JP2007327619A - Laminate for vacuum insulation material, and vacuum insulation material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、真空断熱材用積層体及び真空断熱材に関し、詳しくは、冷蔵庫、炊飯ジャー、ポット、クーラーボックス、輸送用コンテナ、水素等の燃料タンク、システムバス、エコキュート温水タンク、保温庫、住宅壁、及び車、飛行機、船舶、列車、OA機器の発熱部周り等の断熱壁に用いられる真空断熱材に関するものである。 The present invention relates to a laminate for a vacuum heat insulating material and a vacuum heat insulating material, and more specifically, a refrigerator, a rice cooker, a pot, a cooler box, a transport container, a fuel tank for hydrogen, a system bath, an eco-cute hot water tank, a heat storage, a house. The present invention relates to a vacuum heat insulating material used for a wall and a heat insulating wall around a heat generating part of a car, an airplane, a ship, a train, and an OA device.
従来から真空断熱材は、冷蔵庫あるいは保温庫等の断熱層として用いられている。このような真空断熱材は、外包材に断熱芯材を封入し、外包材の内部を真空排気して、外包材の端部を熱接着して用いられている。真空断熱材の断熱性能を長時間維持するためには外包材の内部を長期に亘って高真空に保持する必要があり、外包材に用いられる真空断熱材用積層体には優れたガスバリア性が要求される。そこで真空断熱材を包む外包材にガスバリア性のあるアルミ箔やアルミ蒸着ポリエチレンテレフタレートを積層した積層体を用いることが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a vacuum heat insulating material has been used as a heat insulating layer for a refrigerator or a heat storage. Such a vacuum heat insulating material is used by enclosing a heat insulating core material in an outer packaging material, evacuating the inside of the outer packaging material, and thermally bonding the end of the outer packaging material. In order to maintain the heat insulation performance of the vacuum heat insulating material for a long time, it is necessary to maintain the inside of the outer packaging material at a high vacuum for a long time, and the laminate for vacuum heat insulating material used for the outer packaging material has an excellent gas barrier property. Required. Therefore, it is known to use a laminate in which an aluminum foil having a gas barrier property or aluminum-deposited polyethylene terephthalate is laminated on an outer packaging material that wraps a vacuum heat insulating material (see, for example, Patent Document 1).
しかし、特許文献1に記載されているようにアルミ箔を積層した積層体を用いることにより優れたガスバリア性が得られ、外包材内部が長期に亘って高真空度に保持される利点はあるものの、アルミニウム自体の熱伝導性が大きいため、外包材を通しての熱伝導によって、十分な断熱性能が得られないという問題があった。この問題を解決する目的で外包材にセラミック蒸着層を用いる方法が発明されている(例えば、特許文献2参照)。
However, as described in
しかし、セラミック蒸着層を用いる方法により熱伝導性の問題は解決できたが、外包材の内部を真空排気したときに断熱芯材のエッジ部で外包材の積層体の折り曲げや伸び等のストレスが加わり、セラミック蒸着膜にクラックが発生し、ガスバリア性が劣化し断熱性能が不十分であり、長期間に亘って、外包材内部を高真空に保持することが困難であった。この問題を解決するために、外包材にプラスチック材料からなる基材に、蒸着薄膜層、水溶性高分子を含むコーティング剤を塗布して加熱乾燥してなる中間被膜層、更に蒸着薄膜層を順次積層したことを特徴とする積層体を用いた真空断熱材が提案されている(例えば、特許文献3参照)。 However, the method of using a ceramic vapor deposition layer has solved the problem of thermal conductivity, but when the inside of the outer packaging material is evacuated, stress such as bending or elongation of the outer packaging material laminate is caused at the edge of the heat insulating core material. In addition, cracks were generated in the ceramic vapor-deposited film, the gas barrier properties were deteriorated and the heat insulation performance was insufficient, and it was difficult to maintain the inside of the outer packaging material at a high vacuum for a long period of time. In order to solve this problem, a vapor-deposited thin film layer, an intermediate film layer obtained by applying a coating agent containing a water-soluble polymer to a base material made of a plastic material and heat-drying, and then a vapor-deposited thin film layer are sequentially formed A vacuum heat insulating material using a laminated body characterized by being laminated has been proposed (see, for example, Patent Document 3).
しかしながら、特許文献3で開示された真空断熱材も断熱材を例えば冷蔵庫等の断熱層として内箱と外箱の壁内に嵌め込む場合に外包材の熱接着された端部を折り曲げる必要があり、折り曲げによりクラックが発生しやすく、ガスバリア性が経時劣化し、ガスバリア性は十分なものではなかった。
本発明は、上記問題点を解決すべくなされたものであり、ガスバリア性に優れ、熱伝導性の少ない真空断熱材用積層体を提供すると共にそれを用いた外包材に、断熱芯材を封入し、外包材内部を真空排気してなる真空断熱材であって、外包材を通して熱伝導が少なく十分な断熱性能が得られ、且つ、外包材のガスバリア性の経時劣化が少なく、ガスバリア性が優れ、外包材内部が高真空に保持され、断熱性能が長時間維持される真空断熱材を提供することである。 The present invention has been made to solve the above problems, and provides a laminate for a vacuum heat insulating material having excellent gas barrier properties and low thermal conductivity, and encapsulating a heat insulating core material in an outer packaging material using the same. In addition, the vacuum insulation material is formed by evacuating the inside of the outer packaging material, and sufficient heat insulation performance is obtained through the outer packaging material with little heat conduction, and the gas barrier property of the outer packaging material is less deteriorated with time, and the gas barrier property is excellent. The object of the present invention is to provide a vacuum heat insulating material in which the inside of the outer packaging material is maintained at a high vacuum and the heat insulating performance is maintained for a long time.
本発明は、上記課題を達成するために、請求項1記載の本発明は、断熱芯材を積層体からなる外包材で封入し、外包材で封入された内部を脱気し真空状態とした真空断熱材に用いられる真空断熱材用積層体において、該真空断熱材用積層体が最内層に熱接着性樹脂層を有し、プラスチックフィルムからなる基材にプラズマ化学気相成長法で形成された炭素含有酸化珪素からなる蒸着層を1層以上積層されたガスバリア層を少なくとも1層以上含むことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, according to the present invention, the heat-insulating core material is enclosed with an outer packaging material made of a laminate, and the interior enclosed with the outer packaging material is deaerated to be in a vacuum state. In a laminate for a vacuum insulation material used for a vacuum insulation material, the laminate for a vacuum insulation material has a heat-adhesive resin layer as an innermost layer, and is formed by a plasma chemical vapor deposition method on a substrate made of a plastic film. In addition, it includes at least one gas barrier layer in which one or more vapor deposition layers made of carbon-containing silicon oxide are laminated.
また、請求項2記載の本発明は、請求項1記載の真空断熱材用積層体において、前記真空断熱材用積層体にアルミ蒸着層が形成されたエチレン−ビニルアルコール共重合体を含むことを特徴とするものである。
Moreover, this invention of
また、請求項3記載の本発明は、請求項1又は2記載の真空断熱材用積層体を用いた外包材に、断熱芯材を封入し、前記外包材内部を真空排気してなる真空断熱材であることを特徴とするものである。
Further, the present invention according to
本発明は、真空断熱材用積層体にプラスチックフィルムからなる基材にプラズマ化学気相成長法で形成された炭素含有酸化珪素からなる蒸着層を1層以上積層されたガスバリア層を少なくとも1層以上含んでおり、折り曲げによるクラックが発生しにくく、ガスバリア性の劣化が少なく、ガスバリア性に優れた真空断熱材用積層体を提供することができるという優れた効果を奏するものである。さらに、真空断熱材用積層体を用いた外包材に、断熱芯材を封入し、外包材内部を真空排気してなる真空断熱材は、外包材を通しての熱の伝導が少なく十分な断熱性能が得られ、外包材の内部が高真空に保持され、断熱性能が長時間保持できる効果がある。 The present invention provides at least one gas barrier layer in which one or more vapor-deposited layers made of carbon-containing silicon oxide formed by a plasma chemical vapor deposition method are laminated on a substrate made of a plastic film on a laminate for a vacuum heat insulating material. In addition, there is an excellent effect that it is possible to provide a laminate for a vacuum heat insulating material that is less likely to cause cracking due to bending, has little deterioration in gas barrier properties, and is excellent in gas barrier properties. Furthermore, the vacuum insulation material, in which the insulation core material is enclosed in the outer packaging material using the laminate for vacuum insulation material and the inside of the outer packaging material is evacuated, has low heat conduction through the outer packaging material and has sufficient insulation performance. As a result, the inside of the outer packaging material is maintained at a high vacuum, and the heat insulating performance can be maintained for a long time.
上記の本発明について、図面等を用いて以下に詳述する。
図1は本発明にかかる真空断熱材用積層体の一実施形態を示す断面図、図2は本発明にかかる真空断熱材用積層体の他の実施形態を示す断面図、図3は本発明の真空断熱材用積層体を外包材に用いた真空断熱材の一実施形態を示す断面図であり、図中のA、Bは真空断熱材用積層体、Cは真空断熱材、1はガスバリア層、2は基材、3、4は蒸着層、5は外層、6は熱接着性樹脂層、7はアルミ蒸着層、8はエチレン−ビニルアルコール共重合体、10は外包材、11シール部、12は断熱芯材をそれぞれ示す。
The above-described present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a laminate for a vacuum heat insulating material according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view showing another embodiment of a laminate for a vacuum heat insulating material according to the present invention, and FIG. It is sectional drawing which shows one Embodiment of the vacuum heat insulating material which used the laminated body for vacuum heat insulating materials for outer packaging material, A and B in the figure are the laminated bodies for vacuum heat insulating materials, C is a vacuum heat insulating material, 1 is a
図1に示すように、本発明の真空断熱材用積層体Aは、ガスバリア層1として、プラスチックフィルムからなる基材2にプラズマ化学気相成長法で形成された炭素含有酸化珪素からなる蒸着層3、4を1層以上積層されたものが使用される。そして、例えば、外層5、ガスバリア層1、ガスバリア層1及び最内層に熱接着性樹脂層6を順次、積層して構成される。図1にはガスバリア層が2層積層された例を示したが、本発明は、ガスバリア層を少なくとも1層以上含むことを特徴とするものである。
As shown in FIG. 1, the laminate A for vacuum heat insulating material according to the present invention is a vapor deposition layer made of carbon-containing silicon oxide formed by a plasma chemical vapor deposition method on a
ガスバリア層1に使用される基材2は、炭素含有酸化珪素の蒸着膜を保持する基材であることから、それらの形成、加工等の条件に耐え、かつ、その特性を損なうことなくそれらを良好に保持し得ることができること、更に、真空断熱材用積層体の外包材としての製袋に際し、加工作業性、耐熱性、滑り性、耐ピンホ−ル性、その他等の諸物性に優れ、更に、その他等の条件を充足し得る樹脂のフィルムないしシ−トを使用することができる。本発明において、上記の樹脂のフィルムないしシ−トとしては、具体的には、例えば、ポリエチレン系樹脂あるいはポリプロピレン系樹脂等のポリオレフィン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体(AS樹脂)、アクリロニトリルル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)、ポリ(メタ)アクリル系樹脂、ポリカ−ボネ−ト系樹脂、ポリエチレンテレフタレ−ト、ポリエチレンナフタレ−ト等のポリエステル系樹脂、各種のナイロン樹脂等のポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アセタ−ル系樹脂、セルロ−ス系樹脂、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体、その他等の各種の樹脂のフィルムないしシ−トを使用することができる。本発明においては、上記の樹脂のフィルムないしシ−トの中でも、特に、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、または、ポリアミド系樹脂のフィルムないしシ−トを使用することが好ましいものである。
Since the
本発明において、基材2に用いる各種の樹脂のフィルムないしシ−トの膜厚としては、6〜200μm位、より好ましくは、9〜100μm位が望ましい。
In the present invention, the film thickness of various resin films or sheets used for the
次に、本発明において、ガスバリア層1に備えられたプラズマ化学気相成長法で形成された炭素含有酸化珪素からなる蒸着層3、4について説明する。蒸着層3、4は、例えば、プラズマ化学気相成長法、熱化学気相成長法、光化学気相成長法等の化学気相成長法(CVD法)等を用いて炭素含有酸化珪素を製膜化することにより製造することができ、而して、それらの中でも、プラズマ化学気相成長法が好ましく、特に低温プラズマ化学気相成長法を用いて製膜化して製造することが望ましいものである。具体的には、低温プラズマ化学気相成長装置を用いて基材2の一方の面に、有機珪素化合物の1種以上からなる製膜用モノマーガスを原料とし、キャリヤーガスとして、アルゴンガス、ヘリウムガス等の不活性ガスを使用し、更に、酸素供給ガスとして、酸素ガス等を使用し、低温プラズマ発生装置等を利用する低温プラズマ化学気相成長法を用いて珪素酸化物等からなる炭素含有酸化珪素膜を製膜化することによって、ガスバリア層1を製造することができる。上記において、低温プラズマ発生装置としては、例えば、高周波プラズマ、パルス波プラズマ、マイクロ波プラズマ等の発生装置を使用することができ、而して、本発明においては、高活性の安定したプラズマを得るためには、高周波プラズマ方式による発生装置を使用することが望ましい。尚、炭素含有酸化珪素からなる蒸着層3の上に蒸着層4を製膜化する際に、蒸着層3の上にプラズマ処理(後述)を施して、コート層(図示しない)を介して蒸着層4となる炭素含有酸化珪素膜を製膜化し、さらに蒸着層4の上にプラズマ処理を施してコート層(図示しない)を設ける。
Next, in the present invention, the
また、上記のプラズマ化学気相成長法において、珪素酸化物等からなる炭素含有酸化珪素膜の製膜化は、基材2の上に、プラズマ化した原料ガスを酸素ガスで酸化しながらSiOxの形で薄膜状に製膜化されるので、当該製膜化される珪素酸化物からなる炭素含有酸化珪素膜は、多層に重層された構造からなり、各層共に、緻密で、隙間の少ない、延展性、屈曲性、可撓性等に富む薄膜となるものであり、従って、珪素酸化物からなる炭素含有酸化珪素層のガスバリア性は、従来の真空蒸着法等によって形成される珪素酸化物等からなる酸化珪素層と比較してはるかに高いものとなり、しかも、多層に重層した構造体からなることから、極めて高い、十分なガスバリア性を得ることができるものである。また、ガスバリア層1の蒸着層3及び4の炭素含有酸化珪素膜の膜厚としては、膜厚50〜1000Å位であることが望ましく、1000Åを超えると、その膜にクラック等が発生し易くなるので好ましくなく、また、50Å未満になるとガスバリア性が劣り好ましくないものである。上記において、その膜厚は、例えば、株式会社理学製の蛍光X線分析装置(機種名、RIX2000型)を用いて、ファンダメンタルパラメ−タ−法で測定することができる。
Further, in the plasma chemical vapor deposition method described above, the carbon-containing silicon oxide film made of silicon oxide or the like is formed on the
次に、本発明において、酸化珪素等の無機酸化物の蒸着膜を形成する有機珪素化合物等の蒸着用モノマ−ガスとしては、例えば、1.1.3.3−テトラメチルジシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン、ビニルトリメチルシラン、メチルトリメチルシラン、ヘキサメチルジシラン、メチルシラン、ジメチルシラン、トリメチルシラン、ジエチルシラン、プロピルシラン、フェニルシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、その他等を使用することができる。本発明において、上記のような有機珪素化合物の中でも、1.1.3.3−テトラメチルジシロキサン、または、ヘキサメチルジシロキサンを原料として使用することが、その取り扱い性、形成された連続膜の特性等から、特に、好ましい原料である。また、上記において、不活性ガスとしては、例えば、アルゴンガス、ヘリウムガス等を使用することができる。 Next, in the present invention, as a monomer gas for vapor deposition of an organic silicon compound or the like that forms a vapor deposition film of an inorganic oxide such as silicon oxide, for example, 1.1.3.3-tetramethyldisiloxane, hexamethyl Disiloxane, vinyltrimethylsilane, methyltrimethylsilane, hexamethyldisilane, methylsilane, dimethylsilane, trimethylsilane, diethylsilane, propylsilane, phenylsilane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, Phenyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, octamethylcyclotetrasiloxane, etc. can be used. In the present invention, among the organic silicon compounds as described above, use of 1.1.3.3-tetramethyldisiloxane or hexamethyldisiloxane as a raw material is easy to handle and formed continuous film. In view of the above characteristics and the like, it is a particularly preferable raw material. Moreover, in the above, as an inert gas, argon gas, helium gas, etc. can be used, for example.
蒸着層3、4はプラズマ化学気相成長法の少なくとも1層以上積層されておればよく、物理気相成長法により無機酸化物を製膜化した蒸着層と組合わせることもできる。かかる物理気相成長法による無機酸化物の蒸着膜としては、基材2の一方の面に不活性ガスによるプラズマ処理面を設け、該面に、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレ−ティング法、イオンクラスタ−ビ−ム法等の物理気相成長法(PVD法)を用いて無機酸化物の蒸着膜を形成することができる。例えば、蒸着層3にPVD法による蒸着膜を設ける方法について説明すると、金属または金属の酸化物を原料とし、これを加熱して蒸気化し、これを基材フィルムの一方の面に設けた不活性ガスによるプラズマ処理面の面に蒸着する真空蒸着法、または、原料として金属または金属の酸化物を使用し、酸素を導入して酸化させて基材2の一方の面に設けた不活性ガスによるプラズマ処理面(図示しない)の面に蒸着する酸化反応蒸着法、更に酸化反応をプラズマで助成するプラズマ助成式の酸化反応蒸着法等を用いて蒸着膜を形成することができる。上記において、蒸着材料の加熱方式としては、例えば、抵抗加熱方式、高周波誘導加熱方式、エレクトロンビ−ム加熱方式(EB)等にて行うことができる。
The vapor deposition layers 3 and 4 should just be laminated | stacked at least 1 layer or more of plasma chemical vapor deposition, and can also be combined with the vapor deposition layer which formed the inorganic oxide into a film by physical vapor deposition. As an inorganic oxide vapor-deposited film by such physical vapor deposition, a plasma-treated surface with an inert gas is provided on one surface of the
尚、上記のプラズマ処理は、基材2の一方の面に設けるものであって、基材2と物理気相成長法による無機酸化物の蒸着層3との密接着性等を向上させ 終局的には、その両者を強固に密着させて、その層間剥離(デラミ)等の発生を防止するために設けるものである。而して、本発明において、不活性ガスによるプラズマ処理面について説明すると、かかるプラズマ処理面としては、気体をア−ク放電により電離させることにより生じるプラズマガスを利用して表面改質を行うプラズマ表面処理法等を利用してプラズマ処理面を形成することがてきる。すなわち、本発明においては、窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス、その他等の不活性ガスをプラズマガスとして使用するプラズマ表面処理法でプラズマ処理を行うことによりプラズマ処理面を形成することができる。なお、本発明において、プラズマガスとしては、上記の不活性ガスに、更に、酸素ガスを添加した混合ガスを使用することもできる。また、本発明において、不活性ガスによるプラズマ処理面を形成する場合、基材2の一方の面に、物理気相成長法による無機酸化物の蒸着膜を形成する直前に、インラインでプラズマ処理を行うことにより、基材2の表面の水分、塵等を除去すると共にその表面の平滑化、活性化、その他等の表面処理を可能とすることから望ましいものである。また、蒸着層3、蒸着層4の上にも同様なプラズマ処理を施してコート層が設けられる。また、本発明において、プラズマを発生させる方法としては、例えば、直流グロ−放電、高周波放電、マイクロ波放電、その他等の装置を利用して行うことができる。
The plasma treatment is provided on one surface of the
また、蒸着層3、蒸着層4の上に施されたプラズマ処理面に設けるコート層には、1種以上のアルコキシドと、ポリビニルアルコ−ル系樹脂及び/又はエチレン・ビニルアルコ−ル共重合体(EVOH)とを含有し、更に、ゾルゲル法によって重縮合して得られるガスバリア性組成物による塗膜が好適に用いられる。この塗膜を構成するポリビニルアルコール系樹脂又はエチレン・ビニルアルコール共重合体と1種以上のアルコキシドとが、相互に化学的に反応して、極めて強固な三次元網状複合ポリマ−層を構成し、而して、それと無機酸化物の蒸着膜とが相乗し、極めて高いガスバリア性を安定して維持するとともに耐衝撃性性等を備えたガスバリア層1を製造し得ることができるものである。アルコキシドには、一般式R1nM(OR2 )m(ただし、式中、R1、R2は、炭素数1〜8の有機基を表し、Mは、金属原子を表し、nは0以上の整数を表し、mは、1以上の整数を表し、n+mは、Mの原子価を表す。)で表される少なくとも1種以上が用いられる。
Further, the coating layer provided on the plasma-treated surface provided on the
次に真空断熱材用積層体Aを構成する外層5としては、機械的、物理的、化学的、その他等において優れた性質を有し、その強度に優れ、更に、耐熱性、防湿性、耐ピンホ−ル性、耐突き刺し性、その他等に優れた樹脂のフィルムないしシ−トを使用することができる。具体的には、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、その他等の強靱な樹脂のフィルムないしシ−トを使用できる。それらのフィルムないしシートは未延伸フィルム、あるいは、一軸方向または二軸方向に延伸した延伸フィルム等のいずれのものでも使用することができるが、機械的あるいは耐熱性等の面から二軸延伸フィルムが好ましい。尚、外層5は、外包材の強度等の物性を高めるために積層するものであり、積層順は外側に限定されるものではなく、ガスバリア層1と熱接着性樹脂層6との間ないしガスバリア層1とガスバリア層1との間に介在させることもでき、さらには要求品質によっては、外層5を複数設けることもできる。厚みは9〜50μmで、真空断熱材用積層体に用いる材質構成や要求品質に従い、決定される。
Next, the
次に熱接着性樹脂層6としては、外包材として製袋する際の接着層の役割を果たすものであり、熱接着性樹脂が使用できる。例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸エステル共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸エステル共重合体、アイオノマー、ポリプロピレン等が用いられる。厚みは要求品質に従い決められるが、通常15〜150μmである。これらの熱接着性樹脂はフィルムとして用いてもよく、また、外層5又はガスバリア層1に直接、Tダイより熱溶融押出しして押出しラミネーション法で積層することもできる。押出しラミネーション法を用いる場合には、外層5又はガスバリア層1のラミネート面にアンカー剤を施してもよい。
Next, as the heat-
上記の外層5、ガスバリア層1、熱接着性樹脂層6を公知の方法で積層して真空断熱材用積層体Aが製造される。積層方法としては、ポリエステル−イソシアネート系、ポリエーテル−イソシアネート系、ポリウレタン−イソシアネート系等の接着剤を使用して貼り合せるドライラミネーション法や、熱可塑性樹脂をTダイより熱溶融押出しして貼り合せる押出しラミネーション法が用いられる。また、真空断熱材用積層体Aには、外層5もしくはガスバリア層1あるいは双方に印刷層を設けることができる。真空断熱材用積層体Aを真空断熱材の外包材として用いるためには、ガスバリア性として、酸素透過度、水蒸気透過度がそれぞれ0.5(cc/m2 ・day)、0.2(g/m2 ・day)以下であると好ましく、0.1(cc/m2 ・day)、0.1(g/m2 ・day)以下であるとさらに好ましい。
The
次に図2を用いて本発明にかかる真空断熱材用積層体の他の実施形態を説明する。図2に示すように、本発明の真空断熱材用積層体Bは、外層5、プラスチックフィルムからなる基材2にプラズマ化学気相成長法で形成された炭素含有酸化珪素からなる蒸着層3、4を1層以上積層されたガスバリア層1、片面にアルミ蒸着層7が形成されたエチレン−ビニルアルコール共重合体8及び最内層に熱接着性樹脂層6を順次、積層して構成されている。
Next, other embodiment of the laminated body for vacuum heat insulating materials concerning this invention is described using FIG. As shown in FIG. 2, the laminate B for vacuum heat insulating material of the present invention has an
アルミ蒸着層7は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレ−ティング法、イオンクラスタ−ビ−ム法等の物理気相成長法(PVD法)によりアルミ蒸着膜を形成することにより設けられている。上記において、蒸着材料の加熱方式としては、例えば、抵抗加熱方式、高周波誘導加熱方式、エレクトロンビ−ム加熱方式(EB)等にて行うことができる。ガスバリア層1、外層5、熱接着性樹脂層6は真空断熱材用積層体Aの一実施形態と同様であり、説明を省略する。積層方法もドライラミネーション法及び押出しラミネーション法を用いることができるが、アルミ蒸着層7の劣化が少ないドライラミネーション法が好ましい。このような構成とすることによりガスバリア性が一層向上し、真空断熱材用積層体Bを外包材に用いて、断熱芯材を封入し、外包材内部を真空排気してなる真空断熱材は、外包材の内部を高真空に保持することが可能となり、断熱性能が長時間保持できる効果がある。
The aluminum
次に図3を用いて、本発明の真空断熱材用積層体を外包材10に用いた真空断熱材Cについて説明する。図3に示すように本発明の真空断熱材Cは、例えば、上記の真空断熱材用積層体の熱接着性樹脂層6を対向させて開口部となる一端を除き三方の周縁をヒートシールしてシール部11を設けて袋状に製袋した外包材10に開口部より断熱芯材12を収容した後、外包材10内部を真空排気することにより、外包材10を断熱芯材12に密着させて開口部をヒートシールして得られるものである。
Next, the vacuum heat insulating material C which used the laminated body for vacuum heat insulating materials of this invention for the
断熱芯材12としては、シリカ、パーライト、珪酸カルシウム等の無機材料、ポリウレタンフォーム等の有機材料が用いられる。また、断熱芯材12の形態としては、微粉末、多孔質、繊維質等が挙げられる。 As the heat insulating core material 12, an inorganic material such as silica, pearlite or calcium silicate, or an organic material such as polyurethane foam is used. Moreover, as a form of the heat insulation core material 12, fine powder, porous, a fiber, etc. are mentioned.
本発明の真空断熱材Cの外包材10内部は、通常5Pa以下に真空排気され対流による熱伝導を極力小さくされている。真空度が5Paより大きいと、外包材10内部に残存する空気が対流し、断熱性能が低下するので好ましくない。
上記の本発明について以下に実施例を挙げてさらに詳しく説明する。
The inside of the
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
<ガスバリア層の作製>
(1)基材に厚さ12μmの両面コロナ処理された二軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルム(以下、PETと呼称する。)を使用し、プラズマ化学気相成長装置に巻取として装着し、該装置のチャンバー内を減圧した。一方、原料に有機珪素化合物であるヘキサメチルジシロキサン(以下、HMDSOと呼称する。)を原料揮発供給装置において揮発させ、ガス供給装置から供給された酸素ガスおよび不活性ガスであるヘリウム、アルゴンと混合させて原料ガスとした。製膜室で使用する原料ガスとして、原料ガスの混合比を、HMDSO:O2:He:Ar=1.2:0.5:0.5:0.5(単位;slm、1分間当たりの量をリッターで示したもの)とした。上記のような原料ガスを使用し、その原料ガスをそれぞれ製膜室に導入し、次いで、上記の厚さ12μmのPETをライン速度200m/分で搬送させながら、製膜出力15kWの電力を印加させ、蒸着チャンバー内の真空度5Paにて厚さ12μmのPETの一方のコロナ処理面の上に、膜厚300Åの炭素含有酸化珪素からなる第1層を形成し、次いで、マグネトロンスパッタリング装置を使用し、アルゴンガス600sccmを導入して、出力20kWでプラズマ処理を行って、上記の第1層炭素含有酸化珪素の蒸着層の面に、不活性ガスによるプラズマ処理面を形成して巻取とした。
(2)他方、下記に示す組成に従って、EVOH(エチレン共重合比率29%)をイソプロピルアルコールおよびイオン交換水の混合溶媒にて溶解したEVOH溶液(組成a)に、予め調製したエチルシリケート40、イソプロピルアルコール、アセチルアセトンアルミニウム、イオン交換水からなる加水分解液(組成b)を加えて攪拌、更に予め調製したポリビニルアルコール水溶液、シランカップリング剤(エポキシシリカSH6040)、酢酸、イソプロピルアルコール及びイオン交換水からなる混合液(組成c)を加えて攪拌し、無色透明のコート液を調製した。
〔組成〕
a.EVOH(エチレン共重合率29%) 0.610(wt%)
イソプロピルアルコール 3.294
H2 O 2.196
b.エチルシリケート40 11.460
イソプロピルアルコール 17.662
アルミニウムアセチルアセトン 0.020
H2 O 13.752
c.ポリビニルアルコール 1.520
シランカップリング剤 0.050
イソプロピルアルコール 13.844
H2 O 35.462
酢酸 0.130
合 計 100.000(wt%)
次に、上記の(1)で形成した第1層のプラズマ処理面に、上記で調製したコート液を使用し、これをグラビアロールコート法によりコーティングして、次いで、100℃で30秒間、加熱処理して、塗布量0.4g/m2(乾燥状態)のコート層を形成し巻取とした。
(3)次に、上記の(2)でコート層を形成したPETの巻取を使用し、再度、これを、プラズマ化学気相成長装置の巻き出しロールに装着し、次いで、ライン速度200mm/分で搬送し、マグネトロンスパッタリング装置を使用し、アルゴンガス600sccmを導入して、出力20kWでプラズマ処理を行って、上記のコート層の面に、不活性ガスによるプラズマ処理面を形成し、次いで、そのプラズマ処理面に、下記に示す条件により、膜厚300Åの炭素含有酸化珪素からなる第2層を形成し、次いで、マグネトロンスパッタリング装置を使用し、アルゴンガス600sccmを導入して、出力20kWでプラズマ処理を行って、上記の第2層炭素含有酸化珪素の蒸着層の面に、不活性ガスによるプラズマ処理面を形成して巻取とした。
(蒸着条件)
反応ガス混合比;HMDSO:酸素ガス:ヘリウム=1.2:5.0:2.5(単位:Slm)
到達圧力;5.0×10-5 mbar
製膜圧力;7.0×10-2 mbar
ライン速度;200m/分
パワー;35kW
(4)次に、上記の(3)で形成した第2層のプラズマ処理面に、上記の(2)と同様にコート層を形成し、第1層の膜厚300Å、第2層の膜厚300Å、総膜厚600Åの炭素含有酸化珪素からなる2層重層の蒸着層を積層しガスバリア層を構成するガスバリアフィルム(α)を作製した。
<Production of gas barrier layer>
(1) A biaxially-stretched polyethylene terephthalate film (hereinafter referred to as PET) having a thickness of 12 μm and subjected to double-sided corona treatment is used as a substrate, and is mounted as a winding on a plasma chemical vapor deposition apparatus. The inside of the chamber of the apparatus was depressurized. On the other hand, hexamethyldisiloxane (hereinafter referred to as HMDSO), which is an organic silicon compound, is volatilized as a raw material in a raw material volatilization supply device, and oxygen gas and inert gas helium, argon supplied from the gas supply device, The raw material gas was obtained by mixing. As the raw material gas used in the film forming chamber, the mixing ratio of the raw material gas is HMDSO: O 2: He: Ar = 1.2: 0.5: 0.5: 0.5 (unit: slm, amount per minute) Is shown in liters). Using the raw material gas as described above, each of the raw material gases is introduced into the film forming chamber, and then the film forming output of 15 kW is applied while the PET having a thickness of 12 μm is conveyed at a line speed of 200 m / min. A first layer made of carbon-containing silicon oxide having a thickness of 300 mm is formed on one corona-treated surface of PET having a thickness of 12 μm at a vacuum degree of 5 Pa in the deposition chamber, and then a magnetron sputtering apparatus is used. Then, 600 sccm of argon gas was introduced, plasma treatment was performed at an output of 20 kW, and a plasma treatment surface with an inert gas was formed on the surface of the vapor deposition layer of the above-mentioned first layer carbon-containing silicon oxide. .
(2) On the other hand, according to the composition shown below, an EVOH solution (composition a) in which EVOH (ethylene copolymerization ratio 29%) was dissolved in a mixed solvent of isopropyl alcohol and ion-exchanged water was prepared in advance with ethyl silicate 40, isopropyl A hydrolyzed liquid (composition b) comprising alcohol, acetylacetone aluminum and ion-exchanged water is added and stirred, and further comprises a pre-prepared polyvinyl alcohol aqueous solution, a silane coupling agent (epoxysilica SH6040), acetic acid, isopropyl alcohol and ion-exchanged water. A mixed solution (composition c) was added and stirred to prepare a colorless and transparent coating solution.
〔composition〕
a. EVOH (ethylene copolymerization rate 29%) 0.610 (wt%)
Isopropyl alcohol 3.294
H 2 O 2.196
b. Ethyl silicate 40 11.460
Isopropyl alcohol 17.662
Aluminum acetylacetone 0.020
H 2 O 13.752
c. Polyvinyl alcohol 1.520
Silane coupling agent 0.050
Isopropyl alcohol 13.844
H 2 O 35.462
Acetic acid 0.130
Total 100.000 (wt%)
Next, the coating liquid prepared above is used for the plasma treatment surface of the first layer formed in (1) above, and this is coated by the gravure roll coating method, and then heated at 100 ° C. for 30 seconds. The coating was applied to form a coat layer having a coating amount of 0.4 g / m 2 (in a dry state) and wound up.
(3) Next, using the winding of the PET on which the coating layer was formed in the above (2), this was again mounted on the unwinding roll of the plasma chemical vapor deposition apparatus, and then the line speed was 200 mm / In this case, a magnetron sputtering apparatus is used, an argon gas of 600 sccm is introduced, a plasma treatment is performed at an output of 20 kW, and a plasma treatment surface with an inert gas is formed on the surface of the coating layer. A second layer made of carbon-containing silicon oxide having a thickness of 300 mm is formed on the plasma-treated surface under the conditions shown below. Next, using a magnetron sputtering apparatus, argon gas is introduced at 600 sccm, and plasma is output at an output of 20 kW. A treatment is performed to form a plasma treatment surface with an inert gas on the surface of the vapor deposition layer of the second layer carbon-containing silicon oxide, and winding It was.
(Deposition conditions)
Reaction gas mixture ratio: HMDSO: oxygen gas: helium = 1.2: 5.0: 2.5 (unit: Slm)
Ultimate pressure: 5.0 × 10 -5 mbar
Film forming pressure: 7.0 × 10 −2 mbar
Line speed; 200m / min power; 35kW
(4) Next, a coat layer is formed on the plasma treatment surface of the second layer formed in the above (3) in the same manner as in the above (2). A gas barrier film (α) constituting a gas barrier layer was prepared by laminating two vapor-deposited layers made of carbon-containing silicon oxide having a thickness of 300 mm and a total film thickness of 600 mm.
<真空断熱材用積層体の作製>
外層に厚さ15μmの二軸延伸ナイロンフィルム(ON)、熱接着性樹脂層に厚さ50μmの低密度ポリエチレンフィルム(PE)、ガスバリア層に上記のガスバリアフィルム(α)を使用して、ポリエステル−イソシアネート系接着剤を用いてドライラミネーション法により各層をラミネートし、ON15μm/ガスバリアフィルム(α)(第2層炭素含有酸化珪素蒸着層/第1層炭素含有酸化珪素蒸着層/PET12μm)/ガスバリアフィルム(α)(第2層炭素含有酸化珪素蒸着層/第1層炭素含有酸化珪素蒸着層/PET12μm)/PE50μmなる構成の図1に示す真空断熱材用積層体を作製した。
<Production of laminate for vacuum heat insulating material>
Polyester-using a biaxially stretched nylon film (ON) with a thickness of 15 μm as the outer layer, a low density polyethylene film (PE) with a thickness of 50 μm as the thermal adhesive resin layer, and the gas barrier film (α) described above as the gas barrier layer Each layer is laminated by dry lamination using an isocyanate-based adhesive, and ON 15 μm / gas barrier film (α) (second layer carbon-containing silicon oxide vapor deposition layer / first layer carbon-containing silicon oxide vapor deposition layer / PET 12 μm) / gas barrier film ( α) (second layer carbon-containing silicon oxide vapor deposition layer / first layer carbon-containing silicon oxide vapor deposition layer / PET 12 μm) / PE 50 μm The laminate for a vacuum heat insulating material shown in FIG. 1 was produced.
<真空断熱材の作製>
上記真空断熱材用積層体を矩形状に切取り熱接着性樹脂層を対向させて、周縁をヒートシールして一端に開口部を有する外包材を製袋した。断熱芯材にシリカ粉末の成形体を用いて、これを外包材の開口部より入れて、外包材内部を3Paに真空排気して開口部をヒートシールして図3に示す300mm×400mm×10mmの直方体の真空断熱材を作製した。
<Production of vacuum insulation material>
The laminate for vacuum heat insulating material was cut into a rectangular shape, the heat-adhesive resin layer was made to face, the periphery was heat-sealed, and an outer packaging material having an opening at one end was made into a bag. Using a molded body of silica powder as the heat insulating core material, this is put through the opening of the outer packaging material, the inside of the outer packaging material is evacuated to 3 Pa, and the opening is heat-sealed, as shown in FIG. 3 300 mm × 400 mm × 10 mm A rectangular parallelepiped vacuum heat insulating material was prepared.
<ガスバリア層の作製>
(1)基材に厚さ12μmの両面コロナ処理された二軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルム(以下、PETと呼称する。)を使用し、プラズマ化学気相成長装置に巻取として装着し、該装置のチャンバー内を減圧した。次いで、上記の厚さ12μmのPETをライン速度200m/分で搬送させながら、実施例1で形成した第1層炭素含有酸化珪素の蒸着層と同条件でPETの一方のコロナ処理面の上に、膜厚300Åの炭素含有酸化珪素からなる第1層を形成し、次いで、マグネトロンスパッタリング装置を使用し、アルゴンガス600sccmを導入して、出力20kWでプラズマ処理を行って、上記の第1層炭素含有酸化珪素の蒸着層の面に、不活性ガスによるプラズマ処理面を形成して巻取とした。
(2)次に、上記の(1)で形成した第1層の炭素含有酸化珪素の蒸着層の面に形成したプラズマ処理面に、実施例1で使用したコート液を用いてコート層を形成し、巻取とした。
(3)次に、上記の(2)でコート層を形成したPETの巻取を使用し、これを巻取式真空蒸着装置に巻取として装着し、次いで、ライン速度600mm/分でPETを搬送し、マグネトロンスパッタリング装置を使用し、アルゴンガス500sccm(1分間当たりの量をミリリットルで示したもの)を導入して、出力20kWでプラズマ処理を行って、上記のコート層の面に、不活性ガスによるプラズマ処理面を形成し、次いで、そのプラズマ処理面に、アルミニウムを蒸着源に用いて、酸素ガスを供給しながら、エレクトロンビーム(EB)加熱方式による真空蒸着法により、下記の蒸着条件により、第2層の膜厚300Åの酸化アルミニウムの蒸着層を形成し、次いで、マグネトロンスパッタリング装置を使用し、アルゴンガス500sccmを導入して、出力20kWでプラズマ処理を行って、上記の第2層の酸化アルミニウムの蒸着層の面に、不活性ガスによるプラズマ処理面を形成して巻取とした。
(蒸着条件)
蒸着チヤンバー内の真空度;2×10-4 mbar
巻き取りチヤンバー内の真空度;2×10-2 mbar
電子ビーム電力;25kw
フィルムの搬送速度;600m/分
(4)次に、上記の(3)で形成した第2層の酸化アルミニウムの蒸着層に形成したプラズマ処理面に、実施例1で使用したコート液を用いて、コート層を形成し、第1層の炭素含有酸化珪素の蒸着層膜厚300Å、第2層の酸化アルミニウムの蒸着層膜厚300Å、総膜厚600Åの2層重層の蒸着層を積層しガスバリア層を構成するガスバリアフィルム(β)を作製した。
<Production of gas barrier layer>
(1) A biaxially-stretched polyethylene terephthalate film (hereinafter referred to as PET) having a thickness of 12 μm and subjected to double-sided corona treatment is used as a substrate, and is mounted as a winding on a plasma chemical vapor deposition apparatus. The inside of the chamber of the apparatus was depressurized. Next, while transporting the above PET having a thickness of 12 μm at a line speed of 200 m / min, on one corona-treated surface of the PET under the same conditions as the vapor deposition layer of the first layer carbon-containing silicon oxide formed in Example 1. Then, a first layer made of carbon-containing silicon oxide having a thickness of 300 mm is formed, and then a magnetron sputtering apparatus is used to introduce an argon gas of 600 sccm, and a plasma treatment is performed at an output of 20 kW. A plasma-treated surface with an inert gas was formed on the surface of the vapor-deposited layer of silicon oxide, and winding was performed.
(2) Next, a coating layer is formed using the coating liquid used in Example 1 on the plasma-treated surface formed on the surface of the first carbon-containing silicon oxide vapor deposition layer formed in (1) above. And it was taken up.
(3) Next, using the winding of the PET on which the coating layer is formed in the above (2), this is mounted as a winding on a winding type vacuum vapor deposition apparatus, and then the PET is mounted at a line speed of 600 mm / min. Conveyed, using a magnetron sputtering apparatus, introduced argon gas 500 sccm (in which the amount per minute is expressed in milliliters), plasma treatment was performed at an output of 20 kW, and the surface of the coating layer was inactive A plasma-treated surface by gas is formed, and then, by using vacuum as an electron beam (EB) heating method while supplying oxygen gas to the plasma-treated surface using aluminum as a deposition source, the following deposition conditions are used. Then, a vapor deposition layer of aluminum oxide having a thickness of 300 mm as the second layer is formed, and then argon gas 50 is used using a magnetron sputtering apparatus. By introducing sccm, and plasma treatment at an output 20 kW, the surface of the deposition layer of aluminum oxide of the second layer described above was collected by winding to form a plasma treated surface with an inert gas.
(Deposition conditions)
Degree of vacuum in the deposition chamber; 2 × 10 -4 mbar
Degree of vacuum in winding chamber; 2 × 10 -2 mbar
Electron beam power: 25 kW
Film conveyance speed: 600 m / min (4) Next, using the coating liquid used in Example 1 on the plasma-treated surface formed on the aluminum oxide vapor deposition layer of the second layer formed in (3) above A gas barrier is formed by forming a coating layer, laminating a vapor deposition layer thickness of 300 nm of the carbon-containing silicon oxide of the first layer, a vapor deposition layer thickness of 300 mm of the second aluminum oxide, and a total deposition thickness of 600 mm. A gas barrier film (β) constituting the layer was produced.
<真空断熱材用積層体の作製>
外層に厚さ15μmの二軸延伸ナイロンフィルム(ON)、熱接着性樹脂層に厚さ50μmの低密度ポリエチレンフィルム(PE)、ガスバリア層に上記のガスバリアフィルム(β)及び実施例1で作製したガスバリアフィルム(α)を使用して、ポリエステル−イソシアネート系接着剤を用いてドライラミネーション法により各層をラミネートし、ON15μm/ガスバリアフィルム(α)(第2層炭素含有酸化珪素蒸着層/第1層炭素含有酸化珪素蒸着層/PET12μm)/ガスバリアフィルム(β)(第2層酸化アルミニウム蒸着層/第1層炭素含有酸化珪素蒸着層/PET12μm)/PE50μmなる構成の図1に示す真空断熱材用積層体を作製した。
<Production of laminate for vacuum heat insulating material>
A biaxially stretched nylon film (ON) with a thickness of 15 μm as an outer layer, a low-density polyethylene film (PE) with a thickness of 50 μm as a heat-adhesive resin layer, the gas barrier film (β) described above as a gas barrier layer, and Example 1 were prepared. Each layer is laminated by a dry lamination method using a polyester-isocyanate adhesive using a gas barrier film (α), and ON 15 μm / gas barrier film (α) (second layer carbon-containing silicon oxide vapor deposition layer / first layer carbon) Containing silicon oxide vapor deposition layer / PET 12 μm) / gas barrier film (β) (second layer aluminum oxide vapor deposition layer / first layer carbon-containing silicon oxide vapor deposition layer / PET 12 μm) / PE 50 μm laminate shown in FIG. Was made.
<真空断熱材の作製>
上記真空断熱材用積層体を用いて実施例1と同様の真空断熱材を作製した。
<Production of vacuum insulation material>
The same vacuum heat insulating material as Example 1 was produced using the said laminated body for vacuum heat insulating materials.
<真空断熱材用積層体の作製>
外層に厚さ15μmの二軸延伸ナイロンフィルム(ON)、熱接着性樹脂層に厚さ50μmの低密度ポリエチレンフィルム(PE)、ガスバリア層に実施例1で作製したガスバリアフィルム(α)、さらにガスバリア性フィルムとして厚さ400Åのアルミニウムからなる蒸着層が形成された厚さ12μmのエチレン−ビニルアルコール共重合体フィルム(EVOH;株式会社クラレ製、VM−XL)を使用して、ポリエステル−イソシアネート系接着剤を用いてドライラミネーション法により各層をラミネートし、ON15μm/ガスバリアフィルム(α)(第2層炭素含有酸化珪素蒸着層/第1層炭素含有酸化珪素蒸着層/PET12μm)/アルミ蒸着EVOH(アルミ蒸着/EVOH12μm)/PE50μmなる構成の図2に示す真空断熱材用積層体を作製した。
<Production of laminate for vacuum heat insulating material>
Biaxially stretched nylon film (ON) with a thickness of 15 μm for the outer layer, a low-density polyethylene film (PE) with a thickness of 50 μm for the heat-adhesive resin layer, the gas barrier film (α) prepared in Example 1 for the gas barrier layer, and a gas barrier Polyester-isocyanate-based adhesion using a 12 μm thick ethylene-vinyl alcohol copolymer film (EVOH; manufactured by Kuraray Co., Ltd., VM-XL) on which a vapor-deposited layer made of aluminum having a thickness of 400 mm is formed as a conductive film Each layer is laminated by a dry lamination method using an agent, and ON 15 μm / gas barrier film (α) (second layer carbon-containing silicon oxide deposition layer / first layer carbon-containing silicon oxide deposition layer / PET 12 μm) / aluminum deposition EVOH (aluminum deposition) / EVOH 12 μm) / PE 50 μm configuration shown in FIG. To prepare a wood laminate for.
<真空断熱材の作製>
上記真空断熱材用積層体を用いて実施例1と同様の真空断熱材を作製した。
<Production of vacuum insulation material>
The same vacuum heat insulating material as Example 1 was produced using the said laminated body for vacuum heat insulating materials.
[比較例1]
<ガスバリア層の作製>
(1)基材に厚さ12μmの両面コロナ処理されたPETを使用し、巻取式真空蒸着装置に巻取として装着し、次いで、ライン速度600mm/分でPETを搬送し、マグネトロンスパッタリング装置を使用し、アルゴンガス500sccmを導入して、出力20kWでプラズマ処理を行って、PETの一方の面に、不活性ガスによるプラズマ処理面を形成し、次いで、そのプラズマ処理面に、アルミニウムを蒸着源に用いて、酸素ガスを供給しながら、エレクトロンビーム(EB)加熱方式による真空蒸着法により、下記の蒸着条件により、第1層の膜厚300Åの酸化アルミニウムの蒸着層を形成し、次いで、マグネトロンスパッタリング装置を使用し、アルゴンガス500sccmを導入して、出力20kWでプラズマ処理を行って、上記の第1層の酸化アルミニウムの蒸着層の面に、不活性ガスによるプラズマ処理面を形成して巻取とした。
(蒸着条件)
蒸着チヤンバー内の真空度;2×10-4 mbar
巻き取りチヤンバー内の真空度;2×10-2 mbar
電子ビーム電力;25kw
フィルムの搬送速度;600m/分
(2)次に、実施例1で使用したコート液を用いて、上記の(1)で形成した第1層酸化アルミニウムの蒸着層に形成したプラズマ処理面に、コート層を形成し、巻取とした。
(3)次に、上記の(2)でコート層を形成したPETの巻取を使用し、再度、巻取式真空蒸着装置の巻き出しロールに装着し、次いで、ライン速度600mm/分で搬送し、マグネトロンスパッタリング装置を使用し、アルゴンガス500sccmを導入して、出力20kWでプラズマ処理を行って、上記のコート層の面に、不活性ガスによるプラズマ処理面を形成し、次いで、そのプラズマ処理面に、アルミニウムを蒸着源に用いて、酸素ガスを供給しながら、エレクトロンビーム(EB)加熱方式による真空蒸着法により、下記の蒸着条件により、膜厚300Åの酸化アルミニウムからなる第2層を形成し、次いで、マグネトロンスパッタリング装置を使用し、アルゴンガス500sccmを導入して、出力20kWでプラズマ処理を行って、上記の第2層酸化アルミニウムの蒸着層の面に、不活性ガスによるプラズマ処理面を形成して巻取とした。
(蒸着条件)
反応ガス混合比;HMDSO:酸素ガス:ヘリウム=1.2:5.0:2.5(単位:Slm)
到達圧力;5.0×10-5mbar
製膜圧力;7.0×10-2mbar
ライン速度;200m/分
パワー;35kW
(4)次に、上記の(3)で形成した第2層のプラズマ処理面に、実施例1で使用したコート液を用いてコート層を形成し、第1層の酸化アルミニウムの蒸着層膜厚300Å、第2層の酸化アルミニウムの蒸着層膜厚300Å、総膜厚600Åの2層重層の蒸着層を積層しガスバリア層を構成するガスバリアフィルム(γ)を作製した。
[Comparative Example 1]
<Production of gas barrier layer>
(1) Use PET having a thickness of 12 μm on both sides as the base material, attach it to a take-up vacuum deposition device as a take-up, and then transport the PET at a line speed of 600 mm / min. In use, argon gas 500 sccm is introduced, plasma treatment is performed at an output of 20 kW, a plasma treatment surface with an inert gas is formed on one surface of PET, and aluminum is then deposited on the plasma treatment surface. Using the vacuum deposition method by electron beam (EB) heating method while supplying oxygen gas, an aluminum oxide vapor deposition layer having a thickness of 300 mm as the first layer is formed under the following vapor deposition conditions. Using a sputtering device, introducing argon gas 500 sccm, performing plasma treatment with an output of 20 kW, The surface of the deposition layer of aluminum oxide serial first layer of, was collected by winding to form a plasma treated surface with an inert gas.
(Deposition conditions)
Degree of vacuum in the deposition chamber; 2 × 10 -4 mbar
Degree of vacuum in winding chamber; 2 × 10 -2 mbar
Electron beam power: 25 kW
Film conveyance speed: 600 m / min (2) Next, using the coating liquid used in Example 1, on the plasma treatment surface formed on the vapor deposition layer of the first layer aluminum oxide formed in (1) above, A coat layer was formed and wound up.
(3) Next, using the winding of the PET on which the coating layer was formed in the above (2), it is mounted again on the winding roll of the winding type vacuum vapor deposition apparatus, and then conveyed at a line speed of 600 mm / min. Then, using a magnetron sputtering apparatus, an argon gas of 500 sccm is introduced, plasma treatment is performed at an output of 20 kW, and a plasma treatment surface with an inert gas is formed on the surface of the coating layer, and then the plasma treatment is performed. A second layer made of aluminum oxide having a thickness of 300 mm is formed on the surface by vacuum deposition using an electron beam (EB) heating method while supplying oxygen gas using aluminum as a deposition source. Next, using a magnetron sputtering apparatus, argon gas 500 sccm was introduced and plasma treatment was performed at an output of 20 kW. I, on the surface of the deposition layer of the second layer of aluminum oxide above, was the winding to form a plasma treated surface with an inert gas.
(Deposition conditions)
Reaction gas mixture ratio: HMDSO: oxygen gas: helium = 1.2: 5.0: 2.5 (unit: Slm)
Ultimate pressure: 5.0 × 10 −5 mbar
Film forming pressure: 7.0 × 10 −2 mbar
Line speed; 200m / min power; 35kW
(4) Next, a coating layer is formed on the plasma treatment surface of the second layer formed in the above (3) using the coating liquid used in Example 1, and a vapor deposition layer film of the first layer of aluminum oxide A gas barrier film (γ) constituting a gas barrier layer was produced by laminating two vapor-deposited layers having a thickness of 300 mm, a second aluminum oxide vapor-deposited film thickness of 300 mm, and a total film thickness of 600 mm.
<真空断熱材用積層体の作製>
外層に厚さ15μmの二軸延伸ナイロンフィルム(ON)、熱接着性樹脂層に厚さ50μmの高密度ポリエチレンフィルム(PE)、ガスバリア層に上記のガスバリアフィルム(γ)を使用して、ポリエステル−イソシアネート系接着剤を用いてドライラミネーション法により各層をラミネートし、ON15μm/ガスバリアフィルム(γ)(第2層酸化アルミニウム蒸着層/第1層酸化アルミニウム蒸着層/PET12μm)/ガスバリアフィルム(γ)(第2層酸化アルミニウム蒸着層/第1層酸化アルミニウム蒸着層/PET12μm)/PE50μmなる構成の真空断熱材用積層体を作製した。
<Production of laminate for vacuum heat insulating material>
Using an outer layer of a biaxially stretched nylon film (ON) having a thickness of 15 μm, a high-density polyethylene film (PE) having a thickness of 50 μm as a heat-adhesive resin layer, and the above gas barrier film (γ) as a gas barrier layer, polyester- Each layer is laminated by dry lamination using an isocyanate-based adhesive, and ON15 μm / gas barrier film (γ) (second layer aluminum oxide deposition layer / first layer aluminum oxide deposition layer / PET 12 μm) / gas barrier film (γ) (first A laminate for a vacuum heat insulating material having a structure of two layers aluminum oxide vapor deposition layer / first layer aluminum oxide vapor deposition layer / PET 12 μm) / PE 50 μm was produced.
<真空断熱材の作製>
上記真空断熱材用積層体を用いて実施例1と同様の真空断熱材を作製した。
<Production of vacuum insulation material>
The same vacuum heat insulating material as Example 1 was produced using the said laminated body for vacuum heat insulating materials.
[比較例2]
<真空断熱材用積層体の作製>
外層に厚さ15μmのON、熱接着性樹脂層に厚さ50μmのPE、ガスバリア層に比較例1で作製したガスバリアフィルム(γ)、さらにガスバリア性フィルムとして実施例3で用いた厚さ12μmのアルミ蒸着EVOHを使用して、ポリエステル−イソシアネート系接着剤を用いてドライラミネーション法により各層をラミネートし、ON15μm/ガスバリアフィルム(γ)(第2層酸化アルミニウム蒸着層/第1層酸化アルミニウム蒸着層/PET12μm)/アルミ蒸着EVOH(アルミ蒸着/EVOH12μm)/PE50μmなる構成の真空断熱材用積層体を作製した。
[Comparative Example 2]
<Production of laminate for vacuum heat insulating material>
The outer layer is 15 μm thick ON, the thermal adhesive resin layer is 50 μm thick PE, the gas barrier layer is the gas barrier film (γ) prepared in Comparative Example 1, and the gas barrier film is 12 μm thick used in Example 3. Using aluminum vapor deposition EVOH, each layer is laminated by a dry lamination method using a polyester-isocyanate adhesive, and ON15 μm / gas barrier film (γ) (second layer aluminum oxide vapor deposition layer / first layer aluminum oxide vapor deposition layer / A laminate for a vacuum heat insulating material having a structure of PET 12 μm / aluminum vapor deposition EVOH (aluminum vapor deposition / EVOH 12 μm) / PE 50 μm was produced.
<真空断熱材の作製>
上記真空断熱材用積層体を用いて実施例1と同様の真空断熱材を作製した。
<Production of vacuum insulation material>
The same vacuum heat insulating material as Example 1 was produced using the said laminated body for vacuum heat insulating materials.
<実験例>
上記の実施例1〜3、及び、比較例1〜2において作製した真空断熱材用積層体について、酸素透過度、水蒸気透過度を測定した。また、上記の実施例1〜3、及び、比較例1〜2において作製した真空断熱材について、熱伝導率を測定した。
(1)酸素透過度の測定
JIS−K7126Bに基づき、温度23℃、湿度90%RHの条件で測定した。
測定機;米国、モコン(MOCON)社製測定機〔機種名、オクストラン(OXTRAN)〕にて測定した。
(2)水蒸気透過度の測定
温度40℃、湿度90%RHの条件で、米国、モコン(MOCON)社製の測定機〔機種名、パ−マトラン(PERMATRAN)〕にて測定した。
(3)熱伝導率の測定
作製した真空断熱材について、作製直後(初期)並びに40℃、90%RHに10日間放置後及び1ケ月放置後の熱伝導率を測定環境温度20℃の条件で測定した。
測定機;英弘精機製熱伝導率測定機
上記の測定結果について、表1に示す。
<Experimental example>
About the laminated body for vacuum heat insulating materials produced in said Examples 1-3 and Comparative Examples 1-2, oxygen permeability and water vapor permeability were measured. Moreover, about the vacuum heat insulating material produced in said Examples 1-3 and Comparative Examples 1-2, thermal conductivity was measured.
(1) Measurement of oxygen permeability Based on JIS-K7126B, it measured on the conditions of temperature 23 degreeC and humidity 90% RH.
Measuring instrument: Measured with a measuring instrument (model name, OXTRAN) manufactured by MOCON, USA.
(2) Measurement of water vapor permeability Measurement was performed with a measuring instrument (model name, PERMATRAN) manufactured by MOCON, USA, under conditions of a temperature of 40 ° C. and a humidity of 90% RH.
(3) Measurement of thermal conductivity About the manufactured vacuum heat insulating material, the thermal conductivity immediately after the manufacturing (initial stage) and after leaving at 40 ° C. and 90% RH for 10 days and after standing for 1 month is measured under the condition of the measurement ambient temperature of 20 ° C. It was measured.
Measuring instrument: Eihiro Seiki thermal conductivity measuring instrument Table 1 shows the measurement results.
表1に示すように、酸素透過度、水蒸気透過度については、実施例1〜実施例3及び比較例1〜2の真空断熱材用積層体は、全て良好なガスバリア性を示した。熱伝導率については、実施例1〜3の真空断熱材は初期及び1ケ月後とも良好で、1ケ月後の熱伝導率も初期の熱伝導率に比べて変化が小さく経時変化の少ないものであった。一方、比較例1及び2の真空断熱材は、初期の熱伝導率は良好であったが、1ケ月後の熱伝導率は初期に比べ大きくなり、経時変化の大きいものであった。このことから、真空断熱材用積層体に炭素含有酸化珪素からなる蒸着層を1層以上積層されたガスバリア層を1層以上積層することにより、優れたガスバリア性が得られ、該真空断熱材用積層体を用いた真空断熱材は、熱伝導率の経時変化が少なく、外包材の内部を高真空に保持され、断熱性能が長時間保持できる優れた真空断熱材が得られた。 As shown in Table 1, with respect to oxygen permeability and water vapor permeability, all of the laminates for vacuum heat insulating materials of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 showed good gas barrier properties. Regarding the thermal conductivity, the vacuum heat insulating materials of Examples 1 to 3 are good both in the initial stage and after one month, and the thermal conductivity after one month is small and less changed with time than the initial thermal conductivity. there were. On the other hand, the vacuum heat insulating materials of Comparative Examples 1 and 2 had good initial thermal conductivity, but the thermal conductivity after one month was larger than that in the initial stage, and the change with time was large. From this, it is possible to obtain excellent gas barrier properties by laminating one or more gas barrier layers in which one or more vapor-deposited layers made of carbon-containing silicon oxide are laminated on the laminate for vacuum heat insulating material. The vacuum heat insulating material using the laminated body has an excellent vacuum heat insulating material in which the thermal conductivity is little changed with time, the inside of the outer packaging material is maintained at a high vacuum, and the heat insulating performance can be maintained for a long time.
1 ガスバリア層
2 基材
3、4 蒸着層
5 外層
6 熱接着性樹脂層
7 アルミ蒸着層
8 エチレン−ビニルアルコール共重合体
10 外包材
11 シール部
12 断熱芯材
A、B 真空断熱材用積層体
C 真空断熱材
DESCRIPTION OF
Claims (3)
The vacuum heat insulating material formed by enclosing a heat insulation core material in the outer packaging material using the laminated body for vacuum heat insulating materials according to claim 1 or 2, and evacuating the inside of the outer packaging material.
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