JP7233070B2 - 真空断熱材 - Google Patents

Description

本発明は、コア部材を外包材で減圧封止した真空断熱材に関する。

コア部材を外包材で減圧封止して断熱性能を高めた真空断熱材が広く用いられている。真空断熱材の設置場所によっては、真空断熱材を折り曲げることが望まれる場合がある。これに対処するため、非伸縮部分と伸縮部分とが交互に配置された芯材部と、芯材部を包む外包部とを含む真空断熱材が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１６－１７６４９１号

特許文献１に記載の真空断熱材は、グラスウールを主成分とする芯材部を外包材で封止した構造を有するので、断熱性の低下を考慮すると、芯材部をあまり薄くすることはできない。よって、芯材部の非伸縮部分及び伸縮部分の形状及び配置によって予め定められた方向に曲げることはできるが、その他の方向に曲げることは困難である。よって、所望の立体形状に成型することはできない。

従って、本発明の目的は、上記の課題を解決するものであり、薄型であっても十分な断熱性能を有する立体形状の成型が可能な真空断熱材を提供することにある。

本発明の真空断熱材は、
無機繊維シートまたは無機繊維シート及び樹脂繊維シートが交互に配置された積層シートから構成される内部層、及び前記内部層の上面及び下面と接するように配置された樹脂繊維シートから構成される外部層を有するコア部材と、
前記コア部材を減圧封止した外包材と、
を備えることを特徴とする。

本発明では、無機繊維シート及び樹脂繊維シートが接しているので、境界部に複数の微少な空気層が存在し、これにより薄型であっても十分な断熱性能を有する。また、加熱して、コア部材の最外層に配置された樹脂繊維シートを熱変形させることにより、様々な立体形状への成型が可能となる。このとき、加熱により無機繊維シート及び樹脂繊維シートの間で熱膨張差が生じるが、繊維シートどうしが接しているので接触部が限定されており、更に境界部に複数の微少な空気層が存在するので、熱膨張差による損傷を抑制することができる。

以上のように、本発明では、薄型であっても十分な断熱性能を有する立体形状の成型が可能な真空断熱材を提供できる。

また本発明は、前記樹脂繊維シートの硬度が前記無機繊維シートの硬度より低いことを特徴とする。

本発明では、樹脂繊維シートの硬度が無機繊維シートの硬度より低いので、真空断熱材製造時の真空引きにおいて、樹脂繊維シートがより大きく変形して、多数の微少な空気層が生じる。これにより、優れた断熱性能を有するとともに、熱膨張差による損傷を効果的に抑制することができる。

また本発明は、
前記樹脂繊維シートがオレフィン系短繊維から形成されることを特徴とする。

本発明では、樹脂繊維シートがオレフィン系短繊維から形成されているので、立体形状の成型が容易な軽量で信頼性の高い真空断熱材を実現できる。更に、低温の場合、オレフィン系短繊維からなる樹脂繊維シートの熱伝導率が低下するので、より断熱性能が高まる。よって、この真空断熱材は、冷蔵庫、冷凍庫、保冷容器等に特に好適に用いることができる。

また本発明は、
前記樹脂繊維シート及び前記無機繊維シートの繊維が、シートの厚み方向と略直交する略同一方向に配向していることを特徴とする。

本発明では、樹脂繊維シート及び無機繊維シートの繊維が、シートの厚み方向と略直交する方向に配向しているので、厚み方向に伸びた繊維による熱的な短絡である、所謂ヒートブリッジが生じることがないので、優れた断熱性能が得られる。更に、樹脂繊維シート及び無機繊維シートの繊維が略同一方向に配向しているので、熱膨張差が生じた場合でも、樹脂繊維シート及び無機繊維シートの繊維の間の摩擦がより低減され、損傷を効果的に抑制できる。

また本発明は、
前記外包材の接合部の内側に前記コア部材が配置されていることを特徴とする。

本発明では、コア部材を薄くできるので、封筒状の外包材の中にコア部材を入れて真空引きをすることが可能である。これによって、耳部を有さず、外包材の接合部の内側にコア部材が配置された真空断熱材を実現できるので、外包材の耳部処理が不要となり、製造工程を簡略化することができる。

以上のように、本発明においては、薄型であっても十分な断熱性能を有し、かつ、立体形状の成型が可能な真空断熱材を提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係る真空断熱材を模式的に示す側面断面図である。 無機繊維シート及び樹脂繊維シートの境界領域を模式的に示す側面断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る真空断熱材を模式的に示す側面断面図である。 耳部を有する外包材に厚いコア部材を入れる場合を模式的に示す斜視図である。 封筒状の外包材に薄いコア部材を入れる場合を模式的に示す斜視図である。 実際に製造した真空断熱材に曲げ加工で凹部を設けた実施例を示す図（写真）である。 実際に製造した係る真空断熱材に立体形状の成型を行った実施例を示す図（写真）である。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は、本発明の技術思想を具体化するためのものであって、特定的な記載がない限り、本発明を以下のものに限定しない。
各図面中、同一の機能を有する部材には、同一符号を付している場合がある。要点の説明または理解の容易性を考慮して、便宜上実施形態を分けて示す場合があるが、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせは可能である。後述の実施形態では前述の実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については、実施形態ごとには逐次言及しないものとする。各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張して示している場合もある。

（本発明の第１の実施形態に係る真空断熱材）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る真空断熱材２を模式的に示す側面断面図である。

図１を参照すると、本発明の第１の実施形態に係る真空断熱材２は、断熱材として機能するコア部材３０が、外包材４０により減圧封止されて構成されている。外包材４０は、樹脂層を含むフィルムである。
コア部材３０は、無機繊維シート４から構成される内部層１０と、内部層１０の上面１０ａ及び下面１０ｂと接するように配置された樹脂繊維シート６ａ，６ｂから構成される外部層２０とを有する。積層された無機繊維シート４、樹脂繊維シート６ａ，６ｂの間には接着層は存在せず、減圧により密着した状態になっている。

＜無機繊維シート＞
本実施形態では、無機繊維シート４の材料としてグラスウールが用いられ、特に湿式タイプが好ましい。グラスウールの繊維径については、繊維径が細いと、繊維間の空間が多くなって空隙率が増加するので、熱伝導率を低減でき、繊維の目付ばらつきを低減できる。一方、繊維径が細くなると、繊維同士のからみが弱くなり、強度が低下する。これらを総合的に考慮すると、グラスウールの繊維径は、１μｍ～８μｍ程度が好ましく、３μｍ～５μｍ程度がより好ましい。

グラスウールの繊維長については、繊維長が短いと、繊維の目付ばらつきを低減できる。一方、グラスウールの繊維長が短いと、繊維どうしのからみが少なくて強度が低下する。これらを総合的に考慮すると、グラスウールの繊維長として、２～１００ｍｍ程度が好ましく、３ｍｍ～５０ｍｍ程度がより好ましい。
繊維長が短いと、断熱方向に繊維が向いて、所謂ヒートブリッジにより断熱性能が低下する可能性があるが、後述するように本実施形態ではこれを回避する対策が取られている。

無機繊維シート４の材料としてグラスウールを用いる場合に限られず、グラスファイバー、アルミナ繊維、シリカアルミナ繊維、シリカ繊維、ロックウール、炭化珪素繊維等の無機繊維を用いることもできる。

＜樹脂繊維シート＞
樹脂繊維は、通常、熱可塑性樹脂から形成される。そのような熱可塑性樹脂の中でも、本実施形態では、ポリプレンやポリエチレンで代表されるオレフィン系樹脂が用いられている。特に、繊維長が比較的短いオレフィン系短繊維が好ましい。その中でも、メルトブロー法によるポリプレン製の不織布を用いることがより好ましい。

樹脂繊維についても、繊維径が細いと、繊維間の空間が多くなって空隙率が増加するので、熱伝導率を低減でき、繊維の目付ばらつきを低減できる。一方、繊維径が細くなると、繊維同士のからみが弱くなり、強度が低下する。これらを総合的に考慮すると、樹脂繊維の繊維径は、１μｍ～８μｍ程度が好ましく、３μｍ～５μｍ程度が更に好ましい。

樹脂繊維の繊維長についても、繊維長が短いと、繊維の目付ばらつきを低減できる。一方、樹脂繊維の繊維長が短いと、繊維どうしのからみが少なくて強度が低下する。これらを総合的に考慮すると、樹脂繊維の繊維長として、２～１００ｍｍ程度が好ましく、３ｍｍ～５０ｍｍ程度がより好ましい。
繊維長が短いと、断熱方向に繊維が向いて、所謂ヒートブリッジにより断熱性能が低下する可能性があるが、後述するように本実施形態ではこれを回避する対策が取られている。

樹脂繊維シート６の材料として、オレフィン系樹脂繊維を用いる場合に限られず、ナイロン、ポリエステルア、アクリル、ビニロン、ポリウレタンをはじめとするその他の任意の熱可塑性樹脂の繊維を用いることができる。

＜外包材＞
本実施形態に係る外包材４０として、下記に示すような４層構造のガスバリアフィルムが用いられている。最外層から最内層の順に説明すると、最外層に、表面保護層として機能するナイロン、ポリエチレンテレフタレート樹脂等が配置されている。次に、第１の中間層として、ガスバリア層として機能するアルミ蒸着ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）が配置されている。次に、第２の中間層として、アルミ箔が配置されている。そして、最内層として、シール層として機能する高密度ポリエチレンが配置されている。

外包材４０として、上記の４層構造のガスバリアフィルムを用いる場合に限られず、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂、アルミ箔、高密度ポリエチレン樹脂からなる３層構造のガスバリアフィルムや、ポリエチレンテレフタレート樹脂、アルミニウム蒸着層を有するエチレンービニルアルコール共重合体樹脂、高密度ポリエチレン樹脂からなるガスバリアフィルム等を用いることもできる。
外包材４０の厚みとして、１５μｍ～２００μｍを例示することができる。

＜断熱性能＞
真空断熱材では、コア部材が外包材の中に減圧された状態で封止されているので、外包材内の空気による対流伝熱の影響は非常に小さく、コア部材における熱伝導が真空断熱材の断熱性能に大きな影響を与える。

図２は、無機繊維シート４及び樹脂繊維シート６の境界領域を模式的に示す側面断面図である。図２に示すように、本実施形態に係る真空断熱材２では、コア部材３０の内部層１０及び外部層２０の境界で、無機繊維シート４及び樹脂繊維シート６が接しているので、矢印Ａで示すように、複数の微少な空気層が存在する。空気層は高い断熱性を有するので、本実施形態に係る真空断熱材２は、薄型であっても十分な断熱性能を有することができる。

＜熱変形性能＞
外包材は、上記のように樹脂層を有するフィルムなので、加熱すると熱膨張して伸びる。仮に、コア部材が樹脂繊維シートから構成される外部層を有さず、無機繊維からなるコア部材及び外包材が直接接している場合には、真空断熱材を熱変形させるために加熱すると、外包材は熱膨張して伸びるが、無機繊維からなるコア部材はあまり熱膨張しないため、コア部材及び外包材の境界部で熱膨張差が生じる。
このとき、樹脂フィルムを含む外包材が、減圧によりコア部材の外面に密着しているため、外包材及びコア部材の間に大きな摩擦力が生じて、境界部で損傷が起きる可能性がある。

一方、本実施形態では、無機繊維シート４から構成される内部層１０と外包材４０との間に、樹脂繊維シート６ａ，６ｂから構成される外部層２０が存在する。仮に、真空断熱材２を熱変形させるために加熱すると、樹脂繊維シート６である外部層２０は、樹脂フィルムを含む外包材４０に追従して熱膨張する。一方、コア部材３０の内部層１０及び外部層２０の境界においては、無機繊維シート４である内部層１０が外部層２０に比べて熱膨張せず、内部層１０及び外部層２０の間の境界部で熱膨張差が生じる。
しかし、内部層１０及び外部層２０の間の境界部では、無機繊維シート４と樹脂繊維シート６とが接しているため接触部が限定されており、更に境界部に複数の微少な空気層が存在するので、摩擦力が小さく、互いに滑って熱膨張差による損傷を抑制することができる。上記のように、内部層１０及び外部層２０の間の境界部に接着層は存在しないので、繊維シート間の滑りを拘束することはない。

よって、本実施形態に係る真空断熱材２を加熱して、コア部材３０の最外層に配置された樹脂繊維シート６ａ，６ｂを熱変形させることにより、様々な立体形状への成型が可能となる。
以上のように、本実施形態では、薄型であっても十分な断熱性能を有する立体形状の成型が可能な真空断熱材２を提供できる。これにより、デザインフリーの真空断熱材２を実現でき、真空断熱材の市場拡大に繋がる。

更に、樹脂繊維シート６の硬度が無機繊維シート４の硬度より低いことが好ましい。樹脂繊維シート６の硬度が無機繊維シート４の硬度より低い場合には、コア部材３０を外包材４０の中に入れて真空引きをするとき、無機繊維シート４はあまり変形しないが、樹脂繊維シート６はそれよりも大きく変形する。このため、無機繊維シート４と樹脂繊維シート６との間に多数の微少空間が生じ（図２の矢印Ａ参照）、このため多数の微少な空気層を形成することができる。この空気層は断熱層として働くので、真空断熱材２は薄くても優れた断熱性能を有することができる。また、内部層１０と外部層２０との境界において、前記空気層により接触部がより限定されるので、無機繊維シート４と樹脂繊維シート６との間での熱膨張差による損傷を効果的に抑制できる。

図２に示すように、本実施形態では、樹脂繊維シート６の繊維ｆ６及び無機繊維シート４の繊維ｆ４が、シートの厚み方向と略直交する方向に配向している。これにより、繊維の長さが短くても、厚み方向に伸びた繊維による熱的な短絡である、所謂ヒートブリッジが生じることを抑制できるので、優れた断熱性能が得られる。
更に、樹脂繊維シート６の繊維ｆ６及び無機繊維シート４の繊維ｆ４が略同一方向に配向しているので、熱膨張差が生じた場合でも、繊維長手方向へより滑り易くなり、内部層１０と外部層２０との境界で生じる摩擦力がより低減され、損傷を更に効果的に抑制できる。

ただし、本発明はこれに限られるものではなく、樹脂繊維シート６及び無機繊維シート４の繊維ｆ６、ｆ４が、シートの厚み方向と略直交する方向に配向しているが、平面視において、樹脂繊維シート６及び無機繊維シート４の繊維ｆ６、ｆ４が、所定の角度をなして配置されている場合もあり得る。また、樹脂繊維シート６及び無機繊維シート４の繊維ｆ６、ｆ４が、シートの厚み方向と略直交する方向に配向しているが、平面視において、樹脂繊維シート６及び無機繊維シート４の繊維ｆ６、ｆ４がランダムな方向に配置されている場合もあり得る。これらの場合には、樹脂繊維シート６及び無機繊維シート４の間により多くの空気層が設けられることが期待できる。

上記のように、本実施形態では、樹脂繊維シート６がオレフィン系短繊維から形成されている。オレフィン系樹脂は、耐熱性、耐寒性、耐候性に優れ、軽量でリサイクルが可能なので製造コストを低減できる。これにより、立体形状の成型が容易な軽量で信頼性の高い真空断熱材を実現できる。

更に、特筆すべきことには、低温の場合、オレフィン系短繊維からなる樹脂繊維シート６の熱伝導率が低下して、より断熱性能が高まることを知見した。よって、本実施形態に係る真空断熱材２は、冷蔵庫、冷凍庫、保冷容器等に用いるのに特に適している。

（本発明の第２の実施形態に係る真空断熱材）
図３は、本発明の第２の実施形態に係る真空断熱材２を模式的に示す側面断面図である。
上記の第１の実施形態では、内部層１０が１つの無機繊維シート４から構成されていたが、本実施形態では、内部層１０が、図面上側から、無機繊維シート４ａ、樹脂繊維シート６ｃ、無機繊維シート４ｂの順に交互に配置された３層の積層シート８から構成されている点で異なる。上記の第１の実施形態と同様に、内部層１０の上下面１０ａ，１０ｂには、それぞれ樹脂繊維シート６ａ，６ｂが接している。積層された無機繊維シート４ａ，４ｂ、樹脂繊維シート６ａ，６ｂ，６ｃの間には接着層は存在せず、減圧により密着した状態になっている。

このように、内部層１０が、無機繊維シート４ａ、樹脂繊維シート６ｃ、無機繊維シート４ｂが交互に配置された積層シート８から構成される場合には、無機繊維シート４ａ，ｂ及び樹脂繊維シート６ｃの間にも複数の微少な空気層が形成されるので、断熱性能が更に高まる。
また、内部層１０における無機繊維シート４ａ，ｂ及び樹脂繊維シート６ｃの間の境界においても、繊維シートどうしが接しているため接触部が限定されており、更に境界部に複数の微少な空気層が存在するので、熱膨張差による損傷を抑制することができる。
更に、内部層１０が積層シート８から構成される場合には、外部層２０を構成する樹脂繊維シート６ａ，６ｂに加えて、内部層１０の積層シート８を構成する樹脂繊維シート６ｃを熱変形させることにより、立体形状の強度を増すことができる。

本実施形態では、無機繊維シート４ａ，ｂ及び樹脂繊維シート６ｃが交互に配置された３層の積層シート８から構成されているが、これに限られるものではなく、任意の数の無機繊維シート及び樹脂繊維シートを交互に積層した任意の積層数の積層シートを採用することができる。また、外部層２０を構成する樹脂繊維シート６ａ，ｂと接する内部層１０の最外層は、必ずしも無機繊維シートである必要はなく、樹脂繊維シートである場合もあり得る。つまり、内部層１０及び外部層２０の境界で、樹脂繊維シートどうしが接触する場合もあり得る。
その他の点については、上記の第１の実施形態と同様なので、更なる説明は省略する。

上記の第１及び第２の実施形態に係る真空断熱材２において、減圧する前の各部材の寸法として、下記を例示できる。内部層１０の厚みとして、１ｍｍ～８ｍｍ程度を例示でき、外部層２０の厚み（上下の樹脂繊維シート６の厚みの合計）として、２ｍｍ～５ｍｍ程度を例示することができる。よって、コア部材３０の厚み寸法は、３ｍｍ～２０ｍｍ程度となる。外包材４０の厚みは２００μｍ以下なので、コア部材３０が外包材４０の中に減圧封止された真空断熱材２の厚み寸法としては、１ｍｍ～１５ｍｍ程度となる。
このように、本実施形態に係る真空断熱材２は非常に薄いため、後述するように、用途に合わせて所望の形状に熱変形させることができる。

（真空断熱材の製造方法）
真空断熱材の一般的な製造方法では、ガスシールド性を有するフィルムから形成されたシートを準備して、開口部を残してシートの３辺を熱融着させて、袋状の外包材を形成する。そして、開口から外包材の中にコア部材を入れて、真空引きをするとともに、開口部分を熱融着させて、コア部材を外包材により減圧封止する。

図４は、矢印Ｂに示すような耳部Ｂを有する外包材１４０に、厚いコア部材１３０を入れる場合を模式的に示す斜視図である。図５は、封筒状の外包材４０に薄いコア部材３０を入れる場合を模式的に示す斜視図である。

図４に示すように、断熱性能を得るため、従来の真空断熱材１０２のコア部材１３０は所定に厚みを有する。このため、コア部材１３０を挿入できる空間を確保するため、開口部となる１辺を除く３辺が熱融着された所定の大きさの耳部Ｂを有する外包材１４０を用いる必要がある。この場合、真空引きをして開口部を熱融着すると、コア部材１３０が詰められていない耳部Ｂは余剰部分となる。このため、真空断熱材１０２を断熱箇所に設置するとき、耳部Ｂの耳折り作業が生じ、耳折り作業時に外包材１４０の破損が生じる可能性もある。

一方、図５に示すように、本発明の実施形態に係る真空断熱材２では、コア部材３０が薄いので、耳部を有さない封筒状の外包材４０を用いることができる。つまり、ガスシールド性を有するシートを折り曲げて、図５の矢印Ｃに示すように、開口部となる１辺を除く２辺を熱溶着で留めて（残り１辺は折り曲げ部となる）、封筒状の外包材４０を形成する。そして、開口からコア部材３０を封筒状の外包材４０に入れ、真空引きするととともに、開口部分を熱溶着することにより、真空断熱材２を製造できる。この場合、耳部が生じず、耳折り作業や、耳折り作業時に生じる破損等の問題がない。

以上のように、本発明の実施形態に係る真空断熱材２では、コア部材３０を薄くできるので、封筒状の外包材４０の中にコア部材３０を密封することができる。つまり、本実施形態に係る真空断熱材２では、外包材４０の接合部Ｃの内側にコア部材３０が配置されている。よって耳部が生じず、耳折り作業や、耳折り作業時に生じる破損等の問題が生じない。
ただし、本発明の実施形態に係る真空断熱材２においても、３辺が熱融着された耳部Ｂを有する外包材１４０を用いることもできる。この場合、コア部材を薄くできるので、耳部の幅を狭くすることができる。

（その他の実施形態）
上記の第１及び第２の実施形態に係る真空断熱材２では、内部層１０の上下面１０ａ，１０ｂと接する２枚の樹脂繊維シート６ａ，６ｂが配置されている。しかし、異なるシート６ａ，６ｂが内部層１０の上下に配置されている場合だけでなく、１枚のシートを用いて、１枚のシートで内部層１０の上下面及び側面を覆う場合もあり得る。その場合、１枚のシートで片側の側面だけを覆う場合も、両側の側面を覆う（つまり、内部層１０全面を覆っている）場合もあり得る。

本発明の実施形態に係る真空断熱材２では、設置場所に応じて所望の形状に成型できるので、例えば、真空断熱材２を冷蔵庫の庫内の断熱に用いる場合に、庫内の容積効率を高めることができる。特に、真空断熱材２を冷蔵庫のエバポレータ近傍に設置する場合、予めリブ等による凹凸形状に合わせて真空断熱材２を成型することにより、容積効率を高めるとともに、真空断熱材２を設置する作業効率を高め、作業中における破損の危険性を低減することができる。

上記の実施形態に係る真空断熱材２は、冷蔵庫に適用するだけでなく、保冷保温ボックス、建設パネル、医療機器の保冷容器、自動販売機、ショーケース、断熱ヘルメット、保温弁当箱、給湯器をはじめとする様々な機器に好適に適用することができる。

次に、上記の第２の実施形態に係る真空断熱材を実際に製作して行った試験の説明を行う。
製作した真空断熱材の仕様は以下のようになる。
（１）コア部材
（ａ）内部層：無機繊維シート、樹脂繊維シート、無機繊維シートの順に交互に配置された３層の積層シート
（ｂ）外部層：内部層の上面及び下面と接するように配置された樹脂繊維シート
（ｃ）無機繊維シート：グラスウール
メーカー_中国常州 長海社
品番＿Ｓ－ＶＩＰ１２０
平均厚み1.09mm 120g／ｍ２
（ｃ）樹脂繊維シート：オレフィン系
メーカー_日本バイリーン
品番_OF－１３０４２（Ｔ－１Ｚ）
平均厚み1.5mm 75g/m2
（２）外包材 フィルム構成
メーカー_ジェイフィルム
仕様＿ＯＮＹ１５μ/ＶＭＰＥＴ１２μ/ＡＬ７μ/ＬＬＤＰＥ５０μ

（試験１）
はじめにＪＩＳ Ａ １４１２－１に基づき、真空断熱材の熱伝導率を測定した。このとき、試験体２枚（Ｎｏ．１及びＮｏ．２）を用いて測定した。
（１）試験片仕様
（ａ）寸法
（Ｎｏ．１）３０５ｍｍ×３１７ｍｍ、厚さ４．７ｍｍ
（Ｎｏ．２）３０４ｍｍ×３０２ｍｍ、厚さ４．８ｍｍ
（ｂ）重量
（Ｎｏ．１） ９７．９０ｇ
（Ｎｏ．２） ９７．２８ｇ

［試験結果］

以上のように、本実施例に係る真空断熱材では、平均温度θ_ｍが０℃の場合の熱伝導率が０．００５４Ｗ／（ｍ・Ｋ）、平均温度θ_ｍが２３℃の場合の熱伝導率が０．００６７Ｗ／（ｍ・Ｋ）である。よって、真空断熱材の平均厚さが４．７５ｍｍと非常に薄いのにも関わらず、高い断熱性能を有することが実証された。また、平均温度θ_ｍが０℃の場合には、平均温度θ_ｍが２３℃の場合に比べて、断熱性能が２４％向上することも実証された。つまり、真空断熱材の断熱性能は温度異存性があり、温度が低い方が、高い断熱性能が得られることが実証された。

（試験２）
次に、従来の真空断熱材またはウレタン発泡材を用いたクーラーボックスに対して、本実施例係る真空断熱材を付加した場合の断熱性能の改善率を測定した。

［試験結果］

以上のように、従来の真空断熱材を備えたクーラーボックスに、上記の実施例に係る真空断熱材を付加することにより、断熱性能が１４％改善することが実証された。また、厚いが断熱性能が高いウレタン材料を備えたクーラーボックスにおいても、上記の実施例に係る真空断熱材を付加することにより、断熱性能が７％改善することが実証された。何れの場合においても、上記の実施例に係る真空断熱材による断熱性能の向上が実証された。

（試験３）
次に、実際に製造した真空断熱材に曲げ加工や立体成型を行う試験を行った。図６は、実際に製造した真空断熱材に曲げ加工で凹部を設けた実施例を示す図（写真）である。図７は、実際に製造した真空断熱材に立体形状の成型を行った実施例を示す図（写真）である。

図６に示すように、真空断熱材の中央部にしわがよることも無く凹部が設けられている。また、図７の（ａ）は、真空断熱材を立体形状に成型した成型品の斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す成型品を上方から見た図であり、（ｃ）は、（ａ）に示す成型品を下方から見た図である。図７から明らかなように、立体形状の成型が可能なデザインフリーの真空断熱材を実現できることが実証された。

以上のように、本発明の実施形態に係る真空断熱材２は、無機繊維シート４または無機繊維シート４及び樹脂繊維シート６が交互に配置された積層シート８から構成される内部層１０、及び内部層１０の上面１０ａ及び下面１０ｂと接するように配置された樹脂繊維シート６から構成される外部層２０を有するコア部材３０と、コア部材３０を減圧封止した外包材４０とを備える。よって、薄型であっても十分な断熱性能を有し、立体形状の成型が可能である。特に、樹脂繊維シート６の硬度が無機繊維シート４の硬度より低いことが好ましい。これにより無機繊維シート４と樹脂繊維シート６との間に多数の微少な空気層を形成することができるので、コア部材３０が薄くても優れた断熱性能を有し、加熱時の無機繊維シート４と樹脂繊維シート６との間での熱膨張差による損傷を効果的に抑制できる。

本発明の実施の形態、実施の態様を説明したが、開示内容は構成の細部において変化してもよく、実施の形態、実施の態様における要素の組合せや順序の変化等は請求された本発明の範囲および思想を逸脱することなく実現し得るものである。

２ 真空断熱材
４，４ａ，ｂ 無機繊維シート
６，６ａ～ｃ 樹脂繊維シート
８ 積層シート
１０ 内部層
１０ａ 上面
１０ｂ 下面
２０ 外部層
３０ コア部材
４０ 外包材
１０２ 真空断熱材
１３０ コア部材
１４０ 外包材
ｆ４、ｆ６ 繊維

Claims (5)

1. 無機繊維シートまたは無機繊維シート及び樹脂繊維シートが交互に配置された積層シートから構成される内部層、及び前記内部層の上面及び下面と接するように配置された樹脂繊維シートから構成される外部層を有するコア部材と、
   前記コア部材を減圧封止する外包材と、
   を備え、
   前記樹脂繊維シート及び前記無機繊維シートの繊維は、シートの厚み方向と略直交する方向に配向し、
   前記樹脂繊維シートの硬度は前記無機繊維シートの硬度より低く、
   真空引き時の変形の差による微少空気層が、前記コア部材の最外層に配置された前記樹脂繊維シートとその内側に隣接する前記無機繊維シートとの間に存在することを特徴とする真空断熱材。
   
2. 加熱により前記コア部材の最外層に配置された前記樹脂繊維シートが熱変形して立体形状に成型されることを特徴とする請求項１に記載の真空断熱材。
   
3. 前記無機繊維の繊維長が２～１００ｍｍであり、前記樹脂繊維の繊維長が２～１００ｍｍ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。
   
4. 前記樹脂繊維シートはオレフィン系短繊維から形成されることを特徴とする請求項１から３の何れか1項に記載の真空断熱材。
   
5. 前記外包材の接合部の内側に前記コア部材が配置されていることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の真空断熱材。

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