JP2000266282A - 積層断熱材およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 断熱材として要求される断熱性に加えて、使用環境とり
わけ極低温領域でも柔軟であり、強い電磁波や放射線に
対する耐性が優れており、断熱性の時間的変化が極めて
少ないなどの性能を有する積層断熱材およびその簡便な
製造方法を提供する。 【解決手段】熱可塑性液晶ポリマーを溶融成形して得た
熱可塑性液晶ポリマー繊維と熱可塑性液晶ポリマーフィ
ルムを用いることにより、極低温領域で柔軟であり、強
い電磁波や放射線に対する耐性が優れ、さらに、断熱材
中の金属層との熱膨張係数を制御することができ接着界
面での歪みの発生を防止できるので、断熱性の時間的変
化が極めて少ない積層断熱材が提供できる。また、熱可
塑性液晶ポリマーフィルムは、加熱により容易に接着す
るので、簡便な方法で積層断熱材を製造できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学的異方性の溶
融相を形成し得る熱可塑性ポリマー（以下、これを熱可
塑性液晶ポリマーと称する）からなるフィルム（以下、
これを熱可塑性液晶ポリマーフィルムと称する）を水蒸
気や空気などの透過防止材として用い、熱可塑性液晶ポ
リマーフィルムの片面もしくは両面または内部に形成し
た金属層を電磁波遮蔽材、とりわけ放射線遮蔽材として
用いた積層断熱材に関する。さらに詳しくは、本発明に
よる積層断熱材は、その水蒸気や空気などの透過防止材
として用いる熱可塑性液晶ポリマーフィルムに由来した
優れた低透湿性、低ガス透過性により、真空状態での優
れた断熱特性を長期間維持することができるだけでな
く、優れた電磁波耐性および放射線耐性を有することか
ら、再施工が困難な部位に有利に使用される。

【０００２】

【従来の技術】保温保冷用断熱材は、液化石油ガスタン
クなどの大型設備から家庭用冷蔵庫のような小型設備ま
で広範囲に使用されている。とりわけ、液化石油ガスタ
ンクや冷凍庫などの保冷板として、タンク容器を２重壁
構造にして、その間隙に発泡パーライト粉末を充填し、
真空封止したもの、アルミニウム蒸着されたポリエステ
ルフィルムをフィルム状プラスチック袋に加工し、微粉
末状の断熱材を充填して真空状態で密封された断熱材が
知られている（特開昭６０−６０３９６号公報）。

【０００３】このような真空断熱構造体は次第に多くの
用途の保冷材として利用されており、その適用温度もか
なり低温から極低温領域に拡大している。例えば、冷凍
保存船では、−４０℃近辺の冷凍倉庫の内部隔壁に直接
壁材として貼り付ける用途がある。このような場合に
は、素材の弾力性が要求される。さらに、積層体におい
ては積層部での歪みによるストレスを除去し、温度変化
に対する耐久性を高めることも要求される。

【０００４】また、断熱性だけでなく、他の特性が用途
によって必要とされる場合がある。その一例として、原
子力分野においては強力な電磁波や放射線を遮蔽する性
能が要求される場合がある。このような要求には、素材
自体の耐久性に加えて、耐久性が向上した積層構造が必
要となっている。このような用途に適する積層断熱材に
ついては、特開平９−１０９３２３号公報において、断
熱材の素材として適切な温度範囲でガラス転移点を有し
ており熱融着が可能であり、耐熱性、耐放射線性を併せ
持つ熱可塑性ポリイミド系樹脂を用いた積層断熱材が示
されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、アルミニウ
ム蒸着されたポリエステルフィルムをフィルム状プラス
チック袋に加工し、微粉末状の断熱材を充填して真空状
態で密封された断熱材を極低温領域で使用すると、ポリ
エステルフィルムの特性である室温での柔軟性が失われ
る固有の性質により、衝撃による破損が発生する。ま
た、強い電磁波や放射線によってポリエステルフィルム
の強度や伸びが失われるために、使用時間が経過すると
次第に脆くなってしまい、部分的な破損や接着面での剥
離を発生する。これらの破損や接着面での剥離は、真空
断熱材の袋内圧力を上昇させるので断熱性の低下を招く
結果となる。

【０００６】電磁波や放射線に対して耐性のある素材と
して熱可塑性ポリイミド系樹脂を用いた積層断熱材は、
時間の経過とともに水蒸気がプラスチックに吸収される
ために断熱性が低下する。とりわけ、プラスチック袋に
微粉末状の断熱材を充填して真空状態で密封した断熱材
に、アルミニウムを積層した熱可塑性ポリイミド系樹脂
を用いた場合には、水蒸気やガスなどの透過防止効果が
悪化するために、袋内の圧力が上昇する結果、断熱性は
時間の経過とともに劣化する。

【０００７】また、加速器や核融合炉等で超電導装置を
用いる場合、液体ヘリウムなどで極低温に冷やす必要が
あり、この場合、極低温領域において放射線に対する耐
性や断熱性が劣化しないことと同時に柔軟性を失わない
ことも要求される。

【０００８】本発明の目的は、使用環境とりわけ極低温
領域で柔軟であり、強い電磁波や放射線に対する耐性が
あり、断熱性の時間的変化が極めて少ない積層断熱材お
よびその製造方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成するために鋭意検討した結果、周囲がシールされた
袋状型材内に積層構造体が詰められた構造を有し、該袋
状型材が光学的異方性の溶融相を形成し得る熱可塑性ポ
リマー（以下、これを熱可塑性液晶ポリマーと称する）
からなる繊維の織布、編物または不織布から選ばれた少
なくとも１種のシート状強化材と熱可塑性液晶ポリマー
からなるフィルムとの積層体から構成され、かつ該積層
構造体が熱可塑性液晶ポリマーからなるフィルムの片面
もしくは両面または内部に金属層を形成した構造の反射
板と熱可塑性液晶ポリマーからなる繊維の織布、編物ま
たは不織布から選ばれた少なくとも１種のシート状スペ
ーサとが１枚以上交互に積層された構造を有することを
特徴とする積層断熱材およびその製造方法を見出して、
本発明を完成するに至った。

【００１０】本発明は、袋状の型材で反射板とシート状
スペーサの積層を保持するので、従来のように反射板と
シート状スペーサ同士を接着または熱圧着する必要がな
く、簡便な方法で製造することができる。また、反射板
とシート状スペーサ同士を接着または熱圧着しない場
合、反射板とシート状スペーサとが密着することなく、
両者の対向面の一部分の間に間隙を生ずるので、接着ま
たは熱圧着した場合と比較して、この間隙により外部か
らのストレスの影響が小さくなり、また断熱性も向上す
る。

【００１１】本発明において、型材の原料に使用される
熱可塑性液晶ポリマー繊維や熱可塑性液晶ポリマーフィ
ルム、反射板の原料に使用される熱可塑性液晶ポリマー
フィルム、シート状スペーサの原料に使用される熱可塑
性液晶ポリマー繊維は、いずれも熱可塑性液晶ポリマー
から製造される。したがって、本発明は積層断熱材の構
成部材に共通の材料を用いているので、製品の歩留りを
向上することができる。また、各構成部材を熱可塑性液
晶ポリマーで形成しているので、強い電磁波や放射線性
に対する耐性を有するとともに、従来の積層断熱材と異
なり、低透湿性および低ガス透過性を有するので、水蒸
気やガスなどの透過を防止して、断熱性の時間変化を極
めて小さくできる。また、極低温領域であっても柔軟性
を失わない。

【００１２】本発明に使用される熱可塑性液晶ポリマー
の原料は特に限定されるものではないが、その具体例と
して、以下に例示する（１）から（４）に分類される化
合物およびその誘導体から導かれる公知のサーモトロピ
ック液晶ポリエステルおよびサーモトロピック液晶ポリ
エステルアミドを挙げることができる。但し、光学的に
異方性の溶融相を形成し得るポリマーを得るためには、
各々の原料化合物の組み合わせには適当な範囲があるこ
とは言うまでもない。

【００１３】（１）芳香族または脂肪族ジヒドロキシ化
合物（代表例は表１参照）

【００１４】

【表１】

【００１５】(２）芳香族または脂肪族ジカルボン酸
（代表例は表２参照）

【００１６】

【表２】

【００１７】（３）芳香族ヒドロキシカルボン酸（代表
例は表３参照）

【００１８】

【表３】

【００１９】（４）芳香族ジアミン、芳香族ヒドロキシ
アミンまたは芳香族アミノカルボン酸（代表例は表４参
照）

【００２０】

【表４】

【００２１】これらの原料化合物から得られる熱可塑性
液晶ポリマーの代表例として表５に示す構造単位を有す
る共重合体（ａ）〜（ｅ）を挙げることができる。

【００２２】

【表５】

【００２３】また、本発明に使用される熱可塑性液晶ポ
リマーとして、フィルムの所望の耐熱性および加工性を
得る目的においては、約２００〜約４００℃の範囲内、
とりわけ約２５０〜約３５０℃の範囲内に融点を有する
ものが好ましいが、繊維製造およびフィルム製造の点か
らは、比較的低い融点の熱可塑性液晶ポリマーの方が好
ましい。

【００２４】かかる好ましい熱可塑性液晶ポリマーで安
価に入手できるものとして、４−ヒドロキシベンゾイル
構造 Iおよび６−ヒドロキシ−２−ナフトイル構造IIの
反復単位からなり、構造 Iと構造IIのモル比が６５／３
５から８２／１８の範囲にある樹脂が挙げられ、これは
株式会社ポリプラスチックスからベクトラ（商標）とし
て販売されている。

【００２５】本発明において型材の原料に使用される熱
可塑性液晶ポリマー繊維やシート状スペーサの原料に使
用される熱可塑性液晶ポリマー繊維としては、用いる熱
可塑性液晶ポリマーの種類により種々の特性を有するも
のが製造されている。したがって、織布、編物または不
織布の原料としては、型材への加工における熱可塑性液
晶ポリマーフィルムの含浸性やシート状スペーサの嵩高
さ保持性などを考慮して、繊維径、フィラメント数、目
付などが適宜選択される。繊維径、フィラメント数は通
常８０デニール／１０フィラメント〜３００デニール／
８０フィラメントであり、好ましくは１００デニール／
２０フィラメント〜２００デニール／５０フィラメント
である。また目付は通常４０〜８０ｇ／ｍ² であり、好
ましくは５０〜７０ｇ／ｍ² である。

【００２６】上記の熱可塑性液晶ポリマー繊維で安価に
入手できるものとして、４−ヒドロキシベンゾイル構造
Iおよび６−ヒドロキシ−２−ナフトイル構造IIの反復
単位からなり、構造 Iと構造IIのモル比が６５／３５か
ら８２／１８の範囲にある熱可塑性液晶ポリマーから製
造された繊維が挙げられ、これは株式会社クラレからベ
クトラン（商標）として販売されている。

【００２７】本発明に使用される熱可塑性液晶ポリマー
フィルムは、熱可塑性液晶ポリマーを押出成形して得ら
れる。任意の押出成形法がこの目的のために適用される
が、周知のＴダイ法、インフレーション法等が工業的に
有利である。特にインフレーション法では、フィルムの
機械軸方向（以下、ＭＤ方向と略す）だけでなく、これ
と直交する方向（以下、ＴＤ方向と略す）にも応力が加
えられるため、ＭＤ方向とＴＤ方向における機械的性質
および熱的性質のバランスのとれたフィルムを得ること
ができる。

【００２８】上記の熱可塑性液晶ポリマーフィルムは、
分子配向度ＳＯＲを１．３以下とすることが好ましい。
該液晶ポリマーフィルムは、上記のＭＤ方向とＴＤ方向
における機械的性質および熱的性質のバランスが良好で
あるので、より実用性が高い。

【００２９】ここで、分子配向度ＳＯＲ（Segment Ori
entation Ratio ）とは、分子を構成するセグメントに
ついての分子配向の度合いを与える指標をいい、従来の
ＭＯＲ（Molecular Orientation Ratio）とは異な
り、物体の厚さを考慮した値である。この分子配向度Ｓ
ＯＲは、以下のように算出される。

【００３０】まず、周知のマイクロ波分子配向度測定機
において、液晶ポリマーフィルムを、マイクロ波の進行
方向にフィルム面が垂直になるように、マイクロ波共振
導波管中に挿入し、該フィルムを透過したマイクロ波の
電場強度（マイクロ波透過強度）が測定される。そし
て、この測定値に基づいて、次式により、ｍ値（屈折率
と称する）が算出される。ｍ＝（Ｚｏ／△ｚ）Ｘ［１−
νmax ／νｏ］ただし、Ｚｏは装置定数、△ｚは物体の
平均厚、νmax はマイクロ波の振動数を変化させたと
き、最大のマイクロ波透過強度を与える振動数、νｏは
平均厚ゼロのとき（すなわち物体がないとき）の最大マ
イクロ波透過強度を与える振動数である。

【００３１】次に、マイクロ波の振動方向に対する物体
の回転角が０°のとき、つまり、マイクロ波の振動方向
と、物体の分子が最もよく配向されている方向であっ
て、最小マイクロ波透過強度を与える方向とが合致して
いるときのｍ値をｍ0 、回転角が９０°のときのｍ値を
ｍ９０として、分子配向度ＳＯＲがｍ0 ／ｍ９０により
算出される。

【００３２】本発明の熱可塑性液晶ポリマーフィルムの
適用分野によって、必要とされる分子配向度ＳＯＲは当
然異なるが、ＳＯＲ≧１．５の場合は液晶ポリマー分子
の配向の偏りが著しいためにフィルムが硬くなり、かつ
ＭＤ方向に裂け易い。熱可塑性液晶ポリマー繊維の織
布、編物または不織布と熱圧着法により積層して得られ
た型材の反りが殆どないなどの形態安定性が必要とされ
る場合には、ＳＯＲ≦１．３であることが望ましい。特
に上記の反りを無くす必要がある場合には、ＳＯＲ≦
１．０３であることが望ましい。

【００３３】本発明において使用される熱可塑性液晶ポ
リマーフィルムは、任意の厚みのものでよく、０．５ｍ
ｍ以下の板状またはシート状のものをも包含する。型材
の原料に使用される熱可塑性液晶ポリマーフィルムの膜
厚は、通常２０〜５００μｍの範囲内にあることが好ま
しく、２０〜２００μｍの範囲内にあることがより好ま
しい。フィルムの厚さが薄過ぎる場合には、フィルムの
剛性や強度が小さくなるため、得られた型材を取扱う場
合に湾曲し易い。フィルムの厚さが厚過ぎる場合には、
積層断熱材を積層する工程で積層断熱材の変形や接着不
良を招く。

【００３４】また、反射板の原料に使用される熱可塑性
液晶ポリマーフィルムの膜厚は、１０〜１５０μｍの範
囲内にあることが好ましく、２０〜１００μｍの範囲内
にあることがより好ましい。フィルムの厚さが薄過ぎる
場合には、フィルムの剛性や強度が小さくなるため、得
られる反射板を取扱う場合に湾曲し易い。フィルムの厚
さが厚過ぎる場合には、積層断熱材を積層する工程で反
射板端面での変形や接着不良を招く。

【００３５】なお、熱可塑性液晶ポリマーフィルムに
は、シリカアエロジル、珪藻土、パーライトなどの粉末
や発泡パーライト、シリカマイクロバルーンのような中
空球状粉末が添加されていてもよく、また滑剤、酸化防
止剤などの添加剤が配合されていてもよい。

【００３６】さらに、反射板の原料に使用される熱可塑
性液晶ポリマーフィルムの熱膨張係数は、該液晶ポリマ
ーフィルムの片面もしくは両面または内部に形成された
金属層の熱膨張係数と実質的に同一であることが好まし
い。熱可塑性液晶ポリマーフィルムは、熱処理すること
により、該液晶ポリマーフィルムの片面もしくは両面ま
たは内部に形成された金属層の熱膨張係数と実質的に同
一にすることができる。この結果、冷凍保管倉庫などの
出入口など使用温度が極低温から室温まで繰り返し頻繁
に変化する場所などに使用された積層断熱材において、
反射板の温度変化による界面剥離の発生が防止され、時
間的な断熱性変化が発生しないので信頼性が高められ
る。

【００３７】上記の熱処理は、熱可塑性液晶ポリマーフ
ィルムの片面もしくは両面または内部に金属層を形成す
る前または後に行ってもよい。また、該フィルムは金属
層を形成する段階で加熱されると、その熱膨張係数が変
化することがあるので、この点を事前に考慮したプロセ
スを設計する必要がある。さらに、熱処理の手段として
は特に制限はなく、熱風循環炉、熱ロール、セラミック
ヒーター、熱プレスなどを例示することができる。

【００３８】また、熱処理の温度としては、上記熱可塑
性液晶ポリマーフィルムの熱膨張係数が、該フィルムの
片面もしくは両面または内部に形成した金属層の熱膨張
係数よりも大きい場合には、フィルムの融点よりも１４
０℃低い温度から、該融点までの温度範囲を選択するこ
とが好ましい。この温度範囲では、フィルムの熱膨張係
数を最大で１８×１０^-6ｃｍ／ｃｍ／℃低くすることが
できる。この熱膨張係数は処理時間によっても調整する
ことができる。

【００３９】他方、熱可塑性液晶ポリマーフィルムの熱
膨張係数が、該フィルムの片面もしくは両面または内部
に形成する金属層の熱膨張係数よりも小さい場合には、
熱処理の温度としては、該フィルムの融点からこの融点
より２０℃高い温度までの温度範囲を選択することが好
ましい。この温度範囲では、フィルムの熱膨張係数を最
大で３０×１０^-6ｃｍ／ｃｍ／℃大きくすることができ
る。熱膨張係数は処理時間によっても調整することがで
きる。

【００４０】また、上記積層断熱材の温度変化に対する
信頼性をより高めるためには、熱可塑性液晶ポリマーフ
ィルムの片面もしくは両面または内部に形成する金属層
の熱膨張係数をＰ×１０^-6ｃｍ／ｃｍ／℃としたとき
に、該フィルムの熱膨張係数が、（Ｐ−１０）×１０^-6
ｃｍ／ｃｍ／℃から（Ｐ＋１０）×１０^-6ｃｍ／ｃｍ／
℃の範囲内になるように調節することが好ましい。この
範囲から外れると、金属層と該フィルムからなる基板と
の間の界面剥離の発生が多くなる傾向にある。ここで、
銅、アルミニウムなどの代表的な金属のＰ値は１１〜３
０である。

【００４１】本発明において反射板の原料に使用される
金属層の材質としては、熱や電磁波や放射線を遮蔽する
ために使用されるような金属等から選択され、好ましく
は金、銀、銅、ニッケル、アルミニウム、鉄、鋼、錫、
鉛、真鍮、マグネシウム、モリブデン、銅／ニッケル合
金、銅／ベリリウム合金、ニッケル／クロム合金、およ
びこれらの混合物が挙げられる。とりわけ、放射線遮蔽
には鉛が好ましい。

【００４２】これらの金属は、熱可塑性液晶ポリマーフ
ィルムと熱圧着法によって加工することにより該液晶ポ
リマーフィルムの片面もしくは両面または内部に金属層
を形成することができる。すなわち、該液晶ポリマーフ
ィルムの片面または両面に金属箔を配置して熱圧着した
り、金属箔の両面に該液晶ポリマーフィルムを配置して
熱圧着することにより製造される。熱圧着の手段として
は特に制限はなく、熱ロール、熱プレスなどを例示する
ことができる。気泡などの欠陥を含有しない反射板を製
造する場合は、真空状態で加熱および加圧のできる真空
熱プレス法により行うのが好ましい。

【００４３】本発明の積層断熱材は、熱可塑性液晶ポリ
マーからなる繊維の織布、編物または不織布から選ばれ
た少なくとも１種のシート状強化材と熱可塑性液晶ポリ
マーからなるフィルムとの積層体から構成された型材２
枚の間に、熱可塑性液晶ポリマーからなるフィルムの片
面もしくは両面または内部に金属層を形成した構造の反
射板と熱可塑性液晶ポリマーからなる繊維の織布、編物
または不織布から選ばれた少なくとも１種のシート状ス
ペーサとを１枚以上交互に積層させ、次いで前記２枚の
型材を袋状に周囲をシールすることにより製造される。

【００４４】更に具体的には、型材の大きさよりも小さ
い反射板とシート状スペーサとを１枚以上交互に重ね合
せて反射板相互の間隙を保つように積み重ねた後に、型
材の周囲を熱圧着することにより製造される。この方法
において型材の熱圧着の手段としては特に制限はなく、
インパルスシーラーのような板状加圧加熱機や金型を使
用した熱プレスなどを例示することができる。

【００４５】積層断熱材の断熱性を飛躍的に高める熱圧
着方法として特に好ましいのは、真空状態で加熱および
加圧のできる真空熱プレス法である。この設備を使用す
る場合には、金属製の枠を使用して型材の部分のみが加
熱されるようにすることが必要である。

【００４６】本発明において、該真空熱プレス法を使用
して積層断熱材を積層する時に好ましい真空度は、１ｔ
ｏｒｒ以下である。積層断熱材の各構成部材は、熱可塑
性液晶ポリマーからなり、その低透湿性および低ガス透
過性により、真空状態での優れた断熱特性を長時間維持
することができる。真空度が悪い場合には、常圧で製造
した積層断熱材と比べて断熱性の改善効果が少ない。な
お、このような真空状態で製造した積層断熱材は、型材
の積層を完了した後に常圧に戻されると大気圧によって
反射板やシート状スペーサが押し付けられて、反射板の
端部での衝撃異常を発生し易くなるので、シート状スペ
ーサの厚みを増やしたり、使用枚数を増やすなどの方法
を採用して反射板相互の間隙を増やすのが好ましい。

【００４７】また、真空状態で製造した積層断熱材に用
いる反射板としては、反射板を柔軟にするために金属層
が変形し易くなるようにそれを構成する金属を選択し、
また柔軟性のある熱可塑性液晶ポリマーフィルムを選択
するのが好ましい。この場合に用いられる熱可塑性液晶
ポリマーフィルムとしては、前述した４−ヒドロキシベ
ンゾイル構造 Iおよび６−ヒドロキシ−２−ナフトイル
構造IIの反復単位からなり、構造 Iと構造IIのモル比が
６５／３５から８２／１８の範囲にある熱可塑性液晶ポ
リマー樹脂から製造されるものが好ましい。

【００４８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る
積層断熱材の構成を示す。図１（ａ）に示すように、積
層断熱材は、２枚の型材Ｄの間に、型材Ｄの大きさより
も小さい反射板Ｂとシート状スペーサＣを１枚以上交互
に重ね合わせて積層したものである。図１（ｂ）に示す
ように、積層断熱材は、２枚の型材Ｄの間に反射板Ｂと
シート状スペーサＣを多数積層させた状態で、これら型
材Ｄの周囲を熱圧着することにより袋状に形成される。
この積層は、真空度１ｔｏｒｒ以下で行われる。

【００４９】図１（ａ）に示すように、上記型材Ｄは、
熱可塑性液晶ポリマー繊維からなる織布、編物または不
織布から選ばれた少なくとも１種のシート状強化材２
と、熱可塑性液晶ポリマーフィルムＡとの積層体からな
る。反射板Ｂは、熱可塑性液晶ポリマーフィルムＡの片
面もしくは両面または内部に例えばアルミ箔のような金
属層４を形成した構造をもつ。シート状スペーサＣは、
熱可塑性液晶ポリマー繊維からなる織布、編物または不
織布から選ばれたものである。

【００５０】

【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明する
が、本発明はこれらの実施例によって何ら制限されるも
のではない。なお、以下の実施例において、熱可塑性液
晶ポリマーフィルムの融点、膜厚の測定、熱伝導率の評
価および放射線暴露試験は以下の方法により行った。 （１） 融点 示差走査熱量計を用いて、フィルムの熱挙動を観察して
得た。すなわち、供試フィルムを２０℃／分の速度で昇
温して完全に溶融させた後、溶融物を５０℃／分の速度
で５０℃まで急冷し、再び２０℃／分の速度で昇温した
時に現れる吸熱ピークの位置を、フィルムの融点として
記録した。 （２）膜厚 デジタル厚み計（株式会社ミツトヨ製）を用い、得られ
たフィルムをＴＤ方向に１ｃｍ間隔で測定し、中央部お
よび端部から任意に選んだ１０点の平均値を膜厚とし
た。 （３）熱伝導率 ダイナテック社のＫ−マチック熱伝導率測定装置を使用
し、ＡＳＴＭ−Ｃ５１８に準じて、１３℃と３４℃との
温度差における値を測定した。 （４）放射線強制暴露試験 照射線量５０ＭＧｙのγ線を大気圧下で積層断熱材全体
に照射した。

【００５１】〔参考例１〕ｐ−ヒドロキシ安息香酸７３
モル％と６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸２７モル％の
共重合物で、融点が２８０℃である熱可塑性液晶ポリマ
ーを溶融押出し、インフレーション成形法により膜厚が
５０μｍ、円周６０ｃｍ、分子配向度ＳＯＲが１．０５
のフィルムを得た。このフィルムを図１（ａ）の熱可塑
性液晶ポリマーフィルムＡとする。

【００５２】〔参考例２〕参考例１で得られた熱可塑性
液晶ポリマーフィルムＡを、硬質アルミ箔（株式会社東
洋アルミ製、Ａ１Ｎ３０Ｈ、厚み５０μｍ）２枚の間に
配置し、熱プレス装置にて２８０℃、３０ｋｇ／ｃｍ²
で５分間加熱圧着して反射板を得た。この反射板を図１
（ａ）の反射板Ｂとする。

【００５３】〔参考例３〕ｐ−ヒドロキシ安息香酸７３
モル％と６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸２７モル％の
共重合物で、融点が２８０℃である熱可塑性液晶ポリマ
ーから溶融紡糸法により製造された繊維（株式会社クラ
レ製、ベクトラン、５０デニール）を用いて、タテ密度
およびヨコ密度が５６本／インチで、目付５２ｇ／ｍ²
に平織りしてシート状スペーサ（クッション材）を製造
した。このシート状スペーサを図１（ａ）のシート状ス
ペーサＣとする。

【００５４】〔参考例４〕参考例３で得られたシート状
スペーサＣを、参考例１で得られた熱可塑性液晶ポリマ
ーフィルムＡ２枚の間に配置し、熱プレス装置にて２８
０℃、３０ｋｇ／ｃｍ² で５分間加熱圧着して型材を得
た。この型材を図１（ａ）の型材Ｄとする。

【００５５】〔実施例１〕参考例４で得られた型材Ｄか
ら縦３５ｃｍ、横３５ｃｍの平板２枚を切出した。別に
参考例２で得られた反射板Ｂから縦３０ｃｍ、横３０ｃ
ｍの平板４枚を、参考例３で得られたシート状スペーサ
ーＣから縦３０ｃｍ、横３０ｃｍの平板５枚を切り出し
た。図１（ｂ）のように、これらの材料を中心が一致す
るように、Ｄ／Ｃ／Ｂ／Ｃ／Ｂ／Ｃ／Ｂ／Ｃ／Ｂ／Ｃ／
Ｄの構成に積み重ねた。その後に、幅０．５ｃｍの２枚
の加熱板を備えた熱圧着密封装置（インパルスシーラ
ー）を使用して、型材Ｄの端部より２ｃｍから２．５ｃ
ｍの幅０．５ｃｍの部分を２ｋｇ／ｃｍ² の圧力で圧着
した状態で加熱し、圧着温度が２６０℃になった時点で
加熱をやめ、３秒間自然冷却し、端部４ケ所をシールし
て密閉し、袋状の積層断熱材を得た。

【００５６】上記の積層断熱材を２０℃、６５％相対湿
度の部屋に２４時間放置したのちに、製造時の熱伝導率
を測定したところ、０．０３３ｋｃａｌ／ｍｈ℃であっ
た。水蒸気を早く吸収させて時間変化を測定するため
に、５０℃、８５％相対湿度の恒温恒湿装置内に６０日
間保存したのちに、保存後の熱伝導率を測定したとこ
ろ、０．０４１ｋｃａｌ／ｍｈ℃と僅かに増加したが、
変化は許容できる程度であった。更に、放射線強制暴露
試験後に暴露後の熱伝導率を測定したところ、０．０３
２ｋｃａｌ／ｍｈ℃と初期の断熱性を保持していた。

【００５７】〔実施例２〕実施例１において、型材Ｄの
端部のシールを真空タンク内で行い、その真空タンク内
部の圧力を１Ｔｏｒｒに排気した以外は、実施例１と同
様な条件で端部をシールして密閉した。その後に真空タ
ンク内に外気を入れて大気圧（７６０Ｔｏｒｒ）とし、
大気圧で密着した形状の積層断熱材を得た。実施例１と
同様に、２０℃、６５％相対湿度の部屋に２４時間放置
したのちに、製造時の熱伝導率を測定したところ、０．
００４１ｋｃａｌ／ｍｈ℃であり、実施例１よりも顕著
に低い値で断熱性の向上が確認された。実施例１と同様
に測定した保存後の熱伝導率を測定したところ、０．０
０４２ｋｃａｌ／ｍｈ℃と殆ど変化しなかった。更に、
暴露後の熱伝導率も、０．００４１ｋｃａｌ／ｍｈ℃と
変化しなかった。

【００５８】〔比較例１〕実施例１において、反射板Ｂ
の原料である熱可塑性液晶ポリマーフィルムＡの代りに
ポリエステルフィルム（厚み５０μｍ）を用いて、熱プ
レス条件を２２０℃、５ｋｇ／ｃｍ² で５分間加熱圧着
して得た反射板を用い、シート状スペーサＣの原料であ
る熱可塑性液晶ポリマー繊維の代りに５０デニールのポ
リエステル繊維を用いて製造したシート状スペーサを用
い、型材Ｄの原料として熱可塑性液晶ポリマーフィルム
Ａの代りにポリエステルフィルム（厚み５０μｍ）を、
また熱可塑性液晶ポリマー繊維の代りに５０デニールの
ポリエステル繊維を用いて、熱プレス装置にて２２０
℃、５ｋｇ／ｃｍ² で５分間加熱圧着して得た型材をそ
れぞれ用いて、圧着温度２２０℃とした以外は実施例１
と同様に積層断熱材を作製した。製造時の熱伝導率は
０．０８５ｋｃａｌ／ｍｈ℃、保存後の熱伝導率は０．
０９０ｋｃａｌ／ｍｈ℃と大きい。放射線暴露試験後に
は、積層断熱材の型材の外面のポリエステルフィルムが
黒変して脆くなっているだけでなく、放射線処理後に測
定した暴露後の熱伝導率は０．２３２ｋｃａｌ／ｍｈ℃
と極端に変化しており、断熱材としての機能が失われて
いた。さらに、内部のシート状スペーサも一部分変色し
脆くなっており、初期の弾力性が低下しているのが観察
された。

【００５９】

【発明の効果】本発明によれば、実施例から明らかなと
おり、熱可塑性液晶ポリマー繊維と熱可塑性液晶ポリマ
ーフィルムを用いて製造した本発明の積層断熱材は、使
用環境とりわけ極低温領域でも柔軟であり、強い電磁波
や放射線に対する耐性に優れており、断熱性の時間的変
化が極めて少ない性能を有しており、産業用のみならず
家電用の断熱材として有用である。また、本発明によれ
ば、シート状スペーサと、反射板とを接着または熱圧着
することなく積層する簡便な方法が提供されているの
で、優れた性能を有する積層断熱材を工業的に製造する
ことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の一実施形態に係る積層断熱材
の積層状態を示す断面図であり、（ｂ）は積層断熱材を
示す一部破断した側面図である。

【符号の説明】

Ａ…熱可塑性液晶ポリマーフィルム、Ｂ…反射板、Ｃ…
シート状スペーサ（熱可塑性液晶ポリマー繊維）、Ｄ…
型材。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ３２Ｂ 15/14 Ｂ３２Ｂ 15/14 Ｆ１６Ｌ 59/02 Ｆ１６Ｌ 59/02 59/06 59/06

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 周囲がシールされた袋状型材内に積層構
   造体が詰められた構造を有し、該袋状型材が光学的異方
   性の溶融相を形成し得る熱可塑性ポリマー（以下、これ
   を熱可塑性液晶ポリマーと称する）からなる繊維の織
   布、編物または不織布から選ばれた少なくとも１種のシ
   ート状強化材と熱可塑性液晶ポリマーからなるフィルム
   との積層体から構成され、かつ該積層構造体が熱可塑性
   液晶ポリマーからなるフィルムの片面もしくは両面また
   は内部に金属層を形成した構造の反射板と熱可塑性液晶
   ポリマーからなる繊維の織布、編物または不織布から選
   ばれた少なくとも１種のシート状スペーサとが１枚以上
   交互に積層された構造を有することを特徴とする積層断
   熱材。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記反射板に使用される熱可塑性液晶ポリマーからなる
   フィルムが、４−ヒドロキシベンゾイル構造 Iおよび６
   −ヒドロキシ−２−ナフトイル構造IIの反復単位からな
   り、構造 Iと構造IIのモル比が６５／３５から８２／１
   ８の範囲にあることを特徴とする積層断熱材。
3. 【請求項３】 熱可塑性液晶ポリマーからなる繊維の織
   布、編物または不織布から選ばれた少なくとも１種のシ
   ート状強化材と熱可塑性液晶ポリマーからなるフィルム
   との積層体から構成された型材２枚の間に、熱可塑性液
   晶ポリマーからなるフィルムの片面もしくは両面または
   内部に金属層を形成した構造の反射板と熱可塑性液晶ポ
   リマーからなる繊維の織布、編物または不織布から選ば
   れた少なくとも１種のシート状スペーサとを１枚以上交
   互に積層させ、次いで前記２枚の型材を袋状に周囲をシ
   ールすることを特徴とする積層断熱材の製造方法。
4. 【請求項４】 請求項３において、 前記積層を真空度１ｔｏｒｒ以下で行うことを特徴とす
   る積層断熱材の製造方法。
5. 【請求項５】 請求項３または４において、 前記反射板に使用される熱可塑性液晶ポリマーフィルム
   が、４−ヒドロキシベンゾイル構造 Iおよび６−ヒドロ
   キシ−２−ナフトイル構造IIの反復単位からなり、構造
   Iと構造IIのモル比が６５／３５から８２／１８の範囲
   にあることを特徴とする積層断熱材の製造方法。