(57)【要約】【課題】絶縁性、断熱性に優れ、圧力が加わっても、所定の距離を確保することができる断熱シートを得ることを目的とする。【解決手段】内部に空間を有する繊維シート１２と、この繊維シート１２の一部に設けられ、繊維シート１２の第１面から第１面とは反対側の第２面にわたって設けられた低圧縮領域１３と、繊維シート１２の低圧縮領域１３以外の空間に担持したシリカキセロゲルと、を備えた断熱シート１１であって、低圧縮領域１３は、０．７ＭＰａの圧力を加えたときの圧縮率が５％以下となるように構成したものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に空間を有する繊維シートと、この繊維シートの一部に設けられ、前記繊維シートの第１面から前記第１面とは反対側の第２面にわたって設けられた低圧縮領域と、前記繊維シートの前記低圧縮領域以外の空間に担持したシリカキセロゲルと、を備えた断熱シートであって、前記低圧縮領域は、０．７ＭＰａの圧力を加えたときの圧縮率が５％以下である断熱シート。
【請求項２】
前記低圧縮領域以外の領域の、０．７ＭＰａの圧力を加えたときの圧縮率が１０％以上３０％以下である請求項１記載の断熱シート。
【請求項３】
前記低圧縮領域の断面形状は、前記第１面から前記第２面にかけて広がる形状である請求項１記載の断熱シート。
【請求項４】
前記低圧縮領域は前記繊維シートに熱硬化性樹脂を含浸硬化させたものである請求項１記載の断熱シート。
【請求項５】
前記低圧縮領域は前記断熱シートの中央部分に設けられている請求項１記載の断熱シート。
【請求項６】
前記低圧縮領域は前記断熱シートの周辺部分および中央部分に設けられている請求項５記載の断熱シート。
【請求項７】
前記低圧縮領域の前記断熱シートに占める割合を、５％以上、３０％以下とした請求項１記載の断熱シート。
【請求項８】
内部に空間を有する繊維シートを準備する工程と、前記繊維シートの所定の場所に前記繊維シートの第１面から前記第１面とは反対側の第２面にわたって熱硬化性樹脂を注入する工程と、前記熱硬化性樹脂を硬化する工程と、前記熱硬化性樹脂を硬化した前記繊維シートを所定のゾル溶液に浸漬し、前記繊維シートの前記熱硬化性樹脂を設けた領域以外の空間にキセロゲルを含浸させて断熱シートを得る工程と、を備えた断熱シートの製造方法。
【請求項９】
前記熱硬化性樹脂はニードルを用いて注入し、前記繊維シートの高さに応じて注入量を調整することにより、前記熱硬化性樹脂の断面形状を、前記第１面から前記第２面にかけて広がる形状とした請求項８記載の断熱シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、断熱対策として用いられる断熱シートおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年各種機器のエネルギー効率のために断熱対策が求められることが多くなってきている。このため各種断熱材が用いられている。その代表として、ガラスウール、ウレタンフォーム、あるいは不織布にシリカキセロゲルを担持した断熱シート等があげられる。
【０００３】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１３６８５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら機器によっては断熱材に圧力が加わるものがあるが、断熱材に圧力が加わって圧縮されると、断熱性能は劣化してしまう。そのため圧力が加わっても断熱性能が劣化しにくい断熱シートが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記課題を解決するために、内部に空間を有する繊維シートと、この繊維シートの一部に設けられ、繊維シートの第１面から第１面とは反対側の第２面にわたって設けられた低圧縮領域と、繊維シートの低圧縮領域以外の空間に担持したシリカキセロゲルと、を備えた断熱シートであって、この低圧縮領域は、０．７ＭＰａの圧力を加えたときの圧縮率が５％以下となるように断熱シートを構成するものである。
【発明の効果】
【０００７】
以上のように構成することにより、絶縁性、断熱性に優れた断熱シートが得られるとともに、両側から圧力が加わっても、断熱性能が劣化しにくい断熱シートを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施の形態における断熱シートの断面図
【図２】本発明の一実施の形態における断熱シートの平面図
【図３】本発明の一実施の形態における別の断熱シートの平面図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施の形態における断熱シートについて、図面を参照しながら説明する。
【００１０】
図１は本発明の一実施の形態における断熱シートの断面図、図２は同平面図である。
【００１１】
断熱シート１１は、内部に空間を有する繊維シート１２と、繊維シート１２の空間に担持したシリカキセロゲルと、から構成され、厚さは約３ｍｍとなっている。繊維シート１
２は、平均繊維太さ約１０μｍのガラス繊維からなり、繊維シート１２の中で空間の占める割合は約９０％となっている。この繊維シート１２の内部の空間にシリカキセロゲル（図示しない）が充填されている。このシリカキセロゲルは内部にナノサイズの空間を有しているため、このシリカキセロゲルが充填されている部分の熱伝導率は、０．０１８〜０．０２４Ｗ／ｍ・Ｋと、空気の熱伝導率よりも小さいものとなっている。なおこのシリカキセロゲルは、ゲルが乾燥した状態の広義のキセロゲルであり、通常の乾燥だけでなく、超臨界乾燥、凍結乾燥等の方法によって得られたものでもかまわない。
【００１２】
通常このような構造を有する断熱シートはウレタンフォーム、ガラスウール等に比べて圧縮されにくいが、０．７ＭＰａの圧力を加えた場合、もとの厚さの７０％〜９０%に圧縮されてしまう。この場合、熱伝導率そのものはそれほど大きく劣化しないが、厚さが薄くなった分、断熱性能は劣化してしまう。
【００１３】
これに対し、断熱シート１１の中央部には、一方の面から他方の面にわたって低圧縮領域１３が設けられている。この低圧縮領域１３は、繊維シート１２の内部空間にエポキシ樹脂が充填されることによって、０．７ＭＰａの圧力を加えたときの圧縮率が５％以下となっている。
【００１４】
このように構成することにより、断熱シート１１の一部に圧力が加わっても、低圧縮領域１３で支えることにより断熱シート１１全体にわたって圧縮されることを防ぐことができる。これによって断熱性能が劣化することを防ぐことができる。
【００１５】
また低圧縮領域１３の断面形状は、一方の面から他方の面にかけて広がる形状となっている。このようにすることにより、断面形状の狭い方の面を、より温度が高くなりやすい方に当接することにより、さらに断熱効果を得やすくすることができる。
【００１６】
ここで圧縮率とは、ｔ０の厚さのシートに０．７ＭＰａの圧力を加えたあと圧力を取り除いた状態での厚さをｔ１としたときの、（ｔ０−ｔ１）／ｔ０の値をパーセント表示したものを示している。
【００１７】
またシリカキセロゲルが充填されている領域は、粘着材等がつきにくい状態となっている。これに対し低圧縮領域１３が露出している部分では粘着材等をつけることができる。そこで低圧縮領域１３に粘着材を設けることにより、仮固定することができ、組み立てが容易な断熱シート１１を得ることができる。
【００１８】
なお図２では、断熱シート１１の中央部分のみに低圧縮領域１３を設けているが、図３（ａ）のように中央部分および周辺部分にも低圧縮領域１３を設けてもかまわない。また図３（ｂ）のように環状で低圧縮領域１３でない部分を囲むように設けてもかまわない。さらに図３（ｃ）のようにクロス状に形成したものでもかまわない。さらに図３（ｄ）のようにこれらのものを分割したもので組み合わせたものでもかまわない。
【００１９】
低圧縮領域１３はシリカキセロゲルが充填されている領域よりも断熱性が悪くなる。そのため断熱シート１１の中で低圧縮領域１３が占める割合は小さい方がよい。但しその割合が小さくなりすぎると圧力に対して耐えにくくなる。そのため低圧縮領域１３の断熱シート１１に占める割合を、５％以上、３０％以下とすることが望ましい。
【００２０】
次に、本発明の一実施の形態における断熱シートの製造方法について説明する。
【００２１】
まず厚さ約３ｍｍのガラス繊維からなる繊維シート１２を準備する。
【００２２】
次にこの繊維シート１２の一部の内部空間にエポキシ樹脂を充填し、硬化させる。この硬化したエポキシ樹脂は、０．７ＭＰａの圧力を加えたときの圧縮率が５％以下であり、一方の面から他方の面にわたって充填されている。
【００２３】
繊維シート１２の一部の内部空間にエポキシ樹脂を充填する方法としては、例えばシリンダに入れた液状のエポキシ樹脂を繊維シート１２に突き刺したニードルを通じて繊維シート１２の内部空間に注入することができる。繊維シート１２の一方の面近くに突き刺したニードルを他方の面に抜きながら注入する。このときニードル先端が他方の面に近づくにつれて、注入圧力を低減するように調整することにより、エポキシ樹脂が充填されている領域の断面が、他方の面から一方の面にかけて広がるように形成することができる。
【００２４】
次にこの繊維シート１２を例えばケイ酸ナトリウム水溶液に塩酸を添加してなるゾル溶液に浸漬し、繊維シート１２の内部空間の中にゾル溶液を含浸させる。このときエポキシ樹脂が充填されている領域にはゾル液は入らず、それ以外の領域の繊維シート１２の内部空間にゾル液が充填される。このゾル溶液をゲル化させ、疎水化、乾燥することにより、繊維シート１２の内部空間にシリカキセロゲルを充填させることにより断熱シート１１を得る。
【００２５】
このようにして作成された断熱シート１１は、エポキシ樹脂が充填された領域は、シリカキセロゲルが充填された領域よりもはるかに圧縮されにくい領域となり、この領域を低圧縮領域１３と称す。
【００２６】
このように断熱シート１１の一部に低圧縮領域１３を設けることにより、断熱シート１１の一部に圧力が加わっても、低圧縮領域１３で支えることにより断熱シート１１全体にわたって圧縮されることを防ぐことができる。これによって断熱性能が劣化することを防ぐことができる。
【００２７】
さらにニードルの配置を変えることにより、中央部分および周辺部分に低圧縮領域を設ける、環状で低圧縮領域でない部分を囲むあるいはクロス状に形成する等、容易に所望の形状に低圧縮領域を形成することができる。
【００２８】
なお断熱シートはそのままの状態で用いてもかまわないが、シリカキセロゲルが離脱しないように表面に保護層を設けておくことが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明に係る断熱シートおよびその製造方法は、圧力が加わっても圧縮されにくく、断熱性能の劣化の少ない断熱シートを得ることができ、例えば自動車のオイルパンや自動車モーターの外壁へ挟み込むように設置するなど圧縮力が加わる箇所の断熱シートとして有用である。
【符号の説明】
【００３０】
１１  断熱シート
１２  繊維シート
１３  低圧縮領域
【図１】
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【図２】
2019127961.tif 000004
【図３】
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