(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の真空断熱材と弾性体とを備え、
前記真空断熱材は、芯材と前記芯材を覆うガスバリア性フィルムとを備え、前記芯材が前記ガスバリア性フィルムで形成された外袋内に減圧封入されており、
前記弾性体は厚さが３ｍｍ以上、伸び率が１０％以上、アスカーＦ硬度が１０以上、アスカーＣ硬度が３０以下であり、該弾性体が前記真空断熱材の施工面の少なくとも周縁に設けられた断熱部材。
【請求項２】
前記弾性体の材質が、合成樹脂、天然ゴムまたは合成ゴムである、請求項１に記載の断熱部材。
【請求項３】
前記弾性体が、弾性発泡体である、請求項１または２に記載の断熱部材。
【請求項４】
前記弾性発泡体が、軟質ポリウレタンフォーム、ポリエチレンフォーム、ポリプロピレンフォーム、メラミンフォーム、ポリイミド発泡体、天然ゴム発泡体および合成ゴム発泡体からなる群から選ばれる１種以上である、請求項３に記載の断熱部材。
【請求項５】
前記弾性発泡体が、吸音性および吸水性の少なくとも一方を有する、請求項３または４に記載の断熱部材。
【請求項６】
前記弾性発泡体が、１００℃以上の耐熱温度を有する、請求項３〜５のいずれか一項に記載の断熱部材。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の断熱部材を断熱対象物に貼り付ける、断熱部材の取付方法。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の断熱部材を断熱対象物に組み付ける方法であって、
前記真空断熱材と前記弾性体とを別々に用意し、断熱対象物に前記弾性体を介して前記真空断熱材を貼り付ける、断熱部材の取付方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、断熱部材およびその取付方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
住宅、ビル、車輛、保温保冷容器、冷蔵庫、給湯器等においては、断熱によってエネルギー消費を低減するために真空断熱材が使用される。真空断熱材としては、例えば、粉体や繊維で構成される芯材が、ガスバリア性フィルムで構成される外袋内に減圧封入されたものが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
真空断熱材は、通常は板状であり、両面粘着テープ等を用いて断熱対象物の施工面に貼り付けられる。断熱対象物の施工面が湾曲している場合は、真空断熱材は該施工面に合わせて湾曲されつつ貼り付けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２３９３００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、断熱対象物の施工面に真空断熱材を設ける方法では、断熱効果が充分に得られないことがある。特に、真空断熱材を湾曲させることで表面に皺ができるなど、真空断熱材表面に凹凸がある場合、真空断熱材におけるガスバリア性フィルムの端部が耳折りされている場合等において、充分な断熱効果を得ることが難しい。また、厚みのある両面粘着テープであっても充分な断熱効果を得ることが難しい。
【０００６】
本発明は、高い断熱効果が安定して得られる断熱部材およびその取付方法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】
【０００７】
本発明は、以下の構成を有する。
［１］板状の真空断熱材と弾性体とを備え、前記真空断熱材は、芯材と前記芯材を覆うガスバリア性フィルムとを備え、前記芯材が前記ガスバリア性フィルムで形成された外袋内に減圧封入されており、前記弾性体は厚さが３ｍｍ以上、伸び率が１０％以上、アスカーＦ硬度が１０以上、アスカーＣ硬度が３０以下であり、該弾性体が前記真空断熱材の施工面の少なくとも周縁に設けられた断熱部材。
［２］前記弾性体の材質が、合成樹脂、天然ゴムまたは合成ゴムである、［１］の断熱部材。
［３］前記弾性体が、弾性発泡体である、［１］または［２］の断熱部材。
［４］前記弾性発泡体が、軟質ポリウレタンフォーム、ポリエチレンフォーム、ポリプロピレンフォーム、メラミンフォーム、ポリイミド発泡体、天然ゴム発泡体および合成ゴム発泡体からなる群から選ばれる１種以上である、［３］の断熱部材。
［５］前記弾性発泡体が、吸音性と吸水性の少なくとも一方を有する、［３］または［４］の断熱部材。
［６］前記弾性発泡体が、１００℃以上の耐熱温度を有する、［３］〜［５］のいずれかの断熱部材。
［７］前記［１］〜［６］のいずれかの断熱部材を断熱対象物に貼り付ける、断熱部材の取付方法。
［８］前記［１］〜［６］のいずれかの断熱部材を断熱対象物に組み付ける方法であって、前記真空断熱材と前記弾性体とを別々に用意し、断熱対象物に前記弾性体を介して前記真空断熱材を貼り付ける、断熱部材の取付方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の断熱部材は、高い断熱効果が安定して得られる。
また、本発明の断熱部材の取付方法によれば、高い断熱効果が安定して得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の断熱部材の一例を示した斜視図である。
【図２】図１の断熱部材の断面図である。
【図３】本発明の断熱部材の他の例を示した斜視図である。
【図４】断熱対象物に図２の断熱部材を取り付けた様子を示した断面図である。
【図５】断熱対象物に図３の断熱部材を取り付けた様子を示した断面図である。
【図６】例１における経過時間に対する水温の変化を示したグラフである。
【図７】本発明の断熱部材の他の例を示した断面図である。
【図８】本発明の断熱部材の他の例を示した断面図である。
【図９】本発明の断熱部材の他の例を示した断面図である。
【図１０】例８及び例９における吸音グラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［断熱部材］
本発明の断熱部材は、真空断熱材と、該真空断熱材の施工面の少なくとも周縁に設けられた後述する弾性体と、を備える。
【００１１】
本発明の断熱部材における弾性体は、真空断熱材の施工面の少なくとも周縁に設けられていればよく、真空断熱材の施工面における周縁のみに設けられていてもよく、真空断熱材の施工面の全体に設けられていてもよい。
具体的には、例えば、図１および図２に示すように、平面視矩形状で平板状の真空断熱材１０と、真空断熱材１０における施工面１０ａの周縁に全周にわたって設けられた弾性体１２と、を備える断熱部材１が挙げられる。また、図３に示すように、平面視矩形状で平板状の真空断熱材１０と、真空断熱材１０における施工面１０ａの全体に設けられた弾性体１２Ａと、を備える断熱部材２が挙げられる。
【００１２】
また、本発明の断熱部材は、弾性体が断熱対象物側となるように断熱対象物の施工面に設けられるものである。
具体的には、断熱部材１であれば、例えば図４に示すように、上部開口部を有する容器本体１１０、および蓋体１１２を備える断熱対象物１００の側面を施工面１１０ａとする場合、弾性体１２が施工面１１０ａ側となるように取り付けられる。同様に、断熱部材２であれば、図５に示すように、弾性体１２Ａが施工面１１０ａ側となるように断熱対象物１００に取り付けられる。
【００１３】
本発明の断熱部材は、湾曲した施工面を有する真空断熱材を備えるものであってもよい。例えば、図８に示すように曲げ加工した真空断熱材１０と、真空断熱材１０における施工面１０ａの周縁に全周にわたって設けられた弾性体１２とを備えた断熱部材３であってもよい。
【００１４】
本発明の断熱部材は、真空断熱材における施工面でない側の面に、さらに弾性体を備えるものであってもよい。例えば、図９に示すように、真空断熱材１０の施工面１０ａと施工面ではない面１０ｂの両方に弾性体１２Ａが設けられた断熱部材４であってもよい。
【００１５】
（真空断熱材）
真空断熱材は、芯材と、芯材を覆うガスバリア性フィルムとを備え、芯材がガスバリア性フィルムで形成された外袋内に減圧封入されたものである。
真空断熱材の形状は、特に限定されず、断熱対象物の施工面の形状に応じて適宜決定できる。通常、真空断熱材の形状は板状であり、施工面に対して平面状であっても、曲面状であってもよい。
【００１６】
＜芯材＞
芯材としては、真空断熱材に用いられる公知の芯材を使用できる。例えば、粉体を含む断熱材材料が板状に成形されたもの、グラスウール、エアロゲルブランケット等が挙げられるが、それに限定されるものではない。粉体を含む芯材の場合は、断熱材材料としては、高強度な芯材を得やすい点から、粉体に加えて繊維が含まれていることが好ましい。
【００１７】
≪粉体≫
以下に粉体を含む芯材の場合を例にとって説明する。
粉体としては、芯材に通常用いられる公知の粉体を使用できる。具体的には、ヒュームドシリカ、多孔質シリカ、輻射抑制材等が挙げられる。粉体としては、充分な強度を有する芯材が得られやすい点から、ヒュームドシリカを含むことが好ましい。
粉体は、１種のみを使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００１８】
ヒュームドシリカは極めて微細な粉末であるため、粒の大きさを表す指標としては通常比表面積が用いられる。
ヒュームドシリカの比表面積は、５０〜４００ｍ２／ｇが好ましく、１００〜３５０ｍ２／ｇがより好ましく、２００〜３００ｍ２／ｇが特に好ましい。ヒュームドシリカの比表面積が前記範囲の下限値以上であれば、優れた断熱性能が得られやすい。ヒュームドシリカの比表面積が前記範囲の上限値以下であれば、粒子の表面にバインダを付けやすい。
比表面積は、窒素吸着法（ＢＥＴ法）により測定される。
【００１９】
ヒュームドシリカの具体例としては、例えば、アエロジル２００（比表面積２００ｍ２／ｇ、日本アエロジル（株）製）、アエロジル３００（比表面積３００ｍ２／ｇ、日本アエロジル（株）製）、ＣＡＢ−Ｏ−ＳＩＬ  Ｍ−５（比表面積２００ｍ２／ｇ、キャボットジャパン（株）製）、ＣＡＢ−Ｏ−ＳＩＬ  Ｈ−３００（比表面積３００ｍ２／ｇ、キャボットジャパン（株）製）、レオロシールＱＳ３０（比表面積３００ｍ２／ｇ、（株）トクヤマ製）等が挙げられる。
ヒュームドシリカは、１種のみを使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２０】
多孔質シリカを併用する場合、多孔質シリカの比表面積は、１００〜８００ｍ２／ｇが好ましく、２００〜７５０ｍ２／ｇがより好ましく、３００〜７００ｍ２／ｇが特に好ましい。多孔質シリカの比表面積が前記範囲の下限値以上であれば、優れた断熱性能が得られやすい。多孔質シリカの比表面積が前記範囲の上限値以下であれば、バインダを用いた場合に多孔質シリカに吸収されるバインダ量を少なくできる。そのため、添加するバインダ量が少なくてもより低い圧力で芯材を成形できる。その結果、芯材の密度を低くでき、優れた断熱性能が得られやすくなる。
【００２１】
多孔質シリカの気孔率は、６０〜９０％が好ましく、６５〜８５％がより好ましく、７０〜８０％が特に好ましい。多孔質シリカの気孔率が前記範囲の下限値以上であれば、固体の熱伝導を少なくできるため、優れた断熱性能が得られやすい。多孔質シリカの気孔率が前記範囲の上限値以下であれば、成形時に多孔質シリカ粒子がつぶれにくく、多孔性が維持されるために優れた断熱性能が得られやすい。
気孔率は、窒素吸着法（ＢＪＨ法）により測定される。
【００２２】
多孔質シリカの平均粒子径は、レーザー回折散乱法やコールターカウンター法等により、体積基準で測定された場合において、１〜３００μｍが好ましく、２〜１５０μｍがより好ましく、３〜１００μｍが特に好ましい。多孔質シリカの平均粒子径が前記範囲の下限値以上であれば、高い気孔率を有する多孔質シリカが得られやすく、優れた断熱性能が得られやすい。多孔質シリカの平均粒子径が前記範囲の上限値以下であれば、芯材の密度が高くなりすぎず、優れた断熱性能が得られやすい。
【００２３】
多孔質シリカの具体例としては、例えば、Ｍ．Ｓ．ＧＥＬやサンスフェア（いずれもＡＧＣエスアイテック（株）製）等が挙げられる。
【００２４】
輻射抑制材としては、例えば、金属粒子（アルミニウム粒子、銀粒子、金粒子等）、無機粒子（グラファイト、カーボンブラック、炭化ケイ素、酸化チタン、酸化スズ、酸化鉄、チタン酸カリウム等）等が挙げられる。
【００２５】
≪バインダ≫
芯材を低密度にしても充分な強度が得られやすい点から、芯材の形状を維持するために断熱材材料にはバインダを含ませることができる。例えば粉体としてヒュームドシリカを使用し、予め該ヒュームドシリカの表面にバインダを付与してバインダ付きヒュームドシリカとすることができる。ヒュームドシリカの表面に付与されたバインダによって、成形時の圧力が低くても、バインダ付きヒュームドシリカ同士、またはバインダ付きヒュームドシリカと他の材料（多孔質シリカ、繊維等）が互いに接着される。
多孔質シリカにバインダを付与しても、バインダが多孔質シリカに吸収されてしまうためにバインダによる効果は得られにくい。
【００２６】
バインダとしては、有機バインダであってもよく、無機バインダであってもよい。なかでも、バインダとしては、熱伝導性が低く、優れた断熱性能が得られやすい点から、無機バインダが好ましい。
無機バインダとしては、例えば、ケイ酸ナトリウム、リン酸アルミニウム、硫酸マグネシウム、塩化マグネシウム等が挙げられる。なかでも、優れた断熱性能が得られやすい点から、ケイ酸ナトリウムが特に好ましい。
【００２７】
バインダは溶媒に溶解してバインダ液として用いることが好ましく、水溶液がより好ましい。
【００２８】
≪繊維≫
断熱材材料に繊維が含まれると、高強度な芯材が得られやすい。
繊維としては、真空断熱材に通常使用される繊維が使用でき、例えば、樹脂繊維、無機繊維が挙げられる。なかでも、真空下でのアウトガスが少なく、真空度の低下による断熱性能の低下を抑制しやすい点、および耐熱性に優れる点から、無機繊維が好ましい。
【００２９】
無機繊維としては、例えば、アルミナ繊維、ムライト繊維、シリカ繊維、グラスウール、グラスファイバー、ロックウール、スラグウール、炭化ケイ素繊維、カーボン繊維、シリカアルミナ繊維、シリカアルミナマグネシア繊維、シリカアルミナジルコニア繊維、シリカマグネシアカルシア繊維等が挙げられる。
【００３０】
使用する繊維の繊維長Ｄ３０は、１００μｍ以上が好ましく、２００μｍ以上がより好ましい。繊維長Ｄ３０が前記下限値以上であれば、芯材に割れが生じることを抑制しやすい。
使用する繊維の繊維長Ｄ９０は、２０ｍｍ以下が好ましく、１０ｍｍ以下がより好ましい。繊維長Ｄ９０が前記上限値以下であれば、繊維同士が過度に絡まりにくいために粉体と均一に混合しやすく、繊維による効果が得られやすい。
繊維の太さ（直径）は、繊維による固体伝熱の増大を抑制できる点から、１５μｍ以下が好ましい。また、繊維の太さ（直径）は、芯材に割れが生じることを抑制しやすい点から、１μｍ以上が好ましい。なお、本明細書において「繊維長Ｄ３０」とは、個数基準で求めた繊維長分布の全個数を１００％とした累積個数分布曲線において３０％となる点の繊維長を意味する。また、「繊維長Ｄ９０」とは、個数基準で求めた繊維長分布の全個数を１００％とした累積個数分布曲線において９０％となる点の繊維長を意味する。繊維長分布は、光学顕微鏡で観察した写真において無作為に５０本以上の繊維の長さを測定して得られる頻度分布および累積個数分布曲線で求められる。
【００３１】
≪粉体、バインダ、繊維の割合≫
粉体（１００質量％）中のヒュームドシリカの割合は、５０〜１００質量％が好ましく、７０〜１００質量％がより好ましく、８０〜１００質量％が特に好ましい。ヒュームドシリカの割合が前記範囲の下限値以上であれば、強度の高い芯材が得られやすい。
【００３２】
粉体（１００質量％）中の多孔質シリカの割合は、０〜５０質量％が好ましく、０〜３０質量％がより好ましく、０〜２０質量％が特に好ましい。多孔質シリカの割合が多いほど、断熱性能に優れた真空断熱材が得られやすい。多孔質シリカの割合が前記範囲の上限値以下であれば、強度の高い芯材が得られやすい。
【００３３】
粉体が予め表面にバインダを付与したバインダ付きヒュームドシリカと多孔質シリカを含む場合、バインダ付与前のヒュームドシリカの質量ＭＡと多孔質シリカの質量ＭＢとの比ＭＡ／ＭＢは、５０／５０以上が好ましく、７０／３０以上がより好ましく、８０／２０以上が特に好ましい。前記比ＭＡ／ＭＢが前記下限値以上であれば、より低密度で優れた断熱性能を有し、かつ充分な強度を有する芯材が得られやすい。
【００３４】
粉体が輻射抑制材を含む場合、粉体（１００質量％）中の輻射抑制材の割合は、３〜３０質量％が好ましく、５〜２５質量％がより好ましく、１０〜２０質量％が特に好ましい。輻射抑制材の割合が前記範囲の下限値以上であれば、輻射抑制材の効果が得られやすい。輻射抑制材の割合が前記範囲の上限値以下であれば、輻射抑制材による固体伝熱の増大を抑制できるため、優れた断熱性能が得られやすい。
【００３５】
バインダの割合は、予め表面にバインダを付与したバインダ付きヒュームドシリカを使用する場合、バインダ付与前のヒュームドシリカ１００質量部に対して、０．１〜１５質量部が好ましく、０．５〜１０質量部がより好ましく、１〜４質量部が特に好ましい。前記バインダの割合が前記範囲の下限値以上であれば、より低密度で充分な強度を有する芯材が得られやすく、また優れた断熱性能が得られやすい。前記バインダの割合が前記範囲の上限値以下であれば、バインダによる固体伝熱の増大を抑制できるため、断熱性能の低下を抑制しやすい。芯材の形状維持性が確保できれば、より良い断熱性能を得るためバインダの割合は少ないことが好ましく、無添加でもよい。
【００３６】
また、ヒュームドシリカ、バインダおよびそれ以外の成分（多孔質シリカ、繊維等）を同時に混合する場合等、予め表面にバインダを付与したバインダ付きヒュームドシリカを使用しない場合のバインダの割合は、粉体１００質量部に対して、０．１〜１５質量部が好ましく、０．５〜１０質量部がより好ましく、１〜４質量部が特に好ましい。バインダの割合が前記範囲の下限値以上であれば、より低密度で充分な強度を有する芯材が得られやすく、また優れた断熱性能が得られやすい。バインダの割合が前記範囲の上限値以下であれば、バインダによる固体伝熱の増大を抑制できるため、断熱性能の低下を抑制しやすい。
芯材として粉体を用いる場合の、粉体の好ましい組成は、質量比で、ヒュームドシリカ：多孔質シリカ：輻射抑制材が、７０〜９０：０〜２０：１０〜２０（合計を１００とする。）が好ましい。
【００３７】
繊維の割合は、粉体１００質量部に対して、１〜３０質量部が好ましく、２〜２０質量部がより好ましく、４〜１０質量部が特に好ましい。繊維の割合が前記範囲の下限値以上であれば、高強度な芯材が得られやすい。繊維の割合が前記範囲の上限値以下であれば、繊維による固体伝熱の増大を抑制できるため、断熱性能の低下を抑制しやすい。
【００３８】
＜ガスバリア性フィルム＞
ガスバリア性フィルムは、真空断熱材に使用される公知のものを制限なく使用できる。
ガスバリア性フィルムにより形成する外袋の大きさおよび形状は、特に限定されず、芯材の大きさおよび形状に合わせて適宜決定すればよい。
【００３９】
＜真空度＞
真空断熱材における外袋内の真空度は、優れた断熱性能が得られ、また真空断熱材の寿命が長くなる点から、１×１０３Ｐａ以下が好ましく、１×１０２Ｐａ以下がより好ましい。
【００４０】
＜真空断熱材の製造方法＞
真空断熱材の製造方法は、特に限定されず、例えば、断熱材材料を成形して芯材を得る成形工程と、芯材をガスバリア性フィルムからなる外袋内に減圧封入して真空断熱材を得る減圧封入工程と、を有する方法が挙げられる。
断熱材材料を成形して芯材を得る方法としては、公知の方法を採用でき、例えば、断熱材材料を金型に投入し、加圧して成形する方法等が挙げられる。
【００４１】
減圧封入工程では、例えば、ガスバリア性フィルムにより形成された開口部を有する外袋内に芯材を収納し、減圧条件下において該外袋の開口部をヒートシール等で密封した後、外袋の外部を大気圧条件に戻して真空断熱材を得る。
真空断熱材において芯材の周囲にヒートシール等によって形成されたシール部（耳）は、耳折りされていてもいなくてもよい。耳折りされていない場合は、真空断熱材の芯材部分と耳の部分で段差が生じ、耳の部分は断熱対象物と密着しないため、熱が放出されやすい。具体的には、図７に示すように、外袋１３内に芯材１４が収納され、外袋１３の周縁部がヒートシールされてシール部１１が形成された真空断熱材１０では、真空断熱材１０における芯材１４が収納された部分の施工面１０ａとシール部１１には段差が生じる。この場合は、例えば、シール部１１の断熱対象物側に段差と同じ厚みの弾性体１２Ｃを貼り付けて、真空断熱材１０における施工面１０ａとシール部１１との段差を解消し、施工面１０ａとシール部１１上の弾性体１２Ｃを覆うように弾性体１２Ｂを設けることが好ましい。これにより、断熱対象物の施工面とシール部との間に隙間が生じにくく、該施工面と真空断熱材との間に空気が出入りして熱の出入りが起こることを抑制しやすくなる。
【００４２】
（弾性体）
本発明の断熱部材における弾性体は、伸び率が１０％以上であり、アスカーＦ硬度が１０以上であり、かつアスカーＣ硬度が３０以下の部材である。
【００４３】
弾性体の伸び率は、１０％以上であり、１５〜１０００％が好ましく、１８〜８００％がより好ましい。弾性体の伸び率が下限値以上であれば、断熱対象物の施工面と真空断熱材との間に空気が出入りして熱の出入りが起こることを抑制できる。弾性体の伸び率が前記範囲の上限値以下であれば、弾性体が過剰に変形して断熱が不充分になることを抑制できる。
なお、伸び率とは、ＪＩＳ  Ｋ  ６４００（２０１２年度版）に準拠して測定された値を意味する。
【００４４】
弾性体のアスカーＦ硬度は、１０以上であり、１２以上が好ましく、１５以上がより好ましい。弾性体のアスカーＦ硬度が前記下限値以上であれば、弾性体が過剰に変形して断熱が不充分になることを抑制できる。
弾性体のアスカーＣ硬度は、３０以下であり、２５以下が好ましく、２０以下がより好ましい。弾性体のアスカーＣ硬度が前記上限値以下であれば、断熱対象物の施工面と真空断熱材との間に空気が出入りして熱の出入りが起こることを抑制しやすい。
【００４５】
弾性体の厚さは、１ｍｍ以上が好ましく、１ｍｍ以上５０ｍｍ以下がより好ましく、２ｍｍ以上４０ｍｍ以下がさらに好ましく、３ｍｍ以上３０ｍｍ以下が特に好ましい。弾性体の厚さが前記範囲の下限値以上であれば、弾性体による効果が得られやすい。弾性体の厚さが前記範囲の上限値以下であれば、真空断熱材の断熱性能が有効に発揮されやすい。
【００４６】
断熱部材１のように真空断熱材の施工面における周縁のみに弾性体を設ける場合、該弾性体の幅は、３ｍｍ以上が好ましく、５ｍｍ以上がより好ましい。弾性体の幅が前記範囲の下限値以上であれば、優れた断熱性能が得られやすい。
【００４７】
弾性体の形状は、特に限定されず、断熱対象物の施工面の形状に応じて適宜決定できる。
弾性体には、無機の弾性体と有機の弾性体が含まれる。
有機の弾性体の材質としては、合成樹脂、天然ゴムまたは合成ゴムが好ましい。
合成樹脂としては、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂、メラミン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。
合成ゴムとしては、例えば、エチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、シリコンゴム、フッ素ゴム等が挙げられる。
【００４８】
また弾性体の材質は、断熱対象物や真空断熱材が使用される雰囲気温度に応じて選択されることが好ましい。例えば、高温の断熱対象物の場合は、メラミン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、フッ素樹脂、ＥＰＤＭ、シリコンゴム、およびフッ素ゴムが好ましい。また低温の断熱対象物の場合は、合成樹脂および合成ゴムから任意に選ぶことができる。
弾性体は、１種のみを使用してもよく、２種以上を組み合わせ使用してもよい。
弾性体を２種以上組み合せる場合は２種以上の弾性体を層状に積層し、断熱対象部の温度が高温の場合は耐熱性の高い弾性体が断熱対象部側に配置されるように真空断熱材に設けると弾性体の劣化が抑制できる。
【００４９】
弾性体は、弾性発泡体であってもよい。弾性体発泡体であると施工時に断熱対象物の施工面に設ける際に変形して隙間が生じにくく、施工面と真空断熱材との間に空気が出入りして熱の出入りが起こることを抑制しやすい点から、弾性発泡体が好ましい。
弾性発泡体は、１種のみを使用してもよく、２種以上を組み合わせ使用してもよい。
【００５０】
弾性発泡体としては、軟質ポリウレタンフォーム、ポリエチレンフォーム、ポリプロピレンフォーム、メラミンフォーム、ポリイミド発泡体、天然ゴム発泡体および合成ゴム発泡体からなる群から選ばれる１種以上が好ましい。
【００５１】
また弾性発泡体の材質は、断熱対象物や真空断熱材が使用される雰囲気温度に応じて選択されることが好ましい。例えば、高温の断熱対象物の場合は、メラミンフォーム、ポリエチレンフォーム、ポリプロピレンフォーム、天然ゴム発泡体および合成ゴム発泡体が好ましい。また低温の断熱対象物の場合は、合成樹脂発泡体および合成ゴム発泡体から任意に選ぶことができる。
【００５２】
さらに、弾性発泡体は吸音性および吸水性の少なくとも一方を有することが好ましい。
弾性発泡体は、連続気泡を有するものであってもよく、独立気泡を有するものであってもよい。
弾性発泡体が連続気泡を有すると、熱の出入りが起こるのを抑制しやすく、かつ吸音性および／または吸水性が良いため音および／または水の出入りも抑制できる。連続気泡を有する弾性発泡体としては、連続気泡を有するものであれば特に制限はないが、軟質ポリウレタンフォームは連続気泡発泡体が得られやすく、吸音性および／または吸水性が良好なため好ましい。
【００５３】
熱の出入りの抑制と吸音性を有する真空断熱材は、断熱と共に、断熱対象物から発生する音を低減することができるため、音が発生する断熱対象物に好適に用いることができる。また、熱の出入りの抑制と吸音性を有する真空断熱材を居住空間の壁面や天井の断熱材として用いると、断熱と共に、外からの音を低減することができる。
また、断熱対象物が低温度の場合、結露によって対象物に水が付着することがある。熱の出入りの抑制と吸水性を有する真空断熱材は、断熱と共に、結露によって発生する水分を吸収するため、結露が発生するような対象物の断熱に好適に用いることができる。
【００５４】
弾性発泡体の密度は、３〜５００ｋｇ／ｍ３が好ましく、５〜４００ｋｇ／ｍ３がより好ましい。弾性体の密度が下限値以上であれば、弾性体が過剰に変形して断熱が不充分になることを抑制できる。弾性体の密度が前記範囲の上限値以下であれば、優れた断熱性能が得られやすい。
【００５５】
弾性発泡体は耐熱性を有することが好ましい。耐熱性とは、断熱材が通常用いられる温度において連続使用が可能であることを意味する。また、前記連続使用が可能な温度を耐熱温度という。
【００５６】
真空断熱材の施工面に弾性体を設ける態様としては、特に限定されず、例えば、真空断熱材の施工面に両面粘着テープによって弾性体を貼り付ける態様、接着剤を介して貼り付ける態様等が挙げられる。
【００５７】
（用途）
本発明の断熱部材の用途としては、特に限定されず、例えば、住宅、車輛、保温保冷容器、冷凍庫、給湯器等が挙げられる。
本発明の断熱部材は、優れた断熱性能を長期間維持しやすい点から、保温・保冷用途に用いることが好ましい。
【００５８】
例えば、本発明の断熱部材を備える給湯器としては、給湯器における貯湯タンクの外側面に本発明の断熱部材を取り付けたもの等が挙げられる。本発明の断熱部材を備えることで、高い断熱効果が安定して発揮される。
また、本発明の断熱部材を給湯器に用いる場合は、使われるお湯の温度にもよるが、長期に渡って安定した保温性を発揮するためには、耐熱温度が１００℃以上の弾性発泡体を用いることが好ましい。
【００５９】
（作用効果）
前述したように、従来のような、断熱対象物の施工面に真空断熱材を貼り付ける方法では、充分な断熱効果が得られないことがある。この問題について本発明者が検討したところ、真空断熱材と施工面との間に隙間が生じていることで、該隙間を流れる空気によって断熱対象物の熱が周囲に拡散されることが要因であることが判明した。特に、真空断熱材の表面に皺等の凹凸がある場合、真空断熱材の端部が耳折りされている場合等は、真空断熱材と施工面との間に隙間が生じやすいため、充分な断熱効果が得られにくいと考えられる。また真空断熱材を貼り付ける両面粘着テープが厚い場合であっても充分に施工面に追随できず、真空断熱材と施工面との間に隙間が生じやすいと考えられる。
【００６０】
これに対して、本発明の断熱部材においては、真空断熱材の施工面の少なくとも周縁に、真空断熱材に比べて変形しやすい弾性体が設けられている。これにより、本発明の断熱部材を弾性体が施工面側となるように断熱対象物に取り付けた状態では、弾性体が真空断熱材と施工面の形状に応じて変形し、それらに密着できるため、真空断熱材の少なくとも周縁と施工面との間に隙間が生じることが抑制される。その結果、断熱対象物と真空断熱材の間を流れる空気によって断熱対象物の熱が周囲に拡散されることが抑制されることで、高い断熱効果が安定して得られる。
さらに、真空断熱材に取り付ける材料が弾性体であるため、例えば施工面に真空断熱材を取り付けられる空間が限られていても、取り付けられた弾性体を切断することなく、厚み方向に圧縮変形させて施工することが可能である。
【００６１】
（断熱部材の取付方法）
本発明の断熱部材を断熱対象物に取り付ける方法としては、例えば、予め真空断熱材の施工面に弾性体を設けた断熱部材を用意し、弾性体が断熱対象物の施工面側となるように両面粘着テープ等で該断熱部材を貼り付ける方法が挙げられる。
【００６２】
また、真空断熱材と弾性体とを別々に用意し、断熱対象物に弾性体を介して真空断熱材を貼り付けることにより、断熱対象物の施工面で断熱部材を組み立てながら取り付ける方法を採用してもよい。
具体的には、例えば、断熱対象物の施工面に、軟質ウレタンフォーム等の弾性体を両面粘着テープ等により貼り付けた後、該弾性体上に真空断熱材を両面粘着テープ等により貼り付ける方法等が挙げられる。また、断熱対象物の施工面からわずかに離間するように真空断熱材を設置した状態で、施工面と真空断熱材の周縁との間にコーキング材を充填して弾性体を形成し、真空断熱材を貼り付けてもよい。また、断熱対象物の施工面からわずかに離間するように真空断熱材を設置した状態で、施工面と真空断熱材の周縁との間に、スプレー法によって軟質ウレタンフォームからなる弾性発泡体を形成し、真空断熱材を貼り付けてもよい。
【実施例】
【００６３】
以下、実施例によって本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の記載によっては限定されない。例１〜４、および例８は実施例であり、例５〜７、および例９は比較例である。
［アスカーＦ硬度、アスカーＣ硬度］
弾性体のアスカーＦ硬度は、ＪＩＳＫ６２５３に従い、室温（２２℃）において、アスカー硬度計Ｆ型を用いて測定した。なお、軟質ポリウレタンフォームについては厚さ３８ｍｍの弾性体に対して測定し、加圧後２０秒後に読み取った値とした。
弾性体のアスカーＣ硬度は、アスカー硬度計Ｃ型を用いる以外は、アスカーＦ硬度と同様にして測定した。
【００６４】
［伸び率、通気性、密度］
伸び率、通気性、密度はＪＩＳ  Ｋ６４００（２００４年版および２０１２年版）に準拠して測定した。
【００６５】
［製造例１］
ヒュームドシリカ（商品名「アエロジル３００」、比表面積３００ｍ２／ｇ、日本アエロジル（株）製。以下、同じ。）４０質量部に対して、けい酸ソーダ３号（ＡＧＣエスアイテック（株）製）の３．４質量部（固形分換算にて１．３質量部）をイオン交換水２２．９質量部で希釈したバインダ液をブレンダによって混合した。次いで、ヒュームドシリカ４０質量部と、多孔質シリカとしてＭ．Ｓ．ＧＥＬ（ＡＧＣエスアイテック（株）製）２０質量部を加え、さらに無機繊維としてシリカマグネシアカルシア繊維（商品名「スーパーウール」、Ｄ３０：２２７μｍ、Ｄ９０：９０２μｍ、新日本サーマルセラミックス（株）製）２質量部を追加して、ブレンダにより混合して断熱材材料を得た。
得られた断熱材材料を金型に投入し、圧力をかけて縦９０ｍｍ×横１００ｍｍ×厚さ１０ｍｍの平板状に成形した後、２００℃で１時間加熱して芯材を作製した。次いで、市販のガスバリアフィルム（ＡＤＹ−１３４、エーディーワイ（株）製）２枚をヒートシール層を内側にして重ね合わせ、その三方のみをヒートシールした外袋内に芯材を入れ、ヒートシール機能付きの真空チャンバー内に設置した。その後、チャンバー内を３０Ｐａまで減圧し、その状態で外袋の開口部をヒートシールして密封し、外袋の外部を大気圧条件に戻して、縦９０ｍｍ×横１００ｍｍ×厚さ１０ｍｍサイズの真空断熱材を得た。
次いで、該真空断熱材の片面全体に、弾性体Ａとして縦９０ｍｍ×横１００ｍｍ×厚さ５ｍｍの軟質ウレタンフォームを両面粘着テープにより貼り付けて断熱部材を作製した。使用した軟質ウレタンフォームのアスカーＦ硬度は２５（厚さ３８ｍｍ）、伸び率は２８０％、耐熱温度は７０℃であった。使用した軟質ウレタンフォームのその他の物性値は、通気性が２４Ｌ／分、密度が５９．８ｋｇ／ｍ３であった。
【００６６】
［製造例２］
弾性体Ｂとして、軟質ウレタンフォームの代わりに、同形状のエチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭ）スポンジ（製品名「ゴムスポンジＥ−４０８８」、（株）イノアックコーポレーション製）を用いた以外は、製造例１と同様にして断熱部材を作製した。使用したゴムスポンジのアスカーＣ硬度は６、伸び率は２２０％、耐熱温度は１２０℃であった。
【００６７】
［製造例３］
弾性体Ｃとして、軟質ウレタンフォームの代わりに、同形状のメラミンフォーム（製品名「バソテクトＧ」、（株）イノアックコーポレーション製）を用いた以外は、製造例１と同様にして断熱部材を作製した。使用したメラミンフォームのアスカーＦ硬度は６０、伸び率は１８％、耐熱温度は１５０℃であった。
【００６８】
［製造例４］
真空断熱材の片面における４辺に、幅２０ｍｍ、厚さ５ｍｍで、製造例１で用いたものと同じ軟質ウレタンフォームを周縁に沿って貼り付けた以外は、製造例１と同様にして断熱部材を作製した。
【００６９】
［例１］
上部開口部の縦横サイズが概ね１４０ｍｍ×１４０ｍｍで、深さが１００ｍｍのステンレス容器を用意した。
ステンレス容器の底面に、製造例１と同様にして得た縦１４０ｍｍ×横１４０ｍｍ×厚さ１０ｍｍサイズの真空断熱材を、両面粘着テープを用いて貼り付けた。次いで、ステンレス容器の４つの側面に、製造例１で得た４つの断熱部材を、弾性体がステンレス容器側となるように両面粘着テープで貼り付けた。ステンレス容器の外面における、真空断熱材および断熱部材が貼り付けられていない部分には、製造例１で用いた厚さ５ｍｍの軟質ウレタンフォームを貼り付けた。
ステンレス容器内を水で満たし、投げ込みヒーターを用いて加熱し、水温を９０℃とした後、投げ込みヒーターを取り出して、厚さ２５ｍｍの発泡スチロール樹脂板（スタイロフォームＥＸ）でステンレス容器の上部開口部に蓋をした。該ステンレス容器を室温（２２℃）で放置した状態で、熱電対により水温の変化を測定し、水温が５０℃になるまでの時間を測定した。
【００７０】
［例２］
製造例１の断熱部材の代わりに、製造例２の断熱部材を用いた以外は、例１と同様にして水温の変化を測定し、水温が５０℃になるまでの時間を測定した。
【００７１】
［例３］
製造例１の断熱部材の代わりに、製造例３の断熱部材を用いた以外は、例１と同様にして水温の変化を測定し、水温が５０℃になるまでの時間を測定した。
【００７２】
［例４］
製造例１の断熱部材の代わりに、製造例４の断熱部材を用いた以外は、例１と同様にして水温の変化を測定し、水温が５０℃になるまでの時間を測定した。
【００７３】
［例５］
ステンレス容器の４つの側面に、製造例１で得た断熱部材の代わりに、製造例１の真空断熱材を貼り付けた以外は、例１と同様にして水温の変化を測定し、水温が５０℃になるまでの時間を測定した。
【００７４】
［例６］
例１におけるステンレス容器の底面の真空断熱材、側面の断熱部材および軟質ウレタンフォームのうち、断熱部材だけを貼り付けなかった以外は、例１と同様にして水温の変化を測定し、水温が５０℃になるまでの時間を測定した。
【００７５】
［例７］
例１と同様にしてステンレス容器の底面に真空断熱材を貼り付けた。次いで、ステンレス容器の４つの側面に、該側面における幅方向の中央部分が縦方向に幅６０ｍｍの帯状に露出するように、製造例１と同じ厚さ５ｍｍの軟質ウレタンフォームを両面粘着テープで貼り付けた。次いで、ステンレス容器の４つの側面における軟質ウレタンフォーム上に製造例１の真空断熱材を両面粘着テープで貼り付け、ステンレス容器の側面における幅方向の中央部分と真空断熱材との間に５ｍｍの隙間ができるようにした。
次いで、例１と同様にステンレス容器に水を満たして加熱し、熱電対により水温の変化を測定し、水温が９０℃から５０℃になるまでの時間を測定した。
【００７６】
例１における経過時間に対する水温の変化を示したグラフを図６に示す。
また、各例の弾性部材における弾性体の各物性値、および水温が５０℃になるまでの時間を表１に示す。
【００７７】
【表１】
0006617540.tif 000002
【００７８】
表１に示すように、本発明の弾性部材を用いた例１〜４では、本発明の弾性部材を用いていない例５〜７に比べて、水温が５０℃に変化するまでの時間が長く、優れた断熱性能が得られた。
【００７９】
［例８］
製造例１と同様にして縦５００ｍｍ×横５００ｍｍ×厚さ１０ｍｍサイズの真空断熱材を得た。次いで、真空断熱材の両面全体に、弾性体Ａとして縦５００ｍｍ×横５００ｍｍ×厚さ５ｍｍの例１と同様の軟質ウレタンフォームを両面粘着テープにより貼り付けて断熱部材を作成した。
得られた断熱部材について、ＩＳＯ１４０−３に準拠した残響室法によって、周波数４００Ｈｚ〜５０００Ｈｚの範囲で吸音率を測定した。
【００８０】
［例９］
例８で用いた真空断熱材について、例８と同様の方法で吸音率を測定した。
【００８１】
例８及び例９の測定結果を図１０に示す。図１０に示すように、軟質ウレタンフォームを真空断熱材に貼り付けることによって断熱性能が優れるだけでなく吸音性も付与できる。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明の製造方法で製造される断熱部材は、省エネルギー化が求められる、保温や保冷、断熱が必要な箇所に適用できる。具体的には、例えば住宅およびビルの壁・屋根・床・配管、太陽光・熱設備等の住設分野；恒温槽、湯沸かし器、温水タンク、炊飯器、冷蔵庫、冷凍庫、保冷庫・保冷タンク、自動販売機、クーラーボックス、保冷カバー、防寒服等の保温・保冷分野；ノートパソコン、液晶プロジェクター、コピー機、バッテリー、燃料電池等の電気・電子機器、半導体製造装置等の産業機器分野；自動車、バス、トラック、保冷車、列車、貨物車、船舶等の移動体分野；プラントの配管等に適用が可能である。
【符号の説明】
【００８３】
１、２  断熱部材
１０  真空断熱材
１０ａ  施工面
１２、１２Ａ  弾性体
【図１】
0006617540.tif 000003
【図２】
0006617540.tif 000004
【図３】
0006617540.tif 000005
【図４】
0006617540.tif 000006
【図５】
0006617540.tif 000007
【図６】
0006617540.tif 000008
【図７】
0006617540.tif 000009
【図８】
0006617540.tif 000010
【図９】
0006617540.tif 000011
【図１０】
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