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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2025015123
(43)【公開日】2025-01-30
(54)【発明の名称】ＨＩＰＥフォーム、その製造方法及び真空断熱材
(51)【国際特許分類】
F16L 59/065 20060101AFI20250123BHJP
C08F 212/08 20060101ALI20250123BHJP
C08J 9/28 20060101ALI20250123BHJP
【ＦＩ】
F16L59/065
C08F212/08
C08J9/28 CET
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023118285
(22)【出願日】2023-07-20
(71)【出願人】
【識別番号】000131810
【氏名又は名称】株式会社ジェイエスピー
(74)【代理人】
【識別番号】110000648
【氏名又は名称】弁理士法人あいち国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】金子 洋平
(72)【発明者】
【氏名】中村 隼
【テーマコード（参考）】
3H036
4F074
4J100
【Ｆターム（参考）】
3H036AA09
3H036AB18
3H036AB33
3H036AC01
3H036AE13
4F074AA32
4F074BB01
4F074CB31
4F074CC04Y
4F074CC06X
4F074CC22X
4F074CC27X
4F074CC28Y
4F074CD08
4F074DA02
4F074DA03
4F074DA07
4F074DA24
4F074DA32
4J100AB02P
4J100AB16Q
4J100CA04
4J100CA23
4J100EA13
4J100FA03
4J100FA20
4J100JA58
(57)【要約】
【課題】製造性に優れ、軽量であるとともに良好な断熱性を有する真空断熱材を容易に得ることができるＨＩＰＥフォーム、その製造方法及びこのＨＩＰＥフォームを備えた真空断熱材を提供する。
【解決手段】ＨＩＰＥフォーム１は、外包材と、外包材内に封入された芯材とを有し、真空断熱材における芯材として用いられ、板状の形状を有している。ＨＩＰＥフォーム１の見掛け密度が６５ｋｇ／ｍ3以上１４０ｋｇ／ｍ3以下である。ＨＩＰＥフォーム１の５０％ひずみ時圧縮応力σ50に対する５％ひずみ時圧縮応力σ5の比σ5／σ50が０．１７以上０．５０以下である。
【選択図】図２
【解決手段】ＨＩＰＥフォーム１は、外包材と、外包材内に封入された芯材とを有し、真空断熱材における芯材として用いられ、板状の形状を有している。ＨＩＰＥフォーム１の見掛け密度が６５ｋｇ／ｍ3以上１４０ｋｇ／ｍ3以下である。ＨＩＰＥフォーム１の５０％ひずみ時圧縮応力σ50に対する５％ひずみ時圧縮応力σ5の比σ5／σ50が０．１７以上０．５０以下である。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
外包材と、前記外包材内に封入された芯材とを有する真空断熱材における前記芯材として用いられる板状のＨＩＰＥフォームであって、
前記ＨＩＰＥフォームの見掛け密度が６５ｋｇ／ｍ3以上１４０ｋｇ／ｍ3以下であり、
前記ＨＩＰＥフォームの５０％ひずみ時圧縮応力σ50に対する５％ひずみ時圧縮応力σ5の比σ5／σ50が０．１７以上０．５０以下である、ＨＩＰＥフォーム。
前記ＨＩＰＥフォームの見掛け密度が６５ｋｇ／ｍ3以上１４０ｋｇ／ｍ3以下であり、
前記ＨＩＰＥフォームの５０％ひずみ時圧縮応力σ50に対する５％ひずみ時圧縮応力σ5の比σ5／σ50が０．１７以上０．５０以下である、ＨＩＰＥフォーム。
【請求項2】
前記ＨＩＰＥフォームの５％ひずみ時圧縮応力σ5が１０５ｋＰａ以上である、請求項１に記載のＨＩＰＥフォーム。
【請求項3】
前記ＨＩＰＥフォームがスチレン系単量体の架橋重合体から構成されている、請求項１に記載のＨＩＰＥフォーム。
【請求項4】
外包材と、前記外包材内に封入された芯材とを有し、
前記芯材が請求項１～３のいずれか１項に記載のＨＩＰＥフォームから構成されている、真空断熱材。
前記芯材が請求項１～３のいずれか１項に記載のＨＩＰＥフォームから構成されている、真空断熱材。
【請求項5】
見掛け密度が３５ｋｇ／ｍ3以上７０ｋｇ／ｍ3以下である板状のＨＩＰＥフォーム（Ｘ）を準備し、
前記ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の温度がガラス転移温度以上である状態で、前記ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）を下記式（１）により表される圧縮率Ｃが０．２以上０．７以下となる範囲に圧縮し、
圧縮された状態の前記ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）をガラス転移温度未満の温度まで冷却することにより、５０％ひずみ時圧縮応力σ50に対する５％ひずみ時圧縮応力σ5の比σ5／σ50が０．１７以上０．５０以下であるＨＩＰＥフォームを形成する、ＨＩＰＥフォームの製造方法。
Ｃ＝（ｔ0－ｔ1）／ｔ0 ・・・（１）
（ただし、前記式（１）におけるｔ0は圧縮される前のＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の厚み（単位：ｍｍ）であり、ｔ1は圧縮された状態のＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の厚み（単位：ｍｍ）である。）
前記ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の温度がガラス転移温度以上である状態で、前記ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）を下記式（１）により表される圧縮率Ｃが０．２以上０．７以下となる範囲に圧縮し、
圧縮された状態の前記ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）をガラス転移温度未満の温度まで冷却することにより、５０％ひずみ時圧縮応力σ50に対する５％ひずみ時圧縮応力σ5の比σ5／σ50が０．１７以上０．５０以下であるＨＩＰＥフォームを形成する、ＨＩＰＥフォームの製造方法。
Ｃ＝（ｔ0－ｔ1）／ｔ0 ・・・（１）
（ただし、前記式（１）におけるｔ0は圧縮される前のＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の厚み（単位：ｍｍ）であり、ｔ1は圧縮された状態のＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の厚み（単位：ｍｍ）である。）
【請求項6】
圧縮される前の前記ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の平均ストラット幅が２μｍ以上１０μｍ以下である、請求項５に記載のＨＩＰＥフォームの製造方法。
【請求項7】
圧縮される前の前記ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の５％ひずみ時圧縮応力σｘ5が１４０ｋＰａ以上である、請求項５に記載のＨＩＰＥフォームの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ＨＩＰＥフォーム、その製造方法及び真空断熱材に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、地球温暖化防止のため温室効果ガスの削減が推進されている。かかる観点から、電気製品や車両、設備機器ならびに建物等におけるエネルギー消費量の低減を目的として真空断熱材の採用が進められている。真空断熱材は、外包材と、外包材内に封入された芯材とを有している。真空断熱材の内部空間は減圧されており、対流による熱伝達等を抑制することにより、高い断熱性を実現している。
【0003】
真空断熱材に用いられる芯材としては、従来、グラスウールなどの熱伝導率が低い無機繊維が使用されている。しかし、無機繊維を芯材として用いる場合、内部空間を減圧する際の収縮を考慮し、外包材内に比較的多量の無機繊維を封入する必要がある。そのため、無機繊維からなる芯材を有する真空断熱材は、質量が大きくなりやすいという問題があった。
【0004】
かかる問題に対し、真空断熱材の芯材として、無機繊維に比べて軽量な樹脂発泡体を用いることが検討されている。例えば特許文献１には、連続気泡の微小気泡アルケニル芳香族ポリマー発泡体を真空断熱材の芯材として用いることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特表平１１－５０４３６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかし、特許文献１において、発泡体を真空断熱材の芯材として用いる場合にさらに真空断熱材の断熱性を高めるための改善の余地があった。また、特許文献１の発泡体を真空断熱材の芯材として用いる場合、真空断熱材の内部空間の減圧に比較的長い時間を要するため、生産性が低いという問題がある。
【0007】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、製造性に優れ、軽量であるとともに良好な断熱性を有する真空断熱材を容易に得ることができるＨＩＰＥフォーム、その製造方法及びこのＨＩＰＥフォームを備えた真空断熱材を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の一態様は、以下の〔１〕～〔３〕に係るＨＩＰＥフォームにある。
【0009】
〔１〕外包材と、前記外包材内に封入された芯材とを有する真空断熱材における前記芯材として用いられる板状のＨＩＰＥフォームであって、
前記ＨＩＰＥフォームの見掛け密度が６５ｋｇ／ｍ3以上１４０ｋｇ／ｍ3以下であり、
前記ＨＩＰＥフォームの５０％ひずみ時圧縮応力σ50に対する５％ひずみ時圧縮応力σ5の比σ5／σ50が０．１７以上０．５０以下である、ＨＩＰＥフォーム。
前記ＨＩＰＥフォームの見掛け密度が６５ｋｇ／ｍ3以上１４０ｋｇ／ｍ3以下であり、
前記ＨＩＰＥフォームの５０％ひずみ時圧縮応力σ50に対する５％ひずみ時圧縮応力σ5の比σ5／σ50が０．１７以上０．５０以下である、ＨＩＰＥフォーム。
【0010】
〔２〕前記ＨＩＰＥフォームの５％ひずみ時圧縮応力σ5が１０５ｋＰａ以上である、〔１〕に記載のＨＩＰＥフォーム。
〔３〕前記ＨＩＰＥフォームがスチレン系単量体の架橋重合体から構成されている、〔１〕又は〔２〕に記載のＨＩＰＥフォーム。
〔３〕前記ＨＩＰＥフォームがスチレン系単量体の架橋重合体から構成されている、〔１〕又は〔２〕に記載のＨＩＰＥフォーム。
【0011】
本発明の他の態様は、以下の〔４〕に係る真空断熱材にある。
【0012】
〔４〕外包材と、前記外包材内に封入された芯材とを有し、
前記芯材が〔１〕～〔３〕のいずれか１つに記載のＨＩＰＥフォームから構成されている、真空断熱材。
前記芯材が〔１〕～〔３〕のいずれか１つに記載のＨＩＰＥフォームから構成されている、真空断熱材。
【0013】
本発明のさらに他の態様は、以下の〔５〕～〔７〕に係るＨＩＰＥフォームの製造方法にある。
【0014】
〔５〕見掛け密度が３５ｋｇ／ｍ3以上７０ｋｇ／ｍ3以下である板状のＨＩＰＥフォーム（Ｘ）を準備し、
前記ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の温度がガラス転移温度以上である状態で、前記ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）を下記式（１）により表される圧縮率Ｃが０．２以上０．７以下となる範囲に圧縮し、
圧縮された状態の前記ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）をガラス転移温度未満の温度まで冷却することにより、５０％ひずみ時圧縮応力σ50に対する５％ひずみ時圧縮応力σ5の比σ5／σ50が０．１７以上０．５０以下であるＨＩＰＥフォームを形成する、ＨＩＰＥフォームの製造方法。
Ｃ＝（ｔ0－ｔ1）／ｔ0 ・・・（１）
（ただし、前記式（１）におけるｔ0は圧縮される前のＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の厚み（単位：ｍｍ）であり、ｔ1は圧縮された状態のＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の厚み（単位：ｍｍ）である。）
前記ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の温度がガラス転移温度以上である状態で、前記ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）を下記式（１）により表される圧縮率Ｃが０．２以上０．７以下となる範囲に圧縮し、
圧縮された状態の前記ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）をガラス転移温度未満の温度まで冷却することにより、５０％ひずみ時圧縮応力σ50に対する５％ひずみ時圧縮応力σ5の比σ5／σ50が０．１７以上０．５０以下であるＨＩＰＥフォームを形成する、ＨＩＰＥフォームの製造方法。
Ｃ＝（ｔ0－ｔ1）／ｔ0 ・・・（１）
（ただし、前記式（１）におけるｔ0は圧縮される前のＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の厚み（単位：ｍｍ）であり、ｔ1は圧縮された状態のＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の厚み（単位：ｍｍ）である。）
【0015】
〔６〕圧縮される前の前記ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の平均ストラット幅が２μｍ以上１０μｍ以下である、〔５〕に記載のＨＩＰＥフォームの製造方法。
〔７〕圧縮される前の前記ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の５％ひずみ時圧縮応力σｘ5が１４０ｋＰａ以上である、〔５〕または〔６〕に記載のＨＩＰＥフォームの製造方法。
〔７〕圧縮される前の前記ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の５％ひずみ時圧縮応力σｘ5が１４０ｋＰａ以上である、〔５〕または〔６〕に記載のＨＩＰＥフォームの製造方法。
【発明の効果】
【0016】
前記の態様によれば、製造性に優れ、軽量であるとともに良好な断熱性を有する真空断熱材を容易に得ることができるＨＩＰＥフォーム、その製造方法及びこのＨＩＰＥフォームを備えた真空断熱材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【発明を実施するための形態】
【0018】
（ＨＩＰＥフォーム）
ＨＩＰＥフォームは、ポリＨＩＰＥフォーム、ポリＨＩＰＥ材料、ＨＩＰＥ由来フォーム物質、高内相エマルション多孔体、高内相エマルション発泡体等とも呼ばれる多孔質重合体である。ＨＩＰＥフォームは、例えば、水相を有機相中に高比率で内包させた、油中水型の高内相エマルション（つまり、ＨＩＰＥ）中で単量体を重合して重合生成物（水を内包する架橋重合体）を得てから、さらに前記重合生成物を乾燥することにより得られる。このようにして得られるＨＩＰＥフォームは、構造中に多数の気泡が存在すると共に、隣接する気泡間に存在する気泡壁に多数の貫通孔が形成された、連続気泡構造を有する。前記ＨＩＰＥフォームは連続気泡構造を有するため、ＨＩＰＥフォームの内部の気体が外部に排気されやすい。このため、ＨＩＰＥフォームを真空断熱材の芯材として用いた場合、減圧する工程にかかる時間を短くすることができる。
ＨＩＰＥフォームは、ポリＨＩＰＥフォーム、ポリＨＩＰＥ材料、ＨＩＰＥ由来フォーム物質、高内相エマルション多孔体、高内相エマルション発泡体等とも呼ばれる多孔質重合体である。ＨＩＰＥフォームは、例えば、水相を有機相中に高比率で内包させた、油中水型の高内相エマルション（つまり、ＨＩＰＥ）中で単量体を重合して重合生成物（水を内包する架橋重合体）を得てから、さらに前記重合生成物を乾燥することにより得られる。このようにして得られるＨＩＰＥフォームは、構造中に多数の気泡が存在すると共に、隣接する気泡間に存在する気泡壁に多数の貫通孔が形成された、連続気泡構造を有する。前記ＨＩＰＥフォームは連続気泡構造を有するため、ＨＩＰＥフォームの内部の気体が外部に排気されやすい。このため、ＨＩＰＥフォームを真空断熱材の芯材として用いた場合、減圧する工程にかかる時間を短くすることができる。
【0019】
ＨＩＰＥフォームは、例えば、水相を有機相中に高比率で内包させた、油中水型の高内相エマルション中において、スチレン系単量体を重合して重合生成物を得てから、さらに前記重合生成物を乾燥することにより得られる。このようにして得られるＨＩＰＥフォームは、スチレン系単量体に由来する単量体成分を含む架橋重合体から構成されている。より具体的には、ＨＩＰＥフォームは、架橋重合体の重合体骨格中にスチレン系単量体に由来する単量体成分を含んでいる。また、ＨＩＰＥフォームは、例えば、水相を有機相中に高比率で内包させた、油中水型の高内相エマルション中において、架橋剤の存在下でスチレン系単量体を重合して重合生成物を得てから、さらに前記重合生成物を乾燥することにより得られる。このようにして得られるＨＩＰＥフォームは、スチレン系単量体に由来する単量体成分と架橋剤に由来する成分とを含む架橋重合体から構成されている。より具体的には、ＨＩＰＥフォームは、架橋重合体の重合体骨格中にスチレン系単量体に由来する単量体成分と架橋剤に由来する成分とを含んでいる。
【0020】
また、ＨＩＰＥフォームは、高内相エマルションを硬化してなる多孔質の硬化物であり、その気泡壁が架橋重合体（例えばスチレン系重合体）から構成されているともいえる。気泡は気孔ということもできる。ＨＩＰＥフォームにおける気泡壁及び気泡の形状には、重合時における、高内相エマルションでの有機相と水相との分散形態や水相（つまり、分散相）の分散形状が反映されている。
【0021】
ＨＩＰＥフォームの製造過程においては架橋重合体が延伸されにくい。ＨＩＰＥフォームは、押出機を用いた押出発泡法により得られる発泡体や、発泡性樹脂粒子を発泡させて得られる発泡粒子を型内成形することにより得られる発泡粒子成形体等のように、製造時に延伸されて製造される発泡体とは容易に区別することができる。
【0022】
また、ＨＩＰＥフォームは、その製造過程において発泡剤などの揮発性の成分を使用する必要がないため、架橋重合体から揮発性の成分を除去するための操作を行わない場合にもＨＩＰＥフォームからのガスの放散量を容易に低減することができる。さらに、ＨＩＰＥフォームは、前述した連続気泡構造を有しているため、ＨＩＰＥフォームの気泡内に存在する気体がＨＩＰＥフォームの外部へと移動しやすい。それ故、ＨＩＰＥフォームを真空断熱材の芯材として用いることにより、真空断熱材の製造過程において、内部空間に存在する気体を速やかに排気することができる。その結果、真空断熱材の製造性を容易に向上させることができる。
【0023】
〔ＨＩＰＥフォームの見掛け密度〕
前記ＨＩＰＥフォームの見掛け密度は６５ｋｇ／ｍ3以上１４０ｋｇ／ｍ3以下である。ＨＩＰＥフォームの見掛け密度を前記特定の範囲内とすることにより、ＨＩＰＥフォームの強度を真空断熱材の芯材として好適な範囲内にすることができる。それ故、かかるＨＩＰＥフォームを真空断熱材の芯材として用いることにより、外包材に封入された状態においても芯材の形状を維持することができる。さらに、前記特定の範囲内の見掛け密度を有するＨＩＰＥフォームを真空断熱材の芯材として用いることにより、真空断熱材の断熱性を向上させることができる。
前記ＨＩＰＥフォームの見掛け密度は６５ｋｇ／ｍ3以上１４０ｋｇ／ｍ3以下である。ＨＩＰＥフォームの見掛け密度を前記特定の範囲内とすることにより、ＨＩＰＥフォームの強度を真空断熱材の芯材として好適な範囲内にすることができる。それ故、かかるＨＩＰＥフォームを真空断熱材の芯材として用いることにより、外包材に封入された状態においても芯材の形状を維持することができる。さらに、前記特定の範囲内の見掛け密度を有するＨＩＰＥフォームを真空断熱材の芯材として用いることにより、真空断熱材の断熱性を向上させることができる。
【0024】
ＨＩＰＥフォームの見掛け密度が低すぎる場合には、ＨＩＰＥフォームの強度が不十分となり、真空断熱材の製造過程において内部空間を減圧した際に、芯材が大気圧と内部空間の圧力との圧力差によって収縮しやすい。そのため、この場合には、真空断熱材の寸法が所望する寸法からずれやすくなるおそれがある。また、場合によっては気泡が潰れ、真空断熱材の内部に真空状態の空間を形成することができなくなるおそれがある。一方、ＨＩＰＥフォームの見掛け密度が高すぎる場合には、真空断熱材の断熱性の低下を招くおそれがある。
【0025】
ＨＩＰＥフォームの見掛け密度は、７０ｋｇ／ｍ3以上であることが好ましく、７５ｋｇ／ｍ3以上であることがより好ましく、８０ｋｇ／ｍ3以上であることがさらに好ましい。この場合には、ＨＩＰＥフォーム自体の熱伝導率をより低減し、真空断熱材の断熱性をより向上させることができる。
【0026】
また、ＨＩＰＥフォームの見掛け密度は、１３５ｋｇ／ｍ3以下であることが好ましく、１３０ｋｇ／ｍ3以下であることがより好ましく、１２５ｋｇ／ｍ3以下であることがさらに好ましく、１２０ｋｇ／ｍ3以下であることが特に好ましい。この場合には、ＨＩＰＥフォームをより容易に軽量化することができる。
【0027】
ＨＩＰＥフォームの見掛け密度の好ましい範囲を構成するに当たっては、前述したＨＩＰＥフォームの見掛け密度の好ましい範囲の上限と下限とを任意に組み合わせることができる。例えば、ＨＩＰＥフォームの見掛け密度の好ましい範囲は、６５ｋｇ／ｍ3以上１３５ｋｇ／ｍ3以下であってもよく、７０ｋｇ／ｍ3以上１３５ｋｇ／ｍ3以下であってもよく、７５ｋｇ／ｍ3以上１３０ｋｇ／ｍ3以下であってもよく、８０ｋｇ／ｍ3以上１２５ｋｇ／ｍ3以下であってもよく、８０ｋｇ／ｍ3以上１２０ｋｇ／ｍ3以下であってもよい。
【0028】
前述したＨＩＰＥフォームの見掛け密度は、ＨＩＰＥフォームの質量をＨＩＰＥフォームの体積で除することにより算出される。ＨＩＰＥフォームの体積は、ＨＩＰＥフォームの外形寸法に基づいて算出することができる。
【0029】
ＨＩＰＥフォームの見掛け密度は、後述のＨＩＰＥフォームの製造方法において、有機相の量（具体的には、スチレン系単量体、架橋剤、乳化剤、及び重合開始剤の総量）と、水相の量（具体的には、水性液体の量）との比率、及びＨＩＰＥフォームの圧縮量等を調整することにより、上記範囲に調整される。
【0030】
〔ＨＩＰＥフォームの圧縮応力比〕
ＨＩＰＥフォームの５０％ひずみ時圧縮応力σ50に対する５％ひずみ時圧縮応力σ5の比σ5／σ50は０．１７以上０．５０以下である。前記比σ5／σ50が前記特定の範囲内であるＨＩＰＥフォームは、ＨＩＰＥフォームが形成された後に、以下のような処理が施されている。すなわち、かかるＨＩＰＥフォームは、ＨＩＰＥフォームが形成された後にガラス転移温度以上の温度に加熱されつつ圧縮され、圧縮状態を維持したままガラス転移温度未満に冷却されている。ＨＩＰＥフォームにこのような処理を施すことにより、圧縮時の形状が維持されたＨＩＰＥフォームを得ることができる。そして、圧縮時の形状が維持されたＨＩＰＥフォームを真空断熱材の芯材として用いることにより、真空断熱材の断熱性を向上させることができる。
ＨＩＰＥフォームの５０％ひずみ時圧縮応力σ50に対する５％ひずみ時圧縮応力σ5の比σ5／σ50は０．１７以上０．５０以下である。前記比σ5／σ50が前記特定の範囲内であるＨＩＰＥフォームは、ＨＩＰＥフォームが形成された後に、以下のような処理が施されている。すなわち、かかるＨＩＰＥフォームは、ＨＩＰＥフォームが形成された後にガラス転移温度以上の温度に加熱されつつ圧縮され、圧縮状態を維持したままガラス転移温度未満に冷却されている。ＨＩＰＥフォームにこのような処理を施すことにより、圧縮時の形状が維持されたＨＩＰＥフォームを得ることができる。そして、圧縮時の形状が維持されたＨＩＰＥフォームを真空断熱材の芯材として用いることにより、真空断熱材の断熱性を向上させることができる。
【0031】
前記比σ5／σ50の範囲は０．１７以上０．４５以下であることが好ましく、０．１７以上０．４０以下であることがより好ましく、０．１８以上０．３５以下であることがさらに好ましい。この場合には、ＨＩＰＥフォームを真空断熱材の芯材として用いた際に、真空断熱材の熱伝導率をより低くし、断熱性能をより向上させることができる。
【0032】
なお、ＨＩＰＥフォームの５％ひずみ時圧縮応力σ5及び５０％ひずみ時圧縮応力σ50は、ＪＩＳ Ｋ６７６７：１９９９に基づいて測定することにより得られる値である。ＨＩＰＥフォームの５％ひずみ時圧縮応力σ5及び５０％ひずみ時圧縮応力σ50の測定方法は、具体的には以下の通りである。まず、ＨＩＰＥフォームの中心付近から、スキン面、つまりＨＩＰＥの重合時に容器と接触していた面を含まないようにして、長さ５０ｍｍ、幅５０ｍｍ、厚み２０ｍｍの試験片を切り出す。なお、切り出す前のＨＩＰＥフォームの厚みが２０ｍｍに満たない場合には、スキン面を含まない、長さ５０ｍｍ、幅５０ｍｍの小片を複数作製し、これらの小片を厚みの合計が２０ｍｍとなるように重ね合わせた積層体を試験片として用いればよい。
【0033】
次に、試験片を温度２３℃、湿度５０％の環境下に静置して試験片の状態調節を行う。そして、状態調節後の試験片を用いて圧縮試験を実施することにより、ＨＩＰＥフォームの５％ひずみ時圧縮応力σ5及び５０％ひずみ時圧縮応力σ50が得られる。圧縮試験を行う際の装置としては卓上形精密万能試験機（例えば、株式会社島津製作所製「ＡＧＳ－１０ｋＮＸ」）を用いればよい。また、圧縮試験における圧縮速度は１０ｍｍ／ｍｉｎとすればよい。また、以上の方法により得られる、ＨＩＰＥフォームの５％ひずみ時圧縮応力σ5を５０％ひずみ時圧縮応力σ50で除することにより前記比σ5／σ50を算出することができる。
【0034】
圧縮時の形状が維持されたＨＩＰＥフォームを真空断熱材の芯材として用いることにより、真空断熱材の断熱性を向上させることができる理由としては、例えば以下の理由が考えられる。
【0035】
ＨＩＰＥフォームは、上記のごとく連続気泡構造を有する多孔質重合体である。図１に、圧縮される前のＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の断面の拡大写真の一例を示す。ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）は、架橋重合体から構成された気泡壁１１を有している。また、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）は、多数の気泡１２が均質に存在する気泡構造を有すると共に、気泡壁１１を貫通し、隣接する気泡間を連通する多数の貫通孔１３が形成された連続気泡構造を有する。
【0036】
気泡壁１１は、隣り合う貫通孔１３を区画する柱状のストラット１１１と、複数本のストラット１１１が合流するハブ１１２とを有している。なお、図１において、気泡１２は、気泡壁１１により囲まれた部分である。貫通孔１３は、気泡壁１１を貫通し、隣接する気泡１２間を連通する穴である。具体的には、貫通孔１３は、気泡壁１１に形成されると共に、気泡壁１１を挟んで隣接する気泡１２間を連通する穴である。貫通孔１３のことを、貫通窓、連結孔ということもできる。
【0037】
前記ＨＩＰＥフォームは、その製造過程においてガラス転移温度以上の温度に加熱されつつ圧縮された後、圧縮時の形状を維持したままガラス転移温度未満の温度に冷却されている。このようにして圧縮されたＨＩＰＥフォーム１の形状は、図２に示すように、気泡１２が圧縮方向に押しつぶされた状態で安定化されている。ＨＩＰＥフォームに前述した処理を施し、ＨＩＰＥフォームの５０％ひずみ時圧縮応力σ50と５％ひずみ時圧縮応力σ5の比σ5／σ50を前記特定の範囲内とすることで、気泡壁、気泡、貫通孔及びストラットといった圧縮される前のＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の内部構造を一部維持したまま適度に圧縮されたＨＩＰＥフォームを得ることができる。これにより、真空断熱材の芯材としてＨＩＰＥフォームを利用した際に、より低い熱伝導率を有する真空断熱材を得ることができる。
【0038】
〔ＨＩＰＥフォームの５％ひずみ時圧縮応力〕
ＨＩＰＥフォームの５％ひずみ時圧縮応力σ5は、１０５ｋＰａ以上であることが好ましい。前記特定の範囲内の５％ひずみ時圧縮応力σ5を有するＨＩＰＥフォームは、外包材の内側に封入され、外包材の内側と外側との間に圧力差が加わった状態においても収縮しにくい。そのため、かかるＨＩＰＥフォームを真空断熱材の芯材として用いることにより、外包材の内側に真空状態の内部空間をより確実に形成し、真空断熱材の断熱性をより確実に向上させることができる。
ＨＩＰＥフォームの５％ひずみ時圧縮応力σ5は、１０５ｋＰａ以上であることが好ましい。前記特定の範囲内の５％ひずみ時圧縮応力σ5を有するＨＩＰＥフォームは、外包材の内側に封入され、外包材の内側と外側との間に圧力差が加わった状態においても収縮しにくい。そのため、かかるＨＩＰＥフォームを真空断熱材の芯材として用いることにより、外包材の内側に真空状態の内部空間をより確実に形成し、真空断熱材の断熱性をより確実に向上させることができる。
【0039】
ＨＩＰＥフォームの強度をより高め、芯材の収縮をより抑制する観点からは、ＨＩＰＥフォームの５％ひずみ時圧縮応力σ5は、１２０ｋＰａ以上であることが好ましく、１４０ｋＰａ以上であることがさらに好ましく、１６０ｋＰａ以上であることが特に好ましい。
【0040】
〔架橋重合体〕
ＨＩＰＥフォームは、スチレン系単量体の架橋重合体から構成されている。すなわち、ＨＩＰＥフォームの樹脂部分は、架橋剤の存在下でスチレン系単量体を重合することにより得られる重合体であり、スチレン系単量体に由来する単量体成分と、架橋剤に由来する成分とを含んでいる。架橋重合体を構成する、単量体成分１００質量％中におけるスチレン系単量体の割合は７０質量％以上であることが好ましく、８０質量％以上であることがより好ましく、９０質量％以上であることがさらに好ましい。
ＨＩＰＥフォームは、スチレン系単量体の架橋重合体から構成されている。すなわち、ＨＩＰＥフォームの樹脂部分は、架橋剤の存在下でスチレン系単量体を重合することにより得られる重合体であり、スチレン系単量体に由来する単量体成分と、架橋剤に由来する成分とを含んでいる。架橋重合体を構成する、単量体成分１００質量％中におけるスチレン系単量体の割合は７０質量％以上であることが好ましく、８０質量％以上であることがより好ましく、９０質量％以上であることがさらに好ましい。
【0041】
スチレン系単量体としては、スチレン、α－メチルスチレン、ｏ－メチルスチレン、ｍ－メチルスチレン、ｐ－メチルスチレン、ｐ－エチルスチレン、２，４－ジメチルスチレン、ｐ－メトキシスチレン、ｐ－ｎ－ブチルスチレン、ｐ－ｔ－ブチルスチレン、ｏ－クロロスチレン、ｍ－クロロスチレン、ｐ－クロロスチレン、２，４，６－トリブロモスチレン、スチレンスルホン酸、スチレンスルホン酸ナトリウムなどの、芳香環上に１つのビニル基を有するスチレン化合物等が挙げられる。
【0042】
スチレン系単量体としては、スチレンを用いることが好ましい。スチレン系単量体としてスチレンを用いる場合、スチレン系単量体中のスチレンの含有割合が、５０質量％以上であることが好ましく、８０質量％以上であることがより好ましく、９０質量％以上であることがさらに好ましい。
【0043】
また、ＨＩＰＥフォームの樹脂部分は、前述した作用効果を損なわない範囲内において、アクリル系単量体に由来する単量体成分を含んでいても良い。すなわち、ＨＩＰＥフォームの樹脂部分が、架橋剤の存在下でスチレン系単量体とアクリル系単量体を重合することにより得られる、架橋された共重合体であってもよい。アクリル系単量体としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸２－エチルへキシル、アクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸フェニル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸イソボルニル、アクリル酸ジシクロペンタニル、アクリル酸アダマンチル等のアクリル酸アルキルエステル；メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸２－エチルヘキシル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸イソボルニル、メタクリル酸ジシクロペンタニル、メタクリル酸アダマンチル等のメタクリル酸アルキルエステル等の、１分子あたり１つのビニル基を有する（メタ）アクリル酸エステルが挙げられる。なお、架橋重合体を構成する単量体成分において、アクリル系単量体成分の割合は、スチレン系単量体成分とアクリル系単量体成分との合計１００質量％に対して３０質量％以下であることが好ましく、２０質量％以下であることがより好ましく１０質量％以下であることがさらに好ましい。
【0044】
架橋剤は、重合体を構成する高分子鎖間を架橋（結合）し、重合体中に架橋構造を形成する化合物である。より具体的には、架橋剤としては、例えば、ビニル基及びイソプロペニル基から選択される架橋性官能基を分子内に少なくとも２つ有するビニル系化合物が用いられる。架橋重合体が架橋剤成分を含有することにより、架橋重合体の剛性、靭性を高めることができる。なお、上記ビニル系化合物には、アクリロイル基やメタクリロイル基のように、架橋性官能基の構造中にビニル基及び／又はイソプロペニル基を含む化合物も含まれる。架橋剤を安定して重合させる観点から、架橋剤に含まれる架橋性官能基の数は、架橋剤１分子あたり６個以下であることが好ましく、５個以下であることが好ましく、４個以下であることがさらに好ましい。また、架橋重合体の靭性をより高めやすくなるという観点から、架橋剤は、分子の少なくとも両末端に架橋性官能基を有することが好ましく、分子の両末端のみに架橋性官能基を有することがより好ましい。
【0045】
架橋剤としては、例えば、ジビニルベンゼン、トリアリルイソシアヌレート、多価アルコールと（メタ）アクリル酸とのエステル、ポリエーテルグリコールと（メタ）アクリル酸とのエステル、ウレタンオリゴマーと（メタ）アクリル酸とのエステル、エポキシオリゴマーと（メタ）アクリル酸とのエステル、及び（メタ）アクリル変性シリコーン等の、１分子あたり２つ以上の架橋性官能基を有するビニル系化合物を使用することができる。多価アルコールと（メタ）アクリル酸とのエステルとしては、ブタンジオールジアクリレート等のブタンジオール（メタ）アクリレート；ヘキサンジオールジアクリレート等のヘキサンジオール（メタ）アクリレート；ノナンジオールジアクリレート等のノナンジオール（メタ）アクリレート；デカンジオールジアクリレート等のデカンジオール（メタ）アクリレート；トリメチロールプロパントリアクリレート等のトリメチロールプロパン（メタ）アクリレート；ペンタエリスリトールテトラアクリレート等のペンタエリスリトール（メタ）アクリレート等が挙げられる。ポリエーテルグリコールと（メタ）アクリル酸とのエステルとしては、ポリエチレングリコールジアクリレート等のポリエチレングリコール（メタ）アクリレート；ポリプロピレングリコールジアクリレート等のポリプロピレン（メタ）アクリレート；ポリテトラメチレングリコールジアクリレート等のポリテトラメチレングリコール（メタ）アクリレート等が挙げられる。架橋剤における架橋性官能基は、ビニル基及び／又はイソプロペニル基であることが好ましい。これらの架橋剤は、単独で使用されてもよく、２種以上の架橋剤が併用されてもよい。つまり、ＨＩＰＥフォームに含まれる架橋剤成分は、１種であってもよく、２種以上であってもよい。
【0046】
ＨＩＰＥフォームの強度を高め、外包材に封入された状態においても芯材の形状を維持しやすくする観点からは、架橋剤の主成分は、分子量が１００以上４００以下のビニル系化合物であることが好ましく、分子量が１００以上２５０以下のビニル系化合物であることがより好ましい。なお、架橋剤の主成分とは、架橋剤中の割合が５０質量％以上である成分を意味する。また、架橋剤において主成分となる前記ビニル系化合物の割合は、８０質量％以上であることが好ましく、９０質量％以上であることがより好ましく、９５質量％以上であることがさらに好ましく、９８質量％以上であることが特に好ましい。
【0047】
ＨＩＰＥフォームがスチレン系単量体成分、つまりスチレン系単量体に由来する単量体成分と、架橋剤成分、つまり架橋剤に由来する成分とを含む場合、ＨＩＰＥフォーム中のスチレン系単量体成分の含有量は、スチレン系単量体成分と架橋剤成分との合計１００質量部に対して、８０質量部以上９７質量部以下であることが好ましく、８５質量部以上９５質量部以下であることがより好ましい。この場合には、ＨＩＰＥフォームの強度を真空断熱材の芯材として好適な範囲内までより容易に高めることができる。
【0048】
〔ＨＩＰＥフォームの形状〕
ＨＩＰＥフォームの形状は、真空断熱材の芯材としての利用および製造の観点から、板状である。ＨＩＰＥフォームの厚みは２ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることが好ましい。
ＨＩＰＥフォームの形状は、真空断熱材の芯材としての利用および製造の観点から、板状である。ＨＩＰＥフォームの厚みは２ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることが好ましい。
【0049】
（ＨＩＰＥフォームの製造方法）
前記ＨＩＰＥフォームは、前述したように、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の温度がガラス転移温度以上である間にＨＩＰＥフォーム（Ｘ）を圧縮し、次いで、圧縮時の形状を維持したままＨＩＰＥフォーム（Ｘ）ををガラス転移温度未満の温度まで冷却することにより得られる。以下、ＨＩＰＥフォームの製造方法をより詳細に説明する。
前記ＨＩＰＥフォームは、前述したように、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の温度がガラス転移温度以上である間にＨＩＰＥフォーム（Ｘ）を圧縮し、次いで、圧縮時の形状を維持したままＨＩＰＥフォーム（Ｘ）ををガラス転移温度未満の温度まで冷却することにより得られる。以下、ＨＩＰＥフォームの製造方法をより詳細に説明する。
【0050】
〔ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）〕
圧縮される前のＨＩＰＥフォーム（Ｘ）としては、見掛け密度が３５ｋｇ／ｍ3以上７０ｋｇ／ｍ3以下であるＨＩＰＥフォームを用いることができる。なお、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の見掛け密度の測定方法は、前述したＨＩＰＥフォームの見掛け密度の測定方法と同様である。
圧縮される前のＨＩＰＥフォーム（Ｘ）としては、見掛け密度が３５ｋｇ／ｍ3以上７０ｋｇ／ｍ3以下であるＨＩＰＥフォームを用いることができる。なお、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の見掛け密度の測定方法は、前述したＨＩＰＥフォームの見掛け密度の測定方法と同様である。
【0051】
〔ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の５％ひずみ時圧縮応力σｘ5〕
圧縮される前のＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の５％ひずみ時圧縮応力σｘ5は１４０ｋＰａ以上であることが好ましく、２００ｋＰａ以上であることがより好ましく、３００ｋＰａ以上であることがさらに好ましい。この場合には、圧縮及び冷却を行った後のＨＩＰＥフォームを芯材として用いて真空断熱材を製造する際に、真空断熱材の収縮をより容易に低減することができる。ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の５％ひずみ時圧縮応力σｘ5の上限値は特に限定されることはないが、スチレン系単量体の架橋重合体からなるＨＩＰＥフォーム（Ｘ）における５％ひずみ時圧縮応力σｘ5の上限は、通常９００ｋＰａ程度である。なお、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の５％ひずみ時圧縮応力σｘ5の測定方法は、前述したＨＩＰＥフォームの５％ひずみ時圧縮応力σ5の測定方法と同様である。
圧縮される前のＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の５％ひずみ時圧縮応力σｘ5は１４０ｋＰａ以上であることが好ましく、２００ｋＰａ以上であることがより好ましく、３００ｋＰａ以上であることがさらに好ましい。この場合には、圧縮及び冷却を行った後のＨＩＰＥフォームを芯材として用いて真空断熱材を製造する際に、真空断熱材の収縮をより容易に低減することができる。ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の５％ひずみ時圧縮応力σｘ5の上限値は特に限定されることはないが、スチレン系単量体の架橋重合体からなるＨＩＰＥフォーム（Ｘ）における５％ひずみ時圧縮応力σｘ5の上限は、通常９００ｋＰａ程度である。なお、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の５％ひずみ時圧縮応力σｘ5の測定方法は、前述したＨＩＰＥフォームの５％ひずみ時圧縮応力σ5の測定方法と同様である。
【0052】
〔ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の圧縮応力比〕
圧縮される前のＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の５０％ひずみ時圧縮応力σｘ50に対する５％ひずみ時圧縮応力σｘ5の比σｘ5／σｘ50は０．７以上であることが好ましく、０．８以上であることがより好ましく、０．８５以上であることがさらに好ましい。この場合には、圧縮及び冷却を行った後のＨＩＰＥフォームの強度を真空断熱材の芯材として好適な範囲内までより容易に高めることができる。かかる効果を得る観点からは前記比σｘ5／σｘ50の上限は特に限定されることはないが、前記ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の５０％ひずみ時圧縮応力σｘ50に対する５％ひずみ時圧縮応力σｘ5の比σｘ5／σｘ50の上限値は１．０程度となる。なお、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の５０％ひずみ時圧縮応力σｘ50の測定方法は、前述したＨＩＰＥフォームの５０％ひずみ時圧縮応力σ50の測定方法と同様である。
圧縮される前のＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の５０％ひずみ時圧縮応力σｘ50に対する５％ひずみ時圧縮応力σｘ5の比σｘ5／σｘ50は０．７以上であることが好ましく、０．８以上であることがより好ましく、０．８５以上であることがさらに好ましい。この場合には、圧縮及び冷却を行った後のＨＩＰＥフォームの強度を真空断熱材の芯材として好適な範囲内までより容易に高めることができる。かかる効果を得る観点からは前記比σｘ5／σｘ50の上限は特に限定されることはないが、前記ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の５０％ひずみ時圧縮応力σｘ50に対する５％ひずみ時圧縮応力σｘ5の比σｘ5／σｘ50の上限値は１．０程度となる。なお、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の５０％ひずみ時圧縮応力σｘ50の測定方法は、前述したＨＩＰＥフォームの５０％ひずみ時圧縮応力σ50の測定方法と同様である。
【0053】
〔ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の平均気泡径〕
圧縮される前のＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の平均気泡径は１０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、１５μｍ以上９０μｍ以下であることがより好ましく、２０μｍ以上８０μｍ以下であることがさらに好ましい。ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の平均気泡径を前記特定の範囲内とすることにより、真空断熱材の断熱性を向上させる効果をより確実に得ることができる。
圧縮される前のＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の平均気泡径は１０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、１５μｍ以上９０μｍ以下であることがより好ましく、２０μｍ以上８０μｍ以下であることがさらに好ましい。ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の平均気泡径を前記特定の範囲内とすることにより、真空断熱材の断熱性を向上させる効果をより確実に得ることができる。
【0054】
ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の平均気泡径は、具体的には気泡の円相当直径の平均値である。気泡の円相当直径は、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の断面における気泡の面積と同じ面積の円の直径である。ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の平均気泡径は、例えば、圧縮される前のＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の連続気泡構造を画像解析することにより得られる。なお、平均気泡径のより詳細な測定方法については、実施例において説明する。
【0055】
〔ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の平均ストラット幅〕
圧縮される前のＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の平均ストラット幅は、２μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましく、２μｍ以上８μｍ以下であることがより好ましく、２μｍ以上７μｍ以下であることがさらに好ましい。この場合には、真空断熱材の断熱性を向上させる効果をより確実に得ることができる。
圧縮される前のＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の平均ストラット幅は、２μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましく、２μｍ以上８μｍ以下であることがより好ましく、２μｍ以上７μｍ以下であることがさらに好ましい。この場合には、真空断熱材の断熱性を向上させる効果をより確実に得ることができる。
【0056】
ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）における平均ストラット幅の測定方法は以下の通りである。まず、圧縮される前のＨＩＰＥフォーム（Ｘ）を任意の断面で切断し、切断面を露出させる。次に、走査型電子顕微鏡等を用いて切断面を観察し、切断面の拡大写真を取得する。この拡大写真上において、無作為に複数本のストラットを選択し、各ストラットにおける最も細い部分の幅を計測する。このようにして得られるストラットの幅の算術平均値を平均ストラット幅とする。平均ストラット幅の算出に用いるストラットの数は特に限定されることはないが、ストラットの数を多くするほど正確な平均ストラット幅を算出することができる。かかる観点から、平均ストラット幅の算出に用いるストラットの数は、例えば２０本以上であることが好ましい。
【0057】
ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の平均ストラット幅は、後述のＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の製造方法において、高内相エマルションの水相（つまり分散相）の水滴径、及び有機相の量と水相の量との比率等を調整することにより制御できる。例えば、有機相の量を少なくすることにより、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の平均ストラット幅を細くすることができる。また、有機相の量が同程度の場合であっても、攪拌時の動力を大きくすると水滴径が小さくなり、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の平均ストラット幅を細くすることができる。
【0058】
〔ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）のガラス転移温度〕
ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）のガラス転移温度Ｔｇは７０℃以上１５０℃以下であることが好ましく、８０℃以上１４０℃以下であることがより好ましく、９０℃以上１３０℃以下であることがさらに好ましい。かかるＨＩＰＥフォーム（Ｘ）から作製したＨＩＰＥフォームを芯材として使用することにより、より高温の環境で使用することができる真空断熱材を得ることができる。また、この場合には、圧縮後のＨＩＰＥフォームの強度を真空断熱材の芯材として好適な範囲内までより容易に高めることができる。
ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）のガラス転移温度Ｔｇは７０℃以上１５０℃以下であることが好ましく、８０℃以上１４０℃以下であることがより好ましく、９０℃以上１３０℃以下であることがさらに好ましい。かかるＨＩＰＥフォーム（Ｘ）から作製したＨＩＰＥフォームを芯材として使用することにより、より高温の環境で使用することができる真空断熱材を得ることができる。また、この場合には、圧縮後のＨＩＰＥフォームの強度を真空断熱材の芯材として好適な範囲内までより容易に高めることができる。
【0059】
ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）のガラス転移温度Ｔｇは、ＪＩＳ Ｋ７１２１：１９８７に基づいて測定される。具体的には、架橋重合体からなる試験片を準備し、ＪＩＳ Ｋ ７１２１：１９８７における「３．試験片の状態調節」の「（３）一定の熱処理を行った後、ガラス転移温度を測定する場合」に基づいて試験片の状態調節を行う。そして、状態調節を行った試験片を構成する樹脂の示差走査熱量分析（ＤＳＣ）を行うことにより、ＤＳＣ曲線を取得する。このようにして得られるＤＳＣ曲線における中間点ガラス転移温度をＨＩＰＥフォーム（Ｘ）のガラス転移温度Ｔｇとする。
【0060】
ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）のガラス転移温度Ｔｇは、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）を製造する際に使用するスチレン系単量体の種類、その配合割合、架橋剤の種類、その配合割合等を調整することにより、上記範囲に調整される。
【0061】
〔ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の架橋点間分子量〕
ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の架橋点間分子量Ｍｃは８×１０3以上２×１０5以下であることが好ましく、１×１０4以上１×１０5以下であることがより好ましく、２×１０4以上８×１０4以下であることがさらに好ましい。この場合には、圧縮及び冷却を行った後のＨＩＰＥフォームの強度を真空断熱材の芯材として好適な範囲内までより容易に高めることができる。
ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の架橋点間分子量Ｍｃは８×１０3以上２×１０5以下であることが好ましく、１×１０4以上１×１０5以下であることがより好ましく、２×１０4以上８×１０4以下であることがさらに好ましい。この場合には、圧縮及び冷却を行った後のＨＩＰＥフォームの強度を真空断熱材の芯材として好適な範囲内までより容易に高めることができる。
【0062】
ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の架橋点間分子量Ｍｃは、次のようにして測定される。ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）に対して、周波数：１Ｈｚ、荷重：９８ｍＮ、変形モード：圧縮という測定条件で動的粘弾性測定を行う。動的粘弾性測定の昇温過程において、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の温度がガラス転移温度Ｔｇを超えるまでの間は、横軸に温度、縦軸に貯蔵弾性率Ｅ’をプロットして得られる温度－貯蔵弾性率曲線（以下、「Ｔ－Ｅ’曲線」という。）が比較的平坦な形状を示す。ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の温度がガラス転移温度Ｔｇの付近まで上昇すると、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）を構成する架橋重合体がガラス状態からゴム状態へと転移する。そして、架橋重合体がガラス状態からゴム状態へ転移すると、Ｔ－Ｅ’曲線において貯蔵弾性率Ｅ’が急激に低下する（図３参照）。
【0063】
ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の温度がガラス転移温度Ｔｇを超えた後のＴ－Ｅ’曲線は、再び比較的平坦な形状を示す。Ｔ－Ｅ’曲線における、ガラス転移温度Ｔｇを超えた後の平坦な部分をプラトー領域（ゴム状平坦部）という。プラトー領域において、Ｅ’は温度に比例するため、以下の式（Ｉ）から架橋点間分子量Ｍｃを計算することができる。
Ｍｃ＝２（１＋μ）ρＲＴ／Ｅ’ ・・・（Ｉ）
Ｍｃ＝２（１＋μ）ρＲＴ／Ｅ’ ・・・（Ｉ）
【0064】
ただし、前記式（Ｉ）におけるμはポアソン比であり、ρはＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の見掛け密度（単位：ｋｇ／ｍ3）であり、Ｒは気体定数であり、Ｔはゴム状平坦部上の任意の点における温度（単位：Ｋ）であり、Ｅ’は当該温度Ｔにおける貯蔵弾性率（単位：ｋＰａ）である。また、ポアソン比μの値は、具体的には０．５であり、気体定数Ｒの値は、具体的には８．３１４Ｊ／（Ｋ・ｍｏｌ）である。
【0065】
架橋点間分子量Ｍｃを適切に算出する観点から、架橋点間分子量Ｍｃの算出に用いる温度Ｔは、Ｔｇ＋５０℃からＴｇ＋８０℃までの範囲内（但し、Ｔｇは、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）のガラス転移温度である）から選択することが好ましい。
【0066】
なお、ポアソン比とは材料固有の値であり、物体に応力を印加した際の、応力に対して垂直な方向に生じるひずみを応力に対して平行な方向に生じるひずみで除し、これに－１を乗じた値である。理論上、ポアソン比は－１から０．５までの範囲の値をとる。ポアソン比が負の値である場合、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）を縦方向に潰すと、横方向にも潰れることを意味する。逆に、正の値である場合は、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）を縦方向に潰すと横方向に伸びることを意味する。上述した動的粘弾性測定の測定条件では、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）を構成する架橋重合体に生じる歪はごく微小であり、体積変化が起こらないと見なすことができるため、体積一定の条件、すなわちポアソン比を０．５として、貯蔵弾性率Ｅ’、架橋点間分子量Ｍｃを算出する。
【0067】
ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の架橋点間分子量Ｍｃは、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）を製造する際に架橋剤を配合することにより小さくすることができ、架橋剤の種類およびその配合割合、単量体の種類およびその配合割合等を調整することにより所望の値に調整することができる。例えば、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）に、架橋剤成分を多く含有させることで、架橋点間分子量を低くすることができる。
【0068】
〔ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の製造方法〕
ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）は、油中水型高内相エマルションを重合させることにより得られる。油中水型高内相エマルションの有機相は、例えば、スチレン系単量体、乳化剤、重合開始剤等を含む連続相であり、水相は、脱イオン水等の水を含む分散相である。油中水型高内相エマルションの有機相には、必要に応じて架橋剤が含まれていてもよい。
ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）は、油中水型高内相エマルションを重合させることにより得られる。油中水型高内相エマルションの有機相は、例えば、スチレン系単量体、乳化剤、重合開始剤等を含む連続相であり、水相は、脱イオン水等の水を含む分散相である。油中水型高内相エマルションの有機相には、必要に応じて架橋剤が含まれていてもよい。
【0069】
ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の製造方法は、例えば、スチレン系単量体と、乳化剤と、重合開始剤とを含む有機相に、水を含む水相を内包させた油中水型高内相エマルションを形成する乳化工程と、反応容器に充填された前記油中水型高内相エマルション中で、スチレン系単量体を重合する重合工程と、
重合工程で得られる重合生成物を乾燥させてＨＩＰＥフォーム（Ｘ）を得る乾燥工程とを有している。
重合工程で得られる重合生成物を乾燥させてＨＩＰＥフォーム（Ｘ）を得る乾燥工程とを有している。
【0070】
・乳化工程
乳化工程においては、スチレン系単量体、乳化剤及び重合開始剤等の有機物を含む油性液体（有機相）と水を含む水性液体（水相）とを混合し、乳化させることにより、油中水型高内相エマルションを作製する。乳化工程では、体積比で水相が有機相の例えば３倍以上となるように油性液体と水性液体とを混合することにより、高内相エマルションを作製することができる。なお、有機相に内包させる水相の比率は、有機相と水相との質量比で調整することができる。高内相エマルションにおける前記水相の含有量は、前記有機相１００質量部に対して、２５０質量部以上３０００質量部以下であることが好ましく、４００質量部以上２５００質量部以下であることがより好ましく、５００質量部以上２０００質量部以下であることがさらに好ましい。
乳化工程においては、スチレン系単量体、乳化剤及び重合開始剤等の有機物を含む油性液体（有機相）と水を含む水性液体（水相）とを混合し、乳化させることにより、油中水型高内相エマルションを作製する。乳化工程では、体積比で水相が有機相の例えば３倍以上となるように油性液体と水性液体とを混合することにより、高内相エマルションを作製することができる。なお、有機相に内包させる水相の比率は、有機相と水相との質量比で調整することができる。高内相エマルションにおける前記水相の含有量は、前記有機相１００質量部に対して、２５０質量部以上３０００質量部以下であることが好ましく、４００質量部以上２５００質量部以下であることがより好ましく、５００質量部以上２０００質量部以下であることがさらに好ましい。
【0071】
油性液体と水性液体とを乳化させる方法は、特に限定されないが、攪拌容器内に油性液体と水性液体を入れた状態で攪拌を開始して乳化を行う方法や、攪拌容器内に油性液体のみを入れて攪拌を開始し、攪拌下で、容器内の油性液体にポンプ等を用いて水性液体を添加して乳化を行う方法等を採用することができる。油性液体にポンプなどを用いて水性液体を添加する場合、水性液体の添加速度は、特に限定されないが、例えば、油性液体１００質量％に対して１０質量％／ｍｉｎ以上１０００質量％／ｍｉｎ以下の範囲内から適宜調整すればよい。水性液体の添加速度は、油性液体（有機相）１００質量％に対して１００質量％／ｍｉｎ以上８００質量％／ｍｉｎ以下であることがより好ましく、２００質量％／ｍｉｎ以上６００質量％／ｍｉｎ以下であることがさらに好ましい。また、乳化工程の具体的な態様は特に限定されることはなく、例えば、攪拌装置を備えた攪拌容器や遠心振とう機を用いて乳化するバッチ式の乳化工程、スタティックミキサーやメッシュ等を備えたライン中に、油性液体と水性液体を連続的に供給して混合させる連続式の乳化工程の種々の態様を採用することができる。
【0072】
乳化工程での攪拌速度は、特に限定されないが、例えば、攪拌動力密度が０．０１ｋＷ／ｍ3以上１０ｋＷ／ｍ3以下となる範囲内から適宜設定することができる。所望の気泡構造を有するＨＩＰＥフォーム（Ｘ）をより容易に得やすくなる観点からは、乳化工程における攪拌動力密度は０．０３ｋＷ／ｍ3以上７ｋＷ／ｍ3以下であることがより好ましい。なお、乳化工程における攪拌動力密度（単位：ｋＷ／ｍ3）は、乳化工程において用いる攪拌装置のトルク(単位：Ｎ・ｍ)、回転数（単位：ｒｐｍ）から、攪拌時における動力（単位：ｋＷ）を算出し、この動力を乳化工程における容器の内容物の体積（単位：ｍ3）で除することで求めることができる。
【0073】
水相は、脱イオン水等の水、重合開始剤、電解質などを含むことができる。乳化工程では、例えば、油性液体、水性液体をそれぞれ作製し、攪拌下で油性液体に水性液体を添加して、高内相エマルションを作製する。また、乳化工程において、水相及び／又は有機相には、難燃剤、難燃助剤、耐光剤、着色剤等の添加剤を適宜配合することができる。
【0074】
難燃剤は、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の難燃性を向上させるために用いられる。難燃剤としては、ハロゲン、リン、窒素、シリコーン等を含む有機化合物；金属水酸化物、リン、窒素等を含む無機化合物等が挙げられる。難燃剤は、本発明の効果を損なわない範囲で使用され得る。難燃剤を配合する場合、その配合量は、架橋重合体を構成するスチレン系単量体成分と架橋剤成分との合計１００質量部に対して、５質量部以上２０質量部以下であることが好ましい。少量の添加でも優れた難燃性を付与しやすい観点から、難燃剤としては、臭素化ビスフェノール系難燃剤を用いることが好ましく、２，３－ジブロモ－２－メチルプロピル基を有する臭素化ビスフェノール系難燃剤及び／又は２，３－ジブロモプロピル基を有する臭素化ビスフェノール系難燃剤を用いることがより好ましく、２，２－ビス［４－（２、３－ジブロモ－２－メチルプロポキシ）－３，５－ジブロモフェニル］プロパンを用いることがさらに好ましい。
【0075】
また、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）には、難燃性のさらなる向上を目的として、難燃助剤を適宜配合することができる。例えば、ハロゲン系難燃剤を用いる場合において、難燃助剤としてジクミルパーオキサイド等のラジカル発生剤を用いると、ラジカル発生剤の分解によって難燃剤中のハロゲンの脱離が促進され、難燃性の向上が期待できる。また、ハロゲン系難燃剤を用いる場合において、難燃助剤として三酸化アンチモン等のアンチモン化合物を用いると、ハロゲン系難燃剤によるラジカルトラップの効果と、酸化アンチモンによる空気遮断の効果とが相乗的に作用することで難燃性の向上が期待できる。なお、難燃剤は単独で用いても良く、異なる難燃機構の難燃剤を２種以上併用しても良い。
【0076】
重合開始剤は、スチレン系単量体の重合を開始させるために用いられる。重合開始剤としては、ラジカル重合開始剤を用いることができる。重合開始剤としては、より具体的には、ジラウロイルパーオキサイド（ＬＰＯ）、ビス（４－ｔ－ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート（ＬＴＣＰ）、１，１，３，３－テトラメチルブチルパーオキシ－２－エチルヘキサノエート、ジ（３，５，５－トリメチルヘキサノイル）パーオキサイド、ｔ－ブチルパーオキシピバレエート、ｔ－ヘキシルパーオキシピバレエート、ｔ－ブチルパーオキシネオヘプタノエート、ｔ－ブチルパーオキシネオデカノエート、ｔ－ヘキシルパーオキシネオデカノエート、ジ（２－エチルヘキシル）パーオキシジカーボネート、１，１，３，３－テトラメチルブチルパーオキシネオデカノエート、過酸化ベンゾイル等の有機過酸化物；２，２’－アゾビスイソブチロニトリル、２，２’－アゾビス（４－メトキシ－２，４－ジメチルバレロニトリル）、２，２’－アゾビス（４－ジメチルバレロニトリル）、ジメチル２，２’－アゾビス（２－メチルプロピオネート）、２，２’－アゾビス（２－メチルブチロニトリル）等のアゾ化合物等が用いられる。
【0077】
重合時の水の沸騰を抑制するという観点からは、重合開始剤の１時間半減期温度は、９５℃以下であることが好ましく、９０℃以下であることがより好ましい。また、安全性の観点から、室温における重合開始剤の分解を抑制するため、重合開始剤の１時間半減期温度は、５０℃以上であることが好ましく、５５℃以上であることがより好ましい。
【0078】
重合開始剤としては、１種類以上の物質を用いることができる。また、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の見掛け密度の均一性を低下させることなく、重合時間を短縮することができる観点からは、１時間半減期温度が５０℃以上７０℃未満である有機過酸化物と、１時間半減期温度が７０℃以上９０℃以下である有機過酸化物とを、組み合わせて用いることが好ましい。
【0079】
重合開始剤は、有機相に添加されてもよく、水相に添加されてもよい。また、重合開始剤を有機相と水相との両方に添加することができる。水相に重合開始剤を添加する場合は、２，２’－アゾビス［２－（２－イミダゾリン－２－イル）プロパン］ジヒドロクロリド、２，２’－アゾビス（２－メチルプロピオンアミジン）ジヒドロクロリド、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の水溶性の重合開始剤を用いてもよい。重合開始剤の添加量は、例えば、スチレン系単量体と架橋剤との合計１００質量部に対して、０．１質量部以上５質量部以下の範囲内であればよい。
【0080】
乳化剤は、高内相エマルションの形成及び安定化のために用いられる。乳化剤としては、例えば、界面活性剤を用いることができる。乳化剤としては、より具体的には、ポリグリセリン縮合リシノレート、ポリグリセリンステアレート、ポリグリセリンオレエート、ポリグリセリンラウレート、ポリグリセリンミリステート等のグリセロールエステル類；ソルビタンオレエート、ソルビタンステアレート、ソルビタンラウレート、ソルビタンラウレート、ソルビタンパルミテート等のソルビトールエステル類；エチレングリコールソルビタンエステル類；エチレングリコールエステル類；ポリエチレングリコールとポリプロピレングリコールの共重合体等が用いられる。これらの乳化剤は、単独で使用されてもよいし、２種以上の乳化剤が併用されてもよい。乳化剤の添加量は、例えば、スチレン系単量体と架橋剤と乳化剤との合計１００質量部に対して、１質量部以上３０質量部以下の範囲内であればよい。
【0081】
電解質は、水相にイオン強度を付与し、乳化物の安定性を高めるために用いられる。電解質としては、水溶性の電解質を用いることができる。電解質としては、より具体的には、塩化カルシウム、塩化ナトリウム、塩化マグネシウム、酢酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム等が用いられる。電解質の添加量は、例えば、水性液体１００質量部に対して、０．０１質量部以上１０質量部以下の範囲内であればよい。
【0082】
・重合工程
重合工程においては、前記油中水型高内相エマルションを反応容器に充填した後、反応容器内でスチレン系単量体を重合させる。重合工程においては、例えば、反応容器内の高内相エマルションを加熱することにより、スチレン系単量体を重合させて重合生成物（具体的には、水分を含んだ架橋重合体）を得ることができる。重合工程における高内相エマルションの加熱方法としては、温水等の熱媒体液による加熱や、高周波及びマイクロ波などの電磁波による加熱等を好適に採用することができる。
重合工程においては、前記油中水型高内相エマルションを反応容器に充填した後、反応容器内でスチレン系単量体を重合させる。重合工程においては、例えば、反応容器内の高内相エマルションを加熱することにより、スチレン系単量体を重合させて重合生成物（具体的には、水分を含んだ架橋重合体）を得ることができる。重合工程における高内相エマルションの加熱方法としては、温水等の熱媒体液による加熱や、高周波及びマイクロ波などの電磁波による加熱等を好適に採用することができる。
【0083】
重合工程での重合温度は、例えば、スチレン系単量体の種類、重合開始剤の種類、架橋剤の種類等によって調整される。
【0084】
・乾燥工程
以上のようにして得られた重合生成物、つまり、水を内包した架橋重合体から水分を除去することにより、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）を得ることができる（乾燥工程）。乾燥工程では、オーブン、真空乾燥機、高周波・マイクロ波乾燥機等を用いて、重合生成物を乾燥させる。乾燥が完了することで、重合前の乳化物において水相が存在していた箇所が、乾燥後の架橋重合体においては気泡となり、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）を得ることができる。一例として、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）は、前記重合生成物を９０℃に設定したオーブン中で恒量となるまで十分乾燥することで得ることができる。
以上のようにして得られた重合生成物、つまり、水を内包した架橋重合体から水分を除去することにより、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）を得ることができる（乾燥工程）。乾燥工程では、オーブン、真空乾燥機、高周波・マイクロ波乾燥機等を用いて、重合生成物を乾燥させる。乾燥が完了することで、重合前の乳化物において水相が存在していた箇所が、乾燥後の架橋重合体においては気泡となり、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）を得ることができる。一例として、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）は、前記重合生成物を９０℃に設定したオーブン中で恒量となるまで十分乾燥することで得ることができる。
【0085】
・脱水工程
前記製造方法においては、乾燥工程を行う前に、必要に応じて重合生成物に含まれる水分の一部を重合生成物から除去する脱水工程を行うこともできる。乾燥工程の前に脱水工程を行うことにより、乾燥工程に要する時間をより短縮することができる。脱水工程において重合生成物から水分の一部を除去する方法としては、例えばプレス機等を用いて重合生成物を圧搾する方法や、遠心分離を行う方法などが挙げられる。
前記製造方法においては、乾燥工程を行う前に、必要に応じて重合生成物に含まれる水分の一部を重合生成物から除去する脱水工程を行うこともできる。乾燥工程の前に脱水工程を行うことにより、乾燥工程に要する時間をより短縮することができる。脱水工程において重合生成物から水分の一部を除去する方法としては、例えばプレス機等を用いて重合生成物を圧搾する方法や、遠心分離を行う方法などが挙げられる。
【0086】
重合生成物の脱水は、室温（例えば２３℃）で行ってもよいが、例えば、重合生成物のガラス転移温度以上の温度で行うこともできる。この場合には、圧搾や遠心分離による脱水が容易になり、乾燥時間を短くすることができる。
【0087】
脱水工程においては、水分の除去を開始してから完了するまでの間の重合生成物の温度をガラス転移温度以上の温度に維持することが好ましい。このように、脱水工程において外力が加わっている間の重合生成物の温度をガラス転移温度以上の温度に保つことにより、脱水工程が完了し、外力から開放された際に、重合生成物の寸法が脱水工程を行う前の寸法程度にまで復元しやすくなる。その結果、脱水工程前の重合生成物の構造が乾燥工程後のＨＩＰＥフォーム（Ｘ）により反映されやすくなる。さらに、この場合には、乾燥工程に要する時間をより短縮することができる。
【0088】
〔ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の圧縮〕
以上のようにして得られたＨＩＰＥフォーム（Ｘ）を、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の温度がガラス転移温度以上である状態で下記式（１）により表される圧縮率Ｃが０．２以上０．７以下となる範囲に圧縮する。
Ｃ＝（ｔ0－ｔ1）／ｔ0 ・・・（１）
以上のようにして得られたＨＩＰＥフォーム（Ｘ）を、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の温度がガラス転移温度以上である状態で下記式（１）により表される圧縮率Ｃが０．２以上０．７以下となる範囲に圧縮する。
Ｃ＝（ｔ0－ｔ1）／ｔ0 ・・・（１）
【0089】
ただし、前記式（１）におけるｔ0は圧縮される前のＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の厚み（単位：ｍｍ）であり、ｔ1は圧縮された状態のＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の厚み（単位：ｍｍ）である。
【0090】
その後、圧縮された状態を維持したままＨＩＰＥフォーム（Ｘ）をガラス転移温度未満の温度まで冷却することにより、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の形状を圧縮された状態の形状で安定させる。以上により、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の見掛け密度を所望の範囲内まで高め、前記ＨＩＰＥフォームを得ることができる。
【0091】
なお、圧縮時のＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の温度は、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の中心部、つまり、ＨＩＰＥフォームにおける、長さ方向、幅方向及び厚み方向のいずれの方向においても中央となる部分の温度をいう。また、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）を前述した態様で圧縮する際には、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の加熱と圧縮とを同時に行ってもよく、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の加熱を行った後、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の温度がガラス転移温度以上である間に圧縮を行ってもよい。加熱と圧縮とを同時に行う場合には、例えば熱プレス装置などの加熱と圧縮とを同時に行うことができる装置を用いればよい。また、加熱と圧縮とを別々に行う場合には、例えば、オーブン等を用いてＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の加熱を行った後に、プレス装置を用いて圧縮する方法等を採用することができる。
【0092】
ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）を圧縮する際の温度がガラス転移温度未満の場合には、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の軟化が不十分となり、気泡壁の構造を維持したまま圧縮することや、圧縮後のＨＩＰＥフォームの見掛け密度を高めることが難しくなるおそれがある。
【0093】
ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の圧縮率Ｃが小さすぎる場合には、ＨＩＰＥフォームの気泡及び気泡壁が過度に押しつぶされやすくなる。そのため、この場合には、真空断熱材の内部に十分な広さの真空の空間を形成することが難しくなったり、気泡壁が断熱に適さない構造となったりするため、断熱性の低下を招くおそれがある。また、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の圧縮率Ｃが大きすぎる場合には、ＨＩＰＥフォームの見掛け密度を十分に高めることが難しくなり、断熱性の低下を招くおそれがある。
【0094】
（真空断熱材）
前記ＨＩＰＥフォームを外包材内に封入した後、外包材によって囲まれた内部空間内の気体を排気することにより、真空断熱材を得ることができる。真空断熱材２は、図４に示すように、外包材２１と、外包材２１内に封入された芯材２２と、を有している。また、真空断熱材２における、外包材２１によって囲まれた内部空間の圧力は大気圧よりも低い。真空断熱材の内部の真空度は、より良好な断熱性を得る観点から１０Ｐａ以下であることが好ましく、５Ｐａ以下であることがさらに好ましい。
前記ＨＩＰＥフォームを外包材内に封入した後、外包材によって囲まれた内部空間内の気体を排気することにより、真空断熱材を得ることができる。真空断熱材２は、図４に示すように、外包材２１と、外包材２１内に封入された芯材２２と、を有している。また、真空断熱材２における、外包材２１によって囲まれた内部空間の圧力は大気圧よりも低い。真空断熱材の内部の真空度は、より良好な断熱性を得る観点から１０Ｐａ以下であることが好ましく、５Ｐａ以下であることがさらに好ましい。
【0095】
〔芯材〕
真空断熱材２の芯材２２は、前記特定の範囲内の見掛け密度及び５％ひずみ時圧縮応力と５０％ひずみ時圧縮応力との比を有するＨＩＰＥフォーム１から構成されている。芯材２２として用いられるＨＩＰＥフォーム１の具体的な構成は前述した通りであるため、ＨＩＰＥフォーム１の具体的な構成については、前述したＨＩＰＥフォームの説明を適宜参照することができる。
真空断熱材２の芯材２２は、前記特定の範囲内の見掛け密度及び５％ひずみ時圧縮応力と５０％ひずみ時圧縮応力との比を有するＨＩＰＥフォーム１から構成されている。芯材２２として用いられるＨＩＰＥフォーム１の具体的な構成は前述した通りであるため、ＨＩＰＥフォーム１の具体的な構成については、前述したＨＩＰＥフォームの説明を適宜参照することができる。
【0096】
〔外包材〕
真空断熱材の外包材は、水蒸気透過度及びガス透過度が低い性質、つまりガスバリア性を有している。これにより、真空断熱材の内部空間の圧力を大気圧よりも低い圧力に保ち、真空断熱材の断熱性を維持することができる。外包材としては、例えば、ガスバリア性を有する材料からなるガスバリア層と、ガスバリア層の片面に積層された熱溶着層とを有する多層フィルムが用いられる。
真空断熱材の外包材は、水蒸気透過度及びガス透過度が低い性質、つまりガスバリア性を有している。これにより、真空断熱材の内部空間の圧力を大気圧よりも低い圧力に保ち、真空断熱材の断熱性を維持することができる。外包材としては、例えば、ガスバリア性を有する材料からなるガスバリア層と、ガスバリア層の片面に積層された熱溶着層とを有する多層フィルムが用いられる。
【0097】
ガスバリア層を構成する材料としては、例えば、アルミニウムなどの金属からなる金属箔又は金属蒸着薄膜が用いられる。熱溶着層を構成する材料としては、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂フィルム；ポリエチレンテレフタラートやポリブチレンテレフタラート等のポリエステル系樹脂フィルム；ポリ塩化ビニリデン等のポリ塩化ビニル系樹脂フィルムが用いられる。
【0098】
外包材は、さらに、ガスバリア層における熱溶着層を有する面の背面に積層された保護フィルム層を有していることが好ましい。保護フィルム層を構成する材料としては、例えば、ナイロン等のポリアミド系樹脂フィルム；ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタラート等のポリエステル系樹脂フィルム等が用いられる。前記保護フィルム層の数は１層以上であればよい。例えば、外包材は、ガスバリア層における熱溶着層が積層された面の背面に１層の保護フィルム層を有していてもよく、互いに積層された２層以上の保護フィルム層を有していてもよい。外包材の厚みは３０μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましい。
【0099】
〔真空断熱材の熱伝導率〕
真空断熱材の熱伝導率は、６．０ｍＷ／（ｍ・Ｋ）未満であることが好ましい。この場合には、真空断熱材の断熱性をより高めることができる。なお、真空断熱材の断熱性を高める観点からは真空断熱材の熱伝導率の下限は特に限定されることはないが、前記特定のＨＩＰＥフォームを芯材として用いる場合の真空断熱材の熱伝導率の下限は３．０ｍＷ／（ｍ・Ｋ）程度となる。
真空断熱材の熱伝導率は、６．０ｍＷ／（ｍ・Ｋ）未満であることが好ましい。この場合には、真空断熱材の断熱性をより高めることができる。なお、真空断熱材の断熱性を高める観点からは真空断熱材の熱伝導率の下限は特に限定されることはないが、前記特定のＨＩＰＥフォームを芯材として用いる場合の真空断熱材の熱伝導率の下限は３．０ｍＷ／（ｍ・Ｋ）程度となる。
【0100】
真空断熱材の熱伝導率は、ＪＩＳ Ａ１４１２－２：１９９９に規定された熱流計法により測定することができる。より具体的には、ＨＩＰＥフォームの熱伝導率の測定には、例えば、熱伝導測定装置（英弘精機株式会社製「ＨＣ－０７４／２００」）を用いることができる。熱伝導率の測定に当たっては、まず、ＨＩＰＥフォームから長さ１８０ｍｍ、幅１８０ｍｍ、厚み１０ｍｍの平板状の芯材を作製する。この芯材を外包材に封入し、外包材の熱溶着部を含めた外寸が長さ約２００ｍｍ、幅約２００ｍｍ、厚み１０ｍｍの真空断熱材を作製する。このようにして得られた真空断熱材を試験体として用い、試験体の厚み方向における一方の面を高温面と接触させ、他方の面を低温面と接触させた状態で、高温面と低温面との間に温度差を与える。そして、定常状態において試験体を通過する熱流を測定し、得られた熱流等に基づいて熱伝導率を算出すればよい。また、熱伝導率を測定する際の高温面の温度は３３℃、低温面の温度は１３℃、試験体平均温度は２３℃であればよい。
【0101】
（真空断熱材の製造方法）
前記真空断熱材の製造方法は特に限定されることはなく、公知の方法を採用することができる。例えば、芯材の表面を外包材で包んだ後、真空断熱材の内部空間内に存在する気体を排気して内部空間を真空状態とし、この真空状態を維持した状態で外包材によって芯材を封止することにより、真空断熱材を得ることができる。
前記真空断熱材の製造方法は特に限定されることはなく、公知の方法を採用することができる。例えば、芯材の表面を外包材で包んだ後、真空断熱材の内部空間内に存在する気体を排気して内部空間を真空状態とし、この真空状態を維持した状態で外包材によって芯材を封止することにより、真空断熱材を得ることができる。
【0102】
外包材によって囲まれた真空断熱材の内部空間には、少なくともＨＩＰＥフォームからなる芯材が封入されている。また、真空断熱材の内部空間には、芯材に加え、水分及び／又はガスを吸着する吸着材が封入されていてもよい。この場合には、真空断熱材の内部空間の圧力をより長期間にわたって大気圧よりも低い圧力に保つことができる。その結果、真空断熱材の断熱性をより長期間にわたって維持することができる。
【実施例0103】
前記ＨＩＰＥフォーム、その製造方法及び真空断熱材の実施例を以下に説明する。なお、実施例及び比較例において用いたスチレン系単量体、架橋剤、乳化剤及び重合開始剤及びこれらの略称は以下の通りである。
【0104】
・スチレン系単量体
Ｓｔ：スチレン
・架橋剤
ＤＶＢ：ジビニルベンゼン（分子量１３０、日鉄ケミカル＆マテリアル株式会社製「ＤＶＢ－５７０」、純度５７％）
Ｓｔ：スチレン
・架橋剤
ＤＶＢ：ジビニルベンゼン（分子量１３０、日鉄ケミカル＆マテリアル株式会社製「ＤＶＢ－５７０」、純度５７％）
【0105】
・重合開始剤
ＬＰＯ：ジラウロイルパーオキサイド（日油株式会社製「パーロイル（登録商標）Ｌ」、１時間半減期温度：７９．５℃）
ＬＴＣＰ：ビス（４－ｔ－ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート（日油株式会社製「パーロイルＴＣＰ」、１時間半減期温度：５７．５℃）
ＬＰＯ：ジラウロイルパーオキサイド（日油株式会社製「パーロイル（登録商標）Ｌ」、１時間半減期温度：７９．５℃）
ＬＴＣＰ：ビス（４－ｔ－ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート（日油株式会社製「パーロイルＴＣＰ」、１時間半減期温度：５７．５℃）
【0106】
（実施例１）
本例では、まず、以下の方法によりＨＩＰＥフォーム（Ｘ）を製造した。
本例では、まず、以下の方法によりＨＩＰＥフォーム（Ｘ）を製造した。
【0107】
〔ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の作製〕
トルク変換器付攪拌装置の付いた内容積が３Ｌのガラス容器に、スチレン系単量体としてのスチレン８２．５質量部と、架橋剤としてのジビニルベンゼン１０質量部、乳化剤としてのポリグリセリン縮合リシノレート７．５質量部と、重合開始剤としてのジラウロイルパーオキサイド０．５質量部及びビス（４－ｔ－ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート０．５質量部とを投入した。これらをガラス容器内で混合することにより、有機相を形成した。
トルク変換器付攪拌装置の付いた内容積が３Ｌのガラス容器に、スチレン系単量体としてのスチレン８２．５質量部と、架橋剤としてのジビニルベンゼン１０質量部、乳化剤としてのポリグリセリン縮合リシノレート７．５質量部と、重合開始剤としてのジラウロイルパーオキサイド０．５質量部及びビス（４－ｔ－ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート０．５質量部とを投入した。これらをガラス容器内で混合することにより、有機相を形成した。
【0108】
次に、脱イオン水１９００質量部に対して電解質としての塩化カルシウム０．１０質量部を溶解させ、水相を調製した。そして、有機相を４００ｒｐｍの回転速度で攪拌しながら、温度２０℃の水相を約４５０ｇ／ｍｉｎの速度でガラス容器内に添加した。脱イオン水の添加が終了してから１０分間攪拌を継続することにより、油中水型（つまりＷ／Ｏ型）の高内相エマルションを調製した。乳化完了後の攪拌動力密度は１．４ｋＷ／ｍ3であった。なお、攪拌動力密度（単位：ｋＷ／ｍ3）は、攪拌装置のトルク(単位：Ｎ・ｍ)、回転数（単位：ｒｐｍ）より動力（単位：ｋＷ）を算出し、内容物の体積（単位：ｍ3）で除することで求めることができる。
【0109】
次に、攪拌動力密度を０．１ｋＷ／ｍ3に下げ、ガラス容器にアスピレーターを接続して容器内を減圧することにより、エマルション中に含まれる微小気泡を除去した。減圧開始から１０分後、攪拌を停止して容器内を大気圧に戻した。なお、攪拌開始から攪拌終了までの間、チラーを用いてガラス容器内の温度を２０℃に維持した。
【0110】
このようにして得られた高内相エマルションを、縦２００ｍｍ、横２００ｍｍ、深さ４０ｍｍの容器内に充填した。そして、７０℃の恒温水槽にて約１０時間かけて反応容器内の高内相エマルションの有機相を重合させることにより、反応容器内に重合生成物（つまり、水を内包した架橋重合体）を形成した。重合が完了した後、恒温水槽から反応容器を取り出し、室温まで冷却した。
【0111】
次に、反応容器から取り出した重合生成物を水で洗浄した。洗浄後の重合生成物を脱水した後、９０℃のオーブンで恒量になるまで乾燥させることによりＨＩＰＥフォーム（Ｘ）を得た。乾燥後に得られたＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の外寸は長さ約２００ｍｍ、幅約２００ｍｍ、厚み約４０ｍｍであった。次に、バンドソーを用い、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）を長さ約１８０ｍｍ、幅約１８０ｍｍ、厚み約２５ｍｍの板状となるように切断し、さらにドラムサンダーを用いて厚みが２０ｍｍとなるように両面を研磨した。このようにして成形したＨＩＰＥフォーム（Ｘ）を２００℃の温度で３０分加熱して養生した。養生後におけるＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の厚みｔ0は２０ｍｍであった。
【0112】
本例のＨＩＰＥフォーム（Ｘ）における各種成分の仕込み組成等を表１に示す。なお、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）中の各種成分（スチレン系単量体及び架橋剤）の含有量は、仕込み時における、各種成分の配合量（架橋剤に関しては、不純物を除く配合量）と、スチレン系単量体成分と架橋剤成分（不純物を除く）との合計配合量とから求めることができる。
【0113】
〔芯材の作製〕
次に、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）をガラス転移温度以上の温度に加熱しつつ圧縮し、圧縮状態を維持したままガラス転移温度未満の温度まで冷却することにより芯材を作製した。具体的には、前記の方法により得られたＨＩＰＥフォーム（Ｘ）を、熱板温度２００℃の熱プレス装置に供給し、５分間加熱してＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の温度を１５０℃以上にすることで軟化させた。軟化後、圧縮後の厚みｔ1が１０ｍｍとなるようにＨＩＰＥフォーム（Ｘ）を圧縮した。そして、この厚みを維持したままＨＩＰＥフォームを冷却し、ＨＩＰＥフォームの形状を安定させた。以上により、真空断熱材の芯材となるＨＩＰＥフォームを得た。本例におけるＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の圧縮率Ｃは表２に示す通りであった。
次に、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）をガラス転移温度以上の温度に加熱しつつ圧縮し、圧縮状態を維持したままガラス転移温度未満の温度まで冷却することにより芯材を作製した。具体的には、前記の方法により得られたＨＩＰＥフォーム（Ｘ）を、熱板温度２００℃の熱プレス装置に供給し、５分間加熱してＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の温度を１５０℃以上にすることで軟化させた。軟化後、圧縮後の厚みｔ1が１０ｍｍとなるようにＨＩＰＥフォーム（Ｘ）を圧縮した。そして、この厚みを維持したままＨＩＰＥフォームを冷却し、ＨＩＰＥフォームの形状を安定させた。以上により、真空断熱材の芯材となるＨＩＰＥフォームを得た。本例におけるＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の圧縮率Ｃは表２に示す通りであった。
【0114】
〔真空断熱材の作製〕
次に、芯材を外包材に入れ、外包材の内部空間を減圧した後に芯材を外包材に封入することにより真空断熱材を作製した。外包材としては、アルミニウム箔からなるガスバリア層と、ポリエチレンからなり、ガスバリア層の一方の面に積層された熱溶着層と、ナイロンフィルムとポリエチレンテレフタラートフィルムとの積層体からなり、ガスバリア層における熱溶着層の背面に積層された保護フィルム層と、を有する多層フィルムを用いた。まず、長さ２３０ｍｍ、幅２３０ｍｍの正方形状の多層フィルムを２枚準備した。次に、熱溶着層が内側になるように２枚の多層フィルムを重ね合わせ、多層フィルムの三辺を熱溶着することで一辺が開口する袋状の外包材を得た。
次に、芯材を外包材に入れ、外包材の内部空間を減圧した後に芯材を外包材に封入することにより真空断熱材を作製した。外包材としては、アルミニウム箔からなるガスバリア層と、ポリエチレンからなり、ガスバリア層の一方の面に積層された熱溶着層と、ナイロンフィルムとポリエチレンテレフタラートフィルムとの積層体からなり、ガスバリア層における熱溶着層の背面に積層された保護フィルム層と、を有する多層フィルムを用いた。まず、長さ２３０ｍｍ、幅２３０ｍｍの正方形状の多層フィルムを２枚準備した。次に、熱溶着層が内側になるように２枚の多層フィルムを重ね合わせ、多層フィルムの三辺を熱溶着することで一辺が開口する袋状の外包材を得た。
【0115】
この外包材に圧縮後のＨＩＰＥフォームからなる芯材を入れた後、真空包装機（株式会社ＭＤＪ製「ＭＤＫＴ５００－ＲＤ」）を用いて外包材の内部空間に存在する気体を排気した。そして、内部空間の圧力が１Ｐａに到達した時点からさらに６０秒間排気を継続した後、外包材の開口した一辺を熱溶着することにより、外包材内に芯材を封入した。その後、芯材を含まない端部を切断することで長さ２００ｍｍ、幅２００ｍｍ、厚み４０ｍｍの寸法とした。以上により、実施例１の真空断熱材を得た。
【0116】
（実施例２～４）
これらの実施例においては、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の厚みｔ0及び圧縮率Ｃを表２に示すように変更した点以外は実施例１と同様の方法によりＨＩＰＥフォーム及び真空断熱材を作製した。なお、実施例２～４における圧縮された状態のＨＩＰＥフォームの厚みｔ1は、実施例１におけるＨＩＰＥフォームの厚みｔ1と同様である。
これらの実施例においては、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の厚みｔ0及び圧縮率Ｃを表２に示すように変更した点以外は実施例１と同様の方法によりＨＩＰＥフォーム及び真空断熱材を作製した。なお、実施例２～４における圧縮された状態のＨＩＰＥフォームの厚みｔ1は、実施例１におけるＨＩＰＥフォームの厚みｔ1と同様である。
【0117】
（実施例５～６）
これらの実施例においては、水相の配合量及び攪拌動力密度を表１に示すように変更した点以外は、実施例１と同様の方法によりＨＩＰＥフォーム及び真空断熱材を得た。
これらの実施例においては、水相の配合量及び攪拌動力密度を表１に示すように変更した点以外は、実施例１と同様の方法によりＨＩＰＥフォーム及び真空断熱材を得た。
【0118】
（実施例７～８）
これらの実施例においては、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の厚みｔ0及び圧縮された状態のＨＩＰＥフォームの厚みｔ1を表２に示すように変更した点以外は実施例１と同様の方法によりＨＩＰＥフォーム及び真空断熱材を得た。なお、実施例７～８における圧縮前後の圧縮率Ｃは、実施例１における圧縮率Ｃと同様である。
これらの実施例においては、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の厚みｔ0及び圧縮された状態のＨＩＰＥフォームの厚みｔ1を表２に示すように変更した点以外は実施例１と同様の方法によりＨＩＰＥフォーム及び真空断熱材を得た。なお、実施例７～８における圧縮前後の圧縮率Ｃは、実施例１における圧縮率Ｃと同様である。
【0119】
（実施例９～１０）
これらの実施例においては、攪拌動力密度を表１に示すように変更した点以外は、実施例１と同様の方法によりＨＩＰＥフォーム及び真空断熱材を作製した。
これらの実施例においては、攪拌動力密度を表１に示すように変更した点以外は、実施例１と同様の方法によりＨＩＰＥフォーム及び真空断熱材を作製した。
【0120】
（比較例１）
比較例１のＨＩＰＥフォームは、反応容器から重合生成物を取り出し、脱水工程及び乾燥工程を行った後に圧縮が行われていない、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）である。比較例１のＨＩＰＥフォームの製造方法は、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の厚みｔ0を表４に示すように変更した点、脱水工程及び乾燥工程を行った後に圧縮を行っていない点以外は、実施例１におけるＨＩＰＥフォームの製造方法と同様である。
比較例１のＨＩＰＥフォームは、反応容器から重合生成物を取り出し、脱水工程及び乾燥工程を行った後に圧縮が行われていない、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）である。比較例１のＨＩＰＥフォームの製造方法は、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の厚みｔ0を表４に示すように変更した点、脱水工程及び乾燥工程を行った後に圧縮を行っていない点以外は、実施例１におけるＨＩＰＥフォームの製造方法と同様である。
【0121】
（比較例２）
比較例２においては、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の厚みｔ0及び圧縮率Ｃを表４に示すように変更した点以外は、実施例１と同様の方法によりＨＩＰＥフォーム及び真空断熱材を作製した。
比較例２においては、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の厚みｔ0及び圧縮率Ｃを表４に示すように変更した点以外は、実施例１と同様の方法によりＨＩＰＥフォーム及び真空断熱材を作製した。
【0122】
（比較例３～４）
これらの比較例においては、油相及び水相の配合と、攪拌動力密度と、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の厚みｔ0とを変更した点以外は、実施例１と同様の方法によりＨＩＰＥフォーム及び真空断熱材を得た。なお、これらの比較例における油相の配合、水相の配合及び攪拌動力密度は表３に示す通りである。また、これらの比較例におけるＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の厚みｔ0は表４に示す通りである。
これらの比較例においては、油相及び水相の配合と、攪拌動力密度と、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の厚みｔ0とを変更した点以外は、実施例１と同様の方法によりＨＩＰＥフォーム及び真空断熱材を得た。なお、これらの比較例における油相の配合、水相の配合及び攪拌動力密度は表３に示す通りである。また、これらの比較例におけるＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の厚みｔ0は表４に示す通りである。
【0123】
次に、表１～表４に示した各物性の評価方法を説明する。
【0124】
〔ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の見掛け密度〕
圧縮される前のＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の質量（単位：ｋｇ）を外形寸法から算出される体積（単位：ｍ3）で除することにより、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の見掛け密度（単位：ｋｇ／ｍ3）を算出した。
圧縮される前のＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の質量（単位：ｋｇ）を外形寸法から算出される体積（単位：ｍ3）で除することにより、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の見掛け密度（単位：ｋｇ／ｍ3）を算出した。
【0125】
〔ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）のガラス転移温度Ｔｇ〕
ＪＩＳ Ｋ７１２１：１９８７に基づいて圧縮される前のＨＩＰＥフォーム（Ｘ）のガラス転移温度Ｔｇを測定した。具体的には、まず、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）を切断して試験片を採取した。次に、ＪＩＳ Ｋ ７１２１：１９８７における「３．試験片の状態調節」の「（３）一定の熱処理を行った後、ガラス転移温度を測定する場合」に基づいて試験片の状態調節を行った。そして、状態調節を行った試験片の示差走査熱量分析（ＤＳＣ）を行うことにより、ＤＳＣ曲線を取得した。このようにして得られるＤＳＣ曲線における中間点ガラス転移温度をＨＩＰＥフォーム（Ｘ）のガラス転移温度Ｔｇとした。
ＪＩＳ Ｋ７１２１：１９８７に基づいて圧縮される前のＨＩＰＥフォーム（Ｘ）のガラス転移温度Ｔｇを測定した。具体的には、まず、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）を切断して試験片を採取した。次に、ＪＩＳ Ｋ ７１２１：１９８７における「３．試験片の状態調節」の「（３）一定の熱処理を行った後、ガラス転移温度を測定する場合」に基づいて試験片の状態調節を行った。そして、状態調節を行った試験片の示差走査熱量分析（ＤＳＣ）を行うことにより、ＤＳＣ曲線を取得した。このようにして得られるＤＳＣ曲線における中間点ガラス転移温度をＨＩＰＥフォーム（Ｘ）のガラス転移温度Ｔｇとした。
【0126】
〔ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の平均気泡径〕
フェザー刃を用いて、圧縮される前のＨＩＰＥフォーム（Ｘ）における短手方向と厚み方向との中央、及び、短手方向の両端における厚み方向の中央から観察用の試料をそれぞれ切り出した。次いで、低真空走査電子顕微鏡（株式会社日立ハイテクサイエンス製「Ｍｉｎｉｓｃｏｐｅ（登録商標） ＴＭ３０３０Ｐｌｕｓ」）を用いて各試料を観察し、試料の断面の拡大写真を撮影した。
フェザー刃を用いて、圧縮される前のＨＩＰＥフォーム（Ｘ）における短手方向と厚み方向との中央、及び、短手方向の両端における厚み方向の中央から観察用の試料をそれぞれ切り出した。次いで、低真空走査電子顕微鏡（株式会社日立ハイテクサイエンス製「Ｍｉｎｉｓｃｏｐｅ（登録商標） ＴＭ３０３０Ｐｌｕｓ」）を用いて各試料を観察し、試料の断面の拡大写真を撮影した。
【0127】
・試料の前処理：メタルコーティング装置（株式会社真空デバイス製「ＭＳＰ－１Ｓ」）を用いて、試料の導電処理を行った。ターゲット電極にはＡｕ－Ｐｄを用いた。
・観察倍率：５０倍
・加速電圧：５ｋＶ
・観察条件：表面（低倍率）
・観察モード：二次電子（標準）
・観察倍率：５０倍
・加速電圧：５ｋＶ
・観察条件：表面（低倍率）
・観察モード：二次電子（標準）
【0128】
次に、撮影した拡大写真を画像処理ソフト（ナノシステム株式会社製「ＮａｎｏＨｕｎｔｅｒ ＮＳ２Ｋ－Ｐｒｏ」）を用いて解析し、拡大写真上に存在する個々の気泡の気泡径（円相当直径）を算出した。そして、これらの気泡径を算術平均した値をＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の平均気泡径とした。詳細な解析の手順及び条件は以下の通りとした。
【0129】
（１）モノクロ変換
（２）平滑化フィルタ（３×３、８近傍、処理回数＝１）
（３）濃度ムラ補正（背景より明るい、大きさ＝５）
（４）ＮＳ法２値化（背景より暗い、鮮明度＝９、感度＝１、ノイズ除去、濃度範囲＝０～２５５）
（５）収縮（８近傍、処理回数＝１）
（６）特徴量（面積）による画像の選択（５０～∞μｍ2のみ選択、８近傍）
（７）隣と接続されない膨張（８近傍、処理回数＝３）
（８）円相当直径計測（面積から計算、８近傍）
（２）平滑化フィルタ（３×３、８近傍、処理回数＝１）
（３）濃度ムラ補正（背景より明るい、大きさ＝５）
（４）ＮＳ法２値化（背景より暗い、鮮明度＝９、感度＝１、ノイズ除去、濃度範囲＝０～２５５）
（５）収縮（８近傍、処理回数＝１）
（６）特徴量（面積）による画像の選択（５０～∞μｍ2のみ選択、８近傍）
（７）隣と接続されない膨張（８近傍、処理回数＝３）
（８）円相当直径計測（面積から計算、８近傍）
【0130】
〔ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の平均ストラット幅〕
まず、圧縮される前のＨＩＰＥフォーム（Ｘ）を任意の断面で切断し、切断面を露出させた。次に、走査型電子顕微鏡等を用いて切断面を観察し、切断面の拡大写真を取得した。この拡大写真上において、無作為に２０本のストラットを選択し、各ストラットにおける最も細い部分の幅を計測した。このようにして得られるストラットの幅の算術平均値を平均ストラット幅とした。
まず、圧縮される前のＨＩＰＥフォーム（Ｘ）を任意の断面で切断し、切断面を露出させた。次に、走査型電子顕微鏡等を用いて切断面を観察し、切断面の拡大写真を取得した。この拡大写真上において、無作為に２０本のストラットを選択し、各ストラットにおける最も細い部分の幅を計測した。このようにして得られるストラットの幅の算術平均値を平均ストラット幅とした。
【0131】
〔ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の圧縮物性〕
圧縮される前のＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の中心付近から、スキン面、つまり重合時に容器と接触していた面を含まないようにして長さ５０ｍｍ、幅５０ｍｍ、厚み２０ｍｍの試験片を切り出した。この試験片を温度２３℃、湿度５０％の環境下に静置して試験片の状態調節を行った。そして、状態調節後の試験片を用い、ＪＩＳ６７６７：１９９９に基づいてＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の５％ひずみ時圧縮応力σｘ5及び５０％ひずみ時圧縮応力σｘ50を測定した。また、これらの値に基づき、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の５０％ひずみ時圧縮応力σｘ50に対する５％ひずみ時圧縮応力σｘ5の比σｘ5／σｘ50を算出した。
圧縮される前のＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の中心付近から、スキン面、つまり重合時に容器と接触していた面を含まないようにして長さ５０ｍｍ、幅５０ｍｍ、厚み２０ｍｍの試験片を切り出した。この試験片を温度２３℃、湿度５０％の環境下に静置して試験片の状態調節を行った。そして、状態調節後の試験片を用い、ＪＩＳ６７６７：１９９９に基づいてＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の５％ひずみ時圧縮応力σｘ5及び５０％ひずみ時圧縮応力σｘ50を測定した。また、これらの値に基づき、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の５０％ひずみ時圧縮応力σｘ50に対する５％ひずみ時圧縮応力σｘ5の比σｘ5／σｘ50を算出した。
【0132】
なお、圧縮試験には卓上形精密万能試験機（株式会社島津製作所製「ＡＧＳ－１０ｋＮＸ」）を用いた。また、圧縮試験における圧縮速度は１０ｍｍ／ｍｉｎとした。
【0133】
〔ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の架橋点間分子量Ｍｃ〕
圧縮される前のＨＩＰＥフォーム（Ｘ）に対して、周波数：１Ｈｚ、荷重：９８ｍＮ、変形モード：圧縮という測定条件で動的粘弾性測定を行い、Ｔ－Ｅ’曲線を取得した。得られたＴ－Ｅ’曲線における、Ｔｇ＋５０℃からＴｇ＋８０℃までの範囲内の任意の温度Ｔ（単位：Ｋ）と、当該温度Ｔにおける貯蔵弾性率Ｅ’（単位：ｋＰａ）と、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の見掛け密度ρ（単位：ｋｇ／ｍ3）とを用い、下記式（１）に基づいてＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の架橋点間分子量Ｍｃを算出した。
Ｍｃ＝２（１＋μ）ρＲＴ／Ｅ’ ・・・（Ｉ）
圧縮される前のＨＩＰＥフォーム（Ｘ）に対して、周波数：１Ｈｚ、荷重：９８ｍＮ、変形モード：圧縮という測定条件で動的粘弾性測定を行い、Ｔ－Ｅ’曲線を取得した。得られたＴ－Ｅ’曲線における、Ｔｇ＋５０℃からＴｇ＋８０℃までの範囲内の任意の温度Ｔ（単位：Ｋ）と、当該温度Ｔにおける貯蔵弾性率Ｅ’（単位：ｋＰａ）と、ＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の見掛け密度ρ（単位：ｋｇ／ｍ3）とを用い、下記式（１）に基づいてＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の架橋点間分子量Ｍｃを算出した。
Ｍｃ＝２（１＋μ）ρＲＴ／Ｅ’ ・・・（Ｉ）
【0134】
ただし、前記式（Ｉ）におけるμはポアソン比であり、Ｒは気体定数である。ポアソン比μの値は、具体的には０．５とし、気体定数Ｒの値は、具体的には８．３１４Ｊ／（Ｋ・ｍｏｌ）とした。
【0135】
〔ＨＩＰＥフォームの見掛け密度〕
圧縮及び冷却を行った後のＨＩＰＥフォームの質量（単位：ｋｇ）を外形寸法から算出される体積（単位：ｍ3）で除することにより、圧縮後のＨＩＰＥフォームの見掛け密度（単位：ｋｇ／ｍ3）を算出した。
圧縮及び冷却を行った後のＨＩＰＥフォームの質量（単位：ｋｇ）を外形寸法から算出される体積（単位：ｍ3）で除することにより、圧縮後のＨＩＰＥフォームの見掛け密度（単位：ｋｇ／ｍ3）を算出した。
【0136】
〔ＨＩＰＥフォームの圧縮物性〕
ＨＩＰＥフォームの圧縮物性の測定方法は、圧縮される前のＨＩＰＥフォーム（Ｘ）に替えて圧縮及び冷却を行った後のＨＩＰＥフォームを用いたこと以外はＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の圧縮物性の測定方法と同様である。
ＨＩＰＥフォームの圧縮物性の測定方法は、圧縮される前のＨＩＰＥフォーム（Ｘ）に替えて圧縮及び冷却を行った後のＨＩＰＥフォームを用いたこと以外はＨＩＰＥフォーム（Ｘ）の圧縮物性の測定方法と同様である。
【0137】
〔製造性〕
真空断熱材の製造過程において内部空間に存在する気体を排気する際の、排気開始から圧力が１Ｐａに到達するまでの所要時間、及び外包材を封止する際の到達圧力を測定し、表２及び表４に記載した。
真空断熱材の製造過程において内部空間に存在する気体を排気する際の、排気開始から圧力が１Ｐａに到達するまでの所要時間、及び外包材を封止する際の到達圧力を測定し、表２及び表４に記載した。
【0138】
〔断熱性〕
真空断熱材の熱伝導率に基づいて真空断熱材の断熱性を評価した。熱伝導率の測定は、真空断熱材を試験体として用い、ＪＩＳ Ａ１４１２－２：１９９９に規定された熱流計法により行った。より具体的には、試験体における厚み方向の一方の面が熱伝導測定装置（英弘精機株式会社製「ＨＣ－０７４／２００」）の高温面と接触し、他方の面が低温面と接触するようにして、試験体を熱伝導測定装置に取り付けた。その後、高温面の温度を３３℃に設定するとともに、低温面の温度を１３℃に設定した。そして、試験体の温度分布が定常状態に達した後に熱伝導率の測定を行った。熱伝導率の測定の際の試験体平均温度は２３℃であった。
真空断熱材の熱伝導率に基づいて真空断熱材の断熱性を評価した。熱伝導率の測定は、真空断熱材を試験体として用い、ＪＩＳ Ａ１４１２－２：１９９９に規定された熱流計法により行った。より具体的には、試験体における厚み方向の一方の面が熱伝導測定装置（英弘精機株式会社製「ＨＣ－０７４／２００」）の高温面と接触し、他方の面が低温面と接触するようにして、試験体を熱伝導測定装置に取り付けた。その後、高温面の温度を３３℃に設定するとともに、低温面の温度を１３℃に設定した。そして、試験体の温度分布が定常状態に達した後に熱伝導率の測定を行った。熱伝導率の測定の際の試験体平均温度は２３℃であった。
【0139】
表２及び表４の「断熱性」における「評価」欄には、真空断熱材の熱伝導率が６．０ｍＷ／（ｍ・Ｋ）未満の場合に「Ｇｏｏｄ」と記載し、６．０ｍＷ／（ｍ・Ｋ）以上の場合に「Ｐｏｏｒ」と記載した。
【0140】
〔形状保持性〕
減圧による芯材の収縮率に基づいて真空断熱材の形状保持性を評価した。具体的には、まず、真空断熱材における最も厚みの薄い部分の厚みを測定し、この厚みから外包材の厚みを差し引くことにより、真空断熱材内における芯材の厚みを算出した。次に、外包材内に封入する前の芯材の厚みから真空断熱材内における芯材の厚みを差し引くことにより、減圧による芯材の収縮量を算出した。そして、外包材内に封入する前の芯材の厚みに対する芯材の収縮量の比を百分率で表した値を、芯材の収縮率（単位：％）とした。表２及び表４の「形状保持性」における「評価」欄には、芯材の収縮率が１０％以下の場合に「Ｇｏｏｄ」と記載し、１０％を超える場合に「Ｐｏｏｒ」と記載した。
減圧による芯材の収縮率に基づいて真空断熱材の形状保持性を評価した。具体的には、まず、真空断熱材における最も厚みの薄い部分の厚みを測定し、この厚みから外包材の厚みを差し引くことにより、真空断熱材内における芯材の厚みを算出した。次に、外包材内に封入する前の芯材の厚みから真空断熱材内における芯材の厚みを差し引くことにより、減圧による芯材の収縮量を算出した。そして、外包材内に封入する前の芯材の厚みに対する芯材の収縮量の比を百分率で表した値を、芯材の収縮率（単位：％）とした。表２及び表４の「形状保持性」における「評価」欄には、芯材の収縮率が１０％以下の場合に「Ｇｏｏｄ」と記載し、１０％を超える場合に「Ｐｏｏｒ」と記載した。
【0141】
【表1】
【0142】
【表2】
【0143】
【表3】
【0144】
【表4】
【0145】
表２に示したように、実施例１～１０のＨＩＰＥフォームの見掛け密度、及び５０％ひずみ時圧縮応力σ50に対する５％ひずみ時圧縮応力σ5の比σ5／σ50はいずれも前記特定の範囲内である。そのため、実施例１～１０のＨＩＰＥフォームを芯材として用いた真空断熱材は、製造性に優れ、軽量であるとともに良好な断熱性を有している。
【0146】
一方、表４に示すように、比較例１のＨＩＰＥフォームを芯材として用いた真空断熱材は、断熱性に劣っている。これは、比較例１のＨＩＰＥフォームが、その製造過程において、ガラス転移温度以上の温度に加熱した状態で圧縮されていないためと考えられる。
【0147】
比較例２のＨＩＰＥフォームは、その製造過程において過度に圧縮されているため、圧縮率Ｃが小さく、また、ＨＩＰＥフォームの５０％ひずみ時圧縮応力σ50に対する５％ひずみ時圧縮応力σ5の比σ5／σ50が小さい。そのため、比較例２のＨＩＰＥフォームを芯材として用いた真空断熱材は断熱性に劣っている。
【0148】
比較例３のＨＩＰＥフォームの見掛け密度は、前記特定の範囲よりも低い。そのため、比較例３のＨＩＰＥフォームを芯材として用いた真空断熱材においては、内部空間を減圧した際に、真空断熱材の内部と外部との圧力差に耐えられず、芯材が著しく収縮した。
【0149】
比較例４のＨＩＰＥフォームは、比較的見掛け密度の高いＨＩＰＥフォーム（Ｘ）を圧縮したため、前記特定の範囲よりも高い見掛け密度を有している。そのため、比較例４のＨＩＰＥフォームを芯材として用いた真空断熱材は断熱性に劣っている。
【0150】
以上、実施例に基づいて本発明に係る真空断熱材及びＨＩＰＥフォームの具体的な態様を説明したが、本発明に係る真空断熱材及びＨＩＰＥフォームの態様は実施例の態様に限定されることはなく、本発明の趣旨を損なわない範囲で適宜構成を変更することができる。
【符号の説明】
【0151】
１ ＨＩＰＥフォーム
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】