真空隔熱材料的制作方法

本發明涉及具有充分的強度且操作性良好的真空隔熱材料。

背景技術：

在住宅、建筑物、車輛、保溫保冷容器、冷藏庫、熱水器等各種領域中，使用真空隔熱材料以通過隔熱來降低能量消耗。作為真空隔熱材料，例如已知有將粉體和纖維作為芯材來減壓密封入外袋內的真空隔熱材料。使用粉體作為芯材的真空隔熱材料與使用纖維作為芯材的真空隔熱材料相比雖然初期的隔熱性能較差，但是在低真空下也能維持充分的隔熱性能，因此長期耐久性優良。另外，如果使用粉體作為芯材，則具有容易制作薄板制品和曲面形狀制品的優勢。

但是，由粉體構成的芯材的操作性差。另外，為了獲得充分的隔熱性能而通過加壓模壓獲得成形體時，由于需要成形為低密度，因此難以得到高強度的真空隔熱材料。于是，提出了組合使用了粉體和纖維作為芯材的真空隔熱材料。具體而言，可例舉以下(1)～(3)的真空隔熱材料。

(1)使用了將液相二氧化硅和纖維強化材混合并壓縮的成形體的真空隔熱材料(專利文獻1)。

(2)使用了將氣相二氧化硅、液相二氧化硅和纖維強化材混合并壓縮成形的成形體的真空隔熱材料(專利文獻2)。

(3)使用了將氣相二氧化硅、碳黑和無機纖維材混合并加壓成形而得的密度為100～300kg/m³的成形體的真空隔熱材料(專利文獻3)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特公平4-46348號公報

專利文獻2：日本專利特公平5-66341號公報

專利文獻3：日本專利第3482399號公報

技術實現要素：

發明所要解決的技術問題

但是，(1)～(3)的真空隔熱材料特別是在成形體較大的情況下難以得到充分的強度，有時會產生操作性不充分而在搬運時斷裂等不良情況。

本發明的目的在于提供具有充分的強度且操作性良好的真空隔熱材料。

解決技術問題所采用的技術方案

本發明的真空隔熱材料中，由包含含有氣相二氧化硅的粉體和纖維的芯材成形而得的成形體被減壓密封入具有氣密性的外袋內，所述纖維的纖維長D30在100μm以上，且所述纖維的纖維長D90在20mm以下，所述粉體中的氣相二氧化硅的含有比例在70質量％以上，相對于所述粉體的總質量100質量份的所述纖維的含有比例為2～30質量份。

本發明的真空隔熱材料中，由包含含有氣相二氧化硅的粉體、粘合劑和纖維的芯材成形而得的成形體被減壓密封入具有氣密性的外袋內，所述纖維的纖維長D30在100μm以上，且所述纖維的纖維長D90在20mm以下，所述粉體中的氣相二氧化硅的含有比例在70質量％以上，相對于所述粉體的總質量100質量份的所述纖維的含有比例為2～30質量份。

本發明的真空隔熱材料中，相對于所述粉體的總質量100質量份的所述粘合劑的含有比例優選為0.1～15質量份。

另外，所述粉體優選還含有選自多孔質二氧化硅和輻射抑制材料中的任一種，或者含有這兩者。

另外，所述粉體(100質量％)中的所述多孔質二氧化硅的含有比例優選在30質量％以下。

另外，所述粉體(100質量％)中的所述輻射抑制材料的含有比例優選在30質量％以下。

另外，所述芯材含有表面附加有粘合劑的帶有粘合劑的氣相二氧化硅，且所述粉體中含有的附加粘合劑前的氣相二氧化硅的質量M_A與多孔質二氧化硅的質量M_B之比(M_A/M_B)優選為70/30～100/0。

另外，所述成形體的密度優選為0.15～0.35g/cm³。

另外，所述纖維優選是樹脂纖維和無機纖維中的任一種，或者是這兩種纖維。

另外，所述纖維優選含有選自氧化鋁纖維、莫來石纖維、二氧化硅纖維、玻璃棉、玻璃纖維、巖棉、礦棉、碳化硅纖維、碳纖維、二氧化硅·氧化鋁纖維、二氧化硅·氧化鋁·氧化鎂纖維、二氧化硅·氧化鋁·氧化鋯纖維和二氧化硅·氧化鎂·氧化鈣纖維中的至少一種無機纖維。

另外，所述外袋內的真空度優選在1×10³Pa以下。

另外，彎曲強度優選在5kPa以上，瞬間斷裂后彎曲強度優選在5kPa以上。

發明效果

本發明的真空隔熱材料，特別是在成形體較大的情況下也具有充分的強度，且操作性良好，具有在搬運時很少產生斷裂等不良情況的特性。

附圖說明

圖1是表示本發明的真空隔熱材料的一個示例的示意剖視圖。

圖2是表示3點彎曲試驗的應力應變曲線的一個示例的圖表。

圖3是表示3點彎曲試驗的應力應變曲線的一個示例的圖表。

圖4是表示3點彎曲試驗的應力應變曲線的一個示例的圖表。

具體實施方式

以下術語的定義適用于本說明書和權利要求書。

“芯材”是形成真空隔熱材料的成形體的材料，是指通過成形而形成所需形狀的材料。

“帶有粘合劑的氣相二氧化硅”是指，在與多孔質二氧化硅、纖維等其他成分混合之前的氣相二氧化硅的表面預先附加了粘合劑的氣相二氧化硅。另外，氣相二氧化硅是指由非晶質且為球狀的無細孔的一次粒子形成的二氧化硅微粒。氣相二氧化硅例如可通過將四氯化硅氣化、在高溫的氫火焰中進行氣相反應的方法來獲得。

“輻射抑制材料”是指使紅外光反射(散射)時，或者是將紅外光暫時吸收、從由該吸收導致的溫度上升部分再放射時，通過擾亂等方性放射的紅外光的方向性來抑制輻射傳熱的粒子。

“纖維長D30”是指，在以用個數基準求得的纖維長分布的總個數為100％的累積個數分布曲線中，累積個數為30％的點的纖維長。另外，“纖維長D90”是指，在以用個數基準求得的纖維長分布的總個數為100％的累積個數分布曲線中，累積個數為90％的點的纖維長。纖維長分布由在光學顯微鏡下觀察的照片中隨機測量50根以上的纖維的長度而得的頻率分布和累積個數分布曲線求出。

“彎曲強度”是指3點彎曲試驗的應力的最大值。另外，“瞬間斷裂后彎曲強度”是指，在3點彎曲試驗中，達到所述彎曲強度的應變之后，在伴隨著應變的增加而應力持續逐漸減少的范圍內的應力的最大值。例如，在圖2示例的應力應變曲線A的情況下，作為應力的最大值的應力a(kPa)為彎曲強度，之后在伴隨著應變增加而應力持續逐漸減少的范圍A’內的作為應力的最大值的應力b(kPa)為瞬間斷裂后彎曲強度。在圖3示例的應力應變曲線B的情況下，作為應力的最大值的應力c(kPa)為彎曲強度，之后伴隨著應變增加而應力持續逐漸減少的范圍B’內的作為應力的最大值的應力d(kPa)為瞬間斷裂后彎曲強度。在圖4示例的應力應變曲線C的情況下，作為應力的最大值的應力e(kPa)為彎曲強度，之后在伴隨著應變增加而應力持續逐漸減少的范圍C’內的應力的最大值也為應力e(kPa)，因此瞬間斷裂后彎曲強度與彎曲強度一致。

(真空隔熱材料)

圖1是表示本發明的真空隔熱材料的一個示例的示意剖視圖。

真空隔熱材料1如圖1所示，具備成形為芯材的成形體10和具有氣密性的外袋12。真空隔熱材料1是成形體10被減壓密封入外袋12內而得的隔熱材料。

(成形體)

成形體10是由包含含有氣相二氧化硅的粉體和纖維的芯材成形而得的成形體。成形體10也可以是由包含含有氣相二氧化硅的粉體、粘合劑和纖維的芯材成形而得的成形體。

(粉體)

粉體含有氣相二氧化硅，根據需要也可含有作為其他粉體的多孔質二氧化硅和輻射抑制材料中的任一方，或者含有這兩者。粉體也可僅為氣相二氧化硅。另外，與氣相二氧化硅組合使用的其他粉體可以僅為一種，也可以是兩種以上。

由于氣相二氧化硅是極細微的粉末，因此通常使用比表面積作為表示粒子大小的指標。

氣相二氧化硅的比表面積優選為50～400m²/g，更優選為100～350m²/g，特別優選為200～300m²/g。如果氣相二氧化硅的比表面積在所述下限值以上，則容易獲得優良的隔熱性能。如果氣相二氧化硅的比表面積在所述上限值以下，則容易在粒子的表面附加粘合劑。

本發明的比表面積通過氮吸收法(BET法)測定。

作為氣相二氧化硅的具體示例，例如可例舉アエロジル200(比表面積200m²/g、日本AEROSIL株式會社(日本アエロジル社)制)、アエロジル300(比表面積300m²/g、日本AEROSIL株式會社制)、CAB-O-SIL M-5(比表面積200m²/g、卡博特日本公司(キャボットジャパン社)制)、CAB-O-SIL H-300(比表面積300m²/g、卡博特日本公司制)、レオロシールQS30(比表面積300m²/g、德山株式會社(トクヤマ社)制)等。

氣相二氧化硅可僅使用1種，也可以2種以上組合使用。

多孔質二氧化硅的比表面積優選為100～800m²/g，更優選為200～750m²/g，特別優選為300～700m²/g。如果多孔質二氧化硅的比表面積在所述下限值以上，則容易獲得優良的隔熱性能。如果多孔質二氧化硅的比表面積在所述上限值以下，則能夠減少被多孔質二氧化硅吸收的粘合劑的量。因此，即使添加的粘合劑的量少也能在更低壓力下對成形體進行成形，其結果是，能夠降低成形體的密度，容易獲得優良的隔熱性能。

多孔質二氧化硅的氣孔率優選為60～90％，更優選為65～85％，特別優選為70～80％。如果多孔質二氧化硅的氣孔率在所述下限值以上，則能夠減少固體的熱傳導，因此容易獲得優良的隔熱性能。如果多孔質二氧化硅的氣孔率在所述上限值以下，則成形時多孔質二氧化硅粒子不易碎裂，多孔性得到維持，因此容易獲得優良的隔熱性能。氣孔率通過氮吸收法(BET法)測定。

多孔質二氧化硅的平均粒徑在通過激光衍射散射法和庫爾特計數法等以體積基準進行測定的情況下，優選為1～300μm，更優選為2～150μm，特別優選為3～100μm。如果多孔質二氧化硅的平均粒徑在所述下限值以上，則容易得到具有高氣孔率的多孔質二氧化硅，容易獲得優良的隔熱性能。如果多孔質二氧化硅的平均粒徑在所述上限值以下，則成形體的密度不會變得過高，容易獲得優良的隔熱性能。

作為多孔質二氧化硅的具體示例，例如可例舉M.S.GEL和サンスフェア(SUNSPHERE)(均為AGC硅技術株式會社(AGCエスアイテック社)制)等。多孔質二氧化硅可僅使用1種，也可以2種以上組合使用。

芯材中如果含有輻射抑制材料，則通過在紅外光反射(散射)時，或者是將紅外光暫時吸收、從由該吸收導致的溫度上升部分再放射時進行等方性放射，通過成形體的紅外光的總量減少，能夠抑制輻射傳熱。芯材中的輻射抑制材料如果均勻分散，則輻射抑制材料之間的接觸減少，固體傳熱通路難以形成，因此優選。

作為輻射抑制材料，例如可例舉金屬粒子(鋁粒子、銀粒子、金粒子等)、無機粒子(石墨、碳黑、碳化硅、氧化鈦、氧化錫、鈦酸鉀等)等。輻射抑制材料可僅使用1種，也可以2種以上組合使用。

輻射抑制材料的平均粒徑優選為0.1～100μm，更優選為0.5～50μm，特別優選為1～20μm。輻射抑制材料的平均粒徑如果在所述下限值以上，則成形體中輻射抑制劑容易均勻分散，容易獲得優良的隔熱性。輻射抑制材料的平均粒徑如果在所述上限值以下，則成形體的強度不會變得過低，容易對成形體進行操作。

(粘合劑)

本發明的芯材中也可含有粘合劑。

芯材通過含有粘合劑，即使成形時的壓力低，氣相二氧化硅、或氣相二氧化硅與其他成分(多孔質二氧化硅、纖維等)也能通過粘合劑相互粘接，從而形成具備具有充分強度的成形體的真空隔熱材料。

在與其他成分混合前，優選預先將粘合劑附加于氣相二氧化硅來形成帶有粘合劑的氣相二氧化硅。藉此，利用粘合劑能夠獲得充分的效果。即使在多孔質二氧化硅上附加粘合劑，粘合劑也會被多孔質二氧化硅吸收，因此難以獲得由粘合劑帶來的效果。

作為粘合劑，可以是有機粘合劑，也可以是無機粘合劑。其中，作為粘合劑，從導熱性低、容易獲得優良的隔熱性能的角度出發，優選為無機粘合劑。

作為無機粘合劑，例如可例舉硅酸鈉、磷酸鋁、硫酸鎂、氯化鎂等。其中，從容易獲得優良的隔熱性的角度出發，特別優選硅酸鈉。

粘合劑可僅使用1種，也可以2種以上組合使用。

(纖維)

作為纖維，能夠使用通常用于真空隔熱材料的纖維，例如樹脂纖維、無機纖維。其中，從在真空下氣體成分的揮發少、容易抑制由真空度的降低導致的隔熱性能的降低的角度、以及耐熱性優良的角度考慮，優選為無機纖維。纖維可僅使用1種，也可以2種以上組合使用。

作為無機纖維，例如可例舉氧化鋁纖維、莫來石纖維、二氧化硅纖維、玻璃棉、玻璃纖維、巖棉、礦棉、碳化硅纖維、碳纖維、二氧化硅·氧化鋁纖維、二氧化硅·氧化鋁·氧化鎂纖維、二氧化硅·氧化鋁·氧化鋯纖維和二氧化硅·氧化鎂·氧化鈣纖維等。其中，從價格和安全性等角度出發，優選玻璃纖維、巖棉或二氧化硅·氧化鎂·氧化鈣纖維。

使用的纖維的纖維長D30在100μm以上，優選在200μm以上，特別優選在500μm以上。纖維長D30如果在所述下限值以上，則能夠得到不易斷裂的高強度的真空隔熱材料。

另外，使用的纖維的纖維長D90在20mm以下，優選在10mm以下，特別優選在5mm以下。纖維長D90如果在所述上限值以下，則纖維之間不易相互纏繞，因此容易與粉體均勻混合，能夠充分獲得由纖維帶來的效果。

從能夠抑制由纖維導致的固體傳熱的增大的角度考慮，纖維的粗度(直徑)優選在20μm以下，更優選在15μm以下，進一步優選在10μm以下。另外，從容易獲得難以斷裂且高強度的真空隔熱材料的角度考慮，纖維的粗度(直徑)優選在1μm以上，更優選在3μm以上。纖維的粗度更優選為3～15μm。

(粉體、粘合劑、纖維的比例)

粉體(100質量％)中的氣相二氧化硅的(含有)比例在70質量％以上，優選為70～100質量％，更優選為80～100質量％，特別優選90～100質量％。如果氣相二氧化硅的比例在所述下限值以上，則容易獲得高強度的真空隔熱材料。

粉體(100質量％)中的多孔質二氧化硅的(含有)比例優選在30質量％以下，更優選為2～20質量％，特別優選為5～10質量％。如果多孔質二氧化硅的比例在所述下限值以上，則能夠獲得隔熱性能優良的真空隔熱材料。如果多孔質二氧化硅的比例在所述上限值以下，則容易獲得高強度的真空隔熱材料。

使用預先在表面附加有粘合劑的帶有粘合劑的氣相二氧化硅作為芯材的情況下，附加粘合劑前的氣相二氧化硅的質量M_A與多孔質二氧化硅的質量M_B之比(M_A/M_B)優選為70/30～100/0，更優選為80/20～98/2，特別優選為90/10～95/5。M_A/M_B如果是所述范圍，則能夠得到密度更低且具有充分的強度的成形體，因此容易獲得隔熱性能優良的真空隔熱材料。

粉體(100質量％)中的輻射抑制材料的(含有)比例優選在30質量％以下，更優選為5～25質量％，特別優選為10～20質量％。如果輻射抑制材料的比例在所述下限值以上，則容易獲得輻射抑制材料的效果。輻射抑制材料的比例如果在所述上限值以下，則能夠抑制由輻射抑制材料導致的固體傳熱的增加，因此容易獲得優良的隔熱性能。

相對于粉體100質量份，粘合劑的(含有)比例優選為0.1～15質量份，更優選為0.5～10質量份，進一步優選為1～2質量份。所述粘合劑的比例如果在所述下限值以上，則能夠得到密度更低且具有充分的強度的成形體，因此能夠獲得隔熱性能優良的真空隔熱材料。所述粘合劑的比例如果在所述上限值以下，則能夠抑制由粘合劑導致的固體傳熱的增加，因此隔熱性能的降低得到抑制。

相對于粉體100質量份，纖維的(含有)比例優選為2～30質量份，優選為4～20質量份，更優選為5～10質量份。纖維的比例如果在所述下限值以上，則容易得到難以斷裂且高強度的真空隔熱材料。纖維的比例如果在所述上限值以下，則能夠抑制由纖維導致的固體傳熱的增加，因此容易抑制隔熱性能的降低。

成形體10的密度優選為0.15～0.35g/cm³，更優選為0.17～0.21g/cm³。成形體10的密度如果在所述下限值以上，則成形體容易操作，而且減壓封入時粉體不易從成形體飛散。如果成形體10的密度在所述上限值以下，則容易穩定地獲得優良的隔熱性能。

(外袋)

外袋12具有氣密性、能夠將成形體10減壓封入即可。作為外袋12，例如可例舉由阻氣膜構成的袋等。可無限制地使用用于真空隔熱材料的公知的阻氣膜。

外袋12的大小和形狀無特別限定，按照作為目的的真空隔熱材料1的大小和形狀適當決定即可。

從可得到優良的隔熱性、且真空隔熱材料1的壽命變長的角度考慮，真空隔熱材料1的外袋12內的真空度優選在1×10³Pa以下，更優選在5×10²Pa以下，進一步優選在1×10²Pa以下。從容易降低外袋內的氣壓的角度考慮，外袋12內的真空度優選在1Pa以上，更優選在10Pa以上。

本發明的真空隔熱材料的彎曲強度優選在5kPa以上，更優選在10kPa以上，進一步優選在20kPa以上。彎曲強度如果在所述下限值以上，則成形體容易操作。

本發明的真空隔熱材料的瞬間斷裂后彎曲強度優選在5kPa以上，更優選在10kPa以上。瞬間斷裂后彎曲強度如果在所述下限值以上，則操作性良好。

(制造方法)

作為真空隔熱材料1的制造方法，例如可例舉具有下述工序(x)和工序(y)的方法。

(x)對包含含有氣相二氧化硅的粉體、粘合劑、纖維的芯材加壓來得到成形體10的工序。

(y)將成形體10減壓密封入外袋12內來得到真空隔熱材料1的工序。

(工序(x))

將含有氣相二氧化硅的粉體、粘合劑、纖維混合而得到芯材后，通過對該芯材進行加壓成形來得到成形體10。

作為將含有氣相二氧化硅的粉體、粘合劑、纖維混合的方法，例如可例舉使用V型混合機、具有攪拌機的混合機等的方法。其中，從各成分的分散性良好的角度考慮，優選使用如具有攪拌機的混合機的高速攪拌裝置的方法。

工序(x)中，特別是在組合使用多孔質二氧化硅的情況下，優選在與氣相二氧化硅以外的成分混合前，在氣相二氧化硅上附加粘合劑來得到帶有粘合劑的氣相二氧化硅。藉此，粘合劑被多孔質二氧化硅吸收而導致難以獲得效果的情況能夠被抑制，因此能夠減少粘合劑的使用量。

另外，混合粘合劑的時機無特別限制，例如可將氣相二氧化硅、多孔質二氧化硅、纖維和粘合劑同時混合。

優選將粘合劑溶解于溶劑，作為粘合液進行混合。作為用于粘合液的溶劑，無特別限定，例如可例舉水、乙醇等。其中，優選水。氣相二氧化硅和多孔質二氧化硅的帶電通過添加水而得到抑制，粉體不易附著于模具等。另外，粉體的流動性變高，從而粉體變得容易操作。

作為粘合液，特別優選作為硅酸鈉的水溶液的水玻璃。

粘合液(100質量％)中的作為粘合劑的固體成分的比例優選0.2～40質量％，更優選3～10質量％。粘合劑的比例如果在所述范圍內，則容易向粉體附加粘合劑。

相對于粉體的總質量100質量份，芯材中水的添加量優選為5～50質量份，更優選為10～30質量份。水的添加量如果在所述下限值以上，則粉體更難附著于模具等，而且粉體的流動性變高，從而粉體的操作變得容易。如果水的添加量在所述上限值以下，則容易降低成形體的密度，因此容易得到隔熱性能優良的真空隔熱材料。

也可通過噴霧涂布等將粘合液涂布于粉體和纖維。

在工序(y)中將成形體10減壓密封入外袋12內之前，優選使與粉體混合的粘合液的溶劑揮發。藉此，通過粘合劑使粉體之間以及粉體和纖維之間更為良好地粘接。作為使溶劑揮發的方法，例如可例舉使用恒溫干燥機、電爐等進行加熱的方法等。

作為形成芯材來得到成形體10的方法，可采用公知的方法，例如可例舉將芯材投入模具、進行加壓成形的方法等。

(工序(y))

例如，將由工序(x)而得的成形體10收納于外袋12內，在減壓條件下將該外袋12密封后，將外袋12的外部恢復至大氣壓條件，得到真空隔熱材料1。具體而言，在將2片膜重疊并將3邊預先密封而得的外袋12內收納成形體10，設置于具有熱封功能的真空腔室內，對該真空腔室的內部進行減壓。將腔室內減壓至規定的壓力后，通過熱封將外袋12的開放的剩余1邊密封，之后將腔室內恢復至大氣壓條件。

另外，工序(y)中，也可采用以下方法：將成形體10收納于外袋12內后，抽出外袋12內的空氣，對外袋12的內部持續減壓并通過熱封等將外袋12密封，藉此將成形體10減壓密封入外袋12內。

以上說明的本發明的真空隔熱材料使用了對以特定的比例包含含有氣相二氧化硅粉末、粘合劑、具有特定的纖維長的纖維的芯材進行成形而得的成形體，因此具有充分的強度，操作性良好，不易發生搬運時斷裂等不良情況。

另外，本發明的真空隔熱材料不限于所述的真空隔熱材料1。例如，本發明的真空隔熱材料也可以是在成形體收納于具有通氣性的內袋內的狀態下減壓密封入外袋內的真空隔熱材料。即，也可使用由芯材構成的成形體收納于內袋內的材料。

作為上述內袋，只要是具有通氣性且形成芯材的粉體在減壓密封時不泄露的內袋即可，例如由紙材、無紡布等構成的袋等。

內袋的大小和形狀無特別限定，按照作為目的的真空隔熱材料的大小和形狀適當決定即可。

作為使用內袋時的真空隔熱材料的制造方法，除了在工序(y)中將成形體以收納于內袋內的狀態減壓密封入外袋內之外，能夠采用與所述真空隔熱材料1中說明的方法相同的方法。

實施例

下面，通過實施例對本發明進行具體說明，但本發明不限定于以下的實施例。

[纖維長的測定]

在用光學顯微鏡觀察的照片中隨機抽取50根以上的纖維并測定其長度，根據從其頻率分布和累積個數分布曲線以個數基準求出的纖維長分布算出了作為原料使用的纖維的纖維長D30和D90。

[彎曲強度、瞬間斷裂后彎曲強度的測定]

由各例而得的真空隔熱材料的彎曲強度和瞬間斷裂后彎曲強度通過用精密萬能試驗機オートグラフAGS-J(島津制作所株式會社(島津製作所社)制)實施3點彎曲試驗進行了測定。

3點彎曲試驗的應力的最大值作為彎曲強度。另外，達到所述彎曲強度的應變之后，在隨著應變的增加而應力持續逐漸減小的范圍內的應力的最大值作為瞬間斷裂后彎曲強度。

[熱傳導率的測定]

由各例而得的真空隔熱材料的熱傳導率使用熱傳導率測定裝置HC-110(英弘精機株式會社(英弘精機社)制)進行了測定。

[成形體的密度]

成形體的密度根據該成形體的尺寸和質量算出。

[操作性]

成形體的干燥和朝向膜的插入等各工序中，將用單手僅撐住成形體的一邊而未斷裂的成形體記為良好，將斷裂的成形體記為不充分。

[實施例1]

使用混合機將氣相二氧化硅(商品名“アエロジル300”、比表面積300m²/g、日本AEROSIL株式會社制，以下相同)40質量份、和用離子交換水22.9質量份將硅酸鈉3號(日文：けい酸ソーダ3號)(AGC硅技術株式會社制)3.4質量份(以固體成分換算則為1.3質量份)稀釋而得的粘合液進行了混合。之后，加入氣相二氧化硅40質量份和作為多孔質二氧化硅的M.S.GEL(AGC硅技術株式會社制)20質量份，進一步追加作為無機纖維的二氧化硅·氧化鎂·氧化鈣纖維(商品名“スーパーウール(Superwool(注冊商標)Plus)バルク”、D30：227μm、D90：902μm、新日本熱陶瓷株式會社(新日本サーマルセラミックス社)制)2質量份，通過混合機混合而得到了芯材。

將所得芯材投入模具，施加壓力成形為長40mm×寬20mm×厚5mm的平板狀后，以200℃加熱1小時，制作了成形體。對所得成形體測定了彎曲強度和瞬間斷裂后彎曲強度。之后，將所得成形體放入僅熱封了三邊的市售的阻氣膜(ADY-134、ADY株式會社(エーディーワイ社)制)，設置于具有熱封功能的真空腔室內。之后，將腔室內減壓至30Pa，以該狀態對外袋的開口部進行熱封來密封，將外袋外部恢復至大氣壓條件，得到了真空隔熱材料。

另外，使用所述芯材得到長80mm×寬80mm×厚5mm的成形體后，將該成形體放入僅熱封了三邊的市售的阻氣膜(ADY-134、ADY株式會社制)來作為試料，在減壓至30Pa的腔室內測定了熱傳導率。之后，設置于具有熱封功能的真空腔室內。將腔室內減壓至30Pa，以該狀態對外袋的開口部進行熱封來密封，將外袋外部恢復至大氣壓條件，得到了真空隔熱材料。

[實施例2～7、10]

除了如表1所示分別改變芯材的組成以外，與實施例1同樣地得到了芯材。之后，使用所得芯材，與實施例1同樣地測定了所得成形體的彎曲強度、瞬間斷裂后彎曲強度、真空隔熱材料的熱傳導率。另外評價了操作性。

[實施例8]

使用混合機將氣相二氧化硅37.5質量份、和用離子交換水19.1質量份將硅酸鈉3號(AGC硅技術株式會社制)2.8質量份(以固體成分換算則為1.1質量份)稀釋而得的粘合液進行了混合。之后，加入氣相二氧化硅37.5質量份和作為多孔質二氧化硅的M.S.GEL(AGC硅技術株式會社制)8.3質量份，進一步追加作為無機纖維的二氧化硅·氧化鎂·氧化鈣纖維(商品名“スーパーウール(Superwool(注冊商標)Plus)バルク”、D30：227μm、D90：902μm、新日本熱陶瓷株式會社制)4.2質量份和作為輻射抑制材料的石墨(商品名“CP.B”、日本黑鉛工業株式會社(日本黒鉛工業)制)16.7質量份，通過混合機混合而得到了芯材。

之后，使用所得芯材，與實施例1同樣地測定了所得成形體的彎曲強度、瞬間斷裂后彎曲強度、真空隔熱材料的熱傳導率。

[實施例9]

除了使用碳化硅(商品名“ニッソランダムMSU”、大平洋藍登株式會社(大平洋ランダム社)制)16.7質量份作為輻射抑制材料以外，如表1所示，與實施例8同樣地得到了芯材。之后，使用所得芯材，與實施例1同樣地測定了所得成形體的彎曲強度、瞬間斷裂后彎曲強度、真空隔熱材料的熱傳導率。

[實施例11]

除了如表1所示改變了芯材的組成(未添加硅酸鈉)以外，與實施例9同樣地得到了芯材。之后，使用所得芯材，與實施例1同樣地測定了所得成形體的彎曲強度、瞬間斷裂后彎曲強度、真空隔熱材料的熱傳導率。

[實施例12]

之后，向氣相二氧化硅90質量份中追加作為無機纖維的二氧化硅·氧化鎂·氧化鈣纖維(商品名“スーパーウール(Superwool(注冊商標)Plus)バルク”、D30：227μm、D90：902μm、新日本熱陶瓷株式會社制)10質量份和作為輻射抑制材料的石墨(商品名“CP.B”、日本黑鉛工業株式會社制)10質量份，通過混合機混合而得到了芯材。

之后，使用所得芯材，與實施例1同樣地測定了所得成形體的彎曲強度、瞬間斷裂后彎曲強度、真空隔熱材料的熱傳導率。

[比較例1～4]

除了如表1所示改變芯材的組成以外，與實施例1同樣地測定了所得成形體的彎曲強度、瞬間斷裂后彎曲強度、真空隔熱材料的熱傳導率。

[表1]

單位：質量份

另外，表1中的縮寫表示以下含義。

A-1：氣相二氧化硅(商品名“アエロジル300”、比表面積300m²/g、日本AEROSIL株式會社制。)。

A-2：多孔質二氧化硅(商品名“M.S.GEL”、AGC硅技術株式會社制)。

A-3：石墨(商品名“CP.B”、日本黑鉛工業株式會社制)。

A-4：碳化硅(商品名“ニッソランダムMSU”、大平洋藍登株式會社制)。

B-1：二氧化硅·氧化鎂·氧化鈣纖維(商品名“スーパーウール(Superwool(注冊商標)Plus)バルク”、D30：227μm、D90：902μm、平均纖維徑：3μm、新日本熱陶瓷株式會社制)。

B-2：巖棉(商品名“ミネラルファイバー原棉NM8600”、D30：253μm、D90：668μm、平均纖維徑：7μm(JIS 9504)、太平洋材料株式會社(太平洋マテリアル社)制)。

B-3：二氧化硅·氧化鎂·氧化鈣纖維(商品名“スーパーウール(Superwool(注冊商標)Plus)バルク、D30：75μm、D90：629μm、平均纖維徑：3μm)。

D-1：硅酸鈉3號(AGC硅技術株式會社制)。

各例的彎曲強度、瞬間斷裂后彎曲強度的測定結果以及熱傳導率的測定結果示于表2。

另外，表2的“瞬間斷裂”是指，在3點彎曲試驗中，在觀測到應力的最大值的應變之后，未觀察到伴隨著應變增加的應力逐漸減小的區域，即成形體產生斷裂后應力立即變為0。

[表2]

如表2所示，實施例1～12的成形體不僅彎曲強度高，而且觀測到了足夠高的瞬間斷裂后彎曲強度，操作性良好。另外，實施例1～12的真空隔熱材料的熱傳導率低，具有優良的隔熱性能。

另一方面，氣相二氧化硅的比例少的比較例1的成形體未得到充分的彎曲強度。

芯材不含纖維的比較例2、4的成形體雖然具有充分的彎曲強度，但是產生即時斷裂時未觀測到瞬間斷裂后彎曲強度，操作性不充分。

所用芯材的纖維長D30低于100μm的比較例3的成形體雖然具有充分的彎曲強度，但是產生即時斷裂時未觀測到瞬間斷裂后彎曲強度，操作性不充分。

產業上利用的可能性

由本發明而得的真空隔熱材料能夠在長期內維持優良的隔熱性能，能夠適用于對節能化存在要求的需要保溫和保冷、隔熱的部位。具體而言，例如能夠適用于住宅以及建筑物的墻壁·屋頂·地板·配管、太陽光·熱設備等住宅設備領域，恒溫槽、熱水器、溫水箱、電飯鍋、冷藏庫、冷凍庫、保冷庫·保冷箱、自動售貨機、冷藏箱、保冷罩、防寒服等保溫·保冷領域，筆記本電腦、液晶投影儀、復印機、電池、燃料電池等電·電子設備、半導體制造裝置等工業機器領域，汽車、巴士、卡車、保冷車、列車、貨車、船舶、飛機等交通運輸工具領域。

另外，這里引用2014年5月30日提出申請的日本專利申請2014-113179號的說明書、權利要求書、附圖和摘要的全部內容作為本發明的說明書的揭示。

符號說明

1 真空隔熱材料

10 成形體

12 外袋