(57)【要約】【課題】断熱性能に優れ、強度も確保できる真空断熱材を提供する。【解決手段】真空断熱材１は、芯材２と、芯材２を覆う外被材３とを有し、外被材３の内部を減圧して密封した真空断熱材１であって、芯材２は、無機粉末２１と無機繊維２２とを混合して圧縮成形した複数の芯材層２３を積層して構成されており、各芯材層２３を、厚さ方向の一方面側２３ａの無機繊維２２の含有率を、厚さ方向他方面側２３ｂの含有率より小さく構成してある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯材と、前記芯材を覆う外被材とを有し、前記外被材の内部を減圧密封した真空断熱材であって、
前記芯材は、無機粉末と無機繊維とを混合して圧縮成形した複数の芯材層を積層して構成し、
前記各芯材層は、厚さ方向の一方面側の前記無機繊維の含有率が厚さ方向他方面側より小さく構成される、
ことを特徴とする真空断熱材。
【請求項２】
前記芯材層は、前記一方面側の前記無機繊維の含有率が前記芯材層全体の前記無機繊維の含有率の半分以下で、かつ前記無機繊維の含有率は、５ｗｔ％以下である、
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】
前記芯材層は、前記芯材層全体の前記無機繊維の含有率が５〜１０ｗｔ％の範囲である、
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】
前記芯材層は、前記一方面側の厚さが前記芯材層全体の厚さの２０％以下である、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の真空断熱材。
【請求項５】
前記芯材層は、厚さ方向の前記一方面側と前記他方面側とを同一方向として積層されている、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか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関する。
【背景技術】
【０００２】
冷蔵庫、建築材料、電子機器や事務機器などで高い断熱性能が要求される場合の断熱材として真空断熱材が用いられている。例えば、特許文献１に開示された真空断熱材では、シリカ粉体と無機繊維を混合して均一に分散させ、加圧成形して芯材とし、芯材を外被材で覆って、外被材の内部を減圧密封するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２１５５３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１の真空断熱材では、無機繊維がシリカ粉体に均一に分散されていることから、表面の無機繊維が熱橋となり十分な断熱性能が得られないという問題がある。
一方、無機繊維の混合は、芯材の強度を確保するために必要である。
【０００５】
本発明は、かかる従来技術に鑑みてなされたものであり、断熱性能に優れ、強度も確保できる真空断熱材を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明にかかる真空断熱材は、
芯材と、前記芯材を覆う外被材とを有し、前記外被材の内部を減圧密封した真空断熱材であって、
前記芯材は、無機粉末と無機繊維とを混合して圧縮成形した複数の芯材層を積層して構成し、
前記各芯材層は、厚さ方向の一方面側の前記無機繊維の含有率が厚さ方向他方面側より小さく構成される、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、断熱性能に優れ、強度も確保できる真空断熱材とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の真空断熱材の一実施の形態にかかる横断面図である。
【図２】本発明の真空断熱材の一実施の形態にかかる芯材層の部分拡大断面図である。
【図３】本発明の真空断熱材の他の一実施の形態にかかる横断面図である。
【図４】本発明の真空断熱材のさらに他の一実施の形態にかかる横断面図である。
【図５】本発明の真空断熱材の一実施の形態にかかる繊維含有率と密度の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細を説明する。
本発明における真空断熱材１は、芯材２と、芯材２を覆う外被材３とを有し、外被材３の内部を減圧密封して構成されている。
芯材２は、無機粉末２１と無機繊維２２とを混合して圧縮成形した複数、例えば２層の芯材層２３，２３を積層して構成されている。なお、芯材層２３は、２層に限らず、３層や４層などであっても良く（図３，図４参照）、さらに多層であっても良い。
真空断熱材１は、無機粉末２１と無機繊維２２とを混合してプレスなどで圧縮成形して、例えば、２層の芯材層２３，２３を積層した芯材２を成形した後に、これまでと同様の工程で、ガスバリヤ性に優れた外袋となる外被材３に挿入し、乾燥の工程を経て、内部を減圧しながら外被材３の開口部をシールすることで、減圧密封される。
【００１０】
各芯材層２３は、厚さ方向の一方面側２３ａの無機繊維２２の含有率が厚さ方向他方面側２３ｂより小さく構成されている。芯材層２３の一方面側２３ａは、例えば表面側とされ、残りの裏面側が厚さ方向の他方面側２３ｂとなる。
なお、以下の説明では、芯材層２３の一方面側を表面側２３ａとし、他方面側を裏面側２３ｂとする。この表面側２３ａと裏面側２３ｂは、真空断熱材１の施工などの際の表裏とは、何ら関係がなく、説明上表裏とするものである。
すなわち、芯材層２３は、表面側（一方面側）２３ａの無機繊維２２の含有率が小さく、残りの部分の裏面側（厚さ方向他方面側）２３ｂの無機繊維２２の含有率が大きくなっている。
【００１１】
芯材層２３を構成する無機粉末２１は、シリカ系粉末が好ましく、火炎法、アーク法、プラズマ法などの乾式法により製造される乾式シリカ、沈降法、ゲル法などの湿式法により製造される湿式シリカが挙げられる。また、無機粉末２１は、一次粒子径が小さいほど断熱性能が向上することから、シリカ系粉末の中でもフュームドシリカが好ましい。フュームドシリカは、平均一次粒子径がナノオーダーであること、また、フュームドシリカは、球状の一次粒子が数珠状に融着されており、空隙が微細であるため、経時断熱性能に優れる点でも好ましい。
特に、使用期間が長い建築用の真空断熱材１では、長期の断熱性能の安定性が求められることから、無機粉末２１としてフュームドシリカが好ましい。
【００１２】
無機繊維２２は、グラスウール、グラスファイバー、シリカアルミナ繊維、シリカ繊維、アルミナ繊維、ロックウール、炭化ケイ素繊維などが挙げられる。
無機繊維２２を用いることで、アウトガスの発生を抑制することができる。
無機繊維２２は、繊維径が細いほど固体熱伝導を低減できることから、９μｍ以下が特に好ましい。繊維長さは、５〜１５ｍｍの範囲のものが好ましく、繊維長さが５ｍｍ未満では、芯材層２３の強度を確保することが不十分となり易く、１５ｍｍを超えて長くなると、無機粉末２１への分散性が悪くなり易い。
【００１３】
芯材層２３は、厚さ方向の一方面側である表面側２３ａの無機粉末２１への無機繊維２２の含有率が厚さ方向他方面側である残りの裏面側２３ｂより小さく構成されている。
こうすることで、芯材層２３の無機繊維２２の少ない層を表面側２３ａに設けることで、無機繊維２２による熱伝導を抑えて表面の無機繊維２２が熱橋の原因となることを防止する。一方、芯材層２３の残り部分の裏面側２３ｂの無機繊維２２の含有率を多くすることで芯材層２３の強度を十分確保できるようにしている。
【００１４】
芯材層２３の無機繊維２２の含有率を小さくする厚さの範囲は、芯材層２３の表面から全厚さの２０％の範囲であり、板状の芯材層２３の一方面側である表面側２３ａは、芯材層２３の表面から２０％以下の厚さ部分である。
したがって、芯材層２３の無機繊維２２の含有率が大きい他方面側の残りの裏面側２３ｂは、芯材層２３の残りの８０％の厚さ部分となる。
無機繊維２２の含有率を小さくする厚さの範囲を、芯材層２３の表面からの２０％の厚さを超えて大きくすると、芯材層２３の表面の強度を確保することが難しくなり、外被材３内に入れて減圧密封する場合に、芯材層２３のひび割れの原因となる恐れがある。
【００１５】
芯材層２３の無機粉末２１への無機繊維２２の含有率は、一方面側である表面側２３ａの無機繊維２２の含有率が芯材層２３全体の無機繊維２２の含有率の半分以下で、かつ無機繊維２２の含有率は、５ｗｔ％以下とされる。
すなわち、各芯材層２３の無機繊維２２の総含有率が１０ｗｔ％を超えた場合には、一方面側である表面側２３ａの無機繊維２２の含有率は、総含有率１０ｗｔ％の半分の無機繊維２２の含有率が５ｗｔ％以上となることから、この場合には、最大でも５ｗｔ％までとする。
したがって、各芯材層２３の無機繊維２２の総含有率が１０ｗｔ％を超えるまでは、総含有率の半分（５ｗｔ％以下）の無機繊維２２が、一方面側である表面側２３ａに混合される。
一方面側である表面側２３ａの無機繊維２２の含有率が芯材層２３全体の無機繊維２２の含有率の半分以下で、かつ無機繊維２２の含有率の５ｗｔ％以下であれば、芯材層２３の一方面側である表面側２３ａの無機繊維２２が熱橋となることを抑えると同時に、成形体としての強度を確保することができる。
一方、一方面側である表面側２３ａの無機繊維２２の含有率が芯材層２３全体の無機繊維２２の含有率の半分以下であっても、無機繊維２２の含有率が５ｗｔ％を超えた場合には、無機繊維２２が熱橋となって断熱性能を低下させることになる。
【００１６】
芯材層２３の層全体への無機繊維２２の含有率は、３０ｗｔ％以下、好ましくは、５〜１０ｗｔ％の範囲とする。芯材層２３の層全体の無機繊維２２の含有率を、例えば、３０ｗｔ％とする場合には、無機粉末２１の層全体の含有率は、７０ｗｔ％となり、無機繊維２２の層全体の含有率を、例えば、を５〜１０ｗｔ％の範囲とする場合には、無機粉末２１の層全体の含有率は、８５〜９０ｗｔ％の範囲となる。
無機繊維２２の層全体の含有率が３０ｗｔ％を超えて大きくなると、空隙が粗大化し、経時断熱性能が悪化する。また、無機繊維２２の層全体の含有率を５〜１０ｗｔ％の範囲とすることで、表面側２３ａの無機繊維２２による熱橋を抑制すると同時に、残りの裏面側２３ｂの強度を確保することを両立することができる。
【００１７】
芯材層２３の密度は、１００〜３００kg/m3であることが好ましい。芯材層２３の密度がこの範囲であれば、粉末成形体である芯材層２３の十分な強度を確保することができる。
また、芯材層２３での空隙の粗大化を抑えることができる。
【００１８】
このような芯材層２３は、複数積層して芯材２とするが、各芯材層２３は、同一方向、すなわち表面側２３ａを上にした場合には、次の芯材層２３についても表面側２３ａを上にして積層する。
こうすることで、後述する芯材２の製造の際、無機粉末２１と無機繊維２２を混合し、均一に分散させた状態で成形型に入れ、加振することで、芯材層２３の表面側２３ａの無機繊維２２の含有率を小さく、残りの裏面側２３ｂの無機繊維２２の含有率を大きくする調整が簡単にできる。そして、加振したのち、プレス成形した芯材層２３の上に、同一の操作を繰り返すことで、次の芯材層２３をプレス成形して複数積層した芯材２を成形することができる。
【００１９】
ここで、芯材層２３の表面側２３ａの無機繊維２２の含有率の調整は、次のようにして行うことができる。
芯材２の製造に用いる無機粉末２１と無機繊維２２とを用意し、無機粉末２１に対する無機繊維２２の含有率と芯材層２３の密度との関係を求める。
例えば、無機粉末２１としてヒュームドシリカ(１次粒子径が７〜１０ｎｍ)と、無機繊維２２としてガラス繊維(平均繊維径が５μｍ)を使って、ガラス繊維の含有率を１０ｗｔ％とし、このとき、ヒュームドシリカの含有率が９０ｗｔ％となるように配合し、混合ミキサーで２分間攪拌し、均一に分散させて混合物を得る。
続いて、得られた混合物を、２００×２００×１２ｍｍの芯材２となるように型枠内に、充填してプレス成形し、板状の芯材(繊維が均一分散状態)２を得る。
そして、得られた芯材２の重量と体積を計測し、計測値から密度を求める。
次に、無機繊維２２としてガラス繊維の含有率を２０ｗｔ％とし、このとき、ヒュームドシリカの含有率が８０ｗｔ％となるように配合し、同様にして、板状の芯材２を得、重量と体積から密度を求める。
さらに、無機繊維２２としてガラス繊維の含有率を３０ｗｔ％とし、このとき、ヒュームドシリカの含有率が７０ｗｔ％となるように配合し、同様にして、板状の芯材２を得、重量と体積から密度を求める。
こうして得られたガラス繊維の含有率(ｗｔ％)：１０ｗｔ％、２０ｗｔ％、３０ｗｔ％と、それぞれの密度(ｇ／ｃｍ３)から、図５に示す繊維含有率と密度の関係のグラフと下記の関係式を求めることができる。
ここで、横軸ｘは、繊維含有率（ｗｔ％）を、縦軸ｙは、密度（ｇ／ｃｍ３）を表す。
また、直線は、ｙ＝０．００４ｘ＋０．１０５８で表すことができる。
なお、このグラフおよび関係式は、一例に過ぎず、無機粉体２１であるシリカ系粉体や無機繊維２２の種類やシリカ系粉体の粒径や、無機繊維２２の径などによって、変わるものである。したがって、使用する無機粉体２１および無機繊維２２について求める必要がある。
【００２０】
次に、芯材層２３の表面側（表面から２０％厚み）２３ａと残りの裏面側２３ｂの無機繊維２２の含有率は、上記の関係式を用いることで、算出することができる。
例えば、芯材２の厚みが１２ｍｍで、２層の芯材層２３，２３からなり、各芯材層２３において含有率差が存在するものでは、２層からなるため、各芯材層２３の厚みは、６ｍｍとなる。
したがって、各芯材層２３での表面から２０％厚みは、１．２ｍｍ、残りの８０％厚みは、４．８ｍｍとなる。
そこで、表面から２０％厚みの部分を削り取り、重量を測定する。
その結果、重量は、５．６５ｇ、体積は、２０×２０×０．１２＝４８ｃｍ３と求めることができる。
したがって、密度は、５．６５／４８=約０．１２ｋｇ／ｃｍ３となる。
得られた密度から、上記の関係式を用いて繊維含有率が約３ｗｔ％であると算出することができる。
同様に、芯材層２３の残りの裏面側２３ｂの重量を測定する。
その結果、重量が、２９．３４ｇ、体積は、２０×２０×０．４８＝１９２ｃｍ３と求められ、密度は、２９．３４／１９２＝約０．１５ｋｇ／ｃｍ３となる。
得られた密度から、上記の関係式を用いて繊維含有率が約１２ｗｔ％であると算出することができる。
以上のように、プレス成形後の芯材層２３の無機繊維２２の含有率を、表面側２３ａの無機繊維２２の含有率と、残りの裏面側２３ｂの無機繊維２２の含有率としてそれぞれ求めることができる。
【００２１】
次に、芯材２の製造の際の芯材層２３の表面から２０％厚みにおける繊維含有率を調整するために、加振機による加振時間と、繊維含有率との関係を予め求めた。
例えば、芯材２の厚みが１２ｍｍで、２層の芯材層２３からなる場合には、各芯材層２３の厚みは６ｍｍとなる。
そこで、芯材層２３の無機粉末２１として用いるヒュームドシリカ(１次粒子径が７〜１０ｎｍ)と、無機繊維２２として用いるガラス繊維(平均繊維径が５μｍ)を使って、ガラス繊維の含有率が１０ｗｔ％のとき、ヒュームドシリカが９０ｗｔ％となるように配合し、混合ミキサーで２分間攪拌し、均一に分散させて混合物を得る。
得られた混合物を、２００×２００×６ｍｍの芯材層２３となるように型枠内に充填し、加振機（振動条件：周波数１００Ｈｚ、振幅１０ｍｍ）で、加振時間を変えて振動を加え、プレス成形を行って芯材層２３を成形する。
得られた芯材層２３の表面側２３ａの部分を削り取り、すでに説明したように、密度を測定することで、得られた密度から、密度と繊維含有率の関係式を用いて無機繊維２２の含有率を、算出することができる。
したがって、芯材層２３とすべき、ある１つの繊維含有率の混合物に対して加振時間を変えることで、表面から２０％厚さの表面側２３ａの無機繊維２２の含有率を所定の値、例えば、３ｗｔ％とするための加振時間を、例えば、２１秒と求めることができる（後述の実施例１参照）。  
なお、この加振時間と繊維含有率の関係は、無機粉体であるシリカ系粉体や無機繊維の種類やシリカ系粉体の粒径や、無機繊維の径などによって、変わるものであり、芯材層２３の厚さによっても変わるものである。
したがって、使用する無機粉体および無機繊維や芯材層の厚さ、加振条件などに対して求める必要がある。
【００２２】
同様な実験を予め行うことで、芯材層２３の層全体への無機繊維２２の含有率を１０ｗｔ％とし、芯材層２３の全体の厚さを１２ｍｍとして３層で構成した場合に、表面から２０％厚みにおける繊維含有率を約３％にするための加振時間は、２０秒と算出することができた（後述の実施例２参照）。
また、芯材層２３の層全体への無機繊維２２の含有率を１０ｗｔ％とし、芯材層２３の全体の厚さを１２ｍｍとして４層で構成した場合に、表面から２０％厚みにおける繊維含有率を約３％にするための加振時間は、１９秒と算出することができた（後述の実施例３参照）。
さらに、芯材層２３の層全体への無機繊維２２の含有率を５ｗｔ％とし、芯材層２３の全体の厚さを１２ｍｍとして３層で構成した場合に、表面から２０％厚みにおける繊維含有率を約２％にするための加振時間は、１０秒と算出することができた（後述の実施例４参照）。
【００２３】
このような無機粉末２１と無機繊維２２とを均一に分散させた状態の混合物を用いて、型枠内に充填し、予め得られた加振時間加振することで、表面から２０％厚さの表面側２３ａの無機繊維２２の含有率を所定の値にした芯材層２３を１回のプレスで成形することができる。  
【００２４】
なお、１つの芯材層２３に対して、表面側２３ａの無機繊維２２の含有率に応じた無機繊維２２を均一に分散させた混合物と、残りの裏面側２３ｂの無機繊維２２の含有率に応じた無機繊維２２を均一に分散させた混合物との２つの混合物を用意しておき、それぞれを型枠内に充填してプレス成形するようにしても良い。
【００２５】
このような真空断熱材１によれば、芯材２と、芯材２を覆う外被材３とを有し、外被材３の内部を減圧密封した真空断熱材１で、芯材２を、無機粉末２１と無機繊維２２とを混合して圧縮成形した２層の芯材層２３を積層して構成し、各芯材層２３を、厚さ方向の一方面側２３ａの無機繊維２２の含有率を厚さ方向他方面側２３ｂより小さく構成したので、一方面側である表面側２３ａの無機繊維２２が熱橋となることを抑えることができ、他方面側である残りの裏面側２３ｂの含有率の大きい無機繊維２２によって強度を確保することができる。
また、芯材２を２つの芯材層２３で構成したので、それぞれの芯材層２３の表面側２３ａの厚さを単層の芯材に比べて薄くすることができ、粉末成形体としての強度を確保することが容易になる。
【００２６】
次に、本発明の真空断熱材の他の実施の形態について、説明する。
真空断熱材１Ａは、図３に示すように、芯材２として３層の芯材層２３を備えて構成されている。
この真空断熱材１Ａの厚さは、既に説明した真空断熱材１と同一とされ、その結果、各層の芯材層２３の厚さが芯材２の厚さの１/３の厚さとしてある。
芯材層２３は、厚さが異なるものの、表面側２３ａの無機繊維２２の含有率は、小さくされ、残りの裏面側２３ｂの無機繊維２２の含有率が大きくしてある。
また、表面側２３ａは、芯材層２３の表面から２０％の範囲とされ、残りの８０％の厚さ部分を裏面側２３ｂとする構成や無機繊維２２の含有率についても同一の範囲とされ、真空断熱材１と同一である。
このような真空断熱材１Ａによれば、既に説明した真空断熱材１と同一の効果を奏するとともに、芯材２を３層の芯材層２３で構成することで、熱伝導率を小さくして断熱性能を向上することができる。
また、各芯材層２３の厚さが２層の場合に比べ、さらに薄くなっているため、それぞれの芯材層２３の表面側２３ａの粉末成形体としての強度を確保することが一層容易になる。
【００２７】
真空断熱材１Ｂは、図４に示すように、芯材２として４層の芯材層２３を備えて構成されている。
この真空断熱材１Ｂの厚さは、既に説明した真空断熱材１、１Ａと同一とされ、その結果、各層の芯材層２３の厚さが芯材２の厚さの１/４の厚さとしてある。
芯材層２３は、厚さが異なるものの、表面側２３ａの無機繊維２２の含有率は、小さくされ、残りの裏面側２３ｂの無機繊維２２の含有率が大きくしてある。
また、表面側２３ａは、芯材層２３の表面から２０％の範囲とされ、残りの８０％の厚さ部分を裏面側２３ｂとする構成や無機繊維２２の含有率についても同一の範囲とされ、真空断熱材１と同一である。
このような真空断熱材１Ｂによれば、既に説明した真空断熱材１と同一の効果を奏するとともに、芯材２を４層の芯材層２３で構成することで、熱伝導率を一層小さくして断熱性能を向上することができる。
また、各芯材層２３の厚さが２層や３層の場合に比べ、さらに薄くなっているため、それぞれの芯材層２３の表面側２３ａの粉末成形体としての強度を確保することが一層容易になる。
【００２８】
なお、上記の真空断熱材１Ａ，１Ｂでは、真空断熱材１と同一の厚さとして芯材層２３の厚さを変えるようにしたが、真空断熱材１Ａや真空断熱材１Ｂの厚さを変えて構成するようにしても良く、厚さによって得られる熱伝導率も変化することから必要な断熱性能に応じて決定すれば良い。
【００２９】
このような真空断熱材１,１Ａ，１Ｂによれば、芯材２と、芯材２を覆う外被材３とを有し、外被材３の内部を減圧密封した真空断熱材１で、芯材２を、無機粉末２１と無機繊維２２とを混合して圧縮成形した複数の芯材層２３を積層して構成し、各芯材層２３を、厚さ方向の一方面側２３ａの無機繊維２２の含有率を厚さ方向他方面側２３ｂより小さく構成したので、一方面側である表面側２３ａの無機繊維２２が熱橋となることを抑えることができ、他方面側である残りの裏面側２３ｂの含有率の大きい無機繊維２２によって強度を確保することができる。
また、芯材２を複数の芯材層２３で構成したので、それぞれの芯材層２３の表面側２３ａの厚さを単層の芯材に比べて薄くすることができ、粉末成形体としての強度を確保することが容易になる。
【００３０】
また、真空断熱材１,１Ａ，１Ｂによれば、芯材層２３は、一方面側である表面側２３ａの無機繊維２２の含有率を、芯材層２３全体の無機繊維２２の含有率の半分以下で、かつ無機繊維２２の含有率を５ｗｔ％以下としたので、一方面側である表面側２３ａの無機繊維２２が熱橋となることを抑えることができ、他方面側である残りの裏面側２３ｂの含有率の大きい無機繊維２２によって強度を確保することができる。
【００３１】
真空断熱材１,１Ａ，１Ｂによれば、芯材層２３は、芯材層２３全体の無機繊維２２の含有率を５〜１０ｗｔ％の範囲としたので、表面側２３ａの無機繊維２２による熱橋の抑制と同時に、残りの裏面側２３ｂの強度の確保を両立することができる。
【００３２】
真空断熱材１,１Ａ，１Ｂによれば、芯材層２３は、一方面側である表面側２３ａの厚さが芯材層２３全体の厚さの２０％以下であるので、表面側２３ａの無機繊維２２による熱橋の抑制と同時に、残りの裏面側２３ｂの強度の確保を一層確実に両立させることができる。
【００３３】
真空断熱材１,１Ａ，１Ｂによれば、芯材層２３を、厚さ方向の一方面側である表面側２３ａと他方面側である残りの裏面側２３ｂとを同一方向として積層して構成したので、芯材２の製造の際、無機粉末２１と無機繊維２２を混合し、均一に分散させた状態で成形型に入れ、加振することで、芯材層２３の表面側２３ａの無機繊維２２の含有率を小さく、残りの裏面側２３ｂの無機繊維２２の含有率を大きくする調整が簡単にできる。
【実施例】
【００３４】
以下、本発明の実施例を比較例とともに、具体的に説明する。
ここでは、次のようにして真空断熱体を作製し、熱伝導率と強度を評価した。
（熱伝導率）
熱伝導率は、真空断熱材の初期値、７０℃の環境下で３ヶ月経過後の値をそれぞれ測定した。
なお、測定は、２０×２０ｃｍ角の試料を作成し、オートラムダＨＣ−０７４（英弘精機製）を使用して測定した。
なお、参考のため、熱伝導率の劣化率を算出した。
（強度）
強度は、芯材層を積層した芯材を外被材に入れて真空パックした際の芯材のひび割れの有無で評価した。
○は、ひび割れなし
×は、ひび割れあり、である。
【００３５】
（実施例１）
実施例１では、真空断熱材１を２０×２０ｃｍ角で厚さを１２ｍｍとし、芯材２を２層の芯材層２３で構成した。
無機粉末２１としてヒュームドシリカ(１次粒子径が７〜１０ｎｍ)と、無機繊維２２としてガラス繊維(平均繊維径が５μｍ)を使って、ガラス繊維の含有率を１０ｗｔ％とし、このときのヒュームドシリカの含有率が９０ｗｔ％となるように配合し、混合ミキサーで２分間攪拌し、均一に分散させて混合物を得る。
続いて、得られた混合物を型枠内に、２００×２００×６ｍｍの芯材層２３となるように充填して、加振機（振動条件：周波数１００Ｈｚ、振幅１０ｍｍ）で、予め得られた加振時間を２１秒として振動を加えたのち、プレス成形を行って１層目の芯材層２３を成形した。
こうして得られた芯材層２３は、表面側２３ａの無機繊維２２の含有率が約３ｗｔ％となる。
続いて、型枠内の１層目の芯材層２３の上に、均一に分散させた混合物を充填し、加振時間を２１秒として加振したのち、プレス成形を行って２層目の厚さが６ｍｍの芯材層２３を成形した。
こうして２層の芯材層２３を積層した厚さ１２ｍｍの芯材２を得たのち、アルミ蒸着系複層フィルムの袋状の外被材３で覆い、乾燥の工程を経て、内部を減圧しながら開口部をシールして真空断熱材１を作製した。
この真空断熱材１では、その結果を、表１中に示すように、熱伝導率は、初期値が、０．００５５１Ｗ／ｍ・Ｋ、３ヶ月経過後の値が０．００５９８Ｗ／ｍ・Ｋであり、強度は、ひび割れなしの○であった。
【００３６】
（実施例２）
実施例２では、真空断熱材１Ａを２０×２０ｃｍ角で厚さを１２ｍｍとし、芯材２を３層の芯材層２３で構成した。
各芯材層２３の厚さが４ｍｍとなることから、型枠内に充填した混合物の加振時間を、予め求めた２０秒として、芯材層２３の表面から２０％の範囲の無機繊維２２の含有率が３ｗｔ％となるようにした以外は、実施例１と同一である。
この真空断熱材１Ａでは、その結果を、表１中に示すように、熱伝導率は、初期値が、０．００５２６Ｗ／ｍ・Ｋ、３ヶ月経過後の値が０．００５７１Ｗ／ｍ・Ｋであり、強度は、ひび割れなしの○であった。
【００３７】
（実施例３）
実施例３では、真空断熱材１Ｂを２０×２０ｃｍ角で厚さを１２ｍｍとし、芯材２を４層の芯材層２３で構成した。
各芯材層２３の厚さが３ｍｍとなることから、型枠内に充填した混合物の加振時間を、予め求めた１９秒として、芯材層２３の表面から２０％の範囲の無機繊維２２の含有率が３ｗｔ％となるようにした以外は、実施例１と同一である。
この真空断熱材１Ｂでは、その結果を、表１中に示すように、熱伝導率は、初期値が、０．００５１６Ｗ／ｍ・Ｋ、３ヶ月経過後の値が０．００５５９Ｗ／ｍ・Ｋであり、強度は、ひび割れなしの○であった。
【００３８】
（実施例４）
実施例４では、真空断熱材１Ａを２０×２０ｃｍ角で厚さを１２ｍｍとし、芯材２を３層の芯材層２３で構成した。
無機粉末２１としてヒュームドシリカ(１次粒子径が７〜１０ｎｍ)と、無機繊維２２としてガラス繊維(平均繊維径が５μｍ)を使って、ガラス繊維の含有率を５ｗｔ％とし、このときのヒュームドシリカの含有率が９５ｗｔ％となるように配合し、混合ミキサーで２分間攪拌し、均一に分散させて混合物を得る。
続いて、得られた混合物を型枠内に、２００×２００×４ｍｍの芯材層２３となるように充填して、加振機（振動条件：周波数１００Ｈｚ、振幅１０ｍｍ）で、予め得られた加振時間を１０秒として振動を加えたのち、プレス成形を行って１層目の芯材層２３を成形した。
こうして得られた芯材層２３は、表面側２３ａの無機繊維２２の含有率が約２ｗｔ％となる。
続いて、型枠内の１層目の芯材層２３の上に、均一に分散させた混合物を充填し、加振時間を１０秒として加振したのち、プレス成形を行って２層目の厚さが４ｍｍの芯材層２３を成形した。同様にして、３層目を成形した。
こうして３層の芯材層２３を積層した厚さ１２ｍｍの芯材２を得たのち、アルミ蒸着系複層フィルムの袋状の外被材３で覆い、乾燥の工程を経て、内部を減圧しながら開口部をシールして真空断熱材１Ａを作製した。
この真空断熱材１Ａでは、その結果を、表１中に示すように、熱伝導率は、初期値が、０．００５３８Ｗ／ｍ・Ｋ、３ヶ月経過後の値が０．００５８４Ｗ／ｍ・Ｋであり、強度は、ひび割れなしの○であった。
【００３９】
（比較例１）
比較例１では、真空断熱材を２０×２０ｃｍ角で厚さを１２ｍｍとし、芯材を単層で構成した。
無機粉末２１としてヒュームドシリカ(１次粒子径が７〜１０ｎｍ)と、無機繊維２２としてガラス繊維(平均繊維径が５μｍ)を使って、ガラス繊維の含有率を１０ｗｔ％とし、このときのヒュームドシリカの含有率が９０ｗｔ％となるように配合し、混合ミキサーで２分間攪拌し、均一に分散させて混合物を得る。
続いて、得られた混合物を型枠内に、２００×２００×１２ｍｍの芯材となるように充填して、プレス成形した。
こうして得られた芯材は、無機繊維２２が均一に分散された状態である。
厚さ１２ｍｍの芯材を、アルミ蒸着系複層フィルムの袋状の外被材で覆い、乾燥の工程を経て、内部を減圧しながら開口部をシールして真空断熱材を作製した。
この真空断熱材では、その結果を、表１中に示すように、熱伝導率は、初期値が、０．００６１１Ｗ／ｍ・Ｋ、３ヶ月経過後の値が０．００６６２Ｗ／ｍ・Ｋであり、真空断熱材として必要な断熱性能を確保できなかった。強度は、ひび割れなしの○であった。
【００４０】
（比較例２）
比較例２では、真空断熱材を２０×２０ｃｍ角で厚さを１２ｍｍとし、芯材を単層で構成した。
無機粉末２１としてヒュームドシリカ(１次粒子径が７〜１０ｎｍ)と、無機繊維２２としてガラス繊維(平均繊維径が５μｍ)を使って、ガラス繊維の含有率を５ｗｔ％とし、このときのヒュームドシリカの含有率が９５ｗｔ％となるように配合し、混合ミキサーで２分間攪拌し、均一に分散させて混合物を得る。
続いて、得られた混合物を型枠内に、２００×２００×１２ｍｍの芯材となるように充填して、プレス成形した。
こうして得られた芯材は、無機繊維２２が均一に分散された状態である。
厚さ１２ｍｍの芯材を、アルミ蒸着系複層フィルムの袋状の外被材で覆い、乾燥の工程を経て、内部を減圧しながら開口部をシールして真空断熱材を作製した。
この真空断熱材では、その結果を、表１中に示すように、熱伝導率は、初期値が、０．００５８１Ｗ／ｍ・Ｋ、３ヶ月経過後の値が０．００６３１Ｗ／ｍ・Ｋであり、真空断熱材として必要な断熱性能を確保できなかった。強度は、ひび割れなしの○であった。
【００４１】
【表１】
2016037973.tif 000003
【符号の説明】
【００４２】
１      真空断熱材
１Ａ    真空断熱材
１Ｂ    真空断熱材
２      芯材
３      外被材
２１    無機粉末
２２    無機繊維
２３    芯材層
２３ａ  表面側（一方面側）
２３ｂ  裏面側（他方面側）
【図１】
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【図２】
2016037973.tif 000005
【図３】
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【図４】
2016037973.tif 000007
【図５】
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