專利名稱：真空絕熱材料和使用它的冷凍機械的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及真空絕熱材料和使用了真空絕熱材料的冷凍冷藏庫和冷凍機械。
背景技術：
近年來，從防止作為地球環(huán)境問題的溫室效應的重要性出發(fā)，希望節(jié)能，民用機器的節(jié)能也取得進展。特別是對于冷凍冷藏庫，從有效地利用冷熱的觀點出發(fā)，要求具有優(yōu)良的絕熱性能的絕熱材料。
通常，作為絕熱材料，使用玻璃棉等纖維材料和氨基甲酸乙酯泡沫等發(fā)泡材料。為了提高這些絕熱材料的絕熱性，必須增加絕熱材料的厚度，但不適用于能填充絕熱材料的空間有限而必須節(jié)省空間和必須有效利用空間的場合。
作為解決該課題的一種方法是采用由具有空間的芯材和阻斷空間和大氣的被覆材料構成的真空絕熱材料。作為這種芯材，通常使用粉狀材料、纖維材料、連通的發(fā)泡材料等，但是隨著近年節(jié)能要求的擴大，需求更高性能的真空絕熱材料。
通常，傳熱由氣體傳熱和固體傳熱、輻射傳熱、對流傳熱的總和表示。在使被覆材料的內部減壓的方式的真空絕熱材料中，氣體傳熱和對流傳熱的影響幾乎小到可以忽視的程度。另外，在常溫以下的溫度范圍內，也幾乎沒有輻射傳熱。
由此，對于適用于常溫以下的冷凍冷藏庫的真空絕熱材料，必須要考慮降低固體的傳熱。至今，作為絕熱性能優(yōu)良的真空絕熱用芯材，報導了種種纖維材料。
例如，特表平11-506708號公報中公開了作為芯材使用將具有低熔融玻璃組成物和硼酸那樣的熱塑性性質的無機粘結劑材料連續(xù)擴散到全部纖維材料中的纖維材料的聚集物的真空絕熱材料。如圖4所示，現(xiàn)有技術例子的纖維材料的特征是，2條鄰接的玻璃纖維1和玻璃纖維2用無機粘結劑材料3在交點4借助于粘結劑5粘結固定。公開了通過使用無機粘結劑材料作為粘結劑，可使聚集物保持一體性，以便于將纖維聚集物的各個纖維保持在一起、以維持絕緣材料的外殼、墊塊或板那樣的形成制品。另外，如一般的有機粘結劑那樣，由于在被覆材料處于真空狀態(tài)下，不從粘結劑中產生氣體，絕熱性能不會隨時間的延長而劣化，所以絕熱性能優(yōu)良。
另外，特開平7-167376號公報公開了對平均纖維直徑2μm以下、優(yōu)選1μm以下的無機纖維實施酸性水溶液處理和壓縮脫水處理，使無機纖維的溶出成分集中在無機纖維的交點處，使其作為粘結劑發(fā)揮作用，以使無機纖維彼此間粘結物作為芯材而使用的真空絕熱材料。作為相同結構的效果，由于不含有粘結纖維彼此間的粘結劑，因而在被覆材料處于真空狀態(tài)下不從粘結劑發(fā)生氣體，由于絕熱性能不會隨時間的延長而劣化，說明絕熱性能優(yōu)良。
另外，特開平7-139691號公報公開了使用將平均纖維直徑2μm以下、優(yōu)選1μm以下的無機纖維酸性抄制得到的紙在酸性氣氛氣體下多層層疊后實施壓縮處理，通過從這些纖維溶出的成分在各交點處粘結無機纖維彼此間的芯材的真空絕熱材料。采用相同的結構，除了絕熱性能不會隨時間的延長而劣化外，由于纖維的方向的取向與傳熱方向垂直，所以降低了固體傳熱，可以提供具有優(yōu)良的絕熱性能的真空絕熱材料。
但是，上述現(xiàn)有技術例子的特征都是用粘結劑粘結無機纖維彼此間或者以由無機纖維的溶出成分作為粘結劑而粘結。因此，可以確認，借助于粘結的交點增加各纖維間的固體傳熱的結果，與沒有粘結成分的纖維體相比較，增大了固體傳熱成分。
另一方面，在交點未被粘結的纖維體的場合，雖然可以抑制固體傳熱成分，但因是絮狀，操作非常困難。另外，由于不能維持外殼、墊塊和板之類的成形體，所以用作真空絕熱材料的芯材的場合，外觀表面性能會因大氣壓縮而受到損害。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的就在于解決上述問題，提供一種具有優(yōu)良的絕熱性能的高性能的真空絕熱材料，從而可以對冷凍冷藏庫和冷凍機械的節(jié)能化作出貢獻。
本發(fā)明的真空絕熱材料，具備由無機纖維構成的芯材和具有阻氣性的被覆材料，使上述被覆材料的內部減壓而形成，其特征在于，上述無機纖維是以氧化硅為主要成分的纖維，而且，上述芯材借助于分子間相互作用而具有使上述纖維彼此間粘合的交點。
這樣，本發(fā)明可提供具有優(yōu)良的絕熱性能的高性能的真空絕熱材料，從而可以對冷凍冷藏庫和冷凍機械的節(jié)能化作出貢獻。


圖1是本發(fā)明的一個實施方式的真空絕熱材料的剖面圖。
圖2是本發(fā)明的一個實施方式的芯材的交點的示意圖。
圖3是本發(fā)明的一個實施方式的冷凍冷藏庫的剖面圖。
圖4是說明現(xiàn)有技術例子的芯材的示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的真空絕熱材料的特征在于，芯材以氧化硅作為主要成分，而且通過提高無機纖維的表層部的密合性，從而使纖維彼此間由于分子間的相互作用而粘合。即，通過源于分子結構的分子間相互作用，做成纖維彼此間因相互吸引的引力而粘合的結構。由于不存在如現(xiàn)有技術例子那樣的在無機纖維的交點處粘結的粘結劑或無機纖維的溶出成分，不會促進纖維間的固體傳熱，所以能夠降低作為纖維體的固體傳熱，可以提供具有優(yōu)良的絕熱性能的真空絕熱材料。這里所謂芯材是指纖維體形成板狀。
另外，由于沒有因從粘結劑發(fā)生的氣體導致的內壓增加，絕熱性能不會劣化，所以可提供高性能的真空絕熱材料。
另外，還可以降低氣體導熱率?？梢哉J為，在歷來的芯材中，在芯材制造工序中形成的、分布不均的極大空隙，即使在制作真空絕熱材料、施加由大氣壓所致的壓縮力后仍會大量殘存，這將導致氣體傳熱的惡化。與此相反，在本結構中，由于沒有纖維交點的纖維的粘結，所以被大氣壓縮時使全部纖維體的空隙直徑變得基本均勻。其結果，可以認為，不會發(fā)生極大的空隙，空隙變得均勻細小，使氣體傳導率進一步降低。
通過以上的作用，可以提供具有歷來的硬質的氨基甲酸乙酯泡沫10倍以上的優(yōu)良的絕熱性能的真空絕熱材料。
另外，由于通過因分子間的相互作用而相互吸引而使纖維彼此間粘合，所以可以得到為維持操作容易的成形體所需的足夠的強度。藉此，在用作真空絕熱材料的芯材的場合，外觀也不會因大氣壓縮而受損。
此外，在粘結劑或無機纖維的溶出成分在無機纖維的交點處粘結的現(xiàn)有技術例子的場合，若用顯微鏡等觀察可以清楚地確認在纖維表面和交點處有粘結劑和溶出成分的粘結物。與此相反，當采用本發(fā)明的由分子間相互作用形成的粘合時，盡管通過觀察不能確認任何對粘結起作用的物理的要因，但仍可獲得維持成形體所需的足夠的強度。這種粘合源于由氫鍵和范德瓦爾斯力等產生的分子間相互作用。
另外，本發(fā)明的含有以氧化硅作為主要成分的無機纖維是指玻璃棉和氧化硅纖維等氧化硅在全體中占有的比例最高的無機纖維。另外，作為副成分也可以含有氧化鋁和鈉氧化物、硼氧化物等。特別優(yōu)選工業(yè)上廉價的玻璃棉。
在現(xiàn)有技術例子中公開了無機纖維的纖維直徑小者可以得到更優(yōu)良的絕熱性能。但是，在現(xiàn)有技術例子中，由無機纖維構成的芯材的纖維直徑只有在2μm以下時才能確保絕熱性能。與此相反，本發(fā)明的真空絕熱材料的場合，即使使用3μm以上的纖維直徑的芯材，也能夠得到充分的絕熱性能。從而，為了滿足既廉價而又能得到高性能的絕熱性能的兩方面的要求，優(yōu)選3μm～4μm的纖維直徑。此外，本發(fā)明的技術思想即使對于任何纖維直徑的纖維也能夠適用。
本發(fā)明的被覆材料可以利用具有阻氣性的材料，但優(yōu)選由表面保護層、阻氣層和熔融粘合層構成的疊層膜。
另外，本發(fā)明的真空絕熱材料，除芯材以外，還可以將合成沸石、活性碳、活性氧化鋁、硅膠、片鈉鋁石、水滑石等的物理吸附劑和堿金屬或堿土金屬的單體或其氧化物和氫氧化物等的化學吸附劑、水分吸附劑或氣體吸附劑封入被覆材料中。
本發(fā)明的分子間相互作用起因于Si-OH基，其特征在于，無機纖維表面的Si-OH/Si-O的比是0.1以上20以下。作為分子間相互作用，通過利用源于Si-OH基的氫鍵，可以得到用于無機纖維彼此間粘合的足夠的分子間相互作用力，可以得到維持操作容易的成形體的充分的強度。
為了使無機纖維表面的Si-OH/Si-O比在0.1以上20以下，作為真空絕熱材料的芯材只要在減壓下直至密封前向纖維表面供給適當?shù)乃謩t可。通過供給水分，纖維表面的Si-O2基向Si-OH基、還有一部分向Si-H3O+基進行化學變化。該變化優(yōu)選纖維在比較高的溫度下處于化學不穩(wěn)定狀態(tài)的纖維化后馬上進行。
然后，制作真空絕熱材料的外觀表面性能良好的芯材。即，制作表面由具有Si-OH基和Si-H3O+基的無機纖維構成的纖維體，通過壓縮或者加熱壓縮該纖維體，制成操作容易的成形體，以該成形體用作芯材。這里，所謂外觀表面性良好的芯材是指可以平滑地形成絕熱材料表面的芯材。在冷藏庫的絕熱箱體的外箱的內面上粘貼真空絕熱材料、在內箱和外箱之間的空間填充發(fā)泡絕熱材料的場合，真空絕熱材料的表面的凸凹容易顯露成為冷凍庫外箱的凸凹。另一方面，若使粘結劑增厚到直至有凹凸的真空絕熱材料的表面不再存在凹凸時，則絕熱箱體的絕熱性惡化。因此，優(yōu)選可以平滑地形成絕熱材料表面的芯材。通過將纖維體加熱壓縮到適當?shù)拿芏龋灌徑拥睦w維彼此間通過氫鍵粘合，可以得到成形體。在壓縮的同時加熱時，由于還可認為Si-H3O+基因脫水反應向Si-OH基變化，所以優(yōu)選將所得到的芯材的Si-OH/Si-O比取為0.1以上20以下。通過以上的處理，可以得到為維持操作容易的成形體所需的充分的強度。
另外，無機纖維表面的Si-OH/Si-O比可以用X射線光電子光譜法(XPS)和傅立葉變換紅外光譜分析(FT-IR)求出。XPS的場合，測定Si2p光譜和O1s光譜，將兩者的波峰面積進行對比。用FT-IR的場合，測定Si-OH的光譜和Si-O的光譜，可通過相對比較其光譜的面積而求出。
另外，本發(fā)明優(yōu)選由無機纖維構成的芯材的纖維密度在150kg/m3以上300kg/m3以下。這里，所謂纖維密度是指作為纖維集合體的芯材的表觀密度。
通過使用具有這樣密度的芯材，可以賦予芯材硬度。其結果，可以確保良好的操作性，可以提高在向被覆材料的插入工序等中的生產率，而且真空絕熱材料的表面性也良好。另外，即使高密度化也不會增加固體傳熱率。
本發(fā)明的冷凍冷藏庫和冷凍機械的特征在于，具備本發(fā)明的真空絕熱材料。由于本發(fā)明的真空絕熱材料具有歷來的硬質氨基甲酸乙酯泡沫的10倍以上的優(yōu)良的絕熱性能，所以可以實現(xiàn)冷凍冷藏庫和冷凍機械的高絕熱化，從而對對節(jié)能作出貢獻。另外，因真空絕熱材料的表面性良好，所以安裝的作業(yè)性良好，冷凍冷藏庫和冷凍機械的箱體表面的平滑性也良好。
另外，由于不用粘結劑，所以不會因從粘結劑發(fā)生的氣體造成的內壓增加而導致絕熱性能的劣化。因此，絕熱性能不會隨時間的延長而劣化，可以連續(xù)地對節(jié)能作出貢獻。
相對于歷來的真空絕熱材料通過用粘結劑粘結無機纖維彼此間制成的芯材，本發(fā)明的真空絕熱材料利用分子間相互作用產生的引力而使無機纖維彼此間相互吸引的現(xiàn)象而粘合。由于無機纖維的表層部的粘合性提高，因而沒有源于從粘結劑生成的氣體的絕熱性能的劣化，另外，可以抑制通過纖維交點的粘結部的固體導熱率的增大，能夠提供具有優(yōu)良的絕熱性能的高性能的真空絕熱材料。
以下，參照

含有本發(fā)明的實施方式的具體的實施例。另外，本發(fā)明不受這些實施例的限定。
實施方式1圖1是表示本發(fā)明的實施方式1的真空絕熱材料的剖面圖。真空絕熱材料6的芯材8在減壓下填充在被覆材料7中。芯材8以氧化硅為主要成分，而且無機纖維彼此間通過分子間相互作用產生的引力相互吸引而粘合。圖2是說明無機纖維彼此間通過分子間相互作用產生的引力相互吸引而處于粘合狀態(tài)的交點的示意圖。2根鄰接的無機纖維9和無機纖維10通過分子間相互作用而粘合。由于纖維彼此間借助于分子間力粘合，所以在交點11處觀察不到任何粘結物。盡管如此，但在操作性方面仍可保持充分的成形體強度。
實施例1的真空絕熱材料在無機纖維的交點處沒有粘結劑或無機纖維的溶出成分作為粘結劑，由于在纖維交點處沒有固體熱傳遞，所以降低了固體傳熱，可以顯示優(yōu)良的絕熱性能。
另外，也不會因從粘結劑發(fā)生的氣體造成的內壓增加而導致絕熱性能的劣化。
另外，或許由于沒有纖維交點處的纖維的粘結，所以經大氣壓縮可使空隙直徑基本均勻，由于極大的空隙消失，空隙均勻細小，所以可以使氣體導熱率進一步降低。
通過以上的作用，可以提供具有歷來的硬質氨基甲酸乙酯泡沫的10倍以上的優(yōu)良的絕熱性的真空絕熱材料。
另外，由于通過分子間相互作用形成的相互吸引而使無機纖維彼此間粘合，所以可以得到維持成形體所需的充分的強度，操作容易，而且在作為真空絕熱材料的芯材使用的場合，其外觀也不會因大氣壓縮而損壞。
實施例1～實施例7表示改變Si-OH/Si-O比和由無機纖維構成的芯材的纖維密度、評價真空絕熱材料的結果。
性能評價，在芯材的操作性、真空絕熱材料的表面性的觀點方面，以彎曲強度和壓縮強度作為指標。根據(jù)歷來的經驗值彎曲強度只要在0.03Mpa以上即可，壓縮強度只要在0.05Mpa以上，則判定為具有足夠的性能。
另外，導熱率以平均溫度24℃的實測值與歷來的數(shù)據(jù)比較。實驗結果匯總于表1。
實施例1作為芯材，使用根據(jù)XPS的由Si2p光譜和O1s光譜的波峰面積比算出的Si-OH/Si-O比是0.1，芯材的纖維密度為250kg/m3的玻璃棉成形體，作為被覆材料使用具有金屬蒸鍍膜層和熱塑性聚合物層的疊層膜制作真空絕熱材料。芯材的平均纖維直徑是4μm。評價的結果為，芯材的壓縮強度是0.06Mpa，彎曲強度是0.04Mpa，真空絕熱材料的導熱率是0.0013W/mk。
通過將無機纖維表面的Si-OH/Si-O比取為0.1以上20以下，纖維彼此間因分子間相互作用而相互吸引，從而相互間牢固地粘合。由于可以得到為維持成形體所需的充分的粘合強度，所以操作容易，在作為真空絕熱材料的芯材使用的場合，其外觀也不會因大氣壓縮而受損。
另外，由于不會因纖維交點處的粘結形成而導致固體導熱率的增大，纖維交點處的纖維也不會粘結，所以被大氣壓縮可使空隙直徑基本均勻，通過使空隙均勻細小而達到降低氣體導熱率的效果，與比較例1～比較例3相比較，可以顯示優(yōu)良的絕熱性能。
實施例2作為芯材，使用根據(jù)XPS的由Si2p光譜和O1s光譜的波峰面積比算出的Si-OH/Si-O比是0.6，芯材的纖維密度為250kg/m3的玻璃棉成形體，作為被覆材料使用具有金屬蒸鍍膜層和熱塑性聚合物層的疊層膜制作真空絕熱材料。
芯材的平均纖維直徑是4μm。評價的結果，芯材的壓縮強度是0.07Mpa，彎曲強度是0.05Mpa，真空絕熱材料的導熱率是0.0013W/mk。
可以確認，壓縮強度、彎曲強度比實施例1增大一些?？梢酝贫?，這是源于Si-OH/Si-O比的增加。
實施例3作為芯材，使用根據(jù)XPS的由Si2p光譜和O1s光譜的波峰面積比算出的Si-OH/Si-O比是0.9，芯材的纖維密度使用250kg/m3的玻璃棉成形體，作為被覆材料使用具有金屬蒸鍍膜層和熱塑性聚合物層的疊層膜制作真空絕熱材料。芯材的平均纖維直徑是4μm。評價的結果，芯材的壓縮強度是0.07Mpa，彎曲強度是0.06Mpa，真空絕熱材料的導熱率是0.0013W/mk。
可以確認，壓縮強度、彎曲強度比實施例1增大一些?？梢酝贫?，這是源于Si-OH/Si-O比的增加。與實施例2具有大體同等水平的強度。
實施例4作為芯材，根據(jù)XPS的由Si2p光譜和O1s光譜的波峰面積比算出的Si-OH/Si-O比是0.6，芯材的纖維密度使用150kg/m3的玻璃棉成形體，作為被覆材料使用具有金屬蒸鍍膜層和熱塑性聚合物層的疊層膜制作真空絕熱材料。芯材的平均纖維直徑是4μm。評價的結果，芯材的壓縮強度是0.05Mpa，彎曲強度是0.03Mpa，真空絕熱材料的導熱率是0.0012W/mk。
可以確認，與具有同等Si-OH/Si-O比的實施例2相比，導熱率降低一些?；蛟S可以認為，這是源于密度降低的固體導熱率的降低所致。密度是150kg/m3的場合，壓縮強度和彎曲強度是維持操作容易的成形體的充分的強度。
實施例5作為芯材，使用根據(jù)XPS的由Si2p光譜和O1s光譜的波峰面積比算出的Si-OH/Si-O比是0.6，芯材的纖維密度使用300kg/m3的玻璃棉成形體，作為被覆材料使用具有金屬蒸鍍膜層和熱塑性聚合物層的疊層膜制作真空絕熱材料。芯材的平均纖維直徑是4μm。評價的結果，芯材的壓縮強度是0.08Mpa，彎曲強度是0.07Mpa，真空絕熱材料的導熱率是0.0014W/mk。
可以確認，與具有同等Si-OH/Si-O比的實施例2相比，壓縮強度和彎曲強度增大。可以推定，這是源于密度的增大。另一方面，雖可以認為導熱率有所增加，但這種程度的差異對固體傳熱的劣化沒有影響。
實施例6作為芯材，使用根據(jù)XPS的由Si2p光譜和O1s光譜的波峰面積比算出的Si-OH/Si-O比是0.6，芯材的纖維密度使用350kg/m3的玻璃棉成形體，作為被覆材料使用具有金屬蒸鍍膜層和熱塑性聚合物層的疊層膜制作真空絕熱材料。芯材的平均纖維直徑是4μm。評價的結果，芯材的壓縮強度是0.08Mpa，彎曲強度是0.07Mpa，真空絕熱材料的導熱率是0.0015W/mk。顯示出與實施例5同等的壓縮強度和彎曲強度。另一方面，可以確認導熱率增大。這是源于密度的增大，固體傳熱雖開始表現(xiàn)出增大的傾向，但作為固體傳熱的數(shù)值仍是佳品的水平。
實施例7作為芯材，使用根據(jù)XPS的由Si2p光譜和O1s光譜的波峰面積比算出的Si-OH/Si-O比是0.6，芯材的纖維密度使用380kg/m3的玻璃棉成形體，作為被覆材料使用具有金屬蒸鍍膜層和熱塑性聚合物層的疊層膜制作真空絕熱材料。芯材的平均纖維直徑是4μm。評價的結果，芯材的壓縮強度是0.08Mpa，彎曲強度是0.07Mpa，真空絕熱材料的導熱率是0.0015W/mk。
顯示出與實施例5和實施例6同等的壓縮強度和彎曲強度。另一方面，可以確認導熱率增大。這是起源于密度的增大，固體傳熱雖開始表現(xiàn)出增大的效果，但作為固體傳熱的數(shù)值仍是佳品的水平。
實施例8作為芯材，使用根據(jù)XPS的由Si2p光譜和O1s光譜的波峰面積比算出的Si-OH/Si-O比是0.6，芯材的纖維密度使用80kg/m3的玻璃棉成形體，作為被覆材料使用具有金屬蒸鍍膜層和熱塑性聚合物層的疊層膜制作真空絕熱材料。
評價的結果，芯材的壓縮強度是0.01Mpa以下，彎曲強度是0.01Mpa以下，真空絕熱材料的導熱率是0.0015W/mk。這是由于芯材密度是80kg/m3，由于成形體強度降低。因此，雖然導熱率優(yōu)良，但操作性和真空絕熱材料的表面性惡化。
實施例9作為芯材，使用根據(jù)XPS的由Si2p光譜和O1s光譜的波峰面積比算出的Si-OH/Si-O比是0.07，芯材的纖維密度使用150kg/m3的玻璃棉成形體，作為被覆材料使用具有金屬蒸鍍膜層和熱塑性聚合物層的疊層膜制作真空絕熱材料。評價的結果，芯材的壓縮強度是0.03Mpa，彎曲強度是0.02Mpa，真空絕熱材料的導熱率是0.0015W/mk。另外，即使通過壓縮成形，也難以得到比密度大于150kg/m3的成形體。可以認為，這是由于Si-OH/Si-O比不足0.1，由于分子間相互作用力產生的粘合力小所致。因此，雖然導熱率優(yōu)良，但操作性和真空絕熱材料的表面性惡化。
以下表示相對于本發(fā)明的真空絕熱材料的比較例。使用與實施例相同的測定方法，實驗結果示于表1。
比較例1作為芯材，使用分散硼酸粘結劑而在交點處形成粘合的、芯材的纖維密度是250kg/m3的玻璃棉成形體，作為被覆材料使用具有金屬蒸鍍膜層和熱塑性聚合物層的疊層膜制作真空絕熱材料。芯材的平均纖維直徑是4μm。評價的結果，芯材的壓縮強度是0.07Mpa，彎曲強度是0.06Mpa，真空絕熱材料的導熱率是0.0022W/mk。
壓縮強度和彎曲強度雖是充分的，但導熱率的值卻比實施例大。這是由于分散的硼酸粘結劑在交點形成粘合體，借助于粘合體而固體傳熱增大所致。
比較例2作為芯材，使用對平均纖維直徑1μm的無機纖維實施酸性水溶液處理和壓縮脫水處理的、使無機纖維的溶出成分集中在無機纖維的交點處并使其作為粘結劑起作用的、芯材的纖維密度是250kg/m3的玻璃棉成形體；作為被覆材料使用具有金屬蒸鍍膜層和熱塑性聚合物層的疊層膜制作真空絕熱材料。評價的結果，芯材的壓縮強度是0.07Mpa，彎曲強度是0.06Mpa，真空絕熱材料的導熱率是0.0033W/mk。
壓縮強度和彎曲強度雖是充分的，但是導熱率與實施例相比顯示極大的值。這是由于無機纖維的溶出成分作為交點處的粘結劑而起作用，由于無機纖維彼此間的傳熱借助于粘結劑進行，所以固體導熱率增大。因此，纖維直徑微細的效果被抵消。
比較例3作為芯材，使用將酸性抄制平均纖維直徑1μm的無機纖維得到的紙在酸性氣氛氣體下多張疊層后實施壓縮處理的、使無機纖維彼此間用由其纖維中溶出的成分在各交點粘結的、芯材的纖維密度是250kg/m3的玻璃棉成形體；作為被覆材料使用具有金屬蒸鍍膜層和熱塑性聚合物層的疊層膜制作真空絕熱材料。評價的結果，芯材的壓縮強度是0.07Mpa，彎曲強度是0.06Mpa，真空絕熱材料的導熱率是0.0022W/mk。
壓縮強度和彎曲強度雖是充分的，但導熱率與實施例相比是極大的值。這是由于無機纖維彼此間用由其纖維中溶出的成分在各交點粘結所致。通過將酸性抄制得到的紙在酸性氣氛氣體下多張疊層，根據(jù)纖維的方向與傳熱方向垂直地取向的效果，與比較例2相比，導熱率雖降低，但與實施例1～9相比其值仍大。
實施方式2圖3是本發(fā)明的冷凍冷藏庫的剖面圖。
冷凍冷藏庫12的特征在于，在由內箱13和外箱14構成的箱體內部預先配設實施方式1的真空絕熱材料6，用硬質氨基甲酸乙酯泡沫15發(fā)泡填充上述真空絕熱材料以外的空間部。這樣構成的冷凍冷藏庫由于具有歷來的硬質氨基甲酸乙酯泡沫的10倍以上的優(yōu)良的絕熱性能，所以可以達到高絕熱化，可以對節(jié)能作出貢獻。另外，由于不用粘結劑粘結，由于不會發(fā)生因粘結劑產生的氣體造成的內壓增加而導致絕熱性能的劣化，所以絕熱性能不會隨時間延長而劣化，可以連續(xù)地對節(jié)能作出貢獻。
另外，本發(fā)明的冷凍冷藏庫和冷凍機械是指在作為它們的工作溫度區(qū)域的從-30℃直至常溫或者自動售貨機等的更高溫度的范圍內利用溫冷熱的機器。另外，不限定于電氣機器，也包括氣體機器等。
綜上所述，本發(fā)明的真空絕熱材料可以顯著地降低固體傳熱和氣體傳熱，具有歷來的硬質氨基甲酸乙酯泡沫10倍以上的優(yōu)良的絕熱性能。通過使用本發(fā)明的真空絕熱材料，由于可以有效地利用溫冷熱，所以能對以冷凍冷藏庫和冷凍機械為代表的機器的節(jié)能作出貢獻，除此以外，還可以適用于需要保護不受熱和冷影響的物象等的所有的絕熱用途。
表1

權利要求
1.一種真空絕熱材料，具備由無機纖維構成的芯材和具有阻氣性的被覆材料，使上述被覆材料的內部減壓而形成，其特征在于，上述無機纖維是以氧化硅為主要成分的纖維，而且，上述芯材借助于分子間相互作用而具有使上述纖維彼此間粘合的交點。
2.根據(jù)權利要求1所述的真空絕熱材料，其特征在于，上述分子間相互作用是與上述纖維表面存在的Si-OH基有關的氫鍵。
3.根據(jù)權利要求2所述的真空絕熱材料，其特征在于，上述纖維表面的Si-OH/Si-O的比是0.1以上20以下。
4.根據(jù)權利要求1～3中任一項所述的真空絕熱材料，其特征在于，上述芯材的密度是150kg/m3、300kg/m3以下。
5.根據(jù)權利要求1～3中任一項所述的真空絕熱材料，其特征在于，上述芯材的彎曲強度是0.03Mpa以上、0.10Mpa以下。
6.根據(jù)權利要求3所述的真空絕熱材料，其特征在于，Si-OH基向上述纖維表面的導入通過上述纖維表面和水分子的接觸進行。
7.一種冷凍機械，是一種冷凍裝置，具有至少具備真空絕熱材料的冷凍用箱體，其特征在于，上述真空絕熱材料具有由無機纖維構成的芯材和具有阻氣性的被覆材料、上述被覆材料的內部被減壓，上述無機纖維是以氧化硅為主要成分的纖維，而且，上述纖維彼此間具有通過分子間相互作用結合的交點。
8.根據(jù)權利要求7所述的冷凍機械，上述冷凍裝置是冷凍冷藏庫，其特征在于，至少將上述真空絕熱材料用于冷凍庫的絕熱。
9.根據(jù)權利要求7所述的冷凍機械，其特征在于，上述分子間相互作用是由上述纖維表面存在的Si-OH基形成的氫鍵。
10.根據(jù)權利要求9所述的冷凍機械，其特征在于，上述纖維表面的Si-OH/Si-O的比是0.1以上20以下。
全文摘要
本發(fā)明涉及真空絕熱材料和使用了真空絕熱材料的冷凍冷藏庫和冷凍機械。這種真空絕熱材料具有由無機纖維構成的芯材和容納芯材的被覆材料，無機纖維以氧化硅作為主要成分，無機纖維表面的Si－OH/Si－O的比是0.1以上20以下，纖維彼此間具有源于Si－OH基的分子間相互作用而粘合的交點。
文檔編號F16L59/065GK1629532SQ20041008413
公開日2005年6月22日 申請日期2004年10月25日 優(yōu)先權日2003年12月19日
發(fā)明者湯淺明子, 谷本康明 申請人:松下電器產業(yè)株式會社