WO2018055447A1 - 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

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 Download PDF

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フレデリック ボルドー
ジュリアン ティエリー
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サンーゴバン イゾベール
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    • Y10T428/24992—Density or compression of components

Definitions

  • the present invention relates to an inorganic fiber laminate, a vacuum heat insulating material using the same, and a method for producing the same.
  • Patent Document 1 As a method for producing inorganic fibers, there is known a method as described in Patent Document 1, in which an inorganic material melted at a high temperature is blown off from a spinner with a centrifugal force or the like to be fibrillated into fibers. .
  • Patent Document 2 discloses an inorganic fiber laminate for a vacuum insulating material core, in which a plurality of layers of inorganic fibers molded into a mat shape are laminated.
  • Patent Document 3 discloses a method for producing inorganic fibers for the core material of such a vacuum heat insulating material.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2 009-9 1 5 5 1 7 2
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2 0 0 4-2 5 1 4 60
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2 0 0 6 _ 3 4 2 8 3 9
  • Inorganic fiber heat insulating materials used for homes and the like are bonded with inorganic fibers by a binder, but inorganic fibers used for the core material of vacuum heat insulating materials are as described in Patent Document 3.
  • the binder may not be used.
  • the present inventors have found that the surface density of inorganic fibers, particularly inorganic fibers that do not contain a binder, such as inorganic fibers used for the core material of a vacuum heat insulating material, is low even if the thickness is constant. It has been found that the heat insulation property is lowered at the position where the surface density is low.
  • an object of the present invention is to provide an inorganic fiber laminate having improved surface density uniformity, a vacuum heat insulating material using the same, and a method for producing the same.
  • An inorganic fiber laminate comprising at least a first inorganic fiber pine cake having a high areal density portion and a low areal density portion, and a second inorganic fiber pine cake having a high areal density portion and a low areal density portion.
  • the first inorganic fiber mat and Z or the high surface density portion of the second inorganic fiber mat are laminated on the low surface density portion of the first inorganic fiber mat, and the second inorganic fiber mat is laminated.
  • the inorganic surface mat is made of a layer of the low surface density portion of the inorganic fiber mat and the high surface density portion of the second inorganic fiber mat and / or the second inorganic fiber mat. Fiber laminate.
  • the high area density portion and the low area density portion of the first inorganic fiber mat form a band-like region adjacent to each other over the length direction thereof, and the high area of the second inorganic fiber mat.
  • the high surface density portion is a central belt-like region in the width direction, and the low surface density portion is a belt adjacent to both sides of the central belt-like region.
  • the low surface density portion is a central belt-like region in the width direction, and the high surface density portion is a belt-like region adjacent to both sides of the central belt-like region.
  • the high area density portion and the low area density portion of the first inorganic fiber pine cake are separated from each other, and / or the high area density portion and the low surface area of the second inorganic fiber pine cake.
  • a vacuum heat insulating material comprising the inorganic fiber laminate according to any one of aspects 1 to 4 and a skin enclosing the inorganic fiber laminate.
  • the low surface density portion of the first inorganic fiber mat is laminated with the high surface density portion of the first inorganic fiber mat and / or the second inorganic fiber pine cake, and the low density of the second inorganic fiber pine cake is low. Laminating a high surface density portion of the first inorganic fiber mat and / or the second inorganic fiber mat on the surface density portion
  • a method for producing an inorganic fiber laminate A method for producing an inorganic fiber laminate.
  • step of preparing the first inorganic fiber mat and the step of preparing the second inorganic fiber mat include measuring the surface density distribution of the inorganic fiber pine cake.
  • Preparing the first inorganic fiber mat and / or the second inorganic fiber includes:
  • the method 9 according to aspect 6, wherein the step of preparing the first inorganic fiber mat and the step of preparing Z or the second inorganic fiber mat include the following:
  • Inorganic fiber mat raw fabric is formed by providing a high surface density portion and a low surface density portion.
  • an inorganic fiber laminate having improved surface density uniformity, a vacuum heat insulating material using the same, and a method for producing the same can be provided.
  • FIG. 1 shows an embodiment in the case of producing an inorganic fiber laminate of the present invention using two inorganic fiber mats having a similar areal density distribution.
  • FIG. 2 shows one embodiment in the case of producing an inorganic fiber laminate of the present invention using an inorganic fiber mat having a constant thickness but a surface density distribution.
  • FIG. 3 shows one embodiment in the case of producing an inorganic fiber laminate of the present invention using an inorganic fiber mat that is not constant in thickness and has a surface density distribution.
  • FIG. 4 shows a perspective view of one embodiment of a method for producing the inorganic fiber laminate of the present invention as shown in FIG. 2 by a line production method.
  • FIG. 4B shows, using a side view, one embodiment of a method for producing the inorganic fiber laminate of the present invention as shown in FIG. 2 by a line production method.
  • Figure 5-8 shows one example of an inorganic fiber pine cake with a surface density distribution.
  • FIG. 5B shows a laminated form of the cut inorganic fiber pine cake of FIG. 5A.
  • FIG. 6 shows some examples of cutting and lamination of inorganic fiber pine cakes having a surface density distribution.
  • the inorganic fiber laminate of the present invention includes at least a first ⁇ inorganic fiber mat having a high surface density portion and a low surface density portion, and a second inorganic fiber mat having a high surface density portion and a low surface density portion. .
  • the first inorganic fiber mat and the high area density portion of the second inorganic fiber mat are laminated on the low area density portion of the first inorganic fiber mat.
  • the first inorganic fiber pine and the high-density portion of ⁇ or 22 inorganic fiber pine are laminated on the low-density portion of the second inorganic fiber pine.
  • the inorganic fiber used in the inorganic fiber laminate of the present invention is preferably an inorganic fiber containing no binder, for example, an inorganic fiber used for a core material of a vacuum heat insulating material.
  • the first inorganic fiber pine cake and / or the high surface density portion of the second inorganic fiber mat are laminated on the low surface density portion of the first inorganic fiber mat, and the second inorganic fiber pine
  • the laminated body of the present invention is modified by stacking the high surface density portion of the first inorganic fiber pine cake and / or the second inorganic fiber pine cake on the low surface density portion of the Good surface density uniformity.
  • Such a laminate can provide uniform heat insulation in the surface, and thereby there are few portions that are thermally cross-linked in the surface, so that high heat insulation can be provided.
  • the high surface density portion of the second inorganic fiber mat is laminated on the low surface density portion of the first inorganic fiber pine cake, and the second inorganic fiber pine cake
  • the high surface density portion of the first inorganic fiber pine cake may be laminated on the low surface density portion.
  • the high surface density portion of the first inorganic fiber mat is laminated on the low surface density portion of the first inorganic fiber mat, and the second inorganic fiber pine.
  • the high surface density portion of the second inorganic fiber pine cake may be stacked on the low surface density portion of the rice cake.
  • the high surface density portion of the first inorganic fiber pine cake and the second inorganic fiber pine cake is laminated on the low surface density portion of the first inorganic fiber pine
  • the high surface density portion of the first inorganic fiber pine cake and the second inorganic fiber pine cake may be laminated on the low surface density portion of the second inorganic fiber pine cake.
  • inorganic fiber mats have been manufactured so that the thickness is constant, and it has been considered that the surface density is also constant in the surface direction.
  • the present inventors have measured the surface density of an inorganic fiber pine cake having a constant thickness, and found that the surface density is not uniform.
  • the present inventors obtained a laminate of the present invention by superimposing inorganic fiber mats so that the surface density is at least partially constant.
  • the surface density means the mass per area of the main plane of the inorganic fiber mat, and the inorganic fiber mat original fabric is cut into a rectangle with all thicknesses. A value calculated by cutting a rectangle with an area of about 5 cm 2 or 10 cm 2 and measuring its weight.
  • the high surface density portion means a portion having a surface density higher than the average surface density of the entire inorganic fiber pine cake
  • the low surface density portion means the average of the entire inorganic fiber pine small
  • high surface density part The portion may be a portion having a surface density that is 1% or more, 3% or more, 5% or more, or 10% or more higher than the average surface density of the entire inorganic fiber mat. May be a portion having a surface density that is 1% or more, 3% or more, 5% or more, or 10% or more lower than the average surface density of the entire inorganic fiber mat.
  • the inorganic fiber pine cake may have an intermediate surface density portion having substantially the same surface density as the average surface density of the entire inorganic fiber pine cake. Good.
  • Such an intermediate surface density portion may be a portion having an area density in the range of less than 1%, less than 3%, less than 5%, or less than 10% from the average surface density of the entire inorganic fiber mat. . ⁇
  • the high surface density portion or the low surface density portion is 1 cm 2 or more, 3 cm 2 or more, 5 cm 2 or more, 10 cm 2 or more, 20 cm 2 or more, or 30 cm 2 in the plane. In the above, it refers to a region occupying an area of 5000 cm 2 or less, 3000 cm 2 or less, 1 000 cm 2 or less, 500 cm 2 or less, or 100 cm 2 or less.
  • the high areal density portion and the low areal density portion of the inorganic fiber mat may be spread in a band shape in the length direction.
  • the high areal density portion of the first inorganic fiber pine ⁇ It may exist in a belt-like region at the center of the mat in the width direction, and low area density portions may exist on both sides of the belt-like region in the center.
  • the second inorganic fiber mat has a low surface density portion in the band-like region at the center of the mat in the width direction so as to compensate for the uneven distribution of the surface density of the first inorganic fiber mat.
  • High area density portions may exist on both sides of the central band-like region.
  • the inorganic fiber mud of ⁇ 2 may be cut along the central band-like region.
  • a plurality of high surface density portions, medium surface density portions, and low surface density portions of the inorganic fiber mat used in the laminate of the present invention may exist in the inorganic fiber mat.
  • all of the unevenness of the surface density of the first inorganic fiber mat is compensated by the unevenness of the surface density of the second inorganic fiber pine cake, but the plurality of high surfaces of the first inorganic fiber pine cake.
  • the low surface density portion or the high surface density portion of the second inorganic fiber pine cake may be laminated on only one of the density portion or the low surface density portion.
  • another inorganic fiber mat may be laminated on the laminate of the present invention.
  • the inorganic fiber mat is preferably laminated so that the surface density distribution becomes small in the entire laminated body.
  • a high surface density portion or a low surface density portion of the second inorganic fiber pine cake may be laminated on the middle surface density portion of the first inorganic fiber mat.
  • the high surface density portion of the second inorganic fiber mat is laminated on the high surface density portion of the first inorganic fiber mat. It may be.
  • a laminated portion of the high surface density portion of the first inorganic fiber pine cake and the high surface density portion of the second inorganic fiber pine cake may be laminated.
  • a low areal density portion such as a third inorganic fiber mat may be laminated.
  • the low surface density portion of the second inorganic fiber pine cake is laminated on the low surface density portion of the first inorganic fiber pine cake. You may do it.
  • the third inorganic fiber mat, the fourth inorganic fiber mat, etc. are used to laminate the low surface density portion of the first inorganic fiber mat and the low surface density portion of the second inorganic fiber mat.
  • a high surface density portion such as a third inorganic fiber mat may be laminated.
  • the high surface density portion, the medium surface density portion, and the Z or low surface density portion of the first inorganic fiber pine cake and the second inorganic fiber mat for each of these portions may be laminated so as to compensate for the uneven surface density distribution of the inorganic fiber pine and the second inorganic fiber pine.
  • the first inorganic fiber mat may be cut and used for each surface density portion so that the high surface density portion or the low surface density portion of the second inorganic fiber mat can be easily laminated. Therefore, the high surface density portion, the medium surface density portion, and / or the low surface density portion of the first inorganic fiber mat and the second or second inorganic fiber mat may exist separately from each other. However, the high surface density portion, the medium surface density portion, and the Z or low surface density portion of the first inorganic fiber mat and / or the second inorganic fiber mat may not be separated.
  • the laminated body of the present invention has a relatively uniform surface density
  • the surface density may be 5% or more, or 10% or more lower.
  • the average area density of the entire laminate of the present invention is, for example, 1 000 gZm 2 or more, 120 O g / m 2 or more, 1 500 g / m 2 or more, 1 800 g Zm 2 or more, or 2000 g / m 2 or more, 4000 gZm 2 or less, 3500 g / m 2 or less, 3000 gZm 2 or less, or 2500 g / m 2 or less. .
  • the density of the entire laminate of the present invention may be, for example, 5 G kg / m 3 or more, 80 kg / m 3 or more, 100 kg / m 3 or more, or 150 kg gm 3 or more. It may be 50 k gZm 3 or less, 300 kg / m 3 or less, ZSO k gZm 3 or less, or 200 kg / m 3 or less.
  • the laminate of the present invention may have a substantially rectangular main plane.
  • the length of one side in the surface direction may be, for example, 5 cm or more, 1 O cm or more, 15 cm or more, or 2 O cm or more, 100 cm or less, 80 cm or less, .60 cm or less 40 cm or less, or 3 O cm or less, or 25 cm or less.
  • the thickness may be 5 mm or more, 8 mm or more, 1 Omm or more, or 15 mm or more in the state enclosed in the vacuum insulation, 5 Omm or less, 4 Omm or less, 3 It may be Omm or less, or 20 mm or less.
  • Examples of the inorganic fibers used in the inorganic fiber pine cake of the laminate of the present invention include glass wool.
  • the average fiber diameter of inorganic fibers is 1
  • Atm or more, 2 ⁇ or more, or 3 Atm or more may be used, and 20 tm or less, 10 jam or less, 8 ⁇ m or less, or 5 ⁇ m or less may be used.
  • the inorganic fiber pine small may have a binder such as phenol resin, for example, and may not substantially have a binder.
  • Japanese Patent No. 37 1 21 29 It may be a three-dimensional framework structure in which fiber intersections are joined with water glass or the like as obtained by the method described in the report.
  • the first and second inorganic fiber mats used in the laminate of the present invention may be a substantially rectangular parallelepiped having a width, a length, and a thickness, and the width and the length are not less than 100 mm. 200 mm or more, 300 mm or more, 400 mm or more, or 500 mm or more, 2000 mm or less, 1 500 mm or less, 1 200 mm or less, 100 Omm or less, 800 mm or less, 600 mm or less, It may be 500 mm or less, 400 mm or less, or 30 Om m or less.
  • the thickness may be 1 Omm or more, 30 mm or more, 50 mm or more, 100 mm or more, 150 mm or more, 200 mm or more, or 300 mm or more, 500 mm or less, 300 mm or less, 200 mm or less, 10 It may be Omm or less, 5 Omm or less, 30 mm or less, or 10 mm or less.
  • the laminate of the present invention may also be a substantially rectangular parallelepiped having a width, a length, and a thickness, and the same dimensions as those of the first and second inorganic fiber pine can be selected.
  • the vacuum heat insulating material of the present invention includes the above-described inorganic fiber laminate and an outer shell enclosing the inorganic fiber laminate.
  • the outer skin usually includes a heat-sealing layer, a barrier layer, and a protective layer, and the heat-sealing layers facing each other at the ends thereof are heat-sealed to form a sealing portion, and the core material is formed.
  • Each layer can be glued together with a layer of adhesive.
  • an adsorbent, a hygroscopic agent, etc. can be contained in each interlayer and Z or in each layer.
  • the thickness of the outer skin is l O tm or more, 20 / om or more, 3 or more, or
  • the vacuum heat insulating material of the present invention includes, for example, floor heating, vending machines, unit baths, bus tabs and lids thereof, thermos bottles, refrigerators, cold storage, cold cars, cold pockets, automobiles, buildings (housings, etc.) Roof, building wall, building ceiling, building floor, feeding
  • the method for producing an inorganic fiber laminate of the present invention includes a step of preparing a first inorganic fiber mat having a high area density portion and a low area density portion, a second area having a high area density portion and a low area density portion.
  • the lamination may be performed continuously online or may be performed batchwise offline.
  • the inorganic fiber mat may form pine cake while the cotton-like inorganic fibers blown off from the spinner are carried by the competitor.
  • the high density area and the low density area of the inorganic fiber pine may be formed in a strip shape in the length direction.
  • a high surface density part may be formed in a band at the center of the inorganic fiber pine cake, and the inorganic fibers are concentrated at the end of the conveyor.
  • the low surface density portion may be formed in the center of the inorganic fiber mat.
  • inorganic fiber pine cakes were formed so that the thickness of the inorganic fibers was constant in the crossing direction of the conveyor (in the width direction of the inorganic fiber mat).
  • the surface density distribution in the width direction of the inorganic fiber pine is being measured over a long period of time, the surface density increases in the width direction and the surface density is low despite the fact that the thickness is constant. It has been found that there is a tendency for the position to be. Therefore, the present inventors have found the production method of the present invention in which inorganic fiber mats are laminated so as to compensate for the deviation of the surface density distribution.
  • the second inorganic fiber mat (2) has a high areal density portion (2 a) in a belt-like region at the center of the mat,
  • the second machine fiber mat (2) is cut at the high area density part (2a), and the cut parts
  • the belt-like area at the center of the mat becomes a low areal density part (2 b)
  • the area is increased to the band-like area at the center of the mat.
  • the method for producing an inorganic fiber laminate of the first embodiment of the present invention includes the step of preparing the first inorganic fiber map and / or the step of preparing the second inorganic fiber map. Measuring the surface density distribution of the inorganic fiber mat.
  • the first inorganic fiber mat and / or the second inorganic fiber mat are cut, and then the first inorganic fiber pine cake and the second inorganic fiber are cut.
  • a mat may be laminated.
  • the method for producing an inorganic fiber laminate of the second embodiment of the present invention includes
  • the step of preparing the inorganic fiber pine cake of 1 and the step of preparing the Z or second inorganic fiber pine cake comprises measuring the surface density distribution of the inorganic fiber pine cake; and the inorganic fiber pine cake To obtain a first inorganic fiber pine cake having a high areal density portion and a low areal density portion and a second inorganic fiber mat having a high areal density portion and a low areal density portion. Including.
  • the belt has a high surface density portion (1 00a) in the belt-like region at the center of the mat, and low surface density portions (1 00b) on both sides of the center belt-like region.
  • a first machine having a high surface density portion (1 a) and a low surface density portion (1 b)
  • a fiber pine cake (1) and a second inorganic fiber mat (2) having a high areal density portion (2a) and a low areal density portion (2b) are combined with the first inorganic fiber mat (1).
  • the low surface density part (2 b) and the high surface density part (2 a) of the second inorganic fiber mat (2) overlap with the surface density part (1 a) and the low surface density part (1 b), respectively. These can be laminated.
  • the step of measuring the surface density distribution needs to be performed every time the first inorganic fiber pine cake and the second inorganic fiber pine cake are laminated.
  • these embodiments include an embodiment in which, for example, the surface density distribution of the inorganic fiber mat that is continuously produced is measured for a certain period, and thereafter the surface density distribution is not measured.
  • the method for producing an inorganic fiber laminate of the third embodiment of the present invention includes the step of preparing the first inorganic fiber pine and the step of preparing the second inorganic fiber pine. Forming an inorganic fiber mat original fabric by providing a high area density portion and a low area density portion; and cutting the inorganic fiber mat original fabric to form a first inorganic fiber having a high area density portion and a low area density portion. And providing a second inorganic fiber mat having a high areal density portion and a low areal density portion.
  • the inorganic fiber mat has been conventionally formed so as to have a uniform thickness.
  • the thickness non-uniform the surface density distribution of the inorganic fiber pine cake is easily generated. Yes.
  • the inorganic fiber pine can be formed very easily. In this case, it is not necessary to measure the surface density distribution.
  • a high surface density portion (1 OO a) is given to the belt-like region at the center of the mat, and a low surface density portion (1 0 0 b) is provided on both sides of the central belt-like region.
  • an inorganic fiber pine cocoon fabric (1 0 0) and cut at the approximate center of the high surface density portion (1 0 0 a), so that the high surface density portion (1 a) and the surface density portion
  • a first inorganic fiber pine cake (1) having (1b) and a second inorganic fiber pine cake (2) having a high areal density portion (2a) and a low areal density portion (2b) May be given.
  • the high area density part (1 a) and the low area density part (1 b) of the first inorganic fiber pine cake 1 (1) are mixed with the low area density part (2 b) of the second inorganic fiber pine cake (2).
  • the high areal density portion (2 a) can be laminated together.
  • the drying step and the hot pressing step may be performed after performing the above steps. It may be performed before it is performed, or may be performed during any of the above steps.
  • a step of cutting the inorganic fiber pine sheet material, and Z or the first inorganic fiber mat and the second inorganic fiber pine 3 ⁇ 4 process of laminating firewood may be performed by line production method
  • FIG. 4A and FIG. 4B show one embodiment of a method for producing the inorganic fiber laminate of the present invention as shown in FIG. 2 by a line production method.
  • FIG. 4A shows a process of cutting the inorganic fiber mat original fabric (100) using a perspective view.
  • a slitter (300) between the first conveyor (201) and the second conveyor (202).
  • the inorganic fiber mat (100) is cut by a slitter (300) into a first inorganic fiber mat (1) and a second inorganic fiber mat (2), and the first conveyor (201) And the second conveyor (202) in the flow direction.
  • the first inorganic fiber pine (1) is conveyed by two carp conveyors (201 A, 201 B), and the second inorganic fiber pine ⁇ (2) is a linear conveyor (202A).
  • the flow direction of the conveyor corresponds to the length direction of the machine fiber mat
  • the cross direction of the conveyor corresponds to the width direction of the inorganic fiber pine cake.
  • FIG. 4B is a side view showing a process of obtaining the inorganic fiber laminate (10) by laminating the first inorganic fiber mat (1) and the second inorganic fiber mat (2). Show. The first inorganic fiber mat (1) transported by the two conveyor belts (201 A, 201 B) is placed over the second inorganic fiber mat (2) transported by the linear conveyor (202A). Moving. Then, the first inorganic fiber mat (1) is laminated on the second inorganic fiber mat (2) at the end of the conveyor to obtain an inorganic fiber laminate (10).
  • the inorganic fiber mat raw material is divided into three or more inorganic fiber mats, for example, four or six inorganic fiber mats. It may be cut into pieces. That is, with respect to the method for producing the inorganic fiber laminate of the second to third embodiments, a high areal density portion and a low areal density portion are provided.
  • the first inorganic fiber pine cake can be cut to separate the high area density portion and the low area density portion of the first inorganic fiber pine cake and / or the high area density portion and the low area density.
  • the second inorganic fiber mat having the portion the high surface density portion and the low surface density portion of the second inorganic fiber pine can be separated.
  • the process of separating the high surface density portion and the low surface density portion from the first inorganic fiber pine cake and Z or the second inorganic fiber pine cake is performed from the inorganic fiber mate raw material, the high surface density portion. And the step of cutting the first ⁇ inorganic fiber pine cake and the second inorganic fiber pine cake having the low areal density portion.
  • the second inorganic fiber mat is cut to separate the high surface density portion and the low surface density portion, and the separated high surface density portion and low surface density portion are separated from the first inorganic fiber.
  • Lamination is performed on the low surface density portion and high surface density portion of the mat, respectively, and the surface density of the resulting laminate is made uniform.
  • the inorganic fiber pine cocoon fabric (100) has a high surface density at the center in the width direction and a low surface density at the end in the width direction.
  • the first inorganic fiber mat (1 1) having a low surface density portion (1 b) and a high surface density portion (1 a) by cutting the inorganic fiber mat original fabric (1 00) from the center.
  • a second inorganic fiber mat (2) having a low areal density portion (2 b) and a high areal density portion (2 a), and this is laminated to uniform the areal density of the laminate. can do.
  • the inorganic fiber mat substrate (100) is divided into four parts, that is, the low surface density part (1b) of the first inorganic fiber mat (1) and the high surface density. It may be cut into a part (1 a) and a low surface density portion (2 b) and a 'high surface density portion (2 a) of the second inorganic fiber pine (2).
  • the low surface density portion (1 b) and the high surface density portion (1 a) of the first inorganic fiber mat (1) and the low surface density portion (2) of the second inorganic fiber pine cake (2) ( 2 b) and the high surface density portion (2 a) can be laminated in various manners as shown in (a) to (h) of FIG. 5B so that the density distribution is reduced.
  • the inorganic fiber mat (100) has various surface density distributions. If it has, it is possible to cut it from the center and overlap it as shown in Fig. 6 (a) to (d), but cut it into multiple parts as shown in (e) and (f).
  • the surface density of the obtained laminate can be made uniform.
  • “high” and “low” indicate a high surface density portion and a low surface density portion.
  • the density distribution region of the inorganic fiber mat original fabric is considered to be divided into 6 or 8, but this is divided into four as shown in FIGS. 5A and 5B. May be more than eight.
  • an intermediate density portion can naturally exist in the inorganic fiber mat raw material, and this intermediate surface density portion is also a high surface density portion, a medium surface density portion, or a low surface density portion, and a laminate obtained. Laminate to reduce the surface density distribution of the body.
  • Width 50 Omm inorganic fiber mat raw to produce a target value of the average surface density of 1 500 g / m 2.
  • the areal density was measured at six points at equal intervals in the width direction, 1 383 gZm 2 , 1 452 g / m 2 , 1 509 g / m 2 , 1 from one width to the other width 682 g / m 2 , 1 483 gm 2 , and 15 3 1 g / m 2 .
  • This inorganic fiber mat original fabric is cut at the central portion, and has an areal density of 1 383 gZm 2 , 1 452 g, m 2 and 1 509 g / m 2 from one width to the other width.
  • a first inorganic fiber mat and a second inorganic fiber pine having a surface density of 1 68 2 g / m 2 , 1 483 g / m 2 , and 1531 gZm 2 from one width to the other width; And got.
  • the first inorganic fiber mat and the second inorganic fiber mat have a surface density of 1 509 gZm 2 and the second inorganic fiber pine straw has a surface density of 1 531 gZm 2
  • a fiber pine cake was laminated to obtain an inorganic fiber laminate.
  • the inorganic fiber laminate obtained in this manner has a substantially small distribution of areal density.
  • uniform heat insulating properties can be given in the surface.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Thermal Insulation (AREA)

Abstract

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の無機繊維マツ卜（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の無機繊維マツ卜（1)の低面密度部分（1b)に、前記第1の無機繊維マツト（1)及びノ又は前記第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Z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。

Description

明 細 書
発明の名称 ：
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
技術分野
[0001 ] 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。
背景技術
[0002] 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一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。
[0003] 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
[0004] 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。
[0005] 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。
先行技術文献
特許文献
[0006] 特許文献 1 ：特開 2 0 0 9— 1 5 5 1 7 2号公報
特許文献 2：特開 2 0 0 4— 2 5 1 4 6 0号公報
特許文献 3：特開 2 0 0 6 _ 3 4 2 8 3 9号公報
発明の概要
発明が解決しょうとする課題
[0007] 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、 バインダ一が使用されない場合がある。 [0008] 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 つても、 その面密度が不均一となっている場合があり、 面密度が低くなつて 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。
[0009] 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 与えることを目的とする。
課題を解決するための手段
[0010] 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の無機繊維マツ卜と、 高面密 度部分及び低面密度部分を有する第 2の無機繊維マツ卜とを少なくとも含む 無機繊維積層体であって、
前記第 1の無機繊維マッ卜の低面密度部分に、 前記第 1の無機繊維マッ卜 及び Z又は前記第 2の無機繊維マツ トの高面密度部分が積層されており、 か つ前記第 2の無機繊維マッ卜の低面密度部分に、 前記第〗の無機繊維マット 及び 又は前記第 2の無機繊維マツ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の無機繊維マッ卜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の無機繊維マツ卜において、 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の無機繊維マツ卜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の無機繊維マツ卜の前記高面密度部 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 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の無機繊維マツ卜を準備する 工程；
高面密度部分と低面密度部分とを有する第 2の無機繊維マツ卜を準備する 工程；及ぴ
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の無機繊維マツ卜の高面密度部分を積層し、 かつ第 2の無機 繊維マツ卜の低面密度部分に、 前記第 1の無機繊維マツ 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の無機繊維マツトを準備する工程及び 又は前記第 2の無機繊維 マツトを準備する工程が、 無機繊維マツ卜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の無機繊維マッ卜を準備する工程及び/又は前記第 2の無機繊維 マツ卜を準備する工程が、 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
前記無機繊維マツト原反を切断して、 高面密度部分及び低面密度部分を有 する第 1の無機繊維マツ卜と、 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 Z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 9
無機繊維マツ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 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 1 0》
前記第 1の無機繊維マツ卜を切断して、 前記第 1の無機繊維マツ 卜の高面 密度部分と低面密度部分とを分離すること ；
前記第 2の無機繊維マツ卜を切断して、 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。
発明の効果
[001 1 ] 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。
図面の簡単な説明
[0012] [図 1 ]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]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]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4八]図4 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]図 4 B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5 ]図5八は、 面密度分布がある無機繊維マツ卜の 1つの例を示している
[図 5B]図 5 Bは、 切断した図 5 Aの無機繊維マツ卜の積層態様を示している
[図 6]図 6は、 面密度分布がある無機繊維マツ卜の切断態様及び積層態様のい くつかの例を示している。 ^ 発明を実施するための形態
[0013] 《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 φ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 ッ卜の低面密度部分に、 第 1の無機繊維マツト及ぴ 又は第 2の無機繊維マ ッ卜の高面密度部分が積層されており、 かつ第 2の無機繊維マツ卜の低面密 度部分に、 第 1の無機繊維マツト及び Ζ又は^ 2の無機繊維マツ卜の高面密 度部分が積層されている。 本発明の無機繊維積層体で甩ぃられる無機繊維は 、 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。
[0014] 第 1の無機繊維マットの低面密度部分に、 第 1の無機繊維マツ卜及び 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 繊維マツ トの低面密度部分に、 第 1の無機繊維マツ卜及び 又は第 2の無機 繊維マツ卜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。
[0015] 本発明の無機繊維積層体では、 第 1の無機繊維マツ 卜の低面密度部分に、 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の無機繊維マツ 卜の低面密度部分に、 第 1の無機繊維マツ卜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 機繊維マツ卜の低面密度部分に、 第 2の無機繊維マツ卜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 ッ卜の低面密度部分に、 第 1の無機繊維マツ卜及び第 2の無機繊維マツ卜の 高面密度部分が積層され、 かつ第 2の無機繊維マツ 卜の低面密度部分に、 第 1の無機繊維マツ卜及び第 2の無機繊維マツ卜の高面密度部分が積層されて もよい。
[0016] 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ツ卜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、 面密度が低くなつて 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、 無機繊維マツトを重ね合せることで、 本発明の積層体を得た。
[0017] 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 5 c m 2程度又は 1 0 c m 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。
[0018] ここで、 高面密度部分とは、 その無機繊維マツ卜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、 その無機繊維マツ小全 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 1 0%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 1 0%以上低い面密度を有する部分であってもよい。
[0019] 無機繊維マツ卜の高面密度部分と低面密度部分との他に、 無機繊維マツ卜 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 1 0%未満の範囲の面密度 を有する部分であってもよい。 ·
[0020] また、 高面密度部分又は低面密度部分は、 その面内で 1 c m 2以上、 3 c m 2以上、 5 c m2以上、 1 0 c m2以上、 20 c m 2以上、 又は 30 c m 2以上で 、 5000 c m2以下、 3000 c m2以下、 1 000 c m2以下、 500 c m 2以下、 又は 1 00 c m2以下での面積を占める領域をいう。
[0021] 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の無機繊維マツ ^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 無機繊維マッ卜は、 第 1の無機繊維マッ卜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、 萆 2の無機繊維マッドは、 中央の帯状の領域に沿って切断されていて もよい。
[0022] 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の無機繊維マツ卜の面密度の偏りによって補われるが、 第 1の無機 繊維マツ卜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 機繊維マツ卜の低面密度部分又は高面密度部分が積層してもよい。 [0023] 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 なる無機繊維マットが積層してもよい。 この場合、 好ましぐは積 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。
[0024] また、 第 1の無機繊維マットの中面密度部分に、 第 2の無機繊維マツ卜の 高面密度部分又は低面密度部分が積層していてもよい。
[0025] さらに、 本発明の効果を得られる範囲で比較的小さな領 であれぱ、 第 1 の無機繊維マットの高面密度部分に、 第 2の無機繊維マッ卜の高面密度部分 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の無機繊維マツ卜の高面密度部分と第 2の無機繊維 マツ卜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。 '
[0026] 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 の無機繊維マツ卜の低面密度部分に、 第 2の無機繊維マツ卜の低面密度部分 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 マツト等を用いて、 第 1の無機繊維マツ卜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。
[0027] 第 1の無機繊維マツ卜及び第 2の無機繊維マッ トの高面密度部分、 中面密 度部分、 及び Z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 機繊維マツト及び第 2の無機繊維マツ卜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 維マット及びノ又は第 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の無機繊維マッ卜及び/又は第 2の無機繊維マッ卜の高面密度部分、 中 面密度部分、 及び Z又は低面密度部分は、 分離していなくてもよい。
[0028] 本発明の積層体は、 面密瑋が比較的均一化されてい ¾ものの、 積層体の全 体の平均面密度よリ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 1 0%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 1 0%以上低い面密 度を有していてもよい。
[0029] 本発明の積層体全体の平均面密度は、 例えば 1 000 gZm2以上、 1 20 O g/m2以上、 1 500 g/m2以上、 1 800 g Zm 2以上、 又は 2000 g/m 2以上であってもよく、 4000 gZm2以下、 3500 g/m2以下、 3000 gZm2以下、 又は 2500 g /m 2以下であってもよい。.
[0030] 本発明の積層体全体の密度は、 例えば 5 G k g/m3以上、 80 k g/m3 以上、 1 00 k g/m3以上、 又は 1 50 k gZm3以上であってもよく、 3 50 k gZm3以下、 300 k g/m3以下、 Z S O k gZm3以下、 又は 20 0 k g/m3以下であってもよい。
[0031] 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 5 cm以上、 1 O cm以上、 1 5 cm以上、 又は 2 O cm 以上であってもよく、 1 00 c m以下、 80 c m以下、. 60 c m以下、 40 c m以下、 又は 3 O cm以下、 又は 25 c m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、 5 mm以上、 8mm以上、 1 Omm以上、 又は 1 5 m m以上であってもよく、 5 Omm以下、 4 Omm以 下、 3 Omm以下、 又は 20 m m以下であってもよい。
[0032] 本発明の積層体の無機繊維マツ卜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 1
Atm以上、 2 μπι以上、 又は 3 At m以上であってもよく、 20 tm以下、 1 0 jam以下、 8 ^ m以下、 又は 5 ^ m以下であってもよい。 無機繊維マツ小 は、 例えばフエ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 ダ一を実質的に有していなくてもよい。 例えば、 特許第 37 1 21 29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。
[0033] 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 1 00 mm以 上、 200 mm以上、 300 mm以上、 400 mm以上、 又は 500 mm以 上であってもよく、 2000mm以下、 1 500mm以下、 1 200mm以 下、 1 00 Omm以下、 800 mm以下、 600 m m以下、 500 m m以下 、 400mm以下、 又は 30 Om m以下であってもよい。 また、 厚さは、 1 Omm以上、 30mm以上、 50mm以上、 1 00mm以上、 1 50 m m以 上、 200mm以上、 又は 300 m m以上であってもよく、 500mm以下 、 300mm以下、 200mm以下、 1 0 Omm以下、 5 Omm以下、 30 mm以下、 又は 1 0 m m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 繊維マツ卜と同じ寸法を選択することができる。
[0034]-《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 Z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。
[0035] 外皮の厚みとしては、 l O tm以上、 20/om以上、 3 以上、 又は
40 jam以上であってもよく、 1 00)um以下、 80 ja m以下、 又は 60 ^ m以下であってもよい。
[0036] 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、 保冷ポッケス、 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。 [0037] . 《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の無機繊維マツ 卜の低面密度部分に、 第 1の無機繊碓マツト及びノ又は第 2の無機繊維マツ 卜の高面密度部分を積層し、 かつ第 2の無機繊維マツ 卜の低面密度部分に、 第 1の無機繊維マット及び 又は第 2の無機繊維マッ卜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。
[0038] 無機繊維マットは、 スピナ一から吹き飛ばされた綿状の無機繊維がコンペ ァで運ばれながらマツ 卜が形成される場合がある。 スピナ一から吹き飛ばさ れる無機繊維の位置に偏りが存在する場合には、 無機繊維マツ卜には、 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ツ卜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^状に形成される場合がある。
[0039] 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ツ卜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ツ卜の幅方向の面密度分布を、 長期間で 測定してみた 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つた 。 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 マツトを積層する本発明の製造方法を見出した。
[0040] 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 （2 a ) 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 （2 ;） 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 （2 a ) 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 （2 b) 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 （1 a) 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 （1 b) を有している第 1の無機繊維マツ卜 （1 ) と積層して、 上記の本発明の積層体 （1 0) を形成することができる。
[0041] 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 機繊維マッ卜を準備する工程及び/又は第 2の無機繊維マッ小を準備するェ 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。
[0042] この方法では、 面密度分布 測定した後に、 第 1の無機繊維マット及び/ / 又は第 2の無機繊維マツトを切断して、 その後、 第 1の無機繊維マツ卜と第 2の無機繊維マッ卜とを積層してもよい。
[0043] 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の無機繊維マツ 卜を準備する工程及び Z又は第 2の無機繊維マツ卜を準備 . する工程が、 無機繊維マツ卜原反の面密度分布を測定すること ；及び無機繊 維マツ 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 機繊維マツ卜と、 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 ッ卜とを得ることを含む。
[0044] 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 （1 00 a) を有し、 その中央の帯状の領域の両側に低面密度部分 （1 00 b) を有する無機繊維マット原反 （1 00) の高面密度部分 （1.00 a) で切断 , した後、 高面密度部分 （1 a) 及び低面密度部分 （1 b) を有する第 1の無 機繊維マツ卜 （1 ) と、 高面密度部分 （2 a) 及び低面密度部分 （2 b) 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 （1 a) 及び低面密度部分 （1 b) に、 第 2の無機繊維マツト （ 2) の低面密度部分 （2 b) 及び高面密度部分 （2 a) 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。
[0045] 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の無機繊維マツ卜と第 2の無機繊維マツ卜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。
[0046] 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 機繊維マツ卜を準備する工程及び 又は第 2の無機繊維マツ卜を準備するェ 程が、 無機繊維マツ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 ；及び無機繊維マツト原反を切断し、 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。
[0047] 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、 無機繊維マツ卜の面密度 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 ッ卜を形成する必要がないため、 非常に容易に無機繊維マツ卜を形成するこ 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。
[0048] 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 （1 O O a ) を与え、 その中央の帯状の領域の両側に低面密度部分 （1 0 0 b ) を与えて無機繊維マツ 卜原反 （1 0 0 ) を形成し、 その高面密度部分 （1 0 0 a ) の略中央で切断することで、 高面密度部分 （1 a ) 及び 面密度部分 ( 1 b ) を有する第 1の無機繊維マツ卜 （ 1 ) と、'高面密度部分 （2 a ) 及 び低面密度部分 （2 b ) を有する第 2の無機繊維マツ卜 （2 ) とを与えても よい。 その後、 第 1の無機繊維マツ 卜 （1 ) の高面密度部分 （1 a ) 及び低 面密度部分 （1 b ) に、 第 2の無機繊維マツ卜 （2 ) の低面密度部分 （2 b ) 及び高面密度部分 （2 a ) 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。
[0049] 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。 [0050] 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 繊維マツ卜原反を切断する工程、 及び Z又は第 1の無機繊維マットと第 2の 無機繊維マツ卜とを積層す ¾工程は、 ライン生産方式によって行ってもよい
[0051] 例えば、 図 4 A及び図 4 B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。
[0052] 図 4 Aは、 無機繊維マット原反 （1 00) 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、 スリツタ一 （300) が存在している。 無機繊維マット 原反 （1 00) は、 スリッタ一 （300) によって、 第 1の無機繊維マツト ( 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 （20 1 ) 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の無機繊維マツト （1 ) は、 2つのカープコンベア （201 A、 2 01 B) によって運搬され、 第 2の無機繊維マツ 卜 （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 マツ卜の幅方向と対応している。
[0053] 図 4 B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 （1 0) を得る工程を、 側面図で示している。 2 つの力一ブコンベア （201 A、 201 B) 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 （1 0) が得られる。
[0054] 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の無機繊維マツ卜を切断して、 第 1の無機繊維マツ卜の高面密度部 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の無機繊維マツ 卜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. の無機繊維マツ卜及び Z又は第 2の無機繊維マツ卜から、 高面密度部分と低 面密度部分とを分離する工程は、 無機繊維マツト原反から、 高面密度部分と 低面密度部分とを有する第 1 ω無機繊維マツ卜及び第 2の無機繊維マツ卜を 切断する工程と同時に行ってもよい。
[0055] 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。
[0056] 図 5 Αに示すように、 無機繊維マツ 卜原反 （1 00) 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 （1 00) を中央から切断して、 低面密度部 分 （1 b) 及び高面密度部分 （1 a) を有する第 1の無機繊維マツト （1 ) と、 低面密度部分 （2 b) 及び高面密度部分 （2 a) 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。
[0057] また、 場合によっては、 無機繊維マッ ト原反 （1 00) 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 （1 b).及び高面密度部 分 (1 a) 並びに第 2の無機繊維マツ 卜 （2) の低面密度部分 （2 b) 及び ' 高面密度部分 （2 a) 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 （1 b) 及び高面密度部分 （1 a) 並びに第 2の 無機繊維マツ卜 （2) の低面密度部分 （2 b) 及び高面密度部分 （2 a) は 、 密度分布が少なくなるように、 図 5 Bの （a) 〜 （h) に示す様々な態様 で積層することができる。 、
[0058] 図 6に示すように、 無機繊維マツト原反 （1 00) 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
[0059] 図 6において考慮した態様では、 無機繊維マツ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 5 A及び図 5 B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。
実施例
[0060] 幅 50 Ommの無機繊維マツト原反を、 平均面密度の目標値を 1 500 g /m2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、 1 383 gZm2、 1 452 g/m2, 1 509 g/m2, 1 682 g/m2, 1 483 g m2、 及び 1 5 3 1 g/m2であった。
[0061] 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、 1 383 gZm2、 1 452 g ,m 2及び 1 509 g /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、 1 68 2 g/m2, 1 483 g/m2、 及び 1 53 1 gZm2の面密度を有する第 2の 無機繊維マツ卜とを得た。
[0062] 第 1の無機繊維マッ トの面密度が 1 383 g/m 2の部分と、 第 2の無機繊 維マットの面密度が 1 682 gZm2の部分とが重なり、 かつ第 1の無機繊維 マツ卜の面密度が 1 509 gZm2の部分と、 第 2の無機繊維マツ卜の面密度 が 1 531 gZm 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 無機繊維マツ卜とを積層させて、 無機繊維積層体を得た。
[0063] 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。
符号の説明
1 第 1の無機繊維マツ卜
1 a 第 1の無機繊維マツ卜の高面密度部分
1 b 第 1の無機繊維マットの低面密度部分
2 第 2の無機繊維マツ卜
2 a 第 2の無機繊維マツ卜の高面密度部分
2 b 第 2の無機繊維マツ卜の低面密度部分
1 0 無機繊維積層体
1 0 0 無機繊維マット原反
1 0 0 a 無機繊維マット原反の高面密度部分
1 0 0 b 無機繊維マツ卜原反の低面密度部分

Claims

請求の範囲
[請求項 1 ] 高面密度部分及び低面密度部分を有する第 1の無機繊維マツ卜と、 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つて、
前記第 1の無機繊維マツ卜の低面密度部分に、 前記第 1の無機繊維 マツ卜及び Z又は前記第 2の無機繊維マツ卜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の無機繊維マツ卜及び Z又は前記第 2の無機繊維マツドの高面密度 部分が積層されている、 無機繊維積層体。
[請求項 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。
[請求項 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の無機繊維マツ卜において、 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。.
[請求項 4] 前記第 1の無機繊維マツ卜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。
[請求項 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。
[請求項 6] 高面密度部分と低面密度部分とを有する第 1の無機繊維マツトを準 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の無機繊維マッ卜を準 備する工程；及び
前記第 1の無機繊維マツ卜の低面密度部分に、 前記第 1の無機繊維 マツ卜及ぴノ又は第 2の無機繊維マツ卜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の無機繊維マッ卜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。
[請求項 7] 前記第 1の無機繊維マツトを準備する工程及び/又は前記第 2の無 機繊維マツ卜を準備する工程が、 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。
[請求項 8] 前記第 1の無機繊維マッ卜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 を測定すること ；及び
前記無機繊維マツ卜原反を切断して、 高面密度部分及び低面密度部 分を有する第 1の無機繊維マツ卜と、 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。
[請求項 9] 前記第 1の無機繊維マッ卜を準備する工程及び/又は前記第 2の無 機繊維マツ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
前記無機繊維マツト原反を切断し、 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。 前記第 1の無機繊維マツ卜を切断して、 前記第 1の無機繊維マツ 卜 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の無機繊維マツトを切断して、 前記第 2の無機繊維マツ 卜 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。
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