JP2006118637A - Vacuum heat insulating material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、断熱または保温が必要な様々な機器に使用することができる真空断熱材に関するものである。 The present invention relates to a vacuum heat insulating material that can be used in various devices that require heat insulation or heat insulation.
従来、加熱調理機器や加熱保温機器などの断熱に使用する真空断熱材として、外被材の保護層、蒸着層、支持層のうち少なくとも一層にガラス転移点が88℃以上の耐熱性樹脂を使用することにより、100℃程度の高温下で使用した場合でも蒸着層の亀裂を防ぎ、断熱性能を向上させた真空断熱材がある(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, heat-resistant resin with a glass transition point of 88 ° C or higher is used for at least one of the protective layer, vapor-deposited layer, and support layer of the outer cover material as a vacuum heat insulating material used for heat insulation of cooking equipment and heat insulation equipment. Thus, there is a vacuum heat insulating material that prevents cracking of the deposited layer and improves the heat insulating performance even when used at a high temperature of about 100 ° C. (see, for example, Patent Document 1).
また従来、食品、医薬品、化粧品などの包装材料として、ポリエチレンナフタレートの成分を限定することで、ポリエチレンナフタレートにヒートシール性を付与し、これをヒートシール層として使用し、ガスバリア性、耐熱性、高温での寸法安定性、耐薬品性、耐候性、機械的特性などを向上させた包装材料がある(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、上記特許文献1の構成では、保護層、蒸着層、支持層に耐熱性の高い樹脂を使用しているのにも関わらず、最内層の熱溶着層に耐熱性の低いポリプロピレンを使用しているために、ポリプロピレンの融点(約160℃)以上の温度環境で使用することができなかった。また、真空断熱材の両面に耐熱性の高い樹脂を使用しているため、非常にコストアップになっている。
However, in the configuration of the above-mentioned
また、特許文献2では、融点の高いポリエチレンナフタレートを最内層に使用することで、耐熱性を向上しているが、ヒートシールにより製袋することを前提とした構成であるために次のような課題が生じる。
In
ヒートシールとは、溶着時に外被材の最外層が最も高温になるような温度勾配を生じる加熱方式(外部加熱方式)である。このため、最内層の樹脂よりも融点の低い樹脂を外層に使用すると外層の樹脂が溶融し、シールバーなどに付着してしまい、生産性を下げてしまう。 The heat seal is a heating method (external heating method) that generates a temperature gradient such that the outermost layer of the jacket material becomes the highest temperature during welding. For this reason, if a resin having a lower melting point than that of the innermost layer resin is used for the outer layer, the outer layer resin melts and adheres to a seal bar or the like, thereby reducing productivity.
特許文献2では、外層に使用する材料を特に限定していないが、外層を溶融させないようにするには、外層に使用する樹脂が、最内層に使用するポリエチレンナフタレートよりも融点の高い樹脂に限定される。このため構成が限定され、高コスト化するという課題があった。
In
また、この包装材料を真空断熱材の外被材として使用する場合、真空断熱材は、自身の断熱性能により、表と裏の環境温度が違うため、高温側はこの構成でも有効であるが、低温側にもこのような構成の外被材を使用すると、外被材の外層に融点の低い樹脂を使用するのに対し、非常に高コストであるという課題があった。 In addition, when using this packaging material as a jacket for vacuum insulation, the vacuum insulation is effective in this configuration on the high temperature side because the ambient temperature of the front and back is different due to its own insulation performance. When the cover material having such a configuration is used also on the low temperature side, a resin having a low melting point is used for the outer layer of the cover material, which causes a problem that the cost is very high.
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、中高温域での使用が可能な真空断熱材を比較的安価に提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a vacuum heat insulating material that can be used in a medium and high temperature range at a relatively low cost.
上記従来の課題を解決するために、本発明の真空断熱材は、真空断熱材の使用環境よりも融点の高い熱可塑性樹脂を外被材の最内層に使用し、超音波シールや高周波シールによって外被材の最内面を溶着したものである。 In order to solve the above-described conventional problems, the vacuum heat insulating material of the present invention uses a thermoplastic resin having a melting point higher than that of the environment in which the vacuum heat insulating material is used for the innermost layer of the outer cover material, and is subjected to ultrasonic sealing or high frequency sealing. The innermost surface of the jacket material is welded.
まず、真空断熱材の外被材の最内層に、使用環境温度よりも融点の高い樹脂を選択すれば、最内層の溶融を防止できるために急激なリークが発生することがなく、断熱性能を維持できる。 First, if a resin with a melting point higher than the operating environment temperature is selected for the innermost layer of the vacuum insulation material, the innermost layer can be prevented from melting, so that rapid leakage does not occur. Can be maintained.
超音波シールや高周波シールは、外被材の溶着面が最も高温になるような温度勾配を生じる加熱方式(内部加熱方式)であり、外部加熱方式のように外層に最内層よりも融点の高い樹脂を選択する必要がなく、環境温度よりも融点が高い樹脂であれば、外被材の最内層以外の部分に最内層以下の融点の樹脂を使用することができる。 Ultrasonic seals and high-frequency seals are heating methods (internal heating methods) that generate a temperature gradient such that the weld surface of the jacket material becomes the highest temperature, and the outer layer has a higher melting point than the innermost layer as in the external heating method. If there is no need to select a resin and the resin has a melting point higher than the environmental temperature, a resin having a melting point equal to or lower than that of the innermost layer can be used in a portion other than the innermost layer of the jacket material.
特に、真空断熱材の場合、一方の面が高温環境下にあっても、もう一方の面は自身の断熱性能により、比較的低温環境になるため、低温側の外被材の外層には最内層よりも融点の高い樹脂を使用する必要がなく、外被材の構成選択範囲を広げることができる内部加熱方式は非常に有効である。 In particular, in the case of a vacuum heat insulating material, even if one surface is in a high temperature environment, the other surface is in a relatively low temperature environment due to its heat insulating performance, so the outer layer of the low temperature side jacket material is the There is no need to use a resin having a melting point higher than that of the inner layer, and an internal heating method that can widen the configuration selection range of the jacket material is very effective.
本発明の真空断熱材は、使用環境温度が高くなっても、使用環境より融点の高い樹脂の中から外被材を自由に構成できる。外被材の構成の選択範囲が広げられることは、高コスト化の抑制になる。特に、真空断熱材にて高温部を断熱したとき、低温側となる面の外被材において、この発明は非常に有効であり、低コスト化が可能である。 The vacuum heat insulating material of the present invention can freely configure the jacket material from a resin having a melting point higher than that of the use environment even when the use environment temperature is high. Expanding the selection range of the configuration of the jacket material suppresses the increase in cost. In particular, when the high temperature part is thermally insulated with a vacuum heat insulating material, the present invention is very effective in the outer cover material on the surface which becomes the low temperature side, and the cost can be reduced.
また、熱可塑性樹脂であれば、あらゆる樹脂の溶着が可能であることから、耐熱性、難燃性、ガスバリア性、耐ピンホール性など目的に応じた樹脂の選択が可能である。また、溶着面が最も高温になる方式であるために、シールの確実性が向上し、信頼性も向上する。 In addition, since any resin can be welded as long as it is a thermoplastic resin, it is possible to select a resin according to the purpose such as heat resistance, flame retardancy, gas barrier properties, and pinhole resistance. In addition, since the welding surface is at the highest temperature, the reliability of the seal is improved and the reliability is improved.
請求項1に記載の真空断熱材の発明は、芯材と、前記芯材を覆う少なくとも金属箔もしくは蒸着を施した樹脂フィルムのいずれかを有する外被材とを備え、前記外被材の表材と裏材の少なくとも一方の構成に、最内層以外の層に融点が最内層の樹脂の融点以下である樹脂を含み、超音波シールまたは高周波シールによって封止したものである。
The invention of the vacuum heat insulating material according to
超音波シールや高周波シールなど内部加熱方式では、溶着面が最も高温になるような温度勾配を生じるため、外層に最内層の樹脂の融点以下の樹脂を使用することが可能となる。 In an internal heating method such as an ultrasonic seal or a high frequency seal, a temperature gradient is generated so that the welding surface becomes the highest temperature, and therefore, it becomes possible to use a resin having a melting point of the innermost layer resin or less as the outer layer.
このため、高温域で使用される真空断熱材を作製する場合にも、構成が限定されることなく、高コスト化を抑制することができる。特に、真空断熱材使用環境において低温側になる面の外被材に対して、この構成とこの方法の組み合わせは有効である。 For this reason, also when producing the vacuum heat insulating material used in a high temperature range, a cost increase can be suppressed without a structure being limited. In particular, the combination of this configuration and this method is effective for the jacket material on the surface that becomes the low temperature side in the environment where the vacuum heat insulating material is used.
また、熱可塑性樹脂であれば、あらゆる樹脂の溶着が可能であることから、耐熱性、難燃性、ガスバリア性、水蒸気バリア性、耐ピンホール性、など用途に応じて最内層を選択することができる。また、溶着面が最も高温になるような方式であるために、シールの確実性も向上する。 Also, since any resin can be welded if it is a thermoplastic resin, the innermost layer should be selected according to the application such as heat resistance, flame retardancy, gas barrier properties, water vapor barrier properties, pinhole resistance, etc. Can do. In addition, since the welding surface has the highest temperature, the reliability of the seal is improved.
前記金属箔としては、アルミニウム、ステンレス、チタン、銅などの箔が使用可能であり、蒸着の材料としては、アルミニウム、コバルト、ニッケル、亜鉛、銅、銀、シリカ、アルミナなどが使用可能である。 As the metal foil, a foil such as aluminum, stainless steel, titanium, or copper can be used. As a material for vapor deposition, aluminum, cobalt, nickel, zinc, copper, silver, silica, alumina, or the like can be used.
最内層に使用する樹脂としては、使用環境温度よりも融点の高い熱可塑性樹脂であれば、いかなる樹脂も使用することができ、目的に応じて選択することが可能である。100℃程度の耐熱性が必要ならポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニリデン、などが使用可能である。 As the resin used for the innermost layer, any resin can be used as long as it is a thermoplastic resin having a melting point higher than the use environment temperature, and can be selected according to the purpose. If heat resistance of about 100 ° C. is required, polyamide, polyacetal, polycarbonate, polyethylene terephthalate, polyvinylidene chloride, etc. can be used.
より高温の環境下で使用するためには、より融点の高い樹脂を選択するのが望ましく、ポリエチレンナフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルスルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、フッ素樹脂などが使用可能である。 In order to use in a higher temperature environment, it is desirable to select a resin having a higher melting point, such as polyethylene naphthalate, polyphenylene sulfide, polyether imide, polyamide imide, polyether sulfone, polyether ether ketone, fluororesin, etc. Can be used.
また、外層には、使用環境温度よりも融点の高い樹脂ならば、熱可塑性樹脂に限らず、いかなる樹脂も使用可能であり、最内層の融点以下の樹脂に加えて、最内層より融点の高い樹脂を使用し4層以上の構成とすることも可能である。 Moreover, any resin can be used for the outer layer as long as the resin has a melting point higher than the ambient temperature, and any resin can be used. In addition to a resin having a melting point lower than that of the innermost layer, the melting point is higher than that of the innermost layer. It is also possible to use a resin and have a structure of four or more layers.
また、真空断熱材の初期性能および経時断熱性能をより一層向上させるために、ガス吸着剤や水分吸着剤を使用することも可能である。 Further, in order to further improve the initial performance and the temporal heat insulation performance of the vacuum heat insulating material, it is possible to use a gas adsorbent or a moisture adsorbent.
請求項2に記載の真空断熱材の発明は、請求項1記載の発明において、最内層以外の層の樹脂が、最内層の樹脂の融点以下の融点をもつ樹脂であるものである。
The invention of the vacuum heat insulating material according to
この構成は、特に真空断熱材の低温側となる面の外被材の構成に対して有効である。真空断熱材を使用する環境において、低温側の外被材は外層ほど低い温度環境にある。そのために、外層を構成する樹脂を全て最内層の融点以下の樹脂で構成しても、断熱性能に差し支えない。外層を構成する樹脂に低融点の樹脂を使用できるということは、非常に低コスト化になる。 This configuration is particularly effective for the configuration of the jacket material on the surface on the low temperature side of the vacuum heat insulating material. In an environment where a vacuum heat insulating material is used, the outer cover material of the low temperature side is in a lower temperature environment. Therefore, even if all the resins constituting the outer layer are made of a resin having a melting point equal to or lower than the melting point of the innermost layer, there is no problem in heat insulation performance. The fact that a resin having a low melting point can be used as the resin constituting the outer layer is very cost-effective.
請求項3に記載の真空断熱材の発明は、請求項1または2に記載の発明において、最内層と最外層とが同じ樹脂であるものであり、材料の在庫を減らすことができる。全ての層で同じ樹脂を使用することも可能であるために、低コストな材料を選定すれば非常に低コストな構成が可能となる。
The invention of the vacuum heat insulating material according to
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いて、最内層の樹脂が、非晶性樹脂であるものであり、非晶性樹脂は軟化温度範囲が広いために、超音波シールを採用した場合に、非常に効率よく超音波振動を伝えることができるために、エネルギーを抑制でき、生産性を向上させることができる。
The invention of the vacuum heat insulating material according to
請求項5に記載の真空断熱材の発明は、請求項1から4のいずれか一項に記載の発明において、外被材を構成する樹脂が、難燃性樹脂であるものであり、真空断熱材に難燃性を付与できるため、難燃性が求められる用途への使用も可能となる。
The invention of the vacuum heat insulating material according to
パソコンなどの電子機器の部品にはUL94V−2相当の難燃性が要求されており、難燃性樹脂としては、V−0相当のフッ素樹脂を使用するのが最も望ましいが、V−2相当以上の樹脂であればいかなる樹脂も使用できる。 Parts of electronic equipment such as personal computers are required to have flame resistance equivalent to UL94V-2, and it is most desirable to use a fluororesin equivalent to V-0 as the flame retardant resin, but it is equivalent to V-2 Any resin can be used as long as it is the above resin.
請求項6に記載の真空断熱材の発明は、請求項1から5のいずれか一項に記載の発明において、外被材の表材と裏材の最内層が、異なる樹脂であるものであり、真空断熱材を使用する環境の高温側には耐熱性の高い樹脂を使用し、低温側には高温側よりも耐熱性の低い樹脂を使用する、という構成が可能であるために、両方の面に耐熱性樹脂を使用する場合に比べて低コスト化が可能となる。また、表材と裏材にそれぞれ違う機能性を持たせることも可能である。
The invention of the vacuum heat insulating material according to
請求項7に記載の真空断熱材の発明は、請求項6記載の発明において、外被材の表材と裏材の最内層の樹脂の融点の差が、22℃以下であるものであり、溶着の際のエネルギーを抑制でき、しかも良好なシール強度を得ることができる。
The invention of the vacuum heat insulating material according to
請求項8に記載の真空断熱材の発明は、請求項1から7のいずれか一項に記載の発明において、最内層が蒸着を施した樹脂フィルムであるものであり、外被材の最内層が蒸着層の基材を兼ねているため、より簡単な構成で安価に作製できる。また、溶着面から蒸着層までの距離が小さいために、真空断熱材端部からのガス侵入を抑制でき、信頼性が向上する。
The invention of a vacuum heat insulating material according to
請求項9に記載の真空断熱材の発明は、請求項1から7のいずれか一項に記載の発明において、外被材の表材と裏材のうち少なくとも一方の構成が、最内層にポリエチレンナフタレート、その外層に金属箔、最外層にポリエチレンナフタレートを使用した構成であり、150℃での連続使用が可能な耐熱性樹脂の中でも最も安価なポリエチレンナフタレートを使用しているため、耐熱性を付与しながらも低コスト化できる。また、箔を使用することにより真空断熱材表面からのガス侵入を抑制できる。
The invention of a vacuum heat insulating material according to
請求項10に記載の真空断熱材の発明は、請求項1から7のいずれか一項に記載の発明において、外被材の表材と裏材のうち少なくとも一方の構成が、最内層にフッ素樹脂、その外層に金属箔、最外層にフッ素樹脂を使用した構成であり、UL94V−0相当の難燃性を有するフッ素樹脂を使用することによって、耐熱性だけでなく、難燃性を真空断熱材に付与できる。またフッ素樹脂は高い絶縁性も有しており、このため、難燃性や絶縁性が要求される用途への適用が可能となる。
The invention for a vacuum heat insulating material according to claim 10 is the invention according to any one of
請求項11に記載の真空断熱材の発明は、請求項1から8のいずれか一項に記載の発明において、外被材の表材と裏材のうち少なくとも一方の構成が、金属蒸着を施したポリエチレンナフタレートを2枚使用し、金属蒸着面を貼り合わせた構成であり、簡単な構成であるため、安価に作製することができ、生産性も向上する。耐熱性を有するだけでなく、溶着面から蒸着面までの距離が小さいため、真空断熱材端部からのガス侵入量を抑制できる。また、蒸着フィルムであるため、ヒートリークを抑制できる。 An invention of a vacuum heat insulating material according to an eleventh aspect is the invention according to any one of the first to eighth aspects, wherein at least one of the front material and the back material of the outer cover material is subjected to metal vapor deposition. It is a structure in which two polyethylene naphthalates are used and the metal vapor-deposited surfaces are bonded together, and since it is a simple structure, it can be manufactured at low cost and productivity is improved. In addition to having heat resistance, since the distance from the welding surface to the vapor deposition surface is small, the amount of gas intrusion from the end of the vacuum heat insulating material can be suppressed. Moreover, since it is a vapor deposition film, heat leak can be suppressed.
請求項12に記載の真空断熱材の発明は、請求項1から8のいずれか一項に記載の発明において、外被材の表材と裏材のうち少なくとも一方の構成が、金属蒸着を施したフッ素樹脂を2枚使用し、金属蒸着面を貼り合せた構成であり、簡単な構成であるため安価に作製することができ、生産性も向上する。また、耐熱性に加え、難燃性や絶縁性を付与できる。溶着面から蒸着面までの距離が小さいため、真空断熱材端部からのガス侵入量を抑制できる。また、蒸着フィルムであるため、ヒートリークを抑制できる。
The invention of a vacuum heat insulating material according to claim 12 is the invention according to any one of
請求項13に記載の真空断熱材の発明は、請求項1から12のいずれか一項に記載の発明において、シール部に凹凸形状を有するものであり、フィルム同士のかみ合わせが強力となり、シールの確実性が増す。また、シール部の断面積が減るために、真空断熱材端部からのガス侵入を抑制でき、信頼性が向上する。
The invention of a vacuum heat insulating material according to claim 13 is the invention according to any one of
請求項14に記載の真空断熱材の発明は、請求項1から13のいずれか一項に記載の発明において、芯材が、乾式シリカを主成分とする粉体であるものであり、粉体を芯材として使用すると、圧力依存性が優れているために、外部からのガス侵入の影響を受けにくく、断熱性能が維持しやすい。
The invention of a vacuum heat insulating material according to claim 14 is the invention according to any one of
中でも乾式シリカは耐熱性、断熱性能に優れる。乾式シリカとしては、アーク法により製造されたケイ酸、熱分解により製造されたケイ酸などの乾式により製造された種々の粒径を有する酸化ケイ素化合物が使用可能である。 Among these, dry silica is excellent in heat resistance and heat insulation performance. As dry silica, silicon oxide compounds having various particle diameters produced by dry methods such as silicic acid produced by an arc method and silicic acid produced by thermal decomposition can be used.
断熱性能が優れていることから一次粒子径が50nm以下のものが好ましく、特に高断熱性能を必要とする場合には、一次粒子径が10nm以下が望ましい。また、種々の粒径の乾式シリカの混合物も使用可能である。 Since the heat insulation performance is excellent, the primary particle diameter is preferably 50 nm or less, and when the high heat insulation performance is required, the primary particle diameter is preferably 10 nm or less. Mixtures of dry silica having various particle sizes can also be used.
例えば、粒径を規定した量産品Aと量産品Bの生産切り替えの際に生成する粒径が量産品Aから量産品Bの間で制御されていない正規ロット外品であっても使用することが可能であり、より低コストで断熱材を製造することが可能である。 For example, even if the product is out of regular lots, the particle size generated when switching between mass-produced product A and mass-produced product B with specified particle size is not controlled between mass-produced product A and mass-produced product B. It is possible to manufacture a heat insulating material at a lower cost.
また、乾式シリカに導電性粉体を添加すると、導電性粉体がシリカの凝集粒子を解砕するために、固体接触点が減少し、断熱性能が向上する。 In addition, when conductive powder is added to dry silica, the conductive powder crushes the aggregated particles of silica, so that the solid contact points are reduced and the heat insulation performance is improved.
請求項15に記載の真空断熱材の発明は、請求項14記載の発明において、乾式シリカを主成分とする粉体が成形体であるものであり、内袋を必要としないためにコストダウンでき、さらに内袋を使わない分だけ厚さを薄くでき、また、内袋のヒレ部がないため、有効断熱面積を広げることができる。 The invention of the vacuum heat insulating material according to claim 15 is the invention according to claim 14, wherein the powder mainly composed of dry silica is a molded body, and the inner bag is not required, so the cost can be reduced. Further, the thickness can be reduced by the amount not using the inner bag, and the effective heat insulation area can be expanded because there is no fin portion of the inner bag.
また、成形体であるため均一な厚さであり、表面性に優れる。また、成形体の骨材としてはガラス繊維を使用するのが好ましい。乾式シリカとガラス繊維の組み合わせは、ガラス繊維が表面に水酸基を有しているために乾式シリカ粉体表面に存在する水酸基との親和性が高く相互に付着しやすいことが影響し、他の材料を使用した場合に比べて強固な成形体を得ることができるからである。 Moreover, since it is a molded object, it is uniform thickness and is excellent in surface property. Moreover, it is preferable to use glass fiber as the aggregate of the molded body. The combination of dry silica and glass fiber is affected by the fact that the glass fiber has hydroxyl groups on the surface, so it has a high affinity with hydroxyl groups present on the dry silica powder surface and is easily attached to each other. This is because a strong molded body can be obtained as compared with the case where is used.
また、成形体の構成中に導電性粉体を含有すると、より断熱性能を向上させることができる。また、超音波シールを採用すると、成形体から粉落ちが生じても超音波による振動により、粉を除去することができるため、シールの確実性が向上する。 Moreover, heat insulation performance can be improved more when electroconductive powder is contained in the structure of a molded object. Further, when an ultrasonic seal is employed, the powder can be removed by vibration due to ultrasonic waves even if powder falls off from the molded body, so that the reliability of the seal is improved.
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。なお、この実施の形態によって、この発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における真空断熱材の断面図であり、図2は、真空断熱材の平面図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view of a vacuum heat insulating material according to
図1に示すように、真空断熱材1は、外被材2で芯材3を覆い、外被材2の内部を減圧したものである。
As shown in FIG. 1, the vacuum
外被材2は、真空断熱材1を150℃以上の環境下で使用することを前提として、使用する樹脂を選定した。外被材2には、表材と裏材にそれぞれ異なった構成のラミネートフィルムを使用した。
As the
表材は、最内層4にポリエチレンナフタレート、その外層の金属箔5にアルミ箔、最外層6にポリエチレンナフタレートを使用しており、裏材は、2枚のアルミ蒸着を施したポリエチレンナフタレートの蒸着面7が貼り合わせてある構成であり、それぞれが最内層8、最外層9となっている。
The front material uses polyethylene naphthalate for the
また、芯材3は、乾式シリカとガラス繊維から構成される成形体である。真空断熱材1は、あらかじめ超音波シールでシール部10に図2のような凹凸形状を形成するように三方シールしておいた外被材2中に芯材3を挿入し、真空中で超音波シールによって封止して得る。
The
この真空断熱材1の熱伝導率は24℃で0.0055W/mKであり、芯材3が圧力依存性に優れていることから外部からのガス侵入の影響を受けにくく、長期に渡って断熱性能を維持できる。
The heat conductivity of the vacuum
また、シール部10に凹凸形状を設けることにより、非常にシール強度が良好であった。真空断熱材1を150℃の環境下で放置したが、外被材が溶融することがなかった。
Further, by providing the seal portion 10 with an uneven shape, the seal strength was very good. Although the vacuum
以上のように、本実施の形態においては超音波シールを採用することにより、耐熱性樹脂を最内層に使用することができるため、高温での使用が可能となる。 As described above, in the present embodiment, by employing an ultrasonic seal, the heat resistant resin can be used for the innermost layer, so that it can be used at a high temperature.
(実施の形態2)
図3は、本発明の実施の形態2における真空断熱材の断面図である。
(Embodiment 2)
FIG. 3 is a cross-sectional view of the vacuum heat insulating material in
図3に示すように、真空断熱材11は、外被材12で芯材13を覆い、外被材12の内部を減圧したものである。 As shown in FIG. 3, the vacuum heat insulating material 11 is obtained by covering the core material 13 with the jacket material 12 and reducing the pressure inside the jacket material 12.
外被材12は、真空断熱材を150℃以上の環境下で使用することを前提として、使用する樹脂を選定した。外被材12には、表材と裏材にそれぞれ異なった構成のラミネートフィルムを使用した。 As the covering material 12, a resin to be used was selected on the assumption that the vacuum heat insulating material is used in an environment of 150 ° C. or higher. As the jacket material 12, laminate films having different structures were used for the front material and the back material, respectively.
表材は、最内層14にフッ素樹脂、その外層の金属箔15にアルミ箔、最外層16にフッ素樹脂を使用しており、裏材は、アルミ蒸着を施したフッ素樹脂の蒸着面17が貼り合わせてある構成であり、それぞれが最内層18、最外層19となっている。
The front material uses fluororesin for the innermost layer 14, aluminum foil for the outer metal foil 15, and fluororesin for the outermost layer 16, and the backing material has a fluororesin vapor deposition surface 17 applied with aluminum vapor deposition. The combined structure is the innermost layer 18 and the
また、芯材13は、乾式シリカとガラス繊維から構成される成形体である。真空断熱材11は、あらかじめ超音波シールで三方シールしておいた外被材12中に芯材13を挿入し、真空中で超音波シールによって封止して得る。 The core material 13 is a molded body composed of dry silica and glass fibers. The vacuum heat insulating material 11 is obtained by inserting a core material 13 into a jacket material 12 that has been sealed in three directions with an ultrasonic seal in advance, and sealing with an ultrasonic seal in a vacuum.
この真空断熱材11の熱伝導率は24℃で0.0055W/mKであり、芯材13が圧力依存性に優れていることから、外部からのガス侵入の影響を受けにくく、長期に渡って断熱性能を維持できる。また、真空断熱材11を150℃の環境下で放置したが、外被材12が溶融することがなかった。これに加え、真空断熱材11の燃焼試験を行ったが、フッ素樹脂を使用したことにより、燃焼が起こらなかった。 The heat conductivity of the vacuum heat insulating material 11 is 0.0055 W / mK at 24 ° C., and the core material 13 is excellent in pressure dependency. Thermal insulation performance can be maintained. Further, although the vacuum heat insulating material 11 was left in an environment of 150 ° C., the jacket material 12 was not melted. In addition to this, a combustion test of the vacuum heat insulating material 11 was performed, but combustion did not occur due to the use of the fluororesin.
以上のように、本実施の形態においては、耐熱性樹脂を最内層に使用することができるため、高温での使用が可能となるとともに、フッ素樹脂を使用したために難燃性という特徴も付与することができた。 As described above, in the present embodiment, since the heat resistant resin can be used for the innermost layer, it can be used at a high temperature and also has the feature of flame retardancy due to the use of the fluororesin. I was able to.
(実施の形態3)
図4は、本発明の実施の形態3における真空断熱材の断面図である。
(Embodiment 3)
FIG. 4 is a cross-sectional view of the vacuum heat insulating material in
図4に示すように、真空断熱材20は、外被材21で芯材22を覆い、外被材21の内部を減圧したものである。
As shown in FIG. 4, the vacuum
外被材21は、真空断熱材20を、高温側150℃、低温側100℃以下となる環境下で使用することを前提として、使用する樹脂を選定した。外被材21には、表材と裏材にそれぞれ異なった構成のラミネートフィルムを使用した。
As the jacket material 21, a resin to be used was selected on the assumption that the vacuum
表材は、最内層23に、ポリエチレンナフタレート、その外層の金属箔24にアルミ箔、最外層25にポリエチレンナフタレートを使用しており、裏材は、最内層26にポリエチレンテレフタレート、金属箔27に、最外層28に2軸延伸ポリプロピレンを使用している。
The front material uses polyethylene naphthalate for the innermost layer 23, aluminum foil for the outer layer metal foil 24, and polyethylene naphthalate for the
また、芯材22は、不織布により構成される内袋に乾式シリカを入れたものである。真空断熱材20は、あらかじめ超音波シールで三方シールしておいた外被材21に芯材22を挿入し、真空中で超音波シールによって封止して得る。
Moreover, the core material 22 puts dry silica in the inner bag comprised with a nonwoven fabric. The vacuum
この真空断熱材20の熱伝導率は24℃で、0.0050W/mKであり、芯材22が圧力依存性に優れていることから、外部からのガス侵入の影響を受けにくく、長期に渡って断熱性能を維持できる。
The heat conductivity of this vacuum
また、表材の最内層にはポリエチレンナフタレートを使用したが、裏材の最内層にポリエチレンテレフタレートを使用したために、表材、裏材の両方の最内層にポリエチレンナフタレートを使用する場合に比べて低コスト化ができた。また、これらの樹脂の融点差は22℃以下であり、シール強度も良好であった。 In addition, polyethylene naphthalate was used for the innermost layer of the front material, but because polyethylene terephthalate was used for the innermost layer of the backing material, compared to the case where polyethylene naphthalate was used for the innermost layer of both the front material and the backing material. Cost reduction. Moreover, the melting point difference of these resins was 22 ° C. or less, and the sealing strength was also good.
(実施の形態4)
図5は、本発明の実施の形態4における真空断熱材の断面図である。
(Embodiment 4)
FIG. 5 is a cross-sectional view of the vacuum heat insulating material in
図5に示すように、真空断熱材29は、外被材30で芯材31を覆い、外被材30の内部を減圧したものである。
As shown in FIG. 5, the vacuum
外被材30は、真空断熱材29を120℃程度の環境下で使用することを前提として、使用する樹脂を選定した。外被材30には、表材と裏材同じ構成のラミネートフィルムを使用した。外被材30は、最内層32にポリ塩化ビニリデン、その外層の金属箔33にアルミ箔、最外層34に2軸延伸ポリプロピレンを使用している。
As the
また、芯材31は、不織布により構成される内袋に乾式シリカを入れたものである。真空断熱材29は、あらかじめ高周波シールで三方シールしておいた外被材30に芯材31と水分吸着剤を挿入し、真空中で高周波シールによって封止して得る。
Moreover, the core material 31 puts dry silica in the inner bag comprised with a nonwoven fabric. The vacuum
この真空断熱材29の熱伝導率は、24℃で0.0050W/mKであり、芯材31が圧力依存性に優れていることから、外部からのガス侵入の影響を受けにくく、ポリ塩化ビニリデンがガスバリア性と水蒸気バリア性ともに優れているため、長期に渡って断熱性能を維持できる。
The heat conductivity of the vacuum
以上のように、本発明にかかる真空断熱材は、耐熱性、絶縁性などの特性を有するので、複写機やレーザープリンタなどの印刷装置、コンピューターなどの電子機器、給湯機器など、高温部分を有する機器の断熱および保温等の用途や難燃性を要求される用途にも適用できる。 As described above, since the vacuum heat insulating material according to the present invention has characteristics such as heat resistance and insulation, it has a high-temperature part such as a printing apparatus such as a copying machine or a laser printer, an electronic device such as a computer, a hot water supply device, or the like. It can also be applied to uses such as heat insulation and heat insulation of equipment, and uses that require flame retardancy.
1 真空断熱材
2 外被材
3 芯材
4 最内層
8 最内層
10 シール部
11 真空断熱材
12 外被材
13 芯材
14 最内層
18 最内層
20 真空断熱材
21 外被材
22 芯材
23 最内層
24 最内層
29 真空断熱材
30 外被材
31 芯材
32 最内層
DESCRIPTION OF
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WO2014097630A1 (en) * | 2012-12-20 | 2014-06-26 | パナソニック株式会社 | Vacuum heat insulation material, heat insulation box comprising same, and method for manufacturing vacuum heat insulation material |
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-
2004
- 2004-10-22 JP JP2004307937A patent/JP2006118637A/en active Pending
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