(57)【要約】  【課題】真空断熱材の芯材に用いるガラス繊維の素材強度を高め、大気圧縮による芯材の高密度化を抑制し、芯材部における固体成分の熱伝導を低減することで断熱性能を向上させる。  【解決手段】真空断熱材１は、ガラス繊維からなる芯材２と水分吸着材３とをガスバリア性を有する外包材４で被覆して外包材４の内部を減圧密閉してなり、ガラス繊維は、重量％で、ＳｉＯ2が４５〜７５％、Ａｌ2Ｏ3が０〜２５％、Ｂ2Ｏ3が０〜１２％、Ｎａ2Ｏが０〜２０％、Ｋ2Ｏが０〜３％、ＭｇＯが０〜１５％、ＣａＯが１１〜３０％、その他の組成が３％以下で、且つ、これら各組成の重量％の合計が１００％となるように構成したガラス組成物からなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス繊維からなる芯材をガスバリア性を有する外包材で被覆して前記外包材の内部を減圧密閉してなり、前記ガラス繊維は、重量％で、ＳｉＯ2が４５〜７５％、Ａｌ2Ｏ3が０〜２５％、Ｂ2Ｏ3が０〜１２％、Ｎａ2Ｏが０〜２０％、Ｋ2Ｏが０〜３％、ＭｇＯが０〜１５％、ＣａＯが１１〜３０％、その他の組成が３％以下で、且つ、これら各組成の重量％の合計が１００％となるように構成したガラス組成物からなることを特徴とする真空断熱材。
【請求項２】
ガラス繊維からなる芯材をガスバリア性を有する外包材で被覆して前記外包材の内部を減圧密閉してなり、前記ガラス繊維は、重量％で、ＳｉＯ2が５０〜６５％、Ａｌ2Ｏ3が０〜１８％、Ｂ2Ｏ3が２〜１０％、Ｎａ2Ｏが０〜２０％、Ｋ2Ｏが０〜３％、ＭｇＯが０〜１０％、ＣａＯが１１〜２３％、その他の組成が３％以下で、且つ、これら各組成の重量％の合計が１００％となるように構成したガラス組成物からなることを特徴とする真空断熱材。
【請求項３】
ガラスの成分には、アルカリ金属酸化物及びアルカリ土類金属酸化物を少なくともそれぞれ一種類以上含み、かつ前記アルカリ金属酸化物の成分の合計の重量％の数値よりも、前記アルカリ土類金属酸化物の成分の合計の重量％の数値が大きい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】
ガラスの成分におけるアルカリ金属酸化物と、アルカリ土類金属酸化物の合計は重量％で２０％以上、４５％以下の範囲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】
請求項１から４のいずれか一項の真空断熱材の芯材からなる断熱材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空断熱材及び断熱材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化の防止を目的に省エネルギー化が望まれており、民生用機器に対しても省エネルギー化の推進が行われている。特に、冷凍冷蔵庫に関しては、冷熱を効率的に利用するという観点から、優れた断熱性を有する断熱材が求められている。
【０００３】
一般的な断熱材としては、グラスウールなどの繊維体やウレタンフォームなどの発泡体が用いられている。しかし、これらの断熱材の断熱性を向上するには断熱材の厚みを増大して適用する必要がある。よって、断熱材を設置できる空間に制限がある場合や、省スペース化や空間の有効利用が必要な場合には従来断熱材の適用は望ましくない。
【０００４】
このような課題を解決する一手段として、多孔体からなる芯材と、芯材を外包材によって覆い内部を減圧密閉して構成した真空断熱材がある。真空断熱材は、近年、省エネ競争が激化するなか、より一層、断熱性能の優れた真空断熱材が求められている。
【０００５】
一般に、断熱材の伝熱は、固体と気体成分の熱伝導、輻射、対流熱伝達により引き起こされる。一方、外包材内部を減圧してなる真空断熱材は、気体成分の熱伝導と対流熱伝達に関してはその影響は小さい。また、常温以下の温度領域での使用においては、輻射の寄与もほとんどない。
【０００６】
よって、常温以下で使用する保冷機器等に適用する真空断熱材においては、固体成分の熱伝導を抑制することが重要となる。そこで、断熱性能に優れる真空断熱材用の芯材として、種々の繊維材料が報告されている。
【０００７】
例えば、芯材に、ガラス繊維、セラミック繊維、スラグウール繊維、ロックウール繊維等を用い、平均繊維長１ｍｍ以下、平均繊維径０．５〜３μｍと形状を適正化した無機質繊維が断熱目的の方向（板状の芯材の厚み方向）に対して垂直方向に配向されている真空断熱材が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
本構成により、一般的な板状またはシート状の真空断熱材の芯材部分では、真空断熱材の厚み方向に対して一本の繊維を熱が伝わっていくような固体成分の熱伝導ではなく、各繊維間の接触点を介して次々と隣り合う繊維へと熱が伝わっていくため、芯材の厚み方向に対しては接触している繊維間の熱伝導となる。よって、繊維間の接触熱抵抗が存在するため、繊維一本がそのまま伝熱方向へ熱を伝えるような芯材と比べて特に厚み方向に芯材部分の伝熱を抑制している。ここで、真空断熱材は、平面または曲面を有する板状、またはシート状であるため。断熱目的の方向とは厚み方向と同義である。
【特許文献１】特開平９−４７８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来の構成では、真空断熱材の芯材に汎用無機質繊維をそのまま用いることを前提としており、その繊維形状を適正化するだけでは、真空断熱材として、これ以上芯材部分の伝熱を抑制することができなかった。
【００１０】
例えば、汎用ガラス繊維としては一般に、分子結合の弱いガラス構造からなるガラス繊維が用いられ、その強度は、素材ヤング率で表すと、７０〜７５ＧＰａ程度のガラスである。
【００１１】
このような強度の低いガラスからなる繊維の積層体を芯材として、板状またはシート状の真空断熱材を作製する場合、大きい面ほど大気圧縮応力を受けるために、芯材部は特に厚み方向へ大きく押し潰され、芯材部分の高密度化が起こるために積層繊維間での接点数が増す。その結果、特に厚み方向において、芯材部分の伝熱経路が増えてしまうという課題があった。
【００１２】
また、セラミック繊維は高強度であるために大気圧縮時にも芯材部分の高密度化を抑制し、断熱性能を高めることは可能であるが、材料コストが高いこと、及び繊維化するための製造コストが極めて高いために汎用断熱材に用いる繊維としては好ましくない。
【００１３】
また、スラグウールやロックウールでは、汎用ガラス繊維よりも更に強度が低く、同様に芯材部の高密度化により真空断熱材の断熱性能を低下させてしまうという課題があった。
【００１４】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、芯材部分の伝熱を抑制し、真空断熱材の断熱性能を飛躍的に向上させ、かつ製造コストを低減でき、汎用性が高い真空断熱材を提供することを目的とする。さらには、芯材に適用する無機質繊維の機械強度及び耐久性を向上させ、芯材そのものは大気圧下で建材等の断熱材としても有用な真空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】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明の真空断熱材は、ガラス繊維からなる芯材をガスバリア性を有する外包材で被覆して前記外包材の内部を減圧密閉してなり、前記ガラス繊維は、重量％で、ＳｉＯ2が４５〜７５％、Ａｌ2Ｏ3が０〜２５％、Ｂ2Ｏ3が０〜１２％、Ｎａ2Ｏが０〜２０％、Ｋ2Ｏが０〜３％、ＭｇＯが０〜１５％、ＣａＯが１１〜３０％、その他の組成が３％以下で、且つ、これら各組成の重量％の合計が１００％となるように構成したガラス組成物からなることを特徴とする。
【００１６】
これにより、芯材に用いるガラス繊維の成分は、従来の芯材に用いられる一般的なグラスウールよりアルカリ金属酸化物を低減することで、ガラス素材強度を高めることができる。その結果、ガラス繊維の積層体において、全体の圧縮応力に対する反発力が高まるために、圧縮時にも厚み方向に対しての高密度化を抑制することができ、接点数の増加を防止することができる。さらには、素材強度が高めることで、表面硬度が高まり、ガラス繊維間の接触点の変形を小さくし、接点面積を小さくすることも可能である。よって、大気圧縮時にも、この芯材は芯材固体による厚み方向の伝熱経路が少なく、熱抵抗が増す。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の真空断熱材は、芯材部分における固体成分の熱伝導を低減することで、断熱性能を飛躍的に改善する。よって、繊維長、繊維径や積層状態等、品質状態を変えることなく従来通りの製造で高い断熱効果が得られるため、製造が容易である。
【００１８】
本来、硬質材料として扱われるガラス等の無機材料の素材強度を制御し、より硬い繊維とすることで、真空断熱材の断熱性能が向上することは驚くべき進歩であるといえる。
【００１９】
また、これらのガラス繊維は、汎用グラスウールよりも機械強度、耐久性を備えるために、取扱いも容易で長期間に渡る劣化も少ないため、一般の建材用グラスウールや、補強材としても有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
請求項１に記載の真空断熱材の発明は、ガラス繊維からなる芯材をガスバリア性を有する外包材で被覆して前記外包材の内部を減圧密閉してなり、前記ガラス繊維は、重量％で、ＳｉＯ2が４５〜７５％、Ａｌ2Ｏ3が０〜２５％、Ｂ2Ｏ3が０〜１２％、Ｎａ2Ｏが０〜２０％、Ｋ2Ｏが０〜３％、ＭｇＯが０〜１５％、ＣａＯが１１〜３０％、その他の組成が３％以下で、且つ、これら各組成の重量％の合計が１００％となるように構成したガラス組成物からなるものである。
【００２１】
これにより、芯材は従来のグラスウール組成よりもアルカリ土類金属酸化物を増加させ、ガラス分子構造のイオン充填密度を高めることで素材強度が向上し、大気圧縮時の芯材の高密度化を防止し、厚み方向における繊維間接点の増加、及び接点面積の増大を抑制できるために、芯材固体における伝熱経路を小さくし、高熱抵抗芯材とすることができる。
【００２２】
以上の作用により、真空断熱材の芯材部分における固体成分の熱伝導を抑制し、断熱性能が向上する。
【００２３】
請求項２に記載の真空断熱材の発明は、ガラス繊維からなる芯材をガスバリア性を有する外包材で被覆して前記外包材の内部を減圧密閉してなり、前記ガラス繊維は、重量％で、ＳｉＯ2が５０〜６５％、Ａｌ2Ｏ3が０〜１８％、Ｂ2Ｏ3が２〜１０％、Ｎａ2Ｏが０〜２０％、Ｋ2Ｏが０〜３％、ＭｇＯが０〜１０％、ＣａＯが１１〜２３％、その他の組成が３％以下で、且つ、これら各組成の重量％の合計が１００％となるように構成したガラス組成物からなるものである。
【００２４】
これにより、芯材は請求項１に記載の作用に加え、Ａｌ2Ｏ3を低減することで溶融性が高く、ガラス製造時に失透の問題もない。さらには、安価な材料を用いての製造が可能である。
【００２５】
以上の作用により、高強度で安価なガラスが得られるため、真空断熱材の生産性が向上し、汎用性が高まる。
【００２６】
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、アルカリ金属酸化物及びアルカリ土類金属酸化物を少なくともそれぞれ一種類以上含み、かつ前記アルカリ金属酸化物の成分の合計の重量％の数値よりも、前記アルカリ土類金属酸化物の成分の合計の重量％の数値が大きいものである。
【００２７】
アルカリ金属酸化物がガラス構造における結合強度を弱める働きをすることに対し、アルカリ土類金属酸化物はガラスのイオン充填密度を高めてガラスの素材強度を向上させる働きがある。
【００２８】
よって、本発明のガラス組成はアルカリ土類金属の重量％を増やすことにより、素材強度が高まるため、大気圧縮時の芯材の高密度化を防止しし、厚み方向における繊維間接点の増加、及び接点面積の増大を抑制できるために、芯材固体における伝熱経路を小さくし、高熱抵抗芯材とすることができる。
【００２９】
以上の作用により、さらに芯材部における固体熱伝導を抑制し、真空断熱材の断熱性能が向上する。
【００３０】
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、ガラスの成分におけるアルカリ金属酸化物と、アルカリ土類金属酸化物の合計は重量％で２０％以上、４５％以下の範囲であるものである。
【００３１】
アルカリ金属酸化物及びアルカリ土類金属酸化物をガラス成分に所定量含むことで、ガラスの粘性が低下するために溶融性が改善する。
【００３２】
以上の作用により、真空断熱材の芯材は製造時に必要な熱エネルギーを低減でき、生産性が高まる。
【００３３】
請求項５に記載の断熱材の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明の真空断熱材の芯材からなる断熱材である。
【００３４】
よって、この断熱材は安価な材料を用いて構成し、ガラス素材強度が高く、かつ溶融性がよい。また、イオン充填密度が高く、構造上安定であるために、耐久性が高い。
【００３５】
以上の作用により、本発明における断熱材は、ガラス単体で用いても極めて安定で、高強度である上に安価で得られるため、従来のグラスウールよりも長期に渡って劣化が小さく、機械強度に優れた汎用断熱材として有用である。
【００３６】
また、本発明で使用できるガラスは、ガラス状態になり得るガラス形成酸化物からなる繊維であればよいが、特に汎用性、環境面を混慮すると、ＳｉＯ2を主成分とするケイ酸塩系、ホウケイ酸塩系のガラスが好ましい。
【００３７】
各成分における重量％において、ＳｉＯ2は減少すれば失透性が問題となりガラスの製造が困難となり、増大すれば粘性が高くなることで生産性が低下するため、４５％以上かつ７５％以下の範囲が良いが、より好ましくは５０〜６５％の範囲、さらに好ましくは５５〜６５％の範囲である。
【００３８】
Ａｌ2Ｏ3が増加すると粘性が極めて高くなってしまうために、製造面で２５％以下が良く、より好ましくは１８％以下である。また、微量添加することで失透を抑制する効果があり、０．１〜３．５％の範囲がさらに好ましい。
【００３９】
Ｂ2Ｏ3は多すぎると、製造時に揮発成分による炉壁へのダメージが大きくなるために１２％以下が良いが、溶融性及び耐久性を向上するためには少量含むことが望ましく、より好ましくは２％以上かつ１０％以下の範囲、さらに好ましくは２％以上かつ８％以下の範囲である。
【００４０】
Ｎａ2Ｏは２０％を超えると素材強度が低下するために２０％以下が良いが、より好ましくは、溶融性及び失透性改善のためにＮａ2Ｏを適量含む３％以上かつ１３％以下の範囲、さらに好ましくは、５％以上かつ１３％以下の範囲である。
【００４１】
Ｋ2Ｏは材料コストが高いために、積極的に入れる必要はないが、３％以下であれば溶融性改善の目的で含むことがより好ましい。ＭｇＯを増大させると素材強度及び耐久性が向上するが、材料失透性が悪化するために１５％以下が良く、より好ましくは１０％以下の範囲、さらに好ましくは２〜８％の範囲である。
【００４２】
ＣａＯはＭｇＯと同様に素材強度及び耐久性を高め、かつ材料コストが低いが、３０％を超えると失透の原因となるので、１１％より大きく、かつ３０％以下が良く、より好ましくは１１％より大きく、かつ２３％以下の範囲、さらに好ましくは、１１％より大きく、かつ２０％以下の範囲である。
【００４３】
また、ガラスはアルカリ土類金属酸化物の含有量の増加等に伴ってガラス製造が安定して行えない場合、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、ＺｎＯ等の成分を加えることで失透明性を改善し、生産性を高めることもできる。また、特に低粘度特性を有するＰ2Ｏ5を少量加えると、さらに生産性が増す。
【００４４】
その他成分として重量％の合計で３％未満であれば、ガラス全体への影響はほとんどなく、原料としては不純物を含む天然原料を用いることが可能である。
【００４５】
また、ガラスの製造時には、清澄剤を用いると泡切れを良好にし、生産性を向上させるために好ましく、Ｓｂ2Ｏ3等の公知のものが適用できる。
【００４６】
また、本発明の真空断熱材には水分吸着材が使用できる。水分吸着材は特に限定するものではなく、真空断熱材の内部に存在する水蒸気を吸着し、内部雰囲気中の水蒸気量を減少されるものであればよい。
【００４７】
一例としては、合成ゼオライト、活性炭、活性アルミナ、シリカゲル、ドーソナイト、ハイドロタルサイトなどの物理吸着材、アルカリ金属やアルカリ土類金属単体やその酸化物および水酸化物などの化学吸着材などが適用可能である。さらに、空気成分が吸着できるゲッター材等を併用することで内部の気体成分の熱伝導を低減して、断熱性能を向上させることも可能である。
【００４８】
また、本発明の外包材は、プラスチックラミネートフィルムが使用できるが、より高いガスバリア性を付与するためには金属箔や蒸着層が適用できる。なお、金属箔、および蒸着層は公知のもが利用でき、特に指定するものではない。
【００４９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
【００５０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における真空断熱材の断面図を示す。
【００５１】
図１において、真空断熱材１は、芯材２と水分吸着材３とを外包材４に挿入し、内部を減圧して構成している。
【００５２】
真空断熱材１の作製は、芯材２を１４０℃の乾燥炉で３０分間乾燥した後、ラミネートフィルムの三方を熱溶着によりシールして袋状に成形した外包材４に挿入し、減圧チャンバー内で、外包材４内部が１０Ｐａ以下になるように減圧し、開口部を熱溶着により密閉封止している。
【００５３】
この時、外包材４は、表面保護層としてポリエチレンテレフタレートフィルム（１２μｍ）、中間層にはアルミ箔（６μｍ）、熱溶着層として直鎖状低密度ポリエチレンフィルム（５０μｍ）からなるラミネートフィルムにより構成している。
【００５４】
また、水分吸着材３は、酸化カルシウムを適用している。水分吸着材３がない場合にも特に問題はないが、水分吸着材を備えることで、内部の残存水蒸気を吸着し、ガラス繊維が水分により浸食されること可能性をさらに低減できるだけでなく、端面からの水蒸気侵入による内圧上昇を長期に渡って抑制できる。さらに、ガス吸着材を併用することでより内圧を低減し、断熱性能を高めることも可能である。
【００５５】
一方、芯材２は、平均繊維径３．５μｍのガラス繊維集合体を加圧した状態で加熱し、密度が２００ｋｇ／ｍ3程度の形状を維持しているボード状のものを用いている。平均繊維径は１μｍ〜２０μｍの範囲のものが好ましく、２μｍ〜１０μｍのものが芯材２としての剛性を備え、かつ生産性と熱伝導率の面でより好ましい。
【００５６】
また、断熱性能及び取扱い性の面で密封後の芯材部嵩密度は２１０ｋｇ／ｍ3〜２８０ｋｇ／ｍ3の範囲がより好ましく、この範囲となるように作製した。芯材部嵩密度は、芯材のみの重量と密封後のサイズから算出している。
【００５７】
ここではバインダーを用いることなく芯材成形を行っているが、バインダーを用いてより低温で芯材２を成形しても良い。また、表面性が問題とならない場合には、ガラス繊維の集合体をそのまま密閉封止しても構わない。その場合には、製造工数が削減するために、生産性が向上する。
【００５８】
また、用いたガラス組成の具体的な内容については、実施例の中で詳しく説明するが、本発明におけるガラスを繊維化して積層し、芯材２として作製した後に内部を減圧した外包材４で封止し、真空断熱材１を得た。
【００５９】
以上のようにして形成した真空断熱材１の熱伝導率を英弘精機製のオートラムダにて測定した。結果、実施例１〜１１に示すように、真空断熱材の熱伝導率は、平均温度２４℃にて０．００１３Ｗ／ｍＫ〜０．００１９Ｗ／ｍＫであり、汎用的な硬質ウレタンフォームの１０倍以上、従来の真空断熱材と比較しても大幅に優れた断熱性能を有していた。また、芯材に用いるグラスウールの圧縮強度は比較例１の従来汎用グラスウールと比較しても大幅に高まっており、ガラス素材強度向上により真空断熱材として大気圧縮後にも、芯材は高密度化することなく、厚み方向における接点数の増大及び接点面積の増大は抑制されていると考えることができる。
【００６０】
よって、従来、真空断熱材の伝熱要素の大部分を占めていた芯材部における厚み方向の固体成分の熱伝導を抑制でき、真空断熱材の断熱性能が大幅に改善するものである。
【００６１】
ガラスの素材強度については、ヤング率にて、その評価指標として測定を行った。ヤング率については、一辺が３ｍｍ程度の立方体に加工したガラスを共振法により測定を行ったが、パルス伝搬法等の他の方法で測定しても良い。また、評価についてはガラスの工業的な生産性を判断する上で、製造設備の炉壁侵食ダメージ、溶融性に関する１０００Ｐ（ポアズ）粘度となる温度、ガラス製造時の失透についての３項目を実施した。実施例１〜１１について、それぞれの結果は、炉壁へのダメージについては特になく、１０００Ｐ粘度となる温度は全て１１５０℃以内であり、また失透も起こらなかったため、生産性は問題とならなかった。
【００６２】
尚、Ｆｅ2Ｏ3は不純物として混入し易いが、特にこれにより問題となることはなく、輻射熱を吸収する効果があるために、輻射の寄与が大きい５０℃以上の温度領域での適用には有用である。
【００６３】
なお、真空断熱材とは、板状及びシート状の形状を有するものであり、その厚み方向を断熱目的に用いる断熱部材を示す。また、部分的に板状及びシート状の形状を有するものであればよく、折り曲げ加工や湾曲させたものも含む。
【００６４】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２におけるグラスウールからなる断熱材について説明する。各ガラス組成物は繊維状態に成形を行った。
【００６５】
本発明のガラス組成物からなる溶融物を平均繊維径が３．５μｍ程度になるように繊維化した。繊維化工程については、長繊維として連続紡糸、または短繊維として火炎法、遠心法等どのようにして行ってもよいが、生産性を考慮して遠心法によりグラスウールを作製した。チョップストランドマットや、ロービングクロス等のように長繊維を作製した後に加工して断熱材として用いることもできる。
【００６６】
このようにして作製したグラスウールを厚み方向に圧縮し、密度が２５０ｋｇ／ｍ3となる時の圧縮強度測定を行った。
【００６７】
結果、本発明によるガラス組成物からなるグラスウールの圧縮強度は１０２０ｈＰａ以上であり、従来の汎用的なグラスウールよりも高い圧縮強度を示していた。これは、ガラス成分におけるアルカリ土類金属酸化物を増加させることでガラス分子構造のイオン充填密度を高め、ガラス素材自体の強度が高まったためである。
【００６８】
よって、このように従来のものよりも高い素材強度を有するガラス組成のグラスウールとすることで、グラスウールの圧縮強度は高まり、建材用断熱材や補強材として有用で取扱い性の良好なグラスウール（断熱材）を提供できる。
【実施例】
【００６９】
以下、実施例、および比較例を用いて、本発明を更に具体的に説明するが、本発明は本実施例のみに限定されるものではない。
【００７０】
（実施例１）
本実施例はガラス組成の重量％において、ＳｉＯ2が６０．７％、Ａｌ2Ｏ3が１．７％、Ｂ2Ｏ3が７．０％、Ｎａ2Ｏが１０．４％、Ｋ2Ｏが０．９％、ＭｇＯが４．７％、ＣａＯが１３．２％、Ｆｅ2Ｏ3等のその他複数成分合計が１．４％からなるガラスを作製し、その素材ヤング率は８６．４ＧＰａであった。１０００Ｐとなる温度は１０３０℃であり、炉壁へのダメージ及びガラスの失透が見られなかったため、生産性に問題はなかった。
【００７１】
このガラスを繊維化後に積層し、グラスウールとしたときの圧縮強度は１３７０ｈＰａであった。
【００７２】
また、このグラスウールを芯材として、真空断熱材を作製したときの芯材部嵩密度は２３６ｋｇ／ｍ3、熱伝導率は０．００１５Ｗ／ｍＫであった。
【００７３】
（実施例２）
本実施例はガラス組成の重量％において、ＳｉＯ2が６４．３％、Ａｌ2Ｏ3が０．２％、Ｂ2Ｏ3が３．０％、Ｎａ2Ｏが５．２％、Ｋ2Ｏが０．８％、ＭｇＯが４．９％、ＣａＯが１９．８％、ＺｒＯ2、ＺｎＯ、ＴｉＯ2、Ｐ2Ｏ5、Ｆｅ2Ｏ3等のその他複数成分合計が１．８％からなるガラスを作製し、その素材ヤング率は８８．１ＧＰａであった。１０００Ｐとなる温度は１０６５℃であり、炉壁へのダメージ及びガラスの失透が見られなかったため、生産性に問題はなかった。
【００７４】
このガラスを繊維化後に積層し、グラスウールとしたときの圧縮強度は１４６５ｈＰａであった。
【００７５】
また、このグラスウールを芯材として、真空断熱材を作製したときの芯材部嵩密度は２３０ｋｇ／ｍ3、熱伝導率は０．００１４Ｗ／ｍＫであった。
【００７６】
（実施例３）
本実施例はガラス組成の重量％において、ＳｉＯ2が５９．８％、Ａｌ2Ｏ3が１．０％、Ｂ2Ｏ3が２．０％、Ｎａ2Ｏが５．３％、Ｋ2Ｏが１．１％、ＭｇＯが９．９％、ＣａＯが２０．１％、Ｆｅ2Ｏ3等のその他複数成分合計が０．８％からなるガラスを作成し、その素材ヤング率は９０．９ＧＰａであった。１０００Ｐとなる温度は１０５８℃であり、炉壁へのダメージ及びガラスの失透が見られなかったため、生産性に問題はなかった。
【００７７】
このガラスを繊維化後に積層し、グラスウールとしたときの圧縮強度は１４８０ｈＰａであった。
【００７８】
また、このグラスウールを芯材として、真空断熱材を作製したときの芯材部嵩密度は２２８ｋｇ／ｍ3、熱伝導率は０．００１４Ｗ／ｍＫであった。
【００７９】
（実施例４）
本実施例はガラス組成の重量％において、ＳｉＯ2が５８．４％、Ａｌ2Ｏ3が１．７％、Ｂ2Ｏ3が５．９％、Ｎａ2Ｏが１０．５％、Ｋ2Ｏが０．５％、ＭｇＯが６．１％、ＣａＯが１６．１％、Ｆｅ2Ｏ3等のその他複数成分合計が０．８％からなるガラスを作製し、その素材ヤング率は８２．０ＧＰａであった。１０００Ｐとなる温度は１０４１℃であり、炉壁へのダメージ及びガラスの失透が見られなかったため、生産性に問題はなかった。
【００８０】
このガラスを繊維化後に積層し、グラスウールとしたときの圧縮強度は１１２０ｈＰａであった。
【００８１】
また、このグラスウールを芯材として、真空断熱材を作製したときの芯材部嵩密度は２４１ｋｇ／ｍ3、熱伝導率は０．００１７Ｗ／ｍＫであった。
【００８２】
（実施例５）
本実施例はガラス組成の重量％において、ＳｉＯ2が５３．８％、Ａｌ2Ｏ3が１４．９％、Ｂ2Ｏ3が８．５％、Ｎａ2Ｏが０．５％、Ｋ2Ｏが０．３％、ＭｇＯが４．６％、ＣａＯが１６．６％、Ｆｅ2Ｏ3等のその他複数成分合計が０．８％からなるガラスを作製し、その素材ヤング率は８７．８ＧＰａであった。１０００Ｐとなる温度は１０５９℃であり、炉壁へのダメージ及びガラスの失透が見られなかったため、生産性に問題はなかった。
【００８３】
このガラスを繊維化後に積層し、グラスウールとしたときの圧縮強度は１４１５ｈＰａであった。
【００８４】
また、このグラスウールを芯材として、真空断熱材を作製したときの芯材部嵩密度は２３３ｋｇ／ｍ3、熱伝導率は０．００１５Ｗ／ｍＫであった。
【００８５】
（実施例６）
本実施例はガラス組成の重量％において、ＳｉＯ2が５６．０％、Ａｌ2Ｏ3が５．０％、Ｂ2Ｏ3が７．０％、Ｎａ2Ｏが１３．０％、Ｋ2Ｏが０．５％、ＭｇＯが３．４％、ＣａＯが１５．０％、Ｆｅ2Ｏ3等のその他複数成分合計が０．１％からなるガラスを作製し、その素材ヤング率は７７．０ＧＰａであった。１０００Ｐとなる温度は１０４５℃であり、炉壁へのダメージ及びガラスの失透が見られなかったため、生産性に問題はなかった。
【００８６】
このガラスを繊維化後に積層し、グラスウールとしたときの圧縮強度は１０４０ｈＰａであった。
【００８７】
また、このグラスウールを芯材として、真空断熱材を作製したときの芯材部嵩密度は２４６ｋｇ／ｍ3、熱伝導率は０．００１９Ｗ／ｍＫであった。
【００８８】
（実施例７）
本実施例はガラス組成の重量％において、ＳｉＯ2が４６．４％、Ａｌ2Ｏ3が８．０％、Ｂ2Ｏ3が４．０％、Ｎａ2Ｏが１９．５％、Ｋ2Ｏが０．５％、ＭｇＯが３．５％、ＣａＯが１８．０％、Ｆｅ2Ｏ3等のその他複数成分合計が０．１％からなるガラスを作製し、その素材ヤング率は７８．０ＧＰａであった。１０００Ｐとなる温度は１０２６℃であり、炉壁へのダメージ及びガラスの失透が見られなかったため、生産性に問題はなかった。
【００８９】
このガラスを繊維化後に積層し、グラスウールとしたときの圧縮強度は１０６０ｈＰａであった。
【００９０】
また、このグラスウールを芯材として、真空断熱材を作製したときの芯材部嵩密度は２４５ｋｇ／ｍ3、熱伝導率は０．００１９Ｗ／ｍＫであった。
【００９１】
（実施例８）
本実施例はガラス組成の重量％において、ＳｉＯ2が６５．０％、Ａｌ2Ｏ3が０．１％、Ｂ2Ｏ3が１２．０％、Ｎａ2Ｏが５．０％、Ｋ2Ｏが３．０％、ＭｇＯが２．０％、ＣａＯが１１．１％、Ｆｅ2Ｏ3等のその他複数成分合計が１．８％からなるガラスを作製し、その素材ヤング率は８９．４ＧＰａであった。１０００Ｐとなる温度は１０５２℃であり、炉壁へのダメージ及びガラスの失透が見られなかったため、生産性に問題はなかった。
【００９２】
このガラスを繊維化後に積層し、グラスウールとしたときの圧縮強度は１４７０ｈＰａであった。
【００９３】
また、このグラスウールを芯材として、真空断熱材を作製したときの芯材部嵩密度は２２８ｋｇ／ｍ3、熱伝導率は０．００１４Ｗ／ｍＫであった。
【００９４】
（実施例９）
本実施例はガラス組成の重量％において、ＳｉＯ2が５５．０％、Ａｌ2Ｏ3が３．５％、Ｂ2Ｏ3が１０．０％、Ｎａ2Ｏが３．０％、ＭｇＯが８．０％、ＣａＯが２０．０％、Ｆｅ2Ｏ3等のその他複数成分合計が０．５％からなるガラスを作製し、その素材ヤング率は８９．２ＧＰａであった。１０００Ｐとなる温度は９９６℃であり、炉壁へのダメージ及びガラスの失透が見られなかったため、生産性に問題はなかった。
【００９５】
このガラスを繊維化後に積層し、グラスウールとしたときの圧縮強度は１４７０ｈＰａであった。
【００９６】
また、このグラスウールを芯材として、真空断熱材を作製したときの芯材部嵩密度は２３０ｋｇ／ｍ3、熱伝導率は０．００１４Ｗ／ｍＫであった。
【００９７】
（実施例１０）
本実施例はガラス組成の重量％において、ＳｉＯ2が４６．９％、Ａｌ2Ｏ3が９．０％、Ｂ2Ｏ3が８．０％、Ｋ2Ｏが０．１％、ＭｇＯが１０．０％、ＣａＯが２３．０％、Ｆｅ2Ｏ3等のその他複数成分合計が３．０％からなるガラスを作製し、その素材ヤング率は９１．０ＧＰａであった。１０００Ｐとなる温度は１０８３℃であり、炉壁へのダメージ及びガラスの失透が見られなかったため、生産性に問題はなかった。
【００９８】
このガラスを繊維化後に積層し、グラスウールとしたときの圧縮強度は１４８５ｈＰａであった。
【００９９】
また、このグラスウールを芯材として、真空断熱材を作製したときの芯材部嵩密度は２２６ｋｇ／ｍ3、熱伝導率は０．００１３Ｗ／ｍＫであった。
【０１００】
（実施例１１）
本実施例はガラス組成の重量％において、ＳｉＯ2が４５．０％、Ａｌ2Ｏ3が１．８％、Ｎａ2Ｏが２０．０％、Ｋ2Ｏが２．９％、ＣａＯが１１．５％、Ｆｅ2Ｏ3等のその他複数成分合計が２．６％からなるガラスを作製し、その素材ヤング率は７７．６ＧＰａであった。１０００Ｐとなる温度は１１０２℃であり、炉壁へのダメージ及びガラスの失透が見られなかったため、生産性に問題はなかった。
【０１０１】
このガラスを繊維化後に積層し、グラスウールとしたときの圧縮強度は１０４５ｈＰａであった。
【０１０２】
また、このグラスウールを芯材として、真空断熱材を作製したときの芯材部嵩密度は２４７ｋｇ／ｍ3、熱伝導率は０．００１９Ｗ／ｍＫであった。
【０１０３】
（比較例１）
本比較例は一般的なグラスウールであり、ガラス組成の重量％において、ＳｉＯ2が６３．６％、Ａｌ2Ｏ3が１．７％、Ｂ2Ｏ3が４．０％、Ｎａ2Ｏが１４．５％、Ｋ2Ｏが０．８％、ＭｇＯが３．８％、ＣａＯが１０．０％、Ｆｅ2Ｏ3等のその他複数成分合計が１．６％からなるガラスを作製し、その素材ヤング率は７５．０ＧＰａであった。
【０１０４】
このガラスを繊維化後に積層し、グラスウールとしたときの圧縮強度は１０１０ｈＰａであった。
【０１０５】
また、このグラスウールを芯材として、真空断熱材を作製したときの芯材部嵩密度は２５０ｋｇ／ｍ3、熱伝導率は０．００２２Ｗ／ｍＫであった。
【０１０６】
一般的なグラスウールでは、ガラスの強度が弱く、実施例と比較して望ましい断熱性能を得ることができなかった。
【０１０７】
（比較例２）
本比較例はガラス組成の重量％において、ＳｉＯ2が４５．６％、Ａｌ2Ｏ3が２５．７％、Ｎａ2Ｏが１５．８％、Ｋ2Ｏが０．７％、ＣａＯが１２．１％、Ｆｅ2Ｏ3等のその他複数成分合計が０．１％からなるガラスの作製を試みたが、Ａｌ2Ｏ3が２５％を超えたことで溶融温度が高くなりすぎたために、ガラス繊維の製造は不可能であった。
【０１０８】
（比較例３）
本比較例はガラス組成の重量％において、ＳｉＯ2が６３．７％、Ａｌ2Ｏ3が０．２％、Ｂ2Ｏ3が１３．２％、Ｎａ2Ｏが５．３％、Ｋ2Ｏが２．９％、ＭｇＯが２．０％、ＣａＯが１１．２％、Ｆｅ2Ｏ3等のその他複数成分合計が１．５％からなるガラスを作製し、その素材ヤング率は８２．２ＧＰａであった。
【０１０９】
このガラスは比較例１に記載の一般的なグラスウール組成よりも素材強度が高まっているが、Ｂ2Ｏ3が１２％を超えていることで、ガラス溶融設備における炉壁への侵食ダメージが大きく、製造が不可能であった。
【０１１０】
（比較例４）
本比較例はガラス組成の重量％において、ＳｉＯ2が４５．９％、Ａｌ2Ｏ3が１８．１％、Ｎａ2Ｏが２０．５％、Ｋ2Ｏが３．０％、ＣａＯが１１．４％、Ｆｅ2Ｏ3等のその他複数成分合計が１．１％からなるガラスを作製し、その素材ヤング率は７４．８ＧＰａであった。
【０１１１】
このガラスを繊維化後に積層し、グラスウールとしたときの圧縮強度は１０１０ｈＰａであった。
【０１１２】
また、このグラスウールを芯材として、真空断熱材を作製したときの芯材部嵩密度は２５２ｋｇ／ｍ3、熱伝導率は０．００２２Ｗ／ｍＫであった。
【０１１３】
比較例１の一般的なグラスウールと比較しても、Ｎａ2Ｏが２０％を超えたことで、ガラスの強度向上がみられず、望ましい断熱性能を得ることができなかった。
【０１１４】
（比較例５）
本比較例はガラス組成の重量％において、ＳｉＯ2が５２．７％、Ａｌ2Ｏ3が２．２％、Ｂ2Ｏ3が４．８％、Ｎａ2Ｏが６．４％、Ｋ2Ｏが０．８％、ＭｇＯが１５．９％、ＣａＯが１７．０％、Ｆｅ2Ｏ3等のその他複数成分合計が０．２％からなるガラスを試みたが、ＭｇＯが１５％を超えたことで失透が起こりやすくなり、ガラスの製造が不可能であった。
【０１１５】
（比較例６）
本比較例はガラス組成の重量％において、ＳｉＯ2が５２．７％、Ａｌ2Ｏ3が２．２％、Ｂ2Ｏ3が４．８％、Ｎａ2Ｏが６．４％、Ｋ2Ｏが０．８％、ＭｇＯが１５．９％、ＣａＯが１７．０％、Ｆｅ2Ｏ3等のその他複数成分合計が０．２％からなるガラスを試みたが、ＣａＯが３０％を超えたことで失透が起こりやすくなり、ガラスの製造が不可能であった。
【０１１６】
なお、実施例１〜１１、および比較例１〜６の結果について（表１）、（表２）にまとめた。
【０１１７】
【表１】
2007057095.tif 000003
【０１１８】
【表２】
2007057095.tif 000004
【産業上の利用可能性】
【０１１９】
以上のように、本発明にかかる真空断熱材及び断熱材は、ガラスの素材強度を向上し、従来よりも優れた断熱性能を有するものである。
【０１２０】
その結果、真空断熱材としては、さらなる高性能化により用途が広まるだけでなく、ガラス組成物単体としても、建材や車等、強度が要求される部材として適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】本発明の実施の形態３における真空断熱材の断面図
【符号の説明】
【０１２２】
１  真空断熱材
２  芯材
４  外包材
【図１】
2007057095.tif 000005