(57)【要約】【解決手段】  樹脂の粉末と長さ３〜６ｍｍの無数の長繊維２を水に分散させて混合液を製造し、それを抄造することで抄造シートを製造し、その後、該抄造シートを乾燥させる。次に、抄造シートを所要の大きさに切断した後に、該抄造シートを加熱しながら低圧で加圧する。それにより、樹脂の粉末が熱で溶融してから固化することで、長繊維同士が樹脂によって結合される。これにより、低密度品からなるシート状の断熱材１が完成する。断熱材１の内部では、長繊維２同士が複雑に絡み合っており、しかも長繊維２の隣接位置に空隙３が形成されている。この断熱材１は、例えば内燃機関の排気系統用のインシュレータや車体の要部の断熱カバーに用いて好適である。【効果】  軽量でありながら十分な剛性と強度を備えるとともに、断熱性が高い断熱材１を提供できる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂及びこの樹脂の内部に分散された無数の繊維とからなる断熱材において、
上記繊維は長繊維からなり、該長繊維と樹脂の粉末との混合液から抄造により抄造シートを製造し、該抄造シートを加熱しながら加圧してシート状の断熱材が製造され、該断熱材は、その内部において上記長繊維同士が複雑に絡み合った状態となり、かつ、長繊維の隣接位置に空隙が形成されることを特徴とする断熱材。
【請求項２】
上記樹脂の粉末はフェノールの粉末であって、上記長繊維は長さ３〜６ｍｍのガラス又はカーボンであることを特徴とする請求項１に記載の断熱材。
【請求項３】
上記断熱材は、内燃機関の排気系統用のインシュレータ、車体の断熱カバー、オイルパンの内面を被覆する断熱材のいずれかに用いられることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の断熱材。
【請求項４】
樹脂の粉末と長さ３〜６ｍｍの無数の長繊維とを水に分散させて混合液を製造し、次に該混合液から抄造により抄造シートを製造し、次に抄造シートを乾燥させて水分を除去し、その後、該抄造シートを加熱すると同時に加圧して、内部で長繊維同士が相互に絡んだ状態となり、かつ長繊維の隣接位置に空隙が形成されたシート状の断熱材を製造することを特徴とする断熱材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は断熱材とその製造方法に関し、より詳しくは、例えば内燃機関の排気系統のインシュレータに用いて好適な断熱材とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関の排気系統のインシュレータに用いられる断熱材は知られている（例えば特許文献１）。また、従来一般的な樹脂製の断熱材は、射出成形品から構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１４９３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、最近は断熱材の断熱性を向上させることが要求されている。そこで、断熱材の内部に多数の空隙を形成することができれば、断熱材の断熱性を向上させることが可能である。しかしながら、射出成形品からなる樹脂製の断熱材は、真密度がρ１．７（ｇ／ｃｍ３）前後となるため、製造時に射出成形品の内部に多数の空隙を形成することは困難である。そのため、従来の射出成形品の断熱性は、材料である樹脂の熱伝導率（０．４〜０．５（Ｗ／ｍ・Ｋ））に依存することになり、射出成形品の断熱材において断熱性を向上させることは難しいという問題があった。
また、上記特許文献１のインシュレータにおいては、断熱材（マット部材３１２）としてセラミック繊維を含んだシートを複数枚、積層させた構成が用いられているが、個々のセラミック繊維の長さが２５０μｍ〜５００μｍ程度と短いために、断熱材の内部でセラミック繊維同士は絡みにくくなっている。そのため、特許文献１の断熱材は、衝撃を受けた際の強度が不十分であるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した事情に鑑み、請求項１に記載した本発明は、樹脂及びこの樹脂の内部に分散された無数の繊維とからなる断熱材において、
上記繊維は長繊維からなり、該長繊維と樹脂の粉末との混合液から抄造により抄造シートを製造し、該抄造シートを加熱しながら加圧してシート状の断熱材が製造され、該断熱材は、その内部において上記長繊維同士が複雑に絡み合った状態となり、かつ、長繊維の隣接位置に空隙が形成されることを特徴とするものである。
また、請求項４に記載した本発明は、樹脂の粉末と長さ３〜６ｍｍの無数の長繊維とを水に分散させて混合液を製造し、次に該混合液から抄造により抄造シートを製造し、次に抄造シートを乾燥させて水分を除去し、その後、該抄造シートを加熱すると同時に加圧して、内部で長繊維同士が相互に絡んだ状態となり、かつ長繊維の隣接位置に空隙が形成されたシート状の断熱材を製造するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００６】
このような構成によれば、断熱材の内部では隣り合う長繊維同士が相互に絡まった状態となっており、しかも長繊維の隣接位置に空隙が形成されている。そのため、軽量でありながら十分な剛性と強度を備えるとともに断熱性が高い断熱材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施例を示す断面図。
【図２】図１の要部の拡大図。
【図３】図１に示す断熱材の製造工程を示す図。
【図４】本発明の断熱材を適用した実施例を示す断面図。
【図５】本発明の断熱材を断熱カバーに用いた実施例を示す断面図。
【図６】本発明の断熱材をインシュレータに用いた実施例を示す断面図。
【図７】本発明の断熱材をオイルパンに適用した実施例を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図示実施例について本発明を説明すると、図１ないし図２はシート状に形成された断熱材１の断面図を示したものであり、この断熱材１は、樹脂の粉末と長繊維２との混合液から抄造により抄造シートを製造し、該抄造シートを加熱しながら加圧することで製造されている。
より詳細には、本実施例の断熱材１は次のようにして製造される。先ず、材料となるフェノールの樹脂の粉末と、長さ３〜６ｍｍの無数のカーボン又はガラスの長繊維２とを準備する（図２のＳ１参照）。
次に、それら樹脂の粉末と長繊維２とを所定割合で配合してから抄造槽内の水に投入して撹拌する。これより、抄造槽内に樹脂の粉末と長繊維２とが均一に分散された混合液が製造される（図２のＳ２参照）。その後、抄造槽内の混合液を抄造によって一枚の抄造シートを製造する（図２のＳ３参照）。この抄造によって製造される一枚の抄造シートの厚さは約２〜１０ｍｍ程度となる。
この後、抄造シートを乾燥装置により所要時間、乾燥させて水分を除去する（図２のＳ４参照）。
次に、乾燥された抄造シートを所要の大きさと形状に切断し、その後、該抄造シートを加熱装置により１８０℃で加熱すると同時に加圧装置によって上から低圧で加圧する（図２のＳ５参照）。ここでの加圧荷重は、目標とする低密度品（ρ０．２５ｇ／ｃｍ３  〜１．０ｇ／ｃｍ３  ）に応じて０．５〜７５ｋｇ／ｃｍ２  の範囲内で調整する。つまり、ρ０．２５ｇ／ｃｍ３の低密度品を製造する場合には０．５ｋｇ／ｃｍ２で加圧するようにしてあり、１．０ｇ／ｃｍ３の低密度品を製造する場合には７５ｋｇ／ｃｍ２で加圧するようにしている。加圧装置により抄造シートを加圧する時間は、ρ０．２５ｇ／ｃｍ３の低密度品の場合には１分程度、ρ１．０ｇ／ｃｍ３の低密度品の場合には３分程度が好適である。このように、抄造シートが所定時間、加熱されながら加圧されることにより、抄造シート内の樹脂の粉末が溶融して長繊維２に絡みついてから固化する。これにより、製品としてのシート状をした低密度品の断熱材１が製造される。
図１は製品としての断熱材１の断面を示しており、図２は図１の要部を拡大したものである。この図２から理解できるように、断熱材１の内部では、直線状の長繊維２同士が複雑に絡み合った状態となり、かつ、その状態の長繊維２に溶融後に固化した樹脂が絡みついた状態となる。しかも長繊維２の隣接位置には空隙３が形成されている。
【０００９】
上述したように、本実施例の断熱材１は、その内部に長さ３〜６ｍｍの直線状をした長繊維２が複雑に絡み合った状態で存在しており、しかも長繊維２の隣接位置には空隙３が形成されている。そのため、射出成形品の樹脂からなる従来の断熱材と比較して、本実施例の断熱材１は断熱性が高くなっている。また、隣り合う長繊維２同士が複雑に絡み合っているので、空隙３が多い低密度品でありながら十分な剛性と強度を確保することができる。
したがって、本実施例によれば、軽量であって十分な剛性を備えるとともに、断熱性が高い断熱材１を提供することができる。また、断熱材１は、内部に無数の空隙３を備えているので良好な断熱効果だけでなく、良好な遮音効果を得ることが可能である。
【００１０】
次に、図４〜図７は本発明の断熱材１を適用した各実施例を示したものである。  図４は、断熱材１を内燃機関の排気系統用のインシュレータ１１に適用した実施例を示している。このインシュレータ１１は、熱源側に配置される所要形状のアルミニウム板１２と、このアルミニウム板１２の表面（外面）全域を被覆して一体に接着された断熱材１と、アルミニウム板１２と断熱材１の両方の輪郭に沿ってそれらと一体に設けられた樹脂製の取付部１３とから構成されている。
取付部１３の所要位置には複数のボルト孔１３Ａが穿設されており、各ボルト孔１３Ａに図示しない連結ボルトを挿通して取付部１３を熱源側の取付箇所に連結するようになっている。
この実施例においては、連結ボルトによってへたりが生じやすい取付部１３は真密度樹脂により構成してあり、それにより、取付部１３にへたりが生じない構成となっている。他方、取付部１３に囲繞された内方側の領域はρ０．２５〜１．０ｇ／ｃｍ３の低密度品からなる断熱材１により肉厚に構成されている。断熱材１が配置された箇所は取付部１３から外れており、へたりが生じるおそれがないので、低密度品からなる断熱材１を用いることができる。また、断熱材１の下層にアルミニウム板１２が配置されているので、熱源側からの輻射熱をアルミニウム板１２により反射することができる。そのため、輻射熱が断熱材１に吸収されにくくなっている。したがって、この実施例におけるインシュレータ１１によれば高い遮熱性を確保することができ、熱源が高温の５００℃程度にもなる排気系統用のインシュレータ１１に本実施例の断熱材１を用いることができる。
【００１１】
次に、図５は本発明の断熱材１を自動車の車体１６における所要位置の断熱カバーに用いた実施例を示したものである。この実施例では、シート状の断熱材１を車体１６の所要箇所の形状に合わせて切断し、それを接着剤により車体１６の所要箇所に貼り付ければよい。
前述したように、断熱材１は、その内部に空隙３が形成されて断熱性に優れているので、冬には保温性が良好であり、夏には断熱性が良好な断熱カバーを提供することができる。
【００１２】
次に、図６は本発明の断熱材１を内燃機関の排気系統のインシュレータ１１として用いた実施例を示したものである。この実施例においては、下層となるアルミニウム板１２と、その外面の全域を被覆して接着剤で接着された断熱材１とによってインシュレータ１１が構成されている。アルミニウム板１２を熱源側に配置することで断熱効果が得られるようになっている。この実施例においては、断熱材１の全域が一定の厚さのシート状となっている。
熱源側にアルミニウム板１２が配置されているので、前述した図３の実施例と同様にアルミニウム板１２により輻射熱を反射させることができ、断熱材１が熱を吸収しにくくなっている。そのため、５００℃程度の高温であっても断熱材１が損傷することを防止することができ、高い遮熱性を確保することができる。
【００１３】
さらに、図７は本発明の断熱材１を内燃機関のオイルパン２１に適用した実施例を示したものである。この実施例においては、オイルパン２１における内面の略全域を一定厚さの低密度品からなる断熱材１によって被覆したものである。このような構成により、オイルパン１５内に貯溜される潤滑油の保温性を向上させることができる。
【００１４】
なお、上述した各実施例は、シート状をした一枚の断熱材１について説明しているが、シート状をした断熱材１を複数枚積層させて用いるようにしても良い。
また、上述した実施例においては、長繊維２としてガラス又はカーボンを用いているが、これらの代わりにセラミック繊維、アラミド繊維を用いても良い。
【符号の説明】
【００１５】
１‥断熱材                        ２‥長繊維
３‥空隙                          １１‥インシュレータ
１６‥車体                        ２１‥オイルパン
【図３】
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【図４】
2016186228.tif 000004
【図５】
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【図６】
2016186228.tif 000006
【図７】
2016186228.tif 000007
【図１】
2016186228.tif 000008
【図２】
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