JP2005344832A

JP2005344832A - 真空断熱材

Info

Publication number: JP2005344832A
Application number: JP2004165282A
Authority: JP
Inventors: Kazuto Uekado; 一登上門
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-06-03
Filing date: 2004-06-03
Publication date: 2005-12-15

Abstract

【課題】リサイクル性に優れた真空断熱材を提供する。
【解決手段】超高密度ポリエチレン膜を２軸延伸の引裂きにより製造してなる、厚みが６０μｍで、目付け量が１０ｇ／ｍ²で、空孔率が８５％以上で、密度が０．２ｇ／ｃｍ³以下で、平均孔径が１．０μｍ以下の超高密度ポリエチレンからなる多孔質構造のフィルム６を１６枚積層してなる芯材５を、外被材２で被い、１０Ｐａで封止して、１０ｍｍの厚みの、２４℃での熱伝導率が、０．００３５Ｗ／ｍＫの真空断熱材４を形成した。製品廃棄時には、取り出した芯材５を熱溶融して超高密度ポリエチレンの原料にリサイクルすることが可能である。
【選択図】図１

Description

本発明は、保温や保冷が必要な分野への適用が可能で、リサイクル性に優れた真空断熱材に関するものである。

近年、地球環境問題である温暖化の対策として、省エネルギーを推進する動きが活発である。また、同様に省資源の視点からリサイクルについても、その取組みの重要性が問われている。従来、高断熱性能な断熱材として真空断熱材がある（例えば、特許文献１参照）。

図２は、特許文献１に記載された従来の真空断熱材の概略図である。図２に示すように真空断熱材１は、外被材２と、連通の硬質ウレタンフォームからなる芯材３とから構成されている。
特開平２−７２２９５号公報

しかしながら、上記特許文献１の構成では、硬質ウレタンフォームが熱硬化性樹脂であるため、リサイクル性の問題を有していた。特に、製品廃棄時においては、原料への再生は困難であり、粉砕してセメントの充填補助材として使用するなどの付加価値の低いリサイクルしか出来なかった。

また、硬質ウレタンフォームの製造においては、発泡剤の気化によって気泡を生成しているが、発泡過程での発熱温度分布が中心部ほど高いため、中心部の気泡が大きくなったり、気泡形状が不均一になるなど、均質な多孔質構造の芯材を製造することが難しいという問題があった。

本発明では、上記従来の課題を解決するものであり、優れたリサイクル性を有する高断熱性能の真空断熱材を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、超高密度ポリエチレンからなる多孔質構造のフィルムを積層したものを真空断熱材の芯材に用いたのである。

これによって、芯材は、熱可塑性樹脂である超高密度ポリエチレンからなるため、製品廃棄時において、芯材を熱溶融して再度付加価値の高い原料にリサイクルが可能である。

特に、多孔質構造のフィルムの空孔率が８５％以上で密度が０．２ｇ／ｃｍ³以下のものは、真空減圧状態で魔法瓶の如く、優れた断熱性能を発揮し、多孔質構造のフィルムの平均孔径が、１．０μｍ以下のものは平均孔径が微細であるため低真空でも気体熱伝導を十分小さくでき、高断熱性能を実現できるものである。

また、製造においては、超高密度ポリエチレン膜の２軸延伸による引裂きによって、多孔質構造を具現化できるため、安定した品質を得ることが可能である。

本発明の真空断熱材は、高い断熱性能が有しながら、芯材のリサイクル性に優れたもので、地球温暖化や省資源などの環境問題解決に著しい効果を発揮することができる。

請求項１に記載の真空断熱材の発明は、超高密度ポリエチレンからなる多孔質構造のフィルムを積層した芯材と、前記芯材を被う外被材とから成り、内部を減圧して封止してなり、製品廃棄時において、熱可塑性である芯材を熱溶融して再度付加価値の高い超高密度ポリエチレン原料にリサイクルが可能である。

請求項２に記載の真空断熱材の発明は、請求項１に記載の発明における多孔質構造のフィルムが、空孔率が８５％以上あり、密度が０．２ｇ／ｃｍ³以下であるものであり、真空減圧下においては、固体熱伝導の寄与が小さく、魔法瓶のような優れた断熱性能を得ることができる。

請求項３に記載の真空断熱材の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明における多孔質構造のフィルムの平均孔径が、１．０μｍ以下であるものであり、低真空でも気体熱伝導を十分小さくでき、高断熱性能を実現できるものである。

請求項４に記載の真空断熱材の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明における多孔質構造のフィルムが、超高密度ポリエチレン膜を２軸延伸の引裂きにより製造してなるものであり、安定した引裂き力の維持が容易であり、量産性に優れ安定した品質を得ることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態における真空断熱材の伝熱方向に平行な断面図である。

図１において、真空断熱材４は、ラミネートフィルムからなる外被材２で芯材５を覆い、真空密封したものである。ここで、芯材５は、超高密度ポリエチレンからなる多孔質構造のフィルム６を積層したものである。

本実施の形態の多孔質構造のフィルム６は、超高密度ポリエチレン膜を２軸延伸の引裂きにより製造してなるものであり、厚みが６０μｍであり、平均孔径が１．０μｍであり、空孔率が８８％以上あり、目付け量が１０ｇ／ｍ²であり、密度が０．１６ｇ／ｃｍ³である。

多孔質構造のフィルム６の空孔率は、大きくなるほど断熱性能が良くなる傾向にあり、真空断熱材４の芯材５に使用することを考慮すると、８５％以上の空孔率は必要である。

多孔質構造のフィルム６の平均孔径は、小さくなるほど断熱性能が良くなる傾向にあり、真空断熱材４の芯材５に使用することを考慮すると、１．０μｍ以下であることが好ましい。

多孔質構造のフィルム６の密度は、小さくなるほど断熱性能が良くなる傾向にあり、真空断熱材４の芯材５に使用することを考慮すると、０．２ｇ／ｃｍ³以下である必要がある。

本実施の形態では、帝人ソルフィル株式会社のソルボア（登録商標）という商品名の超高分子量多孔質ポリエチレンフィルムを、多孔質構造のフィルム６に使用している。

本実施の形態では、上記の多孔質構造のフィルム６を１６枚積層したものを芯材５に使用して、１０ｍｍの厚みの真空断熱材４を形成している。また、内部真空度は、１０Ｐａで封止している。このときの２４℃での熱伝導率は、０．００３５Ｗ／ｍＫであった。

本実施の形態の真空断熱材４は、超高密度ポリエチレンからなる多孔質構造のフィルム６を積層した芯材５と、芯材５を被う外被材２とから成り、内部を減圧して封止してなるものであるので、製品廃棄時において、芯材５を容易に取り出すことができると共に、熱可塑性である芯材５を熱溶融して再度付加価値の高い超高密度（超高分子量）ポリエチレンの原料にリサイクルすることが可能である。よって、省資源として地球環境保護に寄与することができる。

また、本実施の形態における多孔質構造のフィルム６は、空孔率が８８％以上であるため空孔率が８５％以上の要件を満たしており、また、密度が０．１６ｇ／ｃｍ³であるため密度が０．２ｇ／ｃｍ³以下の要件を満たしているので、真空減圧下においては、空孔率が高いため、固体熱伝導の寄与が小さく（固体熱伝導の影響を受けず）、魔法瓶のような優れた断熱性能を得ることができる。

また、本実施の形態における多孔質構造のフィルム６は、平均孔径が、１．０μｍ以下であり、平均孔径が気体の平均自由行程以下のため、１０Ｐａの低真空でも気体熱伝導を十分小さくでき、高断熱性能を実現できる。

また、本実施の形態における多孔質構造のフィルム６は、超高密度ポリエチレン膜を２軸延伸の引裂きにより製造してなるものであり、安定した引裂き力の維持が容易であり、均一な多孔質構造の形状が得られるため、量産性に優れ安定した品質を得ることができる。

以上のように、本発明にかかる真空断熱材は、高い断熱性能があり、かつリサイクル性に優れたもので、保冷保温分野で広く適用することができる。

本発明の一実施の形態における真空断熱材の断面図従来の真空断熱材の断面図

符号の説明

２外被材
４真空断熱材
５芯材
６多孔質構造のフィルム

Claims

超高密度ポリエチレンからなる多孔質構造のフィルムを積層した芯材と、前記芯材を被う外被材とから成り、内部を減圧して封止してなる真空断熱材。
多孔質構造のフィルムが、空孔率が８５％以上あり、密度が０．２ｇ／ｃｍ³以下である請求項１に記載の真空断熱材。
多孔質構造のフィルムの平均孔径が、１．０μｍ以下である請求項１または請求項２に記載の真空断熱材。
多孔質構造のフィルムが、超高密度ポリエチレン膜を２軸延伸の引裂きにより製造してなる請求項１から３のいずれか一項に記載の真空断熱材。