JP2006125422A - 真空断熱材 - Google Patents

Abstract

【課題】真空断熱材を、外被材の熱溶着同士が対向する間に芯材を配置し、減圧下で外被材の間に芯材がある部分を含めて加熱加圧することによって外被材の熱溶着層同士を熱溶着するという方法で作製する場合において、フィルム面のガスバリヤー性及び耐ピンホール性の向上を図り、良好な断熱性能を長期間に渡って維持すると共に生産時・機器への適用時における真空ブレークを防止する。
【解決手段】真空断熱材１の外被材２のラミネート構成に、アルミの蒸着層５と、その蒸着層５の上にポリアクリル酸系樹脂層６を有するエチレン−ポリビニルアルコール共重合体樹脂フィルム７を使用することにより、上記課題を解決する。
【選択図】図１

Description

本発明は、外被材にラミネートフィルムを用いた真空断熱材に関するものである。

従来、真空断熱材において、ガスバリヤー性確保とヒートリーク抑制という両方の観点から、外被材として、蒸着層を有するガスバリヤー性の高いフィルムを含むラミネートフィルムを使用することがある。中でも、蒸着層を有するエチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂フィルムは特にガスバリヤー性に優れているために、真空断熱材の外被材のラミネート構成に使用されることがある（例えば、特許文献１参照）。

図８は、特許文献１に記載された従来の真空断熱材の断面図である。図８に示すように、真空断熱材１０１の外被材１０２のラミネート構成中には、蒸着層１０３を有するエチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂フィルム１０４が使用されており、蒸着層１０３を有するポリエチレンテレフタレートフィルム１０５と、蒸着層１０３同士が向き合うように貼り合わせられている。また、真空断熱材１０１は外被材１０２の周縁部のみを減圧下で熱溶着することによって作製されている。

一般に、エチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂フィルム１０４は、樹脂の中でも分子の鎖の結び付きが強いために特に優れたガスバリヤー性を有する一方で、高湿下ではガスバリヤー性が低下する傾向があることが知られている。そこで、特許文献１の外被材の構成は、ポリエチレンテレフタレートフィルム１０５と蒸着層１０３によりエチレン−ビニルアルコール樹脂フィルム１０４を保護することによって、エチレン−ビニルアルコール樹脂フィルム１０４が水分の影響を受けにくくなり、非常に優れたガスバリヤー性を発現するものである。

したがって、上記の作製方法と上記の外被材の構成の組み合わせで真空断熱材を得る場合には、その優れたガスバリヤー性により、長期に渡って断熱性能を維持することが可能であった。

また、特許文献２には、外被材の間に芯材がある部分を含めて加熱加圧することにより、対向する前記熱溶着層同士を芯材形状に沿うように熱溶着させる真空断熱材の製造方法が開示されている。
実開昭６２−１０２０９３号公報 特開２００４−１９７９３５号公報

しかしながら、上記特許文献１と同じ構成のラミネートフィルムを使用して、特許文献２で開示された真空断熱材の製造方法で真空断熱材を得る場合には、芯材に含まれるガラスショットによりピンホールが発生するという課題を有していた。

また、特許文献２で開示された真空断熱材の製造方法で作製される真空断熱材の厚みは制限されるため、長期に渡って真空断熱材の良好な断熱性能を維持するためにはフィルム面からのガスバリヤー性の更なる向上が必要であるという課題も有していた。

本発明は、上記課題を解決するもので、外被材全面に熱がかかる方法で真空断熱材を作製した場合においても、従来の真空断熱材のフィルム面のガスバリヤー性に比較し大幅な向上を図ることにより長期に渡って真空断熱材の良好な断熱性能を維持すること及びピンホールの発生による真空断熱材の破袋による真空ブレークの防止を目的とする。

上記従来の課題を解決するために、本発明は、対向する外被材の少なくとも一方のラミネートフィルムに、融点１６０℃以上２００℃未満の基材フィルム上にポリアクリル酸系樹脂層を有するフィルムを用いたのである。

ポリアクリル酸系樹脂層は、それ自身が高いガスバリヤー性を有しており、基材の上または蒸着層の上にポリアクリル酸系樹脂層を設けることにより、ガスバリヤー性が向上する。特に、蒸着層にポリアクリル酸系樹脂層を使用する場合は、蒸着層とポリアクリル酸系樹脂層が親和して安定した高ガスバリヤー層を形成することができること、及びラミネート時や屈曲を生じる用途への使用時等ではクラックが生じやすいが、ポリアクリル酸系樹脂で蒸着層を保護することによって蒸着層に生じるクラックの発生を防止できる。

また、基材の上あるいは蒸着層の上にポリアクリル酸系樹脂層を設けることにより、ピンホールの要因となる芯材に含まれるガラスショットの突き刺しによる破袋を防ぐ効果が得られる。

本発明の真空断熱材は、全面に熱がかかる方法で作製された場合においても、真空断熱材フィルム面のガスバリヤー性を更に向上することができるために、長期に渡ってその良好な断熱性能を維持できる効果が得られる。

また、真空断熱材の耐ピンホール性も改善できるため、真空断熱材生産時における不良率を低減することができると共に真空断熱材の機器への適用における真空ブレークによる断熱効果の低減を避けるができる効果が得られる。

請求項１に記載の発明は、ラミネートフィルムからなる外被材の熱溶着層同士が対向する間に芯材を配置し、減圧下で前記外被材の間に前記芯材がある部分を含めて加熱加圧することによって、前記外被材の熱溶着層同士を熱溶着して作製される真空断熱材であって、対向する前記外被材の少なくとも一方のラミネートフィルムが、融点１６０℃以上２００℃未満の基材フィルム上にポリアクリル酸系樹脂層を有するフィルムを含む真空断熱材である。

基材フィルムにはポリアクリル酸系樹脂層を有しており、ポリアクリル酸系樹脂層はそれ単品でも蒸着に比較し良好なガスバリヤー性を有しているため、ガスバリヤー性が良好なガスバリヤー層が得られる。

また、基材フィルムとポリアクリル酸系樹脂層を有したガスバリヤー層として、その内側に熱溶着層、その外側に保護層を有するラミネートフィルムは、前記ガスバリヤー層が基材のみのラミネートフィルムに比較し、ラミネートフィルムにピンホールを発生させるガラスショット等の突き刺しが発生した場合、基材フィルムとポリアクリル酸系樹脂層との前記発生位置のみでの微少な剥離の発生により発生したピンホールの連続性を抑えることにより、ラミネートフィルム全体としての貫通ピンホールの発生を防止することができるため、その耐ピンホール性は良好となる。

請求項２に記載の発明は、ラミネートフィルムからなる外被材の熱溶着層同士が対向する間に芯材を配置し、減圧下で前記外被材の間に前記芯材がある部分を含めて加熱加圧することによって、前記外被材の熱溶着層同士を熱溶着して作製される真空断熱材であって、対向する前記外被材の少なくとも一方のラミネートフィルムが、融点１６０℃以上２００℃未満の基材フィルム上に蒸着層を有しさらに前記蒸着層の上にポリアクリル酸系樹脂層を有するフィルムを含む真空断熱材である。

基材フィルムは蒸着層を有し、その蒸着層の上にポリアクリル酸系樹脂層を有している。基材フィルムが蒸着層を有することにより、そのガスバリヤー性は向上し、更に蒸着層の上にポリアクリル酸系樹脂層を有しており、ポリアクリル酸系樹脂層はそれ単品でも蒸着に比較し良好なガスバリヤー性を有していること及び、蒸着層とポリアクリル酸系樹脂層は親和しているためガスバリヤー性が非常に良好なガスバリヤー層が得られる。

具体例としては、蒸着層の上にポリアクリル酸系樹脂層を設けることは、ポリアクリル酸系樹脂には、蒸着層の欠陥を補完する、つまりラミネート時や屈曲時などに起こる蒸着層のクラックを防止する等の働きがあるためにガスバリヤー性格段に向上する。

また、万が一、芯材コーナーや稜線の蒸着層にクラックが生じてしまっても、ポリアクリル酸系樹脂は屈曲性や柔軟性に優れるために、ポリアクリル酸系樹脂層にはクラックが発生せず蒸着クラック部からの急激なガス侵入を抑制できる。

また、基材フィルムに蒸着層を有しその上にポリアクリル酸系樹脂層を有したものをガスバリヤー層として、その内側に熱溶着層、その外側に保護層を有するラミネートフィルムは、前記ガスバリヤー層が基材フィルムのみのラミネートフィルムに比較し、ラミネートフィルムにピンホールを発生させるガラスショット等の突き刺しが発生した場合、基材フィルムと蒸着層あるいは蒸着層とポリアクリル酸系樹脂層との前記突き刺し発生位置のみでの微少な剥離が発生し、その発生したピンホールの連続性を抑えることにより、ラミネートフィルム全体としての貫通ピンホールの発生を防止することができるため、その耐ピンホール性は良好となる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明における、前記ポリアクリル酸系樹脂層を有する前記基材フィルムに、エチレン−ポリビニルアルコール共重合体樹脂フィルムを用いたことにより、これを用いたラミネートフィルムのガスバリヤー性及び耐ピンホール性は更に向上する。つまり、基材フィルムとしてエチレン−ポリビニルアルコール共重合体樹脂フィルムは、樹脂フィルムとしては最高水準のガスバリヤー性を有し、蒸着やポリアクリル酸系樹脂との親和性に優れている点及びナイロンに匹敵する耐ピンホール性を有しているため、上記ガスバリヤー性、耐ピンホール性を更に向上する効果が得られる。

請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発明における、前記ポリアクリル酸系樹脂層を、前記基材フィルムよりも内側に配置したために、最も水分の影響を受けやすいポリアクリル酸系樹脂層への水分の到達量を少なくできるため真空断熱材の経時信頼性が向上する。

また、熱溶着層を挟んだポリアクリル酸系樹脂層同士の距離が近くなることにより、真空断熱材端面からのガス侵入量が少なくなり、真空断熱材の断熱性能を維持しやすくなる。また、耐ピンホール性に関しては、ポリアクリル酸系樹脂層が低密度ポリエチレンフィルムに隣接しているため、上記した様なポリアクリル酸系樹脂層のピンホール発生防止機構が早い段階で作動できるため、ガラスショットの貫通深さが小さくなりラミネートフィルムトータルとしての貫通耐ピンホール発生率がより少なくなる効果も得られる。

請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の発明における、前記一方のラミネートフィルム対向する他方のラミネートフィルムが、金属箔を有することによって、金属箔面からのガス侵入を抑制できると共に、必要に応じ前記金属箔側を高温側設置できるために、真空断熱材の断熱性能を維持しやすくなる。

請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の発明における熱溶着層が、低密度ポリエチレンである。

低密度ポリエチレンは、熱溶着層として使用される樹脂の中でヤング率が小さく衝撃強度が大きいため、その耐ピンホール性は良好である。つまり、低密度ポリエチレンを熱溶着層として使用すれば、他のポリオレフィン系樹脂を熱溶着層に使用した場合よりも、外被材としての耐ピンホール性が良好であり、真空断熱材作製時における不良率を大幅に低減することができると共に、機器への真空断熱材適用時において、真空断熱材の破袋による真空ブレークの防止を防止することができる。

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。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。

（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、図２は同実施の形態の真空断熱材の作製方法を示す概略図、図３は同実施の形態の真空断熱材の平面図である。

本実施の形態の真空断熱材１は、ラミネートフィルムからなる外被材２の熱溶着層同士が対向する間に芯材３を配置し、減圧下で外被材２の間に芯材３がある部分を含めて加熱加圧することによって、外被材２の熱溶着層同士を熱溶着して作製される。

芯材３はガラス繊維から構成される成形体である。図１に示すように、外被材２は、真空断熱材１の表側と裏側で同一構成のラミネートフィルムを使用した。その構成は、熱溶着層が低密度ポリエチレンフィルム４、その外側に蒸着層５としてアルミ蒸着層とポリアクリル酸系樹脂層６を有するエチレン−ポリビニルアルコール共重合体樹脂フィルム７、最外層にナイロン８を設けた構成である。

なお、ポリアクリル酸系樹脂層６は、エチレン−ポリビニルアルコール共重合体樹脂フィルム７よりも外側に設けられている。

次に、真空断熱材１の作製方法を以下に説明する。図２において、真空断熱材１を作製する装置はチャンバー９、真空ポンプ１０、熱板１１で構成されている。

まず、熱溶着層を上へ向けた外被材２の上に芯材３を置き、これをもう１枚の外被材２で熱溶着層同士が向き合うように覆ったものをチャンバー９内に設置する。さらに、チャンバー９内の空気を真空ポンプ１０により排気し、所定内圧に到達した後、シリコンゴム製の熱板１１で外被材２の全面を加熱加圧して熱溶着を行い、図３に示すような真空断熱材１を得る。最後に外被材のみから構成される熱溶着部１２にある切り取り線１３で切り取り、真空断熱材１を得る。

上記工程により作製した真空断熱材１の外被材２は、熱溶着層が低密度ポリエチレンフィルム４、その外側に蒸着層５としてアルミ蒸着層とポリアクリル酸系樹脂層６を有するエチレン−ポリビニルアルコール共重合体樹脂フィルム７、最外層にナイロン８を設けた構成であるため、ガスバリヤー性、耐ピンホール性が非常に良好である。

これより、上記した真空断熱材１の製造方法では、芯材３の厚みが制限されるため真空断熱材１内にガスが侵入すると、その熱伝導率は悪化しやすくなるが、外被材２のフィルム面からのガスバリヤー性が非常に良好になるため、厚みが制限された真空断熱材１でも良好な熱伝導率をより長い期間維持できる効果が得られる。

また、上記した真空断熱材の製造方法では、外被材２全体を加熱し加圧により外被材２同士を熱溶着するため、芯材３に含まれるガラスショットの影響によりピンホールが発生し易くなるが、外被材２の耐ピンホール性が良好であるため、ピンホールの発生による生産時の不良率増大及び機器への適用時における真空ブレークによる断熱性能の低下を防ぐことができる効果が得られる。

外被材２としてガスバリヤー性が良好な理由は、基材フィルムとしてガスバリヤー性が最高水準のレベルであるエチレン−ポリビニルアルコール共重合体樹脂フィルム７を使用している点に加え、そのエチレン−ポリビニルアルコール共重合体樹脂フィルム７にガスバリヤー性に効果がある蒸着層５を設けている点及び、この蒸着層５の上にガスバリヤー性が非常に良好であるポリアクリル酸系樹脂層６を更に構成し、蒸着層５とポリアクリル酸系樹脂層６が親和していることにより更なるガスバリヤー効果が加わったことである。

具体例としては、蒸着層７の上にポリアクリル酸系樹脂層６を設けることは、ポリアクリル酸系樹脂６は、蒸着層７の欠陥を補完する、つまりラミネート時や屈曲時などに起こる蒸着層７のクラックを防止する等の働きがあるために、ガスバリヤー性格段に向上する。

また、万が一、芯材３コーナーや稜線の蒸着層７にクラックが生じてしまっても、ポリアクリル酸系樹脂６は屈曲性や柔軟性に優れるために、ポリアクリル酸系樹脂層６にはクラックが発生せず蒸着クラック部からの急激なガス侵入を抑制できる。

また、図４、図５に示すように、熱溶着層が低密度ポリエチレンフィルム４、その外側にエチレン−ポリビニルアルコール共重合体樹脂フィルム７に蒸着層５を設けたフィルム、その外側にポエチレンテレフタレートフィルム１４に蒸着層５を設けたフィルム、最外層にナイロン８を設け、蒸着層５同士を貼り合わせたラミネートフィルム１５と熱溶着層が低密度ポリエチレンフィルム４、その外側にポエチレンテレフタレート１４に蒸着層５を設け、その上にポリアクリル酸系樹脂層６を設け、最外層にナイロン８を設けたラミネートフィルム１６のガスバリヤー性を比較した場合は、温度加速試験で後者のラミネートフィルム１６が前者のラミネートフィルム１５の約１０倍のガスバリヤー性が得られている。

本実施の形態の構成は、ポエチレンテレフタレートフィルム１４がエチレン−ポリビニルアルコール共重合体樹脂フィルム７に置き換わっており、またその酸素透過度は相対湿度が６０％以下の条件でエチレン−ポリビニルアルコール共重合体樹脂フィルム７がポエチレンテレフタレートフィルム１４の約１／１００以下であるため、本実施の形態の構成では、前者のラミネートフィルム１５に比較し少なくとも１０倍以上の非常に良好なガスバリヤー性を有する。

また、耐ピンホール性に関しては、ラミネートフィルム１５は、ラミネートフィルム１４に比較し、より良好な耐ピンホール性が得られている。ラミネートフィルム１５では、ピンホールを発生させるガラスショット等の突き刺しが発生した場合、蒸着層５とポリアクリル酸系樹脂層６との突き刺し発生位置のみでの微少な剥離が発生し、発生したピンホールの連続性を抑えることにより、ラミネートフィルム全体としての貫通ピンホールの発生を防止することができるため、その耐ピンホール性は良好となるが、ラミネートフィルム１４では、ポリアクリル酸系樹脂層６を有していないため、発生したピンホールの連続性を抑えることができないためである。

ここで、エチレン−ポリビニルアルコール共重合体樹脂フィルム７とポエチレンテレフタレートフィルムの耐ピンホール性を比較した場合、エチレン−ポリビニルアルコール共重合体樹脂フィルム７の方が良好である。つまり、ラミネートフィルム１５において、ポエチレンテレフタレートフィルムがエチレン−ポリビニルアルコール共重合体樹脂フィルム７に代わることにより更に耐ピンホール性は良好になる。

尚、外被材２のラミネート構成は特に指定するものではなく、熱溶着層には、ポリエチレン、無延伸ポリプロピレン、ポリアクリロニトリル、無延伸ポリエチレンテレフタレート、無延伸ナイロンなどが使用可能であるが、耐ピンホール性に関しては低密度ポリエチレンが良好である。

ガスバリヤー性を特に重視する場合は、ポリアクリルニトリルなどの非常にガスバリヤー性の高い熱溶着層と組み合わせにより断熱性能の維持が容易になる。また、基材フィルムの融点は１６０℃以上２００℃未満であればよく、エチレン−ポリビニルアルコール共重合体樹脂フィルムの他に延伸ポリプロピレンフィルム等が使用可能であり、エチレン−ポリビニルアルコール共重合体樹脂フィルムを適用する場合には、その外側に蒸着層を有したポエチレンテレフタレートフィルム等を配置しても良い。

また、蒸着層５における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、シリカとアルミナの混合体、ダイヤモンドライクカーボンなどが使用可能である。

さらに、耐ピンホール性の強化や、磨耗の防止のために、必要に応じて表面に保護層を設けることも可能である。

また、芯材３は、繊維、粉末、発泡樹脂、多孔質体、薄膜積層体など、特に指定するものではない。例えば繊維系では、グラスウール、グラスファイバー、アルミナ繊維、シリカアルミナ繊維、シリカ繊維、ロックウール、炭化ケイ素繊維などが使用可能であり、粉末ではシリカ、パーライト、カーボンブラックなどが使用可能である。また、上記の混合体を使用することも可能である。

また、真空断熱材１のガスバリヤー性の向上に関しては、本発明以外に熱溶着部からのガス侵入を抑える端面のコートが有用である。また、ガスバリヤー性、耐ピンホール性の向上については通常の３方シールの外被材を使用した場合でもその効果は十分発揮することができる。

（実施の形態２）
図６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。

本実施の形態の真空断熱材２０は、ラミネートフィルムからなる外被材２１の熱溶着層同士が対向する間に芯材２２を配置し、減圧下で外被材２１の間に芯材２２がある部分を含めて加熱加圧することによって、外被材２１の熱溶着層同士を熱溶着して作製される。

図６に示すように、外被材２１は、真空断熱材２０の表側と裏側で同一構成のラミネートフィルムを使用した。ラミネートフィルムは、熱溶着層に低密度ポリエチレンフィルム２３、その外側にポリアクリル酸系樹脂層２４と蒸着層２５としてアルミ蒸着層を有するエチレン−ポリビニルアルコール共重合体樹脂フィルム２６、最外層にナイロン２７を設けた構成である。なお、ポリアクリル酸系樹脂層２４は、蒸着層２５の上に位置しエチレン−ポリビニルアルコール共重合体樹脂フィルム基材２６よりも内側に設けられている。また、芯材２２はガラス繊維から構成される成形体である。

真空断熱材２０の作製方法は実施の形態１と同様のため、省略する。

上記方法により得られる真空断熱材２０は、実施の形態１の効果に加え、ポリアクリル酸系樹脂層２４が基材フィルムであるエチレン−ポリビニルアルコール共重合体樹脂フィルム２６よりも内側（芯材２２側）にあるために、最も水分の影響を受けやすいポリアクリル酸系樹脂層２４への水分の到達量を少なくできるため、真空断熱材２０の経時信頼性が向上する。

また、熱溶着層の低密度ポリエチレンフィルム２３を挟んだポリアクリル酸系樹脂層２４同士の距離が近くなることにより、真空断熱材２０の端面からのガス侵入量が少なくなり、真空断熱材２０の断熱性能を維持しやすくなる効果が得られる。

また、耐ピンホール性に関しては、ポリアクリル酸系樹脂層２４が低密度ポリエチレンフィルム２３に隣接しているため、上記した様なポリアクリル酸系樹脂層２４のピンホール発生防止機構が早い段階で作動できるため、ガラスショットの貫通深さが小さくなり、ラミネートフィルムトータルとしての貫通耐ピンホール発生率はより少なくなる効果も得られる。

尚、外被材２１のラミネート構成は特に指定するものではなく、熱溶着層には、ポリエチレン、無延伸ポリプロピレン、ポリアクリロニトリル、無延伸ポリエチレンテレフタレート、無延伸ナイロンなどが使用可能であるが、耐ピンホール性に関しては低密度ポリエチレンが良好である。

ガスバリヤー性を特に重視する場合は、ポリアクリルニトリルなどの非常にガスバリヤー性の高い熱溶着層と組み合わせにより断熱性能の維持が容易になる。また、基材フィルムの融点は１６０℃以上２００℃未満であればよく、エチレン−ポリビニルアルコール共重合体樹脂フィルムの他に延伸ポリプロピレンフィルム等が使用可能であり、エチレン−ポリビニルアルコール共重合体樹脂フィルムを適用する場合には、その外側に蒸着層を有したポエチレンテレフタレートフィルム等を配置しても良い。

また、蒸着層２５における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、シリカとアルミナの混合体、ダイヤモンドライクカーボンなどが使用可能である。さらに、耐ピンホール性の強化や、磨耗の防止のために、必要に応じて表面に保護層を設けることも可能である。

また、芯材２２は、繊維、粉末、発泡樹脂、多孔質体、薄膜積層体など、特に指定するものではない。例えば繊維系では、グラスウール、グラスファイバー、アルミナ繊維、シリカアルミナ繊維、シリカ繊維、ロックウール、炭化ケイ素繊維などが使用可能であり、粉末ではシリカ、パーライト、カーボンブラックなどが使用可能である。また、上記の混合体を使用することも可能である。

また、真空断熱材２０のガスバリヤー性の向上に関しては、本発明以外に熱溶着部からのガス侵入を抑える端面のコートが有用である。また、ガスバリヤー性、耐ピンホール性の向上については通常の３方シールの外被材を使用した場合でもその効果は十分発揮することができる。

（実施の形態３）
図７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。

本実施の形態の真空断熱材３０は、ラミネートフィルムからなる外被材３１の熱溶着層同士が対向する間に芯材３２を配置し、減圧下で外被材３１の間に芯材３２がある部分を含めて加熱加圧することによって、外被材３１の熱溶着層同士を熱溶着して作製される。

図７に示すように、外被材３１は、表側と裏側で異なる構成のラミネートフィルムを使用した。表側のラミネートフィルムは、熱溶着層が低密度ポリエチレンフィルム３３、その外側に蒸着層３４としてアルミ蒸着層とポリアクリル酸系樹脂層３５を有するエチレン−ポリビニルアルコール共重合体樹脂フィルム３６、最外層にナイロンフィルム３８を設けた構成である。なお、ポリアクリル酸系樹脂層３５は、蒸着層３４の上に位置しエチレン−ポリビニルアルコール共重合体樹脂フィルム３６よりも外側に設けられている。

また、裏側のラミネートフィルムは、熱溶着層が低密度ポリエチレンフィルム３３、その外側に金属箔３７としてアルミ箔、その外側にナイロンフィルム３８を設けた構成である、芯材３２は、シリカ粉末とガラス繊維から構成される成形体である。

真空断熱材３０の作製方法は、実施の形態１と同様のため、省略する。

この様にして得た真空断熱材３０の表側ラミネートフィルムのフィルム面からのガスバリヤー性は、前述したように良好である。また、裏側には、金属箔３７を使用しているため裏側ラミネートフィルムのフィルム面からのガス侵入量は表側ラミネートフィルムのよりも少なく良好となり、真空断熱材３０としてのガスバリヤー性は非常に良好となる。

また、エチレン−ポリビニルアルコール共重合体樹脂フィルムのガラス転移点を越える高い温度に対し断熱を行う場合、金属箔３７を有する裏面を、高温側に配置することにより、金属箔３７の耐熱性とそのガスバリヤー性により長期信頼性とヒートリークの低減を両立する事ができる効果が得られる。

また、耐ピンホール性に関しては、上記した様にポリアクリル酸系樹脂層３５を適用した側は非常に良好である効果も得られる。

尚、外被材３１のラミネート構成は、特に指定するものではなく、熱溶着層には、ポリエチレン、無延伸ポリプロピレン、ポリアクリロニトリル、無延伸ポリエチレンテレフタレート、無延伸ナイロンなどが使用可能であるが、耐ピンホール性に関しては低密度ポリエチレンが良好である。

ガスバリヤー性を特に重視する場合は、ポリアクリルニトリルなどの非常にガスバリヤー性の高い熱溶着層と組み合わせにより断熱性能の維持が容易になる。また、基材フィルムの融点は１６０℃以上２００℃未満であればよく、エチレン−ポリビニルアルコール共重合体樹脂フィルムの他に、延伸ポリプロピレンフィルム等が使用可能であり、エチレン−ポリビニルアルコール共重合体樹脂フィルムを適用する場合には、その外側に蒸着層を有したポエチレンテレフタレートフィルム等を配置しても良い。

また、蒸着層２４における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、シリカとアルミナの混合体、ダイヤモンドライクカーボンなどが使用可能である。さらに、耐ピンホール性の強化や、磨耗の防止のために、必要に応じて表面に保護層を設けることも可能である。

また、芯材３２は、繊維、粉末、発泡樹脂、多孔質体、薄膜積層体など、特に指定するものではない。例えば繊維系では、グラスウール、グラスファイバー、アルミナ繊維、シリカアルミナ繊維、シリカ繊維、ロックウール、炭化ケイ素繊維などが使用可能であり、粉末ではシリカ、パーライト、カーボンブラックなどが使用可能である。また、上記の混合体を使用することも可能である。

また、真空断熱材３０のガスバリヤー性の向上に関しては、本発明以外に熱溶着部からのガス侵入を抑える端面のコートが有用である。また、ガスバリヤー性、耐ピンホール性の向上については通常の３方シールの外被材を使用した場合でもその効果は十分発揮することができる。

以上のように、本発明にかかる真空断熱材は、面のガスバリヤー性が優れているため長期に渡って断熱性能を維持できると共に、耐ピンホール性が優れているため生産時の不良率を低減でき機器への適用時における真空ブレークによる熱伝導率の大幅な低下を防止することができる効果が得られる。

このため、省エネルギー化が要求される保温保冷機器への適用が可能である。さらに、本発明にかかる真空断熱材の作製方法は、真空断熱材の薄肉化や形状自由化が実現可能であるため、省スペースでの断熱を要求される情報機器、電子機器などへの適用、また、素材として柔軟性が要求され、保温が必要な防寒具、布団、カーテンなどへの適用が可能である。

本発明の実施の形態１における真空断熱材の断面図 本発明の実施の形態１における真空断熱材の作製方法を示す概略図 本発明の実施の形態１における真空断熱材の平面図 本発明の実施の形態１における真空断熱材の断面図 本発明の実施の形態１における真空断熱材の断面図 本発明の実施の形態２における真空断熱材の断面図 本発明の実施の形態３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

１ 真空断熱材
２ 外被材
３ 芯材
４ 低密度ポリエチレンフィルム
５ 蒸着層
６ ポリアクリル酸系樹脂層
７ エチレン−ポリビニルアルコール共重合体樹脂フィルム
２０ 真空断熱材
２１ 外被材
２２ 芯材
２３ 低密度ポリエチレンフィルム
２４ ポリアクリル酸系樹脂層
２５ 蒸着層
２６ エチレン−ポリビニルアルコール共重合体樹脂フィルム
３０ 真空断熱材
３１ 外被材
３２ 芯材
３３ 低密度ポリエチレンフィルム
３４ 蒸着層
３５ ポリアクリル酸系樹脂層
３６ エチレン−ポリビニルアルコール共重合体樹脂フィルム
３７ 金属箔

Claims (6)

1. ラミネートフィルムからなる外被材の熱溶着層同士が対向する間に芯材を配置し、減圧下で前記外被材の間に前記芯材がある部分を含めて加熱加圧することによって、前記外被材の熱溶着層同士を熱溶着して作製される真空断熱材であって、対向する前記外被材の少なくとも一方のラミネートフィルムが、融点１６０℃以上２００℃未満の基材フィルム上にポリアクリル酸系樹脂層を有するフィルムを含む真空断熱材。
2. ラミネートフィルムからなる外被材の熱溶着層同士が対向する間に芯材を配置し、減圧下で前記外被材の間に前記芯材がある部分を含めて加熱加圧することによって、前記外被材の熱溶着層同士を熱溶着して作製される真空断熱材であって、対向する前記外被材の少なくとも一方のラミネートフィルムが、融点１６０℃以上２００℃未満の基材フィルム上に蒸着層を有しさらに前記蒸着層の上にポリアクリル酸系樹脂層を有するフィルムを含む真空断熱材。
3. 前記ポリアクリル酸系樹脂層を有する前記基材フィルムが、エチレン−ポリビニルアルコール共重合体樹脂フィルムである請求項１または請求項２に記載の真空断熱材。
4. 前記ポリアクリル酸系樹脂層が、前記基材フィルムよりも内側にある請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の真空断熱材。
5. 前記一方のラミネートフィルム対向する他方のラミネートフィルムが、金属箔を有する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の真空断熱材。
6. 熱溶着層が、低密度ポリエチレンである請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の真空断熱材。

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