JP2001004091A

JP2001004091A - 真空断熱材

Info

Publication number: JP2001004091A
Application number: JP11174574A
Authority: JP
Inventors: Fumiaki Aono; 文昭青野
Original assignee: Benkan Corp
Current assignee: Benkan Corp
Priority date: 1999-06-21
Filing date: 1999-06-21
Publication date: 2001-01-09

Abstract

(57)【要約】【課題】断熱性能を長期間に亘って維持することがで
きて信頼性の向上、経済性の向上等を図ることができ
る。【解決手段】ガスバリアー性を有するフィルム状の外
装材２の外縁部をヒートシールして形成された外装体４
の真空室５に断熱性コア材６を収める。少なくとも、ヒ
ートシール部３ａ〜３ｃの端部に低温硬化型ポリシラザ
ンのセラミック化膜７を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、配管の保温・保冷
用断熱材、冷蔵庫、魔法瓶、保冷車、クーラーボック
ス、建築用断熱材等に使用される真空断熱材に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、プラスチックフィルム等のガスバ
リアー性を有するフィルムから成る外装体（密閉容器）
の真空室に、断熱層の形状維持、気体分子の対流防止の
ために、粉末状、繊維状の無機材料や発泡ウレタン等の
有機材料から成る断熱性コア材を収めた構成が知られて
いる。ところで、このような真空断熱材の断熱性能を長
期間に亘って維持するためには、外装体内の圧力を長期
間に亘って維持する必要がある。上記のような従来例の
真空断熱材においては、一般的に、時間経過に伴い、外
装体のピンホール、ヒートシール部等を通して大気中の
ガスが透過し、或いは真空室に収められたコア材からガ
スが放出され、それに応じて真空室の内部圧力が上昇
し、断熱性能の劣化を招くといった問題がある。

【０００３】上記問題を解決するため、従来、外装体と
して、ガスバリアー性を持たせるために、高分子フィル
ムにアルミニウムを蒸着したフィルム、若しくは高分子
フィルムにアルミ箔をラミネートしたフィルムなどが採
用されていた。しかしながら、上記のような外装材に用
いられているアルミ箔の厚さは６μｍ程度と薄く、極度
に薄いアルミ箔では、ピンホールを有し、このピンホー
ルからガスが透過し、また、外装体を密閉するためのヒ
ートシール部の端面からガスが透過し、結局、断熱性能
を長期間に亘って維持することはできなかった。断熱性
能の低下については、アルミラミネートフィルムを用い
た場合、むしろヒートシール部の端面からのガス透過が
主な原因ともされている。

【０００４】上記のようなピンホールによるガス透過を
防止するため、従来、特開平７−１１３４９３号公報に
記載されているように、ガラス蒸着層を備えた外装材を
用いて外装体を形成するようにした真空断熱材が提案さ
れている。また、ヒートシールの端面によるガス透過を
防止するため、従来、特開平９−３０９５７４号公報に
記載されているように、ガス透過性の低い熱融着プラス
チックフィルムを用い、端面から透過する総ガス量を限
定し、また、それに見合ったガス吸収剤を用いるように
した真空断熱材が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例のうち、前者の構成では、外装材自体のガス透過を
抑制することはできるが、ヒートシール部の端面からの
ガス透過の問題については解決することはできない。一
方、後者の構成では、ヒートシール部の熱融着性を向上
させ、ガス透過を抑制することはできるが、基本的に高
分子材料を使用している限り、決定的な対応策にはなら
ない。

【０００６】本発明の目的は、上記のような従来の問題
を解決するものであって、ガス透過を抑制して真空室内
の真空度の低下を抑制することができ、したがって、断
熱性能を長期間に亘って維持することができ、信頼性の
向上、経済性の向上等を図ることができるようにした真
空断熱材を提供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の真空断熱材は、ガスバリアー性を有するフィ
ルム状の外装材の外縁部がシールされて形成された外装
体の真空室に断熱性コア材が収められ、上記シール部の
少なくとも端面を被覆するに低温硬化型ポリシラザンの
セラミック化膜が形成されたものである。

【０００８】上記課題を解決するために本発明の他の真
空断熱材は、上記構成において、外装材の外面を被覆す
るように低温硬化型ポリシラザンのセラミック化膜が形
成されたものである。

【０００９】上記課題を解決するために本発明の更に他
の真空断熱材は、上記各構成において、外装材の内面を
被覆するように低温硬化型ポリシラザンのセラミック化
膜が形成されたものである。

【００１０】そして、上記各構成において、外装材とし
て、プラスチックフィルムと金属箔を積層したフィルム
状材料を用い、またはプラスチックフィルムのみを用い
ることができ、特に、前者はシール部のみにセラミック
化膜を形成する場合に用い、後者はシール部に加えて外
面、内面にセラミック化層を形成する場合に用いるのに
適する。

【００１１】また、セラミック化膜はその膜厚が５０ｎ
ｍよりも薄いと所望のガスバリアー性が得られず、膜厚
が５μｍよりも厚いと割れが入ったり、更に可撓性が悪
くなり、折り曲げなどにより割れや剥離も生じやすくな
るため、５０ｎｍ〜５μｍの範囲で選択するのが好まし
く。良好なガスバリアー性、可撓性等を得るには、０．
１μｍ〜２μｍの範囲で選択するのがより好ましい。

【００１２】上記のような構成された本発明によれば、
少なくとも、外装体のシール部の端面を低温硬化型ポリ
シラザンのセラミック化膜により被覆しているので、ガ
ス透過を抑制して真空室内の真空度の低下を抑制するこ
とができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照しながら説明する。まず、本発明の第１の実
施形態について説明する。図１（ａ）〜（ｄ）は本発明
の第１の実施形態に係る真空断熱材を示し、（ａ）は斜
視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図、（ｃ）
は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、（ｄ）は（ｂ）のＣ
部拡大図、図２ないし図９は同真空断熱材の製造順序説
明図である。

【００１４】図１（ａ）〜（ｄ）に示すように、本実施
形態の真空断熱材１は、ガスバリアー性を有するフィル
ム状の外装材２の外縁部が符号３ａ〜３ｃのようにヒー
トシール（熱融着）されて形成された外装体４の真空室
５に断熱性コア材６が収められ、ヒートシール部（熱融
着部）３ａ〜３ｃに低温硬化型ポリシラザンによるＳｉ
Ｏ₂を主成分とするセラミック化膜７が形成されてい
る。

【００１５】フィルム状の外装材２としては、ガスバリ
アー性を得るために、例えば、プラスチックフィルムと
金属箔とが積層されている。本実施形態においては、三
層に構成され、外層のプラスチックフィルム８として
は、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリ
アクリロニトリル、ポリエチレンテレフタレート、ナイ
ロン、ポリエチレン、ポリプロピレン等を用いることが
できる。この外層のプラスチックフィルム８は任意の厚
さのものを用いることができるが、好ましくは５μｍ〜
３０μｍの厚さのものを用いる。中間層の金属箔９とし
ては、アルミニウム箔、スチール箔、ステンレス箔、銅
箔等を用いることができる。このような金属箔９は薄過
ぎるとピンホールが生じやすく、厚いと金属箔９が伝熱
経路となり、断熱性能の低下を招く要因となるため、６
μｍ〜５０μｍの範囲で選択するのが好ましい。内層の
プラスチックフィルム１０としては、ナイロン、ポリ塩
化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリアクリロニトリ
ル、ポリエチレン、ポリプロピレン等を用いることがで
きる。この内層のヒートシール用プラスチック１０の厚
さはヒートシールを良好に行うために１０μｍ〜１００
μｍの範囲で選択するのが好ましい。

【００１６】断熱性コア材６としては、ポリウレタン、
ポリスチレン等の連続発泡体や、ホワイトカーボン、シ
リカヒューム、パーライト、ガラス発泡体等の無機質材
料の粉末状のものや、ガラスウール、アルミナファイバ
ー、シリカファイバー等の繊維状のものを使用すること
ができる。連続発泡体についてはそのまま使用し、粉末
状のものについては成形体にして使用し、若しくは不織
布等で包装して使用し、繊維状のものについては不織布
等で包装して使用することができる。この断熱性コア材
６は使用する真空断熱材１の形状に対応する形状、例え
ば、扁平な直方体状に形成する。

【００１７】セラミック化膜７を形成する低温硬化型ポ
リシラザンとしては、下記の一般式で表わされる単位か
ら成る主骨格を有する数平均分子量が１００〜５万のポ
リシラザンを用いることができる。

【００１８】

【化１】

【００１９】上記式中、Ｒ¹、Ｒ²およびＲ³は、それぞ
れ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基、シクロ
アルキル基、アリール基、またはこれらの基以外でケイ
素に直結する基が炭素である基、アルキルシリル基、ア
ルキルアミノ基、アルコキシ基を表わす。ただし、
Ｒ¹、Ｒ²およびＲ³の少なくとも一つは水素原子である
が、Ｒ¹、Ｒ²およびＲ³のすべてが水素原子であるのが
好ましい。

【００２０】上記のような低温硬化型ポリシラザンとし
ては、ケイ素アルコキシド付加ポリシラザン、グリシド
ール付加ポリシラザン、アルコール付加ポリシラザン、
金属カルボン酸塩付加ポリシラザン、アセチルアセトナ
ト錯体付加ポリシラザン、金属微粒子添加ポリシラザン
等、低温で硬化してセラミック化するものを使用するこ
とができる。要するに、本発明における低温硬化型ポリ
シラザンは、ＳｉＯ₂を主成分とするセラミック化膜を
形成することができる各種のものを用いることができ
る。

【００２１】このような低温硬化型ポリシラザンによる
ＳｉＯ₂を主成分とするセラミック化膜７を形成するた
めに塗布するには、低温硬化型ポリシラザンを溶剤に溶
解させる。この溶剤としては、脂肪族炭化水素、脂環式
炭化水素、芳香族炭化水素等の炭化水素溶媒、ハロゲン
化メタン、ハロゲン化エタン、ハロゲン化ベンゼン等の
ハロゲン化炭化水素、脂肪族エーテル、脂環式エーテル
等のエーテル類を使用することができる。好ましくは塩
化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、プロモホル
ム、塩化エチレン、塩化エチリデン、トリクロロエタ
ン、テトラクロロエタン、エチルエーテル、イソプロピ
ルエーテル、エチルブチルエーテル、ブチルエーテル、
１，２−ジオキシエタン、ジオキサン、ジメチルジオキ
サン、テトラヒドロフラン、ペンタンヘキサン、イソヘ
キサン、メチルペンタン、ヘプタン、イソヘプタン、オ
クタン、イソオクタン、シクロペンタン、メチルシクロ
ペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ベ
ンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等を用い
ることができる。

【００２２】この溶剤の使用量は、塗布方法により作業
性が良くなるように選択され、また、用いる低温硬化型
ポリシラザンの平均分子量、分子量分布、構造によって
異なるので、適宜、自由に混合することができるが、好
ましくは、固形分濃度で１〜５０重量％の範囲で混合す
ることができる。

【００２３】また、低温硬化型ポリシラザンにおいて、
必要に応じて適当な充填剤、増量剤のいずれか一方、若
しくは両方を加えることができ、これを加えることによ
り、セラミック化膜７を厚く形成することができる。充
填剤としては、シリカ、アルミナ、ジルコニア、マイカ
を始めとする酸化物系無機物、あるいは炭化珪素、窒化
珪素等の非酸化物系無機物の微粉、アルミニウム、亜
鉛、銅等の金属粉末を用いることができる。この充填剤
としては、特に、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化アルミニ
ウム、酸化ジルコニウム等の酸化物系無機物の超微粒子
およびシリカゾルを用いるのが好ましい。これらの充填
剤は、針状、粒状、鱗片状等、種々の形状のものを単
独、若しくは２種類以上混合して用いることができ、ま
た、これらの充填剤の粒子の大きさは適用する膜厚より
も小さいことが望ましい。また、充填剤の添加量は低温
硬化型ポリシラザン１重量部に対し、０．０５重量部〜
１０重量部の範囲、特に、０．２重量部〜３重量部の範
囲が好ましい。

【００２４】低温硬化型ポリシラザンには、必要に応じ
て各種顔料、レベリング剤、消泡剤、帯電防止剤、紫外
線吸収剤、ｐＨ調整剤、分散剤、表面改質剤、可塑剤、
乾燥剤、流れ止め剤を加えることもできる。

【００２５】そして、セラミック化膜７の厚さは、上記
のように好ましくは５０ｎｍ〜５μｍ、より好ましくは
０．１μｍ〜２μｍの範囲で選択する。

【００２６】上記本実施形態の真空断熱材１についてそ
の製造方法と共に更に詳細に説明する。図２（ａ）は外
装材２を示し、図２（ｂ）は断熱性コア材６を示してい
る。外装材２の縦の長さａは断熱性コア材６の縦の長さ
ｃの二倍の長さに厚さｅを加えた長さよりもヒートシー
ル部３ｃを得ることができるように長くなり、外装材２
の横の長さｂは断熱性コア材６の横の長さｄよりもヒー
トシール部３ａ、３ｂを得ることができるように長くな
るように設定されている。上記断熱性コア材６が、例え
ば、オープンセル型硬質ポリウレタンフォームから成
り、ウレタンフォーム製造時に発生するガス分子や保管
時などに吸着したガス分子（ＣＯ₂、Ｈ₂Ｏなど）を除去
するために、あらかじめ、図３に示すように、乾燥炉１
１内で乾燥処理して断熱性コア材６から吸着分子を脱離
させる。

【００２７】そして、まず、図４に示すように、外装材
２を縦の長さ方向の中央部で二つ折りにし、これら表面
１２と裏面１３とで断熱性コア材６を挟む。このとき、
断熱性コア材６はその一側縁を外装材２の折り曲げ部１
４の内側に当接させ、表面１２と裏面１３の横方向の両
側端部と縦方向における折り曲げ部１４とは反対側の端
部とを断熱性コア材６の三辺から外方へ突出させる。次
に、外装材２の横方向の両側突出部を一対の電極チップ
（図示省略）で挟み、図５（ａ）〜（ｄ）に示すよう
に、断熱性コア材６の縁部に沿うように電気抵抗熱で符
号３ａ、３ｂで示すようにヒートシールし、外装材２を
袋状に形成する。

【００２８】次に、袋状の外装材２を密閉容器を構成す
るように真空封止する。その一例として、図６に示すよ
うな真空化装置１５を用いる。真空化装置１５は真空チ
ャンバー１６にバルブ１７を介して真空ポンプ１８が連
通されている。真空チャンバー１６内の圧力は圧力計１
９により計測される。真空チャンバー１６内にはヒート
シール用の一対の電極チップ２０、２１が開閉可能に設
けられている。そして、まず、外装材２の表面１２と裏
面１３における残る一辺の開放された突出部を開放状態
の電極チップ２０、２１間に位置させる。次に、バルブ
１７を開放して真空ポンプ１８を駆動し、圧力計１９に
より計測しながら真空チャンバー１６内から排気し、こ
れに伴い、袋状の外装材２内をその開放部から排気して
真空状態にする。この真空状態において、電極チップ２
０、２１により外装材２における開放突出部を断熱性コ
ア材６の端縁に沿って符号３ｃで示すようにヒートシー
ルし、外装材２を真空封止し、密閉容器状の外装体４を
形成し、その真空室５内に断熱性コア材６を充填状態に
収める。

【００２９】次に、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、
外装体４の各ヒートシール部３ａ、３ｂ、３ｃの全体を
均一な厚さで被覆するように容器２２内に収められてい
る低温硬化型ポリシラザン２３に浸漬するディップ法に
より塗布する（低温硬化型ポリシラザン２３の塗布部を
斜線で示す。）。その後、三方向の低温硬化型ポリシラ
ザン３の塗膜部分を、図８に示すように、ヒーター２４
により加熱し、更には図９（ａ）、（ｂ）に示すよう
に、流路２５に流すスチーム２６により加熱することに
より、均一な厚みで緻密なＳｉＯ₂を主成分とするセラ
ミック化膜７を形成し、図１（ａ）〜（ｄ）に示す真空
断熱材１の製造を完成することができる。

【００３０】上記のように構成された真空断熱材１によ
れば、外装体４のヒートシール部３ａ〜３ｃをガス透過
率の少ないガスバリアー性に優れたＳｉＯ₂を主成分と
するセラミック化膜７で被覆しているので、ヒートシー
ル部３ａ〜３ｃの端面からのガスの透過を抑制すること
ができる。しかも、外装材２自身がアルミ箔等の金属箔
層を有し、ガスバリアー性に優れているので、ヒートシ
ール部３ａ〜３ｃ以外の部分におけるガスの透過を抑制
することができる。したがって、真空室５内の真空度の
低下を抑制し、断熱性能を長期間に亘って維持すること
ができる。

【００３１】なお、上記実施形態においては、ヒートシ
ール部３ａ〜３ｃにおける端面を含む全面をセラミック
化膜７により被覆するようにしているが、全面をセラミ
ック化膜７により被覆しなくてもよく、少なくとも端面
を被覆するようにセラミック化膜７を形成すればよい。

【００３２】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。図１０（ａ）〜（ｃ）は本発明の第２の実施形
態に係る真空断熱材を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は
（ａ）のＧ−Ｇ線に沿う断面図、（ｃ）は（ａ）のＨ−
Ｈ線に沿う断面図である。

【００３３】上記第１の実施形態においては、アルミ箔
層を有する外装材２を用いているが、本実施形態におい
ては、外装材２として、アルミ箔層を有さず、外層８が
ポリエチレンテレフタレート、内層１０がナイロンから
成るラミネートプラスチックフィルムを用いている。本
実施形態においては、外装材２により密閉容器状の外装
体４が形成され、その内部の真空室５内に断熱性コア材
６が充填状態に収められる工程までは上記第１の実施形
態と同様である。本実施形態においては上記のように外
装材２としてアルミ箔層を有しないプラスチックフィル
ムのみが用いられているため、ガスバリア性に劣り、長
期間に亘って使用する場合には、外装材２の表面からガ
スが透過して真空度が低下するおそれがある。そこで、
このようなややガスバリアー性に劣る外装材２を用いた
場合には、低温硬化型ポリシラザンがヒートシール部３
ａ〜３ｃの端面を含む外面の全体に刷毛等によりほぼ均
一な厚みに塗布され、室温で乾燥されて全体に均一な厚
みで緻密なＳｉＯ₂を主成分とするセラミック化膜７が
形成されている。

【００３４】上記のように構成された本実施形態におけ
る真空断熱材１によれば、外装体４のヒートシール部３
ａ〜３ｃの端面は勿論のこと、外面の全体をガス透過率
の少ないガスバリアー性に優れたＳｉＯ₂を主成分とす
るセラミック化膜７で被覆しているので、ヒートシール
部３ａ〜３ｃの端面は勿論のこと、これ以外の部分にお
いてもガスの透過を抑制することができる。したがっ
て、真空室５内の真空度の低下を抑制し、断熱性能を長
期間に亘って維持することができる。また、外装体４の
外面全体をセラミック化膜７で被覆するので、ガスバリ
アー層としての機能に加えて保護層としての機能をも有
し、傷や破損を防止することができる。

【００３５】次に、本発明の第３の実施形態について説
明する。図１１（ａ）〜（ｃ）は本発明の第３の実施形
態に係る真空断熱材を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は
（ａ）のＩ−Ｉ線に沿う断面図、（ｃ）は（ａ）のＪ−
Ｊ線に沿う断面図、図１２ないし図１６は同真空断熱材
の製造工程説明図である。

【００３６】本実施形態においても、上記第２の実施形
態と同様に、外装材２として、図１２に示すように、ア
ルミ箔層を有さず、外層８がポリエチレンテレフタレー
ト、内層１０がナイロンから成るラミネートプラスチッ
クフィルムを用いている。そして、まず、外装材２の内
面における各辺のヒートシール予定部に沿ってマスク２
７を施す。次に、図１３、図１５に斜線で示すように、
外装材２の内面全体と外面全体に低温硬化型ポリシラザ
ン２３を塗布する。次に、低温硬化型ポリシラザン２３
の表面を室温で乾燥させてマスク２７を外し、図１４に
示すように、外装材２を加熱炉２８において加熱し、更
には加湿状態で加熱して低温硬化型ポリシラザン２３を
硬化させ、ヒートシール部を除く内面と外面にセラミッ
ク化膜７を形成する。

【００３７】次に、図１５に示すように、外装材２を二
つ折りにして断熱性コア材６を挟み、上記第１、第２の
実施形態と同様に、外装材２における両側突出部におけ
る内層１０のナイロン露出部同士を電気抵抗熱でヒート
シールして外装材２を袋状に形成し、真空化装置内で袋
状の外装材２内を真空排気して外装材２の開放突出部に
おける内層１０のナイロン露出部同士を電気抵抗熱でヒ
ートシールし、その真空室５内に断熱性コア材６を充填
状態に収める。次に、図１６に示すように、各ヒートシ
ール部３ａ〜３ｃの端面に低温硬化型ポリシラザン２３
を塗布し、室温で乾燥させてセラミック化膜７を形成す
る。これにより、図１１（ａ）〜（ｃ）に示すように、
外装体４のヒートシール部３ａ〜３ｃの端面および内
面、外面の全体をセラミック化膜７で被覆した真空断熱
材１の製造を完成することができる。

【００３８】上記のような構成された本実施形態におけ
る真空断熱材１によれば、外装体４のヒートシール部３
ａ〜３ｃの端面は勿論のこと、内面および外面の全体を
ガス透過率の少ないガスバリアー性に優れたＳｉＯ₂を
主成分とするセラミック化膜７で被覆しているので、ヒ
ートシール部３ａ〜３ｃの端面は勿論のこと、これ以外
の部分においてもガスの透過を抑制することができる。
したがって、真空室５内の真空度の低下を抑制し、断熱
性能を長期間に亘って維持することができる。また、外
装体４の外面全体をセラミック化膜７で被覆するので、
ガスバリアー層としての機能に加えて保護層としての機
能をも有し、傷や破損を防止することができる。

【００３９】上記各実施形態において、低温硬化型ポリ
シラザン２３を用いてＳｉＯ₂を主成分とするセラミッ
ク化膜７の形成を図る場合、高い温度ほど短時間で完全
なセラミック化膜７を形成することができ、低い温度で
は長時間を要す。しかしながら、上記第２、第３の実施
形態のように低温硬化型ポリシラザン２３を外装材２の
全体に塗布し、セラミック化させる際の温度は、基材で
あるプラスチックフィルムの物性変化温度未満にする必
要がある。しかも、真空封止後の真空断熱材１を加熱す
ると、断熱性コア材６等からガスが放出され、断熱層内
の圧力上昇を招くため、極力低温で時間をかけて硬化さ
せるのが望ましい。また、上記第１の実施形態のように
ヒートシール部３ａ〜３ｃのみにセラミック化膜７を形
成させる場合には、極力ヒートシール部３ａ〜３ｃのみ
を加熱し、断熱性コア材６部はあまり加熱しない方が好
ましく、外装材２の端面をヒートシールする際に、同時
にセラミック化膜７を形成するようにすれば、当然、熱
融着フィルムの溶融温度以上に加熱させるために、セラ
ミック化膜７の形成をすることができ、好適である。ま
た、低温硬化型ポリシラザン２３を外装材２に塗布する
には、上記のようなディップ法、刷毛塗法のほか、スプ
レー法等、各種の方法を用いることができる。

【００４０】なお、外装材２は上記実施形態のように一
枚のものを折り曲げて断熱性コア材６を挟むようにする
ほか、二枚で挟んで四辺をヒートシールすることもでき
る。また、断熱性コア材６の乾燥処理と低温硬化型ポリ
シラザンの硬化処理を同時に行うこともできる。例え
ば、断熱性コア材６を外装材２で挟み、外装材２を袋状
にヒートシールした後、外装材２における開放突出部の
ヒートシール面を残して全面およびヒートシール部端面
に低温硬化型ポリシラザンを塗布し、その後、所望の温
度、時間（例えば、１２０℃程度で数時間）加熱処理を
行い、真空排気して開放突出部をヒートシールし、この
ヒートシール部の端面に低温硬化型ポリシラザンを塗布
し、所望の方法で硬化処理を行うことができる。また、
上記各実施形態において、低温硬化型ポリシラザンのセ
ラミック化膜７を形成するに際し、低温硬化型ポリシラ
ザンを所望の加熱手段で加熱し、若しくは室温で乾燥し
てセラミック化させることができる。更に、あらかじ
め、外装材２を袋状に形成した後、断熱性コア材６を収
めることができる。このほか、本発明は、その基本的技
術思想を逸脱しない範囲で種々設計変更することができ
る。

【００４１】

【実施例】（実施例１）図２に示す断熱性コア材６とし
て、オープンセル型硬質ポリウレタンフォームを用い、
縦３００ｍｍ、横３００ｍｍ、厚さ２０ｍｍに形成し
た。外装材２として、外層８にポリエチレンテレフタレ
ート、中間層９にアルミ箔、内層１０にナイロンのラミ
ネート（積層）フィルムを用い、縦３８０ｍｍ、横７４
０ｍｍに形成した。そして、まず、断熱性コア材６を図
３に示すように乾燥炉１１において１２０℃で３時間乾
燥処理した。次に、外装材２を図４に示すように二つ折
り状に折り曲げて断熱性コア材６を挟み、図５に示すよ
うに外装材２の両側突出部を端面から約１０ｍｍの幅で
電気抵抗熱によりヒートシールし、外装材２を袋状に形
成した。次に、この袋状の外装材２を断熱性コア材６を
収めた状態で図６に示すように真空チャンバー１６内に
収め、０．０１Ｔｏｒｒまで真空排気した後、外装材２
の開放突出部を端面から約１０ｍｍの幅で電気抵抗熱に
よりヒートシールして真空室５を有する外装体４を形成
し、この真空室５内に断熱性コア材６を充填状態に収め
た。次に、ぺルヒドロポリシラザン（上記化１の一般式
でＲ¹、Ｒ²およびＲ³に水素原子を有する）の１０％キ
シレン溶液（エヌ・イー・ケムキャット（株）製：商品
名／ＨＥＲＶＩＣ低温タイプ）を図７（ａ）〜（ｃ）に
示すように、各ヒートシール部３ａ〜３ｃの端面、表面
および裏面にディップ法により塗布し、図８に示すよう
に、ヒートシール部３ａ〜３ｃのみをヒーター２４によ
り１００℃で１時間加熱した後、図９（ａ）、（ｂ）に
示すように、ヒートシール部３ａ〜３ｃのみにＳｉＯ₂
を主成分とするセラミック化膜７を形成した。

【００４２】上記のようにして製造した真空断熱材１の
熱伝導率を熱伝導率測定袋置（英弘精機（株）製：オー
トΛＨＣ−０７３型）で測定したところ、０．００７４
Ｗ／ｍＫであった。その後、ヒートシール部３ａ〜３ｃ
のガスバリアー性を評価するために、その加速試験とし
て、真空断熱材１のヒートシール部３ａ〜３ｃのみを８
０℃に加熱した状態で、大気圧中で９０日間放置し、そ
の後の熱伝導率を測定した。その結果、０．００７７Ｗ
／ｍＫであり、上昇率４％程度であった。また、セラミ
ック化膜７の厚みを測定したところ、１μｍ程度であっ
た。

【００４３】（比較例１）上記実施例１との比較のため
に、ヒートシール部３ａ〜３ｃへのセラミック化膜の形
成以外は上記実施例１と全く同じ条件で真空断熱材を作
製し、同条件で熱伝導率を測定した。その結果、ヒート
シール部を加熱処理する前の熱伝導率は、実施例１より
良い０．００７１Ｗ／ｍＫであった（セラミック化膜形
成のための加熱処理は実施していない）。しかし、実施
例１と同じ条件で加速試験を行った後、熱伝導率を測定
したところ、０．００８９Ｗ／ｍＫまで上昇しており、
上昇率は２５％程度であった。したがって、ヒートシー
ル部にセラミック化膜を形成することでヒートシール部
端面におけるガス透過量を大幅に削減し、断熱性能の長
期維持に効果的であることが確認された。

【００４４】（実施例２）上記実施例１と同様の熱処理
後の断熱性コア材６をアルミ箔層がなく、ポリエチレン
テレタレートと熱融着層であるナイロンとのラミネート
フィルムから成る外装材２で挟み、上記実施例１と同様
に真空封止して形成した外装体４の真空室５内に断熱性
コア材６を充填状態に収めた。その後、外装体４の外面
全体に上記実施例１と同様の低温硬化型ポリシラザンの
溶液を刷毛で均一に塗布し、室温で２４時間乾燥させ、
図１０（ａ）〜（ｃ）に示すように、外面全体にＳｉＯ
₂を主成分とするセラミック化膜７を形成した。

【００４５】上記のように製造した真空断熱材１につい
て上記実施例１と同じ条件で熱伝導率を測定したとこ
ろ、０．００７０Ｗ／ｍＫであった。また、ガスバリア
ー性を評価するために、湿度３０％、温度６０℃の恒温
槽の中に９０日間入れ、再度、熱伝導率を測定した。そ
の結果０．００８８Ｗ／ｍＫであり、上昇率は２６％程
度であった。

【００４６】（比較例２）上記実施例２の比較として、
低温硬化型ポリシラザンの溶液を塗布しない以外は全く
上記実施例２と同じ真空断熱材を製造し、上記実施例２
と同じ条件で熱伝導率の評価を行った。その結果、加速
試験前０．００７２Ｗ／ｍＫであったものが、加速試験
後では０．０１３Ｗ／ｍＫとなり、上昇率は８１％程度
であった。環境温度が６０℃ということで断熱性コア材
からのガス放出がかなり影響しているものと考えられる
が、評価結果から上記実施例２のように真空断熱材の表
面全体にＳｉＯ₂を主成分とするセラミック化膜７を形
成することは、ガスバリアー性を向上させ、断熱性能の
維持に有効であると言える。

【００４７】（実施例３）上記実施例２で用いた外装材
２の周縁のヒートシール面に図１２（ａ）、（ｂ）に示
すように、マスク２７を施し、図１３に示すように、外
装材２の内面と外面の全体に上記実施例１と同様の低温
硬化型ポリシラザンを刷毛塗法で塗布した。次に、図１
４に示すように、加熱炉２８内において、まず、温度１
２０℃で１時間加熱し、続いて温度９５℃、湿度８０％
で３時間加熱し、ＳｉＯ₂を主成分とするセラミック化
膜７を形成した（硬化処理前にマスク２７を除去してお
いた。）。このセラミック化膜７付き外装材２で図１５
（ａ）、（ｂ）に示すように、上記実施例１と同様の熱
処理後の断熱性コア材６を挟み、上記実施例１と同様に
真空封止した外装体４の真空室５内に断熱性コア材６を
充填状態に収めた。その後、図１６に示すように、各ヒ
ートシール部３ａ〜３ｃの端面に上記実施例１と同様の
低温硬化型ポリシラザンの溶液を刷毛で塗布し、室温で
２４時間乾燥させ、ＳｉＯ₂を主成分とするセラミック
化膜７を形成した。

【００４８】上記のように製造した真空断熱材１につい
て上記実施例１と同様の方法で熱伝導率を測定した。そ
の結果、０．００７１Ｗ／ｍＫであった。また、本実施
例３の真空断熱材１について上記実施例２と同様の加速
試験を行った後、熱伝導率を測定したところ、０．００
８３Ｗ／ｍＫで、上昇率１７％であり、上記実施例２よ
り若干低い上昇率を示し、セラミック化膜７が外装材２
の内外両表面に塗布されていることによる効果であると
考えられる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、少
なくとも、外装体のシール部の端面を低温硬化型ポリシ
ラザンのセラミック化膜により被覆しているので、ガス
透過を抑制して真空室内の真空度の低下を抑制すること
ができる。したがって、断熱性能を長期間に亘って維持
することができて信頼性の向上、経済性の向上等を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｄ）は本発明の第１の実施形態に係
る真空断熱材を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）
のＡ−Ａ線に沿う断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に
沿う断面図、（ｄ）は（ｂ）のＣ部拡大図である。

【図２】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ同真空断熱材に用い
る外装材の斜視図、断熱性コア材の斜視図である。

【図３】同真空断熱材の製造工程における断熱性コア材
の乾燥工程説明用の一部破断正面図である。

【図４】同真空断熱材の製造工程における断熱性コア材
の包装工程説明用の斜視図である。

【図５】（ａ）は同真空断熱材の製造工程における断熱
性コア材の包装工程説明用の斜視図、（ｂ）は（ａ）の
Ｄ−Ｄ線に沿う断面図、（ｃ）は（ａ）のＥ−Ｅ線に沿
う断面図、（ｄ）は（ｃ）のＦ矢視部の一部拡大図であ
る。

【図６】同真空断熱材の製造工程における真空封止工程
説明用の断面図である。

【図７】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は同真空断熱材の製造
工程における低温硬化型ポリシラザン塗布工程説明図で
ある。

【図８】同真空断熱材の製造工程における低温硬化型ポ
リシラザンの硬化処理工程の説明図断面図である。

【図９】（ａ）、（ｂ）は同真空断熱材の製造工程にお
ける低温硬化型ポリシラザンの硬化処理工程の説明断面
図、平面図である。

【図１０】（ａ）〜（ｃ）は本発明の第２の実施形態に
係る真空断熱材を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は
（ａ）のＧ−Ｇ線に沿う断面図、（ｃ）は（ａ）のＨ−
Ｈ線に沿う断面図である。

【図１１】（ａ）〜（ｃ）は本発明の第３の実施形態に
係る真空断熱材を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は
（ａ）のＩ−Ｉ線に沿う断面図、（ｃ）は（ａ）のＪ−
Ｊ線に沿う断面図である。

【図１２】（ａ）、（ｂ）は同真空断熱材の製造工程に
おける外装材のマスキング工程説明用の斜視図、一部拡
大断面図である。

【図１３】同真空断熱材の製造工程における外装材の低
温硬化型ポリシラザン塗布工程説明用斜視図である。

【図１４】同真空断熱材の製造工程における低温硬化型
ポリシラザンの硬化処理工程説明用一部破断正面図であ
る。

【図１５】（ａ）、（ｂ）は同真空断熱材の製造工程に
おける断熱性コア材の包装工程説明用の斜視図、一部拡
大断面図である。

【図１６】同真空断熱材の製造工程におけるヒートシー
ル部端面に対する低温硬化型ポリシラザン塗布工程説明
用断面図である。

【符号の説明】

１真空断熱材２外装材３ａ、３ｂ、３ｃヒートシール部４外装体５真空室６断熱性コア材７セラミック化膜１５真空チャンバー２３低温硬化型ポリシラザン２７マスク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2E001 DD01 FA00 GA03 GA07 GA22 GA23 GA82 HA00 HA11 HA14 HA31 HA33 HB02 HB03 HB04 HB05 HD03 HD09 HD11 HE08 LA05 3H036 AA01 AA08 AA09 AB02 AB28 AC01 AC03 AE02 AE13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガスバリアー性を有するフィルム状の外
装材の外縁部がシールされて形成された外装体の真空室
に断熱性コア材が収められ、上記シール部の少なくとも
端面を被覆するように低温硬化型ポリシラザンのセラミ
ック化膜が形成された真空断熱材。
【請求項２】外装材の外面を被覆するように低温硬化
型ポリシラザンのセラミック化膜が形成された請求項１
記載の真空断熱材。
【請求項３】外装材の内面を被覆するように低温硬化
型ポリシラザンのセラミック化膜が形成された請求項１
または２記載の真空断熱材。
【請求項４】外装材がプラスチックフィルムと金属箔
を積層して成る請求項１ないし３のいずれかに記載の真
空断熱材。
【請求項５】外装材がプラスチックフィルムから成る
請求項１ないし３のいずれかに記載の真空断熱材。
【請求項６】セラミック化膜の厚さが５０ｎｍ〜５μ
ｍの範囲で選ばれる請求項１ないし５のいずれかに記載
の真空断熱材。