JP2004044813A

JP2004044813A - 真空断熱材の製造方法

Info

Publication number: JP2004044813A
Application number: JP2003375416A
Authority: JP
Inventors: Kazuto Uekado; 上門　一登
Original assignee: Matsushita Refrigeration Co
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-11-05
Filing date: 2003-11-05
Publication date: 2004-02-12

Abstract

　【課題】周縁フィルム部を小さくでき、異型の形状の真空断熱材を製造する。
　【解決手段】グラスウールをシート状にマット化成型した芯材１と、片面がポリエチレンフィルム層で構成されたラミネートフィルムの外被材３とからなる真空断熱材の製造方法であって、減圧槽１２の中で、一対の外被材３を、ポリエチレンフィルム層の面が相対向して芯材１の対向する面を覆うように配置した後、溶着時にしわができないように型締め板１０で芯材１と外被材３を加圧固定した状態で、芯材１の周縁の位置でヒートシールバー９によって一対の外被材３を加圧しながら加熱してポリエチレンフィルムを圧熱溶着することにより外被材３だけで形成される周縁フィルム部を小さくした真空断熱材を得る。
【選択図】　図１

Description

　本発明は、真空断熱材の製造方法に関するものである。

　近年、地球環境保護の視点から省エネルギーや省資源に対して、様々な取り組みがなされている。

　省エネルギーの観点では、特許文献１に示すように、多孔質構造の芯材をアルミ箔を含む外被材で覆って内部を減圧封止する真空断熱材が提案され、近年、工業的に使用され始めている。

　この真空断熱材は、従来の硬質ウレタンフォームの３倍の断熱性能である０．００５Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有し、省エネルギー向け断熱材として寄与している。

　また、この真空断熱材の製造方法は、特許文献２に示すように、あらかじめ３方シールした外被材の袋に芯材を挿入し、真空チャンバー内にて開口面から減圧するものである。
特公平２−５４４７９号公報特公平２−３３９１８号公報

　従来の真空断熱材は、３方シールした外被材の袋を使用するため、袋への芯材の充填作業が容易でなく、袋を大きく設計することで、真空包装後の真空断熱材の周縁フィルム部の長さが大きくなり、後で硬質ウレタンフォームで一体発泡する際に硬質ウレタンフォームの充填性を著しく阻害し、断熱箱体の断熱性能を劣化させる要因となっていた。

　また、３方シールした外被材の袋に芯材を挿入充填するため、多角形などの異型の芯材を用いた真空断熱材は製造できない問題があった。

　本発明は、上記課題に鑑み、周縁フィルム部を小さくでき、異型の形状の真空断熱材を製造することができる真空断熱材の製造方法を提供するものである。

　本発明の真空断熱材の製造方法は、減圧槽の中で、一対のラミネートフィルムを、熱可塑性樹脂フィルム層の面が相対向して芯材の対向する面を覆うように配置した後、前記芯材の周縁の位置でヒートシールバーによって一対の前記ラミネートフィルムを加圧しながら加熱するのである。

　これにより、芯材の周縁で圧熱溶着ができるため、ラミネートフィルムだけで形成される周縁フィルム部は小さくでき取扱い性に優れた真空断熱材を製造できるのである。加えて、四角平板でない多角形の異形真空断熱材も容易に製造できる。

　本発明の真空断熱材の製造方法によれば、芯材は減圧槽の中で減圧雰囲気に暴露されて排気されるため、極めて短時間で芯材を減圧することができる。また、芯材の周縁で圧熱溶着ができるため、ラミネートフィルムだけで形成される周縁フィルム部は小さくでき取扱い性に優れた真空断熱材を製造できるのである。加えて、四角平板でない多角形の異形真空断熱材も容易に製造できる。

　本発明の請求項１記載の真空断熱材の製造方法の発明は、グラスウールをシート状にマット化成型した芯材と、片面が熱可塑性樹脂フィルム層で構成されたラミネートフィルムとからなる真空断熱材の製造方法であって、減圧槽の中で、一対の前記ラミネートフィルムを、前記熱可塑性樹脂フィルム層の面が相対向して前記芯材の対向する面を覆うように配置した後、前記芯材の周縁の位置でヒートシールバーによって一対の前記ラミネートフィルムを加圧しながら加熱して前記熱可塑性樹脂フィルムを圧熱溶着することにより前記ラミネートフィルムだけで形成される周縁フィルム部を小さくした真空断熱材を得るものである。

　これにより、芯材は減圧槽の中で減圧雰囲気に暴露されて排気されるため、極めて短時間で芯材を減圧することができる。また、芯材の周縁で圧熱溶着ができるため、ラミネートフィルムだけで形成される周縁フィルム部は小さくでき取扱い性に優れた真空断熱材を製造できるのである。加えて、四角平板でない多角形の異形真空断熱材も容易に製造できる。

　また、請求項２記載の真空断熱材の製造方法の発明は、グラスウールをシート状にマット化成型した芯材と、片面が熱可塑性樹脂フィルム層で構成されたラミネートフィルムとからなる真空断熱材の製造方法であって、減圧槽の中で、一対の前記ラミネートフィルムを、前記熱可塑性樹脂フィルム層の面が相対向して前記芯材の対向する面を覆うように配置した後、溶着時にしわができないように型締め板で前記芯材と前記ラミネートフィルムを加圧固定した状態で、前記芯材の周縁の位置でヒートシールバーによって一対の前記ラミネートフィルムを加圧しながら加熱して前記熱可塑性樹脂フィルムを圧熱溶着することにより前記ラミネートフィルムだけで形成される周縁フィルム部を小さくした真空断熱材を得るものである。

　これにより、請求項１記載の発明の効果に加えて、溶着時のしわを防止することができる。

　以下、本発明による真空断熱材の製造方法の実施の形態について、図１から図４を用いて説明する。

　（実施の形態１）
　図１と図２は、本発明の実施の形態１による真空断熱材の製造装置ならびに製造方法を示す断面図、図３は、図1の横断面模式図、図４は、図１のＡ部拡大断面図である。

　芯材１は、グラスウールをシート状にマット化成型したものである。外被材３の原反ロール２，２’は、外被材３を芯材１の上面４と下面５にそれぞれ平行になるように供給する。

　この外被材３は２５μｍのポリエステルフィルム６と６０μｍのポリエチレンフィルム７をあらかじめ接着剤によってラミネートフィルム化し、さらにポリエステルフィルム６の外表面に０．０５μｍのダイヤモンドライクカーボンの薄膜８を固着して形成したものである。

　外被材３の原反ロール２，２’は、対向してポリエチレンフィルム７が内側になるようにセッティングしている。芯材１は芯材のストックエリアＡに積み重ねておかれている。また、原反ロール２，２’はロールで外被材のストックエリアＢにおかれている。

　ヒートシールバー９は、シールアリアＣに配置された芯材１の周縁部に位置し、上下から加圧しながらポリエチレンフィルム７を加熱して溶着する（図２）。このとき、同時に型締め板１０が芯材１と外被材３を加圧固定して、溶着時のしわなどを防止している。

　その後、加圧を解き、ヒートシールバー９と型締め板１０が元の位置に戻り、真空断熱材１１の製造が完結するのである。

　そして、完成した真空断熱材１１はストックエリアＤにおかれて補完されるものである。なお、これらの工程は、減圧槽１２の中で０．０１ｔｏｒｒの圧力条件で製造される。

　（実施の形態２）
　図５は、実施の形態２における真空断熱材の断面図である。

　真空断熱材１１は、芯材１と外被材３から構成され、内部は０．０１〜０．０８ｔｏｒｒの圧力で維持されている。周縁フィルム部１３では、芯材１の周縁に沿って熱溶着部１４が形成されている。このときの周縁フィルム部１３は、１５ｍｍの幅で、ほぼ熱溶着部１４の幅１０ｍｍで占められている。なお、真空断熱材１２は隅部を欠いた６角形の形状である。

　この真空断熱材の初期熱伝導率は、０．００３４Ｗ／ｍＫで、３００日後の常温放置での熱伝導率は、０．００４１Ｗ／ｍＫであり、取り扱い容易で信頼性の高い高断熱特性が得られた。

　なお、従来の如く、外被材３を空気中でヒートシールによって３方シール化した袋に芯材１を充填し、真空包装したものは、３００日後の常温放置での熱伝導率は、０．００５９Ｗ／ｍＫまで劣化することが判った。このメカニズムの詳細は不明であるが、ダイヤモンドライクカーボンの薄膜が空気中で熱溶着による約２００゜Ｃの熱ストレスを受けたために酸化し、薄膜が部分的に欠落したためと推定できる。

　（実施の形態３）
　図７は、実施の形態３における断熱箱体を示したものである。

　断熱箱体１５は、内箱１６と外箱１７から成り、両箱間の部材の位置に沿わせて外箱１７の裏面に隅部を欠いた６角形の真空断熱材１１を固定し、硬質ウレタンフォーム１８で一体発泡したものである。真空断熱材１１の周縁フィルム部１３が約１５ｍｍの長さしかないため、硬質ウレタンフォーム１８が充填する際に邪魔板として流動性を阻害することなく、未充填部などの発生はなく、また、部材に沿わせて隙間なく配設できるため、高断熱性能を有する断熱箱体１５を得ることができるのである。

　本発明の真空断熱材の製造方法によれば、周縁フィルム部は小さくでき取扱い性に優れた真空断熱材を製造でき、加えて、四角平板でない多角形の異形真空断熱材も容易に製造できるので、冷蔵庫や断熱箱体等の断熱壁に用いる真空断熱材に適用できる。

本発明の実施の形態１における減圧過程での真空断熱材の製造装置および製造方法を示す模式図本発明の実施の形態１における加熱溶着過程での真空断熱材の製造装置および製造方法を示す模式図図1の横断面模式図図１のＡ部拡大断面図本発明の実施の形態２における真空断熱材の断面模式図本発明の実施の形態２における真空断熱材の正面外観模式図本発明の実施の形態３における断熱箱体の外観切欠き模式図

符号の説明

　１　　芯材
　３　　外被材
　７　　ポリエチレンフィルム
　９　　ヒートシールバー
　１０　型締め板
　１１　真空断熱材
　１２　減圧槽
　１３　周縁フィルム部

Claims

　グラスウールをシート状にマット化成型した芯材と、片面が熱可塑性樹脂フィルム層で構成されたラミネートフィルムとからなる真空断熱材の製造方法であって、
　減圧槽の中で、一対の前記ラミネートフィルムを、前記熱可塑性樹脂フィルム層の面が相対向して前記芯材の対向する面を覆うように配置した後、前記芯材の周縁の位置でヒートシールバーによって一対の前記ラミネートフィルムを加圧しながら加熱して前記熱可塑性樹脂フィルムを圧熱溶着することにより前記ラミネートフィルムだけで形成される周縁フィルム部を小さくした真空断熱材を得る真空断熱材の製造方法。
　グラスウールをシート状にマット化成型した芯材と、片面が熱可塑性樹脂フィルム層で構成されたラミネートフィルムとからなる真空断熱材の製造方法であって、
　減圧槽の中で、一対の前記ラミネートフィルムを、前記熱可塑性樹脂フィルム層の面が相対向して前記芯材の対向する面を覆うように配置した後、溶着時にしわができないように型締め板で前記芯材と前記ラミネートフィルムを加圧固定した状態で、前記芯材の周縁の位置でヒートシールバーによって一対の前記ラミネートフィルムを加圧しながら加熱して前記熱可塑性樹脂フィルムを圧熱溶着することにより前記ラミネートフィルムだけで形成される周縁フィルム部を小さくした真空断熱材を得る真空断熱材の製造方法。