無機繊維積層体。
《態様４》
前記第１の無機繊維マットの前記高面密度部分及び前記低面密度部分が互いに分離しており、かつ／又は前記第２の無機繊維マットの前記高面密度部分及び前記低面密度部分が互いに分離している、態様１〜３のいずれか一項に記載の無機繊維積層体。
《態様５》
態様１〜４のいずれか一項に記載の無機繊維積層体及び前記無機繊維積層体を封入する外皮を含む、真空断熱材。
《態様６》
高面密度部分と低面密度部分とを有する第１の無機繊維マットを準備する工程；
高面密度部分と低面密度部分とを有する第２の無機繊維マットを準備する工程；及び
前記第１の無機繊維マットの低面密度部分に、前記第１の無機繊維マット及び／又は第２の無機繊維マットの高面密度部分を積層し、かつ第２の無機繊維マットの低面密度部分に、前記第１の無機繊維マット及び／又は第２の無機繊維マットの高面密度部分を積層する工程
を含む、無機繊維積層体の製造方法。
《態様７》
前記第１の無機繊維マットを準備する工程及び／又は前記第２の無機繊維マットを準備する工程が、無機繊維マットの面密度分布を測定することを含む、態様６に記載の方法。
《態様８》
前記第１の無機繊維マットを準備する工程及び／又は前記第２の無機繊維マットを準備する工程が、以下を含む、態様６に記載の方法。
無機繊維マット原反の面密度分布を測定すること；及び
前記無機繊維マット原反を切断して、高面密度部分及び低面密度部分を有する第１の無機繊維マットと、高面密度部分及び低面密度部分を有する第２の無機繊維マットとを得ること。
《態様９》
前記第１の無機繊維マットを準備する工程及び／又は前記第２の無機繊維マットを準備する工程が、以下を含む、態様６に記載の方法。
無機繊維マット原反を高面密度部分及び低面密度部分を与えて形成すること；及び
前記無機繊維マット原反を切断し、高面密度部分及び低面密度部分を有する第１の無機繊維と、高面密度部分及び低面密度部分を有する第２の無機繊維マットとを与えること。
《態様１０》
前記第１の無機繊維マットを切断して、前記第１の無機繊維マットの高面密度部分と低面密度部分とを分離すること；
前記第２の無機繊維マットを切断して、前記第２の無機繊維マットの高面密度部分と低面密度部分とを分離すること
をさらに含む、態様８又は９に記載の方法。

本発明によれば、面密度の均一性が改良された無機繊維積層体、それを用いた真空断熱材、及びその製造方法を与えることができる。

図１は、同様の面密度分布がある２つの無機繊維マットを用いて、本発明の無機繊維積層体を製造する場合の１つの態様を示している。 図２は、厚みが一定であるものの、面密度分布がある無機繊維マットを用いて、本発明の無機繊維積層体を製造する場合の１つの態様を示している。 図３は、厚みが一定ではなく、かつ面密度分布もある無機繊維マットを用いて、本発明の無機繊維積層体を製造する場合の１つの態様を示している。 図４Ａは、図２に示すような本発明の無機繊維積層体をライン生産方式によって製造する方法の１つの態様を、斜視図を用いて示している。 図４Ｂは、図２に示すような本発明の無機繊維積層体をライン生産方式によって製造する方法の１つの態様を、側面図を用いて示している。 図５Ａは、面密度分布がある無機繊維マットの１つの例を示している。 図５Ｂは、切断した図５Ａの無機繊維マットの積層態様を示している。 図６は、面密度分布がある無機繊維マットの切断態様及び積層態様のいくつかの例を示している。

《無機繊維積層体》
本発明の無機繊維積層体は、高面密度部分及び低面密度部分を有する第１の無機繊維マットと、高面密度部分及び低面密度部分を有する第２の無機繊維マットとを少なくとも含む。この無機繊維積層体では、第１の無機繊維マットの低面密度部分に、第１の無機繊維マット及び／又は第２の無機繊維マットの高面密度部分が積層されており、かつ第２の無機繊維マットの低面密度部分に、第１の無機繊維マット及び／又は第２の無機繊維マットの高面密度部分が積層されている。本発明の無機繊維積層体で用いられる無機繊維は、バインダーを含まない無機繊維、例えば真空断熱材の芯材に用いられる無機繊維であることが好ましい。

第１の無機繊維マットの低面密度部分に、第１の無機繊維マット及び／又は第２の無機繊維マットの高面密度部分が積層されており、かつ第２の無機繊維マットの低面密度部分に、第１の無機繊維マット及び／又は第２の無機繊維マットの高面密度部分が積層されていることで、本発明の積層体は、改良された面密度の均一性を有する。このような積層体は、面内に均一な断熱性を与えることができ、それによりその面内で熱架橋するような部分が少なくなるため、高い断熱性を与えることができる。

本発明の無機繊維積層体では、第１の無機繊維マットの低面密度部分に、第２の無機繊維マットの高面密度部分が積層され、かつ第２の無機繊維マットの低面密度部分に、第１の無機繊維マットの高面密度部分が積層されてもよい。また、本発明の無機繊維積層体では、第１の無機繊維マットの低面密度部分に、第１の無機繊維マットの高面密度部分が積層され、かつ第２の無機繊維マットの低面密度部分に、第２の無機繊維マットの高面密度部分が積層されてもよい。さらに、本発明の無機繊維積層体では、第１の無機繊維マットの低面密度部分に、第１の無機繊維マット及び第２の無機繊維マットの高面密度部分が積層され、かつ第２の無機繊維マットの低面密度部分に、第１の無機繊維マット及び第２の無機繊維マットの高面密度部分が積層されてもよい。

従来は、厚みが一定になるように無機繊維マットを製造しており、それにより面密度も面方向で一定になっていると考えられていた。しかしながら、本発明者らが、厚みが一定の無機繊維マットの面密度を測定してみたところ、面密度が均一となっていないことを発見した。また、面密度が低くなっている箇所は、真空断熱材にした際に、断熱性が低下していることが分かった。そこで、本発明者らは、面密度が少なくとも部分的に一定になるように、無機繊維マットを重ね合せることで、本発明の積層体を得た。

本明細書において、面密度は、無機繊維マットの主平面の面積当たりの質量を意味しており、無機繊維マット原反を全ての厚みで矩形に切り出して、例えば全ての厚みで５ｃｍ^２程度又は１０ｃｍ^２程度の面積で矩形に切り出して、その重量を測定することにより算出される値をいう。

ここで、高面密度部分とは、その無機繊維マット全体の平均面密度よりも高い面密度を有する部分をいい、低面密度部分とは、その無機繊維マット全体の平均面密度よりも低い面密度を有する部分をいう。例えば、高面密度部分は、その無機繊維マット全体の平均面密度よりも、１％以上、３％以上、５％以上、又は１０％以上高い面密度を有する部分であってもよく、低面密度部分は、その無機繊維マット全体の平均面密度よりも、１％以上、３％以上、５％以上、又は１０％以上低い面密度を有する部分であってもよい。

無機繊維マットの高面密度部分と低面密度部分との他に、無機繊維マット全体の平均面密度と実質的に同じ面密度を有する中間面密度部分を有していてもよい。そのような中間面密度部分は、その無機繊維マット全体の平均面密度から、１％未満、３％未満、５％未満、又は１０％未満の範囲の面密度を有する部分であってもよい。

また、高面密度部分又は低面密度部分は、その面内で１ｃｍ^２以上、３ｃｍ^２以上、５ｃｍ^２以上、１０ｃｍ^２以上、２０ｃｍ^２以上、又は３０ｃｍ^２以上で、５０００ｃｍ^２以下、３０００ｃｍ^２以下、１０００ｃｍ^２以下、５００ｃｍ^２以下、又は１００ｃｍ^２以下での面積を占める領域をいう。

無機繊維マットの高面密度部分と低面密度部分とは、その長さ方向において帯状に拡がっていてもよく、例えば、第１の無機繊維マットの高面密度部分が、その幅方向におけるマット中央の帯状の領域に存在し、その中央の帯状の領域の両側に、低面密度部分が存在していてもよい。この場合、第２の無機繊維マットは、第１の無機繊維マットの面密度の分布の偏りを補うように、その幅方向におけるマット中央の帯状の領域に低面密度部分が存在し、その中央の帯状の領域の両側に、高面密度部分が存在していてもよい。この場合、第２の無機繊維マットは、中央の帯状の領域に沿って切断されていてもよい。

本発明の積層体に用いられる無機繊維マットの高面密度部分、中面密度部分、及び低面密度部分は、無機繊維マット中にそれぞれ複数存在していてもよい。この場合、好ましくは、第１の無機繊維マットの面密度の偏りの全てが、第２の無機繊維マットの面密度の偏りによって補われるが、第１の無機繊維マットの複数の高面密度部分又は低面密度部分の１つのみに、第２の無機繊維マットの低面密度部分又は高面密度部分が積層してもよい。

本発明の積層体には、第１の無機繊維マット及び第２の無機繊維マットの他に、さらなる無機繊維マットが積層してもよい。この場合、好ましくは積層体全体で、面密度分布が小さくなるように無機繊維マットが積層する。

また、第１の無機繊維マットの中面密度部分に、第２の無機繊維マットの高面密度部分又は低面密度部分が積層していてもよい。

さらに、本発明の効果を得られる範囲で比較的小さな領域であれば、第１の無機繊維マットの高面密度部分に、第２の無機繊維マットの高面密度部分が積層していてもよい。この場合、第３の無機繊維マット、第４の無機繊維マット等を用いて、第１の無機繊維マットの高面密度部分と第２の無機繊維マットの高面密度部分との積層部分に、第３の無機繊維マット等の低面密度部分を積層させてもよい。

さらに、本発明の効果を得られる範囲で比較的小さな領域であれば、第１の無機繊維マットの低面密度部分に、第２の無機繊維マットの低面密度部分が積層していてもよい。この場合、第３の無機繊維マット、第４の無機繊維マット等を用いて、第１の無機繊維マットの低面密度部分と第２の無機繊維マットの低面密度部分との積層部分に、第３の無機繊維マット等の高面密度部分を積層させてもよい。

第１の無機繊維マット及び第２の無機繊維マットの高面密度部分、中面密度部分、及び／又は低面密度部分をこれらの部分ごとに切断して、第１の無機繊維マット及び第２の無機繊維マットの面密度分布の偏りを補うように、これらの部分を積層してもよい。また、第２の無機繊維マットの高面密度部分又は低面密度部分を積層させやすいように、第１の無機繊維マットもそれぞれの面密度部分ごとに切断して用いてもよい。したがって、第１の無機繊維マット及び／又は第２の無機繊維マットの高面密度部分、中面密度部分、及び／又は低面密度部分は、互いに分離して存在していてもよい。ただし、第１の無機繊維マット及び／又は第２の無機繊維マットの高面密度部分、中面密度部分、及び／又は低面密度部分は、分離していなくてもよい。

本発明の積層体は、面密度が比較的均一化されているものの、積層体の全体の平均面密度よりも高い面密度を有する部分が存在していてもよく、そしてその高面密度部分は、その積層体全体の平均面密度よりも、１％以上、３％以上、５％以上、又は１０％以上高い面密度を有していてもよい。また、本発明の積層体は、積層体の全体の平均面密度よりも低い面密度を有する部分が存在していてもよく、そしてその低面密度部分は、その積層体全体の平均面密度よりも、１％以上、３％以上、５％以上、又は１０％以上低い面密度を有していてもよい。

本発明の積層体全体の平均面密度は、例えば１０００ｇ／ｍ^２以上、１２００ｇ／ｍ^２以上、１５００ｇ／ｍ^２以上、１８００ｇ／ｍ^２以上、又は２０００ｇ／ｍ^２以上であってもよく、４０００ｇ／ｍ^２以下、３５００ｇ／ｍ^２以下、３０００ｇ／ｍ^２以下、又は２５００ｇ／ｍ^２以下であってもよい。

本発明の積層体全体の密度は、例えば５０ｋｇ／ｍ^３以上、８０ｋｇ／ｍ^３以上、１００ｋｇ／ｍ^３以上、又は１５０ｋｇ／ｍ^３以上であってもよく、３５０ｋｇ／ｍ^３以下、３００ｋｇ／ｍ^３以下、２５０ｋｇ／ｍ^３以下、又は２００ｋｇ／ｍ^３以下であってもよい。

本発明の積層体は、主平面が略長方形であってもよい。その面方向の１辺の長さは、例えば５ｃｍ以上、１０ｃｍ以上、１５ｃｍ以上、又は２０ｃｍ以上であってもよく、１００ｃｍ以下、８０ｃｍ以下、６０ｃｍ以下、４０ｃｍ以下、又は３０ｃｍ以下、又は２５ｃｍ以下であってもよい。また、厚みは、真空断熱材の外皮に封入された状態で、５ｍｍ以上、８ｍｍ以上、１０ｍｍ以上、又は１５ｍｍ以上であってもよく、５０ｍｍ以下、４０ｍｍ以下、３０ｍｍ以下、又は２０ｍｍ以下であってもよい。

本発明の積層体の無機繊維マットに用いる無機繊維としては、例えばグラスウールを挙げることができる。無機繊維の平均繊維径としては、例えば１μｍ以上、２μｍ以上、又は３μｍ以上であってもよく、２０μｍ以下、１０μｍ以下、８μｍ以下、又は５μｍ以下であってもよい。無機繊維マットは、例えばフェノール樹脂等のバインダーを有していてもよく、またバインダーを実質的に有していなくてもよい。例えば、特許第３７１２１２９号公報に記載の方法によって得られるような、繊維の交点部分が水ガラスなどで接合された、３次元の骨組み構造体であってもよい。

本発明の積層体で用いられる第１の及び第２の無機繊維マットは、幅、長さ、及び厚さを有する略直方体であってもよく、幅及び長さは１００ｍｍ以上、２００ｍｍ以上、３００ｍｍ以上、４００ｍｍ以上、又は５００ｍｍ以上であってもよく、２０００ｍｍ以下、１５００ｍｍ以下、１２００ｍｍ以下、１０００ｍｍ以下、８００ｍｍ以下、６００ｍｍ以下、５００ｍｍ以下、４００ｍｍ以下、又は３００ｍｍ以下であってもよい。また、厚さは、１０ｍｍ以上、３０ｍｍ以上、５０ｍｍ以上、１００ｍｍ以上、１５０ｍｍ以上、２００ｍｍ以上、又は３００ｍｍ以上であってもよく、５００ｍｍ以下、３００ｍｍ以下、２００ｍｍ以下、１００ｍｍ以下、５０ｍｍ以下、３０ｍｍ以下、又は１０ｍｍ以下であってもよい。本発明の積層体も、幅、長さ、及び厚さを有する略直方体であってもよく、上記の第１の及び第２の無機繊維マットと同じ寸法を選択することができる。

《真空断熱材》
本発明の真空断熱材は、上記の無機繊維積層体と、無機繊維積層体を封入する外皮を含む。外皮は、通常は、熱融着層、バリア層、及び保護層を含み、かつその端部において対向している熱融着層を互いに熱融着させて封止部を形成し、芯材を封入する。各層を、接着剤の層で共に接着させることができる。また、各層間及び／又は各層の内部に、吸着剤、吸湿剤等を含有させることもできる。

外皮の厚みとしては、１０μｍ以上、２０μｍ以上、３０μｍ以上、又は４０μｍ以上であってもよく、１００μｍ以下、８０μｍ以下、又は６０μｍ以下であってもよい。

本発明の真空断熱材は、例えば、床暖房、自動販売機、ユニットバス、バスタブやその蓋、魔法瓶、冷蔵庫、保冷庫、保冷車、保冷ボックス、自動車、建築物（住宅など）の屋根、建築物の壁、建築物の天井、建築物の床、給湯タンク等の断熱のために用いることができる。

《無機繊維積層体の製造方法》
本発明の無機繊維積層体の製造方法は、高面密度部分と低面密度部分とを有する第１の無機繊維マットを準備する工程、高面密度部分と低面密度部分とを有する第２の無機繊維マットを準備する工程、及び第１の無機繊維マットの低面密度部分に、第１の無機繊維マット及び／又は第２の無機繊維マットの高面密度部分を積層し、かつ第２の無機繊維マットの低面密度部分に、第１の無機繊維マット及び／又は第２の無機繊維マットの高面密度部分を積層する工程を含む。ここで、積層は、オンラインで連続的に行ってもよく、又はオフラインでバッチ式で行ってもよい。

無機繊維マットは、スピナーから吹き飛ばされた綿状の無機繊維がコンベアで運ばれながらマットが形成される場合がある。スピナーから吹き飛ばされる無機繊維の位置に偏りが存在する場合には、無機繊維マットには、高面密度部分と低面密度部分とが、その長さ方向にわたって帯状に発生することがある。例えば、無機繊維がコンベアの横断方向の中央部分に集中して積み重なることで高面密度部分が無機繊維マットの中央に帯状に形成される場合があり、無機繊維がコンベアの端部に集中して積み重なることで低面密度部分が無機繊維マットの中央に帯状に形成される場合がある。

従来は、無機繊維がコンベアの横断方向（無機繊維マットの幅方向）について厚みが一定になるように無機繊維マットが形成されていたが、本発明者らが、連続生産している無機繊維マットの幅方向の面密度分布を、長期間で測定してみたところ、厚みが一定であるにも関わらず、幅方向で、面密度が高くなる位置と面密度が低くなる位置の傾向が存在していることが分かった。そこで、本発明者らは、その面密度分布の偏りを補償するように無機繊維マットを積層する本発明の製造方法を見出した。

例えば、図１に示すように、第２の無機繊維マット（２）が、マット中央の帯状の領域に高面密度部分（２ａ）を有しており、その幅方向における中央の帯状の領域の両側に低面密度部分（２ｂ）を有している場合、第２の無機繊維マット（２）を高面密度部分（２ａ）において切断し、切断した部分を並び替えてマット中央の帯状の領域が低面密度部分（２ｂ）になるようにして第２の無機繊維マット（２）を形成し、それを、マット中央の帯状の領域に高面密度部分（１ａ）を有しており、その中央の帯状の領域の両側に低面密度部分（１ｂ）を有している第１の無機繊維マット（１）と積層して、上記の本発明の積層体（１０）を形成することができる。

本発明の第１の実施形態の無機繊維積層体の製造方法は、上記の第１の無機繊維マットを準備する工程及び／又は第２の無機繊維マットを準備する工程が、無機繊維マットの面密度分布を測定することを含む。

この方法では、面密度分布を測定した後に、第１の無機繊維マット及び／又は第２の無機繊維マットを切断して、その後、第１の無機繊維マットと第２の無機繊維マットとを積層してもよい。

また、本発明の第２の実施形態の無機繊維積層体の製造方法は、上記の第１の無機繊維マットを準備する工程及び／又は第２の無機繊維マットを準備する工程が、無機繊維マット原反の面密度分布を測定すること；及び無機繊維マット原反を切断して、高面密度部分及び低面密度部分を有する第１の無機繊維マットと、高面密度部分及び低面密度部分を有する第２の無機繊維マットとを得ることを含む。

例えば、図２に示すように、マット中央の帯状の領域に高面密度部分（１００ａ）を有し、その中央の帯状の領域の両側に低面密度部分（１００ｂ）を有する無機繊維マット原反（１００）の高面密度部分（１００ａ）で切断した後、高面密度部分（１ａ）及び低面密度部分（１ｂ）を有する第１の無機繊維マット（１）と、高面密度部分（２ａ）及び低面密度部分（２ｂ）を有する第２の無機繊維マット（２）とを、第１の無機繊維マット（１）の高面密度部分（１ａ）及び低面密度部分（１ｂ）に、第２の無機繊維マット（２）の低面密度部分（２ｂ）及び高面密度部分（２ａ）がそれぞれ重なるようにしてこれらを積層することができる。

上記の第１及び第２の実施形態において、面密度分布を測定する工程は、第１の無機繊維マットと第２の無機繊維マットとを積層する度に行う必要はなく、これらの実施形態は、例えば連続生産している無機繊維マットの面密度分布を一定期間測定することで、それ以後は面密度分布を測定しないという実施態様をも含む。

本発明の第３の実施形態の無機繊維積層体の製造方法は、上記の第１の無機繊維マットを準備する工程及び／又は第２の無機繊維マットを準備する工程が、無機繊維マット原反を高面密度部分及び低面密度部分を与えて形成すること；及び無機繊維マット原反を切断し、高面密度部分及び低面密度部分を有する第１の無機繊維と、高面密度部分及び低面密度部分を有する第２の無機繊維マットとを与えることを含む。

この方法では、従来、厚みが均一になるように無機繊維マットを形成していたが、あえて厚みも不均一にすることによって、無機繊維マットの面密度分布を発生しやすくしている。この方法では、厚みを均一にして無機繊維マットを形成する必要がないため、非常に容易に無機繊維マットを形成することができる。また、この場合には、面密度分布を測定しなくてもよい。

例えば、図３に示すように、マット中央の帯状の領域に高面密度部分（１００ａ）を与え、その中央の帯状の領域の両側に低面密度部分（１００ｂ）を与えて無機繊維マット原反（１００）を形成し、その高面密度部分（１００ａ）の略中央で切断することで、高面密度部分（１ａ）及び低面密度部分（１ｂ）を有する第１の無機繊維マット（１）と、高面密度部分（２ａ）及び低面密度部分（２ｂ）を有する第２の無機繊維マット（２）とを与えてもよい。その後、第１の無機繊維マット（１）の高面密度部分（１ａ）及び低面密度部分（１ｂ）に、第２の無機繊維マット（２）の低面密度部分（２ｂ）及び高面密度部分（２ａ）がそれぞれ重なるようにしてこれらを積層することができる。

上記の第１〜第３の実施形態の無機繊維積層体の製造方法の全てに関して、乾燥工程及び熱プレス工程は、上記の工程を行った後に実施してもよく、上記の工程を行う前に実施してもよく、上記の工程のいずれかの間に実施してもよい。

上記の第２〜第３の実施形態の無機繊維積層体の製造方法に関して、無機繊維マット原反を切断する工程、及び／又は第１の無機繊維マットと第２の無機繊維マットとを積層する工程は、ライン生産方式によって行ってもよい。

例えば、図４Ａ及び図４Ｂは、図２に示すような本発明の無機繊維積層体をライン生産方式によって製造する方法の１つの態様を示している。

図４Ａは、無機繊維マット原反（１００）を切断する工程を、斜視図を用いて示している。図４Ａでは、第１のコンベア（２０１）と第２のコンベア（２０２）の間に、スリッター（３００）が存在している。無機繊維マット原反（１００）は、スリッター（３００）によって、第１の無機繊維マット（１）と第２の無機繊維マット（２）とに切断され、第１のコンベア（２０１）と第２のコンベア（２０２）の流れ方向でそれぞれ運搬される。ここでは、第１の無機繊維マット（１）は、２つのカーブコンベア（２０１Ａ、２０１Ｂ）によって運搬され、第２の無機繊維マット（２）は、直線状のコンベア（２０２Ａ）によって運搬される。ここで、コンベアの流れ方向は、無機繊維マットの長さ方向と対応しており、コンベアの横断方向は、無機繊維マットの幅方向と対応している。

図４Ｂは、第１の無機繊維マット（１）と第２の無機繊維マット（２）とを積層して無機繊維積層体（１０）を得る工程を、側面図で示している。２つのカーブコンベア（２０１Ａ、２０１Ｂ）によって運搬された第１の無機繊維マット（１）は、直線状のコンベア（２０２Ａ）によって運搬された第２の無機繊維マット（２）の上を移動する。そして、第１の無機繊維マット（１）は、第２の無機繊維マット（２）にコンベアの終端部で積層し、無機繊維積層体（１０）が得られる。

上記の第２〜第３の実施形態の無機繊維積層体の製造方法に関して、無機繊維マット原反は、３つ以上の無機繊維マットに、例えば４つ又は６つの無機繊維マットに切断されてもよい。すなわち、上記の第２〜第３の実施形態の無機繊維積層体の製造方法に関して、高面密度部分と低面密度部分とを有する第１の無機繊維マットを切断して、第１の無機繊維マットの高面密度部分と低面密度部分とを分離することができ、かつ／又は高面密度部分と低面密度部分とを有する第２の無機繊維マットを切断して、第２の無機繊維マットの高面密度部分と低面密度部分とを分離することができる。ここで、第１の無機繊維マット及び／又は第２の無機繊維マットから、高面密度部分と低面密度部分とを分離する工程は、無機繊維マット原反から、高面密度部分と低面密度部分とを有する第１の無機繊維マット及び第２の無機繊維マットを切断する工程と同時に行ってもよい。

好ましくは、第２の無機繊維マットを切断して高面密度部分と低面密度部分とを分離し、分離した高面密度部分及び低面密度部分を、第１の無機繊維マットの低面密度部分と高面密度部分とにそれぞれ積層して、得られる積層体の面密度を均一化する。

図５Ａに示すように、無機繊維マット原反（１００）が、その幅方向の中央部において高い面密度を有し、幅方向の端部において低い面密度を有する場合には、無機繊維マット原反（１００）を中央から切断して、低面密度部分（１ｂ）及び高面密度部分（１ａ）を有する第１の無機繊維マット（１）と、低面密度部分（２ｂ）及び高面密度部分（２ａ）を有する第２の無機繊維マット（２）とに分離し、これを積層して積層体の面密度を均一化することができる。

また、場合によっては、無機繊維マット原反（１００）を４つの部分、すなわち第１の無機繊維マット（１）の低面密度部分（１ｂ）及び高面密度部分（１ａ）並びに第２の無機繊維マット（２）の低面密度部分（２ｂ）及び高面密度部分（２ａ）に切断してもよい。このようにして第１の無機繊維マット（１）の低面密度部分（１ｂ）及び高面密度部分（１ａ）並びに第２の無機繊維マット（２）の低面密度部分（２ｂ）及び高面密度部分（２ａ）は、密度分布が少なくなるように、図５Ｂの（ａ）〜（ｈ）に示す様々な態様で積層することができる。

図６に示すように、無機繊維マット原反（１００）が様々な面密度分布を有する場合、図６（ａ）〜（ｄ）のように、中央から切断して重ね合せることも可能ではあるものの、（ｅ）及び（ｆ）に示すように、複数の部分に切断して得られる積層体の面密度を均一化することができる。なお、図６において、「高」及び「低」とは、高面密度部分及び低面密度部分を示している。

図６において考慮した態様では、無機繊維マット原反の密度分布の領域を６つ又は８つに分けて考えているが、これは図５Ａ及び図５Ｂに示すように４つであってもよく、８つより多くてもよい。また、無機繊維マット原反には、中間的な密度部分も当然に存在することができ、この中面密度部分も、高面密度部分、中面密度部分又は低面密度部分と、得られる積層体の面密度分布を小さくするように積層させる。

幅５００ｍｍの無機繊維マット原反を、平均面密度の目標値を１５００ｇ／ｍ^２として製造した。これを、幅方向に等間隔で６点の位置で面密度を測定したところ、一方の幅から他方の幅にわたって、１３８３ｇ／ｍ^２、１４５２ｇ／ｍ^２、１５０９ｇ／ｍ^２、１６８２ｇ／ｍ^２、１４８３ｇ／ｍ^２、及び１５３１ｇ／ｍ^２であった。

この無機繊維マット原反を中央部分で切断し、一方の幅から他方の幅にわたって、１３８３ｇ／ｍ^２、１４５２ｇ／ｍ^２及び１５０９ｇ／ｍ^２の面密度を有する第１の無機繊維マットと、一方の幅から他方の幅にわたって、１６８２ｇ／ｍ^２、１４８３ｇ／ｍ^２、及び１５３１ｇ／ｍ^２の面密度を有する第２の無機繊維マットとを得た。

第１の無機繊維マットの面密度が１３８３ｇ／ｍ^２の部分と、第２の無機繊維マットの面密度が１６８２ｇ／ｍ^２の部分とが重なり、かつ第１の無機繊維マットの面密度が１５０９ｇ／ｍ^２の部分と、第２の無機繊維マットの面密度が１５３１ｇ／ｍ^２の部分とが重なるように、第１の無機繊維マットと第２の無機繊維マットとを積層させて、無機繊維積層体を得た。

このようにして得られた無機繊維積層体は、面密度の分布が実質的に小さくなっており、特に真空断熱材の芯材に用いた場合には、面内に均一な断熱性を与えることができる。

１ 第１の無機繊維マット
１ａ 第１の無機繊維マットの高面密度部分
１ｂ 第１の無機繊維マットの低面密度部分
２ 第２の無機繊維マット
２ａ 第２の無機繊維マットの高面密度部分
２ｂ 第２の無機繊維マットの低面密度部分
１０ 無機繊維積層体
１００ 無機繊維マット原反
１００ａ 無機繊維マット原反の高面密度部分
１００ｂ 無機繊維マット原反の低面密度部分

Claims (10)

1. 高面密度部分及び低面密度部分を有する第１の無機繊維マットと、高面密度部分及び低面密度部分を有する第２の無機繊維マットとを少なくとも含む無機繊維積層体であって、
   前記第１の無機繊維マットの低面密度部分に、前記第１の無機繊維マット及び／又は前記第２の無機繊維マットの高面密度部分が積層されており、かつ前記第２の無機繊維マットの低面密度部分に、前記第１の無機繊維マット及び／又は前記第２の無機繊維マットの高面密度部分が積層されている、無機繊維積層体。
2. 前記第１の無機繊維マットの前記高面密度部分及び前記低面密度部分が、その長さ方向にわたって互いに隣接する帯状の領域を形成しており、かつ
   前記第２の無機繊維マットの前記高面密度部分及び前記低面密度部分が、その長さ方向にわたって互いに隣接する帯状の領域を形成している、
   請求項１に記載の無機繊維積層体。
3. 前記第１の無機繊維マットにおいて、前記高面密度部分が、その幅方向における中央の帯状の領域であり、かつ前記低面密度部分が、前記中央の帯状の領域の両側に隣接する帯状の領域であり、かつ
   前記第２の無機繊維マットにおいて、前記低面密度部分が、その幅方向における中央の帯状の領域であり、かつ前記高面密度部分が、前記中央の帯状の領域の両側に隣接する帯状の領域である、
   請求項２に記載の無機繊維積層体。
4. 前記第１の無機繊維マットの前記高面密度部分及び前記低面密度部分が互いに分離しており、かつ／又は前記第２の無機繊維マットの前記高面密度部分及び前記低面密度部分が互いに分離している、請求項１〜３のいずれか一項に記載の無機繊維積層体。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の無機繊維積層体及び前記無機繊維積層体を封入する外皮を含む、真空断熱材。
6. 高面密度部分と低面密度部分とを有する第１の無機繊維マットを準備する工程；
   高面密度部分と低面密度部分とを有する第２の無機繊維マットを準備する工程；及び
   前記第１の無機繊維マットの低面密度部分に、前記第１の無機繊維マット及び／又は第２の無機繊維マットの高面密度部分を積層し、かつ第２の無機繊維マットの低面密度部分に、前記第１の無機繊維マット及び／又は第２の無機繊維マットの高面密度部分を積層する工程
   を含む、無機繊維積層体の製造方法。
7. 前記第１の無機繊維マットを準備する工程及び／又は前記第２の無機繊維マットを準備する工程が、無機繊維マットの面密度分布を測定することを含む、請求項６に記載の方法。
8. 前記第１の無機繊維マットを準備する工程及び／又は前記第２の無機繊維マットを準備する工程が、以下を含む、請求項６に記載の方法。
   無機繊維マット原反の面密度分布を測定すること；及び
   前記無機繊維マット原反を切断して、高面密度部分及び低面密度部分を有する第１の無機繊維マットと、高面密度部分及び低面密度部分を有する第２の無機繊維マットとを得ること。
9. 前記第１の無機繊維マットを準備する工程及び／又は前記第２の無機繊維マットを準備する工程が、以下を含む、請求項６に記載の方法。
   無機繊維マット原反を高面密度部分及び低面密度部分を与えて形成すること；及び
   前記無機繊維マット原反を切断し、高面密度部分及び低面密度部分を有する第１の無機繊維と、高面密度部分及び低面密度部分を有する第２の無機繊維マットとを与えること。
10. 前記第１の無機繊維マットを切断して、前記第１の無機繊維マットの高面密度部分と低面密度部分とを分離すること；
    前記第２の無機繊維マットを切断して、前記第２の無機繊維マットの高面密度部分と低面密度部分とを分離すること
    をさらに含む、請求項８又は９に記載の方法。

Images