JP2011012797A

JP2011012797A - 真空断熱材

Info

Publication number: JP2011012797A
Application number: JP2009159696A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Maeda; 俊之真枝
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2009-07-06
Filing date: 2009-07-06
Publication date: 2011-01-20

Abstract

【課題】冷蔵庫、あるいは住居の外壁材などに用いられる真空断熱材であって、特に無機繊維などからなる断熱性芯材がガスバリア性の透明な積層フィルムからなる外装袋で真空包装されてなる真空断熱材の提供を課題とする。
【解決手段】断熱性芯材が透明ガスバリア性積層フィルムからなる外装袋内に真空包装されてなる真空断熱材であって、外装袋内の一部には酸素を検知するためのインジケーターが外装袋の外から認識可能な状態でセットされていることを特徴とする真空断熱材。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷蔵庫、あるいは住居の外壁材などに用いられる真空断熱材に関し、特に無機繊維などからなる断熱性芯材がガスバリア性の透明な積層フィルムからなる外装袋で真空包装されてなる真空断熱材に関する。

近年、地球温暖化防止を目的として炭酸ガス排出量の少ないエコロジーな製品が着目されている。そのような中、従来よりも断熱効果を向上させた真空断熱材を用いたエコロジーな製品が種々開発されてきている。

真空断熱材はシリカ粉末、或いはパーライト粉末、発泡ポリウレタン、ケイ酸カルシウムなどからなる断熱性芯材と、それを真空包装する外装袋からなっているが、内部を真空にすることにより熱伝導率を下げているために、外装袋内の真空度を長期に渡って維持する必要がある。
このような真空断熱材は、外装袋にピンホールが発生して外装袋内の真空度が維持できなくなると、断熱性能が著しく低下してしまう。また、ピンホールなどに起因する酸素スローリークが発生した時には、不透明な外装袋で真空包装されているが故に、真空度が保たれているか否かの判断が困難であり、使用中の真空断熱材の適否の判断が非常に難しかった。

これに対し、特許文献１に記載の発明では、ナイロンフィルムからなる層を２層積層することでピンホール発生の低減化を試みているが、ガスバリア性を獲得するためにアルミ箔を用いていることから、内部の真空度の確認ができなかった。また、特許文献２に記載の発明では、無機酸化物蒸着層の上にポリアクリル酸樹脂からなる薄膜を設けることにより真空断熱材を製造しているが、この真空断熱材においても、真空度の確認が難しかった。

特許第３４８２４０８号明細書特許３８５６００８号明細書

本発明は従来技術のこのような問題を解決するためになされたものであり、真空断熱材の真空度が保たれていることを目視により確実に確認できるようにした真空断熱材を提供することを課題とする。

上記課題を解決するためになされ、請求項１記載の発明は、断熱性芯材が透明ガスバリア性積層フィルムからなる外装袋内に真空包装されてなる真空断熱材であって、外装袋内の一部には酸素を検知するための酸素インジケーターが外装袋の外から認識可能な状態でセットされていることを特徴とする真空断熱材である。

また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の真空断熱材において、前記透明ガスバリア性積層フィルムが、少なくとも２枚の透明ガスバリア性フィルムが積層されてなるものであることを特徴とする。

さらにまた、請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の真空断熱材において、前記外装袋の中には脱酸素剤が密封されていることを特徴とする。

本発明の真空断熱材は、その一部材である外装袋の構成材料として、アルミ箔、アルミ蒸着膜などを設けていない、透明なガスバリア性積層フィルムを用いているので、外装袋を透明化することが可能となり、酸素インジケーター、例えば、酸化還元反応により酸素の有無を色の変色で検知可能な酸素インジケーターが外装袋の外から確認可能となるので、真空度合の確認が目視観察により容易に行えるようになる。

冷蔵庫や住居用建装材などに用いられている真空断熱材は数十年単位の製品寿命を有していなければならず、その真空度を長期に渡って維持しておく必要がある。しかし、従来の真空断熱材は真空度の劣化の状態を外部から確認することができず、長期に渡って使用されている断熱材の適否が外見からは判断できなかった。したがって、もし真空度が劣化していたとしても、冷蔵庫や建装材などに組み込まれたままの状態で使用し続けることになってしまっていた。しかし、本発明の真空断熱材においては、外装袋を透明化し、酸素インジケーターを外部から認識可能な状態でセットしてあるので、断熱材の真空包装状態の良し悪しが目視で容易に確認できるようになり、冷蔵庫の修理時、あるいは住居のリフォーム時などに真空度が満足するものでないと確認されたときには、適宜に交換することができるようになる。

また、透明ガスバリア性積層フィルムの一部を押し出しラミネート方法によって積層されたものとすることにより、全層ドライラミネート法によって積層されてなるものよりも屈曲部からのガスバリア性の劣化を極力低減させることができ、長期に渡って断熱性を維持することができる。

本発明の真空断熱材の概略の断面構成を示す説明図である。外装袋の構成部材である透明ガスバリア性積層フィルムの概略の断面構成を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態について具体的に説明する。図１は本発明の真空断熱材の概略の断面構成を示している。図示されているように、本発明の真空断熱材は、断熱性芯材６が透明ガスバリア性積層フィルムからなる外装袋５内に真空包装されてなるものであって、外装袋５内の一部には酸素を検知するための酸素インジケーター８が外装袋５の外から認識可能な状態でセットされていることを特徴とするものである。

そして、図２には、上記した外装袋５の構成部材である透明ガスバリア性積層フィルムの概略の断面構成を示している。
図２示す透明ガスバリア性積層フィルムは、基材１の一方の面にガスバリア層３と熱溶着層４のそれぞれがこの相対的順序で接着層２を介して積層された構造となっている。

透明ガスバリア性積層フィルムを構成する基材１としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、延伸ポリプロピレン（ＯＰＰ）フィルム、延伸ナイロン（ＯＮｙ）フィルム、アルミナやシリカなどの薄膜が透明蒸着された延伸フィルムなどが用いられる。
基材１の厚みに関しては特に制限はないが、ＰＥＴフィルムであれば６μｍ〜３０μｍ程度、ＯＰＰフィルムであれば２０μｍ〜４０μｍ程度、ＯＮｙフィルムであれば１０μ
ｍ〜３０μｍ程度が適当である。

また、後述するガスバリア層３や熱溶着層４を積層、一体化するための接着層２に用いられる接着剤としては、ドライラミネーションに用いられる１液、あるいは２液硬化型ウレタン系接着剤などが挙げられる。このような接着剤の乾燥時の塗布量は１ｇ／ｍ^２〜３ｇ／ｍ^２程度であれば接着強度の観点から望ましい。

このような接着層２としては、ポリエチレンを押し出しラミネートしてなる薄膜からなるものであってもよい。このようにして得られる、押し出しラミネートされたポリエチレンの接着層の厚みとしては１０μｍ〜３５μ程度が望ましい。耐ピンホール性という点からも、ポリエチレンを押し出しラミネートしてなる接着層の方が、ドライラミネーションに係る接着層よりも好ましい。

一方、ガスバリア層３は、共押し出しされてなるバリアナイロンフィルム、無機蒸着薄膜が成膜されているガスバリアフィルム、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）フィルム、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルムなどからなるものである。

また、熱溶着層４の構成材料としては、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）フィルム、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）フィルム、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）フィルム、ポリプロピレン（ＰＰ）フィルムなどが使用可能である。厚みは、透明ガスバリア性積層フィルムにより外装袋を製袋し、その中に内容物充填してから落下させたときの衝撃に耐えうる厚みであれば特に制限はない。具体的には２０μｍ〜６０μｍ程度が望ましい。
さらに、透明ガスバリア性積層フィルムを用いて外装袋を製袋することを考慮し、端面からのバリア劣化を抑制する為に、この熱溶着層の厚みを薄くしたり、密度を高くしておくことが好ましい。

本発明の真空断熱材は、前述したように、このような構成になる透明ガスバリア性積層フィルムからなる外装袋５内に断熱性芯材６が真空包装されていて、外装袋５内の一部には酸素を検知するための酸素インジケーター８が外装袋５の外から認識可能な状態でセットされている（図１参照）。

真空断熱材は、それが収められている部分の外気側と内部側の温度差が異なるため、酸素インジケーターを感度よく反応させるため、更には目視で確認しやすくするために、外気側にセットすることが望ましい。また、断熱性を長期間維持させるためには、真空度を維持させておく必要があるが、ガスバリア性劣化による酸素スローリークを極力低減させるために、脱酸素剤の併用は有効である。図１中の７は、外装袋５に密封されている脱酸素剤を示している。

以下、本発明の実施例について説明する。

［透明ガスバリア性積層フィルムＡの製造］
下記構成材料を用い、＜基材／アンカーコート（ＡＣ）剤層（乾燥塗布量１ｇ／ｍ^２）／押し出しポリエチレン（ＰＥ）層／バリアナイロン／接着層（乾燥塗布量３ｇ／ｍ^２）／熱溶着層＞の積層構成になる透明ガスバリア性積層フィルムＡを作製した。

＜基材の構成材料＞
透明蒸着ＰＥＴフィルム（凸版印刷（株）製のＧＸ−ＰＦ、厚み１２μｍ）
＜アンカーコート（ＡＣ）剤層の構成材料＞
アンカーコート剤（三井化学ポリウレタン（株）製のＡ−３２１０／Ａ−３０７５）
＜押し出しＰＥ層の構成材料＞
日本ポリエチレン（株）製のＬＣ６０５Ｙ
＜バリアナイロン層の構成材料＞
グンゼ（株）製のＨＰ２（両面コロナ処理で厚みが２５μｍ）
＜接着層の構成材料＞
三井化学ポリウレタン（株）製のＡ−５２５／Ａ−５２
＜熱溶着層の構成材料＞
タマポリ（株）製のＵＢ−１０６（厚み３０μのＬＬＤＰＥ、片面コロナ処理）

［透明ガスバリア性積層フィルムＢの製造］
下記構成材料を用い、＜基材／接着層（ドライ塗布量３ｇ／ｍ^２）／バリアナイロン／接着層（乾燥塗布量３ｇ／ｍ^２）／熱溶着層＞の積層構成になる透明ガスバリア性積層フィルムＢを作製した。

＜基材の構成材料＞
凸版印刷（株）製の透明蒸着ＰＥＴフィルム（ＧＸ−ＰＦ、厚み１２μｍ）
＜接着層の構成材料＞
三井化学ポリウレタン（株）製のＡ−５２５／Ａ−５２
＜バリアナイロンフィルム層の構成材料＞
グンゼ（株）製のバリアナイロンフィルム（ＨＰ２、両面コロナ処理、厚み２５μｍ）＜熱溶着層の構成材料＞
タマポリ（株）製のＵＢ−１０６（厚み３０μｍのＬＬＤＰＥフィルム、片面コロナ処理）

［ガスバリア性積層フィルムＣの製造］
下記構成材料を用い、＜基材／接着層（乾燥塗布量３ｇ／ｍ^２）／ガスバリア層Ａ／接着層（乾燥塗布量３ｇ／ｍ^２）／ガスバリア層Ｂ／接着層（乾燥塗布量３ｇ／ｍ^２）／熱溶着層＞の積層構成になるガスバリア性積層フィルムを作製した。

＜基材の構成材料＞
ユニチカ（株）製のＯＮＢＣ−ＲＴ（厚み２５μｍ、片面コロナ処理）
＜接着層の構成剤材料＞
三井化学ポリウレタン（株）製のＡ−５２５／Ａ−５２
＜バリア層Ａの構成材料＞
尾池パックマテリアル（株）製のアルミ蒸着ＰＥＴフィルム（ＪＣ、厚み１２μｍ）
＜バリア層Ｂの構成材料＞
クラレトレーディング（株）製のアルミ蒸着ＥＶＯＨフィルム（ＶＭ−ＸＬ、厚み１２μｍ）
＜熱溶着層の構成材料＞
タマポリ（株）製のＵＢ−１０６（厚み３０μｍのＬＬＤＰＥフィルム、片面コロナ処理）

以上のようにして作製された透明ガスバリア性積層フィルムＡ、透明ガスバリア性積層フィルムＢ、ガスバリア性積層フィルムＣを用い、三方シール袋（外装袋、２１０ｍｍ×２９７ｍｍ）Ａ、Ｂ、Ｃを作製し、それぞれの中に真空断熱材にみたてた綿と、脱酸素剤（凸版印刷（株）、鮮度保持剤、ＦＨＩ−５００（酸素有無検知可能なラベル着き））２個をセットし、真空包装して、実施例１、２に係る真空断熱材と、比較のための実施例３に係る真空断熱材を作製した。

続いて、真空包装後の各真空断熱材の酸素インジケーターの変色の有無を確認した後、角を折った状態にしてそれぞれ１０個ずつを段ボール箱内に梱包し、下記条件にて振動試験を実施した。

＜振動条件＞
振動加速度±４Ｇ、振動数１１Ｈｚ、時間６０分（Ｚ方向３０分、Ｘ方向１５分、Ｙ方向１５分）

振動試験を上記条件にて実施した後、真空断熱材中の酸素インジケーターが、ピンク色から有酸素色である青色に変わった真空断熱材の個数を調べた。

結果を表１に示す。

本発明の真空断熱材は、真空度の劣化が外部から目視により明確に確認でき、冷蔵庫や建装材などの真空断熱材として有効に使用できることが分かった。

１・・・基材
２・・・接着層
３・・・ガスバリア層
４・・・熱溶着層
５・・・外装袋
６・・・断熱性芯材
７・・・脱酸素剤
８・・・酸素インジケーター

Claims

断熱性芯材が透明ガスバリア性積層フィルムからなる外装袋内に真空包装されてなる真空断熱材であって、外装袋内の一部には酸素を検知するための酸素インジケーターが外装袋の外から認識可能な状態でセットされていることを特徴とする真空断熱材。
前記透明ガスバリア性積層フィルムが、少なくとも２枚の透明ガスバリア性フィルムが積層されてなるものであることを特徴とする請求項１記載の真空断熱材。
前記外装袋の中には脱酸素剤が密封されていることを特徴とする請求項１または２記載の真空断熱材。