(57)【要約】  【課題】ガラス繊維を芯材に使用した真空断熱材の熱伝導率を低減する。  【解決手段】芯材２と外被材６からなる真空断熱材１であって、芯材２に用いるガラス繊維を構成するガラスがＳｉＯ2と、Ｎａ2Ｏと、Ｋ2Ｏと、Ａｌ2Ｏ3とを含み、前記ガラス組成のＳｉＯ2比率が４５から７０重量パーセントであり、前記ガラスの組成の前記Ｎａ2Ｏ比率と、Ｋ2Ｏ比率の合計が、前記Ａｌ2Ｏ3比率と、前記ＭｇＯ比率の合計より多いので、この組成のガラスを用いるとガラス繊維の作製コストを低くでき、真空断熱材１の作製のコストを低くすることができる。また、熱伝導率が低い真空断熱材１を得ることができる。【選択図】図１
2005344900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯材と外被材からなり、芯材に用いるガラス繊維を構成するガラスがＳｉＯ2と、Ｎａ2Ｏと、Ｋ2Ｏと、Ａｌ2Ｏ3とを含み、前記ガラス組成のＳｉＯ2比率が４５から７０重量パーセントであり、前記ガラスの組成の前記Ｎａ2Ｏ比率と、Ｋ2Ｏ比率の合計が、前記Ａｌ2Ｏ3比率と、前記ＭｇＯ比率の合計より多いことを特徴とする真空断熱材。
【請求項２】
ガラスがＭｇＯとＣａＯのいずれか一方または両方を含み、前記ガラスの組成の前記ＭｇＯ比率と、前記ＣａＯ比率の合計が０．１から２０重量パーセントであることを特徴とする請求項１に記載の真空断熱材。
【請求項３】
ガラスがＢ2Ｏ3を含み、前記ガラス組成の前記Ｂ2Ｏ3比率が０．１から１５重量パーセントであることを特徴とする請求項１または２に記載の真空断熱材。
【請求項４】
ガラスがＢａＯと、ＳｒＯと、ＰｂＯのうち少なくとも１種類含み、前記ガラスの組成の前記ＢａＯ比率と、前記ＳｒＯ比率と、前記ＰｂＯ比率の合計が０．１から２０重量パーセントであることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の真空断熱材。
【請求項５】
ガラスがＴｉＯ2を含み、前記ガラスの組成の前記ＴｉＯ2比率が０．１から１０重量パーセントであることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の真空断熱材。
【請求項６】
ガラスがＦｅ2Ｏ3を含み、前記ガラスの組成の前記Ｆｅ2Ｏ3比率が０．１から１０重量パーセントであることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の真空断熱材。
【請求項７】
ガラスの組成のＢ2Ｏ3比率が、ＣａＯ比率と、ＭｇＯ比率の合計の３／４より多いことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の真空断熱材。
【請求項８】
ガラスがＮ原子を含み、前記ガラス組成のＮ原子比率が０．１から１０重量パーセントであることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の真空断熱材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は真空断熱材に係り、詳しくは真空断熱材の芯材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、エネルギー問題、環境問題が深刻になってきており、エネルギーを有効利用するための施策が検討されている。その一つとして、冷蔵庫等の家電製品の省エネルギー化が考えられる。冷蔵庫の省エネルギー化を達成するためには、冷蔵庫への熱流入量を減らすために、冷蔵庫の断熱性能を向上することが必要である。
【０００３】
冷蔵庫の断熱性能を向上させるために、高性能の断熱材を使用することが非常に有効な手段であり、高性能の断熱材として真空断熱材がある。現時点で真空断熱材の断熱性能は十分とは言えず、更なる断熱性能向上が望まれている。
【０００４】
真空断熱材のなかで特に断熱性能が優れているものは、ガラス繊維を芯材に用いたものである。
【０００５】
真空断熱材の熱伝導率λの構成要素は、固体熱伝導率λｓ、気体熱伝導率λｇ、輻射熱伝導率λｒの和で表され、λ＝λｓ＋λｇ＋λｒである。一般に、芯材がガラス繊維でできている場合、繊維を構成するガラスの熱伝導率が小さいほど、またガラスの繊維径が細いほど熱伝導率小さくなる。
【０００６】
従来、芯材としてＣガラスで構成された直径２μｍ以下のガラス繊維を使用した真空断熱材がある（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７−１６７３７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の構成の真空断熱材は直径２μｍ以下という非常に細いガラス繊維を使用している。繊維径が細くなるほど、ガラス繊維の作製にはコストがかかる。従って、細いガラス繊維を真空断熱材の芯材として用いると、真空断熱材のコストが高くなるという問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、低コストであり、かつ熱伝導率が小さい真空断熱材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明の真空断熱材は、芯材に用いるガラス繊維を構成するガラスがＳｉＯ2と、Ｎａ2Ｏと、Ｋ2Ｏと、Ａｌ2Ｏ3とを含み、前記ガラス組成のＳｉＯ2比率が４５から７０重量パーセントであり、前記ガラスの組成の前記Ｎａ2Ｏ比率と、Ｋ2Ｏ比率の合計が、前記Ａｌ2Ｏ3比率より多いことを特徴とするものである。
【００１０】
これにより、低コストであるＳｉＯ2を主成分としているため安価にガラスを得ることができる。
【００１１】
また、Ａｌ2Ｏ3のＡｌが、ガラス中で４価のイオンとなり、ガラスを構成している原子同士はより強力に結合する。ＮａとＫはガラスのＳｉ−Ｏ−Ｓｉの結合を切ることにより、ガラスの熱伝導率の低減と、融点の低下をもたらす。
【００１２】
Ｎａ2Ｏ比率とＫ2Ｏ比率の合計が、Ａｌ2Ｏ3比率より多いと、ＮａまたはＫがガラスの熱伝導率を低減する効果が、Ａｌ2Ｏ3がガラスの熱伝導率を大きくする効果を上回る。従って、熱伝導率が小さいガラス得ることができる。
【００１３】
さらにこのような組成のガラスは融点が低い。このガラスを用いることにより芯材の熱伝導率が小さくなる。また、ガラスを作製する際は原料の融解にヒーターを用いる。融点が低いほど融解のエネルギーが少なくてすむ。
【００１４】
従って、この組成のガラスを用いるとガラス繊維の作製コストを低くでき、真空断熱材作製のコストを低くすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の真空断熱材は、低コストであるＳｉＯ2を主成分としているため安価にガラスを得ることができる。
【００１６】
また、Ａｌ2Ｏ3のＡｌが、ガラス中で４価のイオンとなり、ガラスを構成している原子同士はより強力に結合する。ＮａとＫはガラスのＳｉ−Ｏ−Ｓｉの結合を切ることにより、ガラスの熱伝導率の低減と、融点の低下をもたらす。
【００１７】
Ｎａ2Ｏ比率とＫ2Ｏ比率の合計が、Ａｌ2Ｏ3比率より多いと、ＮａまたはＫがガラスの熱伝導率を低減する効果が、Ａｌ2Ｏ3がガラスの熱伝導率を大きくする効果を上回る。従って、熱伝導率が小さいガラス得ることができる。
【００１８】
さらにこのような組成のガラスは融点が低い。このガラスを用いることにより芯材の熱伝導率が小さくなる。また、ガラスを作製する際は原料の融解にヒーターを用いる。融点が低いほど融解のエネルギーが少なくてすむ。
【００１９】
従って、この組成のガラスを用いるとガラス繊維の作製コストを低くでき、真空断熱材作製のコストを低くすることができる。また、熱伝導率が低い真空断熱材を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の請求項１に記載の真空断熱材の発明は、芯材と外被材からなり、芯材に用いるガラス繊維を構成するガラスがＳｉＯ2と、Ｎａ2Ｏと、Ｋ2Ｏと、Ａｌ2Ｏ3とを含み、前記ガラス組成のＳｉＯ2比率が４５から７０重量パーセントであり、前記ガラスの組成の前記Ｎａ2Ｏ比率と、Ｋ2Ｏ比率の合計が、前記Ａｌ2Ｏ3比率より多いことを特徴とするものであり、低コストであるＳｉＯ2を主成分としているため安価にガラスを得ることができる。
【００２１】
また、Ａｌ2Ｏ3のＡｌが、ガラス中で４価のイオンとなり、ガラスを構成している原子同士はより強力に結合する。ＮａとＫはガラスのＳｉ−Ｏ−Ｓｉの結合を切ることにより、ガラスの熱伝導率の低減と、融点の低下をもたらす。
【００２２】
Ｎａ2Ｏ比率とＫ2Ｏ比率の合計が、Ａｌ2Ｏ3比率より多いと、ＮａまたはＫがガラスの熱伝導率を低減する効果が、Ａｌ2Ｏ3がガラスの熱伝導率を大きくする効果を上回る。従って、熱伝導率が小さいガラス得ることができる。さらにこのような組成のガラスは融点が低い。このガラスを用いることにより芯材の熱伝導率が小さくなる。
【００２３】
また、ガラスを作製する際は原料の融解にヒーターを用いる。融点が低いほど融解のエネルギーが少なくてすむ。従って、この組成のガラスを用いるとガラス繊維の作製コストを低くでき、真空断熱材作製のコストを低くすることができる。また、熱伝導率が低い真空断熱材を得ることができる。
【００２４】
本発明の請求個２に記載の真空断熱材の発明は、請求項１に記載の発明において、ガラスがＭｇＯとＣａＯのいずれか一方または両方を含み、前記ガラス組成の前記ＭｇＯ比率と、前記ＣａＯ比率の合計が０．１から２０重量パーセントであることを特徴とするものである。
【００２５】
ＭｇＯ、ＣａＯはガラスを結晶化する効果があるため、これらを添加する比率の上限は２０重量パーセントである。
【００２６】
また、ＣａＯとＭｇＯがＳｉ−Ｏ−Ｓｉが形成している網目構造を埋めることによりガラスが強化される。このガラスで作製した繊維を芯材に用いることにより、大気圧により圧縮されにくいため低密度の真空断熱材を得ることができる。
【００２７】
芯材が低密度の真空断熱材は熱伝導率が低いため、このようなガラスを芯材に用いることにより熱伝導率が低い真空断熱材を得ることができる。
【００２８】
本発明の請求項３に記載の真空断熱材の発明は、請求項１または２に記載の発明において、ガラスがＢ2Ｏ3を含み、前記ガラス組成の前記Ｂ2Ｏ3比率が０．１から１５重量パーセントであることを特徴とするものである。
【００２９】
Ｂ2Ｏ3は高コストであるため、添加量の上限は１５重量パーセントである。
【００３０】
Ｂ2Ｏ3はＳｉ−Ｏ−Ｓｉが形成している網目構造を乱すため結晶化が抑制される。ガラスの粘性は温度が低下するほど増加するため低温では細い繊維を得るのが困難であるが、結晶化しにくいガラスを用いるとより低温で細い繊維を得ることができるため、低コストで細い繊維を得ることができる。
【００３１】
本発明の請求項４に記載の真空断熱材の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明において、ガラスがＢａＯと、ＳｒＯと、ＰｂＯのうち少なくとも１種類含み、前記ガラスの組成の前記ＢａＯ比率と、前記ＳｒＯ比率と、前記ＰｂＯ比率の合計が０．１から２０重量パーセントであることを特徴とするものである。
【００３２】
ＢａＯ、ＳｒＯ、ＰｂＯはガラスの構造を乱す効果が大きく、添加量が多すぎるとガラスが脆くなるため、添加率の上限は２０重量パーセントである。
【００３３】
Ｂａ、Ｐｂ、Ｓｒは、その質量が大きいため、ガラス中の振動である熱の流れを散乱するため熱伝導率を低減する。このガラスを用いることにより芯材の熱伝導率が小さくなり、熱伝導率が小さい真空断熱材を得ることができる。
【００３４】
本発明の請求項５に記載の真空断熱材の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明において、ガラスがＴｉＯ2を含み、前記ガラスの組成の前記ＴｉＯ2比率が０．１から１０重量パーセントであることを特徴とするものである。
【００３５】
ＴｉＯ2は高コストであるため、添加量の上限は１５重量パーセントである。
【００３６】
Ｔｉは、Ｓｉと同じ４価であるが原子半径が異なるため、ガラス中でＳｉと置換されることにより、ガラスの網目構造が乱れ、熱の流れが散乱されることにより熱伝導率を低減する。このガラスを用いることにより芯材の熱伝導率が小さくなり、熱伝導率が小さい真空断熱材を得ることができる。
【００３７】
本発明の請求項６に記載の真空断熱材の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の発明において、ガラスがＦｅ2Ｏ3を含み、前記ガラスの組成の前記Ｆｅ2Ｏ3比率が０．１から１０重量パーセントであることを特徴とするものである。
【００３８】
Ｆｅ2Ｏ3の添加量が多くなりすぎると、λｒの減少よりλｓの増加の効果が大きくなるため、添加量の上限は１０重量パーセントである。
【００３９】
Ｆｅ2Ｏ3が赤外線を吸収し、赤外線による熱伝達を抑制できるため、熱伝導率が小さいガラスを得ることができる。このガラスを用いることにより芯材の熱伝導率が小さくなり、熱伝導率が小さい真空断熱材を得ることができる。
【００４０】
本発明の請求項７に記載の真空断熱材の発明は、請求項１から６のいずれか一項に記載の発明において、ガラスの組成のＢ2Ｏ3比率が、ＣａＯ比率と、ＭｇＯ比率の合計の３／４より多いことを特徴とするものである。
【００４１】
ガラスの組成のＢ2Ｏ3比率が、ガラスの組成のＣａＯ比率と、ＭｇＯ比率の合計の３／４より多いことにより、ＣａＯとＭｇＯによる結晶化が抑制され、より細い繊維を得ることができる。同じ熱伝導率のガラスを繊維化した場合、ガラス繊維の熱伝導率は繊維径が小さい方が小さくなる。このガラスを用いることにより芯材の熱伝導率が小さくなり、熱伝導率が小さい真空断熱材を得ることができる。
【００４２】
本発明の請求項８に記載の真空断熱材の発明は、請求項１から７のいずれか一項に記載の発明において、ガラスがＮ原子を含み、前記ガラス組成のＮ原子比率が０．１から１０重量パーセントであることを特徴とするものである。
【００４３】
ガラスへのＮの添加は高温下で行うため、高コストである。コストと熱伝導率のバランスからＮの添加率の上限は１０重量パーセントである。
【００４４】
ガラス中では通常２価であるＯ原子が２個のＳｉ原子と結合しているが、Ｎ原子は３価であるため、３個のＳｉ原子と結合する。このため、Ｎ原子がガラスに導入されると、ガラス中の結合の数が増加することにより、ガラスの硬度を上昇する効果がある。ガラスの硬度が上昇すると、繊維化した際に同じ圧力で圧縮された場合に圧縮率が小さくなる。このため、真空包装し、大気圧で圧縮された際の密度は、硬度が小さいガラスに比べて小さくなる。真空断熱材の芯材は、密度が小さいほど熱伝導率が小さくなる。よって、このガラスを用いることにより芯材の熱伝導率が小さくなり、熱伝導率が小さい真空断熱材を得ることができる。
【００４５】
以下、本発明による真空断熱材について図面を参照しながら説明する。
【００４６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１による真空断熱材の概略断面図である。真空断熱材は、芯材２と吸着剤３を金属箔層と熱可塑性ポリマー層とを有するガスバリア性フィルム４と、金属蒸着層と熱可塑性ポリマー層を有するガスバリア性フィルム５からなる外被材６に挿入し、その内部を減圧した後、開口部をヒートシールにより溶着して作製したものである。
【００４７】
芯材２は、ガラス短繊維をバインダーによりボード化したものである。ガラスは常温では粘性に乏しいため、繊維同士は圧力を加えても結合しない。従って、ガラス繊維は圧縮しただけではボード化できない。
【００４８】
ガラス繊維同士を結合させ、ボード化するためには、ガラス繊維同士を結合させて硬化する材料が必要である。このため、ガラス繊維を用いた真空断熱材の芯材のボード化にはバインダーが使用される。本実施の形態におけるガラス繊維の平均径は３．５μｍ、平均長は１０ｃｍのものを用いた。
【００４９】
バインダーとして、水溶液を用い、バインダーの水溶液塗布後乾燥した際のバインダーが、ガラス繊維の１．５重量パーセントになるようにして均一に塗布して芯材となるボードを作製する。
【００５０】
バインダーが塗布されたガラス繊維を、空気中１４０℃で１時間乾燥を行う。さらに、圧力をかけながら４００℃で焼成することにより芯材となるボードを作製する。芯材となるボードの密度は、１００から３００ｋｇ／ｃｍ3の範囲が望ましい。
【００５１】
密度が１００ｋｇ／ｍ3より小さいと成形体としての形状を保持しにくくなり、３００ｋｇ／ｍ3より大きくなると固体熱伝導率が大きくなり真空断熱材の断熱性能が悪化するためである。
【００５２】
あらかじめ３方をシールした上記の構成の外袋に、作製したボード状の芯材２及び吸着剤５を挿入後に減圧し、熱溶着によりシールを行う。高真空の真空断熱材では、λｇは極めて小さいと考えられる。また、低温ではλｒの寄与度も極めて小さいと考えられる。
【００５３】
従って、高真空の真空断熱材を、室温以下の温度領域で使用する場合は、真空断熱材の熱伝導率はほぼ芯材の熱伝導率に一致する。このため、真空断熱材の熱伝導率の低減には芯材を構成するガラスの熱伝導率を低減させることが極めて有効である。
【００５４】
一般にガラスの原料は、ＳｉＯ2が主成分である。ＳｉＯ2のはそのままでは熱伝導率が大きい、硬度が不十分などの問題がある。熱伝導率が低く、十分な硬度を有するガラスを得るため、様々な添加剤を加えることが有効である。
【００５５】
ガラスの硬度上昇のための添加剤としてＡｌ2Ｏ3、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｎ原子を、熱伝導率低減のための添加剤としてＣａＯ、Ｂ2Ｏ3、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ｆｅ2Ｏ3、ＴｉＯ2を、結晶化抑制のための添加剤としてＢ2Ｏ3を用いることができる。さらに、ガラス繊維を作製するためのガラスは公知の方法を用いて作製する。
【００５６】
上記構成の真空断熱材の芯材に用いるガラス繊維の組成ごとに実施例１から８として以下に示す。吸着材２、外被材５、バインダーなどの構成及び、作成条件は、実施例１から８の間で共通である。
【００５７】
以下、各ガラス組成ごとの実施例において作製したガラスの重量パーセントの組成を（表１）に示す。
【００５８】
【表１】
2005344900.tif 000003
【００５９】
各実施例における熱伝導率低減などの機構は、熱伝導率の値から推測した。ここで、各実施例におけるガラスの熱伝導率は、それぞれの実施例で作製された真空断熱材を解体し、芯材のガラス繊維を融解後に、ガラスのペレットを作製したものの値である。熱伝導率λは、熱拡散率κ、熱容量Cp、密度ρを用いてλ=κCpρと表される。従って、熱伝導率は、熱拡散率、熱容量、密度を測定して計算により求めた。熱拡散率、熱容量はレーザーフラッシュ法により測定し、密度は公知の方法により測定した。なお、熱伝導率を求める方法はこの手法に限定されるものではなく、直接熱伝導率を測定する種々の方法も使用できる。
【００６０】
（実施例１）
本実施例の組成のガラスは、安価な材料であるＳｉＯ2を６５重量パーセント含むため、芯材に用いるガラスを安価に作製することができる。Ａｌ2Ｏ3を６重量パーセント、ＭｇＯを１重量パーセント含むため、ガラスを構成する原子同士がより強固に結び付くために硬度が高いガラスが得られる。
【００６１】
また、Ｎａ2Ｏを１０重量パーセント含み、Ａｌ2Ｏ3とＭｇＯの合計よりも多いため、熱伝導率が低いガラスを得ることができる。本実施例の組成のガラスの熱伝導率は、１．０７Ｗ／ｍＫである。このガラスを芯材に使用した真空断熱材の熱伝導率は０．００１９Ｗ／ｍＫである。
【００６２】
（実施例２）
本実施例の組成のガラスは、Ｋ2Ｏを含むため、ＫがＳｉ−Ｏ−Ｓｉの結合を切り、ガラス中の熱の流れを散乱することにより熱伝導率が低いガラスが得られる。本実施例の組成のガラスの熱伝導率は、１．０７Ｗ／ｍＫである。このガラスを芯材に使用した真空断熱材の熱伝導率は０．００１９Ｗ／ｍＫである。
【００６３】
（実施例３）
本実施例の組成のガラスは、ＳｒＯを２重量パーセント、ＢａＯを４重量パーセント含む。Ｓｒ、Ｂａは重量が大きいため、ガラス中の熱の流れを散乱する。このため熱伝導率が低いガラスが得られる。本実施例の組成のガラスの熱伝導率は、１．０５Ｗ／ｍＫである。このガラスを芯材に使用した真空断熱材の熱伝導率は０．００１９Ｗ／ｍＫである。
【００６４】
（実施例４）
本実施例の組成のガラスは、ＴｉＯ2を４重量パーセント含む。Ｔｉは、Ｓｉと同じ４価を取ることができるので、ガラス中でＳｉと置換して、網目構造を乱すと考えられる。ガラスの網目構造が乱れると、ガラス中の熱の流れを散乱するため熱伝導率が低いガラスを得ることができる。本実施例の組成のガラスの熱伝導率は、０．９０Ｗ／ｍＫである。このガラスを芯材に使用した真空断熱材の熱伝導率は０．００１６Ｗ／ｍＫである。
【００６５】
（実施例５）
本実施例の組成のガラスは、Ｆｅ2Ｏ3を４重量パーセント含む。Ｆｅ2Ｏ3がガラス中に存在すると赤外線を吸収するため、ガラスは赤外線を透過しなくなり、結果としてガラスのλｒがほぼ無視できるようになる。本実施例の組成のガラスの熱伝導率は、１．０６Ｗ／ｍＫである。このガラスを芯材に使用した真空断熱材の熱伝導率は０．００１９Ｗ／ｍＫである。
【００６６】
（実施例６）
本実施例の組成のガラスは、ＭｇＯを１重量パーセント含むのに対し、Ｂ2Ｏ3を６重量パーセント含む。ＭｇＯはガラスを結晶化させる作用があるが、Ｂ2Ｏ3は結晶化を抑制する作用がある。ＭｇＯより、Ｂ2Ｏ3を多く含むので、Ｂ2Ｏ3がガラスの結晶化を抑制する効果が、ＭｇＯがガラスを結晶化する効果を上回るため結晶化が抑制され、細いガラス繊維を得ることができる。本実施例の組成のガラスの熱伝導率は、１．０７Ｗ／ｍＫである。このガラスを芯材に使用した真空断熱材の熱伝導率は０．００１９Ｗ／ｍＫである。
【００６７】
（実施例７）
本実施例の組成のガラスは、ＣａＯ、ＭｇＯをそれぞれ５重量パーセント含む。ＣａＯ、ＭｇＯはガラスの網目構造の間に入り、ガラス構造を安定化して硬度を上昇する効果がある。本実施例の組成のガラスの熱伝導率は、１．１０Ｗ／ｍＫである。このガラスを芯材に使用した真空断熱材の熱伝導率は０．００１９Ｗ／ｍＫである。
【００６８】
（実施例８）
本実施例の組成のガラスは、Ｎ原子を２重量パーセント含む。２価である酸素原子は、Ｓｉ原子２個と結合しているが、３価であるＮ原子で置換されると３個のＳｉ原子と結合することにより、ガラスの硬度を上昇する効果がある。本実施例の組成のガラスの熱伝導率は、０．９６Ｗ／ｍＫである。このガラスを芯材に使用した真空断熱材の熱伝導率は０．００１６Ｗ／ｍＫである。
【００６９】
（比較例１）
（実施例１）において、ガラス組成のＮａ2Ｏの重量パーセントが、Ａｌ2Ｏ3とＭｇＯの重量パーセントの合計より少ない場合は、Ａｌ2Ｏ3とＭｇＯにより熱伝導率が上昇する効果が、Ｎａ2Ｏにより熱伝導率を低減させる効果を上回ってしまい、ガラスの熱伝導率が大きくなってしまい真空断熱材の芯材として不適である。
【００７０】
（比較例２）
（実施例３）において、ガラス組成のＢａＯ比率と、ＳｒＯ比率と、ＰｂＯ比率の合計が０．１重量パーセント以下では、添加したことによる効果が確認できない。一方、比率が２０重量パーセント以上になると結晶化が促進されてしまうため、熱伝導率が大きくなる。また、細い繊維を作製することが困難になるという問題が生じるため、真空断熱材の芯材には不適である。
【００７１】
（比較例３）
（実施例４）において、ガラス組成のＴｉＯ2比率が０．１パーセント以下では、添加による効果が確認できない。１０重量パーセント以上になると、６配位のＴｉが増え、Ｔｉを含まないガラスの網目構造と大きく異なる構造になってしまい、通常のガラスよりも脆くなってしまうと考えられ、真空断熱材の芯材として不適である。
【００７２】
（比較例４）
（実施例５）において、ガラス組成のＦｅ2Ｏ3が０．１重量パーセント以下では添加による効果が確認できない。１０重量パーセント付近で、赤外線を吸収する効果が飽和すると考えられる。従って、Ｆｅ2Ｏ3を１０重量パーセント以上加えると、コストアップなどの弊害のみが大きくなり真空断熱材の芯材として不適である。
【００７３】
（比較例５）
（実施例６）において、Ｂ2Ｏ3比率が、ガラス組成のＣａＯ比率と、ＭｇＯ比率の合計の３／４より少ない場合は、ＣａＯと、ＭｇＯが結晶化を促進する効果が、Ｂ2Ｏ3が結晶化を抑制する効果を上回ってしまうため、ガラスは結晶化しやすくなる。このため、細いガラス繊維を作製することが困難になり、真空断熱材の芯材として不適である。
【００７４】
（比較例６）
（実施例７）において、ガラス組成のＭｇＯ比率と、ＣａＯ比率の合計が０．１重量パーセント以下では、添加による効果が確認できない。２０重量パーセント程度で硬度の上昇が飽和する。ＭｇＯと、ＣａＯを合計で２０重量パーセント以上加えると、コストアップなどの弊害のみが大きくなると考えられ真空断熱材の芯材として不適である。
【００７５】
（比較例７）
（実施例８）において、Ｎ原子の含有量が０．１重量パーセント以下では、添加による効果が確認できない。Ｎ原子の含有量を増加すると、コストが上昇する。これは、一般に、ガラスの原料となる窒化物の融点は酸化物の融点より高いため、原料を融解させるためのコストがかかるためである。従って、Ｎ原子の含有量が１０重量パーセント以内が妥当であると考えられる。
【００７６】
バインダーとしては、無機あるいは有機バインダー等が使用可能であり、アルミナゾル、ホウ酸、水ガラス、セッコウ、コロイダルシリカ、酸化ホウ素、リン酸、アルキルシリケート等の無機バインダー、ケイ酸ナトリウム、あるいはフェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、キシレン樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂、あるいは酢酸ビニル、アクリル系樹脂等の熱可塑性樹脂、あるいは天然物接着剤等の有機バインダーであり、これらを混合して使用したり、あるいはこれらを水あるいは公知の有機溶媒で希釈して使用することも可能である。
【００７７】
本発明の外被材６は、外被材の内外のガス通過の遮断が可能なものを利用できる。例えば、ステンレススチール、アルミニウム、鉄などの金属箔や、金属箔とプラスチックフィルムとのラミネート材などである。
【００７８】
ラミネート材は、少なくとも表面保護層、ガスバリア層、熱溶着層によって構成される。表面保護層としては、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリプロピレンフィルムの延伸加工品などが利用でき、さらに、外側にナイロンフィルムなどを設けると可とう性が向上し、折り曲げなどに対する耐久性が向上する。
【００７９】
ガスバリア層としては、アルミニウム等の金属箔フィルムや金属蒸着フィルムが利用可能である。蒸着に関しては、エチレン・ビニルアルコール共重合体樹脂フィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルムなどへの蒸着が望ましい。
【００８０】
また、熱溶着層としては、低密度ポリエチレンフィルム、無延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、高密度ポリエチレンフィルム、などが利用可能である。
【００８１】
吸着剤としては、シリカゲル、活性アルミナ、ゼオライト、Ｌｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、ＣａＯ、ＮａＯＨ、ＫＯＨなどを使用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明の真空断熱材は、芯材に用いるガラス繊維の作製コストを低くでき、真空断熱材作製のコストを低くすることができる。また、熱伝導率が低いので、冷蔵庫等への適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の実施の形態１による真空断熱材の概略断面図
【符号の説明】
【００８４】
１  真空断熱材
２  芯材
４  ガスバリアフィルム
５  ガスバリアフィルム
６  外被材
【図１】
2005344900.tif 000004