JP2007078176A - 真空断熱構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】 断熱性能に優れ、熱による収縮が小さく変形の発生が生じない真空断熱構造体を提供すること。
【解決手段】 断熱性材料を、二軸延伸ポリビニルアルコールフィルム又は二軸延伸ポリビニルアルコールフィルムを含む多層フィルムにより、密封包装してなる真空断熱構造体。

Description

本発明は、真空断熱構造体に関し、更に詳しくは、断熱性能に優れ、熱による収縮が小さい真空断熱構造体に関するものである。

従来、冷蔵庫や電気ポットの断熱材、あるいは住宅用断熱壁用の断熱パネルとしては、ポリウレタンフォームを用いた断熱体が利用されてきたが、近年これに代わる、優れた材料として、グラスウール、酸化珪素、発泡樹脂などの断熱性材料を芯材とし、これをガスバリア性ラミネートフィルムで密封し且つ内部を真空とした真空断熱構造体が用いられ始めている。
かかるガスバリア性ラミネートフィルムとして、アルミ箔を用いた多層構造体や、エチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂フィルムを用いた多層構造体などが挙げられる。

エチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂フィルムを用いた多層構造体を用いた真空断熱構造体としては、例えば、芯材と、前記芯材を外包する外被材とを備え、前記外被材が、蒸着層を有するラミネートフィルムどうし、もしくは蒸着層を有するラミネートフィルムと、金属箔を有するラミネートフィルムとを、熱溶着によって袋状にしたものであり、前記蒸着層を有するラミネートフィルムが、熱溶着層と、ガスバリア層と、最外層とからなり、前記ガスバリア層がエチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂からなるプラスチックフィルムの片側にアルミ蒸着を施したものであり、かつ、アルミ蒸着を施した面が熱溶着層側に設けられている真空断熱体（例えば、特許文献１参照。）や、また、最外層に熱可塑性樹脂層、中間層にガスバリア層及び最内層にヒートシール層を有する多層フィルムの、ヒートシール層同士をヒートシールしてなる袋に断熱物質を充填した後、開口部をヒートシールして得られる真空断熱構造体であって、前記ガスバリア層が、バリア性樹脂７０〜９５重量％及び粒子径０．５〜２．５μｍの無機フィラー５〜３０重量％からなる樹脂組成物でなる延伸フィルムからなり、かつ、前記延伸フィルムの、外層側に金属が真空蒸着されている真空断熱構造体（例えば、特許文献２参照）が提案されている。

特開平１０−１２２４７７号公報 特開２００２−３１０３８５号公報

しかしながら、アルミニウム箔はアルミニウムが熱の良導体であることから、フィルム中のアルミニウム部分を通過する熱量が大きく、真空断熱構造体としては断熱性能が低下してしまうという欠点があり、他方、エチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂フィルムでは、真空断熱構造体を高温保持で使用しようとした場合に、エチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂の可塑性が増し、ガスバリア性を損なうおそれがあるとともに、真空断熱構造体の変形を招く可能性があることから、その使用には制限を受けるものであった。

そこで、本発明者はかかる事情に鑑み鋭意研究を重ねた結果、熱伝導性が低い有機性の樹脂フィルムであり、かつ、アルミニウムに匹敵するガスバリア性を有するとともに、その熱放射率もアルミニウムに匹敵する材料で、更に、高温においてもそのガスバリア性を保持するとともに自身の形状を保持することが出来るものがあれば、真空断熱構造体として好適であることに着目して、二軸延伸ポリビニルアルコールフィルムまたは二軸延伸ポリビニルアルコールフィルムを含む多層フィルムを用いることにより、断熱性材料を密封包装して得られる真空断熱構造体が、熱伝導性が低く断熱性能に優れ、更に、熱による収縮が小さく変形を生じない真空断熱構造体であることを見出し、本発明を完成した。

即ち、本発明の要旨は、断熱性材料を、二軸延伸ポリビニルアルコールフィルムまたは二軸延伸ポリビニルアルコールフィルムを含む多層フィルムにより密封包装してなる真空断熱構造体に関するものである。

本発明では、かかる二軸延伸ポリビニルアルコールフィルムが、重合度１１００以上、平均ケン化度９０モル％以上のポリビニルアルコール樹脂からなることが好ましく、更に、フィルムの延伸倍率が機械の流れ方向（ＭＤ方向）に２．５〜５倍、幅方向（ＴＤ方向）に２〜４．５倍であることが好ましい。

更に、かかる二軸延伸ポリビニルアルコールフィルムの表面に、金属あるいは金属酸化物を蒸着してなること、また、塗料を塗布してなることが信頼性の高いガスバリア層を得るという点で好ましい。

また、本発明では、多層フィルムが、二軸延伸ポリビニルアルコールフィルムと、ポリエステル、ナイロン、ポリオレフィン、ポリアミドから選ばれる樹脂フィルムとの積層フィルムであることが好ましい。
更に、断熱性材料が、繊維状断熱材または粒状断熱材であることが好ましい。

本発明の真空断熱構造体は、二軸延伸ポリビニルアルコールフィルムまたは二軸延伸ポリビニルアルコールフィルムを含む多層フィルムを用いているため、真空性が長期間維持されるのは勿論のこと、断熱性能にも優れ、更に、熱による収縮が小さく変形の発生が生じないといった効果が得られる。

以下に、本発明を詳細に説明する。
本発明の真空断熱構造体は、断熱性材料を、二軸延伸ポリビニルアルコールフィルムまたは二軸延伸ポリビニルアルコールフィルムを含む多層フィルムにより密封包装してなるものである。

本発明で用いられる二軸延伸ポリビニルアルコールフィルムとしては、ポリビニルアルコール樹脂からなるフィルムを二軸延伸したものである。

かかるポリビニルアルコール樹脂は、実質的には、酢酸ビニルを単独重合したポリ酢酸ビニルを、ケン化して製造されるものである。また、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、酢酸ビニル以外に、酢酸ビニルと共重合可能な不飽和単量体を共重合し、それをケン化したものであってもよい。その場合、酢酸ビニルと共重合可能な不飽和単量体の比率としては、１０モル％以下であることが好ましく、５モル％以下であることがより好ましい。本発明においては、高温時でのガスバリア性や熱による変形が小さいなどの点から、特に酢酸ビニルを単独重合し、ケン化したポリビニルアルコール樹脂を用いることが好ましい。

酢酸ビニルと共重合可能な不飽和単量体としては、例えばエチレン、プロピレン、イソブチレン、α−オクテン、α−ドデセン、α−オクタデセン等のオレフィン類、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸等の不飽和酸類あるいはその塩あるいはモノ又はジアルキルエステル等、エチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、メタアリルスルホン酸等のオレフィンスルホン酸あるいはその塩、ポリオキシアルキレン（メタ）アリルエーテル、ポリオキシアルキレン（メタ）アクリレート、ポリオキシアルキレン（メタ）アクリルアミド、ポリオキシアルキレンビニルアミン等が挙げられる。

これらポリビニルアルコール樹脂は、重合度が１１００以上、平均ケン化度９０モル％以上であることが好ましく、重合度の更に好ましい範囲は１１００〜４０００、特に好ましい範囲は１２００〜２６００であり、かかる重合度が下限値未満では得られる二軸延伸フィルムの機械強度が低下する傾向にある。なお、重合度が上限値を超えると製膜および延伸時の加工性が低下する傾向にある。平均ケン化度の更に好ましい範囲は９５〜１００、特に好ましい範囲は９９〜１００モル％。かかる平均ケン化度が下限値未満では耐水性が低下し、ガスバリア性の湿度による変化が著しくなる傾向にある。

また、ポリビニルアルコール樹脂の４重量％水溶液の粘度としては、２．５〜１００ｍＰａ・ｓ（２０℃）が好ましく、更には２．５〜７０ｍＰａ・ｓ（２０℃）、特には２．５〜６０ｍＰａ・ｓ（２０℃）が有利である。該粘度が下限値未満では、フィルム強度等の機械的物性が劣ることがあり、一方上限値を超えるとフィルムへの製膜性が悪くなり好ましくない。
尚、上記粘度はＪＩＳ Ｋ６７２６に準じて測定されるものである。

更に、本発明で用いられるポリビニルアルコール樹脂は、フィルムの着色防止、熱劣化防止のために樹脂中に含有される酢酸ナトリウムの量を０．８重量％以下、好ましくは０．５重量％以下に調整するのが有利である。

上記ポリビニルアルコール樹脂を用いて、ポリビニルアルコールフィルムを製膜するわけであるが、通常はまず、製膜用の原液として、ポリビニルアルコール樹脂濃度が５〜７０重量％、好ましくは１０〜６０重量％のポリビニルアルコール樹脂−水の組成物を調製する。

また、必要に応じて、本発明の効果を損なわない範囲でエチレングリコール、グリセリン、ポリエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール等の多価アルコール類の可塑剤やフェノール系、アミン系等の抗酸化剤、リン酸エステル類等の安定剤、着色料、香料、増量剤、消包剤、剥離剤、紫外線吸収剤、無機粉体、界面活性剤等の通常の添加剤を適宜配合しても差し支えない。また、澱粉、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース等のポリビニルアルコール樹脂以外の他の水溶性樹脂を混合してもよい。

上記で調製したポリビニルアルコール樹脂−水の組成物は製膜機（押出機）に連動させるか、あるいは一旦ペレット化、フレーク化した後、製膜機に供給され押出製膜される。
なお、ポリビニルアルコール樹脂−水の組成物の調製と製膜操作を同一の押出機を用いて行うこともできるが、Ｌ／Ｄを大きくしたり、多軸押出機を使用したり、ギアポンプを利用する等均一な混和と製膜安定性に留意する必要がある。

二軸延伸ポリビニルアルコールフィルムの延伸前のフィルム製膜法については、特に限定されないが、上記原液を押出機に供給して溶融混練した後、Ｔダイ法、インフレーション法により押出し製膜し、乾燥する方法が好ましい。

押出機内での溶融混練温度は５５〜１４０℃が好ましく、更には５５〜１３０℃が好ましい。かかる温度が上記下限値未満ではフィルム肌の不良を招き、上限値を超えると発泡現象を招く傾向にある。製膜後のフィルムは乾燥される。
かかる乾燥については、７０〜１２０℃で行うことが好ましく、更には８０〜１００℃が好ましい。

更に上記で得られたポリビニルアルコールフィルムに二軸延伸、好ましくは逐次二軸延伸を施すことにより、本発明で用いられる二軸延伸ポリビニルアルコールフィルムとなる。

かかる延伸については、機械の流れ方向（ＭＤ方向）の延伸倍率が２．５〜５倍、幅方向（ＴＤ方向）の延伸倍率が２〜４．５倍であることが好ましく、特にはＭＤ方向の延伸倍率が３〜５倍、ＴＤ方向の延伸倍率が２．５〜４．５倍である。該ＭＤ方向の延伸倍率が下限値未満では延伸による物性向上が得難くかつ耐熱性が著しく損なわれる傾向になり、上限値を超えるとフィルムがＭＤ方向へ裂けやすくる傾向にある。またＴＤ方向の延伸倍率が下限値未満では延伸による物性向上が得難くかつ耐熱性が著しく損なわれる傾向になり、上限値を超えると工業的にフィルムを製造する際に延伸時の破断が多発する傾向にある。

かかる逐次二軸延伸あるいは同時二軸延伸を行うに当たっては、上記ポリビニルアルコールフィルムの含水率を５〜３０重量％、好ましくは２０〜３０重量％に調整しておくことが好ましく、上記で得られた乾燥前のポリビニルアルコールフィルムを引き続き乾燥して含水率を調整したり、含水率５重量％未満のポリビニルアルコールフィルムを水に浸漬あるいは調湿等を施して含水率を調整したりする方法等がある。

かかる含水率が上記下限値未満では延伸倍率を充分に高めることができず、上限値を超えると同様に延伸工程でＭＤ方向、ＴＤ方向の延伸倍率を高めることができなくなる傾向にある。

更に、二軸延伸を施した後は、熱固定を行うことが好ましく、かかる熱固定の温度は、ポリビニルアルコール樹脂の融点より低い温度を選択することが好ましい。ただし融点より８０℃以上低い温度より低い場合は寸法安定性が悪く、収縮率が大きくなり、一方融点より高い場合はフィルムの厚み変動が大きくなり好ましくない。ポリビニルアルコール樹脂が酢酸ビニル単独重合体のケン化物である場合の熱固定温度としては、例えば１４０〜２５０℃であることが好ましい。また、熱固定時間は１〜３０秒間であることが好ましく、より好ましくは５〜１０秒間である。
かくして得られた二軸延伸ポリビニルアルコールフィルムは膜厚５〜５０μｍ、好ましくは１０〜４０μｍが工業的な生産性では有利である。

更に、かかる二軸延伸ポリビニルアルコールフィルムに、熱変形性をさらに減少させる目的で、必要に応じて水溶液への接触および乾燥の加工を施すが、水溶液への接触では５〜６０℃、好ましくは１０〜５０℃の水溶液と接触させることが好ましい。接触時間としては温度に応じて適宜選択されるが、工業的には１０〜６０秒の範囲から選ぶのが現実的である。

水溶液との接触については、特に限定されないが、例えば、水溶液への浸漬や水溶液の噴霧、水溶液の塗布、スチーム処理などが挙げられ、これらを併用することもできる。
水溶液との接触の後、工業的にはエアーシャワー等で非接触的に表面の付着水を取り除くことが望ましく、さらには、ニップロール等で接触的な水分除去を次に行うことが好ましい。
乾燥機の種類としては、特に限定されないが、例えば、金属ロールやセラミックロール等に直接接触して乾燥する方法、あるいは非接触型の乾燥機を用いる方法などが挙げられる。

水溶液との接触と乾燥の後に、得られた二軸延伸ポリビニルアルコールフィルムを再度巻き取ってロール状とする場合は、フィルムの水分量を３重量％以下、好ましくは０．１〜２重量％にすることが望まれる。かかる水分量が上限値より高いとフィルムロールの中でフィルム同士が密着してしまい、再度加工のための巻き出しに、フィルムが破損するなどの問題を発生するおそれがある。

本発明においては、上記の二軸延伸ポリビニルアルコールフィルムまたは二軸延伸ポリビニルアルコールフィルムを含む多層フィルムにより、断熱性材料を密封包装して真空断熱構造体を得るのである。

上記の二軸延伸ポリビニルアルコールフィルムは、単独でも充分な低熱伝導性と高ガスバリア性および耐熱性を有するので、ガスバリア層としても充分使用可能であるが、さらにアルミホイルに匹敵する熱放射性を付与する目的で、金属あるいは金属酸化物を蒸着したり、塗料層を付与したりすることが好ましい。もちろん、蒸着層と塗料層を併用することもできる。

金属あるいは金属酸化物を蒸着する方法としては、例えば、二軸延伸ポリビニルアルコールフィルムに対し、より均一な厚みの蒸着層を得るために連続的に蒸着加工を施すことが好ましい。この連続的な蒸着加工では、走行する該フィルムが冷却ドラムに対し全幅に渡って均一な密着を常に保ち、１０００℃以上に加熱された金属あるいは金属酸化物の蒸着層原料を瞬時に受け取るという工程があるが、そのような過酷な製造条件下においてもフィルムの形状安定性が保たれていることが重要であり、この点においても、耐熱性に優れた二軸延伸ポリビニルアルコールフィルムが、エチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂フィルムよりも好適である。

二軸延伸ポリビニルアルコールフィルムの表面に形成される蒸着層の厚みとしては２００〜１２００Åが好ましく、さらに好ましくは４００〜１０００Åである。蒸着層の厚みが下限値未満では熱放射特性が得られがたく、上限値を超えるとその厚みを得るための蒸着時間が長すぎて、蒸着時の熱的な影響が大きくなりすぎたり、加工時間が長くなりすぎたりして工業的でなく好ましくない。

また、二軸延伸ポリビニルアルコールフィルムの表面に蒸着を施すに当たり、より蒸着層との密着性を向上する目的で、該二軸延伸ポリビニルアルコールフィルムの表面に前処理を行うこともできる。前処理としてはコロナ処理等の基材そのものの活性化を促す方法と、ポリエチレンやポリエーテルを主剤としウレタン系硬化剤を用いるようなコーティング剤で薄膜層を形成する方法などが例示できる。

一方、塗料層を付与する場合においては、任意の塗料を選ぶことができるが、熱放射特性の点から、その塗料層の反射率が６０％以上、特には８０％以上であることが好ましく、色として白色、白銀色、銀色等が好適に用いられる。塗料層の形成方法としては特に制限されないが、市販の塗料をグラビア印刷、オフセット印刷あるいはフレキソ印刷等の印刷法によって付与する方法が実用的である。
二軸延伸ポリビニルアルコールフィルムと塗料層とのバインダーも、特に限定されないが、バインダーにウレタン系硬化剤を配合しておく方が密着性の点から好ましい。

また、二軸延伸ポリビニルアルコールフィルムの表面に塗料層を施すにあたり、より塗料層との密着性を向上する目的で、該二軸延伸ポリビニルアルコールフィルムの表面に前処理を行うこともできる。前処理としてはコロナ処理等の基材そのものの活性化を促す方法と、ポリエチレンやポリエーテルを主剤としウレタン系硬化剤を用いるようなコーティング剤で薄膜層を形成する方法が例示できる。

かくして本発明では、二軸延伸ポリビニルアルコールフィルム、あるいは金属または金属酸化物が蒸着された二軸延伸ポリビニルアルコールフィルム、または塗料層が形成された二軸延伸ポリビニルアルコールフィルムは、それぞれ単独でも高いガスバリア性、低熱伝導性及び高耐熱性を有するものであり、そのまま使用可能であるが、水蒸気の影響によりその性能を低下させるおそれがある場合は、更にその他の層を設けた多層フィルムとして用いられる。

多層フィルムの中で、二軸延伸ポリビニルアルコールフィルム、あるいは金属または金属酸化物が蒸着された二軸延伸ポリビニルアルコールフィルム、または塗料層が形成された二軸延伸ポリビニルアルコールフィルムに、水蒸気の影響を低減させるための保護層を積層する。

保護層としては、通常、熱伝導性の低い有機樹脂層を用いることが好ましい。具体的にはポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル、ナイロン、高密度ポリエチレン、ポリアミド等の各フィルムを用いることができる。特に水蒸気のバリア性およびガスバリア性の観点から、各種の二軸延伸フィルムを用いることが好ましい。かかる保護層の厚みは特に限定されないが、通常５〜２００μｍ、特には１０〜１００μｍが好ましい。

さらに保護層としての性能を向上させる目的で、この保護層フィルムに金属あるいは金属酸化物を蒸着することも可能である。かかる蒸着層の厚みは特に限定されないが、通常５０〜１０００Å、特には２００〜１０００Åが好ましい。
また、保護層として上記のような樹脂フィルムあるいは金属または金属酸化物が蒸着された樹脂フィルムの中から複数のフィルムを選択し、積層した複層フィルムを用いることもできる。

このようにして選ばれた保護層とガスバリア層の積層方法としては特に限定されないが、一方の層にポリエステル樹脂あるいはポリエーテル樹脂を主剤とし、ウレタン系硬化剤等で硬化させるドライラミネート用接着剤を塗布して、他方の層をラミネートするドライラミネート法などが好適に用いられる。

上記の如き多層フィルムによって外装袋を形成する際には、袋の内側となる面（ガスバリア層の保護層が積層されていない面）に、シール層を設けて多層フィルムとすることが好ましい。

シール層として特に限定されないが、シール強度の観点からポリオレフィン系樹脂層が好ましく、中でもポリプロピレンや高密度ポリエチレンや低密度ポリエチレンあるいはエチレン−酢酸ビニル共重合体などが好適に用いられる。
シール層については、上記樹脂より別途フィルムを作製しておき、袋の内側となる面（ガスバリア層の保護層が積層されていない面）に更に積層することもできるし、袋の内側となる面（ガスバリア層の保護層が積層されていない面）に直接押し出して積層することもできる。

フィルムとしてシール層を積層する場合は、無延伸フィルムとして積層する方がシール性を得る点で有利である。
シール層の厚みは特に限定されないが、通常は１０〜１００μｍ、特には２０〜８０μｍが好ましい。

本発明においては、このようにして得られる多層フィルムを用いて、断熱性材料を密封包装して真空断熱構造体を形成する。
断熱性材料を包装するに当たっては、多層フィルムを任意の袋状に加工し、この袋の中に断熱性材料を入れる。
この際のシール方法としては、加熱によるヒートシールが一般的であるが、他にも超音波等でシールすることもできる。

袋に入れる断熱性材料としては特に限定されないが、グラスウール等の繊維状断熱材、粒状酸化珪素、発泡ポリスチレン等の発泡樹脂体等の粒状断熱材などが好適に用いられる。また、使用しているポリビニルアルコール系フィルムが含有する水分が真空度の低下をまねく場合があるため、シリカゲルや塩化カルシウム等の乾燥剤を断熱性材料に混合して使用することも好ましい。かかる乾燥剤の使用量としては、内部の断熱材料１００重量部に対して通常０．０１〜１０重量部であることが好ましく、特に好ましくは０．１〜５重量部である。

断熱性材料を、袋状の多層フィルムに入れてから、減圧して最後に袋の開口部をシールして閉じることで、真空断熱構造体を得るが、真空度としては制限されるわけではないが、１Ｔｏｒｒ以下が好ましく、さらには０．８Ｔｏｒｒ以下が好ましく、特には０.６Ｔｏｒｒ以下が好ましい。

袋の形状については、ひとかたまりの断熱構造体に対し、袋部分が一つになるような形状でも利用できるが、ひとかたまりの断熱構造体に対し、袋部分が複数になるような形状のものが好ましく用いられる。

即ち、袋部分を複数にすると、その袋部同士のつなぎ目になるシール部分が断熱構造体の中で厚みの薄い部分となり、断熱構造体を変形させたい場合に変形の中心部となり、その変形が容易となるので好ましい。

また、外的要因によって多層フィルムに穴等が発生し、断熱構造体の真空性が失われてしまう場合、袋部を複数にすることで、断熱性の減少部分を最小限に留めることができる点からも好ましい。

また本発明により形成される真空断熱構造体は、一般的に厚み５ｍｍ〜１００ｍｍで、縦と横が１００ｍｍ〜１０００ｍｍの範囲の直方体状に加工される場合が多い。真空断熱構造体の体積が不必要に大きいと、多層フィルムの袋に穴等の欠陥が発生した場合に性能を失う面積が大きくなり、真空断熱構造体を利用した最終商品の性能を低下させるおそれがあるため、適当な大きさとすることが好ましい。

かくして本発明では、断熱性能に優れ、熱による収縮が小さく変形の発生が生じない真空断熱構造体が得られ、保温用、保冷用などの断熱材、冷蔵庫や電気ポットの断熱材、あるいは住宅用断熱壁用の断熱パネルなどに有効に用いられる。

以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
尚、例中「部」、「％」とあるのは、断りのない限り重量基準を意味する。

＜実施例１＞
ジャケット温度を６０〜１５０℃に設定した二軸押出機型混練機（スクリューＬ／Ｄ＝４０）のホッパーからポリビニルアルコール（重合度１７００、４重量％水溶液の粘度４０ｍＰａ・ｓ、ケン化度９９．７モル％、酢酸ナトリウム含有量０．３％、日本合成化学工業社製「ゴーセノールＮＨ−１７Ｑ」）と水をポリビニルアルコール／水の重量比４０／６０にて、定量ポンプにより供給し、混練し、吐出量５００ｋｇ／ｈｒの条件で吐出した。
この吐出物を直ちに一軸押出機（スクリューＬ／Ｄ＝３０）に圧送し、温度８５〜１４０℃にて混練した後、Ｔダイより５℃のキャストロールに押出し、９０℃の熱風乾燥機で３０秒間乾燥し、含水率２５％のポリビニルアルコールフィルム（厚み１５０μｍ）を作製した。引き続き、かかるポリビニルアルコールフィルムをＭＤ方向に３．８倍延伸した後、テンターでＴＤ方向に３．８倍延伸し、次いで１８０℃で８秒間熱固定し、二軸延伸ポリビニルアルコールフィルム（厚み１４μｍ）を得た。

得られた二軸延伸ポリビニルアルコールフィルムと市販のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（１２μm：三菱化学ポリエステルフィルム社製「 Ｈ１００Ｃ」）をポリエステル系／イソシアネート二液型ポリウレタン系接着剤（武田薬品社製「タケラックＡ−３２１０」／武田薬品社製「タケネートＡ−３０７２」＝３／１（重量比））により７０℃で貼合した後、４０℃の環境で２日間エージングして積層体を得た。

得られた積層体の二軸延伸ポリビニルアルコールフィルムの露出した面側に、熱溶融した高密度ポリエチレン（日本ポリエチレン社製「ノバテックＨＤ ＬＹ２０」）をＴダイコーターから３１５℃の設定で押出しながらコート厚４０μｍとなるように積層し、多層フィルムを得た。

得られた多層フィルムを縦２０ｃｍ、横２０ｃｍの正方形に成形し、これを積層した高密度ポリエチレン層同士が合わせられるように重ね合わせ、その周囲３方の周辺部を幅１ｃｍでヒートシールして貼り合わせ（シール温度１４０℃）、得られた袋状多層フィルムの内部に縦１７ｃｍ、横１７ｃｍに裁断した厚さ２５ｍｍのグラスウール片（マグ社製「マグロールＲＲ２４２５」）を入れて、これを真空包装装置内で０．０１Ｔｏｒｒの真空度にした状態で、残る１方の開口部を先と同じ条件で熱融着し、真空断熱構造体を得た。

＜実施例２＞
実施例１で得られた二軸延伸ポリビニルアルコールフィルムの片面に、電子線加熱方式による真空蒸着装置により金属アルミニウムを蒸発させ、厚さ７００Åのアルミニウムを蒸着してアルミ蒸着二軸延伸ポリビニルアルコールフィルムを得た。
このアルミ蒸着二軸延伸ポリビニルアルコールフィルムのアルミ蒸着面側に、実施例１と同様にして、市販のＰＥＴフィルムをラミネートし、また、二軸延伸ポリビニルアルコールフィルムの露出した面側に、実施例１と同様にして高密度ポリエチレンを積層して多層フィルムを得た。
得られた多層フィルムを用いて、実施例１と同様に行い、真空断熱構造体を得た。

＜実施例３＞
実施例１で得られた二軸延伸ポリビニルアルコールフィルムの片面に、オフセット印刷方法を用いて、銀色のインク（大日精化社製「ヌーベルマキシ銀」）を一面に一様になるように印刷し、これを７０℃で乾燥した後に４０℃の環境下で２日間エージングして、銀色印刷二軸延伸ポリビニルアルコールフィルムを得た。
得られた銀色印刷二軸延伸ポリビニルアルコールフィルムの印刷面に、実施例１と同様にして、市販のＰＥＴフィルムをラミネートし、また、二軸延伸ポリビニルアルコールフィルムの露出した面側に、実施例１と同様にして高密度ポリエチレンを積層して多層フィルムを得た。
得られた多層フィルムを用いて、実施例１と同様に行い、真空断熱構造体を得た。

＜実施例４＞
実施例２で得られたアルミ蒸着二軸延伸ポリビニルアルコールフィルムのアルミ蒸着面側に、アルミ蒸着ＰＥＴフィルム（東洋メタライジング社製「ＶＭ−ＰＥＴ１５１０」）の非蒸着面側を、ポリエステル系／イソシアネート二液型ポリウレタン系接着剤（武田薬品社製「タケラックＡ−３２１０」／武田薬品社製「タケネートＡ−３０７２」＝３／１（重量比））により貼合して、さらに積層したアルミ蒸着ＰＥＴフィルムの蒸着面に、市販のナイロンフィルム（三菱樹脂社製「スーパーニールＳＰＲ」）を同様にして貼合し、また、二軸延伸ポリビニルアルコールフィルムの露出した面側に、実施例１と同様にして高密度ポリエチレンを積層して多層フィルムを得た。
得られた多層フィルムを用いて、実施例１と同様に行い、真空断熱構造体を得た。

＜比較例１＞
市販のアルミニウム箔（昭和アルミニウム社製アルミ箔「１Ｎ３０」、厚さ：１０μｍ）を使用し、アルミ箔の片側に市販ＰＥＴフィルムを実施例１と同様にして貼合し、さらにアルミ箔の反対面に、ポリエステル系／イソシアネート二液型ポリウレタン系接着剤（武田薬品社製「タケラックＡ−３２１０」／「タケネートＡ−３０７２」＝３／１（重量比））にて、市販の直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）でフィルム（東セロ社製「トーセロT.U.X ＭＣＳ」）を貼合して、多層フィルムを得た。
得られた多層フィルムを用いて、実施例１と同様に行い、真空断熱構造体を得た。

＜比較例２＞
実施例２において、アルミ蒸着二軸延伸ポリビニルアルコールフィルムの変わりに、市販のアルミ蒸着二軸延伸エチレン−ビニルアルコールコポリマーフィルム（東洋メタライジング社製「ＶＭ−ＥＶＯＨ」、エチレン含有量３０モル％）を使用した以外は、実施例２と同様に行い、多層フィルムを得た。
得られた多層フィルムを用いて、実施例１と同様に行い、真空断熱構造体を得た。

上記実施例及び比較例で得られた多層フィルム及び真空断熱構造体について、以下の評価を行った。評価結果は表１に示す。

＜酸素透過度＞
ＭＯＤＥＲＮ ＣＯＮＴＲＯＬＳ．ＩＮＫ製 酸素透過量測定装置 「ＭＯＣＯＮ Ｏ
Ｘ−ＴＲＡＮ ２／２０型」を用いて、２３℃×５０％ＲＨの条件下で、上記で得られた
多層フィルムの酸素透過量を測定した。

＜水蒸気透過度＞
ＪＩＳ Ｚ ０２０８の防湿包装材料の透湿度試験方法（カップ法）において、４０℃×９０％ＲＨの条件下で、上記で得られた多層フィルムの水蒸気透過度を測定した。

＜熱伝導性評価＞
２３℃の恒温室において、上記で得られた多層フィルムを幅５ｃｍ、長さ２０ｃｍに加工し、この長方形の長辺方向の一端に１００ｍｌのビーカーを置いて、このビーカーの中に５０℃のお湯を１００ｍｌ注ぎ入れて、１０分間放置した後に、多層フィルムの長辺方向のビーカーを乗せた位置と対向する反対側の端部での表面温度を、接触型温度計にて測定した。

＜熱収縮性評価＞
上記で得られた多層フィルムを、縦２０ｃｍ、横２０ｃｍの正方向に成形し、これを１２０℃の恒温槽内に２４時間放置した後、縦横の長さを測定して、縦横の平均収縮率を求めた。

＜断熱効果＞
厚さ３ｍｍのアルミニウム板で、一辺２０ｃｍの１面だけ開閉可能とした立方体（アルミニウム箱）を成形した。この箱の中に、各面（６面）の内側を覆うようにして、上記で得られた真空断熱構造体を敷き詰め、内部に温度記録計を入れた。開閉可能にした面を開放した状態で、５℃に保持した恒温装置の中に２４時間放置した後、開閉可能にした面を閉じて真空断熱構造体とともに密閉して、このアルミニウム箱を４０℃の恒温装置の中に入れ、１５分後および３０分後の内部温度を測定し、断熱効果を評価した。

本発明の真空断熱構造体は、断熱性材料を、二軸延伸ポリビニルアルコールフィルムを含む多層フィルムにより密封包装してなるため、真空性が長期間維持されることは勿論のこと、断熱性能にも優れ、熱による収縮が小さく変形の発生が生じないものであり、保温用、保冷用などの断熱材、冷蔵庫や電気ポットの断熱材、あるいは住宅用断熱壁用の断熱パネルなどに有効に用いられる。

Claims (7)

1. 断熱性材料を、二軸延伸ポリビニルアルコールフィルム又は二軸延伸ポリビニルアルコールフィルムを含む多層フィルムにより、密封包装してなることを特徴とする真空断熱構造体。
2. 二軸延伸ポリビニルアルコールフィルムが、重合度１１００以上、平均ケン化度９０モル％以上のポリビニルアルコール樹脂からなることを特徴とする請求項１記載の真空断熱構造体。
3. 二軸延伸ポリビニルアルコールフィルムが、機械の流れ方向（ＭＤ方向）に２.５〜５倍、幅方向（ＴＤ方向）に２〜４.５倍に延伸されてなることを特徴とする請求項１または２記載の真空断熱構造体。
4. 二軸延伸ポリビニルアルコー系フィルムの表面に、金属あるいは金属酸化物を蒸着してなることを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の真空断熱構造体。
5. 二軸延伸ポリビニルアルコールフィルムの表面に、塗料を塗布してなることを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の真空断熱構造体。
6. 多層フィルムが、二軸延伸ポリビニルアルコールフィルムと、ポリエステル、ナイロン、ポリオレフィン、ポリアミドから選ばれる樹脂フィルムとの積層フィルムであることを特徴とする請求項１〜５いずれか記載の真空断熱構造体。
7. 断熱性材料が、繊維状断熱材または粒状断熱材であることを特徴とする請求項１〜６いずれか記載の真空断熱構造体。