(57)【要約】【課題】シリカエアロゲル担持断熱材において、シリカエアロゲルの脱落による周辺の汚染防止の対策に対する工程を簡素化すること。【解決手段】シリカエアロゲル担持断熱材において、シリカエアロゲルを担持する繊維より融点の低い支持層を用い、繊維の融点より低く支持層の融点より高い温度で加熱圧着を行うことで、支持層が繊維内へ入り込むことで結合させ、断熱材からのシリカエアロゲルの脱落を防止することで、シリカエアロゲルの脱落による周辺の汚染防止の対策に対する工程を簡素化し、大判や複雑形状での使用を可能とする。【選択図】図１Ａ
2019044956.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリカエアロゲルが担持された繊維層と、
前記繊維層の少なくとも１面に配置された支持層と、を有し、
前記支持層が前記繊維層内へ入り込むことで、前記支持層と前記繊維層とが結合した結合層を有している、
断熱材。
【請求項２】
前記支持層の融点が前記繊維層の融点よりも低い、
請求項１に記載の断熱材。
【請求項３】
前記断熱材の平面方向の端部において、少なくとも１つの面で前記繊維層および前記シリカエアロゲルが露出している露出面がある、
請求項１または２に記載の断熱材。
【請求項４】
前記結合層は、前記繊維層と前記支持層との界面の一部分に存在する、
請求項１から３いずれか１項に記載の断熱材。
【請求項５】
前記露出面に前記結合層が存在する、
請求項３に記載の断熱材。
【請求項６】
前記結合層は、前記露出面から前記断熱材の内部へ向かって、一定の長さ存在する、
請求項５に記載の断熱材。
【請求項７】
前記一定の長さは、前記断熱材の厚み以下の長さである、
請求項６に記載の断熱材。
【請求項８】
前記結合層のすべてまたは一部が、前記露出面に面する、
請求項５から７のいずれか１項に記載の断熱材。
【請求項９】
１つの前記支持層は、前記繊維層を包み込んでおり、
該１つの支持層の端部同士が溶着された溶着部を有する、
請求項１から８のいずれか１項に記載の断熱材。
【請求項１０】
１つの前記支持層は、前記繊維層を包み込んでおり、かつ、前記繊維層の一面において積層しており、
積層された前記支持層同士が溶着された溶着部を有する、
請求項１から８のいずれか１項に記載の断熱材。
【請求項１１】
前記溶着部および前記結合層は、前記断熱材の周囲に存在する、
請求項９または１０に記載の断熱材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、断熱材に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、スマートフォン、タブレット、ノートパソコンなどの電子機器や精密機器の高性能化とともに発熱部品からの発熱密度が急激に増加しており、これらの電子機器における熱拡散技術が必須となってきている。
【０００３】
特に、小型のモバイル機器は、直接人体に接する機会が多く、その筐体外面の温度上昇が深刻な問題となってきている。モバイル機器の筐体外面の温度上昇による問題の一つとして、低温やけどが挙げられる。低温やけどは人体が体温より高い温度に長時間さらされて起こるやけどの一種である。例えば、４４℃では６時間でやけどが生じ、１℃上がる毎にやけどに至る時間が半分になるという報告がある。低温やけどは、普通のやけどに比べて当事者が症状の進行に気づくのが遅れる場合がほとんどであり、気づいた時には皮膚が重度の損傷を負っていることも多い。
【０００４】
また、冷熱機器においても以下の問題がある。例えば冷蔵庫では、冷蔵庫壁面から冷蔵庫庫内への熱の侵入を防止するために発泡ウレタンや真空断熱材が用いられており、ドアと冷蔵庫箱体との間ではガスケットなどを用いたシール構造が用いられている。一方で、冷蔵庫表面は、冷蔵庫庫内が低温で維持されていることから、庫外の気温よりも低温となり結露が発生する恐れがある。その為、冷蔵庫表面付近には高温冷媒を流す配管やヒータの配置が必要となり、その熱が逆に冷蔵庫を構成する部品を介して庫内へ侵入してしまっている。
【０００５】
このように電子機器と冷熱機器のいずれの場合においても、断熱材を配置することで、前者は低温やけどの防止、後者は熱侵入による冷却電力の抑制することが可能となる。この場合、設置可能な空間は非常に狭い為、薄くて熱伝導率の低い断熱材が必要となる。
【０００６】
このような現状において、狭いスペースにおいても十分な断熱効果を発揮する断熱材として、シリカエアロゲルシートが存在する。このシリカエアロゲルシートは、不織布にナノサイズの多孔質構造を有するシリカエアロゲルを担持させたものである。
【０００７】
シリカエアロゲルとは、図５に示すように、シリカ２次粒子５０２および空隙５０３を備えた網目構造の集合体である。シリカ２次粒子５０２は、１ｎｍ程度の径を有するシリカ１次粒子５０１が集合して形成されたものであり、１０ｎｍ前後の径を有する。空隙５０３は、１０〜６０ｎｍ程度の粒子間距離を有する。
【０００８】
この粒子間距離は、空気（窒素分子）の平均自由工程以下である。そのため、シリカエアロゲルの熱伝導率は、０．０１５〜０．０２４Ｗ／ｍＫであり、非常に低い。この熱伝導率は、常温の静止空気の熱伝導率（０．０２６Ｗ／ｍＫ）以下である。従って、熱伝導率の低いエアロゲルシートを積層することにより、熱の伝達を抑制することができる。
【０００９】
しかしながら、シリカエアロゲルシート（ナノサイズの多孔質構造を有するシリカエアロゲルを坦持した不織布）は、シリカ２次粒子５０２同士の結合力が小さく極めて脆弱である。そのため、シリカエアロゲルシートに対して外部から応力が加わると、シリカエアロゲルシート表面の開口部に存在するシリカエアロゲル片（例えば、サイズは１００μｍ〜２００μｍ）が電子機器内に脱離する。
【００１０】
さらに、電子機器内に脱離したシリカエアロゲル片は、外部からの応力を緩和する不織布に坦持されていない状態となる。そのため、粉砕されて大量のシリカ粒子の微粉となり、電子機器内に飛散し、接触不良等の不具合を引き起こす。
【００１１】
従って、エアロゲルシートの片面または両面に外部からの応力が加わった際、シリカエアロゲルの脱離を抑制することが必要である。
【００１２】
これに対し、例えば特許文献１には、図６に示すように、不織布６０３においてシリカエアロゲル６０２が存在しない箇所を形成し、その箇所と支持層６０４ａ、６０４ｂとを加熱圧着することで、断熱材６０１を形成する方法が開示されている。
【００１３】
また、例えば特許文献２には、不織布表層にシリカエアロゲルを担持させず、その不織布表層を加熱融着し、不織布表層の開口径をシリカエアロゲル径よりも小さくすることでシリカエアロゲルの脱離を抑制する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２０１６−１１２７５７号公報
【特許文献２】特開２０１７−１５２０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、特許文献１および特許文献２の方法では、不織布にシリカエアロゲルを担持させる際に、マスキングあるいは薬品への浸漬の調整が必要となり、大判化（大面積）や複雑な形状への対応が困難となる。
【００１６】
冷熱機器などの用途では、断熱を施したい領域は電子機器から隔離された場所であることが多い。そのため、シリカエアロゲルの一部が脱離することによる影響はほとんどなく、不織布の裁断端面にてシリカエアロゲルが露出、脱離しても問題が無い。
【００１７】
本発明は、上述した従来の課題を解決するものであり、大判化や複雑な形状への対応を可能とした断熱材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するために、本発明の断熱材は、シリカエアロゲルが担持された繊維層と、前記繊維層の少なくとも１面に配置された支持層と、を有し、前記支持層が前記繊維層内へ入り込むことで、前記支持層と前記繊維層とが結合した結合層を有している。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の断熱材によれば、大判化や複雑な形状への対応を可能とした断熱材を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１Ａ】本発明の実施の形態１における断熱材の側面の断面図
【図１Ｂ】本発明の実施の形態１における断熱材の溶着部の拡大図
【図２Ａ】本発明の実施の形態１における不織布と支持層との熱溶着後の断熱材の斜視図
【図２Ｂ】本発明の実施の形態１における不織布と支持層との熱溶着後の切断形状の概略図
【図２Ｃ】本発明の実施の形態１における不織布と支持層との熱溶着後の切断形状の概略図
【図３Ａ】本発明の実施の形態２における断熱材の斜視図
【図３Ｂ】図３Ａの矢印Ａの方向から断熱材を見た図
【図３Ｃ】図３ＢのＢ−Ｂ断面図
【図３Ｄ】本発明の実施の形態２における断熱材の切断後の断面図
【図４Ａ】本発明の実施の形態３における断熱材の斜視図
【図４Ｂ】図４Ａの矢印Ｃの方向から断熱材を見た図
【図４Ｃ】図４ＢのＤ−Ｄ断面図
【図４Ｄ】本発明の実施の形態２における断熱材の切断後の断面図
【図５】シリカエアロゲルの一部を拡大した模式図
【図６】従来の断熱材の側面の断面図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の各実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は、以下の各実施の形態によって限定されるものではない。
【００２２】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１について、図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａ、図２Ｂ、および図２Ｃを用いて説明する。
【００２３】
図１Ａは、本実施の形態１における断熱材１０１の側面の断面図である。図１Ａに示すように、断熱材１０１は、シリカエアロゲル担持繊維１０２の一面が支持層１０３ａに被覆され、シリカエアロゲル担持繊維１０２の裏面が支持層１０３ｂに被覆されている。
【００２４】
シリカエアロゲル担持繊維１０２（繊維層の一例）は、シリカエアロゲルを担持した不織布である。シリカエアロゲルは、シリカエアロゲル担持繊維１０２の全面かつ全厚み方向に担持されている。
【００２５】
図１Ｂは、本実施の形態１における断熱材の溶着部の拡大図である。図１Ｂに示すように、支持層１０３ａとシリカエアロゲル担持繊維１０２との間において、支持層１０３ａの一部は、シリカエアロゲル担持繊維１０２内へ溶け込んでいる。これにより、支持層１０３ａとシリカエアロゲル担持繊維１０２との結合層１０４が形成されている。なお、支持層１０３ｂとシリカエアロゲル担持繊維１０２との間にも、同様の結合層が形成されている。
【００２６】
本実施の形態１では、例えば、シリカエアロゲル担持繊維１０２の厚みは１ｍｍであり、支持層１０３ａ、１０３ｂの厚みは６０μｍであり、結合層１０４は２０μｍである。また、支持層１０３ｂとシリカエアロゲル担持繊維１０２との結合層（図示せず）も２０μｍである。
【００２７】
ここで、支持層１０３ａ、１０３ｂは、シリカエアロゲル担持繊維１０２を構成する繊維よりも融点が高い材料（物質）で形成されている。支持層１０３ａ、１０３ｂを構成する材料としては、例えばポリエチレン（融点１１５〜１３５℃）を用いることができる。また、シリカエアロゲル担持繊維１０２を構成する繊維としては、例えばポリエステル（融点２５５〜２６０℃）を用いることができる。なお、支持層１０３ａ、１０３ｂ、およびシリカエアロゲル担持繊維１０２を構成する材料の選定については、上記に限定されず、様々な材料を選択可能である。
【００２８】
また、本実施の形態１では、支持層１０３ａ、１０３ｂがポリエチレンシートで構成され、そのポリエチレンシートの厚みが６０μｍである場合を例に挙げて説明するが、厚みはこれに限定されない。ポリエチレンシートが４０μｍ以上の厚みであれば、図１Ｂに示した結合層１０４を形成することは可能である。なお、ポリエチレンシートが４０μｍより薄いと、上述したとおり支持層１０３ａ、１０３ｂがシリカエアロゲル担持繊維１０２に浸透するため、支持層１０３ａ、１０３ｂ自身の厚みが薄くなり、断熱材１０１の表面に穴が開くことがある。
【００２９】
一方で、支持層１０３ａ、１０３ｂの厚みが大きすぎると、断熱材１０１としての柔軟性が低下したり、断熱材１０１全体の厚みに占める支持層１０３ａ、１０３ｂの厚みの割合が高くなり、断熱材１０１としての熱伝導率が高くなったりする。そのため、支持層１０３ａ、１０３ｂの厚みは、１００μｍ以下であることが好ましい。
【００３０】
断熱材１０１全体の形状としては、例えば図２Ａに示す形状が挙げられる。図２Ａは、支持層１０３ａ、１０３ｂとシリカエアロゲル担持繊維１０２とが結合された断熱材１０１であって、その上面および下面の形状が長方形であるもの（換言すれば、全体形状が直方体状であるもの）を示している。
【００３１】
図２Ａに示す断熱材１０１では、支持層１０３ａ、１０３ｂとシリカエアロゲル担持繊維１０２とが結合層（図示せず）により結合されており、その結合は均質となっている。そのため、断熱材１０１の平面上でいずれの方向に切断しても、その切断端面において、支持層１０３ａ、１０３ｂとシリカエアロゲル担持繊維１０２とは結合された状態が保たれる。また、シリカエアロゲル担持繊維１０２の平面部は、支持層１０３ａ、１０３ｂによって被覆された構造となる。また、切断端面は、支持層１０３ａ、１０３ｂの間で溶着はされていないため、シリカエアロゲル担持繊維１０２（およびシリカエアロゲル）が露出した状態となる。
【００３２】
図２Ｂ、図２Ｃは、それぞれ、支持層１０３ａ、１０３ｂとシリカエアロゲル担持繊維１０２との熱溶着後に断熱材１０１を切断した場合の切断形状の概略図である。
【００３３】
図２Ｂは、直方体状である１つの断熱材１０１（例えば、図１Ａ参照）を切断し、同じ直方体状である２つの断熱材２０１ａ、２０１ｂに分割した状態を示している。断熱材２０１ａ、２０１ｂは、切断前の断熱材１０１と同様に、そのまま断熱材として使用可能である。
【００３４】
図２Ｃは、直方体状である１つの断熱材１０１（例えば、図１Ａ参照）を切断し、同じ三角柱状である２つの断熱材２０１ｃ、２０１ｄに分割した状態を示している。断熱材２０１ｃ、２０１ｄは、切断前の断熱材１０１と同様に、そのまま断熱材として使用可能である。
【００３５】
切断手段としては、例えば、カッター等の刃物や、トムソン型等のプレス構成を用いることが可能である。すなわち、加熱が不要である切断手段を用いることができるので、断熱材１０１を容易に任意の形状に切断できる。
【００３６】
＜結合層１０４の形成方法＞
ここで、図１Ｂに示した結合層１０４の形成方法について説明する。
【００３７】
結合層１０４は、支持層１０３ａの融点より高く、かつ、シリカエアロゲル担持繊維１０２を構成する繊維の融点より低い温度で加熱しながら加圧を行うことで形成される。
【００３８】
例えば、加熱した２本のローラ間に圧力をかけ、そのローラ間に、支持層１０３ａ、１０３ｂによりシリカエアロゲル担持繊維１０２を挟み込んだ積層体を通過させる。上述したとおり、本実施の形態１では、支持層１０３ａ、１０３ｂの材料としてポリエチレン（融点１１５〜１３５℃）を使用し、シリカエアロゲル担持繊維１０２の繊維としてポリエステル（融点２５５〜２６０℃）を使用している。そのため、加熱温度は１５０℃とし、加圧圧力は４０ＭＰａとし、５０ｍｍ／ｓの速度で、上記積層体をローラ間に５回通過させることで、加熱および加圧を行い、結合層１０４を形成できる。
【００３９】
結合層１０４の厚みは、加熱温度と加圧圧力により調整可能である。結合層１０４の厚みは、加熱温度および加圧圧力が高くなるほど厚くなり、加熱温度および加圧圧力が低くなるほど薄くなる。
【００４０】
結合層１０４の厚みが厚いほど支持層１０３ａ、１０３ｂとシリカエアロゲル担持繊維１０２との結合強度は強くなる。しかし、支持層１０３ａ、１０３ｂのシリカエアロゲル担持繊維１０２への浸透量（結合層１０４の厚み）が増加するため、断熱材１０１としての熱伝導率が高くなる。
【００４１】
一方、結合層１０４の厚みが薄いほど支持層１０３ａ、１０３ｂとシリカエアロゲル担持繊維１０２との結合強度は弱くなる。しかし、支持層１０３ａ、１０３ｂのシリカエアロゲル担持繊維１０２への浸透量（結合層１０４の厚み）が減少するため、支持層１０３ａ、１０３ｂの材料の厚みを薄くすることができる。よって、断熱材１０１全体としての厚みを削減できる。
【００４２】
本実施の形態１では、上述した条件および方法にて結合層１０４を形成した。その結果、断熱材１０１における支持層１０３ａとシリカエアロゲル担持繊維１０２との結合強度は、１５ｍｍ幅の断熱材１０１にて、直角方向に３００ｍｍ／ｍｉｎで剥離した荷重が３Ｎ以上となった。また、熱伝導率の上昇は１０％未満に抑えることができた。
【００４３】
なお、上述した加熱条件および加圧条件は一例であり、他の条件を選択しても、上記同様に結合層１０４を形成することは可能である。ただし、使用する材料により変更が必要となる。また、本実施の形態１では、加熱および加圧を行う手段として、加熱した２本のローラを用いる場合を例に挙げて説明したが、これに限定されず、例えば、インパルスシーラを用いて加熱および加圧を行う等、別の手段を使用してもよい。
【００４４】
＜実施の形態１の効果＞
以上説明したように、本実施の形態１の断熱材１０１によれば、繊維側面からのシリカエアロゲルの脱落程度で影響が無い使用環境において、大判化で作成でき、また、大判化での作成後に必要な形状に切断できる。よって、例えば電子機器、精密機器、または冷熱機器等において、大判化での使用や複雑な形状での使用が可能となる。
【００４５】
また、上述したとおり、シリカエアロゲルの脱落によって周辺が汚染されることを防止する対策を採る必要があるが、本実施の形態１の断熱材１０１によれば、その対策の工程を簡素化することができる。
【００４６】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２について、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ、および図３Ｄを用いて説明する。なお、以下の実施の形態２の説明では、実施の形態１と異なる構成を主に説明する。また、図３において、実施の形態１と同じ構成要素については同一符号を付し、その説明は省略する。
【００４７】
図３Ａは、本実施の形態２における断熱材１０１の斜視図である。図３Ａに示すように、支持層３０１は、シリカエアロゲル担持繊維１０２を包み込んでいる。図３Ａに示した矢印Ａの方向から見た断熱材１０１の面は、シリカエアロゲル担持繊維１０２およびシリカエアロゲルが露出した露出面の一例である。
【００４８】
図３Ｂは、図３Ａの断熱材１０１を矢印Ａの方向から見た図である。図３Ｂに示すように、シリカエアロゲル担持繊維１０２の１つの側面に対応する支持層溶着部３０１ａにて支持層３０１を加熱溶着し、シリカエアロゲル担持繊維１０２の側面を封止している。支持層溶着部３０１ａは、２つの支持層を溶着した部分（換言すれば、支持層の端部同士が溶着した部分）である。
【００４９】
図３Ｃは、図３ＢのＢ−Ｂ断面図である。図３Ｃに示すように、断熱材１０１は、支持層３０１とシリカエアロゲル担持繊維１０２との結合層３０２を有している。ここで、結合層３０２は、断熱材１０１（シリカエアロゲル担持繊維１０２）の全面には配置されず、図３Ｃにおける奥行き方向に配置されている。換言すれば、結合層３０２は、シリカエアロゲル担持繊維１０２の幅方向の全長（図３Ｂに示した両矢印ａで示す範囲）に配置されている。その結果、断熱材１０１は、支持層溶着部３０１ａと結合層３０２とで周囲を保護され、構造的に強い。図３Ｃに示した結合層３０２の幅（図中の左右方向の長さ）は、例えば、１０ｍｍである。
【００５０】
また、図３Ｃに示すように、結合層３０２は、シリカエアロゲル担持繊維１０２と支持層３０１との界面の一部分に存在する。
【００５１】
断熱材１０１は、結合層３０２の形成後に任意の形状に切断される。図３Ｄは、図３Ａ〜図３Ｃに示した断熱材１０１の切断後（断熱材１０１の幅方向に沿って切断した後）の断面図である。図３Ｄに示すように、断熱材１０１は、支持層３０１とシリカエアロゲル担持繊維１０２との結合層３０２が存在する箇所にて切断される。ここでは例として、断熱材１０１は、結合層３０２の幅の中心で切断されている。その結果、切断後の結合層３０２の幅が５ｍｍとなっている。このように結合層３０２の存在箇所にて切断を行うことにより、支持層３０１とシリカエアロゲル担持繊維１０２との結合は維持される。よって、切断後の断熱材１０１は、切断前の断熱材１０１と同様に、支持層３０１に被覆された断熱材として使用可能となる。
【００５２】
また、図３Ｄに示すように、結合層３０２は、露出面に存在する。また、図３Ｄに示すように、結合層３０２は、露出面から断熱材１０１の内部へ向かって（換言すれば、露出面から断熱材１０１の長手方向に沿って）、一定の長さ存在する。一定の長さは、断熱材１０１の厚み以下の長さである。また、図３Ｄに示すように、結合層３０２のすべてまたは一部が、露出面に面する。
【００５３】
ここで、支持層３０１は、シリカエアロゲル担持繊維１０２を構成する繊維よりも融点が高い材料を用いている。本実施の形態２では、例えば、支持層１０３ａ、１０３ｂを構成する材料として、ポリエチレン（融点１１５〜１３５℃）を用いることができる。また、シリカエアロゲル担持繊維１０２を構成する繊維として、ポリエステル（融点２５５〜２６０℃）を用いることができる。なお、支持層１０３ａ、１０３ｂ、およびシリカエアロゲル担持繊維１０２を構成する材料の選定については、上記に限定されず、様々な材料を選択可能である。
【００５４】
＜結合層３０２の形成方法＞
ここで、図３Ｃに示した結合層３０２の形成方法について説明する。
【００５５】
結合層３０２は、支持層１０３ａの融点より高く、かつ、シリカエアロゲル担持繊維１０２を構成する繊維の融点より低い温度で加熱しながら加圧を行うことで形成される。
【００５６】
例えば、インパルスシーラを用いて、支持層３０１およびシリカエアロゲル担持繊維１０２を加圧状態で、加熱処理を行う。上述したとおり、本実施の形態２では、支持層３０１を構成する材料としてポリエチレン（融点１１５〜１３５℃）を使用し、シリカエアロゲル担持繊維１０２を構成する繊維としてポリエステル（融点２５５〜２６０℃）を使用している。そのため、加熱温度は１８０℃とし、加圧圧力は２０ＭＰａとして加熱および加圧を行い、結合層３０２を形成する。
【００５７】
なお、上述した加熱条件および加圧条件は一例であり、他の条件を選択しても、上記同様に結合層３０２を形成することは可能である。ただし、使用する材料により変更が必要となる。また、本実施の形態２では、加熱および加圧を行う手段として、インパルスシーラを用いる場合を例に挙げて説明したが、これに限定されず、別の手段を使用してもよい。
【００５８】
＜実施の形態２の効果＞
以上説明したように、本実施の形態２の断熱材１０１によれば、上述した実施の形態１の効果を得られる。さらに、本実施の形態２の断熱材１０１によれば、結合層３０２の形成を断熱材１０１の全面で行う必要が無くなり、加圧設備構成を簡素化できる。
【００５９】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態２について図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃ、および図４Ｄを用いて説明する。なお、以下の実施の形態３の説明では、実施の形態２と異なる構成を主に説明する。また、図４において、実施の形態２と同じ構成要素については同一符号を付し、その説明は省略する。
【００６０】
図４Ａは、本実施の形態３における断熱材１０１の斜視図である。図４Ａに示すように、支持層４０１は、シリカエアロゲル担持繊維１０２を包み込んでいる。図４Ａに示した矢印Ｃの方向から見た断熱材１０１の面は、シリカエアロゲル担持繊維１０２およびシリカエアロゲルが露出した露出面の一例である。
【００６１】
図４Ｂは、図４Ａの断熱材１０１を矢印Ｃの方向から見た図である。図４Ｂに示すように、支持層４０１における支持層４０１ａと支持層４０１ｂとが、シリカエアロゲル担持繊維１０２の上面において積層している。支持層４０１ａと支持層４０１ｂとは、溶着されており、シリカエアロゲル担持繊維１０２の２つの側面を封止している。このように、本実施の形態３では、支持層４０１における溶着部は平面状となり、断熱材１０１の上面側または下面側に位置する。なお、支持層４０１ａおよび支持層４０１ｂを「溶着部」と呼んでもよい。
【００６２】
図４Ｃは、図４ＢのＤ−Ｄ断面図である。図４Ｃに示すように、断熱材１０１は、支持層４０１とシリカエアロゲル担持繊維１０２との結合層３０２を有している。ここで、結合層３０２は、断熱材１０１（シリカエアロゲル担持繊維１０２）の全面には配置されず、図４Ｃにおける奥行き方向に配置されている。換言すれば、結合層３０２は、シリカエアロゲル担持繊維１０２の幅方向の全長（図４Ｂに示した両矢印ｂで示す範囲）に配置されている。図４Ｃに示した結合層３０２の幅（図中の左右方向の長さ）は、例えば、１０ｍｍである。
【００６３】
また、図４Ｃに示すように、結合層３０２は、シリカエアロゲル担持繊維１０２と支持層４０１（支持層４０１ｂ）との界面の一部分に存在する。
【００６４】
図４Ｄは、図４Ａ〜図４Ｃに示した断熱材１０１の切断後（断熱材１０１の幅方向に沿って切断した後）の断面図である。図４Ｄに示すように、断熱材１０１は、支持層４０１とシリカエアロゲル担持繊維１０２との結合層３０２が存在する箇所にて切断されている。ここでは例として、断熱材１０１は、結合層３０２の幅の中心で切断されている。その結果、切断後の結合層３０２の幅が５ｍｍとなっている。このように結合層３０２が存在する箇所にて切断されることにより、支持層４０１とシリカエアロゲル担持繊維１０２との結合は維持される。よって、切断後の断熱材１０１は、切断前の断熱材１０１と同様に、支持層４０１に被覆された断熱材として使用可能となる。
【００６５】
また、図４Ｄに示すように、結合層３０２は、露出面に存在する。また、図４Ｄに示すように、結合層３０２は、露出面から断熱材１０１の内部へ向かって（換言すれば、露出面から断熱材１０１の長手方向に沿って）、一定の長さ存在する。一定の長さは、断熱材１０１の厚み以下の長さである。また、図４Ｄに示すように、結合層３０２のすべてまたは一部が、露出面に面する。
【００６６】
＜実施の形態３の効果＞
以上説明したように、本実施の形態３の断熱材１０１によれば、上述した実施の形態１の効果を得られる。特に、例えば電子機器、精密機器、または冷熱機器等において、長尺形状での使用が可能となる。
【００６７】
＜本開示のまとめ＞
本開示の断熱材は、シリカエアロゲルが担持された繊維層と、前記繊維層の少なくとも１面に配置された支持層と、を有し、前記支持層が前記繊維層内へ入り込むことで、前記支持層と前記繊維層とが結合した結合層を有している。
【００６８】
なお、本開示の断熱材において、前記支持層の融点が前記繊維層の融点よりも低くてもよい。
【００６９】
また、本開示の断熱材において、前記断熱材の平面方向の端部において、少なくとも１つの面で前記繊維層および前記シリカエアロゲルが露出している露出面があってもよい。
【００７０】
また、本開示の断熱材において、前記結合層は、前記繊維層と前記支持層との界面の一部分に存在してもよい。
【００７１】
また、本開示の断熱材において、前記露出面に前記結合層が存在してもよい。
【００７２】
また、本開示の断熱材において、前記結合層は、前記露出面から前記断熱材の内部へ向かって、一定の長さ存在してもよい。
【００７３】
また、本開示の断熱材において、前記一定の長さは、前記断熱材の厚み以下の長さであってもよい。
【００７４】
また、本開示の断熱材において、前記結合層のすべてまたは一部が、前記露出面に面してもよい。
【００７５】
また、本開示の断熱材において、１つの前記支持層は、前記繊維層を包み込んでおり、該１つの支持層の端部同士が溶着された溶着部を有してもよい。
【００７６】
また、本開示の断熱材において、１つの前記支持層が前記繊維層を包み込みでおり、該１つの支持層は、前記繊維層の一面において積層しており、積層された前記支持層同士が溶着された溶着部を有してもよい。
【００７７】
また、本開示の断熱材において、前記溶着部および前記結合層は前記断熱材の周囲に存在してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明の断熱材は、シリカエアロゲルの脱落による周辺の汚染防止の対策に対する工程を簡素化し、大判や複雑形状で使用でき、モバイル機器等の電子機器の断熱の用途だけでなく、冷熱機器等の大型機器の断熱の用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００７９】
１０１、６０１  断熱材
１０２  シリカエアロゲル担持繊維
１０３ａ、１０３ｂ、３０１、４０１、４０１ａ、４０１ｂ、６０４ａ、６０４ｂ  支持層
１０４、３０２  結合層
２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ、２０１ｄ  切断後の断熱材
３０１ａ  支持層溶着部
５０１  シリカ１次粒子
５０２  シリカ２次粒子
５０３  空隙
６０２  シリカエアロゲル
６０３  不織布
６０５  グラファイトシート
【図１Ａ】
2019044956.tif 000003
【図１Ｂ】
2019044956.tif 000004
【図２Ａ】
2019044956.tif 000005
【図２Ｂ】
2019044956.tif 000006
【図２Ｃ】
2019044956.tif 000007
【図３Ａ】
2019044956.tif 000008
【図３Ｂ】
2019044956.tif 000009
【図３Ｃ】
2019044956.tif 000010
【図３Ｄ】
2019044956.tif 000011
【図４Ａ】
2019044956.tif 000012
【図４Ｂ】
2019044956.tif 000013
【図４Ｃ】
2019044956.tif 000014
【図４Ｄ】
2019044956.tif 000015
【図５】
2019044956.tif 000016
【図６】
2019044956.tif 000017