WO2009084367A1 - 真空断熱材用芯材、真空断熱材、および、これらの製造方法 - Google Patents

真空断熱材用芯材、真空断熱材、および、これらの製造方法 Download PDF

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WO2009084367A1
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nonwoven fabric
heat insulating
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vacuum heat
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Takeshi Uchida
Shinichi Ohori
Tomoyuki Terao
Hiroyoshi Ueno
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Sharp Kabushiki Kaisha
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    • F25D2201/14—Insulation with respect to heat using subatmospheric pressure

Definitions

  • the present invention relates to a core material for a vacuum heat insulating material, a vacuum heat insulating material, and a manufacturing method thereof.
  • 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.
  • the vacuum heat insulating material described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-265038 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 ratio of the particle diameter of 30 ⁇ m or more in the inorganic fiber is 0.1% by mass or less, the average fiber diameter in the inorganic fiber is 0.2 to 6 ⁇ m, and the inorganic fiber is horizontal to the sheet surface. Arranged in the direction.
  • 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.
  • the density of the core material in the vacuum heat insulating material is 200 to 270 kg / m 3
  • the core material after opening the outer cover material contains 75% or more of glass fibers having a fiber length of 100 ⁇ m or more.
  • FIG. 6 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. 7 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. 8 shows a similar distribution state. It is an electron micrograph (magnification 100 times) of a section.
  • a large number of glass fibers 510 having various fiber lengths extend in various directions and are randomly distributed.
  • a short fiber having a fiber length of 1 mm or less or a fine fiber having a fiber diameter of 1 ⁇ m 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.
  • the main fiber also includes many fibers that are bent or twisted.
  • the glass wool is configured in this way, 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.
  • Patent Document 2 a core material containing 75% or more of glass fibers having a fiber length of 100 ⁇ m or more is used, and the density of the core material is 200 to 270 kg / m 3. Even if the glass wool is pressed so that it is difficult to align most glass fibers.
  • 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.
  • the object of the present invention is that it is possible to exceed the improvement limit of conventional heat insulation performance, and the core material for vacuum heat insulation material having excellent heat insulation performance, the vacuum heat insulation material provided with the core material, and the production thereof Is to provide a method.
  • 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.
  • 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.
  • the core material for vacuum heat insulating material according to the present invention is a core material for 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.
  • the continuous filament method a large number of fibers with extremely small variations 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 manufactured by the continuous filament method into a substantially constant length, a straightness of a large number of inorganic fibers having substantially the same length and having a very small variation in fiber diameter can be obtained. It can be obtained in a very high state.
  • 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.
  • 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.
  • 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 average fiber diameter of the inorganic fibers is 3 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less, and the average fiber length of the inorganic fibers is 3 mm or more and 15 mm or less.
  • the heat conductivity of the core material can be reduced most, and the core material for vacuum heat insulating material having the most excellent heat insulating performance can be obtained.
  • the inorganic fiber is preferably a glass fiber.
  • 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.
  • 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 a vacuum heat insulating material core material having any of the characteristics described above.
  • 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 is manufactured in this step. A step of extending most of the plurality of inorganic fibers in a direction substantially parallel to the surface of the non-woven fabric and laminating the plurality of non-woven fabrics.
  • the manufacturing method of the core material for vacuum heat insulating material of the present invention at least a plurality of inorganic fibers manufactured by the continuous filament method are used.
  • 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.
  • 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. Disperse and line up.
  • 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.
  • a method for manufacturing a vacuum heat insulating material 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, Extending most of the plurality of inorganic fibers in a direction substantially parallel to the surface of the non-woven fabric, laminating the non-woven fabrics, and laminating the non-woven fabrics inside the outer packaging material Storing and maintaining the inside of the outer packaging material in a reduced pressure state.
  • a method for producing a vacuum heat insulating material comprises 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, A step of extending most of the plurality of inorganic fibers in a direction substantially parallel to the surface of the produced nonwoven fabric, and further laminating the plurality of nonwoven fabrics, and a binder contained in the plurality of laminated nonwoven fabrics And a step of accommodating the plurality of nonwoven fabrics from which the binder has been removed inside the outer packaging material and maintaining the inside of the outer packaging material in a reduced pressure state.
  • a plurality of inorganic fibers manufactured by a continuous filament method is used.
  • 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.
  • 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. Align so that they face each other.
  • 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.
  • a vacuum heat insulating material can be manufactured by accommodating the laminated
  • the thermal conductivity of the core material can be reduced by using at least a plurality of inorganic fibers produced by the continuous filament method, exceeding the improvement limit of the conventional heat insulation performance.
  • a core material for vacuum heat insulating material having excellent heat insulating performance and a vacuum heat insulating material provided with the core material can be obtained.
  • FIG. 1 it is sectional drawing which shows typically the mode (B) of the inside of a vacuum heat insulating material when arrangement
  • FIG. 1 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.
  • Vacuum heat insulating material 100: core material, 200: outer packaging material, 110: non-woven fabric, 111, 112: glass fiber.
  • 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
  • FIG. 1B shows a state when the inside of the outer packaging material is decompressed.
  • a core material 100 is accommodated in a gas barrier outer packaging material 200 formed in a bag shape.
  • the core material 100 is formed by laminating a plurality of non-woven fabrics 110.
  • Each nonwoven fabric 110 is produced by a papermaking method using glass fibers which are examples of inorganic fibers and a small amount of an organic binder.
  • the binder it is possible to use an inorganic binder.
  • the flexibility of bending of the fiber assembly, that is, the nonwoven fabric 110 is inferior, and the cost when used as a product is lower than that of an organic binder. Since it becomes expensive compared with the case where it uses, it is preferable to use an organic binder.
  • the amount of binder should be kept as small as possible.
  • 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 .
  • the nonwoven fabric is formed, the nonwoven fabric is laminated to form the core material, the core material is arranged inside the outer packaging material, and the pressure is reduced to configure the vacuum heat insulating material.
  • 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 pressure inside the outer packaging material is reduced 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.
  • a plurality of nonwoven fabrics 110 are laminated to form the core material 100.
  • 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.
  • the core material 100 is compressed.
  • the nonwoven fabrics 110 come into contact with each other so as to be pressed against each other.
  • the present inventors have used as a core a non-woven fabric configured to contain inorganic fibers of specific conditions. By using it, it discovered that the heat insulation performance of a vacuum heat insulating material improved remarkably, and reached
  • 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 produced by the continuous filament method.
  • 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.
  • inorganic fibers examples 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.
  • a nonwoven fabric produced by a wet papermaking method using glass fibers cut to a certain length is used as a core material of a vacuum heat insulating material.
  • the glass fiber cut to a certain length is a glass fiber which is a filamentous continuous filament of 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
  • 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 manufactured by the continuous filament method into a substantially constant length, a straightness of a large number of inorganic fibers having substantially the same length and having a very small variation in fiber diameter can be obtained. It can be obtained in a very high state.
  • Nonwoven fabrics arranged to be dispersed can be obtained.
  • FIG. 3 is a plan view schematically showing the distribution state 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. 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
  • 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. They are not aligned, but are aligned so as to be distributed in a random direction within a 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. In addition, it can be seen that most of the fibers extend in a direction substantially parallel to the surface of the nonwoven fabric, but are aligned so as to be dispersed in a random direction within a plane forming the surface of the nonwoven fabric.
  • the nonwoven fabric 110 which comprises the core material of this invention contains at least the glass fiber which is an example of the some inorganic fiber manufactured by the continuous filament method, the nonwoven fabric 110 is used using such a some glass fiber.
  • a plurality of glass fibers 111 and 112 are arranged so as to extend in a direction substantially parallel to the surface of the nonwoven fabric. Glass fibers can be easily aligned.
  • 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 be distributed in a random direction.
  • the presence of glass fibers filling between the plurality of glass fibers constituting the core material can be minimized, and the presence of glass fibers entangled between the plurality of glass fibers can be minimized. Therefore, it is possible to prevent heat conduction from occurring between the glass 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 and the vacuum heat insulating material provided with the core material can be obtained.
  • the glass fiber composition 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.
  • the inorganic fiber forming the nonwoven fabric as the core material of the present invention is a glass fiber having a predetermined length obtained by cutting a continuous filament into a predetermined length, and has an extremely high straightness and a substantially circular cross section. Have. For this reason, unless a plurality of glass fibers dispersed in a random direction are aligned and aligned in parallel, the glass fibers are in contact with each other at a point, so that heat conduction between the glass fibers is remarkably suppressed.
  • inorganic fiber materials such as alumina chopped strands using alumina fibers are preferable because they are more expensive than glass fibers and have high thermal conductivity. Absent.
  • organic materials generally have lower thermal conductivity than inorganic materials, but do not have rigidity. For this reason, an organic fiber material deform
  • the method for manufacturing the vacuum heat insulating material core 100 of the present invention first, at least glass fibers which are an example of a plurality of inorganic fibers manufactured by a continuous filament method are used, and a nonwoven fabric is formed by a wet papermaking method. 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.
  • the nonwoven fabric 110 is first manufactured by the wet papermaking method at least using the several glass fiber manufactured by the continuous filament 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. 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.
  • the vacuum heat insulating material manufacturing method of the present invention at least a plurality of glass fibers manufactured by a continuous filament method is used.
  • the non-woven fabric 110 is manufactured by the wet papermaking method using such a plurality of glass fibers, when the glass fibers are arranged in a direction parallel to the surface of the non-woven fabric 110, most of the glass fibers 111 and 112 are used.
  • a plurality of glass fibers can be easily aligned so as to extend in a direction substantially parallel to the surface of the nonwoven fabric 110.
  • 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 be distributed in a random direction. 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.
  • the vacuum heat insulating material 1 can be manufactured by accommodating the some nonwoven fabric 110 laminated
  • 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.
  • the nonwoven fabric 110 made of glass fiber used in the present invention is manufactured by a wet papermaking method.
  • 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 the nonwoven fabric 110 made of glass fibers with very little binding is formed. Obtainable. For this reason, the number of glass fibers arranged in parallel is very small, and most glass fibers 111 and 112 are in contact with each other 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. .
  • 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.
  • a known papermaking machine such as a long net papermaking machine, a short netting papermaking machine, or an inclined wire type papermaking machine.
  • a nonwoven fabric made of glass fiber is used as a heat insulating material having heat resistance, a heat insulating material having 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.
  • the nonwoven fabric 110 made of glass fiber 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.
  • 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 glass fibers 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.
  • the glass chopped strand which is an example of the inorganic fiber used in the present invention, preferably has a glass fiber having a fiber diameter of 3 to 15 ⁇ m and a fiber length of 3 to 15 mm having a composition ratio of 99% or more.
  • a glass chopped strand having a fiber diameter of less than 3 ⁇ m 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. .
  • Glass fibers having a fiber diameter of less than 3 ⁇ m have low fiber rigidity. Therefore, when a nonwoven fabric is produced by a wet papermaking method, the fibers are bent, entanglement between the fibers occurs, and the contact area between the fibers increases. . Thereby, since heat conduction becomes large and the heat insulation performance of the core material is deteriorated, glass fibers having a fiber diameter of less than 3 ⁇ m are not preferable.
  • the glass fiber having a fiber length of less than 3 mm is produced by dispersing the fiber located in the upper layer on the fiber located in the lower layer already dispersed when the nonwoven fabric is produced by the wet papermaking method.
  • the upper layer fibers are more likely to be supported on the lower layer fibers at one point, for example, one end of the upper layer fibers hang down to the lower layer and the other in the thickness direction. It is expected to be positioned in a protruding form.
  • 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 insulating performance of the core material is deteriorated, so that glass fibers having a fiber length of less than 3 mm are not preferable.
  • glass fibers having a fiber diameter of 15 ⁇ m or more are used to form a nonwoven fabric and a core material is formed by laminating a plurality of nonwoven fabrics, the number of fiber layers in the thickness direction of the core material is reduced, and the heat transfer path in the thickness direction Becomes shorter and the pore diameter becomes larger when the nonwoven fabric is formed. Accordingly, glass fibers having a fiber diameter of 15 ⁇ m or more are not preferable because they are affected by the thermal conductivity of the gas and reduce the heat insulating performance of the core material.
  • the fiber length increases with respect to the fiber diameter, so that the rigidity of the fiber is lowered and the fiber is easily bent, entanglement between the fibers occurs, and the contact area between the fibers is increased. To increase. Thereby, since heat conduction becomes large and the heat insulation performance of the core material is deteriorated, glass fibers having a fiber length of 15 mm or more are not preferable.
  • the non-woven fabric made of glass fiber used as the core material for vacuum heat insulating material of the present invention has no bonding force between fibers. For this reason, it is necessary to use an organic 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 mold deformation in the subsequent processing process. However, since the nonwoven fabric is finally encapsulated in the outer packaging material as the core material of the vacuum heat insulating material, it is necessary to minimize the amount of the organic binder used.
  • the binder content in the nonwoven fabric made of glass fibers is preferably 15% by mass or less.
  • a liquid binder such as a resin emulsion or an aqueous resin solution is generally sprayed by a spray or the like and added to the glass fiber.
  • a spray or the like it is preferred to produce a nonwoven fabric by a wet papermaking method by mixing a granular or fibrous organic binder with glass chopped strands, and it is more preferred to use a granular binder.
  • PVA polyvinyl alcohol
  • a fibrous material obtained by fiberizing a thermosetting resin such as uncured or semi-cured phenol resin, acrylic resin, epoxy resin, or polyester, unstretched polyester Fibers of thermoplastic resins such as polypropylene, polyethylene, ethylene vinyl alcohol, etc., or core-sheath structure fibers using these thermoplastic resins, have components with different melting points on the inside (core) and outside (sheath) Examples thereof include fibers having a low melting point of the outside (sheath).
  • examples of the granular organic binder include granular PVA, the above-mentioned thermosetting resin, and thermoplastic resin powder.
  • liquid organic binder is likely 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 organic binder is not preferred.
  • a granular binder or a fibrous binder is used as an organic binder, and these organic binders are dispersed and mixed in glass chopped strands to produce a nonwoven fabric by a wet papermaking method, most of the binders are fibers other than the fiber contact points. It may be possible to bridge the gap with an organic binder. However, such bridging is extremely delicate and has very little possibility of generating heat conduction. Thereby, since the outstanding heat insulation characteristic of a core material can be maintained, it is preferable to use a granular binder and a fibrous binder as an organic binder.
  • Basis weight of the nonwoven fabric made of glass fiber used as a vacuum heat insulating material for a core material of the present invention is preferably 30 ⁇ 600g / m 2. If the nonwoven fabric has a rice basis weight of less than 30 g / m 2 , the influence of the thermal conductivity of the gas increases due to the increase in the diameter of the voids present in the nonwoven fabric. Thereby, since the heat insulation performance of a core material falls and the intensity
  • the rice tsubo 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.
  • rice tsubo is used as a unit for measuring the thickness of a nonwoven fabric made of glass fibers produced by a wet papermaking method.
  • JP-A-2006-17169 Patent Document 2
  • 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 ⁇ m.
  • the heat insulation performance of the finally obtained vacuum heat insulating material itself is lowered.
  • the heat insulation performance of the vacuum heat insulating material increases as the diameter of the inorganic fibers constituting the core material is smaller.
  • 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.
  • 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 a vacuum heat insulating material that can obtain a much higher heat insulating performance than a conventional vacuum heat insulating material.
  • 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 ⁇ m. It is negligible. Therefore, considering the productivity, price, and performance, the preferred fiber diameter of the glass chopped strand is 6 to 15 ⁇ m. When the glass fiber of this range is used, the vacuum heat insulating material which has heat insulation performance higher than the conventional vacuum heat insulating material can be obtained with a suitable manufacturing cost.
  • the vacuum heat insulating material of the present invention can be manufactured by a known method using a core material having the above-described characteristics.
  • 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.
  • 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
  • the innermost layer is made of high-density polyethylene.
  • PET polyethylene terephthalate
  • 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.
  • a getter agent such as a gas adsorbent or a water adsorbent in the vacuum heat insulating material.
  • the heat insulating performance can be further improved by removing or reducing the organic binder of the core material before the vacuum sealing.
  • a thermosetting resin binder such as an acrylic resin
  • the binder can be removed by using a thermal decomposition method.
  • the binder before enclosing the core material in the outer packaging material, only the binder can be removed by thermal decomposition by treating at a temperature higher than the thermal decomposition temperature of the binder and lower than the melting point of the glass fiber.
  • a water-soluble resin binder such as PVA
  • the binder can be removed or reduced by washing with warm water or the like in addition to the above method.
  • Example 1 Glass chopped strands (produced by Owens Corning Corporation) having the average fiber diameter and average fiber length shown in Table 1 were introduced into water so that the concentration was 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.
  • Emanon (registered trademark) 3199 manufactured by Kao Corporation
  • paper was made by a wet paper making method to prepare a web.
  • the obtained web was impregnated with a liquid obtained by diluting an acrylic emulsion (GM-4 manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) with water so that its solid content concentration was 3.0% by mass, and the moisture content of the web was adjusted by sucking moisture so that the amount was 200% by mass with respect to the glass fiber mass.
  • the nonwoven fabric used for the core material for vacuum heat insulating materials was produced by drying a web. Used obtained vacuum insulation material for the core material nonwoven fabric, the basis weight is 100 g / m 2, the binder content was 5.7 wt%.
  • Examples 2 to 8 Glass chopped strands (both manufactured by Owens Corning) having the average fiber diameter and average fiber length shown in Table 1 were introduced into water so that the concentration became 0.5% by mass, and Emanon (registered as a dispersant) Trademark) 3199 (manufactured by Kao Corporation) was added to 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the glass chopped strands, and stirred to obtain a glass chopped strand slurry.
  • Emanon registered as a dispersant) Trademark
  • Example 9 By laminating 10 non-woven fabrics used for the core material for a vacuum heat insulating material produced by the same method as in Example 2, the binder content was reduced to 0% by mass by heating in an electric furnace at a temperature of 550 ° C. for 1 hour. did.
  • a non-woven fabric 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.
  • the binder content shown in Table 1 was obtained by the following formula from the mass difference before and after heating by removing the organic component by heating the nonwoven fabric used for the vacuum insulating core material at a temperature of 600 ° C. for 30 minutes.
  • Binder content (mass%) [ ⁇ (mass before heating) ⁇ (mass after heating) ⁇ / (mass before heating)] ⁇ 100
  • the nonwoven fabrics produced in Examples 1 to 9 above were laminated in the number indicated in the column “Number of laminated nonwoven fabrics” in Table 1 to obtain a core material.
  • Thermal conductivity was calculated by measuring the temperature of the upper and lower surfaces of each core material made of a laminate and the heat flow flowing through each core material in each of the vacuum steady state core materials held. The measurement results of the obtained thermal conductivity are shown in the “thermal conductivity” column of Table 1. In addition, about the comparative example 1, 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.
  • the vacuum heat insulating material according to the example of the present invention has a thermal conductivity of 1.10 mW / m ⁇ K or less, which is considerably smaller than the conventional vacuum heat insulating material as a comparative example. It can be seen that it has excellent heat insulation performance exceeding the improvement limit of conventional heat insulation performance.
  • the vacuum heat insulating material according to the present invention it is possible to provide a device such as a refrigerator excellent in heat insulating performance and energy saving.
  • the core material for vacuum heat insulating material and the vacuum heat insulating material of the present invention can reduce the thermal conductivity of the core material by using at least a plurality of inorganic fibers produced by the continuous filament method, and improve the conventional heat insulating performance It is possible to exceed the limit and has excellent heat insulation performance, so it is widely used in household refrigerators and other devices that require heat insulation.

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Abstract

　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する真空断熱材用芯材、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。真空断熱材用芯材（１００）は、複数の不織布（１１０）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（１１０）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）を少なくとも含む。不織布（１１０）においては、複数のガラス繊維（１１１、１１２）のうち大半のガラス繊維（１１１、１１２）が不織布（１１０）の表面とほぼ平行な方向に延在している。

Description

真空断熱材用芯材、真空断熱材、および、これらの製造方法
　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。
　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。
　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。
　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／ｍ３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。
特開２００５－２６５０３８号公報 特開２００６－１７１６９号公報
　図６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７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８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。
　図６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７と図８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。
　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。
　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／ｍ３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。
　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。
　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する真空断熱材用芯材、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。
　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。
　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。
　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。
　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整列する。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。
　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以下であることが好ましい。この場合、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。
　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。
　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含む。
　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。
　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して整列する。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。
　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、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。
　この発明の一つの局面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。
　この発明のもう一つの局面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に含まれたバインダーを除去するステップと、バインダーが除去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。
　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整列する。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。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を得ることができる。
　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。
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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。
符号の説明
　１：真空断熱材、１００：芯材、２００：外包材、１１０：不織布、１１１，１１２：ガラス繊維。
　以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
　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。
　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。
　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、少量の有機バインダーを用いて、抄紙法によって作製されている。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１１０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。また、バインダーの量は、極力、大きくならないように抑える。
　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／ｍ３の範囲内に含まれる。
　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。
　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。
　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。
　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。
　本発明者らは、上述のようにして構成される真空断熱材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を含むように構成される不織布を芯材として使用することによって、真空断熱材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。
　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を少なくとも含むように構成される。
　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を少なくとも含む。
　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。
　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を真空断熱材の芯材として使用する。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。
　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。
　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を製造した場合、繊維が不織布の表面とほぼ平行な方向に延在するが、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整列された不織布を得ることができる。
　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。
　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整列している。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の表面とほぼ平行な方向に延在するが、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整列していることがわかる。
　このように本発明の芯材を構成する不織布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を少なくとも含むので、このような複数のガラス繊維を用いて、不織布１１０を形成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整列する。これにより、芯材を構成する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。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とその芯材を備えた真空断熱材を得ることができる。
　ガラス繊維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。
　上述したように、本発明の芯材として不織布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が平行に整列して並ばない限り、ガラス繊維同士は点で接触するので、ガラス繊維間の熱伝導が著しく抑制される。
　ガラス繊維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。
　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。
　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。
　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。
　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を少なくとも用いる。このような複数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整列する。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。
　本発明に用いられるガラス繊維からなる不織布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。
　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。
　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。
　これに対して、本発明に用いられるガラス繊維からなる不織布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、繊維同士の絡み合いは少ない方が望ましい。
　そのため、本発明に用いられるガラス繊維からなる不織布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。
　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のガラス繊維の構成比率が９９％以上であることが好ましい。
　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。
　繊維径が３μｍ未満のガラス繊維は、繊維の剛性が低いため、湿式抄紙法によって不織布を製造する際に、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未満のガラス繊維は好ましくない。
　繊維長が３ｍｍ未満のガラス繊維は、湿式抄紙法によって不織布を製造する際に、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。
　繊維径が１５μｍ以上のガラス繊維を用いて、不織布を構成し、複数の不織布を積層して芯材を形成すると、芯材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。
　繊維長が１５ｍｍ以上のガラス繊維を用いると、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。
　本発明の真空断熱材用芯材として用いられる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、抄紙工程において有機バインダーを使用する必要がある。しかし、不織布は最終的に真空断熱材の芯材として外包材に内包されるため、有機バインダーの使用量は最低限にとどめる必要がある。ガラス繊維からなる不織布におけるバインダー含有量は１５質量％以下であるのが好ましい。
　有機バインダーとしては、樹脂エマルジョン、樹脂水溶液等の液状バインダーをスプレーなどにより噴霧し、ガラス繊維に添加することが一般的である。本発明の製造方法では粒状または繊維状の有機バインダーをガラスチョップドストランドと混合して湿式抄紙法によって不織布を製造することが好ましく、特に粒状バインダーを使用することがより好ましい。
　繊維状の有機バインダーとしては、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）繊維、未硬化もしくは半硬化のフェノール樹脂やアクリル樹脂、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を繊維化した繊維状物、または、ポリエステル、未延伸ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、エチレンビニルアルコールなどの熱可塑性樹脂を繊維化したもの、あるいはこれら熱可塑性樹脂を用いた芯鞘構造繊維と呼ばれる、内部（芯）と外部（鞘）に融点の異なる成分を有し、外部(鞘)の融点が低い繊維などが挙げられる。
　また、粒状の有機バインダーとしては、粒状ＰＶＡ、上記の熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂の粉末等を挙げることができる。
　なお、液状の有機バインダーは、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、液状の有機バインダーは好ましくない。
　一方、有機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、これらの有機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有機バインダーによって橋渡しすることが考えられる。しかし、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。これにより、芯材の優れた断熱特性を維持できるので、有機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することは好ましい。
　本発明の真空断熱材用芯材として用いられるガラス繊維からなる不織布の米坪は３０～６００ｇ／ｍ２であることが好ましい。不織布の米坪が３０ｇ／ｍ２未満では、不織布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、芯材の断熱性能が低下し、また、芯材の強度が弱くなるため、不織布の米坪が３０ｇ／ｍ２未満では好ましくない。一方、不織布の米坪が６００ｇ／ｍ２を超えると、ガラス繊維から不織布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。
　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からなる不織布の厚みを計量する単位として米坪を使用している。
　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を実現することができる。
　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を、適切な製造コストで得ることができる。
　本発明の真空断熱材は、上述した特徴を備えた芯材を用いて、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。
　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。
　また、真空断熱材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。
　本発明では、上記の真空密封前に芯材の有機バインダーを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できる。バインダーにアクリル樹脂等の熱硬化性樹脂バインダーを使用した場合は、熱分解による方法を用いることによってバインダーを除去することができる。
　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できる。また、バインダーに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できる。
　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。
　（実施例１）
　表１に示す平均繊維径と平均繊維長を有す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。
　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、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）をその固形分濃度が３．０質量％となるように水で希釈した液を含浸させ、ウエブ水分質量がガラス繊維質量に対して２００質量％と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、真空断熱材用芯材に用いられる不織布を作製した。得られた真空断熱材用芯材に用いられる不織布は、米坪が１００ｇ／ｍ２、バインダー含有率が５．７質量％であった。
　（実施例２～８）
　表１に示す平均繊維径と平均繊維長を有するガラスチョップドストランド（いずれもオーウェンス・コーニング社製）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得た。
　一方、表１に示す粒状ＰＶＡ（ユニチカ株式会社製　ＯＶ－Ｎ）または繊維状ＰＶＡ（株式会社クラレ製　ＶＰＢ１０５－２）をその固形分濃度が１０質量％濃度となるように水中に投入し、攪拌することにより、粒状または繊維状のバインダースラリーを作製した。
　ガラス繊維に対するバインダー含有率が表１に示すとおりになるように、得られたガラスチョップドストランドスラリーに粒状または繊維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、真空断熱材用芯材に用いられる不織布を作製した。得られた真空断熱材用芯材に用いられる不織布の米坪とバインダー含有率を表１に示す。
　（実施例９）
　実施例２と同様の方法で作製した真空断熱材用芯材に用いられる不織布を１０枚積層し、電気炉内で温度５５０℃にて１時間加熱することにより、バインダー含有率を０質量％にした。
　（比較例１）
　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。
　なお、表１に示すバインダー含有率は、真空断熱材用芯材に用いられる不織布を温度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。
　バインダー含有率（質量％）＝［｛（加熱前の質量）－（加熱後の質量）｝／（加熱前の質量）］×１００
　以上の実施例１～９によって製造された不織布を、表１の「不織布積層枚数」の欄に示された枚数だけ積層させて芯材とした。得られた積層体からなる各芯材の上下面に、それぞれスペーサを介して、厚み方向に１ｋｇｆ／ｃｍ２（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において、積層体からなる各芯材の上下面部の温度と、各芯材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、比較例１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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１に示す結果から、本発明の実施例による真空断熱材は、熱伝導率が１．１０ｍＷ／ｍ・Ｋ以下であり、比較例である従来の真空断熱材に比べてかなり小さい値を示し、従来の断熱性能の改善限界を超える優れた断熱性能を有することがわかる。
　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、断熱性能及び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。
　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、請求の範囲によって示され、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。
　この発明の真空断熱材用芯材と真空断熱材は、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る。

Claims (7)

  1. 　複数の不織布（１１０）を積層することにより構成された真空断熱材用芯材（１００）であって、
    　前記不織布（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（１１１、１１２）を少なくとも含み、
    　前記不織布においては、前記複数の無機繊維（１１１、１１２）のうち大半の無機繊維（１１１、１１２）が前記不織布（１１０）の表面とほぼ平行な方向に延在している、真空断熱材用芯材（１００）。
  2. 　前記無機繊維（１１１、１１２）の平均繊維径が３μｍ以上１５μｍ以下、前記無機繊維（１１１、１１２）の平均繊維長が３ｍｍ以上１５ｍｍ以下である、請求項１に記載の真空断熱材用芯材（１００）。
  3. 　前記無機繊維（１１１、１１２）はガラス繊維である、請求項１に記載の真空断熱材用芯材（１００）。
  4. 　外包材（２００）と、
    　前記外包材（２００）の内部に収容される芯材（１００）とを備え、
    　前記外包材（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、
    　前記芯材（１００）が、請求項１に記載の真空断熱材用芯材を含む、真空断熱材（１）。
  5. 　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（１１１、１１２）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（１１０）の表面とほぼ平行な方向に、前記複数の無機繊維（１１１、１１２）のうち大半の無機繊維（１１１、１１２）を延在させ、さらに、
    　複数の前記不織布（１１０）を積層するステップを備えた、真空断熱材用芯材（１００）の製造方法。
  6. 　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（１１１、１１２）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（１１０）の表面とほぼ平行な方向に、前記複数の無機繊維（１１１、１１２）のうち大半の無機繊維（１１１、１１２）を延在させ、さらに、
    　複数の前記不織布（１１０）を積層するステップと、
    　積層された複数の前記不織布（１１０）を外包材（２００）の内部に収容し、前記外包材（２００）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（１）の製造方法。
  7. 　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（１１１、１１２）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（１１０）の表面とほぼ平行な方向に、前記複数の無機繊維（１１１、１１２）のうち大半の無機繊維（１１１、１１２）を延在させ、さらに、
    　複数の前記不織布（１１０）を積層するステップと、
    　積層された複数の前記不織布（１１０）に含まれたバインダーを除去するステップと、
    　前記バインダーが除去された複数の前記不織布（１１０）を外包材（２００）の内部に収容し、前記外包材（２００）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（１）の製造方法。
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