CN111788425B - 真空绝热材料用外包装材料、真空绝热材料和带有真空绝热材料的物品 - Google Patents

真空绝热材料用外包装材料、真空绝热材料和带有真空绝热材料的物品 Download PDF

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Abstract

本公开提供一种真空绝热材料用外包装材料,其具有能够热熔接的膜和阻气膜,上述阻气膜具有基材和在上述基材的一个面形成的金属铝膜,上述金属铝膜满足下述式(1)和式(2)。1.0×10-3≤(IA/IB)/T≤3.5×10-3…(1)(A/B)/T≥3.8×10-3…(2)(上述式(1)和式(2)中,IA表示对于上述金属铝膜的使用了CuKα线的X射线衍射测定中位于2θ=38.5°附近的衍射峰的峰强度(cps),IB表示对于金属铝箔的使用了CuKα线的X射线衍射测定中位于2θ=44.6°附近的衍射峰的峰强度(cps),A表示通过荧光X射线分析所测定的上述金属铝膜的铝元素的峰强度(kcps),B表示通过荧光X射线分析所测定的金属铝箔的铝元素的峰强度(kcps),T表示上述金属铝膜的厚度(nm))。

Description

真空绝热材料用外包装材料、真空绝热材料和带有真空绝热 材料的物品
技术领域
本公开涉及真空绝热材料的形成中使用的真空绝热材料用外包装材料。
背景技术
近年来,出于物品的省能耗化的目的,使用了真空绝热材料。真空绝热材料是在外包装材料的袋体内配置芯材并将上述袋体内保持在压力比大气压低的真空状态的构件,由于内部的热对流受到抑制,因此可以发挥良好的绝热性能。需要说明的是,将真空绝热材料所使用的外包装材料称为真空绝热材料用外包装材料或简称为外包装材料而进行说明。
就真空绝热材料用外包装材料而言,为了长时间保持真空绝热材料内部的真空状态,要求以下物性:用于抑制氧、水蒸气等气体的透过的阻气性能;用于将相向的一对外包装材料的周缘通过热熔接进行密封而形成袋体、并将芯材封入密闭的热熔接性等。为了满足这些物性,真空绝热材料用外包装材料一般采用包含阻气膜和能够热熔接的膜作为构成构件的层叠体(专利文献1~4)。
作为上述阻气膜,已知在塑料膜等基材的表面具有金属膜、金属氧化物膜等无机薄膜的结构。其中,具有金属铝膜的阻气膜能够在较低的成本下具有高的水蒸气阻隔性能(专利文献1)。具有金属铝膜的阻气膜例如可在基材的表面使用蒸镀法等将金属铝膜成膜而得到。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2003-262296号公报
专利文献2:日本特开2013-103343号公报
专利文献3:日本特开2006-70923号公报
专利文献4:日本特开2014-62562号公报
发明内容
发明要解决的课题
构成中包含具有金属铝膜的阻气膜的真空绝热材料用外包装材料根据上述金属铝膜的膜状态,有时无法发挥充分的水蒸气阻隔性能。
本公开的主要目的在于,提供初始的水蒸气阻隔性能良好、可以抑制因弯曲而导致的水蒸气阻隔性能的劣化的真空绝热材料用外包装材料、真空绝热材料和带有真空绝热材料的物品。
用于解决课题的手段
本公开提供一种真空绝热材料用外包装材料,其具有能够热熔接的膜以及阻气膜,上述阻气膜具有基材和在上述基材的一个面形成的金属铝膜,上述金属铝膜满足下述式(1)和式(2)。
1.0×10-3≤(IA/IB)/T≤3.5×10-3…(1)
(A/B)/T≥3.8×10-3…(2)
(上述式(1)和式(2)中,IA表示对于上述金属铝膜的使用了CuKα线的X射线衍射测定中位于2θ=38.5°±1.0°的衍射峰的峰强度(cps),IB表示对于金属铝箔的使用了CuKα线的X射线衍射测定中位于2θ=44.6°±1.0°的衍射峰的峰强度(cps),A表示通过荧光X射线分析所测定的上述金属铝膜的铝元素的峰强度(kcps),B表示通过荧光X射线分析所测定的金属铝箔的铝元素的峰强度(kcps),T表示上述金属铝膜的厚度(nm)。)
另外,本公开提供一种真空绝热材料,其为具有芯材和封入了上述芯材的外包装材料的真空绝热材料,上述外包装材料具有能够热熔接的膜以及阻气膜,上述阻气膜具有基材和在上述基材的一个面形成的金属铝膜,上述金属铝膜满足下述式(1)和式(2)。
1.0×10-3≤(IA/IB)/T≤3.5×10-3…(1)
(A/B)/T≥3.8×10-3…(2)
(上述式(1)和式(2)中,IA表示对于上述金属铝膜的使用了CuKα线的X射线衍射测定中位于2θ=38.5°±1.0°的衍射峰的峰强度(cps),IB表示对于金属铝箔的使用了CuKα线的X射线衍射测定中位于2θ=44.6°±1.0°的衍射峰的峰强度(cps),A表示通过荧光X射线分析所测定的上述金属铝膜的铝元素的峰强度(kcps),B表示通过荧光X射线分析所测定的金属铝箔的铝元素的峰强度(kcps),T表示上述金属铝膜的厚度(nm)。)
另外,本公开提供一种带有真空绝热材料的物品,其具备具有热绝缘区域的物品以及真空绝热材料,上述真空绝热材料具有芯材和封入了上述芯材的外包装材料,上述外包装材料具有能够热熔接的膜以及阻气膜,上述阻气膜具有基材和在上述基材的一个面形成的金属铝膜,上述金属铝膜满足下述式(1)和式(2)。
1.0×10-3≤(IA/IB)/T≤3.5×10-3…(1)
(A/B)/T≥3.8×10-3…(2)
(上述式(1)和式(2)中,IA表示对于上述金属铝膜的使用了CuKα线的X射线衍射测定中位于2θ=38.5°±1.0°的衍射峰的峰强度(cps),IB表示对于金属铝箔的使用了CuKα线的X射线衍射测定中位于2θ=44.6°±1.0°的衍射峰的峰强度(cps),A表示通过荧光X射线分析所测定的上述金属铝膜的铝元素的峰强度(kcps),B表示通过荧光X射线分析所测定的金属铝箔的铝元素的峰强度(kcps),T表示上述金属铝膜的厚度(nm)。)
发明效果
根据本公开的真空绝热材料用外包装材料,发挥初始的水蒸气阻隔性能良好、可以抑制因弯曲而导致的水蒸气阻隔性能的劣化的效果。
附图说明
图1为示出本公开的真空绝热材料用外包装材料的一例的示意截面图。
图2为示出本公开的真空绝热材料的一例的示意立体图和截面图。
具体实施方式
以下,边参照附图等边说明本公开的实施方式。但是,本公开可以以多种不同方式实施,不应解释为限定于以下例示的实施方式的记载内容。另外,为了使说明更清楚,附图与实施方式相比,有时对于各部分的宽度、厚度、形状进行了示意性的表示,但其仅是一例,并不限定本公开的解释。另外,本说明书和各图中,对于与关于之前的图在前面叙述过的要素同样的要素,有时附以相同符号,并适宜省略详细的说明。另外,为了说明的方便,有时使用上方或下方这样的用语来进行说明,但上下方向也可以逆转。
另外,本说明书中,将某构件或某区域等某构成设为位于其他构件或其他区域等其他构成“上(或下)”的情况下,只要没有特别限定,则其不仅包括直接位于其他构成之上(或下)的情况,也包括位于其他构成的上方(或下方)的情况,即,也包括在其他构成的上方(或下方)之间包含别的构成要素的情况。
以下对于本公开的真空绝热材料用外包装材料、真空绝热材料和带有真空绝热材料的物品进行详细说明。需要说明的是,本公开中,有时将“片”和“膜”用作同一意思。
A.真空绝热材料用外包装材料
本公开的真空绝热材料用外包装材料具有能够热熔接的膜以及阻气膜,上述阻气膜具有基材和在上述基材的一个面形成的金属铝膜,上述金属铝膜满足下述式(1)和式(2)。
1.0×10-3≤(IA/IB)/T≤3.5×10-3…(1)
(A/B)/T≥3.8×10-3…(2)
(上述式(1)和式(2)中,IA表示对于上述金属铝膜的使用了CuKα线的X射线衍射测定中位于2θ=38.5°±1.0°的衍射峰的峰强度(cps),IB表示对于金属铝箔的使用了CuKα线的X射线衍射测定中位于2θ=44.6°±1.0°的衍射峰的峰强度(cps),A表示通过荧光X射线分析所测定的上述金属铝膜的铝元素的峰强度(kcps),B表示通过荧光X射线分析所测定的金属铝箔的铝元素的峰强度(kcps),T表示上述金属铝膜的厚度(nm)。)
图1为示出本公开的真空绝热材料用外包装材料的一例的示意截面图。本公开的真空绝热材料用外包装材料10具有能够热熔接的膜11以及在能够热熔接的膜11的一个面形成的阻气膜12。阻气膜12具有基材1和在基材1的一个面形成的金属铝膜2,金属铝膜2满足上述式(1)和式(2)。
根据本公开,阻气膜中的金属铝膜通过满足上述式(1)和式(2)的关系,从而成为具有高膜密度和高结晶性的膜状态。由此,上述阻气膜可以从初始阶段起发挥高的水蒸气阻隔性能,另外,即使在受到弯曲应力的情况下也不易在金属铝膜产生缺陷,因此可以抑制因发生缺陷而导致的水蒸气阻隔性能的劣化。本公开的真空绝热材料用外包装材料通过在构成中包含这样的阻气膜,从而初始的水蒸气阻隔性能良好,可以抑制因弯曲而导致的水蒸气阻隔性能的劣化。
本公开中,金属铝膜是以金属铝作为铝源通过蒸镀法而成膜的以金属铝作为主成分的薄膜,在成膜方法和厚度的方面区别于金属铝箔。需要说明的是,金属铝箔的厚度一般为数μm~数百μm。另外,本公开中,金属铝膜区别于氧化铝膜、氢氧化铝膜等以铝化合物作为主成分的铝化合物膜。铝化合物膜例如以铝化合物作为铝源通过蒸镀法而成膜。作为铝源的金属铝中可以包含有杂质。金属铝膜因经时地发生氧化或氢氧化从而一部分发生了向铝化合物的性状变化的情况也可以分类为金属铝膜。
本公开中,金属铝膜“在基材的一个面形成”是指,在基材的一个面直接形成有金属铝膜。
以下,对于本公开的真空绝热材料用外包装材料的各构成进行详细说明。
1.阻气膜
本公开的阻气膜具有基材和在上述基材的一个面形成的金属铝膜,上述金属铝膜满足上述式(1)和式(2)。本公开的真空绝热材料用外包装材料中,上述阻气膜在能够热熔接的膜的一个面形成。
(1)金属铝膜
上述金属铝膜在基材的一个面形成,并满足下述式(1)和式(2)的关系。
1.0×10-3≤(IA/IB)/T≤3.5×10-3…(1)
(A/B)/T≥3.8×10-3…(2)
(上述式(1)和式(2)中,IA表示对于上述金属铝膜的使用了CuKα线的X射线衍射测定中位于2θ=38.5°附近的衍射峰的峰强度(cps),IB表示对于金属铝箔的使用了CuKα线的X射线衍射测定中位于2θ=44.6°附近的衍射峰的峰强度(cps),A表示通过荧光X射线分析所测定的上述金属铝膜的铝元素的峰强度(kcps),B表示通过荧光X射线分析所测定的金属铝箔的铝元素的峰强度(kcps),T表示上述金属铝膜的厚度(nm)。)
上述金属铝膜可以通过上述式(1)和(2)来规定膜状态,具体而言,规定金属铝膜的结晶性和膜密度。
上述式(1)中的(IA/IB)/T规定金属铝膜的结晶性。(IA/IB)/T的值越大,则表示金属铝膜的结晶性越高,该值越小,则表示金属铝膜的结晶性越低。金属铝膜当结晶性过高时,膜硬度高,对于因弯曲等变形而导致的应力容易产生破损。因此,有时容易产生因弯曲而导致的水蒸气阻隔性能的劣化。另一方面,当结晶性过低时,有时在初始的阶段难以发挥高的水蒸气阻隔性能。
在此,金属铝膜的结晶性可以通过(IA/IB)/T的值来规定是因为:考虑到测定装置的灵敏度,通过使用具有特定的合金编号的金属铝箔(合金编号A8021,厚度6μm以上)的使用了CuKα线的X射线衍射测定中2θ=44.6°附近的峰IB作为基准峰,从而可以作为一般化的结晶性指标来利用。因此,以对于金属铝箔的使用了CuKα线的X射线衍射测定中位于2θ=44.6°附近的衍射峰的峰强度IB作为基准,将对于金属铝膜的使用了CuKα线的X射线衍射测定中位于2θ=38.5°附近的衍射峰的峰强度IA换算成将IB的值设为1时的相对强度,再将其除以上述金属铝膜的厚度,由此可以规定上述金属铝膜的每单位厚度的结晶性。
(IA/IB)/T的值为1.0×10-3以上即可,其中优选为1.4×10-3以上,更优选为1.5×10-3以上。另外,(IA/IB)/T的值为3.5×10-3以下即可,其中优选为3.0×10-3以下,更优选为2.5×10-3以下。通过将(IA/IB)/T设为上述范围,从而可以成为取得了膜硬度与常态下的水蒸气阻隔性能的平衡的结晶性的金属铝膜,发挥良好的初始水蒸气阻隔性能,且抑制因弯曲而导致的水蒸气阻隔性能的劣化。需要说明的是,(IA/IB)/T的值的单位可以设为(nm-1)。
上述式(1)中的IA表示对于上述金属铝膜的使用了CuKα线的X射线衍射测定中位于2θ=38.5°附近的衍射峰的峰强度。2θ=38.5°附近具体而言是指2θ=38.5°±1.0°的范围。只要(IA/IB)/T的值成为上述范围,则IA的值没有特别限定。
上述式(1)中的IA的值设为:以金属铝膜作为测定面而在下述的条件下进行X射线衍射测定时的、得到的衍射谱中位于2θ=38.5°附近的衍射峰的高度。详细而言,从真空绝热材料用外包装材料以所期望的尺寸切出样品,将切出的样品的外周用固化树脂加固而进行固定,用金刚石刀在厚度方向切断,以露出的金属铝膜的截面作为测定面而在下述的条件下进行X射线衍射测定。或者,在金属铝膜的与基材相反一侧的面配置的其他构件可溶于溶剂的情况下,也可以用合适的溶剂拭去上述其他构件,以露出的金属铝膜面作为测定面而在下述的条件下进行X射线衍射测定。测定可以使用通用的X射线衍射装置进行,例如可以使用Rigaku制SmartLab。需要说明的是,为了排除非晶弥散峰(日文:非晶ハローピーク)的影响,将得到的衍射谱中半峰宽成为6°以下的波形定义为衍射峰。在真空绝热材料用外包装材料中测定3处以上,以其平均值作为该真空绝热材料用外包装材料中的金属铝膜的IA的值。
(X射线衍射测定条件)
光源:CuKα线(波长1.5418A)
扫描轴:2θ/θ
管电压:45kV
管电流:200mA
光学体系:平行光束光学体系
狭缝构成:入射侧狭缝(索勒狭缝5.0°,入射狭缝5mm),受光侧狭缝(平行狭缝分析仪(PSA)0.5°)
检测器:SC-70
测定范围:2θ=3°~80°
扫描速度:6.0°/分钟
扫描步长:0.01°
另外,上述式(1)中的IB表示对于金属铝箔的使用了CuKα线的X射线衍射测定中位于2θ=44.6°附近的衍射峰的峰强度。2θ=44.6°附近具体而言是指2θ=44.6°±1.0°的范围内。只要(IA/IB)/T的值成为上述范围,则IB的值没有特别限定。
上述式(1)中的IB的值设为:使用厚度6.0μm的金属铝箔(UACJ公司制BESPA),以上述金属铝箔的镜面作为测定面,在与IA的值的测定相同的上述条件下进行X射线衍射测定时,得到的衍射谱中位于2θ=44.6°附近的衍射峰的高度。需要说明的是,为了排除非晶弥散峰的影响,将得到的衍射谱中半峰宽成为6°以下的波形定义为衍射峰。在金属铝箔中测定3处以上,以其平均值作为该金属铝箔的IB的值。
上述式(1)中的T表示金属铝膜的厚度。作为上述式(1)中的T的值,可根据金属铝膜的成膜方法、成膜条件等适当决定,例如可以设为5nm以上,优选10nm以上,另外,上述T的值可以设为200nm以下,优选150nm以下。
上述式(1)中的T设为通过以下的方法测定的值。首先,从真空绝热材料用外包装材料以所期望的尺寸切出样品,将上述样品的外周用固化树脂加固而进行固定。将被固定的上述样品用金刚石刀在厚度方向切断而使截面露出、或切出切片,使用扫描型电子显微镜(SEM)或扫描型透射电子显微镜(STEM)取得露出的截面或切片的图像。就上述图像而言,如果为截面观察,则通过利用扫描型电子显微镜(SEM)的观察以10万倍左右的倍率取得,如果为切片观察,则通过利用扫描型透射电子显微镜(STEM)的观察以20万倍左右的倍率取得。扫描型电子显微镜(SEM)或扫描型透射电子显微镜(STEM)可以使用市售的装置,例如作为扫描型电子显微镜可以使用日立High-Tech公司制SU-8000。取得的图像中,对于金属铝膜,以大致等间隔测量3点的厚度。针对1个真空绝热材料用外包装材料,对3个样品进行该操作,以总计9点处的厚度的测量值的平均作为该真空绝热材料用外包装材料中的金属铝膜的厚度(上述式(1)中的T)。
另一方面,上述式(2)中的(A/B)/T规定金属铝膜的膜密度。(A/B)/T的值越大,则表示金属铝膜的膜密度越高,该值越小,则表示金属铝膜的膜密度越低。金属铝膜的膜密度越高,则越能够在初始的阶段发挥高的水蒸气阻隔性能。另一方面,当膜密度过低时,起因于膜中存在的空隙、杂质、应力、膜的不均匀性,金属铝膜的成膜时容易产生缺陷,有时因上述缺陷的存在而导致难以在初始的阶段发挥高的水蒸气阻隔性能。另外,低膜密度的金属铝膜有时容易因弯曲而导致发生破损。
在此,金属铝膜的膜密度可以通过(A/B)/T的值来规定是因为:考虑到测定装置的灵敏度,通过使用具有特定的合金编号的金属铝箔(合金编号A8021,厚度6μm以上)的利用荧光X射线分析所测定的铝元素的峰强度B作为基准,从而可以作为一般化的结晶性指标来利用。因此,以通过荧光X射线分析所测定的金属铝箔的铝元素的峰强度(kcps)B作为基准,将通过荧光X射线分析所测定的上述金属铝膜的铝元素的峰强度(kcps)A换算成将B的值设为1时的相对强度,再将其除以上述金属铝膜的厚度,由此可以规定上述金属铝膜的每单位厚度的膜密度。
(A/B)/T的值为3.8×10-3以上即可,其中优选为3.9×10-3以上,更优选为4.0×10-3以上。通过将(A/B)/T的值设为上述范围,从而可以成为取得了成膜性、膜强度与常态下的水蒸气阻隔性能的平衡的膜密度的金属铝膜,发挥良好的初始水蒸气阻隔性能,且抑制因弯曲而导致的水蒸气阻隔性能的劣化。需要说明的是,(A/B)/T的值的上限没有特别限定,例如可以设为9.0×10-3以下,其中可以设为7.0×10-3以下。另外,(A/B)/T的值的单位可以设为(nm-1)。
上述式(2)中的A表示通过荧光X射线分析所测定的上述金属铝膜的铝元素的峰强度(也称为AlKα线强度或NET强度)。作为A的值,只要(A/B)/T的值成为上述范围,则没有特别限定。
上述式(2)中的A的值设为:以金属铝膜作为测定面,在下述的条件下进行荧光X射线分析,得到的AlKα线的、用直线连接了140°~148°的范围的基线起的峰的高度。详细而言,从真空绝热材料用外包装材料剥离其他层而使得阻气膜的金属铝膜的表面露出,对于露出的金属铝膜在下述的条件下进行荧光X射线分析。或者,在金属铝膜的与基材相反一侧的面配置的其他构件可溶于溶剂的情况下,也可以用合适的溶剂拭去上述其他构件,以露出的金属铝膜面作为测定面而在下述的条件下进行荧光X射线分析。测定可以使用通用的荧光X射线分析装置进行,作为上述装置,例如可以使用RIX-3100(Rigaku制,波长色散型荧光X射线分析装置)。在真空绝热材料用外包装材料中测定3处以上,以其平均值作为该真空绝热材料用外包装材料中的金属铝膜的A的值。
(荧光X射线分析条件)
X射线源:Rh球管,4.0kW
测定真空度:13Pa
激发条件:管电压50kV、管电流80mA
测定直径(X射线照射范围):30mmφ
测定2θ角:140°~148°
测定元素:Al(金属铝)
上述式(2)中的B表示通过荧光X射线分析所测定的金属铝箔的铝元素的峰强度(也称为AlKα线强度或NET强度)。作为B的值,只要(A/B)/T的值成为上述范围,则没有特别限定。
上述式(2)中的B的值设为:使用厚度6.0μm的金属铝箔(UACJ公司制,BESPA),以上述金属铝箔的镜面作为测定面,在与A的值的测定相同的上述条件下进行荧光X射线分析,得到的AlKα线的、用直线连接了140°~148°的范围的基线起的峰的高度。在金属铝箔中测定3处以上,以其平均值作为该金属铝箔的B的值。
上述式(2)中的T表示金属铝膜的厚度。上述式(1)中的T的值和测定方法与前述的上述式(1)中的T的值和测定方法相同。
(2)基材
上述基材只要是支承金属铝膜的构件则没有特别限定,例如适宜使用树脂基材。作为上述树脂基材,具体而言,可以举出聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等聚烯烃树脂膜;聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等聚酯树脂膜;环状烯烃共聚物膜;环状烯烃聚合物膜;聚苯乙烯树脂膜;丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS树脂)膜;丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS树脂)膜;聚(甲基)丙烯酸类树脂膜;聚碳酸酯树脂膜;聚乙烯醇(PVA)、乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)等聚乙烯醇系树脂膜;乙烯-乙烯基酯共聚物皂化物膜;各种尼龙等聚酰胺树脂膜;聚酰亚胺树脂膜;聚氨酯树脂膜;缩醛树脂膜;三乙酰纤维素(TAC)等纤维素树脂膜;其他各种树脂膜或片。其中,优选聚酯树脂膜,更优选PET膜。这是因为,由于有耐热性且有弹性(日文:コシ),因此容易通过蒸镀法形成金属铝膜。
上述基材例如可以包含有抗粘连剂、热稳定剂、抗氧化剂、氯捕获剂等任意的添加剂。
上述基材的厚度可以设为具有能够支承金属铝膜的强度的大小,没有特别限定,例如可以设为2μm以上且400μm以下。
上述基材可以具有挠性也可以不具有,但优选具有。另外,上述基材可以具有光透射性也可以不具有。另外,上述基材可以为透明,可以为半透明,也可以不透明。
上述基材可以在与金属铝膜接触的面进行了表面处理。另外,上述基材可以在与金属铝膜接触的面配置有底层、底涂层等任意的层。这是因为可以提高对上述金属铝膜的密合性。
(3)其他构成
上述阻气膜可以在金属铝膜侧的面或基材侧的面具有阻隔性外敷膜。这是因为,通过在阻气膜的一个面设置阻隔性外敷膜,从而可以进一步提高利用阻气膜发挥的阻气性能。
作为上述阻隔性外敷膜的材料,没有特别限定,例如可举出:包含具有M-O-P键(在此,M表示金属原子,O表示氧原子,P表示磷原子)的金属氧化物磷酸、丙烯酸锌、树脂及无机层状化合物的阻气性树脂组合物;通式R1nM(OR2)m(其中,式中,R1、R2表示碳数1~8的有机基团,M表示金属原子,n表示0以上的整数,m表示1以上的整数,n+m表示M的原子价。)所示的至少1种以上醇盐与水溶性高分子的溶胶凝胶缩聚物等。
(4)物性
上述阻气膜的水蒸气透过度越低越优选,例如优选为0.5g/(m2·day)以下,其中优选为0.2g/(m2·day)以下,特别优选为0.1g/(m2·day)以下。上述水蒸气透过度的值可以设为上述阻气膜的初始水蒸气透过度。
上述阻气膜的水蒸气透过度可以依据JIS K7129:2008(附录B:红外线传感器法),使用水蒸气透过度测定装置,在温度40℃、相对湿度差90%RH的条件下测定。水蒸气透过度的测定可以按照以下步骤进行。首先,制作将上述阻气膜的金属铝膜侧的面与厚度12μm的PET膜(UNITIKA制,EMBLET-PTMB)用粘接剂(ROCKPAINT制,主剂RU-77T,固化剂H-7)进行层压而得的样品。从上述样品以所期望的尺寸切出试验片,将上述试验片以阻气膜的金属铝膜侧的面成为高湿度侧(水蒸气供给侧)的方式安装在水蒸气透过度测定装置的上室与下室之间,将透过面积设为约50cm2(透过区域:直径8cm的圆形),在温度40℃、相对湿度差90%RH的条件下进行测定。水蒸气透过度测定装置例如可以使用美国MOCON公司制的“PERMATRAN”。针对1个阻气膜,可以对至少3个试验片进行水蒸气透过度的测定,将它们的测定值的平均作为该条件下的水蒸气透过度的值。
另外,上述阻气膜的水蒸气阻隔性能可以通过拟似(日文:擬似)的水蒸气透过度系数(以下设为拟似水蒸气透过度系数。)来规定。拟似水蒸气透过度系数是显示阻气膜中的金属铝膜的每单位厚度的水蒸气透过度的值,可以用通过上述方法测定的水蒸气透过度与金属铝膜的厚度的积来表示。阻气膜的拟似水蒸气透过度系数越低越优选,例如优选为30(g·nm)/(m2·day)以下,其中优选为20(g·nm)/(m2·day)以下,特别优选为15(g·nm)/(m2·day)以下。上述拟似水蒸气透过度系数的值可以设为初始拟似水蒸气透过度系数。
就上述阻气膜的拟似水蒸气透过度系数而言,针对1个阻气膜,求出至少3个试验片的水蒸气透过度,将得到的水蒸气透过度的平均值与金属铝膜的厚度之积的值设为该条件下的拟似水蒸气透过度系数。金属铝膜的厚度设为通过在上述“(1)金属铝膜”的项目中说明过的测定方法所得到的值(平均值)。
另外,上述阻气膜的氧透过度越低越优选,例如优选为0.5cc/(m2·day·atm)以下,其中更优选为0.2cc/(m2·day·atm)以下。上述氧透过度的值可以设为上述阻气膜的初始氧透过度。
上述阻气膜的氧透过度可以参考JIS K7126-2:2006(塑料膜和片-气体透过度试验方法-第2部:等压法,附录A:基于电解传感器法的氧气透过度的试验方法),使用氧气透过度测定装置,在温度23℃、湿度60%RH的条件下测定。作为氧气透过度测定装置,例如可以使用美国MOCON公司制的“OXTRAN”。在测定中,与水蒸气透过度的测定同样地,制作在阻气膜的金属铝膜侧的面层压了PET膜的样品,使用从上述样品以所期望的尺寸切出的试验片。针对1个阻气膜,可以对至少3个试验片进行氧透过度的测定,将它们的测定值的平均作为该条件下的氧透过度的值。
(5)制造方法
上述阻气膜的制造方法只要是能够形成具备上述式(1)和(2)的金属铝膜的方法则没有特别限定,例如可举出基于电阻加热式的真空蒸镀法。具体而言,可举出如下方法:将基材设置于卷出装置,使上述基材边行进边通过经减压的真空蒸镀机,在上述真空蒸镀机内,使在电阻加热部给料铝丝并熔融气化而得的金属铝附着堆积于行进的上述基材的一面。此时,可以根据基材的行进速度与对电阻加热部的供给功率值(蒸镀舟功率值)的关系、在真空蒸镀机内通过的次数(即蒸镀次数)来调整得到的金属铝膜的上述式(1)和(2)的值。
上述的制造方法中,例如可以通过提升上述蒸镀舟功率值来提升金属铝膜的结晶性。推测其为以下理由所致。即,推测是由于:蒸镀舟功率值越高,则金属铝的气化量(金属铝蒸气量)越多,金属铝蒸气具有的热能也越大,因此在附着堆积于基材时,容易形成晶体。需要说明的是,当蒸镀舟功率值过高时,存在与金属铝一起气化的杂质等混合存在于金属铝膜中的情况、附着堆积于基材时金属铝膜产生缺陷的情况。另外,由于金属铝的晶化能的产生、来自蒸镀舟侧的辐射热的产生等而导致热能过高,由此有时金属铝从膜中脱落而产生晶体缺陷。另一方面,当蒸镀舟功率值过低时,有时得不到充分的金属铝的气化量(金属铝蒸气量),难以得到所期望的厚度的金属铝膜。
另外,上述制造方法中,例如可以通过减缓上述基材的行进速度来降低金属铝膜的膜密度。推测其为以下理由所致。即,推测是由于:当蒸镀舟功率值高时产生辐射热,当基材的行进速度慢时,上述基材暴露于辐射热的时间变长,由于热能而导致上述基材的表面温度上升,发生微小的变形,由此气化的金属铝无法致密地附着堆积,其结果是在膜内产生空隙而膜密度变低。
2.能够热熔接的膜
本公开的能够热熔接的膜是能够通过加热而熔接的膜。上述能够热熔接的膜是在本公开的真空绝热材料用外包装材料的厚度方向(层叠方向)上成为一个最外层、并担任一个最外表面的构件。另外,上述能够热熔接的膜是在使用本公开的真空绝热材料用外包装材料制作真空绝热材料时与芯材接触、或者在封住芯材时将相向的真空绝热材料用外包装材料彼此的端部接合的构件。
作为上述能够热熔接的膜,可以使用能够通过加热而熔融并融合的树脂膜。作为这样的树脂膜,例如可举出直链状短链分支聚乙烯(LLDPE)等聚乙烯、未拉伸聚丙烯(CPP)等聚烯烃系树脂膜;聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等聚酯系树脂膜;聚乙酸乙烯酯系树脂膜、聚氯乙烯系树脂膜、聚(甲基)丙烯酸系树脂膜、氨基甲酸酯树脂膜等。
上述能够热熔接的膜中,可以包含有抗粘连剂、润滑剂、阻燃剂、填充剂等其他材料。
上述能够热熔接的膜的厚度只要是在将相向的真空绝热材料用外包装材料彼此接合时可以得到所期望的粘接力的厚度即可,例如可以设为15μm以上且100μm以下的范围内,优选设为25μm以上且90μm以下的范围内,更优选设为30μm以上且80μm以下的范围内。
3.任意的构成
本公开的真空绝热材料用外包装材料至少具有能够热熔接的膜和阻气膜。本公开的真空绝热材料用外包装材料可以具有1个阻气膜,也可以具有2个以上。另外,本公开的真空绝热材料用外包装材料具有2个以上阻气膜的情况下,2个以上阻气膜中至少1个具有上述“1.阻气膜”的项目中说明过的构成即可,2个以上阻气膜可以全部具有上述“1.阻气膜”的项目中说明过的构成,也可以含有具有上述“1.阻气膜”的项目中说明过的构成以外的构成的阻气膜。
另外,本公开的真空绝热材料用外包装材料可以具有能够热熔接的膜和阻气膜以外的任意的构成。作为任意的构成,可举出例如保护膜、层间粘接膜等。
本公开的真空绝热材料用外包装材料可以在阻气膜的与能够热熔接的膜相反一侧的最外面具有保护膜。在具有2个以上的上述阻气膜的情况下,可以在距离上述能够热熔接的膜最远位置处的阻气膜(最外阻气膜)的与能够热熔接的膜相反一侧,具有上述保护膜。上述保护膜通过配置在上述的位置,从而可以在本公开的真空绝热材料用外包装材料的厚度方向(层叠方向)上作为担任与能够热熔接的膜相反一侧的最外表面的层,可以保护保护膜以外的真空绝热材料用外包装材料的构成构件免受损伤、劣化。
作为上述保护膜,可以使用显示出比能够热熔接的膜高的熔点的通用的树脂膜。其中,上述保护膜优选为选自尼龙膜、PET膜、PBT膜和PP膜中的至少1种。另外,上述保护膜的厚度没有特别限定,可以适当设定。
另外,本公开的真空绝热材料用外包装材料可以具有层间粘接层。作为上述层间粘接层的材料,可以使用以往公知的粘接剂。层间粘接层例如可以位于能够热熔接的膜与阻气膜之间、2个阻气膜之间、阻气膜与保护膜之间。
4.其他
本公开的真空绝热材料用外包装材料的水蒸气透过度越低越优选,例如优选为0.1g/(m2·day)以下,其中优选为0.05g/(m2·day)以下,特别优选为0.01g/(m2·day)以下。上述水蒸气透过度的值可以设为上述真空绝热材料用外包装材料的初始水蒸气透过度。
真空绝热材料用外包装材料的水蒸气透过度可以依据ISO 15106-5:2015(差压法),使用水蒸气透过度测定装置,在温度40℃、相对湿度差90%RH的条件下测定。初始水蒸气透过度的测定可以按照以下步骤进行。首先,将以所期望的尺寸切出的真空绝热材料用外包装材料的样品,以厚度方向(层叠方向)上相向的最外表面中与能够热熔接的膜相反一侧的最外表面成为高湿度侧(水蒸气供给侧)的方式,安装在上述装置的上室与下室之间,将透过面积设为约50cm2(透过区域:直径8cm的圆形),在温度40℃、相对湿度差90%RH的条件下进行测定。水蒸气透过度测定装置例如可以使用英国Technolox公司制的“DELTAPERM”。针对1个真空绝热材料用外包装材料,对至少3个样品进行水蒸气透过度的测定,将它们的测定值的平均作为该条件下的水蒸气透过度的值。
另外,本公开的真空绝热材料用外包装材料的氧透过度越低越优选,例如优选为0.1cc/(m2·day·atm)以下,其中更优选为0.05cc/(m2·day·atm)以下。上述氧透过度的值设为上述真空绝热材料用外包装材料的初始氧透过度。
真空绝热材料用外包装材料的氧透过度可以参考JIS K7126-2:2006(塑料膜和片-气体透过度试验方法-第2部:等压法,附录A:基于电解传感器法的氧气透过度的试验方法),使用氧气透过度测定装置,在温度23℃、湿度60%RH的条件下测定。作为氧气透过度测定装置,例如可以使用美国MOCON公司制的“OXTRAN”。针对1个真空绝热材料用外包装材料,对至少3个样品进行氧透过度的测定,将它们的测定值的平均作为该条件下的氧透过度的值。
本公开的真空绝热材料用外包装材料的厚度没有特别限定,可以适当设定。上述厚度优选为能够具有上述的特性的大小,根据层构成而不同,可以设为例如30μm以上,优选50μm以上,另外,上述厚度可以设为例如200μm以下,优选150μm以下。
5.制造方法
本公开的真空绝热材料用外包装材料的制造方法没有特别限定,可以使用公知的方法。例如可举出:预先将能够热熔接的膜和阻气膜成膜,经由层间粘接层进行贴合的干式层压法;在阻气膜的一个面直接挤出形成能够热熔接的膜、或者在形成于阻气膜的一个面的层间粘接层上挤出形成能够热熔接的膜的方法等。
6.用途
本公开的真空绝热材料用外包装材料可以在真空绝热材料中用作覆盖芯材的外包装材料。本公开的真空绝热材料用外包装材料可用来在真空绝热材料中以能够热熔接的膜成为芯材侧的方式隔着芯材相向地配置再将外周封住。
B.真空绝热材料
本公开的真空绝热材料是具有芯材和封入了上述芯材的外包装材料的构件,上述外包装材料具有能够热熔接的膜和阻气膜,上述阻气膜具有基材和在上述基材的一个面形成的金属铝膜,上述金属铝膜满足下述式(1)和式(2)。
1.0×10-3≤(IA/IB)/T≤3.5×10-3…(1)
(A/B)/T≥3.8×10-3…(2)
(上述式(1)和式(2)中,IA表示对于上述金属铝膜的使用了CuKα线的X射线衍射测定中位于2θ=38.5°±1.0°的衍射峰的峰强度(cps),IB表示对于金属铝箔的使用了CuKα线的X射线衍射测定中位于2θ=44.6°±1.0°的衍射峰的峰强度(cps),A表示通过荧光X射线分析所测定的上述金属铝膜的铝元素的峰强度(kcps),B表示通过荧光X射线分析所测定的金属铝箔的铝元素的峰强度(kcps),T表示上述金属铝膜的厚度(nm)。)
图2(a)为示出本公开的真空绝热材料的一例的示意立体图,图2(b)为图2(a)的X-X线截面图。图2(a)、(b)中例示的真空绝热材料20是具有芯材21和封入了芯材21的外包装材料10的构件,外包装材料10为图1中例示的真空绝热材料用外包装材料10。就图2(a)、(b)中例示的真空绝热材料20而言,一对外包装材料10以各自的能够热熔接的膜相对的方式隔着芯材21相向地配置,通过将外包装材料10的外周的端部22接合封住,从而封入有芯材21。真空绝热材料20将内部压力进行减压而成为比大气压低的压力状态。
根据本公开,构成真空绝热材料的外包装材料是在上述“A.真空绝热材料用外包装材料”的项目中说明过的真空绝热材料用外包装材料,因此初始的水蒸气阻隔性能良好,可以抑制因弯曲而导致的水蒸气阻隔性能的劣化。由此,本公开的真空绝热材料可以利用外包装材料具有的水蒸气阻隔性能而从初始起发挥高的隔热性能。另外,本公开的真空绝热材料可抑制因弯曲而导致的外包装材料的水蒸气阻隔性能的劣化,因此即使在弯曲使用的情况下也可以长期维持绝热性能。
以下,对于本公开的真空绝热材料的各构成进行说明。
1.外包装材料
本公开的真空绝热材料中的外包装材料为封入了上述芯材的构件。上述外包装材料具有能够热熔接的膜和阻气膜,上述阻气膜具有基材和在上述基材的一个面形成的金属铝膜,上述金属铝膜满足下述式(1)和式(2)。
本公开的真空绝热材料中的外包装材料与上述“A.真空绝热材料用外包装材料”的项目中说明过的真空绝热材料用外包装材料相同,因此省略此处的说明。
2.芯材
本公开的真空绝热材料中的芯材是被外包装材料封入的构件。需要说明的是,被封入(要封入)是指被密封(要密封)在使用外包装材料所形成的袋体的内部。
上述芯材只要是热传导率低的材料即可,例如可举出粉粒体、发泡树脂、纤维等。上述芯材可以用上述的材料中的1种材料形成,也可以是混合2种以上的材料而形成的复合材料。另外,上述芯材可以为包含无机材料的物质,也可以为包含有机材料的物质,还可以为包含无机材料的物质与包含有机材料的物质的混合物。
3.其他
本公开的真空绝热材料在外包装材料的袋体中封入芯材,将密闭的内部进行减压而成为真空状态。本公开的真空绝热材料的内部的真空度例如优选为5Pa以下。这是因为,可以降低因内部残存的空气的对流而导致的热传导,能够发挥优异的绝热性能。
本公开的真空绝热材料的热传导率越低越优选。上述热传导率例如优选为5mW/(mK)以下。这是因为,不易将热传导到外部,可以发挥高的绝热效果。其中,上述热传导率更优选为4mW/(mK)以下,进一步优选为3mW/(mK)以下。热传导率可以设为依据JIS A1412-2:1999,在高温侧30℃、低温侧10℃、平均温度20℃的条件下测定的值。
4.制造方法
本公开的真空绝热材料的制造方法可以使用公知的方法。例如,准备2张在上述“A.真空绝热材料用外包装材料”的项目中说明过的真空绝热材料用外包装材料,将各自的能够热熔接的膜彼此相对而重叠,将三边的外缘进行热熔接(热封),得到一边开口的袋体。从开口将芯材放入该袋体中后,从上述开口抽吸空气,在袋体的内部经减压的状态下封住开口,由此可以得到真空绝热材料。
C.带有真空绝热材料的物品
本公开的带有真空绝热材料的物品是具备具有热绝缘区域的物品和真空绝热材料的构件,上述真空绝热材料具有芯材和封入了上述芯材的外包装材料,上述外包装材料具有能够热熔接的膜以及阻气膜,上述阻气膜具有基材和在上述基材的一个面形成的金属铝膜,上述金属铝膜满足下述式(1)和式(2)。
1.0×10-3≤(IA/IB)/T≤3.5×10-3…(1)
(A/B)/T≥3.8×10-3…(2)
(上述式(1)和式(2)中,IA表示对于上述金属铝膜的使用了CuKα线的X射线衍射测定中位于2θ=38.5°±1.0°的衍射峰的峰强度(cps),IB表示对于金属铝箔的使用了CuKα线的X射线衍射测定中位于2θ=44.6°±1.0°的衍射峰的峰强度(cps),A表示通过荧光X射线分析所测定的上述金属铝膜的铝元素的峰强度(kcps),B表示通过荧光X射线分析所测定的金属铝箔的铝元素的峰强度(kcps),T表示上述金属铝膜的厚度(nm)。)
根据本公开的带有真空绝热材料的物品,构成物品具备的真空绝热材料的外包装材料是在上述“A.真空绝热材料用外包装材料”的项目中说明过的真空绝热材料用外包装材料,因此初始的水蒸气阻隔性能良好,可以抑制因弯曲而导致的水蒸气阻隔性能的劣化。由此,真空绝热材料可以从初始起发挥高的绝热性能,另外,即使在弯曲使用的情况下也可以长期维持绝热性能。通过使物品具备这样的真空绝热材料,从而可以实现成为高温高湿环境的物品、使用物品的对象物的省能耗化。
以下,对于本公开的带有真空绝热材料的物品的各构成进行说明。需要说明的是,对于本公开的带有真空绝热材料的物品中的真空绝热材料和上述真空绝热材料所使用的外包装材料,由于已在上述“B.真空绝热材料”和上述“A.真空绝热材料用外包装材料”的项目中详细说明过,因此省略此处的说明。
本公开的带有真空绝热材料的物品中的物品具有热绝缘区域。在此,上述热绝缘区域是指被真空绝热材料进行了热绝缘的区域,例如为被保温、保冷的区域;包围热源、冷源的区域;与热源、冷源隔离的区域。这些区域可以是空间也可以是物体。作为上述物品,例如可举出冰箱、冷藏柜、保温器、保冷器等电器;保温容器、保冷容器、输送容器、储存箱、储藏容器等容器;车辆、航空器、船舶等交通工具;房屋、仓库等建筑物;墙壁材料、地板材料等建筑材料等。
需要说明的是,本公开不限定于上述实施方式。上述实施方式为例示,具有与本公开的请求保护的范围所记载的技术思想实质相同的构成、发挥同样的作用效果的方式均包含在本公开的技术范围内。
实施例
以下示出实施例和比较例,进一步具体说明本发明。
1.阻气膜单独的评价
[参考实施例1]
将作为基材的PET膜(Toray加工Film制,Lumirror P60)设置于连续式真空蒸镀机(APPLIED MATERIALS公司制,TopMet)的卷出装置,边以行进速度310m/分钟行进边通过1次蒸镀在一面形成金属铝膜,得到阻气膜A。将得到的阻气膜A卷取。上述金属铝膜通过如下方式形成:在减压到小于1.0×10-1Pa的真空蒸镀机内,在电阻加热部给料铝丝并熔融,使气化的金属铝附着堆积于行进的PET膜的一面。此时,对电阻加热部的供给功率值(蒸镀舟功率值)设为7.8kW~8.0kW的范围。通过下述的方法测量得到的阻气膜A的金属铝膜的厚度,结果为74nm。
[参考实施例2]
将作为基材的PET膜(Toray加工Film制,Lumirror P60)设置于连续式真空蒸镀机(APPLIED MATERIALS公司制,TopMet)的卷出装置,边以行进速度440m/分钟行进边使气化的金属铝附着堆积于一面(第1次蒸镀)而形成中间体膜,其后卷取。第1次蒸镀中,在减压到小于1.0×10-1Pa的真空蒸镀机内,在电阻加热部给料铝丝并熔融,使气化的金属铝附着堆积于行进的PET膜的一面。此时,对电阻加热部的供给功率值(蒸镀舟功率值)设为7.5kW~8.0kW的范围。将卷取的中间膜再次设置于卷出装置,边以行进速度440m/分钟行进,边在中间膜的金属铝附着面进一步使气化的金属铝附着堆积(第2次蒸镀)。经过2次蒸镀工序,得到在PET膜的一面形成了金属铝膜的阻气膜B。其后,将得到的阻气膜B卷取。第2次蒸镀中,将对电阻加热部的供给功率值(蒸镀舟功率值)设为8.0kW~8.5kW的范围,除此以外在与第1次相同的条件下附着堆积金属铝。通过下述的方法测量得到的阻气膜B的金属铝膜的厚度,结果为134nm。
[参考实施例3]
将PET膜的行进速度设为425m/分钟,将对电阻加热部的供给功率值(蒸镀舟功率值)设为8.0kW~8.5kW的范围,除此以外,与参考实施例1同样地进行而得到阻气膜C。通过下述的方法测量得到的阻气膜C的金属铝膜的厚度,结果为42nm。
[参考比较例1]
使用在PET膜的一面形成了金属铝蒸镀膜的市售品的阻气膜(Toray加工Film制,TAF1519),作为阻气膜D。通过下述的方法测量阻气膜D的金属铝膜的厚度,结果为70nm。
[参考比较例2]
将PET膜的行进速度设为325m/分钟,将对电阻加热部的供给功率值(蒸镀舟功率值)设为9.0kW~9.5kW的范围,除此以外,与参考实施例1同样地进行而得到阻气膜E。通过下述的方法测量得到的阻气膜E的金属铝膜的厚度,结果为76nm。
[参考比较例3]
在第1次蒸镀中,将PET膜的行进速度设为415m/分钟,将对电阻加热部的供给功率值(蒸镀舟功率值)设为8.0kW~8.5kW的范围,并且在第2次蒸镀中,将中间膜的行进速度设为250m/分钟,将对电阻加热部的供给功率值(蒸镀舟功率值)设为9.0kW~9.5kW的范围,除此以外,与参考实施例2同样地进行而得到阻气膜F。通过下述的方法测量得到的阻气膜F的金属铝膜的厚度,结果为136nm。
[参考比较例4]
将PET膜的行进速度设为300m/分钟,将对电阻加热部的供给功率值(蒸镀舟功率值)设为8.0kW~9.0kW的范围,除此以外,与参考实施例1同样地进行而得到阻气膜G。通过下述的方法测量得到的阻气膜G的金属铝膜的厚度,结果为49nm。
[参考比较例5]
将PET膜的行进速度设为230m/分钟,将对电阻加热部的供给功率值(蒸镀舟功率值)设为8.0kW~9.0kW的范围,除此以外,与参考实施例1同样地进行而得到阻气膜H。通过下述的方法测量得到的阻气膜H的金属铝膜的厚度,结果为75nm。
将参考实施例1~3和参考比较例2~5中得到的各阻气膜成膜条件以及得到的金属铝膜的厚度的一览示于表1。
Figure BDA0002653128040000231
(评价1.金属铝膜的厚度T测定)
从参考实施例1~3和参考比较例1~5中得到的各阻气膜以所期望的尺寸切出样品,将切出的样品的外周用固化树脂(丸本Struers制,冷埋入树脂EpoFix)加固而固定。将被固定的上述样品用金刚石刀在厚度方向切断而使截面露出,使用扫描型电子显微镜(日立High-Tech制,SU-8000)以倍率10万倍左右取得露出的截面的图像,在图像中在大致等间隔的3点测量厚度。针对各阻气膜,对3个样品进行该操作,将总计9个测量值的平均作为各阻气膜中的金属铝膜的厚度T的值。
(评价2.X射线衍射测定)
(1)阻气膜中的金属铝膜的IA的值
将参考实施例1~3和参考比较例1~5中得到的各阻气膜分别放置在X射线衍射装置的试样台上,以金属铝膜作为测定面,在下述的条件下进行X射线衍射测定(XRD),求出衍射谱中位于2θ=38.5°附近的衍射峰的高度。需要说明的是,为了排除非晶弥散峰的影响,将得到的衍射谱中半峰宽成为6°以下的波形定义为衍射峰。在各阻气膜中测定3处,将得到的衍射峰的高度的平均值作为该阻气膜中的金属铝膜的IA的值。
(XRD测定条件)
X射线衍射装置:Rigaku制,SmartLab
光源:CuKα线(波长1.5418A)
扫描轴:2θ/θ
管电压:45kV
管电流:200mA
光学体系:平行光束光学体系
狭缝构成:入射侧狭缝(索勒狭缝5.0°,入射狭缝5mm),受光侧狭缝(平行狭缝分析仪(PSA)0.5°)
检测器:SC-70
测定范围:2θ=3°~80°、
扫描速度:6.0°/分钟
扫描步长:0.01°
(2)金属铝箔的IB的值
使用厚度6.0μm的金属铝箔(UACJ公司制,BESPA),以镜面作为测定面,在与IA的值的测定相同的上述条件下进行X射线衍射测定,求出得到的衍射谱中位于2θ=44.6°附近的衍射峰的高度。需要说明的是,为了排除非晶弥散峰的影响,将得到的衍射谱中半峰宽成为6°以下的波形定义为衍射峰。在金属铝箔中测定3处,将得到的衍射峰的高度的平均值作为该金属铝箔的IB的值。
(3)式(1)的(IA/IB)/T的值
根据各阻气膜中的金属铝膜的IA的值和金属铝箔的IB的值以及上述评价1中求出的金属铝膜的厚度T的值,算出(IA/IB)/T的值。
(评价3.荧光X射线分析)
(1)阻气膜中的金属铝膜的A的值
对于参考实施例1~3和参考比较例1~5中得到的各阻气膜,以金属铝膜作为测定面,在下述的条件下进行荧光X射线分析(XRF),求出得到的AlKα线的、用直线连接了140°~148°的范围的基线起的峰的高度。在各阻气膜中测定3处,将得到的AlKα线的峰的高度的平均值作为该阻气膜中的金属铝膜的A的值。
(XRF条件)
X射线源:Rh球管,4.0kW
测定真空度:13Pa
激发条件:管电压50kV、管电流80mA
测定直径(X射线照射范围):30mmφ
测定2θ角:140°~148°
测定元素:Al(金属铝)
(2)金属铝箔的B的值
使用厚度6.0μm的金属铝箔(UACJ公司制,BESPA),以镜面作为测定面,在与A的值的测定相同的上述条件下进行荧光X射线分析,求出得到的AlKα线的、用直线连接了140°~148°的范围的基线起的峰的高度。在金属铝箔中测定3处,将得到的AlKα线的峰的高度的平均值作为该金属铝箔的B的值。
(3)式(2)的(A/B)/T
根据各阻气膜中的金属铝膜的A的值和金属铝箔的B的值、以及上述评价1中求出的金属铝膜的厚度T的值,算出(A/B)/T的值。
(评价4.初始水蒸气透过度)
对于参考实施例1~3和参考比较例1~5中得到的各阻气膜,测定初始水蒸气透过度。水蒸气透过度依据JIS K7129:2008(附录B:红外线传感器法),使用水蒸气透过度测定装置(美国MOCON公司制“PERMATRAN”),按照以下步骤测定。首先,制作将参考实施例1~3和参考比较例1~5中得到的各阻气膜的金属铝膜侧的面与厚度12μm的PET膜(UNITIKA制,EMBLET-PTMB)用粘接剂(ROCKPAINT制,主剂RU-77T,固化剂H-7)层压而得的样品。从上述样品以所期望的尺寸切出试验片,将上述试验片以阻气膜的金属铝膜侧的面成为高湿度侧(水蒸气供给侧)的方式安装在水蒸气透过度测定装置的上室与下室之间,将透过面积设为约50cm2(透过区域:直径8cm的圆形),在温度40℃、相对湿度差90%RH的条件下进行测定。针对1个阻气膜,将测定的试验片设为3个,将它们的测定值的平均作为该阻气膜的水蒸气透过度的值。
(评价5.初始拟似水蒸气透过度系数)
对于参考实施例1~3和参考比较例1~5中得到的各阻气膜,将上述评价4中得到的水蒸气透过度的测定值的平均值与上述评价1中求出的金属铝膜的厚度T的值的积作为该阻气膜的初始拟似水蒸气透过度系数的值。
(评价6.常温弯曲处理后的水蒸气透过度)
从参考实施例1~3和参考比较例1~5中得到的各阻气膜采集宽度210mm×长度297mm(A4尺寸)的长方形的单片,依据ASTM F392,利用Gelbo弯曲测试仪(TESTER产业公司制,BE1006)对上述单片进行弯曲处理。就上述弯曲处理而言,将上述单片的两短边安装于Gelbo弯曲测试仪的夹具,边将上述单片以最大螺旋角成为440°的方式进行扭转,边仅缩短3.5英寸,接着不扭转上述单片而进一步仅缩短2.5英寸,其后使上述单片以相反路径回到最初的状态,将上述操作设为1个循环,对于各单片实施3个循环。对于弯曲处理后的各单片,以上述评价4的项目中说明过的方法和条件测定水蒸气透过度。将评价1至评价6的结果示于表2。
Figure BDA0002653128040000281
根据表2的结果,参考实施例1~3的阻气膜与参考比较例1~5的阻气膜相比,初始水蒸气透过度(评价4)、初始拟似水蒸气透过度系数(评价5)和弯曲试验后的水蒸气透过度(评价6)均低。由此显示,(IA/IB)/T和(A/B)/T分别处于规定的范围的阻气膜的初始的水蒸气阻隔性能良好,能够抑制因弯曲而导致的水蒸气阻隔性能的劣化。
2.真空绝热材料用外包装材料的评价
[实施例1]
使用3个参考实施例1中得到的阻气膜A、和作为能够热熔接的膜的厚度50μm的直链状(线性)低密度聚乙烯(LLDPE),得到具有第1阻气膜A//第2阻气膜A//第3阻气膜A//LLDPE膜的层叠顺序的真空绝热材料用外包装材料。需要说明的是,上述层叠顺序中的“//”是指经由层间粘接层的层叠界面。另外,对于第1~第3阻气膜,第1阻气膜A以金属铝膜面朝向第2阻气膜侧的方式配置,第2阻气膜A以金属铝膜面朝向第3阻气膜侧的方式配置,第3阻气膜A以金属铝膜面朝向第2阻气膜侧的方式配置。第1~第3阻气膜A和LLDPE膜通过干式层压法经由层间粘接层进行层叠。上述层间粘接层以如下方式形成:在上述层叠顺序中经由层间粘接层而相邻的2个膜中一个膜的表面,以涂布量成为3.5g/m2的方式涂布以下述配合比制备的层间粘接剂。
(层间粘接剂的制备)
将以聚酯作为主成分的主剂、包含脂肪族系多异氰酸酯的固化剂和乙酸乙酯以重量配合比成为主剂∶固化剂∶乙酸乙酯=10∶1∶10的方式混合,制备双组分固化型的层间粘接剂。
[实施例2]
将第1~第3的各阻气膜A变更为参考实施例2中得到的阻气膜B,除此以外,与实施例1同样地进行而得到真空绝热材料用外包装材料。
[实施例3]
将第1~第3的各阻气膜A变更为参考实施例3中得到的阻气膜C,除此以外,与实施例1同样地进行而得到真空绝热材料用外包装材料。
[比较例1]
将第1~第3的各阻气膜A变更为参考比较例1的阻气膜D,除此以外,与实施例1同样地进行而得到真空绝热材料用外包装材料。
[比较例2]
将第1~第3的各阻气膜A变更为参考比较例2中得到的阻气膜E,除此以外,与实施例1同样地进行而得到真空绝热材料用外包装材料。
[比较例3]
将第1~第3的各阻气膜A变更为参考比较例3中得到的阻气膜F,除此以外,与实施例1同样地进行而得到真空绝热材料用外包装材料。
(评价7.初始水蒸气透过度)
对于实施例1~3和比较例1~3中得到的真空绝热材料用外包装材料,测定初始水蒸气透过度。就测定而言,依据ISO 15106-5:2015(差压法),使用水蒸气透过度测定装置(英国Technolox公司制,“DELTAPERM”),在温度40℃、相对湿度差90%RH的条件下测定。测定以如下方式进行:从各真空绝热材料用外包装材料以所期望的尺寸切出样品,以厚度方向(层叠方向)上相向的最外表面中与能够热熔接的膜相反一侧的最外表面成为高湿度侧(水蒸气供给侧)的方式,安装在上述装置的上室与下室之间,将透过面积设为约50cm2(透过区域:直径8cm的圆形),在温度40℃、相对湿度差90%RH的条件下进行测定。针对1个真空绝热材料用外包装材料,对3个样品进行测定,将它们的测定值的平均作为该真空绝热材料用外包装材料的水蒸气透过度的值。
(评价8.常温弯曲处理后的水蒸气透过度)
对于实施例1~3和比较例1~3中得到的真空绝热材料用外包装材料,与上述评价6同样地进行而切出试验片,在与上述评价6同样的条件下进行弯曲处理。弯曲处理对于各试验片实施3个循环。对于弯曲处理后的各试验片,以上述评价7的项目中说明过的方法和条件测定水蒸气透过度。
将评价7和评价8的结果示于表3。
[表3]
Figure BDA0002653128040000311
根据表3的结果,实施例1~3中得到的真空绝热材料用外包装材料由于在构成中具有参考实施例1~3的阻气膜,因此与比较例1~3中得到的真空绝热材料用外包装材料相比,初始水蒸气透过度(评价7)和弯曲试验后的水蒸气透过度(评价8)均低。由此显示,在构成中包含(IA/IB)/T和(A/B)/T均处于规定的范围的阻气膜的真空绝热材料用外包装材料,其初始的水蒸气阻隔性能良好,能够抑制因弯曲而导致的水蒸气阻隔性能的劣化。
附图标记说明
1:基材;
2:金属铝膜;
10:真空绝热材料用外包装材料;
12:阻气膜;
11:能够热熔接的膜;
21:芯材;
20:真空绝热材料。

Claims (3)

1.一种真空绝热材料用外包装材料,其具有能够热熔接的膜、以及阻气膜,
所述阻气膜具有基材和在所述基材的一个面形成的金属铝膜,
所述金属铝膜满足下述式(1)和式(2):
1.0×10-3≤(IA/IB)/T≤3.5×10-3…(1)
(A/B)/T≥3.8×10-3…(2)
所述式(1)和式(2)中,IA表示对于所述金属铝膜的使用了CuKα线的X射线衍射测定中位于2θ=38.5°±1.0°的衍射峰的峰强度,IB表示对于合金编号A8021且厚度6μm以上的金属铝箔的使用了CuKα线的X射线衍射测定中位于2θ=44.6°±1.0°的衍射峰的峰强度,A表示通过荧光X射线分析所测定的所述金属铝膜的铝元素的峰强度,B表示通过荧光X射线分析所测定的合金编号A8021且厚度6μm以上的金属铝箔的铝元素的峰强度,T表示所述金属铝膜的厚度,所述IA、IB的单位为cps,所述A、B的单位为kcps,所述T的单位为nm。
2.一种真空绝热材料,其具有芯材和封入了所述芯材的外包装材料,
所述外包装材料具有能够热熔接的膜、以及阻气膜,
所述阻气膜具有基材和在所述基材的一个面形成的金属铝膜,
所述金属铝膜满足下述式(1)和式(2):
1.0×10-3≤(IA/IB)/T≤3.5×10-3…(1)
(A/B)/T≥3.8×10-3…(2)
所述式(1)和式(2)中,IA表示对于所述金属铝膜的使用了CuKα线的X射线衍射测定中位于2θ=38.5°±1.0°的衍射峰的峰强度,IB表示对于合金编号A8021且厚度6μm以上的金属铝箔的使用了CuKα线的X射线衍射测定中位于2θ=44.6°±1.0°的衍射峰的峰强度,A表示通过荧光X射线分析所测定的所述金属铝膜的铝元素的峰强度,B表示通过荧光X射线分析所测定的合金编号A8021且厚度6μm以上的金属铝箔的铝元素的峰强度,T表示所述金属铝膜的厚度,所述IA、IB的单位为cps,所述A、B的单位为kcps,所述T的单位为nm。
3.一种带有真空绝热材料的物品,其具备具有热绝缘区域的物品、以及真空绝热材料,
所述真空绝热材料具有芯材和封入了所述芯材的外包装材料,
所述外包装材料具有能够热熔接的膜、以及阻气膜,
所述阻气膜具有基材和在所述基材的一个面形成的金属铝膜,
所述金属铝膜满足下述式(1)和式(2):
1.0×10-3≤(IA/IB)/T≤3.5×10-3…(1)
(A/B)/T≥3.8×10-3…(2)
所述式(1)和式(2)中,IA表示对于所述金属铝膜的使用了CuKα线的X射线衍射测定中位于2θ=38.5°±1.0°的衍射峰的峰强度,IB表示对于合金编号A8021且厚度6μm以上的金属铝箔的使用了CuKα线的X射线衍射测定中位于2θ=44.6°±1.0°的衍射峰的峰强度,A表示通过荧光X射线分析所测定的所述金属铝膜的铝元素的峰强度,B表示通过荧光X射线分析所测定的合金编号A8021且厚度6μm以上的金属铝箔的铝元素的峰强度,T表示所述金属铝膜的厚度,所述IA、IB的单位为cps,所述A、B的单位为kcps,所述T的单位为nm。
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