JP2009121671A

JP2009121671A - 真空断熱材

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Publication number: JP2009121671A
Application number: JP2008111212A
Authority: JP
Inventors: Fumie Horihata; 文枝堀端
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2007-10-23
Filing date: 2008-04-22
Publication date: 2009-06-04

Abstract

【課題】長期にわたって優れた断熱性能を有する真空断熱材を提供する。
【解決手段】ガスバリア層６と熱溶着層３との間に接着剤層７を有する外被材４で芯材２を覆って外被材４内部を減圧密封してなり、ガスバリア層６と熱溶着層３との間に位置する接着剤層７が、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂硬化剤および硬化促進剤を含む樹脂組成物であって、前記樹脂組成物より形成される硬化物中に、特定の骨格構造を含有していることにより、真空断熱材のシール端部からのガスおよび水蒸気侵入量が抑制され、長期に渡って優れた断熱性能を有する真空断熱材を提供することが可能となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、真空断熱材に関するものである。

近年、地球環境問題である温暖化の対策として、家電製品や設備機器並びに住宅などの建物の省エネルギー化を推進する動きが活発となっており、優れた断熱効果を長期的に有する真空断熱材がこれまで以上に求められている。

真空断熱材とは、グラスウールやシリカ粉末などの微細空隙を有する芯材を、ガスバリア性を有する外被材で覆い、外被材の内部を減圧密封したものである。真空断熱材は、その内空間を高真空に保ち、気相を伝わる熱量をほぼ無視できる程度にまで小さくすることにより、高い断熱効果を発現することが可能となる。よって、その優れた断熱効果を長期にわたって発揮するためには、真空断熱材内部の高い真空度を維持する技術が極めて重要となる。

真空断熱材内部の真空度を維持する方法として、水分吸着材や気体吸着材を芯材とともに減圧密封する方法が一般的に使用されている。これによって、真空包装直後に芯材の微細空隙から真空断熱材中へ放出される残存水分や、外気から外被材を通過して真空断熱材内へ侵入する水蒸気や気体を除去することが可能となる。

しかし、十分な断熱効果を長期的に発現する真空断熱材を提供するためには、吸着材の使用によって内部の水蒸気や気体成分を除去するのみならず、真空断熱材内部へ侵入するガス量や水蒸気量自体を抑制することが必須である。

ここで、外気から真空断熱材内部へ侵入するガスや水蒸気の侵入経路について、説明する。

真空断熱材は、通常、外被材の３辺を熱溶着した袋内へ芯材を挿入し、真空包装機を用いて外被材袋内部を真空引きしながら、もう１辺を熱溶着することによって製造される。外被材には通常、最内層に低密度ポリエチレンなどの熱溶着層、中間層にアルミニウム箔やアルミニウム蒸着フィルムなどのガスバリア層、そして最外層にはナイロンフィルムやポリエチレンテレフタレートフィルムなどの表面保護の役割を果たす樹脂層を、接着剤を介してラミネートしたフィルムを用いる。

この場合、外気から真空断熱材へ侵入する水蒸気や気体は、外被材表面のアルミニウム箔のピンホールや蒸着層の隙間などを通過して侵入してくる成分と、外被材の熱溶着層を貼り合わせたシール端部から侵入してくる成分の２つに分類することができる。

このうち、真空断熱材のシール端部から侵入するガスおよび水蒸気は、気体透過度や透湿度の高い熱可塑性樹脂を使用した熱溶着層および接着剤層を通過してくるために侵入量が多く、真空断熱材の断熱効果へ与える影響は極めて大きい。

以上のことから、長期にわたって優れた断熱性能を有する真空断熱材の提供には、真空断熱材のシール端部からの水蒸気および気体侵入量の抑制が課題であった。

この課題に対して、真空断熱材のシール端部の幅を長くとり、侵入経路を長くすることも有効な手段ではあるが、真空断熱材の全体の面積に対して、断熱機能を持たないシール部の面積が大きく占めることになり、真空断熱材の断熱材としての性能を低下させる。また、シール部が真空断熱材の芯材の周囲辺から外側に長く突出することになり、冷蔵庫や住宅の壁面への配設時や、それらの壁面に真空断熱材と発泡体とを併用する場合の発泡体充填時の障害となる。

このような課題を解決するために、真空断熱材端部の幅長を変えずに、シール部に存在する熱溶着層の距離を長くすることにより、水蒸気および気体の侵入経路を長くし、単位時間当たりの侵入量を抑制した真空断熱材が報告されている（例えば、特許文献１参照）。

図５および図６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５において、真空断熱材１は、断熱性を有する芯材２と、芯材２を覆う、熱溶着層３を備えたガスバリア性を有する２枚の外被材４から構成され、２枚の外被材４のうち、片側の外被材４がもう一方の外被材４より端部がはみ出す大きさにし、このはみ出した部分を他方の外被材４に沿って折り返し、その折り重ね部５をシールして、真空断熱材１のシール部の熱溶着層３を少なくとも２層形成している。

また、図６において、真空断熱材１は、同じく断熱性を有する芯材２と、芯材２を覆う、熱溶着層３を備えたガスバリア性を有する２枚の外被材４から構成され、２枚の外被材４を重ね合わせて熱溶着シールを施した端部が、芯材２の端面から遠ざかる方向に向けて延びる波形形状をしている。

以上のように構成された真空断熱材について、以下その動作を説明する。

まず、図５に示す真空断熱材１は、その端部に、少なくとも２層に積層した連続する熱溶着層３を有していることから、ガスおよび水蒸気の透過距離を、真空断熱材１のシール幅の少なくとも２倍の長さにすることが可能となる。

また、図６に示す真空断熱材１は、そのシール部の熱溶着層３が波形形状をしていることから、熱溶着層３がほぼ直線形状の場合と比較して、ガスおよび水蒸気の透過距離を長くすることができる。こうすることにより、従来どおりのシール幅で、外気から真空断熱材１内部に侵入するガスおよび水蒸気量を低減可能にしている。
特開２０００−１０４８８９号公報

しかしながら、上記特許文献１の構成では、外被材４を折り返して溶着する、波形に曲げる等によって生じる負荷のために、外被材４の折り返し部や波形状部が傷ついたり、外被材４を構成している各層の接着が剥がれたりするという現象が起こる。これによって、真空断熱材１内部への気体および水蒸気の侵入が促進されるという結果を招く。加えて、２枚のサイズの異なる外被材４の裁断や外被材４の折り返し作業、波形形状の成形作業等により製造工程が多くなり、生産性が低下するという問題が発生する。

本発明では、上記従来の課題を解決するものであり、真空断熱材のシール端部からのガスおよび水蒸気侵入量の少ない、長期的に優れた断熱性能を有する真空断熱材を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の真空断熱材は、ガスバリア層と熱溶着層との間に接着剤層を有する外被材で芯材を覆って前記外被材内部を減圧密封してなり、前記ガスバリア層と前記熱溶着層との間に位置する前記接着剤層が、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂硬化剤および硬化促進剤を含む樹脂組成物であって、前記樹脂組成物より形成される硬化物中に、（化１）の骨格構造を含有しているのである。

真空断熱材のシール端部から侵入するガスおよび水蒸気は、外被材を構成する各層の端部から真空断熱材内部へ侵入する。しかし、ガスバリア層およびガスバリア層より外側にある層へ透過した気体および水蒸気は、ガスバリア層によって真空断熱材内部への侵入を妨げられるため、ほぼ無視することができる。よって、シール端部からの気体および水蒸気の侵入経路は、熱溶着層と、熱溶着層とガスバリア層との間に位置する接着剤層の２つに分類される。

上記の、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂硬化剤および硬化促進剤を含むガスバリア性樹脂組成物であって、樹脂組成物より形成される硬化物中に、（化１）の骨格構造を含有している接着剤は、本来エポキシ樹脂が有する各種基材に対する接着性、耐熱性、耐薬品性、電気特性、機械特性を損なうことなく、広い範囲の硬化条件で高いガスバリア性を有する接着剤である。

この接着剤をラミネート用接着剤として、外被材を構成するガスバリア層と熱溶着層の層間に存在する接着剤に使用することにより、接着剤層の端部から真空断熱材内部に侵入する気体および水蒸気量が大幅に抑制される。

本発明によって、ガスバリア層と熱溶着層の間の接着剤層の端部から真空断熱材内部に侵入する気体および水蒸気量が大幅に抑制されるので、優れた断熱性能を長期的に有する真空断熱材を提供することが可能となる。

請求項１に記載の真空断熱材の発明は、ガスバリア層と熱溶着層との間に接着剤層を有する外被材で芯材を覆って前記外被材内部を減圧密封してなり、前記ガスバリア層と前記熱溶着層との間に位置する前記接着剤層が、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂硬化剤および硬化促進剤を含む樹脂組成物であって、前記樹脂組成物より形成される硬化物中に、（化１）の骨格構造を含有している。

これにより、外被材を構成するガスバリア層と熱溶着層の層間に位置する接着剤層の端部から、真空断熱材内部に侵入するガス量が低減され、長期的に高い断熱性能を維持する真空断熱材を提供することができる。

また、外被材のガスバリア層としてアルミニウム箔を使用した場合、アルミニウム箔に存在するピンホールを通過して侵入してくるガス量が増加し、アルミニウム箔が持つ真空断熱材の内圧上昇の抑制効果が低減するが、ガスバリア層と熱溶着層との間の接着剤層に上記エポキシ系接着剤を使用することにより、アルミニウム箔のピンホールによる真空断熱材の内圧上昇を抑制することも可能となる。

ガスバリア層に金属箔を使用している場合、外被材を貼り合わせたシール部でのヒートリークが問題となる。ヒートリークとは、熱伝導率の高い金属箔がシール部において近接し合うために金属箔を伝わる熱の移動が起こる現象であり、真空断熱材で遮った高温部から低温部へ熱が伝わるために、真空断熱材の断熱効果が低減する。

上記エポキシ系接着剤を使用すると、接着剤層からのガス侵入量が大幅に低減されることにより、熱溶着層からのガス侵入量の増加が相殺可能な程度まで、熱溶着層の厚みを増加させることができるため、シール部における金属箔の距離が熱溶着層の厚み増加分だけ離れ、熱溶着層による熱抵抗が大きくなるためにヒートリークを低減することが可能となる。

次に真空断熱材の構成材料について説明する。

外被材を構成する熱溶着層としては、特に指定されるものではないが、低密度ポリエチレンフィルム、直鎖低密度ポリエチレンフィルム、高密度ポリエチレンフィルム、中密度ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリアクリロニトリルフィルム等の熱可塑性樹脂あるいはそれらの混合フィルム等が使用できる。なお、上記エポキシ系接着剤のガスバリア性が熱溶着層に使用する材料よりも高い場合に、本発明の効果が最もよく発揮される。

また、ガスバリア層としては、アルミニウム箔、銅箔、ステンレス箔などの金属箔や、ポリエチレンテレフタレートフィルムやエチレン−ビニルアルコール共重合体フィルムへアルミニウムや銅等の金属原子もしくはアルミナやシリカ等の金属酸化物を蒸着したフィルムや、金属原子や金属酸化物を蒸着した面にコーティング処理を施したフィルム等が使用できる。

芯材は、その種類について特に指定するものではないが、気層比率９０％前後の多孔体であり、ウレタンフォーム、スチレンフォーム、フェノールフォームなどの連続気泡体や、グラスウールやロックウール、アルミナ繊維、シリカアルミナ繊維などの繊維体、パーライトや湿式シリカ、乾式シリカなどの粉体など、従来公知の芯材が利用できる。

次に、接着剤の種類について説明する。

ガスバリア層と熱溶着層との層間に位置する接着剤は、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂硬化剤および硬化促進剤を主成分とする。

エポキシ樹脂は、飽和または不飽和の脂肪族化合物や脂環式化合物、芳香族化合物、あるいは複素環式化合物のいずれでもよく特定するものではないが、特に（化１）の骨格構造を分子内に含むエポキシ樹脂が好ましく、具体的には、メタキシリレンジアミンから誘導されたグリシジルアミノ基を有するエポキシ樹脂、１，３−ビス（アミノメチル）シクロヘキサンから誘導されたグリシジルアミノ基を有するエポキシ樹脂、ジアミノフェニルメタンから誘導されたグリシジルアミノ基を有するエポキシ樹脂、ビスフェノールｚＦから誘導されたグリシジルオキシ基を有するエポキシ樹脂、フェノールノボラックから誘導されたグリシジルオキシ基を有するエポキシ樹脂、レゾンシノールから誘導されたグリシジルオキシ基を有するエポキシ樹脂等が使用できるが、特に、ビスフェノールＦから誘導されたグリシジルオキシ基を有するエポキシ樹脂やメタキシリレンジアミンから誘導されたグリシジルアミノ基を有するエポキシ樹脂を主成分とするエポキシ樹脂が望ましい。

なお、柔軟性や耐衝撃性、耐湿熱性等の諸性能を調節するために、上記のエポキシ樹脂を適切な割合で混合して用いてもよい。

エポキシ樹脂硬化剤は、脂肪族化合物、脂環式化合物、芳香族化合物または複素環式化合物のいずれでもよく、ポリアミン類、フェノール類、酸無水物またはカルボン酸類などの一般に使用され得るエポキシ樹脂硬化物を使用することができるが、（化１）の骨格構造を分子内に含むエポキシ樹脂硬化物がより好ましく、具体的には、メタキシリレンジアミンまたはパラキシリレンジアミン、およびこれらを原料とするエポキシ樹脂またはモノグリシジル化合物との変形反応物、エピクロルヒドリンとの付加反応物、これらのポリアミン類との反応によりアミド基部位を形成しオリゴマーを形成し得る、少なくとも１つのアシル基を有する多官能性化合物と、一価のカルボン酸、もしくはその誘導体との反応生成物などを使用することが望ましい。

なお、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂硬化剤および硬化促進剤を含む樹脂組成物の硬化反応は、硬化反応物形成に十分な組成物の濃度および温度で行われるものとする。

また、本発明の効果を損なわない範囲で、ポリウレタン系樹脂組成物、ポリアクリル系樹脂組成物、ポリウレア系樹脂組成物等の熱硬化性樹脂組成物を混合してもよい。

硬化促進剤は、硬化時間短縮もしくは低温硬化性増大可能であるものであれば、特に指定するものではなく、三ハロゲン化ホウ素錯体や有機酸等の硬化促進剤を１種類のみもしくは２種以上併用して用いることができる。

以上、上記接着剤の開発品としては、三菱瓦斯化学株式会社製接着剤のガスバリア性接着剤マクシーブが好ましく使用できる。

熱溶着層およびガスバリア層間以外に位置する接着剤については、特に指定するものではないが、２液硬化型ウレタン接着剤等の従来公知のラミネート用接着剤もしくは上記エポキシ系樹脂接着剤が使用できる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、樹脂組成物より形成される硬化物中に、（化１）の骨格構造を３０重量％以上含有していることを特徴とするものである。

樹脂組成物より形成される硬化物に（化１）の骨格構造を多く含有していることによって、前記硬化物は高いガスバリア性を得ることができる。故に、硬化物に（化１）の骨格構造を３０重量％以上含有していることで、接着剤層からのガス侵入量を著しく低減することが可能になる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、外被材が少なくとも、最外層に表面保護層、中間層にガスバリア層、最内層に熱溶着層を有しており、各層間に位置する接着剤層が同一の接着剤からなることを特徴としているものであり、外被材の製造に使用する接着剤が１種類のみとすることで、複数の接着剤を使用する場合よりも管理性が向上し、取り違え等による品質の低下を防止することが可能となる。なお、一種類のみの使用であっても、真空断熱材内部に侵入するガスおよび水蒸気量の抑制には、請求項１または２に記載の真空断熱材と同一の効果を得ることができる。

また、真空断熱材を冷蔵庫や住宅の壁面へ配設する時などは、芯材が配置されている部分のみが壁面に接するように、芯材が配置されていない部分の外被材を折り曲げて畳み込む場合が多々ある。この際に、折り曲げによる負荷で外被材に傷つきが生じる。特に、ガスバリア層にアルミニウム箔を使用している場合に顕著に見られ、アルミニウム箔の傷から外気中のガスが真空断熱材の内部へ侵入して内圧が上昇し、真空断熱材の断熱性能が低下する。

上記エポキシ系接着剤を使用すると、接着剤層からのガス侵入量が大幅に低減されることにより、熱溶着層からのガス侵入量の増加が相殺可能な程度まで、ガスバリア層よりも内層側にフィルム層を増加することができる。アルミニウム箔と熱溶着層との間にナイロンフィルムなどの剛性の高いフィルム層を配置し、アルミニウム箔を表面保護層と前記フィルム層で挟み込むことによって、外被材の変形加工時にもアルミニウム箔への外力の影響が緩和されてアルミニウム箔が傷つかないことから、長期にわたって優れた断熱性能を有する真空断熱材を提供することができる。

表面保護層としては、ナイロンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリプロピレンフィルム等従来公知の材料が使用できる。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の真空断熱材において、芯材がガラス繊維からなることを特徴としている。

芯材がガラス繊維からなる場合、真空断熱材内部から外被材へガラス繊維による貫通ピンホールが発生する。エポキシ樹脂接着剤は、通常ラミネート用接着剤として使用されるウレタン系接着剤よりも硬度が高いために、真空断熱材内部からの貫通ピンホールの発生が緩和される。

また、接着剤層からのガス侵入量を抑制することで、熱溶着層の厚みを増加させることが可能となる。これにより、ガラス繊維による真空断熱材内部からの突刺し力を熱溶着層でより吸収しやすくなるため、貫通ピンホールの発生を緩和することも可能となる。

また、真空断熱材を真空包装機で減圧密封する時に、熱溶着部に芯材のガラス繊維を挟み込むことがある。このような場合に熱溶着による密封性が悪くなる。熱溶着層の厚みを増加することで、ガラス繊維などの挟雑物による熱溶着性の悪化への影響を緩和することができるため、シール端部からのガス侵入量が抑制され、長期的に優れた断熱性能を維持する真空断熱材を提供することができる。

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真空断熱材において、外被材がガスバリア層と熱溶着層との間に少なくとも一層の中間保護層を設け、前記熱溶着層と前記中間保護層とが、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂硬化剤および硬化促進剤を含む樹脂組成物であって、前記樹脂組成物より形成される硬化物中に、（化１）の骨格構造を含有している接着剤により複層されたものである。

剛性の強い中間保護層をガスバリア層と熱溶着層との間に複層することによって、芯材のガラス繊維や吸着剤等による真空断熱材内部からの突刺し力を緩和し、ガスバリア層への貫通ピンホールの発生を防ぎ、真空断熱材の断熱性能を長く維持することができる。

また、真空断熱材を冷蔵庫や住宅の壁面へ配設する際には、断熱性能を有する芯材部分のみが壁面に接するよう、芯材部分からはみ出た外被材のシール部を折り曲げる場合が多々ある。この時に、折り曲げによる負荷で外被材に傷つきが生じる。特に、ガスバリア層がアルミニウム箔等の金属箔からなる場合に顕著に見られ、金属箔の傷から外気中のガスおよび水蒸気が真空断熱材の内部へ侵入して内圧が上昇し、真空断熱材の性能が低下する。

ガスバリア層と熱溶着層との間にナイロンフィルムやポリエチレンフィルムなどの剛性の高い中間保護層を複層し、ガスバリア層を表面保護層と前記中間保護層とで挟み込むことにより、折り曲げなどの外被材の変形加工時にもガスバリア層への外力の影響が緩和されてガスバリア層の傷つきを防ぎ、長期にわたって優れた断熱性能が維持される真空断熱材を提供することが可能となる。

通常、中間保護層を設けた場合、真空断熱材のシール端部から侵入するガスおよび水蒸気量は中間保護層の端部からの侵入量分増加するが、上記のエポキシ系ガスバリア性接着剤を使用することにより接着剤層からのガスおよび水蒸気の侵入量が抑制されるため、中間保護層の厚みもしくはガス透過度を正しく選定すれば中間保護層による侵入増加量を相殺することが可能となる。

中間保護層としては、ナイロンフィルム、ポリエチレンテレフタラートフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィルム等、従来公知の材料が使用できる。

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が、従来例または先に説明した実施の形態と同一構成については同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。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である。また図２は、図１における真空断熱材のシール端部の断面図である。

図１において、真空断熱材１は、少なくとも、芯材２と、芯材２を覆う外被材４とを備え、外被材４の周囲辺を熱溶着し、外被材３内部を減圧密封したものであり、かつ、外被材４が少なくとも、ガスバリア層６と熱溶着層３と、層間に位置する接着剤層７を有しており、ガスバリア層６と熱溶着層３との間に位置する接着剤層７がエポキシ樹脂、エポキシ樹脂硬化剤および硬化促進剤を含むガスバリア性樹脂組成物であって、樹脂組成物より形成される硬化物中に、（化１）の骨格構造が３０重量％以上含有しているものである。

以上のように構成された真空断熱材について、以下その動作、作用を説明する。

まず、芯材２は、真空断熱材１の骨材として微細空間を形成する役割を果たし、真空排気後の真空断熱材１の断熱部を形成するものである。

熱溶着層３は、外被材４同士を溶着し、真空断熱材１内部と外部とを遮断する役割を果たすものである。

外被材４は、熱可塑性樹脂やガスバリア性を有する金属箔や樹脂フィルム等をラミネート加工したものであり、外部から真空断熱材内部への気体および水蒸気の侵入を抑制する役割を果たすものである。

ガスバリア層６は、高いバリア性を有する１種類もしくは２種以上のフィルムから構成される層であり、外被材４にガスバリア性を付与するものである。

接着剤層７は、外被材４を構成する各層間を貼り合わせるものである。

以上のように、本実施の形態においては、外被材を構成するガスバリア層と熱溶着層の間に位置する接着剤層に上記のエポキシ系接着剤を使用することにより、前記接着剤層から真空断熱材内部に侵入するガスおよび水蒸気量を大幅に抑制することが可能となる。

なお、ガスバリア層にアルミニウム箔を使用した場合に、アルミニウム箔に発生したピンホールに起因する内圧上昇も抑制することが可能となる。

また、熱溶着層の厚みを増加させることができることから、ガスバリア層にアルミニウム箔を使用した場合でも、シール部でのヒートリークを抑制することが可能となる。

（実施例１）
外被材の熱溶着層として厚み５０μｍの直鎖低密度ポリエチレンフィルムを、熱溶着層とガスバリア層とを貼り合わせる厚み３．５μｍの接着剤層として、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂硬化剤および硬化促進剤を含んだ樹脂硬化物中に、（化１）の骨格構造が５９．５重量％有するエポキシ樹脂接着剤を使用し、シール幅を１０ｍｍとして作製した真空断熱材のシール端部から侵入する大気ガス量は、６．７６×１０^-14ｍｏｌ／ｍ²／ｓ／Ｐａであった。

（比較例１）
外被材の熱溶着層として厚み５０μｍの直鎖低密度ポリエチレンフィルムを、熱溶着層とガスバリア層とを貼り合わせる厚み３．５μｍの接着剤層として、２液硬化型ウレタン系接着剤を使用し、シール幅を１０ｍｍとして作製した真空断熱材のシール端部から侵入する大気ガス量は、９．１０×１０^-14ｍｏｌ／ｍ²／ｓ／Ｐａであった。

（実施例２）
外被材の熱溶着層として厚み５０μｍの直鎖低密度ポリエチレンフィルムを、熱溶着層とガスバリア層とを貼り合わせる厚み３．５μｍの接着剤層として、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂硬化剤および硬化促進剤を含んだ樹脂硬化物中に、（化１）の骨格構造が５９．５重量％含有している接着剤を、ガスバリア層としてアルミニウム箔を使用した真空断熱材の外被材表面から侵入する大気ガス量は、表１に示した値となった。ただし、ピンホールの直径は０．１４ｍｍとした。

（比較例２）
外被材の熱溶着層として厚み５０μｍの直鎖低密度ポリエチレンフィルムを、熱溶着層とガスバリア層とを貼り合わせる厚み３．５μｍの接着剤層として、２液硬化型ウレタン系接着剤を、ガスバリア層としてアルミニウム箔を使用した真空断熱材の外被材表面から侵入する大気ガス量は、（表１）に示した値となった。ただし、ピンホールの直径は０．１４ｍｍとした。

（表１）の結果より、通常のラミネート用接着剤から上記エポキシ系接着剤への置き換えにより、アルミニウム箔のピンホールによる真空断熱材内部へのガス透過量について常に有意差が確認された。

（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シール端部の断面図である。

図３において、真空断熱材１は、少なくとも、芯材２と、芯材２を覆う外被材４とを備え、外被材４の周囲辺を熱溶着し、外被材４内部を減圧密封したものであり、かつ、外被材３が最外層に表面保護層８、中間層にガスバリア層６、最内層に熱溶着層３を有しており、各層間に存在する接着剤層７には同一の接着剤を使用しており、かつ、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂硬化剤および硬化促進剤を含むガスバリア性樹脂組成物であって、樹脂組成物より形成される硬化物中に、（化１）の骨格構造が３０重量％以上含有しているものである。

以下、本発明の実施の形態２における真空断熱材について、その動作、作用を説明するが、実施の形態１と同一構成については同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。

表面保護層８は、外力から外被材の傷つきや破れを防ぐ役割を果たすものである。

以上のように、本実施の形態においては外被材の作製に用いるラミネート用接着剤を一種類のみとすることにより、接着剤の管理性が向上する。また、接着剤の取り違え等による品質低下が防止される。

（実施の形態３）
本実施の形態３は、本発明の実施の形態１または実施の形態２において、芯材２をガラス繊維芯材としたものである。

以下、本発明の実施の形態３における真空断熱材について、その動作、作用を説明するが、実施の形態１および２と同一構成については同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。

芯材２がガラス繊維であると、真空断熱材の内部のガラス繊維によって、外被材に貫通ピンホールが発生する場合がある。本実施の形態において、エポキシ樹脂の接着剤は、通常ラミネート用接着剤として使用されるウレタン系接着剤よりも硬度が高いため、外被材の貫通ピンホールの発生が抑制される。

また、上記エポキシ樹脂を使用することで、ガス侵入量を増加させることなく、熱溶着層を厚くすることができるため、ガラス繊維などの挟雑物による熱溶着性の悪化への影響が緩和される。

以上により、外被材表面もしくはシール端部からのガス透過が抑制され、長期にわたって優れた断熱性能を有する真空断熱材を提供できる。

（実施例３）
熱溶着層として厚み５０μｍの直鎖低密度ポリエチレン、ガスバリア層として厚み７μｍのアルミニウム箔、表面保護層に厚み１２μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを使用し、各層間にエポキシ樹脂硬化物中に、（化１）の骨格構造が５９．５重量％以上含有した接着剤を厚さが３．５μｍとなるよう使用した外被材において、熱溶着層からの突刺し強度は、接着剤層の突刺し強度から、３０．６Ｎであるという試算を得た。

ただし、突刺し強度は、先端形状０．５Ｒの針を測定スピード５０ｍｍ／ｍｉｎで突刺し時の強度を用いた。

（比較例３）
熱溶着層として厚み５０μｍの直鎖低密度ポリエチレン、ガスバリア層として厚み７μｍのアルミニウム箔、表面保護層に厚み１２μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを使用し、各層間に２液硬化型ウレタン系接着剤を厚さが３．５μｍとなるよう使用した外被材において、熱溶着層からの突刺し強度は、接着剤層の突刺し強度から、２８．９Ｎであるという試算を得た。

（実施の形態４）
図４は、本発明の実施の形態４における真空断熱材のシール部の断面図である。

図４において、真空断熱材１は、少なくとも、芯材２と、芯材２を覆う外被材４とを備え、外被材４の周囲辺を熱溶着し、外被材４内部を減圧密封したものであり、外被材４が、最外層から、表面保護層８、ガスバリア層６、中間保護層９、熱溶着層３の順に接着剤で複層されているものであって、中間保護層９と熱溶着層３とがエポキシ樹脂、エポキシ樹脂硬化剤および硬化促進剤を含む樹脂組成物であって、前記樹脂組成物より形成される硬化物中に、（化１）の骨格構造が３０重量％以上含有している接着剤で複層されていることを特徴としている。

以下、本発明の実施の形態４における真空断熱材について、その動作、作用を説明するが、実施の形態１から３のいずれかと同一構成については同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。

中間保護層９は、ガスバリア層を外力による傷つきや突刺しから保護し、ガスバリア性の低下を防ぐ役割を果たすものである。

以上のように、本実施の形態においては中間保護層をガスバリア層と熱溶着層との層間に配置することにより、ガスバリア層の傷つきを防止し、真空断熱材の内圧上昇を抑制することが可能となる。

中間保護層を設けた場合、真空断熱材のシール端部から侵入するガスおよび水蒸気量は中間保護層の端部からの侵入量だけ増加するが、上記のエポキシ系ガスバリア性接着剤を使用することにより接着剤層からのガスおよび水蒸気の侵入量が抑制され、中間保護層による侵入増加量を相殺することができる。

（実施例５）
熱溶着層として厚み５０μｍの直鎖低密度ポリエチレンフィルムを、中間保護層として厚み１５μｍのナイロン６フィルムを、ガスバリア層として厚み６μｍのアルミニウム箔を、表面保護層として厚み２５μｍのナイロン６フィルムを、また、中間保護層と熱溶着層とを複層する厚み３．５μｍの接着剤層として、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂硬化剤および硬化促進剤を含んだ樹脂硬化物中に、（化１）の骨格構造が５９．５重量％含有している接着剤を、その他の層同士を複層する厚み３．５μｍの接着剤層として２液硬化型ウレタン系接着剤を使用した外被材において、熱溶着層側からの突刺し強度は４０．３０Nであった。

（比較例５）
熱溶着層として厚み５０μｍの直鎖低密度ポリエチレンフィルムを、ガスバリア層として厚み６μｍのアルミニウム箔を、表面保護層として厚み１５μｍおよび２５μｍのナイロン６フィルム２層を、また、ガスバリア層と熱溶着層とを複層する厚み３．５μｍの接着剤層として、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂硬化剤および硬化促進剤を含んだ樹脂硬化物中に、（化１）の骨格構造が５９．５重量％含有している接着剤を、その他の層同士を複層する厚み３．５μｍの接着剤層として２液硬化型ウレタン系接着剤を使用した外被材において、熱溶着層側からの突刺し強度は３８．３５Nであった。

以上の結果より、ガスバリア層と熱溶着層との間に中間保護層を配置することにより、真空断熱材内部からの突刺しに対する外被材の強度が向上し、ガスバリア層の傷つきを防止することができる。

なお、突刺し強度は先端形状０．５Ｒの針を測定スピード５０ｍｍ／ｍｉｎで突刺し時の強度を用いた。

（実施例６）
外被材の熱溶着層として厚み３０μｍの直鎖低密度ポリエチレンフィルムを、中間保護層として厚み１５μｍのナイロン６フィルムを、ガスバリア層として厚み６μｍのアルミニウム箔を、表面保護層として厚み２５μｍのナイロン６フィルムを、また、中間保護層と熱溶着層とを貼り合せる厚み３．５μｍの接着剤層として、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂硬化剤および硬化促進剤を含んだ樹脂硬化物中に、（化１）の骨格構造が５９．５重量％含有している接着剤を、その他の層同士を複層する厚み３．５μｍの接着剤層は２液硬化型ウレタン系接着剤を使用した真空断熱材のシール端部から侵入する大気ガス量は表２に示す値となった。

（比較例６）
外被材の熱溶着層として厚み３０μｍの直鎖低密度ポリエチレンフィルムを、中間保護層として厚み１５μｍのナイロン６フィルムを、ガスバリア層として厚み６μｍのアルミニウム箔を、表面保護層として厚み２５μｍのナイロン６フィルムを、また、各層同士を複層する厚み３．５μｍの接着剤層として、２液硬化型ウレタン系接着剤を使用した真空断熱材のシール端部から侵入する大気ガス量は表２に示す値となった。

（比較例７）
外被材の熱溶着層として厚み３０μｍの直鎖低密度ポリエチレンフィルムを、ガスバリア層として厚み６μｍのアルミニウム箔を、表面保護層として厚み２５μｍのナイロン６フィルムを、また、各層同士を複層する厚み３．５μｍの接着剤層として、２液硬化型ウレタン系接着剤を使用した真空断熱材のシール端部から侵入する大気ガス量は表２に示す値となった。

（表２）の結果より、中間保護層と熱溶着層とを複層する接着剤を上記のエポキシ系ガスバリア性接着剤を使用すると、ガスバリア層であるアルミニウム箔を保護するナイロンフィルムをガスバリア層と熱溶着層の層間に配置しても、中間保護層を配置しない場合と比較して、シール端部からのガス侵入量が低減されることが確認された。

なお、中間保護層としてナイロン６フィルム以外の材料を選定しても、層の厚みを調節することにより、同様の効果を得ることが可能である。

以上のように、本発明にかかる真空断熱材は、長期にわたる使用にも耐えうる断熱性能を有しているものであり、冷蔵庫用断熱材や自動販売機、建造物用断熱材、自動車用断熱材、保冷ボックスなどにも適用できる。

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シール部の断面図本発明の実施の形態２における真空断熱材のシール部の断面図本発明の実施の形態４における真空断熱材のシール部の断面図従来の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芯材
３熱溶着層
４外被材
６ガスバリア層
７接着剤層
８表面保護層

Claims

ガスバリア層と熱溶着層との間に接着剤層を有する外被材で芯材を覆って前記外被材内部を減圧密封してなり、前記ガスバリア層と前記熱溶着層との間に位置する前記接着剤層が、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂硬化剤および硬化促進剤を含む樹脂組成物であって、前記樹脂組成物より形成される硬化物中に、（化１）の骨格構造を含有していることを特徴とする真空断熱材。
樹脂組成物より形成される硬化物中に、（化１）の骨格構造を３０重量％以上含有していることを特徴とする請求項１に記載の真空断熱材。
外被材が少なくとも、最外層に表面保護層、中間層にガスバリア層、最内層に熱溶着層を有しており、各層間に位置する接着剤層が同一の接着剤からなることを特徴とする請求項１または２に記載の真空断熱材。
芯材がガラス繊維からなることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の真空断熱材。
外被材が、ガスバリア層と熱溶着層との間に少なくとも一層の中間保護層を設け、前記中間保護層と前記熱溶着層とが、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂硬化剤および硬化促進剤を含む樹脂組成物であって、前記樹脂組成物より形成される硬化物中に、（化１）の骨格構造を含有している接着剤により複層された請求項１から４のいずれか一項に記載の真空断熱材。